2025-2026学年九年级上学期物理期末考试模拟练习卷03【练习范围:沪科五四版2024,第10~14章】(上海专用)
2026-01-16
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2份
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20页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第10章 内能,第11章 静电与电流,第12章 欧姆定律 |
| 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) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.97 MB |
| 发布时间 | 2026-01-16 |
| 更新时间 | 2026-01-16 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55980859.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
九年级上学期物理期末考试模拟练习卷03(上海专用)(原卷版)
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.练习范围:第10~14章,沪科版(五四制)2024。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共6小题,每小题2分,共12分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.关于手机充电器的安全使用,下列做法中正确的是( )
A.充电器一直插在有电的插座上,方便随时充电
B.充电时将手机放在枕头下,避免被打扰
C.发现充电线外皮破损,仍继续使用
D.使用原装或符合安全标准的充电器
2.如图所示是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时,线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项图中,和电流表工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
3.关于下面四幅图的说法中,正确的是( )
A.甲图:这属于汽车的压缩冲程,是将内能转化为机械能
B.乙图:试管内空气推开瓶塞,空气内能增加
C.丙图:在两杯水中放入红糖,红糖在热水中溶化得慢一些
D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力
4.某智能门锁具备指纹开锁、密码开锁和门铃提示功能,指纹识别成功(相当于闭合开关)或密码输入正确(相当于闭合开关)均可启动电动机开锁,触碰按钮(相当于闭合开关)可使门铃响起,下列符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
5.在如图甲的电路中,当闭合开关后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻、两端电压分别是( )
A.6V;1.5V B.7.5V;1.5V C.1.5V;6V D.6V;7.5V
6.如图所示电路,电源电压恒定,为定值电阻,R为滑动变阻器,将一个电压表(图中未画出)并联在某段电路两端。闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,将更换为小灯泡,闭合开关,移动滑片P,再多次记录两电表示数;根据上述数据绘制成如图乙所示的I-U图像。下列分析不正确的是( )
A.滑片P右移时,电流表示数变大 B.若断路,电压表和电流表示数均为0
C.电源电压为3.5V D.当和灯泡两端的电压都为1V时,灯泡阻值与相等
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本大题共7小题,共24分)
7.如图所示某同学家本月电能表的示数是 ,考虑电能表的安全使用,家同时工作的用电器总功率不超过 W。单独接入某用电器工作一段时间,电能表的指示灯闪了300次,该用电器消耗 的电能。
8.取两个相同的不带电的验电器A和B,用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器A的金属球接触后,看到验电器A的金属箔张开,如图所示,此时验电器A的两片金属箔带 (选填“同种”或“异种”)电荷。再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,验电器B此时带 (选填“正”或“负”)电,电流方向 (选填“从A到B”或“从B到A”)。
9.在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打气,如图所示,随着瓶内气压增大,瓶内气体的温度 (选填“升高”或“降低”),内能增大,这是通过 的方式改变瓶内气体的内能。当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这一过程与汽油机的 冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒“白雾”,其物态变化是 。
10.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分。
(1)汽车前灯的额定电压为12V, (选填“属于”或“不属于”)安全电压,额定功率为48W,其正常发光时电流为 A;
(2)汽车的电喇叭主要由电磁铁构成,当通过电磁铁的电流增大时,电磁铁的磁性逐渐 。汽车向左变道前要开启左侧的灯光提示后车,汽车的左右两只变道提示灯泡以 方式连接。
11.如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,电源电压为 V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为 A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为 。
12.甲、乙是两个不同的定值电阻,它们的I-U图像如图所示。甲的电阻为 ,乙的电阻为 ;将甲、乙并联后,通过两电阻的电流分别为I甲、I乙,则I甲 (选填“>”“=”或“<”)I乙;将两电阻串联后的总电阻为 。
13.如图所示,是一款有“低温挡”和“高温挡”的挂烫机的工作电路图。挂烫机正常工作电压为,低温挡的电功率。
(1)挂烫机是利用 工作的。只闭合开关时,挂烫机处于 档。
(2)在低温挡的电功率是,在高温挡的电功率是,,则 ,高温挡工作消耗的电能是 。
三、作图题(本大题共2小题,每题2分,共4分)
14.如图所示,请在图中标出通电螺线管A端的磁极以及电源B端的极性。
15.请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
四、综合题(本大题共5小题,共30分)
16.某辆家用轿车以72 km/h的速度匀速行驶时,1秒钟需要消耗约1.5 g汽油,已知所用汽油的热值为4.6×107 J/kg,求内燃机内部1秒钟内汽油完全燃烧所释放的热量。
17.如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V;当S1、S3断开,S2闭合时,电源两极对调后示数为3V。(写出必要的文字说明,公式和计算过程)
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开,电压表正确连接,它的示数为多少?
18.在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表、电流表的示数分别为12伏和0.6安,断开开关后,电流表的示数为0.2安。求:
(1)R1的阻值;
(2)R2的阻值;
(3)开关断开时,电压表示数。
19.图(a)养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,小明家买了一把养生壶,其工作电路图如图(b)所示。
(1)其工作电压U为家庭电路电压 V;
(2)当开关S1、S2均闭合时开始加热,电热丝R1的电阻为80Ω,定值电阻R2的阻值为1100Ω,计算此时通过电热丝的电流;
(3)小明在壶中加入1.5kg初温为25℃的水,将水烧开(标准大气压下),计算在这个过程水吸收了多少热量,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃);
(4)若用煤气把这部分水烧开,需要20L的煤气,计算该加热效率(煤气的热值q=3.9×107J/m3)。
20.嫦娥六号探测器搭载有月球穿透雷达、红外成像光谱仪及自适应采样机械臂,探测器采用“粗精结合”的避障策略,经环月降轨后着陆于月球背面南极——艾特肯盆地预选区域,通过钻取与表取双模式采集月壤样本。实现了人类首次月球背面自动采样返回,并开展月球早期演化史、月幔物质组成等前沿科学研究。
(1)火箭发射:如图甲为火箭发射时的情景,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,机械能增大
B.火箭升空过程中,燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能
C.火箭升空过程中与空气摩擦,外壳温度会上升,这是通过做功增加了外壳的内能
(2)自适应采样机械臂分析:“嫦娥六号”探测器成功抵达月球后,开始执行采集月壤样本任务。自适应采样水平机械臂简化图如图乙所示,不计自身重力,当采集重力为的月壤样本时,在点所用最小拉力为 ,其方向为 ;
(3)探测器温控报警电路分析:为了确保“嫦娥六号”探测器上的精密仪器在合适的温度环境下正常工作,科研团队设计了一款智能测温报警器。该智能测温报警电路如图丙所示:电源电压为,报警器(电阻不计)通过的电流超过时就会报警,电阻箱最大阻值为,热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图丁所示。
①要求:当所测温度达到或超过40℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于端,再将电阻箱调到 ;
b.将开关向端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警;
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,再将开关向d端闭合,报警系统即可正常使用。
②若采用的电源是干电池,随着使用时间的增长,将会导致报警温度偏差,为此应将滑动变阻器的滑片向 (选填“”或“”)移动才能达到预设效果。
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九年级上学期物理期末考试模拟练习卷03(上海专用)(解析版)
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.练习范围:第10~14章,沪科版(五四制)2024。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共6小题,每小题2分,共12分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.关于手机充电器的安全使用,下列做法中正确的是( )
A.充电器一直插在有电的插座上,方便随时充电
B.充电时将手机放在枕头下,避免被打扰
C.发现充电线外皮破损,仍继续使用
D.使用原装或符合安全标准的充电器
【答案】D
【详解】A.将充电器长期插在电源插座上,可能会使充电器因发热而引起火灾,故A错误;
B.手机充电时会发热,充电时将手机放在枕头下,有可能会引起爆炸或者起火等安全隐患,故B错误;
C.发现充电线外皮破损,应该及时更换电线,故C错误;
D.每一款手机都有原装充电器,充电时,应该使用原装或符合安全标准的充电器,故D正确。
故选D。
2.如图所示是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时,线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项图中,和电流表工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据电流表的内部结构示意图可以发现,有电流经过线圈时,线圈在磁场受到力的作用而产生偏转,即通电导体在磁场中受到力的作用。
A.图中是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,与电流表的制成原理无关,故A不符合题意;
B.该图是电动机的原理图,电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的,故B符合题意;
C.图中所示是探究电磁铁磁性强弱的影响因素,其原理也是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.该图是发电机的原理图,发电机是利用电磁感应现象制成的,与电流表的制成原理无关,故D不符合题意。
故选B。
3.关于下面四幅图的说法中,正确的是( )
A.甲图:这属于汽车的压缩冲程,是将内能转化为机械能
B.乙图:试管内空气推开瓶塞,空气内能增加
C.丙图:在两杯水中放入红糖,红糖在热水中溶化得慢一些
D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力
【答案】D
【详解】A.图中火花塞点燃,活塞向下运动,这属于汽车的做功冲程,是将内能转化为机械能,故A错误;
B.图中试管内空气推开瓶塞,空气对外做功,内能减小,故B错误;
C.温度越高,分子的热运动越剧烈,在两杯水中放入红糖,红糖在热水中溶化得快一些,故C错误;
D.分子间存在相互作用的引力和斥力,悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间有引力,故D正确。
故选D。
4.某智能门锁具备指纹开锁、密码开锁和门铃提示功能,指纹识别成功(相当于闭合开关)或密码输入正确(相当于闭合开关)均可启动电动机开锁,触碰按钮(相当于闭合开关)可使门铃响起,下列符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题知,指纹识别开关、密码识别开关S2,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而启动电动机开锁,所以两个开关应并联后再与电动机串联。触碰按钮(相当于闭合开关)可使门铃响起,故门铃与电动机并联,且与门铃在一条支路上。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.在如图甲的电路中,当闭合开关后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻、两端电压分别是( )
A.6V;1.5V B.7.5V;1.5V C.1.5V;6V D.6V;7.5V
【答案】A
【详解】由图甲所示,R1、R2串联,电压表V1测R2两端电压U2,电压表V2测电源电压U。两只电压表指针均为如图乙所示,因为,所以电压表V1选择的量程为0~3V,则电压表V1示数,即R2两端电压,电压表V2选择的量程为0~15V,则电压表V2示数,即电源电压。根据串联电路电压关系可得R1两端电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图所示电路,电源电压恒定,为定值电阻,R为滑动变阻器,将一个电压表(图中未画出)并联在某段电路两端。闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,将更换为小灯泡,闭合开关,移动滑片P,再多次记录两电表示数;根据上述数据绘制成如图乙所示的I-U图像。下列分析不正确的是( )
A.滑片P右移时,电流表示数变大
B.若断路,电压表和电流表示数均为0
C.电源电压为3.5V
D.当和灯泡两端的电压都为1V时,灯泡阻值与相等
【答案】C
【详解】A.由图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。滑片P右移时,滑动变阻器接入电路阻值变小,则整个电路总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,即电流表示数变大,故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,电压表示数变大,电流表示数变小,所以电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,若R0开路,则整个电路断路,电压表和电流表示数均为0,故B正确,不符合题意;
CD.由图乙可知,当电压表示数为0.5V时,电路中电流为0.7A,电源电压为
当电压表示数为1.5V时,电流为0.5A,则电源电压为
解上述两式得,;当R0和灯泡两端的电压都为1V时,滑动变阻器两端的电压为3V,由图可知,两曲线相交,电流相等,由可知,灯泡阻值与R0相等,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本大题共7小题,共24分)
7.如图所示某同学家本月电能表的示数是 ,考虑电能表的安全使用,家同时工作的用电器总功率不超过 W。单独接入某用电器工作一段时间,电能表的指示灯闪了300次,该用电器消耗 的电能。
【答案】 2024.6 8800 0.1
【详解】[1] 电能表上的单位是,表盘上数字最后一位是小数,该电能表读数为。
[2] 由电能表的参数知,电能表允许通过的最大电流为40A,他家同时工作的用电器总功率不能超过
[3] 电能表的指示灯闪了300次,该用电器消耗电能
8.取两个相同的不带电的验电器A和B,用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器A的金属球接触后,看到验电器A的金属箔张开,如图所示,此时验电器A的两片金属箔带 (选填“同种”或“异种”)电荷。再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,验电器B此时带 (选填“正”或“负”)电,电流方向 (选填“从A到B”或“从B到A”)。
【答案】 同种 负 从B到A
【详解】[1]验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,所以验电器A的两片金属箔片张开是因为带上了同种电荷相互排斥。
[2]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,与验电器A接触后,验电器A带负电;用金属棒连接验电器A和验电器B时,验电器A上可以自由移动的负电荷会转移到验电器B上,因此验电器B带负电。
[3]电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。负电荷从验电器A转移到验电器B,所以电流方向是从验电器B到验电器A。
9.在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打气,如图所示,随着瓶内气压增大,瓶内气体的温度 (选填“升高”或“降低”),内能增大,这是通过 的方式改变瓶内气体的内能。当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这一过程与汽油机的 冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒“白雾”,其物态变化是 。
【答案】 升高 做功 做功 液化
【详解】[1]用高压打气筒往瓶内打气时,对瓶内气体做功,气体的内能增大,温度升高。
[2]这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能,即外界对物体做功,物体内能增加。
[3]瓶盖飞出时,瓶内气体对外做功,内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程能量转化相同。
[4]瓶口“白雾”是瓶内气体对外做功后温度降低,瓶口周围空气中的水蒸气遇冷由气态变为液态,物态变化是液化。
10.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分。
(1)汽车前灯的额定电压为12V, (选填“属于”或“不属于”)安全电压,额定功率为48W,其正常发光时电流为 A;
(2)汽车的电喇叭主要由电磁铁构成,当通过电磁铁的电流增大时,电磁铁的磁性逐渐 。汽车向左变道前要开启左侧的灯光提示后车,汽车的左右两只变道提示灯泡以 方式连接。
【答案】(1) 属于 4
(2) 增强 并联
【详解】(1)[1]安全电压是不高于36V的电压,12V不高于36V,所以12V属于安全电压。
[2]汽车前灯正常发光时的电流
(2)[1]电磁铁磁性强弱与电流大小有关,在其他条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强,所以当通过电磁铁的电流增大时,电磁铁的磁性逐渐增强。
[2]汽车的左右两只变道提示灯泡,若一只损坏,另一只仍能工作,互不影响,所以它们是以并联方式连接。
11.如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,电源电压为 V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为 A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为 。
【答案】 12 0.4 1.8A
【详解】[1]由电路图知,当S1闭合,S2、S3断开时,此时电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,则电源电压为
[2]由电路图知,当S2闭合,S1、S3断开时,此时R1与R2串联,电流表测电路电流,则电流表示数为
[3]由电路图知,当S1、S3闭合,S2断开时,此时R1与R2并联,电流表测干路电流。电流为
电流为
根据并联电流规律,电流表示数为
12.甲、乙是两个不同的定值电阻,它们的I-U图像如图所示。甲的电阻为 ,乙的电阻为 ;将甲、乙并联后,通过两电阻的电流分别为I甲、I乙,则I甲 (选填“>”“=”或“<”)I乙;将两电阻串联后的总电阻为 。
【答案】 15 5 < 20
【详解】[1][2]根据欧姆定律,从图像取一点(如时):甲对应的电流,则
乙对应的电流,则
[3]并联电路中各支路电压相等,根据,电阻越大,电流越小。因为,所以。
[4]串联电路的总电阻等于各分电阻之和,即
13.如图所示,是一款有“低温挡”和“高温挡”的挂烫机的工作电路图。挂烫机正常工作电压为,低温挡的电功率。
(1)挂烫机是利用 工作的。只闭合开关时,挂烫机处于 档。
(2)在低温挡的电功率是,在高温挡的电功率是,,则 ,高温挡工作消耗的电能是 。
【答案】(1) 电流的热效应 低温
(2) 44 99000
【详解】(1)[1]电流通过导体时会产生热量,这种现象叫做电流的热效应,挂烫机就是利用电流的热效应,将电能转化为内能来工作的。
[2]由电路图可知,只闭合开关时,只有接入电路,电路中的总电阻较大,电源电压不变,根据公式可知,此时电路的电功率较小,挂烫机处于低温挡。
(2)[1]根据公式可得,的阻值为
高温挡时与并联,各支路电压相等,都等于电源电压,已知,所以
再根据公式可得,的阻值为
[2]高温挡时电路的总功率
根据公式,工作1min消耗的电能为
三、作图题(本大题共2小题,每题2分,共4分)
14.如图所示,请在图中标出通电螺线管A端的磁极以及电源B端的极性。
【答案】
【详解】
由图可知,根据安培定则,四指沿电流方向握住螺线管,大拇指所指的方向为N极,所以A端为N极,根据电流方向可确定电源B是正极,如图所示:
15.请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】电流从电源正极流出,依次经过灯泡L2、灯泡L1、开关S,最后回到电源负极,两灯泡串联,开关控制整个电路。如图所示:
四、综合题(本大题共5小题,共30分)
16.某辆家用轿车以72 km/h的速度匀速行驶时,1秒钟需要消耗约1.5 g汽油,已知所用汽油的热值为4.6×107 J/kg,求内燃机内部1秒钟内汽油完全燃烧所释放的热量。
【详解】1秒钟需要消耗约1.5 g汽油,汽油质量
内燃机内部1秒钟内汽油完全燃烧所释放的热量为
17.如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V;当S1、S3断开,S2闭合时,电源两极对调后示数为3V。(写出必要的文字说明,公式和计算过程)
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开,电压表正确连接,它的示数为多少?
【详解】(1)由图可知,当S1闭合,S2、S3断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,此时电压表的示数为6V,即灯泡L1两端的电压为U1=6V;当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电源两极对调后测L2两端的电压,此时电压表的示数为3V,即灯泡L2两端的电压为U2=3V,根据串联电压规律,电源电压U=U1+U2=6V+3V=9V
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,灯泡L2短路,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源电压,由此可知电压表示数为9V。
18.在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表、电流表的示数分别为12伏和0.6安,断开开关后,电流表的示数为0.2安。求:
(1)R1的阻值;
(2)R2的阻值;
(3)开关断开时,电压表示数。
【详解】(1)闭合开关S,是只有R1的简单电路,电压表测量电源电压,故电源电压U=12V
根据欧姆定律,R1的阻值
(2)断开开关S,两个电阻串联,电流表的示数为0.2安,总电阻
根据串联电路的特点知道,R2的阻值
(3)根据欧姆定律,开关S断开时,电压表示数
19.图(a)养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,小明家买了一把养生壶,其工作电路图如图(b)所示。
(1)其工作电压U为家庭电路电压 V;
(2)当开关S1、S2均闭合时开始加热,电热丝R1的电阻为80Ω,定值电阻R2的阻值为1100Ω,计算此时通过电热丝的电流;
(3)小明在壶中加入1.5kg初温为25℃的水,将水烧开(标准大气压下),计算在这个过程水吸收了多少热量,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃);
(4)若用煤气把这部分水烧开,需要20L的煤气,计算该加热效率(煤气的热值q=3.9×107J/m3)。
【答案】(1)220
(2)2.75A
(3)4.725×10⁵J
(4)60.6%
【详解】(1)我国的家庭电路电压是220V,所以养生壶的工作电压U为220V。
(2)当开关S1、S2均闭合时,电阻R2被开关S2短路,电路变为只有电热丝R1工作的简单电路。根据欧姆定律,此时通过电热丝R1的电流为
(3)1标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温度为100℃,此过程中壶中水吸收的热量
(4)煤气体积V=20L=0.02m3
煤气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.02m3×3.9×107J/m3=7.8×105J
加热效率
20.嫦娥六号探测器搭载有月球穿透雷达、红外成像光谱仪及自适应采样机械臂,探测器采用“粗精结合”的避障策略,经环月降轨后着陆于月球背面南极——艾特肯盆地预选区域,通过钻取与表取双模式采集月壤样本。实现了人类首次月球背面自动采样返回,并开展月球早期演化史、月幔物质组成等前沿科学研究。
(1)火箭发射:如图甲为火箭发射时的情景,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,机械能增大
B.火箭升空过程中,燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能
C.火箭升空过程中与空气摩擦,外壳温度会上升,这是通过做功增加了外壳的内能
(2)自适应采样机械臂分析:“嫦娥六号”探测器成功抵达月球后,开始执行采集月壤样本任务。自适应采样水平机械臂简化图如图乙所示,不计自身重力,当采集重力为的月壤样本时,在点所用最小拉力为 ,其方向为 ;
(3)探测器温控报警电路分析:为了确保“嫦娥六号”探测器上的精密仪器在合适的温度环境下正常工作,科研团队设计了一款智能测温报警器。该智能测温报警电路如图丙所示:电源电压为,报警器(电阻不计)通过的电流超过时就会报警,电阻箱最大阻值为,热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图丁所示。
①要求:当所测温度达到或超过40℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于端,再将电阻箱调到 ;
b.将开关向端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警;
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,再将开关向d端闭合,报警系统即可正常使用。
②若采用的电源是干电池,随着使用时间的增长,将会导致报警温度偏差,为此应将滑动变阻器的滑片向 (选填“”或“”)移动才能达到预设效果。
【答案】(1)AC
(2) 4 竖直向上
(3) 200 a
【详解】(1)A.火箭加速升空时,速度增大则动能增大,高度升高则重力势能增大,机械能是动能与势能的总和,因此机械能增大,故A正确;
B.燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为火箭的机械能,会有部分内能散失,故B错误;
C.火箭升空与空气摩擦,外壳温度上升,是通过做功的方式增加了外壳的内能,故C正确。
故选AC。
(2)[1][2]要使A点拉力最小,需力臂最大,则拉力方向竖直向上垂直于OA,即OA为力臂,已知,则,则,
根据杠杆平衡
在点所用最小拉力
(3)[1]已知电源电压,报警电流
根据欧姆定律,可得报警时电路总电阻
由图丁可知,时,时,线性变化规律:温度每升高,减小,则可推算出时,电阻箱需调到的阻值。
[2]干电池使用时间增长,电源电压会降低。根据,电压降低时,要使报警电流仍为,需减小电路总电阻。滑动变阻器滑片向a端移动时,接入电路的电阻减小,总电阻减小,能让电流达到报警值,从而修正报警温度偏差。
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