广东省佛山市顺德区2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024九上·顺德期中)如图所示,是一节生活中常见的干电池,它可以提供的电压约为( )
A.1.5V B.36V C.220V D.380V
【答案】A
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】一节新干电池的电压约为1.5V,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】一节新干电池的电压:1.5V;人体安全电压:不高于36V;家庭电路电压:220V ;工业用电电压:380V。
2.(2024九上·顺德期中)下列现象中,能说明分子在做无规则运动的是( )
A.雾气腾腾 B.花香四溢 C.尘土飞扬 D.大雪纷飞
【答案】B
【知识点】机械运动;分子热运动
【解析】【解答】ACD、雾气、大雪、尘土都是看得见的,“大雪纷飞”“雾气腾腾”和“尘土飞扬”这都是物体的运动,属于机械运动,故ACD错误。
B、花香四溢,是分子不停地做无规则运动的结果,故B正确。
故选:B。
【分析】注意分子运动和机械运动的区别,分子是看不见的,固体小颗粒是看得见的。
3.(2024九上·顺德期中)下列事例中,通过做功的方式改变内能的是( )
A.燃气烧水 B.暖手袋暖手
C.钻木取火 D.哈气取暖
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】燃气烧水、暖手袋暖手和哈气取暖都是通过热传递方式来改变物体内能,钻木取火是通过做功的方式来改变物体内能,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能。
4.(2024九上·顺德期中)为获得强大的推动力,发射火箭常选择氢燃料,这主要是由于氢燃料的( )
A.比热容大 B.热值大 C.密度大 D.质量大
【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;比热容;燃料的热值
【解析】【解答】氢燃料的热值大,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】热值是燃料本身的一种特性,完全燃烧质量相同的不同燃料,热值较大的燃料放出的热量更多。
5.(2024九上·顺德期中)如图所示,梳过干燥头发的塑料梳子靠近小纸片,纸片就会自动“飞向”梳子。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.梳子与头发摩擦创造了电荷 B.纸片可能不带电
C.梳子和纸片一定带同种电荷 D.梳子和纸片一定带异种电荷
【答案】B
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A.摩擦起电的实质是电荷发生了转移,没有创造电荷,故A错误;
BCD.塑料梳子梳头发时,与干燥的头发摩擦而带电,根据“带电体具有吸引轻小物体的性质,异种电荷相互吸引”可知,纸片可能不带电或带有与梳子不同的电荷,不可能与梳子带同种电荷,故B正确,CD错误。
故选B。
【分析】1.摩擦起电的实质是电荷发生了转移;
2.带电体具有吸引轻小物体的性质;
3.同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
6.(2024九上·顺德期中)下列各图中,电流表能直接测量通过灯泡L1的电流的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】当电流表与灯泡L1串联,且电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出时,电流表能直接测量通过灯泡L1的电流,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】电流表与被测用电器串联,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出。
7.(2024九上·顺德期中)图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是
A.电流表的示数变大,灯L变亮 B.电流表的示数变大,灯L变暗
C.电流表的示数变小,灯L变亮 D.电流表的示数变小,灯L变暗
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电流表测电路中的电流,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律 可知,电源电压不变时,电路中的电流变小,电流表的示数变小, 由 可知,灯泡的实际功率变小,因所以灯泡变暗,故ABC错误,D正确。
【分析】由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化和电路总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端电压的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化和灯泡亮暗的变化。
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分.
8.(2024九上·顺德期中)诗人陆游在《村居书喜》中有一句著名的诗句“花气袭人知骤暖”,诗人闻到花香是一种 现象,说明分子在做 ,而且温度越 这种现象越明显。
【答案】扩散;无规则运动;高
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】诗人闻到花香是一种扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,而且温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
【分析】1.扩散:不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象;
2.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
9.(2024九上·顺德期中)汽车的散热常用水做冷却剂,是因为水的 大,吸热后水的内能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。因为水的这个属性,沿海多水地区的昼夜温差一般比内陆少水地区 (选填“大”或“小”)。
【答案】比热容;变大;小
【知识点】热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】汽车的散热常用水做冷却剂,这是因为水的比热容大,在升高或降低相同的温度时,能吸收或放出更多的热量。
当水吸热后,其内能会变大。
由于水的比热容大,沿海地区的水在白天可以吸收大量的热量而温度不会升得太高,夜晚又可以放出大量的热量而温度不会降得太低,所以沿海多水地区的昼夜温差一般比内陆少水地区小。
【分析】1.质量相同的的不同物质,升高或降低相同的温度时,比热容较大的物质吸收或放出更多的热量;
2.热传递可以改变物体的内能;
3.质量相同的的不同物质,吸收或放出相同的热量时,比热容较大的物质温度变化较小。
10.(2024九上·顺德期中)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,快速压下活塞,观察到棉花燃烧.这个过程中活塞的 能转化为筒内空气的 能,能量的总量 (选填“不变”或“变化”)。
【答案】机械;内;不变
【知识点】做功改变物体内能;能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】快速压下活塞,压缩空气做功,将活塞的机械能转化为空气的内能,空气内能增大,温度升高,达到棉花的着火点,棉花燃烧起来;
在能量的转移与转化过程中,能量总量是保持不变。
【分析】做功可以改变物体内能,外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减小;
2.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
11.(2024九上·顺德期中)题图是氦的原子模型示意图,原子核是 ,核外电子是 ,其中带负电的是 。(均选填“A”或“B”)
【答案】B;A;A
【知识点】两种电荷;原子结构
【解析】【解答】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成,原子核是由质子和中子组成的。
综上 第1空、 B; 第2空、A ;第3空、A.
【分析】物质的微观结构:有分子和原子、原子包含原子核,电子,原子核包括质子和中子等,分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力。
12.(2024九上·顺德期中)如图所示,两个验电器中带电的是 (选填“A”或“B”),其原理是同种电荷相互 ;用一根细棒把两验电器的金属球连接起来,B的金属箔片张开,则这根棒的材质是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】A;排斥;导体
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用;导体与绝缘体
【解析】【解答】若验电器带电,验电器的两片金属箔会因带上同种电荷而张开,所以两个验电器中带电的是A,其原理是同种电荷相互排斥。
用一根细棒把两验电器的金属球连接起来,B的金属箔片张开,说明这根棒能够导电,是导体。
【分析】1.验电器的工作原理:同种电荷相互排斥;
2.导体:容易导电的物体,导体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等。
13.(2024九上·顺德期中)如图所示,两条镍铬合金丝的横截面积相同。利用图中装置可以探究导体电阻与 的关系,通过观察 比较电阻的大小,接入较 (选填“长”或“短”)合金丝时电流表的示数较大。
【答案】长度;电流表示数;短
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】由图可知,导体的横截面积与材料相同,长度不同,所以利用图中装置可以探究导体电阻与长度的关系。
由欧姆定律可知,电源电压不变,接入电路的电阻不同,通过电阻的电流大小不同,所以可以通过观察电流表的示数来比较电阻的大小。
当导体的材料与横截面积相同时,长度越短,电阻越小,所以接入较短合金丝时电流表示数较大。
【分析】1.转换法:可以通过观察电流表的示数来比较电阻的大小;
2.导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;
当导体的材料与横截面积相同时,长度越长,电阻越大 ;
当导体的材料与长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
14.(2024九上·顺德期中)如图所示电路,闭合开关S,两灯正常发光,两灯的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),若灯泡L2发生断路,电流表A1的示数 ,A2的示数 (后两空选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】并联;不变;变小
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律
【解析】【解答】由图可知,闭合开关S,两灯泡并列连接在两条支路上,所以两灯的连接方式是并联。
电流表A1与灯L1串联,测通过灯L1的电流,电流表A2串联在干路上,测干路电流;若灯泡L2发生断路,由于并联电路中各用电器互不影响,所以灯泡L1仍发光,电流表A1的示数不变,根据并联电路电流的规律可知,电路总电流变小,即电流表A2的示数变小。
【分析】由图可知,两灯并联,电流表A1测通过灯L1的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路中各用电器互不影响,分析电流表A1的示数变化,根据并联电路电流的规律分析电流表A2的示数变化。
三、作图题:本题7分
15.(2024九上·顺德期中)(1)如图所示,闭合开关灯泡发光,在虚线框内填上电路所需的电学元件符号;
(2)如图所示,请用笔画线表示导线连接实物图,使小灯泡能够发光;并选择合适的电压表量程测量灯泡两端的电压;
(3)高铁每节车厢都有两间厕所,当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”。请将图中的电路补充完整,符合上述设计要求。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】串、并联电路的设计;电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】(1)电路由电源、开关、用电器、导线组成,由图可知,需要有电源提供电能,如图所示:
(2)将电源、开关、小灯泡串联,电压表并联在小灯泡两端,电路由两节干电池串联提供电压,即电源电压为3V,所以电压表应使用0~3V的量程,实物图如图所示:
(3)当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”,说明两开关相互影响,是串联的。完整的电路图如下图所示:
【分析】(1)电路由电源、开关、用电器、导线组成,据此分析;
(2)将电源、灯泡、开关首尾依次连接起来,电压表要与被测用电器并联;
(3)串联电路中只有一条电路路径,用电器之间相互影响;并联电路由两条或两条以上电流路径,用电器之间互不影响。
(1)如图所示,闭合开关灯泡发光,说明电路中有电流通过,且电路中必须包含电源以提供电能。在电路图中,开关(S)、灯泡(L)和电流表已经给出,但缺少电源。故在虚线框内填上电路所需的电学元件符号如图所示
(2)实物图中只有一个用电器小灯泡,把电源、开关、小灯泡串连,电压表并联在小灯泡两端,电源是两节干电池串联,电源电压是3V,故电压表的量程选0~3V。用笔画线表示导线连接实物图如图所示
(3)当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”,说明两开关的连接方式是串联。将图中的电路补充完整如下图所示
四、实验题:16题7分,17题6分,18题7分,共20分。
16.(2024九上·顺德期中)(1)图甲所示电流表的示数为 A,图乙所示电压表的示数为 V;
(2)如图所示,闭合开关S小灯泡L正常发光。用酒精灯对日光灯丝加热,观察到灯泡L明显变暗,此时通过小灯泡的电流 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。该实验说明导体的电阻与 有关;
(3)为了比较A、B两种液体吸热的情况,小明设计了如图甲所示的实验,两个相同的试管中分别装入质量相等的A、B两种液体,得到的温度随时间变化的关系图像如乙所示,则该实验中:
①通过 (选填“加热时间”或“温度变化”)反映A、B吸收热量的多少;
②吸热能力较强的是 (选填“A”或“B”)液体;
③换用热值不同的液体燃料代替酒精做这个实验,对实验结果 (选填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)0.28;1.5
(2)变小;温度
(3)加热时间;B;无
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;影响电阻大小的因素;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)图甲中,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A;
图乙中,电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.5V,示数为1.5V;
(2)用酒精灯对日光灯丝加热,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡L的电流变小,说明灯丝的电阻变大,这个现象说明:导体的电阻与温度有关;
(3)①比较A、B两种液体吸热的情况的实验中,是通过加热时间的长短来反映A、B两种液体吸收热量多少的;
②由图乙可知,质量和初温相等的A和B两种液体,在加热时间相同时,即吸收的热量相同,A升高的温度大于B升高的温度,所以B液体的吸热能力强;
③换用热值不同的液体燃料代替酒精做这个实验,A、B两种液体在相同时间内吸收的热量仍相同,所以对实验结无影响。
故答案为:(1)0.28;1.5;(2)变小;温度;(3)加热时间;B;无。
【分析】(1)先观察电流表和电压表选择的量程,再根据电流表和电压表的分度值读数;
(2)导体的电阻与温度有关;
(3)①比较不同物体的吸热的情况,通过加热时间的长短来反映物体吸收热量多少的,加热时间越长,吸收的热量越多,这是转换法的应用;
②由图乙可知,质量和初温相等的A和B两种液体,在加热时间相同时,即吸收的热量相同,升高的温度低的物质吸热能力强;
③换用热值不同的液体燃料代替酒精做这个实验,A、B两种液体在相同时间内吸收的热量仍相同,据此分析。
(1)[1]图甲中,电流表接的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.28A。
[2]图乙中,电压表接的量程为0~3V,分度值0.5V,电压表示数为1.5V。
(2)[1][2]用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,随着钨丝温度的升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,这个现象说明:导体的电阻除了跟自身因素有关以外,还跟温度有关。
(3)①[1]比较A、B两种液体吸热的情况的实验中,是通过加热时间的长短来反映A\B两种液体吸收热量多少的,加热时间越长,吸收的热量越多,这是转换法的应用。
②[2]由图乙可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量即加热时间相同时,A升温较高,B升温较低,所以B的吸热能力强。
③[3]换用热值不同的液体燃料代替酒精做这个实验,A、B两种液体在相同时间内吸收的热量仍相同,所以对实验结无影响。
17.(2024九上·顺德期中)探究并联电路中电流的规律,实验电路如图甲所示:
(1)在连接电路时,开关应 ,闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因可能是电流表 ;
(2)用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流,改变电源电压,重复实验,记录数据如下表;该表格设计的不足之处是 ;
实验序号 B处的电流IB C处的电流IC A处的电流IA
第一次测量 0.1 0.1 0.2
第二次测量 0.14 0.14 0.28
第三次测量 0.22 0.22 0.44
(3)根据表格数据可以初步得出以下实验结论,在并联电路中:
①干路电流与各支路电流的关系: ;
②通过各支路的电流大小相等。
(4)①和②两个结论 (选填“一定”或“不一定”)普遍成立,接下来的实验操作应该是: 。
【答案】(1)断开;正负接线柱接反
(2)电流没有单位
(3)干路电流等于各支路电流之和
(4)不一定;更换不同规格的灯泡多次实验
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路元件安全,在连接电路时,开关应处于断开状态;
由图乙可知,闭合开关试触时,发现电流表的指针反向偏转,原因可能是电流表的正负接线柱接反了;
(2)由表格内容可知,该表格设计的不足之处是:缺少电流的单位。
(3)根据表格数据可知,三次实验数据中均有:
IA=IB+IC
可以初步得出以下实验结论: 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(4)①和②两个结论不一定普遍成立,这个结论是支路上灯泡的规格相同得到的,不能作为普遍规律。接下来的实验操作是:更换不同规格的灯泡多次实验,并记录数据进行分析,得出普遍规律。
故答案为:(1)断开;正负接线柱接反;(2)电流没有单位;(3)干路电流等于各支路电流之和;(4)不一定;更换不同规格的灯泡多次实验。
【分析】 (1)在连接电路时,开关应断开;如果不能估测被测电路电流大小应该用大量程试触,电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转;
(2)在设计表格时,表格应当有单位,电流的大小应该有单位;
(3)分析表格数据得出结论:干路电流等于各支路电流之和;
(4)之所以得出并联电路中通过各支路的电流大小相等,是选用的灯泡的规格相同相同;用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
(1)[1]在连接电路时,为了保护电路元件,开关应处于断开状态。
[2]闭合开关试触时,发现电流表的指针反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)表格设计中缺少电流的单位。
(3) 根据表格数据,可以初步得出以下实验结论: 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(4)[1][2]表格中经过各支路的电流大小均相等。这个结论是支路上灯泡的规格相同得到的,不能作为普遍规律。当支路灯泡的规格不同时,通过各支路的电流大小可能会不同。 因此,结论②不一定普遍成立。为了验证这个结论的普遍性,接下来的实验操作是:更换不同规格的灯泡,重新进行多次实验,并记录数据进行分析。
18.(2024九上·顺德期中)在探究电流与电阻的关系实验中,小明连接了如图甲所示的电路,电源电压可以调节,并维持在某个值不变。四个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)请你根据实验要求在甲图中补全实物图连线 ;
(2)开关闭合前,为了保护电路滑动变阻器滑片P应移至 (选“A”或“B”)端;
(3)实验过程:
①将R为5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为2V,记下电流表示数为0.4A;
②只把R换为10Ω电阻,再次闭合开关,电压表示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),接下来应该调节 ,当电压表示数为 V时,记录电流表的示数;
③将R依次替换为15Ω和20Ω的电阻,重复以上实验操作。
(4)小明得到的电流与电阻关系图象如图乙所示,由图像可以得出结论:在电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成 ;
(5)如果实验过程中,接入20Ω电阻时无论怎么调节滑动变阻器都不能使电压表示数满足要求,为了完成这组实验,可行的操作是 。(不额外添加实验器材,写出一种可行的操作方法)
【答案】(1)
(2)A
(3)变大;滑动变阻器;2
(4)反比
(5)将电源电压调小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据实物图的接线方式可知,滑动变阻器的下端接线柱上已经连接,根据滑动变阻器“一上一下”的原则,还应选择一个上端接线柱与开关右端接线柱连接,如下图所示:
(2)为了防止电流过大,保证电路的安全,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于阻值最大处,即离下端接线柱最远的地方,即A端;
(3)只把R换为10Ω电阻,根据串联电路分压关系可知,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大,滑动变阻器两端的电压会变小,由①可知,定值电阻两端控制的电压为2V,接下来应调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2V时,记录电流表的示数;
(4)由图像可以得出结论:在电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)根据串联电路分压原理可知,当所用的定值电阻阻值变大时,定值电阻两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小,为了使定值电阻两端的电压保持2V不变,需要让滑动变阻器分更多的电压,从而使定值电阻的电压减小到2V;当接入20Ω电阻时,即使将滑动变阻器接入电路中的电阻调到最大,都不能使电压表示数满足要求,为了完成这组实验,可行的操作是将电源电压调小的方式来使电路中的电流减小,从而使定值电阻的电压能够减小到2V;也可以换用更大阻值的滑动变阻器,让滑动变阻器分更多的电压,从而使定值电阻的电压能够减小到2V(选择其中一种方法即可)。
故答案为:(1);(2)A;(3)变大;滑动变阻器;2;(4)反比;
(5)将电源电压调小。
【分析】(1)根据滑动变阻器“一上一下”的接线原则完成作图;
(2)为了保证电路的安全,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于阻值最大处;
(3)(5)根据串联电路分压关系分析解答;
(4)根据图乙分析得出结论。
(1)根据实物图的接线方式可知,滑动变阻器的下接线柱上已有接线,为了使滑动变阻器能够起到调节电路的作用,另一接线应接在两个上接线柱之一上,如下图所示:
(2)为保证电路的安全,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于接入电路中阻值最大处,根据实物图的接线方式可知应移至A端。
(3)[1]由题意可知,当将定值电阻换为阻值更大的后,闭合开关,电路中的总电阻变大,电流减小,而此时滑动变阻器的滑片不变,所以滑动变阻器两端电压减小,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大。
[2][3]由题意可知,本实验中是保证定值电阻两端电压为2V不变,从而探究电流与电阻的关系,所以应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数重新变为2V。
(4)由图乙可知,电压一定时,通过导体的电流大小与导体电阻大小的乘积一定,所以可以得出结论:在电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)根据题意可知,当所用的定值电阻阻值变大时,电路中的电流变小,滑动变阻器两端电压变小,定值电阻两端电压变大,为了使其电压保持为2V不变,需要将滑动变阻器接入电路中的电阻调大,使电路中的电流继续变小,从而使定值电阻的电压减小到2V,而当所用的定值电阻越来越大时,滑动变阻器接入电路中的电阻也应越来越大,这样才能使定值电阻的电压减小为2V,而根据题意可知,当接入20Ω电阻时,即使将滑动变阻器接入电路中的电阻调到最大,也无法使电流减小到足够小,使定值电阻两端的电压能够减小到2V,而本实验中电源电压是可以调节的,所以可以通过将电源电压调小的方式来使电路中的电流继续减小,从而使定值电阻的电压能够减小到2V。
五、计算题:19题7分,20题6分,共13分
19.(2024九上·顺德期中)如图所示电路图中,电源电压为6V,R1阻值为10Ω,电压表示数为4V,求:
(1)通过R1的电流;
(2)R2两端的电压;
(3)R2的阻值。
【答案】(1)解:电路中两个定值电阻串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R1两端电压,R1中电流为:
答:通过R1的电流为0.4A;
(2)根据串联电路电压特点可知R2两端电压为:
U2=U-U1=6V-4V=2V
答:R2两端的电压为2V;
(3)R2通过电流为:
I2=I1=0.4A
R2阻值为:
答:R2的阻值为5Ω。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由电路图可知,电路中两个定值电阻串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R1两端电压,根据欧姆定律求出R1中电流;
(2)根据串联电路电压特点可知R2两端电压;
(3)根据串联电路电流的规律可知,通过R2电流,根据求出R2阻值。
(1)电路中两个定值电阻串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R1两端电压,R1中电流为
(2)根据串联电路电压特点可知R2两端电压为
U2=U-U1=6V-4V=2V
(3)R2通过电流为
I2=I1=0.4A
R2阻值为
20.(2024九上·顺德期中)如图所示是我国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火飞机,某次测试该飞机在100秒内消耗航空燃油100千克,发动机输出有用功2×109J,求这段时间内:(已知航空燃油的热值为4×107J/kg)
(1)100千克航空燃油完全燃烧放出的热量;
(2)发动机的效率;
(3)发动机的平均输出功率。
【答案】(1)解:航空煤油完全燃烧放出的热量为:
Q=qm=4×107J/kg×100 kg=4×109J
答:100千克航空燃油完全燃烧放出的热量为4×109J
(2)发动机效率为:
答:发动机的效率为50%
(3)发动机平均输出功率为:
=
答:发动机的平均输出功率为2×107W。
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据Q=qm求出航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)根据求出发动机效率;
(3)根据求出发动机平均输出功率。
(1)航空煤油完全燃烧放出的热量为
Q=qm=4×107J/kg×100 kg=4×109J
(2)发动机效率为
(3)发动机平均输出功率为
=
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分
21.(2024九上·顺德期中)小明想探究哪种方法可以让热牛奶更快速地冷却,设计了如图所示的实验:在两个相同的牛奶瓶中装入初温相同的热牛奶并插入温度计,分别垫上木块放在常温的水中和空气中冷却,记录甲、乙两温度计的示数变化,得到的数据如题下表所示:
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲的温度/℃ 70 60 53 47 42 38 35 33 32 31
乙的温度/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
(1)甲、乙两个瓶中牛奶的质量应该 (选填“相同”或“不同”)
(2)分析表中数据,可以得出:
①热牛奶放在 (选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好;
②小明用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是 (选填字母)
A.kg/℃ B.℃/kg C.℃/min D.min/℃
③甲中热牛奶的“冷却速度”随时间 (选填“变快”或“变慢”或“不变”),这个过程中影响“冷却速度”快慢的因素可能是 ;
(3)如图是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用,请你说出一个使用“流水喷淋法”冷却高温物体的好处: 。
【答案】(1)相同
(2)水;C;变慢;牛奶与水的温度差
(3)保持低水温冷却快
【知识点】物理学方法;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)探究哪种方法可以让热牛奶更快速地冷却,应该只改变冷却方法,控制其它量相同,所以需要控制牛奶质量相同;
(2)①根据表格数据可知,牛奶放在水中时温度下降得更快,故牛奶放在水中冷却效果更好;
② 由“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比可知,温度单位为℃,时间单位为min,下降温度与降温时间之比的单位为℃/min ,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
③ 分析表格中数据发现,甲中热牛奶每2min温度下降得越来越低,故其冷却速度随时间变慢;
分析表格中数据发现,热牛奶刚放在水中时,水的温度下降的快,随着水的温度升高,牛奶温度降低了,二者温度差越来越小。故影响冷却速度的因素可能是水温与牛奶温度差。
(3)与高温物体接触温度升高的水流走了,喷头源源不断地喷出冷水,始终在用温度较低的水在冷却物体,水与被冷却物体温度差较大,冷却效果好,故使用“流水喷淋法”冷却高温物体的好处:保持低水温冷却快。
故答案为:(1)相同;(2)①水;②C;③变慢;牛奶与水的温度差;(3)保持低水温冷却快。
【分析】(1)根据控制变量法分析;
(2) ① 分析表格数据得出结论;
②根据“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比分析得出答案;
③根据表格数据分析,得出可能得影响因素;
(3)与高温物体接触温度升高的水流走了,喷头源源不断地喷出冷水,始终在用温度较低的水在冷却物体,水与被冷却物体温度差较大,冷却效果好,据此分析。
(1)探究冷却时间与冷却方法的关系,应该只改变冷却方法,所以需要控制牛奶质量相同。
(2)[1]读数据可知,放在水中的牛奶温度下降得快,故牛奶放在水中冷却效果好。
[2]实验中测量数据温度单位为℃,时间单位为min,下降温度与降温时间之比的单位为℃/min 。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[3]分析表格中数据发现,甲中热牛奶每2min温度下降得越来越低,故其冷却速度越来越慢。即冷却速度随时间变慢。
[4]冷却过程中的变量为:热牛奶放在常温水中一段时间后,水的温度升高了,牛奶温度降低了,二者温度差越来越小。故影响冷却速度的因素可能是水温与牛奶温度差。
(3)与高温物体接触温度升高的水流走了,喷头源源不断地喷出冷水,始终在用温度较低的水在冷却物体,水与被冷却物体温度差较大,冷却效果好。
22.(2024九上·顺德期中)某款混合动力汽车由一台汽油机和一台电机组成,启动时,蓄电池通过电机向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,汽油机向车轮输送能量,并通过电机给蓄电池充电。
(1)如图甲所示是汽油机的 冲程,此冲程中活塞的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”);若飞轮转速是2400r/min,则该汽油机每秒对外做功 次;
(2)汽车刹车时,可以通过车轮带动电机发电,再将产生的电能转化为 能储存在蓄电池中;
(3)如图乙所示是A、B两种热机完整的能量分配图,则效率较高的是 (选填“A”或“B”),其热机效率是 %。
【答案】(1)做功;变大;20
(2)化学
(3)A;50
【知识点】热机;热机的效率;热机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】(1)由甲图可知,汽油机的进气门和排气门都处于关闭状态,活塞向下运动,火花塞在产生电火花,汽油机的做功冲程。在做功冲程中,高温高压的燃气的内能转化为活塞的机械能,则活塞的机械能变大;飞轮的转速是:
2400r/min=40r/s,
由于汽油机的一个工作循环,曲轴和连杆转两圈,对外做一次功,则该汽油机每秒对外做功20次;
(2)当汽车刹车时,车轮会带动电机发电,将机械能转化为电能,再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中;
(3)由图可得A热机的效率:
B热机的效率:
比较可知:
,
故A热机的效率较高,其热机效率是50%。
故答案为:(1)做功;变大;20;(2)化学;(3)A;50。
【分析】(1)(1)汽油机一个工作循环包含吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程;吸气冲程进气门打开,排气门关闭,活塞往下运动;压缩冲程,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,机械能转化为内能;做功冲程,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,内能转化为机械能;排气冲程进气门关闭,排气门打开,活塞往上运动;
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1次功,据此进行分析;
(2)电池在充电时,将电能转化为化学能;
(3)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。结合图中数据,根据求出A、B两种热机的效率并计较得出答案。
(1)[1][2]观察图甲,进气门和排气门关闭,活塞向下运动。根据汽油机的工作原理,这是做功冲程。在做功冲程中,高温高压的燃气的内能转化为活塞的机械能,则活塞的机械能变大。
[3]飞轮的转速是2400r/min=40r/s,由于汽油机的工作循环是每转两圈对外做功一次,所以该汽油机每秒对外做功20次。
(2)当汽车刹车时,车轮会带动电机发电,将机械能转化为电能。这些电能随后转化为化学能储存在蓄电池中。
(3)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。由图可得A热机的效率
B热机的效率
比较可知,A热机的效率较高,A热机的效率是50%。
23.(2024九上·顺德期中)阅读短文,回答问题。
无人机在拍摄调查、无人配送、疫情防控等方面发挥重要的作用。如图甲所示为某品牌无人机,由工作电压为12V的锂电池供电。其携带的摄像机可进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。它的四个电动机可以各自独立工作,每一个电动机连接一个电子调速器(相当于滑动变阻器),可以调节通过电动机的电流从而改变电动机的转速。
如图乙所示是无人机上的红外线感应摄像机“自启系统”,该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成。R是电阻箱(阻值大小可以在一定范围内调节),RP是红外探测器。当R两端的电压等于或大于时,控制电路自动启动摄像机,且控制电路不影响自启电路。RP的阻值与红外线强度E成反比,它们的对应关系如图丙所示E为红外线强度,表示其单位)。
(1)四个电动机之间的连接方式是 ,电动机和电子调速器的连接方式是 ;(填“并联”或“串联”)
(2)分析图丙,红外线强度越大,Rp的阻值越 (选填“大”或“小”);
(3)如果设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机,则对应红外探测器RP阻值为 Ω,为满足要求电阻箱R的阻值应调到 Ω;
(4)如果要求红外线强度稍弱时就能启动摄像机,可以采取的措施是 。
【答案】(1)并联;串联
(2)小
(3)4;12
(4)将电阻R的阻值调大
【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】(1)无人机的四个电动机可以各自独立工作,故它们之间的连接方式是并联;每一个电动机连接一个电子调速器(相当于滑动变阻器),可以调节通过电动机的电流从而改变电动机的转速,可知电动机和电子调速器的连接方式是串联;
(2)分析图丙可知,红外线强度E越大,RP的阻值越小;
(3)由图乙可知,RP与R串联。如果设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机,由RP的阻值与红外线强度E成反比,RP与E的乘积为一定值,根据图丙得,当RP=18Ω时,E=1.0cd,有:
当红外线强度为4.5cd时,红外探测器RP的阻值为:
此时,由于控制电路自动启动摄像机的条件是R两端的电压等于或大于9V,且工作电压为12V,由欧姆定律和串联电路的分压规律可得
解得:R=12Ω。
(4)要使红外线强度较弱时就能启动摄像机,由图丙知,红外线强度较弱,RP的阻值更大,R两端的电压也能达到9V;由图乙知,R与RP串联,R两端的电压为:
由上式可知,当RP的阻值变大时,提高电源电压U'或增大电阻箱R的电阻,都能使R两端的电压保持在9V。
故答案为:(1)并联;串联;(2)小;(3)4;12;(4)将电阻R的阻值调大。
【分析】(1)结合短文内容可知四个电动机之间的连接方式及 电动机和电子调速器的连接方式;
(2)(3)由图丙可知,红外探测器RP的阻值随红外线强度增大而减小,且红外探测器RP的阻值与红外线强度的乘积保持不变,由此可得出红外探测器RP的阻值与红外线强度的函数关系,把红外线强度为4.5cd代入函数关系式可求出红外探测器RP的阻值;
根据欧姆定律和串联电路的分压规律可求出电阻箱的阻值;
(4)由图丙可知,红外探测器RP的阻值随红外线强度增大而减小,当红外线强度较弱时,红外探测器RP的阻值变大,根据串联电路分压规律可知,,当RP的阻值变大时,提高电源电压U'或增大电阻箱R的电阻,都能使R两端的电压保持在9V,据此分析可采取的措施。
(1)[1][2]无人机的四个电动机可以各自独立工作,它们之间的连接方式是并联,因为并联电路中的各用电器可以独立工作,互不影响。而每一个电动机连接一个电子调速器,电子调速器相当于滑动变阻器,可以调节通过电动机的电流从而改变电动机的转速,由于每个电动机都有一个对应的电子调速器,且它们都是控制各自的电动机,所以电动机和电子调速器的连接方式是串联。
(2)分析图丙,可以看出红外线强度E越大,RP的阻值越小,红外线强度E越小,RP的阻值越大。
(3)由图乙可知,RP与R串联。如果设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机,由RP的阻值与红外线强度E成反比,根据图丙得
此时红外探测器RP的阻值为
此时,由于控制电路自动启动摄像机的条件是R两端的电压等于或大于9V,且工作电压为12V,由欧姆定律和串联电路的分压规律可得
解得R=12Ω。
(4)由图丙知,要使红外线强度较弱时就能启动摄像机进入工作状态,即RP的阻值更大时R两端的电压也能达到9V;由图乙知,R与RP串联,R两端的电压为
由上式可知,当RP的阻值变大时,提高电源电压U'或增大电阻箱R的电阻,都能使R两端的电压保持在9V。
广东省佛山市顺德区2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024九上·顺德期中)如图所示,是一节生活中常见的干电池,它可以提供的电压约为( )
A.1.5V B.36V C.220V D.380V
2.(2024九上·顺德期中)下列现象中,能说明分子在做无规则运动的是( )
A.雾气腾腾 B.花香四溢 C.尘土飞扬 D.大雪纷飞
3.(2024九上·顺德期中)下列事例中,通过做功的方式改变内能的是( )
A.燃气烧水 B.暖手袋暖手
C.钻木取火 D.哈气取暖
4.(2024九上·顺德期中)为获得强大的推动力,发射火箭常选择氢燃料,这主要是由于氢燃料的( )
A.比热容大 B.热值大 C.密度大 D.质量大
5.(2024九上·顺德期中)如图所示,梳过干燥头发的塑料梳子靠近小纸片,纸片就会自动“飞向”梳子。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.梳子与头发摩擦创造了电荷 B.纸片可能不带电
C.梳子和纸片一定带同种电荷 D.梳子和纸片一定带异种电荷
6.(2024九上·顺德期中)下列各图中,电流表能直接测量通过灯泡L1的电流的电路是( )
A. B.
C. D.
7.(2024九上·顺德期中)图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是
A.电流表的示数变大,灯L变亮 B.电流表的示数变大,灯L变暗
C.电流表的示数变小,灯L变亮 D.电流表的示数变小,灯L变暗
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分.
8.(2024九上·顺德期中)诗人陆游在《村居书喜》中有一句著名的诗句“花气袭人知骤暖”,诗人闻到花香是一种 现象,说明分子在做 ,而且温度越 这种现象越明显。
9.(2024九上·顺德期中)汽车的散热常用水做冷却剂,是因为水的 大,吸热后水的内能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。因为水的这个属性,沿海多水地区的昼夜温差一般比内陆少水地区 (选填“大”或“小”)。
10.(2024九上·顺德期中)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,快速压下活塞,观察到棉花燃烧.这个过程中活塞的 能转化为筒内空气的 能,能量的总量 (选填“不变”或“变化”)。
11.(2024九上·顺德期中)题图是氦的原子模型示意图,原子核是 ,核外电子是 ,其中带负电的是 。(均选填“A”或“B”)
12.(2024九上·顺德期中)如图所示,两个验电器中带电的是 (选填“A”或“B”),其原理是同种电荷相互 ;用一根细棒把两验电器的金属球连接起来,B的金属箔片张开,则这根棒的材质是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
13.(2024九上·顺德期中)如图所示,两条镍铬合金丝的横截面积相同。利用图中装置可以探究导体电阻与 的关系,通过观察 比较电阻的大小,接入较 (选填“长”或“短”)合金丝时电流表的示数较大。
14.(2024九上·顺德期中)如图所示电路,闭合开关S,两灯正常发光,两灯的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),若灯泡L2发生断路,电流表A1的示数 ,A2的示数 (后两空选填“变大”“变小”或“不变”)
三、作图题:本题7分
15.(2024九上·顺德期中)(1)如图所示,闭合开关灯泡发光,在虚线框内填上电路所需的电学元件符号;
(2)如图所示,请用笔画线表示导线连接实物图,使小灯泡能够发光;并选择合适的电压表量程测量灯泡两端的电压;
(3)高铁每节车厢都有两间厕所,当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”。请将图中的电路补充完整,符合上述设计要求。
四、实验题:16题7分,17题6分,18题7分,共20分。
16.(2024九上·顺德期中)(1)图甲所示电流表的示数为 A,图乙所示电压表的示数为 V;
(2)如图所示,闭合开关S小灯泡L正常发光。用酒精灯对日光灯丝加热,观察到灯泡L明显变暗,此时通过小灯泡的电流 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。该实验说明导体的电阻与 有关;
(3)为了比较A、B两种液体吸热的情况,小明设计了如图甲所示的实验,两个相同的试管中分别装入质量相等的A、B两种液体,得到的温度随时间变化的关系图像如乙所示,则该实验中:
①通过 (选填“加热时间”或“温度变化”)反映A、B吸收热量的多少;
②吸热能力较强的是 (选填“A”或“B”)液体;
③换用热值不同的液体燃料代替酒精做这个实验,对实验结果 (选填“有”或“无”)影响。
17.(2024九上·顺德期中)探究并联电路中电流的规律,实验电路如图甲所示:
(1)在连接电路时,开关应 ,闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因可能是电流表 ;
(2)用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流,改变电源电压,重复实验,记录数据如下表;该表格设计的不足之处是 ;
实验序号 B处的电流IB C处的电流IC A处的电流IA
第一次测量 0.1 0.1 0.2
第二次测量 0.14 0.14 0.28
第三次测量 0.22 0.22 0.44
(3)根据表格数据可以初步得出以下实验结论,在并联电路中:
①干路电流与各支路电流的关系: ;
②通过各支路的电流大小相等。
(4)①和②两个结论 (选填“一定”或“不一定”)普遍成立,接下来的实验操作应该是: 。
18.(2024九上·顺德期中)在探究电流与电阻的关系实验中,小明连接了如图甲所示的电路,电源电压可以调节,并维持在某个值不变。四个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)请你根据实验要求在甲图中补全实物图连线 ;
(2)开关闭合前,为了保护电路滑动变阻器滑片P应移至 (选“A”或“B”)端;
(3)实验过程:
①将R为5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为2V,记下电流表示数为0.4A;
②只把R换为10Ω电阻,再次闭合开关,电压表示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),接下来应该调节 ,当电压表示数为 V时,记录电流表的示数;
③将R依次替换为15Ω和20Ω的电阻,重复以上实验操作。
(4)小明得到的电流与电阻关系图象如图乙所示,由图像可以得出结论:在电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成 ;
(5)如果实验过程中,接入20Ω电阻时无论怎么调节滑动变阻器都不能使电压表示数满足要求,为了完成这组实验,可行的操作是 。(不额外添加实验器材,写出一种可行的操作方法)
五、计算题:19题7分,20题6分,共13分
19.(2024九上·顺德期中)如图所示电路图中,电源电压为6V,R1阻值为10Ω,电压表示数为4V,求:
(1)通过R1的电流;
(2)R2两端的电压;
(3)R2的阻值。
20.(2024九上·顺德期中)如图所示是我国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火飞机,某次测试该飞机在100秒内消耗航空燃油100千克,发动机输出有用功2×109J,求这段时间内:(已知航空燃油的热值为4×107J/kg)
(1)100千克航空燃油完全燃烧放出的热量;
(2)发动机的效率;
(3)发动机的平均输出功率。
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分
21.(2024九上·顺德期中)小明想探究哪种方法可以让热牛奶更快速地冷却,设计了如图所示的实验:在两个相同的牛奶瓶中装入初温相同的热牛奶并插入温度计,分别垫上木块放在常温的水中和空气中冷却,记录甲、乙两温度计的示数变化,得到的数据如题下表所示:
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲的温度/℃ 70 60 53 47 42 38 35 33 32 31
乙的温度/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
(1)甲、乙两个瓶中牛奶的质量应该 (选填“相同”或“不同”)
(2)分析表中数据,可以得出:
①热牛奶放在 (选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好;
②小明用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是 (选填字母)
A.kg/℃ B.℃/kg C.℃/min D.min/℃
③甲中热牛奶的“冷却速度”随时间 (选填“变快”或“变慢”或“不变”),这个过程中影响“冷却速度”快慢的因素可能是 ;
(3)如图是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用,请你说出一个使用“流水喷淋法”冷却高温物体的好处: 。
22.(2024九上·顺德期中)某款混合动力汽车由一台汽油机和一台电机组成,启动时,蓄电池通过电机向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,汽油机向车轮输送能量,并通过电机给蓄电池充电。
(1)如图甲所示是汽油机的 冲程,此冲程中活塞的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”);若飞轮转速是2400r/min,则该汽油机每秒对外做功 次;
(2)汽车刹车时,可以通过车轮带动电机发电,再将产生的电能转化为 能储存在蓄电池中;
(3)如图乙所示是A、B两种热机完整的能量分配图,则效率较高的是 (选填“A”或“B”),其热机效率是 %。
23.(2024九上·顺德期中)阅读短文,回答问题。
无人机在拍摄调查、无人配送、疫情防控等方面发挥重要的作用。如图甲所示为某品牌无人机,由工作电压为12V的锂电池供电。其携带的摄像机可进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。它的四个电动机可以各自独立工作,每一个电动机连接一个电子调速器(相当于滑动变阻器),可以调节通过电动机的电流从而改变电动机的转速。
如图乙所示是无人机上的红外线感应摄像机“自启系统”,该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成。R是电阻箱(阻值大小可以在一定范围内调节),RP是红外探测器。当R两端的电压等于或大于时,控制电路自动启动摄像机,且控制电路不影响自启电路。RP的阻值与红外线强度E成反比,它们的对应关系如图丙所示E为红外线强度,表示其单位)。
(1)四个电动机之间的连接方式是 ,电动机和电子调速器的连接方式是 ;(填“并联”或“串联”)
(2)分析图丙,红外线强度越大,Rp的阻值越 (选填“大”或“小”);
(3)如果设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机,则对应红外探测器RP阻值为 Ω,为满足要求电阻箱R的阻值应调到 Ω;
(4)如果要求红外线强度稍弱时就能启动摄像机,可以采取的措施是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】一节新干电池的电压约为1.5V,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】一节新干电池的电压:1.5V;人体安全电压:不高于36V;家庭电路电压:220V ;工业用电电压:380V。
2.【答案】B
【知识点】机械运动;分子热运动
【解析】【解答】ACD、雾气、大雪、尘土都是看得见的,“大雪纷飞”“雾气腾腾”和“尘土飞扬”这都是物体的运动,属于机械运动,故ACD错误。
B、花香四溢,是分子不停地做无规则运动的结果,故B正确。
故选:B。
【分析】注意分子运动和机械运动的区别,分子是看不见的,固体小颗粒是看得见的。
3.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】燃气烧水、暖手袋暖手和哈气取暖都是通过热传递方式来改变物体内能,钻木取火是通过做功的方式来改变物体内能,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能。
4.【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;比热容;燃料的热值
【解析】【解答】氢燃料的热值大,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】热值是燃料本身的一种特性,完全燃烧质量相同的不同燃料,热值较大的燃料放出的热量更多。
5.【答案】B
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A.摩擦起电的实质是电荷发生了转移,没有创造电荷,故A错误;
BCD.塑料梳子梳头发时,与干燥的头发摩擦而带电,根据“带电体具有吸引轻小物体的性质,异种电荷相互吸引”可知,纸片可能不带电或带有与梳子不同的电荷,不可能与梳子带同种电荷,故B正确,CD错误。
故选B。
【分析】1.摩擦起电的实质是电荷发生了转移;
2.带电体具有吸引轻小物体的性质;
3.同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
6.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】当电流表与灯泡L1串联,且电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出时,电流表能直接测量通过灯泡L1的电流,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】电流表与被测用电器串联,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出。
7.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电流表测电路中的电流,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律 可知,电源电压不变时,电路中的电流变小,电流表的示数变小, 由 可知,灯泡的实际功率变小,因所以灯泡变暗,故ABC错误,D正确。
【分析】由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化和电路总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端电压的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化和灯泡亮暗的变化。
8.【答案】扩散;无规则运动;高
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】诗人闻到花香是一种扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,而且温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
【分析】1.扩散:不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象;
2.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
9.【答案】比热容;变大;小
【知识点】热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】汽车的散热常用水做冷却剂,这是因为水的比热容大,在升高或降低相同的温度时,能吸收或放出更多的热量。
当水吸热后,其内能会变大。
由于水的比热容大,沿海地区的水在白天可以吸收大量的热量而温度不会升得太高,夜晚又可以放出大量的热量而温度不会降得太低,所以沿海多水地区的昼夜温差一般比内陆少水地区小。
【分析】1.质量相同的的不同物质,升高或降低相同的温度时,比热容较大的物质吸收或放出更多的热量;
2.热传递可以改变物体的内能;
3.质量相同的的不同物质,吸收或放出相同的热量时,比热容较大的物质温度变化较小。
10.【答案】机械;内;不变
【知识点】做功改变物体内能;能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】快速压下活塞,压缩空气做功,将活塞的机械能转化为空气的内能,空气内能增大,温度升高,达到棉花的着火点,棉花燃烧起来;
在能量的转移与转化过程中,能量总量是保持不变。
【分析】做功可以改变物体内能,外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减小;
2.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
11.【答案】B;A;A
【知识点】两种电荷;原子结构
【解析】【解答】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成,原子核是由质子和中子组成的。
综上 第1空、 B; 第2空、A ;第3空、A.
【分析】物质的微观结构:有分子和原子、原子包含原子核,电子,原子核包括质子和中子等,分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力。
12.【答案】A;排斥;导体
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用;导体与绝缘体
【解析】【解答】若验电器带电,验电器的两片金属箔会因带上同种电荷而张开,所以两个验电器中带电的是A,其原理是同种电荷相互排斥。
用一根细棒把两验电器的金属球连接起来,B的金属箔片张开,说明这根棒能够导电,是导体。
【分析】1.验电器的工作原理:同种电荷相互排斥;
2.导体:容易导电的物体,导体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等。
13.【答案】长度;电流表示数;短
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】由图可知,导体的横截面积与材料相同,长度不同,所以利用图中装置可以探究导体电阻与长度的关系。
由欧姆定律可知,电源电压不变,接入电路的电阻不同,通过电阻的电流大小不同,所以可以通过观察电流表的示数来比较电阻的大小。
当导体的材料与横截面积相同时,长度越短,电阻越小,所以接入较短合金丝时电流表示数较大。
【分析】1.转换法:可以通过观察电流表的示数来比较电阻的大小;
2.导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;
当导体的材料与横截面积相同时,长度越长,电阻越大 ;
当导体的材料与长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
14.【答案】并联;不变;变小
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律
【解析】【解答】由图可知,闭合开关S,两灯泡并列连接在两条支路上,所以两灯的连接方式是并联。
电流表A1与灯L1串联,测通过灯L1的电流,电流表A2串联在干路上,测干路电流;若灯泡L2发生断路,由于并联电路中各用电器互不影响,所以灯泡L1仍发光,电流表A1的示数不变,根据并联电路电流的规律可知,电路总电流变小,即电流表A2的示数变小。
【分析】由图可知,两灯并联,电流表A1测通过灯L1的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路中各用电器互不影响,分析电流表A1的示数变化,根据并联电路电流的规律分析电流表A2的示数变化。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】串、并联电路的设计;电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】(1)电路由电源、开关、用电器、导线组成,由图可知,需要有电源提供电能,如图所示:
(2)将电源、开关、小灯泡串联,电压表并联在小灯泡两端,电路由两节干电池串联提供电压,即电源电压为3V,所以电压表应使用0~3V的量程,实物图如图所示:
(3)当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”,说明两开关相互影响,是串联的。完整的电路图如下图所示:
【分析】(1)电路由电源、开关、用电器、导线组成,据此分析;
(2)将电源、灯泡、开关首尾依次连接起来,电压表要与被测用电器并联;
(3)串联电路中只有一条电路路径,用电器之间相互影响;并联电路由两条或两条以上电流路径,用电器之间互不影响。
(1)如图所示,闭合开关灯泡发光,说明电路中有电流通过,且电路中必须包含电源以提供电能。在电路图中,开关(S)、灯泡(L)和电流表已经给出,但缺少电源。故在虚线框内填上电路所需的电学元件符号如图所示
(2)实物图中只有一个用电器小灯泡,把电源、开关、小灯泡串连,电压表并联在小灯泡两端,电源是两节干电池串联,电源电压是3V,故电压表的量程选0~3V。用笔画线表示导线连接实物图如图所示
(3)当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”,说明两开关的连接方式是串联。将图中的电路补充完整如下图所示
16.【答案】(1)0.28;1.5
(2)变小;温度
(3)加热时间;B;无
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;影响电阻大小的因素;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)图甲中,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A;
图乙中,电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.5V,示数为1.5V;
(2)用酒精灯对日光灯丝加热,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡L的电流变小,说明灯丝的电阻变大,这个现象说明:导体的电阻与温度有关;
(3)①比较A、B两种液体吸热的情况的实验中,是通过加热时间的长短来反映A、B两种液体吸收热量多少的;
②由图乙可知,质量和初温相等的A和B两种液体,在加热时间相同时,即吸收的热量相同,A升高的温度大于B升高的温度,所以B液体的吸热能力强;
③换用热值不同的液体燃料代替酒精做这个实验,A、B两种液体在相同时间内吸收的热量仍相同,所以对实验结无影响。
故答案为:(1)0.28;1.5;(2)变小;温度;(3)加热时间;B;无。
【分析】(1)先观察电流表和电压表选择的量程,再根据电流表和电压表的分度值读数;
(2)导体的电阻与温度有关;
(3)①比较不同物体的吸热的情况,通过加热时间的长短来反映物体吸收热量多少的,加热时间越长,吸收的热量越多,这是转换法的应用;
②由图乙可知,质量和初温相等的A和B两种液体,在加热时间相同时,即吸收的热量相同,升高的温度低的物质吸热能力强;
③换用热值不同的液体燃料代替酒精做这个实验,A、B两种液体在相同时间内吸收的热量仍相同,据此分析。
(1)[1]图甲中,电流表接的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.28A。
[2]图乙中,电压表接的量程为0~3V,分度值0.5V,电压表示数为1.5V。
(2)[1][2]用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,随着钨丝温度的升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,这个现象说明:导体的电阻除了跟自身因素有关以外,还跟温度有关。
(3)①[1]比较A、B两种液体吸热的情况的实验中,是通过加热时间的长短来反映A\B两种液体吸收热量多少的,加热时间越长,吸收的热量越多,这是转换法的应用。
②[2]由图乙可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量即加热时间相同时,A升温较高,B升温较低,所以B的吸热能力强。
③[3]换用热值不同的液体燃料代替酒精做这个实验,A、B两种液体在相同时间内吸收的热量仍相同,所以对实验结无影响。
17.【答案】(1)断开;正负接线柱接反
(2)电流没有单位
(3)干路电流等于各支路电流之和
(4)不一定;更换不同规格的灯泡多次实验
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路元件安全,在连接电路时,开关应处于断开状态;
由图乙可知,闭合开关试触时,发现电流表的指针反向偏转,原因可能是电流表的正负接线柱接反了;
(2)由表格内容可知,该表格设计的不足之处是:缺少电流的单位。
(3)根据表格数据可知,三次实验数据中均有:
IA=IB+IC
可以初步得出以下实验结论: 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(4)①和②两个结论不一定普遍成立,这个结论是支路上灯泡的规格相同得到的,不能作为普遍规律。接下来的实验操作是:更换不同规格的灯泡多次实验,并记录数据进行分析,得出普遍规律。
故答案为:(1)断开;正负接线柱接反;(2)电流没有单位;(3)干路电流等于各支路电流之和;(4)不一定;更换不同规格的灯泡多次实验。
【分析】 (1)在连接电路时,开关应断开;如果不能估测被测电路电流大小应该用大量程试触,电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转;
(2)在设计表格时,表格应当有单位,电流的大小应该有单位;
(3)分析表格数据得出结论:干路电流等于各支路电流之和;
(4)之所以得出并联电路中通过各支路的电流大小相等,是选用的灯泡的规格相同相同;用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
(1)[1]在连接电路时,为了保护电路元件,开关应处于断开状态。
[2]闭合开关试触时,发现电流表的指针反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)表格设计中缺少电流的单位。
(3) 根据表格数据,可以初步得出以下实验结论: 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(4)[1][2]表格中经过各支路的电流大小均相等。这个结论是支路上灯泡的规格相同得到的,不能作为普遍规律。当支路灯泡的规格不同时,通过各支路的电流大小可能会不同。 因此,结论②不一定普遍成立。为了验证这个结论的普遍性,接下来的实验操作是:更换不同规格的灯泡,重新进行多次实验,并记录数据进行分析。
18.【答案】(1)
(2)A
(3)变大;滑动变阻器;2
(4)反比
(5)将电源电压调小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据实物图的接线方式可知,滑动变阻器的下端接线柱上已经连接,根据滑动变阻器“一上一下”的原则,还应选择一个上端接线柱与开关右端接线柱连接,如下图所示:
(2)为了防止电流过大,保证电路的安全,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于阻值最大处,即离下端接线柱最远的地方,即A端;
(3)只把R换为10Ω电阻,根据串联电路分压关系可知,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大,滑动变阻器两端的电压会变小,由①可知,定值电阻两端控制的电压为2V,接下来应调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2V时,记录电流表的示数;
(4)由图像可以得出结论:在电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)根据串联电路分压原理可知,当所用的定值电阻阻值变大时,定值电阻两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小,为了使定值电阻两端的电压保持2V不变,需要让滑动变阻器分更多的电压,从而使定值电阻的电压减小到2V;当接入20Ω电阻时,即使将滑动变阻器接入电路中的电阻调到最大,都不能使电压表示数满足要求,为了完成这组实验,可行的操作是将电源电压调小的方式来使电路中的电流减小,从而使定值电阻的电压能够减小到2V;也可以换用更大阻值的滑动变阻器,让滑动变阻器分更多的电压,从而使定值电阻的电压能够减小到2V(选择其中一种方法即可)。
故答案为:(1);(2)A;(3)变大;滑动变阻器;2;(4)反比;
(5)将电源电压调小。
【分析】(1)根据滑动变阻器“一上一下”的接线原则完成作图;
(2)为了保证电路的安全,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于阻值最大处;
(3)(5)根据串联电路分压关系分析解答;
(4)根据图乙分析得出结论。
(1)根据实物图的接线方式可知,滑动变阻器的下接线柱上已有接线,为了使滑动变阻器能够起到调节电路的作用,另一接线应接在两个上接线柱之一上,如下图所示:
(2)为保证电路的安全,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于接入电路中阻值最大处,根据实物图的接线方式可知应移至A端。
(3)[1]由题意可知,当将定值电阻换为阻值更大的后,闭合开关,电路中的总电阻变大,电流减小,而此时滑动变阻器的滑片不变,所以滑动变阻器两端电压减小,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大。
[2][3]由题意可知,本实验中是保证定值电阻两端电压为2V不变,从而探究电流与电阻的关系,所以应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数重新变为2V。
(4)由图乙可知,电压一定时,通过导体的电流大小与导体电阻大小的乘积一定,所以可以得出结论:在电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)根据题意可知,当所用的定值电阻阻值变大时,电路中的电流变小,滑动变阻器两端电压变小,定值电阻两端电压变大,为了使其电压保持为2V不变,需要将滑动变阻器接入电路中的电阻调大,使电路中的电流继续变小,从而使定值电阻的电压减小到2V,而当所用的定值电阻越来越大时,滑动变阻器接入电路中的电阻也应越来越大,这样才能使定值电阻的电压减小为2V,而根据题意可知,当接入20Ω电阻时,即使将滑动变阻器接入电路中的电阻调到最大,也无法使电流减小到足够小,使定值电阻两端的电压能够减小到2V,而本实验中电源电压是可以调节的,所以可以通过将电源电压调小的方式来使电路中的电流继续减小,从而使定值电阻的电压能够减小到2V。
19.【答案】(1)解:电路中两个定值电阻串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R1两端电压,R1中电流为:
答:通过R1的电流为0.4A;
(2)根据串联电路电压特点可知R2两端电压为:
U2=U-U1=6V-4V=2V
答:R2两端的电压为2V;
(3)R2通过电流为:
I2=I1=0.4A
R2阻值为:
答:R2的阻值为5Ω。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由电路图可知,电路中两个定值电阻串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R1两端电压,根据欧姆定律求出R1中电流;
(2)根据串联电路电压特点可知R2两端电压;
(3)根据串联电路电流的规律可知,通过R2电流,根据求出R2阻值。
(1)电路中两个定值电阻串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R1两端电压,R1中电流为
(2)根据串联电路电压特点可知R2两端电压为
U2=U-U1=6V-4V=2V
(3)R2通过电流为
I2=I1=0.4A
R2阻值为
20.【答案】(1)解:航空煤油完全燃烧放出的热量为:
Q=qm=4×107J/kg×100 kg=4×109J
答:100千克航空燃油完全燃烧放出的热量为4×109J
(2)发动机效率为:
答:发动机的效率为50%
(3)发动机平均输出功率为:
=
答:发动机的平均输出功率为2×107W。
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据Q=qm求出航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)根据求出发动机效率;
(3)根据求出发动机平均输出功率。
(1)航空煤油完全燃烧放出的热量为
Q=qm=4×107J/kg×100 kg=4×109J
(2)发动机效率为
(3)发动机平均输出功率为
=
21.【答案】(1)相同
(2)水;C;变慢;牛奶与水的温度差
(3)保持低水温冷却快
【知识点】物理学方法;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)探究哪种方法可以让热牛奶更快速地冷却,应该只改变冷却方法,控制其它量相同,所以需要控制牛奶质量相同;
(2)①根据表格数据可知,牛奶放在水中时温度下降得更快,故牛奶放在水中冷却效果更好;
② 由“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比可知,温度单位为℃,时间单位为min,下降温度与降温时间之比的单位为℃/min ,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
③ 分析表格中数据发现,甲中热牛奶每2min温度下降得越来越低,故其冷却速度随时间变慢;
分析表格中数据发现,热牛奶刚放在水中时,水的温度下降的快,随着水的温度升高,牛奶温度降低了,二者温度差越来越小。故影响冷却速度的因素可能是水温与牛奶温度差。
(3)与高温物体接触温度升高的水流走了,喷头源源不断地喷出冷水,始终在用温度较低的水在冷却物体,水与被冷却物体温度差较大,冷却效果好,故使用“流水喷淋法”冷却高温物体的好处:保持低水温冷却快。
故答案为:(1)相同;(2)①水;②C;③变慢;牛奶与水的温度差;(3)保持低水温冷却快。
【分析】(1)根据控制变量法分析;
(2) ① 分析表格数据得出结论;
②根据“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比分析得出答案;
③根据表格数据分析,得出可能得影响因素;
(3)与高温物体接触温度升高的水流走了,喷头源源不断地喷出冷水,始终在用温度较低的水在冷却物体,水与被冷却物体温度差较大,冷却效果好,据此分析。
(1)探究冷却时间与冷却方法的关系,应该只改变冷却方法,所以需要控制牛奶质量相同。
(2)[1]读数据可知,放在水中的牛奶温度下降得快,故牛奶放在水中冷却效果好。
[2]实验中测量数据温度单位为℃,时间单位为min,下降温度与降温时间之比的单位为℃/min 。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[3]分析表格中数据发现,甲中热牛奶每2min温度下降得越来越低,故其冷却速度越来越慢。即冷却速度随时间变慢。
[4]冷却过程中的变量为:热牛奶放在常温水中一段时间后,水的温度升高了,牛奶温度降低了,二者温度差越来越小。故影响冷却速度的因素可能是水温与牛奶温度差。
(3)与高温物体接触温度升高的水流走了,喷头源源不断地喷出冷水,始终在用温度较低的水在冷却物体,水与被冷却物体温度差较大,冷却效果好。
22.【答案】(1)做功;变大;20
(2)化学
(3)A;50
【知识点】热机;热机的效率;热机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】(1)由甲图可知,汽油机的进气门和排气门都处于关闭状态,活塞向下运动,火花塞在产生电火花,汽油机的做功冲程。在做功冲程中,高温高压的燃气的内能转化为活塞的机械能,则活塞的机械能变大;飞轮的转速是:
2400r/min=40r/s,
由于汽油机的一个工作循环,曲轴和连杆转两圈,对外做一次功,则该汽油机每秒对外做功20次;
(2)当汽车刹车时,车轮会带动电机发电,将机械能转化为电能,再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中;
(3)由图可得A热机的效率:
B热机的效率:
比较可知:
,
故A热机的效率较高,其热机效率是50%。
故答案为:(1)做功;变大;20;(2)化学;(3)A;50。
【分析】(1)(1)汽油机一个工作循环包含吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程;吸气冲程进气门打开,排气门关闭,活塞往下运动;压缩冲程,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,机械能转化为内能;做功冲程,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,内能转化为机械能;排气冲程进气门关闭,排气门打开,活塞往上运动;
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1次功,据此进行分析;
(2)电池在充电时,将电能转化为化学能;
(3)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。结合图中数据,根据求出A、B两种热机的效率并计较得出答案。
(1)[1][2]观察图甲,进气门和排气门关闭,活塞向下运动。根据汽油机的工作原理,这是做功冲程。在做功冲程中,高温高压的燃气的内能转化为活塞的机械能,则活塞的机械能变大。
[3]飞轮的转速是2400r/min=40r/s,由于汽油机的工作循环是每转两圈对外做功一次,所以该汽油机每秒对外做功20次。
(2)当汽车刹车时,车轮会带动电机发电,将机械能转化为电能。这些电能随后转化为化学能储存在蓄电池中。
(3)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。由图可得A热机的效率
B热机的效率
比较可知,A热机的效率较高,A热机的效率是50%。
23.【答案】(1)并联;串联
(2)小
(3)4;12
(4)将电阻R的阻值调大
【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】(1)无人机的四个电动机可以各自独立工作,故它们之间的连接方式是并联;每一个电动机连接一个电子调速器(相当于滑动变阻器),可以调节通过电动机的电流从而改变电动机的转速,可知电动机和电子调速器的连接方式是串联;
(2)分析图丙可知,红外线强度E越大,RP的阻值越小;
(3)由图乙可知,RP与R串联。如果设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机,由RP的阻值与红外线强度E成反比,RP与E的乘积为一定值,根据图丙得,当RP=18Ω时,E=1.0cd,有:
当红外线强度为4.5cd时,红外探测器RP的阻值为:
此时,由于控制电路自动启动摄像机的条件是R两端的电压等于或大于9V,且工作电压为12V,由欧姆定律和串联电路的分压规律可得
解得:R=12Ω。
(4)要使红外线强度较弱时就能启动摄像机,由图丙知,红外线强度较弱,RP的阻值更大,R两端的电压也能达到9V;由图乙知,R与RP串联,R两端的电压为:
由上式可知,当RP的阻值变大时,提高电源电压U'或增大电阻箱R的电阻,都能使R两端的电压保持在9V。
故答案为:(1)并联;串联;(2)小;(3)4;12;(4)将电阻R的阻值调大。
【分析】(1)结合短文内容可知四个电动机之间的连接方式及 电动机和电子调速器的连接方式;
(2)(3)由图丙可知,红外探测器RP的阻值随红外线强度增大而减小,且红外探测器RP的阻值与红外线强度的乘积保持不变,由此可得出红外探测器RP的阻值与红外线强度的函数关系,把红外线强度为4.5cd代入函数关系式可求出红外探测器RP的阻值;
根据欧姆定律和串联电路的分压规律可求出电阻箱的阻值;
(4)由图丙可知,红外探测器RP的阻值随红外线强度增大而减小,当红外线强度较弱时,红外探测器RP的阻值变大,根据串联电路分压规律可知,,当RP的阻值变大时,提高电源电压U'或增大电阻箱R的电阻,都能使R两端的电压保持在9V,据此分析可采取的措施。
(1)[1][2]无人机的四个电动机可以各自独立工作,它们之间的连接方式是并联,因为并联电路中的各用电器可以独立工作,互不影响。而每一个电动机连接一个电子调速器,电子调速器相当于滑动变阻器,可以调节通过电动机的电流从而改变电动机的转速,由于每个电动机都有一个对应的电子调速器,且它们都是控制各自的电动机,所以电动机和电子调速器的连接方式是串联。
(2)分析图丙,可以看出红外线强度E越大,RP的阻值越小,红外线强度E越小,RP的阻值越大。
(3)由图乙可知,RP与R串联。如果设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机,由RP的阻值与红外线强度E成反比,根据图丙得
此时红外探测器RP的阻值为
此时,由于控制电路自动启动摄像机的条件是R两端的电压等于或大于9V,且工作电压为12V,由欧姆定律和串联电路的分压规律可得
解得R=12Ω。
(4)由图丙知,要使红外线强度较弱时就能启动摄像机进入工作状态,即RP的阻值更大时R两端的电压也能达到9V;由图乙知,R与RP串联,R两端的电压为
由上式可知,当RP的阻值变大时,提高电源电压U'或增大电阻箱R的电阻,都能使R两端的电压保持在9V。
