资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩7页未读，
继续阅读
湖南省长沙市长郡教育集团2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版）
展开
这是一份湖南省长沙市长郡教育集团2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含湖南省长沙市长郡教育集团2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题原卷版docx、湖南省长沙市长郡教育集团2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共30页， 欢迎下载使用。
1.答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号；
2.必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效；
3.答题时，请考生注意各大题题号后面的答题提示；
4.请勿折叠答题卡，保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁；
5.答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸；
6.本学科试卷共五大题，考试时量60分钟，满分100分。
一、选择题（12小题，每小题3分，共36分，其中1~10题单选，11、12题双选，双选题选对但不全得2分，有选错得0分）
1. 2024年3月5日，是第61个学雷锋纪念日。为弘扬雷锋精神，某校交响乐团在小剧场为全校师生演奏了歌曲《学习雷锋好榜样》。下列关于声音说法正确的是（ ）
A. 不同乐器发出的声音都是由于空气柱振动产生的
B. 优美动听的乐器声是通过空气传到台下师生们的耳朵的
C. 听众能够辨别不同乐器的声音是由于它们发出声音的响度不同
D. 倾听演奏期间，师生们要保持安静是在传播过程中减弱噪声的
【答案】B
【解析】
【详解】A．声音是由物体振动产生的，管状乐器是由空气柱振动产生的，弦乐器是由弦的振动发声的，故A错误；
B．声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声，优美动听的乐器声是通过空气传到台下师生们的耳朵的，故B正确；
C．音色反映声音的品质与特色，常用音色来辨别不同的发声体。听众能够辨别不同乐器发出的声音，是由于它们发出声音的音色不同，故C错误；
D．减弱噪声的途径：从声源处减弱，从传播过程中减弱，从人耳处减弱，倾听演奏期间，师生们要保持安静是在声源处减弱噪声的，故D错误。
故选B。
2. 如图所示的实物电路，下列分析正确的是（ ）
A. 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到A端
B. 闭合开关后，滑动变阻器和灯泡组成并联电路
C. 闭合开关后，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压
D. 闭合开关后，滑片向左端滑动时，电压表示数变大，灯泡变亮
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的B端，故A错误；
B．闭合开关后，电路只有一条闭合回路，滑动变阻器和灯泡组成串联电路，故B错误；
C．闭合开关后，电压表连接在灯泡与电流表的两端，测量的是灯泡的电压，故C错误；
D．闭合开关后，滑片向左端滑动时，变阻器接入电阻变小，电路电阻变小，由欧姆定律得，电路电流变大，灯泡的电压变大，电压表示数变大；灯泡电压、电流均变大，由得，灯泡电功率变大，灯泡变亮，故D正确。
故选D。
3. 如图甲所示是小鹏家一个插线板，使用时发现插线板上的开关也能控制用电器。下列能实现此功能且符合安全用电原则的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由使用时发现插线板上的开关也能控制用电器可得，开关和插座之间是串联的，开关应该接在插座和火线之间，控制火线使用更安全；插座的接法是左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线；根据选项可知，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（ ）
A. 缩图透镜相当于一个凹透镜
B. 掩膜上的电路图在硅片上成实像
C. 掩膜位于缩图透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
D. 要使硅片上的像变大，需将掩膜向上移动
【答案】B
【解析】
【详解】A．缩图透镜对光线具有发散作用，相当于一个凸透镜，故A错误；
B．实像可以在光屏上呈现，掩膜上的电路图在硅片上成实像，故B正确；
C．掩膜位于缩图透镜的二倍焦距之外，成的像是缩小的实像，故C错误；
D．要使硅片上的像变大，需将掩膜向下移动，减小物距，增大像距，故D错误。
故选B。
5. 初三学子参加了2024年长沙市的中考体育测试。下列体育测试项目涉及到的物理知识描述正确的是（ ）
A. 排球向上垫球：排球垫出后能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B. 引体向上：手握单杠悬在空中不动时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力是一对平衡力
C. 200米游泳：游泳时要用力向后划水说明力是维持物体运动的原因
D. 1000米跑：跑步时所穿鞋的鞋底要有凹凸不平的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦
【答案】D
【解析】
【详解】A．惯性是一种性质，不是力，不能说惯性的作用，故A错误；
B．引体向上：手握单杠悬在空中不动时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力作用在两个相互的物体上，是一对相互作用力，故B错误；
C．200米游泳：游泳时要用力向后划水说明力的作用是相互的，向后划水的同时，水也对游泳员力的作用，故C错误；
D．1000米跑：跑步时所穿鞋的鞋底要有凹凸不平的花纹是通过增大鞋底的粗糙程度，增大鞋底与地面间的摩擦，故D正确。
故选D。
6. 下列关于“热机”说法中，正确的是（ ）
A. 汽车的发动机用水做冷却剂，主要是因为水的沸点高
B. 汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小
C. 发射火箭时利用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的热值大
D. 发射出的火箭在加速上升的过程中，化学能直接转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽车的发动机用水做冷却剂，主要是因为水的比热容大，与其他物质质量相同时，吸收相同热量，升高温度较少，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧，则汽油的热值不会改变，故B错误；
C．发射火箭时利用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的热值大，燃烧质量相同时，释放热量较大，故C正确；
D．发射出的火箭在加速上升的过程中，化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，故D错误。
故选C
7. 如图所示的“电与磁”实验和现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲：司南能指南北方向是由于受到地磁场的作用
B. 图乙：揭示了电生磁现象，发电机是利用这个原理制成的
C. 图丙：说明磁场对电流有力的作用，将机械能转化为电能
D. 图丁：揭示了电磁感应现象，与电动机的工作原理相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．图甲：由于地磁场的作用，司南能指南北方向，故A正确；
B．图乙：揭示了电生磁现象，发电机利用的是电磁感应现象，故B错误；
C．图丙：说明磁场对电流有力的作用，将电能转化为机械能，故C错误；
D．图丁：揭示了电磁感应现象，与发动机的工作原理相同，而电动机的工作原理是通电导体在磁场中国受力的作用，故D错误。
故选A。
8. 为加强小区安全管理，某小区门口安装门禁系统利用电动机实现开关门，如图甲所示。业主可利用人脸识别（相当于开关）或刷门禁卡（相当于开关）自动开门进入小区，下列符合设计要求的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】依题意得，S1、S2分别闭合时，电动机都能工作，说明S1、S2均可以独立控制电动机，则S1、S2互不影响，两者并联后再与电动机串联，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9. 在本学期的研学活动中，小鹏同学运用所学物理知识，将一瓶结了冰的矿泉水与食物一起放在泡沫塑料箱中给食物保鲜。下列说法正确的是（ ）
A. 矿泉水结冰是凝固现象，该过程要吸热
B. 食物保鲜利用了冰熔化时要放热
C. 食物外包装上出现小水珠是液化现象
D. 一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是升华现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．矿泉水结冰，液态变为固态，是凝固现象，凝固放热，故A错误；
B．食物保鲜利用了冰熔化吸热，降低温度，故B错误；
C．食物外包装上出现小水珠是水蒸气遇冷液化形成的，故C正确；
D．一段时间后食物外包装上的小水珠消失了，是水珠吸热汽化成水蒸气，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，电源电压恒为6V，R1=10Ω，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”。闭合S，调节滑动变阻器（在保证电路安全的前提下），除了可以直接看到电流表读数I的变化外，R1两端的电压U1、R2两端的电压U2、R1的电功率P1、电路总功率P总都会随电流发生同步变化，对它们间的变化关系，下列图像描述正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题图可知，R1与R2串联，电流表测的是电路电流。电源电压恒为6V，R1=10Ω，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”，当滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路中的总电阻为
电路中的最小电流为
R1的两端电压为
R2的两端电压为
电阻R1消耗的最小功率为
电路消耗的最小功率为
由图可知，当滑动变阻器接入电路的电阻减小时，电路中的电流变大，由于电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”，所以，电路中最大电流为，根据欧姆定律可得，R1两端的最大电压为
由串联电路的电压特点可得，R2两端的最小电压为
电阻R1消耗的最大功率为
电路消耗的最大功率为
A．根据欧姆定律可得，R1两端的电压为
R1两端的电压与电流成正比，但最大电流不能达到0.6A，故A错误；
B．由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，R2两端的电压为
由数学知识可知，R2两端的电压与电流的关系为一次函数，因此图像为一条斜向下的线段，电流的变化范围应为0.2A~0.5A。故B错误；
C．R1的电功率为，由数学知识可知，R1的电功率与电流的关系为二次函数，因此图像为抛物线上的一段，R1消耗电功率的变化范围为0.4W~2.5W，电流的变化范围应为0.2A~0.5A。故C错误；
D．电路总功率P总=UI，由数学知识可知，电路总功率与电流的关系为正比例函数，因此图像为一条过原点的斜向上的线段，电流的变化范围应为0.2A~0.5A，电路消耗的总功率变化范围为1.2W~3W。故D正确。
故选D。
11. 如图所示，人们通过修筑拦河大坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 上游水位越高，水的重力势能越大
B. 水流下的过程中，动能转化为重力势能
C. 水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能
D. 水流下的过程中，水的机械能保持不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A．水电站发电时，上、下水位差越大，上游水位越高，水的重力势能越大，能够转化的动能就越多，带动水轮机发出的电能就越多，故A正确；
B．上游的水具有重力势能，水流下的过程中，重力势能转化为动能，故B错误；
C．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，在水轮机处带动发电机发电。将水的机械能转化为电能，故C正确；
D．水流下的过程中，水的机械能转化为电能，水的机械能变小，故D错误。
故选AC。
12. 如图甲为某大型商场的洗手间安装的自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示，有人使用干手器时R的阻值会发生变化。闭合控制电路中的开关S，当有人使用干手器时，衔铁被吸下，接通工作电路，实现吹风。下列说法正确的是（ ）
A. 控制电路中电磁铁工作原理是电磁感应
B. 控制电路通电时，电磁铁的上端是N极
C. 当有人使用干手器时，R的阻值变小
D. 该干手器既能吹热风又能吹冷风
【答案】BC
【解析】
【详解】A．控制电路中电磁铁的工作原理是通电导体的周围存在磁场，故A错误；
B．控制电路通电时，电流从电磁铁的下端流入，由右手定则得，电磁铁的上端是N极，故B正确；
C．当有人使用干手器时，衔铁被吸下，说明此时电磁铁的磁性增大，说明电磁铁的电流增大，控制电路中R与电磁铁串联，则此时R的阻值变小，故C正确；
D．衔铁吸下时，该干手器的电动机与电热丝并联，吹热风；当衔铁被释放时，该干手器的电动机与电热丝被断路，该干手器不工作，则干手器只能吹热风，不能吹冷风，故D错误。
故选BC。
二、填空题（4小题，每空2分，共20分）
13. 太阳能被认为是理想的“终极能源”，太阳能属于______再生能源。“人造太阳”非常复杂，需要“超温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行。要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载，实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的材料是______（选填“半导体”或“超导体”）材料。
【答案】 ①. 可 ②. 超导体
【解析】
【详解】[1]太阳能可以从自然界源源不断获得，属于可再生能源。
[2]实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的材料是超导体材料，超导体材料的电阻为0，电压不变时，电路中电流很大，产生的磁场很大。
14. 生活处处有物理。图甲中排水管的U形“反水弯”能起到隔绝下水道异味的作用，“反水弯”利用了______的原理。在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，如图乙所示。由于流体在流速越大的位置压强越小，因此候车时人必须站在安全线的______（选填“左侧”或“右侧”）区域。
【答案】 ①. 连通器 ②. 左侧
【解析】
【详解】[1]图甲中排水管的U形“反水弯”能起到隔绝下水道异味的作用，“反水弯”利用了连通器的原理，当液体静止时，液面相平。
[2]在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，如图乙所示。由于流体在流速越大的位置压强越小，车进站时，车与安全线之间的空气流速变快，气压变小，安全线外的大气压不变，人体在气压差作用下，容易被推进车轨道，发生车祸，因此候车时人必须站在安全线的左侧区域。
15. 如图所示，是交警利用装有摄像机的无人机对高速公路通行情况进行实时监测的情景，无人机是利用______来传递图像信号的。当无人机悬停时，以行驶的汽车为参照物，无人机是______的。发现某车有违章行为后，为了跟踪拍摄该车的违章证据，无人机在0.5min的时间内沿同一高度匀速直线运动了600m，则这段时间内无人机运动的速度为______m/s。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 运动 ③. 20
【解析】
【详解】[1]电磁波的传播不需要介质，无人机是利用电磁波来传递图像信号的。
[2]当无人机悬停时，以行驶的汽车为参照物，无人机的位置改变，是运动的。
[3]发现某车有违章行为后，为了跟踪拍摄该车的违章证据，无人机在0.5min的时间内沿同一高度匀速直线运动了600m，则这段时间内无人机运动的速度为
16. 如图所示的电路中，电源电压U保持不变，A和B接线柱只能分别连接C、D、E、F四个接线柱中的一个。定值电阻，电流表的量程为“0~3A”，滑动变阻器标有“30Ω 2A”的字样，a、b为其两个端点，假设小灯泡的灯丝电阻不变。将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.45A；将滑片P移到距b端为ab长度的时，小灯泡恰好正常发光，该过程中电流表的示数变化了0.15A。则电源电压______V，小灯泡的额定功率为______W。在保证电路安全的情况下，通过将A、B分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使通过的电流（的电流不能为0）分别达到的最大值和最小值，则______。
【答案】 ①. 18 ②. 3.6 ③.
【解析】
【详解】[1] 将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，小灯泡与滑动变阻器串联，且滑动变阻器接入电路的电阻为30Ω，电流表的示数为0.45A，则有
①
将滑片P移到距b端为ab长度的时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
由于滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会变大，该过程中电流表的示数变化了0.15A，所以此时电路中的电流为
则有
②
由①②两式可得，电源电压为
小灯泡的电阻为
[2]由前面分析可知，当小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流为0.6A，小灯泡的电阻为，则小灯泡的额定功率为
[3]分析电路图，当A接D，B接F，S断开时，通过R1的电流最大，此时R1两端电压等于电源电压，此时通过R1的电流为
当A接E，B接F，S断开，滑片在b端时，通过R1的电流最小，此时电流为
则通过R1的最大电流与最小电流之比为
三、作图题（1小题，每题2分，共2分）
17. 我们能够看见掉落在地面上书，是因为书反射的光进入了我们的眼睛（如图甲所示）。请在图乙中画出反射光线并标出反射角的度数。
【答案】
【解析】
【详解】过反射点画出法线，注意法线用虚线，法线与反射面垂直，由于入射光线与反射面的夹角为40°，所以入射角为
90°-40°=50°
根据反射光线和入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，可知反射角为50°，且就此做出反射光线，如图所示：
四、实验探究题（5小题，每空2分，共28分）
18. 生活中照镜子时，我们有这种感觉：“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”。这种感觉是否可靠呢？小鹏利用如图所示的装置进行了探究，图中A、B是两根外形完全相同的蜡烛。
（1）在玻璃板一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置，发现它们完全重合，这说明像与物的大小______；
（2）为了使实验结论更具科学性，小鹏接下来的操作是______。
【答案】 ①. 相等 ②. 更换蜡烛A到平面镜的距离重复实验
【解析】
【详解】（1）[1]蜡烛AB大小相同，在玻璃板一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置，发现它们完全重合，这说明像与物的大小相等。
（2）[2]为了使实验结论更具科学性，避免偶然性，小鹏接下来的操作是更换蜡烛A到平面镜的距离重复实验。
19. 为了探究“阻力对物体运动的影响”，小鹏设计了如图所示的斜面实验，让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的______由静止滑下。
（2）比较甲、乙、丙三次实验发现：阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变得越______。
（3）进一步推理得出：如果小车受到的阻力为零，小车在水平面上将做______运动。
【答案】 ①. 同一高度 ②. 慢 ③. 匀速直线
【解析】
【详解】（1）[1]为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。
（2）[2]毛巾接触面粗糙程度最大，木板接触面粗糙程度最小，小车在毛巾上阻力最大，在木板上阻力最小，比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明阻力越小，小车运动的速度改变得越慢。
（3）[3]根据实验可知，当阻力越小时，小车速度减小的越慢，则可推理出：当小车受到的阻力为零，则小车将在水平面上做匀速直线运动。
20. 为了探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”，小鹏设计了如图所示的实验装置。两个透明容器中密封着初温、质量相等的空气，、处于密闭容器中，其中，。
（1）只闭合开关，可探究电流通过导体产生的热量与______的关系；
（2）同时闭合开关和，要探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”，应将更换为阻值为______Ω的电阻丝；
（3）更换电阻后，闭合开关和，一段时间后发现左侧U形管液面有明显的高度差，但右侧U形管液面高度相同，经检查发现是由于电路故障引起的，则故障的原因可能是______（写出一种即可）。
【答案】 ①. 电阻 ②. 5 ③. 断路（或短路、短路）
【解析】
【详解】（1）[1]只闭合开关S1，电阻R1与R2串联，密闭容器内电阻的大小不同，但通过的电流和通电时间都相同，根据控制变量法，结合可知，可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（2）[2]同时闭合开关S1和S2，通过密闭容器内的电阻丝通过的电流不同，但要探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”，应该控制电阻和通电时间相同，所以应将R2更换为与R1阻值相同的电阻，即R2阻值改为5Ω的电阻丝。
（3）[3]更换电阻后，闭合开关S1和S2，一段时间后发现左侧U形管液面有明显的高度差，但右侧U形管液面高度相同，经检查发现是由于电路故障引起的，说明右侧盒内电阻丝没有产生热量，根据可知，可能是R2电阻丝断路，使得容器内没有电流，也可能是R2电阻丝短路，R3电阻丝也被短路，而没有电流。
21. 提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，某兴趣小组的同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
（1）第3次实验测得的机械效率是______（结果精确到0.1%）；
（2）分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越______；
（3）分析比较第______次的实验数据可得，机械效率与物体上升的高度无关。
【答案】 ①. 74.1 ②. 大 ③. 3和4
【解析】
【详解】（1）[1]第3次实验测得的机械效率是
（2）[2]由第1、2、3次的实验数据可以得，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越大。
（3）[3]分析比较第3、4次的实验数据可得，提升的重物重力相同时，物体上升的高度不同，机械效率不变，机械效率与物体上升的高度无关。
22. 如图甲所示，是创新小组的同学们“探究电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”，定值电阻有5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）。
（1）依次将5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻接入a、b间进行实验。根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间定值电阻R的关系图像，如图乙所示。
①实验时他们须控制定值电阻两端的电压不变，由图乙可知______V；
②实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。
（2）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为。在电源电压不变的情况下，同学们想只通过提高定值电阻两端电压的方式使所有的定值电阻都能完成实验，则的值至少应该提高到______V。（结果保留1位小数）
【答案】 ①. 2 ②. 反 ③. 2.4
【解析】
【详解】（1）①[1]由乙图可知，该实验中控制a、b间电压的值为
②[2]由乙图发现，对应电流与电阻的乘积为定值，所以可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（2）[3]根据串联电路的分压规律可知，用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为的原因是滑动变阻器的最大阻值太小。当提高定值电阻两端电压后，接入的电阻为25Ω时，滑动变阻器以最大阻值接入电路中时可以完成实验。则有
当时，滑动变阻器全部电阻接入电路中分去的电压为3.68V，无法完成实验，所以的值最少要提高到2.4V。
五、计算题（2小题，第23题6分，第24题8分，共14分）
23. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为30Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，电流表的示数为1.2A。求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻消耗的电功率；
（3）现用另一定值电阻R替换原来的两个电阻中的一个，发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化且变化了0.1A。求电阻R的阻值。
【答案】（1）9V；（2）8.1W；（3）9Ω或11.25Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图可知R1与R2并联，电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量干路电流，根据并联电路的电压规律可知，电源电压为
（2）通过R2的电流为
R2消耗的功率为
（3）由于两电阻并联，若替换的是R1，则A1与A2的示数均会发生变化，故替换的电阻是R2，变化的是A2的示数，则通过电阻R的电流可能为
或
则R的阻值为
或为
答：（1）电源电压为9V；
（2）定值电阻消耗的电功率为8.1W；
（3）电阻R的阻值为9Ω或11.25Ω。
24. 如图甲所示的起重船是利用船体提供的浮力和船上的起重系统来完成起吊作业的。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小鹏设计了一种“力传感器”感知抽水量的长方体水舱模型，水舱的底面积为，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上，物体C是高度为2m的圆柱体。水舱中装有的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丁所示。求：（g取10N/kg，）
（1）水舱中水的质量；
（2）物体C浸没在水中时受到的浮力大小；
（3）抽水机将水抽出的过程中，当“力传感器”的示数为100N时，水舱中剩余的水对舱底的压强。
【答案】（1）；（2）500N；（3）当F为压力时，；当F为拉力时，
【解析】
【详解】解：（1）水的质量为
（2）由图丁发现随水舱内水逐渐减小，力传感器受的到力先变小，后变大，可知力传感器先是受到压力，后来受到的是拉力。即当物体C浸没时传感器受到的压力为300N，由于物体间力的作用是相互的，B对C的压力为300N。当抽水量达到4m3时，物体C全部露出水面，此时力传感器受到的是拉力，且拉力的大小等于物体C的重力为200N。则物体C浸没时受到的浮力为
（3）由图丁可知当抽水量达到4m3时，物体C全部露出水面，则物体C下表面离水舱底部的距离为
当物体C浸没时物体的体积等于其排开水的体积，物体的体积为
物体C的底面积为
当力传感器受到的力是压力时，物体受到的浮力为
此时物体浸入水中的深度为
此时水舱中水深为
水舱底部受到水的压强为
当力传感器受到的力是拉力时，物体受到的浮力为
此时物体浸入水中的深度为
此时水舱中水深为
水舱底部受到水的压强为
答：（1）水舱中水的质量为；
（2）物体C浸没在水中时受到的浮力大小为500N；
（3）当“力传感器”的示数为100N，且受力为压力时，水舱中剩余的水对舱底的压强为；当“力传感器”的示数为100N，且受力为拉力时，水舱中剩余的水对舱底的压强为。次数
物体的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
06
74.1%
1.答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号；
2.必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效；
3.答题时，请考生注意各大题题号后面的答题提示；
4.请勿折叠答题卡，保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁；
5.答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸；
6.本学科试卷共五大题，考试时量60分钟，满分100分。
一、选择题（12小题，每小题3分，共36分，其中1~10题单选，11、12题双选，双选题选对但不全得2分，有选错得0分）
1. 2024年3月5日，是第61个学雷锋纪念日。为弘扬雷锋精神，某校交响乐团在小剧场为全校师生演奏了歌曲《学习雷锋好榜样》。下列关于声音说法正确的是（ ）
A. 不同乐器发出的声音都是由于空气柱振动产生的
B. 优美动听的乐器声是通过空气传到台下师生们的耳朵的
C. 听众能够辨别不同乐器的声音是由于它们发出声音的响度不同
D. 倾听演奏期间，师生们要保持安静是在传播过程中减弱噪声的
【答案】B
【解析】
【详解】A．声音是由物体振动产生的，管状乐器是由空气柱振动产生的，弦乐器是由弦的振动发声的，故A错误；
B．声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声，优美动听的乐器声是通过空气传到台下师生们的耳朵的，故B正确；
C．音色反映声音的品质与特色，常用音色来辨别不同的发声体。听众能够辨别不同乐器发出的声音，是由于它们发出声音的音色不同，故C错误；
D．减弱噪声的途径：从声源处减弱，从传播过程中减弱，从人耳处减弱，倾听演奏期间，师生们要保持安静是在声源处减弱噪声的，故D错误。
故选B。
2. 如图所示的实物电路，下列分析正确的是（ ）
A. 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到A端
B. 闭合开关后，滑动变阻器和灯泡组成并联电路
C. 闭合开关后，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压
D. 闭合开关后，滑片向左端滑动时，电压表示数变大，灯泡变亮
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的B端，故A错误；
B．闭合开关后，电路只有一条闭合回路，滑动变阻器和灯泡组成串联电路，故B错误；
C．闭合开关后，电压表连接在灯泡与电流表的两端，测量的是灯泡的电压，故C错误；
D．闭合开关后，滑片向左端滑动时，变阻器接入电阻变小，电路电阻变小，由欧姆定律得，电路电流变大，灯泡的电压变大，电压表示数变大；灯泡电压、电流均变大，由得，灯泡电功率变大，灯泡变亮，故D正确。
故选D。
3. 如图甲所示是小鹏家一个插线板，使用时发现插线板上的开关也能控制用电器。下列能实现此功能且符合安全用电原则的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由使用时发现插线板上的开关也能控制用电器可得，开关和插座之间是串联的，开关应该接在插座和火线之间，控制火线使用更安全；插座的接法是左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线；根据选项可知，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（ ）
A. 缩图透镜相当于一个凹透镜
B. 掩膜上的电路图在硅片上成实像
C. 掩膜位于缩图透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
D. 要使硅片上的像变大，需将掩膜向上移动
【答案】B
【解析】
【详解】A．缩图透镜对光线具有发散作用，相当于一个凸透镜，故A错误；
B．实像可以在光屏上呈现，掩膜上的电路图在硅片上成实像，故B正确；
C．掩膜位于缩图透镜的二倍焦距之外，成的像是缩小的实像，故C错误；
D．要使硅片上的像变大，需将掩膜向下移动，减小物距，增大像距，故D错误。
故选B。
5. 初三学子参加了2024年长沙市的中考体育测试。下列体育测试项目涉及到的物理知识描述正确的是（ ）
A. 排球向上垫球：排球垫出后能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B. 引体向上：手握单杠悬在空中不动时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力是一对平衡力
C. 200米游泳：游泳时要用力向后划水说明力是维持物体运动的原因
D. 1000米跑：跑步时所穿鞋的鞋底要有凹凸不平的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦
【答案】D
【解析】
【详解】A．惯性是一种性质，不是力，不能说惯性的作用，故A错误；
B．引体向上：手握单杠悬在空中不动时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力作用在两个相互的物体上，是一对相互作用力，故B错误；
C．200米游泳：游泳时要用力向后划水说明力的作用是相互的，向后划水的同时，水也对游泳员力的作用，故C错误；
D．1000米跑：跑步时所穿鞋的鞋底要有凹凸不平的花纹是通过增大鞋底的粗糙程度，增大鞋底与地面间的摩擦，故D正确。
故选D。
6. 下列关于“热机”说法中，正确的是（ ）
A. 汽车的发动机用水做冷却剂，主要是因为水的沸点高
B. 汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小
C. 发射火箭时利用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的热值大
D. 发射出的火箭在加速上升的过程中，化学能直接转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽车的发动机用水做冷却剂，主要是因为水的比热容大，与其他物质质量相同时，吸收相同热量，升高温度较少，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧，则汽油的热值不会改变，故B错误；
C．发射火箭时利用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的热值大，燃烧质量相同时，释放热量较大，故C正确；
D．发射出的火箭在加速上升的过程中，化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，故D错误。
故选C
7. 如图所示的“电与磁”实验和现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲：司南能指南北方向是由于受到地磁场的作用
B. 图乙：揭示了电生磁现象，发电机是利用这个原理制成的
C. 图丙：说明磁场对电流有力的作用，将机械能转化为电能
D. 图丁：揭示了电磁感应现象，与电动机的工作原理相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．图甲：由于地磁场的作用，司南能指南北方向，故A正确；
B．图乙：揭示了电生磁现象，发电机利用的是电磁感应现象，故B错误；
C．图丙：说明磁场对电流有力的作用，将电能转化为机械能，故C错误；
D．图丁：揭示了电磁感应现象，与发动机的工作原理相同，而电动机的工作原理是通电导体在磁场中国受力的作用，故D错误。
故选A。
8. 为加强小区安全管理，某小区门口安装门禁系统利用电动机实现开关门，如图甲所示。业主可利用人脸识别（相当于开关）或刷门禁卡（相当于开关）自动开门进入小区，下列符合设计要求的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】依题意得，S1、S2分别闭合时，电动机都能工作，说明S1、S2均可以独立控制电动机，则S1、S2互不影响，两者并联后再与电动机串联，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9. 在本学期的研学活动中，小鹏同学运用所学物理知识，将一瓶结了冰的矿泉水与食物一起放在泡沫塑料箱中给食物保鲜。下列说法正确的是（ ）
A. 矿泉水结冰是凝固现象，该过程要吸热
B. 食物保鲜利用了冰熔化时要放热
C. 食物外包装上出现小水珠是液化现象
D. 一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是升华现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．矿泉水结冰，液态变为固态，是凝固现象，凝固放热，故A错误；
B．食物保鲜利用了冰熔化吸热，降低温度，故B错误；
C．食物外包装上出现小水珠是水蒸气遇冷液化形成的，故C正确；
D．一段时间后食物外包装上的小水珠消失了，是水珠吸热汽化成水蒸气，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，电源电压恒为6V，R1=10Ω，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”。闭合S，调节滑动变阻器（在保证电路安全的前提下），除了可以直接看到电流表读数I的变化外，R1两端的电压U1、R2两端的电压U2、R1的电功率P1、电路总功率P总都会随电流发生同步变化，对它们间的变化关系，下列图像描述正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题图可知，R1与R2串联，电流表测的是电路电流。电源电压恒为6V，R1=10Ω，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”，当滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路中的总电阻为
电路中的最小电流为
R1的两端电压为
R2的两端电压为
电阻R1消耗的最小功率为
电路消耗的最小功率为
由图可知，当滑动变阻器接入电路的电阻减小时，电路中的电流变大，由于电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”，所以，电路中最大电流为，根据欧姆定律可得，R1两端的最大电压为
由串联电路的电压特点可得，R2两端的最小电压为
电阻R1消耗的最大功率为
电路消耗的最大功率为
A．根据欧姆定律可得，R1两端的电压为
R1两端的电压与电流成正比，但最大电流不能达到0.6A，故A错误；
B．由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，R2两端的电压为
由数学知识可知，R2两端的电压与电流的关系为一次函数，因此图像为一条斜向下的线段，电流的变化范围应为0.2A~0.5A。故B错误；
C．R1的电功率为，由数学知识可知，R1的电功率与电流的关系为二次函数，因此图像为抛物线上的一段，R1消耗电功率的变化范围为0.4W~2.5W，电流的变化范围应为0.2A~0.5A。故C错误；
D．电路总功率P总=UI，由数学知识可知，电路总功率与电流的关系为正比例函数，因此图像为一条过原点的斜向上的线段，电流的变化范围应为0.2A~0.5A，电路消耗的总功率变化范围为1.2W~3W。故D正确。
故选D。
11. 如图所示，人们通过修筑拦河大坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 上游水位越高，水的重力势能越大
B. 水流下的过程中，动能转化为重力势能
C. 水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能
D. 水流下的过程中，水的机械能保持不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A．水电站发电时，上、下水位差越大，上游水位越高，水的重力势能越大，能够转化的动能就越多，带动水轮机发出的电能就越多，故A正确；
B．上游的水具有重力势能，水流下的过程中，重力势能转化为动能，故B错误；
C．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，在水轮机处带动发电机发电。将水的机械能转化为电能，故C正确；
D．水流下的过程中，水的机械能转化为电能，水的机械能变小，故D错误。
故选AC。
12. 如图甲为某大型商场的洗手间安装的自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示，有人使用干手器时R的阻值会发生变化。闭合控制电路中的开关S，当有人使用干手器时，衔铁被吸下，接通工作电路，实现吹风。下列说法正确的是（ ）
A. 控制电路中电磁铁工作原理是电磁感应
B. 控制电路通电时，电磁铁的上端是N极
C. 当有人使用干手器时，R的阻值变小
D. 该干手器既能吹热风又能吹冷风
【答案】BC
【解析】
【详解】A．控制电路中电磁铁的工作原理是通电导体的周围存在磁场，故A错误；
B．控制电路通电时，电流从电磁铁的下端流入，由右手定则得，电磁铁的上端是N极，故B正确；
C．当有人使用干手器时，衔铁被吸下，说明此时电磁铁的磁性增大，说明电磁铁的电流增大，控制电路中R与电磁铁串联，则此时R的阻值变小，故C正确；
D．衔铁吸下时，该干手器的电动机与电热丝并联，吹热风；当衔铁被释放时，该干手器的电动机与电热丝被断路，该干手器不工作，则干手器只能吹热风，不能吹冷风，故D错误。
故选BC。
二、填空题（4小题，每空2分，共20分）
13. 太阳能被认为是理想的“终极能源”，太阳能属于______再生能源。“人造太阳”非常复杂，需要“超温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行。要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载，实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的材料是______（选填“半导体”或“超导体”）材料。
【答案】 ①. 可 ②. 超导体
【解析】
【详解】[1]太阳能可以从自然界源源不断获得，属于可再生能源。
[2]实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的材料是超导体材料，超导体材料的电阻为0，电压不变时，电路中电流很大，产生的磁场很大。
14. 生活处处有物理。图甲中排水管的U形“反水弯”能起到隔绝下水道异味的作用，“反水弯”利用了______的原理。在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，如图乙所示。由于流体在流速越大的位置压强越小，因此候车时人必须站在安全线的______（选填“左侧”或“右侧”）区域。
【答案】 ①. 连通器 ②. 左侧
【解析】
【详解】[1]图甲中排水管的U形“反水弯”能起到隔绝下水道异味的作用，“反水弯”利用了连通器的原理，当液体静止时，液面相平。
[2]在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，如图乙所示。由于流体在流速越大的位置压强越小，车进站时，车与安全线之间的空气流速变快，气压变小，安全线外的大气压不变，人体在气压差作用下，容易被推进车轨道，发生车祸，因此候车时人必须站在安全线的左侧区域。
15. 如图所示，是交警利用装有摄像机的无人机对高速公路通行情况进行实时监测的情景，无人机是利用______来传递图像信号的。当无人机悬停时，以行驶的汽车为参照物，无人机是______的。发现某车有违章行为后，为了跟踪拍摄该车的违章证据，无人机在0.5min的时间内沿同一高度匀速直线运动了600m，则这段时间内无人机运动的速度为______m/s。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 运动 ③. 20
【解析】
【详解】[1]电磁波的传播不需要介质，无人机是利用电磁波来传递图像信号的。
[2]当无人机悬停时，以行驶的汽车为参照物，无人机的位置改变，是运动的。
[3]发现某车有违章行为后，为了跟踪拍摄该车的违章证据，无人机在0.5min的时间内沿同一高度匀速直线运动了600m，则这段时间内无人机运动的速度为
16. 如图所示的电路中，电源电压U保持不变，A和B接线柱只能分别连接C、D、E、F四个接线柱中的一个。定值电阻，电流表的量程为“0~3A”，滑动变阻器标有“30Ω 2A”的字样，a、b为其两个端点，假设小灯泡的灯丝电阻不变。将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.45A；将滑片P移到距b端为ab长度的时，小灯泡恰好正常发光，该过程中电流表的示数变化了0.15A。则电源电压______V，小灯泡的额定功率为______W。在保证电路安全的情况下，通过将A、B分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使通过的电流（的电流不能为0）分别达到的最大值和最小值，则______。
【答案】 ①. 18 ②. 3.6 ③.
【解析】
【详解】[1] 将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，小灯泡与滑动变阻器串联，且滑动变阻器接入电路的电阻为30Ω，电流表的示数为0.45A，则有
①
将滑片P移到距b端为ab长度的时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
由于滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会变大，该过程中电流表的示数变化了0.15A，所以此时电路中的电流为
则有
②
由①②两式可得，电源电压为
小灯泡的电阻为
[2]由前面分析可知，当小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流为0.6A，小灯泡的电阻为，则小灯泡的额定功率为
[3]分析电路图，当A接D，B接F，S断开时，通过R1的电流最大，此时R1两端电压等于电源电压，此时通过R1的电流为
当A接E，B接F，S断开，滑片在b端时，通过R1的电流最小，此时电流为
则通过R1的最大电流与最小电流之比为
三、作图题（1小题，每题2分，共2分）
17. 我们能够看见掉落在地面上书，是因为书反射的光进入了我们的眼睛（如图甲所示）。请在图乙中画出反射光线并标出反射角的度数。
【答案】
【解析】
【详解】过反射点画出法线，注意法线用虚线，法线与反射面垂直，由于入射光线与反射面的夹角为40°，所以入射角为
90°-40°=50°
根据反射光线和入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，可知反射角为50°，且就此做出反射光线，如图所示：
四、实验探究题（5小题，每空2分，共28分）
18. 生活中照镜子时，我们有这种感觉：“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”。这种感觉是否可靠呢？小鹏利用如图所示的装置进行了探究，图中A、B是两根外形完全相同的蜡烛。
（1）在玻璃板一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置，发现它们完全重合，这说明像与物的大小______；
（2）为了使实验结论更具科学性，小鹏接下来的操作是______。
【答案】 ①. 相等 ②. 更换蜡烛A到平面镜的距离重复实验
【解析】
【详解】（1）[1]蜡烛AB大小相同，在玻璃板一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置，发现它们完全重合，这说明像与物的大小相等。
（2）[2]为了使实验结论更具科学性，避免偶然性，小鹏接下来的操作是更换蜡烛A到平面镜的距离重复实验。
19. 为了探究“阻力对物体运动的影响”，小鹏设计了如图所示的斜面实验，让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的______由静止滑下。
（2）比较甲、乙、丙三次实验发现：阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变得越______。
（3）进一步推理得出：如果小车受到的阻力为零，小车在水平面上将做______运动。
【答案】 ①. 同一高度 ②. 慢 ③. 匀速直线
【解析】
【详解】（1）[1]为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。
（2）[2]毛巾接触面粗糙程度最大，木板接触面粗糙程度最小，小车在毛巾上阻力最大，在木板上阻力最小，比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明阻力越小，小车运动的速度改变得越慢。
（3）[3]根据实验可知，当阻力越小时，小车速度减小的越慢，则可推理出：当小车受到的阻力为零，则小车将在水平面上做匀速直线运动。
20. 为了探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”，小鹏设计了如图所示的实验装置。两个透明容器中密封着初温、质量相等的空气，、处于密闭容器中，其中，。
（1）只闭合开关，可探究电流通过导体产生的热量与______的关系；
（2）同时闭合开关和，要探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”，应将更换为阻值为______Ω的电阻丝；
（3）更换电阻后，闭合开关和，一段时间后发现左侧U形管液面有明显的高度差，但右侧U形管液面高度相同，经检查发现是由于电路故障引起的，则故障的原因可能是______（写出一种即可）。
【答案】 ①. 电阻 ②. 5 ③. 断路（或短路、短路）
【解析】
【详解】（1）[1]只闭合开关S1，电阻R1与R2串联，密闭容器内电阻的大小不同，但通过的电流和通电时间都相同，根据控制变量法，结合可知，可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（2）[2]同时闭合开关S1和S2，通过密闭容器内的电阻丝通过的电流不同，但要探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”，应该控制电阻和通电时间相同，所以应将R2更换为与R1阻值相同的电阻，即R2阻值改为5Ω的电阻丝。
（3）[3]更换电阻后，闭合开关S1和S2，一段时间后发现左侧U形管液面有明显的高度差，但右侧U形管液面高度相同，经检查发现是由于电路故障引起的，说明右侧盒内电阻丝没有产生热量，根据可知，可能是R2电阻丝断路，使得容器内没有电流，也可能是R2电阻丝短路，R3电阻丝也被短路，而没有电流。
21. 提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，某兴趣小组的同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
（1）第3次实验测得的机械效率是______（结果精确到0.1%）；
（2）分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越______；
（3）分析比较第______次的实验数据可得，机械效率与物体上升的高度无关。
【答案】 ①. 74.1 ②. 大 ③. 3和4
【解析】
【详解】（1）[1]第3次实验测得的机械效率是
（2）[2]由第1、2、3次的实验数据可以得，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越大。
（3）[3]分析比较第3、4次的实验数据可得，提升的重物重力相同时，物体上升的高度不同，机械效率不变，机械效率与物体上升的高度无关。
22. 如图甲所示，是创新小组的同学们“探究电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”，定值电阻有5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）。
（1）依次将5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻接入a、b间进行实验。根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间定值电阻R的关系图像，如图乙所示。
①实验时他们须控制定值电阻两端的电压不变，由图乙可知______V；
②实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。
（2）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为。在电源电压不变的情况下，同学们想只通过提高定值电阻两端电压的方式使所有的定值电阻都能完成实验，则的值至少应该提高到______V。（结果保留1位小数）
【答案】 ①. 2 ②. 反 ③. 2.4
【解析】
【详解】（1）①[1]由乙图可知，该实验中控制a、b间电压的值为
②[2]由乙图发现，对应电流与电阻的乘积为定值，所以可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（2）[3]根据串联电路的分压规律可知，用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为的原因是滑动变阻器的最大阻值太小。当提高定值电阻两端电压后，接入的电阻为25Ω时，滑动变阻器以最大阻值接入电路中时可以完成实验。则有
当时，滑动变阻器全部电阻接入电路中分去的电压为3.68V，无法完成实验，所以的值最少要提高到2.4V。
五、计算题（2小题，第23题6分，第24题8分，共14分）
23. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为30Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，电流表的示数为1.2A。求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻消耗的电功率；
（3）现用另一定值电阻R替换原来的两个电阻中的一个，发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化且变化了0.1A。求电阻R的阻值。
【答案】（1）9V；（2）8.1W；（3）9Ω或11.25Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图可知R1与R2并联，电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量干路电流，根据并联电路的电压规律可知，电源电压为
（2）通过R2的电流为
R2消耗的功率为
（3）由于两电阻并联，若替换的是R1，则A1与A2的示数均会发生变化，故替换的电阻是R2，变化的是A2的示数，则通过电阻R的电流可能为
或
则R的阻值为
或为
答：（1）电源电压为9V；
（2）定值电阻消耗的电功率为8.1W；
（3）电阻R的阻值为9Ω或11.25Ω。
24. 如图甲所示的起重船是利用船体提供的浮力和船上的起重系统来完成起吊作业的。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小鹏设计了一种“力传感器”感知抽水量的长方体水舱模型，水舱的底面积为，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上，物体C是高度为2m的圆柱体。水舱中装有的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丁所示。求：（g取10N/kg，）
（1）水舱中水的质量；
（2）物体C浸没在水中时受到的浮力大小；
（3）抽水机将水抽出的过程中，当“力传感器”的示数为100N时，水舱中剩余的水对舱底的压强。
【答案】（1）；（2）500N；（3）当F为压力时，；当F为拉力时，
【解析】
【详解】解：（1）水的质量为
（2）由图丁发现随水舱内水逐渐减小，力传感器受的到力先变小，后变大，可知力传感器先是受到压力，后来受到的是拉力。即当物体C浸没时传感器受到的压力为300N，由于物体间力的作用是相互的，B对C的压力为300N。当抽水量达到4m3时，物体C全部露出水面，此时力传感器受到的是拉力，且拉力的大小等于物体C的重力为200N。则物体C浸没时受到的浮力为
（3）由图丁可知当抽水量达到4m3时，物体C全部露出水面，则物体C下表面离水舱底部的距离为
当物体C浸没时物体的体积等于其排开水的体积，物体的体积为
物体C的底面积为
当力传感器受到的力是压力时，物体受到的浮力为
此时物体浸入水中的深度为
此时水舱中水深为
水舱底部受到水的压强为
当力传感器受到的力是拉力时，物体受到的浮力为
此时物体浸入水中的深度为
此时水舱中水深为
水舱底部受到水的压强为
答：（1）水舱中水的质量为；
（2）物体C浸没在水中时受到的浮力大小为500N；
（3）当“力传感器”的示数为100N，且受力为压力时，水舱中剩余的水对舱底的压强为；当“力传感器”的示数为100N，且受力为拉力时，水舱中剩余的水对舱底的压强为。次数
物体的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
06
74.1%
相关试卷
湖南省长沙市长郡双语学校2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题（原卷版+解析版）： 这是一份湖南省长沙市长郡双语学校2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含精品解析湖南省长沙市长郡双语学校2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题原卷版docx、精品解析湖南省长沙市长郡双语学校2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共30页， 欢迎下载使用。
2022-2023学年湖南省长沙市长郡教育集团九年级下学期开学考试物理试题： 这是一份2022-2023学年湖南省长沙市长郡教育集团九年级下学期开学考试物理试题，文件包含湖南省长沙市长郡教育集团九年级下学期开学考试物理试题原卷版docx、湖南省长沙市长郡教育集团九年级下学期开学考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
湖南省长沙市长郡教育集团2023-2024学年九年级上学期期末物理模拟试卷： 这是一份湖南省长沙市长郡教育集团2023-2024学年九年级上学期期末物理模拟试卷，共17页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
