综合练习题15 2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业（含答案）
文档属性
| 名称 | 综合练习题15 2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-06 18:36:00 | ||
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文档简介
综合练习题15 2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分；下列各题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。
1．2022年北京冬奥会，谷爱凌收获两金一银三枚奖牌，成为历史上首位单届冬奥会获得三枚奖牌的自由式滑雪运动员。如图所示，谷爱凌手捧金色冰墩墩。金色冰墩墩的高度大约是
A．20mm B．20cm C．20dm D．20m
2．吹笛子时用手指堵住不同位置的孔，就会改变振动的空气柱的长度，从而改变乐音的（ ）
A．音调 B．响度 C．音色 D．速度
3．下列现象中属于光的直线传播的是（ ）
A． 铅笔好像断了
B． 水中倒影
C． 小孔成像
D． 小红照镜子
4．下列现象或应用中的物态变化是吸热过程的是（ ）
A．用冰袋降温
B．花瓣上的露珠
C．美丽的雾凇
D．屋檐上的冰凌
5．根据你的生活经验，你认为最符合实际情况的是（ ）
A．厨房里的电饭煲正常工作时的电功率约为80W
B．手持测温仪的电压为220V
C．教室里的日光灯正常工作时的电流约为0.2A
D．我们家庭用的电动自行车的蓄电池电压一般是220V
6．如图所示，当开关S由闭合变为断开时，下列说法中不正确的是（ ）
A．电路中的电流为零 B．灯泡两端电压为零
C．电灯的电阻为零 D．电源两端的电压不为零
7．如图所示的做法中符合安全原则的是（ ）
A． 雷天站在大树下避雨
B． 用手指触碰插座的插孔
C． 用湿抹布擦发光的灯泡
D． 将冰箱的金属外壳接地
8．小红根据下表所提供的几种物质的密度（常温常压下），得出以下四个结论，其中正确的是（ ）
A．固体的密度都大于液体的密度
B．体积相同的实心铝块和实心冰块，铝块质量是冰块的3倍
C．质量相等实心铝块和实心铜块，铝块的体积一定小于铜块的体积
D．把200g酒精倒掉100g，剩下酒精的密度为0.4×103kg/m3
9．下列数据最接近生活实际的是（ ）
A．普通中学生步行的速度约为8m/s
B．正常人1min的脉搏数约为70次
C．一支铅笔的长度约为0.8m
D．一名普通初中学生的身高约为2m
10．如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S后，向左移动滑动变阻器R的滑片P过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数增大
B．电流表示数减小
C．电压表示数不变
D．R1两端电压与通过的电流之比不变
11．甲、乙两块金属，它们的质量之比是2：5，体积之比是1：2，那么它们的密度之比是（ ）
A．2：5 B．1：2 C．4：5 D．5：4
12．如图所示，要使灯泡L2发光，必须闭合的开关是（ ）
A．S2 B．S2、S3 C．S1、S3 D．S1、S2、S3
二、填空题（每空1分，共16分）
13．国家速滑馆是2022年北京冬奥会北京主赛区标志性场馆，也是唯一新建的冰上竞赛场馆。制冰时，混凝土冰板层下方的管道内输入低温的液态二氧化碳，液态二氧化碳在管道中 （填一种物态变化的名称），使洒在混凝土冰板层上的水 （选填“吸收”或“放出”）热量。
14．小明用20N的水平推力将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了15m，所用的时间是0.5min。在此过程中，支持力对购物车做功 J，推力对购物车做功 J，其功率为 W。
15．华为5G手机Mate 30 pro，该手机使用我国自主研发的海思麒麟990芯片，该芯片采用7nm工艺制程，7nm= m。
16．德国物理学家欧姆经过十年不懈的努力，发现了电流跟电压和电阻之间的定量关系，概括为数学表达式 ；为了纪念他的杰出贡献，人们用他的名字命名为物理量 的单位。
17．在宇宙飞船上，每增加1g有效载荷必须为它耗费不少的动力。因此太空飞行对宇宙飞船和宇航员的质量都有着严格的限制。飞船尽可能采用强度高、密度 、性能优良的新材料制造。从近900名初选入围者中挑出来的我国第一个太空人杨利伟质量为65 、飞船内的气体的密度约为1.40 。
18．上海地区家用照明电路的电压为 伏；奥斯特通过实验发现 周围存在磁场；额定功率为1千瓦的用电器正常工作3小时，耗电 千瓦时．
19．如图所示是汽车油量表工作原理的示意图，图中油量表实质是一个电流表，油量减少时，浮标 ，R连入电路中的电阻变 ，使得电路中的总电阻变大，电流表示数变 ，显示油箱中油量减少。
20．一节新干电池的电压为 伏；如图所示，若要将一节干电池正确装入电池盒，应将如图（甲）中电池的A端接到如图（乙）电池盒的 （选填“B”或“C”）接线柱；若用如图（丙）中电压表测一节干电池的电压，电压表应选择 伏的量程。
（甲） （乙） （丙）
21．一个装有水的圆柱形容器（容器壁厚度忽略不计）放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体（假设两物体都不沾水），两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa，已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出，液面下降了4cm。再把球体取出，液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是 kg/m3，球体的密度是 kg/m3。（g取10N/kg）
22．如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是 。潜水艇通过改变 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m = 。
三、作图与实验探究题（每图1分，每空1分，共20分）
23．
（1）如图所示，物体的长度为 cm；
（2）请在图中画出在平面镜中所成的像；（请保留作图痕迹）
（3）如图是静止的电灯，请画出它所受力的示意图。
24．如图，一只重为2N的金鱼静止在水中，画出金鱼受的浮力的示意图，O为力的作用点。
25．如图甲所示电路，电源电压为4.5V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为 V，L2两端的电压为 V。流过L1与L2的电流之比为 ，L1与L2的电阻之比为 。
26．如图所示，是物理小组的同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）实验前小组同学发现杠杆右端低左端高，应将杠杆左端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，使它在水平位置平衡，其目的是 。
（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂三个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码 个。若将A、B两处的钩码同时去掉一个，则杠杆 （填“仍然平衡”、“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”）。
（3）图乙和图丙中的杠杆均静止，两图中弹簧测力计的示数分别为F1和F2，则F1 F2（填“>”、“＜”或“=”）。
（4）实验结束后小组同学对港珠澳大桥的结构进行简化，抽象成图丁所示的杠杆模型，又画了桥塔高低不同的两幅图。通过分析发现：可以通过 的方法来增大拉索拉力的力臂，从而减小拉索拉力。
27．小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，她利用如图甲所示的实验装置来做实验，并记录了相应的数据，如下表：
钩码总重/N 0
指针位置/cm
（1）分析数据，小华可以得出的结论是：在一定范围内，弹簧的 跟钩码的拉力成正比，若用此弹簧制作弹簧测力计，量程是 N；
（2）使得弹簧伸长的力是 ；（选填“钩码的重力”或“钩码对弹簧的拉力”或“弹簧对钩码的拉力”）
（3）小华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图像，应该是图乙中的 图所示。
28．小华用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值5Ω、10Ω、15Ω、25Ω供选用，滑动变阻器Rp规格为10Ω 2A。
实验序号 R/Ω I/A
① 5 ▲____
② 10 0.20
③ 15 0.13
（1）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移到最 端，这样做的目的是 ，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是： 。
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 A，接着将阻值换10Ω，向 （“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数为 V不变。
（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此可得：电压一定时，电流与电阻成 ，为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上实验，是否可行？ （“可行”或“不可行”）。
29．阅读短文，回答问题。
“天梦一号”追梦之旅
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。
2020年7月23日，长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”，在中国文昌航天基地成功发射升空。“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料——新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。27日，控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万千米处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影，并将其传回地面。
2021年5月15日，经历了十个月的太空飞行，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日，“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”，到达火星表面，开始巡视探测。“祝融号”火星车总质量240kg，总高1.85米，6轮驱动。
（1）火箭加速升空的过程中，“天问一号”相对于长征五号是 （选填“静止”或“运动”）的；“天问一号”探测器的机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（2）天问一号探测器从地球运动到火星的过程中，其惯性 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）关于新型镁锂合金，下列说法错误的是____；
A．该材料对电磁波有屏蔽作用
B．该材料熔点很低
C．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
D．镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量，显著提高有效载荷
（4）“天问一号”探测器是利用 （选填“电磁波”、“次声波”或“超声波”），向地球传递 的。（选填“信息”或“能量”）；
（5）“祝融号”火星车总高为 纳米（用科学记数法表示），成功实现软着陆后，网状轮子与火星表面接触的总面积为，火星车静止时对火星水平表面的压强为 Pa。（）
四、应用与创新（第30题4分，第31题6分，共10分）
30．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，整个过程耗时10s，动滑轮重30N，不计绳重及摩擦.求：
（1）克服物重做的功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）拉力F的功率；
31．乐乐家新买了一个养生壶如图甲所示，其额定电压为220V，原理图如图乙所示，R1和R2是电热丝，该养生壶有加热档和保温档，其中额定保温功率为242W。图丙是一种新型插座，它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等将养生壶单独插在该插座上用加热档加热一段时间后，屏幕两次显示如图丁。（电费单价：0.5元/kW·h；电热丝电阻不随温度变化；假设使用养生壶时其两端电压不变）求：[已知药液的比热容c液=4×103J/（kg·℃）]
（1）养生壶的额定加热功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从18℃加热至98℃，至少需要多长时间。
答案解析部分
1．B
2．A
3．C
4．A
5．C
6．C
7．D
8．B
9．B
10．D
11．C
12．A
13．吸收；放出
14．0；300；10
15．7×10-9
16．；电阻
17．小；kg；kg/m3
18．220；通电导体；3
19．下降；大；小
20．1.5；B；0-3
21．；
22．竖直向上；自重；
23．（1）1.65（1.63~1.67均给分）
（2）
（3）
24．解：如图所示：
25．1.5；3；1∶1；1∶2
26．（1）左；便于测量力臂
（2）4；沿顺时针旋转
（3）=
（4）增加桥塔高度
27．（1）伸长量；0-3
（2）钩码对弹簧的拉力
（3）B
28．（1）右；保护电路；定值电阻断路
（2）0.40；右；2
（3）反比；不可行
29．（1）静止；增大
（2）不变
（3）B
（4）电磁波；信息
（5）；
30．（1）解：克服物重做的有用功：
W有用=Gh=120N×3m=360J
答：克服物重做的功为360J
（2）解：由图知，n=3，不计绳重及摩擦，拉力
，
拉力端移动距离
s=3h=3×3m=9m，
拉力做的总功：
W总=Fs=50N×9m=450J，
滑轮组的机械效率：
答：滑轮组的机械效率为80%
（3）解：拉力F的功率：
答：拉力F的功率为45W
31．（1）解：当S接a时，仅R1接入电路，电路总电阻较小，功率较大，为加热状态。由丁图可知，养生壶实际电压U实=200V，加热时间t=12min，即0.2h，所耗电费0.1元。则养生壶消耗的电能为
实际加热功率为
则R1阻值为
养生壶的额定加热功率为
答：养生壶的额定加热功率为1210W；
（2）解：当S接b时，两电热丝串联，电路总电阻较大，功率较小，为保温状态。总电阻为
电阻R2的阻值为
答：电阻R2的阻值为160Ω；
（3）解：药液吸收的热量为Q吸=c液mΔt=4×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.4×105J
不计热量损失时所需时间最少，则需要时间
答：若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从18℃加热至98℃，至少需要640s。
5
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分；下列各题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。
1．2022年北京冬奥会，谷爱凌收获两金一银三枚奖牌，成为历史上首位单届冬奥会获得三枚奖牌的自由式滑雪运动员。如图所示，谷爱凌手捧金色冰墩墩。金色冰墩墩的高度大约是
A．20mm B．20cm C．20dm D．20m
2．吹笛子时用手指堵住不同位置的孔，就会改变振动的空气柱的长度，从而改变乐音的（ ）
A．音调 B．响度 C．音色 D．速度
3．下列现象中属于光的直线传播的是（ ）
A． 铅笔好像断了
B． 水中倒影
C． 小孔成像
D． 小红照镜子
4．下列现象或应用中的物态变化是吸热过程的是（ ）
A．用冰袋降温
B．花瓣上的露珠
C．美丽的雾凇
D．屋檐上的冰凌
5．根据你的生活经验，你认为最符合实际情况的是（ ）
A．厨房里的电饭煲正常工作时的电功率约为80W
B．手持测温仪的电压为220V
C．教室里的日光灯正常工作时的电流约为0.2A
D．我们家庭用的电动自行车的蓄电池电压一般是220V
6．如图所示，当开关S由闭合变为断开时，下列说法中不正确的是（ ）
A．电路中的电流为零 B．灯泡两端电压为零
C．电灯的电阻为零 D．电源两端的电压不为零
7．如图所示的做法中符合安全原则的是（ ）
A． 雷天站在大树下避雨
B． 用手指触碰插座的插孔
C． 用湿抹布擦发光的灯泡
D． 将冰箱的金属外壳接地
8．小红根据下表所提供的几种物质的密度（常温常压下），得出以下四个结论，其中正确的是（ ）
A．固体的密度都大于液体的密度
B．体积相同的实心铝块和实心冰块，铝块质量是冰块的3倍
C．质量相等实心铝块和实心铜块，铝块的体积一定小于铜块的体积
D．把200g酒精倒掉100g，剩下酒精的密度为0.4×103kg/m3
9．下列数据最接近生活实际的是（ ）
A．普通中学生步行的速度约为8m/s
B．正常人1min的脉搏数约为70次
C．一支铅笔的长度约为0.8m
D．一名普通初中学生的身高约为2m
10．如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S后，向左移动滑动变阻器R的滑片P过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数增大
B．电流表示数减小
C．电压表示数不变
D．R1两端电压与通过的电流之比不变
11．甲、乙两块金属，它们的质量之比是2：5，体积之比是1：2，那么它们的密度之比是（ ）
A．2：5 B．1：2 C．4：5 D．5：4
12．如图所示，要使灯泡L2发光，必须闭合的开关是（ ）
A．S2 B．S2、S3 C．S1、S3 D．S1、S2、S3
二、填空题（每空1分，共16分）
13．国家速滑馆是2022年北京冬奥会北京主赛区标志性场馆，也是唯一新建的冰上竞赛场馆。制冰时，混凝土冰板层下方的管道内输入低温的液态二氧化碳，液态二氧化碳在管道中 （填一种物态变化的名称），使洒在混凝土冰板层上的水 （选填“吸收”或“放出”）热量。
14．小明用20N的水平推力将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了15m，所用的时间是0.5min。在此过程中，支持力对购物车做功 J，推力对购物车做功 J，其功率为 W。
15．华为5G手机Mate 30 pro，该手机使用我国自主研发的海思麒麟990芯片，该芯片采用7nm工艺制程，7nm= m。
16．德国物理学家欧姆经过十年不懈的努力，发现了电流跟电压和电阻之间的定量关系，概括为数学表达式 ；为了纪念他的杰出贡献，人们用他的名字命名为物理量 的单位。
17．在宇宙飞船上，每增加1g有效载荷必须为它耗费不少的动力。因此太空飞行对宇宙飞船和宇航员的质量都有着严格的限制。飞船尽可能采用强度高、密度 、性能优良的新材料制造。从近900名初选入围者中挑出来的我国第一个太空人杨利伟质量为65 、飞船内的气体的密度约为1.40 。
18．上海地区家用照明电路的电压为 伏；奥斯特通过实验发现 周围存在磁场；额定功率为1千瓦的用电器正常工作3小时，耗电 千瓦时．
19．如图所示是汽车油量表工作原理的示意图，图中油量表实质是一个电流表，油量减少时，浮标 ，R连入电路中的电阻变 ，使得电路中的总电阻变大，电流表示数变 ，显示油箱中油量减少。
20．一节新干电池的电压为 伏；如图所示，若要将一节干电池正确装入电池盒，应将如图（甲）中电池的A端接到如图（乙）电池盒的 （选填“B”或“C”）接线柱；若用如图（丙）中电压表测一节干电池的电压，电压表应选择 伏的量程。
（甲） （乙） （丙）
21．一个装有水的圆柱形容器（容器壁厚度忽略不计）放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体（假设两物体都不沾水），两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa，已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出，液面下降了4cm。再把球体取出，液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是 kg/m3，球体的密度是 kg/m3。（g取10N/kg）
22．如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是 。潜水艇通过改变 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m = 。
三、作图与实验探究题（每图1分，每空1分，共20分）
23．
（1）如图所示，物体的长度为 cm；
（2）请在图中画出在平面镜中所成的像；（请保留作图痕迹）
（3）如图是静止的电灯，请画出它所受力的示意图。
24．如图，一只重为2N的金鱼静止在水中，画出金鱼受的浮力的示意图，O为力的作用点。
25．如图甲所示电路，电源电压为4.5V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为 V，L2两端的电压为 V。流过L1与L2的电流之比为 ，L1与L2的电阻之比为 。
26．如图所示，是物理小组的同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）实验前小组同学发现杠杆右端低左端高，应将杠杆左端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，使它在水平位置平衡，其目的是 。
（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂三个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码 个。若将A、B两处的钩码同时去掉一个，则杠杆 （填“仍然平衡”、“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”）。
（3）图乙和图丙中的杠杆均静止，两图中弹簧测力计的示数分别为F1和F2，则F1 F2（填“>”、“＜”或“=”）。
（4）实验结束后小组同学对港珠澳大桥的结构进行简化，抽象成图丁所示的杠杆模型，又画了桥塔高低不同的两幅图。通过分析发现：可以通过 的方法来增大拉索拉力的力臂，从而减小拉索拉力。
27．小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，她利用如图甲所示的实验装置来做实验，并记录了相应的数据，如下表：
钩码总重/N 0
指针位置/cm
（1）分析数据，小华可以得出的结论是：在一定范围内，弹簧的 跟钩码的拉力成正比，若用此弹簧制作弹簧测力计，量程是 N；
（2）使得弹簧伸长的力是 ；（选填“钩码的重力”或“钩码对弹簧的拉力”或“弹簧对钩码的拉力”）
（3）小华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图像，应该是图乙中的 图所示。
28．小华用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值5Ω、10Ω、15Ω、25Ω供选用，滑动变阻器Rp规格为10Ω 2A。
实验序号 R/Ω I/A
① 5 ▲____
② 10 0.20
③ 15 0.13
（1）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移到最 端，这样做的目的是 ，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是： 。
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 A，接着将阻值换10Ω，向 （“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数为 V不变。
（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此可得：电压一定时，电流与电阻成 ，为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上实验，是否可行？ （“可行”或“不可行”）。
29．阅读短文，回答问题。
“天梦一号”追梦之旅
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。
2020年7月23日，长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”，在中国文昌航天基地成功发射升空。“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料——新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。27日，控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万千米处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影，并将其传回地面。
2021年5月15日，经历了十个月的太空飞行，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日，“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”，到达火星表面，开始巡视探测。“祝融号”火星车总质量240kg，总高1.85米，6轮驱动。
（1）火箭加速升空的过程中，“天问一号”相对于长征五号是 （选填“静止”或“运动”）的；“天问一号”探测器的机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（2）天问一号探测器从地球运动到火星的过程中，其惯性 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）关于新型镁锂合金，下列说法错误的是____；
A．该材料对电磁波有屏蔽作用
B．该材料熔点很低
C．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
D．镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量，显著提高有效载荷
（4）“天问一号”探测器是利用 （选填“电磁波”、“次声波”或“超声波”），向地球传递 的。（选填“信息”或“能量”）；
（5）“祝融号”火星车总高为 纳米（用科学记数法表示），成功实现软着陆后，网状轮子与火星表面接触的总面积为，火星车静止时对火星水平表面的压强为 Pa。（）
四、应用与创新（第30题4分，第31题6分，共10分）
30．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，整个过程耗时10s，动滑轮重30N，不计绳重及摩擦.求：
（1）克服物重做的功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）拉力F的功率；
31．乐乐家新买了一个养生壶如图甲所示，其额定电压为220V，原理图如图乙所示，R1和R2是电热丝，该养生壶有加热档和保温档，其中额定保温功率为242W。图丙是一种新型插座，它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等将养生壶单独插在该插座上用加热档加热一段时间后，屏幕两次显示如图丁。（电费单价：0.5元/kW·h；电热丝电阻不随温度变化；假设使用养生壶时其两端电压不变）求：[已知药液的比热容c液=4×103J/（kg·℃）]
（1）养生壶的额定加热功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从18℃加热至98℃，至少需要多长时间。
答案解析部分
1．B
2．A
3．C
4．A
5．C
6．C
7．D
8．B
9．B
10．D
11．C
12．A
13．吸收；放出
14．0；300；10
15．7×10-9
16．；电阻
17．小；kg；kg/m3
18．220；通电导体；3
19．下降；大；小
20．1.5；B；0-3
21．；
22．竖直向上；自重；
23．（1）1.65（1.63~1.67均给分）
（2）
（3）
24．解：如图所示：
25．1.5；3；1∶1；1∶2
26．（1）左；便于测量力臂
（2）4；沿顺时针旋转
（3）=
（4）增加桥塔高度
27．（1）伸长量；0-3
（2）钩码对弹簧的拉力
（3）B
28．（1）右；保护电路；定值电阻断路
（2）0.40；右；2
（3）反比；不可行
29．（1）静止；增大
（2）不变
（3）B
（4）电磁波；信息
（5）；
30．（1）解：克服物重做的有用功：
W有用=Gh=120N×3m=360J
答：克服物重做的功为360J
（2）解：由图知，n=3，不计绳重及摩擦，拉力
，
拉力端移动距离
s=3h=3×3m=9m，
拉力做的总功：
W总=Fs=50N×9m=450J，
滑轮组的机械效率：
答：滑轮组的机械效率为80%
（3）解：拉力F的功率：
答：拉力F的功率为45W
31．（1）解：当S接a时，仅R1接入电路，电路总电阻较小，功率较大，为加热状态。由丁图可知，养生壶实际电压U实=200V，加热时间t=12min，即0.2h，所耗电费0.1元。则养生壶消耗的电能为
实际加热功率为
则R1阻值为
养生壶的额定加热功率为
答：养生壶的额定加热功率为1210W；
（2）解：当S接b时，两电热丝串联，电路总电阻较大，功率较小，为保温状态。总电阻为
电阻R2的阻值为
答：电阻R2的阻值为160Ω；
（3）解：药液吸收的热量为Q吸=c液mΔt=4×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.4×105J
不计热量损失时所需时间最少，则需要时间
答：若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从18℃加热至98℃，至少需要640s。
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