精品解析：贵州省铜仁市印江县2023-2024学年九年级下学期5月过程性质量监测理综试题

**基本信息** 以印江本地文化（蔡伦古法造纸）、科技前沿（神舟十七号、C919）及社会热点（文明城市创建）为情境，融合物理观念与科学态度，实现真实问题与知识应用的深度结合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|8/24|半导体材料、光的反射、安全用电等|结合LED显示屏、电动自行车等生活实例，考查物质观念与运动和相互作用观念| |实验探究题|3/28|平面镜成像、伏安法测电阻、打气筒发热原因|通过改进实验方案（如蜡烛燃烧高度变化优化）、控制变量法探究，培养科学探究与科学思维能力| |综合应用题|2/16|电路计算、浮力应用|以港珠澳大桥沉管安装为载体，考查能量观念与工程实践中的科学态度，体现社会责任|

印江自治县2023-2024学年度第二学期5月份过程性质量监测 九年级理科综合试题 注意事项： 1．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号清楚地填写在答题卡规定的位置上。 2．答题时，卷Ⅰ必须用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；卷Ⅱ必须用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，在试题卷上作答无效。 3．本试题一共8页，总分150分，考试时间150分钟。 4．考试结束后，试题卷和答题卡一并交回。 物理部分 卷Ⅰ 选择题 一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。第1—6小题为单项选择题，在题目给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求。第7、8题为多项选择题，在题目给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题目要求，全选对的得3分，选对但不全的得1分，选错或不选的得0分。请将答案涂写在答题卡相应位置。） 1. 2023年秋季学期，印江自治县各中小学相继举办了校园文化艺术节暨课后服务成果展演，下图是某中学文化艺术节晚会现场的场景，舞台背景主要由一大四小，五块超高清LED显示屏构成，在硕大的屏幕及氛围灯光的搭配下，整场晚会显得格外大气、隆重。其中超高清LED显示屏主要由下列哪种材料制成（ ） A. 导体 B. 半导体 C. 超导体 D. 绝缘体 2. 离印江县城20公里的合水镇，有一依山傍水的村庄叫蔡家坳。“蔡伦古法造纸文化村”位于此地。造纸工艺流程复杂，有说法“造纸不轻松，七十二道工，道道需用功，外加一道口吹风”。“透火焙干”是其中一道工序，其做法是将刚生产的湿纸张贴在烤火的墙上，给墙壁烤火能加快湿纸张变干的主要原因是（ ） A. 升高湿纸张的温度 B. 增大湿纸张的表面积 C. 加快湿纸张表面的空气流速 D. 改变湿纸张中液体的种类 3. 早在我国古代《墨经》中的记载就充分说明了墨家实际上已经认识了光的反射定律，并以此来描述平面镜成像的原理，下列是光的反射现象的是（ ） A. 城市夜间的射灯 B. 大雨过后的彩虹 C. 清澈见底的水潭 D. 湖中对称的倒影 4. 文明城市你我他，创建工作靠大家！为创建省级文明城市，印江县有关执法部门将对市民驾驶摩托车、电瓶车的不规范行为严查严处，一一通报，警示市民规范行车，争做文明好公民。如图是一辆普通的电动自行车，下列关于电动自行车的相关说法正确的是（ ） A. 电动车充电过程是将化学能转化为电能 B. 更换的废旧电池没有用处可随意处置 C. 宽大的坐垫是为了减小对人的压强 D. 刹车手柄是费力杠杆 5. 冬季来临，各家各户的电器设备层出不穷，使用率也大大增加，导致家庭用电事故时有发生，下列生活中的场景，从安全用电的角度分析正确的是（ ） A. 家庭电路中开关接在零线上 B. 忙于做晚餐，厨房的多个大功率用电器应同时使用 C. 空气开关“跳闸”直接复位即可 D. 金属外壳的用电器必须接地线 6. 2024年3月14日，神舟十七号航天员乘组完成了首批舱外暴露实验材料样品取回工作，从空间站外成功取回了首批舱外暴露实验材料样品，这些实验材料样品后续将会跟随神舟飞船返回地球。目前神舟十七号、天和核心舱、天舟二号和天舟三号货运飞船构成的四舰组合体在预定轨道正常运行。下列说法正确的是（ ） A. 以地球为参照物，组合体是静止的 B. 火箭点火加速升空过程中，搭载的神舟十七号载人飞船的惯性不断增大 C. 空间站的航天员是通过电磁波与地球上的人员进行交流 D. 组合体通过太阳能板获得能量，太阳能属于不可再生能源 7. 如图所示，甲、乙两物体叠放在水平桌面上，丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连，乙物体到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上，且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮摩擦，下列分析正确的是（ ） A. 若丙静止，则甲只受到两个力的作用 B. 若丁静止，则乙受到向左的拉力大于向右的拉力 C. 若丁匀速下降，则丁对绳的拉力大于绳对丁的拉力 D. 若丙匀速下降，则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差 8. 如图所示电路中，电源电压恒为。闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为时，电流表的示数为。下列说法正确的是（ ） A. 的阻值是 B. 通电，此时电阻产生的热量为 C. 当R为时，R的电功率是 D. 当R为时，电路总功率是 卷Ⅱ 非选择题 二、填空题（本题共4小题，每空2分，共10分。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 9. 升国旗是一件庄严而神圣的事情。举行升旗仪式的意义在于让学生接受爱国主义教育，激发爱国热情，增强民族自豪感，树立自信心，让学生坚持初衷，努力学习，长大后为国家做贡献。如图所示，旗杆的顶端有一个定滑轮，升国旗时定滑轮的作用是改变动力的________。 10. 有研究称新能源车的电池组能量密度（能量与质量的比值）没有无烟煤高，更别提汽油了。已知某新能源车的电池组电容量为，由多枚电池组成，电池组总质量约为。由此可知，能量密度相当于物理量中的________（选填“密度”、“热量”或“热值”）。 11. 如图所示，让一条形磁铁由静止释放，当磁铁穿过线圈时，线圈中有电流产生，不计空气阻力，则条形磁铁在下落过程中机械能_____ （选填“减小”、“不变”或“增加”）。 12. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S1、S2闭合，甲、乙均为电压表时，两表示数之比 U甲︰U乙=4︰3，则 R1︰R2=______；当开关 S1闭合、S2断开， 甲、 乙均为电流表时，R1消耗的电功率与总功率之比为 P1︰P总=______。 三、作图题（本题包括3个小题，每小题2分，共6分。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 13. 凸透镜对紫外线的偏折能力比对红外线的偏折能力强，如图所示是红外线通过凸透镜后的折射光线，请画出紫外线通过凸透镜后的折射光线和进入液体中的折射光线。 14. 如图所示，用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求：闭合开关，向右移动滑片P时，螺线管磁性增强）。 15. 如图（a）所示，甲、乙两相同木块静置于粗糙程度相同的水平桌面上，在两木块中间放一轻质弹簧，用木块压缩弹簧后，将两木块用无弹性的细线固定连接。现用一水平力拉木块乙，当拉力为F0时两木块恰好一起向右做匀速运动，并开始计时，t1时刻将细线剪断；t2时刻乙木块与弹簧分离，然后继续运动至t3时刻。若整个过程乙木块始终在水平向右拉力F的作用下做匀速直线运动。请在图（b）画出0~t3时间内，拉力F随时间t变化关系的大致图像。（不计弹簧和细线的质量及空气阻力） 四、简答题（本题包括2个小题，每个小题3分，共6分。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 16. 如图是地铁建造过程中使用的大型盾构机，施工过程中它的钻头能粉碎坚硬的岩石。为了防止钻头过热，其内部的水冷循环系统可以给它降温。请结合你所学的物理知识回答下列问题： （1）给钻头浇水过程中，水发生了哪种物态变化？ （2）请分析往钻头上浇水降温的道理。 17. 2024年4月1日12:18，一架国产大飞机C919从宁夏银川河东机场起飞，当天15:23平稳降落在宁波机场跑道。这是宁波机场首次迎来这一国产机型，宁波机场也由此翻开了国产大飞机起降的全新一页。C919是我国首款按照最新国际适航标准生产、具有自主知识产权的喷气式民用飞机，最大容量为190名乘客，最大航程为5555公里。 （1）大飞机升空靠的是浮力还是升力？ （2）请你根据所学物理知识做出判断并说明你判断的理由。 五、实验与科学探究题（本题共3小题，每空2分，共28分。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 18. 在探究“平面镜成像特点”的实验中，所用器材：两根相同的蜡烛、玻璃板、支架、白纸、刻度尺、火柴等。 （1）用两根相同的蜡烛做实验，主要是为了比较像与物的大小关系，这里用到的是科学研究中的________（选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”）。 （2）在水平桌面上铺一张白纸，可以在白纸上标记平面镜、物和________的位置。 （3）如果要使像更清楚，可以在________（选填“A”或“B”）一侧铺上黑纸。 （4）小明在完成实验后分析发现，此实验中只选用两根完全相同的蜡烛，没有考虑到蜡烛燃烧时的高度在变化这一事实，请你在此实验基础上提出优化方案，你的方法是________________________________。 19. 小明用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压是，电源电压是。 （1）在连接电路时，滑动变阻器滑片P应位于________（选填“A”或“B”）端。 （2）如图1连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的指针几乎不偏转，电压表有示数，接近电源电压，你认为该电路故障可能是________。 （3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻约为________（保留一位小数）。 （4）他把多次测量的电流值和电压值绘制成图3所示的图线是一条曲线，原因是________。 （5）如果还想测量额定功率为的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的解决办法是________________。 20. 小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想： A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热 B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。 请回答下列问题： （1）给篮球打气过程中是通过________的方式增大球内气体的内能。 （2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的________冲程相同。 （3）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表： 实验次数 时间 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 小明分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因是猜想________（选填“A”或“B”）。 （4）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是________。 （5）于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，你认为他们的改进方法是________。 六、综合应用题（本题共2小题，每小题8分，共16分。要求写出必要的计算过程和文字说明。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 21. “文明在行动·满意在印江”，作为印江县的一员，每个人都要从自身做起，为创建文明城市助力，文明行车也是文明行为的一个体现，酒驾不仅危及自身安全，还给社会带来危害。为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为，传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，的电阻为。使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的示数为。 （1）电压表的示数为时，电流表的示数为多少？ （2）电压表的示数为时，滑动变阻器的阻值为多少？ （3）调零后，的电阻保持不变，驾驶员对着酒精测试仪吹气，若电流表的示数达到及以上，表明驾驶员酒驾。某驾驶员测试时电压表的示数为，该驾驶员是否酒驾？ 22. 世界最长跨海大桥——港珠澳大桥，横跨伶仃洋，将香港、澳门和珠海三地连为一体，被誉为现代世界新七大奇迹之一，如图甲所示。港珠澳大桥由桥、人工岛、海底隧道三部分组成。其中6.7公里的海底隧道距离海面40多米，由33节沉管对接而成。港珠澳大桥施工海域恰好穿过中华白海豚自然保护区，这种珍稀动物是香港回归祖国的吉祥物，白海豚的听觉频率范围约为，有助于它们捕食和自保，上限远高于人类的听觉频率范围。开工前工程师们立下了誓言，大桥通车白海豚不搬家。监测结果表明至大桥竣工，依然有近两千头中华白海豚欢快地栖息在港珠澳大桥周边海域。 请回答下列问题： （1）正在海中游动的白海豚能听到人类听不到的________（选填“次声波”或“超声波”）； （2）港珠澳大桥全长，设计通行时速。若一辆具备通行车牌的汽车按大桥设计时速行驶，至少需要多长时间才能通过大桥？ （3）若一汽车通过港珠澳大桥时的牵引力恒为，则通过大桥全长牵引力做了多少功？ （4）两端密封后的沉管，每节最大排水量约8万吨，由于其整体密度稍小于海水密度，所以沉管浮在海面，需用拖轮浮运至既定位置再沉放安装。若你是大桥的工程师，你如何将沉管沉放到海底安装，请运用所学浮力知识进行说明。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 印江自治县2023-2024学年度第二学期5月份过程性质量监测 九年级理科综合试题 注意事项： 1．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号清楚地填写在答题卡规定的位置上。 2．答题时，卷Ⅰ必须用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；卷Ⅱ必须用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，在试题卷上作答无效。 3．本试题一共8页，总分150分，考试时间150分钟。 4．考试结束后，试题卷和答题卡一并交回。 物理部分 卷Ⅰ 选择题 一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。第1—6小题为单项选择题，在题目给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求。第7、8题为多项选择题，在题目给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题目要求，全选对的得3分，选对但不全的得1分，选错或不选的得0分。请将答案涂写在答题卡相应位置。） 1. 2023年秋季学期，印江自治县各中小学相继举办了校园文化艺术节暨课后服务成果展演，下图是某中学文化艺术节晚会现场的场景，舞台背景主要由一大四小，五块超高清LED显示屏构成，在硕大的屏幕及氛围灯光的搭配下，整场晚会显得格外大气、隆重。其中超高清LED显示屏主要由下列哪种材料制成（ ） A. 导体 B. 半导体 C. 超导体 D. 绝缘体 【答案】B 【解析】 【详解】LED显示屏的核心元件是发光二极管，在初中物理的知识体系中，发光二极管是由半导体材料制成的：半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，可实现发光、控光的功能，适合制作LED显示元件；导体导电性过强、绝缘体几乎不导电，都不符合要求，超导体是电阻为零的特殊材料，不用于制造LED显示屏，故选B。 2. 离印江县城20公里的合水镇，有一依山傍水的村庄叫蔡家坳。“蔡伦古法造纸文化村”位于此地。造纸工艺流程复杂，有说法“造纸不轻松，七十二道工，道道需用功，外加一道口吹风”。“透火焙干”是其中一道工序，其做法是将刚生产的湿纸张贴在烤火的墙上，给墙壁烤火能加快湿纸张变干的主要原因是（ ） A. 升高湿纸张的温度 B. 增大湿纸张的表面积 C. 加快湿纸张表面的空气流速 D. 改变湿纸张中液体的种类 【答案】A 【解析】 【详解】将湿纸贴在烤火的墙上，烤火使墙壁温度升高，进而升高了湿纸中水分的温度，加快了水分蒸发，让湿纸更快变干。 故选A。 3. 早在我国古代《墨经》中的记载就充分说明了墨家实际上已经认识了光的反射定律，并以此来描述平面镜成像的原理，下列是光的反射现象的是（ ） A. 城市夜间的射灯 B. 大雨过后的彩虹 C. 清澈见底的水潭 D. 湖中对称的倒影 【答案】D 【解析】 【详解】A．城市夜间射灯的光束是光的直线传播现象，故A不符合题意； B．雨后彩虹是光的色散现象，本质是光的折射，故B不符合题意； C．看清澈的水潭会觉得水变浅，是水底的光从水中斜射入空气时发生折射形成虚像，属于光的折射现象，故C不符合题意； D．湖中倒影是平面镜成像，原理是光的反射，故D符合题意。 故选D。 4. 文明城市你我他，创建工作靠大家！为创建省级文明城市，印江县有关执法部门将对市民驾驶摩托车、电瓶车的不规范行为严查严处，一一通报，警示市民规范行车，争做文明好公民。如图是一辆普通的电动自行车，下列关于电动自行车的相关说法正确的是（ ） A. 电动车充电过程是将化学能转化为电能 B. 更换的废旧电池没有用处可随意处置 C. 宽大的坐垫是为了减小对人的压强 D. 刹车手柄是费力杠杆 【答案】C 【解析】 【详解】A．电动车充电时，是将电能转化为化学能储存在电池中，不是化学能转化为电能，故A错误； B．废旧电池含有重金属等有害物质，随意处置会污染土壤和水源，需要专门回收处理，故B错误； C．宽大的坐垫是通过增大受力面积来减小对人的压强，让人乘坐更舒适，故C正确； D．刹车手柄的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不是费力杠杆，故D错误。 故选C。 5. 冬季来临，各家各户的电器设备层出不穷，使用率也大大增加，导致家庭用电事故时有发生，下列生活中的场景，从安全用电的角度分析正确的是（ ） A. 家庭电路中开关接在零线上 B. 忙于做晚餐，厨房的多个大功率用电器应同时使用 C. 空气开关“跳闸”直接复位即可 D. 金属外壳的用电器必须接地线 【答案】D 【解析】 【详解】A．家庭电路中开关必须接在火线上，若接在零线上，断开开关后用电器仍与火线相连，易引发触电事故，故A错误； B．多个大功率用电器同时使用，会导致电路总功率过大，根据，家庭电路电压不变时，总电流过大，易引发火灾，故B错误； C．空气开关“跳闸”是电路发生短路或总功率过大的故障信号，需要先排除故障后再复位，直接复位会引发安全事故，故C错误； D．金属外壳的用电器接地线后，若外壳意外漏电，电流会通过地线导入大地，可避免触电事故，故D正确。 故选D。 6. 2024年3月14日，神舟十七号航天员乘组完成了首批舱外暴露实验材料样品取回工作，从空间站外成功取回了首批舱外暴露实验材料样品，这些实验材料样品后续将会跟随神舟飞船返回地球。目前神舟十七号、天和核心舱、天舟二号和天舟三号货运飞船构成的四舰组合体在预定轨道正常运行。下列说法正确的是（ ） A. 以地球为参照物，组合体是静止的 B. 火箭点火加速升空过程中，搭载的神舟十七号载人飞船的惯性不断增大 C. 空间站的航天员是通过电磁波与地球上的人员进行交流 D. 组合体通过太阳能板获得能量，太阳能属于不可再生能源 【答案】C 【解析】 【详解】A．以地球为参照物，组合体在预定轨道上绕地球运动，位置不断变化，所以组合体是运动的，故A错误； B．惯性的大小只与物体的质量有关，火箭点火加速升空过程中，飞船的质量不变，所以惯性不变，故B错误； C．空间站与地球之间是真空环境，电磁波可以在真空中传播，所以航天员是通过电磁波与地球上的人员进行交流的，故C正确； D．太阳能可以源源不断地从自然界获得，属于可再生能源，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，甲、乙两物体叠放在水平桌面上，丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连，乙物体到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上，且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮摩擦，下列分析正确的是（ ） A. 若丙静止，则甲只受到两个力的作用 B. 若丁静止，则乙受到向左的拉力大于向右的拉力 C. 若丁匀速下降，则丁对绳的拉力大于绳对丁的拉力 D. 若丙匀速下降，则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若丙静止，甲、乙都保持静止，处于平衡状态。对甲受力分析，竖直方向仅受重力和乙对甲的支持力，水平方向没有外力作用，不受摩擦力，因此甲只受到两个力的作用，故A正确； B．若丁静止，甲、乙整体静止，处于平衡状态。乙受到向左的拉力大小等于丙的重力，向右的拉力大小等于丁的重力，若丙和丁重力相等，两个拉力大小相等，整体可保持平衡，因此向左拉力不一定大于向右拉力，故B错误； C．丁对绳的拉力与绳对丁的拉力是一对相互作用力，相互作用力大小始终相等，与运动状态无关，因此二者大小相等，故C错误； D．若丙匀速下降，甲、乙整体做匀速直线运动，受力平衡。水平方向受力满足：向左的拉力= 向右的拉力+桌面对乙的摩擦力，整理得，即桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示电路中，电源电压恒为。闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为时，电流表的示数为。下列说法正确的是（ ） A. 的阻值是 B. 通电，此时电阻产生的热量为 C. 当R为时，R的电功率是 D. 当R为时，电路总功率是 【答案】ABD 【解析】 【详解】由图可知，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测干路电流。 A．当时，通过的电流 干路电流，因此通过的电流 由欧姆定律得，故A正确； B．此时通电，产生的热量，故B正确； C．当时，由得的电功率，故C错误； D．当时，的功率 的功率 电路总功率，故D正确。 故选ABD。 卷Ⅱ 非选择题 二、填空题（本题共4小题，每空2分，共10分。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 9. 升国旗是一件庄严而神圣的事情。举行升旗仪式的意义在于让学生接受爱国主义教育，激发爱国热情，增强民族自豪感，树立自信心，让学生坚持初衷，努力学习，长大后为国家做贡献。如图所示，旗杆的顶端有一个定滑轮，升国旗时定滑轮的作用是改变动力的________。 【答案】方向 【解析】 【详解】定滑轮的实质是等臂杠杆，它不省力，但可以改变动力的方向。 10. 有研究称新能源车的电池组能量密度（能量与质量的比值）没有无烟煤高，更别提汽油了。已知某新能源车的电池组电容量为，由多枚电池组成，电池组总质量约为。由此可知，能量密度相当于物理量中的________（选填“密度”、“热量”或“热值”）。 【答案】 热值 【解析】 【详解】热值是单位质量的燃料完全燃烧释放的热量，即能量与质量的比值，公式为，单位为；由题意知，能量密度的定义为能量与质量的比值，与热值的定义一致，因此能量密度相当于热值。 11. 如图所示，让一条形磁铁由静止释放，当磁铁穿过线圈时，线圈中有电流产生，不计空气阻力，则条形磁铁在下落过程中机械能_____ （选填“减小”、“不变”或“增加”）。 【答案】减小 【解析】 【详解】磁铁下落过程中受到线圈的阻力作用，将机械能转化为电能，机械能减小。 12. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S1、S2闭合，甲、乙均为电压表时，两表示数之比 U甲︰U乙=4︰3，则 R1︰R2=______；当开关 S1闭合、S2断开， 甲、 乙均为电流表时，R1消耗的电功率与总功率之比为 P1︰P总=______。 【答案】 ①. 1︰3 ②. 3︰4 【解析】 【详解】[1]当开关S1、S2闭合，甲、乙均为电压表时，R1和R2串联，甲电压表测电源电压，乙电压表测R2两端的电压；因串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，所以，R1两端的电压为 U1=U甲-U乙 在串联电路中电流相等，由可得，两电阻的阻值之比 [2]当开关 S1闭合、S2断开， 甲、 乙均为电流表时，R1和R2并联，乙电流表测干路电流，甲电流表测通过R2的电流，因并联电路中各支路两端电压相等，所以，通过R1的电流为 通过R2的电流为 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即 根据P=UI，R1消耗的电功率与总功率之比为 三、作图题（本题包括3个小题，每小题2分，共6分。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 13. 凸透镜对紫外线的偏折能力比对红外线的偏折能力强，如图所示是红外线通过凸透镜后的折射光线，请画出紫外线通过凸透镜后的折射光线和进入液体中的折射光线。 【答案】 【解析】 【详解】凸透镜对紫外线的偏折能力比对红外线的偏折能力强，所以凸透镜对紫外线的偏折程度大；紫外线从从空气中斜射入水中时，折射光线会靠近法线，如图所示： 14. 如图所示，用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求：闭合开关，向右移动滑片P时，螺线管磁性增强）。 【答案】 【解析】 【详解】向右移动滑片P时螺线管磁性增强，说明电路电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻要变小，因此导线应从电源正极接滑动变阻器右下接线柱。 电流从螺线管右端流入、左端流出，根据右手螺旋定则，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管左端（N 极）。根据磁极间相互作用，小磁针左端靠近螺线管右端（S极），则小磁针左端为N极，右端为S极。 15. 如图（a）所示，甲、乙两相同木块静置于粗糙程度相同的水平桌面上，在两木块中间放一轻质弹簧，用木块压缩弹簧后，将两木块用无弹性的细线固定连接。现用一水平力拉木块乙，当拉力为F0时两木块恰好一起向右做匀速运动，并开始计时，t1时刻将细线剪断；t2时刻乙木块与弹簧分离，然后继续运动至t3时刻。若整个过程乙木块始终在水平向右拉力F的作用下做匀速直线运动。请在图（b）画出0~t3时间内，拉力F随时间t变化关系的大致图像。（不计弹簧和细线的质量及空气阻力） 【答案】 【解析】 【详解】首先对甲乙木块和弹簧整体分析，在0~t1时间内，整体在水平方向上做匀速直线运动，水平方向上受到的合力为零，根据二力平衡条件分析拉力的大小与滑动摩擦力是一对平衡力，即，由于甲乙木块相同，接触面的粗糙程度相同，所以甲乙受到水平面的滑动摩擦力大小相等，均为0.5F0。 t1~t2时间内，细线断开，此时木块乙受到水平向右的弹簧的拉力、水平向右的拉力F和水平向左的滑动摩擦力的作用；弹簧恢复原状，随着木块乙向右移动，弹簧对木块乙的弹力变小，由于木块做匀速直线运动，水平方向上受力平衡，则拉力为弹力与乙受到的滑动摩擦力之和；木块乙对水平桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，受到的滑动摩擦力不变，弹力变小，所以拉力F逐渐变大，到t2末，拉力增大到0.5F0。 t2~t3时间内，弹簧没有对乙施加拉力，木块乙在水平方向上做匀速直线运动，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，木块乙对水平桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以受到的滑动摩擦力不变，仍为0.5f，所以此时拉力也为0.5F0。 由上可知，0~t3时间内，拉力F随时间t变化关系如下图所示： 四、简答题（本题包括2个小题，每个小题3分，共6分。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 16. 如图是地铁建造过程中使用的大型盾构机，施工过程中它的钻头能粉碎坚硬的岩石。为了防止钻头过热，其内部的水冷循环系统可以给它降温。请结合你所学的物理知识回答下列问题： （1）给钻头浇水过程中，水发生了哪种物态变化？ （2）请分析往钻头上浇水降温的道理。 【答案】（1） 汽化 （2） 水接触高温钻头发生汽化，汽化过程会吸收钻头的热量，使钻头内能减小、温度降低，因此可以给钻头降温。 【解析】 【小问1详解】 钻头工作时温度很高，水接触高温钻头后由液态变为气态，这个物态变化过程是汽化。 【小问2详解】 根据汽化的吸放热特点，汽化过程需要吸收热量，水从高温钻头处吸收热量，使钻头温度降低，因此往钻头上浇水可以实现降温。 17. 2024年4月1日12:18，一架国产大飞机C919从宁夏银川河东机场起飞，当天15:23平稳降落在宁波机场跑道。这是宁波机场首次迎来这一国产机型，宁波机场也由此翻开了国产大飞机起降的全新一页。C919是我国首款按照最新国际适航标准生产、具有自主知识产权的喷气式民用飞机，最大容量为190名乘客，最大航程为5555公里。 （1）大飞机升空靠的是浮力还是升力？ （2）请你根据所学物理知识做出判断并说明你判断的理由。 【答案】（1） 大飞机升空靠升力。 （2） 大飞机的平均密度远大于空气密度，根据阿基米德原理，大飞机受到的空气浮力远小于自身重力，无法依靠浮力升空； 大飞机机翼为上凸下平的形状，飞机前进时，机翼上方空气流速大于下方空气流速，根据流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，因此机翼上方压强小于下方压强，对机翼产生向上的压力差，即向上的升力，当升力大于等于飞机重力时飞机即可升空，因此大飞机升空依靠升力。 【解析】 【小问1详解】 略 【小问2详解】 略 五、实验与科学探究题（本题共3小题，每空2分，共28分。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 18. 在探究“平面镜成像特点”的实验中，所用器材：两根相同的蜡烛、玻璃板、支架、白纸、刻度尺、火柴等。 （1）用两根相同的蜡烛做实验，主要是为了比较像与物的大小关系，这里用到的是科学研究中的________（选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”）。 （2）在水平桌面上铺一张白纸，可以在白纸上标记平面镜、物和________的位置。 （3）如果要使像更清楚，可以在________（选填“A”或“B”）一侧铺上黑纸。 （4）小明在完成实验后分析发现，此实验中只选用两根完全相同的蜡烛，没有考虑到蜡烛燃烧时的高度在变化这一事实，请你在此实验基础上提出优化方案，你的方法是________________________________。 【答案】（1）等效替代法 （2）像 （3）B （4）用两个完全相同的LED灯替代燃烧的蜡烛进行实验 【解析】 【小问1详解】 用和物完全相同的蜡烛B替代蜡烛A的像，来比较像与物的大小，这种方法是等效替代法。 【小问2详解】 实验需要在白纸上标记平面镜、物和像的位置，方便后续测量物距、像距。 【小问3详解】 在B侧铺黑纸可减少玻璃板后方的杂光干扰，使反射形成的像更清晰，故选B。 【小问4详解】 蜡烛燃烧会变短，影响大小对比。优化方案：改用两个完全相同的 LED 灯（或带刻度的蜡烛 / 不易燃烧的相同模型）进行实验；或者每次实验快速完成，多次实验更换新的相同蜡烛，减小燃烧带来的高度误差。 19. 小明用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压是，电源电压是。 （1）在连接电路时，滑动变阻器滑片P应位于________（选填“A”或“B”）端。 （2）如图1连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的指针几乎不偏转，电压表有示数，接近电源电压，你认为该电路故障可能是________。 （3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻约为________（保留一位小数）。 （4）他把多次测量的电流值和电压值绘制成图3所示的图线是一条曲线，原因是________。 （5）如果还想测量额定功率为的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的解决办法是________________。 【答案】（1）A （2）小灯泡断路 （3）10.4 （4）灯丝的电阻随温度的升高而增大 （5）把电压表并联在滑动变阻器两端，调节滑动变阻器使电压表的示数为0.7V，小灯泡正常发光，再测出此时电流计算电阻 【解析】 【小问1详解】 连接电路时，滑动变阻器要调到最大阻值保护电路。由图1可知，滑片P在A端时滑动变阻器接入电阻最大。 【小问2详解】 电流表几乎不偏转，说明电路近乎断路；电压表接近电源电压，说明电压表两端能连通电源，故障是小灯泡断路（灯丝断了 / 小灯泡接线接触不良），此时电压表串联测电源电压。 【小问3详解】 电流表量程0∼0.6A，分度值0.02A，示数 根据 【小问4详解】 小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，电压越大，灯丝温度越高，电阻越大，所以I−U图线是曲线。 【小问5详解】 电源电压4.5V，小灯泡额定电压3.8V，则滑动变阻器两端电压 电压表0∼3V量程可用，把电压表并联在滑动变阻器两端，当电压表示数为0.7V时，小灯泡正常发光，再测此时电流算电阻。 20. 小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想： A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热 B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。 请回答下列问题： （1）给篮球打气过程中是通过________的方式增大球内气体的内能。 （2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的________冲程相同。 （3）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表： 实验次数 时间 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 小明分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因是猜想________（选填“A”或“B”）。 （4）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是________。 （5）于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，你认为他们的改进方法是________。 【答案】（1）做功 （2）压缩 （3）B （4）活塞与筒壁摩擦也会产生热量，实验中两种影响因素同时存在，没有排除摩擦生热对结果的影响 （5）不将打气筒连接篮球，保持相同时间内活塞往复运动次数和原实验相同，测量两个测温点的温度，探究摩擦对温度的影响 【解析】 【小问1详解】 改变内能的方式分为做功和热传递，给篮球打气时，活塞压缩气体做功，机械能转化为气体内能，因此是通过做功的方式增大内能。 【小问2详解】 四冲程内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，将机械能转化为内能，和打气过程中活塞向下压缩气体的能量转化相同，因此对应压缩冲程。 【小问3详解】 实验数据显示打气筒下部（压缩气体的位置）温度远高于上部，若仅为摩擦生热，上下温度应该接近，说明发热的主要原因是压缩气体做功，因此猜想B正确。 【小问4详解】 实验过程中活塞运动始终存在和筒壁的摩擦，摩擦本身也会生热，两种生热因素同时存在，实验没有排除摩擦的影响，因此结论不严谨。 【小问5详解】 探究猜想A（摩擦生热）需要排除压缩气体做功的干扰，因此改进思路为：控制活塞运动的次数、时间和原实验一致，去掉压缩气体做功的过程，仅保留活塞和筒壁的摩擦，测量温度即可验证猜想A。 六、综合应用题（本题共2小题，每小题8分，共16分。要求写出必要的计算过程和文字说明。请将答案填写在答题卡相应的位置。） 21. “文明在行动·满意在印江”，作为印江县的一员，每个人都要从自身做起，为创建文明城市助力，文明行车也是文明行为的一个体现，酒驾不仅危及自身安全，还给社会带来危害。为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为，传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，的电阻为。使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的示数为。 （1）电压表的示数为时，电流表的示数为多少？ （2）电压表的示数为时，滑动变阻器的阻值为多少？ （3）调零后，的电阻保持不变，驾驶员对着酒精测试仪吹气，若电流表的示数达到及以上，表明驾驶员酒驾。某驾驶员测试时电压表的示数为，该驾驶员是否酒驾？ 【答案】（1） （2） （3） 该驾驶员是酒驾 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，与串联，电压表测两端电压，电流表测电路电流。电压表示数即两端电压，电路中的电流 因此电流表的示数为0.1A。 【小问2详解】 滑动变阻器两端的电压 通过的电流 的阻值 【小问3详解】 调零后两端电压 此时电路中的电流 因为，达到酒驾判定标准，因此该驾驶员是酒驾。 22. 世界最长跨海大桥——港珠澳大桥，横跨伶仃洋，将香港、澳门和珠海三地连为一体，被誉为现代世界新七大奇迹之一，如图甲所示。港珠澳大桥由桥、人工岛、海底隧道三部分组成。其中6.7公里的海底隧道距离海面40多米，由33节沉管对接而成。港珠澳大桥施工海域恰好穿过中华白海豚自然保护区，这种珍稀动物是香港回归祖国的吉祥物，白海豚的听觉频率范围约为，有助于它们捕食和自保，上限远高于人类的听觉频率范围。开工前工程师们立下了誓言，大桥通车白海豚不搬家。监测结果表明至大桥竣工，依然有近两千头中华白海豚欢快地栖息在港珠澳大桥周边海域。 请回答下列问题： （1）正在海中游动的白海豚能听到人类听不到的________（选填“次声波”或“超声波”）； （2）港珠澳大桥全长，设计通行时速。若一辆具备通行车牌的汽车按大桥设计时速行驶，至少需要多长时间才能通过大桥？ （3）若一汽车通过港珠澳大桥时的牵引力恒为，则通过大桥全长牵引力做了多少功？ （4）两端密封后的沉管，每节最大排水量约8万吨，由于其整体密度稍小于海水密度，所以沉管浮在海面，需用拖轮浮运至既定位置再沉放安装。若你是大桥的工程师，你如何将沉管沉放到海底安装，请运用所学浮力知识进行说明。 【答案】（1）超声波 （2）0.55h （3） （4）将沉管两端密封，再用船将沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底，当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管不会再上浮，因为沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力产生的原因可知，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。 【解析】 【小问1详解】 人类听觉频率范围是20Hz~20000Hz（即20kHz），频率高于20000Hz的声波是超声波，低于20Hz的是次声波。白海豚听觉上限可达150kHz，因此能听到人类听不到的超声波。 【小问2详解】 根据速度公式 ，可得通过大桥的时间 【小问3详解】 牵引力做功为  【小问4详解】 略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $