精品解析:广东深圳市西乡中学2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-11
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内容正文:
物理第13-15章学情反馈检测
(时间:60min 总分:70分)
一、单选题(每道2分,共14分)
1. 如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包。将发热包放到冷水中,生石灰与水产生化学反应,放出大量的热,从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是( )
A. 食物加热时是通过热传递的方式使其内能增加的
B. 食物在被加热的过程中,食物中所含有的热量增加
C. 打开盒盖时会冒出“白气”,这是水蒸气液化形成的
D. 食物被加热后香味更浓,是因为分子运动快慢与温度有关
2. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A. 提供充足的氧气,让燃料更充分地燃烧,可以提高燃料的热值
B. 根据热值计算公式可知,减小m可以提高热值
C. 燃料的热值与燃料完全燃烧放出热量的多少无关
D. 一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高
3. 验电器是检验物体是否带电的简易仪器,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 验电器可以检验出带电体的带电性质
B. 验电器检验带电体是否带电的原理是异种电荷相互吸引
C. 带正电的物体接触验电器,电子从验电器转移到带电体上
D. 带负电的物体接触验电器瞬间会产生从带电体到验电器的电流
4. 如图所示的电路中,开关闭合后会烧坏电流表的是( )
A. B.
C. D.
5. 下列用电器正常工作时,电流最接近0.2A的是( )
A. 电子手表 B. 家用白炽灯 C. 电冰箱 D. 空调
6. 如图所示,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中正确的是( )
A. 水果中发生的能量转化是电能转化为化学能
B. 在该电路中,经过开关S的电流大于经过发光二极管电流
C. 将二极管正负极对调,二极管仍然发光,只是亮度会变暗
D. 二极管发光时,电子从二极管的负极流入,正极流出
7. 如图所示,汽车装有日间行车灯可以提高行车安全。当汽车启动时,闭合开关S1,日间行车灯L1立即亮起;再闭合开关S2,车前大灯L2也亮起。符合这一情况的是( )
A. B.
C. D.
二、作图题(每题2分,共4分)
8. 根据图甲给出的电路图,连接图乙的实物图。
9. 在方框中画出实物图对应的电路图。
三、填空题(每空1分,共11分)
10. 如图所示,空气压燃仪内部放上适量的硝化棉,快速按压手柄,管内空气被压缩,硝化棉就会燃烧起来,说明硝化棉的温度升高,内能增大。硝化棉是通过______的方式改变内能的。
11. 下图是某单缸四冲程汽油机的__________冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,气缸外有一个水套,用水来冷却气缸是因为水的__________较大。若该汽油机每1秒钟对外做功15次,那么该汽油机飞轮的转速为__________。
12. 如图所示,当开关闭合、断开时,若电流表的示数为,则通过灯泡的电流是________;当和都闭合时,灯泡__________(选填“发光”或“不发光”)。
13. 如图所示,闭合开关,电流表、和的示数分别为0.3A、0.5A和1A,那么通过的电流为___________A。
14. 下图是一种课间音乐定时播放装置的原理图。
(1)定时开关S闭合时,播放器中______(选填“有”或“没有”)电流通过,原因是______;
(2)当设定时间一到,定时开关S自动断开,播放器自动播放音乐;
(3)若电路中某处出现断路故障,导致播放器无法工作,则断路故障可能出现在______(选填“a”或“b”)处;若断路故障出现在另一处,会产生的现象是______。
四、实验题(每空1分,共14分)
15. 跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能_________________;(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:_________________。
16. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)选择甲、丙两图,比较不同物质吸热特点,液体吸收热量的多少是通过__________________来反映的(选填“加热时间的长短”“温度计升高温度的多少”);
(2)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过_____________________来反映的(选填“加热时间的长短”“温度计升高温度的多少”);
(3)在图甲中某同学测量液体a的质量为,初温,加热一段时间后液体a的温度为,此时消耗燃料的质量为m,根据液体a的比热容计算出燃料1的热值为__________________(用已知物理量和测量物理量、、、m、表示,不计热损失);
(4)用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度(T)随时间(t)变化的图像如图丁所示。若液体b是水,液体a的比热容的大小是____________。
17. 从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,每次选取两个并联起来接在同一电源上,组成如图①所示的电路。
(1)连接电路时,开关应该处于______状态。
(2)他连接了如图②的电路,闭合开关后,发现电流表指针偏转,L1发光,L2不发光,则出现的故障原因是L2______;
(3)排除故障后再次闭合开关,电流表示数如图③所示。为了得到更精确的数据,接下来他的操作是:____________。
(4)多次实验后,他将数据记录如下表:
组别
L1规格
L2规格
IA/A
IB/A
IC/A
1
甲
甲
0.12
0.12
0.24
2
乙
丙
0.16
0.20
0.36
3
丁
丁
0.14
0.14
0.26
4
丙
丁
0.20
0.14
0.34
分析数据可知并联电路电流的特点是:____________(写出表达式即可)。
(5)如图④所示,某次测量中,电流表接线柱上共连接了三根导线,若导线a中的电流小于导线b中的电流,能否由此判断导线b在干路上并说明理由__________________。
五、计算题(每题7分,共14分)
18. 如图所示,小明家更换了新的燃气灶,该燃气灶宣传能效为一级能效(热效率可以达到62%以上),小明想用烧水来验证商家是否存在虚假宣传。已知锅内水的质量为3kg,水的初温为18℃。[水的比热容为,天然气的热值为]
(1)测得水沸腾时的温度为98℃,则这壶水加热至沸腾吸收的热量是多少?
(2)对比前后的燃气表数值,小明得知烧水消耗了的天然气,这些天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3)该燃气灶的热效率是多少?商家是否存在虚假宣传?
19. 油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车高速行驶时,内燃机启动,既向车轮输送能量也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2.5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?(燃油的热值为4.6×107J/kg)
(2)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?
六、综合题(每空1分,共13分)
20. 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______,电动车左右转向灯的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)。给电动车充电时,电瓶相当于______(选填“电源”或“用电器”)。
(2)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。
(3)电动自行车两刹车手柄(如图丁)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,以下电路符合要求的是______。
A. B.
C. D.
21. 阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼-20”
如图所示的“歼-20”配备了大功率雷达,为解决放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为,最大飞行高度达20km,最大航行速度达800m/s,飞机发动机的效率是40%。飞机航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比,关系见表:(g取10N/kg)
速度v/(m·s-1)
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104
(1)战斗机在减速俯冲向地面的过程中,其动能______,重力势能______(以上两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)战斗机的供油系统非常强大,每秒钟可以输送2kg的燃油,燃油热值约为4.5×107J/kg,若燃油完全燃烧,每秒钟放出______J的热量;
(3)当飞机以400m/s的速度匀速巡航时,飞机发动机的牵引力为______ N,飞机发动机的输出功率为______W;
(4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为______m2。飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼-20”飞机的推重比约为______。
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物理第13-15章学情反馈检测
(时间:60min 总分:70分)
一、单选题(每道2分,共14分)
1. 如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包。将发热包放到冷水中,生石灰与水产生化学反应,放出大量的热,从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是( )
A. 食物加热时是通过热传递的方式使其内能增加的
B. 食物在被加热的过程中,食物中所含有的热量增加
C. 打开盒盖时会冒出“白气”,这是水蒸气液化形成的
D. 食物被加热后香味更浓,是因为分子运动快慢与温度有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.食物被加热的过程中,食物吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式使其内能增加,故A正确,不符合题意;
B.热量是过程量,不能说含有,故B错误,符合题意;
C.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故C正确,不符合题意;
D.食物被加热后,香味更浓郁,这是因为分子热运动快慢与温度有关,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A. 提供充足的氧气,让燃料更充分地燃烧,可以提高燃料的热值
B. 根据热值计算公式可知,减小m可以提高热值
C. 燃料的热值与燃料完全燃烧放出热量的多少无关
D. 一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高
【答案】C
【解析】
【详解】A.热值是燃料的固有属性,仅由燃料本身的种类决定。让燃料充分燃烧只能提升能量的利用率,无法改变燃料自身的热值,故A错误;
B.公式是热值的定义式,而非决定式。热值不会随燃料质量的改变而变化,故B错误;
C.热值的定义是单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,它是燃料自身的特性,和实际燃烧时放出总热量的多少没有关系,故C正确;
D.燃料是否容易引燃是由其着火点的高低决定的,和热值没有关联。实际中煤块的热值是高于纸的热值的,故D错误。
故选C。
3. 验电器是检验物体是否带电的简易仪器,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 验电器可以检验出带电体的带电性质
B. 验电器检验带电体是否带电的原理是异种电荷相互吸引
C. 带正电的物体接触验电器,电子从验电器转移到带电体上
D. 带负电的物体接触验电器瞬间会产生从带电体到验电器的电流
【答案】C
【解析】
【详解】AB.验电器只能检验物体是否带电,不能检验出带哪种电荷,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故AB错误;
C.带正电的物体接触验电器,由于物体缺少电子,所以电子从验电器转移到带电体上,故C正确:
D.带负电的物体接触验电器瞬间,电子从带电体转移到验电器上,电流方向与电子的定向移动方向相反,所以电流方向从验电器到带电体上,故D错误。
故选C。
4. 如图所示的电路中,开关闭合后会烧坏电流表的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,两灯泡串联,电流表测电路中的电流,电流表不会被烧坏,故A不符合题意;
B.由图可知,两灯泡并联,电流表在L2所在的支路,测通过L2的电流,电流表不会被烧坏,故B不符合题意;
C.由图可知,两灯泡被短路,电流表直接接在电源两端,会导致电流过大从而烧坏电流表,故C符合题意;
D.由图可知,两灯泡并联,电流表在干路上,测通过干路的电流,电流表不会被烧坏,故D不符合题意。
故选C。
5. 下列用电器正常工作时,电流最接近0.2A的是( )
A. 电子手表 B. 家用白炽灯 C. 电冰箱 D. 空调
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子手表的工作电流约2μA,故A不符合题意;
B.家用白炽灯的工作电流约0.2A,故B符合题意;
C.电冰箱的工作电流约0.5A,故C不符合题意;
D.空调的工作电流约5A,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中正确的是( )
A. 水果中发生的能量转化是电能转化为化学能
B. 在该电路中,经过开关S的电流大于经过发光二极管电流
C. 将二极管正负极对调,二极管仍然发光,只是亮度会变暗
D. 二极管发光时,电子从二极管的负极流入,正极流出
【答案】D
【解析】
【详解】A.水果电池给发光二极管发光提供电能,将化学能转化为电能,故A错误;
B.在该电路中,开关S和二极管串联,根据串联电流规律,经过开关S的电流等于经过发光二极管电流,故B错误;
C.二极管具有单向导电性,将二极管正负极对调,二极管不能发光,故C错误;
D.二极管发光时,电流从二极管的正极流入,负极流出,电流方向与负电荷定向移动方向相反,所以电子从二极管的负极流入,正极流出,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,汽车装有日间行车灯可以提高行车安全。当汽车启动时,闭合开关S1,日间行车灯L1立即亮起;再闭合开关S2,车前大灯L2也亮起。符合这一情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.两灯串联,只有同时闭合、,两个灯才会同时亮起,故A不符合题意;
B.当只闭合开关时,两灯串联接入电路,两灯均亮;再闭合开关时,日间行车灯短路不亮,车前大灯亮起,故B不符合题意;
C.两灯并联,在干路,闭合后电流直接通过,日间行车灯立即亮起;再闭合,大灯所在的支路接通,也亮起,故C符合题意;
D.两灯并联,在干路,闭合后只有大灯亮起;闭合后日间行车灯才接入亮起,灯的工作顺序和要求相反,故D不符合题意。
故选C。
二、作图题(每题2分,共4分)
8. 根据图甲给出的电路图,连接图乙的实物图。
【答案】
【解析】
【详解】将右边干电池的正极与左边干电池的负极相连接,组成电源,从电源的正极出发,先连接到电铃,再连接到开关,最后连接到电源的负极。如图所示:
9. 在方框中画出实物图对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】分析实物图可得:两只灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测量灯泡L1电流,开关控制整个电路,如图:
三、填空题(每空1分,共11分)
10. 如图所示,空气压燃仪内部放上适量的硝化棉,快速按压手柄,管内空气被压缩,硝化棉就会燃烧起来,说明硝化棉的温度升高,内能增大。硝化棉是通过______的方式改变内能的。
【答案】热传递
【解析】
【详解】快速按压手柄,通过做功改变管内空气的温度,管内空气温度升高后通过热传递改变管内硝化棉的内能。
11. 下图是某单缸四冲程汽油机的__________冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,气缸外有一个水套,用水来冷却气缸是因为水的__________较大。若该汽油机每1秒钟对外做功15次,那么该汽油机飞轮的转速为__________。
【答案】 ①. 压缩 ②. 比热容 ③. 1800
【解析】
【详解】[1]图中两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能。
[2]用水来冷却气缸,是利用了水的比热容大的特点,相同条件下水吸收的热量多,冷却效果好。
[3]因为汽油机一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,所以每秒钟对外做功15次,完成15个工作循环,飞轮转30r,则1min飞轮转1800r,即飞轮转速为1800r/min。
12. 如图所示,当开关闭合、断开时,若电流表的示数为,则通过灯泡的电流是________;当和都闭合时,灯泡__________(选填“发光”或“不发光”)。
【答案】 ①. 0.2 ②. 不发光
【解析】
【详解】当闭合、断开时,电流从电源正极流出,依次经过、、电流表、回到电源负极,两个灯泡串联。根据串联电路的电流特点可知,串联电路中各处电流相等,电流表的示数是0.2A,因此通过的电流也为0.2A。
当和都闭合时,开关的导线直接并联在的两端,被短路,没有电流通过,因此不发光。
13. 如图所示,闭合开关,电流表、和的示数分别为0.3A、0.5A和1A,那么通过的电流为___________A。
【答案】0.5
【解析】
【详解】由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A3测干路电流,电流表A2测流过灯L2与L3的电流之和,电流表A1测流过灯L3的电流;根据并联电路电流规律可知,通过灯L1的电流
14. 下图是一种课间音乐定时播放装置的原理图。
(1)定时开关S闭合时,播放器中______(选填“有”或“没有”)电流通过,原因是______;
(2)当设定时间一到,定时开关S自动断开,播放器自动播放音乐;
(3)若电路中某处出现断路故障,导致播放器无法工作,则断路故障可能出现在______(选填“a”或“b”)处;若断路故障出现在另一处,会产生的现象是______。
【答案】 ①. 没有 ②. 播放器被短路 ③. a ④. 解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]分析电路可知,定时开关S闭合时,播放器被导线短路,所以没有电流通过播放器,播放器不会工作。
(3)[3][4]a处与电源直接相连,若a处断路,整个电路断路,不可能有电流通过播放器,播放器无法工作。若b处断路,播放器与灯泡串联,不会被短路,播放器会一直工作,定时开关S闭合后也不停止。
四、实验题(每空1分,共14分)
15. 跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能_________________;(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:_________________。
【答案】(1) ①. 内能 ②. 机械能
(2)可能水蒸气的内能太小,笔尖喷出的蒸汽太少。
(3)在易拉罐上半部分覆盖保温层,可以减少热量的损失,提高汽轮机效率。
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]酒精燃烧,是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来,然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐,水吸热迅速的汽化,形成大量的水蒸气,水蒸气对扇叶做功,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。
【小问2详解】
在测试过程中,发现扇叶不转动,可能水蒸气的内能太小,笔尖喷出的蒸汽太少。
【小问3详解】
略。
16. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)选择甲、丙两图,比较不同物质吸热特点,液体吸收热量的多少是通过__________________来反映的(选填“加热时间的长短”“温度计升高温度的多少”);
(2)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过_____________________来反映的(选填“加热时间的长短”“温度计升高温度的多少”);
(3)在图甲中某同学测量液体a的质量为,初温,加热一段时间后液体a的温度为,此时消耗燃料的质量为m,根据液体a的比热容计算出燃料1的热值为__________________(用已知物理量和测量物理量、、、m、表示,不计热损失);
(4)用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度(T)随时间(t)变化的图像如图丁所示。若液体b是水,液体a的比热容的大小是____________。
【答案】(1)加热时间的长短
(2) ①. 甲、乙 ②. 温度计升高温度的多少
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
甲、丙使用完全相同的燃料,相同时间内燃料放出的热量相同,因此两种液体吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来反映,这是转换法的应用。
【小问2详解】
比较不同燃料的热值,需要控制被加热的液体种类、质量完全相同,使用不同的燃料,因此选择甲、乙两图实验;
燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收后,会使液体升温,因此可以通过温度计升高温度的多少来反映燃料放出热量的多少。
【小问3详解】
不计热损失时,燃料完全燃烧放出的热量全部被液体a吸收,即
液体a吸收的热量为
燃料1的热值为
【小问4详解】
由图丁可知,液体a和b的初温都是20℃,升高到40℃时,a的加热时间为2min,b的加热时间为3min。相同加热装置下,吸收的热量与加热时间成正比,因此
\两种液体质量相同,升高的温度也相同,根据比热容公式可得
已知液体b是水,比热容为
代入可得
17. 从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,每次选取两个并联起来接在同一电源上,组成如图①所示的电路。
(1)连接电路时,开关应该处于______状态。
(2)他连接了如图②的电路,闭合开关后,发现电流表指针偏转,L1发光,L2不发光,则出现的故障原因是L2______;
(3)排除故障后再次闭合开关,电流表示数如图③所示。为了得到更精确的数据,接下来他的操作是:____________。
(4)多次实验后,他将数据记录如下表:
组别
L1规格
L2规格
IA/A
IB/A
IC/A
1
甲
甲
0.12
0.12
0.24
2
乙
丙
0.16
0.20
0.36
3
丁
丁
0.14
0.14
0.26
4
丙
丁
0.20
0.14
0.34
分析数据可知并联电路电流的特点是:____________(写出表达式即可)。
(5)如图④所示,某次测量中,电流表接线柱上共连接了三根导线,若导线a中的电流小于导线b中的电流,能否由此判断导线b在干路上并说明理由__________________。
【答案】(1)断路 (2)断开
(3)断开开关,电流表更换成小量程
(4)
(5)不能由此判断导线b在干路上。因为在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,但仅根据导线a中的电流小于导线b中的电流,并不能确定b就一定是干路电流。有可能a、b都是支路电流,只是所在支路的用电器不同导致电流不同。
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
【小问2详解】
由图②可知,L1与L2并联,电流表在干路上,闭合开关后,发现电流表指针偏转,L1发光,说明L1 支路是通路;L2不发光,说明L2支路是断路,即故障原因可能是L2断路,如果是L2短路,电源将被短路,L1不会发光,即出现的故障原因是L2断路。
【小问3详解】
由图③可知,电流表使用的是0−3A量程,指针偏转角度小,说明此时电流表选用的量程过大,为了得到更精确的数据,接下来的操作是:断开开关,将电流表换用0−0.6A量程。
【小问4详解】
由表中数据可知
第1组实验数据,
第2组实验数据,
第3组实验数据,
第4组实验数据,
结合电路图可知C点在干路,A、B点在支路,在误差范围之内,可以得出并联电路电流的特点是IC=IA+IB。
【小问5详解】
略。
五、计算题(每题7分,共14分)
18. 如图所示,小明家更换了新的燃气灶,该燃气灶宣传能效为一级能效(热效率可以达到62%以上),小明想用烧水来验证商家是否存在虚假宣传。已知锅内水的质量为3kg,水的初温为18℃。[水的比热容为,天然气的热值为]
(1)测得水沸腾时的温度为98℃,则这壶水加热至沸腾吸收的热量是多少?
(2)对比前后的燃气表数值,小明得知烧水消耗了的天然气,这些天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3)该燃气灶的热效率是多少?商家是否存在虚假宣传?
【答案】(1)1.008×106J
(2)1.6×106J
(3)63%,不存在虚假宣传
【解析】
【分析】
【小问1详解】
已知锅内水的质量为3kg,水的初温为18℃,测得水沸腾时的温度为98℃,则这壶水加热至沸腾吸收的热量
【小问2详解】
烧水消耗了0.04m3的天然气,这些天然气完全燃烧释放的热量
【小问3详解】
该燃气灶的热效率
该燃气灶宣传能效为一级能效(热效率可以达到62%以上),故商家不存在虚假宣传。
19. 油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车高速行驶时,内燃机启动,既向车轮输送能量也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2.5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?(燃油的热值为4.6×107J/kg)
(2)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
由图像可知,当时,阻力
汽车匀速行驶,处于平衡状态,则牵引力
运动路程
牵引力做的功
【小问3详解】
蓄电池增加的电能为
有效利用的能量为
该汽车内燃机的效率
六、综合题(每空1分,共13分)
20. 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______,电动车左右转向灯的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)。给电动车充电时,电瓶相当于______(选填“电源”或“用电器”)。
(2)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。
(3)电动自行车两刹车手柄(如图丁)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,以下电路符合要求的是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 开关 ②. 并联 ③. 用电器
(2) ①. 短 ②. 蓄电池
(3)D
【解析】
【小问1详解】
[1]车钥匙插入锁孔并顺时针旋转后通电,但不会行驶,车钥匙实质相当于一个开关。旋转钥匙的动作相当于闭合电路,控制电动车的电源通断。
[2]由生活实际可知,电动车左转向灯亮时右转向灯不亮,右转向灯亮时左转向灯不亮。则左右转向灯应并联连接。
[3]给电动车充电时,电能从外部电源输入电瓶储存,电瓶消耗电能,相当于用电器。
【小问2详解】
[1][2]硬币触碰充电插口的两个金属插脚会形成短路。短路电流不经过控制器直接流经金属插脚,可能导致蓄电池急剧放电而损坏。
【小问3详解】
由题知,任一刹车动作(任一开关断开)立即切断电动机电源。则两个开关 S1 和 S2 应为串联。对比各图,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
21. 阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼-20”
如图所示的“歼-20”配备了大功率雷达,为解决放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为,最大飞行高度达20km,最大航行速度达800m/s,飞机发动机的效率是40%。飞机航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比,关系见表:(g取10N/kg)
速度v/(m·s-1)
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104
(1)战斗机在减速俯冲向地面的过程中,其动能______,重力势能______(以上两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)战斗机的供油系统非常强大,每秒钟可以输送2kg的燃油,燃油热值约为4.5×107J/kg,若燃油完全燃烧,每秒钟放出______J的热量;
(3)当飞机以400m/s的速度匀速巡航时,飞机发动机的牵引力为______ N,飞机发动机的输出功率为______W;
(4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为______m2。飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼-20”飞机的推重比约为______。
【答案】(1) ①. 变小 ②. 变小
(2)
(3) ①. ②.
(4) ①. 64 ②. 0.6
【解析】
【小问1详解】
[1][2]战斗机在减速俯冲向地面的过程中,质量不变,高度降低、速度减小,故重力势能和动能都变小。
【小问2详解】
若燃油完全燃烧,每秒钟放出的热量为
【小问3详解】
[1]当飞机以400m/s的速度巡航时,对应的阻力为
此时牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等。
[2]所以当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率为
【小问4详解】
[1]由于翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,代入数据可得
则机翼面积为S=64m2
[2]根据表中的数据知道,阻力的大小与速度的平方成正比,则由二力平衡条件知道,此时的牵引力为
该“歼-20”飞机的推重比约为
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