《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

20. 小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及 200 g 的秤砣构成,如图所示.当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,秤杆恰好水平平衡.已知 AO 长 10 cm,当放入重物,将秤砣移至距 O 点 30 cm 的 B 处时,秤杆水平平衡,则重物的质量为______g;往秤盘中再增加 20 g 的物体,秤砣需要从 B 处向______(选填“左”或“右”)移动______cm 才能维持秤杆水平平衡.

答案： 600 右 1 解析:以O点为支点,秤砣移到B处,恰好能使杆水平平衡,由杠杆的平衡条件可得$m_物g× OA=m_{秤砣}g× OB$,所以重物的质量$m_物=\frac{OB}{OA}× m_{秤砣}=\frac{30\ cm}{10\ cm}×200\ g=600\ g$;往秤盘中再增加20g的物体,假设秤砣移到了C点,由杠杆的平衡条件可得$m'_物g× OA=m_{秤砣}g× OC$,则$OC=\frac{m'_物}{m_{秤砣}}× OA=\frac{600\ g+20\ g}{200\ g}×10\ cm=31\ cm＞30\ cm$,所以秤砣需要从B向右移动,移动的距离$BC=OC-OB=31\ cm-30\ cm=1\ cm$.

21. 物理社团的同学们发现实验室里有一卷剩余的导线,查阅说明书得知,该导线每米的电阻为 0.02 Ω.为了粗略估算导线的长度,他们用电压表、电流表、小灯泡和电源连接成如图所示的电路.闭合开关 S 后,电压表示数为 8 V,电流表示数为 0.4 A,则导线的电阻为______Ω,这卷导线的长度为______m.

答案： 20 1000 解析:由图可知小灯泡L与导线串联,电压表测导线两端的电压,电流表测电路中的电流,则导线两端的电压$U_线=8\ V$,电路中的电流I=0.4A,由欧姆定律可得,导线的电阻$R=\frac{U_线}{I}=\frac{8\ V}{0.4\ A}=20\ \Omega$;因导线每米的电阻为0.02Ω,所以,这卷导线的长度$L=\frac{20\ \Omega}{0.02\ \Omega/m}=1000\ m$.

22. 如图甲是小华设计的天然气浓度测试仪,电源电压 U 恒为 4 V,R 为定值电阻,电压表量程为 0～3 V,将电压表作为气体浓度的显示装置,气敏电阻$R_{x}$的阻值与气体浓度的关系如图乙所示.当气体浓度增加时,电压表的示数会______(选填“变大”“变小”或“不变”);要求将电压表示数为 1.5 V 处标为气体浓度 0.5%,定值电阻的阻值应为______Ω;若长时间使用后,电源电压降低,则测量结果______(选填“大于”“小于”或“等于”)实际的气体浓度.

答案： 变大 12 小于 解析:由图甲可知,定值电阻R与气敏电阻R_x串联,电压表测R两端的电压.由图乙可知,当气体浓度增加时,R_x的阻值减小,则电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,由U=IR可知,R两端的电压增大,即电压表的示数会变大;要求将电压表示数为1.5V处标为气体浓度0.5%,由图乙知此时气敏电阻的阻值R_x=20Ω,其两端的电压$U_x=U-U_R=4\ V-1.5\ V=2.5\ V$,此时电路中的电流$I=\frac{U_x}{R_x}=\frac{2.5\ V}{20\ \Omega}=0.125\ A$,所以定值电阻的阻值$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.5\ V}{0.125\ A}=12\ \Omega$.若长时间使用后,电源电压降低,在R_x阻值一定时,电路中的电流会变小,由U=IR可知,R两端的电压变小,即电压表示数变小,由上述分析知当气体浓度增加时电压表示数会变大,则测量结果会小于实际的气体浓度.

23. (6 分)按要求作图.
(1)如图甲 a 所示是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,$F_{2}$是阻力,请你在图 b 中画出施加在 A 点的最小动力$F_{1}的示意图及其力臂l_{1}$.
(2)如图乙所示,在 a、b 两个“○”内选填“灯泡”和“电流表”的符号,使两灯组成并联电路.
(3)无钥匙解锁是电动汽车的优点,当钥匙在汽车附近按一下(相当于闭合$S_{1}$)或者点击手机 App(相当于闭合$S_{2}$),电动机 M 工作,车门解锁.请在图丙中设计出符合要求的电路图.

答案：
（1）如图所示 （2）如图所示 （3）如图所示

24. 新素养 科学态度与责任 (10 分)据统计,每燃烧 1 kg 燃油约排放 3.3 kg 二氧化碳.为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富.
(1)氢燃料电池将化学能直接转化为______能.
(2)以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶 36 km 用时 0.5 h,功率为 168 kW.
① 卡车行驶的速度是多少?
② 卡车所受牵引力是多少?
③ 与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶 36 km 可减排二氧化碳的质量为多少?(燃油机的效率取 36%,燃油的热值 q 取$4.2× 10^{7}J/kg$)

答案： （1）电 （2）①72 km/h ②$8.4×10^3\ N$ ③66 kg 解析:（1）氢燃料电池可以将氢的化学能直接转化为电能.（2）①卡车的行驶速度$v=\frac{s}{t}=\frac{36\ km}{0.5\ h}=72\ km/h$;②卡车牵引力做的功$W=Pt=168×10^3\ W×0.5×3600\ s=3.024×10^8\ J$,由W=Fs可得,卡车所受牵引力$F=\frac{W}{s}=\frac{3.024×10^8\ J}{36×10^3\ m}=8.4×10^3\ N$;③燃油机的效率$\eta=36\%$,由$\eta=\frac{W}{Q_放}×100\%$可得,燃油完全燃烧放出的热量$Q_放=\frac{W}{\eta}=\frac{3.024×10^8\ J}{36\%}=8.4×10^8\ J$,由$Q_放=mq$可得,消耗燃油的质量$m=\frac{Q_放}{q}=\frac{8.4×10^8\ J}{4.2×10^7\ J/kg}=20\ kg$,已知每燃烧1 kg燃油约排放3.3 kg二氧化碳,则减排二氧化碳的质量$m_{二氧化碳}=3.3m=3.3×20\ kg=66\ kg$.