河南省2024 年学业水平诊断
物 理
注意事项：
1.本试卷共4页，五个大题，21 小题，满分70分，考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题，请按照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.电为我们的生活带来了光明和便利，请你说出生活中一个用电器的名称： ，它在工作时将电能转化为 能。
2.寒假里小林在家观看“国家中小学网络云平台”来复习功课。观看时可以将视频快速播放从而节省时间。快速播放改变了声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)，通过观看视频来学习知识，利用的是声音可以传递 。
3.现代高层建筑常用玻璃幕墙做外墙，增加美观性，在晴天时路人会感到玻璃反光，这是因为光线照射到光滑的玻璃幕墙上时会发生 反射，小杨同学路过某大楼前，看到楼前的旗杆经玻璃幕墙反射所成的 (选填“实”或“虚”)像。小杨从侧面往玻璃幕墙看去，发现旗杆的像有错位现象，如图1所示，请你分析，产生这种现象的原因是 。
4.科技的发展推动社会的进步，图2所示是一款智能送餐机器人，具有自主路径规划、智能避障、精准定位等功能。当托盘中放入菜品后，机器人的惯性将 ，机器人的底部安装有滚轮，是为了在行走时 。
5.图3所示为游乐场中的摩天轮，小芸乘坐好后，摩天轮在竖直面内开始匀速转动，以地面为参照物，小芸是 的；小芸与摩天轮中心的距离为15m，她的质量为50kg，当她转到最高点时摩天轮对她做的功是 J(g取10N/kg)。
6.如图4所示，已知电源电压为9V， 只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则. 的阻值之比是 ；当断开开关S，闭合S 、S 时，则电流表的示数为 A；不能同时闭合开关 否则会造成的现象是 。
二、选择题(本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12 小题每小题只有一个选项符合题目要求；第13、14 小题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)
7.如图5所示是人教版九年级物理课本，小海对该课本进行的一些数据估计，其中合理的是 ( )
A.课本的长度约为25dm
B.课本的质量约为30g
C.课本表面受到的大气压约为
D.将物理课本从地面上捡起来大约做功200J
8.如图6，是在郑州市区运行的5G无人驾驶公交车。具备智能交互、自主巡航、紧急制动、精确停靠、路口通行、车路协同等功能。它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况，当车上的摄像机识别道路上的行人时，下面说法正确的是 ( )
A.摄像机的镜头相当于一个凸透镜 B.光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
C.行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的虚像 D.当车靠近行人时，摄像机上成的像逐渐变小
9.如图7为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆的动力可使吊臂上下转动，吊臂可以向前改变长度。下列关于这个吊车的有关说法正确的是 ( )
A.吊臂是一个省力杠杆 B.吊臂向前伸长的过程中，伸缩撑杆的动力逐渐变大
C.吊车的车轮较多、可以减小对地面的压力 D.使用这种吊车，好处是可以少做功
10.如图8所示、在两个完全相同的长玻璃筒中，分别装入高度相同的水和食用油。然后将两个完全相同的金属球从液面O点由静止释放，金属球沿直线下沉到P点，在食用油中下沉的较慢。则两球从O 点运动到P点时，下面物理量相同的是 ( )
A.两个容器底部受到液体的压强 B.两球受到液体的浮力
C.两球重力势能变化量 D.两球重力做功的功率
11.在干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”在身上，下列现象中“粘”的原因与其相同的是 ( )
A.塑料吸盘可以“粘”在光滑的墙上
B.当我们用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起
C.手握两张纸，在两张纸的中间向下吹气，两张纸“粘”在一起
D.将磁体靠近铁钉，二者会“粘”在一起
12.如图9所示是一款家用甲醛检测仪，具有多项数据检测性能。小江画出了这个仪器的模拟电路图，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随甲醛浓度变化的曲线如图乙所示，R 为定值电阻，电源电压恒定不变。则下面说法不合理的是 ( )
A.定值电阻R 的作用是保护电路 B.气敏电阻应用半导体材料制成
C.甲醛浓度较大时，电压表的示数将变小 D.甲醛浓度较大时，电压表与电流表的比值将变大
13.(双选)如图10所示是自动喷水灭火装置。室内起火时，密封在装置内的液体体积膨胀，冲破水管阀门，实现喷水灭火。下列现象与物理知识对应的是 ( )
A.室内起火时温度上升——室内空气内能增大
B.液体体积膨胀——属于扩散现象
C.喷水时水向下落——水受到重力的作用
D.一部分水变成水蒸气——水遇热发生了熔化现象
14.(双选)为实现低碳减排，某地大力推广电动汽车，电动汽车中的电池有过热保护功能，当电池温度过高时，工作电路制冷系统自动进行降温。图11是小海设计的模拟温控电路示意图，电磁铁与热敏电阻R 、滑动变阻器R，串联接在电路中。当电池温度升高时，电磁铁线圈(电阻不计)中的电流增大，衔铁被吸合。下列分析不合理的是 ( )
A.温度升高时，热敏电阻R 阻值变小
B.工作电路中应将b端与c端相连
C.当开关S闭合时，电磁铁上端为S极
D.若改变控制电路中的电流方向，则控制电路无法工作
三、作图题(本题共2 小题，每小题2分，共4分)
15.“猴子捞月”的故事同学们都很熟悉，情景如图12甲所示，示意图如图乙所示，假如小猴子的眼睛在A点，B点表示水中的月亮位置。请你画出小猴子看见水中月亮的光路图并画出真实月亮的位置(用点C表示)。
16.3月20日，鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭成功发射升空，鹊桥二号将架设地月新“鹊桥”，为嫦娥四号、嫦娥六号提供地月间中继通信。如图13 所示，鹊桥二号正在竖直方向上加速升空，请你画出它此时的受力示意图(图中A点表示鹊桥二号的重心)。
四、实验探究题(本题共3 小题，第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分)
17.如图14所示，小涵在学习热学知识：
(1)如图甲所示，用体温计测量体温，该体温计的示数是 ℃。体温计中的测温物质用水银，是因为水银的比热容较 。
(2)如图乙所示将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌一会儿，会观察到易拉罐的下部和底部出现白霜，此过程发生的物态变化是 ，该过程 热。
18.兴趣小组的同学利用水和盐水( 设计了如图15所示的三个实验。
(1)将天平放在水平台上，若指针指向分度盘的左侧，应将平衡螺母向 调节。天平调平后，用相同烧杯盛装体积相同的水和盐水，分别放在两托盘上，如图甲，则左侧烧杯中盛装的是 。
(2)如图乙，将同一压强计的金属盒分别放入水和盐水中同一深度处，金属盒所受液体压强的大小是通过 来判断的；由实验现象可初步得出：在液体的同一深度，液体的密度越大，产生的压强越 。
(3)如图丙，用弹簧测力计挂着一重为3N的物体浸没在水中，物体所受浮力是 N，如果测力计不拉着物体，物体在水中会 (选填“下沉”“上浮”或“悬浮”)；如果将物体浸没在盐水中，弹簧测力计的示数将 1.2N(选填“大于”“小于”或“等于”)。
19.小孙测量一未知定值电阻的阻值，用到的器材有：待测电阻R、电源(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关各1个，导线若干。请完成以下问题：
(1)请你用笔画线代替导线将图16 甲中的实验电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大)。
(2)连接电路时，滑动变阻器的滑片移到 (选填“A”或“B”)端。闭合开关后，发现电流表的指针如图乙所示，则造成这一现象的原因可能是 ；
(3)排除故障后，小孙开始进行实验，并记录了四组实验数据，如下表所示，根据实验数据可得小孙测得的待测电阻R的阻值为 Ω；老师在检查实验数据时，发现有一组数据并不科学，请你判断是第 组数据不科学。
第一组 第二组 第三组 第四组
电压/V 1.0 1.8 2.0 2.6
电流/A 0.1 0.18 0.20 0.26
(4)实验结束后，小孙去掉电流表，设计了图丙所示电路测量未知定值电阻的阻值。电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R ，请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，读出电压表示数U ；
②闭合开关S， ，读出电压表示数U ，则待测电阻的表达式 (用R 、U 、U 表示)
五、综合应用题(本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分)
20.为保护环境，我国正逐步采取措施减少碳排放。如图17 是一款符合新国标的外卖款电动自行车，其整车质量为54kg，为了保证安全，其设计时速不高于25km/h。
(1)新国标对电动车的整车质量和最高速度都进行了限制，主要目的是为了防止车的 较大，以减小行车危险。这款车可通过手机开锁，手机是利用 波控制电动车的。
(2)小争在水平路面上骑该电动车送外卖，他的质量为58kg，若每个车轮与地面的接触面积为80cm ，则此时电动车对水平地面的压强有多大 (g取10N/kg)
(3)电动车以最高速度匀速运动过程中动力的功率为350W，小争匀速骑行了20min，则匀速骑行过程中，电动车的动力做了多少功 电动车受到地面的阻力为多大
21.图18甲所示是一台即热式电热水器，具有低温、高温两挡加热功能，高温挡的功率是7700W，低温挡的功率是2200W。图乙是该电热水器内部的电路简图，R 和R 是两个电热丝。求：
(1)开关S 闭合、S 断开时，电热水器处于 挡，此时电路中的电流是多大 电热丝R 的阻值是多少
(2)某次试验性能时，用高温挡加热，水的初温是20℃，出水温度是40℃,2min共用水 该热水器高温挡工作时的效率是多少
(3)小秦家想购买这台即热式电热水器，他统计了家中现有用电器的总功率为6200W，图丙是他家电能表的参数。通过计算说明在原有电路上再安装这样一台电热水器是否安全 若不安全，请你帮助他提出合理的解决办法。
河南省2024年学业水平诊断参考答案
物 理
一、填空题
1.电扇 机械
或电饭锅将电能转化为内能，电灯将电能转化为光能等，只要合理即可。
2.音调 信息
【解析】声音的频率决定声音的音调，频率越快，音调越高；若视频快速播放，则声音的频率加快，所以音调比正常声音的音调高。通过观看视频来学习知识，利用的是声音可以传递信息。
3.镜面 虚 上下两块玻璃不在同一竖直平面内
4.变大 减小摩擦
【解析】当托盘中放入菜品后，机器人整体的质量将变大，所以惯性将变大；机器人的底部安装有滚轮，是为了在行走时变滑动摩擦为滚动摩擦，从而减小摩擦。
5.运动 15000
【解析】小芸从最低点上升到最高点的过程中，高度增加 30m，则摩天轮对小芸做的功 W=Gh =mgh =50kg×10N/kg×30m=15000J。
6.1∶2 1.35 电源发生短路，烧坏电流表和电源
【解析】只闭合开关S时，R 和R 串联，电流表测串联电路的电流； 两端的电压为 0.3A×10Ω=3V;根据串联分压原理,R 两端的电压为 的电阻为 则R 、R 的阻值之比是1∶2；当断开开关S，闭合 时,R 和 并联，电流表测干路电流；R 和R 两端的电压均为电源电压为9V，根据欧姆定律计算得出，通过 的电流为:0.9A和0.45A,故电流表示数为 当同时闭合开关S、S 、S 时，发生短路会烧坏电流表和电源。
二、选择题
7. C 【解析】A.课本的长度约为25cm，错误；B.课本的质量约为300g，错误；C.课本表面受到的大气压约为 ，正确；D.物理课本重约3N，从地面上捡起来大约做功3J，错误。
8.A 【解析】A.摄像机的镜头相当于一个凸透镜，正确；B.光通过摄像机的镜头时会发生折射，错误；C.行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的实像，错误；D.当车靠近行人时，物距变小，像距变大，在摄像机上所成的像变大。
9.B 【解析】A.吊臂是一个费力杠杆，错误；B.吊臂向前伸长的过程中，阻力臂逐渐增大，则伸缩撑杆的动力逐渐变大，正确；C.吊车的车轮较多，可以减小对地面的压强，错误；D.使用这种吊车，好处是可以省距离，错误。
10.C 【解析】A.液体的高度相同，由于两种液体的密度不同，因而两个容器底部受到液体的压强不同，错误；B.两球排开液体的体积相同，但是由于两种液体的密度不同，所以两球受到液体的浮力不同，错误；C.两个完全相同的金属球从O点运动到P点，下落的高度相同，小球的质量相同，则小球的重力势能变化量相同，正确；D.两球的质量相同，重力相同，根据 可知，
小球在食用油中重力做功慢，错误。
11.B 【解析】在干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象。A.塑料吸盘是在大气压的作用下“粘”在墙上；B.用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，是摩擦起电现象；C.手握两张纸，在两张纸的中间向下吹气，两张纸“粘”在一起，是流体中流速大的地方压强小的原因；D.将磁体靠近铁钉，二者会“粘”在一起，是因为磁体具有磁性，能够吸引铁等物质。
12. D 【解析】A.定值电阻. 作用是保护电路，正确。B.气敏电阻应用半导体材料制成，正确；C.由图甲可知，R与. 串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当甲醛浓度增大时，由图乙可知，气敏电阻的阻值变小，电流表示数变大，根据 可知，定值电阻. 两端的电压变大，R两端的电压变小，则电压表示数变小，正确；D.电压表与电流表的比值等于R，甲醛浓度较大时，气敏电阻的阻值变小，故比值变小，错误。
13.AC 【解析】A.室内起火时温度上升，空气内能增大，正确；B.液体体积膨胀，属于热胀冷缩现象，错误；C.喷水时水向下落是由于水受到重力的作用，正确；D.一部分水变成水蒸气，是由于水遇热发生了汽化现象，错误。
14.CD 【解析】A.当电池温度升高时，电磁铁线圈中的电流增大，说明控制电路中的总电阻减小，即热敏电阻. 的阻值变小，正确；B.由题意可知，当控制电路电流过大时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以工作电路中应将b端与c端相连，正确；C.由图可知，电流从电磁铁的上端接线柱流入，下端流出，根据安培定则，可知电磁铁的上端为N极，错误；D.若改变控制电路中的电流方向，则电磁铁的上端为S极，其它没有影响，控制电路仍然可以工作，错误。
三、作图题
15.
四、实验探究题
17.(1)37.3 小 (2)凝华 放
18.(1)右 盐水 (2)U形管中水柱的高度差 大 (3)1.8 下沉 小于
【解析】(1)在图甲中，天平左侧下倾，说明在烧杯质量相同时，左边液体的质量大，同时液体体积相等，故由公式 可知：左侧液体密度大于右侧液体密度，而 所以左侧烧杯中装的是盐水，右侧烧杯装的是水；(2)在图乙中，压强计的金属盒所受液体压强的大小是通过U形管中水柱的高度差来判断的；由实验现象可初步得出：在液体的同一深度，液体的密度越大，产生的压强越大；(3)在图丙中，用弹簧测力计挂着一重为3N的物体浸没在水中，此时读数为1.2N，所以物体所受浮力是1.8N，如果测力计不拉着物体，物体所受浮力小于重力，物体在水中会下沉；如果将物体浸没在盐水中，根据阿基米德原理 可知，物体所受的浮力将增大，所以弹簧测力计的示数将变小，示数将小于1.2N。
19.(1)如图所示 (2)A 电流表正负接线柱接反了 (3)10 一 (4)②移动滑动变阻器滑片 P至b端;
【解析】(3)排除故障后，结合表格中的每组数据计算出待测电阻R每次的电阻都为10Ω，待测电阻R的平均值也为10Ω，可知小孙测得的待测电阻R的阻值为10Ω；当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，最小电流 可见表格中的第一组数据是不科学的；(4)在步骤①中，滑动变阻器阻值为0，电压表测电源电压为( 在步骤②中, 与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测. 两端电压，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为 根据串联分压原理有， 即 解得：
五、综合应用题
20.解:(1)(2分)动能 电磁
(2)(2分)电动汽车静止时对水平地面的压力：
(1分)对水平地面的压强
(3)(1分)电动车动力做的功为：
(2分)电动车的受到地面的阻力
21.(1)(1分)低温
(1分)由 可知，电路中的电流：
(1分)由 可知，电热丝 的阻值：
(2)(1分)水吸收的热量:
Q
(1 分)高温挡热水器2min 消耗的电能：
(1分)该热水器高温挡工作时的效率：
(3)(2分) 所以不安全。
(1分)可以在使用电热水器时关闭一些用电器(或更换电能表)
