广东省梅州市兴宁市宋声学校2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
2026-01-07
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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-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 梅州市 |
| 地区(区县) | 兴宁市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2026-01-07 |
| 更新时间 | 2026-01-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55827393.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
广东省梅州市兴宁市宋声学校2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.中国的5G技术全球领先。5G 智能手机在使用时电池的电压最接近( )
A.1.5 V B.380 V C.220 V D.3.7 V
2.北极航道通航的船员在航行过程中欣赏到极光。极光是由太阳风中的高能带电粒子与地球大气中的分子或原子相互作用而产生的一种发光现象,这种高能带电粒子可能是( )
A.分子 B.原子 C.电子 D.中子
3.通常情况下,下列物品属于导体的是( )
A.金属勺 B.玻璃碗 C.塑料杯 D.陶瓷盘
4.广东沿海地区昼夜温差小,这主要是因为水的( )
A.密度较大 B.熔点较高 C.比热容较大 D.导热性好
5.如图,这是四冲程汽油机的内部结构图,下列说法正确的是( )
A.图中冲程为汽油机的吸气冲程
B.图中冲程获得动力
C.图中冲程将机械能转为内能
D.飞轮每转2转,汽油机对外做功2次
6.如图,这是佛山某学校科技节上“飞机航模比赛”的情景。其中有一飞机航模电路的开关S1闭合时指示灯亮起,再闭合S2时电动机启动,飞机起飞。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,甲为家用可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,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.电位器与灯泡并联
B.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的粗细来改变灯泡亮度的
C.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片时,灯泡会变亮
二、填空题:本大题共7 小题,每空1分,共21分。
【科技主题】请运用有关物理知识完成第8、9小题。
8.2025年2 月11日,长征八号甲运载火箭成功发射。长征八号甲使用液氢作为燃料,主要是因为液氢的 高。运载火箭升空时,将燃料燃烧产生的 能转化为火箭的 能。
9.我国航天员用一个圆形金属环把水制成了一个大水球,太空中水能聚成球形是由于分子间有 ;接着她又往水球中注入适量蓝颜料,很快整个水球就变蓝了,这是 现象,说明了 。
10.如图所示,这是用一个充电宝同时给三部手机充电的场景。此时充电宝相当于电路中的 (选填“用电器”或“电源”);若拔掉其中一部手机,则通过充电宝的总电流将 (选填“变大”“变小”或“不变”);制造手机芯片所用的主要材料是 (选填“半导体”或“超导体”)。
11.用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开一定角度,金属箔张开是由于两金属箔带上了 ,此过程中电子从 转移到 (后两空均选填“玻璃棒”或“金属箔”)。
12.如图所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,开关S闭合后,灯 正常发光,电压表示数为2 V,则灯L2 两端的电压为 V;若断开开关S,电压表 (选填“有”或“没有”)示数,灯L1将 (选填“不能”或“仍能”)发光。
13.如图,这是某取暖器的简化工作电路图。图中元件M是装有扇叶的电动机,元件R 通电时会发热。若只闭合开关S2,取暖器 (选填“工作”或“不工作”);闭合开关 取暖器 (选填“只送风”“送热风”或“不送风”)。为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,当取暖器倾倒时,整个电路断开,则跌倒开关S应安装在图中的 (选填“a”“b”或“c”)处。
14.我国自主研制的一款无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,该汽车以72km/h的速度匀速行驶了8 min,消耗汽油0.4kg,汽车发动机的牵引力是900 N,则在8 min 内该汽车的功率为 W,发动机的效率为 ;若汽车在行驶过程中汽油机飞轮的转速为1 800 r/min,则在1s内汽油机对外做功 次。(已知汽油的热值为
三、作图题:本题7分。
15.
(1)烈日炎炎的夏日,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却不怎么热。请你根据已知信息在图甲中画出沙子的比热容与烈日下温度变化的关系图像。
(2)请在如图乙所示的电路“◯”内填上合适的电表符号,使开关闭合后灯L1 与L2都能正常发光。
(3)请把图丙电路补充完整,要求用电流表和电压表分别测出小灯泡的电流和其两端的电压,且当滑动变阻器的滑片向左滑时灯泡变亮。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题6分,第17小题7分,第18小题7分,共20分。
16.
(1)图1甲中电压表的读数为 V;若使用时指针向右偏转至如图1 乙所示的位置,则原因是 ;如图1丙所示,电阻箱的示数为 Ω。
(2)为了探究并联电路中电流的规律,小明同学设计了如图2甲所示的电路进行实验。
①如图2乙所示,闭合开关,电流表测量的是图2甲中 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
②电流表测量C处电流的示数如图2丙所示,则电流表的示数为 A;
③小明同学要测量通过L1的电流,只需将图2乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上。
17.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
44
食用油
60
20
6
68
(1)请写出实验中要注意的两个事项:①水和食用油的 (选填“体积”或“质量”)相同;②选用 (选填“相同”或“不同”)的加热装置。
(2)分析实验数据(如表)可知:加热相同的时间, 的温度升高较多。据此推断:如果要使水和食用油的最后温度相同,给 加热的时间更长,表明这种物质的吸热能力更 。物理学中,我们用 来反映物质的这种特性。
(3)经查资料可知,水的比热容为,根据以上数据算出食用油的比热容为 J/(kg·℃)。
18.小明用如图甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D 是锰铜合金丝,A、C、D的长度相同,A、B、D的粗细相同。请你回答以下问题:
(1)如图甲所示,实验前最好在导线a、b间连接 (选填“导线”或“电阻”),目的是 ;在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,应在M、N之间接入导体 (选填导体的代表字母)。
(3)若在M、N之间接入导体A、C,可探究导体的电阻与 的关系;闭合开关,发现接导体C时电流表的示数较大,其结论是: 。
(4)完成上述实验后,小明进一步进行了如图乙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻 。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
19.如图甲所示,将质量为250g的凉牛奶放在盛热水的小盆中加热,牛奶和热水的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。已知
(1)求牛奶和热水达到热平衡时,牛奶吸收的热量。
(2)热水放出的热量只有50%被牛奶吸收,则加热牛奶至少要用80℃的热水多少千克?
(3)若热水放出的热量全部被800g的某种液体,该液体的温度升高了20℃,则这种液体的比热容是多少?
20.某品牌轿车采用LFX 直列四缸发动机,其输出功率与转速的关系图像如图所示。轿车实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为81km/h时,发动机转速为2000 r/min,行驶100km需要消耗汽油10 L。(已知汽油的热值为密度为
(1)求10 L汽油完全燃烧放出的热量。
(2)求汽车行驶100 km发动机所做的功。
(3)这辆汽车在上述状态下行驶时发动机的效率约为多少?(计算结果精确到1%)
六、综合能力题:本大题共3 小题,每小题6分,共18分。
21.小明发现太阳能热水器的玻璃管都是黑色的,他想,物体的吸热本领与颜色有关吗?为了探究这个问题,小明找来两个完全相同的透明塑料瓶,外壁均匀涂上相同厚度的黑白涂层,分别装入适量的水后置于太阳光下,如图所示。每隔3m in测一次瓶中水的温度,测得数据如下表所示:
日照时间/min
0
3
6
9
12
16
18
21
24
27
30
白色瓶水温/℃
23
24
25
25
26
27
27
28
29
29
30
黑色瓶水温/℃
23
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
(1)两个相同的瓶内应装入质量和 相同的水。
(2)太阳光照射到瓶子上,瓶内的水变热,这是通过 的方式改变内能。
(3)小明通过观察 来比较水吸收热量的多少。
(4)通过对上述数据的分析,可初步得出结论: 。
(5)若黑色瓶中水的体积为水从初温升至30℃,水吸收的热量是 J。
(6)本次实验的结论在实际生活中的应用广泛,请你列举一例: 。
22.阅读短文,回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示,这是某道路两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24 V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆等组成,它的结构示意图如图乙所示,工作时能量流程图如图丙所示。该灯杆顶端是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为 LED灯供电照明。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同,白炽灯发光时灯丝温度会比较高,而LED灯把电能直接转化为光能,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。
(1)乙图中,当夜晚光线弱时,开关S与 (选填“b”或“c”)接通,此时的能量转化流程为图丙中 (选填“①”或“②”)。
(2)LED灯主要由 (选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成,可以把电能直接转化成 能。它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 (选填“高”或“低”)。
(3)为使LED发光二极管正常工作,至少应将 个LED发光二极管串联起来才能安全使用。
23.如图所示,这是某空气净化器的工作过程:脏空气进入净化器时,灰尘从正电钨丝进入,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭条时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR 值越大,其净化效率越高。利用CADR 值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算洁净空气量: (V是房间容积,t为空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间)。其铭牌如表:
型号
额定电压
额定功率
产品净重
洁净空气量(CADR)
S89型
220 V
44 W
10 kg
138 m3/h
(1)遮挡网孔隙很小,能过滤昆虫,但不能过滤空气中的 PM25颗粒,PM25颗粒 (选填“是”或“不是”)分子。
(2)静电除尘的原理是灰尘接近正电钨丝时,由于带电体具有 的性质,灰尘会受到强烈的吸引力。灰尘接触正电钨丝会带上 电,由于 ,带电灰尘又被负电格栅板 ,从而被牢牢吸附。
(3)某房间的使用面积为36 m2,高度是3m ,理论上此空气净化器使房间污染物浓度下降90%所需的时间为 h。
参考答案
1.D
2.C
3.A
4.C
5.B
6.A
7.D
8.热值;内;机械
9.引力;扩散;分子在不停息地做无规则运动
10.电源;变小;半导体
11.同种电荷相互排斥;金属箔;玻璃棒
12.4;没有;仍能
13.不工作;送热风;a
14.1.8×104;30%;15
15.(1)
(2)
(3)
16.(1)2.4;电压表正负极接反;5682
(2)A;0.32;b
17.(1)质量;相同
(2)食用油;水;强;比热容
(3)2.1×103 J/(kg·℃)
18.(1)电阻;保护电路;电流表示数
(2)A、B
(3)横截面积;材料相同、横截面积相同时,导体越长电阻越大
(4)增大
19.(1)解:牛奶吸收热量:
(2)解:水质量:
(3)解: 液体比热容:
20.(1)解:汽油完全燃烧释放热量:
(2)解:发动机做功:
(3)解:发动机效率:
21.(1)初温
(2)热传递
(3)温度变化
(4)黑色物体吸热能力更强
(5)5.88×103 J
(6)太阳能热水器表面涂成黑色
22.(1)b;②
(2)半导体;光;低
(3)12
23.(1)不是
(2)吸引轻小物体;正;异种电荷相互吸引;吸附
(3)2.5
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广东省梅州市兴宁市宋声学校2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.中国的5G技术全球领先。5G 智能手机在使用时电池的电压最接近( )
A.1.5 V B.380 V C.220 V D.3.7 V
【答案】D
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】智能手机采用的是锂离子电池,其标称电压约为3.7V(充满电时约4.2V,放电截止约3.0V),因此电池工作电压最接近3.7V。
A、1.5V:是干电池的标准电压,并非手机电池电压。
B、380V:是工业用电的线电压,属于高压电。
C、220V:是家庭电路的电压,同样远高于手机电池电压。
故答案为:D。
【分析】1、常见电压值的记忆:需掌握干电池(1.5V)、家庭电路(220V)、工业用电(380V)、手机锂电池(3.7V)等常见电源的电压数值。
2、电源电压的实际应用:区分不同场景下的电压类型(低压直流、民用交流、工业交流),理解用电器与电源电压的匹配原则。
2.北极航道通航的船员在航行过程中欣赏到极光。极光是由太阳风中的高能带电粒子与地球大气中的分子或原子相互作用而产生的一种发光现象,这种高能带电粒子可能是( )
A.分子 B.原子 C.电子 D.中子
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 A、分子:整体呈电中性,不带电。
B、原子:由带正电的原子核和带负电的核外电子组成,整体电中性,不带电。
C、电子:带负电,属于带电粒子,太阳风中的高能电子是形成极光的主要带电粒子之一。
D、中子:不带电,是中性粒子。
故答案为:C。
【分析】1、微观粒子的带电性:分子、原子:整体电中性;电子:带负电;质子:带正电;中子:不带电。
2、极光的成因:太阳风(带电粒子流)进入地球磁场,与大气中的分子、原子碰撞,使其激发或电离,从而产生极光。
3.通常情况下,下列物品属于导体的是( )
A.金属勺 B.玻璃碗 C.塑料杯 D.陶瓷盘
【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】导体是容易导电的物体,绝缘体是不容易导电的物体。
A、金属勺:金属是典型的导体,内部有大量自由电子,能自由移动形成电流。
B、玻璃碗、C、塑料杯、D选项(陶瓷盘):玻璃、塑料、陶瓷均为绝缘体,内部几乎没有能自由移动的电荷,难以导电。
故答案为:A。
【分析】1、导体与绝缘体的定义:导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
绝缘体:不容易导电的物体,如玻璃、塑料、陶瓷、橡胶、油等。
2、导电的本质:物体内部是否有大量可自由移动的电荷(金属中是自由电子,溶液中是自由离子)。
4.广东沿海地区昼夜温差小,这主要是因为水的( )
A.密度较大 B.熔点较高 C.比热容较大 D.导热性好
【答案】C
【知识点】熔点和凝固点;密度及其特性;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】水的比热容较大,意味着相同质量的水和其他物质,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化更小。广东沿海地区水多,白天海水吸收热量温度升高慢,夜晚放出热量温度降低慢,因此昼夜温差小。
A、密度较大:密度与温度变化无关,不影响昼夜温差。
B、熔点较高:熔点是物质熔化的温度,和温度变化幅度无关。
D、导热性好:导热性好会加快热量传递,反而可能使温差变大,与事实不符。
故答案为:C。
【分析】1、比热容的物理意义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1所吸收(或放出)的热量,反映物质吸放热能力的强弱。
2、水的比热容特性:水的比热容为4.2103J/(kg),是常见物质中比热容较大的,因此常被用作调节气温、冷却等的介质。
3、比热容的实际应用:沿海地区昼夜温差小、内陆地区温差大,汽车发动机用水做冷却剂等,均利用了水的比热容大的特点。
5.如图,这是四冲程汽油机的内部结构图,下列说法正确的是( )
A.图中冲程为汽油机的吸气冲程
B.图中冲程获得动力
C.图中冲程将机械能转为内能
D.飞轮每转2转,汽油机对外做功2次
【答案】B
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】从结构图特征(火花塞点火、气门关闭、活塞向下运动)可判断该冲程为做功冲程:
A、吸气冲程:吸气冲程气门一开一闭,活塞向下运动,无点火动作,与图中特征不符。
B、获得动力:做功冲程中,燃气膨胀推动活塞做功,是汽油机获得动力的冲程,正确。
C、机械能转为内能:做功冲程是内能转化为机械能;机械能转内能是压缩冲程的能量转化,错误。
D、飞轮每转2转,对外做功2次:四冲程汽油机飞轮每转2圈,完成一个工作循环,仅对外做功1次,错误。
故答案为:B。
【分析】1、四冲程汽油机的工作循环:
吸气冲程:进气门开,排气门闭,活塞向下,吸入汽油和空气的混合物。
压缩冲程:气门全闭,活塞向上,机械能转化为内能。
做功冲程:气门全闭,火花塞点火,活塞向下,内能转化为机械能(获得动力)。
排气冲程:排气门开,进气门闭,活塞向上,排出废气。
2、工作循环的规律:一个工作循环包含4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次。
6.如图,这是佛山某学校科技节上“飞机航模比赛”的情景。其中有一飞机航模电路的开关S1闭合时指示灯亮起,再闭合S2时电动机启动,飞机起飞。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意,开关S1闭合时指示灯亮,再闭合S2时电动机启动,说明指示灯和电动机并联,S1在干路控制整个电路,S2与电动机串联控制电动机:
A、S1在干路,闭合后指示灯亮;再闭合S2,电动机接入电路工作,符合要求。
B、S1闭合后电动机工作,再闭合S2指示灯才亮,与题意相反,错误。
C、指示灯和电动机串联,必须同时闭合S1、S2才工作,无法单独让指示灯亮,错误。
D、S1闭合后指示灯和电动机同时工作,S2闭合会短路电源,电路损坏,错误。
故答案为:A。
【分析】1、串、并联电路的特点:
串联电路:用电器相互影响,开关控制整个电路。
并联电路:各支路用电器互不影响,干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路。
2、电路设计的逻辑:根据用电器的工作要求(先后、独立/同时工作),确定串并联方式和开关的位置(干路/支路)。
7.如图所示,甲为家用可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,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.电位器与灯泡并联
B.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的粗细来改变灯泡亮度的
C.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片时,灯泡会变亮
【答案】D
【知识点】变阻器及其应用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】电位器实质是滑动变阻器,通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,从而调节电路电流和灯泡亮度,且需与灯泡串联:
A、电位器与灯泡并联:并联时电位器无法改变灯泡的电流和亮度,电位器应与灯泡串联,错误。
B、改变电阻丝粗细:电位器是通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,而非粗细,错误。
C、只接B、C,顺时针转旋钮灯泡变亮:只接B、C时,顺时针转滑片,接入的电阻丝变长,电阻变大,电路电流变小,灯泡变暗,错误。
D、只接A、C,顺时针转滑片灯泡变亮:只接A、C时,电位器全部电阻丝接入电路,此处结合题图结构,顺时针旋转滑片实际是使有效接入的电阻段变短(或题干图示中滑片顺时针转时A-C间有效电阻减小),电阻变小,电流变大,灯泡变亮,正确。
故答案为:D。
【分析】1、滑动变阻器的工作原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。
2、滑动变阻器的使用:
需与被控制用电器串联。
接线遵循“一上一下”原则,接入电路的电阻丝长度由下接线柱和滑片的位置决定。
3、欧姆定律的应用:在电源电压不变时,电阻变化会引起电流变化,电流变化会影响灯泡的实际功率和亮度。
二、填空题:本大题共7 小题,每空1分,共21分。
【科技主题】请运用有关物理知识完成第8、9小题。
8.2025年2 月11日,长征八号甲运载火箭成功发射。长征八号甲使用液氢作为燃料,主要是因为液氢的 高。运载火箭升空时,将燃料燃烧产生的 能转化为火箭的 能。
9.我国航天员用一个圆形金属环把水制成了一个大水球,太空中水能聚成球形是由于分子间有 ;接着她又往水球中注入适量蓝颜料,很快整个水球就变蓝了,这是 现象,说明了 。
【答案】8.热值;内;机械
9.引力;扩散;分子在不停息地做无规则运动
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;能量守恒定律;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【分析】1、热值的物理意义:单位质量(或体积)的燃料完全燃烧所放出的热量,热值是燃料的特性,热值越高,燃料放热能力越强。
2、能量的转化:燃料燃烧(化学能→内能);热机/火箭工作(内能→机械能)。
3、分子动理论:分子间存在相互作用的引力和斥力;一切物质的分子都在不停地做无规则运动,扩散现象是分子无规则运动的直接体现。
8.【解答】液氢被用作火箭燃料,是因为液氢的热值高,相同质量的液氢完全燃烧能释放出更多的热量。
燃料燃烧是化学能转化为内能的过程,燃料燃烧产生的内能为火箭提供能量来源。
火箭升空时,内能推动火箭运动,将内能转化为火箭的机械能(动能和重力势能)。
故答案为:热值;内;机械。
9.【解答】太空中水能聚成球形,是因为分子间存在引力,使水分子相互吸引聚集在一起。
蓝颜料注入水球后整球变蓝,是扩散现象,即不同物质的分子彼此进入对方的现象。
扩散现象的本质是分子在永不停息地做无规则运动,因此颜料分子会扩散到水分子的间隙中,使水球整体变蓝。
故答案为:引力;扩散;分子在不停息地做无规则运动。
10.如图所示,这是用一个充电宝同时给三部手机充电的场景。此时充电宝相当于电路中的 (选填“用电器”或“电源”);若拔掉其中一部手机,则通过充电宝的总电流将 (选填“变大”“变小”或“不变”);制造手机芯片所用的主要材料是 (选填“半导体”或“超导体”)。
【答案】电源;变小;半导体
【知识点】电路的构成及电路图;并联电路的电流规律;半导体特点及作用
【解析】【解答】充电宝给手机充电时,为手机提供电能,在电路中相当于电源(电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置)。
三部手机是并联在充电宝两端的,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。拔掉其中一部手机,支路数量减少,支路电流之和减小,因此通过充电宝的总电流变小。
手机芯片的主要材料是半导体(如硅、锗),半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可用于制作集成电路、芯片等电子元件;超导体是在特定条件下电阻为零的材料,目前尚未广泛用于芯片制造。
故答案为:电源;变小;半导体。
【分析】1、电路的基本组成:电源(提供电能)、用电器(消耗电能)、开关、导线。
2、并联电路的电流规律:干路电流I=I1+I2+...+In,支路越多,干路电流越大;支路减少,干路电流减小。
3、半导体的应用:半导体材料可制成二极管、三极管、集成电路(芯片)等,广泛应用于电子设备中。
11.用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开一定角度,金属箔张开是由于两金属箔带上了 ,此过程中电子从 转移到 (后两空均选填“玻璃棒”或“金属箔”)。
【答案】同种电荷相互排斥;金属箔;玻璃棒
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触金属球后,金属箔带上与玻璃棒相同的正电荷,两片金属箔因同种电荷相互排斥而张开。
丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒失去电子带正电。当玻璃棒接触验电器金属球时,验电器(金属箔、金属球)上的自由电子会转移到玻璃棒上,因此电子从金属箔(验电器) 转移。
带正电的玻璃棒会吸引验电器的电子,电子最终转移到玻璃棒上,使验电器因失去电子带正电。
故答案为:同种电荷相互排斥;金属箔;玻璃棒。
【分析】1、摩擦起电的本质:电子的转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
2、验电器的工作原理:同种电荷相互排斥。
3、接触起电:带电体与不带电体接触时,电荷会发生转移,使不带电体带上与带电体同种的电荷。
12.如图所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,开关S闭合后,灯 正常发光,电压表示数为2 V,则灯L2 两端的电压为 V;若断开开关S,电压表 (选填“有”或“没有”)示数,灯L1将 (选填“不能”或“仍能”)发光。
【答案】4;没有;仍能
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压(U1=2V)。根据串联电路电压规律U=U1+U2,电源电压U=6V,因此L2两端的电压U2=6V-2V=4V。
断开开关S后,电压表所在的支路断路,没有电流通过电压表,因此电压表没有示数。
开关S与电压表并联,断开S不会影响L1和L2的串联电路,电路中仍有电流,因此灯L1仍能发光。
故答案为:4;没有;仍能。
【分析】1、串联电路的电压规律:串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和,即U=U1+U2+...+Un。
2、电压表的使用特点:电压表需并联在被测电路两端,若所在支路断路,电压表无示数;与电压表并联的开关通断,不影响原用电器的工作电路(前提是开关仅与电压表并联)。
3、电路的通断判断:开关断开时,需分析是否切断用电器的电流路径,若未切断则用电器仍能工作。
13.如图,这是某取暖器的简化工作电路图。图中元件M是装有扇叶的电动机,元件R 通电时会发热。若只闭合开关S2,取暖器 (选填“工作”或“不工作”);闭合开关 取暖器 (选填“只送风”“送热风”或“不送风”)。为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,当取暖器倾倒时,整个电路断开,则跌倒开关S应安装在图中的 (选填“a”“b”或“c”)处。
【答案】不工作;送热风;a
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】只闭合开关S2时,电路处于断路状态(电动机M和电阻R均未接入有效电路),因此取暖器不工作。
闭合S1、S2时,电动机M和电阻R并联接入电路,电动机工作吹风,电阻R发热,因此取暖器送热风(只闭合S1时,只有电动机工作,送冷风)。
跌倒开关需在取暖器倾倒时切断整个电路,因此应安装在干路(a处);若装在b或c处,仅能切断对应支路,无法实现整个电路断开的安全要求。
故答案为:不工作;送热风;a。
【分析】1、串并联电路的应用:
并联电路中各支路用电器可独立工作,本题中电动机和发热电阻并联,分别由开关控制。
干路开关控制整个电路,支路开关仅控制所在支路。
2、电路的安全设计:安全开关(如跌倒开关)需安装在干路,确保故障时切断整个电路,防止触电、火灾等危险。
14.我国自主研制的一款无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,该汽车以72km/h的速度匀速行驶了8 min,消耗汽油0.4kg,汽车发动机的牵引力是900 N,则在8 min 内该汽车的功率为 W,发动机的效率为 ;若汽车在行驶过程中汽油机飞轮的转速为1 800 r/min,则在1s内汽油机对外做功 次。(已知汽油的热值为
【答案】1.8×104;30%;15
【知识点】功率的概念;功率的计算;热机的效率;有关热机的计算
【解析】【解答】单位换算:v=72km/h=20m/s,t=8min=480s。
车匀速行驶时,牵引力F等于阻力,功率公式P=Fv,代入得功率为:P=Fv=900N20m/s=1.8104W。
有用功:W=Pt=1.8104W 480s=8.64106J。
汽油完全燃烧放热:Q放=mq=0.4kg4.5107J/kg=1.8107J。
效率:
飞轮转速:1800r/min=30r/s(每秒转30圈)。四冲程汽油机飞轮转2圈对外做功1次,因此1s内做功次数:302=15次。
故答案为:1.8×104;30%;15。
【分析】1、功率的计算:P==Fv(匀速直线运动时适用)。
2、热机效率:,其中Q_{\text{放}}=mq(燃料完全燃烧放热公式)。
3、四冲程汽油机的工作规律:飞轮转2圈,完成4个冲程,对外做功1次。
4、单位换算:速度(km/h与m/s)、时间(min与s)的换算规则。
三、作图题:本题7分。
15.
(1)烈日炎炎的夏日,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却不怎么热。请你根据已知信息在图甲中画出沙子的比热容与烈日下温度变化的关系图像。
(2)请在如图乙所示的电路“◯”内填上合适的电表符号,使开关闭合后灯L1 与L2都能正常发光。
(3)请把图丙电路补充完整,要求用电流表和电压表分别测出小灯泡的电流和其两端的电压,且当滑动变阻器的滑片向左滑时灯泡变亮。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电流表的连接;电压表的连接;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)沙子的比热容比水小,根据Q=cmt,相同质量的沙子和水吸收相同热量时,沙子的温度变化更大。
作图要点:画一条斜率比水的图像更低的直线(或曲线)。
(2)要使L1与L2都能正常发光,需保证电路为通路且用电器正常工作。
(3)要求:电流表测小灯泡电流(串联)、电压表测小灯泡电压(并联),滑片左滑灯泡变亮(滑动变阻器接入电阻变小)。
作图要点:电压表并联在小灯泡两端,选择合适量程;电流表串联在电路中,选择合适量程;滑动变阻器采用“左下”接线柱(左滑电阻变小)。
故答案为:(1)
(2)。
(3)。
【分析】1、比热容与热量计算:Q=cmt,不同物质的比热容差异对温度变化的影响。
2、电表的使用:电流表串联、电压表并联的规则,电表符号的识别与应用。
3、滑动变阻器的使用:接线原则、滑片移动对电阻和电路电流的影响。
4、电路设计与作图:根据实验要求完成电路连接,保证用电器正常工作且测量仪器符合使用规范。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题6分,第17小题7分,第18小题7分,共20分。
16.
(1)图1甲中电压表的读数为 V;若使用时指针向右偏转至如图1 乙所示的位置,则原因是 ;如图1丙所示,电阻箱的示数为 Ω。
(2)为了探究并联电路中电流的规律,小明同学设计了如图2甲所示的电路进行实验。
①如图2乙所示,闭合开关,电流表测量的是图2甲中 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
②电流表测量C处电流的示数如图2丙所示,则电流表的示数为 A;
③小明同学要测量通过L1的电流,只需将图2乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上。
【答案】(1)2.4;电压表正负极接反;5682
(2)A;0.32;b
【知识点】并联电路的电流规律;电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)图甲中电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.4V刻度处,读数为2.4V。
电压表指针反向偏转,是因为正负接线柱接反(电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,接反会导致指针反向偏)。
电阻箱读数为各旋钮示数乘对应倍率后相加:51000+ 6100+ 810+ 21=5682。
(2)图2乙中电流表串联在干路(电源正极与开关之间),对应图2甲中A处(干路)的电流。
电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.32A刻度处,读数为0.32A。
要测L1的电流,需将电流表串联在L1支路,将导线b的一端改接到电流表正接线柱,即可让电流从L1支路流经电流表。
故答案为:(1)2.4;电压表正负极接反;5682;(2)A;0.32;b。
【分析】1、电压表的使用与读数:
量程选择与分度值判断,0~3V量程分度值0.1V,0~15V量程分度值0.5V;
正负接线柱的连接规则(电流“正进负出”),接反会导致指针反向偏转。
2、电阻箱的读数方法:各旋钮示数×对应倍率,再求和。
3、并联电路的电流测量:干路电流(A处)等于各支路电流(B、C处)之和;电流表串联在被测电路中,测支路电流需串联在对应支路。
4、电流表的读数:0~0.6A量程分度值0.02A,0~3A量程分度值0.1A。
17.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
44
食用油
60
20
6
68
(1)请写出实验中要注意的两个事项:①水和食用油的 (选填“体积”或“质量”)相同;②选用 (选填“相同”或“不同”)的加热装置。
(2)分析实验数据(如表)可知:加热相同的时间, 的温度升高较多。据此推断:如果要使水和食用油的最后温度相同,给 加热的时间更长,表明这种物质的吸热能力更 。物理学中,我们用 来反映物质的这种特性。
(3)经查资料可知,水的比热容为,根据以上数据算出食用油的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】(1)质量;相同
(2)食用油;水;强;比热容
(3)2.1×103 J/(kg·℃)
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热量的计算;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】(1)探究物质的吸热能力时,需采用控制变量法,控制水和食用油的质量相同(体积相同的水和食用油,质量不同,无法保证变量唯一)。
选用相同的加热装置,目的是让水和食用油在相同时间内吸收的热量相同(转换法,用加热时间反映吸收热量的多少)。
(2)加热6分钟(吸收热量相同),水的温度升高44-20=24,食用油的温度升高68-20=48,因此食用油的温度升高较多。
水的吸热能力更强,要使两者最后温度相同,水需要吸收更多热量,因此给水加热的时间更长。
相同条件下,吸收相同热量温度升高慢的物质,吸热能力更强。
物理学中用比热容表示物质的吸热能力,比热容越大,吸热能力越强。
(3)加热时间相同,水和食用油吸收的热量Q相同,即Q水=Q油。
根据Q=cmt,可得c油mt油=c水mt水,质量m相同,约去后:,代入数据:t水=24,t油=48,c水=4.2103J/(kg):
故答案为:(1)质量;相同;(2)食用油;水;强;比热容;(3)2.1×103 J/(kg·℃)。
【分析】1、控制变量法:探究吸热能力时,控制质量、加热装置相同,只改变物质种类。
2、转换法:用加热时间的长短反映物质吸收热量的多少(相同加热装置,相同时间放热相同,物质吸热相同)。
3、比热容的物理意义:表示物质吸热能力的物理量,比热容越大,吸热能力越强。
4、热量计算公式:Q=cmt,及其变形应用(已知吸热相同、质量相同,求比热容)。
18.小明用如图甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D 是锰铜合金丝,A、C、D的长度相同,A、B、D的粗细相同。请你回答以下问题:
(1)如图甲所示,实验前最好在导线a、b间连接 (选填“导线”或“电阻”),目的是 ;在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,应在M、N之间接入导体 (选填导体的代表字母)。
(3)若在M、N之间接入导体A、C,可探究导体的电阻与 的关系;闭合开关,发现接导体C时电流表的示数较大,其结论是: 。
(4)完成上述实验后,小明进一步进行了如图乙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻 。
【答案】(1)电阻;保护电路;电流表示数
(2)A、B
(3)横截面积;材料相同、横截面积相同时,导体越长电阻越大
(4)增大
【知识点】影响电阻大小的因素;探究影响导体电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)实验前在a、b间接电阻,能防止电路因电阻过小出现过大电流,起到保护电路的作用;实验采用转换法,将不易直接测量的电阻大小,转换为观察电流表示数的大小(电阻越大,电流越小)。
(2)探究电阻与长度的关系时,需控制材料、横截面积相同,改变长度。A、B均为镍铬合金丝,粗细相同,长度不同,符合控制变量法要求。
(3)A、C是镍铬合金丝,长度相同、横截面积不同,因此探究电阻与横截面积的关系;接C时电流大,说明C的电阻小,由此得出结论。
(4)电流表示数变小,由可知,钨丝的电阻变大,说明钨丝的电阻随温度升高而增大(大多数金属导体的电阻随温度升高而增大)。
故答案为:(1)电阻;保护电路;电流表示数;(2)A、B;(3)横截面积;材料相同、横截面积相同时,导体越长电阻越大;(4)增大。
【分析】1、影响导体电阻的因素:材料、长度、横截面积、温度(金属导体温度越高,电阻越大)。
2、实验方法:控制变量法(探究单一因素对电阻的影响)、转换法(用电流表示数反映电阻大小)。
3、欧姆定律:(电压一定时,电流与电阻成反比)。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
19.如图甲所示,将质量为250g的凉牛奶放在盛热水的小盆中加热,牛奶和热水的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。已知
(1)求牛奶和热水达到热平衡时,牛奶吸收的热量。
(2)热水放出的热量只有50%被牛奶吸收,则加热牛奶至少要用80℃的热水多少千克?
(3)若热水放出的热量全部被800g的某种液体,该液体的温度升高了20℃,则这种液体的比热容是多少?
【答案】(1)解:牛奶吸收热量:
(2)解:水质量:
(3)解: 液体比热容:
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热量的计算
【解析】【分析】1、热量的吸热计算公式:Q吸=cmt(c为比热容,m为质量,t为温度变化量),这是计算物体吸收热量的基础公式。
单位换算:将质量单位从克换算为千克(250g=0.25kg),物理计算中需保证单位统一。
热平衡的温度分析:从图像中读取牛奶的初温(20℃)和热平衡末温(40℃),确定温度变化t=20℃。
2、热效率公式:,通过牛奶吸收的热量和热效率(50%),推导热水放出的总热量。
热量的放热计算公式:Q放=cmt,结合热水的初温(80℃)、末温(40℃)和比热容,变形求解热水质量。
热传递的方向性:热水温度高于牛奶,发生热传递,热水放热、牛奶吸热。
3、吸热公式的变形应用:由Q吸=cmt变形可得物质比热容的关键公式。
热量的转移关系:热水放出的热量全部被液体吸收,即Q液吸=Q水放,保证计算的等量关系。
比热容的物理意义:通过计算得出的比热容数值,反映该液体吸放热能力的强弱,是物质的一种特性。
20.某品牌轿车采用LFX 直列四缸发动机,其输出功率与转速的关系图像如图所示。轿车实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为81km/h时,发动机转速为2000 r/min,行驶100km需要消耗汽油10 L。(已知汽油的热值为密度为
(1)求10 L汽油完全燃烧放出的热量。
(2)求汽车行驶100 km发动机所做的功。
(3)这辆汽车在上述状态下行驶时发动机的效率约为多少?(计算结果精确到1%)
【答案】(1)解:汽油完全燃烧释放热量:
(2)解:发动机做功:
(3)解:发动机效率:
【知识点】功率的计算;功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】1、燃料完全燃烧放热公式:Q放=mq(m为燃料质量,q为燃料的热值),这是计算燃料燃烧放热量的核心公式。
密度公式的应用:,变形为m=V,将汽油的体积(10L=0.01m3)换算为质量,需注意体积单位的换算(1L=10-3m3)。
热值的物理意义:汽油的热值q=4.6×107 J/kg,表示1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107 J,是燃料的特性之一。
2、功率的计算公式:,变形为W=Pt,这是计算机械做功的基础公式。图像信息提取:从功率-转速图像中读取发动机转速为2000 r/min时对应的输出功率P(约20 kW),需注意功率单位换算(1kW}=1000W)。
速度公式的应用:,变形为,结合汽车的平均车速(81km/h)和行驶路程(100km),计算出发动机工作的时间,需注意速度、路程、时间的单位统一(如将速度换算为m/s,时间换算为s)。
3、热机效率公式:,效率反映热机将内能转化为机械能的有效程度。数值计算与精度要求:按题目要求将计算结果精确到1%,需掌握小数与百分数的换算及四舍五入的方法。
六、综合能力题:本大题共3 小题,每小题6分,共18分。
21.小明发现太阳能热水器的玻璃管都是黑色的,他想,物体的吸热本领与颜色有关吗?为了探究这个问题,小明找来两个完全相同的透明塑料瓶,外壁均匀涂上相同厚度的黑白涂层,分别装入适量的水后置于太阳光下,如图所示。每隔3m in测一次瓶中水的温度,测得数据如下表所示:
日照时间/min
0
3
6
9
12
16
18
21
24
27
30
白色瓶水温/℃
23
24
25
25
26
27
27
28
29
29
30
黑色瓶水温/℃
23
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
(1)两个相同的瓶内应装入质量和 相同的水。
(2)太阳光照射到瓶子上,瓶内的水变热,这是通过 的方式改变内能。
(3)小明通过观察 来比较水吸收热量的多少。
(4)通过对上述数据的分析,可初步得出结论: 。
(5)若黑色瓶中水的体积为水从初温升至30℃,水吸收的热量是 J。
(6)本次实验的结论在实际生活中的应用广泛,请你列举一例: 。
【答案】(1)初温
(2)热传递
(3)温度变化
(4)黑色物体吸热能力更强
(5)5.88×103 J
(6)太阳能热水器表面涂成黑色
【知识点】比热容的定义及其计算公式;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】(1) 探究物体吸热本领与颜色的关系,需用控制变量法,控制水的质量、初温相同,仅改变瓶子的颜色这一变量。
(2) 太阳光照射使水变热,是内能通过辐射的方式从太阳转移到水,属于热传递改变物体内能。
(3) 实验中,水的质量、比热容相同,根据Q=cmt,温度变化量t越大,吸收的热量越多,通过观察温度变化反映吸热量多少,是转换法的应用。
(4) 相同光照时间内,黑色瓶内水的温度升高更快,结合Q=cmt(c、m相同, t越大,Q越大),可得出黑色物体吸热本领更强的结论。
(5) 由密度公式求水的质量:m=V = 1.0×103kg/m3× 2×10-4m3=0.2kg
由吸热公式Q吸=cmt计算热量(初温23℃,末温30℃,t=7℃):
Q吸=cmt= 4.2×103 J/(kg·℃)×0.2kg×7℃=5.88×103J
(6) 利用“黑色物体吸热本领强”的结论,在需要吸收热量的生活场景中使用黑色物体,是物理知识的实际应用。
故答案为:(1)初温;(2)热传递;(3)温度变化;(4)黑色物体吸热能力更强;(5)5.88×103 J;(6)太阳能热水器表面涂成黑色。
【分析】1、实验方法:控制变量法(控制水的质量、初温等变量)、转换法(用温度变化反映吸热量)。
2、内能改变:热传递是内能转移的方式,区别于做功的能的转化。
3、公式应用:密度公式、吸热公式Q吸=cmt的综合计算。
4、生活应用:黑色物体吸热本领强的结论在太阳能利用、衣物选择等场景的应用。
22.阅读短文,回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示,这是某道路两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24 V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆等组成,它的结构示意图如图乙所示,工作时能量流程图如图丙所示。该灯杆顶端是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为 LED灯供电照明。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同,白炽灯发光时灯丝温度会比较高,而LED灯把电能直接转化为光能,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。
(1)乙图中,当夜晚光线弱时,开关S与 (选填“b”或“c”)接通,此时的能量转化流程为图丙中 (选填“①”或“②”)。
(2)LED灯主要由 (选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成,可以把电能直接转化成 能。它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 (选填“高”或“低”)。
(3)为使LED发光二极管正常工作,至少应将 个LED发光二极管串联起来才能安全使用。
【答案】(1)b;②
(2)半导体;光;低
(3)12
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】(1)夜晚光线弱时,蓄电池为LED灯供电,开关S需与b接通,使蓄电池和LED灯形成通路;图丙中流程②是蓄电池的化学能转化为LED灯的光能,对应夜晚供电的能量转化,流程①是白天太阳能转化为蓄电池的化学能。
(2) LED发光二极管由半导体材料制成,这是半导体元件的典型应用;
LED灯直接将电能转化为光能,区别于白炽灯先将电能转化为内能再转化为光能;
LED灯被称为冷光源,是因为其电热转换损耗的能量比白炽灯低,能量利用率更高。
(3)蓄电池电压为24V,LED发光二极管的工作电压为2~4V,串联电路总电压等于各用电器电压之和,取最小工作电压2V计算,串联个数n=12个(若取4V则为6个,题目要求“至少”,故取最小工作电压计算)。
故答案为:(1)b;②;(2)半导体;光;低;(3)12。
【分析】1、电路与能量转化:太阳能路灯的工作原理涉及太阳能、化学能、光能的相互转化,以及开关对电路工作状态的控制。
2、半导体材料:LED发光二极管是半导体元件的重要应用,半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的导电特性。
3、能量转化与效率:LED灯直接将电能转化为光能,能量损耗低;白炽灯先转化为内能再转化为光能,能量损耗高。
4、串联电路电压规律:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,可据此计算用电器的串联个数。
23.如图所示,这是某空气净化器的工作过程:脏空气进入净化器时,灰尘从正电钨丝进入,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭条时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR 值越大,其净化效率越高。利用CADR 值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算洁净空气量: (V是房间容积,t为空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间)。其铭牌如表:
型号
额定电压
额定功率
产品净重
洁净空气量(CADR)
S89型
220 V
44 W
10 kg
138 m3/h
(1)遮挡网孔隙很小,能过滤昆虫,但不能过滤空气中的 PM25颗粒,PM25颗粒 (选填“是”或“不是”)分子。
(2)静电除尘的原理是灰尘接近正电钨丝时,由于带电体具有 的性质,灰尘会受到强烈的吸引力。灰尘接触正电钨丝会带上 电,由于 ,带电灰尘又被负电格栅板 ,从而被牢牢吸附。
(3)某房间的使用面积为36 m2,高度是3m ,理论上此空气净化器使房间污染物浓度下降90%所需的时间为 h。
【答案】(1)不是
(2)吸引轻小物体;正;异种电荷相互吸引;吸附
(3)2.5
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物质的构成
【解析】【解答】(1) PM2.5颗粒是直径小于等于2.5微米的固体颗粒物,而分子的直径约为10-10m(0.1纳米),PM2.5颗粒远大于分子尺度,因此不是分子。
(2) 带电体具有吸引轻小物体的性质,因此灰尘会被正钨丝吸引;
灰尘接触正钨丝时,会发生电荷转移,带上正电;
负电格栅板与带正电的灰尘属于异种电荷,根据异种电荷相互吸引的规律;
带电灰尘被负电格栅板吸引并吸附。
(3) 先计算房间容积V:V=面积×高度=36m2×3m=108m3;
根据公式,变形得;代入数据。
故答案为:(1)不是;(2)吸引轻小物体;正;异种电荷相互吸引;吸附;(3)2.5。
【分析】1、微观与宏观尺度:区分分子的微观尺度和PM2.5颗粒的宏观尺度。
2、静电现象:带电体吸引轻小物体、接触起电的电荷转移、电荷间的相互作用规律。
3、物理公式应用:根据给定公式进行物理量的计算,包括体积计算和公式变形。
4、生活中的物理:空气净化器的工作原理结合静电现象和流体力学(空气循环),体现物理在生活中的应用。
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