广东省汕头市潮阳区2023-2024九年级下学期期中考试物理试题

广东省汕头市潮阳区2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题
1.(2024九下·潮阳期中)琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是(  )
A.铅笔的长度约50cm
B.铅笔的质量约为50g
C.静止在桌面上的铅笔受平衡力
D.写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力
2.(2024九下·潮阳期中) 下列说法正确的是(  )
A.在学校内禁止鸣笛,这是在声音的传播过程中减弱噪音
B.响铃声音大是因为音调高
C.校内广播属于信息传播
D.同学们“唰唰”写字的声音是次声波
3.(2024九下·潮阳期中)端午节煮粽子是中华文化的传统习俗,下列说法正确的是(  )
A.燃料燃烧为内能转化为化学能
B.打开锅盖上面的白雾是水蒸气
C.加热粽子是利用做功增加内能
D.闻到粽子的香味是因为扩散现象
4.(2024九下·潮阳期中)新型纯电动无人驾驶小巴车,是全球首款获得德国“红点奖”的智能驾驶汽车,配备激光雷达和多个高清摄像头,根据预设站点自动停靠,最高时速可达40公里,除了随车的一名安全员亮亮,一辆车可容纳9名乘客。下列关于新型小巴车描述正确的是(  )
A.小巴车定位系统利用电磁波传递信息
B.小巴车的高清摄像头是凹透镜
C.小巴车的速度为114m/s
D.当小巴车开始行驶时,乘客受到惯性向前倾
5.(2024九下·潮阳期中)手与硅胶管M均不带电,用手摩擦M后,M与带负电的塑料管互相排斥,则(  )
A.M带正电
B.M不带电
C.手摩擦M时,正电荷从手转移到M
D.手摩擦M时,电子从手转移到M
6.(2024九下·潮阳期中)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2024九下·潮阳期中)2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布,卫星通话是它的最大卖点,遥遥领先也是它的宣传口号,成为国产手机的骄傲。Mate60pro手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则图中符合要求的模拟电路是(  )
A. B.
C. D.
8.(2024九下·潮阳期中)如题图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验;将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强   (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变   ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越   。
9.(2024九下·潮阳期中)如图甲所示是小刚家的一个插座,小刚用试笔接触插座A孔,氖管发光,则A孔接的是   线,乙图是一个台灯的电路示意图,当把台灯接手电路时,为了安全,应将台灯插头的   (填:C或D)插脚插入A孔。丙图是两种墙壁开关,其按钮可绕面板内转动,根据你的生活经验,   型(填:A或B)较易损坏。
10.(2024九下·潮阳期中)一枚实心纪念币的质量为16g,体积为2cm3,纪念币的密度是   g/cm3。可见,这枚纪念币   (选填“是”或“不是”)纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到太空,其质量   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ金=19.3×103kg/m3)
11.(2024九下·潮阳期中)如题图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针   极指南;当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在   ;断开电路,小磁针   (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
12.(2024九下·潮阳期中)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C,D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在   点最大,B点重力势能的大小   E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是   (选填“变化”或“不变”)的。
13.(2024九下·潮阳期中)为了保护同学们的视力,我校教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,LED灯的发光效率高,其发光部分主要由   (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成;根据经验可以判断教室内不同LED灯之间的连接方式是   联。如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会   (选填“增大”或“减小”)。
14.(2024九下·潮阳期中)如图所示的电路中,闭合开关S,此时的电路是   (选填“串联”或“并联”);当滑片P向右滑动时,灯泡的亮度   ,电路消耗的电功率   。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.(2024九下·潮阳期中)(1)如图所示,请用笔画线代替导线,按照安全用电的要求,将图中的螺丝口电灯、控制电灯的开关和三孔插座接入家庭电路中。
(2)作出图中物体AB在平面镜中的像。
(3)如图所示,弯曲杠杆OBA的B点挂一重物,若在杠杆A端施加一个最小力F,使其在图示位置平衡,试画出最小拉力F和力臂。
16.(2024九下·潮阳期中)(1)如图甲中木块的长度为   cm;在调节天平平衡时,将游码归零后,指针如图乙所示,此时应向   调节平衡螺母,使横梁平衡;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图内所示,所测物体的质量为   g;
(2)蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路,如图所示,现将该导体竖直向上快速移动(沿图示箭头方向),电路中   (选填“有”或“无”)感应电流产生;
(3)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,如图所示,其中图   是水沸腾前的情况,沸腾前气泡大小变化的原因是:气泡上升过程中   (多选,选填字母)
A.气泡遇冷收缩 B.气泡遇热膨胀
C.气泡所受水的压强变小 D.气泡内水蒸气遇冷液化
17.(2024九下·潮阳期中)小西和同学们在“探究电流与电压的关系”的实验中,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V;
实验序号 1 2 3 4 5
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.1
0.3 0.4 0.5
(1)连接电路时,开关应   ;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是   ;
(3)排除故障后,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,为   A;
(4)将多次实验测得的数据记录在表格中,分析数据可得:   ;
(5)完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器滑片P向   端移动;为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于   Ω。
18.(2024九下·潮阳期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,由图甲可知,凸透镜的焦距是10.0cm。
(1)小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,探究u<f的成像规律,无论怎样移动光屏,都没办法在光屏上成清晰的像,他接下来的操作是   ;
(2)如图乙改变蜡烛的位置,使其位于20cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立,   的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),与   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同;凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向   (选填“左”或“右”)移动,此时观察到的像与原来相比将   (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)小芳同学在实验中,她按如图丙所示装配仪器(图中F点是焦点,H点是2倍焦距处),此时光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向   调(选填“上”或“下”);调节好蜡烛的高度后,她当光屏上出现清晰的像时,遮住部分透镜,观察到像   完整(选填“仍然”或“不”),亮度将   (选填“不变”、“变暗”或“变亮”)。
19.(2024九下·潮阳期中)如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2 =55Ω,温水挡的电功率是2.2kW。求:
(1)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(2)当流出水为热水时,热水挡的电功率;
(3)若该水龙头1min能放出约1kg的温水,效率为84%,则温水升高的温度。
20.(2024九下·潮阳期中)如图所示,放在水平桌面上,底面积为的圆柱形容器内装某种液体,测得距液面处的容器壁上A点所受到的液体压强为,如图所示,(g取)求:
(1)该液体的密度;
(2)将铁块完全浸入容器内液体中,求铁块受到的浮力?()
(3)若加入铁块后无液体溢出,则B点受到液体的压强增加了多少?
21.(2024九下·潮阳期中)阅读材料,回答问题
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源,利用风力发电将助力我国实现碳中和目标,风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示,一面较平,另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s,P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。(为方便计算,图丙和图丁数据已作简化处理。)
(1)完成下列风力发电的主要能量转化流程图:①   ,②   ;
(2)当风正面垂直吹向静止叶片时,如图乙所示,从正面看,叶片A会   (选填“顺时针”或“逻时针”)转动;
(3)当风速为12m/s时,风力发电机组工作1h输出的电能相当于   kg的煤完全燃烧放出的热量;(q煤=3.0×107J/kg)
(4)当风速为13m/s时,发电机转子1min转400圈,若发电机输出电能1kW·h,叶片需要转动   圈。
22.(2024九下·潮阳期中)阅读下列短文,回答问题。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波,它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。
测距是测速的基础,如图甲所示,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号就停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离,图乙是信号传播过程的s-t图像,s表示信号与测速仪之间的距离,t表示信号传播的时间。
则速仪测量汽车速度的原理是:测速仪向运动的汽车先后发射两次信号,根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式可得出汽车的平均速度测速仪在公路上对某跑车进行测速时,向匀速驶来的跑车发射两次信号,两次发射信号的时间间隔是1.0s,第一次发射信号到接收用时0.6s,第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定,该跑车超速,驾驶员将受到交警部门处罚。(超声波速度取340m/s)
(1)人耳   (选填“能”或“不能”)听到超声波。超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、   等特点;
(2)如图乙所示,若t0=0.4s,则静止的汽车与测速仪之间的距离为   m;
(3)通过计算,在下图中,大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像(t从第一次发射信号开始计时)。跑车在两次遇到信号之间通过的路程为   m,跑车的速度大小为   m/s。
23.(2024九下·潮阳期中)“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时无人机。图甲是无人机的图片,如表为其部分技术参数.“翼龙”无人机具备全自主平台,可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器,可广泛应用于如灾情监视、军事活动等领域。
最大飞行速度 280km/h 正常巡航速度 100km/h
最大续航时间 20h 发动机额定功率 80kW
最大载荷量 180kg 最大载油量 320kg
机身质量 1.1t 机身长度 9m
(1)活塞式发动机是无人机的核心部件,其基本结构及工作方式如图丙所示,此时该发动机处于   冲程,这个工作过程中的能量转化是   ;
(2)工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图乙所示,其中保护电阻R0为定值电阻,R1的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示。当飞行速度达到某设定值时,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,使得油门C的喷油量减小,从而实现控制无人机的速度不再增大,此时电磁铁上端的极性为   极;
(3)若电源电压恒为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机飞行速度达到210km/h时,R1的电功率是   W;(电磁铁的线圈电阻忽略不计)
(4)时间久了,保护电阻R的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,可采取的办法是   ;
(5)发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW·h能量所消耗的燃油质量,根据相关参数可知,“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为   kg/(kW·h)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质量及其特性;长度的估测;二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.普通铅笔的长度约为20cm,故A错误;
B.铅笔的质量约为0.01kg,合10g,故B错误;
C.静止在桌面上的铅笔,受平衡力,是平衡状态,故C正确;
D.写字时,铅笔在纸面上滑过,产生的摩擦力是滑动摩擦力,故D错误。
故选C。
【分析】根据常见物体的长度、质量、摩擦力的种类和大小分析,结合数据解答。
2.【答案】C
【知识点】超声波与次声波;音调、响度与音色的区分;声与信息;防治噪声的途径
【解析】【解答】 A、在学校内禁止鸣笛,这是在声音的声源处减弱噪音,故A错误;
B、响铃声音太大指的是响度大,故B错误;
C、校内广播属于利用声音来传播信息,故C正确;
D、同学们“唰唰”写字的声音能被听到,不是次声波,故D错误。
故选:C
【分析】 (1)防治噪声的途径,从三方面考虑:①在声源处;②在传播过程中;③在人耳处;
(2)声音的高低叫音调,声音的强弱叫响度;
(3)声音既可以传递信息,也可以传递能量;
(4)人的听觉范围20Hz—20000Hz。
3.【答案】D
【知识点】液化及液化放热;能量的转化或转移;分子热运动
【解析】【解答】A.燃料燃烧将化学能转化为内能,A不符合题意;
B.打开锅盖上面的白雾是水蒸气液化形成的小水珠,B不符合题意;
C.加热粽子是利用热传递增加内能,C不符合题意;
D.闻到粽子的香味是因为扩散现象,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】燃料燃烧,将化学能转化为内能;白气是水蒸气液化形成的;闻气味是分子运动形成的扩散现象。
4.【答案】A
【知识点】生活中的透镜;速度与物体运动;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.小巴车定位系统利用电磁波传递信息,A符合题意;
B.小巴车的高清摄像头是凸透镜,B不符合题意;
C.小巴车的速度为40km/h=11.1m/s,C不符合题意;
D.当小巴车开始行驶时,乘客具有惯性向后倾,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】导航利用电磁波传递信息;摄像头是凸透镜;惯性是物体继续保持原有状态的性质。
5.【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】根据“同种电荷相互排斥”可知,M带负电荷,它与手摩擦后得到电子,即电子从手转移到M,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】在摩擦起电现象中,失去电子带正电,得到电子带负电,据此分析判断。
6.【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮重、绳重和摩擦,
A.图中绳子的段数n=3,则拉力;
B.图中绳子的段数n=2,则拉力;
C.图中定滑轮只改变力的方向,大小不变,则拉力;
D.图中使用动滑轮,拉力为;
综合分析,物体相同时,A最省力,A符合题意。
故选A。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不改变大小;根据绳子股数,利用,计算拉力。
7.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据要求,指纹开关S1或密码开关S2分别可以解锁,则指纹开关S1和密码开关S2为并联;锁定开关S3断开,手机解锁功能,则锁定开关S3应在干路上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A 。
【分析】各开关分别控制用电器,则开关是并联的;总开关在干路上,控制整个电路的通断。
8.【答案】小于;大;小
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)将两个吸盘对接后难以分开,说明内部气体压强小于外界大气压强。
(2)在吸盘上截一个小孔,空气进入吸盘内部,吸盘内部气体压强就会变大。
(3)在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,根据可知,说明内外气体压强差变小了。内部气体压强保持不变,则外部大气压强变小了,即海拔越高,大气压强越小。
【分析】(1)当外界大气压强等于吸盘内的气压时,大气对吸盘的压力导致难以拉开;
(2)根据空气进入吸盘内分析;
(3)根据拉力的变化分析外界大气压强的变化即可。
9.【答案】火;D;A
【知识点】杠杆的动态平衡分析;家庭电路的连接;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;测电笔的使用
【解析】【解答】试电笔检测火线时,氖管发光,测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是火线。
图乙中,台灯的D插脚连接开关,开关应在火线一侧,连接灯泡时,将台灯插头的D插脚插入A孔。
丙图A、B中,开关AB相当于杠杆,而A开关的力臂小,力臂越小,使用时作用力越大,损坏的越快,所以A较易损坏。
【分析】火线有220V电压,使用测电笔检测火线时,氖管发光;灯泡的开关连接在火线上,使用安全;使用按钮开关时,较小的开关力臂小,使用时的力更大,容易损坏。
10.【答案】8;不是;不变
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】纪念币的密度
由于纪念币的密度小于纯金的密度,则纪念币不是纯金制作的。
质量是物质的一种属性,它不随形状、状态、位置和温度的改变而变化,因此将纪念币带到太空,其质量不变。
【分析】根据质量和体积的比值, 计算密度;根据密度大小判断材料;质量是物体的属性,和空间位置无关。
11.【答案】S;磁场;会
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】磁体有指向性,指南的一端是南极,则小磁针的南极指向地理南极。
图中,导线通电时,导线中有电流通过,小磁针发生偏转,即受到磁场力的作用,则通电导线周围存在磁场。断开电路,电路中没有电流通过,小磁针在地磁场的作用下,会回到原来的位置。
【分析】地球周围存在磁场,地磁北极在地理南极附近;通电导体周围有磁场;地球上的磁体受到地磁场的作用,能指示南北。
12.【答案】C;等于;变化
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】图乙中,过山车在B点高度最高,重力势能最大,重力势能转化为动能,在C点动能最大。
图乙中,B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上,大小相等。
运动中需要克服摩擦及空气阻力,一部分机械能转化为内能,则过山车的机械能是变化的。
【分析】运动的物体质量一定,速度越大,动能越大,高度越高,重力势能越大;物体运动时,克服阻力,机械能减小。
13.【答案】半导体;并;减小
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用;电阻的并联
【解析】【解答】LED灯的发光部分主要由半导体材料制成的。
根据经验可知教室内不同的LED灯工作时互不影响,因此可以判断教室内不同LED灯之间的连接方式是 是并联。
教室内用电器之间都是并联的,因此打开护眼灯之后,又打开了教室中的多媒体设备,根据并联电流的电流规律可知,电路中的总电流变大,电源电压不变,根据可知,教室电路中的总电阻会变小。
【分析】1. LED灯中二极管是利用半导体材料制成的,具有单向导电性。
2.并联电阻中各支路互不影响;
3.根据并联电流的电流规律分析电路中总电流的变化,再根据分析电路中总电阻变化。
14.【答案】并联;不变;变小
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】分析电路可知,闭合开关S,滑动变阻器与灯泡L并排连接,电流表测通过滑动变阻器的电流,电压表测电源的电压,故此时的电路是并联;
当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,并联电路中各支路互不影响,通过L的电流不变,实际功率不变,亮暗不变;根据并联电路的电流规律可知,干路电流变小,由P=UI可知,电路消耗的电功率变小。
【分析】分析电路连接方式及电流表、电压表在电路中的作用,当滑动变阻器的滑片移动时,根据欧姆定律分析通过滑动变阻器的电流变化,再根据并联电路的电流规律分析电路总电流的变化,再根据P=UI分析电路的总功率变化。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;杠杆中最小力的问题;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;
三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
(2)先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物体AB在平面镜中的像,如图所示:
(3)图中支点在O点,动力作用点在A点,当以OA作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;为使杠杆在图示位置平衡,动力的方向应该垂直于OA向上,如下图所示:
【分析】(1)开关与灯泡串联,开关要连接在火线和灯泡之间;
三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。
(2)根据平面镜成像的特点作图方法:1.先找出物体上的特殊点;2.作出特殊点关于平面镜的对称点,即为像点;3.用虚像连接像点。
(3)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
(1)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;如图所示:
(2)根据像与物关于平面镜对称,作出端点A、B在平面镜中的像点A'、B',用虚线连接A'、B'即为物体AB在平面镜中所成的像,如图所示:
(3)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,动力作用点在A点,当以OA作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;为使杠杆在图示位置平衡,动力的方向应该垂直于OA向上,如下图所示:
16.【答案】(1)2.70;左;38.6
(2)无
(3)乙;AD
【知识点】探究水的沸腾实验;质量的测量与天平的使用;刻度尺的使用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)由图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,木块的长度为:
L=3.70cm-1.00cm=2.70cm;
由图乙可知,在调节天平平衡时,将游码归零后,指针向右偏,说明右边较重,此时应向左调节平衡螺母,使横梁平衡;
天平平衡时,由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,被测物体的质量为:
m=20g+10g+5g+3.6g=38.6g
(2)由图可知,导体运动方向为竖直向上,导体处磁场方向为竖直方向,导体运动方向与磁感线平行,不能做切磁感线运动,所以电路中无感应电流产生。
(3)水沸腾时气泡在上升过程中会变大,水沸腾前气泡上升过程中会变小,故图乙是水沸腾前的情况;
ABD.水沸腾前,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气泡在上升过程中遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以水沸腾前气泡在上升过程中变小, 故AD正确,B错误;
C.由液体压强公式p=ρgh可知,气泡上升过程中,气泡所处的深度减小,气泡所受水的压强变小,这不是气泡变小的原因,故C错误。
故选AD。
【分析】(1)认清刻度尺的分度值,再读数,读数时估读到分度值的下一位;
在调节天平平衡时,根据“左偏右调,右偏左调”的方法调节平衡螺母,使天平的横梁平衡;
物质质量等于砝码质量加游码对应的示数。
(2)电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流;
(3)沸腾前气泡上升过程中会变小,沸腾中气泡在上升过程中会变大。
(1)[1]刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;木块左侧与1.00cm对齐,右侧与3.70cm刻度对齐,所以木块的长度为
L=3.70cm-1.00cm=2.70cm
[2]在调节天平平衡时,将游码归零后,分度盘指针向右偏,说明右边重,则应向左调节平衡螺母,使天平水平平衡。
[3]由图可知被测物体的质量为
m=20g+10g+5g+3.6g=38.6g
(2)如图,导体处磁场方向沿竖直方向,导体运动方向竖直向上,与磁感线平行,不切磁感线,无感应电流产生。
(3)[1]比较甲、乙中气泡的大小,沸腾前气泡上升过程中会变小,沸腾中气泡在上升过程中会变大,故乙为水沸腾前的情况。
[2]ABD.沸腾前气泡在上升过程中变小,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体上升时遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以气泡会变小;故AD符合题意,B不符合题意;
C.气泡上升过程中,气泡所处的深度减小,由液体压强公式p=ρgh知气泡所受水的压强变小,所以这不是气泡变小的原因,故C不符合题意。
故选AD。
17.【答案】(1)断开
(2)定值电阻断路
(3)0.2
(4)电阻一定时,电流与电压成正比
(5)左;25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路时,开关应断开。
(2)闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表无示数,电路可能为断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
(3)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(4)分析表中数据可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)由表格数据可知,第一次实验的电阻阻值为:
完成此实验后,探究“电流与电阻的关系”时,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联分压的特点可知,当定值电阻阻值变大时,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器滑片P向左端移动;
定值电阻的电压为1.5V,则滑动变阻器两端的电压为:
U滑=U-UV=3V-1.5V=1.5V
当接入25Ω电阻时,根据串联电路电压的规律可得:
,即
解得,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=25Ω
故为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)串联电路中,电流表无示数,电路可能为断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,故障可能是与电压表并联的部分电路发生断路;
(3)认清电流表的量程和分度值,再读数;
(4)分析表格数据得出结论;
(5)根据求出第一次实验的电阻阻值,探究“电流与电阻的关系”时,应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联分压的特点可知,当定值电阻阻值变大时,滑动变阻器的阻值应变大;
当定值电阻的阻值最大时,滑动变阻器的阻值最大,根据串联分压关系求出定值电阻的最小值。
(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电路可能断路,发现电压表有示数,电压表与电源连通,此时电路的故障可能是定值电阻断路。
(3)排除故障后,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(4)分析表中可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,可得的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[1]第一次实验的电阻为
完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻;即电阻变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器滑片P向左端移动。
[2]电阻的电压为1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U滑=U-UV=3V-1.5V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1×25Ω=25Ω
为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。
18.【答案】(1)从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像
(2)缩小;照相机;右;变大
(3)上;仍然;变暗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)探究u<f的成像规律,无论怎样移动光屏,都没办法在光屏上成清晰的像,说明此时成虚像,像与物同侧,他接下来的操作是:从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。
(2)当蜡烛位于20cm刻度线处时,物距为:u=50cm-20cm=30cm>2f,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;
凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,即物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的特点可知,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向右移动,此时观察到的像与原来相比将变大。
(3)像在光屏上的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向上调;
调节好蜡烛的高度后,她当光屏上出现清晰的像时,遮住部分透镜,光线能透过剩余部分透镜会聚形成完整的像,但会聚的光线比原来减少,亮度将变暗。
【分析】1.凸透镜成像规律:u>2f,成倒立、缩小的实像,ff2f,应用:投影仪;
u2.凸透镜成实像时,物近像远像变大。
(1)[1]将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,此时物距为
u=50cm-45cm=5cm<f
成正立、放大的虚像,像与物同侧,故接下来的操作是从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。
(2)[1][2]如图乙改变蜡烛的位置,使其位于20cm刻度线处,此时物距为
u=50cm-20cm=30cm>2f
成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
[3][4]凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,需将光屏向右移动,此时观察到的像与原来相比将变大。
(3)[1]由于像在光屏的上方,若移动光屏,像相对于物保持静止,所以为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向上调。
[2][3]调节好蜡烛的高度后,她当光屏上出现清晰的像时,遮住部分透镜,剩余部分透镜仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
19.【答案】解:(1)由可得,流出水为温水时接入电阻的值
(2)由图可知,当扇形开关S接1、2时,只有R1工作,电阻较大,根据可知此时为温水挡,由上述可知R2 =22Ω;当扇形开关S接3、2时,R1、R2并联,电阻较小,根据可知此时为热水挡,此时电路的电阻为
则热水挡的电功率
(3)当流出水为温水时,由可得,该水龙头1min消耗的电能
W=P温水t=2200W×60s=1.32×105J
由题意可知,效率为84%,水吸收的热量
Q吸=ηW=84%×1.32×105J=1.1088×105J
温水升高的温度
答:(1)当流出水为温水时,接入电阻的值为22Ω;
(2)当流出水为热水时,热水挡的电功率为3080W;
(3)温水升高的温度为26.4℃。
【知识点】比热容;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算用电器的电阻;
(2)利用并联电路电阻规律,计算总电阻大小,根据,计算电功率;
(3)根据W=Pt,计算用电器消耗的电能,结合热效率,计算电流产生的热量,根据,计算水的温度差。
20.【答案】解:(1)该液体的密度为:
(2)铁块完全浸入容器内液体中,铁块排开液体的体积为:
铁块受到的浮力为:
(3)铁块完全浸入容器内液体中,液面增加的高度为:
B点受到液体的压强增加
答:(1)该液体的密度是;
(2)将铁块完全浸入容器内液体中,铁块受到的浮力是1.8N;
(3)若加入铁块后无液体溢出,则B点受到液体的压强增加了450Pa。
【知识点】浮力的利用
【解析】【分析】(1)根据求出液体的密度;
(2)根据求出铁块的体积,当铁块完全浸入液体中,铁块排开液体的体积等于铁块的体积,根据求出铁块受到的浮力;
(3)根据求出铁块完全浸入容器内液体中时液面增加的高度,根据求出B点受到液体的压强增加量。
21.【答案】(1)机械能;电能
(2)顺时针
(3)36
(4)4
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;流体压强与流速的关系;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由题意,叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电,可知
风力发电机将风能转化为叶片的机械能,再将叶片的机械能转化为电能。
(2)如图乙所示,当风吹过时,上表面(较平)的流速小,压强大;下表面(较弯曲)的流速大,压强小,会形成向下的压强差、压力差,所以叶片A会顺时针转动。
(3)由丙图可知,当风速为12m/s时,风力发电机的功率为300kW,则发电机组工作1h输出的电能为:
W电=Pt=300×103W×3600s=1.08×109J
则煤完全燃烧放出的热量为:
Q放=W电=1.08×109J
煤的质量为:
(4)由图丙可知,当风速为13 m/s时,风力发电机组的功率为300 kW,若发电机输出电能1kW·h ,工作时间为:
可知,此时发电机转子0.2min转过80圈,根据题意“风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈”可知,叶片需要转动4圈。
【分析】(1)风力发电机主要将风能转化为叶片的机械能,再将叶片的机械能转化为电能;
(2)在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小;
(3)根据 W电=Pt 求出发电机组工作1h输出的电能,即为煤完全燃烧放出的热量,根据求出煤的质量;
(4)根据求出风力发电机工作的时间,求出发电机转子转过的圈数,再根据题意求出叶片转动圈数。
(1)[1][2]风力发电消耗机械能,获得电能,是由机械能转化为电能的过程。
(2)叶片的一面较平,另一面较弯曲。当风吹过时,平的一面流速小,压强大;弯曲的一面流速大,压强小,会形成向下的压强差、压力差,所以叶片A会顺时针转动。
(3)由丙图可知风速为12m/s时,发电机的功率为300kW,则风力发电机组工作1h输出的电能为
W电=Pt=300×103W×3600s=1.08×109J
需要煤完全燃烧放出的热量为
Q放=W电=1.08×109J
需完全燃烧煤的质量为
(4)由图丙可知,当风速为13 m/s时,发电机组的输出功率为300 kW,由得,工作时间为
则发电机转子转过80圈,依据“风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈”可知,叶片转动4圈。
22.【答案】不能;反射能力强;68;51;60
【知识点】声速;超声波与次声波
【解析】【解答】(1)人耳听觉范围是20Hz~20000Hz,超声波的频率超过20000Hz,人耳不能听到超声波。超声波的指向性好、反射能力强、能量集中等,可以进行超声波测量距离。
(2)图乙中,若t0=0.4s,结合接收到回声的时间,汽车与测速仪之间的距离为:

(3)第一次发射信号到接收用时0.6s,跑车遇到信号时,到测速仪距离:

第二次发射信号到接收用时0.3s,跑车遇到信号时,距离测速仪:
跑车在两次遇到信号之间的路程为:;
则测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像,如图所示:
跑车遇第一次信号,信号用时0.3s,两次发射信号的时间间隔是1.0s,跑车再走0.4s,才发出第二次信号,到跑车与第二次信号相遇,跑车又行驶了0.15s,跑车二次与信号相遇的间隔时间为,计算跑车速度为:。
【分析】(1)超声波的频率超过人耳听声范围,人不能听到;超声波的反射性好,便于测量距离;
(2)根据s=vt,结合接收到回声的时间,可以计算距离;
(3)根据汽车接收到信号的前后时间,计算距离,结合距离差,计算汽车通过的距离,结合接收信号的时间,利用,计算速度。
23.【答案】(1)做功;内能转化为机械能
(2)S
(3)1.8
(4)增大电源电压
(5)0.6
【知识点】热机;电路的动态分析;电功率的计算;电磁铁的构造和原理;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)由图丙可知,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,此时该发动机处于做功冲程,将内能转化为机械能。
(2)由图乙可知,电流从电磁铁上方后面流入,从电磁铁的下方流出,根据安培定则可知,此时电磁铁下端为N极,上端为S极。
(3)由图丁可知,当无人机飞行速度达到210km/h时,R1=20Ω,此时R1、R0串联,电路中的电流为:
则R1的电功率为:
P=I2R1=(0.3A)2×20Ω=1.8W
(4)由图乙可知,R1和R0串联,R1的阻值一定,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则电磁铁的吸合电流不变,由欧姆定律可知,可采取的办法是增大电源电压。
(5)由表中数据可知,发动机在额定功率下飞行20h所做的功为:
W=P发t=80kW×20h=1600kW·h
发动机的最大载油量为320kg,则发动机耗油率为:
【分析】(1)根据气门的开闭情况和活塞的运动方向判断发动机处于哪个工作冲程;
(2)分析电磁铁中电流流向,根据安培定则判断电磁铁两端极性;
(3)R1、R0串联,由无人机的飞行速度求出R1的电阻,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据 P=I2R1求出R1的电功率;
(4)R1、R0串联,R1的阻值一定,R0的阻值变大,根据欧姆定律可知,增大电源电压可保持电流不变;
(5)根据W=P发t求出发动机所做的功,根据求出发动机耗油率。
(1)[1][2]如图丙所示,进气门和排气门关闭,火花塞点亮,活塞下行,此时该发动机处于做功冲程,这个工作过程中的能量转化是内能转化为机械能。
(2)电流从电磁铁上方后面流入,根据安培定则可知,此时电磁铁下端的极性为是N极,上端的极性为S极。
(3)当无人机飞行速度达到210km/h时,从图中可知R1=20Ω,此时R1、R0串联,根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电路中的电流为
R1的电功率为
P=I2R1=(0.3A)2×20Ω=1.8W
(4)由图可知,R1和R0串联,由题意可知,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则R1的阻值一定,电磁铁的吸合电流不变,由欧姆定律可知,增大电源电压可使吸合电流保持不变,即为确保最大飞行速度不变,可采取的办法增大电源电压。
(5)由表中数据可知,所做的功为
W=P发t=80kW×20h=1600kW·h
则发动机耗油率为
广东省汕头市潮阳区2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题
1.(2024九下·潮阳期中)琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是(  )
A.铅笔的长度约50cm
B.铅笔的质量约为50g
C.静止在桌面上的铅笔受平衡力
D.写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力
【答案】C
【知识点】质量及其特性;长度的估测;二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.普通铅笔的长度约为20cm,故A错误;
B.铅笔的质量约为0.01kg,合10g,故B错误;
C.静止在桌面上的铅笔,受平衡力,是平衡状态,故C正确;
D.写字时,铅笔在纸面上滑过,产生的摩擦力是滑动摩擦力,故D错误。
故选C。
【分析】根据常见物体的长度、质量、摩擦力的种类和大小分析,结合数据解答。
2.(2024九下·潮阳期中) 下列说法正确的是(  )
A.在学校内禁止鸣笛,这是在声音的传播过程中减弱噪音
B.响铃声音大是因为音调高
C.校内广播属于信息传播
D.同学们“唰唰”写字的声音是次声波
【答案】C
【知识点】超声波与次声波;音调、响度与音色的区分;声与信息;防治噪声的途径
【解析】【解答】 A、在学校内禁止鸣笛,这是在声音的声源处减弱噪音,故A错误;
B、响铃声音太大指的是响度大,故B错误;
C、校内广播属于利用声音来传播信息,故C正确;
D、同学们“唰唰”写字的声音能被听到,不是次声波,故D错误。
故选:C
【分析】 (1)防治噪声的途径,从三方面考虑:①在声源处;②在传播过程中;③在人耳处;
(2)声音的高低叫音调,声音的强弱叫响度;
(3)声音既可以传递信息,也可以传递能量;
(4)人的听觉范围20Hz—20000Hz。
3.(2024九下·潮阳期中)端午节煮粽子是中华文化的传统习俗,下列说法正确的是(  )
A.燃料燃烧为内能转化为化学能
B.打开锅盖上面的白雾是水蒸气
C.加热粽子是利用做功增加内能
D.闻到粽子的香味是因为扩散现象
【答案】D
【知识点】液化及液化放热;能量的转化或转移;分子热运动
【解析】【解答】A.燃料燃烧将化学能转化为内能,A不符合题意;
B.打开锅盖上面的白雾是水蒸气液化形成的小水珠,B不符合题意;
C.加热粽子是利用热传递增加内能,C不符合题意;
D.闻到粽子的香味是因为扩散现象,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】燃料燃烧,将化学能转化为内能;白气是水蒸气液化形成的;闻气味是分子运动形成的扩散现象。
4.(2024九下·潮阳期中)新型纯电动无人驾驶小巴车,是全球首款获得德国“红点奖”的智能驾驶汽车,配备激光雷达和多个高清摄像头,根据预设站点自动停靠,最高时速可达40公里,除了随车的一名安全员亮亮,一辆车可容纳9名乘客。下列关于新型小巴车描述正确的是(  )
A.小巴车定位系统利用电磁波传递信息
B.小巴车的高清摄像头是凹透镜
C.小巴车的速度为114m/s
D.当小巴车开始行驶时,乘客受到惯性向前倾
【答案】A
【知识点】生活中的透镜;速度与物体运动;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.小巴车定位系统利用电磁波传递信息,A符合题意;
B.小巴车的高清摄像头是凸透镜,B不符合题意;
C.小巴车的速度为40km/h=11.1m/s,C不符合题意;
D.当小巴车开始行驶时,乘客具有惯性向后倾,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】导航利用电磁波传递信息;摄像头是凸透镜;惯性是物体继续保持原有状态的性质。
5.(2024九下·潮阳期中)手与硅胶管M均不带电,用手摩擦M后,M与带负电的塑料管互相排斥,则(  )
A.M带正电
B.M不带电
C.手摩擦M时,正电荷从手转移到M
D.手摩擦M时,电子从手转移到M
【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】根据“同种电荷相互排斥”可知,M带负电荷,它与手摩擦后得到电子,即电子从手转移到M,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】在摩擦起电现象中,失去电子带正电,得到电子带负电,据此分析判断。
6.(2024九下·潮阳期中)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮重、绳重和摩擦,
A.图中绳子的段数n=3,则拉力;
B.图中绳子的段数n=2,则拉力;
C.图中定滑轮只改变力的方向,大小不变,则拉力;
D.图中使用动滑轮,拉力为;
综合分析,物体相同时,A最省力,A符合题意。
故选A。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不改变大小;根据绳子股数,利用,计算拉力。
7.(2024九下·潮阳期中)2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布,卫星通话是它的最大卖点,遥遥领先也是它的宣传口号,成为国产手机的骄傲。Mate60pro手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则图中符合要求的模拟电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据要求,指纹开关S1或密码开关S2分别可以解锁,则指纹开关S1和密码开关S2为并联;锁定开关S3断开,手机解锁功能,则锁定开关S3应在干路上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A 。
【分析】各开关分别控制用电器,则开关是并联的;总开关在干路上,控制整个电路的通断。
8.(2024九下·潮阳期中)如题图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验;将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强   (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变   ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越   。
【答案】小于;大;小
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)将两个吸盘对接后难以分开,说明内部气体压强小于外界大气压强。
(2)在吸盘上截一个小孔,空气进入吸盘内部,吸盘内部气体压强就会变大。
(3)在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,根据可知,说明内外气体压强差变小了。内部气体压强保持不变,则外部大气压强变小了,即海拔越高,大气压强越小。
【分析】(1)当外界大气压强等于吸盘内的气压时,大气对吸盘的压力导致难以拉开;
(2)根据空气进入吸盘内分析;
(3)根据拉力的变化分析外界大气压强的变化即可。
9.(2024九下·潮阳期中)如图甲所示是小刚家的一个插座,小刚用试笔接触插座A孔,氖管发光,则A孔接的是   线,乙图是一个台灯的电路示意图,当把台灯接手电路时,为了安全,应将台灯插头的   (填:C或D)插脚插入A孔。丙图是两种墙壁开关,其按钮可绕面板内转动,根据你的生活经验,   型(填:A或B)较易损坏。
【答案】火;D;A
【知识点】杠杆的动态平衡分析;家庭电路的连接;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;测电笔的使用
【解析】【解答】试电笔检测火线时,氖管发光,测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是火线。
图乙中,台灯的D插脚连接开关,开关应在火线一侧,连接灯泡时,将台灯插头的D插脚插入A孔。
丙图A、B中,开关AB相当于杠杆,而A开关的力臂小,力臂越小,使用时作用力越大,损坏的越快,所以A较易损坏。
【分析】火线有220V电压,使用测电笔检测火线时,氖管发光;灯泡的开关连接在火线上,使用安全;使用按钮开关时,较小的开关力臂小,使用时的力更大,容易损坏。
10.(2024九下·潮阳期中)一枚实心纪念币的质量为16g,体积为2cm3,纪念币的密度是   g/cm3。可见,这枚纪念币   (选填“是”或“不是”)纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到太空,其质量   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ金=19.3×103kg/m3)
【答案】8;不是;不变
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】纪念币的密度
由于纪念币的密度小于纯金的密度,则纪念币不是纯金制作的。
质量是物质的一种属性,它不随形状、状态、位置和温度的改变而变化,因此将纪念币带到太空,其质量不变。
【分析】根据质量和体积的比值, 计算密度;根据密度大小判断材料;质量是物体的属性,和空间位置无关。
11.(2024九下·潮阳期中)如题图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针   极指南;当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在   ;断开电路,小磁针   (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
【答案】S;磁场;会
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】磁体有指向性,指南的一端是南极,则小磁针的南极指向地理南极。
图中,导线通电时,导线中有电流通过,小磁针发生偏转,即受到磁场力的作用,则通电导线周围存在磁场。断开电路,电路中没有电流通过,小磁针在地磁场的作用下,会回到原来的位置。
【分析】地球周围存在磁场,地磁北极在地理南极附近;通电导体周围有磁场;地球上的磁体受到地磁场的作用,能指示南北。
12.(2024九下·潮阳期中)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C,D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在   点最大,B点重力势能的大小   E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是   (选填“变化”或“不变”)的。
【答案】C;等于;变化
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】图乙中,过山车在B点高度最高,重力势能最大,重力势能转化为动能,在C点动能最大。
图乙中,B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上,大小相等。
运动中需要克服摩擦及空气阻力,一部分机械能转化为内能,则过山车的机械能是变化的。
【分析】运动的物体质量一定,速度越大,动能越大,高度越高,重力势能越大;物体运动时,克服阻力,机械能减小。
13.(2024九下·潮阳期中)为了保护同学们的视力,我校教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,LED灯的发光效率高,其发光部分主要由   (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成;根据经验可以判断教室内不同LED灯之间的连接方式是   联。如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会   (选填“增大”或“减小”)。
【答案】半导体;并;减小
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用;电阻的并联
【解析】【解答】LED灯的发光部分主要由半导体材料制成的。
根据经验可知教室内不同的LED灯工作时互不影响,因此可以判断教室内不同LED灯之间的连接方式是 是并联。
教室内用电器之间都是并联的,因此打开护眼灯之后,又打开了教室中的多媒体设备,根据并联电流的电流规律可知,电路中的总电流变大,电源电压不变,根据可知,教室电路中的总电阻会变小。
【分析】1. LED灯中二极管是利用半导体材料制成的,具有单向导电性。
2.并联电阻中各支路互不影响;
3.根据并联电流的电流规律分析电路中总电流的变化,再根据分析电路中总电阻变化。
14.(2024九下·潮阳期中)如图所示的电路中,闭合开关S,此时的电路是   (选填“串联”或“并联”);当滑片P向右滑动时,灯泡的亮度   ,电路消耗的电功率   。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】并联;不变;变小
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】分析电路可知,闭合开关S,滑动变阻器与灯泡L并排连接,电流表测通过滑动变阻器的电流,电压表测电源的电压,故此时的电路是并联;
当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,并联电路中各支路互不影响,通过L的电流不变,实际功率不变,亮暗不变;根据并联电路的电流规律可知,干路电流变小,由P=UI可知,电路消耗的电功率变小。
【分析】分析电路连接方式及电流表、电压表在电路中的作用,当滑动变阻器的滑片移动时,根据欧姆定律分析通过滑动变阻器的电流变化,再根据并联电路的电流规律分析电路总电流的变化,再根据P=UI分析电路的总功率变化。
15.(2024九下·潮阳期中)(1)如图所示,请用笔画线代替导线,按照安全用电的要求,将图中的螺丝口电灯、控制电灯的开关和三孔插座接入家庭电路中。
(2)作出图中物体AB在平面镜中的像。
(3)如图所示,弯曲杠杆OBA的B点挂一重物,若在杠杆A端施加一个最小力F,使其在图示位置平衡,试画出最小拉力F和力臂。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;杠杆中最小力的问题;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;
三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
(2)先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物体AB在平面镜中的像,如图所示:
(3)图中支点在O点,动力作用点在A点,当以OA作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;为使杠杆在图示位置平衡,动力的方向应该垂直于OA向上,如下图所示:
【分析】(1)开关与灯泡串联,开关要连接在火线和灯泡之间;
三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。
(2)根据平面镜成像的特点作图方法:1.先找出物体上的特殊点;2.作出特殊点关于平面镜的对称点,即为像点;3.用虚像连接像点。
(3)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
(1)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;如图所示:
(2)根据像与物关于平面镜对称,作出端点A、B在平面镜中的像点A'、B',用虚线连接A'、B'即为物体AB在平面镜中所成的像,如图所示:
(3)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,动力作用点在A点,当以OA作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;为使杠杆在图示位置平衡,动力的方向应该垂直于OA向上,如下图所示:
16.(2024九下·潮阳期中)(1)如图甲中木块的长度为   cm;在调节天平平衡时,将游码归零后,指针如图乙所示,此时应向   调节平衡螺母,使横梁平衡;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图内所示,所测物体的质量为   g;
(2)蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路,如图所示,现将该导体竖直向上快速移动(沿图示箭头方向),电路中   (选填“有”或“无”)感应电流产生;
(3)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,如图所示,其中图   是水沸腾前的情况,沸腾前气泡大小变化的原因是:气泡上升过程中   (多选,选填字母)
A.气泡遇冷收缩 B.气泡遇热膨胀
C.气泡所受水的压强变小 D.气泡内水蒸气遇冷液化
【答案】(1)2.70;左;38.6
(2)无
(3)乙;AD
【知识点】探究水的沸腾实验;质量的测量与天平的使用;刻度尺的使用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)由图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,木块的长度为:
L=3.70cm-1.00cm=2.70cm;
由图乙可知,在调节天平平衡时,将游码归零后,指针向右偏,说明右边较重,此时应向左调节平衡螺母,使横梁平衡;
天平平衡时,由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,被测物体的质量为:
m=20g+10g+5g+3.6g=38.6g
(2)由图可知,导体运动方向为竖直向上,导体处磁场方向为竖直方向,导体运动方向与磁感线平行,不能做切磁感线运动,所以电路中无感应电流产生。
(3)水沸腾时气泡在上升过程中会变大,水沸腾前气泡上升过程中会变小,故图乙是水沸腾前的情况;
ABD.水沸腾前,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气泡在上升过程中遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以水沸腾前气泡在上升过程中变小, 故AD正确,B错误;
C.由液体压强公式p=ρgh可知,气泡上升过程中,气泡所处的深度减小,气泡所受水的压强变小,这不是气泡变小的原因,故C错误。
故选AD。
【分析】(1)认清刻度尺的分度值,再读数,读数时估读到分度值的下一位;
在调节天平平衡时,根据“左偏右调,右偏左调”的方法调节平衡螺母,使天平的横梁平衡;
物质质量等于砝码质量加游码对应的示数。
(2)电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流;
(3)沸腾前气泡上升过程中会变小,沸腾中气泡在上升过程中会变大。
(1)[1]刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;木块左侧与1.00cm对齐,右侧与3.70cm刻度对齐,所以木块的长度为
L=3.70cm-1.00cm=2.70cm
[2]在调节天平平衡时,将游码归零后,分度盘指针向右偏,说明右边重,则应向左调节平衡螺母,使天平水平平衡。
[3]由图可知被测物体的质量为
m=20g+10g+5g+3.6g=38.6g
(2)如图,导体处磁场方向沿竖直方向,导体运动方向竖直向上,与磁感线平行,不切磁感线,无感应电流产生。
(3)[1]比较甲、乙中气泡的大小,沸腾前气泡上升过程中会变小,沸腾中气泡在上升过程中会变大,故乙为水沸腾前的情况。
[2]ABD.沸腾前气泡在上升过程中变小,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体上升时遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以气泡会变小;故AD符合题意,B不符合题意;
C.气泡上升过程中,气泡所处的深度减小,由液体压强公式p=ρgh知气泡所受水的压强变小,所以这不是气泡变小的原因,故C不符合题意。
故选AD。
17.(2024九下·潮阳期中)小西和同学们在“探究电流与电压的关系”的实验中,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V;
实验序号 1 2 3 4 5
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.1
0.3 0.4 0.5
(1)连接电路时,开关应   ;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是   ;
(3)排除故障后,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,为   A;
(4)将多次实验测得的数据记录在表格中,分析数据可得:   ;
(5)完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器滑片P向   端移动;为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于   Ω。
【答案】(1)断开
(2)定值电阻断路
(3)0.2
(4)电阻一定时,电流与电压成正比
(5)左;25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路时,开关应断开。
(2)闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表无示数,电路可能为断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
(3)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(4)分析表中数据可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)由表格数据可知,第一次实验的电阻阻值为:
完成此实验后,探究“电流与电阻的关系”时,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联分压的特点可知,当定值电阻阻值变大时,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器滑片P向左端移动;
定值电阻的电压为1.5V,则滑动变阻器两端的电压为:
U滑=U-UV=3V-1.5V=1.5V
当接入25Ω电阻时,根据串联电路电压的规律可得:
,即
解得,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=25Ω
故为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)串联电路中,电流表无示数,电路可能为断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,故障可能是与电压表并联的部分电路发生断路;
(3)认清电流表的量程和分度值,再读数;
(4)分析表格数据得出结论;
(5)根据求出第一次实验的电阻阻值,探究“电流与电阻的关系”时,应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联分压的特点可知,当定值电阻阻值变大时,滑动变阻器的阻值应变大;
当定值电阻的阻值最大时,滑动变阻器的阻值最大,根据串联分压关系求出定值电阻的最小值。
(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电路可能断路,发现电压表有示数,电压表与电源连通,此时电路的故障可能是定值电阻断路。
(3)排除故障后,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(4)分析表中可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,可得的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[1]第一次实验的电阻为
完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻;即电阻变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器滑片P向左端移动。
[2]电阻的电压为1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U滑=U-UV=3V-1.5V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1×25Ω=25Ω
为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。
18.(2024九下·潮阳期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,由图甲可知,凸透镜的焦距是10.0cm。
(1)小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,探究u<f的成像规律,无论怎样移动光屏,都没办法在光屏上成清晰的像,他接下来的操作是   ;
(2)如图乙改变蜡烛的位置,使其位于20cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立,   的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),与   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同;凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向   (选填“左”或“右”)移动,此时观察到的像与原来相比将   (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)小芳同学在实验中,她按如图丙所示装配仪器(图中F点是焦点,H点是2倍焦距处),此时光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向   调(选填“上”或“下”);调节好蜡烛的高度后,她当光屏上出现清晰的像时,遮住部分透镜,观察到像   完整(选填“仍然”或“不”),亮度将   (选填“不变”、“变暗”或“变亮”)。
【答案】(1)从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像
(2)缩小;照相机;右;变大
(3)上;仍然;变暗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)探究u<f的成像规律,无论怎样移动光屏,都没办法在光屏上成清晰的像,说明此时成虚像,像与物同侧,他接下来的操作是:从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。
(2)当蜡烛位于20cm刻度线处时,物距为:u=50cm-20cm=30cm>2f,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;
凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,即物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的特点可知,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向右移动,此时观察到的像与原来相比将变大。
(3)像在光屏上的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向上调;
调节好蜡烛的高度后,她当光屏上出现清晰的像时,遮住部分透镜,光线能透过剩余部分透镜会聚形成完整的像,但会聚的光线比原来减少,亮度将变暗。
【分析】1.凸透镜成像规律:u>2f,成倒立、缩小的实像,ff2f,应用:投影仪;
u2.凸透镜成实像时,物近像远像变大。
(1)[1]将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,此时物距为
u=50cm-45cm=5cm<f
成正立、放大的虚像,像与物同侧,故接下来的操作是从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。
(2)[1][2]如图乙改变蜡烛的位置,使其位于20cm刻度线处,此时物距为
u=50cm-20cm=30cm>2f
成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
[3][4]凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,需将光屏向右移动,此时观察到的像与原来相比将变大。
(3)[1]由于像在光屏的上方,若移动光屏,像相对于物保持静止,所以为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向上调。
[2][3]调节好蜡烛的高度后,她当光屏上出现清晰的像时,遮住部分透镜,剩余部分透镜仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
19.(2024九下·潮阳期中)如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2 =55Ω,温水挡的电功率是2.2kW。求:
(1)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(2)当流出水为热水时,热水挡的电功率;
(3)若该水龙头1min能放出约1kg的温水,效率为84%,则温水升高的温度。
【答案】解:(1)由可得,流出水为温水时接入电阻的值
(2)由图可知,当扇形开关S接1、2时,只有R1工作,电阻较大,根据可知此时为温水挡,由上述可知R2 =22Ω;当扇形开关S接3、2时,R1、R2并联,电阻较小,根据可知此时为热水挡,此时电路的电阻为
则热水挡的电功率
(3)当流出水为温水时,由可得,该水龙头1min消耗的电能
W=P温水t=2200W×60s=1.32×105J
由题意可知,效率为84%,水吸收的热量
Q吸=ηW=84%×1.32×105J=1.1088×105J
温水升高的温度
答:(1)当流出水为温水时,接入电阻的值为22Ω;
(2)当流出水为热水时,热水挡的电功率为3080W;
(3)温水升高的温度为26.4℃。
【知识点】比热容;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算用电器的电阻;
(2)利用并联电路电阻规律,计算总电阻大小,根据,计算电功率;
(3)根据W=Pt,计算用电器消耗的电能,结合热效率,计算电流产生的热量,根据,计算水的温度差。
20.(2024九下·潮阳期中)如图所示,放在水平桌面上,底面积为的圆柱形容器内装某种液体,测得距液面处的容器壁上A点所受到的液体压强为,如图所示,(g取)求:
(1)该液体的密度;
(2)将铁块完全浸入容器内液体中,求铁块受到的浮力?()
(3)若加入铁块后无液体溢出,则B点受到液体的压强增加了多少?
【答案】解:(1)该液体的密度为:
(2)铁块完全浸入容器内液体中,铁块排开液体的体积为:
铁块受到的浮力为:
(3)铁块完全浸入容器内液体中,液面增加的高度为:
B点受到液体的压强增加
答:(1)该液体的密度是;
(2)将铁块完全浸入容器内液体中,铁块受到的浮力是1.8N;
(3)若加入铁块后无液体溢出,则B点受到液体的压强增加了450Pa。
【知识点】浮力的利用
【解析】【分析】(1)根据求出液体的密度;
(2)根据求出铁块的体积,当铁块完全浸入液体中,铁块排开液体的体积等于铁块的体积,根据求出铁块受到的浮力;
(3)根据求出铁块完全浸入容器内液体中时液面增加的高度,根据求出B点受到液体的压强增加量。
21.(2024九下·潮阳期中)阅读材料,回答问题
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源,利用风力发电将助力我国实现碳中和目标,风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示,一面较平,另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s,P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。(为方便计算,图丙和图丁数据已作简化处理。)
(1)完成下列风力发电的主要能量转化流程图:①   ,②   ;
(2)当风正面垂直吹向静止叶片时,如图乙所示,从正面看,叶片A会   (选填“顺时针”或“逻时针”)转动;
(3)当风速为12m/s时,风力发电机组工作1h输出的电能相当于   kg的煤完全燃烧放出的热量;(q煤=3.0×107J/kg)
(4)当风速为13m/s时,发电机转子1min转400圈,若发电机输出电能1kW·h,叶片需要转动   圈。
【答案】(1)机械能;电能
(2)顺时针
(3)36
(4)4
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;流体压强与流速的关系;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由题意,叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电,可知
风力发电机将风能转化为叶片的机械能,再将叶片的机械能转化为电能。
(2)如图乙所示,当风吹过时,上表面(较平)的流速小,压强大;下表面(较弯曲)的流速大,压强小,会形成向下的压强差、压力差,所以叶片A会顺时针转动。
(3)由丙图可知,当风速为12m/s时,风力发电机的功率为300kW,则发电机组工作1h输出的电能为:
W电=Pt=300×103W×3600s=1.08×109J
则煤完全燃烧放出的热量为:
Q放=W电=1.08×109J
煤的质量为:
(4)由图丙可知,当风速为13 m/s时,风力发电机组的功率为300 kW,若发电机输出电能1kW·h ,工作时间为:
可知,此时发电机转子0.2min转过80圈,根据题意“风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈”可知,叶片需要转动4圈。
【分析】(1)风力发电机主要将风能转化为叶片的机械能,再将叶片的机械能转化为电能;
(2)在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小;
(3)根据 W电=Pt 求出发电机组工作1h输出的电能,即为煤完全燃烧放出的热量,根据求出煤的质量;
(4)根据求出风力发电机工作的时间,求出发电机转子转过的圈数,再根据题意求出叶片转动圈数。
(1)[1][2]风力发电消耗机械能,获得电能,是由机械能转化为电能的过程。
(2)叶片的一面较平,另一面较弯曲。当风吹过时,平的一面流速小,压强大;弯曲的一面流速大,压强小,会形成向下的压强差、压力差,所以叶片A会顺时针转动。
(3)由丙图可知风速为12m/s时,发电机的功率为300kW,则风力发电机组工作1h输出的电能为
W电=Pt=300×103W×3600s=1.08×109J
需要煤完全燃烧放出的热量为
Q放=W电=1.08×109J
需完全燃烧煤的质量为
(4)由图丙可知,当风速为13 m/s时,发电机组的输出功率为300 kW,由得,工作时间为
则发电机转子转过80圈,依据“风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈”可知,叶片转动4圈。
22.(2024九下·潮阳期中)阅读下列短文,回答问题。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波,它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。
测距是测速的基础,如图甲所示,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号就停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离,图乙是信号传播过程的s-t图像,s表示信号与测速仪之间的距离,t表示信号传播的时间。
则速仪测量汽车速度的原理是:测速仪向运动的汽车先后发射两次信号,根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式可得出汽车的平均速度测速仪在公路上对某跑车进行测速时,向匀速驶来的跑车发射两次信号,两次发射信号的时间间隔是1.0s,第一次发射信号到接收用时0.6s,第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定,该跑车超速,驾驶员将受到交警部门处罚。(超声波速度取340m/s)
(1)人耳   (选填“能”或“不能”)听到超声波。超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、   等特点;
(2)如图乙所示,若t0=0.4s,则静止的汽车与测速仪之间的距离为   m;
(3)通过计算,在下图中,大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像(t从第一次发射信号开始计时)。跑车在两次遇到信号之间通过的路程为   m,跑车的速度大小为   m/s。
【答案】不能;反射能力强;68;51;60
【知识点】声速;超声波与次声波
【解析】【解答】(1)人耳听觉范围是20Hz~20000Hz,超声波的频率超过20000Hz,人耳不能听到超声波。超声波的指向性好、反射能力强、能量集中等,可以进行超声波测量距离。
(2)图乙中,若t0=0.4s,结合接收到回声的时间,汽车与测速仪之间的距离为:

(3)第一次发射信号到接收用时0.6s,跑车遇到信号时,到测速仪距离:

第二次发射信号到接收用时0.3s,跑车遇到信号时,距离测速仪:
跑车在两次遇到信号之间的路程为:;
则测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像,如图所示:
跑车遇第一次信号,信号用时0.3s,两次发射信号的时间间隔是1.0s,跑车再走0.4s,才发出第二次信号,到跑车与第二次信号相遇,跑车又行驶了0.15s,跑车二次与信号相遇的间隔时间为,计算跑车速度为:。
【分析】(1)超声波的频率超过人耳听声范围,人不能听到;超声波的反射性好,便于测量距离;
(2)根据s=vt,结合接收到回声的时间,可以计算距离;
(3)根据汽车接收到信号的前后时间,计算距离,结合距离差,计算汽车通过的距离,结合接收信号的时间,利用,计算速度。
23.(2024九下·潮阳期中)“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时无人机。图甲是无人机的图片,如表为其部分技术参数.“翼龙”无人机具备全自主平台,可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器,可广泛应用于如灾情监视、军事活动等领域。
最大飞行速度 280km/h 正常巡航速度 100km/h
最大续航时间 20h 发动机额定功率 80kW
最大载荷量 180kg 最大载油量 320kg
机身质量 1.1t 机身长度 9m
(1)活塞式发动机是无人机的核心部件,其基本结构及工作方式如图丙所示,此时该发动机处于   冲程,这个工作过程中的能量转化是   ;
(2)工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图乙所示,其中保护电阻R0为定值电阻,R1的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示。当飞行速度达到某设定值时,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,使得油门C的喷油量减小,从而实现控制无人机的速度不再增大,此时电磁铁上端的极性为   极;
(3)若电源电压恒为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机飞行速度达到210km/h时,R1的电功率是   W;(电磁铁的线圈电阻忽略不计)
(4)时间久了,保护电阻R的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,可采取的办法是   ;
(5)发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW·h能量所消耗的燃油质量,根据相关参数可知,“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为   kg/(kW·h)。
【答案】(1)做功;内能转化为机械能
(2)S
(3)1.8
(4)增大电源电压
(5)0.6
【知识点】热机;电路的动态分析;电功率的计算;电磁铁的构造和原理;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)由图丙可知,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,此时该发动机处于做功冲程,将内能转化为机械能。
(2)由图乙可知,电流从电磁铁上方后面流入,从电磁铁的下方流出,根据安培定则可知,此时电磁铁下端为N极,上端为S极。
(3)由图丁可知,当无人机飞行速度达到210km/h时,R1=20Ω,此时R1、R0串联,电路中的电流为:
则R1的电功率为:
P=I2R1=(0.3A)2×20Ω=1.8W
(4)由图乙可知,R1和R0串联,R1的阻值一定,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则电磁铁的吸合电流不变,由欧姆定律可知,可采取的办法是增大电源电压。
(5)由表中数据可知,发动机在额定功率下飞行20h所做的功为:
W=P发t=80kW×20h=1600kW·h
发动机的最大载油量为320kg,则发动机耗油率为:
【分析】(1)根据气门的开闭情况和活塞的运动方向判断发动机处于哪个工作冲程;
(2)分析电磁铁中电流流向,根据安培定则判断电磁铁两端极性;
(3)R1、R0串联,由无人机的飞行速度求出R1的电阻,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据 P=I2R1求出R1的电功率;
(4)R1、R0串联,R1的阻值一定,R0的阻值变大,根据欧姆定律可知,增大电源电压可保持电流不变;
(5)根据W=P发t求出发动机所做的功,根据求出发动机耗油率。
(1)[1][2]如图丙所示,进气门和排气门关闭,火花塞点亮,活塞下行,此时该发动机处于做功冲程,这个工作过程中的能量转化是内能转化为机械能。
(2)电流从电磁铁上方后面流入,根据安培定则可知,此时电磁铁下端的极性为是N极,上端的极性为S极。
(3)当无人机飞行速度达到210km/h时,从图中可知R1=20Ω,此时R1、R0串联,根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电路中的电流为
R1的电功率为
P=I2R1=(0.3A)2×20Ω=1.8W
(4)由图可知,R1和R0串联,由题意可知,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则R1的阻值一定,电磁铁的吸合电流不变,由欧姆定律可知,增大电源电压可使吸合电流保持不变,即为确保最大飞行速度不变,可采取的办法增大电源电压。
(5)由表中数据可知,所做的功为
W=P发t=80kW×20h=1600kW·h
则发动机耗油率为

延伸阅读:

标签:

上一篇:安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学2024-2025高二下学期3月月考化学试题(答案)

下一篇:8.5.2 直线与平面平行 课后训练(含解析)-2024-2025高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册