《2025年学霸提优大试卷九年级物理上册苏科版》

22. (10分)在学校实验室开放时,同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢? 于是他们开展了探究,如图是他们所用的发电机和实验记录表:

| 实验顺序 | 线圈转速 | 线圈转向 | 小灯泡亮度 |
| 1 | | | |
| 2 | | | |
| 3 | | | |
(1)根据表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与____有关.
(2)手摇发电机是利用____原理来发电的.在发电时将____能转化为电能.
(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.下列方法属于“转换法”的是____(填序号).
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱
②为了研究电流的特点,把电流看成水流
③为了研究电流和电阻的关系,使电压保持不变
(4)手摇式发电机产生的感应电流是____(填“交流电”或“直流电”).
(1)线圈转速和线圈转向
(2)电磁感应；机械
(3)①
(4)交流电

答案： 【解析】：
（1）根据表格，实验中改变了线圈转速和线圈转向，小灯泡的亮度不同，而小灯泡亮度与电流大小有关，所以他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速和线圈转向有关。
（2）手摇发电机是利用电磁感应原理来发电的，在发电时，通过摇动手柄使线圈转动，将机械能转化为电能。
（3）“转换法”是用能直接观测的量来显示不易直接观测的量。①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱，是用吸引大头针的数量这个可直接观测的量来反映磁性强弱这个不易直接观测的量，属于转换法；②把电流看成水流，是类比法；③研究电流和电阻的关系时使电压保持不变，是控制变量法。
（4）手摇式发电机产生的感应电流方向会周期性变化，所以是交流电。
【答案】：
(1)线圈转速和线圈转向
(2)电磁感应；机械
(3)①
(4)交流电

一“桥”架地月 天堑变通途
“海上生明月,天涯共此时”,月亮的同一面始终对我们“微笑”,这是因为月球公转和自转周期相同.如图甲所示,地月连线$OO_{1}$与月球表面的交点为A、B,当月球公转的角度为θ时,A点绕$O_{1}$转过的角度也为θ,我们始终看不到月球上A(填“A”或“B”)点.
在探月工程中,当探测器在月球背面工作时,我们无法通过电磁波直接给它发指令.如何解决这个问题? 如果给月球发射一个绕月圆形轨道卫星C作为信号传输中转站,如图乙所示,那么卫星C作为信号中转站的不足之处有BC(多选).
A.卫星C离地球太远,信号无法到达
B.当卫星C转到地月之间时,无法把信号传给探测器,造成信号中断
C.当卫星C转到月球背面时,地面站无法把信号传给卫星C,造成信号中断
为避免这些问题,我国于2018年5月21日发射了“鹊桥”一号中继通讯卫星,其轨道在月球背面,如图丙所示.在“鹊桥”号的帮助下,同年12月8日发射的“嫦娥”四号探测器实现了世界首次月球背面软着陆和巡航探测,“鹊桥”一号距地球约$4.5×10^5 km,$距月球约$7.8×10^4 km,$电磁波传播速度约为$3×10^5 km/s,“$嫦娥”四号通过“鹊桥”一号与地面站来回传递一次信息大约需要____s.2024年3月20日发射的“鹊桥”二号中继卫星较“鹊桥”一号传输信息更高效、清晰和完整.5月3日发射的“嫦娥”六号,与“鹊桥”二号合作实现世界首次月球背面取样返回之旅,这标志着中国探月工程开启了新的篇章.

答案： 【解析】：
本题主要考查了月球的自转和公转特点、电磁波的应用以及速度公式的计算。
首先，我们来看第一空。由于月球公转和自转周期相同，月球的一面始终面向地球。根据图甲，当地月连线$OO_{1}$与月球表面的交点为A、B时，A点会随着月球的自转而移出视线，而B点则始终面向地球，所以我们始终看不到月球上的A点。
接着，我们分析第二空的多选题。考虑卫星C作为信号传输中转站的不足之处。选项A说卫星C离地球太远，信号无法到达，这是不正确的，因为电磁波可以在真空中传播，且距离不是无法到达的原因。选项B说当卫星C转到地月之间时，无法把信号传给探测器，造成信号中断，这是正确的，因为此时卫星C的信号会被月球阻挡。选项C说当卫星C转到月球背面时，地面站无法把信号传给卫星C，造成信号中断，这也是正确的，因为此时卫星C不在地面站的视线范围内。所以，正确答案是B和C。
最后，我们来看第三空。要求计算“嫦娥”四号通过“鹊桥”一号与地面站来回传递一次信息大约需要的时间。根据题目给出的数据，“鹊桥”一号距地球约$4.5×10^5 km$，距月球约$7.8×10^4 km$，所以“嫦娥”四号通过“鹊桥”一号与地面站来回传递一次信息的总路程为$s = 4.5×10^5 km×2 + 7.8×10^4 km×2 = 1.056×10^6 km$。电磁波传播速度约为$3×10^5 km/s$，所以所需时间为$t = \frac{s}{v} = \frac{1.056×10^6 km}{3×10^5 km/s} = 3.52s$。但考虑到信号传递的实际过程，包括信号的发射、接收和处理等时间，这个计算结果应该是一个近似值，且题目中可能要求的是单程时间，所以应该是$\frac{3.52}{2} \approx 1.76s$的2倍再减去在月球上和地球上处理的时间，但题目中只问了来回传递一次的时间，且给出了近似值的选项，所以我们可以直接写为3s（考虑到实际情况下的近似）。但根据我们的计算，最接近的答案是3.2s（如果四舍五入到小数点后一位），不过在此我们按照题目要求的近似处理，写为3s对应的选项或直接写为3s（如果题目要求直接写出答案）。但根据我们的精确计算，答案应为3.52s，若需要选择最接近的选项，则应根据实际给出的选项来选择。在本题的情境下，我们直接给出精确答案的计算过程，即3.52s，若需要近似，则可根据实际情况进行四舍五入。
答案：A；BC；3.52。
【答案】：
A；BC；3.52。