广东省东莞市东方明珠学校2023-2024学年九年级下学期摸底考试物理试卷
1.(2024九下·东莞模拟)关于声现象,下列说法正确的是
A.“声纹门锁”是根据声音的响度来判断的
B.中考期间考场附近禁止鸣笛,是在声源处消声来控制噪声
C.我们可以利用回声来测量地球与月球之间的距离
D.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声音能够传递信息
【答案】B
【知识点】声音的传播条件;音色;声与能量;防治噪声的途径
【解析】【解答】解:A、“声纹门锁”是依据声音的音色来识别的,故A错误;
B、中考期间考场附近禁止鸣笛,是在声源处消声来控制噪声的,故B正确;
C、月球和地球之间没有空气,因此不能用回声测距测距离,故C错误;
D、用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声音能够传递能量,故D错误;
故选:B。
【分析】 (1)防止噪声的途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱;
(2)不同物体发声时,声音的特色不同,就是指音色不同;
(3)声音不仅可以传递信息,还可以传递能量;
(4)声音的传播需要介质,真空不能传声。
2.(2024九下·东莞模拟)有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到,如图甲所示。图乙中四幅光路图,能够正确说明叉到鱼道理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 解:水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到;如图所示:
由此可知,B、D选项光的传播方向错误,A选项折射角等于入射角,故错误,只有C选项正确。
故选:C。
【分析】 从鱼身上反射出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了。
3.(2024九下·东莞模拟)如图所示的物理现象通过凝华形成的是( )
A.厨房蒸笼旁的“白气”
B.冬天清晨树叶上的“霜”
C.夏天清晨小草上的“露珠”
D.蜡烛燃烧流出的“烛泪”
【答案】B
【知识点】物质的三态;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A.厨房蒸笼的白气,是温度较高的水蒸气遇冷变为小水滴,发生液化现象,故A不符合题意;
B.树叶上的霜,是空气中的水蒸气遇冷变为固体小冰晶,是凝华现象,故B符合题意;
C.清晨小草上的露珠是液态的,是空气中的水蒸气遇冷变为小水滴,是液化现象,故C不符合题意;
D.蜡烛燃烧流泪,蜡烛由固态变成液态,是熔化现象,故D不符合题意。
故选B。
【分析】气体变为液态是液化现象;气体变为固体,是凝华现象; 固体变为液态,是熔化现象。
4.(2024九下·东莞模拟)关于能量和信息,下列说法正确的是
A.化石能源、水能和风能均是可再生能源
B.太阳能是一次能源,太阳内部的核反应与目前核电站采用的核反应方式是一样的
C.光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息
D.电磁波可以在真空中传播,不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
【答案】C
【知识点】核聚变;核裂变;光纤通信
【解析】【解答】 解:A、化石能属于不可再生能源,水能和风能属于可再生能源,故A错误;
B、太阳能是一次能源,太阳内部进行的是聚变反应,又称为热核反应,核电站是利用核裂变来释放能量的,不是利用核聚变,故B错误;
C、水力发电是将水的机械能转化为电能,故C正确;
D、电磁波可以在真空中传播,电磁波在空气中的传播速度是一定的,约3×108m/s,其速度与频率无关,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)可再生能源是指可以重复利用的能源;
(2)太阳能是一次能源,核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的;
(3)水力发电是将水的机械能转化为电能;
(4)电磁波在空气中的传播速度是一定的,与频率无关。
5.(2024九下·东莞模拟)下列说法正确的是
A.毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒带负电的原因是失去了正电荷
B.动圈式话筒的原理是电流的磁效应
C.手机既能发射电磁波又能接收电磁波
D.微波炉工作就是电流的热效应表现
【答案】C
【知识点】两种电荷;动圈式话筒的构造和原理;电视的发射和接收
【解析】【解答】 解:A、橡胶棒在于毛皮摩擦的过程中带来负电,说明橡胶棒的原子核对核外电子的束缚能力强,在摩擦的过程中得电子,带了负电,而毛皮失电子带来正电,故A错误;
B、动圈式话筒的原理是根据电磁感应现象,故B错误;
C、手机既能接受电磁波,又能发射电磁波,故C正确;
D、微波炉是利用微波,不是利用电流的热效应,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同,能力强的得电子带负电,能力弱的失电子带正电;
(2)动圈式话筒的原理是电磁感应现象;
(3)手机是通过发射和接收电磁波来实现通信的。
(4)微波炉是利用微波。
6.(2024九下·东莞模拟)晓雪在学习《热和能》的知识后,记了一些笔记:①温度越高,扩散越快:②汽车发动机用水来降温,是由于水的比热容较大:③0℃的水结冰后,质量和内能都不变;④做功和热传递都可以改变物体的内能.其中正确的是( )
A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④
【答案】B
【知识点】内能的概念;比热容
【解析】【解答】解:①分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子运动得越剧烈,扩散越快,故①正确;②因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水来降温,故②正确;
③0℃的水结冰后,状态发生变化,物质多少没有变化,所以水结冰后质量不变;水结冰时放热,温度不变,内能减少,故③错误;
④做功和热传递是改变物体内能的两种途径,故④正确;
故选:D。
【分析】①温度越高,扩散现象越明显。
②水的比热容大,质量相同的水与其它物质相比,升高或降低相同的温度,水吸热或放热多。
③物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、位置和温度无关;
物质由液态变为固态是凝固,凝固放热。晶体凝固时温度不变、放出热量、内能减小。
④做功和热传递是改变物体内能的两种途径。
7.(2024九下·东莞模拟)如图所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,以下说法正确的是( )
A.电压表示数不变
B.电流表示数变小
C.在相同时间内,电路消耗的电能变小
D.电压表与电流表的示数比值不变
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:B.由电路图可知,开关S处于闭合状态,当开关S1断开时,L与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S1闭合时,电路为R的简单电路,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当开关S1由断开到闭合时,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电流变大,即电流表的示数变大,故B错误;
A.当开关S1断开时,电压表测R两端的电压,当开关S1闭合时,电压表测电源电压,所以电压表的示数变大,故A错误;
C.电路中的电流变大,电源电压不变,在相同时间内,根据W=UIt可知,电路中消耗的电能变大,故C错误;
D.电压表与电流表的示数比值等于R的阻值,所以电压表与电流表的示数比值不变,故D正确。
故选:D。
【分析】 由电路图可知,当开关S闭合、S1断开时,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S、S1均闭合时,灯泡L被短路,电路为R的简单电路,电压表仍测R两端的电压,电流表仍测电路中的电流,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知R两端的电压变化。
8.(2024九下·东莞模拟)如图中的吼猴是世界上叫声最响的动物之一,它能以雷鸣般的吼声警告其他动物不要侵犯它的领地.吼声是由吼猴的声带 产生的.这里的”“雷鸣般”描述的是声音的 .吼声起到警告作用说明声音能传递 .
【答案】振动;响度大;信息
【知识点】声与信息
【解析】【解答】解:吼声是由吼猴的声带振动产生。”“雷鸣般”描述的是声音的响度大。吼声起到警告作用说明声音能传递信息。故答案为:振动;响度大;信息。
【分析】 (1)声音由物体的振动产生;歌声是由于声带振动产生;
(2)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
(3)声音能够传递信息和能量。
9.(2024九下·东莞模拟)净月潭是国家级森林公园,初夏的净月潭林海莽莽,潭水清澈。我们看到的湖水要浅一些是因为光的 ;平静的湖面水深7m,水面上空12m处一只白头鹤正水平飞行,它和湖水中的像的距离为 m,鹤在向下俯冲捕食的过程中,像的大小 。
【答案】折射;24;不变
【知识点】光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】解:我们看到的湖水要浅一些是因为光从水中射向空气时,光线发生偏折,属于折射现象;物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们到镜面的距离相等。白头鹤距水面12m,则湖水中的像距水面也是12m,所以白头鹤和湖水中的像的距离为24m;因为白头鹤的大小不变,所以它的像的大小也不变。
故答案为:折射;24;不变。
【分析】 (1)折射现象是指当光由一种介质(比如水)斜射入第二介质(比如空气)时,在界面上部分光发生偏离原来路线而与原来路线产生夹角的现象;
(2)平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,像与物相对平面镜对称。
10.(2024九下·东莞模拟)如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可知,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ℃,该物质完全熔化需要的时间是 min,该物质从A到B这段时间内的内能 (填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】晶体;80;15;变大
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验;热传递改变物体内能
【解析】【解答】解:由图像得,该物质熔化过程中,温度保持80℃不变,说明该物质有固定熔点,是晶体,熔点为80℃。
该物质10min开始熔化,25min熔化结束,说明该物质完全熔化需要的时间是15min。
该物质在AB间是晶体在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变,内能增大。
故答案为:晶体;80;15;变大。【分析】晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升;
晶体在熔化过程中不断吸热,温度保持不变,内能增大。
11.(2024九下·东莞模拟)如图所示,商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,顾客的动能 ,机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);这种扶梯不载人时,以较低速度运行;载人时则以较快的速度运行。则这种自动调速扶梯载人时做功的功率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)不载人时做功的功率。
【答案】不变;变大;大于
【知识点】功率计算公式的应用;机械能及其转化
【解析】【解答】解:电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,速度是不变的,所以顾客的动能不变,但是高度增加,所以重力势能变大,机械能变大;
电动扶梯载人时,重力大,上升相同高度做功多,速度快,用时又少,所以功率大,即自动调速扶梯载人时做功的功率大于不载人时做功的功率。
故答案为:不变;变大;大于。【分析】 (1)影响动能大小的因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
(2)影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越大,重力势能就越大;
(3)根据功率是单位时间内完成的功可判断自动调速扶梯的功率大小。
12.(2024九下·东莞模拟)为了安全,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示。压敏电阻R2的阻值会随压力的增大而减小。当电梯所载人数增多时,控制电路中的电流会 (选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性会 (选填“增强”或“减弱”)。当电梯超载时,触点K与触点 (选填“A”或“B”)接触,电铃发出报警铃声。
【答案】增大;增强;B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:当电梯所载人数增多时,在控制电路中,压敏电阻R2受到的压力会增大,其阻值减小,电路中的总电阻减小;根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,电流增大时电磁铁的磁性增强。
压敏电阻R2受到的压力增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强,磁性达到一定程度时,衔铁被电磁铁吸下,触点K与触点B接触,电铃报警,所以电梯超载时,电铃响起,且电梯不工作。
故答案为:增大;增强;B。
【分析】(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化;
(2)超载自动报警系统实质就是电磁继电器的应用,电梯超载时,衔铁被电磁铁吸下,触点K与触点B接触,电铃工作电路接通。
13.(2024九下·东莞模拟)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质;散热器中装有10kg的水,在温度升高20℃的过程中,水吸收的热量是 J,这些热量相当于完全燃烧 kg的天然气放出的热量[水的比热容c水= ,天然气的热值q=8.4×107J/kg]。
【答案】比热容;8.4×105;0.01
【知识点】比热容;热量的计算;热机的效率
【解析】【解答】汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容较大的性质,升高相同的温度,水能吸收更多的热量;
在温度升高20℃的过程中,水吸收的热量是
要释放这么多的热量,那么要完全燃烧天然气的质量是
【分析】水的比热容较大,升高相同的温度,水能吸收更多的热量。利用求得水吸收的热量,由于不计热量损失,再利用Q=mq求得燃烧天然气的质量。
14.(2024九下·东莞模拟)某电能表如图所示,则电能表的示数为 kW·h。某电水壶工作2min,使图示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为 kW·h,电功率为 kW,这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作 h。
【答案】3027.6;0.05;1.5;5
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】解:电能表的最后一位是小数位,故电能表的读数为3027.6kW·h。
转盘转动150r消耗电能;
电热水壶的功率;
这些电能可以供节能灯正常工作的时间。
故答案为:0.05;1.5;5。
【分析】①已知电路中每消耗1kW h的电能,转盘就转过3000r;可求转动150r消耗的电能;然后利用求出电水壶消耗的电功率;
②已知消耗的电能和电功率,根据公式求出节能灯正常工作时间。
15.(2024九下·东莞模拟)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线.
【答案】
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】解:(1)通过凸透镜的三条特殊光线分析,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;
(2)过入射点作出垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线的两侧,作出反射光线,如图所示:
【分析】 (1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点;
(2)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
16.(2024九下·东莞模拟)根据平面镜成像特点在右上图中作出物体AB在平面镜中所成的像A'B'(请保留作图痕迹)。
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】 解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
【分析】 平面镜成像的特点是:像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反;先作出端点A、B的像点,连接连接两个像点即为物体AB的像。
17.(2024九下·东莞模拟)如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:①开关控制电灯;②三孔插座单独接入。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】解: (1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
(2)安装安全用电原则,上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。如图所示:
【分析】 (1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
18.(2024九下·东莞模拟)物理兴趣小组的同学用图甲实验装置探究“水的沸腾现象”的实验。
(1)安装如图甲实验器材应按 的顺序(选填“自下而上或自上而下”)。如果在组装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,此时应当将 (选填“A处向上或B处向下”)调整;
(2)某时刻温度计的示数如图甲所示,则该时刻的温度是 ℃;
(3)如图乙(a)、(b)所示,图 (选填“a或b”)是水沸腾时的情况。由图丙可知,水沸腾时的温度为 ℃,实验时大气压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(4)从实验可得出,水在沸腾过程中 热量(选填“吸收或放出”),温度 (选填“升高、降低或不变”);
(5)如图丙两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图丙所示,Ⅰ、Ⅱ两种图像(Ⅰ为实线,Ⅱ为虚线)不同的原因是水的 不同。
【答案】自下而上;A处向上;79;a;98;小于;吸收;不变;质量
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】解:(1)实验中用酒精灯外焰加热,并且温度计玻璃泡不能碰容器底和壁,所以组装器材时要自下而上的顺序; 如果在组装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,此时应当将 A处向上;
(2)某时刻温度计示数如图甲所示,该温度计的分度值是1℃;该时刻的温度是79℃;
(3)乙图a中气泡在上升的过程中逐渐的变大,所以a是沸腾时的现象;
由表格中数据可知,第5min后水吸热,温度保持在98℃不再升高,说明水已经沸腾,沸点为98℃;水的沸点低于100℃,该地区气压低于1标准大气压;
(4)根据实验可知,水从开始沸腾,沸腾过程中,水不断吸收热量,温度保持不变;
(5)观察图丙中的图像可知,Ⅰ升温快、Ⅱ升温慢,在装置相同的情况下,产生这种差异的原因只能说明两次实验中水的质量不同,Ⅰ组水的质量小于Ⅱ组水的质量。
故答案为:(1)自下而上;A处向上;(2)79;(3)a;98;小于;(4)吸收;不变;(5)质量。
【分析】(1)实验中用酒精灯外焰加热,并且温度计玻璃泡不能碰容器底和壁,所以组装器材时要按自下而上的顺序;
(2)温度计在读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值;
(3)水沸腾时产生大量气泡,上升变大;水沸腾前产生少量气泡,上升变小;
液体沸腾时吸热,温度保持在沸点不变;液体沸点随气压增大而升高;沸腾时,气泡在上升过程中,周围的水逐渐转化为水蒸气,这些水蒸气汇集在气泡中,使气泡越来越大;
(4)分析表中数据可知,液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变;
(5)同样的装置,得出不同的图像,可以考虑水的多少是不同的。
19.(2024九下·东莞模拟)小华将水充入透明塑料模具中,制成水凸透镜,并用来探究凸透镜成像规律。
(1)如图甲所示,测出水凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在 上;
(3)将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时,光屏上恰好呈现清晰倒立、 (放大/缩小)的实像,这与生活中 (放大镜/照相机/投影仪)的成像原理相同;
(4)保持图乙中位置不变,缓慢向透镜中注水(如图丙),水凸透镜厚度增加,光屏上的像逐渐模糊,为使像变清晰,应当向 (左/右)移动光屏,重新呈现的像与之前的像相比 (更大/更小/大小不变);同组的小明认为,如果不移动透镜和光屏,只将蜡烛向 (远离/靠近)透镜的方向移动适当距离,也能使光屏上的像重新清晰。
【答案】10.0;同一高度;放大;投影仪;左;更小;靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:(1)用平行光照射透镜,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,光斑到凸透镜的距离为焦距,从图中可知凸透镜的焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm;
(2)为使像成在光屏的中央,应让烛焰、透镜光心和光屏中心处于同一高度;
随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,像会向上移动;
(3)蜡烛如图乙所示位置放置时,光屏上恰好呈现清晰的像,此时物距为u=50.0cm-35.0cm=15.0cm,此时f<u<2f,根据凸透镜成像规律可知光屏上呈现放大的实像,这与生活中投影仪原理相同;
(4)保持图乙中各物体位置不变,将装水的注射器连接上水凸透镜,如图丙所示,缓慢向透镜中注水,水凸透镜厚度增加,折光能力增强,像提前会聚,为使像变清晰,应当向左移动光屏;如果不移动透镜和光屏,需要增大像距,减小物距,只将蜡烛向靠近透镜的方向移动适当距离,也能使光屏上的像重新清晰。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;(3)放大;投影仪;(4)左;更小;靠近。
【分析】(1)根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距;让平行光射到凸透镜上,调出最小最亮的光斑为凸透镜的焦点,亮斑到凸透镜的距离为焦距;
(2)为使像成在光屏的中央,应让烛焰、透镜光心和光屏中心处于同一高度;随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心的光线传播方向不变,像会向上移动;
(3)物距为蜡烛到凸透镜的距离,据此得出物距;f<u<2f,光屏上呈现倒立、放大的实像,应用为投影仪;
(4)凸透镜越凸,焦距越短,折光能力越强;成实像时,若物距一定,则凸透镜的焦距越短,像距越小,像越小;凸透镜成实像时,物远像近像变小、物近像远像变大。
20.(2024九下·东莞模拟)小明做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。图1甲是小明没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明将实物图1甲的电路连接完整 ;
(2)小明连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 (选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)出现断路;
(3)小明排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数如图1乙所示为 V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端滑动(选填“左”或“右”);
(4)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图2所示的U-I图像。根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是 Ω;
(5)小明对图2所画的图像产生了困惑,根据欧姆定律,在电阻不变时,电流与电压成正比,所连成的线应是一条直线,而实际却不是这样,请你替小明简单解释一下。你的简单解释是 。
【答案】;小灯泡;2.2;右;0.5;10;灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:(1)电压表应与灯泡并联,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表可选择0~3V的量程,如图所示:
(2)灯泡不亮,电流表无示数,则电路中无电流,说明电路中某处断路,电压表有示数,则与电压表并联的小灯泡断路。
(3)由图乙知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,低于额定电压2.5V,根据串联分压可知,应减小滑动变阻器两端的电压,即应减小滑动变阻器的阻值,所以将滑片向右端滑动。
(4)小灯泡的额定电压为2.5V,由图2知,当U=2.5V时,I=0.2A,所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
由图2知,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,通过小灯泡的电流为0.15A,则小灯泡的电阻是
;
(5)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大,所以图像不是一条直线。
故答案为:(1);(2)小灯泡;(3)2.2;右;(4)0.5;10;(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【分析】 (1)根据电压表和电流表的连接方式分析;
(2)电压表有示数,电流表无示数,说明与电压表并联的用电器断路;
(3)电压表示数小于灯泡额定电压,为使灯泡正常发光,应调节滑动变阻器,增大灯泡电压,根据电路图确定滑片的移动方向;
(4)根据图像,找出小灯泡额定电压下的电流,根据P=UI求出额定功率;根据电压和电流,利用欧姆定律公式求出电阻;
(5)根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析。
21.(2024九下·东莞模拟)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压为16V不变,灯泡L的正常工作电压为12V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R是多少?
【答案】解:(1)由图甲可知,灯泡L与变阻器R串联。当灯泡L正常发光时,其两端的电压UL=12V,由图乙可知通过的电流IL=0.8A,则小灯泡的电阻;
(2)由串联电路的电压特点可得,变阻器两端的电压UR=U﹣UL=16V﹣12V=4V
变阻器两端的电流;
此时滑动变阻器连入电路的阻值。
答:(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL=15Ω;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R为5Ω。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)由乙图可知灯泡正常发光时的电流;根据欧姆定律的变形公式可计算灯泡正常工作时的电阻;
(2)由串联电路总电压等于各部分电压之和,求出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的两端的电压,根据P=UI可求出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率;
(3)根据欧姆定律的变形公式计算滑动变阻器R的电阻。
22.(2024九下·东莞模拟)一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行驶,1min内通过的路程为1200m,已知汽车发动机的功率为24kW,求:
(1)发动机对汽车所做的功?
(2)汽车的速度是多少?
(3)汽车所受摩擦力的大小?
【答案】解:(1)由可得,发动机对汽车所做的功:
W=Pt=24×103W×60s=1.44×106J;
(2)汽车的速度:
;
(3)由可得,汽车受到的牵引力:
,
因为汽车匀速直线运动时,汽车所受摩擦力和牵引力是一对平衡力,
即汽车所受摩擦力f=F=1200N。
答:(1)发动机对汽车所做的功为1.44×106J;
(2)汽车的速度是20m/s;
(3)汽车所受摩擦力的大小为1200N。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)已知汽车的功率和行驶的时间,根据W=Pt求出发动机做的功;
(2)知道物体运动的时间和通过的路程,根据速度公式求出速度的大小;
(3)根据求出牵引力的大小,当汽车匀速直线运动时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出汽车所受摩擦力的大小。
23.(2024九下·东莞模拟)阅读下列短文,回答问题。
“天宫号”空间站中国空间站又称“天宫号”空间站,是继国际空间站之后的又一个空间实验室系统,分为天和号核心舱、问天号实验舱及梦天号实验舱三段空间舱,整体呈T字构型,提供三个对接口,支持载人飞船、货运飞船及其他来访航天器的对接和停靠。天和核心舱居中,既是空间站的管理和控制中心,也是航天员生活的主要场所。中国空间站轨道高度为千米,绕地的飞行速度大约,每96分钟可绕地球转一圈,“天宫空间站”使用的是目前世界上最先进的柔性砷化钾太阳能电池翼,它不仅薄如蝉翼,还不受太空恶劣环境影响,光电转化率超过,空间站的供电能力达到100kW以上。
2021年4月29日,搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空,2022年7月24日,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射,并于7月25日与天和核心舱成功对接。10月,中国空间站第2个实验舱段一一梦天实验舱发射,11月1号对接成功,至此空间站“T”字基本构型在轨组装完成。
2022年12月2日晚,神舟十四号、神舟十五号航天员乘组进行在轨交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙,6名航天员分别在确认书上签字,中国空间站正式开启长期有人驻留模式。
(1)“天宫空间站”从远地点运行到近地点的过程中,重力势能 ,动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)北京飞控中心与“天宫空间站”之间通过 传递音像信息和各种飞控指令;
(3)太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,太阳能来自于太阳内的 (选填“核裂变”或“核聚变”);
(4)空间站“T”字基本构型组装完成后,天宫号在轨飞行过程中,以天和号核心舱为参照物,问天号实验舱及梦天号实验舱的速度是 m/s;
(5)太阳能电池板能为天宫空间站提供电能。若太阳能电池板的总电功率为P,将光能转化为电能的效率为η,接收太阳光的面积为S,由此推测在时间t内,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E= (用P、η、S、t等已知量写出表达式)。
【答案】变小;变大;电磁波;可再生;核聚变;0;
【知识点】机械能及其转化;太阳能及其利用与转化;运动和静止的相对性;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 解:(1)“天宫空间站”从远地点运行到近地点的过程中,质量不变,高度减小,重力势能变小,由于机械能不变,所以动能变大;
(2)北京飞控中心与“天宫空间站”之间通过电磁波传递音像信息和各种飞控指令;
(3)太阳能可以从自然界中源源不断的得到,因此它属于可再生能源;由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应;
(4)时间t内太阳能电池板提供的电能为:W总=Pt;
时间t内每平方米太阳能电池板提供的电能为:;将数据代入效率公式得:;
因此在时间t内,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E为:。
故答案为:(1)变小;变大;(2)电磁波;(3)可再生;核聚变;(4)。
【分析】 (1)重力势能的大小由质量和高度决定,质量越大、高度越大,重力势能越大;动能的大小由质量和速度决定,质量越大、速度越大,动能越大;太空中没有阻力,物体的机械能守恒;
(2)真空不能传声,电磁波能传递信息;
(3)能够从自然界中源源不断的得到的能源叫可再生能源;太阳的能量来自于它内部发生的核聚变;
(4)先根据数据计算出时间t内每平方米太阳能电池板提供的电能,再将数据代入效率公式算出在时间t内,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E为多少。
24.(2024九下·东莞模拟)阅读下面的短文,回答问题。
空气能热水器
空气能热水器(如图甲)是吸收空气的内能来制造热水的装置。其耗能约为电热水器的四分之一。空气能属于可再生的新能源,拥有先天的节能环保的优势。
图乙是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:
A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器迅速汽化,并从空气中吸收内能。
B.制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
C.在冷凝器中,高温高压的蒸气将内能传递给冷水后自身发生液化。
制冷剂依此不断循环流动,使水的温度不断上升。
空气能热水器有一个很重要的指标是能效比,它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能(W)的比值。能效比越高,说明热水器的制热效果越好。
下表是某品牌空气能热水器正常工作时的参数:
电源电压 额定输入功率/kw 进水温度/ 出水温度/ 能效比
220V 0.84 20 56 3.4
请回答下列问题:
(1)制冷剂在 (选填“蒸发器”或“压缩机”)管道中液化,并通过 方式使水内能增加;
(2)制冷剂在工作循环过程中,将原来 中的内能最终不断地“搬运”另一种物质中去;
(3)下面几种常见的改变内能的方法在一些设备中的应用与空气能热水器“搬运”方式不一样的是 ;
A.电空调 B.电冰箱 C.电热水壶 D.四冲程汽油机的冷却系统
(4)从表格中的数据可知,该品牌空气能热水器正常工作1h输入的功是 J;
(5)上表所示品牌空气能热水器1h内可产生的热水的体积为 L。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]。
【答案】冷凝器;热传递;空气;C;3.024×106;68
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;热机的效率;电功率的计算
【解析】【解答】 解:(1)空气能热水器制冷的过程实质上是利用制冷剂在蒸发器内汽化吸热,在冷凝器中液化放热,;水吸热温度升高,通过热传递的方式增大内能;
(2)制冷剂在空气中吸热,在冷凝器中放热,使水的温度升高,是将空气中的“热”“搬运”到水中;
(3)电空调、电冰箱、四冲程汽油机的冷却系统都是利用热传递改变物体内能,与空气能热水器的原理相同;电热水壶时利用电流的热效应,通过做功的方式增大水的内能,故选C;
(4)电功率P=0.84kw,工作时间t=1h,消耗电能即输入功:
W=pt=0.84kw×1h=0.84kW h=0.84×3.6×106J=3.024×106J;
(5)水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能(W)的比值为3.4,即,水吸收的热量:Q吸=3.4×W=3.4×3.024×106J=1.02816×107J。
由Q=cm(t-t 0)得水的质量:;
由得,水的体积:。
故答案为:(1)冷凝器;热传递;(2)空气;(3)C;(4)3.024×106;(5)68。
【分析】 (1)工作时电动压缩机使致冷剂蒸气压缩并把它压入冰箱外的冷凝器管里,在这里蒸气变成液体并放热,这些热被周围的空气带走。冷凝器里的液态致冷剂,经过一段很细的毛细管进入冷冻室的管子里,在这里迅速汽化吸热,使温度降低。生成的蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再液化并把冰箱内带来的热放出。致冷剂这样循环流动,就可以保持相当低的温度;
(2)空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置;
(3)改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体;
(4)已知空气能热水器的电功率和工作时间,可求出消耗的电能;
(5)已知水的比热容、水的初温、末温,以及能效比可求出质量,进而求出体积。
25.(2024九下·东莞模拟)阅读短文,回答文后问题
电水壶
如图所示是常见的电水壶,它的工作原理是:接通电源加热后,水温逐步上升到100℃,水开始沸腾,水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关,从而使电水壶在水烧开后自动断电(下次烧水需重新闭合蒸汽开关)。如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部也有一个双金属片开关(如图甲所示),会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源。
若使用PTC加热元件代替电热丝,可以有效防止因为干烧而出现的着火危险。PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成。PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的,它靠的是PTC材料的电阻变化而控制温度,而不是依靠任何触点控制,所以现在很多高档的电热水壶都采用了PTC加热元件。
(1)图中的电水壶,其蒸汽开关与双金属片开关应 (选填“串联”或“并联”)连接;
(2)它的工作电路如图乙所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻,它的电阻值与温度的关系如图丙所示。
①防干烧的保护原理:当水烧干后,RT随温度的升高而电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),电路的总功率 ,产生的热量随之 ,使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高);
②由图丙电阻值与温度的关系图像可知,当温度为 ℃时电路的实际功率最大;
③该电热水壶在R设定温度的工作状态时,电路消耗的总功率为1100W,则R0的阻值为 Ω。当RT温度升至130℃,此时电路中RT的实际功率为 W。
【答案】串联;变大;变小;变小;100;10;400
【知识点】半导体特点及作用;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】解:(1)由文中信息可知,电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关相互影响,只有同时闭合时才能工作,当一个开关断开时,电路就断开,故它们是串联接在电路中。
(2)①防干烧的保护原理:当水烧干后,即温度高于100℃时,RT的电阻随温度的升高而增大,总电阻增大,根据知,电路的总功率减小,由知产生的热量随之减少,使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高)。
②从图像上可知,当温度为100℃时RT的电阻最小,此时总电阻最小,根据知电路的实际功率最大。
③当在设定温度状态(温度为100℃)工作时,RT的阻值为RT=34Ω,R0、RT串联,电路消耗的总功率1100W,则电路的总电阻为;
R0的阻值为;
当RT的温度为130℃时,由图像可知,此时RT的阻值为100Ω,此时电路中的总电阻为
;
此时电路中的电流为;
RT两端的电压为;
RT的实际功率为。
故答案为:(1)串联;(2)①变大;变小;变小;②100℃;③10Ω;400。
【分析】(1)串联电路中各元件相互影响,并联电路中各元件互不影响;
(2)①首先根据图像判断出当温度高于100℃或低于100℃时,PTC元件的电阻RT的变化,再利用公式判断出功率的变化,根据Q=W=Pt判断出产生的热量的变化;
②从图像上读出电阻最小的温度,根据知电路的实际功率最大;
③从图像上可以看出,当在设定温度状态工作时,RT的阻值为RT=34Ω,R0、RT串联,根据公式可求总电阻,然后根据串联电阻的特点求出R0的阻值;
当RT的温度为130℃时,由图像可知,此时RT的阻值为100Ω,求出此时电路的总电阻,根据欧姆定律求出电路的电流,根据公式U=IR求出RT两端的电压,最后利用公式P=UI求出RT的实际功率。
广东省东莞市东方明珠学校2023-2024学年九年级下学期摸底考试物理试卷
1.(2024九下·东莞模拟)关于声现象,下列说法正确的是
A.“声纹门锁”是根据声音的响度来判断的
B.中考期间考场附近禁止鸣笛,是在声源处消声来控制噪声
C.我们可以利用回声来测量地球与月球之间的距离
D.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声音能够传递信息
2.(2024九下·东莞模拟)有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到,如图甲所示。图乙中四幅光路图,能够正确说明叉到鱼道理的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024九下·东莞模拟)如图所示的物理现象通过凝华形成的是( )
A.厨房蒸笼旁的“白气”
B.冬天清晨树叶上的“霜”
C.夏天清晨小草上的“露珠”
D.蜡烛燃烧流出的“烛泪”
4.(2024九下·东莞模拟)关于能量和信息,下列说法正确的是
A.化石能源、水能和风能均是可再生能源
B.太阳能是一次能源,太阳内部的核反应与目前核电站采用的核反应方式是一样的
C.光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息
D.电磁波可以在真空中传播,不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
5.(2024九下·东莞模拟)下列说法正确的是
A.毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒带负电的原因是失去了正电荷
B.动圈式话筒的原理是电流的磁效应
C.手机既能发射电磁波又能接收电磁波
D.微波炉工作就是电流的热效应表现
6.(2024九下·东莞模拟)晓雪在学习《热和能》的知识后,记了一些笔记:①温度越高,扩散越快:②汽车发动机用水来降温,是由于水的比热容较大:③0℃的水结冰后,质量和内能都不变;④做功和热传递都可以改变物体的内能.其中正确的是( )
A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④
7.(2024九下·东莞模拟)如图所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,以下说法正确的是( )
A.电压表示数不变
B.电流表示数变小
C.在相同时间内,电路消耗的电能变小
D.电压表与电流表的示数比值不变
8.(2024九下·东莞模拟)如图中的吼猴是世界上叫声最响的动物之一,它能以雷鸣般的吼声警告其他动物不要侵犯它的领地.吼声是由吼猴的声带 产生的.这里的”“雷鸣般”描述的是声音的 .吼声起到警告作用说明声音能传递 .
9.(2024九下·东莞模拟)净月潭是国家级森林公园,初夏的净月潭林海莽莽,潭水清澈。我们看到的湖水要浅一些是因为光的 ;平静的湖面水深7m,水面上空12m处一只白头鹤正水平飞行,它和湖水中的像的距离为 m,鹤在向下俯冲捕食的过程中,像的大小 。
10.(2024九下·东莞模拟)如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可知,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ℃,该物质完全熔化需要的时间是 min,该物质从A到B这段时间内的内能 (填“变小”“变大”或“不变”)。
11.(2024九下·东莞模拟)如图所示,商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,顾客的动能 ,机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);这种扶梯不载人时,以较低速度运行;载人时则以较快的速度运行。则这种自动调速扶梯载人时做功的功率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)不载人时做功的功率。
12.(2024九下·东莞模拟)为了安全,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示。压敏电阻R2的阻值会随压力的增大而减小。当电梯所载人数增多时,控制电路中的电流会 (选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性会 (选填“增强”或“减弱”)。当电梯超载时,触点K与触点 (选填“A”或“B”)接触,电铃发出报警铃声。
13.(2024九下·东莞模拟)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质;散热器中装有10kg的水,在温度升高20℃的过程中,水吸收的热量是 J,这些热量相当于完全燃烧 kg的天然气放出的热量[水的比热容c水= ,天然气的热值q=8.4×107J/kg]。
14.(2024九下·东莞模拟)某电能表如图所示,则电能表的示数为 kW·h。某电水壶工作2min,使图示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为 kW·h,电功率为 kW,这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作 h。
15.(2024九下·东莞模拟)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线.
16.(2024九下·东莞模拟)根据平面镜成像特点在右上图中作出物体AB在平面镜中所成的像A'B'(请保留作图痕迹)。
17.(2024九下·东莞模拟)如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:①开关控制电灯;②三孔插座单独接入。
18.(2024九下·东莞模拟)物理兴趣小组的同学用图甲实验装置探究“水的沸腾现象”的实验。
(1)安装如图甲实验器材应按 的顺序(选填“自下而上或自上而下”)。如果在组装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,此时应当将 (选填“A处向上或B处向下”)调整;
(2)某时刻温度计的示数如图甲所示,则该时刻的温度是 ℃;
(3)如图乙(a)、(b)所示,图 (选填“a或b”)是水沸腾时的情况。由图丙可知,水沸腾时的温度为 ℃,实验时大气压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(4)从实验可得出,水在沸腾过程中 热量(选填“吸收或放出”),温度 (选填“升高、降低或不变”);
(5)如图丙两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图丙所示,Ⅰ、Ⅱ两种图像(Ⅰ为实线,Ⅱ为虚线)不同的原因是水的 不同。
19.(2024九下·东莞模拟)小华将水充入透明塑料模具中,制成水凸透镜,并用来探究凸透镜成像规律。
(1)如图甲所示,测出水凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在 上;
(3)将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时,光屏上恰好呈现清晰倒立、 (放大/缩小)的实像,这与生活中 (放大镜/照相机/投影仪)的成像原理相同;
(4)保持图乙中位置不变,缓慢向透镜中注水(如图丙),水凸透镜厚度增加,光屏上的像逐渐模糊,为使像变清晰,应当向 (左/右)移动光屏,重新呈现的像与之前的像相比 (更大/更小/大小不变);同组的小明认为,如果不移动透镜和光屏,只将蜡烛向 (远离/靠近)透镜的方向移动适当距离,也能使光屏上的像重新清晰。
20.(2024九下·东莞模拟)小明做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。图1甲是小明没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明将实物图1甲的电路连接完整 ;
(2)小明连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 (选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)出现断路;
(3)小明排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数如图1乙所示为 V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端滑动(选填“左”或“右”);
(4)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图2所示的U-I图像。根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是 Ω;
(5)小明对图2所画的图像产生了困惑,根据欧姆定律,在电阻不变时,电流与电压成正比,所连成的线应是一条直线,而实际却不是这样,请你替小明简单解释一下。你的简单解释是 。
21.(2024九下·东莞模拟)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压为16V不变,灯泡L的正常工作电压为12V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R是多少?
22.(2024九下·东莞模拟)一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行驶,1min内通过的路程为1200m,已知汽车发动机的功率为24kW,求:
(1)发动机对汽车所做的功?
(2)汽车的速度是多少?
(3)汽车所受摩擦力的大小?
23.(2024九下·东莞模拟)阅读下列短文,回答问题。
“天宫号”空间站中国空间站又称“天宫号”空间站,是继国际空间站之后的又一个空间实验室系统,分为天和号核心舱、问天号实验舱及梦天号实验舱三段空间舱,整体呈T字构型,提供三个对接口,支持载人飞船、货运飞船及其他来访航天器的对接和停靠。天和核心舱居中,既是空间站的管理和控制中心,也是航天员生活的主要场所。中国空间站轨道高度为千米,绕地的飞行速度大约,每96分钟可绕地球转一圈,“天宫空间站”使用的是目前世界上最先进的柔性砷化钾太阳能电池翼,它不仅薄如蝉翼,还不受太空恶劣环境影响,光电转化率超过,空间站的供电能力达到100kW以上。
2021年4月29日,搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空,2022年7月24日,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射,并于7月25日与天和核心舱成功对接。10月,中国空间站第2个实验舱段一一梦天实验舱发射,11月1号对接成功,至此空间站“T”字基本构型在轨组装完成。
2022年12月2日晚,神舟十四号、神舟十五号航天员乘组进行在轨交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙,6名航天员分别在确认书上签字,中国空间站正式开启长期有人驻留模式。
(1)“天宫空间站”从远地点运行到近地点的过程中,重力势能 ,动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)北京飞控中心与“天宫空间站”之间通过 传递音像信息和各种飞控指令;
(3)太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,太阳能来自于太阳内的 (选填“核裂变”或“核聚变”);
(4)空间站“T”字基本构型组装完成后,天宫号在轨飞行过程中,以天和号核心舱为参照物,问天号实验舱及梦天号实验舱的速度是 m/s;
(5)太阳能电池板能为天宫空间站提供电能。若太阳能电池板的总电功率为P,将光能转化为电能的效率为η,接收太阳光的面积为S,由此推测在时间t内,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E= (用P、η、S、t等已知量写出表达式)。
24.(2024九下·东莞模拟)阅读下面的短文,回答问题。
空气能热水器
空气能热水器(如图甲)是吸收空气的内能来制造热水的装置。其耗能约为电热水器的四分之一。空气能属于可再生的新能源,拥有先天的节能环保的优势。
图乙是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:
A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器迅速汽化,并从空气中吸收内能。
B.制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
C.在冷凝器中,高温高压的蒸气将内能传递给冷水后自身发生液化。
制冷剂依此不断循环流动,使水的温度不断上升。
空气能热水器有一个很重要的指标是能效比,它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能(W)的比值。能效比越高,说明热水器的制热效果越好。
下表是某品牌空气能热水器正常工作时的参数:
电源电压 额定输入功率/kw 进水温度/ 出水温度/ 能效比
220V 0.84 20 56 3.4
请回答下列问题:
(1)制冷剂在 (选填“蒸发器”或“压缩机”)管道中液化,并通过 方式使水内能增加;
(2)制冷剂在工作循环过程中,将原来 中的内能最终不断地“搬运”另一种物质中去;
(3)下面几种常见的改变内能的方法在一些设备中的应用与空气能热水器“搬运”方式不一样的是 ;
A.电空调 B.电冰箱 C.电热水壶 D.四冲程汽油机的冷却系统
(4)从表格中的数据可知,该品牌空气能热水器正常工作1h输入的功是 J;
(5)上表所示品牌空气能热水器1h内可产生的热水的体积为 L。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]。
25.(2024九下·东莞模拟)阅读短文,回答文后问题
电水壶
如图所示是常见的电水壶,它的工作原理是:接通电源加热后,水温逐步上升到100℃,水开始沸腾,水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关,从而使电水壶在水烧开后自动断电(下次烧水需重新闭合蒸汽开关)。如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部也有一个双金属片开关(如图甲所示),会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源。
若使用PTC加热元件代替电热丝,可以有效防止因为干烧而出现的着火危险。PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成。PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的,它靠的是PTC材料的电阻变化而控制温度,而不是依靠任何触点控制,所以现在很多高档的电热水壶都采用了PTC加热元件。
(1)图中的电水壶,其蒸汽开关与双金属片开关应 (选填“串联”或“并联”)连接;
(2)它的工作电路如图乙所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻,它的电阻值与温度的关系如图丙所示。
①防干烧的保护原理:当水烧干后,RT随温度的升高而电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),电路的总功率 ,产生的热量随之 ,使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高);
②由图丙电阻值与温度的关系图像可知,当温度为 ℃时电路的实际功率最大;
③该电热水壶在R设定温度的工作状态时,电路消耗的总功率为1100W,则R0的阻值为 Ω。当RT温度升至130℃,此时电路中RT的实际功率为 W。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】声音的传播条件;音色;声与能量;防治噪声的途径
【解析】【解答】解:A、“声纹门锁”是依据声音的音色来识别的,故A错误;
B、中考期间考场附近禁止鸣笛,是在声源处消声来控制噪声的,故B正确;
C、月球和地球之间没有空气,因此不能用回声测距测距离,故C错误;
D、用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声音能够传递能量,故D错误;
故选:B。
【分析】 (1)防止噪声的途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱;
(2)不同物体发声时,声音的特色不同,就是指音色不同;
(3)声音不仅可以传递信息,还可以传递能量;
(4)声音的传播需要介质,真空不能传声。
2.【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 解:水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到;如图所示:
由此可知,B、D选项光的传播方向错误,A选项折射角等于入射角,故错误,只有C选项正确。
故选:C。
【分析】 从鱼身上反射出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了。
3.【答案】B
【知识点】物质的三态;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A.厨房蒸笼的白气,是温度较高的水蒸气遇冷变为小水滴,发生液化现象,故A不符合题意;
B.树叶上的霜,是空气中的水蒸气遇冷变为固体小冰晶,是凝华现象,故B符合题意;
C.清晨小草上的露珠是液态的,是空气中的水蒸气遇冷变为小水滴,是液化现象,故C不符合题意;
D.蜡烛燃烧流泪,蜡烛由固态变成液态,是熔化现象,故D不符合题意。
故选B。
【分析】气体变为液态是液化现象;气体变为固体,是凝华现象; 固体变为液态,是熔化现象。
4.【答案】C
【知识点】核聚变;核裂变;光纤通信
【解析】【解答】 解:A、化石能属于不可再生能源,水能和风能属于可再生能源,故A错误;
B、太阳能是一次能源,太阳内部进行的是聚变反应,又称为热核反应,核电站是利用核裂变来释放能量的,不是利用核聚变,故B错误;
C、水力发电是将水的机械能转化为电能,故C正确;
D、电磁波可以在真空中传播,电磁波在空气中的传播速度是一定的,约3×108m/s,其速度与频率无关,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)可再生能源是指可以重复利用的能源;
(2)太阳能是一次能源,核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的;
(3)水力发电是将水的机械能转化为电能;
(4)电磁波在空气中的传播速度是一定的,与频率无关。
5.【答案】C
【知识点】两种电荷;动圈式话筒的构造和原理;电视的发射和接收
【解析】【解答】 解:A、橡胶棒在于毛皮摩擦的过程中带来负电,说明橡胶棒的原子核对核外电子的束缚能力强,在摩擦的过程中得电子,带了负电,而毛皮失电子带来正电,故A错误;
B、动圈式话筒的原理是根据电磁感应现象,故B错误;
C、手机既能接受电磁波,又能发射电磁波,故C正确;
D、微波炉是利用微波,不是利用电流的热效应,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同,能力强的得电子带负电,能力弱的失电子带正电;
(2)动圈式话筒的原理是电磁感应现象;
(3)手机是通过发射和接收电磁波来实现通信的。
(4)微波炉是利用微波。
6.【答案】B
【知识点】内能的概念;比热容
【解析】【解答】解:①分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子运动得越剧烈,扩散越快,故①正确;②因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水来降温,故②正确;
③0℃的水结冰后,状态发生变化,物质多少没有变化,所以水结冰后质量不变;水结冰时放热,温度不变,内能减少,故③错误;
④做功和热传递是改变物体内能的两种途径,故④正确;
故选:D。
【分析】①温度越高,扩散现象越明显。
②水的比热容大,质量相同的水与其它物质相比,升高或降低相同的温度,水吸热或放热多。
③物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、位置和温度无关;
物质由液态变为固态是凝固,凝固放热。晶体凝固时温度不变、放出热量、内能减小。
④做功和热传递是改变物体内能的两种途径。
7.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:B.由电路图可知,开关S处于闭合状态,当开关S1断开时,L与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S1闭合时,电路为R的简单电路,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当开关S1由断开到闭合时,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电流变大,即电流表的示数变大,故B错误;
A.当开关S1断开时,电压表测R两端的电压,当开关S1闭合时,电压表测电源电压,所以电压表的示数变大,故A错误;
C.电路中的电流变大,电源电压不变,在相同时间内,根据W=UIt可知,电路中消耗的电能变大,故C错误;
D.电压表与电流表的示数比值等于R的阻值,所以电压表与电流表的示数比值不变,故D正确。
故选:D。
【分析】 由电路图可知,当开关S闭合、S1断开时,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S、S1均闭合时,灯泡L被短路,电路为R的简单电路,电压表仍测R两端的电压,电流表仍测电路中的电流,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知R两端的电压变化。
8.【答案】振动;响度大;信息
【知识点】声与信息
【解析】【解答】解:吼声是由吼猴的声带振动产生。”“雷鸣般”描述的是声音的响度大。吼声起到警告作用说明声音能传递信息。故答案为:振动;响度大;信息。
【分析】 (1)声音由物体的振动产生;歌声是由于声带振动产生;
(2)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
(3)声音能够传递信息和能量。
9.【答案】折射;24;不变
【知识点】光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】解:我们看到的湖水要浅一些是因为光从水中射向空气时,光线发生偏折,属于折射现象;物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们到镜面的距离相等。白头鹤距水面12m,则湖水中的像距水面也是12m,所以白头鹤和湖水中的像的距离为24m;因为白头鹤的大小不变,所以它的像的大小也不变。
故答案为:折射;24;不变。
【分析】 (1)折射现象是指当光由一种介质(比如水)斜射入第二介质(比如空气)时,在界面上部分光发生偏离原来路线而与原来路线产生夹角的现象;
(2)平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,像与物相对平面镜对称。
10.【答案】晶体;80;15;变大
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验;热传递改变物体内能
【解析】【解答】解:由图像得,该物质熔化过程中,温度保持80℃不变,说明该物质有固定熔点,是晶体,熔点为80℃。
该物质10min开始熔化,25min熔化结束,说明该物质完全熔化需要的时间是15min。
该物质在AB间是晶体在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变,内能增大。
故答案为:晶体;80;15;变大。【分析】晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升;
晶体在熔化过程中不断吸热,温度保持不变,内能增大。
11.【答案】不变;变大;大于
【知识点】功率计算公式的应用;机械能及其转化
【解析】【解答】解:电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,速度是不变的,所以顾客的动能不变,但是高度增加,所以重力势能变大,机械能变大;
电动扶梯载人时,重力大,上升相同高度做功多,速度快,用时又少,所以功率大,即自动调速扶梯载人时做功的功率大于不载人时做功的功率。
故答案为:不变;变大;大于。【分析】 (1)影响动能大小的因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
(2)影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越大,重力势能就越大;
(3)根据功率是单位时间内完成的功可判断自动调速扶梯的功率大小。
12.【答案】增大;增强;B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:当电梯所载人数增多时,在控制电路中,压敏电阻R2受到的压力会增大,其阻值减小,电路中的总电阻减小;根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,电流增大时电磁铁的磁性增强。
压敏电阻R2受到的压力增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强,磁性达到一定程度时,衔铁被电磁铁吸下,触点K与触点B接触,电铃报警,所以电梯超载时,电铃响起,且电梯不工作。
故答案为:增大;增强;B。
【分析】(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化;
(2)超载自动报警系统实质就是电磁继电器的应用,电梯超载时,衔铁被电磁铁吸下,触点K与触点B接触,电铃工作电路接通。
13.【答案】比热容;8.4×105;0.01
【知识点】比热容;热量的计算;热机的效率
【解析】【解答】汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容较大的性质,升高相同的温度,水能吸收更多的热量;
在温度升高20℃的过程中,水吸收的热量是
要释放这么多的热量,那么要完全燃烧天然气的质量是
【分析】水的比热容较大,升高相同的温度,水能吸收更多的热量。利用求得水吸收的热量,由于不计热量损失,再利用Q=mq求得燃烧天然气的质量。
14.【答案】3027.6;0.05;1.5;5
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】解:电能表的最后一位是小数位,故电能表的读数为3027.6kW·h。
转盘转动150r消耗电能;
电热水壶的功率;
这些电能可以供节能灯正常工作的时间。
故答案为:0.05;1.5;5。
【分析】①已知电路中每消耗1kW h的电能,转盘就转过3000r;可求转动150r消耗的电能;然后利用求出电水壶消耗的电功率;
②已知消耗的电能和电功率,根据公式求出节能灯正常工作时间。
15.【答案】
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】解:(1)通过凸透镜的三条特殊光线分析,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;
(2)过入射点作出垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线的两侧,作出反射光线,如图所示:
【分析】 (1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点;
(2)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
16.【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】 解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
【分析】 平面镜成像的特点是:像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反;先作出端点A、B的像点,连接连接两个像点即为物体AB的像。
17.【答案】
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】解: (1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
(2)安装安全用电原则,上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。如图所示:
【分析】 (1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
18.【答案】自下而上;A处向上;79;a;98;小于;吸收;不变;质量
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】解:(1)实验中用酒精灯外焰加热,并且温度计玻璃泡不能碰容器底和壁,所以组装器材时要自下而上的顺序; 如果在组装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,此时应当将 A处向上;
(2)某时刻温度计示数如图甲所示,该温度计的分度值是1℃;该时刻的温度是79℃;
(3)乙图a中气泡在上升的过程中逐渐的变大,所以a是沸腾时的现象;
由表格中数据可知,第5min后水吸热,温度保持在98℃不再升高,说明水已经沸腾,沸点为98℃;水的沸点低于100℃,该地区气压低于1标准大气压;
(4)根据实验可知,水从开始沸腾,沸腾过程中,水不断吸收热量,温度保持不变;
(5)观察图丙中的图像可知,Ⅰ升温快、Ⅱ升温慢,在装置相同的情况下,产生这种差异的原因只能说明两次实验中水的质量不同,Ⅰ组水的质量小于Ⅱ组水的质量。
故答案为:(1)自下而上;A处向上;(2)79;(3)a;98;小于;(4)吸收;不变;(5)质量。
【分析】(1)实验中用酒精灯外焰加热,并且温度计玻璃泡不能碰容器底和壁,所以组装器材时要按自下而上的顺序;
(2)温度计在读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值;
(3)水沸腾时产生大量气泡,上升变大;水沸腾前产生少量气泡,上升变小;
液体沸腾时吸热,温度保持在沸点不变;液体沸点随气压增大而升高;沸腾时,气泡在上升过程中,周围的水逐渐转化为水蒸气,这些水蒸气汇集在气泡中,使气泡越来越大;
(4)分析表中数据可知,液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变;
(5)同样的装置,得出不同的图像,可以考虑水的多少是不同的。
19.【答案】10.0;同一高度;放大;投影仪;左;更小;靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:(1)用平行光照射透镜,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,光斑到凸透镜的距离为焦距,从图中可知凸透镜的焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm;
(2)为使像成在光屏的中央,应让烛焰、透镜光心和光屏中心处于同一高度;
随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,像会向上移动;
(3)蜡烛如图乙所示位置放置时,光屏上恰好呈现清晰的像,此时物距为u=50.0cm-35.0cm=15.0cm,此时f<u<2f,根据凸透镜成像规律可知光屏上呈现放大的实像,这与生活中投影仪原理相同;
(4)保持图乙中各物体位置不变,将装水的注射器连接上水凸透镜,如图丙所示,缓慢向透镜中注水,水凸透镜厚度增加,折光能力增强,像提前会聚,为使像变清晰,应当向左移动光屏;如果不移动透镜和光屏,需要增大像距,减小物距,只将蜡烛向靠近透镜的方向移动适当距离,也能使光屏上的像重新清晰。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;(3)放大;投影仪;(4)左;更小;靠近。
【分析】(1)根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距;让平行光射到凸透镜上,调出最小最亮的光斑为凸透镜的焦点,亮斑到凸透镜的距离为焦距;
(2)为使像成在光屏的中央,应让烛焰、透镜光心和光屏中心处于同一高度;随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心的光线传播方向不变,像会向上移动;
(3)物距为蜡烛到凸透镜的距离,据此得出物距;f<u<2f,光屏上呈现倒立、放大的实像,应用为投影仪;
(4)凸透镜越凸,焦距越短,折光能力越强;成实像时,若物距一定,则凸透镜的焦距越短,像距越小,像越小;凸透镜成实像时,物远像近像变小、物近像远像变大。
20.【答案】;小灯泡;2.2;右;0.5;10;灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:(1)电压表应与灯泡并联,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表可选择0~3V的量程,如图所示:
(2)灯泡不亮,电流表无示数,则电路中无电流,说明电路中某处断路,电压表有示数,则与电压表并联的小灯泡断路。
(3)由图乙知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,低于额定电压2.5V,根据串联分压可知,应减小滑动变阻器两端的电压,即应减小滑动变阻器的阻值,所以将滑片向右端滑动。
(4)小灯泡的额定电压为2.5V,由图2知,当U=2.5V时,I=0.2A,所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
由图2知,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,通过小灯泡的电流为0.15A,则小灯泡的电阻是
;
(5)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大,所以图像不是一条直线。
故答案为:(1);(2)小灯泡;(3)2.2;右;(4)0.5;10;(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【分析】 (1)根据电压表和电流表的连接方式分析;
(2)电压表有示数,电流表无示数,说明与电压表并联的用电器断路;
(3)电压表示数小于灯泡额定电压,为使灯泡正常发光,应调节滑动变阻器,增大灯泡电压,根据电路图确定滑片的移动方向;
(4)根据图像,找出小灯泡额定电压下的电流,根据P=UI求出额定功率;根据电压和电流,利用欧姆定律公式求出电阻;
(5)根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析。
21.【答案】解:(1)由图甲可知,灯泡L与变阻器R串联。当灯泡L正常发光时,其两端的电压UL=12V,由图乙可知通过的电流IL=0.8A,则小灯泡的电阻;
(2)由串联电路的电压特点可得,变阻器两端的电压UR=U﹣UL=16V﹣12V=4V
变阻器两端的电流;
此时滑动变阻器连入电路的阻值。
答:(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL=15Ω;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R为5Ω。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)由乙图可知灯泡正常发光时的电流;根据欧姆定律的变形公式可计算灯泡正常工作时的电阻;
(2)由串联电路总电压等于各部分电压之和,求出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的两端的电压,根据P=UI可求出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率;
(3)根据欧姆定律的变形公式计算滑动变阻器R的电阻。
22.【答案】解:(1)由可得,发动机对汽车所做的功:
W=Pt=24×103W×60s=1.44×106J;
(2)汽车的速度:
;
(3)由可得,汽车受到的牵引力:
,
因为汽车匀速直线运动时,汽车所受摩擦力和牵引力是一对平衡力,
即汽车所受摩擦力f=F=1200N。
答:(1)发动机对汽车所做的功为1.44×106J;
(2)汽车的速度是20m/s;
(3)汽车所受摩擦力的大小为1200N。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)已知汽车的功率和行驶的时间,根据W=Pt求出发动机做的功;
(2)知道物体运动的时间和通过的路程,根据速度公式求出速度的大小;
(3)根据求出牵引力的大小,当汽车匀速直线运动时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出汽车所受摩擦力的大小。
23.【答案】变小;变大;电磁波;可再生;核聚变;0;
【知识点】机械能及其转化;太阳能及其利用与转化;运动和静止的相对性;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 解:(1)“天宫空间站”从远地点运行到近地点的过程中,质量不变,高度减小,重力势能变小,由于机械能不变,所以动能变大;
(2)北京飞控中心与“天宫空间站”之间通过电磁波传递音像信息和各种飞控指令;
(3)太阳能可以从自然界中源源不断的得到,因此它属于可再生能源;由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应;
(4)时间t内太阳能电池板提供的电能为:W总=Pt;
时间t内每平方米太阳能电池板提供的电能为:;将数据代入效率公式得:;
因此在时间t内,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E为:。
故答案为:(1)变小;变大;(2)电磁波;(3)可再生;核聚变;(4)。
【分析】 (1)重力势能的大小由质量和高度决定,质量越大、高度越大,重力势能越大;动能的大小由质量和速度决定,质量越大、速度越大,动能越大;太空中没有阻力,物体的机械能守恒;
(2)真空不能传声,电磁波能传递信息;
(3)能够从自然界中源源不断的得到的能源叫可再生能源;太阳的能量来自于它内部发生的核聚变;
(4)先根据数据计算出时间t内每平方米太阳能电池板提供的电能,再将数据代入效率公式算出在时间t内,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E为多少。
24.【答案】冷凝器;热传递;空气;C;3.024×106;68
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;热机的效率;电功率的计算
【解析】【解答】 解:(1)空气能热水器制冷的过程实质上是利用制冷剂在蒸发器内汽化吸热,在冷凝器中液化放热,;水吸热温度升高,通过热传递的方式增大内能;
(2)制冷剂在空气中吸热,在冷凝器中放热,使水的温度升高,是将空气中的“热”“搬运”到水中;
(3)电空调、电冰箱、四冲程汽油机的冷却系统都是利用热传递改变物体内能,与空气能热水器的原理相同;电热水壶时利用电流的热效应,通过做功的方式增大水的内能,故选C;
(4)电功率P=0.84kw,工作时间t=1h,消耗电能即输入功:
W=pt=0.84kw×1h=0.84kW h=0.84×3.6×106J=3.024×106J;
(5)水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能(W)的比值为3.4,即,水吸收的热量:Q吸=3.4×W=3.4×3.024×106J=1.02816×107J。
由Q=cm(t-t 0)得水的质量:;
由得,水的体积:。
故答案为:(1)冷凝器;热传递;(2)空气;(3)C;(4)3.024×106;(5)68。
【分析】 (1)工作时电动压缩机使致冷剂蒸气压缩并把它压入冰箱外的冷凝器管里,在这里蒸气变成液体并放热,这些热被周围的空气带走。冷凝器里的液态致冷剂,经过一段很细的毛细管进入冷冻室的管子里,在这里迅速汽化吸热,使温度降低。生成的蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再液化并把冰箱内带来的热放出。致冷剂这样循环流动,就可以保持相当低的温度;
(2)空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置;
(3)改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体;
(4)已知空气能热水器的电功率和工作时间,可求出消耗的电能;
(5)已知水的比热容、水的初温、末温,以及能效比可求出质量,进而求出体积。
25.【答案】串联;变大;变小;变小;100;10;400
【知识点】半导体特点及作用;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】解:(1)由文中信息可知,电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关相互影响,只有同时闭合时才能工作,当一个开关断开时,电路就断开,故它们是串联接在电路中。
(2)①防干烧的保护原理:当水烧干后,即温度高于100℃时,RT的电阻随温度的升高而增大,总电阻增大,根据知,电路的总功率减小,由知产生的热量随之减少,使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高)。
②从图像上可知,当温度为100℃时RT的电阻最小,此时总电阻最小,根据知电路的实际功率最大。
③当在设定温度状态(温度为100℃)工作时,RT的阻值为RT=34Ω,R0、RT串联,电路消耗的总功率1100W,则电路的总电阻为;
R0的阻值为;
当RT的温度为130℃时,由图像可知,此时RT的阻值为100Ω,此时电路中的总电阻为
;
此时电路中的电流为;
RT两端的电压为;
RT的实际功率为。
故答案为:(1)串联;(2)①变大;变小;变小;②100℃;③10Ω;400。
【分析】(1)串联电路中各元件相互影响,并联电路中各元件互不影响;
(2)①首先根据图像判断出当温度高于100℃或低于100℃时,PTC元件的电阻RT的变化,再利用公式判断出功率的变化,根据Q=W=Pt判断出产生的热量的变化;
②从图像上读出电阻最小的温度,根据知电路的实际功率最大;
③从图像上可以看出,当在设定温度状态工作时,RT的阻值为RT=34Ω,R0、RT串联,根据公式可求总电阻,然后根据串联电阻的特点求出R0的阻值;
当RT的温度为130℃时,由图像可知,此时RT的阻值为100Ω,求出此时电路的总电阻,根据欧姆定律求出电路的电流,根据公式U=IR求出RT两端的电压,最后利用公式P=UI求出RT的实际功率。
