专题13 综合题-备战2023-2024学年九年级物理上学期期中真题分类汇编

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九年级物理上学期期中真题分类汇编

专题13 综合题

姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________

一、综合题

1．为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。根据你所学知识完成下列问题。

（1）太阳把光和热通过_______（选填“做功”或“热传递”）传到地球，太阳能属于_______能源（选填“清洁”或“不清洁”）；

（2）某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片，实现更好的节能。这种瓦片是通过      （选填“光电转化”“光热转化”或“光化转化”）方式直接利用太阳能的；

（3）太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m²，每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×10⁶J，该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能，若光照6h可以使热水器内初温为15℃，质量为100kg的水温度升高到_______ ℃[c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]。

2．如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验：

图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了；

图b：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力；

图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积；

图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；

图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。

（1）图a和图_______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在_______，图a为尽快达到实验目的，实验过程中不可以搅动量筒里的液体；

（2）图b和图_______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在_______；

（3）图c实验表明，分子之间存在_______；

（4）图d为尽快达到实验目的，可以用_______水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与_______   有关。

3．请阅读《物体带电的几种方法》并回答题。

物体带电的几种方法

自然界经常出现物体带电的情况，你知道有几种方法可以使物体带电吗？

使物体带电有这样几种方法：

一、摩擦起电：实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或晴纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，束缚电子本领弱的物体就会失去电子而带正电，束缚电子本领强的物体就会得到电子而带负电。可见，摩擦起电并不是创造电荷，而是电荷发生转移，使原来不显电性的两物体分别带上了等量的异种电荷。

根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表：兔毛—玻璃—羊毛—丝绸—铝—木—硬橡胶—硫磺—人造丝‥‥‥。顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电；两物质次序相隔越多，起电的效果就越好。

二、接触起电：将一带电体与一不带电体接触时，就会有一部分电子从带电体跑到非带电体上，或者从非带电体跑到带电体上，使原来不带电的物体上带上了与带电体相同的电荷。

三、感应起电：将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷。如图所示，这就是感应起电。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，其实质是_______发生了转移；

（2）若用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带_______电；

（3）下图是小芳参观科技馆的过程中，手接触带电金属球出现的“怒发冲冠”的情景，请解释“怒发冲冠”的原因。_______

4．阅读短文，回答问题：

多功能喷洒车

二十大报告指出：推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色；某款喷洒车的主要结构如图甲所示，配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行，还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电，然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电，水泵和液压泵可独立工作，机械结构上，喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心；工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处，然后被风机产生的强风喷射出去；转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转，液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动，达到有效控制喷洒射程和面积的作用；

喷洒车的部分参数如下表所示，其中最大能效的定义为：当以最大射程和流量工作时，最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值；

（1）喷洒车在水平路面匀速前进喷水的过程中，其动能_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若一直以最大流量喷水，注满一箱水最多可喷洒_______min；

（2）下列关于雾炮机的说法正确的是_______；

A．液压泵和水泵串联在电路中

B．风机、转向机和发电机都是将电能转化为机械能

C．喷水时，喷雾炮筒相当于省力杠杆

D．该雾炮机也可利用家中的插座直接供电工作

（3）如图乙是水箱内自动测定水量的电路示意图，R是滑动变阻器，水量表是由_______（选填“电压表”或“电流表”）改装而成；若要求喷水过程中水量表示数变小，则图中电源负极应连接R的 _______（选填“A”或“B”）端；

（4）某次喷洒车以36km/h匀速行驶执行喷洒任务，柴油机以 的转速运行，提供5000N牵引力的同时还实现发电机输出功率27kW，使得雾炮机以最大射程和最大流量工作，已知柴油热值为3.2×10⁷J/L，求该过程中：

①柴油机每秒完成_______个做功冲程；

②该雾炮机的最大射程为_______m，喷洒车工作10min消耗柴油_______L。

5．观察下列物理情景图回答问题。

如图1是我们在学习分子动理论时做过的一些实验，图甲：硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，一段时间之后，两种液体混合均匀了；图乙：玻璃板的下表面接触水面，向上提起，发现拉力大于玻璃板的重力；图丙：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积；图丁：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；图戊：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。

如图2是火力发电的示意图，火力发电一般是指利用煤炭、石油、天然气或其他燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温高压的水蒸气，推动汽轮发电机转动来发电的方式总称。

（1）图甲和图丁两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：一切物质的分子都在不停地做_______运动；

（2）图乙和图_______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子间存在_______；

（3）在图2的③过程中，是把水蒸气的内能转化为汽轮机的_______能，通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方式推动汽轮使水蒸气的内能减小；

（4）在图2的①过程中，是把燃料的_______能转化为水的内能。

6．用稳定的热源加热0.1kg某物质，研究其熔化过程的规律。实验得到该物质的温度随时间变化的图像如图。已知该物质在CD段时的比热容c＝4.2×10³J/（kg•℃），设物质单位时间内吸热相等，整个过程不考虑能量和质量的损失。

（1）该物质的固体属于_______（选填“晶体”或“非晶体”）；

（2）在CD段内，物质的温度升高了10℃，则吸收的热量为_______J；

（3）物质在BC段熔化过程中吸收的热量是_______J；

（4）该物质在AB段时的比热容为_______J/（kg•℃），对比CD段分析可知，物质的比热容与物质的         有关；

（5）该物质加热到第4min时的内能_______ 第8min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

7．（1）为了探究动能与质量的关系，小明设计的实验装置如图甲所示，实验过程如下：质量为m、M的两小球从斜面上同一高度下滑，m<M。并撞击放在水平面上的木块，由于M在水平面上滑行一段距离之后再撞击木块，最终木块在水平面上滑行的距离相同。于是小明根据这次实验情况得出结论：物体动能大小与质量无关。这个结论与我们已知的结论不符。请你评估他实验中的不足：_______；

（2）如图乙，是研究弹簧弹性势能与其形变程度关系的实验装置，小球压缩弹簧，松手后小球被弹开，并撞击纸盒。本实验中弹簧将小球弹开的过程，是弹簧的弹性势能转化为_______能的过程，小球撞击纸盒的过程，是克服 _______做功的过程。假若水平面绝对小球光滑，本实验将_______（选填能/不能）达到探究目的；

（3）如图丙，探究物体重力势能与哪些因素有关的实验，三个相同木桩在沙中所处的初始深度相同，甲、乙、丙三物体的质量关系为：m_甲=m_乙<m_丙。图丙中乙、丙两物体从图示位置由静止释放，分别撞击B、C两木桩使之扎入沙坑的深度相同，_______（选填能/不能）说明乙、丙的初始的重力势能相同；

（4）机械能的转化及其应用；

张工、李工两位是建筑设计师，均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后张工上交了如图丁所示的设计方案图，李工上交了如图戊所示的设计方案图，若你是此公司代表，你将选择 _______  图的设计方案，结合你学到的物理知识，请简要谈谈你选择的理由是：_______。

8．阅读下面材料，回答问题。

嫦娥奔月

我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日发射成功，约5天后进入如图所示的环月轨道。它的质量为2.3t，与“嫦娥一号”相同；它环月的平均高度为100km，较“嫦娥一号”200km的环月高度离月球更近，更宜于对月球的精细测绘。

2013年年底，“嫦娥三号”卫星携带“中华牌”月球车登月探测。已经探明，月球上无水，无大气。物体在月球上的重力只有地球表面重力的 。月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。也就是说，登上月球的月球车，最多可以连续工作14天，进入月夜以后，它由于无法通过光能发电，进入休眠状态。14天后，又能自动醒来。月球表面白昼时温度高达150℃，黑夜时低至﹣180℃。“嫦娥三号”在登录月球时将使用软着陆方式，采用边降落边用发动机反推，以减缓降落速度。在大约距离月球15公里时，反推发动机就要点火工作，到离月球100米时，卫星将暂时处于悬停状态，此时它已不受地球上工程人员的控制，因卫星上携带的着陆器具有很高智能，它会自动选择一块平整的地方降落，并在离月球表面4米的时候关闭推进器，卫星呈自由落体降落，确保软着陆成功。

（1）“嫦娥二号”的月球重力势能最大的位置是_______（选填“近月点”或“远月点”）；

（2）“嫦娥二号”从近月点向远月点运动时，它的动能将      ，重力势能将_______（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）对于“嫦娥”卫星登月的情景，下列说法正确的是_______；

A．反推发动机能使“嫦娥三号”悬停于100米处空中，利用的是卫星具有惯性

B．“嫦娥三号”在月球高速降落时将由于摩擦而导致表面温度急剧升高

C．相对月球，“嫦娥一号”比“嫦娥二号”的势能更大

D．“嫦娥三号”登月时打开降落伞可以辅助减速

（4）已知月球车的质量为120kg，它在月球表面上方竖直下落4m时，月球重力对它做的功为_______J；（g取10N/kg）

（5）月球车工作的电能是由_______能转化来的。

9．阅读下面的文章，回答问题。

导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称做半导体。除了导电能力外，半导体还有许多特殊的电学性能，使它获得了多方面的重要应用。

有的半导体，在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速的增大，利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范圈内的温度变化，反应快，而且精度高。如图丁所示是本题用到的热敏电阻的阻值随温度变化的图象。

（1）如果将热敏电阻与电压为24V的电源、电流表和一个55Ω的定值电阻串联成一个电路（如图甲所示），其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中电流将变_______（填“大”或“小”）；

（2）上述电路中，我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘，就能直接显示出热敏电阻附近的温度值。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃（如图乙所示），则此时热敏电阻的阻值是_______ Ω。电流表示数为_______A（保留小数点后两位）；则15℃的刻度应在20℃的_______（填“左”或“右”）边；

（3）如果在上述电路中，将电流表改为电压表，用电压表的示数反映热敏电阻附近的温度值。要求电压表与电流表指针偏转方向相同时，所反映的温度变化规律也相同。请完成图丙的电路设计_______。若此时的温度为48℃，则电压表的示数为_______V。

10．在如图所示的电路中，电源是由4节崭新的干电池串联构成，滑动变阻器R上标有“20欧，1.5安”字样。

（1）连接电路时，滑片应置于_______端（选填“a”或“b”）；

（2）闭合开关S后，移动滑片至某位置，若电流表示数如图所示，求此时滑动变阻器接入电路的阻值R_______；

（3）在电路元件不损坏的前提下，求滑动变阻器可以接入电路的最小值R_min_______。

11．小红和爸爸散步时，看见小区内的一种健身器械坐拉器，如图甲所示，为了对它进行研究，小红简化了它的结构，画出了它的模型图，如图乙所示。她发现坐在坐拉器座椅上的人，用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O转动，连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动，将座椅向上抬起。

（1）小红让爸爸静止坐在坐拉器的座椅上，小红竖直向下拉动手柄，将爸爸抬起经过测量，手柄竖直向下移动30cm，座椅竖直升高9cm，用时5s；

①小红利用坐拉器抬起爸爸时，以下说法正确的是 _______

A．可以省功                        B．一定费力

C．爸爸越重，坐拉器的机械效率越高

D．爸爸被抬得越高，坐拉器的机械效率越高

②若爸爸的质量为80kg，利用坐拉器抬起爸爸的机械效率为90%，则小红抬起爸爸所做功的功率为多少？(        )

（2）小红想通过图乙的模型，估算自己坐在坐拉器上抬起自己的拉力。图乙中OA︰OB＝6︰1，O′C︰O′D＝2︰1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O′C，BD杆对AB和O′C杆的拉力均沿着BD，且大小相等。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向视作同一直线，物体间相互作用力的大小相等、方向相反，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度，若小红的质量为50kg，则此时小红让自己保持图乙的状态，需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大？(        )

12．如图甲所示的电路中，R₁是定值电阻，R₂是规格为“20Ω，3A”的滑动变阻器，在电路中正确连接有一个电压表（图中未画出）。电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑向a端。当滑片P在最右端b处时，电压表示数如图乙所示；P在中点时，电流表的示数为0.8A，电压表示数如图丙所示（电压表选用的量程与乙图不同）。

（1）请用文字说明和必要的表达式判断出电压表是测量R₁还是R₂的电压_______；

（2）电源的电压为_______；

（3）电阻R₁的电阻为_______。

13．下图甲示一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60Ω，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V，R₀为定值电阻。

（1）当油箱油面下降时，油量表的示数将变_______；

（2）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表达到最大值，此时滑动变阻器的触头在某一端），R₀的阻值为_______；

（3）改装设计：用电压表代替电流表做油量表，图中的乙图己画出部分电路，请在乙图中完成电路的设计。要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零；油量越多，电压表示数越大。(        )

14．阅读下面有关二极管和发光二极管的短文，并解决相关问题：

（一）电子线路中有一种常用的器材叫二极管，在电路图中的符号为 。它在电路中的作用是：当电流从“+”极端流入时，二极管对电流的阻碍作用很小，相当于一个阻值很小的电阻，此时二极管可视为一段导线；当电流从“﹣”极端流入时，二极管相当于一个阻值很大的电阻，使电流几乎不能通过它，即电流几乎为零，此时二极管可视为绝缘体。

（二）发光二极管简称LED，是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品，其电光的转化效率很高。目前正在积极推广使用。

（1）某同学按照图A所示电路图连接了电路，电路中两个电源两端电压均为3V不变，当S接a端时，电压表的示数为 _______V；当S接b端时，电压表的示数为 _______V；

（2）图B是小明设计的判断电源正负极的电路图，闭合开关S后，小灯泡L发光，则B端是电源的       极；（选填“正”或“负”）

（3）如图C甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流（指正常工作时的电流）为30mA。它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如表格所示。

请回答下列问题：

这种LED手电筒正常工作时的总电流为_______mA；

②图C乙是LED灯与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算可知此时LED灯所发出光的颜色为 _______色；

（4）当电流从二极管“+”极端流入时，二极管对电流的阻碍作用很小，相当于一个阻值很小的电阻，我们把它称为正向电阻。看下面一个二极管曲线图，由图D可知，随着二极管两端电压的升高，正向电阻 _______（填“变大”“变小”“不变”），当电压为0.6V时，二极管的正向电阻为 _______Ω。

15．阅读短文，回答问题

压力传感器

压力传感器种类很多，电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器就是其中的一种，它能够将被测量的压力信号转化成电压信号，电阻应变式压力传感器的原理如图甲所示，金属梁右端为固定端，左端为自由端，金属梁的上、下表面各紧贴一块完全相同的应变片，应变片结构如图乙所示，它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成，电阻丝固定在基底上，当应变片被拉长时，金属电阻丝同时被拉长，电阻丝的电阻变大反之，当应变片被压编时，金属电阻丝变短电阻丝的电阻变小。

当自由端受到向下的压力F时，金属梁向下弯曲，上应变片被拉长，下应变片被压缩。如果上、下金属电阻丝有大小不变且相等的电流通过时，上应变片引线间两端电压为U₁，下应变片引线间两端电压为U₂，传感器可以通过输出两个电压的差值U（U＝U₁﹣U₂）来反映压力F的大小。

（1）这种压力传感器是将力的大小转换为_______（电流/电压）大小的装置；

（2）外力F增大时，上应变片金属电阻丝电阻_______（“增大”、“减小”或“不变”）；

（3）传感器输出的电压U随外力F增大而 _______（“增大”、“减小”或“不变”）。

16．阅读《物体带电的几种方法》，回答问题。

物体带电的几种方法

自然界经常出现物体带电的情况，你知道有几种方法可以使物体带电吗？使物体带电有这样几种方法：

摩擦起电。实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆，尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电，摩起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。

根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表：下表是研究摩擦起电时得到的物体带电次序，表中任何两种物体相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电。

接触起电。如图甲，将带电体A与非带电体B接触时，就会有一部分电子或从A跑到B上，或从B跑到A上，使原来非带电体B带上了与带电体A相同的电荷。

感应起电。如图乙，将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷。如图甲所示，这就是感应起电。

（1）由表可知玻璃与石棉摩擦后玻璃棒将带 _______电（选填“正”或“负”），这说明 _______（选填“玻璃”或“石棉”）原子核束缚电子的能力更强；

（2）用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片，会看到小纸片被吸引到玻璃棒上，然后又看到有些小纸片从玻璃棒上“跳”下来，这一现象的原因是 _______。小纸片带电的方式属于 _______；

（3）由表中 _______（选填“能”或“不能”）判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。

17．阅读下面的短文，回答问题：

热电偶

把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如题图甲所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大，利用热电偶可以测量温度，只要选用适当的金属作热电偶材料，就可轻易测量到从-180℃到+200℃的温度。请回答下列问题：

（1）如题图甲所示，其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路中将_______（选填“有”或“无”）电流；

（2）其它条件不变，移去酒精灯，一段时间后，电路中电流_______；

A．变大    B．变小

C．不变    D．无法判断

（3）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由_______能转化而来；

（4）利用热电偶做成的温度计，与液体温度计相比，不受液体的沸点、凝固点等因素的影响，因而具有明显的测量范围大的优势，因此，在选用适当的金属做热电偶材料时，主要考虑金属材料的_______；

A．熔点的高低

B．密度的大小

C．比热容的大小

D．质量的大小

（5）如题图乙所示为一水果电池，其工作原理是：铜、锌两金属片一同插入水果接触到果酸，由于锌比铜活泼，容易失去电子，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片获得电子。在如题图乙所示的电路中，导线中的电流方向是_______（选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”），水果电池的正极是_______（选填“铜片”或“锌片”）。

18．在“探究串联电路特点”的实验中，小明和小红按照如图A所示的电路图分别连接实物电路。

（1）小明刚连完最后一根导线，两灯就亮了，则小明在实验过程中的操作不当之处是_______；

（2）小红所连接的电路中，灯L₁亮，但灯L₂不亮。小红猜想灯L₂不亮的原因是灯L₂断路，你认为小红的猜想是_______的（选填“正确”或“错误”）；

（3）把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的示数，让玻璃板的下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉，则示数将_______（选填“不变”“变大”或“变小”），此现象间接说明分子间存在_______（选填“引力”或“斥力”）；

（4）关于分子和原子，下列说法正确的是_______；

A．分子的直径很大

B．分子的体积很大

C．分子能够用肉眼直接观察

D．物质是由分子、原子构成的

（5）图B形象地反映了物质气、液、固三态分子排列的特点，下列说法正确的是 _______。

A．甲是气态

B．乙是固态

C．丙是固态

D．乙是液态

19．九年级的同学即将面临体育中考。下面是体重50kg的小徐在备考中的一些场景。（g=10N/kg）

（1）小徐跳绳跳起高度约为5厘米（人整体上升，如图甲所示），一分钟跳180次，小徐跳一次所做的功为_______J，一分钟内他跳绳的功率为 _______W；

（2）在练习实心球时，小徐投出的实心球在空中画了一条优美弧线，如图丙，这个过程中，小徐对实心球有做功的是      。

A．用力将实心球抛出（球未离开手）         B．实心球在空中飞行

C．实心球掉到地上                            D．实心球在地上滚动

20．阅读短文，回答问题：

科技助力绿色冬奥

北京2022年冬奥会秉承“绿色、共享、开放、廉洁”办奥理念的具体体现，是氢能源应用的缩影。

冬奥会上“氢燃料电池汽车”是一道亮丽的风景线，氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合发电推动汽车。氢燃料动力的燃料电池释放出能量的60%给汽车提供动力。这种汽车以100km/h的速度行驶时，耗氢4.2kg/100km。

北京冬奥会火炬“飞扬”，由碳纤维制成轻而牢固。手持火炬内部空间狭小，它采用的氢作为燃料，研发团队用高压将12g氢气压缩进氢气瓶，燃烧时减压阀将瓶内氢气从4.2×10⁷Pa减至近标准大气压，且能保持稳定流量。

[q_氢＝1.4×10⁸J/kg，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），g＝10N/kg]

（1）关于“氢燃料电池汽车”，下列说法错误的是_______；

A．行驶过程中轮胎发热，其内能一定增大

B．方向盘上适当增加花纹是为了增大摩擦力

C．使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力

D．汽车遇到紧急情况刹车时，人会向前倾倒

（2）研究人员对“氢燃料电池汽车”以最高车速测试时，氢燃料电池发电推动汽车将_______能转化为电能后再转化为_______能。当汽车以100km/h行驶时，汽车克服阻力做功的功率为_______W；

（3）如表为0℃时1kg氢气的体积与气压的关系。

根据表格，你能得到0℃时1kg氢气的体积与气压成_______关系（选填“正比”或“反比”）；若冬奥火炬“飞扬”储存温度为0℃的12g氢气，氢气瓶的容积为_______mL；（在气压和温度一定时，气体的体积和质量成正比）

（4）火炬“飞扬”某次试用400s，匀速喷出的氢气完全燃烧能使3kg的水温升高40℃，则水吸收的热量为_______J；减压阀喷口的横截面积为0.5×10^﹣4m²，氢气经喷口时喷出的速度为5m/s，喷出的氢气密度为0.09kg/m³，则400s内燃烧氢气的质量_______ kg，加热水的效率为_______%。

21．天然气灶使用方便、经济环保，天然气已经走入千家万户。如图所示，某天然气灶将一壶质量为4kg、温度为20℃的水加热至70℃，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×10⁷J/m³。求：

（1）人们用天然气灶烧水的过程是通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方法改变水的内能；

（2）此过程水吸收的热量_______；

（3）若天然气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则天然气完全燃烧放出的热量是多少_______？

（4）该过程需要消耗多少m³的天然气_______？

22．阅读短文，回答问题：

指针式石英电子手表与集成电路

集成电路是应用半导体技术和材料制成的特殊电路。许多家用电器和电子仪器都使用了集成电路。如图所示的一块指甲大小的超大规模集成电路上集成了上千万个电子元件。集成电路和超大规模集成电路的使用，在优化电路结构的同时，提高了电子线路的各种性能。指针式石英电子手表就是一种使用了集成电路技术的第三代电子手表，具有结构简单，耗能小，走时精度高的特点。指针式石英电子手表的能源来自氧化银扣式电池。氧化银扣式电池向集成电路持续供电，通过集成电路中的振荡电路输出秒脉冲信号。秒脉冲信号驱动步进电机运转，步进电机通过齿轮等传动系统带动秒针走动，在机芯整个工作过程中所消耗的能量由氧化银扣式电池来补充。指针式石英电子手表的精度一般月差不超过15秒。

（1）“超大规模集成电路”的意思是_______（选填“尺寸大”或“集成度高”）的集成电路；

（2）氧化银扣式电池工作时主要将_______能转化为_______能；

（3）步进电机工作时在电路中的作用相当于_______（选填“电源”“用电器”或“开关”）；

（4）大量的事实表明，能量是守恒的，能量可以从一种形式转化成另一种形式，但不会凭空消失。那么当氧化银扣式电池能量耗尽，指针停止转动后，原先的可利用能量最终以_______能的形式存在于自然界中。

23．请阅读《北京冬奥火炬的科技“外衣”》并回答问题。

北京冬奥火炬的科技“外衣”

2022年2月4日，第24届冬奥会在北京隆重开幕，奥运火炬再次在“鸟巢”点燃，北京成为世界上首个“双奥之城”。如图所示，是北京冬奥会火炬“飞扬”，它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约，激情飞扬，照亮冰雪，温暖世界”。

火炬“飞扬”不仅造型优美飘逸，它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料—碳纤维复合材料制造的，这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍，这使得火炬不仅手感轻，而且还很坚固。

另外，为了使火炬“飞扬”不仅环保，还能在极寒天气中使用，“飞扬”采用氢作燃料，但氢的燃烧温度能达到800℃，一般的复合材料都经不住500℃的考验。于是中国研发团队利用一种耐高温树脂材料—聚硅氮烷树脂，经过测试与工艺调整，这种新材料可以经受1200℃的高温。它作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）火炬“飞扬”的外壳采用碳纤维材料制成，这是因为碳纤维具有_______小、硬度大的特点；

（2）火炬“飞扬”的燃料是氢，当氢燃烧时，_______能转化为内能；已知氢的热值为1.4×10⁸J/kg，若完全燃烧20g的氢，所放出的热量为_______J；

（3）第三代树脂材料一聚硅氮烷树脂具备哪些优势，达到了奥运火炬的设计要求。______________

24． 2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功，中国航天又站在了一个新的起点上。

（1）2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号的运载火箭顺利发射升空，火箭发射前，发射台下的水池需注入大量的水，点火升空时，发射台周围出现大量的“白气”，这是水蒸气_______（填物态变化名称）的结果；火箭加速升空的过程中，飞船的机械能_______。6时56分，飞船与天和核心舱完成交会对接，对接后相对于天和核心舱，飞船是_______的；

（2）2021年11月7日，航天员翟志刚和王亚平身着“飞天”舱外航天服成功出舱，并完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作。机械臂工作时类似于人是的手臂，属于_______杠杆；

（3）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课开讲，如图所示，王亚平老师演示了水中的乒乓球不受浮力的实验，由此可以判断，核心舱内 _______（选填“能”或“不能”）用U型管研究液体的压强；

（4）2022年3月23日“天宫课堂”再度开课，如图所示，两块透明的水球接触后合成一个，然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，这一实验说明分子间存在_______力；

（5）飞船返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦，舱体外壁的温度达2000℃以上，这是通过           的方式改变了返回舱的内能。舱体外壁涂有防热材料在高温下熔化、汽化，_______热量，加之隔热层的保护，从而使舱内温度可保持在30℃左右。

25．据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量。在称象过程中，他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，操作步骤如下：

步骤一：他首先将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡；

步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡；

步骤三：测得OA=9m，OB=9cm，弹簧测力计的示数为200N；

（1）该称象过程运用了_______原理；

（2）设计步骤一的重要目的是_______；

（3）计算出大象的质量为_______kg（g取10N/kg）。

26．元代王祯《农书》记载的高转筒车是一种提水机械，须借助湍急的河水来推动。水轮转动推动竹索，水筒也随竹索上下运动，当水筒下行到水中时，兜满水后随竹索上行，到达上轮高处时，水筒将水倾泻到水槽内，如此循环往复。若接水槽离取水处高4m，竹索上共有18个取水筒，一个取水筒每次可取水3kg，竹索运行一圈所用时间为60s。（接水槽离取水筒倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）

（1）高转筒车的工作原理是利用水的  _______能转化为水的_______能；

（2）求一个取水筒运行一周对进入筒的水所做的功；(    )

（3）若水流冲击筒车的功率为45W，求竹索运行一圈提水的机械效率。(    )

27．如图甲为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V，R₀为定值电阻，电压表量程为0~3V，压敏电阻R₁的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。

（1）由图乙可知，随压敏电阻所受到的压力的增大，压敏电阻R₁的阻值 _______，电压表的示数将_______     （两空均选填“变大”或“变小”）；

（2）压敏电阻所受压力为0时，电阻R₁＝_______ Ω；

（3）压敏电阻所受压力为0时，电压表示数为2V，电阻R₀＝_______ Ω；

（4）在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为 _______N；

（5）在甲图电路中串联一个电流表，随着压力的改变，电压表与电流表的示数之比 _______（选填“变大”，“变小”或“不变”）。

28．为减少碳排放，我国大力推行混合动力汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识，比如，控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请根据情景回答：

（1）冬天车玻璃上结了一层霜，打开暖气，汽车玻璃上的“霜”很快变成水珠，最后水也消失了，写出一个上述现象中没有出现的物态变化是_______；如图甲为汽油机的_______冲程；自动挡车下陡坡时，应该挂入L档，也就是低速挡位，不能挂空挡采用长时间踩刹车的方式，否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用，这种改变物体内能的方式属于_______；

（2）如图乙中的O、E、F为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处_______；

（3）汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但其中一个灯损坏时，另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为_______，转向横杆相当于电路中的_______；

（4）为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况，汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮：后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光，下列电路图符合要求的是_______。

A． B． C． D．

29．阅读短文，回答问题。

晶体二极管

半导体是一种重要的材料，它的导电性能介于绝缘体和导体之间，半导体材料在生活中得到广泛应用，它有一些奇妙的特性。

图甲是电器中一种不可缺少的电子元件——晶体二极管，右侧是其电路符号，它有两根引线，分别为正极（+）和负极（﹣），它只允许电流从它的正极流向负极，若将其接入如图乙所示电路中，闭合开关，电流能从它正极流入负极，电路处于通路状态，灯泡发光。它不允许电流从负极流向正极。

发光二极管又称LED，如图丙所示是其实物与电路符号。它与二极管一样也具有单向导电性，当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，如果加上反向电压，则不能发光。

（1）晶体二极管在电路中相当于_______（开关/用电器/导线）；

（2）如图乙所示电路，闭合开关S，电路处于_______（选填“通路”、“断路”或“短路”）状态；

（3）如图丁所示电路中要使绿光LED发光，关于开关的状态，下列说法正确的是_______（选填正确选项前的字母）。

A．S₁、S₄闭合，S₂、S₃断开

B．S₂、S₃闭合，S₁、S₄断开

C．S₁、S₂闭合，S₃、S₄断开

D．S₃、S₄闭合，S₁、S₂断开

30．阅读短文，回答问题：

油电混合动力汽车

如图甲，国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头，无线WIFI等，其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中，燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量为9×10⁷J，其中50%的能量来自燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量为6×10⁶J。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧，燃油的热值为5×10⁷J/kg。

若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电、在某次测试时，同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后，根据汽车通过路程s时，所对应的动能E_K，作出E_K–s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。

（1）该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力为_______N，完全燃烧3kg燃油产生的热量为_______J，发动机的效率为_______%；

（2）由图丙可知，表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 _______（选填“①”或“②”），判断的依据是油电混合动力汽车把 _______能转化为_______能。该油电混合动力汽车的储能效率为 _______ 。

31．已知铜的比热容是铅的比热容的3倍。质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为1∶2，则它们吸收热量之比为 _______；若放出相同的热量，则他们降低的温度之比为 _______。把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示，奶制品与热水的质量相同，则其中_______（选填“甲”或“乙”）代表奶制品温度变化的图象。若不考虑热损失，在6min～8min过程中，水的内能 _______（选“增大”、“减小”或“不变”）。从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为 _______。

32．阅读下面短文，回答问题：

汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。如图是汽车内的四缸发动机工作示意图，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开。曲轴与飞轮相连，飞轮每转动半周，有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。每个汽缸的工作示意图如图甲所示。

（1）在示意图甲中的四个冲程中，正确的顺序是_______（填字母）；

（2）为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过      的方式减少汽缸内能的，用水来冷却汽缸是因为水的      较大；

（3）有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长）转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数；

①该发动机在1s内做功_______J，单缸排量V =_______L；

②在每个做功冲程里，发动机做功W=_______J；

（4）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=_______Pa。

…………

参考答案

 1．热传递     清洁     光电转化     60

【详解】（1）[1]改变物体内能的方式有两种，分别是做功和热传递，太阳是通过热传递把光和热传到地球的。

[2]太阳能可以直接被人类获取，并且人类在使用太阳能时，不会对环境造成污染，太阳能属于清洁能源。

（2）[3]太阳能电池板的新型屋顶瓦片吸收光能，产生电能，是通过光电转化方式直接利用太阳能的。

（3）[4]由题意可得，热水器中水吸收的热量

Q_吸=2.5×10⁶J/(m²•h)×3m²×6h×42%=1.89×10⁷J

因为Q_吸=cm∆t，所以水升高的温度

水最后的温度

t=t_初+∆t=15℃+45℃=60℃

…………