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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第三部分 人教版九年级综合测试卷
一.选择题(共8小题,满分16分,每小题2分)
1.(2分)(2021 锦州)下列估测的数据中,最接近实际的是( )
A.此刻考场内的温度约为5℃ B.初中物理课本的长度约为26cm
C.一支中性笔的质量约为500g D.家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
2.(2分)(2021 邵阳)电动机已广泛应用到现代化生活了,如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等,对其工作过程中能量转换表述正确的是( )
A.电能转化成机械能 B.机械能转化成电能
C.太阳能转化成机械能 D.内能转化成机械能
3.(2分)(2021 重庆)三峡水电站是世界上规模最大的水电站之一,发电机组是水电站的核心部分,如图的四个装置中符合发电机工作原理的是( )
4.(2分)(2020 宿迁)取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C.该水果电池的电压是 3V
D.水果电池将内能转化为电能
5.(2分)(2021 宿迁)下列生活中的做法符合安全用电原则的是( )
A.测电笔中的高电阻用铜丝代替 B.发现有人触电时,立即用手将其拉开
C.更换灯泡时,先断开电源开关 D.用电器电线的绝缘皮破了,仍继续使用
6.(2分)(2021 益阳)如图所示,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。关于荷叶上水珠的一些说法,正确的是( )
A.当水珠静止不动时,水珠中的水分子也静止不动
B.很小的水珠就是一个水分子
C.荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力没有引力
D.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间存在引力
7.(2分)(2021 南京)如图,闭合开关,灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V。若故障只有一个,则可能是( )
A.电源没电 B.开关断路 C.灯泡断路 D.灯泡短路
8.(2分)(2021 荆门)在探究“电功率与电阻关系”时,实验准备了阻值分别为5Ω、15Ω的A、B两个同一类型的灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.图甲中A灯泡比B灯泡亮
B.图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中,两个灯泡的亮度都变亮
C.图乙中A灯泡比B灯泡亮
D.图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中,两个灯泡的亮度都变亮
二.多选题(共2小题,满分6分,每小题3分)
9.(3分)(2021 锦州)图甲中R0为定值电阻,电源电压保持不变。滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样,电流表量程0﹣0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图像(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4V
B.灯泡L的额定功率为3W
C.R0的阻值为10Ω
D.开关都断开与都闭合时,电路最大功率之比为6:11
10.(3分)(2021 济南)根据“祝融号”火星车发回的遥测信号确认,2021年5月15日7时18分,“天问一号”着陆巡视器与环绕器分离后进入火星大气层。经过减速,在距离火星表面100m高度处悬停、避障、缓冲,成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。又根据遥测数据判断,2021年5月22日10时40分,“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测,如图所示。红色火星上有了中国印迹!下列说法正确的是( )
A.着陆巡视器在进入火星大气层后减速下落的过程中,机械能转化为内能
B.着陆巡视器在距离火星表面100m高度处悬停时,受到了平衡力的作用
C.“祝融号”火星车的太阳能电池阵,是用半导体材料和金属导体制成的
D.“祝融号”火星车发回的遥测信号和数据,是利用超声波来传递的
三.填空题(共6小题,满分26分)
11.(4分)(2021 黄冈)如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动,是由于磁场对 有力的作用,此现象中能量转化情况是 。
12.(4分)(2021 云南)如图甲所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,金属箔片张开,则金属箔片和橡胶棒带 (选填“同种”或“异种”)电荷。如图乙所示,根据图中的电流方向,可以判断通电螺线管左端的磁极是 极。
13.(4分)(2021 兰州)某热水器使用天然气作为燃料,天然气属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。现将10kg的水从20℃加热到39℃,若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要 m 的天然气。[c水=4.2×10 J/(kg ℃),q天然气=3.8×107J/m ]
14.(4分)(2021 滨州)某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,电烤箱的电阻丝 (选填“能”或“不能”)采用超导材料。2021年5月14日,苏州、武汉两地遭遇龙卷风袭击,如图所示,由于龙卷风核心处气流流速大,压强 ,把地面的物体抛到空中,造成了多人遇难,数百人受伤。
15.(6分)(2021 丹东)小明断开家中所有用电器后,观察到此时电能表示数如图所示,根据电能表参数分析,此电路中的用电器总功率不能超过 W。然后接入“220V 1210W”的电热器单独工作30min,电能表示数变为,则电热器实际工作电压为 V,在1min内电能表转盘转过 r。
16.(4分)(2021 丹东)如图所示,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置,待电路稳定后,小磁针静止时B端为 (选填“N”或“S”)极。将滑动变阻器的滑片向右滑动,电阻R1的电流变化量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)电阻R3的电流变化量。(不考虑地磁场的影响)
四.作图题(共3小题,满分6分,每小题2分)
17.(2分)(2021 济宁)如图所示,请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求:①小磁针的指向满足如图所示方向;②滑动变阻器的滑片向右端滑动,通电螺线管的磁性减弱。
18.(2分)(2021 乐山)如图所示,按小磁针的指向标出螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。
19.(2分)(2021 陕西)如图,室内有两盏“220V,60W”的灯,开关闭合后两盏灯能同时正常发光,请按照安全用电的要求将电路图补充完整.
五.实验探究题(共3小题,满分15分)
20.(3分)(2021 武汉)某同学用如图所示的装置研究电磁感应。
(1)如图甲所示,保持蹄形磁体竖直放置,使导体AB从图示位置向上运动,电路中 (填“无”或“有”)感应电流。
(2)如图乙所示,保持线圈不动,使蹄形磁体快速向左运动,电流表指针 (填“不会”或“会”)偏转。
(3)利用电磁感应原理工作的装置有 (填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”)。
21.(6分)(2021 郴州)图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V,且保持恒定,定值电阻R0=10Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 (假设电路只有一处故障);
A.定值电阻R0短路 B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
(3)排除故障后,闭合开关S进行实验,并将实验数据记录在下表中。
一 二 三
U(V) 3 2 1
I(A) 0.3 0.2
实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是 。
A.定值电阻R0的阻值太小 B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小 D.滑动变阻器R最大阻值太大
(4)解决上述问题后,继续实验,当电压表读数为1V时,电流表的示数如图丙所示,读数为 A。
(5)请根据实验记录的数据,在图丁中画出定值电阻R0的U﹣I图象;
(6)实验结论:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
22.(6分)(2021 德州)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电流表示数变大,连线不得交叉。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,出现该状况的原因是 。(填字母序号)
A.电流表内部断路了 B.灯座内部出现了短路 C.灯泡的灯丝断了
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,其读数为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(4)该实验装置不能完成的实验是 。(填字母序号)
A.探究串联电路中的电流规律 B.探究串联电路中的电压规律 C.探究电流与电压的关系
(5)另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用,老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻,同学们设计了如图丙所示的电路,并正确测出小灯泡的额定功率,已知电源电压不变,实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额;
②闭合开关S,断开S1,再闭合S2,保持滑动变阻器滑片P位置不动,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额= 。(用U额、U、R0表示)
六.解答题(共1小题,满分3分,每小题3分)
23.(3分)(2021 徐州)如图所示,有人把不锈钢块放在冰箱冷冻后,放进杯子中给饮料降温。你认为相同质量的不锈钢块和冰块相比,哪种降温效果更好?为什么?
七.综合能力题(共1小题,满分6分,每小题6分)
24.(6分)(2021 张家界)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,某研究小组对汽车开展调查研究。
(1)图甲是汽车的刹车结构示意图,根据图片分析,这是 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”);某段道路的标志牌如图乙所示,为什么同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度 。
(2)(多选)汽车在行驶过程中遇到危急情况要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离。下列行为会使停车距离变长的是 。
A.疲劳驾驶 B.酒后驾驶 C.接听电话 D.开车前系好安全带
(3)内燃机有四个工作冲程,图丙是内燃机的 冲程。
(4)假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时,每百公里耗电30千瓦时,若电能转化为机械能效率为85%,则汽车匀速行驶时受到阻力为 N。若质量和外形完全相同的燃油汽车,它的能量转化率为30%,以相同速度在同一路面上匀速行驶,每行驶百公里需要消耗的燃油为 kg。(汽油的热值为q=4.6×107J/kg,结果保留1位小数)
(5)若电价为0.6元/千瓦时,汽油价格为7.0元/升,每行驶百公里,电动汽车比燃油汽车节省 元。(汽油的密度ρ=0.71×103kg/m3,结果保留1位小数)
八.计算题(共3小题,满分22分)
25.(6分)(2021 黑龙江)小琦家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射水温由原来的25℃升高到45℃(已知:水的比热容c=4.2×103J/(kg ℃),焦炭的热值q=3.0×107J/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)。问:
(1)在这4h内水吸收的热量为多少焦耳?
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克的焦炭?
26.(8分)(2021 湖州)小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接,待连接完整后,移动滑动变阻器滑片,记录了多组数据,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)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)根据图像a,描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。
(3)当电流表示数为0.12A时,电压表的示数为多少?
(4)图丙阴影部分的面积表示 。
27.(8分)(2021 淄博)在测量小灯泡电功率的实验中,电路如图甲所示,电源电压恒为4V,小灯泡标有“2.5V”字样,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”,实验得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值;
(3)当小灯泡消耗的功率为0.2W时,通电1min,滑动变阻器R产生的热量。
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分16分,每小题2分)
1.【解答】A、此刻考场内的温度约为25℃,故A错误;
B、初中物理课本的长度约为26cm,符合实际,故B正确;
C、一支中性笔的质量约为10g,故C错误;
D、家用电冰箱正常工作时的电流约为1A,故D错误。
故选:B。
2.【解答】电动机工作过程中,消耗了电能,将其转化为机械能,电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机都应用了电动机,故A正确。
故选:A。
3.【解答】A、如图是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故A错误;
B、如图的是闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动时,线圈中就会产生电流,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,故B正确;
C、如图是奥斯特实验装置,说明通电导体周围存在磁场,故C错误;
D、如图是司南,利用的是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故D错误。
故选:B。
4.【解答】
A、电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜电极为正极,故A错误;
B、两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故B正确;
C、由图知电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故C错误;
D、水果电池工作时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能,故D错误。
故选:B。
5.【解答】A、在使用测电笔时,测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时测电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,不会发生触电事故,而铜丝的电阻很小,不能起到保护人体安全的作用,所以不能用铜丝代替测电笔中的高电阻。故A错误;
B、发现有人触电后首先切断电源,把触电者拉离电源,因人体是导体,可避免救助者间接触电事故。故B错误;
C、更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分,切断电源可以保证金属部分不带电。故C正确;
D、电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故。故D错误。
故选:C。
6.【解答】A、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,当水珠静止不动时,水珠中的水分子仍在运动,故A错误;
B、分子十分微小,它的直径的数量级一般10﹣10m,是肉眼看不见的,水珠是看得见的物体,不是分子,故B错误;
C、荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间距离较大,大于分子平衡距离的10倍时,分子间的作用力很小,可以忽略不计,故C错误;
D、两滴水珠相遇后之所以会合成一滴是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力,将两滴水珠合成了一滴,故D正确。
故选:D。
7.【解答】在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,且故障只有一个。
N接G时电压表有示数,即断路在电压表并联的两点之间;N接E、F时,电压表无示数,说明断路在电压表并联的F点之外,所以可以判定断路在F点和G之间的电路上,则开关断路。
故选:B。
8.【解答】A、甲图中两灯串联,串联电路中电流相等,灯泡消耗的实际电功率P=UI=I2R,因为RA<RB,所以PA<PB,因此甲灯泡比乙灯泡暗,故A错误;
B、甲图中滑动变阻器滑片向左滑动过程中,滑动变阻器的接入电阻变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据P=I2R可知,每个小灯泡消耗的电功率变小,两个灯泡的亮度都变暗,故B错误;
C、乙图中两灯并联,所以两灯泡两端的电压相等,灯泡消耗的实际电功率P=UI=,因为RA<RB,所以PA>PB,因此甲灯泡比乙灯泡亮,故C正确;
D、乙图中滑动变阻器接在干路上,当滑片向左滑动时,变阻器接入电阻变大,根据分压原理,变阻器两端分得的电压变大,两灯泡两端的电压变小,根据P=可知,灯泡的实际电功率变小,两个灯泡亮度都变暗,故D错误。
故选:C。
二.多选题(共2小题,满分6分,每小题3分)
9.【解答】
由甲图可知,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,此时由于R1的阻值不能为零,由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象,则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系;如下图:
A、开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,由图象中上边的曲线可知,当R1=20Ω时,I1=0.3A,
由I=可得电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V,故A错误;
B、由于灯泡发光时恰好正常工作(其额定电压等于电源电压6V),且灯泡L正常工作的电流是0.5A,则灯泡L的额定功率:P额=PL=UIL=6V×0.5A=3W,故B正确;
C、开关S1、S2都断开时,R1与R0串联,当R1=0Ω时,电路中只有R0连入,由图象中下边的曲线可知:I=0.6A,
由I=可得R0的阻值:R0===10Ω,故C正确;
D、开关都闭合时,变阻器R1与灯泡L并联,干路最大电流I闭合=I1最大+IL=0.6A+0.5A=1.1A;
开关都断开时,R1与R0串联,由图象中下边的曲线可知最大电流I断开=0.6A,
则开关都闭合与都断开时,电路最大功率之比为:
P断开:P闭合=UI断开:UI闭合=I断开:I闭合=0.6A:1.1A=6:11,故D正确。
故选:BCD。
10.【解答】A.着陆巡视器在进入火星大气层后减速下落的过程中,质量不变,速度减小,高度降低,则动能减小,重力势能减小,机械能减小,转化为内能。故A正确;
B.着陆巡视器悬停时,处于平衡状态,受到了平衡力的作用。故B正确;
C.火星车的太阳能电池阵,是用半导体材料和金属导体制成的。故C正确;
D.祝融号”火星车发回的遥测信号和数据,是利用电磁波来传递的。故D不正确。
故选:ABC。
三.填空题(共6小题,满分26分)
11.【解答】当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜左右往复运动,因为电流方向改变,音圈受力方向改变。音圈之所以运动,是由于磁场对通电导体有力的作用,此现象中能量转化情况是电能转化为机械能。
故答案为:左右往复;通电导体;电能转化为机械能。
12.【解答】(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器后,一部分电子转移到金属箔片上,金属箔片带上负电,所以橡胶棒和箔片带同种电荷。
(2)运用安培定则,用右手握住螺线管,弯曲的四指指向电流方向,大拇指指向右端,所以左端是螺线管的S极。
故答案为:同种;S。
13.【解答】(1)天然气不能在短期内从自然界中得到补充,故为不可再生能源。
(2)水吸收的热量为:
Q吸=c水m水Δt=10kg×4.2×103J/(kg ℃)×19℃=7.98×105J。
若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,根据热值公式Q放=Vq天然气得:V==2.1×10﹣2m3。
故答案为:(1)不可再生;(2)2.1×10﹣2
14.【解答】(1)超导体的电阻为零,有电流通过时不会发热,电烤箱是利用电流的热效应工作的,所以电烤箱的电阻丝不能采用超导材料;
(2)龙卷风发生时,龙卷风核心处空气流速很大,压强小,物体在外界大气压的作用下被抛到空中。
故答案为:不能;小。
15.【解答】(1)电能表允许电路中的用电器总功率不能超过:P=UI=220V×30A=6600W;
(2)电热器消耗的电能为
W=530.8kW h﹣530.3kW h=0.5kW h,
电热器的实际功率为P实===1kW=1000W;
由P=得,
电热器的电阻为R===40Ω,
电热器两端实际电压为U实===200V;
3000r/(kW h)表示用电器消耗1kW h电能,电能表转盘转过3000转,
由上知,电热器30min消耗0.5kW h电能,
所以1min消耗kW h电能,
1min电能表转盘转过kW h×3000r/(kW h)=50r。
故答案为:6600;200;50。
16.【解答】闭合开关S,将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置,由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端,则通电螺线管的右端为N极,左端为S极,小磁针的B端应靠近螺线管的左端,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的B端为N极;
由图可知,该电路为混联电路:R2和R3并联后再与R1串联接在电路中;
将滑动变阻器的滑片向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过变阻器R3的电流变小;
变阻器接入电路的电阻变大,则并联部分的总电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,并联部分分担的电压变大;由I=可知,通过R2的电流变大;
根据串联电路的电阻关系可知,整个电路的总电阻变大,根据I=可知,干路中的电流变小;
因并联电路中干路电流等于各支路电流的和,干路电流变小,通过R2的电流变大,通过变阻器R3的电流变小,所以通过变阻器R3的电流减小得更多,即电阻R1的电流变化量小于电阻R3的电流变化量。
故答案为:N;小于。
四.作图题(共3小题,满分6分,每小题2分)
17.【解答】①如图,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管的右端是S极,左端是N极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,从左端流出。
②在匝数一定时,电流越小,磁性越弱。滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。如图。
。
18.【解答】由异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的右端是S极,左端是N极。
根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流由螺线管的右端流入,即电源的右端为正极,左端是负极。
故答案为:
19.【解答】家庭电路的电压是220V,电灯的额定电压是220V,两盏灯只有并联在220V的电路中,才能正常工作,开关控制干路,且开关接火线,如图所示。
五.实验探究题(共3小题,满分15分)
20.【解答】(1)由图甲可知,导体AB从图示位置向上运动,闭合电路的一部分做切割磁感线运动,所以电路中就有感应电流。
(2)由图乙可知,线圈不动,蹄形磁铁快速向左运动时,闭合电路的一部分也切割磁感线,电路中也有电流,因此电流表指针会偏转。
(3)扬声器是把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理;电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应;动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理。
故答案为:(1)有;(2)会;(3)动圈式话筒。
21.【解答】(1)电压表的“3”接线柱已接入电路,需要把“﹣”接线柱接到定值电阻的左边接线柱,使电压表并联在定值电阻两端,连好的实物图如下图所示:
;
(2)发现电流表指针几乎没有偏转,说明电路总电阻很大或断路,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外,说明电压表与电源连通,所以原因是定值电阻断路导致电压表串联在电路中,故选B;
(3)滑动变阻器与定值电阻串联,若电源电压一定,由串联电路特点知:①定值电阻越大,电压表示数越大;②滑动变阻器电压越大,定值电阻两端电压越小,电压表示数越小;现在无论如何调节滑动变阻器都不能使定值电阻两端电压达到1V或1V以下,可能是因定值电阻的阻值太大造成的,也可能是因为滑动变阻器分压太小造成的;也可能是电源电压太大造成的;
故选C;
(4)由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.1A;
(5)根据表格中的数据利用描点连线的方法做出图像,如下图所示:
;
(6)根据多次测量数据描绘出电流随电压变化的如图所示,由图像是一条过原点的直线可以得出的结论是:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)如下图:
;
(2)B;(3)C;(4)0.1;
(5)如下图:
;
(6)正比。
22.【解答】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,则电压表选用小量程,滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电流表示数变大,电阻变小,故左下接线柱应接入电路,如图所示:
(2)A.若电流表内部断路了,则整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;
B.若灯座内部出现了短路,电压表没有示数,电路为通路,电流表有示数,符合题意;
C.若灯泡的灯丝断了,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,不符合题意;
故选:B;
(3)由图乙可知,当电压表的示数为2.5V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)A.将电流表分别串联在电路中的不同位置,可以测出不同位置的电流,故可探究串联电路中的电流规律;
B.用电压表分别测量灯与变阻器的电压以及电路两端的总电压,故可探究串联电路中的电压规律;
C.探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,而灯的电阻随温度的变化而变化,故不能探究电流与电压的关系;
故选:C;
(5)实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑片P使电压表读数为U额,此时小灯泡正常发光;
②不改变滑动变阻器滑片P的位置,闭合开关S、S2,断开S1,记录电压表此时读数为U;
③在①中,电压表测灯的电压,灯正常发光,在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,
根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压:U0=U﹣U额,
由欧姆定律可得,灯泡的额定电流:IL=I0=,
所以小灯泡额定功率的表达式:P额=U额IL=U额×。
故答案为:(1)见解答;(2)B;(3)0.3;0.75;(4)C;(5)U额×。
六.解答题(共1小题,满分3分,每小题3分)
23.【解答】因为冰比铁(不锈钢)的比热容大,由Q吸=cmΔt可知,相同质量的不锈钢块和冰块,升高相同温度时,冰块吸收的热量多,同时,冰块熔化也会吸收热量,所以相同质量的不锈钢块和冰块相比,冰块降温效果更好。
七.综合能力题(共1小题,满分6分,每小题6分)
24.【解答】
(1)O点为支点,刹车油右侧的活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆;
在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同;
(2)疲劳驾驶、酒后驾驶、打手机都会使司机反映迟钝或者注意力不集中,增加反应时间,可使停车距离变长;开车前系好安全带,不会增加反应距离的大小,不会影响到反应时间,不会使停车距离变长,故选ABC;
(3)由图可知,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;
(4)电能转化为机械能效率为85%,由公式W=Fs得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力为:
F===918N。
电动汽车在平直公路上匀速行驶,阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,所以,f=F=918N
由公式η=得汽油释放的总能量:
Q=×85%=×85%=100kW h×85%=3.06×108J,
因为Q=mq,所以需要汽油的质量:
m==≈6.7kg;
(5)燃油汽车每百公里耗油6.7kg,
由ρ=可得,燃油汽车每百公里耗油的体积:
V==≈9.4×10﹣3m3=9.4L,
汽油价格为7.0元/L,则每百公里燃油汽车的费用为9.4L×7.0元/L=65.8元,
每百公里电动汽车消耗的电能30kW h,电动汽车充电价格为0.6元/kW h,
则每百公里电动汽车的费用30kW h×0.6元/kW h=18元,
所以,每百公里电动汽车比该燃油汽车节省的费用为65.8元﹣18元=47.8元。
故答案为:(1)省力;在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同;
(2)ABC;(3)压缩;(4)918;6.7;(5)47.8。
八.计算题(共3小题,满分22分)
25.【解答】(1)由ρ=得,太阳能热水器中的水质量:
m水=ρv=1×103kg/m3×0.5m3=500kg,
水吸收的热量:Q吸=cm水△t=4.2×103J/(kg ℃)×500kg×(45℃﹣25℃)=4.2×107J;
(2)由η=得,焦炭需放出的热量:Q放===2.1×108J;
由Q放=mq得,需要焦炭的质量:m焦炭===7kg。
答:(1)在这4h内水吸收了4.2×107J的热量;
(2)放出这些热量需要燃烧7kg焦炭。
26.【解答】(1)因为灯泡的额定电压为3伏,所以电压表选用小量程,滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)根据图像a可知,通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,但增加相同的电压,电流的增加值越来越小;
(3)由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知,电源电压恒为3V,
由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端电压,电流表测电路中电流,
由图丙可知,电路中电流最小,即电流I=0.12A时,滑动变阻器全部连入电路,
由欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压为:
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V,
由串联电路中电压规律可知,灯泡两端电压为:
U灯=U总﹣U滑=3V﹣2.4V=0.6V,
即电压表示数为0.6V;
(4)图丙中阴影部分的面积S=(U总﹣U灯)I,由串联电路电压规律可知,U总﹣U灯=U滑,故阴影部分的面积S=(U总﹣U灯)I=U滑I,而P=UI,所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
故答案为:(1)见解答;(2)通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,但增加相同的电压,电流的增加值越来越小;(3)电压表示数为0.6V(解题过程见解答);(4)滑动变阻器的电功率。
27.【解答】(1)由图像可知,当灯泡电压为额定电压2.5V时,其电流为0.3A,
故灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(2)当灯泡正常发光时,变阻器两端电压为:UR=U﹣UL=4V﹣2.5V=1.5V,
滑动变阻器R接入电路的阻值为R===5Ω;
(3)由图像可知,当小灯泡消耗的功率为0.2W时,灯泡电压为1V,电流为0.2A,灯泡电阻为:RL===5Ω;
此时电路总电阻为:R===20Ω,
此时变阻器阻值为:R′=R﹣RL=20Ω﹣5Ω=15Ω,
通电1min,即t=1min=60s,滑动变阻器R产生的热量为:Q=I′2R′t=(0.2A)2×15Ω×60s=36J。
答:(1)小灯泡的额定功率为0.75W;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω;
(3)当小灯泡消耗的功率为0.2W时,通电1min,滑动变阻器R产生的热量为36J。
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