精品解析:江苏省南通市海门区海南中学2024—2025学年九年级上学期10月月考物理试题
2024-10-30
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内容正文:
江苏省南通市海门区海南中学2024学年度九年级十月
月考考试卷物理·化学合卷
(全卷满分150分 考试时间150分钟)
第I卷(选择题 共40分)
一、单项选择(本题共20小题;每小题2分,满分40分)
1. 下列有关声与光的说法中正确的是( )
A. “声”和“光”总是沿直线传播
B. 光在空气中的传播速度约为340m/s
C. “蟋蟀在鸣叫”说明蟋蟀是声源;“金光闪闪”说明金子是光源
D. 超声波和次声波的传播都需要介质
2. 以下单位与物理量配对正确的是( )
A. 帕斯卡——压强
B. 牛顿——功率
C. 安培——能量
D. 欧姆——电压
3. 小明同学洗澡时,发现浴间墙壁上的玻璃镜面上出现“水雾”。下列现象中的物态变化方式与“水雾”形成原因相同的是( )
A. 春天,冰雪消融
B. 夏天,从冰箱中取出的冰棒包装纸上出现的“白粉”
C. 秋天,早晨花草上出现小的露珠
D. 冬天,冰冻的衣服也能晾干
4. 星期天,小林同学在父母的协助下,从早上6︰00开始每隔半小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度一时刻图线,如图所示。则可以判断( )
A. 甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的大
B. 甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的小
C. 甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的大
D. 甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的小
5. 下列说法正确的是( )
A. 一块铁块磨掉一个角,它的质量不会发生变化
B. 石墨烯具有优良的导电性和导热性,所以可以用来制作保温隔热材料
C. 常用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”是因为塑料泡沫的密度小
D. 能盛1kg水的瓶子,一定盛不下1kg的酒精(ρ酒精<ρ水)
6. 将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l.若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,该凸透镜的焦距
A. 一定小于l
B. 一定等于l
C. 一定大于l
D. 可能小于l,也可能大于l
7. 如图所示的四个装置,关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述中,正确的是( )
A. 图a可用来演示磁场对通电导线的作用
B. 图b可用来演示电磁铁的极性与电流方向的关系
C. 图c可用来演示电荷间的相互作用
D. 图d可用来演示电磁感应现象
8. 如图所示,滑板运动员从高处平台的末端水平飞出,落在水平地面上.若不计空气的阻力,则运动员在下落过程中( )
A. 重力势能减小,机械能不变 B. 动能减小,机械能增大
C. 重力势能增大,机械能不变 D. 动能增大,机械能减小
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1和R2消耗的功率P1:P2=2:3;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数为V甲:V乙和R1、R2消耗的功率P1′:P2′分别为
A. 5∶2 3∶2 B. 2∶3 4∶9
C. 5∶2 2∶3 D. 2∶3 9∶4
10. 某小组根据实验绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示,根据此图给出的信息,以下有关小灯泡功率P的图像正确的是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
11. 某天文台接收到周期为8×10-7s的神秘电磁波,信号源居然是隔壁的微波炉,该微波炉泄漏的电磁波频率是__________Hz。在能量的利用过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集起来,这说明能量的转化和转移具有_________。发明了蓝色发光二极管(LED)的三位发明者获得了诺贝尔物理学奖,在此之前,红色、______色发光二极管已经面世,人类终于可以利用这三种发光二极管产生白色光源。LED是由_________(填“超导体”或“半导体”)制成的。
12. “清明”假期,小明一家驾车出游。车的总质量是1.6t,车轮与地面接触的总面积是0.08m2,当车停在水平路面上时,车对地面的压强是_________Pa;根据车距确认标志牌,小明测出车通过200m距离所用的时间是8s,车在这段时间的行驶的平均速度是_________km/h,此时小明还发现车距确认标志牌往后退,他是以_________为参照物。(g取10N/kg)
13. 如图所示是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话时,产生的声音使膜片带动线圈一起______,能产生随着声音的变化而变化的______,经放大后,再通过扬声器还原成声音。与动圈式话筒原理相似的是______(选填“电动机”或“发电机”)。
14. 2011年9月,我国成功将“天宫一号”空间实验室送入地球大气层以外的运行轨道,2012年6月又将三名宇航员送入“天宫一号”从事科研工作。
(1)“天宫一号”绕地球一周的路程约为4.2×104km,它的运行速度约为7.5km/s,其绕行地球一周的时间约为______s;
(2)宇航员工作时,双手用力一推舱壁,人立刻反向弹出,这说明_____,反弹后宇航员在舱内继续后退,这是由于他具有_____的缘故;
(3)宇航员在“天宫一号”工作期间,正值我国“蛟龙号”载人潜水器进行深海下潜试验,潜水器在7000m的大海深处成功地与“天宫一号”实现了海天对话,潜水器是利用先进的水声通讯系统发射声波与海面上的母船通信的,那么,处于深海中的潜水器与太空中的“天宫一号”之间_____(选填“能”或“不能”)只利用该水声通讯系统直接对话,其原因是_____。
15. 夏天,人们常用电热驱蚊器灭蚊.电热驱蚊器的发热部分使用了PTC发热材料,它的电阻随温度变化规律如图所示,使用时发热体直接连入电压为200V的电路中。
(1)当把蚊香片放在通电的驱蚊器发热板上时,蚊香片的温度会升高,这是通过________方式改变蚊香片内能的。
(2)当发热体温度为________℃时,它的电功率最大,当发热体的温度为60℃时,则此时电功率为________W,当发热体温度继续上升时,它的电功率会________减小(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)如果这只电灭蚊器的平均电功率为4W,按一天工作10h计算,该家用电灭蚊器一个月(按30天计算)消耗电能________ kW·h。
16. 作图题:
(1)如图甲所示,SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴,SB过左焦点,请画出这两条光线通过凸透镜后折射光线(注意标出箭头方向);
(2)如图乙所示,气球在空中沿虚线做匀速直线运动,不计阻力,画出气球受力示意图;
(3)如图所示,根据通电螺线管的磁感线方向,标出电源正负极、小磁针的N、S极。
17. 如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取物体,上升过程中物体始终不接触水底,已知物体质量为4t,体积为1m3。求:
(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;
(2)物体下表面与水面距离为3m时,求物体下表面所受水的压强;
(3)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求电动机对绳子的拉力;
(4)物体离开水面后,在电动机作用下匀速上升,若电动机功率为9kW、对绳子的拉力为1.5×104N,求物体上升的速度和滑轮组的机械效率(机械效率精确到0.1%)。
18. 小明在综合实践活动中设计了如图所示调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)当灯泡消耗的功率为2.25W,此时AB连入的阻值为多少。
19. 在利用太阳光测量凸透镜的焦距后,小华将凸透镜正对着太阳,发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后,火柴会被点燃。他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:凹透镜也能点燃火柴;
猜想2:点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关;
猜想3:点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关;
(1)根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的,你认为他们判断的依据是______;
(2)为了验证猜想2是否正确,他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等。这说明猜想2是______的;
(3)请设计一个简单实验,验证猜想3是否正确,简述你的实验方案;
简要做法:______;
如何判断:______。
20. 在“测定小灯泡电阻”的实验中,提供如下实验器材:
A.待测小灯泡(2.5V 0.7W) B.电源(电压恒为3V)
C.电流表(量程0~0.6A或0~3A) D.电压表(量程0~3V或0~15V)
E.滑动变阻器(20Ω 1A) F.开关、导线
(1)小明同学连接线路后闭合开关,将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗,而电压表的示数增大。请你用笔画线代替导线,把下图甲中的实物电路按小明的连接方式连接完整;_____
(2)电路连接好后,当电压表的示数为_____V时,小灯泡将正常发光;
(3)小灯泡正常发光时,电流表和电压表均有示数。突然,电路发生故障,小灯泡熄灭,而电流表和电压表的示数均变大,则故障的原因是_____;
(4)利用上述实验器材,不能完成下述实验中的_____(选填选项前的字母)
A.测量小灯泡的额定功率 B.探究电流与电压的关系
C.探究小灯泡的亮度与消耗功率的关系 D.探究串联电路电压的特点
(5)小红同学想利用上述器材测量一未知电阻R(定值)的阻值,但实验过程中不慎将电流表损坏,在不另外添加器材的情况下:
①为了测出R的阻值,请你在图乙的虚线框中画出你所设计的实验电路图;_____
②闭合开关后,测得你所设计的电路图中电压表的示数为U,则R= _____。
21. 阅读短文,回答问题
风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电,使用时放电至余留20%停止电能输出,可使蓄电池使用寿命更为长久.
如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率.
风力发电机
太阳能电池板
蓄电池
最小启动风速
1.0m/s
电池板的面积
0.5m2
蓄电池容量
150mA•h
最小充电风速
2.0m/s
光电转化效率
16%
额定电压
12V
最大限制风速
12.0m/s
最大输出功率
400W
(1)能源的种类繁多,人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于_____.
A.二次能源 B.可再生能源 C.常规能源 D.非清洁能源
(2)风力发电机是根据_____原理发电的利用风力发电时,是将_____能转化为_____能
(3)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时,太阳能电池板的输出功率为_____W
(4)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,若风力发电机的输出功率为50W,此时风速为_____m/s.
(5)充满电的蓄电池以额定电压对外供电,输出功率为100W时.为使蓄电池的使用寿命更为长久,持续供电的时间不能超过_____h
(6)某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明,已知路灯的规格为“12V70W”,路灯共1000盏,每天正常工作10h,则一天消耗的电能为_____kW•h如果用烧煤发出的电对该道路的路灯供电,已知煤电转换关系为β=380g/kW•h),则一个月需要烧煤_____t(一个月以30天计).
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江苏省南通市海门区海南中学2024学年度九年级十月
月考考试卷物理·化学合卷
(全卷满分150分 考试时间150分钟)
第I卷(选择题 共40分)
一、单项选择(本题共20小题;每小题2分,满分40分)
1. 下列有关声与光的说法中正确的是( )
A. “声”和“光”总是沿直线传播
B. 光在空气中的传播速度约为340m/s
C. “蟋蟀在鸣叫”说明蟋蟀是声源;“金光闪闪”说明金子是光源
D. 超声波和次声波的传播都需要介质
【答案】D
【解析】
【详解】A.声波是向四面八方传播的,光在同一种均匀介质中沿直线传播,所以A错;
B.光在空气中的速度是300000km/s,声音在空气中的速度是340m/s,所以B错;
C.金子是反射光的,所以金子不是光源,C错;
D.所有声音的传播都需要介质,所以D正确;
应选D.
2. 以下单位与物理量配对正确的是( )
A. 帕斯卡——压强
B. 牛顿——功率
C. 安培——能量
D. 欧姆——电压
【答案】A
【解析】
【详解】在国际单位制中,
A.帕斯卡是压强的主单位,故A正确;
B.牛顿是力的单位,功率的主单位是瓦特,故B错误;
C.安培是电流的主单位,能量的主单位是焦耳,故C错误;
D.欧姆是电阻的主单位,电压的主单位是伏特,故D错误。
故选A。
3. 小明同学洗澡时,发现浴间墙壁上的玻璃镜面上出现“水雾”。下列现象中的物态变化方式与“水雾”形成原因相同的是( )
A. 春天,冰雪消融
B. 夏天,从冰箱中取出的冰棒包装纸上出现的“白粉”
C. 秋天,早晨花草上出现小的露珠
D. 冬天,冰冻的衣服也能晾干
【答案】C
【解析】
【详解】浴室内的水蒸气温度高,温度高的水蒸气遇到温度较低的玻璃镜面发生液化现象,变成小水珠附着在玻璃镜面上。
A.春天,冰雪消融属于熔化现象,故A不符合题意;
B.夏天,刚从冰箱中取出的冰棒上粘着“白粉”,“白粉”是冰箱中食物中的水分汽化变成水蒸气,当温度变低时,冰箱中的水蒸气在冷冻室内又遇冷凝华,从而形成了“白粉”(也叫白霜),故“白粉”的形成过程是先汽化后凝华的结果,故B不符合题意;
C.露珠是液态水滴,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故C符合题意;
D.冬天,冰冻的衣服也能晾干是升华现象,升华吸热,故D不符合题意。
故选C。
4. 星期天,小林同学在父母的协助下,从早上6︰00开始每隔半小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度一时刻图线,如图所示。则可以判断( )
A. 甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的大
B. 甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的小
C. 甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的大
D. 甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的小
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知,水池的水和空气在同样吸放热条件下,因为水的比热容大,温度变化小,所以温度变化较大的甲是气温的图线,温度变化较小的乙是水温的图线。
故选A。
5. 下列说法正确的是( )
A. 一块铁块磨掉一个角,它的质量不会发生变化
B. 石墨烯具有优良的导电性和导热性,所以可以用来制作保温隔热材料
C. 常用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”是因为塑料泡沫的密度小
D. 能盛1kg水的瓶子,一定盛不下1kg的酒精(ρ酒精<ρ水)
【答案】C
【解析】
【详解】A.当铁块磨掉一个角,所含的铁减少了,所以它的质量变小了,故A错误;
B.隔热材料保温,要求导热性能差,而石墨烯具有优良的导电性和导热性,故不适合做保温隔热材料,故B错误;
C.塑料泡沫做成表演场景中的石头是利用塑料泡沫的密度比较小,在相同体积时,质量比较小,重力比较小,砸在人身上,不会对人体造成伤害,故C正确;
D.质量相同的水和酒精,由于ρ酒精<ρ水,根据可知,酒精的体积大于水的体积,若瓶子正好盛满1kg的水,则盛不下1kg的酒精;若水不满,则可能盛下1kg的酒精,故D错误。
故选C。
6. 将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l.若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,该凸透镜的焦距
A. 一定小于l
B. 一定等于l
C. 一定大于l
D. 可能小于l,也可能大于l
【答案】A
【解析】
【详解】利用太阳光(平行光)测量凸透镜焦距时,应把凸透镜正对太阳光,上下移动凸透镜,当在后面的白纸上出现一个最小最亮的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离就为凸透镜的焦距.当在白纸上的光斑不是最小时,可能有两种情况(如图所示),白纸可能在点F的左侧的A位置,也可能在F点的右侧的B位置.当在A位置时,凸透镜远离白纸,白纸上的光斑会逐渐减小;当在B位置时,凸透镜远离白纸,白纸上的光斑会逐渐变大.根据题意,本题的白纸应该在B位置,所以此时凸透镜到白纸的距离l大于凸透镜的焦距,即焦距小于l.
7. 如图所示的四个装置,关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述中,正确的是( )
A. 图a可用来演示磁场对通电导线的作用
B. 图b可用来演示电磁铁的极性与电流方向的关系
C. 图c可用来演示电荷间的相互作用
D. 图d可用来演示电磁感应现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动,电路中会产生感应电流。图a是研究电磁感应现象的实验装置,故A错误;
B.图b是演示电流的磁效应的实验装置,通过移动变阻器的滑片可改变电路的电流大小,研究磁场的强弱与电流的大小有关,故B错误;
C.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,图c是研究电荷间作用规律的实验装置,故C正确;
D.图d中有电源,是演示磁场对电流作用的实验装置,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,滑板运动员从高处平台的末端水平飞出,落在水平地面上.若不计空气的阻力,则运动员在下落过程中( )
A. 重力势能减小,机械能不变 B. 动能减小,机械能增大
C. 重力势能增大,机械能不变 D. 动能增大,机械能减小
【答案】A
【解析】
【详解】不计空气阻力,运动员在下落过程中质量不变,速度增大,动能增大;运动员高度减小,所以重力势能减小;在此过程中重力势能转化为动能,机械能不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1和R2消耗的功率P1:P2=2:3;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数为V甲:V乙和R1、R2消耗的功率P1′:P2′分别为
A. 5∶2 3∶2 B. 2∶3 4∶9
C. 5∶2 2∶3 D. 2∶3 9∶4
【答案】A
【解析】
【详解】由图示可知,当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电压相等,由于R1和R2消耗的功率P1:P2=2:3,由可知两电阻之比为
当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,电压表甲测总电压,电压表乙测电阻R2两端的电压,由串联电路中电流处处相等可知,电压与电阻成正比,所以可知
当电流相等时,电功率与电阻成正比,所以R1、R2消耗的功率
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 某小组根据实验绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示,根据此图给出的信息,以下有关小灯泡功率P的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图所示图像可知,灯泡电阻随电压与电流的增大而增大。
AB.由可知,由于电压增大的过程中,电阻也在变大,所以比值会比正比关系的图像有变小的趋势,故AB错误;
CD.由P=I2R可知,由于随着电压的增大,电阻也在变大,所以与I2的图像有向上的趋势,故C错误, D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
11. 某天文台接收到周期为8×10-7s的神秘电磁波,信号源居然是隔壁的微波炉,该微波炉泄漏的电磁波频率是__________Hz。在能量的利用过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集起来,这说明能量的转化和转移具有_________。发明了蓝色发光二极管(LED)的三位发明者获得了诺贝尔物理学奖,在此之前,红色、______色发光二极管已经面世,人类终于可以利用这三种发光二极管产生白色光源。LED是由_________(填“超导体”或“半导体”)制成的。
【答案】 ①. 1.25×106 ②. 方向性 ③. 绿 ④. 半导体
【解析】
【详解】[1]电磁波频率
[2]由于能量的转化和转移具有方向性,在能量的利用过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来。
[3][4]根据题意可知要产生白光,而色光的三原色为红、绿、蓝,它们等比例混合能产生白光,在发明了“高亮度蓝色发光二极管(LED)”此前,红色、绿色发光二极管已经面世,但直到发明了蓝色发光二极管后,利用发光二极管才能产生白色光源。发光二极管具有单向导电性,LED是由半导体制成的。
12. “清明”假期,小明一家驾车出游。车的总质量是1.6t,车轮与地面接触的总面积是0.08m2,当车停在水平路面上时,车对地面的压强是_________Pa;根据车距确认标志牌,小明测出车通过200m距离所用的时间是8s,车在这段时间的行驶的平均速度是_________km/h,此时小明还发现车距确认标志牌往后退,他是以_________为参照物。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 2×105 ②. 90 ③. 车
【解析】
【详解】[1]车对地面的压力为
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
车对地面的压强为
[2] 车在这段时间的行驶的平均速度是
[3]标志牌相对车的位置往后变化,故他是以车为参照物。
13. 如图所示是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话时,产生的声音使膜片带动线圈一起______,能产生随着声音的变化而变化的______,经放大后,再通过扬声器还原成声音。与动圈式话筒原理相似的是______(选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】 ①. 振动 ②. 电流 ③. 发电机
【解析】
【详解】[1][2]动圈式话筒工作时,声音使膜片带动线圈一起振动,线圈切割磁感线,能产生随着声音的变化而变化的电流。
[3]动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,发电机的工作原理也是电磁感应现象,电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,因此,发电机与动圈式话筒原理相似。
14. 2011年9月,我国成功将“天宫一号”空间实验室送入地球大气层以外的运行轨道,2012年6月又将三名宇航员送入“天宫一号”从事科研工作。
(1)“天宫一号”绕地球一周的路程约为4.2×104km,它的运行速度约为7.5km/s,其绕行地球一周的时间约为______s;
(2)宇航员工作时,双手用力一推舱壁,人立刻反向弹出,这说明_____,反弹后宇航员在舱内继续后退,这是由于他具有_____的缘故;
(3)宇航员在“天宫一号”工作期间,正值我国“蛟龙号”载人潜水器进行深海下潜试验,潜水器在7000m的大海深处成功地与“天宫一号”实现了海天对话,潜水器是利用先进的水声通讯系统发射声波与海面上的母船通信的,那么,处于深海中的潜水器与太空中的“天宫一号”之间_____(选填“能”或“不能”)只利用该水声通讯系统直接对话,其原因是_____。
【答案】 ①. 5.6×103 ②. 力的作用是相互的 ③. 惯性 ④. 不能 ⑤. 声波(音)不能在太(真)空中传播
【解析】
【详解】(1)由得,绕一周的时间
(2)[1][2]宇航员工作时,双手用力一推舱壁,人立刻反向弹出,这说明力的作用是相互的,反弹后宇航员在舱内继续后退,这是由于他具有惯性的缘故。
(3)[1][2]处于深海中的潜水器与太空中的“天宫一号”之间不能只利用该水声通讯系统直接对话,因为声波不能在真空中传播。
15. 夏天,人们常用电热驱蚊器灭蚊.电热驱蚊器的发热部分使用了PTC发热材料,它的电阻随温度变化规律如图所示,使用时发热体直接连入电压为200V的电路中。
(1)当把蚊香片放在通电的驱蚊器发热板上时,蚊香片的温度会升高,这是通过________方式改变蚊香片内能的。
(2)当发热体温度为________℃时,它的电功率最大,当发热体的温度为60℃时,则此时电功率为________W,当发热体温度继续上升时,它的电功率会________减小(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)如果这只电灭蚊器的平均电功率为4W,按一天工作10h计算,该家用电灭蚊器一个月(按30天计算)消耗电能________ kW·h。
【答案】(1)热传递 (2) ①. 30 ②. 4 ③. 减小
(3)1.2
【解析】
【小问1详解】
蚊香片放到电热驱蚊器的发热板上,发热板上的温度较高,蚊香片吸收热量,蚊香片的温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式改变内能的。
【小问2详解】
[1]家庭电路电压是不变的,由公式知,发热体的电阻最小时电功率最大时,由图知,当发热体温度为30℃时,发热体电阻最小,它的电功率最大。
[2]由图象可知当发热体的温度为60℃时
R=10kΩ=10000Ω
此时电功率
[3]由图知,当发热体温度继续上升时,电阻变大,根据可知,电源电压不变时,它的电功率会减小。
【小问3详解】
家用电灭蚊器一个月消耗的电能
W=P′t=4×10-3kW×30×10h=1.2kW·h
16. 作图题:
(1)如图甲所示,SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴,SB过左焦点,请画出这两条光线通过凸透镜后折射光线(注意标出箭头方向);
(2)如图乙所示,气球在空中沿虚线做匀速直线运动,不计阻力,画出气球受力示意图;
(3)如图所示,根据通电螺线管的磁感线方向,标出电源正负极、小磁针的N、S极。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
SA这条入射光线平行于主光轴,其经凸透镜折射后,折射光线过焦点。由此可以确定这条入射光线的折射光线,如下所示:
SB这条入射光线过焦点,过焦点的入射光线经过凸透镜折射后,平行于主光轴。由此可以确定SB的折射光线,如下所示:
【小问2详解】
气球在空中沿虚线做匀速直线运动,因此它受到的力是平衡力,在竖直方向上,气球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,过重心(球心),分别画出竖直向下的重力和浮力,注意二者大小相等,这两个力作用在同一直线,如下图所示:
【小问3详解】
因外部磁感线由N极指向S极,故螺线管左端为N极,右端为S极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针左端为S极,右端为N极;由右手螺旋定则可得电流由螺线管右端流入,即电源右侧为正极,如下图所示:
17. 如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取物体,上升过程中物体始终不接触水底,已知物体质量为4t,体积为1m3。求:
(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;
(2)物体下表面与水面距离为3m时,求物体下表面所受水的压强;
(3)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求电动机对绳子的拉力;
(4)物体离开水面后,在电动机作用下匀速上升,若电动机功率为9kW、对绳子的拉力为1.5×104N,求物体上升的速度和滑轮组的机械效率(机械效率精确到0.1%)。
【答案】(1)1×104N;(2)3×104Pa;(3)1×104N;(4)0.2m/s ,88.9%
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)物体完全浸没在水中,V排=V物,物体受到的浮力
F浮=G排=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×1m3×10N/kg=1×104N
(2)物体下表面所受的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa
(3)物体的质量
m=4t=4×103kg
物体的重力
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
物体被匀速提升时,受力平衡,动滑轮对物体的拉力
F1=G﹣F浮=4×104N﹣1×104N=3×104N
由图可知n=3,则电动机对绳子的拉力
F2==1×104N
(4)由
P==Fv
得,电动机拉动绳子的速度为
vM==0.6m/s
物体上升的速度为
v=vM=×0.6m/s=0.2m/s
滑轮组的机械效率为
η=×100%88.9%
答:(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力为1×104N;
(2)物体下表面与水面距离为3m时,求物体下表面所受水的压强为3×104Pa;
(3)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求电动机对绳子的拉力为1×104N;
(4)物体上升的速度是0.2m/s,滑轮组的机械效率为88.9%。
【点睛】(1)V排=V物,物体受到的浮力:F浮=G排=ρ水V排g;(2)物体下表面所受的压强:p=ρ水gh;(3)物体被匀速提升时,受力平衡,动滑轮对物体的拉力:F1=G﹣F浮,电动机对绳子的拉力:F2=;(4)由P=Fv求电动机拉动绳子的速度,物体上升的速度为:v=vM,据η=求滑轮组的机械效率。
18. 小明在综合实践活动中设计了如图所示调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)当灯泡消耗的功率为2.25W,此时AB连入的阻值为多少。
【答案】(1)6W;(2)15;(3)4
【解析】
【分析】
【详解】(1)如图可知,当滑片位于B端时,接入阻值为零,小灯泡两端电压为6V,等于小灯泡额定电压,且此时可知电源电压为6V,对应电流为1A,则小灯泡额定功率为
P=UI=6V×1A=6W
(2)由坐标轴可知,当滑片位于A端时,电阻丝全部接入电路,小灯泡两端电压为1.5V,电流为0.5A,则此时电阻丝两端电压为
UAB=U-UL=6V-1.5V=4.5V
电路为串联,电流相等,则电阻丝AB阻值为
(3)由图像可知,当小灯泡两端电压为3V,电流为0.75A,则此时功率为
P实=U实I实=3V×0.75A=2.25W
正好满足题意,则此时电路电流为0.75A,电阻丝两端电压为
电阻丝接入阻值为
答:(1)小灯泡的额定功率6W;
(2)电阻丝AB的阻值15Ω;
(3)当灯泡消耗的功率为2.25W,此时AB连入的阻值为4Ω。
19. 在利用太阳光测量凸透镜的焦距后,小华将凸透镜正对着太阳,发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后,火柴会被点燃。他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:凹透镜也能点燃火柴;
猜想2:点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关;
猜想3:点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关;
(1)根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的,你认为他们判断的依据是______;
(2)为了验证猜想2是否正确,他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等。这说明猜想2是______的;
(3)请设计一个简单实验,验证猜想3是否正确,简述你的实验方案;
简要做法:______;
如何判断:______。
【答案】 ①. 凹透镜对太阳光有发散作用,不能点燃火柴 ②. 错误 ③. 用直径不等的凸透镜做实验,测量火柴被点燃的时间(只要提到“不同直径”或者“测量时间”等关键词就算正确) ④. 如果各次实验测量的点燃时间不等,则猜想正确,反之则错误
【解析】
【分析】探究“不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同”,应用控制变量法。
【详解】(1)[1]因为凸透镜对光有会聚作用;凹透镜对光线具有发散作用,不能把太阳光会聚成一点。
(2)[2]因为直径的大小决定了通过凸透镜的光的多少,而焦距的大小只是决定了光汇聚的位置,所以猜想二是错误的。
(3)[3][4]根据控制变量法用焦距相同而直径不同的凸透镜,点燃火柴,测出点燃火柴需要的时间,如果点燃火柴所需要的时间相等,则猜想3是错误的;如果点燃火柴所需要的时间不相等,则猜想3是正确的。
20. 在“测定小灯泡电阻”的实验中,提供如下实验器材:
A.待测小灯泡(2.5V 0.7W) B.电源(电压恒为3V)
C.电流表(量程0~0.6A或0~3A) D.电压表(量程0~3V或0~15V)
E.滑动变阻器(20Ω 1A) F.开关、导线
(1)小明同学连接线路后闭合开关,将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗,而电压表的示数增大。请你用笔画线代替导线,把下图甲中的实物电路按小明的连接方式连接完整;_____
(2)电路连接好后,当电压表的示数为_____V时,小灯泡将正常发光;
(3)小灯泡正常发光时,电流表和电压表均有示数。突然,电路发生故障,小灯泡熄灭,而电流表和电压表的示数均变大,则故障的原因是_____;
(4)利用上述实验器材,不能完成下述实验中的_____(选填选项前的字母)
A.测量小灯泡的额定功率 B.探究电流与电压的关系
C.探究小灯泡的亮度与消耗功率的关系 D.探究串联电路电压的特点
(5)小红同学想利用上述器材测量一未知电阻R(定值)的阻值,但实验过程中不慎将电流表损坏,在不另外添加器材的情况下:
①为了测出R的阻值,请你在图乙的虚线框中画出你所设计的实验电路图;_____
②闭合开关后,测得你所设计的电路图中电压表的示数为U,则R= _____。
【答案】 ①. ②. 0.5 ③. 小灯泡被短路 ④. B ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]小明同学连接线路闭合开关后,将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗,说明电路中电流变小,则总电阻变大,定值电阻两端电压变小,滑动变阻器两端电压变大,说明电压表并联到滑动变阻器两端,如图所示
(2)[2]灯泡电压等于其额定电压2.5V时,灯泡正常发光,此时滑动变阻器两端的电压为
UP=U-U额=3V−2.5V=0.5V
电压表测滑动变阻器两端电压,即电压表示数是0.5V。
(3)[3]电流表示数变大,说明电路中有短路,并且电压表示数变大,所以电压表两接线柱之外的部分短路,即灯泡短路。
(4)[4]A.该电路能测出流过灯泡的电流,求出灯泡两端的电压,可以测量小灯泡的额定功率,故A不符合题意;
B.要探究电流与电压的关系,需要保持灯泡电阻阻值不变,但灯泡电阻随温度变化而变化,不是一个定值,该实验器材不能探究电流与电压的关系,故B符合题意;
C.移动滑动变阻器滑片,电路电阻发生变化,电路电流变化,灯泡电压发生变化,灯泡实际功率及亮度发生变化,该器材可以探究小灯泡的亮度与消耗功率的关系,故C不符合题意;
D.移动滑片,灯泡与滑动变阻器两端电压均发生变化,利用该器材可以探究串联电路电压的特点,故D不符合题意;
故选B。
(5)[5][6]电阻R与滑动变阻器串联接入电路,移动滑片使滑动变阻器阻值全部接入电路R滑=20Ω,电压表与电阻R或滑动变阻器串联,闭合开关,读出电压表示数U,电路图如图所示
则滑动变阻器两端电压U滑=3V−U,电路电流
电阻阻值
21. 阅读短文,回答问题
风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电,使用时放电至余留20%停止电能输出,可使蓄电池使用寿命更为长久.
如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率.
风力发电机
太阳能电池板
蓄电池
最小启动风速
1.0m/s
电池板的面积
0.5m2
蓄电池容量
150mA•h
最小充电风速
2.0m/s
光电转化效率
16%
额定电压
12V
最大限制风速
12.0m/s
最大输出功率
400W
(1)能源的种类繁多,人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于_____.
A.二次能源 B.可再生能源 C.常规能源 D.非清洁能源
(2)风力发电机是根据_____原理发电的利用风力发电时,是将_____能转化为_____能
(3)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时,太阳能电池板的输出功率为_____W
(4)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,若风力发电机的输出功率为50W,此时风速为_____m/s.
(5)充满电的蓄电池以额定电压对外供电,输出功率为100W时.为使蓄电池的使用寿命更为长久,持续供电的时间不能超过_____h
(6)某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明,已知路灯的规格为“12V70W”,路灯共1000盏,每天正常工作10h,则一天消耗的电能为_____kW•h如果用烧煤发出的电对该道路的路灯供电,已知煤电转换关系为β=380g/kW•h),则一个月需要烧煤_____t(一个月以30天计).
【答案】 ①. B ②. 电磁感应 ③. 风 ④. 电 ⑤. 80 ⑥. 6 ⑦. 14.4 ⑧. 700 ⑨. 7.98
【解析】
【分析】(1)能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
(2)发电机是根据电磁感应原理制成的,判断其能量转化;
(3)根据电池板吸收的太阳能的功率,计算电池板的输出功率;
(4)根据发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比计算风速;
(5)根据输出功率和额定电压,计算正常输出的电流,根据使用时放电至余留20%停止电能输出,计算放电量,最后根据电流定义式计算放电时间;
(6)知道路灯的额定电压和额定功率,计算总功率,再利用W=Pt计算一天消耗的电能;由一个月按30天计算,计算一个月用电,再根据煤电转换关系求需要煤的质量即可.
【详解】(1)能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源,故太阳能、风能属于可再生能源,故选B;
(2)风力发电机是利用风力发电,即将机械能(风能)转化为电能,所以,风力发电机的原理是电磁感应;
(3)根据题意知道,太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W,所以,电池板吸收的太阳能的功率是:P=1000W/m2 ×0.5m2 =500W,
则太阳能电池板的输出功率是:P′=16%×500W=80W;
(4)根据题意知道,风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,即,
由此可知,风速是:
(5)由P=UI知道,输出功率为100W时,电路的电流是:,根据短文知道,使用时放电至余留20%停止电能输出,即放电量是,由知道,放电的时间,即持续供电的时间不能超过是:;
(6)根据题意知道,路灯总功率是:P=70W×1000=70kW,
所以,一天消耗的电能是:W=Pt=70kW×10h=700kW•h;
即一个月消耗的电能是:W总 =700kW•h×30=21000kW•h,
又因为煤电转换关系是:β=380g/kW•h
所以需要的煤的质量是:
【点睛】本题是一道电学、热学综合题,解题的关键是灵活运用所学知识,有一定难度.
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