第十一章 电路、电流和电压 热点题型专练(综合题30道)2026-2027学年九年级物理上册北师大版
2026-08-24
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摘要:
**基本信息**
聚焦电路、电流和电压综合应用,通过30道典型题构建"概念辨析-电路设计-实际应用-实验探究"的递进式训练体系,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|5题(如第1题)|串并联电路电流电压特性对比法|从电路连接方式到电流电压规律的推导|
|电路分析|8题(如第4题)|开关状态变量法、电表测量对象判定法|欧姆定律与串并联规律的综合应用|
|实际应用|10题(如第7题)|生活场景模型转化法、安全用电原理迁移法|物理知识与技术应用的关联|
|实验探究|7题(如第10题)|故障假设验证法、数据表格分析法|实验设计与科学论证能力的培养|
内容正文:
第11章 电路、电流和电压(综合题30道)
1.在一个电路中安装了两盏电灯、一个开关、一个电源,闭合开关两盏电灯能正常发光。如果得到以下五种不同情况:
A.开关能同时控制这两盏灯的亮与灭。
B.测得这两盏灯都发光时的电流相等。
C.测得这两盏灯都发光时的电流不相等。
D.测得这两盏灯都发光时两端的电压相等。
E.测得这两盏灯都发光时两端的电压不相等。
则可以推断这两盏电灯肯定是串联的是___________,肯定是并联的是___________,不能推断是串联还是并联的是___________,(均填代号);若把这两盏灯并联在家庭电路中,则两盏灯的电压是___________V。
2.单独使用电钻打孔时,仅闭合开关S1,电动机启动;需要照明时,再闭合开关S2,照明灯亮。为了安全和节能考虑,使用该电钻可以只打孔不照明,也可以边打孔边照明,但不可以只照明不打孔。
(1)用电钻在墙壁上打孔后,钻头发烫,这是通过_____的方式改变了钻头的内能;
(2)请在虚线框中设计符合要求的电路图。
3.阅读短文,回答问题:
油罐车后面为什么总要拖一条铁链
油罐车在运输过程中,在尾部总是有一根铁链在地上拖着走(如图)。这根铁链不是多余的,而是起着很重要的作用。运油的车中装载的是燃油(如汽油、煤油等),油罐车在开动的时候,里面装着油也不停地晃动,晃动的结果,会使油跟油槽的壁发生碰撞和摩擦,这样就会使油槽带电。因为汽车的轮胎是橡胶,油槽里产生的电荷不可能通过轮胎传到地下,这样电荷就会积聚起来,甚至有时会发生电火花。遇到火花,汽油很容易发生爆炸。为了防止这一危险,采用拖在汽车后面的铁链来作导电工具,把多余的电荷传导到大地,使产生的电荷不能积聚,保证油罐车的电荷平衡以免发生意外事故(如图)。
请回答问题:
(1)汽车的轮胎是绝缘体,铁链是 _______。(填“导体”或者“绝缘体”)
(2)若车带正电,电子移动方向是 ____________。(选填“从车传向大地”或“从大地传向车”)
(3)装燃油的桶应该选用铁桶还是塑料桶比较安全?____________。
(4)刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,这是因为 _______________,并且干毛巾与毛皮摩擦过的橡胶相互排斥,这说明干毛巾带 _____(选填“正”或“负”)电。汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为并联,转向横杆相当于电路中的 _______(选填“开关”“用电器”“电源”)。
4.如图所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表的示数为6V;
(1)电源电压________V。
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.2A,则通过L1、L2的电流分别是多少安;
(3)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为4V,则。L1、L2两端的电压分别是多少伏?
5.如图所示是小玲家小区停车场的横杆。
(1)若将门禁系统看作开关S1,当车辆靠近横杆时,摄像头采集信息,比对无误后开关自动闭合,横杆处的电动机也一同开始工作,说明开关和电动机是___________的。(选填“串联”“并联”)
(2)小玲发现,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将按钮看作开关S2,小玲猜想其内部设计的四种电路中最有可能的是( )
A. B.
C. D.
(3)横杆抬起后,只要车辆仍处在杆前的感应区域内,杆都不会落下,此时电动机所在电路处于___________状态。(选填“短路”“开路”或“通路”)
6.如图所示,已知电源电压为4.5V,闭合开关S,电压表的示数为2.5V,电流表的示数为0.2A。
(1)求此时通过灯泡的电流和灯泡两端的电压;
(2)若灯泡短路,灯_________(选填“发光”或“不发光”),并求此时电压表和电压表的示数。__________________
7.图甲为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个___________(选填“电源”、“开关”或“用电器”),电动车左右转向灯的连接方式是___________(选填“串联”或“并联”);
(2)电动自行车在行驶过程中,电动机将电池提供的电能主要转化___________;当电动车充满电时,绿色LED灯亮起,此发光二极管具有___________性;
(3)图乙是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图丙是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车中利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会形成___________(选填“通”“断”或“短”)路,造成___________(选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;
(4)电动自行车两刹车手柄(如图丁)中各有一只开关和S2在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,以下电路符合要求的是___________。
A. B.
C. D.
8.如图甲所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图甲中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)图乙是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图丙是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车连接蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成__________(选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人__________(选填“有”或“无”)危险;
(2)给电动车充电时,蓄电池相当于__________(选填“电源”或“用电器”),蓄电池和控制器是__________(选填“串联”或“并联”);
(3)电动自行车两刹车手柄(如图丁)中各有一只开关S1和S2。在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,请在虚线框中画出符合电路要求的电路图__________。
9.为了响应国家“低碳环保”的号召,小明家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶,当需要高速行驶而蓄电池储存电能过低时,改由内燃机工作,一方面向车轮输送动力,另外通过电机给蓄电池充电。
(1)汽车的蓄电池储存电能过低时,电机给蓄电池充电,此时蓄电池相当于________(选填“电源”或“用电器”);
(2)如图乙所示,汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,如果其中一个损坏时,另一个仍能正常工作。这两个转向灯在电路中的连接方式为________联;
(3)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器,其原理如图丙所示。当闭合开关S,“定时开关”处于闭合状态时,播放器________(选填“会”或“不会”)播放音乐;
(4)汽油机的防冻冷却液是由水和某种防冻剂混合而成的,这是利用了水的________大的特点;
(5)若该汽油机的能量数据如图丁所示,连续工作一段时间后,消耗汽油5kg,求这段时间内汽油机对外做的功。(汽油热值,请写出必要的文字说明、公式及计算过程)
10.探究串联电路的电压规律实验中:小曹将电压表V1、V2并联接在图电路A、B、C某两点之间,闭合S,观察到电压表V1、V2示数分别如图(a)、(b)所示,已知小灯泡L1两端电压为1.5V,由于实验不规范,小曹未记录两个电压表的位置,请你画出所有可能情况对应的电路图,并计算出该情况下小灯泡L2两端电压和电源电压。
11.下表中给出了摩擦起电时物体带电的次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的束缚电子能力弱,排在后面的束缚电子能力强。
研究资料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究资料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
(1)物理学中把与毛皮摩擦过的______带的电荷叫负电荷;
(2)由表中可知玻璃与石棉摩擦后,玻璃将带______电;
(3)羊毛对电子的束缚能力要比木棉______;(选填“强”或“弱”)
(4)由表中______(选填“能”或“不能”)判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
12.电动自行车作为常用交通工具,具有环保、便捷的优点。
石墨烯铅酸蓄电池充电器适用电池组:72V/13Ah-29Ah
型号:DMQS7240-01
输入:220V~3.00A50Hz
输出:72V(最高90.1V)4.0A
(1)如上表所示的电动自行车电源适配器(俗称充电器)的参数,充电器为电瓶车充电时的电流与以下哪种家用电器正常工作时的电流相近( )
A.书写台灯 B.电视机 C.电冰箱 D.电饭煲
(2)有一种电动自行车设有暗锁开关,只有闭合暗锁开关,并同时使用钥匙才能启动(相当于闭合开关),如图中关于暗锁开关和钥匙开关的电路图正确的是( )
A. B. C. D.
(3)如图所示,一些人为了躲避盛夏热辣的阳光,在电动车的前把上安装遮阳伞,但是根据《上海市非机动车安全管理条例》,自2021年5月1日起,已明确禁止在非机动车上加装遮阳伞。其原因是车辆在行驶的过程中,遮阳伞下方的空气流速______上方的空气流速,空气对遮阳伞下方的压强______上方的空气压强(前两空均选填“A。小于”、“B。等于”、“C。大于”),使得车辆对地面的压力______,从而使地面对车辆的摩擦力______,在紧急情况下不容易刹车。(后两空均选填“A。增大”、“B。减小”)
(4)电动车的质量是20kg,行驶过程中两个轮胎与地面的接触总面积是。求:
①电动自行车自身的重力G。
②电动自行车对地面的压强p。
13.某同学记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示,和是两个小灯泡,电源电压不变,闭合开关S,电压表的示数为5V,电压表的示数为3V。求小灯泡两端的电压。
解:闭合开关S,小灯泡和串联接入电路中,电压表测量电源电压,电压表测量小灯泡两端的电压,所以小灯泡两端的电压为3V。
错误之处:______。
错因分析:______。
正确解答:______。
请根据要求填写:
(1)错误之处:________
(2)错因分析:________
(3)正确解答:________
14.“向深空,再出发”,2025年5月29日,在我国西昌卫星发射中心,天问二号探测器由长征三号运载火箭成功发射升空,开启了我国行星探测工程的新征程。
(1)长征二号运载火箭使用液态氢作燃料,主要是因为液态氢具有较大的_________;在火箭点火发射时将_________能转化为_________能。
(2)火箭发射塔修建在水池上,利用了水的_________较大,可以吸收更多的热,从而保护了发射塔不被高温烧毁。
(3)为应对深空探测中低温、低光照的复杂环境,天问二号采用了新型的扇形柔性太阳电池阵。其中应用的新型太阳电池的光电转换效率提升至34%。太阳能帆板是一种把太阳能转化为_________能的装置,它相当于电路中的_________。
15.小红连接的电路如图,已知两灯规格相同,闭合开关后,灯泡和都不发光,电流表、电压表均无示数。
(1)灯泡和______联(选填“串”、“并”),电压表测量______两端电压。
(2)小红排查电路故障,用多用表检测电源正负极间电压为3V,并判断此时只有灯泡短路,你认为小红的判断是否正确?_________,理由是_______。
(3)小红用导线连接灯泡两端接线柱时,电流表和电压表均有示数,亮,不亮,则电路故障可能以下选项中的哪种?
①灯泡断路
②灯泡断路
③电流表短路
④灯泡短路
16.为了响应国家“低碳环保”的号召,小明家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。当汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶;当汽车需要高速行驶或蓄电池储存的电能过低时,改由内燃机工作,一方面向车轮输送动力,另一方面通过电机给蓄电池充电。
(1)当发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于______(选填“电源”或“用电器”);
(2)汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车转向侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭。如果其中一个转向灯损坏时,另一个转向灯仍能正常工作,则这两个转向灯在电路中的连接方式为______;
(3)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器,其内部结构原理图如图乙所示。当闭合开关S,定时开关处于闭合状态时,指示灯______亮,播放器______播放音乐;(均选填“会”或“不会”)
(4)如图丙所示是某汽车尾气检测仪器上的三盏指示灯的部分电路图,已知通过指示灯和的电流分别为4mA和10mA,则通过指示灯的电流可能是______mA。
17.国庆假期,小星一家驾驶油电混合动力汽车外出旅游。在驾驶过程中遇到了雾霾天气,雾霾天气的主要污染物是PM2.5。PM2.5是空气中直径小于等于的悬浮颗粒物。
(1)室外空气中的PM2.5主要来自于矿物燃料燃烧后的废气,PM2.5在空中做无规则运动__________(选填“属于”或“不属于”)扩散现象。于是小星爸爸打开了空气净化器,其原理如图1所示。闭合开关、后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住。整个过程中颗粒物被金属网C吸引是因为____________________;
(2)小星发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,转向横杆相当于电路中的__________(选填“电源”、“开关”或“用电器”)。经过十字路口时,交通指挥灯有序指挥车辆和行人(如图2),路口交通指示灯是__________(选填“串联”、“并联”或“混联”)的;
(3)小星发现轿车的驾驶位和副驾驶位一般都设有安全带提醒电路,若汽车点火开关未接通,电路不工作。接通后,只要有人坐在其中一个座位上,座位下对应的动合开关或受压后接通,安全带指示灯点亮同时铃响(灯与铃工作互不影响),提醒他系上安全带后(即将安全带的插头插入连接插座内),安装在插座内对应的动断开关或断开,安全带指示灯熄灭同时铃不响,图中的电路设计符合要求的是__________;
A. B.
C. D.
(4)该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,蓄电池储存的电能为,由内燃机提供能量,若所用燃料的热值为,共消耗燃料,汽车牵引力做功,同时蓄电池的电能增加了10%,则内燃机的效率是__________。
18.如图1所示的电动自行车,只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,路宽窄均可,速度可大可小。
(1)这车钥匙实质相当于一个______,给电动车充电时,电瓶相当于______(选填“电源”或“用电器”)。
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成______(选填“蓄电池”“控制器”或“充电插口”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人______(选填“有”或“无”)危险。
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关和;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,(如图)电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
(4)电动自行车的左转向灯坏了,发现右转向灯闪烁,这两个灯的连接方式是______。
19. 混合动力汽车
为了响应国家“低碳环保”的号召,宽宽家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶,当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,改由内燃机工作,一方面向车轮输送动力,另外通过电机给蓄电池充电。
(1)当发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于简单电路中的_____。
(2)如图乙所示,汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,如果其中一个损坏时,另一个仍能正常工作。这两个转向灯在电路中的连接方式为_____,转向横杆相当于电路中的_____。
(3)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器其原理如图丙所示。“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置;“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关。闭合开关S、当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯_____(选填“会”或“不会”)亮,播放器_____(选填“会”或“不会”)播放音乐;当到达设定时间播放器播放音乐时,指示灯_____(选填“会”或“不会”)亮。
(4)驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶3×104m,发动机提供的牵引力为1.12×103N,消耗柴油2.1kg。求:[c水=4.2×103J/(kg·℃),q柴油=4×107J/kg]
①消耗的柴油完全燃烧释放的热量。
②行驶过程中汽车发动机做的有用功。
③该汽车发动机的效率。
④若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收,可将多少千克水从20℃加热到70℃?
20.如图甲所示,当开关S闭合时,两个电压表的指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示。下列说法正确的是______。
A.灯L1和L2并联
B.电压表V2测灯L1两端的电压
C.灯L1两端的电压为2V
D.灯L1两端电压为8V
理由:______。
21.某天下午同组同学带着水果、金属片、二极管来小曾家,原来物理老师布置了制作水果电池的作业。
(1)小曾听老师说,水果电池是一种把___________能转化为____________能的装置,用两块不同的金属做番茄电池的正负极。当开关闭合后,电压表的示数如图2所示。
(2)图2中电压表的示数为____________V。图1中,金属A是番茄电池的____________极。
(3)用三个番茄电池串联成电池组作为发光二极管的电源,开关闭合时,二极管发光,在图3中,按上述要求,用笔划线代替导线,连好电路。
22.为了响应国家“低碳环保”的号召,小明家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示,混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶;当需要高速行驶,蓄电池储存电能过低时,改由内燃机工作,一方面向车轮输送动力,另外通过电机给蓄电池充电。
(1)在太阳的照射下车内温度很快升高,内能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。这是通过___________(选填“做功”或“热传递”)方式改变其内能的。加油站规定工作人员在上班时间不能穿化纤布料做的衣服,这是因为化纤布料容易发生摩擦而带上___________存在火灾隐患。
(2)当发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于___________(选填“用电器”或“电源”),蓄电池的化学能___________(选填“增大”或“减小”)。
(3)如图乙所示,汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,如果其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为___________(选填“串联”或“并联”),转向横杆相当于电路中的___________。
(4)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器,其原理如图丙所示,当闭合开关S,“定时开关”处于闭合状态时,播放器___________(选填“会”或“不会”)播放音乐。
(5)图丁所示是四冲程汽油机的___________冲程,汽车行驶过程中,闻到尾气有汽油味,说明汽油没有完全燃烧,则汽油的热值___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),若该汽油机使用热值更高的燃料,则汽油机的效率___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)汽油机某次用于做功的能量为,该汽油机的效率为,则消耗了汽油___________kg。(汽油热值)
23.物理与生活息息相关。
(1)图甲中利用连通器原理的是_______(选填序号)。
(2)图乙是装有静电除尘纸的拖把,可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,这是因为扫地时除尘纸与地板摩擦后带电,这是_______现象,同时带电体能够吸引_______。
(3)图丙(a)轿车尾部安装有“气流偏导器”,其周围空气流速越大的位置压强越_______(选填“大”或“小”),当轿车高速行驶时,如图丙(b)中_______(选填字母)方式安装的偏导器能为车身提供向下的压力,从而增强车轮与地面的摩擦力和行驶稳定性。
24.汽油机工作过程
(1)汽油机工作时,将内能转化为机械能的冲程是( )(单选)
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
(2)下列贴在加油站的安全标识中,与摩擦起电有关的是( )(单选)
A.禁止烟火 B.熄火加油
C.禁止吸烟 D.禁止穿脱化纤服装
(3)热机效率是指热机工作时,用来做功的能量与燃料完全燃烧放出能量之______。
25.如图是一辆电动玩具警车,电源是一节输出电压为6V的蓄电池,可实现前进和警灯闪烁的功能。当闭合玩具警车的开关后电动机转动警车前进,闭合开关后警灯闪烁,电动机和警灯可以独立工作。
(1)玩具警车的电动机工作时是将电能转化为__________能。
(2)给玩具警车的蓄电池充电时,相当于电路中的__________。
(3)请你根据所学知识在下框中画一幅简化的玩具警车的电路图。
26.阅读短文,回答下列问题:
节日里挂的小彩灯,有些彩灯灯丝熔断了,其他小彩灯依然能继续工作。这是因为彩灯内部灯丝的结构与一般的灯不同,如图乙所示,彩灯灯丝下边多并联了一段涂有氧化铜的细金属丝R,R上有一层绝缘物质,正常情况下金属丝不导电。当有一个彩灯灯丝熔断了,其他彩灯会瞬间熄灭,导致这个灯泡两端的电压改变,进而瞬间击穿那段细金属丝的氧化铜涂层,接着金属丝导电,断路处就会导通,其他灯泡就能继续工作了,且亮度变亮。
(1)如图甲所示,如果取下任意一盏小彩灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,可知小彩灯是________(选填“串联”或“并联”)接入电路的,当这串小彩灯正常工作时,用电流表测出电源插头处的电流为220mA,则经过第10盏小灯的电流为________mA。
(2)如图甲,当灯丝断开后,细金属丝上的绝缘物质被击穿,形成通路;此时其他灯两端电压会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)有时候,小彩灯能实现不同颜色交替闪烁,某小组利用双金属片实现了温度较高时红灯亮,温度较低时绿灯亮,如图丙所示。双金属片也称热双金属片,由于组合的两片金属受热时膨胀程度不同,当温度变化时,两片金属因形变程度不同造成双金属片的弯曲。已知铜的热胀冷缩程度大于铁的热胀冷缩程度,平直的铜铁双金属片遇冷后将向________(选填“铜”或“铁”)片方向弯曲。
27.跨学科实践
制作太阳能动力小车
太阳能可能成为全球未来供电的主要能源。同学们成立了制作太阳能动力小车的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,收集了太阳能电池、电动机、开关、车架、车轮等器材,组装了如图所示的太阳能动力小车。
实验时,先组装好小车,然后在小车上固定好太阳能电池和电动机,用导线将它们与开关连接起来,最后闭合开关,小车就能运动。
(1)太阳能电池工作时,将太阳能转化为其他形式的能量,这个能量通过电动机驱动小车运动,电动机驱动小车运动过程中涉及的能量转化是______能转化为______能。
(2)在测试时,同学们发现当光照充足时,小车可以一直运动,但当光照较弱时,太阳能电池的电压太小,不足以使电动机驱动小车运动。为了解决这个问题,同学们利用电池组重新设计了电路,则当光照较弱时,电路情况为下图中的______。(填字母代号)
A. B.
(3)为了进一步提升小车的性能,防止出现小车不运动的情况,同学们进行了讨论。请你从小车结构的角度思考,提出一条改进建议:______。
28.2023年3月25日我国自主研制的首款氢燃料飞机验证机在沈阳某机场完成首飞。
(1)飞机在空中飞行时与空气产生摩擦,使机身表面材料失去电子而带上______(选填“正”或“负”)电荷;
(2)飞机加速升空的过程中,飞机的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)。随着氢燃料不断消耗,氢燃料的热值______;(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(3)飞机储氢质量为4.5kg,氢内燃机效率为40%,所储氢完全燃烧时将化学能______(选填“转化”或“转移”)为内能,产生的可利用能量为______ J;某车同样使用氢燃料电池发电驱动,在水平路面上匀速行驶,平均牵引力为1000N,假设飞机氢燃料燃烧产生的可利用能量全部用于该车做功,可供该车行驶______ m路程;(氢的热值取1.4×108J/kg)
(4)燃油飞机发动机每燃烧1kg燃油排放约3kg的温室气体,若质量和外观与该氢燃料飞机相同的燃油飞机,它的能量转化效率为,做相同的有用功,使用氢燃料飞机可减少约______ kg温室气体的排放(q氢=1.4×108J/kg,q航空燃油=5.0×107J/kg)。
29.情境五:为了响应国家“低碳环保”的号召,小明家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶;当需要高速行驶,蓄电池储存电能过低时,也由内燃机工作,一方面向车轮输送动力,另外通过电机给蓄电池充电。
(1)在太阳的照射下车内温度很快升高,内能_________(选填“增大”、“不变”或“减小”),这是通过_________(选填“做功”或“热传递”)方式改变其内能的。加油站规定工作人员在上班时间不能穿化纤布料做的衣服,这是因为化纤布料容易发生摩擦而带上_________,存在火灾隐患。
(2)当发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于_________(选填“用电器”或“电源”),蓄电池的化学能_________(选填“增多”或“减少”)。
(3)如图乙所示,汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,如果其中一个损坏时,另一个仍能正常工作。这两个转向灯在电路中的连接方式为_________(选填“串联”或“并联”),转向横杆相当于电路中的_________。
(4)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器,其原理如图丙所示。当闭合开关S,“定时开关”处于闭合状态时,播放器_________(选填“会”或“不会”)播放音乐。
(5)图丁所示是四冲程汽油机的_________冲程。汽车行驶过程中,闻到尾气有汽油味,说明汽油没有完全燃烧,则汽油的热值_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)汽油机的防冻冷却液是由水和某种防冻剂混合而成的,这是利用了水的_________大的特点。
30.如图:
(1)如果要使灯L1、L2串联,则应闭合、断开哪几个开关;闭合、断开哪几个开关,灯L1、L2构成并联;
(2)如果串联时电流表的示数如图乙所示,则通过L1的电流I1和通过L2的电流I2是多少;
(3)当电路中只闭合开关S2时,电流表的示数如图乙所示;当同时闭合开关S2和S3时,发现电流表的指针偏转到与上次相同的位置。请结合两种情况,计算出通过灯泡L2的电流I2。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1. E C ABD 220
【详解】[1][2][3]A.开关能同时控制这两盏灯的亮与灭,可能是串联,也可能是开关在并联电路的干路中,因此不能判断电路是串联还是并联;
B.测得这两盏灯都发光时的电流相等,串联电路中电流是处处相等的,若两灯泡规格相同,即使并联电流也会相等,因此不能判断电路是串联还是并联;
C.串联电路中处处电流相等,如果用电流表分别测出这两盏灯都发光时的电流,发现电流不相等,说明一定是并联电路;
D.并联电路各用电器两端的电压相等,串联电路如果两灯泡是同种规格,其电压也是相等的,因此不能判断电路是串联还是并联;
E.用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压,发现它们的电压不相等,说明它们一定是规格不同的两只灯泡串联;
综合上述分析可知,推断这两盏电灯肯定是串联的是E;肯定是并联的是C;不能推断是串联还是并联的是ABD。
[4]家庭电路中各用电器是并联的,且家庭电压是220V,因此把这两盏灯并联在家庭电路中,则两盏灯的电压是220V。
2.(1)做功
(2)
【详解】(1)用电钻在墙壁上打孔,克服摩擦做功,消耗机械能转化为内能,使钻头的内能增加、温度升高,这是通过做功的方法使钻头的内能增加。
(2)电动机和照明灯在电路中应该是并联关系。开关S1应控制电动机,开关S2应控制照明灯。同时,开关S1应该位于干路上,以确保在闭合S2之前必须先闭合S1,照明灯才能工作。这样,当S1 断开时,无论S2是否闭合,照明灯都不会亮起,从而避免了只照明不打孔的情况发生。如图所示:
3.(1)导体
(2)从大地传向车
(3)用铁桶比较安全
(4) 带电体能吸引轻小物体 负 开关
【详解】(1)铁链能够将油槽里的电荷传导到大地,说明它容易导电,所以铁链是导体。
(2)车带正电,说明车缺少电子,电子会从电子较多的大地通过铁链传导到车上去,所以电子移动方向是从大地传向车。
(3)用铁桶比较安全,因为铁桶是导体,能将燃油晃动产生的电荷及时导走,避免电荷积聚产生电火花;而塑料桶是绝缘体,电荷无法导走,容易引发爆炸。
(4)[1]刚擦完车玻璃的干毛巾容易吸附灰尘,是因为摩擦起电,带电体具有吸引轻小物体的性质。
[2]干毛巾与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,而毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据“同种电荷相互排斥”,可知干毛巾带负电。
[3]转向横杆控制转向灯的通断,相当于电路中的开关。
4.(1)6
(2)通过L1的电流为0.2A,通过L2的电流为0.3A。
(3)L1两端的电压为2V,L2两端的电压为4V。
【详解】(1)当、闭合,断开时,,被短路,电路只有接入,电压表测量电源电压,由题知电压表示数为6V,因此电源电压为。
(2)当、闭合,断开时,两个灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表测量通过灯泡的电流,则
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过的电流为
(3)当、断开,闭合时,两个灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压
由于串联电路的总电压等于各分电压之和,所以灯泡两端的电压为
5.(1)串联
(2)B
(3)开路
【详解】(1)开关自动闭合,横杆处的电动机开始工作,说明开关控制电动机,二者是串联关系。
(2)小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)横杆抬起后,只要车辆仍处在杆前的感应区域内,杆都不会落下,说明电动机不能工作,此时电动机所在电路处于开路状态。
6.(1)0.2A,2V
(2) 发光 4.5V 0V
【详解】(1)闭合开关S,与串联,测两端电压,电流表测电路电流。由串联电路电流处处相等可知,通过的电流
由串联电路电压规律可知,两端的电压
(2)短路时,电路为的简单电路,电路为通路,故发光。此时并联在两端,测电源电压,故
并联在短路的两端,被短路的用电器相当于导线,两端电压为0,因此示数为
7.(1) 开关 并联
(2) 机械能 单向导电性
(3) 短 蓄电池
(4)D
【详解】(1)[1]车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电,这起到了控制电路通断的作用,所以车钥匙实质相当于一个开关。
[2]电动车左右转向灯能独立工作,互不影响,所以连接方式是并联。
(2)[1]电动机工作时,将电池提供的电能主要转化为机械能,从而驱动电动车行驶。
[2]发光二极管具有单向导电性,即电流只能从特定的方向通过二极管,使其发光。
(3)[1]用硬币碰到充电插口的两个金属插脚,会使电源的正、负极直接相连,可能会形成短路。
[2]短路时,电路中的电流会很大,会造成蓄电池损坏,因为过大的电流会对蓄电池内部结构等造成破坏。
(4)行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两个开关相互影响,是串联关系。观察各选项,只有D选项中两个开关和串联,能满足任一个开关断开,电路就断开,电动机停止工作的要求。
8.(1) 蓄电池 有
(2) 用电器 串联
(3)
【详解】(1)[1]充电插口两个金属插脚直接连接蓄电池正负极,硬币是导体,会造成蓄电池短路,大电流放电可能损坏蓄电池。
[2]由图可知蓄电池电压为48V,人的安全电压为小于等于36V,所以人有危险。
(2)[1]充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器。
[2]电动车蓄电池与控制器是串联在电路中的。
具体分析:
1. 串联的核心特点:电流只有一条路径,各元件“首尾相连”。 蓄电池的正极→控制器电源输入端→控制器输出端→电机等用电器→蓄电池负极,形成完整串联回路,电流依次经过每个元件。
2. 为什么不能并联:并联会让控制器两端电压等于蓄电池电压,但控制器的“控制逻辑”需要串联在回路中才能调节电流(比如转把控制控制器内部电阻,改变串联回路的电流,从而调节电机转速),并联无法实现电流控制。
3. 类比理解:就像“电池→开关→灯泡”的串联电路,控制器相当于一个“智能开关”,和蓄电池串联后,才能通过自身调节控制整个电路的工作状态。
(3)由题意可知,车钥匙相当于一个开关S,车钥匙插入锁孔顺时针旋转一下,开关S即闭合,电动车则通电,说明开关S控制整个电路;电动车行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关应串联接在电路中;电路图如下图所示:
9.(1)用电器
(2)并
(3)不会
(4)比热容
(5)
【详解】(1)给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,属于电路中的用电器。
(2)两个转向灯可以独立工作,一个损坏后另一个仍能正常工作,互不影响,因此两灯是并联。
(3)闭合开关S、定时开关闭合时,定时开关的导线直接并联在播放器两端,播放器被短路,没有电流通过播放器,因此不会播放音乐。
(4)水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时可以吸收更多的热量,冷却效果更好,因此防冻冷却液利用了水的比热容大的特性。
(5)5kg汽油完全燃烧释放的总热量
由能量流向图可得,汽油机的有用机械能占总能量的比例
对外做的有用功等于有用机械能,
10.①电压表接在AC两点,接AB两点,电源电压为6V,两端的电压为4.5V,电路图如图所示:
②电压表接在BC两点,接AB两点,两端的电压为6V,电源电压为7.5V,电路图如下图所示:
③电压表接在BC两点,接AC两点,两端的电压为6V,电源电压为7.5V,电路图如下图所示:
【分析】首先确定两个电压表的示数:因为电压表有两个量程,先根据指针位置和已知的L1两端电压1.5V,判断两个电压表各自使用的量程,从而读出准确示数。然后分情况讨论电压表的位置,根据每种情况画出对应的电路图,再结合串联电路总电压等于各部分电路电压之和的规律计算L2两端电压和电源电压。
【详解】由图(a)可知,电压表接的是大量程,分度值为,则电压表的示数为;由图(b)可知,电压表接的量程未知,若电压表接的是小量程,分度值为,则电压表V2的示数为,若电压表接的是大量程,分度值为,则电压表V2的示数为。由题可知,小灯泡两端电压为,因此电压表不会接在小灯泡两端,则电压表接在AC两点,测电源电压,或接BC两点,测小灯泡两端的电压,再结合电压表量程问题进行分情况讨论:
①若电压表接在AC两点,测电源电压,电源电压为6V,根据串联电路电压的特点可知,电压表若为1.5V,接在AB两点,测量小灯泡两端的电压,则小灯泡两端的电压为
电路图如下图所示:
②若电压表接在BC两点,测小灯泡两端的电压,为6V,根据串联电路电压的特点可知,若电压表为1.5V,接在AB两点,测量小灯泡两端的电压,则电源电压为
电路图如下图所示:
③若电压表接在BC两点,测小灯泡两端的电压,为6V,根据串联电路电压的特点可知,若电压表为7.5V,接在AC两点,测电源电压,电源电压为7.5V,小灯泡两端的电压为
符合题意,电路图如下图所示:
④若电压表接在AC两点,测电源电压,电源电压为6V,电压表若为1.5V,接在BC两点,测量小灯泡两端的电压,则小灯泡两端的电压为
不符合题意。
11.(1)橡胶棒
(2)负
(3)弱
(4)能
【详解】(1)物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷,把与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷。
(2)次序在前的束缚电子能力弱,排在后面的束缚电子能力强,说明表格中的两个物体摩擦后次序在前的带正电,次序在后的带负电。玻璃与石棉摩擦后,玻璃将带负电。
(3)羊毛排在木棉之前,木棉带负电,羊毛带正电,说明羊毛对电子的束缚能力要比木棉弱。
(4)玻璃在羊毛的前面,尼龙在羊毛的后面,说明玻璃比尼龙束缚电子能力弱,则玻璃和尼龙摩擦后,玻璃带正电,尼龙带负电,能判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
12.(1)D
(2)A
(3) A C B B
(4)①;②
【详解】(1)由表中数据可知充电器为电瓶车充电时的电流为4.0A,台灯正常工作时的电流约为0.2A,电视机和冰箱正常工作时的电流约为14A,电饭煲正常工作时的电流约为4A,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)由题意可知,只有同时闭合暗锁开关和钥匙开关,电动机才能启动,说明两个开关相互影响,不能独立工作,是串联的,再与电动机串联,故A符合题意,DBC不符合题意。
故选A。
(3)[1][2][3][4]车辆行驶时,遮阳伞上表面凸起,空气流经的路径更长,导致上方空气流速大于下方空气流速。根据伯努利原理,流体流速大的地方压强小。因此,遮阳伞上方的空气压强小于下方的空气压强,从而产生一个向上的压力差(升力),这个向上的压力差会减小车辆对地面的压力。地面对车辆的摩擦力(包括滚动摩擦和制动时的滑动摩擦)与压力大小有关。压力减小,摩擦力随之减小。摩擦力减小,导致车辆的制动效果变差,紧急情况下更不容易刹车,存在安全隐患。
(4)①电动自行车自身的重力为
②电动自行车对地面的压力为
电动自行车对地面的压强为
13.(1)电压表测量小灯泡两端的电压。
(2)电压表的测量对象解答错误。
(3)闭合开关S,小灯泡和串联接入电路中,电压表测量电源电压,所以电源两端的电压。电压表测量小灯泡两端的电压,所以小灯泡两端的电压。根据串联电路中电压的规律可知,小灯泡两端的电压
【详解】(1)由电路图可知,闭合开关,灯泡与灯泡串联,电压表V1测的是电源两端的电压,电压表V2测的是灯泡两端的电压,因此错误之处为电压表V2测的是灯泡两端的电压;
(2)对电压表V₂的测量对象判断错误(合理即可);
(3)由电路图可知,闭合开关,灯泡与灯泡串联,电压表V1测的是电源两端的电压,所以电源两端的电压,电压表V2测的是灯泡两端的电压,所以灯泡两端的电压;根据串联电路电压的规律,灯泡两端的电压。
14.(1) 热值 内 机械
(2)比热容
(3) 电 电源
【详解】(1)[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
[2][3]火箭升空时的能量转化:燃料的化学能先转化为内能,然后通过内燃机把燃气内能转化为火箭的机械能。
(2)火箭发射塔修建在水池上,利用了水的比热容较大,相同条件下,可以吸收更多的热,从而保护了发射塔不被高温烧毁。
(3)[1][2]太阳能帆板是太阳电池板,它的作用是把太阳能转化为电能,供卫星使用,所以相当于电路中的电源。
15.(1) 串 L2
(2) 不正确 闭合开关,L1、L2都不亮,且电压表、电流表均无示数,说明电路中存在断路;如果只是L2短路,电路中有电流通过,不影响L1和电流表工作,所以小红的判断是不正确的。
(3)①
【详解】(1)[1][2]由实物图可知,L1、L2串联,电压表与L2并联,所以电压表测量L2两端电压。
(2)略。
(3)闭合开关,L1、L2都不亮,且电压表、电流表都无示数,说明电路中存在断路;用导线连接灯泡L1两端接线柱时,导线将L1短路,电流从该导线经过,不需要经过L1,此时电流表和电压表均有示数,L2亮,说明故障在L1处,是L1断路,故选①。
16.(1)用电器
(2)并联
(3) 会 不会
(4)6或14
【详解】(1)当发电机给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器。
(2)汽车同侧的前后两个转向灯其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,可以独立工作,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联。
(3)[1][2]在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器,由图丙所示可知,当闭合开关S,“定时开关”处于闭合状态时,指示灯会亮,播放器被短路,不会播放音乐;到达设定时间,“定时开关”自动断开,播放器会播放音乐。
(4)L3可能是支路,也可能是干路;当L3为支路时,此时电路中的电流为
当L3为干路时,此时电路中的电流为
17.(1) 不属于 带电体具有吸引轻小物体的性质
(2) 开关 并联
(3)B
(4)42%
【详解】(1)[1]PM2.5的尺寸接近于,尺寸远远大于原子或者分子直径。故这种颗粒在空气中做无规则运动属于机械运动。
[2]空气中的PM2.5不带电,金属网带负电,带负电的金属网能够吸引轻小物体。
(2)[1]拨动横杆时,两个灯同时工作,说明横杆能够控制电路,相当于开关。
[2]交通指示灯工作电压相同,能够独立工作,是并联的。
(3)一个座位中的动合开关与动断开关能够控制小灯与电铃工作状态,故这个座位中的动合开关与动断开关是串联在一起的,我们将一个座位上的串联在一起的动合开关与动断开关称为一组开关组合;只要一个座位上有人,灯和电铃就工作;两个动断开关都断开时,灯和电铃才停止工作。故这两组组合开关是并联的。汽车点火开关闭合时,这个系统才工作,故点火开关是串联在干路上的。只有一个灯、一个电铃,故灯和电铃并联在一起,这个并联部分也是串联在干路上。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)燃料燃烧放出的热量为
蓄电池增加的能量为
内燃机效率为
18.(1) 开关 用电器
(2) 蓄电池 有
(3)D
(4)并联
【详解】(1)[1]由题意可知,将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,这说明车钥匙能控制电路的通断,故车钥匙相当于开关。
[2]给电动车的电瓶充电时,消耗了电能,将电能转化为化学能存储起来,故电瓶相当于用电器。
(2)[1]硬币是导体,如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,造成蓄电池的正负极直接相连发生短路,电流很大,故可能会造成蓄电池损坏。
[2]人体安全电压是不高于36V,由图可知,蓄电池的电压为48V,高于36V,人体触碰蓄电池两极,相当于把人体直接接在48V的电源两极,故人体有危险。
(3)由题意可知,在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的任一个开关立即断开,电动机停止工作,说明两个开关与电动机都是串联的,故D正确,ABC错误。
故选D。
(4)电动自行车的左转向灯坏了,右转向灯闪烁,说明两个灯互不影响,可以单独工作,故它们是并联的。
19.(1)用电器
(2) 并联 开关
(3) 会 不会 会
(4)
① ② ③40% ④400kg
【分析】根据其作用判断属于电路的哪个部分;分析电流流向判断指示灯的亮灭;根据热值公式计算放出的热量;根据功的公式计算有用功;根据机械效率公式计算;根据比热容公式计算水的质量。
【详解】(1)发电机给蓄电池充电时,发电机提供电能,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存在蓄电池中,所以蓄电池相当于用电器。
(2)[1]两个转向灯能够独立工作,互不影响,说明二者的连接方式为并联。
[2]转向横杆能够控制灯泡是否工作,相当于电路中的开关。
(3)[1][2]由图丙知,开关S闭合,“定时开关”闭合时,播放器被短路,指示灯会亮,播放器中没有电流通过,不会播放音乐。
[3]到达设定时间“定时开关”处于断开状态,播放器与指示灯串联,播放器和指示灯有电流通过,播放器播放音乐,指示灯会亮。
(4)①消耗的柴油完全燃烧释放的热量
②行驶过程中汽车发动机做的有用功
③汽车发动机的效率
④若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收,即
根据,可知水的质量
20. D 由图甲知,当开关S闭合时,电流从电源正极出发,先后经过灯、和开关S到达电源负极,两灯泡串联,电压表测量电源电压,电压表测量灯两端电压,两个电压表的指针偏转角度相同,由串联电路总电压大于部分电压可知,电压表选取量程为,分度值为,示数为10V,即电源电压为10V,电压表选取量程为,分度值为,示数为2V,即灯两端电压为2V,则灯两端电压故D正确,ABC错误。故选D。
【详解】略。
21.(1) 化学 电
(2) 0.6 负
(3)
【详解】(1)水果电池发生化学氧化还原反应,将化学能转化为电能。
(2)电压表接线接的是“-”和“3”,量程为0~3V,分度值0.1V; 指针指在0.6V 位置,故示数为0.6V; 电压表接线规则:电流从正接线柱进、负接线柱出, 图 1 中金属A连接电压表负接线柱,说明电流从B流出、流入电压表,因此A是负极。
(3)三个番茄依次串联,组成电池组;二极管单向导电:电流必须从二极管“+”端流入、“-”端流出,二极管正极接回最后一个番茄电池的正极金属片,形成完整回路,如图所示:
22.(1) 增大 热传递 电荷/电
(2) 用电器 增大
(3) 并联 开关
(4)不会
(5) 做功 不变 不变
(6)6
【详解】(1)[1][2]物体的内能与温度有关,同一物体温度升高内能增大,在太阳的照射下车内空气温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变内能的。
[3]化纤布料容易发生摩擦而带上电或电荷,存在火灾隐患。
(2)[1][2]当发电机给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器;充电的过程中,蓄电池将电能转化为化学能储存在电池中,所以蓄电池的化学能增大。
(3)[1][2]汽车同侧的前后两个转向灯其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,说明两个灯可以独立工作,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联;转向横杆能够控制灯泡是否工作,相当于电路中的开关。
(4)由图丙可知,当闭合开关S,定时开关处于闭合状态时,播放器被短路,所以播放器不会播放音乐。
(5)[1]由图丁可知,此时两个气门均关闭,活塞往下运动,火花塞产生电火花,所以该冲程为四冲程汽油机的做功冲程。
[2]汽油的热值只与燃料的种类有关,与汽油是否完全燃烧无关,所以汽油的热值不变。
[3]汽油机的效率与燃料热值无关,由热机自身结构决定,若使用热值更高的燃料,汽油机的效率不变。
(6)汽油完全燃烧放出的热量为
消耗汽油的质量为
23.(1)①②
(2) 摩擦起电 轻小物体
(3) 小 B
【详解】(1)连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器。①排水管的弯曲存水弯、②茶壶都符合连通器的特征,利用了连通器原理;③吸盘挂钩利用的是大气压强,④压强计的U形管一端封闭,不符合连通器定义。故选①②。
(2)不同物体相互摩擦后使物体带电的现象是摩擦起电;
带电体的基本性质是能够吸引轻小物体,因此可以吸附灰尘、头发,完成清扫。
(3)流体压强的规律是流速越大的位置,压强越小。
要让偏导器提供向下的压力,需要偏导器受到向下的压力差:上方压强大于下方压强,因此要求下方空气流速更大、压强更小,对应下凸上平的形状,即B的安装方式,可以产生向下的压力差,提升行驶稳定性。
24.(1)C
(2)D
(3)比
【详解】(1)汽油机的工作过程包括四个冲程:吸气、压缩、做功和排气。其中,做功冲程是燃料燃烧产生的内能转化为机械能的过程,推动活塞向下运动,从而带动曲轴旋转,实现对外做功,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)ABC.都是与禁止明火有关,与摩擦起电无关,故ABC不符合题意;
D.穿脱化纤服装时,由于摩擦后容易产生静电,因此在加油站被禁止穿着,故D符合题意。
故选D。
(3)热机效率的定义是:热机工作时,用来做功的能量与燃料完全燃烧放出能量之比。
25.(1)机械
(2)用电器
(3)
【详解】(1)电动机工作时,消耗电能,使玩具警车运动,将电能转化为机械能。
(2)给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
(3)因为电动机和警灯可以独立工作,所以它们是并联关系,且各自由一个开关控制;电源(6V)在干路,一条支路为开关 与电动机串联,另一条支路为开关与警灯串联,据此作图。
26.(1) 串联 220
(2)变大
(3)铜
【详解】(1)[1]如果取下任意一盏小彩灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,可知小彩灯互相影响,不能独立工作,小彩灯是串联接入电路的。
[2]由于小彩灯串联,流过每一个彩灯的电流相同,用电流表测出电源插头处的电流为220mA,则经过第10盏小灯的电流为220mA。
(2)当灯丝断开后,细金属丝上的绝缘物质被击穿,形成通路;电路中少了一个灯泡,路端电压不变,由于串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,此时其他灯两端电压会变大。
(3)已知铜的热胀冷缩程度大于铁的热胀冷缩程度,平直的铜铁双金属片遇冷后,铜片收缩程度更大,拉着铁片向铜片方向弯曲。
27.(1) 电 机械
(2)A
(3)增大太阳能电池板的受光面积,提升弱光下的光电转换效率,同时选用轻量化的车架材料降低小车自重,减少动力损耗,也可优化传动结构降低摩擦力,进一步提升动力表现。
【详解】(1)电动机工作时,消耗电能转化为机械能,驱动小车前进。
(2)当光照较弱时,太阳能电池的电压太小,此时应接通电池组,即应闭合开关S1、断开开关S2,使电池组供电,故选A。
(3)略
28.(1)正
(2) 不守恒 不变
(3) 转化 2.52×108 2.52×105
(4)50.4
【详解】(1)飞机在空中飞行时与空气产生摩擦,机身表面材料失去电子而带上正电。
(2)[1]加速升空的过程中,飞机的速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,所以机械能变大,机械能不守恒。
[2]热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,是燃料的一种特性,燃料消耗,热值不变。
(3)[1][2][3]氢燃烧时,发生化学变化,将化学能转化为内能;产生的可利用能量为
这些能量全部用于车做功,可供该车行驶路程为
(4)燃油释放的能量
消耗燃油的质量
产生的温室气体,即做相同的有用功,使用氢燃料飞机可减少约温室气体的排放。
29.(1) 增大 热传递 电荷/电
(2) 用电器 增多
(3) 并联 开关
(4)不会
(5) 做功 不变
(6)比热容
【详解】(1)[1]当物体的状态和质量均不变时,温度升高,内能增加;在太阳的照射下车内温度很快升高,其内能增大。
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递,热量从温度高的太阳光传递到温度低的车上,车吸收热量温度升高,是通过热传递改变内能的。
[3]化纤布料容易因摩擦而带上电荷,即摩擦起电现象,一旦放电可能产生火花,引起火灾。
(2)[1]发电机给蓄电池充电时,发电机提供电能,蓄电池消耗电能,所以蓄电池相当于用电器。
[2]充电的过程中,将电能转化为化学能储存在电池中,所以蓄电池的化学能增多。
(3)[1]由题意可知,两个转向灯工作时互不影响,说明二者的连接方式为并联。
[2]转向横杆能够控制灯泡是否工作,相当于电路中的开关。
(4)由图丙分析可知,当“定时开关”闭合后,播放器被短路,电流不经过播放器,所以播放器不会工作。
(5) [1]由丁图可知,此时两个气门均关闭,活塞往下运动,所以该冲程为做功冲程。
[2]热值是物质的一种特性,汽油的热值不会随着质量减少而改变,所以汽油的热值不变。
(6)防冻液使用水和防冻剂混合而成,是因为水的吸热能力强,相同质量的水和其它物质相比,升高相同温度时可以吸收更多热量,达到更好的冷却效果,即利用了水的比热容大的特点。
30.(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3时,两灯泡串联;当闭合开关S2、S3,断开开关S1时,两盏灯泡并联
(2)都是0.26A
(3)0;1.04A
【详解】(1)当闭合开关,断开开关、时,电流从电源正极出发后依次经过灯泡L1、L2,则它们是串联在一起的;当闭合开关、,断开开关时,两盏灯泡的两端分别连在一起,电流从电源正极出发后分别经过两盏灯泡后回到电源的负极,它们这种连接方式是并联。
(2)两盏灯泡是串联在一起的,故通过两盏灯泡的电流是相等的,都等于电流表的示数,即
(3)当电路中只闭合开关时,电路为的简单电路,断路,此时流经的电流为0,流经灯泡的电流为。当同时闭合开关和时,两灯泡并联,发现电流表的指针偏转到与上次相同的位置,根据并联电路的电流规律可知,此时电流表选大量程,干路电流,则通过灯泡的电流。
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