内容正文:
期末检测题(一)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1.下列能源中,属于可再生能源的是( C )
A.煤 B.石油 C.风能 D.天然气
2.下列有关说法正确的是( D )
A.压缩冲程中柴油机汽缸里的气体内能减小
B.物体吸收热量后,内能增大,温度一定升高
C.搓手时感到暖和是因为产生了热量
D.给手机充电时是将电能转化为化学能
3.如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,可实现与手机的无线信息传递,底座通电后,上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来,下列说法不正确的是( B )
A.音箱悬浮时在竖直方向受到两个力,即重力和磁场的作用力
B.底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
C.音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D.无线信息传递的电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s
4.有一种电动烤地瓜机,将地瓜放在托盘上,盖上锅盖相当于闭合开关S1,托盘旋转,再将温控开关S2闭合,开始加热;若只闭合开关S2,则不能加热。下图M是托盘电动机,R是加热电阻,对其内部电路设计合理的是( B )
5.如图,闭合开关,灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3 V。若故障只有一个,则可能是( B )
A.电源没电
B.开关断路
C.灯泡断路
D.灯泡短路
6.关于家庭电路安全用电的说法正确的是( A )
A.电冰箱的金属外壳应该与大地相连
B.家庭电路中,空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
C.使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体
D.更换灯泡前不用断开电源开关
7.如图所示,将标有“3 V 3 W”的灯泡L1和标有“6 V 3 W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是( D )
A.3 V 1 A B.1.5 V 1 A C.3 V 0.5 A D.1.5 V 0.5 A
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8.上海科技活动节推出的一种节能环保、可调节室温的江水源热泵技术。在夏天,电泵将江水抽上岸时主要将电能转化为__机械__能;当江水循环到冷凝器时,利用江水与冷凝器存在的温度差,通过__热传递__的方式带走室内热量,从而实现降温;用江水降温主要是利用了水的__比热容__较大的特点。
9.为安全用电,家庭电路中的空气开关应装在__火__线上;空气开关“跳闸”后,受它控制的电路处于__断路__(选填“短路”“断路”或“通路”)状态;试电笔__不能__(选填“能”或“不能”)区分零线与接地线。
10.自然界只存在__两__种电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带__负__电,将该橡胶棒靠近轻质小球,二者互相排斥,则小球与橡胶棒带__同__(选填“同”或“异”)种电荷。
11.(2022·南海区模拟)如图所示,磁体和导体棒均水平放置,断开S2、闭合S1,使导体棒水平向右运动,电流表G的指针向右偏,这是__电磁感应__现象,为使G的指针向左偏,可使导体棒向__左__运动。断开S1、闭合S2,导体棒能运动起来,依此可制成__电动机__(选填“电动机”或“发电机”)。
12.如图是我国自主生产的无人机,地面上的人可用遥控器来控制飞机的飞行与拍摄,遥控器上彩色屏幕是由红、__绿__、蓝三种色条组成,飞机的航拍器上的LED灯,它是一种发光二极管,由__半导体__(选填“半导体”或“超导”)材料制成。给无人机充电时,它的电池相当于电路中的__用电器__(选填“电源”或“用电器”)。
13.如图所示的电路中,电源电压不变,R1=R2=R3=10 Ω。宇宇同学误将一电流表并联在R1两端,闭合开关后,读得电流表示数为0.3 A,则电源电压U=__6__V;发现错误后,该同学将图中电流表换成了电压表,此时电路中的电流为__0.2__A,电压表的示数是__2__V。
14.有“3 V 0.75 W”的灯泡L1和“3 V 1.5 W”的灯泡L2。如图甲所示,闭合开关,灯泡L1和L2正常发光,则电路总电阻R=__4__Ω;如图乙所示,闭合开关,L1灯正常发光,则电源2的电压U=__4.5__V,此时L2消耗的实际功率P=__0.375__W(假设灯丝电阻不变)。
三、作图题(共7分)
15.(1)(2分)如图所示为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图,Rx是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减小,R0是定值电阻。测量时,电压表V的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大。请根据以上信息,在虚线框内将电路图补充完整。
(2)(2分)请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。
(3)(3分)请利用图中给出的信息,在图中标出电源的正极、小磁针的S极,并用箭头标出磁感线的方向。
解:如图所示
四、实验探究题(本大题共3小题,共17分)
16.(7分)为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)实验中采用的灯泡规格是__不同__(选填“相同”或“不同”)的。
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是__L1断路__(填一种即可)。另一名同学,实验过程中刚接完所有导线,两个灯泡立即发光,原因:__连接电路时开关没有断开__。
(3)排除故障后,当用电流表测出L1、L2所在支路及干路的电流并记录数据后,下一步应该做的是__换不同规格的小灯泡再测几组电流值__。
(4)另外3位同学在使用电流表时,闭合开关后,其电流表的指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况,请选择他们实验时可能出现的问题:
甲同学:__C__;乙同学:__A__;丙同学:__B__。(均填序号)
A.电流表量程选择太大 B.电流表量程选择太小
C.电流表正、负接线柱接反了
17.(4分)用如图所示的装置做“探究电流相同时,通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系”的实验。(a、b是两个完全相同的密闭容器。闭合开关前,A、B两U形管内液面相平)
(1)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面的__高度差__来显示a、b容器内空气温度的变化,这里采用的探究方法是__转换法__。
(2)通过对比观察,__b__(选填“a”或“b”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电流强度和通电时间相同时,电阻越__大__,导体产生的热量越多。
18.(6分)小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮)。
解:如图所示
(2)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是__1.14__W。实际测量时,电压表有示数时内部有微弱的电流通过,若考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率偏__大__。
(3)小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表损坏,善于动脑的小明认真思考后,利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额,设计如图丙所示电路,测出Rx的阻值,请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为__3.8_V__;
②再断开开关S1,闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电压表示数为U;
③待测电阻Rx=____(用所测物理量和已知物理量符号表示)。
五、计算题(本大题共2小题,共16分)
19.(6分)王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。铁锅内装有5 kg水,把水从18 ℃加热至98 ℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。如果木炭的热值为3.4×107 J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收。求:
(1)在这个过程中水吸收的热量。
(2)在这个过程中用掉多少木炭。(结果保留两位小数)
解:(1)水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(98 ℃-18 ℃)=1.68×106 J (2)由η=得,木炭燃烧放出的热量Q放===1.68×107 J,由Q放=mq得,需要的木炭m木炭==≈0.49 kg
20.(10分)如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样(灯丝的电阻不随温度变化而变化)。当只闭合开关S1时,小灯泡恰好正常发光;当同时闭合S1和S2时,电流表的示数为0.8 A。求:
(1)只闭合S1时,电流表的示数。
(2)R0的阻值。
(3)同时闭合S1和S2时,通电1 min电路产生的总热量。
解:(1)当只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,因小灯泡恰好正常发光,所以电源的电压U=UL=6 V,由P=UI可得,电流表的示数I=IL===0.5 A (2)当同时闭合S1和S2时,灯泡L与电阻R0并联,电流表测得干路电流I′=0.8 A,由并联分流可得,通过R0的电流I0=I′-IL=0.8 A-0.5 A=0.3 A,由I=可得,R0的阻值R0===20 Ω (3)同时闭合S1和S2时,通电1 min电路产生的总热量Q=W=UI′t=6 V×0.8 A×60 s=288 J
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
21.(6分)阅读短文,回答问题:
在我国随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进了很多普通的家庭,最近小王家也购买了一辆小汽车。小王十分高兴,将汽车里里外外看了个遍,并且进行了认真的思考,发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面就是他思考的问题,请你帮他补充完整。
(1)汽车上很多地方都用到了物理知识,下列现象所对应的解释不合理的是__C__。
A.打开油箱盖会闻到汽油的味道——扩散现象
B.环保汽车使用气体燃料——减少对大气的污染
C.小排量的车一般经济省油——发动机的效率低
D.空调车车窗玻璃设计为双层——减少车内外热量的传递
(2)一台单缸四冲程汽油机,若飞轮转速是1200 r/min,该汽油机每秒钟内完成__40__个冲程,曲轴转__20__圈,对外做功__10__次。
(3)若汽车油箱使用的是热值为4.6×107 J/kg的汽油,当该车以20 m/s的速度匀速直线行驶100 km时所消耗的汽油为5 kg,汽车发动机的输出功率为12 kW,牵引力做的功为__6×107__J,则汽车发动机的效率为__26%__(保留整数)。
22.(6分)在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲所示)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙所示。
(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热逐渐变软变稀,此时__电__能转化为内能。“塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态”发生的物态变化是__凝固__。
(2)打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时,图中开关S1应处于__闭合__状态。该打印笔工作过程中的最大电流是__0.55__A。
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250 ℃左右,根据图丙信息,当温度超过250 ℃时,电阻增大,功率__减小__,产热减慢,温度下降;反之,也能自动调节。温度为250 ℃时,打印笔快挡平均每分钟产生的热量为__4800__J。
23.(6分)(2022·广东模拟)伽利略利用热胀冷缩的原理制作过一种最早的温度计。据他学生描述:伽利略取一个鸡蛋大小的玻璃泡,将其接到一根约半米长的细玻璃管一端,用手掌将玻璃泡握住,使之受热,然后倒转插入水中,松开手待玻璃泡冷却后,水会升高二三十厘米,用水柱上升的高度来表示手掌的温度,如图甲所示。
温度能明显影响金属导体和半导体的导电性能。金属的导电性能会随温度增加而减弱,与金属不同,有些半导体的导电性能会随温度增加而增强。如图乙所示是一种金属导体和一种半导体的电阻—温度特性图线。根据这一特性,它们不仅可以用来测量温度,还能作为热传感器运用到自动控制电路中。
(1)伽利略温度计的原理是根据__气体热胀冷缩__的性质制成的。
(2)伽利略的温度计测温物质是__玻璃泡中的空气__(选填“玻璃泡中的空气”或“玻璃管中的水”),他在用温度计测量手掌温度时,玻璃管中的水柱越高,表明手掌的温度越__高__(选填“高”或“低”)。
(3)如图丙所示,是一款利用热传感器设计的高温报警器电路,启动报警器,当环境温度过高时,电铃会被接通发出报警声,通过断开开关S可关闭铃声。电铃应接在电路中的__b__(选填“a”“b”或“c”)位置,热传感器接在电路中的__c__(选填“a”“b”或“c”)位置,热传感器应使用图乙中的__半导体__(选填“金属导体”或“半导体”)。
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