河南省郑州市天一大联考2023-2024学年九年级下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版）

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物理
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考号填写在试卷和答题卡上，并将考号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．本试卷共8页，五个大题，21小题，满分70分，考试时间60分钟。
3．本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1. 明代张宁在《方洲杂言》中说：“老人目昏，不辨细字，张此物于双目，字明大加倍。”句中的“此物”属于______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），其对光具有______（选填“会聚”或“发散”）作用。
2. 豫剧是中国五大戏曲剧种之一。如图是为豫剧伴奏的常用乐器——板胡和竹笛。拉板胡时，手指按压琴弦的不同位置是为了改变声音的______（填声音的特性）；吹奏竹笛时发出的声音主要是由______的振动产生的；多种乐器共同演奏时，听众能通过______（填声音的特性）来辨别不同乐器所发出的声音。
3. 假期里，小鹏来到龙湖公园游玩。他站在湖边的花园里望向湖水，看见小鱼在红花间“穿行”。花看起来呈红色是因花瓣______（选填“反射”或“吸收”）了红色光；所看到的“鱼”，其实是水中鱼的______（选填“实像”或“虚像”）。
4. 小慧利用所学知识设计了一种海水淡化装置，如图所示。其工作原理是海水先______（填物态变化名称）成水蒸气后遇到玻璃从而液化成小水滴；在液化过程中，水蒸气需要______（选填“吸热”或“放热”）。
5. 图甲是一款多功能电火锅，其内部的简化电路图如图乙所示，其中电热丝R1、R2的阻值分别为48.4Ω、72.6Ω。当开关S1和S2均闭合时，电火锅处于______（选填“高温”或“低温”）挡；电火锅在低温挡正常工作时的电功率为______W，其工作10min所消耗的电能为______J。
6. 石墨烯，被誉为“新材料之王”，具有透明度高、硬度高、导热性好、导电性好等特点。请你选取其中的一种或多种特点，并设想该特点的应用前景：利用石墨烯______的特点，可以将其制作成______。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7. 关于生活中的物理现象，下列说法正确的是（ ）
A. 扫地时尘埃在空中飞舞，说明分子在不停地做无规则运动
B. 物体吸收热量时，其内能一定增加，温度一定升高
C. 水和酒精混合后总体积变小，说明分子之间存在间隙
D. 楼房中的“暖气”用水作为介质来送暖是由于水的比热容较小
8. 小丽将被毛衣摩擦过的塑料牙刷靠近细小水流时，发现水流发生了弯曲，如图所示。关于这一现象，下列说法正确的是（ ）
A. 牙刷和水流一定带同种电荷B. 牙刷和水流一定带异种电荷
C. 牙刷和水流分子间存在引力D. 牙刷带电后能吸引细小水流
9. 如图中展示了一些我国古代劳动人民的智慧成果，关于其中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 在巨石下垫放圆木便于运输，是通过减小压力来减小摩擦
B. 日晷测量时间利用了光的折射
C. 拔火罐时，罐内的气压大于罐外的气压
D. 火钢与火石撞击能产生火花，是通过做功的方式改变内能
10. 如图是某家庭电路的一部分。下列说法正确的是（ ）
A. 用试电笔辨别火线、零线时，手指不能触碰试电笔的任何金属部位
B. 若将电冰箱接入三孔插座，则电冰箱与灯泡并联
C. 控制灯泡开关S短路会导致保险丝熔断
D. 正常使用三孔插座时，地线中一定有电流通过
11. 某次校篮球赛上，小瑞使用频闪相机记录了投出的篮球每隔相等的时间在空中的位置情况，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 投出的篮球能在空中继续运动是因为其受到了惯性的作用
B. 篮球所受的重力在fg段做功比在ef段快
C. 从a到d，篮球的重力势能逐渐减小
D. 从a到d，篮球的重力势能转化为动能
12. 2024年1月，我国首条“高速飞车”全尺寸超导电动悬浮试验成功，如图所示。其通过超导磁悬浮和低真空管道减少轨道摩擦力和空气阻力，实现了超高速的“近地飞行”。下列说法正确的是（ ）
A. 磁浮列车静止悬浮在轨道上时，只受到了重力的作用
B. 处于低真空管道中的磁浮列车利用超声波与外界通信
C. 磁浮列车能悬浮在轨道上是通过磁体间的相互作用来实现的
D. 磁浮列车上的电磁铁的工作原理与发电机的相同
13. 某创新小组制作了一个能测量液体密度的工具。如图所示，甲、乙两个完全相同的烧杯中分别盛有质量相同的不同液体，小组成员在测量工具一端（A点）悬挂一个物块并将其浸没在乙杯液体中，此时两烧杯中的液面恰好相平，移动钩码M使杠杆平衡，在钩码M的悬挂位置（B点）可直接读出乙杯液体的密度。下列说法正确的是（ ）
A. 甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
B. 物块浸没时，甲杯中液体对杯底压强大于乙杯中液体对杯底的压强
C. 杠杆平衡时，B点离O点越远，所测液体的密度越小
D. 要提高该工具的测量精度，可以换用质量相同、体积更小的物块
14. 关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A. 常见的物质是由分子、原子构成的
B. 质子、中子和电子均属于带电粒子
C. 银河系、地球、电子、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
D. 固体很难被压缩，说明分子之间存在斥力
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. 小明在湖边看日落时，发现湖中也有一个“太阳”，如图甲所示。请在图乙中画出小明看到湖中“太阳”的光路图。
16. 图甲是某游乐园里大摆锤，其简化模型如图乙所示。请在图乙中画出摆锤（质量分布均匀）向下摆动过程中的受力示意图。（忽略空气阻力）
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17. 小红利用图甲所示的实验装置探究水在沸腾时温度变化的特点。
（1）安装实验装置时，应按照______（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；
（2）某时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为______℃；
（3）小红根据实验数据绘制了温度随时间变化的图象，如图丙所示。分析图中数据可知，水沸腾时温度变化的特点是______；
（4）小红通过实验还得出结论：水沸腾时需要吸热。其依据是______。
18. 小华的爸爸需要使用密度范围为1.0~1.2g/cm3的除垢剂清洁管道。为了验证爸爸某次配制的除垢剂是否符合要求，小华利用天平、量筒等器材测量除垢剂的密度。
（1）小华将天平放在水平实验台上并将游码归零后发现，指针在分度盘上的位置如图甲所示，为了使横梁平衡，他接下来的操作应该是______；
（2）将适量除垢剂倒入烧杯中，用天平测量烧杯和除垢剂总质量，当天平平衡时，所用的砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和除垢剂的总质量为______g；
（3）将烧杯中的除垢剂全部倒入量筒中，测量结果如图丙所示，则量筒中的除垢剂的体积为______cm3；
（4）用天平测量出倒空后的烧杯的质量为37.6g，则小华爸爸所配制的除垢剂的密度为______g/cm3，该除垢剂______（选填“符合”或“不符合”）要求；
（5）若小华将烧杯中的除垢剂倒入量筒中时，有部分附着在量筒壁上，则密度的测量结果会______（选填“偏大”或“偏小”）。
19. 实验课上，小聪用伏安法测量小灯泡的电阻，所连接的电路如图甲所示。已知电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）小聪闭合开关后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，经检查得知，原因是一根导线连接错误。请在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线______；
（2）正确连好电路后，再次闭合开关，电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动；
（3）小聪将实验数据绘制成关系图像（如图丙）。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω；小灯泡两端的电压逐渐增大的过程中，其电阻逐渐______（选填“增大”或“减小”）；
（4）实验中测出了小灯泡在不同电压下的电阻，小聪认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。小聪的观点是______（选填“正确”或“错误”）的，原因是______；
（5）完成实验后，小聪又利用如图丁所示的电路测量一未知电阻的阻值，其中电源电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为。测量步骤如下：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移动至a端，读出电压表的示数为；
②闭合开关S，______，读出电压表的示数为；
③待测电阻_______（用已知和测出的物理量符号表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题8分，共17分）
20. 每年夏收，素有“中原粮仓”之称的河南都会投入数百万台农业机械参与麦收。某台收割机（如图）的相关参数如表所示。（g取，约为）
（1）收割过程中，以驾驶员为参照物，收割机是______的。
（2）满油时收割机对地面的压强是多少______？（驾驶员的质量忽略不计）
（3）该收割机工作0.5h所做的功是多少______？此过程中需要消耗柴油多少千克______？
21. 小敏设计了一个可以自动注水的蓄水池。图甲是该蓄水池的原理图。闭合开关S1、S2后，当蓄水池中的水量增加到一定程度，控制电路中的电流I≥15mA时，触点分离，注水装置停止注水。已知控制电路中的电源电压U=6V，定值电阻R0的阻值为100Ω，RN为力敏电阻，其阻值随压力变化的图象如图乙所示，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）开始注水后，随着蓄水池内水量的增加，控制电路中的电流会变______（选填“大”或“小”），电磁铁的磁性会变______（选填“强”或“弱”）；
（2）刚停止注水时，力敏电阻RN的阻值是多少______？
（3）已知蓄水池自重100N，则刚停止注水时，蓄水池中的水的质量是多少千克______？
（4）要使蓄水量可以调节，应如何改进？请写出一种改进方案______。
轮胎接地总面积（）
3.6
功率（kW）
120
发动机效率
40%
油箱容积（L）
200
满油时整机质量（kg）
5940