广东省汕头市潮南区2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(B卷)
展开2022-2023学年广东省汕头市潮南区九年级(上)期末物理试卷(B卷)
一、选择题(本题7小题,每题只有一个正确选项)
1.在通常情况下,下列物质中,都属于导体的一组是( )
A.大地、食盐水、玻璃 B.陶瓷、人体、塑料
C.大地、食盐水、人体 D.陶瓷、塑料、玻璃
2.2022年6月5日,长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.火箭使用液态氢做燃料,主要是利用了氢的热值较大
B.火箭使用液态氢做燃料,主要是利用了氢的比热容较大
C.燃料燃烧时将内能转化为化学能
D.火箭加速升空的过程中,火箭的机械能不变
3.下列估测与事实最接近的是( )
A.对人体安全的电压是36V
B.家用电冰箱一天消耗的电能约为24kW•h
C.家庭用空调电流约是5A
D.实验室用的1m长的铜导线的电阻约为10Ω
4.如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,灯泡L1和L2都不亮,用理想电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=6V,Ucd=0V。如果已知只有一处电路故障,则该故障可能是( )
A.L1的灯丝烧断了 B.L2的灯丝烧断了
C.开关处断路 D.bc间断路
5.某电器正常工作时功率约为150W,你认为它应是下列哪一种用电器( )
A.走廊照明灯 B.空调 C.微波炉 D.电视机
6.一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1130mA•h,它充满电后,大约存储的电能是( )
A.4.181J B.4.181×103J C.1.5×104J D.15kW•h
7.标有“12V,12W”、“12V,6W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不随温度改变),若将它们串联在某电源上,两灯都发光,下列说法正确的是( )
A.灯L1比灯L2亮
B.灯L1和L2的电压之比为2:1
C.通过灯L1和L2的电流之比为2:1
D.灯L1和L2的实际功率之比为1:2
二、填空题(本题7小题)
8.携带新冠肺炎病毒的飞沫是极小的颗粒物,这些飞沫在空气中的运动 (选填“属于”或“不属于”)分子热运动;配制消毒用的酒精时,将酒精和水混合在一起时,发现混合液的总体积小于酒精与水的体积之和,原因是分子间存在 ,用酒精消毒时能闻到酒精的气味,说明酒精分子在不停地做 。
9.锻造工艺中,用一块质量为250g的铁块进行锻造,先将铁块加热到560℃,然后反复锻打,在此过程中铁块的 (选填“质量”、“形状”、“内能”或“比热容”)不会发生改变,锻打一个阶段后,将560℃半成品放入水中淬火,冷却到20℃,此冷却过程中是通过 的方式 (选填“增加”或“减少”)内能的,冷却过程中放出了 J热量。[c铁=0.46×103J/(kg•℃)]
10.如图所示,某手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是 联;在为移动电源充电时,移动电源在电路中相当于 (电源/用电器),此过程中的能量转化为: 。
11.全球约有90%的光电鼠标是我国温州生产的。光电鼠标工作时,内部的发光二极管会发出红光,发光二极管具有 性,由 材料制成:连接鼠标的导线中,电流方向与自由电子定向移动的方向 (填“相同”或“相反”)。
12.如图所示电路,当开关S闭合时,两灯均发光。电流表A1测量 的电流;现将滑片P向右移动,灯L1的亮度 (填“变亮”、“不变”或“变暗”),电流表A的示数 。(后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)
13.如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该电能表的工作电压是 V,表盘上显示已用电 kW•h,若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW•h。
14.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U﹣I关系图像如图乙所示。图线 是电阻R1的U﹣I关系图像;电源电压为 ;滑动变阻器R2的最大阻值为 。
三、作图题
15.如图甲是小明家台灯的电位器示意图,小明发现顺时针旋转旋钮(滑片)时,灯泡变暗,请你帮小明把该电位器连入乙图。
16.小光连接了如下电路,其中三个灯泡的规格相同,圆圈内安装的是“电流表”或“电压表”,若开关闭合后只有灯L1发光,请你在圆圈内填上适合的电表符号,在此基础上想使3盏灯都发光,小光认为只添加一根导线即可,请在图中画出此导线。
17.冰箱内安装有一个用来杀菌的紫外灯和一个用于照明的白炽灯,两灯并联在电路中,开关S1控制白炽灯;开关S2控制紫外灯。请你用笔画线代替导线将它们正确接入电路(导线不能交叉)。
四、实验题(本题3小题)
18.小明用如图所示的装置探究电流产生的热量与电阻的关系。已知R甲>R乙,烧瓶及配属装置的材料、规格相同。
(1)甲、乙内烧瓶中装入质量 的煤油。(选填“相等”或“不相等”)。实验过程中通过比较 来反映电流产生热量的多少。
(2)将两电阻丝串联是为了控制通过电阻丝的 和通电时间相等,闭合开关,通电一段时间后.观察发现 瓶中煤油吸收的热量更多。
[拓展]小华提议.利用该装置改做“探究水和煤油吸热升温的快慢”的实验。为此,他们对装置及实验条件进行变换,一是甲、乙两烧瓶中安装的电阻丝的阻值 (选填“相等”或“不相等”);二是将其中一个烧瓶中的煤油换成 和初温相等的水。闭合开关,通电一段时间后,小华发现甲瓶中温度计示数升高10℃,乙瓶中温度计示数升高5℃,则 (选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较大。
19.小花用如图1甲所示实物图做“伏安法测量定值电阻”的实验。电源为两节新的干电池,滑动变阻器R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A)。
(1)本实验的原理是 。
(2)某次测量时电压表和电流表的示数如图1乙、丙所示,则定值电阻的阻值为 Ω,小花将此阻值作为最后结果记录在实验报告册上,是 (选填“合理”或“不合理”)的。
(3)小花完成实验后,将定值电阻更换为一个小灯泡,该灯泡正常发光的电压为2.5V,电阻约为10Ω,移动滑片P,依次测得6组数据,如表所示。分析实验可知,小灯泡的电阻随 的升高而增大。
实验次数
I
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.25
0.28
0.29
(4)小花选用的滑动变阻器应是 (选填“R1”或“R2”)。
(5)另一位小婕同学根据自己的实验数据绘制出定值电阻和小灯泡的I﹣U图像如图2所示,试分析图像中A、B、C三点电阻最大的是 点。(选填“A”、“B”或“C”)
20.小红学习了电阻的知识后,对当地山泉水的导电性产生了兴趣。查阅相关资讯后,她提出:“山泉水的导电性可能与水的温度有关”的猜想,并做了相应的实验设计。
(1)实验目的:探究山泉水的导电性强弱与 有关。
(2)实验器材:电源、开关、电流表、电极、导线、电热水杯(含电源)、山泉水。为完成实验目的,她还需要的测量仪器是 。
(3)小红设计了如图甲所示的电路,小明看后指出了该电路可能存在的问题是 。为了避免问题发生,请你在虚线框内画出改进后的电路图。
(4)改进之后,小红进行实验。请帮小红设计一个记录数据的表格(表格内容根据实验设计需要自行填写)。
五、计算题(本题2小题)
21.图中小灯泡L1标有“6V 1A”,电源电压为9V,滑动变阻器的最大阻值是10Ω。闭合开关S,滑片P从a端开始向左移动,电压表的示数从2V增大到6V。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的阻值;
(3)滑片P滑动过程中,电流表示数的变化范围。
22.如图是两挡电炖锅及其简化电路图,铭牌上标有“220V 1000W”字样,一次性可装入2kg的食材,若食材的比热容为4×103J/(kg•℃)。打开电炖锅,10min可将2kg食材从40℃加热到100℃。那么计算:
(1)2kg食材从40℃加热到100℃,吸收多少热量?
(2)电炖锅加热食材的效率为多少?
(3)若R2的电阻为60.5Ω,则电炖锅的低挡功率有多大?
六、综合题(本题3小题)
23.随着人们生活水平的提高,汽车已经进入千家万户,它给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。请你解答:
(1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率会 (选填“升高”、“降
低”或“不变”)。
(2)汽车发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程图重新排序: ,图 所示的冲程是给汽车提供动力的
(3)汽车刹车的过程中,机械能转化为 能,内能散失到空气中,此过程中能量的总和 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后,将发动机的能量流向制成了如图所示的图表,请根据给出的信息计算:完全燃烧0.2kg的汽油能够获得 J的能量,这些能量能产生 J的有用功。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
24.为减少病毒传染,确保全校师生身体健康!学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪,检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度,其电路原理如图1所示,电源电压为12V,R0为定值电阻,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图2所示。
(1)传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而 。
(2)当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体的浓度为零)时,电压表的示数为3V,定值电阻R0的阻值是多少?
(3)该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时,通过整个电路的电流是多少?
(4)消毒标准如下:ρ<0.15g/m3为不合格,0.15g/m3≤ρ<0.3g/m3为合格,ρ≥0.3g/m3为超标。某次对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时,电压表的示数为8V,请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
25.阅读短文,回答问题:
电热毯
电热毯,又名电褥。是一种床上用的取暖器具,主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖的目的。除此以外,还可用于被褥的去潮除湿。它耗电量少、温度可调节、使用方便、广泛,功率一般在60~120W之间。
电热毯是一种接触式电暖器具。普通型电热毯,使用的电热合金丝是直线状的,但更多的是呈螺旋状缠绕在耐热芯线上,外面涂覆一层耐热树脂,通电时即发出热量。
电热毯按面积分为儿童型、单人型和双人型,按控温性能分为普通型和自动调温型。普通型不带控温元件,使用者可按需要接通或切断电源来控制温度;自动调温型带控温元件,能自动使电热毯处于预定的温度范围内。
(1)电热毯是利用 原理工作的,在工作过程中,电能转化成 能。
(2)电热毯中使用的合金丝的电阻 (大于/等于/小于)与它同种长度和规格的导线电阻,合金丝外面涂覆的耐热树脂属于 (导体/绝缘体)。
(3)自动调电热毯中的控温元件材料应选择 (导体/超导体/半导体)来制作。小明家电热毯的合金丝断了,他把合金丝接上后继续使用,一段时间后发现接头处烧焦了,这是因为接头处合金丝的电阻 (变小/变大/不变)。
(4)如图是电热毯工作时合金丝的电阻随温度变化关系的图象,正确的是( )
(5)如图是小明学习电学后设计的高、中、低三个挡位电热毯的原理图,其中图中虚线框内有两处是电阻,一处是开关(S1),请你用元件符号将电路图补充完整。
2022-2023学年广东省汕头市潮南区九年级(上)期末物理试卷(B卷)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题7小题,每题只有一个正确选项)
1.【解答】解:A、大地、食盐水、玻璃中,玻璃属于绝缘体,故A错误;
B、人体、陶瓷、塑料中,陶瓷、塑料属于绝缘体,故B错误;
C、大地、食盐水、人体都容易导电,都是导体,故C正确;
D、陶瓷、塑料、玻璃都不容易导电,属于绝缘体,故D错误。
故选:C。
2.【解答】解:AB、火箭发射时要选用热值大的燃料,燃料完全燃烧时,热值大的提供的内能越大,故A正确,B错误;
C、燃料燃烧的过程是化学能转化为内能,故C错误;
D、火箭加速上升过程中,燃气内能转化为火箭的机械能,火箭的机械能是变大的,机械能不守恒,故D错误。
故选:A。
3.【解答】解:A、经验证明,不高于36V的电压对人体是安全的,故A不符合实际;
B、家用电冰箱的工作是不连续的,平均一天消耗电能在1kW•h左右,故B不符合实际;
C、家庭用空调的功率在1000W左右,工作时通过电流为I==≈5A,故C符合实际;
D、铜导线的电阻非常小,是良好的导体,1m长的铜导线的电阻约为0.01Ω,不可能达到10Ω,故D不符合实际。
故选:C。
4.【解答】解:该电路为串联电路,闭合开关后,两灯泡都不发光,说明电路有断路;用电压表逐段测量,结果是Uab=6V,Uad=6V,Ucd=0V;
Uab=6V,此时电压表测电源电压,说明ab之间为通路,
Uad=6V,此时电压表测电源电压,说明bc、cd之间为通路,
Ucd=0V,此时ad之间出现断路,即L1的灯丝烧断了。
故选:A。
5.【解答】解:A.走廊照明灯的功率约为40W,不符合题意;
B.空调的功率在1000W以上,不符合题意。
C.微波炉的功率在800W左右,不符合题意;
D.电视机的功率约为150W,符合题意;
故选:D。
6.【解答】解:电池的容量为1130mA•h,
所以手机锂电池充满电后,储存的电荷量:
根据I=可知,Q=It=1130×10﹣3A×3600s=4068C,
充电电流所做的功:
W=UIt=UQ=3.7V×4068C=15051.6J≈1.5×104J,即大约储存了1.5×104J的电能。
故选:C。
7.【解答】解:标有“12V,12W”的灯L1表示该灯的额定电压为12V,额定功率为12W,
“12V,6W”灯L2表示该灯的额定电压为12V,额定功率为6W;
C、因串联电路各处的电流都相等,通过灯L1和L2的电流之比为1:1,故C错误;
ABD、根据P=可得R=,所以,在电压相同时,灯的电阻与电功率成反比,
即灯L1和L2的电阻之比为:===,
根据U=IR可知,在电流相同时,灯的电压与灯的电阻成正比,
故灯L1和L2的电压之比为1:2,故B错误;
串联电路中电流都相等,则灯L1的实际功率与L2的实际功率之比:
==,故D正确;
由于灯L1的实际功率小于L2的实际功率,所以灯L1比灯L2暗,故A错误;
故选:D。
二、填空题(本题7小题)
8.【解答】解:携带新冠肺炎病毒的飞沫是极小的颗粒物,这些飞沫在空气中的运动是物体的机械运动,不属于分子热运动;配制消毒用的酒精时,将酒精和水混合在一起时,发现混合液的总体积小于酒精与水的体积之和,原因是分子间存在间隙,用酒精消毒时能闻到酒精的气味,说明酒精分子在不停地做无规则运动。
故答案为:不属于;间隙;无规则运动。
9.【解答】解:由于物体的质量是物体的一个基本属性,跟物体的形状、状态、位置和温度无关,所以铁块在加热、锻打过程中,铁块的温度和形状都在不断变化,但物体的质量保持不变,由此可知,在加热、锻打过程中,铁块的质量保持不变;
物质的比热容大小取决于物质的种类,还与物体的状态有关,与物体吸收的热量、物体的质量、升高的温度无关,由此可知,在加热、锻打过程中,铁块的比热容保持不变;
铁块在锻打过程中,物体的形状发生改变;铁块加热过程和锻打过程中,铁块的内能会发生改变,由此可知,在加热、锻打过程中,铁块的形状和内能在不断改变;
把铁块放入到冷水中淬火,铁块温度降低,内能减少,水温度升高,内能增加,铁块把内能传递给水,由此可知,在淬火过程中,铁块的内能是通过热传递的方式改变的,其内能在不断减少;
在淬火过程中铁块放出的热量Q放=c铁m铁Δt铁=0.46×103J/(kg•℃)×250×10﹣3kg×(560℃﹣20℃)=6.21×104J。
故答案为:质量、比热容;热传递;减少;6.21×104J。
10.【解答】解:
移动电源给手机充电过程中,各手机间互不影响,所以输出端的连接方式是并联。
在为移动电源充电时,移动电源相当于电路中的用电器,把电能转化为化学能并储存起来。
故答案为:并;用电器;电能转化为化学能。
11.【解答】解:(1)发光二极管具有单向导电性特点,制造发光二极管的主要材料是半导体材料;
(2)电流是由电荷的定向移动形成的,物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;自由电子带负电,负电荷定向移动形成电流,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。
故答案为:单向导电;半导体;相反。
12.【解答】解:由图知,L1与滑动变阻器串联后再与L2并联,电流表A测干路电流,A1测通过L2的电流,
由并联电路的电压规律知,滑片P向右移动时,L1与滑动变阻器支路两端电压不变,滑片P向右移动,变阻器连入阻值变大,该支路电阻变大,由I=知,通过该支路的电流变小,所以灯泡变暗;
并联电路中,各支路间互不影响,滑片向右移动时,通过L2的电流不变,由并联电路的电流规律知,干路电流变小,即A表示数变小。
故答案为:L2;变暗;变小。
13.【解答】解:
(1)电能表上“220V”,表示电能表的工作电压为220V;
该表盘上显示数字为055467,因为最后一位是小数、单位是kW•h,所以显示已用电5546.7kW•h;
(2)1600imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁1600次,
指示灯闪烁32次,则该用电器在上述时间内消耗的电能:
W=kW•h=0.02kW•h。
故答案为:220;5546.7;0.02。
14.【解答】解:由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,
由图像可知,甲为滑动变阻器R2的U﹣I关系图像,乙为电阻R1的U﹣I图像;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由U﹣I图像可知,电路中的最小电流I=0.3A,R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2=9V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:
U=U1+U2=3V+9V=12V;
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2===30Ω。
故答案为:乙;12V;30Ω。
三、作图题
15.【解答】解:滑片顺时针旋转时,灯泡变暗,原因是电流变小,电源电压不变,由欧姆定律可知电位器连入电路的电阻变大,连入电路的电阻丝变长,一定是连入了下面的接线柱和中间的接线柱,如下图所示:
。
16.【解答】解:根据电路图可知,下边的电表与灯串联,所以它是电流表;若开关闭合后只有灯L1发光,是L2、L3被上边电表短路,所以上边电表为电流表;
若使三灯都发光,可以添加一根导线,让三灯并列连接,三灯并联:
17.【解答】解:根据题目要求,两灯并联,开关S1在白炽灯支路上,开关S2在紫外灯支路上。实物图连接如图所示:
。
四、实验题(本题3小题)
18.【解答】解:(1)根据控制变量法的要求知,甲、乙两烧瓶中装入质量相同、初温度相同的煤油,实验过程中通过比较温度计示数的变化来反映电流产生热量的多少,这用到了转换法;
(2)两电阻串联,通电时间和电流相等,由焦耳定律Q=I2Rt得,电阻大的在相同时间产生的热量多,升高的温度快,由于R甲>R乙,所以甲烧瓶中温度计示数升高较快,甲瓶中煤油吸收的热量更多;
[拓展]利用该装置改做“探究水和煤油吸热升温的快慢”的实验,实际上是探究水和煤油比热容的大小,根据Q=cmΔt,需要保持水和煤油吸收的热量、质量相同。要保持吸收热量的多少,就要保证电热相等,所以要保证电热丝的电阻阻值相等,所以需要在甲、乙两烧瓶中安装的电阻丝的阻值相等,除此以外还将其中一烧瓶中的煤油换成质量和初温相等的水;闭合开关,通电一段时间后,小华发现甲瓶中温度计示数升高10℃,乙瓶中温度计示数升高5℃,根据Q=cmΔt可知吸收热量相同,质量相等时,升高的温度越小,比热容越大,所以乙瓶中液体的比热容较大。
故答案为:(1)相等;温度计示数的变化;(2)电流;甲;[拓展]相等;质量;乙。
19.【解答】解:(1)伏安法测量定值电阻的原理是:。
(2)由图乙知电压表选的量程是0﹣3V,分度值是0.1 V,读数是1.6V;由图丙知电流表选的量程是0﹣0.6A,分度值是0.02A,读数是0.32A;定值电阻的阻值为=5Ω;只用一组实验数据计算电阻数值,误差较大,所以不合理,应该多次测量取电阻的平均值作为最后的结果。
(3)利用欧姆定律,依次计算6组数据的电阻值后发现电阻在增大,原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(4)电源由两节干电池串联组成,可知电源电压是3V,当灯泡两端电压最小为0.5V时,滑动变阻器两端的电压最大为3V﹣0.5V=2.5V,此时滑动变阻器接入电路的电阻R=≈15.6Ω>10Ω,故选择的滑动变阻器是R2。
(5)由图2知,A、B两点的电流相同,由欧姆定律知在电流相同时,电压大的电阻大,所以B的电阻大于A的电阻;B、C两点的电压相同,由欧姆定律知在电压相同时,电流大的电阻小,所以B的电阻大于C的电阻,故B点的电阻最大。
故答案为:(1);(2)5;不合理;(3)温度;(4)R2;(5)B。
20.【解答】解:(1)实验目的:探究山泉水的导电性强弱与水的温度有关;
(2)实验中需用温度计测量水的温度,所以还需要温度计;
(3)用此电路探究山泉水的导电性,由于山泉水是导体,其电阻较小,根据欧姆定律可知电路中的电流较大,电流过大会烧坏电源或电流表,所以可以在电路中串联一定值电阻,起到保护电路的作用,改进后的电路如图:
;
(4)实验表格如图:
次数
1
2
3
4
5
温度t/℃
电流I/A
故答案为:(1)水的温度;(2)温度计;(3)山泉水是导体,其电阻较小,电路中的电流较大,电流过大会烧坏电源或电流表;如图;(4)见上表。
五、计算题(本题2小题)
21.【解答】解:(1)由题知,小灯泡的额定电压为6V,额定电流为1A,
则小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=6V×1A=6W;
(2)图中灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压,
当小灯泡正常发光时,小灯泡的电压为额定电压6V,电源电压为9V,
则滑动变阻器两端的电压为:U2=U﹣U额=9V﹣6V=3V,
由串联电路的电流特点可知,此时通过滑动变阻器的电流:I2=I额=1A,
由I=得,此时滑动变阻器的阻值为:R2===3Ω;
(3)当滑动变阻器的滑片位于a端时,电压表的示数为2V,
此时滑动变阻器的电压为:U2′=U﹣UL=9V﹣2V=7V,
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,串联电路的总电阻最大,由I=知,此时电路中的电流最小,
则电路中的最小电流:
I最小=I2′===0.7A;
当滑片P向左滑动时,滑动变阻器的电阻减小,串联电路中的总电阻变小,由I=知,电路中的电流变大,小灯泡的电压增大,当小灯泡的电压增大到额定电压6V时,电路中的电流最大,其大小等于小灯泡的额定电流,即:I最大=I额=1A,
所以滑片P滑动过程中,电流表示数的变化范围为0.7A~1A。
答:(1)小灯泡的额定功率为6W;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的阻值为3Ω;
(3)滑片P滑动过程中,电流表示数的变化范围为0.7A~1A。
22.【解答】解:(1)2kg食材从初温40℃加热至100℃吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.0×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣40℃)=4.8×105J;
(2)电炖锅加热10min,消耗的电能为:
W加热=P高t=1000W×10×60s=6×105J,
则电炖锅加热食材的效率:
η=×100%=×100%=80%;
(3)当S1、S2闭合时,两电阻并联,电路中的总电阻较小,当S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,此时电阻中的总电阻较大,
由P=可知,在电源电压一定时,总电阻越大,电功率越小,所以,当S1、S2闭合时,电炖锅处于高挡加热状态,当S1闭合、S2断开时,电炖锅处于低挡保温状态;
R2单独工作时的电功率:
P2===800W,
所以R1单独工作时的电功率:
P1=P高﹣P2=1000W﹣800W=200W,即电炖锅的低挡功率为200W。
答:(1)2kg食材从40℃加热到100℃,吸收热量4.8×105J;
(2)电炖锅加热食材的效率为80%;
(3)若R2的电阻为60.5Ω,则电炖锅的低挡功率为200W。
六、综合题(本题3小题)
23.【解答】解:(1)汽车发动机工作时将内能转化为机械能,冒“黑烟”说明燃烧不充分,说明做相同的有用功,消耗的燃料增多,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值变小,所以效率降低;
(2)甲中的两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是第二个冲程;
乙中的进气阀打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一个冲程;
丙中的排气阀打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四个冲程;
丁中的两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞下运动,所以为做功冲程,是第三个冲程;
故先后顺序为:乙、甲、丁、丙。
其中做功冲程,即丁冲程,该冲程将内能转化为机械能,给汽车提供动力;
(3)汽车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程能量的总和不变;
(4)汽油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量:
Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J;
由图可知,有用功的能量所占比例为:100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%,
所以机械效率为η=30%;
因此产生的有用功:W=Q放×30%=9.2×106J×30%=2.76×106J。
故答案为:(1)降低;(2)乙、甲、丁、丙;丁;(3)内;不变;(4)9.2×106;2.76×106。
24.【解答】解:(1)从图中可知,传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而减小;
(2)闭合开关,R0、Rt串联,电压表测量R0两端的电压。
当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体的浓度为零)时,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值为60Ω,电压表的示数为3V,
根据串联电路的电压特点可知过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压Ut=U﹣U0=12V﹣3V=9V,
根据欧姆定律可知电路电流I===0.15A,
定值电阻的阻值R0===20Ω;
(3)该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时,从图中可知Rt的电阻为20Ω,
根据欧姆定律可知通过整个电路的电流I′===0.3A;
(4)电压表的示数为8V,根据欧姆定律可知电路中的电流I″===0.4A,
根据串联电路的电压特点可知Rt两端的电压Ut″=U﹣UV=12V﹣8V=4V,
过氧乙酸气体传感器Rt的阻值Rt″===10Ω,
从图中可知过氧乙酸气体浓度为0.3g/m3,该次消毒为超标。
故答案为:
(1)减小;
(2)定值电阻R0的阻值是20Ω;
(3)过整个电路的电流是0.3A;
(4)该次消毒为超标。
25.【解答】解:(1)电热毯工作时是利用电流热效应工作的,工作时消耗电能,得到内能,所以主要把电能转化为内能;
(2)电热毯中使用的合金丝与导线串联,通过的电流相同,由Q=I2Rt可知,合金丝是发热体,其电阻应远远大于与它同种长度和规格的导线电阻;使用电热毯时为防止发生触电危险,合金丝外面涂覆的耐热树脂属于绝缘体;
(3)自动调电热毯中的控温元件材料应选择半导体来制作;由Q=I2Rt可得出,R=,
因为相同时间内热量增多,而接头处与电阻线中的电流相同,所以小明猜测接头处的电阻在变大;
(4)电热毯的发热材料是金属丝,未通电时有电阻,通电后其阻值随温度的升高而增大,故D图正确。
(5)电热毯有高、中、低三个挡位,实际功率不同,由P=可知,电压一定时,电阻越大时,实际功率越小;电阻越小时,实际功率越大,则如下图所示电路:
处于低温挡时,接入电路中的电阻最大,两电阻串联接入电路;左图断开S1,开关S2处于a位置;右图断开S1,开关S2处于b位置。
处于中温挡时,接入电路中电阻次之,接入一个电阻;左右两图只闭合S1;
处于高温挡时,接入电路中的电阻最小,两电阻并联接入电路;左图中闭合开关S1,开关S2处于b位置;右图中闭合开关S1,开关S2处于a位置。
故答案为:(1)电流的热效应;内;
(2)大于;绝缘体;
(3)半导体;变大;
(4)D;
(5)如右图两种作法都可以(见上图)。
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广东省汕头市潮南区2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题: 这是一份广东省汕头市潮南区2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题,共6页。