广东省深圳市33校联考2023-2024学年初三物理质量检测试卷
一、选择题: (每小题只有一个选项符合题意, 每小题 2 分, 10 小题, 共计 20 分)
1.(2024·深圳模拟) 如图是深圳街头出现的雾炮车。喷向空中的水等能使尘埃粒子快速沉降到地面, 起到净化空气的作用. 下列关于雾炮车的说法正确的是 ( )
A.尘埃粒子快速沉降到地面, 说明分子热运动减慢了
B.用水循环来降低汽油机的温度主要是利用水蒸发吸热的特点
C.雾炮车的汽油发动机做功冲程是内能转化为机械能
D.雾炮车汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物可以提高汽油的热值
【答案】C
【知识点】比热容;燃料的热值;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A.尘埃粒子不是分子,是固体小颗粒,不能反应分子运动,A不符合题意;
B.用水循环来降低汽油机的温度,是因为水的比热容较大,降温效果好,B不符合题意;
C.雾炮车的汽油发动机做功冲程,获得机械能,是内能转化为机械能,C符合题意;
D.汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物,但汽油的热值是特性,保持不变,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】尘埃颗粒不是分子;水的比热容较大,便于对物体降温;汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能;热值是燃料的特性,保持不变。
2.(2024·深圳模拟) 东东在物理实验室用酒精灯加热的冰, 其温度随时间变化图象如图所示, 下列说法正确的是 ( )
A.由图象可判断, 冰的比热容比水小
B.段表示当前物体的状态仍是固态
C.酒精的热值随酒精质量的变小而变小
D.水的沸腾过程温度不变, 说明沸腾过程不吸热
【答案】A
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】A.根据图象,AB段是冰,2min升温40℃,CD段是水,加热18min-8min=10min,温度变化100℃,则每2min,温度变化20℃,水的温度变化慢,是水的吸热能力强,可知冰的比热容比水小,A符合题意;
B.BC段温度保持不变,此时正在熔化,处于固液共存状态,B不符合题意;
C.酒精的热值是特性,和质量无关,C不符合题意;
D.水的沸腾过程温度不变, 当沸腾需要吸热,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】质量和吸收热量相同时,温度变化越大,比热容越小;晶体熔化时,温度保持不变,此时是固液共存状态;液体沸腾时,需要继续吸热。
3.(2024·深圳模拟)“一分钟跳绳” 是深圳体育中考的选考科目。为了能准确方便自动记录跳绳的次数, 某科技小组设计了一种自动计时器, 其简化电路如图所示, 电源电压保持不变, 是一种光敏元件, 可视为定值电阻。每当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,信号处理系统就会计数一次。当绳子挡住了射向的红外线时, 下列判断正确的是 ( )
A.电路中的电流变小, 端的电压变大
B.电路中的电流变小, 端的电压变小
C.A B 端的电压与电路中电流的比值变小
D. 端的电压与电路中电流的比值变大
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据图像判断,电阻串联,信号处理器是电压表,测量R2的电压,当绳子挡住射向R1的红外线,R1电阻变大,分压变大,电路中电流减小,此时R2分压减小,电压表示数变小,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大,其他位置分压变小。
4.(2024·深圳模拟)小明家的智能锁需通过 “密码+指纹” 两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时 闭合, 发声器 发出声音, 但不开锁; 第二次识别成功时 闭合, 有电流通过电动机开锁成功。下列电路设计符合要求的是 ( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,闭合S1时,发声器接通电路,再闭合S2时,电动机工作,则发声器和电动机并联,且电动机有支路开关S2,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】各用电器互不影响时,是并联电路;干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器。
5.(2024·深圳模拟) 华为 Mate60pro 系列手机,搭载的是我国自主研发和生产的麒麟 9000 s 芯片处理器。手机采用锂离子聚合物 不可拆卸式电池, 电池工作电压为 。手机支持有线最大超级快充 (20V/4. ,兼容 或 或 或 或 超级快充。下列说法正确的是( )
A.手机充满电时可储存 的电能
B.该手机芯片的主要材料是绝缘体
C.该手机最大充电功率为
D.仅充电 10 分钟, 便可充满 的广告是夸大其词, 假的
【答案】A
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】A.手机充满电时,储存的电能W=UIt=3.7V×5A×3600s=66600J,A符合题意;
B.手机芯片的主要材料是半导体,B不符合题意;
C.手机最大充电功率为P=UI=20V×4.4A=88W,C不符合题意;
D.根据时间,计算充电电能W=Pt=88W×10×60s=52800J,充电量,说充电50%,没有夸大,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据W=UIt,计算电池储存能量的多少;芯片是半导体材料做成的;根据P=UI,计算电功率大小;根据W=Pt,计算电能多少。
6.(2024·深圳模拟)将四个定值电阻 a 、 b 、 c 、 d 分别接入不同电路中, 测出各电阻两端的电压 和通过的电流 I, 把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息判断, 下列说法正确的是 ( )
A.b的阻值大于a的阻值 B.b的电功率大于a的电功率
C.通过c的电流最小 D.两端电压最大的是d
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据图像,a、b的电压相同,b的电流大,则b导体电阻小,A不符合题意;
B.根据P=UI分析,a、b电压一定,b的电流更大,电功率大,B符合题意;
C.根据图像,a、 d的电流较小,C不符合题意;
D.根据图像,电压最大的a、b,且电压相同,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据电压-电流图像, 比较不同电阻的电流、分压大小,结合电流判断电阻和电功率大小。
7.(2024·深圳模拟) 小明按图甲连接电路, 闭合开关, 灯泡 的功率为 , 他将一个阻值大于 的灯泡 串联接入电路 (如图乙), 闭合开关后, 的功率分别为 (不计温度对灯泡电阻的影响, 电源电压恒定),下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据图甲,只灯泡L1连接时,电功率,当再串联L2时,总电阻变大,电路中的电流减小,各灯泡的电功率都变小;根据P=I2R,由于L2的阻值大于L1,则L2的电功率大于L1的电功率,则电功率的关系为P1>P2'>P1',C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据,当电阻变大时,电功率减小;根据P=I2R,电流相同时,电阻越大, 电功率越大。
8.(2024·深圳模拟) 讲家庭电路的时候, 老师找同学连接了一个如下图的模拟电路。开关 闭合后, 灯泡能正常发光, 用试电笔检测插座的两孔, 氖管均不发光。针对该模拟电路, 四位同学发表了以下的观点, 你认为正确的是( )
A.小新说: 保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.小龙说: 灯泡能正常发光, 所以灯泡的连接是安全、合理的
C.小明说: 插座无法正常工作, 原因可能是 cd 间断路
D.小南说: 插座无法正常工作, 原因可能是 ab 间断路
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析;熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】根据要求,闭合开关灯泡正常发光,测电笔测量插座两孔, 氖管不发光,插座两孔没有电,但灯泡有电流,则插座连接火线的一侧断路,即cd间断路,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】家庭电路中,连接插座的火线断路,插座无电。
9.(2024·深圳模拟) 下图是某同学设计的水位自动报警器。原理是: 水位低于 点时, 工作电路绿灯亮; 到达 点时, 衔铁被吸下, 工作电路红灯亮电铃响, 从而自动报警。实验时发现, 当水位超过 点时, 由于电磁铁磁性太弱衔铁并没有被吸下。下列做法中合理的是( )
A.增加工作电路的电源电压 B.增加控制电路的电源电压
C.减少电磁铁线圈的匝数 D.更换弹性更强的弹
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁铁磁性太弱,衔铁没有被吸下,需增大电磁铁的磁性,
AB.增加控制电路的电源电压,电磁铁电流变大,磁性变强,A不符合题意;B符合题意;
C.减少电磁铁线圈的匝数,磁性变弱,应增加线圈匝数,C不符合题意;
D.更换弹性更强的弹 ,弹力更大,衔铁不易被拉下,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】电磁铁的磁性和电流大小有关,和线圈匝数有关。
10.(2024·深圳模拟) 下列表述正确的是( )
A.磁悬浮列车利用电磁感应原理工作
B.插入和拔出条形磁铁, 感应电流方向相反
C.扬声器工作时将机械能转化为电能、
D.动圈式话简的工作原理为电流的磁效应
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.磁悬浮列车通电有磁性,利用电流的磁效应工作,A不符合题意;
B.插入和拔出条形磁铁, 导线切割磁感线的方向相反,感应电流方向相反,B符合题意;
C.扬声器工作时消耗电能,将电能转化为机械能,C不符合题意;
D.动圈式话简的工作时,线圈切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】电流通过导体产生磁场,是电流的磁效应;导体切割磁感线产生电流,是电磁感应现象;扬声器根据磁场对电流的作用工作。
二、画图题: (每小题 2 分, 2 小题, 共计 4 分)
11.(2024·深圳模拟)如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图,Rx是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减小,R0是定值电阻。测量时,电压表 的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大。请根据以上信息,在虚线框内将电路图补充完整。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,测量时,电压表示数随压敏电阻所受的压力增大而增大,即压力变大时,压敏电阻阻值减小,分压变小,其他位置分压变大,若电压表示数变大,则电压表测量定值电阻的分压,如图 。
【分析】根据电压表的变化和所受压力的关系,判断电压表测量的位置。
12.(2024·深圳模拟) 如下图所示, 将条形磁体放在水平桌面的小车上, 条形磁体静止不动, 极正对电磁铁, 闭合开关 , 条形磁体因受磁力向左运动, 请在图中标出电磁铁右端的极性、电源左端的极性 (用 “+” 或 “ - ” 表示)。
【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图像,磁体的S极正对电磁铁,闭合开关S,电磁铁有磁性,条形磁体向左运动,是由于同名磁极相互排斥,则电磁铁的左侧是S极,右侧是N极;根据安培定则,电流从左侧进入电磁铁,电源的左侧是正极,如图 。
【分析】根据同名磁极相互排斥,判断通电螺线管的磁极位置;结合安培定则,判断电源的正极位置。
三、填空题: (每空 1 分, 4 小题, 共计 22 分)
13.(2024·深圳模拟) 东东设计了一个估算酒精的热值实验, 实验装置如图。燃烧血中酒精的质量 , 烧杯中水的质量为 , 初温为 。
(1)点燃酒精,当水温升高到 时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量 J;
(2)东东想利用 吸计算酒精的热值, 还需进行的实验操作是
(3)用这个方法, 东东算出的热值比课本上真实值偏
【答案】(1)
(2)测出剩余酒棈的质量
(3)小
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】(1)根据温度变化,计算水吸收的热量Q=cm t=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(43℃-23℃)=1.68×104J;
(2)若计算酒精的热值,需要测出剩余酒棈的质量,计算消耗的酒精的质量,利用,计算热值;
(3)由于酒精放出的热量不能完全被水吸收,利用水吸收的热量代替酒精放出的热量,热量偏小,计算的热值偏小。
【分析】(1)根据Q=cm t,计算水吸收的热量;
(2)计算燃料的热值时,需要测量热量和质量,利用,计算热值;
(3)由于有热损失,利用吸收的热量计算热值,结果偏小。
14.(2024·深圳模拟)小明用图甲所示的电路,探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”,定值电阻10Ω、20Ω、30Ω、50Ω各一个。
(1)小明根据图甲连接电路,首先用10Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是____ (填字母)。
A.开关断路 B.滑片接触不良
C.电阻断路 D.电流表短路
(2)排除故障后,小明在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表。之后将10Ω电阻换成20Ω电阻,继续调节滑动变阻器滑片向 端(选填“A”或“B”)移动,直至
(3)小明根据记录的实验数据,绘制成了图乙所示的图象,由此可得结论:
(4)小明又想测量某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路为已知阻值为R0的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮助他把缺少的步骤补全,并写出R1的表达式
实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路。
B.开关S断开时,读出电流表的示数,记为I1。
C.
表达式:Rx= (用已知物理量和测量出的物理量符号表示)。
【答案】(1)C
(2)A;电压表的示数为
(3)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
(4)闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系时,
(1) 闭合开关,移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针满偏,电压表测量处断路,电阻断路,C符合题意;
(2)根据图乙,电压表示数U=IR=0.2A×10Ω=2V,当10Ω电阻换成20Ω电阻,电阻变大,分压变大,若使电压表示数不变,滑动变阻器的电阻变大,滑变阻器滑片向端A移动,直至电压表的示数为2V;
(3)根据图乙,0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω,电流和电阻的乘积一定,可得:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;
(4)根据图丙,利用电流表测量未知电阻时,
A. 按照设计的电路图连接电路。
B. 开关S断开时,电阻串联,测量电流表的示数为I1,计算电源电压为U=I1(Rx+R0);
C.闭合开关S,电路中只Rx接入,读出电流表的示数I2,此时电源电压U=I2Rx;
根据电源电压不变,计算未知电阻的表达式为。
【分析】(1)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(2)根据U=IR,计算分压大小;电压表处的电阻变大,分压变大,若电压表示数不变,滑动变阻器的电阻变大;
(3)当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;
(4)利用电源电压一定,结合U=IR,利用不同时刻的电流,计算未知电阻。
15.(2024·深圳模拟)小明同学设计了一款电子拉力计准备参加深圳市青少年科技创新大赛, 小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘, 图甲是其原理图。 a b 是一根长为 的均匀电阻丝, 其阻值 。拉环不受拉力时, 滑片 处于 端: 拉环受拉力时, 滑片 随之向右消动。拉力与弹簧伸长的长度 关系如图乙。电源电压为 , 电流表的量程为 ,定值电阻 , 忽略摩擦。
(1)电流表的示数随拉力的增大而 . (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 拉力表的零刻度线应刻在电流表 A 处。
(3)开关闭合后,当电流衣指针指在 处时, 接入电路的阻值是 Q, 作用在拉环上水平向右的拉力是 N.
(4) 该拉力计能测量的拉力范围是 N.
【答案】(1)增大
(2)0.2
(3)10;300
(4)0-400
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据图像,拉力越大,滑片向右移动,接入电路的电阻减小,电流变大,电流表的示数随拉力的增大而增大;
(2)拉力为零时,计算电流为,电流表指针在0.2A处;
(3)开关闭合,当电流表示数为0.4A时,电路的总电阻为,计算R1=15Ω-5Ω=10Ω;电阻丝规格,10Ω电阻长度为,滑片向右移动 L=5cm-2cm=3cm,根据图乙,作用在拉环上水平向右的拉力是300N;
(4)根据电流表的量程0~0.6A,电路的最小电阻为,滑动变阻器的电阻为R1'=10Ω-5Ω=5Ω,接入电路中的长度为,滑片向右移动的距离为 L'=5cm-1cm=4cm,根据图乙,测量的最大拉力为400N,则拉力计能测量的拉力范围是0~400N。
【分析】(1)根据图像判断,拉力变大,电阻减小,电流变大;
(2)根据拉力大小,判断接入电路的电阻,根据,计算电流大小;
(3)根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算滑动变阻器的电阻,再计算长度,结合滑片长度和拉力关系,判断拉力的大小;
(4)根据电流表的最大示数,判断最小电阻,结合电阻和拉力关系,判断最大拉力大小。
16.(2024·深圳模拟)物理课上的分组 “探究焦耳定律” 实验中, 同学们的实验装置如下图所示,
(1)老师让一位同学给大家演示 “探究电流产生的热量与电流大小的关系”, 他应选择 图进行实验。
(2)图甲、乙是小北组的实验装置, 两个透明容器中密封着等量的空气。小北组的实验没有使用温度计而是用 反映密闭空气温度的变化。通电一定时间后,甲图中 管中的液面较高。若图乙中两 U 形管内液面上升高度相同, 则故障可能是 。排除故障后通电相同时间, 发现乙图左侧 U 形管内液面上升较高,这表明: 在电阻和通电时间相同的情况下, 通过导体的 越大, 产生的热量越多。
(3)图乙为了使实验中两侧 U 形管液面高度差更明显, 可将空气盒外电阻 换 (选填“大于”或“小于”) 的电阻。
(4)小南组的实验装置为图丙。该装置可探究电流通过导体时产生热量与 的关系, 烧瓶中用煤油而不用水是因为
【答案】(1)乙
(2)U 形管中液面高度差;B;R3处电阻丝断路;电流
(3)小于
(4)电阻;煤油的比热容小
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】探究焦耳定律实验中,
(1)探究电流产生的热量与电流大小的关系时,应保持电阻和时间相同,电流不同,选择乙图进行实验;
(2)图甲实验装置,电阻产生的热量不同,U形管中液面高度差不同,用U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化,从而探究电流产生热量的多少;通电一定时间后,甲图B管中的电阻更大,产生热量多,液面较高;若图乙中两U形管内液面上升高度相同,即电阻丝产生的热量相同,由于电阻和时间相同,可以知电流相等,是R3处电阻丝断路;当乙图左侧U形管内液面上升较高,左侧电流较大,可得,在电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多;
(3)图乙若使实验中两侧U形管液面高度差更明显,即左右两侧产生的热量差距大,电流的差距大,由于电阻越小,电流越大,可将空气盒外电阻R3换小于5Ω的电阻;
(4)根据图丙,电流和时间相同,电阻不同,探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系, 烧瓶中用煤油,是因为煤油的比热容小,吸收热量后,温度变化明显。
【分析】(1)探究电流产生热量和电流的关系,需要改变电阻,其他保持不变;
(2)当电流产生的热量越多,密闭空气的温度变化大,U形管中液面差更大;探究电流产生热量和电流的关系,需要使电流不同,外接电阻,可以改变密闭盒中的电流;
(3)探究电流产生热量和电流的关系时,电流差距越大, 实验效果越明显;
(4)当电流和通电时间相同时,电阻不同,可以探究电流产生热量和电阻的关系;物体吸收热量后,比热容越小,温度变化越明显。
四、计算题: (2 小题, 共 16 分)
17.(2024·深圳模拟)深圳比亚迪公交车的充电栍充电电压为 , 充电功率为 。一台公交车的电池储量为 , 公交车运行一趙全程共 。在这个过程中, 若公交车所受阻力恒定为 , 能量转化中损失忽略不计 ( 取 )。求:
(1) 充电桩充电电流为多大
(2) 该公交车匀速行驶一趟的过程中牵引力做的功为多少
(3)公交车运行一趟因停靠站点和红灯共刹车 40 次, 每次刹车时, 可以将 的动能回收并储存到电池中。则该车充满一次电最多能趟几趙该公交线路 (从始发站到终点站算 1趟, 返回算第 2 趟)。
【答案】(1)解:根据公式 可知充电桩充电电流
答:充电桩充电电流 200A;
(2)根据二力平衡, 公交车所受的牵引力
则公交车匀速行驶一趙牵引力所做的功 .
答:公交车匀速行驶一趟牵引力所做的功
(3)解:行驶 1 趟公交车耗能:
该车充满一次电的电能 ,
充满一次电最多能跑趟数:
该车充满一次电最多能跑 12趟该公交线路
答:该车充满一次电最多能跑 12 趟该公交线路。
【知识点】电功的计算;电功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据,计算用电器的电流;
(2)利用二力平衡,测量牵引力;根据W=Fs,计算牵引力做功多少;
(3)利用W=Pt,计算用电器消耗的电能,根据总电能和充电一次消耗的电能,计算充电次数。
18.(2024·深圳模拟)2023 年 12 月 21 日, 深圳官宣入冬。秋冬带来了寒冷和秋裤, 也带来了烦恼,小南同学一接触小伙伴就噼里啪啦“炸毛” 啦。小南想到物理老师垪过缓解静电的方法之一是增加空气湿度,立即购入一台加湿器,原理图如图甲。R、R2为发热电阻,且R2=3R1, S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换。已知, 高档功率为 , 求:
(1)由图甲知, 开关 接 “ 1,2 触点” 时, 电路断路, 为关: 接 “ 2 、 3 触点” 为 挡;接 “ 3 、 4触点”为 挡
(2)求加热电阻的阻值。
(3) 求加湿器正常工作时的低挡功率。
(4) 如图乙所示, 求加湿器正常工作 30 分钟消耗的电能。
【答案】(1)低;高
(2)由 , 旋转开关接 3 、 4触点时电路的功率最大,加湿器处于高挡,
则 ; (1 分)
答:加热电阻 , 的阻值为 ;
(3)(3)高温挡时的功率:
因 , 由电阻的串联, 正常工作时的低挡功率:
答:加湿器正常工作时的低挡功率为 ;
(4)由图乙可知,加湿器工作 内,高挡工作的时间为 ,低挡工作的时间为
(1 分)
。
加湿器工作 30 分钟消托的电能:
。
答:加湿器正常工作 30 分钟消耗的电能为 。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)根据图甲,当开关S接2、3时,两电阻串联接入电路,根据,电阻较大,电功率小,是低温档,开关接3、4时,R2被短路,只R1有电流通过,是高温挡;
【分析】(1)根据电路中串联的电阻,结合,判断电功率的大小;
(2)利用,计算电阻的大小;
(3)串联电路中,总电阻等于各电阻之和,利用,计算电功率;
(4)利用W=Pt计算用电器消耗的电能;再计算总电能。
五、综合开放题: (每空 1 分, 1 小题, 共 8 分)
19.(2024·深圳模拟)阅读短文,回答问题。
我国的核电事业发展迅速,已经建成几座核电站,其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港,30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下,远距离送电采取高压送电的方式来实施,核电站的发电输出电功率为2×107W,用10千伏的高压进行输电。图1是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
(1)核电站中绕制发电机线圈的材料可能是 (选填“铜”、“镍铬合金” 或 “超导材料”)。
(2)关于远距离轮电,下列表述正确的是____
A.提高输电电压会增大输电电流, 从而增大输电损失
B.提高输电电压可以减小输电线电阻, 从而减小输电损失
C.在输送电压一定时, 输送的电功率超大, 输电过程中的电能损失超小
D.若能研制出常温下的超导体, 用它制作远距离输电导线, 将不需要高压输电方式
(3) 核电站高压输电时的输电电流为 , 在输送功率不变时, 若改用 1000 千伏的电压输电, 则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为
(4)远距离输电时某处发生了短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图2所示的电路进行测量,已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为R,电压表示数为U,电流表示数为I,则短路位置到甲地的距离为 千米。 (用已知物理量的符号表示)
(5)某户居民标有“220V 40W”的灯泡正常发光时电阻为 Ω,在用电高峰期时灯泡比平时暗的原因是
(6)若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V,通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电,当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW时,不考虑灯泡电阻的变化,“220V 40W”灯泡实际功率为 W
【答案】(1)铜
(2)D
(3)2000;1:10000
(4)
(5)1210;用户多了总电流变大,导线上损耗的电压增大,灯的实际电压比平时小所以暗;
(6)32.4
【知识点】导体与绝缘体;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)核电站中发电机线圈的材料需导体,且电阻较小更好,可能是铜;
(2)关于远距离输电,
AB.输送功率不变时,提高输电电压,输电线的电流变小,在输电线电阻不变时输电线上损失的功率P损=I2R越小,AB不符合题意;
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电线的电流越大,在输电线电阻不变时,输电线上损失的功率P损=I2R越大,输电过程中的电能损失越大,C不符合题意;
D.在输送功率不变时,提高输电电压,输电线的电流变小,输电线上损失的功率P损=I2R越小,输电过程中的电能损失越小,若能研制出常温下的超导体,作远距离输电导线,导线没有电阻,输电过程中的电能没有损失,不需要高压输电,D符合题意;
(3)根据P=UI,计算输电电流为:,在输送功率不变时,若改用1000千伏的电压输电,输电电流为;根据P=I2R,计算电热损耗比为;
(4)由电路图可知,电压表测导线两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,电路中的总电阻因每条输电线每千米的电阻为R,导线的总长度,因导线是双股的,所以,短路位置离甲地的距离为;
(5)由,计算灯泡的电阻为;在用电的高峰期,由于并入电路中的用电器变多,总电阻变少,电路中的电流变大;输电导线也有电阻,电流变大,分得的电压就变大,电源电压220V不变,灯泡两端的电压就变小了;根据,实际功率比正常减小,发光要变暗;
(6)所有用电器的总电流为,导线分压220V-U实,导线电流为;根据串联电路电流相等,则,解得U实=198V,灯泡的实际电功率为。
【分析】(1)发电机线圈需要利用电阻较小的材料;
(2)根据电功率不变,利用,通过改变电压,分析电流的变化,根据P=I2R分析热功率变化;
(3)根据,计算电流;利用P=I2R,计算电功率,并计算比值;
(4)根据,计算电阻,结合电阻和距离关系,计算两地距离;
(5)根据,计算电阻;并联的用电器越多,干路电流越大,干路导线会分压;
(6)利用,计算电流,根据计算电流,结合电流相等,计算实际电压大小;利用计算实际电功率。
1 / 1广东省深圳市33校联考2023-2024学年初三物理质量检测试卷
一、选择题: (每小题只有一个选项符合题意, 每小题 2 分, 10 小题, 共计 20 分)
1.(2024·深圳模拟) 如图是深圳街头出现的雾炮车。喷向空中的水等能使尘埃粒子快速沉降到地面, 起到净化空气的作用. 下列关于雾炮车的说法正确的是 ( )
A.尘埃粒子快速沉降到地面, 说明分子热运动减慢了
B.用水循环来降低汽油机的温度主要是利用水蒸发吸热的特点
C.雾炮车的汽油发动机做功冲程是内能转化为机械能
D.雾炮车汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物可以提高汽油的热值
2.(2024·深圳模拟) 东东在物理实验室用酒精灯加热的冰, 其温度随时间变化图象如图所示, 下列说法正确的是 ( )
A.由图象可判断, 冰的比热容比水小
B.段表示当前物体的状态仍是固态
C.酒精的热值随酒精质量的变小而变小
D.水的沸腾过程温度不变, 说明沸腾过程不吸热
3.(2024·深圳模拟)“一分钟跳绳” 是深圳体育中考的选考科目。为了能准确方便自动记录跳绳的次数, 某科技小组设计了一种自动计时器, 其简化电路如图所示, 电源电压保持不变, 是一种光敏元件, 可视为定值电阻。每当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,信号处理系统就会计数一次。当绳子挡住了射向的红外线时, 下列判断正确的是 ( )
A.电路中的电流变小, 端的电压变大
B.电路中的电流变小, 端的电压变小
C.A B 端的电压与电路中电流的比值变小
D. 端的电压与电路中电流的比值变大
4.(2024·深圳模拟)小明家的智能锁需通过 “密码+指纹” 两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时 闭合, 发声器 发出声音, 但不开锁; 第二次识别成功时 闭合, 有电流通过电动机开锁成功。下列电路设计符合要求的是 ( )
A.A B.B C.C D.D
5.(2024·深圳模拟) 华为 Mate60pro 系列手机,搭载的是我国自主研发和生产的麒麟 9000 s 芯片处理器。手机采用锂离子聚合物 不可拆卸式电池, 电池工作电压为 。手机支持有线最大超级快充 (20V/4. ,兼容 或 或 或 或 超级快充。下列说法正确的是( )
A.手机充满电时可储存 的电能
B.该手机芯片的主要材料是绝缘体
C.该手机最大充电功率为
D.仅充电 10 分钟, 便可充满 的广告是夸大其词, 假的
6.(2024·深圳模拟)将四个定值电阻 a 、 b 、 c 、 d 分别接入不同电路中, 测出各电阻两端的电压 和通过的电流 I, 把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息判断, 下列说法正确的是 ( )
A.b的阻值大于a的阻值 B.b的电功率大于a的电功率
C.通过c的电流最小 D.两端电压最大的是d
7.(2024·深圳模拟) 小明按图甲连接电路, 闭合开关, 灯泡 的功率为 , 他将一个阻值大于 的灯泡 串联接入电路 (如图乙), 闭合开关后, 的功率分别为 (不计温度对灯泡电阻的影响, 电源电压恒定),下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2024·深圳模拟) 讲家庭电路的时候, 老师找同学连接了一个如下图的模拟电路。开关 闭合后, 灯泡能正常发光, 用试电笔检测插座的两孔, 氖管均不发光。针对该模拟电路, 四位同学发表了以下的观点, 你认为正确的是( )
A.小新说: 保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.小龙说: 灯泡能正常发光, 所以灯泡的连接是安全、合理的
C.小明说: 插座无法正常工作, 原因可能是 cd 间断路
D.小南说: 插座无法正常工作, 原因可能是 ab 间断路
9.(2024·深圳模拟) 下图是某同学设计的水位自动报警器。原理是: 水位低于 点时, 工作电路绿灯亮; 到达 点时, 衔铁被吸下, 工作电路红灯亮电铃响, 从而自动报警。实验时发现, 当水位超过 点时, 由于电磁铁磁性太弱衔铁并没有被吸下。下列做法中合理的是( )
A.增加工作电路的电源电压 B.增加控制电路的电源电压
C.减少电磁铁线圈的匝数 D.更换弹性更强的弹
10.(2024·深圳模拟) 下列表述正确的是( )
A.磁悬浮列车利用电磁感应原理工作
B.插入和拔出条形磁铁, 感应电流方向相反
C.扬声器工作时将机械能转化为电能、
D.动圈式话简的工作原理为电流的磁效应
二、画图题: (每小题 2 分, 2 小题, 共计 4 分)
11.(2024·深圳模拟)如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图,Rx是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减小,R0是定值电阻。测量时,电压表 的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大。请根据以上信息,在虚线框内将电路图补充完整。
12.(2024·深圳模拟) 如下图所示, 将条形磁体放在水平桌面的小车上, 条形磁体静止不动, 极正对电磁铁, 闭合开关 , 条形磁体因受磁力向左运动, 请在图中标出电磁铁右端的极性、电源左端的极性 (用 “+” 或 “ - ” 表示)。
三、填空题: (每空 1 分, 4 小题, 共计 22 分)
13.(2024·深圳模拟) 东东设计了一个估算酒精的热值实验, 实验装置如图。燃烧血中酒精的质量 , 烧杯中水的质量为 , 初温为 。
(1)点燃酒精,当水温升高到 时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量 J;
(2)东东想利用 吸计算酒精的热值, 还需进行的实验操作是
(3)用这个方法, 东东算出的热值比课本上真实值偏
14.(2024·深圳模拟)小明用图甲所示的电路,探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”,定值电阻10Ω、20Ω、30Ω、50Ω各一个。
(1)小明根据图甲连接电路,首先用10Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是____ (填字母)。
A.开关断路 B.滑片接触不良
C.电阻断路 D.电流表短路
(2)排除故障后,小明在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表。之后将10Ω电阻换成20Ω电阻,继续调节滑动变阻器滑片向 端(选填“A”或“B”)移动,直至
(3)小明根据记录的实验数据,绘制成了图乙所示的图象,由此可得结论:
(4)小明又想测量某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路为已知阻值为R0的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮助他把缺少的步骤补全,并写出R1的表达式
实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路。
B.开关S断开时,读出电流表的示数,记为I1。
C.
表达式:Rx= (用已知物理量和测量出的物理量符号表示)。
15.(2024·深圳模拟)小明同学设计了一款电子拉力计准备参加深圳市青少年科技创新大赛, 小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘, 图甲是其原理图。 a b 是一根长为 的均匀电阻丝, 其阻值 。拉环不受拉力时, 滑片 处于 端: 拉环受拉力时, 滑片 随之向右消动。拉力与弹簧伸长的长度 关系如图乙。电源电压为 , 电流表的量程为 ,定值电阻 , 忽略摩擦。
(1)电流表的示数随拉力的增大而 . (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 拉力表的零刻度线应刻在电流表 A 处。
(3)开关闭合后,当电流衣指针指在 处时, 接入电路的阻值是 Q, 作用在拉环上水平向右的拉力是 N.
(4) 该拉力计能测量的拉力范围是 N.
16.(2024·深圳模拟)物理课上的分组 “探究焦耳定律” 实验中, 同学们的实验装置如下图所示,
(1)老师让一位同学给大家演示 “探究电流产生的热量与电流大小的关系”, 他应选择 图进行实验。
(2)图甲、乙是小北组的实验装置, 两个透明容器中密封着等量的空气。小北组的实验没有使用温度计而是用 反映密闭空气温度的变化。通电一定时间后,甲图中 管中的液面较高。若图乙中两 U 形管内液面上升高度相同, 则故障可能是 。排除故障后通电相同时间, 发现乙图左侧 U 形管内液面上升较高,这表明: 在电阻和通电时间相同的情况下, 通过导体的 越大, 产生的热量越多。
(3)图乙为了使实验中两侧 U 形管液面高度差更明显, 可将空气盒外电阻 换 (选填“大于”或“小于”) 的电阻。
(4)小南组的实验装置为图丙。该装置可探究电流通过导体时产生热量与 的关系, 烧瓶中用煤油而不用水是因为
四、计算题: (2 小题, 共 16 分)
17.(2024·深圳模拟)深圳比亚迪公交车的充电栍充电电压为 , 充电功率为 。一台公交车的电池储量为 , 公交车运行一趙全程共 。在这个过程中, 若公交车所受阻力恒定为 , 能量转化中损失忽略不计 ( 取 )。求:
(1) 充电桩充电电流为多大
(2) 该公交车匀速行驶一趟的过程中牵引力做的功为多少
(3)公交车运行一趟因停靠站点和红灯共刹车 40 次, 每次刹车时, 可以将 的动能回收并储存到电池中。则该车充满一次电最多能趟几趙该公交线路 (从始发站到终点站算 1趟, 返回算第 2 趟)。
18.(2024·深圳模拟)2023 年 12 月 21 日, 深圳官宣入冬。秋冬带来了寒冷和秋裤, 也带来了烦恼,小南同学一接触小伙伴就噼里啪啦“炸毛” 啦。小南想到物理老师垪过缓解静电的方法之一是增加空气湿度,立即购入一台加湿器,原理图如图甲。R、R2为发热电阻,且R2=3R1, S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换。已知, 高档功率为 , 求:
(1)由图甲知, 开关 接 “ 1,2 触点” 时, 电路断路, 为关: 接 “ 2 、 3 触点” 为 挡;接 “ 3 、 4触点”为 挡
(2)求加热电阻的阻值。
(3) 求加湿器正常工作时的低挡功率。
(4) 如图乙所示, 求加湿器正常工作 30 分钟消耗的电能。
五、综合开放题: (每空 1 分, 1 小题, 共 8 分)
19.(2024·深圳模拟)阅读短文,回答问题。
我国的核电事业发展迅速,已经建成几座核电站,其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港,30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下,远距离送电采取高压送电的方式来实施,核电站的发电输出电功率为2×107W,用10千伏的高压进行输电。图1是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
(1)核电站中绕制发电机线圈的材料可能是 (选填“铜”、“镍铬合金” 或 “超导材料”)。
(2)关于远距离轮电,下列表述正确的是____
A.提高输电电压会增大输电电流, 从而增大输电损失
B.提高输电电压可以减小输电线电阻, 从而减小输电损失
C.在输送电压一定时, 输送的电功率超大, 输电过程中的电能损失超小
D.若能研制出常温下的超导体, 用它制作远距离输电导线, 将不需要高压输电方式
(3) 核电站高压输电时的输电电流为 , 在输送功率不变时, 若改用 1000 千伏的电压输电, 则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为
(4)远距离输电时某处发生了短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图2所示的电路进行测量,已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为R,电压表示数为U,电流表示数为I,则短路位置到甲地的距离为 千米。 (用已知物理量的符号表示)
(5)某户居民标有“220V 40W”的灯泡正常发光时电阻为 Ω,在用电高峰期时灯泡比平时暗的原因是
(6)若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V,通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电,当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW时,不考虑灯泡电阻的变化,“220V 40W”灯泡实际功率为 W
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】比热容;燃料的热值;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A.尘埃粒子不是分子,是固体小颗粒,不能反应分子运动,A不符合题意;
B.用水循环来降低汽油机的温度,是因为水的比热容较大,降温效果好,B不符合题意;
C.雾炮车的汽油发动机做功冲程,获得机械能,是内能转化为机械能,C符合题意;
D.汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物,但汽油的热值是特性,保持不变,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】尘埃颗粒不是分子;水的比热容较大,便于对物体降温;汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能;热值是燃料的特性,保持不变。
2.【答案】A
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】A.根据图象,AB段是冰,2min升温40℃,CD段是水,加热18min-8min=10min,温度变化100℃,则每2min,温度变化20℃,水的温度变化慢,是水的吸热能力强,可知冰的比热容比水小,A符合题意;
B.BC段温度保持不变,此时正在熔化,处于固液共存状态,B不符合题意;
C.酒精的热值是特性,和质量无关,C不符合题意;
D.水的沸腾过程温度不变, 当沸腾需要吸热,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】质量和吸收热量相同时,温度变化越大,比热容越小;晶体熔化时,温度保持不变,此时是固液共存状态;液体沸腾时,需要继续吸热。
3.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据图像判断,电阻串联,信号处理器是电压表,测量R2的电压,当绳子挡住射向R1的红外线,R1电阻变大,分压变大,电路中电流减小,此时R2分压减小,电压表示数变小,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大,其他位置分压变小。
4.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,闭合S1时,发声器接通电路,再闭合S2时,电动机工作,则发声器和电动机并联,且电动机有支路开关S2,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】各用电器互不影响时,是并联电路;干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器。
5.【答案】A
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】A.手机充满电时,储存的电能W=UIt=3.7V×5A×3600s=66600J,A符合题意;
B.手机芯片的主要材料是半导体,B不符合题意;
C.手机最大充电功率为P=UI=20V×4.4A=88W,C不符合题意;
D.根据时间,计算充电电能W=Pt=88W×10×60s=52800J,充电量,说充电50%,没有夸大,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据W=UIt,计算电池储存能量的多少;芯片是半导体材料做成的;根据P=UI,计算电功率大小;根据W=Pt,计算电能多少。
6.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据图像,a、b的电压相同,b的电流大,则b导体电阻小,A不符合题意;
B.根据P=UI分析,a、b电压一定,b的电流更大,电功率大,B符合题意;
C.根据图像,a、 d的电流较小,C不符合题意;
D.根据图像,电压最大的a、b,且电压相同,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据电压-电流图像, 比较不同电阻的电流、分压大小,结合电流判断电阻和电功率大小。
7.【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据图甲,只灯泡L1连接时,电功率,当再串联L2时,总电阻变大,电路中的电流减小,各灯泡的电功率都变小;根据P=I2R,由于L2的阻值大于L1,则L2的电功率大于L1的电功率,则电功率的关系为P1>P2'>P1',C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据,当电阻变大时,电功率减小;根据P=I2R,电流相同时,电阻越大, 电功率越大。
8.【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析;熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】根据要求,闭合开关灯泡正常发光,测电笔测量插座两孔, 氖管不发光,插座两孔没有电,但灯泡有电流,则插座连接火线的一侧断路,即cd间断路,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】家庭电路中,连接插座的火线断路,插座无电。
9.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁铁磁性太弱,衔铁没有被吸下,需增大电磁铁的磁性,
AB.增加控制电路的电源电压,电磁铁电流变大,磁性变强,A不符合题意;B符合题意;
C.减少电磁铁线圈的匝数,磁性变弱,应增加线圈匝数,C不符合题意;
D.更换弹性更强的弹 ,弹力更大,衔铁不易被拉下,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】电磁铁的磁性和电流大小有关,和线圈匝数有关。
10.【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.磁悬浮列车通电有磁性,利用电流的磁效应工作,A不符合题意;
B.插入和拔出条形磁铁, 导线切割磁感线的方向相反,感应电流方向相反,B符合题意;
C.扬声器工作时消耗电能,将电能转化为机械能,C不符合题意;
D.动圈式话简的工作时,线圈切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】电流通过导体产生磁场,是电流的磁效应;导体切割磁感线产生电流,是电磁感应现象;扬声器根据磁场对电流的作用工作。
11.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,测量时,电压表示数随压敏电阻所受的压力增大而增大,即压力变大时,压敏电阻阻值减小,分压变小,其他位置分压变大,若电压表示数变大,则电压表测量定值电阻的分压,如图 。
【分析】根据电压表的变化和所受压力的关系,判断电压表测量的位置。
12.【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图像,磁体的S极正对电磁铁,闭合开关S,电磁铁有磁性,条形磁体向左运动,是由于同名磁极相互排斥,则电磁铁的左侧是S极,右侧是N极;根据安培定则,电流从左侧进入电磁铁,电源的左侧是正极,如图 。
【分析】根据同名磁极相互排斥,判断通电螺线管的磁极位置;结合安培定则,判断电源的正极位置。
13.【答案】(1)
(2)测出剩余酒棈的质量
(3)小
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】(1)根据温度变化,计算水吸收的热量Q=cm t=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(43℃-23℃)=1.68×104J;
(2)若计算酒精的热值,需要测出剩余酒棈的质量,计算消耗的酒精的质量,利用,计算热值;
(3)由于酒精放出的热量不能完全被水吸收,利用水吸收的热量代替酒精放出的热量,热量偏小,计算的热值偏小。
【分析】(1)根据Q=cm t,计算水吸收的热量;
(2)计算燃料的热值时,需要测量热量和质量,利用,计算热值;
(3)由于有热损失,利用吸收的热量计算热值,结果偏小。
14.【答案】(1)C
(2)A;电压表的示数为
(3)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
(4)闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系时,
(1) 闭合开关,移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针满偏,电压表测量处断路,电阻断路,C符合题意;
(2)根据图乙,电压表示数U=IR=0.2A×10Ω=2V,当10Ω电阻换成20Ω电阻,电阻变大,分压变大,若使电压表示数不变,滑动变阻器的电阻变大,滑变阻器滑片向端A移动,直至电压表的示数为2V;
(3)根据图乙,0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω,电流和电阻的乘积一定,可得:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;
(4)根据图丙,利用电流表测量未知电阻时,
A. 按照设计的电路图连接电路。
B. 开关S断开时,电阻串联,测量电流表的示数为I1,计算电源电压为U=I1(Rx+R0);
C.闭合开关S,电路中只Rx接入,读出电流表的示数I2,此时电源电压U=I2Rx;
根据电源电压不变,计算未知电阻的表达式为。
【分析】(1)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(2)根据U=IR,计算分压大小;电压表处的电阻变大,分压变大,若电压表示数不变,滑动变阻器的电阻变大;
(3)当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;
(4)利用电源电压一定,结合U=IR,利用不同时刻的电流,计算未知电阻。
15.【答案】(1)增大
(2)0.2
(3)10;300
(4)0-400
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据图像,拉力越大,滑片向右移动,接入电路的电阻减小,电流变大,电流表的示数随拉力的增大而增大;
(2)拉力为零时,计算电流为,电流表指针在0.2A处;
(3)开关闭合,当电流表示数为0.4A时,电路的总电阻为,计算R1=15Ω-5Ω=10Ω;电阻丝规格,10Ω电阻长度为,滑片向右移动 L=5cm-2cm=3cm,根据图乙,作用在拉环上水平向右的拉力是300N;
(4)根据电流表的量程0~0.6A,电路的最小电阻为,滑动变阻器的电阻为R1'=10Ω-5Ω=5Ω,接入电路中的长度为,滑片向右移动的距离为 L'=5cm-1cm=4cm,根据图乙,测量的最大拉力为400N,则拉力计能测量的拉力范围是0~400N。
【分析】(1)根据图像判断,拉力变大,电阻减小,电流变大;
(2)根据拉力大小,判断接入电路的电阻,根据,计算电流大小;
(3)根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算滑动变阻器的电阻,再计算长度,结合滑片长度和拉力关系,判断拉力的大小;
(4)根据电流表的最大示数,判断最小电阻,结合电阻和拉力关系,判断最大拉力大小。
16.【答案】(1)乙
(2)U 形管中液面高度差;B;R3处电阻丝断路;电流
(3)小于
(4)电阻;煤油的比热容小
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】探究焦耳定律实验中,
(1)探究电流产生的热量与电流大小的关系时,应保持电阻和时间相同,电流不同,选择乙图进行实验;
(2)图甲实验装置,电阻产生的热量不同,U形管中液面高度差不同,用U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化,从而探究电流产生热量的多少;通电一定时间后,甲图B管中的电阻更大,产生热量多,液面较高;若图乙中两U形管内液面上升高度相同,即电阻丝产生的热量相同,由于电阻和时间相同,可以知电流相等,是R3处电阻丝断路;当乙图左侧U形管内液面上升较高,左侧电流较大,可得,在电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多;
(3)图乙若使实验中两侧U形管液面高度差更明显,即左右两侧产生的热量差距大,电流的差距大,由于电阻越小,电流越大,可将空气盒外电阻R3换小于5Ω的电阻;
(4)根据图丙,电流和时间相同,电阻不同,探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系, 烧瓶中用煤油,是因为煤油的比热容小,吸收热量后,温度变化明显。
【分析】(1)探究电流产生热量和电流的关系,需要改变电阻,其他保持不变;
(2)当电流产生的热量越多,密闭空气的温度变化大,U形管中液面差更大;探究电流产生热量和电流的关系,需要使电流不同,外接电阻,可以改变密闭盒中的电流;
(3)探究电流产生热量和电流的关系时,电流差距越大, 实验效果越明显;
(4)当电流和通电时间相同时,电阻不同,可以探究电流产生热量和电阻的关系;物体吸收热量后,比热容越小,温度变化越明显。
17.【答案】(1)解:根据公式 可知充电桩充电电流
答:充电桩充电电流 200A;
(2)根据二力平衡, 公交车所受的牵引力
则公交车匀速行驶一趙牵引力所做的功 .
答:公交车匀速行驶一趟牵引力所做的功
(3)解:行驶 1 趟公交车耗能:
该车充满一次电的电能 ,
充满一次电最多能跑趟数:
该车充满一次电最多能跑 12趟该公交线路
答:该车充满一次电最多能跑 12 趟该公交线路。
【知识点】电功的计算;电功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据,计算用电器的电流;
(2)利用二力平衡,测量牵引力;根据W=Fs,计算牵引力做功多少;
(3)利用W=Pt,计算用电器消耗的电能,根据总电能和充电一次消耗的电能,计算充电次数。
18.【答案】(1)低;高
(2)由 , 旋转开关接 3 、 4触点时电路的功率最大,加湿器处于高挡,
则 ; (1 分)
答:加热电阻 , 的阻值为 ;
(3)(3)高温挡时的功率:
因 , 由电阻的串联, 正常工作时的低挡功率:
答:加湿器正常工作时的低挡功率为 ;
(4)由图乙可知,加湿器工作 内,高挡工作的时间为 ,低挡工作的时间为
(1 分)
。
加湿器工作 30 分钟消托的电能:
。
答:加湿器正常工作 30 分钟消耗的电能为 。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)根据图甲,当开关S接2、3时,两电阻串联接入电路,根据,电阻较大,电功率小,是低温档,开关接3、4时,R2被短路,只R1有电流通过,是高温挡;
【分析】(1)根据电路中串联的电阻,结合,判断电功率的大小;
(2)利用,计算电阻的大小;
(3)串联电路中,总电阻等于各电阻之和,利用,计算电功率;
(4)利用W=Pt计算用电器消耗的电能;再计算总电能。
19.【答案】(1)铜
(2)D
(3)2000;1:10000
(4)
(5)1210;用户多了总电流变大,导线上损耗的电压增大,灯的实际电压比平时小所以暗;
(6)32.4
【知识点】导体与绝缘体;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)核电站中发电机线圈的材料需导体,且电阻较小更好,可能是铜;
(2)关于远距离输电,
AB.输送功率不变时,提高输电电压,输电线的电流变小,在输电线电阻不变时输电线上损失的功率P损=I2R越小,AB不符合题意;
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电线的电流越大,在输电线电阻不变时,输电线上损失的功率P损=I2R越大,输电过程中的电能损失越大,C不符合题意;
D.在输送功率不变时,提高输电电压,输电线的电流变小,输电线上损失的功率P损=I2R越小,输电过程中的电能损失越小,若能研制出常温下的超导体,作远距离输电导线,导线没有电阻,输电过程中的电能没有损失,不需要高压输电,D符合题意;
(3)根据P=UI,计算输电电流为:,在输送功率不变时,若改用1000千伏的电压输电,输电电流为;根据P=I2R,计算电热损耗比为;
(4)由电路图可知,电压表测导线两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,电路中的总电阻因每条输电线每千米的电阻为R,导线的总长度,因导线是双股的,所以,短路位置离甲地的距离为;
(5)由,计算灯泡的电阻为;在用电的高峰期,由于并入电路中的用电器变多,总电阻变少,电路中的电流变大;输电导线也有电阻,电流变大,分得的电压就变大,电源电压220V不变,灯泡两端的电压就变小了;根据,实际功率比正常减小,发光要变暗;
(6)所有用电器的总电流为,导线分压220V-U实,导线电流为;根据串联电路电流相等,则,解得U实=198V,灯泡的实际电功率为。
【分析】(1)发电机线圈需要利用电阻较小的材料;
(2)根据电功率不变,利用,通过改变电压,分析电流的变化,根据P=I2R分析热功率变化;
(3)根据,计算电流;利用P=I2R,计算电功率,并计算比值;
(4)根据,计算电阻,结合电阻和距离关系,计算两地距离;
(5)根据,计算电阻;并联的用电器越多,干路电流越大,干路导线会分压;
(6)利用,计算电流,根据计算电流,结合电流相等,计算实际电压大小;利用计算实际电功率。
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