广东省揭阳市普宁市南湖实验学校2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷

这是一份广东省揭阳市普宁市南湖实验学校2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷，共32页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）以下说法中与事实最为符合的是（ ）
A．一个鸡蛋大约900g
B．人体的正常体温约为40℃
C．教室课桌的高度约为80cm
D．人体脉搏跳动10次的时间约为1min
2．（3分）下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（ ）
A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像
B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C．图丙中，白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光
D．图丁中，漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律
3．（3分）如图所示，水平桌面上有一长为L，质量分布均匀的木板M，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速离开桌边，下列说法正确的（ ）
A．M对桌面的压强变大，摩擦力不变
B．M对桌面的压强变大，摩擦力变小
C．M对桌面的压强变小，压力不变
D．M对桌面的压强不变，压力不变
4．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．液体很难被压缩，是因为分子间没有间隙
B．原子核由不带电的质子和带正电的中子构成
C．物体温度越高，分子热运动的速度越大，分子动能也越大
D．摩擦起电的实质是质子的电荷发生了转移
5．（3分）中考体育学科测试在即，部分同学进行立定跳远测试时容易过线犯规。测试装置的基本原理是当有同学踏上测试垫时，开关S1、S2同时闭合，当机器感应到脚尖过线，红外感应开关S2断开，蜂鸣器发出声音提醒考生犯规，选项图中能实现上述功能的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
6．（3分）如图所示是体重自动测试仪的工作原理图。下列说法正确的是（ ）
A．体重示数计是用电压表改装而成的
B．体重越大，体重示数计的示数越大
C．电阻R1在电路中没有作用，可以去掉
D．该体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路状态
7．（3分）如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，L1灯发光，L2灯不发光。用试电笔分别接触c、d两点，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．L2短路B．L2断路C．ad间断路D．bc间断路
二、填空题（每空1分，满分21分）
8．（3分）编钟是我国古代的一种乐器，它是广大劳动人民智慧的结晶。演奏时轻敲或重敲同一位置，所发出声音的 （选填“音调”、“响度”或“音色”）不同；亲临现场时，我们能从不同角度看见编钟 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。制造编钟的青铜属于 （选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。
9．（3分）如图所示，茶壶是一种 （填写物理模型名称），茶壶盖上留有小孔的目的是防止其中的茶水在 作用下难以倒出来，若茶壶内装有10cm深的茶水，则茶壶底部受到茶水的压强为 Pa。（茶水密度ρ＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
10．（3分）用如图所示的滑轮组，拉动水平地面上重为100N的物体匀速前进2m，测出绳子上A点拉力的大小为16N，绳子末端的拉力F至少要等于 N，力F做功 J，此时物体受到地面的摩擦力大小为 N。
11．（3分）如图所示是喷雾降尘车在马路上工作的情景，正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是 （选填“运动”或“静止”）的；水雾在空中的运动 （选填“属于”或“不属于”）分子热运动。
12．（3分）如图所示，图A是汽油机的 冲程，与它改变内能方式相同的是 图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到3600r/min，则每秒钟做功的次数为 次。
13．（3分）佛山一些公园配备零碳光伏智慧座椅，游客坐下休息时给手机充电。某光伏座椅产品说明书如表所示，游客利用该座椅给手机电池充电 （选填“电源”或“用电器”），充电时座椅蓄电池的输出功率为 W；根据图表信息可知，座椅的蓄电池最大能储存 kW•h。
14．（3分）如图甲是标有“2V”字样的小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压不变。当只闭合开关S1时，小灯泡L正常发光，小灯泡L正常发光的电阻为 Ω，电源电压为 V；再闭合S2时，电路消耗的总功率为 W。
三、作图题（第1小题2分，第2小题2分，第3小题3分，满分7分）
15．（2分）完成光路图：画出经透镜后的折射光线。
16．（2分）如图所示，用细线将小球悬挂在竖直墙壁上，请画出小球所受重力及小球对墙壁压力的示意图。
17．（3分）请根据安全用电原则将图所示的家庭电路图连接完整。
四、实验题（满分20分）
18．（7分）（1）如图1所示，在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，用天平测出空烧杯的质量为29g，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量为 g。再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为 kg/m3，此测量结果比真实值偏 。（选填“大”或“小”）
（2）如图2所示，小明家电能表的示数为 kW•h；若该电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为 J。
（3）如图3所示，验电器A带正电，B不带电 （选填“得到”或“失去”）电子，如图乙所示，用金属棒将验电器A、B的金属球连接起来的瞬间 （选填“向左”或“向右”）。
19．（6分）小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入 、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）；
（2）加热10min，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量；
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。由图像可知， 的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 （选填：“较大”或“较小”）；
（4）由图像可得煤油的比热容为 J/（kg•℃）；
（5）本次实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J（q酒精＝3.0×107J/kg）。
20．（7分）小刚利用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）（0～3V、0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）。
（1）小刚在实验过程中，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 ；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，则电路的故障可能是 ；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，经多次测量（如图丙），则小灯泡的额定功率为 W。在多次测量中，小刚还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 ；
（4）灯泡的功率测量完毕，小刚用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，则小刚应选用滑动变阻器 （选填“R1”、“R2”或“R3”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所选定值电阻的阻值为 Ω。
五、计算题（满分13分）
21．（7分）人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为20kg，它与地面的接触面积为0.01m2，将餐菜送到20m远的顾客桌上需要25s，求：（g＝10N/kg）
（1）送餐机器人的移动速度；
（2）送餐机器人托着1kg的餐菜时对水平地面的压强；
（3）某次送餐完毕后，机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所做的功为多少？（假设楼层高为3米）
22．（6分）图甲是具有高温、低温两挡的家用电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1和R2的阻值；
（2）正常工作时，低温挡的功率；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度。[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]
六、综合能力题（满分18分）
23．（6分）许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容：
（1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动 （选填“时间”或“距离”），应使斜面保持 （选填“较大”或“较小”）的坡度。
（2）图乙所示实验中，用同一个球A从斜面不同高度处由静止自由滚下，可探究动能的大小跟 有关，根据木块被推动的距离判断小球动能的大小属于 法。
（3）图丙所示实验中，斜面高0.5m，长1m，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为 ，在此过程中物体B受到的摩擦力为 N。
24．（6分）实验小组在实验时，不慎将灯泡L2的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现L2几乎不发光，与其串联的灯泡L1不仅没熄灭，反而更亮，开关断开后的电路如图甲，L1和L2都标有“2.5V 0.3A”字样，针对上述现象，探究下列问题：L2的玻璃外壳破碎后，其灯丝电阻发生什么变化？玻璃外壳起什么作用？
（1）玻璃外壳破碎前L2的电压和电流分别为1.20V和0.20A，玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，则电流为 A，初步分析可知：玻璃破碎后，L2灯丝电阻 （选填“变大”或“变小”）。
（2）为进一步探究玻璃外壳破碎后L2电阻变化特点，对L1、L2的电流和电压进行测量，实验数据如表。分析发现，L1的电阻 （选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后L2的电阻。
（3）实验中，对着L2吹气，发现L2两端电压突然变小、电流突然变大，说明吹气加快L2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变 ，由此推断，灯丝的电阻大小与 有关，玻璃外壳可能起到 的作用。
25．（6分）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，1000W”的字样，热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]则：
（1）作电路的电热器的电阻丝是由电阻 （填“大”或“小”），熔点 （填“高”或“低”）的合金组成，它正常工作时的电阻为 Ω；控制电路的开关S闭合时，电磁铁的上端是 极；
（2）为了把温度控制在40℃左右，设定在水温低于40℃时自动加热，达到40℃时停止加热，控制电路中的电流应该是 A，此时滑动变阻器R2消耗的电功率为 W。
2023-2024学年广东省揭阳市普宁市南湖实验学校九年级（下）开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题3分，满分21分）
1．（3分）以下说法中与事实最为符合的是（ ）
A．一个鸡蛋大约900g
B．人体的正常体温约为40℃
C．教室课桌的高度约为80cm
D．人体脉搏跳动10次的时间约为1min
【分析】根据生活常识对各选项进行判断。
【解答】解：A、一个鸡蛋大约50g；
B、人体的正常体温约为37℃；
C、教室课桌的高度约为80cm；
D、人体脉搏跳动10次的时间约为10s。
故选：C。
【点评】本题是生活常识题，属于基础题。
2．（3分）下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（ ）
A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像
B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C．图丙中，白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光
D．图丁中，漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【分析】（1）小孔成像依据光的直线传播原理，成倒立的实像，像可能放大可能缩小；
（2）近视患者成像在视网膜前，利用凹透镜发散作用可以使成像后移到视网膜上，远视患者成像在视网膜后，利用凸透镜的会聚作用可以使成像前移到视网膜上；
（3）白光分解成七色光叫光的色散，是光的折射现象；
（4）不论是镜面反射还是漫反射，即使是看不见的光的反射，都遵循光的反射定律。
【解答】解：A、小孔成的像是由实际光线形成的，符合实像的特征，故A错误；
B、近视是因为晶状体曲度过大，用凹透镜矫正；
C、白光由七色光组成、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光；
D、只要是光的反射，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
故选：B。
【点评】此题通考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解与掌握，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象，达到学以致用的目的。
3．（3分）如图所示，水平桌面上有一长为L，质量分布均匀的木板M，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速离开桌边，下列说法正确的（ ）
A．M对桌面的压强变大，摩擦力不变
B．M对桌面的压强变大，摩擦力变小
C．M对桌面的压强变小，压力不变
D．M对桌面的压强不变，压力不变
【分析】（1）水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据向右缓慢地推木板时受力面积的变化判断对桌面压强的变化；
（2）根据影响滑动摩擦力大小的因素：压力的大小和接触面的粗糙程度判断此过程摩擦力的变化，物体匀速匀速时处于平衡状态，根据二力平衡条件判断推力的变化。
【解答】解：（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，在水平力F的作用下沿直线向右匀速离开桌边时，
因在水平力F 的作用下沿直线向右匀速离开桌边时，受力面积变小，
所以，由p＝，长木板对桌面的压强变大；
（2）因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，在水平力F ，压力和接触面的粗糙程度不变，
所以，木板受桌面的摩擦力不变、B错误。
故选：A。
【点评】本题考查了压力和压强大小的比较和影响滑动摩擦力大小的因素的应用，关键是会分析向右匀速运动过程中变化的量和不变的量。
4．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．液体很难被压缩，是因为分子间没有间隙
B．原子核由不带电的质子和带正电的中子构成
C．物体温度越高，分子热运动的速度越大，分子动能也越大
D．摩擦起电的实质是质子的电荷发生了转移
【分析】分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子之间存在间隙。
原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。
从分子运动论的观点讲，温度反映了物体内部分子无规则运动的剧烈程度，温度越高，分子无规则运动越剧烈。
摩擦起电的实质是电子发生了转移。
【解答】解：A．任何分子之间都存在间隙，是因为分子间存在斥力；
B．原子核由带正电的质子和不带电的中子构成；
C．物体温度越高，分子运动得越剧烈，故C正确；
D．摩擦起电的实质是电子发生了转移，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了分子动理论、原子结构、摩擦起电的实质，难度不大。
5．（3分）中考体育学科测试在即，部分同学进行立定跳远测试时容易过线犯规。测试装置的基本原理是当有同学踏上测试垫时，开关S1、S2同时闭合，当机器感应到脚尖过线，红外感应开关S2断开，蜂鸣器发出声音提醒考生犯规，选项图中能实现上述功能的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、定值电阻和蜂鸣器的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，开关S1、S2同时闭合，当机器感应到脚尖过线3断开，蜂鸣器发出声音提醒考生犯规2与蜂鸣器是并联在电路中的，为了保护电路，开关S1串联接入电路中，根据选项可知。
故选：A。
【点评】本题考查了电路图的设计，关键是根据题意得出两个开关的位置是解题的关键。
6．（3分）如图所示是体重自动测试仪的工作原理图。下列说法正确的是（ ）
A．体重示数计是用电压表改装而成的
B．体重越大，体重示数计的示数越大
C．电阻R1在电路中没有作用，可以去掉
D．该体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路状态
【分析】（1）根据电表的正确使用，即电流表串联在电路中、电压表并联在电路中判断体重显示表的类型；
（2）当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
（3）定值电阻具有保护电路的作用；
（4）当自动体重测试仪不工作时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路。
【解答】解：A、由电路图可知，所以体重显示表是用电流表改装成的；
B、当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，由I＝，电路中的电流越大，故B正确；
C、当滑片上移到最上端时，如果没有定值电阻，因此定值电阻有保护电路的作用；
D、当自动体重测试仪不工作时，电路断路。
故选：B。
【点评】解决本题的关键是欧姆定律以及滑动变阻器的正确使用，并会将理论知识应用到实际生活当中，真正体会从物理走向生活的理念。
7．（3分）如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，L1灯发光，L2灯不发光。用试电笔分别接触c、d两点，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．L2短路B．L2断路C．ad间断路D．bc间断路
【分析】在正常情况下，开关闭合后，a、d与火线相通，用测电笔时，应都亮，b、c与零线相通，用测电笔测时，应都不亮，但c也亮了，说明c点与火线相连。
【解答】解：闭合开关S1、S2，L3灯发光、L2灯不发光，并且用试电笔分别接触c、d ，氖管都发光1 灯的线路正常，而c点通过L8 灯与火线相连，L2没有断路，c与零线之间断路，因此故障为bc间发生断路。
故选：D。
【点评】本题考查了学生利用测电笔排查家庭故障的能力，对测电笔要会安全的使用，学会判断故障所在。
二、填空题（每空1分，满分21分）
8．（3分）编钟是我国古代的一种乐器，它是广大劳动人民智慧的结晶。演奏时轻敲或重敲同一位置，所发出声音的 响度 （选填“音调”、“响度”或“音色”）不同；亲临现场时，我们能从不同角度看见编钟 漫反射 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。制造编钟的青铜属于 导体 （选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。
【分析】（1）响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；
（2）反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射；
（3）容易导电的物体叫导体；不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：轻敲或重敲同一编钟的同一位置，编钟振动的幅度不同；
亲临现场时，我们能从不同角度看见编钟；
金属一般情况下都容易导电，青铜属于导体。
故答案为：响度；漫反射。
【点评】本题主要考查了响度、漫反射和导体的理解，将知识与生活有机的结合起来，便能找到答案。
9．（3分）如图所示，茶壶是一种 连通器 （填写物理模型名称），茶壶盖上留有小孔的目的是防止其中的茶水在 大气压 作用下难以倒出来，若茶壶内装有10cm深的茶水，则茶壶底部受到茶水的压强为 1000 Pa。（茶水密度ρ＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
【分析】（1）上端开口，底部连通的容器叫连通器，连通器中装同种液体，液体静止时液面是相平的；
（2）内外气压相等时，茶壶里的水在重力的作用下容易倒出来；
（3）已知水的深度，根据p＝ρgh可求水的压强。
【解答】解：
（1）茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器，当里面的水不流动时；
（2）由当水由茶壶向外流出时，壶内的水面上方的空间增大，小于外界大气压，水在外界大气压的作用下就不会流出来，是为了利用大气压将茶水倒入杯中的；
（3）茶水深10cm的地方受到茶水压强为：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa。
故答案为：连通器；大气压。
【点评】本题考查对连通器的认识、大气压的应用、液体压强公式的应用，了解连通器的概念和液体压强的特点可顺利解答。
10．（3分）用如图所示的滑轮组，拉动水平地面上重为100N的物体匀速前进2m，测出绳子上A点拉力的大小为16N，绳子末端的拉力F至少要等于 8 N，力F做功 32 J，此时物体受到地面的摩擦力大小为 16 N。
【分析】物体在水平地面上做匀速运动，物体受到的拉力（其大小等于A处拉力大小），与物体受到的阻力是一对平衡力，大小相等；
绳子自由端移动距离等于物体运动距离的2倍，利用W＝Fs求绳子自由端拉力做功；
对物体A进行受力分析，在水平方向上受到了向左的拉力16N，向右的摩擦力，物体A匀速运动，拉力与摩擦力是平衡力，其大小相等，方向相反。
【解答】解：对动滑轮进行受力分析，受到了向左的两段绳子的拉力和向右的绳子的拉力，同一根绳子处处受力相同，
一共有两段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动4m，则力F做功W＝Fs＝8N×4m＝32J。
对物体A进行受力分析，在水平方向上受到了向左的拉力16N，物体A匀速运动，其大小相等，故此时物体受到地面的摩擦力大小为16N。
故答案为：2；32。
【点评】本题考查了水平使用滑轮组时的相关计算，属于基础知识。
11．（3分）如图所示是喷雾降尘车在马路上工作的情景，正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的动能 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是 静止 （选填“运动”或“静止”）的；水雾在空中的运动 不属于 （选填“属于”或“不属于”）分子热运动。
【分析】（1）动能的影响因素是物质的质量和速度；
（2）物理学中把物体位置的相对变化叫做机械运动；
（3）物理学中把分子地无规则运动称为分子热运动。
【解答】解：正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的速度不变，因此动能减小，该车辆的驾驶员的位置没有发生相对变化；水雾在空中的运动属于机械运动，分子热运动是肉眼看不见的。
故答案为：减小；静止。
【点评】此题考查了动能的变化、运动和静止的相对性、分子的热运动，属基础题目。
12．（3分）如图所示，图A是汽油机的 做功 冲程，与它改变内能方式相同的是 C 图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到3600r/min，则每秒钟做功的次数为 30 次。
【分析】（1）判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程或排气冲程；活塞下行为吸气冲程或做功冲程；
（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种；
（3）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解：
（1）图A中，两气门都关闭，汽缸容积变大，此冲程将内能转化为机械能；
（2）B图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，温度升高，棉花就会燃烧，即是将机械能转化为内能的过程；
C图对试管中的水加热，加快水的汽化，体积膨胀，使塞子飞出去；
汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验；
且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B图；
（3）飞轮转速是3600r/min＝60r/s，表示每秒飞轮转动60圈，对外做功30次。
故答案为：做功；C；30。
【点评】此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。
13．（3分）佛山一些公园配备零碳光伏智慧座椅，游客坐下休息时给手机充电。某光伏座椅产品说明书如表所示，游客利用该座椅给手机电池充电 用电器 （选填“电源”或“用电器”），充电时座椅蓄电池的输出功率为 10.5 W；根据图表信息可知，座椅的蓄电池最大能储存 0.66 kW•h。
【分析】消耗电能的仪器是用电器；
根据功率公式P＝UI可以求出输出功率；
利用电能公式W＝UIt可以求出储存的电能。
【解答】解：给手机电池充电时，该座椅将电能转化为手机电池的化学能；
充电时，座椅蓄电池的充电电压为5V，则蓄电池的输出功率为：P＝UI＝5V×7.1A＝10.5W
蓄电池的最大储电量为：。
故答案为：用电器；10.5。
【点评】本题考查的是从说明书上获得有用信息，是难度中等的题目。
14．（3分）如图甲是标有“2V”字样的小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压不变。当只闭合开关S1时，小灯泡L正常发光，小灯泡L正常发光的电阻为 4 Ω，电源电压为 2 V；再闭合S2时，电路消耗的总功率为 1.4 W。
【分析】当只闭合开关S1时为小灯泡的简单电路，小灯泡L正常发光，由甲图可知灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律计算小灯泡L正常发光的电阻；此时电源电压等于灯泡额定电压；再闭合S2时，小灯泡L和电阻R并联接入电路，读图可知通过电阻R的电流，根据并联电路特点计算电路总电流，根据电功率公式计算电路消耗的总功率。
【解答】解：
当只闭合开关S1时，电路为小灯泡的简单电路，则灯泡两端电压等于其额定电压2V，根据欧姆定律可得小灯泡L正常发光的电阻RL＝＝＝5Ω；
此时电源电压等于灯泡额定电压，所以电源电压为2V；
再闭合S2时，小灯泡L和电阻R并联接入电路，读图可知通过电阻R的电流为5.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以总电流I＝IL+IR＝0.4A+0.2A＝6.7A，
则电路消耗的总功率：P＝UI＝2V×3.7A＝1.5W。
故答案为：4；2；6.4。
【点评】本题考查了学生对并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的灵活运用，关键是从图像中获取信息。
三、作图题（第1小题2分，第2小题2分，第3小题3分，满分7分）
15．（2分）完成光路图：画出经透镜后的折射光线。
【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据凹透镜的光学特点（三条特殊光线）来作图。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示：
【点评】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；③过光心的光线传播方向不改变。
16．（2分）如图所示，用细线将小球悬挂在竖直墙壁上，请画出小球所受重力及小球对墙壁压力的示意图。
【分析】重力的方向竖直向下，作用点在物体的重心上。
压力的方向总是垂直于接触面，并且指向接触面；根据压力的作用点在接触面上，确定出压力的作用点，然后过作用点表示压力的方向。
【解答】解：重力的方向竖直向下，压力的作用点是球与墙壁的接触点，并指向墙里面的压力
【点评】本题的关键是确定压力的作用点和方向，通过该题牢记压力的作用点在接触面上，方向与接触面垂直。
17．（3分）请根据安全用电原则将图所示的家庭电路图连接完整。
【分析】（1）开关控制灯泡：火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。这样不但开关能控制灯泡，而且在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，这样在断开开关能切断火线。既能控制灯泡。
（2）三孔插座的接法：左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
【点评】掌握家庭电路中的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
四、实验题（满分20分）
18．（7分）（1）如图1所示，在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，用天平测出空烧杯的质量为29g，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量为 33 g。再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为 1.1×103 kg/m3，此测量结果比真实值偏 大 。（选填“大”或“小”）
（2）如图2所示，小明家电能表的示数为 2258.6 kW•h；若该电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为 3.6×105 J。
（3）如图3所示，验电器A带正电，B不带电 失去 （选填“得到”或“失去”）电子，如图乙所示，用金属棒将验电器A、B的金属球连接起来的瞬间 向右 （选填“向左”或“向右”）。
【分析】（1）盐水的质量等于总质量减去空烧杯的质量，根据密度公式计算密度的大小，根据操作过程判断密度大小；
（2）根据表盘读数判断示数的大小，根据表盘转数判断用电的多少；
（3）摩擦起电中，失去电子带正电，电流流动的方向与正电荷移动的方向相同。
【解答】解：（1）从图可知，盐水和烧杯的总质量为62g；则盐水的密度ρ＝＝3＝8.1×103kg/m6，因为烧杯里面有残余，故烧杯里面液体体积变小，密度会偏大；
（2）从图示可知，示数是2258.6kW•h，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为：W＝5J；
（3）验电器A带正电，B不带电，如图乙所示、B的金属球连接起来的瞬间，金属棒中的电流方向是向右。
故答案为：（1）33；3.1×103；大；（2）2258.45；（3）失去；向右。
【点评】本题考查了测量盐水的密度，注意测量中出现的问题，属于基础题。
19．（6分）小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入 质量 、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）；
（2）加热10min，水吸收的热量 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量；
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。由图像可知， 水 的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 较大 （选填：“较大”或“较小”）；
（4）由图像可得煤油的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）；
（5）本次实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是 6×105 J（q酒精＝3.0×107J/kg）。
【分析】（1）（2）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（3）根据作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图像得出升高30℃水、煤油的加热时间，根据比较吸热能力的方法确定哪种物质的吸热能力强；
根据Q＝cmΔt分析回答；
（4）根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，据此得出煤油的比热容；
（5）根据Q＝mq得出这些酒精完全燃烧放出的热量。
【解答】解：（1）根据比较不同物质的吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同；
（2）加热10min，根据转换法可知水吸收的热量等于煤油吸收的热量；
（3）根据作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图像可知，升高30℃，水，由转换法，根据比较吸热能力的方法，水的比热容大；
根据Q＝cmΔt可知，在质量和降低的温度相同时，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大；
（4）根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，则煤油的比热容为：
c＝0.5×3.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
（5）若本实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量为：
Q放＝mq酒精＝2.02kg×3.0×102J/kg＝6.0×108J
故答案为：（1）质量；（2）等于；较大3；6×105。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用、比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt及Q＝mq的运用，为热学中的重要实验。
20．（7分）小刚利用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）（0～3V、0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）。
（1）小刚在实验过程中，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 断开开关，将电流表换接小量程 ；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，则电路的故障可能是 B ；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，经多次测量（如图丙），则小灯泡的额定功率为 0.625 W。在多次测量中，小刚还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 小灯泡两端的电压增大，温度升高，小灯泡电阻变大 ；
（4）灯泡的功率测量完毕，小刚用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，则小刚应选用滑动变阻器 R2 （选填“R1”、“R2”或“R3”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所选定值电阻的阻值为 10 Ω。
【分析】（1）由图知，电流表指针偏转过小，应断开开关，将电流表换接小量程；
（2）闭合开关灯泡不亮，可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近6V，等于电源电压，说明电压表与电源两端相连，电压表并联电路之外，不存在断路；综合分析知电路故障原因是：灯泡断路；
（3）已知灯泡的额定电压，通过图象得到额定电压下的电流，利用公式P＝UI得到灯泡的额定功率；根据欧姆定律分别求出几个电阻值，判断电压与电流大小比值的大小变化；
（4）已知电源电压，根据图象确定电阻两端的电压，得出变阻器两端的电压，根据最大电流和最小电流求出变阻器的最大值和最小值；根据分压原理得到定值电阻的阻值。
【解答】解：（1）电流表指针偏转过小，应断开开关；
（2）电路正确连接后，闭合开关，发观灯泡总不亮，但电压表示数接近6V，故选B；
（3）由图象知，在额定电压下，所以灯泡的额定功率为P额＝U额I＝2.8V×0.25A＝0.625W；
由图象知，当电压为3.5V时，电压与电流比值大小为5Ω，对应的电流为5.25A，所以，电压表与电流表的示数之比变大，温度升高；
（4）电源电压为6V；由图象知；则变阻器两端的电压始终为U滑＝6V﹣5.5V＝3.8V；
当电流值为0.5A时，变阻器的阻值最小R小＝＝7Ω，，变阻器连入电路中的阻值最大R大＝＝35Ω7（电路中的最大电流不超过变阻器的0.5A）；
若某次实验中，滑动变阻器连入的阻值为14Ω，，则所选定值电阻的阻值R＝滑＝×14Ω＝10Ω。
故答案为：（1）断开开关，将电流表换接小量程；（3）0.625；小灯泡两端的电压增大，小灯泡电阻变大2；10Ω。
【点评】本题测定灯的电功率，考查实验前仪器的检查、常见故障的分析、操作过程、功率的计算、影响电阻大小的因素和器材的选择等知识，综合性强，有一定难度。
五、计算题（满分13分）
21．（7分）人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为20kg，它与地面的接触面积为0.01m2，将餐菜送到20m远的顾客桌上需要25s，求：（g＝10N/kg）
（1）送餐机器人的移动速度；
（2）送餐机器人托着1kg的餐菜时对水平地面的压强；
（3）某次送餐完毕后，机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所做的功为多少？（假设楼层高为3米）
【分析】（1）由v＝即可求出机器人移动速度；
（2）若送餐机器人托着1kg的物体，根据F′＝G总＝m总g得出此时机器人对水平地面的压力，根据p＝得出此时机器人对水平地面的压强；
（3）根据G＝mg得出送餐机器人的重力；机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，求出下降高度，利用W＝Gh求出重力所做的功。
【解答】解：（1）机器人移动速度v＝＝＝0.8m/s；
（2）若送餐机器人托着5kg的物体，
此时机器人对水平地面的压力F′＝G总＝m总g＝（m1+m2）g＝（20kg+5kg）×10N/kg＝210N，
此时机器人对水平地面的压强：p＝＝＝6.1×104Pa；
（3）送餐机器人的重力G＝m机器人g＝20kg×10N/kg＝200N；
机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，则下降高度h＝7m×（4﹣1）＝6m，
则重力所做的功W＝Gh＝200N×9m＝1800J。
答：（1）送餐机器人的移动速度为0.8m/s；
（2）送餐机器人托着1kg的餐菜时对水平地面的压强为2.5×104Pa；
（3）某次送餐完毕后，机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼。
【点评】本题考查速度、压强、重力、功的有关计算，难度不大。
22．（6分）图甲是具有高温、低温两挡的家用电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1和R2的阻值；
（2）正常工作时，低温挡的功率；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度。[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）根据可知电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和
知各挡位时电路的连接；根据求出高温挡时电路的电阻即为R1的阻值，根据R2的阻值是R1的4倍求出R2的阻值：
（2）根据串联电路的电阻特点和求出低温挡工作时的实际功率
（3）根据Q吸＝cmΔt求出饭菜升高的温度
【解答】解：（1）当开关接1时，两个电阻串联，只有电阻R1，根据可知，此时的总电阻最小，为高温挡，
故R1的阻值为：
据R2的阻值是R1的4倍，R7的阻值：R2＝4R7＝4×200Ω＝800Ω
（2）当开关接1时，两个电阻串联，
正常工作时，低温挡的功率
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度
答：（1）R1和R8的阻值分别为200Ω和800Ω；
（2）正常工作时，低温挡的功率为48.4W；
（3）1kg饭菜吸收6.26×104J的热量，升高的温度为24.2℃。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式和热量公式的应用，正确的判断电热饭盒处于不同挡位时电路的连接方式是关键
六、综合能力题（满分18分）
23．（6分）许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容：
（1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动 时间 （选填“时间”或“距离”），应使斜面保持 较小 （选填“较大”或“较小”）的坡度。
（2）图乙所示实验中，用同一个球A从斜面不同高度处由静止自由滚下，可探究动能的大小跟 速度 有关，根据木块被推动的距离判断小球动能的大小属于 转换 法。
（3）图丙所示实验中，斜面高0.5m，长1m，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为 80% ，在此过程中物体B受到的摩擦力为 0.5 N。
【分析】（1）为便于测量小车的运动时间，斜面倾角应小一些；
（2）分析图乙，小球滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，可探究动能与速度的关系；实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小；
（3）弹簧测力计读数时注意看清分度值；根据η＝＝算出斜面的机械效率；已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和斜面长度，利用公式f＝得到摩擦力。
【解答】解：（1）斜面倾角越小，小车运动时间越长，实验中；
（2）根据图乙的情景，小球的质量相同，因此可得出的结论是：物体动能的大小与物体的速度有关，来判断小球动能的大小；
（4）如图弹簧测力计的分度值是0.1N，示数为6.5N；
斜面的机械效率为：η＝＝＝×100%＝；
额外功：W额＝W总﹣W有用＝2.6J﹣2J＝0.5J，
由W额＝fs可得，物体受到的摩擦力：f＝＝。
故答案为：（1）时间；较小；转换；0.5N；
【点评】本题考查了动能的影响因素、斜面的机械效、物理学方法率等知识，属于基础性题目。
24．（6分）实验小组在实验时，不慎将灯泡L2的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现L2几乎不发光，与其串联的灯泡L1不仅没熄灭，反而更亮，开关断开后的电路如图甲，L1和L2都标有“2.5V 0.3A”字样，针对上述现象，探究下列问题：L2的玻璃外壳破碎后，其灯丝电阻发生什么变化？玻璃外壳起什么作用？
（1）玻璃外壳破碎前L2的电压和电流分别为1.20V和0.20A，玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，则电流为 0.22 A，初步分析可知：玻璃破碎后，L2灯丝电阻 变小 （选填“变大”或“变小”）。
（2）为进一步探究玻璃外壳破碎后L2电阻变化特点，对L1、L2的电流和电压进行测量，实验数据如表。分析发现，L1的电阻 大于 （选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后L2的电阻。
（3）实验中，对着L2吹气，发现L2两端电压突然变小、电流突然变大，说明吹气加快L2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变 小 ，由此推断，灯丝的电阻大小与 温度 有关，玻璃外壳可能起到 隔热保温 的作用。
【分析】（1）电流表读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值；根据欧姆定律比较玻璃破碎前后的电阻值；
（2）根据欧姆定律进行分析比较；
（3）灯泡的灯丝电阻与温度有关；玻璃外壳可以隔热保温。
【解答】解：（1）玻璃外壳破碎前，灯丝的电阻为：R2＝＝＝6Ω，
由图乙可知，电流表所选的量程为6～0.6A，示数为5.22A，
玻璃外壳破碎后，L2两端的电压变为0.40V，通过的电流为8.22A，灯丝的电阻为：
R2'＝＝≈1.8Ω，L2电阻变小；
（2）为进一步探究玻璃外壳破碎后L2电阻变化特点，对L1、L3的电流和电压进行测量，分析实验数据记录发现，L1的电阻大于玻璃外壳破碎后L2的电阻，因为在相同的电流下7两端的电压始终高于灯泡L2两端的电压。
（3）对着L2吹气，发现L5两端电压突然变小、电流突然变大2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，由此推断，温度越低；玻璃外壳可能起到隔热保温的作用。
故答案为：（1）0.22；变小；（3）小；隔热保温。
【点评】本题主要考查电流表的读数、串联电路的电流规律的应用及欧姆定律的应用，解答本题的关键知道灯丝的电阻与温度的关系。
25．（6分）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，1000W”的字样，热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]则：
（1）作电路的电热器的电阻丝是由电阻 小 （填“大”或“小”），熔点 高 （填“高”或“低”）的合金组成，它正常工作时的电阻为 48.4 Ω；控制电路的开关S闭合时，电磁铁的上端是 S 极；
（2）为了把温度控制在40℃左右，设定在水温低于40℃时自动加热，达到40℃时停止加热，控制电路中的电流应该是 0.1 A，此时滑动变阻器R2消耗的电功率为 2.5 W。
【分析】（1）发热体的材料是电阻小、熔点高的合金制成的；根据计算电热器的工作电阻；根据安培定则判断电磁铁的磁极。
（2）根据图像和衔铁动作时的吸引力确定控制电路中的电流大小，根据欧姆定律和电功率的公式计算滑动变阻器的功率。
【解答】解：（1）工作电路的电热器的电阻丝是由电阻小、熔点高的合金组成；
控制电路的开关S闭合时，根据安培定则，从下端流出。
（2）根据阅读内容和乙图以及F﹣I图象可知，控制电路中的电流应该是100mA＝0.1A；当温度为40℃时1＝50Ω；
所以此时滑动变阻器的电阻为：R2＝R'﹣R1＝300Ω﹣50Ω＝250Ω，此时滑动变阻器的功率为：。
故答案为：（1）小；高；48.4；S；2.3。
【点评】本题考查的是电磁继电器的应用和电功率的计算；关键是会利用安培定则判断电磁铁的磁极；会根据欧姆定律，电功率的公式进行计算。
光伏智慧座椅产品部分参数
材质镀锌钢板
蓄电池容量12V55A•h
USB充电输出5V（2.1A）
灯泡
实验次序
1
2
3
4
5
6
L1、L2
电流I/A
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
L1
电压U1/V
0.78
1.00
1.20
1.50
1.80
2.10
L2
电压U2/V
0.20
0.23
0.30
0.41
0.52
0.80
光伏智慧座椅产品部分参数
材质镀锌钢板
蓄电池容量12V55A•h
USB充电输出5V（2.1A）
灯泡
实验次序
1
2
3
4
5
6
L1、L2
电流I/A
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
L1
电压U1/V
0.78
1.00
1.20
1.50
1.80
2.10
L2
电压U2/V
0.20
0.23
0.30
0.41
0.52
0.80