湖南省长沙市中雅培粹学校2024-2025学年九年级下学期新苗杯初赛物理试卷

试卷第 1页，共 6页 2025 年物理创新素养大赛九年级试题 时量：90分钟 分值：150分 一、单项选择题（共 6 小题，每题只有一个答案正确，每题 3 分，共 18 分） 1．关于热现象，以下说法错误的是（ ） A．检查口腔前，将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了防止水蒸气液化 B．水烧开时， 离壶嘴较远的地方“白气”较浓， 这是汽化现象 C．生长在沙漠中的仙人掌， 叶子呈针状是为减慢水的蒸发 D．寒冷的北方， 不用水银温度计是因为水银的凝固点较高 2．用照相机拍摄人物照片时（ ） A．人立在镜头的一倍焦距之内 B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内 C．人离镜头越近，得到的照片越小 D．人必须立在两倍焦距之外 3．在弹簧测力计的测量范围内，弹簧测力计下面挂一个钩码时长度为 6cm，挂 2个相同的钩码时长 度为 7cm，则挂 4个相同的钩码时，弹簧测力计的伸长量是（ ） A．8 cm B．7 cm C．9 cm D．4 cm 4．如图所示，甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为 1G 和 2G 的 两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力 1 2F F ，两装置的机械效率 分别为 1 和 2 ，（不计绳重和一切摩擦），则下列选项正确的是（ ） A． 1 2G G 1 2  B． 1 2G G 1 2  C． 1 2G G 1 2  D． 1 2G G 1 2  5．一个薄壁的瓶子内装满某种液体，已知液体的质量为 m，小明同学想测出液体的密度，他用刻度 尺测得瓶子高度为 L，瓶底的面积为 S，然后倒出部分液体（约小半瓶，正立时近弯处），测出液面 高度 L1，然后堵住瓶口，将瓶倒置，测出液面高度 L2，则液体的密度为（ ） A． 1 2( ) m S L L L  B． 2 1( ) m S L L C． 1 2( ) m S L L L  D． 2 1( ) m S L L 6．声音在金属中的传播速度比在空气中大。已知声音在空气中传播距离 s和在某金属管道内传播同 样距离所需时间之差为 t，且已知声音在空气中的传播速度为 v，则声音在该金属管道内的传播速度 是（ ） A． sv s vt B． sv vt s C． s vt v s       D． s vt t s       试卷第 2页，共 6页 二、多项选择题（共 4 小题，有多个答案正确，全对得 3 分，部分对得 2 分，共 12 分） 7．规格相同的甲、乙两容器中分别装有 3kg和 2kg的纯净 水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示 的水温与加热时间的关系图。下列说法正确的是（ ） A．甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为 1∶1。 B．甲杯液体每分钟吸收的热量为 2.52×105J C．加热相同的时间，甲、乙两杯液体升高的温度之比为 3∶2 D．将甲、乙两容器中的液体从 20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 2∶3 8．图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电铃报警：气敏电阻 1R的阻 值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ） A．电磁铁通电后，线圈上端为 S极 B． 1R的阻值随尾气浓度的增大而增大 C．检测时保持 2R 滑片位置不变，当尾气浓度变大时， 1R两端电压变大 D．为使尾气浓度更低时报警，应将 2R 滑片适当上移 9．如图所示，同种元件的参数均相等，能利用滑动变阻器调节电灯亮度的电路是（ ） A． B． C． D． 10．有一个点光源 S，放在平面镜 MN前，若镜 MN不动，光源 S以速度 2m/s沿与镜面成 60°角的 方向向右匀速直线运动，如图所示，则光源 S在镜中的像 S1将（ ） A．以速度 2m/s斜向左下运动 B．以速度 4m/s沿 SO直线方向向右平移 C．以速度 2m/s沿垂直于 SO方向向下平移 D．在 S上看到的像沿 S1S方向以速度 2 3m / s向 S靠近 三、填空题（本题共 8 小题，每空 3 分，共 45 分） 11．如图甲所示，铅笔的长度是_________cm；如图乙所示，温度计的示数是_________℃。 试卷第 3页，共 6页 12．图为神舟十七号载人飞船返回舱返回地球前的照片。该火箭选用液氢作 燃料，是因为液氢具有较大的___________。液氢在燃烧时，是将___________ 能转化为内能，推动火箭前进。 13．节日小彩灯的工作电压是 4.8V，要接在 220V的电路中，为保证灯泡使 用安全，至少要串联连接_________个这种小灯泡。 14．小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压，排出里边的空气，用力很难将它们拉开，说 明吸盘外部大气压强_________（选填“大于”或“小于”）吸盘内部气压，小雅想要将两吸盘分开，请 你为小雅提供一条可行建议：____________________________________。 15．用两个相同的足够大的水平力 F将 108个完全相同的长方体木块夹在两个相同的竖直木板之间， 所有木块都如图所示保持静止状态，木块从左至右编号依 次为 1、2、3…106、107、108，每个木块的重量均为 1N， 编号 106号木块对编号 107号木块摩擦力的方向为 _________，摩擦力的大小为_________N。 16．如图所示的电路中，电源电压恒定， 1R、 2R 是定值电阻， 3R是滑动变阻器。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P由 a 端移到 b端的过程中，图乙中 AB段表示电压表 1V随电流变 化关系，BC段表示电压表 2V 随电流变化关系，滑动变阻器 3R 最大阻值为_________Ω，电源电压为_________V。 17．如图所示的电路，a、b两点间的等效电阻为 _________Ω，当在 a、b端加上 8V的恒定电压时， 把电压表接在 c、d两点间时的示数为_________V。 18．如图甲所示，A、B是质量分布均匀的正方体，沿水平方向从该模型上方切去一定高度，该模型 剩余部分对地面的压强 p随切去高度 h变化的图像如图乙所示。则 B物体的重力是_________N；A、 B物体的密度之比为_________。 试卷第 4页，共 6页 四、探究题（本题共 2 小题，共 36 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位。） 19．小明用伏安法测量小灯泡的电阻，待测小灯泡 L1的额定电压为 2.5V。 （1）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，读数为 _________V。要测量灯泡正常工作时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向_________（填 A或 B）端移动； （2）移动滑片，记下多组数据，并且绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时的电阻为_________ （结果保留一位小数）Ω，测量小灯泡的电阻时，_________（填“需要”或“不需要”）多次测量求平 均值；原因是___________________________。 （3）完成上述实验后，小明又设计了一种方案，也测出了 Rx的电阻值，电路图如图丁所示。R0为 阻值已知的定值电阻，电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下： ①闭合 S、断开 S1，用电压表测出待测电阻 Rx两端的电压为 U1； ②___________________________，用电压表测出电源的电压 U； ③请写出用测量值 U、U1及 R0来表示 Rx的表达式：Rx＝__________________。 20．小明和小丽测量鹅卵石的密度： （1）小明的测量方法如图，其步骤： ①在测鹅卵石的质量时，他将天平放在水平台面上，再将游码调到“0”刻度线处，发现指针停在如图 甲所示的位置。要使天平平衡，应将平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调，调好天平后，他 进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图乙所示，可以读出鹅卵石的质量； ②在量筒内注入 30mL的水，将系上细线的鹅卵石没入水中，水面位置如图丙所示，鹅卵石的体积 为_________ 3cm ； ③鹅卵石的密度为_________ 3kg / m ； 试卷第 5页，共 6页 （2）小丽的测量方法如图 B所示，其步骤： a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的 高度 1h ； b.将鹅卵石放在塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度 2h ； c.用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块 露出水面的高度 3h 。 ①鹅卵石密度的表达式为ρ  _________。 ②若在进行测量步骤 c时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ'，则 ρ'_________ρ。 四计算题（本题共 4 小题，共 39 分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤．只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 21．（9分）“闯黄灯”已成为引发路口交通事故的主因之一。如图所示的十字路口，该路段交通信号 灯红灯亮之前，会有 3s亮黄灯的时间。某时刻，小车以 18km/h的速度沿着中心线行驶到停止线时 交通灯恰好变为黄灯，此时人行道的红绿灯也在 3s后变成绿灯，行人以 1.2m/s的速度过马路。已知 马路宽 7.2m，停止线到斑马线的距离 s=28m，小车的尺寸为：长度 L=4.8m，宽度 d=2.2m。求： （1）行人通过人行横道的时间； （2）若车闯黄灯，是否会撞到行人； （3）若人行道处有一长为 2m的美团外卖摩托车以 2m/s 的速度横过马路，则小车速度在什么范围不会撞到摩托车。 （不计摩托车宽度，保留一位小数） 22．（10分）如图所示，甲为实心圆柱体，底面积为 210cm ，高为 18cm，质量为 540g，乙与甲完全 相同。甲置于水平地面，将细绳一端系于甲上表面的中央，另一端竖直拉着轻质杠杆的 M端；将乙 悬挂在杠杆的 N端，并放入底面积为 240cm 的薄壁圆柱形容器中，且容器质量为 60g；现将体积为 3700cm 的水注入容器，此时水的深度为 20cm，杠杆在水平位置平衡，已知 21MO ON ∶ ∶，g取 10N/kg。 （1）求圆柱体甲的密度； （2）求圆柱体乙所受到的浮力； （3）现向薄容器中缓慢加入一定质量的水（水未溢出），使甲 对水平地面的压强变化了 400Pa，求圆柱形容器对水平地面的 压强。 试卷第 6页，共 6页 23．（10分）如图甲所示，在容器底部固定一个轻质弹簧，在弹簧上端连有一边长为 0.1m的实心正 方体物块 A，当容器中水的深度为 20cm时，物块 A有 3 5 的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸 长状态（已知水的密度为 1.0×103kg/m3，g取10N / kg）求： （1）物块 A受到的浮力； （2）物块 A的密度； （3）往容器中缓慢加水（水未溢出）至物块 A恰好浸没时水面升高的高度（整个过程弹簧受到的拉 力跟弹簧的伸长量的关系如图乙所示）。 24．（10分）如图，电路中电源电压可调，定值电阻 0 20R  ， 1L 和 2L 为额定功率不同、额定电流 均为 0.4A的小灯泡（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器 R的铭牌上标有“ 40Ω1A ”字样，电 流表量程 0~0.6A。 （1）只闭合开关 0S ，电源电压 15VU 时，电流表的示数为 0.3A，求此时滑动变阻器接入电路的阻 值； （2）保持（1）中开关状态和电源电压不变，在电路安全的情况下，调节滑动变阻器，求定值电阻 0R 的功率变化范围； （3）调节电源电压为 1U ，只闭合开关 1S ，调节滑动变阻器，灯 1L 的功率为 1.6W时正常发光，最 小功率为 0.4W；再调节电源电压为 2U ，只闭合开关 2S ，调节滑动变阻器，灯 2L 的最大功率为 1.6W， 最小功率为 0.4W。（调节滑动变阻器时电路安全）求： 1U 、 2U 。 1 参考答案及评分标准 一、选择题（本题共 10 小题，其中 1～6 小题中有一个答案是正确，一个 3分，7～10 有多个答案是正确的，全对得 3分，部分对每得 2分，共 30 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D A A A CD AD BD AD 二、（本题共 8小题，每空 3分，共 45 分） 11、__8.50__ __34__ 12、__热值__ __化学__ 13、__46__ 14、__大于__ __在吸盘上扎一个小孔__ 15、__竖直向下__ __52__ 16、__40__ __12__ 17、__2__ __0.5__ 18、__5__ __2∶1__ 三、探究题（本题共 2小题，共 36 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位。） 19、（1）__1.80__ __B__ （2）__8.3__ __不需要__ __灯泡电阻受温度影响，求平均值没意义__ （3）__闭合开关 S、S1__ __ 1 0 1 U R U U __ 20、__左__ __8__ __2.8×10 3 __ __ 1 2 3 2 h h ρ h h    水 __ __＞__ 四、（本题共 4小题，共 39 分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只 写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 21．(9 分）答案：（1）6s （2）会 （3）小于 4.8m/s 或大于 8.9m/s 不会撞上 【详解】（1）马路宽 7.2m，行人以 1.2m/s 的速度过马路，行人通过人行横道的时间为 7.2m 6s 1.2m/s s t v   路 人 ···（3分） （2）小车的速度为 v 车=18km/h=5m/s 若车闯黄灯，当到达人行横道时的时间为 28m 5.6s 5m/s st v    车 车 行人需绿灯亮时才能过马路，车到达人行道时，人步行的距离 1.2m/s (5.6s 3s) 3.12ms v t    人 人 人 此时车头右侧距离行人等绿灯的路边的距离为 3.6ms 右 ，车头左侧距离路边的距离 (3.6m 2.2m) 1.4ms   左 ···（3分） 人所处位置1.4m 3.12m 3.6m  行人恰好在车头前，因此会撞到行人···（3分） 班 级 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ 姓 名 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ 考 号 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ 密 封 线 内 不 要 答 题 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ 2 （3）由题意知，取两种极端的情况，当小车的车头刚好撞上摩托车的车尾，由于运动 时间相等可得 3s s s v v  车 摩托车 车 摩托车 代入数据可得 1 7.2m 2m28m 23s 2m/sv     车 解得 s4. m/8v 车 ，即小车的速度小于 4.8m/s 不会撞上摩托车； 当摩托车的车头刚好撞上小车的车尾，则有 1 7.2m-2.2m28m+4.8m 23s 2m/sv     车 解得 8.9m/sv  车 ，即小车的速度大于 8.9m/s 不会撞上摩托车。 综上分析可知，小车的速度小于 4.8m/s 或大于 8.9m/s 时不会撞上摩托车。···（3分） 22．(10 分）答案：（1） 33g/cm （2）1N （3） 2950Pa 【详解】解：（1）圆柱体甲的体积为 2 310cm 18cm=180cmV Sh   则圆柱体甲的密度为 3 3 540g 3g/cm 180cm m V     ···（3分） （2）圆柱体乙排开水的体积为 2 3 340cm 20cm-700cm 100cmV S h V    水 水排 容 则圆柱体乙所受到浮力 3 3 6 31 10 kg / m 10N / kg 100 10 m 1NF gV       浮 水 排 ···（3分） （3）甲对水平地面的压强变化了 400Pa，则 M点受到的拉力变化量为 4 2400Pa 10 10 m 0.4NMF pS        根据杠杆平衡条件，则有 M NF OM F ON     则 N点受到的拉力变化量为 20.4N 0.8N 1 M N F OMF ON        则乙增加的浮力为 0.8N。则增加的V排 为 5 3 3 3 3 0.8N 8 10 m 80cm 1 10 kg / m 10N / kg F V g         浮 排 水 则水位变化量为 3 2 80cm 8cm 10cm V h S     排 原来圆柱体乙浸入水中的深度为 3 0 2 100cm 10cm 10cm V h S   排 因为 0 10cm+8cm=18cmh h   所以此时圆柱体乙恰好全部浸没。深度为 ' 20cm+8cm=28cm 0.28mh  水 ···（2分） 3 则水对容器底的压力为 ' 3 3 4 21 10 kg / m 10N / kg 0.28m 40 10 m 11.2NF p S gh S         水 水 水容 容 0 0 4 2 11.2N+0.06kg 10N / kg 2950Pa 40 10 m F GFp S S         水 容 容 容 ···（2分） 23．(10 分）（1）4N （2）0.4×10 3 kg/m 3 （3）12cm 【详解】（1）边长为 0.1m 的实心正方体物块 A的体积  3 30.1m 0.001mV   物块 A有 3 5 的体积露出水面，则物块 A受到的浮力 3 3 331 10 / m 10N / 1 0.001m 4N 5 F gV kg kg             浮 水 排 ···（3分） （2）此时弹簧恰好处于自然伸长状态，则物块 A不受弹簧的拉力，处于自然漂浮状态， 由沉浮条件可知，物块 A受到的浮力等于重力，则物块 A的密度 3 3A A A 3 A 4N 0.4 10 / m 10N / 0.001m Fm G kg V gV gV kg         浮 ···（3分） （3）物块 A恰好浸没时受到的浮力 3 3 3 1 1 1 10 / m 10N / 0.001m 10NF gV gV kg kg       浮 水 水排 则弹簧受到的拉力等于物块 A受到的增大的浮力 1Δ 10N 4N 6NF F F F     拉 浮 浮 由乙图可知，弹簧受到的拉力为 6N时，弹簧伸长 6cm，则水面升高的高度 36 0.1m 12 5 h cm cm    ···（4分） 24．(10 分）（1）30；（2）1.25～7.2W；（3）10V，8V 【详解】解：（1）只闭合 0S 时，变阻器 R 与 0R 串联，总电阻为 15V 50 0.3A UR I     总 则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 0 50 20 30R R R       总 ···（3分） （2）只闭合 0S 时，仍为 R与 0R 串联，当变阻器阻值调到最大时，电路中电流最小为 0 15V 0.25A 40 20 UI R R      小 大 则定值电阻 0R 的最小功率为 2 2 00 (0.25A) 20Ω 1.25WP I R   小 小 电流表量程 0~0.6A，分析可知该电路最大电流 0.6AI 大 ，则定值电阻 0R 的最大功率为 2 2 00 (0.6A) 20 7.2WP I R    小大 所以 0R 的功率变化范围 1.25～7.2W。···（3分） 4 （3）只闭合 1S 时，R与 1L 串联， 1L 额定功率为 1.6W，额定电流为 0.4A； 1L 功率为 0.4W 时，滑动变阻器接入阻值最大为 40。 1L 电阻为  1 22 1.6W 10Ω 0.4A P R I   额 额 则最小电流为 11 1 0.4W 0.2A 10 P I R     小 小 则此时电源电压 1U 为  1 11 0.2A (10Ω 40Ω) 10VU I R R     小 大 ···（2分） 只闭合 2S 时，R 与 2L 串联，因 L1和 L2为额定功率不同、额定电流均为 0.4A 的小灯泡， 因此两个灯泡的电阻不同。当 2L 功率为 1.6W 时，L2不能正常工作，则此时通过的电流 应小于 0.4A。要使 L2的功率最大，则变阻器阻值为 0，根据 2U P R  ，电源电压 2U 为 2 2 22 1.6WU P R R  大 ① 2L 功率为 0.4W 时，滑动变阻器接入阻值最大为 40，电源 电压 2U 为      22 2 2 22 2 2 0.4W 40Ω P U I R R R R R R R      小 小 大 大 ② 由①②式，解得： 2 8VU  。···（2分）