广东省东莞市2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
展开这是一份广东省东莞市2022-2023学年九年级上学期期末物理试题,共19页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,作图题,实验题,计算题,综合能力题等内容,欢迎下载使用。
广东省东莞市2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分,在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的.请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑)
1.(3分)如图所示,把一根塑料绳一端扎紧,从另一端撕开成许多细丝,用干燥的手从上向下捋几下,发现细丝张开了。细丝张开的原因是( )
A.异种电荷相吸 B.同种电荷相斥
C.分子间相斥 D.大气压作用
2.(3分)如图为九年级同学立定跳远比赛时经历起跳、最高点、落地三个位置的示意图,则该同学从最高点至落地过程中重力所做的功最接近( )
A.50J B.100J C.300J D.900J
3.(3分)四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断正确的是( )
A.a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能
B.c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能
C.a烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
D.d烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
4.(3分)有一种日光灯,如图所示,在启动时要用启辉器,但当日光灯启动后,可以取下启辉器,日光灯依然能正常工作,下列说法正确的是( )
A.A是启辉器
B.B是启辉器
C.A、B都是启辉器
D.A、B中不管谁是启辉器都可以让灯管正常工作
5.(3分)如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力,比较物块在a、b两点的能量,下列说法正确的是( )
A.物块在a点动能大
B.物块在b点动能大
C.物块在b点重力势能大
D.物块在a、b两点的重力势能一样大
6.(3分)学了电路后,小明设计了四个体重计原理图,你认为可行的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)图中,R为定值电阻,电源电压不变在a、b间接一个“2.5V 0.5A”的小灯泡时恰能正常发光。若换接一个“2.5V 0.6A”的小灯泡时,则( )
A.比正常发光暗
B.仍能正常发光
C.比正常发光亮
D.条件不足,发光程度不能确定
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)图所示,是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械(滑轮组和起重机)。观察图中甲、乙两图,可知 图的机械功率较大,观察图中丙图和 图可得出:在相等的时间内,起重机比滑轮组做的功 。(选填“多”或“少”)
9.(3分)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能 (填“增加”或“减少”),空气的内能是通过 方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过 方式改变的。
10.(3分)图甲所示是实验室常用电流表的表盘;小明在连接电路前发现指针偏转情况如图甲所示,接下来他应进行的操作是 ;图乙在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示,这个电池的电压是 V,电池的正极是 (选填“锌片”或“铜片”)。
11.(3分)如图所示,图表示的是汽油机的 冲程。完全燃烧0.1kg的汽油,放出热量为 J,如果这些热量全部被质量为100kg、初温为20℃的水吸收,能使水的温度升高到 ℃。[q汽油=4.62×107J/kg,c水=4.2×103(J/(kg•℃))]
12.(3分)小明同学利用图电路,探究“导体电阻大小与其横截面积的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝。甲、乙长度相同;乙、丙粗细相同。实验中,根据 判断接入M、N两点间电阻的大小,选用的电阻丝是 ,若选用乙、丙两电阻丝,可以探究导体电阻的大小与 的关系。
13.(3分)在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了。这时,两灯的连接方式是 。若电源电压为3V,灯泡的规格均为“2.2V 0.22A”,则每个灯泡的电阻是 Ω,每个灯泡的实际功率是 W。
14.(3分)如题图所示,是某实验小组设计的低压可调亮度台灯的电路。电源电压U保持不变,滑动变阻器的最大阻值是10Ω,闭合开关,滑片P在a端时电流表示数为0.6A.当滑片P在b端时电流表示数为1.5A,小灯泡正常发光。则实验中电源电压是 V,小灯泡的额定功率为 W;滑片P在a端时电路每分钟消耗的电能为 J。
三、作图题(本大题3小题,共7分)
15.(2分)如图1所示是一手电筒,请在图2所示的框内画出其电路图。
16.(2分)如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:
(1)电压表测小灯泡两端电压。
(2)闭合开关,向左端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
17.(3分)当闭合开关S1,灯L1发光,再闭合S2灯L1、L2都发光。断开S1、闭合S2,两灯都不发光,闭合S1和S2时,两灯同时发光,根据题意连接图的实物电路。
四、实验题(本大题3小题,共20分)
18.(6分)为了比较水和煤油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图1所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间,实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
最后温度/℃
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
68
6
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和煤油吸收热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)实验表明, (选填“水”或“煤油”)吸热能力强。
(4)根据实验数据绘制的水和煤油温度随加热时间变化的图象如图2所示。据此判断,图中甲图象表示的物质是 (选填“水”或“煤油”)。
19.(7分)下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告,
实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和 。
(2)如图1所示,测量物体G所受的重力为 。
(3)如图2所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用 测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入表格。根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是 (选填甲”或“乙”)
(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据实验记录:
实验次数
物体重量G/N
物体上升高度h/cm
拉力F/N
弹簧测力计移机动的距离s/cm
机械效率η
1
5.00
1.80
15.00
85.2%
2
8.00
1.77
24.00
86.6%
3
10.00
1.75
30.00
87.6%
实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。
实验讨论与交流
①小明和小红的实验结论: (选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由 。
②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变 ,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。
20.(7分)小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了图甲所示的实物图。
(1)测小灯泡电阻的实验原理是 ,闭合开关前,应向 端(选填“A”或“B”)调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是 A.这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。换相同规格的灯泡,重测的数据如下表格,并绘出U﹣I图象如图丙中的A所示。
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗? 。(选填“同意”或“不同意”)说出你的理由 。
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的U﹣I图象如图丙中的B所示。你认为错误的原因可能是 。
五、计算题(本大题2小题,第21题6分,第22题7分,共13分)
21.(6分)小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力F的功率为120W。
求:
(1)提升装置所做的有用功;
(2)拉力F做的功;
(3)该滑轮组的机械效率。
22.(7分)如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。
六、综合能力题(本大题3小题,共18分)
23.(6分)在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
实验次数
钢球质量m/g
钢球下摆高度h/cm
木块滑行距离s/cm
1
20
30
35
2
40
30
65
3
60
30
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 。
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了 相同,从而探究动能与 的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做 J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用 同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论: 。
24.(5分)阅读短文,回答下列问题。
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,这时气球获得了气动力。
经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。
如图所示,图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是 (选填“内燃机”、“电动机”或“蒸汽机”)提供动力的。
(2)空气发动机是利用 能做功的,空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的 冲程工作过程相似。
(3)分析上文,下面说法正确的有 。
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体受到惯性的作用
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释: 。
25.(7分)阅读短文,回答文后问题
电水壶
图1所示是常见的电水壶,它的工作原理是:接通电源加热后,水温逐步上升到100℃,水开始沸腾,水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关,从而使电水壶在水烧开后自动断电(下次烧水需重新闭合蒸汽开关)。如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部也有一个双金属片开关,会因为热传递作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源
若使用PTC加热元件代替电热丝,可以有效防止因为干烧而出现的着火危险。PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成。PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的,它靠的是PT材料的电阻变化
而控制温度,而不是依靠任何触点控制所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件。
(1)图1中的电水壶,其蒸汽开关与双金属片开关应 (选填:“串联”或“并联”)连接。
(2)它的工作电路如图2所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻,它的电阻值与温度的关系如图3所示。
①防干烧的保护原理:当水烧干后,RT随温度的升高而电阻 (选填:“变大”、“变小”或“不变”,下同),电路的总功率 ,产生的热量随之 ,使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高)。
②由电阻值与温度的关系图像可知,当温度为 时电路的实际功率最大。
③该电热水壶在R设定温度的工作状态时,电路消耗的总功率1100W,则R0的阻值为 。当RT温度升至130℃,此时电路中RT的实际功率为 W。
广东省东莞市2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分,在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的.请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑)
1.【解答】解:通过摩擦后,塑料绳带上了同种电荷,因同种电荷相互排斥从而使细丝张开。
故选:B。
2.【解答】解:中学生的质量大约是50kg,则受到的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
由图知,跳起的高度大约是0.7米,
该同学从最高点至落地过程中重力所做的功大约:W=Gh=500N×0.7m=350J,350J比较接近300J;
故选:C。
3.【解答】解:从图中知,a与b、c与d的质量相同,a与c、b与d的温度相同,
所以d的内能比c多,d的内能比b多,c的内能比a多,b的内能比a多。
故选:D。
4.【解答】解:
由图可知,元件B与灯管并联,元件A串联在干路上;当日光灯启动发光后,元件A一定是接通的;
A、若A是启辉器,当取下启辉器时,整个电路断开,日光灯不能工作,不符合题意,故A项错误;
BCD、若B是启辉器,当取下启辉器时,日光灯与元件A串联(元件A为控制日光灯的开关),电路处于通路状态,日光灯依然能正常工作,符合题意,故B项正确,C、D两项错误。
故选:B。
5.【解答】解:物块在光滑斜面上由静止开始下滑(不计空气阻力),在下滑过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能变大;
由于a点的位置要高于b点的位置,所以a处的重力势能大于b处的重力势能;物块在下滑过程中动能变大,所以物块在b点动能大,故B正确,ACD错误。
故选:B。
6.【解答】解:
①A图电压表测量的是电源电压,电压表示数也不会随人体重的改变而改变;故A图错误,不符合题意。
②B图电压表与被测用电器串联,不符合电压表的使用规则;故B图错误,不符合题意。
③C图中电流表串联在电路中,电流表的示数会随着滑动变阻器连入电路中的电阻的改变而改变;故C图正确,符合题意。
④电流表与被测用电器串联,而D图中电流表将滑动变阻器短路,并且电流表示数不随人体重的改变而改变;故D图错误,不符合题意。
故选:C。
7.【解答】解:根据I=可得:
“2.5V、0.5A”的小灯泡的电阻:R1===5Ω,
“2.5V、0.6A”的小灯泡的电阻:R2==≈4.1Ω,
所以,R1>R2,
当接入“2.5V、0.6A”的小灯泡时,a、b两点间的电阻变小,则该灯泡分得的电压小于2.5V,故实际功率小于额定功率,比正常发光暗些。
故选:A。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.【解答】解:(1)由甲、乙两图可知,滑轮组与起重机搬运砖块的质量m、高度h均相同,根据W=Gh=mgh可知,两种机械做的功相等,
由图可知,滑轮组做功的时间比起重机长,所以乙图中起重机的机械功率较大;
(2)由丙、丁两图可知,滑轮组和起重机的做功时间相同,起重机搬运砖块多,根据W=Gh=mgh可知,起重机做的功多。
故答案为:乙;丁;多。
9.【解答】解:迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,这是通过做功的方法增大空气内能的;当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
故答案为:增加;做功;热传递。
10.【解答】解:小明在连接电路前发现指针偏转情况如图甲所示,此时指针没有指在0刻度上,所以需要调零;
由图可知,电压表的选量程为0~3V,电池的电压为0.5V;因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极,所以铜片是电池的正极。
故答案为:调零;0.5;铜片。
11.【解答】解:(1)图中汽油机的两气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是做功冲程;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量:
Q放=mq汽油=0.1kg×4.62×107J/kg=4.62×106J;
(3)根据Q吸=cmΔt=Q放可知水温度升高值:
Δt==111℃。
故答案为:做功;4.62×106;11。
12.【解答】解:灯泡与电阻串联,电流是相同的,灯泡越亮,表明通过灯泡的电流也得;将电阻的大小转换成灯泡的亮度,灯泡越亮则电阻就越小;
要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,就应选材料相同、长度相同,横截面积不同的导体甲和乙;
选用乙、丙两电阻丝,材料和横截面积相同,长度不同,可以探究导体电阻的大小与长度的关系。
故答案为:灯泡亮度;甲乙;长度。
13.【解答】解:(1)如图所示的方法连接,电流只有一条路径,故两灯的连接方式是串联;
(2)已知U额=2.2V,I额=0.22A,根据欧姆定律得:
RL===10Ω。
(3)已知电源电压U=3V,两个相同的灯泡串联连接;
根据串联电路的特点可知UL实=×U=×3V=1.5V,
则灯泡的实际功率P实===0.225W。
故答案为:串联;10;0.225。
14.【解答】解:
(1)当滑片P在a端时,灯泡被短路,电路为变阻器最大阻值的简单电路,电流表测电路中的电流,
由I=可得,电源的电压:
U=IR=0.6A×10Ω=6V,
此时电路每分钟消耗的电能:
W=UIt=6V×0.6A×60s=216J;
(2)当滑片P在b端时,灯泡L与R的最大阻值并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过灯泡L的电流:
IL=I′﹣I=1.5A﹣0.6A=0.9A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡正常发光,
所以,小灯泡的额定功率:
PL=UIL=6V×0.9A=5.4W。
故答案为:6;5.4;216。
三、作图题(本大题3小题,共7分)
15.【解答】解:用导线将电源、灯泡以及开关顺次连接起来,如下图所示:
16.【解答】解:闭合开关,向左端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮,说明滑动变阻器与灯串联,且电路的电流变大,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将滑动变阻器左下接线柱连入电路中与灯泡串联;电压表应与待测电路并联,如图所示:
。
17.【解答】解:经分析可知,灯L1、L2并联,开关S1位于干路,开关S2位于L2支路,
从电源的正极出发,依次串联S1、L1回到电源负极,然后把S2和L2串联后并联在L1两端,如下图所示:
四、实验题(本大题3小题,共20分)
18.【解答】解:(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和煤油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于煤油吸收的热量。
(3)由Q=CmΔt知:质量相同的物质,升高相同的温度,吸收热量多的物质比热容大。
因为水和煤油的质量相同,它们的初温相同,要使水和煤油的最后温度相同,水吸收的热量大于煤油吸收的热量,所以水的比热容大,即水吸热的能力更强。
(4)因为水的吸收热量的能力强,因此根据图象可知,甲的温度变化快,因此吸热能力弱,故甲为煤油。
故答案为:(1)升高的温度;(2)水;大于;(3)水;(4)煤油。
19.【解答】解:(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值。
(2)如图1所示,测力计分度值为0.2N,测量物体G所受的重力为4.6N;
(3)如图2所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s;
根据绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系s=nh,绳子的有效段数n===﹣﹣﹣﹣==3,可以知道他们选用的滑轮组是乙;
(4)①滑轮组的机械效率:
η====,故滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关,由题意和表中数据,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力有关;小明和小红的实验结论不科学;
②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变提升物体的重力,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。
故答案为:(1)分度值;(2)4.6N;(3)刻度尺;乙;(4)①不科学;根据η=×100%,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关;②提升物体的重力。
20.【解答】解:
(1)要测小灯泡电阻,需要用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测通过小灯泡的电流,然后根据欧姆定律的变形公式求出其电阻,故实验原理是R=。
为了保护电路,应将滑片移到变阻器的最大阻值处,由图甲知,应向A端调整滑动变阻器的滑片,使电路中电阻最大,电流最小。
(2)由图乙知,电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流值为0.26A;
由图知,L与变阻器串联,电压表测灯泡L两端电压,所以电压表示数小于电源电压,当灯泡丝烧断后,电压表串联在电路中,相当于电压表测量电源电压,所以电压表的示数变大;
(3)因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,通过灯电流越大,根据P=UI可知灯的功率越大,灯丝的温度越高,
因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的平均值。
(4)丙图中的B图象,随着电流的增大,电压减小,正好与A图象相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表与滑动变阻器并联了。
故答案为:(1)R=;A;(2)0.26;变大;(3)不同意;灯丝的电阻受温度影响,不是一个定值,取平均值没有意义;(4)电压表与滑动变阻器并联了。
五、计算题(本大题2小题,第21题6分,第22题7分,共13分)
21.【解答】解:(1)提升装置所做的有用功:
W有用=Gh=450 N×2 m=900J;
(2)根据P=可得拉力F做的功:
W总=Pt=120W×10s=1200J;
(3)滑轮组的机械效率:
η==×100%=75%。
答:(1)提升装置所做的有用功是900J;
(2)拉力F做的功是1200J;
(3)该滑轮组的机械效率是75%。
22.【解答】解:(1)灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W,
由P=UI得,灯泡的额定电流:IL===0.5A,
由欧姆定律得,灯泡的电阻:R===12Ω;
(2)灯泡正常工作时电路中的电流为:I=IL=0.5A,
滑动变阻器两端的电压:U'=U总﹣U=8V﹣6V=2V,
所以滑动变阻器的电阻:R'===4Ω;
(3)当电压表示数为3V时,灯泡两端的电压为3V,
此时灯泡的实际功率为:P实===0.75W。
答:(1)小灯泡的额定电流是0.5A;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值是4Ω;
(3)电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率是0.75W。
六、综合能力题(本大题3小题,共18分)
23.【解答】解:(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的,木块运动的距离越长,就表示钢球的动能越大;
(2)让小球从同一高度处释放,使小球到达最底端的速度相同,从而探究动能与质量的关系;
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做的功:
W=mgh=0.02kg×10N/kg×0.3m=0.06J;
上面的两次实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,因此改变木板的长度,应采用甲的建议;
(4)由表中的数据知:速度一定时,质量越大动能越大。
故答案为:(1)将钢球从某一高度由静止释放;(2)速度;质量;(3)0.06;甲; (4)速度一定时,质量越大,动能越大。
24.【解答】解:(1)从节能和环保的角度分析,压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是电动机;
(2)热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活塞做功,从而把内能转化为机械能。空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的做功冲程相似;
(3)A、松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为气球向外喷气时,自身也获得一个反作用力,因此说明物体间力的作用是相互的,故A错误;
B、空气动力汽车工作时压缩的气体对外做或,将内能转化为机械能,故B正确;
C、以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气膨胀对外做功,而不是燃烧产生能量,故C错误;
D、空气动力汽车工作时能量会有一定的损失,因此能量不可能完全被利用,故D错误;
故选B;
(4)空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,这主要是因为气体对外做功,内能减小,温度降低。
故答案为:(1)电动机;(2)内;做功;(3)B;(4)气体对外做功,内能减小,温度降低。
25.【解答】解:
(1)由文中信息可知,电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关相互影响,只有同时闭合时才能工作,当一个开关断开时,电路就断开,故它们是串联接在电路中;
(2)①防干烧的保护原理:当水烧干后,即温度高于100℃时,RT的电阻随温度的升高而增大,总电阻增大,根据P=知,电路的总功率减小,由Q=W=Pt知产生的热量随之减少,使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高);
②从图像上可知,当温度为100℃时RT的电阻最小,此时总电阻最小,根据P=知电路的实际功率最大;
③当在设定温度状态(温度为100℃)工作时,RT的阻值为RT=34Ω,R0、RT串联,
电路消耗的总功率1100W,则电路的总电阻:R总===44Ω,
R0的阻值:R0=R总﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω。
当RT的温度为130℃时,由图像可知,此时RT的阻值为100Ω,
此时电路中的总电阻:R'总=R0+R'T=10Ω+100Ω=110Ω,
此时电路中的电流:I′===2A,
RT两端的电压:U'=I'×R'T=2A×100Ω=200V,
RT的实际功率:P'=U'I'=200V×2A=400W。
故答案为:(1)串联;(2)①变大;变小;变小;②100℃;③10Ω;400。
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