


四川省成都市龙泉驿区2023-2024学年 九年级上学期期末考试物理试题(原卷版+解析版)
展开 这是一份四川省成都市龙泉驿区2023-2024学年 九年级上学期期末考试物理试题(原卷版+解析版),共37页。试卷主要包含了 关于比热容下列说法中正确的是, 关于内燃机下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1. 全卷分A卷和B卷,A卷满分100分,B卷满分20分,全卷共120分。考试时间90分钟。
2. 在作答前,考生务必将自己的姓名、班级写在答题卡上,并检查条形码信息。考试结束,只交答题卡。
3. A卷和B卷的选择题部分必须用2B铅笔在答题卡上填涂;非选择题请用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上各题目对应答题区域内作答;字体工整、笔迹清楚,超出答题区域书写的答案无效。
4. 请保持答题卷面清洁,不得折叠、污染、破损等。
A卷(共100分)
一、选择题(每小题2分,共30分。下列各小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 下列现象中,能用分子动理论解释的是( )
A. 春天,柳絮飞扬B. 夏天,瀑布飞流
C. 秋天,菊香满园D. 冬天,雪花飘飘
2. 关于常见电压,下列说法正确的是( )
A. 手机电池电压约为1.5VB. 家用空调的正常工作电压是220V
C. 一节干电池电压为2VD. 电脑USB接口输出电压为110V
3. 如图所示的四个电路中,开关S能控制两盏灯且闭合开关S后两灯属于并联的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示的N95口罩,利用夹层中的熔喷布对较小的颗粒实施静电吸附,对病毒具有良好的拦截作用。这是利用了( )
A. 带电体能吸引轻小物体B. 分子间存在互相作用的引力
C. 异种电荷相互吸引D. 分子间存在互相作用的斥力
5. 关于比热容下列说法中正确的是( )
A. 物质的比热容与物质状态无关
B. 水的质量越大,其比热容也越大
C. 比热容大的物体吸收热量不一定多
D. 因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
6. 如图所示的电路,开关S闭合后,两灯均发光,一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无示数,则故障可能是( )
A. L1短路B. L1断路C. L2短路D. L2断路
7. 2024年1月11日,我国在黄海海域的“东方航天港号”发射船上成功发射“引力一号”遥一运载火箭(如图)。“引力一号”火箭首飞成功,正式成为世界最强固体运载火箭!火箭燃料无论是固体还是液体,都必须具有较高的( )
A. 温度B. 比热容C. 热值D. 密度
8. 关于内燃机下列说法正确的是( )
A. 四冲程内燃机工作过程只有一个工作循环
B. 汽油机和柴油机汽缸顶部都有一个火花塞
C. 汽油机是内燃机,柴油机不是内燃机
D. 汽油机和柴油机都有做功冲程
9. 如图所示,开关S闭合后,电路中变小的是 ( )
A. 电路中的总电阻
B. 电流表Ⓐ的示数
C. 电阻R,两端的电压
D. 电路消耗的总功率
10. 关于电话的听筒和话筒的工作原理,以下说法正确的是( )
A. 话筒、听筒都是把电信号变成声音B. 听筒利用的原理是电磁感应现象
C. 话筒将声信号变成光信号D. 听筒把电信号变成声音
11. 标有“6V 3W”的电灯,当通过它的电流为0.3A时,它的实际功率( )
A. 小于3WB. 等于3WC. 大于3WD. 无法判断
12. 如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时可以发电,将产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,下列说法正确的是( )
A. 转动魔方发电的原理是电磁感应现象
B. 转动魔方发电时将电能转化为机械能
C. 转动魔方发电的原理与扬声器的工作原理相同
D. 给移动设备充电时魔方相当于电路中的用电器
13. 关于电功和电功率,下列说法中正确的是( )
A. 电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
B. 功率大的用电器总比功率小的用电器做功多
C. 用电器的额定功率越大,电流做的功一定越多
D. 用电器消耗电能越多,电流做的功一定越多
14. 如图所示的四个实验中,能反映电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
15. 如图是探究导体电阻的大小与什么因素有关的实验置。导线b是铜丝,导线a、c、d都是镍铬合金丝,导线a、b、c一样粗,导线d比导线c细。下列说法正确的是( )
A. 选用a、c两电阻丝进行实验,是为了探究电阻大小跟导体材料的关系
B. 分别将c、d两根电阻丝接入电路,接c时电流表的示数更大一些
C. 为探究电阻大小跟长度的关系,应选用a、b两电阻丝进行实验
D. 该电路有缺陷,应该在此电路中并联一个灯泡或电阻来保护电路
二、填空题(每空2分,共32分)
16. 如图是小汪同学制作的水果电池,从图中可以看出___________________片是水果电池的正极;该水果电池的电压是_________________V。
17. 北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也,……”。针锋是磁体的____________极;如图所示,地磁场的南极在地理的____________附近。
18. 如图所示,电路中电源电压为6V。闭合开关S,电压表示数为4V,R2两端的电压为________V。
如果把R1、R2并联在同一电源上,R1、R2两端的电压之比为_____________。
19. 丹麦物理学家______(填人名)是世界上第一个发现电与磁之间联系的人;如图是他所做实验的示意图,图甲和图丙对照说明:电流的磁场方向与______有关。
20. 煤气泄漏报警器的简化电路如图所示,电磁铁的上端为______极。图中气敏电阻R1的阻值随空气中煤气浓度增大而减小,当空气中煤气升高达到预设浓度时,衔铁下吸,电铃报警。若要提高报警器的灵敏度(调低报警的预设浓度),可以______(选填“增大”或“减小”)R0的阻值。
21. 如图的实验装置,闭合开关,当导体ab向左运动时,电流表指针向右偏转。若把磁体南北极对调,ab向左运动时,电流表指针将向______偏转;开关闭合,ab不动,将蹄形磁体水平向左抽出,电流表指针______偏转(选填“会”或“不会”)。
22. 如图甲是“测小灯泡电功率”的实验电路,小灯L标有“2.5V”字样。连接电路,闭合开关S前,滑片P应置于变阻器的______端。开关S闭合后,移动滑片P,记录电表的示数作图(如图乙),则小灯L正常发光时电功率______W。
23. 如图甲所示是一款电热煎药壶,正常工作时,有加热(600W)、保温(200W)两个挡位,工作电路简化为图乙,R1、R2是定值电热丝。当S1、S2都闭合时,电路处于_________挡;用该电器的“加热”挡正常工作10min,R1产生的热量为_________J。
三、作图与计算题(共16分)
24. 越来越多的家庭安装智能门锁(如图甲所示),除了传统的用钥匙开门外,它还能用密码、指纹与人脸识别三种认证方式均可开门:密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,人脸识别正确相当于开关S3闭合,开门由电动机完成。请在图乙所示电路的虚线框内画出S1、S2和S3的连接方式,并将电路图画完整。
25. 如图所示, 开关S闭合,电流表指针正常偏转,请标出通电螺线管的电流方向,并标出两条磁感线的方向。
26. 如图甲所示是一款智能扫地机器人,具有主动躲避障碍物、自动吸尘、擦地、自动返回充电等诸多功能。机器人铭牌上部分参数如下表所示。
求:
(1)某次工作时,该扫地机器人在水平地面上匀速直线运动6s,牵引力做的功;
(2)1度电可供该扫地机器人正常工作的时间。
27. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡上标有“8V 0.5A”字样,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1标有“40Ω 1A”,定值电阻R2的阻值为10Ω。当闭合S和S1、断开S2,滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常发光(小灯泡阻值不变)。求:
(1)小灯泡正常发光时,1分钟电流通过小灯泡做的功。
(2)为保证电路工作安全(且S1、S2不同时闭合),滑动变阻器连入电路的最小值。
四、实验与探究题(每空2分,共22分)
28. 如图所示,在“探究让通电导线在磁场中动起来”实验中,小明把一根连接导线的轻质铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。
(1)闭合开关,通过观察____________来判断磁场对通电直导线有力的作用;
(2)若只将磁体的两极对调,闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动,说明力的方向与_____________有关;
(3)探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”:通过____________改变电路中电流大小,观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
29. 如图是物理实验小组“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验装置,电磁铁A与B的线圈匝数不同。
(1)该实验装置中,电流表的作用是______________,滑动变阻器的作用是______________。
(2)实验中通过______________判断电磁铁的磁性强弱。
(3)实验小组完成实验后在交流评估时,小王同学认为应该增加一把塑料刻度尺,你认为是否需要?为什么?______________。
30. 小明做“探究电流与电阻关系”实验,电路如图所示,实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω 0.5A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1)连接实物电路时,开关应该___________________。
(2)电路连接正确后进行实验,发现电压表无示数但电流表有示数,此时出现的故障可能是 (填选项字母)。
A 滑动变阻器短路B. 电流表断路
C. 电阻R短路D. 电阻R断路
(3)排除故障后,小明将5Ω的定值电阻换成10Ω后,保持电压表的示数为2.5V,应将滑动变阻器的滑片向___________端移动。
(4)完成了定值电阻为5Ω、10Ω、20Ω的实验测量后,当换成25Ω的定值电阻时,却不能将电压表示数调到2.5V,你认为可以怎样解决此问题:___________________________。
B卷(共20分)
一、不定项选择题(每小题2分,共10分,有的只有一个选项符合题目要求,有的有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错或者不答的得0分)。
31. 2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧推动火箭升空是把内能转化为机械能
B. 火箭加速升空过程中,神舟十七号的机械能保持不变
C. 神舟十七号进入太空后,太空温度很低,飞船内能零
D. 随着科技的发展,火箭发动机的热机效率可达100%
32. 实验探究是学习物理的重要方式,下列四个电学实验,说法正确的是( )
A. “探究电阻的大小与什么因素有关”实验中,通过灯泡亮度比较导体的电阻大小
B. “研究小灯泡的电阻值”的实验中,滑动变阻器是为了改变小灯泡两端的电压
C. “探究电流与电压的关系”的实验中,可用小灯泡替代定值电阻
D. “研究小灯泡的电功率”实验中,需要采用控制变量法和转换法
33. 在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放入一支温度计组成如图甲所示的实验装置,试管中的碎冰质量为50g,烧杯中碎冰的质量为300g,其中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示,c冰=2.1×103J/(kg·℃),整个过程不考虑热量的散失,以下判断正确的是( )
A. 6~8分钟试管内冰的内能增加
B. 实线图像是试管内的碎冰熔化图像
C. 0~4分钟升温快慢不同是因为它们的比热容不同
D. 试管中的冰熔化前吸收的热量为525J
34. 如图甲是小林同学探究“影响电流热效应的因素”实验装置,两个相同的烧瓶内装有质量和初温相等的煤油,温度计和电阻丝用橡胶塞固定后置于烧瓶中。通过电阻丝的电流与加在电阻丝两端的电压关系如图乙所示,则( )
A. 实验是在探究电热与电阻大小是否有关
B. 电阻R1两端的电压与R2两端的电压相等
C. 通电一段时间后,R2瓶中的温度变化比R1的大
D. 将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水,可比较煤油和水的比热容大小
35. 如图所示电路中,电源电压U=15V恒定不变,R1=25Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,小灯泡L的额定电压为5V,电流表的量程0~3A。只闭合S3,且滑动变阻器连入电路的电阻为40Ω时,电流表的示数为0.3A。闭合S1、S2、S3,移动滑片P,保证电路安全(灯丝电阻不变)。下列说法中正确的是( )
A. 灯丝电阻是10Ω
B. 电流表的示数变化范围为0.85~3A
C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~60Ω
D. 小灯泡L能正常发光,此时其功率为2.5W
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
36. 小玲周末在家用挂烫机熨烫衣服(如图),爱探究的她对这款挂烫机进行了研究,挂烫机是通过电热丝加热水箱中的水产生高温水蒸气来熨烫衣服。它正常工作的电压为220V,挂烫机的功率有1000W、2000W两个档位。
(1)挂烫机产生高温水蒸气,这是利用了电流的______效应;
(2)她找到使用说明书,仔细研究,画出其工作原理简化电路图(图甲所示),当双触点开关同时连接1、2位置时,电路的连接情况是______;
(3)挂烫机的电路中安装了熔断器,其工作原理是:当电路中电流过大时能自动熔断,切断电路,对电路起到保护作用。小玲把原电路改为图乙所示,也设有两个档位。若熔断器允许通过的最大电流为10A,请通过计算判断乙图电路是否合理,并阐述理由:______;
(4)小玲进一步分析挂烫机工作过程,有以下认识,其中合理的是______(填选项字母)。
A. 熨烫衣服时,通过热传递的方式使衣服的内能增加
B. 熨烫衣服时,喷头喷出的水蒸气要吸收热量
C. 挂烫机工作时间越长,电路中的电流越大
D. 电热丝R1、R2的阻值相等
37. 在跨学科实践活动中,小宇运用所学知识设计了一个自动抽水控制装置,如图所示,水箱底面积为1m2,高为1.2m。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体A,长方体高为1m、底面积为0.02m2,上端通过绝缘轻杆(质量忽略)与控制电路的压敏电阻R接触,此时压敏电阻受到的压力为零,R=50Ω。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小,部分数据如表。控制电路的电源电压U=12V,保护电阻R0=10Ω,当控制电路的电流I≥0.5A时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止给水箱抽水。(g=10N/kg)
求:
(1)闭合开关,水箱内无水时,控制电路中的电流;
(2)自动抽水控制装置正常工作时,水箱里的水最多时的质量;
(3)小宇思考,可调整R0的大小来控制水箱内的水位,若使最高水位为0.95m,则R0的阻值。
2023—2024学年度(上)期末考试
九年级物理试题
注意事项:
1. 全卷分A卷和B卷,A卷满分100分,B卷满分20分,全卷共120分。考试时间90分钟。
2. 在作答前,考生务必将自己的姓名、班级写在答题卡上,并检查条形码信息。考试结束,只交答题卡。
3. A卷和B卷的选择题部分必须用2B铅笔在答题卡上填涂;非选择题请用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上各题目对应答题区域内作答;字体工整、笔迹清楚,超出答题区域书写的答案无效。
4. 请保持答题卷面清洁,不得折叠、污染、破损等。
A卷(共100分)
一、选择题(每小题2分,共30分。下列各小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 下列现象中,能用分子动理论解释的是( )
A. 春天,柳絮飞扬B. 夏天,瀑布飞流
C. 秋天,菊香满园D. 冬天,雪花飘飘
【答案】C
【解析】
【详解】A.春天,柳絮飞扬,是宏观物体的运动,和分子运动无关,故A不符合题意;
B.夏天,瀑布飞流,是宏观物体的运动,和分子运动无关,故B不符合题意;
C.秋天,菊香满园,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C符合题意;
D.冬天,雪花飘飘,是宏观物体的运动,和分子运动无关,故D不符合题意。
故选C。
2. 关于常见电压,下列说法正确的是( )
A. 手机电池电压约为1.5VB. 家用空调的正常工作电压是220V
C. 一节干电池的电压为2VD. 电脑USB接口输出电压为110V
【答案】B
【解析】
【详解】A.由生活常识可知,手机电池电压约为3.7V,故A错误;
B.我国家庭电路的电压为220V,家用空调的正常工作电压是220V,故B正确;
C.由常见的电压知识可知,一节干电池的电压为1.5V,故C错误;
D.电脑USB接口输出电压为5V,110V太高了,故D错误。
故选B。
3. 如图所示的四个电路中,开关S能控制两盏灯且闭合开关S后两灯属于并联的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.开关S能控制两盏灯但闭合开关S后两灯属于串联,故A不符合题意;
B.开关S能闭合后,灯L1短路,故B不符合题意;
C.闭合开关S后两灯属于并联但开关S只能控制灯L2,故C不符合题意;
D.两灯并联后与开关串联,开关可以控制两灯,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示的N95口罩,利用夹层中的熔喷布对较小的颗粒实施静电吸附,对病毒具有良好的拦截作用。这是利用了( )
A. 带电体能吸引轻小物体B. 分子间存在互相作用的引力
C. 异种电荷相互吸引D. 分子间存在互相作用的斥力
【答案】A
【解析】
【详解】熔喷布对较小的颗粒具有静电吸附作用,是因为熔喷布带了静电,带电的物体能够吸引轻小的物体。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 关于比热容下列说法中正确的是( )
A. 物质的比热容与物质状态无关
B. 水的质量越大,其比热容也越大
C. 比热容大的物体吸收热量不一定多
D. 因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
【答案】C
【解析】
【详解】A.比热容是物质本身的一种特性,跟物质的种类和状态有关,故A错误;
B.比热容是物质本身的一种特性,与质量无关,水的质量越大,其比热容不变,故B错误;
C.根据吸放热的公式Q=cmΔt可以知道。吸收热量的多少是物质的比热容、质量和温度变化共同决定的,单独的任意一项或者两项都不能决定吸收或者放出的热量的多少的,故C正确;
D.内陆地区多砂石,而砂石的比热容小于水的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,根据得,水的温度变化小,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小,故D错误。
故选C。
6. 如图所示的电路,开关S闭合后,两灯均发光,一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无示数,则故障可能是( )
A. L1短路B. L1断路C. L2短路D. L2断路
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示电路,小灯泡 L1和L2的连接方式为串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量L1两端的电压。一段时间后,两灯均熄灭,电流表测量电路中的电流,电流表无读数,电路中无电流,说明电路是断路,但电压表有读数且示数较大,则电压表两接线柱到电源是通路,导致这种电路故障的原因可能是 L1断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 2024年1月11日,我国在黄海海域的“东方航天港号”发射船上成功发射“引力一号”遥一运载火箭(如图)。“引力一号”火箭首飞成功,正式成为世界最强固体运载火箭!火箭燃料无论是固体还是液体,都必须具有较高的( )
A. 温度B. 比热容C. 热值D. 密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度是表示物体冷热程度的物理量,与燃料能释放多少能量并无直接关联,火箭燃料不需要具有较高的温度,故A不符合题意;
B.比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)℃所吸收(或放出)的热量,比热容大意味着吸收或放出相同热量时温度变化小,这与火箭燃料的能量释放特性无关,故B不符合题意;
C.热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,热值越高,相同质量的燃料完全燃烧放出的热量就越多,能为火箭提供更多的能量,所以火箭燃料无论是固体还是液体,都必须具有较高的热值,故C符合题意;
D.密度是物质的一种特性,它表示单位体积物质的质量,密度大小与燃料燃烧释放能量的能力没有直接联系,故D不符合题意。
故选C。
8. 关于内燃机下列说法正确的是( )
A. 四冲程内燃机工作过程只有一个工作循环
B. 汽油机和柴油机汽缸顶部都有一个火花塞
C. 汽油机是内燃机,柴油机不是内燃机
D. 汽油机和柴油机都有做功冲程
【答案】D
【解析】
【详解】A.四冲程内燃机工作过程有无数个工作循环,故A错误;
B.汽油机汽缸顶部有一个火花塞,柴油机汽缸顶部有一个喷油嘴,故B错误;
C.汽油机和柴油机都是内燃机,故C错误;
D.汽油机和柴油机的工作过程都包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,则都有做功冲程,故D正确;
故选D。
9. 如图所示,开关S闭合后,电路中变小的是 ( )
A. 电路中的总电阻
B. 电流表Ⓐ的示数
C. 电阻R,两端的电压
D. 电路消耗的总功率
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.开关S闭合前,电路为关于的简单电路,两端的电压与电源电压相等。当开关 S闭合后,电阻和并联,并联后电路中的总电阻小于任何一个分电阻,即电路中的总电阻变小了,故A符合题意。
B.根据欧姆定律可知,电源电压不变,总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表Ⓐ的示数变大,故B不符合题意。
C.开关S闭合前,电路为关于的简单电路,两端的电压与电源电压相等。当开关 S闭合后,电阻和并联,两个并联电阻两端的电压与电源电压也相等,所以电阻两端的电压不变,都为电源电压,故C不符合题意。
D.根据电功率公式
可知,由于闭合开关后总电阻R变小,总电压U不变,所以总电功率P变大,D不符合题意。
故选A。
10. 关于电话的听筒和话筒的工作原理,以下说法正确的是( )
A. 话筒、听筒都是把电信号变成声音B. 听筒利用的原理是电磁感应现象
C. 话筒将声信号变成光信号D. 听筒把电信号变成声音
【答案】D
【解析】
【详解】A.话筒是把声音信号转化为电信号,听筒是把电信号转化为声音信号,并非话筒、听筒都是把电信号变成声音,故A错误;
B.听筒是利用电流的磁效应工作的,而不是电磁感应现象。当变化的电流通过听筒中的线圈时,线圈产生变化的磁场,与永磁体相互作用,带动膜片振动发声,故B错误;
C.话筒是将声信号转化为电信号,不是光信号,故C错误;
D.听筒接收到对方电话话筒传来的电信号后,通过内部结构将电信号转化为膜片的振动,从而还原成声音,故D正确。
故选D。
11. 标有“6V 3W”电灯,当通过它的电流为0.3A时,它的实际功率( )
A. 小于3WB. 等于3WC. 大于3WD. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】由可知,小灯的额定电流为
实际电流0.3A小于其额定电流0.5A,则它的实际功率小其额定功率3W。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时可以发电,将产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,下列说法正确的是( )
A. 转动魔方发电的原理是电磁感应现象
B. 转动魔方发电时将电能转化为机械能
C. 转动魔方发电的原理与扬声器的工作原理相同
D. 给移动设备充电时魔方相当于电路中的用电器
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.转动魔方时,闭合电路的导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,利用的是电磁感应现象,机械能转化成电能,扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,二者原理不同,故A正确,BC错误;
D.魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,相当于电路中电源,故D错误。
故选A。
13. 关于电功和电功率,下列说法中正确的是( )
A. 电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
B. 功率大的用电器总比功率小的用电器做功多
C. 用电器的额定功率越大,电流做的功一定越多
D. 用电器消耗电能越多,电流做的功一定越多
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程,不是都转化为内能,故A错误;
B.根据,除了功率外,做功的多少还与做功的时间有关,故功率大的用电器并不一定比功率小的用电器做功多,故B错误;
C.额定功率是用电器正常工作时的功率,实际功率未知,且做功的多少还与做功的时间有关,所以用电器的额定功率越大,电流做的功不一定越多,故C错误;
D.电能是由电流做功转化来的,所以说电能消耗越多时,电流做功一定越多,故D正确。
故选D。
14. 如图所示的四个实验中,能反映电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AD.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,这是发电机的工作原理,故AD不符合题意;
B.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片会改变灯泡的亮度,故B不符合题意;
C.通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理图,故C符合题意。
故选C。
15. 如图是探究导体电阻的大小与什么因素有关的实验置。导线b是铜丝,导线a、c、d都是镍铬合金丝,导线a、b、c一样粗,导线d比导线c细。下列说法正确的是( )
A. 选用a、c两电阻丝进行实验,是为了探究电阻大小跟导体材料的关系
B. 分别将c、d两根电阻丝接入电路,接c时电流表的示数更大一些
C. 为探究电阻大小跟长度的关系,应选用a、b两电阻丝进行实验
D. 该电路有缺陷,应该在此电路中并联一个灯泡或电阻来保护电路
【答案】B
【解析】
【详解】A.选用a、c两电阻丝进行实验,它们的材料、横截面积相同,长度不同,是为了探究电阻大小跟导体长度的关系,故A错误;
B.分别将c、d两根电阻丝接入电路,它们的材料、长度相同,横截面积不同,横截面积越大,电阻越小,c的横截面积大于d的,因此接c时电流表的示数更大一些,故B正确;
C.为探究电阻大小跟长度的关系,应该控制材料、横截面积相同,长度不同,应选用a、c两电阻丝进行实验,故C错误;
D.该电路有缺陷,应该在此电路中串联一个灯泡或电阻来保护电路,故D错误。
故选B。
二、填空题(每空2分,共32分)
16. 如图是小汪同学制作的水果电池,从图中可以看出___________________片是水果电池的正极;该水果电池的电压是_________________V。
【答案】 ①. 铜 ②. 0.2
【解析】
【详解】[1][2]如图是小汪同学制作的水果电池,从图中可以看出铜片是水果电池的正极(因为铜片与电压表正极相连);电压表接的是0~3V的量程,分度值为0.1V,则该水果电池的电压是0.2V。
17. 北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也,……”。针锋是磁体的____________极;如图所示,地磁场的南极在地理的____________附近。
【答案】 ①. S ②. 北
【解析】
【详解】[1]磁石磨针锋后能指南,地理南极附近是地磁北极,根据异名磁极相互吸引,指南的一端是磁体的南极(S极),所以“针锋”是磁体的南(S)极 。
[2]由图可知,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
18. 如图所示,电路中电源电压为6V。闭合开关S,电压表示数为4V,R2两端电压为________V。
如果把R1、R2并联在同一电源上,R1、R2两端的电压之比为_____________。
【答案】 ①. 2 ②. 1∶1
【解析】
【详解】[1]由图知,开关闭合两电阻串联,电压表测R1两端电压,即U1=4V。因为串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,所以R2两端的电压
[2]因为并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,所以把R1、R2并联在同一电源上,R1、R2两端的电压相等,即电压之比为1∶1。
19. 丹麦物理学家______(填人名)是世界上第一个发现电与磁之间联系的人;如图是他所做实验的示意图,图甲和图丙对照说明:电流的磁场方向与______有关。
【答案】 ①. 奥斯特 ②. 电流方向
【解析】
【详解】[1][2]丹麦物理学家奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间联系的人,发现了电流的磁效应;图甲和图丙对照,电流方向改变,小磁针偏转方向改变,说明电流的磁场方向与电流方向有关。
20. 煤气泄漏报警器的简化电路如图所示,电磁铁的上端为______极。图中气敏电阻R1的阻值随空气中煤气浓度增大而减小,当空气中煤气升高达到预设浓度时,衔铁下吸,电铃报警。若要提高报警器的灵敏度(调低报警的预设浓度),可以______(选填“增大”或“减小”)R0的阻值。
【答案】 ①. S ②. 减小
【解析】
【详解】[1]右手握住电磁铁,四指指向电流的方向,则大拇指所指的下端为电磁铁的N极,上端为S极。
[2]由题意可知,若要提高报警器的灵敏度,就要调低报警的预设浓度,说明报警时,气敏电阻的阻值比原来的设定值稍大,而控制电路中的总电阻仍不变,因此可以减小的阻值。
21. 如图的实验装置,闭合开关,当导体ab向左运动时,电流表指针向右偏转。若把磁体南北极对调,ab向左运动时,电流表指针将向______偏转;开关闭合,ab不动,将蹄形磁体水平向左抽出,电流表指针______偏转(选填“会”或“不会”)。
【答案】 ①. 左 ②. 会
【解析】
【详解】[1]导体在磁场中运动产生的电流方向,与磁场方向、导体运动方向两个因素有关,只改变其中一个因素,可以改变电流方向,同时改变两个因素,电流方向不会改变,闭合开关后,当导体ab向左运动时,电流表指针向右偏转,将蹄形磁体南北极对调,使导体ab向左运动,此时电流表指针向左偏转。
[2]开关闭合,ab不动,将蹄形磁体水平向左抽出,导体ab可以切割磁感线,此时电流表指针会偏转。
22. 如图甲是“测小灯泡电功率”的实验电路,小灯L标有“2.5V”字样。连接电路,闭合开关S前,滑片P应置于变阻器的______端。开关S闭合后,移动滑片P,记录电表的示数作图(如图乙),则小灯L正常发光时电功率______W。
【答案】 ①. b ②. 0.625
【解析】
【详解】[1]为了保护电路,闭合开关S前,滑片P应置于变阻器阻值最大处,即b端。
[2]由丙图可知,小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,故小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
23. 如图甲所示是一款电热煎药壶,正常工作时,有加热(600W)、保温(200W)两个挡位,工作电路简化为图乙,R1、R2是定值电热丝。当S1、S2都闭合时,电路处于_________挡;用该电器的“加热”挡正常工作10min,R1产生的热量为_________J。
【答案】 ①. 加热 ②. 2.4×105
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,当S1和S2闭合时,R1与R2并联,总电阻较小,电源电压不变,根据可知此煎药壶总功率较大,处于加热挡,所以
只闭合S1时,电路中只有R2连入电路中,此时电路中的电阻较大,总功率较小,处于保温挡,所以
因为并联电路中各支路间互不影响,所以加热和保温挡中R2的功率不变,则
加热挡正常工作10min,R1产生的热量
三、作图与计算题(共16分)
24. 越来越多的家庭安装智能门锁(如图甲所示),除了传统的用钥匙开门外,它还能用密码、指纹与人脸识别三种认证方式均可开门:密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,人脸识别正确相当于开关S3闭合,开门由电动机完成。请在图乙所示电路的虚线框内画出S1、S2和S3的连接方式,并将电路图画完整。
【答案】
【解析】
【详解】密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,人脸识别正确相当于开关S3闭合,开门由电动机完成,密码开关、指纹开关、人脸识别开关并联,电动机在干路中,如下所示:
25. 如图所示, 开关S闭合,电流表指针正常偏转,请标出通电螺线管的电流方向,并标出两条磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,电流表的上端为正接线柱,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,所以电流是从螺线管的右端流入,左端流出的,根据安培定则可知,螺线管的左端为S极,右端为N极;在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来,回到S极的,如图所示:
26. 如图甲所示是一款智能扫地机器人,具有主动躲避障碍物、自动吸尘、擦地、自动返回充电等诸多功能。机器人铭牌上的部分参数如下表所示。
求:
(1)某次工作时,该扫地机器人在水平地面上匀速直线运动6s,牵引力做的功;
(2)1度电可供该扫地机器人正常工作的时间。
【答案】(1)60J (2)25
【解析】
【小问1详解】
该扫地机器人在水平地面上匀速直线运动6s,通过的路程为s=vt=0.2m/s×6s=1.2m
牵引力做的功为W=Fs=50N×1.2m=60J
【小问2详解】
1度电可供该扫地机器人正常工作的时间为
27. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡上标有“8V 0.5A”字样,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1标有“40Ω 1A”,定值电阻R2的阻值为10Ω。当闭合S和S1、断开S2,滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常发光(小灯泡阻值不变)。求:
(1)小灯泡正常发光时,1分钟电流通过小灯泡做的功。
(2)为保证电路工作安全(且S1、S2不同时闭合),滑动变阻器连入电路的最小值。
【答案】(1)240J (2)见解析
【解析】
【小问1详解】
小灯泡正常发光时,1分钟电流通过小灯泡做的功
【小问2详解】
当闭合S和S1、断开S2、滑动变阻器的滑片移到中点时,R1与L串联,串联电路中各处的电流相等,且小灯泡正常发光时的电压UL=8V,通过灯泡的电流即电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压
闭合S和S2、断开S1,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由电流表的量程为0~0.6A可知,电路中的最大电流为0.6A,此时变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入的最小阻值
闭合S和S1、断开S2,R1与灯泡串联,灯泡的额定电流是0.5A,电流表的量程为0~0.6A,所以通过电路的最大电流是0.5A,此时电路中的总电阻
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入的最小阻值
四、实验与探究题(每空2分,共22分)
28. 如图所示,在“探究让通电导线在磁场中动起来”实验中,小明把一根连接导线的轻质铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。
(1)闭合开关,通过观察____________来判断磁场对通电直导线有力的作用;
(2)若只将磁体的两极对调,闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动,说明力的方向与_____________有关;
(3)探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”:通过____________改变电路中电流大小,观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
【答案】(1)轻质铝棒ab是否运动 (2)磁场方向
(3)调节滑动变阻器滑片的位置
【解析】
【小问1详解】
在该实验中,磁场对通电直导线有力的作用时,会使轻质铝棒ab的运动状态发生改变,所以通过观察轻质铝棒ab是否运动来判断磁场对通电直导线有力的作用。
【小问2详解】
只将磁体的两极对调,即改变了磁场的方向,此时铝棒ab向相反方向运动,说明力的方向发生了变化,由此可知力的方向与磁场方向有关。
【小问3详解】
探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”:只需要调节滑动变阻器滑片的位置,改变电路中电流大小,观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
29. 如图是物理实验小组“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验装置,电磁铁A与B的线圈匝数不同。
(1)该实验装置中,电流表的作用是______________,滑动变阻器的作用是______________。
(2)实验中通过______________判断电磁铁的磁性强弱。
(3)实验小组完成实验后在交流评估时,小王同学认为应该增加一把塑料刻度尺,你认为是否需要?为什么?______________。
【答案】(1) ①. 观察电磁铁中电流的大小 ②. 控制通过电磁铁的电流大小 (2)弹簧的伸长
(3)需要,这样实验更严谨,准确
【解析】
【小问1详解】
[1][2]该实验装置中,电流表的作用是观察电磁铁中电流的大小,滑动变阻器的作用是控制通过电磁铁的电流大小,通过调整滑动变阻器的滑片位置,可以控制通过电磁铁的电流,进而研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响。
【小问2详解】
实验中通过弹簧的伸长判断电磁铁的磁性强弱。实验中,通过电磁铁吸引弹簧的伸长的长度判断电磁铁的磁性强弱。弹簧的伸长越长,说明其磁性越强;反之,则磁性越弱。
【小问3详解】
需要增加一把塑料刻度尺,这样可以使准确测量弹簧的伸长的长度,实验更加严谨,准确。
30. 小明做“探究电流与电阻关系”实验,电路如图所示,实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω 0.5A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1)连接实物电路时,开关应该___________________。
(2)电路连接正确后进行实验,发现电压表无示数但电流表有示数,此时出现的故障可能是 (填选项字母)。
A. 滑动变阻器短路B. 电流表断路
C. 电阻R短路D. 电阻R断路
(3)排除故障后,小明将5Ω的定值电阻换成10Ω后,保持电压表的示数为2.5V,应将滑动变阻器的滑片向___________端移动。
(4)完成了定值电阻为5Ω、10Ω、20Ω的实验测量后,当换成25Ω的定值电阻时,却不能将电压表示数调到2.5V,你认为可以怎样解决此问题:___________________________。
【答案】(1)断开 (2)C
(3)b (4)串联一个5Ω定值电阻
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,连接电路时,开关应该处于断开状态。
【小问2详解】
闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明可能的故障原因是与电压表并联部分电路出现了短路,即定值电阻R短路;故选C。
【小问3详解】
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向b端移动,使电压表的示数为2.5V。
【小问4详解】
电阻两端的电压始终保持2.5V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=6V﹣2.5V=3.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,串联一个5Ω定值电阻。
B卷(共20分)
一、不定项选择题(每小题2分,共10分,有的只有一个选项符合题目要求,有的有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错或者不答的得0分)。
31. 2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧推动火箭升空是把内能转化为机械能
B. 火箭加速升空过程中,神舟十七号的机械能保持不变
C. 神舟十七号进入太空后,太空温度很低,飞船内能为零
D. 随着科技的发展,火箭发动机的热机效率可达100%
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃料燃烧的过程是化学能转化为内能,推动火箭升空,把内能转化为机械能,故A正确;
B.加速上升过程中,火箭的质量不变,速度变大,动能变大,高度增大,重力势能变大,因此机械能变大,故B错误;
C.一切物体在任何状态下都有内能,太空虽然温度很低,但是火箭的内能不为零,故C错误;
D.能量在利用过程中,总会有一部分能量未被利用而损失掉,所以火箭发动机的热机效率不会达到100%,故D错误。
故选A。
32. 实验探究是学习物理的重要方式,下列四个电学实验,说法正确的是( )
A. “探究电阻大小与什么因素有关”实验中,通过灯泡亮度比较导体的电阻大小
B. “研究小灯泡的电阻值”的实验中,滑动变阻器是为了改变小灯泡两端的电压
C. “探究电流与电压的关系”的实验中,可用小灯泡替代定值电阻
D. “研究小灯泡的电功率”实验中,需要采用控制变量法和转换法
【答案】AB
【解析】
【详解】A.在“探究电阻的大小与什么因素有关”实验中,既可以通过电流表示数来比较导体电阻大小,也可以通过灯泡亮度比较导体电阻大小,故A正确;
B.在“研究小灯泡的电阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流,进而改变小灯泡两端的电压,这样可以多测几组数据,寻找小灯泡电阻随温度变化的规律,故B正确;
C.在“探究电流与电压的关系”实验中,要求电阻不变,通过改变电压来研究电流与电压的关系,而小灯泡的电阻会随温度变化而变化,不是一个定值,不能用小灯泡替代定值电阻进行该实验,故C错误;
D.“研究小灯泡的电功率”实验中,根据P=UI,测量出小灯泡两端的电压和通过的电流就可以计算出电功率,不需要采用控制变量法。实验中通过灯泡亮度来反映电功率大小,运用了转换法。故D错误。
故选AB。
33. 在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放入一支温度计组成如图甲所示的实验装置,试管中的碎冰质量为50g,烧杯中碎冰的质量为300g,其中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示,c冰=2.1×103J/(kg·℃),整个过程不考虑热量的散失,以下判断正确的是( )
A. 6~8分钟试管内冰的内能增加
B. 实线图像是试管内的碎冰熔化图像
C. 0~4分钟升温快慢不同是因为它们的比热容不同
D. 试管中冰熔化前吸收的热量为525J
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙知,6﹣8分钟烧杯和试管中冰的温度都为0℃,由于试管和烧杯中的冰温度相同,不能进行热传递,所以6﹣8分钟试管内的冰内能保持不变,故A错误;
B.烧杯内的碎冰直接从酒精灯火焰获取热量,则熔化前烧杯内的碎冰升温更快,结合图乙可知实线应该是烧杯内碎冰温度随时间变化的图像,故B错误;
C.0~4分钟烧杯和试管内都是冰,比热容相同,故C错误;
D.试管中冰是从烧杯中获取热量,熔化前烧杯内的碎冰升温较慢,则虚线是试管中冰温度随时间变化的图像,试管中的冰熔化时吸收的热量为:Q吸=c冰m∆t=2.1×103J/(kg·℃)×0.05kg×[0℃﹣(﹣5℃)]=525J
故D正确。
故选D。
34. 如图甲是小林同学探究“影响电流热效应的因素”实验装置,两个相同的烧瓶内装有质量和初温相等的煤油,温度计和电阻丝用橡胶塞固定后置于烧瓶中。通过电阻丝的电流与加在电阻丝两端的电压关系如图乙所示,则( )
A. 实验是在探究电热与电阻大小是否有关
B. 电阻R1两端的电压与R2两端的电压相等
C. 通电一段时间后,R2瓶中的温度变化比R1的大
D. 将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水,可比较煤油和水的比热容大小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲图中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,图乙中,电阻两端的电压相同时,通过R1的电流比R2的大,据欧姆定律知,,即两电阻不同,可研究电流产生的热量与电阻的关系,故A正确;
B.串联电路电流处处相等,因为,根据U=IR可知,电阻R1两端的电压与R2两端的电压不相等,故B错误;
C.由于,根据Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,R2产生的热量多,即R2瓶中煤油吸收的热量多,瓶中温度计的示数变化较大,故C正确;
D.要比较水和煤油的比热容,则应让水和煤油的质量相等、且用相同热源进行加热,使它们相同时间内吸收的热量相等,由温度的变化大小得出比热容的大小关系;所以,除了用相同质量的水代替煤油,还需要控制两瓶中电阻丝的阻值相同,故D错误。
故选AC。
35. 如图所示电路中,电源电压U=15V恒定不变,R1=25Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,小灯泡L的额定电压为5V,电流表的量程0~3A。只闭合S3,且滑动变阻器连入电路的电阻为40Ω时,电流表的示数为0.3A。闭合S1、S2、S3,移动滑片P,保证电路安全(灯丝电阻不变)。下列说法中正确的是( )
A. 灯丝电阻是10Ω
B. 电流表的示数变化范围为0.85~3A
C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~60Ω
D. 小灯泡L能正常发光,此时其功率为2.5W
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由电路图知,只闭合S3时,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中电流,电路的总电阻
由串联电路的电阻特点可得,灯丝电阻
故A正确;
C.由电路图知,闭合S1、S2、S3时,R1与R2并联,小灯泡被短路,电流表测干路电流,为保证电路安全,干路电流最大为3A,此时变阻器连入电路的阻值最小,通过R1的电流
通过滑动变阻器的最大电流为
所以,滑动变阻器的最小阻值为
R2的阻值变化范围为6.25Ω~60Ω,故C错误;
B.当R2连入电路的阻值最大时,电路中电流最小
电流表的示数变化范围为0.85A~3A,故B正确;
D.三个开关都闭合时,小灯泡被短路,不能发光,故D错误。
故选AB。
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
36. 小玲周末在家用挂烫机熨烫衣服(如图),爱探究的她对这款挂烫机进行了研究,挂烫机是通过电热丝加热水箱中的水产生高温水蒸气来熨烫衣服。它正常工作的电压为220V,挂烫机的功率有1000W、2000W两个档位。
(1)挂烫机产生高温水蒸气,这是利用了电流的______效应;
(2)她找到使用说明书,仔细研究,画出其工作原理简化电路图(图甲所示),当双触点开关同时连接1、2位置时,电路的连接情况是______;
(3)挂烫机的电路中安装了熔断器,其工作原理是:当电路中电流过大时能自动熔断,切断电路,对电路起到保护作用。小玲把原电路改为图乙所示,也设有两个档位。若熔断器允许通过的最大电流为10A,请通过计算判断乙图电路是否合理,并阐述理由:______;
(4)小玲进一步分析挂烫机工作过程,有以下认识,其中合理的是______(填选项字母)。
A. 熨烫衣服时,通过热传递的方式使衣服的内能增加
B. 熨烫衣服时,喷头喷出的水蒸气要吸收热量
C. 挂烫机工作的时间越长,电路中的电流越大
D. 电热丝R1、R2的阻值相等
【答案】(1)热 (2)见解析
(3)见解析 (4)AD
【解析】
【小问1详解】
挂烫机是电热器,利用了电流的热效应,电流通过导体时会产生热量加热水箱中的水产生高温水蒸气来熨烫衣服。
【小问2详解】
由图甲可知,当双触点开关同时连接1、2位置时,R1被短路,电路中只有R2工作。
【小问3详解】
由图甲可知,当双触点开关同时连接1、2位置时,R1被短路,电路中只有R2工作,此时总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为高温挡,R2的电阻为
当双触点开关同时连接0、1位置时,两个电阻串联,总电阻最大,由可知电路的总功率最小,为低温挡,电路的总电阻为
则发热电阻R1的阻值为R1=R总﹣R2=48.4Ω﹣24.2Ω=24.2Ω
,由图乙可知,当双触点开关同时连接1、2位置时,R1、R2并联,则总功率为
干路电流为
所以乙图电路不合理。
【小问4详解】
A.熨烫衣服时,衣服吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式使衣服的内能增加,故A符合题意;
B.熨烫衣服时,喷头喷出的水蒸气要液化,要放出热量,故B不符合题意;
C.电路中的电流大小与挂烫机工作的时间无关,故C不符合题意;
D.由(3)可知电热丝R1、R2的阻值相等,故D符合题意。
故选AD。
37. 在跨学科实践活动中,小宇运用所学知识设计了一个自动抽水控制装置,如图所示,水箱底面积为1m2,高为1.2m。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体A,长方体高为1m、底面积为0.02m2,上端通过绝缘轻杆(质量忽略)与控制电路的压敏电阻R接触,此时压敏电阻受到的压力为零,R=50Ω。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小,部分数据如表。控制电路的电源电压U=12V,保护电阻R0=10Ω,当控制电路的电流I≥0.5A时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止给水箱抽水。(g=10N/kg)
求:
(1)闭合开关,水箱内无水时,控制电路中的电流;
(2)自动抽水控制装置正常工作时,水箱里的水最多时的质量;
(3)小宇思考,可调整R0的大小来控制水箱内的水位,若使最高水位为0.95m,则R0的阻值。
【答案】(1)0.2A
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S1,控制电路中和压敏电阻串联。水箱内无水时,压敏电阻受到的压力为零,R=50Ω,则控制电路中的电流为
【小问2详解】
依题意可知,控制电路中的电流为0.5A时,水箱里的水最多。此时,总电阻为
此时压敏电阻阻值为
查表格可知,此时压力F=195N,则A受到的浮力为F浮=195N+5N=200N
则A排开水的体积为
则此时水的体积为
则水箱里的水最多时的质量为
【小问3详解】
若使最高水位为0.95m,A受到的浮力为
则此时压力为
由表格可知此时压敏电阻阻值,则R0的阻值为
额定工作电压
额定功率
行进速度
驱动牵引力
压力
180
185
190
195
200
压敏电阻
18
17
16
14
12
额定工作电压
额定功率
行进速度
驱动牵引力
压力
180
185
190
195
200
压敏电阻
18
17
16
14
12
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