精品解析:福建省福州屏东中学2025-2026学年九年级上学期1月月考物理试题
2026-01-25
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内容正文:
福州屏东中学2025-2026学年第一学期适应性练习3
九年级物理
(全卷共8页,六大题,32小题;满分100分;考试时间90分钟)
友情提示:所有答案都必须写在答题卡对应区域内,答在本试卷上无效。全卷g取10N/kg。
一、单选题(本大题共14小题,每题2分,共28分)
1. 最早通过大量的实验确定了电流通过导体产生的热量与电流大小、导体的电阻以及通电时间的关系的物理学家是( )
A. 欧姆 B. 奥斯特 C. 安培 D. 焦耳
2. 2024年4月25日,搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。长征二号F运载火箭采用液氢作为燃料,主要是因为液氢具有( )
A. 较大的热值 B. 较大的密度
C. 较高的比热容 D. 较高的燃点
3. 超导就是导体电阻为零的现象,由于没有电阻,不必考虑产热,可大大降低由于电阻引起的电能损耗。超导现象不可以用于下列设备中的( )
A. 电脑 B. 电饭锅 C. 电风扇 D. 输电导线
4. 据史料记载,秦始皇命人在阿房宫北阙门前修建了“磁石门”,以防行刺者入宫。下列物体能被“磁石门”检查出的是( )
A. 青铜器 B. 银器 C. 铁器 D. 铅器
5. 如图所示,电影《长津湖》中趴在雪地上的中国人民志愿军“冰雕连”的士兵们岿然不动,从他们口中呼出的水蒸气在眉毛上结了一层厚厚的“霜”,其中“霜”的形成过程发生的物态变化是( )
A. 液化 B. 凝华 C. 汽化 D. 凝固
6. 一种太阳能背包的外部安装有太阳能电池板,背包内部有一个蓄电池。白天阳光充足时,太阳能电池对蓄电池充电。该蓄电池可以给随身携带的小风扇供电,其主要能量转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. ①是“内能” B. ②是“电能”
C. ③是“化学能” D. ④是“机械能”
7. 关于家庭电路和生活用电,下列做法符合安全用电常识的是( )
A. 人不接触高压电线就不会触电
B. 使用螺丝刀式测电笔时要用指尖抵住笔尾的金属帽
C. 家庭电路中装有空气开关后就不需要装漏电保护器
D. 将用电器的三脚插头改为两脚接在两孔插座上使用
8. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是( )
A. 鱼形铁能被磁体吸引 B. 指南鱼鱼头应标注“N”
C. 指南鱼周围存在磁感线 D. 指南鱼的腹部磁性最弱
9. 如图所示的是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,瓶口出现大量白气,分析正确的是( )
A. 纸瓶口出现的白气是汽化形成的
B. 燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
C. 纸筒飞出时发生的能量转换是内能转化为机械能
D. 由于纸筒的惯性作用,纸筒飞出后要继续向上运动一段距离
10. 如图所示是智能纸巾盒,闭合开关,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11. 电动平衡车用两个轮子支撑,蓄电池供电,电机驱动,利用内置的精密固态陀螺仪来判断车身的姿势状态,通过中央微处理器计算出适当的指令,控制电动机来驱动车轮的前进、后退并协调控制车体的平衡。下面四个实验中能表示其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
12. 小明用宽度不同、厚度均匀的铝片自制一个电热切割器来切割塑料泡沫,如图。下列正确的是( )
A. 通过EF、FG和GH三段铝片的电流不等
B. 加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C. EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D. 用FG段去切割塑料泡沫,效果最好
13. 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V示数不变,电流表、示数均变大
B. 电压表V示数变大,电流表示数变大,示数变小
C. 电压表V示数与电流表、示数差值之比不变
D. 电压表V和电流表示数之比变小
14. 如图甲所示的电路电源电压为6V保持不变,两只滑动变阻器上均标有“1A”的字样,电流表选“0.6A”的接线柱,将两个变阻器的滑片调至最大值,闭合开关S,先将滑片由最右端移至最左端,在图乙中绘制出这一过程中电压表与电流表示数的关系图像:然后在保证电路安全的前提下保持滑片在最左端的位置不变,向左最大范围的移动滑片至某一位置,此时小灯泡正常发光,在图乙中绘制出这一过程电压表与电流表示数的关系图像,下列判断正确的是( )
A. 图乙中CD表示的是电压表的示数与电流表示数变化关系图像
B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 小灯泡的额定功率为3W
D. 整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为
二、填空题(本大题共6小题,共12分)
15. 玉柄铁剑是迄今为止最早的一件人工冶铁制品,由于古代炉温较低,古人将生铁和木炭一起加热,铁中渗入碳后,在低炉温的情况下也能__________(填物态变化名称)成液态,该过程需要__________热量。
16. 如图所示是一款带有开关和指示灯的移动接线板,若两用电器的插头分别插入两孔插座和三孔插座,则两用电器是__________联的。若正确使用测电笔,将笔尖插入三孔插座的“1”孔,氖管__________(选填“会”或“不会”)发光。
17. 如图所示是生活中常见物品原子核对电子束缚能力的强弱排序图。在冬天脱衣服时,毛衣与棉衣摩擦容易产生“电火花”,这是因为摩擦后毛衣带______电,当电荷累计到一定量时会击穿空气而放电。击穿时,电流从____________(选填“毛衣到棉衣”或“棉衣到毛衣”)。
18. 如图甲是世界上首条投入商业化运营的磁悬浮列车。工作原理如图乙,核心部件电磁铁是利用电流的__________效应制成的,该列车是利用线圈与磁铁相互__________的原理将车身浮起的。
19. 小明家12月份的电费为55元,当地电价为0.5元,12月末电能表的示数如图所示。则12月初电能表示数为__________。若将电热水器单独接入电路,正常工作,电能表的指示灯闪烁160次,电热水器的功率为__________W。
20. 电动车充电过程中,电池温度过高可能会自燃。小明设计了一个自动控制装置,当电池温度过高时,启动制冷系统降温。如图甲,控制电路中电源电压恒为6V,为热敏电阻,为电阻箱。当电流时,衔铁被吸下,工作电路制冷系统启动。将两个热敏电阻、分别作为接入电路中,闭合、,测出它们在不同温度时的阻值,绘制成如图乙所示曲线。在本设计中热敏电阻应选用__________(选填“”或“”)。若的阻值为,则制冷系统的启动温度为__________。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
21. 如图a是一个插座带开关的面板,图b是面板内部的接线图。请将图中各元件接入电路,其中开关只控制电灯。
22. 如图所示,闭合开关S,请在图中标出A点磁感线方向并填写螺线管左端的极性。
四、简答题(本大题共1小题,共4分)
23. 某品牌智能手机的无线充电底座内置微型液冷却系统,该系统选用水基冷却液(是指以水为主体溶剂的用于冷却的液体物质),冷却液在密闭管道中循环流动,吸收热量后通过散热器散热,实现降温效果。
(1)充电底座内部产生的热量通过什么方式传递给冷却液?
(2)分析该系统选用水基冷却液的原因。(写出两点即可)
五、实验题(本大题共6小题,共30分)
24. 小欣猜想:用水煮鸡蛋时,在水中加些盐可以将鸡蛋更快地煮熟。她用如图甲所示装置进行实验,探究了水和盐水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)自下而上安装器材时,__________(选填“需要”、“不需要”)点燃酒精灯;
(2)在水温升高到时,每隔记录一次温度计的示数,第时温度计示数如图乙所示,读数为__________。继续实验,记录相关数据,得到如下表格;
时间
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
温度
90
91
93
95
96
97
98
98
98
98
(3)加热3.5分钟后,水开始沸腾,图丙是根据实验数据绘制的图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度__________;
(4)水沸腾时,烧杯内出现的气泡如图丁中的__________(选填“A”、“B”或“C”)图;
(5)换用等质量的盐水重复以上实验,记录数据,根据实验数据绘制出图像如图丙所示。由实验数据可知,当地的大气压强__________(选填“”、“”或“”)标准大气压强。对比图中两条图线可知,其他条件相同时,小明认为他的猜想__________(选填“正确”或“错误”)。
25. 小明在学习了比热容的知识后,想探究酒精和食用油的吸热本领谁更大,于是他们小组设计了如图甲所示实验。
(1)取两根相同的试管,分别装入__________相等、初温相同的酒精和食用油;将两支相同的温度传感器分别正确地插入盛有酒精和食用油的两试管内,并用橡胶环塞固定。闭合开关,用红外加热器对盛有酒精和食用油的试管进行加热。
(2)该实验是通过比较__________来间接反映液体吸收热量的多少(选填“升高的温度”或“加热时间”)。
(3)根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示可知,__________的吸热本领大。
26. 如图是小沐做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时,小沐通过观察__________判断电路中是否有感应电流产生;
(2)闭合开关,蹄形磁铁静止,让导体ab水平向左运动,导体ab__________(选填“会”或“不会”)产生感应电流;
(3)他在实验中发现产生电流过小,为使实验现象更明显,下列做法错误的是( )
A. 将甲乙两磁铁换为磁性更强的磁铁
B. 将甲磁铁磁极调换
C. 更快速地摆动金属棒ab
(4)保持ab棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与__________的关系;
(5)同学们把如图甲所示实验装置改装成如图乙所示实验装置,闭合开关,当导体棒ab做切割磁感线运动时,导体棒cd将__________(选填“运动”或“静止”)。
27. 小宏同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为6V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器( 1A)、四个定值电阻(、、、)、小灯泡、开关、导线若干。
实验次数
1
2
3
4
U/V
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.30
0.41
0.51
0.60
(1)请你用笔画线代替导线把图甲中未连接完的实物电路连接成正确的完整电路(要求:导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移电流表示数变大);
(2)将电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是__________;
(3)分析表格中的数据可知:导体电阻一定时,__________;
(4)接着小宏又探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接不变,实验步骤如下:
①在电路中先接入阻值为的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数如图丙所示,再记录电流表示数;
②用的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值__________(选填“调大”或“调小”)直到电压表示数为__________V,再记录电流表示数;
③为完成探究,小宏可更换的定值电阻为( )
A. B.、
C.、、 D.、、、
28. 小华利用下图装置测量“小灯泡正常发光时的电阻”,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。开关、滑动变阻器、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)连接电路时,开关应处于__________状态;
(2)如图甲,正确连接电路闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来的操作是( )
A. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B. 换一个新的灯泡
C. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为__________(小数点后保留一位小数);他继续向左移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V时,他根据所学知识,计算出小灯泡的实际功率可能为__________W。
A.0.9 B.0.95 C.1.26 D.1.53
(4)他又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验,记录多组数据,他根据收集的数据绘制出的图像如图丙所示,则__________(选填“①”或“②”)图线是小灯泡的图像,图丙中A、B两点电阻的大小关系为__________;
(5)他又设计了一个测量未知电阻阻值的电路,如图丁所示,已知变阻器的最大阻值为,电源电压恒定但未知,实验步骤如下:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为;
③根据实验测的数据可知表达式__________(用、、表示)。
29. 学校“绿植种植小屋”的蔬菜适宜生长的空气相对湿度(空气中含水蒸气的百分比)在50%~70%之间,项目式学习小组利用湿敏电阻和电阻箱设计了如图甲的湿度显示电路。丙图是湿敏电阻在不同相对湿度下对应的电阻值。
相对湿度/%
40
50
60
70
80
90
电阻值
197
57
22
9
4.5
3
【项目实施】
①如图甲所示,电源电压U恒为6V,电阻箱规格“”,“湿度表”由电流表改装而成,其量程为“0~1mA”,如图乙所示;
②设定湿度表测量的相对湿度最大值为90%,为了使相对湿度为90%时电流表指针能刚好在1mA处,则应调节电阻箱的阻值为__________并保持不变,同时在电流表1mA处标上90%;
③根据湿敏电阻的电阻值,通过计算标定相对湿度。
当相对湿度为80%时,在电流表0.8mA处标上80%;
当相对湿度为70%时,应在电流表__________mA处标上70%;
依次在电流表上标出其他相对湿度值;
观察改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布__________(选填“均匀”或“不均匀”);
④使用:闭合开关,根据电流表指针位置读取相对湿度值。
六、计算题(本大题共3小题,共22分)
30. 如图所示,电源电压恒定,小灯泡标有“3V 1.5W”的字样,R为定值电阻。闭合开关S,小灯泡正常发光;再闭合开关S1,电流表示数为0.7A。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)通电2min,定值电阻R消耗的电能。
31. 燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。如图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。该燃气热水器的技术参数如图乙,其中“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。求:
适用燃气
天然气
热值
额定耗气量
(1)某次洗浴,热交换器在内将体积为200kg的水的温度升高,该过程中吸收的热量;
(2)燃气热水器以额定耗气量正常工作,若该过程燃气完全燃烧,放出的热量;
(3)燃气热水器的热效率通常指热水器吸收热量的效率。能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率需大于或等于84%,二级能效的热效率需大于或等于89%,而一级能效的热效率则需大于或等于98%。则该热水器热效率并判断该燃气热水器属于几级能效。
32. 图甲是保温时的热水壶内部,其由控制电路和加热电路组成,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,电热丝的阻值为;控制电路电源电压为8V,滑动变阻器的最大阻值为;热敏电阻置于热水壶内部,其阻值随温度t变化的关系如图乙所示。当滑动变阻器调到某一位置时,可使壶中热水保温在之间,在温度达到上限时,通过电流鉴别器的电流为50mA,此时开关自动断开,加热电路停止加热,在温度达到下限时,开关自动闭合,加热电路继续加热。
(1)开关闭合,求加热电路的电功率;
(2)求在温度达到下限时通过电流鉴别器的电流大小;
(3)由于热水壶内部电路老化,控制电路中的导线电阻无法忽略不计,如图丙,老化导线的电阻等效为串联了一个定值电阻,小明同学发现此时热水壶最低控温变为了,为了校准回原来的最低温度可改变的电阻,请通过计算得出调整后的阻值。
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福州屏东中学2025-2026学年第一学期适应性练习3
九年级物理
(全卷共8页,六大题,32小题;满分100分;考试时间90分钟)
友情提示:所有答案都必须写在答题卡对应区域内,答在本试卷上无效。全卷g取10N/kg。
一、单选题(本大题共14小题,每题2分,共28分)
1. 最早通过大量的实验确定了电流通过导体产生的热量与电流大小、导体的电阻以及通电时间的关系的物理学家是( )
A. 欧姆 B. 奥斯特 C. 安培 D. 焦耳
【答案】D
【解析】
【详解】A.欧姆通过实验发现了导体中电流与电压、电阻的关系(欧姆定律),未研究电流的热效应,故A不符合题意;
B.奥斯特最早发现电流的磁效应(通电导线周围存在磁场),未研究电流的热效应,故B不符合题意;
C.安培主要研究电流的磁作用(如安培力、安培定则),未定量研究电流的热效应,故C不符合题意;
D.焦耳通过大量实验精确得出电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻及通电时间成正比,故D符合题意。
故选D。
2. 2024年4月25日,搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。长征二号F运载火箭采用液氢作为燃料,主要是因为液氢具有( )
A. 较大的热值 B. 较大的密度
C. 较高的比热容 D. 较高的燃点
【答案】A
【解析】
【详解】火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 超导就是导体电阻为零的现象,由于没有电阻,不必考虑产热,可大大降低由于电阻引起的电能损耗。超导现象不可以用于下列设备中的( )
A. 电脑 B. 电饭锅 C. 电风扇 D. 输电导线
【答案】B
【解析】
【详解】A.电脑元件若用超导体材料制成,将减少电器元件的发热,故A不符合题意;
B.电饭锅都是利用电流的热效应工作的,若用超导体材料就不能产生热量,不能工作,故B符合题意;
C.电风扇不需要利用电流产生的热量,若它们的电阻越小,则因发热损耗的电能越少,故电风扇可以用超导体来制作,故C不符合题意;
D.输电导线若用超导体材料制成,将降低输电过程中的电能损耗,节约能源,故D不符合题意。
故选B。
4. 据史料记载,秦始皇命人在阿房宫北阙门前修建了“磁石门”,以防行刺者入宫。下列物体能被“磁石门”检查出的是( )
A. 青铜器 B. 银器 C. 铁器 D. 铅器
【答案】C
【解析】
【详解】磁石门是利用磁体吸引铁、钴、镍等铁磁性物质的性质来检查物体的。只有含有这些磁性材料的物体能被检测到。
ABD.青铜器、银器、铅器不含铁磁性物质,不能被磁体吸引,故ABD不符合题意;
C.铁器含铁磁性物质,能被磁体吸引,故C符合题意;
故选C。
5. 如图所示,电影《长津湖》中趴在雪地上的中国人民志愿军“冰雕连”的士兵们岿然不动,从他们口中呼出的水蒸气在眉毛上结了一层厚厚的“霜”,其中“霜”的形成过程发生的物态变化是( )
A. 液化 B. 凝华 C. 汽化 D. 凝固
【答案】B
【解析】
【详解】霜是士兵口中呼出的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 一种太阳能背包的外部安装有太阳能电池板,背包内部有一个蓄电池。白天阳光充足时,太阳能电池对蓄电池充电。该蓄电池可以给随身携带的小风扇供电,其主要能量转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. ①是“内能” B. ②是“电能”
C. ③是“化学能” D. ④是“机械能”
【答案】D
【解析】
【详解】太阳能电池工作过程中将太阳能转化为电能,供用电器使用;蓄电池充电过程中将电能转化为化学能储存起来;蓄电池供电过程中将化学能转化为电能,供用电器使用;小风扇工作过程中主要将电能转化为机械能,故①是“电能”、②是“化学能”、③是“电能”、④是“机械能”,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 关于家庭电路和生活用电,下列做法符合安全用电常识的是( )
A. 人不接触高压电线就不会触电
B. 使用螺丝刀式测电笔时要用指尖抵住笔尾的金属帽
C. 家庭电路中装有空气开关后就不需要装漏电保护器
D. 将用电器的三脚插头改为两脚接在两孔插座上使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.人不接触高压电线就不会触电,这是错误的,因为即使不直接接触高压电线,靠近时也可能因跨步电压或电弧放电而触电,故A不符合题意;
B. 使用螺丝刀式测电笔时要用指尖抵住笔尾的金属帽,这一做法正确,因为这样能形成闭合回路,使测电笔内的氖管发光,从而检测电路是否带电,符合安全操作规范,故B符合题意;
C. 家庭电路中装有空气开关后就不需要装漏电保护器,这是错误的,因为空气开关仅用于过载和短路保护,而漏电保护器用于检测漏电并切断电路以防止触电,两者功能不同,均需安装,故C不符合题意;
D. 将用电器的三脚插头改为两脚接在两孔插座上使用,这种做法错误,因为三脚插头的接地脚用于将电器金属外壳接地,防止漏电时触电,改为两脚会失去接地保护,增加触电风险,故D不符合题意。
故选B。
8. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是( )
A. 鱼形铁能被磁体吸引 B. 指南鱼鱼头应标注“N”
C. 指南鱼周围存在磁感线 D. 指南鱼的腹部磁性最弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,鱼形铁是用铁制成的,能被磁体吸引,故A正确,不符合题意;
B.地磁场的南极在地球的北极附近,地磁场的北极在地球的南极附近,如图所示,指南鱼鱼头指向北方,根据异名磁极相互吸引,指南鱼鱼头应标注“N”,故B正确,不符合题意;
C.指南鱼被磁化后,周围存在磁场,而磁感线实际不存在,是为了描述磁场的分布假想的曲线,故C错误,符合题意;
D.指南鱼是一个磁体,两个磁极位置的磁性最强,中间最弱,因此,指南鱼的腹部磁性最弱,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 如图所示的是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,瓶口出现大量白气,分析正确的是( )
A. 纸瓶口出现的白气是汽化形成的
B. 燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
C. 纸筒飞出时发生的能量转换是内能转化为机械能
D. 由于纸筒的惯性作用,纸筒飞出后要继续向上运动一段距离
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.瓶口出现的白气是由水蒸气液化形成的,故A错误;
B.燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程,相当于内燃机的做功冲程,故B错误;
C.纸筒飞出后瓶内气体的内能减小,内能转化为机械能,故C正确;
D.惯性是物体的属性,只能说具有惯性或者由于惯性,不能说惯性作用,故D错误。
故选C。
10. 如图所示是智能纸巾盒,闭合开关,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,开关S2只控制电动机M,指示灯和电动机可以各自独立工作,这说明该电路为并联电路;开关S1断开时指示灯L和电动机M都不能工作,这说明S1在干路中,根据选项可知,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11. 电动平衡车用两个轮子支撑,蓄电池供电,电机驱动,利用内置的精密固态陀螺仪来判断车身的姿势状态,通过中央微处理器计算出适当的指令,控制电动机来驱动车轮的前进、后退并协调控制车体的平衡。下面四个实验中能表示其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电动平衡车用电机驱动,电能转化为机械能,原理是通电导线在磁场中受力的作用。
A.图A中原理为通电导线在磁场中受力的作用,故A符合题意;
B.图B中原理是电流的磁效应,可用来探究电磁铁磁性强弱的影响因素,故B不符合题意;
C.图C为奥斯特实验,原理是电流的磁效应,说明通电导体周围存在磁场,故C不符合题意;
D.图D中原理为电磁感应,闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动,产生感应电流,故D不符合题意。
故选A。
12. 小明用宽度不同、厚度均匀的铝片自制一个电热切割器来切割塑料泡沫,如图。下列正确的是( )
A. 通过EF、FG和GH三段铝片的电流不等
B. 加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C. EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D. 用FG段去切割塑料泡沫,效果最好
【答案】D
【解析】
【详解】A.EF、FG和GH三段铝片逐个顺次串联接入电路,串联电路中电流处处相等,所以EF、FG和GH三段铝片的电流相同,故A错误;
BC.EF、FG和GH三段铝片的材料、长度相同,EF、FG和GH三段铝片的横截面积不同,根据导体电阻的影响因素可知EF、FG和GH三段铝片的电阻不相等,EF、FG和GH三段铝片的电流相同,由可知加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压不相等,故BC错误;
D.电热切割器温度高,切割塑料泡沫效果最好,根据可知,串联电路电流相同,电阻越大,相同的时间内产生的热量越多,EF、FG和GH三段铝片的材料、长度相同,FG横截面积最小,电阻最大,所以FG段去切割塑料泡沫,效果最好,故D正确。
故选D。
13. 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V示数不变,电流表、示数均变大
B. 电压表V示数变大,电流表示数变大,示数变小
C. 电压表V示数与电流表、示数差值之比不变
D. 电压表V和电流表示数之比变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,与并联,电压表测电源两端的电压,电流表A1测支路的电流,电流表A2测干路电流。因为电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变。当滑动变阻器的滑片P从中点向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,通过的电流变小,即电流表A1的示数变小;由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过的电流不变,根据并联电路的电流特点可知,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,故A错误;
B.电源电压不变,电压表V示数不变。由前面分析可知,通过的电流变小,电流表A1示数变小,干路电流变小,电流表A2示数变小,并非A1示数变大,A2示数变小,故B错误;
C.因为电流表A2、A1示数差值为通过的电流,电压表V示数与之比为的阻值,而为定值电阻,所以该比值不变,故C正确;
D.电压表V示数与电流表A1示数之比为的阻值,滑片向左移动时接入电路的电阻变大,所以该比值变大,并非变小,故D错误。
故选C。
14. 如图甲所示的电路电源电压为6V保持不变,两只滑动变阻器上均标有“1A”的字样,电流表选“0.6A”的接线柱,将两个变阻器的滑片调至最大值,闭合开关S,先将滑片由最右端移至最左端,在图乙中绘制出这一过程中电压表与电流表示数的关系图像:然后在保证电路安全的前提下保持滑片在最左端的位置不变,向左最大范围的移动滑片至某一位置,此时小灯泡正常发光,在图乙中绘制出这一过程电压表与电流表示数的关系图像,下列判断正确的是( )
A. 图乙中CD表示的是电压表的示数与电流表示数变化关系图像
B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 小灯泡的额定功率为3W
D. 整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知,R1、R2、L串联,电压表V1测量滑动变阻器R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。将两个滑动变阻器的滑片调至最大值,闭合开关S,先将滑片P1由最右端移至最左端的过程中,当P1位于最左端时,R1接入电路的电阻为零,电压表V1示数为零,则图乙中CD为电压表V1的示数与电流表示数变化的关系图像,AB为电压表V2的示数与电流表示数变化的关系图像,故A错误;
B.由图甲可知,当P1位于左端,P2位于右端时,R2接入电路的电阻最大,由串联电路的分压原理可知,电压表V2的示数最大,由图乙可知,此时R2两端电压,通过的电流为,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器R2的最大电阻为
故B错误;
C.当小灯泡正常发光时电路中的电流最大,由图乙可知,最大电流为,此时R2两端电压为,由串联电路电压特点可知,灯泡正常发光时的电压为
则小灯泡的额定功率为
故C错误;
D.由选项C解析可知,电路中最大电流为,当两个滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中最小电流为,整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为
故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共6小题,共12分)
15. 玉柄铁剑是迄今为止最早的一件人工冶铁制品,由于古代炉温较低,古人将生铁和木炭一起加热,铁中渗入碳后,在低炉温的情况下也能__________(填物态变化名称)成液态,该过程需要__________热量。
【答案】 ①. 熔化 ②. 吸收
【解析】
【详解】[1][2]固态铁变为液态铁的过程属于熔化,熔化过程需要吸收热量。
16. 如图所示是一款带有开关和指示灯的移动接线板,若两用电器的插头分别插入两孔插座和三孔插座,则两用电器是__________联的。若正确使用测电笔,将笔尖插入三孔插座的“1”孔,氖管__________(选填“会”或“不会”)发光。
【答案】 ①. 并 ②. 不会
【解析】
【详解】[1]若两用电器的插头分别插入两孔插座和三孔插座,则两用电器可以独立工作,它们是并联的。
[2]若正确使用测电笔,将笔尖插入三孔插座的“1”孔,根据“左零右火上接地”可知,“1”孔接的是地线,氖管不会发光。
17. 如图所示是生活中常见物品原子核对电子束缚能力的强弱排序图。在冬天脱衣服时,毛衣与棉衣摩擦容易产生“电火花”,这是因为摩擦后毛衣带______电,当电荷累计到一定量时会击穿空气而放电。击穿时,电流从____________(选填“毛衣到棉衣”或“棉衣到毛衣”)。
【答案】 ①. 正 ②. 毛衣到棉衣
【解析】
【详解】[1]原子核对电子束缚能力:棉衣(棉花)强于毛衣。摩擦时,毛衣的电子会转移到棉衣上,因此毛衣失去电子,带正电。
[2]电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。放电时,棉衣上的电子会转移到毛衣上(负电荷从棉衣到毛衣),因此电流方向是毛衣到棉衣。
18. 如图甲是世界上首条投入商业化运营的磁悬浮列车。工作原理如图乙,核心部件电磁铁是利用电流的__________效应制成的,该列车是利用线圈与磁铁相互__________的原理将车身浮起的。
【答案】 ①. 磁 ②. 吸引
【解析】
【详解】[1]电磁铁的核心工作原理是电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场。当线圈中有电流通过时,会产生与条形磁体相似的磁场,断电后磁场消失,这也是电磁铁可以控制磁性有无的原因。
[2]电流由螺线管的上端流入、下端流出,根据右手螺旋定则:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向N极得,通电螺线管的下端为N极、上端为S极。磁体的下端为N极,该列车是利用异名磁极互相吸引的原理将车身浮起的。
19. 小明家12月份的电费为55元,当地电价为0.5元,12月末电能表的示数如图所示。则12月初电能表示数为__________。若将电热水器单独接入电路,正常工作,电能表的指示灯闪烁160次,电热水器的功率为__________W。
【答案】 ①. 1915.1 ②. 1000
【解析】
【详解】[1]12月份消耗电能
12月初电能表示数
[2] 电热水器单独接入电路,正常工作,消耗电能
工作时间
电热水器的功率
20. 电动车充电过程中,电池温度过高可能会自燃。小明设计了一个自动控制装置,当电池温度过高时,启动制冷系统降温。如图甲,控制电路中电源电压恒为6V,为热敏电阻,为电阻箱。当电流时,衔铁被吸下,工作电路制冷系统启动。将两个热敏电阻、分别作为接入电路中,闭合、,测出它们在不同温度时的阻值,绘制成如图乙所示曲线。在本设计中热敏电阻应选用__________(选填“”或“”)。若的阻值为,则制冷系统的启动温度为__________。
【答案】 ①. R2 ②. 50
【解析】
【详解】[1]电阻箱与热敏电阻串联,当电流时,衔铁被吸下,工作电路制冷系统启动。即温度升高时,电路电流需增大,所以,热敏电阻阻值随温度升高而减小。图乙中,R2的阻值随温度升高而减小,R1随温度升高而增大。因此,热敏电阻应选用R2。
[2]当控制电路电流恰好为时,电路的总电阻
根据串联电路电阻规律,此时热敏电阻
查看图像可知,当热敏电阻阻值为时,对应的温度是。所以,制冷系统的启动温度为。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
21. 如图a是一个插座带开关的面板,图b是面板内部的接线图。请将图中各元件接入电路,其中开关只控制电灯。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法:火线首先过开关,然后进入灯泡,最后回到零线上,这样做可以保证当开关断开,没有电流经过灯泡,以免发生触电事故;三孔插座接法:三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线;如下图所示:
22. 如图所示,闭合开关S,请在图中标出A点磁感线方向并填写螺线管左端的极性。
【答案】
【解析】
【详解】电流从通电螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,所以A点磁感线方向向左,作图如下:
四、简答题(本大题共1小题,共4分)
23. 某品牌智能手机的无线充电底座内置微型液冷却系统,该系统选用水基冷却液(是指以水为主体溶剂的用于冷却的液体物质),冷却液在密闭管道中循环流动,吸收热量后通过散热器散热,实现降温效果。
(1)充电底座内部产生的热量通过什么方式传递给冷却液?
(2)分析该系统选用水基冷却液的原因。(写出两点即可)
【答案】(1)热传递 (2)水的比热容较大,相同情况下,吸热能力强,且水流动性好,便于循环散热。
【解析】
【小问1详解】
冷却液吸收充电底座内部产生的热量,是通过热传递的方式改变内能的。故充电底座内部产生的热量通过热传递的方式传递给冷却液。
【小问2详解】
略。
五、实验题(本大题共6小题,共30分)
24. 小欣猜想:用水煮鸡蛋时,在水中加些盐可以将鸡蛋更快地煮熟。她用如图甲所示装置进行实验,探究了水和盐水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)自下而上安装器材时,__________(选填“需要”、“不需要”)点燃酒精灯;
(2)在水温升高到时,每隔记录一次温度计的示数,第时温度计示数如图乙所示,读数为__________。继续实验,记录相关数据,得到如下表格;
时间
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
温度
90
91
93
95
96
97
98
98
98
98
(3)加热3.5分钟后,水开始沸腾,图丙是根据实验数据绘制的图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度__________;
(4)水沸腾时,烧杯内出现的气泡如图丁中的__________(选填“A”、“B”或“C”)图;
(5)换用等质量的盐水重复以上实验,记录数据,根据实验数据绘制出图像如图丙所示。由实验数据可知,当地的大气压强__________(选填“”、“”或“”)标准大气压强。对比图中两条图线可知,其他条件相同时,小明认为他的猜想__________(选填“正确”或“错误”)。
【答案】(1)需要 (2)94
(3)不变 (4)B
(5) ①. < ②. 正确
【解析】
【小问1详解】
安装器材时,需要根据酒精灯外焰的高度来确定甲图中铁圈A的位置,故需要点燃酒精灯。
【小问2详解】
乙图中,温度计的分度值为1℃,液柱在90℃上4小格处,故第1.5min时温度计示数为94℃。
【小问3详解】
由图丙可知,加热3.5分钟后,水开始沸腾,水的温度保持在98℃不变,所以分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度保持不变。
【小问4详解】
沸腾前上部水的温度较低,气泡在上升过程中遇冷不断发生液化变成小水珠,故气泡的体积逐渐变小;沸腾时整杯水的温度一致,水不断地发生汽化变成水蒸气,进入到气泡内,故气泡的体积逐渐变大,由此可判断,图丙中B是沸腾时气泡的特征。
【小问5详解】
[1]在标准大气压下,水的沸点为100℃,由图丙可知,此时水的沸点为98℃,小于100℃,故当地的大气压小于标准大气压。
[2]由图丙可知,在气压相同时,盐水的沸点高于水的沸点,在水中加盐可以提高水的沸点,故可以将鸡蛋更快地煮熟,故小明的猜想是正确的。
25. 小明在学习了比热容的知识后,想探究酒精和食用油的吸热本领谁更大,于是他们小组设计了如图甲所示实验。
(1)取两根相同的试管,分别装入__________相等、初温相同的酒精和食用油;将两支相同的温度传感器分别正确地插入盛有酒精和食用油的两试管内,并用橡胶环塞固定。闭合开关,用红外加热器对盛有酒精和食用油的试管进行加热。
(2)该实验是通过比较__________来间接反映液体吸收热量的多少(选填“升高的温度”或“加热时间”)。
(3)根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示可知,__________的吸热本领大。
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3)酒精
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力大小,根据控制变量法可知,只改变液体的种类,控制其他所有因素相同,故要控制酒精和食用油的质量相同。
【小问2详解】
实验过程中使用同一个红外加热器同时对酒精和食用油加热,则在相同时间内红外加热器放出的热量相同,两种液体吸收的热量也相同,故是通过加热时间来间接反映液体吸收热量的多少,这是转换法的应用。
【小问3详解】
由图像可知,加热相同的时间(即酒精和食用油吸收相同的热量),酒精的温度变化较小,由可知,酒精的吸热本领较大。
26. 如图是小沐做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时,小沐通过观察__________判断电路中是否有感应电流产生;
(2)闭合开关,蹄形磁铁静止,让导体ab水平向左运动,导体ab__________(选填“会”或“不会”)产生感应电流;
(3)他在实验中发现产生电流过小,为使实验现象更明显,下列做法错误的是( )
A. 将甲乙两磁铁换为磁性更强的磁铁
B. 将甲磁铁磁极调换
C. 更快速地摆动金属棒ab
(4)保持ab棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与__________的关系;
(5)同学们把如图甲所示实验装置改装成如图乙所示实验装置,闭合开关,当导体棒ab做切割磁感线运动时,导体棒cd将__________(选填“运动”或“静止”)。
【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转
(2)会 (3)B
(4)磁场方向 (5)运动
【解析】
【小问1详解】
在实验中,当电路中有电流时,灵敏电流计会发生偏转,故可以通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。
【小问2详解】
闭合开关,蹄形磁铁静止,让导体ab水平向左运动,导体ab在磁场中做切割磁感线运动,满足闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的条件。故此时导体ab 会产生感应电流。
【小问3详解】
A.将甲乙两磁铁换为磁性更强的磁铁,磁场变强,在导体切割磁感线运动时,产生的感应电流会变大,实验现象更明显,故A正确,不符合题意;
B.将甲磁铁磁极调换,只是改变了磁场的方向,不会改变感应电流的大小,不能使实验现象更明显,故B错误,符合题意;
C.更快速地摆动金属棒ab,导体切割磁感线的速度变快,产生的感应电流会变大,实验现象更明显,故C正确,不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
保持ab棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,改变了磁场方向,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与磁场方向的关系。
【小问5详解】
同学们把如图甲所示实验装置改装成如图乙所示实验装置,闭合开关,当导体棒ab做切割磁感线运动时,会产生感应电流,此时导体棒cd中有电流通过,通电导体在磁场中会受到力的作用,所以导体棒cd将运动。
27. 小宏同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为6V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器( 1A)、四个定值电阻(、、、)、小灯泡、开关、导线若干。
实验次数
1
2
3
4
U/V
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.30
0.41
0.51
0.60
(1)请你用笔画线代替导线把图甲中未连接完的实物电路连接成正确的完整电路(要求:导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移电流表示数变大);
(2)将电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是__________;
(3)分析表格中的数据可知:导体电阻一定时,__________;
(4)接着小宏又探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接不变,实验步骤如下:
①在电路中先接入阻值为的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数如图丙所示,再记录电流表示数;
②用的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值__________(选填“调大”或“调小”)直到电压表示数为__________V,再记录电流表示数;
③为完成探究,小宏可更换的定值电阻为( )
A. B.、
C.、、 D.、、、
【答案】(1) (2)定值电阻断路
(3)通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4) ①. 调大 ②. 2 ③. C
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器滑片向右移电流表示数变大,即电阻变小,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如图:
【小问2详解】
电流表无示数,说明电路可能断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,且电压表并联部分断路,所以原因可能是定值电阻断路。
【小问3详解】
由表格数据可知,电压与电流的比值近似为定值,所以导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
[1][2]由图丙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V。在探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端电压为2V不变。用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻,根据串联分压原理,定值电阻阻值变大,其两端电压会变大。为了保持定值电阻两端电压为2V,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,即把滑动变阻器的阻值调大,直到电压表示数为2V。
[3]电源电压,定值电阻两端电压,则滑动变阻器两端电压
根据串联电路分压原理可得,,即,解得,即可更换的定值电阻最大为;当电流最大为时,定值电阻取得最小值为
则四个定值电阻中5Ω、10Ω、20Ω都满足,40Ω不满足,所以可更换的定值电阻为5Ω、10Ω、20Ω,故答案为C。
28. 小华利用下图装置测量“小灯泡正常发光时的电阻”,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。开关、滑动变阻器、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)连接电路时,开关应处于__________状态;
(2)如图甲,正确连接电路闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来的操作是( )
A. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B. 换一个新的灯泡
C. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为__________(小数点后保留一位小数);他继续向左移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V时,他根据所学知识,计算出小灯泡的实际功率可能为__________W。
A.0.9 B.0.95 C.1.26 D.1.53
(4)他又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验,记录多组数据,他根据收集的数据绘制出的图像如图丙所示,则__________(选填“①”或“②”)图线是小灯泡的图像,图丙中A、B两点电阻的大小关系为__________;
(5)他又设计了一个测量未知电阻阻值的电路,如图丁所示,已知变阻器的最大阻值为,电源电压恒定但未知,实验步骤如下:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为;
③根据实验测的数据可知表达式__________(用、、表示)。
【答案】(1)断开 (2)C
(3) ①. 8.3 ②. B
(4) ①. ① ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,防止电路短路或电流过大损坏元件,连接电路时,开关要断开
【小问2详解】
电路连接正确但小灯泡不亮,最可能的原因是滑动变阻器接入阻值过大,导致电流过小。此时应先移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,而非直接更换灯泡或拧紧接线柱。故选C。
【小问3详解】
[1]图乙所示的电流表连接的是0~0.6A的量程,分度值是0.02A,此时电流表读数为0.3A。则小灯泡正常发光时的电阻为
[2] 当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流是0.3A。当灯泡两端电压变成3V时,通过灯泡的电流一定大于0.3A。所以灯泡的实际功率一定大于0.9W。灯丝的电阻随温度升高而增大,当灯泡两端电压为2.5V时,灯丝电阻为,当灯泡两端电压变成3V时,灯丝电阻一定大于。假如灯丝电阻不变,灯泡的实际功率为
实际当灯泡两端电压变成3V时,灯丝电阻一定大于,所以灯泡的实际功率一定小于。综上分析,当灯泡两端电压为3V时,灯泡的实际功率,故选B。
【小问4详解】
[1]在I-U关系图像中,定值电阻的图像是一条过原点的直线,表示电阻一定,电流与电压成正比。小灯泡的图像是曲线,因为小灯泡的电阻是变化的,灯丝电阻随温度升高而增大,所以图中①号图线为小灯泡的图像。
[2] 在图像上过A点竖直向下画一条虚线,跟定值电阻的图像相交于C点。由于定值电阻阻值不变,所以定值电阻在B点和C点的阻值是相等的。现在比较A点和C点的电阻:A点和C点对应的电压相同,A点所对应的电流更大,,根据可知,A点所对应的电阻小于C点所对应的电阻,,所以,
【小问5详解】
RX与变阻器串联,①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为,这是RX两端电压;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为,这是电源电压。则R0两端电压为
电流
③根据实验测的数据可知RX表达式
29. 学校“绿植种植小屋”的蔬菜适宜生长的空气相对湿度(空气中含水蒸气的百分比)在50%~70%之间,项目式学习小组利用湿敏电阻和电阻箱设计了如图甲的湿度显示电路。丙图是湿敏电阻在不同相对湿度下对应的电阻值。
相对湿度/%
40
50
60
70
80
90
电阻值
197
57
22
9
4.5
3
【项目实施】
①如图甲所示,电源电压U恒为6V,电阻箱规格“”,“湿度表”由电流表改装而成,其量程为“0~1mA”,如图乙所示;
②设定湿度表测量的相对湿度最大值为90%,为了使相对湿度为90%时电流表指针能刚好在1mA处,则应调节电阻箱的阻值为__________并保持不变,同时在电流表1mA处标上90%;
③根据湿敏电阻的电阻值,通过计算标定相对湿度。
当相对湿度为80%时,在电流表0.8mA处标上80%;
当相对湿度为70%时,应在电流表__________mA处标上70%;
依次在电流表上标出其他相对湿度值;
观察改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布__________(选填“均匀”或“不均匀”);
④使用:闭合开关,根据电流表指针位置读取相对湿度值。
【答案】 ①. ②. ③. 不均匀
【解析】
【详解】[1]由表中数据可知,相对湿度为时湿敏电阻的阻值为,由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,应调节电阻箱的阻值
[2][3]由表中数据可知,相对湿度为时湿敏电阻的阻值为,由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知,此时电路中的电流
由题意可知,相对湿度分别为、、时对应的电流值分别为、、,由此可知,改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布不均匀。
六、计算题(本大题共3小题,共22分)
30. 如图所示,电源电压恒定,小灯泡标有“3V 1.5W”的字样,R为定值电阻。闭合开关S,小灯泡正常发光;再闭合开关S1,电流表示数为0.7A。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)通电2min,定值电阻R消耗的电能。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由灯泡的铭牌可求它正常发光时的电阻
(2)开关S和S1都闭合后,灯泡L依然正常发光,灯泡中的电流
此时定值电阻R中的电流
通电2min,定值电阻R消耗的电能
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为;
(2)通电2min,定值电阻R消耗的电能为。
31. 燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。如图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。该燃气热水器的技术参数如图乙,其中“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。求:
适用燃气
天然气
热值
额定耗气量
(1)某次洗浴,热交换器在内将体积为200kg的水的温度升高,该过程中吸收的热量;
(2)燃气热水器以额定耗气量正常工作,若该过程燃气完全燃烧,放出的热量;
(3)燃气热水器的热效率通常指热水器吸收热量的效率。能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率需大于或等于84%,二级能效的热效率需大于或等于89%,而一级能效的热效率则需大于或等于98%。则该热水器热效率并判断该燃气热水器属于几级能效。
【答案】(1)
(2)
(3)93.3%,属于二级能效
【解析】
【小问1详解】
200kg的水温度升高吸收的热量为
【小问2详解】
燃气热水器以额定耗气量正常工作消耗的燃气体积为
0.9m3的天然气完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
该燃气热水器的热效率为
根据能效等级标准:二级能效的热效率需大于或等于89%,一级能效则需大于或等于98%。因为
所以该热水器属于二级能效。
32. 图甲是保温时的热水壶内部,其由控制电路和加热电路组成,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,电热丝的阻值为;控制电路电源电压为8V,滑动变阻器的最大阻值为;热敏电阻置于热水壶内部,其阻值随温度t变化的关系如图乙所示。当滑动变阻器调到某一位置时,可使壶中热水保温在之间,在温度达到上限时,通过电流鉴别器的电流为50mA,此时开关自动断开,加热电路停止加热,在温度达到下限时,开关自动闭合,加热电路继续加热。
(1)开关闭合,求加热电路的电功率;
(2)求在温度达到下限时通过电流鉴别器的电流大小;
(3)由于热水壶内部电路老化,控制电路中的导线电阻无法忽略不计,如图丙,老化导线的电阻等效为串联了一个定值电阻,小明同学发现此时热水壶最低控温变为了,为了校准回原来的最低温度可改变的电阻,请通过计算得出调整后的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,闭合开关,电热丝连入电路,加热电路的电功率
【小问2详解】
温度到达上限即温度为,由乙图像可知,,由图甲可知,控制电路中和串联,电流处处相等,总电阻
滑动变阻器的阻值
温度到达下限即温度为,由乙图像可知,,总电阻
通过电流鉴别器的电流
【小问3详解】
电路老化后,温度到达下限即温度为,由图乙可知,此时热敏电阻的阻值 。此时的触发电流仍为。由可知,总电阻不变,此时电路的总电阻仍为。由图丙可知,、和串联,的阻值为
为了校准回原来的最低温度,总电阻仍为,则
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