江苏省南通市海安市2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷
展开1.(2分)为了纪念作出巨大贡献的科学家们,常常以他们的名字作为某个物理量的单位。下列物理学家中,以其名字命名电能单位的是( )
A.牛顿B.瓦特C.焦耳D.安培
2.(2分)下列过程中,人对物体没有做功的是( )
A.搬起重物B.推车前进
C.踢飞足球D.搬而未动
3.(2分)小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币,则杠杆将( )
A.右端下降B.左端下降
C.仍然水平平衡D.无法判断其状态
4.(2分)如图是空军进行空中加油科目训练的情况,图中在同一高度匀速飞行的加油机正在给受油机加油。则加油过程中( )
A.加油机的动能减小,重力势能减小
B.受油机的动能不变,重力势能不变
C.加油机的动能不变,重力势能不变
D.受油机的动能增加,重力势能减小
5.(2分)小华家有电烤箱和电饭锅各一个,将它们正常工作lh的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列判断正确的是( )
A.电烤箱正常工作时的电压较高
B.正常工作时它们做功一样快
C.电烤箱正常工作时的电流大
D.一个月内,电烤箱的用电费用一定多
6.(2分)下列四个实例中,采用的研究方法相同的是( )
①探究电路中是否有电流时,可通过电流表是否有示数
②探究电流跟电压关系实验中,选用某一定值电阻进行研究
③研究串联电路电阻的特点时,引入总电阻的概念
④在动能影响因素实验中,通过木块被推距离远近判断动能大小
A.①②B.②③C.②④D.①④
7.(2分)如图所示是家庭电路中的部分电路,开关S闭合后,发现L不发光,用测电笔分别测试图中的a、b、c、d四点,有3处氖管能发光,则可断定( )
A.bc间断路B.dc间断路
C.d点左侧断路D.a点左侧断路
8.(2分)如图甲所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.电源的电压为10V
B.滑片P在a端时电流表示数为1.2A
C.滑片P在b端时电压表示数为4V
D.R1电功率最大时电流表示数0.2A
9.(2分)如图为小华测量斜面机械效率的实验装置。斜面高度为30cm,她用沿斜面向上50N的拉力将物体A匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为80%。由图可估算出物体A的重力最接近于( )
A.80NB.100NC.120ND.140N
10.(2分)如图,用电功率恒定的电加热器给初温为T0的液体加热。若相同时间内,液体吸收的热量相同,则下列表示液体的温度T和液体的内能E随加热时间t变化的关系图线中,可能正确的是( )
A.B.
C.D.
二、非选择题。
11.(3分)知识梳理是学习的一种重要方法,请从电阻的特点和实际器材出发完成下面的知识结构图。
① 。
② 。
③ 。
12.(3分)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭成功发射。火箭加速上升阶段,神舟飞船的机械能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。火箭与大气层发生剧烈摩擦,温度升高,内能增大,这是通过 的方式来改变火箭内能的。火箭使用的燃料需要具备 (选填“热值”或“比热容”)大的特点。
13.(3分)小明家本月底的电能表示数如图所示,此时电能表的示数为 kW•h,本月他家共消耗的电能为3.6×108J,则上月底电能表的示数为 kW•h。小明家的用电器同时工作总功率不得超过 W。
14.(2分)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两个相同的烧杯中分别装入 、初温均相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)加热10min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
15.放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,R的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V,R0为电阻箱,当电路中电压表示数小于3V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取10N/kg。
(1)压敏电阻R主要由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成。
(2)当R0的阻值调为20Ω时,则物品的标准质量为 kg;当检测区没有物体时,电路中的电流是 A。
(3)若将标准质量的物品放在检测区,发现电压表的示数为2V,可能是电源电压 (选填“变大”或“变小”)。为了检测正常进行,可将R0的阻值调 (选填“大”或“小”)。
16.(2分)根据实物电路,在图示虚线框内画出电路图。
17.(2分)请将电源、电流表、电压表三个元件的符号填入如图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数有变化。
18.(2分)如图所示是插线板示意图,在开关断开时插线板上的指示灯不发光,插孔不能提供电压;在开关闭合时如果指示灯损坏,插孔也能提供工作电压。在图中连接部分线路,使其符合上述现象及安全用电要求。
19.(5分)举重是我国的优势体育项目之一,如图,一位举重运动员在抓举的整个过程中:先将140kg的杠铃举高1.7m用时0.8s,然后空中停留0.6s。已知g取10N/kg,则在这一抓举过程中,求:
(1)他对杠铃做的功;
(2)他对杠铃做功的功率。
20.(7分)如图甲,电源电压恒为16V,灯泡L正常发光时的电压为6V,灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器,R1上标有“50Ω 2A”,R2为定值电阻,电流表量程为0~3A。当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯泡L正常发光。求:
(1)定值电阻R2的阻值;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2时,当灯泡消耗的功率为1.2W,则滑动变阻器R1连入电路中的电阻为多少?
(3)在确保电路安全的情况下,电路允许消耗的最大功率为多少?
21.(7分)如图,小明在“测量滑轮组的机械效率”实验中,记录实验数据如表所示。
(1)根据表中的数据计算得出:第2次实验时绳端移动的距离s= m,机械效率η= %。
(2)比较1、2两次实验数据初步得出:用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)比较 (填实验次数的序号)两次实验数据初步得出:滑轮组机械效率与被提的重物大小有关。
(4)小明第4次提升的钩码重为3N,则测得滑轮组的机械效率最接近于 。
A.58.4%
B.60.6%
C.70.6%
D.80.2%
(5)若小明实验过程中是加速拉动绳子并读出弹簧测力计示数,则测得的机械效率将 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
22.(8分)小明在测量小灯泡的额定功率时,实验室提供的器材有:电源(电压恒为4.5V)、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、导线若干。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移至最 端(选填“左”或“右”);闭合开关,所有元件均完好,发现电流表和电压表均有示数,小灯泡不发光,原因是 。
(3)调节滑动变阻器进行多次实验,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(4)小明想利用如图丙实验电路图巧测未知电阻Rx的阻值,图中R为电阻箱。实验步骤如下:
①将开关接“a”,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电流表示数I和电阻箱阻值R1;
②将开关接“b”,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表示数仍为I,记下电阻箱阻值R2;
③则未知电阻Rx= (用实验中所测物理量表示);
④若实验中,小明将开关拨至“b”位置时,不小心将滑动变阻器的滑片P向右移动了少许,其他操作正确,则未知电阻Rx的测量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
23.(6分)风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组制作了一架小风车,想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,利用如图实验装置进行实验:
①将叶片安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;
②在风车正前方1m处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。
(1)实验时,若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的质量m,则风车做功的功率P= (表达式中的物理量均用符号表示)。
(2)实验交流时,兴趣小组的同学又提出了“风车做功的功率与风速有什么关系”的问题,于是同学们进行了探究并将实验收集到的数据记录在下表(注:电风扇挡位越高,风速越大)。
①实验中,通过测量 来比较风车输出功率的大小。
②由表格数据可初步得出:在其他条件相同时,风速越大,风车的输出功率 (选填“越大”或“越小”)。
(3)兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢?”的问题,小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下:
①小虎由表格数据得出:风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大。你认为他的判断是 (选填“准确”或“不准确”)的,理由是 。
②根据表中数据分析,随着风速的增大,给风电场发电带来的经济效益 (选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
24.(10分)阅读短文,回答问题:
插电式混合动力车
如图甲,某一款插电式混合动力车是以电动为主,在蓄电池电力耗尽后以发动机为辅的动力装置,蓄电池的放电效率为80%(即80%的电能转化为汽车的机械能)。当发动机工作时,将燃油燃烧放出热量的25%用来驱动汽车行驶,5%转换成汽车电池中的电能。已知汽车以72km/h的车速匀速行驶时所受的阻力为1000N。设燃油在发动机气缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107J/kg。
(1)下列关于该插电式混合动力车的说法中,错误的是 。
A.发动机提供动力的冲程是做功冲程
B.燃油在发动机燃烧过程中热值变小
C.蓄电池供电时,化学能转化为电能
D.行驶时因为摩擦使得轮胎内能增加
(2)蓄电池电量过低插在充电桩上充电,此时蓄电池相当于电路中的 (选填“电源”、“用电器”)。发动机工作时每秒完成12个工作循环,则发动机每分钟完成 个冲程。
(3)图乙为该款插电式混合动力车的座椅电热装置的电路原理图,电源电压恒定,装置设有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,发热部分由R1、R2两根电热器丝组成,R1:R2=1:3,其中高温功率为36W,座椅处于高温挡正常工作10min消耗的电能为 J,低温功率为 W。
(4)该款插电式混合动力车在快速充电时,每秒消耗电能为4×104J,快速充电时间t,蓄电池由无电状态变为充满电,该车蓄电池在快充时的充电效率为50%。在纯电模式下可供该车在某水平路面上以72km/h的车速匀速行驶2h,则汽车克服阻力做功为 J,快充充电桩充电时间t为 h。
(5)若上述蓄电池电力耗尽后依靠发动机匀速行驶,已知油箱中有18kg燃油,则汽车距离下一次插电充电最多还能行驶 km。
2023-2024学年江苏省南通市海安市九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1.(2分)为了纪念作出巨大贡献的科学家们,常常以他们的名字作为某个物理量的单位。下列物理学家中,以其名字命名电能单位的是( )
A.牛顿B.瓦特C.焦耳D.安培
【分析】电能的单位是焦耳。
【解答】解:A、牛顿是力的单位,故A错误。
B、瓦特是功率单位,故B错误。
C、电能的单位是焦耳,故C正确。
D、安培是电流单位,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的是物理量的单位,是基础题目。
2.(2分)下列过程中,人对物体没有做功的是( )
A.搬起重物B.推车前进
C.踢飞足球D.搬而未动
【分析】做功的两个必要条件:(1)有力作用在物体上;(2)在力的方向上物体产生了距离。二者缺一不可。
【解答】解:A、搬起重物,对物体施加了力,且在力的方向上移动了距离,人对物体做了功,故A错误;
B、推车前进,对车施加了力,且在力的方向上移动了距离,人对物体做了功,故B错误;
C、踢飞足球,对足球有力的作用,且在力的方向上移动了距离,人对物体做了功,故C错误;
D、搬而未动,人对石头有力的作用,但石头没有移动距离,人对石头没有做功,故D正确。
故选:D。
【点评】明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
3.(2分)小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币,则杠杆将( )
A.右端下降B.左端下降
C.仍然水平平衡D.无法判断其状态
【分析】根据杠杆的平衡条件求出两力臂之比以及若两边同时各增加—枚硬币,杠杆会向哪端下沉。
【解答】解:根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,设每个硬币的重力为G,则由图可得,2Gl1=4Gl2,则l1:l2=2:1;若两边同时各增加—枚硬币,则左边为:3Gl1=6Gl2,右边为5Gl2,由于6Gl2>5Gl2,所以杠杆的左端将下沉。
故选:B。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用与动态分析,属于中档题。
4.(2分)如图是空军进行空中加油科目训练的情况,图中在同一高度匀速飞行的加油机正在给受油机加油。则加油过程中( )
A.加油机的动能减小,重力势能减小
B.受油机的动能不变,重力势能不变
C.加油机的动能不变,重力势能不变
D.受油机的动能增加,重力势能减小
【分析】机械能包括动能和势能;物体由于运动而具有的能量叫动能;物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关,弹性势能与弹性形变的程度有关。
【解答】解:在同一高度匀速飞行的加油机正在给受油机加油,在加油的过程中,加油机的质量减小,速度不变,所以动能减小;由于质量减小,高度不变,所以重力势能减小,机械能减小。
在加油的过程中,受油机的质量增大,速度不变,所以动能增大;由于质量增大,高度不变,所以重力势能增大,机械能增大。
故BCD错误,A正确。
故选:A。
【点评】深入理解动能、重力势能的概念和影响因素,是解答此题的关键。
5.(2分)小华家有电烤箱和电饭锅各一个,将它们正常工作lh的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列判断正确的是( )
A.电烤箱正常工作时的电压较高
B.正常工作时它们做功一样快
C.电烤箱正常工作时的电流大
D.一个月内,电烤箱的用电费用一定多
【分析】(1)额定电压下用电器正常工作,即电烤箱正常工作时的电压等于其额定电压;
(2)根据公式P=比较各用电器的电功率,电功率是表示电流做功快慢的物理量;
(3)根据公式W=Pt可知,消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关。
【解答】解:
A、由题意可知,家庭用电器的额定电压相同,根据额定电压下用电器正常工作可知,两用电器正常工作时的电压相等,故A错误;
B、由图可知,在相同时间内,电烤箱需要的电费多,即电烤箱消耗的电能多,由P=得,电烤箱的电功率大于电饭锅;电功率是表示电流做功快慢的物理量,因此正常工作时,电烤箱做功快,故B错误;
C、两用电器正常工作时的电压相等,电烤箱的电功率大于电饭锅,由P=UI可知,电烤箱正常工作时的电流大于电饭锅的电流,故C正确;
D、在一个月内,小乐家电烤箱与电饭锅的使用时间的关系不确定;由W=Pt可知,消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关,故电烤箱的用电费用不一定比电饭锅的用电费用多,故D错误;
故选:C。
【点评】理解电功率的物理意义并熟练运用电功率的定义式和变形公式是解答此题的关键。
6.(2分)下列四个实例中,采用的研究方法相同的是( )
①探究电路中是否有电流时,可通过电流表是否有示数
②探究电流跟电压关系实验中,选用某一定值电阻进行研究
③研究串联电路电阻的特点时,引入总电阻的概念
④在动能影响因素实验中,通过木块被推距离远近判断动能大小
A.①②B.②③C.②④D.①④
【分析】(1)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。
(2)控制变量法是当研究多个因素之间的关系时,往往先控制住其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响,然后总结得出结论的实验方法。
(3)等效替代法是保证某种效果相同的前提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
(4)类比方法又叫做类比推理方法或者类推方法,是根据两个(或两类)对象间的某些方面相似或相同的属性推出它们在其他方面也有相似或者相同属性的一种逻辑推理方法。
【解答】解:①电流看不见、摸不着,我们为了判断电路中是否有电流,将电流的有无转换为灯泡的亮暗,这种方法称为转换法。
②在“探究电流跟电压关系”的实验中,选用某一定值电阻进行研究,是控制了电阻的大小,去研究电流跟电压的关系,采用的是控制变量法。
③研究串、并联电路电阻时,用一个总电阻来等效替代了各个分电阻,采用的是等效替代法。
④在动能影响因素实验中,通过木块被推距离远近判断动能大小,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。
故①和④的方法相同,即ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题涉及到的物理方法是物理实验与学习中重要的物理方法,我们要重点掌握,是基础题目。
7.(2分)如图所示是家庭电路中的部分电路,开关S闭合后,发现L不发光,用测电笔分别测试图中的a、b、c、d四点,有3处氖管能发光,则可断定( )
A.bc间断路B.dc间断路
C.d点左侧断路D.a点左侧断路
【分析】用试电笔检测氖管发光的地方接触火线,氖管不发光的地方应该接触零线。
【解答】解:开关S闭合后,发现L不发光,用测电笔分别测试图中的a、b、c、d四点,有3处氖管能发光,说明电路没有短路,是断路,则a、b、c使得氖管发光,与火线相通,而d不能发光,与火线断开了,则cd之间断路。
故选:B。
【点评】本题考查家庭电路的故障分析,属于基础题。
8.(2分)如图甲所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.电源的电压为10V
B.滑片P在a端时电流表示数为1.2A
C.滑片P在b端时电压表示数为4V
D.R1电功率最大时电流表示数0.2A
【分析】由图甲可知,R0与R1串联,电压表测量R1端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由图乙可知,当滑动变阻器R1的阻值为10Ω,R1消耗的电功率为3.6W,根据P=I2R求出此时电路中的电流;根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源电压;当滑动变阻器R1的阻值为50Ω,R1消耗的电功率为2W,根据P=I2R求出此时电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源电压;两式联立可解得电源电压和R0的阻值;
(2)滑片P在a端时,电路为R0的简单电路,根据欧姆定律可求出此时电路中的电流;
(3)滑片P置于b端时,知道电路中的电流和R1的消耗的电功率,根据P=UI求出R1两端的电压,即电压表示数;
(4)因为R1电功率为P=UI﹣I2R0,由二次函数可求出R1电功率最大时的电流。
【解答】解:由图甲可知,R0与R1串联,电压表测量R1端的电压,电流表测量电路中的电流;
A、闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,
由图乙可知,当滑动变阻器R1的阻值为10Ω,R1消耗的电功率为3.6W,
由P=I2R可知,此时电路中的电流:I1===0.6A;
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:U=I1R0+I1×10Ω=0.6A×R0+0.6A×10Ω……①
由图乙可知,当滑动变阻器R1的滑片移动b端时,阻值最大为50Ω,R1消耗的电功率为2W,
由P=I2R可知,此时电路中的电流:I2===0.2A;
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:U=I2R0+I2×50Ω=0.2A×R0+0.2A×50Ω……②
联立①②两式解得:电源电压U=12V,R0的阻值:R0=10Ω,故A错误;
B、滑片P在a端时,电路为R0的简单电路,此时电流为:Ia===1.2A,即此时电流表示数为1.2A,故B正确;
C、滑片P置于b端时,电流I2=0.2A,R1两端的电压:U2===10V,即电压表的示数为10V,故C错误;
D、因为R1电功率为:P=UI﹣I2R0,所以当I===0.6A时,R1电功率最大为:P大===3.6W,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用,能从图中获取相关信息是解题的关键。
9.(2分)如图为小华测量斜面机械效率的实验装置。斜面高度为30cm,她用沿斜面向上50N的拉力将物体A匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为80%。由图可估算出物体A的重力最接近于( )
A.80NB.100NC.120ND.140N
【分析】知道斜面高h,根据题图估测斜面长(稍大于3h)。利用W总=Fs求拉力做的总功;知道斜面的机械效率,利用η=求拉力做的有用功,再利用W有用=Gh求物体重力。
【解答】解:由题知,斜面高h=30cm=0.3m,由图可知斜面长s>3h=3×0.3m=0.9m,
拉力做的总功:W总>Fs=50N×0.9m=45J,
由η=得拉力做的有用功:
W有用>η×W总=80%×45J=36J,
由W有用=Gh得物体A的重力:
G>==120N,故D正确、ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、物体重力的计算,准确估测斜面长是关键。
10.(2分)如图,用电功率恒定的电加热器给初温为T0的液体加热。若相同时间内,液体吸收的热量相同,则下列表示液体的温度T和液体的内能E随加热时间t变化的关系图线中,可能正确的是( )
A.B.
C.D.
【分析】(1)根据W=Pr和物质的吸热公式Q=cmΔt分析温度﹣时间图像;
(2)一切物体都有内能。
【解答】解:AB、电加热器放出的热量Q=W=Pt,这些热量全部被液体吸收,即相同时间内,液体吸收的热量相同,由吸热公式Q=cmΔt知:Δt==T﹣T0,电加热器的电功率P不变,液体的比热容c和质量m不变,初温度T0确定,则液体的温度T与加热时间t的关系为:T=t+T0,故A正确,B错误;
CD、由一切物体都有内能可知,内能不可能为零,故CD错误。
故选:A。
【点评】本题考查对比热容计算公式的应用,难度中等。
二、非选择题。
11.(3分)知识梳理是学习的一种重要方法,请从电阻的特点和实际器材出发完成下面的知识结构图。
① 材料 。
② 长度 。
③ 温度 。
【分析】影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度,据此分析。
【解答】解:导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积有关,与外界因素温度有关。
故答案为:材料;长度;温度。
【点评】此题主要考查的是电阻大小的影响因素,属于基础题。
12.(3分)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭成功发射。火箭加速上升阶段,神舟飞船的机械能 增大 (选填“增大”“不变”或“减小”)。火箭与大气层发生剧烈摩擦,温度升高,内能增大,这是通过 做功 的方式来改变火箭内能的。火箭使用的燃料需要具备 热值 (选填“热值”或“比热容”)大的特点。
【分析】(1)物体由于运动而具有的能叫动能,质量越大,速度越大,动能就越大;
物体由于被举高而具有的能叫重力势能,质量越大,高度越高,重力势能就越大;
机械能等于动能和势能的总和;
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;做功的实质是能量转化的过程,热传递的实质是能量转移的过程;
(3)火箭选用氢做燃料是因为氢的热值大。
【解答】解:(1)火箭加速上升时,质量不变,速度变大,动能增大;高度变大,重力势能变大,所以机械能增大;
(2)当火箭在大气层中快速飞行时,与大气层之间摩擦做功,火箭的内能增大,温度升高;这是通过做功的方式改变物体的内能;
(3)火箭选用氢做燃料是因为氢的热值大,根据Q放=mq知,完全燃烧相同质量的氢与其他燃料相比放出更多的热量。
故答案为:增大;做功;热值。
【点评】本题考查能量之间的相互转化和热值,属于基础题。
13.(3分)小明家本月底的电能表示数如图所示,此时电能表的示数为 2918.7 kW•h,本月他家共消耗的电能为3.6×108J,则上月底电能表的示数为 2818.7 kW•h。小明家的用电器同时工作总功率不得超过 8800 W。
【分析】(1)电能表表盘示数的最后一位是小数,单位是kW•h;
(2)1kW•h=3.6×106J;月底的电能表示数减去本月消耗的电能等于上月底电能表的示数;
(3)根据P=UI可求出总功率。
【解答】解:小明家本月底的电能表示数如图所示,此时电能表的示数为2918.7kW•h;
本月他家共消耗的电能为3.6×108J,合=100kW•h,则上月底电能表的示数为2918.7kW•h﹣100kW•h=2818.7kW•h;
小明家同时工作的用电器总功率不得超过:P=UI=220V×40A=8800W。
故答案为:2918.7;2818.7;8800。
【点评】明确电能表表盘上符号的含义,是解答此题的关键。
14.(2分)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两个相同的烧杯中分别装入 质量 、初温均相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)加热10min,水吸收的热量 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
【分析】(1)(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
【解答】解:(1)根据比较不同物质的吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相同的煤油和水;
(2)加热10min,根据转换法可知水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
故答案为:(1)质量;(2)等于。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用,为热学中的重要实验。
15.放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,R的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V,R0为电阻箱,当电路中电压表示数小于3V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取10N/kg。
(1)压敏电阻R主要由 半导体 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成。
(2)当R0的阻值调为20Ω时,则物品的标准质量为 2 kg;当检测区没有物体时,电路中的电流是 0.1 A。
(3)若将标准质量的物品放在检测区,发现电压表的示数为2V,可能是电源电压 变小 (选填“变大”或“变小”)。为了检测正常进行,可将R0的阻值调 大 (选填“大”或“小”)。
【分析】(1)介于导体和绝缘体之间的称为半导体,利用半导体制成的特殊电阻能够随外界条件而自动改变电阻值;
(2)根据图甲可知两电阻串联,电压表测R0两端的电压,根据题意可知当物品质量为标准质量时的电压表示数,根据欧姆定律求出此时通过压敏电阻的电流,根据串联电路的电压特点求出压敏电阻R两端的电压,根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,根据图乙可知此时物品的重力,根据G=mg求出物品的标准质量;根据图乙可知检测区没有物体时压敏电阻的阻值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出此时电路中的电流;
(3)根据题意可知电阻箱和压敏电阻的阻值没有改变,根据欧姆定律可知电路中的电流变化,再根据欧姆定律分析电源电压的变化,根据串联电路的分压原理分析应如何调节R0的阻值。
【解答】解:(1)压敏电阻是由半导体材料制成的;
(2)由图甲可知两电阻串联,电压表测R0两端的电压,
根据题意可知,当物品质量为标准质量时的电压表示数为3V,
由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,此时通过压敏电阻的电流:IR=I0===0.15A,
由串联电路的电压特点可知,此时压敏电阻两端的电压:UR=U﹣U0=12V﹣3V=9V,
由欧姆定律可知,压敏电阻的阻值:R===60Ω,
由图乙可知,此时物品的重力为20N,由G=mg可知,物品的标准质量:m===2kg;
由图乙可知,当检测区没有物体时,压敏电阻的阻值为100Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流:I小====0.1A;
(3)由题意可知,电阻箱和压敏电阻的阻值没有改变,由欧姆定律可知,电阻箱两端的电压减小时,电路中的电流减小,由欧姆定律的变形式U=IR可知,此时电源电压变小;
为了检测正常进行,即将电阻箱两端的电压增大到3V,根据串联电路的分压原理可知,此时用增大电阻箱的阻值,即将电阻箱的阻值调大。
故答案为:(1)半导体;(2)2;0.1;(3)变小;大。
【点评】本题考查半导体材料的应用、串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图像读出相关的信息。
16.(2分)根据实物电路,在图示虚线框内画出电路图。
【分析】分析实物图,得出两灯的连接方式、开关的位置,据此画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联,开关S1在干路上,灯L2、开关S2在一条支路,灯L1单独一条支路,电路图如图所示:
【点评】本题考查根据实物图画电路图,正确分析电路的连接方式是关键。
17.(2分)请将电源、电流表、电压表三个元件的符号填入如图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数有变化。
【分析】移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数有变化,说明该电路为串联电路,电流表串联在电路中,电压表测量一个原件的电压,据此填充元件。
【解答】解:移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数有变化,说明该电路为串联电路,电流表串联在电路中,电压表测量一个原件的电压,所以,电源在最右端的虚线框内,且上端为负极,这样可以满足电流方向如图所示;电压表和滑动变阻器并联,填在中间的虚线框内;电流表和滑动变阻器串联,应填在最左端的虚线框内;如下图所示:
【点评】此类型题目要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确,然后根据串并联电路的特点正确连接电路。
18.(2分)如图所示是插线板示意图,在开关断开时插线板上的指示灯不发光,插孔不能提供电压;在开关闭合时如果指示灯损坏,插孔也能提供工作电压。在图中连接部分线路,使其符合上述现象及安全用电要求。
【分析】火线先经过开关,指示灯与插座并联,三孔插座是左边接零线,右边接火线,中间接地线。
【解答】解:火线先经过开关,指示灯与插座并联,三孔插座是左边接零线,右边接火线,中间接地线。
如图所示:
。
【点评】本题考查了接线板在电路中的接法,是基础题目。
19.(5分)举重是我国的优势体育项目之一,如图,一位举重运动员在抓举的整个过程中:先将140kg的杠铃举高1.7m用时0.8s,然后空中停留0.6s。已知g取10N/kg,则在这一抓举过程中,求:
(1)他对杠铃做的功;
(2)他对杠铃做功的功率。
【分析】(1)根据G=mg得到杠铃的重力;已知杠铃的重力和杠铃被举高的高度,根据公式W=Gh可求对杠铃做的功。
(3)知道对杠铃做的功和时间t,根据公式P=得到他对杠铃做功的功率。
【解答】解:(1)杠铃的重力
G=mg=140kg×10N/kg=1400N;
运动员对杠铃做的功
W=Gh=1400N×1.7m=2380J;
(2)运动员对杠铃做功的功率
P===1700W。
答:(1)他对杠铃做的功是2380J;(2)他对杠铃做功的功率为1700W。
【点评】此题主要考查的是学生对重力、功和功率的计算公式的理解和掌握情况,比较简单,结合实际,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。
20.(7分)如图甲,电源电压恒为16V,灯泡L正常发光时的电压为6V,灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器,R1上标有“50Ω 2A”,R2为定值电阻,电流表量程为0~3A。当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯泡L正常发光。求:
(1)定值电阻R2的阻值;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2时,当灯泡消耗的功率为1.2W,则滑动变阻器R1连入电路中的电阻为多少?
(3)在确保电路安全的情况下,电路允许消耗的最大功率为多少?
【分析】(1)根据电路图可知,闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯泡与R2串联,由于灯泡正常发光,由图乙知,当灯泡两端的电压为6V时通过灯的电流,根据串联电路电压规律求出R2两端电压,根据欧姆定律求出R2的阻值;
(2)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯泡与变阻器R1串联,根据图象得出灯泡消耗的功率为1.2W时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,然后根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器R1连入电路中的电阻;
(3)由电路图可知,当开关S1、S2、S3均闭合时,R1、R2并联,电流表测量干路电流;根据欧姆定律求出R2的电流,再根据电流表A的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流确定R1中的最大电流,然后求出干路的最大电流,根据P=UI求出电路消耗的最大电功率。
【解答】解:(1)由图乙知,当灯泡两端的电压为6V时,通过灯的电流为0.5A;
根据电路图可知,闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯泡与R2串联,电流表A测量电路电流;
因灯泡正常发光,所以电路中的电流:I=IL=0.5A,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以定值电阻R2两端电压:
U2=U﹣UL=16V﹣6V=10V,
由I=可得R2的阻值:R2===20Ω;
(2)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯泡与变阻器R1串联,
根据图象可知:灯泡两端的电压为3V,通过灯泡的电流为0.4A时,灯泡消耗的功率为1.2W,
根据因串联电路中各处的电流相等,则电路中电流:I′=IL′=0.4A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U1=U﹣UL′=16V﹣3V=13V,
由I=可得滑动变阻器R1连入电路中的电阻:
R1===32.5Ω;
(3)由电路图可知,当开关S1、S2、S3均闭合时,R1、R2并联,电流表测量干路电流;
通过R2的电流:I2===0.8A,
由于滑动变阻器R1上标有“50Ω 2A”,所以,当通过R1的最大电流:I1大=2A时,
干路电流:I=I1大+I2=2A+0.8A=2.8A<3A,
因电流表A的量程为0~3A,所以,干路电流最大为:I最大=I=2.8A,
则电路允许消耗的最大功率:P最大=UI最大=16V×2.8A=44.8W。
答:(1)定值电阻R2的阻值为20Ω;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2时,当灯泡消耗的功率为1.2W,滑动变阻器R1连入电路中的电阻为32.5Ω;
(3)在确保电路安全的情况下,电路允许消耗的最大功率为44.8W。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断电路的连接方式和电路的最小总功率是关键。
21.(7分)如图,小明在“测量滑轮组的机械效率”实验中,记录实验数据如表所示。
(1)根据表中的数据计算得出:第2次实验时绳端移动的距离s= 0.6 m,机械效率η= 60.6 %。
(2)比较1、2两次实验数据初步得出:用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(3)比较 1、3 (填实验次数的序号)两次实验数据初步得出:滑轮组机械效率与被提的重物大小有关。
(4)小明第4次提升的钩码重为3N,则测得滑轮组的机械效率最接近于 C 。
A.58.4%
B.60.6%
C.70.6%
D.80.2%
(5)若小明实验过程中是加速拉动绳子并读出弹簧测力计示数,则测得的机械效率将 偏小 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【分析】(1)根据s=nh求出绳端移动的距离,由η==×100%求机械效率;
(2)(3)分析表格中实验数据,确定承担物重的绳子股数n的值,找出相同量、不同量,以及机械效率是否变化,据此得出相应的结论;
(4)同一滑轮组提起物体越重效率越高,由此判断第4次的机械效率范围;
(5)要准确的测量对绳端的拉力,应匀速拉动测力计;若加速,则所测拉力偏大。
【解答】解:(1)由图知第1、2次实验中物体的重力为2N,第3次实验物体的重力为4N,说明第1、2次实验是由甲图完成的,第3次实验是由乙图完成的,实验中由三段绳子承担物重,所以第2次实验中绳子移动的距离:s=3h=3×0.2m=0.6m,
第2次实验测得机械效率为:
η==×100%=≈60.6%;
(2)比较1、2两次实验数据,n的值相同,提升的物体重力相同,改变了物体被提升的高度,机械效率不变。可得出结论:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度无关;
(3)比较1、3两次实验数据,n的值相同,提升的物体重力变大,物体被提升的高度相同,机械效率变大,可得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高;
(4)第4次提升的钩码重为3N,
因为同一滑轮组提起物体越重机械效率越高,且G1<G4<G3,所以η1<η4<η3,
所以第4次提升的钩码重为3N,滑轮组机械效率范围为60.6%~76.9%,故C符合题意;
(5)若该同学加速拉起测力计,所以所测拉力偏大,总功偏大,所以机械效率偏小。
故答案为:(1)0.6;60.6%;(2)无关;(3)1、3;(4)C;(5)偏小。
【点评】本题考查了测量滑轮组机械效率的实验,涉及到控制变量法、滑轮组机械效率的计算和分析实验数据得出结论的能力及影响滑轮组机械效率大小的因素。
22.(8分)小明在测量小灯泡的额定功率时,实验室提供的器材有:电源(电压恒为4.5V)、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、导线若干。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移至最 左 端(选填“左”或“右”);闭合开关,所有元件均完好,发现电流表和电压表均有示数,小灯泡不发光,原因是 灯泡的实际功率太小 。
(3)调节滑动变阻器进行多次实验,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,其值为 0.28 A,小灯泡的额定功率为 0.7 W。
(4)小明想利用如图丙实验电路图巧测未知电阻Rx的阻值,图中R为电阻箱。实验步骤如下:
①将开关接“a”,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电流表示数I和电阻箱阻值R1;
②将开关接“b”,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表示数仍为I,记下电阻箱阻值R2;
③则未知电阻Rx= R1﹣R2 (用实验中所测物理量表示);
④若实验中,小明将开关拨至“b”位置时,不小心将滑动变阻器的滑片P向右移动了少许,其他操作正确,则未知电阻Rx的测量值 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【分析】(1)在测量小灯泡的额定功率实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处;闭合开关,所有元件均完好,发现电流表和电压表均有示数,说明电路是通路,且灯泡没有短路,小灯泡不发光,说明灯泡的实际功率太小;
(3)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用P=UI求出小灯泡额定功率;
(4)①开关接a,电阻箱、滑动变阻器串联;②开关接b,电阻Rx、电阻箱、滑动变阻器串联;由于电源电压不变,电路中的电流不变,所以,根据欧姆定律可知两次电路中的总电阻不变;而且滑片位置不变,根据等效替代法可知电阻Rx的表达式;滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,即滑动变阻器的阻值变大了,由于总电阻相等,串联电路的特点可知待测电阻值的变化情况。
【解答】解:(1)在测量小灯泡的额定功率实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,小灯泡额定电压2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处,即最左端;闭合开关,所有元件均完好,发现电流表和电压表均有示数,说明电路是通路,且灯泡没有短路,小灯泡不发光,说明灯泡的实际功率太小;
(3)调节滑动变阻器进行多次实验,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A,则小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W;
(4)在①中,电阻箱与滑动变阻器串联,电流表测电路的电流;
在②中,待测电阻、电阻箱和滑动变阻器串联,因保持滑动变阻器滑片位置不变,即滑动变阻器连入的电阻不变,且电流表示数不变,由等效替代法可得R1=R2+Rx,则未知电阻Rx=R1﹣R2;
若开关接b时,滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,即增大了滑动变阻器接入电路中电阻,则为了保证电流表示数仍为I,调节电阻箱接入电路中的电阻比R2更小,所以测出的待测电阻值将偏大,即未知电阻Rx的测量值大于真实值。
故答案为:(1)见解答图;(2)左;灯泡的实际功率太小;(3)0.28;0.7;(4)③R1﹣R2;④大于。
【点评】本题测量小灯泡的额定功率实验,考查了电路连接、注意事项、故障分析、电流表读数、功率的计算及设计实验方案测电阻的能力。
23.(6分)风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组制作了一架小风车,想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,利用如图实验装置进行实验:
①将叶片安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;
②在风车正前方1m处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。
(1)实验时,若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的质量m,则风车做功的功率P= (表达式中的物理量均用符号表示)。
(2)实验交流时,兴趣小组的同学又提出了“风车做功的功率与风速有什么关系”的问题,于是同学们进行了探究并将实验收集到的数据记录在下表(注:电风扇挡位越高,风速越大)。
①实验中,通过测量 提升钩码到A点的时间 来比较风车输出功率的大小。
②由表格数据可初步得出:在其他条件相同时,风速越大,风车的输出功率 越大 (选填“越大”或“越小”)。
(3)兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢?”的问题,小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下:
①小虎由表格数据得出:风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大。你认为他的判断是 不准确 (选填“准确”或“不准确”)的,理由是 没有仔细探究14m/s附近的风速变化情况,可能是略大于或略小于14m/s时风力发电机的输出功率最大 。
②根据表中数据分析,随着风速的增大,给风电场发电带来的经济效益 先变大后变小 (选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
【分析】(1)细线对回形针做的功W=Gh=mgh,功率P=,据此确定实验需要的器材的功率的表达式;
(2)做相同的功,时间越短功率越大,根据时间比较功率大小,根据表格数据分析;
(3)根据表格数据的变化规律分析解答。
【解答】解:(1)由W=Gh=mgh可知,要测细线对回形针做的功,需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h,
功率为:P===;
(2)①根据表格数据,每次将相同的钩码提升相同的高度,所做功相等,因而通过测量提升钩码到A点的时间比较功率大小;
②由表格数据可初步得出:在其他条件相同时,风速越大,所用时间越短,风车的输出功率越大;
(3)①由表格数据得出:风速增大时,功率先变大后变小,而表格中风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大,但不一定就是最大值,他的判断是不准确的,理由是没有仔细探究14m/s附近的风速变化情况,可能是略大于或略小于14m/s时风力发电机的输出功率最大。
②根据表中数据分析,随着风速的增大,功率先变大后变小,而发电功率越大,效益越好,给风电场发电带来的经济效益先变大后变小。
故答案为:(1);(2)①提升钩码到A点的时间;②越大;(3)①不准确;没有仔细探究14m/s附近的风速变化情况,可能是略大于或略小于14m/s时风力发电机的输出功率最大。②先变大后变小。
【点评】本题考查控制变量法在实验探究中的应用以及比较功率的大小等,要求学生知道科学探究的基本环节,难度一般。
24.(10分)阅读短文,回答问题:
插电式混合动力车
如图甲,某一款插电式混合动力车是以电动为主,在蓄电池电力耗尽后以发动机为辅的动力装置,蓄电池的放电效率为80%(即80%的电能转化为汽车的机械能)。当发动机工作时,将燃油燃烧放出热量的25%用来驱动汽车行驶,5%转换成汽车电池中的电能。已知汽车以72km/h的车速匀速行驶时所受的阻力为1000N。设燃油在发动机气缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107J/kg。
(1)下列关于该插电式混合动力车的说法中,错误的是 B 。
A.发动机提供动力的冲程是做功冲程
B.燃油在发动机燃烧过程中热值变小
C.蓄电池供电时,化学能转化为电能
D.行驶时因为摩擦使得轮胎内能增加
(2)蓄电池电量过低插在充电桩上充电,此时蓄电池相当于电路中的 用电器 (选填“电源”、“用电器”)。发动机工作时每秒完成12个工作循环,则发动机每分钟完成 2880 个冲程。
(3)图乙为该款插电式混合动力车的座椅电热装置的电路原理图,电源电压恒定,装置设有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,发热部分由R1、R2两根电热器丝组成,R1:R2=1:3,其中高温功率为36W,座椅处于高温挡正常工作10min消耗的电能为 21600 J,低温功率为 9 W。
(4)该款插电式混合动力车在快速充电时,每秒消耗电能为4×104J,快速充电时间t,蓄电池由无电状态变为充满电,该车蓄电池在快充时的充电效率为50%。在纯电模式下可供该车在某水平路面上以72km/h的车速匀速行驶2h,则汽车克服阻力做功为 1.44×108 J,快充充电桩充电时间t为 2.5 h。
(5)若上述蓄电池电力耗尽后依靠发动机匀速行驶,已知油箱中有18kg燃油,则汽车距离下一次插电充电最多还能行驶 225 km。
【分析】(1)A.发动机提供动力的冲程是做功冲程;
B.燃油在发动机燃烧过程中热值不变;
C.蓄电池供电时,化学能转化为电能;
D.行驶时因为摩擦使得轮胎内能增加;
(2)对蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器;发动机一个工作循环包括4个冲程;
(3)已知R1:R2=1:3,由图乙知,当开关接2时,R1和R2串联,电路电阻为R1+R2=4R1,当开关接3时,仅R1接入电路,电路电阻为R1,由P=可确定高温挡和低温挡,利用W=Pt得到高温挡正常工作10min消耗的电能,根据高温挡和低温挡电阻的关系得到高温挡与低温挡的电功率之间的关系,进而得到低温挡的电功率。
(4)先利用速度公式得到汽车2h通过的路程,再由功的公式得到汽车克服阻力做的功,根据蓄电池的放电效率得到充满电时蓄电池储存的电能,由充电效率得到充电时消耗的电能,由快速充电时,每秒消耗电能为4×104J,得到充电时间;
(5)由热机效率公式、燃料燃烧公式和功的公式得到消耗18kg燃油,汽车能够行驶的最远路程。
【解答】解:(1)A.发动机提供动力的冲程是做功冲程,故A正确;
B.燃油的热值与燃料的种类有关,与燃烧过程无关,故B错误;
C.蓄电池供电时,化学能转化为电能,故C正确;
D.行驶时由于要克服摩擦做功,使得轮胎内能增加,故D正确。
故选:B。
(2)对蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器;发动机一个工作循环包括4个冲程;发动机工作时每秒完成12个工作循环,则发动机每分钟完成冲程数为12×4×60=2880;
(3)已知R1:R2=1:3,由图乙知,当开关接2时,R1和R2串联,电路电阻为R1+R2=4R1,当开关接3时,仅R1接入电路,电路电阻为R1,由P=知,当开关接2时是低温挡,当开关接3时是高温挡,且P高温=4P低温=36W,故低温挡功率为P低温=9W;
高温挡正常工作10min消耗的电能为W=P高温t=36W×10×60s=21600J。
(4)汽车2h通过的路程s=vt=72km/h×2h=144km=1.44×105m,
汽车克服阻力做功为W'=fs=1000N×1.44×105m=1.44×108J,
该车蓄电池储存的电能为W电==1.8×108J,
该车蓄电池在快充时消耗的电能W′电==3.6×108J,
快充充电桩充电时间t==9000s=2.5h;
(5)由热机效率公式η=×100%=知,汽车距离下一次插电充电最多还能行驶的路程s'==2.25×105m=225km。
故答案为:(1)B;(2)用电器;2880;(3)21600;9;(4)1.44×108;2.5;(5)225。
【点评】本题考查了热机效率公式、功的公式、速度公式、电功公式的应用,考查了内燃机的工作循环、蓄电池的充放电过程、电路的识别等内容,考查的知识点较多,有一定难度。实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
2
2
0.2
1.1
3
4
0.1
1.4
0.3
76.9%
电风扇挡位
钩码的质量/g
提升钩码到A点的时间/s
1
50
15
2
50
13
3
50
10
风速/m•s﹣1
4
6
8
10
12
14
16
18
20
输出功率/kW
0
75
200
360
540
740
730
650
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实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
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0.1
1.1
0.3
60.6%
2
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0.2
1.1
3
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电风扇挡位
钩码的质量/g
提升钩码到A点的时间/s
1
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风速/m•s﹣1
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输出功率/kW
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江苏省南通市海安市2023-2024学年物理九年级第一学期期末统考模拟试题含答案: 这是一份江苏省南通市海安市2023-2024学年物理九年级第一学期期末统考模拟试题含答案,共9页。
江苏省南通市海安市2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题: 这是一份江苏省南通市海安市2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题,共7页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。