精品解析:甘肃省平凉市崆峒区2020-2021学年九年级(上)期末考试物理试题
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内容正文:
2020-2021学年甘肃省平凉市崆峒区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题给出的四个选项中只有一-个正确)
1. 当家庭电路中只有一个用电器工作时,测得在30分钟内消耗电能0.6千瓦时,这个用电器可能是( )
A. 空调器 B. 台灯 C. 电视机 D. 白炽灯
2. 下列不是通过做功改变物体内能的是( )
A. 磨刀时刀刃发热 B. 擦火柴时,火柴上的磷燃烧
C. 将牛奶放进冰箱制冷 D. 两块冰互相摩擦,冰熔化成水
3. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲
A 一定带正电荷
B. 一定带负电荷
C. 可能带负电荷
D. 可能带正电荷
4. 在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是
A. 铜线的电阻一定比铝线的小
B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D. 粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
5. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是:螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示,其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示的四个电磁实验中,能够说明“电动机工作原理”的实验是( )
A B.
C. D.
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共15分)。
7. “墙内开花墙外香”是______现象;荷叶上的露珠可以保持近似球形而不是摊成水膜,表明水分子之间存在相互作用的______(选填“引力”或“斥力”)。
8. 2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带月壤成功着陆,探月任务圆满完成。返回器穿过大气层的过程中外壳与大气剧烈摩擦生热,___________能转化为___________能。
9. 大量事实表明,不高于___________V的电压才是安全电压。某小区居民在参加“地球一小时”活动时,自觉地将总功率为200kW的照明灯具停止工作一小时,节约用电___________度。
10. 某款新型魔方充电器,转动魔方就能产生电能,并储存于方内,它的工作原理跟____(选填“发电机”或“电动机”)相同。当魔方给移动设备充电时,它相当于电路中的____(选填“电源”或“用电器”)
11. 一天晚上,照明一直正常的居民楼突然停电,经检查是配电盒里的总保险丝熔断了。换上跟原来一样规格的保险丝,闭合开关,全楼的灯马上都亮了。可是过几分钟保险丝又熔断了,最有可能的原因是_____。我们可以用测电笔来检查电路的故障,如图所示,是使用测电笔的两种情形,_____图所示方法是正确的。
12. 物理科技小组设计了一氧化碳泄漏检测电路,如图甲,R为气敏电阻,其阻值随一氧化碳浓度β变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变。当一氧化碳浓度β增大时,电压表示数______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
13. 根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器,其原理如图所示,通电后,当水位到达金属块A时,螺线管的上端是___________(选填“N”或“S”)极,___________(选填“红”或“绿”)灯亮。
14. 图为某种灯泡电流I与电压U的关系图象,若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,通过灯泡的电流为_____A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为____________.
三、识图、作图题(本题共4小题,共8分)
15. 图中电阻箱的读数为___________Ω,该电阻箱的最大测量值是___________Ω。
16. 请在图中的空缺处填上电源和电流表的符号,使开关闭合后两灯都发光。
17. 在图中用笔画线代替导线将两孔插座正确接入电路。
18. 根据图中已标明的磁极,在A点标出磁感线方向,在括号内标出另一磁铁的磁极。
四、实验探究题(本题共3小题,共21分)
19. 如图甲所示,小莉同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油,比较它们吸热的情况。
(1)按照控制变量法的实验要求,应该在烧杯中放入 ______ (选填 “相同”或“不同”)的电加热器。并且要在两只烧杯中放入 ______ 相同的水和食用油;
(2)图乙是小莉同学根据实验数据绘制的图像则图线b对应的物质是 ______ (选填“水”或“食用油”);
(3)小莉通过实验,得出结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量 ______ (选填 “相同”或“不同”)。
20. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过观察电磁铁___________来判定其磁性强弱的;
(2)图中甲乙串联的目的是使通过两电磁铁线圈的___________相同;
(3)根据图示的情景可知,___________(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,___________电磁铁磁性越强;
(4)若让乙铁钉再多吸一些大头针,滑动变阻器的滑片应向___________(选填“左”或“右”)端移动;
(5)实验中,大头针的下端都是分开的原因是___________。
21. 在“测量小灯泡额定功率”实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,部分实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整;( )
(2)按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是___________;(写出一个)
(3)排除故障,进行实验。某小组同学观察到电压表示数为2.0V,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动;当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;
(4)实验结束后,在交流讨论中,有同学提出:利用该电路还可以探究得出“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论,这种说法不合理,理由是灯丝电阻随___________的升高而增大。
五、计算与简答题(本题共3小题,共18分。简答部分要有必要的分析和说明,计算部分要有主要公式及数值代入过程,计算结果要有数值和单位。)
22. 家庭电路常用导线的横截面积的规格有1.5mm2、2.5mm2、2.4mm2…,在安装热水器等大功率用电器时会选择2.5mm2甚至更粗的导线。热水器加热一段时间后会发热,但粗导线相比细导线不怎么热。请用所学的物理知识解释:
(1)加热一段时间后导线为什么会发热;
(2)粗导线相比细导线不怎么热的原因。
23. 随着我国北斗导航组网成功,北斗导航逐步走进人们的生活。如图甲所示的无人驾驶插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现无人值守自动作业。求:[q汽油=4.6×107J/kg,]
(1)如图乙是汽油机的___________冲程,如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功多少次?( )
(2)某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是多少J?( )
(3)若这些热量完全被40kg、初温为15℃的水吸收,则水温升高多少℃?( )
24. 小刚同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制,小刚从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。
请解答如下问题:
额定电压
220V
频率
50Hz
保温功率
110W
加热功率
1100W
(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作5分钟消耗的电能多大?
(3)电阻R2的阻值为多少?
(4)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降,当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?
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2020-2021学年甘肃省平凉市崆峒区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题给出的四个选项中只有一-个正确)
1. 当家庭电路中只有一个用电器工作时,测得在30分钟内消耗电能0.6千瓦时,这个用电器可能是( )
A. 空调器 B. 台灯 C. 电视机 D. 白炽灯
【答案】A
【解析】
【详解】工作时间为
t=30min=0.5h
用电器消耗的电能为W=0.6kW·h,用电器的电功率为
空调器的电功率一般大于1000W,电视机的电功率在150W左右,白炽灯的电功率约为40W,台灯的功率在20W左右,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列不是通过做功改变物体内能的是( )
A. 磨刀时刀刃发热 B. 擦火柴时,火柴上磷燃烧
C. 将牛奶放进冰箱制冷 D. 两块冰互相摩擦,冰熔化成水
【答案】C
【解析】
【详解】A.磨刀时,刀和石头相互摩擦做功,机械能转化为内能,刀刃的内能增加,温度升高,是通过做功改变内能的,故A不符合题意;
B.擦火柴时,火柴上的磷与火柴盒相互摩擦做功,机械能转化为内能,火柴上的磷内能增加,温度升高,发生燃烧,是通过做功改变内能的,故B不符合题意;
C.将牛奶放进冰箱,牛奶放出热量,温度降低,是通过热传递的方式改变物体内能的,故C符合题意;
D.两块冰互相摩擦,机械能转化为内能,冰块内能增加,冰熔化成水,故D不符合题意。
故选C。
3. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲
A. 一定带正电荷
B. 一定带负电荷
C. 可能带负电荷
D. 可能带正电荷
【答案】C
【解析】
【详解】如图乙、丙相互排斥,因为同种电荷排斥,已知丙带正电荷,所以乙也带正电;
如图甲、乙相互吸引,因为异种电荷相互吸引,所以甲可能带负电;
又因为带电体有吸引轻小物体的性质,所以甲也可能不带电.
故C正确,ABD错误.
【点睛】重点是电荷间的相互作用规律,解题不难,但容易出现错误,必要时可以将题目中的带电情况标在图上,则带电情况就很容易区分了.
4. 在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是
A. 铜线的电阻一定比铝线的小
B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D. 粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关.
A. 由于没有控制导体长度和粗细相同,所以不能说铜导线的电阻一定比铝导线的电阻大,故错误;
B. 长度相同,粗细也相同的铜线、铝线,材料不同,电阻不相等,故错误;
C. 导线的材料和长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,故错误;
D. 导线的材料和横截面积相同,长的那根电阻较大,故正确.
5. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是:螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示,其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道,螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入电路中,即螺丝所在电路发生了断路,此时指示灯会发光,这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的,由于螺丝的电阻很小,能把灯泡短路;为了保护电路,防止电源短路,在干路中应该接上一个保护电阻,故D符合题意。
故选D。
6. 如图所示的四个电磁实验中,能够说明“电动机工作原理”的实验是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故A不符合题意;
B.是电磁继电器的实验图,故B不符合题意;
C.是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故C不符合题意;
D.电路中有电流,通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共15分)。
7. “墙内开花墙外香”是______现象;荷叶上露珠可以保持近似球形而不是摊成水膜,表明水分子之间存在相互作用的______(选填“引力”或“斥力”)。
【答案】 ①. 扩散 ②. 引力
【解析】
【详解】[1]“墙内开花墙外香”是分子不停做无规则运动的结果,香气分子由墙内运动扩散到了墙外,这种现象叫扩散现象。
[2]清晨荷叶上的露珠可以保持近似球形而不是在重力的作用下摊成水膜,说明水分子间有某种力让他们聚集在一起,表明水分子之间存在相互作用的引力。
8. 2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带月壤成功着陆,探月任务圆满完成。返回器穿过大气层的过程中外壳与大气剧烈摩擦生热,___________能转化为___________能。
【答案】 ①. 机械 ②. 内
【解析】
【详解】[1][2]返回器穿过大气层的过程中外壳与大气剧烈摩擦生热,克服摩擦力做功,返回器的机械能转化为内能。
9. 大量事实表明,不高于___________V的电压才是安全电压。某小区居民在参加“地球一小时”活动时,自觉地将总功率为200kW的照明灯具停止工作一小时,节约用电___________度。
【答案】 ①. 36 ②. 200
【解析】
【详解】[1]常见的电压值有:家庭电路电压为220V;安全电压不高于36V;一节干电池电压1.5V。
[2]根据可知,节约的电能为
一千瓦时就是一度电,所以节约的电能为200度。
10. 某款新型魔方充电器,转动魔方就能产生电能,并储存于方内,它的工作原理跟____(选填“发电机”或“电动机”)相同。当魔方给移动设备充电时,它相当于电路中的____(选填“电源”或“用电器”)
【答案】 ①. 发电机 ②. 电源
【解析】
【详解】[1] 转动魔方就能产生电能,将机械能转化为电能的装置类似于发电机。
[2] 当魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,相当于电源。
11. 一天晚上,照明一直正常的居民楼突然停电,经检查是配电盒里的总保险丝熔断了。换上跟原来一样规格的保险丝,闭合开关,全楼的灯马上都亮了。可是过几分钟保险丝又熔断了,最有可能的原因是_____。我们可以用测电笔来检查电路的故障,如图所示,是使用测电笔的两种情形,_____图所示方法是正确的。
【答案】 ①. 同时工作的用电器的总功率过大 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]换上新的同规格保险丝后,几分钟熔断,说明电路中不是发生了短路,而是接入电路同时工作的用电器总功率过大而使电流过大引起的。
[2]测电笔使用时手触及测电笔后端的金属挂钩或金属片,故图甲所示的使用方法是正确的。
12. 物理科技小组设计了一氧化碳泄漏检测电路,如图甲,R为气敏电阻,其阻值随一氧化碳浓度β变化的曲线如图乙,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变。当一氧化碳浓度β增大时,电压表示数______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变小
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻R两端的电压。由图乙可知,当一氧化碳浓度变大时,气敏电阻R的阻值将变小,电路的总电阻变小,由可知,总电压一定时,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由U=IR可知,R0两端电压变大,由于电源电压保持不变,根据串联电路的电压特点可知,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表示数变小。
13. 根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器,其原理如图所示,通电后,当水位到达金属块A时,螺线管的上端是___________(选填“N”或“S”)极,___________(选填“红”或“绿”)灯亮。
【答案】 ①. S ②. 红
【解析】
【详解】[1][2]根据安培定则可知,螺线管的下端是N极,上端是S极;当水位到达金属块A时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯亮。
14. 图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象,若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,通过灯泡的电流为_____A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为____________.
【答案】 ①. 0.2 ②. 6
【解析】
【详解】有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,每只灯泡两端电压是1 V,由电流I与电压U的关系图象可得,灯泡的电流为0.2A;把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,由电流I与电压U的关系图象可得,灯泡的电流为0.5A,由并联电路的电流特点可知,流过电阻的电流是:I=1.5A-0.5A=1A,该电阻的阻值为:.
三、识图、作图题(本题共4小题,共8分)
15. 图中电阻箱的读数为___________Ω,该电阻箱的最大测量值是___________Ω。
【答案】 ①. 8532 ②. 9999
【解析】
【详解】[1]图中电阻箱的读数是
8Ω×1000+5Ω×100+3Ω×10+2Ω=8532Ω
[2]该电阻箱的最大测量值是
9Ω×1000+9Ω×100+9Ω×10+9Ω=9999Ω
16. 请在图中的空缺处填上电源和电流表的符号,使开关闭合后两灯都发光。
【答案】
【解析】
【详解】若电流表在左侧,电源在右侧,闭合开关后,右边灯被短路;因此只有电源在左侧,电流表在右侧,闭合开关后,此时两灯泡并联,如图所示:
17. 在图中用笔画线代替导线将两孔插座正确接入电路。
【答案】
【解析】
【详解】两孔插座的左孔接的是零线,右孔接的是火线,如图所示:
18. 根据图中已标明的磁极,在A点标出磁感线方向,在括号内标出另一磁铁的磁极。
【答案】
【解析】
【详解】由于左边磁体是S极,由磁感线的分别可知,该题中的两个磁极是相互排斥的,所以右边的磁极也是S极,再据磁感线从磁体的N极出发回到S极特点作出A点的磁感线方向,如下图:
四、实验探究题(本题共3小题,共21分)
19. 如图甲所示,小莉同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油,比较它们吸热的情况。
(1)按照控制变量法的实验要求,应该在烧杯中放入 ______ (选填 “相同”或“不同”)的电加热器。并且要在两只烧杯中放入 ______ 相同的水和食用油;
(2)图乙是小莉同学根据实验数据绘制的图像则图线b对应的物质是 ______ (选填“水”或“食用油”);
(3)小莉通过实验,得出结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量 ______ (选填 “相同”或“不同”)。
【答案】 ①. 相同 ②. 质量 ③. 水 ④. 不同
【解析】
【详解】(1)[1]为了使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同,应该在烧杯中放入相同的电加热器。
[2]根据控制变量法,要控制不同物质的质量相同,故要在两只烧杯中放入质量相同的水和食用油。
(2)[3]由图乙可知,相同质量的水和食用油,加热相同时间,吸收的热量相同,因为水的比热容大,根据,水上高的温度较小,故图线b对应的物质是水。
(3)[4]由图乙可知:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。
20. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过观察电磁铁___________来判定其磁性强弱的;
(2)图中甲乙串联的目的是使通过两电磁铁线圈的___________相同;
(3)根据图示的情景可知,___________(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,___________电磁铁磁性越强;
(4)若让乙铁钉再多吸一些大头针,滑动变阻器的滑片应向___________(选填“左”或“右”)端移动;
(5)实验中,大头针的下端都是分开的原因是___________。
【答案】 ①. 吸引大头针数目的多少 ②. 电流 ③. 甲 ④. 线圈匝数越多 ⑤. 左 ⑥. 同名磁极相互排斥
【解析】
【详解】(1)[1]电磁铁的磁性强弱无法直接得知,采用转换法的物理思想,把“磁性强弱”转换成“其所吸引的大头针的多少”,即通过其所吸引的大头针的多少来判断磁性的强弱。
(2)[2]甲和乙串联在电路中,串联电路各处电流相同,所以通过甲乙的电流相同。
(3)[3][4]电磁铁吸引的大头针数目越多,电磁铁磁性越强,甲吸引的大头针比乙多,所以甲的磁性强;甲乙电流相同,线圈匝数不同,甲的线圈匝数比乙多,据此可知磁性强弱与线圈匝数的关系。
(4)[5]让乙多吸一些大头针则需使乙磁性增强;电流越大,磁性越强,向左移动滑动变阻器可使电流变大。
(5)[6]大头针被磁化,磁化后同端是同名磁极,根据同名磁极相斥的规律,大头针会分开。
21. 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,部分实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整;( )
(2)按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是___________;(写出一个)
(3)排除故障,进行实验。某小组同学观察到电压表示数为2.0V,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动;当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;
(4)实验结束后,在交流讨论中,有同学提出:利用该电路还可以探究得出“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论,这种说法不合理,理由是灯丝电阻随___________的升高而增大。
【答案】 ①. ②. 灯泡断路(或滑动变阻器连入电路的阻值为0) ③. A ④. 0.6 ⑤. 温度
【解析】
【详解】(1)[1]灯额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)[2]电压表指针偏转到满刻度的位置,说明电压表并联在电源的两端测电源的电压,可能是与电压表并联的部分断路,即灯泡断路,导致电压表串联在电路中测电源电压,也可能是此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表测电源电压。
(3)[3]灯在额定电压下正常发光,示数为2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移动,直到电压表示数为额定电压。
[4]当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
(4)[5]这种说法不合理,探究导体的电流与导体两端的电压的关系时,要控制电阻大小不变,而灯丝电阻随温度的升高而增大,不是一个定值。
五、计算与简答题(本题共3小题,共18分。简答部分要有必要的分析和说明,计算部分要有主要公式及数值代入过程,计算结果要有数值和单位。)
22. 家庭电路常用导线的横截面积的规格有1.5mm2、2.5mm2、2.4mm2…,在安装热水器等大功率用电器时会选择2.5mm2甚至更粗的导线。热水器加热一段时间后会发热,但粗导线相比细导线不怎么热。请用所学的物理知识解释:
(1)加热一段时间后导线为什么会发热;
(2)粗导线相比细导线不怎么热的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】(1)导线有电阻,电流通过导线时会产生热量,这就是电流的热效应,所以加热一段时间后导线会发热。
(2)在其他条件相同时,粗导线的横截面积大,电阻小,根据Q=I2Rt,在电路中电流和时间一定时,粗导线的电阻小,导线的发热少,所以大功率用电器工作时若使用粗导线不怎么热。
23. 随着我国北斗导航组网成功,北斗导航逐步走进人们的生活。如图甲所示的无人驾驶插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现无人值守自动作业。求:[q汽油=4.6×107J/kg,]
(1)如图乙是汽油机的___________冲程,如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功多少次?( )
(2)某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是多少J?( )
(3)若这些热量完全被40kg、初温为15℃的水吸收,则水温升高多少℃?( )
【答案】 ① 做功 ②. 30次 ③. 9.66×106J ④. 57.5℃
【解析】
【详解】解:(1)[1]从图中可以看出,两气门关闭和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程。
[2]汽油完成一个工作循环,经历四个冲程,飞轮转动两周,燃气对外做功一次,飞轮的转速是60r/s,所以1s对外做功是30次。
(2)[3]汽油完全燃烧放出的热量为
(3)[4]这些热量完全被40kg初温15℃的水吸收,即,由可知,水升高的温度为
答:(1)如图乙是汽油机的做功冲程,如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功30次;
(2)某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是9.66×106J;
(3)若这些热量完全被40kg、初温为15℃的水吸收,则水温升高57.5℃。
24. 小刚同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制,小刚从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。
请解答如下问题:
额定电压
220V
频率
50Hz
保温功率
110W
加热功率
1100W
(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作5分钟消耗的电能多大?
(3)电阻R2的阻值为多少?
(4)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降,当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?
【答案】(1)5A;(2)3.3×105J;(3)440Ω;(4)891W
【解析】
【详解】解:(1)从表中可知额定电压U=220V,正常加热功率为P加热=1100W,根据可得,在加热状态下的总电流
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作时间
则消耗的电能
(3)当开关S闭合、S0断开时,电路中只有R2,此时饮水机处于保温状态,根据可得,R2的阻值
(4)根据欧姆定律可得,加热状态下电路中的总电阻
实际电压只有198V时,电热饮水机加热的实际功率
答:(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是5A;
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作5分钟消耗的电能为3.3×105J;
(3)电阻R2的阻值为440Ω;
(4)当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热实际功率是891W。
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