广东省深圳市南山区育才二中2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
1．（2024九上·南山月考）今年深圳三月份的天气变化莫测，某个周一，小明计划去实验室做实验。在开门前，发现周末期间门窗紧闭的实验室南户玻璃上出现了比较严重的“回南天”现象。下列关于此次回南天现象说法正确的是（ ）
A．水珠主要出现在玻璃窗的外侧
B．水珠主要出现在玻璃窗的内测
C．实验室没开门，说明此时实验室内的温度比室外温度高
D．此时实验室内地面和天花板可能也出现比较严重的水珠
【答案】A
【知识点】物质的三态；温度及温度计的使用与读数；液化及液化放热
【解析】【解答】AB．室外温度较高时，空气中的水蒸气遇到冷的玻璃，液化成小水珠，出现在玻璃窗的外侧，故A正确，B错误；
CD．实验室没开门，室外的温度比室内的温度高，在室外出现液化现象，室内不会出现，故CD错误。
故选A。
【分析】水蒸气遇冷，变为以小水珠，发生液化现象；液化发生在温度较高的一侧。
2．（2024九上·南山月考）今年四月份，深圳上空出现了比种明显的“留晕”现象，如图所示。关于此次日晕现象形成的原因说法正确的是（ ）
A．天气晴朗，大气均匀，光沿直线传播
B．深圳空气污染比较严重，大气污染物使太阳光发生反射
C．太阳光照射高空的小冰晶发生折射
D．这是太阳表面附近发生的现象与地球大气无关
【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】太阳光透过冰晶时，发生折射形成日晕现象，故ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】光线经过不同介质时，发生折射，形成日晕现象。
3．（2024九上·南山月考）如图所示，某同学在大课间和李老师在教室掰手腕，结果手臂更强杜的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是（ ）
A．两个人对彼此的作用力大小相等
B．老师对同学的作用力更大
C．力的大小与小臂长度有关，无法比较大小
D．在相持静止阶段，这是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性；平衡力的辨别
【解析】【解答】ABC．图中，两个人掰手腕时，彼此给对方力，力的大小相等、方向相反、在不同物体上，是一对相互作用力，故A正确，BC错误；
D．在相持静止阶段，由于受力物体不是同一个物体，不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
【分析】物体间力的作用是相互的，相互作用力大小相等、方向相反、在同一直线上，不同物体上。
4．（2024九上·南山月考）“我劳动，我快乐”，瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯，每天坚持洗碗，在洗碗过程中，他发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B．碗沉入水底后不会受到浮力作用
C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降
D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升
【答案】C
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．物体漂浮时，是平衡状态，受到平衡力，浮力等于自身的重力，故A错误；
B．浸在液体中的物体都受浮力，碗沉入水底仍受到浮力作用，故B错误；
CD．碗沉入水底时，受到平衡力，有向下的重力、向上的浮力和支持力，浮力小于重力；碗漂浮时，浮力等于自身的重力，碗沉底时比漂浮时的浮力小，根据，碗浸没后，浮力减小，排开的水的体积减小，水面下降，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力；沉底的物体受到的浮力小于重力；根据，判断液面变化。
5．（2024九上·南山月考）如图，M、N两个物体叠放在水平面上保持静止，同时有F＝10N的两个水平力分别作用于M、N两物体上，下列分析正确的是（ ）
A．M和N之间摩擦力为20N
B．地面对N的摩擦力为0N
C．地面对N的摩擦力为10N，方向水平向左
D．地面对N的摩擦力为10N，方向水平向右
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】A．图中，M受到向左的拉力F，处于静止状态，受到N对M向右的静摩擦力f，两个力大小相等、方向相反，是一对平衡力，则M和N之间摩擦力为：f=F=10N，故A错误；
BCD．物体MN处于静止状态，受到平衡力的作用，分受向左的拉力F和向右的拉力F，两个拉力大小相等，方向相反，则地面对N没有摩擦力，故B正确，CD错误。
故选B。
【分析】物体静止时，受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等，方向相反；物体间力的作用是相互的，大小相等。
6．（2024九上·南山月考）某家庭电路的连接如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a点所在的电源线是零线 B．空气开关只能安装在b点处
C．c点所在的导线与大地相连 D．和是串联的
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】AB．灯泡的开关在火线一侧，a点是火线，空气开关要安装在火线上，及a处，故AB错误；
C．图中，三孔插座中的上接线柱需要与地线相连，即c点与大地相连，故C正确；
D．图中，两灯泡并列连接，为并联，故D错误。
故选C。
【分析】灯泡的开关连接在火线一侧；空气开关要连接在火线上；各用电器要并联，工作互不影响；三孔插座的上孔接地线。
7．（2024九上·南山月考）如图甲为坐位体前屈测量示意图，测试时需要从刻度尺上读数。小明利用电压表等实验器材对该测量仪进行改进，改进后电压表示数与长度变化关系如图乙所示。则他设计的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图乙中，电压表的示数随刻度尺读数的增大而减小。
A．图中，电阻串联，电压表测量滑动变阻器的电压；滑片向左滑动，刻度尺读数越大，电阻变大，分压变大，电压表示数越大，故A不符合题意；
B．图中，电阻串联，电压表连接在滑片上；滑片向左滑动，刻度尺读数越大，电压表测量的范围变小，电压表示数变小，故B符合题意；
C．图中，电阻串联，电压表测量滑动变阻器右边的电压；滑片向左滑动，刻度尺读数越大，电压表测量的范围变大，电压表示数变大，故C不符合题意；
D．图中，电阻串联，电压表测量定值电阻的电压；滑片向左滑动，电阻变小，刻度尺读数越大，滑动变阻器分压变小，定值电阻两端的电压变大，电压表示数越大，故D不符合题意。
故选B。
【分析】在串联电路中，滑动变阻器的电阻变大，分压变大，其他位置分压减小；滑片上连接电压表时，电压表测量的范围变大，电压表示数变大。
8．（2024九上·南山月考）在很多小区的内部道路中，急弯处会有一面镜子，如图所示，假如A点是路人甲的眼睛，B点表示路人乙，请在图中画出甲看到乙的光路，保留作图痕迹。
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】物体的光射到平面镜上，反射光过人眼A点，则进入人眼的反射光线与虚像在一条直线上。平面镜成像时，像物关于平面镜对称，作出B点的像点B'，连接AB'，与平面镜的交点O点，连接BO为入射光线，OA为反射光线，如图：
【分析】反射光线经过的点和光源的像在同一直线上，平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称。
9．（2024九上·南山月考）图中，用轻质绳子悬挂一小球，小球与光滑轨道接触且处于静止状态，绳子竖直，在图中画出小球的受力示意图。
【答案】
【知识点】弹力；重力示意图
【解析】【解答】图中，绳子竖直，小球与光滑轨道接触，但没有相互压力，小球静止时，受到重力和绳子的拉力，两个力方向相反，大小相等，在同一直线，如图所示：
【分析】静止的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等，方向相反，在同一直线上。
10．（2024九上·南山月考）图a中，物块用更精确刻度尺测量的长度为 cm；图b中，电阻箱此时的阻值是 ；图c中，停表的读数是 s.
【答案】3.25；2098；99.8
【知识点】时间及其测量；刻度尺的使用；变阻器
【解析】【解答】图a中，刻度尺的分度值越小，测量越精确，乙刻度尺更精确，根据物体对应的位置，物体的长度是：5.25cm-2.00cm=3.25cm；
图b中，根据指示位置，电阻箱的示数为：；
图c中，秒表分钟盘上，分度值是0.5min，指针在1后超半格，分针指示的时间为1min；在秒表的秒钟盘上，分度值为0.1s，秒针指示的时间为39.8s，秒表的读数为：60s+39.8s=99.8s。
【分析】刻度尺的分度值越小，测量越精确，根据物体对应的位置，测量长度； 根据电阻箱各计数位的数字，计算电阻；根据分针和秒针指示的位置，测量时间。
11．（2024九上·南山月考）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，是定值电阻，是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关闭合，光线变暗时，电流表示数 （选填“减小”或“增大”），电磁铁的磁性 （选填“减弱”或“增强”），开关 （选填“断开”或“闭合”）。
【答案】减小；减弱；闭合
【知识点】电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】开关闭合，光线变暗时，光敏电阻的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，在弹簧的拉力作用下，动触点向下运动，开关闭合，路灯发光。
【分析】光照变弱，电阻变大，电流减小，磁性变弱，电磁铁释放衔铁，用电器接通电路。
12．（2024九上·南山月考）如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互 的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于 （填“一次”或“二次” ）能源。
【答案】排斥；半导体；二次
【知识点】能源及其分类；半导体特点及作用；磁场
【解析】【解答】根据同名磁极排斥，磁悬浮列车与导轨排斥，脱离接触，减小了摩擦力，提高了速度；
硅光太阳能电池板是用半导体材料制成的；电能是通过消耗太阳能转化得到的，是二次能源。
【分析】磁极间同种电荷相互排斥；物体间压力减小，摩擦力减小；电池板是半导体材料制成的；电能属于二次能源。
13．（2024九上·南山月考）图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关？”的实验示意图。
(1)实验要探究的是物体动能的大小与物体 和质量的关系。
(2)实验中探究的是 （填“A”或“B”）物体的动能，物体动能的大小是通过 （填“s”或“h”）的大小来反映的。
【答案】速度；A；s
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究物体动能的大小与哪些因素有关时，
（1）实验时，动能大小的影响因素有质量和速度，实验需要探究动能和速度、质量的关系；
（2）实验中，物体A撞击物块B，A在运动，探究的是物体A的动能大小；物体的动能越大，推动物体B移动的距离越大，通过A推动物块B移动的距离大小来反映。
【分析】（1）物体的动能和物体的速度、质量有关；
（2）物体下落在运动，探究的是下落物体的动能；根据物块被推动的距离，反应动能的大小。
14．（2024九上·南山月考）在“天宫课堂”的水球实验中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
（1）小玉找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图乙所示，则凸透镜的焦距是 cm；
（2）如图丙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，需向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，直到出现烛焰倒立、缩小的实像；
（3）在（2）的基础上，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，发现光屏上的像变得模物。此现象与 （选填“近”或“远”）视眼成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰。可向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。
【答案】（1）10.0
（2）远离
（3）近；靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】探究凸透镜成像的规律时，
（1）图乙中，光线平行于凸透镜的主光轴，发生折射后，会聚成最小、最亮的光斑，是凸透镜的焦点，焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距，则焦距为：f=60.0cm-50.0cm=10.0cm；
（2）图丙中，凸透镜在50cm处，蜡烛在20cm处，物距：u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f，物体在二倍焦距外，成倒立、缩小的实像，像距为：2f＞v＞f，光屏在60cm~70cm之间，光屏向右移动，
（3）将凸透镜换成焦距为9cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，折光能力变强，像提前会聚，和近视眼的成因相似。若蜡烛靠近凸透镜移动，像远离凸透镜，光屏上的像恢复清晰。
【分析】（1）平行光通过凸透镜，会聚的点是焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距；
（2）当物体在凸透镜的二倍焦距外，像在一倍焦距和二倍焦距间；
（3）近视眼的晶状体较厚，成像在视网膜前；凸透镜成像时，物体靠近凸透镜，像远离凸透镜。
（1）如图，让一束平行于主光轴的光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）凸透镜的焦距为10.0cm，将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，所以光屏向右移动，移动到60cm到70cm刻度线之间，所以光屏远离凸透镜。
（3）[1][2]原来凸透镜的焦距是10.0cm，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，折光能力变强，使像提前会聚，即像成在视网膜的前方，和近视眼的成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
15．（2024九上·南山月考）在“测量小灯泡的电阻”的实验中，提供的器材有：标有“2.5V”字样的小灯泡、电池组（6V）、电压表、电流表、滑动变阻器（60Ω，2A）、开关、导线若干；
（1）请用笔画线代替导线在图甲中补画两根导线使电路连接完整 （要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮；电压表测小灯泡两端电压）；
（2）闭合开关，小灯泡不亮，两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 ；
（3）排除故障后。闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，通过灯丝中流与电压的关系如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻是 Ω；
（4）小华认为甲电路除了能测出小灯泡的电阻值，还能探究电流与电压的关系，小红认为小华的观点是 的，理由是： ；
（5）小明继续利用甲电路图中的器材来探究“电流与电阻的关系”，他将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻先后接入原小灯泡的位置进行探究？为完成这四次实验，定值电阻两端电压的最小预设值是 V。
【答案】（1）
（2）滑动变阻器断路
（3）12.5
（4）错误；灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值
（5）1.5
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测量小灯泡的电阻时，
（1）根据要求，电压表和灯泡并联，滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮，电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，连接右下接线柱，串联入电路中，如图：
（2）实验时，闭合开关，灯泡不亮，两电表均无示数，电路未接通，有断路故障；电压表接在变阻器两端时有示数，电压表以外的位置通路，可能滑动变阻器断路；
（3）根据图乙，根据灯泡的电压和电流，计算小灯泡正常发光的电阻为：
（4）探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，灯丝的图像是曲线，是电阻随温度的升高而变大，不是定值，不能进行实验，用灯泡探究电流和电压关系的观点错误。
（5）探究电流和电阻关系时，电压表示数一定，为UV，根据串联电路电流相等，则
，解得：UV=1.5V，控制定值电阻两端电压至少为1.5V，可完成四次实验。
【分析】（1）测量灯泡电阻时，电压表和灯泡并联；滑动变阻器远离下面的接线柱，电阻变大；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表测量的位置断路，电压表有示数；
（3）根据，计算电阻；
（4）灯丝电阻随温度的升高而变大，不能探究电流和电压的关系；
（5）探究电流和电阻关系时，根据定值电阻和滑动变阻器的分压一定，结合最大的电阻，计算电压表示数。
（1）滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，所以应选择右下接线柱串联入电路中，电压表应并联在灯泡两端，如图所示：
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路有断路故障；在开关闭合状态下，将电压表接在开关两端，电压表无示数，说明开关之外有断路故障；
电压表接在变阻器两端时有示数，说明电压表两接线柱与电源的两极是连通的，则肯定出现的故障是变阻器断路了。
（3）当电压表示数为2.5V时，由图乙知，通过小灯泡的电流为0.2A，由欧姆定律可得，小灯泡正常发光的电阻为
（4）[1][2]探究“电流与电压”的关系，要控制电阻的大小不变，而灯丝的电阻随温度的升高而变大，无法控制灯丝的电阻为定值，故小华同学的观点是错误的。
（5）变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律和分压原理有
①
①式左边为一定值，故右边也为一定值，当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，即
解得
UV=1.5V
故为了完成这四次实验，应控制定值电阻两端电压至少为1.5V。
16．（2024九上·南山月考）在建筑工地，电动机利用滑轮组提升水泥的情景如图所示。某次提升水泥的过程中，电动机功率为1200W，用30s的时间，将8袋水泥一起匀速提升6m，已知电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，吊篮和绳子的质量忽略不计。求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）电动机的效率；
（3）滑轮组的机械效率（百分号前保留1位小数）。
【答案】（1）解：由图可知滑轮组中动滑轮上的绳子段数n＝2，绳子自由端移动的距离为
s＝nh＝2×6m＝12m
拉力F做功为
W＝Fs＝2400N×12m＝28800J
拉力F做功的功率为
答：拉力F做功的功率为960W；
（2）解：电动机的效率为
答：电动机的效率为80%；
（3）解：物体的重力为
G＝mg＝8×50kg×10N/kg＝4000N
滑轮组的机械效率为
答：滑轮组的机械效率为83.3%。
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）利用W=Fs，计算做功多少；根据，计算功率的大小；
（2）利用W=Pt，计算做功多少；利用，计算机械效率；
（3）根据G=mg，计算重力，利用，计算机械效率。
17．（2024九上·南山月考）如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。，，g=10N/kg]求：
水壶 电磁炉烧水档
净重： 额定电压：
容量： 额定功率：
（1）壶中水的质量；
（2）烧水时壶底的受力面积为，壶对电磁炉的压强；
（3）当水刚好烧开时，水吸收的热量；
（4）电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间。
【答案】解：（1）壶中水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
（2）壶对电磁炉的压力
壶对电磁炉的压强
（3）当水刚好烧开时，水吸收的热量
（4）电磁炉消耗的电能
水刚好烧开所需的时间
答：（1）壶中水的质量是；
（2）烧水时壶底的受力面积为，壶对电磁炉的压强是；
（3）当水刚好烧开时，水吸收的热量是；
（4）电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间是。
【知识点】比热容；压强的大小及其计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据m=ρV，计算水的质量；
（2）利水平面上的压力等于物体的重力，根据，计算压强；
（3）根据Q=cmΔt，计算水吸收的热量；
（4）根据，计算消耗的电能，结合，计算工作时间。
18．（2024九上·南山月考）飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外，是否还与迎角大小有关呢？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验：
挡位 弱风 中风 强风
升力F/N 2 5 6
步骤一：闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力的平均值。
步骤二：改变迎角的大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤一
步骤三：处理相关数据得到升力与迎角的关系，如图乙。
（1）由图乙可知，飞机的飞行速度一定，当迎角为 °时，升力最大；迎角由0°逐渐增大到20°的过程中，升力的变化特点是 ；
（2）小明若要进一步研究飞机的升力与其飞行速度的关系，利用现有器材，只需要控制 不变，通过调节 来改变飞机模型的飞行速度即可；
（3）研究飞机升力与飞行速度的关系时，数据如图丙所示，由表格数据知：当飞机的迎角一定时，飞行速度越大，升力也越大。若某飞机以500km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1，以800km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2均小于15°），则θ1 θ2（选填“大于”“小于”或“等于”）。理由是 。
【答案】15；先增大后减小；仰角；电风扇的档位；大于；见解析
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】（1）根据图乙可知，当飞机的飞行速度一定时，迎角为15°时曲线达到最高点，即此时升力最大；迎角由0°逐渐增大到20°的过程中，曲线先升高后降低，则升力的变化特点是先增大后减小。
（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同；电风扇的档位不同时，吹出风的速度大小不同，则为了改变飞行速度，实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小。
（3）飞机在水平匀速直线飞行时，升力都等于重力，升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定，速度越大，迎角越小，所以θ1＞θ2。
故答案为：15；先增大后减小；仰角；电风扇的档位；大于；见解析。
【分析】（1）根据图象乙得出升力与迎角的关系：先增大或减小，在15°附近时最大。
（2）根据控制变量法知：要探究飞机的升力与其飞行速度的关系，需要控制仰角相同，通过电风扇的档位改变风速大小。
（3）飞机在水平匀速直线飞行时升力一定，速度越大，仰角越小。
19．（2024九上·南山月考）阅读材料并回答问题：
普通自行车的车把手只具有刹车、转向的功能，共享单车的转动车把手（如题图甲所示）在此基础上还能够调速：旋转车把手，旋转角度越大车速将越快。
共享单车的车把手内安装有磁铁、霍尔传感器、复位弹簧、传感线路等装置，旋转把手时，磁铁随之做圆周运动，霍尔传感器则固定不动。霍尔传感器是能根据检测到的磁信号来输出电信号U0的装置。旋转把手时磁铁转动，改变霍尔传感器在磁场中的位置，旋转角度越大，传感器所在位置的磁场越强，U0的大小随之变化，变化范围为1~4.2V，并通过传感线路输出给控制器。
控制器是整辆共享单车的控制中心，其调速模块会产生一个周期性变化的电压U1，在接收到 U0后比较 U1与U0的大小，然后根据比较结果来给场效应管提供电压 Ux，如图乙所示：U1
在控制器的作用下，场效应管交替通断，其导通与截止时间的比值会影响电动机M的转速，比值越大，转速就越快，输出功率也越大。旋转车把手，就是通过改变该比值来控制电动机M转速，从而控制车速。松开把手后，复位弹簧会使把手转回初始位置，电动机M停止工作。图丙所示是A款共享单车正常启动后U1的周期性变化，一次循环所用时间为T。
（1）旋转共享单车的把手时，以把手中的磁铁为参照物，霍尔传感器是 （选填“静止”或“运动”）的；
（2）Uk= V时，电动机M工作；Uk降为0V时，电动机M不工作，但由于 ，仍能保持转动；场效应管在该电路中的作用相当于一个 （选填“电源”、“导线”、“开关”或“用电器”）；
（3）图丁所示是A款共享单车的某段行驶过程中U随时间变化的关系图像，结合图丙可知，该段行驶过程中 U0= V；
（4）霍尔传感器所在位置的磁场越强，输出的U0越 （选填“大”或“小”）；
（5）松开旋转了一定角度的把手后，复位弹簧的 能转化为把手和磁铁的动能，把手返回初始位置后 U0= V，电动机M停止工作。
【答案】运动；4；惯性；开关；2.8；大；弹性势；1
【知识点】电路的动态分析；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）霍尔传感器相对于磁铁的位置发生了变化，则霍尔传感器相对于磁铁是运动的。
（2）共享单车的调速原理中提到了场效应管的作用。在控制器的作用下，场效应管交替通断，其导通与截止时间的比值会影响电动机M的转速。Uk=4V，场效应管导通，电动机M工作；
Uk=0V，场效应管截止，电动机M不工作，但由于惯性，仍能保持转动；由此判断场效应管在该电路中的作用相当于一个开关。
（3）图丁所示是A款共享单车的某段行驶过程中U随时间变化的关系图像，结合图丙可知，该段行驶过程中U0=2.8V。
（4）根据霍尔效应的原理，磁场越强，产生的霍尔电压就越高，因此霍尔传感器输出的U0也就越大。反之，磁场越弱，输出的U0就越小 ，旋转把手时磁铁转动，改变霍尔传感器在磁场中的位置，旋转角度越大，传感器所在位置的磁场越强，U0的大小随之变化，变化范围为1~4.2V，结合图丙，可知霍尔传感器所在位置的磁场越强，输出的U0越大。
（5）共享单车的车把手内安装有磁铁、霍尔传感器、复位弹簧、传感线路等装置。当用户旋转把手时，磁铁随之做圆周运动，而霍尔传感器则固定不动。霍尔传感器能根据检测到的磁信号来输出电信号U0，旋转角度越大，传感器所在位置的磁场越强，U0的大小也随之变化，并通过传感线路输出给控制器 。松开旋转了一定角度的把手后，复位弹簧的弹性势能转化为把手和磁铁的动能，U0变化范围为1~4.2V，故把手返回初始位置后 U0=1V，电动机M停止工作。
【分析】（1）参照物是我们用来判断其他物体运动或静止状态的物体。在这个情况下，手中的磁铁被选为参照物。霍尔传感器与磁铁之间的相对位置关系是我们判断其运动状态的关键。
（2）当Uk为4V时，场效应管导通，电动机M工作；当Uk降为0V时，场效应管截止，电动机M不工作，此时电动机M由于惯性，仍会保持短暂的转动，但很快会停止 。而场效应管的这种交替通断的作用，在电路中就相当于一个开关，控制着电动机M的启动与停止 。
（3）根据图像的形状和趋势，分析电压U是如何随时间变化的。这有助于理解共享单车的电池状态、电机工作状态或系统其他部分的性能。
（4） 霍尔传感器所在位置的磁场越强，输出的U0越大 。
（5）松开旋转了一定角度的把手后，复位弹簧的弹性势能转化为把手和磁铁的动能，使把手返回初始位置。同时，由于U0的变化，电动机M在满足一定条件下会停止工作。
广东省深圳市南山区育才二中2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
1．（2024九上·南山月考）今年深圳三月份的天气变化莫测，某个周一，小明计划去实验室做实验。在开门前，发现周末期间门窗紧闭的实验室南户玻璃上出现了比较严重的“回南天”现象。下列关于此次回南天现象说法正确的是（ ）
A．水珠主要出现在玻璃窗的外侧
B．水珠主要出现在玻璃窗的内测
C．实验室没开门，说明此时实验室内的温度比室外温度高
D．此时实验室内地面和天花板可能也出现比较严重的水珠
2．（2024九上·南山月考）今年四月份，深圳上空出现了比种明显的“留晕”现象，如图所示。关于此次日晕现象形成的原因说法正确的是（ ）
A．天气晴朗，大气均匀，光沿直线传播
B．深圳空气污染比较严重，大气污染物使太阳光发生反射
C．太阳光照射高空的小冰晶发生折射
D．这是太阳表面附近发生的现象与地球大气无关
3．（2024九上·南山月考）如图所示，某同学在大课间和李老师在教室掰手腕，结果手臂更强杜的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是（ ）
A．两个人对彼此的作用力大小相等
B．老师对同学的作用力更大
C．力的大小与小臂长度有关，无法比较大小
D．在相持静止阶段，这是一对平衡力
4．（2024九上·南山月考）“我劳动，我快乐”，瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯，每天坚持洗碗，在洗碗过程中，他发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B．碗沉入水底后不会受到浮力作用
C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降
D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升
5．（2024九上·南山月考）如图，M、N两个物体叠放在水平面上保持静止，同时有F＝10N的两个水平力分别作用于M、N两物体上，下列分析正确的是（ ）
A．M和N之间摩擦力为20N
B．地面对N的摩擦力为0N
C．地面对N的摩擦力为10N，方向水平向左
D．地面对N的摩擦力为10N，方向水平向右
6．（2024九上·南山月考）某家庭电路的连接如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a点所在的电源线是零线 B．空气开关只能安装在b点处
C．c点所在的导线与大地相连 D．和是串联的
7．（2024九上·南山月考）如图甲为坐位体前屈测量示意图，测试时需要从刻度尺上读数。小明利用电压表等实验器材对该测量仪进行改进，改进后电压表示数与长度变化关系如图乙所示。则他设计的电路是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2024九上·南山月考）在很多小区的内部道路中，急弯处会有一面镜子，如图所示，假如A点是路人甲的眼睛，B点表示路人乙，请在图中画出甲看到乙的光路，保留作图痕迹。
9．（2024九上·南山月考）图中，用轻质绳子悬挂一小球，小球与光滑轨道接触且处于静止状态，绳子竖直，在图中画出小球的受力示意图。
10．（2024九上·南山月考）图a中，物块用更精确刻度尺测量的长度为 cm；图b中，电阻箱此时的阻值是 ；图c中，停表的读数是 s.
11．（2024九上·南山月考）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，是定值电阻，是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关闭合，光线变暗时，电流表示数 （选填“减小”或“增大”），电磁铁的磁性 （选填“减弱”或“增强”），开关 （选填“断开”或“闭合”）。
12．（2024九上·南山月考）如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互 的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于 （填“一次”或“二次” ）能源。
13．（2024九上·南山月考）图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关？”的实验示意图。
(1)实验要探究的是物体动能的大小与物体 和质量的关系。
(2)实验中探究的是 （填“A”或“B”）物体的动能，物体动能的大小是通过 （填“s”或“h”）的大小来反映的。
14．（2024九上·南山月考）在“天宫课堂”的水球实验中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
（1）小玉找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图乙所示，则凸透镜的焦距是 cm；
（2）如图丙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，需向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，直到出现烛焰倒立、缩小的实像；
（3）在（2）的基础上，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，发现光屏上的像变得模物。此现象与 （选填“近”或“远”）视眼成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰。可向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。
15．（2024九上·南山月考）在“测量小灯泡的电阻”的实验中，提供的器材有：标有“2.5V”字样的小灯泡、电池组（6V）、电压表、电流表、滑动变阻器（60Ω，2A）、开关、导线若干；
（1）请用笔画线代替导线在图甲中补画两根导线使电路连接完整 （要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮；电压表测小灯泡两端电压）；
（2）闭合开关，小灯泡不亮，两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 ；
（3）排除故障后。闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，通过灯丝中流与电压的关系如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻是 Ω；
（4）小华认为甲电路除了能测出小灯泡的电阻值，还能探究电流与电压的关系，小红认为小华的观点是 的，理由是： ；
（5）小明继续利用甲电路图中的器材来探究“电流与电阻的关系”，他将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻先后接入原小灯泡的位置进行探究？为完成这四次实验，定值电阻两端电压的最小预设值是 V。
16．（2024九上·南山月考）在建筑工地，电动机利用滑轮组提升水泥的情景如图所示。某次提升水泥的过程中，电动机功率为1200W，用30s的时间，将8袋水泥一起匀速提升6m，已知电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，吊篮和绳子的质量忽略不计。求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）电动机的效率；
（3）滑轮组的机械效率（百分号前保留1位小数）。
17．（2024九上·南山月考）如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。，，g=10N/kg]求：
水壶 电磁炉烧水档
净重： 额定电压：
容量： 额定功率：
（1）壶中水的质量；
（2）烧水时壶底的受力面积为，壶对电磁炉的压强；
（3）当水刚好烧开时，水吸收的热量；
（4）电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间。
18．（2024九上·南山月考）飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外，是否还与迎角大小有关呢？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验：
挡位 弱风 中风 强风
升力F/N 2 5 6
步骤一：闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力的平均值。
步骤二：改变迎角的大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤一
步骤三：处理相关数据得到升力与迎角的关系，如图乙。
（1）由图乙可知，飞机的飞行速度一定，当迎角为 °时，升力最大；迎角由0°逐渐增大到20°的过程中，升力的变化特点是 ；
（2）小明若要进一步研究飞机的升力与其飞行速度的关系，利用现有器材，只需要控制 不变，通过调节 来改变飞机模型的飞行速度即可；
（3）研究飞机升力与飞行速度的关系时，数据如图丙所示，由表格数据知：当飞机的迎角一定时，飞行速度越大，升力也越大。若某飞机以500km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1，以800km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2均小于15°），则θ1 θ2（选填“大于”“小于”或“等于”）。理由是 。
19．（2024九上·南山月考）阅读材料并回答问题：
普通自行车的车把手只具有刹车、转向的功能，共享单车的转动车把手（如题图甲所示）在此基础上还能够调速：旋转车把手，旋转角度越大车速将越快。
共享单车的车把手内安装有磁铁、霍尔传感器、复位弹簧、传感线路等装置，旋转把手时，磁铁随之做圆周运动，霍尔传感器则固定不动。霍尔传感器是能根据检测到的磁信号来输出电信号U0的装置。旋转把手时磁铁转动，改变霍尔传感器在磁场中的位置，旋转角度越大，传感器所在位置的磁场越强，U0的大小随之变化，变化范围为1~4.2V，并通过传感线路输出给控制器。
控制器是整辆共享单车的控制中心，其调速模块会产生一个周期性变化的电压U1，在接收到 U0后比较 U1与U0的大小，然后根据比较结果来给场效应管提供电压 Ux，如图乙所示：U1
在控制器的作用下，场效应管交替通断，其导通与截止时间的比值会影响电动机M的转速，比值越大，转速就越快，输出功率也越大。旋转车把手，就是通过改变该比值来控制电动机M转速，从而控制车速。松开把手后，复位弹簧会使把手转回初始位置，电动机M停止工作。图丙所示是A款共享单车正常启动后U1的周期性变化，一次循环所用时间为T。
（1）旋转共享单车的把手时，以把手中的磁铁为参照物，霍尔传感器是 （选填“静止”或“运动”）的；
（2）Uk= V时，电动机M工作；Uk降为0V时，电动机M不工作，但由于 ，仍能保持转动；场效应管在该电路中的作用相当于一个 （选填“电源”、“导线”、“开关”或“用电器”）；
（3）图丁所示是A款共享单车的某段行驶过程中U随时间变化的关系图像，结合图丙可知，该段行驶过程中 U0= V；
（4）霍尔传感器所在位置的磁场越强，输出的U0越 （选填“大”或“小”）；
（5）松开旋转了一定角度的把手后，复位弹簧的 能转化为把手和磁铁的动能，把手返回初始位置后 U0= V，电动机M停止工作。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】物质的三态；温度及温度计的使用与读数；液化及液化放热
【解析】【解答】AB．室外温度较高时，空气中的水蒸气遇到冷的玻璃，液化成小水珠，出现在玻璃窗的外侧，故A正确，B错误；
CD．实验室没开门，室外的温度比室内的温度高，在室外出现液化现象，室内不会出现，故CD错误。
故选A。
【分析】水蒸气遇冷，变为以小水珠，发生液化现象；液化发生在温度较高的一侧。
2．【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】太阳光透过冰晶时，发生折射形成日晕现象，故ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】光线经过不同介质时，发生折射，形成日晕现象。
3．【答案】A
【知识点】力作用的相互性；平衡力的辨别
【解析】【解答】ABC．图中，两个人掰手腕时，彼此给对方力，力的大小相等、方向相反、在不同物体上，是一对相互作用力，故A正确，BC错误；
D．在相持静止阶段，由于受力物体不是同一个物体，不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
【分析】物体间力的作用是相互的，相互作用力大小相等、方向相反、在同一直线上，不同物体上。
4．【答案】C
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．物体漂浮时，是平衡状态，受到平衡力，浮力等于自身的重力，故A错误；
B．浸在液体中的物体都受浮力，碗沉入水底仍受到浮力作用，故B错误；
CD．碗沉入水底时，受到平衡力，有向下的重力、向上的浮力和支持力，浮力小于重力；碗漂浮时，浮力等于自身的重力，碗沉底时比漂浮时的浮力小，根据，碗浸没后，浮力减小，排开的水的体积减小，水面下降，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力；沉底的物体受到的浮力小于重力；根据，判断液面变化。
5．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】A．图中，M受到向左的拉力F，处于静止状态，受到N对M向右的静摩擦力f，两个力大小相等、方向相反，是一对平衡力，则M和N之间摩擦力为：f=F=10N，故A错误；
BCD．物体MN处于静止状态，受到平衡力的作用，分受向左的拉力F和向右的拉力F，两个拉力大小相等，方向相反，则地面对N没有摩擦力，故B正确，CD错误。
故选B。
【分析】物体静止时，受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等，方向相反；物体间力的作用是相互的，大小相等。
6．【答案】C
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】AB．灯泡的开关在火线一侧，a点是火线，空气开关要安装在火线上，及a处，故AB错误；
C．图中，三孔插座中的上接线柱需要与地线相连，即c点与大地相连，故C正确；
D．图中，两灯泡并列连接，为并联，故D错误。
故选C。
【分析】灯泡的开关连接在火线一侧；空气开关要连接在火线上；各用电器要并联，工作互不影响；三孔插座的上孔接地线。
7．【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图乙中，电压表的示数随刻度尺读数的增大而减小。
A．图中，电阻串联，电压表测量滑动变阻器的电压；滑片向左滑动，刻度尺读数越大，电阻变大，分压变大，电压表示数越大，故A不符合题意；
B．图中，电阻串联，电压表连接在滑片上；滑片向左滑动，刻度尺读数越大，电压表测量的范围变小，电压表示数变小，故B符合题意；
C．图中，电阻串联，电压表测量滑动变阻器右边的电压；滑片向左滑动，刻度尺读数越大，电压表测量的范围变大，电压表示数变大，故C不符合题意；
D．图中，电阻串联，电压表测量定值电阻的电压；滑片向左滑动，电阻变小，刻度尺读数越大，滑动变阻器分压变小，定值电阻两端的电压变大，电压表示数越大，故D不符合题意。
故选B。
【分析】在串联电路中，滑动变阻器的电阻变大，分压变大，其他位置分压减小；滑片上连接电压表时，电压表测量的范围变大，电压表示数变大。
8．【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】物体的光射到平面镜上，反射光过人眼A点，则进入人眼的反射光线与虚像在一条直线上。平面镜成像时，像物关于平面镜对称，作出B点的像点B'，连接AB'，与平面镜的交点O点，连接BO为入射光线，OA为反射光线，如图：
【分析】反射光线经过的点和光源的像在同一直线上，平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称。
9．【答案】
【知识点】弹力；重力示意图
【解析】【解答】图中，绳子竖直，小球与光滑轨道接触，但没有相互压力，小球静止时，受到重力和绳子的拉力，两个力方向相反，大小相等，在同一直线，如图所示：
【分析】静止的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等，方向相反，在同一直线上。
10．【答案】3.25；2098；99.8
【知识点】时间及其测量；刻度尺的使用；变阻器
【解析】【解答】图a中，刻度尺的分度值越小，测量越精确，乙刻度尺更精确，根据物体对应的位置，物体的长度是：5.25cm-2.00cm=3.25cm；
图b中，根据指示位置，电阻箱的示数为：；
图c中，秒表分钟盘上，分度值是0.5min，指针在1后超半格，分针指示的时间为1min；在秒表的秒钟盘上，分度值为0.1s，秒针指示的时间为39.8s，秒表的读数为：60s+39.8s=99.8s。
【分析】刻度尺的分度值越小，测量越精确，根据物体对应的位置，测量长度； 根据电阻箱各计数位的数字，计算电阻；根据分针和秒针指示的位置，测量时间。
11．【答案】减小；减弱；闭合
【知识点】电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】开关闭合，光线变暗时，光敏电阻的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，在弹簧的拉力作用下，动触点向下运动，开关闭合，路灯发光。
【分析】光照变弱，电阻变大，电流减小，磁性变弱，电磁铁释放衔铁，用电器接通电路。
12．【答案】排斥；半导体；二次
【知识点】能源及其分类；半导体特点及作用；磁场
【解析】【解答】根据同名磁极排斥，磁悬浮列车与导轨排斥，脱离接触，减小了摩擦力，提高了速度；
硅光太阳能电池板是用半导体材料制成的；电能是通过消耗太阳能转化得到的，是二次能源。
【分析】磁极间同种电荷相互排斥；物体间压力减小，摩擦力减小；电池板是半导体材料制成的；电能属于二次能源。
13．【答案】速度；A；s
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究物体动能的大小与哪些因素有关时，
（1）实验时，动能大小的影响因素有质量和速度，实验需要探究动能和速度、质量的关系；
（2）实验中，物体A撞击物块B，A在运动，探究的是物体A的动能大小；物体的动能越大，推动物体B移动的距离越大，通过A推动物块B移动的距离大小来反映。
【分析】（1）物体的动能和物体的速度、质量有关；
（2）物体下落在运动，探究的是下落物体的动能；根据物块被推动的距离，反应动能的大小。
14．【答案】（1）10.0
（2）远离
（3）近；靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】探究凸透镜成像的规律时，
（1）图乙中，光线平行于凸透镜的主光轴，发生折射后，会聚成最小、最亮的光斑，是凸透镜的焦点，焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距，则焦距为：f=60.0cm-50.0cm=10.0cm；
（2）图丙中，凸透镜在50cm处，蜡烛在20cm处，物距：u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f，物体在二倍焦距外，成倒立、缩小的实像，像距为：2f＞v＞f，光屏在60cm~70cm之间，光屏向右移动，
（3）将凸透镜换成焦距为9cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，折光能力变强，像提前会聚，和近视眼的成因相似。若蜡烛靠近凸透镜移动，像远离凸透镜，光屏上的像恢复清晰。
【分析】（1）平行光通过凸透镜，会聚的点是焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距；
（2）当物体在凸透镜的二倍焦距外，像在一倍焦距和二倍焦距间；
（3）近视眼的晶状体较厚，成像在视网膜前；凸透镜成像时，物体靠近凸透镜，像远离凸透镜。
（1）如图，让一束平行于主光轴的光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）凸透镜的焦距为10.0cm，将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，所以光屏向右移动，移动到60cm到70cm刻度线之间，所以光屏远离凸透镜。
（3）[1][2]原来凸透镜的焦距是10.0cm，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，折光能力变强，使像提前会聚，即像成在视网膜的前方，和近视眼的成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
15．【答案】（1）
（2）滑动变阻器断路
（3）12.5
（4）错误；灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值
（5）1.5
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测量小灯泡的电阻时，
（1）根据要求，电压表和灯泡并联，滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮，电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，连接右下接线柱，串联入电路中，如图：
（2）实验时，闭合开关，灯泡不亮，两电表均无示数，电路未接通，有断路故障；电压表接在变阻器两端时有示数，电压表以外的位置通路，可能滑动变阻器断路；
（3）根据图乙，根据灯泡的电压和电流，计算小灯泡正常发光的电阻为：
（4）探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，灯丝的图像是曲线，是电阻随温度的升高而变大，不是定值，不能进行实验，用灯泡探究电流和电压关系的观点错误。
（5）探究电流和电阻关系时，电压表示数一定，为UV，根据串联电路电流相等，则
，解得：UV=1.5V，控制定值电阻两端电压至少为1.5V，可完成四次实验。
【分析】（1）测量灯泡电阻时，电压表和灯泡并联；滑动变阻器远离下面的接线柱，电阻变大；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表测量的位置断路，电压表有示数；
（3）根据，计算电阻；
（4）灯丝电阻随温度的升高而变大，不能探究电流和电压的关系；
（5）探究电流和电阻关系时，根据定值电阻和滑动变阻器的分压一定，结合最大的电阻，计算电压表示数。
（1）滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，所以应选择右下接线柱串联入电路中，电压表应并联在灯泡两端，如图所示：
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路有断路故障；在开关闭合状态下，将电压表接在开关两端，电压表无示数，说明开关之外有断路故障；
电压表接在变阻器两端时有示数，说明电压表两接线柱与电源的两极是连通的，则肯定出现的故障是变阻器断路了。
（3）当电压表示数为2.5V时，由图乙知，通过小灯泡的电流为0.2A，由欧姆定律可得，小灯泡正常发光的电阻为
（4）[1][2]探究“电流与电压”的关系，要控制电阻的大小不变，而灯丝的电阻随温度的升高而变大，无法控制灯丝的电阻为定值，故小华同学的观点是错误的。
（5）变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律和分压原理有
①
①式左边为一定值，故右边也为一定值，当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，即
解得
UV=1.5V
故为了完成这四次实验，应控制定值电阻两端电压至少为1.5V。
16．【答案】（1）解：由图可知滑轮组中动滑轮上的绳子段数n＝2，绳子自由端移动的距离为
s＝nh＝2×6m＝12m
拉力F做功为
W＝Fs＝2400N×12m＝28800J
拉力F做功的功率为
答：拉力F做功的功率为960W；
（2）解：电动机的效率为
答：电动机的效率为80%；
（3）解：物体的重力为
G＝mg＝8×50kg×10N/kg＝4000N
滑轮组的机械效率为
答：滑轮组的机械效率为83.3%。
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）利用W=Fs，计算做功多少；根据，计算功率的大小；
（2）利用W=Pt，计算做功多少；利用，计算机械效率；
（3）根据G=mg，计算重力，利用，计算机械效率。
17．【答案】解：（1）壶中水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
（2）壶对电磁炉的压力
壶对电磁炉的压强
（3）当水刚好烧开时，水吸收的热量
（4）电磁炉消耗的电能
水刚好烧开所需的时间
答：（1）壶中水的质量是；
（2）烧水时壶底的受力面积为，壶对电磁炉的压强是；
（3）当水刚好烧开时，水吸收的热量是；
（4）电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间是。
【知识点】比热容；压强的大小及其计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据m=ρV，计算水的质量；
（2）利水平面上的压力等于物体的重力，根据，计算压强；
（3）根据Q=cmΔt，计算水吸收的热量；
（4）根据，计算消耗的电能，结合，计算工作时间。
18．【答案】15；先增大后减小；仰角；电风扇的档位；大于；见解析
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】（1）根据图乙可知，当飞机的飞行速度一定时，迎角为15°时曲线达到最高点，即此时升力最大；迎角由0°逐渐增大到20°的过程中，曲线先升高后降低，则升力的变化特点是先增大后减小。
（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同；电风扇的档位不同时，吹出风的速度大小不同，则为了改变飞行速度，实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小。
（3）飞机在水平匀速直线飞行时，升力都等于重力，升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定，速度越大，迎角越小，所以θ1＞θ2。
故答案为：15；先增大后减小；仰角；电风扇的档位；大于；见解析。
【分析】（1）根据图象乙得出升力与迎角的关系：先增大或减小，在15°附近时最大。
（2）根据控制变量法知：要探究飞机的升力与其飞行速度的关系，需要控制仰角相同，通过电风扇的档位改变风速大小。
（3）飞机在水平匀速直线飞行时升力一定，速度越大，仰角越小。
19．【答案】运动；4；惯性；开关；2.8；大；弹性势；1
【知识点】电路的动态分析；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）霍尔传感器相对于磁铁的位置发生了变化，则霍尔传感器相对于磁铁是运动的。
（2）共享单车的调速原理中提到了场效应管的作用。在控制器的作用下，场效应管交替通断，其导通与截止时间的比值会影响电动机M的转速。Uk=4V，场效应管导通，电动机M工作；
Uk=0V，场效应管截止，电动机M不工作，但由于惯性，仍能保持转动；由此判断场效应管在该电路中的作用相当于一个开关。
（3）图丁所示是A款共享单车的某段行驶过程中U随时间变化的关系图像，结合图丙可知，该段行驶过程中U0=2.8V。
（4）根据霍尔效应的原理，磁场越强，产生的霍尔电压就越高，因此霍尔传感器输出的U0也就越大。反之，磁场越弱，输出的U0就越小 ，旋转把手时磁铁转动，改变霍尔传感器在磁场中的位置，旋转角度越大，传感器所在位置的磁场越强，U0的大小随之变化，变化范围为1~4.2V，结合图丙，可知霍尔传感器所在位置的磁场越强，输出的U0越大。
（5）共享单车的车把手内安装有磁铁、霍尔传感器、复位弹簧、传感线路等装置。当用户旋转把手时，磁铁随之做圆周运动，而霍尔传感器则固定不动。霍尔传感器能根据检测到的磁信号来输出电信号U0，旋转角度越大，传感器所在位置的磁场越强，U0的大小也随之变化，并通过传感线路输出给控制器 。松开旋转了一定角度的把手后，复位弹簧的弹性势能转化为把手和磁铁的动能，U0变化范围为1~4.2V，故把手返回初始位置后 U0=1V，电动机M停止工作。
【分析】（1）参照物是我们用来判断其他物体运动或静止状态的物体。在这个情况下，手中的磁铁被选为参照物。霍尔传感器与磁铁之间的相对位置关系是我们判断其运动状态的关键。
（2）当Uk为4V时，场效应管导通，电动机M工作；当Uk降为0V时，场效应管截止，电动机M不工作，此时电动机M由于惯性，仍会保持短暂的转动，但很快会停止 。而场效应管的这种交替通断的作用，在电路中就相当于一个开关，控制着电动机M的启动与停止 。
（3）根据图像的形状和趋势，分析电压U是如何随时间变化的。这有助于理解共享单车的电池状态、电机工作状态或系统其他部分的性能。
（4） 霍尔传感器所在位置的磁场越强，输出的U0越大 。
（5）松开旋转了一定角度的把手后，复位弹簧的弹性势能转化为把手和磁铁的动能，使把手返回初始位置。同时，由于U0的变化，电动机M在满足一定条件下会停止工作。
