陕西省西安高新唐南中学2022-2023学年上学期期末九年级物理试卷

这是一份陕西省西安高新唐南中学2022-2023学年上学期期末九年级物理试卷，共27页。
2022-2023学年陕西省西安市雁塔区唐南中学九年级（上）期末物理试卷
一.选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）夏天，从冰柜里拿出一瓶矿泉水，一会儿外壁出现了一层水珠（　　）
A．熔化 B．汽化 C．液化 D．凝华
2．（2分）“千年古都，常来长安。”如图，是西安城墙西南角夜景，喜迎全国各地的游客下列说法正确的是（　　）

A．夜空中的光束是光源
B．城墙在水中的倒影是光的反射形成的
C．护城河边彩灯发出五颜六色的光是光的色散现象
D．在红色灯光照射下，城墙因为吸收红光所以看起来是红色的
3．（2分）受天然贝壳的启发，中国科学技术大学研究团队研制出一种新型薄膜材料，这种材料在强度、绝缘性、韧性、透光性等方面的性能都远超传统塑料。下列物体不能用该材料制作的是（　　）
A．手机折叠屏 B．医疗器具 C．购物袋 D．输电线内芯
4．（2分）下列实验现象的解释或实验原理的阐述，正确的是（　　）
A．将导线垂直置于小磁针上方，通电时小磁针发生偏转，是因为通电导线周围存在磁场
B．向自由下垂的两张纸中间吹气，它们相互靠拢，是因为气体中流速越大的位置压强越大
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引小纸屑，是因为异种电荷相互吸引
D．用刻度尺和秒表测量小车在斜面上运动的实验中，小车运动不是匀速直线运动
5．（2分）从流光溢彩的“冰立方”到晶莹剔透的“冰雪五环”，北京冬奥会开幕式把中国科技与文化自信展现得淋漓尽致。“冰立方”和“冰雪五环”都由LED呈现，“冰雪五环”藏在“冰立方”内部，在43s内被拉高13m，如图所示。下列分析正确的是（　　）

A．“冰雪五环”上升过程中平均速度为0.03m/s
B．“冰雪五环”上升过程中机械能不变
C．“冰雪五环”上升过程中只受重力作用
D．“冰雪五环”上升过程中相对“冰立方”是运动的
6．（2分）足球是同学们喜爱的运动。如图1所示是卡塔尔世界杯赛中，某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，图2是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　）
A．图1中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功
B．图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能
C．图2中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等
D．图2中足球在从最高点D点移动至最低点C点过程中，足球的动能转化为重力势能
（多选）7．（2分）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（　　）

A．该装置是一种电动机
B．该装置将机械能转化为电能
C．增大车轮转速灯泡亮度变大
D．车轮与小轮间应尽量光滑
8．（2分）关于电学知识，下列说法正确的是（　　）
A．欧姆定律变形为，说明导体的电阻与其两端电压成正比
B．导体的横截面积越大，其电阻值一定越小
C．两个电阻并联，其中一个电阻阻值变大，并联总阻值变小
D．由于电压是产生电流的原因，所以电路中有电流一定有电压
9．（2分）油泼面：将小条用手压扁擀成宽片，在宽片中间用小擀杖横压一道纹，双手左右分开扯成宽面片，投入开水锅里煮熟，捞在碗里。将葱花碎、花椒粉、盐等配料和厚厚一层的辣椒面一起平铺在面上，顿时热油沸腾，将花椒面、辣椒面烫熟而满碗红光，啊，美得很⋯⋯下列关于油泼面蕴含的物理知识说法错误的是（　　）

A．煮面时需要用筷子对面条适当搅动，主要是通过做功的方式增加面条的内能
B．用烧得滚烫的菜油将花椒面、辣椒面烫熟，说明菜油的沸点较高
C．满碗红光说明油泼辣子反射的是红光
D．酱油和香醋都具有导电性，可通过闻气味区分
10．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点的过程中（　　）

A．电流表示数为3A时滑片在b点
B．滑片在a点时，10s内电阻R消耗的电能为90J
C．图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线
D．滑片从a点滑到b点的过程中，电路消耗的总功率最大值为22.5W
二.填空与作图题（共8小题，每空1分，作图2分，计22分）
11．（2分）用三个相同的铅蓄电池串联的蓄电池组电压为6V，则每节蓄电池电压为 　 　V；给铅蓄电池充电时，此时铅蓄电池相当于电路中的 　 　（选填“电源”或“用电器”）。
12．（2分）许多人都喜欢刷“抖音”，“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过App软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，此时声波的频率也为正常声音的3倍　 　（选填“响度”、“音调”或“音色”）发生了改变，声音的传播速度 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．（3分）如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方　 　（选填“实”或“虚”）像；小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变 　 　cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿 　 　时针方向转动。

14．（2分）某品牌电动车电动机的电池电压恒为48V，通过的电流是5A，电动机线圈的电阻为0.5Ω　 　J；假定电池的输出电压恒定不变，若电动车被障碍物卡住，则持续通电一分钟会产生的热量为 　 　J。
15．（7分）（1）在教室写作业时，我们有这样的状况出现（请你试一试）：常用的水笔芯，笔尖就无法写出字了。发生这种现象的主要原因是 　 　。当水笔的笔尖朝上书写了一会儿，笔尖也无法写出水了。发生这种现象的主要原因是 　 　。
（2）在空间站失重环境下，书写也并非易事。如果用铅笔书写，飞溅的铅笔芯颗粒（石墨材料），进入电器会导致电路发生 　 　故障。如果用钢笔书写，墨水不会自动往下流，导致书写断断续续。为此，书写过程中，笔尖与纸张的摩擦类型属于 　 　摩擦，笔芯内氮气的质量 　 　，密度 　 　。2021年9月的“开学第一课”，航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字，如图乙所示，从分子角度而言，这是因为 　 　。

16．（2分）如图为自制发球机示意图。已知球的质量为2.5g，竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2，若不计管壁摩擦，当球下方和上方气压差为 　 　Pa时，球恰能上升；若考虑管壁摩擦　 　乒乓球上方的风速（g取10N/kg）。

17．（2分）如图甲是一个不倒翁，将它扳倒时可以看成是一个杠杆。图乙是其简化示意图，O′点是不倒翁的重心，O点是支点，请在乙图中画出：
（1）作用在A点的最小力F1的示意图及力臂I1；
（2）画出重力的示意图。

18．（2分）将图中的电灯和控制它的开关连接到家庭电路的电源线上。

三.实验与探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）根据图中提供的信息回答下列各题：

（1）如图甲所示，图中图线是小明绘制的某种物质凝固过程的温度﹣时间图象，则该物质是 　 　（选填“晶体”或“非晶体”）；
（2）图乙是小明眼睛成像示意图。由图可知，小明需要配戴 　 　（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜来矫正视力；
（3）图丙中电能表示数为 　 　；
（4）小明同学准备用如图丁所示的装置探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，A、B两个电阻丝的电阻应该是 　 　（选填“相同”或“不同”）的。
20．（6分）为了模拟研究汽车超速和超载带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置A、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB，忽略小球大小差异的影响），推动小木块运动一段距离后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：
（1）该实验是通过观察 　 　来比较铁球动能的大小从而得出结论的，这种物理研究方法是 　 　；
（2）用来研究超载安全隐患时，应选择 　 　两图所示实验进行比较；实验中应保证铁球到达水平面时的 　 　相同。由实验可知，在速度相同情况下汽车的 　 　越大，其动能就越大，行驶时危险就越大；
（3）若水平面绝对光滑，本实验将 　 　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

21．（7分）探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源（电压恒为4.5Ⅵ，电流表、电压表各一只，开关一个（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（20Ω 2A、50Ω 1A），导线若干。
【实验过程】（1）根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。

（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数　 　。
（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想　 　是正确的。
表一表二
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8

电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
电流I/A
0.30
0.15
0.10
（4）小红在探究猜想③时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，小红多次移动变阻器滑片的目的是：　 　。
（5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是：　 　。
【知识拓展】（1）小明实验时选择的是　 　Ω电阻。（2）小红实验时选择的变阻器规格是　 　。
22．（5分）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式ρ＝，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩
处，提起秤纽，移动秤砣，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。

（1）杆秤的工作原理是 　 　；
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；
③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，将此时秤砣的悬挂点B标记为“　 　”刻度（单位g/cm3）；
④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。
（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡　 　侧移动；
（3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为 　 　；
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 　 　。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动
B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积
D.换用更细的秤杆
四.综合题（共2小题，计16分）
23．（8分）2022年春节前，我省迎来了持续降雪，给人们的出行带来很大不便。图示是京港澳高速河南段的铲雪车，以40km/h的速度匀速行驶除雪时受到的平均阻力为1.8×103N。某次铲雪过程中，该车匀速行驶30min。回答下列问题：
（1）除雪铲的前部做得很锋利，目的是增大对雪的 　 　，被铲起的雪可以快速飞出到马路外侧很远，是由于雪具有的 　 　很大，铲雪车轮胎的花纹比普通汽车的要深一些，目的是增大 　 　。
（2）铲雪车的牵引力在这段路程中做功为多少？
（3）若此过程中消耗柴油1.6kg，求铲雪车的效率。（柴油热值q柴＝4.6×107J/kg，计算结果精确到0.1%）

24．（8分）中考体检时，我们都要测量体重，常用的测量工具是人体秤。测量时如图甲所示。秤中的力敏传感器由弹性体和金属电阻丝R组成，但两者之间隔有绝缘材料。当秤台上有重物时，弹性体被压缩，阻值发生变化。据此原理，小明利用力敏传感器设计了一种既能称量物重，如图乙所示。电源电压为3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关后，电流表示数为0.2A，随着秤台重物的增加，当电流达到0.4A，电磁铁会吸引衔铁，电路报警。（电磁铁线圈电阻不计，g取10N/kg）

（1）如图乙所示，电磁铁的右端为 　 　极。
（2）若报警灯L的额定电压为3V，其电流随电压变化规律如图丙所示，电阻丝R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，力敏电阻的变化量为1Ω；
①闭合开关，秤台不放重物到电路开始报警时，灯泡L的功率变化了多少？
②当电流表示数为0.4A时，秤台上物体的质量为多少？
③关于此人体秤的结构及工作原理，下列说法正确的是 　 　。
A.人体秤所测物体质量的变化量与电流表示数的变化量成正比
B.开关闭合后，当体重过大，电磁铁吸引衔铁，灯L亮度不变
C.若报警灯L放在a处，人体秤正常工作时灯泡不亮，当电流表示数为0.4A时，L发光而报警，秤台所称物体质量的最大值比图乙中更小
D.若报警灯L放在b处，人体秤正常工作时灯泡亮，当电流表示数为0.4A时，L间歇发光，电路报警

2022-2023学年陕西省西安市雁塔区唐南中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）夏天，从冰柜里拿出一瓶矿泉水，一会儿外壁出现了一层水珠（　　）
A．熔化 B．汽化 C．液化 D．凝华
【解答】解：
矿泉水瓶的外壁出现了一层水珠，是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠沾在矿泉水瓶外壁上。
故选：C。
2．（2分）“千年古都，常来长安。”如图，是西安城墙西南角夜景，喜迎全国各地的游客下列说法正确的是（　　）

A．夜空中的光束是光源
B．城墙在水中的倒影是光的反射形成的
C．护城河边彩灯发出五颜六色的光是光的色散现象
D．在红色灯光照射下，城墙因为吸收红光所以看起来是红色的
【解答】解：A、夜空中的光束是光经传播介质反射形成的，故A错误；
B、城墙在水中的倒影属于平面镜成像，故B正确；
C、彩灯发出五颜六色的光是因为其内部注入了一些特殊的气体，故C错误；
D、城墙是不透明的，城墙因为反射红光所以看起来是红色的。
故选：B。
3．（2分）受天然贝壳的启发，中国科学技术大学研究团队研制出一种新型薄膜材料，这种材料在强度、绝缘性、韧性、透光性等方面的性能都远超传统塑料。下列物体不能用该材料制作的是（　　）
A．手机折叠屏 B．医疗器具 C．购物袋 D．输电线内芯
【解答】解：材料在强度、韧性，因此可以用该材料制作手机折叠屏、购物袋，因为该材料绝缘性强。故ABC错误。
故选：D。
4．（2分）下列实验现象的解释或实验原理的阐述，正确的是（　　）
A．将导线垂直置于小磁针上方，通电时小磁针发生偏转，是因为通电导线周围存在磁场
B．向自由下垂的两张纸中间吹气，它们相互靠拢，是因为气体中流速越大的位置压强越大
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引小纸屑，是因为异种电荷相互吸引
D．用刻度尺和秒表测量小车在斜面上运动的实验中，小车运动不是匀速直线运动
【解答】解：A．研究奥斯特实验时，不是将导线垂直置于小磁针上方；
B．在两张纸的中间向下吹气，压强小，压强大，所以两张纸将向中间靠拢；
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引小纸屑，故C错误；
D．用刻度尺和秒表测量小车在斜面上运动的实验中，故D正确。
故选：D。
5．（2分）从流光溢彩的“冰立方”到晶莹剔透的“冰雪五环”，北京冬奥会开幕式把中国科技与文化自信展现得淋漓尽致。“冰立方”和“冰雪五环”都由LED呈现，“冰雪五环”藏在“冰立方”内部，在43s内被拉高13m，如图所示。下列分析正确的是（　　）

A．“冰雪五环”上升过程中平均速度为0.03m/s
B．“冰雪五环”上升过程中机械能不变
C．“冰雪五环”上升过程中只受重力作用
D．“冰雪五环”上升过程中相对“冰立方”是运动的
【解答】解：A、“冰雪五环”上升过程中平均速度为：；
B、“冰雪五环”上升过程中质量和速度不变，机械能增大；
C、“冰雪五环”上升过程中受重力和支持力作用；
D、“冰雪五环”上升过程中相对“冰立方”的位置在不断变化“冰雪五环”是运动的。
故选D。
6．（2分）足球是同学们喜爱的运动。如图1所示是卡塔尔世界杯赛中，某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，图2是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　）
A．图1中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功
B．图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能
C．图2中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等
D．图2中足球在从最高点D点移动至最低点C点过程中，足球的动能转化为重力势能
【解答】解：A、图1中足球从A点移动至B点的过程中，所以对球不做功；
B、图1中足球在A点的高度小于B点的高度，所以图6中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能；
C、由图可知，这说明足球的机械能是逐渐变小的，故C错误；
D、图2中足球在从D点移动至C点过程中，高度变小，速度变大，是足球的重力势能转化为动能。
故选：B。
（多选）7．（2分）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（　　）

A．该装置是一种电动机
B．该装置将机械能转化为电能
C．增大车轮转速灯泡亮度变大
D．车轮与小轮间应尽量光滑
【解答】解：“摩电灯”依靠自行车车轮的转动带动摩电灯上端的小轮转动，就能使前端的照明灯发光，这是电磁感应现象，在该过程中；增大车轮转速，感应电流变大；由于自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动；故BC正确。
故选：BC。
8．（2分）关于电学知识，下列说法正确的是（　　）
A．欧姆定律变形为，说明导体的电阻与其两端电压成正比
B．导体的横截面积越大，其电阻值一定越小
C．两个电阻并联，其中一个电阻阻值变大，并联总阻值变小
D．由于电压是产生电流的原因，所以电路中有电流一定有电压
【解答】解：
A、电阻大小决定于导体的长度、横截面积和温度、通过的电流无关；
B、电阻大小决定于导体的长度、横截面积和温度，故B错误；
C、两个电阻并联，根据并联电路的电阻关系可知，故C错误；
D、电压使电路中产生了电流，则电路一定有电压。
故选：D。
9．（2分）油泼面：将小条用手压扁擀成宽片，在宽片中间用小擀杖横压一道纹，双手左右分开扯成宽面片，投入开水锅里煮熟，捞在碗里。将葱花碎、花椒粉、盐等配料和厚厚一层的辣椒面一起平铺在面上，顿时热油沸腾，将花椒面、辣椒面烫熟而满碗红光，啊，美得很⋯⋯下列关于油泼面蕴含的物理知识说法错误的是（　　）

A．煮面时需要用筷子对面条适当搅动，主要是通过做功的方式增加面条的内能
B．用烧得滚烫的菜油将花椒面、辣椒面烫熟，说明菜油的沸点较高
C．满碗红光说明油泼辣子反射的是红光
D．酱油和香醋都具有导电性，可通过闻气味区分
【解答】解：A、煮面时需要用筷子对面条适当搅动，故A错误；
B、用烧的滚烫的菜油将花椒面，说明沸腾的菜油温度较高，故B正确；
C、油泼辣子本身不发光，故C正确；
D、酱油和香醋都是水溶液，由于不同溶液的味道不同，故D正确。
故选：A。
10．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点的过程中（　　）

A．电流表示数为3A时滑片在b点
B．滑片在a点时，10s内电阻R消耗的电能为90J
C．图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线
D．滑片从a点滑到b点的过程中，电路消耗的总功率最大值为22.5W
【解答】解：由图甲知，R、R1、R2串联，电压表V6测R1两端电压，电压表V2测R3两端电压，电流表测电路中电流。
（1）滑片P从b点滑到a点的过程中，R1连入阻值变小，电路中总电阻变小，
由I＝可知，R2两端的电压变大，即电压表V3的示数变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，
综上可知，图乙中8的示数随电流表示数的变化的图线，ec段表示V2的示数随电流表示数变化的图线，故C错误；
（2）当滑片位于b点时，接入电路中的电阻较大，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝1A，R6两端的电压U1＝6V，R8两端的电压U2＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U＝U4+U2+I小R＝6V+3V+1A×R，
当滑片位于a点时，接入电路中的电阻较小，电路消耗的总功率最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝3A，故A错误；
此时R3两端的电压U1′＝3V，R7两端的电压U2′＝3V，
则电源的电压：U＝U4′+U2′+I大R＝3V+3V+3A×R，
因电源的电压不变，所以，
解得：R＝0.3Ω，
电源的电压：U＝U1+U2+IR＝7V+6V+1A×7.5Ω＝7.7V，
电路消耗的最大总功率：P大＝UI大＝7.5V×8A＝22.5W，故D正确；
滑片在a点时，电阻R两端的电压：UR＝U﹣U1′﹣U4′＝7.5V﹣5V﹣3V＝1.6V，
此时电阻R消耗的电能：WR＝URI大t＝1.5V×8A×10s＝45J，故B错误。
故选：D。
二.填空与作图题（共8小题，每空1分，作图2分，计22分）
11．（2分）用三个相同的铅蓄电池串联的蓄电池组电压为6V，则每节蓄电池电压为 　2　V；给铅蓄电池充电时，此时铅蓄电池相当于电路中的 　用电器　（选填“电源”或“用电器”）。
【解答】解：用三个相同的铅蓄电池串联的蓄电池组电压为6V，则每节蓄电池电压为n＝；
对蓄电池充电时，蓄电池消耗了电能，此时蓄电池相当于用电器。
故答案为：2；用电器。
12．（2分）许多人都喜欢刷“抖音”，“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过App软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，此时声波的频率也为正常声音的3倍　音调　（选填“响度”、“音调”或“音色”）发生了改变，声音的传播速度 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【解答】解：播放速度变为原来的3倍，表示相同时间内振动的次数变为原来的3倍，所以频率变高；声音的传播速度的大小与音调无关。
故答案为：音调；不变。
13．（3分）如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方　虚　（选填“实”或“虚”）像；小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变 　16　cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿 　顺　时针方向转动。

【解答】解：据平面镜所成像的特点可知，平面镜所成的像是虚像；
小明垂直镜面移动8cm，由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，那么他与像的距离变化量为8cm+4cm＝16cm；
为了让他站着就能看到镜中脚的像，应让平面镜绕轴沿顺时针方向转动。
故答案为：虚；16；顺。
14．（2分）某品牌电动车电动机的电池电压恒为48V，通过的电流是5A，电动机线圈的电阻为0.5Ω　1500　J；假定电池的输出电压恒定不变，若电动车被障碍物卡住，则持续通电一分钟会产生的热量为 　276480　J。
【解答】解：电动机正常运行2min线圈产生的热量：
Q＝I2Rt＝（5A）2×0.6Ω×2×60s＝1500J；
电动车被卡住，电动机停止旋转时，持续通电一分钟会产生的热量：
Q′＝W＝t＝。
故答案为：1500；276480。
15．（7分）（1）在教室写作业时，我们有这样的状况出现（请你试一试）：常用的水笔芯，笔尖就无法写出字了。发生这种现象的主要原因是 　大气压强的存在　。当水笔的笔尖朝上书写了一会儿，笔尖也无法写出水了。发生这种现象的主要原因是 　重力作用　。
（2）在空间站失重环境下，书写也并非易事。如果用铅笔书写，飞溅的铅笔芯颗粒（石墨材料），进入电器会导致电路发生 　短路　故障。如果用钢笔书写，墨水不会自动往下流，导致书写断断续续。为此，书写过程中，笔尖与纸张的摩擦类型属于 　滚动　摩擦，笔芯内氮气的质量 　不变　，密度 　变小　。2021年9月的“开学第一课”，航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字，如图乙所示，从分子角度而言，这是因为 　分子间有引力　。

【解答】解：（1）墨水之所以会缓缓流出来，是由于外界的大气压大于水笔内部的气体压强，用棉花堵住替芯的上端口，发现字的笔迹逐渐变淡；
因重力的方向是竖直向下，所以可将笔尖向上写一会字，直至不再显示笔迹；
（2）由于飞溅的铅笔芯颗粒（石墨材料）具有极佳的导电性，进入电器会导致电路发生短路故障；
用圆珠笔写字时，笔尖在纸上滚动；墨水向笔尖流动，质量不变可知；
空间站书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，从分子角度而言。
故答案为：（1）大气压强的存在；重力作用；滚动；变小。
16．（2分）如图为自制发球机示意图。已知球的质量为2.5g，竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2，若不计管壁摩擦，当球下方和上方气压差为 　20　Pa时，球恰能上升；若考虑管壁摩擦　增大　乒乓球上方的风速（g取10N/kg）。

【解答】解：球的重力G＝mg＝2.5×10﹣5kg×10N/kg＝2.5×10﹣4N，
球下方受到的压力F＝G＝2.5×10﹣2N，
受力面积S＝12.5cm2＝12.2×10﹣4m2，
球下方和上方气压差p＝＝＝20Pa；
若考虑管壁摩擦，则需要增大乒乓球上方的风速，从而使球沿竖直管上升。
故答案为：20；增大。
17．（2分）如图甲是一个不倒翁，将它扳倒时可以看成是一个杠杆。图乙是其简化示意图，O′点是不倒翁的重心，O点是支点，请在乙图中画出：
（1）作用在A点的最小力F1的示意图及力臂I1；
（2）画出重力的示意图。

【解答】解：（1）由杠杆平衡条件F1L1＝F3L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，动力作用在A点1时最长；
图中阻力F4使杠杆顺时针转动，因动力和阻力使杠杆转动的方向相反，则动力F1的方向应该向下，过A点作垂直于OA向上的力1的示意图；
（2）图中已标出不倒翁的作用点O′，过“不倒翁”的重心作竖直向下的力，如图所示：

18．（2分）将图中的电灯和控制它的开关连接到家庭电路的电源线上。

【解答】解：电灯的接法：火线首先进入开关，再进入电灯顶端的金属点，如图所示：

三.实验与探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）根据图中提供的信息回答下列各题：

（1）如图甲所示，图中图线是小明绘制的某种物质凝固过程的温度﹣时间图象，则该物质是 　非晶体　（选填“晶体”或“非晶体”）；
（2）图乙是小明眼睛成像示意图。由图可知，小明需要配戴 　凹　（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜来矫正视力；
（3）图丙中电能表示数为 　213.9kW•h　；
（4）小明同学准备用如图丁所示的装置探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，A、B两个电阻丝的电阻应该是 　相同　（选填“相同”或“不同”）的。
【解答】解；（1）如图甲所示，则该物质没有特定的熔化温度。
（2）图乙是小明眼睛成像示意图。显示的是近视眼的成因，小明需要配戴凹透镜制成的眼镜来矫正视力。
（3）图丙中电能表示数为213.9kW•h。
（4）小明同学准备用如图丁所示的装置探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，A、B两个电阻丝的电阻应该是相同的。
故答案为：（1）非晶体；（2）凹；（4）相同。
20．（6分）为了模拟研究汽车超速和超载带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置A、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB，忽略小球大小差异的影响），推动小木块运动一段距离后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：
（1）该实验是通过观察 　木块移动的距离　来比较铁球动能的大小从而得出结论的，这种物理研究方法是 　转换法　；
（2）用来研究超载安全隐患时，应选择 　甲丙　两图所示实验进行比较；实验中应保证铁球到达水平面时的 　初速度　相同。由实验可知，在速度相同情况下汽车的 　质量　越大，其动能就越大，行驶时危险就越大；
（3）若水平面绝对光滑，本实验将 　不能　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

【解答】解：（1）该实验是通过水平面上的木块被撞击后移动的距离来比较球的动能，这种物理研究方法叫转换法；
（2）由于要研究超载安全隐患，这里的变量必定是质量、乙、丙三幅图中质量是唯一变量的只有甲丙符合；
质量是唯一变量时，其他因素就要保持一致，为了达到水平面初速度相同；
由甲、丙两个实验可以得到，速度相同，质量较大的小球使木块在水平面移动的距离更大，故在速度相同情况下汽车的质量越大，行驶时危险就越大；
（3）若水平面绝对光滑，木块将一直匀速直线运动下去，不能达到探究目的。
故答案为：（1）木块移动的距离；转换法；初速度；（3）不能。
21．（7分）探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源（电压恒为4.5Ⅵ，电流表、电压表各一只，开关一个（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（20Ω 2A、50Ω 1A），导线若干。
【实验过程】（1）根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。

（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数　变阻器连入电路的阻值没有调到最大值（或电压表选用的量程太小）　。
（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想　①　是正确的。
表一表二
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8

电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
电流I/A
0.30
0.15
0.10
（4）小红在探究猜想③时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，小红多次移动变阻器滑片的目的是：　保持定值电阻两端的电压不变　。
（5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是：　电压表接在了变阻器两端　。
【知识拓展】（1）小明实验时选择的是　10　Ω电阻。（2）小红实验时选择的变阻器规格是　50Ω 1A　。
【解答】解：（1）先画出电源的符号，然后根据流向法、电流表、滑动变阻器回到负极，如下图所示：

（2）小明在闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值（或电压表选用的量程太小）；
（3）由表格数据可知，电流变化的倍数与电压变化的倍数相等，
故可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比；
（4）探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变，通过调节滑动变阻器使电压表的示数不变；
（5）滑动变阻器两端的电压和定值电阻两端的电压之和等于电源电压，小华和小红记录的数据相同，电源电压是4.5V，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压；
知识拓展：
①小明实验数据如表一，R＝。
②在电阻由7Ω→10Ω→15Ω时，滑动变阻器和定值电阻是串联的，电源电压是4.5V，则滑动变阻器两端的电压是4V，最大电流是0.3A、5A。
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）变阻器连入电路的阻值没有调到最大值（或电压表选用的量程太小）；
（3）①；
（4）保持定值电阻两端的电压不变；
（5）电压表接在了变阻器两端；
【知识拓展】①10；②50Ω 。
22．（5分）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式ρ＝，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩
处，提起秤纽，移动秤砣，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。

（1）杆秤的工作原理是 　杠杆平衡原理　；
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；
③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，将此时秤砣的悬挂点B标记为“　1.0　”刻度（单位g/cm3）；
④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。
（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡　右　侧移动；
（3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为 　1.0　；
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 　AB　。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动
B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积
D.换用更细的秤杆
【解答】解：（1）通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识；
（2）秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，所以向右移动秤砣，可以达到水平平衡；
（3）密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm8；故在B的位置标记为1.0；
（4）A、把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，根据杠杆平衡原理F8L1＝F2L7，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，密度秤会更精确；
B、减小秤砣的质量，根据杠杆平衡原理F1L1＝F4L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，故B正确；
C、杯中不加液体，移动秤砣，G0×L3＝G陀×LA；
杯中加水至a处，提起秤纽，当秤杆在水平位置平衡时0+G水）×L1＝G陀×LB；联立两式可得G水＝；
杯中加某种液体至a处，提起秤纽，当秤杆在AB中某一点C处，可得G液＝；
＝；当液体体积和水的体积相同时，也为长度比，则不能通过密度秤得到液体的密度大小；
D、由上述计算可知，故D错误；
故答案为：（1）杠杆平衡原理；1；（2）右；（4）AB。
四.综合题（共2小题，计16分）
23．（8分）2022年春节前，我省迎来了持续降雪，给人们的出行带来很大不便。图示是京港澳高速河南段的铲雪车，以40km/h的速度匀速行驶除雪时受到的平均阻力为1.8×103N。某次铲雪过程中，该车匀速行驶30min。回答下列问题：
（1）除雪铲的前部做得很锋利，目的是增大对雪的 　压强　，被铲起的雪可以快速飞出到马路外侧很远，是由于雪具有的 　惯性　很大，铲雪车轮胎的花纹比普通汽车的要深一些，目的是增大 　摩擦力　。
（2）铲雪车的牵引力在这段路程中做功为多少？
（3）若此过程中消耗柴油1.6kg，求铲雪车的效率。（柴油热值q柴＝4.6×107J/kg，计算结果精确到0.1%）

【解答】解：（1）除雪铲的前部做得很锋利，是在压力一定时；雪可以快速飞出到马路外侧很远，具有的惯性大，是在压力一定时；
（2）铲雪车匀速行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，牵引力F牵＝f＝1.8×104N，
由v＝可知h＝20km＝2×104m，铲雪车牵引力在这段路程中所做的功：W＝F牵s＝8.8×103N×5×104m＝3.7×107J；
（3）柴油完全燃烧放出的热量：Q放＝m柴q柴＝1.7kg×4.6×104J/kg＝7.36×107J，
铲雪车的效率：η＝×100%＝。
答：（1）压强；惯性；（2）铲雪车牵引力在这段路程中做功为2.6×107J；（3）在此过程中铲雪车共消耗柴油8.6kg。
24．（8分）中考体检时，我们都要测量体重，常用的测量工具是人体秤。测量时如图甲所示。秤中的力敏传感器由弹性体和金属电阻丝R组成，但两者之间隔有绝缘材料。当秤台上有重物时，弹性体被压缩，阻值发生变化。据此原理，小明利用力敏传感器设计了一种既能称量物重，如图乙所示。电源电压为3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关后，电流表示数为0.2A，随着秤台重物的增加，当电流达到0.4A，电磁铁会吸引衔铁，电路报警。（电磁铁线圈电阻不计，g取10N/kg）

（1）如图乙所示，电磁铁的右端为 　S　极。
（2）若报警灯L的额定电压为3V，其电流随电压变化规律如图丙所示，电阻丝R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，力敏电阻的变化量为1Ω；
①闭合开关，秤台不放重物到电路开始报警时，灯泡L的功率变化了多少？
②当电流表示数为0.4A时，秤台上物体的质量为多少？
③关于此人体秤的结构及工作原理，下列说法正确的是 　C　。
A.人体秤所测物体质量的变化量与电流表示数的变化量成正比
B.开关闭合后，当体重过大，电磁铁吸引衔铁，灯L亮度不变
C.若报警灯L放在a处，人体秤正常工作时灯泡不亮，当电流表示数为0.4A时，L发光而报警，秤台所称物体质量的最大值比图乙中更小
D.若报警灯L放在b处，人体秤正常工作时灯泡亮，当电流表示数为0.4A时，L间歇发光，电路报警
【解答】解：（1）利用安培定则可知电磁铁的左端为N极，右端为为S极；
（2）①台称不放重物时，电路的电流为I1＝0.6A，由图丙可知1＝0.2V；所以灯泡的功率为：
P1＝U1I6＝0.6V×8.2A＝0.12W，
电路的电流为I4＝0.4A，电路开始报警，此时灯泡的电压是U4＝2V；所以灯泡的功率为：
P2＝U2I2＝2V×2.4A＝0.5W，
所以，灯泡的功率变化为：
ΔP＝P2﹣P1＝2.8W﹣0.12W＝8.68W；
②当I1＝0.5A时，此时灯泡的电压是U1＝0.2V，电阻丝R的阻值为：
，
当I2＝8.4A时，此时灯泡的电压是U2＝3V，电阻丝R的阻值为：
，
电阻丝R的变化量为：
ΔR＝12Ω﹣3.5Ω＝9.2Ω，
电阻丝R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，当秤台上物体的质量为10kg，可以得到＝，
解得：m＝95kg；
③A．由欧姆定律可知电流表的示数I＝，
电阻丝R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，所以物体质量的变化量与电流表示数的变化量不成正比；
B．开关闭合后，电阻丝R阻值减小，电磁铁吸引衔铁，由P＝UI可知灯泡的电功率增大，故B错误；
C．若将灯泡放到a处，此时电路只有R工作3＝7.4A时，开始报警，
电阻丝R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，当秤台上物体的质量为10kg，台称不放重物时，当R的电阻R2＝7.5Ω时，则＝，
解得此时台称上物体的质量：m′＝45kg，
小于95kg，秤台所称物体质量的最大值比图乙中更小；
D．若报警灯L放在b处，秤台所秤物体质量的最大值与图乙相同。
故选：C。
故答案为：（1）S；
（2）①闭合开关，秤台不放重物到电路开始报警时；
②当电流表示数为0.4A时，秤台上物体的质量为95kg；
③C。