精品解析:江苏省常州市马杭中学2025-2026学年九年级下学期物理新课结束考试试题
2026-04-04
|
2份
|
38页
|
295人阅读
|
6人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 常州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.18 MB |
| 发布时间 | 2026-04-04 |
| 更新时间 | 2026-04-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57177836.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
九年级物理学科新课练习
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意
1. 杠杆在生活中无处不在,如图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A. 铁皮剪 B. 定滑轮
C. 起瓶器 D. 镊子
2. 目前我国在能源、材料和航天等领域都取得了巨大成就。下列说法正确的是( )
A. 核能和地热能都是可再生能源
B. 半导体是制造集成电路的重要材料
C. 弯曲的光导纤维也能传输信息,说明光是沿曲线传播的
D. 空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能
3. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A. 若m相同,Δt越小,燃料热值越大 B. 若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C. 若的值越大,燃料的热值越大 D. 若的值越大,燃料的热值越大
4. 下列四个事例中力对物体不做功的是( )
A. 提着滑板在水平路面上匀速前行 B. 物体在绳子的拉力作用下匀速前进
C. 小车在水平推力下匀速前进 D. 手提公文包随电梯匀速上升
5. 如图所示,闭合开关,发现灯泡不亮,检查时发现熔丝完好,用测电笔接触P、M、N点时氖管发光,Q点时氖管不发光,若电路中仅有一处故障,则对该电路的分析正确的是( )
A 开关短路 B. 灯丝断路
C. N、Q间断路 D. 进户零线断路
6. 小明家所在的小区安装了自动售水机.售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,接通供水电机取水;光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明.以下简化电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A. 灯L1与灯L2并联
B. 电压表测量灯L1两端的电压
C. 只断开开关S1,灯L2正常发光
D. 电流表测量电路总电流
8. 下面是对生活中一些事例的判断,其中正确的是( )
A. 冰熔化时温度不变,内能也不变
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 钻木取火利用热传递改变内能
D. 用热水袋取暖利用了水的比热容大的特性
9. 电影《流浪地球2》引爆兔年电影春节档,影片中太空电梯的炫目特效让观众极为震撼。太空电梯在加速升空过程中( )
A. 重力势能减小 B. 动能不变 C. 机械能增大 D. 机械能减小
10. 2020年12月17日,“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤(简称“月壤”),科研人员称出其质量为1731g,与计划的2000g存在差距,主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是( )
A. 月壤从月球带回地球后质量变小了
B. 若将月壤分成等质量的两份,则每份的密度都变小
C. 收集罐的容积为1.25×10-3m3
D. 月壤的实际密度大于1.6×103kg/m3
11. 如图甲所示,工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析中正确的是( )
A. 0~10s内,箱子做加速运动
B. 0~10s内,箱子所受摩擦力为600N
C. 10~20s内,推力F的功率为160W
D. 10~20s内,箱子所受摩擦力200N
12. 景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角做套筒,木质推杆前端粘附艾绒(一种很容易被点燃的物质)。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗,与手推杆入筒过程能量转化过程相同的冲程是( )
A. B.
C. D.
13. 新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车专用号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置为电动机,下列选项所示实验与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
14. 图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重.电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑.下列分析正确的是
A. 身高越高电压表示数越大
B. 身高越高通过R0的电流越小
C. 体重越大电流表示数越大
D. 体重越大电路消耗总功率越大
15. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法中正确的是( )
A. 小灯泡的电阻为2Ω B. 电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是5~25Ω D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
二、填空作图题(每空格1分,每图2分,共27分)
16. 如图甲所示的某品牌插秧机,其使用了北斗卫星导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。当插秧机匀速作业时,动能______(变大/不变/变小)。北斗导航卫星是通过______波向插秧机发送位置信息的,它在真空中的传播速度是______m/s。
17. 如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图,自拍杆可以看作是一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆(O为支点)。已知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N,图中L1 = 10cm,L2 = 80cm,则手垂直于杆的动力F1 = ______N。拍摄需要伸长自拍杆时,若保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则F1大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18. 2024年1月20日凌晨,某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故,造成人员伤亡,为了解释粉尘爆炸,专业人员进行了模拟实验:如图,在无盖小筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用筒盖盖住大筒,向小筒内鼓入空气,使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸,把筒盖冲起。面粉燃烧时将_____能转化成内能,筒盖被冲起的过程与汽油机的_____冲程能量转化情况相同。若汽油机飞轮的转速是1800r/min,则该汽油机1s内燃气对外做功_____次。
19. LED灯具有节能、环保的特点,的电能可供标有“220V 5W”的LED灯正常发光______h,与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约87.5%的电能,那么这个LED灯与______W的白炽灯亮度相当。
20. 为了探究导体在磁场中怎样运动才能产生感应电流,采用了图示装置进行实验:
(1)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针______(会/不会)偏转;
(2)将小量程电流表换成普通实验室电流表,______(能/不能)观察到指针偏转;
(3)在这个实验中______能转化为了电能;
(4)如果将小量程电流表换成______,可以探究磁场对通电导体的作用。
21. 小明在探究冰熔化特点时,用酒精灯加热50g的冰,每2min完全燃烧的酒精质量均为0.1g,保持加热效率不变时,冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知:前2min冰吸收热量为______J,该实验中酒精灯的加热效率为______%。[,]
22. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端,得到两电表示数的图像为乙图。则电源电压为______V,定值电阻阻值是______,滑动变阻器的最大阻值是______。
23. 如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关闭合后,电磁铁的上端是______(N/S)极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度高于某一设定值时,电磁铁的磁性______(增强/减弱),电铃就会报警。若要在CO2浓度更小时报警,可采取的措施是____________(写出一条即可)。
24. 宾馆的客房一般都配有房卡,只有把房卡插入电槽中,房间的电路才能工作,再闭合开关,房间内的灯才能亮.请将房间内的简化电路(如图所示)补充完整。
25. 图甲是小明自行车的手闸,其中 ABO 可视为一种杠杆,简化示意图如图乙,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出作用在 A 点的最小动力 F1及其力臂l1。
三、探究解答题,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
26. 在某次探究实验中,需要测出实验所用盐水的密度,小玲、小亮分别进行了如下实验:
(1)小玲在使用天平时,先将天平放在水平台上,发现天平的游码未归零,但指针却指在分度盘的中央,他应该先将游码调到___________处,再将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,天平横梁才能在水平位置平衡。
(2)小玲的实验过程如下:
①用已调节好的天平测出空烧杯的质量为20g;
②再往烧杯中倒入适量的盐水,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图甲所示,则烧杯与盐水的总质量为___________g;
③把烧杯中的盐水倒入量筒中,如图乙所示,盐水的体积为___________mL,盐水的密度___________;
④这样测出的盐水密度会___________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小玲在完成了一次测量后,又分别量取不同体积的该种盐水进行多次实验。与小玲在此实验中多次测量目的相同的是___________(选填序号);
A.“伏安法”测电阻实验 B.探究杠杆的平衡条件实验 C.探究电流与电阻关系实验
27. 如图所示,将初温和质量相等的色拉油和水,分别装到相同的烧杯中,探究不同物质吸 热升温现象。用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,并记录数据。
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
色拉油温度/℃
20.0
20.3
20.7
21.5
23.0
25.0
27.0
29.0
31.0
水的温度/℃
20.0
20.2
20.5
21.0
22.0
23.0
240
25.0
26.0
(1)选用相同酒精灯,为使单位时间内色拉油和水___________相同,不断搅拌是使色拉油和水 ___________
(2)导致初始阶段色拉油温度随时间的变化图像不是直线的原因,除色拉油自身外,还有___________ 要吸收热量。
(3)画出水的温度随时间的变化图像。
(4)由图像可知,加热4min时,色拉油升高的温度比水___________(多/少),吸收的热量___________ (水更多/色拉油更多/一样多)
(5)下列现象与该物理量无关的是 ___________
A. 汽车发动机用水做冷却剂 B. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小
C. 夏天在地上洒水降温 D. 三峡大坝建成后该地年气温平均较以前高了2℃
28. 小明用两节干电池测小灯泡的功率(需要测一组略大于额定电压下的电功率),电路如图甲所示。小灯泡额定电压为2.5V,电阻约10Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)滑动变阻器的滑片应移到最___________(左/右)端。
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,接下来的操作是 ___________
(4)当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,其读数为___________A,此时灯泡的功率为___________W。为使灯泡正常发光,应将滑片向___________(左/右)移动。
(5)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大。为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是___________
(6)小明同学在测出额定功率后想知道0.5V时小灯泡的电功率,于是就将测得的额定功率除以25计算得出。小宇认为不可以,原因是___________。
(7)利用图丙所示电路,也能测另一个额定电压为的小灯泡的额定功率(定值电阻R0阻值已知,电源电压未知)。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R的滑片,使电压表的示数为
②保持滑动变阻器的滑片不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表的示数为U1。
③则小灯泡的额定功率P额=___________ 。(用U额、U1、R0表示)
29. 燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热至沸腾(一个标准大气压下),共燃烧了0.028m3天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的此热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4×107J/m3.问:
(1)水吸收的热量有多大?
(2)天然气完全燃烧放出的热量有多大?
(3)燃气灶烧水时的效率有多大?
30. 为了有效缓解停车难问题,人们建了立体停车库。其运行原理如图所示,电动机通过钢丝绳拉动提升装置将车辆升降到指定层,然后用横移装置(图中未画出)将车辆送入或送出车位,从而达到立体存取车的目的。已知电动机对钢丝绳做功的功率为15kW,在某次停车时,质量为1.5t的某车辆以0.5m/s的速度被匀速提升6m后,再由横移装置将该车辆送入车位,g取10N/kg,问:
(1)提升装置对该车辆做的有用功多大?
(2)提升该车辆时电动机对钢绳的拉力是多大?
(3)提升装置提升该车辆时的机械效率是多大?
31. 随着科技创新教育在全市广泛开展,我校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后凝固成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min,电能表指示灯闪烁8次,刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W,R1、R2是用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为2×103J/(kg∙℃)且保持不变。问:
(1)3D打印笔快挡的电功率有多大?
(2)3D打印笔快挡打印时的热效率有多大?
(3)R1的阻值有多大?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
九年级物理学科新课练习
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意
1. 杠杆在生活中无处不在,如图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A. 铁皮剪 B. 定滑轮
C. 起瓶器 D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁皮剪在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.定滑轮在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 目前我国在能源、材料和航天等领域都取得了巨大成就。下列说法正确的是( )
A. 核能和地热能都是可再生能源
B. 半导体是制造集成电路的重要材料
C. 弯曲的光导纤维也能传输信息,说明光是沿曲线传播的
D. 空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.可以在自然界里源源不断得到的能源叫做可再生能源,所以地热能是可再生能源,化石能源、核能是不可再生能源,故A错误;
B.集成电路的重要材料是半导体,故B正确;
C.光导纤维由内外两层组成,且内外两层的折射本领不同,激光不会透过去,激光是不断的经光纤壁反射向前传播,故C错误;
D.太阳能电池板是将太阳能转化为电能,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A. 若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B. 若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C. 若的值越大,燃料的热值越大 D. 若的值越大,燃料的热值越大
【答案】D
【解析】
【详解】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η,而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得
通过这个式子可以做以下推导:
A.若m相同,Δt越小,则燃料的热值越小,故A错误,不符合题意;
B.若Δt相同,m越大,则燃料的热值越小,故B错误,不符合题意;
C.若的值越大,即的值越小,则燃料的热值越小,故C错误,不符合题意;
D.若的值越大,则燃料的热值越大,故D正确,符合题意。
故选D。
4. 下列四个事例中力对物体不做功的是( )
A. 提着滑板在水平路面上匀速前行 B. 物体在绳子的拉力作用下匀速前进
C. 小车在水平推力下匀速前进 D. 手提公文包随电梯匀速上升
【答案】A
【解析】
【详解】A.提着滑板在水平路面上匀速前行,提滑板的力方向竖直向上,滑板移动方向为水平方向,力的方向与物体移动方向垂直,不满足做功的必要条件(物体在力的方向上通过距离),则力对物体不做功,故A符合题意;
B.物体在绳子的拉力作用下匀速前进,拉力作用在物体上,物体在拉力的方向上通过了距离,满足做功的两个必要因素,则力对物体做功,故B不符合题意;
C.小车在水平推力下匀速前进,推力作用在小车上,小车在推力的方向上通过了距离,满足做功的两个必要因素,则力对物体做功,故C不符合题意;
D.手提公文包随电梯匀速上升,提公文包的力方向竖直向上,公文包在力的方向上通过了距离,满足做功的两个必要因素,则力对物体做功,故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示,闭合开关,发现灯泡不亮,检查时发现熔丝完好,用测电笔接触P、M、N点时氖管发光,Q点时氖管不发光,若电路中仅有一处故障,则对该电路的分析正确的是( )
A. 开关短路 B. 灯丝断路
C. N、Q间断路 D. 进户零线断路
【答案】C
【解析】
【详解】电灯不亮,说明电路出现了断路现象;用试电笔接触某点时,若氖管发光,说明该点与火线是相连的,不发光,说明该点与火线之间是断开的。本题闭合开关S,电灯不亮,说明电路出现了断路现象;检查时发现熔丝完好,用测电笔接触P、M、N点时氖管发光,这说明这三点与火线之间是接通的;接触Q点氖管不发光,说明Q与火线之间是断开的,所以故障是N、Q间断路。故ABD错误,C正确。
故选C。
6. 小明家所在的小区安装了自动售水机.售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,接通供水电机取水;光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明.以下简化电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析:根据题意可知,刷卡和投币都可以使电动机工作;光控开关控制照明灯.
解答:由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,这说明刷卡和投币互不影响,故感应开关和投币开关应是并联的;
光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;结合图示可知,只有A符合题意,BCD不符合题意.
故选A.
【点睛】(1)开关控制用电器时开关和用电器是串联的,用电器和用电器之间是并联的.
(2)根据实际需要学会设计串联电路和并联电路.
7. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A. 灯L1与灯L2并联
B. 电压表测量灯L1两端的电压
C. 只断开开关S1,灯L2正常发光
D. 电流表测量电路总电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,电压表并联在灯泡L1两端,所以电压表测量灯L1两端的电压,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,两灯独立工作互不干扰,所以若只断开开关S1,灯泡L2不受影响,将会正常发光,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,电流表与灯泡L2串联,所以电流表测的是通过灯L2的电流,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 下面是对生活中一些事例的判断,其中正确的是( )
A. 冰熔化时温度不变,内能也不变
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 钻木取火利用热传递改变内能
D. 用热水袋取暖利用了水的比热容大的特性
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰是晶体,在熔化时温度不变,但是不断吸热,则它的内能增大,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.钻木取火是利用做功的方式改变物体的内能,故C错误;
D.比热容是表示物质吸放热本领的物理量。用热水袋取暖利用了水的比热容大的特性,跟其他物质比较,其他条件相同时,水的温度在降低时会放出更多的热量,故D正确。
故选D。
9. 电影《流浪地球2》引爆兔年电影春节档,影片中太空电梯的炫目特效让观众极为震撼。太空电梯在加速升空过程中( )
A. 重力势能减小 B. 动能不变 C. 机械能增大 D. 机械能减小
【答案】C
【解析】
【详解】太空电梯在加速升空过程中,电梯的质量不变,速度变大,则动能变大,同时高度增加,重力势能变大;电梯没有发生弹性形变,不考虑弹性势能;因机械能等于动能与势能的总和,所以电梯的机械能变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 2020年12月17日,“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤(简称“月壤”),科研人员称出其质量为1731g,与计划的2000g存在差距,主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是( )
A. 月壤从月球带回地球后质量变小了
B. 若将月壤分成等质量的两份,则每份的密度都变小
C. 收集罐的容积为1.25×10-3m3
D. 月壤的实际密度大于1.6×103kg/m3
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量是物体一种性质,不会随位置、状态、形状的变化而变化。月壤从月球带回地球后位置变化了,但质量不变,故A错误;
B.密度是物质的一种特性,不会随质量、体积的变化而变化,所以将月壤分成等质量的两份密度都不变,故B错误;
C.计划收集的质量为2000g,收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的,所以收集罐的容积为
故C正确;
D.由可知,在收集罐容积相同时,密度越小,质量越小。由于收集的月壤的质量为1731g,小于2000g,所以月壤的实际密度小于1.6×103kg/m3。故D错误。
故选C。
11. 如图甲所示,工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析中正确的是( )
A. 0~10s内,箱子做加速运动
B. 0~10s内,箱子所受摩擦力600N
C. 10~20s内,推力F的功率为160W
D. 10~20s内,箱子所受摩擦力为200N
【答案】D
【解析】
【详解】AB.0~10s内,图像为一条直线,表明路程与时间成正比,箱子沿斜面做匀速直线运动,箱子受到推力为600N,箱子所受摩擦力为
故选AB错误;
CD.10~20s内,箱子在水平面上做匀速直线运动,推力F为200N,箱子受到推力与摩擦力是一对平衡力,故箱子受到的摩擦力为200N,10~20s内,箱子运动的速度为
推力的功率为
故C错误,D正确。
故选D。
12. 景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角做套筒,木质推杆前端粘附艾绒(一种很容易被点燃的物质)。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗,与手推杆入筒过程能量转化过程相同的冲程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,气体内能增加,是机械能转化为内能;汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程,与上述能量转化相同;
A.两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,机械能转化为内能,故A符合题意;
B.排气门开启,活塞上行,废气被排出汽缸,是排气冲程,没有发生能量转化,故B不符合题意;
C.两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,火花塞喷出电火花,是做功冲程,内能转化为机械能,故C不符合题意;
D.进气门开启,活塞下行,燃料和空气的混合物进入汽缸,是吸气冲程,没有发生能量转化,故D不符合题意。
故选A。
13. 新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车专用号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置为电动机,下列选项所示实验与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.通电后,小磁针偏转,表明通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.电磁感应现象,产生感应电流,故B不符合题意;
C.通电后,导体在磁场中运动,表明通电导体在磁场中受到力的作用,故C符合题意;
D.电流相同,线圈匝数不同,可以探究通电螺线管磁性的强弱与线圈匝数的关系,属于电流的磁效应,故D不符合题意。
故选C。
14. 图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重.电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑.下列分析正确的是
A. 身高越高电压表示数越大
B. 身高越高通过R0的电流越小
C. 体重越大电流表示数越大
D. 体重越大电路消耗总功率越大
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流,
A.当身高越高时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;
B.因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,且各支路独立工作、互不影响,所以,由I=可知,通过R0的电流不变,故B错误;
C.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由I=可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;
D.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,体重越大时电路的总电流越小,由P=UI可知,电路消耗总功率越小,故D错误.
15. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法中正确的是( )
A. 小灯泡的电阻为2Ω B. 电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是5~25Ω D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
【答案】B
【解析】
【详解】A.由,可得,故A错误。
B.小灯泡两端电压为额定电压时,电路中的电流最大
滑动变阻器滑片位于阻值最大处时,电路中电流最小,此时最大电阻为
最小电流为
因此电流表示数变化范围是0.15A~0.5A,故B正确。
C.滑动变阻器阻值最大为25Ω,当电路中电流最大时,滑动变阻器阻值最小,为
因此滑动变阻器的取值范围是4Ω~25Ω,故C错误。
D.根据,电源电压一定,当电流取最大值,电路消耗的总功率最大,为,故D错误。
故选B。
二、填空作图题(每空格1分,每图2分,共27分)
16. 如图甲所示的某品牌插秧机,其使用了北斗卫星导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。当插秧机匀速作业时,动能______(变大/不变/变小)。北斗导航卫星是通过______波向插秧机发送位置信息的,它在真空中的传播速度是______m/s。
【答案】 ①. 变小 ②. 电磁 ③. 3×108
【解析】
【详解】[1]动能有大小与质量、速度有关,当插秧机匀速作业时,速度不变,质量减小,动能变小。
[2][3]电磁波可以在真空中传播,且传播速度非常快,它在真空中的传播速度是3×108 m/s。故北斗导航卫星是通过电磁波向插秧机发送位置信息的。
17. 如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图,自拍杆可以看作是一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆(O为支点)。已知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N,图中L1 = 10cm,L2 = 80cm,则手垂直于杆的动力F1 = ______N。拍摄需要伸长自拍杆时,若保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则F1大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 费力 ②. 24 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]通过观察图可知,人为了举起自拍杆所施加的力F1的力臂为L1,手机所造成的阻力F2的力臂为L2,因为L1 = 10cm,L2 = 80cm,所以L1 < L2,动力臂小于阻力臂,所以自拍杆可看作是一个费力杠杆。
[2]杠杆的平衡条件是F1L1 = F2L2,代入数据L1 = 10cm,L2 = 80cm,F2 = 3N得
F1⋅×10cm = 3N × 80cm
解得F1 = 24N。
[3]拍摄者伸长自拍杆,则阻力臂L2增大,保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则动力臂L1不变,由于阻力F2不变,根据杠杆的平衡条件F1L1 = F2L2得,动力F1变大。
18. 2024年1月20日凌晨,某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故,造成人员伤亡,为了解释粉尘爆炸,专业人员进行了模拟实验:如图,在无盖小筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用筒盖盖住大筒,向小筒内鼓入空气,使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸,把筒盖冲起。面粉燃烧时将_____能转化成内能,筒盖被冲起的过程与汽油机的_____冲程能量转化情况相同。若汽油机飞轮的转速是1800r/min,则该汽油机1s内燃气对外做功_____次。
【答案】 ①. 化学 ②. 做功 ③. 15
【解析】
【详解】[1]面粉燃烧时,向外释放热量,将化学能转化成内能。
[2]筒盖被冲起的过程,燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能,汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能,所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。
[3]飞轮转两圈一个工作循环,四个冲程,对外做功一次,飞轮的转速是1800r/min,则1s飞轮转动30圈,完成15个工作循环,对外做功15次。
19. LED灯具有节能、环保的特点,的电能可供标有“220V 5W”的LED灯正常发光______h,与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约87.5%的电能,那么这个LED灯与______W的白炽灯亮度相当。
【答案】 ①. 200 ②. 40
【解析】
【详解】[1]的电能可供标有“220V 5W”的LED灯正常发光的时间为
[2]假设LED灯可以节约87.5%的电能,则
解得,故这个LED灯与40W的白炽灯亮度相当。
20. 为了探究导体在磁场中怎样运动才能产生感应电流,采用了图示装置进行实验:
(1)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针______(会/不会)偏转;
(2)将小量程电流表换成普通实验室电流表,______(能/不能)观察到指针偏转;
(3)在这个实验中______能转化为了电能;
(4)如果将小量程电流表换成______,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】 ①. 会 ②. 不能 ③. 机械 ④. 电源
【解析】
【详解】(1)[1]根据电磁感应原理,闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,电路中会产生感应电流,图中磁感线的方向是由下向上的,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,也属于切割磁感的运动,电路中也能产生感应电流,故电流计指针会偏转。
(2)[2]实验中电磁感应产生的电流很小,实验室电流表能测量的最小电流只有0.02A,故将小量程电流表换成普通实验室电流表,不能观察到指针明显偏转。
(3)[3]在这个实验中导体做切割磁感线的运动,产生感应电流,是将机械能转化为了电能。
(4)[4]如果给导线通电,导线会在磁场中受到力的作用而运动,故将小量程电流表换成电源,可以探究磁场对通电导体的作用。
21. 小明在探究冰熔化特点时,用酒精灯加热50g的冰,每2min完全燃烧的酒精质量均为0.1g,保持加热效率不变时,冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知:前2min冰吸收热量为______J,该实验中酒精灯的加热效率为______%。[,]
【答案】 ①. 525 ②. 17.5
【解析】
【详解】[1]水在8~12min即4min内温度由0℃上升到5℃,吸收的热量为
相同时间吸收的热量相同,故前2min冰的冰吸收热量为
[2]2min内0.1g酒精完全燃烧产生的热量为
该实验中酒精灯的加热效率为
22. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端,得到两电表示数的图像为乙图。则电源电压为______V,定值电阻阻值是______,滑动变阻器的最大阻值是______。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 20
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2的电压;当滑片在最左边时,只有R1工作,电路中电流最大,根据图像可知,此时电流表的示数为0.6A,电压表的示数为零。此时电源电压
……①
根据图像可知,当电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A,根据串联电路的电压特点可得电源电压
……②
由①②可得
,
则电源电压为6V,定值电阻阻值是10Ω。
[3]当电压表的示数最大为4V,电流表的示数为0.2A,滑动变阻器阻值最大
滑动变阻器的最大阻值是20Ω。
23. 如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关闭合后,电磁铁的上端是______(N/S)极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度高于某一设定值时,电磁铁的磁性______(增强/减弱),电铃就会报警。若要在CO2浓度更小时报警,可采取的措施是____________(写出一条即可)。
【答案】 ①. N ②. 增强 ③. 见详解
【解析】
【详解】[1]如图所示,电流从电磁铁的下端流入,根据安培定则,右手四指顺着电流方向握住螺线管,大拇指所示的方向为N极,故电磁铁的上端是N极。
[2]图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度增高时,R1电阻变小,电路中电流变大,磁性增加,高于某一设定值时,吸引衔铁向下运动,接通电铃,电铃就会报警。
[3]由于吸引衔铁向下运动需要的磁性一定的,即电流大小相同,总电阻不变,若要在CO2浓度更小时报警,则R1的阻值偏大,可以将R2的阻值调小一些,或直接增加电源电压,提高等情况下电路中电流。
24. 宾馆的客房一般都配有房卡,只有把房卡插入电槽中,房间的电路才能工作,再闭合开关,房间内的灯才能亮.请将房间内的简化电路(如图所示)补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,只有把房卡插入电槽中,房间内的灯才能有电,即说明此时的房卡相当于电路的总开关,即处于干路中,接在灯泡的开关与火线之间;为了用电安全,火线先进入灯泡的开关,再接入灯泡的顶端金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套,电路如图
25. 图甲是小明自行车的手闸,其中 ABO 可视为一种杠杆,简化示意图如图乙,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出作用在 A 点的最小动力 F1及其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,图中支点在O点,因此OA作为动力臂l1最长,动力的方向应该垂直OA向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1。如图所示:
三、探究解答题,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
26. 在某次探究实验中,需要测出实验所用盐水密度,小玲、小亮分别进行了如下实验:
(1)小玲在使用天平时,先将天平放在水平台上,发现天平的游码未归零,但指针却指在分度盘的中央,他应该先将游码调到___________处,再将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,天平横梁才能在水平位置平衡。
(2)小玲的实验过程如下:
①用已调节好的天平测出空烧杯的质量为20g;
②再往烧杯中倒入适量的盐水,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图甲所示,则烧杯与盐水的总质量为___________g;
③把烧杯中的盐水倒入量筒中,如图乙所示,盐水的体积为___________mL,盐水的密度___________;
④这样测出的盐水密度会___________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小玲在完成了一次测量后,又分别量取不同体积的该种盐水进行多次实验。与小玲在此实验中多次测量目的相同的是___________(选填序号);
A.“伏安法”测电阻实验 B.探究杠杆的平衡条件实验 C.探究电流与电阻关系实验
【答案】 ①. 标尺左端的零刻度线 ②. 右 ③. 42 ④. 20 ⑤. 1.1×103 ⑥. 偏大 ⑦. A
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]使用天平时,先将天平放在水平台上,发现天平的游码未归零,但指针却指在分度盘的中央,游码移到标尺左端的零刻度线处后,相当于右盘减小了砝码,所以左端下沉右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使天平的横梁平衡。
(2)②[3]烧杯和盐水的总质量为
m'=20g+20g+2g=42g
③[4][5]倒入量筒中盐水的体积为
V=20mL=20cm3
倒入量筒中盐水的质量为
m=m'-m0=42g-20g=22g
盐水的密度为
=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3
④[6]烧杯中的盐水没有全部倒入量筒,导致烧杯中盐水体积测量值偏小,质量是准确的,根据密度公式得,盐水的密度测量值偏大。
(3)[7]小玲在完成了一次测量后,又分别量取不同体积的该种盐水进行多次实验,多次测量目的是求平均值来减小误差。
A.“伏安法”测定值电阻阻值实验是多次测量求平均值来减小误差,故A符合题意。
B.探究杠杆的平衡条件实验进行多次实验使实验结论具有普遍性,故B不符合题意。
C.探究电流与电阻关系实验,进行多次实验使实验结论具有普遍性,故C不符合题意。
故选A。
27. 如图所示,将初温和质量相等的色拉油和水,分别装到相同的烧杯中,探究不同物质吸 热升温现象。用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,并记录数据。
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
色拉油温度/℃
20.0
20.3
20.7
21.5
23.0
25.0
27.0
29.0
31.0
水的温度/℃
20.0
20.2
20.5
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
(1)选用相同的酒精灯,为使单位时间内色拉油和水___________相同,不断搅拌是使色拉油和水 ___________
(2)导致初始阶段色拉油温度随时间的变化图像不是直线的原因,除色拉油自身外,还有___________ 要吸收热量。
(3)画出水的温度随时间的变化图像。
(4)由图像可知,加热4min时,色拉油升高的温度比水___________(多/少),吸收的热量___________ (水更多/色拉油更多/一样多)
(5)下列现象与该物理量无关的是 ___________
A. 汽车发动机用水做冷却剂 B. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小
C. 夏天在地上洒水降温 D. 三峡大坝建成后该地年气温平均较以前高了2℃
【答案】(1) ①. 吸收的热量 ②. 受热均匀
(2)石棉网、烧杯 (3)
(4) ①. 多 ②. 一样多 (5)C
【解析】
【小问1详解】
[1]根据转换法,选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同;
[2]不断搅拌能够让色拉油和水受热均匀。
【小问2详解】
在初始阶段,除了色拉油自身吸热外,石棉网、烧杯也会吸收热量,这就导致色拉油温度随时间的变化图像不是直线。
【小问3详解】
根据表中数据,在坐标图中找到对应的时间和温度的点,然后用平滑的曲线将这些点连接起来,画出水的温度随时间的变化图像,据此作图。
【小问4详解】
[1]由图像能够看出,加热4min时,色拉油升高的温度比水多;
[2]因为使用相同的酒精灯加热相同时间,根据转换法,它们吸收的热量一样多。
【小问5详解】
A.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时吸收热量多,与比热容有关,故A不符合题意。
B.沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为水的比热容大,在吸放热相同的情况下,水的温度变化小,与比热容有关,故B不符合题意。
C.夏天在地上洒水降温,是利用水蒸发吸热,与比热容无关,故C符合题意。
D.三峡大坝建成后该地年气温平均较以前高了2℃,是因为水的比热容大,大坝蓄水后对气温产生影响,与比热容有关,故D不符合题意。
故选C。
28. 小明用两节干电池测小灯泡功率(需要测一组略大于额定电压下的电功率),电路如图甲所示。小灯泡额定电压为2.5V,电阻约10Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)滑动变阻器的滑片应移到最___________(左/右)端。
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,接下来的操作是 ___________
(4)当电压表示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,其读数为___________A,此时灯泡的功率为___________W。为使灯泡正常发光,应将滑片向___________(左/右)移动。
(5)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大。为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是___________
(6)小明同学在测出额定功率后想知道0.5V时小灯泡的电功率,于是就将测得的额定功率除以25计算得出。小宇认为不可以,原因是___________。
(7)利用图丙所示电路,也能测另一个额定电压为的小灯泡的额定功率(定值电阻R0阻值已知,电源电压未知)。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R的滑片,使电压表的示数为
②保持滑动变阻器的滑片不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表的示数为U1。
③则小灯泡的额定功率P额=___________ 。(用U额、U1、R0表示)
【答案】(1) (2)左
(3)移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4) ①. 0.24 ②. 0.48 ③. 右
(5)增加一节干电池,增大电源电压
(6)小灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化,不是定值
(7)
【解析】
【小问1详解】
电源为两节干电池,电源电压约为3V,则电路电流最大约为
因此电流表选0~0.6A量程,电压表选0~3V量程,电流表与灯泡串联、电压表并联在灯泡两端即可。
【小问2详解】
闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处;本题滑动变阻器接右下接线柱,滑片在最左端时接入电阻最大,因此滑片移到左端。
【小问3详解】
闭合开关后小灯泡不亮,大概率是滑动变阻器接入电阻过大,电流过小导致,因此先移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,再排查故障。
【小问4详解】
[1][2]电流表接0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.24A;此时灯泡电压为2V,功率
[3]要使灯泡电压从2V升高到额定电压2.5V,需要增大电路电流,减小滑动变阻器接入电阻,因此滑片向右移动。
【小问5详解】
滑片调到最小(接入电阻为0)后电压仍无法超过2.5V,说明现有电源总电压不足,因此可以增大电源电压,比如增加一节干电池即可。
【小问6详解】
灯丝电阻随温度降低而减小,0.5V时灯丝温度远低于额定电压时的温度,电阻不是额定状态的阻值,因此功率不与电压平方成正比,不能按比例计算。
【小问7详解】
灯泡正常发光时,灯泡与串联,第②步电压表测灯泡和总电压,因此两端电压为
串联电流相等,灯泡额定电流
因此额定功率
29. 燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热至沸腾(一个标准大气压下),共燃烧了0.028m3天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的此热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4×107J/m3.问:
(1)水吸收的热量有多大?
(2)天然气完全燃烧放出的热量有多大?
(3)燃气灶烧水时的效率有多大?
【答案】(1)6.72×105J;(2)1.12×106J;(3)60%
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J
(2)天然气完全燃烧放热
Q放=Vq=4×107J/m3×0.028m3=1.12×106J
(3)燃气灶烧水的效率
答:(1)水吸收的热量为6.72×105J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量为1.12×106J;
(3)燃气灶烧水时的效率为60%。
30. 为了有效缓解停车难问题,人们建了立体停车库。其运行原理如图所示,电动机通过钢丝绳拉动提升装置将车辆升降到指定层,然后用横移装置(图中未画出)将车辆送入或送出车位,从而达到立体存取车的目的。已知电动机对钢丝绳做功的功率为15kW,在某次停车时,质量为1.5t的某车辆以0.5m/s的速度被匀速提升6m后,再由横移装置将该车辆送入车位,g取10N/kg,问:
(1)提升装置对该车辆做的有用功多大?
(2)提升该车辆时电动机对钢绳的拉力是多大?
(3)提升装置提升该车辆时的机械效率是多大?
【答案】(1)
(2)7500N (3)
【解析】
【小问1详解】
汽车的重力为
克服车辆的重力对汽车做的有用功为
【小问2详解】
电动机的功率为
由图可知,承担重物的绳子股数,车辆的提升速度为,则钢丝绳末端移动的速度为
根据可得,钢丝绳末端的拉力为
【小问3详解】
车辆提升6m所用的时间为
电动机输出的总功为
提升装置提升该车辆时的机械效率为
31. 随着科技创新教育在全市广泛开展,我校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后凝固成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min,电能表指示灯闪烁8次,刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W,R1、R2是用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为2×103J/(kg∙℃)且保持不变。问:
(1)3D打印笔快挡的电功率有多大?
(2)3D打印笔快挡打印时的热效率有多大?
(3)R1的阻值有多大?
【答案】(1)80W;(2)75%;(3)1595Ω
【解析】
【详解】解:(1)3000imp/(kW∙h)是指电路中每消耗1 kW∙h的电能,电能表指示灯闪烁3000次,指示灯闪烁8次,3D打印笔消耗的电能
3D打印笔快挡打印时的电功率为
(2)15g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为
Q吸=cmΔt=2×103J/(kg∙℃)×15×10-3kg×(260℃-20℃)=7200J
3D打印笔快挡打印时的热效率为
(3)根据电路图可知,当开关接1、2时,R1与R2串联,电路中电阻较大;当开关接2、3时,电路为R2的简单电路,电路中电阻较小,根据可知,总电阻越大,功率越小,故开关接1、2时为低温挡,接2、3时为高温挡;当开关接2、3时,电路为R2的简单电路,此时电路中R2的电阻
当开关接1、2时,R1与R2串联,此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以
R1=R总-R2=2200Ω-605Ω=1595Ω
答:(1)3D打印笔快挡的电功率为80W;
(2)3D打印笔快挡打印时的热效率为75%;
(3)R1的阻值为1595Ω。
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。