内容正文:
星光联盟2024学年第二学期年三月份学科素养调查
九年级科学试卷
分值:160分时间:120分钟
亲爱的考生:请你认真审题,仔细答题,发挥最佳水平。答题时,请注意以下几点:
1.全卷共有4大题,32小题,。
2.本卷所用到的g都取10牛/千克。答案必须写在答题纸相应的位置上,否则无效。
一、选择题(本题有15小题,每小题3分,共45分)
1. 生物的长期进化,使生物在形态、结构、功能等各个方面都表现出适应性。下列各种生物的特征中,为了增大压强的是( )
A. 鸭子的蹼足 B. 啄木鸟的喙
C. 鲫鱼流线型体型 D. 仙人掌针状叶
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸭子的蹼足面积较大,在压力一定时,增大与地面的接触面积,减小了压强,故A不符合题意;
B.啄木鸟的喙细长而尖,在压力一定时,减小了与树表面的接触面积,增大了压强,故B符合题意;
C.鱼类生活在水中,身体呈流线型,游泳时减小水的阻力,C不符合题意;
D.沙漠中干旱、高温,水分蒸发很快。仙人掌适合在沙漠中生存,因为它的叶子是针状的,尽量减与与空气接触的表面积,从而减小水分的蒸发。故D不浮合题意。
故选B。
2. 标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,室温下将液态氮置于试管中,会看到试管周围有大量“白气”产生,并且筷子上有霜形成,如图所示。下列关于该现象的分析正确的是( )
A. 霜的形成需要吸热 B. 霜是水蒸气凝华形成的
C. “白气”的形成需要吸热 D. “白气”是氮气液化形成的
【答案】B
【解析】
【详解】AB.霜是由空气中水蒸气遇冷凝华形成的,该过程需要放热,故A错误,B正确;
CD.“白气”是由空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠,液化过程需要放热,故CD错误。
故选B。
3. 为响应国家提出的“节能减排,低碳生活”的号召,小金每天骑如图所示自行车上学,下列相关估测值中最符合实际的是( )
A. 自行车的质量约为200kg
B. 车座到地面的高度约为1m
C. 骑行时的平均速度约为
D. 一中学生从地面骑上自行车坐垫至少做功5000J
【答案】B
【解析】
【详解】A.自行车的质量约为20kg,故A不符合题意;
B.车座到地面的高度约为中年人身高的一半多一点,即约为1m,故B符合题意;
C.骑行时的平均速度约为,故C不符合题意;
D.一中学生从地面骑上自行车坐垫至少做功
故D不符合题意。
故选B。
4. 在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“N”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的N极靠近树叶尖端,会相互吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.地球是一个大的磁体,地球和自制指南针的磁场相互作用,树叶尖端指向地磁北极,地理的南极,故A错误;
B.树叶尖端指向地理的南极,指南针的“S”应标注在树叶尖端,故B错误;
C.树叶上放有自制指南针,因此树叶周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场而画出的线,实际并不存在,故C错误;
D.树叶的尖端是指南针的S极,若用磁体的N极靠近树叶尖端,会相互吸引,故D正确。
故选D。
5. 一水平放置静止的气缸内充满了空气,在大小为F的恒力作用下,活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动,下列说法正确的是( )
A. 活塞向左运动,气缸内气体分子运动速度不变,但是气缸内气体的内能增加了
B. 若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离,则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为:
C. 恒力F推动活塞向左运动过程中,活塞的机械能始终保持不变
D. 力F推动活塞向左运动,这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.活塞向左运动,对气体做功,气体内能增加,温度升高,分子运动速度增大,故A错误;
B.若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离, 则活塞克服气缸壁摩檫力做功的大小为:,其中f为摩擦力,故B错误;
C.恒力F推动活塞向左运动过程中,活塞克服摩擦力做功,机械能减小,故C错误;
D.力F推动活塞向左运动,对气体做功,将机械能转化为内能,这一过程中能量转化形式和四冲程汽 油机的压缩冲程的能量转化相同,故D正确。
故选D。
6. 小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果,成像原理是放大镜,成的是正立放大的虚像,物距处于1倍焦距以内,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 科学课上,教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中(如图甲),然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,发现苹果不断的往上爬升(如图乙)。下列说法正确的是( )
A. 苹果往上爬升,说明它具有惯性
B. 提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C. 敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D. 静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.将一根长筷子插入苹果中,然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,筷子受力而向下运动,苹果具有惯性保持静止,苹果相对于筷子向上运动了,发现苹果不断的往上爬升。说明苹果具有惯性,故A正确;
B.手提筷子,有向上运动的趋势,故受到的摩擦力向下,故B错误;
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力作用在不同物体上,不是平衡力,故C错误;
D.静止时,受力平衡,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选A。
8. 2024年4月20日,乒乓球世界杯已经决出四强,林高远迎战张本智和。下列说法正确的是( )
A. 林高远的鞋底凹凸不平,有利于增大摩擦力
B. 林高远扣球时,球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力
C. 乒乓球离开球拍后仍能继续前进,是由于受到了惯性力的作用
D. 乒乓球在水平桌面继续滚动的过程中,摩擦力和机械能均保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.林高远的鞋底凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确;
B.林高远扣球时,球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力是一对相互作用力,二者大小相 等,故B错误;
C.乒乓球离开球拍后仍能继续前进,是由于乒乓球 具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误;
D.乒乓球在水平桌面继续滚动的过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,机械能减小,故D错误。
故选A。
9. 小敏将橙子放入水中,静止后如图甲,将该橙子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙,剥去全部表皮后放入水中,静止后如图丙(不考虑实验过程中橙子吸水)。下列说法正确的是( )
A. 三种状态下橙子的密度关系:
B. 甲图中,橙子所受浮力大于自身重力
C. 乙图中橙子的 V排小于甲图中橙子的V排
D. 丙图中,橙子对容器底部压力为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.由浮沉条件知道,甲图中橙子漂浮
ρ甲<ρ水
乙中橙子悬浮
ρ乙=ρ水
丙中橙子下沉
ρ丙>ρ水,
故三种状态下橙子的密度关系
ρ甲<ρ乙<ρ丙
故A错误;
B.甲图中,橙子漂浮,橙子所受浮力等于自身重力,故B错误;
C.甲、乙两图中,橙子分别漂浮和悬浮,所受的浮力均等于自身的重力,而甲图中橙子的重力较大,故甲图中橙子所受的浮力较大,根据
知道,乙图中橙子的V排小于甲图中橙子的V排,故C正确;
D.丙图中,橙子沉底,所受的浮力小于自身的重力,橙子收到竖直向上的浮力和支持力及竖直向下的重力,且对容器底部压力大小等于所受的支持力大小,橙子对容器底部压力不为零,故D错误。
故选C。
10. 科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中,用到的科学方法与其它三项不同的是( )
A. 甲实验用木块滑动距离表示动能大小 B. 乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C. 丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果 D. 丁实验用磁感线描述磁场
【答案】D
【解析】
【详解】A.用木块滑动距离表示动能大小,运用了转换法;
B.通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小,运用了转换法;
C.通过海绵形变程度判断压力作用效果,运用了转换法;
D.用磁感线描述磁场,运用了模型法。
故D选项和其他三个选项所用科学方法不同。
故选D。
11. 目前大多国产电动汽车都采用智能遥控车钥匙。有两种方式可以解锁车门:当车钥匙离车辆较远时,按下开锁键(相当于S1闭合),车门自动解锁;当钥匙靠近车辆时,车上感应开关S2自动闭合,再触摸门把手(相当于S3闭合)车门也自动解锁。下列四个设计图符合要求的是(P为自动解锁模块)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道,当车钥匙离车辆较远时,按下开锁键(相当于S1闭合),车门自动解锁;当钥匙靠近车辆时,车上感应开关S2自动闭合,再触摸门把手(相当于S3闭合)车门也自动解锁,这说明开关S2、S3相互影响,是串联的,然后再与开关S1并联在电路中,自动解锁模块串联在干路中,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 关于下列四幅图,分析正确的是( )
A. 图甲所示实验,冰在融化过程中吸收热量,温度保持不变,内能也不变
B. 图乙所示实验中,厚玻璃内的空气被压缩时,瓶内气压增大
C. 图丙是沿海地区白天吹的风,风向是从陆地吹向海洋
D. 图丁所示是四冲程汽油机工作过程的压缩冲程,内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰是晶体,晶体在熔化过程中吸收热量,内能增大,但是温度保持不变,故A错误;
B.图乙所示实验中,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的体积变小,气压增大,故B正确;
C.海水的比热容大于陆地的比热容,白天吸收了相同的热量后,陆地上方空气升高的温度比海洋上空空气的温度升高的多。所以,陆地上方空气的气压低,海洋上方空气的气压高。风从气压高的海洋流向气压低的陆地,故C错误;
D.图丁进气门和排气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能,故D错误。
故选B。
13. 医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活害柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。下列说法正确的是( )
A. 若电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,则电磁铁左侧为S极
B. 若电流从b端流进线圈,从a端流出线圈,则电磁铁右侧为S极
C. 要使血液流出该“血泵”,电流需从a端流进线圈,从b端流出线圈
D. 要使血液流入该“血泵”,电流需从a端流进线圈,b从端流出线圈
【答案】C
【解析】
【详解】由图知道,当“人工心脏泵”工作时,血液从阀门S2 抽进,从阀门S1 送出;
A.若电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,由安培定则知道,电磁铁左侧为N极,故A错误;
B.若电流从b端流进线圈,从a端流出线圈,由安培定则知道,电磁铁右侧为N极,故B错误;
C.要使血液流出该“血泵”,活塞要向右移动,即电磁铁和左侧磁体相互排斥,电磁铁左侧应该为N极,由安培定则知道,电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,故C正确;
D.要使血液流入该“血泵”活塞要向左移动,即电磁铁和左侧磁体相互吸引,电磁铁左侧应该为S极,由安培定则知道,电流从b端流进线圈,从a端流出线圈,故D错误。
故选C。
14. 如图所示凤凰飞天秀,凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动。用G表示凤凰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中“凤凰”受力情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】凤凰做匀速直线运动,处于平衡状态,合力为零,故空气对它的作用力竖直向上,和重力大小相等,方向相反,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15. 图像是表征事物的一种方法。小明用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率,将滑片从b移至a,记录多组电压表和电流表的示数并描绘出如图乙所示的I-U图像。若图中面积S₁表示灯泡两端电压为U₁时消耗的电功率大小,则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为( )
A. S2 B. S3 C. S1+S2 D. S1+S3
【答案】B
【解析】
【详解】当滑片在阻值最大处时电路中的电流最小,由图乙知,电压表的示数为U1,当滑片在阻值最小处时,电路中的电流最大,电压表的示数最大,为电源电压,由图乙知,此时电压表的示数为Ua,当电压为U1时,根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为
电流与小灯泡的电流相同,由知,滑动变阻器的功率为
此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为S3,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题(本题有7小题,20空格,每空格2分,共40分)
16. 小明暑假外出旅游。他到火车站乘坐复兴号列车,进入车厢时,发现旁边停着一列和谐号列车。
(1)坐到座位上后,透过车窗只能看到和谐号列车,发现它动了,据此判断:__________;
A.一定是和谐号运动了
B.一定是复兴号运动了
C.可能是两车都运动了
(2)列车在平直轨道上向西行驶,小明发现桌上茶杯中的水面突然变为图示情形,此现象说明杯内的水具有_______,此时茶杯受到的摩擦力方向向__________。
【答案】 ①. C ②. 惯性 ③. 东
【解析】
【详解】(1)[1]乘坐复兴号列车,透过车窗只能看到和谐号列车且发现它动了,有三种情形:和谐号运动,相对于复兴号,位置发生变化,是运动的;复兴号运动,相对于和谐号,位置发生变化,是运动的;也可能是两车都运动,因为速度不同,位置发生变化,是运动的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]如图,杯子中的水东低西高,说明列车在向西减速行驶,杯内的水具有惯性,继续向前运动,此时茶杯有向西的运动趋势,受到的摩擦力方向向东。
17. 某游客参加蹦极挑战,从开始自由下落至第1次到达最低点的过程中,下落速度与时间关系如图甲,若该过程中蹦极绳的弹力与时间的关系如图乙(忽略空气阻力)。t1至t2过程中,游客速度继续增大的原因是自身重力________(选填“>”、“<”或“=”)游客受到的拉力,t2至t3过程中,游客和蹦极绳之间的能量转化情况是________。
【答案】 ①. > ②. 游客的重力势能和动能转化成蹦极绳的弹性势能
【解析】
【详解】[1]t1至t2过程中,弹力开始有,但弹力较小,继续加速,则游客速度继续增大的原因是自身重力大于蹦极绳对游客的拉力,在t2时刻速度最大,弹力等于重力;
[2]t2至t3过程中,游客的速度和高度减小,动能和重力势能减小,机械能减小,绳子伸长,弹性势能增大,则游客和蹦极绳之间的能量转化情况是游客的机械能转化为弹性绳子的弹性势能。
18. 某兴趣小组设计了一款自带风力发电机的一体式路灯,其模型及纵截面示意图如图所示。任意方向吹来的风经过灯罩的上、下表面时都会产生上升气流,带动风叶转动而发电。
(1)风力发电机的发电原理是______(填字母);
A. 电磁感应 B. 电流周围存在磁场 C. 通电线圈在磁场中转动
(2)灯罩上方空气流速大,压强______;
(3)若路灯额定功率为100瓦,风力发电机产生1千瓦时的电能,能使该路灯正常工作______小时。
【答案】(1)A (2)小
(3)10
【解析】
【小问1详解】
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,电路中会产生感应电流,风力发电机原理是电磁感应现象,故选A。
【小问2详解】
流体流速越大的位置,压强越小;灯罩上方空气流速大,压强小。
【小问3详解】
已知额定功率
路灯正常工作的时间
19. 如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于______(填“静止状态”或“运动状态”);
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为______焦;
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为______牛。
【答案】(1)运动状态
(2)500 (3)0
【解析】
【小问1详解】
狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,以地面为参照物,雪橇的位置发生改变,是运动的。
【小问2详解】
狗的拉力对雪橇做功为
【小问3详解】
货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,未发生相对运动,也无相对运动的趋势,因此雪橇对货物无摩擦力。
20. 如图所示是小明为爷爷购买的一款助听器及部分结构名称。
(1)助听器能帮助听力衰减患者听见声音是因为它能将声音放大,即增大了声音的________这一特性;
(2)调节助听器上的音量控制旋钮可以改变声音的放大程度,它的实质是________(填某种电学元件);
(3)小明查阅说明书后,了解到助听器的麦克风能将收集到的声信号转化为电信号,而内部的动圈式受话器则会将音频电信号转换成声信号。其中动圈式受话器的原理是通电导体________。
【答案】 ①. 响度 ②. 变阻器 ③. 在磁场中受力运动
【解析】
【详解】(1)[1]响度是指声音的大小和强弱,也就是日常生活中的音量,因此是增大了声音的响度这一特性。
(2)[2]调节广播音量大小的电位器实质是滑动变阻器,改变电路中的电流也就是声音的大小。
(3)[3]动圈式受话器则会将音频电信号转换成声信号,与电动机的原理相同,即:通电导体在磁场中受力而运动。
21. 如图甲所示为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为___________;
(2)若水火箭发射前的总质量为2千克,则当水火箭竖直上升至10米高时,水火箭克服自身重力做功将___________200焦(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(3)图乙为水火箭发射后的速度时间图像,则t1、t2.、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻有___________。
【答案】 ①. 物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态 ②. 小于 ③. t1
【解析】
【详解】(1)[1]水火箭上升时,瓶内的水向下喷出,同时水火箭向上运动,这是因为物体间力的作用是相互的或力可以改变物体的运动状态。
(2)[2]发射前,水火箭的重力为
如果水火箭的重力不变,那么上升10m克服重力做功为
而实际上,随着高度的增大,水流不断喷出,则火箭的重力逐渐减小,因此水火箭克服重力做功将小于200J。
(3)[3]在开始一段时间内,火箭受到的向上的推力大于重力,则它做加速运动。随着推力的逐渐减小,当推力与重力相等时,此时合力为零,加速停止,即此时速度最大,此时受到平衡力。根据图乙可知,当t1时刻时,火箭的速度最大,则此时它受到平衡力。
22. 受《天工开物》中枯棒汲水(图甲)启发,小明自制了“杠杆密度计”如图乙,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
(1)如图甲所示,若向下拉绳子,则放下空桶时,桔槔为__________杠杆;
(2)如图乙所示,若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为__________;(用ρ水及题给字母表示)
(3)为了制作出精确度更高的“杠杆密度计”,下列改进措施可行的是__________;
A.把O点位置往物块一侧移动一段距离
B.减小物块的质量
C.减少加入杯中的液体体积
【答案】 ①. 费力 ②. ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,若向下拉绳子,则放下空桶时,阻力臂大于动力臂,桔槔为费力杠杆。
(2)[2]测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,据杠杆平衡条件知
则
所以B2点标注的密度值为
(3)[3]物块悬挂在A点施加的力是阻力,AO是阻力臂,施加在矿泉水瓶上的力是动力,BO是动力臂,即
A.把O点位置往物块一侧移动一段距离,说明阻力臂变小,动力和阻力不变,在动力臂减小,AB两点之间长度缩短,密度秤不会更精确,故A不符合题意;
B.减小物块的质量,说明阻力减小,阻力臂和动力不变,则动力臂要变小,AB两点之间长度缩短,密度秤不会更精确,故B不符合题意;
C.减少加入杯中的液体体积,说明动力减小,而阻力、阻力臂不变,则动力臂增大,AB两点之间长度变长,密度秤会更精确,故C符合题意。
故选C。
三、实验探究题(本题有5小题,20空格,每空格2分,共40分)
23. 在探究物体动能大小与质量的关系时,课本方案为:让不同质量的小钢球从同一斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小。
(1)小金认为课本方案难以操作,将斜面和水平面都改成了滑轨,将木块换成圆柱体块,方案迭代为1.0。这样改进的优点是____________;实验过程中,若圆柱体块滑出滑轨,可以如何改进实验____________;
(2)小科质疑:不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨上相同高度由静止滚下,到达底部时速度真的相同吗?她在倾斜滑轨的底部安装光控灯(当球滚过时,光控灯会亮起),进行三轨同步实验,方案迭代为2.0。利用分割槽使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的同一高度由静止同时滚下,若出现______的现象,说明三个小球到达斜面底部时速度相同;
(3)实验发现,不同质量的小钢球到达斜面底部时速度并不相同,查阅资料后发现是由于小钢球体积不同所导致。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变,你的方法是____________。
【答案】(1) ①. 避免小球和圆柱体木块在运动过程发生偏移 ②. 降低小球释放高度
(2)三个光控灯同时亮起
(3)选择体积相同的实心和空心小钢球
【解析】
【小问1详解】
[1]将斜面和水平面都改成了滑轨,将木块换成圆柱体块,可以避免小球和圆柱体木块在运动过程中发生偏移。
[2]圆柱体块滑出滑轨,说明小球的速度过快,因此应降低小球释放高度,减小小球到达斜面底端的速度。
【小问2详解】
当小球滚过时,光控灯会亮起,如果三个光控灯同时亮起,说明三个小球同时到达光控灯处,时间相同,由于路程相同,所以三个小球到达斜面底部时速度相同。
【小问3详解】
选择体积相同的实心和空心小钢球,它们质量不同,但是体积相同,可以排除小球体积对实验结果的影响。
24. 小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。
(1)压强计通过U形管两侧液面的__________来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是__________;
A.向U形管中注入一些水
B.将U形管中水倒出一些
C.检查装置是否漏气
(2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与__________是否有关;
(3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较,__________(选填“能”或“不能”)得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
【答案】 ①. 高度差 ②. C ③. 方向 ④. 能
【解析】
【详解】(1)[1]根据转换法,实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。
[2]使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性;如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;液面没有明显变化,则说明装置漏气,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[3]保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,说明液体对橡皮膜的压力的方向不同,故目的是为了探究液体内部压强大小与方向是否有关。
(3)[4]要探究液体压强与液体密度的关系,需控制液体的深度相同,图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,此时的密度不变,深度变深,发现压强变大;接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较,这属于寻找普遍规律,更换不同密度的液体多次实验,所以能得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
25. 如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
(1)A、B两根蜡烛的大小和形状相同,这样做的目的是______;
(2)小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后,让蜡烛以的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动,像相对于蜡烛的速度是______;
(3)实验中,若看到蜡烛A通过玻璃板成两个像,如图乙所示,其中距离观察者较近的像较______(选填“亮”或“暗”);
(4)丙图为猫咪照镜子的情境,若猫的头部位置保持不变,把镜子沿中间截成两半,将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离,则左、右两半面镜子______。
A.各成半个像,合起来成一个完整的像
B.左半边镜子成完整像,右半边不成像
C.都成完整的像,但两个像在不同位置
D.都成完整的像,且两个像在同一位置
【答案】 ①. 验证像和物的大小关系 ②. 0 ③. 亮 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]A、B两根蜡烛的大小和形状应相同,当 B与A的像重合时可知像与物大小相等,这样便于验证像和物的大小关系。
(2)[2]平面镜成像中物与像始终关于平面镜对称,当以蜡烛为参照物时,像与蜡烛的位置未变,则为静止,因此速度为0cm/s。
(3)[3]光线射到玻璃上,要发生反射和折射,玻璃有两个表面,前表面直接反射,较亮,所以其中距离观察者较近的像较亮。
(4)[4]平面镜所成的像,像和物体形状、大小相 同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像;平面镜左右两部分都能成完整的像,像与小猫关于镜面对称,将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离,根据物与像关于平面镜成抽对称关系,平面镜所在轴线不变,所以两个像的位置仍是相同的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
26. 乒乓球是我国的“国球”,由于直径38mm的球速度快、旋转强,比赛时,回合数太少,观众不易看清球路。为了提高观赏性和趣味性,现今的乒乓球比赛用的都是直径40mm的大球。小宁认为,乒乓球直径的改变可能会影响它的弹性,于是展开了相关实验。
[实验准备]
选择同一厂家生产的材料、质量相同,直径不同的乒乓球各一,在同一台面上,探究其弹性强弱。
[实验数据]
由静止释放的高度h1/cm
直径38mm乒乓球弹起高度h2/cm
直径40mm乒乓球弹起高度h3/cm
30
24
23
60
44
42
[实验分析及结论]
当由静止释放的高度相同时,可根据________比较两种乒乓球的弹性。
由以上实验数据可初步判断直径40mm乒乓球的弹性稍弱些。
[反思与完善]
为使实验结论更为可靠,在上述实验基础上,还可以补充进行的操作是________(答出一点即可)
[拓展]
小宁在课余时间喜欢打乒乓球。如图所示,他发了一个“旋转球”,箭头表示乒乓球的旋转方向,请预测乒乓球将会向________(选填“a”“b”或“c”)方向运动。
【答案】 ①. 乒乓球弹起的高度 ②. 如:①各多用几个同款乒乓球,重复实验;②多次改变由静止释放的高度,重复实验 ③. c
【解析】
【详解】[1]实验分析及结论:
当由静止释放的高度相同时,可根据乒乓球弹起高度比较两种乒乓球的弹性,这是转换法。
[2]反思与完善:
为使实验结论更为可靠,在上述实验基础上,还可以补充进行的操作是①各多用几个同款乒乓球,重复实验;②多次改变由静止释放的高度,重复实验。
[3]拓展:
由于球逆时针旋转,球上方的空气流动速度小,压强大,球下方的空气流动速度大,压强小,因此,球受到向下的压力,在空中会沿弧线迅速下落,乒乓球将会向c方向运动。
27. 某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验器材有:
学生电源(输出电压6V)、滑动变阻器(“10Ω,2A”、“30Ω,1.5A”、“50Ω,1A”)、电流表、电压表各一只,若干导线。
(1)第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx,请你用笔画线代替导线,将答题卡图乙中的实物图连接完整_________;
(2)第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中选择的滑动变阻器规格是“______”;
(3)第三小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。在A、B间接入2.5V的小灯泡,正确连接电路,实验步骤及操作都正确。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)若将图甲去掉电压表,把电流表改装为直接能读出A、B两间电阻的电阻表,电源电压保持6V不变,电流表量程选择:0~0.6A,先将A、B直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为0Ω,此时滑动变阻器的阻值为______Ω。保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,就可以在电流表盘上标注其他刻度的阻值;
(5)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度______(选填“均匀”或“不均匀”)。
【答案】 ①. ②. 50Ω,1A ③. 0.6 ④. 10 ⑤. 不均匀
【解析】
【详解】(1)[1]电压表是测量A、B间的电压,所以电压表应并联在A、B两端;滑动变阻器应遵循“一上一下”,而由电路图可知,当滑片向右滑动时,滑动变阻器的阻值小,所以滑动变阻器应接下端右侧的接线柱,实物图连接如下图所示:。
(2)[2]因为第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。由图丙可知,定值电阻两端的电压为
保持不变。当定值电阻阻值为25Ω时,电路中的电流为
滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的最大阻值至少为
所以,实验中选择的滑动变阻器规格是“50Ω,1A”。
(3)[3]由图丙可知
所以
小灯泡的额定功率为0.6W。
(4)[4]将A、B直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,此时电路中只有滑动变阻器且阻值处于最小值,则
此时滑动变阻器的阻值为10Ω。
(5)[5]流过改装后可直接测电阻的表的电流为
因为改装后保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,则
由此可见Ix与Rx不成正比,所以改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度不均匀。
四、综合题(本题有5小题,其中29、30、32题各8分、28题5分,31题6分,共35分)
28. 电动汽车因其绿色环保而备受人们的青睐。电动汽车提供能量的装置是车内的电池组。某电动汽车的部分参数如表所示。
(1)若空载时轮胎与地面接触总面积400 厘米²,则此时车对地面的压强为多少帕?
(2)对该车充电,电池容量从30%至100%,需用5小时。充满电后,质量为60千克的司机驾车匀速行驶了40千米,此时仪表盘显示电池剩余容量为80%。若汽车行驶时所受阻力为总重力的0.05倍,则该电动汽车将电能转化为机械能的效率为多少?
某电动汽车性能参数表
空车质量
1380千克
充电电压
220伏
最高车速
225 千米/时
充电功率
7千瓦
【答案】(1)3.45×105Pa;(2)80%
【解析】
【详解】解:(1)电动汽车对水平地面的压力
电动汽车对水平地面的压强
(2)汽车重力
因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,电动汽车的牵引力
电动汽车匀速行驶40km,牵引力所做的功
(3)由“电池容量从30%至100%,需用5小时。充满电后,质量为60千克的司机驾车匀速行驶了40千米,此时仪表盘显示电池剩余容量为80%”知道,消耗的电能为
则该电动汽车将电能转化为机械能的效率为
答:(1)此时车对地面的压强为3.45×105Pa;
(2)该电动汽车将电能转化为机械能的效率为80%。
29. 如图所示,水底有一块体积100cm³的铝块。现用一电源电压为6V的电动机把浸没在水中的铝块提出水面,离开水面后,铝块3s内匀速提升了1m,电路中的电流为0.2A。已知铝的密度为2.7×10³kg/m³,铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求:
(1)铝块浸没在水中受到的浮力。
(2)铝块的重力。
(3)铝块离开水面后,电动机工作1s内产生的电热。
(4)电动机线圈阻值。
【答案】(1)1N (2)2.7N
(3)0.3J (4)7.5Ω
【解析】
【小问1详解】
铝块浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
【小问2详解】
铝块的质量为m=ρ铝V=2.7×103kg/m3×100×10-6m3=0.27kg
铝块的重力为G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N
【小问3详解】
铝块离开水面后,1s电动机对铝块做的功为W=Gh=2.7N×1m=0.9J
电动机消耗的电能为W′=UIt=6V×0.2A×1s=1.2J
电动机工作1s内产生的电热为Q=W′-W=1.2J-0.9J=0.3J
【小问4详解】
根据得电动机线圈阻值为
30. 图甲是某款电火锅,其内部简化电路如图乙所示,S1是旋钮开关,S2是温控开关(当锅体温度达到设定值时自动断开,当锅体温度低于一定值时自动闭合),R是指示灯的分压电阻,不起到加热作用,发热管内部结构如图丙所示,滑片转动时只能与滑动触头接触,0档为断开状态,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位,电热丝被均分为四节接入电路,其他元件的电阻均忽略不计。
(1)S1从0档转到Ⅰ档开始工作,温控开关S2的状态是___________(选填“断开”或“闭合”)
(2)加热时,锅内水温逐渐升高,其中改变水的内能的方式是___________(选填“做功”或“热传递”)。
(3)图丙中,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,IV档时功率最大,则接线柱a、b、c中连入电路的应该是___________。
(4)已知电火锅IV档加热功率为1000瓦,若电火锅在Ⅲ档工作5分钟,求发热管消耗的电能。___________
【答案】 ①. 闭合 ②. 热传递 ③. b,c ④. 1.5×105J
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意知道,S2是温控开关,即当锅体温度达到设定值时自动断开,当锅体温度低于一定值时自动闭合,所以,S1从0档转到Ⅰ档是开始工作,故温控开关S2的状态应是闭合的。
(2)[2]锅中的水温度升高,是水吸收了热量,所以,是通过热传递增加了水的内能。
(3)[3]根据题意知道,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,且IV档时功率最大,由知道,说明滑片顺时针转动,接入电路的电阻减小,由图知道,滑片与b连接,当接线柱b、c中连入电路时,满足要求。
(4)[4]由于电热丝被均分为四节接入电路,由图知道,Ⅲ档长度是IV档长度的2倍,由知道,电火锅IV档接入电路的电阻
所以Ⅲ档时,连入阻值为96.8欧,此时功率
电火锅在Ⅲ档工作5分钟,发热管消耗的电能
W=Pt=500W×300s=1.5×105J
31. 如图所示是高空修剪树枝的工具——高枝剪。当树枝进入两剪片形成的刀口中,拉动拉绳就能轻松剪断树枝。
(1)为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,还应尽量将枝条靠近__________(选填“A点”或“O点”);
(2)用80N的拉力作用在绳子自由端时,B点受到绳子a的拉力是多少__________?
(3)某时刻,弹簧处于原长,若修剪刀的刀口A点对树枝施加的力为540牛,此时绳子端需施加的力F为多大__________?(已知(厘米,厘米,滑轮中各股绳子视为平行,不计绳重、滑轮自重及摩擦)
【答案】(1)O点 (2)240N
(3)120N
【解析】
【小问1详解】
根据图片可知,为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,据杠杆的平衡条件尽可能增大动力臂或者减小阻力臂,所以尽量将枝条靠近O点。
【小问2详解】
若不计绳重、滑轮自重及摩擦,当用80N的拉力作用在绳子自由端时,根据滑轮组绳末端力的关系可得
将数据带入上式可得
所以Fa=240N。
【小问3详解】
根据图片可知,O为支点,OB为动力臂,OA为阻力臂,根据杠杆平衡条件,带入数据为
解得F=120N。
32. 根据电动扶梯“有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢”的特点,项目化学习小组设计了它的工作电路如图甲。该电路由“控制电路”和“工作电路”两部分组成,其中“控制电路”由压敏电阻R、滑动变阻器R1、电磁铁、电压为9伏的电源 U1等组成,压敏电阻的阻值与所受压力的变化关系如图乙:“工作电路”由电源、电动机、定值电阻等组成。无人乘时电动扶梯以较慢的速度运行,当控制电路的电流增大到设定值10毫安,衔铁被吸下,电动机功率增大,电动扶梯运行速度变快。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
(1)请将图甲中“工作电路”补充完整,使电路设计能满足实际工作情况的需要;________
(2)根据图乙,压敏电阻所受的压力F增大,压敏电阻R的阻值将_________(选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)若滑动变阻器R1接入电路的阻值为300欧,某次运行时,通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安,则此时电动扶梯载重为多少?________
(4)在保持设定电流10毫安不变的情况下,若要使自动扶梯在更小的载重下就能实现快速运行,如何改进?(写出一点改进意见)________
【答案】 ①. ②. 减小 ③. 400N ④. ①减小电路的总电阻,即滑动变阻器R1接的滑片向左移动;②增大电源电压
【解析】
【详解】(1)[1]有人乘坐时,压力大,则压敏电阻的阻值小,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下;工作电路中的电梯运行快,说明工作电路中的电流大,根据欧姆定律可知,电路中的电阻小,故应该只让电动机接入电路;无人乘时,压力小,则压敏电阻的阻值大,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,衔铁被拉起;无人乘时运行较慢,说明工作电路中的电流小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻大,则电动机和定值电阻串联,如下图
(2)[2]根据图像乙知道,当压力增大时,压敏电阻的阻值变小,即压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。
(3)[3]根据欧姆定律知道,控制电路的总电阻为
根据串联电阻的特点
查表知道, 当电阻R=600Ω时, 压力
F=400N
则
G=F=400N
所以电动扶梯载重为400N。
(4)[4]要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,质量变小,重力变小,则对电梯的压力变小,根据图甲可知,此时力敏电阻的阻值变大,控制电路的总电阻变大,根据欧姆定律知道,电路中的电流变小,由于吸合电流不变,要使此时的电流达到吸合电流,则需要增大电路中的电路,故采取的方法是:①减小电路的总电阻,即滑动变阻器R1接的滑片向左移动;②增大电源电压。
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星光联盟2024学年第二学期年三月份学科素养调查
九年级科学试卷
分值:160分时间:120分钟
亲爱的考生:请你认真审题,仔细答题,发挥最佳水平。答题时,请注意以下几点:
1.全卷共有4大题,32小题,。
2.本卷所用到的g都取10牛/千克。答案必须写在答题纸相应的位置上,否则无效。
一、选择题(本题有15小题,每小题3分,共45分)
1. 生物的长期进化,使生物在形态、结构、功能等各个方面都表现出适应性。下列各种生物的特征中,为了增大压强的是( )
A. 鸭子的蹼足 B. 啄木鸟的喙
C. 鲫鱼流线型体型 D. 仙人掌针状叶
2. 标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,室温下将液态氮置于试管中,会看到试管周围有大量“白气”产生,并且筷子上有霜形成,如图所示。下列关于该现象的分析正确的是( )
A. 霜的形成需要吸热 B. 霜是水蒸气凝华形成的
C. “白气”的形成需要吸热 D. “白气”是氮气液化形成的
3. 为响应国家提出的“节能减排,低碳生活”的号召,小金每天骑如图所示自行车上学,下列相关估测值中最符合实际的是( )
A. 自行车的质量约为200kg
B. 车座到地面的高度约为1m
C. 骑行时的平均速度约为
D. 一中学生从地面骑上自行车坐垫至少做功5000J
4. 在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“N”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的N极靠近树叶尖端,会相互吸引
5. 一水平放置静止的气缸内充满了空气,在大小为F的恒力作用下,活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动,下列说法正确的是( )
A. 活塞向左运动,气缸内气体分子运动速度不变,但是气缸内气体的内能增加了
B. 若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离,则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为:
C. 恒力F推动活塞向左运动过程中,活塞的机械能始终保持不变
D. 力F推动活塞向左运动,这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
6. 小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是( )
A. B.
C. D.
7. 科学课上,教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中(如图甲),然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,发现苹果不断的往上爬升(如图乙)。下列说法正确的是( )
A. 苹果往上爬升,说明它具有惯性
B. 提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C. 敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D. 静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
8. 2024年4月20日,乒乓球世界杯已经决出四强,林高远迎战张本智和。下列说法正确的是( )
A. 林高远的鞋底凹凸不平,有利于增大摩擦力
B. 林高远扣球时,球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力
C. 乒乓球离开球拍后仍能继续前进,是由于受到了惯性力的作用
D. 乒乓球在水平桌面继续滚动的过程中,摩擦力和机械能均保持不变
9. 小敏将橙子放入水中,静止后如图甲,将该橙子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙,剥去全部表皮后放入水中,静止后如图丙(不考虑实验过程中橙子吸水)。下列说法正确的是( )
A. 三种状态下橙子的密度关系:
B. 甲图中,橙子所受浮力大于自身重力
C. 乙图中橙子的 V排小于甲图中橙子的V排
D. 丙图中,橙子对容器底部压力为零
10. 科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中,用到的科学方法与其它三项不同的是( )
A. 甲实验用木块滑动距离表示动能大小 B. 乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C. 丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果 D. 丁实验用磁感线描述磁场
11. 目前大多国产电动汽车都采用智能遥控车钥匙。有两种方式可以解锁车门:当车钥匙离车辆较远时,按下开锁键(相当于S1闭合),车门自动解锁;当钥匙靠近车辆时,车上感应开关S2自动闭合,再触摸门把手(相当于S3闭合)车门也自动解锁。下列四个设计图符合要求的是(P为自动解锁模块)( )
A. B.
C. D.
12. 关于下列四幅图,分析正确的是( )
A. 图甲所示实验,冰在融化过程中吸收热量,温度保持不变,内能也不变
B. 图乙所示实验中,厚玻璃内的空气被压缩时,瓶内气压增大
C. 图丙是沿海地区白天吹的风,风向是从陆地吹向海洋
D. 图丁所示是四冲程汽油机工作过程的压缩冲程,内能转化为机械能
13. 医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活害柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。下列说法正确的是( )
A. 若电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,则电磁铁左侧为S极
B. 若电流从b端流进线圈,从a端流出线圈,则电磁铁右侧为S极
C. 要使血液流出该“血泵”,电流需从a端流进线圈,从b端流出线圈
D. 要使血液流入该“血泵”,电流需从a端流进线圈,b从端流出线圈
14. 如图所示凤凰飞天秀,凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动。用G表示凤凰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中“凤凰”受力情况的是( )
A. B.
C. D.
15. 图像是表征事物的一种方法。小明用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率,将滑片从b移至a,记录多组电压表和电流表的示数并描绘出如图乙所示的I-U图像。若图中面积S₁表示灯泡两端电压为U₁时消耗的电功率大小,则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为( )
A. S2 B. S3 C. S1+S2 D. S1+S3
二、填空题(本题有7小题,20空格,每空格2分,共40分)
16. 小明暑假外出旅游。他到火车站乘坐复兴号列车,进入车厢时,发现旁边停着一列和谐号列车。
(1)坐到座位上后,透过车窗只能看到和谐号列车,发现它动了,据此判断:__________;
A.一定是和谐号运动了
B.一定是复兴号运动了
C.可能是两车都运动了
(2)列车在平直轨道上向西行驶,小明发现桌上茶杯中的水面突然变为图示情形,此现象说明杯内的水具有_______,此时茶杯受到的摩擦力方向向__________。
17. 某游客参加蹦极挑战,从开始自由下落至第1次到达最低点的过程中,下落速度与时间关系如图甲,若该过程中蹦极绳的弹力与时间的关系如图乙(忽略空气阻力)。t1至t2过程中,游客速度继续增大的原因是自身重力________(选填“>”、“<”或“=”)游客受到的拉力,t2至t3过程中,游客和蹦极绳之间的能量转化情况是________。
18. 某兴趣小组设计了一款自带风力发电机的一体式路灯,其模型及纵截面示意图如图所示。任意方向吹来的风经过灯罩的上、下表面时都会产生上升气流,带动风叶转动而发电。
(1)风力发电机的发电原理是______(填字母);
A. 电磁感应 B. 电流周围存在磁场 C. 通电线圈在磁场中转动
(2)灯罩上方空气流速大,压强______;
(3)若路灯额定功率为100瓦,风力发电机产生1千瓦时的电能,能使该路灯正常工作______小时。
19. 如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于______(填“静止状态”或“运动状态”);
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为______焦;
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为______牛。
20. 如图所示是小明为爷爷购买的一款助听器及部分结构名称。
(1)助听器能帮助听力衰减患者听见声音是因为它能将声音放大,即增大了声音的________这一特性;
(2)调节助听器上的音量控制旋钮可以改变声音的放大程度,它的实质是________(填某种电学元件);
(3)小明查阅说明书后,了解到助听器的麦克风能将收集到的声信号转化为电信号,而内部的动圈式受话器则会将音频电信号转换成声信号。其中动圈式受话器的原理是通电导体________。
21. 如图甲所示为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为___________;
(2)若水火箭发射前的总质量为2千克,则当水火箭竖直上升至10米高时,水火箭克服自身重力做功将___________200焦(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(3)图乙为水火箭发射后的速度时间图像,则t1、t2.、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻有___________。
22. 受《天工开物》中枯棒汲水(图甲)启发,小明自制了“杠杆密度计”如图乙,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
(1)如图甲所示,若向下拉绳子,则放下空桶时,桔槔为__________杠杆;
(2)如图乙所示,若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为__________;(用ρ水及题给字母表示)
(3)为了制作出精确度更高的“杠杆密度计”,下列改进措施可行的是__________;
A.把O点位置往物块一侧移动一段距离
B.减小物块的质量
C.减少加入杯中的液体体积
三、实验探究题(本题有5小题,20空格,每空格2分,共40分)
23. 在探究物体动能大小与质量的关系时,课本方案为:让不同质量的小钢球从同一斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小。
(1)小金认为课本方案难以操作,将斜面和水平面都改成了滑轨,将木块换成圆柱体块,方案迭代为1.0。这样改进的优点是____________;实验过程中,若圆柱体块滑出滑轨,可以如何改进实验____________;
(2)小科质疑:不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨上相同高度由静止滚下,到达底部时速度真的相同吗?她在倾斜滑轨的底部安装光控灯(当球滚过时,光控灯会亮起),进行三轨同步实验,方案迭代为2.0。利用分割槽使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的同一高度由静止同时滚下,若出现______的现象,说明三个小球到达斜面底部时速度相同;
(3)实验发现,不同质量的小钢球到达斜面底部时速度并不相同,查阅资料后发现是由于小钢球体积不同所导致。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变,你的方法是____________。
24. 小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。
(1)压强计通过U形管两侧液面的__________来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是__________;
A.向U形管中注入一些水
B.将U形管中水倒出一些
C.检查装置是否漏气
(2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与__________是否有关;
(3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较,__________(选填“能”或“不能”)得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
25. 如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
(1)A、B两根蜡烛的大小和形状相同,这样做的目的是______;
(2)小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后,让蜡烛以的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动,像相对于蜡烛的速度是______;
(3)实验中,若看到蜡烛A通过玻璃板成两个像,如图乙所示,其中距离观察者较近的像较______(选填“亮”或“暗”);
(4)丙图为猫咪照镜子的情境,若猫的头部位置保持不变,把镜子沿中间截成两半,将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离,则左、右两半面镜子______。
A.各成半个像,合起来成一个完整的像
B.左半边镜子成完整像,右半边不成像
C.都成完整的像,但两个像在不同位置
D.都成完整的像,且两个像在同一位置
26. 乒乓球是我国的“国球”,由于直径38mm的球速度快、旋转强,比赛时,回合数太少,观众不易看清球路。为了提高观赏性和趣味性,现今的乒乓球比赛用的都是直径40mm的大球。小宁认为,乒乓球直径的改变可能会影响它的弹性,于是展开了相关实验。
[实验准备]
选择同一厂家生产的材料、质量相同,直径不同的乒乓球各一,在同一台面上,探究其弹性强弱。
[实验数据]
由静止释放的高度h1/cm
直径38mm乒乓球弹起高度h2/cm
直径40mm乒乓球弹起高度h3/cm
30
24
23
60
44
42
[实验分析及结论]
当由静止释放的高度相同时,可根据________比较两种乒乓球的弹性。
由以上实验数据可初步判断直径40mm乒乓球的弹性稍弱些。
[反思与完善]
为使实验结论更为可靠,在上述实验基础上,还可以补充进行的操作是________(答出一点即可)
[拓展]
小宁在课余时间喜欢打乒乓球。如图所示,他发了一个“旋转球”,箭头表示乒乓球的旋转方向,请预测乒乓球将会向________(选填“a”“b”或“c”)方向运动。
27. 某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验器材有:
学生电源(输出电压6V)、滑动变阻器(“10Ω,2A”、“30Ω,1.5A”、“50Ω,1A”)、电流表、电压表各一只,若干导线。
(1)第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx,请你用笔画线代替导线,将答题卡图乙中的实物图连接完整_________;
(2)第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中选择的滑动变阻器规格是“______”;
(3)第三小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。在A、B间接入2.5V的小灯泡,正确连接电路,实验步骤及操作都正确。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)若将图甲去掉电压表,把电流表改装为直接能读出A、B两间电阻的电阻表,电源电压保持6V不变,电流表量程选择:0~0.6A,先将A、B直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为0Ω,此时滑动变阻器的阻值为______Ω。保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,就可以在电流表盘上标注其他刻度的阻值;
(5)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度______(选填“均匀”或“不均匀”)。
四、综合题(本题有5小题,其中29、30、32题各8分、28题5分,31题6分,共35分)
28. 电动汽车因其绿色环保而备受人们的青睐。电动汽车提供能量的装置是车内的电池组。某电动汽车的部分参数如表所示。
(1)若空载时轮胎与地面接触总面积400 厘米²,则此时车对地面的压强为多少帕?
(2)对该车充电,电池容量从30%至100%,需用5小时。充满电后,质量为60千克的司机驾车匀速行驶了40千米,此时仪表盘显示电池剩余容量为80%。若汽车行驶时所受阻力为总重力的0.05倍,则该电动汽车将电能转化为机械能的效率为多少?
某电动汽车性能参数表
空车质量
1380千克
充电电压
220伏
最高车速
225 千米/时
充电功率
7千瓦
29. 如图所示,水底有一块体积100cm³的铝块。现用一电源电压为6V的电动机把浸没在水中的铝块提出水面,离开水面后,铝块3s内匀速提升了1m,电路中的电流为0.2A。已知铝的密度为2.7×10³kg/m³,铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求:
(1)铝块浸没在水中受到的浮力。
(2)铝块的重力。
(3)铝块离开水面后,电动机工作1s内产生的电热。
(4)电动机线圈阻值。
30. 图甲是某款电火锅,其内部简化电路如图乙所示,S1是旋钮开关,S2是温控开关(当锅体温度达到设定值时自动断开,当锅体温度低于一定值时自动闭合),R是指示灯的分压电阻,不起到加热作用,发热管内部结构如图丙所示,滑片转动时只能与滑动触头接触,0档为断开状态,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位,电热丝被均分为四节接入电路,其他元件的电阻均忽略不计。
(1)S1从0档转到Ⅰ档开始工作,温控开关S2的状态是___________(选填“断开”或“闭合”)
(2)加热时,锅内水温逐渐升高,其中改变水的内能的方式是___________(选填“做功”或“热传递”)。
(3)图丙中,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,IV档时功率最大,则接线柱a、b、c中连入电路的应该是___________。
(4)已知电火锅IV档加热功率为1000瓦,若电火锅在Ⅲ档工作5分钟,求发热管消耗的电能。___________
31. 如图所示是高空修剪树枝的工具——高枝剪。当树枝进入两剪片形成的刀口中,拉动拉绳就能轻松剪断树枝。
(1)为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,还应尽量将枝条靠近__________(选填“A点”或“O点”);
(2)用80N的拉力作用在绳子自由端时,B点受到绳子a的拉力是多少__________?
(3)某时刻,弹簧处于原长,若修剪刀的刀口A点对树枝施加的力为540牛,此时绳子端需施加的力F为多大__________?(已知(厘米,厘米,滑轮中各股绳子视为平行,不计绳重、滑轮自重及摩擦)
32. 根据电动扶梯“有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢”的特点,项目化学习小组设计了它的工作电路如图甲。该电路由“控制电路”和“工作电路”两部分组成,其中“控制电路”由压敏电阻R、滑动变阻器R1、电磁铁、电压为9伏的电源 U1等组成,压敏电阻的阻值与所受压力的变化关系如图乙:“工作电路”由电源、电动机、定值电阻等组成。无人乘时电动扶梯以较慢的速度运行,当控制电路的电流增大到设定值10毫安,衔铁被吸下,电动机功率增大,电动扶梯运行速度变快。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
(1)请将图甲中“工作电路”补充完整,使电路设计能满足实际工作情况的需要;________
(2)根据图乙,压敏电阻所受的压力F增大,压敏电阻R的阻值将_________(选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)若滑动变阻器R1接入电路的阻值为300欧,某次运行时,通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安,则此时电动扶梯载重为多少?________
(4)在保持设定电流10毫安不变的情况下,若要使自动扶梯在更小的载重下就能实现快速运行,如何改进?(写出一点改进意见)________
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