广东省深圳市龙华区第二实验学校集团华仁校区2024-2025学年九年级下学期综合素养考评试卷
一、单选题(每小题只有一个选项正确,每小题2分,共12分)
1.(2025·深圳模拟)下列对物理量的估测与实际情况相符的是(
A.人体的正常体温为 38.7°℃
B.一根粉笔的质量约为25g
C.一枚一元钱硬币的直径约为25mm
D.中学生脉搏跳动一次的时间大约为3s
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;时间的估测;长度的估测
【解析】【解答】解:A.正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不正确;
B.一块橡皮的质量在8g左右,一根粉笔的质量略大于此数值,在10g左右.故B不正确;
C.中学生大拇指的宽度在2cm左右,一元硬币的直径略大于此数值,在2.5cm=25mm左右,故C正确;
D.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s。故D不正确。
故选:C。
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
2.(2025·深圳模拟)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.图甲中发声的音叉将乒乓球弹开说明声是由物体振动产生的
B.图乙中钢尺伸出桌面的长度越长,振动时,音调越高
C.图丙中小白兔通过声音的音调判断出叫门的不是妈妈
D.图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量
【答案】A
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系;音色;声与信息
【解析】【解答】A.图甲中发声的音叉将乒乓球弹开,则音叉发声时同时也在振动,说明声音是由物体振动产生的,A符合题意;
B.音调高低与频率有关,频率高,音调高,频率低,音调低,图乙中钢尺伸出桌面的长度越长,振动时,频率越低,则音调越低,B不符合题意;
C.不同材料的物体发出声音的音色不同,所以小白兔是通过音色判断出叫门的不是妈妈,C不符合题意;
D.捕鱼船通过声呐确定鱼群位置是利用超声波的反射来传递信息,从而可以确定鱼群的位置,不是传递能量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】声音是由物体振动产生的;音调高低与频率有关,频率高,音调高,频率低,音调低;不同材料的物体发出声音的音色不同;声音可以传递信息。
3.(2025·深圳模拟)下列选项中对相应现象解释正确的是
A.如图-1,液态玻璃倒入模具后将会凝固,凝固过程玻璃温度不变
B.如图-2,瓶中装入液氮,瓶口上方的“白气”是液氮汽化形成的氮
C.如图-3,草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的
D.如图-4,雾淞是水蒸气凝固形成的
【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;晶体和非晶体;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.如图-1,液态玻璃倒入模具后将会凝固,凝固过程玻璃温度下降,因为玻璃是非晶体,故A错误;
B.如图-2,瓶中装入液氮,瓶口上方的“白气”是液氮汽化吸热,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气液化形成的,故B错误;
C.如图-3,草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故C正确;
D.如图-4,雾凇是水蒸气凝华形成的,故D错误。
故选:C。
【分析】物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
4.(2025·深圳模拟)下列光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A.林中树影 B.水中倒影 C.镜中汽车 D.空中彩虹
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【解答】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播。
A.林中的树影是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.水中的倒影是平面镜成像,水面相当于平面镜,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.观后镜中的汽车是汽车在凸面镜中成的像,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.空中的彩虹是光的色散形成的,其实质是光的折射现象,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】 (1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
5.(2025·深圳模拟)海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R随温度变化的图象。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是
A.冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值变大
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为-18℃时,控制电路中电流为0.03A
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁铁的其他应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 A、根据图像,冷库温度上升后,热敏电阻阻值变小,故A选项错误;
B、温度过高,热敏电阻阻值变小,控制电路电流变大,衔铁被吸下,工作电路中电铃响,灯不亮,故B选项错误;
C、冷库温度-18℃时,热敏电阻阻值为100Ω,利用欧姆定律得到:,故C选项正确;
D、冷库温度降低时,控制电路中热敏电阻阻值变大,电流变小,根据P=UI得出电路电功率变小,故D选项错误。
故选:C。
【分析】控制电路只有热敏电阻R,结合电源电压可以求出报警的临界电流;当温度升高后,电阻变小,控制电路电流变大,衔铁被吸下,工作电路中电铃响,报警。据此再对选项进行分析判断即可。
6.(2025·深圳模拟)小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移,下列分析正确的是( )
A.与电压表相比,选择电流表设计电路更节能
B.如果选择电流表,R0可以在水太多时保护电路
C.如果选择电压表,水量增多时电表示数变小
D.如果选择电流表,水量增多时电表示数变小
【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A.若电表为电压表,R0与R的最大阻值串联,电路中总电阻最大且保持不变,根据可知,电路总功率最小;若电表为电流表,滑动变阻器滑片P的上段被电流表短路,电路中的总电阻变小,根据可知,电路中的总功率会变大,所以选择电压表设计电路更节能,故A错误;
BD.如果选择电流表,由题意可知,当水量增多时,滑片下移,滑动变阻器R接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;若水太多,电路中电流太大,若电路中没有R0,可能会烧坏电源和电流表,所以R0可以在水太多时保护电路,故B正确,D错误;
C.如果选择电压表,R0与R的最大值串联,电路中总电阻最大且保持不变,电压表测量滑片P上段电阻丝两端的电压,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变。当水量增多时,滑片下移,滑片P上方电阻丝的长度变长、阻值变大,根据U=IR可知,滑片P上方电阻丝两端的电压变大,所以电压表的示数变大,故C错误;
故选B。
【分析】1.如果选择电压表,R0与R的最大值串联,电路中总电阻最大且保持不变,根据分析比较电路总功率大小;电压表测量滑片P上段电阻丝两端的电压,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变。当水量变化时,根据滑动变阻器接入电路电阻的变化及欧姆定律分析电流表的示数变化;
2.如果选择电流表,当水量增变化时,根据滑动变阻器R接入电路中的电阻变化分析电路的总电阻变化,根据分析比较电路总功率大小;根据欧姆定律分析电路中的电流变化,即电流表的示数变化;
3.定值电阻R0可以保护电路。
二、作图题(本题共1小题,共2分)
7.(2025·深圳模拟)如图所示,请根据平面镜成像的特点,作出眼睛通过水洼看到水中月亮上M点的反射光路。(用M'点代表月亮上M点的像)
【答案】
【知识点】光的反射;作光的反射光路图
【解析】【解答】 过路面作点M的对称点M',即为月亮在水中的像,连接像点M'与猴子眼睛,交水面于一点O,即为入射点;再画出入射光线和反射光线,由此完成光路图,见下图:
【分析】由平面镜的成像特点知,像与物关于镜面对称,且像是由光的反射光线的延长线形成的,故作出物关于镜面的对称图,即为它的像,连接像与猴子眼睛,交镜面于一点,即为入射点,再完成光路。
三、填空题(本题共3小题,每空1分,共8分)
8.(2025·深圳模拟)“花漾运河,乐跑沙洋”。2024年3月17日湖北沙洋江汉运河半程马拉松(21公里)比赛在沙洋国际马拉松广场开跑,中国籍选手吴浩然以1小时07分的成绩获得男子季军,
(1)他的“配速”(配速定义:通过每公里路程所需要的时间)约为 min/km(计算结果保留一位小数),他的配速值 选填"大于”或“小于”)冠军的配速值;
(2)以他为参照物,路旁的油菜花是 的(选填“运动”或"静止”)。
【答案】(1)3.2;大于
(2)运动
【知识点】速度与物体运动;参照物及其选择
【解析】【解答】 通过每公里路程所需要的时间叫配速,做他的“配速”约为;
他跑完马拉松比冠军用的时间长,则他通过每公里路程所需要的时间大于冠军所用时间,即他的配速值大于冠军的配速值。
以他为参照物,路旁的油菜花相当于他,位置发生了变化,是运动的。
故答案为:3.2;大于;运动。
【分析】 根据配速定义计算,结合物体相对于参照物的位置改变是运动的分析。
9.(2025·深圳模拟)在空间站中书写并非易事。
(1)若用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒导电性能极佳,进入电器会导致电路发生 故障:若用钢笔或圆珠笔书写,太空中墨水不会自动往下流,无法书写。如图是我国自主研发的"太空圆珠笔",密封在笔内的氮气膨胀推动墨水流出,在书写过程中,笔芯内氮气的密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)在“开学第一课”中,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字,如图乙所示,书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为 。
【答案】(1)短路;变小
(2)分子间有引力
【知识点】密度及其特性;电路的三种状态;分子热运动
【解析】【解答】 (1)铅笔芯颗粒导电性能极佳,进入电器后,会导致电路发生短路现象;
密封在笔内的氮气膨胀推动墨水流导致氮气的体积变大,则密度变小;
(2)在“开学第一课”中,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字,如图乙所示,书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为分子间有引力。
故答案为:短路;不变;分子间有引力。
【分析】 容易导电的物体是导体;密度是物体的一种特性;
分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离大于平衡距离时,表现为引力;分子间的距离小于平衡距离时,表现为斥力。
10.(2025·深圳模拟) 东东家买了一个新的电热水壶,如图甲、乙分别是一种电热水壶的外形及内部电路图。电路中的R是电热丝,S是自动开关,①、②、③是底座上的三个接线点,则①接 ,③接 (均选填“零线”“火线”或“大地”)。
【答案】大地;火线
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】家庭电路连接中,开关要连接在火线和电热丝之间,所以 ③接火线, ② 接零线, ①接 底线
综上第1空为大地;第2空为火线
【分析】根据家庭电路的连接填空
家庭电路的连接:为了避免用电器彼此干扰,所以用电器之间为并联,且开关在火线和用电器之间,所以③接火线,据此判识接线
四、实验题(本题共3小题,每空1分,共14分)
11.(2025·深圳模拟)小明发现冬天海水结冰时的温度比河水的低,这一现象激发了他探究盐水凝固时温度变化规律的兴趣.他将一杯盐水放入温度为-20℃的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了如图所示的温度一时间图象。
(1)这杯盐水的凝固点是 ℃, 凝固过程持续了 nin。
(2)杯内盐水第 25min 时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)第 15min时的内能。
(3)从图象中发现,当盐水凝固后,温度降低明显变快,这是因为凝固后它的 变小。
【答案】(1)-4;10
(2)小于
(3)比热容
【知识点】熔化和凝固的探究实验;比热容
【解析】【解答】(1)由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,此过程中温度-4℃保持不变min,因此这杯盐水的凝固点是-4℃;
由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,凝固过程持续了25min-15min=10min。
(2)由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,此过程中盐水持续放热,但是温度不变,因此第25min时的内能小于第15min时的内能。
(3)当盐水凝固后,温度降低明显变快,因此可知它的比热容变小。
故答案为:(1)-4;10;(2)小于;(3)比热容。
【分析】 (1)晶体在熔化或凝固时的温度是熔点或凝固点;从开始凝固到完全凝固完所用时间就是物态变化经历的时间;
(2)晶体凝固时,不断放出热量,温度保持不变;
(3)一定质量的某种物质,在温度升高(降低)时吸收(放出)的热量与它的质量和升高(降低)的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容;
12.(2025·深圳模拟)小明在探究"凸透镜成像规律”的实验中,所使用的凸透镜焦距是15cm。
(1)实验前要调整烛焰的焰心和光屏的中心,使它们位于 。
(2)如图甲所示,当小明把凸透镜固定在 50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在 (选填“I”、“II”或“III”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的实像, 是根据这一原理制成的。
(3)小明继续模拟探究“眼睛的缺陷”,它用凸透镜模拟人眼的晶状体,用光屏模拟人眼的视网膜。如图乙,小明先固定蜡烛,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像。撤掉眼镜后,光屏上的像变模糊,为使像重新清晰,应将光屏 透镜(选填“靠近”、“远离”或“保持不动”)。得到清晰的像后发现,该像的大小与原来的像相比 (选填"变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)凸透镜的主光轴上
(2)Ⅱ;照相机
(3)靠近;变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验前要调整烛焰的焰心、光屏的中心,使它们位于凸透镜的主光轴上,目的是使像能成在光屏的中央;
(2)凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距为50cm-15cm=35cm,大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,像在1倍和2倍焦距之间,故在Ⅱ区域,应用于照相机;
(3)视网膜是用来接收像的,所以视网膜的作用相当于光屏;近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,撤去近视眼镜,应向左移动光屏才能得到清晰的像也就是将光屏靠近透镜;像距变小,则像变小。
故答案为:(1)凸透镜的主光轴上;(2)Ⅱ;照相机;(3)靠近;变小。
【分析】 (1)为使像能成在光屏的中央,应使蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上;
(2)根据物距大于2倍焦距时,成倒立缩小的实像,像距处于1倍和2倍焦距之间的特点进行分析;
(3)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;物近像远像变大,物远像近像变小。
13.(2025·深圳模拟)厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻,具有耐高温的特性。为测定某厚膜电阻的阻值大小,设计如下实验。
实验 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 4.9 0.1 49
2 9.6 0.2 48
3 12 0.24
(1)如图甲所示是某同学正在连接的实物图,此时的一处错误是 ,图中滑动变阻器的滑片已调至最大阻值处,请画出最后一根导线 。
(2)正确连接并操作后,移动滑动变阻器滑片,测量并记录的实验数据如上表所示。综合分析表中的实验数据,可知该厚膜电阻的阻值是 Ω
(3)查阅资料发现:该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷,滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝,两种材料电阻随温度变化图像如图乙所示。保持滑片位置不变,开关闭合一段时间后,电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,记录电压表和电流表示数并绘制图像如图丙,其中面积S1表示电压表示数为U1时厚膜电阻的电功率大小,则此时滑动变阻器的电功率表示为面积 (选填“S1”、“S2”或"S3”)
【答案】(1)开关没有断开;
(2)49
(3)变小
(4)S3
【知识点】实物的电路连接;伏安法测电阻的探究实验;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由图甲可知,在连接电路时,开关没有断开;
由甲图可知变阻器应与厚膜电阻串联,这样变阻器可以调节通过厚膜电阻两端的电压和通过电路的电流,电压表测量厚膜电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,图甲所示的滑片位于A端,因此应将最后一根导线接入滑动变阻器的B接线柱;如图所示:
(2)由欧姆定律可得,第三次实验测得R的阻值:,
多次测量取平均值可以减小误差,因此该厚膜电阻的阻值是:;
(3)由上图可知,由甲图可知变阻器与厚膜电阻串联,电压表测量厚膜电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;
由图乙可知,镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大,导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小,相当于定值电阻;
保持滑片不变,开关闭合一段时间后,由于温度升高,镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大,而厚膜电阻的阻值受温度的影响不大,则总电阻变大,电源电压不变,则电流变小,即电流表的示数变小;根据欧姆定律可知厚膜电阻两端减小,即电压表示数减小。
(4)由图像丙可知,随着滑片的移动,U1变大,则滑片是从A端向B端移动,当滑片移到B端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,滑动变阻器两端的电压为0,则电压表的示数为电源电压,当电压表的示数为U1时,滑动变阻器的电压为:U滑=U2-U1,
电路的总功率:P总=U总I=(U1+U滑)I=U1I+U滑I,
当面积S1表示电压表示数为U1时厚膜电阻的电功率大小,此时滑动变阻器的电功率:
P滑=(U2-U1)I即S3表示此时滑动变阻器的电功率。
故答案为: (1)开关没有断开;; (2)49;(3)变小;(4)S3。
【分析】 (1)连接电路时,开关应断开;为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(2)根据欧姆定律计算第三次实验测得R的阻值,计算三次测量结果的平均值可以减小实验误差;
(3)根据图乙可知镍铬合金丝的电阻和导电金属陶瓷的电阻受温度的影响情况;根据串联电路规律和欧姆定律分析电表示数的变化情况;
(4)当滑片移到B端时,电压表的示数为电源电压,根据串联电路电压规律表示出变阻器两端的电压,由P=UI计算滑动变阻器的电功率,据此作答。
五、计算题(本题共2小题, 共16分)
14.(2025·深圳模拟)某汽车在一段平直的公路上匀速行驶,汽车以50km/h的速度匀速直线行驶了0.6h。汽车所受的阻力与速度的图象如图所示。且行驶过程中消耗了12.5×10-3m3燃油(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)汽车牵引力所做的功;
(2)燃油放出的总热量Q是多少?
(3)汽车的热机效率。
【答案】(1)解:由图可知以50km/h的速度匀速直线行驶时,阻力为4000N,汽车牵引力也为4000N,所做的功为
答:汽车牵引力所做的功1.2×108J
(2)解:燃油放出的总热量Q是
答:燃油放出的总热量Q是4×108J
(3)解:汽车的热机效率为
答:汽车的热机效率30%。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)由图可知以50km/h的速度匀速直线行驶时的阻力,利用W=Fs求得汽车牵引力所做的功。
(2)利用求得燃油放出的总热量Q。
(3)利用求得汽车的热机效率。
15.(2025·深圳模拟)小丽同学家里有一款暖脚器(如图甲),内置一个电热垫,其简化电路如图乙,铭牌上的部分信息如表。[c垫=2.2×103J/(kg℃)]求:
额定电压 220V
电热丝R1 880Ω
电热丝R2 880Ω
热垫质量 0.5kg
(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流是多少
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率是多少
(3)某次用高温挡正常工作使电热垫从15℃加热到65℃需要多长时间 (加热效率是80%)
【答案】(1)解: 当S、S1同时闭合时,电路为R1和R2的并联电路,根据并联电路的特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,暖脚器处于高温挡;
由图(a)可知,当S1闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大,总功率最小,此时暖脚器处于低温挡;
(1)由表格数据可知,R1的阻值:R1=880Ω,
则暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流:。
(2)解:当开关S1和S2都闭合时处于高温挡,此时两电阻并联,
低温挡的功率:;
因为R1=R2,所以P2=P1=55W,
则高温挡的功率:P高温=2P低=2×55W=110W=0.11kW;
(3)解:电热垫吸收的热量:Q=c垫mΔt=2.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×(65℃-15℃)=5.5×104J,
由可得,暖脚器消耗的电能:,
由可得,需要的时间:。
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】由图(a)可知,当S1闭合时,电路为R1的简单电路,当S、S1同时闭合时,电路为R1和R2的并联电路,根据并联电路的特点和可知高温挡和低温挡的电路连接;
(1)根据计算暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)根据分别求出暖脚器在高温挡正常工作时电热丝R1的功率P1和电热丝R2的功率为P2,根据P高=P1+P2计算出暖脚器在高温挡正常工作时的功率;
(3)由Q=cmΔt可求得电热垫吸收的热量,由求得消耗的电能,由求得时间。
六、综合能力题(本题共2小题,共11分)
16.(2025·深圳模拟)阅读短文,回答问题。
燃气灶常配备有熄火保护装置,当燃气灶意外熄火时,自动关闭燃气阀,如图甲所示。图乙是某燃气灶熄火保护装置原理示意图。工作时,热电偶热端受热,当冷、热两端有一定温度差时,电磁铁将衔铁吸引过来,衔铁通过连杆带动活塞向左移动,压缩弹簧,同时进气口被打开,燃气输送至出气口。若炉火意外熄灭,热电偶没有温度差,电磁铁失去磁性释放衔铁,活塞在弹簧作用下关闭进气口,防止燃气外泄。
(1)熄火保护装置工作时,热电偶在电路中相当于 (选填"电源”“开关”或“用电器”),热电偶将 能转化为电能;
(2)若电流方向如图乙的箭头方向,则电磁铁D端为 (选填“N"或"S")极。热电偶内部电子移动方向为 (选填“A到 B”或“B到A”):
(3)在测试熄火保护装置时,发现电磁铁无法将衔铁完全吸过来,燃气无法到达出气口,为了解决此问题,可采取的方法是 。
【答案】(1)电源;内
(2)N;B到A
(3)增加线圈的匝数
【知识点】能量的转化或转移;安培定则;电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】 (1)由材料可知,热电偶热端受热,当冷、热两端有一定温度差时,电磁铁将衔铁吸引过来,说明电路中有电流,是热电偶产生电压,为电路提供的电能,在电路中相当于电源,故从能量转化角度,热电偶消耗了内能转化成了电能。
(2)由图乙可知,电流从电磁铁的左端流入,由安培定则可知电磁波的D端是N极;电流的方向与电子定向移动的方向相反,热电偶内部电流的方向是从A到B,则电子移动方向为B到A。
(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电磁铁无法将衔铁完全吸过来,说明电磁铁的磁性较小,可以在电磁铁上多绕几圈线圈,增加线圈的匝数。
故答案为:(1)电源;内;(2)N;B到A;(3)增加线圈的匝数。
【分析】(1)热电偶工作时会产生电能,相当于用电器;
(2)根据安培定则分析电磁铁的磁极;电子定向移动的方向与电流的方向相反;
(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
17.(2025·深圳模拟)小明的科创小组利用学校社团的3D打印机制作一台歼-35A模型。
【目标任务】用3D打印机制作一架歼-35A模型
【工作原理】3D打印机先利用热融喷头将材料加热到对应温度,再按照3D数据,通过逐层打印的方式将料丝喷出,使其凝固成立体实物。打印机常用丝材的部分技术参数如表1:
表1
丝材类型 推荐打印温度/℃ 熔融特点 材料特点
PLA 195~230 存在固液共存态 无毒、可降解、强度低
ABS 220~250 从固态变软逐渐成液态 韧性强、打印时有刺激性气味
(1)【材料选取】
图甲是某两种材料熔化时温度随时间变化的曲线, 曲线可能是ABS材料;
(2)小明希望可以在封闭室内环境打印歼-35A模型,并且后期能够对模型进行环保处理,因此选择表1中 丝材制作更合适;
(3)【项目评估】老师介绍:3D打印模型内部常采用类似蜂巢的空心填充方式,以优化材料使用和减轻重量。填充密度是指3D打印模型内部的固体填充程度,通常为0%到100%之间的百分比,如图乙所示。我们也可以通过模型实际质量与假设其完全实心时的质量之比来计算填充密度。一般来说,填充密度过高会导致材料浪费和打印时间延长,过低则可能无法满足模型的强度要求。根据经验,老师列出模型的填充密度和强度等级的关系,如表2:
填充密度 强度等级
0~15% 较低
15~50% 中等
>50 较高
小明选择密度为1.25g/cm3的PLA打印一架歼35-A模型,并用所学的物理知识测量模型的填充密度。需要的仪器有电子秤、记号笔等,实验过程如图丙所示(ρ水=1g/cm3)。
a.水槽中装入适量的水,记录电子秤示数m1,标记液面位置A;
b.把模型放入水槽,记录电子秤示数m2;
c.用细针将模型压入水中,使其完全浸没,标记液面位置B;
d.取出模型后,往水槽加水,直至液面升高至位置B,记录电子秤示数m3。
模型的质量为 g:
(4)模型的填充密度为 %,强度等级为 。
(5)若小明换用密度为 1.05g/cm3的ABS丝材打印内、外结构相同的同一模型,则模型的填充密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)B
(2)PLA
(3)100
(4)20;中等
(5)不变
【知识点】晶体和非晶体;密度及其特性;物质的构成
【解析】【解答】(1)从表中两种材料的熔融特点可知,PLA为晶体,ABS为非晶体没有固定的熔点和凝固的,B曲线为非静态熔化过程的情况;
(2)小明希望可以在封闭环境下打印,故对材料特点要无毒,没有刺激性气味的材料,故选用PLA;
(3)模型的质量m=m2-m1=1163.6g-1063.6g=100g;
(4)模型的体积V等于m2-m1水的体积V水,即;
实心模型的质量m实心=Vρ=400cm3×1.25g/cm3=500g,
模型填充密度为;
从表2中填充密度数据可知,模型强度等级为中等;
(5)对于外结构相同的模型,它的填充部分的体积占模型总体积的比例是固定的,所以用不同的材料打印模型,填充密度不变。
故答案为:(1)B;(2)PLA;(3)100;(4)20;中等;(5)不变。
【分析】 (1)从表中熔融特点分析;
(2)从材料特点适合在封闭室内工作分析;
(3)模型的质量等于水和模型的总质量减去水的质量;
(4)模型的体积等于图中m3-m1水的体积V,若模型室实心的,质量等于体积V乘以材料的密度,现在的质量已知,充填密度等于模型质量除以实心材料的模型的质量;
(5)对于充填密度一定的模型来说,充填部分的体积和总体积是一定的,由此进行判断充填密度的情况。
1 / 1广东省深圳市龙华区第二实验学校集团华仁校区2024-2025学年九年级下学期综合素养考评试卷
一、单选题(每小题只有一个选项正确,每小题2分,共12分)
1.(2025·深圳模拟)下列对物理量的估测与实际情况相符的是(
A.人体的正常体温为 38.7°℃
B.一根粉笔的质量约为25g
C.一枚一元钱硬币的直径约为25mm
D.中学生脉搏跳动一次的时间大约为3s
2.(2025·深圳模拟)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.图甲中发声的音叉将乒乓球弹开说明声是由物体振动产生的
B.图乙中钢尺伸出桌面的长度越长,振动时,音调越高
C.图丙中小白兔通过声音的音调判断出叫门的不是妈妈
D.图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量
3.(2025·深圳模拟)下列选项中对相应现象解释正确的是
A.如图-1,液态玻璃倒入模具后将会凝固,凝固过程玻璃温度不变
B.如图-2,瓶中装入液氮,瓶口上方的“白气”是液氮汽化形成的氮
C.如图-3,草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的
D.如图-4,雾淞是水蒸气凝固形成的
4.(2025·深圳模拟)下列光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A.林中树影 B.水中倒影 C.镜中汽车 D.空中彩虹
5.(2025·深圳模拟)海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R随温度变化的图象。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是
A.冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值变大
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为-18℃时,控制电路中电流为0.03A
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
6.(2025·深圳模拟)小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移,下列分析正确的是( )
A.与电压表相比,选择电流表设计电路更节能
B.如果选择电流表,R0可以在水太多时保护电路
C.如果选择电压表,水量增多时电表示数变小
D.如果选择电流表,水量增多时电表示数变小
二、作图题(本题共1小题,共2分)
7.(2025·深圳模拟)如图所示,请根据平面镜成像的特点,作出眼睛通过水洼看到水中月亮上M点的反射光路。(用M'点代表月亮上M点的像)
三、填空题(本题共3小题,每空1分,共8分)
8.(2025·深圳模拟)“花漾运河,乐跑沙洋”。2024年3月17日湖北沙洋江汉运河半程马拉松(21公里)比赛在沙洋国际马拉松广场开跑,中国籍选手吴浩然以1小时07分的成绩获得男子季军,
(1)他的“配速”(配速定义:通过每公里路程所需要的时间)约为 min/km(计算结果保留一位小数),他的配速值 选填"大于”或“小于”)冠军的配速值;
(2)以他为参照物,路旁的油菜花是 的(选填“运动”或"静止”)。
9.(2025·深圳模拟)在空间站中书写并非易事。
(1)若用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒导电性能极佳,进入电器会导致电路发生 故障:若用钢笔或圆珠笔书写,太空中墨水不会自动往下流,无法书写。如图是我国自主研发的"太空圆珠笔",密封在笔内的氮气膨胀推动墨水流出,在书写过程中,笔芯内氮气的密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)在“开学第一课”中,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字,如图乙所示,书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为 。
10.(2025·深圳模拟) 东东家买了一个新的电热水壶,如图甲、乙分别是一种电热水壶的外形及内部电路图。电路中的R是电热丝,S是自动开关,①、②、③是底座上的三个接线点,则①接 ,③接 (均选填“零线”“火线”或“大地”)。
四、实验题(本题共3小题,每空1分,共14分)
11.(2025·深圳模拟)小明发现冬天海水结冰时的温度比河水的低,这一现象激发了他探究盐水凝固时温度变化规律的兴趣.他将一杯盐水放入温度为-20℃的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了如图所示的温度一时间图象。
(1)这杯盐水的凝固点是 ℃, 凝固过程持续了 nin。
(2)杯内盐水第 25min 时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)第 15min时的内能。
(3)从图象中发现,当盐水凝固后,温度降低明显变快,这是因为凝固后它的 变小。
12.(2025·深圳模拟)小明在探究"凸透镜成像规律”的实验中,所使用的凸透镜焦距是15cm。
(1)实验前要调整烛焰的焰心和光屏的中心,使它们位于 。
(2)如图甲所示,当小明把凸透镜固定在 50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在 (选填“I”、“II”或“III”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的实像, 是根据这一原理制成的。
(3)小明继续模拟探究“眼睛的缺陷”,它用凸透镜模拟人眼的晶状体,用光屏模拟人眼的视网膜。如图乙,小明先固定蜡烛,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像。撤掉眼镜后,光屏上的像变模糊,为使像重新清晰,应将光屏 透镜(选填“靠近”、“远离”或“保持不动”)。得到清晰的像后发现,该像的大小与原来的像相比 (选填"变大”、“变小”或“不变”)。
13.(2025·深圳模拟)厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻,具有耐高温的特性。为测定某厚膜电阻的阻值大小,设计如下实验。
实验 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 4.9 0.1 49
2 9.6 0.2 48
3 12 0.24
(1)如图甲所示是某同学正在连接的实物图,此时的一处错误是 ,图中滑动变阻器的滑片已调至最大阻值处,请画出最后一根导线 。
(2)正确连接并操作后,移动滑动变阻器滑片,测量并记录的实验数据如上表所示。综合分析表中的实验数据,可知该厚膜电阻的阻值是 Ω
(3)查阅资料发现:该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷,滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝,两种材料电阻随温度变化图像如图乙所示。保持滑片位置不变,开关闭合一段时间后,电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,记录电压表和电流表示数并绘制图像如图丙,其中面积S1表示电压表示数为U1时厚膜电阻的电功率大小,则此时滑动变阻器的电功率表示为面积 (选填“S1”、“S2”或"S3”)
五、计算题(本题共2小题, 共16分)
14.(2025·深圳模拟)某汽车在一段平直的公路上匀速行驶,汽车以50km/h的速度匀速直线行驶了0.6h。汽车所受的阻力与速度的图象如图所示。且行驶过程中消耗了12.5×10-3m3燃油(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)汽车牵引力所做的功;
(2)燃油放出的总热量Q是多少?
(3)汽车的热机效率。
15.(2025·深圳模拟)小丽同学家里有一款暖脚器(如图甲),内置一个电热垫,其简化电路如图乙,铭牌上的部分信息如表。[c垫=2.2×103J/(kg℃)]求:
额定电压 220V
电热丝R1 880Ω
电热丝R2 880Ω
热垫质量 0.5kg
(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流是多少
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率是多少
(3)某次用高温挡正常工作使电热垫从15℃加热到65℃需要多长时间 (加热效率是80%)
六、综合能力题(本题共2小题,共11分)
16.(2025·深圳模拟)阅读短文,回答问题。
燃气灶常配备有熄火保护装置,当燃气灶意外熄火时,自动关闭燃气阀,如图甲所示。图乙是某燃气灶熄火保护装置原理示意图。工作时,热电偶热端受热,当冷、热两端有一定温度差时,电磁铁将衔铁吸引过来,衔铁通过连杆带动活塞向左移动,压缩弹簧,同时进气口被打开,燃气输送至出气口。若炉火意外熄灭,热电偶没有温度差,电磁铁失去磁性释放衔铁,活塞在弹簧作用下关闭进气口,防止燃气外泄。
(1)熄火保护装置工作时,热电偶在电路中相当于 (选填"电源”“开关”或“用电器”),热电偶将 能转化为电能;
(2)若电流方向如图乙的箭头方向,则电磁铁D端为 (选填“N"或"S")极。热电偶内部电子移动方向为 (选填“A到 B”或“B到A”):
(3)在测试熄火保护装置时,发现电磁铁无法将衔铁完全吸过来,燃气无法到达出气口,为了解决此问题,可采取的方法是 。
17.(2025·深圳模拟)小明的科创小组利用学校社团的3D打印机制作一台歼-35A模型。
【目标任务】用3D打印机制作一架歼-35A模型
【工作原理】3D打印机先利用热融喷头将材料加热到对应温度,再按照3D数据,通过逐层打印的方式将料丝喷出,使其凝固成立体实物。打印机常用丝材的部分技术参数如表1:
表1
丝材类型 推荐打印温度/℃ 熔融特点 材料特点
PLA 195~230 存在固液共存态 无毒、可降解、强度低
ABS 220~250 从固态变软逐渐成液态 韧性强、打印时有刺激性气味
(1)【材料选取】
图甲是某两种材料熔化时温度随时间变化的曲线, 曲线可能是ABS材料;
(2)小明希望可以在封闭室内环境打印歼-35A模型,并且后期能够对模型进行环保处理,因此选择表1中 丝材制作更合适;
(3)【项目评估】老师介绍:3D打印模型内部常采用类似蜂巢的空心填充方式,以优化材料使用和减轻重量。填充密度是指3D打印模型内部的固体填充程度,通常为0%到100%之间的百分比,如图乙所示。我们也可以通过模型实际质量与假设其完全实心时的质量之比来计算填充密度。一般来说,填充密度过高会导致材料浪费和打印时间延长,过低则可能无法满足模型的强度要求。根据经验,老师列出模型的填充密度和强度等级的关系,如表2:
填充密度 强度等级
0~15% 较低
15~50% 中等
>50 较高
小明选择密度为1.25g/cm3的PLA打印一架歼35-A模型,并用所学的物理知识测量模型的填充密度。需要的仪器有电子秤、记号笔等,实验过程如图丙所示(ρ水=1g/cm3)。
a.水槽中装入适量的水,记录电子秤示数m1,标记液面位置A;
b.把模型放入水槽,记录电子秤示数m2;
c.用细针将模型压入水中,使其完全浸没,标记液面位置B;
d.取出模型后,往水槽加水,直至液面升高至位置B,记录电子秤示数m3。
模型的质量为 g:
(4)模型的填充密度为 %,强度等级为 。
(5)若小明换用密度为 1.05g/cm3的ABS丝材打印内、外结构相同的同一模型,则模型的填充密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;时间的估测;长度的估测
【解析】【解答】解:A.正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不正确;
B.一块橡皮的质量在8g左右,一根粉笔的质量略大于此数值,在10g左右.故B不正确;
C.中学生大拇指的宽度在2cm左右,一元硬币的直径略大于此数值,在2.5cm=25mm左右,故C正确;
D.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s。故D不正确。
故选:C。
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
2.【答案】A
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系;音色;声与信息
【解析】【解答】A.图甲中发声的音叉将乒乓球弹开,则音叉发声时同时也在振动,说明声音是由物体振动产生的,A符合题意;
B.音调高低与频率有关,频率高,音调高,频率低,音调低,图乙中钢尺伸出桌面的长度越长,振动时,频率越低,则音调越低,B不符合题意;
C.不同材料的物体发出声音的音色不同,所以小白兔是通过音色判断出叫门的不是妈妈,C不符合题意;
D.捕鱼船通过声呐确定鱼群位置是利用超声波的反射来传递信息,从而可以确定鱼群的位置,不是传递能量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】声音是由物体振动产生的;音调高低与频率有关,频率高,音调高,频率低,音调低;不同材料的物体发出声音的音色不同;声音可以传递信息。
3.【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;晶体和非晶体;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.如图-1,液态玻璃倒入模具后将会凝固,凝固过程玻璃温度下降,因为玻璃是非晶体,故A错误;
B.如图-2,瓶中装入液氮,瓶口上方的“白气”是液氮汽化吸热,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气液化形成的,故B错误;
C.如图-3,草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故C正确;
D.如图-4,雾凇是水蒸气凝华形成的,故D错误。
故选:C。
【分析】物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
4.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【解答】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播。
A.林中的树影是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.水中的倒影是平面镜成像,水面相当于平面镜,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.观后镜中的汽车是汽车在凸面镜中成的像,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.空中的彩虹是光的色散形成的,其实质是光的折射现象,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】 (1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
5.【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁铁的其他应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 A、根据图像,冷库温度上升后,热敏电阻阻值变小,故A选项错误;
B、温度过高,热敏电阻阻值变小,控制电路电流变大,衔铁被吸下,工作电路中电铃响,灯不亮,故B选项错误;
C、冷库温度-18℃时,热敏电阻阻值为100Ω,利用欧姆定律得到:,故C选项正确;
D、冷库温度降低时,控制电路中热敏电阻阻值变大,电流变小,根据P=UI得出电路电功率变小,故D选项错误。
故选:C。
【分析】控制电路只有热敏电阻R,结合电源电压可以求出报警的临界电流;当温度升高后,电阻变小,控制电路电流变大,衔铁被吸下,工作电路中电铃响,报警。据此再对选项进行分析判断即可。
6.【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A.若电表为电压表,R0与R的最大阻值串联,电路中总电阻最大且保持不变,根据可知,电路总功率最小;若电表为电流表,滑动变阻器滑片P的上段被电流表短路,电路中的总电阻变小,根据可知,电路中的总功率会变大,所以选择电压表设计电路更节能,故A错误;
BD.如果选择电流表,由题意可知,当水量增多时,滑片下移,滑动变阻器R接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;若水太多,电路中电流太大,若电路中没有R0,可能会烧坏电源和电流表,所以R0可以在水太多时保护电路,故B正确,D错误;
C.如果选择电压表,R0与R的最大值串联,电路中总电阻最大且保持不变,电压表测量滑片P上段电阻丝两端的电压,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变。当水量增多时,滑片下移,滑片P上方电阻丝的长度变长、阻值变大,根据U=IR可知,滑片P上方电阻丝两端的电压变大,所以电压表的示数变大,故C错误;
故选B。
【分析】1.如果选择电压表,R0与R的最大值串联,电路中总电阻最大且保持不变,根据分析比较电路总功率大小;电压表测量滑片P上段电阻丝两端的电压,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变。当水量变化时,根据滑动变阻器接入电路电阻的变化及欧姆定律分析电流表的示数变化;
2.如果选择电流表,当水量增变化时,根据滑动变阻器R接入电路中的电阻变化分析电路的总电阻变化,根据分析比较电路总功率大小;根据欧姆定律分析电路中的电流变化,即电流表的示数变化;
3.定值电阻R0可以保护电路。
7.【答案】
【知识点】光的反射;作光的反射光路图
【解析】【解答】 过路面作点M的对称点M',即为月亮在水中的像,连接像点M'与猴子眼睛,交水面于一点O,即为入射点;再画出入射光线和反射光线,由此完成光路图,见下图:
【分析】由平面镜的成像特点知,像与物关于镜面对称,且像是由光的反射光线的延长线形成的,故作出物关于镜面的对称图,即为它的像,连接像与猴子眼睛,交镜面于一点,即为入射点,再完成光路。
8.【答案】(1)3.2;大于
(2)运动
【知识点】速度与物体运动;参照物及其选择
【解析】【解答】 通过每公里路程所需要的时间叫配速,做他的“配速”约为;
他跑完马拉松比冠军用的时间长,则他通过每公里路程所需要的时间大于冠军所用时间,即他的配速值大于冠军的配速值。
以他为参照物,路旁的油菜花相当于他,位置发生了变化,是运动的。
故答案为:3.2;大于;运动。
【分析】 根据配速定义计算,结合物体相对于参照物的位置改变是运动的分析。
9.【答案】(1)短路;变小
(2)分子间有引力
【知识点】密度及其特性;电路的三种状态;分子热运动
【解析】【解答】 (1)铅笔芯颗粒导电性能极佳,进入电器后,会导致电路发生短路现象;
密封在笔内的氮气膨胀推动墨水流导致氮气的体积变大,则密度变小;
(2)在“开学第一课”中,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字,如图乙所示,书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为分子间有引力。
故答案为:短路;不变;分子间有引力。
【分析】 容易导电的物体是导体;密度是物体的一种特性;
分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离大于平衡距离时,表现为引力;分子间的距离小于平衡距离时,表现为斥力。
10.【答案】大地;火线
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】家庭电路连接中,开关要连接在火线和电热丝之间,所以 ③接火线, ② 接零线, ①接 底线
综上第1空为大地;第2空为火线
【分析】根据家庭电路的连接填空
家庭电路的连接:为了避免用电器彼此干扰,所以用电器之间为并联,且开关在火线和用电器之间,所以③接火线,据此判识接线
11.【答案】(1)-4;10
(2)小于
(3)比热容
【知识点】熔化和凝固的探究实验;比热容
【解析】【解答】(1)由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,此过程中温度-4℃保持不变min,因此这杯盐水的凝固点是-4℃;
由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,凝固过程持续了25min-15min=10min。
(2)由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,此过程中盐水持续放热,但是温度不变,因此第25min时的内能小于第15min时的内能。
(3)当盐水凝固后,温度降低明显变快,因此可知它的比热容变小。
故答案为:(1)-4;10;(2)小于;(3)比热容。
【分析】 (1)晶体在熔化或凝固时的温度是熔点或凝固点;从开始凝固到完全凝固完所用时间就是物态变化经历的时间;
(2)晶体凝固时,不断放出热量,温度保持不变;
(3)一定质量的某种物质,在温度升高(降低)时吸收(放出)的热量与它的质量和升高(降低)的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容;
12.【答案】(1)凸透镜的主光轴上
(2)Ⅱ;照相机
(3)靠近;变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验前要调整烛焰的焰心、光屏的中心,使它们位于凸透镜的主光轴上,目的是使像能成在光屏的中央;
(2)凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距为50cm-15cm=35cm,大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,像在1倍和2倍焦距之间,故在Ⅱ区域,应用于照相机;
(3)视网膜是用来接收像的,所以视网膜的作用相当于光屏;近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,撤去近视眼镜,应向左移动光屏才能得到清晰的像也就是将光屏靠近透镜;像距变小,则像变小。
故答案为:(1)凸透镜的主光轴上;(2)Ⅱ;照相机;(3)靠近;变小。
【分析】 (1)为使像能成在光屏的中央,应使蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上;
(2)根据物距大于2倍焦距时,成倒立缩小的实像,像距处于1倍和2倍焦距之间的特点进行分析;
(3)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;物近像远像变大,物远像近像变小。
13.【答案】(1)开关没有断开;
(2)49
(3)变小
(4)S3
【知识点】实物的电路连接;伏安法测电阻的探究实验;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由图甲可知,在连接电路时,开关没有断开;
由甲图可知变阻器应与厚膜电阻串联,这样变阻器可以调节通过厚膜电阻两端的电压和通过电路的电流,电压表测量厚膜电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,图甲所示的滑片位于A端,因此应将最后一根导线接入滑动变阻器的B接线柱;如图所示:
(2)由欧姆定律可得,第三次实验测得R的阻值:,
多次测量取平均值可以减小误差,因此该厚膜电阻的阻值是:;
(3)由上图可知,由甲图可知变阻器与厚膜电阻串联,电压表测量厚膜电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;
由图乙可知,镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大,导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小,相当于定值电阻;
保持滑片不变,开关闭合一段时间后,由于温度升高,镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大,而厚膜电阻的阻值受温度的影响不大,则总电阻变大,电源电压不变,则电流变小,即电流表的示数变小;根据欧姆定律可知厚膜电阻两端减小,即电压表示数减小。
(4)由图像丙可知,随着滑片的移动,U1变大,则滑片是从A端向B端移动,当滑片移到B端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,滑动变阻器两端的电压为0,则电压表的示数为电源电压,当电压表的示数为U1时,滑动变阻器的电压为:U滑=U2-U1,
电路的总功率:P总=U总I=(U1+U滑)I=U1I+U滑I,
当面积S1表示电压表示数为U1时厚膜电阻的电功率大小,此时滑动变阻器的电功率:
P滑=(U2-U1)I即S3表示此时滑动变阻器的电功率。
故答案为: (1)开关没有断开;; (2)49;(3)变小;(4)S3。
【分析】 (1)连接电路时,开关应断开;为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(2)根据欧姆定律计算第三次实验测得R的阻值,计算三次测量结果的平均值可以减小实验误差;
(3)根据图乙可知镍铬合金丝的电阻和导电金属陶瓷的电阻受温度的影响情况;根据串联电路规律和欧姆定律分析电表示数的变化情况;
(4)当滑片移到B端时,电压表的示数为电源电压,根据串联电路电压规律表示出变阻器两端的电压,由P=UI计算滑动变阻器的电功率,据此作答。
14.【答案】(1)解:由图可知以50km/h的速度匀速直线行驶时,阻力为4000N,汽车牵引力也为4000N,所做的功为
答:汽车牵引力所做的功1.2×108J
(2)解:燃油放出的总热量Q是
答:燃油放出的总热量Q是4×108J
(3)解:汽车的热机效率为
答:汽车的热机效率30%。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)由图可知以50km/h的速度匀速直线行驶时的阻力,利用W=Fs求得汽车牵引力所做的功。
(2)利用求得燃油放出的总热量Q。
(3)利用求得汽车的热机效率。
15.【答案】(1)解: 当S、S1同时闭合时,电路为R1和R2的并联电路,根据并联电路的特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,暖脚器处于高温挡;
由图(a)可知,当S1闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大,总功率最小,此时暖脚器处于低温挡;
(1)由表格数据可知,R1的阻值:R1=880Ω,
则暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流:。
(2)解:当开关S1和S2都闭合时处于高温挡,此时两电阻并联,
低温挡的功率:;
因为R1=R2,所以P2=P1=55W,
则高温挡的功率:P高温=2P低=2×55W=110W=0.11kW;
(3)解:电热垫吸收的热量:Q=c垫mΔt=2.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×(65℃-15℃)=5.5×104J,
由可得,暖脚器消耗的电能:,
由可得,需要的时间:。
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】由图(a)可知,当S1闭合时,电路为R1的简单电路,当S、S1同时闭合时,电路为R1和R2的并联电路,根据并联电路的特点和可知高温挡和低温挡的电路连接;
(1)根据计算暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)根据分别求出暖脚器在高温挡正常工作时电热丝R1的功率P1和电热丝R2的功率为P2,根据P高=P1+P2计算出暖脚器在高温挡正常工作时的功率;
(3)由Q=cmΔt可求得电热垫吸收的热量,由求得消耗的电能,由求得时间。
16.【答案】(1)电源;内
(2)N;B到A
(3)增加线圈的匝数
【知识点】能量的转化或转移;安培定则;电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】 (1)由材料可知,热电偶热端受热,当冷、热两端有一定温度差时,电磁铁将衔铁吸引过来,说明电路中有电流,是热电偶产生电压,为电路提供的电能,在电路中相当于电源,故从能量转化角度,热电偶消耗了内能转化成了电能。
(2)由图乙可知,电流从电磁铁的左端流入,由安培定则可知电磁波的D端是N极;电流的方向与电子定向移动的方向相反,热电偶内部电流的方向是从A到B,则电子移动方向为B到A。
(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电磁铁无法将衔铁完全吸过来,说明电磁铁的磁性较小,可以在电磁铁上多绕几圈线圈,增加线圈的匝数。
故答案为:(1)电源;内;(2)N;B到A;(3)增加线圈的匝数。
【分析】(1)热电偶工作时会产生电能,相当于用电器;
(2)根据安培定则分析电磁铁的磁极;电子定向移动的方向与电流的方向相反;
(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
17.【答案】(1)B
(2)PLA
(3)100
(4)20;中等
(5)不变
【知识点】晶体和非晶体;密度及其特性;物质的构成
【解析】【解答】(1)从表中两种材料的熔融特点可知,PLA为晶体,ABS为非晶体没有固定的熔点和凝固的,B曲线为非静态熔化过程的情况;
(2)小明希望可以在封闭环境下打印,故对材料特点要无毒,没有刺激性气味的材料,故选用PLA;
(3)模型的质量m=m2-m1=1163.6g-1063.6g=100g;
(4)模型的体积V等于m2-m1水的体积V水,即;
实心模型的质量m实心=Vρ=400cm3×1.25g/cm3=500g,
模型填充密度为;
从表2中填充密度数据可知,模型强度等级为中等;
(5)对于外结构相同的模型,它的填充部分的体积占模型总体积的比例是固定的,所以用不同的材料打印模型,填充密度不变。
故答案为:(1)B;(2)PLA;(3)100;(4)20;中等;(5)不变。
【分析】 (1)从表中熔融特点分析;
(2)从材料特点适合在封闭室内工作分析;
(3)模型的质量等于水和模型的总质量减去水的质量;
(4)模型的体积等于图中m3-m1水的体积V,若模型室实心的,质量等于体积V乘以材料的密度,现在的质量已知,充填密度等于模型质量除以实心材料的模型的质量;
(5)对于充填密度一定的模型来说,充填部分的体积和总体积是一定的,由此进行判断充填密度的情况。
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