广东省茂名市高州市高州市第一中学2024-2025学年九年级下学期开学物理试题
1.(2025九下·高州开学考)“祝伟大祖国繁荣昌盛,国泰民安,祖国请放心!”是海军福建舰全体官兵发出的铿锵有力、响彻云霄的声音,是对祖国75周年华诞最美好的祝福。其中“响彻云霄”,是指声音的:( )
A.响度大 B.音调高 C.音色好 D.频率高
【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】官兵发出的声音响彻云霄,是指声音音量比较大,响度比较大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】声音的大小指的是响度,又叫音量,声音很大,指响度大。
2.(2025九下·高州开学考)据国防部网站消息,2024年9月25日8时44分,中国人民解放军向太平洋相关公海海域,成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”准确落入预定海域,如图,彰显出我国军事的绝对实力。以下有关说法正确的是( )
A.发动机使用的燃料应选比热容大的燃料
B.燃料燃烧过程中,将化学能转化为内能
C.燃料燃烧越充分,其热值越大
D.导弹与空气摩擦生热,是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】AC.热值是燃料的特性,不同燃料热值不同,火箭发动机使用的燃料的热值大,相同条件下,热值大的完全燃烧放出的热量较多,故AC错误;
B.燃料燃烧时,消耗化学能,得到内能,化学能转化为内能,故B正确;
D.导弹穿越大气层时,克服空气摩擦,将机械能转化为内能,是做功的方式改变内能,故D错误。
故选B。
【分析】热值是燃料的一种属性,只与物质的种类有关,燃料燃烧时,化学能转化未内能;物体间相互摩擦,是做功改变内能。
3.(2025九下·高州开学考)如图所示的滑轮组提升160N的重物,两个滑轮的重力均为20N,小婷拉动绳子5s将重物提升1m,不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是( )
A.自由端拉力F为80N
B.该滑轮组的机械效率约86.7%
C.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
D.拉力的功率是36W
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.图中,绳子的股数n=3,绳子自由端的拉力,故A错误;
B.根据物体重力和动滑轮重力,计算滑轮组的机械效率
,故B错误;
C.绳子自由端移动的距离:
绳子自由端移动的速度,故C错误;
D.拉力做功的功率:,故D正确。
故选D。
【分析】利用,计算滑轮组拉力;根据,计算机械效率;滑轮组中,绳子移动距离和绳子股数有关;根据,计算速度,利用P=Fv,计算功率大小。
4.(2025九下·高州开学考)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.物体的质量越大、温度越高,含有的热量就越多
D.内能也可能由内能少的物体传递给内能多的物体
【答案】D
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;热传递的概念与方式
【解析】【解答】A.内能是分子动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B.物体的内能与质量、状态和温度有关,物体吸收热量,可能温度不变,内能增大,故B错误;
C.热量是热传递时改变的能量,是一个过程量,不能说物体含有热量,故C错误;
D.热传递的条件是温度差,内能少的物体可能温度高,热量可能由内能少的物体传递给内能多的物体,故D正确。
故选D。
【分析】一切物体都有内能,内能的影响因素是物体的温度、质量、状态;热传递的条件温度差,传递的能量是热量;热量是过程量,不能说含有热量。
5.(2025九下·高州开学考)在课外实践活动中,小明设计了一个简易的电子测力计测量拉力,其原理图如图所示。已知电源电压恒定,为定值电阻,R为变阻器,当拉环被拉伸时,显示仪可显示拉力的大小。以下说法正确的是弹簧拉环( )
A.拉力F越大,两端的电压越大
B.拉力F越小,R接入电路的阻值越小
C.显示仪是由电压表改装而成的
D.当拉力为零时,通过的电流为零
【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AC.变阻器和定值电阻R0串联,显示仪串联在电路中,所以显示仪是由电流表改装的,拉力F越大,变阻器接入电路中的电阻越小,根据串联分压可知R0两端电压会越大,故A正确,C错误;
B.拉力F越小,变阻器接入电路中的阻值越大,故B错误;
D.当拉力为零时,变阻器阻值全部接入电路中,电路电流不为0,故D错误。
故选A。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
6.(2025九下·高州开学考)货车超限超载运输对公路交通安全危害极大,高速公路入口设有公路超限超载检测站,如图是某检测站的升降检测设备的工作原理图,其中电源电压恒定不变,是定值电阻、是压敏电阻,当闭合,压敏电阻的阻值随压力增加而减小。下列说法错误的是( )
A.升降机的托盘上水平放置的检测物越重,压力表示数越大
B.压力表实际是电压表
C.托盘上水平放置的检测物越重,通过的电流越大
D.检测物被取走后,电阻消耗的电功率最大
【答案】D
【知识点】电压表的连接;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.图中,R1与R2串联,压力表与R1并联,则压力表实际是电压表;升降机的托盘上水平放置的检测物越重,压敏电阻的阻值越小,则压敏电阻两端电压变小,则R1两端电压变大,压力表示数越大,故AB正确,不符合题意;
C.托盘上水平放置的检测物越重,压敏电阻的阻值越小,总电阻越小,通过的电流越大,故C正确,不符合题意;
D.检测物被取走后,压敏电阻受到的压力变小,压敏电阻的阻值增大,总电阻增大,通过的电流减小,根据P=UI,电阻消耗的电功率减小,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】电压表和所测量的位置并联;在串联电路中,电阻减小,电路中的电路变大,减小的电阻分压减小;根据压力的变化判断压敏电阻的变化,分析电路中电流的大小变化。
7.(2025九下·高州开学考)如图所示,电源两端电压不变,。先闭合开关S1,再闭合开关S2,下列分析正确的是( )
A.电路电阻之比为1∶2 B.电流表示数之比为2∶1
C.电路消耗的电功率之比为1∶3 D.电路消耗的电功率之比为2∶3
【答案】C
【知识点】电阻的并联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.闭合开关S1,电路中只接入,电流为,再闭合开关S2,两个电阻并联,干路电流为,并联电阻为:,
则先闭合开关S1,再闭合开关S2,电路电阻之比为:,
则先闭合开关S1,再闭合开关S2,电路电流之比为:,故AB错误;
CD.电路消耗的电功率之比为:P:P'=UI:UI'=I:I'=1:3,故C正确,D错误。
故选 C。
【分析】根据,计算并联电路的总电阻,再计算支路电阻和并联电路总电阻的比值;根据,计算电流,计算电流比值;根据P=UI,判断电功率大小关系。
8.(2025九下·高州开学考)人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。当卫星从远地点向近地点运行时(如图)。卫星的动能 ,重力势能 机械能 (均选“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】增大;减小;不变
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能守恒条件
【解析】【解答】卫星绕地球运行时,不受空气阻力,机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运行时,质量不变而高度减小,重力势能减小,速度变大,动能增大。故第1空填:增大;第2空填:减小;第3空填:不变。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度减小,重力势能减小。
9.(2025九下·高州开学考)微波炉给生鸡蛋加热为什么会发生如图所示的“核”蛋爆炸 鸡蛋内的气体吸热迅速膨胀,来不及从蛋壳和壳膜的孔隙中逸出,最终炸开,将 转化为 能,汽油机中 冲程的能量转化方式与此相同。
【答案】内能;机械;做功
【知识点】热机;能量的转化或转移
【解析】【解答】用微波炉加热生鸡蛋,鸡蛋内吸收热量,迅速膨胀,会炸开,将内能转化为机械能。
汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能,故汽油机中做功冲程的能量转化方式与此相同。
【分析】物体吸收热量,内能变大,膨胀炸开,内能转化未机械能;汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能。
10.(2025九下·高州开学考)如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120N。则物体A受到的拉力是 N,滑轮组的机械效率为 ;若物体的速度为0.2m/s,则拉力的功率是 W。
【答案】120;80%;30
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】物体与地面间滑动摩擦力为120N,物体沿水平地面做匀速直线运动,处于平衡状态,则物体A受到的拉力等于摩擦力,为120N。
图中,动滑轮上有3股绳,水平拉力F为50N,A受到的拉力为120N,则滑轮组的机械效率
;
根据,物体的速度为0.2m/s,则拉力的功率:
。故第1空填:120;第2空填:80%;第3空填:30。
【分析】物体匀速直线运动时,受到平衡力,根据摩擦力,判断拉力大小;根据,计算机械效率;根据P=Fv,计算功率的大小。
11.(2025九下·高州开学考)“可燃冰”是一种新型能源。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃。[,]。
【答案】热值;;1250
【知识点】比热容;燃料的热值
【解析】【解答】煤气和可燃冰质量相同,可燃冰完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,根据,“可燃冰”的热值大。“可燃冰”的热值为,,
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为
,
水的质量
。故第1空填:热值;第2空填:4.2×108;第3空填:1250。
【分析 】根据燃料间热值关系,计算热值,根Q=mq, 计算热值,利用,计算水的质量。
12.(2025九下·高州开学考)如图所示,这是小明家的电能表。学习了电能表的相关知识后,小明关闭家中其他用电器,只让电热水壶工作,他发现电能表的指示灯6min 内闪烁了 300次,此时水吸收的热量为3.024×105J,电热水壶消耗的电能为 J,电热水壶的实际功率为 W,电热水壶的加热效率为 。
【答案】;1000;84%
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算;热机效率的计算——烧锅炉
【解析】【解答】根据电能表指示灯闪烁次数,计算电热水壶消耗的电能为
;
结合时间,计算电热水壶的实际功率为:;
电热水壶的加热效率为:。故第1空填:3.6×105;第2空填1000;第3空填:84%。
【分析】根据,计算电能表上消耗电能的多少,利用,计算电功率,根据计算加热效率。
13.(2025九下·高州开学考)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“;1A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的关系如图乙所示。若闭合开关S,要想让灯泡亮度变大,滑动变阻器滑片应向 滑动,在电路安全的情况下,滑动变阻器R允许接入电路的最大阻值为,则电源电压为 V;若小灯泡额定电流为0.25A,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 。
【答案】左;4.5;10
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电路中,灯泡和变阻器串联,若让灯泡亮度变大,电路中电流变大,要减小变阻器阻值,滑动变阻器滑片向左滑动。
电压表量程为0~3V,滑动变阻器R接入电路的最大阻值为,电压表示数最大为3V。计算电流为,乙图中,灯泡电压为1.5V,则电源电压为
小灯泡额定电流为0.25A,小灯泡正常发光时,乙图中,灯泡电压为2V,滑动变阻器的电压为:,
小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为:。
【分析】在串联电路中,滑动变阻器取值变小,电路中电流变大,灯泡亮度变大;根据电压表最大值,利用,计算电流,根据串联电路电压规律,计算总电压;根据,计算电阻。
14.(2025九下·高州开学考)如图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V。定值电阻R1的阻值为 Ω。当酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为 W;若电流表示数达到0.2A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为 W。
【答案】20;0.8;0.8
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】图中,、串联,电压表测的电压,当酒精浓度为0时,R2=60Ω,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律,电压为:,电流为,计算定值电阻R1的阻值为:;
此时,电路消耗的总功率为:;
当电流为0.2A时,计算电路消耗的总功率为:;
则功率为:,
则R2消耗的电功率为:。故第1空填:20;第2空填:0.8;第3空填:0.8。
【分析】根据串联电路电压规律,计算分压;利用,计算电流,根据,计算电阻;利用P=UI,计算电功率。
15.(2025九下·高州开学考)(1)“珍爱生命,预防溺水”。由于光的折射,池水看起来比实际浅,所以不能贸然下水游泳。如图所示,A是池底的物体,A'是岸上儿童看到的A的像,请在图中将人看到像的光路图补充完整,并标出入射角i;
(2)如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G。请在图中画出杠杠AOB受到挂着重物G的绳子的拉力F1及拉力的力臂;
(3)如图所示为小轩家客厅的实物电路图,请你用笔画线代替导线,把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的折射光路图;力臂的画法;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)空气中看水中的物体比实际变浅,人眼和A'连接,交水面的点为入射点O,连接AO即为入射光线,作图如下:
(2)重物对杠杆施加的拉力,作用点在杠杆上,方向沿着绳子的方向竖直向下,过支点O做拉力的垂线,为力臂,如图所示:
(3)家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧,灯泡接零线;三孔插座要左零右火上接地,如图所示:
【分析】(1)水底物体反射的光线经水面,发生折射进入人眼,看到水中的物体比实际变浅;
(2)杠杆上的支点到力的作用线的垂线,是杠杆上的力臂;
(3)灯泡的开关连接在火线一侧;三孔插座要左零右火上接地。
(1)人眼看到池底的物体,是由池底物体反射的光线经水面折射进入人的眼睛,人眼和A'连接与水面的交点为入射点O,连接AO即为入射光线,作图如下所示:
(2)重物通过绳子对杠杆施加的拉力,作用点在绳子与杠杆的交点上,方向沿着绳子的方向竖直向下,因此以交点为起始点竖直向下沿绳画一条带有箭头的线段;拉力的力臂过支点O,做拉力作用线的垂线段,如下图所示:
16.(2025九下·高州开学考)图甲所示是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置,所用的实验器材:相同的烧杯、温度计和相同的加热器。
①本实验中,A、B两种液体吸收热量的多少可以通过 来比较;
②为了比较A、B两种液体沸腾前的吸热情况,小明提出两种比较方案:a、让两者升高相同的温度,比较加热时间;b、让两者加热相同时间,比较升高的温度。你认为可行的方案是 (填“a”、“b”或“a和b”);
③根据实验数据绘制了图乙所示图像,从图像可知吸热能力较强的是 (填“A”或“B”)液体。
【答案】加热时间;a和b;B
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】比较不同物质吸热的情况时,(1)实验时,相同的加热器,加热相同的时间,放出的热量相同,物体吸收的热量相同,通过加热时间来判断吸收热量的多少。
(2)探究不同物质吸热的情况,可以加热相同的时间,吸收相同的热量,比较升高的温度,升高的温度越高,吸热能力越弱;还可以升高相同的温度,比较加热时间,加热时间越长,吸收的热量越多,吸热能力越强,两种方案均可行。
(3)图乙中,初温20℃,升温至45℃,升高相同的温度,B加热的时间比A长,吸收的热量多于A,故B物质吸热能力强。
【分析】(1)利用相同加热装置,加热时间越长,吸收的热量越多;
(2)物体的质量和温度差相同时,吸收热量越多,吸热能力越强;质量和吸收热量相同时,温度差越小,吸热能力越强;
(3)质量和温度差相同,加热时间越长,吸热能力越强。
17.(2025九下·高州开学考)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
①实验中通过观察U形管 来比较电流通过导体产生热量的多少;
②生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图一中 (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释;
③乙装置电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 。若将乙装置右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中,该装置 探究电流产生的热量与导体电阻的关系(选填“能”或“不能”)。
【答案】液面高度差;甲;;能
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关时,(1)实验中,电阻产生热量不同,U形管液面的高度差越大,则导体产生的热量越多,U形管液面的高度差反应电流通过导体产生热量的多少;
(2)电炉丝和导线串联,电炉丝和导线的电流和通电时间相同,电炉丝热,产生的热量多,是电炉丝的电阻大;图甲、乙中,阻值不同的电阻丝,串联在电路中,电流和通电时间相同,电阻越大, 产生热量越多,可解释“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”的现象。
(3)乙图中,电阻丝的阻值均相同,根据并联电路电流规律,通过电阻丝R1的电流是R2电流的2倍,根据,R1产生的热量与R2产生的热量之比为4∶1。
乙图中,右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中,两密闭容器中电阻丝的电流和通电时间相同,阻值不同,可探究电流产生的热量与导体电阻的关系。
【分析】(1)电流通过导体产生热量后,密闭盒内气体体积膨胀,U形管液面高度不同;
(2)电阻串联,通过导体的电流和时间相同,电阻越大,产生的热量越多;
(3)根据Q=I2Rt,结合并联电路电流规律,判断电流产生热量的关系;探究电流产生热量和电阻的关系时,需要保持电流和时间相同,电阻不同。
18.(2025九下·高州开学考)如图甲所示是探究“电流与电阻的关系”实验的电路图。已知电源为2节新干电池,潜动变阻器上标有“”字样,阻值分别为、、、的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路补充完整(要求滑片向左移动时电路电流变大) ;
(2)先将定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是 ;排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数如图乙所示时,记录此时各表的示数:
(3)将定值电阻换成定值电阻,闭合开关,为了完成探究实验,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数;
(4)将定值电阻换成定值电阻,重复步骤(3);
(5)分析数据可得出结论: ;
(6)得出实验结论后,为了验证结论的普遍性,小明用的定值电阻替换下的定值电阻继续进行实验,发现无论怎样移动滑片,总是达不到前3次的实验要求,你认为其原因是: ,不改变电路的连接,要完成四次实验数据,你认为保持的电压数至少为 V(保留一位小数)。
【答案】;定值电阻断路;B;在导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;滑动变阻器的电阻规格偏小;2.2
【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)电源为2节新干电池,电源电压为3V,电压表应选择小量程与定值电阻并联;变阻器应与定值电阻串联,滑片向左移动时电路电流变大,则变阻器连入电路的电阻变小,左下接线柱与开关的右接线柱相连,如图所示:
(2)闭合开关,电流表无示数,电路可能有断路;电压表有示数,与电压表并联的电阻可能出现断路,是定值电阻断路。
(3)图乙中,当5Ω的定值电阻接入电路时,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.40A,定值电阻的两端电压为:;
将5Ω定值电阻换成定值电阻,阻值变大,则定值电阻的两端电压变大,变阻器的两端电压变小,要使得定值电阻的两端电压为2V,需减小定值电阻的两端电压,增大变阻器的两端电压,需增大变阻器连入电路的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向B移动。
(5)根据多次实验数据,实验的定值电阻的阻值与通过其的电流的乘积是一个定值,可得出结论:在导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)当用的定值电阻替换下的定值电阻时,根据串联电路特点和欧姆定律可得:,即,解得,大于变阻器的最大阻值,则滑动变阻器的电阻规格偏小。
要完成四次实验数据,根据:,即,解得UV≈2.2V,则保持的电压数至少为2.2V。
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,电压表和定值电阻并联,滑动变阻器一上一下串联,结合滑片远离下面的接线柱电阻变大,连接电路;
(2)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;
(3)根据电流表量程和指针位置,测量电流;根据U=IR,计算分压;为保持电压一定,电压表处的电阻变大,应使滑动变阻器的取值变大,保持电压表示数一定;
(5)根据实验数据,当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;
(6)根据串联电路分压规律,结合定值电阻和电源电压、滑动变阻器的最大电阻,计算电压表示数。
19.(2025九下·高州开学考)实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整(导线不能交叉) ;
(2)电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (填“左”或“右”)端;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是 ;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动;
【拓展】实验中电压表意外损坏,小组同学讨论后,选用阻值为的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 ;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为;
③小灯泡的额定功率表达式: 。(用表示)
【答案】(1)
(2)左
(3)灯泡短路
(4)右;;
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量小灯泡额定功率时,
(1)根据实验,电压表测灯泡两端电压,灯泡的额定电压是2.5V,选择0~3V量程,电流表测电路中的电流,灯丝的电阻约为12Ω,电路中的电流约为,电流表连接0~0.6A,电路图为:
(2)闭合开关前,变阻器滑片移到阻值最大处,即最左端,可保护电路;
(3)闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,是灯泡发生短路;
(4)当电压表示数为1.8V,小于灯泡的额定电压,为测量灯泡的额定电功率,灯泡分压变大,则变阻器两端电压变小,变阻器的阻值变小,滑片向右移动。
【扩展】图丙中,闭合开关S、S1,断开开关S2,电路为灯泡和定值电阻并联,再与变阻器串联,电流表测定值电阻支路电流,定值电阻充当电压表的作用,为了测量灯泡的额定电功率,应使灯泡两端的电压为2.5V,即定值电阻两端电压为2.5V,此时电流表的示数为,保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,此时电路连接方式不变,电流表测定值电阻和灯泡的总电流,可得灯泡支路的电流为,小灯泡的额定功率为
【分析】(1)测量灯泡电功率时,电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联,根据电压和电流,选择合适的量程;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)串联电路中,电压表无示数,电流表有示数,电压表测量的位置短路;
(4)利用电流表测量电功率时,电流表先和定值电阻串联,利用U=IR,使电阻两端的电压等于灯泡的额定电压,再利用电流表测量总电流,计算灯泡的电流,根据P=UI,计算电功率。
(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,已知灯泡的额定电压是2.5V,正常发光时灯丝的电阻约为12Ω,电路中的电流为
则电压表和电流表选择小量程,连接的实物图,如下图所示:
(2)闭合开关S前,为了保护电路,应将变阻器滑片移到阻值最大处,即最左端。
(3)串联电路中,闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示无数,则可能是灯泡发生短路,电压表相当于测导线电压,因此无示数。
(4)[1]闭合开关,电压表示数为1.8V,为了测量灯泡的额定电功率,灯泡两端电压为2.5V,则变阻器两端电压会变小,根据串联分压原理可知,变阻器的阻值变小,滑片向右移动。
[2][3]闭合开关S、S1,断开开关S2,电路为灯泡和定值电阻并联,再与变阻器串联,电流表测定值电阻支路电流,定值电阻充当电压表的作用,为了测量灯泡的额定电功率,应使灯泡两端的电压为2.5V,即定值电阻两端电压为2.5V,此时电流表的示数为,保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,此时电路连接方式不变,电流表测定值电阻和灯泡的总电流,可得灯泡支路的电流为
小灯泡的额定功率为
20.(2025九下·高州开学考)近日,中国最新航空母舰“福建舰”海试取得圆满成功。该舰能快速建成得益于采用了模块化建造的方法。如图是龙门吊起重机在一次作业中起重某构建的示意图,起重机通过上方的电动机牵引绳子自由端来控制构建的升降。在此作业中,电动机牵引绳子自由端的拉力为12000N,动滑轮及其附属装置的总重力为8000N,构建的质量为8t,构建在1min内上升15m,求此次作业中:(g取10N/kg)
(1)电动机牵引绳子自由端的功率;
(2)滑轮组的机械效率。(用百分数表示,保留一位小数)
【答案】(1)解:构建上升的速度为
据图可知,连接动滑轮绳子的股数是8股,则绳末端移动的距离为
电动机牵引绳子自由端的功率为
(2)解:构建的重力为
滑轮组的机械效率为
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算速度,利用P=Fv,计算拉力做功的功率;
(2)根据G=mg,计算物体的重力,根据,计算机械效率。
(1)构建上升的速度为
据图可知,连接动滑轮绳子的股数是8股,则绳末端移动的距离为
电动机牵引绳子自由端的功率为
(2)构建的重力为
滑轮组的机械效率为
21.(2025九下·高州开学考)如图所示,电源电压恒定不变,灯泡L标有“6V 3.6W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),定值电阻,当S、和都闭合,滑动变阻器的滑片P移至a端时,灯L刚好正常发光。滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)当S、和都闭合且的滑片P移至a端时,10s内电流所做的总功;
(3)当S、闭合,断开且的滑片移至b端时,灯泡L实际消耗的功率。
【答案】(1)解:灯泡L的电阻为:
(2)解:当S、和都闭合且的滑片P移至a端时,阻值为零,则和灯泡并联,此时灯L刚好正常发光,则电源电压为6V,此时电流为
此时灯泡电流为
根据并联电流规律,干路电流为
则10s内电流所做的总功为
(3)解:当S、闭合,断开且的滑片移至b端时,灯泡和的最大阻值串联,则电流为
则灯泡L实际消耗的功率为
【知识点】并联电路的电流规律;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,计算灯泡的电阻;
(2)根据,计算电阻的电路,结合灯泡的电流,计算并联电路干路电流,根据W=UIt,计算消耗电能多少;
(3)根据,计算电路的总电流,利用P=I2R,计算消耗电功率的大小。
(1)灯泡L的电阻为
(2)当S、和都闭合且的滑片P移至a端时,阻值为零,则和灯泡并联,此时灯L刚好正常发光,则电源电压为6V,此时电流为
此时灯泡电流为
根据并联电流规律,干路电流为
则10s内电流所做的总功为
(3)当S、闭合,断开且的滑片移至b端时,灯泡和的最大阻值串联,则电流为
则灯泡L实际消耗的功率为
22.(2025九下·高州开学考)如图甲所示为《天工开物》中描述的龙骨水车,它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成,其中脚踏部分的结构如图乙所示。水车安放在河边,下端水槽和刮板直伸水中,另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上,用时踩动脚踏部分使木齿轮转动,通过木链带动槽内板叶刮水上行,倾灌于地势较高的田地。
(1)龙骨水车刮水上行时水的 能增大。
(2)刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,对水所做的功越 ,当工人踩动脚踏的速度变大时,提升水的功率会变 。
(3)若工人踩动龙骨水车旋转一局可将30kg的水提升到4m高的田地中,所用时间为60s,工人做功的总功率为50W,则该过程中工人做的总功为 J,机械效率为 %。
(4)如图丙所示,水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用 (选填“①”或“②”)。
【答案】(1)重力势
(2)多;大
(3)3000;40
(4)①
【知识点】势能的影响因素;重力及其大小的计算;轮轴及其他常见简单机械;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)龙骨水车刮水上行时,水的高度增大,重力势能增大。
(2)刮板的面积越大,水车提升的水越多,高度一定时,根据W=Gh=mgh,克服水的重力做功越多。
当工人踩动脚踏的速度加快时,做功越快,功率表示做功的快慢,则提升水的功率会变大。
(3)工人做的总功为:W总=Pt=50W×60s=3000J,
水的重力为:G=mg=30kg×10N/kg=300N,对水做的功为:W有=Gh=300N×4m=1200J,
机械效率为:;
(4)图中,水龙头开关相当于轮轴,力作用在轮上可以省力,且轮越大越省力,①是轮,半径更大,更省力。
【分析】(1)重力势能和物体的质量、高度有关;
(2)高度一定时,物体的质量越大, 对物体做功越多;
(3)根据W=Pt,可以计算总功;根据W=Gh,计算有用功,利用,计算机械效率;
(4)轮轴是由半径不同的物体组成的简单机械,力作用在轮上,可以省力。
(1)龙骨水车刮水上行时水的过程中,水的高度增大,所以重力势能增大。
(2)[1]刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,克服水的重力做的功
W=Gh=mgh
由此可知,刮水越多,对水所做的功越多。
[2]当工人踩动脚踏的速度加快时,水车旋转一周的时间变短,根据可知,提升水的功率会变大。
(3)[1]工人做的总功为
W总=Pt=50W×60s=3000J
[2]水的重力为
G=mg=30kg×10N/kg=300N
将水举到高处对水做的功为
W有=Gh=300N×4m=1200J
机械效率为
(4)水龙头开关相当于轮轴,使用轮轴可以省力,且轮越大越省力。由图可知水龙头开关相当于简单机械中的轮轴,①的轮半径更大,所以更省力。
23.(2025九下·高州开学考)如图甲所示为一款市面常见的体脂秤,其体重测量部分的原理简化图如图乙所示,由压敏电阻(其阻值随所受压力变化的关系如图丙所示)、数字式仪表(电阻可忽略不计)、滑动变阻器、电池等组成.踏板部分的质量忽略不计,电源电压为.当被测者站上体脂秤后数字式仪表显示被测者体重,在测量体重的同时,踏板上的导电镀膜玻璃会给人体通入特定频率的电信号,由于脂肪比肌肉和人体的其他组织导电性差,特定频率的电信号通过人体时,电信号会因人体导电性的不同而发生不同程度的变化根据这一变化加上被测者的身高、体重信息,可计算出人体的体脂率。
(1)人运动时,存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的 (选填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高.肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易导电,若人的体脂率下降,体重不变,则人体的电阻 。(选填“增大”或“减小”)
(2)测量体脂率前需要先录入被测者的身高信息,才能准确计算出体脂率,因为人体身高越高,相当于导体的 越大,其他条件一定时,电阻就越大。
(3)如图乙所示,数字式仪表是由 (选填“电压”或“电流”)表改装成的,某被测者穿着橡胶拖鞋站上体脂秤,发现体重正常显示,而体脂率测量结果偏差很大,原因橡胶是 体。
(4)若为,某被测者站在体脂秤时,电路中的电流为,此时踏板受到的压力为 。
【答案】(1)内能;减小
(2)长度
(3)电流;绝缘
(4)1000
【知识点】能量的转化或转移;导体与绝缘体;电流表的连接;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)脂肪的能量为化学能,人运动时,转化为人体的内能,导致人体温度升高。
在体脂率下降、体重不变时,脂肪变少、肌肉变多,而肌肉密度大于脂肪,故人体密度会变大。肌肉导电性比脂肪好,则整体导电性变好,电阻变小。
(2)人体是导体,人体身高越高,相当于导体的长度长,其他条件一定时,长度越长,电阻越大。
(3)图乙中,数字式仪表P串联在电路中,则是电流表改装成的。
脂肪比肌肉和人体的其他组织导电性差,即电阻越大,人体的体脂率越高,体重正常,体脂率偏大,说明电阻大,即橡胶是绝缘体。
(4)开关闭合,R与R0串联,若为,电路中的电流为24mA=0.024A,则R0两端电压为
U0=IR0=0.024A×100Ω=2.4V,则压敏电阻两端电压为:UR=U-U0=6V-2.4V=3.6V,
故压敏电阻:,图丙中,踏板受到的压力为1000N。
【分析】(1)人运动时,将化学能转化为人体的内能;肌肉比脂肪导电性好,体脂下降时,导电性变强,电阻减小;
(2)人体是导体,导体越长,电阻越大;
(3)电流表串联连接;体脂率变大时,电阻变大;
(4)根据U=IR,计算电阻的分压;根据串联电路分压规律,计算电阻分压,根据,计算电阻。
(1)[1]脂肪的能量为化学能,人运动时,转化为人体的内能,导致人体温度升高。
[2]在体脂率下降、体重不变的情况下,脂肪变少、肌肉变多,而肌肉密度大于脂肪,故人体密度会变大。肌肉导电性比脂肪好,故整体导电性变好,电阻变小。
(2)人体是导体,人体身高越高,相当于导体的长度长,其他条件一定时,长度越长,电阻越大。
(3)[1]如图乙所示,数字式仪表P串联在电路中,故是由电流表改装成的。
[2]脂肪比肌肉和人体的其他组织导电性差,即电阻越大人体的体脂率越高,体重正常,体脂率偏大,说明电阻大,即橡胶是绝缘体。
(4)开关闭合,R与R0串联,若为,电路中的电流为,则R0两端电压为
则压敏电阻两端电压为
故压敏电阻
由图丙可知,此时踏板受到的压力为1000N。
24.(2025九下·高州开学考)我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐
(1)冬季空气非常干燥,汽车在长途行驶过程中,车身与空气摩擦带上电荷,汽车上会吸附很多灰尘,是因为带电体具有 的性质;如图,这是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的;用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是 (填“串联”或“并联”)的;
(2)汽车挂倒挡倒车时,车尾的3~5个探头会同时发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾离障碍物的距离。挂挡器与电路元件中 的作用相似,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);
(3)汽车中有如图所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触,当汽车急刹车时, 灯亮(均填“红”或“绿”);
(4)在某次高速行驶的过程中混合动力的汽车只启动内燃机,在水平道路上匀速行驶170km,共消耗汽油10L,水平道路的平均阻力为1000N,若该汽车内燃机的效率为(行驶时同时给蓄电池充电储能),则此过程中最终使蓄电池增加的电能为 J。(忽略蓄电池和电动机的热损伤,,)
【答案】(1)吸引轻小物体;并联;串联
(2)开关;用电器
(3)红
(4)
【知识点】电荷间的相互作用规律;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;功的计算及应用;热机效率的计算——开汽车
【解析】【解答】(1)带电体具有吸引轻小物体的性质,汽车在行驶时,与空气摩擦带上电荷,汽车上会吸附灰尘。
电动汽车充电桩工作时,互不影响,是并联的。
用充电桩给电动汽车充电时,充电桩是电源,电池相当于用电器,电动汽车与充电桩之间是串联的。
(2)挂挡器能控制电路的通断,类似于电路中的开关。给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器。
(3)图中,当汽车紧急刹车时,汽车速度减小,而金属滑块M由于惯性继续往前运动,与红灯一端的触头接触,红灯亮。
(4)计算10L汽油的质量为:
则汽油完全燃烧放出的热量为:
汽油机做的有用功为:,
匀速行驶时,汽车处于平衡状态,受到平衡力,则牵引力等于其受到的阻力,牵引力的做的功为
,
蓄电池增加的电能为:。
【分析】(1)运行的汽车和空气摩擦,使车身带电,带电体可以吸引轻小物体;各用电器工作互不影响,是并联电路;电源和用电器是串联的;
(2)电路中,开关控制电路的通断;电路中提供电能的是电源,消耗电能的是用电器;
(3)根据物体具有的惯性,继续保持原来的运动状态,判断物体运动方向;
(4)根据,计算汽油的质量,根据Q=mq,计算放出的热量,结合效率计算利用的能量;根据W=Fs,计算牵引力做功的多少,结合利用的总能量和做功多少,计算储存电能的多少。
(1)[1]由于带电体具有吸引轻小物体的性质,汽车在长途行驶过程中,车身与空气摩擦带上电荷,变成了带电体,而灰尘属于轻小物体,所以汽车上会吸附很多灰尘。
[2]并联电路中,各个用电器之间工作时互不影响,图中一排的电动汽车充电桩工作时互不影响,说明它们之间是并联的。
[3]用一个充电桩给电动汽车充电时,充电桩是电源,电动汽车的电池相当于用电器,所以电动汽车与充电桩之间是串联的。
(2)[1]挂挡器的主要功能是控制电路的通断,类似于电路中的开关。
[2]给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器。
(3)当汽车紧急刹车时,汽车速度减小,而金属滑块M由于惯性继续往前运动,金属滑块M与红灯一端的触头接触,红灯亮。
(4)根据可得,10L汽油的质量为
根据可得,汽油完全燃烧放出的热量为
汽油机做的有用功为
匀速行驶时,汽车处于平衡状态,受到平衡力的作用,所以,受到的牵引力等于其受到的阻力,牵引力的做的功为
蓄电池增加的电能为
1 / 1广东省茂名市高州市高州市第一中学2024-2025学年九年级下学期开学物理试题
1.(2025九下·高州开学考)“祝伟大祖国繁荣昌盛,国泰民安,祖国请放心!”是海军福建舰全体官兵发出的铿锵有力、响彻云霄的声音,是对祖国75周年华诞最美好的祝福。其中“响彻云霄”,是指声音的:( )
A.响度大 B.音调高 C.音色好 D.频率高
2.(2025九下·高州开学考)据国防部网站消息,2024年9月25日8时44分,中国人民解放军向太平洋相关公海海域,成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”准确落入预定海域,如图,彰显出我国军事的绝对实力。以下有关说法正确的是( )
A.发动机使用的燃料应选比热容大的燃料
B.燃料燃烧过程中,将化学能转化为内能
C.燃料燃烧越充分,其热值越大
D.导弹与空气摩擦生热,是通过热传递的方式改变物体的内能
3.(2025九下·高州开学考)如图所示的滑轮组提升160N的重物,两个滑轮的重力均为20N,小婷拉动绳子5s将重物提升1m,不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是( )
A.自由端拉力F为80N
B.该滑轮组的机械效率约86.7%
C.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
D.拉力的功率是36W
4.(2025九下·高州开学考)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.物体的质量越大、温度越高,含有的热量就越多
D.内能也可能由内能少的物体传递给内能多的物体
5.(2025九下·高州开学考)在课外实践活动中,小明设计了一个简易的电子测力计测量拉力,其原理图如图所示。已知电源电压恒定,为定值电阻,R为变阻器,当拉环被拉伸时,显示仪可显示拉力的大小。以下说法正确的是弹簧拉环( )
A.拉力F越大,两端的电压越大
B.拉力F越小,R接入电路的阻值越小
C.显示仪是由电压表改装而成的
D.当拉力为零时,通过的电流为零
6.(2025九下·高州开学考)货车超限超载运输对公路交通安全危害极大,高速公路入口设有公路超限超载检测站,如图是某检测站的升降检测设备的工作原理图,其中电源电压恒定不变,是定值电阻、是压敏电阻,当闭合,压敏电阻的阻值随压力增加而减小。下列说法错误的是( )
A.升降机的托盘上水平放置的检测物越重,压力表示数越大
B.压力表实际是电压表
C.托盘上水平放置的检测物越重,通过的电流越大
D.检测物被取走后,电阻消耗的电功率最大
7.(2025九下·高州开学考)如图所示,电源两端电压不变,。先闭合开关S1,再闭合开关S2,下列分析正确的是( )
A.电路电阻之比为1∶2 B.电流表示数之比为2∶1
C.电路消耗的电功率之比为1∶3 D.电路消耗的电功率之比为2∶3
8.(2025九下·高州开学考)人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。当卫星从远地点向近地点运行时(如图)。卫星的动能 ,重力势能 机械能 (均选“增大”“减小”或“不变”)。
9.(2025九下·高州开学考)微波炉给生鸡蛋加热为什么会发生如图所示的“核”蛋爆炸 鸡蛋内的气体吸热迅速膨胀,来不及从蛋壳和壳膜的孔隙中逸出,最终炸开,将 转化为 能,汽油机中 冲程的能量转化方式与此相同。
10.(2025九下·高州开学考)如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120N。则物体A受到的拉力是 N,滑轮组的机械效率为 ;若物体的速度为0.2m/s,则拉力的功率是 W。
11.(2025九下·高州开学考)“可燃冰”是一种新型能源。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃。[,]。
12.(2025九下·高州开学考)如图所示,这是小明家的电能表。学习了电能表的相关知识后,小明关闭家中其他用电器,只让电热水壶工作,他发现电能表的指示灯6min 内闪烁了 300次,此时水吸收的热量为3.024×105J,电热水壶消耗的电能为 J,电热水壶的实际功率为 W,电热水壶的加热效率为 。
13.(2025九下·高州开学考)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“;1A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的关系如图乙所示。若闭合开关S,要想让灯泡亮度变大,滑动变阻器滑片应向 滑动,在电路安全的情况下,滑动变阻器R允许接入电路的最大阻值为,则电源电压为 V;若小灯泡额定电流为0.25A,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 。
14.(2025九下·高州开学考)如图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V。定值电阻R1的阻值为 Ω。当酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为 W;若电流表示数达到0.2A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为 W。
15.(2025九下·高州开学考)(1)“珍爱生命,预防溺水”。由于光的折射,池水看起来比实际浅,所以不能贸然下水游泳。如图所示,A是池底的物体,A'是岸上儿童看到的A的像,请在图中将人看到像的光路图补充完整,并标出入射角i;
(2)如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G。请在图中画出杠杠AOB受到挂着重物G的绳子的拉力F1及拉力的力臂;
(3)如图所示为小轩家客厅的实物电路图,请你用笔画线代替导线,把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中。
16.(2025九下·高州开学考)图甲所示是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置,所用的实验器材:相同的烧杯、温度计和相同的加热器。
①本实验中,A、B两种液体吸收热量的多少可以通过 来比较;
②为了比较A、B两种液体沸腾前的吸热情况,小明提出两种比较方案:a、让两者升高相同的温度,比较加热时间;b、让两者加热相同时间,比较升高的温度。你认为可行的方案是 (填“a”、“b”或“a和b”);
③根据实验数据绘制了图乙所示图像,从图像可知吸热能力较强的是 (填“A”或“B”)液体。
17.(2025九下·高州开学考)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
①实验中通过观察U形管 来比较电流通过导体产生热量的多少;
②生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图一中 (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释;
③乙装置电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 。若将乙装置右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中,该装置 探究电流产生的热量与导体电阻的关系(选填“能”或“不能”)。
18.(2025九下·高州开学考)如图甲所示是探究“电流与电阻的关系”实验的电路图。已知电源为2节新干电池,潜动变阻器上标有“”字样,阻值分别为、、、的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路补充完整(要求滑片向左移动时电路电流变大) ;
(2)先将定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是 ;排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数如图乙所示时,记录此时各表的示数:
(3)将定值电阻换成定值电阻,闭合开关,为了完成探究实验,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数;
(4)将定值电阻换成定值电阻,重复步骤(3);
(5)分析数据可得出结论: ;
(6)得出实验结论后,为了验证结论的普遍性,小明用的定值电阻替换下的定值电阻继续进行实验,发现无论怎样移动滑片,总是达不到前3次的实验要求,你认为其原因是: ,不改变电路的连接,要完成四次实验数据,你认为保持的电压数至少为 V(保留一位小数)。
19.(2025九下·高州开学考)实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整(导线不能交叉) ;
(2)电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (填“左”或“右”)端;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是 ;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动;
【拓展】实验中电压表意外损坏,小组同学讨论后,选用阻值为的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 ;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为;
③小灯泡的额定功率表达式: 。(用表示)
20.(2025九下·高州开学考)近日,中国最新航空母舰“福建舰”海试取得圆满成功。该舰能快速建成得益于采用了模块化建造的方法。如图是龙门吊起重机在一次作业中起重某构建的示意图,起重机通过上方的电动机牵引绳子自由端来控制构建的升降。在此作业中,电动机牵引绳子自由端的拉力为12000N,动滑轮及其附属装置的总重力为8000N,构建的质量为8t,构建在1min内上升15m,求此次作业中:(g取10N/kg)
(1)电动机牵引绳子自由端的功率;
(2)滑轮组的机械效率。(用百分数表示,保留一位小数)
21.(2025九下·高州开学考)如图所示,电源电压恒定不变,灯泡L标有“6V 3.6W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),定值电阻,当S、和都闭合,滑动变阻器的滑片P移至a端时,灯L刚好正常发光。滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)当S、和都闭合且的滑片P移至a端时,10s内电流所做的总功;
(3)当S、闭合,断开且的滑片移至b端时,灯泡L实际消耗的功率。
22.(2025九下·高州开学考)如图甲所示为《天工开物》中描述的龙骨水车,它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成,其中脚踏部分的结构如图乙所示。水车安放在河边,下端水槽和刮板直伸水中,另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上,用时踩动脚踏部分使木齿轮转动,通过木链带动槽内板叶刮水上行,倾灌于地势较高的田地。
(1)龙骨水车刮水上行时水的 能增大。
(2)刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,对水所做的功越 ,当工人踩动脚踏的速度变大时,提升水的功率会变 。
(3)若工人踩动龙骨水车旋转一局可将30kg的水提升到4m高的田地中,所用时间为60s,工人做功的总功率为50W,则该过程中工人做的总功为 J,机械效率为 %。
(4)如图丙所示,水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用 (选填“①”或“②”)。
23.(2025九下·高州开学考)如图甲所示为一款市面常见的体脂秤,其体重测量部分的原理简化图如图乙所示,由压敏电阻(其阻值随所受压力变化的关系如图丙所示)、数字式仪表(电阻可忽略不计)、滑动变阻器、电池等组成.踏板部分的质量忽略不计,电源电压为.当被测者站上体脂秤后数字式仪表显示被测者体重,在测量体重的同时,踏板上的导电镀膜玻璃会给人体通入特定频率的电信号,由于脂肪比肌肉和人体的其他组织导电性差,特定频率的电信号通过人体时,电信号会因人体导电性的不同而发生不同程度的变化根据这一变化加上被测者的身高、体重信息,可计算出人体的体脂率。
(1)人运动时,存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的 (选填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高.肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易导电,若人的体脂率下降,体重不变,则人体的电阻 。(选填“增大”或“减小”)
(2)测量体脂率前需要先录入被测者的身高信息,才能准确计算出体脂率,因为人体身高越高,相当于导体的 越大,其他条件一定时,电阻就越大。
(3)如图乙所示,数字式仪表是由 (选填“电压”或“电流”)表改装成的,某被测者穿着橡胶拖鞋站上体脂秤,发现体重正常显示,而体脂率测量结果偏差很大,原因橡胶是 体。
(4)若为,某被测者站在体脂秤时,电路中的电流为,此时踏板受到的压力为 。
24.(2025九下·高州开学考)我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐
(1)冬季空气非常干燥,汽车在长途行驶过程中,车身与空气摩擦带上电荷,汽车上会吸附很多灰尘,是因为带电体具有 的性质;如图,这是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的;用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是 (填“串联”或“并联”)的;
(2)汽车挂倒挡倒车时,车尾的3~5个探头会同时发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾离障碍物的距离。挂挡器与电路元件中 的作用相似,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);
(3)汽车中有如图所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触,当汽车急刹车时, 灯亮(均填“红”或“绿”);
(4)在某次高速行驶的过程中混合动力的汽车只启动内燃机,在水平道路上匀速行驶170km,共消耗汽油10L,水平道路的平均阻力为1000N,若该汽车内燃机的效率为(行驶时同时给蓄电池充电储能),则此过程中最终使蓄电池增加的电能为 J。(忽略蓄电池和电动机的热损伤,,)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】官兵发出的声音响彻云霄,是指声音音量比较大,响度比较大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】声音的大小指的是响度,又叫音量,声音很大,指响度大。
2.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】AC.热值是燃料的特性,不同燃料热值不同,火箭发动机使用的燃料的热值大,相同条件下,热值大的完全燃烧放出的热量较多,故AC错误;
B.燃料燃烧时,消耗化学能,得到内能,化学能转化为内能,故B正确;
D.导弹穿越大气层时,克服空气摩擦,将机械能转化为内能,是做功的方式改变内能,故D错误。
故选B。
【分析】热值是燃料的一种属性,只与物质的种类有关,燃料燃烧时,化学能转化未内能;物体间相互摩擦,是做功改变内能。
3.【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.图中,绳子的股数n=3,绳子自由端的拉力,故A错误;
B.根据物体重力和动滑轮重力,计算滑轮组的机械效率
,故B错误;
C.绳子自由端移动的距离:
绳子自由端移动的速度,故C错误;
D.拉力做功的功率:,故D正确。
故选D。
【分析】利用,计算滑轮组拉力;根据,计算机械效率;滑轮组中,绳子移动距离和绳子股数有关;根据,计算速度,利用P=Fv,计算功率大小。
4.【答案】D
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;热传递的概念与方式
【解析】【解答】A.内能是分子动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B.物体的内能与质量、状态和温度有关,物体吸收热量,可能温度不变,内能增大,故B错误;
C.热量是热传递时改变的能量,是一个过程量,不能说物体含有热量,故C错误;
D.热传递的条件是温度差,内能少的物体可能温度高,热量可能由内能少的物体传递给内能多的物体,故D正确。
故选D。
【分析】一切物体都有内能,内能的影响因素是物体的温度、质量、状态;热传递的条件温度差,传递的能量是热量;热量是过程量,不能说含有热量。
5.【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AC.变阻器和定值电阻R0串联,显示仪串联在电路中,所以显示仪是由电流表改装的,拉力F越大,变阻器接入电路中的电阻越小,根据串联分压可知R0两端电压会越大,故A正确,C错误;
B.拉力F越小,变阻器接入电路中的阻值越大,故B错误;
D.当拉力为零时,变阻器阻值全部接入电路中,电路电流不为0,故D错误。
故选A。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
6.【答案】D
【知识点】电压表的连接;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.图中,R1与R2串联,压力表与R1并联,则压力表实际是电压表;升降机的托盘上水平放置的检测物越重,压敏电阻的阻值越小,则压敏电阻两端电压变小,则R1两端电压变大,压力表示数越大,故AB正确,不符合题意;
C.托盘上水平放置的检测物越重,压敏电阻的阻值越小,总电阻越小,通过的电流越大,故C正确,不符合题意;
D.检测物被取走后,压敏电阻受到的压力变小,压敏电阻的阻值增大,总电阻增大,通过的电流减小,根据P=UI,电阻消耗的电功率减小,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】电压表和所测量的位置并联;在串联电路中,电阻减小,电路中的电路变大,减小的电阻分压减小;根据压力的变化判断压敏电阻的变化,分析电路中电流的大小变化。
7.【答案】C
【知识点】电阻的并联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.闭合开关S1,电路中只接入,电流为,再闭合开关S2,两个电阻并联,干路电流为,并联电阻为:,
则先闭合开关S1,再闭合开关S2,电路电阻之比为:,
则先闭合开关S1,再闭合开关S2,电路电流之比为:,故AB错误;
CD.电路消耗的电功率之比为:P:P'=UI:UI'=I:I'=1:3,故C正确,D错误。
故选 C。
【分析】根据,计算并联电路的总电阻,再计算支路电阻和并联电路总电阻的比值;根据,计算电流,计算电流比值;根据P=UI,判断电功率大小关系。
8.【答案】增大;减小;不变
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能守恒条件
【解析】【解答】卫星绕地球运行时,不受空气阻力,机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运行时,质量不变而高度减小,重力势能减小,速度变大,动能增大。故第1空填:增大;第2空填:减小;第3空填:不变。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度减小,重力势能减小。
9.【答案】内能;机械;做功
【知识点】热机;能量的转化或转移
【解析】【解答】用微波炉加热生鸡蛋,鸡蛋内吸收热量,迅速膨胀,会炸开,将内能转化为机械能。
汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能,故汽油机中做功冲程的能量转化方式与此相同。
【分析】物体吸收热量,内能变大,膨胀炸开,内能转化未机械能;汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能。
10.【答案】120;80%;30
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】物体与地面间滑动摩擦力为120N,物体沿水平地面做匀速直线运动,处于平衡状态,则物体A受到的拉力等于摩擦力,为120N。
图中,动滑轮上有3股绳,水平拉力F为50N,A受到的拉力为120N,则滑轮组的机械效率
;
根据,物体的速度为0.2m/s,则拉力的功率:
。故第1空填:120;第2空填:80%;第3空填:30。
【分析】物体匀速直线运动时,受到平衡力,根据摩擦力,判断拉力大小;根据,计算机械效率;根据P=Fv,计算功率的大小。
11.【答案】热值;;1250
【知识点】比热容;燃料的热值
【解析】【解答】煤气和可燃冰质量相同,可燃冰完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,根据,“可燃冰”的热值大。“可燃冰”的热值为,,
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为
,
水的质量
。故第1空填:热值;第2空填:4.2×108;第3空填:1250。
【分析 】根据燃料间热值关系,计算热值,根Q=mq, 计算热值,利用,计算水的质量。
12.【答案】;1000;84%
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算;热机效率的计算——烧锅炉
【解析】【解答】根据电能表指示灯闪烁次数,计算电热水壶消耗的电能为
;
结合时间,计算电热水壶的实际功率为:;
电热水壶的加热效率为:。故第1空填:3.6×105;第2空填1000;第3空填:84%。
【分析】根据,计算电能表上消耗电能的多少,利用,计算电功率,根据计算加热效率。
13.【答案】左;4.5;10
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电路中,灯泡和变阻器串联,若让灯泡亮度变大,电路中电流变大,要减小变阻器阻值,滑动变阻器滑片向左滑动。
电压表量程为0~3V,滑动变阻器R接入电路的最大阻值为,电压表示数最大为3V。计算电流为,乙图中,灯泡电压为1.5V,则电源电压为
小灯泡额定电流为0.25A,小灯泡正常发光时,乙图中,灯泡电压为2V,滑动变阻器的电压为:,
小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为:。
【分析】在串联电路中,滑动变阻器取值变小,电路中电流变大,灯泡亮度变大;根据电压表最大值,利用,计算电流,根据串联电路电压规律,计算总电压;根据,计算电阻。
14.【答案】20;0.8;0.8
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】图中,、串联,电压表测的电压,当酒精浓度为0时,R2=60Ω,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律,电压为:,电流为,计算定值电阻R1的阻值为:;
此时,电路消耗的总功率为:;
当电流为0.2A时,计算电路消耗的总功率为:;
则功率为:,
则R2消耗的电功率为:。故第1空填:20;第2空填:0.8;第3空填:0.8。
【分析】根据串联电路电压规律,计算分压;利用,计算电流,根据,计算电阻;利用P=UI,计算电功率。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的折射光路图;力臂的画法;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)空气中看水中的物体比实际变浅,人眼和A'连接,交水面的点为入射点O,连接AO即为入射光线,作图如下:
(2)重物对杠杆施加的拉力,作用点在杠杆上,方向沿着绳子的方向竖直向下,过支点O做拉力的垂线,为力臂,如图所示:
(3)家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧,灯泡接零线;三孔插座要左零右火上接地,如图所示:
【分析】(1)水底物体反射的光线经水面,发生折射进入人眼,看到水中的物体比实际变浅;
(2)杠杆上的支点到力的作用线的垂线,是杠杆上的力臂;
(3)灯泡的开关连接在火线一侧;三孔插座要左零右火上接地。
(1)人眼看到池底的物体,是由池底物体反射的光线经水面折射进入人的眼睛,人眼和A'连接与水面的交点为入射点O,连接AO即为入射光线,作图如下所示:
(2)重物通过绳子对杠杆施加的拉力,作用点在绳子与杠杆的交点上,方向沿着绳子的方向竖直向下,因此以交点为起始点竖直向下沿绳画一条带有箭头的线段;拉力的力臂过支点O,做拉力作用线的垂线段,如下图所示:
16.【答案】加热时间;a和b;B
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】比较不同物质吸热的情况时,(1)实验时,相同的加热器,加热相同的时间,放出的热量相同,物体吸收的热量相同,通过加热时间来判断吸收热量的多少。
(2)探究不同物质吸热的情况,可以加热相同的时间,吸收相同的热量,比较升高的温度,升高的温度越高,吸热能力越弱;还可以升高相同的温度,比较加热时间,加热时间越长,吸收的热量越多,吸热能力越强,两种方案均可行。
(3)图乙中,初温20℃,升温至45℃,升高相同的温度,B加热的时间比A长,吸收的热量多于A,故B物质吸热能力强。
【分析】(1)利用相同加热装置,加热时间越长,吸收的热量越多;
(2)物体的质量和温度差相同时,吸收热量越多,吸热能力越强;质量和吸收热量相同时,温度差越小,吸热能力越强;
(3)质量和温度差相同,加热时间越长,吸热能力越强。
17.【答案】液面高度差;甲;;能
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关时,(1)实验中,电阻产生热量不同,U形管液面的高度差越大,则导体产生的热量越多,U形管液面的高度差反应电流通过导体产生热量的多少;
(2)电炉丝和导线串联,电炉丝和导线的电流和通电时间相同,电炉丝热,产生的热量多,是电炉丝的电阻大;图甲、乙中,阻值不同的电阻丝,串联在电路中,电流和通电时间相同,电阻越大, 产生热量越多,可解释“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”的现象。
(3)乙图中,电阻丝的阻值均相同,根据并联电路电流规律,通过电阻丝R1的电流是R2电流的2倍,根据,R1产生的热量与R2产生的热量之比为4∶1。
乙图中,右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中,两密闭容器中电阻丝的电流和通电时间相同,阻值不同,可探究电流产生的热量与导体电阻的关系。
【分析】(1)电流通过导体产生热量后,密闭盒内气体体积膨胀,U形管液面高度不同;
(2)电阻串联,通过导体的电流和时间相同,电阻越大,产生的热量越多;
(3)根据Q=I2Rt,结合并联电路电流规律,判断电流产生热量的关系;探究电流产生热量和电阻的关系时,需要保持电流和时间相同,电阻不同。
18.【答案】;定值电阻断路;B;在导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;滑动变阻器的电阻规格偏小;2.2
【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)电源为2节新干电池,电源电压为3V,电压表应选择小量程与定值电阻并联;变阻器应与定值电阻串联,滑片向左移动时电路电流变大,则变阻器连入电路的电阻变小,左下接线柱与开关的右接线柱相连,如图所示:
(2)闭合开关,电流表无示数,电路可能有断路;电压表有示数,与电压表并联的电阻可能出现断路,是定值电阻断路。
(3)图乙中,当5Ω的定值电阻接入电路时,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.40A,定值电阻的两端电压为:;
将5Ω定值电阻换成定值电阻,阻值变大,则定值电阻的两端电压变大,变阻器的两端电压变小,要使得定值电阻的两端电压为2V,需减小定值电阻的两端电压,增大变阻器的两端电压,需增大变阻器连入电路的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向B移动。
(5)根据多次实验数据,实验的定值电阻的阻值与通过其的电流的乘积是一个定值,可得出结论:在导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)当用的定值电阻替换下的定值电阻时,根据串联电路特点和欧姆定律可得:,即,解得,大于变阻器的最大阻值,则滑动变阻器的电阻规格偏小。
要完成四次实验数据,根据:,即,解得UV≈2.2V,则保持的电压数至少为2.2V。
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,电压表和定值电阻并联,滑动变阻器一上一下串联,结合滑片远离下面的接线柱电阻变大,连接电路;
(2)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;
(3)根据电流表量程和指针位置,测量电流;根据U=IR,计算分压;为保持电压一定,电压表处的电阻变大,应使滑动变阻器的取值变大,保持电压表示数一定;
(5)根据实验数据,当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;
(6)根据串联电路分压规律,结合定值电阻和电源电压、滑动变阻器的最大电阻,计算电压表示数。
19.【答案】(1)
(2)左
(3)灯泡短路
(4)右;;
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量小灯泡额定功率时,
(1)根据实验,电压表测灯泡两端电压,灯泡的额定电压是2.5V,选择0~3V量程,电流表测电路中的电流,灯丝的电阻约为12Ω,电路中的电流约为,电流表连接0~0.6A,电路图为:
(2)闭合开关前,变阻器滑片移到阻值最大处,即最左端,可保护电路;
(3)闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,是灯泡发生短路;
(4)当电压表示数为1.8V,小于灯泡的额定电压,为测量灯泡的额定电功率,灯泡分压变大,则变阻器两端电压变小,变阻器的阻值变小,滑片向右移动。
【扩展】图丙中,闭合开关S、S1,断开开关S2,电路为灯泡和定值电阻并联,再与变阻器串联,电流表测定值电阻支路电流,定值电阻充当电压表的作用,为了测量灯泡的额定电功率,应使灯泡两端的电压为2.5V,即定值电阻两端电压为2.5V,此时电流表的示数为,保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,此时电路连接方式不变,电流表测定值电阻和灯泡的总电流,可得灯泡支路的电流为,小灯泡的额定功率为
【分析】(1)测量灯泡电功率时,电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联,根据电压和电流,选择合适的量程;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)串联电路中,电压表无示数,电流表有示数,电压表测量的位置短路;
(4)利用电流表测量电功率时,电流表先和定值电阻串联,利用U=IR,使电阻两端的电压等于灯泡的额定电压,再利用电流表测量总电流,计算灯泡的电流,根据P=UI,计算电功率。
(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,已知灯泡的额定电压是2.5V,正常发光时灯丝的电阻约为12Ω,电路中的电流为
则电压表和电流表选择小量程,连接的实物图,如下图所示:
(2)闭合开关S前,为了保护电路,应将变阻器滑片移到阻值最大处,即最左端。
(3)串联电路中,闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示无数,则可能是灯泡发生短路,电压表相当于测导线电压,因此无示数。
(4)[1]闭合开关,电压表示数为1.8V,为了测量灯泡的额定电功率,灯泡两端电压为2.5V,则变阻器两端电压会变小,根据串联分压原理可知,变阻器的阻值变小,滑片向右移动。
[2][3]闭合开关S、S1,断开开关S2,电路为灯泡和定值电阻并联,再与变阻器串联,电流表测定值电阻支路电流,定值电阻充当电压表的作用,为了测量灯泡的额定电功率,应使灯泡两端的电压为2.5V,即定值电阻两端电压为2.5V,此时电流表的示数为,保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,此时电路连接方式不变,电流表测定值电阻和灯泡的总电流,可得灯泡支路的电流为
小灯泡的额定功率为
20.【答案】(1)解:构建上升的速度为
据图可知,连接动滑轮绳子的股数是8股,则绳末端移动的距离为
电动机牵引绳子自由端的功率为
(2)解:构建的重力为
滑轮组的机械效率为
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算速度,利用P=Fv,计算拉力做功的功率;
(2)根据G=mg,计算物体的重力,根据,计算机械效率。
(1)构建上升的速度为
据图可知,连接动滑轮绳子的股数是8股,则绳末端移动的距离为
电动机牵引绳子自由端的功率为
(2)构建的重力为
滑轮组的机械效率为
21.【答案】(1)解:灯泡L的电阻为:
(2)解:当S、和都闭合且的滑片P移至a端时,阻值为零,则和灯泡并联,此时灯L刚好正常发光,则电源电压为6V,此时电流为
此时灯泡电流为
根据并联电流规律,干路电流为
则10s内电流所做的总功为
(3)解:当S、闭合,断开且的滑片移至b端时,灯泡和的最大阻值串联,则电流为
则灯泡L实际消耗的功率为
【知识点】并联电路的电流规律;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,计算灯泡的电阻;
(2)根据,计算电阻的电路,结合灯泡的电流,计算并联电路干路电流,根据W=UIt,计算消耗电能多少;
(3)根据,计算电路的总电流,利用P=I2R,计算消耗电功率的大小。
(1)灯泡L的电阻为
(2)当S、和都闭合且的滑片P移至a端时,阻值为零,则和灯泡并联,此时灯L刚好正常发光,则电源电压为6V,此时电流为
此时灯泡电流为
根据并联电流规律,干路电流为
则10s内电流所做的总功为
(3)当S、闭合,断开且的滑片移至b端时,灯泡和的最大阻值串联,则电流为
则灯泡L实际消耗的功率为
22.【答案】(1)重力势
(2)多;大
(3)3000;40
(4)①
【知识点】势能的影响因素;重力及其大小的计算;轮轴及其他常见简单机械;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)龙骨水车刮水上行时,水的高度增大,重力势能增大。
(2)刮板的面积越大,水车提升的水越多,高度一定时,根据W=Gh=mgh,克服水的重力做功越多。
当工人踩动脚踏的速度加快时,做功越快,功率表示做功的快慢,则提升水的功率会变大。
(3)工人做的总功为:W总=Pt=50W×60s=3000J,
水的重力为:G=mg=30kg×10N/kg=300N,对水做的功为:W有=Gh=300N×4m=1200J,
机械效率为:;
(4)图中,水龙头开关相当于轮轴,力作用在轮上可以省力,且轮越大越省力,①是轮,半径更大,更省力。
【分析】(1)重力势能和物体的质量、高度有关;
(2)高度一定时,物体的质量越大, 对物体做功越多;
(3)根据W=Pt,可以计算总功;根据W=Gh,计算有用功,利用,计算机械效率;
(4)轮轴是由半径不同的物体组成的简单机械,力作用在轮上,可以省力。
(1)龙骨水车刮水上行时水的过程中,水的高度增大,所以重力势能增大。
(2)[1]刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,克服水的重力做的功
W=Gh=mgh
由此可知,刮水越多,对水所做的功越多。
[2]当工人踩动脚踏的速度加快时,水车旋转一周的时间变短,根据可知,提升水的功率会变大。
(3)[1]工人做的总功为
W总=Pt=50W×60s=3000J
[2]水的重力为
G=mg=30kg×10N/kg=300N
将水举到高处对水做的功为
W有=Gh=300N×4m=1200J
机械效率为
(4)水龙头开关相当于轮轴,使用轮轴可以省力,且轮越大越省力。由图可知水龙头开关相当于简单机械中的轮轴,①的轮半径更大,所以更省力。
23.【答案】(1)内能;减小
(2)长度
(3)电流;绝缘
(4)1000
【知识点】能量的转化或转移;导体与绝缘体;电流表的连接;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)脂肪的能量为化学能,人运动时,转化为人体的内能,导致人体温度升高。
在体脂率下降、体重不变时,脂肪变少、肌肉变多,而肌肉密度大于脂肪,故人体密度会变大。肌肉导电性比脂肪好,则整体导电性变好,电阻变小。
(2)人体是导体,人体身高越高,相当于导体的长度长,其他条件一定时,长度越长,电阻越大。
(3)图乙中,数字式仪表P串联在电路中,则是电流表改装成的。
脂肪比肌肉和人体的其他组织导电性差,即电阻越大,人体的体脂率越高,体重正常,体脂率偏大,说明电阻大,即橡胶是绝缘体。
(4)开关闭合,R与R0串联,若为,电路中的电流为24mA=0.024A,则R0两端电压为
U0=IR0=0.024A×100Ω=2.4V,则压敏电阻两端电压为:UR=U-U0=6V-2.4V=3.6V,
故压敏电阻:,图丙中,踏板受到的压力为1000N。
【分析】(1)人运动时,将化学能转化为人体的内能;肌肉比脂肪导电性好,体脂下降时,导电性变强,电阻减小;
(2)人体是导体,导体越长,电阻越大;
(3)电流表串联连接;体脂率变大时,电阻变大;
(4)根据U=IR,计算电阻的分压;根据串联电路分压规律,计算电阻分压,根据,计算电阻。
(1)[1]脂肪的能量为化学能,人运动时,转化为人体的内能,导致人体温度升高。
[2]在体脂率下降、体重不变的情况下,脂肪变少、肌肉变多,而肌肉密度大于脂肪,故人体密度会变大。肌肉导电性比脂肪好,故整体导电性变好,电阻变小。
(2)人体是导体,人体身高越高,相当于导体的长度长,其他条件一定时,长度越长,电阻越大。
(3)[1]如图乙所示,数字式仪表P串联在电路中,故是由电流表改装成的。
[2]脂肪比肌肉和人体的其他组织导电性差,即电阻越大人体的体脂率越高,体重正常,体脂率偏大,说明电阻大,即橡胶是绝缘体。
(4)开关闭合,R与R0串联,若为,电路中的电流为,则R0两端电压为
则压敏电阻两端电压为
故压敏电阻
由图丙可知,此时踏板受到的压力为1000N。
24.【答案】(1)吸引轻小物体;并联;串联
(2)开关;用电器
(3)红
(4)
【知识点】电荷间的相互作用规律;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;功的计算及应用;热机效率的计算——开汽车
【解析】【解答】(1)带电体具有吸引轻小物体的性质,汽车在行驶时,与空气摩擦带上电荷,汽车上会吸附灰尘。
电动汽车充电桩工作时,互不影响,是并联的。
用充电桩给电动汽车充电时,充电桩是电源,电池相当于用电器,电动汽车与充电桩之间是串联的。
(2)挂挡器能控制电路的通断,类似于电路中的开关。给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器。
(3)图中,当汽车紧急刹车时,汽车速度减小,而金属滑块M由于惯性继续往前运动,与红灯一端的触头接触,红灯亮。
(4)计算10L汽油的质量为:
则汽油完全燃烧放出的热量为:
汽油机做的有用功为:,
匀速行驶时,汽车处于平衡状态,受到平衡力,则牵引力等于其受到的阻力,牵引力的做的功为
,
蓄电池增加的电能为:。
【分析】(1)运行的汽车和空气摩擦,使车身带电,带电体可以吸引轻小物体;各用电器工作互不影响,是并联电路;电源和用电器是串联的;
(2)电路中,开关控制电路的通断;电路中提供电能的是电源,消耗电能的是用电器;
(3)根据物体具有的惯性,继续保持原来的运动状态,判断物体运动方向;
(4)根据,计算汽油的质量,根据Q=mq,计算放出的热量,结合效率计算利用的能量;根据W=Fs,计算牵引力做功的多少,结合利用的总能量和做功多少,计算储存电能的多少。
(1)[1]由于带电体具有吸引轻小物体的性质,汽车在长途行驶过程中,车身与空气摩擦带上电荷,变成了带电体,而灰尘属于轻小物体,所以汽车上会吸附很多灰尘。
[2]并联电路中,各个用电器之间工作时互不影响,图中一排的电动汽车充电桩工作时互不影响,说明它们之间是并联的。
[3]用一个充电桩给电动汽车充电时,充电桩是电源,电动汽车的电池相当于用电器,所以电动汽车与充电桩之间是串联的。
(2)[1]挂挡器的主要功能是控制电路的通断,类似于电路中的开关。
[2]给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器。
(3)当汽车紧急刹车时,汽车速度减小,而金属滑块M由于惯性继续往前运动,金属滑块M与红灯一端的触头接触,红灯亮。
(4)根据可得,10L汽油的质量为
根据可得,汽油完全燃烧放出的热量为
汽油机做的有用功为
匀速行驶时,汽车处于平衡状态,受到平衡力的作用,所以,受到的牵引力等于其受到的阻力,牵引力的做的功为
蓄电池增加的电能为
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