精品解析:江苏省盐城市阜宁县2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题
2025-09-02
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 盐城市 |
| 地区(区县) | 阜宁县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 30.69 MB |
| 发布时间 | 2025-09-02 |
| 更新时间 | 2025-10-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53725049.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024年秋学期九年级期末学情调研综合I试题
物理部分
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 如图所示,关于简单机械,下列说法不正确的是( )
A. 如图甲是一个费力杠杆
B. 如图乙使用定滑轮可以改变力的方向
C. 如图丙使用斜面可以省功
D. 如图丁使用滑轮组可以省力
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲为杠杆(如肱二头肌带动手臂运动),动力臂小于阻力臂,根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆,故A正确,不符合题意;
B.定滑轮的实质是等臂杠杆,使用时不省力,但可以改变力的方向(如升旗时定滑轮改变拉力方向),故B正确,不符合题意;
C.斜面是省力机械,但根据功的原理,使用任何机械都不省功(省力必然费距离,总功等于有用功加额外功,不会小于有用功),故C错误,符合题意;
D.滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,动滑轮可以省力,因此滑轮组能省力(省力程度取决于承担物重的绳子段数),故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 用如图所示电路探究串联电路中电流特点。关于实验,下列说法中正确的是( )
A. 可通过灯泡亮暗判断电流大小
B. 两个实验中L1和L2规格都应相同
C. 为得到普遍规律,应保持器材不变再实验两次
D. 最好选用三个相同的电流表串联接入a、b、c处测量
【答案】D
【解析】
【详解】AC.因灯泡的亮暗变化不易观察,所以不能通过灯泡亮暗判断电流的大小;为了使实验结论具有普遍性,应选择不同型号的小灯泡进行实验,故AC错误;
B.为了避免特殊性和偶然性,两个实验中L1和L2规格应不同,故B错误。
D.探究串联电路的电流特点时,要用电流表分别测出电路中不同位置的电流,所以要选用电流表,因为不同量程电流表的分度值不同,准确程度不同,并且不同型号的电流表的灵敏度也不一定相同,所以最好选用型号相同、量程相同的三个电流表测量,故D正确。
故选D。
3. 测电笔的结构如图,下列关于测电笔的组成及使用的说法中,正确的是( )
A. 测电笔中的高值电阻和氖管构成并联电路
B. 可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻
C. 使用时,人手不能接触试电笔上的任何金属部分
D. 使用时,测电笔的氖管发光说明有电流流过人体
【答案】D
【解析】
【详解】A.测电笔中的高值电阻和氖管是串联连接的,故A错误;
B.测电笔中高值电阻的阻值很大,对人起到保护作用,铜丝的阻值较小,不能用铜丝替换,故B错误;
C.使用时,人手需要接触笔尾金属体,故C错误;
D.测电笔使用时,测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,此时氖管发光,有微弱的电流通过人体,故D正确。
故选D。
4. 如图所示是环保卫士小明在进行垃圾分类,下列各环节中小明对瓶子做功的是( )
A. 从地上拾起瓶子
B. 保持瓶子在水平方向上走到可回收垃圾桶
C. 拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D. 瓶子离开手后掉落桶中
【答案】A
【解析】
【详解】A.拾起瓶子的过程中,小明对瓶子施加一个向上的力,瓶子向上移动了距离,所以小明对瓶子做了功,故A符合题意;
B.沿水平方向走的过程中,小明对瓶子施加一个向上的力,瓶子在水平方向上移动了距离,并没有在向上的方向上移动距离,所以小明对垃圾没有做功,故B不符合题意;
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动时,小明对瓶子施加一个向上的力,瓶子没有移动距离,所以小明对瓶子没有做功,故C不符合题意;
D.瓶子掉落垃圾桶的过程中,瓶子向下移动了距离,但小明没有对瓶子施加力,所以小明对瓶子不做功,故D不符合题意。
故选A。
5. 在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 皮球下落过程中动能转化为重力势能
B. 皮球落地发生形变的过程中只有重力势能转化为弹性势能
C. 形成圆斑A时皮球是从更高处下落的
D. 形成圆斑A时皮球接触地面后的形变程度更小
【答案】C
【解析】
【详解】A.球在下落的过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,所以是重力势能转化为动能,故A错误;
B.当球落地接触地面时,球的运动速度减小,动能减小,球发生弹性形变,弹性势能增加,所以球的动能也转化为球的弹性势能,故B错误;
CD.球的最初的重力势能越大,最终转化成的弹性势能越大,则小球的形变越大,在地面上形成的圆斑较大,故形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大,即从更高处下落的,故C正确,D错误。
故选C。
6. 有关生活用电,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,用湿布擦拭正在工作的用电器是很安全的
B. 在家庭电路中,人不小心触电了,图乙中的空气开关通常会自动跳闸
C. 图丙中,站在绝缘凳上的人触电了,家里的漏电保护器不会自动断开
D. 图丁中,断开开关后,人站在地上,手接触到灯的左端金属线M时不会触电
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,湿布会导电,用湿布擦拭正在工作的用电器及插头有可能会造成触电,故A错误;
B.空气开关不具有漏电跳闸功能,只有当电路中电流过大时才会跳闸断电,故B错误;
C.图丙中人站在绝缘凳上,一手碰到了火线一手碰到了零线,这种情况肯定会触电,但是通过火线和零线的电流相等,漏电保护器不会自动断开跳闸,故C正确;
D.图丁中,图丁中,断开开关,人站在地上,手接触到灯的左端金属线M时,人体与火线和大地之间构成通路,人会触电,故D错误。
故选C。
7. 家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A. 白天、夜晚 B. 夜晚、白天 C. 白天、白天 D. 夜晚、夜晚
【答案】A
【解析】
【详解】水的比热容大于砂石和泥土的比热容,白天太阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快,陆地的热空气就上升,地面附近海洋的空气来补充,气流就从海洋向陆地,即风从海洋吹向陆地;晚上陆地很快就冷却下来,而海洋则很慢,海洋的温度高,而陆地的温度低,地面气体就从陆地流向海洋,即风从陆地吹向海洋。因此白天,风力发电机翼朝向朝向大海,晚上,风力发电机翼朝向陆地。则图乙是白天,图丙是晚上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,左右转向灯独立工作,互不影响,是并联的;左右转向灯任何一个亮,蜂鸣器都响,说明蜂鸣器在干路上,用一个单刀双掷开关控制,保证左、右转向灯不能同时亮,故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
9. 如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体,烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为,烧瓶内插入相同的温度计,下列说法正确的是
A. 甲、丙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系
B. 甲、乙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系
C. 通电相同时间,水和煤油都没有沸腾,温度计示数
D. 乙、丙可探究不同物质吸热升温现象,物质吸热多少可用温度计示数的升高来表示
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为甲、丙电阻和加热的液体均不相同,存在多个变量,所以不能探究电阻丝产生电热的多少与电阻大小的关系,故A错误;
B.甲、乙电阻串联,电流相同,而电阻不同,所以不能探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系,故B错误;
C.因为,串联电路电流相同,根据,乙产热多,又因为都是加热相同质量的水,所以;因为,串联电路电流相同,根据,产热一样,但水的比热容大于煤油,根据丙升温多,所以,所以温度计示数的大小关系为,故C正确;
D.乙、丙电阻相同,因为串联电流相同,根据,产热一样,加热质量相同的不同物质,所以可以探究不同物质吸热升温现象,因为相同时间内产热一样,所以物质吸热多少用加热时间表示,故D错误。
故选 C。
10. 一木箱重300N,工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处,如图甲所示,已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示,整个过程的额外功是240J,下列说法正确的是( )
A. 拉力F=150N B. 斜面的机械效率η=40%
C. 木箱被提升的高度h=1.2m D. 木箱所受的摩擦力f=100N
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,拉力做600J的功时物体运动距离为6m,则拉力
故A错误;
B.斜面的机械效率为
故B错误;
C.木箱被提升的高度
故C正确;
D.额外功来自于木箱和斜面间的摩擦,则木箱跟斜面间的摩擦力
故D错误。
故选C。
11. 利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是( )
A. 实验中电压表的示数保持1V不变 B. 当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A
C. 电压一定时,电阻和电流成正比 D. 将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A;由欧姆定律可得,电压表的示数
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V
故A错误;
B.根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,不是0.2A,故B错误;
C.由图乙知, 电阻的电流与电阻之积为
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V
0.25A×10Ω=2.5V
……
0.1A×25Ω=2.5V
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,但不能说电阻和电流成反比,故C错误;
D.将R从5Ω换成10Ω后,根据分压原理,电阻分得的电压会变大;探究电流和电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由串联电路电压的规律要增大变阻器的电压,根据分压原理,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向右移动,故D正确。
故选D。
12. 小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值RQ随被测的酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关S,检测时,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,则当Q接触到的酒精气体浓度越大时( )
A. Q的电阻RQ越大 B. 电路消耗的总功率越小
C. 电压表与电流表的示数乘积变大 D. 电压表与电流表的示数之比变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由电路图知,定值电阻R与气敏元件Q串联,电压表测定值电阻的电压。检测时,酒精浓度越大,电压表示数越大,据欧姆定律得,此时电路中的电阻应越小,而R是定值电阻,那么Q的电阻应越小,故A不符合题意;
B.当Q接触到的酒精气体浓度越大时,电路中的总电阻越小,则通过电路的电流越大,而电源的电压不变,根据P=UI得,电路消耗的总功率越大大,故B不符合题意;
CD.当Q接触的酒精气体浓度越大时,通过电路的电流越大,电压表与电流表的示数之比即为定值电阻阻值,而R的阻值不变,据U=IR得,R两端的电压变大,那么电压表与电流表的示数乘积变大,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共24分)10
13. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞_________,水蒸气的一部分_________能转化为软木塞的机械能,利用这一原理,可以制成_________。
【答案】 ①. 做功 ②. 内 ③. 热机
【解析】
【详解】[1][2][3]用酒精灯给试管中的水加热,产生大量的水蒸气,这些高温水蒸气对塞子做功,将塞子冲出;则该过程中水蒸气的内能减少、温度降低;塞子由静止变为运动,其机械能增大,故一部分内能转化为机械能,利用这一原理,可以制成热机。
14. 小灯泡是常见的电学器材,用它可以做以下实验。
(1)在“观察手电筒”的活动中,从电路的组成看,图甲中金属片相当于电路中的___________;
(2)在“怎样使一个小灯泡亮起来”活动中,图乙中A、B、C三种办法中可行的是___________;
(3)在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,两个小灯泡都亮了,两灯的连接方式为___________联。
【答案】 ①. 导线 ②. B ③. 串
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中的金属片可以将开关与灯泡连接起来组成一个完整的电路,则金属片相当于电路中的导线。
(2)[2]由图乙可知,B的接法是将小灯泡的底端和侧边分别接在了电池的两极上,有闭合回路,能形成电流,且灯泡接入了电路,能发光,是正确的接法;A、C的接法没有将灯泡接入电路,没有电流通过灯泡,灯泡不发光,是错误的,故可行的是B。
(3)[3]如图丙所示的方法连接,电流只有一条路径,故两灯的连接方式是串联。
15. 图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘,图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照______(省力/费力)杠杆来设计,支点是______(A/B/C)点;图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用______(①/②)效果更好。
【答案】 ①. 省力 ②. B ③. ①
【解析】
【详解】[1][2]为方便提水,根据题图可知,它是按照省力杠杆来设计的;由于轮围绕B点进行旋转,可知B点为其支点。
[3]为了更省力,开关应选用动力臂较大的,故开关应选用①。
16. 综合实践活动小组用如图所示的电能表来测量某用电器的功率。实验时他们将其余所有用电器关闭,数出电能表指示灯在10min内闪了240次。则该用电器在10min内消耗的电能是________kW·h,它的实际功率是________W,则该用电器可能为________(选填“电水壶”“电视机”或“电风扇”)。
【答案】 ①. ②. ③. 电水壶
【解析】
【详解】[1]由图可知每消耗电能指示灯闪烁 3200 次,该用电器在内消耗的电能是。
[2]由功率公式可得,它的实际功率是。
[3]电水壶的电功率为左右,电视机的电功率为左右,电风扇的电功率左右,则该用电器可能为电水壶。
17. 如图所示是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与其________有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而用的“子弹”不同,则质量大的“子弹”射出的距离较________,原因是质量大的“子弹”射出时________小。
【答案】 ①. 伸长的长度 ②. 小 ③. 速度
【解析】
【详解】[1]橡皮筋弹性势能的影响因素是橡皮筋发生形变的程度,橡皮筋形变的程度越大,所具有的弹性势能越大,“子弹”射得越远,所以橡皮筋拉得越长,形变程度就越大,所具有的弹性势能也越大。
[2][3]当“子弹”射出时,“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的,橡皮筋被拉长的长度相同,说明橡皮筋的弹性势能相同,转化成的动能也相同,在动能相同时,质量越大,速度越小,“子弹”的速度越小,射出的距离也越小。因此“子弹”的质量越大,射出的距离越小。
18. 如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用________表改装的,当油箱中的油面下降时,变阻器R1接入电路的阻值________,油量表的示数________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
【答案】 ①. 电流 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]图中油量表串联在电路中,是由电流表改装而成的。
[2][3]由电路图可知,R0与R1串联,油量表(电流表)测电路中的电流,当油箱中的油面下降时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,R1接入电路中电阻丝的长度变长,其阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即油量表的示数变小。
19. 用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。在M、N之间分别接上不同的电阻丝,闭合开关,通过观察___________来精确比较导体电阻的大小。为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应该选用编号为___________的两根电阻丝,利用器材还可以探究导体电阻的大小与导体的___________的关系。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
锰铜合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
镍铬合金
0.5
0.5
【答案】 ①. 电流表示数 ②. BD ③. 材料(或横截面积)
【解析】
【详解】[1]闭合开关,根据电流的流法可知,电阻丝、电流表、灯泡串联接入电路,电阻丝的阻值越大,电路的电流越小,所以可通过观察电流表示数,来精确比较导体电阻的大小。
[2]为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,需要控制导体电阻的横截面积和材料相同,观察表格中的数据,只有B、D合适,都是镍铬合金、横截面积都是0.5mm2,长度不同,一个是1.0m,另一个是0.5m,故应该选用编号为B、D的两根电阻丝。
[3]观察表格中的数据,从A、D数据可知,它们的材料不同,分别是锰铜合金、镍铬合金,长度相同,都是0.5m,横截面积相同,都是0.5mm2,故可探究导体电阻的大小与导体的材料的关系;从C、D数据可知,它们的材料相同,都是镍铬合金,长度相同,都是0.5m,横截面积不同,分别是1.0mm2、0.5mm2,故可探究导体电阻的大小与导体的横截面积的关系。
20. 如图甲所示电路,开关S1、S2闭合后两电流表指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过R1的电流为______A,两电阻之比R1∶R2=______;只断开开关S2,电流表A1的示数将______(变大/变小/不变)。
【答案】 ①. 1.44 ②. 1∶4 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]由图可知,开关S1、S2闭合后,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2所在支路电流;两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙,根据并联电路电流规律可知,电流表A1选用分度值为0.1A的大量程,示数为1.8A,电流表A2选用分度值为0.02A的小量程,示数为0.36A,即通过R2的电流为0.36A。根据并联电路电流规律可得通过R1的电流为
[2]根据欧姆定律已经并联电路支路两端电压相等的规律可知
则
[3]只断开开关S2,此时电路由原来的两电阻并联变为只有R1的简单电路,流表A1只测通过R1的电流,总电阻变大,电压不变,根据欧姆定律可知,通过R1的电流变小,即电流表A1的示数变小。
三、解答题(本题共7小题,共52分。解答22、23题时应有解题过程)
21. 按要求作图(请保留作图痕迹)
(1)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力的力臂。
(2)请在图丙中根据标出的电流方向,把电池组、电流表两个元件符号分别填入电路的空缺处。填入后要求:①闭合开关,小灯泡和都能发光;②小灯泡和并联连接。
(3)请将图丁中带有保险丝的三孔插座正确接入家庭电路。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
重力的方向是竖直向下的,过水桶重心作竖直向下的重力G,过支点O作出动力的作用线的垂线段,该垂线段为动力的力臂l1,如图所示;
【小问2详解】
若右端为电流表则灯泡L2短路、灯泡不发光,不符合题意,所以电源应位于右端,且下端为正极,左端为电流表,两灯泡并联、且都发光;电流从正极出发分支;一支经灯泡L2,另一支经电流表、灯泡L1,然后共同经开关回负极,如下图所示:
【小问3详解】
三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,带保险丝的插座,将保险丝接在火线上,如图所示:
22. 小明用滑轮组提升物体,物体竖直上升移动的距离随时间变化的关系如图中图线甲所示,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线乙所示。已知物体的质量为90kg,绳子自由端的拉力为260N,取10N/kg。不计绳重和轮、轴间摩擦,在0-4s的过程中,求:
(1)滑轮组对物体做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)动滑轮的重力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体的重力
由图示知,4s内,物体移动的高度为
滑轮组对物体所做的有用功
【小问2详解】
由图可知4s时,绳子自由端移动的距离
滑轮组所做的总功
拉力F做功的功率
【小问3详解】
该滑轮组承重绳子的根数
不计绳重和轮、轴间摩擦,动滑轮的重力
23. 图甲是某电热水壶内部简化电路,由控制电路和加热电路组成,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,电热丝的阻值为24.2Ω;控制电路电源电压为8V,滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为130Ω;热敏电阻置于热水器内部,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,当电流鉴别器的电流达到50mA时,开关断开,加热电路停止加热。
(1)开关闭合,求加热电路的电功率;
(2)当最高控温设置在80℃时,滑动变阻器接入电路中阻值应为多少;
(3)当最高控温设置在80℃时,用电热水壶把2kg水从30℃开始加热,不计能量损失,请通过计算判断通电200s时加热电路的状态是“工作”还是“不工作”的。[]
【答案】(1)2000W
(2)90Ω (3)“工作”
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,当S2闭合时,电热丝R1工作,此时电功率为
【小问2详解】
由图甲可知,控制电路中R2和RT串联,当最高控温设置在80℃时,由图乙可知,此时RT=70Ω,要满足通过控制电路的电流为50mA,则控制电路的总电阻为
则滑动变阻器R2接入电路的阻值为
【小问3详解】
通电200s时,加热电阻产生的热量为
不计能量损失,这些热量全部被水吸收,则由Q吸=Q放=cmΔt得,水升高的温度为
则水的末温为
由于此时温度低于最高的80℃,则此时加热电路仍然处于工作状态。
24. 如图是完全相同的装置甲、乙、丙,兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了比较不同物质的比热容,应选择 ________两图进行实验;实验通过 __________反映物体吸热的多少(选填“升高的温度”或“加热的时间”);
(2)比较不同物质的比热容,选用合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度﹣时间图像(如图丁),则液体a的比热容_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容;
(3)小华用图甲装置,根据酒精燃烧后水升高的温度,测出酒精的热值。这种方法测出的热值比“标准值”_______(选填“偏大”、“偏小”或“一样”),理由是 ________;
(4)小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中,甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽,而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾(两种燃料燃烧过程中都充分燃烧),仍能比较热值的大小,你觉得这样判断的理由是 ________。
【答案】 ①. 甲、丙 ②. 加热的时间 ③. 大于 ④. 偏小 ⑤. 见解析 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]比较不同物质的比热容,应该用相同的加热源,所以选甲、丙两图进行实验。
[2]相同的加热源在相同时间内放出相同的热量,物质在相同时间内吸收相同的热量,所以用加热时间反映物体吸热的多少,应用了转换法。
(2)[3]根据绘制出温度﹣时间图象(如上图丁),质量和初温都相同的a、b两种物质,升高相同的温度,a加热的时间较长,a吸收的热量较多。
(3)[4][5]在加热的过程中,酒精未完全燃烧及酒精产生的热量部分被烧杯和石棉网吸收还有一部分被空气吸收,所以计算出酒精放出的热量比“标准值”偏小。
(4)[6]初温和质量相同的同种液体,甲装置中的液体升高的温度大于乙装置中的液体升高的温度,所以甲装置中液体吸收的热量大于乙装置中液体吸收的热量。说明燃料1的热值较大。
25. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示位置静止,此时杠杆________(是/不是)处于平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向________调,直至在水平位置平衡,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡目的是可方便测量________;
(2)如图乙,在A点挂3个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,g取10N/kg,弹簧测力计的示数为________N;
(3)如图丙,左边的钩码个数和位置保持不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变其与水平方向的夹角θ,仍使杠杆水平方向平衡,能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是________。
A. B. C. D.
(4)如图丁,小刚实验时发现,当杠杆水平平衡时,与小明得出的杠杆平衡条件不相符,可能的原因是________。
(5)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是________。
A. 使测量数据更准确
B. 多次测量取平均值减小误差
C. 避免偶然性,使实验结论具有普遍性
【答案】(1) ①. 是 ②. 右 ③. 力臂
(2)3 (3)C
(4)杠杆自重 (5)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]杠杆处于静止状态,说明处于平衡状态,由图甲可知杠杆的左端下沉,所以应将平衡螺母向右移动,使杠杆在水平位置平衡。
[3]实验前使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,是为了方便测量力臂。
【小问2详解】
一个钩码质量
3个钩码重力
设杠杆一个小格长为,根据杠杆平衡条件,可得
解得,即弹簧测力计的示数为3N。
【小问3详解】
A.图像显示力随的增大而一直增大,不符合实际情况。因为当时,力臂最大,力应最小,故A不符合题意;
B.当从逐渐增大到时,力臂逐渐增大,根据杠杆平衡条件,力逐渐减小;当从继续增大时,力臂逐渐减小,力逐渐增大,图像不符合这种变化规律,故B不符合题意;
C.图像显示力随的变化是先减小后增大的趋势,故C符合题意;
D.图像显示力随的变化不符合杠杆平衡时力与力臂的关系,故D不符合题意;
故选C。
【小问4详解】
丁中支点不在杠杆的中点,杠杆左侧除了钩码的拉力,还有杠杆重力的作用,无法排除杠杆自身重力对实验的影响,因此测出的拉力大小与杠杆的平衡条件不相符。
【小问5详解】
本实验多次改变力和力臂大小,是为了避免偶然性,使实验结论具有普遍性,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
26. 小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)小明连接电路时,开关应处于________状态。小明已连接了部分电路,如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,你应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的________(选填“A”、“B”、“D”或“P”)点相连;
(2)小明连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,此现象的原因可能是________(选填“开关”、“小灯泡”、“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障;
(3)小明排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,观察到两电表示数在变化,并做好数据记录。根据多组实验数据绘制的U-I图象如图乙所示,根据图象可得小灯泡的额定功率是________W,此时小灯泡的电阻是________Ω;
(4)小明还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲线,如图乙所示。造成这变化的原因是小灯泡的________随温度变化而变化;
(5)小明完成上述实验后,又连接了如图丙所示的电路,用它测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率(已知电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为________,并记下此时电阻箱的阻值为R;
②小灯泡额定功率的表达式为P额=________(用题中已有符号表示)。
【答案】(1) ①. 断开 ②. A
(2)小灯泡 (3) ①. 0.5 ②. 12.5
(4)电阻 (5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,小明连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,故滑动变阻器应选左下接线柱,即滑动变阻器上的A点与电流表的负接线柱相连。
【小问2详解】
当小灯泡出现断路时,电路中没有电流通过,所以电流表指针几乎不偏转,但是电压表并联在电源两端(因为电压表内阻很大,相当于断路,此时可测电源电压),所以电压表有示数。因此,此现象的原因可能是小灯泡出现故障。
【小问3详解】
[1][2]由图象可知灯在额定电压下的电流为,由功率公式可得,小灯泡的额定功率为
由可得,此时小灯泡的电阻为
【小问4详解】
由图乙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此图线变成了一条曲线。
【小问5详解】
[1]闭合开关,调节电阻箱,使电流表示数为,此时小灯泡正常工作,记下此时电阻箱的阻值为。
[2]在步骤①中,灯泡和电阻箱串联,电流表测电路中的电流;调节电阻箱,使电流表示数为,电阻箱的阻值为,此时灯泡正常发光。
电阻箱两端电压为,根据串联电路电压规律,灯泡额定电压为,则小灯泡额定功率为
27. 阅读下面短文,回答问题。
风速仪
风速计(anemometer)是测量空气流速的仪器,它的种类较多。
热线风速仪是将气体流速信号转变为电信号的一种测量气体流速的仪器。在汽车行业中可用于检测进入发动机的空气量,为发动机控制喷油量提供依据,热线风速仪有不同的设计方案。图甲是一种热线式风速仪的原理图,热线是一根用特殊材料制作的电热丝,通电后会发热,温度升高,把热线置于气流中,气流会带走热线的热量。热线的散热量与空气流速有关,流速越大散热量越大,散热导致热线温度变化而造成热线电阻变化。电路中的定值电阻R两端电压U随之变化,变化规律如图乙所示,这样将流速信号转变成电信号。热线风速仪还可以采用定温度法,通过改变电路中电流大小使气流带走的热量得以补充,使热线的温度保持不变,电阻也不变,这时气体流速越大则电路中所需的电流也越大,测得电流值则可得知流速的大小。
图丙为另外一种风速仪,AB为粗细均匀的电阻丝,OP为金属细杆(与AB接触良好),闭合开关S,无风时OP自然下垂,当风越大,金属细杆的下端向右偏转的角度变大,电阻丝与金属细杆的接触点的右侧电阻丝的长度减小,则电阻丝接入电路的电阻变小,电流表示数变大,测得电流值则可得知流速的大小。
(1)电流通过电热丝时会发热,这种现象称为电流的______;
(2)图甲中热线风速仪的电热丝的电阻与温度的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
(3)图甲电路中,若定值电阻为100Ω,电源电压为12V,当风速为8m/s时,电热丝的发热功率为______W;
(4)若将图甲电路中电阻换成滑动变阻器,可以模拟定温度法的热线风速仪。当风速增大时,为保持热线温度不变,应使滑动变阻器接入电路中的阻值______(填“变大”“变小”或“不变”);
(5)图丙中电源电压恒定,灯泡的额定电压为5V,灯泡的图像如图丁,AB总电阻为15Ω,金属细杆的电阻不计。闭合开关S,无风时OP自然下垂,此时电流表的示数为0.2A,有风时,当小灯泡的实际功率为0.75W时,电阻丝AB接入电路的电阻______Ω。
【答案】(1)热效应 (2)A
(3)0.32 (4)变小
(5)8
【解析】
【小问1详解】
电流通过电热丝时会发热,产生热量,这种现象称为电流的热效应。
【小问2详解】
由图乙及串联电路电压特点可知,风速越大,流速越大,散热量越大,电阻的温度就越低,电路中的定值电阻两端电压随之增大,电源电压不变,所以电阻两端的电压减小;根据串联分压原理可知,电阻的阻值减小时两端的电压才会减小,所以图甲中热线风速仪的电热丝的电阻随温度的减小而减小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
当风速为8m/s时,由图乙可知,定值电阻两端电压为8V,所以电路中的电流为
根据串联电压规律,电热丝两端的电压为
则电热丝的发热功率为
【小问4详解】
当风速增大时,温度减小,电热丝的电阻的阻值减小,为保持热线温度不变,根据可知,要想保持热线温度不变,需增大电路中的电流,由可知,应使滑动变阻器接入电路中的阻值变小。
【小问5详解】
图丙中,电阻丝和灯泡串联,电流表测电路中电流。无风时OP自然下垂,电流表示数,根据串联电流规律可知通过灯泡的电流和通过电阻丝的电流都为,此时电阻丝的电阻全部连入电路,电阻丝两端的电压
由图丁可知此时灯泡两端的电压,根据串联电压规律,则电源电压
有风时,当小灯泡的实际功率为0.75W时,由图丁可知此时灯泡两端的电压,电流表示数,根据串联电压规律,此时电阻丝两端的电压
所以电阻丝AB接入电路的电阻
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2024年秋学期九年级期末学情调研综合I试题
物理部分
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 如图所示,关于简单机械,下列说法不正确的是( )
A. 如图甲是一个费力杠杆
B. 如图乙使用定滑轮可以改变力的方向
C. 如图丙使用斜面可以省功
D. 如图丁使用滑轮组可以省力
2. 用如图所示电路探究串联电路中电流特点。关于实验,下列说法中正确的是( )
A. 可通过灯泡亮暗判断电流的大小
B. 两个实验中L1和L2规格都应相同
C. 为得到普遍规律,应保持器材不变再实验两次
D. 最好选用三个相同的电流表串联接入a、b、c处测量
3. 测电笔的结构如图,下列关于测电笔的组成及使用的说法中,正确的是( )
A. 测电笔中的高值电阻和氖管构成并联电路
B. 可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻
C. 使用时,人手不能接触试电笔上的任何金属部分
D. 使用时,测电笔的氖管发光说明有电流流过人体
4. 如图所示是环保卫士小明在进行垃圾分类,下列各环节中小明对瓶子做功的是( )
A. 从地上拾起瓶子
B. 保持瓶子在水平方向上走到可回收垃圾桶
C. 拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D. 瓶子离开手后掉落桶中
5. 在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 皮球下落过程中动能转化为重力势能
B. 皮球落地发生形变的过程中只有重力势能转化为弹性势能
C. 形成圆斑A时皮球是从更高处下落的
D. 形成圆斑A时皮球接触地面后的形变程度更小
6. 有关生活用电,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,用湿布擦拭正在工作的用电器是很安全的
B. 在家庭电路中,人不小心触电了,图乙中的空气开关通常会自动跳闸
C. 图丙中,站在绝缘凳上的人触电了,家里的漏电保护器不会自动断开
D. 图丁中,断开开关后,人站在地上,手接触到灯的左端金属线M时不会触电
7. 家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A. 白天、夜晚 B. 夜晚、白天 C. 白天、白天 D. 夜晚、夜晚
8. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体,烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为,烧瓶内插入相同的温度计,下列说法正确的是
A. 甲、丙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系
B. 甲、乙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系
C. 通电相同时间,水和煤油都没有沸腾,温度计示数
D. 乙、丙可探究不同物质吸热升温现象,物质吸热多少可用温度计示数的升高来表示
10. 一木箱重300N,工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处,如图甲所示,已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示,整个过程的额外功是240J,下列说法正确的是( )
A. 拉力F=150N B. 斜面的机械效率η=40%
C. 木箱被提升的高度h=1.2m D. 木箱所受的摩擦力f=100N
11. 利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是( )
A. 实验中电压表的示数保持1V不变 B. 当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A
C. 电压一定时,电阻和电流成正比 D. 将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
12. 小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值RQ随被测的酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关S,检测时,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,则当Q接触到的酒精气体浓度越大时( )
A. Q的电阻RQ越大 B. 电路消耗的总功率越小
C. 电压表与电流表的示数乘积变大 D. 电压表与电流表的示数之比变小
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共24分)10
13. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞_________,水蒸气的一部分_________能转化为软木塞的机械能,利用这一原理,可以制成_________。
14. 小灯泡是常见的电学器材,用它可以做以下实验。
(1)在“观察手电筒”活动中,从电路的组成看,图甲中金属片相当于电路中的___________;
(2)在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中,图乙中A、B、C三种办法中可行的是___________;
(3)在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,两个小灯泡都亮了,两灯的连接方式为___________联。
15. 图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘,图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照______(省力/费力)杠杆来设计,支点是______(A/B/C)点;图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用______(①/②)效果更好。
16. 综合实践活动小组用如图所示的电能表来测量某用电器的功率。实验时他们将其余所有用电器关闭,数出电能表指示灯在10min内闪了240次。则该用电器在10min内消耗的电能是________kW·h,它的实际功率是________W,则该用电器可能为________(选填“电水壶”“电视机”或“电风扇”)。
17. 如图所示是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与其________有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而用的“子弹”不同,则质量大的“子弹”射出的距离较________,原因是质量大的“子弹”射出时________小。
18. 如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用________表改装的,当油箱中的油面下降时,变阻器R1接入电路的阻值________,油量表的示数________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
19. 用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。在M、N之间分别接上不同的电阻丝,闭合开关,通过观察___________来精确比较导体电阻的大小。为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应该选用编号为___________的两根电阻丝,利用器材还可以探究导体电阻的大小与导体的___________的关系。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
锰铜合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
10
D
镍铬合金
0.5
0.5
20. 如图甲所示电路,开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过R1的电流为______A,两电阻之比R1∶R2=______;只断开开关S2,电流表A1的示数将______(变大/变小/不变)。
三、解答题(本题共7小题,共52分。解答22、23题时应有解题过程)
21. 按要求作图(请保留作图痕迹)
(1)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力的力臂。
(2)请在图丙中根据标出的电流方向,把电池组、电流表两个元件符号分别填入电路的空缺处。填入后要求:①闭合开关,小灯泡和都能发光;②小灯泡和并联连接。
(3)请将图丁中带有保险丝的三孔插座正确接入家庭电路。
22. 小明用滑轮组提升物体,物体竖直上升移动的距离随时间变化的关系如图中图线甲所示,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线乙所示。已知物体的质量为90kg,绳子自由端的拉力为260N,取10N/kg。不计绳重和轮、轴间摩擦,在0-4s的过程中,求:
(1)滑轮组对物体做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)动滑轮的重力。
23. 图甲是某电热水壶内部简化电路,由控制电路和加热电路组成,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,电热丝的阻值为24.2Ω;控制电路电源电压为8V,滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为130Ω;热敏电阻置于热水器内部,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,当电流鉴别器的电流达到50mA时,开关断开,加热电路停止加热。
(1)开关闭合,求加热电路的电功率;
(2)当最高控温设置在80℃时,滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少;
(3)当最高控温设置在80℃时,用电热水壶把2kg水从30℃开始加热,不计能量损失,请通过计算判断通电200s时加热电路的状态是“工作”还是“不工作”的。[]
24. 如图是完全相同的装置甲、乙、丙,兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了比较不同物质的比热容,应选择 ________两图进行实验;实验通过 __________反映物体吸热的多少(选填“升高的温度”或“加热的时间”);
(2)比较不同物质的比热容,选用合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度﹣时间图像(如图丁),则液体a的比热容_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容;
(3)小华用图甲装置,根据酒精燃烧后水升高的温度,测出酒精的热值。这种方法测出的热值比“标准值”_______(选填“偏大”、“偏小”或“一样”),理由是 ________;
(4)小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中,甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽,而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾(两种燃料燃烧过程中都充分燃烧),仍能比较热值的大小,你觉得这样判断的理由是 ________。
25. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示位置静止,此时杠杆________(是/不是)处于平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向________调,直至在水平位置平衡,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡目的是可方便测量________;
(2)如图乙,在A点挂3个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,g取10N/kg,弹簧测力计的示数为________N;
(3)如图丙,左边的钩码个数和位置保持不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变其与水平方向的夹角θ,仍使杠杆水平方向平衡,能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是________。
A. B. C. D.
(4)如图丁,小刚实验时发现,当杠杆水平平衡时,与小明得出的杠杆平衡条件不相符,可能的原因是________。
(5)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是________。
A. 使测量数据更准确
B. 多次测量取平均值减小误差
C. 避免偶然性,使实验结论具有普遍性
26. 小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)小明连接电路时,开关应处于________状态。小明已连接了部分电路,如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,你应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的________(选填“A”、“B”、“D”或“P”)点相连;
(2)小明连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,此现象的原因可能是________(选填“开关”、“小灯泡”、“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障;
(3)小明排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,观察到两电表示数在变化,并做好数据记录。根据多组实验数据绘制的U-I图象如图乙所示,根据图象可得小灯泡的额定功率是________W,此时小灯泡的电阻是________Ω;
(4)小明还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲线,如图乙所示。造成这变化的原因是小灯泡的________随温度变化而变化;
(5)小明完成上述实验后,又连接了如图丙所示的电路,用它测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率(已知电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为________,并记下此时电阻箱的阻值为R;
②小灯泡额定功率表达式为P额=________(用题中已有符号表示)。
27. 阅读下面短文,回答问题。
风速仪
风速计(anemometer)是测量空气流速的仪器,它的种类较多。
热线风速仪是将气体流速信号转变为电信号的一种测量气体流速的仪器。在汽车行业中可用于检测进入发动机的空气量,为发动机控制喷油量提供依据,热线风速仪有不同的设计方案。图甲是一种热线式风速仪的原理图,热线是一根用特殊材料制作的电热丝,通电后会发热,温度升高,把热线置于气流中,气流会带走热线的热量。热线的散热量与空气流速有关,流速越大散热量越大,散热导致热线温度变化而造成热线电阻变化。电路中的定值电阻R两端电压U随之变化,变化规律如图乙所示,这样将流速信号转变成电信号。热线风速仪还可以采用定温度法,通过改变电路中电流大小使气流带走的热量得以补充,使热线的温度保持不变,电阻也不变,这时气体流速越大则电路中所需的电流也越大,测得电流值则可得知流速的大小。
图丙为另外一种风速仪,AB为粗细均匀的电阻丝,OP为金属细杆(与AB接触良好),闭合开关S,无风时OP自然下垂,当风越大,金属细杆的下端向右偏转的角度变大,电阻丝与金属细杆的接触点的右侧电阻丝的长度减小,则电阻丝接入电路的电阻变小,电流表示数变大,测得电流值则可得知流速的大小。
(1)电流通过电热丝时会发热,这种现象称为电流的______;
(2)图甲中热线风速仪的电热丝的电阻与温度的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
(3)图甲电路中,若定值电阻为100Ω,电源电压为12V,当风速为8m/s时,电热丝的发热功率为______W;
(4)若将图甲电路中电阻换成滑动变阻器,可以模拟定温度法的热线风速仪。当风速增大时,为保持热线温度不变,应使滑动变阻器接入电路中的阻值______(填“变大”“变小”或“不变”);
(5)图丙中电源电压恒定,灯泡的额定电压为5V,灯泡的图像如图丁,AB总电阻为15Ω,金属细杆的电阻不计。闭合开关S,无风时OP自然下垂,此时电流表的示数为0.2A,有风时,当小灯泡的实际功率为0.75W时,电阻丝AB接入电路的电阻______Ω。
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