15.1 两种电荷-【拔尖特训】2024-2025学年九年级全一册物理(人教版)

题意可知,Q放 已知,由q= Q放 m 可知, 还需计算出燃烧酒精的质量,才能计 算酒精的热值,所以应测量出剩余酒 精的质量;由于存在热量损失,酒精燃 烧放出的热量没有被水全部吸收,即 Q<Q放,又因为燃烧酒精的质量是一 定的,根据q= Q放 m 可知,所测算出的 热值与真实值相比偏小。 6. 丙 7200 1.38×108 [解析] 图 甲中向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖 盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮, 酒精气体燃烧膨胀,对外做功,内能转 化为盒盖的机械能,可以看到盒盖飞 出去了。图乙中,气门都关闭,活塞向 上运动,是汽油机的压缩冲程,此时机 械能转化为内能。图丙中,气门都关 闭,活塞向下运动,是做功冲程,这一 过程中,内能转化为机械能,故图丙中 汽油机的工作过程与电火花发生器能 量的转化是一致的。因为汽油机在 1个工作循环中,飞轮转动2圈,对外 做1次功,完成4个冲程,飞轮的转速 为3600r/min,所以每分钟完成的冲 程数为3600×2=7200,完全燃烧 10kg的汽油放出的热量Q放=qm= 4.6×107J/kg×10kg=4.6×108J, 由η= W有 W总 ×100% ,对外做的功为 W有=ηW总 =30%×4.6×108J= 1.38×108J。 7. A 大于 守恒 [解析] 离手后 的篮球在空中从A 点运动到D 点,在 A 点时速度最大,则在A 点时动能最 大。根据篮球在两个等高点B 和D 的能量柱状图可知,篮球在B 点和D 点时重力势能相等,在D 点的动能小 于在C点的动能,动能和势能统称为 机械能,则篮球在B 点的机械能大于 在D 点的机械能。根据能量守恒定 律可知,整个过程中能量守恒。 8. 转化 2.52×108 50.4 [解析] 氢 完全燃烧时,消耗化学能,产生内能, 将化学能转化为内能。产生的可利用 能量Q有用=ηQ放=ηm氢q氢=40%× 4.5kg×1.4×108J/kg=2.52× 108J。燃 油 释 放 的 能 量 Q油放 = Q有用 η' =2.52×10 8J 30% =8.4×10 8J,消 耗 燃 油 的 质 量 m油 = Q油放 q航空燃油 = 8.4×108J 5.0×107J/kg =16.8kg,产生的温室 气体的质量为16.8×3kg=50.4kg, 即做相同的有用功,使用氢燃料飞机 可减少约50.4kg温室气体的排放。 9. 变低了 内 机械 做功 600 [解析] 小明在吹气球时,没能用手握 住被吹大了的气球,导致气球飞了出 去,此时气球内的气体对外做功,把气 体的内能转化为气球的机械能,气体 的内能减小,温度降低,所以会感觉到 它的喷气嘴的温度和原来相比变低 了。汽油机在做功冲程中,高温高压 的燃气对活塞做功,将内能转化为机 械能,因此做功冲程与这一过程中能 量的转化是一致的。汽油机工作时对 外的输出功率为25kW,每分钟汽油 机对外做的功W=Pt=25×103W× 60s=1.5×106J,这台汽油机的飞轮 转速是5000r/ min,由于汽油机的 1个工作循环要完成4个冲程,飞轮 和曲轴转2转,对外做功1次,所以该 汽油机每分钟对外做功2500次,则 每个工作循环中汽油机对外做功 W'=Wn= 1.5×106J 2500 =600J 。 10. [解析] (1) 燃油的质量m燃油= 2.5t=2.5×103kg,消耗燃油2.5t 放出的热量Q燃油=m燃油q燃油=2.5× 103kg×5×107J/kg=1.25×1011J。 (2) 该发动机此时的热效率为50%, 热效率是指发动机获得的机械能 W机械与燃料完全燃烧产生的内能Q放 之比,则 W机械 =η热 Q燃油 =50%× 1.25×1011J=6.25×1010J。因为该 飞机的推力做功为3.375×1010J,则 此过程中发动机的推进效率η推 = W推力 W机械 ×100% = 3.375×1010J 6.25×1010J × 100%=54%。(3) 汽车在平直公路 上以v 的速度匀速行驶的距离s= 100km=1×105m,则汽车匀速行驶 的时间t=sv = 1×105m v ,因为发动 机输出功率为P,所以发动机所做的 功 W = Pt = P · 1×10 5m v = 105m×P v ,汽车在平直公路上以v的 速度匀速行驶100km耗油量为m, 93#汽油热值为q,则燃料完全燃烧放 出的热量Q汽=mq,该汽车发动机的 效率η= W Q汽 ×100%= 105m×P v mq × 100%=10 5m×P qmv ×100% 。 第十五章　电流和电路 第1节　两种电荷 1. C 2. C 3. B 4. D 5. 正 带绝缘柄的铜棒 从B 到A [解析] 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正 电,将此玻璃棒与验电器A 的金属球 接触,则A 带上正电。要用导体将 A、B 相连,才能让电荷定向移动,所 以不能选橡胶棒,若用手直接拿金属 棒,则手会把电荷导走,所以应选用带 绝缘柄的铜棒。用铜棒将A、B 相连 后,自由电子由B 向A 移动,即负电 荷移动的方向是从B 到A。 6. B [解析] 电荷间的相互作用规 律是同种电荷相互排斥、异种电荷相 互吸引,且带电体能吸引轻小物体。 甲带正电,甲与乙相互排斥,则甲、乙 都带正电;甲与丙相互吸引,则丙可能 带负电,也可能不带电,故B正确。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 11 利用电荷间的相互作用解题 利用电荷间的相互作用规律 进行分析即可,若两小球相斥,则 表明一定都带电,且带的是同种电 荷;若两小球相吸,则有两种可能, 即可能都带电,且是异种电荷,也 可能一个带电,另一个不带电。 7. C [解析] 由题意知,被餐巾纸摩 擦过的吸管的左端与用丝绸摩擦过的 玻璃棒相吸引,而被丝绸摩擦过的玻 璃棒带正电,所以吸管的左端带负电, 且只有与餐巾纸摩擦的地方才带上负 电,故A、B不符合题意;餐巾纸与吸 管摩擦时,吸管带负电,那么在摩擦过 程中,吸管得到电子,即餐巾纸上的电 子转移到吸管上,故C符合题意,D不 符合题意。 8. A [解析] 观察图甲可知,石蜡的 原子核对核外电子的束缚能力强于丝 绸,则现用丝绸摩擦石蜡,电子会从丝 绸转移到石蜡上,丝绸带正电,石蜡带 负电,石蜡接触了验电器的金属球后, 验电器的金属箔片就带负电,验电器 相当于得到了电子,故A正确,D错 误;由上述解析可知,石蜡带负电,将 该石蜡靠近轻质小球,发现它们相互 排斥,根据同种电荷互相排斥,可知轻 质小球也带负电,不可能不带电,否则 因带电物体会吸引轻质物体,石蜡会 吸引轻质小球,故B错误;由图甲可 知,丝绸和石蜡摩擦过程中,石蜡对电 子的束缚能力强,故石蜡会得到电子, 失去电子的是丝绸,故C错误。 9. B [解析] 摩擦起电不是创造了 电荷,而是电子的转移,故A错误,B 正确;木屑留在塑料板上是由于塑料 板带电后,具有吸引轻小物体的性质, 故C错误;摩擦过程中电子在塑料板 和丝绸间发生转移,使塑料板和丝绸 带有不同电荷,故D错误。 10. C 第2节　电流和电路 1. C 2. A 3. C 4. D [解析] 根据实物图可知,两个 灯泡串联接入电路中,当开关闭合时, 灯L1、L2均不亮,这说明电路出现了 断路故障;将一根完好的导线的一端 固定在电源正极处,另一端依次接触 a、b、c、d 四个接线柱,发现只有与d 接触时小灯泡L1才发光,这说明接触 a、b、c时,电路仍然是断开的,接触d 时电路是接通的,所以断路出现在c、 d之间,即灯泡L2断路。 5. C 6. C [解析] 电流只能从电源的正 极流出,由电源的负极流入;假设a、b 间接电源,则a为电源的正极,b为电 源的负极,c、d间接电灯,此时电流从 a出发,经c、d间的电灯回到负极,电 路中的两灯泡L1、L2 会发生短路,此 时为一个灯泡(在c、d 间)的简单电 路,故这样可以组成电路并符合题目 中所标的电流方向;假设c、d 间接电 源,则c为电源的正极,d为电源的负 极,a、b间接电灯,此时电流从c出 发,经a、b间的电灯回到负极,电路 中的两灯泡L1、L2 仍会发生短路,此 时为一个灯泡(在a、b间)的简单电 路,故这样也可以组成电路并符合题 目中所标的电流方向;综上可知,两种 情况都可以,故C符合题意,A、B、D 不符合题意。 7. A [解析] 用导线接触a、b两点 时,两灯均不亮,说明电路中无电流, 电路断路;用导线接触b、c 两点时 (灯L2的两端),两灯均不亮,说明电 路中无电流,电路断路;用导线接触 c、d 两点时,两灯都亮,则说明电路中 灯L1、L2 均未断路和短路,开关S处 发生断路,可能是开关S接触不良。 8. 断开 闭合 9. 闭合 短路 a 没有 [解析] 由 电路图可知,起爆前定时开关S处于 闭合状态,确保起爆器中没有电流通 过,因此起爆前定时开关S是闭合的; 由电路图可知,起爆前,即开关S闭合 时,电流从电源正极出发,经过灯泡、 开关回到电源负极,起爆器被短路;当 没有灯泡时,将造成电源短路,电源可 能被烧坏,故起爆前灯泡起保护电路 的作用;若剪断a处导线,则电路处于 断路状态,起爆器不工作。拆除前,起 爆器被短路,没有电流通过起爆器,所 以起爆器不工作。 10. (1) 灯泡断路 (2) 断开 灯泡 短路 [解析] (1) 将被检测电路的 开关断开,分别把图乙中的 M、N 接 到a、b接线柱上,闭合开关后,若检测 灯亮,则说明原电路中的灯泡内部断 开,发生了断路故障。(2) 将被检测 电路的开关断开,分别把图丙中的 M、N 接到a、b接线柱上,检测时图 甲中的开关应断开,发现只有检测灯 亮,说明原来的灯泡短路(视其为一根 导线)。 11. (1) C、E (2) E A、F(或B、 D) A、D(或B、F) [解析] (1) 连 接A 和B,将测通器的m 连接在D 上,当n连接F 时小灯泡亮,说明电 路是连通的,则剩下的C、E 就是同一 根导线的两端。(2) 由于C、E 是一 根导线,故连接了C 后,必须连接E; 另一端连接F,若小灯泡亮,则ECAF 是通路,则A、F 是同一根导线的两 端,B、D 是同一根导线的两端;若小 灯泡不亮,无法形成通路,则A、D 是 同一根导线的两端,B、F 是同一根导 线的两端。 第3节　串联和并联 1. C 2. B 3. 如图所示 (第3题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 21 26 第1节　两种电荷 ▶“答案与解析”见P11 答案讲解 1. (2024·钦州一模)如图所示,用丝 绸摩擦过的玻璃棒可以吸引小纸 片,此过程中 ( ) (第1题) A. 通过摩擦创造了电荷 B. 丝绸和玻璃棒都带上了正电荷 C. 电子在丝绸和玻璃棒之间转移 D. 玻璃棒与小纸片因带异种电荷而互相吸引 2. (2024·广州二模)如图a所示,用绝缘线分 别悬吊甲、乙两个轻小物体,摩擦后失去电子 的玻璃棒丙分别靠近甲、乙,现象如图b所 示,则 ( ) (第2题) A. 甲一定带负电 B. 乙可能不带电 C. 丙一定带正电 D. 甲和乙靠近时,现象一定如图c所示 3. (2024·黄冈期末)如图所示为“静电章鱼”实 验,用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑 料丝和塑料管,然后把塑料丝往空中抛出后, 将塑料管放在下面,此时塑料丝的形状像章 鱼的触手。下列分析中,正确的是 ( ) A. 塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起 B. 塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈触手状 C. 塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电 D. 塑料管得到的电子数等于毛皮两次失去 的电子总数 (第3题) (第4题) 4. 如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小 的水流,观察到水流弯曲。下列分析中,正确 的是 ( ) A. 水流一定带电 B. 玻璃棒一定带负电 C. 水流和玻璃棒带同种电荷 D. 玻璃棒因失去电子而带电 5. (2024·无锡段考)取两个相同的验电器A 和B,若用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电 器A 的金属球,则A 带 电。若验电 器B 不带电(如图甲),用手拿 (填“金属棒”“橡胶棒”或“带绝缘柄的铜棒”) 把A 和B 连接起来,A 的金属箔张开的角度 减小,B 的金属箔张开(如图乙),则负电荷移 动的方向是 (填“从A 到B”或“从B 到A”)。 (第5题) 6. ★甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,甲 与乙相互排斥,甲与丙相互吸引,则 ( ) A. 乙带正电,丙一定带负电 B. 乙带正电,丙可能带负电 C. 乙带负电,丙一定带负电 D. 乙带负电,丙可能带负电 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)九年级全一册 第十五章　电流和电路 知 识 讲 解 27 7. (2024·襄阳期末)如图所示,把一根中间戳 有小孔(没戳穿)的轻质饮料吸管放在转动轴 上,吸管能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩 擦吸管的左端使其带电。用丝绸摩擦过的玻 璃棒靠近吸管的左端,两者相互吸引,则 ( ) (第7题) A. 用餐巾纸摩擦吸管的左端,整个吸管带 负电 B. 吸管与玻璃棒带同种电荷 C. 餐巾纸与吸管摩擦时,吸管得到电子 D. 餐巾纸与吸管摩擦时,吸管上的部分正电 荷转移到餐巾纸上 8. 如图甲所示为部分物质的原子核对核外电子 束缚能力的强弱情况,束缚能力越弱,越容易 失去电子。现用丝绸摩擦石蜡,然后将石蜡 靠近轻质小球,发现它们相互排斥,再将石蜡 触碰验电器的金属球,发现金属箔片张开,如 图乙所示。下列说法中,正确的是 ( ) (第8题) A. 金属箔片一定带负电 B. 小球可能带负电,也可能不带电 C. 丝绸和石蜡摩擦过程中,石蜡一定失去电子 D. 验电器和石蜡接触后,验电器一定失去电子 答案讲解 9. (2024·运城期末)如图所示,寻梦 小组模拟了静电复印的实验。他们 在透明塑料板下放了一张爱心的图 案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料 板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板并轻敲,板 上就留下了一颗由木屑组成的爱心。下列说 法中,正确的是 ( ) (第9题) A. 摩擦过程中创造了电荷 B. 摩擦过程中有电子发生转移 C. 木屑留在塑料板上是由于异种电荷相互 吸引 D. 摩擦后的塑料板带电而丝绸不带电 10. (2024·泰州段考)用毛皮摩擦过的橡胶棒接 触不带电的验电器金属球后,金属箔的张角如 图甲所示;接着用毛皮摩擦过的气球再接触金 属球;金属箔的张角变大,如图乙所示;然后用 紫外线照射但不接触金属球,金属箔的张角 如图丙所示,此时金属球中的某种电荷“逃” 到了空气中,下列推断中,错误的是 ( ) (第10题) A. 图甲中接触瞬间负电荷是由橡胶棒到验电器 B. 图乙中摩擦过的气球带负电 C. 图丙中金属箔的张角变小是因为它们相 互吸引 D. 图丙中从金属球中“逃”出的是电子 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十五章　电流和电路