2023-2024 学年第一学期九年级物理第一次学科素养竞赛卷（80min）
班级 姓名
一、单项选择题（每题 3 分，7 小题共 21 分）
1. 我国现在长征火箭上常用的燃料为偏二甲肼，你认为选择偏二甲肼做燃料的原因之一是( )
A ．热值大 B ．密度大 C ．比热容大 D ．质量大
2. 如图，在 A 、B 两点间先后接入下列物体，闭合开关后，能够使小灯泡发光的是( )
A ．玻璃棒 B ．铅笔芯 C ．塑料 D ．橡胶棒
3. 请你设计一个电路，要求闭合开关时，小灯泡发光。下列选项符合要求的是( )
A ． B ． C ． D .
4. 以下表示热机的做功冲程的是( )
A . B . C . D .
5. 用分子、原子的观点解释下列现象，其中合理的是( )
A ．病毒分子也可以用肉眼直接看到
B ．用手轻捏海绵会使其体积变小——分子之间有间隔
C ．“飞沫 ”传播新型冠状病毒——分子在不断运动
D ．墨水在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高，分子运动越剧烈
6. 如图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态，图乙是用带正电的 a 棒靠近气球时的情景，
图丙是用 b 棒靠近气球时的情景， 以下推理正确的是( )
A ．气球可能不带电 B ．气球带负电 C ．b 棒可能不带电 D ．b 棒带正电
7. 小刘和小彭设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行
实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是( )
A. 两杯水的质量应相等
B. 两杯水的初温应相等
C. 两种燃料质量应相等
D. 燃料燃烧时间应相等
二、填空题（每个空 1 分，7 小题共 21 分）
8. 食堂使用煤气灶烹饪食物。根据这一主题，回答下面相关问题：
（1）炒菜时饭菜飘香，这是 现象；
（2）烹饪食物是通过 的方式改变食物的内能；
（3）在给锅加热的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，
这一现象说明能量的转移具有 ；
9. 一箱汽油用掉一半后，和原来相比，它的密度 ，比热容 ，热值 （以上三空
均选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”）。
10. 反复弯折铁丝，铁丝弯折处会很烫，此过程铁丝内能 （选填“增加 ”、“不变 ”或“减小 ”）， 其能量的转化与四冲程汽油机的 冲程相同。某汽车百公里耗油 5kg ，这些汽油完全燃烧可 放出的热量是 J（q 汽油 ＝4.6×107J/kg）
11. 如图所示是实验室的验电器，它的工作原理是同种电荷互相 ，验电器的金属箔所带的电荷
量越多，金属箔的张角 ，验电器 （选填“能 ”或“不能 ”）直接检验物体带哪种电荷。
(
题
11
图
) (
题
12
图
)题 13 图
12. 如图所示是街头手机充电宝租用柜，多个充电宝在柜中充电时，可将它们视为 （选填 “ 电源 ”或“用电器 ”），各充电宝之间的连接方式是 联。当充电宝给手机充电时，将自身的
化学能变成 能。
13. 在如图的电路中，电源电压保持不变。闭合开关 S ， 电路只存在一处故障且发生在灯 L 1或 L2上。 （1）若只有一个灯发光，则电路故障可能是 （选填“短路 ”或“断路 ”）；
（2）若两灯都不发光，用一条导线并在 L1两端，两灯仍都不发光，则发生的故障是 （选
填“短路 ”或“断路 ”），且发生故障的是灯 （选填“L1 ”或“L2 ”）。
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14. 如图所示的电路图中，要使灯泡 L 1和 L2组成并联电路，应该只闭合开关 ；要使灯泡 L1
和 L2组成串联电路，应该只闭合开关 ；为保护电路，绝不允许同时闭合开关 。
三、作图题（2 分+2 分+2 分+1 分=7 分）
15（1）根据如图所示的实物图，在虚框内画出对应的电路图。
（2）在如图所示的虚线框中填入电池和电流表的符号，使电路正确，两灯泡并联，
且闭合开关 S 后， 电流方向符合图中箭头所示。
（3）如图所示是卢瑟福提出的类似行星绕日的原子核式结构模型，请在电子和质子后的括号里
用“+ ”或“﹣ ”标出其所带电的种类。
（4）用笔画线代替导线，将下图中导线补全，要求闭合开关 S 后，灯 L1 和 L2 串联。
(
题（
2
）图
) (
题（
1
）图
) (
题（
4
）图
)题（3）图
四、实验题（16 题 7 分、17 题 6 分、18 题 7 分，共 20 分）
16（7 分）（1）如图甲，活塞迅速下压过程，通过 的方式使管内空气的内能增加，温度 ， 达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧；如图乙，试管内的水沸腾后，木塞向外弹出，管口出现白雾, 说明管内水蒸气的内能 （填“增大 ”、“不变 ”或“减小 ”），此过程中能量转化的情况与
汽油机的 冲程相同。
(
丙
) (
丁
)甲 乙
(
图（
2
）图
)题（1）图
（2） 图丙所示电路，灯 L 1和 L2 的关系是 联，当开关 S 闭合后，两个电流表的指针偏转 如图丁所示，则通过灯 L1和 L2 的电流分别是 A 和 A。
17（6 分）利用如图（甲）所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系 ”。操作如下：
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水，这里用到的实验
方法是 法。
（2）该实验除了图甲中的实验器材以外，还需要的测量器材是停表和 ；
（3）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，某时刻水
的温度如图（甲）所示，此时温度计的示数为 ℃。
（4）根据实验数据绘制成温度与时间的关系如图（乙）所示。 由图（乙）可知，加热至 t 时刻，
沙子和水吸收的热量 （选填“相同 ”或“不同 ”），沙子升高的温度较高，说明水的吸
热能力更强。物理上，我们用 来表示物质的这种能力。
18（7 分）如图甲是小鑫同学“探究串联电路电流规律 ”的实验电路图：
（1）连接电路时，开关 S 应该处于 状态。
（2）实验中，选择两个小灯泡的规格应该是 （选填“相同 ”或“不相同 ”）的；用电流表
测电流时，电流表应与被测电路 （选填“ 串 ”或“并 ”）联。
（3）小鑫同学在实验中测得的三个不同位置的电流值如下表所示，有一个位置的电流测量明显有
误，错误的数据是 A ，造成这一错误的原因是 ；
改正错误后，本实验得出的结论是：在串联电路中，电流 ；
（4）小鑫进行实验时，在闭合开关前发现电流表如图乙所示，则存在的问题
是 ；
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五、计算题（19 题 6 分、20 题 7 分，共 13 分）
19（6 分）小鸣想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量，于是他仔细记录好家里每天烧水、做饭、
炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将 50kg 、20℃的水烧到 80℃
【水的比热容为 c = 4.2×103/（kg ℃) , 煤气的热值是 q = 2×107J/m3 】
（1）小鸣家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？
（2）小鸣家每天共使用 2 m3 煤气，这些煤气完全燃烧可以放出多少热量？
（3）小鸣家煤气炉的效率是多大？
20（7 分）无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人
驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶 200s ，发动机做功为 3.36×107J ，消耗柴油 2. 1kg，
求：【c ＝4.2×103J/（kg ℃) , q 柴油 ＝4×107J/kg】
（1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量。
（2）该汽车发动机的效率。
（3）若 2. 1kg 柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从 20℃加热到 70℃
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六、综合能力题（21 题 6 分、22 题 6 分、23 题 6 分，共 18 分）
21（6 分）学校物理兴趣小组进行了如下实验：
(
甲
)乙
(
图
1
)图 2
a. 第一小组在“连接串联电路 ”实验中，实验电路如图 1 所示。
（1）连接好电路后闭合开关 S ，发现 L1 、L2两只灯泡都不亮。用手按一下灯泡 L 1时，L 1 、L2仍然
都不亮；按一下灯泡 L2时，两灯都亮，松开手两灯又不亮。则故障可能是 （选填序号）
A. L1 灯丝断了 B. L2灯丝断了 C. L1 短路 D. L2 与灯座接触不良
上述现象也证明，串联电路中的各用电器 （选填“能 ”或“不能 ”）独立工作。
（2）闭合开关时，观察到灯 L1 比 L2亮些。有同学认为这是因为 L1 比 L2更靠近电源的正极。在不 增加其他器材的条件下，能判断这种观念是否正确的做法是 （2 分）
b. 第二小组进行了热学的相关实验：请根据如图 2 所示的实验，回答相关问题：
（3） 甲图，紧压两铅柱使它们合在一起，下面悬挂钩码都不分开，这说明分子间存在 ； （4） 乙图，抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变均匀，这种现象说明了分子在
不停地做 运动。
22（6 分）物理老师让同学们设计电路并尝试连接电路，小俊同学设计了如甲图所示的并联电路
（1）请你根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线连接图乙所示的实物图（1 分）
（2）他将所有开关闭合，发现 S1支路的灯 L1不亮，S2 支路的灯 L2发光。他又断开所有开关，交 换两灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是 S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光，则故障原因可 能是 （合理即可）。
（3）经过探究可以发现：并联电路中的，各支路的用电器 （选填“互相 ”或“互不 ”）影响 （4）若用一根导线将灯 L 1两端连接，理论上分析：灯 L2将 （选填“亮 ”、“不亮 ”或“烧坏 ”）。 （5）如图丙所示：有一个有盖木盒（导线的连接情况隐藏在盒内），当闭合开关时，两只小灯泡都
亮了，断开开关，两灯泡又同时熄灭。
①根据上述现象，你 （选填“能 ”或“不能 ”）断定这两只小灯泡是串联的。 ②在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件，它是 。
23（6 分）阅读短文，回答问题
碳中和
“碳中和 ”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的 CO2（二氧化碳）排放量，达到 CO2
的相对“零排放 ”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。
2022 年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和 ”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴， 行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图 甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，放出的电子
通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。
（1）氢燃料电池工作时将燃料的 能转化为电能。
（2）图甲是氢燃料电池工作原理图，则电池正常工作时电池内部电流的方向为 （选填“向
左 ”或“ 向右 ”）。
（3）如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，以下简化电路可达到此要求的是
（填字母）。
（4）氢燃料电池大巴可实现 CO2 的零排放，而柴油动力大巴每燃烧 1kg 柴油排放的 CO2约 3kg 。 某柴油动力大巴行驶 100km耗油 25L ，这 25L 柴油完全燃烧可释放热量 J 。如改用氢燃
料电池大巴行驶 100km 可减少约 kg 的 CO2排放。
(ρ 柴油 ＝0.8×103kg/m3 ，q 柴油 ＝4.3×107J/kg）
（5）请你为“低碳生活 ”给出一条合理的出行建议： 。
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