湖南省長沙市長郡教育集團2023-2024學年九年級（下）期中物理試卷

第1頁（共1頁）湖南省長沙市長郡教育集團2023-2024學年九年級（下）期中物理試卷一、選擇題（12小題，每小題3分，共36分，其中1～10題單選，11、12題雙選，雙選題選對但不全得2分，有選錯得0分）1．（3分）2024年3月5日，是第61個學雷鋒紀念日。為弘揚雷鋒精神，某校交響樂團在小劇場為全校師生演奏了歌曲《學習雷鋒好榜樣》。下列關(guān)于聲音說法正確的是（）A．不同樂器發(fā)出的聲音都是由于空氣柱振動產(chǎn)生的 B．優(yōu)美動聽的樂器聲是通過空氣傳到臺下師生們的耳朵的 C．聽眾能夠辨別不同樂器的聲音是由于它們發(fā)出聲音的響度不同 D．傾聽演奏期間，師生們要保持安靜是在傳播過程中減弱噪聲的2．（3分）如圖所示的實物電路，下列分析正確的是（）A．閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應滑到A端 B．閉合開關(guān)后，滑動變阻器和燈泡組成并聯(lián)電路 C．閉合開關(guān)后，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓 D．閉合開關(guān)后，滑片向左端滑動時，電壓表示數(shù)變大，燈泡變亮3．（3分）如圖所示是小鵬家的一個插線板，使用時發(fā)現(xiàn)插線板上的開關(guān)也能控制用電器。下列能實現(xiàn)此功能且符合安全用電原則的電路圖是（）A． B． C． D．4．（3分）光刻技術(shù)是利用縮圖透鏡將繪制在掩膜上的電路圖通過光源投射到涂有光刻膠的硅片上，從而制造出集成電路的方法，其工作原理如圖所示。若圖示中掩膜上的電路圖恰好在硅片上成清晰縮小的像，下列說法正確的是（）A．縮圖透鏡相當于一個凹透鏡 B．掩膜上的電路圖在硅片上成實像 C．掩膜位于縮圖透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間 D．要使硅片上的像變大，需將掩膜向上移動5．（3分）初三學子參加了2024年長沙市的中考體育測試。下列體育測試項目涉及到的物理知識描述正確的是（）A．排球向上墊球：排球墊出后能繼續(xù)向上運動是由于受到慣性的作用 B．引體向上：手握單杠懸在空中不動時，手對單杠的拉力與單杠對手的拉力是一對平衡力 C．200米游泳：游泳時要用力向后劃水說明力是維持物體運動的原因 D．1000米跑：跑步時所穿鞋的鞋底要有凹凸不平的花紋是為了增大鞋底與地面間的摩擦6．（3分）下列關(guān)于“熱機”說法中，正確的是（）A．汽車的發(fā)動機用水做冷卻劑，主要是因為水的沸點高 B．汽油機工作時如果汽油沒有完全燃燒，則汽油的熱值會減小 C．發(fā)射火箭時利用液態(tài)氫做燃料，主要是因為液態(tài)氫的熱值大 D．發(fā)射出的火箭在加速上升的過程中，化學能直接轉(zhuǎn)化為機械能7．（3分）如圖所示的“電與磁”實驗和現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．圖甲：司南能指南北方向是由于受到地磁場的作用 B．圖乙：揭示了電生磁現(xiàn)象，發(fā)電機是利用這個原理制成的 C．圖丙：說明磁場對電流有力的作用，將機械能轉(zhuǎn)化為電能 D．圖?。航沂玖穗姶鸥袘F(xiàn)象，與電動機的工作原理相同8．（3分）為加強小區(qū)安全管理，某小區(qū)門口安裝門禁系統(tǒng)利用電動機實現(xiàn)開關(guān)門，如圖所示。業(yè)主可利用人臉識別（相當于開關(guān)S1）或刷門禁卡（相當于開關(guān)S2）自動開門進入小區(qū)，下列符合設計要求的電路圖是（）A． B． C． D．9．（3分）在本學期的研學活動中，小鵬同學運用所學物理知識，將一瓶結(jié)了冰的礦泉水與食物一起放在泡沫塑料箱中給食物保鮮。下列說法正確的是（）A．礦泉水結(jié)冰是凝固現(xiàn)象，該過程要吸熱 B．食物保鮮利用了冰熔化時要放熱 C．食物外包裝上出現(xiàn)小水珠是液化現(xiàn)象 D．一段時間后食物外包裝上的小水珠消失了是升華現(xiàn)象10．（3分）如圖所示，電源電壓恒為6V，R1＝10Ω，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R2規(guī)格為“20Ω0.5A”。閉合S，調(diào)節(jié)滑動變阻器（在保證電路安全的前提下），除了可以直接看到電流表讀數(shù)I的變化外，R1兩端的電壓U1、R2兩端的電壓U2、R1的電功率P1、電路總功率P總都會隨電流發(fā)生同步變化，對它們間的變化關(guān)系，下列圖像描述正確的是（）A． B． C． D．（多選）11．（3分）如圖所示，人們通過修筑攔河大壩來提高上游的水位，在壩底安裝水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。上游一定量的水，經(jīng)水輪機流到下游的過程中，下列說法正確的是（）A．上游水位越高，水的重力勢能越大 B．水流下的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C．水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能轉(zhuǎn)化為電能 D．水流下的過程中，水的機械能保持不變（多選）12．（3分）如圖甲為某大型商場的洗手間安裝的自動感應干手器，其工作原理簡化圖如圖乙所示，有人使用干手器時R的阻值會發(fā)生變化。閉合控制電路中的開關(guān)S，當有人使用干手器時，銜鐵被吸下，接通工作電路，實現(xiàn)吹風。下列說法正確的是（）A．控制電路中電磁鐵的工作原理是電磁感應 B．控制電路通電時，電磁鐵的上端是N極 C．當有人使用干手器時，R的阻值變小 D．該干手器既能吹熱風又能吹冷風二、填空題（4小題，每空2分，共20分）13．（4分）太陽能被認為是理想的“終極能源”，太陽能屬于再生能源?！叭嗽焯枴狈浅碗s，需要“超高溫”與“超低溫”共存，“超強磁場”與“超大電流”并行。要在地球上造出“人造太陽”，必須要有性能極其特殊的材料承載，實現(xiàn)“超強磁場”與“超大電流”最理想的材料是（選填“半導體”或“超導體”）材料。14．（4分）生活處處有物理。圖甲中排水管的U形“反水彎”能起到隔絕下水道異味的作用，“反水彎”利用了的原理。在火車站或地鐵站，離站臺邊緣一定距離的地方標有一條安全線，如圖乙所示。由于流體在流速越大的位置壓強越小，因此候車時人必須站在安全線的（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）區(qū)域。15．（6分）如圖所示，是交警利用裝有攝像機的無人機對高速公路通行情況進行實時監(jiān)測的情景，無人機是利用來傳遞圖像信號的。當無人機懸停時，以行駛的汽車為參照物，無人機是的。發(fā)現(xiàn)某車有違章行為后，為了跟蹤拍攝該車的違章證據(jù)，無人機在0.5min的時間內(nèi)沿同一高度勻速直線運動了600m，則這段時間內(nèi)無人機運動的速度為m/s。16．（6分）如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變，A和B接線柱只能分別連接C、D、E、F四個接線柱中的一個。定值電阻R1＝15Ω，電流表的量程為“0～3A”，滑動變阻器標有“30Ω，2A”的字樣，a、b為其兩個端點，假設小燈泡的燈絲電阻不變。將A與C相連、B與E相連，斷開開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P置于b端時，電流表的示數(shù)為0.45A；將滑片P移到距b端為ab長度的時，小燈泡恰好正常發(fā)光，該過程中電流表的示數(shù)變化了0.15A。則電源電壓U＝V，小燈泡的額定功率為W。在保證電路安全的情況下，通過將A、B分別連接到不同的接線柱、控制開關(guān)的通斷和調(diào)節(jié)滑片，可以使通過R1的電流（R1的電流不能為0）分別達到的最大值Imax和最小值Imin，則Imax：Imin＝。三、作圖題（1小題，每題2分，共2分）17．（2分）我們能夠看見掉落在地面上的書，是因為書反射的光進入了我們的眼睛（如圖甲所示）。請在圖乙中畫出反射光線并標出反射角的度數(shù)。四、實驗探究題（5小題，每空2分，共28分）18．（4分）生活中照鏡子時，我們有這種感覺：“人離平面鏡越近，人在鏡中的像越大”。這種感覺是否可靠呢？小鵬利用如圖所示的裝置進行了探究，圖中A、B是兩根外形完全相同的蠟燭。（1）在玻璃板一側(cè)點燃蠟燭A，在另一側(cè)將未點燃的蠟燭B放到蠟燭A像的位置，發(fā)現(xiàn)它們完全重合，這說明像與物的大小。（2）為了使實驗結(jié)論更具科學性，小鵬接下來的操作是。19．（6分）為了探究“阻力對物體運動的影響”，小鵬設計了如圖所示的斜面實驗，讓同一小車滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車在水平面上滑行的距離。（1）為了使小車滑到水平面時的初速度相同，實驗時應讓小車從同一斜面的由靜止滑下。（2）比較甲、乙、丙三次實驗發(fā)現(xiàn)：阻力越小，小車滑行的距離就越遠，說明小車運動的速度改變得越。（3）進一步推理得出：如果小車受到的阻力為零，小車在水平面上將做運動。20．（6分）為了探究“電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”，小鵬設計了如圖所示的實驗裝置。兩個透明容器中密封著初溫、質(zhì)量相等的空氣，R1、R2處于密閉容器中，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。（1）只閉合開關(guān)S1，可探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。（2）同時閉合開關(guān)S1和S2，要探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流是否有關(guān)”，應將R2更換為阻值為Ω的電阻絲。（3）更換電阻后，閉合開關(guān)S1和S2，一段時間后發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形管液面有明顯的高度差，但右側(cè)U形管液面高度相同，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于電路故障引起的，則故障的原因可能是（寫出一種即可）。21．（6分）提高機械效率能夠充分發(fā)揮機械設備的作用，某興趣小組的同學在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示。次數(shù)物體的重力G/N提升的高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3440.21.80.674.1%（1）第3次實驗測得的機械效率是（結(jié)果精確到0.1%）。（2）分析比較第1、2、3次的實驗數(shù)據(jù)可以判定，使用同一個滑輪組提升物體時，被提升的物體越重，滑輪組的機械效率越。（3）分析比較第次的實驗數(shù)據(jù)可得，機械效率與物體上升的高度無關(guān)。22．（6分）如圖甲所示，是創(chuàng)新小組的同學們“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗電路。已知電源電壓恒為6V，滑動變阻器的規(guī)格為“40Ω，1A”，定值電阻有5個（阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）。（1）依次將5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值電阻接入a、b間進行實驗。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出了電流表示數(shù)I與a、b間定值電阻R的關(guān)系圖像，如圖乙所示。①實驗時他們須控制定值電阻兩端的電壓U0不變，由圖乙可知U0＝V；②實驗結(jié)論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成比。（2）當他們用25Ω的電阻替換20Ω的電阻后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終不能調(diào)為U0。在電源電壓不變的情況下，同學們想只通過提高定值電阻兩端電壓U0的方式使所有的定值電阻都能完成實驗，則U0的值至少應該提高到V。（結(jié)果保留1位小數(shù)）五、計算題（2小題，第23題6分，第24題8分，共14分）23．（6分）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R1的阻值為30Ω，閉合開關(guān)S，電流表A1的示數(shù)為0.3A，電流表A2的示數(shù)為1.2A。求：（1）電源電壓；（2）定值電阻R2消耗的電功率；（3）現(xiàn)用另一定值電阻R替換原來的兩個電阻中的一個，發(fā)現(xiàn)替換前后只有一個電流表的示數(shù)發(fā)生了變化且變化了0.1A。求電阻R的阻值。24．（8分）如圖甲所示的起重船是利用船體提供的浮力和船上的起重系統(tǒng)來完成起吊作業(yè)的。為了防止起重船吊裝重物時發(fā)生傾斜，在起重船的船體兩側(cè)建造了由許多小艙室組成的水艙。起重船吊起重物后，就通過抽水機將一側(cè)水艙里的水抽向另一側(cè)水艙來保持起重船平衡，示意圖如圖乙所示。小鵬設計了一種“力傳感器”感知抽水量的長方體水艙模型，水艙的底面積為2m2，示意圖如圖丙所示，其中A是固定的力傳感器，能夠顯示B對它的壓力或拉力的大??；B是質(zhì)量和體積均可忽略的細直桿，B的上端固定在A上，下端固定在物體C上，物體C是高度為2m的圓柱體。水艙中裝有4.2m3的水，抽水機將水抽出的過程中，力傳感器示數(shù)F的大小隨抽出水的體積V變化的圖像如圖丁所示。求：（g取10N/kg，）（1）水艙中水的質(zhì)量；（2）物體C浸沒在水中時受到的浮力大小；（3）抽水機將水抽出的過程中，當“力傳感器”的示數(shù)為100N時，水艙中剩余的水對艙底的壓強參考答案與試題解析一、選擇題（12小題，每小題3分，共36分，其中1～10題單選，11、12題雙選，雙選題選對但不全得2分，有選錯得0分）1．（3分）2024年3月5日，是第61個學雷鋒紀念日。為弘揚雷鋒精神，某校交響樂團在小劇場為全校師生演奏了歌曲《學習雷鋒好榜樣》。下列關(guān)于聲音說法正確的是（）A．不同樂器發(fā)出的聲音都是由于空氣柱振動產(chǎn)生的 B．優(yōu)美動聽的樂器聲是通過空氣傳到臺下師生們的耳朵的 C．聽眾能夠辨別不同樂器的聲音是由于它們發(fā)出聲音的響度不同 D．傾聽演奏期間，師生們要保持安靜是在傳播過程中減弱噪聲的【解答】解：A、各種樂器發(fā)出的聲音是由于振動產(chǎn)生的，但不一定是空氣柱振動，故A錯誤；B、優(yōu)美動聽的樂器聲是通過空氣傳入臺下聽眾的耳朵的，故B正確；C、聽眾能夠辨別不同樂器發(fā)出的聲音，是由于它們發(fā)出聲音的音色不同，故C錯誤。D、保持安靜是在聲源處減弱噪聲，故D錯誤。故選：B。2．（3分）如圖所示的實物電路，下列分析正確的是（）A．閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應滑到A端 B．閉合開關(guān)后，滑動變阻器和燈泡組成并聯(lián)電路 C．閉合開關(guān)后，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓 D．閉合開關(guān)后，滑片向左端滑動時，電壓表示數(shù)變大，燈泡變亮【解答】解：A、為了保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應滑到阻值最大處，即B端，故A錯誤；B、閉合開關(guān)后，滑動變阻器和燈泡組成串聯(lián)電路，故B錯誤；C、電壓表測量的是小燈泡兩端的電壓，故C錯誤；D、閉合開關(guān)后，滑片向左端滑動時，電路中滑動變阻器電阻變小，根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知，電壓表示數(shù)變大，燈泡變亮，故D正確。故選：D。3．（3分）如圖所示是小鵬家的一個插線板，使用時發(fā)現(xiàn)插線板上的開關(guān)也能控制用電器。下列能實現(xiàn)此功能且符合安全用電原則的電路圖是（）A． B． C． D．【解答】解：插線板上的開關(guān)閉合時插孔能提供工作電壓，這說明開關(guān)控制三孔插座；三孔插座的接法：上孔接地線、左孔接零線、右孔接火線，為了用電的安全，開關(guān)接在右孔與火線之間，故只有B正確。故選：B。4．（3分）光刻技術(shù)是利用縮圖透鏡將繪制在掩膜上的電路圖通過光源投射到涂有光刻膠的硅片上，從而制造出集成電路的方法，其工作原理如圖所示。若圖示中掩膜上的電路圖恰好在硅片上成清晰縮小的像，下列說法正確的是（）A．縮圖透鏡相當于一個凹透鏡 B．掩膜上的電路圖在硅片上成實像 C．掩膜位于縮圖透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間 D．要使硅片上的像變大，需將掩膜向上移動【解答】解：ABC、由圖和題意可知，該縮圖透鏡為凸透鏡，且要制造出含有眾多元件的集成電路，所以可知該凸透鏡成倒立、縮小的實像；結(jié)合凸透鏡成縮小實像的條件可知，掩膜位于縮圖透鏡二倍焦距之外，硅片到縮圖透鏡的距離（像距）在一倍焦距和二倍焦距之間，此投射原理與照相機的原理相同，故AC錯誤、B正確；D、要想硅片的像變大，則應減小物距，需將掩膜向下移動，故D錯誤。故選：B。5．（3分）初三學子參加了2024年長沙市的中考體育測試。下列體育測試項目涉及到的物理知識描述正確的是（）A．排球向上墊球：排球墊出后能繼續(xù)向上運動是由于受到慣性的作用 B．引體向上：手握單杠懸在空中不動時，手對單杠的拉力與單杠對手的拉力是一對平衡力 C．200米游泳：游泳時要用力向后劃水說明力是維持物體運動的原因 D．1000米跑：跑步時所穿鞋的鞋底要有凹凸不平的花紋是為了增大鞋底與地面間的摩擦【解答】解：A、排球離開手后還能繼續(xù)向上運動，是由于排球具有慣性，而不是受到慣性的作用，因為慣性不是力，故A錯誤；B、手握單杠懸在空中不動時，手對單杠的拉力與單杠對手的拉力作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故B錯誤；C、游泳時要用力向后劃水，給水一個向后的力，因為物體間力的作用是相互的，故水給人一個向前的力，使人向前運動，故C錯誤；D、跑步時所穿鞋的鞋底要有凹凸不平的花紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度增大鞋底與地面間的摩擦，故D正確。故選：D。6．（3分）下列關(guān)于“熱機”說法中，正確的是（）A．汽車的發(fā)動機用水做冷卻劑，主要是因為水的沸點高 B．汽油機工作時如果汽油沒有完全燃燒，則汽油的熱值會減小 C．發(fā)射火箭時利用液態(tài)氫做燃料，主要是因為液態(tài)氫的熱值大 D．發(fā)射出的火箭在加速上升的過程中，化學能直接轉(zhuǎn)化為機械能【解答】解：A、汽車發(fā)動機常用水做冷卻劑是因為水的比熱容大而不是因為沸點高，故A錯誤；B、熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與是否完全燃燒沒有關(guān)系，因此汽油沒有完全燃燒，汽油的熱值與不燃燒時相同，故B錯誤；C、運載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時，可以釋放出更多的熱量，故C正確；D、火箭加速升空時，燃料燃燒獲取的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能，故D錯誤。故選：C。7．（3分）如圖所示的“電與磁”實驗和現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．圖甲：司南能指南北方向是由于受到地磁場的作用 B．圖乙：揭示了電生磁現(xiàn)象，發(fā)電機是利用這個原理制成的 C．圖丙：說明磁場對電流有力的作用，將機械能轉(zhuǎn)化為電能 D．圖丁：揭示了電磁感應現(xiàn)象，與電動機的工作原理相同【解答】解：A、因為地球是一個巨大的磁體，司南能夠指示南北方向是因為受到地磁場的作用，故A正確；B、乙圖是奧斯特實驗，導線觸及電源后，電路中有電流，小磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍有磁場，屬于電流的磁效應，而發(fā)電機的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，故B錯誤；C、丙圖中有電源，閉合開關(guān)后，通電導體在磁場中受力而運動，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；D、丁圖甲中讓閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)，是研究電磁感應現(xiàn)象，電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力而運動，故D錯誤。故選：A。8．（3分）為加強小區(qū)安全管理，某小區(qū)門口安裝門禁系統(tǒng)利用電動機實現(xiàn)開關(guān)門，如圖所示。業(yè)主可利用人臉識別（相當于開關(guān)S1）或刷門禁卡（相當于開關(guān)S2）自動開門進入小區(qū)，下列符合設計要求的電路圖是（）A． B． C． D．【解答】解：由題知，人臉識別或刷門禁卡，只要其中一種方式“識別”成功，則相應開關(guān)閉合，從而使電動機啟動工作，所以兩個開關(guān)應并聯(lián)后再與電動機串聯(lián)，故只有D符合題意。故選：D。9．（3分）在本學期的研學活動中，小鵬同學運用所學物理知識，將一瓶結(jié)了冰的礦泉水與食物一起放在泡沫塑料箱中給食物保鮮。下列說法正確的是（）A．礦泉水結(jié)冰是凝固現(xiàn)象，該過程要吸熱 B．食物保鮮利用了冰熔化時要放熱 C．食物外包裝上出現(xiàn)小水珠是液化現(xiàn)象 D．一段時間后食物外包裝上的小水珠消失了是升華現(xiàn)象【解答】解：A．水變成冰，是凝固過程，凝固放出熱量，故A錯誤；B．食物保鮮是利用冰熔化吸熱，故B錯誤；C．食物溫度較低，外包裝上的水珠是空氣中的水蒸氣遇到溫度低的食物變成的小水珠，這是液化過程，故C正確；D．一段時間后食物外包裝上的小水珠消失了是汽化現(xiàn)象，故D錯誤。故選：C。10．（3分）如圖所示，電源電壓恒為6V，R1＝10Ω，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R2規(guī)格為“20Ω0.5A”。閉合S，調(diào)節(jié)滑動變阻器（在保證電路安全的前提下），除了可以直接看到電流表讀數(shù)I的變化外，R1兩端的電壓U1、R2兩端的電壓U2、R1的電功率P1、電路總功率P總都會隨電流發(fā)生同步變化，對它們間的變化關(guān)系，下列圖像描述正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流。由題可知，電源兩端電壓為6V保持不變，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器R2規(guī)格“20Ω0.5A”，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的總電阻為R總＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω；電路中的最小電流為I＝＝＝0.2A，R1兩端的電壓U1＝I最小R1＝0.2A×10Ω＝2V；R2兩端的電壓U2＝I最小R2＝0.2A×20Ω＝4V；電阻R1消耗的最小功率：P1小＝I最小2R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；電路消耗的最小功率：P最?。経EI最?。?V×0.2A＝1.2W。由圖可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻減小時，電路中的電流變大，由于電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器R2規(guī)格“20Ω0.5A”，所以，電路中的最大電流為I最大＝0.5A；因此由歐姆定律可知，R1兩端的最大電壓：U1最大＝I最大R1＝0.5A×10Ω＝5V；由串聯(lián)電路的電壓特點可知，R2兩端的最小電壓：U2?。経E﹣U1最大＝6V﹣5V＝1V，R1兩端的電壓U'1＝I最大R1＝0.5A×10Ω＝5V；R2兩端的電壓U'2＝U﹣U'1＝6V﹣5V＝1V；R1消耗功率：P1大＝U1最大I最大＝5V×0.5A＝2.5W；電路消耗的最大功率：P大＝UEI最大＝6V×0.5A＝3W；A、根據(jù)歐姆定律知，U1＝IR1，電壓與電流成正比，但最大電流不能達到0.6A，故A錯誤；BA、由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知，電壓表示數(shù)變化規(guī)律是：U2＝UE﹣U＝UE﹣IR1，由數(shù)學知識可知，電壓表的示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系一次函數(shù)，因此圖象為一條斜向下的線段，電壓表的示數(shù)變化范圍為3V～1V，電流表的示數(shù)范圍為0.3A～0.5A，故B錯誤；C、R1消耗的功率：P1＝I2R1，由數(shù)學知識可知，R1電功率P1與電流表示數(shù)I的關(guān)系二次函數(shù)，因此圖象為拋物線上的一段，R1消耗功率變化范圍是0.4W～2.5W，電流表的示數(shù)范圍為0.2A～0.5A，故C錯誤；D、電路消耗的總功率：P＝UI，由數(shù)學知識可知，電路總功率P與電流表示數(shù)I的關(guān)系為正比例函數(shù)，因此圖象為一條斜向上的線段，電路消耗的總功率變化為1.2W～3W，故D正確。故選：D。（多選）11．（3分）如圖所示，人們通過修筑攔河大壩來提高上游的水位，在壩底安裝水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。上游一定量的水，經(jīng)水輪機流到下游的過程中，下列說法正確的是（）A．上游水位越高，水的重力勢能越大 B．水流下的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C．水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能轉(zhuǎn)化為電能 D．水流下的過程中，水的機械能保持不變【解答】解：A、重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大，故A正確；B、水流下的過程中，動能增加，重力勢能減小，故為重力勢能轉(zhuǎn)化動能，故B錯誤；C、水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；D、水流下的過程中，受到各種阻力的作用，一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故水的機械能減小，故D錯誤。故答案為：AC。（多選）12．（3分）如圖甲為某大型商場的洗手間安裝的自動感應干手器，其工作原理簡化圖如圖乙所示，有人使用干手器時R的阻值會發(fā)生變化。閉合控制電路中的開關(guān)S，當有人使用干手器時，銜鐵被吸下，接通工作電路，實現(xiàn)吹風。下列說法正確的是（）A．控制電路中電磁鐵的工作原理是電磁感應 B．控制電路通電時，電磁鐵的上端是N極 C．當有人使用干手器時，R的阻值變小 D．該干手器既能吹熱風又能吹冷風【解答】解：A.電磁鐵的工作原理是電流的磁效應，故A錯誤；B.根據(jù)安培定則，電磁鐵的上端是N極，故B正確；C.當有人使用干手器時，銜鐵被吸下，說明磁性增強，電流增大，電阻變小，故C正確；D.由于開關(guān)在干路上，所以只能吹熱風，故D錯誤。故選：BC。二、填空題（4小題，每空2分，共20分）13．（4分）太陽能被認為是理想的“終極能源”，太陽能屬于可再生能源?！叭嗽焯枴狈浅碗s，需要“超高溫”與“超低溫”共存，“超強磁場”與“超大電流”并行。要在地球上造出“人造太陽”，必須要有性能極其特殊的材料承載，實現(xiàn)“超強磁場”與“超大電流”最理想的材料是超導體（選填“半導體”或“超導體”）材料?！窘獯稹拷猓禾柲芸梢栽丛床粩鄰淖匀唤绔@得，屬于可再生能源；要在地球上造出“人造太陽”，必須要有性能極其特殊的材料承載，實現(xiàn)“超強磁場”與“超大電流”，由于超導材料的電阻為零，因此，最理想的材料是超導體材料。故答案為：可；超導體。14．（4分）生活處處有物理。圖甲中排水管的U形“反水彎”能起到隔絕下水道異味的作用，“反水彎”利用了連通器的原理。在火車站或地鐵站，離站臺邊緣一定距離的地方標有一條安全線，如圖乙所示。由于流體在流速越大的位置壓強越小，因此候車時人必須站在安全線的左側(cè)（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）區(qū)域。【解答】解：（1）排水管的U形“反水彎”上部開口、下部連通，屬于連通器；連通器中裝入同種液體，液體靜止時，液面相平，可以防止下水道異味竄入室內(nèi)，利用了連通器的原理；（2）當列車駛進站臺時，會帶動車廂附近的空氣流動速度加快，此時車廂遠處的空氣流動速度慢，根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系可知：車廂遠處空氣流速慢壓強大，而車廂附近流速快壓強小，會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強差，將人推向火車，易出現(xiàn)危險，所以人必須站在安全線左側(cè)的區(qū)域候車。故答案為：連通器；左側(cè)。15．（6分）如圖所示，是交警利用裝有攝像機的無人機對高速公路通行情況進行實時監(jiān)測的情景，無人機是利用電磁波來傳遞圖像信號的。當無人機懸停時，以行駛的汽車為參照物，無人機是運動的。發(fā)現(xiàn)某車有違章行為后，為了跟蹤拍攝該車的違章證據(jù)，無人機在0.5min的時間內(nèi)沿同一高度勻速直線運動了600m，則這段時間內(nèi)無人機運動的速度為20m/s。【解答】解：無人機是利用電磁波來傳遞圖像信號的。無人機懸停時，以行駛的汽車為參照物，無人機與汽車的位置不斷變化，無人機是運動的。這段時間內(nèi)無人機運動的速度為：。故答案為：電磁波；運動；20。16．（6分）如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變，A和B接線柱只能分別連接C、D、E、F四個接線柱中的一個。定值電阻R1＝15Ω，電流表的量程為“0～3A”，滑動變阻器標有“30Ω，2A”的字樣，a、b為其兩個端點，假設小燈泡的燈絲電阻不變。將A與C相連、B與E相連，斷開開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P置于b端時，電流表的示數(shù)為0.45A；將滑片P移到距b端為ab長度的時，小燈泡恰好正常發(fā)光，該過程中電流表的示數(shù)變化了0.15A。則電源電壓U＝18V，小燈泡的額定功率為3.6W。在保證電路安全的情況下，通過將A、B分別連接到不同的接線柱、控制開關(guān)的通斷和調(diào)節(jié)滑片，可以使通過R1的電流（R1的電流不能為0）分別達到的最大值Imax和最小值Imin，則Imax：Imin＝3：1?！窘獯稹拷猓海?）將A與C相連、B與E相連，斷開開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片置于b端時，小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，且滑動變阻器接入的電阻為30Ω，電流表的示數(shù)為0.45A，則有：U＝I1（RL+R2）＝0.45A×（RL+30Ω）①把滑片移到距b端為ab長度的，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器接入電路中為：由于滑動變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的電流會變大，該過程中電流表示數(shù)變化了0.15A，所以此時電路中的電流為：I2＝0.45A+0.15A＝0.6A則有：U＝I2（RL+R2′）＝0.6A×（RL+20Ω）②由①②兩式可得，電源電壓為：U＝18V，小燈泡的電阻為：RL＝10Ω。（2）由前面分析可知，當小燈泡正常發(fā)光時，通過小燈泡的電流為0.6A，小燈泡的電阻為10Ω，則小燈泡的額定功率為：＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W。（3）當A接D，B接F，S斷開時，通過R1的電流最大，此時R1兩端的電壓等于電源電壓，此時通過R1的電流為：＝＝1.2A當A接E，B接F，S斷開，滑片在b端時，通過R1的電流最小，此時電流為：＝＝0.4A則通過R1的最大電流與最小電流之比為：＝。故答案為：18；3.6；3：1。三、作圖題（1小題，每題2分，共2分）17．（2分）我們能夠看見掉落在地面上的書，是因為書反射的光進入了我們的眼睛（如圖甲所示）。請在圖乙中畫出反射光線并標出反射角的度數(shù)?！窘獯稹拷猓哼^入射點作出法線，根據(jù)反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，在法線右側(cè)畫出反射光線，反射光線與法線之間的夾角為反射角，度數(shù)等于入射角為90°﹣40°＝50°，如圖所示：四、實驗探究題（5小題，每空2分，共28分）18．（4分）生活中照鏡子時，我們有這種感覺：“人離平面鏡越近，人在鏡中的像越大”。這種感覺是否可靠呢？小鵬利用如圖所示的裝置進行了探究，圖中A、B是兩根外形完全相同的蠟燭。（1）在玻璃板一側(cè)點燃蠟燭A，在另一側(cè)將未點燃的蠟燭B放到蠟燭A像的位置，發(fā)現(xiàn)它們完全重合，這說明像與物的大小相等。（2）為了使實驗結(jié)論更具科學性，小鵬接下來的操作是更換蠟燭A到平面鏡的距離重復實驗?！窘獯稹拷猓海?）實驗中為了便于比較像與物的大小關(guān)系，應選擇兩支完全相同的蠟燭，在玻璃板一側(cè)點燃蠟燭A，在另一側(cè)將未點燃的蠟燭B放到蠟燭A像的位置，發(fā)現(xiàn)它們完全重合，這說明像與物的大小相等，這種方法叫做等效替代法；（2）為了使實驗結(jié)論更具科學性，應采取同樣的實驗方案多做幾次，避免實驗現(xiàn)象的偶然性，應補充的實驗步驟是：更換蠟燭A到平面鏡的距離重復實驗。故答案為：（1）相等；（2）更換蠟燭A到平面鏡的距離重復實驗。19．（6分）為了探究“阻力對物體運動的影響”，小鵬設計了如圖所示的斜面實驗，讓同一小車滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車在水平面上滑行的距離。（1）為了使小車滑到水平面時的初速度相同，實驗時應讓小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下。（2）比較甲、乙、丙三次實驗發(fā)現(xiàn)：阻力越小，小車滑行的距離就越遠，說明小車運動的速度改變得越慢。（3）進一步推理得出：如果小車受到的阻力為零，小車在水平面上將做勻速直線運動。【解答】解：（1）為了使小車在滑到水平面時的初速度相同，在實驗中應讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，這里采取得的研究方法是控制變量法。（2）實驗中發(fā)現(xiàn)：小車在毛巾表面上滑行的距離最短，在木板上滑行的距離最遠，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，行駛的越遠；進一步推理可知，若水平面絕對光滑，即小車不受摩擦力，則小車將做勻速直線運動。故答案為：（1）同一高度；（2）慢；勻速直線。20．（6分）為了探究“電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”，小鵬設計了如圖所示的實驗裝置。兩個透明容器中密封著初溫、質(zhì)量相等的空氣，R1、R2處于密閉容器中，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。（1）只閉合開關(guān)S1，可探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。（2）同時閉合開關(guān)S1和S2，要探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流是否有關(guān)”，應將R2更換為阻值為5Ω的電阻絲。（3）更換電阻后，閉合開關(guān)S1和S2，一段時間后發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形管液面有明顯的高度差，但右側(cè)U形管液面高度相同，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于電路故障引起的，則故障的原因可能是R2斷路（或R2短路、R3短路）（寫出一種即可）?！窘獯稹拷猓海?）只閉合開關(guān)S1，R1、R2串聯(lián)，通過的電流和通電時間相同，而兩電阻大小不同，可探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。（2）同時閉合開關(guān)S1和S2，右側(cè)兩電阻并聯(lián)后再與左側(cè)電阻串聯(lián)，容器內(nèi)兩電阻大小相等，根據(jù)并聯(lián)和串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過左側(cè)容器中電阻的電流大于通過右側(cè)容器中電阻的電流，而通電時間相同，要探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流是否有關(guān)”，要控制電阻大小相同，應將R2更換為阻值為5Ω的電阻絲。（3）更換電阻后，閉合開關(guān)S1和S2，一段時間后發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形管液面有明顯的高度差，可知電路為通路，但右側(cè)U形管液面高度相同，R2產(chǎn)生熱量為0，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于電路故障引起的，則故障的原因可能是R2斷路（或R2短路、R3短路）。故答案為：（1）電阻；（2）5；（3）R2斷路（或R2短路、R3短路）。21．（6分）提高機械效率能夠充分發(fā)揮機械設備的作用，某興趣小組的同學在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示。次數(shù)物體的重力G/N提升的高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3440.21.80.674.1%（1）第3次實驗測得的機械效率是74.1%（結(jié)果精確到0.1%）。（2）分析比較第1、2、3次的實驗數(shù)據(jù)可以判定，使用同一個滑輪組提升物體時，被提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高。（3）分析比較第3、4次的實驗數(shù)據(jù)可得，機械效率與物體上升的高度無關(guān)?！窘獯稹拷猓海?）第3次實驗的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%≈74.1%；（2）比較第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可知，對于同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率越高；（3）通過分析第3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用滑輪組提升相同的重物時，滑輪組的機械效率與物體上升的高度無關(guān)。故答案為：（1）74.1%；（2）高；（3）3、4。22．（6分）如圖甲所示，是創(chuàng)新小組的同學們“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗電路。已知電源電壓恒為6V，滑動變阻器的規(guī)格為“40Ω，1A”，定值電阻有5個（阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）。（1）依次將5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值電阻接入a、b間進行實驗。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出了電流表示數(shù)I與a、b間定值電阻R的關(guān)系圖像，如圖乙所示。①實驗時他們須控制定值電阻兩端的電壓U0不變，由圖乙可知U0＝2V；②實驗結(jié)論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。（2）當他們用25Ω的電阻替換20Ω的電阻后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終不能調(diào)為U0。在電源電壓不變的情況下，同學們想只通過提高定值電阻兩端電壓U0的方式使所有的定值電阻都能完成實驗，則U0的值至少應該提高到2.3V。（結(jié)果保留1位小數(shù)）【解答】解：（1）①根據(jù)圖乙所示的圖象可知，a、b兩端的電壓為：U0＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V；②因為定值電阻兩端的電壓為一定值，故可得出：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理：，由上式可知，當電源電壓U、定值電阻的電壓U0一定時，變阻器的電阻隨定值電阻的增大而增大；當電阻為R定4＝25Ω時，所需滑動變阻器的阻值最大為：R滑大＝40Ω，帶入上式中可求得U0≈2.3V，由此可知U0的值至少應該提高到2.3V。故答案為：（1）①2；②反；（2）2.3。五、計算題（2小題，第23題6分，第24題8分，共14分）23．（6分）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R1的阻值為30Ω，閉合開關(guān)S，電流表A1的示數(shù)為0.3A，電流表A2的示數(shù)為1.2A。求：（1）電源電壓；（2）定值電阻R2消耗的電功率；（3）現(xiàn)用另一定值電阻R替換原來的兩個電阻中的一個，發(fā)現(xiàn)替換前后只有一個電流表的示數(shù)發(fā)生了變化且變化了0.1A。求電阻R的阻值。【解答】解：由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A2測干路電流，電流表A1測R1支路的電流。（1）通過電阻R1的電流I1＝0.3A，由I＝可得，電源的電壓：U