精品解析：广东省汕头市潮阳实验学校2024-2025学年九年级下学期期中物理试题

2024-2025学年度第二学期九年级物理期中考试卷 本试卷共8页，23小题，满分100分。考试用时80分钟。 注意事项：全卷取ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。 【传统文化主题】每年的农历五月初五是我国传统节日端午节。端午节有赛龙舟、吃粽子、挂艾草等传统的习俗，这些习俗既有祈福健康的寓意，也弘扬了中国传统文化。请运用物理知识完成1-4题。 1. 端午节赛龙舟时，赛事激烈，观众的呐喊声越来越大，这个“越来越大”是指（　　） A. 音色 B. 音调 C. 响度 D. 速度 【答案】C 【解析】 【详解】响度与振幅和距离声源的远近有关，端午节赛龙舟时，赛事激烈，观众的欢呼声越来越大，这个“越来越大”是指响度。 故选C。 2. 划龙舟比赛中，小浩同学判断龙头是静止的，所选的参照物是（　　） A. 龙头 B. 龙尾的旗杆 C. 河岸 D. 上空悬停的无人机 【答案】B 【解析】 【详解】A．选择参照物时，不能选择物体本身作为参照物，故A不符合题意； B．划龙舟比赛中，以龙尾的旗杆为参照物，龙头的位置不变，是静止的，故B符合题意； C．划龙舟比赛中，以河岸为参照物，龙头的位置发生变化，是运动的，故C不符合题意； D．划龙舟比赛中，以上空悬停的无人机为参照物，龙头的位置发生变化，是运动的，故D不符合题意。 故选B。 3. 小浩同学发现龙舟的船桨是碳纤维做成的，灵活轻便，原因是碳纤维的（　　） A. 弹性好 B. 耐高温 C. 可导电 D. 密度小 【答案】D 【解析】 【详解】划龙舟的船桨是碳纤维做成的，碳纤维材料的密度更小，用它制成的船桨质量更轻，运动员使用时更加轻便，从而能够提高划龙舟的速度，与碳纤维材料的弹性、耐高温、导电性无关，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4. 端午节当天，家家户户煮粽子，挂艾草。下列说法不正确的是（　　） A. 煮粽子的水沸腾后，把火调小，是为了降低水的温度 B. 打开粽子时有些糯米粘在粽叶上，是因为糯米与粽叶的分子之间有引力 C. 煮粽子的锅一般是用铁制造的，主要是利用了铁具有良好的导热性 D. 闻到艾草的气味，说明分子在永不停息地做无规则运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．煮粽子的水沸腾后，把火调小，水能够保持沸腾，温度不变，是为了节约能量，故A错误，符合题意； B．剥开粽子叶时总有一些糯米粘到粽子叶上，是因为糯米与粽叶的分子间有作用力，且引力大于斥力，故B正确，不符合题意； C．锅一般都是用铁制造的，主要是利用铁具有良好的导热性，故C正确，不符合题意； D．闻到艾草的气味属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则的运动，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 如题图是小飞学习微观粒子的层次结构后，以氧气为例进行的梳理，下列选项中与①②③对应的是（　　） A. 原子、核外电子、原子核 B. 原子核、原子、核外电子 C. 原子、原子核、核外电子 D. 核外电子、原子核、原子 【答案】C 【解析】 【详解】根据原子结构的知识可知：分子是由原子组成的，①处应该填写原子，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，所以②处填原子核，③处填核外电子，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 国家级非物质文化遗产“打铁花”是流传在豫晋地区的民间传统烟火。如题图所示，表演者先将铁块放入炉子中变成铁水，然后通过击打铁水形成“铁花”，场景非常壮观。下列图像中能反映在铁水形成铁屑的过程中温度变化规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】“打铁花”时，将铁水泼洒出去，铁水遇冷放出热量，铁水最后形成铁屑，由液态变成固态，是凝固现象，由于晶体凝固过程中温度保持不变，所以铁水温度不变，综上可知，铁水的温度先降低后不变再降低。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7. 科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务，当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）时电动机都能工作，说明两个开关并联后与电动机串联，当光线较暗时，光控开关闭合，灯泡可以在电动机工作时不工作也可以工作，即工作互不影响，即灯泡与电动机并联，且有单独的开关控制； A．由图可知，当扫码开关闭合时电动机工作，当投币开关闭合时灯泡工作，故A不符合题意； B．由图可知，当扫码开关闭合时，由于光控开关在干路未闭合，电路不通，故B符合题意； C．由图可知，扫码开关与投币开关串联后与电动机，单独闭合一个开关电动机无法工作，故C不符合题意； D．由图可知，扫码开关与投币开关并联后与电动机串联，单独闭合一个开关电动机都能工作，当光控开关闭合时灯泡工作，不闭合时，不工作，故D符合题意。 故选D。 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 【航天主题】2024年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月背南极艾特肯盆地，如右图所示，着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开，这是我国首次在月球背面独立动态展示国旗。请运用有关的物理知识，完成8-11题。 8. 如题图所示，长征五号遥八运载火箭发射升空时，燃料燃烧产生高温高压的燃气，燃气经喷管向外喷出，运载火箭获得推力。推力的施力物体是______，这说明力的作用是______的；由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向______（选填“偏东”或“偏西”）方向飞行。 【答案】 ①. 燃气 ②. 相互 ③. 偏东 【解析】 【详解】[1][2]喷管将燃气向外喷出时，喷管受到燃气向前的反作用力，从而推动运载火箭上升，说明力的作用是相互的，推力的施力物体是燃气。 [3]由于地球在自西向东不停地自转，故利用惯性的知识，火箭在升空后应向偏东一些的方向飞行能节省燃料。 9. 由于嫦娥六号的着陆点位于月球背面，受到月球遮挡无法直接与地球通信，需要在鹊桥二号中继卫星支持下，嫦娥六号通过______（选填“超声波”或“电磁波”）将采样画面实时传输到地面测控中心；太阳能电池板工作时，将太阳能转化为______能，太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 电 ③. 可再生 【解析】 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，嫦娥六号与地球通信时，由于月球背面与地球之间存在真空环境，而超声波无法在真空中传播，因此必须通过电磁波传递信息。 [2]太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能。 [3]太阳能是一种可再生能源，因为它可以源源不断地从自然界中获得，不会因为人类的消耗而耗尽。 10. 如题图所示，“嫦娥六号”探测器的质量为8.4t，它有4个支撑腿，若每个支撑腿的圆垫与地面的接触面积为1m2。“嫦娥六号”探测器支撑腿的圆垫设计得很宽大是为了______，发射前，“嫦娥六号”探测器对水平地面的压力为______N；当它成功着陆月背后对水平月面的压强为______Pa。（已知，） 【答案】 ①. 减小压强 ②. 8.4×104 ③. 3.5×103 【解析】 【详解】[1]“嫦娥六号”探测器支撑腿的圆垫设计得很宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 [2]探测器的重力G=mg地=8.4×103kg×10N/kg=8.4×104N 探测器对水平地面的压力F=G=8.4×104N [3]当它成功着陆月背后对水平月面的压力 对水平月面的压强 11. 如题图所示，鹊桥二号中继卫星在环月大椭圆冻结轨道上从远月点向近月点运动时，机械能______，势能______，卫星的速度______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 变大 【解析】 【详解】[1][2][3]鹊桥二号中继卫星在环月大椭圆轨道上从远月点向近月点运动时，卫星不受阻力作用，机械能没有损失，则卫星的机械能不变，卫星的质量不变，高度降低，则重力势能变小；重力势能转化为动能，卫星的动能变大，质量不变，所以卫星的速度变大。 12. 潮州功夫茶历史悠久，起于明代，盛于清代，成为潮州饮茶习俗的文化现象。茶文化包含了许多物理知识，如题图为常见的茶壶，壶嘴与壶身相通而且等高，是利用______原理制成的。茶壶盖上有一个小孔，如果没有这个小孔，盖上茶壶盖倒茶时，茶水会因为______的作用而流不出来。茶杯夹是一个______杠杆（选填“等臂”“省力”或“费力”）。 【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压 ③. 费力 【解析】 【详解】[1]茶壶的上端开口，下端连通，因此是连通器，当茶壶装的是同种液体，而且液体不流动时，各开口中的液面总是相平的，因此是利用的连通器原理。 [2]壶盖上开有一个小孔，其作用是在倒水时使壶内外的大气压相同，水就可以流出，若茶壶盖上没有小孔，随着茶水的外流，茶壶内部气体压强减小，壶内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下茶水流不出来。 [3]使用茶杯夹时，支点在茶杯夹末端，则动力臂小于阻力臂，所以属于费力杠杆。 13. 洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底，油桃漂浮，如题图所示。它们受到的浮力大小关系为F浮芒______F浮桃；它们的密度大小关系是ρ芒______ρ桃；已知油桃的质量是82.4g，芒果的体积__________82.4cm3。（三个空都选填“”“ ”或“”）。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]由图可知，芒果排开水的体积大于油桃排开水的体积，由可知，。 [2]芒果沉底，油桃漂浮，由浮沉条件可知，，，则。 [3]油桃漂浮，由浮沉条件可知，，所以油桃的体积 而芒果的体积大于油桃的体积，因此芒果的体积大于82.4cm3。 14. 秋冬季节空气比较干燥，创新小组设计了一个测量空气湿度的电路图，如题图甲所示，已知电源电压为6V，定值电阻R0为10Ω，R是湿敏电阻，其阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。当空气湿度减小，电压表示数会______（填“变大”“变小”或“不变”），当电压表示数为3V时，空气湿度为______，整个电路消耗的总功率为______W。 【答案】 ①. 变小 ②. 80% ③. 1.8 【解析】 【详解】[1]根据图甲可知，两个电阻串联，电压表测量R0两端的电压；由乙图可知，空气的湿度越小，湿敏电阻R的阻值越大，电路的总电阻越大，由欧姆定律可知电路中电流越小，根据U=IR可知，R0两端的电压越小，即电压表的示数会越小。 [2]当电压表示数为3V时，由欧姆定律可得电路中通过R0的电流 由串联电路电流规律可得，通过湿敏电阻的电流IR=I=I0=0.3A 由串联电路电压规律可得，湿敏电阻两端的电压UR=U-U0=6V-3V=3V 根据欧姆定律可得，湿敏电阻此时的阻值 湿敏电阻R的阻值为10Ω时，由图乙知当空气湿度为80%。 [3]整个电路消耗的总功率P=UI=6V×0.3A=1.8W 三、作图题：第15（1）题2分，第15（2）题2分，第15（3）题3分，共7分。 15. （1）如题1图所给出的入射光线，画出相应的折射光线。 （2）如题2图中如图所示，一水杯静置在倾斜的桌面上，请你画出杯子所受的重力和杯子对斜面的压力的示意图（O点表示杯子的重心）。 （3）将如题3图中家庭电路的保险丝（虚框内一处接保险丝“”，另一处用导线连接）和照明电路补充完整。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示： 【小问2详解】 杯子所受重力作用在杯子的重心O，方向竖直向下；杯子对斜面的压力作用在杯子和斜面的接触面的中点，方向垂直于斜面向下，如图所示： 【小问3详解】 家庭电路中，为了保证安全，开关、保险丝应该安装在火线上，保证断电时切断火线。根据灯泡的右侧开关与火线相连，确定上方的导线是火线，保险丝应该安装在火线上，三孔插座的左边的孔接零线，右边的孔接火线，中间的孔接地线，如图所示： 四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分。 16. （1）图甲所示温度计的示数是____℃；图乙中停表的读数是____s； （2）图丙是小丽家的电能表，其读数是____kW·h，将功率为2000W的电热水器单独接入电路正常工作3min，电能表的转盘转过____转； （3）如题（3）图甲所示是小丽同学在“探究凸透镜成像规律的实验”中确定焦距时所做的实验，一束平行于主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为____cm。如图乙所示，小明同学保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上____（选填“能”或“不能”）得到清晰的烛焰的像。若想得到清晰的烛焰的像，需要先将蜡烛向____（选填“左”或“右”）移动适当的距离。 【答案】（1） ①. -11 ②. 335 （2） ①. 226.3 ②. 150 （3） ①. 15.0 ②. 不能 ③. 左 【解析】 【小问1详解】 [1]由甲图温度计可知，该温度计的分度值为1℃，液柱在0刻度线之下，故该温度计的示数为-11℃。 [2]图乙停表中，停表的小圈的单位是分，示数是5min，大圈的单位是秒，分度值为1s，示数是35s，此时停表测量的时间为5min35s=335s 【小问2详解】 [1]电能表的读数时，示数的最后一位是小数，由图丙可知，电能表的示数为226.3kW·h。 [2]2000W的电热水器单独接入电路正常工作3min时，消耗的电能 2000W的电热水器单独接入电路正常工作3min时，电能表的转数0.1kW·h×1500r/(kW·h)=150r 【小问3详解】 [1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，刻度尺的分度值为1cm，所以凸透镜的焦距是f=35.0cm-20.0cm=15.0cm [2][3]由图乙知，物距20.0cm-10.0cm=10.0cm<15.0cm 则烛焰通过凸透镜成的是正立、放大的虚像，所以此时在光屏上不能得到清晰的烛焰像；若想得到清晰的烛焰的像，物距大于1倍焦距，需要先将蜡烛向左移动适当的距离。 17. 小健带领的物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。 （1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N （2）通过比较c、d两次实验，可以探究浮力大小与物体浸没在液体中所在的深度______关（选填“有”或“无”）。 （3）通过______两次实验，可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系； （4）对图e进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为______kg/m³； （5）利用以上的实验数据，还可以算出圆柱体的密度。实验完成后，小健取下圆柱体，他发现竖直向上提着弹簧测力计拉环时，指针对准了“0.1N”刻度线，则算出的圆柱体密度相对真实值会______（选填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）； （6）若把实心柱体换成图g的实心圆锥体进行实验，用弹簧测力计拉着从其底部刚好接触水面开始缓慢匀速下降进入水中，直到快接触到杯底，能大致表示圆锥体所受水的浮力F的大小与物体进入水中的深度h深关系的图像是下图中的______（填字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）0.5 （2）无 （3）de （4） （5）偏大 （6）B 【解析】 【小问1详解】 由a、c两次实验中测力计示数，根据称重法可知，物体浸没在水中所受的浮力为 【小问2详解】 c、d两次实验中，物体排开水的体积相同，浸入水中深度不同，测力计示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相同，可知浮力大小与物体浸没在液体中所在的深度无关。 【小问3详解】 由图中步骤a可知圆锥体的重力大小，d、e中物体排开液体的密度不同，排开液体的体积相同，根据称重法可知，d、e中物体受到的浮力大小不同，可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系。 【小问4详解】 由图f可知，圆柱体浸没在e中时，测力计示数为1.6N，根据称重法可得圆柱体浸没在液体中受到的浮力 因物体均浸没，所以 根据有 所以该液体的密度为 【小问5详解】 小刚取下合金块，他发现竖直向上提着弹簧测力计拉环时，指针对准了“0.1N”刻度线，说明弹簧测力计在使用时没有调零，则测得合金块的重力和受到的拉力是偏大的，而测得的浮力为两次示数之差，所以浮力的测量是准确的，从而计算的体积是准确的，但由于测得合金块的重力偏大，所以测得的质量偏大，则根据密度公式可知计算得出的密度与真实值相比是偏大的。 【小问6详解】 g图中，用弹簧测力计拉着圆锥体从其底部刚好接触水而开始缓慢下降进入水中，直到快接触到杯底，在完全浸没前，随着深度的增加，受到的浮力增大，因为圆锥体形状，浸入体积增加越来越大，浮力增加越来越快；完全浸没后，深度增加，但浮力不变，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 18. 在“探究电流与电压，电流与电阻的关系”实验中，实验器材有：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω2A字样）和开关各一个，定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数为零，电流表的示数也为零，则电路的故障可能是______。（假设故障只存在定值电阻或者滑动变阻器这两个元件上） A. 定值电阻R短路 B. 定值电阻R断路 C. 滑动变阻器断路 D. 滑动变阻器短路 （2）在“探究电流跟电压关系”的实验中，小明连好电路后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验，记录数据并绘出如图乙所示的I-U图像，由图像可知，该定值电阻的阻值为____Ω；小明由此写下结论：“当电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”；为了使结论更有普遍性，请你给小明提出更完善的建议：____________________； （3）完成上述实验后，小明再利用上面的电路继续探究“探究电流与电阻的关系”。 ①把5Ω电阻正确接入电路，闭合开关后，电流表的读数如图丙所示为____A；为使电压表示数为2V，此时滑动变阻器滑片应向____移动，当电压表示数为2V时滑动变阻器接入电路的阻值为R1。 ②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电压表示数保持2V不变，此时滑动变阻器接入电路的电阻为R2，则R1____R2。（选填“>”“=”或“<”） （4）探究完电流与电阻的关系后，小明更换电源和滑动变阻器利用如图a所示的电路图测小灯泡的额定功率，选取的小灯泡上标有“0.3A”字样，估计它的额定功率约为1.5W，电流表的“0-0.6A”和“0-3A”量程完好，电压表的“0-3V”量程完好，“0-15V”量程已损坏，滑动变阻器的铭牌标有“50Ω1A”字样。连接电路时，小明实验操作正确，闭合开关时，电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V；接着他边思考边实验，改进电路后，电路图如图b所示。当将滑动变阻器的滑片P移至中点时，灯泡正常发光。小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率为____W。 【答案】（1）C （2） ①. 10 ②. 更换不同阻值的定值电阻多次实验 （3） ①. 0.18 ②. 左 ③. < （4）1.35 【解析】 【小问1详解】 由图甲可得，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电流表示数为零，说明电路断路，电压表的示数为零，说明与电压表并联部分以外的电路是断路，假设故障只存在定值电阻或者滑动变阻器这两个元件上，则电路故障可能是滑动变阻器断路，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问2详解】 [1]根据图乙的图像可知，当定值电阻两端电压为2V时，通过电路的电流为0.2A，则由可得，定值电阻的阻值为 [2]实验中用同一个电阻做了三次实验，结论具有偶然性，为了使实验更具有普遍性，建议更换不同阻值的定值电阻多次实验。 【小问3详解】 [1][2]如图丙所示，电流表的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的读数为0.18A。由可得，此时电阻两端的电压即电压表的示数为 根据串联分压原理，为使电压表示数为2V，滑动变阻器两端的电压要变小，即接入电路的滑动变阻器的阻值要变小，所以滑动变阻器滑片应向左移。 [3]当电压表示数为2V时，此时电路中的电流为 滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入电路的阻值R1为 将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电压表示数保持2V不变，则此时电路中的电流为 因电源电压不变，则滑动变阻器两端的电压仍为2.5V，则此时滑动变阻器接入电路的阻值R2为 则R1<R2 【小问4详解】 由可知，灯泡额定电压约为 而电压表0~15V量程已经损坏，因此不能用电压表测灯泡电压，改进电路图如b所示，根据图a所示电路，闭合开关时，滑动变阻器接入的阻值为最大值，电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V，所以电路的电源电压为 由题意可知，灯泡正常发光时，额定电流为0.3A，滑片P在中点位置，即此时接入电路的滑动变阻器阻值为 根据串联分压及欧姆定律可得，此时小灯泡两端的电压为 则小灯泡的额定功率为 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. 2025年春晚节目《秧BOT》中，16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌，行云流水的舞步惊艳全场，如图所示。机器人能够完成快速移动、旋转手绢等高难度动作。若一个机器人的质量为60kg，在舞台上4s沿直线匀速移动2m。 （1）求机器人4s内运动的速度； （2）若该机器人穿上由碳纤维复合材料制造的外壳，外壳质量为30kg，制造一个外壳需要15dm3的碳纤维复合材料，求该材料的密度； （3）若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍，求4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率。 【答案】（1）0.5m/s （2）2×103kg/m3 （3）15W 【解析】 【小问1详解】 机器人4s内运动的速度为 【小问2详解】 该材料的密度 【小问3详解】 因机器人沿直线匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，机器人所受牵引力F=f=0.05G=0.05mg=0.05×60kg×10N/kg=30N 牵引力对机器人做功功率为 20. 如图甲是有保温、加热功能的暖菜板，简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，R2=96.8Ω。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清。暖菜板正常工作时，求： 型号 805D 电路总功率 加热 2100W 电压 220V 保温 用途 暖菜、温奶 风扇功率 100W （1）只有内置风扇工作时，电路中的电流；（保留两位小数） （2）的阻值； （3）保温状态下工作5min，电热丝产生的热量。 【答案】（1）0.45A （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 风扇功率，电压，由P=UI得风扇工作时，电路中的电流 【小问2详解】 加热总功率，风扇功率为100W，故电热丝加热功率 由图可知，开关接3、4时，电路中只有R1，电路中的阻值较小，由得电路中的总功率较大，为加热功率，的阻值 【小问3详解】 由图可知，开关接2、3时，R1和R2串联，电路中的阻值较大，由得电路中的总功率较小，为保温功率，保温时，电路中总电阻 保温时电热丝功率 工作，电热丝产生的热量 六、综合能力题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。 21. “如何才能快速解冻从冰箱拿出来的冻肉呢？”小海查阅资料后利用冰块、食用盐和白糖进行模拟实验，实验装置如题图所示。 步骤一：取三份初温和①相同的冰块，其中两份分别均匀撒上质量相等的少量食用盐和白糖； 步骤二：将三份冰块同时静置于漏斗中，用电子秤测量烧杯与液体的总质量m，每隔5min记录一次； 步骤三：根据实验数据得到总质量m与时间t的关系图象如题图丁所示，分析得出实验结论。 （1）步骤一中①处应填写的内容是：__________； （2）分析题图丁可知：烧杯的质量为__________g，甲装置的冰块质量为__________g，使用__________（选填“食用盐”或“白糖”）可以更快速解冻冻肉； （3）小海完成本次实验耗时将近50min，不更换或不增加实验器材的前提下，请你为他提出一条缩短实验时间的可行建议：__________； （4）若小珠重复小海的实验，取出质量为3g、初温为-18℃的冰块，一段时间后温度升高了10℃，则冰块所吸收的热量为__________J。【c冰=2.1×103J/（kg·℃）】 【答案】 ①. 质量##体积 ②. 31.8 ③. 4 ④. 食用盐 ⑤. 减少冰的质量 ⑥. 63 【解析】 【详解】（1）[1]实验采用控制变量法，由题意可知，变量为撒入东西的种类，即食用盐和白糖，则需要保证其他变量相同，故取三份初温和质量（或体积）相同的冰块。 （2）[2]由丁图可知，当时间为0，即还未开始熔化时，电子秤称量的是空烧杯的质量，电子秤的示数为31.8g，故烧杯的质量为31.8g。 [3]由丁图可知，甲装置的冰块完全熔化后总质量为35.8g，则冰块的质量为 [4]由丁图可知，乙熔化速度最快，其次是丙，最后是甲，故使用食用盐可以更快速解冻冻肉。 （3）[5]冰熔化需要时间，冰的质量越大，熔化时间越长，故可以减少冰的质量（或体积）、或者提高冰的初温、使用更碎的冰、增加盐或糖的质量等均可以减少熔化的时间。 （4）[6]冰块所吸收的热量为 22. 停车难是如今城市普遍存在的问题，图甲是一“路边空中存车亭”。存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”。图乙为“存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，其质量为800kg，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳。存车时，汽车开到存车架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面。请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）。（g取10N/kg） （1）如图甲中“存车亭”遮阳棚上装有太阳能光电板，给蓄电池充电。当电动机运行时，蓄电池给电动机供电，此过程中蓄电池内部的______能转化为电能；太阳能来源于太阳内部发生的核______（选填“聚变”或“裂变”）； （2）图乙中滑轮的作用是__________________________； （3）如图乙所示，当质量为1200kg的小汽车从水平地面缓慢被提升到钢丝绳BC垂直于杆OB时，OB杆与水平地面的夹角为37°，此时钢丝绳BC点的拉力大小为______N；（已知） （4）光电板平均每小时每平方米面积吸收太阳能为，太阳平均每天照射时间为10h，太阳能最终有10%转化为汽车和存车架的机械能。若汽车的质量均为1200kg，每次被提升的高度均为3m，每天存车的平均次数为10次，忽略下降过程电动机消耗的电能，则光电板每天吸收太阳能为______J，光电板的面积至少为____。 【答案】（1） ①. 化学 ②. 聚变 （2）改变力的方向 （3） （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]蓄电池给电动机供电，此过程中蓄电池相当于电源，蓄电池内部的化学能转化为电能。 [2]太阳能来源于太阳内部氢核发生的核聚变，释放能量。 【小问2详解】 图乙中滑轮为定滑轮，不省力也不费力，它的作用是改变力的方向。 【小问3详解】 小汽车与存车架的总质量为 小汽车与存车架的总重力为 存车架对OB的拉力为阻力，大小为 由数学知识可知，阻力臂为 钢丝绳BC垂直于杆OB时，动力臂为 根据杠杆平衡条件可知，钢丝绳BC的拉力大小为 【小问4详解】 [1]汽车和存车架的机械能 太阳能为 [2]光电板的面积至少为 23. 阅读短文，回答文后的问题。 音乐喷泉 公园内的音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。 （1）物理学上把红、绿、蓝三种色光叫做光的______； （2）图甲为红绿蓝三种色光混合后的示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色强度相同的灯亮暗变化规律如图乙，图中第10-15s喷泉的颜色是______； （3）喷泉喷出水柱在空中形成水雾，这水雾在空中飞舞______（选填“属于”或“不属于”）扩散现象。 （4）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压U3呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计） ①图丙中水泵主要部件是电动机，电动机是利用______（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）来工作的； ②t=3s时，线圈中通过的电流为______A； ③已知水泵每秒可喷出水的体积为5×10-3m3，在图戊中画出0-12s水泵喷水的总质量m变化曲线。______ 【答案】（1）三原色 （2）黄色 （3）不属于 （4） ①. 磁场对电流的作用 ②. 4.5 ③. 【解析】 【小问1详解】 红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，可以产生自然界中绝大多数的色光，包括白色光。物理学上把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。 【小问2详解】 图中第10～15秒，只有红灯和绿灯亮，由甲图可知，红色和绿色混合后为黄色，则此时喷泉的颜色是黄色。 【小问3详解】 喷泉喷出水柱在空中形成水雾，水雾在空中的运动属于机械运动，不属于分子热运动，故水雾在空中飞舞不属于分子扩散现象。 【小问4详解】 [1]电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，线圈在磁场中受力转动，电动机是利用磁场对电流的作用而工作的。 [2]闭合开关，控制电路中定值电阻与电子元件E串联接入电路，当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。t=3秒时，由图可知电源电压为15V，由于串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压为 由串联电路电流特点和欧姆定律可知，此时线圈中通过的电流大小为 [3]由题意知，当Ua＜6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，当通过电路的电流为2A时，此时电阻R1两端的电压为 此时控制电路两端的电压 所以当控制电路两端的Ua≥10V时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，由丙图可知，电压在3s内由0V增大到15V，又在3s内由15V减小到0V，那么每秒电压的变化量为5V，据此推算0～2s内电源电压小于10V，水泵不工作；2s～4s内电源电压大于等于10V，水泵启动喷水，水泵每秒可喷出水5×10-3m3，这段时间喷水的质量为 4s～8s内电源电压小于10V，水泵不工作，水的质量保持不变；8s～10s内电源电压大于等于10V，水泵启动喷水，这段时间喷水的质量不变，也是10kg；10s～12s内电源电压小于10V，水泵不工作，水的质量保持不变。综上可得，0～12s水泵喷水的总质量m变化曲线，如图所示： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期九年级物理期中考试卷 本试卷共8页，23小题，满分100分。考试用时80分钟。 注意事项：全卷取ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。 【传统文化主题】每年的农历五月初五是我国传统节日端午节。端午节有赛龙舟、吃粽子、挂艾草等传统的习俗，这些习俗既有祈福健康的寓意，也弘扬了中国传统文化。请运用物理知识完成1-4题。 1. 端午节赛龙舟时，赛事激烈，观众的呐喊声越来越大，这个“越来越大”是指（　　） A. 音色 B. 音调 C. 响度 D. 速度 2. 划龙舟比赛中，小浩同学判断龙头是静止的，所选的参照物是（　　） A. 龙头 B. 龙尾的旗杆 C. 河岸 D. 上空悬停的无人机 3. 小浩同学发现龙舟的船桨是碳纤维做成的，灵活轻便，原因是碳纤维的（　　） A. 弹性好 B. 耐高温 C. 可导电 D. 密度小 4. 端午节当天，家家户户煮粽子，挂艾草。下列说法不正确的是（　　） A. 煮粽子的水沸腾后，把火调小，是为了降低水的温度 B. 打开粽子时有些糯米粘在粽叶上，是因为糯米与粽叶的分子之间有引力 C. 煮粽子的锅一般是用铁制造的，主要是利用了铁具有良好的导热性 D. 闻到艾草的气味，说明分子在永不停息地做无规则运动 5. 如题图是小飞学习微观粒子的层次结构后，以氧气为例进行的梳理，下列选项中与①②③对应的是（　　） A. 原子、核外电子、原子核 B. 原子核、原子、核外电子 C. 原子、原子核、核外电子 D. 核外电子、原子核、原子 6. 国家级非物质文化遗产“打铁花”是流传在豫晋地区的民间传统烟火。如题图所示，表演者先将铁块放入炉子中变成铁水，然后通过击打铁水形成“铁花”，场景非常壮观。下列图像中能反映在铁水形成铁屑的过程中温度变化规律的是（　　） A. B. C. D. 7. 科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务，当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是（ ） A. B. C. D. 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 【航天主题】2024年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月背南极艾特肯盆地，如右图所示，着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开，这是我国首次在月球背面独立动态展示国旗。请运用有关的物理知识，完成8-11题。 8. 如题图所示，长征五号遥八运载火箭发射升空时，燃料燃烧产生高温高压的燃气，燃气经喷管向外喷出，运载火箭获得推力。推力的施力物体是______，这说明力的作用是______的；由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向______（选填“偏东”或“偏西”）方向飞行。 9. 由于嫦娥六号的着陆点位于月球背面，受到月球遮挡无法直接与地球通信，需要在鹊桥二号中继卫星支持下，嫦娥六号通过______（选填“超声波”或“电磁波”）将采样画面实时传输到地面测控中心；太阳能电池板工作时，将太阳能转化为______能，太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 10. 如题图所示，“嫦娥六号”探测器的质量为8.4t，它有4个支撑腿，若每个支撑腿的圆垫与地面的接触面积为1m2。“嫦娥六号”探测器支撑腿的圆垫设计得很宽大是为了______，发射前，“嫦娥六号”探测器对水平地面的压力为______N；当它成功着陆月背后对水平月面的压强为______Pa。（已知，） 11. 如题图所示，鹊桥二号中继卫星在环月大椭圆冻结轨道上从远月点向近月点运动时，机械能______，势能______，卫星的速度______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 潮州功夫茶历史悠久，起于明代，盛于清代，成为潮州饮茶习俗的文化现象。茶文化包含了许多物理知识，如题图为常见的茶壶，壶嘴与壶身相通而且等高，是利用______原理制成的。茶壶盖上有一个小孔，如果没有这个小孔，盖上茶壶盖倒茶时，茶水会因为______的作用而流不出来。茶杯夹是一个______杠杆（选填“等臂”“省力”或“费力”）。 13. 洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底，油桃漂浮，如题图所示。它们受到的浮力大小关系为F浮芒______F浮桃；它们的密度大小关系是ρ芒______ρ桃；已知油桃的质量是82.4g，芒果的体积__________82.4cm3。（三个空都选填“”“ ”或“”）。 14. 秋冬季节空气比较干燥，创新小组设计了一个测量空气湿度的电路图，如题图甲所示，已知电源电压为6V，定值电阻R0为10Ω，R是湿敏电阻，其阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。当空气湿度减小，电压表示数会______（填“变大”“变小”或“不变”），当电压表示数为3V时，空气湿度为______，整个电路消耗的总功率为______W。 三、作图题：第15（1）题2分，第15（2）题2分，第15（3）题3分，共7分。 15. （1）如题1图所给出的入射光线，画出相应的折射光线。 （2）如题2图中如图所示，一水杯静置在倾斜的桌面上，请你画出杯子所受的重力和杯子对斜面的压力的示意图（O点表示杯子的重心）。 （3）将如题3图中家庭电路的保险丝（虚框内一处接保险丝“”，另一处用导线连接）和照明电路补充完整。 四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分。 16. （1）图甲所示温度计的示数是____℃；图乙中停表的读数是____s； （2）图丙是小丽家的电能表，其读数是____kW·h，将功率为2000W的电热水器单独接入电路正常工作3min，电能表的转盘转过____转； （3）如题（3）图甲所示是小丽同学在“探究凸透镜成像规律的实验”中确定焦距时所做的实验，一束平行于主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为____cm。如图乙所示，小明同学保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上____（选填“能”或“不能”）得到清晰的烛焰的像。若想得到清晰的烛焰的像，需要先将蜡烛向____（选填“左”或“右”）移动适当的距离。 17. 小健带领的物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。 （1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N （2）通过比较c、d两次实验，可以探究浮力大小与物体浸没在液体中所在的深度______关（选填“有”或“无”）。 （3）通过______两次实验，可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系； （4）对图e进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为______kg/m³； （5）利用以上的实验数据，还可以算出圆柱体的密度。实验完成后，小健取下圆柱体，他发现竖直向上提着弹簧测力计拉环时，指针对准了“0.1N”刻度线，则算出的圆柱体密度相对真实值会______（选填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）； （6）若把实心柱体换成图g的实心圆锥体进行实验，用弹簧测力计拉着从其底部刚好接触水面开始缓慢匀速下降进入水中，直到快接触到杯底，能大致表示圆锥体所受水的浮力F的大小与物体进入水中的深度h深关系的图像是下图中的______（填字母）。 A. B. C. D. 18. 在“探究电流与电压，电流与电阻的关系”实验中，实验器材有：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω2A字样）和开关各一个，定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数为零，电流表的示数也为零，则电路的故障可能是______。（假设故障只存在定值电阻或者滑动变阻器这两个元件上） A. 定值电阻R短路 B. 定值电阻R断路 C. 滑动变阻器断路 D. 滑动变阻器短路 （2）在“探究电流跟电压关系”的实验中，小明连好电路后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验，记录数据并绘出如图乙所示的I-U图像，由图像可知，该定值电阻的阻值为____Ω；小明由此写下结论：“当电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”；为了使结论更有普遍性，请你给小明提出更完善的建议：____________________； （3）完成上述实验后，小明再利用上面的电路继续探究“探究电流与电阻的关系”。 ①把5Ω电阻正确接入电路，闭合开关后，电流表的读数如图丙所示为____A；为使电压表示数为2V，此时滑动变阻器滑片应向____移动，当电压表示数为2V时滑动变阻器接入电路的阻值为R1。 ②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电压表示数保持2V不变，此时滑动变阻器接入电路的电阻为R2，则R1____R2。（选填“>”“=”或“<”） （4）探究完电流与电阻的关系后，小明更换电源和滑动变阻器利用如图a所示的电路图测小灯泡的额定功率，选取的小灯泡上标有“0.3A”字样，估计它的额定功率约为1.5W，电流表的“0-0.6A”和“0-3A”量程完好，电压表的“0-3V”量程完好，“0-15V”量程已损坏，滑动变阻器的铭牌标有“50Ω1A”字样。连接电路时，小明实验操作正确，闭合开关时，电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V；接着他边思考边实验，改进电路后，电路图如图b所示。当将滑动变阻器的滑片P移至中点时，灯泡正常发光。小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率为____W。 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. 2025年春晚节目《秧BOT》中，16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌，行云流水的舞步惊艳全场，如图所示。机器人能够完成快速移动、旋转手绢等高难度动作。若一个机器人的质量为60kg，在舞台上4s沿直线匀速移动2m。 （1）求机器人4s内运动的速度； （2）若该机器人穿上由碳纤维复合材料制造的外壳，外壳质量为30kg，制造一个外壳需要15dm3的碳纤维复合材料，求该材料的密度； （3）若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍，求4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率。 20. 如图甲是有保温、加热功能的暖菜板，简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，R2=96.8Ω。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清。暖菜板正常工作时，求： 型号 805D 电路总功率 加热 2100W 电压 220V 保温 用途 暖菜、温奶 风扇功率 100W （1）只有内置风扇工作时，电路中的电流；（保留两位小数） （2）的阻值； （3）保温状态下工作5min，电热丝产生的热量。 六、综合能力题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。 21. “如何才能快速解冻从冰箱拿出来的冻肉呢？”小海查阅资料后利用冰块、食用盐和白糖进行模拟实验，实验装置如题图所示。 步骤一：取三份初温和①相同的冰块，其中两份分别均匀撒上质量相等的少量食用盐和白糖； 步骤二：将三份冰块同时静置于漏斗中，用电子秤测量烧杯与液体的总质量m，每隔5min记录一次； 步骤三：根据实验数据得到总质量m与时间t的关系图象如题图丁所示，分析得出实验结论。 （1）步骤一中①处应填写的内容是：__________； （2）分析题图丁可知：烧杯的质量为__________g，甲装置的冰块质量为__________g，使用__________（选填“食用盐”或“白糖”）可以更快速解冻冻肉； （3）小海完成本次实验耗时将近50min，不更换或不增加实验器材的前提下，请你为他提出一条缩短实验时间的可行建议：__________； （4）若小珠重复小海的实验，取出质量为3g、初温为-18℃的冰块，一段时间后温度升高了10℃，则冰块所吸收的热量为__________J。【c冰=2.1×103J/（kg·℃）】 22. 停车难是如今城市普遍存在的问题，图甲是一“路边空中存车亭”。存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”。图乙为“存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，其质量为800kg，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳。存车时，汽车开到存车架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面。请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）。（g取10N/kg） （1）如图甲中“存车亭”遮阳棚上装有太阳能光电板，给蓄电池充电。当电动机运行时，蓄电池给电动机供电，此过程中蓄电池内部的______能转化为电能；太阳能来源于太阳内部发生的核______（选填“聚变”或“裂变”）； （2）图乙中滑轮的作用是__________________________； （3）如图乙所示，当质量为1200kg的小汽车从水平地面缓慢被提升到钢丝绳BC垂直于杆OB时，OB杆与水平地面的夹角为37°，此时钢丝绳BC点的拉力大小为______N；（已知） （4）光电板平均每小时每平方米面积吸收太阳能为，太阳平均每天照射时间为10h，太阳能最终有10%转化为汽车和存车架的机械能。若汽车的质量均为1200kg，每次被提升的高度均为3m，每天存车的平均次数为10次，忽略下降过程电动机消耗的电能，则光电板每天吸收太阳能为______J，光电板的面积至少为____。 23. 阅读短文，回答文后的问题。 音乐喷泉 公园内的音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。 （1）物理学上把红、绿、蓝三种色光叫做光的______； （2）图甲为红绿蓝三种色光混合后的示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色强度相同的灯亮暗变化规律如图乙，图中第10-15s喷泉的颜色是______； （3）喷泉喷出水柱在空中形成水雾，这水雾在空中飞舞______（选填“属于”或“不属于”）扩散现象。 （4）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压U3呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计） ①图丙中水泵主要部件是电动机，电动机是利用______（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）来工作的； ②t=3s时，线圈中通过的电流为______A； ③已知水泵每秒可喷出水的体积为5×10-3m3，在图戊中画出0-12s水泵喷水的总质量m变化曲线。______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $