登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
2025年秋教科版初中九年级物理上册期末统一联合考试(提升卷)
考试时间:90分钟
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
第Ⅰ卷 客观题
阅卷人 一、选择题(每题2分,共30分)
得分
1.如图所示中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分.当它在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的情况是( ).
A. B. C. D.
2.如图所示,能正确表示小磁针指向的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025九上·平武期中)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.扫地时看到的灰尘在飞舞,说明分子在永不停息地做无规则运动
B.固体很难被压缩,说明分子间有引力
C.把两块铅块紧压在一起,它们会黏在一起,说明分子间有斥力
D.打开酒精瓶的瓶塞,能闻到酒精味,说明分子在永不停息地做无规则运动
4.(2024·高青模拟)在《义务教育劳动课程标准(2022年版)》中,劳动课已成为中小学的一门独立课程,课程要求学生要学会做一些家常菜,小亮利用“五一假期”向妈妈学习炒菜,收获颇丰。其中炒菜过程中涉及的物理知识,下列判断正确的是 ( )
A.炒菜时油烟上升说明分子在做无规则运动
B.炒菜主要是通过热传递改变了菜的内能
C.用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
D.炒菜时菜的温度越高含有的热量越多
5.(2025九上·南山期中)小麒同学制作了水火箭,简易原理图如图所示。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。以下说法正确的是( )
A.整个过程中水火箭的总能量保持不变
B.使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
C.水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料
D.水喷出时水火箭内气体温度升高
6.(2025九上·深圳期中)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.由乙图可知该汽油机的效率是30%
B.汽车尾气中的“汽油味”越浓,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
C.甲图中热机飞轮转速是1800r/min,则该热机1s中对外做功30次
D.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
7.(2025九上·中山月考)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带正电,乙不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来。下列说法正确的是( )
A.甲中正电荷通过金属棒流向乙,瞬间电流方向从甲流向乙
B.接触后甲验电器的箔片闭合在一起,乙验电器的箔片张开
C.甲带正电可能是因为它与玻璃棒摩擦过的丝绸接触的结果
D.接触的瞬间有电荷从乙流向甲
8.(2025九上·平武期中)能组成完整的电路的是( )
A.导线、开关、小灯泡、小电动机
B.导线、干电池、小灯泡、蜂鸣器
C.导线、干电池、开关、蜂鸣器
D.开关、小灯泡、蜂鸣器、干电池
9.(2025·邛崃模拟)如图所示,闭合开关后,能正确测出通过灯泡电流的电路是( )
A. B.
C. D.
10.(2025九上·隆安期中)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,则L2两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.10V
11.(2025九上·桂林期末)如图所示,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,接入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
12.(2025九上·崆峒期末)如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表V1示数变大
B.电流表示数变小,电压表V1示数变小
C.电流表示数变大,电压表V2示数变大
D.电流表示数变小,电压表V2示数不变
13.把标有“12V 36W”字样的灯泡L1 和标有“8V 16W”字样的灯泡L2串联后接在电源的两端,其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡没有达到额定功率,则下列选项中正确的是( ).
A.该电源的电压为24 V
B.电路中的电流为3 A
C.两灯泡的总功率为32 W
D.灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
14.(2024九上·涪城期末)如图甲所示电路,电源电压恒为4.5V,闭合开关S后,滑片P由右端向左滑动,因变阻器某处发生断路,滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数,电流表读数I与滑片P滑动距离d的关系如图乙所示。当电流表开始有读数时,才闭合开关S1,此时电压表的示数为2.5V。电压表的量程为“0~3V”,电流表的量程为“0~0.6A”。下列说法中正确的是( )
A.当电流表开始有读数时,R1接入电路的阻值为10Ω
B.当滑片P移到d=2cm处时,电阻R0在10s内产生的热量为5J
C.当滑片P移到d=6cm处时,R0消耗的电功率为0.2W
D.若R1未断路,最大阻值为18.125Ω,为保护电路安全,R0的电功率变化范围是0.256W~2.025W
15.(2025九上·唐山期中)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下移动滑动变阻器的滑片,记录电表示数;图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值是
B.电源电压为
C.滑动变阻器连入电路的最大阻值为
D.当滑片P移至中点时,电流表的示数是
阅卷人 二、填空题(每空1分,共30分)
得分
16.(2025·镇江)如图所示为某种扬声器的原理图,AB间连接一导线,导线置于磁极之间,导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向 ,薄膜片 发声,声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取 大气压强取 则大气对鼓膜的压力为 N。
17.如图所示,A球为均匀带正电的绝缘球体,当它绕着自己的轴做逆时针旋转(由上往下看)时,则A 球上方的小磁针的 N 极将 ,A球左侧的小磁针的N极将 (均选填“指向左方”“指向右方”“指向上方”或“指向下方”).
18.(2023九上·长春期末)端午节时小明和同学到莲花湖玩,他们闻到了阵阵花香,这是 现象。午餐剥粽子时,小明发现有些米粒黏在粽叶上,这是因为分子间存在 。
19.(2025九上·珠海期中)2025年4月24日,长征二号F运载火箭搭载神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,火箭选用液氢燃料,这是因为液氢具有较大的 :在发射架下方的池子里储存大量的水,利用水 的特性,在升温时会吸收较多的热量,然后在汽化时又吸收热量,保护火箭发射架不被高温毁坏:火箭加速上升的过程中,机械能 《选填“增大”、“减小”或“不变”)。
20.(2024九上·锡山期中)一辆载货汽车,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶,匀速行驶6km消耗1.4kg汽油,汽车受到的阻力为4200N(汽油的热值为4.5×107J/kg)。完全燃烧1.4kg汽油放出热量为 J;汽车匀速行驶的功率为 W;汽车匀速行驶过程中发动机的效率为 。
21.(2025九上·广州期中)如题图甲、乙分别是甲、乙两台汽油机的能量流向图,两者使用的汽油种类相同,分析可知汽油机甲的热机效率是 :在输出相同机械能的情况下,汽油机 消耗的汽油更多(选填“甲”、“乙”).
22.(2025九上·潮南期中)吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中 (选填“吸管”或“纸巾”)失去电子。如图是电解水实验原理图,蓄电池在向外供电时把 能转化为电能。为增强水的导电性,通常向水中加少量的NaOH,在闭合开关的瞬间,溶液中的 移动方向是从C到D,则蓄电池的A 端是 极。
23.(2025九上·鼎城期中)建设适宜居住环境,我市很多居民小区里安装了LED草坪景观灯,修建了人工湖。制成LED草坪景观灯的主要材料是 (选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”)。人工湖利用水的 大来减小昼夜温差。
24.(2025九上·中山期中)生产生活中我们经常用到汽油,汽油易挥发,易燃易爆,运输中汽油与油罐摩擦产生静电,油罐 (选填“得到”或“失去”)电子而带正电,电荷累积到一定程度极易出现放电现象,铁链中的电流方向是从 。(选填“大地到油罐”或“油罐到大地”),为防止爆炸事故发生,油罐车通常都在车架加装 (选填“导体”或“绝缘体”)与大地接触以中和油罐所带电荷。
25.(2025九上·榕城期末)如图所示电路中,闭合开关后两灯都发光电流表指针的位置均如图所示,则通过灯L1的电流为 A,若L2的电阻为10Ω,则电源电压为 V,L1的电阻为 Ω。
26.如图甲所示为一热敏电阻的阻值随温度变化的图象.将这一热敏电阻按图乙的方式接入电路中,电源电压为6 V,当电流表示数为30mA 时,热敏电阻所处的环境温度为 ℃;当热敏电阻所处的环境温度为50℃时,电流表的示数为 mA.
27.(2025九上·桂林期末)如图甲、乙所示电路中,电源电压相等且恒定不变,小灯泡L标有“6V 1.8W”字样,甲图中滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光,则小灯泡10s内消耗的电能为 J,再移动滑片P,电流表示数与R2关系如图丙所示。在乙图电路中,电流表示数与R2的关系如图丙b所示,则I1= A(忽略小灯泡电阻变化)。
第Ⅱ卷 主观题
阅卷人 三、实验探究题(每题3分,共20分)
得分
28.(2025九上·新都期末)某科技小组设计了一个记录传送带上输送产品数量的计数装置,其原理如图甲、乙电路所示,已知电源电压U1=12V,U2=6V,电阻箱R2调到200Ω,R是个标有“6V3W”的自动计数器,R1是一种光敏元件,每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,其电阻会变大,信号触发器两端的电压U0=UAB时,就使乙图电路中的开关S2闭合,使自动计数器计数一次。图丙是对产品输送计数项目进行测试后,信号触发器记录的某段时间AB间的电压(R2两端的电压)随时间变化的图像;
(1)自动计数器正常工作时的电流为 A;
(2)关于该自动计数装置,下列说法中正确的是( )
A.光敏电阻 R1的阻值随光照强度的增强而增大
B.0~0.36s阶段为产品未挡住射向R1的红外线的阶段
C.产品挡住射向R1的红外线时,R1两端的电压会变小
D.产品没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值为2000Ω
(3)如丙图,传送带匀速输送产品连续工作3min,自动计数器消耗的电能为 J;
(4)由于整个装置工作时间较长,导致U1逐渐减小,现场又没有适合的电源更换,为了能使计数器正常工作,可以对图甲电路做的调节是 。
29.(2025九上·自贡月考)图是浩轩和振严两位同学在探究改变内能的方法时做的两个实验:
(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,我们会看到棉花燃烧的现象,说明瓶内气体的温度升高,内能 ;达到了棉花的燃点,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变了物体的内能。
(2)如图乙所示,广口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。用打气筒打气时,气筒壁会发热,使筒内气体内能增大,温度升高。图中气体温度升高过程中的能量转化与四冲程内燃机的 冲程的能量转化相同。
(3)在乙图中,当打气达到一定程度时,瓶塞会跳出。这一过程相当于内燃机的 冲程,同时,观察到瓶口会出现“白雾”,“白雾”的形成是一种 (填物态变化名称)现象,这种现象说明了气体膨胀对外做功,内能 ,温度 。
(4)实验完成后,两位同学在课外阅读时发现:一架飞机搭载的涡轮喷气发动机,其部分参数如表,表中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。已知飞机所受空气阻力与运行速度平方的关系如图戊所示,当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航的过程中,此时需要 的航空燃油。
热效率 40%
推进效率 60%
航空燃油热值
30.(2025九上·普宁期末)如图甲所示,“探究导体中电流与电阻的关系实验中,选用的实验器材有:学生电源(电压为4.5V), 定值电阻四个(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
实验次数 1 2 3 4
电流I/A 0.5 0.25 0.125 0.1
电阻R/Ω 5 10 20 25
(1)在连接电路的过程中,开关必须处于 状态;
(2)请将图甲中的实物电路连接完整,要求闭合开关,滑片P向B端移动时电路中电流变大 ;(导线不得交叉)
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,产生这种现象的原因可能是 。 (选填“R断路”或“R短路”);
(4)正确连接电路后,小明先用5Ω的电阻进行实验,移动滑片,读出并记录电流表示数。接着更换10Ω的电阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为 ,记录电流表的示数;
(5)将实验数据记录在表中,如图乙,得出的结论是: (文字表达);
(6)为了完成整个实验,滑动变阻器的阻值至少为 Ω。
阅卷人 四、计算题(共3题,共20分)
得分
31.(2025九上·中山月考)国产新能源越野车仰望是全球首款创新性配备了应急浮水功能的车。它满载时整车质量约为,在发动机模式下,满载时汽车在地面匀速行驶百公里消耗汽油,受到的阻力是车总重的倍。油电混合模式下续航突破1000km。(q汽油=4.6×107J/kg)若U8在满载时,求:
(1)它遇突发涉水情况漂浮在水面受到的浮力;
(2)10kg的汽油完全燃烧放出的热量;
(3)在发动机模式下行驶时发动机的效率。
32.(2025九上·祁阳期末)亮亮设计了一个如图甲所示的电子高度测量仪,用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器,将电压表装成高度显示仪,电压表示数随高度变化的规律如图乙所示。已知电源电压恒定不变,电阻丝R足够长,每1cm的阻值大小为0.1Ω,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~3A”,身高为170cm的同学站上去后电压表示数为9V,电流表示数为1A,求:
(1)身高为170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的长度;
(2)身高为110cm的同学站上后,R0消耗的电功率;
(3)为保证安全,该测量仪能够测量的最大高度。
33.(2025九上·南宁期中)智能快递站使用机器人分拣快递,分拣员扫描快件条形码后将其放置在分拣机器人上。如图甲,机器人便能依据快件的条形码信息和重力信息将快件运送至指定位置。图乙是快件分拣识别电路,快件信息由通过两个敏感电阻的电流决定。扫码后,根据光敏电阻R1反映的信息识别快件需送达的区域,根据压敏电阻R2反映的信息识别快件需放置的位置。已知电源电压为6V,电流表允许通过的最大电流为0.9A,光敏电阻R1扫码前阻值为10Ω,扫码后R1对应区域的阻值如下表所示,压敏电阻R2的阻值随压力的变化关系图像如图丙所示,g取10N/kg。求:
扫描后对应区域 A B C D
光敏电阻R1阻值/Ω 12 15 18 20
(1)快件扫码前通过R1的电流;
(2)运送某快件到B区域时,电流表的示数为0.5A,此时R2的阻值;
(3)最多能将重力为多少的快件投送到D区域。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电磁感应;产生感应电流的条件
【解析】【解答】电磁感应现象中,闭合电路的部分导体,切割磁感线,导体中产生感应电流,选项ABC中,导体能切割磁感线,能产生感应电流,D中导体运动方向和磁感线平行,不能切割,不能产生感应电流,D符合题意。
故选D。
【分析】电磁感应中,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
2.【答案】D
【知识点】磁现象;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 A.电流从左端流入,右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据异名磁极相互吸引,可知小磁针N极指向错误,故A错误;
B.电流从左端流入,右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据异名磁极相互吸引,可知小磁针N极指向错误,故B错误;
C.电流从右端流入,左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据异名磁极相互吸引,可知小磁针N极指向错误,故C错误;
D.电流从右端流入,左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,小磁针在螺线管的内部,则小磁针的N极指向左端,故D正确。
故选D。
【分析】从电源入手,先判断电流的流向,再利用安培定则可确定螺母管的极性,最后根据磁极间的相互作用,可判断小磁针静止时N极的指向。
3.【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A、扫地时看到的灰尘在飞舞,这是由于空气流动和灰尘的轻微质量导致的,而分子是看不见的,不能说明分子在永不停息地做无规则运动,故A错误; B、固体难以被压缩是因为分子间存在斥力,故B错误;
C、两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起能吊起钩码,说明分子间存在引力,故C错误;
D、打开酒精瓶的瓶塞,能闻到酒精味,这是分子不停地做无规则运动的结果,故D正确。
故选:D。
【分析】物质都是由分子、原子组成的,分子之间存在一定的距离,并且分子在永不停息地做无规则运动,分子之间总存在相互作用的引力和斥力。
4.【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;比热容的定义及其计算公式;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.炒菜时的油烟可见,不是分子,油烟上升是机械运动,不是分子热运动,故A错误;
B.炒菜时,食物从热锅中吸收热量,温度升高,内能增大,通过热传递改变了菜的内能,故B正确;
C.用铁锅炒菜,是铁的比热容小,升温比较快,有利于热传递,故C错误;
D.热量是热传递改变能量的多少,是过程量,不能用含有热量来表述,故D错误。
故选B。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能,改变的能量是热量;固体颗粒运动,是机械运动。
5.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机的四个冲程
【解析】【解答】A.用打气筒向水火箭内打气时,外界对水火箭做功,气体的内能增加,有能量输入,水火箭的总能量是增加,故A错误;
B.用打气筒打气时,是做功的方式将机械能转化为气体的内能;汽油机的压缩冲程,活塞压缩气体做功,机械能转化为气体的内能,二者能量转化相同,故B正确;
C.热值是燃料的特性,水不能燃烧,不是燃料,没有热值,故C错误;
D.水喷出时,水火箭内的气体对外做功,消耗内能,内能减少,温度降低,故D错误。
故选B。
【分析】外界对物体做功,物体的内能增大,通过做功改变内能,和汽油机的压缩冲程能量转化相同;热值是燃料的特性,内能对外做功时,内能转化为机械能。
6.【答案】D
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】A.热机效率是有用机械能占燃料完全燃烧放出的热量之比,图乙中,该汽油机的效率是,故A错误;
B.热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与质量和燃烧情况等无关,故B错误;
C.汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,做功一次,汽油机飞轮的转速为1800r/min=30r/s,1s内汽油机对外做了15次功,故C错误;
D.图甲中,气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,活塞压缩气缸内的气体,气体的内能增大,温度升高,故D正确。
故选D。
【分析】根据热机做有用功的能量和总能量的比值,计算热机效率;热值是燃料的特性,汽油机飞轮转2周做功1次;根据气门状态和活塞运行方向,判断冲程。
7.【答案】D
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用;电流的形成
【解析】【解答】 解:因为规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反;甲带正电是由于缺少电子,乙不带电,乙中带负电的自由电子经过金属棒从乙移到甲;金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙,甲金属箔的张角减小,乙金属箔的张角增大;甲与玻璃棒摩擦过的丝绸接触会带上负电,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】甲带正电是由于缺少电子,乙不带电,乙中的自由电子经过金属棒从乙移到甲;
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流方向与电子定向移动的方向相反;
金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙,甲金属箔的张角减小,乙金属箔的张角增大。
8.【答案】C
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】A、导线、开关、小灯泡、小电动机,没有电源,不是一个完整的电路,故A不符合题意;
B、导线、干电池、小灯泡、蜂鸣器,没有开关,不是一个完整的电路,故B不符合题意;
C、导线、干电池、开关、蜂鸣器组成一个完整的电路,故C符合题意;
D、开关、小灯泡、蜂鸣器、干电池,没有导线,不是一个完整的电路,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】由电源、开关、导线和用电器组成的电流路径叫电路。
9.【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】A.根据图片可知,电流表在干路中,测量的是干路电流,故A错误;
B.根据图片可知,电流表与L1 串联,且电流从正接线柱流入,从负接线柱流出 ,故B正确;
C.根据图片可知,电流表与L2 串联,测量的是通过L2 的电流,故C错误;
D.根据图片可知,电流表与L1 串联,但电流表正负接线柱接反了,故D错误。
故选B。
【分析】电流表与被测的用电器串联,且电流“正进负出”,据此分析判断。
10.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,开关闭合后,L1与L2串联,电压表并联在L2两端,测量的是L2的电压。已知电压表示数为4V,因此L2两端的电压为4V,ABC错误,D正确。
故选B。
【分析】本题核心考查串联电路的电压规律,需明确:
串联电路中,电压表的测量对象由其并联位置决定,电压表的正确使用方法是只并联在被测用电器两侧。本题中电压表并联在L2两端,直接测量L2的电压。
常见易错点:
误判电压表的测量对象,错认为测量的是L1或电源电压;
对串联电路电压的分配规律理解不清,导致电压值判断错误。
解题关键:明确电路的串联结构,准确识别电压表的并联位置,从而确定其测量的电压对象。
11.【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A.接入电路的是滑片右侧的电阻丝,当滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小。故A符合题意;
B.接入的是全部电阻丝,滑片滑动时,接入电路的电阻丝长度不变,电阻不变。故B不符合题意。
C.接入电路的是滑片左侧的电阻丝,滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大。故C不符合题意。
D.接入的是上面两个接线柱,相当于接入一根导线,电阻几乎为 0,滑片滑动时电阻也不变。故D不符合题意。
故选A。
【分析】判断滑动变阻器接入电路的是哪段电阻丝,关键看下面的接线柱(因为滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,电流从下面的接线柱流入,经过电阻丝,再从上面的接线柱流出)。
1.当滑动变阻器接左下接线柱时,电流从左下接线柱流入,经过滑片左侧的电阻丝,再从上面的接线柱流出,所以滑片左侧的电阻丝接入电路。此时,滑片向右滑动,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大;滑片向左滑动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小。
2.当滑动变阻器接右下接线柱时,电流从右下接线柱流入,经过滑片右侧的电阻丝,再从上面的接线柱流出,所以滑片右侧的电阻丝接入电路。此时,滑片向右滑动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小;滑片向左滑动,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大。
3.如果接上面两个接线柱,相当于接入一根导线,电阻几乎为 0,滑片滑动不改变电阻;如果接下面两个接线柱,相当于接入全部电阻丝,电阻最大,滑片滑动也不改变电阻。
12.【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】如图,电路串联,电压表V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路中的阻值变小,总电阻变小,根据,电流变大,电流表示数变大;根据,R1两端电压变大,电压表V1示数变大;根据串联电路电压规律,R2两端电压变小,电压表V2示数变小,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电路中电流变大,减小的电阻分压减小,其他位置分压变大。
13.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据灯泡的规格,计算L1的电流为:,电阻为:,L2的电流为:,电阻为:;两灯串联,电流相等,为了电路安全,电路的电流为2A,则电源电压为:U=I2R总=2A×(4Ω+4Ω)=16V;计算电路的总功率为:P总=UI大=16V×2A=32W;根据P=I2R,根据电阻相等,两灯的实际电功率相等,ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】【学找切入点】根据可求灯L1和L2正常发光时的电流,根据可求灯L1和L2的电阻.由于灯L1和L2是串联的,所以它们的电流相等.当一只灯泡正常发光时路中的电流应该是两灯中最小的额定电流.根据.和U=IR可求电源电压U=根据 P=UI 可求两灯泡的总功率.
14.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】A、当电流表开始读数0.2A,根据电压表,计算接入电路的阻值为,A不符合题意;
B、根据R0分压U0=4.5V-2.5V=2V;当滑片移到d=2cm处时,计算电阻R0产生的热量为Q=UIt=2V×0.2A×10s=4J,B不符合题意;
C、计算电阻为,当滑片移到d=6cm处时电流为0.4A,R0消耗的电功率为P0=I2R0=(0.4A)2×10Ω=1.6W,C不符合题意;
D、电流为0.4A时,R1电阻为,移动4cm,电阻变化12.5Ω-1.25Ω=11.25Ω,每厘米的电阻为,若未断路,最大阻值为R1=12.5Ω+2.8125Ω×2=18.125Ω,为保护电路安全,滑动变阻器取值最小时,电流为,电功率为P大=UI大=4.5V×0.45A=2.025W;滑动变阻器取值最大时,电流为,R0的最小电功率为P小=I2R0=(0.16A)2×10Ω=0.256W,电功率变化范围是0.256W~2.025W,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据定值电阻的分压和电流,利用,计算电阻;利用Q=UIt,计算电流产生的热量;利用,计算电阻;结合电阻差值和对应长度的变化,计算单位长度的电阻大小;利用P=UI和P=I2R,计算电功率。
15.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】AB.图甲中,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流,定值电阻R0与滑动变阻器串联。结合图乙的两个点I1=0.6A时,U滑1=0V;I2=0.2A时,U滑2=3V,可得①;②联立①②,解得R0=7.5Ω,U=4.5V,故AB错误;
C.滑动变阻器连入电路中的阻值最大时,此时电流最小为为0.2A,滑动变阻器两端电压为3V,根据欧姆定律计算最大阻值为,故C错误;
D.滑片移至中点时,滑动变阻器接入电阻为,根据电阻的串联计算此时电路中的总电阻为。根据欧姆定律计算电路中的电流为,故D正确。
故选D。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压.
16.【答案】不断变化;振动;8
【知识点】压强的大小及其计算;声音的产生;磁场对通电导线的作用;扬声器和耳机的构造和原理
【解析】【解答】当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化;导线所受磁场作用力方向不断变化,因此导线会不断振动,薄膜片与导线相连,也会随之振动,从而发出声音;已知人耳的鼓膜面积S=0.8cm2=0.8×10﹣4m2,大气压强p=1×105Pa;根据压强公式p,可得大气对鼓膜的压力F=pS=1×105Pa×0.8×10﹣4m2=8N。
【分析】扬声器的工作原理:通电导体在磁场中受力运动;当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化,导线不断振动,薄膜片与导线相连,也会随之振动,从而发出声音;已知大气压强和人耳的鼓膜面积,根据F=pS,可以计算大气对鼓膜的压力。
17.【答案】指向上方;指向下方
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 均匀带正电的绝缘球体A,绕着自己的轴做逆时针旋转,形成逆时针方向的电流,由安培定则可知,电流产生的磁场方向竖直向上,则A球上方小磁针的N极将指向上方,A球左侧的小磁针N极将指向下方,即向下方。
【分析】 电荷的定向移动形成电流,由安培定则(右手螺旋定则)判断出电流磁场的方向,然后判断小磁针N极移动方向。
18.【答案】扩散;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1) 端午节时小明和同学到莲花湖玩, 闻到阵阵花香,这是扩散现象,是因为香味分子在不停地做无规则运动,
(2) 午餐剥粽子时, 米粒黏在粽叶上,这是因为分子间存在引力。
【分析】(1)不同的物质接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象;
(2)根据分子之间存在引力和斥力分析。
19.【答案】热值;比热容大;增大
【知识点】机械能及其转化;燃料的热值;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】(1) 火箭选用液氢燃料,这是因为液氢具有较大的热值,即相同质量的氢燃料会放出更多的热量;
(2)在发射架下方的池子里储存大量的水,利用水的比热容大的特性;
(3) 火箭加速上升的过程中,质量不变,高度增大,则重力势能增大;速度增大,则动能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,它的机械能增大。
【分析】(1)热值是表示燃料燃烧放热本领大小的物理量;
(2)比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量;
(3)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能。
20.【答案】;;
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知, 汽油的热值为4.5×107J/kg ,
则完全燃烧1.4kg汽油放出热量为。
(2)汽车做匀速直线运动,则它处于平衡状态,即受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
根据平衡力的条件可知,牵引力大小为F=f=4200N;
汽车的速度v=90km/h=90×;
汽车匀速行驶的功率为。
(3)根据题意可知,发动机做的机械功为;则汽车匀速行驶过程中发动机的效率为。
【分析】 (1)根据Q=mq计算汽油放出热量;
(2)首先根据平衡力的知识计算汽车受到的牵引力,然后根据P=FV求出发动机的功率;
(3)根据W=Fs计算发动机做的机械能,最后利用求出汽车匀速行驶过程中发动机的效率。
21.【答案】35%;甲
【知识点】热机的效率;机械效率;机械效率的计算
【解析】【解答】 解:观察图中甲、乙两台汽油机的能量流向及比例可知,甲汽油机的热机效率为100%-25%-40%=35%,乙汽油机的热机效率为100%-28%-35%=37%,由此可知汽油机乙的热机效率高于汽油机甲,则在输出相同机械能的情况下,汽油机甲消耗的汽油更多。
故答案为:35%;甲。
【分析】 热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比,分析比较图中的相关数据解答。
22.【答案】纸巾;化学;负
【知识点】两种电荷;摩擦起电的现象
【解析】【解答】 解: 我们用吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中吸管得到电子,纸巾失去电子;
电池在向外供电时把化学能转化为电能;
溶液中的Na+移动方向是从D到C,故电流方向为从D到C,
在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极,所以电源的正极是A端,则蓄电池的B端是负极。
故答案为:纸巾;化学;负。
【分析】 摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带负电。 蓄电池在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能;
电荷的定向移动形成电流;正电荷定向移动的方向是电流的方向;负电荷的定向移动方向与电流方向相反;在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极。
23.【答案】半导体;比热容
【知识点】半导体特点及作用;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】(1)半导体的导电性能在导体和绝缘体之间,在生活中可以制成LED草坪景观灯。
(2)根据比热容的知识可知,人工湖利用水的比热容大来减小昼夜温差,因为比热容大的物质,吸热放热本领强,在相同条件下,温度变化不明显。
故答案为:半导体;比热容。
【分析】(1)二极管是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料,半导体材料有许多独特的功能,根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件。
(2)单位质量的某种物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量叫做这种物质的比热容。
24.【答案】失去;油罐到大地;导体
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;摩擦起电的现象
【解析】【解答】(1)汽油与油罐摩擦,油罐失去电子,油罐因失去电子而带上正电荷;
(2)第2空 ,第3空,油罐带正电,自由电子通过铁链从大地移动到油罐,铁链是导体,与正电荷中和,故铁链中自由电子定向移动方向是从大地到油罐,而电流的方向是从油罐到大地。
故答案为:失去;油罐到大地;导体。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电;
(2)物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;
(3)油罐带正电,自由电子通过导体从大地移动到油罐,与正电荷中和。
25.【答案】1.28;2.8;2.5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的判断两电流表的量程并读出示数是关键。
由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L2的电流,根据并联电路电流规律可知,电流表A1的示数比电流表A2的示数大;因为两电流表指针位置相同,所以它们的量程不同,电流表A1的量程是0~3A,分度值为0.1A,电流表示数IA1=1.6A;电流表A2的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表读数IA2=0.32A;灯泡L2的电流
I2=IA2=0.32A
根据并联电路电流规律可知,灯泡L1的电流
I1=IA1-IA2=1.6A-0.32A=1.28A
根据欧姆定律可得,灯泡 L2两端的电压为
根据并联电路电压相等,电源电压为
根据欧姆定律可得,灯泡 L1的电阻R1的阻值为
【分析】由电路图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L2的电流。根据并联电路的电流特点结合两个电流表的指针所指位置相同确定量程,并根据分度值读出示数,进一步求出通过L2的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压和L1的电阻。
26.【答案】35;40
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图乙中,电流表测量热敏电阻的电流,电流表为30mA=0.03A,计算电阻为:;根据图甲,当热敏电阻为200Ω时,对应的温度为5℃;当温度为50℃时,对应的电阻为150Ω,计算电路的电流为:。故第1空填:35;第2空填:40。
【分析】【学找切入点】这是欧姆定律在实际生活中应用的典型实例.这要求我们学会找出温度—电阻—电流的对应关系.当已知电流求电阻时,根据热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知它所处的环境温度.同样,当环境温度已知时,根据热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知热敏电阻的阻值,再根据欧姆定律求电流.
27.【答案】18;0.45
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)已知小灯泡L标有6V,1.8W字样,且恰好正常发光,根据电能公式W = Pt,可得小灯泡10s内消耗的电能;
(2)由P = UI可得,小灯泡正常发光时的电流灯泡的电流,由可得,小灯泡的电阻,甲图中滑片P位于最右端时,R2接入电路的电阻为0,此时小灯泡恰好正常发光,说明电源电压U = UL=6V。
由图丙可知,当R2=2R时,图乙中电流表的示数为I1,此时R1与R2并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知,通过R2的电流,图甲中,当R2=R时,R2与L串联,此时电路中的总电阻R总=R + RL=R+20Ω,电路中的电流,而由图丙可知,此时电路中的电流与图乙中通过R2的电流相等,即,解得R = 20Ω。滑动变阻器接入电路的电阻为2R时,通过电路的电流。
故第一空为18,第二空为0.45。
【分析】1.掌握电能的计算,电能公式W = Pt,可结合功率公式P=UI进行计算,小灯泡正常发光时消耗的电能;
2.掌握串、并联电路的特点:串联电路中总电阻等于各分电阻之和;并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,这些特点用于分析甲、乙电路的结构和电流、电压的关系;
3.掌握欧姆定律及应用,结合已知的电压和电流求出小灯泡的电阻,以及在不同电路组合下计算电流。
28.【答案】(1)0.5
(2)D
(3)54
(4)增大R2阻值
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】 解:(1)由甲图电路知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压;由图乙可知,受控电路为R的简单电路,根据P=UI可得自动计数器正常工作时的电流为: ;(2)A、每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,即此时光照强度减小,其电阻会变大,由此可知,光敏电阻R1的阻值随光照强度的减小而增大,故A错误;
B、当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,即R1的阻值最大,根据 可知,此时电路的电流最小,根据U=IR可知R2两端的电压最小,由图丙可知最小电压为2V,而图丙中0~0.36s阶段R2两端的电压最大为6V,所以0~0.36s阶段为产品未挡住射向R1的红外线的阶段,故B正确;
C、当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,根据串联电路中的分压规律可知,此时R1两端的电压会变大,故C错误;
D、产品没有挡住射向R1的红外线时,即图丙中0~0.36s阶段,此时R2两端的电压最大为6V,此时电路中的电流为: ,
根据串联电路电压的规律知,R1两端的电压为:UR1=U1-UR2=18V-6V=12V,
R1的电阻为: ,故D错误;
故选:B;
(3)根据图丙知计数一次消耗电能的时间为:t'=0.4s-0.36s=0.04s,即0.4s内有0.04s消耗电能,所以3min内消耗电能的总时间为: ,
3min内自动计数器消耗的电能:W=PRt总=3W×18s=54J;
(4)由于整个装置工作时间较长,导致U1的电压逐渐减小,根据欧姆定律可知通过电路的电流减小,U0减小,要使U0增大为原来的电压值,由串联电路的分压规律可知,需要增大R2的电阻使计数器正常工作。
故答案为:(1)0.5;(2)B;(3)54;(4)适当将电阻箱R2的阻值调大。
【分析】 (1)由图乙可知,电路为R的简单电路,根据P=UI算出自动计数器正常工作时的电流;
(2)由电路图甲可知,两电阻串联,AB间电压为R2两端电压;
①每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,其电阻会变大,据此分析光敏电阻R1的阻值与光照强度的关系;
②当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,即R1的阻值最大,根据分析出电路中电流的变化及R2两端的电压的变化,再结合图丙即可解答;
③当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,根据串联电路中的分压规律分析解答;
④产品没有挡住射向R1的红外线时,即图丙中0~0.36s阶段,读出此时R2两端的电压,再结合欧姆定律和串联电路的分压规律即可解答;
(3)根据图丙读出计数一次消耗电能的时间,再算出3min内电流做功的时间,根据W=Pt算出自动计数器3min消耗的电能;
(4)U1的电压减小,根据欧姆定律判断出电流的变化,要使U0不变,需要增大R2的电阻。
(1)由甲图电路可知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压;由图乙可知,受控电路为R的简单电路,根据可得自动计数器正常工作时的电流为
(2)A.每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,即此时光照强度减小,其电阻会变大,由此可知,光敏电阻R1的阻值随光照强度的减小而增大,故A错误;
B.当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,即R1的阻值最大,根据可知,此时电路的电流最小,根据可知R2两端的电压最小,由图丙可知最小电压为2V,而图丙中0~0.36s阶段R2两端的电压最大为6V,所以0~0.36s阶段为产品未挡住射向R1的红外线的阶段,故B正确;
C.当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,根据串联电路中的分压规律可知,此时R1两端的电压会变大,故C错误;
D.产品没有挡住射向R1的红外线时,即图丙中0~0.36s阶段,此时R2两端的电压最大为6V,此时电路中的电流为
根据串联电路电压的规律知,R1两端的电压为
R1的电阻为,故D错误。
故选B。
(3)根据图丙知计数一次消耗电能的时间为
即0.4s内有0.04s消耗电能,所以3min内消耗电能的总时间为
3 min内自动计数器消耗的电能
(4)由于整个装置工作时间较长,导致U1的电压逐渐减小,根据欧姆定律可知通过电路的电流减小,U0减小,要使U0增大为原来的电压值,由串联电路的分压规律可知,需要增大R2的电阻使计数器正常工作。
29.【答案】(1)增大;做功
(2)压缩
(3)做功;液化;减小;降低
(4)1.08
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;燃料的热值;热机;热机的效率
【解析】【解答】(1)棉花燃烧,需要温度达到燃点,则棉花燃烧说明气体的温度升高,内能增大。在这个过程中,通过压缩做功的方式将机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变物体的内能。
(2)四冲程内燃机的压缩冲程也是将机械能转化为内能,所以图中气体温度升高过程中的能量转化与四冲程内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
(3)①瓶塞跳出,将气体的内能转化为机械能,这一过程相当于内燃机的做功冲程。
②瓶内气体温度降低,其中的水蒸气从气态变成液态发声液化形成小水珠,这就是看到的“白雾” 。
③这种现象说明了气体膨胀对外做功,内能减小,温度降低。
(4)根据表格数据可知,飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h,即1800s,
飞机巡航的路程,
此时飞机运行速度的平方
根据图像可知,此时飞机所受空气阻力f=3.6×104N,
根据平衡力的知识可知,飞机受到的牵引力,
则飞机的推进功,
涡轮喷气发动机获得的机械能,
燃料完全燃烧产生的热量,
此过程需要航空燃油的质量。
【分析】 (1)做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体温度升高,内能会增加,物体对外做功,物体温度降低,内能会减小;
(2)内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,是将机械能转化为内能;在做功冲程中,是将内能转化为机械能;
(3)①根据内燃机的能量转化过程分析;
②物质由气态变成液态的过程叫液化;
③根据做功改变物体内能的知识解答。
(4)由图丙可知,飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比,可求出飞行速度为200m/s是飞机所以的阻力,0.5h飞行距离s=vt,飞机克服阻力所做的功等于阻力乘以飞行距离,飞机在水平方向上匀速飞行,涡轮喷气发动机传递给飞机的推力和阻力相等,飞行相同的距离做的功也相等,由推进效率和求出获得的机械能,热机效率是涡轮喷气发动机的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,所以,由热机效率可求出燃料完全燃烧放出的总能量,由Q=qm求出燃料的质量。
(1)[1][2]把活塞迅速压下去,活塞对瓶内气体做功,气体内能增大,温度升高,达到棉花的燃点,棉花燃烧。这是通过做功的方式改变物体的内能。
(2)用打气筒打气时,气筒壁发热,筒内气体内能增大,这是因为活塞对筒内气体做功,机械能转化为内能。四冲程内燃机的压缩冲程也是将机械能转化为内能,所以图中气体温度升高过程中的能量转化与四冲程内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
(3)[1][2][3][4]当打气达到一定程度时,瓶塞跳出,瓶内气体对瓶塞做功,内能转化为机械能,这一过程相当于内燃机的做功冲程。瓶口出现“白雾”,是因为瓶内气体膨胀对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化形成小水珠。
(4)已知飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h,即1800s,则飞机巡航的路程
计算飞机运行速度的平方
由图可知,此时飞机所受空气阻力f=3.6×104N,因为飞机匀速巡航,所以牵引力。
则飞机的推进功
已知推进效率η2=60%,则涡轮喷气发动机获得的机械能
已知热效率η1=40%,则燃料完全燃烧产生的热量
根据,则此过程需要航空燃油的质量
30.【答案】(1)断开
(2)
(3)R断路
(4)A;2.5V
(5)电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
(6)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态。
(2)闭合开关S,滑片P向B端移动时电路中电流变大,即电阻变小,故选择B接线柱接入电路,如图。
(3)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,则与电压表并联的电路断路,所以产生这种现象的原因R断路。
(4)根据表格中电流I随电阻R变化数据,可求出定值电阻的电压大小为UV=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=2.5V;
根据串联电路的分压原理知道,将定值电阻10Ω由改接成5Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压的规律知道,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小滑动变阻器分得的电压,由串联电路的分压原理知道,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数2.5V不变。
(5)分析表格中的数据分析,电阻增大为几倍,电流减小为几分之一,说明电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)定值电阻的电压大小为UV=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=2.5V,
则滑动变阻器分得的电压U滑=U'-UV=4.5V-2.5V=2V,
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,
根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.8×25Ω=20Ω。
【分析】 (1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态。
(2)闭合开关S,滑片P向B端移动时电路中电流变大,即电阻变小,故选择B接线柱接入电路;
(3)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,则与电压表并联的电路断路。
(4)根据表格中电流I随电阻R变化数据,可求出定值电阻的电压大小;探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路的分压原理得出滑动变阻器滑片移动方向;
(5)分析表格中的数据分析,电阻增大为几倍,电流减小为几分之一;
(6)根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压,根据分压原理得出滑动变阻器连入电路中的电阻。
31.【答案】(1)解:车漂浮在水面时受到的浮力等于重力大小:F浮=G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N。
答:它遇突发涉水情况漂浮在水面受到的浮力是4×104N;
(2)解:根据公式Q=mq可知燃料完全燃烧放出的热量为:Q放=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J。
答:10kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×108J。
(3)解:因汽车匀速行驶,所以汽车受到平衡力,即F=f=0.046G=0.046mg=0.046×4000kg×10N/kg=1840N,
牵引力做的功:W=Fs=1840N×100×103m=1.84×108J,
发动机的效率:。
答:在发动机模式下行驶时发动机的效率是40%。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)车漂浮在水面时受到的浮力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小;
(2)知道燃料的热值,根据Q放=mq求出测试过程中消耗的汽油完全燃烧放出的热量;
(3)根据汽车匀速行驶受到的牵引力和阻力为一对平衡力求出牵引力,并利用W=Fs求出牵引力做的功,最后根据可求出发动机的效率。
(1)汽车满载时受到的总重力为
它遇突发涉水情况漂浮在水面时,根据物体的浮沉条件可知,它受到的浮力等于受到的总重力,则受到的浮力为
(2)根据Q=mq可得,10kg的汽油完全燃烧放出的热量为
(3)在发动机模式下,因汽车匀速行驶,所以汽车受到平衡力,受到的牵引力等于受到的阻力,即
牵引力做的功
发动机的效率
32.【答案】(1)解:图甲可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流由欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的电阻值为
因为每1cm的阻值大小为0.1Ω,所以9Ω的长度为
(2)解:由题意可知,h2=110cm的同学站上后,滑动变阻器接入电路的电阻R'=R-(h1-h2)×0.1Ω/cm=9Ω-(170cm-110cm)×0.1Ω/cm=3Ω
由图乙可知,此时电压表的示数为4.5V,由欧姆定律可知,此时电路中的电流
串联电路的电压特点和欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电源电压U总=UR+IR0=9V+1A×R0①
h2=110cm的同学站上后,电源电压U总=UR'+I'R0=4.5V+1.5A×R0②
由①②解得R0=9Ω,U总=18V
R0消耗的电功率P0=I'2R0=(1.5A)2×9Ω=20.25W
(3)解:由串联电路的分压作用知当电压表的示数最大时分压最多,滑动变阻器的电阻最大,由于电压表的量程为0~15V,所以滑动变阻器两端的最大电压为15V,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压为U0=U总-UV大=18V-15V=3V
此时电路中的电流为
滑动变阻器的最大电阻为
45Ω的长度为
当h1=170cm时,电阻丝连入电路的总长度为90cm,则滑动变阻器最下端到地面的距离h0=h1-L=170cm-90cm=80cm
所以该测量仪能够测量的最大高度为h最大=h0+L'=80cm+450cm=530cm
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由图甲可知,两电阻串联,电压表测量电阻丝两端电压,根据欧姆定律求出170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻,根据每1cm的阻值大小为0.1Ω算出此时滑动变阻器接入电路的长度;
(2)利用“每1cm的阻值大小为0.1Ω”求出110cm的同学站上后,滑动变阻器接入电路的电阻,根据欧姆定律求出此时电路中的电流;
(3)根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出170cm和110cm的同学站上后电源电压的表达式,解方程求出电阻R0的阻值和电源电压;由串联电路的分压作用知当电压表的示数最大时分压最多,滑动变阻器的电阻最大,根据电压表的量程和串联电路电压的规律算出定值电阻R0两端的电压,与欧姆定律算出此时电路中的电流和滑动变阻器的最大电阻,进而求出此时电阻丝的长度;由(1)知当h1=170cm时电阻丝连入电路的总长度算出滑动变阻器最下端到地面的距离h0,进而算出该测量仪能够测量的最大高度。
(1)图甲可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流由欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的电阻值为
因为每1cm的阻值大小为0.1Ω,所以9Ω的长度为
(2)由题意可知,h2=110cm的同学站上后,滑动变阻器接入电路的电阻R'=R-(h1-h2)×0.1Ω/cm=9Ω-(170cm-110cm)×0.1Ω/cm=3Ω
由图乙可知,此时电压表的示数为4.5V,由欧姆定律可知,此时电路中的电流
串联电路的电压特点和欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电源电压U总=UR+IR0=9V+1A×R0①
h2=110cm的同学站上后,电源电压U总=UR'+I'R0=4.5V+1.5A×R0②
由①②解得R0=9Ω,U总=18V
R0消耗的电功率P0=I'2R0=(1.5A)2×9Ω=20.25W
(3)由串联电路的分压作用知当电压表的示数最大时分压最多,滑动变阻器的电阻最大,由于电压表的量程为0~15V,所以滑动变阻器两端的最大电压为15V,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压为U0=U总-UV大=18V-15V=3V
此时电路中的电流为
滑动变阻器的最大电阻为
45Ω的长度为
当h1=170cm时,电阻丝连入电路的总长度为90cm,则滑动变阻器最下端到地面的距离h0=h1-L=170cm-90cm=80cm
所以该测量仪能够测量的最大高度为h最大=h0+L'=80cm+450cm=530cm
33.【答案】(1)解:由电路图乙可知,电阻R1和R2并联,快件扫码前,光敏电阻R1的阻值为10Ω,电源电压U= 6V,根据欧姆定律可知通过R1的电流:
(2)解:运送快件到B区域时,由表格可知,光敏电阻R1的阻值为R1'=15Ω,此时通过R1的电流:;
因为R1和R2并联,电流表在干路测量总电流,所以干路电流:I=I1'+I2
此时通过R2的电流为:I2=I-I1'=0.5A-0.4A=0.1A
根据欧姆定律可知,此时R2的阻值:
(3)解:投送到D区域时,由表格可知,光敏电阻R1的阻值为R1″=20Ω,此时通过R1的电流:
电流表允许通过的最大电流为Imax=0.9A,要使快件的重力最大,根据图丙可知,压敏电阻R2的阻值应最小,根据并联电路的特点和欧姆定律可知,要使R2的阻值最小,通过R2的电流应最大,通过R2的最大电流I2max=Imax-I1″ =0.9A-0.3A=0.6A
此时R2的最小阻值为:
由图丙可知,当R2的阻值为10Ω时,其承受的压力F为100N,因为快件对压敏电阻的压力等于其重力,所以最多能投送的快件重力为Gmax=F=100N
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据,计算电流的大小;
(2)利用,计算电流,结合并联电路电流规律,计算支路电流,根据,计算电阻;
(3)根据电路中的最大电流,计算最新电阻时,判断压力的大小。
(1)由电路图乙可知,电阻R1和R2并联,快件扫码前,光敏电阻R1的阻值为10Ω,电源电压U= 6V,根据欧姆定律可知通过R1的电流I1===0.6A
(2)运送快件到B区域时,由表格可知,光敏电阻R1的阻值为R1'= 15Ω,此时通过R1的电流I1' ===0.4A
因为R1和R2并联,电流表在干路测量总电流,所以干路电流I = I1' + I2
此时通过R2的电流为I2=I -I1'=0.5A-0.4A=0.1A
根据欧姆定律可知,此时R2的阻值R2' ===60Ω
(3)投送到D区域时,由表格可知,光敏电阻R1的阻值为R1″=20Ω,此时通过R1的电流I1″ ===0.3A
电流表允许通过的最大电流为Imax=0.9A,要使快件的重力最大,根据图丙可知,压敏电阻R2的阻值应最小,根据并联电路的特点和欧姆定律可知,要使R2的阻值最小,通过R2的电流应最大,通过R2的最大电流I2max=Imax-I1″ =0.9A-0.3A=0.6A
此时R2的最小阻值为R2min===10Ω
由图丙可知,当R2的阻值为10Ω时,其承受的压力F为100N,因为快件对压敏电阻的压力等于其重力,所以最多能投送的快件重力为Gmax=F=100N
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 2
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
2025年秋教科版初中九年级物理上册期末统一联合考试(提升卷)
考试时间:90分钟
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
第Ⅰ卷 客观题
阅卷人 一、选择题(每题2分,共30分)
得分
1.如图所示中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分.当它在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的情况是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】电磁感应;产生感应电流的条件
【解析】【解答】电磁感应现象中,闭合电路的部分导体,切割磁感线,导体中产生感应电流,选项ABC中,导体能切割磁感线,能产生感应电流,D中导体运动方向和磁感线平行,不能切割,不能产生感应电流,D符合题意。
故选D。
【分析】电磁感应中,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
2.如图所示,能正确表示小磁针指向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】磁现象;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 A.电流从左端流入,右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据异名磁极相互吸引,可知小磁针N极指向错误,故A错误;
B.电流从左端流入,右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据异名磁极相互吸引,可知小磁针N极指向错误,故B错误;
C.电流从右端流入,左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据异名磁极相互吸引,可知小磁针N极指向错误,故C错误;
D.电流从右端流入,左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,小磁针在螺线管的内部,则小磁针的N极指向左端,故D正确。
故选D。
【分析】从电源入手,先判断电流的流向,再利用安培定则可确定螺母管的极性,最后根据磁极间的相互作用,可判断小磁针静止时N极的指向。
3.(2025九上·平武期中)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.扫地时看到的灰尘在飞舞,说明分子在永不停息地做无规则运动
B.固体很难被压缩,说明分子间有引力
C.把两块铅块紧压在一起,它们会黏在一起,说明分子间有斥力
D.打开酒精瓶的瓶塞,能闻到酒精味,说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A、扫地时看到的灰尘在飞舞,这是由于空气流动和灰尘的轻微质量导致的,而分子是看不见的,不能说明分子在永不停息地做无规则运动,故A错误; B、固体难以被压缩是因为分子间存在斥力,故B错误;
C、两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起能吊起钩码,说明分子间存在引力,故C错误;
D、打开酒精瓶的瓶塞,能闻到酒精味,这是分子不停地做无规则运动的结果,故D正确。
故选:D。
【分析】物质都是由分子、原子组成的,分子之间存在一定的距离,并且分子在永不停息地做无规则运动,分子之间总存在相互作用的引力和斥力。
4.(2024·高青模拟)在《义务教育劳动课程标准(2022年版)》中,劳动课已成为中小学的一门独立课程,课程要求学生要学会做一些家常菜,小亮利用“五一假期”向妈妈学习炒菜,收获颇丰。其中炒菜过程中涉及的物理知识,下列判断正确的是 ( )
A.炒菜时油烟上升说明分子在做无规则运动
B.炒菜主要是通过热传递改变了菜的内能
C.用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
D.炒菜时菜的温度越高含有的热量越多
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;比热容的定义及其计算公式;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.炒菜时的油烟可见,不是分子,油烟上升是机械运动,不是分子热运动,故A错误;
B.炒菜时,食物从热锅中吸收热量,温度升高,内能增大,通过热传递改变了菜的内能,故B正确;
C.用铁锅炒菜,是铁的比热容小,升温比较快,有利于热传递,故C错误;
D.热量是热传递改变能量的多少,是过程量,不能用含有热量来表述,故D错误。
故选B。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能,改变的能量是热量;固体颗粒运动,是机械运动。
5.(2025九上·南山期中)小麒同学制作了水火箭,简易原理图如图所示。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。以下说法正确的是( )
A.整个过程中水火箭的总能量保持不变
B.使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
C.水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料
D.水喷出时水火箭内气体温度升高
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机的四个冲程
【解析】【解答】A.用打气筒向水火箭内打气时,外界对水火箭做功,气体的内能增加,有能量输入,水火箭的总能量是增加,故A错误;
B.用打气筒打气时,是做功的方式将机械能转化为气体的内能;汽油机的压缩冲程,活塞压缩气体做功,机械能转化为气体的内能,二者能量转化相同,故B正确;
C.热值是燃料的特性,水不能燃烧,不是燃料,没有热值,故C错误;
D.水喷出时,水火箭内的气体对外做功,消耗内能,内能减少,温度降低,故D错误。
故选B。
【分析】外界对物体做功,物体的内能增大,通过做功改变内能,和汽油机的压缩冲程能量转化相同;热值是燃料的特性,内能对外做功时,内能转化为机械能。
6.(2025九上·深圳期中)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.由乙图可知该汽油机的效率是30%
B.汽车尾气中的“汽油味”越浓,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
C.甲图中热机飞轮转速是1800r/min,则该热机1s中对外做功30次
D.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
【答案】D
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】A.热机效率是有用机械能占燃料完全燃烧放出的热量之比,图乙中,该汽油机的效率是,故A错误;
B.热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与质量和燃烧情况等无关,故B错误;
C.汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,做功一次,汽油机飞轮的转速为1800r/min=30r/s,1s内汽油机对外做了15次功,故C错误;
D.图甲中,气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,活塞压缩气缸内的气体,气体的内能增大,温度升高,故D正确。
故选D。
【分析】根据热机做有用功的能量和总能量的比值,计算热机效率;热值是燃料的特性,汽油机飞轮转2周做功1次;根据气门状态和活塞运行方向,判断冲程。
7.(2025九上·中山月考)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带正电,乙不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来。下列说法正确的是( )
A.甲中正电荷通过金属棒流向乙,瞬间电流方向从甲流向乙
B.接触后甲验电器的箔片闭合在一起,乙验电器的箔片张开
C.甲带正电可能是因为它与玻璃棒摩擦过的丝绸接触的结果
D.接触的瞬间有电荷从乙流向甲
【答案】D
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用;电流的形成
【解析】【解答】 解:因为规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反;甲带正电是由于缺少电子,乙不带电,乙中带负电的自由电子经过金属棒从乙移到甲;金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙,甲金属箔的张角减小,乙金属箔的张角增大;甲与玻璃棒摩擦过的丝绸接触会带上负电,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】甲带正电是由于缺少电子,乙不带电,乙中的自由电子经过金属棒从乙移到甲;
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流方向与电子定向移动的方向相反;
金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙,甲金属箔的张角减小,乙金属箔的张角增大。
8.(2025九上·平武期中)能组成完整的电路的是( )
A.导线、开关、小灯泡、小电动机
B.导线、干电池、小灯泡、蜂鸣器
C.导线、干电池、开关、蜂鸣器
D.开关、小灯泡、蜂鸣器、干电池
【答案】C
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】A、导线、开关、小灯泡、小电动机,没有电源,不是一个完整的电路,故A不符合题意;
B、导线、干电池、小灯泡、蜂鸣器,没有开关,不是一个完整的电路,故B不符合题意;
C、导线、干电池、开关、蜂鸣器组成一个完整的电路,故C符合题意;
D、开关、小灯泡、蜂鸣器、干电池,没有导线,不是一个完整的电路,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】由电源、开关、导线和用电器组成的电流路径叫电路。
9.(2025·邛崃模拟)如图所示,闭合开关后,能正确测出通过灯泡电流的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】A.根据图片可知,电流表在干路中,测量的是干路电流,故A错误;
B.根据图片可知,电流表与L1 串联,且电流从正接线柱流入,从负接线柱流出 ,故B正确;
C.根据图片可知,电流表与L2 串联,测量的是通过L2 的电流,故C错误;
D.根据图片可知,电流表与L1 串联,但电流表正负接线柱接反了,故D错误。
故选B。
【分析】电流表与被测的用电器串联,且电流“正进负出”,据此分析判断。
10.(2025九上·隆安期中)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,则L2两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.10V
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,开关闭合后,L1与L2串联,电压表并联在L2两端,测量的是L2的电压。已知电压表示数为4V,因此L2两端的电压为4V,ABC错误,D正确。
故选B。
【分析】本题核心考查串联电路的电压规律,需明确:
串联电路中,电压表的测量对象由其并联位置决定,电压表的正确使用方法是只并联在被测用电器两侧。本题中电压表并联在L2两端,直接测量L2的电压。
常见易错点:
误判电压表的测量对象,错认为测量的是L1或电源电压;
对串联电路电压的分配规律理解不清,导致电压值判断错误。
解题关键:明确电路的串联结构,准确识别电压表的并联位置,从而确定其测量的电压对象。
11.(2025九上·桂林期末)如图所示,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,接入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A.接入电路的是滑片右侧的电阻丝,当滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小。故A符合题意;
B.接入的是全部电阻丝,滑片滑动时,接入电路的电阻丝长度不变,电阻不变。故B不符合题意。
C.接入电路的是滑片左侧的电阻丝,滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大。故C不符合题意。
D.接入的是上面两个接线柱,相当于接入一根导线,电阻几乎为 0,滑片滑动时电阻也不变。故D不符合题意。
故选A。
【分析】判断滑动变阻器接入电路的是哪段电阻丝,关键看下面的接线柱(因为滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,电流从下面的接线柱流入,经过电阻丝,再从上面的接线柱流出)。
1.当滑动变阻器接左下接线柱时,电流从左下接线柱流入,经过滑片左侧的电阻丝,再从上面的接线柱流出,所以滑片左侧的电阻丝接入电路。此时,滑片向右滑动,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大;滑片向左滑动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小。
2.当滑动变阻器接右下接线柱时,电流从右下接线柱流入,经过滑片右侧的电阻丝,再从上面的接线柱流出,所以滑片右侧的电阻丝接入电路。此时,滑片向右滑动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小;滑片向左滑动,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大。
3.如果接上面两个接线柱,相当于接入一根导线,电阻几乎为 0,滑片滑动不改变电阻;如果接下面两个接线柱,相当于接入全部电阻丝,电阻最大,滑片滑动也不改变电阻。
12.(2025九上·崆峒期末)如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表V1示数变大
B.电流表示数变小,电压表V1示数变小
C.电流表示数变大,电压表V2示数变大
D.电流表示数变小,电压表V2示数不变
【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】如图,电路串联,电压表V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路中的阻值变小,总电阻变小,根据,电流变大,电流表示数变大;根据,R1两端电压变大,电压表V1示数变大;根据串联电路电压规律,R2两端电压变小,电压表V2示数变小,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电路中电流变大,减小的电阻分压减小,其他位置分压变大。
13.把标有“12V 36W”字样的灯泡L1 和标有“8V 16W”字样的灯泡L2串联后接在电源的两端,其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡没有达到额定功率,则下列选项中正确的是( ).
A.该电源的电压为24 V
B.电路中的电流为3 A
C.两灯泡的总功率为32 W
D.灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据灯泡的规格,计算L1的电流为:,电阻为:,L2的电流为:,电阻为:;两灯串联,电流相等,为了电路安全,电路的电流为2A,则电源电压为:U=I2R总=2A×(4Ω+4Ω)=16V;计算电路的总功率为:P总=UI大=16V×2A=32W;根据P=I2R,根据电阻相等,两灯的实际电功率相等,ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】【学找切入点】根据可求灯L1和L2正常发光时的电流,根据可求灯L1和L2的电阻.由于灯L1和L2是串联的,所以它们的电流相等.当一只灯泡正常发光时路中的电流应该是两灯中最小的额定电流.根据.和U=IR可求电源电压U=根据 P=UI 可求两灯泡的总功率.
14.(2024九上·涪城期末)如图甲所示电路,电源电压恒为4.5V,闭合开关S后,滑片P由右端向左滑动,因变阻器某处发生断路,滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数,电流表读数I与滑片P滑动距离d的关系如图乙所示。当电流表开始有读数时,才闭合开关S1,此时电压表的示数为2.5V。电压表的量程为“0~3V”,电流表的量程为“0~0.6A”。下列说法中正确的是( )
A.当电流表开始有读数时,R1接入电路的阻值为10Ω
B.当滑片P移到d=2cm处时,电阻R0在10s内产生的热量为5J
C.当滑片P移到d=6cm处时,R0消耗的电功率为0.2W
D.若R1未断路,最大阻值为18.125Ω,为保护电路安全,R0的电功率变化范围是0.256W~2.025W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】A、当电流表开始读数0.2A,根据电压表,计算接入电路的阻值为,A不符合题意;
B、根据R0分压U0=4.5V-2.5V=2V;当滑片移到d=2cm处时,计算电阻R0产生的热量为Q=UIt=2V×0.2A×10s=4J,B不符合题意;
C、计算电阻为,当滑片移到d=6cm处时电流为0.4A,R0消耗的电功率为P0=I2R0=(0.4A)2×10Ω=1.6W,C不符合题意;
D、电流为0.4A时,R1电阻为,移动4cm,电阻变化12.5Ω-1.25Ω=11.25Ω,每厘米的电阻为,若未断路,最大阻值为R1=12.5Ω+2.8125Ω×2=18.125Ω,为保护电路安全,滑动变阻器取值最小时,电流为,电功率为P大=UI大=4.5V×0.45A=2.025W;滑动变阻器取值最大时,电流为,R0的最小电功率为P小=I2R0=(0.16A)2×10Ω=0.256W,电功率变化范围是0.256W~2.025W,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据定值电阻的分压和电流,利用,计算电阻;利用Q=UIt,计算电流产生的热量;利用,计算电阻;结合电阻差值和对应长度的变化,计算单位长度的电阻大小;利用P=UI和P=I2R,计算电功率。
15.(2025九上·唐山期中)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下移动滑动变阻器的滑片,记录电表示数;图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值是
B.电源电压为
C.滑动变阻器连入电路的最大阻值为
D.当滑片P移至中点时,电流表的示数是
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】AB.图甲中,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流,定值电阻R0与滑动变阻器串联。结合图乙的两个点I1=0.6A时,U滑1=0V;I2=0.2A时,U滑2=3V,可得①;②联立①②,解得R0=7.5Ω,U=4.5V,故AB错误;
C.滑动变阻器连入电路中的阻值最大时,此时电流最小为为0.2A,滑动变阻器两端电压为3V,根据欧姆定律计算最大阻值为,故C错误;
D.滑片移至中点时,滑动变阻器接入电阻为,根据电阻的串联计算此时电路中的总电阻为。根据欧姆定律计算电路中的电流为,故D正确。
故选D。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压.
阅卷人 二、填空题(每空1分,共30分)
得分
16.(2025·镇江)如图所示为某种扬声器的原理图,AB间连接一导线,导线置于磁极之间,导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向 ,薄膜片 发声,声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取 大气压强取 则大气对鼓膜的压力为 N。
【答案】不断变化;振动;8
【知识点】压强的大小及其计算;声音的产生;磁场对通电导线的作用;扬声器和耳机的构造和原理
【解析】【解答】当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化;导线所受磁场作用力方向不断变化,因此导线会不断振动,薄膜片与导线相连,也会随之振动,从而发出声音;已知人耳的鼓膜面积S=0.8cm2=0.8×10﹣4m2,大气压强p=1×105Pa;根据压强公式p,可得大气对鼓膜的压力F=pS=1×105Pa×0.8×10﹣4m2=8N。
【分析】扬声器的工作原理:通电导体在磁场中受力运动;当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化,导线不断振动,薄膜片与导线相连,也会随之振动,从而发出声音;已知大气压强和人耳的鼓膜面积,根据F=pS,可以计算大气对鼓膜的压力。
17.如图所示,A球为均匀带正电的绝缘球体,当它绕着自己的轴做逆时针旋转(由上往下看)时,则A 球上方的小磁针的 N 极将 ,A球左侧的小磁针的N极将 (均选填“指向左方”“指向右方”“指向上方”或“指向下方”).
【答案】指向上方;指向下方
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 均匀带正电的绝缘球体A,绕着自己的轴做逆时针旋转,形成逆时针方向的电流,由安培定则可知,电流产生的磁场方向竖直向上,则A球上方小磁针的N极将指向上方,A球左侧的小磁针N极将指向下方,即向下方。
【分析】 电荷的定向移动形成电流,由安培定则(右手螺旋定则)判断出电流磁场的方向,然后判断小磁针N极移动方向。
18.(2023九上·长春期末)端午节时小明和同学到莲花湖玩,他们闻到了阵阵花香,这是 现象。午餐剥粽子时,小明发现有些米粒黏在粽叶上,这是因为分子间存在 。
【答案】扩散;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1) 端午节时小明和同学到莲花湖玩, 闻到阵阵花香,这是扩散现象,是因为香味分子在不停地做无规则运动,
(2) 午餐剥粽子时, 米粒黏在粽叶上,这是因为分子间存在引力。
【分析】(1)不同的物质接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象;
(2)根据分子之间存在引力和斥力分析。
19.(2025九上·珠海期中)2025年4月24日,长征二号F运载火箭搭载神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,火箭选用液氢燃料,这是因为液氢具有较大的 :在发射架下方的池子里储存大量的水,利用水 的特性,在升温时会吸收较多的热量,然后在汽化时又吸收热量,保护火箭发射架不被高温毁坏:火箭加速上升的过程中,机械能 《选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】热值;比热容大;增大
【知识点】机械能及其转化;燃料的热值;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】(1) 火箭选用液氢燃料,这是因为液氢具有较大的热值,即相同质量的氢燃料会放出更多的热量;
(2)在发射架下方的池子里储存大量的水,利用水的比热容大的特性;
(3) 火箭加速上升的过程中,质量不变,高度增大,则重力势能增大;速度增大,则动能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,它的机械能增大。
【分析】(1)热值是表示燃料燃烧放热本领大小的物理量;
(2)比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量;
(3)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能。
20.(2024九上·锡山期中)一辆载货汽车,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶,匀速行驶6km消耗1.4kg汽油,汽车受到的阻力为4200N(汽油的热值为4.5×107J/kg)。完全燃烧1.4kg汽油放出热量为 J;汽车匀速行驶的功率为 W;汽车匀速行驶过程中发动机的效率为 。
【答案】;;
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知, 汽油的热值为4.5×107J/kg ,
则完全燃烧1.4kg汽油放出热量为。
(2)汽车做匀速直线运动,则它处于平衡状态,即受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
根据平衡力的条件可知,牵引力大小为F=f=4200N;
汽车的速度v=90km/h=90×;
汽车匀速行驶的功率为。
(3)根据题意可知,发动机做的机械功为;则汽车匀速行驶过程中发动机的效率为。
【分析】 (1)根据Q=mq计算汽油放出热量;
(2)首先根据平衡力的知识计算汽车受到的牵引力,然后根据P=FV求出发动机的功率;
(3)根据W=Fs计算发动机做的机械能,最后利用求出汽车匀速行驶过程中发动机的效率。
21.(2025九上·广州期中)如题图甲、乙分别是甲、乙两台汽油机的能量流向图,两者使用的汽油种类相同,分析可知汽油机甲的热机效率是 :在输出相同机械能的情况下,汽油机 消耗的汽油更多(选填“甲”、“乙”).
【答案】35%;甲
【知识点】热机的效率;机械效率;机械效率的计算
【解析】【解答】 解:观察图中甲、乙两台汽油机的能量流向及比例可知,甲汽油机的热机效率为100%-25%-40%=35%,乙汽油机的热机效率为100%-28%-35%=37%,由此可知汽油机乙的热机效率高于汽油机甲,则在输出相同机械能的情况下,汽油机甲消耗的汽油更多。
故答案为:35%;甲。
【分析】 热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比,分析比较图中的相关数据解答。
22.(2025九上·潮南期中)吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中 (选填“吸管”或“纸巾”)失去电子。如图是电解水实验原理图,蓄电池在向外供电时把 能转化为电能。为增强水的导电性,通常向水中加少量的NaOH,在闭合开关的瞬间,溶液中的 移动方向是从C到D,则蓄电池的A 端是 极。
【答案】纸巾;化学;负
【知识点】两种电荷;摩擦起电的现象
【解析】【解答】 解: 我们用吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中吸管得到电子,纸巾失去电子;
电池在向外供电时把化学能转化为电能;
溶液中的Na+移动方向是从D到C,故电流方向为从D到C,
在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极,所以电源的正极是A端,则蓄电池的B端是负极。
故答案为:纸巾;化学;负。
【分析】 摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带负电。 蓄电池在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能;
电荷的定向移动形成电流;正电荷定向移动的方向是电流的方向;负电荷的定向移动方向与电流方向相反;在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极。
23.(2025九上·鼎城期中)建设适宜居住环境,我市很多居民小区里安装了LED草坪景观灯,修建了人工湖。制成LED草坪景观灯的主要材料是 (选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”)。人工湖利用水的 大来减小昼夜温差。
【答案】半导体;比热容
【知识点】半导体特点及作用;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】(1)半导体的导电性能在导体和绝缘体之间,在生活中可以制成LED草坪景观灯。
(2)根据比热容的知识可知,人工湖利用水的比热容大来减小昼夜温差,因为比热容大的物质,吸热放热本领强,在相同条件下,温度变化不明显。
故答案为:半导体;比热容。
【分析】(1)二极管是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料,半导体材料有许多独特的功能,根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件。
(2)单位质量的某种物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量叫做这种物质的比热容。
24.(2025九上·中山期中)生产生活中我们经常用到汽油,汽油易挥发,易燃易爆,运输中汽油与油罐摩擦产生静电,油罐 (选填“得到”或“失去”)电子而带正电,电荷累积到一定程度极易出现放电现象,铁链中的电流方向是从 。(选填“大地到油罐”或“油罐到大地”),为防止爆炸事故发生,油罐车通常都在车架加装 (选填“导体”或“绝缘体”)与大地接触以中和油罐所带电荷。
【答案】失去;油罐到大地;导体
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;摩擦起电的现象
【解析】【解答】(1)汽油与油罐摩擦,油罐失去电子,油罐因失去电子而带上正电荷;
(2)第2空 ,第3空,油罐带正电,自由电子通过铁链从大地移动到油罐,铁链是导体,与正电荷中和,故铁链中自由电子定向移动方向是从大地到油罐,而电流的方向是从油罐到大地。
故答案为:失去;油罐到大地;导体。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电;
(2)物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;
(3)油罐带正电,自由电子通过导体从大地移动到油罐,与正电荷中和。
25.(2025九上·榕城期末)如图所示电路中,闭合开关后两灯都发光电流表指针的位置均如图所示,则通过灯L1的电流为 A,若L2的电阻为10Ω,则电源电压为 V,L1的电阻为 Ω。
【答案】1.28;2.8;2.5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的判断两电流表的量程并读出示数是关键。
由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L2的电流,根据并联电路电流规律可知,电流表A1的示数比电流表A2的示数大;因为两电流表指针位置相同,所以它们的量程不同,电流表A1的量程是0~3A,分度值为0.1A,电流表示数IA1=1.6A;电流表A2的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表读数IA2=0.32A;灯泡L2的电流
I2=IA2=0.32A
根据并联电路电流规律可知,灯泡L1的电流
I1=IA1-IA2=1.6A-0.32A=1.28A
根据欧姆定律可得,灯泡 L2两端的电压为
根据并联电路电压相等,电源电压为
根据欧姆定律可得,灯泡 L1的电阻R1的阻值为
【分析】由电路图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L2的电流。根据并联电路的电流特点结合两个电流表的指针所指位置相同确定量程,并根据分度值读出示数,进一步求出通过L2的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压和L1的电阻。
26.如图甲所示为一热敏电阻的阻值随温度变化的图象.将这一热敏电阻按图乙的方式接入电路中,电源电压为6 V,当电流表示数为30mA 时,热敏电阻所处的环境温度为 ℃;当热敏电阻所处的环境温度为50℃时,电流表的示数为 mA.
【答案】35;40
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图乙中,电流表测量热敏电阻的电流,电流表为30mA=0.03A,计算电阻为:;根据图甲,当热敏电阻为200Ω时,对应的温度为5℃;当温度为50℃时,对应的电阻为150Ω,计算电路的电流为:。故第1空填:35;第2空填:40。
【分析】【学找切入点】这是欧姆定律在实际生活中应用的典型实例.这要求我们学会找出温度—电阻—电流的对应关系.当已知电流求电阻时,根据热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知它所处的环境温度.同样,当环境温度已知时,根据热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知热敏电阻的阻值,再根据欧姆定律求电流.
27.(2025九上·桂林期末)如图甲、乙所示电路中,电源电压相等且恒定不变,小灯泡L标有“6V 1.8W”字样,甲图中滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光,则小灯泡10s内消耗的电能为 J,再移动滑片P,电流表示数与R2关系如图丙所示。在乙图电路中,电流表示数与R2的关系如图丙b所示,则I1= A(忽略小灯泡电阻变化)。
【答案】18;0.45
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)已知小灯泡L标有6V,1.8W字样,且恰好正常发光,根据电能公式W = Pt,可得小灯泡10s内消耗的电能;
(2)由P = UI可得,小灯泡正常发光时的电流灯泡的电流,由可得,小灯泡的电阻,甲图中滑片P位于最右端时,R2接入电路的电阻为0,此时小灯泡恰好正常发光,说明电源电压U = UL=6V。
由图丙可知,当R2=2R时,图乙中电流表的示数为I1,此时R1与R2并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知,通过R2的电流,图甲中,当R2=R时,R2与L串联,此时电路中的总电阻R总=R + RL=R+20Ω,电路中的电流,而由图丙可知,此时电路中的电流与图乙中通过R2的电流相等,即,解得R = 20Ω。滑动变阻器接入电路的电阻为2R时,通过电路的电流。
故第一空为18,第二空为0.45。
【分析】1.掌握电能的计算,电能公式W = Pt,可结合功率公式P=UI进行计算,小灯泡正常发光时消耗的电能;
2.掌握串、并联电路的特点:串联电路中总电阻等于各分电阻之和;并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,这些特点用于分析甲、乙电路的结构和电流、电压的关系;
3.掌握欧姆定律及应用,结合已知的电压和电流求出小灯泡的电阻,以及在不同电路组合下计算电流。
第Ⅱ卷 主观题
阅卷人 三、实验探究题(每题3分,共20分)
得分
28.(2025九上·新都期末)某科技小组设计了一个记录传送带上输送产品数量的计数装置,其原理如图甲、乙电路所示,已知电源电压U1=12V,U2=6V,电阻箱R2调到200Ω,R是个标有“6V3W”的自动计数器,R1是一种光敏元件,每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,其电阻会变大,信号触发器两端的电压U0=UAB时,就使乙图电路中的开关S2闭合,使自动计数器计数一次。图丙是对产品输送计数项目进行测试后,信号触发器记录的某段时间AB间的电压(R2两端的电压)随时间变化的图像;
(1)自动计数器正常工作时的电流为 A;
(2)关于该自动计数装置,下列说法中正确的是( )
A.光敏电阻 R1的阻值随光照强度的增强而增大
B.0~0.36s阶段为产品未挡住射向R1的红外线的阶段
C.产品挡住射向R1的红外线时,R1两端的电压会变小
D.产品没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值为2000Ω
(3)如丙图,传送带匀速输送产品连续工作3min,自动计数器消耗的电能为 J;
(4)由于整个装置工作时间较长,导致U1逐渐减小,现场又没有适合的电源更换,为了能使计数器正常工作,可以对图甲电路做的调节是 。
【答案】(1)0.5
(2)D
(3)54
(4)增大R2阻值
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】 解:(1)由甲图电路知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压;由图乙可知,受控电路为R的简单电路,根据P=UI可得自动计数器正常工作时的电流为: ;(2)A、每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,即此时光照强度减小,其电阻会变大,由此可知,光敏电阻R1的阻值随光照强度的减小而增大,故A错误;
B、当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,即R1的阻值最大,根据 可知,此时电路的电流最小,根据U=IR可知R2两端的电压最小,由图丙可知最小电压为2V,而图丙中0~0.36s阶段R2两端的电压最大为6V,所以0~0.36s阶段为产品未挡住射向R1的红外线的阶段,故B正确;
C、当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,根据串联电路中的分压规律可知,此时R1两端的电压会变大,故C错误;
D、产品没有挡住射向R1的红外线时,即图丙中0~0.36s阶段,此时R2两端的电压最大为6V,此时电路中的电流为: ,
根据串联电路电压的规律知,R1两端的电压为:UR1=U1-UR2=18V-6V=12V,
R1的电阻为: ,故D错误;
故选:B;
(3)根据图丙知计数一次消耗电能的时间为:t'=0.4s-0.36s=0.04s,即0.4s内有0.04s消耗电能,所以3min内消耗电能的总时间为: ,
3min内自动计数器消耗的电能:W=PRt总=3W×18s=54J;
(4)由于整个装置工作时间较长,导致U1的电压逐渐减小,根据欧姆定律可知通过电路的电流减小,U0减小,要使U0增大为原来的电压值,由串联电路的分压规律可知,需要增大R2的电阻使计数器正常工作。
故答案为:(1)0.5;(2)B;(3)54;(4)适当将电阻箱R2的阻值调大。
【分析】 (1)由图乙可知,电路为R的简单电路,根据P=UI算出自动计数器正常工作时的电流;
(2)由电路图甲可知,两电阻串联,AB间电压为R2两端电压;
①每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,其电阻会变大,据此分析光敏电阻R1的阻值与光照强度的关系;
②当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,即R1的阻值最大,根据分析出电路中电流的变化及R2两端的电压的变化,再结合图丙即可解答;
③当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,根据串联电路中的分压规律分析解答;
④产品没有挡住射向R1的红外线时,即图丙中0~0.36s阶段,读出此时R2两端的电压,再结合欧姆定律和串联电路的分压规律即可解答;
(3)根据图丙读出计数一次消耗电能的时间,再算出3min内电流做功的时间,根据W=Pt算出自动计数器3min消耗的电能;
(4)U1的电压减小,根据欧姆定律判断出电流的变化,要使U0不变,需要增大R2的电阻。
(1)由甲图电路可知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压;由图乙可知,受控电路为R的简单电路,根据可得自动计数器正常工作时的电流为
(2)A.每当传送带上的产品均匀通过时,射向R1的红外线会被产品挡住,即此时光照强度减小,其电阻会变大,由此可知,光敏电阻R1的阻值随光照强度的减小而增大,故A错误;
B.当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,即R1的阻值最大,根据可知,此时电路的电流最小,根据可知R2两端的电压最小,由图丙可知最小电压为2V,而图丙中0~0.36s阶段R2两端的电压最大为6V,所以0~0.36s阶段为产品未挡住射向R1的红外线的阶段,故B正确;
C.当产品挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,根据串联电路中的分压规律可知,此时R1两端的电压会变大,故C错误;
D.产品没有挡住射向R1的红外线时,即图丙中0~0.36s阶段,此时R2两端的电压最大为6V,此时电路中的电流为
根据串联电路电压的规律知,R1两端的电压为
R1的电阻为,故D错误。
故选B。
(3)根据图丙知计数一次消耗电能的时间为
即0.4s内有0.04s消耗电能,所以3min内消耗电能的总时间为
3 min内自动计数器消耗的电能
(4)由于整个装置工作时间较长,导致U1的电压逐渐减小,根据欧姆定律可知通过电路的电流减小,U0减小,要使U0增大为原来的电压值,由串联电路的分压规律可知,需要增大R2的电阻使计数器正常工作。
29.(2025九上·自贡月考)图是浩轩和振严两位同学在探究改变内能的方法时做的两个实验:
(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,我们会看到棉花燃烧的现象,说明瓶内气体的温度升高,内能 ;达到了棉花的燃点,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变了物体的内能。
(2)如图乙所示,广口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。用打气筒打气时,气筒壁会发热,使筒内气体内能增大,温度升高。图中气体温度升高过程中的能量转化与四冲程内燃机的 冲程的能量转化相同。
(3)在乙图中,当打气达到一定程度时,瓶塞会跳出。这一过程相当于内燃机的 冲程,同时,观察到瓶口会出现“白雾”,“白雾”的形成是一种 (填物态变化名称)现象,这种现象说明了气体膨胀对外做功,内能 ,温度 。
(4)实验完成后,两位同学在课外阅读时发现:一架飞机搭载的涡轮喷气发动机,其部分参数如表,表中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。已知飞机所受空气阻力与运行速度平方的关系如图戊所示,当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航的过程中,此时需要 的航空燃油。
热效率 40%
推进效率 60%
航空燃油热值
【答案】(1)增大;做功
(2)压缩
(3)做功;液化;减小;降低
(4)1.08
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;燃料的热值;热机;热机的效率
【解析】【解答】(1)棉花燃烧,需要温度达到燃点,则棉花燃烧说明气体的温度升高,内能增大。在这个过程中,通过压缩做功的方式将机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变物体的内能。
(2)四冲程内燃机的压缩冲程也是将机械能转化为内能,所以图中气体温度升高过程中的能量转化与四冲程内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
(3)①瓶塞跳出,将气体的内能转化为机械能,这一过程相当于内燃机的做功冲程。
②瓶内气体温度降低,其中的水蒸气从气态变成液态发声液化形成小水珠,这就是看到的“白雾” 。
③这种现象说明了气体膨胀对外做功,内能减小,温度降低。
(4)根据表格数据可知,飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h,即1800s,
飞机巡航的路程,
此时飞机运行速度的平方
根据图像可知,此时飞机所受空气阻力f=3.6×104N,
根据平衡力的知识可知,飞机受到的牵引力,
则飞机的推进功,
涡轮喷气发动机获得的机械能,
燃料完全燃烧产生的热量,
此过程需要航空燃油的质量。
【分析】 (1)做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体温度升高,内能会增加,物体对外做功,物体温度降低,内能会减小;
(2)内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,是将机械能转化为内能;在做功冲程中,是将内能转化为机械能;
(3)①根据内燃机的能量转化过程分析;
②物质由气态变成液态的过程叫液化;
③根据做功改变物体内能的知识解答。
(4)由图丙可知,飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比,可求出飞行速度为200m/s是飞机所以的阻力,0.5h飞行距离s=vt,飞机克服阻力所做的功等于阻力乘以飞行距离,飞机在水平方向上匀速飞行,涡轮喷气发动机传递给飞机的推力和阻力相等,飞行相同的距离做的功也相等,由推进效率和求出获得的机械能,热机效率是涡轮喷气发动机的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,所以,由热机效率可求出燃料完全燃烧放出的总能量,由Q=qm求出燃料的质量。
(1)[1][2]把活塞迅速压下去,活塞对瓶内气体做功,气体内能增大,温度升高,达到棉花的燃点,棉花燃烧。这是通过做功的方式改变物体的内能。
(2)用打气筒打气时,气筒壁发热,筒内气体内能增大,这是因为活塞对筒内气体做功,机械能转化为内能。四冲程内燃机的压缩冲程也是将机械能转化为内能,所以图中气体温度升高过程中的能量转化与四冲程内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
(3)[1][2][3][4]当打气达到一定程度时,瓶塞跳出,瓶内气体对瓶塞做功,内能转化为机械能,这一过程相当于内燃机的做功冲程。瓶口出现“白雾”,是因为瓶内气体膨胀对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化形成小水珠。
(4)已知飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h,即1800s,则飞机巡航的路程
计算飞机运行速度的平方
由图可知,此时飞机所受空气阻力f=3.6×104N,因为飞机匀速巡航,所以牵引力。
则飞机的推进功
已知推进效率η2=60%,则涡轮喷气发动机获得的机械能
已知热效率η1=40%,则燃料完全燃烧产生的热量
根据,则此过程需要航空燃油的质量
30.(2025九上·普宁期末)如图甲所示,“探究导体中电流与电阻的关系实验中,选用的实验器材有:学生电源(电压为4.5V), 定值电阻四个(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
实验次数 1 2 3 4
电流I/A 0.5 0.25 0.125 0.1
电阻R/Ω 5 10 20 25
(1)在连接电路的过程中,开关必须处于 状态;
(2)请将图甲中的实物电路连接完整,要求闭合开关,滑片P向B端移动时电路中电流变大 ;(导线不得交叉)
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,产生这种现象的原因可能是 。 (选填“R断路”或“R短路”);
(4)正确连接电路后,小明先用5Ω的电阻进行实验,移动滑片,读出并记录电流表示数。接着更换10Ω的电阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为 ,记录电流表的示数;
(5)将实验数据记录在表中,如图乙,得出的结论是: (文字表达);
(6)为了完成整个实验,滑动变阻器的阻值至少为 Ω。
【答案】(1)断开
(2)
(3)R断路
(4)A;2.5V
(5)电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
(6)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态。
(2)闭合开关S,滑片P向B端移动时电路中电流变大,即电阻变小,故选择B接线柱接入电路,如图。
(3)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,则与电压表并联的电路断路,所以产生这种现象的原因R断路。
(4)根据表格中电流I随电阻R变化数据,可求出定值电阻的电压大小为UV=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=2.5V;
根据串联电路的分压原理知道,将定值电阻10Ω由改接成5Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压的规律知道,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小滑动变阻器分得的电压,由串联电路的分压原理知道,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数2.5V不变。
(5)分析表格中的数据分析,电阻增大为几倍,电流减小为几分之一,说明电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)定值电阻的电压大小为UV=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=2.5V,
则滑动变阻器分得的电压U滑=U'-UV=4.5V-2.5V=2V,
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,
根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.8×25Ω=20Ω。
【分析】 (1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态。
(2)闭合开关S,滑片P向B端移动时电路中电流变大,即电阻变小,故选择B接线柱接入电路;
(3)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,则与电压表并联的电路断路。
(4)根据表格中电流I随电阻R变化数据,可求出定值电阻的电压大小;探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路的分压原理得出滑动变阻器滑片移动方向;
(5)分析表格中的数据分析,电阻增大为几倍,电流减小为几分之一;
(6)根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压,根据分压原理得出滑动变阻器连入电路中的电阻。
阅卷人 四、计算题(共3题,共20分)
得分
31.(2025九上·中山月考)国产新能源越野车仰望是全球首款创新性配备了应急浮水功能的车。它满载时整车质量约为,在发动机模式下,满载时汽车在地面匀速行驶百公里消耗汽油,受到的阻力是车总重的倍。油电混合模式下续航突破1000km。(q汽油=4.6×107J/kg)若U8在满载时,求:
(1)它遇突发涉水情况漂浮在水面受到的浮力;
(2)10kg的汽油完全燃烧放出的热量;
(3)在发动机模式下行驶时发动机的效率。
【答案】(1)解:车漂浮在水面时受到的浮力等于重力大小:F浮=G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N。
答:它遇突发涉水情况漂浮在水面受到的浮力是4×104N;
(2)解:根据公式Q=mq可知燃料完全燃烧放出的热量为:Q放=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J。
答:10kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×108J。
(3)解:因汽车匀速行驶,所以汽车受到平衡力,即F=f=0.046G=0.046mg=0.046×4000kg×10N/kg=1840N,
牵引力做的功:W=Fs=1840N×100×103m=1.84×108J,
发动机的效率:。
答:在发动机模式下行驶时发动机的效率是40%。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)车漂浮在水面时受到的浮力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小;
(2)知道燃料的热值,根据Q放=mq求出测试过程中消耗的汽油完全燃烧放出的热量;
(3)根据汽车匀速行驶受到的牵引力和阻力为一对平衡力求出牵引力,并利用W=Fs求出牵引力做的功,最后根据可求出发动机的效率。
(1)汽车满载时受到的总重力为
它遇突发涉水情况漂浮在水面时,根据物体的浮沉条件可知,它受到的浮力等于受到的总重力,则受到的浮力为
(2)根据Q=mq可得,10kg的汽油完全燃烧放出的热量为
(3)在发动机模式下,因汽车匀速行驶,所以汽车受到平衡力,受到的牵引力等于受到的阻力,即
牵引力做的功
发动机的效率
32.(2025九上·祁阳期末)亮亮设计了一个如图甲所示的电子高度测量仪,用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器,将电压表装成高度显示仪,电压表示数随高度变化的规律如图乙所示。已知电源电压恒定不变,电阻丝R足够长,每1cm的阻值大小为0.1Ω,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~3A”,身高为170cm的同学站上去后电压表示数为9V,电流表示数为1A,求:
(1)身高为170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的长度;
(2)身高为110cm的同学站上后,R0消耗的电功率;
(3)为保证安全,该测量仪能够测量的最大高度。
【答案】(1)解:图甲可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流由欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的电阻值为
因为每1cm的阻值大小为0.1Ω,所以9Ω的长度为
(2)解:由题意可知,h2=110cm的同学站上后,滑动变阻器接入电路的电阻R'=R-(h1-h2)×0.1Ω/cm=9Ω-(170cm-110cm)×0.1Ω/cm=3Ω
由图乙可知,此时电压表的示数为4.5V,由欧姆定律可知,此时电路中的电流
串联电路的电压特点和欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电源电压U总=UR+IR0=9V+1A×R0①
h2=110cm的同学站上后,电源电压U总=UR'+I'R0=4.5V+1.5A×R0②
由①②解得R0=9Ω,U总=18V
R0消耗的电功率P0=I'2R0=(1.5A)2×9Ω=20.25W
(3)解:由串联电路的分压作用知当电压表的示数最大时分压最多,滑动变阻器的电阻最大,由于电压表的量程为0~15V,所以滑动变阻器两端的最大电压为15V,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压为U0=U总-UV大=18V-15V=3V
此时电路中的电流为
滑动变阻器的最大电阻为
45Ω的长度为
当h1=170cm时,电阻丝连入电路的总长度为90cm,则滑动变阻器最下端到地面的距离h0=h1-L=170cm-90cm=80cm
所以该测量仪能够测量的最大高度为h最大=h0+L'=80cm+450cm=530cm
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由图甲可知,两电阻串联,电压表测量电阻丝两端电压,根据欧姆定律求出170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻,根据每1cm的阻值大小为0.1Ω算出此时滑动变阻器接入电路的长度;
(2)利用“每1cm的阻值大小为0.1Ω”求出110cm的同学站上后,滑动变阻器接入电路的电阻,根据欧姆定律求出此时电路中的电流;
(3)根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出170cm和110cm的同学站上后电源电压的表达式,解方程求出电阻R0的阻值和电源电压;由串联电路的分压作用知当电压表的示数最大时分压最多,滑动变阻器的电阻最大,根据电压表的量程和串联电路电压的规律算出定值电阻R0两端的电压,与欧姆定律算出此时电路中的电流和滑动变阻器的最大电阻,进而求出此时电阻丝的长度;由(1)知当h1=170cm时电阻丝连入电路的总长度算出滑动变阻器最下端到地面的距离h0,进而算出该测量仪能够测量的最大高度。
(1)图甲可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流由欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的电阻值为
因为每1cm的阻值大小为0.1Ω,所以9Ω的长度为
(2)由题意可知,h2=110cm的同学站上后,滑动变阻器接入电路的电阻R'=R-(h1-h2)×0.1Ω/cm=9Ω-(170cm-110cm)×0.1Ω/cm=3Ω
由图乙可知,此时电压表的示数为4.5V,由欧姆定律可知,此时电路中的电流
串联电路的电压特点和欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电源电压U总=UR+IR0=9V+1A×R0①
h2=110cm的同学站上后,电源电压U总=UR'+I'R0=4.5V+1.5A×R0②
由①②解得R0=9Ω,U总=18V
R0消耗的电功率P0=I'2R0=(1.5A)2×9Ω=20.25W
(3)由串联电路的分压作用知当电压表的示数最大时分压最多,滑动变阻器的电阻最大,由于电压表的量程为0~15V,所以滑动变阻器两端的最大电压为15V,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压为U0=U总-UV大=18V-15V=3V
此时电路中的电流为
滑动变阻器的最大电阻为
45Ω的长度为
当h1=170cm时,电阻丝连入电路的总长度为90cm,则滑动变阻器最下端到地面的距离h0=h1-L=170cm-90cm=80cm
所以该测量仪能够测量的最大高度为h最大=h0+L'=80cm+450cm=530cm
33.(2025九上·南宁期中)智能快递站使用机器人分拣快递,分拣员扫描快件条形码后将其放置在分拣机器人上。如图甲,机器人便能依据快件的条形码信息和重力信息将快件运送至指定位置。图乙是快件分拣识别电路,快件信息由通过两个敏感电阻的电流决定。扫码后,根据光敏电阻R1反映的信息识别快件需送达的区域,根据压敏电阻R2反映的信息识别快件需放置的位置。已知电源电压为6V,电流表允许通过的最大电流为0.9A,光敏电阻R1扫码前阻值为10Ω,扫码后R1对应区域的阻值如下表所示,压敏电阻R2的阻值随压力的变化关系图像如图丙所示,g取10N/kg。求:
扫描后对应区域 A B C D
光敏电阻R1阻值/Ω 12 15 18 20
(1)快件扫码前通过R1的电流;
(2)运送某快件到B区域时,电流表的示数为0.5A,此时R2的阻值;
(3)最多能将重力为多少的快件投送到D区域。
【答案】(1)解:由电路图乙可知,电阻R1和R2并联,快件扫码前,光敏电阻R1的阻值为10Ω,电源电压U= 6V,根据欧姆定律可知通过R1的电流:
(2)解:运送快件到B区域时,由表格可知,光敏电阻R1的阻值为R1'=15Ω,此时通过R1的电流:;
因为R1和R2并联,电流表在干路测量总电流,所以干路电流:I=I1'+I2
此时通过R2的电流为:I2=I-I1'=0.5A-0.4A=0.1A
根据欧姆定律可知,此时R2的阻值:
(3)解:投送到D区域时,由表格可知,光敏电阻R1的阻值为R1″=20Ω,此时通过R1的电流:
电流表允许通过的最大电流为Imax=0.9A,要使快件的重力最大,根据图丙可知,压敏电阻R2的阻值应最小,根据并联电路的特点和欧姆定律可知,要使R2的阻值最小,通过R2的电流应最大,通过R2的最大电流I2max=Imax-I1″ =0.9A-0.3A=0.6A
此时R2的最小阻值为:
由图丙可知,当R2的阻值为10Ω时,其承受的压力F为100N,因为快件对压敏电阻的压力等于其重力,所以最多能投送的快件重力为Gmax=F=100N
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据,计算电流的大小;
(2)利用,计算电流,结合并联电路电流规律,计算支路电流,根据,计算电阻;
(3)根据电路中的最大电流,计算最新电阻时,判断压力的大小。
(1)由电路图乙可知,电阻R1和R2并联,快件扫码前,光敏电阻R1的阻值为10Ω,电源电压U= 6V,根据欧姆定律可知通过R1的电流I1===0.6A
(2)运送快件到B区域时,由表格可知,光敏电阻R1的阻值为R1'= 15Ω,此时通过R1的电流I1' ===0.4A
因为R1和R2并联,电流表在干路测量总电流,所以干路电流I = I1' + I2
此时通过R2的电流为I2=I -I1'=0.5A-0.4A=0.1A
根据欧姆定律可知,此时R2的阻值R2' ===60Ω
(3)投送到D区域时,由表格可知,光敏电阻R1的阻值为R1″=20Ω,此时通过R1的电流I1″ ===0.3A
电流表允许通过的最大电流为Imax=0.9A,要使快件的重力最大,根据图丙可知,压敏电阻R2的阻值应最小,根据并联电路的特点和欧姆定律可知,要使R2的阻值最小,通过R2的电流应最大,通过R2的最大电流I2max=Imax-I1″ =0.9A-0.3A=0.6A
此时R2的最小阻值为R2min===10Ω
由图丙可知,当R2的阻值为10Ω时,其承受的压力F为100N,因为快件对压敏电阻的压力等于其重力,所以最多能投送的快件重力为Gmax=F=100N
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 2
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1