辽宁省营口市大石桥第二初级中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
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这是一份辽宁省营口市大石桥第二初级中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷,共30页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,计算题,实验题,综合题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)通过可直接感知的现象,推测无法直接感知的物理规律,这是物理学中常用的探究方法( )
A.现象:空气中沙尘飞舞:推测:分子在做无规则运动
B.现象:用手捏海绵,海绵的体积变小了:推测:分子之间有空隙
C.现象:破镜不能重圆:推测:分子之间存在排斥力
D.现象:将两块表面平滑的的铅块压紧后,它们会粘在一起,推测:分子间存在吸引力
2.(2分)酿酒是人类神奇的发明,如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。下列说法正确的是( )
A.用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
B.灶台下木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
C.锅能向酒料传递热量,是因为锅的温度高于酒料的温度
D.熬制过程中需要不断地搅拌,这是为了通过做功的方式增加物体内能
3.(2分)在下面电学中的几个小实验,说法正确的是( )
A.甲图,将气球在小女孩头发上摩擦后,小女孩的头发会飘起来,是因为气球带电,头发也带了电
B.乙图,用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电
C.丙图,a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中正电荷从a向b定向移动
D.丁图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管一定带负电
4.(2分)甲、乙两灯泡分别标有“6V,3W”和“3V,3W”的字样,较亮的灯泡是( )
A.甲灯泡B.乙灯泡C.一样亮D.无法确定
5.(2分)如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能,若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2分)关于如图电路的判断,闭合开关S,灯L亮,电压表示数变大,电流表无示数。若电路中只有一处故障( )
A.灯泡L短路B.灯泡L断路C.电阻R断路D.电阻R短路
二、多选题(本题共4小题总分8分)
(多选)7.(2分)关于热现象,下列说法不正确的是( )
A.物体内能增加,一定吸收热量
B.在热传递过程中,吸收热量的物体温度一定升高
C.质量相同的燃料燃烧时,放出热量越多的热值一定越大
D.由能量守恒定律可知:不可能制造出永动机
(多选)8.(2分)如图所示,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数变小,电流表A1的示数变大,A2示数变小
B.电压表的示数不变,电流表A1的示数不变,A2示数变大
C.电压表的示数与A1的示数的比值不变,A2的示数变大
D.电压表的示数与A2的示数的比值变小,A2的示数变小
(多选)9.(2分)图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,b与金属滑片相连,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
(多选)10.(2分)小灯泡L上标有“3V,1W”的字样,其电流随电压变化的曲线如图甲所示,电源电压恒定为6V,当电压表示数为4.5V时( )
A.小灯泡灯丝电阻值为9Ω
B.滑动变阻器连入电路的阻值为13.5Ω
C.小灯泡消耗的电功率为0.375W
D.电路消耗的总功率为1.5W
三、填空题(本题共7小题总分18分)
11.(2分)今年5月18日复课后,为了保障每位师生的安全,学校每天都要对公共场所喷洒84消毒液来进行消毒杀菌。消毒杀菌过后,这是 现象;在治疗高烧病人时,可以采用敷冰袋的方式来退烧 的方法来改变物体内能。
12.(4分)有一种“涡轮增压”轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型),排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值 (选填“更大”、“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却 较大;若散热器中装有8kg的水,水温升高50℃ J。热机工作时将内能转化为机械能的是 冲程。(c水=4.2×103J/(kg•℃)
13.(3分)物理课上,老师做了一个有趣的实验:老师把包装口香糖的锡纸中间剪掉一些(如图乙所示),将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火,如图甲所示。已知ab段与bc段锡纸等长ab Ibc;Rab Rbc;Uab Ubc(以上三空均选填“>”、“=”或“<”)。
14.(2分)在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,流过元件甲、乙的电流是0.2A,则电源电压为 V,若将元件甲、乙并联后接在1.5V的电源两端,那么流过干路的电流是 A。
15.(2分)如图所示是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(用电流表改装),当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将 ,电流表的示数将 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.(2分)华为公司推出5G折叠屏MateXs手机,该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题:
(1)在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水的电水壶的连接方式是 (填“串联”或“并联”)。
(2)该手机采用双电池结构,电池总容量可达4500mA•h,电池的总电压为4伏 焦。
17.(3分)小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则本周小明家应付电费 元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作 h;这盏灯正常工作10h,电能表的铝盘转 转。
四、计算题(本题共2小题总分14分)
18.(7分)如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图,已知电源电压为12V0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值是多少Ω?
(2)当电压表示数为7.5V时,通过R0的电流是多少mA?
(3)装置能监测湿度的最大值多少?
19.(7分)如图所示,电源电压为12V,且保持不变,定值电阻R0为24Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样。求
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小?这个最小功率是多少?
五、实验题(本题共4小题总分22分)
20.(4分)小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验。
(1)在两个相同的烧杯中分别装入初温和 都相同的A、B两种液体。
(2)用规格相同的电加热器来加热,其目的是为了使两种液体在相同时间内吸热 。
(3)小田根据实验测得的数据分别描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示,分析图乙可知 (填“A”或“B”)的吸热能力更强,若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103J/(kg•℃),则B的比热容是 J/(kg•℃)。
21.(6分)小明等4人实验小组用如图所示的电路来探究串联电路中电压的关系,其实验过程如下:用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UAC填入下表:
(1)小明根据第一次的实验数据断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论是因为 ;
(2)为了防止个别偶然因素的影响,他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量;
方法一:改变电源电压(电池个数)
方法二:更换其中一个灯泡(规格不同)
请你根据他们的实验过程和有关数据回答下列问题:
①在拆接电路时,开关必须是 的。
②上面设计的表格中存在的不足之处是 ;
③表格补充完整后,通过对上面数据的分析可知:
后面两次实验是采用方法 来进行的,实验的结论是:串联电路中,电源两端电压等于 。
22.(7分)如图甄仔细同学用伏安法测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你在图甲中的方框内画出实验电路图;
(2)如图乙为甄仔细未完成的实物连线图,请你将电压表接入电路;
(3)在开关闭合前,图中滑动变阻器的滑片应置于最 端(选填“左”或“右”);
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,观察到电流表、电压表的示数如图丙所示 Ω;
(5)接下来甄仔细调节滑动变阻器的位置进行了多组实验,他发现测量的电阻值都明显的不同,原因可能是 ;
(6)甄仔细想利用上面实验器材测量小灯泡的额定功率,在上面实验(5)基础之上滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)移动,直到小灯泡正常发光时电流表如图丁所示,则灯泡的额定功率为 W。
23.(5分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材如下:学生电源(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)如图甲所示,连接好电路,闭合开关,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R (选填“短路”或“断路”)。
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后 (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动。
(3)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器的规格是 (选填字母)。
A.50Ω,1.0A
B.30Ω,1.0A
C.20Ω,1.0A
D.10Ω,1.0A
六、综合题(本题共1小题总分6分)
24.(6分)阅读短文回答问题:
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机,最早的热机是蒸汽机。在钢炉里把水烧成水蒸气
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的,不但轻便,效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,从而获得前进的动力,在功率相同时
喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的,叫火箭喷气发动机,它工作时不需要空气中的氧气,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
根据材料内容,请回答下列问题:
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次 (选填“增大”或“减小”)。
(2)在挑选汽车时,发动机、汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断,输出功率相同时,汽车发动机效率越 (选填“高”或“低”)。
(3)某单缸四冲程汽油机正常工作时,飞轮转速是2400r/min,汽油机每秒完成 冲程,对外做功 次;
(4)若汽油机每分钟消耗0.02kg汽油,已知该汽油机的效率是40%,则该汽油机每分钟浪费的能量是 J。(汽油的热值为4.5×107J/kg)
(5)下列措施中能提高热机效率的是 。
A.尽量减少热机部件间的摩擦
B.尽量增加热机的工作时间
C.尽量燃烧一些热值大的燃料
D.尽量增加所用燃料的质量
2023-2024学年辽宁省营口市大石桥二中九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本题共6小题,每题2分,总分12分)
1.(2分)通过可直接感知的现象,推测无法直接感知的物理规律,这是物理学中常用的探究方法( )
A.现象:空气中沙尘飞舞:推测:分子在做无规则运动
B.现象:用手捏海绵,海绵的体积变小了:推测:分子之间有空隙
C.现象:破镜不能重圆:推测:分子之间存在排斥力
D.现象:将两块表面平滑的的铅块压紧后,它们会粘在一起,推测:分子间存在吸引力
【答案】D
【解答】解:
A、沙尘是较小的固体颗粒,不能说明分子在运动;
B、海绵内部存在较大的缝隙,缝隙减小,不能说明分子有间隙;
C、破镜不能重圆是因为分子间的距离没有达到分子力作用范围;
D、将两块表面平滑的铅块压紧后,是因为铅分子在一定的距离范围内可以相互吸引,故D正确。
故选:D。
2.(2分)酿酒是人类神奇的发明,如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。下列说法正确的是( )
A.用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
B.灶台下木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
C.锅能向酒料传递热量,是因为锅的温度高于酒料的温度
D.熬制过程中需要不断地搅拌,这是为了通过做功的方式增加物体内能
【答案】C
【解答】解:A、用火种引燃木柴的过程是热传递。两者原理不同;
B、木柴燃烧的过程。故B错误;
C、只要存在温度差,锅能向酒料传递热量。故C正确;
D、熬制过程中需要不断地搅拌,同时避免粘锅。
故选:C。
3.(2分)在下面电学中的几个小实验,说法正确的是( )
A.甲图,将气球在小女孩头发上摩擦后,小女孩的头发会飘起来,是因为气球带电,头发也带了电
B.乙图,用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电
C.丙图,a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中正电荷从a向b定向移动
D.丁图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管一定带负电
【答案】A
【解答】解:A、气球在头发上摩擦后小女孩的头发会飘起来,故A正确。
B、毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,故B错误。
C、接触带电的过程是电子的转移,b不带电,金属棒中自由电子从b向a定向移动。
D、用丝绸摩擦过的玻璃捧带正电,发现吸管向玻璃棒靠近,也可能不带电。
故选:A。
4.(2分)甲、乙两灯泡分别标有“6V,3W”和“3V,3W”的字样,较亮的灯泡是( )
A.甲灯泡B.乙灯泡C.一样亮D.无法确定
【答案】A
【解答】解:甲、乙两个灯泡的额定功率相同,根据R=,甲的电阻大于乙的电阻;
两个灯泡串联在电路中,通过两个灯泡的电流是相同的,根据P=I2R可知,甲灯泡的实际功率大于乙灯泡的实际功率。
故选:A。
5.(2分)如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能,若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解答】解:由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,锁定开关S6断开时暂停手机解锁功能,
则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联3位于干路,
然后与灯泡、电源组成电路,选项B符合。
故选:B。
6.(2分)关于如图电路的判断,闭合开关S,灯L亮,电压表示数变大,电流表无示数。若电路中只有一处故障( )
A.灯泡L短路B.灯泡L断路C.电阻R断路D.电阻R短路
【答案】C
【解答】解:由图可知,闭合开关后,电压表测电阻R两端的电压;
闭合开关S,灯L亮,电流表无示数,而电压表示数变大,则灯泡没有断路,且只发生在灯L或R上;故C正确。
故选:C。
二、多选题(本题共4小题总分8分)
(多选)7.(2分)关于热现象,下列说法不正确的是( )
A.物体内能增加,一定吸收热量
B.在热传递过程中,吸收热量的物体温度一定升高
C.质量相同的燃料燃烧时,放出热量越多的热值一定越大
D.由能量守恒定律可知:不可能制造出永动机
【答案】ABC
【解答】解:A、物体的内能增加,也可能对物体做了功;
B、若只发生热传递,温度可能不变,吸收热量,温度不变;
C、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,放出热量越多的热值越大;
D、根据能量守恒定律,机器运转过程中总有一部分机械能转化为内能,如果没有能量的补充,所以不可能造出永动机。
故选:ABC。
(多选)8.(2分)如图所示,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数变小,电流表A1的示数变大,A2示数变小
B.电压表的示数不变,电流表A1的示数不变,A2示数变大
C.电压表的示数与A1的示数的比值不变,A2的示数变大
D.电压表的示数与A2的示数的比值变小,A2的示数变小
【答案】BC
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压2测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,
因电源的电压不变,所以,电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,通过R2的电流不变,即电流表A1的示数不变;
当滑动变阻器滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变小可知2的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流变大3的示数变大;
由电压表的示数不变,电流表A1的示数不变、电流表A2的示数变大可知,电压表的示数与电流表A7的示数的比值不变、电压表的示数与电流表A2的示数的比值变大,综上所述。
故选:BC。
(多选)9.(2分)图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,b与金属滑片相连,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
【答案】BD
【解答】解:A、用电位器调节灯泡的亮度,所以电位器和灯泡是串联的。
B、若只将b,电位器接入右半段,接入电路的电阻变长,电路中电阻变大,灯泡的实际功率变小,故B正确。
C、若只将a,电位器的电阻全部接入电路,不能改变电位器接入电路的电阻,不能改变灯泡的实际功率,故C错误。
D、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的。
故选:BD。
(多选)10.(2分)小灯泡L上标有“3V,1W”的字样,其电流随电压变化的曲线如图甲所示,电源电压恒定为6V,当电压表示数为4.5V时( )
A.小灯泡灯丝电阻值为9Ω
B.滑动变阻器连入电路的阻值为13.5Ω
C.小灯泡消耗的电功率为0.375W
D.电路消耗的总功率为1.5W
【答案】CD
【解答】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,
串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,
当电压表示数为4.5V时,灯泡两端电压:
UL=U﹣UR=6V﹣4.5V=6.5V,
由图象知此时通过灯泡的电流:IL=0.25A,
小灯泡的电阻为:RL==7Ω;
串联电路中电流处处相等,即I=IL=0.25A,
滑动变阻器的电阻为:R滑===18Ω;
小灯泡消耗的电功率:PL=ULIL=1.3V×0.25A=0.375W,故C正确;
电路中的总功率:
P总=UI=3V×0.25A=1.2W,故D正确。
故选:CD。
三、填空题(本题共7小题总分18分)
11.(2分)今年5月18日复课后,为了保障每位师生的安全,学校每天都要对公共场所喷洒84消毒液来进行消毒杀菌。消毒杀菌过后,这是 扩散 现象;在治疗高烧病人时,可以采用敷冰袋的方式来退烧 热传递 的方法来改变物体内能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)消毒杀菌过后,同学们都闻得到消毒液的味道,说明分子在不停息地做无规则运动;
(2)采用敷冰袋的方式来退烧,热量从人体转移到冰袋。
故答案为:扩散;热传递。
12.(4分)有一种“涡轮增压”轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型),排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值 一样大 (选填“更大”、“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却 比热容 较大;若散热器中装有8kg的水,水温升高50℃ 1.68×106 J。热机工作时将内能转化为机械能的是 做功 冲程。(c水=4.2×103J/(kg•℃)
【答案】一样大;比热容;1.68×106;做功
【解答】解:
(1)热值是燃料的特性,与燃烧情况无关;
(2)汽车发动机工作时产生大量的热量,这些热量如果不迅速转移,因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收;
(3)水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×108J/(kg•℃)×8kg×50℃=1.68×108J;
(4)热机工作时将内能转化为机械能的是做功冲程。
故答案为:一样大;比热容6;做功。
13.(3分)物理课上,老师做了一个有趣的实验:老师把包装口香糖的锡纸中间剪掉一些(如图乙所示),将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火,如图甲所示。已知ab段与bc段锡纸等长ab = Ibc;Rab > Rbc;Uab > Ubc(以上三空均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】=;>;>。
【解答】解:由图知,锡纸条上相同长度的ab段和bc段,在材料和长度相同时,则Rab>Rbc;
此时ab、bc串联在电路中ab=Ibc;
由欧姆定律可知,U=IR,R越小,所以Uab>Ubc。
故答案为:=;>;>。
14.(2分)在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,流过元件甲、乙的电流是0.2A,则电源电压为 3 V,若将元件甲、乙并联后接在1.5V的电源两端,那么流过干路的电流是 0.4 A。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)由串联电路的电流特点知,将元件甲,流过元件甲,
由图象可知,两元件两端的电压分别为U甲=1V、U乙=2V,
由串联电路电压特点可得,电源电压:
U=U甲+U乙=8V+2V=3V;
(2)由并联电路的电压特点知,将元件甲,它们两端的电压均为4.5V,
由图象可知,通过它们的电流分别为I甲′=0.5A,I乙′=0.1A,
由并联电路的电流特点可得,干路电流:
I=I甲′+I乙′=7.3A+0.2A=0.4A。
故答案为:3; 0.4。
15.(2分)如图所示是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(用电流表改装),当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将 变大 ,电流表的示数将 变小 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变大;变小
【解答】解:由图知,R0和滑动变阻器R串联,电流表测电路中电流,滑片向上滑动,阻值变大,电源电压一定。
故答案为:变大;变小。
16.(2分)华为公司推出5G折叠屏MateXs手机,该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题:
(1)在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水的电水壶的连接方式是 并联 (填“串联”或“并联”)。
(2)该手机采用双电池结构,电池总容量可达4500mA•h,电池的总电压为4伏 6.48×104 焦。
【答案】(1)并联;(2)6.48×104。
【解答】解:(1)在同一家庭电路中,该手机充电时、互不影响即为并联;
(2)电池充满电后储存的电能:W=UIt=4V×4500×10﹣3A×3600s=3.48×104J。
故答案为:(1)并联;(2)6.48×103。
17.(3分)小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则本周小明家应付电费 20 元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作 50 h;这盏灯正常工作10h,电能表的铝盘转 120 转。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)小明家这周共消耗的电能:
W=781.5kW•h﹣741.5kW•h=40kW•h,
他家2周需要付的电费:
40kW•h×0.5元/kW•h=20元;
(2)4度=1kW•h,由P=
t===50h;
(3)该灯正常工作10h消耗的电能:
W″=Pt=20×10﹣5kW×10h=0.2kW•h,
电能表的铝盘转数:
n=600r/(kW•h)×7.2kW•h=120r。
故答案为:20;50。
四、计算题(本题共2小题总分14分)
18.(7分)如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图,已知电源电压为12V0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值是多少Ω?
(2)当电压表示数为7.5V时,通过R0的电流是多少mA?
(3)装置能监测湿度的最大值多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压;
(1)当电流表的示数为0.2A时,由I=
R总===60Ω,
因串联电路总电阻等于各电阻之和,
所以此时R接入电路中的阻值为:
R=R总﹣R8=60Ω﹣30Ω=30Ω;
(2)当电压表示数为7.5V时,由串联电路的电压特点可得,R7两端的电压:
U0=U﹣UR=12V﹣7.7V=4.5V,
此时通过R5的电流:
I′===0.15A=150mA;
(3)由图丙可知,湿度越大,由串联分压规律可知,
因为电压表量程为7~9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时;
根据串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和可知,R7两端的最小电压:
U0最小=U﹣UR最大=12V﹣9V=3V,
则电路中的最小电流:
I最小===0.1A,
根据欧姆定律可知,R接入电路的最大阻值:
R最大===90Ω;
由图乙可知能监测湿度的最大值为80%。
答:(1)当电流表的示数为5.2A时,R接入电路中的阻值为30Ω;
(2)当电压表示数为9V时,通过R6的电流为150mA;
(3)装置能监测湿度最大值为80%。
19.(7分)如图所示,电源电压为12V,且保持不变,定值电阻R0为24Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样。求
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小?这个最小功率是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)R灯===12Ω,
正常工作时的电流I额===0.5A。
答:灯泡的电阻和正常工作时的电流各是12Ω和3.5A。
(2)当S闭合,S1、S3都断开时,L和变阻器串联且灯泡正常发光,
U滑=U﹣U额=12V﹣6V=6V,
R滑===12Ω。
答:滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω。
(3)当闭合S、S2、S2时,变阻器与R0并联,要使整个电路消耗的功率最小,即变阻器滑片调到最右端,
此时I最小=I8+IR=+=+=A,
P最小=UI最小=12V×A=14W。
答:变阻器滑片调到最右端,整个电路消耗的总功率最小。
五、实验题(本题共4小题总分22分)
20.(4分)小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验。
(1)在两个相同的烧杯中分别装入初温和 质量 都相同的A、B两种液体。
(2)用规格相同的电加热器来加热,其目的是为了使两种液体在相同时间内吸热 相同 。
(3)小田根据实验测得的数据分别描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示,分析图乙可知 A (填“A”或“B”)的吸热能力更强,若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103J/(kg•℃),则B的比热容是 1.2×103 J/(kg•℃)。
【答案】(1)质量; (2)相同; (3)A;1.2×103。
【解答】解:(1)由图乙知,在两个相同的烧杯中分别装入质量和温度都相同的A。
(2)根据转换法,用规格相同的电加热器来加热。
(3)根据描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象知,B升温快,可知A的吸热能力更强:
由表中数据,加热5分钟
30℃﹣10℃=20℃;
B液体升高的温度为:
50℃﹣10℃=40℃;
根据c=,在质量和吸热相同的情况下,则B的比热容是:
×2.6×103J/(kg•℃)=1.7×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)质量; (2)相同; ;1.8×103。
21.(6分)小明等4人实验小组用如图所示的电路来探究串联电路中电压的关系,其实验过程如下:用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UAC填入下表:
(1)小明根据第一次的实验数据断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论是因为 实验所用的灯泡规格相同 ;
(2)为了防止个别偶然因素的影响,他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量;
方法一:改变电源电压(电池个数)
方法二:更换其中一个灯泡(规格不同)
请你根据他们的实验过程和有关数据回答下列问题:
①在拆接电路时,开关必须是 断开 的。
②上面设计的表格中存在的不足之处是 物理量(或电压)没有单位 ;
③表格补充完整后,通过对上面数据的分析可知:
后面两次实验是采用方法 二 来进行的,实验的结论是:串联电路中,电源两端电压等于 各用电器两端的电压之和 。
【答案】(1)错误;实验所用的灯泡规格相同;(2)①断开;②物理量(或电压)没有单位;③二;各用电器两端的电压之和。
【解答】解:(1)小明断定“串联电路中各用电器两端的电压相等,这一结论是错误的;
(2)①在拆接电路时,开关必须是断开的,再闭合开关;
②上面设计的表格中存在的不足之处是物理量(或电压)没有单位;
③观察表格中后面两次实验的数据可知,两灯泡两端的电压不同,是更换其中一个灯泡(规格不同)进行的实验,1.5V+3.5V=3V,8.2V+1.3V=3V,电源两端电压等于各用电器两端的电压之和。
故答案为:(1)错误;实验所用的灯泡规格相同;②物理量(或电压)没有单位;各用电器两端的电压之和。
22.(7分)如图甄仔细同学用伏安法测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你在图甲中的方框内画出实验电路图;
(2)如图乙为甄仔细未完成的实物连线图,请你将电压表接入电路;
(3)在开关闭合前,图中滑动变阻器的滑片应置于最 左 端(选填“左”或“右”);
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,观察到电流表、电压表的示数如图丙所示 7.5 Ω;
(5)接下来甄仔细调节滑动变阻器的位置进行了多组实验,他发现测量的电阻值都明显的不同,原因可能是 灯丝的电阻会随温度的变化而变化 ;
(6)甄仔细想利用上面实验器材测量小灯泡的额定功率,在上面实验(5)基础之上滑动变阻器的滑片向 B (选填“A”或“B”)移动,直到小灯泡正常发光时电流表如图丁所示,则灯泡的额定功率为 0.6 W。
【答案】(1)见解答;(2)见解答;(3)左;(4)7.5;(5)灯丝的电阻会随温度的变化而变化;(6)B;0.6。
【解答】解:(1)用伏安法测量小灯泡的电阻时,小灯泡、滑动变阻器,将电压表并联在灯泡两端
;
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程并联在灯泡两端,从负接线柱流出
;
(3)为保护电路,连接电路时;因此,图中滑动变阻器的滑片应置于最左端;
(4)如图丙所示,电流表选用小量程,示数为6.2A;电压表选用小量程,示数是1.2V;则小灯泡的电阻为:R==。
(5)由于灯丝的电阻会随温度的变化而变化,因此,他发现测量的电阻值都明显的不同;
(6)小灯泡的额定电压为2.6V,要测量小灯泡的额定功率,根据串联电路的电压规律,根据分压原理,滑动变阻器的滑片向B端移动;
如图丁所示,电流表选用小量程,示数为0.24A。
故答案为:(1)见解答;(2)见解答;(4)7.3;(6)B。
23.(5分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材如下:学生电源(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)如图甲所示,连接好电路,闭合开关,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R 断路 (选填“短路”或“断路”)。
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 2 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后 不变 (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 左 (选填“左”或“右”)端滑动。
(3)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器的规格是 B (选填字母)。
A.50Ω,1.0A
B.30Ω,1.0A
C.20Ω,1.0A
D.10Ω,1.0A
【答案】(1)断路;(2)2;不变;左;(3)B
【解答】解:(1)根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,说明电路可能断路,说明电压表与电源连通,与电压表并联的定值电阻断路了;
(3)由图像可知,电阻两端的电压:UV=IR=0.1A×20Ω=…=6.4A×5Ω=4V;
根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,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,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,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,使电压表的示数不变;
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律滑=U﹣UV=8V﹣2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω>30Ω,故选B。
故答案为:(1)断路;(2)5;左;(3)B。
六、综合题(本题共1小题总分6分)
24.(6分)阅读短文回答问题:
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机,最早的热机是蒸汽机。在钢炉里把水烧成水蒸气
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的,不但轻便,效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,从而获得前进的动力,在功率相同时
喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的,叫火箭喷气发动机,它工作时不需要空气中的氧气,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
根据材料内容,请回答下列问题:
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次 减小 (选填“增大”或“减小”)。
(2)在挑选汽车时,发动机、汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断,输出功率相同时,汽车发动机效率越 低 (选填“高”或“低”)。
(3)某单缸四冲程汽油机正常工作时,飞轮转速是2400r/min,汽油机每秒完成 80 冲程,对外做功 20 次;
(4)若汽油机每分钟消耗0.02kg汽油,已知该汽油机的效率是40%,则该汽油机每分钟浪费的能量是 5.4×105 J。(汽油的热值为4.5×107J/kg)
(5)下列措施中能提高热机效率的是 A 。
A.尽量减少热机部件间的摩擦
B.尽量增加热机的工作时间
C.尽量燃烧一些热值大的燃料
D.尽量增加所用燃料的质量
【答案】(1)减小;(2)低;(3)80;20;(4)5.4×105;(5)A。
【解答】解:(1)根据阅读材料可知,在功率相同时、内燃机;
(2)输出功率相同的汽车,汽油味越浓,燃烧放出的热量越少,使得发动机的效率越低;
(3)已知飞轮转速是2400r/min=40r/s,则汽油机每秒完成20个工作循环,完成80个冲程;
(4)已知汽油机每分钟消耗0.02kg汽油,则汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=qm=4.6×107J/kg×0.02kg=5×105J,
已知该汽油机的效率是η=40%,则该汽油机每分钟浪费的能量为:Q=Q放(1﹣η)=3×105J×(1﹣40%)=3.4×105J;
(5)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,因此减少热机部件间的摩擦可以减少热量的损失;而增加热机的工作时间,便不能提高热机效率。
故答案为:(1)减小;(2)低;205;(5)A。L1两端的电压UAB
L2两端的电压UBC
L1L2两端的总电压UAC
第一次测量
1.5
1.5
3
第二次测量
1.6
1.4
3
第三次测量
1.2
1.8
3
L1两端的电压UAB
L2两端的电压UBC
L1L2两端的总电压UAC
第一次测量
1.5
1.5
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第二次测量
1.6
1.4
3
第三次测量
1.2
1.8
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