内容正文:
综合质量评价(三) 第十二~二十章
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每题3分,共36分)
1.在车站和机场都要对旅客行李进行安全检查,当行李随输送带进入检查机时,会自动接受X射线检测,如有违禁物品会被及时发现。X射线是一种( B )
A.光导纤维 B.电磁波
C.超声波 D.次声波
2.“花饽饽”是山东省省级非物质文化遗产。关于蒸饽饽的过程,下列说法错误的是( C )
A.燃料的化学能转化为饽饽的内能
B.水沸腾后继续吸热,温度保持不变
C.用做功的方法增大了饽饽的内能
D.饽饽香气四溢说明分子在不停地运动
3.在研学旅行活动中,某同学运用所学物理知识,将一瓶结了冰的矿泉水与食物一起放在泡沫塑料箱中给食物保鲜。下列说法正确的是( C )
A.矿泉水结冰是凝华现象
B.食物保鲜利用了冰熔化放热
C.食物外包装上出现小水珠是液化现象
D.一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是升华现象
解析:水变成冰,是凝固过程,凝固放出热量,故A错误;冰变成水,是熔化过程,熔化吸收热量,所以食物保鲜是利用冰熔化吸热,故B错误;食物温度较低,外包装上的水珠是空气中的水蒸气遇到温度低的食物变成的小水珠,这是液化过程,故C正确;一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是汽化现象,故D错误。
4.下列实例中,属于内能转化为机械能的是( C )
A.用打气筒给自行车打气时,打气筒会发热
B.两手互相摩擦,手心变热
C.水壶中水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
D.流星与空气摩擦生热发光
5.一般汽油机的一个工作循环分为四个冲程,每个冲程都伴随着能量的转移或转化,其中主要将机械能转化为内能的冲程是( B )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
6.用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”着。下列现象中“粘”的原因与其相同的是( C )
A.两个铅柱底面削平挤压后能“粘”在一起
B.黑板擦可以“粘”在磁性黑板上
C.在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
D.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯倒置后,纸片“粘”在杯口上
7.汽车进入了寻常百姓家,交通安全越来越重要。汽车上设置了“安全带指示灯”提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;安全带未系好时,相当于断开开关,指示灯发光。下列符合上述要求的电路图是( D )
8.如图所示是“伏安法”测电阻的电路图。闭合开关S,将滑片P向左滑动的过程中( D )
第8题图
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数不变
C.电路总功率变小
D.两表示数的比值不变
9.小刚学习了磁的知识后,标出了下列四种情况下磁体的磁极(小磁针的黑端为N极),其中正确的是( C )
10.如图所示,开关S闭合,两个灯均正常发光,电流表A1的示数为0.8 A,电流表A2的示数为0.5 A,电压表V的示数为8 V。下列判断不正确的是( D )
第10题图
A.灯L1和L2并联
B.电源电压为8 V
C.通过灯L1的电流为0.3 A
D.灯L1的电阻为10 Ω
11.如图所示的四个实验,反映电动机基本原理的是( D )
12.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“100 Ω 1 A”。闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( C )
第12题图
A.电源电压为6 V
B.小灯泡的电阻为10 Ω
C.小灯泡的额定功率为1.8 W
D.整个电路电功率最小时,20 s内滑动变阻器消耗的电能为12 J
解析:由题意及题图中数据可得,当滑动变阻器接入电路的电阻为20 Ω时,通过电路的电流为0.3 A,则滑动变阻器两端的电压U=IR=0.3 A×20 Ω=6 V;而电源电压应该大于6 V,故A错误;由题意及欧姆定律可得,U电=I1RL+I1R1=0.3 A×RL+0.3 A×20 Ω①;当电路中的电流I2=0.1 A时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U电=I2RL+I2R2=0.1 A×RL+0.1 A×100 Ω②,联立①②,解得RL=20 Ω,U电=12 V,故B错误;由题意可得,要保证电路安全且灯泡正常发光,则通过灯泡的电流最大为其额定电流,结合上述分析可得,小灯泡的额定电流为0.3 A,额定电压U额=U电-U=12 V-6 V=6 V;则小灯泡的额定功率P额=U额I额=6 V×0.3 A=1.8 W,故C正确;电源电压不变,当电路中电流最小时,总功率最小,由图像可知最小电流为0.1 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为100 Ω,则这种情况下20 s内滑动变阻器消耗的电能W=R滑大t=(0.1 A)2×100 Ω×20 s=20 J,故D错误。
二、填空题(每空1分,共16分)
13.当导体两端的电压为3 V时,通过的电流为0.2 A,则该导体的电阻是 15 Ω;若它两端的电压变为0,则阻值是 15 Ω。
14.目前,人类利用核能发电的主要方式是 核裂变 (选填“核裂变”或“核聚变”)。随着科技的发展,人类 不会 (选填“会”或“不会”)制造出永动机。
15.夏天采用水垫或水枕可以达到防暑降温的效果。水垫和水枕中用水作制冷剂是因为水的 比热容 较大,在使用过程中,通过 热传递 的方式改变了人体的内能。改变物体内能的方式有两种,另一种是对物体 做功 。
16.在使用测电笔时手必须接触 笔尾 (选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。如图所示的电路,开关闭合后,灯不亮,用测电笔接触A、B、C三点,氖管均发光,接触D点氖管不发光,则故障可能是 C、D之间开路 。
第16题图
17.如图甲所示为某宾馆的房卡,只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电,房卡的作用相当于一个 开关 接在干路上。如图乙所示为宾馆内电热水壶所连导线端头的三脚插头,其中脚 A (选填“A”“B”或“C”)与电热水壶的金属外壳相连,其目的是 防止外壳带电使人体发生触电事故 。
第17题图
18.如图所示,电源电压恒为 12 V,定值电阻R1=10 Ω,R2=15 Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为18 Ω,则R1上每秒钟发热的最小值为 0.9 J,R3 的电功率的最大值为 6 W。
第18题图
19.小刚同学进行科学实践活动,利用手表和电能表测量家中空调的实际功率,电能表的表盘如图所示。他只让空调工作,观察到5 min内电能表的表盘转过300 r,则空调消耗的电能是 0.1 kW·h,空调的实际功率为 1.2 kW。
第19题图
三、作图题(3分)
20.在图中括号内标出通电螺线管的N、S极和小磁针的N、S极。
第20题图
答案:如图所示。
四、实验探究题(共22分)
21.(12分)如图甲所示是某实验小组测量小灯泡的电功率的实验电路,电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为3.8 V(电阻约为10 Ω)。
第21题图
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 B (选填“A”或“B”)端。
(2)当电压表的示数为3.8 V时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 1.14 W。在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭,若电流表示数变为0,电压表示数接近6 V,则故障可能是小灯泡 开路 (选填“短路”或“开路”)。
(3)完成测量后,同学们找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡,探究电流与电阻的关系。接10 Ω电阻时,电流表的示数为0.2 A;换接20 Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 B (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 2 V,读出电流表的示数;继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。
22.(10分)在“测量额定电压为3.8 V的小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒为6 V。
第22题图
(1)小明连接了如图甲所示的电路,准备闭合开关时,发现有接线错误。请你按要求在图中将需改正的导线画“×”,并补画出正确的导线。要求:闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数增大。
答案:如图所示。
(2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8 V时,电流表的示数如图乙所示,其示数为 0.32 A,此时小灯泡的电阻为 11.88 Ω(结果保留2位小数)。
(3)提供的滑动变阻器规格分别为A(5 Ω 2 A)、B(20 Ω 1 A)、C(100 Ω 0.1 A),则应选择 B (选填“A”“B”或“C”)。
(4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的关系图像,通过图像可以发现,灯丝的电阻是变化的。这一现象表明:灯丝的电阻随温度的升高而 增大 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
五、计算题(共23分)
23.(10分)某型号的小汽车在一段平直的公路上匀速行驶了50 km,用时30 min,受到的阻力为2×103 N,已知q燃油=4.6×107 J/kg。则:
(1)若在这一过程中消耗燃油4 kg,这一过程中燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)小汽车行驶这段路程,发动机做的功是多少?
(3)此过程小汽车的热机效率是多少?(结果保留1位小数)
解:(1)4 kg燃油完全燃烧放出的热量
Q=mq燃油=4 kg×4.6×107 J/kg=1.84×108 J。
(2)因为小汽车匀速行驶,所以牵引力
F=f=2×103 N,
小汽车行驶50 km,发动机做的功
W=Fs=2×103 N×50×103 m=1×108 J。
(3)此过程小汽车的热机效率
η=×100%=×100%≈54.3%。
24.(13分)某一家用两挡可控的恒温餐盘,其高温挡电功率为880 W,简化电路如图甲所示,R1、R2均是发热电阻,R2的阻值是R1的3倍。则:
(1)餐盘处于低温挡时,电路中的电流是多少?
(2)1 kg米饭温度升高 40 ℃,吸收的热量是多少?[c米饭=2.5×103 J/(kg·℃)]
(3)若电路中只使用该恒温餐盘,同样加热1 kg的米饭,电能表的脉冲指示灯闪烁了125次,如图乙所示,这个恒温餐盘的效率是多少?
第24题图
解:(1)当开关S与2接触时,R1单独连入电路,恒温餐盘处于高温挡,R1 的阻值
R1===55 Ω,
R2 的阻值R2=3R1=3×55 Ω=165 Ω,
当开关S与1接触时,R1和R2串联连入电路,恒温餐盘处于低温挡,电路中的电流
I====1 A。
(2)米饭吸收的热量
Q吸=c米饭m米饭Δt=2.5×103 J/(kg·℃)×1 kg×40 ℃=1×105 J。
(3)恒温餐盘消耗的电能
W== kW·h=1.25×105 J,
恒温餐盘的效率
η=×100%=×100%=80%。
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