内容正文:
南山外国语学校(集团)滨海学校九年级下期初
寒假作业反馈物理学科
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上;
3.物理卷满分63分。
一、单选题(共14分)
1. 将一根短的金属丝缓慢拉长,下列物理量变大的是( )
A. 质量 B. 密度 C. 电阻 D. 比热容
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,将金属丝拉长,其物质的多少不变,所以质量不变,故A不符合题意;
B.密度大小与物体的形状、体积、质量等无关,所以将金属丝拉长,其密度不变,故B不符合题意;
C.导体电阻与导体的材料、长度、横截面积等有关,其他因素相同时,长度越长电阻越大;其他因素相同时,横截面积越小,电阻越大;将金属丝拉长,长度变长,横截面积变小,所以电阻变大,故C符合题意;
D.比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关,所以将金属丝拉长,其比热容不变,故D不符合题意。
故选C。
2. 质量和初温都相等的铝块和铜块(c铝>c铜),放出相等热量后,相互接触,则( )
A. 内能从铝块传向铜块 B. 内能从铜块传向铝块
C. 两者不发生热传递 D. 温度从铜块传向铝块
【答案】A
【解析】
【详解】已知c铝>c铜,由可知,质量相等的铝块和铜块,放出相等热量后,铝的温度降低的少,而铝块和铜块的初温相等,因此铝的末温高于铜的末温,相互接触后,内能从温度高的物体传向温度低的物体,即内能从铝块传向铜块,故A正确。
故选A。
3. 如图所示是学校的门禁系统,进校时可以通过刷卡或人脸识别进行身份验证。学生卡和人脸识别系统都相当于开关,信息符合后开关自动闭合,电动机工作,开锁成功。下列电路中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,通过刷卡或人脸识别进行身份验证,只要有任意一个开关闭合的情况下,电动机工作,这说明两个开关互不影响,是并联的,然后与电动机串联,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. R1是定值电阻,它两端的电压与通过它的电流成正比
C. 将R1与R2并联在电路中,如果干路上电流为0.4A,则电源电压为2V
D. 将R1与R2串联在电路中,如果电路中电流为0.2A,则电源电压为3V
【答案】D
【解析】
【详解】A.电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度,横截面积以及导体的温度有关,与电压、电流大小无关,故A错误;
B.根据欧姆定律可知,电路中导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。由图像可知,R1对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知,R1的阻值不变,所以R1为定值电阻,故B错误;
C.R1与R2并联在2V电源时,根据并联电路电压规律可知,两电阻两端的电压为2V,由图像可知,通过R1与R2的电流分别为
I1=0.4A,I2=0.2A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流为
故C错误;
D.R1与R2串联在电路中,当电路电流为0.2A时,根据串联电路电流规律可知,通过R1与R2的电流均为0.2A,由图像可知,R1与R2的两端电压分别为
U1=1V,U2=2V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压为
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,闭合开关后,灯泡和都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表示数为零,电压表示数比原来还大,以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A. 灯泡和发光时,两灯并联 B. 电压表测的是灯泡的电压
C. 灯泡熄灭是由于灯泡断路 D. 灯泡熄灭是由于灯泡断路
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.当电压表去掉,电流表当成一根导线,那么此时两灯泡是串联的,故A错误;
B.用去源法可以判断电压表测量是灯泡L2的电压,故B错误;
CD.灯泡熄灭,从电流表没有示数,可知,是灯泡断路,从电压表有示数,说明有电流通过电压表,那么只能是电压表所测量的灯泡L2断路,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,导体、是由同种材料制成的,和等长,但比的横截面积大,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 经过导体的电流
B. 导体两端的电压
C. 导体的电阻
D. 电流经过导体做功的功率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,A和B串联,所以,故A错误;
BCD.由题可知,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,因此,又所以,根据可知,根据,可知,故BC错误,D正确。
故选D 。
7. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,和为加热电阻.下列分析正确的是( )
A. 除雾状态,电路中只有工作 B. 除霜状态,电路中只有工作
C. 除雾状态,电路的总电流最大 D. 除霜状态,电路的总功率最大
【答案】D
【解析】
【分析】在电压U一定的情况下,由电功率公式可知,电阻R越小,电功率P越大;电阻R越大,电功率P越小。
【详解】AC.当开关S闭合,S1断开时,电路中只有R2工作,此时电路中的总电阻最大,总电流最小,总功率最小,后视镜处于“低温”除雾状态,故A、C错误;
BD.当开关S、S1均闭合时,电路中R1与R2并联,此时电路中的总电阻最小,总电流最大,总功率最大,后视镜处于“高温”除霜状态,故B错误,D正确。
故选D。
二、作图题(共4分)
8. 在如图所示电路圆圈中填入电表符号,使之成为正确的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】因为电流表是串联在被测电路中,且电流表在电路中可认为是一根导线。电压表与被测电路并联,且在电路中可认为是断路,所以与L1并联是电压表,与L2串联是电流表。
9. 如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯并联,开关同时控制两灯,电流表测干路电流,不考虑电表量程的选择,导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,两个灯泡并联,所以两个灯泡的连接导线需要首首相连、尾尾相连;开关同时控制两灯,电流表测干路电流,则开关与电流表串联在干路上。故L1、L2的左端连接在一起后连接到电流表的正接线柱上,作图如下:
三、填空题(共8分)
10. 课外活动中,某同学将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上,握住上下两部分,用力拧成如图所示的形状,会看到瓶盖被弹出,并发出爆响声,同时瓶口内出现白雾。拧瓶子过程中瓶盖未弹出前跟汽油机______冲程类似,瓶盖被弹出时,瓶内气体内能会______而导致温度降低,出现白雾。
【答案】 ①. 压缩 ②. 减少
【解析】
【详解】[1]拧瓶子过程中瓶盖未弹出前,压缩瓶内空气,瓶内空气的内能增加,将机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为汽缸内气体的内能,所以与汽油机的压缩冲程类似。
[2]瓶盖被弹出时,瓶内气体对瓶盖做功,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化形成小水滴,出现白雾。
11. 为了测量家中路由器的电功率,小慧利用五一假期外出期间,关闭家里的其它用电器,用电能表测出一台路由器所消耗的电能,数据见下表,计算可得路由器的电功率为______W。
时间
2024年5月1日上午7点
2024年5月6日上午7点
电能表示数/kW·h
【答案】
10
【解析】
【详解】由题意可知,路由器的开启时间为5月6日上午7点到5月1日上午7点,为5天,即
由电能表读数可知,初始示数为2304.2kW·h,最终示数为2305.4kW·h,路由器消耗的电能为
根据电功率公式 ,可得路由器的电功率为
12. 如图甲所示电路,开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过R1的电流为______A,两电阻之比R1∶R2=______;只断开开关S2,电流表A1的示数将______(变大/变小/不变)。
【答案】 ①. 1.44 ②. 1∶4 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]由图可知,开关S1、S2闭合后,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2所在支路电流;两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙,根据并联电路电流规律可知,电流表A1选用分度值为0.1A的大量程,示数为1.8A,电流表A2选用分度值为0.02A的小量程,示数为0.36A,即通过R2的电流为0.36A。根据并联电路电流规律可得通过R1的电流为
[2]根据欧姆定律已经并联电路支路两端电压相等的规律可知
则
[3]只断开开关S2,此时电路由原来的两电阻并联变为只有R1的简单电路,流表A1只测通过R1的电流,总电阻变大,电压不变,根据欧姆定律可知,通过R1的电流变小,即电流表A1的示数变小。
13. 有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功,曲轴的转速是,每分钟消耗汽油。则该汽油机做的功是______,热机效率是______。()
【答案】 ①
②.
32.6%
【解析】
【详解】[1]单缸四冲程汽油机工作时,一个工作循环飞轮转2圈,做功1次,已知飞轮的转速是,所以每分钟对外做功次,则单缸四冲程汽油机工作做的功为
[2]每分钟汽油完全燃烧放出的热量为
热机效率为
四、实验题(共11分)
14. 用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;______
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻______路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为______A;
(5)实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.3
0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于______Ω。
【答案】 ①. 左 ②. ③. 断 ④. 右 ⑤. 0.12 ⑥. 15
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,在闭合开关前,变阻器的滑片应置于阻值最大的最左端。
(2)[2]探究电流与电阻的关系,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,图甲实物图中,电阻与电流表之间的导线将定值电阻及电压表短路了,定值电阻及电压表未接入电路,将开关与电阻间的导线从电阻右接线柱改接到左接线柱即可,如图所示:
(3)[3]在串联电路中,电流表无示数,可能电路出现断路,而电压表有示数,说明电压表与电源接通,是电压表并联部分断路,所以可能是定值电阻断路了。
(4)[4]将25欧定值电阻替代30欧电阻,据串联电路的分压特点知,定值电阻两端的电压变小,而在探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变,所以变阻器的滑片应向右移动,让变阻器接入电路的阻值变小,分得的电压变小。
[5]定值电阻接入电路的阻值为30欧时,电流表示数为0.1A,则电流表选用的是小量程。图乙中,电流表对应的分度值为0.02A,示数为0.12A。
(6)[6]设定值电阻两端电压为,根据,由题表中实验数据可知,
电阻与电流的乘积为定值,则定值电阻两端电压须保持3V不变。根据串联电路电压规律,可知滑动变阻器须分压
据串联电路的分压特点知,定值电阻接入电路的阻值最大为30欧时,变阻器所需接入电路的阻值也最大,则有
解得,变阻器的最大阻值R大=15Ω。所以为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于15Ω。
15. 利用图所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)实验电路图如图甲所示。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,两电表均有示数,出现这一现象的原因可能是______,应将滑片P由最大电阻处缓慢向______(选填“左”或“右”)端移动,使灯逐渐变亮;
(3)移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成图乙所示的图像,根据图像的信息,小灯泡的额定电功率为______W;
(4)测量小灯泡的电功率______(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值;
(5)在没有电流表的情况下,用如图丙所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、,调节滑片,使电压表示数为;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、,此时电压表的示数为U;
可知小灯泡的额定功率____________(用、U和R表示)。
【答案】 ①. 滑动变阻器接入电路的阻值太大 ②. 左 ③. 0.625 ④. 不需要 ⑤.
【解析】
【详解】[1]闭合开关后,小灯泡不亮但两电表均有示数,说明电路是通路,灯泡不亮的原因是可能滑动变阻器接入电路的阻值太大,导致电路中电流过小,灯泡的实际功率远低于额定功率。
[2]电源电压不变,为使灯逐渐变亮,应通过减小滑动变阻器接入电路的电阻,增大电路中电流,因此滑片P应向左端移动。
[3]小灯泡的额定电压为 。 从图乙的I−U 图像中,查得当电压为2.5V时,对应的电流为I额=0.25A 。 额定电功率计算如下 。
[4]因为小灯泡在不同电压下的功率不同,故测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值。
[5] ①只闭合开关 S、S1时,电压表测量小灯泡两端的电压,调节滑片使电压表示数为U额,此时小灯泡正常发光。
②保持滑片位置不变,只闭合开关 S、S2时,电压表测量小灯泡与定值电阻R两端的总电压U。 此时定值电阻两端的电压为
由于电路连接不变,电路中的电流仍为小灯泡的额定电流I额 ,其大小为
因此,小灯泡的额定功率为
五、计算题(共16分)
16. 如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,,。闭合开关,电流表的示数为1.2A。通电120s后,甲中温度计的示数为29℃。求:
(1)两端的电压;
(2)的电功率;
(3)电流通过产生的热量;
(4)液体的比热容(不计热量损失)。
【答案】(1)12V;(2)14.4W;(3);(4)
【解析】
【详解】解:(1)分析电路可知,、串联,电流表测电路电流。两端的电压为
(2)的电功率为
(3)电流通过产生的热量为
(4)不计热量损失,则甲中液体吸收的热量为
根据,液体的比热容为
答:(1)两端的电压为12V;
(2)的电功率为14.4W;
(3)电流通过产生的热量为;
(4)液体的比热容为。
17. 某同学用实验室的器材和一个湿敏电阻R,将实验室的电压表改装成了一个可以监测湿度的湿度监测仪,如图11甲所示为其内部的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图11乙所示,求:
(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值和电路中的电流;
(2)该湿度监测仪零刻度线所对应的电压值;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度。
【答案】(1)10Ω,0.4A;(2)4V;(3)50%
【解析】
【详解】解:(1)由乙表可知,当空气湿度为0时,湿敏电阻R对应的阻值为10Ω;由甲图可知,湿敏电阻R与定值电阻串联,空气湿度为0时,电路的总电阻为
空气湿度为0时,电路中的电流
(2)该湿度监测仪零刻线所对应的电压值
(3)电压表示数为9V时,定值电阻的阻值两端的电压为
根据串联电路电流处处相等的特点,通过湿敏电阻R的电流为
则此时湿敏电阻R的阻值为
由图可知,此时空气的温度为50%。
答:(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值10Ω;电路中的电流0.4A;
(2)该湿度监测仪零刻线所对应的电压值4V;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度50%。
六、科普阅读题(共10分)
18. 阅读短文,回答问题。
空气能热水器
空气能热水器,也称为“空气源热泵热水器”,采用少量的电能驱动压缩机运行,高压的液态介质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态,并从空气中吸收大量的热能。其工作原理如图所示,蒸发器从室外空气吸热,加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水,随后经过“节流降温过滤降压”回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点,工作时,氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量;压缩机消耗电能W转化为机械能,再由机械能转化为内能,最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量。通常我们用“能效比”(即放出的热量与消耗的电能的比值)来反映空气能热水器的节能性能。
(1)冬天人们用热水淋浴,是通过___________的方式增加人体的内能;
(2)空气能热水器工作的过程中最终将空气中的内能不断地“搬运”至___________中,搬运过程中是通过___________(选填“加压”或“降温”)方法使氟介质液化的;
(3)空气能热水器“能效比”___________(选填“大于”“小于”或“等于”)1;
(4)请你结合生活实际说说空气能热水器值得推广的原因:___________(合理即可)。
【答案】 ①. 热传递 ②. 水 ③. 降温 ④. 大于 ⑤. 可以节约电能
【解析】
【详解】(1)[1]用热水淋浴,热水的温度高,人体的温度低,人体吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式增加人体的内能。
(2)[2]热水器工作时,空气中的内能不断地转移到水中,从而使水的内能增大,温度升高。
[3]由题意可知,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器才液化释放热量传递给水箱中的冷水,即压缩机加压后为高温高压气体,进入冷凝器后降温液化,放出热量。
(3)[4]由题意可知,氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量为
热量与消耗的电能的比值为,故能效比大于1。
(4)[5]由题可知,空气能热水器能效比高,具有高效节能的特点,可以节约电能。
19. 阅读材料,回答问题
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源,利用风力发电将助力我国实现碳中和目标,风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示,一面较平,另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率与风速的关系如图丙所示。在的范围内,与的三次方成正比。(为方便计算,图丙数据已作简化处理。)
(1)完成下列风力发电的主要能量转化流程图:①______,②______;
(2)当风正面垂直吹向静止叶片时,如图乙所示,从正面看,叶片会______(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(3)当风速为时,风力发电机组工作1h输出的电能相当于______的煤完全燃烧放出的热量;()
(4)当风速为时,发电机转子转圈,若发电机输出电能,叶片需要转动______圈。
【答案】(1) ①. 机械能 ②. 电能
(2)顺时针 (3)36
(4)4
【解析】
【小问1详解】
[1][2]风力发电机消耗机械能,获得电能,是将机械能转化为电能。
【小问2详解】
由图乙可知,叶片A的上表面较平,下表面较弯曲。当风吹过时,上表面空气流速小,压强大;下表面流速大,压强小,会形成向下的压强差、压力差,所以叶片A会顺时针转动。
【小问3详解】
由图丙可知,当风速为时,风力发电机组输出功率为300kW,则工作1h输出的电能为
则煤完全燃烧放出的热量为
煤的质量为
【小问4详解】
由图丙可知,当风速为时,风力发电机组输出功率为300kW,则若发电机输出电能,时间为
由题意可知,发电机转子转圈,则叶片转圈,所以若发电机输出电能,叶片需要转动的圈数为
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南山外国语学校(集团)滨海学校九年级下期初
寒假作业反馈物理学科
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上;
3.物理卷满分63分。
一、单选题(共14分)
1. 将一根短的金属丝缓慢拉长,下列物理量变大的是( )
A 质量 B. 密度 C. 电阻 D. 比热容
2. 质量和初温都相等铝块和铜块(c铝>c铜),放出相等热量后,相互接触,则( )
A. 内能从铝块传向铜块 B. 内能从铜块传向铝块
C. 两者不发生热传递 D. 温度从铜块传向铝块
3. 如图所示是学校的门禁系统,进校时可以通过刷卡或人脸识别进行身份验证。学生卡和人脸识别系统都相当于开关,信息符合后开关自动闭合,电动机工作,开锁成功。下列电路中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
4. 电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. R1是定值电阻,它两端的电压与通过它的电流成正比
C. 将R1与R2并联在电路中,如果干路上电流为0.4A,则电源电压为2V
D. 将R1与R2串联在电路中,如果电路中电流0.2A,则电源电压为3V
5. 如图所示,闭合开关后,灯泡和都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表示数为零,电压表示数比原来还大,以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A. 灯泡和发光时,两灯并联 B. 电压表测的是灯泡的电压
C. 灯泡熄灭是由于灯泡断路 D. 灯泡熄灭是由于灯泡断路
6. 如图所示,导体、是由同种材料制成的,和等长,但比的横截面积大,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 经过导体的电流
B. 导体两端的电压
C. 导体的电阻
D. 电流经过导体做功的功率
7. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,和为加热电阻.下列分析正确的是( )
A. 除雾状态,电路中只有工作 B. 除霜状态,电路中只有工作
C. 除雾状态,电路的总电流最大 D. 除霜状态,电路的总功率最大
二、作图题(共4分)
8. 在如图所示电路的圆圈中填入电表符号,使之成为正确的电路图。
9. 如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯并联,开关同时控制两灯,电流表测干路电流,不考虑电表量程的选择,导线不能交叉。
三、填空题(共8分)
10. 课外活动中,某同学将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上,握住上下两部分,用力拧成如图所示的形状,会看到瓶盖被弹出,并发出爆响声,同时瓶口内出现白雾。拧瓶子过程中瓶盖未弹出前跟汽油机______冲程类似,瓶盖被弹出时,瓶内气体内能会______而导致温度降低,出现白雾。
11. 为了测量家中路由器的电功率,小慧利用五一假期外出期间,关闭家里的其它用电器,用电能表测出一台路由器所消耗的电能,数据见下表,计算可得路由器的电功率为______W。
时间
2024年5月1日上午7点
2024年5月6日上午7点
电能表示数/kW·h
12. 如图甲所示电路,开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过R1的电流为______A,两电阻之比R1∶R2=______;只断开开关S2,电流表A1的示数将______(变大/变小/不变)。
13. 有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功,曲轴的转速是,每分钟消耗汽油。则该汽油机做的功是______,热机效率是______。()
四、实验题(共11分)
14. 用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;______
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻______路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为______A;
(5)实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.3
0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于______Ω。
15. 利用图所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)实验电路图如图甲所示。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,两电表均有示数,出现这一现象原因可能是______,应将滑片P由最大电阻处缓慢向______(选填“左”或“右”)端移动,使灯逐渐变亮;
(3)移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成图乙所示图像,根据图像的信息,小灯泡的额定电功率为______W;
(4)测量小灯泡的电功率______(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值;
(5)在没有电流表的情况下,用如图丙所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、,调节滑片,使电压表示数为;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、,此时电压表的示数为U;
可知小灯泡的额定功率____________(用、U和R表示)。
五、计算题(共16分)
16. 如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,,。闭合开关,电流表的示数为1.2A。通电120s后,甲中温度计的示数为29℃。求:
(1)两端的电压;
(2)的电功率;
(3)电流通过产生的热量;
(4)液体的比热容(不计热量损失)。
17. 某同学用实验室的器材和一个湿敏电阻R,将实验室的电压表改装成了一个可以监测湿度的湿度监测仪,如图11甲所示为其内部的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图11乙所示,求:
(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值和电路中的电流;
(2)该湿度监测仪零刻度线所对应的电压值;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度。
六、科普阅读题(共10分)
18. 阅读短文,回答问题。
空气能热水器
空气能热水器,也称为“空气源热泵热水器”,采用少量的电能驱动压缩机运行,高压的液态介质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态,并从空气中吸收大量的热能。其工作原理如图所示,蒸发器从室外空气吸热,加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水,随后经过“节流降温过滤降压”回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点,工作时,氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量;压缩机消耗电能W转化为机械能,再由机械能转化为内能,最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量。通常我们用“能效比”(即放出的热量与消耗的电能的比值)来反映空气能热水器的节能性能。
(1)冬天人们用热水淋浴,是通过___________的方式增加人体的内能;
(2)空气能热水器工作的过程中最终将空气中的内能不断地“搬运”至___________中,搬运过程中是通过___________(选填“加压”或“降温”)方法使氟介质液化的;
(3)空气能热水器“能效比”___________(选填“大于”“小于”或“等于”)1;
(4)请你结合生活实际说说空气能热水器值得推广的原因:___________(合理即可)。
19. 阅读材料,回答问题
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源,利用风力发电将助力我国实现碳中和目标,风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示,一面较平,另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率与风速的关系如图丙所示。在的范围内,与的三次方成正比。(为方便计算,图丙数据已作简化处理。)
(1)完成下列风力发电的主要能量转化流程图:①______,②______;
(2)当风正面垂直吹向静止叶片时,如图乙所示,从正面看,叶片会______(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(3)当风速为时,风力发电机组工作1h输出的电能相当于______的煤完全燃烧放出的热量;()
(4)当风速为时,发电机转子转圈,若发电机输出电能,叶片需要转动______圈。
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