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王牌物理
王牌物理
【王牌物理】九年级阶段性调研试题15
第13-17章 专题训练(期中测试2)难度系数0.65
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.(3分)“落花满春光,疏柳映荷塘”,小明漫步荷花池边,忽然闻到阵阵花香,这是 现象;走近一瞧,花瓣上的两滴露珠接触后合成一滴,是因为分子间存在 ,气温升高后花香更浓,是因为温度越高,分子运动越 。
2.(2分)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过 方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有 的物理属性。
T2 T3 T5 T6
3.(2分)氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措.如图所示是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢气,2h能匀速骑行50km,氢能自行车与骑行者总质量为84kg,骑行时受到的阻力为总重的0.05倍,氢气热值为.氢气完全燃烧产生的热量是 ,氢气的利用效率是 ().
4.(2分)生活中处处有物理。当你去超市用塑料袋装东西,双手搓开塑料袋时,发现塑料袋总会“粘”在手上,是 现象;用装有静电除尘纸的拖把与地板摩擦后,可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,是因为带电体具有 的性质。
5.(3分)如图所示的电路,闭合开关,小灯泡和LED发光,说明LED的正极是 (选填“较长”或“较短”)的引脚,此时导线中自由电子定向移动的方向为 (选填“从A到B”或“从B到A”)。如果将电源两极的接线对调,闭合开关后,LED (选填“能”或“不能”)发光。
6.(2分) 如图所示,电源电压保持不变,已知,闭合开关S1,将开关S2掷到2时,小灯泡恰好正常发光;断开开关S1,将开关S2掷到1时,电压表的示数 ,电流表的示数 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
二、选择题(共8题;7-12为单选,13、14为双选,每题2分,共16分)
7.(2分)实验装置如图所示,加热试管使水沸腾,对观察到的现象分析正确的是( )
A.玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气
B.加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C.小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D.小叶轮转动是水的内能转化为叶轮的机械能
T7 T8T10
8.(2分)新能源是可持续发展的重要举措,现电动汽车逐渐遍布全国,与燃油车相比,电动汽车因使用成本低,转化效率高的优势,成为人们更热衷的代步工具。对下列情景的分析正确的是( )
A.若汽油机的飞轮转速为3600r/min,则该汽油机每秒完成120个冲程
B.冬天感觉汽车座垫冰冷,是因为冰冷的汽车座垫没有内能
C.燃油车内的汽油机只有在做功冲程时有能量转化
D.电动汽车的动力是通过将电能转化为机械能实现,而且效率可以达到100%
9.(2分)如图是加油站里常见的“静电释放器”,工作人员提油枪加油前,必须用手触摸圆球清除身体上的静电,防止静电带来的危害.下列有关说法正确的是( )
A.圆球应由绝缘材料制成
B.LED 指示灯主要由超导材料制成
C.人体带的电是与衣服摩擦创造出来的
D.若人体带负电,触摸圆球时,电流从大地流向圆球
10.(2分)图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的横截面积来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮触片时,风扇风速加快
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮触片时,风扇风速加快
11.(2分) 交通警察部门定期开展交通违法专项治理行动。如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图,电源电压恒定,为定值电阻,为气敏电阻,其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越大
B.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越小
C.检测气体的酒精浓度越大,阻值越大
D.检测气体的酒精浓度越大,电路中电流越小
12.(2分)如图甲所示,将三个规格相同的小灯泡接入电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.A端导线应与电源的负极相连
B.电流从D接线柱流入电压表“3”接线柱
C.若CD间的小灯泡从灯座上旋下来,电压表示数为零
D.AF两接线柱间电压为6V
13.(双选)(2分)在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则( )
A.电阻R1两端的电压为4.8V
B.电阻R2两端的电压为4.8V
C.若开关闭合后,两个电表示数相同,则R1可能断路
D.若开关闭合后,电压表V2的示数为零,则R1可能断路
14.(双选)(2分)2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功,下列说法正确的是( )
A.火箭内燃料燃烧时,将化学能转化为内能
B.火箭升空时,机械能转化为内能
C.空间站的太阳能电池板将电能转化为太阳能
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦,机械能转化为内能
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.(2分)请在图中的两个虚线框内,选填“电源”和“开关”的符号,满足当开关闭合时,小灯泡与二极管组成并联电路。
16.(2分)根据如图所示的实物图画出它的电路图(用尺和铅笔规范作图)
四、实验探究题(共3题,每空1分,共18分)
17.(5分)在比较水和煤油比热容大小的实验中,晓彤取了两只相同的烧杯,且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油(如图所示)。他用两个完全相同的“热得快”给它们加热,并记录得到了下表中的实验数据,请你回答下列问题:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
煤油的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
(1)(1分)从如图晓彤已选择的实验器材来看,还需要的测量工具是秒表和 。
(2)(1分)选用两个同样的“热得快”的作用是 。
(3)(1分)加热7min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(4)(1分)图丙是晓彤根据实验数据画出的图像,由此可知,煤油的比热容是 。
(5)(1分)晓彤同学又换用如图另一套装置来“探究海波在不同状态下的吸热能力”,并将实验数据绘制成图像。加热时,酒精灯每分钟完全燃烧0.2g酒精,已知试管内所装海波的质量是200g。固态海波的比热容为,酒精的热值为3.0×107J/kg。则第10﹣11min内酒精灯的加热效率 。
18.(7分)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图.
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 .
(2)他先将电流表接A处,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: .
(3)他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表示数如图丙所示,则电流表的示数为 A.
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A. B. C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律.请你指出他们实验应改进方法是 .
(5)按正确方法测量后,归纳得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是: (写出关系式即可).
(6)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示电路图的电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”).
19.(6分)小文利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压电压恒定,Rx的阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小;
(2)按要求正确连接好电路,闭合开关S,两电表均无示数;于是,他只将电压表正接线柱导线b端先后连接在开关S的左、右接线柱,发现接在开关左侧接线柱时电压表有示数,接在右侧接线柱时电压表无示数(各导线完好且只有一处存在故障)。则可确定电路故障是 ;
(3)排除故障后,闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,电流表示数为 A;则此次可计算出电阻Rx= Ω;继续进行多次测量;
(4)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx= (用已知量和测量量符号表示)。
五、计算题(共2题;共18分)
20.(9分)如图所示是一台手扶双轮压路机,质量为520kg,水箱容积为20L。在一次压路作业中,以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min,压路机的发动机输出功率为500W。求:[g取10N/kg,柴油的热值取4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(1)(2分)压路机在这次压路作业中运动的距离是多少?
(2)(2分)压路机静止在水平路面上时,与地面的接触面积为0.02m2,该压路机对路面的压强是多少?
(3)(3分)若发动机效率为30%,这次作业要消耗多少千克柴油?
(4)(2分)水箱装满水是为了降低发动机的温度,确保发动机正常工作,满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量?
21.(9分)电梯超载时,报警器会发出警报声提醒后面进入的乘客退出电梯。某实验小组用电源、开关、导线、压敏电阻、报警器、滑动变阻器(2A 50Ω)等模拟电梯的报警电路,如图所示。闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片位于最左端,电流表示数为I=0.5A。已知电源电压U保持不变,压敏电阻R的阻值随压力F变化的规律如图乙所示,报警器相当于一个定值电阻,阻值R0=30Ω,当电流表的示数为300mA时报警器刚好报警。电流表“0~0.6A”的量程连入电路,通过向托盘里加减物品改变压敏电阻受到的压力大小,托盘下表面是绝缘材质。不考虑电流表对电路的影响。
(1)(3分)求电源电压U;
(2)(3分)闭合开关S,断开开关S1,滑动变阻器的滑片位于最左端,求报警器刚要报警时,压敏电阻受到的压力F的大小
(3)(3分)让压敏电阻承受的压力为30N时报警器才报警,滑动变阻器连入电路的阻值R1应调为多少?
【王牌物理】九年级阶段性调研试题15
第13-17章 专题训练(期中测试2)
答案解析部分
1.【答案】扩散;引力;剧烈
2.【答案】热传递;隔热性好
3.【答案】2.8×106;75%
4.【答案】摩擦起电;吸引轻小物体
5.【答案】较长;从B到A;不能
6.【答案】变大;变小
7.【答案】D 8.【答案】A 9.【答案】D 10.【答案】D 11.【答案】B
12.【答案】C 13.【答案】A,D 14.【答案】A,D
15.【答案】
16.【答案】
17.【答案】(1)天平
(2)让质量相等的水和煤油在相同时间内吸收相同的热量
(3)等于
(4)
(5)24%
18.【答案】断开开关;L1或电流表断路;电流表正负接线柱接反了;0.24;换用不同规格的灯泡多次测量;IC=IA+IB;变大
19.【答案】 ;开关断路;0.3;9;端;
20.【答案】(1)解: 根据速度公式得,压路机在这次压路作业中运动的距离是:s=vt=0.2m/s×10×60s=120m;
答:压路机在这次压路作业中运动的距离是120m;
(2)解: 根据密度公式得,水箱中水的质量m水=ρV=1.0g/cm3×20×103cm=20000g=20kg,G水=m水g=20kg×10N/kg=200N,
压路机的重力为:G压路机=m压路机g=520kg×10N/kg=5200N,
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力加上水的重力,F=G压路机+G水=5200N+200N=5400N,
该压路机对水平地面的压强:
;
答:压路机静止在水平路面上时,与地面的接触面积为0.02m2,该压路机对路面的压强是2.7×105Pa;
(3)解: 压路机做的功:W=Pt=500W×10×60s=3×105J
由得,柴油完全燃烧释放的热量:,
由Q放=mq可得,消耗柴油的质量:;
答:若发动机效率为30%,这次作业要消耗0..025kg的柴油;
(4)解: 水吸收的热量:Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(80℃-20℃)=2.88×106J。
21.【答案】(1)解:由图知闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片位于最左端,电路中只有定值电阻R0接入电路,电源电压为:
U=IR0=0.5A×30Ω=15V;
(2)解: 闭合开关S,断开开关S1,滑动变阻器的滑片位于最左端,定值电阻R0和压敏电阻串联,报警器刚要报警时,电路中的总电阻为:
由串联电路电阻的规律知此时压敏电阻的阻值为:
R'=R总-R0=50Ω-30Ω=20Ω,
由图知此时压敏电阻受到的压力F的大小为12N
(3)解: 由图像可知,压敏电阻受到的压力为30N,其电阻为10Ω,
所以此时滑动变阻器接入电路的阻值为:R滑=R总-R0-R″=50Ω-30Ω-10Ω=10Ω。
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王牌物理
【王牌物理】九年级阶段性调研试题15
第13-17章 专题训练(期中测试2)难度系数0.65
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.(3分)“落花满春光,疏柳映荷塘”,小明漫步荷花池边,忽然闻到阵阵花香,这是 现象;走近一瞧,花瓣上的两滴露珠接触后合成一滴,是因为分子间存在 ,气温升高后花香更浓,是因为温度越高,分子运动越 。
【答案】扩散;引力;剧烈
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】人闻到花香,是分子不停地做无规则运动,是扩散现象;荷叶上两滴露珠汇合一滴,是分子之间存在引力。温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快,气温升高后荷花的香味更浓,是因为温度越高分子运动越剧烈。
2.(2分)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过 方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有 的物理属性。
【答案】热传递;隔热性好
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】用高温熨平衣物,温度不同,通过热传递的方式改变内能。
木头的导热性差,作容器的把柄,相比金属把,使用更安全。
3.(2分)氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措.如图所示是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢气,2h能匀速骑行50km,氢能自行车与骑行者总质量为84kg,骑行时受到的阻力为总重的0.05倍,氢气热值为.氢气完全燃烧产生的热量是 ,氢气的利用效率是 ().
【答案】2.8×106;75%
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【解答】 (1)氢气完全燃烧放出的热量为:Q放=qm=1.4×108J/kg×0.02kg=2.8×106J;
(2)氢能自行车骑行时受到的阻力为:f=0.05G=0.05mg=0.05×84kg×10N/kg=42N,
由二力平衡的条件可知,骑行时发动机的牵引力为:F=f=42N,
氢能自行车牵引力所做的有用功为:W=Fs=42N×50×103m=2.1×106J;
氢气的利用效率为:。
4.(2分)生活中处处有物理。当你去超市用塑料袋装东西,双手搓开塑料袋时,发现塑料袋总会“粘”在手上,是 现象;用装有静电除尘纸的拖把与地板摩擦后,可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,是因为带电体具有 的性质。
【答案】摩擦起电;吸引轻小物体
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】双手搓开塑料袋时,手与塑料袋摩擦,塑料袋总会“粘”在手上,这是因为手与塑料袋之间发生了摩擦起电现象;用装有静电除尘纸的拖把与地板摩擦后,静电除尘纸因摩擦带电,带电体具有吸引轻小物体的性质,因此可以轻松地将灰尘和头发清扫干净。
故答案为:摩擦起电:吸引轻小物体。
5.(3分)如图所示的电路,闭合开关,小灯泡和LED发光,说明LED的正极是 (选填“较长”或“较短”)的引脚,此时导线中自由电子定向移动的方向为 (选填“从A到B”或“从B到A”)。如果将电源两极的接线对调,闭合开关后,LED (选填“能”或“不能”)发光。
【答案】较长;从B到A;不能
【知识点】电流的方向;半导体特点及作用
【解析】【解答】LED具有单向导电性,说明 LED的正极是 较长的引脚,电流方向为A到B,所以电子的移动方向为B到A, 将电源两极的接线对调,闭合开关后,LED 不能发光。
综上 第1空、较长; 第2空、从B到A; 第3空、不能。
6.(2分) 如图所示,电源电压保持不变,已知,闭合开关S1,将开关S2掷到2时,小灯泡恰好正常发光;断开开关S1,将开关S2掷到1时,电压表的示数 ,电流表的示数 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变大;变小
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】闭合开关S1,将开关S2掷到2时,L与R2并联,此时电压表被短路,示数为0,断开开关S1,将开关S2掷到1时,此时R1与L串联,电压表测量R1两端电压,故电压表的示数变大。
根据电阻的串联和并联规律可知,闭合开关S1,将开关S2掷到2时,L与R2并联,电路中总电阻小于R2的电阻;断开开关S1,将开关S2掷到1时,R1与L串联,电路中总电阻大于R1的电阻。电流与电阻成反比,故并联电流大,串联电流小,故电流表示数变小。
二、选择题(共8题;7-12为单选,13、14为双选,每题2分,共16分)
7.(2分)实验装置如图所示,加热试管使水沸腾,对观察到的现象分析正确的是( )
A.玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气
B.加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C.小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D.小叶轮转动是水的内能转化为叶轮的机械能
【答案】D
【知识点】物质的三态;热传递改变物体内能;能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A.管口冒的白气是水蒸气遇冷液化成的小水滴,故A错误;
B.加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能,故B错误;
C.永动机违反了能量守恒定律,不会实现,故C错误;
D.燃料燃烧化学能转化为内能,水吸收热量内能增大,水蒸气驱动叶轮转动,转化成叶轮的机械能,故D正确。
故选D。
8.(2分)新能源是可持续发展的重要举措,现电动汽车逐渐遍布全国,与燃油车相比,电动汽车因使用成本低,转化效率高的优势,成为人们更热衷的代步工具。对下列情景的分析正确的是( )
A.若汽油机的飞轮转速为3600r/min,则该汽油机每秒完成120个冲程
B.冬天感觉汽车座垫冰冷,是因为冰冷的汽车座垫没有内能
C.燃油车内的汽油机只有在做功冲程时有能量转化
D.电动汽车的动力是通过将电能转化为机械能实现,而且效率可以达到100%
【答案】A
【知识点】热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】A.根据汽油机的飞轮转速,计算汽油机每秒完成个冲程,A符合题意;
B.冬天感觉汽车座垫冰冷,是汽车座垫温度低,但有内能,B不符合题意
C.汽油机工作时,压缩冲程和做功冲程有能量转化,C不符合题意;
D.电动汽车的动力将电能转化为机械能,同时有能量损失,效率不可以达到100%,D不符合题意。
故答案为:A.
9.(2分)如图是加油站里常见的“静电释放器”,工作人员提油枪加油前,必须用手触摸圆球清除身体上的静电,防止静电带来的危害.下列有关说法正确的是( )
A.圆球应由绝缘材料制成
B.LED 指示灯主要由超导材料制成
C.人体带的电是与衣服摩擦创造出来的
D.若人体带负电,触摸圆球时,电流从大地流向圆球
【答案】D
【知识点】物体带电情况的判断;导体与绝缘体;电流的方向;电阻;半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.除电时,人体、圆球、金属杆、导电线与大地连通,将电荷导入大地,属杆上端的圆球必须是导体,只有这样才能形成一个完整的通路,A错误
B.静电释放器使用的LED灯泡发光部分主要由半导材料制成,B错误
C.摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中电荷发生转移,C错误
D.人体带有负电,除静电时,负电荷从人体转移到大地,电流的方向是从大地流向圆球,D正确
选项ABC错误,答案选择D
10.(2分)图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的横截面积来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮触片时,风扇风速加快
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮触片时,风扇风速加快
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;变阻器;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】AB、电位器本质上相当于滑动变阻器,应串联在电路中,通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变变阻器连入电路的电阻,从而改变电路的电流,电位器应该与电风扇中的电动机串联,AB错误;
C、若将a、c接入电路中,即将电位器的全部电阻连入电路中,电位器没有变阻的作用,顺时针转动旋钮触片时,电路的电流不变,风扇风速不变,C错误;
D、若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮触片时,电位器连入电路的电阻变小,电路的电流变大,风扇风速加快,D正确;
故答案为:D.
11.(2分) 交通警察部门定期开展交通违法专项治理行动。如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图,电源电压恒定,为定值电阻,为气敏电阻,其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越大
B.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越小
C.检测气体的酒精浓度越大,阻值越大
D.检测气体的酒精浓度越大,电路中电流越小
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB、由图乙可知,检测气体的酒精浓度越小,气敏电阻R2的阻值减大,电路在总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,由于R1的阻值不变,根据U=IR可知R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误,B正确。
C、由图乙可知,气敏电阻的阻值随气体酒精浓度的增大而减小,故C错误。
D、检测气体的酒精浓度越小大,气敏电阻R2的阻值减小,电路在总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,故D错误。
故答案为:B。
12.(2分)如图甲所示,将三个规格相同的小灯泡接入电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.A端导线应与电源的负极相连
B.电流从D接线柱流入电压表“3”接线柱
C.若CD间的小灯泡从灯座上旋下来,电压表示数为零
D.AF两接线柱间电压为6V
【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】A.电压表的负接线柱在左侧,左侧是电源的负极,A端导线连接电源的负极,A不符合题意;
B.电源的正极在右侧,电流从D接线柱流入电压表“3”接线柱,B不符合题意;
C.若CD间的小灯泡从灯座上取下,电压表串联在电路中,测量电源电压,电压表示数变大,C符合题意;
D.根据乙图,电压表量程0~3V,示数为2V,三个灯泡规格相同,根据串联电路电压规律,AF两接线柱间电压为2V×3=6V,D不符合题意。
故答案为:C.
13.(双选)(2分)在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则( )
A.电阻R1两端的电压为4.8V
B.电阻R2两端的电压为4.8V
C.若开关闭合后,两个电表示数相同,则R1可能断路
D.若开关闭合后,电压表V2的示数为零,则R1可能断路
【答案】A,D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】AB.由电路图可知,闭合开关后R1、R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数,而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压U=6V,电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.2V,即R2两端的电压U2=1.2V,所以R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V
A符合题意,B不符合题意;
CD.由电路图知,开关闭合后,若R1断路,整个电路断路,电压表V1仍测电源电压为6V,V2示数为0,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
14.(双选)(2分)2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功,下列说法正确的是( )
A.火箭内燃料燃烧时,将化学能转化为内能
B.火箭升空时,机械能转化为内能
C.空间站的太阳能电池板将电能转化为太阳能
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦,机械能转化为内能
【答案】A,D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A.燃料的燃烧就是将燃料内所储存的化学能转变为内能,A符合题意;
B.火箭升空时,将燃料的内能转化为机械能,B不符合题意;
C.空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能,C不符合题意;
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦,克服摩擦做功,部分机械能转化为内能,D符合题意。
故答案为:AD。
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.(2分)请在图中的两个虚线框内,选填“电源”和“开关”的符号,满足当开关闭合时,小灯泡与二极管组成并联电路。
【答案】
【知识点】电路的构成及电路图;串、并联电路的设计
【解析】【解答】想要小灯泡与二极管并联,两个用电器就得首位相连,所以下面的方框应该放开关,上面放电源,答案如图所示。
16.(2分)根据如图所示的实物图画出它的电路图(用尺和铅笔规范作图)
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图;串联电路和并联电路的辨别
四、实验探究题(共3题,每空1分,共18分)
17.(5分)在比较水和煤油比热容大小的实验中,晓彤取了两只相同的烧杯,且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油(如图所示)。他用两个完全相同的“热得快”给它们加热,并记录得到了下表中的实验数据,请你回答下列问题:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
煤油的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
(1)(1分)从如图晓彤已选择的实验器材来看,还需要的测量工具是秒表和 。
(2)(1分)选用两个同样的“热得快”的作用是 。
(3)(1分)加热7min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(4)(1分)图丙是晓彤根据实验数据画出的图像,由此可知,煤油的比热容是 。
(5)(1分)晓彤同学又换用如图另一套装置来“探究海波在不同状态下的吸热能力”,并将实验数据绘制成图像。加热时,酒精灯每分钟完全燃烧0.2g酒精,已知试管内所装海波的质量是200g。固态海波的比热容为,酒精的热值为3.0×107J/kg。则第10﹣11min内酒精灯的加热效率 。
【答案】(1)天平
(2)让质量相等的水和煤油在相同时间内吸收相同的热量
(3)等于
(4)
(5)24%
【知识点】比热容;燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】比较水和煤油比热容大小的实验中,
(1)实验中,应控制液体的质量相同,用天平测量液体的质量;需要记录加热时间,需要秒表来计时;
(2)实验时,选用两个同样的“热得快”,在相同时间内,让质量相等的水和煤油吸收相同的热量;
(3)实验中,相同时间内水和煤油吸收的热量相同,加热7min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(4)根据数据,加热7min时,水升温为,
煤油升温为,
根据,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,则煤油的比热容为
;
(5)根据图像,1min海波吸收的热量为:
Q吸=c水mΔt=1.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(36℃-30℃)=1.44×103J;
在10~11min内,海波吸收的热量为1.44×103J,
10~11min内酒精完全燃烧放出的热量为
酒精灯的效率为
18.(7分)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图.
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 .
(2)他先将电流表接A处,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: .
(3)他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表示数如图丙所示,则电流表的示数为 A.
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A. B. C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律.请你指出他们实验应改进方法是 .
(5)按正确方法测量后,归纳得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是: (写出关系式即可).
(6)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示电路图的电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】断开开关;L1或电流表断路;电流表正负接线柱接反了;0.24;换用不同规格的灯泡多次测量;IC=IA+IB;变大
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,说明小明断开开关;
(2) 观察到灯L2发光,但灯L1不发光 , 电流表的示数为零 ,说明L1支路发生断路,则 L1或电流表断路 ;
(3) 电流表的指针反向偏转 ,说明电流表正负接线柱接反了;其示数为0.24A;
(4)只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,所以接下来更换不同规格的灯泡多次试验;
(5)并联电路干路电流等于各支路电流之和,IC=IA+IB;
(6) 开关S断开,电流表测量电路电流,开关闭合,电路中电阻变小,所以干路电流变大,所以A2示数变大 .
综上 第1空、 断开开关 ; 第2空、 L1或电流表断路; 第3空、 电流表正负接线柱接反了 ; 第4空、 0.24; 第5空、 换用不同规格的灯泡多次测量 ;第6空、 IC=IA+IB ; 第7空、 变大
19.(6分)小文利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压电压恒定,Rx的阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小;
(2)按要求正确连接好电路,闭合开关S,两电表均无示数;于是,他只将电压表正接线柱导线b端先后连接在开关S的左、右接线柱,发现接在开关左侧接线柱时电压表有示数,接在右侧接线柱时电压表无示数(各导线完好且只有一处存在故障)。则可确定电路故障是 ;
(3)排除故障后,闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,电流表示数为 A;则此次可计算出电阻Rx= Ω;继续进行多次测量;
(4)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx= (用已知量和测量量符号表示)。
【答案】 ;开关断路;0.3;9;端;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P 向左滑动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与 开关串联在电路中,如下图所示:
(2)电流表无示数,说明电路可能断路;将电压表正接线柱导线b端先后连接在开关S的左、右接线柱,发现接在开关左 侧接线柱时电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路 断路了;接在右侧接线柱时电压表无示数,说明电压表与电源没有连通,若各导线完好且只有一处存在故障,则可确定电 路故障是开关断路;
(3)由图甲可知,电流表选用小量程;闭合开关移动变阻器的滑片P 至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数 如图乙所示,电流表分度值0.02A, 其示数为0.3A, 则电阻R 的阻值为:
(4)实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I₁ ;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I₂ ;
③在步骤①中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I₁ ;
在步骤②中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,R, 被短路,只有滑动变阻器工作,电流表示数为I₂ ; 两次实验中,滑动变阻器两端电压均等于电源电压,其阻值不变,所以通过滑动变阻器的电流均为I₂,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流Ix'=I₁-I₂, 根据并联电路电压规律,则待测电阻两端的电压:Ux'=U=I₂Ro, 所以待测电阻的表达式:
五、计算题(共2题;共18分)
20.(9分)如图所示是一台手扶双轮压路机,质量为520kg,水箱容积为20L。在一次压路作业中,以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min,压路机的发动机输出功率为500W。求:[g取10N/kg,柴油的热值取4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(1)(2分)压路机在这次压路作业中运动的距离是多少?
(2)(2分)压路机静止在水平路面上时,与地面的接触面积为0.02m2,该压路机对路面的压强是多少?
(3)(3分)若发动机效率为30%,这次作业要消耗多少千克柴油?
(4)(2分)水箱装满水是为了降低发动机的温度,确保发动机正常工作,满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量?
【答案】(1)解: 根据速度公式得,压路机在这次压路作业中运动的距离是:s=vt=0.2m/s×10×60s=120m;
答:压路机在这次压路作业中运动的距离是120m;
(2)解: 根据密度公式得,水箱中水的质量m水=ρV=1.0g/cm3×20×103cm=20000g=20kg,G水=m水g=20kg×10N/kg=200N,
压路机的重力为:G压路机=m压路机g=520kg×10N/kg=5200N,
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力加上水的重力,F=G压路机+G水=5200N+200N=5400N,
该压路机对水平地面的压强:
;
答:压路机静止在水平路面上时,与地面的接触面积为0.02m2,该压路机对路面的压强是2.7×105Pa;
(3)解: 压路机做的功:W=Pt=500W×10×60s=3×105J
由得,柴油完全燃烧释放的热量:,
由Q放=mq可得,消耗柴油的质量:;
答:若发动机效率为30%,这次作业要消耗0..025kg的柴油;
(4)解: 水吸收的热量:Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(80℃-20℃)=2.88×106J。
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率;有关热机的计算;速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用速度的公式直接计算路程即可
(2)计算固体的压强要明确受力面积和压力,在水平地面上的物体对地面的压力等于物重,本题要考虑水箱的重力和压路机的重力和共同作用在地面上。
(3)热机效率是燃料内能做的有用功和燃料燃烧放出的热量的比值,压路机做的功是有用功,根据功率和时间直接计算,再根据热机效率计算燃料燃烧释放的热量。最后利用热值计算燃料的质量,本题涉及三个公式,要分析先后顺序
(4)直接利用吸热的热量公式进行计算
21.(9分)电梯超载时,报警器会发出警报声提醒后面进入的乘客退出电梯。某实验小组用电源、开关、导线、压敏电阻、报警器、滑动变阻器(2A 50Ω)等模拟电梯的报警电路,如图所示。闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片位于最左端,电流表示数为I=0.5A。已知电源电压U保持不变,压敏电阻R的阻值随压力F变化的规律如图乙所示,报警器相当于一个定值电阻,阻值R0=30Ω,当电流表的示数为300mA时报警器刚好报警。电流表“0~0.6A”的量程连入电路,通过向托盘里加减物品改变压敏电阻受到的压力大小,托盘下表面是绝缘材质。不考虑电流表对电路的影响。
(1)(3分)求电源电压U;
(2)(3分)闭合开关S,断开开关S1,滑动变阻器的滑片位于最左端,求报警器刚要报警时,压敏电阻受到的压力F的大小
(3)(3分)让压敏电阻承受的压力为30N时报警器才报警,滑动变阻器连入电路的阻值R1应调为多少?
【答案】(1)解:由图知闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片位于最左端,电路中只有定值电阻R0接入电路,电源电压为:
U=IR0=0.5A×30Ω=15V;
(2)解: 闭合开关S,断开开关S1,滑动变阻器的滑片位于最左端,定值电阻R0和压敏电阻串联,报警器刚要报警时,电路中的总电阻为:
由串联电路电阻的规律知此时压敏电阻的阻值为:
R'=R总-R0=50Ω-30Ω=20Ω,
由图知此时压敏电阻受到的压力F的大小为12N
(3)解: 由图像可知,压敏电阻受到的压力为30N,其电阻为10Ω,
所以此时滑动变阻器接入电路的阻值为:R滑=R总-R0-R″=50Ω-30Ω-10Ω=10Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
王牌物理 河南中考风向标
王牌物理 河南中考风向标
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