【精品解析】广东省广州市铁一中学2025-2026学年第二学期九年级物理二模试卷

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【精品解析】广东省广州市铁一中学2025-2026学年第二学期九年级物理二模试卷

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广东省广州市铁一中学2025-2026学年第二学期九年级物理二模试卷
1.如图所示,一辆中国摩托车在WSBK世界超级摩托车锦标赛上夺冠,打破欧美日品牌垄断。该车车身长最接近(  )
A.20mm B.20cm C.20dm D.20m
2.如图是全运会上智能机器人用槌敲打战国时期的乐器句罐(gōu diào)演奏的情形。机器人用相同的力度敲打大小不同的句罐时,主要是改变了声音的(  )
A.音调 B.振幅 C.音色 D.响度
3.某物体P 与硅胶管原来均不带电,用物体P摩擦硅胶管后,硅胶管靠近(未接触)自然下垂静止的轻质小球,其相互作用情况如图所示。以下说法中正确的是(  )
A.轻质小球有可能不带电
B.摩擦后,硅胶管一定带负电
C.摩擦后,物体P 与硅胶管带同种电荷
D.摩擦后,物体P 与轻质小球带异种电荷
4.物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有着重要作用。下列说法正确的是(  )
A.5G 通信使用的电磁波比4G 通信的电磁波传播速度更快
B.煤、石油、天然气和核能都属于不可再生能源
C.如图所示,光导纤维中传递信息的可见光,其频率比无线电波的频率低
D.高温气冷堆是核电站反应堆的一种,它是通过可控核聚变反应释放核能的设备
5.如图是目前世界上能实现可控飞行的最小无线机器人。该机器人主体部分是用3D打印出来的,3D 打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物,在此过程中,材料经历的物态变化是(  )
A.先液化再汽化 B.先升华再凝华
C.先熔化再凝固 D.先液化再凝固
6.图甲是通电螺线管的磁感线情况。图乙中,磁场对通电导体的力F竖直向上。图丙中“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。请根据图甲、图乙的信息,判断图丙下列说法正确的是 (  )
A.图丙中 P端为S极
B.图丙中导体不受磁场力作用
C.图丙中导体受到竖直向下的磁场力作用
D.图丙中导体受到竖直向上的磁场力作用
7.某小球由静止被水平抛出,其部分运动轨迹如图所示。小球在运动过程中先后经过M、N两点(图中未标出)时的动能和重力势能的参数如下表 所示,M、N可能所处的位置判断正确的是 (  )
位置 重力势能/J 动能/J
M点 100 200
N点 100 60
A.①是M, B.是NB.①是M,
C.是NC.②是M,③是N D.③是M,①是N
8.某款家用电热水壶在220V恒定电压下工作,有“加热”和“保温”两个挡位。图是它的简化电路原理图,R1、R2为电热丝, 已知R2=220Ω,R1=0.2R2 。下列说法正确的是 (  )
A.只闭合开关S1时,电路处于加热挡
B.同时闭合 S2、S2时,电路处于加热挡,通过R1的电流小于通过R2的电流
C.电热水壶处于“加热”挡时,电流做功较慢
D.“保温”挡与“加热”挡的电功率之比为1:6
9.如图甲所示,在绝热容器(容器与外界无热交换)中装有温度为28℃的未知液体A,质量为mA;将一瓶温度为90℃、质量为mB的水 B放入容器中,忽略瓶子吸收(或放出)热量,忽略液体蒸发等因素的影响,两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。已知 在0至 7.8min内,下列说法正确的是 (  )
A.液体A与水B之间发生热传递,传递的是温度
B.0至 7.8min内,液体A的内能一直在减小
C.液体A的比热容小于水B的比热容
D.水B从90℃降到80℃放出的热量,小于其从 80℃降到 70℃放出的热量
10.如图甲所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,用向下的拉力拉动绳子自由端,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升,拉力所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知该工人的重力为650N,物体A的重力为800N。关于该过程,下列说法正确的是(  )
A.该工人对地面的压力为150N
B.动滑轮的重力为200N
C.绳子自由端拉力做功的功率为50W
D.提升过程中滑轮组的机械效率为90%
11.如图丙所示,某无人机上有一点光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜,经凸透镜折射后与主光轴平行(凸透镜的主光轴与水面重合)。
(1)请在图丙中补充完整该条光线的光路,并标出凸透镜左侧的焦点 F   ;
(2)该无人机配备高清摄像镜头,其成像原理与   (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似。当无人机距水面高度由6m上升至10m时,此时无人机与水中像的距离为   m,地面上的车辆经摄像头所成的像大小将会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一重12N的物体M,尺在竖直向上的拉力 F作用下保持水平静止,尺的质量不计。
(1) O在    dm刻度线处;
(2)画出F的力臂l   。
13.如图所示,一物块A放置在水平地面上,它在大小为10N的水平拉力F的作用下从O点向右做匀速直线运动。物块A运动到 M点时水平拉力的大小变为15N,当物块A运动到N点时撤去水平拉力,它最后静止在Q点处。已知水平地面粗糙程度相同。
(1)物块A在OM段所受到的摩擦力   (选填“大于”“等于”或“小于”)它在MN段所受到的摩擦力;
(2)在MN段,物块A做   (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”);
(3)物块A运动到位置P时所受到的摩擦力为   N,方向为   (选填“水平向左”或“水平向右”)。
14.如图所示,小明用液体压强计区分水和酒精。甲、乙两个完全相同的烧杯中分别盛有体积相等的水和酒精 两次实验中压强计探头在液体中的深度、U形管两侧液面高度差如图甲、乙所示。(g取10N/kg)
(1)根据实验现象判断,M液体是   (选填“水”或“酒精”),你的判断依据:   ;
(2)若已知图甲中探头在M液体中的深度为5cm,求此时探头受到液体压强大小为   Pa;
(3)接着小明将压强计的探头拆下,在U形管右侧开口处接上橡胶软管②,静止时 U 形管两侧液面相平(如图丙)。用水平风吹固定的机翼模型,模型上下气体流速不同导致压强不同,则 U 形管中的液面变化情况为图丁中的   (选填“A”“B”或“C”)。
15.我国自行设计研制的 AG600“鲲龙”水陆两栖飞机,配备四台相同的 WJ-6涡轮螺旋桨发动机。已知每台发动机的输出功率为3000kW,效率为60%,燃油的热值为4.3×107J/ kg。
(1)飞机飞行 1h,每台发动机的输出功为    J,四台发动机总共消耗的燃油质量为   kg(结果保留整数);若发动机中燃料未充分燃烧,其热值   (选填“大于”“小于” 或 “等于”) 4.3×107J/ kg。
(2)发动机属于热机,其工作时主要将燃料燃烧产生的   能转化为   能。图14乙中,与发动机上述能量转化相同的是   (选填字母:A.活塞向下压缩空气;B.试管水蒸气冲开木塞;C.热机做功冲程;D.热机压缩冲程;E.蜡烛加热空气推动扇叶)。
16.小明测试空调用电情况时进行如下活动:
(1)在图甲中用笔画线表示导线,把开关、电灯(额定电压220V)和三角插座(正常工作电压220V)连入电路中,其中开关控制电灯和三角插座的通断,保证电灯和三角插座均能正常工作。
(2)小明测量空调制冷时的功率,先将空调接入电力节能监测仪,监测仪插入图甲的三角插座,监测仪显示的示数如图乙,空调工作15min,请计算:
①空调消耗的电能为多少kW·h
②图乙中空调的插线a电阻为0.04Ω,请问这段时间内插线a产生热量多少J
17.“中国天眼”是我国自主设计建造的世界最大单口径射电望远镜,其维护工作使用了“微重力蜘蛛人”设备,核心部件为氦气球(如图17乙),圆球内部设有隔层,分别注入了氦气和空气。氦气主要提供升力,而空气的存在是为了调节整个气囊内部的气压。请结合物理知识回答以下问题:(g取10N/kg)
(1)检修人员在肘部、膝关节佩戴缓冲垫并采用爬行方式作业,目的是通过增大   的方式减小压强;
(2)若氦气球的体积为250m3,天眼周围空气的密度为 求氦气球受到的空气浮力;
(3)检修人员既能较自如地控制自己的动作,又能保护反射面,要求他对水平铝板的压力在100N—200N之间,且对铝板压强不宜超过 1000Pa。当重力为750N的检修人员静止在水平铝板上时:(不考虑人体受到的空气浮力)
①在图丙虚线框中画出检修人员的受力示意图(用“●”表示检修人员);
②若检修人员与铝板的接触面积为0.16m2,为保护发射面,他对铝板的压力最大不能超过多少N
③为满足上述第②问的要求,绳子对他的拉力至少为多少N
18.小明在“探究电流与电压的关系”实验时,选用了如下实验器材:电源,电流表,电压表,滑动变阻器,开关,定值电阻(2个),导线若干,实验电路如图18甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整   (要求滑片P向左移动时电流表示数变大);
(2)连好线后,闭合开关,发现电压表、电流表均无示数。小明将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;接在 a、c两点时,电压表无示数;接在 b、c两点时,电压表示数为3V。由此可判断可能是电路中   断路;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录实验数据如下表。当电压表示数为1.20V时,电流表示数如图丙所示,其读数为   A。
(4)如图丁所示,将表格中数据在I-U图中描点,发现明显错误的数据并舍去。请在图18 丁中作出电流与电压的关系图像;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.50 0.80 1.20 1.50 2.00 2.50
电流 I/A 0.10 0.16   0.31 0.48 0.49
(5)根据作出的图线可知,电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压   (选填“成正比”“成反比”);定值电阻R=   Ω(保留整数)。
(6)更换定值电阻重新实验得到戊图,分析得出R   R1(选填“大于”“小于”或“等于”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】A:20mm=2cm,远小于摩托车车身长度(约2m),故错误;
B:20cm=0.2m,也远小于实际长度,故错误;
C:20dm=2m,与摩托车车身长度接近,故正确;
D:20m,远大于实际长度,故错误;
故答案选 C。
【分析】A:长度单位换算,1mm=0.1cm,常见物体长度估测;
B:长度单位换算,1cm=0.01m,摩托车长度约2m;
C:长度单位换算,1dm=0.1m,20dm=2m;
D:1m=100cm,20m相当于6层楼高。
2.【答案】A
【知识点】响度及响度与振幅的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A:音调由频率决定,大小不同的句罐振动频率不同,因此音调改变,故正确;
B:振幅由敲击力度决定,力度相同则振幅相同,响度不变,故错误;
C:音色由发声体材料和结构决定,同种材质但大小不同,音色基本不变,主要改变的是音调,故错误;
D:响度由振幅决定,力度相同则响度相同,故错误;
故答案选 A。
【分析】A:音调——声音的高低,由频率决定,物体越小、越短、越紧,频率越高。
B:振幅——物体振动的幅度,决定声音的响度,与敲击力度有关。
C:音色——声音的品质,由发声体的材料和结构决定,不同物体音色不同。
D:响度——声音的大小,由振幅和距离决定,此处力度相同,响度不变。
3.【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A:轻质小球可能不带电,因为带电体可以吸引轻小物体,故正确;
B:摩擦后硅胶管可能带正电也可能带负电,取决于摩擦的材料,故错误;
C:摩擦后物体P与硅胶管带异种电荷,不是同种,故错误;
D:若小球带电,则与硅胶管带异种电荷,而P与硅胶管带异种,故P与小球带同种电荷,不是异种,故错误;
故答案选 A。
【分析】A:带电体的性质——能够吸引轻小物体,无论小球是否带电都可能被吸引。
B:摩擦起电的电荷种类——由材料的原子核对电子的束缚能力决定,不一定带负电。
C:摩擦起电规律——两个物体摩擦后带等量异种电荷。
D:电荷间相互作用——同种电荷相斥,异种电荷相吸。小球被吸引,若带电则与硅胶管异种,故与P同种。
4.【答案】B
【知识点】能源及其分类;核能;波速、波长和频率的关系;光纤通信
【解析】【解答】A:5G和4G使用的电磁波均为无线电波,在真空中传播速度相同,故错误;
B:煤、石油、天然气和核能均属于不可再生能源,故正确;
C:可见光频率高于无线电波,故错误;
D:高温气冷堆是利用可控核裂变,不是核聚变,故错误;
故答案选 B。
【分析】A:电磁波在真空中的传播速度均为,与频率无关。
B:能源分类——不可再生能源包括化石能源(煤、石油、天然气)和核能。
C:电磁波谱中,频率从低到高依次为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
D:目前核电站均利用核裂变,核聚变尚未实现可控。
5.【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】A:液化是气态变液态,汽化是液态变气态,与题干中固态变液态再变固态不符,故错误;
B:升华是固态变气态,凝华是气态变固态,与题干不符,故错误;
C:材料先由固态熔化成液态,再由液态凝固成固态,故正确;
D:液化是气态变液态,题干没有涉及气态,故错误;
故答案选 C。
【分析】A:物态变化的识别——熔化(固态→液态)、凝固(液态→固态)、汽化(液态→气态)、液化(气态→液态)、升华(固态→气态)、凝华(气态→固态)。
B:3D打印过程中,固态材料加热变成液态是熔化,液态材料冷却变成固态是凝固。
6.【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场;左手定则
【解析】【解答】A:根据安培定则,图丙中电流方向(从电源正极流出,经螺线管回到负极),结合绕线方式,可判断P端为N极,故错误;
B:通电导体在磁场中一定受到力的作用(电流方向与磁场方向不平行时),故错误;
C:根据左手定则,导体中电流垂直纸面向外,磁场方向(由螺线管极性决定)水平向左,则受力方向竖直向下,故正确;
D:与C相反,故错误;
故答案选 C。
【分析】A:安培定则——用右手握住螺线管,四指指向电流方向,拇指指向N极。
B:通电导体在磁场中受力条件——电流方向与磁场方向不平行时,一定受力。
C、D:左手定则——伸开左手,磁感线穿手心,四指指向电流方向,拇指指向受力方向。结合图丙中磁场方向(由螺线管N极指向S极,在导体处水平向左)和电流方向(垂直纸面向外),判断受力竖直向下。
7.【答案】D
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;势能的影响因素
【解析】【解答】A:①是M,②是N:①位置更高,M的动能应小于N,但表中M动能200大于N动能60,故错误;
B:①是M,③是N:①比③高,M的动能应小于N,但表中M动能200大于N动能60,故错误;
C:②是M,③是N:②比③高,M的动能应小于N,但表中M动能200大于N动能60,故错误;
D:③是M,①是N:③比①低,M的动能应大于N,表中M动能200大于N动能60,符合,故正确;
故答案选 D。
【分析】A:平抛运动中,机械能守恒,高度越高重力势能越大,动能越小。
B:由表格数据可知,M点动能大、势能小,应位于较低处;N点动能小、势能大,应位于较高处。
C:图中①最高,③最低,②居中。故③对应M,①对应N。
8.【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的并联;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】A:只闭合开关S1时,电路为 R1单独工作,功率;
而同时闭合S1、S2时,R1与R2并联,总功率更大(1320 W),因此加热挡应为并联状态,故只闭合 S1不是加热挡,故错误;
B:同时闭合S1、S2时,电路处于加热挡,通过R1的电流,通过R2的电流,,故错误;
C:加热挡时功率大,电流做功快,故错误;
D:保温挡通常为只闭合S2(只有R2工作),功率;
加热挡为两电阻并联,,比值 P保 : P加 = 220W:1320W = 1 : 6,故正确;
故答案选 D。
【分析】A:电路分析——开关组合决定电阻连接方式,功率大者为加热挡。
B:并联电路电压相等,电流与电阻成反比,R1 < R2,故 I1 > I2。
C:功率表示做功快慢,加热挡功率大,做功快。
D:功率计算——P = U2/R,并联总功率等于各支路功率之和。
9.【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】A:热传递传递的是热量,不是温度,故错误;
B:液体A温度从28℃逐渐降低到约20℃,内能一直减小,故正确;
C:由热平衡方程, 已知mA>mB,且,计算可得cA> cB,故错误;
D:水在相同温度变化下,比热容几乎不变,放出的热量相同,故错误;
故答案选 B。
【分析】A:热传递的实质是热量从高温物体传到低温物体,不是温度。
B:内能与温度有关,温度降低,内能减小(无相变)。
C:比热容比较需结合质量、温度变化,由热平衡方程判断。
D:水的比热容在常温范围内变化很小,相同温度变化放热相同。
10.【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A:该工人对地面的压力为150N,由力的平衡条件可知,地面对工人的支持力为:
F支 = G人-F=650N -500N =150N,由力的作用是相互的,该工人对地面的压力F=F支=150N,因此,选项A正确;
B:动滑轮的重力为200N,由图可知,滑轮组的绳子段数n=2。
绳子自由端移动的速度v=nv物=2x0.1m/s=0.2m/s
由功率公式可知,绳子自由端的拉力F为:
若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力G可以用公式F=(G+G动)计算:
G动= nF-G=2x500N -800N= 200N,但题目中未说明不计绳重和摩擦,因此动滑轮的重力可能小于200N。因此,选项B错误。
C:由图乙,拉力做功为400J时,所需时间为4s,拉力做功的功率,故选项C错误;
D:机械效率,代入数据,不是90%,故D错误;
故答案选 A。
【分析】A:功率计算 ,拉力与功率、速度关系P=Fv,受力平衡。
B:滑轮组省力公式 。
C:功率大小刻意通过W-t图形的斜率判断。
D:机械效率公式。
11.【答案】(1)
(2)照相机;20;变小
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)光路图如图所示:从点光源S画出入射光线到水面,根据反射定律作出反射光线;反射光线射向凸透镜,折射后平行于主光轴。
(2)该无人机配备高清摄像镜头,其成像原理与照相机相似。当无人机距水面高度由6m上升至10m时,此时无人机与水中像的距离为20m,地面上的车辆经摄像头所成的像大小将会变小。
故答案: (1)

(2) 照相机;20;变小。
【分析】(1)光的反射定律和凸透镜的光学性质:反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;凸透镜中,从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴。
(2)平面镜成像特点:像与物关于水面对称,距离为物距的2倍;凸透镜成像规律:物距增大,像距减小,像变小。无人机摄像镜头相当于照相机,成倒立缩小的实像。
12.【答案】(1)10
(2)
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】(1)设支点O在刻度线xdm处,物体M挂在刻度线adm处(由图可知a=7dm),拉力F作用在刻度线b=4dm处,方向竖直向上。根据杠杆平衡条件:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,可得,代入a、b, GM=12N,F=6N,得12(x-7)=6(4-x),解得x=10dm。
故O在10 dm刻度线处。
(2)力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。F的方向竖直向上,作用点在4dm处,支点在6 dm处,因此F的力臂为从支点O到F作用线的水平距离,即10-6=4dm,画图时用双箭头或大括号标出。
【分析】(1)杠杆平衡条件:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。本题中硬尺质量不计,支点两侧的力和力臂需根据刻度确定。
(2)力臂的画法:从支点向力的作用线作垂线,标出垂足和力臂符号。
13.【答案】(1)等于
(2)变速直线运动
(3)10;水平向左
【知识点】速度与物体运动;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1)滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关。OM段和MN段地面粗糙程度相同,物块A对地面的压力不变,因此摩擦力大小相等。
(2)MN段水平拉力为15N,而滑动摩擦力为10N,拉力大于摩擦力,合力方向与运动方向相同,物块做加速运动,故为变速直线运动。
(3)物块A在P点时仍然向右运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此摩擦力水平向左。
【分析】(1)滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与速度大小、拉力大小无关。
(2)力与运动的关系(牛顿第一、第二定律);二力平衡条件;非平衡状态下的运动。
(3)滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
14.【答案】(1)水;甲图中U形管两侧液面高度差较大,说明探头受到液体压强大,由液体压强公式 可知,在深度相同时,液体密度越大压强越大,故甲液体密度大,为水。
(2)500
(3)A
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)M液体是水,判断依据:甲图中U形管两侧液面高度差较大,说明探头受到液体压强大,由液体压强公式 可知,在深度相同时,液体密度越大压强越大,故甲液体密度大,为水。
(2)此时探头受到液体压强大小:
(3) 图丙中,U形管右侧开口通过橡胶软管②与机翼模型的下方(或上方)相连。用水平风吹机翼模型时,机翼上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大。若软管②连接的是机翼下方(压强较大的一侧),则U形管右侧气体压强增大,右侧液面下降,左侧液面上升,形成左高右低的液面差,对应图丁中的A。若软管②连接的是机翼上方,则U形管右侧压强减小,右侧液面上升,左侧下降,对应C。根据常见物理实验设计,通常将U形管与机翼下方相连以显示下方压强较大,因此选择A。
【分析】(1)液体压强与深度的关系:。实验中探头深度相同,U形管液面高度差反映液体压强大小,液面高度差越大,说明液体密度越大。甲图液面差大于乙图,故甲液体为水,乙为酒精。
(2)液体压强计算:直接代入公式,注意单位换算(5cm = 0.05m)。
(3)流体压强与流速的关系:流速大的地方压强小。机翼模型上方空气流速大,压强小;下方流速小,压强大。若U形管右侧通过软管与机翼下方相连,则下方压强增大,U形管右侧液面下降,左侧液面上升,形成左高右低的液面差,对应图丁中的A。
15.【答案】(1)1.08×1010;1674;等于
(2)内;机械;BCE
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】(1)每台发动机的输出功:;
四台发动机总输出功:;
发动机效率,则燃料放热;
燃油质量;
热值是燃料特性,未充分燃烧时热值不变,故填“等于”。
(2)发动机将燃料燃烧产生的内能转化为机械能;图乙中能量转化相同的是B、C、E(试管水蒸气冲开水塞、热机做功冲程、蜡烛加热空气推动扇叶)。
【分析】(1)功率、功、效率、热值相关计算: 功(注意单位统一:kW→W,h→s) 热机效率 ,燃料放热Q=mq ,热值是燃料的属性,与是否完全燃烧无关。
(2)热机能量转化:化学能 → 内能 → 机械能。
做功冲程、蒸汽推动活塞、空气推动扇叶等均为内能转化为机械能;
压缩冲程、活塞压缩气体等为机械能转化为内能。
16.【答案】(1)
(2)解:① 图乙中监测仪显示的空调工作电流为20A,工作电压为220V
空调工作了15min,即t=15min=0.25h
消耗的电能为
②插线a电阻为0.04Ω,则通电的t=15min=900s内
产生的热量
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)电路连接如图所示(请根据描述画图):
从火线(相线)接开关,开关出线分成两支:一支接灯泡的顶部触点,另一支接三角插座的右边插孔(火线孔);
零线(中性线)直接接灯泡的螺旋套和三角插座的左边插孔(零线孔);
地线(保护线)直接接三角插座的中间插孔(地线孔)。
(注意:灯泡和三角插座并联,开关控制干路火线。)
【分析】(1)家庭电路连接原则:开关接在火线上,灯泡的螺旋套接零线,三角插座左零右火上接地。开关同时控制灯和插座时,开关应串联在干路火线上,然后并联灯和插座的右孔。
(2)电能公式W=Pt=UIt,注意单位统一;焦耳定律,电流由计算,其中P需从监测仪读出。
17.【答案】(1)受力面积
(2)解:根据阿基米德原理,氮气球受到的空气浮力
(3)解:①
②根据题意检修人员与挡板的接触面积S= 0.16m2 ,对挡板压强不宜超过 1000Pa
则最大压力
故他对地板的压力最大不能超过160N
③根据①中的受力分析,竖直方向,人受重力G=750N向下,绳子拉力T向上,挡板支持力F支向上,平衡时T+F支=G。
人对挡板的压力与支持力为相互作用力,大小相等,即F压=F支。
要求F压≤160N,则F支≤160N,
所以绳子拉力至少为:Tmin=G-F支max=750N-160N=590N
【知识点】增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)压强公式,压力即检修人员的重力不变的情况下,检修人员在肘部、膝关节佩戴缓冲垫并采用爬行方式作业,目的是通过增大受力面积的方式减小压强。
(3)① 检修人员的受力示意图:竖直向下的重力G = 750N,竖直向上的绳子的拉力T,竖直向上的挡板支持力F支(或压力反作用力),以及可能忽略的浮力等。图中用“●”支点表示人,画出三个力:重力向下,拉力和支持力向上。
【分析】(1)减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力。佩戴缓冲垫和爬行增大了受力面积,从而减小压强,保护反射面。
(2)浮力公式,其中为周围空气密度,V排为气球排开空气的体积,等于气球自身体积。
(3)① 受力分析:人静止,合力为零,需明确各力方向。
② 压强公式,变形求最大压力。
③ 平衡条件:拉力+支持力 =重力,支持力等于压力,故拉力至少为重力减去最大允许压力。
18.【答案】(1)
(2)开关
(3)0.24
(4)
(5)正比;5
(6)小于
【知识点】电阻的串联;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路:将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻左端相连,定值电阻右端接电流表“0.6”接线柱,电流表“-”接线柱接电源负极;电压表并联在定值电阻两端,其“3”接线柱接电阻右端,“-”接线柱接电阻左端。滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电阻减小,电流表示数变大,符合要求。
(2)闭合开关,电压表、电流表均无示数,说明电路断路。将另一电压表接在a、b两点(开关两端)时示数为3V,说明a到电源正极、b到电源负极均通路;接b、c时示数为3V,而接a、c时示数为0V,说明a、c之间断开,而a、b之间连接了开关,因此开关断路。
(3)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,指针指在0.24A处,读数为0.24A。
(4)在I-U坐标系中描出(0.50,0.10)、(0.80,0.16)、(1.20,0.24)、(1.50,0.48)、(2.00,0.49)、(2.50,0.49)各点。观察到第4个点(1.50,0.48)明显偏离其他点形成的直线,应舍弃。过其余点作一条直线,该直线过原点,即电流与电压成正比。
(5)根据图线可知,当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。在图像上取点(0.50V,0.10A),由欧姆定律得。(也可取其他点,结果一致)
(6)更换电阻后得到图丁,新图线的斜率(即电流与电压的比值)变小,说明新电阻更大,因此原电阻R小于新电阻R1。
【分析】(1)滑动变阻器连接原则:“一上一下”,且滑片移动方向与电阻变化的关系取决于下接线柱。电压表必须与被测电阻并联,电流表串联,注意正负接线柱。
(2)电路故障分析:电流表无示数→断路;电压表无示数→电压表所测部分短路或外部断路。利用另一电压表分段测量,根据示数确定断路位置。
(3)电流表读数:先确认量程和分度值,再根据指针位置读数。
(4)图像法处理数据:剔除错误数据点,使大多数点落在一条直线上,便于得出规律。
(5)欧姆定律及其应用:。通过实验数据验证电流与电压的正比关系。
(6)I-U图像的斜率表示电阻的倒数,斜率越大电阻越小。
1 / 1广东省广州市铁一中学2025-2026学年第二学期九年级物理二模试卷
1.如图所示,一辆中国摩托车在WSBK世界超级摩托车锦标赛上夺冠,打破欧美日品牌垄断。该车车身长最接近(  )
A.20mm B.20cm C.20dm D.20m
【答案】C
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】A:20mm=2cm,远小于摩托车车身长度(约2m),故错误;
B:20cm=0.2m,也远小于实际长度,故错误;
C:20dm=2m,与摩托车车身长度接近,故正确;
D:20m,远大于实际长度,故错误;
故答案选 C。
【分析】A:长度单位换算,1mm=0.1cm,常见物体长度估测;
B:长度单位换算,1cm=0.01m,摩托车长度约2m;
C:长度单位换算,1dm=0.1m,20dm=2m;
D:1m=100cm,20m相当于6层楼高。
2.如图是全运会上智能机器人用槌敲打战国时期的乐器句罐(gōu diào)演奏的情形。机器人用相同的力度敲打大小不同的句罐时,主要是改变了声音的(  )
A.音调 B.振幅 C.音色 D.响度
【答案】A
【知识点】响度及响度与振幅的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A:音调由频率决定,大小不同的句罐振动频率不同,因此音调改变,故正确;
B:振幅由敲击力度决定,力度相同则振幅相同,响度不变,故错误;
C:音色由发声体材料和结构决定,同种材质但大小不同,音色基本不变,主要改变的是音调,故错误;
D:响度由振幅决定,力度相同则响度相同,故错误;
故答案选 A。
【分析】A:音调——声音的高低,由频率决定,物体越小、越短、越紧,频率越高。
B:振幅——物体振动的幅度,决定声音的响度,与敲击力度有关。
C:音色——声音的品质,由发声体的材料和结构决定,不同物体音色不同。
D:响度——声音的大小,由振幅和距离决定,此处力度相同,响度不变。
3.某物体P 与硅胶管原来均不带电,用物体P摩擦硅胶管后,硅胶管靠近(未接触)自然下垂静止的轻质小球,其相互作用情况如图所示。以下说法中正确的是(  )
A.轻质小球有可能不带电
B.摩擦后,硅胶管一定带负电
C.摩擦后,物体P 与硅胶管带同种电荷
D.摩擦后,物体P 与轻质小球带异种电荷
【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A:轻质小球可能不带电,因为带电体可以吸引轻小物体,故正确;
B:摩擦后硅胶管可能带正电也可能带负电,取决于摩擦的材料,故错误;
C:摩擦后物体P与硅胶管带异种电荷,不是同种,故错误;
D:若小球带电,则与硅胶管带异种电荷,而P与硅胶管带异种,故P与小球带同种电荷,不是异种,故错误;
故答案选 A。
【分析】A:带电体的性质——能够吸引轻小物体,无论小球是否带电都可能被吸引。
B:摩擦起电的电荷种类——由材料的原子核对电子的束缚能力决定,不一定带负电。
C:摩擦起电规律——两个物体摩擦后带等量异种电荷。
D:电荷间相互作用——同种电荷相斥,异种电荷相吸。小球被吸引,若带电则与硅胶管异种,故与P同种。
4.物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有着重要作用。下列说法正确的是(  )
A.5G 通信使用的电磁波比4G 通信的电磁波传播速度更快
B.煤、石油、天然气和核能都属于不可再生能源
C.如图所示,光导纤维中传递信息的可见光,其频率比无线电波的频率低
D.高温气冷堆是核电站反应堆的一种,它是通过可控核聚变反应释放核能的设备
【答案】B
【知识点】能源及其分类;核能;波速、波长和频率的关系;光纤通信
【解析】【解答】A:5G和4G使用的电磁波均为无线电波,在真空中传播速度相同,故错误;
B:煤、石油、天然气和核能均属于不可再生能源,故正确;
C:可见光频率高于无线电波,故错误;
D:高温气冷堆是利用可控核裂变,不是核聚变,故错误;
故答案选 B。
【分析】A:电磁波在真空中的传播速度均为,与频率无关。
B:能源分类——不可再生能源包括化石能源(煤、石油、天然气)和核能。
C:电磁波谱中,频率从低到高依次为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
D:目前核电站均利用核裂变,核聚变尚未实现可控。
5.如图是目前世界上能实现可控飞行的最小无线机器人。该机器人主体部分是用3D打印出来的,3D 打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物,在此过程中,材料经历的物态变化是(  )
A.先液化再汽化 B.先升华再凝华
C.先熔化再凝固 D.先液化再凝固
【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】A:液化是气态变液态,汽化是液态变气态,与题干中固态变液态再变固态不符,故错误;
B:升华是固态变气态,凝华是气态变固态,与题干不符,故错误;
C:材料先由固态熔化成液态,再由液态凝固成固态,故正确;
D:液化是气态变液态,题干没有涉及气态,故错误;
故答案选 C。
【分析】A:物态变化的识别——熔化(固态→液态)、凝固(液态→固态)、汽化(液态→气态)、液化(气态→液态)、升华(固态→气态)、凝华(气态→固态)。
B:3D打印过程中,固态材料加热变成液态是熔化,液态材料冷却变成固态是凝固。
6.图甲是通电螺线管的磁感线情况。图乙中,磁场对通电导体的力F竖直向上。图丙中“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。请根据图甲、图乙的信息,判断图丙下列说法正确的是 (  )
A.图丙中 P端为S极
B.图丙中导体不受磁场力作用
C.图丙中导体受到竖直向下的磁场力作用
D.图丙中导体受到竖直向上的磁场力作用
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场;左手定则
【解析】【解答】A:根据安培定则,图丙中电流方向(从电源正极流出,经螺线管回到负极),结合绕线方式,可判断P端为N极,故错误;
B:通电导体在磁场中一定受到力的作用(电流方向与磁场方向不平行时),故错误;
C:根据左手定则,导体中电流垂直纸面向外,磁场方向(由螺线管极性决定)水平向左,则受力方向竖直向下,故正确;
D:与C相反,故错误;
故答案选 C。
【分析】A:安培定则——用右手握住螺线管,四指指向电流方向,拇指指向N极。
B:通电导体在磁场中受力条件——电流方向与磁场方向不平行时,一定受力。
C、D:左手定则——伸开左手,磁感线穿手心,四指指向电流方向,拇指指向受力方向。结合图丙中磁场方向(由螺线管N极指向S极,在导体处水平向左)和电流方向(垂直纸面向外),判断受力竖直向下。
7.某小球由静止被水平抛出,其部分运动轨迹如图所示。小球在运动过程中先后经过M、N两点(图中未标出)时的动能和重力势能的参数如下表 所示,M、N可能所处的位置判断正确的是 (  )
位置 重力势能/J 动能/J
M点 100 200
N点 100 60
A.①是M, B.是NB.①是M,
C.是NC.②是M,③是N D.③是M,①是N
【答案】D
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;势能的影响因素
【解析】【解答】A:①是M,②是N:①位置更高,M的动能应小于N,但表中M动能200大于N动能60,故错误;
B:①是M,③是N:①比③高,M的动能应小于N,但表中M动能200大于N动能60,故错误;
C:②是M,③是N:②比③高,M的动能应小于N,但表中M动能200大于N动能60,故错误;
D:③是M,①是N:③比①低,M的动能应大于N,表中M动能200大于N动能60,符合,故正确;
故答案选 D。
【分析】A:平抛运动中,机械能守恒,高度越高重力势能越大,动能越小。
B:由表格数据可知,M点动能大、势能小,应位于较低处;N点动能小、势能大,应位于较高处。
C:图中①最高,③最低,②居中。故③对应M,①对应N。
8.某款家用电热水壶在220V恒定电压下工作,有“加热”和“保温”两个挡位。图是它的简化电路原理图,R1、R2为电热丝, 已知R2=220Ω,R1=0.2R2 。下列说法正确的是 (  )
A.只闭合开关S1时,电路处于加热挡
B.同时闭合 S2、S2时,电路处于加热挡,通过R1的电流小于通过R2的电流
C.电热水壶处于“加热”挡时,电流做功较慢
D.“保温”挡与“加热”挡的电功率之比为1:6
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的并联;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】A:只闭合开关S1时,电路为 R1单独工作,功率;
而同时闭合S1、S2时,R1与R2并联,总功率更大(1320 W),因此加热挡应为并联状态,故只闭合 S1不是加热挡,故错误;
B:同时闭合S1、S2时,电路处于加热挡,通过R1的电流,通过R2的电流,,故错误;
C:加热挡时功率大,电流做功快,故错误;
D:保温挡通常为只闭合S2(只有R2工作),功率;
加热挡为两电阻并联,,比值 P保 : P加 = 220W:1320W = 1 : 6,故正确;
故答案选 D。
【分析】A:电路分析——开关组合决定电阻连接方式,功率大者为加热挡。
B:并联电路电压相等,电流与电阻成反比,R1 < R2,故 I1 > I2。
C:功率表示做功快慢,加热挡功率大,做功快。
D:功率计算——P = U2/R,并联总功率等于各支路功率之和。
9.如图甲所示,在绝热容器(容器与外界无热交换)中装有温度为28℃的未知液体A,质量为mA;将一瓶温度为90℃、质量为mB的水 B放入容器中,忽略瓶子吸收(或放出)热量,忽略液体蒸发等因素的影响,两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。已知 在0至 7.8min内,下列说法正确的是 (  )
A.液体A与水B之间发生热传递,传递的是温度
B.0至 7.8min内,液体A的内能一直在减小
C.液体A的比热容小于水B的比热容
D.水B从90℃降到80℃放出的热量,小于其从 80℃降到 70℃放出的热量
【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】A:热传递传递的是热量,不是温度,故错误;
B:液体A温度从28℃逐渐降低到约20℃,内能一直减小,故正确;
C:由热平衡方程, 已知mA>mB,且,计算可得cA> cB,故错误;
D:水在相同温度变化下,比热容几乎不变,放出的热量相同,故错误;
故答案选 B。
【分析】A:热传递的实质是热量从高温物体传到低温物体,不是温度。
B:内能与温度有关,温度降低,内能减小(无相变)。
C:比热容比较需结合质量、温度变化,由热平衡方程判断。
D:水的比热容在常温范围内变化很小,相同温度变化放热相同。
10.如图甲所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,用向下的拉力拉动绳子自由端,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升,拉力所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知该工人的重力为650N,物体A的重力为800N。关于该过程,下列说法正确的是(  )
A.该工人对地面的压力为150N
B.动滑轮的重力为200N
C.绳子自由端拉力做功的功率为50W
D.提升过程中滑轮组的机械效率为90%
【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A:该工人对地面的压力为150N,由力的平衡条件可知,地面对工人的支持力为:
F支 = G人-F=650N -500N =150N,由力的作用是相互的,该工人对地面的压力F=F支=150N,因此,选项A正确;
B:动滑轮的重力为200N,由图可知,滑轮组的绳子段数n=2。
绳子自由端移动的速度v=nv物=2x0.1m/s=0.2m/s
由功率公式可知,绳子自由端的拉力F为:
若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力G可以用公式F=(G+G动)计算:
G动= nF-G=2x500N -800N= 200N,但题目中未说明不计绳重和摩擦,因此动滑轮的重力可能小于200N。因此,选项B错误。
C:由图乙,拉力做功为400J时,所需时间为4s,拉力做功的功率,故选项C错误;
D:机械效率,代入数据,不是90%,故D错误;
故答案选 A。
【分析】A:功率计算 ,拉力与功率、速度关系P=Fv,受力平衡。
B:滑轮组省力公式 。
C:功率大小刻意通过W-t图形的斜率判断。
D:机械效率公式。
11.如图丙所示,某无人机上有一点光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜,经凸透镜折射后与主光轴平行(凸透镜的主光轴与水面重合)。
(1)请在图丙中补充完整该条光线的光路,并标出凸透镜左侧的焦点 F   ;
(2)该无人机配备高清摄像镜头,其成像原理与   (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似。当无人机距水面高度由6m上升至10m时,此时无人机与水中像的距离为   m,地面上的车辆经摄像头所成的像大小将会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)照相机;20;变小
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)光路图如图所示:从点光源S画出入射光线到水面,根据反射定律作出反射光线;反射光线射向凸透镜,折射后平行于主光轴。
(2)该无人机配备高清摄像镜头,其成像原理与照相机相似。当无人机距水面高度由6m上升至10m时,此时无人机与水中像的距离为20m,地面上的车辆经摄像头所成的像大小将会变小。
故答案: (1)

(2) 照相机;20;变小。
【分析】(1)光的反射定律和凸透镜的光学性质:反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;凸透镜中,从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴。
(2)平面镜成像特点:像与物关于水面对称,距离为物距的2倍;凸透镜成像规律:物距增大,像距减小,像变小。无人机摄像镜头相当于照相机,成倒立缩小的实像。
12.如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一重12N的物体M,尺在竖直向上的拉力 F作用下保持水平静止,尺的质量不计。
(1) O在    dm刻度线处;
(2)画出F的力臂l   。
【答案】(1)10
(2)
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】(1)设支点O在刻度线xdm处,物体M挂在刻度线adm处(由图可知a=7dm),拉力F作用在刻度线b=4dm处,方向竖直向上。根据杠杆平衡条件:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,可得,代入a、b, GM=12N,F=6N,得12(x-7)=6(4-x),解得x=10dm。
故O在10 dm刻度线处。
(2)力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。F的方向竖直向上,作用点在4dm处,支点在6 dm处,因此F的力臂为从支点O到F作用线的水平距离,即10-6=4dm,画图时用双箭头或大括号标出。
【分析】(1)杠杆平衡条件:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。本题中硬尺质量不计,支点两侧的力和力臂需根据刻度确定。
(2)力臂的画法:从支点向力的作用线作垂线,标出垂足和力臂符号。
13.如图所示,一物块A放置在水平地面上,它在大小为10N的水平拉力F的作用下从O点向右做匀速直线运动。物块A运动到 M点时水平拉力的大小变为15N,当物块A运动到N点时撤去水平拉力,它最后静止在Q点处。已知水平地面粗糙程度相同。
(1)物块A在OM段所受到的摩擦力   (选填“大于”“等于”或“小于”)它在MN段所受到的摩擦力;
(2)在MN段,物块A做   (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”);
(3)物块A运动到位置P时所受到的摩擦力为   N,方向为   (选填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】(1)等于
(2)变速直线运动
(3)10;水平向左
【知识点】速度与物体运动;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1)滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关。OM段和MN段地面粗糙程度相同,物块A对地面的压力不变,因此摩擦力大小相等。
(2)MN段水平拉力为15N,而滑动摩擦力为10N,拉力大于摩擦力,合力方向与运动方向相同,物块做加速运动,故为变速直线运动。
(3)物块A在P点时仍然向右运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此摩擦力水平向左。
【分析】(1)滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与速度大小、拉力大小无关。
(2)力与运动的关系(牛顿第一、第二定律);二力平衡条件;非平衡状态下的运动。
(3)滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
14.如图所示,小明用液体压强计区分水和酒精。甲、乙两个完全相同的烧杯中分别盛有体积相等的水和酒精 两次实验中压强计探头在液体中的深度、U形管两侧液面高度差如图甲、乙所示。(g取10N/kg)
(1)根据实验现象判断,M液体是   (选填“水”或“酒精”),你的判断依据:   ;
(2)若已知图甲中探头在M液体中的深度为5cm,求此时探头受到液体压强大小为   Pa;
(3)接着小明将压强计的探头拆下,在U形管右侧开口处接上橡胶软管②,静止时 U 形管两侧液面相平(如图丙)。用水平风吹固定的机翼模型,模型上下气体流速不同导致压强不同,则 U 形管中的液面变化情况为图丁中的   (选填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1)水;甲图中U形管两侧液面高度差较大,说明探头受到液体压强大,由液体压强公式 可知,在深度相同时,液体密度越大压强越大,故甲液体密度大,为水。
(2)500
(3)A
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)M液体是水,判断依据:甲图中U形管两侧液面高度差较大,说明探头受到液体压强大,由液体压强公式 可知,在深度相同时,液体密度越大压强越大,故甲液体密度大,为水。
(2)此时探头受到液体压强大小:
(3) 图丙中,U形管右侧开口通过橡胶软管②与机翼模型的下方(或上方)相连。用水平风吹机翼模型时,机翼上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大。若软管②连接的是机翼下方(压强较大的一侧),则U形管右侧气体压强增大,右侧液面下降,左侧液面上升,形成左高右低的液面差,对应图丁中的A。若软管②连接的是机翼上方,则U形管右侧压强减小,右侧液面上升,左侧下降,对应C。根据常见物理实验设计,通常将U形管与机翼下方相连以显示下方压强较大,因此选择A。
【分析】(1)液体压强与深度的关系:。实验中探头深度相同,U形管液面高度差反映液体压强大小,液面高度差越大,说明液体密度越大。甲图液面差大于乙图,故甲液体为水,乙为酒精。
(2)液体压强计算:直接代入公式,注意单位换算(5cm = 0.05m)。
(3)流体压强与流速的关系:流速大的地方压强小。机翼模型上方空气流速大,压强小;下方流速小,压强大。若U形管右侧通过软管与机翼下方相连,则下方压强增大,U形管右侧液面下降,左侧液面上升,形成左高右低的液面差,对应图丁中的A。
15.我国自行设计研制的 AG600“鲲龙”水陆两栖飞机,配备四台相同的 WJ-6涡轮螺旋桨发动机。已知每台发动机的输出功率为3000kW,效率为60%,燃油的热值为4.3×107J/ kg。
(1)飞机飞行 1h,每台发动机的输出功为    J,四台发动机总共消耗的燃油质量为   kg(结果保留整数);若发动机中燃料未充分燃烧,其热值   (选填“大于”“小于” 或 “等于”) 4.3×107J/ kg。
(2)发动机属于热机,其工作时主要将燃料燃烧产生的   能转化为   能。图14乙中,与发动机上述能量转化相同的是   (选填字母:A.活塞向下压缩空气;B.试管水蒸气冲开木塞;C.热机做功冲程;D.热机压缩冲程;E.蜡烛加热空气推动扇叶)。
【答案】(1)1.08×1010;1674;等于
(2)内;机械;BCE
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】(1)每台发动机的输出功:;
四台发动机总输出功:;
发动机效率,则燃料放热;
燃油质量;
热值是燃料特性,未充分燃烧时热值不变,故填“等于”。
(2)发动机将燃料燃烧产生的内能转化为机械能;图乙中能量转化相同的是B、C、E(试管水蒸气冲开水塞、热机做功冲程、蜡烛加热空气推动扇叶)。
【分析】(1)功率、功、效率、热值相关计算: 功(注意单位统一:kW→W,h→s) 热机效率 ,燃料放热Q=mq ,热值是燃料的属性,与是否完全燃烧无关。
(2)热机能量转化:化学能 → 内能 → 机械能。
做功冲程、蒸汽推动活塞、空气推动扇叶等均为内能转化为机械能;
压缩冲程、活塞压缩气体等为机械能转化为内能。
16.小明测试空调用电情况时进行如下活动:
(1)在图甲中用笔画线表示导线,把开关、电灯(额定电压220V)和三角插座(正常工作电压220V)连入电路中,其中开关控制电灯和三角插座的通断,保证电灯和三角插座均能正常工作。
(2)小明测量空调制冷时的功率,先将空调接入电力节能监测仪,监测仪插入图甲的三角插座,监测仪显示的示数如图乙,空调工作15min,请计算:
①空调消耗的电能为多少kW·h
②图乙中空调的插线a电阻为0.04Ω,请问这段时间内插线a产生热量多少J
【答案】(1)
(2)解:① 图乙中监测仪显示的空调工作电流为20A,工作电压为220V
空调工作了15min,即t=15min=0.25h
消耗的电能为
②插线a电阻为0.04Ω,则通电的t=15min=900s内
产生的热量
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)电路连接如图所示(请根据描述画图):
从火线(相线)接开关,开关出线分成两支:一支接灯泡的顶部触点,另一支接三角插座的右边插孔(火线孔);
零线(中性线)直接接灯泡的螺旋套和三角插座的左边插孔(零线孔);
地线(保护线)直接接三角插座的中间插孔(地线孔)。
(注意:灯泡和三角插座并联,开关控制干路火线。)
【分析】(1)家庭电路连接原则:开关接在火线上,灯泡的螺旋套接零线,三角插座左零右火上接地。开关同时控制灯和插座时,开关应串联在干路火线上,然后并联灯和插座的右孔。
(2)电能公式W=Pt=UIt,注意单位统一;焦耳定律,电流由计算,其中P需从监测仪读出。
17.“中国天眼”是我国自主设计建造的世界最大单口径射电望远镜,其维护工作使用了“微重力蜘蛛人”设备,核心部件为氦气球(如图17乙),圆球内部设有隔层,分别注入了氦气和空气。氦气主要提供升力,而空气的存在是为了调节整个气囊内部的气压。请结合物理知识回答以下问题:(g取10N/kg)
(1)检修人员在肘部、膝关节佩戴缓冲垫并采用爬行方式作业,目的是通过增大   的方式减小压强;
(2)若氦气球的体积为250m3,天眼周围空气的密度为 求氦气球受到的空气浮力;
(3)检修人员既能较自如地控制自己的动作,又能保护反射面,要求他对水平铝板的压力在100N—200N之间,且对铝板压强不宜超过 1000Pa。当重力为750N的检修人员静止在水平铝板上时:(不考虑人体受到的空气浮力)
①在图丙虚线框中画出检修人员的受力示意图(用“●”表示检修人员);
②若检修人员与铝板的接触面积为0.16m2,为保护发射面,他对铝板的压力最大不能超过多少N
③为满足上述第②问的要求,绳子对他的拉力至少为多少N
【答案】(1)受力面积
(2)解:根据阿基米德原理,氮气球受到的空气浮力
(3)解:①
②根据题意检修人员与挡板的接触面积S= 0.16m2 ,对挡板压强不宜超过 1000Pa
则最大压力
故他对地板的压力最大不能超过160N
③根据①中的受力分析,竖直方向,人受重力G=750N向下,绳子拉力T向上,挡板支持力F支向上,平衡时T+F支=G。
人对挡板的压力与支持力为相互作用力,大小相等,即F压=F支。
要求F压≤160N,则F支≤160N,
所以绳子拉力至少为:Tmin=G-F支max=750N-160N=590N
【知识点】增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)压强公式,压力即检修人员的重力不变的情况下,检修人员在肘部、膝关节佩戴缓冲垫并采用爬行方式作业,目的是通过增大受力面积的方式减小压强。
(3)① 检修人员的受力示意图:竖直向下的重力G = 750N,竖直向上的绳子的拉力T,竖直向上的挡板支持力F支(或压力反作用力),以及可能忽略的浮力等。图中用“●”支点表示人,画出三个力:重力向下,拉力和支持力向上。
【分析】(1)减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力。佩戴缓冲垫和爬行增大了受力面积,从而减小压强,保护反射面。
(2)浮力公式,其中为周围空气密度,V排为气球排开空气的体积,等于气球自身体积。
(3)① 受力分析:人静止,合力为零,需明确各力方向。
② 压强公式,变形求最大压力。
③ 平衡条件:拉力+支持力 =重力,支持力等于压力,故拉力至少为重力减去最大允许压力。
18.小明在“探究电流与电压的关系”实验时,选用了如下实验器材:电源,电流表,电压表,滑动变阻器,开关,定值电阻(2个),导线若干,实验电路如图18甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整   (要求滑片P向左移动时电流表示数变大);
(2)连好线后,闭合开关,发现电压表、电流表均无示数。小明将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;接在 a、c两点时,电压表无示数;接在 b、c两点时,电压表示数为3V。由此可判断可能是电路中   断路;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录实验数据如下表。当电压表示数为1.20V时,电流表示数如图丙所示,其读数为   A。
(4)如图丁所示,将表格中数据在I-U图中描点,发现明显错误的数据并舍去。请在图18 丁中作出电流与电压的关系图像;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.50 0.80 1.20 1.50 2.00 2.50
电流 I/A 0.10 0.16   0.31 0.48 0.49
(5)根据作出的图线可知,电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压   (选填“成正比”“成反比”);定值电阻R=   Ω(保留整数)。
(6)更换定值电阻重新实验得到戊图,分析得出R   R1(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)
(2)开关
(3)0.24
(4)
(5)正比;5
(6)小于
【知识点】电阻的串联;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路:将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻左端相连,定值电阻右端接电流表“0.6”接线柱,电流表“-”接线柱接电源负极;电压表并联在定值电阻两端,其“3”接线柱接电阻右端,“-”接线柱接电阻左端。滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电阻减小,电流表示数变大,符合要求。
(2)闭合开关,电压表、电流表均无示数,说明电路断路。将另一电压表接在a、b两点(开关两端)时示数为3V,说明a到电源正极、b到电源负极均通路;接b、c时示数为3V,而接a、c时示数为0V,说明a、c之间断开,而a、b之间连接了开关,因此开关断路。
(3)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,指针指在0.24A处,读数为0.24A。
(4)在I-U坐标系中描出(0.50,0.10)、(0.80,0.16)、(1.20,0.24)、(1.50,0.48)、(2.00,0.49)、(2.50,0.49)各点。观察到第4个点(1.50,0.48)明显偏离其他点形成的直线,应舍弃。过其余点作一条直线,该直线过原点,即电流与电压成正比。
(5)根据图线可知,当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。在图像上取点(0.50V,0.10A),由欧姆定律得。(也可取其他点,结果一致)
(6)更换电阻后得到图丁,新图线的斜率(即电流与电压的比值)变小,说明新电阻更大,因此原电阻R小于新电阻R1。
【分析】(1)滑动变阻器连接原则:“一上一下”,且滑片移动方向与电阻变化的关系取决于下接线柱。电压表必须与被测电阻并联,电流表串联,注意正负接线柱。
(2)电路故障分析:电流表无示数→断路;电压表无示数→电压表所测部分短路或外部断路。利用另一电压表分段测量,根据示数确定断路位置。
(3)电流表读数:先确认量程和分度值,再根据指针位置读数。
(4)图像法处理数据:剔除错误数据点,使大多数点落在一条直线上,便于得出规律。
(5)欧姆定律及其应用:。通过实验数据验证电流与电压的正比关系。
(6)I-U图像的斜率表示电阻的倒数,斜率越大电阻越小。
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