2020-2021学年河北省张家口市怀安县九年级上学期期末考试物理试题(含答案与解析)
展开河北省张家口市怀安县2020-2021学年九年级(上)期末考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于物体的内能,下列说法正确的是:
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体内能增加,一定是通过外界对物体做功
C.正在沸腾的水吸收热量,温度增加,内能不变
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
2.如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A.汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油
B.甲是压缩冲程是将内能转化为机械能,丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C.该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D.活塞在汽缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
3.如图是A、B、C三个轻质塑料小球的相互作用情况,若A带正电,则C的带电情况是( )
A.一定带正电 B.一定带负电 C.带负电或不带电 D.无法判断
4.手电筒的构造如图所示,电源为两节干电池,下列说法正确的是( )
A.按键相当于开关
B.弹簧为绝缘体
C.灯泡发光时,两端电压为4V
D.灯泡发光时,电能转化为化学能
5.小高同学在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变.产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
6.如图所示是一种声光报警器电路,各元件均能正常工作.下列现象描述正确的是( )
A.只闭合S1时,灯亮铃不响
B.同时闭合S1、S2,铃响灯不亮
C.同时闭合S1、S2,灯亮铃不响
D.只闭合S2时,铃响灯不亮
7.如图甲所示,当开关闭合时,两只电流表的示数如图乙、丙所示,则电灯中的电流是
A. B. C. D.
8.如图所示电路开关S断开时电压表V1的示数为12V,V2的示数为0V;开关S闭合时,V1的示数为4V,则V2的示数及R1:R2的值为( )
A.8V;2 B.4V;1 C.8V;0.5 D.4V;2
9.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是
A.可能是灯L断路,电流表的示数变小 B.可能是电阻R短路,电压表的示数变大
C.可能是灯L短路,电压表的示数变大 D.可能是电阻R断路,电流表的示数变小
10.LED灯是一种新型的环保节能灯。小明妈妈为他买了一款LED护眼灯,此款灯额定电压为24V,额定功率为8W,它正常发光时与“PZ220﹣60”的白炽灯正常发光时的亮度相当。有关这款灯下列说法不正确的是( )
A.该灯发光柔和,可治疗用眼疲劳 B.该灯工作时主要将电能转化为光能
C.该灯正常工作时的电流为3A D.1度电可供该灯正常工作125h
11.关于电热的利用,下列说法中错误的是
A.电热对我们来说总是有利的 B.电视机、收音机上开小孔是为了散热
C.电饭锅是利用电流热效应来工作的 D.梅雨季节可用电热给电视机驱潮
12.关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是( )
A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体
二、多选题
13.如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法正确的是
A.甲的电阻阻值保持不变
B.乙的电阻阻值保持不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路的总功率为1.2W
14.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于b端,此时电阻R1和R2的功率相等,将滑动变阻器的滑片P从b端滑到中点,下列说法正确的是( )
A.电路的总电阻变小
B.电阻R1的功率小于R2的功率
C.电阻R1的电流变化量小于电阻R2的电流变化量
D.滑动变阻器的电流变化量小于电阻R2的电流变化量
三、填空题
15.妈妈在厨房炖排骨汤,小雪还没进门就闻到了排骨汤的香味,这是一种____现象。妈妈把菜刀放在磨刀石上磨了几下,发现菜刀的温度升高了,这是用_____的方法在改变物体的内能。
16.一杯水的比热容是,它表示的物理意义是_____.若将引杯水倒掉一半,剩下半杯水的比热容是_______,若水凝固成冰则比热容_____(填“改变”或“不变”)。
17.我们在考试时要用到2B铅笔填涂机读卡,电脑可以直接读取机读卡上的答案,是因为2B铅笔中的石墨是___(选填“导体”或“绝缘体”),若使用了不合格的2B铅笔,由于铅笔芯的导电性变___(选填“强”或“弱”),这样可能使电脑无法识别.
18.将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图所示的现象,这是因为塑料丝带了______ 电荷(选填“同种”或“异种”),这种使塑料丝带电的方法称为______ .
19.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,要使R2、R3并联,应闭合开关___________,此时电流表示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应___________(选填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1∶I2=___________。
20.图是测量_____的仪表,该仪表的示数是_____kW•h若家庭电路中只有一台热水器在工作,该表中的金属条在4min内转过240圈,则该热水器在这段时间内消耗的电能为_____kW•h,实际功率为_____W.
四、实验题
21.为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时,吸收热量的多少是否相同,某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中,用同样的热源分别对它们加热,比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图甲所示。
物质
质量/g
初始
温度/℃
加热
时间/min
最终
温度/℃
水
50
20
5
45
煤油
50
20
5
68
丙
(1)加热时,某一时刻在水中的温度计示数如图乙所示,则此时水的温度是 ___________ ℃。
(2)实验中,用 ___________ 间接反映液体吸收热量的多少。
(3)实验数据记录如表:分析以上实验数据可得:相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量 ___________ (填“相同”或“不同”), ___________ (填“水”或“煤油”)的吸热本领更强。
(4)根据丙中表格的数据计算,加热时间为5 min,这些水吸收的热量是 ___________ J[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。
22.在“连接串联电路”实验中,小军采用如图所示进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于___________(填“闭合”或“断开”)状态。
(2)当两灯亮后,若将L1从灯座上取下,L2会___________(填“熄灭”或“发光”)。
(3)开关闭合后,L1中自由电子定向移动的方向是___________(填“从左到右”或“从右到左”)。
(4)电池对外供电的过程中,是将___________能转化为___________能。
23.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
供她选择的导体如表所示:请完成下列填空(只填序号):
要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是___________和___________。
要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是___________和___________。
24.在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、“3.8V 0.4A”的小灯泡、标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉;电流表的量程选择要恰当;滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡变暗) ___________ 。
(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:① ___________ ;② ___________ 。
(3)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作 (______)
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
25.如图所示,甲图是小明同学“测小灯泡的功率”实验的电路图,乙图是连接不完整的实物图,其中电源是两节干电池,灯泡的额定电压为2.5V,额定功率约为1W。
(1)对照电路图,用笔画线代替导线。把乙图所示电路中未连接部分连接好 ______ ;
(2)当闭合开关后,发现小灯泡不发光。电流表的示数为零,电压表示数为3V,产生此故障的原因可能是下列情况中的 ______ 和 ______ ;若连接好电路后闭合开关,发现无论如何移动变阻器的滑片,电压表、电流表均有示数,但都不改变,原因可能是 ______ ;
A.小灯泡短路 B.小灯泡的灯丝断了 C.小灯泡与灯座接触不良 D.电压表的正负接线柱接反 E.滑动变阻器接线不正确
(3)故障排除后正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ______ V时,小灯泡正常发光。此时其电流的大小如图丙所示,其大小为 ______ A,小灯泡的额定功率为 ______ W。
五、计算题
26.用天然气灶烧水,燃烧0.5 m3的天然气,使100 kg的水从20℃升高到70 ℃.已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3.求:
(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放.
(2)水吸收的热量Q吸.
(3)燃气灶的效率η.
27.如图所示电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯L1和L2的规格分别为“6V、1.8W”和“6V、1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯L1和L2的电阻分别为多少?
(2)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电流表的读数是多少?
(3)若只闭合开关S1、S2,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,求整个电路消耗的最小功率。
参考答案
1.D
【详解】
A.由于一切物体都有内能,所以A错;
B.改变物体的内能有两种办法:做功和热传递,所以一个物体内能增加,可能是外界对它做了功,也可能是它从外界吸收了热量,所以B的说法是片面的;
C.正在沸腾的水吸热,温度不变,但是内能增加,所有C错;
D.在相同的物态下,分子势能不变,物体温度降低,分子动能减小,所以内能减小,D是正确的.
2.C
【详解】
A.汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油和空气的混合物,故A错误;
B.甲是压缩冲程是将机械能转化为内能,丁是做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误;
C.该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙,故C正确;
D.活塞在汽缸内往复运动两次,该汽油机对外做功一次,故D错误。
故选C。
3.C
【分析】
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体能够吸引轻小物体。
【详解】
由图可知,A、B排斥,由A带正电可知B带正电,C与带正电荷的A、B吸引,则C带负电或不带电,故C项符合题意,ABD项不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】
A.一个基本的电路由四部分组成:电源、开关、导线、用电器。电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的设备,工作时,电能转化为其它能量,开关是用来控制电路通、断的装置,导线是将电源、用电器、开关连接起来构成电路,是输送电能的元件.手电筒的按键相当于开关,控制电路通、断,故A正确;
B.手电筒底部的金属弹簧是导体,在这里是导线,故B错误;
C.一节干电池的电压是1.5V,两节干电池串联后的总电压是3V,故灯泡发光时,两端电压为3V,故C错误;
D.手电筒工作时,将电能转化为光能,故D错误。
【点睛】
考点:电路的构成,导体与绝缘体,能量的转化。
5.C
【详解】
两个电灯是并联,电压表测量并联后的电压,也为电源电压,电流表与L2串联,测量L2的电流,若一灯灭了,两表示数不变,说明电压表还能与电源相通,L2中还有电流,只有是L1不亮,它断路了.
故选C.
6.C
【详解】
由图示可知,只闭合S1时,电路处于断路状态,灯不亮铃也不会响,故A错;同时闭合两个开关时,电铃被短路,只有灯泡能发光,故B错,C正确;当只闭合开关S2时,电铃和为灯泡是串联的,铃响灯也亮,故D错;应选C.
7.B
【详解】
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,由图乙和图丙可知,两电流表的量程均为0∼0.6A,分度值为0.02A,两表示数分别为0.36A、0.52A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=0.52A,通过L2的电流为I2=0.36A,则电灯L1中的电流I1=I−I2=0.52A−0.36A=0.16A.故B正确,ACD错误.
8.A
【详解】
电路开关S断开时电压表V1的示数为12V,说明电源电压是12V,开关S闭合时,V1的示数为4V,R2两端的电压是4V,根据串联电路电压的特点,R1端的电压是8V,所以两电阻两端电压之比是2∶1,所以两电阻之比是2∶1=2,故选A。
9.D
【详解】
A、如果灯L断路,整个电路断路,所以电流表、电压表示数都减小为零.故A不符合题意;
B、如果电阻R短路,灯泡是通路,能够发光.故B不符合题意;
C、如果灯L短路,灯不亮,电路总电阻减小,所以电流表示数增大,同时电压表测量电源电压示数增大.故C不符合题意;
D、如果电阻R断路,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压,示数变大.故D符合题意.
10.C
【详解】
A.LED灯电压低,功率小,灯发光柔和,可减缓用眼疲劳,故A正确,不符合题意;
B.LED灯工作时主要将电能转化为光能,故B正确,不符合题意;
C.由P=UI得,LED灯正常工作时的电流
故C错误,符合题意;
D.1度电可以供该灯工作的时间
故D正确,不符合题意。
故选C。
11.A
【详解】
A.电热在有些情况下对我们有利,有时对我们有害,故A说法错误,符合题意;
B.电视机、收音机上有小孔是为了让电视机与收音机内部气体与外部大气相通,有利于散热,故B说法正确,不符合题意;
C.电饭锅工作时,导体发热,电能主要转化为内能,电饭锅是利用电流的热效应工作的,C说法正确,不符合题意;
D.梅雨季节可用电热给电视机驱潮,D说法正确,不符合题意;
12.B
【详解】
AB.地球上的化石能源都是太阳能转化来的,能量不会凭空产生也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,从一个物体转移的另一个物体,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转,压缩机运转需消耗电能,故C正确,不符合题意;
D.热传递的条件是温度差,热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体,故D正确,不符合题意。
故选B。
13.ACD
【详解】
由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知,甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化;当U甲=2V时,甲对应的电流为0.1A,乙对应的电流是0.2A,,,故A正确、B错误;
甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,两电阻两端的电压均为2V,由图象可知,此时通过两电阻的电流I甲=0.1A,I乙=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,通过它们的电流均为0.2A,由图象可知,U甲=4V,U乙=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=U甲+U乙=4V+2V=6V,电路的总功率:P=UI=6V×0.2A=1.2W,故D正确.
故选ACD.
14.ABC
【详解】
A.由图示可知,电阻R与R1并联再与R2串联,当滑片P从b端滑到中点的过程中,R连入阻值变小,由串联和并联电路的电阻特点知,R与R1并联部分电阻减小,因此总电阻减小,故A正确;
B.滑片P位于b端时电阻R1和R2的功率相等;滑片P从b端滑到中点,R与R1并联部分电阻减小,故R与R1并联部分分得电压减小,即R1两端电压减小,R2两端电压增大,根据P=U2/R可知,R2的功率将大于电阻R1的功率,故B正确;
C.根据串联和并联电路的电流特点知,I2=I1+IR,根据P=I2R,滑片P位于b端时电阻R1和R2的功率相等,因此可得R1>R2,串联电路的电压特点:总电压等于各部分电路两端电压之和,电源电压不变,当R与R1并联部分分得电压减小,即R1两端电压减小,R2两端电压增大,所以△U1=△U2,由I=U/R可知,△I=△U/R,所以△I1<△I2,故C正确;
D.由于R与R1是并联的,所以△UR=△U1,滑片P从b端滑到中点,R连入阻值变小,R2为定值电阻,根据I=U/R可知,滑动变阻器的电流变化量大于电阻R2的电流变化量,故D错误;
应选ABC。
15.扩散 做功
【详解】
[1]香味四处飘散是分子不停地运动的结果,即扩散现象;
[2]改变物体内能的方式有:做功和热传递。妈妈把菜刀放在磨刀石上磨了几下,发现菜刀的温度升高了,机械能转化为了内能,是用做功的方法在改变物体的内能。
16.1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103J 4.2×103J/(kg·℃) 改变
【详解】
[1][2]根据比热容的定义可以知道,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),它表达的物理意义是:1kg的水每升高1℃吸收的热量为4.2×103J;将此杯水倒掉一半,水的比热容不变。
[3]水凝固成冰以后,状态改变,冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃),所以若水凝固成冰则比热容改变。
17.导体 弱
【详解】
[1][2]当用2B铅笔中的石墨填涂机读卡时,由于石墨是导体,会使读卡机形成通路而识别,当用了不合格的2B铅笔,由于铅笔芯的导电性变弱而无法使读卡机形成通路而识别.
18.同种 摩擦起电
【详解】
塑料细丝与手摩擦,摩擦起电,由于不同的塑料细丝带有同种电荷,同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来,这种使塑料丝带电的方法称为摩擦起电.
19.S1、S2 断开 4∶1
【分析】
电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各用电器之间互不影响,独立工作;根据电阻的串并联特点和欧姆定律分别计算I1、I2,然后再求出比值。
【详解】
[1]如图所示,要使电阻R2、R3并联,则电流分别通过电阻R2、R3,则应闭合开关S1、S2,电阻R1处于短路状态;
[2]要使R1、R2串联,电流从电源的正极流出依次经过R1、R2,则开关S1、S2都断开;
[3]R2、R3并联时,电流表在干路上,则电流表的示数:
,
R1、R2串联时,电流表测量串联电路中的电流,则电流表的示数:
,
则有:
。
20.电功 2013.6 0.1 1500
【分析】
(1)电能表是测量电功的仪表;电能表读数时,注意电能表的单位是kW•h,最后一位是小数;
(2)2400r/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2400转,从而可求转盘转240圈消耗的电能;知道时间,可求热水器的实际功率.
【详解】
(1)电能表是测量电功(消耗电能)的仪表;电能表的示数为2013.6kW•h;
(2)2400r/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2400圈,
转盘转240圈消耗电能:
,
该热水器的电功率:
.
21.23 加热时间 不同 水 5250
【详解】
(1)[1]从下到上,温度计的读数越变越大,故是正数,读数为23℃。
(2)[2]实验中,由于相同时间内放出的热量相同,故相同的时间内吸收的热量也相同,故可以间接通过加热时间间接反映吸收的热量。
(3)[3][4]相同质量的不同种物质,升高相同的温度,加热的时间不同,故吸收的热量也不同;水的比热容最大,因为吸收相同的热量,水升高的温度比较低,比热容比较大。
(4)[5]加热时间为5 min,这些水吸收的热量是
故水吸收的热量为。
22.断开 熄灭 从右到左 化学能 电能
【详解】
(1)[1]为了保护电路,需要断开开关。
(2)[2]由于两灯串联,当取下其中的灯泡后,电路断路,另外一个灯泡也不亮了。
(3)[3]电流的方向是从左到右,但是在电路中移动的是自由电子,故电流的方向是从右到左。
(4)[4][5]电池对外供电时,化学能减少,故是将化学能;转化为电能,对外供电。
23.A C C D
【详解】
[1][2]要验证猜想①,应选择材料不同但长度和横截面积相同的两根电阻丝,故小芳同学应选择的两段导体是A和C。
[3][4]要验证猜想②,应选择长度不同但材料和横截面积相同的两根电阻丝,故小芳同学应选择的两段导体是C和D。
24. 连接电路时开关没有断开 滑动变阻器的滑片没调到使连入电阻最大位置 C
【详解】
(1)[1]滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡变暗,即向左移动时,电阻变大,故连接右下方的接线柱,电流表串联,故将一根导线与小灯泡的右端和电流表的0.6A接线柱接入,故如右图所示:
(2)[2][3]甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明开关没有断开;发出耀眼的光,说明滑动变阻器的滑片没调到使连入电阻最大位置。
(3)[4] 但电流表有示数,说明短路,或者滑动变阻器阻值太大,电流太小,导致小灯泡不能发光,故需要移动滑动变阻器,看小灯泡是否发光,故选C。
25. B C E 2.5 0.32 0.8
【详解】
(1)[1]通过灯泡的电流
=0.4A
电流表选择0-0.6A的量程,电流表串联在电路中,图甲中滑动变阻器的滑片向右移动,电阻变大,所以连接变阻器的A接线柱,如图所示:
(2)[2][3]小灯泡不发光,电流表的示数为零,说明电路故障为断路;电压表示数等于电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此故障可能是灯丝断了或灯泡与灯座接触不良。
[4]A.小灯泡短路时,移动滑片的位置,电流表示数发生改变,不符合题意;
B.小灯泡的灯丝断了,移动滑片的位置,电流表始终为零,电压表示数始终为电源电压,不符合题意;
C.小灯泡与灯座接触不良,移动滑片的位置,电流表始终为零,电压表示数始终为电源电压,不符合题意;
D.电压表的正负接线柱接反时,移动滑片,电流表示数发生改变,电压表指针反偏,并且反偏的角度发生改变,甚至打弯指针,不符合题意;
E.当滑动变阻器将上面两个接线柱接入电路时,电流表、电压表的示数均不变;因此故障可能时滑动变阻器接线错误,符合题意;
故选E。
(3)[5][6][7]要使灯泡正常发光,必须调节滑动变阻器滑片,使灯泡两端电压达到2.5V;由图知,电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时的电流为I=0.3A;灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
26.3.5×107J 2.1×107J 60%
【详解】
由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量;由公式Q吸=cm(t-t0)可求出水吸收的热量.由水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比可算出燃气灶的效率.
(1)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J.
(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J.
(3)燃气灶的效率:η=Q吸 /Q放 ×100%=2.1×107J /3.5×107J ×100%=60%.
27.(1)20Ω,30Ω;(2)0.5A;(3)0.9W
【详解】
解:(1)灯泡L1、L2的电阻分别为
R1==20 Ω
R2==30 Ω
(2)滑片P移在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电路为两灯泡并联,电流表测量干路电流
I=I1+I2==0.5 A
(3)若只闭合开关S1、S2,L1与滑动变阻器串联,根据P=UI可知,电路的最小功率取决于电流的大小,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中电流最大电路中的电流为
I′==0.3 A<0.6 A<1.5 A
所以电流表、滑动变阻器始终安全,当滑动变阻器的阻值全部接入时电路的电流为
I最小===A
滑动变阻器分得的电压最大可为
UR最大=I最小R=A×50 Ω≈4.3 V>3 V
所以滑动变阻器不能全部接入电路,即滑动变阻器分得的电压为UR=3 V时,电路中的电流最小,此时灯泡分得的电压为
U1=U-UR=6 V-3 V=3 V
电路中的电流为
I″==0.15 A
整个电路消耗的最小功率
P=UI″=6 V×0.15 A=0.9 W
答:(1)灯L1和L2的电阻分别为20Ω和30Ω;
(2)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电流表的读数是0.5A;
(3)整个电路消耗的最小功率是0.9W。
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