湖南省永州市宁远县2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版）

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1. 在这个智能科技日新月异的时代，智能设备提高了人们生活的舒适度和便捷性。如图所示，小华同学正在与智能音箱对话，下列说法正确的是（ ）
A. 智能音箱发出的声音可以在真空中传播
B. 智能音箱发出的声音在空气中传播速度是3×108m/s
C. 智能音箱是高科技产品，它发出的声音不是由物体振动产生的
D. 能区分智能音箱发出的声音和人发出的声音主要是根据他们的音色不同
【答案】D
【解析】
【详解】A．声音的传播需要介质，真空中没有可以传递声音的介质，即真空不能传声，因此智能音箱发出的声音不可以在真空中传播，故A错误；
B．声音在不同介质中传播速度一般不同，智能音箱发出的声音在15℃空气中传播速度约为340m/s，故B错误；
C．一切声音都是由物体的振动产生的，智能音箱发出的声音也是由物体的振动产生的，故C错误；
D．不同的发声体发出声音的音色不同，所以能区分智能音箱发出的声音和人发出的声音主要是根据他们的音色不同，故D正确。
故选D。
2. 下列与光的直线传播原理相同的现象是（ ）
A. 叶子经露珠成放大的像B. 荷花在水中形成倒影
C. 笔直的光线射入树林中D. 手机拍照
【答案】C
【解析】
【详解】A．叶子经露珠成放大的像，此时的露珠相当于放大镜，叶子的像是光的折射形成的，故A不符合题意；
B．荷花在水中形成倒影，此时的水面相当于平面镜，倒影是平面镜成像现象，光的反射形成的，故B不符合题意；
C．光线笔直射入树木中，说明光在同种均匀的介质中沿直线传播，故C符合题意；
D．手机拍照，手机的镜头是凸透镜，拍照所成的像是光的折射现象，故D不符合题意。
故选C。
3. 诗人李白曾用“燕山雪花大如席”的夸张手法描写大雪场景，下列与冬季雪花的形成属于相同物态变化的是（ ）
A. 露从今夜白——露的形成
B. 岚雾今朝重——雾的形成
C. 何处得秋霜——霜的形成
D. 坚冰正满池——冰的形成
【答案】C
【解析】
【详解】雪花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
A．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴，属于液化，故A不符合题意；
B．雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴，属于液化，故B不符合题意；
C．霜是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，属于凝华，故C符合题意；
D．冰是液体水遇冷变成固体冰，属于凝固，故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示，下列关于压强的说法正确的是（ ）
A. 图甲中，剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B. 图丙中，墨水会被吸进钢笔的橡皮管中，利用了大气压强
C. 图乙中，将玻璃管竖直下压，下端管口橡皮膜受到的压强变小
D. 图丁中，从纸条上方沿纸条吹气，此时纸条上方的气压大于下方的气压
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中，剪刀有锋利的刃，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故A错误；
B．图乙中，吸钢笔水时，先用手捏橡皮管排除里面空气，松手后的橡皮管内空气体积增大，压强减小，墨水在大气压的作用下被压入橡皮管，故B正确；
C．当密度一定时，液体深度越大压强越大，图丙中，将玻璃管竖直下压，下端管口橡皮膜深度变大，因此下端管口橡皮膜受到的压强变大，故C错误；
D．图丁中，从纸条上方沿纸条吹气，因为纸条上方的空气流速大，压强小，纸条下方的空气流速小，压强大，此时纸条上方的气压小于下方的气压，故D错误。
故选B。
5. 中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术影响了世界，现代的“新四大发明：高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关于新的四大发明，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图中，高铁因为速度快所以惯性大
B. 乙图中，支付盒子静止于水平桌面上，它只受到支持力的作用
C. 丙图中，共享单车借助电磁波通过全球定位系统（GPS）来实现精确定位
D. 丁图中，行驶在平直路面的电动无人快递车关闭电源后会很快停下，说明物体的运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性与物体速度的快慢无关，与物体的质量有关，高铁因为质量大，所以惯性大，故A错误；
B．支付盒子静止在水平桌面上，处于平衡状态，受到平衡力的作用，所受的两个平衡力是：竖直向下的重力和竖直向上的支持力，故B错误；
C．全球定位系统（GPS）是利用电磁波来传递信息的，所以是靠电磁波来精确定位，故C正确；
D．关闭电源后，电动无人快递车会停下，是由于受到阻力的作用，所以是力改变了物体的运动状态，而不是因为物体的运动需要力来维持，故D错误。
故选C。
6. 电在给人们的生活带来便利的同时，也带来了安全隐患，如图所示的做法中，符合安全用电要求的是（ ）
A. 冰箱没有接地线B. 用试电笔检测插座是否有电
C. 用湿手拨动开关D. 多个大功率用电器同时使用一个插座
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰箱没有接地线时，容易漏电造成触电事故，故A不符合题意；
B．用试电笔检测插座是否有电，手指应接触笔尾的金属体，这样才不会使得流过人体的电流过大，故B符合题意；
C．用湿手拨动开关，极易造成触电事故，故C不符合题意；
D．多个大功率用电器同时使用一个插座，容易使得插座的总功率过大，使得电流过大造成火灾，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，闭合开关S后，小灯泡的亮度比的亮度大。则（ ）
A. 和的连接方式是并联B. 电压表测量的是两端电压
C. 通过的电流比通过的大D. 两端电压比两端电压大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．由图可知，小灯泡与为串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，故AB错误；
C．小灯泡与为串联，串联电路中电流处处相等，故C错误；
D．由于小灯泡的亮度比的亮度大，则小灯泡的功率更大，根据P=UI可知，两端电压比两端电压大，故D正确。
故选D。
8. 2024年2月9日除夕夜，在央视春晚长沙分会场，2500架无人机升空比出巨型爱心，如图所示。年轻活力的“不夜星城”以其独特魅力，为全球观众带来一场视觉盛宴。当开关S1闭合时无人机的指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动，无人机起飞。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，无人机的指示灯和电动机的工作互不干扰，说明两者是并联接入电路中，且开关S1控制指示灯的通断，与指示灯串联，开关S2控制电动机的通断，与电动机串联，结合选项可知，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9. 作为一种绿色、环保的交通工具，电动汽车逐渐成为人们的热门选择。这类汽车发动机的动力装置是电动机，其工作原理是如图所示实验中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机就是利用该原理来工作的，故A不符合题意；
B．图中是奥斯特实验，说明通电导体的周围磁场，故B不符合题意；
C．该装置可以探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故C不符合题意；
D．该装置中导体棒通过电流时，会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
10. 我国科学技术迅猛发展，在信息、能源和材料等领域取得了辉煌的成绩，下列说法正确的是（ ）
A. 我国白鹤滩水电站中的发电机是利用电磁感应原理发电的
B. 飞船上的新型硅光电池板主要将太阳能转化为电能，电能是一次能源
C. 能量在转移和转化的过程中总量保持不变，因此我们不需要节约能源
D. 现在我国已建成的核电站主要是利用核聚变释放能量，核能属于可再生能源
【答案】A
【解析】
【详解】A．我国白鹤滩水电站中的发电机是利用电磁感应原理发电的，将机械能转化成电能，故A正确；
B．电能不是一次能源，是二次能源，故B错误；
C．能量在转移和转化的过程中总量保持不变，能量的转化和转移是有方向性的，我们需要节约能源，故C错误；
D．我国已建成的核电站主要是利用核裂变释放能量，核能属于不可再生能源，故D错误。
故选A。
11. 关于如图所示热现象，说法正确的是（ ）
A. 图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
B. 图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C. 图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式增加人体的内能
D. 图丁中能量转化与汽油机压缩冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】D
【解析】
【详解】A．任何物体在任何情况下都具有内能。冰冷的冰块也有内能，故A错误；
B．搓手取暖是机械能转化为内能，故B错误；
C．湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能，故C错误；
D．汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，图丁中能量转化是机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
12. 物理实践活动中，小海同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方，当探测温度正常时，指示灯亮；当探测温度升高到某一值时，警铃响。已知控制电路两端的电压U保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 图中电磁铁上端的磁极为S极
B. 当探测温度升高时，电磁铁的磁性减弱
C. 热敏电阻的阻值随探测温度的升高而减小
D. 当探测温度升高时，控制电路消耗的总功率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端的磁极为N极，故A错误；
BC．根据题意可知，当探测温度超过某一值时，警铃响，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性变大，电路中的电流变大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，R的阻值变小了，即热敏电阻R的阻值随探测温度的升高而减小，故B错误，故C正确；
D．当探测温度升高时，电流增大，电源电压不变，根据P=UI可知，控制电路消耗的总功率变大，故D错误。
故选C。
二、填空题（本大题共4小题，每空2分，共18分）
13. 桌子和砝码的总质量为1kg，桌腿由四根铁钉组成。如图甲所示，将其放在水平沙地表面。最后静止时，它陷进了沙地中，如图乙所示。但把它放在水平松木表面时，却没有陷进去如图丙所示。在图甲所示的情景中，沙地受到的压强是2.5×106Pa，则图丙所示松木受到的压强是______（选填“大于”、“等于”或“小于”）2.5×106Pa；______（选填“沙地”、“松木”）能承受的最大压强较大。
【答案】 ①. 等于 ②. 松木
【解析】
【详解】[1]如图甲、丙，压力相同，受力面积相同，根据可得，甲、丙的压强相同，则图丙所示松木受到的压强等于2.5×106Pa。
[2]沙地和松木受到的压强相同，但将桌子和砝码放在水平沙地表面，最后静止时，它陷进了沙地中，但把它放在水平松木表面时，却没有陷进去。所以松木能承受的最大压强较大。
14. 如图是关于浮力知识的应用实例，图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力将______，图B中是用同一密度计测甲、乙两液体的密度，______液体的密度大。
【答案】 ①. 不变 ②. 乙
【解析】
【详解】[1]由阿基米德原理及浮力的公式
F浮=ρ液gV排
可知，物体所受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关，潜水艇潜入海水中后完全浸没于海水中，下潜过程中液体的密度与排开海水的体积都不变，所以受到的浮力不变。
[2]同一密度计在甲液体与乙液体中悬浮时受到的浮力相同，而在甲液体中浸入的深度更深，排开液体的体积更大，由浮力的公式
F浮=ρ液gV排
可知，乙液体的密度要大于甲液体的密度。
15. 随着科技发展，智能服务机器人已经广泛应用。如图所示是一款智能服务机器人，重力为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力，机器人在水平地面上6s内匀速前进了6m。机器人在水平方向上受到的摩擦力是_________N，水平动力做的功是________J。
【答案】 ①. 300 ②. 1800
【解析】
【详解】[1]机器人在水平方向匀速前进时，水平方向所受的动力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力的大小为300N。
[2]水平动力做的功
W=Fs=300N×6m=1800J
16. 如图甲是一种测定油箱内油量的装置，油量表是用电流表改装而成的。油箱装满油时，滑片恰好到达a点，油量为0时，滑片恰好到达b点，因此电流表示数与油面的高度相对应，就可以直接读出油箱中的油量。若油箱的容积为50L，定值电阻R0为10Ω，电流表读数与油量V的关系如图乙所示。当油量减少时，油量表示数_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。根据图乙，可知电源电压是_____V，滑动变阻器R的最大阻值是_______Ω。
【答案】 ①. 变小 ②. 6 ③. 50
【解析】
【详解】[1]当油箱的油量减少时，油面下降，带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的阻值减小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，电源电压不变，由可知，电路中的电流减小，故油量表示数变小。
[2]油箱装满油时，滑片恰好到达a点，电路为R0的简单电路，此时通过电路的电流最大，由乙图可知此时电流为0.6A，则电源电压

[3]油量为0时，滑片恰好到达b点，此时通过电路的电路电流最小，电路中总电阻最大，滑动变阻器连入电路的电阻最大，故最大阻值为
三、作图、实验探究题（本大题共4小题，每空2分，共28分）
17. 实验小组完成了以下实验：
（1）如图甲所示，物体长度是______cm；温度计示数是______℃；
（2）如图乙所示，明明测量小车下滑的平均速度，小车从斜面的A点由静止开始下滑，如果测得小车到达C点所用的时间为2s，则AC段的平均速度vAC＝______m/s。
【答案】 ①. 2.40 ②. 36 ③. 0.4
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图甲左图可知，刻度尺的分度值是1mm，物体的长度是2.40cm；由图甲右图可知：温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃，温度在零摄氏度以上，所以显示的温度36℃。
（2）[3]由图示可知小车从A点到达C点的路程
sAC＝80cm＝0.8m
测得小车从A点到达C点所用的时间为2s，则AC段的平均速度
18. 探究凸透镜成像的规律。
（1）F为凸透镜的焦点，请画出与已知光线对应的折射光线______；
（2）实验中所用的凸透镜焦距是10cm，保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到刻度尺35cm处，调节光屏，可在光屏得到一个倒立、______的实像；
（3）保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到刻度尺10cm处，成像特点与生活中的______成像特点相同（选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）。
【答案】 ①. ②. 放大 ③. 照相机
【解析】
【详解】（1）[1]通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：
（2）[2]保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到刻度尺35cm处，此时物距为
所以物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像。
（3）[3]保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到刻度尺10cm处，此时
所以物距在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的。
19. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，电源电压为6V；

（1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：导线不交叉）；____
（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值______（选填“太小”或“太大”）；
（3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。若要使小灯泡变得更亮一些，滑动变阻器的滑片应向______（选填“左”或“右”）移动；
（4）将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化，小灯泡的亮度是由其______（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的；
（5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是______。
【答案】 ①. ②. 太小 ③. 0.75 ④. 右 ⑤. 实际功率 ⑥. 灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率，灯泡应串联接入电路，小灯泡的额定电压为2.5V电压表并联在灯泡两端且用小量程。故连接电路图如下
（2）[2]连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，根据串联分压的原理知，滑动变阻器分得电压较小，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值太小。
（3）[3]小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表用的是小量程，分度值为0.02A，通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
[4]若要使小灯泡变得更亮一些，灯泡两端电压应更大一点，滑动变阻器分得的电压应小一些。根据串联分压原理知，滑动变阻器接入电路阻值应变小，故滑动变阻器的滑片应向右移动。
（4）[5]将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡的电功率越大，小灯泡的越亮，所以小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。
（5）[6]观察表中的数据发现，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.8V时，小灯泡的电阻为
由上分析可知，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大。虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
20. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于___________状态 （填“平衡”或“不平衡”）；
（2）将杠杆调成水平平衡后进行图乙实验，在杠杆左侧某位置挂上钩码后，在A点用弹簧测力计竖直向上拉，当拉力逐渐增大到弹簧测力计最大值仍不能使杠杆在水平位置平衡，接下来可行的操作是________。
A．将左侧平衡螺母向右调
B．将弹簧测力计的悬挂点向右移动
C．将钩码的悬挂点向右移动
【答案】 ①. 平衡 ②. C
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆处于静止或匀速匀速转动时，是平衡状态，图甲中杠杆静止，处于平衡状态。
（2）[2]图乙中，钩码的重力不变，即对杠杆的阻力不变，对应的阻力臂不变，在A点竖直向上拉弹簧测力计，测力计的拉力增大到最大值，杠杆仍不能在水平位置平衡，据杠杆的平衡条件知，是拉力过小或动力臂太短造成的，可换用量程较大的测力计或增大动力臂，即向左移动测力计的悬挂点；测力计量程不变及悬挂点不动时，可减小阻力可减小阻力臂，所以可减小钩码个数或向右移动钩码的悬挂点。在使用过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆平衡，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
四、综合题（本大题共2小题，第21题7分，第22题11分，共18分）
21. 如图所示，我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大，也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，下潜深度达10909米，前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg，体积为3dm3的深海岩石，固定在采样篮上带出了水面。问：
（1）“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这种信息传递是通过___________（选填“超声波”或“电磁波”）实现的；
（2）“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少？（海水密度近似为，g取10N/kg）（ ）
（3）带回的岩石密度是多少kg/m3？（ ）
（4）此岩石所受重力是多少？（ ）
【答案】 ①. 超声波 ②. ③. ④. 84N
【解析】
【详解】（1）[1]超声波在水中的传播距离较远，传递信息效果较好，所以“奋斗者”号在万米海底通过超声波传递信息。
（2）[2]“奋斗者”坐底时受到的压强
（3）[3]岩石的密度
（4）[4]岩石的重力
22. 如图甲所示为某电饭锅铭牌，可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W，电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变，求：
（1）让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，测得在5min内耗电J。求该电饭锅保温功率P保温；
（2）电阻R2的阻值；
（3）国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤＜86%。现对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为30℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知，请你通过计算判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【答案】（1）88W；（2）510Ω；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）电饭锅处于“保温”状态时的功率为
（2）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，据知，电路的功率较小，为保温状态，当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，由可得R1的电阻
由可得R1、R2的总电阻为
根据串联电路的电阻规律知，R2的电阻为
R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω
（3）水吸收的热量为
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值不能达到三级能效。
答：（1）该电饭锅的保温功率P保温为88W；
（2）电阻R2的阻值为40Ω；
（3）该电饭锅热效率值不能达到三级能效。实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡亮度
小灯泡的电功率P/W
1
2.2
0.28
比正常发光暗
0.62
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.32
比正常发光亮
0.90