初中物理综合题

(6分)图是一种光控电路，它主要由工作电路和控制电路两部分组成。工作电路由工作电源U₁、发热电阻R₁和R₂等组成；控制电路由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R₀、电源U₂等组成。当磁控开关L线圈中的电流等于或大于15mA时，磁控开关的磁性簧片相互吸合（簧片电阻忽略不计）；当L线圈中的电流小于15mA时，簧片断开。已知U₁=24V，R₁=10Ω，R₂=20Ω，光敏电阻R的阻值随照射在它上面的光强E（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是cd）变化的关系如图所示。当开关S闭合时，则：

（1）当L线圈中的电流小于15mA时，工作电路的总电阻R_决=              Ω。
（2）当L线圈中的电流等于25mA时，工作电路中通过R₁的电流I₁=         A.
（3）若控制电路中R₀=94Ω、U₂=1.5V（线圈阻值忽略不计），当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时，磁控开关L的磁性簧片恰好吸合，此时光照强度E=          cd 。若10s后开关S断开，且断开时间也为10s，则前后两段时间电阻R₁所产生的热量变化了          J。

近年来，芜湖市区与周边城镇的道路相继改建成一、二级公路，大大地促进了经济发展，给人们出行带来了方便。遗憾的是在某些岔路口，人车相撞的交通事故有所增加。有人猜想事故的出现与行人横过公路时的错误判断有关。

(1)如图所示，某同学准备横过公路时，正好有一辆汽车从距岔路口1O0m处以72km／h的速度驶过来，如果公路宽12m，问该同学以1.2m／s的正常步行速度能否在汽车到达岔路口前完全通过公路?
(2)为了减少在岔路口发生人车相撞事故，请你分别向交警部门(或公路建设部门)、汽车司机和过路的行人，各提一项合理的建议。
对交警部门的建议：                                                               
对汽车司机的建议：                                                               
对过路行人的建议：                                                               

小明同学利用伏安法测电阻。

（1）请你根据小明设计的如图所示电路图甲，用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整；

（2）小明进行第二次测量时，电表示数如图丙所示，请你将下表补充完整。

实验次数	电压 $U/V$	电流 $I/A$	电阻 $R/\Omega$	电阻平均值 $R/\Omega$
1	$1.7$	$0.16$	$10.6$	＿＿＿＿＿
2	＿＿＿＿＿	＿＿＿＿＿	＿＿＿＿＿
3	$2.8$	$0.28$	$10.0$

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℃．考虑到混合液中防冻液的含量过高会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高．
（1）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
（2）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%
（3）请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像；由图像可以推知，防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约是       ℃．

（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             ．

如图甲所示，用电动机和滑轮组把密度为 $3\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，体积为 $1m^3$的矿石，从水底匀速整个打捞起来， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，水的密度为 $1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$．求：

（1）矿石的重力；

（2）矿石浸没在水中受到的浮力；

（3）矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为 $2.5\mathit{kW}$，矿石上升过程中的 $s-t$图象如图乙所示，求滑轮组的机械效率；

（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？

如图甲所示，小波同学用一张光盘、一个气球、一个塑料管和胶水制作了一个“气垫船”，将光盘放在水平地面上，轻推光盘，光盘在地面上滑动了很短一段距离。如图乙所示，把气球吹鼓用手扭紧气球口，松开气球，气球中的气体通过塑料管从光盘的孔中向下喷出，轻推光盘，光盘在地面上滑行了较长一段距离。

（1）向气球里吹气前，轻推光盘，光盘向前滑动离开手后，光盘还能向前滑动一段距离。这是为什么？

（2）向气球里吹气后，轻推光盘，光盘为什么滑行得更远了？

阅读下面的短文，回答问题
双触点干簧管
双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触。
请问答下列问题：
⑴在图中，若要使螺线管的左端为N极，则电源左端是       极。

⑵簧片A、B和C所对应的材料可能是         。（填写序号）
①铁、铁、铜  ②铜、铝、铁 ③铜、铁、铁 ④镍、铁、铝
⑶当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有       势能。
⑷如图所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电。

下表是某辆四轮轿车的部分数据：

(1)该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米(沿车长的方向)。则此时该轿车对水平路面的压强约为多大(g取l0牛／千克)?
(2)该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电．最多能供氙气大灯正常工作多长时间?
(3)该轿车在高速公路上以108千米/时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，则轿车受到的阻力是多大?
(4)有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是 ▲ 。

用手执纸盒，让弹性片在书页上刮动（选用纸页较厚实的书），可以听到弹性薄片振动发出的声音，可视为弹性片每滑过一页便振动一次，当弹性薄片迅速在书页上刮动时，可以听到“吱……吱……”尖脆响声（音调高），这是由于______产生的；当慢慢地在书上刮动时，则听到“晰……，晰……”的低沉响声（音调低），这是由于______产生的．实验说明音调的高低是由______。来决定的．

用笔线将下图中实验现象所揭示的物理原理或规律与对应的应用技术连接起来．

(8分)太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点．为有效利用太阳能，某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水，烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封，插入温度计(温度计的玻璃泡浸没在水中，大部分刻度露出可见)，放在阳光下曝晒．每隔相同的时间读出温度计的示数，数据记录如下：

塑料袋 颜色	水的质量(m/Kg)	初　温 (t/℃)	温　度 (t1/℃)	温　度 (t2/℃)	温　度 (t3/℃)	……
黑　色	1.0	15.0	22.3	27.8	31.5	……
白　色	1.0	15.0	16.5	17.8	19.0	……

根据上述数据回答下列问题：
(1)这次实验过程中，采用的科学研究方法是　　　　　　　
(2)通过上面的研究可以推断：太阳能热水器的集热管表面颜色以　　　　　　为宜；
(3)小明家使用的太阳能热水器的说明书如图，若在太阳能热水器的水箱中装满水，中午在太阳照晒下每小时温度升高10℃，则该热水器中的水每小时吸收的热量是多少？该热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能是多少？

容　　积	100L
集热箱的采光面积	1.5m^2
效　　率	40%
使　用　年　限	15年

.王聪是班里有名的“物理迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用
            起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与        相连接。

（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 　 　　 。
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的物理知识解释其中的原因。

（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如右表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？

额定电压	220V
额定频率	50Hz
电动机额定功率	１80 W
电热器额定功率	850W

 
（6）王聪粗略想测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少。于是，他把80g大豆和1500g清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃。豆浆机在额定电压下工作，当电热器加热的总时间约12min时豆浆沸腾，测其温度为100℃ 。设豆浆的比热容大约等于水的比热容，请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机电热器的加热效率大约是多少？【C_水=4.2×10³J／(kg. ℃)】
（7）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小。

汽车在行驶过程中如果遇到危急情况，司机常要紧急刹车．从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离．(注：反应距离是指司机发现情况到踩下刹车这段时间内汽车们行驶距离；制动距离是指踩下刹车后汽车在路面上滑行的距离)。
下表是司机驾驶小汽车时，在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据。


(1)请利用表中数据，在如图所示的坐标图中用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线。(请先用铅笔，确定后再用标准答题笔涂黑)
(2)一起发生在限速50千米／时路段的交通事故中．交警测得肇事车后留下的刹车痕迹(制动距寓)长为25米．请你根据上面图象判断司机是否超速?________ 。(注：该车的制动性能与上表数据一致)
(3)反应距离取决于反应时间和行驶速度。下列行为不会使司机反应时间变长的是（      ）。

A．疲劳驾驶	B．酒后驾驶
C．打手机	D．超速驾驶

(4)轮胎长期能用后会变光滑，则在相同情况下，制动距离会变　　　   。
(5)在图中，图A是在高速公路上用超声测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号。根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度，在图B中，P₁、P₂是测速仪发出的超声波信号，n₁、n₂分别是P₁、P₂由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，P₁、P₂之间的时间间隔△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图中可知，汽车在接收到P₁、P₂两个信号之间的时间内前进的距离是_________m，汽车的速度是________m/s。

小宸利用一个电池组，两只电流表（ $A_1$和 $A_2$），一个开关，一个阻值为 $R_0=15\Omega$的定值电阻和若干导线，来测量未知电阻 $R_x$的阻值，他设计好电路并正确操作，发现 $A_1$、 $A_2$的示数如图所示。

（1） $A_1$、 $A_2$的示数 $I_1$、 $I_2$分别是多少？

（2）在你不确定电路设计的情况下，请判断电阻 $R_x$可能的阻值为多少？

如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成＿＿＿＿＿镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的＿＿＿＿＿位置。