广东省揭阳市弘德初级学校2022-2023学年八年级上学期期中综合能力物理试卷

2022-2023学年度第一学期八年级物理期中能力题

1．如图甲所示为广清高速上距离传感器发出和接收超声波检测汽车速度的示意图。

(1)超声波的频率高于____________，超声波________(填“能”或“不能”)在真空中传播；

(2)如果将距离传感器与计算机连接，可以将物体运动的距离(s)—时间(t)图象显示在计算机的屏幕上。利用传感器测得某汽车在平直公路上运动的距离(s)—时间(t)图象如图乙所示，请计算并在图丙中画出汽车运动的速度(v)—时间(t)图象；

(3)遵守交通规则是每个公民的自觉行为，为了他人的安全同时也能保障自己的安全。从丁图所示的标志牌上看，在遵守交通规则的前提下，从标志牌所在位置到广州匀速行驶的汽车最快需用______min才能到达；

(4)如图戊所示，当甲车以20 m/s的速度匀速行驶至EF处时，乙车刚好以15 m/的速度匀速行驶至GH处。若甲、乙两车保持原来的速度继续匀速行驶，当甲车刚好完全通过路口的AB线时，乙车的车头距路口BC线有______m远。

2．（8分）用电冰箱研究物态变化现象：

（1）如图甲所示，电冰箱的原理是制冷剂在冷冻室 　   　（填物态变化名称）中要 　   　（填“吸“或“放“）热，然后在冷凝器 　   　（填物态变化名称），进行相反的过程从而循环使用。

（2）在活动中，需要将温度计离开被测的环境读数，为减小影响，可以在温度计的 　   　上裹上一个湿棉花团。

（3）实验室中温度计的量程只有﹣2℃～100℃，活动中若冰箱冷冻室某测量点的温度为﹣10℃，测温度计中液体上表面的位置大致上在图乙中所示的 　   　（填“A”、“B”或“C”）位置。

（4）电冰箱冷藏室内温度分布情况是 　   　。

A.上冷下热，内冷外热   B.上冷下热，内热外冷  C.上热下冷，内冷外热  D.上热下冷，内热外冷

（5）水、食盐水中，凝固点较低的是 　   　，为解决测量凝固点不方便的问题，可以采取先将不同的液体放入冷冻室速冻，然后再取出测量它们的熔点的方法，从而得到凝固点，这样做的理由是 　   　。

3.     阅读下列短文，回答问题。      超声波测速

超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。
       测距是测速的基础，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号简称信号，同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的s-t图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。
     测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。超声波速度取340m/s 人耳______ 选填“能”或“不能”听到超声波，超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、______ 等特点。
如图乙所示，若t0=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为______ m。
通过计算，在图丙中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图象(t从第一次发射信号开始计时，跑车在两次遇到信号之间通过的路程为______ m，跑车的速度大小为______ m/s。

4．（10分）阅读下列短文，回答文后的问题：

空气能热水器

空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置。其耗能约为电热水器的四分之一。空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。

如图是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如图：

A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速 ①，并从空气中吸收热能。

B．制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。

C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生 ②．制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。

（1）给短文中的①、②两处补写上适当的物态变化：①　   　②　   　。

（2）根据空气能热水器的工作原理，你认为管中的“制冷剂”应具有的主要物理性质是　   　

A．沸点低      B．熔点低        C．沸点高          D．熔点高

（3）制冷剂在工作循环过程中，将　   　中的热能不断地“搬运”至　   　中。

5.                           海浩与海雾

2021年1月7日，受强冷空气影响，青岛市区和沿海地区最低气温-15℃左右。受冷空气影响，岛城前海云雾升腾，宛若仙境。大海突然“开了锅”，一时间青岛出现“海浩”视频便在全国微信圈传开。网查，所谓“海浩”现象是在极寒天气中才会出现的一种奇观。当比海水温度低得多的寒冷空气流经温暖的海面，引起海水强烈蒸发，水气遇到强冷空气后迅速凝结为冰晶，呈现出“白茫茫云雾”的现象，形成了“浩气”。根据相关科学家的研究成果和已有文献资料表明：过冷的水蒸气在有凝结核的情况下，-30℃以下可以凝结成冰雾，-10℃以上凝结的都是水雾，-30℃至-10℃之间凝结的冰水混合雾。因此中国海洋大学气象学系海雾研究团队认为有关青岛“海浩”现象是冰晶组成的说法，缺乏观测依据。

中国海洋大学的专家认为，此次出现的大气现象应当是海面的水气遇到冷空气后迅速凝结为微小液滴，漂浮于海面附近而形成雾。此次现象规范的名称应该是平流蒸发雾。

请你阅读上述材料，回答下列问题：

(1)文章中描述的真正的“海浩”现象时水蒸气遇冷发生的______现象（填写物态变化名称），“平流蒸发雾”是水蒸气遇冷发生的______现象（填写物态变化名称）；

(2)电视台的新闻播报员在播报新闻时，说“1月7日青岛市区和沿海地区最低气温负15度左右”，小明认为播报员对气温的播报有误，正确的说法应为“1月7日青岛市区和沿海地区最低气温_________左右”；

(3)如图所示，物理课上老师曾带领同学们用小瓶、橡皮塞、细玻璃管、有颜色的水自制温度计。2021年1月7日小明想要用这个自制温度计粗略测量一下室外的温度，没有成功。请你说一下他测量失败的原因，并提出你的改进意见和建议。

失败原因：____                                                  ____

改进建议：_____                                                  __

6.汽车遇到意外情况时需要紧急刹车，这需要司机经历反应和制动两个过程，在司机的反应过程中汽车做匀速运动。在制动过程中汽车做减速运动。有一辆汽车正以20m/s的速度在平直的公路上行驶，求：

（1）此车10分钟行驶的路程是多少？

（2）该车突然遇到紧急情况刹车，在司机的反应过程中汽车行驶了14米，则司机的反应时间是多少秒？

（3）若制动过程用了2.3秒，汽车在两个过程中共前进了30米，求从司机发现情况到汽车停下，汽车的平均速度是多少？

7. 阅读短文，回答问题。

奔跑的水滴

水滴入温度比沸点略高的热锅中，很快就汽化了。当把锅加热到温度很高时，水滴入锅中后会不停滚动，到处乱跑，这个过程能持续几十秒甚至几分钟，这种现象就是莱顿弗罗斯特现象，也叫莱顿弗罗斯特效应（莱氏效应）。

1732年荷兰物理学家赫尔曼首先发现了莱顿弗罗斯特现象，因德国科学家莱顿弗罗斯特的深入研究而得名。1756年，莱顿弗罗斯特深入研究后发现：当水或其它液体接触炙热物体表面时，接触处的液体急剧汽化，形成一层蒸汽膜，蒸汽托住液滴，使液滴与物体表面分离，蒸汽的溢出会导致液滴的滚动。当物体温度达到莱顿弗罗斯特点时，液体便会产生莱顿弗罗斯特现象，粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193℃，莱顿弗罗斯特现象也适用于固体。

莱氏效应主要应用于航天科学。生活中，厨师热锅时，会向锅里滴几滴水来判断锅是否够热。在传统的过火堆仪式中，表演者先沾湿双脚，光脚快速走过火堆，而不易被烫伤。2014年，旨在关注渐冻人症（ALS）的“冰桶挑战”活动风靡全球，但俄罗斯科学家安东科诺瓦洛夫似乎觉得还不够劲，他把一桶零下196℃的液氮倒在头上，人却安然无恙。（以上危险活动，非专业人士切不可尝试）

（1）莱氏效应表明，水蒸气的导热性能比水______（选填“好”或者“差”）；

（2）发生莱氏效应时，水的沸点______（选填“升高”、“不变”或者“降低”）；

（3）挑战者将液氮浇在身上，人却安然无恙，是因为液氮______（填写物态变化名称）成氮蒸气对人体起到了保护作用；

（4）下列说法正确的是______；

A．只有液体才能发生莱氏效应   B.锅的温度越高，滴入锅中的水汽化就越快

C.只要锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应   D.发生莱氏效应时水的汽化速度减缓

（5）下列现象不能用莱顿弗罗斯特现象解释的是______。

A．表演者徒手快速劈开高温铁水

B.冰块放入铁锅中与锅接触的部分很快化开了，而上半部分没有变化

C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰，而手指没有烫伤

D.烧红的铁锅打入鸡蛋，晃动铁锅时鸡蛋在锅中来回滑动，不用油也能实现不粘锅的效果

8. 如图所示，这是一物体在0~12s运动的v﹣t图像，请在图中画出其运动的s-t图像。

9（1）如图8所示,根据图甲给出的某一声音波形图,请在图乙中画出响度和音色相同,音调是原来的两倍的声音波形图。

10. 汽车在公路上匀速行驶，驾驶员发现前方路口信号灯转为红色，经一定反应时间后开始踩刹车，汽车车速随时间t的变化关系如图所示，聪明的小燕发现并猜想：一段时间内，物体通过的路程刚好等于这段时间的图象与坐标轴围成图形的面积（如图阴影部分），这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律，请你计算：

（1）在反应时间内汽车驶过的距离为多少？

（2）从开始刹车到停止，车子滑动距离为多少？

（3）若驾驶员饮酒，从发现红灯到完全停止汽车共前进了15米，则此时的反应时间为多少？

11.（2021•武汉期末）为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在高度公路上安装了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.2s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，求：

（1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离；

（2）汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离；

（3）若此路段限速为120km/h，试计算说明汽车在此路段是否超速？

2022-2023学年度第一学期八年级物理期中能力题答案

1．解：(1)20 000 Hz; 不能　

(2)v＝＝＝30 m/s

 (3)45　(4)30

2．【解答】解：（1）电冰箱的原理是制冷剂在冷冻室吸收热量，制冷剂由液态变为气态发生了汽化现象，再在冷凝管进行液化，从而循环使用；

（2）温度计的玻璃泡中液体吸收热量使得温度上升，因此在活动中，需要将温度计离开被测的环境读数，为减小影响，可以在温度计的玻璃泡上包裹一个湿棉花团；

（3）根据图示温度计的刻度，可知分度值为1℃，由对称关系可以确定﹣10℃大致应该在B位置；

（4）因为冰箱内的制冷剂在冷藏室内是由下向上循环，在下部吸收热量导致冷藏室内下部温度变低，故室内温度是上热下冷；制冷剂将热量带出后在外部有放出热量液化，故外热内冷，C项正确；

（5）在水、牛奶、糖水、食盐水中，凝固点最低的是食盐水；

为解决测量凝固点不方便的问题，可以采取先将不同的液体放入冷冻室速冻，然后再取出测量它们的熔点的方法，从而得到凝固点，这样做的理由是同种晶体的凝固点和熔点相同；

故答案为：（1）汽化；吸；液化；（2）玻璃泡；（3）B；（4）C；（5）食盐水；同种晶体的凝固点和熔点相同。

3.【解答】解：（1）人耳可听声的频率范围是：20Hz～20000Hz，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，故人耳不能听到超声波；超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等；

（2）汽车遇到超声波时的时间为：t＝0.5t0＝0.5×0.4s＝0.2s，

车与测速仪之间的距离为s＝vt＝0.2s×340m/s＝68m；

（3）第一次超声波传播的距离为：s1＝v1t1＝0.6s×340m/s＝204m，

第二次超声波传播的距离为：s2＝v2t2＝0.3s×340m/s＝102m，

图像如图所示；

测速过程中，跑车通过的路程为：s车＝0.5（s1﹣s2）＝0.5×（204m﹣102m）＝51m，

跑车行驶的时间为：t车＝0.5（t1+t2）+t间﹣t1＝0.5×（0.6s+0.3s）+1.0s﹣0.6s＝0.85s，

跑车的速度为：。

故答案为：（1）不能；反射能力强；（2）68；（3）图像如图所示；51；60。

4.（1）汽化；液化；（2）A；（3）空气；水。

【答案】    ①. 凝华    ②. 液化    ③. 负15摄氏度（零下15摄氏度）    ④. 见解析    ⑤. 见解析

5.【详解】(1)[1]由材料可知，“海浩”现象是水气遇到强冷空气后迅速凝结为冰晶，属于凝华现象。

[2]雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。

(2)[3]温度的单位是摄氏度，应为“1月7日青岛市区和沿海地区最低气温零下15摄氏度左右”。

(3)[4]失败原因：水的凝固点为0℃，外界气温低于0℃，水结冰无法粗略测温。

[5]改进建议：将液体更换为酒精。

6．解：（1）此车10分钟行驶的路程是：

s＝vt＝20m/s×10×60s＝1.2×104m；                           （2分）

（2）在司机的反应过程中汽车行驶了14米，则司机的反应时间是：

t′＝＝＝0.7s；                           （2分）

（3）从司机发现情况到汽车停下，所用时间为：t″＝0.7s+2.3s＝3s，

汽车的平均速度是         v′＝＝＝10m/s。                            （2分）

7.【答案】    ①. 差    ②. 不变    ③. 汽化    ④. D    ⑤. B

【详解】（1）[1]发生莱氏效应时，水滴和高温物体表面之间形成一层蒸汽膜，使水汽化的更慢，说明水蒸气的导热性能比水差。

（2）[2]水的沸点跟大气压有关，发生莱氏效应时大气压并没有发生变化，所以水的沸点不变。

（3）[3]挑战者将液氮浇在身上，液氮从人体吸热，使液氮从液态变为气态，属于汽化现象。

（4）[4]A．莱顿弗罗斯特现象也适用于固体，故A错误；

B．由于莱顿弗罗斯特现象，锅加热到温度很高时，水滴能持续几十秒甚至几分钟，故B错误；

C．当物体温度达到莱顿弗罗斯特点时，液体便会产生莱顿弗罗斯特现象，粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193摄氏度，并不是锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应，故C错误；

D．发生莱氏效应时，水滴和高温物体表面之间形成一层蒸汽膜，使水汽化的更慢，故D正确。

 [5]A．表演者徒手快速劈开高温铁水时，手表面的水急剧汽化，在手和铁水之间形成一层蒸汽膜，从而保护手指，可以用莱顿弗罗斯特效应解释，故A正确；

B．冰块放入铁锅中，冰块与锅接触的部分很快化开了，而上半部分却没有变化，是因为冰块与锅接触的部分吸热较快，熔化较快，不属于莱顿弗罗斯特效应，故B错误；

C．湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰，手指表面的水急剧汽化，在手和火焰之间形成一层蒸汽膜，从而保护手指，可以用莱顿弗罗斯特效应解释，故C正确；

D．烧红的普通铁锅打入鸡蛋，鸡蛋中的水分急剧汽化，在鸡蛋和铁锅之间形成一层蒸汽膜，从而保护鸡蛋，可以用莱顿弗罗斯特效应解释，故D正确。故选B。

8.         

9.

10.【答案】（1）5m；（2）5m；（3）1s

【解析】【详解】解：（1）由图象可知，汽车匀速行驶的速度为10m/s，反应时间为0.5s，由可得，在反应时间内汽车驶过的距离为

（2）因一段时间内，物体通过的路程刚好等于这段时间的图象与坐标轴围成图形的面积，所以，从开始刹车到停止，车子滑动距离为

（3）驾驶员饮酒后，虽然反应时间会变长，但从开始刹车到停止时车子滑动距离不变，仍为5m；驾驶员饮酒，从发现红灯到完全停止汽车共前进了15m，则此时反应时间内汽车驶过的距离为

则此时的反应时间为

11解：（1）测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用的时间t1＝＝0.2s，

由v＝得，汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离：

s1＝v声t1＝340m/s×0.2s＝68m。

（2）测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间t2＝＝0.1s，

汽车接收到第二次信号时，距测速仪的距离：

s2＝v声t2＝340m/s×0.1s＝34m；

汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离：

s＝s2﹣s1＝68m﹣34m＝34m。

（3）汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的时间：

t＝△t﹣t1+t2＝1.1s﹣0.2s+0.1s＝1s，

所以汽车的车速为： v＝＝＝34m/s＝122.4km/h。

因为v＝122.4km/h＞120km/h，所以汽车在此路段超速。