宜都市2024年4月中考模拟考试
九年级物理试卷
一、选择题（共12题，每题2分，共24分，在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 对物理量的估测是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一，下面是小乔同学对相关物理量的估测，其中比较合理的是（ ）
A. 水分子的直径大约0.1mm B. 家里电视机的额定功率约1000W
C. 教室内空气质量大约250kg D. 中国空间站绕地球正常运行速度为12km/s
【答案】C
【解析】
【详解】A．水分子的直径大约为，故A不符合题意；
B．家里电视机的额定功率约200W，故B不符合题意；
C．一间普通教室的长、宽、高约为8m、8m、3m，空气密度为，则教室内空气质量大约为
故C符合题意；
D．中国空间站绕地球正常运行速度为7.8km/s，故D不符合题意。
故选C。
2. 下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A. 图甲：人发出的声音是由空气振动产生的
B. 图乙：用相同的力敲击水瓶琴能发出音调不同的声音
C. 图丙：蝙蝠利用次声波传递能量确定目标的位置
D. 图丁：禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声的
【答案】B
【解析】
【详解】A．声音是由物体的振动产生的，人是靠声带的振动说话的，故A错误；
B．相同玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时，由于水的质量不同，所以瓶子和水的振动频率不同，则发出声音的音调不同，故B正确；
C．蝙蝠是靠超声波传递信息确定目标的位置，故C错误；
D．禁止鸣笛在声源处控制噪声，故D错误。
故选B。
3. 下图是我国古代劳动人民对光现象应用，主要利用了光的折射的是（ ）
A. 甲图是皮影戏：古代手艺人用一盏灯和几张皮来以皮之影唱戏
B. 乙图是冰镜取火：削冰令圆，举以向日，能点燃冰镜后的艾草
C. 丙图是悬镜：取平面镜高悬，置水盆于其下，能见室外的景物
D. 丁图是日晷：相持既久，日晷渐移，利用晷针影子测定时间
【答案】B
【解析】
【详解】A．皮影戏的影子是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．冰镜取火，冰镜相当于凸透镜，对光线具有会聚作用，本质是由于光的折射，故B符合题意；
C．悬镜是通过平面镜改变光路，利用的是光的反射，故C不符合题意；
D．日晷利用晷针的影子测定时间，也是由于光的直线传播，故D不符合题意。
故选B。
4. 自行车是一种常用的交通工具，它的结构和使用涉及了许多物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. 给车轴加润滑油是为了增大摩擦 B. 轴承内装有滚珠是为了减小摩擦
C. 刹车时通过增大压力来减小摩擦 D. 轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
【答案】B
【解析】
【详解】A．给车轴加润滑油是采用隔离的方式减小车轴摩擦，故A错误；
B．轴承内装有滚珠是用滚动替代滑动，是为了减小摩擦，故B正确；
C．刹车时通过增大刹车片对轮毂的压力来增大摩擦，使自行车速度减小，故C错误；
D．轮胎表面有凹凸不平的花纹，是利用增大轮胎与地面接触面的粗糙程度，这是为了增大摩擦，故D错误。
故选B。
5. 中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术“四大发明”影响了世界，现代有：高铁、支付宝、共享单车和网购改变了中国，人们称为“新四大发明”。关于新的四大发明，下列说法中错误的是（ ）
A. 甲图中，高铁列车酷似子弹的流线型车头，其优势之一可以减小行驶中的空气阻力
B. 乙图中，支付盒子静止于水平桌面上，它受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
C. 丙图中，单车上的红色尾灯，不能自行发光但可以反射后面汽车发出的光，由于红色醒目，就可以引起司机的注意
D. 丁图中，行驶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】D
【解析】
【详解】A．甲图中，高铁列车酷似子弹的流线型车头，减小了与空气的接触面积，其优势之一可以减小行驶中的空气阻力，故A正确，不符合题意；
B．乙图中，支付盒子静止于水平桌面上，它受到重力和桌面对它的支持力，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一物体，同一直线上，所以它们是一对平衡力，故B正确，不符合题意；
C．丙图中，单车上的红色尾灯，其不是光源，不能自行发光但可以反射后面汽车发出的光，当反射的光是红光时，由于红色醒目，就可以引起司机的注意，故C正确，不符合题意；
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，是因为受到了阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误，符合题意。
故选D。
6. 北京第24届冬奥会火炬，其外壳由碳纤维复合材料制成，质量约为同体积钢的四分之一，强度为钢的7至9倍。火炬采用氢作燃料，燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高。关于碳纤维复合材料的特性，下列说法正确的是（ ）
A. 密度大 B. 硬度小 C. 导热性好 D. 耐高温
【答案】D
【解析】
【详解】A．碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，说明碳纤维具有密度小的特点，故A错误；
B．碳纤维复合材料强度为钢的7至9倍，说明碳纤维复合材料的硬度大，故B错误；
CD．氢燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高，说明碳纤维复合材料的导热性差，耐高温，故C错误，D正确。
故选D。
7. 2023年4月2日，天龙二号遥一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功首飞，并成功将爱太空科学号卫星送入预定轨道，用于开展遥感成像实验等技术验证，天龙二号是我国首款采用三机并联发动机技术的运载火箭，在全球首次使用液氧煤基航天煤油作为燃料，开辟了我国商业航天从固体向液体运载火箭跨越的新时代，则以下说法错误的是（ ）
A. 煤基航天煤油是一种新型航天燃料，应具有较高的热值
B. 该火箭三机并联发动机在工作时，将内能转化为机械能
C. 火箭在升空过程中，动能减小，势能增大，机械能增大
D. 遥感技术是通过电磁波从高空或外层空间接收各类信息
【答案】C
【解析】
【详解】A．煤基航天煤油是一种新型航天燃料，根据Q放=mq，因为质量一定的情况下，此种燃料应具有较高的热值，故A正确，不符合题意；
B．该火箭三机并联发动机在工作时，将其内能转化为发动机的机械能，故B正确，不符合题意；
C．火箭在升空过程中，速度增大，高度增大，因而动能增大，势能增大，机械能增大，故C错误，符合题意；
D．遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术，故D正确，不符合题意。
故选C。
8. 如图所示有关压强的描述中，说法不正确的是（ ）
A. 如图甲，拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B. 如图乙，向下吹气，乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小
C. 如图丙，用吸盘搬运玻璃，是利用了大气压强
D. 如图丁，月球车的车轮比较宽大，是为了增大压强
【答案】D
【解析】
【详解】A．据知，液体内部深度越深，压强越大，拦河大坝越往下，深度越深，所受压强越大，所以做成上窄下宽，故A正确，不符合题意；
B．图乙中，向下吹气，乒乓球上方空气流速大，压强小，而乒乓球下方，空气流速较小，压强较大，于是乒乓球被向上压，故B正确，不符合题意；
C．吸盘与玻璃间几乎是真空，则吸盘上方的大气压对吸盘有很大的作用力，能把玻璃搬动，故C正确，不符合题意；
D．月球车的车轮较宽大，可在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D错误，符合题意。
故选D。
9. 如图甲是小美家的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其电阻值随人体质量的增大而变小。以下说法正确的是（ ）
A. 体重秤显示器相当于一个电压表
B. 人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越大
C. 人体质量越大，电路消耗电功率越大
D. 电路中的R2不起作用，可以去掉
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图可知，电子秤显示器串联在电路中，相当于一个电流表，故A错误；
BC．图中R1与R2串联，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量的增大而减小，所以，被测物体的质量越大，R1的电阻越小， R1分得的电压越小，R2分得的电压越大，根据欧姆定律可知，电路中电流越大，即电子秤的示数越大；质量越大，由可知，电路消耗的电功率越大，故C正确，B错误；
D．当R1的电阻很小时，R2可以起到保护电路的作用，所以电路中的R2不能去掉，故D错误。
故选C。
10. 张明同学发现，未戴头盔骑行“共享助力车”存在安全隐患。于是他设计以下改进方案：在头盔内加装遥控设备，控制下列助力车工作电路中开关S2的通断。骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知，骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作，这说明灯泡与电机工作时互不影响，是并联的；若只戴头盔不扫码则无法骑行，则开关S1在干路中控制整个电路，开关S2与电机在一条支路中，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
11. 2023年4月12日，如图是我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），该装置用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403s，创造了新的世界纪录。下列有关说法错误的是（ ）
A. 核能属于不可再生能源
B. 通电线圈产生磁场利用了电流的磁效应
C. 为使线圈产生强大的磁场，且不会因电阻发热而损坏设备，所以线圈使用超导体材料
D. “人造太阳”加热功率超过，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达600kW·h
【答案】D
【解析】
【详解】A．核能是一种相对较为清洁的能源，但由于核燃料在地球上的总量是一定的，所以核能属于不可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．通电线圈周围存在磁场是利用了电流的磁效应，故B正确，不符合题意；
C．线圈流过很大电流时会产生大量的热，所以线圈使用超导体材料，可以减少热量的产生，故C正确，不符合题意；
D．每小时发电量
故D错误，符合题意。
故选D。
12. 某家庭电路简化后如图所示，该电路连接均正确，由该电路可知（ ）
A. a线是零线，b线是火线 B. 电能表是测量用电器总功率的仪表
C. 电视机和台灯插入插座接入电路后是并联的 D. 控制灯泡的开关可以和灯泡互换位置
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据电路中三孔插座的电路接法“左零右火”可知a线是火线，b线是零线，故A不符合题意；
B．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故B不符合题意；
C．家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，他们彼此工作互不影响，故C符合题意；
D．为了用电安全，开关要直接控制火线，故控制灯泡的开关不能和灯泡互换位置，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13. 2024年春节前后，全国大范围下了罕见冻雨，冻雨是指一种过冷水（温度低于0℃），降落到温度更低的物体上，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层，这里所说的“冻结”是一种______（选填“凝固”或“凝华”）现象，为了融雪，工作人员在上面撒大量的盐，这是因为盐水的______比水要低。
【答案】 ①. 凝固 ②. 凝固点
【解析】
【详解】[1] 过冷水滴落到温度更低的物体上，就会由液态的水变为固态的冰层，这是凝固现象。
[2] 盐的熔点比雪要低，在雪上撒盐，可以加快雪的熔化。熔点和凝固点相同，因此盐水的凝固点比水的凝固点低。
14. 如图甲所示，当你用手托举重物或提起重物，可认为桡骨在肱二头肌的牵引力下绕着肘关节转动，若托起的铁球质量为4kg，则肱二头肌对前臂的牵引力______（选填“大于”“等于”“小于”）40N，图乙是人踮脚时肌肉的示意图，踮脚时主要靠腓肠肌收缩，此时脚可视为______杠杆（选填“费力”“省力”“等臂”）。
【答案】 ①. 大于 ②. 省力
【解析】
【详解】[1] 铁球重力为
用手托起铁球时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，所以肱二头肌对前臂的牵引力大于40N。
[2] 人踮脚时，动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆。
15. “南昌舰”是我国055型驱逐舰首舰，舰艇上面的声呐兵使用的耳机设备上有“音量”旋钮，能够控制声音的响度，旋钮实质相当于我们电路中常用的______；“南昌舰”满载排水量为，“南昌舰”满载时，排开海水的体积为______，水对舰艇底部向上的压力等于______N（海水的密度取，g取10N/kg）。
【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. ③.
【解析】
【详解】[1] 该音量旋钮实质是一个滑动变阻器，滑动变阻器是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的，从而改变电路中的电流，以达到改变音量的目的。
[2] “南昌舰”满载时，排开海水的体积为
[3] “南昌舰”漂浮在水面上，上表面不受水的压力，根据浮力的产生原因，水对舰艇底部向上的压力为
16. 用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，滑轮组的有用功为___________J，滑轮组的机械效率为___________；若提升质量更大的物体时，该滑轮组机械效率将___________
【答案】 ①. ②. ③. 变大
【解析】
【详解】[1]滑轮组的有用功为
[2]不计绳重和摩擦，则额外功为
滑轮组的机械效率为
[3]不计绳重和摩擦，则滑轮组机械效率为
可见，若提升质量更大的物体时，该滑轮组机械效率将变大。
三、探究实践题（5题，共21分）
17. 如图是“池水清浅，擅入会溺”的班会主题，告诫学生不要擅自下水游泳。请在图丙中画出人眼看到池底A的大致光路图（A′是人眼看到的池底A的像）。
【答案】
【解析】
【详解】人眼看物体以为光是沿直线传播的，连接BA′，得到折射光线，BA′与水面的交点O为入射点，连接AO得到入射光线，如图所示：
18. 实践小组的同学用小球和弹簧等器材进行了实验（不计空气阻力），让小球从某高度处开始下落到竖直放置的轻弹簧上（图甲），小球在刚接触轻弹簧时的速度为5.0m/s（图乙），一直到小球将弹簧压缩至最短（图丙）。请在图丙中画出小球的受力示意图。
【答案】见解析
【解析】
【详解】在图丙中小球受到竖直向下的重力作用，此时弹簧处于压缩状态，小球受到弹簧竖直向上的弹力作用，过小球的重心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力、弹力，重力较小，表示重力的线段较短，如图所示：
19. 小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯、盐水来探究液体内部压强的特点。
（1）图1是液体压强计，当用手指按压橡皮膜时，与软管相连的U型管内气体压强大于与外界相通的U型管另一端内的大气压，由于气压差，U形管两边液面产生___________从而间接比较橡皮膜两侧压强大小；
（2）图2和图3是小强用水做实验记录，比较图2和图3可得出的结论：在同种液体内，液体内部压强随液体___________的增加而增大，在同一位置与橡皮膜所处的方向___________（选填“有关”“无关”）；
（3）小强保持图3中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图4所示。比较图3和图4两次实验，他得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。上述小强推理出结论的条件是不充分的，原因是___________；
（4）通过学习，小强利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度，过程如下：
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水，橡皮膜向右凸起；
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜变平；
③测得水面到橡皮膜中心的深度为；测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为；
④可推导出该盐水密度的表达式为___________（用、、表示）。
【答案】 ①. 高度差 ②. 深度 ③. 无关 ④. 没有控制液体深度相同 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中采用转换法，利用U形管两边液面高度差间接比较橡皮膜所受压强大小。
（2）[2]由图2和图3得，探头在较深的水中，U形管两边液面高度差较大，说明在同种液体内，液体内部压强随液体深度的增加而增大。
[3]液体压强只与液体密度、深度有关，与同一位置橡皮膜的朝向无关。
（3）[4]图3和图4，探头在不同液体中的不同深度，没有控制液体深度相同，导致结论出错。
（4）[5]依题意得，容器左右分别加入水、盐水时，橡皮膜平整，说明水、盐水对橡皮膜的压强相同，由得
则
20. 小聪同学在做凸透镜成像实验前，把凸透镜正对着平行光源，移动光屏，光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，接着他把蜡烛、凸透镜、光屏安装到水平放置的光具座上开始做实验：
（1）调整器材时，应___________（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛；
（2）如图乙所示，烛焰恰好在光屏上成像，生活中的___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理；我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了___________反射；
（3）小聪好动且思维颇有创意，他突发奇想，要是把蜡烛与光屏的位置互换，结果会怎样呢？他立即一试，哇塞！太神奇了，光屏上的像依旧十分清晰，只是像缩小了。受此启发，如果蜡烛、光屏的位置不动，将凸透镜移到___________刻度线处，光屏上也会有一个清晰的缩小的像；
（4）由于烛焰不稳定，老师用发光二极管制作了一个“F”光源代替蜡烛放在10cm刻度处，凸透镜在图乙中的位置不变，则光屏上得到的清晰的像的形状应该是___________。
【答案】 ①. 点燃 ②. 投影仪 ③. 漫 ④. 40.0 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调整在同一高度，所以调整器材时应将蜡烛点燃。
（2）[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，所以凸透镜的焦距是
f=20.0cm-10.0cm =10.0cm
如图乙所示，此时物距
即物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，生活中的投影仪就是利用了这样的成像原理。
[3]由于光屏表面是凹凸不平的，当光射向光屏时，光会射向四面八方，使得不同方向的人可以看到光屏上的像，这就是光的漫反射，因此我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了漫反射。
（3）[4]由图乙可知，此时物距为15.0cm，像距为
此时成的是倒立放大的实像；若把蜡烛与光屏的位置互换，根据在光的折射现象中，光路是可逆的，此时的物距等于原来的像距，即
此时的像距等于原来的物距，即
此时的物距大于二倍焦距，成的是倒立缩小的实像；因此在图乙中，如果蜡烛、光屏的位置不动，要得到倒立缩小的实像，物距需为30.0cm，所以将凸透镜移到40.0cm刻度线处。
（4）[5]老师用发光二极管制作了一个“F”形光源代替蜡烛放在10cm刻度处，凸透镜在图乙中的位置不变，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，则光屏上得到的清晰的像的形状应该是。
21. 小军同学在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，选用如图甲所示的一些器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变用器应选用______（选填“A”或“B”）；
A.“10Ω 5A”的滑动变阻器 B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）如图甲，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线；______
（3）电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，又发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，若电路中只有一处故障，则故障原因可能是灯泡______（选填“短路”“断路”）；
（4）排除故障后，调节滑动变阻器滑片过程中，通过观察______的示数，确定小灯泡是否达到了额定功率；根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像，如图乙所示，分析图像可知：
①小灯泡正常发光时的电阻为______Ω；
②得到的图像不是一条过原点的直线，说明灯泡的电阻随电压的增大而______；
（5）在完成以上实验后，小军还想测量另一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，发现电压表“0~15V”量程已损坏，只有“0~3V”量程可用，且无器材可替换的情况下，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是______（选填字母）。
A.只将电源电压减小
B.只更换另一个规格的滑动变阻器
C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
【答案】 ①. B ②. ③. 短路 ④. 电压表 ⑤. 10 ⑥. 增大 ⑦. C
【解析】
【详解】（1）[1] 电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，则灯泡正常发光时电流约为
根据串联分压规律和欧姆定律，则灯泡正常发光时变阻器阻值为
所以应选“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，故选B。
（2）[2] 实验中，电流表应与灯泡串联，电压表应与灯泡并联，作图如下：
（3）[3] 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，又发现小灯泡始终不发光，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则可能是灯泡短路。
（4）[4] 排除故障后，调节滑动变阻器滑片过程中，通过观察电压表的示数，确定小灯泡是否达到了额定功率，当电压表示数为2.5V时，表示灯泡正常发光。
[5] 由图乙可知，小灯泡正常发光时电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为
[6] 由图乙可知，随着电压增大，灯泡的电流也增大，但增速变小，根据可知灯泡的电阻随电压的增大而增大。
（5）[7] 测量另一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，当该灯泡正常发光时，滑动变阻器电压为
所以电压表“0~15V”量程已损坏，只有“0~3V”量程可用时，则可以将该电压表并联到滑动变阻器的两端，当示数为2.2V时表示灯泡正常发光。故选C。
四、综合应用题（2题，共15分）
22. 如图甲所示是小明购买的电热垫。桌垫材质为亲肤硅胶，小明想知道电热桌垫的电热原理，他查看说明书后发现：该电热桌垫电路图如图乙所示，由12V电源供电，电功率在安全用电规定的30W~80W范围内，发热部分由两根电热丝组成，设计高温、低温两挡，、的阻值分别为6Ω、4Ω，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。某次使用时，将其调至高温模式，工作2min后，桌垫的温度升高了20℃（不考虑温度的变化对电阻的影响）。
（1）开关S置于“2和3”是低温挡还是高温挡？
（2）低温挡加热的电流和功率；
（3）高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能是多少焦？
（4）已知电热桌垫的质量为0.15kg，电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少？［硅胶板的比热容为J/(kg·℃)，百分号前保留一位小数］
【答案】（1）低温挡；（2）2A，24W；（3）；（4）
【解析】
【详解】解：（1）分析电路图可知，旋钮开关S置于“2和3”时，只有工作，此时总电阻较大，根据可知总功率较小，为低温挡；旋钮开关S置于“3和4”之间时，、并联，此时总电阻较小，根据可知总功率较大，为高温挡。
（2）低温挡加热时，只有工作，则低温挡加热的电流为
低温挡加热的功率为
（3）工作时功率为
则高温挡功率为
则高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能为
（4）电热桌垫吸收的热量为
则电热桌垫处于高温模式时的加热效率为
答：（1）开关S置于“2和3”时是低温挡；
（2）低温挡加热的电流为2A，功率为24W；
（3）高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能为；
（4）电热桌垫处于高温模式时的加热效率为。
23. 图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的25%停止供电。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大容量/J
整车 质量/t 4.3
（1）出发前，给汽车蓄电池充电，蓄电池相当于______（以上选填“电源”或“开关”或“用电器”）。当电机充当发电机时，它是利用什么原理发电的（ ）；
A.磁场对电流的作用 B.电流周围存在磁场 C.电磁感应现象
（2）某次测试时，在电池充满，行驶阻力为3000N的情况下，若只用蓄电池提供动力且输出电能全部转化为机械能，则本次测试，该车最多可行驶多少千米？______
（3）另一次测试中，该车以50km/h的速度在平直公路上匀速行驶，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油25kg，蓄电池储存的能量由最大值的25%增大至85%，本次测试，汽车的能量利用率为36%，则本次汽车行驶的时间为多少小时？（燃油热值）______
【答案】 ①. 用电器 ②. C ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 给汽车蓄电池充电，蓄电池消耗电能，相当于用电器。
[2] 电磁感应现象中，机械能转化为电能，应用是发电机。故选C。
（2）[3] 转化的机械能为
汽车匀速直线行驶时，受力平衡，牵引力等于阻力，则该车最多可行驶的路程为
（3）[4] 燃油完全燃烧放出的热量为
汽车的能量利用率为36%，则转化出的有用能量为
蓄电池增加的能量为
则输出的有用机械能为
该车以50km/h速度在平直公路上匀速行驶，由图像可知阻力，汽车匀速直线行驶时，受力平衡，牵引力等于阻力，则本次汽车行驶的路程为
则本次汽车行驶的时间为宜都市2024年4月中考模拟考试
九年级物理试卷
一、选择题（共12题，每题2分，共24分，在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 对物理量的估测是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一，下面是小乔同学对相关物理量的估测，其中比较合理的是（ ）
A. 水分子的直径大约0.1mm B. 家里电视机的额定功率约1000W
C. 教室内空气质量大约250kg D. 中国空间站绕地球正常运行速度为12km/s
2. 下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A. 图甲：人发出的声音是由空气振动产生的
B. 图乙：用相同的力敲击水瓶琴能发出音调不同的声音
C. 图丙：蝙蝠利用次声波传递能量确定目标的位置
D. 图丁：禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声的
3. 下图是我国古代劳动人民对光现象应用，主要利用了光的折射的是（ ）
A. 甲图是皮影戏：古代手艺人用一盏灯和几张皮来以皮之影唱戏
B. 乙图是冰镜取火：削冰令圆，举以向日，能点燃冰镜后的艾草
C. 丙图是悬镜：取平面镜高悬，置水盆于其下，能见室外的景物
D. 丁图是日晷：相持既久，日晷渐移，利用晷针的影子测定时间
4. 自行车是一种常用的交通工具，它的结构和使用涉及了许多物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. 给车轴加润滑油是为了增大摩擦 B. 轴承内装有滚珠是为了减小摩擦
C. 刹车时通过增大压力来减小摩擦 D. 轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
5. 中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术“四大发明”影响了世界，现代有：高铁、支付宝、共享单车和网购改变了中国，人们称为“新四大发明”。关于新的四大发明，下列说法中错误的是（ ）
A. 甲图中，高铁列车酷似子弹的流线型车头，其优势之一可以减小行驶中的空气阻力
B. 乙图中，支付盒子静止于水平桌面上，它受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
C. 丙图中，单车上的红色尾灯，不能自行发光但可以反射后面汽车发出的光，由于红色醒目，就可以引起司机的注意
D. 丁图中，行驶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
6. 北京第24届冬奥会火炬，其外壳由碳纤维复合材料制成，质量约为同体积钢的四分之一，强度为钢的7至9倍。火炬采用氢作燃料，燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高。关于碳纤维复合材料的特性，下列说法正确的是（ ）
A. 密度大 B. 硬度小 C. 导热性好 D. 耐高温
7. 2023年4月2日，天龙二号遥一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功首飞，并成功将爱太空科学号卫星送入预定轨道，用于开展遥感成像实验等技术验证，天龙二号是我国首款采用三机并联发动机技术的运载火箭，在全球首次使用液氧煤基航天煤油作为燃料，开辟了我国商业航天从固体向液体运载火箭跨越的新时代，则以下说法错误的是（ ）
A. 煤基航天煤油是一种新型航天燃料，应具有较高的热值
B. 该火箭三机并联发动机在工作时，将内能转化为机械能
C. 火箭在升空过程中，动能减小，势能增大，机械能增大
D. 遥感技术是通过电磁波从高空或外层空间接收各类信息
8. 如图所示有关压强的描述中，说法不正确的是（ ）
A. 如图甲，拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B. 如图乙，向下吹气，乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小
C. 如图丙，用吸盘搬运玻璃，利用了大气压强
D. 如图丁，月球车的车轮比较宽大，是为了增大压强
9. 如图甲是小美家的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其电阻值随人体质量的增大而变小。以下说法正确的是（ ）
A. 体重秤显示器相当于一个电压表
B. 人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越大
C. 人体质量越大，电路消耗电功率越大
D. 电路中的R2不起作用，可以去掉
10. 张明同学发现，未戴头盔骑行“共享助力车”存在安全隐患。于是他设计以下改进方案：在头盔内加装遥控设备，控制下列助力车工作电路中开关S2的通断。骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
11. 2023年4月12日，如图是我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），该装置用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403s，创造了新的世界纪录。下列有关说法错误的是（ ）
A. 核能属于不可再生能源
B. 通电线圈产生磁场利用了电流磁效应
C. 为使线圈产生强大的磁场，且不会因电阻发热而损坏设备，所以线圈使用超导体材料
D. “人造太阳”加热功率超过，若利用“人造太阳”发电，发电效率60%，则每小时发电量达600kW·h
12. 某家庭电路简化后如图所示，该电路连接均正确，由该电路可知（ ）
A. a线是零线，b线是火线 B. 电能表是测量用电器总功率的仪表
C. 电视机和台灯插入插座接入电路后是并联的 D. 控制灯泡的开关可以和灯泡互换位置
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13. 2024年春节前后，全国大范围下了罕见的冻雨，冻雨是指一种过冷水（温度低于0℃），降落到温度更低的物体上，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层，这里所说的“冻结”是一种______（选填“凝固”或“凝华”）现象，为了融雪，工作人员在上面撒大量的盐，这是因为盐水的______比水要低。
14. 如图甲所示，当你用手托举重物或提起重物，可认为桡骨在肱二头肌的牵引力下绕着肘关节转动，若托起的铁球质量为4kg，则肱二头肌对前臂的牵引力______（选填“大于”“等于”“小于”）40N，图乙是人踮脚时肌肉的示意图，踮脚时主要靠腓肠肌收缩，此时脚可视为______杠杆（选填“费力”“省力”“等臂”）。
15. “南昌舰”是我国055型驱逐舰首舰，舰艇上面声呐兵使用的耳机设备上有“音量”旋钮，能够控制声音的响度，旋钮实质相当于我们电路中常用的______；“南昌舰”满载排水量为，“南昌舰”满载时，排开海水的体积为______，水对舰艇底部向上的压力等于______N（海水的密度取，g取10N/kg）。
16. 用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，滑轮组的有用功为___________J，滑轮组的机械效率为___________；若提升质量更大的物体时，该滑轮组机械效率将___________
三、探究实践题（5题，共21分）
17. 如图是“池水清浅，擅入会溺”的班会主题，告诫学生不要擅自下水游泳。请在图丙中画出人眼看到池底A的大致光路图（A′是人眼看到的池底A的像）。
18. 实践小组的同学用小球和弹簧等器材进行了实验（不计空气阻力），让小球从某高度处开始下落到竖直放置的轻弹簧上（图甲），小球在刚接触轻弹簧时的速度为5.0m/s（图乙），一直到小球将弹簧压缩至最短（图丙）。请在图丙中画出小球的受力示意图。
19. 小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯、盐水来探究液体内部压强的特点。
（1）图1是液体压强计，当用手指按压橡皮膜时，与软管相连的U型管内气体压强大于与外界相通的U型管另一端内的大气压，由于气压差，U形管两边液面产生___________从而间接比较橡皮膜两侧压强大小；
（2）图2和图3是小强用水做实验记录，比较图2和图3可得出的结论：在同种液体内，液体内部压强随液体___________的增加而增大，在同一位置与橡皮膜所处的方向___________（选填“有关”“无关”）；
（3）小强保持图3中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图4所示。比较图3和图4两次实验，他得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。上述小强推理出结论的条件是不充分的，原因是___________；
（4）通过学习，小强利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度，过程如下：
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水，橡皮膜向右凸起；
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜变平；
③测得水面到橡皮膜中心的深度为；测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为；
④可推导出该盐水密度的表达式为___________（用、、表示）。
20. 小聪同学在做凸透镜成像实验前，把凸透镜正对着平行光源，移动光屏，光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，接着他把蜡烛、凸透镜、光屏安装到水平放置的光具座上开始做实验：
（1）调整器材时，应___________（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛；
（2）如图乙所示，烛焰恰好在光屏上成像，生活中的___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理；我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了___________反射；
（3）小聪好动且思维颇有创意，他突发奇想，要是把蜡烛与光屏的位置互换，结果会怎样呢？他立即一试，哇塞！太神奇了，光屏上的像依旧十分清晰，只是像缩小了。受此启发，如果蜡烛、光屏的位置不动，将凸透镜移到___________刻度线处，光屏上也会有一个清晰的缩小的像；
（4）由于烛焰不稳定，老师用发光二极管制作了一个“F”光源代替蜡烛放在10cm刻度处，凸透镜在图乙中的位置不变，则光屏上得到的清晰的像的形状应该是___________。
21. 小军同学在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，选用如图甲所示的一些器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变用器应选用______（选填“A”或“B”）；
A.“10Ω 5A”的滑动变阻器 B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）如图甲，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线；______
（3）电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，又发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，若电路中只有一处故障，则故障原因可能是灯泡______（选填“短路”“断路”）；
（4）排除故障后，调节滑动变阻器滑片过程中，通过观察______的示数，确定小灯泡是否达到了额定功率；根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像，如图乙所示，分析图像可知：
①小灯泡正常发光时的电阻为______Ω；
②得到的图像不是一条过原点的直线，说明灯泡的电阻随电压的增大而______；
（5）在完成以上实验后，小军还想测量另一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，发现电压表“0~15V”量程已损坏，只有“0~3V”量程可用，且无器材可替换的情况下，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是______（选填字母）。
A.只将电源电压减小
B.只更换另一个规格的滑动变阻器
C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
四、综合应用题（2题，共15分）
22. 如图甲所示是小明购买的电热垫。桌垫材质为亲肤硅胶，小明想知道电热桌垫的电热原理，他查看说明书后发现：该电热桌垫电路图如图乙所示，由12V电源供电，电功率在安全用电规定的30W~80W范围内，发热部分由两根电热丝组成，设计高温、低温两挡，、的阻值分别为6Ω、4Ω，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。某次使用时，将其调至高温模式，工作2min后，桌垫的温度升高了20℃（不考虑温度的变化对电阻的影响）。
（1）开关S置于“2和3”是低温挡还是高温挡？
（2）低温挡加热的电流和功率；
（3）高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能是多少焦？
（4）已知电热桌垫的质量为0.15kg，电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少？［硅胶板的比热容为J/(kg·℃)，百分号前保留一位小数］
23. 图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的25%停止供电。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大容量/J
整车 质量/t 4.3
（1）出发前，给汽车蓄电池充电，蓄电池相当于______（以上选填“电源”或“开关”或“用电器”）。当电机充当发电机时，它是利用什么原理发电的（ ）；
A.磁场对电流的作用 B.电流周围存在磁场 C.电磁感应现象
（2）某次测试时，在电池充满，行驶阻力为3000N的情况下，若只用蓄电池提供动力且输出电能全部转化为机械能，则本次测试，该车最多可行驶多少千米？______
（3）另一次测试中，该车以50km/h的速度在平直公路上匀速行驶，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油25kg，蓄电池储存的能量由最大值的25%增大至85%，本次测试，汽车的能量利用率为36%，则本次汽车行驶的时间为多少小时？（燃油热值）______
