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2024教科版物理九年级下学期
期末素养综合测试(二)
满分100分,限时60分钟
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)
1.【新素材·现代技术】(2023四川遂宁中考)“C919”是我国独立研发的第一款大飞机,它的试飞成功标志着我国航空技术又一重大突破,下列关于“C919”的说法正确的是 ( )
A.所用的航空煤油是可再生能源
B.飞行时飞行员通过电磁波与地面塔台联系
C.飞行时利用流体流速越大压强越大的原理获得向上的升力
D.加速升空时机械能不变
2.【安全与健康】(2022云南中考)电给我们的生活带来了极大便利,但错误用电也会带来很大危害。关于安全用电,如图所示的做法中正确的是 ( )
A.使用绝缘皮破损的电线 B.在高压线下钓鱼
C.多个大功率用电器使用同一插座 D.发现有 人触电立刻切断电源
3.【新独家原创】2023年5月30日,神舟十六号飞船与空间站天和核心舱径向端口成功对接,翘首以盼的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。至此,中国空间站实现第二次“太空会师”。以下相关说法,不正确的是 ( )
A.飞船加速上升过程中,燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
B.神舟十六号的航天员不能在太空中利用声呐装置测量飞船与地面间的距离
C.飞船与空间站交会对接后,飞船相对于空间站是运动的
D.空间站通过电磁波向地面指挥中心传递信息
4.(2023江苏常州实验中学模拟)设计师设计了一款钢笔,它会因为书写时的摇摆而产生电流,给内置电池充电。钢笔上还配备收音机等功能,在学习中便可播放音乐、收听新闻,以下说法中不正确的是 ( )
A.给内置电池充电过程是将电能转化为化学能
B.钢笔在充电时利用了通电导体在磁场中受力的作用原理
C.摇摆钢笔能给电池充电,说明钢笔内一定有磁体和线圈
D.内置收音机是靠电磁波传递信息的
5.【新独家原创】如图是老师用手机进行网课直播的场景。关于网课直播,下列说法正确的是 ( )
A.书本上的文字通过手机镜头成正立、缩小的实像
B.网课直播时,手机之间是通过电磁波传递信息的
C.手机的芯片是由超导体材料制成的
D.同学们通过听网课获取知识,因为声音可以传递能量
6.(2023福建三明二模)下列关于能源及其利用的说法,错误的是( )
A.新能源的开发可以有效缓解能源危机
B.风能、太阳能、水能属于可再生能源
C.核电站是利用核聚变释放的能量发电的
D.氢燃料发动机将燃料燃烧所释放的内能转化为机械能
7.(2023山东济南期末)在跨学科实践活动中,小华调查“家用燃料的变迁与合理使用”时发现,爷爷小时候使用柴草作为家用燃料;爸爸、妈妈小时候用煤炭,年轻的时候用液化气;如今小华家使用天然气。使用天然气作为家用燃料,主要是因为天然气的 ( )
A.密度较大 B.热值较大
C.比热容较大 D.沸点较高
8.(2023河北四地市联考)数字驱动转型发展,智慧引领国家能源。我国正以提升全要素生产率为核心,积极推动能源生产与先进信息技术深度融合,大力探索5G、云计算、大数据、区块链、人工智能和北斗通信等新一代信息技术创新应用。下列有关能源和信息的说法不正确的是 ( )
A.我国已建成的核电站是利用核裂变来发电的
B.人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量
C.5G网络比4G快,是因为5G网络电磁波的传播速度比4G快
D.北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务
9.(2023陕西咸阳秦都三模)下列关于电学知识的说法中正确的是 ( )
A.带有金属外壳的用电器需要使用三脚插头
B.人体安全电压不高于220 V
C.保险丝烧断之后可以用铜丝代替
D.串联电路中总电流等于通过各用电器的电流之和
10.如图所示,电源电压恒为8 V,电动机内阻为2 Ω,R为滑动变阻器。当调节滑片P使滑动变阻器的功率达到最大时,电动机机械功率为2 W。则此时 ( )
A.电动机两端电压为4 V
B.滑动变阻器的最大功率为8 W
C.滑动变阻器连入电路的阻值为1.5 Ω
D.电动机效率为80%
二、填空题(每空2分,共14分)
11.(2023四川宜宾中考)人类在现代生活中广泛使用化石燃料,燃料燃烧时发热,将 转化为内能,同时产生了大量的 气体,加剧了地球的温室效应。因此减少化石燃料的使用,开发新能源是未来理想能源的发展方向。
12.为方便寻找车位,很多商场的地下车库设计了指示灯,如图甲;小明为了研究电路特点,用一个灯泡,一个定值电阻设计了模拟电路,如图乙;无论开关是否闭合,灯泡都能发光,则
(选填“a”或“b”)是灯泡;当车位有车时,开关S闭合,此时灯泡 (选填“变亮”或“变暗”)。
13.(2023广东惠州一模)截止2023年,全球处于使用状态的汽车数量已突破15亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.1 t,若不计热量损失,这些燃料完全燃烧放出的热量为
J;汽车刹车时,轮胎温度急剧升高,是通过 的方式改变物体的内能;设内燃机的效率平均值取30%,开车时正确使用刹车能把内燃机的效率提高1%,则每辆车每年节约燃油 kg。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
三、作图题(6分)
14.(2023四川德阳期末)为判断如图所示的家庭电路中白炽灯L1是否短路,将火线上的熔丝断开,用另一只完好的白炽灯L2作为“校验灯”接入电路,然后闭合总开关,再闭合开关S,即可根据L2的亮暗程度做出判断。请在图中补画一根导线,将L2正确接入电路。
四、解答题(共40分)
15.[含评分细则]【新素材·现代科技】(2023四川遂宁中考)(6分)我国电动汽车多项技术已领跑世界。某型号的国产电动汽车所用电池电压400 V,满电时能存储80 kW·h的能量,电池剩余20%的能量时需要充电(避免损伤电池)。如图,小红驾驶该型号车携家人出行发现:汽车在高速公路上通过A处时仪表显示电池剩余95%的能量,汽车以108 km/h的速度匀速直线行驶30 min到达B处时,仪表显示电池剩余82.5%的能量。已知全车总质量为2 t,汽车在该路段受到的阻力是车重的0.03倍,请计算该车通过这段高速路时的以下各量:(g=10 N/kg)
(1)汽车行驶的路程为多少km
(2)汽车受到的牵引力是多大
(3)汽车的能量转换效率多大
16.[含评分细则](2023陕西蒲城一模)(13分)如图甲所示是某型号自动吸水微电脑控温电茶壶,图乙是其工作电路简图,接通电路后,温控开关S自动与触点a、b接通,电茶壶开始烧水;在标准大气压下,壶内的水到达沸点后,温控开关S自动与a、b断开,并立即与触点c接通,电茶壶开始进入保温状态。已知电源电压为220 V,电阻R1=60.5 Ω,加热功率是1 000 W,水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃),R1与R2的阻值不受温度的影响。求:
(1)电茶壶的保温功率。
(2)电阻R2的阻值。
(3)电茶壶将1 kg初温为35 ℃的水加热到100 ℃需用时300 s,则加热效率为多大
(4)小明要对电茶壶进行改造,通过增加一个电阻使改造后电茶壶的加热功率不变,保温功率变为原来的一半,请帮助小明把图丙中虚线框内的电路图补充完整,并标出新接入的电阻阻值。(不用写出计算过程)
17.[含评分细则](12分)为欢迎“有朋自远方来”,张家界建成天门山穿山自动扶梯,整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行。梯级运行总长度为1 000米,提升高度400米,拥有
6 000人/小时、客流吞吐量72 000人/天的输送能力,表中是一台自动扶梯的一些参数。(g取10 N/kg)
额定电压U/V 380
电功率P/kW 4(空载)~20(满载)
运行速度v/(m·s-1) 0.5
电动机的内阻R/Ω 2
(1)扶梯自始至终做匀速运行,扶梯从底端运行到顶端的时间是多长
(2)一个质量为50 kg的游客站在扶梯上,双脚与扶梯的接触面积为400 cm2,他对扶梯的压强为多大
(3)为节约电能,自动扶梯只需在白天且有人时才开启。利用红外线自动开关S1(现场有人,S1闭合;现场无人,S1断开)以及可见光自动开关S2(白天,S2闭合;夜间,S2断开)控制电路,可达到目的。请完成图中的电路连接。
(4)自动扶梯在额定电压下以19 kW的电功率连续运行40 min,将一批游客送上山顶,该自动扶梯消耗多少电能 电动机产生多少热量 电动机的效率是多少 (结果保留3位有效数字)
18.(2022江苏南通中考改编)(9分)阅读短文,回答问题。
激情冰雪
纯洁冰雪,激情冬奥,北京冬奥会点燃了人们对冰雪运动的激情。周日,小华跟爸爸去游乐场体验冰雪运动,还学到了很多知识。
冰滑梯是很刺激的游乐项目,图甲为冰滑梯示意图。小华发现,选用不同材料的滑板,从倾斜滑道顶端由静止滑下后,沿滑道运动的水平方向总距离L不同,设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k,已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场,首先看到的是积雪深度测量仪,其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波,超声波经雪面反射返回检测仪,测出超声波从发出到返回的时间,就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3 m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境,如图丁所示是修正装置的部分电路图,两个独立的电路中电源电压相等,R1为热敏电阻,阻值随温度的升高而降低,R2、R4为定值电阻,R3为滑动变阻器,R1的阻值随环境温度变化时,其两端的电压随之发生变化,被控制电路根据R1与R3两端电压差值ΔU对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪,造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠,小水珠落地前凝结成小冰晶,这小冰晶就是雪花。
丙 丁
(1)小华从冰滑梯上运动到水平轨道后,还能继续滑行一段距离,是由于 的缘故,以滑板为参照物,小华是 的;
(2)关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点,下列说法正确的是 ;
A.戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B.听不清远处声音是因为温度低声速小
C.造雪机用水造雪属于凝华现象
D.造雪机可以在任何温度环境下制雪
(3)在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500 N,他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120 m,则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为 ,运动中滑板受到的水平阻力为 N;
(4)图丁所示电路中,R2=100 Ω,R4=1 kΩ,某温度时R1=20 Ω,为使R1和R3两端的电压相等,R3接入电路的阻值为 Ω。保持R3接入电路的阻值不变,当温度降低时,测得ΔU=1 V,R2两端的电压为3 V。则电源电压为 V;
(5)积雪深度测量仪工作时,测出超声波从发射到返回时间为0.02 s,超声波的传播速度为340 m/s,则积雪的深度为 m;履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6 m,满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×104 Pa,可将积雪压实0.34 m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时,发动机的总功率为3.4×104 W,其中60%用于压实积雪,则雪地车行驶的速度为 m/s。
答案全解全析
1.B 航空煤油是石油加工得到的产品,石油属于不可再生能源,A错误;飞机飞行时,飞行员利用电磁波与地面塔台联系,B正确;飞机飞行时利用的是流体流速越大压强越小的原理获得向上的升力,C错误;加速升空时飞机的质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,所以飞机的机械能增大,D错误。
2.D 使用绝缘皮破损的电线易发生触电;在高压线下钓鱼,易发生高压触电;多个大功率用电器使用同一插座,易使通过插座的电流过大而引起火灾。
3.C 飞船加速上升过程中,燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能,A正确;声呐是利用超声波工作的,声音不能在真空中传播,因此在太空中不能利用声呐测量距离,B正确;飞船与空间站交会对接后,飞船相对于空间站没有发生位置变化,所以飞船相对于空间站是静止的,C错误;电磁波可以在真空中传播,空间站是通过电磁波把信息传到地面的,D正确。
4.B 蓄电池在充电时,电能转化为化学能,A正确;钢笔在充电时利用了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,说明钢笔内一定有磁体和线圈,B错误,C正确;收音机是靠电磁波传递信息的,D正确;
5.B 手机镜头是凸透镜,成倒立、缩小的实像,A错误;网课直播时,手机之间是通过电磁波传递信息的,B正确;手机的芯片主要是由半导体材料制成的,C错误;同学们通过听网课获取知识,因为声音可以传递信息,D错误。
6.C 目前的核电站都是利用可控的核裂变来获取能量的。
7.B 天然气的热值较大,完全燃烧相同质量的天然气和其他燃料相比,天然气放出的热量多。
8.C 核电站是利用核裂变发电的,A正确;人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量,B正确;电磁波的传播速度是固定的,5G网络比4G快,是指相同时间内5G传输的信息比4G多,C错误;北斗卫星是利用电磁波提供定位服务的,D正确。
9.A 带有金属外壳的用电器需要使用三脚插头,防止因漏电使外壳带电而发生触电事故,A正确;人体安全电压不高于36 V,B错误;铜丝的电阻小、熔点高,在电流过大时不易熔断,故铜丝不能用作保险丝,C错误;串联电路中电流处处相等,D错误。
10.C 设滑动变阻器功率达到最大时电路中的电流为I,此时电动机机械功率为2 W,电动机的机械功率P机械=PM-P热=UMI-I2RM=2 W,则UMI=I2RM+2 W=I2×2 Ω+2 W,滑动变阻器R的电功率PR=URI=(U-UM)I=(8 V-UM)I=8 V×I-UMI=8 V×I-I2×2 Ω-2 W,由二次函数最值公式知I=2 A时,滑动变阻器R的电功率最大,为6 W,B错误;此时电动机消耗的电功率PM=P热+P机械=I2RM+
P机械=(2 A)2×2 Ω+2 W=10 W,电动机两端的电压UM===5 V,A错误;滑动变阻器连入电路的阻值R====1.5 Ω,C正确;电动机的效率η===20%,D错误。
11.化学能 二氧化碳(CO2)
解析 化石燃料燃烧时,将化学能转化为内能,同时产生大量的二氧化碳气体,加剧了温室效应,同时产生二氧化硫、一氧化碳等有害气体,对大气造成污染。
12.b 变亮
解析 开关S断开时,a、b处的元件串联,开关S闭合时,a处元件被短路。根据设计要求可知a处是定值电阻,b处是灯泡;开关闭合后,只有b处灯泡连入电路,灯泡两端电压增大,则通过灯泡的电流增大,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
13.9.66×1010 做功 70
解析 Q放=mq=2.1×103 kg×4.6×107 J/kg=9.66×1010 J;汽车刹车时,轮胎摩擦生热,是通过做功的方式改变物体的内能;内燃机效率提高前后,有用功不变,则Q放η1=Q放'η2,提高效率后,汽油完全燃烧放出热量Q放'==≈9.35×1010 J,消耗汽油m'==≈2.03×
103 kg=2.03 t,节约汽油Δm=m-m'=2.1 t-2.03 t=0.07 t=70 kg。
14.如图所示
解析 将火线上的熔丝断开,把L2作为“校验灯”接入电路,应将L2并联在火线断开的熔丝的两端,闭合总开关和开关S后,若L1短路,只有L2接入电路,此时L2正常发光,亮度较亮;若L1支路正常,L2和L1串联,L2发光较暗;若L1断路,无电流通过L2,L2不发光。
15.解析 (1)30 min=0.5 h,
汽车行驶的路程s=vt=108 km/h×0.5 h=54 km=5.4×104 m; (1分)
(2)汽车的重力G=mg=2×103 kg×10 N/kg=
2×104 N, (1分)
汽车在水平方向受力平衡,故汽车受到的牵引力
F=f=0.03G=0.03×2×104 N=600 N; (1分)
(3)这段路程汽车牵引力做的功W=Fs=600 N×5.4×104 m=3.24×107 J, (1分)
这段路程消耗的电能W1=ηW总=(95%-82.5%)×80 kW·h=10 kW·h=3.6×107 J, (1分)
汽车的能量转换效率η===90%。 (1分)
16.(1)200 W (2)242 Ω (3)91%
(4)如图所示
解析 (1)开关S与触点a、b接通时,R1与R2并联,电茶壶处于加热状态;开关S自动与a、b断开,并与触点c接通时,电路为R2的简单电路,电茶壶处于保温状态;R1的功率P1===800 W;电茶壶的保温功率P保温=P2=P加热-P1=1 000 W-800 W=200 W; (3分)
(2)R2===242 Ω; (2分)
(3)Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-35 ℃)=2.73×105 J; (2分)
W=P加热t'=1 000 W×300 s=3×105 J; (2分)
η===91%; (2分)
(4)只将保温功率变为原来的,加热功率不变,所以R1和R2的连接不变,只需在图丙的虚线框内接入一个与R2相等的电阻,并与并联的R1、R2串联。 (2分)
17.(1)2 000 s (2)1.25×104 Pa (3)如图所示
(4)4.56×107 J 1.2×107 J 73.7%
解析 (1)t===2 000 s; (2分)
(2)F=G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,p===1.25×104 Pa; (3分)
(3)由题意知,开关S1、S2应串联,并且接在火线和自动扶梯之间; (3分)
(4)W=Pt=19×103 W×40×60 s=4.56×107 J, (1分)
I===50 A,Q=I2Rt=(50 A)2×2 Ω×40×60 s=1.2×107 J, (2分)
η==≈73.7%。 (1分)
18.(1)惯性 静止 (2)A (3)5 100
(4)200 4.8 (5)0.9 2.5
解析 (1)小华从冰滑梯上运动到水平轨道后,由于惯性,还要保持原来的运动状态,继续向前运动一段距离,以滑板为参照物,小华相对滑板没有位置变化,所以以滑板为参照物,小华是静止的。
(2)墨镜可以吸收一部分光,能防止强光伤害眼睛,A正确;听不清远处声音,是因为雪疏松多孔,吸收了部分声音,B错误;造雪机用水造雪,小水珠变成小冰晶,是凝固现象,C错误;造雪机造雪是小水珠变成小冰晶,只能在温度低于水的凝固点(0 ℃)时发生,D错误。
(3)滑板沿滑道运动的水平方向总距离L为120 m,由图乙知,k=5,滑板对水平滑道压力F=
G总=500 N,由题意知=k,所以,水平阻力f===100 N。
(4)设图丁两个独立的电路中电源电压均为U,根据串联电路中电阻两端电压与电阻成正比,可得===,所以U1=U,使R1和R3两端的电压相等,即U3=U1=U,U4=U-U=U,所以==,R3=R4=×1 000 Ω=200 Ω,当温度降低时,热敏电阻R1的阻值会升高,其两端电压增大,已知R2两端的电压为3 V,则U1'=U-3 V,已知ΔU=1 V,即U1'-U3=1 V,(U-3 V)-U=1 V,解得U=4.8 V。
(5)超声波发射和接收端口到雪表面距离s===3.4 m,积雪的深度h=H-s=
4.3 m-3.4 m=0.9 m;设雪地车行驶速度为v,行驶时间为t,则雪地车压下雪的面积S=vtL宽,压雪做的功W=Fh'=pSh',压雪功率P压=,已知总功率的60%用于压实积雪,即P压=60%P,所以60%×3.4×104 W=,解得v=2.5 m/s。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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