内容正文:
物理(沪科版)九年级
13
第二十、二十一章拔尖测评
◎
满分:100分 ◎
时间:60分钟 姓名: 得分:
一、
选择题(每小题3分,共27分)
1.
如图所示为一列波在某介质中某一时刻的波形图,此波沿x轴正向
传播,波速是18m/s,则此波的波长和频率分别为 ( )
A.
波长是6m,频率是2.25HzB.
波长是10m,频率是1.8Hz
C.
波长是8m,频率是2.25Hz D.
波长是8m,频率是1.8Hz
(第1题)
(第5题)
(第6题)
2.
为减少电磁污染对我们的影响,下列做法中,正确的是 ( )
A.
禁止在市区建设移动通信基站
B.
把家用电器集中安放在厨房
C.
楼房建设时,安装多个避雷针进行屏蔽
D.
避免长时间使用手机
3.
关于现代通信和电磁波,下列叙述正确的是 ( )
A.
光纤通信传输的信息量很大,主要用于无线电广播
B.
卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
C.
电磁波的应用对人类有利无害
D.
电磁波不能在真空中传播
4.
2024年5月,中国嫦娥六号任务搭载四个国际载荷成功发射升空。
火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转
化形式相同的是 ( )
A.
热机做功冲程 B.
钻木取火过程
C.
水力发电过程 D.
物体上抛过程
5.
如图甲所示,让一条形磁铁由静止从高处释放,当磁铁穿过金属线
圈时,线圈中有电流产生,而图乙中的金属线圈则有一处断开了。
不计空气阻力,下列说法中,正确的是 ( )
A.
图甲中以条形磁铁为参照物,线圈向下运动
B.
图甲中机械能不守恒,图乙中机械能守恒
C.
图甲中对应的是电动机的工作原理
D.
两图中磁铁落地瞬间的速度v甲>v乙
6.
有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析
正确的是 ( )
A.
装置所具有的机械能始终不变
B.
如果没有能量补充,装置最终会停下来
C.
根据能量守恒定律,装置可以一直转动下去
D.
装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
7.
2024年5月25日,我国第三代核电站华龙一号示范工程全面建成。
关于核能的利用,下列说法正确的是 ( )
A.
核能是可再生能源
B.
华龙一号是利用核聚变产生能量
C.
核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成
D.
核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方
8.
如图所示的电子元件简称LED,当把LED接入电路,电流由正极经
过LED流向负极时,LED发光,反之则不发光。下列说法正确的是
( )
(第8题)
A.
LED发光,说明LED两端一定有电压
B.
LED是由绝缘体材料制成的
C.
LED发光时电能主要转化为内能
D.
LED发光,导线内自由电子的定向移动方向是由正极经过LED
流向负极的
9.
气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、绝缘
能力强、坚固耐用等特点。这种材料不适合制作 ( )
A.
用电器绝缘外壳 B.
导线
C.
冰箱隔热材料 D.
墙体保温板
二、
填空题(每空2分,共26分)
10.
电磁波按波长从小到大排列为:γ射线、X射线、紫外线、 、
红外线、微波和无线电波等;它们的用途非常广,如电视机的遥控
器是利用 进行遥控的。
11.
光导纤维由内芯和外套组成(如图甲)。若光在内芯中传播速度为
在真空中传播速度的2
3
,那么光信号在光导纤维内芯中沿直线传
播10km,需要 s。互联网的光纤通信是利用光在光导纤
维中多次反射来传输信息的,如图乙所示,当一束光与水平方向成
45°角射到一段水平放置的长为0.95mm、内径为50μm的直光导
纤维的边缘,光束在此光导纤维内部(两端的边缘除外)反射了
次。
(第11题)
12.
汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的内能,这些内能将
无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化
过程是有一定 性的,但在能量的转化和转移过程中,能的
总量 (选填“不断增加”“不断减少”或“保持不变”)。
13.
原子核发生变化时,释放出的能量被称为核能,核能属于
(选填“可再生”或“不可再生”)能源。我国自主设计、建造的“东方
超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应,这种反应叫核
(选填“裂”或“聚”)变。
(第13题)
14.
风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。
张北—雄安特高压交流输变电工程投运后,实现了“张家口的风点
亮雄安的灯”。从能源的视角来看,“张家口的风”属于
(选填“可再生”或“不可再生”)能源,它实际上来源于 能。
我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达107W,这样一个风
电机组在此功率下稳定工作 min产生的电能,相当于
200kg焦炭完全燃烧放出的热量。(焦炭的热值为3.0×107J/kg)
15.
电动自行车已成为一种大众化的交通工具,专业人员对某品牌电
动自行车进行了测试,让电动自行车在平直的路面上由静止开始
运动,获得的速度随时间变化的图像如图甲所示,牵引力随时间变
化的图像如图乙所示,已知匀速行驶时,电动机输入电压为48V,
输入电流为5A,由图像可知,8~14s内电动自行车受到的摩擦力
为 N,匀速行驶时,电能转化为机械能 的 效 率 为
%。
(第15题)
14
三、
实验题(共24分)
16.
(10分)(1)
某小组同学研究无线电波照射到物体表面时,反射强
度与哪些因素有关。他们在固定于远处的同一反射物表面添加不
同材料的涂层,用无线电设备对其发出强度相同、频率不同的无线
电波,通过观察设备显示器上光斑的大小来判断接收到反射回来
的无线电信号的强弱,光斑越大表示无线电信号越强,实验装置如
图甲中a所示,实验过程及现象如图甲中b、c、d、e所示。
(第16题甲)
①
分析比较图b、c、d的信息及相关条件可初步得出:强度相同的
无线电波发射到等距的同一固定物体表面上,
。
②
分析图b和e的信息及相关条件可初步得出:强度相同的无线
电波发射到等距的同一固定物体表面上,
。
(2)
请你利用如图乙所示的真空罩,再自选器材设计一个实验,证
明电磁波能在真空中传播。
(第16题乙)
17.
(14分)生活中常用的合金是一种复合材料,复合材料通常是由起
搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于
两种材料的共同作用,使合金具有不同特性。如表提供了黄铜和
青铜两种合金的部分信息。
合 金 基体材料 增强材料 特 性 应 用
黄铜 铜 锌 易加工 仪表
青铜 铜 锡 耐磨 齿轮
现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线,请你添加合适的器材,设计
一个实验方案,比较黄铜和青铜的导电性哪个强?
(1)
实验器材: 。
(2)
实验步骤:
。
(3)
实验结论:
。
四、
解答题(共23分)
18.
(13分)如图甲所示为某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简
化图,其中R1 的阻值为48.4Ω,R1 和R2 均为阻值不变的电热
丝,饮水机有加热和保温两挡,正常工作时,保温挡的功率为
110W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(第18题)
(1)
求饮水机在保温挡正常工作时的电流。
(2)
当只有饮水机工作时,将3kg水从10℃加热到100℃,加热
前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示,求饮水机的加热
效率η。
(3)
为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能
电池为饮水机供电。已知晴天1m2 太阳能电池一天能发电
0.4kW·h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机
使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为
8h,则至少要安装多大面积的太阳能电池?
19.
(10分)阅读材料,回答问题。
某研究小组对“塞贝克效应”进行了初步的学习研究。塞贝克
效应是指由于两种不同导体或半导体的温度差异而引起两种物质
间产生电压差的热电现象,例如,将两种不同金属两端连接组成回
路,若使两个接触点的温度不同,则在回路中将出现电流,金属的
塞贝克效应在一定条件下是可观的。
研究小组依据上述理论,制作了一个“蜡烛电厂”。如图甲所
示,蜡烛电厂分为蜡烛、装置和用电器三个部分,其中装置部分有
铁丝A(中间接入了灯泡和电流表)、铜丝B、水冷装置C,铁丝、铜
丝的两端紧密相连,点燃蜡烛,小量程电流表指针偏转。
(第19题)
他们对蜡烛电厂的发电效率进行了研究。蜡烛、装置、用电器
三部分的效率分别为η1、η2、η3,并且重点研究了输出功率与两端
的温度差、接入电路的用电器的电阻这两个因素的关系,根据实验
数据绘制出如图乙所示的图像。
(1)
此“蜡烛电厂”的电能是由蜡烛的 能转化而来的。
(2)
根据三部分的效率,可知此“蜡烛电厂”的发电总效率η=
。
(3)
根据图像可以看出:温差一定时,输出功率随电阻的增大而
。温差因素对输出功率的影响规律是
。
(4)
根据“塞贝克效应”,选择合适的两种金属和电流表组成电路,
可通过电流的大小来监测 。
R线'=1.8×10-3 Ω/m ×5×
10-2m=9×10-5Ω,并联电路中各支
路两端的电压相等,由(1)可知提高输
电电压后的电流I2=200A,由I=
U
R
可得,U鸟=U线'=I2R线'=200A×
9×10-5Ω=1.8×10-2V,通过小鸟
的电流I鸟 =
U鸟
R鸟 =
1.8×10-2V
104Ω =
1.8×10-6A=1.8μA,由此可知,通
过小鸟的电流很小,所以小鸟不会触
电死亡。小鸟两脚间的导线与小鸟是
并联的,干路电流为200A,计算时小
鸟两脚间导线上的电流取值近似等于
干路中的电流。
第二十、二十一章拔尖测评
一、
1.
C 解析:波长是相邻两波峰
(或波谷)间的距离,从图中可知波长
是8m。根据波速与频率、波长的关
系,可 得 此 波 的 频 率 ν= vλ =
18m/s
8m =2.25Hz
。
2.
D 解析:手机通信时距离通信基
站越近,通话质量就越高,故应适当在
市区建设移动通信基站;家用电器会
产生电磁波,但不是所有家用电器都
要安放在厨房;安装避雷针是为了避
免雷电击坏楼房,而不是为了减少电
磁波的危害;手机能接收和发射电磁
波,使用手机的时间越长,受电磁波的
辐射越多。
3.
B 解析:光纤通信中的光波主要
是激光,光纤通信具有传输信息量大、
抗干扰强及光能损耗小等优点,它主
要用于长途电话、有线电视、互联网
等,而不是用于无线电广播,故A错
误;卫星通信是微波通信,而微波的性
质与光波相近,大致沿直线传播,不能
沿地球绕射,因此,远距离微波通信需
要利用人造卫星作为中继站才能实
现,故B正确;电磁波在为人类带来
便利的同时,也给人类生存的环境带
来了危害,故C错误;电磁波的传播
不需要介质,可以在真空中传播,故D
错误。
4.
A
5.
B 解析:图甲中以条形磁铁为参
照物,线圈是向上运动的,故A错误;
图甲中磁铁下落过程中做切割磁感线
运动,会产生感应电流,这是电磁感应
现象,是发电机的原理,此过程中机械
能转化为电能,机械能减小;图乙中的
线圈是断开的,不会产生感应电流,又
因为不计空气阻力,所以机械能是守
恒的,故B正确,C错误;图甲中磁铁
的机械能变小,图乙中的机械能不变,
到达地面时,图乙中磁铁的机械能大,
动能大,速度大,故D错误。
6.
B 解析:装置在工作的过程中,由
于存在摩擦,克服摩擦做功,部分机械
能转化为内能,因此机械能会变小,故
A错误;如果没有能量补充,机械能会
逐渐变小,装置最终会停下来,故B
正确、C错误;装置在运动的过程中,
小球的高度会发生变化,重力势能发
生改变,速度发生变化,动能发生改
变,有重力势能和动能的相互转化,故
D错误。
7.
D
8.
A 解析:LED发光说明有电流通
过,电压是形成电流的原因,故LED
发光时两端一定有电压,故A正确;
发光二极管主要由硅、砷等半导体材
料制成,故B错误;LED发光时,电能
主要转化为光能,故C错误;正电荷
定向移动的方向为电流方向,导线内
自由电子定向移动的方向与电流方向
相反,由负极经过LED流向正极,故
D错误。
9.
B 解析:用电器绝缘外壳要用绝
缘能力强的材料制成,气凝胶符合要
求,A不符合题意;导线是用导电能力
强的材料制成的,而气凝胶的绝缘能
力强,即导电能力差,所以不能用来制
作导线,B符合题意;冰箱隔热材料需
要用隔热能力强的材料制成,气凝胶
符合要求,C不符合题意;墙体保温板
需要用隔热能力强的材料制成,气凝
胶符合要求,D不符合题意。
二、
10.
可见光 红外线
11.
5×10-5 18 解析:
光在内芯中
传播速度v=23c=
2
3×3×10
8m/s=
2×108m/s,光信号在光导纤维内芯
中沿直线传播需要的时间t=sv =
10×103m
2×108m/s=5×10
-5s。由题知,光
束在此光导纤维内部每反射一次传播
的距离
s'=50μm=5×10-2mm,光
束在此光导纤维内部反射的次数n=
0.95mm
5×10-2mm/次=19
次,因两端的边
缘除外,反射的次数应减去1,所以光
束在此光导纤维内部反射的次数
为18。
12.
方向 保持不变 解析:汽车在
刹车过程中,机械能可以转化为地面
和轮胎的内能,但这些内能将无法自
发地转化为汽车的机械能,这说明自
发的能量转化过程是有一定方向性
的;由能量守恒定律可知,在能量的转
化和转移过程中,能的总量保持不变。
13.
不可再生 聚
14.
可再生 太阳 10 解析:200kg
焦炭完全燃烧放出的热量Q放=mq=
200kg×3.0×107J/kg=6×109J,风
电机组在此功率下稳定工作的时间
t=WP =
Q放
P =
6×109J
107W =600s=
10min。
77
15.
30 75 解析:由图甲可知,8~
14s内电动自行车在平直的路面上做
匀速直线运动,它在水平方向上受到
的摩擦力f 与牵引力F 是一对平衡
力,f=F。由图乙可知,F=30N,故
f=30N。电动自行车匀速行驶时消
耗的电功率P电=UI=48V×5A=
240W,获得的机械功率P机=Fv=
30N×6m/s=180W,电能转化为机
械 能 的 效 率 η=
P机
P电 ×100% =
180W
240W×100%=75%
。
三、
16.
(1)
①
在物体表面材料相同
的情况下,频率越高,接收到反射回来
的无线电信号越强 ②
频率相同,反
射面的材料不同,接收到反射回来的
无线电信号强弱不同 (2)
将手机A
置于真空罩中,用另一个手机B 拨打
手机A,手机A 接收到呼叫信号,抽
出真空罩中的空气,发现手机A 仍接
收到呼叫信号,从而证明电磁波能在
真空中传播 解析:(1)
由题可知,无
线电波照射到物体表面时,反射强度
与反射面的材料、无线电波的频率等
因素有关。①
由b、c、d知反射面的
材料相同,无线电波的频率不同,且频
率越高,显示器上的光斑越大,故结论
为强度相同的无线电波发射到等距的
同一固定物体表面上,在物体表面材
料相同的情况下,频率越高,接收到反
射回来的无线电信号越强。②
由b、e
知电磁波的频率相同,反射面的材料
不同,显示器上光斑的大小不同,故结
论为强度相同的无线电波发射到等距
的同一固定物体表面上,频率相同,反
射面的材料不同,接收到反射回来的
无线电信号强弱不同。
17.
(1)
两节干电池、开关、定值电阻、
电流表、导线 (2)
①
截取长度相同
的黄铜线与青铜线(长度要较长);
②
利用导线将两节干电池、开关、定
值电阻、电流表、黄铜线串联起来,闭
合开关,记录电流表的示数I1;③
断
开开关,用青铜线替代黄铜线接入电
路中,闭合开关,记录电流表的示数
I2;④
比较I1、I2 的大小 (3)
若
I1>I2,则说明黄铜的导电性强;若
I1<I2,则说明青铜的导电性强;若
I1=I2,则说明黄铜和青铜的导电性
相同 解析:(1)
长短粗细相同的不
同导体,导电能力强的导体对电流的
阻碍作用小,导电能力弱的导体对电
流的阻碍作用大。所以我们可以利用
电流表来体现导体的导电能力。为
此,我们需要将青铜线、黄铜线分别与
电流表等串联起来组成闭合电路。因
材料的横截面积、长度等都会影响其
导电能力,所以已知两卷线粗细相同
的情况下,我们还要保证青铜线、黄铜
线的长度相同,且青铜线、黄铜线的长
度要足够长,否则通过青铜线、黄铜线
的电流大小差别较小,不易比较。由
以上分析可知,我们需要:电源、导线、
开关、电流表。此外,为保护电路,我
们还应添加一个定值电阻。
四、
18.
解 析:(1)
保 温 挡 功 率
P保温=110W,由P=UI 得,I保温=
P保温
U =
110W
220V=0.5A
。(2)
水吸收
的热量Q吸=c水 m(t-t0)=4.2×
103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-
10℃)=1.134×106J,消耗的电能
W=1862.59kW·h-1862.24kW·h=
0.35kW·h=1.26×106J,加热效率
η=
Q吸
W ×100%=
1.134×106J
1.26×106J×
100%=90%。(3)
S1 闭合时为加热
挡,P加热=U
2
R1=
(220V)2
48.4Ω =1000W=
1kW,每 天 加 热3小 时 消 耗 电 能
W加热=P加热 t加热 =1kW×3h=
3kW·h,保温挡功率P保温=110W=
0.11kW,每天保温8h消 耗 电 能
W保温=P保温t保温=0.11kW×8h=
0.88kW·h,每天需消耗电能W'=
W加热+W保温=3kW·h+0.88kW·h=
3.88kW·h,3天需消耗电能W总=
3.88kW·h×3=11.64kW·h,需太
阳 能 电 池 板 的 面 积 S =
11.64kW·h
0.4kW·h/m2=29.1m
2。
19.
(1)
化学 (2)
η1η2η3 (3)
先增
大后减小 电阻一定时,温差越大,输
出功率越大 (4)
温差 解析:(1)
“蜡
烛电厂”是通过蜡烛燃烧使各导体间
有温度差而产生电流的,所以“蜡烛电
厂”的电能是由蜡烛的化学能转化而
来的。(2)
蜡烛燃烧的效率为η1、装
置的效率为η2、用电器的效率为η3,
所以该发电装置发电的总效率η=
η1η2η3。(3)
由题图乙可知,当温差
一定时,随着电阻的增大,输出功率曲
线先上升后下降,所以输出功率先增
大后减小;分析题图乙可知,当电阻一
定时,温 差 越 大,输 出 功 率 越 大。
(4)
由题图乙可知,电阻一定时,温差
越大,输出功率越大,即电路中电流越
大,所以可以根据电流的大小来监测
接触点的温差。
期末拔尖测评
一、
1.
A 解析:“白气”是锅中冒出
来的热的水蒸气遇冷的空气放热液化
形成的小水珠,故A正确;砂锅煲汤
是通过热传递的方式增大内能的,故
B错误;冰冻食物在解冻(即熔化)的
过程中温度保持不变,故C错误;食
物香气四溢是因为分子在不停地做无
规则运动,故D错误。故选A。
87