2022-2023学年广东省广州市九年级上册物理期末模拟题(AB卷)含解析
展开2022-2023学年广东省广州市九年级上册物理期末模拟题
(A卷)
评卷人
得分
一、单选题
1.下列是某同学所作出的一些数据估测,其中符合事实的是( )
A.电视机正常工作的电功率约为1000W
B.考场现在的温度约50℃
C.中学生正常步行的速度约为1.2m/s
D.一个中学生的体重约为50N
2.水是生命之源,节约用水,从点滴做起。下列关于水的理解正确的是( )
A.水变成冰后,体积变大、比热容不变
B.水温升高,内能一定增大
C.0℃的水内能为零
D.30℃的水比20℃的水所含的热量多
3.如图是内燃机的某一冲程,以下关于此冲程说法正确的是( )
A.此冲程是排气冲程 B.此冲程是做功冲程
C.此冲程中依靠飞轮惯性完成 D.此冲程将内能转化为机械能
4.防控“新冠疫情”,检测体温和佩戴口罩是重要的措施。关于测温仪和口罩,下列说法正确的是( )
A.测温仪的电子元件都是由导体材料制成
B.测温仪工作时电池将化学能全部转化为电能
C.口罩中间层熔喷布始终带有静电,则熔喷布属于绝缘体
D.新型冠状病毒可通过飞沫传播,飞沫的运动是分子运动
5.小聪受楼道灯电路的启发,在爷爷的卧室里安装了这样一个“聪明”电路。晚上只要拍拍手,灯就亮了,过一会自动熄灭,给爷爷带来了方便。不过遇到晚上有雷雨,就麻烦了,雷声使灯不断被点亮,影响爷爷休息。还有爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮。小聪利用两个开关S1、S2改进了电路。通过对开关S1、S2的操作,可以取消自动功能,使灯一直被点亮或者一直不亮。符合这一要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
6.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.由可知,导体的电阻跟导体两端电压成正比,跟通过的电流成反比
D.导体的电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关
7.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,灯泡L的电阻不变,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中( )
A.电压表V1示数不变,电流表A示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V2示数变小
C.电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
D.电压表V1示数变小,灯泡L亮度不变
8.如图甲的电路中,电源电压为且保持不变,闭合开关后,滑片从端移动到端的过程中,电压表的示数与电流表的示数的关系图像如图乙,下列判断正确的是( )
A.的阻值为 B.电路消耗的最小功率为
C.滑动变阻器的最大阻值为 D.电路消耗的最大功率为
评卷人
得分
二、填空题
9.“新型冠状病毒”主要的传播途径有呼吸道飞沫传播和接触传播,飞沫在空气中的运动 ______(选填“属于”或“不属于”)分子的无规则运动;防疫期间教室内要定时消毒,同学们能闻到消毒水的气味这属于 ______现象,这种现象可以说明 ______。
10.如图所示,我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢,这是利用了液态氢 _____的特点。火箭高速运动过程中,与空气摩擦而温度急剧升高,这是以 _____的方式改变火箭内能。载荷组个体与火箭成功分离进入预定轨道,当载荷组合体由轨道的远地点向近地点运行时其动能 _____。(选填“增大”“减小”或“不变”)
11.如图所示的电路中,要使灯泡L1和灯泡L2组成串联电路,应将开关S1断开,开关S2闭合,开关S3__;要使灯泡L1和灯泡L2组成并联电路,应将开关S1闭合,开关S2断开,开关S3__;如果将开关S1断开,开关S2和开关S3都闭合,则只有一个灯泡发光,发光的灯泡是__。
12.如图甲所示电路,电源电压为6V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示为 ______V,电压表测量 ______(L1或L2)电压,流过小灯泡L1的电流 ______流过小灯泡L2的电流(选填“大于”、“小于”、等于”)。
13.如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=20Ω。要使R2、R3并联,应闭合开关_____,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应_____(填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1:I2=_____。
评卷人
得分
三、作图题
14.请根据图中的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
15.在图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处.要求电键S闭合后;(a)电流方向如图所示;(b)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L 变亮时,电压表的示数变大
________
16.学校物理兴趣小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡电阻大约5Ω左右,小灯泡的额定功率估计接近3W。请用笔画出导线完成电路的连接。
评卷人
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四、简答题
17.小林同学通过观察发现,汽车的排气管位于汽车的底盘下面,通过查阅相关资料他还了解到:汽车发动机内的燃料燃烧时产生的内能除了一部分转换为机械能之外,还有相当一部分直接从排气管中直接由烟气带走了。小林思考如果这部分能量能利用起来该多好呀,于是他想到了一个办法如图所示:他将原来的直排气管中部制成螺旋形,让这段螺旋管通过水箱中的水,这样,司机劳累一天后,就可以享用这些热水了,真是一举两得。请你根据以上叙述,回答以下问题:
(1)小林同学设计的这个螺旋状的排烟管的好处是什么?
(2)从排气管中排出的烟气温度比改造前的温度要低还是高,并解释其原因。
18.晚上,小红来到书房,准备做作业,闭合开关,白炽灯一闪即灭。爸爸检查后说:“灯丝烧断了…”,然后拿着灯泡轻轻摇了几下,白炽灯又重新发光,而且比烧断前更亮,根据此现象回答下列问题。
(1)为什么开关闭合瞬间灯丝易被烧断?
(2)为什么烧断灯丝的灯泡轻摇后比烧断前亮?
评卷人
得分
五、实验题
19.小明学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知;(注:燃料完全燃烧放出的热量用Q放=mq计算,其中,q表示燃料的热值,m表示燃料的质量)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系,他组装了如图所示的装置进行实验;
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明选择了两套相同的装置,在实验中他还应控制:煤油和菜籽油的质量及烧杯中水的质量______(选填“相同”或“不同”);
(2)在确保实验的可靠性的前提下进行实验,实验记录如表所示;分析表中数据可得:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽粙
25
34
(3)小明还想利用这种实验方案测量出煤油和菜籽油的热值的大小,那么小明还需要在装置图的基础上补充的实验仪器是:______;利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(填“偏大”或“偏小”),理由是:______。
20.小明用以下实验器材测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻:电源(电压4.5V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡(电阻约为8Ω),滑动变阻器R1“5Ω 1A”、滑动变阻器R2“20Ω0.2A”、滑动变阻器R3“50Ω0.5A”。
(1)实验应选用滑动变阻器 _____;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的亮度变暗);______
(3)连接完电路后闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表示数均很小,无论怎样移动滑片都不起作用,可能的故障是 _____;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为 _____V;为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 _____(选填“左”或“右”)移动;
(5)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电压与通过它的电流的关系图像,则小灯泡正常工作时的电阻是 _____Ω。
21.为探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关,设计如图甲的装置,将两段阻值不同的电阻丝(R1=5Ω,R2=10Ω)分别密封在两个完全相同的容器内,密闭容器内封闭等量的空气。
(1)图甲两个密闭容器内电阻丝按照虚线框中的方式连接时,是为了保证________相同。
(2)在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察______来进行比较的,从图甲中的现象可以得出结论:电流与通电时间相同时,电阻越大,电阻产生热量越______(选填“多”或“少”)。
(3)利用图甲装置实验得出结论后,实验小组想通过改变电流来看看在其它电流大小情况下,之前的结论是否依然成立,下列哪些操作可行的是______
A.用导线将B盒电阻丝两端直接连接 B.将5Ω电阻更换为20Ω电阻
C.在A盒电阻丝两端并联一个5Ω的电阻 D.适当提高电源电压
(4)将甲装置改换如图乙所示,为探究电流通过导体时产生热的多少与电流大小关系,D盒中的电阻丝的电阻应该为_______Ω。实验过程中,C、D两容器中电阻丝相同时间内放出热量QC______QD(选填“大于”“小于”“等于”);若将右容器外的电阻丝放入容器内,则可探究电流产生的热量跟______的关系,通电一段时间后,______(选填“左”或“右”)侧的液面高。
评卷人
得分
六、计算题
22.如图所示,重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入质量为2kg、初温为60℃的鱼汤,鹅卵石放热能使鱼汤沸腾(在一个标准大气压下,鱼汤的比热容视为水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃))求:
(1)鱼汤所吸收的热量为多少?
(2)若鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收,若鹅卵石放出的这些热量由天然气提供,天然气完全燃烧,则需要多少m3天然气?(q天然气=3.5×107J/m3)
23.如图电路中,定值电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A,滑片在b端时电压表示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)滑片在b端时电流表示数;
(3)滑动变阻器R2的最大阻值。
24.如图所示是一种太阳能照明灯,太阳能电池板供一只“12V 9W”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2,平均1 h内得到的太阳辐射能约为0.4×106 J,太阳光照射8 h,恰好可供电子节能灯正常工作10 h。求:
(1)太阳光照射8 h后,电池板获得的能量;
(2)电子节能灯正常工作10 h消耗的电能;
(3)太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?
答案:
1.C
【分析】
【详解】
A.家用电冰箱的功率在200W左右,电视机的功率略小于此数值,在150W左右,故A不符合题意;
B.人体正常体温在37℃左右,考场内气温不高于体温,更不可能达到50℃,故B不符合题意;
C.中学生正常步行的速度在
4km/h=4×m/s≈1.1m/s
接近1.2m/s ,故C符合题意;
D.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故D不符合题意。
故选C。
2.B
【分析】
【详解】
A.水的密度比冰的密度大,所以水结冰时,体积变大,物质比热容与物质的种类和状态有关,水结冰时,由液体变为固体,比热容改变了,故A错误;
B.内能与物体的温度有关,温度越高,内能越大,选项说法正确,故B正确;
C.任何温度的物体都有内能,故C错误;
D.热量指的是在热传递过程中所转移的能量,所以只有在热传递时才有热量的吸收和放出,不能说物体含有多少热量,故D错误。
故选B。
3.C
【分析】
【详解】
由图可知,内燃机的进气门打开,排气门关闭,活塞下行,气体进入气缸,可以判断是吸气冲程,此冲程是依靠飞轮惯性完成的,吸气冲程没有能量的转化,故ABD错误,C正确。故选C。
4.C
【分析】
【详解】
A.测温仪的电子元件是由半导体材料制成,故A错误;
B.测温仪工作时电池对外供电时,将化学能部分转化为电能,故B错误;
C.口罩中间层熔喷布始终带有静电,则熔喷布不容易导电,属于绝缘体,故C正确;
D.新型冠状病毒可通过飞沫传播,飞沫不属于分子,其运动不是分子运动,故D错误。
故选C。
5.D
【分析】
【详解】
根据题意可知,晚上光控制开关闭合,此时只要拍拍手,声控开关也闭合了,灯就亮了,声控开关和光控开关应串联。雷雨天,通过对开关S1、S2的操作,取消自动功能,灯始终不会被点亮,说明开关S1、S2中有一个接在干路上,起总开关的作用。晚上睡觉前,通过对开关S1、S2的操作,取消自动功能,灯一直被点亮,说明其中一个手动开关与声控、光控开关这一支路并联;入睡后,只要断开手动开关中的一个开关,自动功能恢复,此时只要拍拍手,电路接通,灯就亮了,过一会自动熄灭。先将声控开关和光控开关串联,然后再与S2并联,并联后再与灯泡、开关S1、电源串联连接,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.D
【分析】
【详解】
ABD.导体的电阻与长度、横截面积以及材料均有关,长度长的导体,电阻不一定大,横截面积大的导体,电阻也不一定小,故AB错误,D正确;
C.导体的电阻与长度、横截面积以及材料均有关,与通过导体的电流以及导体两端的电压无关,故C错误。
故选D。
7.C
【分析】
【详解】
电路为灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测整体电流,则当滑片向左移动时,接入电路电阻变大,总电阻变大,则由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小,由串联分压可得,滑动变阻器所分电压变大,灯泡所分电压变小,则电压表V1示数变小,V2示数变大,灯泡亮度变暗,由于电压表V1和电流表均测灯泡,则其比值为灯泡的阻值,灯泡阻值不变,则电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.B
【分析】
【详解】
A.由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联在电路中,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑片从端移动到端的过程中,滑动变阻器阻值变小,电流表示数变大,电压表示数变小,由图乙可知,电路中的最大电流为0.6A,此时滑动变阻器两端电压为0,此时滑动变阻器阻值为0,电路中只有定值电阻,所以定值电阻R1的阻值为
故A错误;
BD.由图乙可知,电路中的最大电流为0.6A,电路中的最小电流为0.2A,由可知,电路消耗的最小功率为
电路消耗的最大功率为
故B正确,D错误;
C.当滑片在b端时,滑动变阻器的阻值最大,电路中的电流最小,滑动变阻器两端电压最大,由图乙可知,当滑片在b端时,电路中的电流为0.2A,滑动变阻器两端电压为4V,滑动变阻器的最大阻值为
故C错误。
故选B。
9. 不属于 扩散 分子在不停地做无规则运动
【分析】
【详解】
[1]飞沫不属于分子,其在空气中的运动,属于机械运动,不属于分子的运动。
[2][3]疫期间教室内要定时消毒,同学们能闻到消毒水的气味这属于扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动 。
10. 热值大 做功 增大
【详解】
[1]火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料的热值大的特点。
[2]火箭高速运动过程中,与空气摩擦而温度急剧升高,这是以做功的方式改变火箭的内能。
[3]载荷组合体由轨道的远地点向近地点运行时,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能。
11. 断开 闭合 L1
【分析】
【详解】
[1]由电路图可知,要使灯泡L1和灯泡L2组成串联电路,串联电路电流只有一条路径,应将开关S1断开,开关S2闭合,开关S3断开。
[2]要使灯泡L1和灯泡L2组成并联电路,电流从电源的正极分别经过两个灯泡汇合后回到电源的负极,应该闭合S1、S3,断开S2。
[3]S1断开,开关S2和开关S3都闭合,电路为L1的基本电路,因此发光的灯泡是L1。
12. 1.5 L1 等于
【分析】
【详解】
[1]当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.5 V。
[2]电压表与L1并联,故电压表测量 L1的电压。
[3]上图中,两灯泡串联,根据串联电路电流的规律,流过小灯泡L1的电流等于流过小灯泡L2的电流。
13. S1、S2 断开 4:1
【详解】
[1]如图所示,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻R2、R3并联,则电流分别通过电阻R2、R3,所以应闭合开关S1、S2,此时电阻R1处于短路状态。
[2]要使R1、R2串联,电流从电源的正极流出依次经过R1、R2,所以开关S1、S2都断开,此时电流表测量串联电路中的电流。
[3]由图得,当电阻R2、R3并联,电阻R1处于短路状态电流表在干路上,则电流表的示数为
当R1、R2串联,R3开路,此时电流表的示数
因此
14.
【分析】
【详解】
由图可知,小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,由此画出电路图,如图所示:
15.
【详解】
根据电压表应与被测用电器并联,读图可知,左右两个位置不可能是电压表,则电压表应在中间的位置.根据移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变大,说明电压表测的是小灯泡两端的电压,则左侧的位置应该是电流表,右侧的位置应该是电源.且电源的正极朝下.如下图所示:
16.
【详解】
已知待测小灯泡电阻大约5Ω左右,小灯泡的额定功率估计接近3W,根据可知小灯泡额定电流约为
根据可知小灯泡的额定电压约为
电流表应选择0~3A的量程,电压表选择0~15V量程。将电流表和小灯泡串联,电压表和小灯泡并联接入电路。
17.(1)增大散热面积; (2)改造后比改造前要低,详细见解答。
【分析】
【详解】
(1)小明将原来的直排气管中部制成螺旋状,让这段螺旋管通过水箱中的水,从而增大了排气管的散热面积,同时增大了水的受热面积。
(2)因为通过螺旋管尾气的热量可以更多的传递给管周围的水,水吸收的热量多了,排出去的就少了,故温度比改造前要低。
18.见解析
【分析】
【详解】
(1)刚闭合开关时,灯丝的电阻温度较低,灯丝电阻较小,电路电压一定,由可知,此时灯泡实际功率较大,产生的热量较多,温度越高,所以开灯瞬间灯丝容易断。
(2)断开的灯丝被搭接在一起,电路是通过灯泡又重新发光,此时灯丝变短,灯丝的电阻变小,电路电压一定,由可知,灯泡的实际功率变大,所以灯泡的亮度比烧断前亮。
19. 相同 煤油 天平 偏小 燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸
【分析】
【详解】
(1)[1]因燃料放出的热量与燃料的热值和质量有关,所以要探究煤油和菜籽油的热值的大小关系,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中还应控制水的质量相等。
(2)[2]由图表数据可知在燃料燃尽后甲杯中的水温度升高得多,说明燃烧相同质量的燃料水吸收的热量多,煤油放出的热量多,所以煤油的热值较大。
(3)[3]要控制燃料的质量相等、水的质量相等,需要用天平来测量。
[4][5]由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,所以利用此实验方法计算出煤油和菜籽油的热值比真实值要偏小些 。
20. R3 将变阻器的下面两个接线柱连入了电路 2.3 左 10
【详解】
(1)[1]测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻,灯泡要与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压,电流表测量灯泡电流。小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为8Ω,灯的额定电流约为
则灯泡正常发光时,电路中的电流约为
小于0.5A,而大于0.2A,根据串联电路电压的规律,灯泡正常发光时,滑动变阻器分得的电压为
由欧姆定律,滑动变阻器接入电路的电阻约为
故选用“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R3。
(2)[2]滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡亮度变暗,即电阻变大,电流变小,应选择滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
(3)[3]该组同学连接完电路后,闭合开关,电流表、电压表示数均很小,发现灯泡不亮,说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大;怎样移动滑片都不起作用,则导致该故障的原因是:将变阻器的下面两个接线柱连入了电路。
(4)[4]排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,若某时刻电压表的示数如图乙所示,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时小灯泡两端电压为2.3V。
[5]灯在额定电压2.5V时正常发光,故要使灯泡正常发光,要增大灯的电压;由串联电路电压的规律可知,应减小变阻器的电压,根据分压原理,应减小变阻器的电阻,故将滑动变阻器的滑片向左移动。
(5)[6]根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图像可知,灯的电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,小灯泡正常工作时小灯泡的电阻
21. 电流 U型管内液面高度的变化 多 BD 10 大于 电阻 左
【分析】
【详解】
(1)[1]图甲两个密闭容器内电阻丝按照虚线框中的方式连接时,两电阻串联在电路中,是为了保证电流相同。
(2)[2][3]实验采用转换法,通过观察U型管内液面高度的变化来比较产生的热量多少,从图甲中的现象可以得出结论:电流与通电时间相同时,电阻越大,U型管内液面高度的变化越明显,即说明电阻产生热量越多。
(3)[4]利用图甲装置实验得出结论后,实验小组想通过改变电流来看看在其它电流大小情况下,之前的结论是否依然成立,用导线将B盒电阻丝两端直接连接后电阻短路;将5Ω电阻更换为20Ω电阻后电路中总电阻变大,电流变小但仍处处相同;在A盒电阻丝两端并联一个5Ω的电阻后,通过A盒原电阻丝和B盒电阻丝的电流不同;适当提高电源电压也可以增大电路中的总电流;故BD符合题意。
(4)[5]将甲装置改换如图乙所示,根据控制变量法思想,为探究电流通过导体时产生热的多少与电流大小关系,D盒中的电阻丝的电阻应该与C盒中的一致即10Ω。
[6][7][8]实验过程中,由于通过C盒中电阻丝的电流较大,则C、D两容器中电阻丝相同时间内放出热量QC大于QD;若将右容器外的电阻丝放入容器内,流通两盒中电阻丝的总电流相同,则可探究电流产生的热量跟电阻的关系,且右侧两电阻并联后总电阻较小,则通电一段时间后左侧的液面高。
22.(1);(2)
【分析】
【详解】
解:(1)在一个标准大气压下水的沸点为100℃,则鱼汤吸收的热量为
(2)根据公式
可得鹅卵石放出的热量为
需要天然气的体积为
答:(1)鱼汤所吸收的热量为。
(2)需要天然气。
23.(1)6V;(2)0.2A;(3)20Ω
【分析】
【详解】
解:(1)由图可知,该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;当滑片在a端时,R2连入电路的阻值为0,此时电路中只有R1工作。已知电流表的示数为0.6A,即电路中的电流为
I=0.6A
R1两端的电压为
U1=IR1=0.6A×10Ω=6V
即电源电压为
U=U1=6V
(2)当滑片在b端时,电压表示数为4V,即R2两端的电压为
U2=4V
由串联电路的电压特点可知,此时R1两端的电压为
U1′=U-U2=6V-4V=2V
则由欧姆定律可知,此时电流表的示数为
I′==0.2A
(3)当滑片在b端时,滑动变阻器R2的阻值最大,由欧姆定律可知,R2的最大阻值为
R2==20Ω
答:(1)电源电压为6V;
(2)滑片在b端时,电流表示数为0.2A;
(3)滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。
24.(1)3.2×106J ;(2) 3.24×105J;(3)10.13%(10%)
【分析】
【详解】
解:(1)每天(按8h)太阳能电池板吸收的太阳能
W总=0.4×106J/h×8h=3.2×106J
(2)电子节能灯正常工作,则
P=P额=9W
电子节能灯正常工作10h消耗的电能
W有用=Pt=9W×10×3600s=3.24×105J
(3)由知道,太阳能照明灯利用太阳能的效率
答:(1)太阳光照射8 h后,电池板获得的能量是3.2×106J;
(2)电子节能灯正常工作10 h消耗的电能是3.24×105J;
(3)太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是10.13%。
2022-2023学年广东省广州市九年级上册物理期末模拟题
(B卷)
评卷人
得分
一、单选题
1.下列事例中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.扫地时,看到空气中尘埃到处飞扬
B.水井坊博物馆酒香四溢
C.通过飞沫传播新型冠状病毒
D.将泥沙投入水中搅动,水变浑浊了
2.如图是2022年北京冬奥会火炬,它的外壳具有“轻、固、美”的特点,而且在1000℃的温度不会起泡、开裂。以下与该材料特性无关的是( )
A.密度小 B.硬度大 C.导电性好 D.耐高温
3.冬天,同学们喜欢在身上贴“暖宝宝”取暖,关于用“暧宝宝”发热保暖,其改变内能的方式主要是( )
A.做功 B.热传递
C.做功和热传递 D.无法判断
4.下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是( )
A.电热孵化器孵小鸡 B.电热水壶烧水
C.电熨斗熨衣服 D.电脑防热风扇
5.如图所示是某市轨道交通车站的示意图,站台略微高于路面,出站的轨道有一个小坡度,当车出站下坡时,下列说法正确的是( )
A.势能变大 B.动能不变
C.重力势能转化为动能 D.机械能变大
6.如图所示中关于静电现象,说法正确的是( )
A.如图所示验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理
B.如图所示丝绸摩擦玻璃棒,使玻璃棒和丝绸都带上正电
C.如图所示头发竖起是因为同种电荷相互吸引
D.如图所示细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
7.建筑工地上,起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶,如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时,其原因是( )
A.起重机的功率大,做功多 B.起重机的机械效率高,做功慢
C.起重机的功率大,做功快 D.起重机的机械效率高,做功多
8.2021年8月20日,航天员聂海胜、刘伯明在机械臂(左图)的辅助下成功从天和核心舱出舱。机械臂的功能类似于人的手臂(杠杆),但它有7个关节,长度可达10多米,具有抓住、拉回、锁死等功能。如图工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是( )
A.羊角锤 B.起子
C.食品夹 D.扳手
9.图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是( )
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电2000kW·h
C.1 kW·h相当于3.6×105J
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5 kW·h
10.如图所示为某汽油机的四冲程内燃机工作示意图,下列说法中正确的是( )
A.丁冲程是做功冲程
B.只有甲冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
C.乙冲程只吸入空气
D.丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值
11.如图所示的电路,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.电压表测量灯L1两端的电压
B.电压表测量灯L2两端的电压
C.电压表测量灯L1和L2两端的总电压
D.如果灯L2比L1亮,说明通过灯L2的电流比L1的大
12.如图,在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中,当我们将电阻由5Ω换成10Ω后,接下来的操作正确的是( )
A.将变阻器滑片P向左移动,保持电压表示数不变
B.将变阻器滑片P向左移动,保持电流表示数不变
C.将变阻器滑片P向右移动,保持电压表示数不变
D.将变阻器滑片P向右移动,保持电流表示数不变
评卷人
得分
二、多选题
13.2021年12月9日神舟十三号乘组航天员在中国空间站进行了太空授课,并进行了“水球光学实验”,如图所示,我们透过水球可以观察到航天员的像,有关该现象的分析,下列说法正确的是( )
A.该水球相当于凸透镜
B.形成该现象是利用了光的反射原理
C.该成像原理和照相机的成像原理相同
D.若此时航天员的头离水球球心的距离是30cm,则该水球的焦距可能是10cm
14.如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R1标有“10Ω,1A”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡L的电流为0.5A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡亮度不变
C.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A
D.R1接入电路的阻值变化范围是3Ω~10Ω
评卷人
得分
三、填空题
15.今年暑假柳州宏光MINIEV马卡龙雪糕解暑上线,雪糕(冰)熔化时吸收热量,温度 _____,内能 _____。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
16.如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,电流表的读数会变小,这是因为导体的电阻与______有关,酒精灯对导线加热时,导线的电阻______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.中国给世界带来了新四大发明,位居第一的就是高铁。高铁的行驶速度约为200km/h,从南宁到柳州的路程约为300km,暑假期间,小明和父母一起坐高铁去南宁,需要 _____h到达,在行驶过程中,他看到道路两旁的树木向身后飞奔而去,他选择的参照物可能是 _____(选填“高铁”或“铁轨”)。
18.如图所示,甲、乙是两个完全相同的容器,分别装满两种不同的液体A、B,放置在水平桌面上,若容器甲底部受到的液体压强大于容器乙底部受到的液体压强,则液体密度______;容器对桌面的压力______。(均选填“>”“<”或“=”)
19.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值是10Ω。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端过程中,R2消耗的电功率随电阻变化关系如图乙所示。则该电路的电源电压为 _____V,当R2=10Ω时,R2消耗的电功率是 _____W。
20.闭合开关后,L1和L2都能发光,请在如图的圆圈内填上电流表或电压表的符号______。
评卷人
得分
四、作图题
21.如图所示,请画出漂浮的小球静止在水面时的受力分析示意图。
评卷人
得分
五、实验题
22.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某小组用同一滑轮组进行了三次实验(如图)。
实验数据记录如下表:
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9
(1)实验中,应竖直向上 _____拉动弹簧测力计;
(2)在第2次实验中,滑轮组的机械效率η为 _____(保留一位小数);第3次实验如图丙,请读出图中弹簧测力计读数:_____;
(3)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重为8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为_____
A.71.6% B.82.6% C.92.4% D.100%
(4)另一实验小组改变动滑轮的重,提升同一物体进行多次实验,并绘制出如图丁的图像。可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 _____(选填“高”或“低”);实验中使用了不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,目的是为了 _____。(填字母)
A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差 C.获得多组数据归纳出物理规律
23.小梁同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,如图所示。
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时水温/℃
燃料的热值/(J/kg)
煤油
25
35
4.6×107
菜籽油
25
30
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并记录了杯中水的温度。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图):先固定 _____的位置,再调整固定的 _____位置。(均选填“A”或“B”);
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制燃料的质量相同、水的初温和水的 _____相同;
(3)小梁同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及酒精灯中燃料的质量。根据记录的数据,利用公式Q吸=cmΔt计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗?_____。理由是 _____;
(4)根据表中数据计算:菜籽油的热值为 _____J/kg。
24.小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,设计了如图甲所示的实验电路,小灯泡标有“2.5V”的字样,实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
电压/V
1.0
1.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.44
电功率/W
0.24
0.48
1.32
灯泡亮度
不亮
偏暗
正常发光
更亮
(1)图甲是小明连接的实验电路,同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正______;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,而电流表无示数,电压表有示数。则可能的故障是______;
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向______(选填“左”或“右”)移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;另一位同学认为,无需测量,也能计算出小灯泡的额定功率。他利用已经测量的其中一组数据,计算出1V电压下小灯泡的电阻R,再根据计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与上一步测量的额定功率相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”);
(4)由实验得出结论:①小灯泡的实际电压越高,消耗的实际电功率______,灯泡越亮;②测量小灯泡电功率时,______(选填“能”或“不能”)多次测量取平均值减小误差;
(5)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到______端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx=______(用已知量和测量量符号表示)。
评卷人
得分
六、计算题
25.已知煤气的热值为1.2×107J/m3,现有0.7m3的煤气。求:
(1)完全燃烧这些煤气放出的热量;
(2)若这些热量的50%被的水吸收,能使质量为20kg水升高的温度。[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
26.如图甲是工厂专用升降晾物架的结构示意图,动滑轮和横梁衣架总重为G动。电动摇柄对绳子竖直向下的拉力F与电动摇柄拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。若晾物架上所挂物体A的质量为17kg,拉动绳子的速度为0.2m/s,电动摇柄拉动绳子的功率保持不变。不计绳重及摩擦。求:
(1)将物体A直接放在地面上,与地面的接触面积为0.1m2,求A对地面的压强;
(2)求电动摇柄对绳子的拉力做功的功率;
(3)若用该装置提升另一物体B时,电动摇柄拉动绳子的速度为0.5m/s,求此时滑轮组的机械效率η。(结果保留整数)
27.如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“12V 12W”的字样,R0为定值电阻,灯丝电阻受温度影响。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍。求:
(1)小灯泡L正常工作时的电流及小灯泡正常工作10s消耗的电能;
(2)R0的电阻;
(3)滑动变阻器的最大阻值;
(4)当滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc∶Pb=3∶7,且此时R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。
答案:
1.B
【详解】
A.扫地时,看到空气中尘埃到处飞扬,是灰尘颗粒在运动,属于机械运动,故A不符合题意;
B.水井坊博物馆酒香四溢,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意;
C.通过飞沫传播新型冠状病毒,病毒不是分子,故不能说明分子在不停地做无规则运动,故C不符合题意;
D.将泥沙投入水中搅动,水变浑浊了,是固体颗粒的运动,属于机械运动,故D不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】
A.“轻”说明了其密度小,因为体积相同时,根据可知,密度小,质量小,故A不符合题意;
B.“固”说明了其硬度大,故B不符合题意;
C.题干中没有关于导电性的说明,故C符合题意;
D.在1000℃的温度下不会起泡、开裂,说明耐高温,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】
由题意可知,在身上贴“暖宝宝”取暖,人从“暖宝宝”吸收热量,是能量发生了转移,其改变内能的方式主要是热传递,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.D
【分析】
【详解】
A.用电热孵化器孵小鸡是利用了电流的热效应,故A不符合题意;
B.用电热水壶烧水是利用了电流的热效应,故B不符合题意;
C.用电熨斗熨衣服是利用了电流的热效应,故C不符合题意;
D.电脑防热风扇是用于电脑散热,是防止电流的热效应对电脑产生危害,故D符合题意。
故选D。
5.C
【详解】
ABC.当车出站下坡时,车的质量不变,高度变小,重力势能变小;速度增大,动能增大,此过程中车的重力势能转化为动能,故AB错误,C正确;
D.由于存在摩擦力,克服摩擦力做功,车的机械能会变小,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】
A.验电器的两个金属箔由于带同种电荷而张开,是根据同种电荷相互排斥的原理制成的,故A正确;
B.用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒失去电子带正电,丝绸获得电子带负电,故B错误;
C.头发竖起是因为头发带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,故C错误;
D.细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,可能是由于异种电荷相互吸引,两小球带有异种电荷;也可能是由于带电体可以吸引轻小物体,一个带电,另一个不带电,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】
AC.起重机或人提升所需的砖,做功相同,但起重机所用时间少,说明起重机做功快,物理学中做功的快慢用功率表示,所以起重机的功率大,故A不符合题意,C符合题意;
BD.提升相同的砖块,做的有用功相同,但额外功未知,所以起重机和人的机械效率大小无法判断,故BD不符合题意;
故选C。
8.C
【详解】
由图中可知,该机械臂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
羊角锤、起子、扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,都是省力杠杆,食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.D
【详解】
A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B.由图可知,5月初电能表的示数W1=1042.8kW·h,6月初电能表的示数W2=1242.8kW·h,则该家庭在这段时间内总共用电
W=W2-W1=1242.8kW·h-1042.8kW·h=200kW·h
故B错误;
C.电能表的计量单位是kW·h
1kW·h=3.6×106J
故C错误;
D.1200r/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转1200转,则该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能
W′=kW·h=0.5kW·h
故D正确。
故选D。
10.B
【详解】
A.丁冲程两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故A错误;
B.在四冲程汽油机工作过程中,只有做功冲程,即甲冲程对外做功获得动力,其他冲程都是靠飞轮的惯性完成的,故B正确;
C.汽油机在吸气冲程中,吸入的是汽油和空气的混合气体,故C错误;
D.丙冲程是排气冲程,排出的废气通过涡轮增压器可以进一步的利用,故D错误。
故选B。
11.C
【详解】
ABC.由图可知,该电路为串联电路,电压表并联到电源的两端,测量的是电源电压,即L1和L2的总电压,故AB错误,C正确;
D.由于两盏灯是串联的,则通过的电流是相等的,故D错误。
故选C。
12.C
【详解】
在滑片P不动的情况下,将电阻由5Ω换成10Ω后,闭合开关,电路总电阻变大,根据
可得,电路中的电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的总电压等于各分电压之和可知,定值电阻两端的电压增大,要使电压表的示数不变,只能减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路的电阻,即滑片P向右端移动,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13.ACD
【详解】
A.该水球中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,故A正确;
B.凸透镜成像利用了光的折射原理,故B错误;
C.此时成的像是倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故C正确;
D.若此时航天员的头离水球球心的距离是30cm,此时的物距要大于二倍焦距,即
则 ,所以该水球的焦距可能是10cm,故D正确。
故选ACD。
14.BD
【详解】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联。
AB.并联电路各支路独立工作、互不影响,向左移动滑动变阻器的滑片P时,灯泡两端的电压不变,通过灯泡的电流IL=0.5A不变,功率不变,亮度不变,故A错误,B正确;
C.当滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,R1=10Ω,则通过R1的电流最小,最小电流
此时通过干路中的电流
Imin=I1min+IL=0.3A+0.5A=0.8A
故C错误;
D.由滑动变阻器的铭牌可知,通过R1的最大电流I1max=1A,根据欧姆定律可知R1接入电路的最小阻值
故R1接入电路的阻值变化范围是3Ω~10Ω,故D正确。
故选BD。
15. 不变 变大
【详解】
[1][2]雪糕(冰)属于晶体,根据晶体的熔化特点可知,晶体熔化时吸收热量,内能变大,但温度保持不变。
16. 温度 变大
【详解】
[1][2]导体的电阻除了与材料、粗细、长度有关外,有时还要考虑温度的变化,一般来说,温度越高,电阻越大;如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,因为酒精灯对导线加热时,导线的电阻会变大,所以电流表的读数会减小。
17. 1.5 高铁
【详解】
[1]高铁的行驶速度约为200km/h,从南宁到柳州的路程约为300km,所以由得,所需时间为
[2]行驶过程中以高铁列车为参照物,道路两旁的树木与列车之间的位置不断变化,所以树木是运动的。
18. > >
【详解】
[1]已知容器甲底部受到的液体压强大于容器乙底部受到的液体压强,即
p甲>p乙
甲乙容器内液体的深度相同,由p=ρgh可得
ρA>ρB
[2]由图可知,甲容器内液体的体积等于乙容器内液体的体积,又两容器内液体的密度关系
ρA>ρB
根据m=ρV可知液体的质量关系
mA>mB
因为甲、乙是两个完全相同的容器,则容器质量
m甲=m乙
甲容器对桌面的压力
FA=m总Ag=(mA+m甲)g
乙容器对桌面的压力
FB= m总Bg=(mB+m乙)g
故容器对桌面的压力
FA>FB
19. 10 2.5
【详解】
[1]由图甲可知,闭合开关,R1、R2串联;当滑动变阻器R2的滑片P在b端时,其接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小;由图乙可知,R2的阻值为最大电阻值40Ω时,R2的功率为Pb=1.6W;由P=I2R可得电路中的最小电流
电源电压为
U=I最小(R2最大+R1)=0.2A×(40Ω+10Ω)=10V
[2]当R2=10Ω时,根据欧姆定律可知,电路电流
R2消耗的电功率
P2=I2R2=(0.5A)2×10Ω=2.5W
20.
【详解】
根据电路图可知,左边圆圈与电源串联,应为电流表;则右边圆圈内为电压表,两灯串联,如图所示
21.
【详解】
小球漂浮在水面上,受到的重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,重力的方向是竖直向下的,浮力的方向是竖直向上的,所以过小球的重心(球心)分别沿竖直向上、向下画等长的线段,并在末尾标上箭头表示浮力和重力的方向,如下图所示:
22. 匀速 88.9% 2.2N C 低 C
【详解】
(1)[1]实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升,此时系统处于平衡状态,测力计示数大小才等于拉力大小。
(2)[2]由表中数据可得,第2次实验中,物体上升的高度为
h=10cm=0.1m
绳端移动的距离为
s=30cm=0.3m
滑轮组的机械效率为
[3]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。
(3)[4]由表格数据可知,“用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高”,所以,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm(此时物重比第3次实验的物重还大),则此时滑轮组的机械效率可能为92.4%,不可能为100%,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[5]根据图丁可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
[6]多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,是为了进行多次测量,获得多组数据,总结实验规律,使实验结论具有普遍性,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
23. B A 质量 不可靠 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 2.3×106
【详解】
(1)[1][2]为了利用加热装置的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定下面B的位置,然后再调整A的位置,并且温度计玻璃泡不要碰到烧杯壁和烧杯底。
(2)[3]为了保证实验的可靠性,只改变燃料的种类,需要控制燃料的质量和水的初温、水的质量相同,将质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧,通过计算得出燃料燃烧释放的热量大小和燃料的热值大小。
(3)[4][5]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠。
(4)[6]由
得
即
解得
24.
B 右 0.95 偏大 越大 不能 b
【详解】
(1)[1]根据题意可知,探究小灯泡亮度与实际功率的关系的实验中,滑动变阻器和小灯泡串联,电压表应测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中电流;原电路中电压表测量滑动变阻器和小灯泡的总电压,即电源电压,移动滑动变阻器示数几乎无变化,故电压表与滑动变阻器连接的一端错误,要使电压表测量小灯泡两端电压,应将电压表左端负接线柱与小灯泡左端接线柱相连,如图所示:
(2)[2]电路连接正确后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能出现了断路故障,电压表有示数,说明电压表测量部分以外的电路没有断路情况,发生断路的位置只能在电压表所测量的部分,因此可判断电路故障为灯泡断路,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]小灯泡正常发光时两端电压为2.5V,此时电压表的示数为2.2V,低于小灯泡的额定电压2.5V,故为使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,小灯泡两端电压增大,则滑动变阻器的电压应减小,由分压原理可知,电阻越小,分压越小,要使滑动变阻器两端电压减小,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻值,故滑片应向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
[4]由乙图可知,电流表选用的是0~0.6A量程,0~0.2A之间有10个小格,分度值为0.02A,电流表指针指在0.2A右侧的第9个小格处,所以电流表示数为0.38A,即小灯泡的额定电流为I额=0.38A,小灯泡的额定电压为U额=2.5V,则小灯泡的额定功率为
[5]由记录数据可知,小灯泡的电阻随电压变大而变大,用已经测量的其中一组数据,计算出1V电压下小灯泡的电阻R,小于灯泡在额定电压2.5V下的电阻。根据可知,电压一定时,电阻越小,功率越大,计算出的1V电压下小灯泡电阻R小于灯泡在额定电压2.5V下的电阻,因此计算小灯泡在2.5V下的额定功率时,按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大。
(4)①[6]由实验表格中的数据可知,小灯泡的实际电压越高,实际电流越大,消耗的实际电功率越大,灯泡越亮。
②[7]由于小灯泡在不同电压下的功率不同,实际功率不是定值,所以不能多次测量取平均值减小误差。
(5)②[8]根据题意可知,实验中电压表故障无法测量电压,故采用间接法计算出电压,实验整体思路为:设计电路让待测电阻与滑动变阻器最大阻值并联,利用并联电路各支路两端电压相等求出待测电阻两端电压,再利用电流表测出干路电流和滑动变阻器所在支路电流,利用并联电路干路电流等于各支路电流之和求解出流过待测电阻支路的电流,进而求出待测电阻的阻值。已知滑动变阻器的最大阻值为R0,当滑片P移动到b端时,待测电阻短路,电路为滑动变阻器最大电阻为R0的简单电路,电流表测电路的电流I2,由公式可得出电源电压为
故应将滑片P移动到b端,记录电流表示数I2,得出电源电压。
③[9]根据题意,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,滑动变阻器与待测电阻Rx并联,电流表测量干路中电流示数为I1,根据并联电路各支路互不影响,由并联电路电流的规律可知通过待测电阻的电流为
电源电压为,由公式可得出待测电阻RX的阻值为
25.(1)8.4×106J;(2)50℃
【详解】
解:(1)完全燃烧0.7m3的煤气放出的热量为
Q放=qV=1.2×107J/m3×0.7m3=8.4×106J
(2)若这些热量的50%被的水吸收,水吸收的热量为
Q吸=ηQ放=50%×8.4×106J=4.2×106J
水吸收的这些热量能使质量为20kg水升高的温度为
答:(1)完全燃烧这些煤气放出的热量为8.4×106J;
(2)水吸收的这些热量能使质量为20kg水升高的温度为50℃。
26.(1)1700Pa;(2)9W;(3)86%
【详解】
解:(1)物体A放在水平地面上对地面的压力
F=GA=mAg=17kg×10N/kg=170N
物体A对地面的压强
(2)根据图乙可知,拉动绳子的速度为0.2m/s,电动摇柄对绳子的拉力为45N,已知电动摇柄拉动绳子的功率保持不变,则电动摇柄对绳子的拉力做功的功率
(3)由图甲可知,滑轮组用4股绳子提升物重,不计绳重及摩擦,由可得,动滑轮和横梁衣架的总重
G动=4F-GA=4×45N-170N=10N
若用该装置提升另一物体B时,电动摇柄拉动绳子的速度为0.5m/s,由P=Fv可知,电动摇柄对绳子的拉力
不计绳重及摩擦,物体B的重力
GB=4FB-G动=4×18N-10N=62N
则滑轮组的机械效率
答:(1)A对地面的压强为1700Pa;
(2)电动摇柄对绳子的拉力做功的功率为9W;
(3)若用该装置提升另一物体B时,电动摇柄拉动绳子的速度为0.5m/s,则滑轮组的机械效率为86%。
27.(1)1A、120J;(2)12Ω;(3)28Ω;(4)2.25W
【详解】
解:(1)由电路图知道,闭合开关,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L和定值电阻R0两端的电压之和,电流表测电路中的电流。小灯泡L正常工作时其两端的电压UL=12V,功率PL=12W,由P=UI知道,小灯泡L正常工作时的电流
由 知道,小灯泡正常工作10s消耗的电能
WL=PLt=12W×10s=120J
(2)根据题意知道,滑片位于a端时,变阻器R接入电路中的电阻为零,此时灯泡正常发光,由图乙知道,此时电压表的示数为24V,则电源的电压
U=24V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻R0两端的电压
U0=U﹣UL=24V﹣12V=12V
因串联电路中各处的电流相等,所以,由知道,R0的电阻
(3)因灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍,所以,滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流
由图乙知道,电压表的示数UV=10V,此时滑动变阻器两端的电压
Ub=U﹣UV=24V﹣10V=14V
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
(4)此时滑动变阻器的电功率
Pb=UbIb=0.5A×14V=7W
因滑片P移到某一点c时R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为
Pc∶Pb=3∶7
所以,滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率
因滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率,所以,电路的总功率
P总=2Pc=2×3W=6W
此时电路中的电流
此时定值电阻R0消耗的电功率
此时灯泡L的实际功率
PL′=P总﹣P0﹣Pc=6W﹣0.75W﹣3W=2.25W
答:(1)小灯泡L正常工作时的电流及小灯泡正常工作10s消耗的电能分别为1A、120J;
(2)R0的电阻为12Ω;
(3)滑动变阻器的最大阻值为28Ω;
(4)滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率为2.25W。
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