河北省沧州市2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)
展开2022-2023学年河北省沧州市九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。1-17小题为单选题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意;18-20小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或者两个以上选项符合题意,全选对得2分,选对但不全得1分,有错选或不选不得分。)
1.(2分)下列一些物理量的估测,其中最可能接近实际的是( )
A.分子的直径大约为0.1nm
B.教室里每盏日光灯的电功率是400W
C.家用电冰箱工作时的电流约10A
D.一节新干电池的电压为3V
2.(2分)下列四组物品中,通常情况下都属于导体的是( )
A.金属勺、铅笔芯 B.塑料瓶、空气
C.玻璃杯、钢尺 D.电炉丝、橡皮
3.(2分)近期,新冠疫情又有爆发趋势。从世卫组织发布的消息看,各国疫情都有反弹,这与部分国家放松防疫政策有直接关系。新型冠状病毒肺炎以发热、干咳、乏力等为主要表现。病毒不断变异,且传播性越来越强,接种疫苗、戴口罩、勤洗手,勤消毒、勤通风是预防感染新冠的有效措施。下列说法正确的是( )
A.新型冠状病毒肺炎有多种传播途径,属于扩散现象
B.发热时用敷湿毛巾的方式降温是利用做功改变内能
C.闻到消毒水味道,因为分子在不停地做无规则运动
D.新冠疫苗在运输途中采用低温冷藏,此时内能为零
4.(2分)如图所示的四个电路图中,电流表和电压表的接法都正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流小
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
6.(2分)下列相关物理知识,说法正确的是( )
A.图甲中两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,是因为铅柱的分子之间存在斥力
B.图乙中手捏面包,面包的体积变小了,说明分子间有空隙
C.图丙中活塞压缩空气,硝化棉燃烧,说明对物体做功可以使物体的内能增加
D.图丁中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大
7.(2分)一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的热量,共计损失了4.8×107J能量,下列说法正确的是( )
A.用来做有用功的能量为3.2×106J
B.该柴油机的效率为60%
C.通过科技进步,在未来可以实现能量零损失
D.减少机械间的摩擦可以提高热机效率
8.(2分)如图为某电磁炉与液晶电视的产品铭牌。当它们在正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.电磁炉比液晶电视电流做功多
B.电磁炉比液晶电视消耗电能快
C.电磁炉比液晶电视通过的电流小
D.电磁炉比液晶电视的实际电压大
9.(2分)把一瓶煤油倒去一半,关于留下的一半下列说法正确的是( )
A.比热容和热值都变为原来的一半
B.比热容不变,热值都变为原来的一半
C.比热容变为原来的一半,热值不变
D.比热容和热值都不变
10.(2分)如图是小明入校测温用的电子测温仪及工作电路图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而增大,则下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.显示仪的示数越大,说明电路中的电流越大
C.显示仪的示数越小,说明R两端电压越小
D.被测温者体温越低,电路消耗的功率越小
11.(2分)2022冬奥会闭幕式,通过丰富的科技手段和艺术化诠释,以简约风格展现了中国式的浪漫。梦幻五环缓缓升起,雪花火炬台缓缓降落。当电源开关S1闭合时舞台灯亮起,当按下开关S2时,电动机才能启动控制火炬台降落;若舞台灯不亮,电动机也不能启动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2分)如图所示,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则( )
A.物件一定带负电 B.物件一定不带电
C.小液滴可能不带电 D.小液滴一定带同种电荷
13.(2分)物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。转换法在科学研究中被广泛应用,下列研究运用转换法的是( )
A.在研究电路中是否有电流时,通过观察电路中小灯泡是否发光来认识
B.研究导体电阻与长度的关系时,控制导体材料、横截面积等因素相同
C.在研究电压作用时,通过水压是水流的成因来类比电压是电流的成因
D.研究电学相关知识时,用电路图来代替实物电路进行分析研究
14.(2分)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,金属箔片张开。关于这个现象,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电的本质是创造了电荷
B.两金属箔片一定都带负电
C.验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的
D.丝绸摩擦过的玻璃棒带上正电,在此过程中玻璃棒得到了电子
15.(2分)用相同电加热器分别同时对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.从吸热能力方面看,选择甲液体做冷却剂比乙液体效果好
B.甲和乙升高相同的温度,乙液体吸收热量较多
C.甲液体的比热容与乙液体的比热容之比是1:2
D.第5min时甲的温度高,说明甲吸收的热量更多
16.(2分)下列说法中,正确的是( )
A.物体的内能增加,这个物体一定吸收了热量
B.0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能不变
C.用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了一个完整的电路
D.电路中有电流通过,电路两端就一定有电压
17.(2分)在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和干路中的电流分别为( )
A.0.4A,2A B.1.6A,2A C.1.6A,0.4A D.0.4A,1.6A
(多选)18.(2分)如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A.U形管液面高度变化反映电阻产生热量的多少
B.乙图的电阻丝通电一段时间后,右侧比左侧U形管中液面高度差大
C.图甲中,通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1:2
D.图甲所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
(多选)19.(2分)喜欢学习物理的小陈,根据所学的物理知识,设计了如图所示的电路图,按照电路图连接好电路。电源电压不变,闭合开关S后,当他把滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表的示数变小,灯泡亮度不变
C.滑动变阻器的电阻变大,它两端的电压不变
D.电流表的示数变大,电路中的总电阻变大
(多选)20.(2分)连接在电路中的甲、乙两导体,通过它们的电流与其两端电压的关系如图所示,由图中信息可知( )
A.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
B.导体乙的电阻随电压、电流的增大而逐渐增大
C.若导体甲与乙并联,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.6A
D.若导体甲与乙串联,当电路中电流为0.2A时,导体甲的功率为0.2W
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共30分)
21.(3分)电荷的 移动形成电流。按规定电流的方向是从电源的 极流出。教室里日光灯的正常工作电压是 伏,其电灯之间是 连接的。
22.(4分)北京时间2022年6月5日,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,标志着我国综合国力和创新能力的提升。如图所示是火箭发射时的场景图片。
(1)火箭中用液态氢气做燃料主要是利用它的 高(选填“比热容”、“密度”或“热值”)的特性,燃料燃烧时,将燃料的 能转化为燃气的 能;
(2)高温燃气将火箭推向太空的过程中,火箭发动机工作时的能量转化过程与图 (选填“甲”或“乙”)所示热机工作冲程相同。
23.(3分)一台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量 J.汽油机用水作冷却液,是利用水的 大的特点。(q汽油=4.6×107J/kg)
24.(3分)一个定值电阻的阻值为10Ω,使用时流过的电流是200mA,则加在这个定值电阻两端的电压是 V,通电10min,电流做了 J的功;当两端电压增大为3V时,它的电阻是 Ω。
25.(2分)小明家有一电热水壶,由于多年使用铭牌模糊看不清,显示“220V***W”,220V指的是电热水壶的额定电压,小明为了测出后面模糊不清的数字,让该热水壶正常工作,1min将250g的水从20℃加热到60℃,已知该热水壶效率是70%,则该热水壶的额定功率是 W,电阻是 Ω[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
26.(4分)如图是王芳家的电能表表盘,此时她家电能表的读数为 度;该电能表的额定最大电流为 A;若某用电器单独接入该家庭电路工作80min,电能表的表盘转了1200r,这个用电器消耗的电能是 kW•h,它的实际功率为 W。
27.(3分)如图(a)所示电路,电源电压保持不变,R2=4Ω,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电源电压为 V,电阻R1的阻值为 Ω。
28.(3分)如图所示的自制便携式封口机,使用电压为3V的电源,接通电路发热电阻温度升高,利用电流的 实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生 J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更 (填“大”或“小”)的。
29.(2分)某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关后,其中一只灯泡能正常发光,另一只没有达到额定电压。由此可知电源电压为 V,此时L1的实际功率 L2的实际功率(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
30.(3分)如图甲所示,电源电压为6V不变,R1为定值电阻,闭合开关后,滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中,R2消耗的电功率P随电压表示数U的变化关系如图乙所示,则R2的最大值为 Ω,R1的阻值为 Ω,该电路消耗的最大电功率为 W。
三、实验探究题(本题共2小题,每空2分,共22分)
31.(4分)汽车的座椅和安全带插口均相当于一个开关,人坐在座椅上时,座椅开关闭合,指示灯亮;将安全带插入插口时(这时插口开关闭合),指示灯又熄灭,请将右面方框中设计一个符合要求的完整的电路图,R0在电路中起的作用是 。
32.(18分)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压是4.5V,小灯泡额定电压是2.5V,电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑片向右移动时灯泡变暗)。
(2)小云同学连好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光且很快熄灭。检查发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:① ,② ;
(3)故障排除后,小云同学闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某点,电压表的示数如图乙所示,为 V.若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P向 (选填A或B)端移动,使电压表示数为2.5V。
(4)她又移动滑片,记下几组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是 W。
(5)在她移动滑片过程中,发现电压表示数要比电流表示数增大的快,这是因为 。
(6)另一组同学连好同样的电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (写出一种情况即可)。
四、计算题(本题8分)
33.(8分)如图所示,电源电压为6V,定值电阻R1、R2的阻值分别为12Ω、18Ω,闭合开关S。求:
(1)当S1闭合、S2接1时,通过R1的电流;
(2)当S1断开、S2接1时,通电1min,R2产生的热量;
(3)电路总功率的取值范围。
2022-2023学年河北省沧州市九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。1-17小题为单选题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意;18-20小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或者两个以上选项符合题意,全选对得2分,选对但不全得1分,有错选或不选不得分。)
1.【解答】解:A、分子的直径大约为10﹣10m=10﹣10×109nm=0.1nm,故A正确;
B、教室里每盏日光灯的电功率是40W,故B错误;
C、家用电冰箱工作时的电流约1A,故C错误;
D、一节新干电池的电压为1.5V,故D错误。
故选:A。
2.【解答】解:金属勺、铅笔芯、钢尺、电炉丝等都容易导电,属于导体,塑料瓶、空气、玻璃杯、橡皮等都不容易导电,属于绝缘体。
故选:A。
3.【解答】解:A、病毒的传播不是分子的运动,因此不属于扩散现象,故A错误;
B、发热时用敷湿毛巾的方式降温是利用热传递改变内能,故B错误;
C、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,闻到消毒水味道,是分子不停地做无规则运动的结果,故C正确;
D、新冠疫苗在运输途中采用低温冷藏,此时也有内能,因此内能不为零,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:A、电压表的正负接线柱接反了,故A错误;
B、电流表与灯泡并联,电压表与灯泡串联且正负接线柱接反了,故B错误;
C、电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,且电流都是从正接线柱流入,负接线柱流出,故C正确;
D、电流表与电阻并联,故D错误;
故选:C。
5.【解答】解:已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同,BC的横截面积大于AB的横截面积,所以BC的电阻小于AB的电阻;由于两个电阻是串联的,所以两电阻的电流是处处相等的。
故选:C。
6.【解答】解:A、图甲中两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,是因为铅柱的分子之间存在引力,故A错误;
B、面包被捏后体积变小,是因为面包中有许多空洞的地方,并不能说明分子之间有空隙,故B错误;
C、在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,由于压缩玻璃筒内的空气对其做功,使得空气的内能增加,温度升高,说明做功可以使物体的内能增加,故C正确;
D、物体内能的大小与温度、质量、状态等因素有关,只根据温度无法判定内能的大小,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:A、用来做有用功的能量为:W有=Q放﹣W损=8×107J﹣4.8×107J=3.2×107J,故A错误;
B、该柴油机的效率为:η=×100%=×100%=40%,故B错误;
C、柴油机在工作过程中不可避免地要克服机械间的摩擦而产生额外功,因此效率不能达到100%,即不能实现能量零损失,故C错误;
D、减少机械间的摩擦可以减少能量的损失,因此可以提高热机效率,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:由图可知,电磁炉正常工作时的功率2100W,液晶电视正常工作时的功率为130W,两者正常工作时的电压均为220V。
A.由P=的变形式W=Pt可知,用电器工作时间未知,不能得出电磁炉比液晶电视电流做功多,故A错误;
B.电磁炉的功率比液晶电视的功率大,则电流通过电磁炉比液晶电视做功快、消耗电能快,故B正确;
C.由P=UI的变形式I=可知,工作电压相同,通过电磁炉的电流比液晶电视大,故C错误;
D.电磁炉和液晶电视的额定电压相等,正常工作时的实际电压相等,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:
在本题中煤油被倒去了一半,减小的只是煤油的质量,物质的种类和状态都没有发生改变,所以它的特性﹣﹣比热容和热值都没有发生改变。
故选:D。
10.【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,显示仪与R0并联;
A、因为显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
B、根据串联电路的分压规律可知,电阻越大,电阻分得的电压越大,因此显示仪的示数越大,说明热敏电阻的阻值越大,
由于串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以此时电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流变小,故B错误;
C、因为显示仪就是电压表,并且电压表测量R两端电压,因此显示仪的示数越小,说明R两端电压越小,故C正确;
D、被测温者温度越低,热敏电阻的阻值越小,电路的总电阻越小,由欧姆定律可知,通过电路的电流越大;电源电压不变,由P=UI可知,电路消耗的功率越大,故D错误。
故选:C。
11.【解答】解:当电源开关S1闭合时舞台灯亮起,此时电动机不工作;当开关S2自动闭合,电动机才能启动,说明指示灯与电动机互不影响,即两者是并联的,开关S1在干路上,S2在电动机支路上,由各选项电路图知,C符合要求,ABD不符合要求。
故选:C。
12.【解答】解:喷枪喷出的涂料小液滴相互排斥而散开,所以带同种电荷;
涂料小液滴被喷涂的物件吸引,物件有两种可能:①与涂料小液滴带异种电荷,因异种电荷相互吸引;②不带电,带电的小液滴吸附在不带电的物件表面;
综上分析,D正确,ABC错误。
故选:D。
13.【解答】解:A、在研究电路中是否有电流时,有无电流不能直接观察,通过观察电路中小灯泡是否发光来认识,这用到了转换法,故A符合题意;
B、研究导体电阻与长度的关系时,控制导体材料、横截面积等因素相同,采用了控制变量法,故B不符合题意;
C\在研究电压作用时,通过水压是水流的成因来类比电压是电流的成因,采用了类比法,故C不符合题意;
D、研究电学相关知识时,用电路图来代替实物电路进行分析研究,采用了模型法,故D不符合题意。
故选:A。
14.【解答】解:A、摩擦起电的过程是得到和失去电子的过程,其实质是电子在物体之间发生了转移,故A错误;
B、丝绸摩擦过的玻璃棒由于缺少电子带正电,当用玻璃棒和不带电的验电器的金属球接触,一部分电子会从验电器的金属箔、通过金属杆向玻璃棒转移,验电器的金属箔也由于失去电子带正电,故B错误;
C、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C正确;
D、丝绸摩擦过的玻璃棒带上正电,在此过程中玻璃棒失去了电子,故D错误。
故选:C。
15.【解答】解:A、由图像可知,加热相同时间,吸收相同热量,乙的温度升高的慢,所以乙的比热容比较大,由Q=cmΔt可知在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,所以乙液体更适合作冷却剂,故A错误;
B、由图像可以看出:升高相同温度时,甲需要的时间较短,乙需要的时间较长,也就是甲需要的热量较少,乙液体吸收的热量较多,故B正确;
C、由图像可知,加热4min时,吸收热量相同,甲的温度变化为△t甲=15℃,乙的温度变化为△t乙=5℃,
由Q吸=cm△t得c=,因Q吸、m均相同,比热容与升高的温度成反比,则c甲:c乙=△t乙:△t甲=5℃:15℃=1:3,故C错误;
D、用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时,在相同的时间5min内电热器产生的热量相等,不计热量损失,则甲、乙吸收的热量相等,故D错误。
故选:B。
16.【解答】解:A、物体的内能增加,可能是对物体做功、可能是物体吸收了热量,故A错误;
B、0℃的冰熔化成0℃的水后,虽然温度不变,但不断吸收热量,所以内能增加,故B错误;
C、电路由电源、用电器、开关、导线构成,故C错误;
D、电压是电路中形成电流的原因,电路中有电流通过,电路两端就一定有电压,故D正确。
故选:D。
17.【解答】解:由图可知,两电阻并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过R2的电流;
由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,而两电流表指针偏转相同,
所以电流表A1选用的应该是大量程(0~3A),分度值为0.1A,所以电流表A1的示数为2A,即干路电流为I=2A;
A2选用的是小量程(0~0.6A),分度值是0.02A,所以电流表的示数为I2=0.4A,即通过R2的电流为0.4A;
则通过R1的电流为:I1=I﹣I2=2A﹣0.4A=1.6A。
故选:B。
18.【解答】解:
A、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器中空气的温度变化导致容器中空气体积的变化,即可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法,故A正确;
B、在乙装置中,一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和通过左边电阻的电流相等,即I右=I左;两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I左=I1+I2,两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I1=I2,所以右边容器中通过电阻的电流是左边容器中通过电阻的电流的一半,由Q=I2Rt可知,左侧电阻产生热量是右侧电阻产生热量的2倍,即左侧比右侧U形管中液面高度差大,故B错误;
C、甲实验,两个电阻丝是串联的,电流和通电时间相同,由Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量是左侧电阻产生热量的2倍,即左右两边容器内电阻产生的热量之比是1:2,故C正确;
D、甲实验,两个电阻丝是串联的,电流和通电时间相同,电阻不同,因此图甲所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电阻的关系,故D错误。
故选:AC。
19.【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流,因电源电压保持不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡的电流和灯泡的实际功率均不变,则灯泡亮度不变,
当滑动变阻器滑片P由中点向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路总电阻变大,
由I=可知,变阻器支路的电流变小,即电流表的示数变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小。
故选:BC。
20.【解答】解:
A、由图象可知,通过甲导体的电流与两端的电压成正比,故A正确;
B、由图可知,通过乙导体的电流与两端的电压不成正比,则乙的电阻是变化的,
当其两端的电压为1.5V、2V、2.5V时通过的电流依次为0.1A、0.2A、0.5A,
由R=可算出对应的电阻为15Ω、10Ω、5Ω,所以乙导体的电阻随电压、电流的增大而逐渐减小,故B错误;
C、若导体甲与乙并联,当电压为2V时,它们两端的电压均为2V,由图象可知,通过两导体的电流I甲=0.4A,I乙=0.2A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,总电流为:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故C正确;
D、因串联电路中各处的电流相等,所以,将甲、乙两导体串联后接入电路,测得电流为0.2A时,通过两导体的电流均为0.2A,
由图像可知,甲导体两端的电压为U甲=1V,导体甲的功率为:
P甲=U甲I′=1V×0.2A=0.2W,故D正确。
故选:ACD。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共30分)
21.【解答】解:电荷的定向移动形成电流;按规定电流的方向是从电源的正极流出;教室里日光灯的正常工作电压是220伏,它们工作时互不影响,并联连接的。
故答案为:定向;正;220;并联。
22.【解答】解:(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
燃料燃烧是一种化学变化,将化学能转化为燃气的内能;
(2)高压燃气把火箭推向太空的过程中,燃气燃烧产生的能量对火箭做功,高压燃气内能会减小,其原理与热机的做功冲程相同,甲图两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,乙图两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,所以火箭发动机工作时的能量转化过程与图甲所示热机工作冲程相同。
故答案为:(1)热值;化学;内;(2)甲。
23.【解答】解:
汽油机飞轮转速是3600r/min=60r/s,每秒钟飞轮转动60圈,完成30个工作循环,对外做功30次;
0.5kg汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J;
因为水的比热容较大,所以常用来作为冷却液使用。
故答案为:30;2.3×107;比热容。
24.【解答】解:流过定值电阻的电流是I=200mA=0.2A
由I=可知,定值电阻两端的电压:U=IR=0.2A×10Ω=2V;
通电10min,电流所做的功:W=UIt=2V×0.2A×10×60s=240J;
导体的电阻是导体本身的性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过的电流和两端的电压无关,
所以当两端电压增大为3V时,它的电阻不变,还是10Ω。
故答案为:2;240;10。
25.【解答】解:
(1)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×250×10﹣3kg×(60℃﹣20℃)=4.2×104J,
由η=可得,热水壶消耗的电能:W===6×104J,
由P=可得,热水壶的额定功率:P===1000W;
(2)由P=UI=可得,电热水壶的电阻:R===48.4Ω。
故答案为:1000;48.4。
26.【解答】解:(1)电能表的读数方法:数字方框中最后一位是小数,单位kW•h,由图可知,王芳家电能表的读数为261.3kW•h=261.3度;
(2)220V表示家庭电路的电压,10(20)A表示电能表的标定电流为10A,电能表的额定最大电流是20A;
(3)600r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转过600转,
则电能表的表盘转了1200r,用电器消耗的电能:W==2kW•h;
用电器的实际功率:P===1.5kW=1500W。
故答案为:261.3;20;2;1500。
27.【解答】解:根据电路图可知:电路为串联电路,电压表V1测电源电压(U);电压表V2测电阻R2的电压(U2);
(1)两个电压表指针偏转角度相同,根据串联电路的电压规律:U=U1+U2,可知测量电源电压的V1用的是0~15V量程,对应的分度值为0.5V,读数为7V,即电源电压为U=6V;
(2)电压表V2量程是0~3V,最小分度值是0.1V,电压表V2示数UV 2=1.2V,
则R2两端的电压U2=UV 2=1.2V;
由串联电路特点知,R1两端的电压U1=UV 1﹣UV 2=6V﹣1.2V=4.8V,
电路的电流为:I===0.3A,
电阻R1的阻值:R1===16Ω。
故答案为:6;16。
28.【解答】解:电流通过电阻,因为电流的热效应,电阻发热产生热量,温度升高,实现高温封口;
电阻产生的热量Q===90J;
由公式Q=可知,电压不变,要减小电阻产生的热量,应增大R的阻值。
故答案为:热效应;90;大。
29.【解答】解:由P=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===4Ω,R2===4Ω,
根据串联电路电阻的分压特点可知,两只灯泡电阻相同时,分得的电压相等;
所以L1正常发光,U1=8V,
L2没有到达额定功率,U2=U1=8V,(电阻相同,分得的电压相同)
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=8V+8V=16V,
串联电路中各处的电流相等,
所以L1的实际功率等于L2的实际功率。
故答案为:16;等于。
30.【解答】解:
由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器全部接入电路中,变阻器两端电压最大,由图乙可知,变阻器两端电压最大为5V时,滑动变阻器消耗的功率P2=0.5W,
根据P=UI=可得,滑动变阻器接入电路的最大阻值:R2大===50Ω;
(2)当滑动变阻器两端电压最大为5V时,由P=UI可得,此时电路中的电流为:I===0.1A,
由I=及串联电路的电压规律可得,电源的电压:
U=IR1+U2=0.1A×R1+5V……①
当滑动变阻器两端电压为U2′=2V时,消耗的功率P2′=0.8W,
其由P=UI可得,此时电路中的电流为:I′===0.4A,
根据I=及串联电路的电压规律可得,电源的电压:
U=I′R1+U2′=0.4A×R1+2V……②
联立①②可得:R1=10Ω,U=6V;
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路电流最大,则I最大===0.6A,
则电路消耗的最大电功率:P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W。
故答案为:50;10;3.6。
三、实验探究题(本题共2小题,每空2分,共22分)
31.【解答】解:人坐在座椅上时,座椅开关闭合,指示灯亮,说明指示灯与座椅开关串联;
将安全带插头插入插口时,指示灯灭,说明安全带开关与指示灯并联;R0是保护电阻,可以保护电路,应串联在电路中,保证不会出现电源短路,如图所示:
故答案为:;保护电路。
32.【解答】解:(1)因为滑片向右移动时灯泡变暗,所以滑动变阻器的阻值变大,因此要接下面左边的接线柱A.如图所示:
(2)连好最后一根导线,灯泡立即发光,说明在连接过程中,开关没有断开;发出明亮耀眼的光且很快熄灭,说明电路中的电流过大,滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处;
(3)由图乙知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以电压表的读数为1.8V;
小灯泡两端的电压低于其额定电压,所以应减小滑动变阻器的阻值而减少分得的电压,滑片应向A端移动;
(4)由丙知,当电压为2.5V时,电流为0.3A,所以P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(5)由于随着电压的升高,电路中电流的增大,灯丝的温度升高,所以电阻增大,因此出现电压表示数要比电流表示数增大的快的情形;
(6)小灯泡始终不亮,电流表无示数,说明电路发生了断路,电压表有示数,说明与电压表并联的灯泡发生了断路。
故答案为:(1)如上图;(2)①连接电路时,开关没有断开;②滑动变阻器的滑片未调至最大阻值处;(3)1.8;A;(4)0.75;(5)灯丝电阻随温度的升高而增大;(6)小灯泡的灯丝断了。
四、计算题(本题8分)
33.【解答】解:(1)当S1闭合、S2接1时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,通过R1的电流I1===0.5A;
(2)当S1断开、S2接1时,电阻R1和电阻R2串联接入电路,电路中的总电阻R总=R1+R2=12Ω+18Ω=30Ω,此时电路中的电流I===0.2A,通过电阻R2的电流I2=I=0.2A,电流通过R2产生的热量Q=I22R2t=(0.2A)2×18Ω×60s=43.2J;
(3)根据P=UI=可知,由于电源电压保持不变,当电路中的总电阻最大时,电路中的电流最小时,电路中的总功率最小;当电路中的总电阻最小时,电路中的电流最大,电路中的总功率最大;
当S1断开、S2接1时,电阻R1和电阻R2串联接入电路,此时电路中的电阻最大,此时电流中的电流最小,最小电流I====0.2A,此时功率最小,最小功率是P=UI=6V×0.2A=1.2W;
当S1闭合、S2接2时,电阻R1和电阻R2并联接入电路,此时电路中的电阻最小,此时电流中的电流最大,最大电流I′=I1+I2=+=+=A,此时功率最大,最大功率是P′=UI′=6V×A=5W;
所以电路中的总功率的取值范围是1.2W﹣5W。
答:(1)通过R1的电流是0.5A;
(2)电流通过R2产生的热量是43.2J;
(3)电路中的总功率取值范围是1.2W﹣5W。
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