广东省梅州市兴宁市第一中学教育集团联考2023-2024九年级上学期1月期末物理试题(有解析)

2023-2024秋季学期九年级教学质量评估试题
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1.下列数据中比较符合实际的是(  )
A.人正常步行速度为 B.课桌的高度大约是
C.一个鸡蛋的质量为 D.人体安全电压为
2.下列说法正确的是(  )
A.温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多
B.物质的比热容与物体的质量、吸收的热量及温度变化有关
C.物体对外做功,其内能可能减少
D.热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多
3.在如图所示的用电器中,消耗相同的电能转化为内能最多的是
A. 电熨斗 B. 台式电风扇
C. LED台灯 D.笔记本电脑
4.如图所示,闭合开关S后,小灯泡的亮度比的亮度大。则(  )
A.和的连接方式是并联 B.电压表测量的是两端电压
C.通过的电流比通过的大 D.两端电压比两端电压大
5.小明观察了市场上自动测高仪后,设计了以下四个电路(其中是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定)。其中能实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示是春春家的电路简化图,由该图可知
A.火线和零线之间的电压是36 V
B.将试电笔插入两孔插座的甲孔中,氖管不发光
C.控制灯泡的开关和灯泡的位置可以互换
D.用户保险熔断一定是因为家庭电路中使用的用电器过多,总功率过大引起的
7.定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图象如图所示,现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端,则下列判断正确的是( )
A.电路中的电流为0.24A
B.定值电阻的阻值是灯泡阻值的3倍
C.定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2︰1
D.通电2min,灯泡消耗的电能是180J
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.防控登革热疫情期间,很多家庭使用各种工具消灭蚊子,电热驱蚊器就是一种,把电蚊香片放在驱蚊器的金属片上,驱蚊器金属片通电后发热,加热电蚊香片,会发出芬芳的气味驱赶蚊子,这种现象表明 。驱蚊器金属片通电发热是利用了电流的 。登革热患者的典型表现为发烧,治疗期间医生会利用冷敷等方法进行物理降温,这是通过 改变内能。
9.如图所示是化学老师演示的氢气与空气混合的爆炸实验。在易拉罐的顶部开一小孔,收集氢气期间用棉花堵住小孔,这种收集方式是利用了氢气的 较小的特点。收集完毕后拿掉棉花团,用点燃的小木条点燃小孔处的氢气,易拉罐内的氢气立即爆炸,易拉罐向上飞起。这一过程是因为氢气具有可燃性,且热值较大,燃烧后放出大量的 。这一过程与内燃机的 冲程能量转化情况相同。
10.如图所示,玻璃棒A通过金属导线与验电器B的金属球相连。当用丝绸摩擦玻璃棒的过程中,验电器的金属箔渐渐张开,此时两片金属箔片带的是 电荷。(选填“正”或“负”),在金属箔张开过程中,导线中的电流方向为: 。(选填“从A到B”或“从B到A”)金属箔片张开的原因是: 。
11.如图所示,将一废旧日光灯的灯丝接入电路中,用酒精灯加热灯丝,观察到灯泡的亮度逐渐变暗,这说明:金属导体的电阻受 的影响。若在本次实验过程中消耗酒精5g,这部分酒精燃烧释放的热量为 J(假设酒精完全燃烧),酒精灯使用后酒精的热值 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。(酒精的热值为3.0×107J/kg)
12.发光二极管(LED)为一种常见的发光体,它内部的发光材料是 (选填“导体”“半导体”“绝缘体”)制成的,现在很多户外广告屏如图所示是由许许多多相同的LED (选填“串联”或“并联”)形成的,可以由电脑独立控制每一个LED的亮暗。由于许多显示屏需滚动显示内容,LED工作的个数也在不停地发生变化,整个显示屏工作过程中的哪些物理量发生了变化 。(填序号)
A、电源电压 B、插头处的电流
C、整个显示屏的功率 D、相同时间内的耗电量
13.在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,电流表A1的示数 ,电流表A1与A2的示数之差 。(前两空均选填“变大”、“变小”、“不变”)当滑片移到某一位置时,两电流表的指针偏转程度相同时R1与R2的电功率之比为 。
14.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化图象如图乙所示,则电源电压为 V,定值电阻R1的阻值为 Ω,当电路总功率为1.2W时,10s内R1产生热量 J。
15.请在图中标出通电螺线管磁感线方向,在括号中标出电源的正负极。
16.在图所示的电路的内填上最合适的电表符号,能使灯与并联。
17.为节约电能,地下通道电动扶梯只需在白天且有人时才开启,利用红外线自动开关S1(现场有人,S1闭合;现场无人,S1断开)以及可见光自动开关S2(白天,S2闭合;夜间,S2断开)控制电路,可达到目的.请完成电路连接 .
四、实验题(本大题3小题,共19分)
18.(1)读出下列各仪表的示数:电能表示数为 kW·h;电压表示数为 V;电流表示数为 A;
(2)如图所示,串联两个完全相同的烧瓶,烧瓶内还分别装有阻值分别为R1和R2电阻丝并且插有完全相同的温度计A和B;
①若两烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油,且R1>R2。则闭合开关S,通电一段时间后, (选填“A”或“B”)温度计的温度升高较多,这是因为相同电流下,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成 ;
②若两烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的水和煤油且R1=R2。闭合开关S,通电后,则 (选填“装水”或“装煤油”)瓶中的温度计温度升高较快,这是因为水的 。
19.在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示。在组装器材时应先调节图甲 (A/B)的高度,调节它的高度是为了 。
(2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油 ,得出结论。要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是 。
(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 。(答出一个即可)
20.为测量额定电压为2.5V小灯的额定功率,连接了如图所示的部分电路。请按要求完成下列问题:
(1)请添加一条导线将图中的实物图连接完整 。
(2)在连好电路时,开关应处于 状态,连接好电路后开始实验,闭合开关,滑动变阻器的滑片P应置于 端。(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关后发现小灯泡不发光。电流表无示数,电压表有示数,则可能是
A.滑动变阻器发生断路 B.小灯泡发生断路
C.小灯泡发生了短路 D.滑动变阻器发生短路
(4)实验过程中,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.3A,则小灯泡的额定功率P= W、此时小灯泡的电阻R= Ω(保留一位小数)。
(5)小张记录了不同电压下通过小灯泡的电流,并根据记录数据描绘了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,则图中图象能正确反映上述关系的是 。
A. B. C. D.
五、计算题(本大题2小题,共13分)
21.如图所示,这是氢发动机汽车,其发动机与常规燃油汽车发动机相同,部分参数如表。(g取)
求:(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,牵引力为800N,行驶300s时求牵引力做的功是多少?
(3)上述问题(2)过程中,共消耗氢气0.15m3,则氢发动机的热机效率是多少?
燃料 氢气
质量 1440kg
轮胎与地面的总接触面积 0.12m2
22.如图为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为如图甲所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程,已知正常工作时,高火加热功率为600W,文火萃取功率为100W,若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系如图乙所示。[药液的比热容为]
(1)高火加热过程中,1kg药液所吸收的热量是多少?
(2)当开关Sa打至2,开关Sb断开时,煎药炉处于文火萃取阶段,则R2的电阻为多少?
(3)R1的阻值为多少?
六、综合能力题(本大题3小题,共19分)
23.阅读短文,回答问题。
首次实现常温超导
各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。在1911年,物理学家首次在低于-268.8℃的环境中发现汞的超导现象,即电流可以在超导材料中零电阻通过。这种超导效应一直是在超低温下才能观察到。在2020年10月14日,罗切斯特大学在《自然》发表其研究人员首次在高达15℃的温度下,观察到常温超导现象。但这次研究人员创造的常温超导材料,也存在严重的限制,他们观察到的超导现象,是在2670亿帕的压强条件下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到 Ω,此时,若在正常工作的电路中,超导体两端电压为 V;
(2)在低于-268.8℃的环境中的汞的内能 (选填“等于”或“大于”)零;
(3)罗切斯特大学创造的常温超导材料,存在的限制是所需 太高,无法在正常状态下实现;
(4)设想一下,如果“常温常压超导”进入工业化,为了节能,超导材料 (选填“可以”或“不可以”)用于制造电热水壶,原因是 。
24.电热水壶与煤气炉是家庭常用的两种加热装置,在学习了“热机效率”后,某实验小组针对电热水壶与煤气炉的加热效率与使用成本进行了实验。实验小组使用煤气炉与电热水壶分别将500g初温为的水加热到沸腾(一个标准大气压下),用燃气表测量了所消耗的煤气的体积,用电能表(如图)单独测量了电热水壶消耗的电能。记录相关数据如图所示。[水的比热容)、酒精的热值为]
电热水壶 煤气炉
型号 型号 型燃气灶
加热时间 加热时间
电能表指示灯闪烁次数 40次 消耗煤气
电价 0.67元/ 煤气价格 20元/
(1)该电能表所接电路的最大总功率为 W;
(2)热水壶中的水升温过程中吸收热量为 J。利用电能表的相关测量结果可得到热水壶消耗电能为 ,电热水壶的效率为 ;
(3)经过计算可以发现电热水壶的实际功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1400W;
(4)从使用成本上考虑,使用 更划算。
25.某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示,材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,将重物从样品正上方h=5m处静止释放,撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R0=10Ω,重物下落时空气阻力忽略不计。求:
(1)重物下落时,重物做 速直线运动,其重力势能转化为 能。
(2)0~t1时间内,重物在空中下落,电流表示数是 A,压力传感器的电阻是 Ω。
(3)t1~t3时间内,重物与样品撞击,通过电流表的最大电流是 A,样品受到的最大撞击力是 N;撞击后重物静止在样品上,定值电阻R0的功率是 W。
试卷第6页,共10页
1.B
【详解】.人正常步行速度约,故A不符题意;
B.中学生的身高约,课桌高度约为中学生身高的一半,在左右,故B符合题意;
C.一个鸡蛋的质量约为,故C不符合题意;
D.人体安全电压是不高于,故D不符合题意。
故选。
2.C
【详解】A.放出热量的多少与温度的变化量有关,与温度高低无关,故A错误;
B.比热容是物体本身的一种特性,大小与吸收的热量、物体的质量及温度的变化等无关,与物质的种类有关,故B错误;
C.物体对外做功,则自身内能减少,温度降低,故C正确;
D.由Q放=mq可知,质量未知,热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多,故D错误。
故选C。
3.A
【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程.
【详解】A.电熨斗工作时,主要将电能转化为内能,故A符合题意;
B.台式电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,故B不符合题意;
C.LED台灯工作时,主要将电能转化为光能,故C不符合题意;
D.笔记本电脑工作时,主要将电能转化为光能和声能,故D不符合题意.
故选A.
4.D
【详解】AB.由图可知,小灯泡与为串联,电压表测量的是小灯泡两端的电压,故AB错误;
C.小灯泡与为串联,串联电路中电流处处相等,故C错误;
D.由于小灯泡的亮度比的亮度大,则小灯泡的功率更大,根据P=UI可知,两端电压比两端电压大,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.由电路图知道,电压表串联在电路中,电路无电流通过,电压表示数为电源电压,不变化,故A不符合题意;
B.由电路图知道,电路为串联,电压表测定值电阻电压,身高越高,变阻器阻值越大,由串联分压规律可知,电压表示数越小,故B不符合题意;
C.由电路图可知:电路为串联,电压表测量滑阻的电压,身高越高,变阻器阻值越大,电压表示数越大,故C符合题意;
D.由电路图知道,电路为串联,电压表测电源电压,示数不变,故D不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】A. 我国家庭电路电压是220V,故A错误;
B. 甲孔接的是零线,将试电笔插入两孔插座的甲孔中,氖管不发光,故B正确;
C. 控制灯泡的开关和灯泡的位置不可以互换,家庭电路中控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间,这样断开开关时,灯泡处才不会带电,故C错误;
D. 用户保险熔断可能是因为家庭电路中使用的用电器过多,总功率过大引起的,也可能是发生了短路,故D错误.
故选B.
7.C
【详解】A.当灯泡和电阻串联在电路中时,通过它们的电流是相等的,总电压等于它们两个所分的电压之和,则图示可以看出,当电路中的电流等于0.2A时,灯泡与电阻的电压之和为6V,故A错;
B.此时电阻两端的电压为灯泡两端电压的2倍,所以可知定值电阻的阻值是灯泡阻值的2倍,故B错;
C.由于串联电路中电流处处相等,所以实际功率之比等于电阻之比,所以定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2︰1,故C正确;
D.通电2min,灯泡消耗的电能是W=UIt=2V×0.2A×120s=48J,故D错;
8. 分子在不停地做无规则运动 热效应 热传递
【详解】[1]加热电蚊香片,香片的分子在空气中不断运动,表明分子在不停地做无规则运动。
[2]电热灭蚊器是利用电流的热效应来工作的,即电流通过电加热器时会产生一定的热量,使置于其上的药片的有效药剂挥发至室内的空间中,达到驱蚊灭蚊之功效。
[3]医生会利用冷敷方法进行物理降温时,热量由人体转移到冷敷袋内的水上,这是通过热传递的方式改变物体的内能。
9. 密度 热量 做功
【详解】[1] 在易拉罐的顶部开一小孔,收集氢气期间用棉花堵住小孔,因为氢气密度较小,进入易拉罐后会往上走,故用棉花堵住小孔。
[2][3] 氢气热值大,燃烧后放出大量热量,易拉罐内气体迅速膨胀,对外做功,这一过程与内燃机的做功冲程情况相同,是内能转化为机械能。
10. 正 从A到B 同种电荷互相排斥
【详解】[1]丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒对外显正电性,简称带正电,当玻璃棒和金属球接触后,金属球上的自由电子就会转移到玻璃棒上,金属球缺少了电子就会对外显正电;
[2]自由电子定向移动的方向为B到A,所以瞬时电流的方向是A到B;
[3]丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷,玻璃棒A去接触验电器的金属球B,金属箔带正电荷,同种电荷相互排斥,金属箔张开。
11. 温度 1.5×105 不变
【详解】[1]用酒精灯加热灯丝,灯泡的电阻变大,电路中电流变小,灯泡的实际功率变小,所以灯泡亮度逐渐变暗;
[2]5g酒精完全燃烧放出的热量:

[3]热值是物质的一种性质,只和物质的种类有关,所以剩余的酒精热值不变。
12. 半导体 并联 BCD
【详解】[1][2]二极管是半导体材料制成的,为了显示广告屏上的字和图案,需要电脑独立控制每一个LED的亮暗,所以每个二极管是单独工作的,它们是并联;
[3]由于LED工作的个数不断变化,所以电路中的总电阻就不停变化,电流也跟着变化,耗电量以及功率也不相同,但电源电压一直都是220V,故BCD正确。
故选BCD
13. 变大 变大 4:1
【详解】[1][2]由图可知,当开关S闭合后,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2电流,R1与R2并联。当滑片P向右移动时,R1连入电路中阻值变小,总阻值也变小,所以电流表A1示数变大,而R2两端电压不变,阻值不变,所以所在支路的电流不变,也就是A2的示数不变,所以A1与A2的示数之差变大;
[3]当两表指针偏转程度相同时,有5倍关系,也就是通过R2电流与R1中电流有四倍关系,即;R1与R2电功率之比为:

14. 6 10 4
【详解】[1]由图乙可知,当滑动变阻器接入电路电阻为零时,电压表示数为6V,当电路中只有一个用电器工作时,该用电器两端电压就等于电源电压,所以电源电压是6V;
[2]由乙图可知,当滑动变阻器阻值为10Ω时,电压表示数为3V,则此时滑动变阻器电压也为3V,串联电路电流相等,现在这两个电阻电压也相等,所以它们此时阻值相等,即定值电阻的R1的阻值为10Ω;
[3]由可知,当电路总功率为1.2W时电路中的电流:

10s内R1产生热量:

15.
【详解】从图可知,小磁针的右端是S极,左端为N极。由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知通电螺线管的右端是N极,左端是S极。根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电源的右端为正极,左端是负极。在磁体的外部,磁感线都是从磁体的N极出来回到S极,所以磁感线方向都向左。如图所示
16.
【详解】因为灯L1与L2并联,则从电源正极流出的电流应分别流入灯泡L1、L2,故右边的〇内是电流表;上边的〇应是相当于开路的电压表,否则电源被短路,如下图所示:
17.
【详解】电路中开关控制用电器时,开关和用电器是串联的;两个开关同时控制电动扶梯,当现场有人,且有一定的可见光时,电动扶梯才工作,因此两个开关串联后共同控制电动机.开关应接火线,用导线从火线开始,将两个开关串联,再连接电动扶梯的电动机,最后回到零线.如图所示.
18. 2357.8 12 0.08 A 正比 装煤油 比热容大
【详解】(1)[1]由图可知,电能表显示的数字为23578,最后一位是小数,单位为kW·h,读数为2357.8kW·h。
[2]图示电压表,连接的是“-、15”两个接线柱,使用的是0~15V量程,分度值为0.5V,指针在10V右边第四个格,示数为
10V+4×0.5V=12V
[3]图示电流表,连接的是“-、0.6”两个接线柱,使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针在0A右边第四个格,示数为
4×0.02V=0.08A
(2)①[4][5]根据串联电路各处的电流相等,则闭合开关后,通过两段电阻丝的电流和通电时间是相等的;通电一段时间后,因R1>R2,R1产生的热量多,可以观察到A温度计的示数较高,这是因为相同电流下,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比,电阻越大,产生的热量越多。
②[6][7]若两烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的水和煤油,且电阻相同,在相同时间内电阻放出的热量相同,水和煤油吸收的热量相同,通电后,由于水的比热容大,则水的温度升的慢,煤油温度升的快。
19. A 确保使用外焰加热 升高的温度 秒表 该方案避免两次加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等。
【详解】(1)[1][2]组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A部分,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的B部分,这样可以避免重复调整;
(2)[3][4]在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油升高的温度,得出结论。实验中需要测量水与煤油的加热时间,需要用到秒表;
(3)[5]由图乙所示实验可知,实验用同一烧杯用“水浴法”对水与煤油同时加热,原方案两次加热,酒精灯火焰不易控制到完全相同,现方案相同时间内提供的热量相等;或用水浴法加热,受热均匀,不需搅拌;或(两次实验同时进行,便于同时比较水和煤油升温的快慢)
【点睛】(1)组装实验仪器是实验中的一个重要环节,应从最优化的角度去考虑,避免重复调整。(2)实验需要测量水与煤油的加热时间,需要用到秒表;液体吸收相等的热量,升高的温度越高,液体的吸热能力越弱。(3)从能否让水和煤油在相同时间内吸收相同热量来分析图示实验,得出结论。
20. 断开 A B 0.75 8.3 C
【详解】(1)[1]测额定电压为2.5V灯泡额定功率的实验中,电压表应选择0~3V量程与灯泡并联,实物图如图所示:

(2)[2][3]为了保护电路,在连好电路时,开关应处于断开状态,连接好电路后开始实验,闭合开关,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值的A端。
(3)[4]由题知,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数;
A.若滑动变阻器发生断路,整个电路断路,两表都没有示数,故A不符合题意;
B.若小灯泡发生断路,灯不亮,电流表没有示数,此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表有示数,故B符合题意;
C.若小灯泡发生了短路,电压表也被短路而没有示数,故C不符合题意;
D.若滑动变阻器发生短路,电路为通路,两表都有示数,故D不符合题意。
故选B。
(4)[5]由题知,灯泡正常发光时电流表为0.3A,所以灯泡的额定功率
[6]此时灯泡的电阻
(5)[7]灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故通过灯的电流随电压的变化图象为一曲线,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
21.(1)1.2×105Pa;(2)2.4×106J;(3)40%
【详解】解:(1)汽车静止在水平地面上,对地面的压力是
对地面的压强是
(2)汽车在平直路面上匀速行驶,速度为
由得,汽车行驶300s时运动的时间
汽车牵引力做的功
(3)消耗氢气0.15m3释放的热量
氢发动机的热机效率是
答:(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强是1.2×105Pa;
(2)该车行驶300s时求牵引力做的功是2.4×106J;
(3)上述问题(2)过程中,共消耗氢气0.15m3,则氢发动机的热机效率是40%。
22.(1)3.36×105J;(2)484Ω;(3)96.8Ω。
【详解】(1) 高火加热过程中,1kg药液所吸收的热量是:

(2) 当开关Sa打至2,开关Sb断开时,电路为只有R2连入电路的简单电路,由题干知,此时功率为100W,由可知R2电阻:

(3) 当开关Sa打至2,开关Sb闭合时,两电阻并联,由可知此时电路总功率最大,为加热状态,由题可知此时:

R1的电功率:

由公式可得R1的电阻:

答:(1)高火加热过程中,1kg药液所吸收的热量是3.36×105J;
(2)R2的电阻484Ω;
(3) R1的阻值96.8Ω。、
23. 0 0 大于 压强 不可以 根据Q=I2Rt,超导材料电阻为零,电流通过超导材料无法产生电热
【详解】(1)[1][2]由题意可知,某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象,根据U=IR可知,电阻为0,其两端的电压也为0。
(2)[3]在低于-268.8℃的环境中的汞的分子仍然在不停地做无规则运动,所以具有内能。
(3)[4]由材料内容可知,常温下超导现象,是在2670亿帕的压强条件下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件,故无法在正常状态下实现。
(4)[5][6]根据Q=I2Rt可知,超导材料电阻为零,电流通过超导材料无法产生电热,而电热水壶利用的是电流的热效应工作的,故超导材料不能用于制造电热水壶。
24. 8800 1.575×105 0.05 87.5% 小于 电热水壶
【详解】(1)[1]该电能表所接电路的最大总功率
P=UI=220V×40A=8800W
(2)[2]一个标准大气压下水的沸点为100℃,水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-25℃)=1.575×105J
[3]热水壶消耗电能
[4]电热水壶的效率
(3)[5]电热水壶的实际功率
(4)[6]电热水壶烧水的费用
0.05kW·h×0.67元/kW·h=0.0335元
煤气炉烧开这些水的费用
0.004m3×20元/m3=0.08元
0.0335元<0.08元
所以从使用成本上考虑,使用电热水壶更划算。
25. 变(加) 动 0.1 110 0.8 400 0.4
【详解】(1)[1][2]重物下落时,受到竖直向下重力的作用,所以重物作变(加)速直线运动。此时重力的重力势能减小,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
(2)[3]0~t1时间内,重物在空中下落,由图乙可知,此时电流大小为0.1A。
[4]根据欧姆定律可知,电路中的总电阻为
则压力传感器的电阻是
(3)[5]由乙图可知,t1~t3时间内,重物与样品撞击,最大电流为0.8A。
[6]则此时电路中的总电阻为
压力传感器的电阻为
由图丙可知,当压力传感器电阻为5Ω时,压力为400N。
[7]撞击后重物静止在样品上,由图乙可知,此时电路中的电流为0.2A,根据P=I2R可知,定值电阻R0的功率是
答案第10页,共11页
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