
一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分,每題只有一個(gè)正確選項(xiàng))
1. 小明在課后實(shí)踐活動(dòng)中做了如下記錄,其中符合實(shí)際情況的是( )
A. 兩節(jié)新干電池串聯(lián)的電壓為4VB. 中學(xué)生跳繩的功率可達(dá)1500W
C. 家用冰箱的電流約為1AD. 實(shí)驗(yàn)室中所用導(dǎo)線的電阻約為
【答案】C
【解析】A.一節(jié)新干電池的電壓為1.5V,兩節(jié)新干電池串聯(lián)的電壓為3V,故A不符合題意;
B.一個(gè)中學(xué)生的平均體重約500N,跳繩的高度約為0.1m,跳繩一次的時(shí)間大約為1s,根據(jù)功率的公式可知中學(xué)生跳繩的功率約為
故B不符合題意;
C.家用冰箱的額定功率約為220W,額定電流約為
故C符合題意;
D.實(shí)驗(yàn)室中所用導(dǎo)線的電阻很小,接近為零,故D不符合題意。故選C。
2. 渦軸9“玉龍”是我國(guó)完全自主研發(fā)的航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),其大致工作過(guò)程是:空氣通過(guò)進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī),被壓氣機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室與燃料混合,燃料在燃燒室燃燒后,產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而輸出動(dòng)力。該發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中的相關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A. 燃燒室中燃料燃燒越充分,發(fā)動(dòng)機(jī)效率越高
B. 燃料和壓縮空氣混合后,燃料的熱值增大
C. 壓氣機(jī)壓縮空氣,空氣的內(nèi)能減小
D. 高溫高壓氣體推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】A
【解析】A.使燃料燃燒越充分,可以增大有效利用的能量,提高熱機(jī)的效率,故A正確;
B.熱值是燃料的一種特性,大小取決于燃料的種類,與其它因素?zé)o關(guān),燃料和壓縮空氣混合后,燃料的熱值不變,故B錯(cuò)誤;
C.壓氣機(jī)壓縮空氣,壓氣機(jī)對(duì)空氣做功,空氣的內(nèi)能增大,故C錯(cuò)誤;
D.高溫高壓氣體推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),消耗內(nèi)能,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D錯(cuò)誤。
故選A。
3. 杠桿在我國(guó)古代就有了許多應(yīng)用,《天工開(kāi)物》中記載的搗米用的住舂就利用了杠桿原理。如圖是生活中用舂進(jìn)行勞作的情境,用腳按住舂較短的一端,就可以把春較長(zhǎng)的另一端高高抬起。下列工具所屬杠桿類型與圖中住舂相同的是( )
A. 瓶蓋起子
B. 筷子
C. 核桃?jiàn)A
D. 老虎鉗
【答案】B
【解析】用腳按住舂較短的一端,下壓一小段距離,就可以把舂較長(zhǎng)的另一端高高抬起,操作過(guò)程中動(dòng)力臂小于阻力臂,故舂是費(fèi)力杠桿。
A.瓶蓋起子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故A不符合題意;
B.筷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B符合題意;
C.核桃?jiàn)A在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C不符合題意;
D.老虎鉗在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故D不符合題意。故選B。
4. 在用如圖所示的電路“探究并聯(lián)電路電流特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法中
①本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡
②實(shí)驗(yàn)中若一個(gè)小燈泡的燈絲斷了,另一個(gè)小燈泡還能發(fā)光
③為了得到普遍規(guī)律,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)換用不同規(guī)格的小燈泡,反復(fù)測(cè)多組電流值
④若實(shí)驗(yàn)中選用兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡,電路中的電流滿足I=I1+I2;I1=I2關(guān)系,該結(jié)論具有普遍性( )
A. 只有①②正確B. 只有②③正確
C. 只有①③正確D. 只有②④正確
【答案】B
【解析】①③④為了得到普遍規(guī)律,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)換用不同規(guī)格的小燈泡,反復(fù)測(cè)多組電流值,①錯(cuò)誤; ③正確;
之所以得出通過(guò)兩支路的電流相等,是因?yàn)槿暨x用燈泡的規(guī)格相同,器材太特殊,得出的結(jié)論有偶然性,④錯(cuò)誤;
②兩燈并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,實(shí)驗(yàn)中若一個(gè)小燈泡的燈絲斷了,另一個(gè)小燈泡還能發(fā)光,②正確。故選B。
5. 小華同學(xué)用兩節(jié)新干電池、兩只燈泡、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)等連接成圖示的電路,閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列判斷正確的是( )
A. 電源電壓為1.5V
B. 燈泡L1和L2是并聯(lián)的
C. 若燈L1斷路,則電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)不為零
D. 若燈L2斷路,則電流示數(shù)不為零,電壓表示數(shù)為零
【答案】C
【解析】由圖可知,L1、L2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)L1兩端電壓。
A.兩節(jié)新干電池的電壓為1.5V×2=3 V,所以電源電壓為3V,故A錯(cuò)誤;
B.燈泡L1和L2是串聯(lián)的,故B錯(cuò)誤;
C.若燈L1斷路,則電流表示數(shù)為零,電壓表和L2、電流表形成通路,所以電壓表示數(shù)不為零,故C正確;
D.若燈L2斷路,則電流示數(shù)為零,電壓表與電源斷開(kāi),所以電壓表示數(shù)為零,故D錯(cuò)誤。故選C。
6. 2024年5月23日至24日,東部戰(zhàn)區(qū)在我國(guó)臺(tái)灣省周邊開(kāi)展“聯(lián)合利劍—2024A”軍事演習(xí),震懾臺(tái)獨(dú)分裂勢(shì)力,堅(jiān)決捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)和領(lǐng)土完整。參加演習(xí)的某架戰(zhàn)機(jī)加速升空過(guò)程中,若不考慮燃油消耗引起的質(zhì)量變化,則該戰(zhàn)機(jī)( )
A. 動(dòng)能減少,重力勢(shì)能減少B. 動(dòng)能減少,重力勢(shì)能增大
C. 動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減少D. 動(dòng)能增大,重力勢(shì)能增大
【答案】D
【解析】戰(zhàn)機(jī)加速升空過(guò)程中,若不考慮燃油消耗引起的質(zhì)量變化,則它的質(zhì)量不變,速度變大,則動(dòng)能變大,高度變高,則重力勢(shì)能增大,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
7. 某款電子垃圾桶可以將濕的廚余垃圾變干,作為動(dòng)物飼料。將濕的廚余垃圾倒入垃圾桶,電路檢測(cè)到桶內(nèi)垃圾濕時(shí),就吹風(fēng),吹風(fēng)過(guò)程中:當(dāng)桶內(nèi)溫度低時(shí),吹熱風(fēng);當(dāng)桶內(nèi)溫度高時(shí),吹冷風(fēng)……直至垃圾變干,之后,整個(gè)電路結(jié)束工作。開(kāi)關(guān)在垃圾濕時(shí)閉合、干時(shí)斷開(kāi);開(kāi)關(guān)在桶內(nèi)溫度低時(shí)閉合、溫度高時(shí)斷開(kāi)。下列電路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由題意可知,將濕的廚余垃圾倒入垃圾桶,電路檢測(cè)到桶內(nèi)垃圾濕時(shí),就吹風(fēng),吹風(fēng)過(guò)程中:當(dāng)桶內(nèi)溫度低時(shí),吹熱風(fēng);當(dāng)桶內(nèi)溫度高時(shí),吹冷風(fēng),即在這個(gè)電路中,吹風(fēng)電機(jī)M和加熱電阻R是并聯(lián)的,且加熱電阻R要受開(kāi)關(guān)S溫控控制,而開(kāi)關(guān)S濕控要控制整個(gè)電路,則應(yīng)接在干路中。故選B。
8. 2024年3月,德陽(yáng)市青少年科技創(chuàng)新代表隊(duì)在第38屆四川省青少年科技創(chuàng)新大賽中取得優(yōu)異成績(jī)。如圖所示是本次大賽我市青少年科技創(chuàng)新小組自制的肺活量比較裝置,通過(guò)觀察電流表示數(shù)的變化即可比較肺活量的大小;R0為滑動(dòng)變阻器,R1為定值電阻,電壓表、電流表為理想電表,電源電壓保持不變。現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S,科技創(chuàng)新小組成員向裝置吹氣,隔板向上平移,滑動(dòng)變阻器R0接入電路的阻值變小,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電壓表的示數(shù)不變,電流表A1的示數(shù)變小
B. 電壓表的示數(shù)不變,電流表A2的示數(shù)變小
C. 電壓表的示數(shù)變小,電流表A1的示數(shù)變大
D. 電流表 A1示數(shù)變大,電流表A2的示數(shù)變大
【答案】D
【解析】由圖知,閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器R0與定值電阻R1并聯(lián),電壓表測(cè)量電源電壓,電流表A1測(cè)量干路中的電流,電流表A2測(cè)量R0支路中的電流??萍紕?chuàng)新小組成員向裝置吹氣,隔板向上平移,滑動(dòng)變阻器R0接入電路的阻值變小,由于電源電壓保持不變,所以電壓表的示數(shù)不變;并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,且等于電源電壓,由歐姆定律可知R0支路中的電流變大,即電流表A2的示數(shù)變大;根據(jù)歐姆定律可知R1支路中的電流不變,因?yàn)椴⒙?lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和,所以干路中的電流變大,即電流表A1的示數(shù)變大。綜上可知,故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。
9. 將一個(gè)溫度為20℃、質(zhì)量為500g的物塊放入溫度為100℃、質(zhì)量為1000g的水中[水的比熱容為],物塊和水的溫度隨時(shí)間的變化圖像如圖所示(不計(jì)熱損失)。以下說(shuō)法正確的是( )
A. 前6min,物塊吸收的熱量是
B. 1~4min內(nèi),熱量有時(shí)從水傳遞給物塊,有時(shí)從物塊傳遞給水
C. 前6min,物塊吸收的熱量小于水放出的熱量
D. 物塊的比熱容與水的比熱容之比為
【答案】D
【解析】AC.將物塊放入水中,物塊吸收的熱量等于水放出的熱量,為
故AC錯(cuò)誤;
B.在這段時(shí)間內(nèi),水的溫度高于物塊的溫度,熱量是從水傳給物塊的。故B錯(cuò)誤;
D.物塊吸收的等于水放出的熱量,有
故D正確。故選D。
10. 海水鹽濃度越大,其導(dǎo)電性越好,固定間距金屬片A、B之間海水的電阻越小。下列電路中,電源電壓恒定,為定值電阻,閉合開(kāi)關(guān)S,海水鹽濃度越大,電表示數(shù)越大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB.由題意可知,金屬片A、B之間海水與定值電阻R0串聯(lián),海水鹽濃度越大,固定間距金屬片A、B之間海水的電阻越小,根據(jù)串聯(lián)電電路電壓分配關(guān)系可知得,R0兩端的電壓越大,金屬片A、B兩端的電壓越小,故A符合題意,B不符合題意;
C.由圖可知,電壓表測(cè)電源電壓,由于電源電壓恒定,電壓表不變,故C不符合題意;
D.由圖可知,金屬片A、B之間海水與R0并聯(lián),電流表測(cè)R0的電流,由于電源電壓恒定,由可知,定值電阻R0的電流不變,故D不符合題意。故選A。
11. 電流看不見(jiàn)、摸不著,判斷電路中是否有電流時(shí),我們可通過(guò)電路中的燈泡是否發(fā)光去確定。下面是小華在學(xué)習(xí)中遇到的四個(gè)研究實(shí)例,其中采取的方法與之相同的是( )
A. 學(xué)習(xí)電壓時(shí),可以通過(guò)對(duì)比水壓來(lái)認(rèn)識(shí)它
B. 在“探究電流跟電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,選用某一定值電阻進(jìn)行研究
C. 研究串聯(lián)電路電阻時(shí),引入總電阻的概念
D. 在動(dòng)能影響因素實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)木塊被推距離遠(yuǎn)近判斷動(dòng)能大小
【答案】D
【解析】電流看不見(jiàn)、摸不著,我們?yōu)榱伺袛嚯娐分惺欠裼须娏?,將電流的有無(wú)轉(zhuǎn)換為燈泡的亮暗,這種方法稱為轉(zhuǎn)換法。
A.學(xué)習(xí)電壓時(shí),通過(guò)水壓進(jìn)行類比,采用了類比法,故A不符合題意;
B.在“探究電流跟電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,選用某一定值電阻進(jìn)行研究,是控制了電阻的大小,去研究電流跟電壓的關(guān)系,采用的是控制變量法,故B不符合題意;
C.研究串、并聯(lián)電路電阻時(shí),用一個(gè)總電阻來(lái)等效替代了各個(gè)分電阻,采用的是等效替代法,故C不符合題意;
D.在動(dòng)能影響因素實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)木塊被推距離遠(yuǎn)近判斷動(dòng)能大小,用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量,這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法,故D符合題意;故選D。
12. 探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),我們一般需要先預(yù)設(shè)一個(gè)電壓值,實(shí)驗(yàn)中保持電阻兩端電壓為預(yù)設(shè)值不變,現(xiàn)采用如圖所示電路進(jìn)行探究,器材:學(xué)生電源(6V)、滑動(dòng)變阻器(20Ω,1A)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、三個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω)及導(dǎo)線若干,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),電壓的預(yù)設(shè)值最小為3V
B. 要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),電壓的預(yù)設(shè)值最大為6V
C. 若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V,要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),要更換最大阻值為40Ω的滑動(dòng)變阻器
D. 若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V,要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),要將電源電壓至少下調(diào)至4V
【答案】B
【解析】閉合開(kāi)關(guān),兩電阻串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓,電流表測(cè)通過(guò)電路的電流,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得
AB.定值電阻的最大阻值為20Ω,若此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值20Ω,代入數(shù)據(jù)可得
解方程可得UV=3V,電源電壓為6V,滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知通過(guò)電路的最大電流為1A,當(dāng)R=5Ω時(shí),定值電阻兩端的電壓為
所以電壓的預(yù)設(shè)值的范圍為3V~5V,故A正確,不符合題意,B錯(cuò)誤,符合題意;
CD.若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V,定值電阻的最大阻值為20Ω,代入數(shù)據(jù)可得
解方程可得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值RP=40Ω;若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V,定值電阻的最大阻值為20Ω,若此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值20Ω,代入數(shù)據(jù)可得
解方程可得
故CD正確,不符合題意。故選B。
二、填空題(本題共12小題,每空1分,共36分)
13. 指紋識(shí)別解鎖是目前較為流行的手機(jī)解鎖方式。
(1)如圖甲所示,手指輕輕觸碰感應(yīng)區(qū),識(shí)別出正確的指紋后手機(jī)自動(dòng)開(kāi)鎖,則感應(yīng)區(qū)相當(dāng)于手機(jī)電路中的________;
(2)如圖乙所示,充電寶給手機(jī)充電過(guò)程中,手機(jī)電池相當(dāng)于_________,充電過(guò)程中,將電能轉(zhuǎn)化為_(kāi)________;
(3)如圖丙所示的手機(jī)充電線的三個(gè)插頭可用于為三部不同類型的手機(jī)充電,如果三部手機(jī)同時(shí)充電,那么這三部手機(jī)的連接方式是_______。
【答案】(1)開(kāi)關(guān) (2)用電器;化學(xué)能 (3)并聯(lián)
【解析】【小問(wèn)1】手指觸碰感應(yīng)區(qū),識(shí)別正確指紋手機(jī)自動(dòng)開(kāi)鎖,這就如同開(kāi)關(guān)控制電路通斷一樣,感應(yīng)區(qū)控制著手機(jī)開(kāi)鎖電路的開(kāi)啟,所以感應(yīng)區(qū)相當(dāng)于手機(jī)電路中的開(kāi)關(guān)。
【小問(wèn)2】在給手機(jī)電池充電的過(guò)程中,手機(jī)電池消耗電能,將電能轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能,手機(jī)電池相當(dāng)于用電器。
【小問(wèn)3】并聯(lián)電路的特點(diǎn)是各用電器之間互不影響,能獨(dú)立工作。三部手機(jī)同時(shí)充電,每部手機(jī)都能獨(dú)立進(jìn)行充電,互不干擾,符合并聯(lián)電路的特征,所以這三部手機(jī)的連接方式是并聯(lián)。
14. 圖甲是《天工開(kāi)物》中記載的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)汲水裝置——轆,圖乙是它提水時(shí)的示意圖,為方便提水,應(yīng)按照______(省力/費(fèi)力)杠桿來(lái)設(shè)計(jì),支點(diǎn)是______(A/B/C)點(diǎn);圖丙中水龍頭開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)也應(yīng)用了同樣原理,開(kāi)關(guān)選用______(①/②)效果更好。
【答案】省力;B ;①
【解析】為方便提水,根據(jù)題圖可知,它是按照省力杠桿來(lái)設(shè)計(jì)的;由于輪圍繞B點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),可知B點(diǎn)為其支點(diǎn)。為了更省力,開(kāi)關(guān)應(yīng)選用動(dòng)力臂較大的,故開(kāi)關(guān)應(yīng)選用①。
15. 教室里安裝的LED護(hù)眼燈如圖所示。LED燈的發(fā)光效率高,其發(fā)光部分主要由_________(選填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“絕緣體”)材料制成;教室內(nèi)不同LED燈的連接方式是_________。你判斷的依據(jù)是__________。
【答案】半導(dǎo)體 ;并聯(lián) ;有一盞燈不亮了,其他燈正常發(fā)光
【解析】LED燈的發(fā)光部分為半導(dǎo)體材料制作而成,其相對(duì)于普通白熾燈來(lái)說(shuō)發(fā)光效率高,教室內(nèi)不同的LED燈,有一盞燈不亮了,其他燈可以正常發(fā)光,故連接方式是并聯(lián)。
16. 如圖所示,小華發(fā)現(xiàn)家中蒸蛋器在使用時(shí)會(huì)通過(guò)上方小孔噴出蒸汽,于是他小心地將自制的風(fēng)車放在小孔附近,成功讓風(fēng)車轉(zhuǎn)了起來(lái),蒸汽推動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)______沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。某單缸四沖程汽油機(jī)工作時(shí),飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min,則其10s內(nèi)對(duì)外做功______次;若缸內(nèi)燃?xì)鈱?duì)活塞平均推力為1500N,活塞向下運(yùn)動(dòng)的距離為0.05m,則功率是______W。
【答案】做功 ;300 ; 2250
【解析】高溫的水蒸氣推動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng),將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了風(fēng)車的機(jī)械能。做功沖程中,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,因此蒸汽推動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。
四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速3600r/min,即60r/s,即汽油機(jī)飛輪每秒轉(zhuǎn)60圈,由于四沖程內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程,飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈,對(duì)外做功1次,所以1s內(nèi)該汽油機(jī)對(duì)外做功30次,則其10s內(nèi)對(duì)外做功300次。
汽缸內(nèi)燃?xì)馔苿?dòng)活塞一次所做的功
由于1s內(nèi)該汽油機(jī)對(duì)外做功30次,則做功一次所用的時(shí)間
汽油機(jī)的功率
17. 在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,小明某次洗澡時(shí)耗水20kg,熱水器進(jìn)水溫度是22℃,出水溫度是42℃,該過(guò)程水吸收的熱量是___________J。已知他家天然氣熱水器的熱效率是70%,則他這次洗澡消耗天然氣___________m3。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值是3.2×107J/m3。
【答案】;0.075
【解析】水吸收的熱量是
需要燃燒天然氣放出的總熱量為
則他這次洗澡消耗天然氣為
18. 國(guó)慶期間小明利用家里常見(jiàn)物品如薄木板、茶葉盒、玉米面團(tuán)和裝有水的飲料瓶,依次探究動(dòng)能和重力勢(shì)能影響因素實(shí)驗(yàn)。如圖甲,讓飲料瓶從薄木板搭建的斜面上由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)至桌面上后與茶葉盒碰撞;如圖乙,讓飲料瓶從高處落入面團(tuán)中。
(1)甲圖實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察比較____就可以反映飲料瓶動(dòng)能的大小。
(2)根據(jù)圖甲的探究,得出的結(jié)論是當(dāng)質(zhì)量相同時(shí),____越大,動(dòng)能越大。
(3)若要探究動(dòng)能大小與另一個(gè)因素的關(guān)系,在不添加器材的情況下,小明的做法:
_________________________________。
(4)要探究重力勢(shì)能與被舉高度的關(guān)系,應(yīng)該選圖乙中____兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。
【答案】(1)茶葉盒移動(dòng)的距離 (2)速度
(3)減少飲料瓶中水的質(zhì)量,將瓶從同一高度靜止釋放 (4)②③
【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較茶葉盒被撞后移動(dòng)的距離反映飲料瓶的動(dòng)能大小,運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。
(2)圖甲中兩飲料瓶的質(zhì)量相同,滾下的高度越大,到達(dá)水平面的速度越大,將茶葉盒推得越遠(yuǎn),得出的結(jié)論是:質(zhì)量相同時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,動(dòng)能越大。
(3)要想探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系。應(yīng)該將兩個(gè)裝有不同質(zhì)量水的飲料瓶從斜面的同一高度滾下,觀察茶葉盒被撞后在水平面上移動(dòng)的距離。
(4)重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和被舉高度有關(guān),探究重力勢(shì)能與被舉高度的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制物體的質(zhì)量相同。被舉的高度不同,所以應(yīng)該選②③進(jìn)行比較。
19. 小明用動(dòng)滑輪和彈簧測(cè)力計(jì)將靜止在桌面上的筆袋慢慢勻速向上提高10cm,如圖甲所示,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)隨時(shí)間的變化如圖乙所示,已知?jiǎng)踊喌闹亓?N,不計(jì)繩重和摩擦,則筆袋的重力為_(kāi)_____N,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為_(kāi)_____,若在筆袋中取出一塊橡皮,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率將______(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】3 ;75% ;減小
【解析】動(dòng)滑輪由兩段繩承擔(dān),由圖乙知道,勻速拉動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2N,不計(jì)繩重和摩擦,根據(jù)知道,筆袋的重力為
不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為
在筆袋中取出一塊橡皮,動(dòng)滑輪的重力不變,筆袋的重力G'減小,由知道,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率變小。
20. 如圖《墨經(jīng)·經(jīng)下》里記載的一種斜面引重車:系緊在后輪軸上的繩索繞過(guò)斜面頂端的滑輪與斜面上的重物連接。若用該引重車將重2000N的木箱從斜板底端勻速拉到頂端,已知斜板長(zhǎng)2m,高0.8m。后輪軸施加在繩子上的力為1000N(不計(jì)繩重、滑輪與繩間的摩擦),則該斜面的機(jī)械效率為_(kāi)_____%,此木箱與斜板之間的摩擦力是______N。
【答案】80 ;200
【解析】拉力做的有用功為
拉力做的總功為
則該斜面的機(jī)械效率為
克服木箱在斜面上受到的摩擦力做的額外功為
由可得,木箱與斜板之間的摩擦力是
21. 小蘭自制了一把桿秤,由秤盤、提紐、秤桿以及200g的秤砣構(gòu)成,如圖所示。當(dāng)不掛秤砣、秤盤中不放重物時(shí),提起提紐,桿秤在空中恰好能水平平衡。已知AO間距離為10cm。當(dāng)放入重物,將秤砣移至距O點(diǎn)30cm的B處時(shí),秤桿水平平衡,則重物質(zhì)量為_(kāi)_____g;往秤盤中再增加20g的物體,秤砣需要從B處移動(dòng)______cm才能維持秤桿水平平衡。
【答案】600 ; 1
【解析】秤砣的質(zhì)量
秤砣的重力
秤砣移至距O點(diǎn)30cm的B處時(shí),根據(jù)杠桿平衡條件可得,重物的重力
重物的質(zhì)量
往秤盤中再增加20g的物體后,秤盤中重物的總質(zhì)量
此時(shí)秤砣距O點(diǎn)的距離
則秤砣需要從B處移動(dòng)向右移動(dòng)的距離
22. 物理社團(tuán)的同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里有一卷剩余的導(dǎo)線,查閱說(shuō)明書(shū)得知,該導(dǎo)線每米的電阻為0.02Ω。為了粗略估算導(dǎo)線的長(zhǎng)度,他們用電壓表、電流表、小燈泡和電源連接成如圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量。閉合開(kāi)關(guān)S后,電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為0.3A,則導(dǎo)線的電阻為_(kāi)__________Ω,這卷導(dǎo)線的長(zhǎng)度為_(kāi)__________m。
【答案】20 ;1000
【解析】觀察該圖,閉合開(kāi)關(guān)后,根據(jù)電流的流法可知,小燈泡、導(dǎo)線、和電流表串聯(lián)接入電路,電壓表并聯(lián)在導(dǎo)線兩端,電壓表示數(shù)為6V,說(shuō)明導(dǎo)線的電壓為6V,電流表示數(shù)為0.3A,說(shuō)明流過(guò)導(dǎo)線的電流為0.3A,根據(jù)可知,導(dǎo)線的電阻為
導(dǎo)線的電阻為20Ω。
由小問(wèn)1可知,導(dǎo)線的電阻為20Ω,該導(dǎo)線每米的電阻為0.02Ω,這卷導(dǎo)線的長(zhǎng)度為
這卷導(dǎo)線的長(zhǎng)度為1000m。
23. 如圖所示,小明用鉛筆芯做滑動(dòng)變阻器,設(shè)計(jì)并制作一個(gè)模擬的調(diào)光燈。器材有:電池(電壓為3V)、小燈泡(2.5V 0.3A)、鉛筆芯、金屬回形針、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電壓表。
(1)閉合開(kāi)關(guān),回形針向左移,小燈泡亮度變______。
(2)把電壓表和小燈泡并聯(lián),調(diào)節(jié)回形針的位置,當(dāng)電壓表的示數(shù)為_(kāi)_____V時(shí),在鉛筆芯上標(biāo)記此時(shí)回形針的位置。為了安全使用調(diào)光燈,回形針向左調(diào)節(jié)不能超過(guò)此位置。
(3)甲、乙兩根鉛筆芯的長(zhǎng)度都是17.5cm,甲的電阻為,乙的電阻為。調(diào)節(jié)效果可以從兩個(gè)方面評(píng)價(jià):一是小燈泡亮度的變化范圍;二是調(diào)節(jié)的精度,回形針移動(dòng)一定距離時(shí),電阻變化越小調(diào)節(jié)精度越高。則鉛筆芯甲和乙相比,______調(diào)節(jié)范圍大,______調(diào)節(jié)精度高。
【答案】(1)亮 (2)2.5 (3)甲 ; 乙
【解析】【小問(wèn)1】閉合開(kāi)關(guān),回形針向左移,接入電路中鉛筆芯的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電阻規(guī)律,總電阻變小,根據(jù)歐姆定律,電源電壓不變,總電流變大,小燈泡亮度變亮。
【小問(wèn)2】為了安全使用調(diào)光燈,小燈泡兩端的電壓不能超過(guò)額定電壓2.5V,把電壓表和小燈泡并聯(lián),電壓表測(cè)量小燈泡的電壓,所以,電壓表示數(shù)為額定電壓,即2.5V時(shí),在鉛筆芯上標(biāo)記此時(shí)回形針的位置,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律,鉛筆芯最小的電阻為此標(biāo)記回形針的位置,回形針向左調(diào)節(jié),接入電路鉛筆芯長(zhǎng)度變短,電阻變小,分得電壓會(huì)變小,小燈泡分得電壓會(huì)變大,所以,回形針向左調(diào)節(jié)不能超過(guò)此位置。
【小問(wèn)3】甲、乙兩根鉛筆芯的長(zhǎng)度都是17.5cm,甲的電阻為20Ω,乙的電阻為10Ω,甲的電阻比乙的電阻大,因此甲電阻串聯(lián)在電路中電阻阻值變化范圍大,對(duì)應(yīng)小燈泡亮度的變化范圍大;回形針移動(dòng)一定距離時(shí),電阻變化越小調(diào)節(jié)精度越高,假設(shè)甲乙移動(dòng)長(zhǎng)度為l,甲電阻變化為
乙電阻變化為
乙電阻變化小,乙電阻的精度更高;則鉛筆芯甲和乙相比,調(diào)節(jié)范圍大,調(diào)節(jié)精度低。
24. 如圖甲所示是小華設(shè)計(jì)的天然氣濃度測(cè)試儀,電源電壓U恒為4V,R為定值電阻,電壓表量程為0~3V,將電壓表作為氣體濃度的顯示裝置,氣敏電阻阻值與氣體濃度的關(guān)系如圖乙所示,當(dāng)氣體濃度增加時(shí),電壓表的示數(shù)會(huì)______(選填“變大”、“變小”或“不變”),要求將電壓表示數(shù)為1.5V處標(biāo)為氣體濃度0.5%,電阻R的阻值應(yīng)為_(kāi)_____,若長(zhǎng)時(shí)間使用后,電源電壓降低,則測(cè)量結(jié)果______(選填“大于”、“小于”或“等于”)實(shí)際的氣體濃度。
【答案】變大; 12 ;小于
【解析】根據(jù)圖乙可知,當(dāng)氣體濃度增加時(shí),Rx的阻值將減小,R與Rx串聯(lián),電壓表測(cè)量的是定值電阻R兩端的電壓,因?yàn)殡娐分械目傠娮铚p小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流增大,由可知,R兩端的電壓增大,電壓表的示數(shù)會(huì)增大。
要求將電壓表示數(shù)為1.5V處標(biāo)為氣體濃度0.5%,由圖乙可知,此時(shí)
它兩端的電壓為
電路中的電流為
定值電阻的阻值為
若長(zhǎng)時(shí)間使用后,電源電壓降低,天然氣的濃度相同時(shí),此時(shí)電路中的電流會(huì)偏小,由可知,R兩端的電壓減小,則測(cè)量結(jié)果會(huì)小于實(shí)際的氣體濃度。
三、解答題(本題6小題,共40分,其中26和30題寫出必要的解題過(guò)程)
25. 按要求作圖:
(1)如圖所示是用水后及時(shí)關(guān)閉水龍頭時(shí)的情景,水龍頭手柄看作是一個(gè)杠桿,是阻力,請(qǐng)你在圖中畫(huà)出施加在A點(diǎn)的最小動(dòng)力及其力臂的示意圖;
(2)如圖所示,在甲、乙兩個(gè)“”內(nèi)選填“燈泡”和“電流表”的符號(hào),使兩燈組成并聯(lián)電路;
(3)無(wú)鑰匙解鎖是電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)鑰匙在汽車附近按一下門把手按鈕(相當(dāng)于閉合)或者點(diǎn)擊手機(jī)APP(相當(dāng)于閉合),電動(dòng)機(jī)M工作,車門解鎖,請(qǐng)?jiān)趫D框中設(shè)計(jì)出符合要求的電路圖。
【答案】(1)見(jiàn)解析 (2)見(jiàn)解析 (3)見(jiàn)解析
【解析】【小問(wèn)1】已知?jiǎng)恿ψ饔迷贏點(diǎn)上,連接OA為最大動(dòng)力臂,過(guò)A點(diǎn)作OA的垂線,且方向向下為最小動(dòng)力,如下圖所示:
【小問(wèn)2】根據(jù)題意,電路是并聯(lián)的,即兩燈泡分別在不同的支路上,圖中下方圈和燈泡是串聯(lián)的,因此下方圈不能為燈泡,只能是電流表,上方圈為燈泡,如下圖所示:
【小問(wèn)3】由題意可知,按一下門把手按 鈕(相當(dāng)于閉合S1)或者用點(diǎn)擊手機(jī)APP(相當(dāng)于閉合S2),電動(dòng)機(jī)工作,車門解鎖。說(shuō)明兩開(kāi)關(guān)是并聯(lián)的,其中一個(gè)閉合即可使電動(dòng)機(jī)工作,而電動(dòng)機(jī)是在干路當(dāng)中的,如下所示:
26. 據(jù)統(tǒng)計(jì),每燃燒1kg燃油約排放3.3kg二氧化碳。為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo),氫能作為一種綠色低碳的清潔能源在我國(guó)交通領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)大,使用氫燃料電池的交通工具不斷豐富。
(1)氫燃料電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能;
(2)如圖所示,以氫燃料電池卡車為例,若卡車在水平路面上勻速行駛36km用時(shí)0.5h,功率為168kW;
①求卡車行駛的速度是多少________?
②求卡車所受牽引力是多少________?
③與燃油卡車相比,氫燃料電池卡車行駛36km可減排二氧化碳的質(zhì)量為多少________?(燃油機(jī)的效率取36%,燃油的熱值q?。?br>【答案】(1)電 (2)72km/h ; 8.4×103N ; 66kg
【解析】【小問(wèn)1】氫燃料電池帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作,氫燃料電池是將氫化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。
【小問(wèn)2】卡車的行駛速度為
卡車所做的機(jī)械功為
由W=Fs知道,卡車所受牽引力為
燃料完全燃燒放出的熱量為
消耗燃油的質(zhì)量為
則減排二氧化碳的質(zhì)量為
27. 某興趣小組用如圖所示的液體電阻演示器來(lái)探究影響電阻大小的因素。裝置中的儲(chǔ)存容器內(nèi)裝有同種導(dǎo)電液體,通過(guò)調(diào)節(jié)可移動(dòng)電極板可以改變注射器內(nèi)導(dǎo)電液的長(zhǎng)度。電源電壓恒定不變,R為未知阻值的定值電阻。
(1)該裝置中電阻R的作用是______;
(2)該小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到左邊注射器中的電流與導(dǎo)電液體長(zhǎng)度的關(guān)系如下表所示,分析可知,液體的電阻和液體長(zhǎng)度的關(guān)系為:在材料和橫截面積相同時(shí),液體的長(zhǎng)度越長(zhǎng),液體的電阻越______。實(shí)驗(yàn)中采用的研究方法是轉(zhuǎn)換法和______法;
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中當(dāng)兩個(gè)注射器中的液柱長(zhǎng)度相同時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)小于示數(shù),由此得到的結(jié)論是:______;
(4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),更換左邊注射器中的導(dǎo)電液,當(dāng)液柱長(zhǎng)度與表中某次長(zhǎng)度相同時(shí),比較更換前后電流表的示數(shù),可探究液體的電阻和______的關(guān)系。
【答案】(1)保護(hù)電路 (2)大 ;控制變量法
(3)其它因素相同時(shí),導(dǎo)體橫截面積越大,導(dǎo)體的電阻越小 (4)材料
【解析】【小問(wèn)1】實(shí)驗(yàn)中,R串聯(lián)接入電路中,可以避免因電路中電流過(guò)大損壞電路,可以起到保護(hù)電路的作用。
【小問(wèn)2】探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí),改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度,控制其它因素不變,這是控制變量法。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,在材料和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),通過(guò)導(dǎo)體的電流越小,則導(dǎo)體的電阻越大。
【小問(wèn)3】當(dāng)兩個(gè)注射器中的液柱長(zhǎng)度相同時(shí),液柱的橫截面積不同,左邊液柱的橫截面積要小于右邊液柱的橫截面積,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表A1的示數(shù)小于電流表A2的示數(shù),則表明其它因素相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,通過(guò)的電流越大,導(dǎo)體的電阻越小。
【小問(wèn)4】斷開(kāi)開(kāi)關(guān),更換左邊注射器中的導(dǎo)電液,導(dǎo)體的材料是不同的,橫截面積相同,當(dāng)液柱長(zhǎng)度與表中某次長(zhǎng)度相同時(shí),比較更換前后電流表A1的示數(shù),根據(jù)控制變量法可知,可探究液體的電阻和材料的關(guān)系。
28. 小紅用如圖甲所示電路“探究通過(guò)導(dǎo)體電流與電壓和電阻的關(guān)系”,電源(6V),滑動(dòng)變阻器(,1A)。
(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于______狀態(tài)。請(qǐng)依據(jù)圖甲將圖乙實(shí)物電路連接完整________(要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大);
(2)閉合開(kāi)關(guān),小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電流表指針不偏轉(zhuǎn),電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)且保持不變,已知導(dǎo)線及各接線柱連接完好,則電路中可能出現(xiàn)的故障是______;
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)小紅設(shè)計(jì)并記錄了表格如下,其中第______次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一定不是這次做實(shí)驗(yàn)得到的,理由是______。修正后,通過(guò)分析表格中有效的數(shù)據(jù),可得結(jié)論:______。
(4)接下來(lái)探究電流與電阻的關(guān)系,先用的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑片P到合適位置,電流表示為0.4A,并記錄電壓表示數(shù)。再將的定值電阻依次更換為、、繼續(xù)探究,移動(dòng)滑片P,直到電壓表示數(shù)每次均為_(kāi)__V,并記錄數(shù)據(jù);
(5)小紅還想使用的電阻繼續(xù)完成第5次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,都無(wú)法使電壓表的示數(shù)與之前相同,為了讓前4次數(shù)據(jù)有效利用,下列方案可行的有______(填字母)。
A. 將定值電阻兩端電壓改為3V
B. 電源改為3節(jié)干電池的串聯(lián)
C. 在電流表附近串聯(lián)一個(gè)的定值電阻
【答案】(1)斷開(kāi) ;見(jiàn)解析 (2)電阻R斷路
(3)1 ;見(jiàn)解析 ;見(jiàn)解析 (4)2 (5)B
【解析】【小問(wèn)1】為了保護(hù)電路,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)。
滑動(dòng)變阻器滑到最左端移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大,故滑動(dòng)變阻器選用左下接線柱與電阻R串聯(lián)在電路中,如下圖:
【小問(wèn)2】電路連接正確后閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路是斷路,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)且保持不變,說(shuō)明電壓表并聯(lián)的電路斷路,即電阻R斷路。
【小問(wèn)3】由表中第1組數(shù)據(jù)知道,當(dāng)定值電阻兩端電壓為1.0V時(shí),通過(guò)定值電阻的電流為0.1A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為;故第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一定不是通過(guò)做實(shí)驗(yàn)得到的。
去掉第1組數(shù)據(jù),由剩余表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)定值電阻兩端增大為原來(lái)的幾倍,通過(guò)定值電阻的電流也增大為原來(lái)的幾倍。故可得結(jié)論:當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
【小問(wèn)4】接下來(lái)探究電流與電阻的關(guān)系,先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑片P到合適位置,電流表示數(shù)為0.4A,則定值電阻兩端電壓為
研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需控制定值電阻兩端的電壓不變,因此再將5Ω的定值電阻依次更換為10Ω、15Ω、20Ω繼續(xù)探究,移動(dòng)滑片P,直到電壓表示數(shù)每次均為2V,并記錄數(shù)據(jù)。
【小問(wèn)5】A.控制定值電阻兩端電壓由2V改為3V,雖然此時(shí)滑動(dòng)變阻器分得的電壓減小,當(dāng)30Ω的電阻接入電路中時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小,但該方案改變了定值電阻兩端的電壓,前4次數(shù)據(jù)都需重新測(cè)量,故A方案不正確;
B.將電源更換為3節(jié)干電池,即4.5V,定值電阻兩端的電壓是2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動(dòng)變阻器分得的電壓
滑動(dòng)變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的
根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入30Ω電阻時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為
沒(méi)有超過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大阻值,可以完成實(shí)驗(yàn),故B方案正確;
C.為了能完成這次實(shí)驗(yàn),滑動(dòng)變阻器的最小電阻為
即
解得滑動(dòng)變阻器的最大電阻為,需在電路中再串聯(lián)一個(gè)定值電阻的阻值為;故C方案不正確;故選B。
29. 某小組同學(xué)在進(jìn)行“伏安法”測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí),連接了如圖甲所示的電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,多次測(cè)量并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。小組同學(xué)將第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制成圖乙中的a、b、c,發(fā)現(xiàn)電壓表未調(diào)零。將電壓表調(diào)零后,重做實(shí)驗(yàn),第二次測(cè)量數(shù)據(jù)如圖乙中的A、B、C。
(1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最______(選填“左”或“右”)端。圖丙是該小組在一次測(cè)量中的電流表指針位置,其示數(shù)為_(kāi)_____A;
(2)分析圖乙中的第二次測(cè)量數(shù)據(jù),待測(cè)電阻的阻值是______(結(jié)果保留一位小數(shù));
(3)小組同學(xué)討論發(fā)現(xiàn),利用第一次的測(cè)量數(shù)據(jù),能求出第一次實(shí)驗(yàn)中電壓表接入電路前指針?biāo)傅目潭戎?,也能求出被測(cè)電阻的阻值。分析圖乙,寫出第一次實(shí)驗(yàn)電壓表接入電路前指針?biāo)傅目潭戎礯_____,并說(shuō)明理由______;
(4)小南設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路來(lái)測(cè)量小燈泡L正常工作時(shí)的電阻,已知電源電壓恒定,定值電阻阻值為,小燈泡正常工作時(shí)的電壓為,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將開(kāi)關(guān)S撥到觸點(diǎn)1,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表的示數(shù)為_(kāi)_____;
②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng),再將開(kāi)關(guān)S撥到觸點(diǎn)2,讀出電流表的示數(shù)為I;
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出小燈泡正常工作時(shí)的電阻______。(用、和I表示)
【答案】(1)右;0.3 (2)4.9
(3)0.5V ;電路中的電流為0時(shí),電壓表的示數(shù)為0.5V (4) ;
【解析】【小問(wèn)1】閉合開(kāi)關(guān)前,為了保護(hù)電路,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片位于阻值最大處,即最右端。由圖丙可知,電流表使用的小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A。
【小問(wèn)2】分析乙圖中的第二次測(cè)量數(shù)據(jù),由可知,待測(cè)電阻兩端的電壓為1.5V時(shí),流過(guò)電阻的電流為0.3A,此時(shí)待測(cè)電阻的阻值為
待測(cè)電阻兩端的電壓為2.0V時(shí),流過(guò)的電流為0.4A,此時(shí)測(cè)待測(cè)電阻的阻值為
待測(cè)電阻兩端的電壓為2.9V時(shí),流過(guò)的電流為0.6A,此時(shí)測(cè)待測(cè)電阻的阻值為所以待測(cè)電阻的阻值為
所以待測(cè)電阻的阻值為
【小問(wèn)3】由圖乙可知,第一次實(shí)驗(yàn)電壓表接入電路前指針?biāo)傅目潭戎禐?.5V,理由是abc三點(diǎn)的連線,與從坐標(biāo)相交于0.5V,即電路中的電流為0時(shí),電壓表的示數(shù)為0.5V。
【小問(wèn)4】將開(kāi)關(guān)S撥到觸點(diǎn)1,燈與定值電阻并聯(lián)后再與變阻器串聯(lián),電流表測(cè)定值電阻的電流,調(diào)節(jié)滑片P使電流表的示數(shù)為,因并聯(lián)電路中各支路電壓相同,因此此時(shí)燈泡是正常發(fā)光的。保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng),再將開(kāi)關(guān)S撥到觸點(diǎn)2,電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變,各電阻大小和通過(guò)的電流沒(méi)有改變,電流表測(cè)燈與定值電阻的電流,燈仍正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,燈的額定電流
由歐姆定律可得出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為
30. 閱讀短文,回答問(wèn)題
油電混合動(dòng)力汽車
某油電混合動(dòng)力汽車采用再生制動(dòng)器,在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,通過(guò)小型發(fā)電機(jī)將減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在蓄電池中,其余的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為與地面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,因此再生制動(dòng)器會(huì)把一部分的動(dòng)能再生使用。
為了測(cè)量汽車速度,可以采用“霍爾式”傳感器技術(shù),如圖甲所示,將一非磁性圓盤固定裝在汽車轉(zhuǎn)軸上,周圍均勻安裝磁性較強(qiáng)的塊狀磁鋼60個(gè),霍爾元件固定在磁塊附近。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng),磁塊與霍爾元件靠近時(shí),磁場(chǎng)較強(qiáng),霍爾元件輸出低電流,反之輸出高電流。因此隨著車輪轉(zhuǎn)動(dòng),霍爾元件連續(xù)輸出脈沖信號(hào),通過(guò)整形送單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理即可算出車輪轉(zhuǎn)速。
(1)汽車在剎車時(shí),下列說(shuō)法正確的是______;
A.汽車能繼續(xù)向前,是因?yàn)槠囀艿綉T性的作用
B.汽車后方左右兩側(cè)剎車燈同時(shí)亮起,說(shuō)明這兩盞燈是串聯(lián)的
C.汽車慢慢停下來(lái),是因?yàn)槠囀チ肆Φ淖饔?br>D.汽車輪胎變熱是用做功的方式改變了內(nèi)能
(2)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,分別測(cè)出開(kāi)啟和關(guān)閉再生制動(dòng)器兩種情況下,汽車通過(guò)的路程s與對(duì)應(yīng)的動(dòng)能E,畫(huà)出了對(duì)應(yīng)的E-s圖像,如圖乙所示。則表示開(kāi)啟再生制動(dòng)器的圖線是______,若汽車正常行駛時(shí)的動(dòng)能為9×105J,汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力不變,則由圖像可知最終有______J的動(dòng)能再生使用;
(3)圖丙所示為汽車遠(yuǎn)、近光燈的自動(dòng)控制模擬電路,汽車遠(yuǎn)、近光燈電控轉(zhuǎn)換器K相當(dāng)于電壓表,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)光強(qiáng)E≥3.6cd的光照到光敏電阻時(shí),汽車上使用的遠(yuǎn)光燈能自動(dòng)切換為近光燈。電源電壓恒為6V,定值電阻R0阻值為5Ω,光敏電阻的阻值R隨光強(qiáng)(表示光的強(qiáng)弱程度的物理量)E變化的關(guān)系如下表:
電路中,當(dāng)汽車遠(yuǎn)、近光燈電控轉(zhuǎn)換器K兩端的電壓至少為_(kāi)_____時(shí),它就能自動(dòng)把遠(yuǎn)光燈切換為近光燈,如果要使照射到光敏電阻上的光強(qiáng)為3cd,也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)光燈自動(dòng)切換為近光燈,則R0應(yīng)換成______Ω的電阻;
(4)某次測(cè)試中,汽車正常行駛,利用“霍爾式”測(cè)速法,單片機(jī)信號(hào)輸出得到了圖丁所示的I-t圖像,已知汽車車輪周長(zhǎng)為240cm,結(jié)合圖甲相關(guān)信息,計(jì)算汽車的車輪轉(zhuǎn)速為_(kāi)_____r/min,車速為_(kāi)_____km/h。
【答案】(1)D (2)② ;5.4×105 (3)2V;6 (4)1000;144
【解析】(1)A.慣性不是力,不能說(shuō)受到慣性的作用,故A錯(cuò)誤;
B.汽車后方左右兩側(cè)剎車燈由一個(gè)開(kāi)關(guān)控制,兩燈同時(shí)發(fā)光、熄滅,但兩盞燈互不影響,所以這兩盞燈是并聯(lián)的,開(kāi)關(guān)在干路上,故B錯(cuò)誤;
C.汽車慢慢停下來(lái),是因?yàn)槠囀艿阶枇Φ淖饔?,故C錯(cuò)誤;
D.汽車輪胎克服阻力作用,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使得輪胎的內(nèi)能增大,溫度升高,是用做功的方式改變了內(nèi)能。故D正確。故選D。
(2)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,關(guān)閉再生制動(dòng)器,汽車克服摩擦力做功,動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,開(kāi)啟再生制動(dòng)器,有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,克服摩擦力做功的能量減少,所以汽車運(yùn)動(dòng)的距離減小,故表示開(kāi)啟再生制動(dòng)器的圖線是②。
由圖乙可知,正常行駛的情況下,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后行駛的距離為s=70m-30m=40m
開(kāi)啟再生制動(dòng)器行駛的距離為s0=46m-30m=16m
關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,關(guān)閉再生制動(dòng)器時(shí),汽車的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則由W=fs可得,摩擦力的大小為
開(kāi)啟再生制動(dòng)器后,摩擦力做的功為W0=fs0=2.25×104N×16m=3.6×105J
故再生使用的動(dòng)能為W'=W-W0=9×105J-3.6×105J=5.4×105J
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,光敏電阻R與光強(qiáng)E的乘積均為36Ω·cd不變,當(dāng)E=3.6cd時(shí),可得光敏電阻的阻值為
由電路圖可知兩電阻串聯(lián)接入電路,因串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和,由歐姆定律可得此時(shí)電路中的電流為
此時(shí)R0兩端電壓為U0=IR0=0.4A×5Ω=2V
即當(dāng)汽車遠(yuǎn)、近光燈電控轉(zhuǎn)換器K兩端的電壓至少為2V時(shí),它就能自動(dòng)把遠(yuǎn)光燈切換為近光燈。由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)光敏電阻上的光強(qiáng)為3cd時(shí),光敏電阻的阻值為12Ω,電控轉(zhuǎn)換器K兩端的電壓為2V時(shí),因串聯(lián)電路中電流處處相等,故由歐姆定律可得,此時(shí)電路中的電流為
解得定值電阻R0的阻值為,即R0應(yīng)換成6Ω的電阻。
(4)由圖丁可知,車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)兩個(gè)磁塊的時(shí)間間隔為10×10-4s,則1min內(nèi)通過(guò)磁塊的個(gè)數(shù)為
列車車輪轉(zhuǎn)軸上有塊狀磁鋼60個(gè),則1min內(nèi)車輪轉(zhuǎn)過(guò)的次數(shù)為
即汽車的車輪轉(zhuǎn)速為1000r/min。
汽車車輪周長(zhǎng)為240cm,則1min內(nèi)車輪通過(guò)的距離為s=1000r×2.4m/r=2400m
則列車的速度為L(zhǎng)/cm
1
2
3
4
5
I/mA
4.2
3.1
3.0
2.6
2.3
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
U/V
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
光強(qiáng)E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏電阻R/Ω
36
18
12
9
7.2
6
這是一份江蘇省無(wú)錫市新吳區(qū)無(wú)錫市新吳實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024-2025學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期10月月考物理試題,共8頁(yè)。
這是一份2019-2020學(xué)年江蘇省無(wú)錫市新吳區(qū)九年級(jí)上學(xué)期物理期中試題及答案,共25頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024年江蘇省無(wú)錫市新吳區(qū)中考物理一模試卷,共8頁(yè)。
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