人教版九年级物理全一册(期末)真题A卷(原卷版)
展开学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.(2019·深圳市龙岗区中考)关于物体的内能、热量和温度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体内能增大,一定是吸收热量
B.物体内能减小,说明物体对外做功
C.水吸收热量,温度一定升高,内能一定增大
D.铁丝发热,可能是做功,也可能是被加热
【答案】D
【解析】改变物体内能的两种方法:做功和热传递.两种方法在改变物体内能上是等效的.晶体熔化时吸热,但温度不变,据此分析.
详解:AB.做功和热传递都可以改变物体内能,因此物体的内能增加,可能是物体吸收了热量,也可能是对物体做了功;物体内能减小,可能是放出了热量,也可能是对外做功.故AB错误.
C.水沸腾时,吸收热量,温度不变.故C错误.
D.做功和热传递都可以改变物体内能,因此铁丝发热可能是对其做功的,也可能是对其加热的.故D正确.
故选D.
2.(2020·广东初三)封闭在容器内的气体,是由大量的气体分子组成的,这些分子都在不停地做无规则运动。下列有关说法正确的是( )
A.温度一定时,气体分子的运动速度大小都相同
B.温度一定时,气体分子可以向各个方向运动
C.温度升高时,每个气体分子的运动速度都增大
D.温度降低时,所有气体分子的运动方向都相同
【答案】B
【解析】A.温度一定时,气体分子的运动速度大小不是都相同,大小是没有规律的,A错误;
B.温度一定时,气体分子运动没有规律,可以向各个方向运动,B正确;
C.温度升高时,不是每一个气体分子速度都增大,只是大部分气体分子速度增大而已,C错误;
D.温度降低时,气体分子的运动方向还是向各个方向,不会相同,D错误。
故选B。
3.(2019·全国初三课时练习)将两个定值电阻R1“4 Ω,1 A”和R2“1 Ω,2 A”并联起来使用,为使电阻不被烧坏,干路中最大电流应不超过( )
A.3 AB.1.5 AC.2.5 AD.2 A
【答案】C
【解析】两电阻两端允许所加的最大电压分别为:U1=I1R1=1A×4Ω=4V,U2=I2R2=2A×1Ω=2V,将两只电阻并联时,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以两端的最大电压U′=2V,此时通过R2的电流I′2=2A,通过R1电阻的电流I′1= =0.5A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴干路中允许通过的最大电流:I=I′1+I′2=0.5A+2A=2.5A.
4.(2019·启东市初三)关于“8V 4W”的灯L1和“4V 2W”的灯L2,(设灯的阻值不变)下列说法中正确的是( )
A.L1的电阻小于L2的电阻 B.两灯串联后接在12V电源两端时都能正常发光
C.两灯均正常工作时,L2较亮 D.两灯并联时,两端最大可加8V电压
【答案】B
【解析】由可知,R1=,R2=,R1 。故A错误。
因为两灯额定电流均为0.5A,所以将两灯串联后两灯都能正常发光时,电源电压等于两灯额定电压之和U=U1+U2=12V ,B正确为答案。
两灯均正常工作时,L1的电功率较大,L1较亮,C错误。
根据并联电路电压关系,两灯并联时,要保证两灯不损坏,两端最大可加4V电压,故D错误。
5.(2019·湖南广益初三期中)如图所示的电路中,R是滑动变阻器,滑动变阻器的滑片跟杠杆相连,杠杆可以绕固定点O转动,另一端固定着一个浮子,浮子随油面高低而升降。图中电压表的示数随油面升高而增大的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】A.电压表与电源并联,电压表示数不变,故A错误;
BC.定值电阻与滑动变阻器串联,根据串联电路电压与电阻成正比的特点,浮子升高时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器两端的电压变小,定值电阻两端的电压升高,与滑动变阻器并联的电压表示数会变小,故B错误;也定值电阻并联的电压表示数会增大,故C正确;
D.电压表串联在电路在,不符合电压表的使用规则,此电路中电压表的示数为电源电压,也不会变化,故D错误。
故选C。
6.(2019·山东初三)如图所示的家庭电路,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入电源的三孔插座后.正在烧水的电热壶突然不能工作,但白炽灯仍能正常发光,拔出电饭煲的插头,电热壶仍不能工作,把测电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均能发光.则该家庭电路出现的故障是( )
A.C、D两点间导线断路
B.B、D两点间导线短路
C.C点导线断路
D.B、D两点间导线断路
【答案】A
【解析】电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氛管均能发光,说明火线有电,而零线断路了,电热壶不能工作,故断路发生在C、D之间.故A正确.
7.(2020·福建初三期末)如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器.闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源两端电压为
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路总功率的最大值为
D.滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电阻消耗电功率最大值与最小值之差为
【答案】C
【解析】A、由图可知,两电阻串联,电压表测Rp两端的电压,电流表测电路中的电流.
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,电路消耗的功率最大,
由图乙可知I最大=0.6A,
由可得,电源电压;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,
由图乙可知,I最小=0.1A,Up=5V,
根据串联电路电压特点和欧姆定律可知:
电源电压;
由于电源电压不变,则,
所以,;
则电源电压;故A错误;
B、由可得,滑动变阻器的最大电阻:
;故B错误;
C、电路消耗的最大功率:
,故C正确.
D、电路消耗的最大功率即为R0消耗的最大功率,
最小值为:,
则电阻消耗电功率最大值与最小值之差为:;故D错误.
故选C.
8.(2020·福建初三)如图,电源电压保持不变,两根均匀的相同电阻丝ae和bf平行放置,其他导线电阻不计,c、d两环始终与电阻丝接触良好。闭合开关,当cd处于图中位置时,电压表的示数为6V;当电阻R与cd段导线一起向右移动一段距离后,电压表的示数变为5V;若电阻R与cd段导线一起由图中位置向左移动一段相同距离后,电压表的示数变为( )
A.6.5VB.7VC.7.5VD.8V
【答案】C
【解析】设,则在如图的电压可表示为
①
当电阻R与cd段导线一起向右移动一段距离后,电源电压可表为
②
当电阻R与cd段导线一起向左移动一段相同距离后,电源电压可表为
③
由①②得
,
代入③得
故选C。
二、填空题(每小题2分,共20分)
9.(2019·广州初三期中)在如图所示的电路中,哪种接法是错误的?_______为什么?_______________________
【答案】A 电流表直接接在电源两端,会烧坏电流表
【解析】[1]A.从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关后,电流不会再流过两个灯泡,而是流过灯泡旁边的导线,再流过电流表,最后回负极,这样两灯泡都不会亮,电流表直接接在电源两端,会烧坏电流表,这种接法是错误的,A错误,符合题意;
B.从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关后,分成两部分电流,一部分流过灯泡,最后回负极;另一部分流过电流表,再流过另一个灯泡,最后回负极;两灯泡是并联的,电流表和其中一个灯泡串联接在电路中;这种接法是正确的,B正确,不合题意;
C.从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关、两灯泡、电流表,最后回负极,两灯泡串联,两灯泡能发光,电流表能偏转,这种接法是正确的,C正确,不合题意;
10.(2020·陕西初三期末)如图所示,要使R1与R2组成串联电路,应闭合开关_____;要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关_____,若此时电流表A1和A2的示数之比为2:5,则R1与R2的电阻之比为_____,R1与R2消耗的电功率之比为_____。
【答案】S2 S1、S3 3:2 2:3
【解析】[1]两电阻首尾相连在电源两端是串联,所以要使R1与R2组成串联电路,应只闭合开关S2;
[2]当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,两个电阻的两端分别连在一起,电流分别经过S1、R2后和另一支路A1、R1、S3汇合后经过电流表A2回到电源的负极,它们这种连接方式是并联;
[3]电流表A1测量支路R1的电流I1,电流表A2测量干路的电流I,则支路R2的电流,根据并联电路的分流特点可知,
;
[4]两电阻并联,它们两端的电压相等,R1与R2消耗的电功率之比:
。
11.(2020·江苏初三期末)如图所示是定值电阻甲和标有“6V 3W”小灯泡乙的U-I图像.灯泡正常发光时的电流为_______A.若将两者并联在电路中,干路允许通过的最大电流为_______A.若将两者串联在电路中,该电路两端允许的最大电压为_______V。若两者串联在电路中,该电路两端的电压为7V时,电路消耗的总功率为_______W.
【答案】0.5 1.1 11 2.8
【解析】[1]灯泡正常发光时即灯泡两端电压是6V时,从图中可以看到,电流为0.5A;
[2]若将两者并联在电路中,灯泡两端电压最大只能是6V,这时定值电阻甲两端电压也是6V,从图中可以看到,流过甲的电流是0.6A,流过乙的电流是0.5A,那么干路允许通过的最大电流为
[3]若将两者串联在电路中,电路中的最大电流只能是0.5A,这时乙的电压是6V,甲的电压是5V,所以该电路两端允许的最大电压为
[4]若两者串联在电路中,该电路两端的电压为7V时,从图中可以看到,当电流是0.4A时,甲的电压是4V,乙的电压是3V,这种情况符合条件,所以电路消耗的总功率为
12.(2019·全国初三课时练习)在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时,小东选用了两个定值电阻R1、R2分别做实验,他根据实验数据画出了如图所示的图象,请你根据图象比较电阻R1与R2的大小,R1________R2 。 (选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】大于
【解析】当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.从图象中读出:当R1、R2两端的电压为U=2V时,对应的电流值,通过电流的大小关系或计算出电阻值判断两电阻的阻值大小关系。
如图,由U-I图象得出,当U=2V时,I1=0.2A,I2=0.4A,由R=U/I知:
所以R1大于R2。
13.(2019·四川中考真题)如图所示,当开关S闭合和断开时,电流表的示数之比是3:1,则电灯L1和L2的电阻之比是_______。甲、乙、丙、丁四个轻质小球,靠近时的相互作用情况是:甲排斥乙,乙吸引丙,丙排斥丁,若丁带负电,则甲一定_______。
【答案】1:2 带正电
【解析】(1)由图知,当开关S闭合时,两灯泡并联,电流表测干路电流,当S断开时,电路为L2的简单电路,电流表测L2的电流;
因并联电路各支路独立工作、互不影响,所以,断开开关前后,通过L2的电流不变;
已知当开关S闭合和断开时,电流表的示数之比是3:1,设电流表示数分别为3I、I,
则可知干路电流为3I、通过L2的电流为I,即I总=3I,I2=I;
两灯并联时通过L1支路的电流:
因并联电路中各支路两端的电压相等,结合欧姆定律可得:;
所以L1和L2的电阻之比:;
(2)已知丁带负电,丙排斥丁,则丁、丙一定带同种电荷,即都带负电;
乙吸引丙,则乙可能带正电,也可能不带电;
甲排斥乙,则甲、乙带同种电荷,即甲带正电;
所以甲一定带正电。
14.(2020·辽宁初三月考)灯L1标有“6V 6W”,L2标有“6V 3W”,串联接入电路,两灯都发光时电路两端最大电压应为 V, 更亮些,总功率为 .
【答案】9;L2;4.5
【解析】已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式P=UI求出额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,串联时通过电路的电流是两只灯泡额定电流最小的一个,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的最大电压;根据P=I2R比较两灯泡实际功率的大小,实际功率大的灯泡较亮,利用P=UI求出电路的总功率.
解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1===1A,I2===0.5A,
由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===6Ω,R2===12Ω;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的最大电流I=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压最大:
U=I(R1+R2)=0.5A×(6Ω+12Ω)=9V,
由P=I2R可知,L2的实际功率较大,灯泡较亮,
总功率:
P=UI=9V×0.5A=4.5W.
故答案为:9;L2;4.5.
15.(2020·重庆八中初三)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲 、乙的带电量分别为_____、_____(均选填“正电”“负电”“不确定”)。
【答案】不确定 正电
【解析】[1][2]从图中可以看到,乙、丙两球互相排斥,同种电荷互相排斥,如果丙带正电荷,那么乙球也带正电;图中甲、乙两球互相吸引,如果甲带电,异种电荷互相吸引,甲带负电,如果甲不带电,也会互相吸引,那么甲带电量不确定。
16.如图所示,用两橡皮筋竖直悬挂重2N的金属棒AB于磁场中,金属棒两端连接着导线(导线对金属棒的作用力忽略不计),当棒中通以由A流向B的电流时,金属棒静止,橡皮筋刚好处于松弛状态;现让电流由B流向A,金属棒仍静止,每根橡皮筋受到的力为______.
【答案】2
【解析】通过分析可知,当棒中通以由A流向B的电流时,金属棒AB受到了两个力的作用:竖直向下的重力和竖直向上的磁场力.由于金属棒静止,故金属棒受到的重力大小等于金属棒受到竖直向上的磁场力;当棒中通以由B流向A的电流时,根据影响磁力方向和大小的因素可知,磁力的大小不变,方向发生改变;金属棒受到竖直向上的拉力等于竖直向下的重力和磁场力之和,故每根橡皮筋受到的力:
F=(2N+2N)=2N.
17.(2019·北京初三期中)如图所示的电路中,除了一根导线是断的,其余的器材完好无损,电路连接正常.为了查出这根导线,小刚将电压表的负接线柱一直接在电源的负极,正接线柱与灯L1的a接线柱相连时,电压表有示数;再将电压表的正接线柱与灯L2的b接线柱相连时,电压表没有示数.由此可知,发生断路的是导线 .
【答案】3
【解析】根据从电压表有无示数进行分析,电压表有示数说明被测的电路有断路,无示数说明开路故障在与电压表并联之外的电路上.
解:因为电压表测量的导线完好时,电压表不会有示数,电压表有示数反而说明导线是断的;
所以将电压表的负接线柱一直接在电源的负极,正接线柱与灯L1的a接线柱相连时,电压表有示数;说明导线1,2完好;
再将电压表的正接线柱与灯L2的b接线柱相连时,电压表没有示数.说明电路为断路,即断路在导线1、2、3上;
由此可知:发生断路的是导线3.
故答案为:3.
18.(2019·黑龙江中考真题)如图1是甲、乙两个电阻的I﹣U图象,其中一个是定值电阻的图象,另一个是热敏电阻(热敏电阻的阻值有的随温度升高而增大,有的随温度升高而减小)的图象.先将两电阻连接如图2所示电路.
(1)图1中_____是热敏电阻,_____是定值电阻.
(2)如图1,R1是甲电阻,R2是乙电阻,当S2断开,S1,S3闭合时,电流表A1与电流表A2的示数比值是P,则P_____1(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)当S1,S3断开,S2闭合时,电压表V1与电压表V2的示数比值是q,则q_____1(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(4)以上两种情况下p和q的乘积,即pq_____1(选填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】(1)乙; 甲; (2)大于; (3)小于; (4)大于
【解析】(1)根据欧姆定律求出对应的电阻值,判断甲乙电阻的变化特点,即可得出;
(2)R1是甲电阻,R2是乙电阻,当S2断开,S1,S3闭合时,R1与R2并联,根据并联电路的特点和欧姆定律求出电流表A1与电流表A2的示数,然后得出比值P的表达式,根据甲乙的电阻判断;
(3)当S1,S3断开,S2闭合时,R1与R2串联,根据串联电路的特点和欧姆定律求电压表V1与电流表V2的示数,然后得出比值q的表达式,根据甲乙的电阻判断;
(4)得出p和q的乘积的表达式,根据甲乙的电阻判断.
详解:(1)由图像可知,甲电阻的I-U图象是一条过原点的直线,说明U与I的比值是一个定值,即甲电阻的阻值不变,故甲是定值电阻;乙图像是曲线,电流随电压的增大而增大,电压与电流的比值变大,故乙是热敏电阻;
(2)当S2断开,S1、S3闭合时,电阻R1与R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测通过R2的电流,根据欧姆定律有:电流表A1的示数,电流表A2的示数,根据图象I,由欧姆定律导出式可知,R1<R2,且R2变大,则比值
;
(3)当S1、S3断开,S2闭合时,电阻R1与R2串联,电压表V1测电阻R1两端的电压,电压表V2测电阻R2两端的电压,根据串联电路各处的电流相等,电压表V1的示数为U1=IR1,
电压表V2的示数U2=IR2,所以;
(4)以上两种情况下p和q的乘积为;
三、作图题(每小题6分,共12分)
19.(2019·江苏初三期中)按照题目要求作图:
(1)在a图中,杠杆AB处于平衡状态,请作出细线对杠杆B点拉力F1的示意图、与力臂L对应的力F2的示意图
(2)如图所示,在该图中改动一根线,使L1、L2串联(在b图中完成),在该图中加一根线,使L1、L2并联(在c图中完成)。
(3)如图d,在圆圈内填入正确的电表符号,使开关闭合后两灯都能发光.
【答案】(见解析)
【解析】(1)过l的上端作出它的垂线,交于杠杆于一点是F的作用点,再画出F的方向;过的作用点B竖直向下作出力的方向即可,如图:
(2)串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。使L1、L2串联只需将灯泡左端的结点移至右端即可,如图b;使L1、L2并联需添加一根导线,一端接灯泡左端,一端接灯泡的右端,如图c。
(3)电流表与被测用电器串联,在电路中相当于导线;电压表与被测用电器并联,在电路中相当于开路.由图可知,上面圈中的仪表与电路并联,故该处的电表是电压表;下面圈中仪表与灯泡串联,故该处的电表是电流表.如下图所示:
20.(2020·四川初三)(1)画出如图所示实物图对应的电路图。
(_____________________)
(2)用细线悬挂的通电螺线管静止在如图所示的位置。请你在图中标明通电螺线管的N、S极,并在图中的导线上标明电流方向。
(________________________)
【答案】
【解析】(1)[1]从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过滑动变阻器,再流过小灯泡,流过电流表和开关,最后回负极,电压表并接在滑动变阻器两端,这是一个串联电路,根据所述,画出电路图,如下图所示;
(2)[2]从图中可以看到,通电螺线管右边是地理北方,那么地理北方附近是地磁南极,那么地磁场方向是从左到右,可以知道通电螺线管左端是南极,右端是北极,根据安培定则可知,电流应该从左端流入,右端流出,所作的图如下图所示;
四、实验探究题(每小题11分,共44分)
21.(2020·重庆初三期中)实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8W”的小灯泡,为检测所购灯泡是否合格,小刚利用其中一只灯泡来做测量小灯泡电功率的实验。
(1)在检查仪器时,发现电流表的指针如图甲所示,则存在的问题是
(2)(1)中问题解决后,如图乙所示是小刚连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉)。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他最应该进行的操作是 。
(4)小刚设计的实验记录表格如下表,请你指出表格中的问题:
小刚又根据实验数据绘制成了U-I图象如图丙,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电功率是 W,如果生产这种小灯泡的钨丝长度是一定的,则这个小灯泡的钨丝的横截面积比合格产品 (填“粗”或“细”).
(5)小刚的同学小明选择另一个灯泡,想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率Pl”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小。聪明的小刚根据小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大的规律,没有通过实验也比较出了它们的大小,Pl P2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(6)若小刚想接着研究电流与电压的关系.需要补充的实验器材是
【答案】(1)电流表量程过大;(2)见下图:
(3)向左移动滑动变阻器的滑片;(3)电功率不应取平均值;(4)0.5;细;(5)大于;(6)定值电阻
【解析】(1)甲图所示电流表有示数,但是示数偏小,说明电流表选择的量程过大;
(2)乙图中,滑动变阻器灯泡并联,电压表串联在电路中这些都是错误的,应该滑动变阻器与灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,改正如下:
(3)小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,说明电路并没有故障,此时应移动滑动变阻器的滑片,减小它的电阻;
(4)根据图像可知,当小灯泡两端电压是2.5V时,通过它的电流是0.2A,则其额定功率为:;
(5)如果小灯泡灯丝的电阻是定值,即为正常发光时的电阻,当实际电压是额定电压一半时,小灯泡的实际功率:,但小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,所以此时灯丝电阻,则;当实际电流是额定电流一半时,如果灯丝电阻一定,为正常发光时的电阻,则,但此时灯丝电阻,所以,则;
(6)要研究电流与电压的关系,需改变电阻值,所以要添加定值电阻。
22.(2020·湖南初三期中)下表是两位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前带正电,次序在后带负电。
(1)物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫_____电荷;
(2)由表中可知,羊毛与石棉摩擦后,羊毛带_____电;
(3)尼龙与云母相互摩擦后,尼龙将_____(得到/失去)电子;
(4)由表中_____(能/不能)判断尼龙和纸摩擦后两者的带电情况。
【答案】正 负 得到 不能
【解析】(1)物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷;把与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;
(2)由题知,表格中任意两种物质相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电,所以羊毛与石棉摩擦后,石棉带正电,羊毛带负电。
(3)按照题意,可知所给出的材料中次序越后的其原子核对电子的束缚能力越强。可先比较云母与羊毛对核外电子的束缚能力,云母在前,带正电,羊毛带负电,云母比羊毛束缚核外电子的能力弱;再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,尼龙带负电,尼龙比羊毛束缚核外电子的能力强;故云母和尼龙摩擦后,尼龙比云母束缚核外电子的能力强,得到电子。
(4)可先比较纸与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,纸带负电,纸比羊毛束缚核外电子的能力强;再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,尼龙带负电,尼龙比羊毛束缚核外电子的能力强;故纸和尼龙摩擦后,根据表中数据不能判断它们带电情况。
故答案为:(1). 正 (2). 负 (3). 得到 (4). 不能
23.(2019·广东初三)为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯,整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行.梯级运行总长度为1000米,提升高度400米,拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力,下表是一台自动扶梯的一些参数.
(1)扶梯自始至终做匀速运行,扶梯从底端运行到顶端时间是多少?
(2) 一个质量为50kg的游客站在扶梯上,双脚与扶梯的接触面积为400cm2,他对扶梯的压强多大?
(3)为节约电能,自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.请完成图中的电路连接.
(4)自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40分钟, 将一批游客送上山顶,该自动扶梯消耗多少焦的电能?电动机产生多少热量?电动机的效率是多少?
【答案】(1)2000s; (2)见解析所示; (3);(4)见解析所示
【解析】(1)扶梯从底端运行到顶端运行的时间:
;
(2)双脚站在扶梯上,对扶梯的压力等于人的重:
;
对扶梯的压强为:
;
(3)根据题意,开关有人时闭合,白天时闭合,自动扶梯只需在白天且有人时才开启,所以两开关串联,控制电动机;
再根据开关控制火线的要求,首先将开关接在火线上,再将两个开关串联,连接到电动机,电动机另一端连接零线.如图所示:
(4)自动扶梯消耗的电能:
;
根据可得,电路中的电流:
;
根据焦耳定律得,电动机产生的热量:
;
电动机的效率为:
.
24.(2020·江苏初三)疫情期间,小明利用一个热敏电阻自制电子体温计。他按照图甲所示连接了实验电路,测量此热敏电阻在不同温度下的阻值,置于温控箱内(图中虚线区域),电源电压保持不变,为定值电阻,S2为单刀双掷开关,为电阻箱。
(1)①小明首先调节温控箱的温度,使温度为,然后闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为;
②将S2接__(填数字),调节电阻箱的阻值,使电压表示数为__V,读出此时的阻值即为时的阻值;
③逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测出在不同温度时的阻值,并作出图象如图乙所示,若当的温度降至时,闭合S1,将S2接2,电压表示数为,求电阻的阻值__;(解答此问应有公式和解题过程)
(2)小明将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低。若他将用绝缘薄膜包好置于腋窝中央并夹紧,当电压表示数稳定后显示为,则测得体温约为__(保留一位小数)。
【答案】1 2
【解析】(1)②[1][2]小明首先调节温控箱的温度,使温度为,然后闭合S1,将S2接2,与串联,电压表测的电压,电压表的示数为;将接 1,调节电阻箱的阻值,此时,电阻箱与串联,电压表测的电压,使电压表示数为,因电压表示数保持不变,由等效替代法,读出此时的阻值即为时的阻值;由乙图可知, 温度为时,阻值为,电压表示数为。
③[3]温度为时,阻值为,电压表示数为,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,由电源电压不变列方程得
即
故
(2)[4]图乙中,电阻随温度的变化关系为一直线,设,将已知量代入得
①
②
由①②得
故
③
小明将S2始终接2,闭合S1,与串联,电压表测定值电阻的电压,当电压表示数稳定后显示为,由欧姆定律,电路的电流
根据串联电路的规律及欧姆定律
④
将④代入③得
即测得体温约为
西耳斯资料
石棉
玻璃
云母
羊毛
猫皮
纸
木棉
赫西蒙科马利资料
羊毛
尼龙
粘胶丝
木棉
火碱
丙烯树脂
聚乙烯醇
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