内容正文:
九年级物理科综合练习
班级______座号______姓名______
一、选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列数据,符合生活实际的是( )
A. 一个菠萝制成的水果电池电压约为220V
B. 空调功率大约为1000W
C. 对人体的安全电压是36V
D. 家庭电路中节能灯的电流约为2A
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个菠萝制成的水果电池电压较小,约为1V。故A不符合题意;
B.空调的功率较大,大概是1000W~3000W,故B符合题意;
C.经验表明,对人体的安全电压是不高于36V,故C不符合题意;
D.家庭电路中节能灯泡的额定电流较小,约为0.2A,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,无人驾驶电动扫地车正沿斜坡向上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内。此过程中,扫地车整体的( )
A. 动能不变,重力势能变大 B. 动能不变,机械能不变
C. 动能变小,重力势能变大 D. 动能变大,机械能变大
【答案】D
【解析】
【详解】无人驾驶电动扫地车正沿斜坡向上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内。此过程中,扫地车速度不变,质量增大,因此动能增加;质量增大,高度增大,因此势能增加;动能增加,势能增加因此机械能增加。故ABC错误,D正确。
故选D。
3. 教室里一个开关控制两盏日光灯,这两盏日光灯的连接方式是( )
A. 可能是串联 B. 可能是并联
C. 一定是并联 D. 串联、并联都可以
【答案】C
【解析】
【详解】虽然一个开关控制两盏日光灯,但当其中一盏日光灯坏了,并不影响另一盏日光灯的工作,即它们是互不影响的,因此这两个日光灯一定是并联;故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选C。
4. 用如图甲所示的电路探究串联电路的电压特点。关于实验,下列说法中正确的是( )
A. 应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验减小误差
B. 闭合开关后,电压表指针如图乙所示,说明需要调整其量程
C. 测出两端电压后,可将电压表左侧导线从a改接到c,直接测出两端电压
D. 本实验采用了控制变量法,所以灯、规格必须控制相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验,通过多组数据归纳得出普遍规律,故A错误;
B.闭合开关后,电压表指针如图乙所示,偏转角度较小,读数小于小量程,而使用的是大量程,应该调整其量程,使测量更准确,故B正确;
C.测出L1两端电压后,如果将电压表左侧导线从a改接到c,电压表正负接线柱接反,不能直接测出L2两端电压,还会损坏电压表,故C错误;
D.本实验没有采用控制变量法,为了排除偶然性,L1、L2规格必须不同,故D错误。
故选B。
5. 利用电压表与电流表测电阻的方法叫做“伏安法”,如图所示,“伏安法”测电阻R的电路图应该是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】伏安法测电阻的原理是欧姆定律,即.
A、伏安法测电阻时,电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测电阻组成串联电路,电压表并联在待测电阻两端,故A图正确;
B、电流表和电压表的位置接反了,故B错误;
C、电压表测量电源电压,不能随滑动变阻器的调整而变化,故C错误;
D、电压表测量的是滑动变阻器的电压,正确的连接应该是测量待测电阻的电压,故D错误;
【点睛】
6. 将一台标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2h后,电能表示数如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 电能表是测量用电器电功率的专用仪表
B. 该电能表的示数为
C. 这段时间内,电能表转盘转过了1200转
D. 若电价为0.6元/度,这段时间电视机使用的电费为0.12元
【答案】C
【解析】
【详解】A.电能表是测量用电器消耗电能的仪表,故 A错误;
B.电能表示数的最后一位为小数,示数为,故B错误;
C.这段时间内电视机消耗电能
电能表转盘转动圈数为
故 C正确;
D.若电价为0.6元/度,这段时间电视机使用的电费为
故D错误。
故选C。
7. “喝酒不开车,开车不喝酒”。酒精浓度检测仪中装有酒精气体传感器,这种传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,从而引起电路中电流和电压的变化。如图所示,当酒精气体浓度增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 电路中的电流变小
C. 定值电阻R消耗的功率变小 D. 电路消耗的总功率不变
【答案】A
【解析】
【详解】A B.气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体浓度增大时,该气敏电阻的阻值减小,又因为该电路为串联电路,所以电路中电流增大,定值电阻R的阻值不变,两端电压增大,电压表测量定值电阻R两端电压,示数会变大,故A正确,B错误;
C.根据电功率公式P=I2R可知,定值电阻阻值不变,电流增大,定值电阻R消耗的功率变大,故C错误;
D.根据电功率公式P=UI可知,电路中总电压不变,电流增大,电路消耗的总功率变大,故D错误。
故选A。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共21分)
8. 用如图所示滑轮组将重的货物匀速提升的过程中,所用拉力。若不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。则动滑轮重为________N;提升货物做的有用功为________J;滑轮组的机械效率为________。
【答案】 ①. 5 ②. 20 ③. 80%
【解析】
【详解】[1]由图可知n=2,则滑轮的重力
G轮=nF-G货=2×12.5N-20N=5N
滑轮的重力为5N。
[2]提升货物做的有用功
W有=G货h=20N×1m=20J
提升货物做的有用功为20J。
[3]总功
W总=Fs=Fnh=12.5N×2×1m=25J
滑轮的机械效率
滑轮的机械效率为80%。
9. 人们常常利用物体具有各种形式的能来完成某项工作.如机械手表里拧紧的发条具有___________能,就可以带动小齿轮和指针转动;风具有________能,可以推动帆船航行;打桩机举高的锤具有________能,可以完成打桩工作.
【答案】 ①. 弹性势 ②. 动 ③. 重力势
【解析】
【详解】拧紧的发条发生了弹性形变,所以其具有弹性势能.风是流动的空气,由于其运动,所以其具有动能.举高的大锤由于相对于地面位置被举高,所以其具有重力势能.
10. 在如图的电路中,电源电压为3V,且恒定不变.闭合开关,电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.2A,则通过小灯泡的电流是____________A,小灯泡两端的电压____________(选填“大于”“等于”或“小于”)3V。若灯泡的灯丝突然烧断,则电流表的示数____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 0.3 ②. 等于 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L1的电流,由并联电路电流的规律可知通过小灯泡的电流
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
[2]电源电压是3V,由并联电路电压的规律可知小灯泡两端的电压等于3V。
[3]灯泡的灯丝突然烧断,只有L1的简单电路,电流表的示数等于通过L1的电流,电流表的示数变小。
11. 灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示,将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.5W,则电源电压是______V;再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.05A,则定值电阻R的阻值是______Ω;定值电阻消耗的电功率是______W。
【答案】 ①. 2 ②. 40 ③. 0.1
【解析】
【详解】[1]只闭合开关S时,电路中只有小灯泡,此时小灯泡两端电压等于电源电压。当小灯泡实际功率为0.5W时,由图甲可知,UL=2V,I=0.25A。故电源电压为2V。
[2]再闭合开关S1,灯泡与R并联,电流表测干路电流。由于并联电路中各支路独立工作互不影响,因此再闭合开关S1,通过小灯泡的电流不变,由题意可知,电流表示数变化了0.05A,则根据并联电路中电流特点可知,通过电阻R的电流即为0.05A,由欧姆定律可知电阻R的阻值为
[3]定值电阻消耗的功率为
12. 图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图.电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,电流表的示数_____,电压表示数_____(增大/减小/不变);当电压表示数增大到某一数值时报警器开始报警。要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,R0应选用_____(更大/更小)阻值的电阻。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 更小
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因为有烟雾遮挡射向光敏电阻时光敏电阻的光照强度将减弱,而光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以光敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大。
[3]烟雾浓度更低,光照强度更大,光敏电阻的阻值更小,此时电压表示数增大到某一数值时报警器开始报警,R0应选用更小阻值的电阻。
13. 体重500N的小明在60s内跳绳120个,每次跳离地面的高度约0.05m,则小明跳绳一次做的功为______J,他在跳绳时的功率为______W。小华在60s内跳绳150个,则小华跳绳的功率______(选填“一定小于”“一定大于”或“可能小于”)小明跳绳的功率。
【答案】 ①. 25 ②. 50 ③. 可能小于
【解析】
【详解】[1]小明跳绳一次做的功为
[2]跳绳时的功率为
[3]由于不知道小华每次跳离地的高度和小华的重力,由可知小华做的总功可能小于小明做的总功,由可知小华的功率可能小于小明的功率。
14. 如图所示的电路,其中的阻值为15Ω,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,开关S闭合、断开时,电流表的示数为________A;开关S、都闭合时,通过电流为________A;为了保证电流表安全,电阻的最小阻值为________Ω。
【答案】 ①. 0.4 ②. 0.4 ③. 30
【解析】
【详解】[1]由图可知,开关S闭合、断开时,只有工作,电流表测量的是通过的电流,通过的电流
即电流表示数0.4A。
[2][3]开关S、都闭合时,、并联,因并联电路中,各用电器互不影响,且两端电压等于电源电压,是定值电阻,所以,通过电流为0.4A不变;根据电流表量程可知,干路的总电流最大为0.6A,根据并联电路的电流特点可知,通过电阻的最大电流
根据并联电路的电压特点可知,两端的电压
由欧姆定律可知,的最小阻值
三、作图题(本题共3小题,2+2+3共7分)
15. 在下面电路图的○中填上适当的电表符号,使电阻R和灯泡L组成一个正常的串联电路。
【答案】
【解析】
【详解】根据电表的使用方法可知,若左边电表为电流表,开关闭合时,电源短路,所以,左边电表为电压表;若右边电表是电压表,用电器所在电路断路,所以,右边电表是电流表;由此可知,左边电表为电压表,右边电表是电流表,此时电阻R和灯泡L组成一个正常的串联电路,如图所示:
16. 如图所示,请用笔画线代替导线,将“伏安法”测电阻实验电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向右滑动,电压表的示数增大)
【答案】
【解析】
【详解】滑动变阻器滑片向右移动时,电压表的示数增大,由欧姆定律可知电路中的电流变大,电流表的示数增大,变阻器连入电路的电阻减小,所以滑动变阻器应接右下方的接线柱,如图所示:
17. 根据如图实物图画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,两灯并联,电流表在干路上,开关在支路上,电路图如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,共21分)
18. 小明在测量滑轮组的机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了多次测量,测得的数据如下表所示。
实验次数
钩码重G/N
钩码上升的
高度h/cm
弹簧测力计
示数F/N
弹簧测力计移
动的距离s/cm
机械效率η/%
1
1.0
5
0.6
15
55.6
2
1.5
5
0.8
15
62.5
3
2.0
5
1.0
15
66.7
4
2.0
10
1.0
30
66.7
5
3.0
1.4
18
(1)本实验中所需的测量器材为弹簧测力计及___________;
(2)正确操作的情况下,第5次实验中钩码上升的高度为___________cm,滑轮组的机械效率是___________;如果测量前指针稍稍在零刻度上方,则所测机械效率___________(选填“偏大”或“偏小”);
(3)分析第___________次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高;分析第3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度___________(选填“有关”或“无关”);
(4)小组的其他同学在实验过程中发现竖直向上匀速拉动弹簧测力计时读数很不方便,他便在弹簧测力计静止时读数,小明同学指出他这样测出的数据是错误的,原因是___________
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 6 ③. 71.4% ④. 偏小 ⑤. 123 ⑥. 无关 ⑦. 由于弹簧测力计静止时与运动时,所克服的摩擦力大小不同,所以不能让弹簧测力计静止进行读数
【解析】
【详解】(1)[1]本实验中所需的测量器材为弹簧测力计及测量长度的刻度尺。
(2)[2]由图得,滑轮组
正确操作的情况下,第5次实验中钩码上升的高度为
[3]滑轮组的机械效率是
[4]如果测量前指针稍稍在零刻度上方,导致测得的拉力偏小,有用功不变,拉力移动距离不变,总功偏小,由得,所测机械效率偏小。
(3)[5]分析第123次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时上升相同距离,重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[6]分析第3、4次实验的数据可知,钩码上升高度改变,滑轮组的机械效率不变,说明滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
(4)[7]由于弹簧测力计静止时与运动时,所克服的摩擦力大小不同,导致测得的拉力不同,所以不能让弹簧测力计静止进行读数。
19. 小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)除了图中的测量工具外,还需要的测量工具是天平和______;
(2)实验时,选取______相同、初温相同的A、B两种不同液体;加热时,液体温度升高,这是通过______方式来增大液体内能:一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为______℃;
(3)由图像可知:升高相同温度,A比B吸收热量______(选填“多”或“少”)。若不考虑加热过程的热量损失,则A、B两种液体的比热容之比为______;
(4)液体______(选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
【答案】(1)温度计 (2) ①. 质量 ②. 热传递 ③. 33
(3) ①. 少 ②. 1∶2
(4)B
【解析】
【小问1详解】
本实验测量工具需要用到天平和温度计,用天平来称取等质量的A、B两种液体,用温度计来测量温度。
【小问2详解】
[1]本实验探究不同物质的吸热能力,除选用不同液体之外,其余所有条件都要相同,两液体的质量要相同,加热方式要相同,盛装仪器也要相同。
[2]用酒精灯给液体加热,加热过程中,液体吸收热量,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式来增大液体内能的。
[3]如图乙温度计,分度值为1℃,示数为33℃,则液体B的温度为33℃。
【小问3详解】
[1]本实验用加热时间的长短来表示物体吸收热量的多少,同样升高到45℃,A液体加热3min,B液体加热6min,加热时间短,吸收的热量少。所以,升高相同温度,A比B吸收的热量少。
[2]质量相同的A、B两种液体都从相同的初始温度升高到45℃,温度变化量相同,A液体加热3min,B液体加热6min,设A液体吸收的热量为Q,则B液体吸收的热量为2Q,由比热容公式可知,则两液体比热容之比为
【小问4详解】
由上问可知,B的比热容更大,同质量的B液体,降低相同的温度能放出的热量更多,故选择B液体为暖气输能介质。
20. 小科同学为了探究“电流与电阻关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下些实验器材:电压恒为3V的电源。阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,
(1)小科连接好电路,闭合开关前。滑片应移至最_______端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是_______;
(3)故障排除后,小科先把10Ω的电阻接尺电路,根据图丙可知要移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为_______V,读出电流表示数后,断开开关,他改换成20Ω的电阻继续做实验。闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他向_______(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数恢复原来的示数;
(4)当小科改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无会使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少是_______Ω;
(5)实验中滑动变阻器的主要作用是_______;
(6)根据图丙所示的I-R图像,分析图像得出的结论是当电压一定时。电流与电阻成_______。
【答案】(1)右 (2)电阻R短路
(3) ①. 2 ②. 右
(4)25 (5)控制定值电阻两端电压不变
(6)反比
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至阻值最大的一端,由电路图知道,滑动变阻器使用的是滑片左侧部分接入了电路,所以闭合开关前,应接入最大阻值,即要将滑动变阻器滑片移至最右端。
【小问2详解】
闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,说明电路为通路,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是电阻R短路。
【小问3详解】
[1]排除故障后,小科接入10Ω电阻,移动滑片后,根据图丙知道,电压表示数为
10Ω×0.2A=2V
[2]接着做第二次实验,把10Ω换成20Ω的电阻,闭合开关发现后电压表示数如图乙所示为2.4V,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数再次为2V。
【小问4详解】
电阻两端的电压始终保持U1=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
【小问5详解】
探究“电流与电阻的关系”实验中,要保持电阻两端电压不变,所以此实验中滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端电压不变。
【小问6详解】
由图像知道
由此可知,电流与电阻的关系是:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
五、计算题(本题共2小题,第21题6分,第22题7分,共13分)
21. 一辆氢气动力试验汽车,10min内汽车在平直路面上匀速行驶了,消耗了0.15kg的氢气,汽车发动机提供的牵引力为,氢气的热值取,g取10N/kg。求:
(1)牵引力做功的功率;
(2)汽车发动机的效率。
【答案】(1) (2)60%
【解析】
【小问1详解】
根据求牵引力做功的功率为
【小问2详解】
氢气完全燃烧放出的热量为
牵引力做的功为
则汽车发动机的效率为
22. 图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为100mA,再闭合开关,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
【答案】(1)20V (2)60%
(3)0.15A
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关,电流表示数为100mA,定值电阻,根据串联电路电压特点可知,电源电压为
【小问2详解】
再闭合开关,电流表示数为200mA,此时两电阻并联,根据并联电路电压和电流特点可知,定值电阻两端的电压不变,与传感器电阻两端电压相等,流过定值电阻的电流不变,电流表测干路电流,因此流过传感器电阻的支路电流为
根据并联电路电压特点可知,电源电压等于传感器电阻两端的电压,根据欧姆定律可知,此时传感器电阻为
由图乙可知,此时空气中的湿度为60%。
【小问3详解】
由图乙可知,空气中的湿度为20%时,传感器电阻为400Ω,则电路总电阻为
干路电流为
所以此时电流表示数为0.15A。
六、综合能力题(本题共2小题,共17分)
23. 雾霾天气的主要污染物是PM2.5,PM2.5是大气中直径小于等于2.5μm的颗粒悬浮物,它们在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害。如图为某大学的科研队伍成功研制出PM2.5净化器。闭合开关、后:
(1)风扇旋转吸入空气,气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物很快会被金属网C吸引,这是因为带电体具有______的性质。颗粒物接触金属网C后会带上______电(选填“正”或“负”);
(2)带电颗粒物很快又会离开金属网C,这是因为同种电荷相互______。离开金属网C后,颗粒物很快又被带有正电荷的棉芯D牢牢粘住,这又是因为______;
(3)室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放。PM2.5在空中做无规则运动______(选填“属于”或“不属于”)扩散现象。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 负 ③. 排斥 ④. 异种电荷相互吸引 ⑤. 不属于
【解析】
【详解】(1)[1]带有负电荷的光洁金属网,能够吸引不带电的细小颗粒,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。
[2]不带电的颗粒与带负电的金属网接触后,颗粒带上负电。
(2)[3]金属网带负电,颗粒带负电,同种电荷相互排斥,所以颗粒很快又离开金属网。
[4]由于异种电荷互相吸引,带负电的颗粒物又会被带有正电荷的棉芯D牢牢吸引。
(3)[5]分子的直径为
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,因此PM2.5的颗粒悬浮物直径大于分子的直径,而它们在空中做无规则运动,是机械运动,不属于分子的运动。
24. 我国汽车工业发展迅猛,在智能驾驶等领域受到了国内外的认可。某款国产油电混合动力汽车的工作原理如图甲所示。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时,内燃机就会启动,此时内燃机给蓄电池充电,蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电。
(1)智能驾驶系统所用到的芯片是由______(选填“半导体”或“超导体”)制成的;图乙是某汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是______(选填“串联”或“并联”)的;
(2)内燃机带动发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于______(选填“电源”、“开关”或“用电器”),此过程中,内燃机的机械能转化为蓄电池的______;
(3)在该次测试中,所用燃料的热值为,消耗4kg燃料,这些燃料完全燃烧释放的热量是______J;若该次测试中,汽车牵引力做的功是,且该油电混动汽车内燃机的效率为40%,则此过程中蓄电池的电能增加了______J(忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失)。
(4)在高速路入口,交通部门常用“地磅”检测车辆是否超载。为了研究地磅的工作原理,学习小组设计了模拟地磅原理的简化电路图,如图丙所示。电源电压恒为6V,定值电阻为100Ω,电压表量程为0~3V,力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图丁所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将汽车模型静置于其上。(g取10N/kg)
①如图丙,汽车模型总重力越大,力敏电阻的阻值越______,电压表示数越______;
②若货车模型重力为10N,则力敏电阻的阻值为______Ω,此时电压表示数为______V;
③为保障电路各元件均不被损坏,汽车模型重力达到最大时,电压表示数为______V,汽车模型最大重力______N。
【答案】(1) ①. 半导体 ②. 并联
(2) ①. 用电器 ②. 化学
(3) ①. ②.
(4) ①. 小 ②. 大 ③. 200 ④. 2 ⑤. 3 ⑥. 20
【解析】
【小问1详解】
[1]芯片用半导体制成的,具有单向导电性;
[2]充电桩可以单独使用,互不影响,因此是并联。
【小问2详解】
[1]发电机给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于电路中的用电器;
[2]充电过程将内燃机的机械能转化为电能,电能又转化为化学能,储存在蓄电池内。
【小问3详解】
[1]根据求些燃料完全燃烧释放的热量是
[2]根据求有用功为
有用功一部分转化为机械能,一部分存储在续蓄电池,则此过程中蓄电池的电能增加了
【小问4详解】
[1][2]据丁图可知,当压力越大时,压敏电阻的阻值越小;根据可知,电路中的电流越大,电压表测定值电阻两端电压,根据可知定值电阻的阻值不变,电流变大,则电压变大,即电压表的示数变大。
[3][4]丁图中当货车模型重力为10N,力敏电阻的阻值为200Ω;此时电路中的总电阻为
此时电压表的示数即定值电阻电压为
[5][6]根据①分析可知,当压力越大,电压表的示数越大,因此当电压表的示数最大时,汽车模型的重力最大,据电压表规格可知,电压表的最大值为3V,此时电路中的电流为
根据求此时力敏电阻阻值为
当力敏电阻阻值为100Ω,由丁图可知,汽车模型最大重力是20N。
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九年级物理科综合练习
班级______座号______姓名______
一、选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列数据,符合生活实际的是( )
A. 一个菠萝制成的水果电池电压约为220V
B. 空调功率大约为1000W
C. 对人体的安全电压是36V
D. 家庭电路中节能灯的电流约为2A
2. 如图所示,无人驾驶电动扫地车正沿斜坡向上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内。此过程中,扫地车整体的( )
A. 动能不变,重力势能变大 B. 动能不变,机械能不变
C. 动能变小,重力势能变大 D. 动能变大,机械能变大
3. 教室里一个开关控制两盏日光灯,这两盏日光灯的连接方式是( )
A. 可能是串联 B. 可能是并联
C. 一定是并联 D. 串联、并联都可以
4. 用如图甲所示的电路探究串联电路的电压特点。关于实验,下列说法中正确的是( )
A. 应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验减小误差
B. 闭合开关后,电压表指针如图乙所示,说明需要调整其量程
C. 测出两端电压后,可将电压表左侧导线从a改接到c,直接测出两端电压
D. 本实验采用了控制变量法,所以灯、规格必须控制相同
5. 利用电压表与电流表测电阻的方法叫做“伏安法”,如图所示,“伏安法”测电阻R的电路图应该是
A. B.
C. D.
6. 将一台标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2h后,电能表示数如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 电能表是测量用电器电功率的专用仪表
B. 该电能表的示数为
C. 这段时间内,电能表转盘转过了1200转
D. 若电价为0.6元/度,这段时间电视机使用的电费为0.12元
7. “喝酒不开车,开车不喝酒”。酒精浓度检测仪中装有酒精气体传感器,这种传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,从而引起电路中电流和电压的变化。如图所示,当酒精气体浓度增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 电路中的电流变小
C. 定值电阻R消耗的功率变小 D. 电路消耗的总功率不变
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共21分)
8. 用如图所示的滑轮组将重的货物匀速提升的过程中,所用拉力。若不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。则动滑轮重为________N;提升货物做的有用功为________J;滑轮组的机械效率为________。
9. 人们常常利用物体具有各种形式的能来完成某项工作.如机械手表里拧紧的发条具有___________能,就可以带动小齿轮和指针转动;风具有________能,可以推动帆船航行;打桩机举高的锤具有________能,可以完成打桩工作.
10. 在如图的电路中,电源电压为3V,且恒定不变.闭合开关,电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.2A,则通过小灯泡的电流是____________A,小灯泡两端的电压____________(选填“大于”“等于”或“小于”)3V。若灯泡的灯丝突然烧断,则电流表的示数____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
11. 灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示,将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.5W,则电源电压是______V;再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.05A,则定值电阻R的阻值是______Ω;定值电阻消耗的电功率是______W。
12. 图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图.电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,电流表的示数_____,电压表示数_____(增大/减小/不变);当电压表示数增大到某一数值时报警器开始报警。要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,R0应选用_____(更大/更小)阻值的电阻。
13. 体重500N的小明在60s内跳绳120个,每次跳离地面的高度约0.05m,则小明跳绳一次做的功为______J,他在跳绳时的功率为______W。小华在60s内跳绳150个,则小华跳绳的功率______(选填“一定小于”“一定大于”或“可能小于”)小明跳绳的功率。
14. 如图所示的电路,其中的阻值为15Ω,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,开关S闭合、断开时,电流表的示数为________A;开关S、都闭合时,通过电流为________A;为了保证电流表安全,电阻的最小阻值为________Ω。
三、作图题(本题共3小题,2+2+3共7分)
15. 在下面电路图的○中填上适当的电表符号,使电阻R和灯泡L组成一个正常的串联电路。
16. 如图所示,请用笔画线代替导线,将“伏安法”测电阻实验电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向右滑动,电压表示数增大)
17. 根据如图实物图画出对应的电路图。
四、实验探究题(本题共3小题,共21分)
18. 小明在测量滑轮组的机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了多次测量,测得的数据如下表所示。
实验次数
钩码重G/N
钩码上升的
高度h/cm
弹簧测力计
示数F/N
弹簧测力计移
动的距离s/cm
机械效率η/%
1
1.0
5
0.6
15
55.6
2
1.5
5
0.8
15
62.5
3
2.0
5
1.0
15
66.7
4
2.0
10
1.0
30
66.7
5
30
1.4
18
(1)本实验中所需的测量器材为弹簧测力计及___________;
(2)正确操作的情况下,第5次实验中钩码上升的高度为___________cm,滑轮组的机械效率是___________;如果测量前指针稍稍在零刻度上方,则所测机械效率___________(选填“偏大”或“偏小”);
(3)分析第___________次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高;分析第3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度___________(选填“有关”或“无关”);
(4)小组的其他同学在实验过程中发现竖直向上匀速拉动弹簧测力计时读数很不方便,他便在弹簧测力计静止时读数,小明同学指出他这样测出的数据是错误的,原因是___________
19. 小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)除了图中的测量工具外,还需要的测量工具是天平和______;
(2)实验时,选取______相同、初温相同的A、B两种不同液体;加热时,液体温度升高,这是通过______方式来增大液体内能:一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为______℃;
(3)由图像可知:升高相同温度,A比B吸收的热量______(选填“多”或“少”)。若不考虑加热过程的热量损失,则A、B两种液体的比热容之比为______;
(4)液体______(选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
20. 小科同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下些实验器材:电压恒为3V的电源。阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,
(1)小科连接好电路,闭合开关前。滑片应移至最_______端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是_______;
(3)故障排除后,小科先把10Ω的电阻接尺电路,根据图丙可知要移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为_______V,读出电流表示数后,断开开关,他改换成20Ω的电阻继续做实验。闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他向_______(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数恢复原来的示数;
(4)当小科改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无会使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少是_______Ω;
(5)实验中滑动变阻器的主要作用是_______;
(6)根据图丙所示的I-R图像,分析图像得出的结论是当电压一定时。电流与电阻成_______。
五、计算题(本题共2小题,第21题6分,第22题7分,共13分)
21. 一辆氢气动力试验汽车,10min内汽车在平直路面上匀速行驶了,消耗了0.15kg的氢气,汽车发动机提供的牵引力为,氢气的热值取,g取10N/kg。求:
(1)牵引力做功的功率;
(2)汽车发动机的效率。
22. 图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为100mA,再闭合开关,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
六、综合能力题(本题共2小题,共17分)
23. 雾霾天气主要污染物是PM2.5,PM2.5是大气中直径小于等于2.5μm的颗粒悬浮物,它们在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害。如图为某大学的科研队伍成功研制出PM2.5净化器。闭合开关、后:
(1)风扇旋转吸入空气,气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物很快会被金属网C吸引,这是因为带电体具有______的性质。颗粒物接触金属网C后会带上______电(选填“正”或“负”);
(2)带电颗粒物很快又会离开金属网C,这是因为同种电荷相互______。离开金属网C后,颗粒物很快又被带有正电荷的棉芯D牢牢粘住,这又是因为______;
(3)室外空气中PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放。PM2.5在空中做无规则运动______(选填“属于”或“不属于”)扩散现象。
24. 我国汽车工业发展迅猛,在智能驾驶等领域受到了国内外的认可。某款国产油电混合动力汽车的工作原理如图甲所示。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时,内燃机就会启动,此时内燃机给蓄电池充电,蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电。
(1)智能驾驶系统所用到的芯片是由______(选填“半导体”或“超导体”)制成的;图乙是某汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是______(选填“串联”或“并联”)的;
(2)内燃机带动发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于______(选填“电源”、“开关”或“用电器”),此过程中,内燃机的机械能转化为蓄电池的______;
(3)在该次测试中,所用燃料的热值为,消耗4kg燃料,这些燃料完全燃烧释放的热量是______J;若该次测试中,汽车牵引力做的功是,且该油电混动汽车内燃机的效率为40%,则此过程中蓄电池的电能增加了______J(忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失)。
(4)在高速路入口,交通部门常用“地磅”检测车辆是否超载。为了研究地磅的工作原理,学习小组设计了模拟地磅原理的简化电路图,如图丙所示。电源电压恒为6V,定值电阻为100Ω,电压表量程为0~3V,力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图丁所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将汽车模型静置于其上。(g取10N/kg)
①如图丙,汽车模型总重力越大,力敏电阻阻值越______,电压表示数越______;
②若货车模型重力为10N,则力敏电阻的阻值为______Ω,此时电压表示数为______V;
③为保障电路各元件均不被损坏,汽车模型重力达到最大时,电压表示数为______V,汽车模型最大重力______N。
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