陕西省西安市曲江第三中学2022-2023学年上学期九年级期末物理考试试题（含答案）

这是一份陕西省西安市曲江第三中学2022-2023学年上学期九年级期末物理考试试题（含答案），共31页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年陕西省西安市曲江三中九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）下列关于物理学家做出贡献的叙述中，符合历史事实的是（　　）
A．沈括——最早记述了磁偏角
B．奥斯特——最先研究光的色散现象
C．法拉第一一最先发现电流的磁效应
D．牛顿——最先发现电与磁之间的联系
2．（2分）2022年2月6日，中国女足3：2逆转韩国队，勇夺亚洲杯冠军。比赛中一运动员受伤，医生对她受伤的部位喷射一种药液，该药液会在皮肤表面迅速变成气体。该药液在运动员皮肤表面发生了（　　）
A．熔化 B．液化 C．汽化 D．升华
3．（2分）《中国诗词大会》是科教频道自主策划的一档大型文化益智节目，节目以“赏中华诗词，寻文化基因，品生活之美”为宗旨，中华优秀诗词中有很多对声音的描述，下列有关声现象的说法正确的是（　　）
A．“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”，是指说话声的响度没有改变
B．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由于笛管的振动产生的
C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声是通过空气传人人耳的
D．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的音调高
4．（2分）如图所示，是航天员王亚平太空授课时进行的“失重”状态下“太空抛物”实验：她将手中的冰墩墩抛向叶光富，冰墩墩离手后几乎匀速直线飞向叶光富，叶光富伸手将冰墩墩接住.下列说法正确的是（　　）

A．冰墩墩匀速直线运动时受到惯性作用
B．冰墩墩的质量与在地球上相同
C．叶光富伸手接住冰墩墩时，冰墩墩对手没有力的作用
D．在“失重”状态下可以用弹簧测力计测物体重力
5．（2分）对如图所示物理现象的认识，下列说法不正确的是（　　）
A．图一1中，墙上出现手影说明光沿直线传播
B．图一2中，条码的黑色部分吸收所有颜色的光
C．图一3中，LED灯主要由半导体材料制成
D．图一4中，测温机器人是利用紫外线来测温的
6．（2分）为了防止考试作弊，监考人员利用金属探测器（如图）对考生进行检查，当它靠近金属物体时，在金属导体中就会产生电流，探测器发出警报。在图中能反映金属探测器工作原理的是（　　）

A． B．
C． D．
7．（2分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时、光屏上出现烛焰清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　）
A．光屏上成倒立的像，成像原理与投影仪的成像原理相同
B．保持蜡烛和光屏的位置不变，向左移动透镜至某一位置，在光屏上能看见烛焰清晰放大的像
C．在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，则光屏应向右移动才能在光屏上重新得到烛焰清晰的像
D．一段时间后，像向上移动到光屏边缘，此时应向上移动透镜使像回到光屏中心
8．（2分）如图所示，这是已交付使用的我国第二大半潜船——“新耀华”号，主要用于运输无法分割吊装的超大型装备。该船满载时的排水量为8万吨，配有108个压载水舱，最大下潜吃水深度为30.5m，使用卫星、激光、雷达三套系统进行精准定位。下列分析和计算正确的是（　　）（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

A．激光不能在真空中传播
B．当“新耀华”号要上浮时，应向压载水舱中注水
C．“新耀华”号满载时所受的浮力为8×107N
D．“新耀华”号到达最大下潜吃水深度时，船底所受水的压强为3.05×105Pa
9．（2分）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重1200N、底面积为200cm2的货物。货物在20s内匀速上升了4m，工人所用的拉力F为500N，不计绳重和摩擦。下列分析和计算正确的是（　　）

A．工人拉绳的速度为0.2m/s
B．右侧滑轮可以省功
C．滑轮组的机械效率为80%
D．增大提升货物的质量，该滑轮组的机械效率变小
10．（2分）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻。电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下，小心移动滑片，R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．定值电阻R1的阻值为20Ω
B．电压表的最小示数为9V
C．电路消耗总功率的最大值为9W
D．滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量为2.7W
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）肉夹馍是陕西特色美食之一。加热肉夹馍时，通过 　 　的方式改变了肉夹馍的内能。肉夹馍加热后香味四溢，这是 　 　现象。
12．（2分）中国给世界带来了新四大发明，位居第一的就是高铁。从昆明到贵阳的路程约为540km，寒假期间，小明和父母一起坐高铁去贵阳，高铁行驶2.25h后到达，则此次高铁行驶的平均速度约为 　 　km/h，高速行驶的高铁上的座椅相对于路边的树是 　 　（选填“运动”或“静止”）的。
13．（3分）中国北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，有定位、导航、通信等功能，它是利用 　 　来传递信息的；汽车根据导航行驶时，随着行驶距离的增加，油箱内剩余汽油的热值 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；汽车用水作为发动机的冷却剂是因为水的 　 　较大。
14．（3分）如图所示，这是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被炸飞出去，这与四冲程汽油机 　 　冲程中的能量转化相同。若某四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，那么1s内汽油机可以完成 　 　个冲程，对外做功 　 　次。

15．（4分）如图﹣1所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图﹣2所示，物体运动速度v与时间t的关系如图﹣3所示。0～2s内物体受到的摩擦力为 　 　N；2～4s内物体的机械能 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；4～6s内拉力F所做的功为 　 　J，功率为 　 　W。


16．（4分）如图所示，这是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机起飞的情景。飞机起飞时能获得向上的升力，是因为机翼上方空气流速 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼下方空气流速。飞机飞离航母后，航母所受的浮力将 　 　，舰底所受海水的压强将 　 　。（中间两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）一架总质量为22t的舰载飞机从航母上起飞后，航母排开海水的体积将变化 　 　m3。（ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg）

17．（2分）请在图中分别作出入射光线AO的反射光线和折射光线。

18．（2分）如图，小球正在沿斜面下滚。请作出小球所受重力G的示意图。（O为重心）

三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。

（1）如图一1，用刻度尺测量一钢管的直径，该钢管的直径为 　 　cm。
（2）一个标准大气压下，在“探究冰熔化时温度的变化规律”实验中，某时刻温度计的示数如图—2所示，此时试管中的物质处于 　 　（选填“固”、“液”或“固液共存”）态。
（3）如图一3所示的U形管压强计 　 　（选填“是”或“不是”）连通器。使用时，不论轻压还是重压压强计的金属盒，U形管伞液面高度差几乎不变，说明该压强计 　 　（选填“漏气”或“不漏气”）。
20．（4分）小明用带支架的玻璃板，两支完全相同的蜡烛A、B，刻度尺，白纸，光屏，火柴，铅笔等实验器材组装如图所示的实验装置探究“平面镜成像的特点”。
（1）本实验最好在 　 　（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。
（2）用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定 　 　。
（3）如图所示，点燃玻璃板前的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置，蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成像的大小与物的大小 　 　。
（4）小明继续探究平面镜成像的其他特点，他将光屏放在蜡烛B的位置，光屏承接不到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 　 　像。

21．（7分）在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中：
（1）用笔画线代替导线，将图甲补充完整。
（2）正确连线后闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路故障可能是小灯泡 　 　。
（3）排除故障后，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动。
（4）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为 　 　A，额定功率为 　 　W。
（5）如表记录了部分实验数据。由表中信息可知：灯泡实际功率越 　 　，灯泡越亮。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
1.0
0.14
0.14
很暗
2
1.7
0.22
0.374
较暗
3
2.5


正常
4
3.0
0.32
0.96
较亮
（6）若将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻，利用本实验器材还能完成下列哪个实验 　 　（选填序号）。
A．探究电流与电阻的关系
B．探究电流与电压的关系

22．（7分）小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻进行探究，并提出下列猜想。
猜想一：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高。
猜想二：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。
（1）验证猜想，小明设计如图﹣1所示的装置进行实验，电源电压保持不变。
（2）组装装置时，应按 　 　（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；连接电路时，开关S应 　 　（选填“闭合”或“断开”）。
（3）组装好装置后，进行实验，记录的实验数据如下表。
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
通过分析实验数据，可验证猜想 　 　是正确的。
（4）实验后，小明对实验过程进行评估：
①为尽快完成实验，烧杯中的液体应选择 　 　。
A.自来水
B.煤油
C.食盐水
②不用液体用酒精灯直接加热这个热敏电阻能完成实验吗？　 　，理由是 　 　。
③小明想用该热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计，设计的电路如图﹣2所示，若要使电压表的示数随温度的升高而增大，则应在图中的 　 　（选填“ab”、“bc”或“ac”）两端接入电压表。

四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）我国的“天问一号”在火星着陆后，“祝融号”火星车开展巡视探测任务，如图所示。
（1）火星车利用太阳能电池板获得电能，太阳能是太阳内部氢原子核在超高温下发生 　 　（选填“聚”或“裂”）变释放出的能量，电能是 　 　（选填“一次”或“二次”）能源。
（2）火星车的质量是240kg，在火星上受到的重力是在地球表面受到重力的，与火星地面的总接触面积为300cm2。地球表面g取10N/kg，则水平静止的“祝融号”火星车对火星地面产生的压强是多少？
（3）火星车利用太阳能在火星上行驶，将太阳能转化为机械能的效率为10%，匀速行驶1.8km的过程中受到的阻力恒为100N。若此过程中消耗的太阳能由汽油完全燃烧来提供，则需完全燃烧汽油的质量是多少？（q汽油＝4.5×107J/kg）

24．（9分）如图一1所示，这是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温挡”“中温挡”“低温挡”三种加热挡位，其电路原理如图一2所示。通过开关S1和S2的不同闭合组合实现三挡加热功能，R1、R2均为阻值恒定的加热电阻，已知“高温挡”的功率为440W，“中温挡”的功率为220W。

（1）该智能多功能热菜板的工作原理是电流的 　 　效应；当开关S1闭合，S2接b时，热菜板处于 　 　挡。
（2）热菜板在“低温挡”正常工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，断开家中其他用电器后，先让热菜板以“高温挡”工作110s，后转“低温挡”工作440s，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在这550s内转了40转，则此时热菜板工作的实际电压是多少？

2022-2023学年陕西省西安市曲江三中九年级（上）期末物理试卷
（参考答案）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）下列关于物理学家做出贡献的叙述中，符合历史事实的是（　　）
A．沈括——最早记述了磁偏角
B．奥斯特——最先研究光的色散现象
C．法拉第一一最先发现电流的磁效应
D．牛顿——最先发现电与磁之间的联系
【解答】解：A、沈括——最早记述了磁偏角，故A正确；
B、牛顿——最先发现电流的磁效应，故B错误；
C、奥斯特——最先发现电流的磁效应，，故C错误；
D、奥斯特——最先发现电与磁之间的联系，，故D错误。
故选：A。
2．（2分）2022年2月6日，中国女足3：2逆转韩国队，勇夺亚洲杯冠军。比赛中一运动员受伤，医生对她受伤的部位喷射一种药液，该药液会在皮肤表面迅速变成气体。该药液在运动员皮肤表面发生了（　　）
A．熔化 B．液化 C．汽化 D．升华
【解答】解：药液会在皮肤表面迅速变成气体，该药液从液态变成气态即为汽化。
故选：C。
3．（2分）《中国诗词大会》是科教频道自主策划的一档大型文化益智节目，节目以“赏中华诗词，寻文化基因，品生活之美”为宗旨，中华优秀诗词中有很多对声音的描述，下列有关声现象的说法正确的是（　　）
A．“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”，是指说话声的响度没有改变
B．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由于笛管的振动产生的
C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声是通过空气传人人耳的
D．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的音调高
【解答】解：
A、音色反映了声音的品质与特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同；每个人的音色是不同的，古诗中的“乡音无改”就是指此人的音色没有改变，故A错误；
B、声音是由物体的振动产生的，“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由于笛管内空气的振动产生的，故B错误；
C、“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声是通过空气传人人耳的，故C正确；
D、“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的响度大，故D错误。
故选：C。
4．（2分）如图所示，是航天员王亚平太空授课时进行的“失重”状态下“太空抛物”实验：她将手中的冰墩墩抛向叶光富，冰墩墩离手后几乎匀速直线飞向叶光富，叶光富伸手将冰墩墩接住.下列说法正确的是（　　）

A．冰墩墩匀速直线运动时受到惯性作用
B．冰墩墩的质量与在地球上相同
C．叶光富伸手接住冰墩墩时，冰墩墩对手没有力的作用
D．在“失重”状态下可以用弹簧测力计测物体重力
【解答】解：A、惯性是物体本身的一种性质，不是力，不能说受到惯性作用，故A错误；
B、物体的质量与其所处的位置无关，因此，“冰墩墩”在地球上和中国空间站中，质量没有发生改变，故B正确；
C、叶光富伸手接住冰墩墩时，冰墩墩对手有力的作用，故C错误；
D、飞船内环境属于完全失重，无法用弹簧测力计测物体的重力，故D错误。
故选：B。
5．（2分）对如图所示物理现象的认识，下列说法不正确的是（　　）
A．图一1中，墙上出现手影说明光沿直线传播
B．图一2中，条码的黑色部分吸收所有颜色的光
C．图一3中，LED灯主要由半导体材料制成
D．图一4中，测温机器人是利用紫外线来测温的
【解答】解：A、图一1中，墙上出现手影说明光沿直线传播，故A正确；
B、图一2中，条码的黑色部分吸收所有颜色的光，故B正确；
C、图一3中，LED灯主要由半导体材料制成，故C正确；
D、图一4中，测温机器人是利用红外线来测温的，故D错误。
故选：D。
6．（2分）为了防止考试作弊，监考人员利用金属探测器（如图）对考生进行检查，当它靠近金属物体时，在金属导体中就会产生电流，探测器发出警报。在图中能反映金属探测器工作原理的是（　　）

A． B．
C． D．
【解答】解：监考人员利用探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生感应电流，这是电磁感应现象；
A、如图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，属于电流的磁效应。故A不符合题意。
B、如图是奥斯特实验，表明通电导体周围存在磁场，这是电流的磁效应。故B不符合题意。
C、如图属于电磁感应，和探测器的原理相同。故C符合题意。
D、如图是通电导体在磁场中受力而运动。故D不符合题意。
故选：C。
7．（2分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时、光屏上出现烛焰清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　）
A．光屏上成倒立的像，成像原理与投影仪的成像原理相同
B．保持蜡烛和光屏的位置不变，向左移动透镜至某一位置，在光屏上能看见烛焰清晰放大的像
C．在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，则光屏应向右移动才能在光屏上重新得到烛焰清晰的像
D．一段时间后，像向上移动到光屏边缘，此时应向上移动透镜使像回到光屏中心
【解答】解：A、由图可知，物距大于像距，且光屏上有清晰的像，所以此时成的是倒立缩小的实像，与照相机的成像原理相同，故A错误；
B、想让光屏上能再次成清晰的像，保持蜡烛和光屏的位置不变，向左移动透镜，根据光路可逆可知，当物距变为原来的像距、像距变为原来的物距时，在光屏上成倒立、放大的实像，故B正确；
C、在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，远视镜片是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会使像提前会聚，所以光屏应该靠近凸透镜，即应向左移动才能在光屏上重新得到烛焰清晰的像，故C错误；
D、若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向上移动，要使像回到光屏中心，根据过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变，可将蜡烛向上移动或凸透镜向下移动或光屏向上移动，故D错误。
故选：B。
8．（2分）如图所示，这是已交付使用的我国第二大半潜船——“新耀华”号，主要用于运输无法分割吊装的超大型装备。该船满载时的排水量为8万吨，配有108个压载水舱，最大下潜吃水深度为30.5m，使用卫星、激光、雷达三套系统进行精准定位。下列分析和计算正确的是（　　）（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

A．激光不能在真空中传播
B．当“新耀华”号要上浮时，应向压载水舱中注水
C．“新耀华”号满载时所受的浮力为8×107N
D．“新耀华”号到达最大下潜吃水深度时，船底所受水的压强为3.05×105Pa
【解答】解：
A、激光可以在真空中传播，故A错误；
B、“新耀华”要上浮时，在浮力不变的情况下，应将压载水舱的水排出舱外，此时“新耀华”的重力变小，重力小于浮力，会上浮，故B错误；
C、船满载时，船受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝8×107kg×10N/kg＝8×108N，故C错误；
D、“新耀华“号达到最大下潜吃水时，船底所受水的压强为：p＝ρ液gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30.5m＝3.05×105Pa，故D正确。
故选：D。
9．（2分）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重1200N、底面积为200cm2的货物。货物在20s内匀速上升了4m，工人所用的拉力F为500N，不计绳重和摩擦。下列分析和计算正确的是（　　）

A．工人拉绳的速度为0.2m/s
B．右侧滑轮可以省功
C．滑轮组的机械效率为80%
D．增大提升货物的质量，该滑轮组的机械效率变小
【解答】解：A、由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×4m＝12m，
人拉绳子的速度v＝＝＝0.6m/s，故A错误；
B、根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故B错误；
C、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%，故C正确；
D、不计绳重和摩擦，提升更重的物体，由W有＝Gh可知，有用功W有增大，
由W＝G动h可知，额外功W额外不变，
由η＝＝＝可知，机械效率变大，故D错误。
故选：C。
10．（2分）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻。电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下，小心移动滑片，R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．定值电阻R1的阻值为20Ω
B．电压表的最小示数为9V
C．电路消耗总功率的最大值为9W
D．滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量为2.7W
【解答】解：由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、由图乙可知，当R2两端的电压为13V时，R2消耗的电功率为6.5W，
由P＝UI可知，此时电路中的电流：I＝＝＝0.5A，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U1+U2＝IR1+U2＝0.5A×R+13V……①
当R2两端的电压为15V时，R2消耗的电功率为4.5W，
由P＝UI可知，此时电路中的电流：I'＝＝＝0.3A，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U1'+U2'＝I'R1+U2'＝0.3A×R+15V……②
由①②解得：R1＝10Ω，U＝18V，故A错误；
B、由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，
由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流I大＝0.6A，
此时电压表的示数，即定值电阻R2两端的电压：U2小＝U﹣U1大＝U﹣I大R1＝18V﹣0.6A×10Ω＝12V，故B错误；
C、由B可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，则电路消耗总功率的最大值：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W，故C错误；
D、由B可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路中的电流最大为I大＝0.6A，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R＝＝＝30Ω，
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2小＝R﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，
因为电压表的量程为0～15V，因此滑动变阻器两端的最大电压U2大＝15V，
由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R1两端的电压：U1小＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，
此时电路中的电流：I小＝＝＝0.3A，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R'＝＝＝60Ω，
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R2大＝R'﹣R1＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，
滑动变阻器消耗的电功率：
P＝I2R2＝（）2R＝＝＝，
所以，当R2＝R1＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
而滑动变阻器的允许接入电路的最小电阻R2小＝20Ω＞10Ω，
所以当滑动变阻器接入电路的电阻为R2小＝20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时电路中的电流最大为I大＝0.6A，
P大＝I大2R2小＝（0.6A）2×20Ω＝7.2W，
当滑动变阻器接入电路的电阻为R2大＝50Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最小，此时电路中的电流最大为I大＝0.3A，
P小＝I小2R2大＝（0.3A）2×50Ω＝4.5W，
则滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量：ΔP＝P大﹣P小＝7.2W﹣4.5W＝2.7W，故D正确。
故选：D。
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）肉夹馍是陕西特色美食之一。加热肉夹馍时，通过 　热传递　的方式改变了肉夹馍的内能。肉夹馍加热后香味四溢，这是 　扩散　现象。
【解答】解：加热肉夹馍时，肉夹馍吸收热量，温度升高，通过热传递的方式改变肉夹馍的内能；
肉夹馍加热后香味四溢，是肉的香味分子永不停息地做无规则运动的结果，属于扩散现象。
故答案为：热传递；扩散。
12．（2分）中国给世界带来了新四大发明，位居第一的就是高铁。从昆明到贵阳的路程约为540km，寒假期间，小明和父母一起坐高铁去贵阳，高铁行驶2.25h后到达，则此次高铁行驶的平均速度约为 　240　km/h，高速行驶的高铁上的座椅相对于路边的树是 　运动　（选填“运动”或“静止”）的。
【解答】解：已知路程s＝540km，运行时间t＝2.25h，则高铁运行的平均速度为v＝；
高铁上的座椅相对于路边的树木的位置发生了变化，则座椅相对于树木是运动的。
故答案为：240；运动。
13．（3分）中国北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，有定位、导航、通信等功能，它是利用 　电磁波　来传递信息的；汽车根据导航行驶时，随着行驶距离的增加，油箱内剩余汽油的热值 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；汽车用水作为发动机的冷却剂是因为水的 　比热容　较大。
【解答】解：中国北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息的；同种燃料的热值相同，汽车根据导航行驶时，随着行驶距离的增加，油箱内剩余汽油的热值不变；汽车用水作为发动机的冷却剂是因为水的比热容较大。
故答案为：电磁波；不变；比热容。
14．（3分）如图所示，这是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被炸飞出去，这与四冲程汽油机 　做功　冲程中的能量转化相同。若某四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，那么1s内汽油机可以完成 　80　个冲程，对外做功 　20　次。

【解答】解：点燃盒内酒精，盒盖被打出去，是将内能转化为机械能的过程，这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同；
汽油机飞轮的转速为2400r/min＝40r/s，即1s内汽油机的飞轮转过40圈；由于汽油机在一个工作循环中，完成4个冲程，曲轴和飞轮转运2圈，对外做功1次，那么1s内汽油机可以完成80个冲程，该汽油机每秒对外做功20次。
故答案为：做功；80；20。
15．（4分）如图﹣1所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图﹣2所示，物体运动速度v与时间t的关系如图﹣3所示。0～2s内物体受到的摩擦力为 　1　N；2～4s内物体的机械能 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；4～6s内拉力F所做的功为 　1.6　J，功率为 　0.8　W。


【解答】解：（1）由图3可知0～2s内物体保持静止，由图2可知此时的拉力大小为1N，
由二力平衡条件可知，此时物体受到的摩擦力f＝F1＝1N；
（2）由图3可知2～4s内物体的速度不断增加，此时物体的质量保持不变，根据动能大小的影响因素可知，物体的动能增加；2～4s内物体的质量和高度不变，根据重力势能大小的影响因素可知，物体的重力势能不变；根据机械能等于动能和势能之和可知，此时物体的机械能变大；
（3）由图3可知，4～6s内物体做匀速直线运动，速度大小为0.4m/s，由v＝可知，物体运动的距离为：s＝vt＝0.4m/s×（6s﹣4s）＝0.8m，
由图2可知，此时的拉力F3＝2N，
拉力F做的功为：W＝F3s＝2N×0.8m＝1.6J；
拉力做功的功率为：P＝＝＝0.8W。
故答案为：1；变大；1.6；0.8。
16．（4分）如图所示，这是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机起飞的情景。飞机起飞时能获得向上的升力，是因为机翼上方空气流速 　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼下方空气流速。飞机飞离航母后，航母所受的浮力将 　变小　，舰底所受海水的压强将 　变小　。（中间两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）一架总质量为22t的舰载飞机从航母上起飞后，航母排开海水的体积将变化 　22　m3。（ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg）

【解答】解：（1）飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上方压强小于下方，从而产生向上的升力，
飞机飞离航母后，航母的总重力减小，航母始终漂浮，浮力等于重力，所以浮力会变小；
（2）舰载机从跑道上起飞后，航母将会上浮一些，根据p＝ρ液gh可知舰底所受海水的压强变小；
根据密度公式可知航母排开海水的体积减少了：ΔV排＝＝＝22m3。
故答案为：大于；变小；变小；22。
17．（2分）请在图中分别作出入射光线AO的反射光线和折射光线。

【解答】解：法线已画出，反射光线、入射光线分居法线两侧，在空气中法线左侧作出反射光线，并使反射角等于入射角；
根据折射光线与入射光线分居法线两侧，在法线左侧的水中斜向下作出折射光线，使折射角小于入射角，如图所示：

18．（2分）如图，小球正在沿斜面下滚。请作出小球所受重力G的示意图。（O为重心）

【解答】解：小球所受重力不受其所处状态的影响，方向竖直向下，作用在小球的重心上。如图所示：

三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。

（1）如图一1，用刻度尺测量一钢管的直径，该钢管的直径为 　1.20　cm。
（2）一个标准大气压下，在“探究冰熔化时温度的变化规律”实验中，某时刻温度计的示数如图—2所示，此时试管中的物质处于 　液　（选填“固”、“液”或“固液共存”）态。
（3）如图一3所示的U形管压强计 　不是　（选填“是”或“不是”）连通器。使用时，不论轻压还是重压压强计的金属盒，U形管伞液面高度差几乎不变，说明该压强计 　漏气　（选填“漏气”或“不漏气”）。
【解答】解：（1）图示刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；本次测量起始端没从0开始，把3.00cm处当作“0”刻度，末端刻度值为4.20cm，钢管的直径为：4.20cm﹣3.00cm＝1.20cm。
（2）由乙图读数可得，温度计的分度值为1℃，从下至上示数减小，此时温度为℃，而一个标准大气压下，冰的熔点约为0℃，所以此时试管中的物质处于液态。
（3）上端开口、下端相连的容器为连通器。实验中使用的U形管压强计，一端开口，一端未开口，不是连通器；
使用时，不论轻压还是重压压强计的金属盒，U形管伞液面高度差几乎不变，说明该压强计漏气。
故答案为：（1）1.20；（2）液；（3）不是；漏气。
20．（4分）小明用带支架的玻璃板，两支完全相同的蜡烛A、B，刻度尺，白纸，光屏，火柴，铅笔等实验器材组装如图所示的实验装置探究“平面镜成像的特点”。
（1）本实验最好在 　较暗　（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。
（2）用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定 　像的位置　。
（3）如图所示，点燃玻璃板前的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置，蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成像的大小与物的大小 　相同　。
（4）小明继续探究平面镜成像的其他特点，他将光屏放在蜡烛B的位置，光屏承接不到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 　虚　像。

【解答】解：（1）为了便于观察成像特点，该实验最好在较暗的环境中进行；
（2）玻璃板有透光性，用玻璃板代替平面镜进行实验，既能成像，又便于确定像的位置；
（3）点燃玻璃板前的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置，蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像的大小与物体的大小相同；
（4）将光屏放在蜡烛B的位置，光屏承接不到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像，虚像是不能成在光屏上的。
故答案为：（1）较暗；（2）像的位置；（3）相同；（4）虚。
21．（7分）在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中：
（1）用笔画线代替导线，将图甲补充完整。
（2）正确连线后闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路故障可能是小灯泡 　断路　。
（3）排除故障后，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动。
（4）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为 　0.3　A，额定功率为 　0.75　W。
（5）如表记录了部分实验数据。由表中信息可知：灯泡实际功率越 　大　，灯泡越亮。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
1.0
0.14
0.14
很暗
2
1.7
0.22
0.374
较暗
3
2.5


正常
4
3.0
0.32
0.96
较亮
（6）若将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻，利用本实验器材还能完成下列哪个实验 　B　（选填序号）。
A．探究电流与电阻的关系
B．探究电流与电压的关系

【解答】解：（1）电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：

（2）正确连线后闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路；电压表有示数，则电压表与电源连通，故电路故障可能是小灯泡断路；
（3）灯在额定电压下正常发光，示数为2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
（4）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡的额定电流为0.3A，灯的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）由表中信息可知，灯泡实际功率越大，灯泡越亮；
（6）A．探究电流与电阻的关系，要记录电流随电阻的变化关系，为得出普遍性的规律要多次测量，但只有一个定值电阻，故A不能完成；
B．探究电流与电压的关系，要控制电阻大小不变，记录电流随电压的变化关系，可通过移动变阻器的滑片改变电阻的电压和电流，故B能完成；
故选B。
故答案为：（1）如上所示；（2）断路；（3）左；（4）0.3；0.75；（5）大；（6）B。
22．（7分）小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻进行探究，并提出下列猜想。
猜想一：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高。
猜想二：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。
（1）验证猜想，小明设计如图﹣1所示的装置进行实验，电源电压保持不变。
（2）组装装置时，应按 　自下而上　（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；连接电路时，开关S应 　断开　（选填“闭合”或“断开”）。
（3）组装好装置后，进行实验，记录的实验数据如下表。
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
通过分析实验数据，可验证猜想 　二　是正确的。
（4）实验后，小明对实验过程进行评估：
①为尽快完成实验，烧杯中的液体应选择 　B　。
A.自来水
B.煤油
C.食盐水
②不用液体用酒精灯直接加热这个热敏电阻能完成实验吗？　不能　，理由是 　不能准确测量热敏电阻的温度　。
③小明想用该热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计，设计的电路如图﹣2所示，若要使电压表的示数随温度的升高而增大，则应在图中的 　ab　（选填“ab”、“bc”或“ac”）两端接入电压表。

【解答】解：（2）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要按自下而上顺序进行；
连接电路时，开关S应断开；
（3）由实验数据可知，温度越高，电流越大，说明热敏电阻的阻值就越小，所以热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，故可以验证猜想二；
（4）①因为导线和电阻组成了电路，因此烧杯中的液体应该为绝缘体，因此应该选择煤油，故选：B；
②不用液体用酒精灯直接加热这个热敏电阻，不能完成实验，因为不能准确测量热敏电阻的温度；
③热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以温度升高时，电流增大，定值电阻两端的电压变大，热敏电阻两端的电压变小，要使电压表的示数增大，因此电压表应该并联在定值电阻两端，即ab两端。
故答案为：（2）自下而上；断开；（3）二；（4）①B；②不能；不能准确测量热敏电阻的温度；③ab。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）我国的“天问一号”在火星着陆后，“祝融号”火星车开展巡视探测任务，如图所示。
（1）火星车利用太阳能电池板获得电能，太阳能是太阳内部氢原子核在超高温下发生 　聚　（选填“聚”或“裂”）变释放出的能量，电能是 　二次　（选填“一次”或“二次”）能源。
（2）火星车的质量是240kg，在火星上受到的重力是在地球表面受到重力的，与火星地面的总接触面积为300cm2。地球表面g取10N/kg，则水平静止的“祝融号”火星车对火星地面产生的压强是多少？
（3）火星车利用太阳能在火星上行驶，将太阳能转化为机械能的效率为10%，匀速行驶1.8km的过程中受到的阻力恒为100N。若此过程中消耗的太阳能由汽油完全燃烧来提供，则需完全燃烧汽油的质量是多少？（q汽油＝4.5×107J/kg）

【解答】解：（1）由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应；
电能不能从自然界直接获得，必须通过消耗其它能源才能获得，属于二次能源；
（2）火星车的在地球上受到的重力为：G地＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，
因此火星车在火星表面受到重力：G火＝G地＝×2400N＝960N；
火星车对水平地面的压力：F＝G火＝960N，
则火星车对火星地面的压强：p＝＝3.2×104Pa；
（3）火星车在火星的水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力，因此火星车此时受到的牵引力：F牵＝f＝100N。
根据公式W机械＝F牵s可求出火星车机械功的大小为：W机械＝F牵s＝100N×1.8×103m3＝1.8×105J；
再根据η＝可求出太阳能的总量W太＝＝1.8×106J；
因为消耗的太阳能由汽油完全燃烧来提供，则Q放＝W太＝1.8×106J，
根据Q放＝mq可求出需完全燃烧汽油的质量：m汽油＝＝0.04kg。
答：（1）聚；二次；
（2）水平静止的“祝融号”火星车对火星地面产生的压强是3.2×104Pa；
（3）需完全燃烧汽油的质量是0.04kg。
24．（9分）如图一1所示，这是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温挡”“中温挡”“低温挡”三种加热挡位，其电路原理如图一2所示。通过开关S1和S2的不同闭合组合实现三挡加热功能，R1、R2均为阻值恒定的加热电阻，已知“高温挡”的功率为440W，“中温挡”的功率为220W。

（1）该智能多功能热菜板的工作原理是电流的 　热　效应；当开关S1闭合，S2接b时，热菜板处于 　中温　挡。
（2）热菜板在“低温挡”正常工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，断开家中其他用电器后，先让热菜板以“高温挡”工作110s，后转“低温挡”工作440s，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在这550s内转了40转，则此时热菜板工作的实际电压是多少？
【解答】解：（1）多功能热菜板的工作原理是电流的热效应；
当S1闭合，S2拨到a时，R1、R2并联；当S1断开，S2拨到a时，R1、R2串联；当S1闭合，S2拨到b时，电路为R1的简单电路；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，热菜板为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，热菜板为低温挡；电路为R1的简单电路时，热菜板为中温挡；
（2）由P＝UI＝可知，中温挡时电路的电阻：R中温＝＝＝220Ω，
因为中温挡时，电路为R1的简单电路，所以R1的阻值：R1＝R中温＝220Ω，
因为电路的总功率等于所有用电器的功率之和，所以电阻R2的功率为：P2＝P高﹣P中＝440W﹣220W＝220W，
则R2的电阻：R2＝＝＝220Ω，
因为热菜板在“低温挡”时，R1、R2串联，所以低温挡的功率：P＝＝＝110W；
（3）电能表上标有“1800r/（kW•h）”的字样，表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1800转，
电能表的转盘转40转时，热菜板消耗的电能：W＝＝kW•h＝×3.6×106J＝8×104J，
热菜板以“高温挡”工作时，R1和R2并联，R并＝＝＝110Ω，工作110s消耗的电能：
W1＝t1＝×110s，
热菜板以“低温挡”工作时，R1和R2串联，R串＝220Ω+220Ω＝440Ω，工作440s消耗的电能：
W2＝t2＝×440s，
由题知，W1+W2＝W＝8×104J，
即×110s+×440s＝8×104J，
解得：U实＝200V。
答：（1）热；中温；
（2）热菜板在“低温挡”正常工作时的功率为110W；
（3）热菜板工作的实际电压是200V。