精品解析:广东省揭阳真理中学2025-2026学年上学期期末九年级物理模拟卷
2026-01-06
|
2份
|
35页
|
263人阅读
|
6人下载
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) | 广东省 |
| 地区(市) | 揭阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.44 MB |
| 发布时间 | 2026-01-06 |
| 更新时间 | 2026-03-20 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55827016.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
广东省揭阳真理中学2025-2026第一学期期末九年级物理模拟卷
一、选择题
1. 在“生活处处有物理”的综合实践活动中,小明观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是( )
A. 炒菜时,香气四溢属于扩散现象
B. 高压锅炖煮食物熟得快,是因为水的沸点会随气体压强增大而降低
C. 用燃气灶煲汤,在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度继续升高
D. 刚出锅的馒头入口时很烫,是因为馒头含有的热量很高
2. 小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A. 液体M的比热容为
B. 液体M放热能力比水放热能力强
C. 在时间段两种物质都是固液共存状态
D. 从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
3. 某小区安装了智能门禁系统,居民刷卡(S1闭合)或人脸识别(S2闭合)成功时,指示灯亮、电动机工作,控制门打开,即可安全通过。下列关于该系统的简化电路设计合理的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L1、L2两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
5. 如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,所有电表的示数均不超量程,则此过程中( )
A. V1、V2和A表的示数均增大
B. V1表的示数增大,V2表和A表的示数减小
C. V2表的示数与V1表的示数的差值减小
D. V1表的示数变化量小于V2表的示数变化量
6. 图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,电源电压不变,滑动变阻器R上标有“20Ω,2A”字样,将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W;同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时,电阻R1的实际功率为9.6W。则( )
A. R2阻值为5Ω B. 电源电压为10V
C. 电路中的最大电流为1.8A D. 电路的最大功率为
7. 如图所示的家庭电路,闭合开关,灯泡发光,一段时间后,突发熔丝熔断,下列四种电路故障中:①开关处短路,②开关处断路,③灯泡处短路,④插座内左右金属片接触,会导致熔丝熔断的是( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ③④
二、填空题
8. “端午浓情,粽叶飘香”。煮粽子时,小明闻到了粽子的香味,这是_______现象,撕开粽叶时,米粒和粽叶不容易分开,这表明:分子间存在_______。吃粽子时,牙齿施力很容易咬开粽子,说明力使物体发生了_______。
【航天主题】
9. 【航天主题】我国不仅在载人飞船领域取得了显著成就,货运飞船同样表现出色。图甲、乙分别为天舟八号货运飞船发射升空及成功对接在空间站情境,发射时火箭下方水池产生大量白雾,这是水蒸气______(填物态变化名称)形成的;箭体与空气摩擦做功,箭体的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),火箭发射时要选用热值______(选填“较大”或“较小”)的燃料。
10. 小明模拟静电复印原理。他先用丝绸快速摩擦整块塑料板如图a,使塑料板带电,再用手指在塑料板上写了一个“中”字如图b,然后在塑料板上均匀地撒上一层轻小干木屑,将塑料板缓慢竖起,在重力作用下干木屑下落,“中”字就在塑料板上显现出来了如图c,“中”字能显现出来的原因:一是带电体能_______,二是手指__________(选填“能”或”不能”)把电荷导走。塑料板上没下落的木屑能静止是因为__________(选填“电荷吸引力”或“摩擦力”)与重力平衡。
11. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关S由接a转到接b时,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是______V;开关S接到b处时,通过灯的电流是______A,灯两端的电压是______V。
12. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
13. 在综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图所示,电源电压恒定.挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数________,电压表示数________,电路消耗的总功率________(三空均选填“变大”、“变小”或“不变”).
14. 如图是小红家中电路的一部分,图中A和B是开关S和灯泡的位置,符合安全用电原则,开关S应接到________(A/B)位置;小红闭合开关S后(其他用电器均断电),灯泡亮了一段时间后熄灭,她用试电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现试电笔氖管都能发光。若故障只有一处,该故障是________(零线d、e间断路/进户零线断路/灯泡短路);若此时站在地上的人接触无绝缘层的e点,________(会/不会)有触电危险。
三、作图题
15.
(1)如图所示,请填入电压表和电流表电学符号,闭合开关,移动滑动变阻器能改变灯泡的亮度;
(2)如图所示,是一个人体身高测量仪的电路图,部分元件未画出,金属板M可带动金属片P滑动,要求被测人身高变高时,电表的示数增大。请在“定值电阻”、“电流表”或“电压表”中选两个,将它的电学元件符号填入虚线方框内;
(3)如图所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右滑动,电流表的示数增大,电压表测电阻R电压)。
四、实验题
16. 小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择两套完全相同的装置,并控制煤油和菜籽油的质量相等,以及两杯水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小辉认为实验中是直接用___________ (选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为如果两杯水的初温不同,那么水与周围环境的温差不相同,于是两杯水的散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧传递给水的热量相同时,而水吸收的热量___________ (选填“相同”或“不同”)的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同。
③你认为___________ (选填“小明”或“小辉”)的想法更合理。
(2)通过表中记录数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是___________ 。
(3)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录数据利用热量公式计算出了水吸收的热量,然后利用这个热量计算出两种油的热值,发现计算结果与资料中给出的热值是___________ (选填“相同”、“偏大”或“偏小”)的。理由是___________ (只写出一条即可)。
17. 用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有甲:“5Ω 3A”,乙:“20Ω 2A”,丙:“50Ω 1.5A”),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至_____ (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,移动滑片P,两表指针均不偏转;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是___________;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A。移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示。依据图像,得到的结论是:导体电阻一定时,____________________ ,实验中选用的滑动变阻器是_____ (选填“甲”“乙”或“丙”),电源电压为________ V;
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为________ A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为________ A。
18. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选用了如图甲所示的器材,其中电源电压为,小灯泡的额定电压为(灯丝电阻约为),滑动变阻器的铭牌上标有“”。
(1)请用笔代替导线将图甲中所示的电路连接完整。__________
(2)连接好电路后闭合开关前应该将滑片移至__________端(选填“”或“”),闭合开关后发现小灯泡没有发光,电压表无示数,电流表指针有明显偏转,则故障可能____________。
(3)排除故障后,小明同学将滑片移到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,小明应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“”或“”)端移动。
(4)小明同学根据实验测得的数据,绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图丙所示,分析图象可知:小灯泡的额定功率为____________。小灯泡的电流与电压不成正比的原因是______________________。
(5)小华同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率,于是她找来一个阻值为的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,测量额定电压为小灯泡的额定功率。正确连接电路后,其操作如下:
①闭合开关和,断开,移动滑片,使电压表的示数为;
②保持滑片的位置不变,闭合开关和,断开,记下电压表的示数为;
③小灯泡的额定电功率__________。
五、计算题
19. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中,根据测得电压表和电流表数据,画出了电阻R1两端的电压U与通过的电流I之间的关系图象如图乙所示,求:
(1)定值电阻R1的阻值?
(2)滑动变阻器R2的最大阻值?
(3)滑片P移动到中点时,定值电阻R1消耗的电功率?
20. 如图甲所示为某品牌的速干护发电吹风机。电吹风机的内部电路简化示意图如图乙所示,发热电阻R=55,电动机M的规格为“220 V 110 W”。闭合开关S1和S2时,电吹风机正常工作且吹热风。求:
(1)通过R的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)电吹风机吹热风时工作100s消耗的电能。
六、综合能力题
21. 近年来深圳电动自行车数量急剧增加,电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱,但同时也带来了严重的安全问题。因此,小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1)骑行电动自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器,它在红灯时会语音播报提示“红灯,请勿通行”。这说明声音能传递 _______ ;
(2)骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶,看一眼手机用时2s,相当于在无人驾驶状态下行驶了 _______ m;
(3)为了证明骑行电动车时戴头盔的重要性,小明做一个模拟实验:将两个相似鸡蛋分别放在纸筒底座上,左边鸡蛋上方放一个轻质瓶盖,瓶盖内塞入棉花,在两鸡蛋正上方释放相同的铁球,如图甲所示,实验操作有错误的是:_______________ 。改正错误后,观察到左边鸡蛋完好,右边鸡蛋破碎。说明左边鸡蛋“戴头盔”后受力面积增大,减小了受到的 _______ (选填“压强”或“压力”),这是保护鸡蛋的原因之一;
(4)超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路,如图乙所示,它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V,R是电阻箱,RP为可变电阻,图丙是RP的阻值与车速关系的图像,若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时,才能启动报警,小明设定速度为30km/h时红灯亮,执行报警,则电阻箱的阻值至少应调到 _____ Ω;为了提高骑行安全,需要速度更小时就能启动报警,可采取的方法是 ____________ 。
22. 如图甲是首款充电5分钟续航200公里的飞行汽车。具体参数见下表。(g取)
(1)利用充电桩给电动飞行汽车的电池充电时,电池相当于________(选填“电源”或“用电器”);
(2)飞行汽车在匀速竖直上升阶段,汽车的机械能________(选填“不变”、“变小”或“变大”),车上的乘客相对于车座椅是________(选填“静止”或“运动”)的:如果该款飞行汽车空载悬停在空中,这时飞行汽车获得的升力大小为________N;
品牌XXX牌
参数
车身材料
空载质量
最大载重
载客人数
电池容量
最高续航
飞行高度
最大时速
碳纤维
560kg
200kg
2人
80kW·h
35分钟
1000m
100km/h
(3)飞行汽车利用超声波传感器来判断离地高度,若某测距传感器的阻值与离地高度的关系如图乙所示,图丙是测距电路(电源电压不变),要使高度表示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应该选用________(选填“电流表”或“电压表”),应安装在图丙中________(选填“1”“2”或“3”)位置;
(4)某次飞行测试中,飞行汽车搭载着的假人,从水平地面竖直向上飞行,达到该款飞行汽车的最大飞行高度时,刚好使用了4%的电量,则飞行汽车的电动机效率是________。(除电动机工作外,不考虑飞行汽车上其他用电器的用电损耗)
七、综合能力题
23. 阅读下列短文,回答问题:
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为9×107J,其中50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为6×106J(可以视为有用功的一部分)。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能Ek,作出Ek﹣s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)汽车的方向盘相当于_________杠杆,汽车的轮胎做得很粗糙是为了________;
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图像是_________(选填“①”或“②”);
(3)该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和________同时共同为汽车提供动力;该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,发动机的效率为_________(用百分数表示);
(4)该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中,发电机的储能效率为________(用百分数表示)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
广东省揭阳真理中学2025-2026第一学期期末九年级物理模拟卷
一、选择题
1. 在“生活处处有物理”的综合实践活动中,小明观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是( )
A 炒菜时,香气四溢属于扩散现象
B. 高压锅炖煮食物熟得快,是因为水的沸点会随气体压强增大而降低
C. 用燃气灶煲汤,在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度继续升高
D. 刚出锅的馒头入口时很烫,是因为馒头含有的热量很高
【答案】A
【解析】
【详解】A.炒菜时香气四溢,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,属于扩散现象,故A正确;
B.液体的沸点与气压有关,且气压越高,液体的沸点越高,因此高压锅炖煮食物熟得快,是因为水的沸点会随气体压强增大而升高,故B错误;
C.液体沸腾后,温度保持不变,因此燃气灶煲汤,在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度保持不变,故C错误;
D.热量是发生在热传递过程中的过程量,不能描述为含有或具有热量,故D错误。
故选A。
2. 小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A. 液体M的比热容为
B. 液体M放热能力比水放热能力强
C. 在时间段两种物质都是固液共存状态
D. 从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,上面物质的凝固图像中,凝固为0℃,下面物质的凝固图像中,凝固为-4℃,所以上面物质是水,下面物质是液体M;由题意可知,单位时间内它们放出的热量相等,则,由图可知,0~t2时间内,它们放出的热量相等,水由20℃降温到4℃,液体M由20℃降温到-4℃,则
则水和某液体M的质量相等,则液体M的比热容为
故A正确;
B.由于水和某液体M的质量相等,单位时间内它们放出的热量相等,水的温度变化慢,所以水的放热能力强,故B错误;
C.由图可知,液体M在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,水在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,故C错误;
D.由图可知,从20℃刚好降到0℃时,水放热时间比液体M放热时间长,由于单位时间内它们放出的热量相等,所以水放出的热量大于M放出的热量,故D错误。
故选A。
3. 某小区安装了智能门禁系统,居民刷卡(S1闭合)或人脸识别(S2闭合)成功时,指示灯亮、电动机工作,控制门打开,即可安全通过。下列关于该系统的简化电路设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,刷卡识别、人脸识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机和指示灯启动工作,所以两个开关应并联后再与电动机(灯泡)连接在电源上;灯泡与电动机能独立工作,是并联的;故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L1、L2两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知两灯并联,电流表测量灯L1所在支路的电流,电压表测量电源电压,电路中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,说明电路发生断路,而电流表示数不变,说明灯L1完好,所以是灯L2出现断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,所有电表的示数均不超量程,则此过程中( )
A. V1、V2和A表的示数均增大
B. V1表的示数增大,V2表和A表的示数减小
C. V2表的示数与V1表的示数的差值减小
D. V1表的示数变化量小于V2表的示数变化量
【答案】C
【解析】
【详解】AB.R1与变阻器串联后再与R2串联,V1测变阻器的电压,V2测R1与变阻器的电压,电流表测电路的电流,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,变阻器连入电路的电阻变大,电路的电阻变大,由欧姆定律可知电路的电流变小,根据U=IR可知,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律, V2示数增大,故AB不符合题意;
C.根据串联电路电压的规律,V2表的示数与V1表的示数的差值即R1的电压,根据U=IR可知,V2表的示数与V1表的示数的差值减小,故C符合题意;
D.根据串联电路电压的规律,V2表的示数变化量等于R2的示数变化量,根据串联电路电压的规律,变阻器增大的电压等于两定值电阻电压减小量之和,故V1表的示数变化量大于V2表的示数变化量,故D不符合题意。
故选C。
6. 图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,电源电压不变,滑动变阻器R上标有“20Ω,2A”字样,将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W;同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时,电阻R1的实际功率为9.6W。则( )
A. R2的阻值为5Ω B. 电源电压为10V
C. 电路中的最大电流为1.8A D. 电路的最大功率为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图甲可知,是定值电阻,其阻值
的阻值随电压的增大而增大。由图乙知,当只闭合开关,滑片P位于a端时,滑动变阻器的阻值全部连入电路,滑动变阻器与串联,的实际功率为1W,结合图甲可知,此时两端的电压为2V,电流为0.5A,则滑动变阻器两端的电压
则电源电压,故AB错误;
CD.由图乙知,同时闭合开关和,将滑片P移动到b端时,、并联,电路中总电阻最小,总电流最大,通过的电流
通过的电流
则电路中的最大电流
此时电路消耗的最大功率,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示的家庭电路,闭合开关,灯泡发光,一段时间后,突发熔丝熔断,下列四种电路故障中:①开关处短路,②开关处断路,③灯泡处短路,④插座内左右金属片接触,会导致熔丝熔断的是( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关,灯泡发光,一段时间后,突发熔丝熔断,说明电路中电流过大。
①开关处短路,小灯泡仍然正常发光,电路中电流不变;
②开关处断路,电路断路,小灯泡不发光,干路电流减小;
③灯泡处短路,电流过大,会导致熔丝熔断;
④插座内左右金属片接触,插座内电路直接接通,相当于短路,会导致熔丝熔断,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、填空题
8. “端午浓情,粽叶飘香”。煮粽子时,小明闻到了粽子的香味,这是_______现象,撕开粽叶时,米粒和粽叶不容易分开,这表明:分子间存在_______。吃粽子时,牙齿施力很容易咬开粽子,说明力使物体发生了_______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 引力 ③. 形变
【解析】
【详解】[1]“端午浓情,粽叶飘香”。煮粽子时,小明闻到了粽子的香味,说明分子不停地做无规则运动,这是扩散现象。
[2]分子间存在引力和斥力,米粒和粽叶不容易分开,是因为分子间存在引力。
[3]吃粽子时,牙齿施力很容易咬开粽子,牙齿的力改变了粽子的形状,说明力使物体发生了形变。
【航天主题】
9. 【航天主题】我国不仅在载人飞船领域取得了显著成就,货运飞船同样表现出色。图甲、乙分别为天舟八号货运飞船发射升空及成功对接在空间站的情境,发射时火箭下方水池产生大量白雾,这是水蒸气______(填物态变化名称)形成的;箭体与空气摩擦做功,箭体的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),火箭发射时要选用热值______(选填“较大”或“较小”)的燃料。
【答案】 ①. 液化 ②. 增大 ③. 较大
【解析】
【详解】[1]发射时火箭下方水池中的水吸收热量汽化成水蒸气,水蒸气上升过程中遇冷液化形成大量白雾,所以这是水蒸气液化形成的。
[2]箭体与空气摩擦做功,机械能转化为内能,根据内能的改变方式,物体克服摩擦做功,内能增大,所以箭体的内能增大。
[3]火箭发射时需要获得较大的能量,根据燃料燃烧放热公式,在燃料质量相同时,热值越大,放出的热量越多,所以火箭发射时要选用热值较大的燃料。
10. 小明模拟静电复印原理。他先用丝绸快速摩擦整块塑料板如图a,使塑料板带电,再用手指在塑料板上写了一个“中”字如图b,然后在塑料板上均匀地撒上一层轻小干木屑,将塑料板缓慢竖起,在重力作用下干木屑下落,“中”字就在塑料板上显现出来了如图c,“中”字能显现出来的原因:一是带电体能_______,二是手指__________(选填“能”或”不能”)把电荷导走。塑料板上没下落的木屑能静止是因为__________(选填“电荷吸引力”或“摩擦力”)与重力平衡。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 能 ③. 摩擦力
【解析】
【分析】
【详解】[1][2][3]导体与绝缘体用丝绸快速摩擦整块塑料板,这是通过摩擦起电的方法使塑料板带电;用手指在塑料板上写了一个“中”字,因为人体是导体、塑料板是绝缘体,所以塑料板上与手指接触的部分(“中”字)所带的电荷能被人体导走而不带电,其他部分仍带电;因为带电体具有吸引轻小物体的性质,所以将塑料板竖起后,“中”字部分的木屑由于重力作用而下落,“中”字以外的部分因带电而吸引木屑,“中”字就显现出来了;电荷吸引力沿水平方向,摩擦力沿竖直方向,塑料板上没下落的木屑能静止是因为摩擦力与重力平衡。
11. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关S由接a转到接b时,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是______V;开关S接到b处时,通过灯的电流是______A,灯两端的电压是______V。
【答案】 ①. 6 ②. 0.2 ③. 4
【解析】
【详解】[1]当开关S接a时,电路为L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,此时电压表示数为6V,所以电源电压U=6V。
[2]当开关S接b时,两灯泡L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测串联电路的电流。由图乙可知,此时电路中的电流I=0.2A。因为串联电路中各处的电流相等,所以通过灯L1的电流I1=I=0.2A
[3]当开关S接b时,电压表测L1两端的电压,由图乙可知U1=2V。根据串联电路中总电压等于各分电压之和,可得灯L2两端的电压U2=U−U1=6V−2V=4V
12. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
【答案】10
【解析】
【详解】当滑片位于端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中只有电阻,电压表的示数即为电源电压。从图乙中可以看出,当电流为时,电压为,因此电源电压为。
当滑片位于端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小。从图乙中可以看出,当电流为时,电压为,利用欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值:
13. 在综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图所示,电源电压恒定.挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数________,电压表示数________,电路消耗的总功率________(三空均选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 ①. 不变 ②. 变大 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2][3]由乙图可知,滑动变阻器R2和电阻R1是串联,此时滑动变阻器以定值电阻的形式串联接入电路,即移动滑片P,电路中的电阻不变,电流不变,挡板P由B端向A端滑动时,测量部分的阻值变大,电压表的示数会变大,根据可知,电源电压不变,电路中电流不变,电路消耗的总功率不变。
14. 如图是小红家中电路的一部分,图中A和B是开关S和灯泡的位置,符合安全用电原则,开关S应接到________(A/B)位置;小红闭合开关S后(其他用电器均断电),灯泡亮了一段时间后熄灭,她用试电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现试电笔氖管都能发光。若故障只有一处,该故障是________(零线d、e间断路/进户零线断路/灯泡短路);若此时站在地上的人接触无绝缘层的e点,________(会/不会)有触电危险。
【答案】 ①. B ②. 进户零线断路 ③. 会
【解析】
【详解】[1]在家庭电路中,为了安全用电,开关应接在火线和用电器之间,开关断开后,用电器不会带电,所以开关S应接到B位置。
[2]用试电笔分别测试插座的两个孔,氖管都能发光,说明插座的两个孔都与火线相连,即进户零线断路;如果是零线d、e间断路,那么插座的左孔不能与火线相连,不会使试电笔氖管发光;如果是灯泡短路,熔断器会断开,插座的左右孔也不会使试电笔氖管发光。
[3]因为进户零线断路,此时e点通过灯泡、d点与火线相连,站在地上的人接触无绝缘层的e点,会有电流通过人体,所以会有触电危险。
三、作图题
15.
(1)如图所示,请填入电压表和电流表的电学符号,闭合开关,移动滑动变阻器能改变灯泡的亮度;
(2)如图所示,是一个人体身高测量仪的电路图,部分元件未画出,金属板M可带动金属片P滑动,要求被测人身高变高时,电表的示数增大。请在“定值电阻”、“电流表”或“电压表”中选两个,将它的电学元件符号填入虚线方框内;
(3)如图所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右滑动,电流表的示数增大,电压表测电阻R电压)。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
上方圆圈内电表与灯泡并联,所以是电压表,下方圆圈内电表与灯泡串联,所以的电流表,作图如下:
【小问2详解】
下边方框的电路元件串联在电路中,故为定值电阻或电流表,被测人身高变高时,R连入电路中的电阻变大,电路中的总电流变小,而要求电表的示数增大,故下边框的电路元件为定值电阻,上边方框的电路元件与滑动变阻器并联,为电压表,若被测人身高变高,滑动变阻器阻值变大,根据串联电路分压原理可知,电阻越大分压越多,故电压表示数变大,符合题意,作图如下:
【小问3详解】
滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数增大,则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串联在电路中,电源由两节干电池组成,电源电压为3V,电压表测电阻R电压,故电压表选用小量程与电阻R并联,作图如下:
四、实验题
16. 小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择两套完全相同的装置,并控制煤油和菜籽油的质量相等,以及两杯水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小辉认为实验中是直接用___________ (选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为如果两杯水的初温不同,那么水与周围环境的温差不相同,于是两杯水的散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧传递给水的热量相同时,而水吸收的热量___________ (选填“相同”或“不同”)的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同。
③你认为___________ (选填“小明”或“小辉”)的想法更合理。
(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是___________ 。
(3)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录数据利用热量公式计算出了水吸收的热量,然后利用这个热量计算出两种油的热值,发现计算结果与资料中给出的热值是___________ (选填“相同”、“偏大”或“偏小”)的。理由是___________ (只写出一条即可)。
【答案】(1) ①. 温度计示数的变化 ②. 不同 ③. 小明
(2)煤油 (3) ①. 偏小 ②. 燃油不可能完全燃烧或有热量散失
【解析】
【小问1详解】
[1]质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水升高温度的多少,即温度计示数的变化来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。
[2][3]水与周围环境的温差不相同,就会造成两杯水的散热不相同,出现燃料燃烧传递给水的热量相同时,而水吸收的热量不同的情况;所以,实验时必须控制水的初温相同,则小明的想法更合理。
【小问2详解】
根据表格中的数据,质量相同的两种燃料燃烧完后,用煤油加热的水,升高的温度较大,说明煤油放出的热量多;由公式可知,当质量相同时,放出的热量越多,热值越大。
【小问3详解】
[1][2]实验过程中,燃料不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以测得的热量会偏小;由公式可知,当质量相同时,热量偏小,热值也会偏小。
17. 用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有甲:“5Ω 3A”,乙:“20Ω 2A”,丙:“50Ω 1.5A”),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至_____ (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,移动滑片P,两表指针均不偏转;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是___________;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A。移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示。依据图像,得到的结论是:导体电阻一定时,____________________ ,实验中选用的滑动变阻器是_____ (选填“甲”“乙”或“丙”),电源电压为________ V;
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为________ A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为________ A。
【答案】(1)B (2)BC间的导线断路
(3) ①. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ②. 丙 ③. 4.2
(4) ①. 0.4 ②. 0.1
【解析】
【小问1详解】
为保护电路安全,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。
【小问2详解】
闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转,说明电路中有断路;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,说明C点到电源的负极某处断路;试触B点,电压表指针偏转,说明从B点到电源负极的电路是连通的,若电路中只有一处故障,则可能是B、C两点之间的导线断路了。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,I-U图像为一条过原点的倾斜直线,根据正比例函数的知识,可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2][3]由图甲可知,电源为3节干电池串联,每节电压略小于1.5V,则电源电压应该大于3V,小于4.5V; 闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电压规律和欧姆定律可知,电源电压为…①
若选用“5Ωㅤ3A”的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=1.05V,不符合题意;若选用“20Ωㅤ2A”的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=2.1V,不符合题意;若选用“50Ωㅤ1.5A”的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=4.2V,符合题意;故实验中选用的是滑动变阻器丙,电源电压为4.2V。
【小问4详解】
[1]由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]电阻阻值为5Ω时,电阻两端电压为
根据图乙图像,上一次的实验,所选导体电阻为
则最后换接未使用过的是20Ω的电阻。在探究电流与电阻的关系时,电阻两端电压保持不变。断开开关,换接20Ω的电阻,此时电流为
则正确操作后,电流表示数应为0.1A。
18. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选用了如图甲所示的器材,其中电源电压为,小灯泡的额定电压为(灯丝电阻约为),滑动变阻器的铭牌上标有“”。
(1)请用笔代替导线将图甲中所示的电路连接完整。__________
(2)连接好电路后闭合开关前应该将滑片移至__________端(选填“”或“”),闭合开关后发现小灯泡没有发光,电压表无示数,电流表指针有明显偏转,则故障可能是____________。
(3)排除故障后,小明同学将滑片移到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,小明应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“”或“”)端移动。
(4)小明同学根据实验测得的数据,绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图丙所示,分析图象可知:小灯泡的额定功率为____________。小灯泡的电流与电压不成正比的原因是______________________。
(5)小华同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率,于是她找来一个阻值为的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,测量额定电压为小灯泡的额定功率。正确连接电路后,其操作如下:
①闭合开关和,断开,移动滑片,使电压表的示数为;
②保持滑片的位置不变,闭合开关和,断开,记下电压表的示数为;
③小灯泡的额定电功率__________。
【答案】(1) (2) ①. B ②. 小灯泡短路
(3)A (4) ①. 0.625 ②. 灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5)1.14
【解析】
【小问1详解】
实验中,滑动变阻器、电流表、小灯泡和开关串联,电流表测量通过小灯泡的电流,小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,根据欧姆定律得,小灯泡的额定电流约为
所以电流表选择0~0.6A量程,滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱,如图所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路安全,连接好电路后闭合开关前应该将滑片移至阻值最大处,即B端。
[2]电流表有示数,说明整个电路是通路,电压表无示数,说明故障可能为小灯泡短路。
【小问3详解】
由图乙可知电压表使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V;小灯泡两端的电压是2.2V,根据题意可知需要小灯泡两端的电压是2.5V,要增大小灯泡两端的电压,在电源电压一定时,要减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理可知滑动变阻器的阻值变小,即滑片向A端滑动。
【小问4详解】
[1]小灯泡的额定电压是2.5V,如图丙知,小灯泡额定电压下的额定电流是0.25A,小灯泡的额定功率为
[2]由表中数据可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,灯泡的功率变大,温度升高,灯泡的电阻随温度的升高而增大,故灯泡两端的电压与电流不成正比。
【小问5详解】
闭合开关S和S2,断开S1,移动滑片P,使小灯泡正常工作,则。保持滑片P的位置不变,闭合开关S和S1,断开S2,电压表测出小灯泡和定值电阻两端电压,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压为
根据欧姆定律可知,通过定值电阻的电流为
小灯泡额定功率为
五、计算题
19. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中,根据测得电压表和电流表数据,画出了电阻R1两端的电压U与通过的电流I之间的关系图象如图乙所示,求:
(1)定值电阻R1的阻值?
(2)滑动变阻器R2的最大阻值?
(3)滑片P移动到中点时,定值电阻R1消耗的电功率?
【答案】(1)8Ω (2)16Ω
(3)4.5W
【解析】
【小问1详解】
由甲图知,当滑片在a端时,只有R1接入电路,电压表V1测R1或电源的电压,则此时V1的示数最大,由图乙可知,最大的电压值为12V,故电源的电压U=12V,此时电路中的电流I=1.5A
由欧姆定律可得R1的阻值
【小问2详解】
由甲图知,当滑片在b端时,R1与R2的最大阻值串联,此时电路中电流最小,电压表V1测R1两端的电压,根据欧姆定律可知R1两端电压最小,即V1的示数最小,由乙图知,最小电压为4V,故此时R1两端的电压U1=4V,电路中的电流Ib=0.5A
此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大阻值
【小问3详解】
滑片P移动到中点时,滑动变阻器接入电路的电阻
电路中的总电阻
电路中的电流
定值电阻R1上消耗的电功率
20. 如图甲所示为某品牌的速干护发电吹风机。电吹风机的内部电路简化示意图如图乙所示,发热电阻R=55,电动机M的规格为“220 V 110 W”。闭合开关S1和S2时,电吹风机正常工作且吹热风。求:
(1)通过R的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)电吹风机吹热风时工作100s消耗的电能。
【答案】(1)4A (2)880W
(3)9.9×104J
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S1和S2时,发热电阻R与电动机M并联。根据并联电路电压的特点,电阻R两端的电压等于电源电压,即
根据欧姆定律,通过电阻R的电流为
【小问2详解】
电阻R的电功率为
【小问3详解】
电吹风机吹热风时,发热电阻R与电动机M同时工作。电吹风机吹热风时的总功率为
工作100s消耗电能为
六、综合能力题
21. 近年来深圳电动自行车数量急剧增加,电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱,但同时也带来了严重的安全问题。因此,小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1)骑行电动自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器,它在红灯时会语音播报提示“红灯,请勿通行”。这说明声音能传递 _______ ;
(2)骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶,看一眼手机用时2s,相当于在无人驾驶状态下行驶了 _______ m;
(3)为了证明骑行电动车时戴头盔的重要性,小明做一个模拟实验:将两个相似鸡蛋分别放在纸筒底座上,左边鸡蛋上方放一个轻质瓶盖,瓶盖内塞入棉花,在两鸡蛋正上方释放相同的铁球,如图甲所示,实验操作有错误的是:_______________ 。改正错误后,观察到左边鸡蛋完好,右边鸡蛋破碎。说明左边鸡蛋“戴头盔”后受力面积增大,减小了受到的 _______ (选填“压强”或“压力”),这是保护鸡蛋的原因之一;
(4)超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路,如图乙所示,它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V,R是电阻箱,RP为可变电阻,图丙是RP的阻值与车速关系的图像,若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时,才能启动报警,小明设定速度为30km/h时红灯亮,执行报警,则电阻箱的阻值至少应调到 _____ Ω;为了提高骑行安全,需要速度更小时就能启动报警,可采取的方法是 ____________ 。
【答案】(1)信息 (2)10
(3) ①. 未控制铁球下落的高度相同 ②. 压强
(4) ①. 4 ②. 减小电阻箱阻值
【解析】
【小问1详解】
声音既能传递信息,又能传递能量,语音播报提示“红灯,请勿通行”,这说明声音能传递信息。
【小问2详解】
相当于在无人驾驶状态下行驶的距离
【小问3详解】
[1]由图甲可知,铁球下落的高度不相等,根据控制变量法可知实验操作错误的是:未控制铁球下落的高度相同;
[2]相同的铁球,相同的高度,则铁球对鸡蛋的压力相等,由公式可知,受力面积越大,压强越小。
【小问4详解】
[1][2]由图乙可知,当速度为30km/h时,可变电阻,由欧姆定律可得总电阻
所以电阻箱的阻值
由图丙可知,速度越小,Rp电阻值越大,在其他条件不变时,总电阻不变,因此需要减小电阻箱阻值。
22. 如图甲是首款充电5分钟续航200公里的飞行汽车。具体参数见下表。(g取)
(1)利用充电桩给电动飞行汽车的电池充电时,电池相当于________(选填“电源”或“用电器”);
(2)飞行汽车在匀速竖直上升阶段,汽车的机械能________(选填“不变”、“变小”或“变大”),车上的乘客相对于车座椅是________(选填“静止”或“运动”)的:如果该款飞行汽车空载悬停在空中,这时飞行汽车获得的升力大小为________N;
品牌XXX牌
参数
车身材料
空载质量
最大载重
载客人数
电池容量
最高续航
飞行高度
最大时速
碳纤维
560kg
200kg
2人
80kW·h
35分钟
1000m
100km/h
(3)飞行汽车利用超声波传感器来判断离地高度,若某测距传感器的阻值与离地高度的关系如图乙所示,图丙是测距电路(电源电压不变),要使高度表示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应该选用________(选填“电流表”或“电压表”),应安装在图丙中________(选填“1”“2”或“3”)位置;
(4)某次飞行测试中,飞行汽车搭载着的假人,从水平地面竖直向上飞行,达到该款飞行汽车的最大飞行高度时,刚好使用了4%的电量,则飞行汽车的电动机效率是________。(除电动机工作外,不考虑飞行汽车上其他用电器的用电损耗)
【答案】(1)用电器 (2) ①. 变大 ②. 静止 ③. 5600
(3) ①. 电压表 ②. 3
(4)62.5%
【解析】
【小问1详解】
[1]利用充电桩给电动飞行汽车的电池充电时,电池是消耗电能的,电池相当于用电器。
【小问2详解】
[1]飞行汽车在匀速竖直上升阶段,质量不变,速度不变,动能不变,高度升高,重力势能增大,则汽车的机械能变大。
[2]飞行汽车在匀速竖直上升阶段,车上乘客相对车座椅的位置没有发生改变,所以车上乘客相对于车座椅是静止的。
[3]飞行汽车空载时受到的重力大小
悬停时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,受到的升力等于重力,飞行汽车获得的升力为。
【小问3详解】
[4][5]由图丙可知2,3表与电阻并联,为电压表,1表与电阻串联,为电流表;根据图乙知传感器的阻值随离地高度的增加而增大,电路的总电阻也增加,根据欧姆定律可知电路的电流减小,所以高度表不可能是电流表1;根据“串联电路的分压作用,电阻大,分压多”知随高度的增加,传感器的阻值电阻增大,分压增多,电压表3的示数增大。因为电源电压不变,电压表2的示数减小,所以只有电压表3符合题意。
【小问4详解】
飞行汽车竖直向上匀速飞行时,竖直方向上受到的总重力
则飞行汽车克服重力做功
消耗的电能
所以飞行汽车的电动机效率
七、综合能力题
23. 阅读下列短文,回答问题:
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为9×107J,其中50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为6×106J(可以视为有用功的一部分)。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能Ek,作出Ek﹣s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)汽车的方向盘相当于_________杠杆,汽车的轮胎做得很粗糙是为了________;
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图像是_________(选填“①”或“②”);
(3)该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和________同时共同为汽车提供动力;该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,发动机的效率为_________(用百分数表示);
(4)该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中,发电机的储能效率为________(用百分数表示)。
【答案】(1) ①. 省力 ②. 增大摩擦
(2)① (3) ①. 驱动电机 ②. 34%
(4)62.5%
【解析】
【小问1详解】
[1]汽车的方向盘是个轮轴,我们把力作用在轮上,所以是省力杠杆。
[2]汽车的轮胎有凹凸不平的花纹,在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦。
【小问2详解】
普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电,油电混合汽车关闭发动机后滑行的距离更短,所以应该是图丙中的①图线。
【小问3详解】
[1]由材料可知,该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力。
[2]燃油燃烧放出的热量Q放=mq=3kg×5×107J/kg=1.5×108J
发动机为汽车提供部分动力的能量W1=9×107J×50%=4.5×107J
发动机对蓄电池充电的能量W2=6×106J,发动机用来做有用功的能量W=W1+W2=4.5×107J+6×106J=5.1×107J
发动机的效率为
【小问4详解】
普通汽车克服摩擦所做的功W普=Ek=4×105J
汽车的摩擦力
油电混合汽车克服摩擦所做的功W混=fs混=5000N×30m=1.5×105J
发电机将动能转化为电能W电=EK-W混=4×105J-1.5×105J=2.5×105J
储能效率
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。