精品解析:辽宁省鞍山市海城市四中集团联考2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
2026-04-11
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2份
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 鞍山市 |
| 地区(区县) | 海城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.20 MB |
| 发布时间 | 2026-04-11 |
| 更新时间 | 2026-04-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57299139.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:
海城四中集团2025-2026学年 (上)九年级12月份(物理)科限时作业
(试卷满分:80分)
一、选择题(本题包括9个小题、每题2分,共18分。1-6题是单选题,7-9题是多选题,多选题错选得0分、漏选得1分)
1. 我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料是( )
A. 导体 B. 绝缘体
C. 半导体 D. 超导体
【答案】C
【解析】
【详解】硅材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,是半导体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 下列实例中,通过做功的方式来改变内能的是( )
A. 冰镇西瓜 B. 炭火烤肉
C. 围炉煮茶 D. 钻木取火
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰镇西瓜是通过热传递的方式改变内能的,故A不符合题意;
B.炭火烤肉是通过热传递的方式改变内能的,故B不符合题意;
C.围炉煮茶是通过热传递的方式改变内能的,故C不符合题意;
D.钻木取火时,相互摩擦,机械能转化为内能,是通过做功的方式来改变内能的,故D符合题意。
故选D。
3. 电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A. 台灯 B. 智能手机 C. 家用空调 D. 笔记本电脑
【答案】C
【解析】
【详解】正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的用电器电功率约为
A.台灯电功率约为30W,故A不符合题意;
B.智能手机电功率约为5W,故B不符合题意;
C.家用空调电功率约为1000W,故C符合题意;
D.笔记本电脑电功率约为80W,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,故A错误;
BC.热值是燃料的特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,所以燃料箱燃料减少,热值不变。热值与放出热量的多少无关,故B正确,故C错误;
D.火箭前进时,是将燃气的内能转化为机械能,由于有热量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1 和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是 ( )
A. 若甲为电压表,则两灯一定并联
B. 若乙为电流表,则乙测L1的电流
C. 若丙为电流表,则丙测L1的电流
D. 若甲为电流表,则乙可能为电压表
【答案】C
【解析】
【分析】电流表在电路中相当于导线,应串联在被测电路中,电压表在电路中相当于断路,应并联在被测电路两端;串联:电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式,只有一条电流路径;并联:电路元件并列连结在电路中的电路连接方式,至少有两条电流路径。据此分析。
【详解】当两个小灯泡均能发光时,电路处于通路状态,故两只小灯泡只有并联与串联两种连接方式。当小灯泡串联时:电路中电流只有一条路径经过灯泡L1和L2,故电流流过途径:电流从电源正极流出→开关→灯泡L1→灯泡L2→电表丙→电源负极,此时电表甲并联在L1和L2的两端,电表乙并联在L2的两端。故甲、乙为电压表,丙为电流表,甲测量L1和L2的总电压,乙测量L2两端的电压,丙测量电路电流,也可以认为是测量通过L1或L2的电流。当小灯泡并联时:电路中电流有两条路径,分别经过灯泡L1和L2,电流流过途径:电源正极流出→开关→灯泡L1→电表乙→电源负极;电源正极流出→开关→电表甲→灯泡L2→电表乙→电源负极;电表丙并联在L2两端,故甲、乙为电流表,丙为电压表,甲与L2串联,测量通过L2的电流,乙接在干路上,测量电路总电流,丙接在L2两端,也可以认为是接在电源或L1两端,测量L2、L1或电源两端的电压。故C正确,ABD错误。
故选C。
6. 汽油机甲,飞轮每分钟转:2400转,气缸活塞面积为30cm2,每个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 ,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5:4,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为( ) (汽油的热值为)
A. 6000W; 2∶ 1 B. ;2 ∶1 C. ;1∶2 D. 6000W;1∶2
【答案】A
【解析】
【详解】甲一次对外做功
四冲程汽油机每两转做功一次,因此每分钟做功次数为1200次,则每分钟做功
则功率
由,,可得,则
已知,,那么有
故A符合题意,BCD不符合题意。
7. 如图,电路中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R上标有“25Ω;1A”字样,灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中,下列说法正确的是( )
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.12
电阻/Ω
10.0
8.0
7.5
5.0
A. 滑片向右滑动,灯泡亮度增加
B. 滑片在最右端时,灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值
C. 当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V
D. 为使滑片在最左端时灯泡正常发光,应在电路中串联一个5Ω电阻
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,电流变小时,灯泡的电阻在减小。由图可知,滑片向右移动时接入电路阻值增大,且滑动变阻器阻值变化量大于小灯泡阻值变化量时,才有总阻值变大,总电流减小,根据串联电路特点,滑动变阻器阻值变大,且大于小灯泡阻值,所以滑动变阻器分的更多电压,小灯泡两端电压减小,通过灯泡的电流也减小,可知小灯泡的亮度降低。故A错误;
B.滑片在最右端时,滑动变阻器全部接入电路,即接入电路阻值为25Ω,电路中电流
由表格数据可知,当通过灯的电流越大,灯的电阻越大,所以灯接入电路中的电阻一定小于。若灯泡的电阻为5Ω,电路中的电流为0.12A,则电源电压为
由于,所以灯的电阻应大于5Ω。即灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值。故B正确;
C.当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V,电路中电流为
由表格数据可知此时灯泡电阻为8。Ω,则灯泡两端电压为
根据串联电路电压的规律,可知电源电压为
符合题中条件,故C正确;
D.滑片在最左端时,滑动变阻器接入电阻为零,由题意及表格数据可知当灯泡正常发光时两端电压为
根据串联分压的规律,可知串联的电阻需要分1.5V的电压,串联电路电流处处相等,则串联的电阻的阻值为
故D正确。
故选BCD。
8. 小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A. 保持 R2 阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变小
B. 保持 R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C. 若需要使台秤的分度值变大,可以将R2滑片向左滑动
D. 若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图可知,变阻器R2与R1的最大电阻串联,电压表测滑片上方电阻丝两端的电压;保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,滑片向上移动,电路的总电阻不变,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中电流不变,故A错误;
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,滑片向下移动,与电压表并联部分的电阻变大,由串联电路的分压规律可知,电压表示数将变大,故B错误;
C.若将R2滑片向左滑动,R2接入电路的电阻变大,而R1连入电路的阻值不变,则总电阻变大,由欧姆定律可知电路中电流将变小;当电压表示数为满量程时所测物体的质量最大,因电流I变小、UV大不变,则根据可知所测物体质量最大时与电压表并联的电阻丝阻值变大,所以所测物体的最大质量会变大,而电压表刻度线不变,则台秤的分度值将变大,故C正确;
D.若台秤测量值偏小,根据串联电路分压规律可知,可以将R2滑片向右滑动进行校准,这时R2连入电路的电阻变小,R1两端的电压变大,台秤测量值会变大,故D正确。
故选CD。
9. 如图甲为气象馆的杯式风速仪,其工作原理如图乙所示。电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,电流表量程为0~0.6A,用于反映风速大小,定值电阻的阻值为10Ω。迎风板是一块面积为的轻质薄板,与压力传感器紧密相连。的阻值随迎风板受到的压力F 大小变化的关系如图丙所示。测量时风始终垂直吹在迎风板上,其受到的风压与风速的关系如表。无风时电流表示数为0.3A,下列说法正确的是( )
风速v/(m/s)
0
2
4
6
8
10
12
风压p/Pa
0
2
8
18
32
50
72
A. 当无风时, 两端的电压为9V
B. 电源提供的恒定电流为0.9A
C. 该风速仪所能测量的最大风速为20m/s
D. 通过减小电源提供的恒定电流能增大该风速仪所能测量的最大风速
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.无风时迎风板压力,由图丙得,已知此时的电流(电流表示数)为0.3A,两端电压
故A正确;
B.并联电路支路电压相等,因此两端电压也为9V,的电流
电源总电流为两支路电流和
故B错误;
C.电流表量程,因此最大电流,总电流恒定,可得电流
并联电压
此时
由图丙得对应压力F=20N,风压
由表格数据可得关系,代入得,即最大测量风速为20m/s,故C正确;
D.电流表最大电流不变,推导可得能测量的最小
若减小电源恒定电流,更小;由图丙可知,越小对应压力F越大,风压越大,风速越大,因此减小恒定电流能增大最大测量风速,D正确。
故选ACD 。
二、填空题(本题包括6个小题:每空1分,共14分)
10. 对人体来说,安全电压一般______ V。在家庭电路中,用______测量电路消耗的电能。“220V, 40W”的白炽灯和“220V, 5W”的LED灯正常发光时两灯的亮度相同,若白炽灯正常发光时的效率为10%,则LED灯正常发光效率为_______。
【答案】 ①. 不高于36 ②. 电能表 ③. 80%
【解析】
【详解】[1]对人体的安全电压不高于36V。
[2]电能表是测量电能的仪表。
[3]设两种灯泡正常发光的时间为t,因为二者正常发光时亮度相同,则相同时间转化成的光能相等。根据电功率公式,可得,而光能=消耗的电能×发光效率,因此,代入数据可得
解得
11. 如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是___________现象。
【答案】 ①. 做功 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]试管内的水沸腾后,水蒸气内能增加,塞子受到水蒸气的压力冲出去,所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能,而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能,能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[2]向酒精灯内添加酒精时,闻到了酒精味,这是酒精的扩散现象,表示分子在永不停息地做无规则运动。
12. 甲、乙两位同学都发现下面电路的连接是错误的,二人都只改动了一根导线的一端的接线位置,都变成了两灯串联的正确电路。可是他们闭合开关后,甲、乙改接的电路中电压表的示数分别为3V和1.2V。则两灯串联时,灯L₁两端电压______V,灯L₂两端电压______V。
【答案】 ①. 1.8 ②. 1.2
【解析】
【详解】两灯串联后,其中一种改法使电压表并联在电源两端,将电源负极与灯泡左端接线柱连接的导线改接到的右接线柱上,此时电压表示数为3V,因此电源电压
另一种改法使电压表并联在单个灯泡两端,将左端接线柱与左端接线柱连接的导线改接到的右接线柱上,
此时电压表示数为1.2V,电压表并联在两端,因此灯泡两端电压为
根据串联电路电压规律:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,所以两端电压为
13. 在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为,为滑动变阻器,、为定值电阻,且,。闭合开关前,应将的滑片移动至最 ___________(选填“左”或“右”)端;闭合开关,将滑片移至某点固定不动,当开关由点切换到点时,电压表示数变化了,电流表示数变化了,则___________。
【答案】 ①. 右 ②. 20
【解析】
【详解】[1]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入阻值应最大,如图所示,滑片应调到最右端。
[2]闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1在a点时,滑动变阻器与R串联,电压表测定值电阻R两端电压U1,电流表测电流I1,电源电压可表示为
---------①
当开关S1在b点时,滑动变阻器与 串联,电压表测电阻两端电压 ,电流表测电流,由于
根据串联分压
开关S1切换过程中,电压表示数变化了0.5V,可得
接入电路电阻增大,电流会减小
电源电压可表示为
---------②
联立①②式,可得
R0接入的阻值为
代入由①式
解得
则Rx两端电压和电流为
Rx电阻为
14. 甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。小明同学设计了移动甲醛检测设备,原理如图甲所示。电源由三节新干电池 (4.5V)串联组成,R0是标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻。
(1)当R0的滑片滑到中点时,它两端的电压为1.5V,此时污染指数是______;
(2)显示器由0~3V的电压表改装而成,移动滑片位置,使其最大显示污染指数为250,此时电路消耗的总功率是 ______。
【答案】(1)150 (2)0.675W
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知:可变电阻与滑动变阻器串联,电压表(显示器)测两端电压,电源电压。
当滑片在中点时,接入电阻
已知此时两端电压, 根据欧姆定律,电路电流
串联电路总电压等于各部分电压之和,两端电压
则可变电阻的阻值
结合图乙可知:对应污染指数为。
【小问2详解】
由题意,电压表量程为,即最大显示时,两端最大电压;污染指数为250时,由图乙得此时。 此时两端电压
电路电流
电路总功率
15. 小明和爸爸在家一起探究固体熔化过程的规律。他用电加热器对质量为2.5kg的冰块进行加热,并画出温度随加热时间变化的图像(如图)。由图可知冰是______(选填“晶体”或“非晶体”),电加热器的铭牌上标有“220V 605W”,加热过程中,消耗电能的70%转化为冰和水的内能,此时家庭电路实际电压为______V,1~4min电加热器消耗的电能为______J。[整个过程不考虑水分的损失,]
【答案】 ①. 晶体 ②. 200 ③.
【解析】
【详解】[1]晶体在熔化过程中温度保持不变,非晶体在熔化过程中温度不断升高。由图像可知,冰在熔化过程中温度保持不变,所以冰是晶体。
[2]电加热器的铭牌上标有“220V 605W”,电加热器的电阻
由图像可知,4~6min水上升的温度为4℃,故
即
即
解得。
[3]1~4min电加热器消耗的电能
三、作图题(本题包括2小题;每题2分,共4分)
16. 请你拆去一根导线(在图上用“╳”表示拆去),再补上一根导线(用虚线表示)使开关闭合后,规格相同的3个灯泡同时发光且亮度相同。
【答案】
【解析】
【详解】分析电路可知,电流从电源正极流出,不能依次进入3个灯泡,其中L2和电流表被短路,应将L2所在的支路也并联在L1两端,由于电流表在L2支路上,所以可以将电流表与L1相连的导线改接在L1的右端,如图所示:
17. 如图甲所示为一款钢琴灯,其简化电路如图乙。灯L1和L2并联,当只闭合S时,只有L2灯亮;当S、S1都闭合时,两灯都亮,当只闭合S1时,两灯均不发光。请你将图乙的电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知,灯L1和L2并联,当只闭合S时,只有L2灯亮;当S、S1都闭合时,两灯都亮,当只闭合S1时,两灯均不发光,这说明S在干路中,开关S1与灯泡L1在一条支路中。电路图如图:
四、实验题(本题包括4小题;每空1分,共24分)
18. 蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,为了探究其降温效果,进行了如下的实验探究:首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,图甲和图乙分别是记录的A、B两种蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化图像。
(1)0~t₁时间段,水和蓄冷剂之间发生热传递,二者内能增加的是_______;
(2)实验中通过比较______可以比较蓄冷剂吸收热量的多少,分析图像可知蓄冷剂________降温效果更好;
(3)图像甲中0~t₂时间段蓄冷剂A比B温度升高得快,从而得出固体A 比固体B的比热容小的结论.请判断这一结论是否正确,并说明理由:________。
(4)若t₁~t₂,容器1中水的温度降低10℃,若热量全部被冰袋吸收,经过计算,发现每克蓄冷剂A吸收的热量为_______J。[ c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】(1)蓄冷剂 (2) ①. 水降低的温度 ②. A
(3)不正确,图像甲中0 ~ t1时间段蓄冷剂A比B温度升高得快,说明了蓄冷剂A比B吸收的热量多,蓄冷剂A吸收热量多的原因是水放出的热量多导致的。
(4)210
【解析】
【小问1详解】
热传递中,低温物体吸热内能增加,高温物体放热内能减少。冷冻后的蓄冷剂温度低于水,因此蓄冷剂吸热,内能增加。
【小问2详解】
[1]水的质量、比热容都相同,根据,水放出热量的多少和水降低的温度成正比,而水放出的热量全部被蓄冷剂吸收,因此可以通过水降低的温度比较蓄冷剂吸收热量的多少。
[2]乙图可知,相同时间后,放蓄冷剂A的水温度更低,降温更多,说明A吸收热量更多,因此A的降温效果更好。
【小问3详解】
图像甲中0~t₂时间段蓄冷剂A比B温度升高得快,说明了蓄冷剂A比B吸收的热量多,蓄冷剂A吸收热量多的原因是水放出的热量多导致的,因此不能得出固体A比固体B的比热容小的结论。
【小问4详解】
计算过程: 水的质量
水放出的热量
热量全部被蓄冷剂A吸收,A总质量为,因此每克A吸收的热量
19. 同学们在进行电学知识的学习中,了解到各种导体的导电性各不相同,电阻大的导电性差,他们想利用实验来“探究影响导体电阻大小的因素”,在观察现象的基础上他们做出了如下猜想。
①导体的电阻可能与导体的长度有关。
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关、
③导体的电阻可能与导体的材料有关。
他们在一些长短、粗细不同的多种型号玻璃管内装满浓度相同的盐水:
(1)探究导体的电阻与长度关系时,选取几根长度不同,横截面积相同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)利用图甲继续探究导体的电阻与横截面积关系时,小组同学在M、N之间与玻璃管并联接入一个电压表。闭合开关,调节滑动变阻器,电表的示数如图乙所示,则此时导电液体的电阻为______Ω,断开开关,更换长度相同,横截面积不同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,重复上述实验;
(3)表格里记录了实验中的一部分数据,分析表中数据可知当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积成______(选填“正比”或“反比”)
实验次数
1
2
3
4
横截面积/cm
10
20
30
40
电阻/Ω
10
5
3.3
2.5
(4)探究导体的电阻可能与导体的横截面积有关的实验中,若改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻不等于原来的2倍,这是由于实验时没有控制导电液体的______不变;
(5)继续探究导体的电阻与导体材料关系时,小组同学用一根玻璃管,更换______进行试验;
(6)根据你掌握的电学知识,你认为电阻还与______有关。
【答案】(1)电流表示数
(2)25 (3)反比
(4)长度 (5)浓度不同的盐水
(6)温度
【解析】
【小问1详解】
实验利用转换法比较电阻大小,电源电压一定时,导体电阻越大,电路电流越小,因此通过观察电流表的示数反映电阻大小。
【小问2详解】
由图乙可知,电流表量程,分度值0.02A,示数I=0.20A;电压表量程,分度值0.5V,示数U=5V;根据欧姆定律
【小问3详解】
由表格数据可得:材料、长度一定时,横截面积变为原来的n倍,电阻变为原来的,因此导体电阻和横截面积成反比。
【小问4详解】
均匀拉伸乳胶管时,导电液体体积不变,横截面积变为原来一半的同时,长度也变为原来的2倍,实验没有控制导电液体的长度不变,因此电阻不等于原来的2倍。
【小问5详解】
探究电阻与材料的关系时,需要控制长度、横截面积相同,改变导体材料;用同一根玻璃管可保证长度、横截面积不变,只需要更换管内浓度不同的盐水即可。
【小问6详解】
根据电学知识,导体电阻除了和材料、长度、横截面积有关,还和温度有关。
20. 电学复习中,小洪和小明同学对电学部分实验进行了系统梳理和归纳。
【实验一】探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:电源(电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω) , 开关,导线等。
(1)按图甲电路图组装好实验器材,将滑片 P位于滑动变阻器阻值最大处,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数、则电路故障原因可能是______;(故障仅发生在 R 或 Rp上)
(2)如图乙是排除故障后根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,由此可以分析:将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路进行实验时,在电压表示数不变的情况下,滑动变阻器消耗的电功率之比为______;
【实验二】研究通过小灯泡的电流与它两端电压的关系。
(3)小明将图甲中的定值电阻换成额定电压为6V 的小灯泡,移动滑片,记录多组数据,作出了图像a,还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。图中阴影部分的面积表示_______;
【实验三】用电压表和电流表测量定值电阻R 的阻值。
(4)按图甲电路图继续实验,闭合开关前,小明观察到电流表示数为0.04A,由于没有螺丝刀,无法调零。继续实验,电流表示数为0.28A时,电压表示数如丁图,读数为______V,电阻R 的阻值为______Ω。多次测量后,画出I-U图像(如图戊所示)。假如是由你来画出通过电阻 R 的电流随它两端电压变化的图像,你应注意什么?________;
(5)小洪测量另一定值电阻时,根据所测数据作出的U-I图像(如图己所示),但是,他发现图像与小明绘制的图像不同,原因是______;但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为_______Ω。
【答案】(1)R短路 (2)2:1
(3)滑动变阻器的电功率
(4) ①. 2.4 ②. 10 ③. 记录电流表示数时要减去0.04A,并去掉误差较大的点,尽可能让更多的点落在直线上
(5) ①. 电压表连接位置不同 ②. 4
【解析】
【小问1详解】
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻R短路。
【小问2详解】
由乙图得,定值电阻两端控制不变的电压
接入5Ω的电阻时电流
接入10Ω的电阻时电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器两端的电压始终保持3V不变。根据可得滑动变阻器消耗的电功率之比
【小问3详解】
丙图纵轴为电流I,阴影的横坐标长度为电源电压与定值电阻两端电压的差值,即滑动变阻器两端电压,因此面积
表示滑动变阻器的电功率。
【小问4详解】
[1][2]电源电压为6V,所以图丁中电压表选0~3V量程,分度值为0.1V,读数为2.4V;电流表初始有0.04A误差,实际电流为
因此
[3]由于电流表未调零,电压为0时电流已经显示0.04A,因此记录电流表示数时要减去0.04A,并去掉误差较大的点,尽可能让更多的点落在直线上。
【小问5详解】
[1][2]测定值电阻时,若电压表测R两端的电压,U随I增大而增大;图己中U随I增大而减小,符合滑动变阻器电压随电流变化的规律,因此是电压表误接在滑动变阻器两端。由图可知电源电压,当时滑动变阻器电压为1V,R两端电压
因此
21. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。
(1)在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中______来比较的;
(2)图甲可探究电流产生的热量与______的关系;
(3)图乙中若将容器外的电阻换成10Ω的,实验现象较之前相比更______(选填“明显”或“不明显”);换完电阻通电一段时间后,电阻丝c和d产生的热量之比为______。
【答案】(1)两侧液面高度差
(2)电阻 (3) ①. 不明显 ②. 9:4
【解析】
【小问1详解】
本实验利用转换法,电流通过电阻产生热量越多,盒内空气受热膨胀越明显,U形管两侧液面高度差就越大,因此通过观察U形管液面高度差比较产热多少。
【小问2详解】
图甲中,两个电阻串联,通过电阻的电流、通电时间都相同,只有电阻的阻值不同,所以探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系。
【小问3详解】
图乙中,c是干路电阻,d和盒外电阻并联,电源电压不变:原盒外电阻为5Ω时,d电阻也为5Ω,因此通过d的电流是干路电流(通过c的电流)的,c和d电流差较大;当换成10Ω的盒外电阻后,根据并联分流规律,通过d的电流变为干路电流的,c和d的电流差变小,产热差变小,因此实验现象更不明显。设通过d的电流为,根据并联电压相等
代入,,得,干路电流
电阻、通电时间t相同,因此
五、综合应用题(本题包括3小题;共20分)
22. 小岚准备开一家火锅店,于是对火锅店采用什么样的加热方式进行了调查。目前火锅加热方式有电磁炉和燃气炉两种。每度电的电费为0.8元,每立方米燃气的费用为3元。电磁炉将电能转化为汤料内能的效率为90%。若被加热汤料的比热容取,燃气的热值取,汤料沸点为100℃。试计算并回答:
(1)用1000W的电磁炉给3kg的汤料加热12min,消耗的电能是多少?可使20℃的汤料升温多少℃?
(2)若用燃气炉加热3kg汤料,使汤料升高相同的温度,消耗的燃气,燃气炉的效率是多少?
(3)以上面数据为基础,给小岚一个建议。应该用电磁炉还是燃气炉?并简述理由。
【答案】(1);;(2);(3)应使用电磁炉,因为环保
【解析】
【详解】解:(1)消耗的电能是
汤料吸收的热量为
汤料升高的温度为
(2)0.03m3的燃气完全燃烧放出的热量为
燃气炉的效率是
(3)答案一:所用电能为
用电的费用为元,用气的费用为元,所以应使用燃气,因为更省钱;
答案二:应使用电磁炉,因为环保。
答:(1)消耗的电能是7.2×105J,可使20℃的汤料升温54℃;
(2)燃气炉的效率是54%;
(3)分析可知应该用电磁炉,因为更环保。
23. 下图是小明设计的模拟高速公路地磅称重的工作电路,过往汽车对地磅压力的变化引起压敏电阻R的阻值变化,从而引起压力表示数的变化(压力表用电流表改装)。已知电源电压为4.5V保持不变,为保护电阻,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。当电路中的电流大于0.5A时,保护开关S自动断开。压力传感器R的阻值随所受压力F变化的关系如下表所示。请回答下列问题:
F/N
0
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
R/Ω
10
9
8
7
6
5
4
3
2
(1)当压力为0N时,闭合开关电压表示数为3V,求定值电阻的阻值是多少?
(2)求当电路中电流为0.5A时,该电路中的压力表显示压力是多少?
(3)为使压力表能显示的压力范围为0~20N,请你计算需要在电路中增加一个阻值多大的电阻?增加的电阻应接在a、b两点中的哪一点?请说明选择的理由。
【答案】(1);(2)15N;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)由表格数据可知,当压力为0时,。闭合开关,R与R0串联,电压表测量R两端电压,电流表测串联电路中的电流。电压表示数为3V,则R两端的电压为3V,通过R的电流
R0两端的电压
由欧姆定律可得R0的阻值
(2)由题意可知,电路中允许通过的最大电流为0.5A。当电路中电流为0.5A时,电路中的最小总电阻
此时压敏电阻的阻值
由表格数据可得,此时压力表显示压力是15N。
(3)由表格数据可知,当时,压敏电阻,此时在电路中还需串联的电阻值
如果在a点接入电阻,当时,电路中的总电阻
此时电路中的电流
此时电压表测量压敏电阻和新增电阻的电压之和,此时电压表的示数
超过电压表量程,所以不能将新增的电阻接在a点。接入b点时,电压表测量的电压不包括新增电阻两端的电压,电压不会超过电压表的量程,因此增加的电阻应接在b点。
答:(1)定值电阻R0的阻值为5Ω;
(2)当电路中电流为0.5A时,压力表显示压力为15N;
(3)增加一个2Ω的电阻,增加的电阻应接在b点位置。
24. 在跨学科实践课上,某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动,下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成以下内容。
【项目分解】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
【项目实施】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
如图甲是一款混合动力汽车,它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时,汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向车轮输出能量,又给蓄电池充电,从而提高能量利用率(能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比)。当司机踩制动时,相当于切断动力,车辆在减速滑行时利用机械装置带动驱动电机反转变为发电机给蓄电池充电,回收大部分机械能,使它同时具有节能和低排放等特点,电池组工作电压为240V,电池的容量约为。
①如图乙所示,用力将活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,该过程能量转化的特点与汽油机的________冲程能量转化相同;
②图丙是汽车的动力组成及原理示意图下列说法正确的是________(只有一个选项正确);
a.电动机的工作过程中将电能转化机械能
b.电池组充满电后储存的电能为,充电时电能转化为化学能
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路,其中是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮标,油箱中的油量通过油量表示数反映。
①此电路中电阻的作用是________;
②图中已测出部分电路,请在图中完成电路的设计,要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示数越大________;
【项目拓展】
当它以的速度沿水平公路匀速行驶2h的过程中,燃烧了10kg燃油,发动机驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需能量为,其中60%的能量来自于燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为。设燃油在发动机气缸内完全燃烧,燃油的热值为。该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶2h时,完全燃烧10kg燃油产生的热量为________,汽油发动机的效率为________%。
【答案】 ①. 压缩 ②. a ③. 保护电路 ④. ⑤. ⑥. 5.42
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能,所以此过程和汽油机的压缩冲程能量转化相同。
[2]a.电动机是将电能转化为机械能的装置,发电机将机械能转化为电能,故a正确;
b.电池组充满电后储存的电能为
充电过程是将电能转化为化学能储存起来的过程,放电过程是将化学能转化为电能的过程,故b错误。
故选a。
(2)[3]电阻R0的作用是保护电路,当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,避免发生短路。
[4]由图可知,油量表并联在滑动变阻器两端,当油量越多时,电压表的示数变大,即滑动变阻器两端的电压变大,即滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路连接如图所示:
[5]燃油的热值为5×107J/kg,完全燃烧10kg燃油产生的热量
Q=mq=10kg×5×107J/kg=5×108J
发动机为汽车提供部分动力的能量
W1=3.5×106J×60%=2.1×106J
发动机对蓄电池充电的能量W2=2.5×107J; 发动机用来做有用功的能量
W=W1+W2=2.1×106J+2.5×107J=2.71×107J
则
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海城四中集团2025-2026学年 (上)九年级12月份(物理)科限时作业
(试卷满分:80分)
一、选择题(本题包括9个小题、每题2分,共18分。1-6题是单选题,7-9题是多选题,多选题错选得0分、漏选得1分)
1. 我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料是( )
A. 导体 B. 绝缘体
C. 半导体 D. 超导体
2. 下列实例中,通过做功的方式来改变内能的是( )
A. 冰镇西瓜 B. 炭火烤肉
C. 围炉煮茶 D. 钻木取火
3. 电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A. 台灯 B. 智能手机 C. 家用空调 D. 笔记本电脑
4. 如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
5. 如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1 和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是 ( )
A. 若甲为电压表,则两灯一定并联
B. 若乙为电流表,则乙测L1的电流
C. 若丙为电流表,则丙测L1的电流
D. 若甲为电流表,则乙可能为电压表
6. 汽油机甲,飞轮每分钟转:2400转,气缸活塞面积为30cm2,每个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 ,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5:4,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为( ) (汽油的热值为)
A. 6000W; 2∶ 1 B. ;2 ∶1 C. ;1∶2 D. 6000W;1∶2
7. 如图,电路中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R上标有“25Ω;1A”字样,灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中,下列说法正确的是( )
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.12
电阻/Ω
10.0
8.0
7.5
5.0
A. 滑片向右滑动,灯泡亮度增加
B. 滑片在最右端时,灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值
C. 当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V
D. 为使滑片在最左端时灯泡正常发光,应在电路中串联一个5Ω电阻
8. 小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A. 保持 R2 阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变小
B. 保持 R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C. 若需要使台秤的分度值变大,可以将R2滑片向左滑动
D. 若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
9. 如图甲为气象馆的杯式风速仪,其工作原理如图乙所示。电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,电流表量程为0~0.6A,用于反映风速大小,定值电阻的阻值为10Ω。迎风板是一块面积为的轻质薄板,与压力传感器紧密相连。的阻值随迎风板受到的压力F 大小变化的关系如图丙所示。测量时风始终垂直吹在迎风板上,其受到的风压与风速的关系如表。无风时电流表示数为0.3A,下列说法正确的是( )
风速v/(m/s)
0
2
4
6
8
10
12
风压p/Pa
0
2
8
18
32
50
72
A. 当无风时, 两端的电压为9V
B. 电源提供的恒定电流为0.9A
C. 该风速仪所能测量的最大风速为20m/s
D. 通过减小电源提供的恒定电流能增大该风速仪所能测量的最大风速
二、填空题(本题包括6个小题:每空1分,共14分)
10. 对人体来说,安全电压一般______ V。在家庭电路中,用______测量电路消耗的电能。“220V, 40W”的白炽灯和“220V, 5W”的LED灯正常发光时两灯的亮度相同,若白炽灯正常发光时的效率为10%,则LED灯正常发光效率为_______。
11. 如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是___________现象。
12. 甲、乙两位同学都发现下面电路的连接是错误的,二人都只改动了一根导线的一端的接线位置,都变成了两灯串联的正确电路。可是他们闭合开关后,甲、乙改接的电路中电压表的示数分别为3V和1.2V。则两灯串联时,灯L₁两端电压______V,灯L₂两端电压______V。
13. 在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为,为滑动变阻器,、为定值电阻,且,。闭合开关前,应将的滑片移动至最 ___________(选填“左”或“右”)端;闭合开关,将滑片移至某点固定不动,当开关由点切换到点时,电压表示数变化了,电流表示数变化了,则___________。
14. 甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。小明同学设计了移动甲醛检测设备,原理如图甲所示。电源由三节新干电池 (4.5V)串联组成,R0是标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻。
(1)当R0的滑片滑到中点时,它两端的电压为1.5V,此时污染指数是______;
(2)显示器由0~3V的电压表改装而成,移动滑片位置,使其最大显示污染指数为250,此时电路消耗的总功率是 ______。
15. 小明和爸爸在家一起探究固体熔化过程的规律。他用电加热器对质量为2.5kg的冰块进行加热,并画出温度随加热时间变化的图像(如图)。由图可知冰是______(选填“晶体”或“非晶体”),电加热器的铭牌上标有“220V 605W”,加热过程中,消耗电能的70%转化为冰和水的内能,此时家庭电路实际电压为______V,1~4min电加热器消耗的电能为______J。[整个过程不考虑水分的损失,]
三、作图题(本题包括2小题;每题2分,共4分)
16. 请你拆去一根导线(在图上用“╳”表示拆去),再补上一根导线(用虚线表示)使开关闭合后,规格相同的3个灯泡同时发光且亮度相同。
17. 如图甲所示为一款钢琴灯,其简化电路如图乙。灯L1和L2并联,当只闭合S时,只有L2灯亮;当S、S1都闭合时,两灯都亮,当只闭合S1时,两灯均不发光。请你将图乙的电路补充完整。
四、实验题(本题包括4小题;每空1分,共24分)
18. 蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,为了探究其降温效果,进行了如下的实验探究:首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,图甲和图乙分别是记录的A、B两种蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化图像。
(1)0~t₁时间段,水和蓄冷剂之间发生热传递,二者内能增加的是_______;
(2)实验中通过比较______可以比较蓄冷剂吸收热量的多少,分析图像可知蓄冷剂________降温效果更好;
(3)图像甲中0~t₂时间段蓄冷剂A比B温度升高得快,从而得出固体A 比固体B的比热容小的结论.请判断这一结论是否正确,并说明理由:________。
(4)若t₁~t₂,容器1中水的温度降低10℃,若热量全部被冰袋吸收,经过计算,发现每克蓄冷剂A吸收的热量为_______J。[ c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
19. 同学们在进行电学知识的学习中,了解到各种导体的导电性各不相同,电阻大的导电性差,他们想利用实验来“探究影响导体电阻大小的因素”,在观察现象的基础上他们做出了如下猜想。
①导体的电阻可能与导体的长度有关。
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关、
③导体的电阻可能与导体的材料有关。
他们在一些长短、粗细不同的多种型号玻璃管内装满浓度相同的盐水:
(1)探究导体的电阻与长度关系时,选取几根长度不同,横截面积相同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)利用图甲继续探究导体的电阻与横截面积关系时,小组同学在M、N之间与玻璃管并联接入一个电压表。闭合开关,调节滑动变阻器,电表的示数如图乙所示,则此时导电液体的电阻为______Ω,断开开关,更换长度相同,横截面积不同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,重复上述实验;
(3)表格里记录了实验中的一部分数据,分析表中数据可知当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积成______(选填“正比”或“反比”)
实验次数
1
2
3
4
横截面积/cm
10
20
30
40
电阻/Ω
10
5
3.3
2.5
(4)探究导体的电阻可能与导体的横截面积有关的实验中,若改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻不等于原来的2倍,这是由于实验时没有控制导电液体的______不变;
(5)继续探究导体的电阻与导体材料关系时,小组同学用一根玻璃管,更换______进行试验;
(6)根据你掌握的电学知识,你认为电阻还与______有关。
20. 电学复习中,小洪和小明同学对电学部分实验进行了系统梳理和归纳。
【实验一】探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:电源(电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω) , 开关,导线等。
(1)按图甲电路图组装好实验器材,将滑片 P位于滑动变阻器阻值最大处,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数、则电路故障原因可能是______;(故障仅发生在 R 或 Rp上)
(2)如图乙是排除故障后根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,由此可以分析:将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路进行实验时,在电压表示数不变的情况下,滑动变阻器消耗的电功率之比为______;
【实验二】研究通过小灯泡的电流与它两端电压的关系。
(3)小明将图甲中的定值电阻换成额定电压为6V 的小灯泡,移动滑片,记录多组数据,作出了图像a,还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。图中阴影部分的面积表示_______;
【实验三】用电压表和电流表测量定值电阻R 的阻值。
(4)按图甲电路图继续实验,闭合开关前,小明观察到电流表示数为0.04A,由于没有螺丝刀,无法调零。继续实验,电流表示数为0.28A时,电压表示数如丁图,读数为______V,电阻R 的阻值为______Ω。多次测量后,画出I-U图像(如图戊所示)。假如是由你来画出通过电阻 R 的电流随它两端电压变化的图像,你应注意什么?________;
(5)小洪测量另一定值电阻时,根据所测数据作出的U-I图像(如图己所示),但是,他发现图像与小明绘制的图像不同,原因是______;但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为_______Ω。
21. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。
(1)在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中______来比较的;
(2)图甲可探究电流产生的热量与______的关系;
(3)图乙中若将容器外的电阻换成10Ω的,实验现象较之前相比更______(选填“明显”或“不明显”);换完电阻通电一段时间后,电阻丝c和d产生的热量之比为______。
五、综合应用题(本题包括3小题;共20分)
22. 小岚准备开一家火锅店,于是对火锅店采用什么样的加热方式进行了调查。目前火锅加热方式有电磁炉和燃气炉两种。每度电的电费为0.8元,每立方米燃气的费用为3元。电磁炉将电能转化为汤料内能的效率为90%。若被加热汤料的比热容取,燃气的热值取,汤料沸点为100℃。试计算并回答:
(1)用1000W的电磁炉给3kg的汤料加热12min,消耗的电能是多少?可使20℃的汤料升温多少℃?
(2)若用燃气炉加热3kg汤料,使汤料升高相同的温度,消耗的燃气,燃气炉的效率是多少?
(3)以上面数据为基础,给小岚一个建议。应该用电磁炉还是燃气炉?并简述理由。
23. 下图是小明设计的模拟高速公路地磅称重的工作电路,过往汽车对地磅压力的变化引起压敏电阻R的阻值变化,从而引起压力表示数的变化(压力表用电流表改装)。已知电源电压为4.5V保持不变,为保护电阻,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。当电路中的电流大于0.5A时,保护开关S自动断开。压力传感器R的阻值随所受压力F变化的关系如下表所示。请回答下列问题:
F/N
0
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
R/Ω
10
9
8
7
6
5
4
3
2
(1)当压力为0N时,闭合开关电压表示数为3V,求定值电阻的阻值是多少?
(2)求当电路中电流为0.5A时,该电路中的压力表显示压力是多少?
(3)为使压力表能显示的压力范围为0~20N,请你计算需要在电路中增加一个阻值多大的电阻?增加的电阻应接在a、b两点中的哪一点?请说明选择的理由。
24. 在跨学科实践课上,某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动,下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成以下内容。
【项目分解】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
【项目实施】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
如图甲是一款混合动力汽车,它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时,汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向车轮输出能量,又给蓄电池充电,从而提高能量利用率(能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比)。当司机踩制动时,相当于切断动力,车辆在减速滑行时利用机械装置带动驱动电机反转变为发电机给蓄电池充电,回收大部分机械能,使它同时具有节能和低排放等特点,电池组工作电压为240V,电池的容量约为。
①如图乙所示,用力将活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,该过程能量转化的特点与汽油机的________冲程能量转化相同;
②图丙是汽车的动力组成及原理示意图下列说法正确的是________(只有一个选项正确);
a.电动机的工作过程中将电能转化机械能
b.电池组充满电后储存的电能为,充电时电能转化为化学能
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路,其中是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮标,油箱中的油量通过油量表示数反映。
①此电路中电阻的作用是________;
②图中已测出部分电路,请在图中完成电路的设计,要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示数越大________;
【项目拓展】
当它以的速度沿水平公路匀速行驶2h的过程中,燃烧了10kg燃油,发动机驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需能量为,其中60%的能量来自于燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为。设燃油在发动机气缸内完全燃烧,燃油的热值为。该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶2h时,完全燃烧10kg燃油产生的热量为________,汽油发动机的效率为________%。
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