广东省东莞市东华初级中学九年级上学期期中测试物理试题(解析版)-A4
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这是一份广东省东莞市东华初级中学九年级上学期期中测试物理试题(解析版)-A4,共21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。
(卷面总分:100分 考试时间:80分钟)
一、单项选择题(每小题3分,共21分)
1. 下面有关电学的一些数据中,符合生活实际的是( )
A. 家用冰箱电流约为5AB. 人体安全电压是36V
C. 家用电灯功率约为20WD. 人体电阻约为1Ω
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般家用冰箱电流约为1A,故A不符合题意;
B.人体安全电压是不高于36V,故B不符合题意;
C.家用电灯的功率通常较小,一般在20W左右,故C符合题意;
D.一般情况下,人体电阻约为几十kΩ,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,下列说法正确的是( )
A. 体重大的一定做功慢B. 体重小的做功一定少
C. 用时短的做功一定快D. 用时长的一定做功多
【答案】B
【解析】
【详解】AC.功率的大小表示做功的快慢,根据功率的定义式可知,功率的大小等于做功的多少与所花时间的比值,只看体重大小或者用时长短无法判断功率的大小,即无法判断做功的快慢,故AC错误;
BD.两位同学正在爬楼梯,他们爬相同的楼层,即上升的高度h相同,根据重力做功的计算公式可得,体重大的做功一定多,由于不知道两位同学做功的功率大小,所以无法通过用时长短来判断做功的多少,故B正确,D错误。
故选B。
3. 一个验电器的两个金属箔片因带电而张开,如图所示。则这两个金属箔片一定带( )
A. 正电B. 负电C. 同种电荷D. 异种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】由同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引可知,验电器两个金属箔张开是因为带有同种电荷,可能都带正电或都带负电。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 在蓝田县新街遗址出土的5块残砖块,被确认为中国最早的砖,距今有五千多年,图中是其中的一块。从晒制到烧制,从青砖到红砖,砖见证了中华文明的历程。下列相关说法正确的是( )
A. 晒制泥坯时,泥坯温度越高含有的热量越多
B. 烧制红砖时,燃料燃烧越充分,其热值越大
C. 烧制红砖时,是通过热传递的方式改变砖块的内能
D. 砖的温度升高时,比热容变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,不能说某物体含有多少热量,故A错误;
B.燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,所以燃料的热值不变,故B错误;
C.高温烧制时,砖块吸收热量,内能增加,这是通过热传递的方式增加砖块的内能,故C正确;
D.比热容是物质本身的一种特性,其大小是由物质种类和物理状态决定的,与是否吸热、放热、温度、质量等因素无关,砖的温度升高时,如果没有发生物态变化,则比热容不变,故D错误。
故选C。
5. 某用电器的能量流向图如图所示,由此可知该用电器可能是( )
A. 电饭煲B. 白炽灯C. 电热水器D. 电风扇
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,该用电器工作时,少部分电能转化为内能,大部分电能转化为机械能。
AC.电饭煲和电热水器工作时,将全部电能转化为内能,故AC不符合题意;
B.白炽灯工作时,将部分电能转化为光能,部分电能转化为内能,故B不符合题意;
D.电风扇工作时,大部分电能转化为机械能,并产生少部分内能,故D符合题意。
故选D。
6. 如图,加油站工作人员提取油枪加油前,手必须触摸静电释放器,以清除身体上的静电,确保安全。下列说法正确的是( )
A. 静电释放器可由玻璃制成
B. 身体上的静电是人体与衣服摩擦过程创造的
C. 清除静电后,人体上的正、负电荷全部消失
D. 清除静电时,人体的静电经静电释放器释放到大地
【答案】D
【解析】
【详解】A.为了将人体的静电释放掉,则静电释放器应该是导体,而玻璃是绝缘体,故A错误;
B.人身体与衣物摩擦带电,是由于电荷发生了转移,故B错误;
C.清除静电后,人体的所带的电荷发生转移,但人体内的正负电荷不会消失,故C错误;
D.除静电时,人体、静电释放器和大地连通构成回路,人体的静电经静电释放器释放到大地,故D正确。
故选D
7. 如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A. 体重示数计是用电压表改装成的B. 体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
C. 体重越轻,体重示数计的示数越大D. 体重测试仪所测体重越大,R1两端电压越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,电表是串联接入电路中的,所以应当是由电流表改装成的,故A错误;
B.由电路图可知,可变电阻R2、电流表以及定值电阻R1串联接入电路,可变电阻R2接入电路中的阻值与指针B位置有关,即与所测重物的质量有关,当B位于绝缘层时,电路是断路的,所以虽然缺少开关但也不会始终处于通路,故B错误;
C.根据电路图可知,体重越轻,指针B的位置越靠下,R2接入电路中的阻值越大,电路中的电流越小,电流表示数即体重示数计的示数越小,故C错误;
D.体重测试仪所测体重越大时,指针B的位置越靠上,R2接入电路中的阻值越小,电路中的电流越大,则定值电阻R1两端电压越大,故D正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 工人师傅借助如图所示的滑轮组装置,将货物匀速提升了4m,则拉力通过的距离是______m,使用滑轮组提升货物的好处是______(选填“省力”或“省功”),如果增加货物质量,则滑轮组的机械效率______。
【答案】 ①. 8 ②. 省力 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]由图可知,有两段绳子承担动滑轮,货物匀速提升了4m,绳子自由端移动的距离
[2]由于使用动滑轮可以省力,使用定滑轮可以改变力的方向,所以使用滑轮组提升货物的好处是省力。
[3]用该滑轮组提升质量更大的货物,在提升高度相同时,由于物重增大,则有用功增大,而额外功几乎不变,所以有用功在总功中所占的比例变大,则滑轮组的机械效率会变大。
9. 如图为小亮设计的电路图,闭合开关______时,灯和组成串联电路;闭合开关______时,灯和组成并联电路,在拆除电路时应断开开关,先拆除______两端的导线。
【答案】 ① S2 ②. S1、S3 ③. 电源
【解析】
【详解】[1]由图可得,要使灯L1、L2组成串联电路,应将两灯首尾相连接到电源两端,则需闭合开关S2。
[2]要使L1、L2组成并联电路,则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极,则需闭合开关S1、S3。
[3]为了确保安全,拆除电路时应先断开电路中的开关,以切断电流,然后再拆除电源两端的导线,以确保电路完全断开。
10. 有两个由不同材料制成的电阻和,各自的电压与电流关系图像如图所示,若将它们并联接在电压为2V的电源上,则此时干路中的电流为______A,若将它们串联接在另一电源上时,通过的电流为0.2A,则的电功率为______W,的电功率为______W。
【答案】 ①. 0.6 ②. 0.4 ③. 0.2
【解析】
【详解】[1]定值电阻RA和RB并联接在2V电源上,说明RA和RB两端电压都为2V,根据图像可知,当RA两端电压为2V时,电流为0.2A,当RB两端电压为2V时,电流为0.4A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过干路电流是
[2][3]因串联电路各处的电流都相等,由图可知,当电路中的电流为0.2A时,RA的电压为2.0V,RB的电压为1.0V,则RA的电功率为
RB的电功率为
11. 如图是具有报警功能的文物展示台。该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成,其中弹簧上的金属片B相当于电路中的_______。当把物品放在展示台上时,金属片B在压力作用下与金属片A、C接触,这时_______(选填“灯”或“电铃”)处于工作状态。当物品离开展示台时,灯和电铃是_______(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 ①. 开关 ②. 灯 ③. 串联
【解析】
【详解】[1]当金属片B与金属片A、C接触时,电路形成通路,电流可以流过;当金属片B与金属片A、C分离时,电路断开,电流无法流过。因此,金属片B在电路中相当于开关的作用。
[2]当把物品放在展示台上时,金属片B受到压力作用与金属片A、C接触,此时电路形成通路。观察电路图可以发现,此时灯泡亮而电铃不响,说明是灯处于工作状态,而电铃被短路,没有电流通过。
[3]当物品离开展示台时,金属片B与金属片A、C分离,电路断开。此时,电流通过灯泡、电铃开关回到电源负极,因此灯和电铃是串联的。
12. 如图是小勇连接的实验电路,他检查导线连接无误后,闭合开关,发现两只灯泡均不发光,于是他用一根导线来排查故障。假定该电路中灯泡已开路,则当他用导线连接两端时,______,______(均选填“不发光”或“发光”)。更换灯泡后,两只灯泡都能发光,则电路中的电流方向是从______(选填“流向”或“流向”)。
【答案】 ①. 不发光 ②. 发光 ③. 流向
【解析】
【详解】[1][2]分析电路图可知,L1与L2串联,用导线连接两端时,L1被短路,L1不发光,L2是通路,L2发光。
[3]由用在电源外部,电流从电源正极出发,经过用电器,回到电源负极,所以电路中的电流方向是从流向。
13. 如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点,只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,电动自行车就通电了,扭动右手把,电动自行车就可以加速前进,则右手把的作用相当于电路中的______(选填“开关”或“滑动变阻器”),给电动车充电时,蓄电池相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”),电动自行车的电池上标有“40V 10Ah”,则将该电池充满储存的电能为______J。
【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 用电器 ③. 1.44×106
【解析】
【详解】[1]由题意可知,电动自行车通电后,扭动右手把,电动自行车就可以加速前进,则电路中电流增大,所以扭动右手把改变了电路中电阻,则右手把作用相当于电路中的滑动变阻器。
[2]给电动车充电时,蓄电池消耗电能,转化为化学能储存起来,蓄电池相当于简单电路中的用电器。
[3]电动自行车的电池上标有“40V 10Ah”,则将该电池充满储存的电能
14. 在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻是0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为3.0V时,电流表示数为0.1A,则甲地到短路位置的输电线的总电阻是______Ω,短路位置距离甲地______km,检测过程中,______电流通过乙地(选填“有”或“无”)。
【答案】 ①. 30 ②. 1.5 ③. 无
【解析】
【详解】[1]由可得,连接短路位置到甲地的两段输电线的总电阻为
[2]已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,则导线总长为
短路地点离甲地的距离
[3]由图可知,在到达乙地前已经发生了短路故障,乙地的电路被短路了,所以检测过程中,无电流通过乙地。
三、作图题(共7分)
15. 请根据如图甲所示的电路图,将图乙中的元件正确连接。
【答案】
【解析】
【详解】分析电路图可知,电路中电流只有一条路径,开关控制电动机,按照电流方向顺次连接实物图如图所示:
16. 根据实物图,在虚线框内画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】分析实物图可知,电路中电源、开关、滑动变阻器和灯泡串联,所以电路图中电源、开关、滑动变阻器和灯泡串联,如下图所示:
17. 请在如图的圆圈中填上合适的电流表或电压表,闭合开关后,使之成为正确的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】电流表要串联在电路中,电压表要并联在电路中,图中的两灯泡并联,左侧电表与L1串联,故应是电流表;右侧电表串联在干路中,故应是电流表;如图所示:
四、实验题(共19分)
18.
(1)如图所示为某天小亮家的电能表,半个月后电能表示数变化为。该这段时间内家中用电器消耗的电能为______kW·h;小亮关闭家中其它用电器,让家中的电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作一段时间内指示灯闪烁32次,则这段时间内电饭锅消耗电能为______kW·h;小亮家里用电器的总功率不能超过______W。
(2)小水同学利用图中的电路,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,需选用的电阻丝是______;若选用甲、丙两电阻丝,______(选填“可以”或“不可以”)探究导体电阻的大小与长度的关系。
【答案】(1) ①. 108.3 ②. 0.04 ③. 8800
(2) ①. 小灯泡的亮度 ②. 甲、乙 ③. 不可以
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知,电能表示数为4029.3kW·h,半个月后电能表示数为4137.6kW·h,则这段时间内家中用电器消耗的电能
[2]由图可知,电能表标识“800imp/kW·h”,则指示灯闪烁32次,则这段时间内电饭锅消耗电能
[3]由图可知,电能表标识“5(40)A”,则电能表允许通过的最大电流为40A,则家里用电器不能超过的总功率
【小问2详解】
[1]由图可知,电路中电阻大小不同,则电路中电流大小不同,则灯泡的亮暗不同,所以可以通过小灯泡的亮度判断接入M、N两点间电阻的大小。
[2]探究“导体电阻大小与其横截面积的关系”,应控制电阻丝的长度和材料相同,横截面积不同,由题意可知,应选用的电阻丝是甲、乙。
[3]探究导体电阻的大小与长度的关系时,应控制电阻丝的横截面积和材料相同,长度不同,由题意可知,甲、丙两电阻丝的横截面积不同,长度不同,所以不可以探究导体电阻的大小与长度的关系。
19. 为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量(100g)、初温(10℃)都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是______;
(2)加热到4min时,液体B的温度如图乙所示,此时温度计示数是______℃,如果液体B的比热容为,则液体B吸收的热量是______J;
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:①让两者升高相同的温度比较加热时间;②让两者加热相同时间比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是______(选填“①”、“②”或“①和②”)。
(4)冬天,如果你想自制暖手袋,由图丙可知,应选液体______(选填“A”或“B”)作为供暖物质效果更佳。
【答案】(1) ①. 加热时间 ②. 使液体均匀受热
(2) ①. 42 ②. 6.4×103
(3)①和② (4)A
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中选用相同的加热装置,相同的时间内放出的热量相同,运用转换法,通过比较加热器加热时间,来比较液体吸收的热量的多少。
[2]加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,通过搅拌使烧杯内液体均匀受热,故搅拌的目的是使液体受热均匀。
【小问2详解】
[1]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,示数为42℃。
[2]液体B吸收的热量
【小问3详解】
①让两者升高相同的温度,加热时间越长,液体吸收的热量越多,所以液体吸热能力越强,故①符合题意;
②让两者加热相同时间,则两种液体吸收热量相同,比较升高的温度,升高的温度越少,液体吸热能力越强,故②符合题意;
综上所述,可行方案是①和②。
【小问4详解】
由丙图可知,加热相同的时间,两种液体吸收相同的热量,A的温度变化慢,说明A的比热容大,所以冬天要选比热容大的液体作为供暖物质,故选A液体。
20. 小科同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下些实验器材:电压恒为3V的电源。阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,
(1)小科连接好电路,闭合开关前。滑片应移至最______端(选填“左”或“右”);
(2)小科先把10Ω的电阻接入电路,闭合开关后调节滑动变阻器,根据I-R图像可知要移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为______V,读出电流表示数后,断开开关,他改换成20Ω的电阻继续做实验。闭合开关,发现电压表示数变大了,接下来他向______(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数恢复原来的示数:
(3)根据图中所示的I-R图像,分析图像得出的结论:当电压一定时,电流与电阻成______。实验中滑动变阻器的主要作用是______;
(4)当小科改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少是______Ω;
(5)小科将定值电阻换成小灯泡,利用电压表和电流表测小灯泡的电阻(伏安法),闭合开关后,发现两表的示数如图所示,则此时小灯泡的电阻为______Ω。
【答案】(1)右 (2) ①. 2 ②. 右
(3) ①. 反比 ②. 保持定值电阻两端的电压不变
(4)25 (5)4
【解析】
【小问1详解】
为了电路安全,在连接好电路后,闭合开关前,滑片应移至滑动变阻器最大阻值处,由图可知,为最右端。
【小问2详解】
探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变; 由图象可知,当R=10Ω时,电路中的电流I=0.2A, 由U=IR可得,定值电阻两端的电压
U=IR=10Ω×0.2A=2V
即电压表的示数应为2V不变; 将定值电阻的阻值由10Ω改换成20Ω后,定值电阻两端的电压变大,大于2V, 为保持定值电阻两端的电压不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片向右移动,直到电压表的示数回到2V。
【小问3详解】
[1][2]分析图象可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;实验中滑动变阻器的主要作用是:保持定值电阻两端的电压不变。
【小问4详解】
当小科改用的电阻继续实验时,由(3)分析可知,滑动变阻器连入电路的阻值要进一步增大,但发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,原因是滑动变阻器的最大阻值太小,分压太小。定值电阻分压为2V,电源电压为3V,故滑动变阻器两端的电压为
串联电路电压比等于电阻比,若要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少为
解得。
【小问5详解】
由图示电压表可知,其量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为2V,由图示电流表可知,其量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,由可得,灯泡电阻
五、计算题(共13分)
21. 如图,工人利用斜面往车上搬运箱子。已知斜面长3m,高1m,箱子的重为720N,工人的推力为300N,搬运时间为3s。求:
(1)斜面的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)斜面的机械效率。
【答案】(1)720J (2)300W (3)80%
【解析】
【小问1详解】
斜面高1m,箱子的重为720N,则斜面的有用功
【小问2详解】
斜面长3m,工人的推力为300N,则工人做功
则工人做功的功率
【小问3详解】
斜面的机械效率
22. 图甲是小灯泡L中的电流随其两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中,电源两端电压为4V且保持不变,电阻R的阻值为40Ω。求:
(1)只闭合开关S时,小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S和后,电流表的示数:
(3)闭合开关S和后,电路在1min内消耗的电能。
【答案】(1)8Ω (2)0.6A
(3)144J
【解析】
【小问1详解】
当开关S闭合时,只有灯泡接入电路,电源两端电压为4V,由小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像知道,当U1=U=4V时,I1=0.5A;因此,图中小灯泡L的电阻
【小问2详解】
当开关S和S1均闭合时,灯L与电阻R并联,因为
根据并联电路的特点知道,乙图中电流表的示数
【小问3详解】
由 知道,闭合开关S和后,电路在1min内消耗的电能
六、综合能力题(共19分)
23. 如图1所示为某学习小组的晓畅同学“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作,其中,。
(1)实验中让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的______;
(2)实验中通过比较木块D被小球撞击后移动的距离s.来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(3)晓畅同学比较______两图进行的实验,可以探究小球动能大小与质量的关系;
(4)晓畅同学由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,______(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是100km/h;
(5)该实验小组的另一名同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,三个铝块、和().他做了如下实验:将铁钉插入泡沫的相同深度,分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫的深度如图2所示。
①在这个实验中,铝块在下落的过程中,它的______能转化为动能;
②由a、b两次实验可得到的结论是:物体质量相同时,______,重力势能越大,比较______两次实验的情况,说明铝块高度相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
【答案】(1)速度
(2)转换法 (3)乙和丙
(4)小轿车 (5) ①. 重力势 ②. 在物体质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大 ③. a、c
【解析】
【小问1详解】
让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下,使小球到达水平面时的速度是相同的。
【小问2详解】
木块B被小球撞击后移动的距离s越大,说明小球对木块做的功越多,也反映了小球具有的动能越大;木块被推移的距离长短反映了物体动能的大小,这种方法叫作转换法。
【小问3详解】
要想判断动能大小与物体质量的关系,需控制到达斜面底端的速度相同,质量不同,故比较实验步骤乙和丙,可以得出结论。
【小问4详解】
物体动能的大小与物体质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。所以从安全的角度考虑,大客车质量大,则需速度小,小轿车质量小,则速度大;则某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,小轿车的限速应该是100km/h。
【小问5详解】
[1]铝块下落的过程中质量不变,高度变小,速度变大,重力势能转化为动能。
[2]a、b中铝块的质量相同,高度不同,铁钉进入泡沫深度不同。故可得到的结论:在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大。
[3]根据控制变量法知道,比较a、c两次实验,铝块高度相同时,质量越大,铁钉进入泡沫的深度越深,说明铝块的重力势能越大。
24. 由于用金属制成的电阻阻值会随着温度的升高而增大,因此用金属丝制作的感温电阻叫作热电阻,可用来做温度传感器。热电阻大都由纯金属材料制成,应用最多的是铂和铜。市面上有一种铜热电阻温度传感器Cu50(如图甲所示),铜热电阻封装在传感器的探头内。某物理兴趣小组查到了热电阻Cu50的阻值随温度变化的一些信息,并绘制出了如图乙所示图像。该小组想利用这种传感器制作一个温度计。他们准备的实验器材如下:电源(电压为1.5V)、灵敏电流表(量程为0~25mA)、滑动变阻器R1、开关、导线若干。
(1)铜热电阻温度传感器Cu50是用______(选填“导体”或“超导体”)材料制成的,利用了电阻随______的升高而增大的原理;
(2)在1个标准大气压下,将铜热电阻温度传感器Cu50放入冰水混合物中时,其阻值是______Ω;
(3)若直接将电源、开关、电流表、铜热电阻温度传感器Cu50串接在一个电路作为测温装置,如图丙所示,其中R为铜热电阻,则闭合开关后,当温度升高时,电流表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),该电路能测的最低温度为______℃;
(4)该实验小组为了使温度从(0℃开始测量,又设计了如图丁所示的电路图,其中R为铜热电阻,为滑动变阻器,并进行了如下操作:a.将传感器探头放入冰水混合物中,过一段时间后闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表指针指在满刻度;b.保持滑动变阻器的阻值不变,把传感器探头放入热水中,过一段时间后闭合开关,发现灵敏电流表的读数为20mA,则热水的温度为______℃。
【答案】(1) ①. 导体 ②. 温度
(2)50 (3) ①. 变小 ②. 50
(4)75
【解析】
【小问1详解】
[1]由于铜是良好的导体,铜热电阻温度传感器Cu50是用金属铜,所以铜热电阻温度传感器Cu50是用导体材料制成的。
[2]由于导体的电阻与温度有关,所以铜热电阻温度传感器Cu50利用了电阻随温度的升高而增大的原理。
【小问2详解】
在1个标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,由乙图可知,温度为0℃时,铜热电阻温度传感器Cu50阻值是50Ω。
【小问3详解】
[1]由图丙可知,闭合开关后,当温度升高时,由乙图可知,铜热电阻的阻值增大,电流表的示数变小。
[2]灵敏电流表的量程为0~25mA,则电路中的最大电流为25mA,则铜热电阻的最小阻值
由图像可知,电阻随温度的变化规律
解得最低温度
t=50℃
【小问4详解】
将传感器探头放入冰水混合物中,此时温度为0℃,由图像可得,此时热电阻热电阻Cu50的阻值
R热=50Ω
过一段时间后闭合开关,调节滑动变阻器R1,使毫安表指针满偏,此时滑动变阻器阻值
当电流为20 mA时,热电阻的阻值
所以此时温度
25. 阅读短文,回答问题。
涡轮喷气发动机
2023年5月28日上午,我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机,如图甲,历时2h从上海到北京,开启了首次商业载客飞行。
如图乙所示,为客机使用的轴流式涡轮喷气发动机,其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作,皀刉前先进入发动机的进气道,当飞机飞行时,由于飞机飞行的速度是变化的,而进入压气机气流速度有一定限制,使进入进气道的气体全部通过可调管道,空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,产生的高温高压气流推动涡轮,一边带动压气机正常工作。
客机搭载的涡轮喷气发动机,其部分参数如下表,其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比;推进效率指推力克服空气阻力所做的功与其获得的机械能之比。
(1)涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机时用______方式改变空气的内能(选填“做功”或“热传递”),这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,燃烧产生的高温高压气流推动涡轮;此过程的能量转化相当于热机的______冲程;
(2)关于涡轮喷气发动机,下列说法不正确的是______(多选);
A. 进气道中吸入的是空气
B. 燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动
C. 燃烧室中,内能转化为机械能
D. 尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功
(3)机舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时,能将机外-50℃下的冷空气不断压缩,使送入舱内的空气温度达到50℃以上。为确保机舱内的温度维持体感舒适值,机上空调需要不断______(选填“加热”或“制冷”);
(4)已知,涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示,当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航一小时的过程中,需要消耗______kg的航空燃油;
(5)涡轮喷气发动机使混合气体压缩后在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反应混合气体温度随时间而变化的是图______。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 做功 ②. 做功 (2)BC
(3)制冷 (4)2160
(5)B
【解析】
【小问1详解】
[1]空气流过压气机时,被压气机的旋转叶片压缩 后进入燃烧室,因此旋转叶片对气体做功,气体的内能增大,所以用做功的方式改变空气的内能。
[2]四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能,这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,这一过程的能量转化,相当于热机工作时的做功冲程。
【小问2详解】
A.根据题中信息可知进气道中吸入的气体是空气,故A正确,不符合题意;
B.燃料耗尽后,不会产生高温高压气流,无法推动涡轮,故B错误,符合题意;
C.燃烧室中,燃料燃烧,将化学能转化为内能,故C错误,符合题意;
D.尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进,对飞机做功,故D正确,不符合题意。
故选BC。
【小问3详解】
能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到50℃以上,由于人体正常体温约为37℃,人体感觉舒适的温度约25℃,所以机体上的空调要不断制冷,使舱内气压和温度达到舒适值。
【小问4详解】
由图丙f—v2的图像可知,当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时,受到的阻力为3.6×104N,飞机受到推力和阻力是平衡力,所以推力
F=f=36×104N
在巡航1h的过程中克服阻力做的功
推进效率为60%,获得的机械能
热效率为40%,航空燃油完全燃烧放出的热量
需要航空燃油的质量
【小问5详解】
从能量转化的角度看,内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,所以燃气的温度升高;在做冲程中,气体推动活塞对外做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,燃气温度降低,所以混合气体温度随时间而变化先升高后降低,故B符合题意,ACD不符合题意。
热效率
40%
推进效率
60%
航空燃油热值q
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