精品解析：2024年广东省佛山市三水区西南中学中考考前预测物理试卷

2023—2024学年度第二学期九年级第三次学科素养与能力评价试卷 物理学科 （考试时间：80分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答填空题时，请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。 4.回答解答题时，每题必须给出必要的演算过程或推理步骤，画出必要的图形（包括辅助线），请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。 5.考试结束后，只交答题卡。 6.全卷取，水的密度 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。 1. 下列几种估测最符合实际情况的是（　　） A. 人体感觉舒适的温度为36℃ B. 全新的2B铅笔长约1.8×106μm C. 将一本物理书从地面举过头顶对书做功约为5J D. 家用电冰箱正常工作时，通过的电流可达5A 【答案】C 【解析】 【详解】A．人的体温在37℃左右，感觉舒适的温度在23℃左右，故A不符合题意； B．中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离（一拃）大约15cm，全新2B铅笔长度略大于此数值，在 左右，故B不符合题意； C．一本物理书的重力约 将一本物理书从地面举过头顶通过的高度约 对书做功约为 故C符合题意； D．家用电冰箱正常工作时通过的电流在1A左右，故D不符合题意。 故选C。 2. 如图所示，将某物体振动时发出的声音输入噪声检测器和示波器，某一瞬间噪声检测器的示数如图甲所示，同时在示波器上观察到的波形如图乙所示，可见波形竖直方向的“幅值”最大值在变化，理解正确的是（　　） A. 图甲装置显示了声音的频率 B. 图乙波形中的“幅值”与声音的频率有关 C. 图甲装置能在传播过程中减弱声音 D. 图乙波形中的“幅值”反映了声音的“响度” 【答案】D 【解析】 【详解】A．噪声监测显示声音的大小，即声音的响度，单位是分贝（dB），故A错误； BD．响度与振幅有关，振幅越大，响度越大，图乙波形中的“幅值”与声音的响度有关，“幅值”随着时间的增长在变小，说明响度变小，故B错误，D正确； D．图甲装置只能监测声音的大小，不能在传播过程中减弱声音，故C错误。 故选D。 3. 如图所示，下列判断不正确的是（　　） A. 甲图中国旗冉冉升起，相对于地面国旗是运动的 B. 乙图中冰壶离开运动员后会滑很远，是因为它有惯性 C. 丙图中运动员受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力 D. 丁图中高空抛下的物体越高其重力势能就越大，对砸中物体的危害程度就越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中国旗冉冉升起，相对于地面国旗的位置发生了改变，因此是运动的，故A正确，符合题意； B．冰壶离开运动员的手后，能够继续往前滑动，是因为冰壶具有惯性，故B正确，符合题意； C．丙图中运动员静止时受到的重力与地面对他的支持力大小不相等，所以不是一对平衡力，故C错误，不符合题意； D．重力势能的大小跟物体质量和被举得高度有关，因此高空抛下的物体越高其重力势能就越大，对砸中物体的危害程度就越大，故D正确，符合题意。 故选C。 4. 如图所示的四种现象的形成，需要吸热的是（　　） A. 惊蛰冰化水 B. 谷雨雾渐浓 C. 立秋露珠凝 D. 大寒雾凇挂 【答案】A 【解析】 【详解】A．冰化水，由固态变成液态，属于熔化，熔化吸热，故A符合题意； BC．雾和露是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化，液化放热，故BC不符合题意； D．雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华，凝华放热，故D不符合题意。 故选A。 5. 下列四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　） A. 食品夹 B. 园艺剪 C. 天平 D. 船桨 【答案】B 【解析】 【详解】A．食品夹使用时动力作用点在支点和阻力作用点之间，动力臂小于阻力臂，即 ，属于费力杠杆，故A不符合题意； B．园艺剪使用时手柄较长，动力臂大于阻力臂，即 ，属于省力杠杆，故B符合题意； C．天平使用时两臂长度相等，动力臂等于阻力臂，即 ，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．船桨使用时动力作用点靠近支点，动力臂小于阻力臂，即 ，属于费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 6. 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A. 保险丝改接到零线上更安全 B. 闭合S灯不亮，说明没电，可以直接维修 C. 零线和地线之间的电压为220V D. 电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱并联 【答案】D 【解析】 【详解】A．火线带电，零线不带电，为了保护电路，保险丝应接在火线上，故A错误； B．闭合S灯不亮，为了安全，应断开开关，再进行维修，故B错误； C．零线和地线都没有电，零线和地线之间的电压为0V，故C错误； D．电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱并联，互不影响，故D正确。 故选D。 7. 如图，用F=10N的拉力竖直向上匀速提升木块，2s内木块升高的高度为0.1m，木块重力G=24N，在此过程中下列判断正确的是（　　） A. 绳子自由端移动的速度为0.2m/s B. 滑轮组做的有用功为3J C. 拉力F做功的功率为0.5W D. 滑轮组机械效率为80% 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动的距离 则绳子自由端移动的速度为 故A错误； B．滑轮组做的有用功 故B错误； C．拉力F做功为 拉力F做功的功率为 故C错误； D．滑轮组机械效率为 故D正确。 故选D。 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8. 在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让氢原子核在超高温下发生__________（选填“裂变”或“聚变”），从而获得巨大核能的研究装置。这与__________（选填“原子弹”或“氢弹”）获得能量的方式相同，原子是由原子核和__________构成的。 【答案】 ①. 聚变 ②. 氢弹 ③. 电子 【解析】 【详解】[1][2]“中国环流器二号M”其实就是所谓的人工可控核聚变，就是通过模仿太阳内部的工作原理来获取能量。装置使氢原子核在超高温下发生聚变，获得巨大核能，这与氢弹获得能量方式相同。 [3]原子的结构是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的。 9. 如图是一款疗伤喷雾剂，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂的主要材料是氯乙烷。它的装瓶是采用______的方法使其在常温下液化，这一过程需要______热量。寒冷的冬天，房间窗子______（选填“内”或“外”）侧会起一层“白雾”。 【答案】 ①. 压缩体积 ②. 放出 ③. 内 【解析】 【详解】[1][2]使气体液化的方法有两种：一是降低温度，二是压缩体积。要在常温下让氯乙烷从气态变为液态，我们可采取压缩体积的方法使其在常温下液化，这一过程要放出热量。 [3]寒冷的冬天，房子内温度较高，屋内的水蒸气遇到冷的房间窗子，液化形成小水滴，附着在房间窗子的内侧。 10. 物理知识与日常生活和技术密切相关，图（a）中双肩背包的背带做的较宽，是为了减小 _______ ；（b）中锅炉液位计是利用了 _______ 原理；（c）中“ 负压病房”是利用病房内的 __________ 低于病房外，避免了医护人员交互感染。（均选填物理概念或装置名称） 【答案】 ①. 压强 ②. 连通器 ③. 气压 【解析】 【详解】[1]双肩背包的背带做的较宽，通过增大接触面积从而减小压强。 [2]锅炉液位计的组成是两端开口，中间连通，这就是连通器，利用连通器原理，判断水位。 [3]负压病房指的是气压低于病房外的气压，这样外面的新鲜空气就能进入病房内，被污染的空气就不能流出病房外。 11. 在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是_____冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧______kg的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg）。多数火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的_____。 【答案】 ①. 压缩 ②. 0.5 ③. 热值 【解析】 【详解】[1]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大、温度升高，该过程中机械能转化为内能； [2]需要完全燃烧汽油的质量： m==0.5kg； [3]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料比较，氢可以释放出更多的热量。 12. 如图甲是“比较不同物质吸热能力”的实验装置，用相同的容器分别装入_______和初温相同的A、B两种液体，用相同的电加热器同时对它们加热，其温度随时间变化的图像如图乙所示。由图像可知：升高相同的温度，_______液体吸收热量更多，________液体更适合给汽车发动机散热。 【答案】 ①. 质量 ②. A ③. A 【解析】 【详解】[1][2][3]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故用相同的容器分别装入质量和初温相同的A、B两种液体，用相同的电加热器同时对它们加热；由图像可知：升高相同的温度，A加热时间长，故A液体吸收热量更多，A的比热容大，根据Q=cmΔt可知，质量相同的A、B两种液体升高相同的温度，A吸热多，故液体A更适合给汽车发动机散热。 13. 如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示，由图象可知，0～3s内物体处于______状态，推力对物体做功______J，t＝5s时，物体受到的摩擦力是______N。 【答案】 ①. 静止 ②. 0 ③. 60 【解析】 【详解】[1][2]由丙图知：0～3s内物体的速度大小为零，物体处于静止状态；有推力但物体没有移动距离，所以，推力对物体做功0J。 [3]由丙图知，9～12s内，物体做匀速直线运动，由乙图知，此时推力F＝60N，根据二力平衡条件可知，摩擦力的大小为 f＝F＝60N 在3～6s内，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，所以摩擦力大小不变，仍为60N。 14. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。由图像可知，元件A和元件B中有一个元件，其阻值大小固定为______Ω不变，另一个元件，其阻值随其两端所加电压的增大而_______（选填“增大”或“减小”）。若将它们串联接入某电源两端，电路中的电流刚好为0.4A，则电源总电压为_______V。 【答案】 ①. 10 ②. 增大 ③. 5 【解析】 【详解】[1]由图得，元件B的I-U的图像是一条过原点的直线，说明B的阻值大小固定不变，为 [2]由图得，A的I-U图向U的方向偏转，说明A的阻值随其两端所加电压的增大而增大。[3]若将它们串联接入某电源两端，电路中的电流刚好为0.4A，串联电路中电流处处相等，则此时AB的电流均为0.4A，由图得，AB的电压分别为1V、4V，则电源总电压为 三、作图题：本大题共3小题，第1、2小题各2分，第3小题3分，共7分。 15. （1）如图所示，是一只在空中飞行的足球（不计空气阻力），画出它所受力的示意图； （2）画出两条光线经透镜折射后的光路； （3）请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路，要求当调速开关滑片顺时针转动时，可以减慢吊扇转速。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 不计空气阻力时，空中飞行的足球只受重力的作用，重力的方向竖直向下，作用点在足球的几何中心上，如下图所示： 【小问2详解】 由于从焦点射出的光线通过凸透镜后，平行于主光轴射出，经过光心的光线，不发生折射，所以经透镜折射后的光路，如下图所示： 【小问3详解】 由于调速开关滑片顺时针转动时，吊扇风速减慢，说明调速开关接入电路的电阻值变大，所以应将中间和右侧接线柱接入电路；由于带有金属外壳的用电器接地，所以吊扇的金属外壳接地，如下图所示： 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6分，共19分。 16. 亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能，回答下列问题。 （1）如图甲所示，在测量物体长度时，读数正确的是___________（选填“A”或“B”）方法，所测物体的长度应记为___________ cm。如图乙所示的秒表读数为___________ s； （2）如图丙（a）所示，将天平放在水平台面上，取下橡胶垫圈，接下来的操作是___________，再调节平衡螺母直到指针指在分度盘中央。测量某物体质量时，天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图丙（b）所示，则该物体的质量___________g； （3）如图丁所示，这是小明家电能表的表盘，其示数为___________，他家单独使用某用电器时，观察到电能表的圆盘转了50转，则该用电器的实际电功率为___________ W。 【答案】（1） ①. B ②. 2.35 ③. 337.5 （2） ①. 将游码拨到标尺的零刻度线处 ②. 178 （3） ①. 2038.5 ②. 120 【解析】 【小问1详解】 [1]测量物体长度时，读数时视线要与尺面垂直，故读数正确的是B。 [2]由图甲可知，刻度尺的分度值为1mm，起始位置对应的刻度值是，物体末端对应的刻度值是，则物体的长度为 [3]由图乙可知，秒表小盘的分度值是，指针在和之间，超过半刻度线；大盘的分度值是，大盘指针在，因此秒表读数为 【小问2详解】 [1]调节天平平衡时，应先将游码拨到标尺的零刻度线处，再调节平衡螺母直到指针指在分度盘中央。 [2]由图可知物体的质量 【小问3详解】 [1]电能表显示的数字的最后一位为小数部分，单位是，故示数为。 [2]电能表参数表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转2500r；则电能表的转盘转过消耗的电能为 用电器的工作时间为 用电器的实际电功率为 17. 小明利用如题图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验： （1）用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于确定______。 （2）选取相同的蜡烛，是为了便于比较像和物体的______关系。 （3）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（蜡烛A这一侧）观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是______（选填“控制变量法”“等效替代法”或“转换法”）； （4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，直接观察光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像； （5）实验时，将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时，其像的大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）； 【答案】（1）像的位置 （2）大小 （3）等效替代法 （4） ①. 不能 ②. 虚 （5）不变 【解析】 【小问1详解】 在探究“平面镜成像的特点”时，用玻璃板代替平面镜的目的是玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，便于确定像的位置。 【小问2详解】 为了便于比较物与像的大小关系，根据等效替代法可知，我们选取的蜡烛的大小应该相同。 【小问3详解】 在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。 【小问4详解】 [1][2]光屏只能承接实像，不能承接虚像，而平面镜成的是虚像，所以移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像。 【小问5详解】 根据平面镜成像特点可知，平面镜成像时，像和物体的大小相等，平面镜成像中像的大小取决于物体本身的大小，与距离平面镜的远近无关，所以将蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小不变。 18. 如图所示，小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω，20Ω，30Ω，50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整，并使滑动变阻器处于阻值最大处__________； （2）小明连接好电路，闭合开关后，移动滑变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是__________； （3）故障排除后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数如图丙，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向__________端（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2V； （4）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，可能的原因是__________； （5）小明同学完成该实验后，想利用原有实验器材继续测量一个阻值未知的定值电阻，可惜电压表已经损坏，电源电压长时间使用电压不足3V，但滑动变阻器最大阻值R0清晰可见，请你在不添加器材和不改变电路的情况下，按照下面实验补充步骤 ①把滑动变阻器的滑片移到阻值最小端，闭合开关，记录电流表示数I1； ②把滑动变阻器的滑片移到__________，闭合开关，记录电流表示数I2； ③待测电阻的阻值表达式Rx＝__________。 【答案】 ①. ②. R短路 ③. 左 ④. 变阻器的最大电阻太小 ⑤. 阻值最大端 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联，按电路图连接电路，并使滑动变阻器处于阻值最大处，必须连接右下角的接线柱，如图所示： （2）[2]闭合开关后，移动滑变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，说明电路是通路；电压表示数为零，可能电压表被短路了，也可能是R短路。 （3）[3]故障排除后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数如图丙，此时超过了2V，说明定值电阻分得电压过大，需要增大滑动变阻器的电压，因而应该增大滑动变阻器的电阻，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向左端移动，使电压表的示数为2V。 （4）[4]电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U滑=U-UV=3V-2V=1V 变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=0.5×50Ω=25Ω 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小。 （5）①把滑动变阻器的滑片移到阻值最小端，闭合开关，记录电流表示数I1；此时电源电压 U=I1Rx ②[5]把滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，闭合开关，记录电流表示数I2；根据串联电路的特点和欧姆定律知，此时电源电压 U=I2Rx+I2R0 ③[6]待测电阻的阻值表达式 , 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. 2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。（g取10N/kg） （1）求智能机器人所受重力： （2）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 智能机器人所受重力 【小问2详解】 0～6s内智能机器人以做匀速直线运动。水平阻力为 因匀速直线运动时水平方向牵引力与阻力二力平衡，故牵引力 牵引力做功的功率为 20. 如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知、是电热丝，，温水挡的电功率是2.2kW。求： （1）当流出水为温水时，接入电阻的值； （2）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，消耗电能多少焦耳？ （3）当流出水为热水时，热水挡的电功率是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据电路图可知，当只接入电阻时，为温水挡，由可得，流出水为温水时接入电阻的值 【小问2详解】 当流出水为温水时，由可知，该水龙头消耗的电能为 【小问3详解】 由图可知，当扇形开关接1、2时，只有工作，此时为温水挡，由上述可知，当扇形开关接3、2时，与并联，此时为热水挡，电热丝的功率为 热水挡的电功率为 六、综合能力题：本大题共3小题，第21小题7分，第22、23小题各6分，共19分 21. 阅读材料，回答问题 中国火星探测 火星是太阳系中与地球最相似的行星，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍。人类对火星的探测具有重大的科学意义，我国首个火星探测器“天问一号”已一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。“绕”，探测器（如图甲所示）被火星捕获后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测。“落”，接下来需在7分钟内使探测器的时速降至0，实现探测器在合适位置着陆火星表面。“巡”，当探测器到达火星后，放出“祝融号”火星巡视车（如图乙所示），完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作。 （1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，由远火点向近火点运动时，探测器的动能______，机械能______。（两空都选填“变大”“变小”或“不变”） （2）巡视车降落到火星表面后，巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力。 （3）在地球上重力与质量的比值为g，探测器在地球上质量为m，当其在火星上悬停时其质量为______，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小约为______。 （4）巡视车在火星表面水平运动时比在地球表面水平运动时所受的摩擦力更______（选填“大”或“小”）。 （5）火星地表大气压强约为680Pa，若在火星地表做托里拆利实验，如图丙所示，则测得水银柱高度h约为______mm。（水银密度为，地球地表上的g取10N/kg） 【答案】（1） ①. 变大 ②. 不变 （2） 不是 （3） ①. m ②. 0.4mg （4） 小 （5） 12.5 【解析】 【小问1详解】 探测器由远火点向近火点运动时，质量不变，速度变大，动能变大；不受空气阻力，机械能守恒，故机械能不变。 【小问2详解】 巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力作用在两个不同物体上，不是一对平衡力。 【小问3详解】 质量是物体的固有属性，与位置无关，故探测器在火星上的质量为m；探测器悬停时受力平衡，反推发动机的作用力和其在火星上的重力是平衡力，大小相等，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为 【小问4详解】 巡视车在火星表面水平运动时，对地面的压力等于其重力，由于火星表面重力约为地球表面重力的0.4倍，所以巡视车对火星表面的压力小于在地球表面时对地面的压力，接触面的粗糙程度相同，所以巡视车在火星表面水平运动时比在地球表面水平运动时所受的摩擦力更小。 【小问5详解】 火星表面 由液体压强公式 可得水银柱高度 22. 阅读短文，回答下列问题： 半潜船 如图甲所示半潜船，是通过改变自身重量实现上浮和下沉的。半潜船淹没在水中的体积比例高，因此半潜船受到水面上的波浪影响相对较小，能够保持较佳的稳定性而适合当作水上的工作平台使用。如图乙所示，半潜船通过调整水舱内的压载水质量，把装货甲板潜入水中，等待货物装载，当货物拖至甲板上方后，再次调整水舱内的压载水，船体上浮，即完成装载。 （1）半潜船是通过改变______实现上浮和下沉的：它在水面航行时，使其向前运动的动力的施力物体是______（选填“螺旋桨”或“水”），此过程说明物体间力的作用是______。 （2）当半潜船依次处于图乙中三种状态时，从左至右船底受到水的压强分别为、、，则压强由小到大的顺序是______，水舱内水的质量分别为、、，则质量中最大的是______（选填“”、“”或“”）。 （3）甲板面积为，当甲板下潜至水下时，受到水的压力为______N。 （4）半潜船上安装的船舶驱动系统功率为，效率为，当它以的速度匀速航行时，半潜船所受的阻力是______N。 【答案】（1） ①. 自身重力 ②. 水 ③. 相互的 （2） ①. ②. （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由材料可知，半潜船通过改变自身重力实现上浮和下沉； 螺旋桨对水施加向后的力，因物体间力的作用是相互的，水对船施加向前的反作用力，故向前运动的动力的施力物体是水。 【小问2详解】 由图乙可知三种状态下船底深度 由可知，液体密度相同时，深度越深，船底受到的水的压强越大，故压强 半潜船漂浮时浮力等于总重力。中间状态排开水的体积最大，浮力最大，且未装载货物，故水舱内水的重力最大，质量最大，即最大。 【小问3详解】 甲板处水的压强为 甲板受到水的压力为 【小问4详解】 根据机械效率的公式，可知有用功的功率是 半潜船匀速航行，阻力与牵引力大小相等，由可得半潜船所受的阻力 23. 阅读短文，回答问题。 智能机器人服务员 随着科技的进步，机器人已被广泛应用于各个领域，题23图甲所示是目前餐饮行业中常见的智能机器人服务员。 这位机器人服务员也有“大脑”，“大脑”负责即时处理通过传感器接收到的各种信息，机器人服务员可以像人类一样具有视觉、听觉、触觉、嗅觉，甚至能用自然语言和人类对话。 该机器人工作时，不断向外发射超声波、接收反射回来的超声波，超声波在空气中的传播速度约为340m/s，机器人通过计算发射和接收超声波的时间间隔来确定障碍物的位置。使用锂电池供电的电动机为机器人提供动力，驱动底座的轮子而使其整体平稳运动，并使其手、脚等协调配合，完成比较复杂的动作，代替甚至超越餐厅服务员的工作。 这位机器人服务员的质量为50kg，底盘有4个轮子，每个轮子与水平地面接触的面积为0.005m2。锂电池的电量减为其容量的10%时，机器人服务员就会自动寻找充电桩充电。搜寻并到达充电桩的过程还需消耗锂电池剩余电量的40%。锂电池和电动机的部分参数如表所示。 这位机器人服务员还具有过载自动保护功能，其电路原理如图乙所示，此电路电源的电压为12V，图中R为餐盘下面的压敏电阻，其阻值R随所受压力变化的图象如图丙所示，图乙中的触发器为电路保护开关，其电阻忽略不计。机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，以免机器人受损伤。 锂电池 电压 60V 容量 10A•h 电动机 额定电压 60V 额定动率 120W 线圈电阻 0.5Ω （1）机器人服务员工作时发射的超声波__________（选填“能”“不能”）在真空中传播。机器人静止时，发射超声波后经过0.04s接收到来自障碍物的回波，则障碍物和机器人之间的距离为__________m；该机器人工作时通过电动机的电流为__________A； （2）机器人服务员不端餐盘时对地面产生的压强是_________Pa； （3）图乙中触发电动机停止工作时，电阻R0的阻值是__________Ω； （4）锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，电动机线圈产生的电热是_________J。 【答案】 ①. 不能 ②. 6.8 ③. 2 ④. 2.5×104 ⑤. 9 ⑥. 3.384×104 【解析】 【详解】（1）[1]真空不能传声。机器人服务员工作时发射的超声波不能在真空中传播。 [2]由 可知，发射超声波时与障碍物间的距离 [3]由电功率公式 P＝UI 可知，该机器人工作时通过电动机的电流 （2）[4]由表中数据可知，机器人服务员的质量为 m＝50kg 该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力 F＝G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N 受力面积 S＝4×0.005m2＝0.02m2 机器人服务员不端餐盘时对地面产生的压强 （3）[5]由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，由图丙可知，此时压力传感器的阻值 R＝15Ω 由 可知，此时电路中的总电阻 触发器为电路保护开关，其电阻忽略不计，根据串联电路的电阻特点可知，电阻R0的阻值 R0＝R总-R＝24Ω-15Ω＝9Ω （4）[6]由表中数据可知，额定电压为60V，电池容量为10A•h，充满电后所有电能 W总＝U′I′t＝60V×10A•h＝600W•h＝0.6kW•h 因为锂电池的电流减为其容量的10%时，机器人服务员就会自动寻找充电桩充电，则在这过程中，电动机连续工作消耗的电能 W1=（1﹣10%）W总＝90%×0.6kW•h＝0.54kW•h 则锂电池剩余电量 W剩＝W总-W1＝0.6kW•h-0.54kW•h＝0.06kW•h 机器人搜寻到达充电桩的过程还需消耗锂电池剩余电量的40%，所以机器人在这段过程中需要消耗的电能 W2＝40%W剩＝40%×0.06kW•h＝0.024kW•h 电动机的额定功率 P额＝120W＝0.12kW 由 可知，电动机连续工作的时间 机器人搜寻并到达充电桩的过程所用的时间 电动机连续工作的总时间 t总＝t1+t2＝4.5h+0.2h＝4.7h＝1.692×104s 锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，电动机线圈产生的电热 Q＝I″2RMt总＝（2A）2×0.5Ω×1.692×104s＝3.384×104s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度第二学期九年级第三次学科素养与能力评价试卷 物理学科 （考试时间：80分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答填空题时，请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。 4.回答解答题时，每题必须给出必要的演算过程或推理步骤，画出必要的图形（包括辅助线），请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。 5.考试结束后，只交答题卡。 6.全卷取，水的密度 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。 1. 下列几种估测最符合实际情况的是（　　） A. 人体感觉舒适的温度为36℃ B. 全新的2B铅笔长约1.8×106μm C. 将一本物理书从地面举过头顶对书做功约为5J D. 家用电冰箱正常工作时，通过的电流可达5A 2. 如图所示，将某物体振动时发出的声音输入噪声检测器和示波器，某一瞬间噪声检测器的示数如图甲所示，同时在示波器上观察到的波形如图乙所示，可见波形竖直方向的“幅值”最大值在变化，理解正确的是（　　） A. 图甲装置显示了声音的频率 B. 图乙波形中的“幅值”与声音的频率有关 C. 图甲装置能在传播过程中减弱声音 D. 图乙波形中的“幅值”反映了声音的“响度” 3. 如图所示，下列判断不正确的是（　　） A. 甲图中国旗冉冉升起，相对于地面国旗是运动的 B. 乙图中冰壶离开运动员后会滑很远，是因为它有惯性 C. 丙图中运动员受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力 D. 丁图中高空抛下的物体越高其重力势能就越大，对砸中物体的危害程度就越大 4. 如图所示的四种现象的形成，需要吸热的是（　　） A. 惊蛰冰化水 B. 谷雨雾渐浓 C. 立秋露珠凝 D. 大寒雾凇挂 5. 下列四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　） A. 食品夹 B. 园艺剪 C. 天平 D. 船桨 6. 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A. 保险丝改接到零线上更安全 B. 闭合S灯不亮，说明没电，可以直接维修 C. 零线和地线之间的电压为220V D. 电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱并联 7. 如图，用F=10N的拉力竖直向上匀速提升木块，2s内木块升高的高度为0.1m，木块重力G=24N，在此过程中下列判断正确的是（　　） A. 绳子自由端移动的速度为0.2m/s B. 滑轮组做的有用功为3J C. 拉力F做功的功率为0.5W D. 滑轮组机械效率为80% 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8. 在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让氢原子核在超高温下发生__________（选填“裂变”或“聚变”），从而获得巨大核能的研究装置。这与__________（选填“原子弹”或“氢弹”）获得能量的方式相同，原子是由原子核和__________构成的。 9. 如图是一款疗伤喷雾剂，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂的主要材料是氯乙烷。它的装瓶是采用______的方法使其在常温下液化，这一过程需要______热量。寒冷的冬天，房间窗子______（选填“内”或“外”）侧会起一层“白雾”。 10. 物理知识与日常生活和技术密切相关，图（a）中双肩背包的背带做的较宽，是为了减小 _______ ；（b）中锅炉液位计是利用了 _______ 原理；（c）中“ 负压病房”是利用病房内的 __________ 低于病房外，避免了医护人员交互感染。（均选填物理概念或装置名称） 11. 在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是_____冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧______kg的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg）。多数火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的_____。 12. 如图甲是“比较不同物质吸热能力”的实验装置，用相同的容器分别装入_______和初温相同的A、B两种液体，用相同的电加热器同时对它们加热，其温度随时间变化的图像如图乙所示。由图像可知：升高相同的温度，_______液体吸收热量更多，________液体更适合给汽车发动机散热。 13. 如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示，由图象可知，0～3s内物体处于______状态，推力对物体做功______J，t＝5s时，物体受到的摩擦力是______N。 14. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。由图像可知，元件A和元件B中有一个元件，其阻值大小固定为______Ω不变，另一个元件，其阻值随其两端所加电压的增大而_______（选填“增大”或“减小”）。若将它们串联接入某电源两端，电路中的电流刚好为0.4A，则电源总电压为_______V。 三、作图题：本大题共3小题，第1、2小题各2分，第3小题3分，共7分。 15. （1）如图所示，是一只在空中飞行的足球（不计空气阻力），画出它所受力的示意图； （2）画出两条光线经透镜折射后的光路； （3）请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路，要求当调速开关滑片顺时针转动时，可以减慢吊扇转速。 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6分，共19分。 16. 亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能，回答下列问题。 （1）如图甲所示，在测量物体长度时，读数正确的是___________（选填“A”或“B”）方法，所测物体的长度应记为___________ cm。如图乙所示的秒表读数为___________ s； （2）如图丙（a）所示，将天平放在水平台面上，取下橡胶垫圈，接下来的操作是___________，再调节平衡螺母直到指针指在分度盘中央。测量某物体质量时，天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图丙（b）所示，则该物体的质量___________g； （3）如图丁所示，这是小明家电能表的表盘，其示数为___________，他家单独使用某用电器时，观察到电能表的圆盘转了50转，则该用电器的实际电功率为___________ W。 17. 小明利用如题图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验： （1）用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于确定______。 （2）选取相同的蜡烛，是为了便于比较像和物体的______关系。 （3）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（蜡烛A这一侧）观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是______（选填“控制变量法”“等效替代法”或“转换法”）； （4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，直接观察光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像； （5）实验时，将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时，其像的大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）； 18. 如图所示，小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω，20Ω，30Ω，50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整，并使滑动变阻器处于阻值最大处__________； （2）小明连接好电路，闭合开关后，移动滑变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是__________； （3）故障排除后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数如图丙，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向__________端（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2V； （4）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，可能的原因是__________； （5）小明同学完成该实验后，想利用原有实验器材继续测量一个阻值未知的定值电阻，可惜电压表已经损坏，电源电压长时间使用电压不足3V，但滑动变阻器最大阻值R0清晰可见，请你在不添加器材和不改变电路的情况下，按照下面实验补充步骤 ①把滑动变阻器的滑片移到阻值最小端，闭合开关，记录电流表示数I1； ②把滑动变阻器的滑片移到__________，闭合开关，记录电流表示数I2； ③待测电阻的阻值表达式Rx＝__________。 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. 2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。（g取10N/kg） （1）求智能机器人所受重力： （2）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。 20. 如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知、是电热丝，，温水挡的电功率是2.2kW。求： （1）当流出水为温水时，接入电阻的值； （2）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，消耗电能多少焦耳？ （3）当流出水为热水时，热水挡的电功率是多少？ 六、综合能力题：本大题共3小题，第21小题7分，第22、23小题各6分，共19分 21. 阅读材料，回答问题 中国火星探测 火星是太阳系中与地球最相似的行星，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍。人类对火星的探测具有重大的科学意义，我国首个火星探测器“天问一号”已一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。“绕”，探测器（如图甲所示）被火星捕获后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测。“落”，接下来需在7分钟内使探测器的时速降至0，实现探测器在合适位置着陆火星表面。“巡”，当探测器到达火星后，放出“祝融号”火星巡视车（如图乙所示），完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作。 （1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，由远火点向近火点运动时，探测器的动能______，机械能______。（两空都选填“变大”“变小”或“不变”） （2）巡视车降落到火星表面后，巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力。 （3）在地球上重力与质量的比值为g，探测器在地球上质量为m，当其在火星上悬停时其质量为______，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小约为______。 （4）巡视车在火星表面水平运动时比在地球表面水平运动时所受的摩擦力更______（选填“大”或“小”）。 （5）火星地表大气压强约为680Pa，若在火星地表做托里拆利实验，如图丙所示，则测得水银柱高度h约为______mm。（水银密度为，地球地表上的g取10N/kg） 22. 阅读短文，回答下列问题： 半潜船 如图甲所示半潜船，是通过改变自身重量实现上浮和下沉的。半潜船淹没在水中的体积比例高，因此半潜船受到水面上的波浪影响相对较小，能够保持较佳的稳定性而适合当作水上的工作平台使用。如图乙所示，半潜船通过调整水舱内的压载水质量，把装货甲板潜入水中，等待货物装载，当货物拖至甲板上方后，再次调整水舱内的压载水，船体上浮，即完成装载。 （1）半潜船是通过改变______实现上浮和下沉的：它在水面航行时，使其向前运动的动力的施力物体是______（选填“螺旋桨”或“水”），此过程说明物体间力的作用是______。 （2）当半潜船依次处于图乙中三种状态时，从左至右船底受到水的压强分别为、、，则压强由小到大的顺序是______，水舱内水的质量分别为、、，则质量中最大的是______（选填“”、“”或“”）。 （3）甲板面积为，当甲板下潜至水下时，受到水的压力为______N。 （4）半潜船上安装的船舶驱动系统功率为，效率为，当它以的速度匀速航行时，半潜船所受的阻力是______N。 23. 阅读短文，回答问题。 智能机器人服务员 随着科技的进步，机器人已被广泛应用于各个领域，题23图甲所示是目前餐饮行业中常见的智能机器人服务员。 这位机器人服务员也有“大脑”，“大脑”负责即时处理通过传感器接收到的各种信息，机器人服务员可以像人类一样具有视觉、听觉、触觉、嗅觉，甚至能用自然语言和人类对话。 该机器人工作时，不断向外发射超声波、接收反射回来的超声波，超声波在空气中的传播速度约为340m/s，机器人通过计算发射和接收超声波的时间间隔来确定障碍物的位置。使用锂电池供电的电动机为机器人提供动力，驱动底座的轮子而使其整体平稳运动，并使其手、脚等协调配合，完成比较复杂的动作，代替甚至超越餐厅服务员的工作。 这位机器人服务员的质量为50kg，底盘有4个轮子，每个轮子与水平地面接触的面积为0.005m2。锂电池的电量减为其容量的10%时，机器人服务员就会自动寻找充电桩充电。搜寻并到达充电桩的过程还需消耗锂电池剩余电量的40%。锂电池和电动机的部分参数如表所示。 这位机器人服务员还具有过载自动保护功能，其电路原理如图乙所示，此电路电源的电压为12V，图中R为餐盘下面的压敏电阻，其阻值R随所受压力变化的图象如图丙所示，图乙中的触发器为电路保护开关，其电阻忽略不计。机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，以免机器人受损伤。 锂电池 电压 60V 容量 10A•h 电动机 额定电压 60V 额定动率 120W 线圈电阻 0.5Ω （1）机器人服务员工作时发射的超声波__________（选填“能”“不能”）在真空中传播。机器人静止时，发射超声波后经过0.04s接收到来自障碍物的回波，则障碍物和机器人之间的距离为__________m；该机器人工作时通过电动机的电流为__________A； （2）机器人服务员不端餐盘时对地面产生的压强是_________Pa； （3）图乙中触发电动机停止工作时，电阻R0的阻值是__________Ω； （4）锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，电动机线圈产生的电热是_________J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $