2024年湖南省娄底市三湘大联考九年级中考物理
一模试卷（四）
注意事项：
1、答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号；
2、必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效；
3、答题时，请考生注意各大题题号后面的答题提示；
4、请勿折叠答题卡，保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁；
5、答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸；
6、本学科试卷共四大题，考试时量60分钟，满分100分。
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 赛龙舟是端午节的主要习俗。每年端午节我省多地都会举办盛大的龙舟大赛，赛龙舟的过程中离不开声现象相关知识的运用，下列说法错误的是（ ）
A. 鼓声主要是通过鼓面的振动产生的
B. 船头鼓手敲击得越快，发出鼓声的音调越高
C. 比赛的鼓声有可能成为噪音
D. 观众主要根据音色区分号子声和鼓声
【答案】B
【解析】
【详解】A．鼓声是由鼓面振动产生的，故A正确，不符合题意；
B．鼓面振动的频率与其本身的鼓面大小、厚薄、紧绷程度有关，与敲击的快慢没有关系，同一个鼓每次敲击时发出的音调是确定的，运动员打鼓越快不影响鼓面本身振动的频率大小，鼓声的音调不变，故B错误，符合题意；
C．从环保的角度看，鼓声若影响了人正常的休息或学习，可能成为噪声，故C正确，不符合题意；
D．比赛时，观众区分号子声和鼓声主要靠音色不同，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 19世纪中期人们成功进入“电气时代”，现如今我们的生活已经与“电”息息相关。下列关于“电”的说法正确的是（ ）
A. 我国家庭电路的电压为220V，属于安全电压
B. 电路的两端有电压时，电路中一定有持续电流
C. 电阻大的材料内部没有自由电子
D. 为了安全用电，保险丝一般串联在火线上
【答案】D
【解析】
【详解】A．对人体的安全电压是不超过36V，故A错误；
B．电路中有持续电流的条件为有电压且形成闭合的回路，故B错误；
C．电阻大的材料内部自由电子比较少，并不是完全没有，故C错误；
D．保险丝串联在火线上可以及时断电保证电路安全，故D正确。
故选D。
3. 古人在诸多文学作品中已经显露出对自然规律的思考，例如葛洪的《抱朴子》中有云：“游云西行，而谓月之东驰”。下列关于其中运动的描述说法错误的是（ ）
A. “游云西行”是指诗人观察到云相对大地在向西运动
B. “月之东驰”是指月亮相对于云向东运动
C. 诗句可以说明诗人观察时云和月亮一定都在运动
D. 诗句描述的现象体现了运动描述的相对性
【答案】C
【解析】
【详解】A．“游云西行”是指以大地为参照物，白云相对于大地向西运动，故A正确，不符合题意；
B．“月之东驰”是指以月亮为参照物，月亮相对于云向东运动，故B正确，不符合题意；
CD．物体的是运动还是静止是相对于参照物而言的，即运动与静止具有相对性，选择不同的参照物，结果可能不同，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
4. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，如图甲所示，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图乙中是它静止时的指向。下列关于指南鱼的说法正确的是（ ）
A. 用铜制鱼也可以通过这个方式成为指南鱼
B. 由图乙可以推测此处地磁场方向与鱼头方向一致
C. 指南鱼鱼头应标注“S”
D. 指南鱼的磁性均匀分布
【答案】B
【解析】
【详解】A．只有含铁、钴、镍的物质才能够被磁化，铜制鱼不可以通过这个方式成为指南鱼，故A错误；
B．磁化后的铁鱼静止时，N极指向北方，可以代表此处的磁场方向，故B正确；
C．地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近；如图所示，指南鱼鱼头指向北方，根据异名磁极相互吸引可知，指南鱼鱼头应标注“N”，故C错误；
D．指南鱼是一个磁体，头尾指向南北，说明头尾是磁极，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，所以指南鱼的磁性不是均匀分布的，故D错误。
故选B。
5. 将乒乓球压入水底，松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2，跃出水面到位置3，最终在位置4静止，如图所示。则乒乓球（ ）
A. 在位置1、2时处于悬浮状态，受到的浮力等于自身重力
B. 从位置1至2的过程中，受到的浮力逐渐变小，与潜水艇上浮的工作原理相同
C. 从位置3落到位置4后，受到水的浮力逐渐变大
D. 将这个球放入密度更大的液体中，静止时比它在位置4所受浮力更大
【答案】C
【解析】
【详解】A．球在位置1、2时没有处于静止状态，还处于上升的状态，所以球不处于悬浮状态，浮力会大于自身的重力，故A不符合题意；
B．由题图可知，球从位置1至位置2的过程中，球排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，球在这个过程中受到的浮力不变，故B不符合题意；
C．从位置3落到位置4后，球所排开的液体体积增大，根据F浮=ρ液gV排可知，球受到水的浮力增大，故C符合题意；
D．更换密度更大的液体后，球仍然会漂浮，此时浮力大小等于重力大小，与位置4相比，浮力大小相同，故D不符合题意。
故选C。
6. 双人电动助力车成为越来越多景区配备的一种便民交通工具，为了保证驾驶的安全性，车上配备了转向灯和播报器；当驾驶者拨下“左转”开关，车头左转向灯亮且蜂鸣器响；当驾驶者拨下“右转”开关，车头右转向灯亮且蜂鸣器响。为满足该需求，下列电路图设计合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响，这说明两个灯泡工作是互不影响，都是并联的。由于电路中只有一个蜂鸣器，所以蜂鸣器应该串联接入电路中。左、右转向灯不能同时亮，说明电路中的开关是单刀双掷开关，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7. 滑板车在水平方向运动时，如果我们不蹬地它最终会停下来，下列对这个常见物理现象理解正确的是（ ）
A. 只有不断蹬地，滑板车才能继续运动，说明运动需要力来维持
B. 不蹬地最终会停下来是因为滑板车受到阻力，说明力可以改变物体的运动状态
C. 运动的滑板车最终停下来是因为它的惯性逐渐消失了
D. 运动中的滑板车受到的外力突然消失时将停止运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．蹬地时，脚对地有一个力的作用，因为物体间力的作用是相互的，地对脚也有一个力的作用使滑板车前进，说明力可以改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态，故A错误；
B．阻力使滑板车减速运动，改变了滑板车的运动状态，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确；
C．惯性是指物体保持原来运动状态的性质，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，所以滑板车逐渐停下来的过程中惯性不变，故C错误；
D．若在滑行过程中，人和车受到的外力突然全部消失，滑板车会保持原来的速度做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
8. 能源的利用和可持续发展一直是国际瞩目的前沿问题，根据你学习到的相关知识，请判断以下正确的选项是（ ）
A. 电能是一次能源
B. 太阳释放的能量主要是核裂变产生的
C. 水力发电是将水机械能转化为电能
D. 煤、石油、天然气都是可再生能源
【答案】C
【解析】
【详解】A．电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故A错误；
B．太阳释放的能量是氢核聚变产生的，故B错误；
C．水力发电机发电时，消耗机械能，产生电能，将水的机械能转化为电能，故C正确；
D．煤、石油、天然气都是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故D错误。
故选C。
9. 如图所示是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 主要利用了热传递来改变套筒内物质的内能
B. 与热机工作过程中的压缩冲程原理相同
C. 将艾绒更换为热值更高的材料可以提高这个装置的效率
D. 套筒内物质的密度不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，温度升高，达到艾绒的着火点，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中压缩套筒内空气做功，故A错误；
B．在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同，故B正确；
C．装置的效率等于有用的能量（套筒内增加的内能）与总能量（人对推杆做的功对应的机械能）之比，与燃料的热值无关，与该装置的结构有关，故C错误；
D．套筒内空气被压缩，质量不变，体积变小，相应的密度变大，故D错误。
故选B。
10. 两千多年前，我国古代思想家墨子就在《墨经》中论述了小孔成像等光学现象，下列光现象中与小孔成像原理相同的是（ ）
A. 古人利用日晷计时
B. 水中的筷子看起来“断了”
C. 验钞机中使用光来辨认钞票的真伪
D. 老式照相机中底片上成倒立的像
【答案】A
【解析】
【详解】小孔成像是光的直线传播形成的。
A．古人利用日晷计时是利用了光沿直线传播，故A符合题意；
B．水中的筷子看起来“断了”是光从水中斜射入空气时，光的传播方向发生了偏折，属于光的折射现象，故B不符合题意；
C．验钞机中主要利用了紫外线的荧光效应，故C不符合题意；
D．照相机中凸透镜成倒立、缩小的实像，主要利用了光的折射，故D不符合题意。
故选A。
11. 各可见色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430nm~662nm之间的光。真空中，植物能够吸收的光（ ）
A. 包含紫光
B. 不是电磁波
C. 波长比红外线的短
D. 比波长的光传播速度大
【答案】C
【解析】
【详解】A．波长在430nm~662nm之间的光包含橙、黄、绿、青、蓝，不包括紫，故A不符合题意；
B．可见光、不可见光实质就是电磁波，故B不符合题意；
C．从题图可知：红光的波长最长为，红外线比红光的波长长，因此波长会比更长，植物可吸收的光比红外线的波长短，故C符合题意；
D．不同波长的光在真空中的传播速度相同，故D不符合题意。
故选C。
12. 利用如图甲所示的实验装置对冰持续加热，在此过程中，根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图乙所示，从图像中分析可知（ ）
A. 沸腾过程持续了10分钟
B. 冰属于非晶体
C. 图像上的变化趋势可以说明物体的内能增加时温度一定会上升
D. 冰与水的比热容之比为1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】本题考查了晶体熔化与水沸腾过程中温度变化的特点，学生需要通过实验数据处理后的图像获取信息解决问题。
A．由图像知DE段为沸腾时段，对应时间不足10分钟，故A错误；
B．由图像知BC段对应熔化过程，此时冰吸收热量但温度保持不变，有固定的熔点，属于晶体，故B错误；
C．熔化过程和沸腾过程，物体持续吸热，内能增加，但温度保持不变，故C错误；
D．由图像可知，冰由上升至时所需加热时间为1分钟，水由上升至时所需加热时间为2分钟，冰熔化后质量保持不变，当、m相同时，，可知，所以冰与水的比热容之比为1∶2，故D正确。
故选D。
二、填空题（本大题共4小题，每空2分，共18分）
13. 为向世界传递绿色亚运精神，杭州亚运会的56个场馆均采用光伏发电、风力发电等供电方式。其中，光伏发电是将___________能转化成电能；亚运主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将化学能转化成___________能。
【答案】 ①. 太阳 ②. 内
【解析】
【详解】[1]光伏发电是；利用太阳能电池板将太阳能转化为电能。
[2]“零碳甲醇”是主火炬的燃料，燃料燃烧将化学能转化为内能。
14. 如图所示，水位计是基于____________（填入一个电路常用仪表名称）改装的，当水位升高时，指示灯L的亮度会____________（选填“变小”或“变大”）。
【答案】 ①. 电压表 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]由题图可知，指示灯与滑动变阻器串联，水位计并联在滑动变阻器两端，则水位计在电路中相当于电压表，当水位升高时，滑动变阻器的电阻变大，电路电流变小，根据串联分压原理，滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，灯泡两端的电压变小，则灯泡亮度变小。
15. 我国研发的超高速4K轨道摄像机系统“猎豹”，适用于多种室内高速率竞速比赛转播，该摄像机最高速度可达90km/h，能够绕着赛道同步追踪运动员，让犯规无处可藏。当它追踪某位运动员拍摄时，相对该运动员是____________的。2023年11月18日，我国运动员以34秒的成绩斩获了速滑世界杯500米项目的第四名，我们可以推测该运动员比赛过程中的平均速度为____________m/s。（结果保留一位小数）
【答案】 ①. 静止 ②. 14.7
【解析】
【详解】[1]当摄像机追踪某位运动员拍摄时，摄像机会随运动员一起运动，摄像机相对于运动员的位置保持不变，所以摄像机相对该运动员是静止的。
[2]由可知，该运动员比赛过程中的平均速度
16. 现有薄壁圆柱形容器A，它的底面积为，高为，质量为，容器A单独放在水平桌面上时，对桌面的压强大小为___________。在其内部装有水后如图所示，此时容器底部受到的液体压强为___________。把如图所示的质量为的正方体物块C叠放在质量为的正方体物块B上后，缓慢放入容器中，待两物块静止后，B、C接触面仍然保持水平，此时C对B的压力大小为___________N。（，）
【答案】 ①. ②. ③. 8
【解析】
【详解】[1]空的容器A单独放在水平桌面上时，对桌面的压力
圆柱形容器A的底面积为
空的容器A单独放在水平桌面上时，对桌面的压强
[2]容器内水的体积为
容器内水深为
水对底部的压强大小为
正方体物块B、C的体积
研究B、C这个整体，假设沉底，则容器内水的深度
未浸没BC整体且水未溢出，BC受到的浮力
B、C的总重力
由可判断出假设成立，所以BC沉底。此时，C物体浸入水中的深度为4cm，C受到的浮力
所以C对B的压力
三、作图与实验探究题（本大题共4小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，第20题10分，共28分）
17. 画出图中入射光线经凹透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示：
18. 请画出物块对斜面的压力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物块在斜面上时，对斜面的压力垂直于斜面向下，且作用点位于斜面，从作用点起，垂直斜面画线段，在线段的末端画上箭头表示力的方向，符号记为F，即为物块对斜面的压力，如图所示：
19. 在“探究通电螺线管外部磁场分布”实验中，我们可以采用如图所示实验装置。在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地洒上铁屑，给螺线管通电后轻敲纸板，铁屑在磁场力的作用下有规律地排列。
（1）观察实验现象可以发现通电螺线管外部的磁场与___________周围的磁场相似；
（2）实验时发现通电螺线管的磁场较弱导致实验现象不明显，我们可以通过___________的方式来增强通电螺线管产生的磁场；
（3）若要通过实验的方式判断通电螺线管外部的磁场方向，请你写出实验方案：_____________。
【答案】 ①. 条形磁体 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由铁屑的分布情况可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，都有两个磁极。
（2）[2]通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，可以增大通电螺线管线圈中的电流，通电螺线管的磁性就会增强。或者在通电螺线管中插入铁芯、增加螺线管的绕线匝数也可达到增强磁性的效果。
（3）[3]判断磁极可考虑以下三种方法（答对一种即可）：
①可以将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时极的指向就是该点处磁场的方向；
②利用已知磁极的磁体靠近通电螺线管外部，观察是吸引还是排斥，利用同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引即可判断磁场方向；
③将通电螺线管悬挂至能够自由转动，观察通电螺线管的南北指向，指向地球北方的即为极，指向地球南方的即为极。
20. 冰壶是冬季奥运会赛场上热门项目之一。小爱同学在观察比赛过程中发现，投壶运动员在投掷出冰壶石后，另外两名队友快速用力打磨冰壶前方的冰面，以调整冰壶运动的速度。小爱同学猜测比赛中这一关键操作与滑动摩擦力的知识有关，于是选用冰壶同类花岗岩材料物块和冰块进行了“探究影响滑动摩擦力大小的因素"这一实验。为了模仿冰壶在冰面滑行的情况，小爱同学进行了如图甲、乙所示的操作。
（1）为了减小测量物块所受滑动摩擦力大小的误差，实验中应尽量保持______________拖动物块，这是利用了______________的知识；
（2）对比甲、乙两次实验结果可得初步结论是______________；
（3）比赛过程中运动员快速用力打磨冰面的行为主要是利用______________的方式来增大冰刷与冰面的摩擦力以达到熔化冰面的效果。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 压力大小相同时，接触面越光滑，滑动摩擦力越小 ④. 增大压力
【解析】
【详解】（1）[1][2]当物块做匀速直线运动时，受力平衡，水平方向滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，因此可以测出滑动摩擦力大小。
（2）[3]打磨后的冰面更光滑，由实验现象可知，甲图中物块所受滑动摩擦力大小为2N，乙图中物块所受滑动摩擦力大小为1.2N，可初步得结论：压力大小相同时，接触面越光滑，滑动摩擦力越小。
（3）[4]运动员用力刷冰面时，越用力冰面会变得越光滑，主要是通过增大压力的方式来增大刷子与冰面的滑动摩擦力来促进冰面的熔化以减小冰面的粗糙程度。
21. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（总电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“200；2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
（1）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是电阻R_____________；
（2）将定值电阻5Ω接入电路后，闭合开关调整滑动变阻器至电压表示数为3V，记录电流表示数，在准备将定值电阻更换为10Ω以记录下一组实验数据时，正确的实验操作是_____________；
（3）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，由此可得实验结论是_____________；
（4）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后（为保证实验安全，电压表此时已改接15V挡）但发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，实验小组通过讨论提出两种可行措施：
①适当____________（选填“增大”或“减小”）电源电压；
②在电路中再串联一个定值电阻，该电阻阻值至少为___________Ω。
【答案】 ①. 短路 ②. 见解析 ③. 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ④. 减小 ⑤. 5
【解析】
【详解】（1）[1]滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，说明电路故障可能是短路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即故障原因是电阻短路。
（2）[2]实验中，5Ω电阻已分得3V电压，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，直接闭合开关会导致电阻10Ω所分电压大于3V，此时电压表示数超过3V，可能损坏电压表。因此需要断开开关后将滑动变阻器滑片移至阻值最大处再闭合开关以保护电路，再进一步调节滑片以达到目标电压。
（3）[3]由图丙可知，电流与电阻的乘积为
为一定值，且图像特征也是反比例图像特征，故由此可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）[4]①设电源电压为，定值电阻两端的电压为，根据串联电路电压的规律及分压原理有
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，即
电源电压
所以降低电源电压可以完成这次实验
[5]②根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍。根据分压原理，当接入电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为
即为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为，而题中原来滑动变阻器的最大电阻为，则需要至少再串联一个的电阻。
四、综合题（本大题共2小题，第21题7分，第22题11分，共18分）
22. 人类借助杠杆结构创造了许多便利的机械工具，其实人体本身也是非常巧妙的机械结构。如图甲所示是人体借助哑铃单手弯举锻炼胘二头肌的示意图。该过程可以简化为图乙所示的模型，人体胘二头肌收缩对小臂的桡骨施加拉力，使整个小臂绕着肘关节转动，哑铃对小臂整体的外力可视为。
（1）请你分析此过程中人体结构相当于哪种杠杆 为什么
（2）某同学每次单臂弯举哑铃时能够稳定地将哑铃在竖直方向提升，他在1分钟之内完成连续单臂弯举哑铃10次，请问这个过程中该同学克服哑铃重力做功的功率为多少
（3）通过查阅相关数据得知人体单臂弯举锻炼时的效率约为， ，请你估算该同学每天坚持单臂弯举哑铃100次消耗的能量至少能达到多少千卡。（结果保留一位小数）
【答案】（1）费力杠杆，因为动力臂小于阻力臂；（2）；（3）17.9千卡
【解析】
【详解】解：（1）分析杠杆模型，作出动力臂和阻力臂，可知动力臂长度小于阻力臂长度，根据可知，，因此属于费力杠杆。
（2）单臂提升哑铃需克服重力大小为
单次弯举克服哑铃重力所做的功
1分钟内对哑铃做的总功为
功率为
（3）该同学一天内克服哑铃重力所做的功大小为
则人体至少消耗能量
千卡
解：（1）此过程中人体结构相当于费力杠杆，因为动力臂小于阻力臂；
（2）这个过程中该同学克服哑铃重力做功的功率为12.5W；
（3）该同学每天坚持单臂弯举哑铃100次消耗的能量至少能达到17.9千卡。
23. “围炉煮茶”是近年人们喜爱“国风”休闲方式之一，其中最离不开的就是土陶罐制作的小火炉（如图甲所示），考虑到安全性和环保性，不少顾客更愿意选择电陶炉（如图乙所示）。小德同学发现其中工作的关键就是一条可拆卸的发热电阻丝，在原包装盒内还找到了一条一模一样的备用电热丝（可剪短），于是他想通过所学知识改装该电陶炉的加热挡位。可惜由于食物污渍，已无法由铭牌得知电热丝的具体信息。小德关闭其他用电器，将电陶炉单独接入的家庭电路，观察并记录家中电能表（如图丙所示）的指示灯闪烁情况：1分钟之内闪烁了10次，求：
（1）该过程中电热丝产生的电热为多少焦耳；
（2）炉腔内电热丝的电阻的大小；
（3）小德同学想借助备用电阻丝串联或并联在原炉体内部或外部改装电陶炉的加热功率，使之与原功率成为不同挡位，且高低挡位功率之比为9：4，请你从安全性和可实现性两个方面通过计算说明改装方案。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】解∶（1）根据焦耳定律可知，电阻丝属于纯电阻电路，产生的电热Q小等于消耗的电能W，从电能表的参数和工作情况可知，闪烁10次，所以电热为
（2）该电阻丝工作时的功率为
则电阻大小为
（3）可能的改装方案有四种，等效电路图如图所示
考虑到使用安全，改装后的发热丝在炉腔外的方案②和④不予考虑。
方案①：炉腔内总电阻大于，故发热功率低于原发热功率，因此改装后该方案只能作为低温挡，由
则腔的电热丝阻值为
由于电炉丝不能达到，故该方案舍去。
方案③：炉腔内总电阻小于，故发热功率高于原发热功率，因此改装后该方案只能作为高温挡，又因为此时
故，由
需要并联入炉腔的电热丝
备用电炉丝剪短为原长度的即可实现，该方案可行。
答：（1）该过程中电热丝产生的电热为；
（2）电热丝的电阻=48.4Ω；
（3） 将备用电热丝剪短为原来长度的再并联入炉腔内作为高温挡，原电热丝作为低温挡。2024年湖南省娄底市三湘大联考九年级中考物理
一模试卷（四）
注意事项：
1、答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号；
2、必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效；
3、答题时，请考生注意各大题题号后面的答题提示；
4、请勿折叠答题卡，保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁；
5、答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸；
6、本学科试卷共四大题，考试时量60分钟，满分100分。
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 赛龙舟是端午节的主要习俗。每年端午节我省多地都会举办盛大的龙舟大赛，赛龙舟的过程中离不开声现象相关知识的运用，下列说法错误的是（ ）
A. 鼓声主要是通过鼓面的振动产生的
B. 船头鼓手敲击得越快，发出鼓声的音调越高
C. 比赛的鼓声有可能成为噪音
D. 观众主要根据音色区分号子声和鼓声
2. 19世纪中期人们成功进入“电气时代”，现如今我们的生活已经与“电”息息相关。下列关于“电”的说法正确的是（ ）
A. 我国家庭电路的电压为220V，属于安全电压
B. 电路的两端有电压时，电路中一定有持续电流
C. 电阻大的材料内部没有自由电子
D. 为了安全用电，保险丝一般串联在火线上
3. 古人在诸多文学作品中已经显露出对自然规律的思考，例如葛洪的《抱朴子》中有云：“游云西行，而谓月之东驰”。下列关于其中运动的描述说法错误的是（ ）
A. “游云西行”是指诗人观察到云相对大地在向西运动
B. “月之东驰”是指月亮相对于云向东运动
C. 诗句可以说明诗人观察时云和月亮一定都在运动
D. 诗句描述的现象体现了运动描述的相对性
4. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，如图甲所示，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图乙中是它静止时的指向。下列关于指南鱼的说法正确的是（ ）
A. 用铜制鱼也可以通过这个方式成为指南鱼
B. 由图乙可以推测此处地磁场的方向与鱼头方向一致
C. 指南鱼鱼头应标注“S”
D. 指南鱼的磁性均匀分布
5. 将乒乓球压入水底，松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2，跃出水面到位置3，最终在位置4静止，如图所示。则乒乓球（ ）
A. 在位置1、2时处于悬浮状态，受到的浮力等于自身重力
B. 从位置1至2的过程中，受到的浮力逐渐变小，与潜水艇上浮的工作原理相同
C. 从位置3落到位置4后，受到水的浮力逐渐变大
D. 将这个球放入密度更大的液体中，静止时比它在位置4所受浮力更大
6. 双人电动助力车成为越来越多景区配备的一种便民交通工具，为了保证驾驶的安全性，车上配备了转向灯和播报器；当驾驶者拨下“左转”开关，车头左转向灯亮且蜂鸣器响；当驾驶者拨下“右转”开关，车头右转向灯亮且蜂鸣器响。为满足该需求，下列电路图设计合理的是（ ）
A. B.
C. D.
7. 滑板车在水平方向运动时，如果我们不蹬地它最终会停下来，下列对这个常见物理现象理解正确的是（ ）
A. 只有不断蹬地，滑板车才能继续运动，说明运动需要力来维持
B. 不蹬地最终会停下来是因为滑板车受到阻力，说明力可以改变物体的运动状态
C. 运动的滑板车最终停下来是因为它的惯性逐渐消失了
D. 运动中的滑板车受到的外力突然消失时将停止运动
8. 能源的利用和可持续发展一直是国际瞩目的前沿问题，根据你学习到的相关知识，请判断以下正确的选项是（ ）
A. 电能是一次能源
B. 太阳释放的能量主要是核裂变产生的
C. 水力发电是将水的机械能转化为电能
D. 煤、石油、天然气都是可再生能源
9. 如图所示是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 主要利用了热传递来改变套筒内物质的内能
B. 与热机工作过程中的压缩冲程原理相同
C. 将艾绒更换为热值更高的材料可以提高这个装置的效率
D. 套筒内物质的密度不变
10. 两千多年前，我国古代思想家墨子就在《墨经》中论述了小孔成像等光学现象，下列光现象中与小孔成像原理相同的是（ ）
A. 古人利用日晷计时
B. 水中的筷子看起来“断了”
C. 验钞机中使用光来辨认钞票的真伪
D. 老式照相机中底片上成倒立的像
11. 各可见色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430nm~662nm之间的光。真空中，植物能够吸收的光（ ）
A 包含紫光
B. 不是电磁波
C. 波长比红外线的短
D. 比波长的光传播速度大
12. 利用如图甲所示实验装置对冰持续加热，在此过程中，根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图乙所示，从图像中分析可知（ ）
A. 沸腾过程持续了10分钟
B. 冰属于非晶体
C. 图像上的变化趋势可以说明物体的内能增加时温度一定会上升
D. 冰与水的比热容之比为1∶2
二、填空题（本大题共4小题，每空2分，共18分）
13. 为向世界传递绿色亚运精神，杭州亚运会的56个场馆均采用光伏发电、风力发电等供电方式。其中，光伏发电是将___________能转化成电能；亚运主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将化学能转化成___________能。
14. 如图所示，水位计是基于____________（填入一个电路常用仪表名称）改装的，当水位升高时，指示灯L的亮度会____________（选填“变小”或“变大”）。
15. 我国研发的超高速4K轨道摄像机系统“猎豹”，适用于多种室内高速率竞速比赛转播，该摄像机最高速度可达90km/h，能够绕着赛道同步追踪运动员，让犯规无处可藏。当它追踪某位运动员拍摄时，相对该运动员是____________的。2023年11月18日，我国运动员以34秒的成绩斩获了速滑世界杯500米项目的第四名，我们可以推测该运动员比赛过程中的平均速度为____________m/s。（结果保留一位小数）
16. 现有薄壁圆柱形容器A，它的底面积为，高为，质量为，容器A单独放在水平桌面上时，对桌面的压强大小为___________。在其内部装有水后如图所示，此时容器底部受到的液体压强为___________。把如图所示的质量为的正方体物块C叠放在质量为的正方体物块B上后，缓慢放入容器中，待两物块静止后，B、C接触面仍然保持水平，此时C对B的压力大小为___________N。（，）
三、作图与实验探究题（本大题共4小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，第20题10分，共28分）
17. 画出图中入射光线经凹透镜后的折射光线。
18. 请画出物块对斜面的压力示意图。
19. 在“探究通电螺线管外部磁场分布”实验中，我们可以采用如图所示实验装置。在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地洒上铁屑，给螺线管通电后轻敲纸板，铁屑在磁场力的作用下有规律地排列。
（1）观察实验现象可以发现通电螺线管外部的磁场与___________周围的磁场相似；
（2）实验时发现通电螺线管的磁场较弱导致实验现象不明显，我们可以通过___________的方式来增强通电螺线管产生的磁场；
（3）若要通过实验的方式判断通电螺线管外部的磁场方向，请你写出实验方案：_____________。
20. 冰壶是冬季奥运会赛场上热门项目之一。小爱同学在观察比赛过程中发现，投壶运动员在投掷出冰壶石后，另外两名队友快速用力打磨冰壶前方的冰面，以调整冰壶运动的速度。小爱同学猜测比赛中这一关键操作与滑动摩擦力的知识有关，于是选用冰壶同类花岗岩材料物块和冰块进行了“探究影响滑动摩擦力大小的因素"这一实验。为了模仿冰壶在冰面滑行的情况，小爱同学进行了如图甲、乙所示的操作。
（1）为了减小测量物块所受滑动摩擦力大小的误差，实验中应尽量保持______________拖动物块，这是利用了______________的知识；
（2）对比甲、乙两次实验结果可得初步结论是______________；
（3）比赛过程中运动员快速用力打磨冰面的行为主要是利用______________的方式来增大冰刷与冰面的摩擦力以达到熔化冰面的效果。
21. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（总电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“200；2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
（1）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能电阻R_____________；
（2）将定值电阻5Ω接入电路后，闭合开关调整滑动变阻器至电压表示数为3V，记录电流表示数，在准备将定值电阻更换为10Ω以记录下一组实验数据时，正确的实验操作是_____________；
（3）图丙是根据实验数据画出定值电阻的I-R图像，由此可得实验结论是_____________；
（4）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后（为保证实验安全，电压表此时已改接15V挡）但发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，实验小组通过讨论提出两种可行措施：
①适当____________（选填“增大”或“减小”）电源电压；
②在电路中再串联一个定值电阻，该电阻阻值至少___________Ω。
四、综合题（本大题共2小题，第21题7分，第22题11分，共18分）
22. 人类借助杠杆结构创造了许多便利的机械工具，其实人体本身也是非常巧妙的机械结构。如图甲所示是人体借助哑铃单手弯举锻炼胘二头肌的示意图。该过程可以简化为图乙所示的模型，人体胘二头肌收缩对小臂的桡骨施加拉力，使整个小臂绕着肘关节转动，哑铃对小臂整体的外力可视为。
（1）请你分析此过程中人体结构相当于哪种杠杆 为什么
（2）某同学每次单臂弯举哑铃时能够稳定地将哑铃在竖直方向提升，他在1分钟之内完成连续单臂弯举的哑铃10次，请问这个过程中该同学克服哑铃重力做功的功率为多少
（3）通过查阅相关数据得知人体单臂弯举锻炼时的效率约为， ，请你估算该同学每天坚持单臂弯举哑铃100次消耗的能量至少能达到多少千卡。（结果保留一位小数）
23. “围炉煮茶”是近年人们喜爱的“国风”休闲方式之一，其中最离不开的就是土陶罐制作的小火炉（如图甲所示），考虑到安全性和环保性，不少顾客更愿意选择电陶炉（如图乙所示）。小德同学发现其中工作的关键就是一条可拆卸的发热电阻丝，在原包装盒内还找到了一条一模一样的备用电热丝（可剪短），于是他想通过所学知识改装该电陶炉的加热挡位。可惜由于食物污渍，已无法由铭牌得知电热丝的具体信息。小德关闭其他用电器，将电陶炉单独接入的家庭电路，观察并记录家中电能表（如图丙所示）的指示灯闪烁情况：1分钟之内闪烁了10次，求：
（1）该过程中电热丝产生的电热为多少焦耳；
（2）炉腔内电热丝的电阻的大小；
（3）小德同学想借助备用电阻丝串联或并联在原炉体内部或外部改装电陶炉的加热功率，使之与原功率成为不同挡位，且高低挡位功率之比为9：4，请你从安全性和可实现性两个方面通过计算说明改装方案。
