内容正文:
第十一至十五章综合能力测评卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
1.在世界杯女篮半决赛中,投球时,篮球离开球员的手后,减速上升的过程中( A )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,重力势能减小
2.小明用两块冰来回摩擦的方法使冰熔化了。下列成语中描述的现象与小明的方法原理相同的是( D )
A.炙手可热 B.扬汤止沸
C.滴水成冰 D.钻木取火
3.(广东月考)关于热学的知识,以下说法正确的是( C )
A.冰在熔化过程中,内能和温度都保持不变
B.使燃料燃烧更充分,可以提高燃料的热值
C.热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递
D.相同温度下,1 kg的水比1 kg的冰含有的热量多
4.将一根带正电的玻璃棒靠近一个用绝缘线悬挂的不带电金属小球。关于金属小球两侧带电性与达到平衡状态时的位置示意图,下列图中正确的是( B )
5.某电吹风有冷风、热风两挡,如果只发热不吹风,会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是( D )
6.小明观察到甲、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220100”和“PZ22025”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),下列分析正确的是( B )
A.若灯丝的材料、温度相同,甲灯的灯丝比乙灯的灯丝粗
B.若将两灯串联接入电压为220 V的电路,甲灯比乙灯暗
C.若将两灯分别接入电压为220 V的电路,甲灯消耗的电能多
D.若将两灯串联,只要电源电压适当,甲、乙两灯都能同时正常发光
7.如图所示,两只灯泡L1和L2上分别标有“8 V 4 W”和“4 V 1 W”字样,将它们串联后接在电压可在4~8 V之间调节的电源上,闭合开关S,假设两灯的灯丝电阻不随温度变化,则下列说法正确的是( C )
A.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B.在调节电源电压的过程中,灯L1始终比灯L2亮
C.在调节电源电压的过程中,两灯的功率变化量相同
D.当电源电压调节到8 V时,两灯都不能正常发光
二、填空题(每空3分,共27分)
8.夏天,将厚衣物装入收纳袋内,用抽气筒向外抽气使收纳袋体积变小便于收纳,抽气筒壁因摩擦而发热,这是通过__做功__的方式改变了抽气筒的内能。
9.如图所示是四冲程汽油机的某工作冲程,则它正在发生的能量转化是__机械能转化为内能__。
10.2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用,如图所示,一款智能送餐机器人的重力是500 N,如果机器人在水平路面上以0.8 m/s的速度沿直线匀速运动50 m,它所受到的阻力为60 N。机器人的重力做功__0__J,牵引力对机器人做功的功率为__48__W。
11.(广东中考)用如图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体,已知拉力F为80 N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是__A__(选填“A”或“B”),动滑轮重为__40__N,3 s内对物体做的有用功为__300__J。
12.如图所示电路,两个完全相同的电流表A1、A2指针偏转相同,若电流表A2示数为0.5 A,则通过L1的电流为__2__A。
13.如图所示,电阻R1与R2的阻值之比为2∶3,则电压表V1与V2的示数之比为__5∶3__。
三、作图题(4分)
14.(安徽期中)为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图甲所示的电路实验。请你帮小薇在实物电路(图乙)中用笔画线代替导线正确地连接到相应的接线柱上。
四、实验题(第15小题6分,第16小题6分,共12分)
15.某小组同学用如图1所示的电路探究“电流与电阻的关系”,实验中他们所用的定值电阻分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω,电源电压为6 V保持不变。
(1)用笔画线代替导线将实物图补充完整。
(2)同组甲、乙两位同学进行了实验,并作出IR图象如图2所示,其中__乙__(选填“甲”或“乙”)同学实验操作是符合要求的。
(3)实验结论:__电压不变时,电流与电阻成反比__。
16.在测量小灯泡电功率的实验中,小帆所用小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中未连接完整的电路补画完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。
(2)当电压表示数为额定电压时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为__0.75__W。
(3)实验时小帆发现电流表损坏了,他想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是他向老师要了一个阻值为R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关,借助原有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路并顺利进行了实验:
①按图丙连接好电路,闭合S1,使S2接1,调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,电压表示数为U1;
②保持滑片位置不变,使S2接2,读出电压表示数为U2;
③小灯泡的额定功率的表达式:P额=____(用已知量和测量量表示)。
五、计算与推导题(第17小题9分,第18小题15分,共24分;解答要有必要的公式和过程)
17.实际测量中所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成的。图甲中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3 mA的电流表,其内阻Rg=10 Ω,要把它改装为一个量程为3 A的电流表(如图乙),求:
(1)需要给它并联一个多大的电阻R0。(计算结果小数点后保留两位数字)
(2)设改装后的电流表的电阻为RA,请推证:=+。
(3)设改装后的电流表的电阻为RA,比较RA与R0的大小关系。
解:(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,由I=可得,电流表两端的电压:Ug=IgRg=3×10-3 A×10 Ω=0.03 V;两个电阻并联时,通过R0的电流:I0=I最大-Ig=3 A-0.003 A=2.997 A,则需要并联的电阻:R0==≈0.01 Ω。
(2)证明:在并联电路中,通过电阻R0的电流:I1=,通过电阻Rg的电流:I2=,干路总电流:I=,由I=I1+I2可得=+,即=+。
(3)电阻并联相当于增加了导体横截面积,总电阻比最小的电阻都小,所以RA小于R0。
18.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如表,电吹风在额定电压下工作,求:
热风温度
50~75 ℃
额定功率
热风时:990 W
冷风时:110 W
额定电压
220 V
质量
0.5 kg
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是110 Ω,电吹风吹冷风5 min产生的热量是多少?机械效率为多少?
解:(1)由图知,当开关置于BC时,只有电动机工作,电吹风吹冷风,由P=UI可得,此时通过电动机的电流:I冷===0.5 A。
(2)当开关置于AB时,电动机与电热丝并联,电动机和电热丝同时工作,电吹风吹热风,此时电热丝的电功率:P电热丝=P热-P冷=990 W-110 W=880 W,电热丝的电阻:R电热丝===55 Ω。
(3)电吹风吹冷风5 min产生的热量:Q=I冷2RMt=(0.5 A)2×110 Ω×5×60 s=8 250 J,此时消耗的电能:W=P冷t=110 W×5×60 s=33 000 J,产生的机械能:W机=W-Q=33 000 J-8 250 J=24 750 J,所以此时电吹风的效率:η=×100%=×100%=75%。
六、综合能力题(12分)
19.阅读短文,回答问题。
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去,这时气球获得了气动力。
经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。如图所示是某新型以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸,总容量为90 L,可储存标准大气压下90 m3的空气,其设计最高速度可达154 km/h,平均每加一次气能行驶200 km或10 h。由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是__电动机__(选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”)提供动力的。
(2)空气发动机是利用__内__能做功的,空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的__C__冲程工作过程相似。
A.吸气 B.压缩 C.做功 D.排气
(3)分析上文,下面说法正确的是__AB__(多选)。
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)空气发动机的优点__节能__、__环保__(写出两个)。
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