初中物理综合题

高速铁路的广泛应用，使人们的出行更加便捷。放假期间，小明与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩。如图是他们乘坐的"和谐号"高铁列车，如表所示是它的部分参数，求：

满载时总质量	1000t
车轮与铁轨接触总面积	0.8m ^2
最高时速	360km/h

（1）列车从葫芦岛到沈阳实际运行1.5h，运行的距离是多少？

（2）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？

（3）若列车在水平轨道上已最高速度做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？

某学校的物理活动小组利用电流表或电压表制作了一个简易电子秤。图甲是小红设计的电子秤原理图，其中E为干电池（2节）；A是电流表（电子秤示数表盘）；R₀是定值电阻（5Ω）；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示。塑料盘的重力不计，g取10N/kg，制作时，调整弹簧的长度，使之不称重时滑片P刚好在电阻丝的a端。

（1）该电子秤的最大称量是多少千克？应选用的电流表最大量程是多少？
（2）当电流表的指针指在0.3A处时，所称重物的质量是多少？
（3）从理论上说明该方案的最大不足，并简要说明理由。

阅读短文，回答问题．
如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”．它的最大起飞质量为2.5t，巡航速度140~160km/h，最大航速可达210km/h，最高能爬升至150m，可乘坐7人．它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行．该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器掉到距地面（或水面）很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面（或水面）将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小．

（1）下列有关“翔州1”的说法中错误的是      （   ）

A．“翔州1”漂浮在水面时，它受到的重力与浮力是一对平衡力

B．“翔州1”在水面上飞行时，机翼下表面受到的空气压强较大

C．“翼地效应”是利用流体压强与流速关系使“翔州1”获得更大升力的

D．随着“翔州1”在水面以上爬升的高度增加，船外大气压减小

（2）“翔州1”在平静的水面由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示．t=50s后，“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动．则在0～50s内，“翔州1”的运动状态是________（选填“减速”、“先加速后减速”或“加速”）运动．从50～100s时间内牵引力做了________J的功．
（3）该“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h通过的路程是________km．“翔州1”船身设计成“流线形”是为了________．
（4）“翔州1”靠岸后，有5名乘客从船上登岸，则船排开海水的体积约减少多少m³？（人的平均质量为70kg，ρ_海水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg，请写出计算过程）

我市地处沿海，风力资源极为丰富，随着各项大型风力发电项目的建设，我市将成为广东省知名风力发电基地。如图甲是某地风力发电的外景。风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成。请回答下列问题：

（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的       （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度    （选填“大”或“小”）、硬度大的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同而产       差，使风叶旋转；
（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机是利用        原理，把机械能转化为电能；
（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像可以知道，当风速在v₁到v₂之间时，风速越大，发电机组的电功率     ；
（5）请你根据图像判断，台风来临时，能否给风力发电带来最大的经济效益？      （选填“能”或“不能”）。

阅读短文，回答问题。
海水的利用
地球表面的70%以上是海洋，开发利用海洋有广阔的前景。
潮汐是一种海平面周期性变化现象，海平面每昼夜有两次涨落。人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝，在大坝中间装上水轮发电机组。涨潮时，海水通过大坝流进河口，带动水轮发电机发电；退潮时，海水又流回海洋，从相反方向带动水轮发电机发电。法国的郎斯潮汐电站年发电量达5×10⁸ kW·h。
海水淡化和海水直接用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟。部分沿海国家许多工业冷却水来自于海水。
（1）潮汐发电是将_________能转化为电能；发电机是应用_________现象制成的。
（2）1吨煤燃烧后可发电2.5×10³ kW·h，郎斯电站每年的发电量可节约_________吨煤。
（3）海水淡化是利用海水先________再________来获得淡水的。（填物态变化的名称）
（4）海水用来作工业冷却用水主要是利用了水的_________大的特性。

某家庭电路如图所示，空调上标有“ $220V$， $880W$”、电视机上标有“ $220V$， $220W$”的字样。求：

（1）电视机正常工作时，它的电流是多少？

（2）图中的两个用电器均正常工作时，电路中的总电阻是多少？

（3）若电视机所在支路发生短路其他支路的用电器　　（选填“能”或“不能” $)$正常工作。

如图甲，装满牛奶的平底瓶子放在水平桌面上，然后倒过来放，牛奶对盖子的压强将       （选填“变大”、“不变”或“变小”），瓶子对桌面的压强将      （选填“变大”、“不变”或“变小”）；小陈利用牛奶瓶做纸片托水试验后，倒光瓶中水，立即将原纸片盖在瓶口，倒立后纸片不落下，如图乙，这是为什么呢？小陈猜想：
A.瓶中的气压小于大气压，大气压使纸片不落下；
B.瓶口和纸片上有少量水，分子间的引力使纸片不落下．
你认为哪种     （选填“A”或“B”），理由是                       ．

阅读短文，回答问题。
神奇的饮水鸟

如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟，它的神奇之处在于：它：看上去没有任何外来的动力，却能不停地点头“喝”水，犹如一台永动机。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。
饮水乌的结构如图甲所示，它是一个由“头泡”和“尾泡”构成的密闭容器，容器内装有易挥发的乙醚液体，乙醚液体在温度升高或液表气压减小时易汽化；汽室1和汽室2中充满乙醚的饱和蒸汽，乙醚蒸汽在温度降低时易液化。
平时，鸟身略向前倾。启动时给吸湿层滴足够的水，吸湿层中的水因蒸发而吸热，使汽室2中的温度降低，导致汽室2中的气压小于汽室l中的气压，尾泡中的乙醚液体在汽室l中气压的作用下沿玻璃管往上升。于是整个鸟的重心上移（如图乙所示），鸟身逐渐前倾，直至鸟嘴接触水面“喝”水，此时头泡和尾泡刚好通过玻璃管连通（如图丙所示），两汽室中的乙醚蒸汽混合，液态乙醚在自身重力的作用下流回尾泡，饮水鸟的重心下移，于是渐渐直立起来，在支架上来回摆动。由于“喝”水时，鸟嘴接触水面，沾湿了吸湿层，于是它又开始循环工作。

（1）因吸湿层上的水会蒸发使汽室2中乙醚饱和汽的温度降低时，部分饱和汽会发生_________现象；在乙醚液体沿玻璃管往上升时，汽室1中气压会减小，此时尾泡中的乙醚液体会吸收外界空气的热量发生_________现象，以保持汽室1中乙醚蒸汽的饱和状态；（两空均填物态变化名称）
（2）饮水鸟“喝”完水后会在支架上来回摆动，摆动时，以头泡为参照物，空气是_________（填“运动”或“静止”），这样能加快吸湿层中水分的蒸发；若冬天气温太低，吸湿层上的水蒸发过慢，饮水鸟会渐渐停止摆动，这是因为_________；
（3）饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响，水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快，要想使饮水鸟工作更勤快，你的做法是__________________；
（4）从能量转化的角度来看，饮水鸟工作时可以把空气的_________能转化机械能，但在实际生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机，你认为可能的原因是：___________________________________。

体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A，此时绳子达到最大承受力（若物体再增重绳子将断裂），不计绳重和摩擦。求：

（1）如甲图所示，将物体A匀速提高2m，对物体做的有用功是多少？

（2）若在（1）中提升物体A时，滑轮组的机械效率为80%，脚与地面的总接触面积为4×10 ^{﹣ 2}m ²，则人对地面的压强是多少？

（3）该同学仍用这根绳子和滑轮，组成如乙图所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方体B（不计水的阻力），当提到B的下表面所受水的压强为1.5×10 ³Pa时，绳子断裂，则在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是多少？

（4）正方体B的密度是多少？（计算结果用科学记数法表示，并保留到小数点后一位）

如下图甲是我国某公路两旁风光互补路灯系统的外景，其中的风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成；该风力发电机的输出功率与风速的关系图像如图乙所示。请回答：

（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、_____（填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）风力发电机利用_________原理把_________转化为电能；
（3）由图乙图像可知，能使该风力发电机组产生电能的风速范围是_________（用图像中的字母表示）；
（4）下表给出的是在不同风速下该风力发电机的输出功率。请根据表中信息回答：

平均风速（m／s）	2	4	8	16
输出功率（W）	1.25	10		640

①当风速为8 m／s时，该风力发电机的输出功率为_________W；
②当风速为16 m／s时，这台风力发电机工作1 s所产生的电能可供1只“12 V 60W”电灯正常工作2 s，那么风力发电机发电的效率为_________。

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。

利用吸管可以做物理小实验．

(1)用吸管“取”水，如图甲所示，要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些，移到另一只空杯中．现有以下四个动作：
a．用手指封住管口
b．将吸管移出水面到空杯上方
c．将吸管插入水中
d．松开封住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是    （填字母）．这个实验的成功说明了    的存在．
(2)如图乙所示，往吸管B中吹气，可以看到吸管A中的水面上升，以下现象中涉及的物理原理与之不同的有    （填序号）．
①在火车站的站台上，人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近

阅读短文，回答问题。

一起向未来

2022年4月16日，圆梦天宫，英雄凯旋，在太空“出差”183天的中国航天员三人组平安返回地球。随着我国航天事业的不断发展，让普通人进入太空旅行的计划正在逐步实施，未来，会有更多的人实现上九天揽月的飞天梦。

太空中没有空气，人若暴露在太空中无法获得氧气，这种状态下 $10s$就会失去意识；太空中没有作用于身体的大气压，体液就会快速沸腾，从而使身体组织膨胀，体温降低而冻结；太空中处于真空状态，阳光直射下温度可高达 $120℃$，而在阴影处温度则会骤降至 $﹣150℃$；太空中还有速度极快的微小陨石，人体一旦碰到将造成极大伤害。

为实现太空旅行，人们不断研发各类宇航服，每一批新型宇航服的诞生都是人类技术的又一次巨大飞跃。可以想象，未来的宇航服将是个人太空旅行的宇宙飞船。

（1）太空中没有作用于人体的大气压，体液就会快速＿＿＿＿＿，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）沙克尔顿环形山位于月球南极，在山的边缘阴影区永无日照，保持着太阳系最低温的记录，请你推测这个最低温可能是＿＿＿＿＿ $℃$。

（3）假如，你穿着自己设计制作的宇航服，在星空中遨游、月球上漫步。你的宇航服应具备哪些功能？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（至少两点，答案合理即可）。

小明用“伏安法”测量未知电阻 $R$的阻值。

（1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。

（2）闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到＿＿＿＿端。

（3）电压表的示数为 $1.5V$时，电流表的示数如图丙所示为 ＿＿＿＿ $A$，可算出电阻R的阻值为 ＿＿＿＿ $\Omega$。

（4）他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值，算出对应的电阻值及电阻的平均值，计算电阻的平均值的目的是＿＿＿＿。

（5）测出电阻R的阻值后，小明还对标有 $2.5V$的小灯泡的电阻进行了测量，他测量了多组数据，如下表所示。

次数	1	2	3	4	5
电压U/V	2.5	2.1	1.7	0.9	0.1
电流I/A	0.28	0.26	0.24	0.19	0.05
电阻R/Ω	8.93	8.08	7.08	4.74	2.00
小灯泡亮度	亮度越来越暗

小明发现 $5$次测量的电阻值相差较大，和其他小组交流发现都存在类似情况，且小灯泡的电阻随电压减小而减小，亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的，而是小灯泡电阻受 ＿＿＿＿影响；亮度越来越暗，是小灯泡两端电压越来越小，实际功率变 　＿＿＿＿的缘故。

如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置．用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水．
(1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和         ．
(2)小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知：他是用            相同比较          的方法来完成探究实验的．

(3)实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×l0³ J/( kg.℃)，则500g水温度升高20℃吸收的热量是    J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗        g酒精． (酒精的热值为3.0×10⁷ J/kg)
(4)在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区    ，这是因为干泥土和水相比，    较小。