内容正文:
初2024届九年级(上)第3次物理练习卷
一、单项选择题(共12小题,每小题3分,共36分。)
1. 1831年,经过10年的探索,终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象的物理学家是( )
A. 安培 B. 欧姆 C. 焦耳 D. 法拉第
2. 下列有关常见数值中,与实际情况不相符的是( )
A. 家庭电路的电压220V
B. 我国交流电的频率是50Hz
C. 一节干电池的电压约为1.5V
D. 家用照明灯的电流约为2A
3. 关于热现象,下列说法中正确的是( )
A. 有的分子之间只有引力,有的分子之间只有斥力
B. “摩擦生热”是通过热传递改变物体的内能
C. 闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
D. 当物体的温度为0℃时,物体的内能等于零
4. 关于热机和热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 火箭发动机属于热机
B. 一般来说,汽油机的效率比柴油机的效率高
C. 电动汽车实现了“零排放”,其效率已达到了100%
D. 内燃机功率越大,热机效率也越高
5. 关于电现象,下列说法中正确的是( )
A. 玻璃棒在丝绸上摩擦后,玻璃棒带负电
B. 摩擦起电的过程就是创造电荷的过程
C. 验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
D. 物理学中规定,正电荷移动的方向为电流的方向
6. 下列四幅图中,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
7. 小明设计了一种停车位是否被占用的提醒装置,车位未被占用时,开关S断开,指示灯亮,车位被占用,开关S闭合,指示灯L灭。下列能实现此功能的电路是( )
A. B.
C. D.
8. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 6 V,1.5 V B. 1.5 V,6 V C. 7.5 V,1.5 V D. 1.5 V,7.5 V
9. 如图所示的电路中,闭合开关只有一个灯亮,电流表电压表都有示数,其原因可能是( )
A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
10. 如图所示,把电阻R接入电源电压为6V的电路中,电流表示数是0.3A,如果需要让电路中的电流增大到0.8A,可以采取的方法是( )
A. 用一个20Ω的电阻与R串联 B. 用一个20Ω的电阻与R并联
C. 用一个12Ω的电阻与R串联 D. 用一个12Ω的电阻与R并联
11. 甲、乙两个灯分别标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的字样,将它们串联接人同一电路中,若甲灯正常发光,则下列说法中正确的是
A. 乙灯也一定能正常发光,甲灯比乙灯亮
B. 乙灯也一定能正常发光,乙灯比甲灯亮
C. 乙灯不能正常发光,甲灯比乙灯亮
D. 乙灯不能正常发光,乙灯比甲灯亮
12. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电流表与电压的变化如乙图所示,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻R0的阻值是15Ω
B. 电源电压为5V
C. 滑动变阻器的最大阻值10Ω
D. 当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.3A
二、填空题(共7小题,每空2分,共28分。)
13. 地球是一个巨大的磁体,地磁的南极在地理的___________附近(选填“北极”或“南极”),磁悬浮列车是利用同名磁极相互___________的原理来实现悬浮的。
14. 给电动汽车的蓄电池充电时,蓄电池相当于___________(选填“用电器”或“电源”)。为保证车内乘客的安全,蓄电池的输出电压应低于___________V。
15. 如图所示,是一个限流装置示意图。主要结构是电磁铁,电磁铁的原理___________(选填“电流的磁效应”或“电磁感应”)。当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的电流过大时,电磁铁的磁性___________(选填“变强”或“变弱”),吸引衔铁转动,闸刀开关自动开启,起到保险作用。
16. 在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是___________冲程,一单缸四冲程的汽油机1s钟内做了20次功,那么飞轮的转速为___________r/min。
17. 用酒精炉把质量为4kg的水,从10℃加热到60℃,水需要吸收的热量为___________J;若酒精炉的热效率50%,至少需要完全燃烧酒精___________g。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3.0×107J/kg]
18. 甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联,电路中的电流为0.5A,则电源电压为______V,此时乙灯泡1min消耗的电能是______J。
19. 如图所示的电路中,电源电压U=10V,R1=5Ω,R2=20Ω。只闭合S1时,电路中的工作电流是___________A;当只闭合S2时电路消耗功率为P,只闭合S1和S3电路消耗功率为P′,则两次功率之比P:P′等于___________。
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分。)
20. 如图所示,在虚线框内画出实物电路对应的电路图。
21. 根据图中小磁针的指向,在图中括弧中标出通电螺线管的N或S极,以及电源的“+”或“﹣”极。
四、实验探究题(共3小题,每空2分,共20分。)
22. 如图所示,是“探究不同物质吸热能力”的实验装置,用两个相同的容器分别装入沙子和水,用相同的酒精灯进行加热。
(1)实验时,吸收热量的多少是通过___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映的。
(2)由实验数据绘制的温度随时间变化的关系如图所示,可知___________(选填“a”或“b”)是水。
(3)由此可知,沿海城市的昼夜温差应___________(选填“小于”或“大于”)内陆城市。
23. 如图所示的电路,AB和CD为粗细相同的镍铬合金线。闭合开关后,通过观察电流表的示数来比较合金线电阻的大小,这种研究方法叫___________(选填“控制变量法”或“转换法”)。该实验装置是研究电阻大小与导体___________(选填“长度”或“横截面积”)的关系。
24. 小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备有以下器材:电源、标有“2.5 V”的小灯泡、电流表、电压表、规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器、开关各一个、导线若干。则:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变暗;
(2)连接电路时,开关应________(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片P要调至________(选填“A”或“B”)端;
(3)小明多次测量后,将测得的数据用描点法作出了小灯泡的图像,如图乙所示,根据图像可得:小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
(4)小明同学想利用以上器材“探究电流与电阻的关系”,他将小灯泡取下后,将5 Ω的电阻接入电路中,此时定值电阻两端电压为2 V。接下来,将5 Ω的电阻更换为10 Ω的电阻,接通电路,要使电压表的示数保持2 V不变,应向________(选填“左”或“右”)移动滑片。
五、计算题(共2小题,每题6分,共12分)。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤。
25. 发动机功率为30kW的汽车,以72km/h的速度在水平路面匀速行驶了36km,消耗汽油3kg,汽油的热值为4.5×107J/kg。求:
(1)在这个过程中,汽车行驶的时间;
(2)消耗汽油完全燃烧释放的热量;
(3)在这个过程中,汽车发动机的效率。
26. 如图所示,电源电压9V,电阻R1阻值为10Ω,变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样。闭合开关S后,调节滑动变阻器。求:
(1)当变阻器滑片移至最右端时,通过R1的电流;
(2)当电流表示数为0.4A时,电压表的示数;
(3)当电压表示数为4V时,此时滑动变阻器接入电路的电阻值。
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初2024届九年级(上)第3次物理练习卷
一、单项选择题(共12小题,每小题3分,共36分。)
1. 1831年,经过10年的探索,终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象的物理学家是( )
A. 安培 B. 欧姆 C. 焦耳 D. 法拉第
【答案】D
【解析】
【详解】1831年,物理学家法拉第发现的电磁感应现象,进而发明了发电机,为人类大规模获得电能提供了可能。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 下列有关常见数值中,与实际情况不相符的是( )
A. 家庭电路的电压220V
B. 我国交流电的频率是50Hz
C. 一节干电池的电压约为1.5V
D. 家用照明灯的电流约为2A
【答案】D
【解析】
【详解】AC.常见电压中,我国家庭电路的电压是220V,一节干电池的电压约为1.5V,故AC不符合题意;
B.根据电能表的参数可知,我国交流电的频率是50Hz,故B不符合题意;
D.家用照明灯的电功率约为100W,则电流约为0.5A,故D符合题意。
故选D。
3. 关于热现象,下列说法中正确的是( )
A. 有的分子之间只有引力,有的分子之间只有斥力
B. “摩擦生热”是通过热传递改变物体的内能
C. 闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
D. 当物体的温度为0℃时,物体的内能等于零
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子间存在着相互作用的引力和斥力;当分子之间的距离很小时,作用力表现为斥力;当分子之间的距离稍大时,作用力表现为引力;如果分子之间的距离很远时,分子间的作用力就会很小,小到忽略不计,故A错误;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能,“摩擦生热”是通过克服摩擦做功改变物体内能,故B错误;
C.闻到花香,花香分子飘散到空气中,这是一种扩散现象,说明了分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D.一切物体的分子都在不停地做无规则运动,不论温度高低,都具有内能,所以,当物体的温度为0℃时,物体的内能不可能等于零,故D错误。
故选C。
4. 关于热机和热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 火箭发动机属于热机
B. 一般来说,汽油机的效率比柴油机的效率高
C. 电动汽车实现了“零排放”,其效率已达到了100%
D. 内燃机功率越大,热机效率也越高
【答案】A
【解析】
【详解】A.热机是把内能转化为机械能的装置,火箭发动机将化学能转换为机械能,属于热机,故A正确;
B.柴油机压缩程度更大,所以柴油机属于压燃式,一般来说,柴油机效率比汽油机效率高,故B错误;
C.无论科技如何发展,总存在摩擦,因为能量转换过程中总有损耗,效率一定不会达到100%;故C错误;
D.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,内燃机的热机效率与功率大小无直接关系,即便功率增大,热效率未必会提高,故D错误。
故选A。
5. 关于电现象,下列说法中正确的是( )
A. 玻璃棒在丝绸上摩擦后,玻璃棒带负电
B. 摩擦起电的过程就是创造电荷的过程
C. 验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
D. 物理学中规定,正电荷移动的方向为电流的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,故A错误;
B.摩擦起电的过程就是电荷转移的过程,不是创造电荷的过程,故B错误;
C.同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,验电器是同种电荷互相排斥的制成的,故C正确;
D.物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,故D错误。
故选C。
6. 下列四幅图中,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电动机是利用通电导体在磁场受力的原理工作的。
A.图中是奥斯特实验的装置,能说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中是探究通电导体在磁场受力的实验装置,说明通电导体在磁场中会受到力的作用,故B符合题意;
C.图中没有电源,当磁场中的线圈转动时,小灯泡会发光,这是发电机的工作原理图,故C不符合题意;
D.图中是探究电磁感应的实验装置,是发电机的原理,故D不符合题意。
故选B。
7. 小明设计了一种停车位是否被占用的提醒装置,车位未被占用时,开关S断开,指示灯亮,车位被占用,开关S闭合,指示灯L灭。下列能实现此功能的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,灯泡与定值电阻串联,开关S断开,灯泡不发光,故A不符合题意;
B.由图知,开关S闭合,此时L被短路,只是能不亮,开关S断开,小灯泡与定值电阻串联,指示灯亮,故B符合题意;
C.由图知,指示灯与定值电阻并联,开关S断开时,灯泡不亮,故C不符合题意;
D.由图知,当开关S闭合或断开,灯泡始终发光,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 6 V,1.5 V B. 1.5 V,6 V C. 7.5 V,1.5 V D. 1.5 V,7.5 V
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,与串联,电压表测两端电压,电压表测电源电压;根据串联电路电压规律,可知,因两表指针偏转角度相同,故选用量程,选用量程;由图乙读数可知,,两端电压
故和两端的电压分别为和。故选A。
9. 如图所示的电路中,闭合开关只有一个灯亮,电流表电压表都有示数,其原因可能是( )
A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
【答案】A
【解析】
【详解】图中两个灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量L2的电压;闭合开关只有一个灯亮,电流表有示数,说明电路不是断路,只可能短路,电压表有示数,说明电压表没有短路,只有一处故障,其原因可能是L1短路。
故选A。
10. 如图所示,把电阻R接入电源电压为6V的电路中,电流表示数是0.3A,如果需要让电路中的电流增大到0.8A,可以采取的方法是( )
A. 用一个20Ω的电阻与R串联 B. 用一个20Ω的电阻与R并联
C. 用一个12Ω的电阻与R串联 D. 用一个12Ω的电阻与R并联
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】据并联电路的分压特点知,要让电路的电流增大,则需要将电阻并联在电路中,据题意知,并联电阻分去的电流
I=0.8A-0.3A=0.5A
则并联的电阻
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. 甲、乙两个灯分别标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的字样,将它们串联接人同一电路中,若甲灯正常发光,则下列说法中正确的是
A. 乙灯也一定能正常发光,甲灯比乙灯亮
B. 乙灯也一定能正常发光,乙灯比甲灯亮
C. 乙灯不能正常发光,甲灯比乙灯亮
D. 乙灯不能正常发光,乙灯比甲灯亮
【答案】B
【解析】
【详解】甲、乙两个灯分别标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的字样,表示两灯的额定电流均为0.3A,将它们串联接入同一电路中,若甲灯正常发光,说明通过甲灯的电流为0.3A,根据串联电路电流的规律,通过乙灯的电流也为0.3A,乙灯也能正常发光,CD错误;
根据P=UI知,乙灯的功率大,乙灯亮,A错误,B正确
【点睛】根据灯上标有字样的含义和串联电路电流的规律判断两灯能否正常发光;灯的亮度取决于灯的实际功率,结合P=UI确定灯的实际功率大小.
12. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电流表与电压的变化如乙图所示,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻R0的阻值是15Ω
B. 电源电压为5V
C. 滑动变阻器的最大阻值10Ω
D. 当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.3A
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图甲可知,电路为定值电阻和滑动变阻器组成的串联电路,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压。由图乙中数据可得电源电压为
……①
……②
电源电压保持不变,由①②解得U=4.5V,R0=7.5Ω,故AB错误;
C.由图乙可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其两端的电压最大,电流最小,故滑动变阻器的最大阻值为
故C错误;
D.由串联电路电阻的规律和欧姆定律可得,当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电路中的电流为
故D正确。
故选D。
二、填空题(共7小题,每空2分,共28分。)
13. 地球是一个巨大的磁体,地磁的南极在地理的___________附近(选填“北极”或“南极”),磁悬浮列车是利用同名磁极相互___________的原理来实现悬浮的。
【答案】 ①. 北极 ②. 排斥
【解析】
【详解】[1]地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近。
[2]磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥的原理,使列车克服重力而悬浮起来,从而使速度大大提高。
14. 给电动汽车的蓄电池充电时,蓄电池相当于___________(选填“用电器”或“电源”)。为保证车内乘客的安全,蓄电池的输出电压应低于___________V。
【答案】 ①. 用电器 ②. 36
【解析】
【详解】[1]给电动汽车的蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于用电器。
[2]对人体的安全电压不高于36V,所以蓄电池的输出电压应低于36V。
15. 如图所示,是一个限流装置示意图。主要结构是电磁铁,电磁铁的原理___________(选填“电流的磁效应”或“电磁感应”)。当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的电流过大时,电磁铁的磁性___________(选填“变强”或“变弱”),吸引衔铁转动,闸刀开关自动开启,起到保险作用。
【答案】 ①. 电流的磁效应 ②. 变强
【解析】
【详解】[1]电磁铁是利用电流的磁效应工作的,可以灵活的控制电磁铁的磁性。
[2]当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的电流过大时,电磁铁的磁性会增强,吸引衔铁转动,切断电路。
16. 在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是___________冲程,一单缸四冲程的汽油机1s钟内做了20次功,那么飞轮的转速为___________r/min。
【答案】 ①. 做功 ②. 2400
【解析】
【详解】[1]在做功冲程中,内能转化为机械能的冲程是做功冲程。
[2]一单缸四冲程的汽油机1s钟内做了20次功,飞轮每秒钟转40圈,则飞轮每分钟的转速是2400r/min。
17. 用酒精炉把质量为4kg的水,从10℃加热到60℃,水需要吸收的热量为___________J;若酒精炉的热效率50%,至少需要完全燃烧酒精___________g。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3.0×107J/kg]
【答案】 ①. 8.4×105 ②. 56
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量为
[2]由可得酒精完全燃烧放出的热量
由可得需要完全燃烧酒精的质量为
18. 甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联,电路中的电流为0.5A,则电源电压为______V,此时乙灯泡1min消耗的电能是______J。
【答案】 ①. 8 ②. 180
【解析】
【详解】[1][2]将甲、乙两灯泡串联,根据串联的电路的电流特点可知,甲、乙两灯的电流均为0.5A,由图可知此时甲、乙两灯两端的电压分别为2V,6V,则根据串联电路的电压特点可知,电源电压为
U=U甲+U乙=2V+6V=8V
乙灯泡1min消耗的电能为
W乙=U乙I乙t=6V×0.5A×1×60s=180J
19. 如图所示的电路中,电源电压U=10V,R1=5Ω,R2=20Ω。只闭合S1时,电路中的工作电流是___________A;当只闭合S2时电路消耗功率为P,只闭合S1和S3电路消耗功率为P′,则两次功率之比P:P′等于___________。
【答案】 ①. 0.5 ②. 4:25
【解析】
【详解】[1]只闭合S1时,电路中只有R2,电路中的工作电流是
[2]当只闭合S2时,两个电阻串联,电路消耗功率
只闭合S1和S3,两个电阻并联,电阻RI的功率
电阻R2的功率
电路消耗功率
则两次功率之比
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分。)
20. 如图所示,在虚线框内画出实物电路对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据电流路径法,电流从电源正极出发,流经灯泡、灯泡、开关S,最后回到电源负极,根据实物图画出电路图,据此作图。
21. 根据图中小磁针的指向,在图中括弧中标出通电螺线管的N或S极,以及电源的“+”或“﹣”极。
【答案】
【解析】
【详解】由小磁针的位置和磁极间的相互作用可知,螺线管的右端应是S极,左端是N极;用右手握住螺线管,让大拇指指向螺线管的N极,四指所指的方向就是电流的方向,所以可知电源的右端为正极。如图示:
【点睛】
四、实验探究题(共3小题,每空2分,共20分。)
22. 如图所示,是“探究不同物质吸热能力”的实验装置,用两个相同的容器分别装入沙子和水,用相同的酒精灯进行加热。
(1)实验时,吸收热量的多少是通过___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映的。
(2)由实验数据绘制的温度随时间变化的关系如图所示,可知___________(选填“a”或“b”)是水。
(3)由此可知,沿海城市的昼夜温差应___________(选填“小于”或“大于”)内陆城市。
【答案】(1)加热时间
(2)b (3)小于
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力实验中,加热装置相同,每分钟放出的热量相同,因此物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。
【小问2详解】
水的吸热能力比沙子要强,由图乙中可看出,上升相同的温度时,b加热的时间更长,吸收的热量更多,因此b吸热能力强,所以b是水。
【小问3详解】
因为水吸热能力比沙子吸热能力强,所以加热相同的时间,水上升的温度较小,因此沿海城市的昼夜温差应小于内陆城市。
23. 如图所示的电路,AB和CD为粗细相同的镍铬合金线。闭合开关后,通过观察电流表的示数来比较合金线电阻的大小,这种研究方法叫___________(选填“控制变量法”或“转换法”)。该实验装置是研究电阻大小与导体___________(选填“长度”或“横截面积”)的关系。
【答案】 ①. 转换法 ②. 长度
【解析】
【详解】[1]实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,这是采用的转换法。
[2]实验中导体的材料和横截面积均相同,长度不同,所以该实验研究的是电阻大小与导体长度的关系。
24. 小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备有以下器材:电源、标有“2.5 V”的小灯泡、电流表、电压表、规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器、开关各一个、导线若干。则:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变暗;
(2)连接电路时,开关应________(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片P要调至________(选填“A”或“B”)端;
(3)小明多次测量后,将测得的数据用描点法作出了小灯泡的图像,如图乙所示,根据图像可得:小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
(4)小明同学想利用以上器材“探究电流与电阻的关系”,他将小灯泡取下后,将5 Ω的电阻接入电路中,此时定值电阻两端电压为2 V。接下来,将5 Ω的电阻更换为10 Ω的电阻,接通电路,要使电压表的示数保持2 V不变,应向________(选填“左”或“右”)移动滑片。
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. B
(3)12.5 (4)右
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变暗,即电流变小,变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器选择左下接线柱连入电路;灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,据此作图。
【小问2详解】
连接电路时,开关必须断开,防止接线过程中短路损坏器材;闭合开关前要将滑动变阻器滑片调到最大阻值处,本题中滑片在B端接入电阻最大,起到保护电路的作用。
【小问3详解】
小灯泡的额定电压为2.5V,从图像中找到对应的电流为0.2A,根据欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻
【小问4详解】
探究电流与电阻的关系时要控制定值电阻两端电压不变,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,根据串联分压规律,定值电阻分得的电压会大于2V;为了让定值电阻电压回落至2V,需要增大滑动变阻器接入的分压,也就是增大滑动变阻器的接入电阻,因此滑片要向右移动。
五、计算题(共2小题,每题6分,共12分)。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤。
25. 发动机功率为30kW的汽车,以72km/h的速度在水平路面匀速行驶了36km,消耗汽油3kg,汽油的热值为4.5×107J/kg。求:
(1)在这个过程中,汽车行驶的时间;
(2)消耗汽油完全燃烧释放的热量;
(3)在这个过程中,汽车发动机的效率。
【答案】(1)0.5h
(2)1.35×108J
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
汽车行驶的时间
【小问2详解】
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=3kg×4.5×107J/kg=1.35×108J
【小问3详解】
汽车发动机做的功
W=Pt=30×103W×0.5×3600s=5.4×107J
汽车发动机的效率
26. 如图所示,电源电压9V,电阻R1阻值为10Ω,变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样。闭合开关S后,调节滑动变阻器。求:
(1)当变阻器滑片移至最右端时,通过R1的电流;
(2)当电流表示数为0.4A时,电压表的示数;
(3)当电压表示数为4V时,此时滑动变阻器接入电路的电阻值。
【答案】(1)0.3A
(2)5V (3)8Ω
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,当变阻器滑片移至最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,通过R1的电流为
【小问2详解】
当电流表示数为0.4A时,电路总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
电压表测量滑动变阻器两端电压,则电压表的示数为
【小问3详解】
当电压表示数为4V时,定值电阻两端的电压为
根据串联分压知识可知
即
解得。
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