（北京课改版）九年级物理13-专项素养综合全练（十三）13

这是一份（北京课改版）九年级物理13-专项素养综合全练（十三）13，共10页。
专项素养综合全练(十三)跨学科专题(二)一、选择题1.【跨学科·物理学与日常生活】(2022山西中考)创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是 (　　)A.水位上升时，电磁铁磁性变弱B.水位上升时，通过R0电流变小C.水位下降时，R0的电功率变大D.水位下降时，RN的阻值会变大2.【跨学科·物理学与工程实践】(2023广东广州天河中学期末)高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光；小华将B、C连在一起时，小明将“测量仪”连在X、Y两端，灯泡发光。则(　　）A.A和Y是同一根电线，B和Z是同一根电线B.B和Z是同一根电线，C和Y是同一根电线C.A和Y是同一根电线，B和X是同一根电线D.B和X是同一根电线，C和Y是同一根电线3.【跨学科·物理学与社会发展】(2022山东青岛二模)下列关于材料、信息和能源的说法正确的是 (　　)A.手机的芯片都是用超导体材料制作的B.“太空授课”的画面是通过电磁波传递到地球的C.核电站是利用核聚变所释放的能量来发电的D.我国的海域深处蕴藏的大量的“可燃冰”属于可再生能源4.【跨学科·物理学与工程实践】(2022江苏无锡中考)如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送的国家重大工程，是世界在建规模最大的水电工程，正式投运后，每年可向华东地区输送1.14×1017 J的电能，相当于火力发电站燃烧1.0×1010 kg标准煤所获得的电能，标准煤的热值取3.0×107 J/kg，下列说法中错误的是(　　)A.水能是可再生能源B.水电站将水的机械能转化为电能C.煤炭是不可再生能源D.火力发电站的发电效率为50%5.【跨学科·物理学与社会发展】(2022广西北部湾经济区中考)迄今为止，广西新能源汽车保有量突破30万辆，仅2022年4月，全区建成投运的公用充电桩共2 140个。关于充电桩及其使用，符合安全用电的是 (　　)A.不用安装漏电保护器B.在未断开电源的情况下进行检修C.充电桩的金属外壳与大地相连D.充电插头的绝缘层破损后仍继续使用二、填空题6.【跨学科·物理学与社会发展】华为自主研发了先进的麒麟990芯片，其制造工艺达到7 nm，等于　　　　m，该芯片所用的主要材料是　　　　(选填“半导体”或“超导体”)，利用该材料制成的二极管具有　　　　导电性。 7.【跨学科·物理学与工程实践】(2022山西中考)2021年10月16日，小明和小亮收看神舟十三号载人飞船发射升空的电视直播，直播信息是卫星通过　　　　波传递的。当飞船与火箭分离，进入预定轨道时，小亮突然问小明:“飞船与火箭分离，没有了推力，怎么还能继续运动?”从小亮提出的问题中可判断他所持有的观点是　　　　　　　　　　。 8.【跨学科·物理学与日常生活】(2023广东英德期中)五颜六色的小彩灯给街道、商店和旅游区增添了热闹的气氛，如图甲所示，一串小彩灯的灯泡往往有四五十只，这么多的小彩灯是如何连接的呢?小明在市场上买了串带有12只灯泡的小彩灯，按下列步骤进行实验探究:把所买的这串小彩灯接入电路，闭合开关后发现所有的小彩灯均发光，取下任意一盏小彩灯，闭合开关后发现全部小彩灯均不发光。(1)根据上述实验现象可知每盏小彩灯间是以　　　　方式连接的，当这串小彩灯正常工作时，用电流表测出电源插头处的电流为200 mA，则经过第12盏小彩灯的电流为　　　　A。 (2)小明生日聚会时想用这串小彩灯来装饰，若每盏小彩灯只有在0.5 V的电压下才能正常发光，要使每盏小彩灯都正常发光，则电路两端所加的总电压应为　　　　V，如果电路的电压由新干电池提供，要达到这个电压值，需要　　　　节新的干电池　　　　联。 (3)进一步研究，小明还发现，一旦有一个彩灯灯丝熔断了，其他彩灯会瞬间熄灭又重新亮起。经过查询资料得知，原来，每个彩灯内部结构如图乙所示，灯丝引线上均绕有细金属丝，金属丝上有一层绝缘物质，当彩灯发光时，电流从　　　　(选填“金属丝”或“灯丝”)通过，当灯丝断开后，电加在细金属丝上使绝缘物质被击穿，电流从　　　　(选填“金属丝”或“灯丝”)通过，于是其他灯还能继续发光。 9.【跨学科·物理学与社会发展】(2022浙江湖州中考)我国现在倡导绿色、环保、低碳的生产和生活方式。湖州长兴弁山风力发电场是浙江省首个低风速区域风电项目，已并网发电，一年可发电约5 000万千瓦时。(1)下列装置可以演示风力发电机原理的是　　　　(选填“A”或“B”)； 　(2)已知火力发电时，发1度电需煤400克，弁山风力发电场的投入使用，每年可节省煤约　　　　吨。 (3)现代人居家装修普遍采用无主灯风格，如图所示。小明家今年装修新房，家庭电路中总共安装了20只规格为“220 V　10 W”的灯泡，若这20只灯泡全部正常工作(其他用电器不工作)，家庭电路中的总电流为　　　　。 三、简答题10.【跨学科·物理学与日常生活】(2022山西中考)生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U形”再插入，如图所示。这种“U形”接法可以增大连接处的接触面积，会更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。四、实验题11.【跨学科·物理学与社会发展】(2021云南云大附中三模)云大附中物理兴趣小组的师生在综合实践活动课上制作出神奇的金属铜线转框(单极电机)。取一根长度合适的金属铜线，剥去铜线两端和中央部分的绝缘皮，弯成一个“M”形线框。将铜线中央裸露部分与一节干电池的正极接触，干电池的负极贴放在位于水平桌面上的圆柱形钕铁硼磁铁上面，再将铜线框两端裸露出的部分与圆柱形钕铁硼磁铁的侧面轻轻接触，这样金属铜线框就可以绕电池持续转动，如图甲所示。(1)甲图中铜线框可以绕电池持续转动的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； (2)该简易装置的工作原理与图乙中的　　装置原理相同； 乙(3)仅对调该装置中磁铁的磁极位置，则线圈的转动方向　　　　(选填“改变”或者“不变”)； (4)钕铁硼磁铁是磁性很强的永久磁铁，但是表面很容易生锈，所以通常需要进行保护性表面处理。老师在本次实验中所用的磁铁表面镀了一层薄膜，根据实验现象，可以判断出该磁铁所镀的薄膜应属于　　　　(选填“导体”“绝缘体”或“半导体”)材料。 (5)兴趣小组的同学利用备用的器材又做一个金属铜线转框(单极电机)，可是发现这次做的金属铜线转框(单极电机)不转动，造成金属铜线转框(单极电机)不转动的原因可能是　　　　　　　　　　　。(写一条即可) (6)物理兴趣小组的同学在制作过程中，发现所用的钕铁硼磁铁的磁性非常强大，因此我们在使用钕铁硼磁体时要注意什么?答案全解全析1.D　当水位上升到一定高度时，触点分离，说明RN阻值减小，控制电路中电流变大，电磁铁磁性变强，故A、B不正确；当水位下降到一定位置时，触点接触，电磁铁磁性减弱，故RN的阻值会变大，控制电路中电流变小，根据P=I2R可知，R0的电功率变小，故C不正确，D正确。2.D　当将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光，如图a所示，上面只剩下C端，下面只剩下Y端，则说明C和Y是同一根电线；当将B、C连在一起时，小明将“测量仪”连在X、Y两端，灯泡发光，如图b所示，上面只剩下A端，下面只剩下Z端，则说明A和Z是同一根电线；ab综上分析，C和Y是同一根电线，A和Z是同一根电线，则剩下的B和X是同一根电线，故D正确。3.B　手机的芯片都是由半导体材料制作的，故A错误；“太空授课”的画面是通过电磁波传递到地球的，故B正确；核电站是利用核裂变所释放的能量来发电的，故C错误；我国海域深处蕴藏的大量的可燃冰属于不可再生能源，故D错误。4.D　水能是可再生能源，能够从自然界中源源不断地获得，故A不符合题意；水电站是利用水的机械能来发电的，水的机械能转化为电能，故B不符合题意；煤炭是化石能源，短时间内无法再生，煤炭是不可再生能源，故C不符合题意；燃烧1.0×1010 kg标准煤所获得的热量为Q放=m煤q煤=1.0×1010 kg×3.0×107 J/kg=3×1017 J，每年可向华东地区输送1.14×1017 J的电能，火力发电站的发电效率为η=W电Q放=1.14×1017 J3×1017 J=38%，故D符合题意。5.C　每个充电桩都要装漏电保护器，故A不符合题意；在检修充电桩时，必须断开电源，故B不符合题意；充电桩在使用时其金属外壳接地，故C符合题意；充电插头的绝缘层破损后应及时更换，若继续使用，会有触电风险，故D不符合题意。6.答案　7×10-9　半导体　单向解析　因为1 nm=10-9 m，则其制造工艺达到7 nm=7×10-9 m；芯片的主要材料是半导体，利用该材料制成的二极管具有单向导电性。7.答案　电磁　运动要靠力来维持解析　小明和小亮收看神舟十三号载人飞船发射升空的电视直播，直播信息是卫星通过电磁波传播的。根据小亮的说法“飞船与火箭分离，没有了推力，怎么还能继续运动”，可以判断他所持有的观点是运动要靠力来维持。8.答案　(1)串联　0.2　(2)6　4　串　(3)灯丝　金属丝解析　(1)取下任意一盏小彩灯，闭合开关后发现全部小彩灯均不发光，符合串联电路的特点，因此每盏小彩灯之间都是以串联方式连接的，由串联电路电流的特点可知，经过第12盏小彩灯的电流为200 mA，即0.2 A。(2)因为每盏小彩灯正常工作时的电压均为0.5 V，则12盏小彩灯串联时，电路两端所加的总电压为12×0.5 V=6 V，因为每节新干电池的电压为1.5 V，则所需串联新干电池的节数为N=6V1.5V=4。(3)彩灯发光时，电流从灯丝上通过，当灯丝断开后，电加在细金属丝上使绝缘物质被击穿，则电流从金属丝通过，其他灯泡还能继续发光。9.答案　(1)B　(2)2×104　(3)0.91 A解析　(1)风力发电机的原理是电磁感应，电磁感应实验装置中没有电源。(2)因为火力发电时发1度电需用0.4 kg的煤，风力发电投入使用后，每年可节省煤的质量m=5×107×0.4 kg=2×107 kg=2×104 t。(3)家庭电路中的总电流I总=20I=20PU=20×10W220V≈0.91 A。10.解析　导体的材料、长度一定时，导体的电阻与导体的横截面积有关，横截面积越大，导体的电阻越小；“U形”接入法可以增大连接处的接触面积，连接处的电阻减小；根据Q=I2Rt可得，当电流、通电时间一定时，连接处产生的热量越少，越安全。11.答案　(1)通电导线在磁场中受力运动　(2)D　(3)改变　(4)导体　(5)(6)见解析解析　(1)(2)铜线框绕电池持续转动的原理是通电导体在磁场受力运动，与D的原理相同。(3)对调该装置中磁铁的磁极位置，线圈转动的方向改变。(4)该磁铁表面镀的一层薄膜，若不是导体，则电路中没有电流通过，该装置就不会转动，因此所镀薄膜应该属于导体。(5)装置不转动的原因可能是没有使用新的干电池或没有用干净的软布擦拭磁铁，使电路接触不良，形不成通路。(6)因为钕铁硼磁铁的磁性很强大，因此需远离磁卡、手机、相机等，避免这些物品被磁化，不能正常使用；要远离铁制物品，防止磁铁夹伤手指，同时在分开两钕铁硼磁体也要防止夹伤手指。