2022-2023学年江苏省盐城市阜宁县九年级上学期物理期末试题及答案
展开1. 图所示工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 镊子 B. 瓶起子
C. 天平D. 钳子
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C不符合题意;
D.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示,志愿者小亮正在为社区老人家里更换灯泡。下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A. 摘下灯罩更换灯泡切断电源通电测试
B. 切断电源摘下灯罩更换灯泡通电测试
C. 更换灯泡切断电源摘下灯罩通电测试
D. 摘下灯罩切断电源更换灯泡通电测试
【答案】B
【解析】
【详解】更换灯泡之前必须断开开关,切断电源,摘下灯罩,更换灯泡,最后通电测试灯泡否发光,故B正确,ACD错误。
故选B。
3. 教室里,同学们正在调换座位,下列所描述的情境中,人对物体一定做功的是( )
A. 甲在推一张堆满课本的课桌,却没能把它推动
B. 乙抱着一叠课本原地不动
C. 丙推着一张空课桌在教室地面上前进
D. 丁提着一只书包从教室前排走到后排
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲在推一张堆满课本的课桌,人对课桌施加了力,但没有移动距离,所以人对课桌没有做功,故A不符合题意;
B.乙抱着一叠课本原地不动,人对课本施加了力,但没有移动距离,所以人对课本没有做功,故B不符合题意;
C.丙推着一张空课桌在教室地面上前进,人对课桌施加了力,并且在力的方向上移动了距离,所以人对课桌做了功,故C符合题意;
D.丁提着一只书包从教室前排走到后排,人对书包施加的力竖直向上,但书包没有沿力的方向移动距离,则人对书包没有做功,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示,一个物体在空中下落,速度越来越大,相继经过A,B,C三点,已知AB=BC,物体在AB段重力做功W1、功率P1,在BC段重力做功W2、功率P2,则( )
A. W1>W2,P1>P2B. W1
【解析】
【详解】物体在AB和BC段,距离相同,重力相同,根据W=Gh,重力做功相同,所以W1=W2;物体在下落过程中,速度越来越大,即AB段的速度v1小于BC段的速度v2,因为AB=BC,所以经过AB段的时间t1大于BC段的时间t2,又因为W1=W2,根据可知,P1
故选D。
5. 用不锈钢水壶在天然气灶上烧水,如图所示,在此过程中( )
A. 是通过做功的方式改变水的内能
B. 水的温度越高,水分子无规则运动越剧烈,内能越大.
C. 不锈钢的比热容比水小,不锈钢的吸热能力比水强
D. 天然气燃烧越充分,热值越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能,故A错误;
B.水的温度越高,水分子运动越剧烈,故B正确;
C.不锈钢的比热容比水小,不锈钢的吸热能力比水弱,故C错误;
D.燃烧值由燃料本身决定,与是否充分燃烧无关,故D错误。
故选B。
6. 如图所示电路,小明研究串联电路中电流、电压特点的电路图,当开关闭合时,灯L1、L2都不亮,电流表无示数,但电压表示数较大。则故障原因可能是( )
A. L1断路B. L1短路C. L2短路D. L2断路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,开关闭合后,两灯串联在电路中,电压表测量L1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.灯L1、L2都不亮,电流表无示数,说明电路出现断路故障,电压表与L1并联,电压表示数较大,说明电压表与电源两极相连,因此电路故障为灯L1断路。故A符合题意;
BC.若L1或L2短路,电流表有示数,故BC不符合题意;
D.若L2断路,两表均无示数;故D不符合题意。
故选A。
7. 有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为 R并,则关于R串、R并的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是( )
A. R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域B. R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
C. R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域D. R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
【答案】D
【解析】
【分析】根据欧姆定律进行分析,即从图象中读出同一电压下对应的电流值,电流越大,电阻越小;串联电路中总电阻比任何一个都大,并联电路中总电阻比任何一个电阻都小.
【详解】从图象中可以看出,相同的电压下,通过R1的电流小,所以R1>R2;两个电阻串联后,总电阻等于两个电阻之和,所以相同电压下,总电流小于任何一个电阻中的电流,即R串在区域Ⅰ内;两个电阻并联后,总电阻比任何一个电阻都小,所以相同电压下,总电流比任何一个电阻都大,即R并在区域Ⅲ内;故选D.
8. 学生发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当车上的信号接收器S1接收到信号后,再转动车钥匙S2,车才能正常启动,说明两个开关相互影响,单独一个开关闭合不能启动电动机,两个开关是串联在一起的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 2021年5月15日,我国“天问一号”火星探测器从距离火星表面125千米的高度,约2万千米/时的速度,经过三个减速阶段,距离火星表面100米时,反冲火箭启动,探测器处于悬停状态,完成精准避障后再缓速下降,成功登陆火星。以下说法正确的是( )
A. 打开降落伞减速下降时,探测器的动能不断减小,重力势能不断增加
B. 打开降落伞减速下降时,探测器动能不断减小,重力势能不断减小
C. 发动机燃料燃烧不充分时燃料热值减小
D. 反冲火箭的原理是机械能转化为内能
【答案】B
【解析】
【详解】AB.打开降落伞减速下降时,质量不变,速度变小,探测器的动能不断减小,高度不断降低,重力势能不断减小,故A错误,B正确;
C.热值是燃料的属性,与燃料燃烧是否充分无关,故C错误;
D.反冲火箭的原理是:将燃料燃烧产生的内能转化为火箭上升的机械能,故D错误。
故选B。
10. 如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,R1、R2为定值电阻,R1=10 Ω.甲、乙均为电压表时,闭合S1、S2,两电压表示数之比为U甲∶U乙=1∶3.甲、乙均为电流表时,仅闭合S1,甲、乙电流表示数I甲、I乙分别为 ( )
A. 1.8 A,1.2 AB. 1.8 A,0.6 A
C. 0.9 A,0.6 AD. 0.9 A,0.3 A
【答案】C
【解析】
【详解】当甲、乙均为电压表时,闭合S1、S2,此时两个电阻是串联的,电压表乙测电压也就是电源电压为6V,电压表甲测电阻R1两端的电压,由U甲:U乙=1:3,可得,电压表甲的示数为2V,所以两电阻R1、R2两端的电压之比为1:2,在串联电路中电流相等,电压与电阻成正比,由于R1=10Ω,所以可得电阻R2=20Ω;当甲、乙均为电流表时,仅闭合S1,此时两电阻并联,电流表甲在干路上测总电流,电流乙测通过电阻R1的电流,通过电阻R1的电流为0.6A,通过电阻R2的电流为0.3A,总电流为0.9A,故应选C
11. 将一只标有“12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上,电阻消耗的功率为1W(灯丝电阻视作不变),则此时( )
A. 灯泡消耗的功率小于5WB. 灯泡消耗的功率大于5W
C. 灯泡与电阻消耗的总功率为6WD. 灯泡与电阻消耗的总功率为7W
【答案】A
【解析】
【详解】由知道,串联后总电阻变大,电路消耗的总功率小于灯泡的额定功率,小于6W;又因为电阻消耗的功率为1W,所以,灯泡消耗的实际功率一定小于5W,故只有A正确。
故选A。
12. 如图所示,滑轮组悬挂在水平钢架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,5s内使物体A匀速上升1m,提升过程中拉力F的功率为160W。已知物体A重720N,该工人重600N。关于该过程,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B. 动滑轮重120N
C. 该工人对地面的压力为200N
D. 工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90%
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数n=2,5s内绳子自由端移动的距离
s=nh=2×1m=2m
绳子自由端移动的速度
故A错误;
B.由
可得,绳子自由端的拉力
动滑轮重
G动=nF-G=2×400N-720N=80N
故B错误;
C.地面对工人的支持力
F支=G人-F=600N-400N=200N
该工人对地面的压力和地面对人的支持力是相互作用力,它们大小相等,所以该工人对地面的压力
F压=F支=200N
故C正确;
D.工人施加的最大拉力
F′=G人=600N
不计绳自身重力和绳与滑轮间摩擦,提升物体的最大重力
G大=2F′-G动=2×600N-80N=1120N
此时滑轮组的机械效率最大,滑轮组的最大机械效率
故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共24分)
13. 如图所示,某单缸四冲程汽油机正处于 ______冲程。若汽油机工作曲轴转速为1200r/min,此汽油机每秒做功 ______次,每分钟完成 _____个冲程。
【答案】 ①. 做功 ②. 10 ③. 2400
【解析】
【详解】[1]图中汽油机的进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以是做功冲程。
[2][3]因为四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈,完成4个工作冲程,并对外做功1次;该汽油机工作时曲轴转速为1200r/min,所以可知每分钟完成2400个冲程;汽油机每秒的转数
即该汽油机的曲轴每秒转20r,则每秒做功的次数
此汽油机每秒做功10次,每分钟完成2400个冲程。
14. 老师做“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图乙所示),将锡纸条连接电池的正负极(如图甲所示),很快发现锡纸条开始着火,锡纸具有导电性,此时电路处于 ___________(选填“断路“或“短路”)状态,使电路迅速产生大量热量并释放出来,这是利用了电流的 ___________效应;已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等,则 ___________段的最先燃烧起来。
【答案】 ①. 短路 ②. 热 ③. ab
【解析】
【详解】[1]因为锡属于金属,具有导电性,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,带锡另一端接在电池的负极,形成了电源短路,此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。
[2]由于锡纸条有电阻,当有电流通过时,会产生热量,这是利用了电流的热效应。
[3]由图知,锡纸条上相同长度的ab段、bc段、cd段,三段的长度和材料相同,ab段横截面积较小,在材料和长度相同时,横截面积越小电阻越大,所以ab段的电阻大,cd段横截面积大,电阻小,在电流相同和通电时间相同时,由知,电阻越大,产生的热量越多,故ab段产生的热量多。
15. 2022年11月29日,我国用长征二号F遥十五运载火箭成功将神舟十五号载人飞船发射升空,在火箭携带“载人飞船”加速升空阶段,“载人飞船”的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),火箭与大气间剧烈摩擦使得火箭表面温度急剧升高,这是通过______的方式增大了火箭的内能,火箭中运用了液态氢做燃料,主要原因是液态氢的______较大。
【答案】 ①. 增大 ②. 做功 ③. 热值
【解析】
【详解】[1]动能和势能统称为机械能,火箭在加速升空过程中,质量不变,速度增大、动能增大,高度增大,重力势能增大,机械能增大。
[2]火箭与大气间剧烈摩擦,克服摩擦做功,使得火箭表面温度急剧升高,这是通过做功的方式增大了火箭的内能。
[3]火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的氢和其它燃料时,氢可以释放出更多的热量。
16. 如图所示是小明家的电能表,到目前为止,小明家已消耗______kW·h的电能,小明断开其它用电器,只将“220V,750W”的电饭锅接入电路,测得20min内电能表指示灯闪烁640次,电饭锅的实际功率为______W,两端的实际电压______220V(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. 123.4 ②. 600 ③. <
【解析】
【详解】[1]根据电能表的数字可以得到,到目前为止,小明家已消耗123.4kW·h的电能。
[2][3]小明断开其它用电器,只将“220V 750W”的电饭锅接入电路,测得20min内电能表指示灯闪烁640次,电饭锅消耗的电能
电饭锅的实际功率为
电放锅的额定功率是750W,因为实际功率小于电饭锅的额定功率,所以电饭锅两端的实际电压小于额定电压220V。
17. 如图甲所示是通过灯泡L和电阻R的电流随电压变化关系的图像,将它们接入如图乙所示的电路中。当只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.8W,则电源电压为______V;再闭合开关S1,电流表的示数为______A,电路消耗的总功率为______W。
【答案】 ①. 2 ②. 0.6 ③. 1.2
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,只闭合开关S时,电路为L的简单电路,电流表测通过L的电流,由图像可知,当、时,小灯泡的实际功率为0.8W,由此可知,电源电压为2V。
[2]再闭合开关S1时,灯泡L与电阻R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L的电流不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,此时电阻R的电压
由图像可知,通过R的电流,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
[3]电路消耗的总功率
18. 如图甲是常用一个插线板(铭牌上标着220V 10A)。小南在使用中发现:插线板上的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压;指示灯坏了,开关闭合,插孔还能提供工作电压。根据上述现象可知指示灯和插孔是______的(选填“串联”或“并联”)。使用三脚插头和三孔插座,目的是将用电器的金属外壳与______相连,防止触电。家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图乙所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明L1______;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2______。(选填“正常”、“短路”或“断路”)。
【答案】 ①. 并联 ②. 大地 ③. 短路 ④. 正常
【解析】
【详解】[1]插线板上的开关断开时指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏了,开关闭合时插孔也能提供工作电压,说明开关同时控制指示灯和插孔,指示灯和插孔互不影响,指示灯和插孔是并联的。
[2]使用三脚插头和三孔插座,多出的那个孔是用来接地线的,当用电器的三脚插头插入时,用电器的金属外壳通过地线与大地相连,能防止人体触电。
[3]当检验灯泡正常发光时,说明另一灯泡L1没有分到电压,该检验灯泡两端的电压应为220V,则此时一定是灯泡L1发生了短路。
[4]若发现校验灯发出暗红色的光(发光不正常),此校验灯电压应小于220V,则此时应该是检验灯泡与另一灯泡L2串联接在火线与零线之间,故该灯泡L2正常。
19. 在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,可将左侧的平衡螺母向_____调节,使其在水平位置平衡.如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿_____方向,此时读数为_____N.
【答案】 ①. 右 ②. 竖直向下 ③. 2N
【解析】
【详解】杠杆的平衡调节应为左边高平衡螺母向左调节,右边高平衡螺母向右调节,所以在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向右调节,使其在水平位置平衡.在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,则要求弹簧测力计拉力的力臂最大,在已知支点和力的作用点的情况下,把支点与力的作用点的连线作为力臂时力臂最大,所以弹簧测力计的拉力应沿竖直方向,根据杠杆的平衡条件,F1×L1=F2×L2,代入数据得1.5N×20cm=F2×15cm,解得F2=2N,所以此时读数为2N.
20. 如图所示是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图(A为小球,B为木块)。
(1)本实验研究的是______的动能。
A.斜面上小球 B.撞击瞬间前小球 C.撞击后木块
(2)在探究动能大小与质量的关系时,应保持小球的______不变,实验中可使小球每次从斜面______(同一/不同)高度静止释放。
【答案】 ①. B ②. 速度 ③. 同一
【解析】
【详解】(1)[1]本实验研究的是撞击前瞬间小球的动能,故选B。
(2)[2][3]整个实验采用的研究方法是控制变量法,在探究动能与质量是否有关时,改变质量大小,要保持速度不变,让小球每次从斜面的同一高度自由滚下,使小球到达斜面的速度相同再推动木块。
三、解答题(本题共9小题,共52分.解答22、23题时应有解题过程)
21. 如图所示,画出力F1对支点O的力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】反向延长F1画出力的作用线,从支点O向F1的作用线作垂线段,即为其力臂L1,如下图所示:
22. 在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。
【答案】
【解析】
【详解】由图示知,当绳子固定在定滑轮上时,逐一绕过动滑轮和定滑轮后,承重绳子为2根。绳子固定在动滑轮上,逐一绕过定滑轮和动滑轮,承重绳子为3根。所以第二种绕线方法更省力,作图如下:
23. 如图所示,用笔画线代替导线将电灯和开关接到电路中。
【答案】
【解析】
【详解】开关控制灯泡时和灯泡是串联的,为了保证用电安全,开关应接到火线上,灯泡的另一端接在零线上。这样在更换灯泡时更安全。如图所示:
24. 往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,已知箱子重900N,斜面长3m、高1m。工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。
(1)在这过程中工人做的有用功;
(2)推力对箱子做的功;
(3)物体受到斜面的摩擦力。
【答案】(1)900J;(2)1200J;(3)100N
【解析】
【详解】(1)在这过程中工人做的有用功
(2)推力对箱子做的功
W总=FS=400N×3m=1200J
(3)工人所做的额外功
物体受到斜面的摩擦力
答:(1)在这过程中工人做的有用功是900J;(2)推力对箱子做的功是1200J;(3)物体受到斜面的摩擦力是100N。
25. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电阻R1的阻值为4Ω,当滑片在滑动变阻器的最右端a点时,闭合电键S,电压表的示数为1.5V,求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电源电压;
(3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,滑动变阻器的取值范围。
【答案】(1)0.375A;(2)9V;(3)11~20Ω
【解析】
【分析】R1和变阻器串联,电压表测R1的电压,根据欧姆定律可计算通过电阻R1的电流,当滑片在最右端a点时,变阻器接入电路的为最大电阻。根据串联电路总电阻为各分电阻之和结合欧姆定律可计算电源电压,当变阻器的电阻全连入时,电路中的电流最小;当滑动变阻器连入的电阻减小时,电路中的电流增大;根据电流表的量程可知电路允许通过的最大电流为0.6A,求出此时滑动变阻器连入的电阻值得出滑动变阻器的取值范围。
【详解】(1)通过电阻R1的电流
I1==0.375A;
(2)电源电压:
U=I1(R1+R2)=0.375A×(4Ω+20Ω)=9V;
(3)由题意知:I≤0.6A,当I=0.6A,
U1=IR1=0.6A×4Ω=2.4V,
电压表不会超出量程,
R2′==11Ω,
∴滑动变阻器连入电阻范围:11Ω~20Ω。
26. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如表:
(1)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应______(选填“保持静止”或“匀速上升”)。
(2)第三次试验时,测力计示数如图所示,此时绳端受到的拉力为______N,滑轮组的机械效率为______%。
(3)根据表格中的数据分析可知:随着物重的增大,额外功______(选填“变小”、“不变”或“变大”),原因是______。
【答案】 ①. 匀速上升 ②. 1.8 ③. 74.1 ④. 变大 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]在缓慢提升物体时,还需克服摩擦做功,所以为了测量滑轮组提升物体时的机械效率,所以需在缓慢匀速提升时读数,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力的大小。
(2)[2]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,所以拉力F=1.8N。
[3]第三次试验时,滑轮组的机械效率为
(3)[4][5]根据表格中的数据分析可知:滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力所做的功;随着物重的增大,动滑轮的重力不变,物重越大,摩擦力越大,所以额外功变大。
27. 如图甲所示是小明“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
(1)加热过程中,用玻璃棒搅动的目的是______;
(2)实验中,除了图甲中所展示实验器材外,还必须用到的测量工具有天平和______;
(3)关于该实验的变量控制,下列做法不正确的是______;
A.使用相同的酒精灯
B.使用相同的烧杯
C.使用相同的石棉网
D.烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
(4)小明同学用正确的方法分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度T随时间t变化的图像(如图乙所示)。根据图像可知,水的比热容与煤油的比热容之比为______;若使水和煤油升高相同的温度,应给______(选填“水”或“煤油”,下同)加热更长的时间,这说明水和煤油中,______的吸热能力强;同时开始加热到第2分钟,水的比热容与升高温度的乘积______(填“大于”“等于”或“小于”)煤油的比热容与升高温度的乘积。
【答案】 ①. 使水和煤油受热均匀 ②. 秒表 ③. D ④. 2∶1 ⑤. 水 ⑥. 水 ⑦. 等于
【解析】
【详解】(1)[1]加热水和煤油时,要用玻璃棒不断的搅拌,这样可以使水和煤油受热均匀。
(2)[2]实验中应用秒表测量吸热的时间,用天平测量两种液体的质量。
(3)[3]要“比较水和煤油吸热升温特点”就要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小、相同的石棉网)、盛装液体的容器相同和液体质量一定。因为水和煤油的密度是不同的,体积相同时,质量是不同的,所以不能在烧杯中分别装入相同体积的水和煤油。故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
(3)[4]由图知,水和煤油的初温相同,都加热到40℃时,水需要的加热时间是4min,煤油需要的加热时间是2min,根据转换法可知,水和煤油吸收的热量之比为
水和煤油的质量相同,由可知,水的比热容与煤油的比热容之比为
[5][6]由Q=cmΔt可知,若使水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量更多,故应给水加热更长的时间,这也说明水的吸热能力更强。
[7]由Q=cmΔt可知,比热容与升高温度的乘积为
同时开始加热到第2分钟,加热时间相同,吸收的热量相同,水、煤油的质量相同,所以水的比热容与升高温度的乘积等于煤油的比热容与升高温度的乘积。
28. 小华做“测量小灯泡电功率”实验。实验器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、规格分别为R1:“10Ω 1A”和R2:“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线岩干。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(要求:滑动变阻器向右移动灯泡变亮);_______
(2)闭合开关前,应将滑片移到______端(选填“A”或“B”);
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,无论如何移动滑动变阻器滑片P,电流表无示数,而电压表指针超出了最右侧刻度,则故障原因可能是_______;
(4)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表示数为2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向_______移(选填“左”或“右”),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是_______W;
(5)为了完成整个实验过程,她应选用的滑动变阻器为_______(选填“R1”或“R2”);
(6)有同学认为甲图电路还可以探究电流与电压的关系,小华却认为不可以,主要原因是_______;
(7)之后,小华同学在家找到两个外观一样,额定电压均为220V的普通白炽灯,其铭牌已经模糊,看不出额定功率,但是可以直接通过观察图丙灯丝比较出两只灯泡的额定功率,请你判断,若将两只灯泡串联起来,接在220V的电路中,两灯的发光情况是_______(选填“A灯更亮”或“B灯更亮”或“两灯一样亮”)。
【答案】 ①. ②. A ③. 小灯泡断路 ④. 右 ⑤. 0.8 ⑥. R2 ⑦. 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 ⑧. B灯更亮
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡电阻大约为10Ω,通过灯泡的电流约为
故电流表的量程选择0~06A与灯泡串联,滑动变阻器采用一上一下的连接方式,且与小灯泡串联,滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮,即接入的电阻变小,故滑动变阻器应选择B端接线柱,电路连接如图
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑片移3阻值最大处,即A端。
(3)[3]小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路是断路,电压表指针超出了最右侧刻度,说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关、电源相连,则故障原因可能是小灯泡断路。
(4)[4]灯泡两端的电压为2V,但灯泡的额定电压为2.5V,根据串联分压原理可知,应向右调节滑动变阻器的滑片,使变阻器接入电路中的电阻变小,电路中电流变大,灯泡两端电压变大,直到达到2.5V,灯泡正常发光。
[5]电流表选用“”的量程,由图乙知,分度值为0.02A电流表的示数为0.32A,此时灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率为
(5)[6]小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
此时电路中的电流为0.32A,则滑动变阻器接入电路中的电阻为
因为
所以滑动变阻器应选R2。
(6)[7]探究电流与电压的关系时,要控制电阻的大小不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不可以探究电流与电压的关系。
(7)[8]由图丙知,A灯丝粗而短,B灯丝细而长,所以,A的电阻小于B的电阻,即 两灯串联时,通过的电流相等,根据可知,A灯的实际功率小于B灯的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮,所以B灯更亮。
29. 阅读下面短文,回答问题。
智能电动汽车根据中汽协数据,2022年中国新能源汽车产销量迅猛增长,已超过五百多万辆。如图是某款智能电动汽车,电池是电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。电动汽车的续航里程是指电动汽车上动力蓄电池以全充满状态开始到标准规定的试验结束时所走过的里程,是电动汽车重要的经济性指标。该款智能电动汽车支持三种充电方式,快充半小时即可将电池容量由30%充至80%;慢充7小时充满;若选配随车充电宝,普通220V插座25小时即可充满,无论哪种充电方式都需要供电系统中提供良好的接地线,否则该款智能电动汽车拒绝接受充电。
该款智能电动汽车的部分参数如下表:
能量回收系统是该款智能电动汽车的智慧功能,当司机高速行车过程中松开油门减速时,能量回收系统就自行启动,车轮的转动会带动驱动电机转动,此时驱动电机就能够给汽车的电池充电,实现能量回收的同时还具有辅助刹车制动功能,当车速降到“设定速度”时,能量回收系统将自行关闭。
(1)该款智能电动汽车充电时需要外壳保持良好接地,这是为了______;
A.避免漏电
B.防止触电
C.减少充电时间
D.节约电能
(2)关于能量回收系统,下列判断不正确的是______;
A.能量回收系统可提高汽车的续航里程
B.能量回收系统可有效延长刹车片的寿命
C.能量回收系统启动时,驱动电机将机械能转化为电能
D.汽车加速,速度超过“设定速度”时,能量回收系统开始启动
(3)该款智能电动汽车配备的电池质量是______kg;
(4)若按每千瓦时0.5元的居民电价计算,在最经济的情况下,汽车行驶100公里的电费成本为______元;
(5)该车在快充时(由30%充至80%)的充电功率为______kW。
【答案】 ①. B ②. D ③. 400 ④. 5 ⑤. 60
【解析】
【详解】(1)电动车的外壳有大量的金属材料,充电时需要供电系统中提供接地良好的地线,是为了防止因漏电使外壳带电而造成触电事故,故选B。
(2)A.能量回收是电动汽车特有的功能,车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动,此时驱动电机就变成了发电机,能够产生电能为汽车的动力电池充电,达到能量回收利用的效果,可提高汽车的续航里程,故A正确;
B.能量回收利用的效果,同时具有辅助制动功能,因此减小了刹车片的使用,有效延长刹车片的寿命,故B正确;
C.能量回收系统启动时,驱动电机将机械能转化为电能,故C正确;
D.当司机高速行车过程中松开油门减速时,能量回收系统就自行启动,故D错误。
故选D。
(3)电池的能量密度达到了150Wh/kg,即0.15kWh/kg,电池容量是60kWh,因此电池的质量是:
(4)根据最高续航里程更是达到了600km,电池容量60kW•h,按每千瓦时0.5元的居民电价计算,行驶1km需要的费用是:
因此行驶100公里的电费成本是:
(5)快充半小时即可将电量由30%充至80%,充电电能变化量
充电时间
因此充电功率
故答案为:(1)B;(2)D;(3)400;(4)5;(5)60。序号
动滑物重G动/N
物重G/N
物体上升的高度h/m
绳端受到的拉力F/N
绳端移动的距离s/m
滑轮组的机械效率η/%
1
0.5
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
0.5
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
0.5
4
0.1
0.3
整车质量
1650kg
电动机最大功率
160kW
最高时速
155km/h
电池容量
60kWh
电池能量密度
150(Wh)/kg
最高续航里程
600km
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