精品解析：广东省清远市2024-2025学年九年级上学期1月期末物理试题

清远市2024-2025学年度第一学期期末学业质量监测 九年级物理试题 说明：1．全卷共8页，满分为100分，考试用时为80分钟。 2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号。姓名、考场号、座位号，用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。 3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦十停后，再选涂其他答案，答案不能答在试题上。 4．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答．答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案．然后再写上新的答案：不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 5．考生务必保持答题卡的整洁．考试结束时，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 【运动主题】：运动享健康，小明参加校动会100m比赛项目，根据此情景，完成下列小题。 1. 如图所示，一条跑道的宽度大约是（　　） A. 0.25m B. 1.25m C. 2.50m D. 3.00m 2. 小明在这个项目中得了冠军，此过程他比同组选手（　　） A. 做功多 B. 功率大 C. 效率高 D. 速度快 3. 冲过终点后，小明换下跑鞋，发现跑鞋的鞋底是热的，从能量转换的角度看，与下列情景相同的是（　　） A. 热水暖手 B. 烤火暖手 C. 搓手取暖 D. 呵气暖手 【答案】1. B 2. D 3. C 【解析】 【1题详解】 根据国际田径联合会的规定可知，对于标准的400米跑道，其宽度通常在1.22m到1.25m之间，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【2题详解】 在100m比赛项目中，运动员运动的路程相同，所用时间可能不同；小明在这个项目中得了冠军，此过程他比同组选手所用时间少，根据可知，此过程他比同组选手速度快，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【3题详解】 冲过终点后，小明换下跑鞋，发现跑鞋的鞋底是热的，这是因为在运动的过程中，跑鞋与地面摩擦做功，机械能转化为内能。 A．热水暖手，手从热水处吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递来改变手的内能，故A不符合题意； B．烤火暖手，手从火处吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递来改变手的内能，故B不符合题意； C．搓手取暖，两手相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的温度升高，这是通过做功来改变手的内能，故C符合题意； D．呵气暖手，手从呵出的气中吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递来改变手的内能，故D不符合题意。 故选C。 4. 下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（　　） A. 投出篮球后，篮球在空中飞行 B. 背着书包在水平地面上行走 C. 将掉在地上的树叶捡起来 D. 举着哑铃不动 【答案】C 【解析】 【详解】A．投出篮球后，篮球在空中靠惯性飞行，虽然通过了一定距离，但没有受到人的作用力，人对篮球没有做功，故A不符合题意； B．背着书包在水平地面上行走，人对书包的力向上，书包没有在该力的方向上通过距离，人对书包不做功，故B不符合题意； C．将掉在地上的树叶捡起来，人对树叶有力的作用，树叶在力的方向上通过距离，人对树叶做功，故C符合题意； D．举着哑铃不动，人对哑铃有向上的力，哑铃没有在力的方向上通过距离，人对哑铃没有做功，故D不符合题意。 故选C。 5. 如图是2024年10月30日神舟十九号发射加速升空的情景，神舟十九号上的宇航员（　　） A. 动能不变 B. 重力势能不变 C. 机械能不变 D. 机械能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．动能的大小与物体的质量和速度有关，神舟十九号加速升空，速度增大，而宇航员的质量不变，速度增大，所以宇航员的动能增大，故A不符合题意； B．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，神舟十九号升空，高度增加，宇航员质量不变，所以宇航员的重力势能增大，故B不符合题意； CD．机械能等于动能与重力势能之和，由于宇航员的动能增大，重力势能也增大，所以机械能增大，故C不符合题意，D符合题意。  故选D。 6. 清远市飞来湖是清远环城水系的重要组成部分，水能较好地调节气候，是因为水的（　　） A. 内能较大 B. 比热容较大 C. 密度较小 D. 粘性较小 【答案】B 【解析】 【详解】因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，故能有效调节气候。 故选B。 7. 如图是电动公交车关门电路图，公交车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶，下面符合题要求的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因为电动公交车的电动机要由前、后两门（电路开关）同时控制，任意一个门没有关闭好电动机都不能工作，则电动公交车无法行驶，所以前、后两门中的电路开关应串联连接，同时控制电动机，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 二、填空题：共7小题，每小题3分，共21分，请将正确答案填写在答题卡对应的横线上。 8. 在探索微小粒子历程中，科学家发现原子是可分的。如图所示，A是______；B是______；A中带正电的微粒是______。（均填微粒的名称） 【答案】 ①. 原子核 ②. （核外）电子 ③. 质子 【解析】 【详解】[1][2]探究发现，原子是由原子核，核外电子组成，电子绕着原子核转动，故A是原子核，B是（核外）电子。 [3]原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成，即A中带正电的微粒是质子。 9. 如图甲是一种可以调节音量的电位器结构示意图，滑杆e端相当于乙图滑动变阻器______端（选填“1”“2”“3”），将该电位器的铜片B和铜片C接入电路中，则滑杆e逆时针转动时，电位器接入电路的电阻______，通过电位器的电流______，从而调节音量。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 ①. 3 ②. 变小 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]滑杆e端可绕定点旋转，改变弧形电阻接入电路中的长度，从而改变电阻，相当于滑动变阻器的滑片，即图乙中的3。 [2][3]将该电位器的铜片B和铜片C接入电路中，弧形电阻的左边部分接入电路，则滑杆e逆时针转动时，接入电路的部分变短，则电位器接入电路的电阻变小，即对电流的阻碍作用变小，故通过电位器的电流变大。 10. 家里的照明灯与电视机是______联的，开关与它控制的灯是______联的。某电阻丝的阻值为20Ω，通过它的电流为0.1A，通电时间为1min，则该电阻丝产生的热量是______J。（阻值保持不变） 【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. 12 【解析】 【详解】[1][2]家里的照明灯、电视机等用电器是互不影响的，独立工作，所以是并联的关系；开关要控制灯，所以开关和它控制的灯是串联的关系。 [3]该电阻丝产生的热量Q=I2Rt=(0.1A)2×20Ω×60s=12J 11. 如图甲所示是四冲程汽油机的______冲程示意图，它将______能转化为机械能，与它原理相同的是______（选填“乙”或“丙”）图所示的演示实验。 【答案】 ①. 做功 ②. 内 ③. 丙 【解析】 【详解】[1][2][3]乙图是用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；丙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水蒸气的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；如图甲所示，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，所以，与它原理相同的是丙图所示的演示实验。 12. 一物体重50N，小明用5N的水平推力推该物体沿水平地面匀速直线前进了5m，这个过程中，物体受到的阻力为______N。小明对物体做的功为______J，重力做功为______J。 【答案】 ①. 5 ②. 25 ③. 0 【解析】 【详解】[1]物体做匀速直线运动，受到的推力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以阻力为5N。 [2]小明对物体做的功为W=Fs=5N×5m=25J [3]物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。 13. 如图所示，开关闭合时，电压表V测的是______（选填“”“”或“电源”）两端电压，测的是______（选填“”“”或“电源”）两端电压；通过两灯的电流______（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 ①. 电源 ②. L2 ③. 等于 【解析】 【详解】[1][2]由图可知，开关闭合时，L1、L2串联，电压表V并联在电源两端，因此测的是电源电压；电压表V1并联在L2两端，因此测的是L2两端的电压。 [3]根据串联电路电流规律可知，通过两灯的电流相等。 14. 小灯泡L的额定电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示。由图像可知，小灯泡的额定电流是______A，小灯泡的额定功率是______W。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中，电路的总电流是______A。 【答案】 ①. 0.25 ②. 0.625 ③. 0.3 【解析】 【详解】[1][2]小灯泡L的额定电压为2.5V，由图像可知，当小灯泡的两端电压为2.5V时，通过灯丝的电流为0.25A，即为小灯泡的额定电流；根据P=UI可得，小灯泡的额定功率是 [3]把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中，根据并联电路的电压规律可知，此时灯泡与定值电阻的两端电压都等于电源电压等于1.5V，由题图可知，此时通过小灯泡的电流为0.2A，根据欧姆定律可得，此时通过定值电阻的电流为 根据并联电路的电流规律可得，此时电路的总电流是 三、作图题：本题3小题，共7分。 15 按要求作图： （1）如图所示，小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，请画出绕线的方法。 （2）如图所示，根据电路图，用笔画线代替导线连接实物图。 （3）如图所示，根据实物图在方框里画出对应的电路图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 站在地面的人用如图的滑轮组提起重物，则绳子自由端的方向向下，绳子一端固定在定滑轮上，向下绕过动滑轮，在向上绕过定滑轮，如图所示： 【小问2详解】 由电路图可知，两灯L1与L2并联，开关S在干路上，控制整个电路，根据电路图连接实物图如图所示： 【小问3详解】 由实物电路图可知，两灯L1与L2并联，开关S1在干路上，控制整个电路，开关S2在L2所在支路，控制L2所在支路，电路图如图所示： 四、实验题：本大题共3小题，每空1分，共19分。 16. 按要求填空： （1）如图甲中木块的长度为______cm，图乙中物体A重力为______N。 （2）如图中电流表的读数为______A。 （3）小明家11月底的电能表的示数如图所示，为______kW·h，12月底，小明家电能表的示数为91.6kW·h，小明家12月用了______度电，每度电0.8元，则12月需缴电费______元。 【答案】（1） ①. 1.95 ②. 1.2 （2）1.4 （3） ①. 31.6 ②. 60 ③. 48 【解析】 【小问1详解】 [1]图甲中刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与1.00cm对齐，右侧与2.95cm刻度对齐，则物体的长度为L=2.95cm-1.00cm=1.95cm [2]图中测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N，则物体重力为1.2N。 【小问2详解】 图中电流表选用的量程是0~3A，分度值为0.1A，示数为1.4A。 【小问3详解】 [1]电能表计数窗的最后一位是小数位，单位是kW·h。由图可知，电能表的示数为31.6kW·h。 [2]12月用电量为 [3]需缴电费为 17. 小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 2.0 0.2 1.0 0.6 66.7% 3 2.0 03 1.0 0.9 66.7% 4 3.0 0.3 1.4 0.9 71.4% 5 4.0 0.3 1.8 0.9 （1）利用甲图的滑轮组进行实验，要测量绳子自由端所受的拉力，应在弹簧测力计______（选填“保持静止”或“匀速上升”）时读数； （2）表中的实验数据是利用______（选填“甲”或“乙”）图所示的滑轮组测得的：第5次实验测得的滑轮组机械效率是______（保留一位小数）； （3）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度______，与所提升物体的重力大小______；（均选填“有关”或“无关”） （4）采用甲滑轮组进行实验，若弹簧测力计没有竖直向上拉，测得的机械效率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）匀速上升 （2） ①. 甲 ②. 74.1 （3） ①. 无关 ②. 有关 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 在测量绳端所受的拉力时，为了保证拉力大小不变，需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计应匀速上升从而使拉力等于弹簧测力计的示数。 【小问2详解】 [1]从表中数据可以看出，实验时绳子自由端移动的距离是物体提升高度的3倍，所以滑轮组承重绳子股数为3，则表中的实验数据是利用甲图所示的滑轮组测得的。 [2]第5次实验测得的滑轮组机械效率是 【小问3详解】 [1]由表中第1、2、3三组数据可知，在装置相同情况下，提升的物体的重力相同，改变提升高度，滑轮组的机械效率不变，则说明滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。 [2]由表中第3、4、5三组数据可知，在装置相同情况下，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，则说明滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小有关。 【小问4详解】 采用图甲装置实验时，如果弹簧测力计没有竖直向上拉，那么拉力会大于竖直方向上的力，计算出的总功也会偏大。而有用功（即提升物体所做的功）是不变的，因此得出测得的机械效率将偏小。 18. 如图所示，小明探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（分别为5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（20Ω，2A）、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线帮小明将图甲中的实物图连接完整________； （2）连接电路时，开关应处于______状态，并将滑动变阻器滑片P移到最______（选填“左”或“右”端）； （3）小明探究电流与电压的关系时，得到的实验数据如下表所示，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为______V。分析数据得出结论：电阻不变时，电流与电压成______； 序号 电压 电流 1 1.0 0.2 2 1.5 0.30 3 0.40 （4）小明在探究电流与电阻的关系时，将5Ω电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为10Ω，应移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为______V，记录此时电流表示数：再将电阻更换为20Ω，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成本实验。从本实验的可行性与安全性考虑，应控制电阻R两端的电压范围为______V（填范围）才能完成实验。 【答案】（1） （2） ①. 断开 ②. 左 （3） ①. 2 ②. 正比 （4） ①. 1.5 ②. 2~3 【解析】 【小问1详解】 电压表并联在定值电阻两端，由图乙可知，电压表连接0~3V的量程，如图所示： 小问2详解】 [1][2]为保护电路，连接电路时，应断开开关，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至到最大阻值处，所以滑动变阻器的滑片P移至左端。 【小问3详解】 [1][2]由图乙可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是2V。由表中数据可知，电压增大几倍，对应的电流增大几倍，可以得到电阻不变时，电流与电压成正比。 【小问4详解】 [1]将5Ω电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A，电压表的示数为UV=I1R1=0.3A×5Ω=1.5V 探究电流与电阻的关系，保持电压不变，将电阻更换为10Ω，应移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为1.5V。 [2]当阻值最大的定值电阻R大和滑动变阻器的全部电阻R滑大接入电路时，电路中的电流最最小，最小电流为 定值电阻两端的最小电压为U小=I小R大=0.1A×20Ω=2V 因为电压表的量程为0~3V，为了保护电压表不被损坏，则定值电阻两端的最大电压为3V，则将阻值最小的定值电阻接入电路时，电路中电流最大，最大电流为 电流值没有超过电流表的量程，且小于滑动变阻器允许通过的最大电流2A，故从实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为2~3V。 五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。 19. 2024年3月22日我国自主研制的全球首款XCA4000起重机完成首吊，顺利将风电的风机吊装到位，如图所示。某次作业中，将质量为的配件吊起，竖直上升至150m高度，用时5min（g取10N/kg）求： （1）配件竖直上升过程的平均速度； （2）配件的重力； （3）配件上升过程中起重机对配件做的功和功率。 【答案】（1）0.5m/s （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 配件竖直上升过程的平均速度 【小问2详解】 配件的重力 【小问3详解】 上升过程中起重机对配件做的功 功率为 20. 某型号的电饭锅的铭牌上标有“220V 1100W” 字样，其简化原理图如图所示。它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S 进行调节，为电热丝。当电饭锅处于高温烧煮挡时，电路的功率为1100W；当电饭锅处于焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。 （1）电饭锅在高温挡时电路中的电流。 （2）电阻丝的阻值。 （3）焖饭、保温10min，电热丝产生的热量。 【答案】（1）5A （2）44Ω （3）264J 【解析】 【小问1详解】 由可知，在电压一定时，电阻越小，电功率越大，由电路图可知，S应接2触点时，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温烧煮挡。 由题意高温烧煮时功率为1100W，电饭锅在高温挡时电路中的电流 【小问2详解】 由得，电阻 【小问3详解】 电饭煲保温时电流 保温电热丝R0消耗的电能 W=I保2R0t=(0.1A)2×44Ω×10×60s=264J 六、综合能力题：本大题共3小题，共19分。 21. 水碓的发明是我国古代劳动人民智慧的结晶，水碓一般设置在溪流江河的岸边，利用水流推动进行工作。水碓的构造有水轮、连接水轮的横轴，横轴上穿着三根短横木（和轴成直角）（如图所示）。水碓工作时，水流冲击使水轮转动，短横木转动时碰到碓捎的末端，把它压飞，短横木转了过去，翘起的碓头就落下来，一起一落地舂米。 （1）水碓利用了杠杆原理，其中碓捎的部分属于______（选填“省力”或“费力”）杠杆； （2）碓头的石杵落下是受到______力的作用效果，落下过程中石杵的重力势能______；（选填“变大”“变小”或“不变”） （3）水碓在工作时，通过水流推动水轮转动，对水轮做功，水流具有______能，在此过程中，能量发生了______（选填“转移”或“转化”）； （4）若要提高水碓的工作效率，你的建议是______。 【答案】（1）费力 （2） ①. 重 ②. 变小 （3） ①. 动 ②. 转移 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 根据图中的杠杆可知，碓捎的部分在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 【小问2详解】 [1][2]力可以改变物体的运动状态，碓头的石杵落下是受到重力的作用效果。石杵落下过程中，质量不变，高度变小，所以重力势能变小。 【小问3详解】 [1][2]水碓在工作时，通过水流推动水轮转动，所以水流具有动能，在此过程中，水流的动能转移为水轮的动能，能量发生了转移。 【小问4详解】 若要提高水碓的工作效率，可以减小额外功，建议：减小摩擦力。 22. 小明发现太阳能热水器的玻璃管都是黑色的，物体的吸热本领与颜色有关吗？为了探究这个问题，小明找来两个完全相同的透明塑料瓶，外壁均匀涂上相同厚度的黑白涂层，分别装入适量的水后置于太阳光下，如图所示。每隔3min测一次瓶中水的温度，测得数据如下表所示： 日照时间/min 0 3 6 9 12 16 18 21 24 27 30 白色瓶水温/℃ 23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30 黑色瓶水温/℃ 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 （1）两个相同的瓶内应装入质量和______相同的水。 （2）太阳光照射到瓶子上，瓶内的水变热，这是通过______的方式改变内能。 （3）小明通过观察______来比较水吸收热量的多少。 （4）通过对上述数据的分析，可初步得出结论：______。 （5）若黑色瓶中水的体积为，其从初温升至30℃吸收的热量是______J。[，] （6）本次实验的结论在实际生活中的应用非常广泛，请你列举一例：______。 【答案】（1）初温 （2）热传递 （3）水温升高的多少 （4）其他条件一定时，黑色瓶的吸热本领比白色瓶强 （5）5.88×103 （6）见解析 【解析】 【小问1详解】 在探究物体的吸热本领与颜色的关系时，要采用控制变量法，除了瓶子的颜色不同外，其他因素都要相同，所以两个相同的瓶内应装入质量和初温相同的水。 【小问2详解】 太阳光照射到瓶子上，瓶内的水变热，是因为太阳的热量传递给了瓶子和水，这是通过热传递的方式改变内能。 【小问3详解】 由于相同的瓶子，相同的时间内，吸收的热量相同，而水的质量也相同，根据Q = cmΔt，水的比热容c和质量m相同，所以可以通过观察水温升高的多少来比较水吸收热量的多少。 【小问4详解】 分析数据可知，在相同的日照时间下，黑色瓶中的水温总是比白色瓶中的水温高，所以可初步得出结论：其他条件一定时，黑色瓶的吸热本领比白色瓶强。 【小问5详解】 已知黑色瓶中水的体积V = 2×10-4m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，根据可得水的质量 水的初温为23℃，末温为30℃，温度变化量 吸收的热量 【小问6详解】 本次实验结论是黑色物体比白色物体吸热本领强，在实际生活中的应用有：冬天人们穿黑色衣服比穿白色衣服暖和。 23. 阅读短文，回答问题 刀片式磷酸铁锂电池 我国新能源汽车电池技术全球领先，目前我国新能源汽车所用电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。“刀片电池”是我国新一代磷酸铁锂电池的一个名称，如图所示，刀片电池延续了磷酸铁锂的技术路线，通过改变电芯的形状优化了磷酸铁锂电池的性能。测试结果发现，这款电池在电池的空间利用率、能量密度、电池结构强度、电池轻量化、电池安全性等方面具有更优化的设计，电池的能量密度是指电池平均单位体积或质量所能储存的电能。电池的能量密度一般分质量能量密度和体积能量密度两个维度，如图所示。 电池质量能量密度； 电池体积能量密度。 多片“刀片电池”串联起来就组装成电池组，国内某车型所安装的电池组的相关数据如表所示。 电池组 满电时储存电能 76.8kW·h 体积能量密度 442Wh/L 质量能量密度 170Wh/kg 稳定的放电电压 384V 包含“刀片电池”数量 120片 （1）该电池组在充电过程中主要将电能转化为______能。 （2）从表中数据可知，单片“刀片电池”稳定的放电电压为______V。单片“刀片电池”满电时储存的电能为______kW·h。 （3）若利用充电功率恒为100kW的充电桩对该电池组进行充电，可在0.5h内将该电池组从电量为30%充至80%，此过程中的充电效率是______。 （4）从表中数据可知，这个磷酸铁锂电池的平均密度为______，通常情况下，三元锂电池的平均密度大约是，这就体现了磷酸铁锂电池在______（在下列选项中选填一个序号）方面比三元锂电池具有更优化的设计。 ①空间利用率　②能量密度　③电池结构强度　④电池轻量化　⑤电池安全性 （5）测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试，充满电后，测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶1h，电池组的电量减少了12.5%，已知测试过程中该汽车的能量转化效率为80%，此过程该车牵引力做功的功率是______W。 【答案】（1）化学 （2） ①. 3.2 ②. 0.64 （3）76.8% （4） ①. 2600 ②. ④ （5）7680 【解析】 【小问1详解】 电池组在充电过程中，消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。 【小问2详解】 [1]因为多片“刀片电池”串联起来组成电池组，电池组稳定的放电电压为384V，串联电路中各部分电压之和等于总电压，所以单片“刀片电池”稳定的放电电压为 [2]电池组满电时储存的电能为76.8kW· h，包含120片“刀片电池”，所以单片“刀片电池”满电时储存的电能为 【小问3详解】 充电功率恒为100kW，充电时间为0.5h，则消耗的电能 电池组从电量30%充至80%，则增加的电能为 充电效率 【小问4详解】 [1]由体积能量密度442Wh/L，可得1m3的体积储存的电能为 根据质量能量密度170Wh/kg，可得储存442kW·h电能的质量 所以磷酸铁锂电池的平均密度 [2]因为磷酸铁锂电池的平均密度2600kg/m3小于三元锂电池的平均密度4500~5000kg/m3，所以体现了磷酸铁锂电池在电池轻量化方面比三元锂电池具有更优化的设计。 故选④。 【小问5详解】 电池组满电时储存的电能为76.8kW·h，电量减少了12.5%，则消耗的电能 汽车的能量转化效率为80%，牵引力做功 该车牵引力做功的功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 清远市2024-2025学年度第一学期期末学业质量监测 九年级物理试题 说明：1．全卷共8页，满分为100分，考试用时为80分钟。 2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号。姓名、考场号、座位号，用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。 3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦十停后，再选涂其他答案，答案不能答在试题上。 4．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答．答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案．然后再写上新的答案：不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 5．考生务必保持答题卡的整洁．考试结束时，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 【运动主题】：运动享健康，小明参加校动会100m比赛项目，根据此情景，完成下列小题。 1. 如图所示，一条跑道的宽度大约是（　　） A. 0.25m B. 1.25m C. 2.50m D. 3.00m 2. 小明在这个项目中得了冠军，此过程他比同组选手（　　） A. 做功多 B. 功率大 C. 效率高 D. 速度快 3. 冲过终点后，小明换下跑鞋，发现跑鞋的鞋底是热的，从能量转换的角度看，与下列情景相同的是（　　） A. 热水暖手 B. 烤火暖手 C. 搓手取暖 D. 呵气暖手 4. 下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（　　） A. 投出篮球后，篮球在空中飞行 B. 背着书包在水平地面上行走 C. 将掉在地上的树叶捡起来 D. 举着哑铃不动 5. 如图是2024年10月30日神舟十九号发射加速升空的情景，神舟十九号上的宇航员（　　） A. 动能不变 B. 重力势能不变 C. 机械能不变 D. 机械能增大 6. 清远市飞来湖是清远环城水系的重要组成部分，水能较好地调节气候，是因为水的（　　） A. 内能较大 B. 比热容较大 C. 密度较小 D. 粘性较小 7. 如图是电动公交车关门电路图，公交车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶，下面符合题要求的电路是（　　） A. B. C. D. 二、填空题：共7小题，每小题3分，共21分，请将正确答案填写在答题卡对应的横线上。 8. 在探索微小粒子的历程中，科学家发现原子是可分的。如图所示，A是______；B是______；A中带正电的微粒是______。（均填微粒的名称） 9. 如图甲是一种可以调节音量的电位器结构示意图，滑杆e端相当于乙图滑动变阻器______端（选填“1”“2”“3”），将该电位器的铜片B和铜片C接入电路中，则滑杆e逆时针转动时，电位器接入电路的电阻______，通过电位器的电流______，从而调节音量。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”） 10. 家里的照明灯与电视机是______联的，开关与它控制的灯是______联的。某电阻丝的阻值为20Ω，通过它的电流为0.1A，通电时间为1min，则该电阻丝产生的热量是______J。（阻值保持不变） 11. 如图甲所示是四冲程汽油机的______冲程示意图，它将______能转化为机械能，与它原理相同的是______（选填“乙”或“丙”）图所示的演示实验。 12. 一物体重50N，小明用5N的水平推力推该物体沿水平地面匀速直线前进了5m，这个过程中，物体受到的阻力为______N。小明对物体做的功为______J，重力做功为______J。 13. 如图所示，开关闭合时，电压表V测的是______（选填“”“”或“电源”）两端电压，测的是______（选填“”“”或“电源”）两端电压；通过两灯的电流______（选填“大于”“等于”或“小于”）。 14. 小灯泡L的额定电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示。由图像可知，小灯泡的额定电流是______A，小灯泡的额定功率是______W。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中，电路的总电流是______A。 三、作图题：本题3小题，共7分。 15. 按要求作图： （1）如图所示，小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，请画出绕线的方法。 （2）如图所示，根据电路图，用笔画线代替导线连接实物图。 （3）如图所示，根据实物图在方框里画出对应的电路图。 四、实验题：本大题共3小题，每空1分，共19分。 16. 按要求填空： （1）如图甲中木块的长度为______cm，图乙中物体A重力为______N。 （2）如图中电流表的读数为______A。 （3）小明家11月底的电能表的示数如图所示，为______kW·h，12月底，小明家电能表的示数为91.6kW·h，小明家12月用了______度电，每度电0.8元，则12月需缴电费______元。 17. 小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 2.0 0.2 1.0 0.6 66.7% 3 2.0 0.3 1.0 0.9 66.7% 4 3.0 0.3 1.4 0.9 71.4% 5 4.0 0.3 1.8 0.9 （1）利用甲图的滑轮组进行实验，要测量绳子自由端所受的拉力，应在弹簧测力计______（选填“保持静止”或“匀速上升”）时读数； （2）表中的实验数据是利用______（选填“甲”或“乙”）图所示的滑轮组测得的：第5次实验测得的滑轮组机械效率是______（保留一位小数）； （3）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度______，与所提升物体的重力大小______；（均选填“有关”或“无关”） （4）采用甲滑轮组进行实验，若弹簧测力计没有竖直向上拉，测得的机械效率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 18. 如图所示，小明探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（分别为5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（20Ω，2A）、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线帮小明将图甲中的实物图连接完整________； （2）连接电路时，开关应处于______状态，并将滑动变阻器滑片P移到最______（选填“左”或“右”端）； （3）小明探究电流与电压的关系时，得到的实验数据如下表所示，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为______V。分析数据得出结论：电阻不变时，电流与电压成______； 序号 电压 电流 1 1.0 0.2 2 1.5 0.30 3 0.40 （4）小明在探究电流与电阻的关系时，将5Ω电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为10Ω，应移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为______V，记录此时电流表示数：再将电阻更换为20Ω，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成本实验。从本实验的可行性与安全性考虑，应控制电阻R两端的电压范围为______V（填范围）才能完成实验。 五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。 19. 2024年3月22日我国自主研制的全球首款XCA4000起重机完成首吊，顺利将风电的风机吊装到位，如图所示。某次作业中，将质量为的配件吊起，竖直上升至150m高度，用时5min（g取10N/kg）求： （1）配件竖直上升过程的平均速度； （2）配件的重力； （3）配件上升过程中起重机对配件做的功和功率。 20. 某型号的电饭锅的铭牌上标有“220V 1100W” 字样，其简化原理图如图所示。它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S 进行调节，为电热丝。当电饭锅处于高温烧煮挡时，电路的功率为1100W；当电饭锅处于焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。 （1）电饭锅在高温挡时电路中的电流。 （2）电阻丝阻值。 （3）焖饭、保温10min，电热丝产生的热量。 六、综合能力题：本大题共3小题，共19分。 21. 水碓的发明是我国古代劳动人民智慧的结晶，水碓一般设置在溪流江河的岸边，利用水流推动进行工作。水碓的构造有水轮、连接水轮的横轴，横轴上穿着三根短横木（和轴成直角）（如图所示）。水碓工作时，水流冲击使水轮转动，短横木转动时碰到碓捎的末端，把它压飞，短横木转了过去，翘起的碓头就落下来，一起一落地舂米。 （1）水碓利用了杠杆原理，其中碓捎的部分属于______（选填“省力”或“费力”）杠杆； （2）碓头的石杵落下是受到______力的作用效果，落下过程中石杵的重力势能______；（选填“变大”“变小”或“不变”） （3）水碓工作时，通过水流推动水轮转动，对水轮做功，水流具有______能，在此过程中，能量发生了______（选填“转移”或“转化”）； （4）若要提高水碓的工作效率，你的建议是______。 22. 小明发现太阳能热水器的玻璃管都是黑色的，物体的吸热本领与颜色有关吗？为了探究这个问题，小明找来两个完全相同的透明塑料瓶，外壁均匀涂上相同厚度的黑白涂层，分别装入适量的水后置于太阳光下，如图所示。每隔3min测一次瓶中水的温度，测得数据如下表所示： 日照时间/min 0 3 6 9 12 16 18 21 24 27 30 白色瓶水温/℃ 23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30 黑色瓶水温/℃ 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 （1）两个相同的瓶内应装入质量和______相同的水。 （2）太阳光照射到瓶子上，瓶内的水变热，这是通过______的方式改变内能。 （3）小明通过观察______来比较水吸收热量的多少。 （4）通过对上述数据的分析，可初步得出结论：______。 （5）若黑色瓶中水体积为，其从初温升至30℃吸收的热量是______J。[，] （6）本次实验的结论在实际生活中的应用非常广泛，请你列举一例：______。 23. 阅读短文，回答问题 刀片式磷酸铁锂电池 我国新能源汽车电池技术全球领先，目前我国新能源汽车所用电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。“刀片电池”是我国新一代磷酸铁锂电池的一个名称，如图所示，刀片电池延续了磷酸铁锂的技术路线，通过改变电芯的形状优化了磷酸铁锂电池的性能。测试结果发现，这款电池在电池的空间利用率、能量密度、电池结构强度、电池轻量化、电池安全性等方面具有更优化的设计，电池的能量密度是指电池平均单位体积或质量所能储存的电能。电池的能量密度一般分质量能量密度和体积能量密度两个维度，如图所示。 电池质量能量密度； 电池体积能量密度。 多片“刀片电池”串联起来就组装成电池组，国内某车型所安装的电池组的相关数据如表所示。 电池组 满电时储存的电能 76.8kW·h 体积能量密度 442Wh/L 质量能量密度 170Wh/kg 稳定放电电压 384V 包含“刀片电池”数量 120片 （1）该电池组在充电过程中主要将电能转化为______能。 （2）从表中数据可知，单片“刀片电池”稳定的放电电压为______V。单片“刀片电池”满电时储存的电能为______kW·h。 （3）若利用充电功率恒为100kW的充电桩对该电池组进行充电，可在0.5h内将该电池组从电量为30%充至80%，此过程中的充电效率是______。 （4）从表中数据可知，这个磷酸铁锂电池平均密度为______，通常情况下，三元锂电池的平均密度大约是，这就体现了磷酸铁锂电池在______（在下列选项中选填一个序号）方面比三元锂电池具有更优化的设计。 ①空间利用率　②能量密度　③电池结构强度　④电池轻量化　⑤电池安全性 （5）测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试，充满电后，测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶1h，电池组的电量减少了12.5%，已知测试过程中该汽车的能量转化效率为80%，此过程该车牵引力做功的功率是______W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$