【精品解析】贵州省毕节市梁才教育集团初中集团初2026年九年级下学期第二次适应性定时训练物理学科试题

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【精品解析】贵州省毕节市梁才教育集团初中集团初2026年九年级下学期第二次适应性定时训练物理学科试题

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贵州省毕节市梁才教育集团初中集团初2026年九年级下学期第二次适应性定时训练物理学科试题
一、选择题(本题共7个小题,每小题3分,共21分。第1-6题单项选择题;第7题多项选择题,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1.关于一些物理量的估计,下列数据最接近实际的是( )
A.一节新干电池的电压约为2V
B.教室内一盏日光灯的额定功率约400W
C.家用电饭锅的电流约为4A
D.分子直径大约为
2.人体维持37℃左右的正常体温是生命活动的必要条件,体温的稳定离不开温度、热量与内能的动态调节。关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是(  )
A.热量一定从内能多的物体传递到内能少的物体
B.标准大气压下冰水混合物内能为零
C.水的温度越高,所含热量越多
D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
3.如图,汽车利用AI(人工智能)语音助手,实现“人与车”全场景自然交互。在使用该语音助手的过程中,下列说法正确的是(  )
A.减小音量的实质是降低音调
B.发出的声音不是由振动产生的
C.切换不同人的声音,音色不同
D.车内用多孔及软质材料是增强反射
4.“二十四节气”是我国古代农耕文明伟大成就之一。古人通过观测天体运行,总结出 一年中时令、气候、物候等变化的规律,体现了我国古代人民的智慧。下列现象属于液化的 是 (  )
A.立春时节冰雪消融 B.寒露时节露珠晶莹
C.霜降时节霜挂枝头 D.冬至时节千里冰封
5.下图中力的作用效果与其它不同的是(  )
A.沙滩上的脚印
B.压弯的树枝
C.飞行的足球
D.折叠的纸飞机
6.电磁学是现代科技的核心基础,下列各图关于电与磁的描述正确的是(  )
A.图甲:是发电机的工作原理
B.图乙:电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C.图丙:是奥斯特发现的磁生电现象
D.图丁:动圈式话筒和电动机的工作原理相同
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡阻值不变,R为光敏电阻,其阻值随照射在它上面光照的增强而减小。闭合开关S,当光照增强时,下列说法正确的是(  )
A.电流表A的示数增大
B.电压表的示数增大
C.电压表与电流表A的示数之比减小
D.若将电路中的电压表换成电流表,闭合开关后,电流表A的示数为0
二、填空题(本题共2个小题,每空2分,共10分)
8.图(a)是一个磁悬浮地球仪,图(b)是其内部结构示意图。球体内有一个条形磁体,底座内有一个电磁铁。则电源的下端为   极。
9.2021年3月13日,谷爱凌在2021年自由式滑雪世锦赛U形池摘得首冠。如图所示,滑雪板做得比较宽大,目的是减小对雪地的   ;比赛过程中,以观众为参照物,谷爱凌是   的。
10.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,电流表和电压表均选用小量程。当滑动变阻器的滑片P从右端移到中点时,滑动变阻器的图线如图乙所示。则电源电压为   V;移动变阻器滑片的过程中,电路总功率的变化范围是   W。
三、作图题(本题共3个小题,每空2分,共6分)
11.如图所示,物体静止在斜面上,画出物体所受摩擦力和物体对斜面压力的示意图。
12.请在图中完成小高看到水中石块A的像A'的光路图。
13.小畅在学习电路设计后,了解了小区内自动售水机(如图甲所示)的工作原理:可通过手机扫码(闭合开关S1)或投币(闭合开关S2),启动电动机完成自动售水;图乙是它的部分电路图,请补充完整。
四、简答题(本题共3个小题,每题3分,共9分)
14.尊老爱幼是中华民族传统美德。为了方便老人剪指甲,小清送了爷爷一个带有凸透镜的指甲剪,如图所示。请用物理知识说明:
(1)指甲剪上加装凸透镜的作用。
(2)手柄上有凹凸不平花纹的作用。
15.周末小实为家人准备午饭时,将电饭煲(800W)、微波炉(1200W)和电热水壶(1500W)连接在同一插座板上工作。突然,插座板处发出“啪”的响声,三个用电器同时停止工作。爸爸检查发现是“过载”导致插座板内的保险丝烧断了。请结合所学物理知识解释插座板内的保险丝烧断的原因。
16.如图为古人发明的水碓,它一般安装在水流较急的地方,请从能量的角度分析其安装在水流较急地方的原因。
五、实验题(本题共3个小题,每空2分,共30分)
17.如图1所示的注水猪肉,是部分商贩为牟取私利、漠视他人生命健康,违规向生猪肉中注水的产品。这种行为既违背了诚信原则,更是对生命安全的不负责任:注水后的猪肉不仅肉质变差易腐烂、营养价值大幅降低,还可能携带有害病菌,食用后会直接威胁人体的生命健康、损害身体健康。猪肉注水后含水量增加,其电阻会发生变化。小钟设计了如图2所示的实验电路,将注水猪肉条接入电路的M、N两点,来测量它的电阻大小。
(1)该实验的实验原理是   ;
(2)连接好电路,开关试触时发现电流表无示数,电压表指针偏转很大,若电路只有一处故障,原因可能是______;
A.滑动变阻器发生开路 B.滑动变阻器发生短路
C.猪肉电阻处发生开路 D.猪肉电阻处发生短路
(3)排除故障后,将一条未注水的猪肉条接入电路,测量猪肉条两端电压及电流,记录数据。向该猪肉条注入一定量的水后再次接入电路,测量电压及电流,记录数据。实验数据如表下所示。表格第2次实验中,注水0.1mL的猪肉的电阻为   Ω。由表中数据,小钟总结出猪肉条的电阻和注水量之间的关系:猪肉的注水量越大,电阻越   ;
实验序号 注水情况 电压表示数U/V 电流表示数I/mA 电阻R/Ω
1 未注水 3.0 0.75 4000
2 注水0.1mL 3.0 0.80
3 注水0.2mL 3.0 0.90 3333
(4)我们用图2的电路测量注水猪肉的电阻,不仅是学习物理实验方法,更是用知识学会保护生命健康:通过科学手段识别有害食品,既守护自己的身体,也能提醒身边的人避开风险。有同学说通过上述实验得到的实验结论不够严谨。如何改进实验,使实验结论更可靠   。
18.如图1所示是晓月用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)使用针孔照相机时,小孔对着   (选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察,更容易看到物体的像;
(2)晓月从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图2甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图2 乙所示位置放好,晓月观察到塑料膜上所成的像是图丙中的   (填序号);
(3)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,晓月观察到塑料膜上所成的像的会   (选填“变大”,“变小”或“不变”);
(4)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状   (选填“改变”或“不变”);
(5)晴天的正午时分,走在青枫公园的树林里,晓月看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是   (选填“树叶”、“树叶的缝隙”或“太阳”)的像;圆形光斑大小不一,原因是树叶间缝隙到   距离不同(选填“地面”或“太阳”)。
19.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种动能杀伤武器。作为科技爱好者的小明制作了一个如图甲所示的线圈式电磁炮,它电路部分的简化图如图乙所示,其中L是线圈,C是一个电容器(一种能够储存电能的元件),炮管部分的切面图如图丙所示。将小铁珠放置在炮管中,让它位于线圈的左侧,将开关S接1后,电源就向电容器充电,此时电容器储存电能;一段时间之后,再将开关接到2处,此时电容器在放电,它在极短时间内将储存的电能全部释放,给线圈提供一个极大的瞬时电流。小铁珠就从炮管的另一侧发射出去了。请回答下列问题:
(1)当开关改接2后,线圈中就有电流通过,此时电容器的作用相当于电路中的   ;通电后的线圈周围产生了   ,对小铁珠施加了一个向右的力,这个力使小铁珠获得速度从而发射出去;
(2)小明猜想炮弹发射的速度与炮弹的质量大小有关,于是将小铁珠更换为同体积但质量更小的铝珠进行实验,但却发现铝珠无法发射出去,你认为产生这种现象的原因是:   ;
(3)小明在操作电磁炮的过程中发现,当小铁珠发射出去的同时,发射装置向后运动。若将发射装置固定在桌面上,小铁珠发射出去的速度将如何变化以及理由:   。
六、综合应用题(20题6分,21题8分。共14分)
20.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)定值电阻两端的电压为多少伏。
(2)通过定值电阻的电流为多少安。
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为多少焦。
21.如图甲所示是通过压缩空气储能的一种新型储能方式,其简化工作过程如图乙所示,利用低谷期电网富余的电能,通过压缩机将空气压缩成高温高压的气体储存到巨大的储气罐中,在用电高峰期时,释放储气罐中高温高压的空气推动发电机发电,补充电网电量,提升电网调节能力。
(1)由题可知:压缩空气储能过程中的能量转化过程为:用电低谷时富余的电能→压缩机转子的机械能→压缩空气的   能→发电机转子的   能→用电高峰时释放的电能。
(2)若储气罐阀门的面积为,当储气罐中压缩空气的气压为时,储气罐阀门所受压力是多少?
(3)请根据图乙中压缩空气储能的工作过程判断用电低谷时富余的电能E1和用电高峰时释放的电能E2的大小关系,并说明理由。
(4)通过研究发现,用电高峰期时压缩的空气不一定能使发电机转动发电,请提出一种解决的措施,请从能量转化的角度说明理由。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A:一节新干电池的电压约为1.5V,不是2V,故A错误;
B:教室内一盏日光灯的额定功率约为40W,不是400W,故B错误;
C:家用电饭锅的功率约为800W1000W,根据,在家庭电路电压220V下,电流约为3.6A4.5A,约为4A,故C正确;
D:分子直径大约为,不是,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查常见电源电压的估测,明确一节新干电池的电压为1.5V;
B、考查用电器额定功率的估测,了解教室日光灯的功率通常为几十瓦;
C、考查用电器电流的估测,结合电饭锅的功率和家庭电路电压,计算其工作电流;
D、考查微观尺度的估测,了解分子直径的数量级为。
2.【答案】D
【知识点】热量的概念;内能的概念;热传递改变物体内能;热传递的概念与方式
【解析】【解答】A.热传递过程中,热量会自发地由高温物体转移到低温物体,传递方向只和温度高低有关,与物体内能的多少无关,并不是内能更大的物体就一定向内能更小的物体传热,故A错误;
B.内能是物体内部所有分子的动能与分子势能的总和,即使是标准大气压下0℃的冰水混合物,其内部分子依然在做热运动,因此它的内能不可能为零,故B错误;
C.热量是用来描述热传递过程中能量转移量的过程量,只有发生热传递时才能谈及热量,不能说物体本身“含有”热量;温度升高只能说明水的内能增大,故C错误;
D.物体吸收热量后,内能一定会增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化、液体沸腾这类物态变化过程中,物体不断吸热,内能增加,但温度始终保持不变,故D正确。
故选 D。
【分析】1、热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程;
2、内能和物体的质量、温度和状态有关,一切物体都具有内能。
3、热量是过程量,只能通过吸收或者释放来描述;
4、温度、内能、热量的关系中只有温度的改变会引起内能改变。
3.【答案】C
【知识点】声音的产生;音色;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 A、响度表示声音的强弱,增大声音音量实质是增大声音的响度,故A错误;
B、语音助手发出的声音是振动产生的,故B错误;
C、不同模式的声音其品质和特色不同,即音色不同,因此,切换不同性别声音模式实质是声音的音色发生了改变,故C正确;
D、车内用多孔及软质材料能很好的吸音,达到减弱噪音的目的,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)响度指声音的强弱或大小,与振幅和距发声体的远近有关;
(2)声音是由物体的振动产生的;
(3)音色指声音的品质与特色,与发声体的材料和结构有关;
(4)“吸音”可以减弱噪音。
4.【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热
【解析】【解答】A:立春时节冰雪消融,是固态的冰雪变成液态的水,属于熔化现象,故 A 错误;
B:寒露时节露珠晶莹,是空气中的水蒸气遇冷变成液态的小水珠,属于液化现象,故 B 正确;
C:霜降时节霜挂枝头,是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的冰晶,属于凝华现象,故 C 错误;
D:冬至时节千里冰封,是液态的水变成固态的冰,属于凝固现象,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查熔化现象的判断,明确冰雪消融是固态变为液态的过程;
B、考查液化现象的判断,明确露珠是气态水蒸气变为液态水的过程;
C、考查凝华现象的判断,明确霜是气态水蒸气直接变为固态冰晶的过程;
D、考查凝固现象的判断,明确冰封是液态水变为固态冰的过程。
5.【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】沙滩留下脚印、树枝被压弯、纸飞机被折叠,都是力使物体的形状发生了改变;而飞行中的足球,力改变的是它的运动状态。由此可知,C选项中力的作用效果和其他三个选项不同,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。
6.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁继电器的组成、原理和特点;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、图甲装置中包含电源,通电后导体棒ab在磁场中发生运动,这是磁场对电流的作用,属于电动机的工作原理。发电机的原理是电磁感应,不需要外部电源,故A错误。
B、电磁继电器的核心元件是电磁铁。当控制电路接通时,电流通过电磁铁使其产生磁性(磁效应),吸引衔铁,从而接通或断开工作电路;当控制电路断开时,电磁铁失去磁性,衔铁复位。整个过程利用了电流的磁效应,故B正确。
C、图丙是奥斯特实验,导线通电后,下方的小磁针发生偏转,证明了电流周围存在磁场,故C错误。
D、图丁是动圈式话筒,声波推动膜片振动,带动线圈在永磁体的磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,利用的是电磁感应原理;而电动机是利用磁场对电流的作用原理工作。两者工作原理截然不同,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)图甲中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,属于电动机原理,不是发电机;
(2)电磁继电器核心部件是电磁铁,利用电流的磁效应工作;
(3)图丙是奥斯特实验,证明电流周围存在磁场,即磁生电现象的逆过程;
(4)图丁动圈式话筒利用电磁感应,电动机利用磁场对电流的作用,原理不同。
7.【答案】A,D
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.根据欧姆定律,光敏电阻 的阻值减小,电路电流增大,电流表A示数增大,故A正确。
B.根据 ,可得定值电阻 两端电压增大,由串联电路电压规律,电阻 和灯泡L两端的电压之和会减小,即 示数会变小,故B错误。
C.电压表与电流表A的示数之比为 灯泡的阻值,易得灯泡阻值不变,故C错误。
D.灯泡被短接,此时电流表A测量灯泡的电流,故其示数为0,故D正确。
故选:AD。
【分析】(1)光照增强时,光敏电阻R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流增大,电流表A示数增大;
(2)电压表V2测灯泡L和光敏电阻R的总电压,电路电流增大,定值电阻R0两端电压U0=IR0增大,电源电压U不变,因此V2示数U2=U-U0减小;
(3)电压表V1测灯泡L和光敏电阻R的总电压,其与电流表A的示数之比等于L和R的总电阻,灯泡阻值不变,R阻值减小,总电阻减小,因此该比值减小;
(4)若将V1换成电流表A2,电流表相当于导线,会短路灯泡L和电流表A所在支路,因此电流表A的示数为0。
8.【答案】负
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)观察图(b),根据同名磁极相互排斥的规律,能够判断出电磁铁的上端为N极,接着利用安培定则可以判断,电流是从螺线管的上端流入的。由于在电源外部,电流的方向是从电源正极流出,最终流入负极,因此可以推导出电源的下端为负极。
【分析】由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
9.【答案】压强;运动
【知识点】减小压强的方法及其应用;运动和静止的相对性
【解析】【解答】 滑雪板设计得比较宽大,是在压力大小不变的条件下,通过增大与雪地的接触受力面积,来减小滑雪板对雪地的压强,防止滑雪板陷入雪地当中。
谷爱凌在比赛滑行的过程中,她和观看比赛的观众之间的相对位置一直在发生改变,所以如果以观众作为参照物,谷爱凌是运动的。
【分析】物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止;
压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
10.【答案】18;5.4-7.2
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量整个电路的电流。观察图乙的图像:a点对应滑片在滑动变阻器右端 时,
b点对应滑片在滑动变阻器中点,此时电流 ,
设电源电压为U,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,结合欧姆定律可以得到两个方程:
……①……②
联立①②两个方程求解,可以得到电源电压 , 。
电源电压不变,根据P=UI可知,电路电流越大,总功率越大:
电路中的总功率最大
电路中的总功率最小
即功率变化范围为5.4W-7.2W。
【分析】1、电功率的计算:公式为P=UI;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
11.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力产生的条件;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】物体静止在斜面上,有沿斜面向下滑动的趋势,因此所受摩擦力方向沿斜面向上。过物体的重心,沿斜面向上画一条带箭头的线段,标上符号 ,表示摩擦力;物体对斜面的压力作用点在斜面上(等效为物体与斜面接触的中点),方向垂直斜面向下。过作用点,垂直斜面向下画一条带箭头的线段,标上符号 ,表示物体对斜面的压力。如图所示:
故答案为:;
【分析】先根据物体的运动趋势判断摩擦力的方向和作用点,再根据压力的定义确定压力的方向和作用点,最后按力的示意图的规范要求作图;
关键知识点:静摩擦力的方向判断、压力的方向与作用点;易错点:混淆摩擦力与压力的作用点,或误将压力方向画成竖直向下。
12.【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】A 反射的光由水斜射入空气后进入人眼,人眼逆着折射光线看到 A 的像点 A',连接人眼与 A' 交水面于点 O,过 O 点垂直于水面作出法线,连接 AO 即入射光线,连接 O 与人眼即折射光线,最终光路图如下:
【分析】本题考查光的折射光路作图,关键是利用 “人眼逆着折射光线看到的是虚像” 这一特点,先确定入射点,再补画法线、入射光线和折射光线,注意光线的方向和虚实线的区分。
13.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,手机扫码和投币都可以独立启动电动机,实现自动售水,这说明开关S1和开关S2工作时互不影响,因此两个开关是并联关系,两个开关并联后再与电动机串联,按照这个连接方式绘制电路图即可。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路
14.【答案】(1)凸透镜起到放大镜的作用。指甲到凸透镜距离小于一倍焦距,成正立放大的虚像
(2)手柄上有凹凸不平花纹,可以增大表面的粗糙程度,增大摩擦力,有利于磨掉指甲边缘的棱角
【知识点】凸透镜成像的应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)此处凸透镜相当于放大镜,当指甲与凸透镜的距离小于一倍焦距时,会成正立、放大的虚像。
(2)手柄的凹凸不平花纹,增大了手柄表面的粗糙程度,从而增大了摩擦力,更便于打磨掉指甲边缘的棱角。
【分析】1、透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(1)见答案。
(2)见答案。
15.【答案】当电饭煲、微波炉、电热水壶同时工作时,会造成电路中用电器的总功率过大,也就是电路过载,而家庭电路的电压是保持不变的,根据可以得到,此时电路中的总电流会变得过大。在通电时间、保险丝的电阻都不变的情况下,根据可知,电流过大时,保险丝上产生的热量会大幅增加,使保险丝的温度快速升高,当温度达到保险丝的熔点后,保险丝就会熔断。
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】当电饭煲、微波炉、电热水壶同时工作时,会造成电路中用电器的总功率过大,也就是电路过载,而家庭电路的电压是保持不变的,根据可以得到,此时电路中的总电流会变得过大。在通电时间、保险丝的电阻都不变的情况下,根据可知,电流过大时,保险丝上产生的热量会大幅增加,使保险丝的温度快速升高,当温度达到保险丝的熔点后,保险丝就会熔断。
【分析】电路电流过大的原因为:电路发生短路、用电器功率过大;
根据电功率公式计算P=UI计算可知,电功率过大电源电压不变,电流变大。结合焦耳定律计算可知产生的电热过大。
16.【答案】物体动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定。当质量保持不变时,水流的速度越大,水具有的动能就越大,能够对外做的功也就越多,因此这种发电装置需要安装在水流较急的位置。
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】物体动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定。当质量保持不变时,水流的速度越大,水具有的动能就越大,能够对外做的功也就越多,因此这种发电装置需要安装在水流较急的位置。
【分析】机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
17.【答案】(1)
(2)C
(3)3750;小
(4)应该控制猪肉条的长度和横截面积相同,还要多次测量
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)本实验中,通过电压表测量猪肉条两端的电压,电流表测量通过猪肉条的电流,依据欧姆定律变形公式即可计算得到猪肉条的电阻。
(2)开关试触时,电流表没有示数,说明电路中没有电流,可判断电路发生了断路;此时电压表指针偏转角度很大,说明电压表的两个接线柱能够连通到电源两极,电压表两端电压接近电源电压。题目说明电路只有一处故障,因此故障为猪肉条处断路。
故选C。
(3)根据表格数据,第2次实验里注入0.1mL水的猪肉,电阻计算如下:
分析表格中的实验数据可以得出:猪肉的注水量越多,测得的电阻阻值越小。
(4)导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积都有关系,如果想要通过测量电阻判断猪肉是否注水,需要控制除注水量外的其他影响电阻的变量,也就是要控制猪肉条的长度和横截面积都相同,同时为了得到普遍准确的结论,还需要进行多次测量。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
4、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
(1)在实验中,用电压表和电流表分别测猪肉条两端电压和通过猪肉条的电流,根据可得猪肉条的电阻。
(2)开关试触时发现电流表无示数,说明电路中无电流,电路存在断路故障。电压表指针偏转很大,说明电压表正负接线柱到电源之间是连通的,若电路只有一处故障,原因可能是“猪肉电阻处发生开路”。
故选C。
(3)[1]表格第2次实验中,注水0.1mL的猪肉的电阻为
[2]分析表中数据可知,猪肉注水量越大,电阻越小。
(4)因为导体电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,要通过测量猪肉条的电阻来确定猪肉是否注水,应该控制猪肉条的长度和横截面积相同,还要多次测量。
18.【答案】(1)明亮
(2)②
(3)变大
(4)不变
(5)太阳;地面
【知识点】光的直线传播及其应用;光的直线传播-小孔成像模型
【解析】【解答】(1)使用针孔照相机时,需要让小孔朝向明亮的物体,这样才能有更多光线从小孔进入针孔照相机,最终就能在内部的半透明塑料板上更清晰地成出物体的像,也就更容易观察到物体的像。
(2)小孔成像的原理是光沿直线传播,物体发出或者反射的光线经过小孔后,会在小孔后方的光屏上形成倒立的实像,这个像和原物体相比上下颠倒、左右相反。“F”字样光源经过小孔成的像是倒立的,因此对应图丙中的②。
(3)小孔成像里,像的大小和物距、像距都有关系。本题中保持“F”字样光源位置不变,把易拉罐向发光的“F”移动,相当于物距减小,而此时像距保持不变,根据小孔成像的规律,最终成的像会变大。
(4)小孔成像的特点是,像的形状只和物体本身的形状有关,和小孔的形状没有关系。因此只把原来的小圆孔改成三角形小孔,所成的像的形状不会发生改变。
(5)树叶之间的缝隙就相当于小孔成像里的一个个小孔,太阳光经过这些树叶缝隙后,在地面形成的大量大小不一的圆形光斑,实际上是太阳通过小孔成的实像,这个现象就是小孔成像现象。这些圆形光斑大小不同,是因为树叶缝隙到地面的距离各不相同,缝隙离地面越远,光斑就越大;缝隙离地面越近,光斑就越小。
【分析】1、小孔成像的特点:小孔成像所成的是倒立的实像,像的形状和 孔的形状无关 和物的形状有关,物距和像距会影响像的大小,物距变小像变大,像距变小,像变小。
2、使用针孔照相机需要让小孔朝向明亮的物体,让更多光线从小孔进入针孔。
(1)使用针孔照相机时,小孔对着明亮的物体,进入小孔的光也多,在半透明塑料板上更容易成像,所以更容易看到物体的像。
(2)根据小孔成像原理,物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,上下颠倒,左右相反。“F”字样光源通过小孔成像,所成的像为倒立的,所以是图丙中的②。
(3)小孔成像中,像的大小与物距、像距有关。保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,物距减小,像距不变,根据成像规律,像会变大。
(4)小孔成像中,像的形状与物体的形状相同,与小孔的形状无关。所以只将小圆孔改为三角形小孔,像的形状不变。
(5)[1][2]树叶的缝隙相当于一个个小孔,阳光透过树叶的缝隙在地上留下的许多大小不同的圆形光斑是太阳的像,这是小孔成像现象。圆形光斑大小不一,是因为树叶间缝隙到地面的距离不同,距离越远,像越大;距离越近,像越小。
19.【答案】(1)电源;磁场
(2)铁珠是铁磁性物质,在磁场中会被磁化,进而受到磁场的力的作用;铝属于非铁磁性材料,磁化效应极弱,几乎不受磁场力,因此无法被推动。
(3)发射装置未固定时,电磁炮消耗的电能转化为小铁珠向前的动能与发射装置向后的动能之和;当发射装置被固定在桌面上时,原本分配给发射装置的动能会转化为小铁珠的动能,因此小铁珠获得的动能更大,发射速度更大。
【知识点】动能的影响因素;能量的转化或转移;电路的构成及电路图;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】(1)开关切换到2后,电容器开始放电,会给线圈提供瞬时电流,这个过程中电容器相当于整个电路的电源,为电路提供电能。
根据电流的磁效应可知,通电的线圈周围会产生磁场,铁珠会在这个磁场中受到磁力作用,因此获得向右的作用力,进而被发射出去。
(2)铁珠属于铁磁性物质,处于磁场中时会被磁化,因此会受到磁场的作用力;而铝不属于铁磁性材料,磁化效应非常微弱,几乎不会受到磁场力,因此无法被磁场推动发射出去。
(3)当发射装置没有被固定时,电磁炮消耗的电能会转化为两部分动能,分别是小铁珠向前的动能,以及发射装置向后的动能;当发射装置被固定在桌面上后,原本分配给发射装置的动能会全部转化为小铁珠的动能,因此小铁珠获得的动能更大,最终的发射速度也更大。
【分析】1、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转
3、磁性材料才能受到磁场力,常见的磁性材料右铁钴镍;
4、能量转化:当发射装置被固定在桌面上后,动能会全部转化为小铁珠的动能,因此小铁珠的速度变大。
(1)[1]开关接 2 后,电容器放电,为线圈提供瞬时电流,其作用相当于电路中的电源,为电路提供电能。
[2]根据电流的磁效应,通电线圈周围会产生磁场,铁珠在磁场中受到磁力作用,从而获得向右的力被发射出去。
(2)见答案
(3)见答案
20.【答案】解:(1)由图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,根据串联分压特点可得:定值电阻R2两端的电压U2为
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流I1为
(3)根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为I=I1=0.4A
则整个电路电流做的功为
答:(1)定值电阻两端的电压为1V;
(2)通过定值电阻的电流为0.4A;
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为12J。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)根据串联分压特点可得:定值电阻R2两端的电压U2为;
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流I1为【
(3)根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为I=I1,结合电功公式计算整个电路电流做的功。
21.【答案】(1)内;机械
(2)储气罐阀门所受压力为:F=pS=6×106Pa×1×10 3m2=6000N。
答:储气罐阀门所受压力是6000N。
(3)答:用电低谷时富余的电能E1大于用高峰时释放的电能E2。理由:在压缩空气储能过程中,压缩机压缩空气时,会有一部分能量以热能等形式散失到空气中,同时发电机发电过程中也存在能量损耗,根据能量守恒定律,输入的电能不可能全部转化为输出的电能,所以E1>E2。
(4)答:措施:可在压缩空气释放驱动发电机前,利用储热装置储存的压缩热对压缩空气进行加热。理由:压缩空气加热后温度升高,内能增大,根据理想气体状态方程,其压强也会增大,这样压缩空气在膨胀过程中能做更多的功,从而有更多的能量转化为发电机转子的机械能,提高发电效率,确保压缩空气能使发电机转动发电,充分利用储存的能量。
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒定律;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 (1)用电低谷时,电能驱动压缩机,将电能转化为压缩机转子的机械能,压缩机对空气做功,将机械能转化为压缩空气的内能;用电高峰时,压缩空气推动发电机转子转动,将内能转化为发电机转子的机械能,再由发电机将机械能转化为电能。
故答案为:(1)内;机械。【分析】 (1)用电低谷时,电能驱动压缩机,将电能转化为压缩机转子的机械能,压缩机对空气做功,将机械能转化为压缩空气的内能;用电高峰时,压缩空气推动发电机转子转动,将内能转化为发电机转子的机械能,再由发电机将机械能转化为电能。
(2)储气罐阀门所受压力为:F=pS。
(3)用电低谷时富余的电能E1大于用高峰时释放的电能E2。理由:在压缩空气储能过程中,压缩机压缩空气时,会有一部分能量以热能等形式散失到空气中,同时发电机发电过程中也存在能量损耗,根据能量守恒定律,输入的电能不可能全部转化为输出的电能。
(4)措施:可在压缩空气释放驱动发电机前,利用储热装置储存的压缩热对压缩空气进行加热。理由:压缩空气加热后温度升高,内能增大,根据理想气体状态方程,其压强也会增大,这样压缩空气在膨胀过程中能做更多的功,从而有更多的能量转化为发电机转子的机械能,提高发电效率,确保压缩空气能使发电机转动发电,充分利用储存的能量。
(1)[1][2]由题意可知,储能时压缩机压缩空气,机械能转化为内能。使用能量时,压缩空气推动发电机转子转动,内能转化为机械能。
(2)储气罐阀门所受压力是
(3)见答案
(4)见答案
1 / 1贵州省毕节市梁才教育集团初中集团初2026年九年级下学期第二次适应性定时训练物理学科试题
一、选择题(本题共7个小题,每小题3分,共21分。第1-6题单项选择题;第7题多项选择题,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1.关于一些物理量的估计,下列数据最接近实际的是( )
A.一节新干电池的电压约为2V
B.教室内一盏日光灯的额定功率约400W
C.家用电饭锅的电流约为4A
D.分子直径大约为
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A:一节新干电池的电压约为1.5V,不是2V,故A错误;
B:教室内一盏日光灯的额定功率约为40W,不是400W,故B错误;
C:家用电饭锅的功率约为800W1000W,根据,在家庭电路电压220V下,电流约为3.6A4.5A,约为4A,故C正确;
D:分子直径大约为,不是,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查常见电源电压的估测,明确一节新干电池的电压为1.5V;
B、考查用电器额定功率的估测,了解教室日光灯的功率通常为几十瓦;
C、考查用电器电流的估测,结合电饭锅的功率和家庭电路电压,计算其工作电流;
D、考查微观尺度的估测,了解分子直径的数量级为。
2.人体维持37℃左右的正常体温是生命活动的必要条件,体温的稳定离不开温度、热量与内能的动态调节。关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是(  )
A.热量一定从内能多的物体传递到内能少的物体
B.标准大气压下冰水混合物内能为零
C.水的温度越高,所含热量越多
D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
【答案】D
【知识点】热量的概念;内能的概念;热传递改变物体内能;热传递的概念与方式
【解析】【解答】A.热传递过程中,热量会自发地由高温物体转移到低温物体,传递方向只和温度高低有关,与物体内能的多少无关,并不是内能更大的物体就一定向内能更小的物体传热,故A错误;
B.内能是物体内部所有分子的动能与分子势能的总和,即使是标准大气压下0℃的冰水混合物,其内部分子依然在做热运动,因此它的内能不可能为零,故B错误;
C.热量是用来描述热传递过程中能量转移量的过程量,只有发生热传递时才能谈及热量,不能说物体本身“含有”热量;温度升高只能说明水的内能增大,故C错误;
D.物体吸收热量后,内能一定会增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化、液体沸腾这类物态变化过程中,物体不断吸热,内能增加,但温度始终保持不变,故D正确。
故选 D。
【分析】1、热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程;
2、内能和物体的质量、温度和状态有关,一切物体都具有内能。
3、热量是过程量,只能通过吸收或者释放来描述;
4、温度、内能、热量的关系中只有温度的改变会引起内能改变。
3.如图,汽车利用AI(人工智能)语音助手,实现“人与车”全场景自然交互。在使用该语音助手的过程中,下列说法正确的是(  )
A.减小音量的实质是降低音调
B.发出的声音不是由振动产生的
C.切换不同人的声音,音色不同
D.车内用多孔及软质材料是增强反射
【答案】C
【知识点】声音的产生;音色;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 A、响度表示声音的强弱,增大声音音量实质是增大声音的响度,故A错误;
B、语音助手发出的声音是振动产生的,故B错误;
C、不同模式的声音其品质和特色不同,即音色不同,因此,切换不同性别声音模式实质是声音的音色发生了改变,故C正确;
D、车内用多孔及软质材料能很好的吸音,达到减弱噪音的目的,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)响度指声音的强弱或大小,与振幅和距发声体的远近有关;
(2)声音是由物体的振动产生的;
(3)音色指声音的品质与特色,与发声体的材料和结构有关;
(4)“吸音”可以减弱噪音。
4.“二十四节气”是我国古代农耕文明伟大成就之一。古人通过观测天体运行,总结出 一年中时令、气候、物候等变化的规律,体现了我国古代人民的智慧。下列现象属于液化的 是 (  )
A.立春时节冰雪消融 B.寒露时节露珠晶莹
C.霜降时节霜挂枝头 D.冬至时节千里冰封
【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热
【解析】【解答】A:立春时节冰雪消融,是固态的冰雪变成液态的水,属于熔化现象,故 A 错误;
B:寒露时节露珠晶莹,是空气中的水蒸气遇冷变成液态的小水珠,属于液化现象,故 B 正确;
C:霜降时节霜挂枝头,是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的冰晶,属于凝华现象,故 C 错误;
D:冬至时节千里冰封,是液态的水变成固态的冰,属于凝固现象,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查熔化现象的判断,明确冰雪消融是固态变为液态的过程;
B、考查液化现象的判断,明确露珠是气态水蒸气变为液态水的过程;
C、考查凝华现象的判断,明确霜是气态水蒸气直接变为固态冰晶的过程;
D、考查凝固现象的判断,明确冰封是液态水变为固态冰的过程。
5.下图中力的作用效果与其它不同的是(  )
A.沙滩上的脚印
B.压弯的树枝
C.飞行的足球
D.折叠的纸飞机
【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】沙滩留下脚印、树枝被压弯、纸飞机被折叠,都是力使物体的形状发生了改变;而飞行中的足球,力改变的是它的运动状态。由此可知,C选项中力的作用效果和其他三个选项不同,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。
6.电磁学是现代科技的核心基础,下列各图关于电与磁的描述正确的是(  )
A.图甲:是发电机的工作原理
B.图乙:电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C.图丙:是奥斯特发现的磁生电现象
D.图丁:动圈式话筒和电动机的工作原理相同
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁继电器的组成、原理和特点;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、图甲装置中包含电源,通电后导体棒ab在磁场中发生运动,这是磁场对电流的作用,属于电动机的工作原理。发电机的原理是电磁感应,不需要外部电源,故A错误。
B、电磁继电器的核心元件是电磁铁。当控制电路接通时,电流通过电磁铁使其产生磁性(磁效应),吸引衔铁,从而接通或断开工作电路;当控制电路断开时,电磁铁失去磁性,衔铁复位。整个过程利用了电流的磁效应,故B正确。
C、图丙是奥斯特实验,导线通电后,下方的小磁针发生偏转,证明了电流周围存在磁场,故C错误。
D、图丁是动圈式话筒,声波推动膜片振动,带动线圈在永磁体的磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,利用的是电磁感应原理;而电动机是利用磁场对电流的作用原理工作。两者工作原理截然不同,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)图甲中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,属于电动机原理,不是发电机;
(2)电磁继电器核心部件是电磁铁,利用电流的磁效应工作;
(3)图丙是奥斯特实验,证明电流周围存在磁场,即磁生电现象的逆过程;
(4)图丁动圈式话筒利用电磁感应,电动机利用磁场对电流的作用,原理不同。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡阻值不变,R为光敏电阻,其阻值随照射在它上面光照的增强而减小。闭合开关S,当光照增强时,下列说法正确的是(  )
A.电流表A的示数增大
B.电压表的示数增大
C.电压表与电流表A的示数之比减小
D.若将电路中的电压表换成电流表,闭合开关后,电流表A的示数为0
【答案】A,D
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.根据欧姆定律,光敏电阻 的阻值减小,电路电流增大,电流表A示数增大,故A正确。
B.根据 ,可得定值电阻 两端电压增大,由串联电路电压规律,电阻 和灯泡L两端的电压之和会减小,即 示数会变小,故B错误。
C.电压表与电流表A的示数之比为 灯泡的阻值,易得灯泡阻值不变,故C错误。
D.灯泡被短接,此时电流表A测量灯泡的电流,故其示数为0,故D正确。
故选:AD。
【分析】(1)光照增强时,光敏电阻R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流增大,电流表A示数增大;
(2)电压表V2测灯泡L和光敏电阻R的总电压,电路电流增大,定值电阻R0两端电压U0=IR0增大,电源电压U不变,因此V2示数U2=U-U0减小;
(3)电压表V1测灯泡L和光敏电阻R的总电压,其与电流表A的示数之比等于L和R的总电阻,灯泡阻值不变,R阻值减小,总电阻减小,因此该比值减小;
(4)若将V1换成电流表A2,电流表相当于导线,会短路灯泡L和电流表A所在支路,因此电流表A的示数为0。
二、填空题(本题共2个小题,每空2分,共10分)
8.图(a)是一个磁悬浮地球仪,图(b)是其内部结构示意图。球体内有一个条形磁体,底座内有一个电磁铁。则电源的下端为   极。
【答案】负
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)观察图(b),根据同名磁极相互排斥的规律,能够判断出电磁铁的上端为N极,接着利用安培定则可以判断,电流是从螺线管的上端流入的。由于在电源外部,电流的方向是从电源正极流出,最终流入负极,因此可以推导出电源的下端为负极。
【分析】由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
9.2021年3月13日,谷爱凌在2021年自由式滑雪世锦赛U形池摘得首冠。如图所示,滑雪板做得比较宽大,目的是减小对雪地的   ;比赛过程中,以观众为参照物,谷爱凌是   的。
【答案】压强;运动
【知识点】减小压强的方法及其应用;运动和静止的相对性
【解析】【解答】 滑雪板设计得比较宽大,是在压力大小不变的条件下,通过增大与雪地的接触受力面积,来减小滑雪板对雪地的压强,防止滑雪板陷入雪地当中。
谷爱凌在比赛滑行的过程中,她和观看比赛的观众之间的相对位置一直在发生改变,所以如果以观众作为参照物,谷爱凌是运动的。
【分析】物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止;
压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
10.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,电流表和电压表均选用小量程。当滑动变阻器的滑片P从右端移到中点时,滑动变阻器的图线如图乙所示。则电源电压为   V;移动变阻器滑片的过程中,电路总功率的变化范围是   W。
【答案】18;5.4-7.2
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量整个电路的电流。观察图乙的图像:a点对应滑片在滑动变阻器右端 时,
b点对应滑片在滑动变阻器中点,此时电流 ,
设电源电压为U,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,结合欧姆定律可以得到两个方程:
……①……②
联立①②两个方程求解,可以得到电源电压 , 。
电源电压不变,根据P=UI可知,电路电流越大,总功率越大:
电路中的总功率最大
电路中的总功率最小
即功率变化范围为5.4W-7.2W。
【分析】1、电功率的计算:公式为P=UI;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
三、作图题(本题共3个小题,每空2分,共6分)
11.如图所示,物体静止在斜面上,画出物体所受摩擦力和物体对斜面压力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力产生的条件;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】物体静止在斜面上,有沿斜面向下滑动的趋势,因此所受摩擦力方向沿斜面向上。过物体的重心,沿斜面向上画一条带箭头的线段,标上符号 ,表示摩擦力;物体对斜面的压力作用点在斜面上(等效为物体与斜面接触的中点),方向垂直斜面向下。过作用点,垂直斜面向下画一条带箭头的线段,标上符号 ,表示物体对斜面的压力。如图所示:
故答案为:;
【分析】先根据物体的运动趋势判断摩擦力的方向和作用点,再根据压力的定义确定压力的方向和作用点,最后按力的示意图的规范要求作图;
关键知识点:静摩擦力的方向判断、压力的方向与作用点;易错点:混淆摩擦力与压力的作用点,或误将压力方向画成竖直向下。
12.请在图中完成小高看到水中石块A的像A'的光路图。
【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】A 反射的光由水斜射入空气后进入人眼,人眼逆着折射光线看到 A 的像点 A',连接人眼与 A' 交水面于点 O,过 O 点垂直于水面作出法线,连接 AO 即入射光线,连接 O 与人眼即折射光线,最终光路图如下:
【分析】本题考查光的折射光路作图,关键是利用 “人眼逆着折射光线看到的是虚像” 这一特点,先确定入射点,再补画法线、入射光线和折射光线,注意光线的方向和虚实线的区分。
13.小畅在学习电路设计后,了解了小区内自动售水机(如图甲所示)的工作原理:可通过手机扫码(闭合开关S1)或投币(闭合开关S2),启动电动机完成自动售水;图乙是它的部分电路图,请补充完整。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,手机扫码和投币都可以独立启动电动机,实现自动售水,这说明开关S1和开关S2工作时互不影响,因此两个开关是并联关系,两个开关并联后再与电动机串联,按照这个连接方式绘制电路图即可。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路
四、简答题(本题共3个小题,每题3分,共9分)
14.尊老爱幼是中华民族传统美德。为了方便老人剪指甲,小清送了爷爷一个带有凸透镜的指甲剪,如图所示。请用物理知识说明:
(1)指甲剪上加装凸透镜的作用。
(2)手柄上有凹凸不平花纹的作用。
【答案】(1)凸透镜起到放大镜的作用。指甲到凸透镜距离小于一倍焦距,成正立放大的虚像
(2)手柄上有凹凸不平花纹,可以增大表面的粗糙程度,增大摩擦力,有利于磨掉指甲边缘的棱角
【知识点】凸透镜成像的应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)此处凸透镜相当于放大镜,当指甲与凸透镜的距离小于一倍焦距时,会成正立、放大的虚像。
(2)手柄的凹凸不平花纹,增大了手柄表面的粗糙程度,从而增大了摩擦力,更便于打磨掉指甲边缘的棱角。
【分析】1、透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(1)见答案。
(2)见答案。
15.周末小实为家人准备午饭时,将电饭煲(800W)、微波炉(1200W)和电热水壶(1500W)连接在同一插座板上工作。突然,插座板处发出“啪”的响声,三个用电器同时停止工作。爸爸检查发现是“过载”导致插座板内的保险丝烧断了。请结合所学物理知识解释插座板内的保险丝烧断的原因。
【答案】当电饭煲、微波炉、电热水壶同时工作时,会造成电路中用电器的总功率过大,也就是电路过载,而家庭电路的电压是保持不变的,根据可以得到,此时电路中的总电流会变得过大。在通电时间、保险丝的电阻都不变的情况下,根据可知,电流过大时,保险丝上产生的热量会大幅增加,使保险丝的温度快速升高,当温度达到保险丝的熔点后,保险丝就会熔断。
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】当电饭煲、微波炉、电热水壶同时工作时,会造成电路中用电器的总功率过大,也就是电路过载,而家庭电路的电压是保持不变的,根据可以得到,此时电路中的总电流会变得过大。在通电时间、保险丝的电阻都不变的情况下,根据可知,电流过大时,保险丝上产生的热量会大幅增加,使保险丝的温度快速升高,当温度达到保险丝的熔点后,保险丝就会熔断。
【分析】电路电流过大的原因为:电路发生短路、用电器功率过大;
根据电功率公式计算P=UI计算可知,电功率过大电源电压不变,电流变大。结合焦耳定律计算可知产生的电热过大。
16.如图为古人发明的水碓,它一般安装在水流较急的地方,请从能量的角度分析其安装在水流较急地方的原因。
【答案】物体动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定。当质量保持不变时,水流的速度越大,水具有的动能就越大,能够对外做的功也就越多,因此这种发电装置需要安装在水流较急的位置。
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】物体动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定。当质量保持不变时,水流的速度越大,水具有的动能就越大,能够对外做的功也就越多,因此这种发电装置需要安装在水流较急的位置。
【分析】机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
五、实验题(本题共3个小题,每空2分,共30分)
17.如图1所示的注水猪肉,是部分商贩为牟取私利、漠视他人生命健康,违规向生猪肉中注水的产品。这种行为既违背了诚信原则,更是对生命安全的不负责任:注水后的猪肉不仅肉质变差易腐烂、营养价值大幅降低,还可能携带有害病菌,食用后会直接威胁人体的生命健康、损害身体健康。猪肉注水后含水量增加,其电阻会发生变化。小钟设计了如图2所示的实验电路,将注水猪肉条接入电路的M、N两点,来测量它的电阻大小。
(1)该实验的实验原理是   ;
(2)连接好电路,开关试触时发现电流表无示数,电压表指针偏转很大,若电路只有一处故障,原因可能是______;
A.滑动变阻器发生开路 B.滑动变阻器发生短路
C.猪肉电阻处发生开路 D.猪肉电阻处发生短路
(3)排除故障后,将一条未注水的猪肉条接入电路,测量猪肉条两端电压及电流,记录数据。向该猪肉条注入一定量的水后再次接入电路,测量电压及电流,记录数据。实验数据如表下所示。表格第2次实验中,注水0.1mL的猪肉的电阻为   Ω。由表中数据,小钟总结出猪肉条的电阻和注水量之间的关系:猪肉的注水量越大,电阻越   ;
实验序号 注水情况 电压表示数U/V 电流表示数I/mA 电阻R/Ω
1 未注水 3.0 0.75 4000
2 注水0.1mL 3.0 0.80
3 注水0.2mL 3.0 0.90 3333
(4)我们用图2的电路测量注水猪肉的电阻,不仅是学习物理实验方法,更是用知识学会保护生命健康:通过科学手段识别有害食品,既守护自己的身体,也能提醒身边的人避开风险。有同学说通过上述实验得到的实验结论不够严谨。如何改进实验,使实验结论更可靠   。
【答案】(1)
(2)C
(3)3750;小
(4)应该控制猪肉条的长度和横截面积相同,还要多次测量
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)本实验中,通过电压表测量猪肉条两端的电压,电流表测量通过猪肉条的电流,依据欧姆定律变形公式即可计算得到猪肉条的电阻。
(2)开关试触时,电流表没有示数,说明电路中没有电流,可判断电路发生了断路;此时电压表指针偏转角度很大,说明电压表的两个接线柱能够连通到电源两极,电压表两端电压接近电源电压。题目说明电路只有一处故障,因此故障为猪肉条处断路。
故选C。
(3)根据表格数据,第2次实验里注入0.1mL水的猪肉,电阻计算如下:
分析表格中的实验数据可以得出:猪肉的注水量越多,测得的电阻阻值越小。
(4)导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积都有关系,如果想要通过测量电阻判断猪肉是否注水,需要控制除注水量外的其他影响电阻的变量,也就是要控制猪肉条的长度和横截面积都相同,同时为了得到普遍准确的结论,还需要进行多次测量。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
4、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
(1)在实验中,用电压表和电流表分别测猪肉条两端电压和通过猪肉条的电流,根据可得猪肉条的电阻。
(2)开关试触时发现电流表无示数,说明电路中无电流,电路存在断路故障。电压表指针偏转很大,说明电压表正负接线柱到电源之间是连通的,若电路只有一处故障,原因可能是“猪肉电阻处发生开路”。
故选C。
(3)[1]表格第2次实验中,注水0.1mL的猪肉的电阻为
[2]分析表中数据可知,猪肉注水量越大,电阻越小。
(4)因为导体电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,要通过测量猪肉条的电阻来确定猪肉是否注水,应该控制猪肉条的长度和横截面积相同,还要多次测量。
18.如图1所示是晓月用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)使用针孔照相机时,小孔对着   (选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察,更容易看到物体的像;
(2)晓月从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图2甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图2 乙所示位置放好,晓月观察到塑料膜上所成的像是图丙中的   (填序号);
(3)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,晓月观察到塑料膜上所成的像的会   (选填“变大”,“变小”或“不变”);
(4)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状   (选填“改变”或“不变”);
(5)晴天的正午时分,走在青枫公园的树林里,晓月看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是   (选填“树叶”、“树叶的缝隙”或“太阳”)的像;圆形光斑大小不一,原因是树叶间缝隙到   距离不同(选填“地面”或“太阳”)。
【答案】(1)明亮
(2)②
(3)变大
(4)不变
(5)太阳;地面
【知识点】光的直线传播及其应用;光的直线传播-小孔成像模型
【解析】【解答】(1)使用针孔照相机时,需要让小孔朝向明亮的物体,这样才能有更多光线从小孔进入针孔照相机,最终就能在内部的半透明塑料板上更清晰地成出物体的像,也就更容易观察到物体的像。
(2)小孔成像的原理是光沿直线传播,物体发出或者反射的光线经过小孔后,会在小孔后方的光屏上形成倒立的实像,这个像和原物体相比上下颠倒、左右相反。“F”字样光源经过小孔成的像是倒立的,因此对应图丙中的②。
(3)小孔成像里,像的大小和物距、像距都有关系。本题中保持“F”字样光源位置不变,把易拉罐向发光的“F”移动,相当于物距减小,而此时像距保持不变,根据小孔成像的规律,最终成的像会变大。
(4)小孔成像的特点是,像的形状只和物体本身的形状有关,和小孔的形状没有关系。因此只把原来的小圆孔改成三角形小孔,所成的像的形状不会发生改变。
(5)树叶之间的缝隙就相当于小孔成像里的一个个小孔,太阳光经过这些树叶缝隙后,在地面形成的大量大小不一的圆形光斑,实际上是太阳通过小孔成的实像,这个现象就是小孔成像现象。这些圆形光斑大小不同,是因为树叶缝隙到地面的距离各不相同,缝隙离地面越远,光斑就越大;缝隙离地面越近,光斑就越小。
【分析】1、小孔成像的特点:小孔成像所成的是倒立的实像,像的形状和 孔的形状无关 和物的形状有关,物距和像距会影响像的大小,物距变小像变大,像距变小,像变小。
2、使用针孔照相机需要让小孔朝向明亮的物体,让更多光线从小孔进入针孔。
(1)使用针孔照相机时,小孔对着明亮的物体,进入小孔的光也多,在半透明塑料板上更容易成像,所以更容易看到物体的像。
(2)根据小孔成像原理,物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,上下颠倒,左右相反。“F”字样光源通过小孔成像,所成的像为倒立的,所以是图丙中的②。
(3)小孔成像中,像的大小与物距、像距有关。保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,物距减小,像距不变,根据成像规律,像会变大。
(4)小孔成像中,像的形状与物体的形状相同,与小孔的形状无关。所以只将小圆孔改为三角形小孔,像的形状不变。
(5)[1][2]树叶的缝隙相当于一个个小孔,阳光透过树叶的缝隙在地上留下的许多大小不同的圆形光斑是太阳的像,这是小孔成像现象。圆形光斑大小不一,是因为树叶间缝隙到地面的距离不同,距离越远,像越大;距离越近,像越小。
19.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种动能杀伤武器。作为科技爱好者的小明制作了一个如图甲所示的线圈式电磁炮,它电路部分的简化图如图乙所示,其中L是线圈,C是一个电容器(一种能够储存电能的元件),炮管部分的切面图如图丙所示。将小铁珠放置在炮管中,让它位于线圈的左侧,将开关S接1后,电源就向电容器充电,此时电容器储存电能;一段时间之后,再将开关接到2处,此时电容器在放电,它在极短时间内将储存的电能全部释放,给线圈提供一个极大的瞬时电流。小铁珠就从炮管的另一侧发射出去了。请回答下列问题:
(1)当开关改接2后,线圈中就有电流通过,此时电容器的作用相当于电路中的   ;通电后的线圈周围产生了   ,对小铁珠施加了一个向右的力,这个力使小铁珠获得速度从而发射出去;
(2)小明猜想炮弹发射的速度与炮弹的质量大小有关,于是将小铁珠更换为同体积但质量更小的铝珠进行实验,但却发现铝珠无法发射出去,你认为产生这种现象的原因是:   ;
(3)小明在操作电磁炮的过程中发现,当小铁珠发射出去的同时,发射装置向后运动。若将发射装置固定在桌面上,小铁珠发射出去的速度将如何变化以及理由:   。
【答案】(1)电源;磁场
(2)铁珠是铁磁性物质,在磁场中会被磁化,进而受到磁场的力的作用;铝属于非铁磁性材料,磁化效应极弱,几乎不受磁场力,因此无法被推动。
(3)发射装置未固定时,电磁炮消耗的电能转化为小铁珠向前的动能与发射装置向后的动能之和;当发射装置被固定在桌面上时,原本分配给发射装置的动能会转化为小铁珠的动能,因此小铁珠获得的动能更大,发射速度更大。
【知识点】动能的影响因素;能量的转化或转移;电路的构成及电路图;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】(1)开关切换到2后,电容器开始放电,会给线圈提供瞬时电流,这个过程中电容器相当于整个电路的电源,为电路提供电能。
根据电流的磁效应可知,通电的线圈周围会产生磁场,铁珠会在这个磁场中受到磁力作用,因此获得向右的作用力,进而被发射出去。
(2)铁珠属于铁磁性物质,处于磁场中时会被磁化,因此会受到磁场的作用力;而铝不属于铁磁性材料,磁化效应非常微弱,几乎不会受到磁场力,因此无法被磁场推动发射出去。
(3)当发射装置没有被固定时,电磁炮消耗的电能会转化为两部分动能,分别是小铁珠向前的动能,以及发射装置向后的动能;当发射装置被固定在桌面上后,原本分配给发射装置的动能会全部转化为小铁珠的动能,因此小铁珠获得的动能更大,最终的发射速度也更大。
【分析】1、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转
3、磁性材料才能受到磁场力,常见的磁性材料右铁钴镍;
4、能量转化:当发射装置被固定在桌面上后,动能会全部转化为小铁珠的动能,因此小铁珠的速度变大。
(1)[1]开关接 2 后,电容器放电,为线圈提供瞬时电流,其作用相当于电路中的电源,为电路提供电能。
[2]根据电流的磁效应,通电线圈周围会产生磁场,铁珠在磁场中受到磁力作用,从而获得向右的力被发射出去。
(2)见答案
(3)见答案
六、综合应用题(20题6分,21题8分。共14分)
20.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)定值电阻两端的电压为多少伏。
(2)通过定值电阻的电流为多少安。
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为多少焦。
【答案】解:(1)由图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,根据串联分压特点可得:定值电阻R2两端的电压U2为
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流I1为
(3)根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为I=I1=0.4A
则整个电路电流做的功为
答:(1)定值电阻两端的电压为1V;
(2)通过定值电阻的电流为0.4A;
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为12J。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)根据串联分压特点可得:定值电阻R2两端的电压U2为;
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流I1为【
(3)根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为I=I1,结合电功公式计算整个电路电流做的功。
21.如图甲所示是通过压缩空气储能的一种新型储能方式,其简化工作过程如图乙所示,利用低谷期电网富余的电能,通过压缩机将空气压缩成高温高压的气体储存到巨大的储气罐中,在用电高峰期时,释放储气罐中高温高压的空气推动发电机发电,补充电网电量,提升电网调节能力。
(1)由题可知:压缩空气储能过程中的能量转化过程为:用电低谷时富余的电能→压缩机转子的机械能→压缩空气的   能→发电机转子的   能→用电高峰时释放的电能。
(2)若储气罐阀门的面积为,当储气罐中压缩空气的气压为时,储气罐阀门所受压力是多少?
(3)请根据图乙中压缩空气储能的工作过程判断用电低谷时富余的电能E1和用电高峰时释放的电能E2的大小关系,并说明理由。
(4)通过研究发现,用电高峰期时压缩的空气不一定能使发电机转动发电,请提出一种解决的措施,请从能量转化的角度说明理由。
【答案】(1)内;机械
(2)储气罐阀门所受压力为:F=pS=6×106Pa×1×10 3m2=6000N。
答:储气罐阀门所受压力是6000N。
(3)答:用电低谷时富余的电能E1大于用高峰时释放的电能E2。理由:在压缩空气储能过程中,压缩机压缩空气时,会有一部分能量以热能等形式散失到空气中,同时发电机发电过程中也存在能量损耗,根据能量守恒定律,输入的电能不可能全部转化为输出的电能,所以E1>E2。
(4)答:措施:可在压缩空气释放驱动发电机前,利用储热装置储存的压缩热对压缩空气进行加热。理由:压缩空气加热后温度升高,内能增大,根据理想气体状态方程,其压强也会增大,这样压缩空气在膨胀过程中能做更多的功,从而有更多的能量转化为发电机转子的机械能,提高发电效率,确保压缩空气能使发电机转动发电,充分利用储存的能量。
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒定律;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 (1)用电低谷时,电能驱动压缩机,将电能转化为压缩机转子的机械能,压缩机对空气做功,将机械能转化为压缩空气的内能;用电高峰时,压缩空气推动发电机转子转动,将内能转化为发电机转子的机械能,再由发电机将机械能转化为电能。
故答案为:(1)内;机械。【分析】 (1)用电低谷时,电能驱动压缩机,将电能转化为压缩机转子的机械能,压缩机对空气做功,将机械能转化为压缩空气的内能;用电高峰时,压缩空气推动发电机转子转动,将内能转化为发电机转子的机械能,再由发电机将机械能转化为电能。
(2)储气罐阀门所受压力为:F=pS。
(3)用电低谷时富余的电能E1大于用高峰时释放的电能E2。理由:在压缩空气储能过程中,压缩机压缩空气时,会有一部分能量以热能等形式散失到空气中,同时发电机发电过程中也存在能量损耗,根据能量守恒定律,输入的电能不可能全部转化为输出的电能。
(4)措施:可在压缩空气释放驱动发电机前,利用储热装置储存的压缩热对压缩空气进行加热。理由:压缩空气加热后温度升高,内能增大,根据理想气体状态方程,其压强也会增大,这样压缩空气在膨胀过程中能做更多的功,从而有更多的能量转化为发电机转子的机械能,提高发电效率,确保压缩空气能使发电机转动发电,充分利用储存的能量。
(1)[1][2]由题意可知,储能时压缩机压缩空气,机械能转化为内能。使用能量时,压缩空气推动发电机转子转动,内能转化为机械能。
(2)储气罐阀门所受压力是
(3)见答案
(4)见答案
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