广东省茂名市电白区2023-2024学年九年级上学期期末质量监测物理试题
1.(2024九上·电白期末)如图是古人锻造铁器的情景,下列说法正确的是( )
A.把铁放入炉中加热是通过做功改变内能
B.锻打过程中锤头的内能增加
C.淬火时铁的内能增加,温度升高
D.加热和淬火时能量发生了转化
2.(2024九上·电白期末)天气干燥时用塑料梳子梳头,梳着梳着,头发随着梳子飘起来。在塑料梳子梳头发的过程中( )
A.创造了新电荷
B.头发随着梳子飘起来与验电器的工作原理相同
C.在梳子和头发间发生了电子的转移从而带了电荷
D.头发带异种电荷相互排斥,使头发越梳越蓬松
3.(2024九上·电白期末)如图所连电路中,开关闭合后小灯泡发光,要使其亮度变暗,则( )
A.滑片P1向右移 B.滑片P1向左移
C.滑片P2向右移 D.滑片P2向左移
4.(2024九上·电白期末)在《梦溪笔谈》中有这样一段描写:“方家以磁石磨针锋,则能指南”,提到用磁石磨成的针尖,可以指向南方,文中描述磁体具有的性质是( )
A.磁针的中间磁性最强,两端磁性最弱
B.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
C.磁体摔成两半后,一半是N极另一半是S极
D.磁针静止时,N极总是指向北方,S极总是指向南方
5.(2024九上·电白期末)据新闻网报道:某个雷雨交加的夜晚在某村山头,震耳欲聋的一道迅雷,将直径约30厘米的一棵杉树劈开(如图所示)。关于这一现象的解释错误的是( )
A.当雷电击中树木时, 强电流通过树身会产生大量的热
B.因树木中含有水分,高温使树木中的水分发生汽化现象
C.高温高压的水蒸气迅速膨胀对树木做功,会将树木劈开
D.树木劈开时由于力度大, 振动会发出音调很高的声音
6.(2024九上·电白期末)小华到家乡某区域进行跨学科主题学习,如图为该区域等高线地形示意图。若在该河段开展野外漂流活动,皮划艇从A点行驶到C点时,其重力势能将( )
A.不变 B.变大
C.变小 D.先变大后变小
7.(2024九上·电白期末)如图是某型充电桩(慢充)为电动车充电的情景,下表为该充电桩的部分参数。在正常电压下充电且不计充电过程中的能量损耗,下列说法正确的是( )
输入电压 220V
输出电压 220V
充电功率 7kW
充电时间 8﹣10h
A.对电池充电时是将化学能转化为电能
B.输入电流约为31.4A
C.在1s内最多能对电动车充电7000J
D.充电8小时可最多消耗电能70 kW·h
8.(2024九上·电白期末)“六冲程发动机”是内燃机的一项新发展。在普通四冲程发动机的四个冲程工作后,把水喷进炽热的汽缸里面,水马上就变成了温度高的水蒸气,这属于 填物态变化现象,缸里面水蒸气的内能 选填“增大”“减小”或“不变”,体积急剧膨胀倍,推动活塞再次做功,产生第五冲程。如此一来,每个冲程中就出现 个做功冲程。
9.(2024九上·电白期末)著名作家冯骥才在《挑山工》中描述了挑山工用扁担将货物运送上山的情景,如图所示。在这个过程中,挑山工做的有用功是对 做的功,挑山工做的总功是对 做的功。挑扁担时,左右两边都放上货物,这是利用了 的原理。
10.(2024九上·电白期末)小明将两个金属片插入水果中制成水果电池如图所示,他想用电压表测出水果电池的电压,则该水果电池的金属片 为负极,该电路中自由电子定向移动的方向为金属片 经电压表到金属片 。(以上均填“A”或“B”)
11.(2024九上·电白期末)长时间看手机对人体的健康非常不利,人在低头时,将人的头部、颈椎和颈部肌肉可看成一个杠杆(支点在颈椎的O处),颈部肌肉B处提供的拉力F为动力,头部的重力为阻力(A为头部重心),如图所示,则人们的头部相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;给手机充电时,手机电池相当于 (选填“电源”或“用电器”),此过程是将电能转化为 能储存起来。
12.(2024九上·电白期末)用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”,闭合开关后,将回形针从铅笔芯最右端慢慢向左移,小灯泡将逐渐变 (选填“亮”或“暗”)。选用铅笔芯的原因是铅笔芯是 体。如果不管怎么移动回形针,小灯泡都不亮,且将电压表连接在A、B两端时电压表示数为3V,则故障应是小灯泡 (选填“断路”或“短路”)了。
13.(2024九上·电白期末)如图所示,小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置,当水位未达到金属块M时,灯泡不亮。水位达到金属块M时,灯泡亮,则接线柱C应与 (选填“A”或“B”)相连。已知灯泡的规格为“12V 6W”,灯泡正常发光时的电流是 A。通电1min,灯泡消耗的电能是 J。
14.(2024九上·电白期末)如图所示,烧瓶里装有质量和初温都相同的煤油,两电阻丝的阻值不同。闭合开关,通过两电阻丝的电流 ,两电阻丝产生的热量 (均填“相等”或“不相等”)。如果将某一烧瓶里的煤油换成0.2kg的水,温度升高5℃,水吸收的热量是 J。
15.(2024九上·电白期末)如图所示,在不移动各原件位置的情况下,设计成并联电路,且S控制两灯。(画电路图)
16.(2024九上·电白期末)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
17.(2024九上·电白期末)利用下面图中所给的元件,设计一个电路图,要求:
(1)开关S1控制两只灯泡的亮灭,S2只控制L2的亮灭,将电路图画在下面虚线框内;
(2)按照设计好的电路图完成实物连接。
18.(2024九上·电白期末)某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时;选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,三个铝块m1、m2和m3(m1=m2
(2)a、b两次实验可得到的结论是 ,比较 两次实验的情况,说明铝块高度相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
(3)铝块落在铁钉上不能立即停下,是因为铝块具有 ,铁钉最终停下来是因为受到 的作用。
19.(2024九上·电白期末)为了探究“串联电路电压的规律”,小亮设计了如图甲所示的电路。
1.4 3.1 4.5
(1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,小亮发现电压表指针如图乙所示,原因可能 ;
(2)为了使实验结论更具有普遍性,灯和灯应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格;
(3)按照电路图正确连接电路,闭合开关,两只小灯泡均能发光,一段时间后,突然熄灭,仍然发光,电压表无示数,故障可能是 ;
(4)小亮测出AB之间的电压后,准备测量BC之间的电压时,想直接将电压表与A点相连的导线改接到C点。小亮的办法 (选填“正确”或“错误”),原因是 ;
(5)小亮正确操作,得出了如表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他还应当 。
20.(2024九上·电白期末)在“用伏安法测电阻”的实验中,电源电压为6V。
(1)按图甲将电路正确连接后,闭合开关,将滑片P向左移动,某次电流表和电压表的示数如图乙所示,此时电流为 A,电压为 V,测得R= Ω;
(2)至此,小伟认为实验已完成,准备整理器材了。小伟的做法不妥之处在于: ;
(3)实验中,如果待测电阻断路,则 可能被烧坏。
21.(2024九上·电白期末)在体育中考跳绳训练中,小明体重50kg,1分钟内跳绳192次,每次跳起的高度约为0.05m,求:(g取10N/kg,绳子自重不算)
(1)小明的重力;
(2)小明跳绳1分钟内克服重力做功;
(3)小明跳绳的功率。
22.(2024九上·电白期末)如图,是某电饭煲的工作电路图,为电热丝,电饭煲有加热和保温两挡,可通过单刀双掷开关S进行调节。加热挡电路的功率1000W,保温挡电路的功率为100W。
(1)求电热丝的阻值大小;
(2)求电饭煲在保温挡工作时,的电功率;
(3)电饭煲在加热挡工作时,将2kg的水由20℃加热到80℃用时,求此过程中电饭煲的工作效率。[加热过程中水的质量不变,水的比热容]
23.(2024九上·电白期末)北京时间2022年11月29日晚,我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”通过评审,列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。据介绍,中国传统制茶技艺及其相关习俗是有关茶园管理、茶叶采摘、茶的手工制作,以及茶的饮用和分享的知识、技艺和实践。
(1)绿茶的制作中揉捻是塑造外形的重要工序。通过外力作用,使叶片揉破变轻,卷转成条。体积缩小,这说明 ;同时部分茶汁挤溢附着在叶表面,对提高茶滋味浓度也有重要作用。我们闻到茶香四溢,是因为 ;
(2)如图所示,使用紫砂壶倒茶时,请你猜想壶身和壶嘴处的液面是否相平,理由是 ;
(3)泡好的茶放一段时间后它的内能会 。
24.(2024九上·电白期末)汽车已经成为许多人的出行工具,大多数汽车都是以汽油或柴油为燃料来获得能量的,以汽油或柴油为燃料的汽车使用的都是内燃机,汽油机是内燃机的一种。一辆汽车上可以说到处都是物理知识,以汽油机为例,请你分析回答下列几点:
(1)汽车在燃烧燃料获得能量并前行的过程中,其能量的转化顺序是:燃料通过燃烧将 能转化为 能,然后再通过内燃机系统转化为 能,从而使汽车前行;
(2)家用轿车使用的一般是四冲程汽油机,如图为这四个冲程的工作示意图,正确的工作顺序是 ,其中对外输出机械能的是图中的 。内燃机的效率都较低,这是因为内燃机在运行过程中有许多的能量损失,其中最大的一部分损失是在 图中发生的;
(3)某款家用轿车每行驶100km需要消耗汽油8kg,若汽油的热值为4.6×107J/kg,汽车行驶100km发动机做功9.2×107J,那么这款轿车的汽油机的效率为 。
25.(2024九上·电白期末)为了解家用节能灯的耗能情况,小明进行了以下实践。
(1)如图所示是小明家节能灯和电能表的实物。如图中电能表的示数为 kW·h,该电能表所接电路允许使用的最大电功率是 W;
(2)接着打开室内的一盏节能灯,节能灯正常发光。他以指示灯某一次闪烁后立即开始计时,1min电能表指示灯闪烁了50次,则电功率是 W,他发现与节能灯铭牌标值明显不符,原因最可能是 ;
A.小明家的节能灯比较特殊,功率很大
B.小明没有关闭其他的用电器
(3)解决上述问题后,小明经过思考设计了以下两种实验方案重新进行测量:
甲方案:测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用的时间t;
乙方案:以指示灯某一次闪烁后立即开始计时,测量闪烁3次所用时间t。
你认为 (选填“甲”或“乙”)方案更合理,并说出另一个方案的不足之处: 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.铁放入炉中加热时,铁器温度低,从火中吸收热量,是热传递改变物体的内能,故A错误;
B.用铁锤锻打工件时,锤头和铁器碰撞升温,锤头的内能增加,故B正确;
C.铁器放在水中淬火时,铁器温度高,向水中放热,铁的内能减少,温度降低,故C错误;
D.用火对铁器加热,把铁器放在水中淬火,由于温度不同,通过热传递改变物体内能,能量发生了转移,故D错误。
故选B。
【分析】温度不同时,通过热传递改变内能,是能量的转移;物体间相互碰撞,是做功改变内能,能量间发生转化。
2.【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】天气干燥时,用塑料梳子梳头,头发随着梳子飘起来,在塑料梳子梳头发的过程,头发和梳子间发生电子转移,使物体带了电,梳子和头发带了异种电荷,异种电荷需要吸引,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体间相互摩擦,实现电子转移,使物体带电,异种电荷间相互吸引。
3.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图中,两滑动变阻器与灯泡串联,左侧滑动变阻器连接两上面接线柱,滑片P1移到,电阻不变,电流不变,右侧滑动变阻器的P2向右移动,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】滑动变阻器连接时,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大,电流减小。
4.【答案】D
【知识点】磁现象;磁场;地磁场
【解析】【解答】
A、磁针的中间磁性最弱,两端磁性最强,故A错误 。
B、磁极间的相互作用是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故B错误。
C、磁体摔成两半后,两半都会是单独的磁体,都有两个磁极,故C错误。
D、磁针静止时,由于地磁场的作用,N极总是指向北方,S极总是指向南方,故D正确。
故答案为:D
【分析】
(1)每个磁体都有两极,一个N极,一个S极。
(2)磁极间的相互作用是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(3)地磁场的南北极与地理南北极相反。
5.【答案】D
【知识点】物质的三态;做功改变物体内能;音调及音调与频率的关系;焦耳定律的应用
【解析】【解答】AB.雷电击中树木时,强电流通过树身,电能转化为内能,产生大量的热,树木中的水分变为水蒸气,发生汽化,故AB正确,不符合题意;
C.树木内部高温高压的水蒸气膨胀时,对树木做功,将树木劈开,故C正确,不符合题意;
D.树木劈开时,物体较大,振动的频率不会很大,音调不可能很高,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】电能转化为内能时,是电流的热效应;液态变为气态,是汽化现象; 气体对外做功时,转化为机械能;发声体较小,振动的频率较高,音调较高。
6.【答案】C
【知识点】势能的影响因素
7.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】A.为电池充电时,消耗电能,将电能转化为化学能存储起来,故A错误;
B.根据用电器的规格和P=UI,计算电流,故B错误;
C.根据功率P=7kW=7000J/s,表示在1s内能对电动车充电7000J,故C正确;
D.根据电功率,充电8小时可最多消耗电能:W=Pt=7kW×8h=56kW·h,故D错误。
故选C。
【分析】为电池充电,将电能转化为机械能;根据,可以计算用电器的电流;根据W=Pt,计算消耗电能的多少。
8.【答案】汽化;增大;
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热机的四个冲程
【解析】【解答】水变成了温度高的水蒸气,液体变为气体,是汽化现象;汽缸内水蒸气吸热,内能增大,体积急剧膨胀,推动活塞再次做功,6冲程发动机中,出现2个做功冲程。
【分析】液体变为气体是汽化现象;物体吸收热量,内能变大;根据汽油机做功次数分析。
9.【答案】货物;人、扁担;杠杆平衡
【知识点】杠杆及其五要素;有用功和额外功
【解析】【解答】根据题意,挑山工送货物上山时,对货物做的功是有用功,同时自己上升,对挑山工本人、扁担、货物做的功是总功。
挑扁担时,左右两边都放上货物,当货物不等重时,力臂也不同,杠杆也能平衡,利用了杠杆的平衡原理。
【分析】力在做功时,对想要提升的物体做的功是有用功,不想做又必须做的功是额外功,有用功和额外功之和是总功;根据杠杆的平衡的原理,力的大小不同,力臂不同。
10.【答案】B;B;A
【知识点】电流的形成
【解析】【解答】根据图像,电压表指针反向偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的负极,则金属片A是电池的正极,B为负极。电流从A到B,电流的方向和自由电子定向移动的方向相反,根据电流方向,判断自由电子定向移动的方向为金属片B到金属片A。
【分析】根据电压表指针偏转,判断电池的正负极;电流方向和负电荷定向移动方向相反。
11.【答案】费力;用电器;化学能
【知识点】杠杆的分类;电路的构成及电路图
【解析】【解答】根据图像,重力竖直向下,过A向下画出力的图像,过支点O分别画出动力F和重力G的力臂,比较力臂大小,动力臂大于阻力臂,是费力杠杆;
给手机充电时,手机电池消耗电能,转化为化学能,手机电池相当于用电器。
【分析】物体受到的重力竖直向下;杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;电路中消耗电能的是用电器;为电池充电时,电能转化为化学能。
12.【答案】亮;导;断路
【知识点】导体与绝缘体;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】图中,铅笔芯与灯泡串联,当回形针向左移,接入铅笔芯长度变短,电阻变小,电流变大,小灯泡变亮。
铅笔芯的成分是石墨,石墨是导体,则铅笔芯是导体。
小灯泡不亮,电路发生断路,电压表与灯泡并联,示数接近电源电压,电压表与铅笔芯串联,则AB间断路,小灯泡断路。
【分析】电路中电阻越小,电流越大;铅笔芯是导体;电压表测量的位置断路时,电压表串联在电源两端,测量电源电压。
13.【答案】B;0.5;360
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】金属块容易导电,水位达到金属块M时,电磁铁中有电流通过产生磁性,吸引衔铁,衔铁下移,与B接触,灯泡会发光,则接线柱C与B连接。
根据灯泡的规格,计算灯泡正常发光时的电流:,
根据通电时间,计算灯泡消耗的电能:W=Pt=6W×1×60s=360J。
【分析】根据电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,灯泡电路接通;根据,计算用电器的电流,根据W=Pt,计算消耗的电能。
14.【答案】相等;不相等;4.2×103
【知识点】比热容;电流的热效应
【解析】【解答】图中,电阻串联,串联电路中电流处处相等,两电阻丝的电流是相等的;
根据Q=cmΔt,当时间、电流相同时,电阻越大,产生的热量越多,由于电阻不同,两电阻丝产生的热量不相等。
根据水的质量和温度差,计算吸收的热量为:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×5℃=4.2×103J
【分析】串联电路中,电流处处相等;电流产生的热量和电阻有关;根据Q=cmΔt,计算热量。
15.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据要求,电路并联,且开关S控制两灯,在干路上,电流分别经过支路两灯,如图所示:
【分析】灯泡并联,在不同路径上;开关控制所有用电器,在干路上,根据要求,连接各元件。
16.【答案】
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】实物图中,电流表、定值电阻和滑动变阻器等串联,电压表和定值电阻并联,电路图为:
【分析】根据实物图,电流表串联,电压表和电阻并联,结合各元件位置,画出电路图。
17.【答案】
【知识点】实物的电路连接;串、并联电路的设计
【解析】【解答】(1)根据要求,开关S1控制两灯泡,S2只控制L2,两灯泡并联,开关S1在干路上,S2在L2支路上,电路图为:
(2)根据电路图,灯泡并联,在不同支路上,连接实物图如图:
【分析】(1)各用电器互不影响,是并联电路;干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器;
(2)根据电路图,连接各元件,连接实物图。
18.【答案】重力势;在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大;a、c;惯性;阻力
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】探究物体的重力势能的影响因素时,(1)铝块下落时,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增大,则重力势能转化为动能。
(2)在图a、b中,铝块的质量相同,高度不同,b中高度大,铁钉进入泡沫深度不同,b钉入更深,做功多,可得:在质量相同时,物体越高,重力势能越大。探究重力势能与质量的关系,保持高度相同,质量不同,选择a、c两次实验。
(3)铝块具有惯性,铝块落在铁钉上,由于惯性继续运动,不能立即停下,还会向下运动一段距离;铁钉最终停下来,是受到阻力的作用,则力能改变物体的运动状态。
【分析】(1)质量一定时,高度越大,重力势能越大,速度越大, 动能越大;
(2)质量相同时,高度越大,物体的重力势能越大;
(3)物体具有惯性,保持原来的运动状态;力可以改变物体的运动状态。
19.【答案】断开;电压表未调零;不同;L1短路;错误;会使电压表正负接线柱接反,不能测出BC两端的电压;用不同规格的灯泡再多测几组数据,使实验结论更具有普遍性
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】探究串联电路电压的规律时,(1)连接电路时,开关应断开,可以保护电路。
图乙中,闭合开关前,电压表指针在零刻度线左侧,是电压表未调零;
(2)探究串联电路电压规律时,选用不同规格的灯泡多次测量,可使实验结论更具有普遍性;
(3)图甲中,两灯串联,闭合开关S时,灯L2发光,则电路通路,L1不发光,可能是L1短路;
(4)图中,电压表测AB两端的电压后,若B接点不动,将A接点改接到C接点上,则电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,不能测出BC两端的电压。
(5)根据表中数据,探究串联电路电压规律时,只测量的一组数据,应用不同规格的灯泡多测几组数据,使实验结论更具有普遍性,避免结论的片面性。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;使用电压表前,指针要调零;
(2)探究串联电路电压规律时,需要选用不同规格的灯泡,可以探究电压规律的普遍性;
(3)在串联电路中,有灯泡发光,不发光的灯泡可能短路;
(4)利用电压表测量电压时,电压表的接线柱要正入负出,否则反向偏转;
(5)探究电压规律时,需要多次实验,探究电压规律的普遍性。
20.【答案】0.5;2.5;5;实验次数太少,一组数据得出的结论误差较大;电压表
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测量电阻时,(1)图乙中,电压表接入0~3V的量程,分度值是0.1V,根据指针位置,示数为2.5V,电流表接入0~0.6A的量程,分度值为0.02A,根据指针位置,示数为0.5A,计算电阻为:
(2)测电阻时,实验次数少,一组数据得出的结果,误差较大,实验需测多组数据,计算平均值,可以减小误差。
(3)图甲中,如果待测电阻断路,电压表和滑动变阻器串联,已知电源电压大于3V,电压表选择0~3V量程,示数会超过3V,可能烧坏。
【分析】(1)根据电压表、电流表量程和指针位置,测量电压和电流,利用,计算电阻;
(2)测量定值电阻的阻值时,多次实验,计算平均值,可以减小误差;
(3)电压表测量的位置断路,电压表串联在电路中,测量电源电压;若电压值超过电压表量程,可能损坏电压表。
21.【答案】解:(1)小明的重力
(2)小明跳绳1分钟内克服重力做功
(3)小明跳绳的功率
答:(1)小明的重力500N;
(2)小明跳绳1分钟内克服重力做功4800J;
(3)小明跳绳的功率80W。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;
(2)根据W=Gh,计算克服重力做功多少;
(3)根据,计算功率的大小。
22.【答案】解:(1)由可知,在电压U一定时,电阻R越小,电功率越大,由电路图可知,S应接2触点时,电路为的简单电路,电路电阻最小,此时电饭煲功率最大,电饭煲在保温档;电热丝的阻值
(2)当S接触点1时为保温档,此时两电阻串联接入电路,由可得电饭煲在保温时实际电流
此时消耗的电功率
(3)将2kg的水由加热到,水吸收的热量
电饭煲在保温档工作消耗的电能
此过程中电饭煲的工作效率
答:(1)电热丝的阻值大小为;
(2)电饭煲在保温档工作时,的电功率为10W;
(3)此过程中电饭煲的工作效率为。
【知识点】比热容;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据用电器的规格,结合,计算电阻大小;
(2)根据电路的连接,利用,计算电流;根据P=I2R,计算实际电功率;
(3)利用Q=I2Rt,计算水吸收热量的多少,根据W=Pt,计算消耗的电能,根据,计算电热效率。
23.【答案】力可以改变物体的形状;分子在不停地做无规则运动;由于液面不是处于静止状态,所以壶身和壶嘴处的液面并不相平;减小
【知识点】温度、热量与内能的关系;力的作用效果;连通器原理及其应用;分子热运动
【解析】【解答】(1)制作茶叶时,在外力作用下,叶片卷转成条,可知力能改变物体的形状;
闻到茶香,是分子在不停地做无规则运动,形成了扩散现象,人闻到香味;
(2)图中,茶壶和壶嘴和壶身是连通器,倒茶时,茶从壶嘴流出,壶中液面不是静止状态,壶身和壶嘴处的液面并不相平。
(3)内能和物体的温度有关,泡好的茶放一段时间后,质量和状态不变,但温度降低,内能会减小。
【分析】(1)在力的作用下,茶叶变形,是力可以改变物体的形状;闻到气味,是分子不停的无规则运动;
(2)茶壶的壶嘴和壶身是连通器,连通器中的液体静止时,液面相平;
(3)物体的内能和物体的温度、质量、状态有关;仅温度降低,内能减小。
24.【答案】化学;内;机械;a、d、b、c;b图;c图;25%
【知识点】燃料的热值;热机;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】(1)燃料燃烧是化学变化,相互化学能,将化学能转化为燃气的内能,通过对外做功,将内能转化为机械能。
(2)图a,活塞向下运动,进气门开,排气门关闭,是吸气冲程;
图d,两个气门全关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;
图b,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程;
图c,活塞向上运动,进气门关闭,排气门开启,是排气冲程,根据内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,正确的顺序为a、d、b、c。
做功冲程,内能转化为机械能,对外输出机械能的是图b。
燃料燃烧放出的热量中,废气的温度很高,带走了大量的热量,c图能量损失最大。
(3)根据汽油质量,计算完全燃烧放出的热量:Q放=mq=8kg×4.6×107J/kg=3.68×108J;
根据汽车做的有用功,计算轿车的汽油机的效率
。
【分析】(1)燃料燃烧,将化学能转化为内能;
(2)根据汽油机的气门状态和活塞运行方向, 判断冲程,做功冲程中,内能转化为机械能,获得动力;排气冲程中废气带走的能量多,损失大;
(3)根据Q=mq,计算燃料放出的热量;根据,计算热机效率。
25.【答案】3412.2;8800;1000W;B;乙;甲方案若只有节能灯工作,消耗1kW·h电能,所用的时间,时间太长,此方案不合理;
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】(1)电能表的单位是kW·h,窗口数字最后一位是小数,图中,电能表示数为3412.2kW·h。
根据电能表参数,用电器的总功率最大为:P大=UI=220V×40A=8800W;
(2)根据电能表参数,根据指示灯闪烁次数,计算节能灯1min消耗的电能
,
计算节能灯的电功率
;
图甲中,节能灯的额定功率为10W,两者相差很大,可能在测量时,没有关闭其他用电器造成的,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)只有节能灯工作,消耗1kW·h电能用时:;时间太长,不便操作,方案不合理;若测量电能表指示灯闪烁3次所用时间,比较好测量和记录,所以据此方法计算出节能灯的电功率更合理,乙方案更合理。
【分析】(1)根据电能表窗口示数,测量消耗的电能;根据P=UI,计算电功率;
(2)利用电能表转盘转数,计算消耗的电能,利用,计算电功率;
(3)测量灯泡电功率时,利用较短的时间,测量电能表转盘转数,结合电能和时间,计算电功率,便于操作。
广东省茂名市电白区2023-2024学年九年级上学期期末质量监测物理试题
1.(2024九上·电白期末)如图是古人锻造铁器的情景,下列说法正确的是( )
A.把铁放入炉中加热是通过做功改变内能
B.锻打过程中锤头的内能增加
C.淬火时铁的内能增加,温度升高
D.加热和淬火时能量发生了转化
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.铁放入炉中加热时,铁器温度低,从火中吸收热量,是热传递改变物体的内能,故A错误;
B.用铁锤锻打工件时,锤头和铁器碰撞升温,锤头的内能增加,故B正确;
C.铁器放在水中淬火时,铁器温度高,向水中放热,铁的内能减少,温度降低,故C错误;
D.用火对铁器加热,把铁器放在水中淬火,由于温度不同,通过热传递改变物体内能,能量发生了转移,故D错误。
故选B。
【分析】温度不同时,通过热传递改变内能,是能量的转移;物体间相互碰撞,是做功改变内能,能量间发生转化。
2.(2024九上·电白期末)天气干燥时用塑料梳子梳头,梳着梳着,头发随着梳子飘起来。在塑料梳子梳头发的过程中( )
A.创造了新电荷
B.头发随着梳子飘起来与验电器的工作原理相同
C.在梳子和头发间发生了电子的转移从而带了电荷
D.头发带异种电荷相互排斥,使头发越梳越蓬松
【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】天气干燥时,用塑料梳子梳头,头发随着梳子飘起来,在塑料梳子梳头发的过程,头发和梳子间发生电子转移,使物体带了电,梳子和头发带了异种电荷,异种电荷需要吸引,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体间相互摩擦,实现电子转移,使物体带电,异种电荷间相互吸引。
3.(2024九上·电白期末)如图所连电路中,开关闭合后小灯泡发光,要使其亮度变暗,则( )
A.滑片P1向右移 B.滑片P1向左移
C.滑片P2向右移 D.滑片P2向左移
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图中,两滑动变阻器与灯泡串联,左侧滑动变阻器连接两上面接线柱,滑片P1移到,电阻不变,电流不变,右侧滑动变阻器的P2向右移动,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】滑动变阻器连接时,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大,电流减小。
4.(2024九上·电白期末)在《梦溪笔谈》中有这样一段描写:“方家以磁石磨针锋,则能指南”,提到用磁石磨成的针尖,可以指向南方,文中描述磁体具有的性质是( )
A.磁针的中间磁性最强,两端磁性最弱
B.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
C.磁体摔成两半后,一半是N极另一半是S极
D.磁针静止时,N极总是指向北方,S极总是指向南方
【答案】D
【知识点】磁现象;磁场;地磁场
【解析】【解答】
A、磁针的中间磁性最弱,两端磁性最强,故A错误 。
B、磁极间的相互作用是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故B错误。
C、磁体摔成两半后,两半都会是单独的磁体,都有两个磁极,故C错误。
D、磁针静止时,由于地磁场的作用,N极总是指向北方,S极总是指向南方,故D正确。
故答案为:D
【分析】
(1)每个磁体都有两极,一个N极,一个S极。
(2)磁极间的相互作用是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(3)地磁场的南北极与地理南北极相反。
5.(2024九上·电白期末)据新闻网报道:某个雷雨交加的夜晚在某村山头,震耳欲聋的一道迅雷,将直径约30厘米的一棵杉树劈开(如图所示)。关于这一现象的解释错误的是( )
A.当雷电击中树木时, 强电流通过树身会产生大量的热
B.因树木中含有水分,高温使树木中的水分发生汽化现象
C.高温高压的水蒸气迅速膨胀对树木做功,会将树木劈开
D.树木劈开时由于力度大, 振动会发出音调很高的声音
【答案】D
【知识点】物质的三态;做功改变物体内能;音调及音调与频率的关系;焦耳定律的应用
【解析】【解答】AB.雷电击中树木时,强电流通过树身,电能转化为内能,产生大量的热,树木中的水分变为水蒸气,发生汽化,故AB正确,不符合题意;
C.树木内部高温高压的水蒸气膨胀时,对树木做功,将树木劈开,故C正确,不符合题意;
D.树木劈开时,物体较大,振动的频率不会很大,音调不可能很高,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】电能转化为内能时,是电流的热效应;液态变为气态,是汽化现象; 气体对外做功时,转化为机械能;发声体较小,振动的频率较高,音调较高。
6.(2024九上·电白期末)小华到家乡某区域进行跨学科主题学习,如图为该区域等高线地形示意图。若在该河段开展野外漂流活动,皮划艇从A点行驶到C点时,其重力势能将( )
A.不变 B.变大
C.变小 D.先变大后变小
【答案】C
【知识点】势能的影响因素
7.(2024九上·电白期末)如图是某型充电桩(慢充)为电动车充电的情景,下表为该充电桩的部分参数。在正常电压下充电且不计充电过程中的能量损耗,下列说法正确的是( )
输入电压 220V
输出电压 220V
充电功率 7kW
充电时间 8﹣10h
A.对电池充电时是将化学能转化为电能
B.输入电流约为31.4A
C.在1s内最多能对电动车充电7000J
D.充电8小时可最多消耗电能70 kW·h
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】A.为电池充电时,消耗电能,将电能转化为化学能存储起来,故A错误;
B.根据用电器的规格和P=UI,计算电流,故B错误;
C.根据功率P=7kW=7000J/s,表示在1s内能对电动车充电7000J,故C正确;
D.根据电功率,充电8小时可最多消耗电能:W=Pt=7kW×8h=56kW·h,故D错误。
故选C。
【分析】为电池充电,将电能转化为机械能;根据,可以计算用电器的电流;根据W=Pt,计算消耗电能的多少。
8.(2024九上·电白期末)“六冲程发动机”是内燃机的一项新发展。在普通四冲程发动机的四个冲程工作后,把水喷进炽热的汽缸里面,水马上就变成了温度高的水蒸气,这属于 填物态变化现象,缸里面水蒸气的内能 选填“增大”“减小”或“不变”,体积急剧膨胀倍,推动活塞再次做功,产生第五冲程。如此一来,每个冲程中就出现 个做功冲程。
【答案】汽化;增大;
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热机的四个冲程
【解析】【解答】水变成了温度高的水蒸气,液体变为气体,是汽化现象;汽缸内水蒸气吸热,内能增大,体积急剧膨胀,推动活塞再次做功,6冲程发动机中,出现2个做功冲程。
【分析】液体变为气体是汽化现象;物体吸收热量,内能变大;根据汽油机做功次数分析。
9.(2024九上·电白期末)著名作家冯骥才在《挑山工》中描述了挑山工用扁担将货物运送上山的情景,如图所示。在这个过程中,挑山工做的有用功是对 做的功,挑山工做的总功是对 做的功。挑扁担时,左右两边都放上货物,这是利用了 的原理。
【答案】货物;人、扁担;杠杆平衡
【知识点】杠杆及其五要素;有用功和额外功
【解析】【解答】根据题意,挑山工送货物上山时,对货物做的功是有用功,同时自己上升,对挑山工本人、扁担、货物做的功是总功。
挑扁担时,左右两边都放上货物,当货物不等重时,力臂也不同,杠杆也能平衡,利用了杠杆的平衡原理。
【分析】力在做功时,对想要提升的物体做的功是有用功,不想做又必须做的功是额外功,有用功和额外功之和是总功;根据杠杆的平衡的原理,力的大小不同,力臂不同。
10.(2024九上·电白期末)小明将两个金属片插入水果中制成水果电池如图所示,他想用电压表测出水果电池的电压,则该水果电池的金属片 为负极,该电路中自由电子定向移动的方向为金属片 经电压表到金属片 。(以上均填“A”或“B”)
【答案】B;B;A
【知识点】电流的形成
【解析】【解答】根据图像,电压表指针反向偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的负极,则金属片A是电池的正极,B为负极。电流从A到B,电流的方向和自由电子定向移动的方向相反,根据电流方向,判断自由电子定向移动的方向为金属片B到金属片A。
【分析】根据电压表指针偏转,判断电池的正负极;电流方向和负电荷定向移动方向相反。
11.(2024九上·电白期末)长时间看手机对人体的健康非常不利,人在低头时,将人的头部、颈椎和颈部肌肉可看成一个杠杆(支点在颈椎的O处),颈部肌肉B处提供的拉力F为动力,头部的重力为阻力(A为头部重心),如图所示,则人们的头部相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;给手机充电时,手机电池相当于 (选填“电源”或“用电器”),此过程是将电能转化为 能储存起来。
【答案】费力;用电器;化学能
【知识点】杠杆的分类;电路的构成及电路图
【解析】【解答】根据图像,重力竖直向下,过A向下画出力的图像,过支点O分别画出动力F和重力G的力臂,比较力臂大小,动力臂大于阻力臂,是费力杠杆;
给手机充电时,手机电池消耗电能,转化为化学能,手机电池相当于用电器。
【分析】物体受到的重力竖直向下;杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;电路中消耗电能的是用电器;为电池充电时,电能转化为化学能。
12.(2024九上·电白期末)用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”,闭合开关后,将回形针从铅笔芯最右端慢慢向左移,小灯泡将逐渐变 (选填“亮”或“暗”)。选用铅笔芯的原因是铅笔芯是 体。如果不管怎么移动回形针,小灯泡都不亮,且将电压表连接在A、B两端时电压表示数为3V,则故障应是小灯泡 (选填“断路”或“短路”)了。
【答案】亮;导;断路
【知识点】导体与绝缘体;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】图中,铅笔芯与灯泡串联,当回形针向左移,接入铅笔芯长度变短,电阻变小,电流变大,小灯泡变亮。
铅笔芯的成分是石墨,石墨是导体,则铅笔芯是导体。
小灯泡不亮,电路发生断路,电压表与灯泡并联,示数接近电源电压,电压表与铅笔芯串联,则AB间断路,小灯泡断路。
【分析】电路中电阻越小,电流越大;铅笔芯是导体;电压表测量的位置断路时,电压表串联在电源两端,测量电源电压。
13.(2024九上·电白期末)如图所示,小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置,当水位未达到金属块M时,灯泡不亮。水位达到金属块M时,灯泡亮,则接线柱C应与 (选填“A”或“B”)相连。已知灯泡的规格为“12V 6W”,灯泡正常发光时的电流是 A。通电1min,灯泡消耗的电能是 J。
【答案】B;0.5;360
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】金属块容易导电,水位达到金属块M时,电磁铁中有电流通过产生磁性,吸引衔铁,衔铁下移,与B接触,灯泡会发光,则接线柱C与B连接。
根据灯泡的规格,计算灯泡正常发光时的电流:,
根据通电时间,计算灯泡消耗的电能:W=Pt=6W×1×60s=360J。
【分析】根据电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,灯泡电路接通;根据,计算用电器的电流,根据W=Pt,计算消耗的电能。
14.(2024九上·电白期末)如图所示,烧瓶里装有质量和初温都相同的煤油,两电阻丝的阻值不同。闭合开关,通过两电阻丝的电流 ,两电阻丝产生的热量 (均填“相等”或“不相等”)。如果将某一烧瓶里的煤油换成0.2kg的水,温度升高5℃,水吸收的热量是 J。
【答案】相等;不相等;4.2×103
【知识点】比热容;电流的热效应
【解析】【解答】图中,电阻串联,串联电路中电流处处相等,两电阻丝的电流是相等的;
根据Q=cmΔt,当时间、电流相同时,电阻越大,产生的热量越多,由于电阻不同,两电阻丝产生的热量不相等。
根据水的质量和温度差,计算吸收的热量为:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×5℃=4.2×103J
【分析】串联电路中,电流处处相等;电流产生的热量和电阻有关;根据Q=cmΔt,计算热量。
15.(2024九上·电白期末)如图所示,在不移动各原件位置的情况下,设计成并联电路,且S控制两灯。(画电路图)
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据要求,电路并联,且开关S控制两灯,在干路上,电流分别经过支路两灯,如图所示:
【分析】灯泡并联,在不同路径上;开关控制所有用电器,在干路上,根据要求,连接各元件。
16.(2024九上·电白期末)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】实物图中,电流表、定值电阻和滑动变阻器等串联,电压表和定值电阻并联,电路图为:
【分析】根据实物图,电流表串联,电压表和电阻并联,结合各元件位置,画出电路图。
17.(2024九上·电白期末)利用下面图中所给的元件,设计一个电路图,要求:
(1)开关S1控制两只灯泡的亮灭,S2只控制L2的亮灭,将电路图画在下面虚线框内;
(2)按照设计好的电路图完成实物连接。
【答案】
【知识点】实物的电路连接;串、并联电路的设计
【解析】【解答】(1)根据要求,开关S1控制两灯泡,S2只控制L2,两灯泡并联,开关S1在干路上,S2在L2支路上,电路图为:
(2)根据电路图,灯泡并联,在不同支路上,连接实物图如图:
【分析】(1)各用电器互不影响,是并联电路;干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器;
(2)根据电路图,连接各元件,连接实物图。
18.(2024九上·电白期末)某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时;选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,三个铝块m1、m2和m3(m1=m2
(2)a、b两次实验可得到的结论是 ,比较 两次实验的情况,说明铝块高度相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
(3)铝块落在铁钉上不能立即停下,是因为铝块具有 ,铁钉最终停下来是因为受到 的作用。
【答案】重力势;在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大;a、c;惯性;阻力
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】探究物体的重力势能的影响因素时,(1)铝块下落时,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增大,则重力势能转化为动能。
(2)在图a、b中,铝块的质量相同,高度不同,b中高度大,铁钉进入泡沫深度不同,b钉入更深,做功多,可得:在质量相同时,物体越高,重力势能越大。探究重力势能与质量的关系,保持高度相同,质量不同,选择a、c两次实验。
(3)铝块具有惯性,铝块落在铁钉上,由于惯性继续运动,不能立即停下,还会向下运动一段距离;铁钉最终停下来,是受到阻力的作用,则力能改变物体的运动状态。
【分析】(1)质量一定时,高度越大,重力势能越大,速度越大, 动能越大;
(2)质量相同时,高度越大,物体的重力势能越大;
(3)物体具有惯性,保持原来的运动状态;力可以改变物体的运动状态。
19.(2024九上·电白期末)为了探究“串联电路电压的规律”,小亮设计了如图甲所示的电路。
1.4 3.1 4.5
(1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,小亮发现电压表指针如图乙所示,原因可能 ;
(2)为了使实验结论更具有普遍性,灯和灯应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格;
(3)按照电路图正确连接电路,闭合开关,两只小灯泡均能发光,一段时间后,突然熄灭,仍然发光,电压表无示数,故障可能是 ;
(4)小亮测出AB之间的电压后,准备测量BC之间的电压时,想直接将电压表与A点相连的导线改接到C点。小亮的办法 (选填“正确”或“错误”),原因是 ;
(5)小亮正确操作,得出了如表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他还应当 。
【答案】断开;电压表未调零;不同;L1短路;错误;会使电压表正负接线柱接反,不能测出BC两端的电压;用不同规格的灯泡再多测几组数据,使实验结论更具有普遍性
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】探究串联电路电压的规律时,(1)连接电路时,开关应断开,可以保护电路。
图乙中,闭合开关前,电压表指针在零刻度线左侧,是电压表未调零;
(2)探究串联电路电压规律时,选用不同规格的灯泡多次测量,可使实验结论更具有普遍性;
(3)图甲中,两灯串联,闭合开关S时,灯L2发光,则电路通路,L1不发光,可能是L1短路;
(4)图中,电压表测AB两端的电压后,若B接点不动,将A接点改接到C接点上,则电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,不能测出BC两端的电压。
(5)根据表中数据,探究串联电路电压规律时,只测量的一组数据,应用不同规格的灯泡多测几组数据,使实验结论更具有普遍性,避免结论的片面性。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;使用电压表前,指针要调零;
(2)探究串联电路电压规律时,需要选用不同规格的灯泡,可以探究电压规律的普遍性;
(3)在串联电路中,有灯泡发光,不发光的灯泡可能短路;
(4)利用电压表测量电压时,电压表的接线柱要正入负出,否则反向偏转;
(5)探究电压规律时,需要多次实验,探究电压规律的普遍性。
20.(2024九上·电白期末)在“用伏安法测电阻”的实验中,电源电压为6V。
(1)按图甲将电路正确连接后,闭合开关,将滑片P向左移动,某次电流表和电压表的示数如图乙所示,此时电流为 A,电压为 V,测得R= Ω;
(2)至此,小伟认为实验已完成,准备整理器材了。小伟的做法不妥之处在于: ;
(3)实验中,如果待测电阻断路,则 可能被烧坏。
【答案】0.5;2.5;5;实验次数太少,一组数据得出的结论误差较大;电压表
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测量电阻时,(1)图乙中,电压表接入0~3V的量程,分度值是0.1V,根据指针位置,示数为2.5V,电流表接入0~0.6A的量程,分度值为0.02A,根据指针位置,示数为0.5A,计算电阻为:
(2)测电阻时,实验次数少,一组数据得出的结果,误差较大,实验需测多组数据,计算平均值,可以减小误差。
(3)图甲中,如果待测电阻断路,电压表和滑动变阻器串联,已知电源电压大于3V,电压表选择0~3V量程,示数会超过3V,可能烧坏。
【分析】(1)根据电压表、电流表量程和指针位置,测量电压和电流,利用,计算电阻;
(2)测量定值电阻的阻值时,多次实验,计算平均值,可以减小误差;
(3)电压表测量的位置断路,电压表串联在电路中,测量电源电压;若电压值超过电压表量程,可能损坏电压表。
21.(2024九上·电白期末)在体育中考跳绳训练中,小明体重50kg,1分钟内跳绳192次,每次跳起的高度约为0.05m,求:(g取10N/kg,绳子自重不算)
(1)小明的重力;
(2)小明跳绳1分钟内克服重力做功;
(3)小明跳绳的功率。
【答案】解:(1)小明的重力
(2)小明跳绳1分钟内克服重力做功
(3)小明跳绳的功率
答:(1)小明的重力500N;
(2)小明跳绳1分钟内克服重力做功4800J;
(3)小明跳绳的功率80W。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;
(2)根据W=Gh,计算克服重力做功多少;
(3)根据,计算功率的大小。
22.(2024九上·电白期末)如图,是某电饭煲的工作电路图,为电热丝,电饭煲有加热和保温两挡,可通过单刀双掷开关S进行调节。加热挡电路的功率1000W,保温挡电路的功率为100W。
(1)求电热丝的阻值大小;
(2)求电饭煲在保温挡工作时,的电功率;
(3)电饭煲在加热挡工作时,将2kg的水由20℃加热到80℃用时,求此过程中电饭煲的工作效率。[加热过程中水的质量不变,水的比热容]
【答案】解:(1)由可知,在电压U一定时,电阻R越小,电功率越大,由电路图可知,S应接2触点时,电路为的简单电路,电路电阻最小,此时电饭煲功率最大,电饭煲在保温档;电热丝的阻值
(2)当S接触点1时为保温档,此时两电阻串联接入电路,由可得电饭煲在保温时实际电流
此时消耗的电功率
(3)将2kg的水由加热到,水吸收的热量
电饭煲在保温档工作消耗的电能
此过程中电饭煲的工作效率
答:(1)电热丝的阻值大小为;
(2)电饭煲在保温档工作时,的电功率为10W;
(3)此过程中电饭煲的工作效率为。
【知识点】比热容;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据用电器的规格,结合,计算电阻大小;
(2)根据电路的连接,利用,计算电流;根据P=I2R,计算实际电功率;
(3)利用Q=I2Rt,计算水吸收热量的多少,根据W=Pt,计算消耗的电能,根据,计算电热效率。
23.(2024九上·电白期末)北京时间2022年11月29日晚,我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”通过评审,列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。据介绍,中国传统制茶技艺及其相关习俗是有关茶园管理、茶叶采摘、茶的手工制作,以及茶的饮用和分享的知识、技艺和实践。
(1)绿茶的制作中揉捻是塑造外形的重要工序。通过外力作用,使叶片揉破变轻,卷转成条。体积缩小,这说明 ;同时部分茶汁挤溢附着在叶表面,对提高茶滋味浓度也有重要作用。我们闻到茶香四溢,是因为 ;
(2)如图所示,使用紫砂壶倒茶时,请你猜想壶身和壶嘴处的液面是否相平,理由是 ;
(3)泡好的茶放一段时间后它的内能会 。
【答案】力可以改变物体的形状;分子在不停地做无规则运动;由于液面不是处于静止状态,所以壶身和壶嘴处的液面并不相平;减小
【知识点】温度、热量与内能的关系;力的作用效果;连通器原理及其应用;分子热运动
【解析】【解答】(1)制作茶叶时,在外力作用下,叶片卷转成条,可知力能改变物体的形状;
闻到茶香,是分子在不停地做无规则运动,形成了扩散现象,人闻到香味;
(2)图中,茶壶和壶嘴和壶身是连通器,倒茶时,茶从壶嘴流出,壶中液面不是静止状态,壶身和壶嘴处的液面并不相平。
(3)内能和物体的温度有关,泡好的茶放一段时间后,质量和状态不变,但温度降低,内能会减小。
【分析】(1)在力的作用下,茶叶变形,是力可以改变物体的形状;闻到气味,是分子不停的无规则运动;
(2)茶壶的壶嘴和壶身是连通器,连通器中的液体静止时,液面相平;
(3)物体的内能和物体的温度、质量、状态有关;仅温度降低,内能减小。
24.(2024九上·电白期末)汽车已经成为许多人的出行工具,大多数汽车都是以汽油或柴油为燃料来获得能量的,以汽油或柴油为燃料的汽车使用的都是内燃机,汽油机是内燃机的一种。一辆汽车上可以说到处都是物理知识,以汽油机为例,请你分析回答下列几点:
(1)汽车在燃烧燃料获得能量并前行的过程中,其能量的转化顺序是:燃料通过燃烧将 能转化为 能,然后再通过内燃机系统转化为 能,从而使汽车前行;
(2)家用轿车使用的一般是四冲程汽油机,如图为这四个冲程的工作示意图,正确的工作顺序是 ,其中对外输出机械能的是图中的 。内燃机的效率都较低,这是因为内燃机在运行过程中有许多的能量损失,其中最大的一部分损失是在 图中发生的;
(3)某款家用轿车每行驶100km需要消耗汽油8kg,若汽油的热值为4.6×107J/kg,汽车行驶100km发动机做功9.2×107J,那么这款轿车的汽油机的效率为 。
【答案】化学;内;机械;a、d、b、c;b图;c图;25%
【知识点】燃料的热值;热机;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】(1)燃料燃烧是化学变化,相互化学能,将化学能转化为燃气的内能,通过对外做功,将内能转化为机械能。
(2)图a,活塞向下运动,进气门开,排气门关闭,是吸气冲程;
图d,两个气门全关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;
图b,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程;
图c,活塞向上运动,进气门关闭,排气门开启,是排气冲程,根据内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,正确的顺序为a、d、b、c。
做功冲程,内能转化为机械能,对外输出机械能的是图b。
燃料燃烧放出的热量中,废气的温度很高,带走了大量的热量,c图能量损失最大。
(3)根据汽油质量,计算完全燃烧放出的热量:Q放=mq=8kg×4.6×107J/kg=3.68×108J;
根据汽车做的有用功,计算轿车的汽油机的效率
。
【分析】(1)燃料燃烧,将化学能转化为内能;
(2)根据汽油机的气门状态和活塞运行方向, 判断冲程,做功冲程中,内能转化为机械能,获得动力;排气冲程中废气带走的能量多,损失大;
(3)根据Q=mq,计算燃料放出的热量;根据,计算热机效率。
25.(2024九上·电白期末)为了解家用节能灯的耗能情况,小明进行了以下实践。
(1)如图所示是小明家节能灯和电能表的实物。如图中电能表的示数为 kW·h,该电能表所接电路允许使用的最大电功率是 W;
(2)接着打开室内的一盏节能灯,节能灯正常发光。他以指示灯某一次闪烁后立即开始计时,1min电能表指示灯闪烁了50次,则电功率是 W,他发现与节能灯铭牌标值明显不符,原因最可能是 ;
A.小明家的节能灯比较特殊,功率很大
B.小明没有关闭其他的用电器
(3)解决上述问题后,小明经过思考设计了以下两种实验方案重新进行测量:
甲方案:测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用的时间t;
乙方案:以指示灯某一次闪烁后立即开始计时,测量闪烁3次所用时间t。
你认为 (选填“甲”或“乙”)方案更合理,并说出另一个方案的不足之处: 。
【答案】3412.2;8800;1000W;B;乙;甲方案若只有节能灯工作,消耗1kW·h电能,所用的时间,时间太长,此方案不合理;
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】(1)电能表的单位是kW·h,窗口数字最后一位是小数,图中,电能表示数为3412.2kW·h。
根据电能表参数,用电器的总功率最大为:P大=UI=220V×40A=8800W;
(2)根据电能表参数,根据指示灯闪烁次数,计算节能灯1min消耗的电能
,
计算节能灯的电功率
;
图甲中,节能灯的额定功率为10W,两者相差很大,可能在测量时,没有关闭其他用电器造成的,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)只有节能灯工作,消耗1kW·h电能用时:;时间太长,不便操作,方案不合理;若测量电能表指示灯闪烁3次所用时间,比较好测量和记录,所以据此方法计算出节能灯的电功率更合理,乙方案更合理。
【分析】(1)根据电能表窗口示数,测量消耗的电能;根据P=UI,计算电功率;
(2)利用电能表转盘转数,计算消耗的电能,利用,计算电功率;
(3)测量灯泡电功率时,利用较短的时间,测量电能表转盘转数,结合电能和时间,计算电功率,便于操作。