内容正文:
初四物理期中试卷
一、选择题(1到9题单选10、11、12多选每题2分,共24分)
1. 关于热机的效率,下列说法中正确的是( )
A. 热机做的有用功越多,效率一定越高
B. 热机消耗的燃料越少,效率一定越高
C. 热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高
D. 热机做功越快,效率一定越高
2. 闭合如图甲所示电路中的开关S,两灯泡均发光,两个电压表指针偏转如图乙所示,小灯泡两端的电压为( )
A. 6V B. 1.2V C. 1.7V D. 4.3V
3. 取两个相同的验电器甲和乙,使甲带正电,乙不带电。如图所示,可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合,用带绝缘柄的金属棒把甲和乙连接起来,则下列说法正确的是( )
A. 甲的张角减小,乙的张角增大,电荷从甲向乙方向运动
B. 甲、乙的张角都减小,电荷从乙向甲方向运动
C. 甲、乙的张角都不变,电流方向是从乙到甲
D. 甲的张角减小,乙的张角增大,电流方向是从甲到乙
4. 如图所示是一种新型的金属冰块,既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为-20°C的冷冻金属冰块放入质量为0.2kg的水中,最终水温从30°C下降到20°C。若不计热量损失,下列说法正确的是 []( )
A. 金属冰块和水达到相同温度后,它们之间仍能发生热传递
B. 金属冰块吸收的热量为1.26×104J
C. 金属冰块与水的比热容之比为1︰6
D. 只将金属冰块的质量增加到 0.4kg,水温可以下降到 10°C
5. 如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S0,滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两表示数均变小
B. 若甲、乙均为电流表,断开开关S,则两表示数均变大
C. 若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两表示数均变大
D. 若甲、乙均为电流表,断开开关S,则乙示数变大,甲示数变小
6. 如图A是四冲程汽油机的工作示意图,如图B是我国古代曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是( )
A. 做功冲程中,燃料释放的能量一部分转化为机械能
B. 汽油机和柴油机的构造类似,柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
C. 图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程;甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成
D. 图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同
7. 如图甲所示,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,图乙为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法正确的是( )
A. 电流表A1一定连接“3A”接线柱 B. 灯泡L1和L2串联
C. 通过灯L1的电流为1.5A D. 通过灯L2的电流为1.5A
8. 在图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器;在滑片P从最右向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙,则下列说法正确的( )。
A. 电源电压为5V
B. 滑片P在中点时,电压表示数为3V
C. 定值电阻R0为8Ω
D. 滑片P在中点时,电流为0.4A
9. 如图所示电路,闭合开关,两只灯泡都不亮,且电流表和电压表的指针都不动。现将两灯泡L1和L2的位置对调,再次闭合开关时,发现两只灯泡仍不亮,电流表和电压表中有一个表的示数变大,该电路的故障可能是( )
A. 灯泡L1短路 B. 灯泡L2短路
C. 灯泡L1断路 D. 灯泡L2断路
10. 如图,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表接入的量程为0~3V,电流表接入的量程为0~0.6A.开关S闭合,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变小,电流表的示数变大
B. 电流表的示数变化范围为0.2A~0.3A
C. 电阻R2的两端电压由4V减小到3V
D. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0Ω~20Ω
11. 在跨学科实践活动中,小明设计了一款能够调光的台灯,图乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B. 电位器是通过改变接入电路的导体的长度来改变电阻大小
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变暗
D. 若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
12. 如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A. 若甲为电流表,则两灯一定并联 B. 若乙为电流表,则乙测L1的电流
C. 若丙为电流表,则丙测L1的电流 D. 若甲为电流表,则乙可能为电压表
二、填空题(每空1分共24分)
13. 长度相同的镍铬合金丝A比B粗得多,它们以某种方式连入同一个电路,如图所示.如果镍铬合金丝A和B的电阻分别为RA和RB,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有RA________ RB,IA________ IB.(选填“>”“=”或“<”)
14. 洗澡时将 11℃的冷水与 66℃的热水充分混合成 550kg,36℃的温水,在混合的过程中有 2.31×106J 的热量损失掉了,则所用冷水_______kg,所用热水为_______kg。
15. 如图甲所示有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,可知元件A的阻值为______;闭合开关S,若电流表的示数为,则电源电压______V;若电源电压变为,闭合开关,电流变示数为______A。
16. 如图甲所示电路,开关S闭合后,两灯泡都发光,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过的电流为______A;接下来小明将换成,其他条件未变,闭合开关后,两灯泡均发光,发现两个电流表的指针偏转角度相同,则通过的电流为______A。
17. 智能门锁已进入普通百姓家庭,如图是用感应卡开启房门的情景。感应卡其实就是一个______;给智能门锁的锂电池充电时,锂电池相当于______。(均选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”)
18. 如图所示,闭合开关,电压表的示数是6V,电压表的示数是7V,电源电压为10V,则两端的电压是___________V。断开开关时,电压表的示数___________(选填“>”“<”或“=”)电压表的示数。
19. 手机、数码相机等电子产品都用到晶体二极管,晶体二极管的主要材料是________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),数码相机在阳光下曝晒会烫手,这是通过________的方式改变相机的内能。
20. 在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻是0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为3.0V时,电流表示数为100mA,则甲地到短路位置的输电线的电阻是___________Ω,短路位置距离甲地___________km。
21. 如图所示,图中是一个可以自动测定油箱内油面高度的装置,R相当于是一个___________,它的金属滑片是杠杆的一端,油量表由电流表改装而成,当油量表的示数增大时,表示油箱内油面的高度___________(选填“上升”或“下降”);R′是一个定值电阻器,你认为它在电路中的作用是___________。
22. 如图所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯___(选填“L1”或“L2”)两端电压.一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是___( 选填“L1短路”.“L1断路”或“L2断路”).
23. 在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1kg的水,从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是________J。他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22℃,出水温度是42℃,他这次洗澡消耗天然气________m3。已知水的比热容是,天然气的热值是。
四、作图与实验探究(24、25每题2分实验题每空1分共38分)
24. 电流表和电压表分别选0~0.6A和0~3V的量程,按图甲中的电路图将图乙中的实物图用笔画线代替导线连接起来。(导线不能交叉)
25. 根据实物图在方框中画出对应的电路图。
26. 小聪同学暑假期间和家人一起去海边游玩,他发现在白天的时候,沙子被晒得烫脚,而海水却是凉凉的感觉,到了晚上沙子凉凉的,而海水却是温温的,他就想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的,于是他找来了一些实验器材,用图甲所示的装置做了如下的实验:
(1)用两只相同的烧杯分别取初温度和______(选填“体积”或“质量”)相同的水和沙子;
(2)检查装置时发现除了图中所示的器材外,还需要增加的测量工具有______和______;
(3)用两个相同的酒精灯来加热水和沙子,实验过程中我们可以通过______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来衡量水和沙子吸收热量的多少;
(4)在第4分钟时,温度计显示沙子的温度如图乙所示,其读数为______;
(5)小聪根据所测得的数据,绘制出了等质量的水和沙子在相同加热条件下温度随时间变化的图像,根据图像可知,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,______的温度升高的多,所以水和沙子相比,______的吸热能力更强,在物理学中用______表示物质的这种性质;
(6)如果水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),则沙子的比热容是______J/( kg·℃)。
27. 小桂利用图甲所设计的电路图,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω),两个滑动变阻器R1(50Ω 2A)、R2(30Ω 1A),导线若干。
(1)小桂在连接实物电路时,应将开关__________(选填“断开”或“闭合”);正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是__________(写出一种即可);
(2)小桂在探究“电流与电压的关系”时,用5Ω的定值电阻进行实验,通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图乙所示的图像,由图像可得结论:______________。如果想让实验结论更具有普遍性,你认为可以怎么做?____________________;
(3)该实验能不能用小灯泡代替定值电阻?答:__________,理由是:_____________________;
(4)在探究“电流与电阻的关系”时,小桂想使电压表示数都能调为2V,则:为确保5个电阻任选一个接入电路都能达到上述要求;滑动变阻器该选择__________(选填“R1”或“R2”);用5Ω的定值电阻完成实验后,将5Ω的电阻换成10Ω的定值电阻,滑动变阻器滑片将由图示位置向__________(选填“左”或“右”)移动才能完成实验。
28. 小青同学利用图甲与图丙的电路图探究串联电路电压与并联电路电流规律。
(1)如图甲,为测量灯泡L1两端电压,电压表应与灯泡L1______(选填“串联”或“并联”),此时灯泡L1两端电压示数如图乙为______V;
(2)在测灯L2两端的电压时,为了节省时间,小青同学把电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这种方法是______(选填“正确”或“不正确”)的,原因是______;
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为,得到的数据记录在下表中,得出结论:串联电路中,______(写出结论表达式),由表中实验数据可知:小明主要通过______方式来多次实验;
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
A.更换不同规格的小灯泡
B.更换不同的电源
C.同时更换了电源和小灯泡
(4)小青同学按图丙的电路图探究并联电路电流规律,连接电路时,在图丁的实物图中还差一根导线没有连接,请在图丁中画出该条导线______;
(5)小青利用图丙的电路探究并联电路的电流规律时,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2______(选填“断”或“短”)路。
29. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红作出了如下猜想。
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)在实验中,通过观察______来比较导体电阻的大小,这种研究方法叫______;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号为______和______的两根电阻丝进行实验;
(3)若选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);
(4)若选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号)。分别将A、B两根电阻丝接入电路中M、N两点间,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此得到的结论是______;
(5)以上研究问题的科学方法是______;
(6)比较B、C两根电阻丝的大小,RB______(选填“大于”“小于”或“等于”)RC。
四、综合应用题(30题7分31题7分共14分)
30. 如图所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,电流表示数为0.08A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)闭合开关、,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器的阻值取值范围。
31. 油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车以高速匀速行驶时,内燃机启动,此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2.5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%;从汽车的使用说明书知道,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?(燃油的热值为)
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初四物理期中试卷
一、选择题(1到9题单选10、11、12多选每题2分,共24分)
1. 关于热机的效率,下列说法中正确的是( )
A. 热机做的有用功越多,效率一定越高
B. 热机消耗的燃料越少,效率一定越高
C. 热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高
D. 热机做功越快,效率一定越高
【答案】C
【解析】
【详解】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比;当热机做一定的有用功时,消耗的燃料越少,效率一定越高;当热机消耗的燃料一定,做的有用功越多,效率就一定越高;热机做功越快,表示热机的功率越大,与效率无关,故C正确,ABD错误。
故选C。
2. 闭合如图甲所示电路中的开关S,两灯泡均发光,两个电压表指针偏转如图乙所示,小灯泡两端的电压为( )
A. 6V B. 1.2V C. 1.7V D. 4.3V
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知,闭合开关后,灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。由图乙可知电压表V1的指针偏转角度小于电压表V2的指针偏转角度,由于串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表V1的示数应大于电压表V2的示数,则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压是,电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为1.7V,即灯L1两端的电压为,所以L2两端的电压,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 取两个相同的验电器甲和乙,使甲带正电,乙不带电。如图所示,可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合,用带绝缘柄的金属棒把甲和乙连接起来,则下列说法正确的是( )
A. 甲的张角减小,乙的张角增大,电荷从甲向乙方向运动
B. 甲、乙的张角都减小,电荷从乙向甲方向运动
C. 甲、乙的张角都不变,电流方向是从乙到甲
D. 甲的张角减小,乙的张角增大,电流方向是从甲到乙
【答案】D
【解析】
【详解】金属导电的实质是电子的转移,由题知,甲带正电,乙不带电,用带绝缘柄的金属棒把甲和乙连接起来,此时乙中的电子会转移到甲,甲上的正电荷部分被中和,甲的张角变小,由于乙失去电子而带正电,故乙的张角变大,因电子带负电,它定向移动的方向是从乙到甲,故电流的方向是从甲到乙,故ABC错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示是一种新型的金属冰块,既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为-20°C的冷冻金属冰块放入质量为0.2kg的水中,最终水温从30°C下降到20°C。若不计热量损失,下列说法正确的是 []( )
A. 金属冰块和水达到相同温度后,它们之间仍能发生热传递
B. 金属冰块吸收的热量为1.26×104J
C. 金属冰块与水的比热容之比为1︰6
D. 只将金属冰块的质量增加到 0.4kg,水温可以下降到 10°C
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个物体间发生热传递的条件是存在温度差,所以当金属冰块和水达到相同温度后,两物体不再有温度差,它们之间就不能发生热传递,故A错误;
B.水放出的热量
若不计热量损失,金属冰块吸收的热量等于水放出的热量,即,故B错误;
C.金属冰块与水的比热容之比
故C正确;
D.金属冰块的质量增加到0.4kg后,温度最终变为10℃,吸收的热量
水温下降到10℃放出的热量
由于,所以只将金属冰块的质量增加到0.4kg,水温不会下降到10℃,故D错误。
故选C。
5. 如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S0,滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两表示数均变小
B. 若甲、乙均为电流表,断开开关S,则两表示数均变大
C. 若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两表示数均变大
D. 若甲、乙均为电流表,断开开关S,则乙示数变大,甲示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】AC.若甲、乙均为电压表,闭合开关S和S0,电阻R0和R1以及滑动变阻器R串联,电表甲测电阻R1和滑动变阻器R的电压,电表乙测滑动变阻器R的电压,滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,接入电路中滑动变阻器阻值变大,根据串联电路分压原理,电表甲和电表乙示数变大,故A错误,C正确;
BD.若甲、乙均为电流表,断开开关S,闭合开关S0,电阻R1和滑动变阻器R并联,再和电阻R0串联,电表甲测通过滑动变阻器R的电流,电表乙测通过电阻R1和滑动变阻器R的总电流,滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,接入电路中滑动变阻器阻值变大,根据并联电阻规律,电阻R1和滑动变阻器R并联后的总电阻变大,电阻R0和并联后的电阻整体串联,整体电路总电阻变大,根据欧姆定律,总电流变小,即电表乙的示数变小,再根据串联电路分压原理,电阻R1和滑动变阻器R并联后的总电阻变大,整体分的电压变大,电阻R1不变,根据欧姆定律,通过电阻R1的电流变大,根据并联电路电流规律,通过电阻R1和滑动变阻器R的总电流变小,通过电阻R1的电流变大,则通过滑动变阻器R的电流变小,即电表甲示数变小,综上电表甲乙的示数都变小,故BD错误。
故选C。
6. 如图A是四冲程汽油机的工作示意图,如图B是我国古代曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是( )
A. 做功冲程中,燃料释放的能量一部分转化为机械能
B. 汽油机和柴油机的构造类似,柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
C. 图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程;甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成
D. 图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.做功冲程中,燃料释放的能量少部分转化为机械能,大部分以尾气形式排放,故A正确,不符合题意;
B.柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高,体积更小,内能更大,故B正确,不符合题意;
C.图A甲中两个气门关闭,活塞向上运动,机械能转化为内能,是压缩冲程;图A乙中进气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程;图A丙中排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,图A丁中两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,高温气体燃烧,先将化学能转化为内能,再将内能转化为机械能,甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成,故C正确,不符合题意;
D.图B把推杆推入牛角套筒内时,套筒内的温度升高,内能增大,是由机械能转化为内能,能量转化过程与热机中的压缩冲程相同,即与图甲相同,故D错误,符合题意。
故选D。
7. 如图甲所示,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,图乙为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法正确的是( )
A. 电流表A1一定连接“3A”接线柱 B. 灯泡L1和L2串联
C. 通过灯L1的电流为1.5A D. 通过灯L2的电流为1.5A
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据图甲可知,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2中的电流,如果电流表A2读数是0.6A,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的示数应大于0.6A,因此电流表A1一定连接“3A”接线柱;由图乙可知电流表A1量程为0~3A,分度值是0.1A,电流表A1的读数是1.5A,故A正确,B错误;
CD.如果电流表A2读数是0.6A,则通过灯L2的电流为0.6A,根据并联电路的电流特点,则通过L1的电流为I1=I-I2=1.5A-0.6A=0.9A
故CD错误。
故选A。
8. 在图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器;在滑片P从最右向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙,则下列说法正确的( )。
A. 电源电压为5V
B. 滑片P在中点时,电压表示数为3V
C. 定值电阻R0为8Ω
D. 滑片P在中点时,电流为0.4A
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
AC.当滑片位于最左端时,电路电流最大,根据图乙可知
由欧姆定律可得,电源电压为
①
当滑片位于最右端时,电路电流最小,电压表示数最大,根据图乙可知
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得,电源电压为
②
联立①②可得
故AC错误;
BD.由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
滑片P在中点时,滑动变阻器连入电路的电阻为
则电路中的电流为
由欧姆定律可得,电压表示数为
故B正确,D错误。
故选B。
9. 如图所示电路,闭合开关,两只灯泡都不亮,且电流表和电压表的指针都不动。现将两灯泡L1和L2的位置对调,再次闭合开关时,发现两只灯泡仍不亮,电流表和电压表中有一个表的示数变大,该电路的故障可能是( )
A. 灯泡L1短路 B. 灯泡L2短路
C. 灯泡L1断路 D. 灯泡L2断路
【答案】D
【解析】
【详解】A.若灯泡L1短路,则一开始L2会亮,电流表有示数,故A不符合题意;
B.若灯泡L2短路,则一开始L1会亮,电流表有示数,故B不符合题意;
C.若灯泡L1断路,电压表相当于串联在电路中,则一开始L2不亮,电压表有示数,电流表无示数,故C不符合题意;
D.若灯泡L2断路,没有电流通过,则两表无示数,灯泡也不亮;将两灯泡L1和L2的位置对调,再次闭合开关时,则电压表相当于串联在电路中,电压表有示数,电流表无示数,两灯也不亮,故D符合题意。
故选D。
10. 如图,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表接入的量程为0~3V,电流表接入的量程为0~0.6A.开关S闭合,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变小,电流表的示数变大
B. 电流表的示数变化范围为0.2A~0.3A
C. 电阻R2的两端电压由4V减小到3V
D. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0Ω~20Ω
【答案】BC
【解析】
【详解】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。
A.滑片由b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的总电阻变小;电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知,R1的两端电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
BCD.当滑片在b端时,滑动变阻器全部接入电路,R1、R2串联,电路的总电阻为
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
根据欧姆定律可得,电路中的最小电流为
电压表的示数为
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知,电阻R2的两端电压为
当滑片向a端移动时,因电压表接入电路的量程为0~3V,所以R1的两端电压最大为3V,此时电路中的电流最大,最大电流为
故滑片由b端移到a端的过程中,电流表的示数变化范围是0.2A~0.3A;电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,最小电阻为
所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为10Ω~20Ω;当电压表示数最大为3V时,即电阻R1两端的最大电压为3V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:电阻R2的两端电压为
所以电阻R2的两端电压由4V减小到3V;故BC正确,D错误。
故选BC。
11. 在跨学科实践活动中,小明设计了一款能够调光的台灯,图乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B. 电位器是通过改变接入电路的导体的长度来改变电阻大小
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变暗
D. 若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联,才能通过改变接入电路的电阻来改变通过小灯泡的电流,从而调节灯泡的亮度,故A错误;
B.导体电阻与导体的长度有关。电位器是通过改变接入电路的导体的长度来改变电阻大小,故B正确;
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡将变暗,故C正确;
D.若只将A、C接入电路,电位器连成了定值电阻,逆时针旋转滑片,电位器接入电路的电阻不变,电路中电流不变,灯泡亮度不变,故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A. 若甲为电流表,则两灯一定并联 B. 若乙为电流表,则乙测L1的电流
C. 若丙为电流表,则丙测L1的电流 D. 若甲为电流表,则乙可能为电压表
【答案】AC
【解析】
【详解】电流表在电路中相当于导线,应串联在被测电路中,电压表在电路中相当于断路,应并联在被测电路两端,当两个小灯泡均能发光时,电路处于通路状态,故两只小灯泡只有并联与串联两种连接方式:
当小灯泡串联时:
电路中电流只有一条路径经过灯泡L1和L2,故电流流过途径如图所示:
故甲、乙为电压表,丙为电流表,甲测量L1和L2的总电压,乙测量L2两端的电压,丙测量电路电流,也可以认为是测量通过L1或L2的电流。
当小灯泡并联时:
电路中电流有两条路径,分别经过灯泡L1和L2,故电流流过途径如图所示:
故甲、乙为电流表,丙为电压表,甲与L2串联,测量通过L2的电流,乙接在干路上,测量电路总电流,丙接在L2两端,也可以认为是接在电源或L1两端,可以认为是测量L2、 L1或电源两端的电压。
A.当甲为电流表,则两灯一定并联,故A正确;
B.若乙为电流表,乙测干路电流,故B错误;
C.若丙为电流表,两灯一定串联,丙可以测L1的电流,故C正确;
D.若甲为电流表,则乙一定为电流表,故D错误。
故选AC。
二、填空题(每空1分共24分)
13. 长度相同的镍铬合金丝A比B粗得多,它们以某种方式连入同一个电路,如图所示.如果镍铬合金丝A和B的电阻分别为RA和RB,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有RA________ RB,IA________ IB.(选填“>”“=”或“<”)
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】由图知,A、B串联,所以电流相等;
由题意知,AB材料和长度相同,A的横截面积大,电阻更小.
14. 洗澡时将 11℃的冷水与 66℃的热水充分混合成 550kg,36℃的温水,在混合的过程中有 2.31×106J 的热量损失掉了,则所用冷水_______kg,所用热水为_______kg。
【答案】 ①. 290 ②. 260
【解析】
【详解】[1][2]根据题意,设所用冷水的质量为m冷,所用热水的质量为m热,则
m冷+m热=550kg……①
根据热平衡可得
Q放=Q吸+2.31×106J
即
c水m热Δt热=c水m冷Δt冷+2.31×106J
代入数据可得
4.2×103J/(kg·℃)×m热×30℃=4.2×103J/(kg·℃)×m冷×25℃+2.31×106J……②
结合①②可得
m热=260kg
m冷=290kg
15. 如图甲所示有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,可知元件A的阻值为______;闭合开关S,若电流表的示数为,则电源电压______V;若电源电压变为,闭合开关,电流变示数为______A。
【答案】 ①. 5 ②. 1.5 ③. 0.4
【解析】
【详解】[1]由乙图可知,元件A的电压为3V时,电流为0.6A,则A的阻值为
[2]如图甲,元件A和B串联,电流相等,电流表测电路电流。若电流表的示数为,由乙图可知,此时A的电压为0.5V,B的电压为1V,根据串联电压规律,电源电压为
[3]由乙图可知,当电流为0.4A时,时A的电压为2V,B的电压为2.5V,电源电压恰好为
符合题意。所以若电源电压变为,闭合开关,电流变示数为0.4A。
16. 如图甲所示电路,开关S闭合后,两灯泡都发光,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过的电流为______A;接下来小明将换成,其他条件未变,闭合开关后,两灯泡均发光,发现两个电流表的指针偏转角度相同,则通过的电流为______A。
【答案】 ①. 0.3 ②. 1.2
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,两灯并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,图乙中电流表的量程为,分度值为,示数为,所以通过的电流为。
[2]将换成后,两灯仍并联,测支路电流,A测干路电流。因为两个电流表指针偏转角度相同,且A的量程是,的量程是,A的示数是示数的5倍。已知通过的电流,设通过的电流为,根据并联电路电流规律,且,则
17. 智能门锁已进入普通百姓家庭,如图是用感应卡开启房门的情景。感应卡其实就是一个______;给智能门锁的锂电池充电时,锂电池相当于______。(均选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”)
【答案】 ①. 开关 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]用感应卡开启房门,可知感应卡控制电路的通断,感应卡其实就是一个开关。
[2]锂电池在充电时,消耗电能转化为化学能,相当于一个用电器。
18. 如图所示,闭合开关,电压表的示数是6V,电压表的示数是7V,电源电压为10V,则两端的电压是___________V。断开开关时,电压表的示数___________(选填“>”“<”或“=”)电压表的示数。
【答案】 ①. 3 ②. =
【解析】
【详解】[1]闭合开关,L1、L2、L3串联,电压表测量L1、L3的总电压,示数是6V;电压表测量L1、L2的总电压,示数是7V,电源电压为10V,由串联电路电压特点得,两端的电压是
[2]断开开关时,电压表与电压表的示数均等于电源电压,则电压表的示数等于电压表的示数。
19. 手机、数码相机等电子产品都用到晶体二极管,晶体二极管的主要材料是________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),数码相机在阳光下曝晒会烫手,这是通过________的方式改变相机的内能。
【答案】 ①. 半导体 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]半导体材料的导电性会因受到外部环境的影响而发生变化,这使得它可以被用于制造各种类型的传感器,晶体二极管的主要材料是半导体。
[2]数码相机在阳光下曝晒会烫手,这是由于物体间存在温度差发生了热传递,数码相机吸收了阳光的热量而变得发烫,即是通过热传递的方式改变相机的内能。
20. 在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻是0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为3.0V时,电流表示数为100mA,则甲地到短路位置的输电线的电阻是___________Ω,短路位置距离甲地___________km。
【答案】 ①. 30 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1]由可得,连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻为
[2]已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,则导线总长为
短路地点离甲地的距离
21. 如图所示,图中是一个可以自动测定油箱内油面高度的装置,R相当于是一个___________,它的金属滑片是杠杆的一端,油量表由电流表改装而成,当油量表的示数增大时,表示油箱内油面的高度___________(选填“上升”或“下降”);R′是一个定值电阻器,你认为它在电路中的作用是___________。
【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 上升 ③. 保护电路
【解析】
【详解】[1]由图可知,油面上升或下降时,R连入电路的长度改变,所以R相当于一个滑动变阻器。
[2][3]由题知,当油箱油量增加时,油面上升,使滑动变阻器连入电阻变小,根据电阻的串联规律,电路中总电阻变小;根据欧姆定律可知:电路中的电流变大,即电流表(油量表)示数变大。若油面上升到最高时R连入阻值最小,电路中电流最大,所以串联一个定值电阻可以起到保护电路的作用。
22. 如图所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯___(选填“L1”或“L2”)两端电压.一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是___( 选填“L1短路”.“L1断路”或“L2断路”).
【答案】 ①. L1 ②. L1断路
【解析】
【详解】第一空.由图像可知,电压表与L1并联,因此测L1两端电压;
第二空.由电流表无示数可以初步判定电路肯定发生断路,再由电压表示数很大可以判定此时电压表串联进入电路,L2无故障,则发生断路的为L1灯泡.
23. 在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1kg的水,从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是________J。他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22℃,出水温度是42℃,他这次洗澡消耗天然气________m3。已知水的比热容是,天然气的热值是。
【答案】 ①. 3.36×105 ②. 0.075
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量
[2]洗澡时水吸收的热量
由得,天然气完全燃烧放出的热量
由Q放=Vq得,需要天然气的体积
四、作图与实验探究(24、25每题2分实验题每空1分共38分)
24. 电流表和电压表分别选0~0.6A和0~3V的量程,按图甲中的电路图将图乙中的实物图用笔画线代替导线连接起来。(导线不能交叉)
【答案】
【解析】
【详解】电源为两节电池,电压为3V,两个灯泡并联,电流表与L2串联,测L2的电流,电流表选用;滑动变阻器和灯泡L1串联, 可以改变灯泡的亮度,电压表接在L1两端,测量L1两端的电压,电压表选用量程;开关在干路,按照电路图,沿电流方向依次连接各元件,实物图如图所示:
25. 根据实物图在方框中画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】从实物图可以看出,电流从电源正极流出,依次经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表、最后回到电源负极,电压表并联在灯泡两端。如图所示:
26. 小聪同学暑假期间和家人一起去海边游玩,他发现在白天的时候,沙子被晒得烫脚,而海水却是凉凉的感觉,到了晚上沙子凉凉的,而海水却是温温的,他就想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的,于是他找来了一些实验器材,用图甲所示的装置做了如下的实验:
(1)用两只相同的烧杯分别取初温度和______(选填“体积”或“质量”)相同的水和沙子;
(2)检查装置时发现除了图中所示的器材外,还需要增加的测量工具有______和______;
(3)用两个相同的酒精灯来加热水和沙子,实验过程中我们可以通过______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来衡量水和沙子吸收热量的多少;
(4)在第4分钟时,温度计显示沙子的温度如图乙所示,其读数为______;
(5)小聪根据所测得的数据,绘制出了等质量的水和沙子在相同加热条件下温度随时间变化的图像,根据图像可知,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,______的温度升高的多,所以水和沙子相比,______的吸热能力更强,在物理学中用______表示物质的这种性质;
(6)如果水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),则沙子的比热容是______J/( kg·℃)。
【答案】(1)质量 (2) ①. 天平 ②. 秒表
(3)加热时间 (4)43℃
(5) ①. 沙子 ②. 水 ③. 比热容
(6)
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力的实验中,根据控制变量法,应用两只相同的烧杯分别取初温度和质量相同的水和沙子。
【小问2详解】
[1][2]实验中需要取等质量的水和沙子,所以需要天平;实验中需要记录温度随时间的变化,所以还需要秒表。
【小问3详解】
本实验采用转换法,用两个相同的酒精灯来加热水和沙子,通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少,加热时间相同,物质吸收的热量相同。
【小问4详解】
如图乙所示,温度计的分度值是1℃,图乙中温度计的示数是43℃。
【小问5详解】
[1][2][3]根据图像可知,加热相同时间,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,沙子的温度升高的多,根据比较吸热能力的方法可知,水和沙子相比,水的吸热能力更强,在物理学中用比热容表示物质的这种性质。
【小问6详解】
根据图像可知,加热相同时间,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,沙子和水升高的温度之比为。根据可知,质量和吸热相同时,温度变化量与比热容成反比,所以沙子和水比热容之比为,则沙子的比热容
27. 小桂利用图甲所设计的电路图,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω),两个滑动变阻器R1(50Ω 2A)、R2(30Ω 1A),导线若干。
(1)小桂在连接实物电路时,应将开关__________(选填“断开”或“闭合”);正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是__________(写出一种即可);
(2)小桂在探究“电流与电压的关系”时,用5Ω的定值电阻进行实验,通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图乙所示的图像,由图像可得结论:______________。如果想让实验结论更具有普遍性,你认为可以怎么做?____________________;
(3)该实验能不能用小灯泡代替定值电阻?答:__________,理由是:_____________________;
(4)在探究“电流与电阻的关系”时,小桂想使电压表示数都能调为2V,则:为确保5个电阻任选一个接入电路都能达到上述要求;滑动变阻器该选择__________(选填“R1”或“R2”);用5Ω的定值电阻完成实验后,将5Ω的电阻换成10Ω的定值电阻,滑动变阻器滑片将由图示位置向__________(选填“左”或“右”)移动才能完成实验。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 定值电阻R短路
(2) ①. 电阻一定时,电流与电压成正比 ②. 更换阻值不同的电阻进行多次实验,找出电流与电压之间的普遍规律
(3) ①. 不能 ②. 灯泡的电阻随温度的升高而增大
(4) ①. ②. 右
【解析】
【小问1详解】
[1]连接实物电路时,为了保护电路,应将开关断开。
[2]电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能是定值电阻R短路,此时电压表被短路,无示数,电路仍通路,电流表有示数。
【小问2详解】
[1][2]由图乙可知,电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比;为了使实验结论更具有普遍性,应该更换阻值不同的电阻进行多次实验,找出电流与电压之间的普遍规律。
【小问3详解】
[1][2]该实验不能用小灯泡代替定值电阻;当灯泡两端的电压变大时,电路中的电流变大,小灯泡灯丝温度升高,小灯泡的电阻变大,小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,探究“电流与电压的关系”时,要保持电阻阻值不变。
【小问4详解】
[1]完成实验电路中的最大电流
当把电阻接入电路中,由串联电路中电压的分配与电阻成正比得,
故滑动变阻器选;
[2]用的电阻换成,根据串联电路的分压特点可知,所以当由换成,也变大,故滑动变阻器的滑片由图示位置向右移动才能完成实验。
28. 小青同学利用图甲与图丙的电路图探究串联电路电压与并联电路电流规律。
(1)如图甲,为测量灯泡L1两端电压,电压表应与灯泡L1______(选填“串联”或“并联”),此时灯泡L1两端电压示数如图乙为______V;
(2)在测灯L2两端的电压时,为了节省时间,小青同学把电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这种方法是______(选填“正确”或“不正确”)的,原因是______;
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为,得到的数据记录在下表中,得出结论:串联电路中,______(写出结论表达式),由表中实验数据可知:小明主要通过______方式来多次实验;
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
A.更换不同规格的小灯泡
B.更换不同的电源
C.同时更换了电源和小灯泡
(4)小青同学按图丙的电路图探究并联电路电流规律,连接电路时,在图丁的实物图中还差一根导线没有连接,请在图丁中画出该条导线______;
(5)小青利用图丙的电路探究并联电路的电流规律时,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2______(选填“断”或“短”)路。
【答案】(1) ①. 并联 ②. 1.9
(2) ①. 不正确 ②. 电压表的正负接线柱接反了
(3) ①. ②. A
(4) (5)断
【解析】
【小问1详解】
[1]在使用电压表测量灯L1两端的电压时,电压表必须与被测灯泡L1并联。
[2]由图乙可知,电压表所选测量范围为0~3V,分度值为0.1V,则示数为1.9V。
【小问2详解】
[1][2]测完灯L1两端的电压后,在测灯L2两端的电压时,电压表所接的B点不动,只断开A点,并把接线改接到C接点上,这样电压表的正负接线柱接反了,指针反向偏转,所以不能测出L2两端的电压。
【小问3详解】
[1]分析实验数据可得:,由此可得串联电路的电压特点:串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电路的总电压。
[2]由表中数据可得总电压始终为3.0 V而各次实验两灯电压分配不同,可判断实验主要是通过更换不同规格的小灯泡来进行多次实验,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
由电路图可知,灯L1与L2并联,电流表A测总电流,电流表A1测通过L1的电流,则电流表A1与灯L1串联,电流表A2测通过L2的电流,则电流表A2与灯L2串联,实物电路如图所示:
【小问5详解】
由电路图可知,L1与L2并联,L2熄灭而 L1 亮度不变,说明 L2没有电流通过,则电路可能出现的故障是灯泡 L2 断路。
29. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红作出了如下猜想。
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)在实验中,通过观察______来比较导体电阻的大小,这种研究方法叫______;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号为______和______的两根电阻丝进行实验;
(3)若选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);
(4)若选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号)。分别将A、B两根电阻丝接入电路中M、N两点间,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此得到的结论是______;
(5)以上研究问题的科学方法是______;
(6)比较B、C两根电阻丝的大小,RB______(选填“大于”“小于”或“等于”)RC。
【答案】(1) ①. 电流表示数 ②. 转换法
(2) ①. A ②. D
(3)② (4) ①. ① ②. 在材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大
(5)控制变量法 (6)大于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中运用转换法,通过观察电流表示数的大小来表示导体电阻的大小。
【小问2详解】
[1][2]要探究导体电阻的大小与导体材料是否有关,需要控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,因此选择A、D两根电阻丝。
【小问3详解】
A、C两根电阻丝的材料、长度相同,横截面积不同,因此探究的是导体的电阻与导体的横截面积是否有关,即猜想②。
【小问4详解】
[1]A、B两根电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,因此探究的是导体的电阻与导体的长度是否有关,即猜想①。
[2]A、B两根电阻丝的材料、横截面积相同,A电阻丝的长度短,电流表示数较大,说明A电阻丝的电阻小,B电阻丝的长度长,电阻大,因此可得结论为:材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大。
【小问5详解】
上述探究其中一个因素时,需要控制其他因素保持不变,运用了控制变量法。
【小问6详解】
B、C两根电阻丝材料相同,B电阻丝的长度长,且横截面积小,根据上述探究可知,电阻丝的长度越长、横截面积越小,电阻越大,因此。
四、综合应用题(30题7分31题7分共14分)
30. 如图所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,电流表示数为0.08A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)闭合开关、,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器的阻值取值范围。
【答案】(1)
(2)8V (3)
【解析】
【小问1详解】
当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。则电阻的阻值为
【小问2详解】
电源电压为
【小问3详解】
闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流。电流为
电流表的量程为0~0.6A,则干路电流最大为0.6A,根据并联电流规律,支路电流最大为
所以变阻器的阻值最小为
所以变阻器的阻值取值范围为。
31. 油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车以高速匀速行驶时,内燃机启动,此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2.5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%;从汽车的使用说明书知道,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?(燃油的热值为)
【答案】(1)
(2)
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力为900N,因为汽车匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以汽车受到的牵引力
汽车在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶0.5h,行驶的距离为
该汽车测试行驶中牵引力做的功为
【小问2详解】
内燃机消耗燃油2.5kg,燃油放出的热量为
【小问3详解】
蓄电池增加的电能为
有效利用的能量为
故内燃机的效率为
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