一、選擇題 (每小題2分,共10分)。
1. 為了保證飛機(jī)在起降過程中的安全,飛機(jī)起飛和降落時(shí),下列操作中正確的是( )
A.起飛時(shí)前輪先離開地面,降落時(shí)前輪先接觸地面。
B.起飛時(shí)前輪先離開地面,降落時(shí)后輪先接觸地面。
C.起飛時(shí)前輪先離開地面,降落時(shí)前、后輪同時(shí)接觸地面。
D.起飛時(shí)前、后輪同時(shí)離開地面,降落時(shí)前、后輪同時(shí)接觸地面。
2. 手機(jī)已成為現(xiàn)代生活中常用的一種通訊工具。一般的手機(jī)都設(shè)有利用振動(dòng)提示人們“來電”的裝置。有一種手機(jī)提示“來電”是用一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的葉片轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)也就跟著振動(dòng)起來,從而又帶動(dòng)手機(jī)振動(dòng)。在圖1所示的幾種形狀的葉片中,你認(rèn)為能夠?qū)崿F(xiàn)上述振動(dòng)功能的是( )
3. 蔬菜加工企業(yè)為了避免蔬菜在長途運(yùn)輸、貯藏等環(huán)節(jié)中腐爛變質(zhì)及高溫殺菌時(shí)對蔬菜營養(yǎng)成分的破壞,常常對蔬菜進(jìn)行真空脫水,使之成為脫水蔬菜。從物理學(xué)的角度看,真空脫水的道理是( )
A.真空環(huán)境的溫度極低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升華,從而實(shí)現(xiàn)脫水。
B.真空環(huán)境的溫度很高,可使蔬菜中的水分在短時(shí)間內(nèi)迅速汽化,從而實(shí)現(xiàn)脫水。
C.真空環(huán)境的空氣密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的運(yùn)動(dòng)速度,從而實(shí)現(xiàn)脫水。
D.真空環(huán)境的氣壓很低,因而大大降低了水的沸點(diǎn),使蔬菜中的水分迅速汽化,從而實(shí)現(xiàn)脫水。
4.人們用來取暖的一種熱水袋如圖2所示。它的表面有很多長條狀的橡膠突起部分,這些突起部分相互平行且突起的高度較大,做成這種外形的主要目的是( )
A.使熱水袋美觀大方,起到裝飾作用。
B.使熱水袋能同時(shí)具有傳導(dǎo)、對流和輻射的傳熱功能。
C.這種突起具有良好的彈性,在外界壓力作用下容易發(fā)生彈性形變,以防止在某種重壓下,所灌熱水將熱水袋脹破。
D.減小熱水袋與人體的直接接觸面積,以降低熱水袋的放熱速度,實(shí)現(xiàn)緩慢放熱。
5. 由于長期的河道淤塞,黃河下游的河床已被抬高。沿河農(nóng)民通常采用如圖3所示的方式,引黃河水來灌溉農(nóng)田。有關(guān)這種引水灌溉方式,下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.這種取水灌溉方式利用了連通器原理
B.使用時(shí)B端管口必須低于A處水面
C.使用時(shí)先將管道中灌滿水
D.高度差H越大,管道中的水流得就越快
二、填空題 (每空1分,共15分)
1. 古詩《小兒垂釣》中有“路人借問遙招手,怕得魚驚不應(yīng)人”。
(1)這個(gè)釣魚的小兒面對路人的詢問,只是招招手卻默不作聲。這是因?yàn)樗缆曇舨粌H能在空氣中傳播,還能在__________中傳播。
(2)小兒招手______(選填“會”或“不會”)產(chǎn)生波動(dòng),魚兒聽不見的原因是________。
2. 去年暑假小明參加學(xué)校的生存夏令營,學(xué)到了野外生存的很多知識和技能。其中:
(1)獲取飲用水。如圖4,用大塑料袋套在樹葉濃密的嫩枝上,扎緊袋口。隨著植物中水的不斷_________和_________,經(jīng)過一段時(shí)間,塑料袋的內(nèi)表面上就會出現(xiàn)一層水珠。
(2)用影子辨別方向。如圖5所示,將一根直桿豎直插在水平地面上的O點(diǎn)。中午前后,用描點(diǎn)的方法在地面上畫出桿的陰影頂端的運(yùn)行軌跡,在軌跡上找出其中距O點(diǎn)最近的點(diǎn)A,則OA所指示的方向就是__________(選填“東”“西”“南”“北”)方向,這一判斷應(yīng)用的光學(xué)知識是____________。
3. 當(dāng)攝影師用一臺鏡頭焦距固定的照相機(jī)給全班同學(xué)照完畢業(yè)像后,接著又要給小明同學(xué)照半身像,這時(shí)攝影師應(yīng)該____(填“增大”或“減小”)照相機(jī)鏡頭和小明同學(xué)的距離,同時(shí)____(填“增大”或“減小”)鏡頭到底片的距離。
4. 用久了的白熾燈泡會蒙上一層淺淺的黑色,這是因?yàn)殒u絲受熱時(shí)產(chǎn)生_____現(xiàn)象,出現(xiàn)鎢蒸氣,在燈泡內(nèi)壁上產(chǎn)生______的緣故。
5. 油庫里的儲油罐如圖6所示,它渾身銀白,直徑較大,高度較矮(相對于直徑而言),像個(gè)短胖子。 請回答:
(1)在儲油罐的這些設(shè)計(jì)中,“渾身呈銀白色”是為了__________;“直徑較大,高度較矮”是為了_____________。
(2)在儲油罐旁還安裝有自動(dòng)噴頭,每到夏天,特別是白天的中午,常用噴頭向儲油罐噴水,這主要是利用水的__________較大的特性,以及水蒸發(fā)時(shí)要吸熱的特性來給儲油罐__________,以防止油的自燃。
三、簡答下列各題 (每小題4分,共20分)
1. 小華感冒咳嗽,媽媽給她買了“雙黃連口服液”。粗心的小華將口服液盒內(nèi)特制吸管弄丟了,只好拿來一根飲料吸管插入瓶中,結(jié)果她費(fèi)了很大的勁才把藥液“吸”上來。后來,她發(fā)現(xiàn)這兩種吸管的形狀不一樣:飲料吸管外壁光滑,口服液吸管外壁有棱,兩種吸管的截面形狀如圖7所示。請你運(yùn)用物理知識解釋為什么兩種吸管“吸”藥的效果不同。
2. 小明要買一個(gè)電爐用來燒開水,他到商店去選購時(shí)看到有800W和1 200W兩種規(guī)格,他想:800W的功率小,比較省電,打算買800W的。如果從節(jié)能的角度考慮,你認(rèn)為他的這種想法合理嗎,為什么?
3. 寒冬時(shí)節(jié)的早晨,汽車司機(jī)上車后常發(fā)現(xiàn)在前風(fēng)擋車窗上出現(xiàn)白色的“哈氣”,于是他打開暖風(fēng), 很快就能除掉“哈氣”; 夏天, 在下大雨后, 風(fēng)擋車窗上也出現(xiàn)“哈氣”影響安全駕駛, 于是司機(jī)打開空調(diào)制冷, 很快“哈氣”也被除掉。為什么同樣的現(xiàn)象, 司機(jī)采取不同的方法卻收到了相同的效果?請你用所學(xué)的物理知識加以解釋。
4. 小洪買了一種叫“吹泡泡”的玩具,發(fā)現(xiàn)有時(shí)能吹出泡泡,有時(shí)又吹不出泡泡。愛動(dòng)腦筋的他產(chǎn)生了一個(gè)疑問: 這泡泡的產(chǎn)生究竟與哪些因素有關(guān)呢?他猜想: 泡泡的產(chǎn)生可能與吹泡泡用的管子粗細(xì)有關(guān), 于是他設(shè)計(jì)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn), 記錄了如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
泡泡產(chǎn)生的情況容易較易較難難不產(chǎn)生
請你根據(jù)小洪的實(shí)驗(yàn)記錄回答下列問題:
(1)分析以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以得到什么結(jié)論?
(2)請你另外提出兩種猜想,說明影響泡泡產(chǎn)生的因素。
(3)設(shè)計(jì)一個(gè)方案,驗(yàn)證你提出的其中一種猜想。
5. 如圖8為輸電線路中常用的油浸自冷式變壓器。變壓器內(nèi)部的鐵芯、線圈就浸沒于變壓器油(一種礦物油,也稱導(dǎo)熱油)中。變壓器工作時(shí),鐵芯、線圈會發(fā)熱。這些熱量主要通過導(dǎo)熱油并流經(jīng)變壓器外部的一根根金屬管道散發(fā)到空氣中,從而使鐵芯、線圈的溫度不會升高太多,以確保變壓器的安全運(yùn)行。請回答:
(1)變壓器外部的散熱器為什么做成管道狀?
(2)變壓器的上部有個(gè)油箱,其側(cè)面有一個(gè)油量表。油量表就是一根上、下兩端均開口并插入油箱中的玻璃管。電工通過觀察玻璃管中油面的高度來判斷油箱中油量的多少。請問:設(shè)計(jì)這一裝置利用的主要物理知識是什么?
(3)從圖8我們發(fā)現(xiàn):變壓器外部的散熱管道都是沿豎直方向而不是沿水平方向分布的,這是為什么?
(4)正常情況下,變壓器油箱中的導(dǎo)熱油是絕對不允許裝得滿滿的,這是為什么?
四、(8分)小明家新買了一條100W的電熱毯,他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻值,于是連接了如圖9所
示的實(shí)驗(yàn)電路。其中電源兩端的電壓為6V, Rx為電熱毯的電阻值, 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω。但實(shí)驗(yàn)過程中,小明發(fā)現(xiàn),不論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器觸頭P的位置,電壓表的示數(shù)幾乎不發(fā)生變化, 且查得電路各處均連接無誤。請你分析一下產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么?若不更換實(shí)驗(yàn)器材,應(yīng)怎樣連接電路,才能在觸頭P滑動(dòng)過程中,有效地改變電熱毯兩端的電壓值。
五、(10分)如圖10所示為利群商廈安裝的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖。其中A為光源,B為由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯,R1為光敏電阻,R2為定值電阻,當(dāng)有光照射時(shí)R1=R2。每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過,擋住由A射向R1的光線時(shí),R1的電阻值就增大,計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。請回答:
(1)當(dāng)扶梯上的顧客擋住由A射向R1的光線時(shí),光敏電阻R1兩端的電壓將發(fā)生怎樣的變化?R1的功率怎樣變化?
(2)若已知自動(dòng)扶梯滿載時(shí),相鄰的兩個(gè)顧客之間的距離均為50cm,扶梯運(yùn)行的速度為1m/s。求計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)101次,所需用的時(shí)間。
(3)若某一段時(shí)間內(nèi)自動(dòng)扶梯的乘載率為20%,試求這一段時(shí)間內(nèi)該商場自動(dòng)扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指單位時(shí)間經(jīng)過的顧客人數(shù))
六、 (10分)“加在密閉液體上的壓強(qiáng), 能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞”, 這個(gè)規(guī)律叫做帕斯卡定律。在圖11所示的連通器中,如果活塞的質(zhì)量和液體本身所受的重力可以忽略不計(jì),根據(jù)帕斯卡定律可以推得, 作用在大、 小活塞上的力和大、小活塞的面積有以下關(guān)系:
F2F1=S2S1。
根據(jù)這一關(guān)系式:如果小活塞的面積較小,那么在小活塞上加一個(gè)較小的力,就可以在大活塞上得到一個(gè)較大的力?!耙簤呵Ы镯敗本褪歉鶕?jù)帕斯卡定律制成的。
圖12所示的是液壓千斤頂?shù)钠拭鎴D。它是汽車等運(yùn)輸機(jī)械常備的維修工具,只要對杠桿施加一個(gè)不大的作用力F,就可以把一輛汽車頂起來而便于更換和修理輪胎。如果圖示的千斤頂?shù)拇蠡钊娣e是40cm 小活塞面積是5cm 杠桿上的OA=15OB。請回答:
(1)使用中發(fā)現(xiàn),壓下杠桿時(shí),雖然能把一個(gè)重物頂起來,但一放手,重物又降了下來,不能把重物長時(shí)間頂住。這說明圖示的千斤頂有一個(gè)零件損壞或丟掉了。請你畫一個(gè)零件補(bǔ)在相應(yīng)的位置上,達(dá)到被頂起的重物不再降下來的目的(在圖12上畫出示意圖即可)。
(2)若修好了的液壓千斤頂?shù)臋C(jī)械效率為80%,使用時(shí),假設(shè)大活塞剛好頂在重物的重心豎直線的位置上。若要在1min內(nèi)把1t的重物頂起3cm,則維修人員消耗的平均功率和加在杠桿B端的力分別是多大?(取g=10N/kg)
七、(13分) 某院內(nèi)有甲、乙兩戶居民, 院內(nèi)原先供電線路用的是橫截面積為2.5mm2的鋁芯橡皮絕緣線,從進(jìn)院后的接線端經(jīng)25m先到達(dá)甲戶,再從甲戶經(jīng)25m到達(dá)乙戶。每戶總用電額定功率均為2kW。為了增加用戶的最大安全用電功率,現(xiàn)在要進(jìn)行“電力增容”,使每戶總用電額定功率均可增加到4kW。增容后保持院內(nèi)線路分布情況不變,只是供電線路改用銅芯橡皮絕緣線。下表列出了不同橫截面積的銅導(dǎo)線在常溫下的安全載流量(即長時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流)。
假設(shè)兩戶所有用電器均為純電阻電器, 各用電器的額定電壓都是220V, 用戶室內(nèi)電線的電阻忽略不計(jì)。而且設(shè)進(jìn)院后的接線端的電壓總保持220V, 試回答下列問題:
(1)畫出院內(nèi)的供電和用電的電路圖。
(2)通過計(jì)算說明,在實(shí)用和經(jīng)濟(jì)的前提下,為了“電力增容”,院內(nèi)的供電線路應(yīng)選用哪一種銅導(dǎo)線?
(3)若選用的銅導(dǎo)線每米電阻為4.25×10-3Ω,那么增容后,在甲、乙兩用戶都同時(shí)使用“220V4kW”的電器時(shí), 乙戶所得到的實(shí)際電功率是多少?
八、(14分)圖13是常見的一種電動(dòng)自行車,使用前要先對車上的蓄電池充電。騎行時(shí),蓄電池對車上的電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。下表是這種品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)。
最高車速≤30km/h一次充電連續(xù)行駛里程50km
蓄電池36V/10Ah鉛酸蓄電池充電時(shí)間8h
一次充電耗電量0.6kW·h電動(dòng)機(jī)效率80%
整車質(zhì)量40kg最大騎行噪聲≤62dB
請回答:
(1)技術(shù)參數(shù)表中“336V/10Ah”表示的物理意義是什么?
(2)若質(zhì)量是70kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí),受到的阻力是人與車總重的0.02倍,取g=10N/kg。求:行駛20min,電動(dòng)機(jī)對自行車做的功和通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流。
(3)若摩托車每行駛10km耗油2.5L,油價(jià)約5.1元/L,照明用電的電費(fèi)約0.5元/kW·h,請通過計(jì)算說明使用電動(dòng)自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟(jì)。
(4)請從環(huán)保角度,比較電動(dòng)自行車與摩托車對環(huán)境的污染情況。
(5)在交通運(yùn)輸中,常用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能,“客運(yùn)效率”表示每消耗單位能量對應(yīng)的載客數(shù)和運(yùn)送路程的乘積,即客運(yùn)效率=人數(shù)×路程/消耗能量。一個(gè)人騎電動(dòng)自行車,消耗1MJ(106J)的能量可行駛30km,一輛載有4人的普通轎車,消耗320MJ的能量可行駛100km,則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是多少?
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>