精品解析：2025年广东省深圳市福田外国语学校中考三模物理试题

2024-2025学年第二学期九年级物理试卷 说明： 答题前，务必用黑色字迹的签字笔将自己的姓名、学号等填写在答题卷规定的位置上。选择题用2B铅笔作答，填涂时要将选中项框内涂黑、涂满。修改时须用橡皮将原作答擦除干净，再重新作答。主观题用黑色字迹的签字笔作答；答题字迹不可压在黑色框线上，更不可写在框线外。考试结束后，不要将试卷、草稿纸或其它物品夹在答题卡中。 1.考生必须在答题卷上按规定作答：凡在试卷、草稿纸上作答的，其答案一律无效。 2.全卷共8页，满分63分。考试时间与化学合卷共100分钟。 三、选择题（6小题，每小题2分，共12分，只有一项符合题意。） 主题一物理与日常生活 2024年9月，第五届深圳国际人工智能展在深圳会展中心成功举行，展会集中展示了众多创新成果。请完成下列各题。 1. 如图是一款外形傲娇的遛狗机器人，配备了麦克风、扬声器、LCD触控屏、高清摄像头，还可选配Wi-Fi和蓝牙组件。下列说法正确的是（　　） A. 麦克风的工作原理和电动机相同 B. 扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用 C. Wi-Fi和蓝牙传递信号的速度大约相同，约为340m/s D. LCD触控屏主要原件使用发光二极管，应用的是超导体材料，所以功耗小 2. 如图所示，家用服务机器人是伴随着人工智能而出现的一种人机信息交互特种机器人，下列说法正确的是（　　） A. 机器人发出的声音不是由振动产生的 B. 机器人与人的对话交流，利用了声音可以传递信息 C. 机器人能区分不同小朋友的声音是因为他们的音调不同 D. 机器人移动时，可利用次声波和紫外线测距来避开障碍物 3. 如图是一款5G警用巡逻机器人，它装有5个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻，它能拍摄出周围0.5m到5m内的景物，下列说法正确的是（　　） A. 摄像头拍摄到的是倒立、缩小的虚像 B. 在拍摄时，人到摄像头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间 C. 当被拍摄的人远离摄像头时，人经摄像头成的像会变小 D. 镜头相当于凸透镜，焦距可能为0.5m 4. 送餐机器人在20s内“手”托5N托盘水平匀速直线移动10m，地面对其摩擦阻力为10N，在此过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 机器人运动的速度是0.5m/s，机器人的托力对托盘做功为50J B. 托盘相对于机器人是静止的 C. 机器人克服摩擦阻力做功的功率为5W D. 机器人和托盘受到的总重力与地面对机器人的支持力是一对平衡力 【答案】1. B 2. B 3. C 4. A 【解析】 【1题详解】 A．麦克风是把声信号转化为电信号，其工作原理是电磁感应现象；而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，二者原理不同，故A错误； B．扬声器工作时，通电线圈在磁场中受到力的作用而运动，带动纸盆振动发声，其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故B正确； C．Wi-Fi和蓝牙都是利用电磁波传递信号，电磁波在真空中的传播速度约为，而不是340m/s，故C错误； D．LCD触控屏主要元件使用的是发光二极管，发光二极管是由半导体材料制成的，不是超导体材料，故D错误。 故选B。 【2题详解】 A．声音是由物体振动产生的，机器人发出的声音也是由振动产生的，故A错误； B．机器人与人的对话交流，人们通过声音获取信息，利用了声音可以传递信息，故B正确； C．不同的人发出声音的音色不同，机器人能区分不同小朋友的声音是因为他们的音色不同，而不是音调不同，故C错误； D．机器人移动时，通常利用超声波来测距避开障碍物，紫外线一般不用于测距，故D错误。 故选B。 【3题详解】 A．摄像头相当于凸透镜，物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，而不是虚像，故A错误； B．在拍摄时，人到摄像头的距离应大于二倍焦距，才能成倒立、缩小的实像，故B错误； C．当被拍摄的人远离摄像头时，物距增大，根据凸透镜成像规律，像距减小，像会变小，故C正确； D．已知能拍摄出周围0.5m到5m内的景物，当物体在二倍焦距以外时成倒立、缩小的实像，则物距的范围是 利用，应取最小值（保证能涵盖这个范围成像）来确定，即 解得，所以焦距不可能为0.5m，故D错误。 故选C。 【4题详解】 A．机器人运动的速度 托力方向竖直向上，托盘在水平方向移动，托力没有在力的方向上移动距离，所以托力对托盘做功为0，故A错误，符合题意； B．托盘相对于机器人的位置没有发生变化，所以托盘相对于机器人是静止的，故B正确，不符合题意； C．机器人克服摩擦阻力做功 功率 故C正确，不符合题意； D．机器人和托盘受到的总重力与地面对机器人的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力，故D正确，不符合题意。 故选A。 小圳用杯子、指南针、树叶、水及被磁化的缝衣针进行实验，测试发现树叶比缝衣针重，将缝衣针轻放在树叶上，杯子旁边放置一个指南针，指南针指针北极静止时图甲所示，接着多次将树叶轻轻旋转，树叶静止后，观察到树叶尖端总是指向同一个方向，图乙所示。最后将缝衣针从树叶上取下放入水中沉底，图丙所示。请完成下列各题。 5. 以下说法正确的是（　　） A. 缝衣针的质量、体积、密度都比树叶的小 B. 图丙中，树叶受到的浮力比缝衣针受到的浮力小 C. 图乙中，放上缝衣针前后，树叶排开的水的体积分别为V前、V后，V前＝V后 D. 图乙中，树叶和缝衣针排开水的总体积比图丙中树叶和缝衣针排开的水的总体积大 6. 图乙中，对于树叶和缝衣针所制成的“自制指南针”，以下说法正确的是（　　） A. 叶尖指向地磁南极 B. 把缝衣针取走，树叶仍有磁性 C. 缝衣针周围存在磁场和磁感线 D. 若用小磁针的南极靠近缝衣针尖，针尖会受到小磁针的斥力 【答案】5. D 6. D 【解析】 【5题详解】 A．缝衣针沉底，它的密度大于水的密度，树叶漂浮，它的密度小于水的密度，所以，缝衣针的密度比树叶的大，树叶比缝衣针重，所以，缝衣针的质量比树叶小，由图可知，缝衣针体积比树叶小，故A错误； B．图丙中，树叶漂浮，所受浮力等于自身重力，缝衣针下沉，浮力小于自身重力，由于树叶比缝衣针重，所以树叶受到的浮力比缝衣针受到的浮力大，故B错误； C．图乙中，放上缝衣针后，总重力增加，浮力增加，排开水的体积增加，则V前>V后，故C错误； D．乙图中，树叶和缝衣针受到的总浮力等于树叶和缝衣针的重力之和，丙图中缝衣针受到的浮力小于自身重力，树叶漂浮，所受浮力等于自身重力，所以丙图中浮力小于树叶和缝衣针的重力之和，则乙图中总的浮力大于丙图中总的浮力，根据，图乙中树叶和缝衣针排开的水的总体积比图丙中树叶和缝衣针排开的水的总体积大，故D正确。 故选D。 【6题详解】 A．由甲可知，指南针的N极指向北方，由图乙可知，树叶的尖端总是指向同一个方向，即南方，由于地磁场的两极与地理的两极相反，所以叶尖指向地磁北极，故A错误； B．树叶不是磁性材料，把缝衣针取走，树叶没有磁性，故B错误； C．被磁化的缝衣针是磁体，周围存在磁场，但磁感线不是真实的，所以不存在磁感线，故C错误； D．树叶的尖端指向南方，树叶的尖端为磁针的S极。若用小磁针的南极靠近缝衣针尖（树叶的尖端），根据同名磁极相互排斥可知，针尖会受到小磁针的斥力，故D正确。 故选D。 四、非选择题（10小题，共51分） 主题二物理与社会发展 7. 图甲是一部三折叠手机，A、B、C是能折叠在一起的三个屏幕。若手持C屏保持静止，另一手捏屏沿水平方向向左运动，此时屏可视为绕点旋转的杠杆。请在图乙中画出屏受到的动力及其力臂。 【答案】 【解析】 【详解】0点为支点，动力F是水平向左作用于B屏，力臂L为0点到F作用线的垂直距离，如图所示 8. 如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过_________方式使筒内空气温度升高，达到艾绒着火点，这一过程与四冲程柴油机的_________冲程原理相同。 【答案】 ①. 做功 ②. 压缩 【解析】 【详解】[1]封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的。 [2]此过程中是机械能转化为内能，与四冲程柴油机的压缩冲程的能量转化相同。 9. 如图甲为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的______（填写光现象）；此防窥膜贴在手机屏幕上，______（填“能”或“不能”）防止上方的窥视；为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地______（填“增大”或“减小”）超细百叶窗的间距。 【答案】 ①. 光的直线传播 ②. 不能 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的直线传播现象，防窥膜的超细百叶窗结构，使光线只能在特定角度内传播，两侧的光线因直线传播被百叶窗阻挡，无法进入人眼，因此看不清屏幕。 [2]此防窥膜贴在手机屏幕上，不能防止上方的窥视，因为其结构主要针对两侧的光线进行阻挡，上方的光线未被百叶窗结构限制，仍可正常传播，所以无法防止上方的窥视。 [3]为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地减小超细百叶窗的间距，当百叶窗间距减小时，能通过的光线角度范围会进一步缩小，从而使可视范围更小，防窥效果更显著。 10. 在建筑工地上，工人师傅使用一个由两个相同滑轮安装成的滑轮组（如题图甲所示，虚线框内为滑轮组结构）来提升建筑材料。现有一堆质量为21kg的砖块需要提升，工人施加的拉力为80N。通过安装在绳子自由端和砖块处的移动传感器，得到物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，则滑轮组中动滑轮重________N，拉力的功率为________W，该滑轮组的机械效率为________%。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 30 ②. 120 ③. 87.5 【解析】 【详解】[1][2]由滑轮组的特点可知，滑轮组可以省力，但费距离，所以图己中上面的倾斜直线是绳子自由端的s-t图像，而下面的倾斜直线是物体的s-t图像，由图乙可知，t=4s时，绳子自由端移动的距离s=6m 物体上升的高度h=2m 由s=nh可知，承担动滑轮绳子的股数 t=4s时，拉力做的总功 拉力做功的功率 物体的重力 因为不计绳重和摩擦时所以动滑轮的重力 [3]滑轮组的机械效率 主题三物理与科学探究 11. 小华设计了两种实验方案来分别测量a、b两个合金块的密度， 方案1：测量a的密度 把天平放在水平桌面上，游码移到标尺零刻度线处，发现指针静止时如图1所示，则应将平衡螺母向______调节，使天平平衡，当天平平衡时砝码和游码位置如图2所示，a是棱长为2cm的正方体，则a密度是______； 方案2：测量b的密度 ①用电子秤按图3所示步骤进行测量，为了能更准确地测算出b合金块的密度，应选择图3中的甲、______和丁所测数据来完成，算出b合金块的密度为______； ②若仅用图3实验中的乙、丙和丁所测数据，算出b合金块的密度与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】 ①. 右 ②. 8 ③. 乙 ④. 8 ⑤. 偏小 【解析】 【详解】方案1 [1]将托盘天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的零刻度线处。由图甲知道，指针静止时偏左，则应将平衡螺母向右调节使横梁平衡。 [2]由图2知道，a合金块的质量 a合金块的体积 则a合金块的密度 方案2 [3] ①图3实验中取出合金块会带出水，在加水时已做补充，不会影响合金块的体积，则由此造成测得的合金块密度不变，故应选择图3中的甲、乙和丁所测数据来完成。 [4]溢水杯中加入的水质量 溢水杯中加入的水体积 合金块的体积 合金块的密度 ②[5]若选择图3实验中的乙、丙和丁所测数据，从溢水杯中取出合金块，合金块带有一部分水，导致加入水的质量偏大，求出的合金块的体积偏大，则合金块密度偏小。 12. 厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻，具有耐高温的特性。 为测定一个厚膜电阻的阻值大小，小圳设计如下实验。 （1）如图甲所示是正在连接的实物图，此时的一处错误是_____________，图中滑动变阻器的滑片已调至最大阻值处，请画出最后一根导线；_____________ （2）正确连接并操作后，移动滑动变阻器滑片，测量并记录的实验数据如表所示。综合分析表中的实验数据，可知该厚膜电阻的阻值是_______Ω； 实验 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 4.9 0.1 49 2 9.6 0.2 48 3 12 0.24 （3）查阅资料发现：该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷，滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝，两种材料电阻随温度变化图像如图乙所示。保持滑片位置不变，开关闭合一段时间后，电压表示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，记录电压表和电流表示数并绘制图像如图丙，其中面积S1表示电压表示数为U1时厚膜电阻的电功率大小，则此时滑动变阻器的电功率表示为面积__________（选填“S1”、“S2”或“S3”）。 （5）下列实验，不能通过以上实验装置完成的是__________。 A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 C. 测量电阻消耗电功率 【答案】（1） ①. 开关没有断开 ②. （2）49 （3）变小 （4）S3 （5）B 【解析】 【小问1详解】 [1]由图甲可知，在连接电路时，开关没有断开。 [2]由甲图可知变阻器应与厚膜电阻串联，这样变阻器可以调节通过厚膜电阻两端的电压和通过电路的电流，电压表测量厚膜电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流；为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，图甲所示的滑片位于A端，因此应将最后一根导线接入滑动变阻器的B接线柱；如图所示： 【小问2详解】 由欧姆定律可得，第三次实验测得R的阻值 多次测量取平均值可以减小误差，因此该厚膜电阻的阻值是 【小问3详解】 由上图可知，由甲图可知变阻器与厚膜电阻串联，电压表测量厚膜电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大，导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小，相当于定值电阻；保持滑片不变，开关闭合一段时间后，由于温度升高，镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大，而厚膜电阻的阻值受温度的影响不大，则总电阻变大，电源电压不变，则电流变小，即电流表的示数变小；根据欧姆定律可知厚膜电阻两端减小，即电压表示数减小。 【小问4详解】 由图像丙可知，随着滑片的移动，U1变大，则滑片是从A端向B端移动，当滑片移到B端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，滑动变阻器两端的电压为0，则电压表的示数为电源电压，当电压表的示数为U1时，滑动变阻器的电压为U滑=U2－U1，电路的总功率 当面积S1表示电压表示数为U1时厚膜电阻的电功率大小，此时滑动变阻器的电功率 即S3表示此时滑动变阻器的电功率。 【小问5详解】 导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小，相当于定值电阻，电阻大小不能改变，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 主题四物理与工程实践 13. 项目化学习小组听了“曹冲称象”的故事后，利用所学知识制作了一个“浮力秤”模型，可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知透明大筒足够深，其底面积S=0.05m2，小筒的高度H=0.4m，底面积S1=0.02m2，小筒和秤盘的总质量为2kg，小筒筒壁的厚度可忽略不计，假设在整个称量过程中，小筒下表面始终与水面平行。ρ水=1×103kg/m3。求： （1）当秤盘上不放物体时，小筒受到的浮力； （2）如图乙所示，在秤盘上放一物体后，小筒浸入水中的深度h为0.2m，该物体的质量； （3）与浮力秤未放物体时相比，浮力秤达到最大称量时，水对大筒容器底压强的变化量。 【答案】（1）20N （2）2kg （3）1200Pa 【解析】 【小问1详解】 当秤盘上不放物体时，小筒漂浮，浮力等于重力，所以小筒受到的浮力为F浮1=G小筒=mg = 2kg×10N/kg=20N 【小问2详解】 小筒浸入水中的深度h=0.2m，受到的浮力为F浮2=ρ水gV排=1.0×10kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.2m = 40N 根据漂浮时浮力等于重力，则G=mg=F浮2-G小筒，即m×10N/kg=40N-20N=20N 解得m=2kg。 【小问3详解】 浮力秤达到最大称量时，浸入水中的深度h=0.4m，受到的浮力为F浮3=ρ水gV排′=1.0×10kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.4m = 80N 与浮力秤未放物体时相比，增大的浮力ΔF浮=F浮3-F浮1=80N-20N=60N 根据力的作用是相互的，小筒对水增大的压力F=ΔF浮=60N 增大的压强为 14. 小圳准备用家里的煮茶器（图甲）与家人一起品茶。该煮茶器额定电压为220V，原电路中只有加热电阻R0，为实现多挡位加热和保温功能，小圳又找来了两个加热电阻R1和R2，将煮茶器的电路改造为如图乙所示，可以实现三挡工作，已知高温挡的额定功率为1100W，中、低温挡的功率分别是高温挡的50%和30%。求： （1）中温挡的功率； （2）R1的阻值； （3）若在额定电压为220V的电路中只有煮茶器一个用电器工作，且煮茶器处于中温挡工作状态，则图丙所示的电能表在12分钟内转过的圈数。 【答案】（1）550W （2）39.6Ω （3）396r 【解析】 【小问1详解】 由题意得，中温档功率 【小问2详解】 已知高温挡的额定功率为1000W，根据可得R0的阻值 由图可知，煮茶器处于中温挡时，R0、R1串联，根据可得可知此时电路的总电阻 由电阻的串联规律可得R1的阻值为 【小问3详解】 若在额定电压为220伏的电路中只有煮茶器一个用电器工作，且煮茶器处于中温挡工作状态，根据W=Pt可知，消耗的电能 则电能表在12分钟内转过的圈数 15. 如图甲所示是公园里两个绳长不同的秋千，小圳荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。小圳猜想：秋千往返一次的时间是否与绳长有关？ 【证据】小圳用细线系上一个小球模拟秋千，图乙，悬点O到小球重心距离简称摆长，每次让小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变，改变摆长进行探究，记录结果如表所示： 实验次数 摆长L/cm 小球往返摆动十次的总时间t总/s 小球往返摆动一次的时间t/s 1 60.0 15.8 1.58 2 80.0 18.1 1.81 3 100.0 20.0 2.00 【解释】同一小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的________不变，摆长越长，小球往返摆动一次的时间越______（选填“长”或“短”），由此可知，秋千未坐人时（如图甲所示）往返一次的时间与绳长有关。 【交流】 （1）该探究所需的测量工具有刻度尺、秒表和___________； （2）小圳发现小球往返摆动一次的时间不易测准，于是他测出小球往返摆动十次的总时间，再算出往返摆动一次的时间。 ①采用这种方法的目的是__________________________； ②如丙图所示一条纸带厚薄均匀，把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，直至恰好能套进一个圆环中，如图所示，纸带环绕了n圈，则纸带厚度是____________________； （3）小圳联想到杂技演员荡秋千，有时站着，有时坐着，由此猜想，演员改变重心的位置相当于改变了摆长，该演员在秋千上从同一起点由静止往下荡时，坐着比站着往返一次的时间更______（选填“长”或“短”）。温馨提示：杂技动作，请勿模仿。 【答案】 ①. 夹角 ②. 长 ③. 量角器 ④. 减小测量的误差 ⑤. ⑥. 长 【解析】 【详解】[1]实验采用控制变量法，实验时需要控制小球的质量和摆下时的角度相同，改变摆长，故用同一小球由静止释放，保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变。 [2]由表格数据可知，摆长越长，小球往返摆动一次的时间越长。 （1）[3]由表格数据可知，实验需要控制摆下时的角度不变，改变摆长，测量小球往返摆动的时间，故该探究所需的测量工具有量角器、刻度尺和秒表。 （2）[4]由于所测量的时间较短，小于分度值，直接测量时会产生较大的误差，故采用这种方法的目的是减小测量的误差。 [5]由图丙可知，外环直径为D1，铅笔直径为D2，纸带环绕了n圈，则纸带厚度是 （3）[6]演员改变重心的位置相当于改变了摆长，该演员在秋千上从同一起点由静止往下荡时，坐着的重心位置比站着的重心位置更低，即坐着时的摆长更长，摆长越长，往返一次的时间更长，故坐着时往返一次的时间更长。 16. 阅读短文，回答问题。 跨学科实践：设计一氧化碳（CO）浓度安全断路器； 【任务要求】为安全使用煤气，设计一款家用CO浓度安全断路器，当空气中CO达到一定浓度时，拉开闸刀开关，要求自动、快速（相同时间内，拉动闸刀开关移动的距离大）。 【设计实施】 小明所在的项目化学习小组设计了一款用于监测CO浓度的安全断路器模拟电路。其电路图如图甲所示，由控制电路（含电源、气敏电阻、定值电阻、电磁铁E等）和机械传动部分（含闸刀开关、轻质杠杆AB、配重C等）组成，电磁铁E位于C的正上方。当控制电路中的电流超过一定值时，配重C被电磁铁E吸起，杠杆AB绕O点转动，带动轻杆拉开闸刀开关，自动切断电路。已知电源电压U为6V，定值电阻的阻值为，OA与OB的长度之比为1：2。E对C的吸引力与通过控制电路电流I的关系如图乙所示，气敏电阻的阻值与CO浓度的关系如图丙所示。 【交流评价】表格是任务的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 能自动快速切断电路，安全可靠 能自动切断电路 不能切断电路 指标二 有调节结构，调节方便 有调节结构，调节方便 无调节结构，不能调节 （1）关于设计CO浓度安全断路器的实践活动，下列说法正确的是______； A. 若为动力，则AOB是费力杠杆 B. 电磁铁E的上端极性为S极 C. CO浓度增加时，E的磁性变弱 D. 配重C可能是铜材料制成的 （2）电磁铁的电阻和杠杆自重均忽略不计，已知C的重力为，闸刀开关刚好被拉开时所需的力F为，闸刀刚好被拉开时，电磁铁对C的吸引力为______N，定值电阻消耗的电功率为______W，此时一氧化碳浓度是______ （3）使用一段时间后，由于电源电压减小，导致一氧化碳浓度达到（2）中设定值时不能断开闸刀开关。为解决这一问题，小组成员先将定值电阻改为______，然后进行调试：先将气敏电阻换成阻值为______的定值电阻，并在其两端并联一个电压表，调节使得电压表的示数为______V，接着断开开关，再将定值电阻换成气敏电阻； （4）根据“评价表”对（3）中修改后的方案进行评价，你的评价等级是______，依据是______。 【答案】（1）B （2） ①. 2.4 ②. 1.6 ③. 24 （3） ①. 滑动变阻器 ②. 5 ③. 2 （4） ①. 合格 ②. 不能快速切断电路 【解析】 【小问1详解】 A．若为动力，则OB为动力臂，OA为阻力臂，因为OA：：2，动力力臂大于阻力臂为省力杠杆，故A错误； B．由安培定则可知通电螺线管的下端是N极，上端是S极，故B正确； C．根据图像丙CO浓度增加时电阻变小，电路中的总电阻变小，由电流可知，电流变大，E的磁性增强，故C错误； D．配重需要被磁体吸引，因此应选用磁化材料，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]由杠杆的平衡条件得 解得 [2]由图乙可知，此时的电流，定值电阻消耗的电功率为 [3]此时 从图丙可知此时的CO浓度为。 【小问3详解】 [1]使用一段时间后，由于电源电压的减小，当一氧化碳浓度到达（2）中的时，电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，不能吸起配重，为了电流保持不变，由电流，可减小的电阻，由此可知把定值电阻改为滑动变阻器来实现。 [2][3]为了实现在（2）的情况是吸起配重，要保持电路中的电流为，此时先将气敏电阻换成阻值应和的定值电阻，并在其两端并联一个电压表，调节电压表的示数为 确保控制电路中电流能在设定的一氧化碳浓度时，吸其配重。 【小问4详解】 [1][2]根据表格信息可知，评价等级是合格；因为当CO浓度达到设定值时，能自动切断电路，有调节结构，调节方便，但AO小于OB，在配重C移动距离一定时，A端移动距离更小，不能在相同时间内使拉动闸刀开关移动的距离更大，无法快速切断电路。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期九年级物理试卷 说明： 答题前，务必用黑色字迹的签字笔将自己的姓名、学号等填写在答题卷规定的位置上。选择题用2B铅笔作答，填涂时要将选中项框内涂黑、涂满。修改时须用橡皮将原作答擦除干净，再重新作答。主观题用黑色字迹的签字笔作答；答题字迹不可压在黑色框线上，更不可写在框线外。考试结束后，不要将试卷、草稿纸或其它物品夹在答题卡中。 1.考生必须在答题卷上按规定作答：凡在试卷、草稿纸上作答的，其答案一律无效。 2.全卷共8页，满分63分。考试时间与化学合卷共100分钟。 三、选择题（6小题，每小题2分，共12分，只有一项符合题意。） 主题一物理与日常生活 2024年9月，第五届深圳国际人工智能展在深圳会展中心成功举行，展会集中展示了众多创新成果。请完成下列各题。 1. 如图是一款外形傲娇的遛狗机器人，配备了麦克风、扬声器、LCD触控屏、高清摄像头，还可选配Wi-Fi和蓝牙组件。下列说法正确的是（　　） A. 麦克风的工作原理和电动机相同 B. 扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用 C. Wi-Fi和蓝牙传递信号的速度大约相同，约为340m/s D. LCD触控屏主要原件使用发光二极管，应用的是超导体材料，所以功耗小 2. 如图所示，家用服务机器人是伴随着人工智能而出现的一种人机信息交互特种机器人，下列说法正确的是（　　） A. 机器人发出的声音不是由振动产生的 B. 机器人与人的对话交流，利用了声音可以传递信息 C. 机器人能区分不同小朋友的声音是因为他们的音调不同 D. 机器人移动时，可利用次声波和紫外线测距来避开障碍物 3. 如图是一款5G警用巡逻机器人，它装有5个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻，它能拍摄出周围0.5m到5m内的景物，下列说法正确的是（　　） A. 摄像头拍摄到的是倒立、缩小的虚像 B. 在拍摄时，人到摄像头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间 C. 当被拍摄的人远离摄像头时，人经摄像头成的像会变小 D. 镜头相当于凸透镜，焦距可能为0.5m 4. 送餐机器人在20s内“手”托5N托盘水平匀速直线移动10m，地面对其摩擦阻力为10N，在此过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 机器人运动的速度是0.5m/s，机器人的托力对托盘做功为50J B. 托盘相对于机器人是静止的 C. 机器人克服摩擦阻力做功的功率为5W D. 机器人和托盘受到的总重力与地面对机器人的支持力是一对平衡力 小圳用杯子、指南针、树叶、水及被磁化的缝衣针进行实验，测试发现树叶比缝衣针重，将缝衣针轻放在树叶上，杯子旁边放置一个指南针，指南针指针北极静止时图甲所示，接着多次将树叶轻轻旋转，树叶静止后，观察到树叶尖端总是指向同一个方向，图乙所示。最后将缝衣针从树叶上取下放入水中沉底，图丙所示。请完成下列各题。 5. 以下说法正确的是（　　） A. 缝衣针的质量、体积、密度都比树叶的小 B. 图丙中，树叶受到的浮力比缝衣针受到的浮力小 C. 图乙中，放上缝衣针前后，树叶排开的水的体积分别为V前、V后，V前＝V后 D. 图乙中，树叶和缝衣针排开水的总体积比图丙中树叶和缝衣针排开的水的总体积大 6. 图乙中，对于树叶和缝衣针所制成的“自制指南针”，以下说法正确的是（　　） A. 叶尖指向地磁南极 B. 把缝衣针取走，树叶仍有磁性 C. 缝衣针周围存在磁场和磁感线 D. 若用小磁针的南极靠近缝衣针尖，针尖会受到小磁针的斥力 四、非选择题（10小题，共51分） 主题二物理与社会发展 7. 图甲是一部三折叠手机，A、B、C是能折叠在一起的三个屏幕。若手持C屏保持静止，另一手捏屏沿水平方向向左运动，此时屏可视为绕点旋转的杠杆。请在图乙中画出屏受到的动力及其力臂。 8. 如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过_________方式使筒内空气温度升高，达到艾绒着火点，这一过程与四冲程柴油机的_________冲程原理相同。 9. 如图甲为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的______（填写光现象）；此防窥膜贴在手机屏幕上，______（填“能”或“不能”）防止上方的窥视；为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地______（填“增大”或“减小”）超细百叶窗的间距。 10. 在建筑工地上，工人师傅使用一个由两个相同滑轮安装成的滑轮组（如题图甲所示，虚线框内为滑轮组结构）来提升建筑材料。现有一堆质量为21kg的砖块需要提升，工人施加的拉力为80N。通过安装在绳子自由端和砖块处的移动传感器，得到物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，则滑轮组中动滑轮重________N，拉力的功率为________W，该滑轮组的机械效率为________%。（g取10N/kg） 主题三物理与科学探究 11. 小华设计了两种实验方案来分别测量a、b两个合金块的密度， 方案1：测量a的密度 把天平放在水平桌面上，游码移到标尺零刻度线处，发现指针静止时如图1所示，则应将平衡螺母向______调节，使天平平衡，当天平平衡时砝码和游码位置如图2所示，a是棱长为2cm的正方体，则a密度是______； 方案2：测量b的密度 ①用电子秤按图3所示步骤进行测量，为了能更准确地测算出b合金块的密度，应选择图3中的甲、______和丁所测数据来完成，算出b合金块的密度为______； ②若仅用图3实验中的乙、丙和丁所测数据，算出b合金块的密度与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 12. 厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻，具有耐高温的特性。 为测定一个厚膜电阻的阻值大小，小圳设计如下实验。 （1）如图甲所示是正在连接的实物图，此时的一处错误是_____________，图中滑动变阻器的滑片已调至最大阻值处，请画出最后一根导线；_____________ （2）正确连接并操作后，移动滑动变阻器滑片，测量并记录的实验数据如表所示。综合分析表中的实验数据，可知该厚膜电阻的阻值是_______Ω； 实验 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 4.9 0.1 49 2 9.6 0.2 48 3 12 0.24 （3）查阅资料发现：该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷，滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝，两种材料电阻随温度变化图像如图乙所示。保持滑片位置不变，开关闭合一段时间后，电压表示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，记录电压表和电流表示数并绘制图像如图丙，其中面积S1表示电压表示数为U1时厚膜电阻的电功率大小，则此时滑动变阻器的电功率表示为面积__________（选填“S1”、“S2”或“S3”）。 （5）下列实验，不能通过以上实验装置完成的是__________。 A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 C. 测量电阻消耗电功率 主题四物理与工程实践 13. 项目化学习小组听了“曹冲称象”的故事后，利用所学知识制作了一个“浮力秤”模型，可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知透明大筒足够深，其底面积S=0.05m2，小筒的高度H=0.4m，底面积S1=0.02m2，小筒和秤盘的总质量为2kg，小筒筒壁的厚度可忽略不计，假设在整个称量过程中，小筒下表面始终与水面平行。ρ水=1×103kg/m3。求： （1）当秤盘上不放物体时，小筒受到的浮力； （2）如图乙所示，在秤盘上放一物体后，小筒浸入水中的深度h为0.2m，该物体的质量； （3）与浮力秤未放物体时相比，浮力秤达到最大称量时，水对大筒容器底压强的变化量。 14. 小圳准备用家里的煮茶器（图甲）与家人一起品茶。该煮茶器额定电压为220V，原电路中只有加热电阻R0，为实现多挡位加热和保温功能，小圳又找来了两个加热电阻R1和R2，将煮茶器的电路改造为如图乙所示，可以实现三挡工作，已知高温挡的额定功率为1100W，中、低温挡的功率分别是高温挡的50%和30%。求： （1）中温挡的功率； （2）R1的阻值； （3）若在额定电压为220V的电路中只有煮茶器一个用电器工作，且煮茶器处于中温挡工作状态，则图丙所示的电能表在12分钟内转过的圈数。 15. 如图甲所示是公园里两个绳长不同的秋千，小圳荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。小圳猜想：秋千往返一次的时间是否与绳长有关？ 【证据】小圳用细线系上一个小球模拟秋千，图乙，悬点O到小球重心距离简称摆长，每次让小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变，改变摆长进行探究，记录结果如表所示： 实验次数 摆长L/cm 小球往返摆动十次的总时间t总/s 小球往返摆动一次的时间t/s 1 60.0 15.8 1.58 2 80.0 18.1 1.81 3 100.0 20.0 2.00 【解释】同一小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的________不变，摆长越长，小球往返摆动一次的时间越______（选填“长”或“短”），由此可知，秋千未坐人时（如图甲所示）往返一次的时间与绳长有关。 【交流】 （1）该探究所需的测量工具有刻度尺、秒表和___________； （2）小圳发现小球往返摆动一次的时间不易测准，于是他测出小球往返摆动十次的总时间，再算出往返摆动一次的时间。 ①采用这种方法的目的是__________________________； ②如丙图所示一条纸带厚薄均匀，把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，直至恰好能套进一个圆环中，如图所示，纸带环绕了n圈，则纸带厚度是____________________； （3）小圳联想到杂技演员荡秋千，有时站着，有时坐着，由此猜想，演员改变重心的位置相当于改变了摆长，该演员在秋千上从同一起点由静止往下荡时，坐着比站着往返一次的时间更______（选填“长”或“短”）。温馨提示：杂技动作，请勿模仿。 16. 阅读短文，回答问题。 跨学科实践：设计一氧化碳（CO）浓度安全断路器； 【任务要求】为安全使用煤气，设计一款家用CO浓度安全断路器，当空气中CO达到一定浓度时，拉开闸刀开关，要求自动、快速（相同时间内，拉动闸刀开关移动的距离大）。 【设计实施】 小明所在的项目化学习小组设计了一款用于监测CO浓度的安全断路器模拟电路。其电路图如图甲所示，由控制电路（含电源、气敏电阻、定值电阻、电磁铁E等）和机械传动部分（含闸刀开关、轻质杠杆AB、配重C等）组成，电磁铁E位于C的正上方。当控制电路中的电流超过一定值时，配重C被电磁铁E吸起，杠杆AB绕O点转动，带动轻杆拉开闸刀开关，自动切断电路。已知电源电压U为6V，定值电阻的阻值为，OA与OB的长度之比为1：2。E对C的吸引力与通过控制电路电流I的关系如图乙所示，气敏电阻的阻值与CO浓度的关系如图丙所示。 【交流评价】表格是任务的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 能自动快速切断电路，安全可靠 能自动切断电路 不能切断电路 指标二 有调节结构，调节方便 有调节结构，调节方便 无调节结构，不能调节 （1）关于设计CO浓度安全断路器的实践活动，下列说法正确的是______； A. 若为动力，则AOB是费力杠杆 B. 电磁铁E的上端极性为S极 C. CO浓度增加时，E的磁性变弱 D. 配重C可能是铜材料制成的 （2）电磁铁的电阻和杠杆自重均忽略不计，已知C的重力为，闸刀开关刚好被拉开时所需的力F为，闸刀刚好被拉开时，电磁铁对C的吸引力为______N，定值电阻消耗的电功率为______W，此时一氧化碳浓度是______ （3）使用一段时间后，由于电源电压减小，导致一氧化碳浓度达到（2）中设定值时不能断开闸刀开关。为解决这一问题，小组成员先将定值电阻改为______，然后进行调试：先将气敏电阻换成阻值为______的定值电阻，并在其两端并联一个电压表，调节使得电压表的示数为______V，接着断开开关，再将定值电阻换成气敏电阻； （4）根据“评价表”对（3）中修改后的方案进行评价，你的评价等级是______，依据是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $