内容正文:
句容市玉清教育集团2024-2025学年度第二学期
初三年级物理学科限时练习
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题2分,共24分)
1. 为庆祝建党100周年,师生合唱《我的祖国》,歌声响彻礼堂。“响彻礼堂”描述的是声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
2. 下列估计值中,最接近实际的是( )
A. 一次性医用口罩的厚度约为3cm B. 一名中学生的质量约为50kg
C. 成人正常步行的速度约为6m/s D. 人正常眨眼一次的时间约为5s
3. 下列现象中,属于熔化的是( )
A. 露珠的形成
B. 壶口冒“白气”
C. 湿手烘干
D. 冰雪消融
4. 诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于( )
A. 光的直线传播 B. 光的色散 C. 光的反射 D. 小孔成像
5. 以图中哪一个物体为参照物,正在下降的跳伞员是静止的
A. 地面 B. 降落伞 C. 地面上行驶的汽车 D. 正在上升的无人机
6. 甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细绳悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知丙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同。下列判断正确的是( )
A. 甲、乙两球均带正电 B. 甲、乙两球均带负电
C. 甲球带负电,乙球一定带正电 D. 甲球带正电,乙球可能不带电
7. 如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是
A. 铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B. 平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C. 若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
D. 若铅笔按图示箭头方向转过45°,铅笔将与它的像垂直
8. POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的 小铁环制成的检测头(如图所示).在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置 刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息,选项中能 反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
A. B. C. D.
9. 法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应(某些材料的电阻在磁场中急剧减小)荣获了2007年诺贝尔物理学奖,如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图,闭合S1、S2后,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁右端为N极
B. 滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
C. 巨磁电阻的阻值随滑片P向左滑动而明显减小
D. 滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变暗
10. 某同学连接的电路如图所示,闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡L1、L2都不亮。他用电压表进行电路故障检测,把电压表并联接在某两点之间,测试结果如表所示。则可以判定电路中的故障是
A. 灯泡L1短路 B. 灯泡L2短路
C. de段开路 D. be段开路
11. 图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表的示数增大而触犯警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后( )
A. M的电阻RM变大
B. 电路消耗的总功率变大
C. 电压表与电流表的示数乘积不变
D. 电压表与电流表的示数之比变大
12. 如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A. 电路的最大功率是3.6W
B. 小灯泡的最小功率是0.75W
C. 电流表的最小示数是0.15A
D. 电流表的最大示数是0.4A
二、填空题(每空1分,共28分)
13. (1)图甲中,木块的长度为___________cm;
(2)图乙中,汽车时速表的示数为___________km/h;
(3)图丙中,温度计的示数为___________℃。
14. 电子式电能表表盘上标有“3200imp/(kW·h)”字样,将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min,电能表指示灯闪烁了320次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h,电功率是______W。细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的,电能表指示灯闪烁的越快,说明相同时间内电流通过用电器所做的电功______(填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”)。
15. 在家庭电路中,用测电笔辨别输电线时,能使氖管发光的是____线;为确保安全用电,电饭锅、电冰箱等使用三孔插座,其中一个插孔能将用电器的金属外壳与________连接起来;长期不用的家电设备每隔一段时间后需要通电一次,这是________电热(选填“利用”或“防止”).
16. 如图所示,是奥斯特实验的示意图。实验结论是:通电导线周围存在 _____ ,支持此结论的现象是 _______ 。如果移走小磁针,该结论 _____ (选填“成立”或“不成立”)。
17. 小明去超市,当他站在电梯上时电梯运动较快,走下电梯后发现电梯运动会变慢。小明根据网络搜索的图所示电路(R是一个压敏电阻)分析:当人走下电梯后,压敏电阻的阻值增大,则电磁铁的磁性变___(强/弱),衔铁与触点___(1/2)接触,电动机的转速变____(大/小)。
18. 如图甲是小华家豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率是200W;R是加热电阻,额定功率是1100W,图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。豆浆机的加热电阻是______Ω,豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能__________ J。
19. 医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动.活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启.线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是 __________ 极,血液从 __________ 流入 __________ (后2空选填“①”“②”“③”).
20. 用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点.如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图象.
(1)观察图象可知,R的阻值为__________Ω.
(2)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若LED灯的电功率为0.06W,则R中的电流为_____A,电路的总功率为_______W.
21. 某型号电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位,其原理如图所示,若已知电阻R0=44Ω,R=2156Ω,则当开关置于___(选填“1”或“2”)位置时为高温挡,当电饭锅以高温挡正常工作10min消耗的电能为_____J.
22. 如图1所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻。闭合开关S,改变R上压力大小,两电表示数之间的关系图像如图2所示。则电源电压U=___V,R0=___Ω;当R0消耗的电功率为0.4W时,R消耗的电功率P=___W。
三、解答题(共48分)
23. 请根据要求画图:
(1)在如图中标出左边磁极的名称和磁场的磁感线的方向。
(2)如图,根据通电螺线管外部的磁感线方向,标出图中电源的正极和小磁针静止时的N极。
(3)如图,甲是插线板,请将乙图的内部电路连接完整。 要求:在开关断开时插线板上的指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;在开关闭合时指示灯发光,插孔可提供工作电压,若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。
24. 如图1所示的三个实验中。
(1)通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的实验有______(填写图号,下同);需要有计时器的实验有______。
(2)甲实验中,发现沙子温度升得快,说明沙子吸热能力______(选填“强”或“弱”),乙实验中,发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快,______(选填“能”或“不能”)说明碎纸片的热值大。
(3)利用丙实验装置改做“探究不同物质吸热升温的现象”的实验,应将图2中______(选填“A”、“B”)烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻如何连接?______(选填序号:①只能串联②只能并联③串联或并联都可以),并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
25. 小红利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,有三种规格滑动变阻器可供选择:“0~40Ω”,“0~30Ω”,“0~20Ω”。用到的电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,实验中控制电阻R两端的电压为2.5V不变。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整;
(2)为完成整个实验,应该选取规格为___________的滑动变阻器;
(3)连好电路闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表没有示数,则故障可能是___________;
(4)排除故障后实验中将定值电阻R的阻值由25Ω依次更换为20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P依次向______移(选填“左”或“右”),目的是__________ 。
(5)实验结论是_________________________。
26. 图甲是小盛同学设计的测小灯泡电功率的实验电路(灯泡额定电压=2.5V)。
(1)小盛所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是____
A. 更换小灯泡
B. 检查开关是否闭合
C. 移动滑动变阻器滑片
D. 检查电压表是否断路
(3)正确操作后,小灯泡发光,这时电压表的示数为2V,则应向______移动滑动变阻器的滑片,直到,小灯泡正常发光时为止,此时电流表的示数(如图乙所示)为______A,则小灯泡的额定功率为_______W。
(4)同组的明月同学也设计了一个电路图(如图丙),测出了该小灯泡正常发光时的功率,其中定值电阻的阻值R=25Ω,正确操作过程如下:
①只闭合开关S和______,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1=_______A;
②闭合开关S和______,断开开关______,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为I2。
③小灯泡额定功率表达式为P额=_______(用符号表示)。
27. 利用图示滑轮组用5N拉力将重8N的重物在4s内竖直向上匀速提升了0.5m。求:
(1)有用功
(2)拉力F做功的功率
(3)滑轮组的机械效率。
28. 王老师从家里出发,使用充满电的油电混用汽车到学校。整个过程经历了三个阶段:
阶段一:由电动机带动从静止加速行驶500m,直至速度达到54km/h,能耗表上显示本阶段数据为150kW·h/100km,消耗电能的80%转化为动能;
阶段二:以54km/h匀速行驶6min;此过程全部由汽油机维持,由机载计算机信息可知消耗了450g汽油,此阶段汽油机的效率为40%;
阶段三:在距学校200m处汽油机停止工作,启动刹车后,车载发电机采取动能回收技术,将80%的动能转化为电能,并储存在蓄电池中,最后停在学校。
问:(1)求该汽车在加速过程中消耗的电能;
(2)求该汽车在匀速行驶过程中受到的阻力;
(3)如果王老师下班与此过程相同,那么回家后利用充电桩充电,充电效率为60%,需要花费多少钱才能将蓄电池充满电?(电费取0.5元/kW·h,汽油热值:3×107J/kg)
29. 阅读以下文字和图表后,回答问题:
图1是商场里的智能自动扶梯,有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢。利用电磁继电器可以设计这样的“自动电路”,其中控制电路由电压恒为的电源,红外传感器Rx(只能接收人体辐射的红外线,Rx阻值与人到传感器距离的关系如下表所示),滑动变阻器,电磁继电器(线圈电阻不计,线圈中电流时衔铁被吸下,线圈中电流时衔铁被弹回)等组成;工作电路由额定电压为的电动机、定值电阻和应急开关S(可以使电梯在必要时停止运行)等组成。工作时,当有人走到电梯口(即红外传感器Rx处)附近,电梯由较慢变为较快运行。
距离
3
2.5
2
1.8
1.5
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
电阻
15
14.5
14
12
10
8
6
4
3
2.5
2.3
(1)请用笔画线代替导线按要求将图2中的自动扶梯电路图连接完整___________;
(2)当有人走到距电梯口距离时,电梯由较慢变为较快运行,滑动变阻器的阻值应调到___________,此时消耗的功率为___________W。
(3)下表是节能自动扶梯与普通电梯的有关参数。与普通电梯比,节能自动扶梯一年(按360天计)节约电能___________度。
电梯类别
负载情况
平均功率
平均每天运行时间
节能自动扶梯
负载(有人)
10
5
空载(无人)
5
7
普通电梯
负载或空载
10
12
(4)使人离电梯距离更近时电梯由较慢变为较快运行,措施可行的是___________(双选)。
A.提高控制电路电压 B.增大接入的阻值
C.减小接入的阻值 D.选用启动电流为的继电器
(线圈中电流时衔铁被吸下,线圈中电流时衔铁被弹回)
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句容市玉清教育集团2024-2025学年度第二学期
初三年级物理学科限时练习
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题2分,共24分)
1. 为庆祝建党100周年,师生合唱《我的祖国》,歌声响彻礼堂。“响彻礼堂”描述的是声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】“响彻礼堂”是指声音很大,即描述的是声音的响度。
故选B。
2. 下列估计值中,最接近实际的是( )
A. 一次性医用口罩的厚度约为3cm B. 一名中学生的质量约为50kg
C. 成人正常步行的速度约为6m/s D. 人正常眨眼一次的时间约为5s
【答案】B
【解析】
【详解】A.一次性医用口罩的厚度约为3mm,故A不符合题意;
B.一名成年人的质量约60kg,一名中学生的质量约为50kg,故B符合题意;
C.成人正常步行的速度约为1m/s,故C不符合题意;
D.人正常眨眼一次的时间约为0.3s,故D不符合题意。
故选B。
3. 下列现象中,属于熔化的是( )
A. 露珠的形成
B. 壶口冒“白气”
C. 湿手烘干
D. 冰雪消融
【答案】D
【解析】
【详解】A.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故A错误;
B.“白气”是喷出的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故B错误;
C.湿手烘干是水的汽化现象,故C错误;
D.冰雪消融是冰雪的熔化现象,故D正确。
故选D。
4. 诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于( )
A. 光的直线传播 B. 光的色散 C. 光的反射 D. 小孔成像
【答案】B
【解析】
【详解】当太阳刚升起时,阳光照射到瀑布溅起的水雾上,被水雾中的小水滴分散成了七种颜色的光,随后我们可以从水雾中看到彩虹,这是光的色散现象。
故选B。
5. 以图中哪一个物体为参照物,正在下降的跳伞员是静止的
A. 地面 B. 降落伞 C. 地面上行驶的汽车 D. 正在上升的无人机
【答案】B
【解析】
【详解】A.正在下降的跳伞员相对于地面有相对运动,故不是静止的,故A不符合题意;
B.正在下降的跳伞员相对于降落伞无相对运动,是静止的,故B符合题意;
C.正在下降的跳伞员相对于地面上行驶的汽车有相对运动,故不是静止的,故C不符合题意;
D.正在下降的跳伞员相对于正在上升的无人机有相对运动,故不是静止的,故D不符合题意。
故选B。
6. 甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细绳悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知丙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同。下列判断正确的是( )
A. 甲、乙两球均带正电 B. 甲、乙两球均带负电
C. 甲球带负电,乙球一定带正电 D. 甲球带正电,乙球可能不带电
【答案】D
【解析】
【详解】已知丙球与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,所以丙球带负电;由图知,甲球与丙球靠近时相互排斥,根据同种电荷相互排斥知,甲球一定带负电;甲球与乙球相互吸引,根据异种电荷相互吸引知,乙球可能带正电;但带电体能够吸引不带电的轻小物体,所以乙球可能不带电。综合知,乙球可能带正电,也可能不带电。
故选D。
7. 如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是
A. 铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B. 平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C. 若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
D. 若铅笔按图示箭头方向转过45°,铅笔将与它的像垂直
【答案】D
【解析】
【详解】A.平面镜中所成的像与物大小相等,铅笔水平向右移动时,它的像大小将不变,故A错误.
B.平面镜中所成的像与物关于镜面对称,所以平面镜竖直向上移动时,铅笔的像将不动,故B错误.
C.平面镜所成的像与物体大小相等,若改用一块较小的平面镜,铅笔的像大小不变,故C错误.
D.若铅笔按图示箭头方向转过45°,铅笔与平面镜成45°角,根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,像与镜面也成45°角,所以铅笔将与它的像垂直,故D正确为答案.
8. POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的 小铁环制成的检测头(如图所示).在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置 刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息,选项中能 反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;
A.如图反映了电流周围存在着磁场,故A不符合题意;
B.如图电路中有电源,说明了通电导体在磁场中受力而运动,故B不符合题意;
C.如图电路中有电源,是研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系的实验,故C不符合题意;
D.如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
9. 法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应(某些材料的电阻在磁场中急剧减小)荣获了2007年诺贝尔物理学奖,如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图,闭合S1、S2后,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁右端为N极
B. 滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
C. 巨磁电阻的阻值随滑片P向左滑动而明显减小
D. 滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变暗
【答案】C
【解析】
【详解】A.由安培定则知道,电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误;
B.滑片P向左滑动过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强,故B错误;
C.由图知道,滑片P向左滑动过程中,接入电路的电阻减小,通过线圈的电流知道,磁性增强,故电磁铁磁性增强,所以,巨磁电阻的阻值会减小,故C正确;
D.巨磁电阻和灯泡串联,巨磁电阻的阻值减小,通过指示灯的电流增大,灯泡的电流变大,指示灯会变亮,故D错误。
故选C。
10. 某同学连接的电路如图所示,闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡L1、L2都不亮。他用电压表进行电路故障检测,把电压表并联接在某两点之间,测试结果如表所示。则可以判定电路中的故障是
A. 灯泡L1短路 B. 灯泡L2短路
C. de段开路 D. be段开路
【答案】C
【解析】
【分析】闭合开关灯泡不亮,原因有两个:灯泡处短路或电路断路,具体故障可将每选项逐一代入题目检查是否符合题意,从而确定正确选项。
【详解】A.如果灯泡L1短路,灯泡L2会发光。故A不符合题意;
B.如果灯泡L2短路,灯泡L1会发光。故B不符合题意;
C.如果d、e段开路,整个电路断路,两灯都不亮;将电压表接在a、f,a、e有示数,a、d无示数。故C符合题意;
D.如果b、e段开路,整个电路断路,两灯都不亮,电压表接在a、e间无示数。故D不符合题意。
故选C。
【点睛】电路故障问题是电学试题中经常考查的内容。解决的关键是采用“排除法”将每一选项逐一代入题干,检查是否符合题意,最终确定正确选项。
11. 图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表的示数增大而触犯警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后( )
A. M的电阻RM变大
B. 电路消耗的总功率变大
C. 电压表与电流表的示数乘积不变
D. 电压表与电流表的示数之比变大
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由电路图可知,定值电阻R与传感器电阻M串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V的示数增大,电源电压不变,则传感器电阻M两端的电压减小,即传感器电阻M的电阻减小,由I= 的变形式U=IR可知,电压表示数增大时,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则电压表与电流表的乘积变大,故A、C错误;
B.由P=UI可知,电源电压不变时,电路消耗的总功率变大,故B正确;
D.由R= 可知,电压表V与电流表A的比值等于定值电阻R的阻值,则电压表与电流表的比值不变,故D错误。
故选B。
12. 如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A. 电路的最大功率是3.6W
B. 小灯泡的最小功率是0.75W
C. 电流表的最小示数是0.15A
D. 电流表的最大示数是0.4A
【答案】B
【解析】
【详解】AD.由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;题意可知,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是0.3A,即电流表的最大示数是0.3A,电路的最大功率是
故AD错误;
BC.由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大时,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为3V时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是0.25A,小灯泡的最小功率是
故B正确;C错误。
故选B。
二、填空题(每空1分,共28分)
13. (1)图甲中,木块的长度为___________cm;
(2)图乙中,汽车时速表的示数为___________km/h;
(3)图丙中,温度计的示数为___________℃。
【答案】 ①. 2.90 ②. 90 ③. 2
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中刻度尺的分度值为0.1cm,木块左端与零刻度线对齐,右端与2.90cm对齐,则木块的长度为2.90cm。
(2)[2]图乙中汽车时速表的分度值为10km/h,则示数为90km/h。
(3)[3]图丙中温度计的分度值为1℃,液面位于零刻度线以上第二格,则示数为2℃。
14. 电子式电能表表盘上标有“3200imp/(kW·h)”字样,将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min,电能表指示灯闪烁了320次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h,电功率是______W。细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的,电能表指示灯闪烁的越快,说明相同时间内电流通过用电器所做的电功______(填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”)。
【答案】 ①.
0.1 ②.
200 ③.
越多
【解析】
【详解】[1]“3200imp/(kW•h)”表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次, 故闪烁320次,消耗电能为。
[2]电功率
[3]电能表指示灯闪烁的越快,说明电功率越大,相同时间内通过用电器所做的电功越多。
15. 在家庭电路中,用测电笔辨别输电线时,能使氖管发光的是____线;为确保安全用电,电饭锅、电冰箱等使用三孔插座,其中一个插孔能将用电器的金属外壳与________连接起来;长期不用的家电设备每隔一段时间后需要通电一次,这是________电热(选填“利用”或“防止”).
【答案】 ①. 火 ②. 大地 ③. 利用
【解析】
【详解】测电笔接触火线时,氖管发光;接触零线时,氖管不发光;为了安全用电,电饭锅、电冰箱等有金属外壳的家用电器的电源插座都用三孔插座,三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通,这样若金属外壳的用电器外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生;长期不用的家电设备每隔一段时间后需要通电一次,这是利用电热来驱潮,可对电器起到保护作用.
16. 如图所示,是奥斯特实验的示意图。实验结论是:通电导线周围存在 _____ ,支持此结论的现象是 _______ 。如果移走小磁针,该结论 _____ (选填“成立”或“不成立”)。
【答案】 ①. 磁场 ②. 闭合开关,小磁针偏转 ③. 成立
【解析】
【详解】[1][2][3]当将通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了通电导线周围存在磁场,该磁场与小磁针的有无无关,故移走小磁针后,该结论仍成立。
17. 小明去超市,当他站在电梯上时电梯运动较快,走下电梯后发现电梯运动会变慢。小明根据网络搜索的图所示电路(R是一个压敏电阻)分析:当人走下电梯后,压敏电阻的阻值增大,则电磁铁的磁性变___(强/弱),衔铁与触点___(1/2)接触,电动机的转速变____(大/小)。
【答案】 ①. 弱 ②. 1 ③. 小
【解析】
【详解】[1][2][3]当人走下电梯后,压敏电阻的阻值增大,则控制电路中电流变小,电磁铁的磁性变弱,衔铁被拉起与触点1接触,R1与电机串联,电动机两端电压变小,电动机的功率变小,电动机转速变小。
18. 如图甲是小华家豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率是200W;R是加热电阻,额定功率是1100W,图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。豆浆机的加热电阻是______Ω,豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能__________ J。
【答案】 ①. 44 ②.
【解析】
【详解】根据公式可知,豆浆机的加热电阻
由图乙可知,加热时间
电动机工作时间
根据,加热消耗的电能
电动机消耗的电能
总共消耗的电能
19. 医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动.活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启.线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是 __________ 极,血液从 __________ 流入 __________ (后2空选填“①”“②”“③”).
【答案】 ①. N ②. ② ③. ①
【解析】
【详解】由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞右移,使得阀门S2关闭,S1打开,则血液由②流向①.
点睛:根据安培定则可知通电螺线管的极性;磁极间的相互作用可知活塞的移动方向.
20. 用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点.如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图象.
(1)观察图象可知,R的阻值为__________Ω.
(2)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若LED灯的电功率为0.06W,则R中的电流为_____A,电路的总功率为_______W.
【答案】 ①. 50 ②. 0.02 ③. 0.08
【解析】
【详解】(1)由图象可知,当UR=1V时,通过的电流IR=0.02A,由可得,R的阻值:;
(2)将LED灯与R串联在电路中,由图可知,当ULED=3V、ILED=0.02A时,LED灯的电功率:PLED=ULEDILED=3V×0.02A=0.06W,
因串联电路中各处的电流相等,所以,R中的电流:IR=I=ILED=0.02A,由图象可知,R两端的电压UR=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=UR+ULED=1V+3V=4V,电路的总功率:P=UI=4V×0.02A=0.08W.
21. 某型号电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位,其原理如图所示,若已知电阻R0=44Ω,R=2156Ω,则当开关置于___(选填“1”或“2”)位置时为高温挡,当电饭锅以高温挡正常工作10min消耗的电能为_____J.
【答案】 ①. 2 ②. 6.6×105
【解析】
【详解】由图示可知,当开关置于位置1时,两电阻串联;开关置于位置2时,R被短路,电路为R0的基本电路;由P=U2/R可知,当开关置于位置2时,电路功率较大,电饭锅处于高温挡,功率为:P=U2/R0=(220V)2/44Ω=1100W;电饭锅以高温挡正常工作10min消耗的电能为:W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J.
22. 如图1所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻。闭合开关S,改变R上压力大小,两电表示数之间的关系图像如图2所示。则电源电压U=___V,R0=___Ω;当R0消耗的电功率为0.4W时,R消耗的电功率P=___W。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 0.8
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。由图象可知,当电路中电流I1=0.2A时压敏电阻R两端的电压U1=4V,电路中电流I2=0.5A时压敏电阻两端的电压U2=1V。因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,由I=可得
U=I1R0+U1=I2R0+U2
即
0.2A×R0+4V=0.5A×R0+1V
解得R0=10Ω。电源的电压
U=I1R0+U1=0.2A×10Ω+4V=6V
[3]当R0消耗的电功率为0.4W时,由P=I2R可得,电路中的电流
I′==0.2A
电路的总功率
P总=UI′=6V×0.2A=1.2W
因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,R消耗的电功率
P=P总﹣P0=1.2W﹣0.4W=0.8W
三、解答题(共48分)
23. 请根据要求画图:
(1)在如图中标出左边磁极的名称和磁场的磁感线的方向。
(2)如图,根据通电螺线管外部的磁感线方向,标出图中电源的正极和小磁针静止时的N极。
(3)如图,甲是插线板,请将乙图的内部电路连接完整。 要求:在开关断开时插线板上的指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;在开关闭合时指示灯发光,插孔可提供工作电压,若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,故左侧磁极为S极,磁感线从右指向左,如图所示:
【小问2详解】
由磁感线的指向可知电磁铁右侧为N极,左侧为S极;则由右手螺旋定则可得电流由右侧流入,即电源右侧为正极,小磁针所在位置磁感线向右,则小磁针的右侧为N极。如图:
【小问3详解】
分析题意可知,说明指示灯和插座之间是并联的,开关同时控制指示灯和插座,接线时要注意:①开关接在指示灯、插座和火线之间使用更安全;②发光二极管长脚为正极,接火线,短脚为负极,接零线;③三孔插座的接线是左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
24. 如图1所示的三个实验中。
(1)通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的实验有______(填写图号,下同);需要有计时器的实验有______。
(2)甲实验中,发现沙子温度升得快,说明沙子吸热能力______(选填“强”或“弱”),乙实验中,发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快,______(选填“能”或“不能”)说明碎纸片的热值大。
(3)利用丙实验装置改做“探究不同物质吸热升温的现象”的实验,应将图2中______(选填“A”、“B”)烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻如何连接?______(选填序号:①只能串联②只能并联③串联或并联都可以),并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
【答案】(1) ①. 乙、丙 ②. 甲、丙
(2) ①. 弱 ②. 不能
(3) ①. A ②. ③
【解析】
【小问1详解】
[1]甲实验用加热时间长短表示吸收热量多少,升温变化是用来判断吸热能力,不是用温度变化量比较吸热多少;乙实验通过水升高的温度反映燃料放出热量;丙实验通过煤油升高的温度反映电流产生热量。因此依靠温度计示数变化量比较吸、放热多少的是乙、丙。
[2]甲实验需要计时器记录加热时长,丙实验需要计时器记录通电时间,二者都要计时;乙实验不需要计时,故填甲、丙。
【小问2详解】
[1]甲实验中,沙子温度升得快,根据比热容知识,在质量和吸热相同的情况下,升温快的物质比热容小,吸热能力弱,所以沙子吸热能力弱。
[2]乙实验中,用碎纸片加热烧杯中水温度升得快,但升高的不一定多,因此不能说明碎纸片的热值大。
【小问3详解】
[1]要探究不同物质吸热升温现象,需要两个电阻在相同时间内产生相同的热量,所以应选择图2中与丙图中的电阻相同的A相连接。
[2]根据可知,串联时电流I相同,电阻R相同,故相同时间t内,可以实现产生热量Q相同;根据可知,并联时电压U相同,电阻R相同,可以实现产生热量Q相同,所以串联或并联都可以,故选③。
25. 小红利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,有三种规格滑动变阻器可供选择:“0~40Ω”,“0~30Ω”,“0~20Ω”。用到的电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,实验中控制电阻R两端的电压为2.5V不变。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整;
(2)为完成整个实验,应该选取规格为___________的滑动变阻器;
(3)连好电路闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表没有示数,则故障可能是___________;
(4)排除故障后实验中将定值电阻R的阻值由25Ω依次更换为20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P依次向______移(选填“左”或“右”),目的是__________ 。
(5)实验结论是_________________________。
【答案】(1) (2)0~40Ω
(3)电阻R断路 (4) ①. 左 ②. 控制电阻R两端的电压为2.5V不变
(5)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
根据左侧的电路图中电子元件的电路图可以绘制出实物图,如图所示:
【小问2详解】
根据串联分压可知,滑动变阻器两端的电压为
根据所用电阻的阻值可知,电路中的电流最小值为
故滑动变阻器的最大阻值为
故应当选择规格为“0~40Ω”的滑动变阻器。
【小问3详解】
连好电路闭合开关,电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连通,那么与电压表并联的部分断路,所以故障可能是电阻R断路。
【小问4详解】
[1][2]将定值电阻R的阻值由25Ω依次更换为20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,电阻R两端的电压会变小。为了控制电阻R两端的电压为2.5V不变,应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P依次向左移。
【小问5详解】
该实验的结论为,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
26. 图甲是小盛同学设计的测小灯泡电功率的实验电路(灯泡额定电压=2.5V)。
(1)小盛所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是____
A. 更换小灯泡
B. 检查开关是否闭合
C. 移动滑动变阻器滑片
D. 检查电压表是否断路
(3)正确操作后,小灯泡发光,这时电压表的示数为2V,则应向______移动滑动变阻器的滑片,直到,小灯泡正常发光时为止,此时电流表的示数(如图乙所示)为______A,则小灯泡的额定功率为_______W。
(4)同组的明月同学也设计了一个电路图(如图丙),测出了该小灯泡正常发光时的功率,其中定值电阻的阻值R=25Ω,正确操作过程如下:
①只闭合开关S和______,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1=_______A;
②闭合开关S和______,断开开关______,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为I2。
③小灯泡额定功率表达式为P额=_______(用符号表示)。
【答案】(1) (2)C
(3) ①. 右 ②. 0.3 ③. 0.75
(4) ①. S2 ②. 0.1 ③. S1 ④. S2 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
题目需要测小灯泡电功率,因此改动之后需要电流表和小灯泡要串联,电压表和小灯泡并联,如图所示:
【小问2详解】
电路连接正确后,闭合开关电流表有示数,说明电路是通路。小灯泡不亮,可能是滑动变阻器接入电路的电阻太大,导致电路中电流过小,小灯泡实际功率太小。所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故选C。
【小问3详解】
小灯泡额定电压为2.5V,此时电压表的示数为2V,小于额定电压。要使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器两端的电压,即减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以应向右移动滑动变阻器的滑片。
由图乙可知,电流表使用的是量程,分度值为0.02A,其示数为0.3A。
根据可知
【小问4详解】
只闭合开关S和S2,此时定值电阻R与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联,电流表测通过定值电阻R的电流。要使小灯泡正常发光,小灯泡两端电压应为2.5V,因为并联电路各支路电压相等,所以定值电阻R两端电压也为2.5V,根据,可得
闭合开关S和S1,断开开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不动,此时电流表测通过定值电阻R和小灯泡的总电流I2。
小灯泡正常发光时的电流,故小灯泡额定功率表达式为
27. 利用图示滑轮组用5N拉力将重8N的重物在4s内竖直向上匀速提升了0.5m。求:
(1)有用功
(2)拉力F做功的功率
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)4 J (2)1.25 W
(3)80%
【解析】
【小问1详解】
有用功是克服重力所做的功,计算公式为
【小问2详解】
因滑轮组有2段绳索承担重物,重物上升0.5 m时绳子实际被拉长1.0 m,故拉力所做总功为
做功的时间t=4 s,因此功率
【小问3详解】
由机械效率η的计算公式可知
28. 王老师从家里出发,使用充满电的油电混用汽车到学校。整个过程经历了三个阶段:
阶段一:由电动机带动从静止加速行驶500m,直至速度达到54km/h,能耗表上显示本阶段数据为150kW·h/100km,消耗电能的80%转化为动能;
阶段二:以54km/h匀速行驶6min;此过程全部由汽油机维持,由机载计算机信息可知消耗了450g汽油,此阶段汽油机的效率为40%;
阶段三:在距学校200m处汽油机停止工作,启动刹车后,车载发电机采取动能回收技术,将80%的动能转化为电能,并储存在蓄电池中,最后停在学校。
问:(1)求该汽车在加速过程中消耗的电能;
(2)求该汽车在匀速行驶过程中受到的阻力;
(3)如果王老师下班与此过程相同,那么回家后利用充电桩充电,充电效率为60%,需要花费多少钱才能将蓄电池充满电?(电费取0.5元/kW·h,汽油热值:3×107J/kg)
【答案】(1)3.375×106J;(2)1000N;(3)1.5元
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)能耗表上显示本阶段数据为150kW·h/100km,则行驶500m消耗的电能为
因为释放电能的80%转化为汽车的动能,则汽车在加速过程中消耗的电能为
(2)汽油释放出的能量为
汽车匀速行驶时消耗的能量为
汽车匀速运动时的速度为
v=54km/h=15m/s
时间为
t=6min=360s
汽车匀速行驶的路程为
s=vt=15m/s×360s=5400m
汽车在匀速行驶时所受到的阻力为
(3)阶段三中获得的电能为
王老师上下班过程中消耗的电能为
回家需要充电的电能为
因为电费为0.5元/kW·h,将蓄电池充满电需要花费的钱数为
3 kW·h×0.5元/kW·h=1.5元
答:(1)该汽车在加速过程中消耗的电能为3.375×106J;
(2)该汽车在匀速行驶过程中受到的阻力为1000N;
(3)如果王老师下班与此过程相同,那么回家后利用充电桩充电,充电效率为60%,需要花费1.5元钱才能将蓄电池充满电。
29. 阅读以下文字和图表后,回答问题:
图1是商场里的智能自动扶梯,有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢。利用电磁继电器可以设计这样的“自动电路”,其中控制电路由电压恒为的电源,红外传感器Rx(只能接收人体辐射的红外线,Rx阻值与人到传感器距离的关系如下表所示),滑动变阻器,电磁继电器(线圈电阻不计,线圈中电流时衔铁被吸下,线圈中电流时衔铁被弹回)等组成;工作电路由额定电压为的电动机、定值电阻和应急开关S(可以使电梯在必要时停止运行)等组成。工作时,当有人走到电梯口(即红外传感器Rx处)附近,电梯由较慢变为较快运行。
距离
3
2.5
2
1.8
1.5
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
电阻
15
14.5
14
12
10
8
6
4
3
2.5
2.3
(1)请用笔画线代替导线按要求将图2中的自动扶梯电路图连接完整___________;
(2)当有人走到距电梯口距离时,电梯由较慢变为较快运行,滑动变阻器的阻值应调到___________,此时消耗的功率为___________W。
(3)下表是节能自动扶梯与普通电梯的有关参数。与普通电梯比,节能自动扶梯一年(按360天计)节约电能___________度。
电梯类别
负载情况
平均功率
平均每天运行时间
节能自动扶梯
负载(有人)
10
5
空载(无人)
5
7
普通电梯
负载或空载
10
12
(4)使人离电梯距离更近时电梯由较慢变为较快运行,措施可行的是___________(双选)。
A.提高控制电路电压 B.增大接入的阻值
C.减小接入的阻值 D.选用启动电流为的继电器
(线圈中电流时衔铁被吸下,线圈中电流时衔铁被弹回)
【答案】 ①. ②. 3 ③. 0 ④. 12600 ⑤. BD
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]因为应急开关S能使电梯在必要时停止运行,所以应急开关S应该控制电梯(电动机)所在的电路,要改变电梯的快慢可以将定值电阻R1与电动机串联;控制电路中,为了能调节电路中电流,变阻器R2应与红外传感器Rx串联,当电磁继电器的电流较大时吸下衔铁将R1短路,使电梯的运行速度变快,由此根据安全用电原则,画出电路图如图所示:
(2)[2]由表中数据可知,当有人走到距离电梯口1.8m距离时,Rx=12Ω,线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.2A衔铁被弹回,由此根据电路特点和欧姆定律计算R2的阻值
R2=-12Ω=3Ω
[3]线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下,因R1短路,所以此时R1消耗的功率为0W。
(3)[4]由表中数据,普通电梯功率为10kW,平均每天运行时间12h。360天消耗的电能为
W普=P普t=10kW×12h×360=43200kW·h
节能自动扶梯负载(有人)时功率为10kW,一天工作5h;空载(无人)功率为5kW,一天工作7h,则节能自动扶梯360天消耗的电能
W节=P负t负+P空t空=10kW×5h×360+5kW×7h×360=30600kW·h
节能自动扶梯一年(按360天计)节约的电能
ΔW=W普-W节=43200kW·h-30600kW·h=12600kW·h=12600度
(4)[5]使人离电梯距离更近时(线圈中电流I≥0.2A)电梯由较慢变为较快运行,由表中数据知,人离电梯距离越近,红外传感器Rx电阻越小,由欧姆定律,要增大R2接入的阻值;因人离电梯距离越近时红外传感器Rx电阻越小,电路中的电流越大,故要达到目的,可选用启动电流为0.25A的继电器,故选BD。
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