美国的刀:30年前的日本芯片已经挨过,萧条至今

美国的刀:30年前的日本芯片已经挨过,萧条至今,第1张

9月15号华为麒麟系列高端芯片,包括全新的麒麟9000,在售的麒麟990或都将迎来断供。这意味着接下来即将发布的全新旗舰,Mate40系列手机不仅产能有限,而且将会是麒麟系列芯片的绝版手机。华为手机或将退回联发科时代。

而这样的结果,原因已经人尽皆知,美国的疯狂制裁,遏制华为这类中国半导体企业。就是为了限制中国半导体产业的天花板高度,你可以做得比别人好 但是你不能超过我,归根到底就是钱。

目前中国每年的半导体产品进口额,已超过三千亿美元。贸易逆差超两千亿美元。这样的逆差是什么概念?也就是说我们每年要给半导体全球产业链上的国家,贡献两千多亿美元,两千亿美元的外汇又是什么概念,我们每年的原油进口额不到两千亿美元。随着中国互联网的全面扩大,半导体产品进口已经悄无声息地成为进口商品第一大项目。如果我们在半导体上取得突破,某些人不仅会失去全球最大的客户,还会被自己的客户抢去饭碗,也正是因为这样的逆差,我们更要下定决心发展自己的半导体产业。

目前旧版的EDA软件还能用,各种公版芯片架构也还没被限制授权。华为芯片设计水平依然能处于世界一流水平,麒麟9000芯片制程已经缩小到5纳米级别。能够媲美苹果旗舰芯片。其实,看美国人有多紧张,就能知道今天的华为有多出色。目前被抓住咽喉的是如何把设计变成产品,至于为什么说是目前,不言而喻,EDA设计软件停更 架构限制授权,都会成为美国接下来的限制工具。目前美国砍向华为的大刀是让华为喘不过气来的荷兰阿斯麦尔EUV光刻机。我们不生产芯片,我们只是光刻机制造商。这是一家一年卖222套机器,净利润就有14.67亿欧元的光刻机垄断企业。

阿斯麦尔也是全球唯一一家,能够提供7纳米及以下制程的企业,为什么这么牛X的企业不在法国,不在美国。而是在一个以发达农业著称。全球工作时间最短的荷兰。

1984年阿斯麦尔和飞利浦合资成立阿斯麦尔,后来阿斯麦尔买下了飞利浦的股份,成为阿斯麦尔独资公司。成立之初只有31名员工,那时候的光刻机还是日本和美国企业的天下。

一直到2007年,阿斯麦尔都没办法在尼康面前抬起头,直到台积电的工程师林本坚提出浸润式光刻机。阿斯麦尔翻身的日子来了。日美没有光刻机公司愿意和台积电联合研发浸润式光刻机。阿斯麦尔决定赌一把,和台积电合作,最终成功实现了132纳米的芯片工艺。一把把尼康甩在身后,阿斯麦尔的EUV光刻机迅速走红。台积电、英特尔年年砸钱抢着要,荷兰只是阿斯麦尔的注册地背后是整个欧洲和美国的支持。德国工业的蔡司镜头,Cymer的光源技术,HMI的电子束检测设备等。阿斯麦尔自然也受到美国的监管和扶持,也正是因为荷兰实力较弱,把阿斯麦尔放在荷兰让美国人很放心。

两年前我们好说歹说,为荷兰送去天价的贸易订单,换来阿斯麦尔2019年向中芯国际,交付两台极紫外EUV光刻机,但是这两台光刻机目前来看已经是化为泡影。等到若干年后阿斯麦尔履行合同已经是老旧产品,人类文明发展到如今,一块芯片是目前人类文明最为顶尖的体现,一台顶级光刻机是比航母战斗群还要致命的国之重器。

美国人自然要牢牢抓着光刻机,美国掌握全球半导体产业的话语权这点不奇怪。要分析的是美国为什么会掌握着全球半导体产业的话语权,向来在 科技 领域藐视美国的日本,为什么突然显得无声无息。

早在1946年,世界第一块PN结型晶体管在美国人威廉·肖克利的手中诞生。1960世界第一块硅集成电路在美国仙童半导体公司出现。标志着半导体产业进入“硅”时代。彼时的日本还是一个意气风发的少年,完全看不出是首都被炸得满目疮痍。两个城市挨过原子d的国家,战后的日本人什么都想做 也什么都能做。对于半导体而言,日本人志在必得。

1955年,索尼成立仅十年,开始涉足半导体产业,用来制造收音机。日本企业纷纷加入生产,大量爆款收音机涌入美国。十年后的1959年,一年内日本就制造了8600万个晶体管直接超越美国成为世界第一晶体管生产国,真的是初生牛犊不怕虎。日本又在一个行业超越了老大哥三菱、京都电气等也在日本政府的扶持下,在美国技术的基础上 涉足半导体产业,这种上下一心通力合作的单一民族国家,不可谓不可怕。

1973年石油危机爆发。经济衰退,欧美家庭加不起油也买不起电脑,半导体产业衰退。日本人的卡西欧计算器遭遇了滑铁卢。美国人又研发出了更先进的 IC集成电路。日本人就从危机中看到了机会,日本迅速落实DRAM制法革新,日本政府出资320亿日元。民间企业抱团出资400亿日元。差不多有2.36亿美元 这是70年代,日本VLSI 技术研究所由此成立,专攻电子计算机领域。日本最终实现了DRAM的全国产化,DRAM这个东西很常见,也就是现在计算机上的内存条,是一种作为存储功能的半导体元件。而这时候的中国,选择了解决温饱加强国防 科技 为优先的道路。

日本人没炸出核d,却炸出了一个半导体。日本继续投入研发在半导体的道路上迅速超越了美国。SUMCO、京瓷、东京电子等很多现在耳熟能详的日本企业在当年都是日本半导体产业链上的功勋企业,而在最关键的光刻机领域,日本也实现了国产化。尼康光刻机誉满全球。没错,早期的世界光刻机霸主是尼康。

1985年日本半导体市场占有率超过美国。日本企业占有率达53%,美国仅37%,拿得出手的公司只有德州仪器、因特尔、摩托罗拉,此时欧共体占12%。主要由飞利浦的阿斯麦尔贡献,当年谁也没想到这家阿斯麦尔才是最后的赢家。说个题外话,这一年的韩国也有1%的市场份额。总之,全球半导体产业已经由美国转移到日本。而且日本半导体已经强大到难以想象,用形容美国的词来说,就是一超多强。

除了战后美国要扶持日本,更因为日本自己就是一个DRAM大市场。仅 汽车 产业一块 每年就有源源不断的订单,而美国的半导体订单更多的是来自军方,其实看很多产业 美国和日本都是亦敌亦友的存在,不过是兄弟又能怎么样,本来是我吃肉你喝汤,现在把我的肉都吞了。

在PC还没普及的年代,全世界已经知道未来的工业引擎一定会从内燃机转移到半导体芯片上。正好赶上80年代国际局势缓和,日本在远东的政治作用下降,美日之间的贸易问题反而浮出水面。

仅在1985年,日本就给美国送去了497亿美元的贸易逆差。美国人对日本半导体产业的崛起已经不想忍了,美日半导体战争爆发,今天在中兴、华为身上发生的。在上个世纪的日本已经上演过。

第一波被针对的日本企业是三菱和日立,FBI假扮成IBM的员工,把10卷包含商业机密的文件,主动发给日立公司高级工程师林贤治。这位不幸的工程就这么上钩了。

1931年的南满铁路路轨和1937年的卢沟桥。日本人也是同样的手段 现在自己也要挨炮了,日本企业窃取美国技术的新闻迅速传开,日本威胁论也在美国大行其道。

1989年美国人最喜欢做的民意调查显示,68%的美国人认为日本是最大的敌人。第一次美日半导体谈判,美国要求没多的半导体,在日本的市场提升到20%~30%。建立价格监督机制。终止第三国倾销。加上一份《广场协定》和房地产增值,日本陷入经济泡沫。没办法,如果不让美国芯片进入日本市场,老大哥的各种的制裁让你不得安生,就不给你国防扶持。

1986年7月31日日本人签下了条约,但是美国半导体企业还是不争气,老爹都这样铺路了 市场份额还是不及日本企业。日本给美国制造的贸易逆差扩大到了586亿美元,美国人软硬兼施,先是在二战后第一次向日本低头,肯定日本半导体行业主动涨价。

1987年东芝事件被曝光,美国趁着东芝私自给苏联出口大型铣床为由,对东芝好一顿胖揍 目的自然是要打压东芝的半导体生产,1989年再次和日本签订了不平等条约《日美半导体保障协定》。

但是日本的半导体产业真的是小强完全打不死。美国人准备开始搞第三次《日美半导体保障协定》,这一回美国人开始玩起了套路,开始扶持韩国来和日本竞争,这时候全球通讯技术刚好进入1G时代。三星和现在的韩国车一样,凭借性价比出击市场,而日本企业还在走品质路线,所以吃了不少亏。美国帮助三星拿下东芝的半导体生产线 从日本企业挖人。美国对日本进口的半导体产品征税100%,对韩国半导体产品只征收象征性的0.74%,做到这一步 第三次《日美半导体保障协定》没有签署。因为美国的预期已经达到了。

韩国人也真不是吃素的,鹬蚌相争渔翁得利。三星迅速崛起,形成了全球半导体产业以美日韩三国鼎立的局面。

时间到了1995年,死扛了十余年的日本半导体企业终于喘不过气。NEC(第一)、东芝(第二)、日立制作所(第三)、富士通(第八)、三菱电机(第九)这个排名是1995年全球半导体产业企业排名。日本企业交出的成绩单,也是最后的光辉时刻。到了九十年代末期,日本半导体市场不仅被美国超越,还被韩国超越。全球半导体产业从日本转移到韩国,韩国还超越了美国,仅仅靠三星一家公司,而三星为什么能活到现在。

作为韩国最大的财阀,三星的股本有多少是美资,心知肚明,20世纪的最后一年,日本还能喘息的几家半导体企业联合成立Elpida,也就是尔必达。这个尔必达注定是个南明政权。美国人没有手下留情,继续出击,2012年尔必达宣布破产。

日本企业全面退出DRAM的全球竞争,尼康光刻机也在2007年败下阵来,日本半导体行业进入萧条期。回顾日本半导体产业成长的近半个世纪时间,政府牵头避免企业间重复研发,敏锐的嗅觉,超高的良品率,都是日本半导体辉煌的原因。失败的原因也很明显,除了来自老大哥的压力 日本也有自己的内因。

90年代末期,日本半导体公司就没有预期到PC时代的全面普及。在电脑芯片领域完全败下阵来,更别说在现在的智能手机时代分一杯羹了。不过瘦死的骆驼比马大,现在的日本半导体产业,还能老老实实为全球提供硅片、溅射靶材、光刻胶等半导体材料。每年依然赚的满满当当,而美国重新回到半导体产业的头把交椅,整个行业一直拿捏得死死的。

日本半导体产业当年挨打的 历史 ,和今天的华为如出一辙,还有中兴的前车之鉴,证明了一只狼,就算是已经吃饱的狼,不可能喂饱。不断割肉只会削弱自己的实力。在半导体产业上的落后,我们承认,但是我们不认输。由中芯国际已经能生产14纳米级别芯片,理论上可以在未来几年内完成对7纳米芯片的冲刺,而且能自主制造90纳米光刻机,底子还是有的。而摆在华为,中芯国际眼前的掣肘就是这个东西我知道长什么样子,但是我要怎么做出这个样子的东西,一台光刻机难倒了14亿中国人。除了光刻机,还要拿下EDA软件,更高自主性的架构才能设计出更高性能芯片。

这是一条非常长的路,可能是一场长达十余年的没有硝烟的战争。我们也没把鸡蛋放在一个篮子里,随着摩尔定律的逼近。如果阿斯麦尔这几年不能交付2纳米的EUV光刻机,全球半导体产业即将迎来天花板,不然芯片就要从纳米级跳进原子级别,想用 *** 刀原子来建造一座指甲盖大小的超级城市,这就不是地球上的光刻机能完成的了。

其实硅基半导体并不是信息产业唯一的支柱,如果说半导体技术是打开了20世纪的大门,那么叩响21世纪大门的 则是量子信息技术,在集成电路逐渐触及天花板的情况下,量子通信有望实现降维打击。传统的集成电路只能现实0或者1,需要进行大量运算,需要海量电路,属于二进制信息单元,即经典比特,而量子芯片能通过亚原子粒子编码数据,以量子比特进行运算,最大的优势就是能进行叠加态运算。

经典比特需要一次一次运算,需要更密集的集成电路。而量子比特可以用量子状态进行表示能同时进行一百次的运算或者存储,而且量子芯片能摆脱硅基的限制,能改变欧美光刻机垄断的局面。

中国在量子信息技术上已经走在了世界前列,世界首颗量子卫星“墨子号”世界第一条量子通信保密干线、京沪干线都由出自中国科学家之手,芯动不如行动,只要肯做 肯投入、肯合作、沉得住气,距离国产芯片摆脱掣肘的一天 并不会太远。

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3.如图23甲所示电路,滑动变阻器的最大阻值为,电源电压及灯L的电阻保持不变。当、均闭合且滑片滑到b端时,电流表、的示数分别为如图23乙、丙所示;当、均断开且滑片P置于变阻器的中点时,电流表的示数为0.4A,求:

(1)电源的电压; (2)的电阻; (3)灯L的电阻;

(4)整个电路消耗的最小电功率;(提示:电路的总电阻最大时

消耗的电功率最小)。

4.如图同学们常见的家用饮水机,它的铭牌上标有:额定电压220V,频率50Hz,加热功率350W。将它接在220V的电压下,

当它处于保温状态时,饮水机中的电流为0.1A,这时饮水机消耗的电功率是多大?

(2)当它处于加热状态时,如果消耗的电能全部用来加热水,它能使热水罐中0.5kg,20℃的水的温度升高到90℃要多少时间?

它的工作原理比较简单:整个电路由一个电热元件R1、一个限流电阻R2和一个温控开关S组成(如图13)。当S接a时,电热元件R1被接入电路中,饮水机开始将水加热;当水温达到一定温度时,温控开关自动切换到b处,饮水机处于保温状态。请你按上述原理完成图13中的电路图。

5.如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的电阻,S是控温开关。电热毯标牌上标有“220V 40W”字样。问(不考虑温度对电阻值的影响):

⑴、要使电热毯处于低温挡时,开关S应处于什么状态?

⑵、发热电阻丝R0的阻值是多大?

⑶、当电热毯处于低温挡时,电路中的电流为0.1A,则在10s

内电阻丝R0产生的热量是多少?

7.如图10所示电路中,小灯泡L标有“6V 6W”字样,R2=3Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2A,这时小灯泡L正常发光,求:

(1)电源电压U

(2)电阻R1的阻值

(3)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率

10.如图所示的电路中,电源电压恒定为4.5V 。开关S 闭合后,电流表的示数为0.5A ,电压表Vl的示数为3V 。当把滑动变阻器的滑片P 移到最右端时,电流表的示数为0.3A 。求:① 电压表V2 的示数;② 电阻R1的阻值;③ 滑动变阻器的最大电阻;④ 滑片移到最右端时,Vl的示数及此时电路消耗的总功率。

11.如图5 所示电路,电源两端电压U=7.5v , 且保持不变,R 为保护电阻,L 为标有“6 V 3w”的小灯泡,不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~3v 。闭合开关S 后,要求灯L 两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为 。

13.某同学用同一品牌型号如图所示的电水壶做物理实验,测得的数据填在了下面表格内.

请你根据以上数据进行计算与分析:

(1)计算出XX—l型电水壶的工作电流和壶中水所吸收的热量.

(2)计算出XX一2型电水壶所消耗的电能和烧水的效率.

14.冬天,伍珍同学使用电热毯时,发现电热毯有高温和低温档,她决定探究电热毯内部电路.图甲、乙分别为他和裘实设计的电热毯的模拟电路图(电炉丝相当于电热毯内部发热电阻).

(1)图甲中定值电阻R1=10Ω(置于电热毯外部),电炉丝R2=20Ω,请计算低温档时发热电功率;

(2)图乙中两根电炉丝R2=20Ω、R3=10Ω,请计算高温档时发热电功率;

(3)请对两个同学设计的模拟的电路进行评估(请指出你认为好的设计电路,并说明优点和缺点)。

医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同.如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路).电源电压恒为4.5V.

(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度须达到115℃时,器械共吸收多少热量?[c钢=0.46×103J/(kg·℃)]

(2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内,其受压面积为2cm2,如果R1表面能承受的最大压力为70N,则锅内允许的最高气压是多少?

(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表),当锅内气压不高于1标准大气压时,A1显示气压值都为0,此时R1阻值为200Ω,求:气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘多少毫安处?

(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A2为显示温度的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度的关系如下表所示:

温度t/℃ 80 85 90 95 100 105 110 115 ……

电阻R2/Ω 120 110 100 90 80 70 60 50 ……

当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为多少?

16.如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里的油的多少.已知:压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.

压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …

电阻R/Ω 500 380 310 245 200 170 150 …

若压力传感器R的上表面面积为5cm2,汽油热值为4.6× 107J/㎏,汽油密度为0.7×

103㎏/m3,电源电压为6V.请回答:

(1)当油与箱总重为600N时,压力传感器R受到的压强是多大?

(2)若油箱内油为10㎏时,汽油完全燃烧能放出的热量是多少?

(3)如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10-2m3时,电路中电流是多少?

19.如图所示电路,灯泡L上标有“4V 2W”字样,R0=5Ω,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,其滑片P起初处于中点,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V。则:(1)只闭合S1,灯泡L恰好正常发光,求电源电压;(2)只闭合S2,当变阻器接入电路中的电阻为其最大阻值的一半时,求电路消耗的总功率;(3)只闭合S2,求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。

20.在物理实验课上,小强用一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器,接上10V电源能正常工作;小强用这个电热器与一个小灯泡串联接人该电源时,电热器消耗的功率是其额定功率的0.64倍。求:

    (1)电热器正常工作的电流和额定功率;

    (2)小灯泡的电阻值。

21.液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具,而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用,小胜进行了调查,得出如下两组数据:

请问:(1)若小胜家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃,则他家一天需消耗多少热量?[C水=4.2×103J/(kg·℃)]

  (2)上述热量若靠电磁炉提供,需耗电多少度?若靠液化气炉提供,需燃烧多少千克的液化气?(1kw·h=3.6×106J)

 (3)通过计算,你认为使用哪种炉具耗能费用更低?

(提示:液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比;电磁炉热效率是指电磁炉有效利用的热量与消耗的电能之比)

22.如图13所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,

电流表的量程为0-3A.

(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10min内电流通过R1所产生的热量是多少?

(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2的电功率的变

化范围是多少?

24.保温箱的简化电路如图所示,A为温度传感器,它的作用相当于开关,达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路。S是保温箱的温度设定开关,它有三个档,分别为60℃、50℃和40℃,加热功率分别为90W、72W和45W。电源电压为36V,R1、R2、R3都是发热体。

(1)当S拨至位置1时,加热功率是多少?R1的阻值是多少?

(2)当S拨至位置3时,电路中的电流是多少?

(3)当S拨至位置2时,R2的阻值是多少?

.小磊学习了电学知识后.与同学小光一起对他们住宅楼的用电情况作了调查。通过调查得知住宅楼内所有用电器功率(如下表所示),同时还观测到:在用电高峰时,用电器两端电压达不到220V,最低时电压只有210V;在用电低谷时,电压又略高于220V,最高达225V。

当住宅楼内的所有用电器同时正常工作时,通过输电线的总电流是多少?

当用电高峰电压最低时,处于工作状态的白炽灯泡的实际功率为其额定功率的百分 之几?(假设灯泡的电阻不变)

28.如图10所示,电流电压不变,灯L上标有"10V 2W"字样,S闭合时灯恰能正常发光,电压表示数为2V.S断开时,灯L的实际功率为额定功率的1/4.(灯丝电阻不变)

求:(1)电源电压U(2) 求S断开时,电路消耗的总功率?

27.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,称做半导体,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应用。

有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低面迅速的增大。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:

⑴、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,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变(填“大”或“小”)。

⑵、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15所示),则25℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)

⑶、为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内能检测大棚内温度的变化,请用图16中的器材(可增加元件)设计一个电路。

29.如图23所示电路中,R1=10Ω. 当开关S闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V. 求:(1)电源电压;(2)R2的阻值.

30.星期天,小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示,对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象,有关记录如下表:

观察对象 有关活动与相关记录

观察电热水壶铭牌 额定电压:220V 额定功率:1kW

观察电能表铭牌 有关参数:220V 10(40)A 50Hz 300r/kW•h

在电热水壶烧水时观察电能表 关闭家里其他用电器,只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表,表盘在2min内转过了9r.

请你就小明在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题.

(1)若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响,求电热丝的电阻值.

(2)在电热水壶烧水过程中,根据电能表表盘的转动情况,求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率.

(3)将问题(2)的求解结果,与小明在活动中记录的有关数据进行比较,提出一个有待进一步研究的新问题.(注:只提出问题,不要求作说明或解答)

31.如图12所示,电源电压保持不变,电阻R1=30Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数为0.8A,求电源电压和R2的阻值各为多少?

33.张可最近注意到家中的灯泡比平常亮,他猜测可能是电压超过了220V。为了证实猜想,他做了如下的实验,关闭家中其它电器,只开一只“220V100W”的电灯,观察家中标有“3000R/KW·h”的电能表在20min内转了121转。求:⑴这只电灯的电阻多大?⑵在20min内这只电灯消耗的电能是多少?⑶张可家此时的实际电压多少?⑷为了使这只灯正常发光,应串联一个多大的电阻?(5分)

34.如图所示,电源电压恒为6V,R1、R2是定值电阻,滑动变阻器最大值为R,当断开S2、S3、闭合S1时,移动滑片P,电路消耗功率的最大值和最小值之比为4:1当断开S1和S3、闭合S2时,滑片P在a点(此时滑动变阻器连入电路中的电阻为1/4R)和在最右端电流表的示数之2:1当S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为1.25A.求:①R1和R的比值②R2和R的比值③R1、R2、R3的值。

35.如图所示的电路中,电源电压保护不变,没有变阻器的最大阴值是40Ω。闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P置于端时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为6V。求

(1)电阻R1的阻值是多少?

(2)当滑动变阻器的滑片置于a端时,电流表和电压表的示数分别是多少?

(3)滑动变阻器的滑片在a、b两端点处时,R1消耗的功率之比。

36.微波炉是一种效率很高的家用电器。可是有一天,小宇在商场中听到了顾客和售货员的一段对话:售货员说,微波炉很省电,加热食品又快;顾客说,微波炉很费电,他家的微波炉一开保险丝就熔断。小宇听了很迷惑,到底谁说得对呢?他用家里的微波炉进行了实验(铭牌见表)。将一瓶550毫升的矿泉水倒入杯子中,用温度计测得初温为20℃,放入微波炉中以最大功率加热2分钟,取出后测得水温为62℃。请你帮小宇计算出以下两个量:

防触电保护类别Ⅰ类 额定容积20L

规格型号 NN-S313WF

额定电压220V 电源频率50Hz

最大功率1000V 质量12kg

⑴微波炉以最大功率加热时电路中的电流。(结果保留两位小数)

⑵微波炉以最大功率加热2分钟消耗的电能。小宇又用“220V,800W”的电热水壶,使等量的水升高同样的温度用了4分钟。可见,售货员说“省电”的意思是 ;而微波炉一开保险丝就熔断的原因是。

37.如图,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其 *** 作过程如下:

⑴连接A和B,将测通器的m连接在D上。当n连接F时小灯泡发光,连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 为同一导线的两端(填字母,下同)。

⑵为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将两两根导线辨别开。

38.如图14所示,电源电压恒定不变,当S断开时,电压表示数为10V。当开关S闭合后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.4A,求:

两灯泡的电压U1和U2 分别是多少?(2)两灯泡的总功率?

39.(8分)某工厂设计了两种淋浴器。一种是淋浴时电流直接对流动的水加热;另一种则是备有水箱,待箱中的水加热至合适的温度后再供淋浴。按一般淋浴要求:淋浴器用水的流量约为10L/min ,合适的水温约50℃,用水时间约为5 min ,加热前的水温按20℃考虑。一般家庭供电电路允许的最大电流为20A。请根据以上情况和要求完成:

(1)按淋浴器用水的流量为10L/min ,每分钟用水多少kg?

(2)电加热的效率为70%,他一次淋浴约消耗多少电能?

(3)通过具体的计算,结合数据分析论证哪一种淋浴器不适合一般家庭选用?

40.(10分)如图所示,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,电流表A1、电流表A的量程均为0~0.6A,电源电压保持不变。将滑动变阻器的滑片P滑至b端。

(1)断开S1、闭合S2,电压表的示数为6.0V,电流表A的示数为0.30A.

求滑动变阻器的最大阻值以及它在1min内产生的热量;

(2)闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.10A,求R1的阻值;

(3)断开S1、S2,为了保证电路的安全,求滑动变阻器的阻值调节范围。

41.(5分)如图18所示,电源电压保持不变。滑动变阻器R0的滑片位于右端,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为I,电阻R1消耗的电功率P1=2W;当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数为I ,电阻R2消耗的功率为P2=2W。

若I∶I =2∶1。求:⑴R0和R2的比值;⑵开关S1断开、S2闭合,滑片位R0中点时,电路消耗的总功率。

42.(9分)2005年福建省节能宣传周的主题是:科学用电,共建节能型社会。提倡居民夏季期间空调温度设定在26℃~28℃。为响应倡导,小明将家中的一台额定电压为220V,制冷额定功率为1000W的空调,温度设定从原来24℃改为28℃,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走2.5kW·h。求:

(1)这台空调正常制冷时,工作电流是多少?(计算结果保留一位小数)

(1)这台空调一个月(按30天计算)可节约电能多少kW·h?

(3)若某边远山区的“希望小学”,每间教室仅有两盏“220V 40W”电灯,那么小明家中的这台空调一个月所节约的电能,可供这两盏电灯正常发光多少小时?

43.(6分)如图所示,将两个电阻R1与R2并联后接在电压为24 V的电源上,开关S闭合后干路电流为2A,通过电阻R1的电流是1.2A,求:R1与R2的阻值分别为多大?

44.(6分)如图16所示,电阻R,和R2串联在电路中,现在要计算出RZ的阻值,图中所标出的物理量中至少需要知道哪几个量?如何计算?参考表中的示例填写表格(写出两种计算方法).

45.(6分)如图17所示电路中,电源电压U恒定,L是标有"6V 3.6W"的小灯泡,电阻R1=R2=10Ω 当S1、S2都闭合时,小灯泡正常发光.求:

(1)当S1、S2都断开时,电压表的示数是多大?灯泡的实际功率 是多大?

(2)当S1、S2都闭合时,电流表的示数是多大?电路中的总电功率多大?

46. (6分)如图18所示,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15 A;滑片P在中点C时电压表的示数为6V.

求:(1)滑动变阻器R1的最大阻值;(2)电源电压和R2的阻值.

47.(8分)如图15所示,电源电压12V且保持不变,小灯泡标有"6V 3W"字样。

(1)只闭合开关S时,小灯泡恰好正常发光,求电流表的示数和R,的阻值;

(2)当开关S、S2、S3都闭合时,电流表示数是3A求R2的阻值;

(3)求通电10min,电流对R3所做的功。

48.某农村学校食堂一个电热箱的电热丝烧断了,检修时发现电热箱的铭牌模糊不清,只能隐约看到“……额定电压220V……电阻48.4Ω……”等字样。电子器材商店只有两种规格为"220V 500W”、“220V 2000W”的电热丝。小琼同学提出一个想法:将"220V 500W”的电热丝截取一半替换烧断的电热丝,电热箱即可使用。

通过计算说明,接入这样的电热丝,能符合电热箱额定功率的要求吗?并分析电热箱能否正常工作。

请你再提出一种想法,帮助学校食堂换上合适的电热丝。

49.如图15所示,为一只手电筒的结构原理图.电源电压为3V,灯泡电阻为10Ω.

(1)求电路接通后通过灯丝的电流;

(2)为解释光的有关现象,爱因斯坦提出了光子说,他认为光的能量是一份一份的,每份能量叫做一个光子.若灯泡发光的每个光子的能量约为3×10-19J,请你估算10s内它发出多少个光子.(假设电流所做的功全部转化为光能)

50.如图14所示,L是“12V 6W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器(阻值0 — 24Ω),设电源电压和灯泡电阻不变.

(1)求小灯泡的电阻值.

(2)闭合开关S、S1.滑片P在a端时,小灯泡恰能正常发光,电流表示数为0.9A,求R1的阻值.若滑动变阻器的滑片向右移至某处时,电流表示数为0.8A,求此时电路消耗的总功率.

(3)闭合开关S,断开开关S1,求在滑片P移动过程中,灯泡消耗的最小功率.

51.在如图所示的电路中,电源电压U=12V,且保持不变,灯L上标有”10V 5W”字样,R1=10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,不考虑灯丝电阻随温度的变化。

(1)开关S闭合,S1断开,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为10V时,滑动变阻器接入电路的电阻是多少?

(2)开关S、S1都闭合,将滑动变阻器滑片P移至最左端时,若灯L仍然能发光,电流表的示数是多大?此时灯L是正常发光吗?

52.某同学在“用电压表和电流表测导体的电阻”实验中,按如图所示的电路图连接好电路,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,分别读出电压表和电流表的几组示数并记录,根据记录的数据,作出如图所示的U—I图线。则被测电阻R1的电阻值为 欧姆。滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的指针位置如图所示(电压表所接的量程为0—3伏特),则电压表的示数为 伏特。

54.(7分)在学习了电学知识后,同学们尝试“设计电路和编制习题”,老师提供了以下器材:电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、导线.

(1)小虎第一个完成设计,他设计的电路如图24所示.他编制的试题是:“在图24所示的电路中,闭合开关S1,通电5min产生多少热量?”请你解答此题:

(2)小华思考一会儿,设计了能提供两种功率工作的电路.编制的试题是:“在小虎设计的电路上再加一个开关,使电路能以两种功率工作,其大、小功率之比是___________.” 请你在图24中完成小华的设计,并将电路大小功率之比填入空格中.

(3)小明经过认真思考后,用了三个开关,设计了能提供三种功率工作的电路.请你在图25的方框内,画出小明所设计的电路图.

55.(6分)如右图所示,电源电压为15V, R1为400,开关S闭合后,电流表的示数为0.5A,求:

(l)R1、R2并联后的总电阻多大?

(2)R2是多大?

(3)2min内电流通过电阻R2做多少功?

56.我市阳逻电厂三期扩建工程完工后,其发电机组的总输出功率将达到2.4×106kW,成为华中地区最大火力发电厂之一。

(1)发电机的工作原理是什么?如果该发电机组一年输出电能1.2×1010kW·h,发电机组一年工作的总时间为多少小时?

(2)如果某发电机每发出1度电,要消耗热值为3.0×107J/㎏的标准煤0.4㎏,该发电机的效率为多大?

(3)若电厂通过供电系统用220V的恒定电压给小刚家所在的离电厂较远的小区供电,某天小刚发现自家“220V100W”的白炽灯工作10min时,消耗电能为4.86×104J,已知小刚家进户线上装有一空气开关,当电流达到20A时,空气开关自动“跳闸”,他家此时允许消耗的最大电功率为多大?(不考虑温度对电阻的影响)

57.如图13所示电路,已知电源电压为6V,R1的阻值为2Ω,R2的阻值为3Ω,R3的阻值为6Ω。求(1)S1、S2都闭合时电流表的示数;(2)S1、S2都断开时电路的总功率。

59.(6分)在一次科技小组的活动中,同学们按照如图所示的电路在AB之间接入一根细铜丝,闭合开关S后,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持3A不变,过了一会儿,细铜丝熔断.在 AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝,再调节滑动变阻器到某一固定值,经较长时间粗铜丝没有熔断,在此过程中,电流表的读数保持3A不变.小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题:造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)

(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)

答:

(2)若粗铜丝电阻为0.01Ω,求:在5s内粗铜丝共产生的热量.

(3)如果你家准备安装一台“220V 1500W”的电热水器,你应该选用 (较粗/较细)的铜导线作用连接线比较安全.

60.(6分)小明学过安全用电知识后,想自制一只台灯,他选购了一只标号是“36V 36W”的灯泡,回到家后在着手安装时,突然想起家中的插座提供的电压是220V,于是他在包装盒内寻找说明书,但没有找到,却发现了一只配件.

(1)小明想知道配件的作用及有关它的性能参数(如额定功率、额定电流、电阻等),于是设计了如图所示的电路图和记录数据的表格,请你根据电路图帮助他把实物图连接完整.

(2)小明在正确连接完电路后,将测得的实验数据记录在下列表格中,根据实验数据能够知道配件的性能参数是(只要求写出一个参数及其数值).

(3)小明用“36V 36W”的灯泡和配件制成了一只台灯,请你在虚线框内画出这只台灯的电路图,并说明配件在电路中所起的主要作用是什么

黄冈市2012年初中毕业生学业考试

理科综合试题

第Ⅰ卷(选择题共55 分)

一、选择题(每小题只有—个选项符合题意,1-14小题每题2分,15-23小题每题3分,共55分)

1.生态系统中的物质循环伴随着能量流动,图为生态系统的碳循环示意图。下列有关该图的分析,正确的是

A.图示中“大气”的成分是氧气

B.图示生态系统中的能量流动方向是动物到植物、微生物到动物、微生物到植物

C.生理过程②③④均表示生物的呼吸作用

D.过程②的意义不仅在于为生物的生活提供物质和能量,还维持了生物圈的碳氧平衡

2.下列有关叙述不正确的是

A. DNA 是染色体的物质组成之一,染色体位于细胞核中,因此DNA全部存在于细胞核中

B.把洋葱鳞片叶表皮细胞放在清水中,细胞不会胀破,是因为该细胞有细胞壁

C.水稻根细胞吸收含硅的无机盐多,吸收含钙的无机盐少,主要是因为细胞膜的作用

D.莲与鲫鱼相比,其结构层次不同的是没有系统

3.下列有关生物的生殖和发育说法中正确的是

A.嫁接、植物组织培养、试管婴儿、克隆羊均属于无性生殖

B.鸡卵的卵黄表面中央有一盘状小白点,说明卵已受精

C.家蚕、蜜蜂、蝗虫的发育都要经历卵→幼虫→蛹→成虫四个时期

D.青蛙的生殖和幼体发育在水中进行,幼体要经过变态发育才能上陆生活

4.下列有关人体生命活动调节的描述中,不正确的是

A.人体神经细胞与其他细胞明显不同,它的细胞体生有许多突起

B.人醉酒后会出现语无伦次、走路不稳的现象,分别与大脑和小脑有关

C.某同学抓起一个烫手馒头,先感觉烫后迅速松手

D.新生儿的嘴唇第一次接触奶头就会有吮吸动作,这是简单反射

5.“健康饮食,健康生活”。下列叙述或作法正确的是

A.有人吃海鲜会出现皮肤奇痒等过敏反应,引起过敏反应的物质在医学上称为抗体

B.体液中的溶菌酶能破坏多种病菌的细胞壁,属于保卫人体的第二道防线

C.带“虫眼”的蔬菜和水果,农药含量少,可放心购买

D.当大腿大血管破裂出血时,要按住破裂血管的近心端止血

6.根据图①-③分析,下列说法正确的是

A.图①是人体平静呼吸时,肺容量变化示意图,图中b→c段表示吸气过程,膈肌舒张

B.当光照强度达到图②中b点时,植物开始进行光合作用

C.当环境温度降低时,图②中的a点下移

D.图③表示菜豆种子萌发及幼苗长成植物体过程中,有机物含量的变化

7.下图所示的实验 *** 作中,完全正确的是

8.盛碱液的试剂瓶若使用磨口玻璃塞,时间长了可能生成Na2SiO3而使瓶塞被粘住,Na2SiO3中Si元素的化合价是

A.+6 B.+4 C.+2 D.-2

9.下列有关叙述中,不正确的是

A.我们使用的2B铅笔的制作材料是有机物和金属

B.物质的热胀冷缩现象说明分子原于间存在间隔

C.稀盐酸和食醋都能使紫色石蕊溶液变红

D.H2、C和CO都有还原性,可用于冶炼金属

10.能源问题是当今世界三大问题之一,下列有关能源的叙述中不正确的是

A.乙醇汽油中添加的乙醇属于可再生能源

B.人类通过化石燃料获得能量的过程是物理变化

C.将煤球制成“蜂窝煤”是为了增大与空气的接触面积,使其燃烧更充分

D.我国南海海底储藏了大量“可燃冰”,它将成为替代化石燃料的新能源

11.锡(sn)是五金之一,它的金属活动性顺序位于铁和铜之间,则下列反应不会发生的是

A.Zn+Sn(N03)2=Zn(N03)2+Sn B.Sn+2HCl==SnCl2+H2↑

C.Sn+2AgN03=Sn(NO3)2+2Ag D.Sn+MgS04=SnS04+Mg

12.下列有关溶液的说法,不正确的是

A.蔗糖溶液是均一的、稳定的混合物

B.硝酸钾在20℃时溶解度是31.6g,则lOOg硝酸钾溶液中含有硝酸钾31.6g

C.在鱼池中设立水泵,把水喷向空中可以增加水中氧气的溶解量

D.冷却或蒸发溶剂都能使接近饱和的氯化钠溶液达到饱和

13.张亮在实验室用足量的锌粒与稀硫酸按右图装置制取一定量的氢气,发现液面刚好不与锌粒接触而又无酸液可加,若从长颈漏斗中加入适量下列试剂,又不影响生成氢气的量,你认为最合适的是

A.氢氧化钠溶液 B.碳酸钠溶液 C.硫酸钠溶液 D.澄清石灰水

14.对于反应:X+Ca(OH)2=Y+Cu(OH)2↓,下列分析中正确的是

A.该反应类型可能是置换反应

B.X 和Y 的相对分子质量之差为18

C.X 可能是CuCl2或Fe2(S04)3

D.Y 可能是CaCl2或Ca(N03)2

15.据报道,世界“吼王”杰米·温德拉曾“吼”出超过100分贝的声音,如图是他“吼”出声音将玻璃杯震碎的情景。下列有关他“吼”出的声音的说法正确的是

A.声音传递了能量 B.声音只在玻璃杯中传播

C.声音是玻璃杯振动产生的 D.声音的分贝数越高其频率越大

16.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它是天然气和水在低温高压下

形成的固态物质,因外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是,

A.可燃冰是可再生能源B.可燃冰的能量来自亿年前的太阳能

C.可燃冰是核聚变反应生成的D.可燃冰燃烧时核能转化为内能

17.下列光现象的成因与日食形成的原因相同的是

18.奥斯特发现了电流的磁效应,首次揭开了电与磁的联系;法拉第发现了电磁感应现象进一步揭示了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代。下列有关电磁现象的说法正确的是

A.通电导体周围一定存在磁场

B.导体在磁场中运动一定产生感应电流

C.电磁波在真空中无法传播

D.通电导体受到磁场的作用力与磁场方向无关

19.2012年黄冈市利用如图1 所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。若琦同学设计了四种电路(如图2所示)模拟测试,并要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大。其中符合要求的电路是

20.如图是某物质加热时温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是

A.该物质一定是晶体

B.T2一定是物质的沸点

C.0-t1时间内物质的分子热运动加剧

D.t1-t2时间内物质的温度不变内能不变

21.弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球进攻技术。图为某人某次拉出的弧圈球在空中高速旋转前进

的示意图,此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速,以下说法正确的是

A.球在空中继续前进是受到惯性力的作用

B.球在空中前进时受平衡力作用

C.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢

D.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快

22.下列有关“电”的说法正确的是

A.摩擦起电的实质是创造了电荷

B.运动的电荷一定形成电流

C.电路两端有电压就一定有电流

D.电阻中有电流,它的

两端一定有电压

23.图3、图4是由相同的滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的是

A.甲的拉力是乙的拉力的3倍

B.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍

C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率

D.如果考虑滑轮质量,图3装置的机械效率比图4的小

第Ⅱ卷(非选择题,共105分)

物理部分

二、填空与作图(24-26题各4分,27题2分,28题3分,共17分)

24.图为小娟家洗手间的部分电路,白炽灯L上标有“220V 40w”字样,L正常工作时电阻为。该电路存在的安全隐患是。小娟改进电路后,想到家人常忘记关灯,便把标有“220v 60W”的白炽灯L,与L串联接入A、B之间,则电路的总功率比原来_____填“大”或“小”),L'与L两端的电压之比为(不计灯丝电阻的变化)。

25.“漂移”是一种高难度的汽车表演项目。有一种“漂移”方法如下:当汽车在水平地面上疾驶时,车对地面的压力和地面对车的支持力_______(填“是”或“不是”)一对平衡力,此时突然刹车,但汽车仍要向前运动,这是由于汽车具有______。同时转动方向盘,汽车急转弯,这是摩擦力改变了汽车的________。该过程中车胎温度升高,这主要是通过_____的方式改变了车胎的内能。

26.右图为我国运载火箭上“箭载摄像机”拍得火箭上升时的一幅图片。摄像机镜头相当于一个凸透镜,像成在感光元件上。若拍摄该图片时镜头的焦距为f,为保证成像清晰,镜头到感光元件的距离u满足的条件是_____,物体经该镜头成的像是_____的(填“ 倒立”或“ 正立”)。摄像机在高温环境下工作,镜头用抗高温的石英材料制成,这是因为石英的_____较高;若镜头的质量为m,比热容为c,火箭发射前镜头的温度为t,镜头吸收热量Q后的温度为_____。

27.向日葵因生长在茎顶端的花盘随太阳转动而得名。如图是处于静止状态的向日葵,请在图中作出花盘的受力示意图。

28.如图所示,暗室内有一盛水的水槽,水槽上方一激光束入射到平面镜(图中未画出)上的O点,光束经平面镜反射后照射到水槽中的B点,请画出平面镜并作出光从O点传播到B点的光路图。

三、实验与探究(29题6分,30题5分,31题5分,共16分)

29.吕彬同学将实验器材按图5连接,测量小灯泡在不同电压下的功率。

所用灯泡的额定电压是2.5V。

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至 端(填“左”或“右”);

(2)请在虚线框内完成实物图对应的电路图;

(3)闭合开关后,他发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则电路中可能出现的故障是______。排除故障后,移动滑片至某位置时,电压表示数如图6所示,则灯泡两端电压为_____,若要继续测量灯泡的额定功率,应将滑片向_____端(填“左”或“右”)滑动。

30.李翔同学在山上找到了一块坚硬的石块,他仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。装置如图所示,主要实验步骤如下:

A.用细线将轻质直杆悬起来,悬点为O,并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点;

B.保持重物的悬点不变,将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为30.0cm;

C.在溢水杯中装满水,将待测石块缓慢浸没在杯中,让溢出的水全部流入轻质塑料袋中;

D.保持重物的悬点不变,将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为12.0cm;

(1)实验中主要应用的力学规律是_____(填“阿基米德原理”或“杠杆的平衡条件”);

(2)上述实验步骤最佳顺序是_____(填入步骤前的字母);

(3)已知水的密度为1.0×103kg/m3,可求得待测石块密度为_____。

31.2012年5月27日,“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅。这引起了某校科技小组的关注:竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢?某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关。

(1)你猜想还与_________有关;

(2)该同学为验证他的猜想,设计了如下实验方案:在水平地面上平铺一些报纸,将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放,篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹;通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小。该方案所用到的实验方法有_______;

(3)另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示电子测力计上,再将篮球放在印迹中央,用力下压篮球,当篮球恰好将_____覆盖时,此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。

四、综合应用(32题7分,33题8分,共15分)

32.2011年8月我国自主研制的深海探测器——“蛟龙号”(如图7所示)在太平洋海域成功完成5000m深海探测,2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测(不考虑海水密度变化,密度P取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。

(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa,则它能下潜的最大深度是多少?(不考虑大气压)

(2)“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口,在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少?

(3)“蚊龙号”完成任务后,漂浮在海面上,由起重装置将其匀速竖直吊离水面,起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图8所示,图中P2=2P1。起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨,求t1时刻“蛟龙号”的排水体积(不考虑水的阻力)。

33.图9为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图9中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点C接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图10,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。

(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是多大?

(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量;

(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?

化学部分

五、填空简答题(本题包括3小题,共19分。)

34.(8分)(1)从C、H、O、N、S这5种元素中选择恰当的元素,用离子符号或化学式填空(答案有多种的只需要写出一种即可)。

(2)写出下列反应的化学方程式(答案有多种的只需要写出一种即可)。

35.(6分)(1)阅读下面短文并回答有关问题:

盐酸是一种用途广泛的物质,在实验室中用盐酸与其它物质反应可以制得多种气体,其中一种气体的化学式是______。盐酸在工业上有多种用途,其中一种用途是_____。四氯化硅(SiO4)是制造半导体材料硅的中间原料,在空气中容易吸收水蒸气生成H4SiO4和H20而产生白色烟雾,这一过程的化学方程式是______。

(2)对所学的知识进行自己的理解与建构,并能结合具体示例进行说明是一种很好的学习方法,请仿照示例在“判断与解释”栏中回答有关问题。

36.(5分)李老师在指导学生记忆化学方程式时指出很多反应可以归纳,如:氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜等与硫酸反应时生成物中都含有硫酸铜和水。同学们兴趣很高,也进行了归纳:

(1)甲物质与盐酸反应时生成物中有NaCl4和H20,甲物质可以是____和_____(请填两种不同类别物质的化学式);上述转化过程中,属于中和反应的化学方程式是_______。

(2)A、B、C、D、E都是初中化学常见的物质,其中D是一种紫红色金属单质,它们之间的转化关系如右图所示,反应条件均已略去。图中E的化学式是______;若A是化合物,反应A+B→C+D的化学方程式是____________。

六、计算题(本题包括1小题,共5 分)

37.(5分)用不纯的锌与稀硫酸反应能加快产生氢气的速率,实验室用13g锌粉和2g铜粉的混合物与足量的稀硫酸反应,可生成多少克氢气?

七、探究与实验题(本题包括2小题,共10分)

38.(4分)实验装置的设计和组装是一个改进的过程,请观察下列装置并回答相关问题。

(1)A装置中发生反应的化学方程式是________。

(2)根据A装置的适用条件改进后得到B装置,其中仪器c的名称是___________。

(3)从上述装置中选出一种用于收集氢气,对应的编号是______。

(4)E装置从a、b中某一个接口进气,可以代替C、D装置收集气体,并且可以减少气体向空气中的逸出。现用A、E装置来制取并收集氧气,连接A装置的应是______口(选填“a”或“b”)。

39.(6分)某化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀(如右图所示)的五色溶液,他们对此产生了兴趣。

[提出问题]这瓶溶液究竟是什么?

经过询问实验老师平时的药品保管得知,这瓶无色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种。为了确定该药品,他们首先进行了理论分析:

(1)小明根据标签上的组成元素认为一定不可能是______。

(2)小英提出,碳酸氢钠、硝酸钠也不可能,你认为她的依据是_______。

为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种,他们设计了如下实验。

[设计实验]

[实验结论]

(3)该瓶五色溶液是_______。生成白色沉淀过程的化学方程式是_______。

[实验反思]

(4)小强认为上述设计实验还可简化,仍能达到目的。小强的实验 *** 作是______。经查阅资料得知上述五种盐里碳酸钠、碳酸氢钠的溶液呈碱性,其余三种盐的溶液呈中性,请你再设计一种实验方法,确定该溶液究竟是哪种盐。简述实验 *** 作和现象____________。

生物部分

八、简答题(23分)

40.(5分)右图是绿色植物叶片的结构示意图,根据图示回答下列问题:

(1)图中的1、3属于植物的______组织。

(2)绿色植物生长所需要的有机物主要由图中(填图中序号)细胞通过光合作用合成,该生理过程所需的原料C02主要通过图中的______(填图中序号)进入叶片。

(3)北方地区早春播种常用塑料薄膜覆盖地面,这样做的目的是为种子的萌发提供________。

(4)在农业生产上,既要充分利用单位面积上的光照,又要避免叶片互相遮挡,影响光合作用,因此栽培作物时应该______。

41.(5分)右图表示人体部分生理活动示意图。其中A、B、C表示相关的器官,①②③④表示生理过程,请回答:

(1)B中蛋白质通过①过程进入血液的物质是_____。“毒胶囊”中的有害物质经①过程后至少需______次经过心脏才能到达肾脏,对肾脏造成伤害。

(2)人体排泄有三个途径,除图中所示外还能通过_____(填结构)完成。

(3)生理过程④表示______作用。

(4)图示中的细胞通过②过程分泌的某种激素不足时,会形成糖尿,那么由这种细胞组成的内分泌腺是______。

42.(8分)某农场收获的水稻作为人的粮食和牛饲料,饲养的牛供人食用,人和牛的粪便经过沼气池发酵产生沼气作为能源,沼渣、沼液作为种植水稻的肥料,据此回答:

(1)依据上述信息写出其中的一条食物链:____________。

(2)沼气池中一些杆菌、甲烷菌在无氧的环境中通过发酵产生沼气,这些细菌细胞与动植物细胞在结构上的主要区别是_______________。

(3)水稻田管理技术要点有合理施肥、科学管水和除杂草等。除杂草是由于水稻与杂草之间是______关系。科学管水是因为水稻不同生育期的需水量不同,水稻根吸水的主要部位是根尖的___________。

(4)水稻性状有抗病和不抗病,这在遗传学上称为___________。如果抗病对不抗病是显性,用B表示显性基因,b表示隐性基因。现将不抗病水稻花粉传授给抗病水稻,产生的种子全部种植后,统计结果如右图所示,那么亲代抗病植株的基因组成是_____,它产生基因组成为B的卵细胞概率是_____。

(5)用显微注射法将人的生长激素基因注入奶牛的受精卵中,培育的转基因奶牛的乳汁含有生长激素,奶牛的这种性状能遗传吗?______(能、不能)。

43.(5分)某初中生物兴趣小组的同学在探究“口腔对淀粉的消化作用”课题时,设计的实验方案如下表:

请完成下列问题:

(1)如果该兴趣小组选用1、2号试管进行实验,其实验变量是:_______。

(2)要探究牙齿的咀嚼,舌的搅拌对馒头的消化作用,应选用1、3号试管进行实验,那么A处的处理方法是:_____;观察到3号试管的实验现象是_____(变蓝、不变蓝)。

(3)如果选用1、4、5号试管进行实验,其探究的问题是:___________。

(4)如果1号试管的实验现象未达到预期效果,呈现浅蓝色,可能的原因是______(写出一种即可)。

黄冈市2012年初中毕业生学业考试

理科综合试题

化学参考答案

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,多选错选均不得分,每小题2分,共16分)

7.C 8.B 9.A 10.B 11.D 12.B 13.C 14.D

五、填空简答题(本题包括3小题,共19分。)

34.(1)(答案合理就行,每空1分,共4分,化学式书写错误得0分,)

N2 2SO42- H2O2或H2S NH4HCO3或【(NH4)2SO4、CO(NH2)2、(NH4)2CO3等】

(2)(1)(答案合理就行,每个1分,共4分,化学式书写错误得0分,化学方程式不全,得0.5分)

2KMnO4 加热 K2MnO4+MnO2+O2↑C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O

Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2AgNa2SO4 + BaCl2 == BaSO4↓+2NaCl

35.(每空1分,共6分)

(1)H2或CO2等(合理就行);金属表面除锈等(合理就行);SiCl4 + 4H2O == H4SiO4+4HCl

(2)练1:正确;练2:不正确,如金刚石和石墨形成的混合物(举例合理就行);

练3:不正确,如C2H5OH完全燃烧的生成物也是CO2和H2O(举例合理就行)。

36.(每空1分,共5分)

(1)NaOH;Na2CO3(其它合理的也可以,如Na、Na2O、NaHCO3等);NaOH+HCl==NaCl+H2O

(2)O2;CO+CuO 加热 Cu+CO2

六.计算题(本题包括1小题,共5分)

37.解:设生成氢气质量为x

铜不能与硫酸反应,能产生氢气的只有锌粉与稀硫酸的反应。根据化学方程式

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑………………(1 分)

652

13g x …………………(2 分)

即有:65x=13g×2 解得x = 0.4g ……………………(1 分)

答:可生成氢气0.4g ………………………………………(1 分)

七、探究与实验题(本题包括2 小题,共10 分)

38.(每空1分共4分)(1)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

(2)锥形瓶(3)D或E(4)a

39.(每空1分共6分)(1)NaCl (2)这二者的化学式中Na元素的右下角不会有2

(3)Na2CO3 BaCl2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaCl;

(4)取少量无色溶液样品于试管中,慢慢滴加稀盐酸。

在玻璃片上放一小片pH试纸,将样品液滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得溶液pH大于7。(或取少量无色溶液样品于试管中,滴加几滴无色酚酞,观察到溶液变红等。)

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物理参考答案

一、选择题

15.A 16.B 17.C 18.A 19.C 20.C 21.D 22.D 23.B

二.填空与作图

24.1210Ω 灯L直接接到火线上(填“开关没有接到火线与灯L之间”亦可) 小2:3

25.不是 惯性 运动状态(填“速度”“速度方向”“方向”“速度大小和方向”亦可)做功

26.f<v<2f 倒立 熔点

27.受力图如图所示

28.光路如图所示

三、实验与探究

29.(1)右

(2)电路图如图所示

(3)灯泡短路(填“电压表短路”也得分)1.9左

30.(1)杠杆的平衡条件

(2)ADCB;

(3)2.5×103kg/m3(填“2.5g/cm3”亦可)。

31.(1)物体落地时的速度(填“物体的形状”“物体及地面硬度”“物体与地面作用时间”“是否反d”“反d速度大小”等其他合理猜想均可)

(2)控制变量法和转换法(3)印迹

四、综合应用

32.解:(1)由液体压强公式p=ρgh

代入数据解得:h=7200m

(2)由ΔF=ρgΔhs 代入数据解得:

ΔF=1×105N

(3)设在t1、t2时刻起重装置对探测器的拉力分别为F1、F2,探测器的速度为υ,t1 时刻探测器的排水体积为Vt1、t2时刻探测器受力平衡,有:F1+ρgV=mgF2=mg

由已知可得:F2υ=2F1υ

由以上三式并代入数据可得:V=11m3

33.解:(1)衔铁被吸下时,R1、R2并联,由 代入数据解得:R总=22Ω

(2)保温状态下,R2、R3串联,由Q t

又散失的热量Q′=

将数据代入以上两式可得:Q′=1.65×105J

(3)为使控制电路正常工作,当R达到最小值R=200Ω时,控制电路中的电流不超过最大值,此时R0取最小值。

由I0= 代入数据可得R0最小值Rn=200Ω

衔铁刚好被吸下时,控制电路总电阻为600Ω,此时R=400Ω,由图(b)可知

水温为60℃

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生物参考答案

选择题(每小题2 分,共12 分)

1.D 2.A 3.D 4.C 5.B 6.C

非选择题(每空1 分,共23 分)

40.(5 分)

(1)保护(2)2 5 (3)适宜的温度(4)合理密植

41.(5 分)

(1)氨基酸 2 (2)皮肤(3)肾小管的重吸收(4)胰岛

42.(8 分)

(1)水稻→人(水稻→牛→人)(2)无成形的细胞核

(3)竞争 成熟区 (4)相对性状 Bb 1/2(50%) (5)能

43.(5 分)

(1)唾液的有无(唾液;有无唾液)(2)不搅拌 变蓝

(3)温度对唾液消化淀粉(馒头)有影响吗?(温度是否影响唾液消化淀粉?)

(4)馒头碎屑与唾液未充分混合(搅拌不充分;试管保温时间不够;唾液中唾液淀粉酶量不够;其它合理答案酌情给分)


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