内容正文:
昌吉州2026年九年级诊断性测试
物理 化学试题卷 (物理部分)
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,试卷共4页,答题卡1页,满分90分,考试时间72分钟
注意事项:
1.答题前,将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的指定位置上。
2.选择题在答题卡上用2B铅笔填涂,非选择题用黑色签字笔在答题卡相应区域内直接作答,写在试卷、草稿纸上无效。
物理(满分90分)
说明:本试卷g取10N/kg
一、单选题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。请按答题卷中的要求作答)
1. 神舟飞船在模拟载人飞行实验中模拟宇航员的质量,最接近的是( )
A. 500g B. 50kg C. 500kg D. 5t
2. 天宫空间站绕地球运动,舱内悬浮的笔( )
A. 不受力 B. 受非平衡力
C. 受平衡力 D. 运动状态不变
3. 生活中,我们应“珍爱生命,规范用电”。下列说法正确的是( )
A. 电热毯内电阻丝断了,接上后可继续使用
B. 用湿抹布擦去家用电器上的灰尘时一定要先断电
C. 可以用正在充电的手机接听电话
D. 当充电电动车失火时,用水浇灭
4. 扣杀羽毛球使拍面凹陷,说明力能改变物体的( )
A. 形状 B. 运动速度 C. 运动方向 D. 惯性大小
5. AI诈骗中伪造他人声音,主要模仿的是声音的( )
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 传播速度
6. “夸父一号” 观测的太阳光线经大气层偏折,属于( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
7. 真空冻干食品时,冰直接变为水蒸气,与其原理相同的是( )
A. 壶嘴吐“白气” B. 汗水被吹干
C. 河面结薄冰 D. 樟脑丸“变小”
8. 体积相同的木质浮板和铅制压板放入水中,浮板漂浮、压板沉底,浮力更大的是( )
A. 浮板 B. 压板 C. 两者相等 D. 无法比较
9. 在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上)闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。对此,以下分析正确的是( )
A. 电磁铁的右端为S极
B. 若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C. 小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D. 小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
10. 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分别为F1和F2,两装置的机械效率分别为η1和η2(不计绳重和摩擦),则下列正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则一定有 D. 若,则一定有
11. 如图所示的电路,当滑片P在最右端时,电压表的示数为3V,移动滑片P至中点时,电压表的示数为4V,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 的两次功率之比为
C. 滑动变阻器两次消耗的功率之比为
D. 两次电路消耗的总功率之比
12. 如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体A和正方体B放置在水平地面上,A的直径等于B的边长,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下质量相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方,此时它们对地面的压强变化量分别为ΔpA'、ΔpB',则( )
A. ΔpA'可能大于ΔpB' B. ΔpA'一定大于ΔpB'
C. ΔpA'一定等于ΔpB' D. ΔpA'一定小于ΔpB'
二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共26分。请将符合题意的内容填在答题卷相应的横线上)
13. 昌吉非遗社火展演,融合汉、回、哈萨克等多民族特色项目,尽显物理之美。
(1)舞龙表演时,舞者手持长杆,手部施加较小的力,就能控制重约4kg的龙头,此时长杆和手腕组合,构成______杠杆;龙头能在长杆的支撑下跟着龙珠游走,说明力可以改变物体的______;当龙身s形摆动时,气体流速变化会形成______差,帮龙身“飘”起来;
(2)金色的游龙金光闪闪,阳光在装饰鳞片上发生了______反射(选填“镜面”或“漫”);展演时,多鼓同频敲击,鼓面____发出声音;声音在空气中以声波形式传播,____叠加,响度会大幅提升,威武雄壮。
14. 春节期间央视《三餐四季》节目介绍了新疆美食。
(1)深受新疆人民喜爱的烤包子和馕,就是靠高温馕坑向食物传递热量,使烤包子表面水分______(填物态变化名称)快速变干、变脆;新疆人喜欢用大锅煮肉,是因为大锅装水多,水的______大,温度变化慢,保温效果好;
(2)肉在逐渐煮熟的过程中,内能______(填“增大”或“不变”);把奶、茶、盐放在一起熬煮一段时间后,奶味茶味盐味混在一起做成了咸香浓郁的新疆奶茶,这是______现象;
(3)一壶1.5L的奶茶(c奶茶=3.6×10³J/kg·℃,ρ奶茶=1.02×10³kg/m³)从20℃直到煮沸(奶茶的沸点为100℃),要大约吸收______的热量(选填“10⁴”“10⁵”“10⁶”);用天然气(q天然气=3.6×10⁷J/m³)烧奶茶时,消耗了0.024m³的气量,煮沸这壶奶茶热转化效率是______%。
15. 央视一号演播大厅的主舞台是由132块独立地屏单元组成,每块面积约1m²,用厚钢结构框架建造,不变形抗击打,表面LED地屏厚0.12m,一个升降单元自重300kg,安全最大承重500kg。(g取10N/kg)
(1)工作人员操控升降舞台时,操控电压应为______(选填“低于36V”或“380V”);主驱动电机工作原理与生活中的______相似(选填“扬声器”或“话筒”),才能推动液压泵的活塞;
(2)液压泵主要利用液体内部向各个方向都有______并且可以等大传递的特点来工作;若要抬起一个满载时的升降单元,从理论层面计算,只需在面积为10cm²的小活塞上施加______的力;
(3)一个升降单元匀速上升过程中,机械能______(选填“变大”“变小”或“不变”) ;整个工作过程消耗的电能属于______能源。(选填“一次”或“二次”)
16. 近几年,中国科技实力大爆发,高科技项目和产品落地于百姓生活。
(1)丙午马年春晚机器人表演的《武BOT》震撼全场,后台工程师提前编好动作程序,输入机器人内部用______材料制成的主控芯片;表演中用______(选填“超声波”或“电磁波”)统一控制全场机器人;
(2)天山胜利隧道全长22.13公里,限速100km/h,隧道内全程禁止变道、超车,若驾车穿越仅用15分钟,是否超速?______(选填“是”或“否”);隧道施工段最大地压力值达21.8兆帕相当于人手指甲盖大小的岩石需承受约______公斤重量(选填“20”“200”或“2000”),此力超过一般岩石承载力50倍以上,施工中很有可能遇到岩爆,产生______(选填“超声波”或“次声波”);
(3)新疆很多城市和乡村用上了风光互补路灯,蓄电池能将白天发的电或无光但有风时发电都储存起来,风光互补路灯是将风能和______最终转化为______能的装置。若在风速为6m/s的晚上,发电机的输出功率为120W,风力发电机与一盏60W的路灯同时工作10h,发电机开始工作时蓄电池余留为20%(蓄电池充电效率为80%,电池容量为1.5kw·h),则在风力发电机结束工作时,蓄电池储存了______kw·h的电能。
三、作图题(每图2分,共6分)
17.
(1)请根据图中通过透镜后的折射光线画出它对应的入射光线。
(2)如图所示的质量分布均匀的小球重为10N,请画出它放在斜面上时所受重力的示意图(图中O点为球心)。
(3)如图所示,请在括号里标出通电螺线管的极性并在A点画出磁感线的方向。
四、实验与探究题(本大题共3小题,每空2分,共24分)
18. 小明在平面镜前整理规范仪容仪表准备去上学,当他走近平面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢?他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小______;他走近平面镜时,之所以发现自己的像“变大”了,是因为当他靠近平面镜时,“像”对我们的眼睛所成“视角”变______。
(2)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,如图乙,如果不改变入射光线,只将纸板B向前折或向后折,______在纸板A上还能看到反射光吗?(选填“能”或“不能”)
19. 在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后______;
A. 将U形管中液体倒出一部分
B. 更换U形管中液体
C. 检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较______两图所示的实验;
(3)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将N孔堵住,水从M孔也不能流出,因为水受到了______的作用。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的B、C,于是他将接水盘向下平移至D处,使MA=ND,水的落点为E、F。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与______的距离。
20. 同学们在课堂上利用如图甲所示电路探究电流与电压和电阻的关系。
(1)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第______条(从图中选填导线序号);
(2)在探究“电流与电压的关系”时,同学们根据所测量的数据,画出I-U图像,其中乙图像不过原点,你认为可能的原因是:______;
(3)纠正错误后测量并记下几组电压和电流值,记录数据如下表
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
电阻器阻值R/Ω
5
10
20
电压U/V
1.0
1.5
2.0
1.0
2.0
3.0
2.0
4.0
5.0
电流I/A
0.20
0.30
0.40
0.10
0.20
0.30
0.10
0.20
0.26
分析数据得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;再对表中某三组数据分析,还可以初步得出电流与电阻的定量关系。下面是处理数据,得出结论的过程,①实验序号应该是______ ②实验序号应该是______。
实验序号
处理数据的过程
3
0.40A×5Ω=2.0V
5
0.20A×10Ω=2.0V
①________
②________
五、计算题(本大题共2小题,每小题5分,共10分。解题时要有必要的公式和文字说明,只写出结果不得分)
21. 如图所示电路,电源电压U为3V,定值电阻R1阻值为5 Ω,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)通过定值电阻R1的电流;
(2)定值电阻R2两端的电压;
(3)通电10 s,电流所做的总功。
22. 我国“雪龙2号”是全球首艘采用艏艉双向破冰技术的破冰船,破冰作业时依靠船体自身重力压碎冰层。当冰层厚度不超过1.5m时,上翘的船头直接冲向冰层,利用船自身的重力将冰层压碎,破冰船以一上一下的运动姿态连续破冰;当冰层厚度超过1.5m时,船先后退将船尾的水舱灌满,使船的重心后移抬高船头,再加大马力冲上冰层,当船头自身重量不足以压碎冰层时,会把船尾水舱中的水抽到船头水舱,增加船头重量压碎冰层,叫做冲撞式破冰。雪龙2号满载时排水量为20000吨,破冰时与冰面的接触面积约为20m²,科研人员记录了船对冰面压力与冰层厚度的关系图像如图所示:
(1)雪龙2号满载时受到的浮力是多大?
(2)求雪龙2号对冰层的压强随冰层厚度变化的函数表达式(用含h的表达式);
(3)当雪龙2号遇到大于1.5m的冰层采用冲撞+杠杆冰结合的方式破冰时,船尾自重占船体总重的60%,再向船尾水舱注水3000吨,船尾水舱重心到支点O(雪龙2号正常漂浮时的重心)的水平距离为30m,船头重心到支点的水平距离为45m,此时船尾部分因下沉所受的浮力为满载时的,求船头对冰层的压强是否能压碎厚度为2m的冰层。
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昌吉州2026年九年级诊断性测试
物理 化学试题卷 (物理部分)
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,试卷共4页,答题卡1页,满分90分,考试时间72分钟
注意事项:
1.答题前,将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的指定位置上。
2.选择题在答题卡上用2B铅笔填涂,非选择题用黑色签字笔在答题卡相应区域内直接作答,写在试卷、草稿纸上无效。
物理(满分90分)
说明:本试卷g取10N/kg
一、单选题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。请按答题卷中的要求作答)
1. 神舟飞船在模拟载人飞行实验中模拟宇航员的质量,最接近的是( )
A. 500g B. 50kg C. 500kg D. 5t
【答案】B
【解析】
【详解】成年人的质量通常在50kg-80kg之间,选项中50kg最接近宇航员的质量,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 天宫空间站绕地球运动,舱内悬浮的笔( )
A. 不受力 B. 受非平衡力
C. 受平衡力 D. 运动状态不变
【答案】B
【解析】
【详解】笔仍然受到地球的引力作用,不是不受力。笔随天宫空间站绕地球做圆周运动,运动方向不断改变,因此运动状态不断改变,运动状态改变说明笔受到的不是平衡力,而是非平衡力。
故选B。
3. 生活中,我们应“珍爱生命,规范用电”。下列说法正确的是( )
A. 电热毯内电阻丝断了,接上后可继续使用
B. 用湿抹布擦去家用电器上的灰尘时一定要先断电
C. 可以用正在充电的手机接听电话
D. 当充电电动车失火时,用水浇灭
【答案】B
【解析】
【详解】A.电热毯电阻丝断了重新搭接后,接头处电阻变大,根据焦耳定律,相同时间内接头处会产生更多热量,温度过高容易引发火灾,不能继续使用,故A错误;
B.湿抹布是导体(生活中水为导体),若带电擦拭电器,极易引发触电事故,因此擦家用电器灰尘前必须先断电,故B正确;
C.手机充电时接电话,电池可能过热、漏电,有安全隐患。故C错误;
D.生活用水是导体,电动车充电失火时浇水,容易引发触电,还可能导致电池爆炸,故D错误。
故选B。
4. 扣杀羽毛球使拍面凹陷,说明力能改变物体的( )
A. 形状 B. 运动速度 C. 运动方向 D. 惯性大小
【答案】A
【解析】
【详解】力的作用效果有两个,一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态(包括运动速度大小和运动方向的改变)。扣杀羽毛球使拍面凹陷,拍面的形状发生了变化,这体现的是力对物体形状的改变。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. AI诈骗中伪造他人声音,主要模仿的是声音的( )
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 传播速度
【答案】B
【解析】
【详解】音色由发声体本身的材料、结构决定,是区分不同发声体声音的独有特征。伪造他人声音,主要模仿的就是他人声音的音色。
故选B。
6. “夸父一号” 观测的太阳光线经大气层偏折,属于( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
【答案】C
【解析】
【详解】太阳光线经大气层偏折属于光的折射,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 真空冻干食品时,冰直接变为水蒸气,与其原理相同的是( )
A. 壶嘴吐“白气” B. 汗水被吹干
C. 河面结薄冰 D. 樟脑丸“变小”
【答案】D
【解析】
【详解】真空冻干食品时,冰直接变为水蒸气,这是升华现象(物质由固态直接变为气态的过程)。
A.壶嘴吐“白气”,是壶内冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,与冰直接变为水蒸气的升华原理不同,故A不符合题意;
B.汗水被吹干,是汗水由液态变为气态,属于汽化现象,与升华原理不同,故B不符合题意;
C.河面结薄冰,是水由液态变为固态,属于凝固现象,与升华原理不同,故C不符合题意;
D.樟脑丸“变小”,是樟脑丸由固态直接变为气态,属于升华现象,与冰直接变为水蒸气的原理相同,故D符合题意;
故选D。
8. 体积相同的木质浮板和铅制压板放入水中,浮板漂浮、压板沉底,浮力更大的是( )
A. 浮板 B. 压板 C. 两者相等 D. 无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】根据初中物理阿基米德原理,浮力公式为 ,浮力大小与排开液体的体积成正比(本题液体都是水,、都相同)。两块物体体积相同,木质浮板漂浮,只有部分浸入水中,所以木质浮板排开水的体积;铅制压板沉底,完全浸没在水中,所以压板排开水的体积。所以压板排开水的体积更大,浮力更大。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上)闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。对此,以下分析正确的是( )
A. 电磁铁的右端为S极
B. 若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C. 小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D. 小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,该电路为串联电路,电流从螺线管的右侧流入,根据安培定则可知,电磁铁的右端是N极,故A错误;
B.若将滑片P向右移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的电流变小,电磁铁的磁性变弱,电磁铁与磁铁排斥作用变小,活塞向左运动,大瓶内空气气压变小,小瓶子的水会挤出来,小瓶子重力变小,重力小于浮力,小瓶子将上浮,故B正确;
C.小瓶子进水重力大于浮力下沉时,故小瓶子上面的空气的体积会变小,质量不变,故密度变大,故C错误;
D.小瓶子上浮时,根据可知小瓶子的瓶口处受到水的压强变小,故D错误。
故选B。
10. 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分别为F1和F2,两装置的机械效率分别为η1和η2(不计绳重和摩擦),则下列正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则一定有 D. 若,则一定有
【答案】C
【解析】
【详解】AB.不计绳重和一切摩擦有
又甲、乙两装置所用滑轮质量均相等,所以若,则,若,则,故AB错误;
C.据图可知,甲乙两滑轮组绳子承担重物的段数分别为3、2段。
则,
可得,
因此若,则,那么一定有,故C正确;
D.由C可知,若,关系不确定,所以有可能,但不一定有,故D错误。
故选C。
11. 如图所示的电路,当滑片P在最右端时,电压表的示数为3V,移动滑片P至中点时,电压表的示数为4V,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 的两次功率之比为
C. 滑动变阻器两次消耗的功率之比为
D. 两次电路消耗的总功率之比
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,当滑片P置于变阻器的最右端时,其接入电路中的电阻最大,电压表的示数;当滑片P置于变阻器的中点时,变阻器接入电路中的电阻变小,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,此时电压表的示数,两种情况下电路中的电流之比:
R0 的两次功率之比
滑动变阻器R′ 两次消耗的功率之比
两次电路消耗的总功率之比
由欧姆定律可得
解得电源电压U=6V。综上,故C正确,ABD错误。
故选C。
12. 如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体A和正方体B放置在水平地面上,A的直径等于B的边长,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下质量相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方,此时它们对地面的压强变化量分别为ΔpA'、ΔpB',则( )
A. ΔpA'可能大于ΔpB' B. ΔpA'一定大于ΔpB'
C. ΔpA'一定等于ΔpB' D. ΔpA'一定小于ΔpB'
【答案】B
【解析】
【分析】均匀柱体对地面的压强可先利用柱体压强公式,结合已知的压强相等、高度相同的条件,分析两者的密度关系。分析切下质量相等部分叠放后的压强变化量,所以先推导压强变化量的表达式,结合压力和受力面积的变化来分析。已知A的直径等于B的边长,所以可据此分析两者原底面积的大小关系,再结合切下质量相等的条件,分析剩余部分的受力面积变化,进而代入压强变化量表达式比较大小。
【详解】设圆柱体A的直径为,则正方体B的边长,因此A的底面积
B的底面积,得 。
均匀柱体对水平地面的压强,已知A、B高度相同,原压强相等,可得A、B密度
交换质量相等的切下部分后,A、B的总重力不变,因此对地面的总压力不变。 竖直切去时,切下部分质量相等,由
、、都相等,因此切去的底面积
压强变化量得
代入化简得
因为,分子相同,分母,因此,即一定大于,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共26分。请将符合题意的内容填在答题卷相应的横线上)
13. 昌吉非遗社火展演,融合汉、回、哈萨克等多民族特色项目,尽显物理之美。
(1)舞龙表演时,舞者手持长杆,手部施加较小的力,就能控制重约4kg的龙头,此时长杆和手腕组合,构成______杠杆;龙头能在长杆的支撑下跟着龙珠游走,说明力可以改变物体的______;当龙身s形摆动时,气体流速变化会形成______差,帮龙身“飘”起来;
(2)金色的游龙金光闪闪,阳光在装饰鳞片上发生了______反射(选填“镜面”或“漫”);展演时,多鼓同频敲击,鼓面____发出声音;声音在空气中以声波形式传播,____叠加,响度会大幅提升,威武雄壮。
【答案】(1) ①. 省力 ②. 运动状态 ③. 压强
(2) ①. 镜面 ②. 振动 ③. 振幅
【解析】
【小问1详解】
[1]舞龙表演时,舞者手持长杆,手部施加较小的力就能控制重约4kg的龙头,此时长杆和手腕组合,动力臂大于阻力臂,根据杠杆的分类,构成了省力杠杆。
[2]龙头能在长杆的支撑下跟着龙珠游走,龙头的运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]当龙身S形摆动时,根据流体压强与流速的关系,气体流速变化会形成压强差,从而帮龙身“飘”起来。
【小问2详解】
[1]金色的游龙金光闪闪,阳光在装饰鳞片上发生了镜面反射,因为鳞片表面比较光滑,会发生镜面反射。
[2]展演时,多鼓同频敲击,鼓面振动发出声音,声音是由物体振动产生的。
[3]声音在空气中以声波形式传播,振幅叠加,振幅增大,响度会大幅提升,威武雄壮。
14. 春节期间央视《三餐四季》节目介绍了新疆美食。
(1)深受新疆人民喜爱的烤包子和馕,就是靠高温馕坑向食物传递热量,使烤包子表面水分______(填物态变化名称)快速变干、变脆;新疆人喜欢用大锅煮肉,是因为大锅装水多,水的______大,温度变化慢,保温效果好;
(2)肉在逐渐煮熟的过程中,内能______(填“增大”或“不变”);把奶、茶、盐放在一起熬煮一段时间后,奶味茶味盐味混在一起做成了咸香浓郁的新疆奶茶,这是______现象;
(3)一壶1.5L的奶茶(c奶茶=3.6×10³J/kg·℃,ρ奶茶=1.02×10³kg/m³)从20℃直到煮沸(奶茶的沸点为100℃),要大约吸收______的热量(选填“10⁴”“10⁵”“10⁶”);用天然气(q天然气=3.6×10⁷J/m³)烧奶茶时,消耗了0.024m³的气量,煮沸这壶奶茶热转化效率是______%。
【答案】(1) ①. 汽化 ②. 比热容
(2) ①. 增大 ②. 扩散
(3) ①. ②. 51
【解析】
【小问1详解】
[1]食物表面的液态水变为气态散失,对应的物态变化是汽化。
[2]水的比热容大,相同质量的水吸收相同热量时温度变化较小,因此装水多的大锅温度变化慢、保温效果好。
【小问2详解】
[1]肉在煮熟过程中持续吸收热量,温度升高,内能增大。
[2]奶、茶、盐的分子彼此进入对方,味道交融,这是分子无规则运动形成的扩散现象。
【小问3详解】
[1]奶茶的质量
奶茶吸收的热量约为
[2]天然气燃烧放热
热效率
15. 央视一号演播大厅的主舞台是由132块独立地屏单元组成,每块面积约1m²,用厚钢结构框架建造,不变形抗击打,表面LED地屏厚0.12m,一个升降单元自重300kg,安全最大承重500kg。(g取10N/kg)
(1)工作人员操控升降舞台时,操控电压应为______(选填“低于36V”或“380V”);主驱动电机工作原理与生活中的______相似(选填“扬声器”或“话筒”),才能推动液压泵的活塞;
(2)液压泵主要利用液体内部向各个方向都有______并且可以等大传递的特点来工作;若要抬起一个满载时的升降单元,从理论层面计算,只需在面积为10cm²的小活塞上施加______的力;
(3)一个升降单元匀速上升过程中,机械能______(选填“变大”“变小”或“不变”) ;整个工作过程消耗的电能属于______能源。(选填“一次”或“二次”)
【答案】(1) ①. 低于36V ②. 扬声器
(2) ①. 压强 ②. 8
(3) ①. 变大 ②. 二次
【解析】
【小问1详解】
[1]为保证操作人员安全,控制电路通常使用低于36V的安全电压。
[2]主驱动电机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,扬声器利用该原理工作,话筒则基于电磁感应原理。
【小问2详解】
[1]液压泵的工作原理的核心是利用液体内部向各个方向都有压强且可等值传递的特性。
[2]满载时升降单元总质量
总重力
每块独立地屏单元承受的压力等于升降单元的总重力
每块独立地屏单元承受的压强
小活塞面积
小活塞受到的压强等于每块独立地屏单元承受的压强
则小活塞受到的压力
【小问3详解】
[1]升降单元匀速上升时,质量、速度不变,动能不变;质量不变、高度增加,重力势能变大,机械能为动能与重力势能之和,因此机械能变大。
[2]电能无法直接从自然界获取,需由其他形式能源转化而来,属于二次能源。
16. 近几年,中国科技实力大爆发,高科技项目和产品落地于百姓生活。
(1)丙午马年春晚机器人表演的《武BOT》震撼全场,后台工程师提前编好动作程序,输入机器人内部用______材料制成的主控芯片;表演中用______(选填“超声波”或“电磁波”)统一控制全场机器人;
(2)天山胜利隧道全长22.13公里,限速100km/h,隧道内全程禁止变道、超车,若驾车穿越仅用15分钟,是否超速?______(选填“是”或“否”);隧道施工段最大地压力值达21.8兆帕相当于人手指甲盖大小的岩石需承受约______公斤重量(选填“20”“200”或“2000”),此力超过一般岩石承载力50倍以上,施工中很有可能遇到岩爆,产生______(选填“超声波”或“次声波”);
(3)新疆很多城市和乡村用上了风光互补路灯,蓄电池能将白天发的电或无光但有风时发电都储存起来,风光互补路灯是将风能和______最终转化为______能的装置。若在风速为6m/s的晚上,发电机的输出功率为120W,风力发电机与一盏60W的路灯同时工作10h,发电机开始工作时蓄电池余留为20%(蓄电池充电效率为80%,电池容量为1.5kw·h),则在风力发电机结束工作时,蓄电池储存了______kw·h的电能。
【答案】(1) ①. 半导体 ②. 电磁波
(2) ①. 否 ②. 200 ③. 次声波
(3) ①. 太阳 ②. 光 ③. 0.78
【解析】
【小问1详解】
[1]半导体是制作芯片的核心材料,因此主控芯片由半导体材料制成。
[2]无线远程控制信号依靠电磁波传递,因此统一控制全场机器人使用电磁波。
【小问2详解】
[1]驾车穿越隧道的速度为
因此没有超速。
[2]人手指甲盖面积约为
根据得,
对应质量
最接近200公斤。
[3]岩爆等地质活动会伴随产生次声波。
【小问3详解】
[1][2]风光互补路灯利用风能和太阳能发电,将电能转化为化学能储存起来,路灯最终作用是照明,将电能最终转化为光能。
初始蓄电池储存电能
风力发电机10h总发电量
路灯10h消耗电能
剩余可充电电能
考虑充电效率实际充入电能
最终总储存电能
三、作图题(每图2分,共6分)
17.
(1)请根据图中通过透镜后的折射光线画出它对应的入射光线。
(2)如图所示的质量分布均匀的小球重为10N,请画出它放在斜面上时所受重力的示意图(图中O点为球心)。
(3)如图所示,请在括号里标出通电螺线管的极性并在A点画出磁感线的方向。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据凸透镜特殊光线规律:过焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴,由图可知,折射光线平行于主光轴,因此入射光线过对侧焦点。
【小问2详解】
小球所受的重力方向竖直向下,作用点画在它的重心,大小为10N。
【小问3详解】
根据安培定则:右手握住螺线管,四指顺着电流方向(电流从右端流入、左端流出)弯曲后,大拇指指向右端,因此右端为N极; 螺线管外部磁感线始终从N极出发回到S极,因此A点磁感线方向从右向左。
四、实验与探究题(本大题共3小题,每空2分,共24分)
18. 小明在平面镜前整理规范仪容仪表准备去上学,当他走近平面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢?他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小______;他走近平面镜时,之所以发现自己的像“变大”了,是因为当他靠近平面镜时,“像”对我们的眼睛所成“视角”变______。
(2)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,如图乙,如果不改变入射光线,只将纸板B向前折或向后折,______在纸板A上还能看到反射光吗?(选填“能”或“不能”)
【答案】(1) ①. 相等 ②. 大
(2)能
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中用与蜡烛A完全相同的蜡烛B,在玻璃板后移动直到与A的像完全重合,这是等效替代法,直接证明了平面镜所成的像与物体的大小相等。
[2]平面镜成像的大小始终与物体大小相等,不会随物距变化而改变。人走近镜子时觉得像 “变大”,是因为像离眼睛越近,在视网膜上成的像越大,视觉上产生“变大” 的错觉,即视角变大。
【小问2详解】
光的反射定律中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。将纸板B向前或向后折,只是无法在纸板B上看到反射光,但反射光仍然存在,且入射光线不变时,反射光线的位置也不变,因此在纸板A上仍能看到反射光。
19. 在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后______;
A. 将U形管中液体倒出一部分
B. 更换U形管中液体
C. 检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较______两图所示的实验;
(3)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将N孔堵住,水从M孔也不能流出,因为水受到了______的作用。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的B、C,于是他将接水盘向下平移至D处,使MA=ND,水的落点为E、F。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与______的距离。
【答案】(1)C (2)丙、丁
(3) ①. 大气压 ②. DF
【解析】
【小问1详解】
图甲中橡皮膜受到水的压强,但U形管两侧液面高度相同,说明装置漏气,接下来应该检查压强计的气密性,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
【小问2详解】
为了探究液体内部压强与液体密度的关系,需控制金属盒在不同液体中的深度相同,应该比较丙、丁两图所示的实验。
【小问3详解】
[1]堵住N孔,由于外界大气压的作用,水从M孔也不能流出;
[2]为了比较两小孔处液体压强大小,需比较水下落高度相同的情况下的落地点距离小孔的水平距离。M孔距离接水盘原位置的高度为MA,N孔距离接水盘向下平移后的位置的高度为ND,由于,所以为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与DF的距离。
20. 同学们在课堂上利用如图甲所示电路探究电流与电压和电阻的关系。
(1)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第______条(从图中选填导线序号);
(2)在探究“电流与电压的关系”时,同学们根据所测量的数据,画出I-U图像,其中乙图像不过原点,你认为可能的原因是:______;
(3)纠正错误后测量并记下几组电压和电流值,记录数据如下表
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
电阻器阻值R/Ω
5
10
20
电压U/V
1.0
1.5
2.0
1.0
2.0
3.0
2.0
4.0
5.0
电流I/A
0.20
0.30
0.40
0.10
0.20
0.30
0.10
0.20
0.26
分析数据得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;再对表中某三组数据分析,还可以初步得出电流与电阻的定量关系。下面是处理数据,得出结论的过程,①实验序号应该是______ ②实验序号应该是______。
实验序号
处理数据的过程
3
0.40A×5Ω=2.0V
5
0.20A×10Ω=2.0V
①________
②________
【答案】(1)2 (2)电流表使用前未调零
(3) ①. 正 ②. 7 ③.
【解析】
【小问1详解】
观察图甲实物连接图,由于导线2连接错误,使定值电阻未能连入电路,应把导线2连到定值电阻右侧。所以连接错误的是第2条导线。
【小问2详解】
在探究“电流与电压的关系”时,正常情况下I - U图像应过原点。乙图像不过原点,可能是因为电流表使用前未调零,使得测量的电流值存在初始偏差,从而导致图像不过原点。
【小问3详解】
[1]分析数据可知,在电阻一定的情况下,电压与电流的比值为定值,所以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
[2][3]探究电流与电阻的定量关系时,要控制电压不变。由表格数据可知,电压为2.0V时对应的实验序号是3、5、7,所以①实验序号应该是7,②应该是
五、计算题(本大题共2小题,每小题5分,共10分。解题时要有必要的公式和文字说明,只写出结果不得分)
21. 如图所示电路,电源电压U为3V,定值电阻R1阻值为5 Ω,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)通过定值电阻R1的电流;
(2)定值电阻R2两端的电压;
(3)通电10 s,电流所做的总功。
【答案】(1)0.4A
(2)1V (3)12J
【解析】
【小问1详解】
由电路图知,两个电阻串联接入电路,电压表测电阻R1两端的电压,则电路中的电流,即通过R1的电流
【小问2详解】
据串联电路的电压特点知,定值电阻R2两端的电压
【小问3详解】
通电10s,电流所做的总功
22. 我国“雪龙2号”是全球首艘采用艏艉双向破冰技术的破冰船,破冰作业时依靠船体自身重力压碎冰层。当冰层厚度不超过1.5m时,上翘的船头直接冲向冰层,利用船自身的重力将冰层压碎,破冰船以一上一下的运动姿态连续破冰;当冰层厚度超过1.5m时,船先后退将船尾的水舱灌满,使船的重心后移抬高船头,再加大马力冲上冰层,当船头自身重量不足以压碎冰层时,会把船尾水舱中的水抽到船头水舱,增加船头重量压碎冰层,叫做冲撞式破冰。雪龙2号满载时排水量为20000吨,破冰时与冰面的接触面积约为20m²,科研人员记录了船对冰面压力与冰层厚度的关系图像如图所示:
(1)雪龙2号满载时受到的浮力是多大?
(2)求雪龙2号对冰层的压强随冰层厚度变化的函数表达式(用含h的表达式);
(3)当雪龙2号遇到大于1.5m的冰层采用冲撞+杠杆冰结合的方式破冰时,船尾自重占船体总重的60%,再向船尾水舱注水3000吨,船尾水舱重心到支点O(雪龙2号正常漂浮时的重心)的水平距离为30m,船头重心到支点的水平距离为45m,此时船尾部分因下沉所受的浮力为满载时的,求船头对冰层的压强是否能压碎厚度为2m的冰层。
【答案】(1)
(2)
(3)已知满载总重力
船尾自重
注入水的重力为
船尾受到浮力为
根据杠杆平衡条件,得
代入,。
计算得
解得,船头对冰的压力
压强为
压碎2m冰层需要的压强
因为,所以能压碎厚度为2m的冰层。
【解析】
【小问1详解】
雪龙2号满载漂浮,根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力,故
【小问2详解】
由图像可知,压力与冰层厚度h的图像是过原点的直线,故破冰压力F与冰层厚度h成正比,设。由图像可知,当时,,代入可得,
故
根据压强公式,已知接触面积,代入得
【小问3详解】
见答案
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