广东省深圳市龙岗区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试卷（学生版）

这是一份广东省深圳市龙岗区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试卷（学生版），共11页。试卷主要包含了考试结束，请将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷共8页，满分70分，考试时间60分钟。
2.答题前，请将学校、班级、姓名和考号用规定的笔写在答题卡指定的位置上，并将条形码粘贴在答题卡的贴条形码区。请保持条形码整洁、不污损。
3.本卷试题，考生必须在答题卡上用规定的笔作答；凡在试卷、草稿纸上作答的，其答案一律无效。单项选择题每小题选出最佳答案后，用2B铅笔将答题区内对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案；答题卡必须保持清洁，不能折叠。
4.考试结束，请将答题卡交回。
主题一：能效革命——厨房中的物理
燃气灶的高效能量转换降低了碳排放，对环境可持续发展有积极影响。
1. 燃气的特殊气味是人为添加的臭味剂所产生的，而不是燃气本身所固有的。加入臭味剂的目的是（ ）
A. 增大燃气的热值B. 燃气泄露时，更容易识别
C. 使燃气的分子热运动更快D. 提高燃气燃烧时的加热效率
2. 从20世纪初至今，燃气灶的加热效率从30%增加到60%以上。以下做法不能提高加热效率的是（ ）
A. 使用智能燃气灶根据烹饪需求实时调整火力大小
B. 优化燃烧室设计，确保燃料与空气的混合更加充分
C. 使用热值更小的燃料
D. 回收烟气中的热量，用于预热进入燃烧室的空气
3. 为了比较燃气炉与电热水壶的加热效率，某实验小组使用燃气炉与电热水壶分别将初温为的水加热到沸腾（一个标准大气压下），相关实验数据记录如下表。燃气的热值约为。
（1）由表格中的数据可知：_____的加热效率更高；
（2）小明认为：使用燃气炉加热时，需要的时间更长，所以它的加热效率更低。他的判断不合理，你的科学依据是_____；
（3）请写出使用电热水壶的一个优势：_____。
主题二电的由来——生活中的物理
“电”的由来可以追溯到公元前6世纪。从古至今，人们从未停止对电学的探索……
4. 冬天，梳头时头发易飞起、打结。为减少此困扰，应选择（ ）
A. 塑料梳甲B. 塑料梳乙
C. 牛角梳甲D. 牛角梳乙
5. 以下是小明自制“柠檬电池”的步骤。以下做法正确的是（ ）
A. 【明原理】柠檬电池工作时将电能转化为化学能
B. 【标两极】将电压表正、负接线柱分别与A、B相连，若指针右偏，则A可标记为电池正极
C. 【测电流】可将电流表并联接在测柠檬电池的电流
D. 增电压】若要使灯泡更亮，可将多个柠檬并联
6. 小明设计了“地磅”的电路图，如图甲所示，滑杆可在竖直放置的电阻上滑动，当货车质量增大时，电表示数_____（选填“变大”/“变小”），但该电路有_____的安全隐患。优化后的电路设计方案见图乙，则方案乙除了可以解决以上安全隐患，还有_____的优点（写一条即可）。
7. 1731年，格雷因区分了导体与绝缘体，让人们了解了不同材料的导电性能。项目小组决定追溯科学家研究的历程，在家开展项目式学习：
【项目提出】影响溶液导电性大小的因素有哪些？
【项目设计】
（1）实验器材有：规格不同针筒，不同种溶液，两个电流表等。若要探究溶液的导电性大小与液体种类的关系，请你选择两个合适针筒，并用笔画线代替导线在图2中将电路图连接完整；
（2）小明设计了如上实验表格，则表格中“_____”处应填_____。
【项目交流】
（3）某次实验中测得①号针筒的电流，④号针筒的电流如图丙所示。可得出初步结论：_____。
（4）结合以上实验器材，还可探究溶液的导电性能与_____有关系。
8. 小明去养老院做社工，为老年人设计一个夜间感应灯电路，可实现在夜晚检测到人体活动时自动开启LED灯，其中S1为红外传感器（感应到红外线时自动闭合，否则断开），S2为光敏传感器（光线弱时自动闭合，光线强时自动断开）。请用笔画线代替导线将电路图连接完整。
9. 小明在探究通过导体的电流大小与哪些因素有关时，使用了以下实验器材：电源电压恒为，定值电阻六个（、、、、、），滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。
实验一：
（1）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，电路连接后，移动滑动变阻器的滑片，采用描点方式，绘制了图乙的图像，由②到③的过程中滑动变阻器向_____（选填“A”或“B”）端移动。
（2）分析图像乙可得出结论：_____
实验二：
（3）探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，正确连接电路后，闭合开关，小明发现电压表有示数，电流表无示数，则其故障是_____
（4）图丙是此实验中绘制的图像，由图可知，电压表的示数控制为_____V不变；
（5）当接入电阻时，发现无论怎么移动滑片，电压表都无法达到实验中需要的电压值，为解决这一问题，可采取的办法有_____（写一种方法即可）
10. 小明喜欢养植物，为了帮助自己更好地照顾植物，他设计了一个智能植物浇水系统，如题10图甲所示；
【项目名称】“设计智能浇水控制系统”
【项目要求】控制电路中有一个比较器（未画出），当电路中土壤湿度，传感器两端的电压时，水泵启动给植物浇水；当电路中土壤湿度，传感器两端的电压时，水泵关闭；
【器材选择】电源电压、电流表、定值电阻、土壤湿度传感器、开关、导线等；
【项目制作】
（1）根据要求设计了如图乙所示的电路，要满足上述项目要求，应选择图丙中的湿度传感器_____（选填“A”或“B”）；
（2）水泵自动启动时，土壤湿度传感器的阻值大小；
【项目评价】
（3）小明测试该系统时发现当电流表示数为时，一水泵停止工作，请通过计算判断是否符合项目要求？请分析可能原因并提出改进建议。
主题三：电的发展——智能化生活
近年来，我国智能化技术高速发展，极大地提升了生活的便利性和舒适度。
11. 国内众多汽车企业在技术研发、产品设计等方面不断创新。下列关于新能源汽车灯光的设计，说法不正确的是（ ）
A. 从节能减排考虑，可选择发光效率高的LED灯作为光源
B. 若要改变大灯亮度，可在大灯电路中串联一个可变电阻
C. 为了夜间开车安全，车内阅读灯应选择功率较大的LED灯
D. 为实现大灯亮度自动调节，可在车上安装光敏电阻
12. 智能电能表的计量误差在2%以内就是合格的。小明为检测他家的智能电能表（见题图）是否合格，关掉了家里其他用电器，让铭牌为“220V 1200W”的电磁炉单独工作了，结果发现电能表脉冲指示灯闪烁了324次，通过计算得出电磁炉消耗的电能是_____，据此可以判断他家的智能电能表是_____（选填“合格”或“不合格”）的。该智能电能表可以支持下列所有用电器（各1个）同时使用吗？请回答并说出你的理由：_____。
13. 智能家居中，很多用电器的设计利用了电流的热效应，通过控制电流、电阻和通电时间来实现智能化管理。小明学习完焦耳定律，决定动手探究一下。
（1）请写出利用电流热效应工作一款家用电器：_______
（2）为了比较电流和电阻对电流通过导体产生的热量哪个影响更大，小明改进了探究焦耳定律的实验装置，如题图所示，已知，。
a.只闭合S1，通电一段时间后，小明发现其中一个U形管液面高度差没有变化，则发生此现象的原因可能是：_____
b.故障排除后，重新通电一段时间，_____（选填“左侧”或“右侧”）U形管内液柱的高度差更大。
c.闭合S1和S2，左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，表明_____（填“电流”或“电阻”）影响更大。
14. 为了提高驾乘者在的舒适度，某车企多款车型的智能座椅都配备了通风和加热功能。在炎热天气，座椅通风能有效降低座椅表面温度；在寒冷天气，座椅通风和加热结合使用，能迅速提升座椅表面温度。题图是一款智能座椅的电路简化图，其中电源电压为，通风系统功率为，座椅通风和加热结合系统功率可在和之间连续调节，滑动变阻器为加热电阻。
（1）炎热天气中使用智能座椅，开关应接_____（选填“”或“和”），此时电路中流过电流为多少？_____
（2）如果你是该智能座椅的设计师，为了电路安全，又要使座椅通风和加热结合系统功率可在和之间连续调节，请你分析下该如何设置滑动变阻器阻值大小的可调范围？
主题四：能的交响——跨学科中的物理
电能，现代生活的无形力量，贯穿于各个学科领域，让我们揭开它在跨学科应用中的神秘面纱吧。
15. 冬天，小明的外婆总是手冷，他想为外婆做一个“暖宝宝”。
【驱动任务】制作一个暖宝宝
【方案设计】小明选择了5节串联的镍氢电池（充满电时电压为1.2V），一个电阻、开关和导线等材料，并绘制了电路图，如图所示。
（1）小明了解到，为了使暖宝宝发热温度适宜，应控制发热功率不高于12W，他应选用最小阻值R＝_____的电阻；
（2）小明希望暖宝宝通电后，能较快变热，他选择水作为介质，你认为可行吗？请说明理由：_____；
（3）小圳了解到，某款暖宝宝的广告词中提到“使用天然鹅绒代替塑胶，保暖性能提升6倍”。请推测，导热性能更好的是_____（选填“天鹅绒”或“塑胶”）；
（4）暖宝宝刚通电时，温度没有明显的变化，外婆以外暖宝宝坏了。但过了一段时间，暖宝宝温度有明显升高。为了让电路接通后能立即判断暖宝宝是否正常工作，请在以上电路中增加一个电学元件：_____；
（5）外婆觉得暖宝宝温度偏低，请你对产品的电路设计提出改进建议：_____。
16. 小明家预购置一部新能源汽车。他了解到，某品牌汽车将搭载先进的“刀2”技术，有望帮助纯电车的续航顺利突破。于是小明查阅了关于第二代刀片电池的相关信息：
“刀片电池是一种新型的磷酸铁锂电池，第二代刀片电池在技术上进行了多项优化和升级。采用了新型风液混合均温散热系统，以更好地控制电池包的温度，降低发热概率。能量密度从第一代的增至第二代的，提升幅度高达35%。这一提升有望显著提高纯电动车的续航水平……”
什么是电池能量密度？它的提升对汽车续航有多大影响？小明展开了项目式学习。
【项目任务】提高电池能量密度对续航的影响
【子任务一】了解电池能量密度
电池能量密度是衡量电池性能的一个重要指标，指电池充满电时储存的电能与其质量的比值。高能量密度的电池在相同重量下能提供更多的电能。不同类型的电池具有不同的能量密度。电池能量密度还受到其材料体系的影响。此外，材料压实密度、碳含量和活性物质百分比、电解液、电池制造工艺、温度和压力等环境因素，都会影响电池能量密度。
（1）阅读上文，写出电池能量密度的文字表达式_____。
（2）小明联想到，寒假时，家里的电动汽车在北方老家时的续航里程比在深圳时低，请你据此提出一个影响电池能量密度大小的猜想：_____。
【子任务二】比较电池的能量密度
小明发现他的遥控车有两种不同的充电电池：镍氢电池（充满电时电压为1.2V）和锂离子电池（充满电的电压为），他设计了以下方案比较两者的能量密度：
①将两种电池充满电，分别与相同规格的小灯泡、开关、导线连接，如图所示；
②用秒表记录小灯泡能工作的时间；
③根据，可知小灯泡工作的时间与消耗的电能成正比，求出时间和电池质量之比，即可比较几种电池能量密度。
（3）小明有额定电压为和这两个规格的小灯泡，他应选择=_____的小灯泡做实验。
（4）请你写出小明的实验方案存在的不合理之处：_____。
（5）小红在此基础上，添加了电压表和电流表。实验中收集到的数据如下：
通过计算，能量密度较大的是_____。小红认为小明的实验需要耗时太长，请你写出一个减少耗时的有效措施：_____。
【子任务三】电池能量密度的提升对续航的影响
（6）小明查阅到一款电车相关参数见表，还了解到汽车在行驶时，除了受到地面的摩擦力，还会受空气阻力，该款汽车在常温常压下，在车速时，空气阻力的大小与汽车行驶速度的平方成正比，如图所示。请结合以上信息，计算在满电状态下，该汽车用第二代刀片电池比起第一代刀片电池，在水平沥青道路（摩擦力约为总重力的0.015倍）上，以最高时速匀速行驶，理论上最多能增加续航_____km。（保留一位小数，不计零件之间的摩擦）
（7）实际上，汽车在满电状态下，也达不到预期续航公里数。请你提出一条除了提高电池能量密度以外的提升续航的策略：_____。电热水壶
燃气炉
加热时间
2min30s
加热时间
4min
电能表指示灯闪烁次数
40次
消耗燃气
电价
0.67元
燃气价格
3.6元
针筒材质：PVC塑料 当地室温25℃
针筒
①
②
③
④
溶液
盐水
盐水
小苏打
盐水
温度/℃
室温
液柱高度/cm
5
8
5
5
针筒直径/cm
1.5
1.5
1.5
3
________
用电器
电冰箱
洗衣机
电饭煲
空调
电磁炉
额定功率
220W
330W
660W
1500W
1200W
电池种类
电压表示数
电流表示数
灯泡工作时间
电池总质量
锂离子电池
3.7V
0.3A
200min
38g
镍氢电池
2.4V
0.24A
500min
50g
总质量
1.5t
电池能量密度
140W·h/kg
电池质量
300kg
最高续航
600km
最大功率
160kW
最大时速
160km/h