2024年陕西省西安市曲江第二中学中考第五次模拟考试九年级物理试题(原卷版+解析版)
展开(全卷满分80分,时间80分钟)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个正确选项。)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 一次完整的眼保健操时间约为46sB. 大雁塔有七层总高约为64km
C. 人感觉舒适的温度约为23~25℃D. 一本八年级物理课本质量约为200mg
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据生活实际可知,一次完整的眼保健操时间约为5min=300s,故A错误;
B.根据生活实际可知,大雁塔有七层总高约为64m,故B错误;
C.根据生活实际可知,人感觉舒适的温度约为23~25℃,故C正确;
D.根据生活实际可知,一本八年级物理课本质量约为200g,故D错误。
故选C。
2. 如图是被称为“东方魔音”的中国军号,在战场上军号声一响,所有的士兵都会不畏生死的向前冲,这样的作战精神让外国士兵感到恐慌,下列说法正确的是( )
A. 号声是由空气振动产生的
B. 用不同的力度吹主要改变了声音的音调
C. 前端的喇叭主要改变了声音的音色
D. 号声可以在真空中传播
【答案】A
【解析】
【详解】A.号声是由号管内的空气柱振动产生的,故A正确;
B.用不同的力度吹,号中空气柱的振幅不同,主要改变了声音的响度,故B错误;
C.前端的喇叭减少了声音的分散,主要改变了声音的响度,故C错误;
D.声音的传播需要介质,号声不能在真空中传播,故D错误。
故选A。
3. 陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料,具有耐高温、高强度、耐磨损和相对重量较轻、抗腐蚀、高绝缘性和低热膨胀系数等优异性能,而其致命的弱点是具有脆性,超应力(外力)状态时,会产生裂纹,甚至断裂导致材料失效,下列物体不适合用陶瓷基复合材料制作的是( )
A. 航空发动机尾喷口B. 盾构机的刀片
C. 高压电缆绝缘层D. 火箭的外壳
【答案】B
【解析】
【详解】A.陶瓷基复合材料具有耐高温、相对重量较轻和低热膨胀系数等优异性能,适合用于航空发动机尾喷口,故A不符合题意;
B.陶瓷基复合材料具有致命的弱点是具有脆性,超应力(外力)状态时,会产生裂纹,甚至断裂导致材料失效,不适合用于盾构机的刀片,故B符合题意;
C.陶瓷基复合材料具有高绝缘性,适合用于高压电缆绝缘层,故C不符合题意;
D.陶瓷基复合材料具有耐高温、高强度、耐磨损和相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能,适合用于火箭的外壳,故D不符合题意。
故选B。
4. 诗词是中华文化的瑰宝之一,许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识紧密联系,下列诗词与对应的物理知识有误的一项的是( )
A. “绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘”中,“倒影”是光反射形成的实像
B. “两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,“孤帆”运动,是以江岸为参照物的
C. “姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中,诗人根据音色来判别“钟声”
D. “床前明月光,疑是地上霜”,霜实际是固态,是由水蒸气凝华形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.“倒影”属于平面镜成像,是光反射形成的虚像,故A错误,A符合题意;
B.“孤帆”相对于江岸位置发生了变化,以江岸为参照物,“孤帆”是运动的,故B正确,B不符合题意;
C.不同发声体发出的声音音色不同,诗人根据音色来判别“钟声”,故C正确,C不符合题意;
D.霜实际是固态,是由空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,故D正确,D不符合题意。
故选A。
5. 热爱运动的小健在电视上观看体育比赛时,对如图所示现象进行分析,其中说法正确的是( )
A. 甲图中,短道速滑运动员匀速转弯时处于平衡状态
B. 乙图中,跳远运动员助跑可以提高成绩,是因为运动员受惯性作用
C. 丙图中,踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,说明物体的运动需要力来维持
D. 丁图中,静止在水平冰面上冰壶受到的重力和冰面对冰壶的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.短道速滑运动员匀速转弯时运动方向发生变化,即他的运动状态发生了变化,处于非平衡状态,故A错误;
B.跳远运动员助跑可以提高成绩,是因为运动员具有惯性,起跳后要保持原来的运动状态继续向前运动,可以跳得更远,故B错误;
C.踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为受到阻力作用,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.静止在水平冰面上的冰壶受到的重力和冰面对冰壶的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,都作用在冰壶上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
6. 道路救援对车辆进行拖移的工作原理图如图所示,当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力时,在内可将小车沿斜面底端匀速拉至斜面顶端,已知小车的质量为,斜面高为,斜面长为5m(不计车长、钢绳重、滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦,g取10N/kg),下列分析与计算正确的是( )
A. 图中滑轮可以省力B. 做的有用功为
C. 拉力做功的功率为D. 该装置的机械效率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,滑轮的轴的位置固定不动,为定滑轮,使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力,故A错误;
B.根据题意可知,做的有用功为
故B错误;
C.不计车长,拉力端移动距离
拉力做的功为
拉力做功的功率
故C错误;
D.根据题意可知,该装置的机械效率为
故D正确。
故选D。
7. 关于下面四幅图的说法不正确的是( )
A. 甲图:水沸腾后,水蒸气会把橡皮塞冲出去,此过程与热机的做功冲程原理相同
B. 乙图:冬天人们喜欢搓手取暖是通过做功的方式改变内能
C. 丙图:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体,表明气体间可以发生扩散现象
D. 丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,水沸腾后,水蒸气会把橡皮塞冲出去,水蒸气的内能会转化为塞子的机械能,汽油机的做冲程也是内能转化为机械能,与该实验的原理相同,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,冬天搓手取暖是通过做功的方式改变内能的,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,上方的二氧化氮气体密度大,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,可能是扩散现象,但也可能是重力的作用使得二氧化氮分子向下,故不能表明气体间可以发生扩散现象,故C不正确,符合题意;
D.丁图中,两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开,是由于分子间存在引力,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 考试时监考人员用手持式金属探测器对考生进行检查(如图所示),当靠近金属物体时,在金属导体中就会产生感应电流,探测器发出警报。下列图中能够反映其工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,金属探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,即金属探测器工作原理为电磁感应现象。
A.该图是发电机原理图,发电机是利用闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动、产生感应电流的原理制成的(即电磁感应现象),故A符合题意;
B.该图是电流的磁效应实验,故B不符合题意;
C.该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,其原理是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.该图是电动机原理图,电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故D不符合题意。
故选A。
9. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 图甲中当有人发生触电事故时,应第一时间用手把他拉开,避免持续触电
B. 图乙的方式使用测电笔,接触火线,试电笔氖管会发光
C. 图丙中空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路造成的
D. 图丁中,三脚插头接入三孔插座后,能防止外壳带电对人造成伤害
【答案】D
【解析】
【详解】A.当有人发生触电事故时,应第一时间断开总开关(切断电源),避免持续触电,故A错误;
B.使用测电笔,手应接触笔尾金属体,图乙的方式使用测电笔,接触火线,氖管不会发光,故B错误;
C.过载和短路都会造成空气开关跳闸,故C错误;
D.洗衣机的三脚插头上标着E的导线是接地线,和用电器的金属外壳相连,从而能在发生漏电时起保护作用,故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
B. 电源电压为8V
C. 灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D. 灯泡的额定功率为3.5W
【答案】D
【解析】
【详解】由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测量滑动变阻器两端的电压,电压表V2测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流。
A.滑片向左移动,滑动变阻器接入电路中电阻变小,有串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小,电压电源不变,由串联电路的电压规律可知灯泡两端的电压变大,电路中总电阻变小,电路电流变大,则曲线a为灯泡的电压、电流关系图,曲线b变阻器的电压、电流关系图,即曲线a为电压表V2数与电流表示数变化的关系图像,曲线b为电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像,故A错误;
B.由图像得,当灯泡电压为1V时,变阻器电压为8V,则电源电压
故B错误;
C.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,由乙图可知,当灯泡正常发光时,电路电流为0.5A,滑动变阻器两端的电压为2V,由欧姆定律得滑动变阻器接入电路的阻值为
故C错误;
D. 当灯泡正常发光时,电路电流为0.5A,滑动变阻器两端的电压为2V,灯泡的额定电压
额定功率为
故D正确。
故选D。
二、填空与作图题(本题共9小题,每空1分,共22分。)
11. 如图为某手机的微泵液冷壳,内含2亿颗微胶囊的高性能相变材料PCM。手机发热时,固态材料吸收热量,________成液态(填物态变化名称);微泵液冷壳还可利用无线反向充电开启驱动泵,驱动冷却液循环,利用________的方式改变手机内能,使机身散热降温。
【答案】 ①. 熔化 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]物质由固态变为液态的过程叫做熔化,手机发热时,固态材料吸收热量,熔化成液态。
[2]改变内能的方式:做功和热传递。微泵液冷壳利用无线反向充电开启驱动泵,驱动冷却液循环,它通过液体的不断流动,将机身产生的热量均匀带走,利用的是热传递改变手机内能,使手机温度降低,内能减少。
12. 5G基站利用______(选填“电磁波”或“声波”)传递信息。面临日益逼近的能源危机,世界各国越来越重视能源的开发和节能,其中就包括太阳能,太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小,属于______(填“清洁”或“非清洁”)能源。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 清洁
【解析】
【详解】[1]电磁波可以传递信息,5G基站通过发射和接收电磁波传递信息。
[2]对环境无污染或者污染很小的能源是清洁能源,太阳能属于清洁能源的一种。
13. 2022年2月4日冬奥会开幕式,北京将一张亮丽的科技名片交给了世界。开幕式上,400名演员手持发光杆进行表演,发光杆中的光源是LED,它发出的白光其实是由红、______、蓝三种光混合而成的,LED主要是由______(选填“半导体”或“超导体”)材料制成。如图,红旗汽车的汉字车标,代表了中国乘用车事业的开端。迎宾灯将鲜红的“红旗”两字投射到地面(如图),我们从各个方向都能看到,是由于光在地面上发生了______(选填“镜面反射”或“漫反射”)
【答案】 ①. 绿 ②. 半导体 ③. 漫反射
【解析】
【详解】[1]红、绿、蓝三种色光是光的三原色,LED发出的白光其实是由红、绿、蓝三种光混合而成的。
[2]LED是发光二极管,主要是由半导体材料制成。
[3]迎宾灯将鲜红的“红旗”两字投射到地面,我们从各个方向都能看到,是由于光在地面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向。
14. 内窥镜可以直接观察人体内部器官的病变。如图所示,这是医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械。它的镜头相当于一个______,检查时,要看清患处微小的细节,医生应将内窥镜的镜头______(选填“靠近”或“远离”)患处。
【答案】 ①. 凸诱镜 ②. 靠近
【解析】
【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于凸透镜,成的是倒立、缩小的实像;检查时,要看清患处微小的细节,让观察的位置的像更大,相当于使实像变大,故应增大像距,减小物距,因此应该使内窥镜细管顶端靠近患处。
15. 小强将气球在头发上擦一擦后再靠近头发,头发“立”起来了,这是由于气球和头发带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷;用它接触验电器的金属球会看到金属箔张开,这是利用了______原理。
【答案】 ①. 异种 ②. 同种电荷相互排斥
【解析】
【详解】[1]由于头发和气球束缚电子的能力不同,所以当气球与头发摩擦后会带上异种电荷,由于异种电荷相互吸引,所以头发会“立”起来。
[2]用它接触验电器的金属球会看到金属箔张开,这是利用了同种电荷相互排斥的原理。
16. (1)如图甲所示是一个学生自制的气压计,当把它从山脚下拿到山顶上,观察到玻璃管内水柱的高度 ___________(选填“逐渐升高”、“逐渐降低”或“保持不变”);
(2)通常赛车在快速行驶时车体会向上“飘”,为避免此现象发生,在赛车的尾部安装上尾翼(又叫气流偏导器),形状如图乙所示。它运用了在气体中流速越大的位置,压强越 ___________(选填“大”或“小”)的原理。
【答案】 ①. 逐渐升高 ②. 小
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知,该气压计在使用时,水柱在瓶口之上,此时瓶内封闭气体压强p等于大气压p0与玻璃管内水柱产生的压强之和,即
p=p0+ρgh
h为玻璃管内水柱的高度;当把它从山脚下拿到山顶上时,由于大气压随着高度的增加而逐渐减小,瓶内气体压强p不变,而大气压p0变小,所以h应变大,即玻璃管中水柱的高度逐渐升高。
(2)[2]由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较小、压强较大;而流过下方的空气速度较大、压强较小,向下的压强差会增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能。
17. 如图所示是龙舟赛精彩场面,运动员手中的船桨是______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆,如果龙舟和运动员总质量为4t,龙舟体积为6m3,则比赛中龙舟受到的浮力约为______N(g取10N/kg)。
【答案】 ①. 费力 ②. 4×104
【解析】
【详解】[1]船桨在使用的过程中动力臂小于阻力臂,手移动的距离要小于桨移动的距离,所以此时的船桨是费力杠杆。
[2]龙舟是漂浮在水面的,所以受到的浮力和运动员与龙舟的重力是相等的,因此龙舟受到的浮力
F浮=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
18. 如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了;当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光照射到挡板后光敏电阻上。当尘埃量达到一定标准时,就能开启自动除尘模式。电路中光敏电阻的阻值随尘埃量增大而 ___________,电流随之增大,电磁铁的磁性随之 ___________;若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则 ___________是指示灯。
【答案】 ①. 减小 ②. 增强 ③. a
【解析】
【详解】[1]当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上时,电路中的电流增大,根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小。
[2][3]电流增大,则电磁铁的磁性随之增强,电磁铁吸引衔铁,使动触点和下面的静触点接触,开启自动除尘模式,所以下面的b是除尘器,上面的a是指示灯。
19. 如图所示,这是篮球投出后在空中飞行时的情景,请在图中画出篮球离开手后在空中飞行时所受重力的示意图(O为重心)。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,从篮球重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
20. 小高家盖新房需要先设计一下屋内的电路,以便电工师傅布线。爱钻研的小高自告奋勇完成这个任务。如图所示为他设计电路的一部分,请他帮将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的连接:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
灯泡的连接方法:火线首先接入开关,再入灯泡顶端的金属点,零线直接接入螺旋套。如图所示:
三、实验与探究题(本题共4小题,每空1分,共22分。)
21. 请完成下列填空。
(1)如图-1,小车从不同高度滑下的目的是使小车到达水平面的______不同;
(2)如图-2,小丽某次爬山用秒表记录的时间,读数是______s;
(3)如图-3,所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,与并联,目的是使通过与的______不同。
【答案】 ①. 初速度 ②. 337.5 ③. 电流
【解析】
【详解】(1)[1]小车从不同高度滑下的目的是使小车到达水平面的初速度不同,从而探究动能大小与速度的关系。
(2)[2]由图可知,分针指在5.5min~6min之间,秒针指在37.5s,所以读数是
(3)[3]如图R3与R2并联的目的是利用并联分流,使通过R1和R2的电流不同,从而探究电流通过导体时产生的热量与电流大小的关系。
22. 为响应习近平总书记提出的乡村振兴战略,某市积极发展本地特色养蜂产业。小张同学学习了密度知识后,了解到蜂蜜品质与密度有关,他和同学想在实验室测量自家蜂蜜的密度。
(1)他首先应该把天平放在______台面上;
(2)小张调节平衡螺母使指针指在分度盘中央,如图-1所示,其做法错误之处是______,调整错误之后,指针位置如图-2所示,下一步应向______适当调节平衡螺母;
(3)测量实验步骤如下:
①用天平测出蜂蜜和烧杯的总质量如图-3所示,则______g;
②将部分蜂蜜倒入量筒中,其体积如图-4所示,再用天平测出剩余蜂蜜和烧杯总质量为32.4g,则所测蜂蜜的密度为______;
(4)细心同学发现量筒的侧壁上粘有蜂蜜,他们认真分析得出蜂蜜密度的测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. 水平 ②. 没有把游码拨到零刻度线处 ③. 右 ④. 62.4 ⑤. 1.5 ⑥. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]在使用天平时,要将天平放在水平台面上。
[2]在调节天平平衡时,应将游码放在标尺左端的零刻线处,再调平衡螺母,使指针到分度盘的中央,所以图-1中错误之处是没有把游码拨到零刻度线处。
[3]调整错误之后,如图-2所示,指针左偏,说明左边沉,为使天平平衡,下一步应向右适当调节平衡螺母。
(3)①[4]由图-3可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯与蜂蜜的总质量为
m总=50g+10g+2.4g=62.4g
②[5]由图-4可知,倒入量筒中蜂蜜的体积为
V=20mL=20cm3
倒入量筒中蜂蜜的质量为
m=62.4g-32.4g=30g
蜂蜜的密度为
(4)[6]量筒的侧壁上粘有蜂蜜,使得蜂蜜的体积测量偏小,质量测量准确,根据可知,密度测量偏大。
23. 小高用弹簧测力计、长方体物块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水),对浸在液体中的物体所受浮力进行了探究,探究过程和弹簧测力计示数如图所示。()
(1)由图中信息可知,物体所受浮力的方向为______;
(2)小高分析了甲、乙、丙三图,认为物体受到的浮力与物体没在液体中的深度有关,此观点是否正确______(选填“正确”或“错误”),原因是______。物体浸没在水中时受到的浮力是______N;
(3)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与______有关,比较图甲、丁、戊可说明浮力的大小与______有关;
(4)根据实验可测出物体的密度是______,盐水的密度是______。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 错误 ③. 没有控制排开液体的体积相同 ④. 4 ⑤. 排开液体的体积 ⑥. 液体密度 ⑦. 1.25×103 ⑧. 1.1×103
【解析】
【详解】(1)[1]由图中信息可知,物体所受浮力使得弹簧测力计的拉力减小,说明浮力的方向为竖直向上。
(2)[2][3]甲、乙、丙三图中,虽然深度改变了,但同时物体排开液体的体积也改变了,所以认为物体受到的浮力与物体浸在液体中的深度有关是错误的,原因是没有控制排开液体的体积相同。
[4]由甲图可知,物体的重力为5N;由丙图可知,物体浸没在水中,弹簧测力计示数为1N,所以物体浸没在水中时受到的浮力为
F浮水=G-F丙=5N-1N=4N
(3)[5分析图甲、乙、丙,改变了排开液体的体积,液体密度不变,说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
[6]比较图甲、丁、戊,液体密度不同,排开液体的体积相同,浮力不同,可说明浮力的大小与液体密度有关。
(4)[7]由甲图可知,物体的重力G=5N,根据G=mg可得,物体的质量为
根据水中F浮水=4N,浸没时排开液体的体积等于物体的体积,由阿基米德原理可得,物体的体积为
物体的密度为
[8]当物体浸没盐水中时,受到的浮力为
F浮盐=G-F戊=5N-06N=4.4N
浸没时排开液体的体积等于物体的体积,由阿基米德原理可知,盐水的密度为
24. 物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现,有的电阻阻值会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究:
(1)热敏电阻由______(选填“导体”“超导体”或“半导体”)材料制成。经过讨论,同学们组装了图乙所示的装置进行实验,实验中通过______反映电阻的大小:烧杯中的液体应该选择______(选填“食盐水”或“煤油”);
(2)点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源电压不变,记录的数据如表所示。分析实验数据可知,该热敏电阻的阻值随温度升高而______(选填“增大”或“减小”);
(3)实验结束后,大家一起动手用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计,设计的电路如图丙所示,若要使电压表的示数随温度的升高而增大,则应在图中的______(选填“ab”“bc”或“ab”)两端接入电压表。
【答案】 ①. 半导体 ②. 电流表示数 ③. 煤油 ④. 减小 ⑤. ab
【解析】
【详解】(1)[1]热敏电阻的阻值随着外界温度的变化而变化,热敏电阻是由半导体材料制成的。
[2]由乙图可知,加热过程中,烧杯中的液体温度升高,热敏电阻的温度随之升高,热敏电阻的阻值发生变化,电路中的电流随之变化,这样可以通过电流表示数来反映电阻的大小,这里采用了转换法。
[3]实验中,液体吸收相同的热量时,液体的温差变化越大,热敏电阻阻值变化越大,电流表示数变化明显,根据Q=cmΔt可知,实验中应该选用比热容较小的煤油。
(2)[4]根据表格中数据可知,温度升高时,通过热敏电阻的电流变大,根据可知,热敏电阻的阻值变小,所以热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(3)[5]由丙图可知,定值电阻和热敏电阻串联,由于热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以温度升高时,电路中的电流增大,定值电阻两端的电压增大,热敏电阻两端的电压减小,要使电压表的示数随温度的升高而增大,电压表应该并联在定值电阻两端,即ab两端。
四、综合题(本题共2小题,第25小题8分,第26小题8分,共16分。)
25. 图甲是办公室和教室常用的立式饮水机,图乙为饮水机的铭牌参数,图丙为饮水机内部简化电路图.S是温控开关,R1是调节电阻,其阻值为198Ω,R2是供热电阻.
(1)当开关_____时(选填“断开”或“闭合”),饮水机处于加热状态.
(2)现将装满水箱的水烧开,水吸收的热量是多少_____?[水的初温为20℃,在1标准大气压下,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)当饮水机处于保温状态时,供热电阻的功率是多少_____?
【答案】 ①. 闭合 ②. 6.72×105J ③. 22W
【解析】
【分析】(1)分析电路中开关S不同状态下电路结构,由分析饮水机工作状态;
(2)利用和 计算水吸收热量;
(3)根据加热功率求出R2的电阻,求出串联的总电阻,利用欧姆定律求电路中的电流,再利用 求供热电阻的功率.
【详解】(1)由图可知,当开关断开时,两电阻串联,电路中电阻较大;当开关闭合时,只有R2接入电路中,电路中电阻较小,
电源电压不变,由可知,S闭合时为加热状态,S断开时为保温状态;
(2)由 可得水的质量:,
在1标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量:
;
(3)当开关闭合时,R1被短路,只有R2接入电路中,此时处于加热状态,
由得R2的阻值:;
当开关S断开时,饮水机处于保温状态,两电阻串联,
电路的总电阻:,
此时电路中的电流:,
则供热电阻R2的功率: .
答案:(1). 闭合 (2). 6.72×105J (3). 22W
26. 贵南高铁北起贵州贵阳市,途经河池市,南至广西南宁市,是广西境内第一条设计时速为350公里的客运专线,预计2023年年底建成通车。
(1)若动车组以80m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为5600kW,则此时动车组受到的阻力为多大?
(2)位于河池市境内的界子良风电场于2021年初成功实现40台风机并网发电(如图乙)。已知当地每秒每平方米面积吹过的风的能量约为200J,若风机有效迎风面积约为,风机把风能转换为电能的效率为25%。请估算一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动多远距离?(忽略其它能量损耗)
【答案】(1)7×104N;(2)1250km
【解析】
【详解】解:(1)动车组以80m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为
P=5600kW=5.6×106W
匀速运动时车受到的阻力等于动力,由
可得,动车组受到的阻力为
(2)一台风机一天产生的电能电能为
W=200J/(m2·s)×2.0×104m2×24×3600s×25%=8.64×10l0J
动车组功率为
P'=4800kW=4.8×106W
一台风机一天产生的电能可供动车组运行的时间为
动车组运行的距离为
s'=v't'=250km/h×5h=1250km
答:(1)此时动车组受到的阻力为7×104N;
(2)一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动的距离为1250km。
甲
乙
丙
丁
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
型号
YSJ﹣66
额定电压
220V
加热功率
2200W
水箱容积
2L
频率
50Hz
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