学年徐州市九年级物理期末复习综合能力题.docx

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学年徐州市九年级物理期末复习综合能力题

2020—2021学年徐州市九年级物理期末复习：

综合能力题

1．阅读短文，回答文后问题。

电动自行车

电动自行车是目前中国老百姓主要的短途代步交通工具，它的能量来自于电池组。

与传统的内燃机车相比，电动自行车更为轻便、环保，能量转化效率高。

从安全角度考虑，国家规定电动自行车车速不得超过25km/h，整车质量（含电池）不大于55kg。

电动车的续航里程与电池容量和能量转化率有关。

冬季，电动自行车续航里程降低，这说明电池实际放电容量受到温度的影响，其关系如图所示。

能量转化率是指电动机输出的机械能与输入电能的比值。

（1）电动自行车在行驶时将　　转化为机械能，

（2）从机械能角度分析，对电动自行车进行限速、限重是为了控制车的　　。

（3）根据图象可知。

该型号电池的最佳使用温度是　　℃。

（4）某电动车正常行驶时的速度为v，受到的阻力为f，电动机的额定电功率为P，则该电动车的能量转化效率η＝　　。

2．阅读短文，回答文后的问题

PTC一一一热敏电阻

在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。

其内部电路如图乙，R1、R2、及是相同的PTC发热电阻。

单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。

目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。

PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。

（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热逐渐变软变稀。

此时　　转化为内能。

（2）打印笔工作有快、慢两挡。

快挡打印时，图乙中开关S1应处于　　状态。

（3）若快档打印时温度为250℃，打印笔的电功率是　　W。

（4）家用固体电热灭蚊器也是使用PTC陶瓷电热元件，如图丁为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为　　℃。

3．阅读短文，回答问题。

无链条电动自行车

如图所示，无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。

它结合了电驱动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。

骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。

因此使骑行者更省力，同时减少了对环境的污染。

图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为30V．若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，即仅靠“电力驱动”可正常行驶1.8×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，即“混合动力驱动”可连续行驶3.2×104m。

（1）骑行者踩脚踏板的目的是把踩脚踏板的动能转化为　　能；

（2）无链条电动自行车的车把龙头是　　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；

（3）如图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为　　J；

（4）正常行驶时，这款车“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为　　。

4．阅读短文，回答问题：

“圆梦”号飞艇

我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）已首飞成功，飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统由太阳能电厂提供能量，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停。

平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示：

飞行高度/km

20

40

50

80

100

探测范围半径/km

194

347

414

589

695

飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示：

平流层风速v/m•s﹣1

0

10

20

30

40

空气阻力f/N

0

90

360

810

1440

（1）飞艇球囊的外壳应选用密度较　　的材料制成。

（2）下列飞行器件中，其升空原理与飞艇相同的是　　；

A．孔明灯B．飞机C．火箭D．风筝

（3）飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度　　，当热气球总重力（含球囊内的空气）　　浮力时，热气球从地面开始升空。

（4）飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将　　，探测范围将　　；（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）

（5）若飞艇的气囊体积为3×104m3，则飞艇在平流层受到的浮力约为　　N，平流层空气密度取0.06kg/m3（g取10N/kg）

（6）若飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从气球上掉下，随后飞艇将　　（填运动情况）。

（7）飞艇推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，当飞艇推进器的功率为2.025×104W时，平流层风速为　　m/s。

5．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。

图甲为小华设计的模拟装置示意图，电源电压U＝6V，定值电阻R0＝200Ω．当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，衔铁K被释放从而关闭气路（未画出）启动保护，反之打开气路线电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。

闭合开关S，问：

（1）电磁铁上端为　　（选填“N”或“S”）极，停止加热（意外熄火）后，随着Rt温度降低，线圈中电流将变　　（选填“大”或“小”）。

（2）当温度为20℃时，电路的总功率是多大？

（3）装置启动保护时，Rt的最高温度是多少？

（4）若仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻（两只热敏电阻的吸、放热本领相同），小华发现装置启动保护的灵敏度会降低，你认为其中的原因是：

6．学校创客小组探究气压传感器的使用参数，同学们将一节塑料管与抽气机连接，将气压传感器插入管内，传感器与计算机相连，如图1所示，抽气时，从计算机上可读出该位置气压。

（1）抽气时，管内气压　　外界大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）气压传感器内部工作原理如图2，R0是定值电阻，R1是压敏电阻，其阻值与气压的关系如图3所示。

当R1＝30Ω时，压敏电阻受到的气压为　　Pa，随着抽气速度增大，阻值会　　，电压表示数会　　。

（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）若电源电压为12V，R0＝10Ω，当气压传感器的读数为0.9×105Pa时，压敏电阻的阻值为　　Ω，此时R0的电功率为　　W。

7．小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。

他猜想：

台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了甲所示的电路进行探究。

已知电源电压为4V并保持不变，电压表（0﹣3V）2个，电流表（0﹣0.6A），滑动变阻器规格为“20Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。

（1）电路中a是　　表，b是　　表，

（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为　　A。

（3）根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系如图乙所示。

由图可知：

小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率　　。

（4）假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的

，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从　　W至　　W。

8．阅读短文，回答问题。

无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。

它相比传统自行车具有很多优点如：

省力、耐用、安静、灵便、结构简单等，因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。

如图所示为一种在售的无链条电动自行车。

它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。

骑行者踩脚踏板的动能，可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。

因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。

为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达0.18kW•h/kg。

能量密度为存储能量与电池质量的比值。

整车

整车质量

40kg

最大车速

26km/h

最大噪声

≤30dB

锂电池

电压

36V

容量

10Ah

电动机

额定功率

180W

（1）脚踩踏板获得的能量转变为电能，与其工作原理相同的是　　。

（2）与汽车相比，电动车启动较快的原因之一是因为其质量小，具有的　　较小。

（3）求图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为　　J，锂电池的质量为　　kg，测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m，已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍，电动机的效率为　　。

若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为　　。

（g取10N/kg）

（4）图丙为充电器过热保护的模拟控制电路，电源电压恒定，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈。

R2是热敏电阻，其电流与电压的关系如图丁。

①若要适当调高保护电路工作的临界温度，可采取的办法是　　。

（答出一种即可）

②保持R1阻值不变。

闭合S、S1时，流过R1的电流为50mA；闭合S、断开S1时，R2的功率为0.072W，则控制电路中的电源电压为　　V。

9．阅读短文，回答问题。

变频空调机

空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变化可以实现室内、外热量的转移。

如图所示是空调机制冷系统的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压，并使“冷媒”在管内循环。

压缩机的转速越大，“冷媒”的流量越大，空调机的制冷能力就越强。

压缩机的转速由供电频率决定。

“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念，与“变频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变压缩机的转速，达到控制“冷媒”流量的目的。

变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快速降至设定温度后，压缩机随即处于低速持续运转状态，维持室温基本不变。

表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。

表一

频率f/Hz

30

50

70

90

110

130

流量Q/kg•h﹣1

38

72

106

140

174

208

表

二

最小

较大

最大

输入功率/W

130

700

1400

制冷量/W

650

3600

能效比

﹣﹣

3.8

﹣﹣

表二表示该型号变频空调及部分参数之间的对应关系，其中：

制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与输入功率之比。

（1）空调机工作时，当液态“冷媒”（填物态变化名称）成气态时，需要　　热量。

（2）关于变频空调机，下列说法正确的是　　。

A．变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的

B．空调机制冷时，图中钢管A内流动的是气态“冷媒”

C．空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的

D．变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越强

（3）根据表一中的数据，请在坐标系中画出“冷媒”流量Q与变频器供电频率f之间的关系图线。

当变频器供电频率为80Hz时，“冷媒”流量为　　kg/h。

（4）夏天，上述空调机开始工作0.5h后，家中房间温度降至设定温度，随即空调机处于低速稳定运转状态，又工作了10h，全过程共耗电2.9kW•h．则前0.5h内空调机消耗的电能是　　kW•h，后10h空调机的电流是　　A。

10．阅读下面短文，回答以下问题。

感应发光冰块

感应发光冰块产品是采用食品级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、AG3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。

图为某品牌感应发光冰块，其内部电子元件有3个AG3电池（AG3电池额定电压1.5V，容量28mA•h），能发出彩色光，有八档可选：

红色，白色，绿色，蓝色，黄色，粉色，慢闪，七彩快闪，持续正常发光15h后AG3电池电能耗尽。

（1）液体感应器是先进的触水式　　（选填“电源”、“灯泡”或“开关”）。

（2）冷冻后的感应发光冰块通过　　的方式减少饮料的内能。

（3）LED灯泡发光时，能量的转化情况是　　，某同学将感应发光冰块的AG3电池正负极对调，LED不能发光，这说明了LED灯具有　　性。

（4）一只AG3电池最多释放的电能为　　J，如图所示，一个感应发光冰块正常工作时的功率为　　W。

11．冰箱是我们生活中必不可少的家用电器之一，请回答下列问题：

（1）下列说法分析正确的是　　

A．冰箱内壁经常结霜，是水蒸气凝固形成的

B．制冷系统要使用既容易汽化又容易液化的制冷剂

C．电冰箱里的食物容易相互“窜味”，属于扩散现象

D．家用空调的功率远大于冰箱，因此空调的电源线应该比冰箱的电源线粗一些

（2）如图甲，是家用电冰箱及其部分电路图。

冰箱压缩机”M”由”温控开关”自动控制，冷藏室照明灯”⊗”由冰箱门”门动开关”控制。

冰箱门关闭后，”门动开关”应该处于　　状态。

当冰箱里的温度升高到定程度时，温控开关会自动　　，压缩机工作。

（均选填“断开”或“闭合”）

（3）如图乙为冰箱内的温控开关的部分结构图，膜盒中气体随着温度的升高受热膨胀，胀动膜推动金属杠杆向　　（选填”左”或”右”）转动，使触点接触，压缩机电路开始工作制冷，当膜盒里的气体温度下降到一定程度，由于气体体积收缩，胀动膜向右侧瘪回去，金属杠杆被弹簧向右拉动，触点又分开，制冷结束，直到下次温度升高再重复上述过程。

（4）如图乙中的凸轮是设定温度的旋钮，手动旋转凸轮时，凸轮会带动连杆的上端移动位置，从而改变弹簧上的拉力。

如果将凸轮逆时针旋转，凸轮将连杆向右顶，使得弹簧上的拉力增大，此时要将触点接通制冷，需要膜盒里面气体温度更　　（“高”或”低”）。

（5）如图丙是一台电冰箱的铭牌，若该冰箱在额定电压下使用一个月（30天），冰箱消耗的电能是　　kW•h。

12．

变频空调机

空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变化可以实现室内、室外热量的转移，如图所示是空调机制冷系的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压，并使“冷媒”在管内循环，压缩机的转速越大，“冷媒”的流量大，空调机的制冷力就越强。

压缩机的转速由供电频率决定，“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念，与“定频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变压缩机的转速，达到控制“冷媒”流量的目的。

变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快降至设定温度后，压缩机随机处于低速持续运转状态，维持室温基本不变。

表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。

表二表示该型号变频空调机部分参数之间的对应关系，其中：

制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与输入功率之比。

表一：

频率f/Hz

30

50

70

90

110

130

流量Q/kg•h﹣1

38

72

106

140

174

208

表二：

最小

额定

最大

输入功率/W

130

700

1400

制冷量/W

650

3600

能效比

﹣

3.8

﹣

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）关于变频空调机，下列说法正确的是　　

A．变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的

B．空调机制冷时，图中钢管A内流动的是气态“冷媒”

C．空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的

D．变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越强

（2）表二中空调机制冷量为　　W。

（3）夏天，上述空调机开始工作0.5h后，家中房间温度降至设定温度，随机空调机处于低速稳定运转状态，又工作10h，全过程共消耗电2.9kW•h，则前0.5h内空调机消耗的电能是　　kW•h，后10h空调机的电流是　　A。

13．2019年4月23日我国海军举行了建军70周年阅兵式，如图所示的是我国自主研制的055型驱逐舰﹣南昌号驱逐舰，其部分技术参数如表所示。

（海水的密度取ρ海水＝1.0×103kg/m3，取1节＝1.8km/h）求：

标准排水量

11000t

舰宽

23m

满载排水量

12500t

最大航速

35节

舰长

180m

发动机最大功率

3500kW

（1）南昌号驱逐舰在军演中，发射导弹后，受到的浮力　　；舰底受到的海水压强　　（均选填“变大”“变小”或“不变”）

（2）南昌号驱逐舰满载时所受到的浮力是多少？

（3）南昌号驱逐舰在海面下2m深处一个面积为200cm2的舰体上受到海水的压力是多少？

（4）若南昌号驱逐舰以最大功率工作时螺旋桨推进器的效率为60%，南昌号驱逐舰以最大航速匀速直线行驶时受到的阻力是多少？

14．如图是我国首创的十秒级闪充电车，这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。

这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。

与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电桩在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5km以上。

在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。

充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如表。

若该汽车在平直公路上匀速行驶，请你解答下列问题：

物理量

充电时的输入电压

电容存储设备的额定输出电压

电容存储设备额定输出功率

每次充满

时的能量

每次充满

的时间

数据

380V

700V

72kw

1.8×107J

30s

（1）电动汽车前进和倒车，通过改变　　来改变电动机转动方向的，电动汽车在行驶过程中主要将电能转化为　　

（2）若该汽车在平直公路上所受的阻力为其重力的0.02倍，当速度10m/s，电机输出功率为3×104W，求该汽车的整车质量。

（3）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？

电容存储设备正常工作时的电流是多少？

（不计充电时的能量损耗，结果保留一位小数）。

（4）如果电容存储设备能将电能的50%转化为汽车前进的机械能，且电动汽车在行驶过程中充电获得的电能为存储设电能20%，若电动汽车行驶过程中所受的平均阻力为2×103N，则该电动汽车充满一次电，理论上最远能行驶的距离是多少？

15．如图，是一款各位奶爸奶妈的必备电器﹣﹣暖奶器，其铭牌如下表，它有着高温消毒中温加热和低档保温的功能。

其等效电路结构如下图，已知：

电源电压为36V，R1和R2为发热电阻，R3是规格为“20Ω5A“的滑动变阻器。

S闭合，S1，S2均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率；S、S1闭合，R3均没有接入电路时，通过控制S2的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。

产品名称

暖奶器

额定电压

36V

额定容量

两个奶瓶

额定功率

高温挡

280W

中温挡

180W

低温挡

？

求：

（1）当S、S1、S2闭合时，该暖奶器选用　　档工作（选填“高温”、“中温“或“低温”）。

（2）电器以中温挡工作了5min，求此时电路中的电流大小？

以及发热电阻产生的热量？

（3）R2的电阻大小？

（4）电压表的量程为“0～24V”，电流表量程为“0～3A”，在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节时R1的加热功率范围？

16．阅读短文，回答文后问题

干电池

干电地（Drycell）是一种以糊状电鲜液来产生直流电的化学电池，它碳棒以为正极，以锌筒为负极，给电路供电，在电路中，电流方向从电池正极流向负极，然后流过电池内部，形成一个完整的循环，电流在电池内部流动时，也会受到阻碍作用，一次电池内部也有电阻。

这样可以把干电池看作一个内部没有电阻的电源和一个电阻r串联而成（如图甲所示）。

新的干电池内部的电阻很小，但随着使用而变大，大到一定程度干电池就报废了，干电池的内阻可以用如图乙所示电路进行测量，得到如坐标图所示数据可以算出干电池的内阻。

（1）干电池是把　　能转化为电能的装置。

（2）使用时，干电池内部的电流方向为：

　　。

（3）在测量电路中，干电池内部电阻和滑动变阻器的连接方式是　　联。

（4）根据图丙中坐标数据，可得干电池内部电阻r＝　　Ω。

2020—2021学年徐州市九年级物理期末复习：

综合能力题

参考答案

一．综合能力题（共15小题）

1．阅读短文，回答文后问题。

电动自行车

电动自行车是目前中国老百姓主要的短途代步交通工具，它的能量来自于电池组。

与传统的内燃机车相比，电动自行车更为轻便、环保，能量转化效率高。

从安全角度考虑，国家规定电动自行车车速不得超过25km/h，整车质量（含电池）不大于55kg。

电动车的续航里程与电池容量和能量转化率有关。

冬季，电动自行车续航里程降低，这说明电池实际放电容量受到温度的影响，其关系如图所示。

能量转化率是指电动机输出的机械能与输入电能的比值。

（1）电动自行车在行驶时将　电能　转化为机械能，

（2）从机械能角度分析，对电动自行车进行限速、限重是为了控制车的　动能　。

（3）根据图象可知。

该型号电池的最佳使用温度是　25　℃。

（4）某电动车正常行驶时的速度为v，受到的阻力为f，电动机的额定电功率为P，则该电动车的能量转化效率η＝　

×100%　。

故答案为：

（1）电能；

（2）动能；（3）25；（4）

×100%。

2．阅读短文，回答文后的问题

PTC一一一热敏电阻

在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。

其内部电路如图乙，R1、R2、及是相同的PTC发热电阻。

单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。

目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。

PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。

（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热逐渐变软变稀。

此时　电　转化为内能。

（2）打印笔工作有快、慢两挡。

快挡打印时，图乙中开关S1应处于　闭合　状态。

（3）若快档打印时温度为250℃，打印笔的电功率是　80