初中物理综合题

运用知识解决问题：
（1）如图a，投影仪的镜头相当于一个凸透镜，来自投影仪的光通过镜头形成一个_____（“正立”或“倒立”）、放大的实像，为使我们能在前方屏幕上看到像，在镜头的上方安装了一个平面镜，它的作用是．_____
（2）请画出图b中经凸透镜折射后的光线．

（3）一定质量的水从20℃升高到70℃，吸收了4.2×104J的热量，求水的质量是多少？（请写出计算过程）

煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m³/h。
（1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量。
（2）这些热量如果用天燃气蒸汽锅炉供热，且天燃气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天燃气？
（ρ_水＝1.0×10³kg/m³，c_水＝4.2×10³J/（kg·℃），天燃气的热值为q=4×10⁷J/m³）

某宾馆的热水器为“快热式电热水器”，为方便客人使用，工作人员在墙上贴出的使用方法如图所示。该热水器的铭牌如下表所示。

（1）图中的字母A、B、C、D、E分别代表热水器的开关或按键，请你按工作人员的提示，选择合理的开关或按键，写出使用该热水器洗浴的操作顺序为：                   （用A、B、C、D、E字母表示）。
（2）某人使用该热水器洗浴，热水器正常工作，开始与结束洗浴的示数如下图所示。他洗浴过程中消耗的电能是      kW·h。
（3）如果家庭添置这种“快热式热水器”，一定要注意铭牌中的     。这种热水器        （填“需要”或“不需要”）带有漏电保护器的开关。

阅读短文，回答问题：
电动自行车是如何调速的
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U₀随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U₀发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U₁与霍尔传感器的电压U₀比较后，输出控制电压U_K，控制开关K的通断，当U₁小于U₀时，U_K=1V，图甲中开关K闭合；U₁大于U₀时，U_K=0，K断开。
正常行驶时，电动自行车U₁的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的U_K使开关交替通断，每分钟约一万次。U₀不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。

（1）控制电压U_K=1V时，电动机中__________（有/无）电流通过。
（2）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近．在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是__________。
（3）U₁的变化周期T约为__________。
A.6×10^-6s　　　　 B.6×10^-3s　　　　 C.6×10^-2s　　　　 D.6×10^-1s
（4）图丁中折线A和直线B分别是U₁和U₀随时间变化的关系图线，在图戊中画出U_K随时间变化的关系图线。

（5）电动自行车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比，下列判断正确的是__________。
A．霍尔传感器产生的电压U₀减小
B．磁铁与霍尔传感器的距离减小
C．每次K闭合与断开时间之比变小
D．每次K闭合与断开时间之比变大

用12V的电源为微型电动机供电的电路如图（甲）所示．当单刀双掷开关S₁、S₂均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图（乙）所示．当电流稳定时，电动机正常工作．已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题．

（1）当单刀双掷开关S₁、S₂       合上时可实现电动机的反转．
（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为         W．
（3）求电动机的电阻及正常工作时的输出功率．

雄伟壮观的东江大坝位于我市资兴境内，请根据你对水电站的了解和所学到的物理知识，从力、势、电、光四个方面回答下面的问题．
（1）力学问题：水电站的大坝修成上窄下宽的形状，这是因为水内部的压强和水的　 　有关，大坝下部受到水的压强　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）上部受到的压强，所以下部要修得宽一些．
（2）热学问题：库区蓄水后，因为水的　 　较大，所以库区的气温变化不明显．湖面上经常可以欣赏到“雾漫东江”的美景，其中“雾”的形成是　 　现象（填物态变化的名称）．
（3）电学问题：发电机是利用了　 　的原理发电的，将机械能转化为　 　能．
（4）光学问题：在平静的湖面上可以看到“蓝天”、“白云”，这是由于下列哪种现象形成的　  　．
A．光沿直线传播   B．光的反射   C．光的折射．

在一个闯关游戏中，需要把相同的正方体叠放起来，正方体边长为a，由密度为ρ的材料制成，质量分布均匀，如图甲所示。（g为已知，推导过程及结果无需带单位。）
(1)某选手用水平力推正方体，但未推动，这时的推力_______（填“大于”、“小于”或“等于”）地面对正方体的摩擦力，理由是________________________________________________________________________。
(2)请推导出该正方体水平放置时对地面的压强。
(3)某选手在时间t内把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面，如图乙所示,请推导出该选手在叠放这两个正方体过程中，克服正方体重力做功的功率。

请仔细阅读下文，并回答文后问题．
纳米陶瓷
纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛．贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷，具有永久、稳定的防静电性能，且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点．采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，具有金属刀无法比拟的优点：刀刃锋利，能切割钢铁等物质．能削出如纸一样薄的肉片；硬度仅次于金刚石，其耐磨性是金属刀的60倍；完全无磁性；不生锈变色，健康环保；可耐各种酸碱有机物的腐蚀；为全致密材料，无孔隙、不沾污、易清洁．纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念，是高新技术为现代人奉献的又一杰作．
（1）“神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时，飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有（      ）的特点．
（2）用摩擦的方法（  ）（选填“能”或“不能”）使纳米陶瓷带电；它的耐磨性好，是因为它的高．
（3）如图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中能反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线（  ）（填字母）
 

如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升2m，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．

(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．
(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?
(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?

在图甲所示的电路中，电源电压24伏保持不变，滑动变阻器R₂上标有“100Ω 1A”字样。闭合电键S后，电流表A和电压表V₁示数如图乙所示。求：

（1）定值电阻R₁。
（2）此时滑动变阻器R₂消耗的电功率。
（3）现有两个定值电阻分别为12欧、30欧来替换电阻R₁，滑动变阻器“20Ω 2A”、“50Ω 1A”来替换R₂。要求：移动变阻器的滑片P，在电路安全使用的情况下（两电压表型号相同），使电流变化量达到最大。
则R1选___________欧，R₂选“_________”，并计算此时电流的最大变化量。

阅读下面短文：
导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一些材料导电能力介于导体和绝缘体之间，称为半导体。除了导电能力外，半导体有许多特殊的电学性能，使它获得了多方面的重要作用。有的半导体，在受热后电阻迅速变小；反之，电阻随温度的降低而迅速增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。回答下列问题：
（1）我们可以用       做成热敏电阻，如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中的电流将变     （选填“变大”或“变小”）。
上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃（如图所示），则25℃的刻度应在20℃刻度的       边（选填“左”或“右”）。

如图甲所示是某电子秤原理图．托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根长x₀＝10cm的均匀电阻丝．空盘时，滑片P位于R的最上端，称量最大值时，滑片P位于R的最下端，R最大阻值R_m＝40Ω，电源电压恒为3v．请完成以下问题解答：

（1）图甲中的“质量表”用       表改装；R₀在电路中的作用是       ；
（2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，求R₀的阻值；
（3）称量最大质量时，求电路消耗的总功率；
（4）已知该弹簧压缩的长度ΔL与所受压力F的关系如图乙所示．开关S闭合后，在托盘中放入重为G的物体时（G＜50N），求R接入电路的阻值（结果用含G、x₀、R_m的代数式表示）．

某家用饮水机（见图）通过电热使水加热到95℃时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，如水温降到85℃时，则重新加热，使水温重新上升到95℃。如此反复，使水温始终维持在一定范围内。根据饮水机工作过程，请你回答以下问题：

（1）若水中含有少量硝酸盐，反复加热，会使其中的部分硝酸根离子转化为亚硝酸根离子（NO₂^-），在此过程中氮元素的化合价如何变化？         
（2）反复加热，会导致水中的溶解氧越来越少。你认为长期饮用这种水，是否会导致人体缺氧？请作出判断并说明理由。                                  
（3）其实饮水机在加热时，并不是对整桶水进行加热的，只是对饮水机内热水箱中的那部分水加热。为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能多少，在没有电能表的情况下，除本题提供的信息外，还需测量哪两个或三个量？       、         、（         ）。（饮水机部分技术指标见右表）

图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R₁间的摩擦不计)。电压表量程为0～3V，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R₁=30Ω，电源电压U="6V" 。
（1）要保证电压表能正常工作，电路中R_O至少应为         。
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为 _V。
（3）已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R₀=45Ω，通过计算说明, 开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器的量程为多少？

体重是衡量身体健康与否的重要指标，世界卫生组织给出了一些相关资料：
资料一：人体标准体重测算公式：
男性的标准体重（千克）=身高（厘米）﹣105，女性的标准体重（千克）=身高（厘米）﹣100
资料二：14岁﹣18岁青少年实际体重和标准体重的比值与营养状况的评价指标表
实际体重/标准体重 ＜0.9 0.9﹣1.1 ＞1.1
营养状况 营养不良 正常 营养过剩
小衢，男，今年15岁，在体检时，测得身高为165厘米，体重为70千克．
（1）根据资料和测量数据，判断        ；
（2）测体重时，他的双脚与水平放置的电子秤接触面积为0.04米²，则他对电子秤的压强为多少帕？
（3）体育课上，小衢和小科进行爬楼梯比赛，从楼底开始爬上9米高的四楼，质量为70千克的小衢用了10秒，质量为60千克的小科用了9秒，小衢说：“我们都从底楼跑到四楼，我的体重比你大，我比你多”；小科说：“我跑得比你快，我克服重力做功的功率比你大”，请通过分析计算说明他们的说法是否正确．