初中物理综合题

认真观察该题图片，酒精灯给一试管加热，管塞飞出的情景

根据范例找出两组”图片信息与物理知识”对应项.
范例:试管夹-------压力、摩擦力
(1)__________________________________________
(2)__________________________________________

桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，全市建成的风电装机容量达到100万千瓦。如图，风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机，每片风叶质量为6t，长为40m。下表给出了1kg空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系：（空气密度取1.2kg/m³）

（1）当风速为6m/s时, 每千克空气具有的动能是多少焦耳？
（2）如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×10⁵J的电能，则1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量？（一年工作时间按3000h计算，煤的热值为3×10⁷J/kg）
（3）当风速为10m/s时, 若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×10⁵J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？

阅读短文，完成问题：
雪花落水也有声
生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛。一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响．不过，雪花落水真的发生声波，在3月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论．
首先要说明的是，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×10⁵Hz之间，高于人们能听见的声波频率．但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁．然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是……
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听．
著名的约翰•霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授是个奇才．普罗斯佩勒提断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的．克拉姆有一个设备：一个每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机．利用这台摄影机，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动．普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高，他通过计算得出，下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确．他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波．普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡是要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的．
事情还没有结束，人们告诉他们，渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群．一开始，他们也不信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多．但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证．在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波．其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡．你看，大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福．
（1）雪花落水发出的声波属于        （选填“超声波”、“次声波”）。
（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物        。
A.蝙蝠        B.猫         C.狗       D.大象
（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看        （是/不是）噪声。
（4）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的       ，这个声音都能被鲸鱼，听到，说明          能传播声音。
（5）在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家们进行了下列的过程，请你把它们按正确的顺序排列起来           （填序号即可）。
A.归纳分析   B.进行实验      C.提出假设     D.得出结论

（8/分） 阅读下面短文，回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关，具有入水即亮的特性（液体感应），外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛。感应发光冰块内部电子元件有：液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。
(1)液体感应器是先进的触水式____（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过____________的方式改变饮料的内能。
(3)用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于_________状态。
(4)根据文中的信息，在虚线框中画出感应发光冰块内部的电路图。

为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验：将A.B.C三个小球先后从同一装置高分别为h_A.h_B.h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止．请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行判断：

（1）用来研究超载安全隐患时，我们应选择  、 两个图所示实验进行比较．
（2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择  、  两个图所示实验进行比较．
（3）实验中让静止的小球从斜面滚下，观察木块被推动的距离．关于该实验的说法中，不正确的是（ ）
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素
D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度

如图所示，一物体放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将此物体匀速提到楼上，每个滑轮重为225N，人对绳子的拉力是375N（不计绳重和摩擦）求：

（1）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法.
（2）若物体上升的速度是0.2m/s，人拉绳的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

阅读下面的短文（5分+5分）
（1）阅读下列三篇短文，按要求完成后面提出的问题．
A．蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离．
B．如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和水量有关．如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理．
C．许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于“亚声”，这是一种人耳听不到的声波，频率低于20Hz，当声波的频率在2-10Hz时，人会产生恐惧、恶心、头晕等症状，其中5Hz的声波对人危害最大，这是因为此时人的内脏的固有频率和“亚声”的频率极为相似，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而使人丧生．
（1）请你将上面短文A、B 中①和②两处补上恰当的文字：①             ； ②         ．
（2）短文C中的“亚声”是指我们学过的            ．
（3）从短文C 中可以看出，人体内脏的固有频率大致在            左右．
（4）综合上面的短文，请你写出声波的一个利用：                             ．
（2） 热  管
如图是青藏铁路通过“千年冻土”区的照片，照片中插在路基两旁的一排碗口粗细的是热管（还有一部分埋在路基下面）这是为了解决“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固，采取的其中一种方法．
热管是一根两端封闭的垒属管（如图是管内物质物态变化的示意图），管内有容易汽化的液体，上方一端处在温度较低的地方，下方一端处在温度较高的地方，当它的下方一端受热时，里面的液体会吸热而汽化，蒸气跑到温度低的上方一端时放热而液化液化后的液体通过重力作用（或其它途径）又回到受热的下方一端，如此循环往复．热管就相当于一个天然“制冷机”．
请回答下列问题：

（1）热管里面发生的物态变化是________和_________
（2）当热管“制冷”时上方一端的温度__________下方一端的温度，此时，热管把从高温处吸收的_________“搬到”低温处放出，当上方的温度和下方的温度相同时，热管_________．（横线内选填以下其中一个数字序号：①停止“制冷”② 开始“制冷”③热量④温度⑤高于⑥低于）

阅读短文，回答问题：
潜艇的“耳目"——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性．作战时需要长时间在水下潜航．这就决定它不能浮出水面 使用雷达观察．而只能依靠声呐进行探测．所以声呐在潜艇上的重要性更为突出．被称为潜艇的 “耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备．是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz～30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标．就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低．说明目标远离声呐。
请回答以下问题：
（1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是__________kHz到________kHz。
（2）①如果停在海水中的潜艇A发出声波信号，在10 s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离S₁是______________。  (设声波在海水中传播速度为1500m／s)
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B 反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇B的速度是 20 m／s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离S₂为_______ 。
（3）在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?

(8分)瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N．求：

(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图．
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(4)随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到下表中的一组数据，请你找出这些机械设备效率的共同特点．  

一个电水壶工作电路如图所示，其中S是温控开关，R₁是电热管，当电水壶处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处，处于保温状态．请解答以下问题：

（1）A、B是两种不同颜色的灯，红色表示加热，黄色表示保温，请你分析A灯为  色；
（2）若壶中有1kg水，初温27℃，把这些水加热到97℃，至少消耗多少电能？
[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若在加热状态时，加热管的功率为880W，求R₁阻值（不计指示灯电阻及温度对电阻值的影响）．

嫦娥探月
2013年12月2日，“嫦娥三号”发射成功，实现了中华民族千年的“登月梦”．15日“嫦娥”成功落月，如图所示是“玉兔”告别“嫦娥”的情景，月球车开始在月面上巡视勘察，踏出了“中国脚印”…

月球周围的环境与地球周围的环境有许多不同之处，比如：欲求月球表面昼夜温差很大；月球上没有空气，近似真空；同一物体在月球表面受到的重力约等于它在地球表面受到重力的六分之一；月球周围没有磁场…
（1）“玉兔”号月球车在地球上重1200N，它在月球表面上方竖直下落3m，则它在月球表面受到的重力对它做的功为  J．
（2）月球车上的探测器是利用  （填“超声波”或“电磁波”）的反射来工作的．
（3）在月球上，下列四种情况不能做到的是  ．

A．用指南针定向

B．用红外线测距

C．用温度计测温度

D．用弹簧测力计测力．

请仔细阅读下文，并回答文后问题．
垃圾发电
填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋，让其自行发酵．在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险．
福州市红庙岭垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后，采用科学方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电．因此，垃圾填埋气和太阳能、风能一样，是一种可再生能源，不仅解决了垃圾填埋场安全和污染问题，也可产生显著的经济效益，同时减少温室气体的排放．
目前，我市垃圾填埋气发电厂和前期投产的垃圾焚烧发电厂的年总发电量大约可供4万个年用电量为2800千瓦时的家庭使用．
（1）传统的垃圾填埋处理方法的缺陷有：                          等．
（2）将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为  能．垃圾填埋气是一种  能源．
（3）请谈谈你在节能减耗、环境保护方面做了哪些实事？（写出一点）          ．

如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮……

（1）在此过程中，酒精燃烧后的燃气的       能转化为塞子的机械能。
（2）在这一实验过程中，你应当注意观察的是       。

A．揿动电火花发生器；	B．盒内的酒精；
C．盒盖跳起的现象；	D．瓶塞跳起的瞬间盒内出现的现象。

（3）汽油机的工作过程的       冲程与这一实验过程中能量的转化是一致的。如果该汽油机飞轮转速是1200r/min，则它每秒钟内对外做功         次。

我国研制的一种聚乙烯材料，超过40℃时完全熔化，低于15℃时完全凝固；有人设计，把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成地板或墙板，在昼夜温度变化大的地区用这种地板和墙板修筑房屋，便可以起到调节室温的作用：
（1）这种设计的原理是：当气温升高时，该材料      （填物态变化）    （吸/放）热，使室内温度不致上升太高或太快；当温度降低时，该材料会         （填物态变化）         （吸/放）热，使室内温度不致降得太低或太快。
（2）该材料属于           （填“晶体”或“非晶体”）。
（3）下列哪个图像能表示该材料放热降温的过程（   ）

阅读短文，回答问题。
汽车防冻液
汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用水循环进行冷却。实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾。
有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表 （表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）。

防冻液含量/%	30	40	50	60	70	80	90
混合液的凝固点/℃	-17	-28	-37	-49	-48	-46	-28
混合液的沸点/℃	103	104	107	111	117	124	141

在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10～15℃．考虑到混合液比例不当会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高。
（1）如上图打开水箱盖时,上方冒出的“白气”,这是______现象；
（2）在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化情况是______；
A．逐渐升高   B.逐渐降低    C．先升高后降低  D．先降低后升高
（3）若某地常年最低气温为-15℃，对该地区汽车来说，在下列不同防冻液含量的混合液中，宜选____；
A．30%        B．40%        C．60%           D．90%
（4）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少．与原来相比，混合液的沸点______（选填“升高”、“降低”或“不变”），其原因是____________________________。