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2025 年物理创新素养大赛九年级试题
时量：90分钟 分值：150分
一、单项选择题（共 6 小题，每题只有一个答案正确，每题 3 分，共 18 分）
1．关于热现象，以下说法错误的是（ ）
A．检查口腔前，将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了防止水蒸气液化
B．水烧开时， 离壶嘴较远的地方“白气”较浓， 这是汽化现象
C．生长在沙漠中的仙人掌， 叶子呈针状是为减慢水的蒸发
D．寒冷的北方， 不用水银温度计是因为水银的凝固点较高
2．用照相机拍摄人物照片时（ ）
A．人立在镜头的一倍焦距之内
B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内
C．人离镜头越近，得到的照片越小
D．人必须立在两倍焦距之外
3．在弹簧测力计的测量范围内，弹簧测力计下面挂一个钩码时长度为 6cm，挂 2个相同的钩码时长
度为 7cm，则挂 4个相同的钩码时，弹簧测力计的伸长量是（ ）
A．8 cm B．7 cm C．9 cm D．4 cm
4．如图所示，甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为G1和G2 的
两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力 F1 F2，两装置的机械效率
分别为 1和 2 ，（不计绳重和一切摩擦），则下列选项正确的是（ ）
A．G1 G2 1 2 B．G1 G2 1 2
C．G1 G2 1 2 D．G1 G2 1 2
5．一个薄壁的瓶子内装满某种液体，已知液体的质量为 m，小明同学想测出液体的密度，他用刻度
尺测得瓶子高度为 L，瓶底的面积为 S，然后倒出部分液体（约小半瓶，正立时近弯处），测出液面
高度 L1，然后堵住瓶口，将瓶倒置，测出液面高度 L2，则液体的密度为（ ）
m m
A． S (L L1 L2 )
B． S(L2 L1)
m m
C． S(L1 L2 L)
D． S (L2 L1)
6．声音在金属中的传播速度比在空气中大。已知声音在空气中传播距离 s和在某金属管道内传播同
样距离所需时间之差为 t，且已知声音在空气中的传播速度为 v，则声音在该金属管道内的传播速度
是（ ）
sv sv s vt
A． B． C． v
s vt
D． t
s vt vt s s s
试卷第 1页，共 6页
二、多项选择题（共 4 小题，有多个答案正确，全对得 3 分，部分对得 2 分，共 12 分）
7．规格相同的甲、乙两容器中分别装有 3kg和 2kg的纯净
水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示
的水温与加热时间的关系图。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为 1∶1。
B．甲杯液体每分钟吸收的热量为 2.52×105J
C．加热相同的时间，甲、乙两杯液体升高的温度之比为 3∶2
D．将甲、乙两容器中的液体从 20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 2∶3
8．图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电铃报警：气敏电阻R1的阻
值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁通电后，线圈上端为 S极
B．R1的阻值随尾气浓度的增大而增大
C．检测时保持 R2滑片位置不变，当尾气浓度变大时，
R1两端电压变大
D．为使尾气浓度更低时报警，应将 R2滑片适当上移
9．如图所示，同种元件的参数均相等，能利用滑动变阻器调节电灯亮度的电路是（ ）
A． B． C． D．
10．有一个点光源 S，放在平面镜 MN前，若镜 MN不动，光源 S以速度 2m/s沿与镜面成 60°角的
方向向右匀速直线运动，如图所示，则光源 S在镜中的像 S1将（ ）
A．以速度 2m/s斜向左下运动
B．以速度 4m/s沿 SO直线方向向右平移
C．以速度 2m/s沿垂直于 SO方向向下平移
D．在 S上看到的像沿 S1S方向以速度 2 3m / s向 S靠近
三、填空题（本题共 8 小题，每空 3 分，共 45 分）
11．如图甲所示，铅笔的长度是_________cm；如图乙所示，温度计的示数是_________℃。
试卷第 2页，共 6页
12．图为神舟十七号载人飞船返回舱返回地球前的照片。该火箭选用液氢作
燃料，是因为液氢具有较大的___________。液氢在燃烧时，是将___________
能转化为内能，推动火箭前进。
13．节日小彩灯的工作电压是 4.8V，要接在 220V的电路中，为保证灯泡使
用安全，至少要串联连接_________个这种小灯泡。
14．小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压，排出里边的空气，用力很难将它们拉开，说
明吸盘外部大气压强_________（选填“大于”或“小于”）吸盘内部气压，小雅想要将两吸盘分开，请
你为小雅提供一条可行建议：____________________________________。
15．用两个相同的足够大的水平力 F将 108个完全相同的长方体木块夹在两个相同的竖直木板之间，
所有木块都如图所示保持静止状态，木块从左至右编号依
次为 1、2、3…106、107、108，每个木块的重量均为 1N，
编号 106号木块对编号 107号木块摩擦力的方向为
_________，摩擦力的大小为_________N。
16．如图所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，
R3是滑动变阻器。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P由 a
端移到 b端的过程中，图乙中 AB段表示电压表V1随电流变
化关系，BC段表示电压表V2随电流变化关系，滑动变阻器R3
最大阻值为_________Ω，电源电压为_________V。
17．如图所示的电路，a、b两点间的等效电阻为
_________Ω，当在 a、b端加上 8V的恒定电压时，
把电压表接在 c、d两点间时的示数为_________V。
18．如图甲所示，A、B是质量分布均匀的正方体，沿水平方向从该模型上方切去一定高度，该模型
剩余部分对地面的压强 p随切去高度 h变化的图像如图乙所示。则 B物体的重力是_________N；A、
B物体的密度之比为_________。
试卷第 3页，共 6页
四、探究题（本题共 2 小题，共 36 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演
算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单
位。）
19．小明用伏安法测量小灯泡的电阻，待测小灯泡 L1的额定电压为 2.5V。
（1）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，读数为
_________V。要测量灯泡正常工作时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向_________（填 A或
B）端移动；
（2）移动滑片，记下多组数据，并且绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时的电阻为_________
（结果保留一位小数）Ω，测量小灯泡的电阻时，_________（填“需要”或“不需要”）多次测量求平
均值；原因是___________________________。
（3）完成上述实验后，小明又设计了一种方案，也测出了 Rx的电阻值，电路图如图丁所示。R0为
阻值已知的定值电阻，电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下：
①闭合 S、断开 S1，用电压表测出待测电阻 Rx两端的电压为 U1；
②___________________________，用电压表测出电源的电压 U；
③请写出用测量值 U、U1及 R0来表示 Rx的表达式：Rx＝__________________。
20．小明和小丽测量鹅卵石的密度：
（1）小明的测量方法如图，其步骤：
①在测鹅卵石的质量时，他将天平放在水平台面上，再将游码调到“0”刻度线处，发现指针停在如图
甲所示的位置。要使天平平衡，应将平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调，调好天平后，他
进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图乙所示，可以读出鹅卵石的质量；
②在量筒内注入 30mL的水，将系上细线的鹅卵石没入水中，水面位置如图丙所示，鹅卵石的体积
为_________ cm3；
③鹅卵石的密度为_________ kg / m3；
试卷第 4页，共 6页
（2）小丽的测量方法如图 B所示，其步骤：
a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的
高度 h1；
b.将鹅卵石放在塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度 h2；
c.用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块
露出水面的高度 h3。
①鹅卵石密度的表达式为ρ _________。
②若在进行测量步骤 c时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ'，则
ρ'_________ρ。
四计算题（本题共 4 小题，共 39 分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算
步骤．只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
21．（9分）“闯黄灯”已成为引发路口交通事故的主因之一。如图所示的十字路口，该路段交通信号
灯红灯亮之前，会有 3s亮黄灯的时间。某时刻，小车以 18km/h的速度沿着中心线行驶到停止线时
交通灯恰好变为黄灯，此时人行道的红绿灯也在 3s后变成绿灯，行人以 1.2m/s的速度过马路。已知
马路宽 7.2m，停止线到斑马线的距离 s=28m，小车的尺寸为：长度 L=4.8m，宽度 d=2.2m。求：
（1）行人通过人行横道的时间；
（2）若车闯黄灯，是否会撞到行人；
（3）若人行道处有一长为 2m的美团外卖摩托车以 2m/s
的速度横过马路，则小车速度在什么范围不会撞到摩托车。
（不计摩托车宽度，保留一位小数）
22．（10分）如图所示，甲为实心圆柱体，底面积为10cm 2，高为 18cm，质量为 540g，乙与甲完全
相同。甲置于水平地面，将细绳一端系于甲上表面的中央，另一端竖直拉着轻质杠杆的 M端；将乙
悬挂在杠杆的 N端，并放入底面积为 40cm2 的薄壁圆柱形容器中，且容器质量为 60g；现将体积为
700cm 3的水注入容器，此时水的深度为 20cm，杠杆在水平位置平衡，已知MO∶ON 2∶1，g取 10N/kg。
（1）求圆柱体甲的密度；
（2）求圆柱体乙所受到的浮力；
（3）现向薄容器中缓慢加入一定质量的水（水未溢出），使甲
对水平地面的压强变化了 400Pa，求圆柱形容器对水平地面的
压强。
试卷第 5页，共 6页
23．（10分）如图甲所示，在容器底部固定一个轻质弹簧，在弹簧上端连有一边长为 0.1m的实心正
3
方体物块 A，当容器中水的深度为 20cm时，物块 A有 的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸
5
长状态（已知水的密度为 1.0×103kg/m3，g取10N / kg）求：
（1）物块 A受到的浮力；
（2）物块 A的密度；
（3）往容器中缓慢加水（水未溢出）至物块 A恰好浸没时水面升高的高度（整个过程弹簧受到的拉
力跟弹簧的伸长量的关系如图乙所示）。
24．（10分）如图，电路中电源电压可调，定值电阻 R0 20 ，L1和L2为额定功率不同、额定电流
均为 0.4A的小灯泡（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器 R的铭牌上标有“ 40Ω1A ”字样，电
流表量程 0~0.6A。
（1）只闭合开关S0，电源电压U 15V时，电流表的示数为 0.3A，求此时滑动变阻器接入电路的阻
值；
（2）保持（1）中开关状态和电源电压不变，在电路安全的情况下，调节滑动变阻器，求定值电阻R0
的功率变化范围；
（3）调节电源电压为U1，只闭合开关S1，调节滑动变阻器，灯L1的功率为 1.6W时正常发光，最
小功率为 0.4W；再调节电源电压为U2，只闭合开关S2 ，调节滑动变阻器，灯L2的最大功率为 1.6W，
最小功率为 0.4W。（调节滑动变阻器时电路安全）求：U1、U2 。
试卷第 6页，共 6页参考答案及评分标准
一、选择题（本题共 10 小题，其中 1～6 小题中有一个答案是正确，一个 3分，7～10
有多个答案是正确的，全对得 3分，部分对每得 2分，共 30 分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D A A A CD AD BD AD
二、（本题共 8小题，每空 3分，共 45 分）
11、__8.50__ __34__ 12、__热值__ __化学__
13、__46__ 14、__大于__ __在吸盘上扎一个小孔__
15、__竖直向下__ __52__ 16、__40__ __12__
17、__2__ __0.5__ 18、__5__ __2∶1__
三、探究题（本题共 2小题，共 36 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演
算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单
位。）
19、（1）__1.80__ __B__
（2）__8.3__ __不需要__ __灯泡电阻受温度影响，求平均值没意义__
U1R0
（3）__闭合开关 S、S __ __U U11 __
h1 h2 ρ水
3
20、__左__ __8__ __2.8×10 __ __ h3 h2 __ __＞__
四、（本题共 4小题，共 39 分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只
写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
21．(9 分）答案：（1）6s （2）会 （3）小于 4.8m/s 或大于 8.9m/s 不会撞上
【详解】（1）马路宽 7.2m，行人以 1.2m/s 的速度过马路，行人通过人行横道的时间为
s
t 路 7.2m 6s
v人 1.2m/s
···（3分）
（2）小车的速度为 v 车=18km/h=5m/s
t s 28m若车闯黄灯，当到达人行横道时的时间为 5.6s车 v 5m/s
车
行人需绿灯亮时才能过马路，车到达人行道时，人步行的距离
s人 v人t人 1.2m/s (5.6s 3s) 3.12m
此时车头右侧距离行人等绿灯的路边的距离为 s右 3.6m，车头左侧距离路边的距离
s左 (3.6m 2.2m) 1.4m ···（3分）
人所处位置1.4m 3.12m 3.6m行人恰好在车头前，因此会撞到行人···（3分）
1
班级＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿ 考号＿＿＿＿＿＿＿
／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／密封线内不要答题／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／
（3）由题意知，取两种极端的情况，当小车的车头刚好撞上摩托车的车尾，由于运动
s s
车 摩托车
时间相等可得 3s v v
车 摩托车
1
28m 7.2m 2m代入数据可得 3s 2
v 2m/s
车
解得 v 4.8m/s车 ，即小车的速度小于 4.8m/s 不会撞上摩托车；
1
28m+4.8m 7.2m-2.2m当摩托车的车头刚好撞上小车的车尾，则有 3s 2
v 2m/s
车
解得 v车 8.9m/s，即小车的速度大于 8.9m/s 不会撞上摩托车。
综上分析可知，小车的速度小于 4.8m/s 或大于 8.9m/s 时不会撞上摩托车。···（3分）
22．(10 分）答案：（1）3g/cm3 （2）1N （3） 2950Pa
【详解】解：（1）圆柱体甲的体积为V Sh 10cm2 18cm=180cm3
则圆柱体甲的密度为
m 540g
3 3g/cm
3
···（3分）
V 180cm
2 3
（2）圆柱体乙排开水的体积为V S h水 V水 40cm 20cm-700cm 100cm
3
排 容
则圆柱体乙所受到浮力 F浮 gV 1 10
3
水 kg / m
3 10N / kg 100 10 6m3 1N
排 ···（3分）
（3）甲对水平地面的压强变化了 400Pa，则 M点受到的拉力变化量为
FM pS 400Pa 10 10
4m2 0.4N
根据杠杆平衡条件，则有 FM OM FN ON
F OM
则 N点受到的拉力变化量为 FN M 0.4N
2
0.8N
ON 1
则乙增加的浮力为 0.8N。则增加的V排 为
F
V 浮 0.8N 3 3 8 10
5m3 80cm3
排 水g 1 10 kg / m 10N / kg
V 80cm3
则水位变化量为 h 排 2 8cmS 10cm
V 100cm3
原来圆柱体乙浸入水中的深度为h 排0 10cmS 10cm2
因为 h0 h 10cm+8cm=18cm
'
所以此时圆柱体乙恰好全部浸没。深度为 h水 20cm+8cm=28cm 0.28m···（2分）
2
则水对容器底的压力为
F水 p水S gh
'
水S 1 10
3kg / m3 10N / kg 0.28m 40 10 4m2 11.2N
容 容
F
p F 0 水
G
容 11.2N+0.06kg 10N / kg
0 4 2 2950PaS S 40 10 m ···（2分）
容 容
3 3
23．(10 分）（1）4N （2）0.4×10 kg/m （3）12cm
【详解】（1）边长为 0.1m 的实心正方体物块 A的体积V 0.1m 3 0.001m3
3
物块 A有 的体积露出水面，则物块 A受到的浮力
5
F gV 1 3浮 水 10
3kg / m3 10N / kg 1

0.001m
3 4N
排 ···（3分）
5
（2）此时弹簧恰好处于自然伸长状态，则物块 A不受弹簧的拉力，处于自然漂浮状态，
由沉浮条件可知，物块 A受到的浮力等于重力，则物块 A的密度
mA G
F 4N
A
A 浮 3 0.4 10
3kg / m3
VA gV gV 10N / kg
···（3分）
0.001m
（3）物块 A恰好浸没时受到的浮力
F浮1
3
水gV 1 水gV 1 10 kg / m
3 10N / kg 0.001m3 10N
排
则弹簧受到的拉力等于物块 A受到的增大的浮力 F拉 ΔF F浮1 F浮 10N 4N 6N
由乙图可知，弹簧受到的拉力为 6N时，弹簧伸长 6cm，则水面升高的高度
h 6cm 3 0.1m 12cm ···（4分）
5
24．(10 分）（1）30 ；（2）1.25～7.2W；（3）10V，8V
U 15V
【详解】解：（1）只闭合S0时，变阻器 R 与R0串联，总电阻为 R 50 总 I 0.3A
则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 R R总 R0 50 20 30 ···（3分）
（2）只闭合S0时，仍为 R与R0串联，当变阻器阻值调到最大时，电路中电流最小为
I U 15V小 0.25AR R0 40 20 大
则定值电阻R0的最小功率为P
2
0小 I小R0 (0.25A)
2 20Ω 1.25W
电流表量程 0~0.6A，分析可知该电路最大电流 I 0.6A大 ，则定值电阻R0的最大功率为
P 20 I小R0 (0.6A)
2 20 7.2W
大
所以 R0的功率变化范围 1.25～7.2W。···（3分）
3
（3）只闭合S1时，R与L1串联，L1额定功率为 1.6W，额定电流为 0.4A；L1功率为 0.4W
P额 1.6W
时，滑动变阻器接入阻值最大为 40 。L 电阻为R1 2 2 10Ω1 I额 0.4A
P
则最小电流为 I 1小
0.4W
1小 0.2AR1 10
则此时电源电压U1为U1 I1小 R1 R 0.2A (10Ω 40Ω) 10V大 ···（2分）
只闭合S2时，R 与L2串联，因 L1和 L2为额定功率不同、额定电流均为 0.4A 的小灯泡，
因此两个灯泡的电阻不同。当L2功率为 1.6W 时，L2不能正常工作，则此时通过的电流
U 2
应小于 0.4A。要使 L2的功率最大，则变阻器阻值为 0，根据P ，电源电压U2为
R
U 2 P2 R2 1.6W R大 2 ①L2功率为 0.4W 时，滑动变阻器接入阻值最大为 40 ，电源
P
电压U
0.4W
2为U 2 I 2小 R 2小2 R R R R 40Ω大 2 大 2 ②R2 R2
由①②式，解得：U2 8V。···（2分）
4

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