云南省楚雄州楚雄市天人中学2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份云南省楚雄州楚雄市天人中学2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷，共28页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）下列对各物理量的估算中，不恰当的是（ ）
A．人的正常体温大约是37℃
B．家用电冰箱正常工作时电流接近1A
C．我国家庭电路电压是220V
D．对人体安全的电压是36V
2．（3分）打预防针前，将酒精涂在皮肤上消毒时会感到凉，这是因为（ ）
A．酒精的温度低
B．酒精发生了升华现象会吸热
C．酒精蒸发从皮肤上吸热
D．酒精发生液化现象会吸热
3．（3分）关于光的反射，下列说法正确的是（ ）
A．当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也为20°
B．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线
C．当一束光线垂直射向镜面时，反射角和入射角都是90°
D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律
4．（3分）下列与热和能有关的说法中正确的是（ ）
A．同一物体温度越高，内能越大
B．同一物体温度不变，内能一定不变
C．同一物体温度越高，所含热量越多
D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
5．（3分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中的保险丝熔断，一定是发生了短路
B．家中用电器一旦起火，应先切断电源再将火扑灭
C．使用测电笔辨别火线或零线时，手不能接触笔尾金属体
D．电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器也可以接在两孔插座中使用
6．（3分）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升重力为270N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B．拉力的功率为150W
C．该滑轮组的机械效率为66.7%
D．滑轮组中动滑轮重10N
7．（3分）小轿车的仪表盘上有一个显示汽车车门关闭状况（车门相当于开关，如果有一个车门没有关好，开关将处于断开状态）的指示灯，只要四个车门中有一个没关闭，如图四个电路中，能体现该装置工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
（多选）8．（3分）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．重物的质量越大，电流表示数越大
C．重物的质量越大，电压表示数也越大
D．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
（多选）9．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。下列判断正确的是（ ）
A．电源电压是6V
B．滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是4﹣25Ω
C．滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡L的阻值变大
D．小灯泡的阻值最大时，电流通过它1min内做的功为12J
（多选）10．（3分）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小1、S2时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将逆时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共15分）
11．（1分）医院常利用“B超”为病人做常规检查，这是利用了声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）。
12．（2分）甲、乙两名同学从同一起点出发，沿平直公路运动到相同终点。甲在前一半时间里以3m/s做匀速直线运动，后一半时间里以4m/s做匀速直线运动 m/s；乙在前一半路程中的平均速度是3m/s，后一半路程中的平均速度是5m/s m/s。
13．（2分）灯泡L1标有“12V，12W”，L2标有“12V，6W”（忽略灯丝电阻的变化且保证灯泡的安全）。当它们串联时 V。如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下（电源电压不变），L1和L2串联时两灯泡的总功率为P1，并联时两灯泡的总功率为P2，则P1：P2＝ 。
14．（2分）图甲表示了汽油机的 冲程；将螺线管接入电路，闭合开关S后 （选填“正极”或“负极”）。
15．（3分）如图所示，电灯L1、L2、L3的连接方式是 ，电流表A1是测量 的电流，电流表A2是测量 的电流。
16．（5分）阅读短文，回答问题。
扫地机器人
现代家庭电器越来越智能化，扫地机器人就是智能家电的一种，是家庭地板清理的好帮手。通过电动机旋转产生高速气流；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。如图所示，电池的容量为3750mAh，当剩余电量减为电池容量的20%时，充电电压和工作电压均为12V。
（1）“机器人”工作时，由于主机内部的气压 （填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生吸力将灰尘吸入集尘盒。
（2）“机器人”的动力来自于电动机，下列实验装置与电动机工作原理相同的是 。
（3）若“机器人”静止时向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其距障碍物 cm（假设超声波在空气中的传播速度为340m/s）。
（4）该机器人正常工作时的电流为 。
（5）该机器人充满一次电后能够持续工作的时间是 s。
三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分）
17．（2分）希腊科学家阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨。请在设想示意图中1及阻力F2。（图中O为支点）
18．（2分）请用笔画线代替导线将图中各元件正确连入家庭电路中。
四、实验探究题（共4个小题，第18题5分，第19题5分，第20题8分，第21题3分，共21分）
19．（5分）如图为“探究平面镜成像的特点”实验的情景。
（1）图甲中器材M的名称为 ，使用它的目的是便于 ；
（2）在M的一侧放一支点燃的蜡烛A，在M的另一侧放一支没有点燃的蜡烛B。当寻找像的位置时，眼睛应该在 （选填“A”或“B”）蜡烛这一侧通过镜面观察；
（3）小红同学的蜡烛B与蜡烛A的像无法重合，实验中存在的问题可能是： （填合理选项）；
A．玻璃板没有竖直放置
B．蜡烛A到平面镜的距离较小
C．蜡烛A和蜡烛B不等大
（4）乙图为小猫照镜子的情境，若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，则猫的头部通过左、右两半面镜子 。
A．都不能成像
B．各成半个像，合起来成一个完整的像
C．都成完整的像，且两个像在同一位置
D．都成完整的像，且两个像在不同位置
20．（5分）小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。
（1）实验前检查器材，发现U形管两边液面如图甲所示，出现这种情况的原因是：U形管左侧液面上方的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，调节的方法是 （填字母）；
A．将右侧管中高出的液体倒出；
B．向右侧管中倒入部分液体；
C．取下软管重新安装；
（2）比较乙、丙两图，可以得到：液体的压强与 有关；
（3）小明发现用图丁装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”，还可以用它测量未知液体的密度，于是他进行了如下操作：
①往左侧加入深度为h1的水，测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2；
②接着往右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜 ；
③测得待测液体液面到容器底的深度h3，液面到橡皮膜中心的深度为h4；请你选择相关的物理量，写出待测液体密度的表达式ρ＝ （水的密度用ρ水表示）。
21．（8分）在“测量小灯泡的电阻”的实验中，电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）该实验的原理是 。
（2）如图甲，闭合开关前，应将滑片移到最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，移动滑片，当小灯泡正常发光时，则此时小灯泡的电阻为 Ω（保留一位小数）。
（3）现有三个滑动变阻器，甲：“10Ω 2A”，乙“20Ω 1A”和丙“50Ω 0.2A”。为了实验的顺利进行 （选填“甲”、“乙”或“丙”）滑动变阻器接入电路。
（4）做实验过程中由于电流表发生故障，小明向老师要来个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”）移动变阻器滑片，使电压表的示数U1为 V；
②变阻器滑片的位置 （选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），再将开关S2拨到另一触点，读出电压表的示数为U2；
③则小灯泡正常工作时电阻的表达式为R＝ （用U1、U2、R0表示）。
22．（3分）如图所示，密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置：充气的气球；下挂一木块的弹簧测力计，观察到的现象是：
（1）充气的气球体积会 （选填“变大”或“缩小”）。
（2）弹簧测力计的示数微微变 （选填“大”或“小”）。
（3）玻璃杯中的水和塑料片 （选填“掉落”或“不动”）。
五、计算题（共3个小题，第22题10分，第23题10分，第24题10分，共30分）
23．（10分）小明家安装了天然气热水器，每次可将20kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，需燃烧0.1m3天然气。已知天然气的热值q＝4.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）20kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.1m3天然气放出的热量；
（3）天然气热水器的热效率。
24．（10分）如图，电源电压恒定，小灯泡正常发光需要电压6V2标有“20Ω 0.5A“字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V。当三个开关都闭合、变阻器滑片滑至最左端时，此时电流表示数为1A。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）定值电阻R1的电阻；
（3）S2断开、S和S1闭合时，在保证各元件安全的前提下，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
25．（10分）初三毕业前夕，为了让小明每天能健康生活，快乐学习，并细心地温好一杯牛奶。妈妈把一盒标有“294g280mL”的牛奶全部倒入一柱形薄壁玻璃杯A中后，再轻轻放入柱形热水盆B中慢慢加热。如图，杯中牛奶的高h＝14cm。（取g＝10N/kg）求：
（1）牛奶的密度；
（2）牛奶对玻璃杯A底部的压强；
（3）小明起床美美的喝了一大口牛奶后，仍把玻璃杯竖直放入热水盆中静止时，发现杯中剩余牛奶的上表面与热水盆底面的距离与没有喝之前相同
2023-2024学年云南省楚雄州楚雄市天人中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10小题，第1-7小题单选题，第8-10小题多选题，每小题3分，共30分）
1．（3分）下列对各物理量的估算中，不恰当的是（ ）
A．人的正常体温大约是37℃
B．家用电冰箱正常工作时电流接近1A
C．我国家庭电路电压是220V
D．对人体安全的电压是36V
【答案】D
【解答】解：A、正常情况下，变化幅度很小；
B、家用冰箱的功率一般在200W左右，电冰箱正常工作时电流：I＝＝，比较接近1A；
C、我国家庭电路电压是220V；
D、对人体安全的电压是不高于36V。
故选：D。
2．（3分）打预防针前，将酒精涂在皮肤上消毒时会感到凉，这是因为（ ）
A．酒精的温度低
B．酒精发生了升华现象会吸热
C．酒精蒸发从皮肤上吸热
D．酒精发生液化现象会吸热
【答案】C
【解答】解：酒精与室温保持一致，低于人体体温，酒精吸热从液态变成气态，皮肤感到凉快是因为酒精蒸发吸热，ABD错误。
故选：C。
3．（3分）关于光的反射，下列说法正确的是（ ）
A．当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也为20°
B．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线
C．当一束光线垂直射向镜面时，反射角和入射角都是90°
D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律
【答案】B
【解答】解：A、当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也为70°；
B、入射光线靠近法线时，反射角也减小，反射光线也靠近法线。
C、当一束光线垂直射向镜面时，夹角为0°，故C错误；
D、镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
故选：B。
4．（3分）下列与热和能有关的说法中正确的是（ ）
A．同一物体温度越高，内能越大
B．同一物体温度不变，内能一定不变
C．同一物体温度越高，所含热量越多
D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
【答案】A
【解答】解：A、同一物体的温度越高，内能越大；
B、同一物体温度不变，例如晶体熔化过程中，内能变大，故B错误；
C、热量是一个过程量，故C错误；
D、不知道燃料的质量，燃烧时放出的热量不一定越多。
故选：A。
5．（3分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中的保险丝熔断，一定是发生了短路
B．家中用电器一旦起火，应先切断电源再将火扑灭
C．使用测电笔辨别火线或零线时，手不能接触笔尾金属体
D．电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器也可以接在两孔插座中使用
【答案】B
【解答】解：A．家庭电路中的保险丝熔断说明电路中电流过大，一个是电路发生短路，故A错误；
B．家中用电器一旦起火，防止发生触电；
C．使用测电笔辨别火线或零线时，不能接触金属笔尖，故C错误；
D．电冰箱，把金属外壳与大地相连。
故选：B。
6．（3分）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升重力为270N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B．拉力的功率为150W
C．该滑轮组的机械效率为66.7%
D．滑轮组中动滑轮重10N
【答案】B
【解答】解：由图乙可知，在t＝4s内，绳子自由端移动距离s＝6m，
滑轮组承担物重的绳子股数：n＝＝＝3；
A、绳子自由端移动的速度：v＝＝，故A错误；
B、拉力的做功功率：P＝＝，故B正确；
C、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝，故C错误；
D、因为不计绳重和摩擦时F＝动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×100N﹣270N＝30N，故D错误。
故选：B。
7．（3分）小轿车的仪表盘上有一个显示汽车车门关闭状况（车门相当于开关，如果有一个车门没有关好，开关将处于断开状态）的指示灯，只要四个车门中有一个没关闭，如图四个电路中，能体现该装置工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解答】解：根据题意可知，只要四个车门中有一个没有关好（即此时装在未关好车门上的开关处于断开状态），说明四个开关应该和灯泡并联，会把灯泡短路，为了防止开关闭合后造成整个电路短路，故D符合题意。
故选：D。
（多选）8．（3分）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．重物的质量越大，电流表示数越大
C．重物的质量越大，电压表示数也越大
D．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
【答案】CD
【解答】解：
A、不放重物时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可知，根据P＝I2R可知，小灯泡的功率最大，故A错误；
BCD、重物的质量越大，根据串联电路的分压规律可知，电压表示数变大，根据欧姆定律可知，电流表示数变小，用电压表的示数表示重物的质量，故CD正确。
故选：CD。
（多选）9．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。下列判断正确的是（ ）
A．电源电压是6V
B．滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是4﹣25Ω
C．滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡L的阻值变大
D．小灯泡的阻值最大时，电流通过它1min内做的功为12J
【答案】AC
【解答】解：A、由图甲可知，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，当电流表示数为4.4A时1示数为4V，此时两电压表的示数相等，电源电压为U＝3V×2＝6V；
B、由图乙可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小1＝5V，
滑动变阻器此时电压为：U8小＝6V﹣5V＝8V，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为：
R滑小＝＝＝2Ω；
由图乙可知，电路中的电流最小为5.2A，此时灯泡两端电压为U1′＝2V，
滑动变阻器此时电压为：U2大＝6V﹣3V＝5V，
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为：
R滑大＝＝＝25Ω，
所以滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是4～25Ω，故B错误；
C、由图知滑动变阻器滑片P向右移动时，电路的总电阻变小知电路的电流变大，小灯泡的灯丝温度升高，故C正确；
D、当小灯泡的电流最大时，灯丝的温度最高，由图乙知此时小灯泡两端的电压为5V，电流通过它1min内做的功为：W＝UIt＝4V×0.5A×60s＝150J。
故选：AC。
（多选）10．（3分）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小1、S2时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将逆时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
【答案】BD
【解答】解：A、闭合开关S1，电流从电磁铁的右端进入，左端流出，电磁铁的左端是N极。
B、在磁体的外部，回到S极，又因为在磁场中，N极指向和该点的磁场方向是相同的，故B正确。
C、当闭合开关S1、S2时，滑片向左移动，左边电路中电流变大，巨磁电阻的阻值变小，根据欧姆定律得，根据P＝UI得，灯泡变亮。
D、当闭合开关S1、S2时，滑片向右移动，左边电路中电流变小，巨磁电阻的阻值变大，根据欧姆定律得，电压表示数变小。
故选：BD。
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共15分）
11．（1分）医院常利用“B超”为病人做常规检查，这是利用了声音可以传递 信息 （选填“信息”或“能量”）。
【答案】信息。
【解答】解：用B超为病人检查身体时，可以获知所检查器官的状况。
故答案为：信息。
12．（2分）甲、乙两名同学从同一起点出发，沿平直公路运动到相同终点。甲在前一半时间里以3m/s做匀速直线运动，后一半时间里以4m/s做匀速直线运动 3.5 m/s；乙在前一半路程中的平均速度是3m/s，后一半路程中的平均速度是5m/s 3.75 m/s。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：设总路程为s，甲所用时间为t，
对甲可得出：s＝t×5m/s+，即，t＝，
则甲在的全程的平均速度为v甲＝＝＝3.5m/s；
对乙可得出：t′＝+＝，
则乙跑完全程的平均速度为 v乙＝＝＝3.75m/s。
故答案为：6.5；3.75。
13．（2分）灯泡L1标有“12V，12W”，L2标有“12V，6W”（忽略灯丝电阻的变化且保证灯泡的安全）。当它们串联时 18 V。如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下（电源电压不变），L1和L2串联时两灯泡的总功率为P1，并联时两灯泡的总功率为P2，则P1：P2＝ 2：9 。
【答案】18；2：9。
【解答】解：由P＝可得1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝24Ω；
（1）由P＝UI可得，L1的额定电流：I1＝＝＝1A，I6＝＝＝0.5A，
因为I7＞I2，所以串联时电路中最大电流为I2＝5.5A，
由I＝可得，电路两端允许加的最大电压：U＝I2（R8+R2）＝0.4A×（12Ω+24Ω）＝18V；
（2）两灯泡串联接在电源电压为U的两端，电路消耗的总功率：P串＝＝＝
两灯泡并联接在该电源上时，电路消耗的总功率：P并＝+＝+
则串并联电路消耗的总功率之比：P串：P并＝：（+。
故答案为：18；6：9。
14．（2分）图甲表示了汽油机的 压缩 冲程；将螺线管接入电路，闭合开关S后 正极 （选填“正极”或“负极”）。
【答案】压缩；正极。
【解答】解：图甲中汽油机汽缸的进气门和排气门都关闭，活塞向上运动；将螺线管接入电路，小磁针N极指向左侧，异名磁极互相吸引，据安培定则可知。
故答案为：压缩；正极。
15．（3分）如图所示，电灯L1、L2、L3的连接方式是 并联 ，电流表A1是测量 L2、L3 的电流，电流表A2是测量 L1、L2 的电流。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：根据电路图可知，电流从电源正极流出3，另一路经过电流表A2，从电流表流出后分别经过L6和L2，经过L1后直接回到电源负极，支路L7、L3汇合共同经过电流表A1后回到电源负极；因此电灯L3、L2、L3的连接方式是并联，电流表A2是测量L2和L3的总电流，电流表A8是测量L1和L2的总电流。
故答案为：并联；L7、L3；L1、L7。
16．（5分）阅读短文，回答问题。
扫地机器人
现代家庭电器越来越智能化，扫地机器人就是智能家电的一种，是家庭地板清理的好帮手。通过电动机旋转产生高速气流；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。如图所示，电池的容量为3750mAh，当剩余电量减为电池容量的20%时，充电电压和工作电压均为12V。
（1）“机器人”工作时，由于主机内部的气压 小于 （填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生吸力将灰尘吸入集尘盒。
（2）“机器人”的动力来自于电动机，下列实验装置与电动机工作原理相同的是 D 。
（3）若“机器人”静止时向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其距障碍物 17 cm（假设超声波在空气中的传播速度为340m/s）。
（4）该机器人正常工作时的电流为 3A 。
（5）该机器人充满一次电后能够持续工作的时间是 3600 s。
【答案】（1）小于；（2）D；（3）17；（4）3A；（5）3600
【解答】解：（1）“机器人”工作时，由于主机内部的气压小于大气压而产生吸力将灰尘吸入集尘盒。
（2）A、该装置说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意；
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，这种现象叫电磁感应，故B不符合题意；
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；
D、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用，故D符合题意。
故选：D。
（3）机器人与障碍物的距离为：。
（4）该机器人正常工作时的电流为：。
（5）该机器人充满一次电后能够持续工作的时间是：＝6h＝3600s。
故答案为：（1）小于；（2）D；（4）3A。
三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分）
17．（2分）希腊科学家阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨。请在设想示意图中1及阻力F2。（图中O为支点）
【答案】
【解答】解：根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂，要使杠杆平衡且动力最小1作用在A点，OA是最长的力臂L1，则力F3应与OA垂直且向下；阻力F2作用在杠杆上，竖直向下
18．（2分）请用笔画线代替导线将图中各元件正确连入家庭电路中。
【答案】见解答图。
【解答】解：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；三孔插座的上孔接地线；右孔接火线
四、实验探究题（共4个小题，第18题5分，第19题5分，第20题8分，第21题3分，共21分）
19．（5分）如图为“探究平面镜成像的特点”实验的情景。
（1）图甲中器材M的名称为 玻璃板 ，使用它的目的是便于 确定像的位置 ；
（2）在M的一侧放一支点燃的蜡烛A，在M的另一侧放一支没有点燃的蜡烛B。当寻找像的位置时，眼睛应该在 A （选填“A”或“B”）蜡烛这一侧通过镜面观察；
（3）小红同学的蜡烛B与蜡烛A的像无法重合，实验中存在的问题可能是： A、C （填合理选项）；
A．玻璃板没有竖直放置
B．蜡烛A到平面镜的距离较小
C．蜡烛A和蜡烛B不等大
（4）乙图为小猫照镜子的情境，若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，则猫的头部通过左、右两半面镜子 D 。
A．都不能成像
B．各成半个像，合起来成一个完整的像
C．都成完整的像，且两个像在同一位置
D．都成完整的像，且两个像在不同位置
【答案】（1）玻璃板；确定像的位置；（2）A；（3）A、C；（4）D。
【解答】解：（1）图中A是玻璃板；用玻璃板代替平面镜的目的是玻璃板不但反射光成像，便于确定像的位置；
（2）平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，才能看到像；
（3）在桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像重合。若蜡烛A和蜡烛B不等大，平面镜成像的大小与距离平面镜的远近无关；
（4）平面镜所成的像，像和物体形状，与平面镜的大小无关；平面镜左右两部分都能成完整的像，因为其中的一半平行向后移一段距离，故D正确。
故答案为：（1）玻璃板；确定像的位置；（3）A、C。
20．（5分）小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。
（1）实验前检查器材，发现U形管两边液面如图甲所示，出现这种情况的原因是：U形管左侧液面上方的气压 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，调节的方法是 C （填字母）；
A．将右侧管中高出的液体倒出；
B．向右侧管中倒入部分液体；
C．取下软管重新安装；
（2）比较乙、丙两图，可以得到：液体的压强与 液体的深度 有关；
（3）小明发现用图丁装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”，还可以用它测量未知液体的密度，于是他进行了如下操作：
①往左侧加入深度为h1的水，测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2；
②接着往右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜 相平 ；
③测得待测液体液面到容器底的深度h3，液面到橡皮膜中心的深度为h4；请你选择相关的物理量，写出待测液体密度的表达式ρ＝ （水的密度用ρ水表示）。
【答案】（1）大于；C；（2）液体的深度；（3）②相平；④。
【解答】解：（1）U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强，由图甲可知U形管右端液面比较高，所以U形管左端液面上方的气压大于U形管右端液面上方的大气压。
只要取下软管重新安装，让U形管左端液面和大气相通，两端的液面就是相平的，故AB不符合题意。故选C。
（2）比较乙、丙两图，深度不同，橡皮膜受到的压强不同。
（3）在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，则左右液体对橡皮膜中心产生的压强相同2，右侧液面到橡皮膜中心的深度为h4，由p＝ρgh得ρ水gh5＝ρ液gh4，解得：。
故答案为：（1）大于；C；（2）液体的深度；④。
21．（8分）在“测量小灯泡的电阻”的实验中，电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）该实验的原理是 。
（2）如图甲，闭合开关前，应将滑片移到最 右 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，移动滑片，当小灯泡正常发光时，则此时小灯泡的电阻为 8.3 Ω（保留一位小数）。
（3）现有三个滑动变阻器，甲：“10Ω 2A”，乙“20Ω 1A”和丙“50Ω 0.2A”。为了实验的顺利进行 乙 （选填“甲”、“乙”或“丙”）滑动变阻器接入电路。
（4）做实验过程中由于电流表发生故障，小明向老师要来个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 2 （选填“1”或“2”）移动变阻器滑片，使电压表的示数U1为 2.5 V；
②变阻器滑片的位置 不动 （选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），再将开关S2拨到另一触点，读出电压表的示数为U2；
③则小灯泡正常工作时电阻的表达式为R＝ （用U1、U2、R0表示）。
【答案】（1）；
（2）右；8.3；
（3）乙；
（4）①2；2.5；
②不动；
③。
【解答】解：（1）该实验的原理是；
（2）如图甲，闭合开关前，所以应将滑片移到最右端，移动滑片，小灯泡的额定电压为U＝5V，根据欧姆定律：；
（3）小灯泡正常发光时，电流I＝0.8A，电源电压U＝6V，滑动变阻器的电阻：R滑＝R总﹣R＝20Ω﹣8.2Ω＝11.7Ω，故选乙；
（4）①为了测量出小灯泡正常工作时的电阻，首先让小灯泡正常发光，闭合开关S1，将开关S6拨到触点2，移动变阻器滑片1为3.5V；②接着变阻器滑片的位置不动2拨到另一触点，测出小灯泡和电阻R7的总电压；③再根据串联电路电流特点：。
故答案为：（1）；
（2）右；4.3；
（3）乙；
（4）①2；7.5；
②不动；
③。
22．（3分）如图所示，密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置：充气的气球；下挂一木块的弹簧测力计，观察到的现象是：
（1）充气的气球体积会 变大 （选填“变大”或“缩小”）。
（2）弹簧测力计的示数微微变 大 （选填“大”或“小”）。
（3）玻璃杯中的水和塑料片 掉落 （选填“掉落”或“不动”）。
【答案】（1）变大；（2）大；（3）掉落。
【解答】解：（1）当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，气球会膨胀变大；
（2）当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，而弹簧测力计的示数F示＝G﹣F浮，重力不变，所以弹簧测力计的示数要增大；
（3）塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡，当不断抽去罩内空气时，大气压力减小，水会流出来。
故答案为：（1）变大；（2）大。
五、计算题（共3个小题，第22题10分，第23题10分，第24题10分，共30分）
23．（10分）小明家安装了天然气热水器，每次可将20kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，需燃烧0.1m3天然气。已知天然气的热值q＝4.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）20kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.1m3天然气放出的热量；
（3）天然气热水器的热效率。
【答案】（1）20kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量为3.36×106J；
（2）完全燃烧0.1m3天然气放出的热量为4.2×106J；
（3）天然气热水器的效率为80%。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣20℃）＝3.36×107J；
（2）天然气完全燃烧时放出的热量：
Q放＝Vq＝0.1m6×4.2×106J/m3＝4.7×106J；
（3）天然气热水器的效率：
η＝×100%＝。
答：（1）20kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量为3.36×106J；
（2）完全燃烧0.1m7天然气放出的热量为4.2×105J；
（3）天然气热水器的效率为80%。
24．（10分）如图，电源电压恒定，小灯泡正常发光需要电压6V2标有“20Ω 0.5A“字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V。当三个开关都闭合、变阻器滑片滑至最左端时，此时电流表示数为1A。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）定值电阻R1的电阻；
（3）S2断开、S和S1闭合时，在保证各元件安全的前提下，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【答案】（1）小灯泡正常发光时的电流为0.6A；
（2）定值电阻R1的电阻为15Ω；
（3）S2断开、S和S1闭合时，在保证各元件安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω～10Ω。
【解答】解：（1）小灯泡正常发光需要电压6V，灯丝电阻为10Ω且不变，
根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝3.6A；
（2）当三个开关都闭合、变阻器滑片滑至最左端时，电流表测干路电流，
由于小灯泡恰好正常发光，则根据并联电路各支路两端电压相等可知电源电压为6V；
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知通过定值电阻的电流：I6＝I﹣IL＝1A﹣0.2A＝0.4A，
由欧姆定律可得定值电阻R8的电阻：R1＝＝＝15Ω；
（3）S3断开、S和S1闭合时，灯泡和滑动变阻器串联2两端的电压，电流表测电路中的电流；
①由于串联电路各处电流相等，变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样，电流表量程为3～3A，所以通过电路的电流最大为0.8A，
根据欧姆定律可得此时电路总电阻：R＝＝＝12Ω，
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2小＝R﹣RL＝12Ω﹣10Ω＝2Ω；
②当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，由串联电路分压的特点可知此时R2两端的电压最大，
由电压表的量程可知R2两端的电压最大为：U2大＝4V，
由串联电路的电压特点可知灯L两端的电压为：UL′＝U﹣U2大＝6V﹣3V＝3V，
此时电路中的电流为：I′＝＝＝3.3A，
则滑动变阻器连入电路的最大阻值为：R2大＝＝＝10Ω；
由上述分析可知滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω～10Ω。
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.3A；
（2）定值电阻R1的电阻为15Ω；
（3）S2断开、S和S5闭合时，在保证各元件安全的前提下。
25．（10分）初三毕业前夕，为了让小明每天能健康生活，快乐学习，并细心地温好一杯牛奶。妈妈把一盒标有“294g280mL”的牛奶全部倒入一柱形薄壁玻璃杯A中后，再轻轻放入柱形热水盆B中慢慢加热。如图，杯中牛奶的高h＝14cm。（取g＝10N/kg）求：
（1）牛奶的密度；
（2）牛奶对玻璃杯A底部的压强；
（3）小明起床美美的喝了一大口牛奶后，仍把玻璃杯竖直放入热水盆中静止时，发现杯中剩余牛奶的上表面与热水盆底面的距离与没有喝之前相同
【答案】（1）牛奶的密度为1.05×103kg/m3；
（2）牛奶对玻璃杯A底部的压强为1470Pa；
（3）热水盆的底面积为4.2×10﹣2m2。
【解答】解：（1）280mL＝280cm3，
牛奶的密度：ρ牛奶＝＝＝6.05g/cm3＝1.05×108kg/m3；
（2）14cm＝0.14m，
牛奶对玻璃杯A底部的压强：p＝ρ牛奶gh牛奶＝2.05×103kg/m3×10N/kg×4.14m＝1470Pa；
（3）玻璃杯的底面积：S＝＝＝20cm2＝8×10﹣3m2，
设热水盆中水面下降的高度为H，杯中牛奶的下降的高度为h′，
小明喝奶前后玻璃杯都处于漂浮状态，物体漂浮时，所以小明喝掉的牛奶的重力等于减少的浮力，
玻璃杯受到的浮力的变化量：ΔF浮＝ρ水ΔVg＝ρ水S（H+h′）g，牛奶的重力的变化量：ΔG＝Δmg＝ρ牛奶ΔVg＝ρ牛奶Sh′g，则ρ水S（H+h′）g＝ρ牛奶Sh′g，
即3.0×103kg/m8（H+h′）＝1.05×103kg/m8×h′﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
热水盆底部受到的压力的变化量等于牛奶的重力的变化量，由F＝pS可得热水盆底部受到的压力的变化量：ΔF＝ΔpS盆＝ρ水gHS盆，则ρ水gHS盆＝ρ牛奶Sh′g，
即1.0×103kg/m3×HS盆＝1.05×105kg/m3×2×10﹣7m2×h′﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②联立可得：S盆＝4.5×10﹣2m2。
答：（1）牛奶的密度为8.05×103kg/m3；
（2）牛奶对玻璃杯A底部的压强为1470Pa；
（3）热水盆的底面积为5.2×10﹣2m4。