2024年陕西省西安市第二十六中学九年级中考三模物理试题(原卷版+解析版)
展开注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共8页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
第一部分 选择题(共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 北京冬奥会颁奖礼仪服的内胆添加“神秘材料”石墨烯,只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身,薄薄一层,就能抵御-30℃的低温。由此可知石墨烯具有很好的( )
A. 弹性B. 磁性C. 导热性D. 导电性
【答案】C
【解析】
【详解】依题意得,只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身,说明石墨烯具有很好的导热性,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 关于马头琴演奏中涉及的声现象,下列说法正确的是( )
A. 琴声是由空气振动产生的B. 轻拉琴弓是为了改变音色
C. 按琴弦不同位置是为了改变音调D. 马头琴的声音一定是乐音
【答案】C
【解析】
【详解】A.马头琴有两根弦,属于弦乐器,琴声是由弦振动产生的,故A错误;
B.轻拉琴弓是为了减小用力的力度,改变弦振动的幅度,改变响度,故B错误;
C.按琴弦不同位置是为了改变弦振动部分的长度,从而改变音调,故C正确;
D.凡是影响人们正常休息、学习、工作的声音都可以称为噪声。马头琴的声音不一定是乐音,也可能是噪声。故D错误。
故选C。
3. 下列诗句中所包含的物理现象和分析不正确的是( )
A. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”——“霜”的形成是凝华现象
B. “可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。”——“露”的形成过程需要放热
C. “白日黄流涨渭城,三更风紫尽成冰。”——“冰”的形成是凝固现象
D. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”——“泪”的形成过程不断放热
【答案】D
【解析】
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,是凝华现象,故A正确,不符合题意;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热,故B正确,不符合题意;
C.冰是水遇冷凝固形成的,是凝固现象,故C正确,不符合题意;
D.蜡烛燃烧过程中,蜡烛受热熔化,由固态变为液态,是熔化现象,熔化需要吸热,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 如图所示,小红用相机拍下了石桥与它在水中倒影交相辉映的照片,下列说法正确的是( )
A. 桥在水中的倒影是由于光的直线传播形成的B. 我们能看到本身不发光的桥,原理是光的反射
C. 人眼观察到树叶呈绿色,是因为树叶吸收绿光D. 桥在相机的底片上成的像是倒立缩小的虚像
【答案】B
【解析】
【详解】A.桥在水中的倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.看见不发光的物体是由于物体反射的光进入人眼,能看到本身不发光的桥,原理是光的反射,故B正确;
C.人眼观察到树叶呈绿色,是因为树叶反射了太阳光中的绿光,故C错误;
D.照相机的镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成像原理可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选B。
5. “车祸猛于虎”,如图所示,大货车由于超速行驶,虽然紧急刹车,仍然追尾前方等红灯的小轿车。事故造成小轿车后备厢受损严重,大货车的前保险杠也发生轻微形变。下列关于本次事故的描述正确的是( )
A. 小轿车比大货车受损严重,是由于碰撞时大货车对小轿车的作用力大于小轿车对大货车的作用力
B. 由于大货车速度过快,导致其惯性较大而很难停下
C. 大货车的前保险杠发生形变,说明力可以使物体发生形变
D. 大货车静止时对地面的压力和它受到的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等,因此碰撞时大货车对小轿车的作用力等于小轿车对大货车的作用力,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,惯性的大小只与物体质量有关,所以大货车速度过快不会导致惯性变大,故B错误;
C.碰撞时大货车的前保险杠发生形变,说明力可以使物体发生形变,故C正确;
D.大货车静止时对地面的压力的受力物体是地面,货车受到的支持力的受力物体是货车;虽然这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但没有作用在同一物体上,它们彼此互为施力物体,是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
6. “做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,下列说法正确的是( )
A. 图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强
B. 图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C. 图丙:将瓶子倒过来,瓶内的水会从玻璃管中流出来
D. 图丁:该实验说明了流体流速大的地方压强小
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸管一端做得很尖,是在压力一定时,为了减小受力面积,增大压强,故A错误;
B.水气压计从山下带到山顶,外界大气压减小,瓶内气压基本不变,把液体压入玻璃管内,细玻璃管内液柱上升,故B错误;
C.由图可知,瓶内装满水,将瓶子倒过来,因为受到大气压的作用,瓶内的水不会从玻璃管中流出来,故C错误;
D.向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间空气流速大,压强变小,在流速小的地方压强较大,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,乒乓球向中间靠拢,该实验说明了流体流速大的地方压强小,故D正确。
故选D。
7. 用如图所示的滑轮组提升货物M,已知动滑轮重50 N,货物重400 N,货物匀速上升的速度是0.1 m/s,不计绳重和摩擦.以下说法正确的是
A. 绳子自由端上升的速度是0.2 m/s
B. 绳子自由端拉力F的功率是45 W
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 匀速提升物体的速度越快,机械效率越高
【答案】B
【解析】
【分析】(1)根据v拉=3v物求出绳子自由端的速度,再根据P===Fv求出拉力的功率;
(2)不计绳重和摩擦,根据F=(G+G动)求出绳子自由端拉力 ;
(3)根据η===求出滑轮组的机械效率.
(4) 机械效率与匀速提升物体的速度无关.
【详解】由图可知,n=3,则绳子自由端的速度v拉=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s,故A错误;
不计绳重和摩擦,则绳子自由端拉力 F=(G+G动)=(400N50N)=150N,
人拉绳做功的功率P===Fv拉=150N×0.3m/s=45W,故B正确;
滑轮组的机械效率η===×100%=×100%89%,故C错误;
D. 由η===可知,机械效率与匀速提升物体的速度无关,故D错误.
故选B.
8. 电动按摩器是利用内置电池或者电源推动按摩头振动 ,对人体进行按摩的保健电器。下图所示的四个实验能够说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电动按摩器是利用内置电池或者电源推动按摩头振动,原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A.图中导体ab中磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是探究电磁感应现象,故A不符合题意;
B.图中导体中有电流通过,导体在磁场中会运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故B符合题意;
C.图中导线通电后,小磁针的方向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故C不符合题意;
D.图中两个电磁铁串联,通过它们电流相等,匝数多的电磁铁吸引大头针的个数较多,说明磁性较强,探究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系,故D不符合题意。
故选B。
9. 我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站,它可以利用风能和光能发电,获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来,如图所示。需要时,再利用水的机械能发电,从而弥补了风能、光能不稳定,转化的电能难储存等不足,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是( )
A. 风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B. 抽水时,消耗电能全部转化为水的机械能
C. 发电站利用水能发电时,可将机械能转化为电能
D. 不同形式的能量可以相互转化,说明能量的转化是没有方向性的
【答案】C
【解析】
【详解】A.风能和光能是可再生能源,电能是二次能源,故A错误;
B.在能量转化过程中,总存在一定的能量损耗。该电站抽水蓄能时,可将电能大部分转化为机械能储存起来,故B错误;
C.发电机是将机械能转化为电能,发电站利用水能发电时,可将机械能转化为电能,故C正确;
D.能量的转移和转化都有方向性,如电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中,不可以自动转化为电能或机械能,因此风能、光能、机械能、电能可以相互转化,不能说明能量的转化是没有方向性的,故D错误。
故选C。
10. 灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电路电源电压为9V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,滑动变阻器的规格为“ 1A”。则下列说法正确的是( )
A. 灯泡L的电阻值随电压表的示数增大而增大
B. 滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表示数与电流表示数的比值不变
C. 当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为6.6V
D. 为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为5.4W
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图甲可知,电压每增加1V,电流的变化量越来越小,由可知,灯泡L的电阻值随灯泡两端的电压的增大而增大,由图乙可知,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端电压减小,灯泡两端的电压增大,故灯泡L的电阻值随电压表的示数减小而增大,故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,而电压表与电流表的比值即为滑动变阻器接入电路的阻值,即电压表示数与电流表示数的比值变小,故B错误;
C.由图甲可知,当电流为0.4A时,小灯泡两端的电压为lV,由串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端的电压即电压表的示数为
U滑=U-UL=9V-lV=8V
故C错误;
D.小灯泡的额定电流为
电源电压为9V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,为了保证电路安全,电路的最大电流为0.6A,整个电路消耗的最大功率为
故D正确。
故选D。
第二部分 非选择题(共60分)
二、填空与作图题(共8小题,计22分)
11. 体温计利用了液体___的原理;如图所示,温度计读数为___℃。
【答案】 ①. 热胀冷缩 ②. 16
【解析】
【详解】[1]大部分液体具有热胀冷缩的性质,体温计利用了液体热胀冷缩的原理。
[2]如图所示,温度计的分度值为2℃,数值在0℃以上,故读数是16℃。
12. 2023年10月26日,神舟十七号载人飞船与空间站组合体成功完成自主快速交会对接。如图所示,“神舟十七号”与空间站在越来越接近的过程中,“神舟十七号”相对于空间站是___的,航天员在太空依靠___与地面通信。
【答案】 ①. 运动 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1][2]“神舟十七号”与空间站在越来越接近的过程中,“神舟十七号”相对于空间站的位置是变化的,是运动的,航天员在太空依靠电磁波与地面通信,因为电磁波传递信息不需要介质。
13. 为解决高楼灭火难题,军工转民用“导弹灭火”技术实验成功,如图所示,发射架上有三只眼:“可见光”、“红外线”和“激光”。光在真空中的传播速度为___m/s。当高楼内有烟雾火源不明时,可用___(选填“可见光”“红外线”或“激光”)发现火源,“导弹”加速升空过程中___能转化为机械能。
【答案】 ①. ②. 红外线 ③. 内
【解析】
【详解】[1]光的传播不需要介质,光在真空中的传播速度约为。
[2]当高楼内有烟雾火源不明时,应用红外线的热效应,可以快速有效的发现这些隐火,找到火源,及早灭火。
[3]“导弹”加速升空过程中,消耗燃料,将内能转化为机械能。
14. 如图所示,用细线将吸管悬挂起来。小明用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将某一物体放在吸管的一端,发现吸管向该物体靠近,由此________(填“能”或“不能”)判断该物体为带电体;小明用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该吸管时,观察到玻璃棒吸引吸管,由此可知吸管带________电。
【答案】 ①. 不能 ②. 负
【解析】
【详解】[1]带电体除了吸引带有异种电荷的物体外,还可以吸引不带电的物体,所以把一个小物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,不能判定物体是否带电。
[2]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带电吸管与它相互吸引,所以吸管带的应该是与玻璃棒相反的电荷,故吸管带负电。
15. 如图甲所示,我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,其简化图如图乙所示,该装置是___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。该装置碓头A重200N,不计横木的重力和摩擦。杆长,支点O距离脚踏板,人在B端施加的竖直向下的力至少为___________N;若每次碓头A上升的高度都为撞击舂中的谷粒20次,则克服碓头重力做功的功率为___________W。
【答案】 ①. 费力 ②. 400 ③. 40
【解析】
【详解】[1]由图知道,O是支点,从O点向阻力的作用线做垂线段,可得阻力臂,同理可知动力臂为,舂在使用过程中,因动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
[2]杆长,支点O距离脚踏板,故;根据相似三角形知识知道
根据杠杆的平衡条件知道
[3]不计横木的重力和摩擦,内人克服碓头重力做功
克碓头重力做功的功率为
16. 人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的_______(选填“热值”、“热量”或“温度”)不同。完全燃烧0.28kg的酒精可放出______J的热量,这些热量能使热机效率为25%的汽车以1000N牵引力匀速行驶_________m。[已知酒精热值]
【答案】 ①. 热值 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的一种特性,由于干木柴、煤的热值不同,所以它们的放热本领不同。
[2][3]完全燃烧0.28kg酒精放出的热量为
由题意可知这些热量能使热机效率为25%的汽车以1000N牵引力匀速行驶的路程为s,故可得
故
17. 科技小组的同学制作了一个利用电表测物体重力的“重力表”。如图所示,当秤盘内重物增加,“重力表”示数会变大,应选________(选填“电流”或“电压”)表进行改装。电源电压恒为6V,滑动变阻器R2最大阻值为10Ω,当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a端,物重每增加1N,a至P之间的电阻刚好增加0.4Ω。当放上一重物时,电流表示数为0.2A,电压表示数为1.6V,则电阻R1的阻值为_________Ω,物体重为_________N。
【答案】 ①. 电压 ②. 20 ③. 20
【解析】
【详解】[1]电路图可知,R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。由于电压表的内阻很大,相当于断路,所以在物体重变大,滑片向下移动的过程中,R2接入电路的阻值最大,且不变,由电阻的串联可知电路的总电阻不变,根据可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变,不能反映物体的重力变化;滑片向下移动时,aP间的电阻变大,由U=IR可知,aP间的电压变大,即电压表的示数变大,可以将电压表的表盘改造用来显示重力的大小。
[2]根据欧姆定律可知总电阻
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得电阻R1的阻值
R1=R﹣R滑=30Ω﹣10Ω=20Ω
[3]根据欧姆定律可知电压表示数为1.6V时电压表测量的电阻为
根据物重每增加1N,a至P之间的电阻刚好增加0.4Ω可知物体的重力为
18. 如图所示,一束光从水斜射入空气中,已知入射光AO,请画出它的反射光线OB和折射光线OC的大致方向。
【答案】
【解析】
【详解】在法线右侧根据反射角等于入射角画出对应的反射光线OB;光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,在法线右侧的空气中画出对应的折射光线OC,如图所示:
19. 请将图连成符合安全用电原则的照明电路。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;保险丝接火线;灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全,如图所示:
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
20. 请完成下列填空。
(1)图1中,停表读数是___s,图2中,铅笔的长度为___cm。
(2)图3中,使玻璃板水平接触水面,然后缓慢向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数变大,说明了___。
(3)图4中,用力迅速向下压活塞后,观察到棉花燃烧起来,这是通过___的方式使空气的内能增大,点燃了棉花。
【答案】 ①. 307.5 ②. 3.40 ③. 分子间存在相互作用的引力 ④. 做功
【解析】
【详解】(1)[1]在停表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,所以分针指示的时间为5min;在停表的大表盘上,ls之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在7.5s处,所以秒针指示的时间为7.5s,即停表的读数为
5min7.5s=307.5s
[2]由图可知,刻度尺的分度值是lmm=0.lcm,铅笔的起始刻度值为:0.00cm,铅笔末端在3.40cm处,所以铅笔的长度为3.40cm。
(2)[3]使玻璃板水平接触水面,然后缓慢向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数变大,说明了分子间存在相互作用的引力。
(3)[4]压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,机械能转化为筒内空气的内能,空气的内能增加,温度升高,当达到棉花的燃点后,棉花会燃烧。
21. 用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)实验前应检查图示压强计装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置___(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)实验中,液体内部压强的大小可以用压强计U形管两侧液面的___来表示;
(3)为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙中___(填字母)两个位置处进行实验;
(4)小延自制了一个简易压强计,如图丁所示,增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会___(选填“上升”或“下降”)。为使简易压强计所示现象更显著,细玻璃管中液体可选用___(选填“盐水”或“酒精”)更合适。
【答案】 ①. 不漏气 ②. 高度差 ③. b、c ④. 上升 ⑤. 酒精
【解析】
【详解】(1)[1]实验前应检查图示压强计装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,管中气体能够将橡皮膜处受到的压强传递给管中液体。
(2)[2]实验中用到转换法,本实验根据U形管中左右两管液面的高度差来判断液体压强的大小。
(3)[3]探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应控制深度等其它因素相同,只改变液体的密度,所以选择b、c两点。
(4)[4]液体内部向各个方向都有压强,深度越深液体压强越大;将简易的压强计浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的压强,橡皮膜将向上凹;增加简易压强计在水中的深度,橡皮膜受到的压强越大,橡皮膜向上凹得越多,里面空气的体积越小,里面空气的压强越大,支撑的液柱越高,故细玻璃管中的液柱会上升。
[5]外界大气压p大气一定时,液体的密度越小,液柱越高,现象更显著,因盐水的密度大于酒精的密度,故细玻璃管中液体可选用酒精更合适。
22. 在学完质量和密度之后,小明和小军利用托盘天平和量筒测某种油的密度。
(1)他们把天平放在水平桌面上,当游码移至标尺左端零刻度线处时,发现分度盘上的指针如图甲所示,这时他们应将平衡螺母向___(选填“左”或“右”)移动,使横梁平衡。
(2)天平调节平衡后,他们开始测量,具体测量步骤如下:
A.用天平测出烧杯和剩余油的总质量;
B.将待测油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量;
C.将烧杯中一部分油倒入量筒,测出倒入量筒中的这部分油的体积。
以上步骤,正确的操作顺序是:___(填字母)。
(3)若在步骤B中测得烧杯和油的总质量为65.6g,其余步骤数据如图乙和丙所示,则倒入量筒中的这部分油的质量是___g。
(4)根据密度的计算公式可以算出,这种油的密度是___。
(5)如果在向量筒中倒油的过程中,有油溅出,则测得油的密度偏___(选填“大”或“小”)。
(6)小军同学利用缺少砝码的天平、两个相同的纸杯、量筒和水测油的密度。
①将两个纸杯放在已调好的天平的两个托盘上,在左侧的纸杯中倒入适量的水,再向右侧的纸杯中逐渐倒入油,直至天平平衡(如图丁所示);
②将左侧纸杯中的水倒入量筒中,再将右侧纸杯中的油缓缓倒入量筒,由于油和水不互溶,当量筒中液体静止后,水面和油面位置如图戊所示,两分界面的刻度示数为、;
③油的密度为___(用、和来表示)。
【答案】 ① 右 ②. BCA ③. 18.2 ④. ⑤. 大 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]如图,指针偏向分度盘的左侧,则应当将平衡螺母向右移动,使横梁平衡。
(2)[2]在测量时,需先测出烧杯和油的总质量,再将烧杯中的一部分油倒入量筒,测出这部分油的体积,并测出烧杯和剩余油的总质量,所以测量顺序为BCA 。
(3)[3]剩余油与烧杯的总质量
m剩=20g+20g+5g+24g=47.4g
倒入量筒中油的质量
m=m总-m剩=65.6g-47.4g=18.2g
量筒中油的体积
V=20mL=20cm3
(4)[4]油的密度
(5)[5]在向量筒倒油的过程中,有油溅出,会导致测量出油的体积偏小,根据密度公式知测量出的密度的偏大。
(6)[6]由题意得,,则有
因此油的密度
23. 小明设计图甲装置比较小灯泡和LED发光二极管的发光效率,该装置电路由电路①、密封箱和电路②组成,电路①中光敏电阻的阻值与光照强度的关系如图乙所示。
(1)小明将小灯泡安装在灯座上进行实验。
①在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最___端;
②闭合开关,小明发现调节滑动变阻器时,电路②中电流表几乎没有示数,电压表示数接近于电源电压,可能原因是___;
③排除故障后,小明向左移动滑动变阻器滑片,电路②中灯泡亮度___,电路①中电压表示数___(选填“变大”“不变”或“变小”);
④调节滑动变阻器,分别记录下电路①和电路②中电表的示数。
(2)小明将LED发光二极管安装在灯座上进行实验。实验时,调节滑动变阻器,分别记录下电路①和电路②中电表的示数。电路②中电表示数如表所示:
①LED发光二极管由___(选填“超导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成;
②已知该LED发光二极管的额定电压为3.6V,则其额定功率为___W;
(3)利用实验时记录的电表示数比较小灯泡和LED发光二极管的发光效率,方法是:当电路①中的电压表示数相同时,比较___。
【答案】 ①. 右 ②. 灯泡出现了断路 ③. 变亮 ④. 变大 ⑤. 半导体 ⑥. 3.24 ⑦. 小灯泡和LED发光二极管实际功率大小
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最右端。
[2]闭合开关,小明发现调节滑动变阻器时,电路②中电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近于电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的电路断路了,即电路中的灯泡可能出现了断路故障。
[3][4]排除故障后,小明向左移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器阻值变小,电路中电流变大,根据分压原理,滑动变阻器两端电压变小,根据串联电路电压规律,灯泡两端电压变大,即电压表示数变大,灯泡实际功率变大,灯泡亮度变亮;由图乙可知,光敏电阻RP的阻值随光照强度增大而减小,根据分压原理,光敏电阻Rp两端的电压减小,根据串联电路电压规律,R0两端电压变大,即电压表示数变大。
(2)[5]半导体材料应用广泛,可以用来制作LED发光二极管、半导体芯片等产品。
[6]已知该LED发光二极管的额定电压为3.6V,由表可知,发光二极管的额定电流为900mA =0.9A,则发光二极管的额定功率为
(3)[7]当电路①中的电压表示数相同时,说明光敏电阻受到的光照强度相同,即小灯泡和LED发光二极管发光强度相同,此时只需要比较电路②中两电表示数大小,即小灯泡和LED发光二极管实际功率大小。
四、综合题(共2小题,计16分)
24. 山东舰作为中国自行设计航母,至少可以搭载36架歼-15舰载机,如表是“山东舰”的部分参数。已知一架歼-15舰载机质量为17.5吨,舰载机与水平甲板的总接触面积为。求:(海水密度取,g取)
(1)我国某钢铁厂实现“超级钢”的技术突破,50mm厚的“超级钢”就能承受的压强,该种型号的钢板___(选填“能”或“不能”)做山东舰的甲板。
(2)山东舰以最大航速匀速直线行驶1.5h,通过的距离为多少km?
(3)山东舰满载时受到海水的浮力是多少?
(4)在某次训练完成,一架歼-15舰载机着舰后,山东舰排开海水的体积增加了多少?
【答案】(1)能;(2)8lkm ;(3)6×108N ;(4)17.5m3
【解析】
【详解】解∶(1)舰载机对甲板的压力
F=G舰载机=m舰载机g=17.5×103kg×10N/kg=1.75×105N
对甲板的压强
所以该种型号的钢板能做山东舰的甲板。
(2)由得山东舰以最大航速匀速直线行驶l.5h通过的距离为
s=vt=54km/ h×1.5h=8lkm
(3)由表格可知,山东舰满载时排水量
m排=60000t=6×107kg
山东舰满载时受到海水的浮力
F浮=G排=m排g=6×107kg×10N/ kg=6×108N
(4)根据漂浮的条件可知,一架歼-15舰载机着舰后,山东舰增加的浮力
根据阿基米德原理可知山东舰排开海水的体积增加量
答︰ (1)能;
(2)山东舰以最大航速匀速直线行驶l.5h,通过的距离为8lkm ;
(3)山东舰满载时受到海水的浮力是6×108N ;
(4)在某次训练完成,一架歼―15舰载机着舰后,山东舰排开海水的体积增加了17.5m3。
25. 某科技小组设计的电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图1所示。R为热敏电阻,其阻值R随温度变化的规律图像如图2所示,电源电压为6V,保护电阻的阻值为,热敏电阻R和工作电路中的三只加热电阻丝、、均置于储水箱中,,,加热和保温时的功率分别为2200W和110W
(1)电磁铁上端为__________极,电热水器处于加热工作状态时,不工作的电阻丝是__________。
(2)当电磁铁线圈中的电流时,继电器上方与触点c接触,保温电路接通,热水器刚开始保温时水的温度是多大?(电磁铁线圈电阻不计)__________
(3)电阻丝的阻值是多大?__________
(4)工作时,若要降低电热水器的保温温度,能否通过换用阻值更大的定值电阻替换来实现?__________请简要说明理由。__________
【答案】 ①. S ②. R3 ③. 70℃ ④. 396Ω ⑤. 能 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]电流从电磁铁的下方流入,上方流出,根据安培定则可知电磁铁下端为N极,上端为S极;根据题意可知,电磁继电器上方触点和触点c接通时,电热水器处于保温状态,则由电路图知,此时R2、R3串联;衔铁被吸下时,R1、R2并联;根据串联电路的电阻关系和并联电路的电阻关系可知,串联时的电阻要大于并联时的电阻,根据可知,并联时的功率大,为加热状态,此时R3不工作。
( 2)[3]当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点c接触,保温电路接通,则电磁铁线圈中的电流为8mA时,热水器刚开始加热,根据可得,控制电路的总电阻
热敏电阻的阻值为
R=R总-R0=750Ω-300Ω=450Ω
由图2可知,此时水温为70℃。
( 3)[4]由题意和电路图知:衔铁被吸下时,R1、R2并联,电热水器处于加热状态
即
解得R2=44Ω;根据题意可知,电磁继电器上方触点和触点c接通时,电热水器处于保温状态,则由电路图知,此时R2、R3串联,根据可得保温时工作电路的总电阻为
根据电阻的串联特点可得
(4)[5][6]由图2可知,热敏电阻R的阻值随温度的降低而减小,当温度降低时,R的阻值减小,而衔铁被吸下时的电流不变,根据欧姆定律可知,电路的总电阻不变,根据串联电路的电阻关系可知,需增大定值电阻的阻值。电压/V
20
2.3
2.5
2.8
3.0
3.3
3.5
3.6
3.7
电流/mA
0
5
10
60
160
380
690
900
1250
长
305m
吃水深度
10m(满载)
宽
75m
排水量
60000t(满载)
最大功率
最大航速
54km/h
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