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教科版2025-2026学年九年级物理上册期末模拟全能练考卷
一、单选题
1. 将两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量,此时电流表A1和 A2读数分别如图乙所示,通过灯泡L1、L2的电流大小分别为( )
A.0.24A 0.7A B.12A 0.7A
C.0.24A 0.46A D.12A 0.14A
2.“工夫茶”是融精神、礼仪、沏泡技艺为一体的茶道形式,如图是泡“工夫茶”用的电茶炉,在电路中用R1和R2代表消毒锅和煮水壶,当闭合开关S后,R1和R2才能工作,但不能同时加热,选项的电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3.2023年3月,我国自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行,如图所示。高温超导材料可在液氮温度(196℃)以上转变为超导态。下列说法中正确的是( )
A.电流流经超导材料时不发生热损耗
B.磁浮列车以太阳为参照物是静止的
C.高温超导材料在任何温度下的电阻都为零
D.磁浮列车刹车后不能立即停止是受到惯性的作用
4.如图闭合开关S后有一个小灯泡发光,当小明分别将电压表接在图中“A、B”、“B、C”、“A、C”两点时,测得的数据为:UAB=0,UBC=12V,UAC=12V。由此可知
A.小灯泡L1断路 B.小灯泡L1短路
C.小灯泡L2断路 D.小灯泡L2短路
5.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是( )
A.比较不同液体吸热升温现象,可以选择甲丙两图
B.比较不同液体吸热升温现象,可以选择乙丙两图
C.比较不同燃料燃烧放出热量,可以选择乙丙两图
D.比较不同燃料燃烧放出热量,可以选择甲丙两图
6.下列关于电磁现象的表述,错误的是( )
A.甲图闭合开关,线圈转动,电动机就是根据这个原理制成的
B.乙图给导线通电,导线附近磁针发生偏转,说明通电线圈周围存在磁场
C.丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中左右运动,灵敏电流计指针会偏转
D.丁图此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小
7.用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源(6V),定值电阻R1(5 、10 、15 、30 各1个),规格为“15 1A”的滑动变阻器R2,如表为实验数据记录表。关于该实验,下列说法正确的是( )
序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.6
2 10 0.3
3 15 0.2
4 30 未测
A.实验过程中控制电压表示数为2V
B.将电阻R1由5 更换为10 时,应向左适当移动滑动变阻器滑片
C.使用现有器材无法完成第4次实验,是因为滑动变阻器最大阻值太小
D.若某次实验闭合开关后,电流表有示数,电压表示数为6V,可判断R1断路
8.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。若某汽油机的效率为30%,飞轮的转速为。下列说法正确的是( )
A.该汽油机在内对外做功15次
B.汽油机燃烧汽油不会造成环境污染
C.随着科技的发展,汽油机的热机效率能达到100%
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高
9.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球后验电器金属箔片张开一定的角度。下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒在摩擦的过程中创造了电荷
B.毛皮与橡胶棒在摩擦的过程中带上了同种电荷
C.电荷从金属箔转移到橡胶棒
D.箔片张开是因为同种电荷相互排斥
10.如图所示,拿一根丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A,使A带电,然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,下列说法正确的是( )
A.A上的部分电子转移到B上
B.在连接的瞬间,电流的方向由A至B
C.此时B带负电
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,丝绸失去电子带负电
二、填空题
11.如图所示,使导线与电池触接,电路连通的瞬间磁针发生偏转。这一现象不仅能说明通电导线周围存在 ,还可以说明力可以改变物体的 。
12.新型冠状病毒可用84消毒水进行喷杀,在喷杀过程中,我们会闻到84消毒水的气味,这说明分子在不停地做无规则 。胶水能把七步洗手法的宣传画粘在墙上,是由于分子间存在 力。
13.在连接电路时,如发现有连接错误,不少同学习惯于将电路全部拆散,重新连接,其实,有时只要思考一下,拆除或改接某些导线就能解决问题。现在考考你,如图是某同学连接的电路:
(1)如果合上开关,将出现 。(选填序号A.只有一个灯亮,B.两个灯都亮,C.两个灯都不亮)
(2)对于这个电路,只须拆除一根导线,就能成为正确电路,要拆除的那根线是图中的 ,此时,电路连接情况是 。(选填“串联”或“并联”)。
14.家用电吹风的简化电路及主要技术参数如图所示,则该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是 Ω,正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是 J。
热风温度 50-75℃
额定功率 热风时:1100W
冷风时:132W
额定电压 220V
质量 0.5kg
15.某种疫苗需保存在低于8℃的环境中。夏季,运输过程中为监测疫苗温度是否超标,应在冷藏箱内放置如图所示的温度计 (选填“甲”或“乙”)。在接收点,温度计示数如图所示,表明疫苗 (选填“安全”或“不安全”)。
16.发展“新质生产力”使生活变得更美好,需要提高生活、生产中的自动化程度,自动化控制离不开结构小巧、功能强大的自动开关,干簧管就是一种磁控开关,已经广泛地应用于科技生活之中。在综合实践课上,某小组开展了设计干簧管控制电路的活动。
【任务一】认识干簧管的结构和原理
观察干簧管的放大图片:
如图甲,干簧管由两个软铁簧片和玻璃管组成,玻璃管内部充满惰性气体。在没有磁场作用时,簧片的触点处于断开状态;
如图乙,有磁场作用时软铁簧片被磁化,两触点是 磁极相互吸引,使干簧管处于导通状态。
【任务二】制作干簧管控制电路
准备器材:磁铁、电池盒、开关、发光二极管、干簧管、导线等;
连接电路:发光二极管较长的管脚是正极。安装时发光二极管的正极要靠近电池的 极放置;干簧管开关和发光二极管的连接方式是 联;
测试电路:闭合开关,发光二极管不发光,将磁铁靠近、远离干簧管开关,观察发光二极管的亮灭。
【任务三】设计保险柜的门磁报警器
(1)任务要求如图丙所示:
①保险柜门关闭时,密码锁开关S闭合,报警器内部的干簧管受磁场的作用,指示灯亮,电铃不响。
②输入正确密码,密码锁开关S断开,指示灯灭,打开保险柜门时,干簧管失去磁场作用,电铃不响。
③输入错误密码,密码锁开关S仍闭合,保险柜门被强行打开时,干簧管失去磁场作用,指示灯熄灭,电铃响起,开始报警。电铃是利用电流 原理工作的;
(2)设计电路:
为了完成设计任务,同学们对干簧管进行了改进,改进后的干簧管如图丁所示,它是一种常闭型干簧管,在没有磁场作用时,下面两个簧片处于导通状态,有磁场作用下,下面两个簧片触点分开,上面两个簧片触点吸引,处于导通状态;
同学们按任务要求,设计了如图戊所示的电路,a框内应是 ,此时,门磁报警器处于任务要求中的 。
17.如图所示是小明自制的简易调光灯。闭合开关,回形针沿铅笔芯向左移动过程中灯的亮度会 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);小明发现灯泡亮度变化不明显,你建议他调换更 (选填“粗”或“细”)的笔芯来进行实验。
18.汽车汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的,其中由机械能转化为内能的是 冲程。已知汽油的热值为,2kg汽油完全燃烧时释放的热量为 J。科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是 冲程。
三、计算题
19. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,电阻R1=12Ω,R2=18Ω,当只闭合开关S时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压U;
(2)再将开关S1闭合,电流表示数为多大?
(3)通电1min,电阻R2产生的热量为多大?
20.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。(水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg)试求:
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)此锅炉的效率是多少?
四、作图题
21.闭合开关,小磁针静止在螺线管左侧,在图中括号内标出电源“+”或“-”极,并用箭头标出图中磁感线方向。
22.根据图示的实物连接图,画出对应得电路图
23.钥匙型开关是只有在插入正确的钥匙时才能转动并闭合的开关。银行的金库大门必须同时插入两把钥匙转动,才能使控制大门的电动机(符号为M),请设计出符合这个工作的电路图。
五、实验探究题
24.在探究串联电路中电压的特点实验中.
(1)连接电路时,开关应处于 状态.
(2)图甲是小明连接的测量L1 两端电压的电路图,有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的电路.
(3)闭合开关前,电压表指针如图乙所示,他必须进行的操作是 .
(4)排除故障后,测得L1两端电压如图丙所示,示数为 V.继续测量L2、电源两端电压;多次实验,将数据记录在下表中.
次序 L1两端电压 U1 L2两端电压 U2 L1和L2两端电压U
1 1.50 2.80
2 1.20 1.60 2.80
3 1.00 1.70 2.80
①表格设计的不足之处是 ;
②由第1、2次实验数据可得出串联电路的电压规律结论: ;(用字母表示)
③小明发现第3次实验中记录的数据得出的规律与前两次有所不同,他将其中的1.00改为1.10,小明的做法正确吗 请作出判断并说明理由
25.为了比较水和煤油的吸热能力,晓雯设计了如下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油。
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温。
C.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热相同的时间。
D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
(1)步骤A存在的错误是 ;
(2)步骤C加热相同时间是为了使水和煤油 ;
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油 。
26.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、20Ω、40Ω四个定值电阻。电压恒为6V的电源,“40Ω 1A”的滑动变阻器等器材
(1)闭合开关后,发现两电表指针偏转情况如图乙所示,则电路存在的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,接入10Ω的电阻“探究电流与电压的关系”:
①当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为 A;实验小组记录的数据如表所示,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是 ;
序号 1 2 3 4 5 6
U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 3.0
I/A 0.10 0.14 0.20 0.25 0.30
②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 ;
(3)接着小红继续按照图甲所示电路,将5Ω、10Ω、20Ω、40Ω这四个定值电阻单独接入电路,探究电流与电阻的关系:
①实验中控制定值电阻两端的电压为2V不变。她用5Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,换上10Ω的电阻,闭合开关后,为使电阻两端的电压仍为2V,此时应将滑片适当向 (选填“左”或“右”)调;
②她发现当接入 Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都无法达到2V,为了完成实验,她可以适当地 (选填“增大”或“减小”)电源电压。
27.小明想测量小灯泡的额定功率,实验器材有:电源(电压恒为3V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω),规格为“20Ω 1A”,滑动变阻器一个。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路图,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接方式;
(2)正确连接电路,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数为0,电流表有示数,产生这一现象的原因是 ;
(3)排除故障后,继续进行实验,小明移动滑动变阻器的滑片,记录了多组数据,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像,如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为
W,图像是曲线的主要原因是 ;
(4)同组的小红设计了另一种方案测量该小灯泡的额定功率,她增加了一只阻值已知的定值电阻R0,用图丙所示的电路进行实验:
①闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②保持 不变,将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处,读出电压表示数U,利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式P= (用已知和所测量的物理量符号表示)。
六、综合题
28.如图甲所示,这是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池存能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电。在某次测试中,司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h。这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图丙所示,该汽车的某些参数如表所示。(燃油热值)
电机 电池 整车
输出最大功率/kW 输出电压/V 最大容量/J 质量/t
99 300
(1)该混合动力汽车的内燃机是一台四冲程汽油机,图乙是汽油机的 冲程;汽车行驶一段时间后,油箱中剩余燃油的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”);若该汽油机的转速为3000r/min时,其中一个气缸在1s内做功 次。
(2)驾驶员乘坐汽车时应系好安全带,这是防止汽车紧急刹车或碰撞时人由于 而被伤害;
(3)汽油机使用水做冷却剂,是因为水的 较大。
(4)在测试过程中,该汽车的能量利用率为 %。
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教科版2025-2026学年九年级物理上册期末模拟全能练考卷
一、单选题
1. 将两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量,此时电流表A1和 A2读数分别如图乙所示,通过灯泡L1、L2的电流大小分别为( )
A.0.24A 0.7A B.12A 0.7A
C.0.24A 0.46A D.12A 0.14A
【答案】C
【解析】【解答】根据图甲,灯泡并联,电流表A1在支路上,测量L1的电流,A2在干路上,图乙中,支路电流表A1指针偏转角度大,由于并联电路中干路电流大于支路电流,电流表A1选择0~0.6A,示数为0.24A,L1的电流为0.24A,电流表A2选择0~3A量程,示数为0.7A,灯泡L2的电流为0.7A-0.24A=0.46A,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】并联电路中,干路电流等于支路电流之和;根据电流表的位置和指针偏转角度判断量程和示数。
2.“工夫茶”是融精神、礼仪、沏泡技艺为一体的茶道形式,如图是泡“工夫茶”用的电茶炉,在电路中用R1和R2代表消毒锅和煮水壶,当闭合开关S后,R1和R2才能工作,但不能同时加热,选项的电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】据题意,当闭合开关S后,R1和R2才能工作,但不能同时加热。明显的,ABD选项中都是可以R1和R2同时工作,故ABD错误,C正确。故选C。
【分析】A中R1与R2并联,S1、S2分别控制R1、R2、能够同时工作;B中当S闭合时,R2接入电路,再次闭合S1时,R1R2同时工作;D中当只闭合S时,R1R2同时工作,故ABD不符合题意。
3.2023年3月,我国自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行,如图所示。高温超导材料可在液氮温度(196℃)以上转变为超导态。下列说法中正确的是( )
A.电流流经超导材料时不发生热损耗
B.磁浮列车以太阳为参照物是静止的
C.高温超导材料在任何温度下的电阻都为零
D.磁浮列车刹车后不能立即停止是受到惯性的作用
【答案】A
【解析】【解答】A、根据焦耳定律,电流流经超导材料时不发生热损耗,故A正确;B、磁浮列车和太阳的位置发生了变化,以太阳为参照物,磁悬浮列车是运动的,故B错误;
C、高温超导材料在特定温度下的电阻为零,故C错误;
D、磁浮列车刹车后不能立即停止是因为列车具有惯性,要保持原来的运动状态,故D错误。
故选A。
【分析】超导体的电阻为0;被研究物体相对于参照物,位置没有发生变化,就说物体是静止的,反之,就说物体是运动的;超导材料在有些特定温度下,电阻为0;惯性不是力,不能说受到惯性力。
4.如图闭合开关S后有一个小灯泡发光,当小明分别将电压表接在图中“A、B”、“B、C”、“A、C”两点时,测得的数据为:UAB=0,UBC=12V,UAC=12V。由此可知
A.小灯泡L1断路 B.小灯泡L1短路
C.小灯泡L2断路 D.小灯泡L2短路
【答案】B
【解析】【解答】根据电路图可知,将电压表接在AB两点测量灯泡L1的电压,将电压表接在BC两点测量L2的电压,将电压表接在AC两点测量电源电压,此时灯泡L2两端的电压等于电源电压,可知小灯泡L1两端的电压为零,可判断小灯泡L1短路,故B符合题意。
故选B。
【分析】在串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压,若该电路正常两灯泡的电压之和应等于电源电压,根据题干中的描述可知此时小灯泡L1两端的电压为零,小灯泡L2分得了电源的全部电压,可知小灯泡L1短路,本题也可以利用排除法进行求解。
5.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是( )
A.比较不同液体吸热升温现象,可以选择甲丙两图
B.比较不同液体吸热升温现象,可以选择乙丙两图
C.比较不同燃料燃烧放出热量,可以选择乙丙两图
D.比较不同燃料燃烧放出热量,可以选择甲丙两图
【答案】A
【解析】【解答】 AB.比较两种液体的比热容,必须控制燃料的种类相同,改变液体的种类,控制液体的质量相同,根据温度计的示数高低得出吸热多少,从而判断两种液体吸热的多少,应选择甲、丙两图进行实验,故A正确,B错误;
CD.比较不同燃料热值大小要控制加热的液体种类、液体质量,改变燃料的种类,根据温度计的示数高低得出吸热多少,从而判断热值大小,因此选择甲、乙两图进行实验,故C、D错误。
故选A。
【分析】 AB.为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系。
CD.燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,
因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计升高的示数得出吸热多少,进而判断热值大小。
6.下列关于电磁现象的表述,错误的是( )
A.甲图闭合开关,线圈转动,电动机就是根据这个原理制成的
B.乙图给导线通电,导线附近磁针发生偏转,说明通电线圈周围存在磁场
C.丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中左右运动,灵敏电流计指针会偏转
D.丁图此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小
【答案】D
【解析】【解答】A.甲图中,闭合开关,电路中有电流,线圈转动,则磁场对电流有力的作用,故A正确,不符合题意;
B.导线通电后,附近磁针发生偏转,可知通电导体周围能够产生磁场,故B正确,不符合题意;
C.图丙中,闭合电路中,导体切割磁感线会产生感应电流,灵敏电流表指针发生偏转,故C正确,不符合题意;
D.丁图中,A、B串联,电流大小相等,不能探究电流对电磁铁磁性强弱的影响,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】电路中有电源和磁场,可以探究磁场对电流的作用,是电动机的工作原理;通电导体周围有磁场;导体在磁场中切割磁感线,电路中产生感应电流,是发电机的工作原理;当电流相同时,不能探究电磁铁和电流大小的关系。
7.用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源(6V),定值电阻R1(5 、10 、15 、30 各1个),规格为“15 1A”的滑动变阻器R2,如表为实验数据记录表。关于该实验,下列说法正确的是( )
序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.6
2 10 0.3
3 15 0.2
4 30 未测
A.实验过程中控制电压表示数为2V
B.将电阻R1由5 更换为10 时,应向左适当移动滑动变阻器滑片
C.使用现有器材无法完成第4次实验,是因为滑动变阻器最大阻值太小
D.若某次实验闭合开关后,电流表有示数,电压表示数为6V,可判断R1断路
【答案】C
【解析】【解答】A.探究电流和电阻关系时,根据实验数据表,电阻R1两端的电压为
,故A错误;
B.电阻R1由5 更换为10 时,电阻增大,分压变大,为保持分压不变,滑动变阻器的分压变大,则电阻变大,应向右移动滑动变阻器滑片,故B错误;
C.定值电阻最大为30Ω,电压始终保持,根据电源电压,滑动变阻器分得的电压为
,计算滑动变阻器接入电路的阻值为,滑动变阻器最大最值至少为,故C正确。
D.在串联电路中,电流表有示数,电路是通路,电压表示数为6V,滑动变阻器不分压,接入电路中的阻值为零。故D错误。
故选C。
【分析】探究电流和电阻关系时,需要保持电压一定,电压表处的电阻变大,应使滑动变阻器的分压变大,电压表示数不变;根据串联电路分压规律和电流相等,利用定值电阻的最大值,计算滑动变阻器的最大值。
8.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。若某汽油机的效率为30%,飞轮的转速为。下列说法正确的是( )
A.该汽油机在内对外做功15次
B.汽油机燃烧汽油不会造成环境污染
C.随着科技的发展,汽油机的热机效率能达到100%
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高
【答案】A
【解析】【解答】A.当飞轮的转速为时,每分钟对外做功次,则该汽油机在1s内做功的次数为,故A正确;
B.汽油燃烧会排放二氧化碳、二氧化硫和二氧化氮等气体,会造成环境污染,故B错误;
C.使用任何机械都要做额外功,则汽油机的效率不可能达到100%,故C错误;
D.热机的效率等于做的有用功与燃料燃烧放热之比,如果消耗的燃料少,其做的有用功也少,其效率也不一定高,故D错误。
故选A。
【分析】 A.汽油机的一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次;
B.汽油机燃烧汽油放出的废气会造成环境污染;
C.由于存在能量的损失,任何热机的效率都永远小于100%
D.热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
9.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球后验电器金属箔片张开一定的角度。下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒在摩擦的过程中创造了电荷
B.毛皮与橡胶棒在摩擦的过程中带上了同种电荷
C.电荷从金属箔转移到橡胶棒
D.箔片张开是因为同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】【解答】AB.毛皮与橡胶棒在摩擦时,电荷发生了转移,得到电子带负电,失去电子带正电,毛皮与橡胶棒带了等量的异种电荷,故AB错误;
C.橡胶棒与毛皮摩擦后得到电子,带负电,接触金属球后,电子从橡胶棒转移到金属箔上,故C错误;
D.金属箔带有同种电荷,同种电荷相互排斥,箔片张开一定角度,故D正确。
故选D。
【分析】不同物质在摩擦时,电荷转移而带异种电荷,是摩擦起电现象,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
10.如图所示,拿一根丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A,使A带电,然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,下列说法正确的是( )
A.A上的部分电子转移到B上
B.在连接的瞬间,电流的方向由A至B
C.此时B带负电
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,丝绸失去电子带负电
【答案】B
【解析】【解答】A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触验电器A后则A带正电,验电器B不带电,则二者比较可知,验电器B的电子相对较多,那么二者接触后,B上的部分电子转移到A上,故A错误;
B.正电荷定向移动的方向为电流方向,则电流的方向与电子的定向移动方向相反,所以电流的方向是由A至B,故B正确;
C.综上所述,B因失去部分电子而带正电,故C错误;
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,玻璃板失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,故D错误。
故选B。
【分析】A.一般情况下,带负电的电子多,带正电的电子最少,而电子总是从多的位置向少的位置移动;
B.电流方向与自由电子移动的方向相同;
CD.一般情况下,物体得到电子带负电,失去电子带负电。
二、填空题
11.如图所示,使导线与电池触接,电路连通的瞬间磁针发生偏转。这一现象不仅能说明通电导线周围存在 ,还可以说明力可以改变物体的 。
【答案】磁场;运动状态
【解析】【解答】磁针发生偏转,说明磁针受到磁场力的作用,说明通电导线周围存在磁场;由于力的作用,磁针从静止变为运动,还可以说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】电流周围有磁场,力可以改变物体的运动状态。
12.新型冠状病毒可用84消毒水进行喷杀,在喷杀过程中,我们会闻到84消毒水的气味,这说明分子在不停地做无规则 。胶水能把七步洗手法的宣传画粘在墙上,是由于分子间存在 力。
【答案】运动;引
【解析】【解答】在喷杀过程中,闻到84消毒水的气味,是扩散现象,本质是消毒水分子在不停地做无规则运动。
胶水能把七步洗手法的宣传画粘在墙上,是因为胶水和墙壁分子间存在相互作用的引力。
【分析】扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象。说明一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。
分子间存在相互作用的引力和斥力。
13.在连接电路时,如发现有连接错误,不少同学习惯于将电路全部拆散,重新连接,其实,有时只要思考一下,拆除或改接某些导线就能解决问题。现在考考你,如图是某同学连接的电路:
(1)如果合上开关,将出现 。(选填序号A.只有一个灯亮,B.两个灯都亮,C.两个灯都不亮)
(2)对于这个电路,只须拆除一根导线,就能成为正确电路,要拆除的那根线是图中的 ,此时,电路连接情况是 。(选填“串联”或“并联”)。
【答案】C;b;串联
【解析】【解答】(1)图中,当开关闭合时,电流依次经过开关、导线a、导线b、导线d,回到电源负极,电流并未流经两盏灯,则两灯都不亮,C符合题意;
故选C。
(2)图中,当电流依次流经两个灯泡,将导线b拆除后,两灯串联,可组成正确电路。
【分析】(1)导线连接电源两端,发生短路现象;
(2)电流依次经过两灯泡,灯泡串联。
14.家用电吹风的简化电路及主要技术参数如图所示,则该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是 Ω,正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是 J。
热风温度 50-75℃
额定功率 热风时:1100W
冷风时:132W
额定电压 220V
质量 0.5kg
【答案】50;2.904×105
【解析】【解答】根据表格数据可知,电吹风的热风功率P=1100W,冷风功率P电动机=132W;
那么电热丝的功率为:;
电热丝的阻值:;
正常工作吹热风5min电热丝产生的热量:。
故答案为:50;2.904×105。
【分析】当电吹风吹热风时,电动机和电热丝同时工作,电动机与电热丝并联,电热丝的电功率等于吹热风时的电功率减去吹冷风时的电功率,再利用求电热丝的电阻值;求出了电热丝的电功率,利用Q=W=PRt求电吹风吹热5min电热丝产生的热量。
15.某种疫苗需保存在低于8℃的环境中。夏季,运输过程中为监测疫苗温度是否超标,应在冷藏箱内放置如图所示的温度计 (选填“甲”或“乙”)。在接收点,温度计示数如图所示,表明疫苗 (选填“安全”或“不安全”)。
【答案】乙;安全
【解析】【解答】图中,乙温度计前端有一个缩口,水银柱上升之后,温度降低示数不降,可记录最高温度,冷藏箱应选乙温度计。
图中,温度计的分度值为1℃,根据液柱位置,示数为5℃,低于8℃,疫苗是安全的。故第1空填:乙;第2空填:安全。
【分析】温度计中有缩口,温度升高后,遇到低温不下降;根据温度计液柱位置,测量温度。
16.发展“新质生产力”使生活变得更美好,需要提高生活、生产中的自动化程度,自动化控制离不开结构小巧、功能强大的自动开关,干簧管就是一种磁控开关,已经广泛地应用于科技生活之中。在综合实践课上,某小组开展了设计干簧管控制电路的活动。
【任务一】认识干簧管的结构和原理
观察干簧管的放大图片:
如图甲,干簧管由两个软铁簧片和玻璃管组成,玻璃管内部充满惰性气体。在没有磁场作用时,簧片的触点处于断开状态;
如图乙,有磁场作用时软铁簧片被磁化,两触点是 磁极相互吸引,使干簧管处于导通状态。
【任务二】制作干簧管控制电路
准备器材:磁铁、电池盒、开关、发光二极管、干簧管、导线等;
连接电路:发光二极管较长的管脚是正极。安装时发光二极管的正极要靠近电池的 极放置;干簧管开关和发光二极管的连接方式是 联;
测试电路:闭合开关,发光二极管不发光,将磁铁靠近、远离干簧管开关,观察发光二极管的亮灭。
【任务三】设计保险柜的门磁报警器
(1)任务要求如图丙所示:
①保险柜门关闭时,密码锁开关S闭合,报警器内部的干簧管受磁场的作用,指示灯亮,电铃不响。
②输入正确密码,密码锁开关S断开,指示灯灭,打开保险柜门时,干簧管失去磁场作用,电铃不响。
③输入错误密码,密码锁开关S仍闭合,保险柜门被强行打开时,干簧管失去磁场作用,指示灯熄灭,电铃响起,开始报警。电铃是利用电流 原理工作的;
(2)设计电路:
为了完成设计任务,同学们对干簧管进行了改进,改进后的干簧管如图丁所示,它是一种常闭型干簧管,在没有磁场作用时,下面两个簧片处于导通状态,有磁场作用下,下面两个簧片触点分开,上面两个簧片触点吸引,处于导通状态;
同学们按任务要求,设计了如图戊所示的电路,a框内应是 ,此时,门磁报警器处于任务要求中的 。
【答案】异名;正;串;磁效应;电铃;①
【解析】【解答】1) 有磁场作用时软铁簧片被磁化,两触点是 异名磁极相互吸引,使干簧管处于导通状态。安装时发光二极管的正极要靠近电池的正极,干簧管开关控制发光二极管,所以干簧管开关和发光二极管的连接方式是串联,电铃的核心是电磁铁,是利用电流的磁效应工作的。
保险柜门关闭时,开关S闭合上面两个簧片触点吸引,处于导通状态,指示灯亮,电铃不响,所以a框内应是电铃,门磁报警器处于任务要求中的①。
综上第1空为异名;第2空为正;第3空为串;第4空为磁效应;第5空为电铃;第6空为①
【分析】根据磁场相互作用、发光二极管、电磁铁工作判识选项
1、磁场相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转,应用为电磁铁
3、电磁铁工作方式:分为控制电路和工作电路,本题中保险柜门关闭时,开关S闭合上面两个簧片触点吸引,处于导通状态,指示灯亮,电铃不响,所以a框内应是电铃
17.如图所示是小明自制的简易调光灯。闭合开关,回形针沿铅笔芯向左移动过程中灯的亮度会 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);小明发现灯泡亮度变化不明显,你建议他调换更 (选填“粗”或“细”)的笔芯来进行实验。
【答案】变亮;细
【解析】【解答】图中,闭合开关,回形针向左移动,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,电流变大,灯泡变亮。
回形针在移动时,灯泡亮度变化不明显,则电流的变化小,即铅笔芯电阻变化较小,故选用电阻较大的铅笔芯,而导体的材料和长度相同,横截面积更细的铅笔芯,电阻更大。故第1空填:变亮;第2空填:细。
【分析】导体中接入电阻的长度变短,根据,电流变大;当材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
18.汽车汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的,其中由机械能转化为内能的是 冲程。已知汽油的热值为,2kg汽油完全燃烧时释放的热量为 J。科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是 冲程。
【答案】压缩;9.2×107;排气
【解析】【解答】汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体体积,将机械能转化为汽缸内气体的内能;
根据汽油的热值和质量,计算完全燃烧时释放的热量:
汽缸内的高温、高压水蒸气,推动活塞做功后,下一冲程将废气排出,则最后一个冲程是排气冲程。
【分析】汽油机的压缩冲程压缩体积,将机械能转化为内能;根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;汽油机工作时,最后一个冲程是排气冲程。
三、计算题
19. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,电阻R1=12Ω,R2=18Ω,当只闭合开关S时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压U;
(2)再将开关S1闭合,电流表示数为多大?
(3)通电1min,电阻R2产生的热量为多大?
【答案】(1)解:当只闭合开关S时,电路中只有,电流表测电路电流,则电源电压为
答:电源电压为9V;
(2)解:再将开关S1闭合,则、并联,电流表测干路电流,电流为
则电流表示数为
答:再将开关S1闭合,电流表示数为;
(3)解:通电1min,电阻R2产生的热量为
答:通电1min,电阻R2产生的热量为,
【解析】【分析】 (1)只闭合开关S,电路为仅有R2的简单电路,电流表测量电路电流,电流表示数为0.5A,根据欧姆定律可知电源电压;
(2)再将开关S1闭合,此时两电阻并联,电流表测量干路电流,根据欧姆定律计算R1的电流,根据并联电路特点计算干路电流;
(3)根据Q=W=UIt得出通电1min电阻R2产生的热量。
20.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。(水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg)试求:
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)此锅炉的效率是多少?
【答案】(1)解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(100℃﹣25℃)=6.3×107J
(2)解:无烟煤完全燃烧放出的热量:
Q放=qm煤=3.4×107J/kg×6kg=2.04×108J
(3)解:锅炉的效率:
η= ×100%= ×100%≈30.9%
【解析】【分析】(1) 根据 得水吸收的热量.
(2)利用Q放=qm煤 求得 无烟煤完全燃烧放出的热量 .
(3)利用 η= ×100% 求得 锅炉的效率 .
四、作图题
21.闭合开关,小磁针静止在螺线管左侧,在图中括号内标出电源“+”或“-”极,并用箭头标出图中磁感线方向。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由图可知,小磁针右侧为N极,根据异名磁极相互吸引,则螺线管左侧对应为S极,根据安培定则可知,电流从右侧流入螺线管,则电源右侧为正极;在螺线管的外部,磁感线由N极出发回到S极,据此画出磁感线方向,如图所示:
【分析】根据异名磁极相互吸引及安培定则解答。
22.根据图示的实物连接图,画出对应得电路图
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由实物图可知,开关、灯泡、滑动变阻器以及电流表串联在电路中,由此画出电路图如图所示:
.
【分析】分析清楚实物电路图的结构,明确各电路元件的连接方式,然后根据实物图画出电路图.
23.钥匙型开关是只有在插入正确的钥匙时才能转动并闭合的开关。银行的金库大门必须同时插入两把钥匙转动,才能使控制大门的电动机(符号为M),请设计出符合这个工作的电路图。
【答案】
【解析】【解答】因为银行金库大门必须同时插入两把钥匙转动,即两个钥匙型开关都闭合,才能使控制大门的电动机工作,所以两个钥匙型开关应串联在电路中,然后与电动机、电源组成电路。这样,只有当两个开关都闭合时,电路才形成通路,电动机才能工作,如图所示:
【分析】本题考查了串联电路的特点以及根据实际要求设计电路图的能力。
五、实验探究题
24.在探究串联电路中电压的特点实验中.
(1)连接电路时,开关应处于 状态.
(2)图甲是小明连接的测量L1 两端电压的电路图,有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的电路.
(3)闭合开关前,电压表指针如图乙所示,他必须进行的操作是 .
(4)排除故障后,测得L1两端电压如图丙所示,示数为 V.继续测量L2、电源两端电压;多次实验,将数据记录在下表中.
次序 L1两端电压 U1 L2两端电压 U2 L1和L2两端电压U
1 1.50 2.80
2 1.20 1.60 2.80
3 1.00 1.70 2.80
①表格设计的不足之处是 ;
②由第1、2次实验数据可得出串联电路的电压规律结论: ;(用字母表示)
③小明发现第3次实验中记录的数据得出的规律与前两次有所不同,他将其中的1.00改为1.10,小明的做法正确吗 请作出判断并说明理由
【答案】(1)断开
(2)
(3)对电压表进行调零
(4)1.30;电压没标单位;;错误,可以多次测量或改进测量方法减小误差,但不能随意更改测量数据
【解析】【解答】(1)第1空:连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)在连接电压表与的那根导线上画“×”。
正确电路:用笔画线代替导线,将电压表的两个接线柱分别连接到的两端(一端接的左端接线柱,另一端接的右端接线柱),使电压表与并联。
(3)第1空:闭合开关后电压表指针偏转异常,必须进行的操作是对电压表进行调零。
(4)第1空:电压表选用0—3V量程,分度值0.1V,示数为1.30V。
第2空:表格设计的不足之处是物理量没有单位。
第3空:由实验1、2次数据可得串联电路电压规律为(用字母表示)。
第4空:改进方法是测量时,可多次测量求平均值减小误差,但不能随意更改测量数据。
综上,(1)第1空答案:断开;(3)第1空答案:对电压表进行调零;(4)第1空答案:1.30,第2空答案:物理量没有单位,第3空答案:,第4空答案:测量时,可多次测量求平均值减小误差,但不能随意更改测量数据。
【分析】本题考查“探究串联电路电压规律”的实验,核心涉及实验操作规范、仪器使用、数据处理及误差分析:
电路连接规范:连接电路时开关必须断开,这是电学实验的基本安全操作,防止短路损坏仪器。
电压表使用:使用前需调零,若指针偏转异常(如反向偏转),需检查正负接线柱连接是否正确;读数时需明确量程和分度值。
表格设计:物理量必须标注单位,否则数据的物理意义不明确。
规律总结与误差分析:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和();实验中误差不可避免,可通过多次测量求平均值减小误差,但严禁随意篡改数据,需尊重实验事实。
常见易错点:忽略“连接电路时开关断开”的操作要求;
电压表调零或接线柱判断错误;表格单位缺失;对实验误差的本质理解不足,误将误差当作错误数据随意修改。
解题关键:熟练掌握串联电路实验的操作流程、仪器使用细节,明确实验数据的合理性分析及规律总结的逻辑。
25.为了比较水和煤油的吸热能力,晓雯设计了如下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油。
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温。
C.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热相同的时间。
D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
(1)步骤A存在的错误是 ;
(2)步骤C加热相同时间是为了使水和煤油 ;
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油 。
【答案】装入等体积的水和煤油;吸热相等;升高的温度
【解析】【解答】解:(1)为了比较水和煤油吸热升温的特点,根据吸收热量的公式Q=cmΔt可知,实验需要采用控制变量法,控制水和煤油的质量。
(2) 步骤C加热时间相同是为了使水和煤油,吸收相等的热量;
(3)用两支温度计分别测出水和煤油的初温、末温,根据Δt=t-t0得出水和煤油升高的温度。
故答案为:(1)装入等体积的水和煤油;(2)吸热相等;(3)升高的温度。
【分析】 我们使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
26.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、20Ω、40Ω四个定值电阻。电压恒为6V的电源,“40Ω 1A”的滑动变阻器等器材
(1)闭合开关后,发现两电表指针偏转情况如图乙所示,则电路存在的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,接入10Ω的电阻“探究电流与电压的关系”:
①当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为 A;实验小组记录的数据如表所示,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是 ;
序号 1 2 3 4 5 6
U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 3.0
I/A 0.10 0.14 0.20 0.25 0.30
②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 ;
(3)接着小红继续按照图甲所示电路,将5Ω、10Ω、20Ω、40Ω这四个定值电阻单独接入电路,探究电流与电阻的关系:
①实验中控制定值电阻两端的电压为2V不变。她用5Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,换上10Ω的电阻,闭合开关后,为使电阻两端的电压仍为2V,此时应将滑片适当向 (选填“左”或“右”)调;
②她发现当接入 Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都无法达到2V,为了完成实验,她可以适当地 (选填“增大”或“减小”)电源电压。
【答案】(1)断路
(2)0.28;1;正比
(3)左;40;减小
【解析】【解答】探究电流与电压、电阻关系的实验中,
(1)根据图乙,电压表有示数,电流表无示数,电压表测量的位置断路,是定值电阻断路;
(2)①根据图丙,电流表量程为0~0.6A,示数为0.28A;根据表格实验数据,在序号1中,计算滑动变阻器的电阻为,电阻值大于滑动变阻器的最大电阻,不是实验得出的;
②分析正确的数据,,电流和电压成相同比例变化,可得:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;
(3)探究电流与电阻的关系时:
①实验中,控制定值电阻两端的电压为2V不变,用5Ω的电阻完成实验后换用10Ω电阻,为使电阻两端的电压仍为2V,滑动变阻器的电阻变大,滑片向左调;
②当接入40Ω的电阻时,滑动变阻器的电阻为,RP=80Ω,所需电阻大于滑动变阻器的电阻,无论怎样调节滑片,电压表的示数都无法达到2V,若改变电源电压,适当地减小电源电压,使电压表示数变小,达到保持不变的要求。
【分析】(1)根据电压表和电流表的示数情况,判断电路故障;
(2)根据电流表的量程和指针位置, 测量电流;根据滑动变阻器分压,计算电阻;电阻一定时,电流和电压成正比;
(3)探究电流和电阻关系时,电压表处的电阻变大,滑动变阻器电阻变大,电压表示数不变;根据电阻和滑动变阻器的分压规律,计算滑动变阻器的电阻,判断实验不能进行的原因。减小电源电压,各用电器分压减小。
27.小明想测量小灯泡的额定功率,实验器材有:电源(电压恒为3V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω),规格为“20Ω 1A”,滑动变阻器一个。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路图,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接方式;
(2)正确连接电路,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数为0,电流表有示数,产生这一现象的原因是 ;
(3)排除故障后,继续进行实验,小明移动滑动变阻器的滑片,记录了多组数据,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像,如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为
W,图像是曲线的主要原因是 ;
(4)同组的小红设计了另一种方案测量该小灯泡的额定功率,她增加了一只阻值已知的定值电阻R0,用图丙所示的电路进行实验:
①闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②保持 不变,将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处,读出电压表示数U,利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式P= (用已知和所测量的物理量符号表示)。
【答案】(1)
(2)小灯泡短路
(3)0.625;灯丝的阻值随温度的升高而增大
(4)滑片位置;
【解析】【解答】(1)由图甲可知,此时电压表测电源电压,而电压表应并联在小灯泡两端,测小灯泡两端电压,且小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表应选择小量程,电路改正如下图所示
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光,而电流表有示数,说明电路存在短路,且电压表的示数为0,说明与电压表并联的部分出现短路,即小灯泡短路。
(3)由图乙可知,小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡的额定电流为I额=0.25A,故由P=UI可得,该小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
由欧姆定律可知,图像是曲线的原因是灯泡的电阻发生变化,而这是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(4)②由步骤①可知,电压表测小灯泡两端电压,小灯泡正常发光,在步骤②中,应保持滑片的位置不变,将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处,读出电压表示数U,此时电压表测灯泡与定值电阻两端电压之和,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,由串联电路的电压规律可得,此时定值电阻两端的电压为U0=U-U额
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知,通过小灯泡的电流为
则由P=UI可得,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;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)根据灯泡的电压和电流的乘积计算电功率;灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)只利用电压表和定值电阻,测量灯泡电功率,先利用电压表测量灯泡的电阻,调节滑片使灯泡正常发光,再利用电压表测量灯泡和定值电阻的分压,结合定值电阻的电压和电阻的比值,计算电流,根据灯泡的电压和电流的乘积,计算电功率。
六、综合题
28.如图甲所示,这是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池存能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电。在某次测试中,司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h。这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图丙所示,该汽车的某些参数如表所示。(燃油热值)
电机 电池 整车
输出最大功率/kW 输出电压/V 最大容量/J 质量/t
99 300
(1)该混合动力汽车的内燃机是一台四冲程汽油机,图乙是汽油机的 冲程;汽车行驶一段时间后,油箱中剩余燃油的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”);若该汽油机的转速为3000r/min时,其中一个气缸在1s内做功 次。
(2)驾驶员乘坐汽车时应系好安全带,这是防止汽车紧急刹车或碰撞时人由于 而被伤害;
(3)汽油机使用水做冷却剂,是因为水的 较大。
(4)在测试过程中,该汽车的能量利用率为 %。
【答案】(1)做功;不变;25
(2)惯性
(3)比热容
(4)40
【解析】【解答】(1)图乙中,火花塞点火,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程。
热值是燃料的特性,与质量无关,油箱中燃油减少,剩余燃油的热值不变。
汽油机的转速为,飞轮转动2圈,对外做功1次,一个气缸在1s内做功25次。
(2)汽车紧急刹车或碰撞时,汽车突然停止,人由于惯性保持原来的运动状态向前运动,司机系好安全带,可以防止被伤害;
(3)水的比热容较大,其他情况相同时,水吸收的热量较多,用水作汽油机的冷却剂;
(4)根据图丙,汽车的速度为50km/h时,阻力为2000N,此时汽车行驶1h,克服阻力做的功为
蓄电池储存的电能为
消耗的燃油释放的热量为
在测试过程中,该汽车的能量利用率为
【分析】(1)根据汽油机的气门状态和活塞方向,判断冲程;热值是燃料的特性,和质量无关;汽油机飞轮转数是做功数的2杯;
(2)惯性是物体继续保持原来状态的性质;系安全带可以防止惯性的危害;
(3)水的比热容较大,吸热能力强;
(4)根据W=Fs,计算做功多少;利用Q=mq,计算燃料放出的热量;根据,计算热机效率。
(1)[1]图乙中火花塞点火,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程。
[2]热值是燃料的一种特性,与质量无关,汽车行驶一段时间后,油箱中剩余燃油的热值不变。
[3]若该汽油机的转速为
即1s飞轮转动50圈,飞轮转动2圈,对外做功1次,则其中一个气缸在1s内做功25次。
(2)驾驶员乘坐汽车时应系好安全带,这是防止汽车紧急刹车或碰撞时人由于惯性保持原来的运动状态而被伤害。
(3)汽油机使用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,其他情况相同时,水吸收的热量较多。
(4)由图丙得,汽车的速度为50km/h时,阻力为2000N,此时汽车行驶1h,克服阻力做的功为
蓄电池储存的电能为
消耗的燃油释放的热量为
在测试过程中,该汽车的能量利用率为
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