广东省中山市中山纪念中学2024-2025学年九年级下学期开学物理试题
1.(2025九下·中山开学考)以下家用电器中,正常工作电流最接近1A的是( )
A.节能灯的电流 B.电冰箱的电流
C.空调的电流 D.手电筒的电流
【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】AD.节能灯、手电筒正常工作时的电流接近0.1A,故AD不符合题意;
B.电冰箱的电流约0.7A,接近1A,故B符合题意;
C.空调的电流较大,约为5A,故C不符合题意。
故选B。
【分析】根据常见用电器的电流大小,结合数据解答。
2.(2025九下·中山开学考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.晶体熔化过程中,需吸收热量,但温度不变,水在沸腾时,需继续吸热,但温度保持不变,A不符合题意;
B.热量是热传递过程中内能转移的量度,是一个过程量,不能说物体含有热量,B不符合题意;
C.改变内能有两种途径:做功与热传递,C不符合题意;
D.热传递发生的条件是两个接触的物体有温差,若两个物体温度相同,则不会发生热传递,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体的内能和物体的温度、质量、状态有关,吸收热量内能变大,温度不一定升高;改变内能的方式有做功和热传递,热传递的条件是物体间有温度差。
3.(2025九下·中山开学考)取两个相同的验电器甲和乙,使甲带电,乙不带电。如图所示,可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合,用橡胶棒把甲和乙连接起来会发现验电器金属箔的张角
A.甲、乙都增大 B.甲、乙都减小
C.甲、乙都不变 D.甲减小,乙增大
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】根据电荷间的相互作用,同种电荷相排斥,甲带电,甲的金属箔张开;乙不带电,乙的金属箔闭合;因为橡胶棒是绝缘体,不能导电,所以,用橡胶棒把甲和乙连接起来,电子不会发生转移,会发现两验电器金属箔的张角不变。C符合题意。
故答案为:C
【分析】电荷间的相互作用是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
4.(2025九下·中山开学考)笔记本电脑在工作时会发热,为了加快散热保护电脑,当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,如果断开电源总开关S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作.根据上述特点,图中符合散热控温特点的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知,当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇才启动,所以风扇与其它工作系统互不影响,即是并联的,且S1只控制风扇,开关S2是总开关,应在干路上控制风扇和工作系统,由各选项电路可知,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】串联电路特点:各用电器的工作互相影响,开关与用电器是串联的,开关控制所有用电器;并联电路特点:各支路中的用电器的工作互不影响,干路上的开关控制整个电路的用电器,支路上的开关只控制本支路上的用电器.由此分析解题.
5.(2025九下·中山开学考)如图甲是小灯泡L和电阻R的I U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S1 时,电流表 的示数为 0.5A 。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,小灯泡L的电阻为 2Ω
B.只闭合S1时,小灯泡L的功率为 8W
C.再闭合S2后, 电路总功率的增加量为 2.8W
D.再闭合S2后,1min 内电阻R产生的热量为 48J
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;电流的热效应
【解析】【解答】AB.图乙中,灯泡和电阻并联,只闭合开关S1时,灯泡接入电路,电流表为0.5A,则灯泡电流为0.5A,根据甲图,电路为0.5A时,对应的电压为4V,则电源电压为4V,计算灯泡的此时的电阻为;灯泡的电功率为:PL=ULIL=4V×0.5A=2W,AB不正确;
CD.再闭合S2,灯泡和电阻并联,电阻的电流为0.2A,电流表增大0.2A,计算电路的增加的功率ΔP=U·ΔI=4V×0.2A=0.8W;结合时间,计算电阻产生的热量:Q=UIt=4V×0.2A×60s=48J,C错误,D正确。
故选D。
【分析】各用电器并联,根据电流判断电源电压大小;利用,计算电阻,根据P=UI,计算电功率;并联电路中,总电流等于各支路电流之和,结合电流的变化量,计算电功率的变化量;根据Q=UIt,计算电流产生的热量。
6.(2025九下·中山开学考)如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中,能量转化的顺 序为( )
A.内能 机械能 化学能 B.化学能 内能 机械能
C.机械能 内能 化学能 D.内能 化学能 机械能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】酒精燃烧时,消耗化学能,获得内能,水吸收热量后,汽化为水蒸气,水蒸气将活塞推出,使活塞运动,将水蒸气的内能转化为活塞的机械能,则能量变化为:化学能→内能→机械能,B符合题意。
故选B。
【分析】燃料燃烧时,将化学能转化为内能;内能对外做功时,转化为机械能。
7.(2025九下·中山开学考)如图所示是家庭电路中的某一部分, 电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1 ,灯L1 亮;②断开S1,闭合S2 ,灯L2 不亮;③再用试电笔测a 、b 、c 、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.灯L2短路 B.灯L2 所在支路断路
C.c 、d两点间断路 D.c点左侧的零线断路
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】D.图中,闭合S1,灯L1亮,则电路为通路,从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线没有断路,故D错误;
AB.断开S1,闭合S2,灯L2不亮,若灯L2短路时,电路的电流很大,保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故B错误;
C.若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故C正确。
故选C。
【分析】试电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖管会发光。
8.(2025九下·中山开学考)电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,电阻A的阻值为 Ω;电阻B的阻值为 Ω,将A和B并联后接在1V的电源上,电路中的总电流为 A。
【答案】5;10;0.3
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电压和电流,计算电阻A、B的阻值分别是:,,
当A和B并联在1V的电源上,通过电阻A、B的电流分别是0.2A、0.1A,根据并联电路的电流规律,电路中的总电流为0.2A+0.1A=0.3A。
【分析】根据,计算电阻,利用并联电路电流规律,计算电流。
9.(2025九下·中山开学考)小致同学家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为 kW·h。如果只将某用电器单独接在该电能表上工作 10min ,电能表上的指示灯闪烁 了 160次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 J ,该用电器功 率为 W。
【答案】219.6;1.8 × 105;300
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表的单位kW h,读数时最后一位是小数,根据窗口示数,电能表的示数为219.6kW·h;
根据电能表的指示灯闪烁规格,计算指示灯闪烁了160次消耗的电能:;则用电器的电功率:
【分析】电能表的单位kW·h,读数时,最后一位是小数;根据电能表转数规格,可以计算用电器消耗的电能,再利用,计算用电器的电功率。
10.(2025九下·中山开学考)不断弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高,是通过 的方式增大铁丝的内能;把铁丝放在火上烤,铁 丝的温度升高,是通过 的方式增大铁丝的内能;如果仅仅发现铁丝温度升高了,你 (填“能 ”或 “不能 ”)判断是用哪种方式使它温度升高的。
【答案】做功;热传递;不能
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】拿一段铁丝反复弯折多次,感到弯折处也烫手,是通过做功改变物体内能的,对物体做功,物体内能增加,温度升高;把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高,是通过热传递的方式增大铁丝内能的。改变内能的两种方式,在改变物体内能上是等效的,则不能仅凭借温度升高判定用的是哪种方法。
【分析】做功和热传递都能改变物体内能;热传递的实质是能量的转移,做功是能量的转化。做功主要有摩擦、压缩气体、弯折、敲击等方式,热传递的条件是物体间有温度差。
11.(2025九下·中山开学考)一个阻值为 10Ω的定值电阻,它两端电压为 3V时,通过它的电流是 A. 当通过它的电流为1.5A时, 它两端的电压是 V. 当通过它的电流为 0时,它的电阻为 Ω .
【答案】0.3;15;10
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电压和电阻,计算电流为:;结合电流,计算电压为U'=I'R=1.5A×10Ω=15V;电阻是导体的自身的性质,和电压、电流无关,当电流为0时,电阻不变,仍为10Ω。
【分析】根据,可以计算电流的大小;根据U=IR,计算电压的大小;电阻是导体的的性质,和电压、电流无关。
12.(2025九下·中山开学考)如图所示为一种温度自动报警器的原理图,水银温度计的玻璃管中封入 一段金属丝, 电源的两极分别与水银和金属丝相连,当温度达到金属丝下 端所指的温度时,电流通过电磁铁的线圈产生 ,吸引衔铁,电铃响起, 发出报警信号,电磁铁的a端为 极,若将温度计上端的金属丝向下调 整,则报警温度将 (填“升高 ”或“ 降低 ”) .
【答案】磁性;S;降低
【知识点】安培定则;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】图中,温度报警器工作时,当温度升高,玻璃泡中的液体膨胀,液注上升,当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,从而使工作电路接通报警。要使金属丝的下端向下调整,在温度较低时,控制电路接通,则实现报警,则报警温度会降低;图中,电磁铁中的电流是从左端流入,根据安培定则,电磁铁的a端为S极。
【分析】温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化导致了控制电路的接通,从而实现了自动控制。根据安培定则,判断电磁铁的N、S极;将金属丝向下调整,报警温度降低温度自动报。
13.(2025九下·中山开学考)随着 2019 年 5G预商用的时间议程日益临近,各大运营商纷纷布局 5G网络, 抢占应用市场,即将到来的 5G手机是通过 来传递信息;其在真空中传播速 度是 m/s ,如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,其中 频率最低的是 信号.
【答案】电磁波;3.0 × 108;音频
【知识点】波速、波长和频率的关系;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】5G手机是通过电磁波来传递信息的;电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s;频率表示物体振动快慢,是指物体在1s内振动的次数,根据图像,音频信号的振动最慢,频率最低;射频信号振动最快,频率最高。
【分析】电磁波能够传递信息,手机利用电磁波传递信息;电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s;频率表示单位时间振动的次数,结合图像,判断评论高低。
14.(2025九下·中山开学考)如图所示是飞船与空间站完成对接时的情景, 以空间站为参照物,飞船是 的;空间站利用太阳能电池板获得能量,太阳能来自于太阳内部的核 变;空间站的图像信号是通过 波传回地面的。
【答案】静止;聚;电磁
【知识点】核聚变;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】飞船与空间站完成对接时,以空间站为参照物,飞船与空间站没有位置变化,是静止的;太阳能来自于太阳内部的氢核聚变,释放能量;太空中没有空气,声音无法传播,空间站利用电磁波将空间站的信息传回地面。
【分析】物体相对于参照物,没有位置变化,是静止的;太阳能来自于太阳内部的氢核聚变;电磁波可以传递能量和信息。
15.(2025九下·中山开学考)
(1)如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1 控制,压缩机M由开关S2 控制。根据 题意,将图连接完整,并符合安全用电原则。
(2)如图,小磁针静止在地球赤道正上方,请标出小磁针的N极和地磁场磁感线的方向.
(3)请把电路补充完整。已知电源电压 3V 。要求: 电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】实物的电路连接;家庭电路的连接;地磁场
【解析】【解答】(1)电冰箱的灯泡和电动机并联,开关连接在火线一侧,用电器连接在零线一侧,电冰箱有金属外壳,金属外壳要连接地线,如图
;
(2)图中,我国位于北半球,则上方是北半球,地磁场的N极在地球的南极附近,根据磁极间相互作用,小磁针的N极指北;磁体外部,磁感线从N极指向S极,在磁感线方向向上,如图
(3)根据要求,电压表测量灯泡电压,与灯泡并联,电源电压为3V,电压表选择0~3V量程;滑动变阻器滑片向右滑动,灯泡变亮,则电流变大,接入电路的电阻减小,连接滑动变阻器的右下接线柱, 如图。
【分析】(1)家庭电路中,用电器的开关连接在火线一侧;有金属外壳的用电器,金属外壳要连接地线,实现保护作用;
(2)地球周围有磁场,地磁的N极在地球的南极附近;根据磁极间相互作用,判断小磁针的磁极位置;磁感线从磁体的N极指向S极;
(3)电压表和所测量的位置并联,根据电压大小,选择合适的量程;滑动变阻器一上一下串联,接线柱靠近下面的接线柱,电阻减小。
16.(2025九下·中山开学考)小红和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系 ”的实验中,实验器材有:4节干电池、电流 表、电压表、四个定值电阻(5Ω 、10Ω 、20Ω 、30Ω各一只) ,滑动变阻器M(30Ω 2A) 、N(60Ω 1A)以及开关、 导线若干:
(1)图甲的电路中, 甲为 、乙为 (选填“ 电压表 ”或“ 电流表 ”)。
(2)电路连接完成后,滑动变阻器滑片应移到B端, 目的是 。
(3)闭合开关,电流表无示数, 电压表有示数,可能的电路故障是 。
(4)排除故障后,小红先将 5Ω的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图乙 所示,为 A 。她接下来用 10Ω的电阻替换 5Ω电阻后,移动滑动变阻器的滑片,眼睛应注意观察 (选填“ 电流表 ”或“ 电压表 ”) ,直至其示数为 V。
【答案】(1)电流表;电压表
(2)为了保护电路
(3)电阻R断路
(4)0.48;电压表;2.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究导体中电流与电阻的关系时,
(1)实验中,电流表串联在电路中,电压表与用电器并联,甲表应为电流表,乙表应为电压表;
(2)图甲中,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,应移到B端,可保护电路;
(3)图中,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,与电压表并联的电阻R断路了;
(4)图乙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,结合指针位置,示数为0.48A,计算电阻R两端的电压为:Uv=IR=0.48A×5Ω=2.4V;探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变,当定值电阻由5Ω换为10Ω的电阻,电阻增大,分压增大;若使定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,滑片应向右端移动,眼睛观察电压表,直到电压表的示数为2.4V不变。
【分析】(1)电压表与被测电路并联,电流表与被测电路串联;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)电流表无示数,电压表有示数,与电压表并联的电路断路;
(4)根据电流表所选量程,结合指针位置读数;根据U=IR,计算电压,探究电流与电阻的关系时,控制定值电阻两端的电压相同,当换上大电阻时,为保持分压不变,滑动变阻器取值变大,确定滑片移动的方向。
17.(2025九下·中山开学考)如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电 ”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中 是否产生感应电流。
(2)小明进行了如图乙所示的 5 次操作,其中能产 生感应电流的是 (选填所有符合要求的操 作序号)。这个实验中把 能转化为电能,水 电站的 机就是根据这一原理进行发电的。
(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请 你提出一条改进措施: 。
(4)若将图中灵敏电流计换成 ,可用来探究 通电导体在磁场中是否受到力的作用。
【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转
(2)①③④;机械;发电
(3)换一个磁性更强的磁体
(4)电源
【知识点】产生感应电流的条件;探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】探究什么情况下磁可以生电时,
(1)实验时,电路中有电流,灵敏电流计指针偏转,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转,确定电路中是否产生感应电流;
(2)图乙中, ①当导体AB水平向右运动时,会切割磁感线,产生感应电流;②当导体AB竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;③当导体AB斜向上运动时,会切割磁感线,产生感应电流;④磁体水平向左运动时,会切割磁感线,产生感应电流;⑤磁体竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;
则产生感应电流的是:①③④;实验中,将机械能转化为电能,是发电机的工作原理。
(3)实验现象不太明显,是感应电流太小,需要增大感应电流;增大感应电流的方法:①换一个磁性更强的磁体;②加快导体AB切割磁感线的运动速度;③将导体AB换成多匝线圈;
(4)图中,将灵敏电流计换成电源,闭合开关后,电流流过导体棒,导体棒受力的作用,可以探究磁场对通电导体的作用。
【分析】(1)电路中有电流时,电流表的指针转动,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流;
(2)产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(3)增大感应电流的方法:①将导体AB换成多匝线圈;②使用磁性更强的磁铁;③增大导体AB切割磁感线的运动速度;
(4)通电导体在磁场中会受到力的作用,装置中有电源。
18.(2025九下·中山开学考)小明同学学习了伏安法测电阻。实验中小明发现电 压表坏了,他利用实验室备有的下列器材测出了待测电阻Rx 的阻值。
A.待测定值电阻Rx :阻值在 7 9Ω之间
B. 电阻箱R '
C. 电流表A:测量范围 0~0.6A ,0~3A D. 电源E: 电源电压恒定,大约为 4V
E.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干。
为了较精确地测出待测电阻Rx 的阻值,小明设计了如图所示的电路。
(1)伏安法测电阻的原理为R = 。在小明设计的电路中, 电流表的量程应选 A。
(2)小明按正确的操作,将开关掷向a ,读出电路稳定后A表的示数(记为I) ,又将开关掷向b ,调节 的 阻值,使电流表示数为 ,读出此时电阻箱的阻值为R0。请你写出用测得的物理量表示的Rx 的表达式:Rx = 。
(3)这种测量方法与“曹冲称象 ”方法相似,称为 法。
【答案】(1);0~0.6
(2)电阻箱R;I;R0
(3)等效替代
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测量电阻时,
(1)实验时,需要测量电压和电流,测电阻的原理为;结合电路,当开关掷向a时,两个电阻串联,当滑动变阻器接入电路电阻最小时,待测定值电阻Rx阻值在7-9Ω之间,计算电路中最大电流:,则电流表选择0~0.6A的量程;
(2)利用电阻箱与待测电阻并联,电阻箱可以直接读数,利用等效替代的实验方法,测量电阻的阻值;将开关掷向a,读出电流表的示数I,将开关掷向b,调节电阻箱R'的阻值,使电流表示数为I,读出电阻箱的阻值为R0。由于电源电压、滑动变阻器不变,电流相同时,则电阻相等,Rx=R0。
(3)利用实验中,电流相等,测量方法与“曹冲称象”方法相似,称为等效替代法。
【分析】(1)伏安法测电阻的原理为;当滑动变阻器接入电路电阻最小时,利用,计算电路中最大电流,判断电流表量程;
(2)根据电压、滑动变阻器的电阻不变,当电流相同时,接入电路的电阻相等,电阻箱可以直接读数,根据电阻相等,测量电阻;
(3)利用电流相等时,电阻箱的示数与未知电阻的阻值相等,利用了等效替代。
19.(2025九下·中山开学考)汽车的发动机工作时,吸入汽缸的汽油和空气的比例,决定了汽车的动力性能和经济性能.某 汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为 2 L(发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量) ,发 动机工作时,吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物,混合物的密度ρ =1.44 kg/m3,汽油和空气的 质量比为1: 15,汽油的热值q=4.5×107J/kg.如果发动机曲轴 1min转动 3 × 103r,发动机的效率为 40%,那么,在这种情况下:
(1)汽车1min做的有用功是多少?
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力f=3×103N,汽车行驶的速度是多少?
【答案】(1)解:根据,一次吸入混合物的质量:m1=ρV=1.44kg/m3×2×10 3m3=2.88×10 3kg,
因为曲轴每转动两周,完成一个工作循环,吸气一次,做一次功,所以,发动机曲轴在1min转动3×103r ,吸气和做功均为1500 ,汽油和空气的质量比为1: 15 ,
可见汽油占混合 物总质量的:,
则发动机在1min内吸入汽油的总质量:
这些汽油完全燃烧放出的热量:Q=mq=0.27kg×4.5×107J/kg=1.215×107J,
根据,则汽车1min做的有用功:
W有用=Qη=1.215×107J×40%=4.86×106J
(2)解:汽车1min做的有用功的功率为:,
因为汽车匀速行驶,所以汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,即F=f=3×103N,
根据P=Fv可得,汽车行驶的速度:
【知识点】密度公式及其应用;功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的四个冲程;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据m=ρV,计算质量,结合Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据W=Qη,计算有用功;
(2)根据,计算功率;利用,计算速度大小。
20.(2025九下·中山开学考)如图甲为新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝,S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合,S2连接触点A时,处于高温挡,高温功率1100 W。已知R1=55Ω,问:
(1)处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大?
(2)求电阻R2的阻值。
(3)当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,求此时电路的总功率。
(4)如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。
【答案】(1)解:已知,高温功率1100 W,电路的额定电压为220V,则处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流为
答:处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流为5A
(2)解:高温挡时为电阻R1、R2并联,流过R1的电流为
流过R2的电流为I2=I-I1=5A-4A=1A
则电阻R2的阻值为
答:电阻R2的阻值为220Ω;
(3)解: S1断开,S2接B,电阻R1、R2串联,此时电路消耗的功率为
答:当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,此时电路的总功率为176 W
(4)解:只闭开关S1时,只有电阻R1接人电路,处于中温挡。此时电路消耗的功率为
结合丙图,电饭煲煮一次饭消耗的总电能为W=W1+W2+W3=P高t1+P中t2+P低t3=1100W×10×60s+880W×(25-10)×60s+176W×(30-25)×60s=1.5048×106J
答:如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能为1.5048×106J
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电功率和电压的比值, 计算电流;
(2)根据电压和电阻的比值, 计算电流;根据并联电路电流规律计算支路电流,利用电压和电流的比值,计算电阻;
(3)根据电压和电阻,可以计算用电器的电功率;
(4)根据电功率和时间的乘积,计算消耗的电能。
21.(2025九下·中山开学考)阅读材料,回答问题。
图1是某款油电混合动力汽车,同时装备两种动力来源——热动力源(内燃机)与电动力源(电池与电动机)。混合动力汽车主要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,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电。
(1)油电混合动力汽车高速行驶时动力系统没有用到图 3 中哪幅图蕴含的物理知识? (填字母)。
(2)如图 2 所示是四缸汽油机一个汽缸工作循环的四个冲程,工作循环的顺序是 ,其中涉及能量转化 的有 ,如该内燃机飞轮转动速度为 3600r/min ,则每秒完成做功 次。
(3)如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力,汽车与驾驶员的总质量为 4000kg ,汽车在平直公 路上以 90km/h的速度匀速直线行驶了1h , 消耗汽油 10L ,汽车所受的阻力是总重力的 0.2倍。则:完全燃烧 10L汽油放出的热量为 J;汽车的牵引力为 N。(q汽油=4.6×107J/kg,P汽油=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】(1)C
(2)乙、 甲、丁、丙;甲、丁;30
(3)3.68×108;8000
【知识点】密度公式及其应用;燃料的热值;热机的四个冲程;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)油电混合动力汽车主要由一台内燃机和一台电机组成,电机既可以充当电动机,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电,可知油电混合动力汽车工作时发电机,内燃机;
A图是发电机的工作原理图;B图是燃烧酒精获得内能,再把水蒸气的内能转化成塞子的机械能;C图是电动机工作原理图;D图是机械能转化成内能;油电混合动力汽车高速行驶时,动力系统没有用到图3中的C图的物理知识;
(2)图2中,图甲是压缩冲程,图乙是吸气冲程,图丙是排气冲程,图丁是做功冲程,根据四冲程汽油机工作过程,依次完成的冲程是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,则图2中的工作循环的顺序是:乙甲丁丙;
压缩冲程时,把机械能转化成内能,做功冲程,把内能转化成机械能,涉及能量转化的冲程是:甲、丁;飞轮转速是3600r/min,每秒飞轮转动60周,每个工作循环,完成4个冲程,飞轮转动2周,做功1次可知,每秒做功30次;
(3)计算10L汽油的质量:m汽油=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×10×10-3m3=8kg,
完全燃烧10L汽油放出的热量:Q放=m汽油q=8kg×4.6×107J/kg=3.68×108J;
汽车的总重力:G=m汽车g=4000kg×10N/kg=4×104N,
汽车匀速行驶时受到的阻力:f=0.2G=0.2×4×104N=8000N,
由于汽车在平直的公路上匀速直线行驶,所以汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力,所以汽车的牵引力:F=f=8000N。
【分析】(1)油电混合动力汽车主要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,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电,可知油电混合动力汽车工作时有发电机,内燃机;
(2)根据汽油机的气门和活塞运行方向,判断冲程,依次完成的冲程是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;每个工作循环中,压缩冲程把机械能转化成内能,做功冲程把内能转化成机械能,汽油机的飞轮转数是做功数的2倍,根据转数,计算做功的次数;
(3) 根据m=ρV,计算汽油的质量,根据Q放=mq,计算汽油放出的热量;根据G=mg,计算汽车的总重力,根据阻力和重力的关系,计算出汽车匀速行驶时受到的阻力,汽车匀速直线行驶,所以汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力,并计算汽车的牵引力。
22.(2025九下·中山开学考)如图甲所示,这是小城家客厅茶几上的多功能养生壶,可以加热也可以保温,其自动控温工作原 理如图乙所示。控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R0是保护电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的 规律如图丙所示,电源电压U1恒为 6V;工作电路中,U2 = 220V,R1、R2 是加热电阻。当线圈中的电流I > 8mA 时,加热电路接通。加热挡功率为 880W,保温挡功率为 110W,养生壶容量为 1.5L,已知水的比热容为 4.2 ×103J/(kg ℃) ,水的密度P=1.0 ×103 kg/m3。
(1)养生壶开始加热时,金属板应与 (选填“a ”或“b ”)端相连接。若要使养生壶刚开始保温时的 温度降低一些,可采取的措施是: _ (写一条即可)。
(2)若R0阻值为 200Ω , 则养生壶刚开始保温时的温度约为 度
(3)R1 阻值为 。
(4)加热效率为 90%的情况下,将一壶初温为 0℃的水加热到 80℃需要的时间为 s(结果保留 1 位小数)
【答案】(1)b;增大保护电阻R0
(2)80
(3)385Ω
(4)636.4s
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)刚开始加热时,养生壶中的热敏电阻的温度较低,电阻较小,控制电路中的电流较大,电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,金属板与触点b连通。
若要使养生壶刚开始保温时的温度降低一些,可以减小控制电路中的电流,电阻和电压,可以影响电路中的电流,可采取的措施是:增大保护电阻R0或减小电源电压U1。
(2)刚开始保温时,电路中的电流为8mA,控制电路的总电阻为:,热敏电阻的阻值为:Rt=R总-R0=750Ω-200Ω=550Ω;根据图丙,养生壶刚开始保温时的温度约为80℃。
(3)当触点接b时,只有电阻R2连入电路,此时为加热档,计算电阻为
;
当触点接a时,工作电路中的两个电阻串联,为保温档,串联电路的总电阻为:根据串联电路电阻规律,计算R1=R-R2=440Ω-55Ω=385Ω。
(4)计算水的质量为:m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg;
水吸收的热量为:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×80℃=5.04×105J。
根据加热效率,计算电流所做的功为:
计算加热时间为:
【分析】(1)电水壶保温时,电路的功率较小,电路中接入的电阻较大;加热时,功率较大,接入电路的电阻较小;根据电路图,判断不同档位时,开关状态;
(2)根据,计算总电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻,判断对应的温度;
(3)根据,计算用电器的电阻,结合串联电路电阻规律,计算电阻;
(4)根据m=ρV,计算质量,根据Q=cmΔt,计算吸收的热量,利用,计算消耗的电能;根据,计算用电器工作时间。
23.(2025九下·中山开学考)我国新一代水上飞机“鲲龙 ”(如图 1)的一项绝技是森林灭火,它汲水迅速、投水精准,灭火能 力不同凡响。
(1)用水灭火的原理是水汽化 (选填“吸热 ”或“放热 ”)使可燃物的温度降至着火点以下,使火熄灭;
(2)“鲲龙 ”机翼截面如图 2 ,飞行时机翼上表面空气流速 下表面空气流速,使上表面气压小于下表 面气压,从而获得足够大的升力;
(3)“鲲龙 ”飞行时最大航速为 560 千米/时,飞往距它 140 千米远的火灾现场至少需要时间 min;
(4)“鲲龙 ”灭火作业时,在有火情的森林上方喷洒水雾,火焰发出的光透过水雾,形成了彩虹,这是光的 现象;
(5)“鲲龙 ”AG600 飞机使用四台W 6 涡轮螺旋桨发动机,单台发动机功率约 3800W ,“鲲龙 ”AG600 的最大起飞重量可达 53.5t ,最大平飞速度为 560km/h , 最大航程可达 5500km 。在水上救援方面,一次可 救援 50 名遇险人员或装载相应重量的空投物资。若AG600 飞机全速飞行 1 小时,发动机做功大约为 kW·h。飞机满载货物时,为了能在水上起降,飞机排开水的体积约为 m3 。(已知水的密度ρ水 = 1 × 103 kg/m3 ,g取 10 N/ kg)
【答案】(1)吸热
(2)大于
(3)15
(4)色散
(5)1.52×104;53.5
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;速度公式及其应用;流体压强与流速的关系;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)水从液态变为气态,发生汽化现象,吸收热量,降低周围环境的温度,使可燃物的温度降至着火点以下,从而使火熄灭;
(2)图2中,机翼上方凸起,在相同时间内,机翼上方空气通过的路程较长,机翼上表面空气流速较大,流速越大,压强越小,下方的压强大于上方的压强,从而产生向上的升力。
(3) 根据路程和速度,计算需时间为:;
(4)水雾飘散在空气时,光经过不均匀的介质,发生折射,形成彩虹,属于光的色散现象。
(5) 计算发动机做功为:W=Pt=4×3800kW×1h=1.52×104kW·h;
飞机满载货物,可在水上起降,飞机应该漂浮在水平,根据二力平衡,则
F=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,
根据F浮=ρ液gV排,飞机排开水的体积为:
【分析】(1)液体变为气体,是汽化现象,汽化吸热;
(2)根据流体压强与流速的关系,流速较快,压强较小,机翼上下的压力差产生向上的升力,便于起飞;
(3)根据,计算时间;
(4)光线经过不同介质,发生折射,彩虹是光的折射,形成的色散现象;
(5) 利用W=Pt,计算发动机做功;根据,计算飞机排开水的体积。
1 / 1广东省中山市中山纪念中学2024-2025学年九年级下学期开学物理试题
1.(2025九下·中山开学考)以下家用电器中,正常工作电流最接近1A的是( )
A.节能灯的电流 B.电冰箱的电流
C.空调的电流 D.手电筒的电流
2.(2025九下·中山开学考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
3.(2025九下·中山开学考)取两个相同的验电器甲和乙,使甲带电,乙不带电。如图所示,可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合,用橡胶棒把甲和乙连接起来会发现验电器金属箔的张角
A.甲、乙都增大 B.甲、乙都减小
C.甲、乙都不变 D.甲减小,乙增大
4.(2025九下·中山开学考)笔记本电脑在工作时会发热,为了加快散热保护电脑,当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,如果断开电源总开关S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作.根据上述特点,图中符合散热控温特点的电路图是( )
A. B.
C. D.
5.(2025九下·中山开学考)如图甲是小灯泡L和电阻R的I U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S1 时,电流表 的示数为 0.5A 。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,小灯泡L的电阻为 2Ω
B.只闭合S1时,小灯泡L的功率为 8W
C.再闭合S2后, 电路总功率的增加量为 2.8W
D.再闭合S2后,1min 内电阻R产生的热量为 48J
6.(2025九下·中山开学考)如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中,能量转化的顺 序为( )
A.内能 机械能 化学能 B.化学能 内能 机械能
C.机械能 内能 化学能 D.内能 化学能 机械能
7.(2025九下·中山开学考)如图所示是家庭电路中的某一部分, 电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1 ,灯L1 亮;②断开S1,闭合S2 ,灯L2 不亮;③再用试电笔测a 、b 、c 、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.灯L2短路 B.灯L2 所在支路断路
C.c 、d两点间断路 D.c点左侧的零线断路
8.(2025九下·中山开学考)电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,电阻A的阻值为 Ω;电阻B的阻值为 Ω,将A和B并联后接在1V的电源上,电路中的总电流为 A。
9.(2025九下·中山开学考)小致同学家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为 kW·h。如果只将某用电器单独接在该电能表上工作 10min ,电能表上的指示灯闪烁 了 160次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 J ,该用电器功 率为 W。
10.(2025九下·中山开学考)不断弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高,是通过 的方式增大铁丝的内能;把铁丝放在火上烤,铁 丝的温度升高,是通过 的方式增大铁丝的内能;如果仅仅发现铁丝温度升高了,你 (填“能 ”或 “不能 ”)判断是用哪种方式使它温度升高的。
11.(2025九下·中山开学考)一个阻值为 10Ω的定值电阻,它两端电压为 3V时,通过它的电流是 A. 当通过它的电流为1.5A时, 它两端的电压是 V. 当通过它的电流为 0时,它的电阻为 Ω .
12.(2025九下·中山开学考)如图所示为一种温度自动报警器的原理图,水银温度计的玻璃管中封入 一段金属丝, 电源的两极分别与水银和金属丝相连,当温度达到金属丝下 端所指的温度时,电流通过电磁铁的线圈产生 ,吸引衔铁,电铃响起, 发出报警信号,电磁铁的a端为 极,若将温度计上端的金属丝向下调 整,则报警温度将 (填“升高 ”或“ 降低 ”) .
13.(2025九下·中山开学考)随着 2019 年 5G预商用的时间议程日益临近,各大运营商纷纷布局 5G网络, 抢占应用市场,即将到来的 5G手机是通过 来传递信息;其在真空中传播速 度是 m/s ,如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,其中 频率最低的是 信号.
14.(2025九下·中山开学考)如图所示是飞船与空间站完成对接时的情景, 以空间站为参照物,飞船是 的;空间站利用太阳能电池板获得能量,太阳能来自于太阳内部的核 变;空间站的图像信号是通过 波传回地面的。
15.(2025九下·中山开学考)
(1)如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1 控制,压缩机M由开关S2 控制。根据 题意,将图连接完整,并符合安全用电原则。
(2)如图,小磁针静止在地球赤道正上方,请标出小磁针的N极和地磁场磁感线的方向.
(3)请把电路补充完整。已知电源电压 3V 。要求: 电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮。
16.(2025九下·中山开学考)小红和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系 ”的实验中,实验器材有:4节干电池、电流 表、电压表、四个定值电阻(5Ω 、10Ω 、20Ω 、30Ω各一只) ,滑动变阻器M(30Ω 2A) 、N(60Ω 1A)以及开关、 导线若干:
(1)图甲的电路中, 甲为 、乙为 (选填“ 电压表 ”或“ 电流表 ”)。
(2)电路连接完成后,滑动变阻器滑片应移到B端, 目的是 。
(3)闭合开关,电流表无示数, 电压表有示数,可能的电路故障是 。
(4)排除故障后,小红先将 5Ω的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图乙 所示,为 A 。她接下来用 10Ω的电阻替换 5Ω电阻后,移动滑动变阻器的滑片,眼睛应注意观察 (选填“ 电流表 ”或“ 电压表 ”) ,直至其示数为 V。
17.(2025九下·中山开学考)如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电 ”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中 是否产生感应电流。
(2)小明进行了如图乙所示的 5 次操作,其中能产 生感应电流的是 (选填所有符合要求的操 作序号)。这个实验中把 能转化为电能,水 电站的 机就是根据这一原理进行发电的。
(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请 你提出一条改进措施: 。
(4)若将图中灵敏电流计换成 ,可用来探究 通电导体在磁场中是否受到力的作用。
18.(2025九下·中山开学考)小明同学学习了伏安法测电阻。实验中小明发现电 压表坏了,他利用实验室备有的下列器材测出了待测电阻Rx 的阻值。
A.待测定值电阻Rx :阻值在 7 9Ω之间
B. 电阻箱R '
C. 电流表A:测量范围 0~0.6A ,0~3A D. 电源E: 电源电压恒定,大约为 4V
E.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干。
为了较精确地测出待测电阻Rx 的阻值,小明设计了如图所示的电路。
(1)伏安法测电阻的原理为R = 。在小明设计的电路中, 电流表的量程应选 A。
(2)小明按正确的操作,将开关掷向a ,读出电路稳定后A表的示数(记为I) ,又将开关掷向b ,调节 的 阻值,使电流表示数为 ,读出此时电阻箱的阻值为R0。请你写出用测得的物理量表示的Rx 的表达式:Rx = 。
(3)这种测量方法与“曹冲称象 ”方法相似,称为 法。
19.(2025九下·中山开学考)汽车的发动机工作时,吸入汽缸的汽油和空气的比例,决定了汽车的动力性能和经济性能.某 汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为 2 L(发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量) ,发 动机工作时,吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物,混合物的密度ρ =1.44 kg/m3,汽油和空气的 质量比为1: 15,汽油的热值q=4.5×107J/kg.如果发动机曲轴 1min转动 3 × 103r,发动机的效率为 40%,那么,在这种情况下:
(1)汽车1min做的有用功是多少?
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力f=3×103N,汽车行驶的速度是多少?
20.(2025九下·中山开学考)如图甲为新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝,S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合,S2连接触点A时,处于高温挡,高温功率1100 W。已知R1=55Ω,问:
(1)处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大?
(2)求电阻R2的阻值。
(3)当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,求此时电路的总功率。
(4)如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。
21.(2025九下·中山开学考)阅读材料,回答问题。
图1是某款油电混合动力汽车,同时装备两种动力来源——热动力源(内燃机)与电动力源(电池与电动机)。混合动力汽车主要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,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电。
(1)油电混合动力汽车高速行驶时动力系统没有用到图 3 中哪幅图蕴含的物理知识? (填字母)。
(2)如图 2 所示是四缸汽油机一个汽缸工作循环的四个冲程,工作循环的顺序是 ,其中涉及能量转化 的有 ,如该内燃机飞轮转动速度为 3600r/min ,则每秒完成做功 次。
(3)如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力,汽车与驾驶员的总质量为 4000kg ,汽车在平直公 路上以 90km/h的速度匀速直线行驶了1h , 消耗汽油 10L ,汽车所受的阻力是总重力的 0.2倍。则:完全燃烧 10L汽油放出的热量为 J;汽车的牵引力为 N。(q汽油=4.6×107J/kg,P汽油=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
22.(2025九下·中山开学考)如图甲所示,这是小城家客厅茶几上的多功能养生壶,可以加热也可以保温,其自动控温工作原 理如图乙所示。控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R0是保护电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的 规律如图丙所示,电源电压U1恒为 6V;工作电路中,U2 = 220V,R1、R2 是加热电阻。当线圈中的电流I > 8mA 时,加热电路接通。加热挡功率为 880W,保温挡功率为 110W,养生壶容量为 1.5L,已知水的比热容为 4.2 ×103J/(kg ℃) ,水的密度P=1.0 ×103 kg/m3。
(1)养生壶开始加热时,金属板应与 (选填“a ”或“b ”)端相连接。若要使养生壶刚开始保温时的 温度降低一些,可采取的措施是: _ (写一条即可)。
(2)若R0阻值为 200Ω , 则养生壶刚开始保温时的温度约为 度
(3)R1 阻值为 。
(4)加热效率为 90%的情况下,将一壶初温为 0℃的水加热到 80℃需要的时间为 s(结果保留 1 位小数)
23.(2025九下·中山开学考)我国新一代水上飞机“鲲龙 ”(如图 1)的一项绝技是森林灭火,它汲水迅速、投水精准,灭火能 力不同凡响。
(1)用水灭火的原理是水汽化 (选填“吸热 ”或“放热 ”)使可燃物的温度降至着火点以下,使火熄灭;
(2)“鲲龙 ”机翼截面如图 2 ,飞行时机翼上表面空气流速 下表面空气流速,使上表面气压小于下表 面气压,从而获得足够大的升力;
(3)“鲲龙 ”飞行时最大航速为 560 千米/时,飞往距它 140 千米远的火灾现场至少需要时间 min;
(4)“鲲龙 ”灭火作业时,在有火情的森林上方喷洒水雾,火焰发出的光透过水雾,形成了彩虹,这是光的 现象;
(5)“鲲龙 ”AG600 飞机使用四台W 6 涡轮螺旋桨发动机,单台发动机功率约 3800W ,“鲲龙 ”AG600 的最大起飞重量可达 53.5t ,最大平飞速度为 560km/h , 最大航程可达 5500km 。在水上救援方面,一次可 救援 50 名遇险人员或装载相应重量的空投物资。若AG600 飞机全速飞行 1 小时,发动机做功大约为 kW·h。飞机满载货物时,为了能在水上起降,飞机排开水的体积约为 m3 。(已知水的密度ρ水 = 1 × 103 kg/m3 ,g取 10 N/ kg)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】AD.节能灯、手电筒正常工作时的电流接近0.1A,故AD不符合题意;
B.电冰箱的电流约0.7A,接近1A,故B符合题意;
C.空调的电流较大,约为5A,故C不符合题意。
故选B。
【分析】根据常见用电器的电流大小,结合数据解答。
2.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.晶体熔化过程中,需吸收热量,但温度不变,水在沸腾时,需继续吸热,但温度保持不变,A不符合题意;
B.热量是热传递过程中内能转移的量度,是一个过程量,不能说物体含有热量,B不符合题意;
C.改变内能有两种途径:做功与热传递,C不符合题意;
D.热传递发生的条件是两个接触的物体有温差,若两个物体温度相同,则不会发生热传递,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体的内能和物体的温度、质量、状态有关,吸收热量内能变大,温度不一定升高;改变内能的方式有做功和热传递,热传递的条件是物体间有温度差。
3.【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】根据电荷间的相互作用,同种电荷相排斥,甲带电,甲的金属箔张开;乙不带电,乙的金属箔闭合;因为橡胶棒是绝缘体,不能导电,所以,用橡胶棒把甲和乙连接起来,电子不会发生转移,会发现两验电器金属箔的张角不变。C符合题意。
故答案为:C
【分析】电荷间的相互作用是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
4.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知,当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇才启动,所以风扇与其它工作系统互不影响,即是并联的,且S1只控制风扇,开关S2是总开关,应在干路上控制风扇和工作系统,由各选项电路可知,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】串联电路特点:各用电器的工作互相影响,开关与用电器是串联的,开关控制所有用电器;并联电路特点:各支路中的用电器的工作互不影响,干路上的开关控制整个电路的用电器,支路上的开关只控制本支路上的用电器.由此分析解题.
5.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;电流的热效应
【解析】【解答】AB.图乙中,灯泡和电阻并联,只闭合开关S1时,灯泡接入电路,电流表为0.5A,则灯泡电流为0.5A,根据甲图,电路为0.5A时,对应的电压为4V,则电源电压为4V,计算灯泡的此时的电阻为;灯泡的电功率为:PL=ULIL=4V×0.5A=2W,AB不正确;
CD.再闭合S2,灯泡和电阻并联,电阻的电流为0.2A,电流表增大0.2A,计算电路的增加的功率ΔP=U·ΔI=4V×0.2A=0.8W;结合时间,计算电阻产生的热量:Q=UIt=4V×0.2A×60s=48J,C错误,D正确。
故选D。
【分析】各用电器并联,根据电流判断电源电压大小;利用,计算电阻,根据P=UI,计算电功率;并联电路中,总电流等于各支路电流之和,结合电流的变化量,计算电功率的变化量;根据Q=UIt,计算电流产生的热量。
6.【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】酒精燃烧时,消耗化学能,获得内能,水吸收热量后,汽化为水蒸气,水蒸气将活塞推出,使活塞运动,将水蒸气的内能转化为活塞的机械能,则能量变化为:化学能→内能→机械能,B符合题意。
故选B。
【分析】燃料燃烧时,将化学能转化为内能;内能对外做功时,转化为机械能。
7.【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】D.图中,闭合S1,灯L1亮,则电路为通路,从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线没有断路,故D错误;
AB.断开S1,闭合S2,灯L2不亮,若灯L2短路时,电路的电流很大,保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故B错误;
C.若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故C正确。
故选C。
【分析】试电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖管会发光。
8.【答案】5;10;0.3
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电压和电流,计算电阻A、B的阻值分别是:,,
当A和B并联在1V的电源上,通过电阻A、B的电流分别是0.2A、0.1A,根据并联电路的电流规律,电路中的总电流为0.2A+0.1A=0.3A。
【分析】根据,计算电阻,利用并联电路电流规律,计算电流。
9.【答案】219.6;1.8 × 105;300
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表的单位kW h,读数时最后一位是小数,根据窗口示数,电能表的示数为219.6kW·h;
根据电能表的指示灯闪烁规格,计算指示灯闪烁了160次消耗的电能:;则用电器的电功率:
【分析】电能表的单位kW·h,读数时,最后一位是小数;根据电能表转数规格,可以计算用电器消耗的电能,再利用,计算用电器的电功率。
10.【答案】做功;热传递;不能
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】拿一段铁丝反复弯折多次,感到弯折处也烫手,是通过做功改变物体内能的,对物体做功,物体内能增加,温度升高;把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高,是通过热传递的方式增大铁丝内能的。改变内能的两种方式,在改变物体内能上是等效的,则不能仅凭借温度升高判定用的是哪种方法。
【分析】做功和热传递都能改变物体内能;热传递的实质是能量的转移,做功是能量的转化。做功主要有摩擦、压缩气体、弯折、敲击等方式,热传递的条件是物体间有温度差。
11.【答案】0.3;15;10
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电压和电阻,计算电流为:;结合电流,计算电压为U'=I'R=1.5A×10Ω=15V;电阻是导体的自身的性质,和电压、电流无关,当电流为0时,电阻不变,仍为10Ω。
【分析】根据,可以计算电流的大小;根据U=IR,计算电压的大小;电阻是导体的的性质,和电压、电流无关。
12.【答案】磁性;S;降低
【知识点】安培定则;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】图中,温度报警器工作时,当温度升高,玻璃泡中的液体膨胀,液注上升,当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,从而使工作电路接通报警。要使金属丝的下端向下调整,在温度较低时,控制电路接通,则实现报警,则报警温度会降低;图中,电磁铁中的电流是从左端流入,根据安培定则,电磁铁的a端为S极。
【分析】温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化导致了控制电路的接通,从而实现了自动控制。根据安培定则,判断电磁铁的N、S极;将金属丝向下调整,报警温度降低温度自动报。
13.【答案】电磁波;3.0 × 108;音频
【知识点】波速、波长和频率的关系;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】5G手机是通过电磁波来传递信息的;电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s;频率表示物体振动快慢,是指物体在1s内振动的次数,根据图像,音频信号的振动最慢,频率最低;射频信号振动最快,频率最高。
【分析】电磁波能够传递信息,手机利用电磁波传递信息;电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s;频率表示单位时间振动的次数,结合图像,判断评论高低。
14.【答案】静止;聚;电磁
【知识点】核聚变;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】飞船与空间站完成对接时,以空间站为参照物,飞船与空间站没有位置变化,是静止的;太阳能来自于太阳内部的氢核聚变,释放能量;太空中没有空气,声音无法传播,空间站利用电磁波将空间站的信息传回地面。
【分析】物体相对于参照物,没有位置变化,是静止的;太阳能来自于太阳内部的氢核聚变;电磁波可以传递能量和信息。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】实物的电路连接;家庭电路的连接;地磁场
【解析】【解答】(1)电冰箱的灯泡和电动机并联,开关连接在火线一侧,用电器连接在零线一侧,电冰箱有金属外壳,金属外壳要连接地线,如图
;
(2)图中,我国位于北半球,则上方是北半球,地磁场的N极在地球的南极附近,根据磁极间相互作用,小磁针的N极指北;磁体外部,磁感线从N极指向S极,在磁感线方向向上,如图
(3)根据要求,电压表测量灯泡电压,与灯泡并联,电源电压为3V,电压表选择0~3V量程;滑动变阻器滑片向右滑动,灯泡变亮,则电流变大,接入电路的电阻减小,连接滑动变阻器的右下接线柱, 如图。
【分析】(1)家庭电路中,用电器的开关连接在火线一侧;有金属外壳的用电器,金属外壳要连接地线,实现保护作用;
(2)地球周围有磁场,地磁的N极在地球的南极附近;根据磁极间相互作用,判断小磁针的磁极位置;磁感线从磁体的N极指向S极;
(3)电压表和所测量的位置并联,根据电压大小,选择合适的量程;滑动变阻器一上一下串联,接线柱靠近下面的接线柱,电阻减小。
16.【答案】(1)电流表;电压表
(2)为了保护电路
(3)电阻R断路
(4)0.48;电压表;2.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究导体中电流与电阻的关系时,
(1)实验中,电流表串联在电路中,电压表与用电器并联,甲表应为电流表,乙表应为电压表;
(2)图甲中,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,应移到B端,可保护电路;
(3)图中,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,与电压表并联的电阻R断路了;
(4)图乙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,结合指针位置,示数为0.48A,计算电阻R两端的电压为:Uv=IR=0.48A×5Ω=2.4V;探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变,当定值电阻由5Ω换为10Ω的电阻,电阻增大,分压增大;若使定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,滑片应向右端移动,眼睛观察电压表,直到电压表的示数为2.4V不变。
【分析】(1)电压表与被测电路并联,电流表与被测电路串联;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)电流表无示数,电压表有示数,与电压表并联的电路断路;
(4)根据电流表所选量程,结合指针位置读数;根据U=IR,计算电压,探究电流与电阻的关系时,控制定值电阻两端的电压相同,当换上大电阻时,为保持分压不变,滑动变阻器取值变大,确定滑片移动的方向。
17.【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转
(2)①③④;机械;发电
(3)换一个磁性更强的磁体
(4)电源
【知识点】产生感应电流的条件;探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】探究什么情况下磁可以生电时,
(1)实验时,电路中有电流,灵敏电流计指针偏转,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转,确定电路中是否产生感应电流;
(2)图乙中, ①当导体AB水平向右运动时,会切割磁感线,产生感应电流;②当导体AB竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;③当导体AB斜向上运动时,会切割磁感线,产生感应电流;④磁体水平向左运动时,会切割磁感线,产生感应电流;⑤磁体竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;
则产生感应电流的是:①③④;实验中,将机械能转化为电能,是发电机的工作原理。
(3)实验现象不太明显,是感应电流太小,需要增大感应电流;增大感应电流的方法:①换一个磁性更强的磁体;②加快导体AB切割磁感线的运动速度;③将导体AB换成多匝线圈;
(4)图中,将灵敏电流计换成电源,闭合开关后,电流流过导体棒,导体棒受力的作用,可以探究磁场对通电导体的作用。
【分析】(1)电路中有电流时,电流表的指针转动,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流;
(2)产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(3)增大感应电流的方法:①将导体AB换成多匝线圈;②使用磁性更强的磁铁;③增大导体AB切割磁感线的运动速度;
(4)通电导体在磁场中会受到力的作用,装置中有电源。
18.【答案】(1);0~0.6
(2)电阻箱R;I;R0
(3)等效替代
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测量电阻时,
(1)实验时,需要测量电压和电流,测电阻的原理为;结合电路,当开关掷向a时,两个电阻串联,当滑动变阻器接入电路电阻最小时,待测定值电阻Rx阻值在7-9Ω之间,计算电路中最大电流:,则电流表选择0~0.6A的量程;
(2)利用电阻箱与待测电阻并联,电阻箱可以直接读数,利用等效替代的实验方法,测量电阻的阻值;将开关掷向a,读出电流表的示数I,将开关掷向b,调节电阻箱R'的阻值,使电流表示数为I,读出电阻箱的阻值为R0。由于电源电压、滑动变阻器不变,电流相同时,则电阻相等,Rx=R0。
(3)利用实验中,电流相等,测量方法与“曹冲称象”方法相似,称为等效替代法。
【分析】(1)伏安法测电阻的原理为;当滑动变阻器接入电路电阻最小时,利用,计算电路中最大电流,判断电流表量程;
(2)根据电压、滑动变阻器的电阻不变,当电流相同时,接入电路的电阻相等,电阻箱可以直接读数,根据电阻相等,测量电阻;
(3)利用电流相等时,电阻箱的示数与未知电阻的阻值相等,利用了等效替代。
19.【答案】(1)解:根据,一次吸入混合物的质量:m1=ρV=1.44kg/m3×2×10 3m3=2.88×10 3kg,
因为曲轴每转动两周,完成一个工作循环,吸气一次,做一次功,所以,发动机曲轴在1min转动3×103r ,吸气和做功均为1500 ,汽油和空气的质量比为1: 15 ,
可见汽油占混合 物总质量的:,
则发动机在1min内吸入汽油的总质量:
这些汽油完全燃烧放出的热量:Q=mq=0.27kg×4.5×107J/kg=1.215×107J,
根据,则汽车1min做的有用功:
W有用=Qη=1.215×107J×40%=4.86×106J
(2)解:汽车1min做的有用功的功率为:,
因为汽车匀速行驶,所以汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,即F=f=3×103N,
根据P=Fv可得,汽车行驶的速度:
【知识点】密度公式及其应用;功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的四个冲程;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据m=ρV,计算质量,结合Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据W=Qη,计算有用功;
(2)根据,计算功率;利用,计算速度大小。
20.【答案】(1)解:已知,高温功率1100 W,电路的额定电压为220V,则处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流为
答:处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流为5A
(2)解:高温挡时为电阻R1、R2并联,流过R1的电流为
流过R2的电流为I2=I-I1=5A-4A=1A
则电阻R2的阻值为
答:电阻R2的阻值为220Ω;
(3)解: S1断开,S2接B,电阻R1、R2串联,此时电路消耗的功率为
答:当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,此时电路的总功率为176 W
(4)解:只闭开关S1时,只有电阻R1接人电路,处于中温挡。此时电路消耗的功率为
结合丙图,电饭煲煮一次饭消耗的总电能为W=W1+W2+W3=P高t1+P中t2+P低t3=1100W×10×60s+880W×(25-10)×60s+176W×(30-25)×60s=1.5048×106J
答:如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能为1.5048×106J
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电功率和电压的比值, 计算电流;
(2)根据电压和电阻的比值, 计算电流;根据并联电路电流规律计算支路电流,利用电压和电流的比值,计算电阻;
(3)根据电压和电阻,可以计算用电器的电功率;
(4)根据电功率和时间的乘积,计算消耗的电能。
21.【答案】(1)C
(2)乙、 甲、丁、丙;甲、丁;30
(3)3.68×108;8000
【知识点】密度公式及其应用;燃料的热值;热机的四个冲程;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)油电混合动力汽车主要由一台内燃机和一台电机组成,电机既可以充当电动机,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电,可知油电混合动力汽车工作时发电机,内燃机;
A图是发电机的工作原理图;B图是燃烧酒精获得内能,再把水蒸气的内能转化成塞子的机械能;C图是电动机工作原理图;D图是机械能转化成内能;油电混合动力汽车高速行驶时,动力系统没有用到图3中的C图的物理知识;
(2)图2中,图甲是压缩冲程,图乙是吸气冲程,图丙是排气冲程,图丁是做功冲程,根据四冲程汽油机工作过程,依次完成的冲程是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,则图2中的工作循环的顺序是:乙甲丁丙;
压缩冲程时,把机械能转化成内能,做功冲程,把内能转化成机械能,涉及能量转化的冲程是:甲、丁;飞轮转速是3600r/min,每秒飞轮转动60周,每个工作循环,完成4个冲程,飞轮转动2周,做功1次可知,每秒做功30次;
(3)计算10L汽油的质量:m汽油=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×10×10-3m3=8kg,
完全燃烧10L汽油放出的热量:Q放=m汽油q=8kg×4.6×107J/kg=3.68×108J;
汽车的总重力:G=m汽车g=4000kg×10N/kg=4×104N,
汽车匀速行驶时受到的阻力:f=0.2G=0.2×4×104N=8000N,
由于汽车在平直的公路上匀速直线行驶,所以汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力,所以汽车的牵引力:F=f=8000N。
【分析】(1)油电混合动力汽车主要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,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电,可知油电混合动力汽车工作时有发电机,内燃机;
(2)根据汽油机的气门和活塞运行方向,判断冲程,依次完成的冲程是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;每个工作循环中,压缩冲程把机械能转化成内能,做功冲程把内能转化成机械能,汽油机的飞轮转数是做功数的2倍,根据转数,计算做功的次数;
(3) 根据m=ρV,计算汽油的质量,根据Q放=mq,计算汽油放出的热量;根据G=mg,计算汽车的总重力,根据阻力和重力的关系,计算出汽车匀速行驶时受到的阻力,汽车匀速直线行驶,所以汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力,并计算汽车的牵引力。
22.【答案】(1)b;增大保护电阻R0
(2)80
(3)385Ω
(4)636.4s
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)刚开始加热时,养生壶中的热敏电阻的温度较低,电阻较小,控制电路中的电流较大,电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,金属板与触点b连通。
若要使养生壶刚开始保温时的温度降低一些,可以减小控制电路中的电流,电阻和电压,可以影响电路中的电流,可采取的措施是:增大保护电阻R0或减小电源电压U1。
(2)刚开始保温时,电路中的电流为8mA,控制电路的总电阻为:,热敏电阻的阻值为:Rt=R总-R0=750Ω-200Ω=550Ω;根据图丙,养生壶刚开始保温时的温度约为80℃。
(3)当触点接b时,只有电阻R2连入电路,此时为加热档,计算电阻为
;
当触点接a时,工作电路中的两个电阻串联,为保温档,串联电路的总电阻为:根据串联电路电阻规律,计算R1=R-R2=440Ω-55Ω=385Ω。
(4)计算水的质量为:m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg;
水吸收的热量为:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×80℃=5.04×105J。
根据加热效率,计算电流所做的功为:
计算加热时间为:
【分析】(1)电水壶保温时,电路的功率较小,电路中接入的电阻较大;加热时,功率较大,接入电路的电阻较小;根据电路图,判断不同档位时,开关状态;
(2)根据,计算总电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻,判断对应的温度;
(3)根据,计算用电器的电阻,结合串联电路电阻规律,计算电阻;
(4)根据m=ρV,计算质量,根据Q=cmΔt,计算吸收的热量,利用,计算消耗的电能;根据,计算用电器工作时间。
23.【答案】(1)吸热
(2)大于
(3)15
(4)色散
(5)1.52×104;53.5
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;速度公式及其应用;流体压强与流速的关系;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)水从液态变为气态,发生汽化现象,吸收热量,降低周围环境的温度,使可燃物的温度降至着火点以下,从而使火熄灭;
(2)图2中,机翼上方凸起,在相同时间内,机翼上方空气通过的路程较长,机翼上表面空气流速较大,流速越大,压强越小,下方的压强大于上方的压强,从而产生向上的升力。
(3) 根据路程和速度,计算需时间为:;
(4)水雾飘散在空气时,光经过不均匀的介质,发生折射,形成彩虹,属于光的色散现象。
(5) 计算发动机做功为:W=Pt=4×3800kW×1h=1.52×104kW·h;
飞机满载货物,可在水上起降,飞机应该漂浮在水平,根据二力平衡,则
F=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,
根据F浮=ρ液gV排,飞机排开水的体积为:
【分析】(1)液体变为气体,是汽化现象,汽化吸热;
(2)根据流体压强与流速的关系,流速较快,压强较小,机翼上下的压力差产生向上的升力,便于起飞;
(3)根据,计算时间;
(4)光线经过不同介质,发生折射,彩虹是光的折射,形成的色散现象;
(5) 利用W=Pt,计算发动机做功;根据,计算飞机排开水的体积。
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