陕西省西咸新区沣东新城初三期末物理卷(解析版)
初中物理考试
考试时间:
分钟
满分:
85 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共5题,共25分)
1、 如图所示是理发用电吹风的一种电路,电动机M通电后可以送风,电热丝通电后可以发热,现在如果需要送出热风,应将开关扳到( ) A. 2和3之间 B. 1和2之间 C. 0和1之间 D. 以上接法都无法实现 2、 如图所示,在探究并联电路的特点时,闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC,用电压表分别测出灯泡L1、L2两端的电压U1、U2以及电源电压U,下列说法正确的是( ) A.IA<IB<IC B.IA=IB=IC C.U=U1+U2 D.U=U1=U2 3、 如图所示是一种塔式起重机的上滑轮组,在把重600N的货物匀速吊起5m时,滑轮组的机械效率是80%,g取10N/kg,则该过程中( ) A.绳端的拉力F为250N B.所做的有用功为3750J C.所做的总功为3000J D.减小起重货物的重量可以增大滑轮组的机械效率 4、 如图所示,小明从山坡上滑下的过程中( ) A.动能增大,重力势能增大 B.动能减小,重力势能减小 C.动能增大,重力势能减小 D.动能减小,重力势能增大 5、 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( ) A.家庭电路中的熔丝熔断,一定是发生了短路 B.家用电能表的示数显示了家庭用电的总功率 C.家庭电路中的熔丝可以用铁丝代替 D.家用电器的金属外壳该用导线接地
二、填空题(共6题,共30分)
6、 在电路中电源是提供______的装置;在家庭电路中控制用电器的开关与用电器之间都是______的;对人体安全的电压是不高于______伏;用试电笔来辨别家庭电路中的火线与零线,在如图所示的情况中,使用方法正确的是______(选“甲”或“乙”). 7、 夹取细小物体的镊子在使用时属于______杠杆;如图所示,用始终水平方向的力,将杠杆慢慢地由位置A拉到位置B,拉力F大小______(填“变大”、“不变”或“变小”). 8、 冬季供暖的“暖气”用水作工作物质,这是利用了水的______较大的特点,质量为0.25kg的牛奶,温度由5℃升高到85℃,需要吸收______J的热量[c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)]. 9、 LED灯具有节能、环保的特点,如图所示LED灯的额定电压为220V、额定功率为8.8W,该灯泡的额定电流为____A,该灯泡正常发光时与“220V 60W”的白炽灯正常发光的亮度相当,那么LED灯泡可以节约____%的电能. 10、 墨水在温水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与______有关;0℃质量相等的水的内能______0℃冰的内能. 11、 如图所示是A、B两定值电阻的U﹣I图象,由图象中信息可知;通过A导体的电流为0.2A时,A导体两端电压为______V;若将A、B两电阻并联接在4V电源的两端,则电路中干路里的电流为______A.
三、实验题(共3题,共15分)
12、 小华同学利用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油,RA与RB是阻值不同的电热丝. (1)RA与RB采用串联的连接方式,其目的是为了控制通电时间、______相等. (2)小华同学为比较RA与RB阻值的大小,用电压表分别测出RA与RB两端电压大小,发现UA<UB,则RA______RB(填“>”、“<”或“=”). (3)在相同时间内,可通过观察______来比较电流通过电热丝产生的热量多少;为了升温较快,实验液体选用煤油而不选用水,主要是水的比热容比煤油______. (4)通过实验,发现烧瓶B中煤油吸热多,这表明:在电流、通电时间相同的情况下,电阻越______(填“大”或“小”),产生的热量越多. (5)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”,则他应将烧瓶A中煤油换成与其______(填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝RA换成______的电热丝? 13、 (1)如图1所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关?”的实验示意图. ①实验要探究的是物体动能的大小与物体______和质量的关系. ②实验中探究的是______(填“A”或“B”)物体的动能,物体动能的大小是通过______(填“s”或“h”)的大小来反映的. (2)如图2所示的电路,AB和CD均为镍铬合金线.闭合开关后,通过观察______,可以比较出合金线电阻的大小,这个实验装置是研究电阻大小与导体______的关系. 14、 小婷用如图所示的电路测量小灯泡的电功率的同时,测量小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为2.5V,正常工作时电阻约为8Ω,实验室提供的器材有:电源(6V),电压表V,滑动变阻器R1(规格“10Ω,1A”),滑动变阻器R2(规格为“50Ω,0.5A”),电流表A1(量程0.6A),电流表A2(量程3A). (1)请根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整. (2)为保证实验顺利进行,并且有较高的准确性,滑动变阻器应该选______(填“R1”或“R2”),电流表应该选______(填“A1”或“A2”). (3)小婷在实验时,将电流表和电压表的位置交换了,其他连接正确,闭合开关后______. A.电流表烧坏 B.电压表示数约6V C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮 (4)正确连接好电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将电压表和电流表部分读数填在下表中,电压表读数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,请帮小婷将此读数填在表中
(5)根据补充完整后的上表数据,测得小灯泡在电压为2.0V时的实际功率是______W,在正常工作状态时电阻是______Ω(保留两位有效数字).
四、解答题(共2题,共10分)
15、 某款汽车油箱内可承装50kg的汽油,装满一箱油可从西安开到延安,改装为新型高效混合燃气车后,装满“油箱”的是0.24m3的混合燃气,汽车只用半箱“油”就可跑到延安(汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg,新型混合燃气的热值q混合燃气=11.5×109J/m3)试计算: (1)完全燃烧50kg汽油能释放出多少热量?若汽油机的效率为30%,从西安开到延安汽车做了多少有用功? (2)新型高效混合燃气汽车的效率为多少? 16、 如图是家庭、宾馆常用的电热水壶,它的额定电压和额定功率分别为220V、1100W,该电热水壶正常工作时,用5min就能将0.8kg,初温为20℃的水加热到100℃,求: (1)电热水壶正常工作时的电流是多少?电热水壶的电阻是多少? (2)该电热水壶正常工作5min消耗的电能是多少? (3)在用电高峰,家庭电路实际电压只有198V,此时电热水壶的实际功率是多少?
五、作图题(共1题,共5分)
17、 (1)如图甲所示,画出作用在铡刀手柄上的力F的力臂L. (2)用笔画线代替绳子,将图乙中的两个滑轮组成滑轮组,要求:既省力又能改变力的方向. (3)如图丙所示,用笔画线代替导线将电灯和开关正确接到电路中. |
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陕西省西咸新区沣东新城初三期末物理卷(解析版)
1、
如图所示是理发用电吹风的一种电路,电动机M通电后可以送风,电热丝通电后可以发热,现在如果需要送出热风,应将开关扳到( )
A. 2和3之间 B. 1和2之间
C. 0和1之间 D. 以上接法都无法实现
A
试题分析:根据电路图,电热丝和电动机是并联,要送出热风,应让电热丝和电动机上都有电流通过.
解:如果只有电动机工作,则吹出冷风;只有让电热丝通电后发热,电动机工作才会吹出热风,这样就必须让触点2和3同时接入电路.
故选A.
2、
如图所示,在探究并联电路的特点时,闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC,用电压表分别测出灯泡L1、L2两端的电压U1、U2以及电源电压U,下列说法正确的是( )
A.IA<IB<IC B.IA=IB=IC C.U=U1+U2 D.U=U1=U2
D
试题分析:分析电路图,两灯并联,IA为干路电流,IB、IC是两条支路的电流,根据并联电路的电流特点和电压特点求解.
解:(1)由图可知,为并联电路,A点在干路上,B、C两点在两条支路;并联电路电流的特点是:干路电流等于各支路电流之和,因此有IA=IB+IC;故AB错误.
(2)在并联电路中,各支路两端的电压相等;并且等于总电压.数学表达式为:U=U1=U1=U3…Un.故C错误,D正确.
故选D.
3、
如图所示是一种塔式起重机的上滑轮组,在把重600N的货物匀速吊起5m时,滑轮组的机械效率是80%,g取10N/kg,则该过程中( )
A.绳端的拉力F为250N
B.所做的有用功为3750J
C.所做的总功为3000J
D.减小起重货物的重量可以增大滑轮组的机械效率
A
试题分析:(1)根据W=Gh求出有用功;
(2)根据η=求出总功,再利用W总=Fs求出拉力;
(3)对于改变滑轮组机械效率的方法,有两种情况:一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;二是增加提升物体的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率.
解:(1)有用功W有=Gh=600N×5m=3000J,故B错误;
(2)滑轮组的机械效率η=得:
W总===3750J,故C错误;
则F===250N,故A正确;
(3)对于改变滑轮组机械效率的方法,有两种情况:一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;二是增加提升物体的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率,故D错误.
故选:A.
4、
如图所示,小明从山坡上滑下的过程中( )
A.动能增大,重力势能增大 B.动能减小,重力势能减小
C.动能增大,重力势能减小 D.动能减小,重力势能增大
C
试题分析:(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
解:小明从上坡上滑下,小明的质量不变,速度增大,动能增大;高度减小,重力势能减小.
故选C.
5、
关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中的熔丝熔断,一定是发生了短路
B.家用电能表的示数显示了家庭用电的总功率
C.家庭电路中的熔丝可以用铁丝代替
D.家用电器的金属外壳该用导线接地
D
试题分析:(1)家庭电路中电流过大的原因有二:一是短路,二是用电器的总功率过大;
(2)电能表测量的是用电器消耗电能多少的仪器;
(3)保险丝不能用铁丝代替,否则电路中电流过大时不能自动熔断电路,起不到保险作用;
(4)大功率用电器和有金属外壳的用电器,防止触电事故的发生,要接地线.
解:A、家庭电路中的熔丝熔断,可能是发生了短路,也可能是电路中用电器的总功率过大,故A错误;
B、家用电能表的示数显示了家庭用电器消耗的总电能,故B错误;
C、用铁丝代替保险丝后,家庭电路中电流过大时,保险丝不能自动熔断切断电路,起不到保护作用,故C错误;
D、家用电器的金属外壳该用导线接地,防止漏电时造成触电事故,正确.
故选:D.
6、
在电路中电源是提供______的装置;在家庭电路中控制用电器的开关与用电器之间都是______的;对人体安全的电压是不高于______伏;用试电笔来辨别家庭电路中的火线与零线,在如图所示的情况中,使用方法正确的是______(选“甲”或“乙”).
电压;串联;36;乙
试题分析:(1)首先应理解电源的作用就是给用电器两端提供电压,对人体安全的电压是不高于36V,家庭电路中各用电器之间为并联连接,开关与被控制的用电器是串联的.
(2)正确使用测电笔:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线.手千万不要接触笔尖金属体.
解:
电源的作用就是给用电器两端提供电压;开关控制用电器时,开关和用电器是串联时,才能在开关闭合时,用电器工作,开关断开时,用电器停止工作;
对人体来说,其安全电压是不高于36V;
甲图的使用方法是错误的,测电笔接触火线或零线,氖管都不发光;乙图的使用方法是正确的,手接触笔尾金属体.
故答案为:电压;串联;36;乙.
7、
夹取细小物体的镊子在使用时属于______杠杆;如图所示,用始终水平方向的力,将杠杆慢慢地由位置A拉到位置B,拉力F大小______(填“变大”、“不变”或“变小”).
费力;变大
试题分析:(1)结合生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(2)从支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即力臂.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B,阻力不变,阻力力臂变大,力F作用在杠杆一端且始终是水平方向,即方向不变,所以动力臂变小,则动力变大.
解:(1)由生活经验可知,镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B,阻力G的力臂变大,而阻力不变;
力F作用在杠杆一端且始终是水平方向,即方向不变,所以动力臂变小,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析得出动力F变大.
故答案为:费力;变大.
8、
冬季供暖的“暖气”用水作工作物质,这是利用了水的______较大的特点,质量为0.25kg的牛奶,温度由5℃升高到85℃,需要吸收______J的热量[c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)].
比热容;5×104
试题分析:比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量;同样质量的不同物体,降低相同的温度,比热容大的物体放出的热量多;
知道牛奶的质量、牛奶的比热容、牛奶温度的变化,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求牛奶吸收的热量.
解:(1)因为水的比热容大,同样质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,故北方冬季供暖的暖气用水做工作物质;
(2)牛奶吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=2.5×103J/(kg•℃)×0.25kg×(85℃﹣5℃)
=5×104J.
故答案为:比热容;5×104.
9、
LED灯具有节能、环保的特点,如图所示LED灯的额定电压为220V、额定功率为8.8W,该灯泡的额定电流为____A,该灯泡正常发光时与“220V 60W”的白炽灯正常发光的亮度相当,那么LED灯泡可以节约____%的电能.
0.04;85.3
试题分析:(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出额定电流;
(2)设两种灯泡正常发光的时间为t,利用公式W=Pt计算消耗的电能,消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比就是节约的百分比.
解:(1)由P=UI可得,LED灯的额定电流:
I===0.04A;
(2)设两种灯泡正常发光的时间为t,
由P=可得:
LED消耗的电能为W1=P1t=8.8W•t,白炽灯消耗的电能为W2=P2t=60W•t
LED灯可以节约的电能:×100%≈85.3%.
故答案为:0.04;85.3.
10、
墨水在温水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与______有关;0℃质量相等的水的内能______0℃冰的内能.
温度;大于
试题分析:物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则的运动,物体温度越高,分子运动越剧烈;物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能.内能与物体的温度、质量、状态等因素有关.
解:墨水在温水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与温度有关;
物质由固态变为液态的过程要吸热,所以0℃的水比相同质量的0℃的冰内能大.
故答案为:温度;大于.
11、
如图所示是A、B两定值电阻的U﹣I图象,由图象中信息可知;通过A导体的电流为0.2A时,A导体两端电压为______V;若将A、B两电阻并联接在4V电源的两端,则电路中干路里的电流为______A.
4;0.6
试题分析:(1)根据图象读出通过A导体的电流为0.2A时导体两端电压;
(2)A、B两电阻并联时,它们两端的电压相等,根据图象读出对于的电流,利用并联电路的电流特点求出电路中干路里的电流.
解:(1)由图象可知,通过A导体的电流为0.2A时,A导体两端电压为4V;
(2)将A、B两电阻并联接在4V电源的两端时,UA=UB=4V,
由图象可知.IA=0.2A,IB=0.4A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴电路中干路里的电流:
I=IA+IB=0.2A+0.4A=0.6A.
故答案为:4;0.6.
12、
小华同学利用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油,RA与RB是阻值不同的电热丝.
(1)RA与RB采用串联的连接方式,其目的是为了控制通电时间、______相等.
(2)小华同学为比较RA与RB阻值的大小,用电压表分别测出RA与RB两端电压大小,发现UA<UB,则RA______RB(填“>”、“<”或“=”).
(3)在相同时间内,可通过观察______来比较电流通过电热丝产生的热量多少;为了升温较快,实验液体选用煤油而不选用水,主要是水的比热容比煤油______.
(4)通过实验,发现烧瓶B中煤油吸热多,这表明:在电流、通电时间相同的情况下,电阻越______(填“大”或“小”),产生的热量越多.
(5)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”,则他应将烧瓶A中煤油换成与其______(填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝RA换成______的电热丝?
(1)电流;(2)<;(3)温度计示数的变化;大;(4)大;(5)质量;与RB阻值相等.
试题分析:(1)RA与RB采用串联的方式,其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等;
(2)串联电路有分压作用,电压与电阻成正比;
(3)温度计示数的变化反应了液体温度的变化,反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少;根据Q=cm△t作出分析;
(4)根据实验控制的变量与焦耳定律分析出结论;
(5)由吸热公式Q吸=cm△t可知,要比较水和煤油的比热容大小,应让两瓶中水和煤油的质量m相等、吸收的热量相等(加热时间相等).
解:
(1)两电阻丝串联连接的目的是:控制通电时间和通过电阻的电流相等;
(2)用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小,发现UA<UB,因为电压与电阻成正比,则RA<RB;
(3)实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少;
根据Q=cm△t可知,在液体的质量和吸收的热量相同的情况下,液体的比热越小,温度升高的越快,所以选用比热容较小的煤油来做实验;
(4)根据焦耳定律可知,在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多;
(5)要比较水和煤油的比热容,则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量(加热时间)相等,由温度的变化大小得出比热容的大小关系,故用相同质量的水代替煤油;把电热丝RA换成与RB阻值相同的电阻丝,电阻相等,在相同时间内放出的热量相同,所以水和煤油吸收的热量相同.
故答案为:(1)电流;(2)<;(3)温度计示数的变化;大;(4)大;(5)质量;与RB阻值相等.
13、
(1)如图1所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关?”的实验示意图.
①实验要探究的是物体动能的大小与物体______和质量的关系.
②实验中探究的是______(填“A”或“B”)物体的动能,物体动能的大小是通过______(填“s”或“h”)的大小来反映的.
(2)如图2所示的电路,AB和CD均为镍铬合金线.闭合开关后,通过观察______,可以比较出合金线电阻的大小,这个实验装置是研究电阻大小与导体______的关系.
(1)①速度;②A;s;(2)电流表的示数;横截面积.
试题分析:(1)掌握影响动能大小的因素:速度和质量;
通过A对物体B做功,来探究A的动能大小,掌握转换法在实验中的应用;
(2)实验中采用转换法,通过观察电流表的示数来比较电阻的大小;
导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,通常情况下,认为温度相同,根据图中控制的变量和改变的量,得出探究的因素.
解:(1)①动能大小与物体的速度和质量有关,所以实验要探究的是物体动能的大小与物体速度和质量的关系;
②实验中探究的是小球A的动能,其大小是通过将木块推动的距离来判断的.
(2)实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小;
由图知,实验中导体的材料和长度均相同,横截面积不同,电阻值不同,所以该实验研究的是电阻大小与导体横截面积的关系.
故答案为:(1)①速度;②A;s;(2)电流表的示数;横截面积.
14、
小婷用如图所示的电路测量小灯泡的电功率的同时,测量小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为2.5V,正常工作时电阻约为8Ω,实验室提供的器材有:电源(6V),电压表V,滑动变阻器R1(规格“10Ω,1A”),滑动变阻器R2(规格为“50Ω,0.5A”),电流表A1(量程0.6A),电流表A2(量程3A).
(1)请根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整.
(2)为保证实验顺利进行,并且有较高的准确性,滑动变阻器应该选______(填“R1”或“R2”),电流表应该选______(填“A1”或“A2”).
(3)小婷在实验时,将电流表和电压表的位置交换了,其他连接正确,闭合开关后______.
A.电流表烧坏 B.电压表示数约6V C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
(4)正确连接好电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将电压表和电流表部分读数填在下表中,电压表读数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,请帮小婷将此读数填在表中
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压表示数/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | 3.0 |
电流表示数/A | 0.14 | 0.21 | 0.26 | 0.36 |
(5)根据补充完整后的上表数据,测得小灯泡在电压为2.0V时的实际功率是______W,在正常工作状态时电阻是______Ω(保留两位有效数字).
(1)见图;(2)A1;R2;(3)BD;(4)0.3;(5)0.52;8.3.
试题分析:(1)根据额定电压选择电压表量程,由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流,根据灯泡正常发光时的电流选择电流表.
(2)由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流,由串联电路特点求出此时滑动变阻器两端电压,由欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值,根据该阻值选择滑动变阻器;根据灯泡正常发光时的电流选择电流表.
(3)电流表应串连接入电路,电压表内阻很大,应与被测电路并联,如果电压表串联接入电路,电路相当于断路;灯泡实际功率很小时,灯泡不发光.
(4)由电流表的量程,读出电流表示数.
(5)由表中实验数据找出2.0V电压对应的电流,由P=UI求出灯泡的实际功率;由表中实验数据求出灯泡额定电压对应的电流,然后由欧姆定律求出此时灯泡电阻.
解:(1)小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表应使用0﹣3V量程;变阻器一上一下串联接入电路.如图所示:
(2)灯泡正常发光时的电流约为I==≈0.3A<0.6A,所以电流表应选择A1;
此时滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为R==≈11.67Ω>10Ω,滑动变阻器应选R2;
(3)实验时把电压表串联接入电路,电流表与灯泡并联接入电路,由于电压表内阻很大,电压表串联接入电路后电路电流很小几乎为零,电流表与小灯泡都不会烧坏,电压表示数约等于电源电压6V,小灯泡实际功率很小,小灯泡不发光,故AC错误,BD正确.
(4)电流表使用0﹣0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.3A.
(5)由表中实验数据可知,电压为2.0V时,通过灯泡的电流为0.26A,此时灯泡实际功率为P=UI=2V×0.26A=0.52W;
由表中实验数据可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.3A,
灯泡正常发光时的电阻为R===8.3Ω.
故答案为:(1)见上图;(2)A1;R2;(3)BD;(4)0.3;(5)0.52;8.3.
15、
某款汽车油箱内可承装50kg的汽油,装满一箱油可从西安开到延安,改装为新型高效混合燃气车后,装满“油箱”的是0.24m3的混合燃气,汽车只用半箱“油”就可跑到延安(汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg,新型混合燃气的热值q混合燃气=11.5×109J/m3)试计算:
(1)完全燃烧50kg汽油能释放出多少热量?若汽油机的效率为30%,从西安开到延安汽车做了多少有用功?
(2)新型高效混合燃气汽车的效率为多少?
(1)完全燃烧50kg汽油能释放出2.3×109J的热量;若汽油机的效率为30%,从本溪开到承德汽车做了6.9×108J的有用功;
(2)新型高效混合燃气汽车的效率为50%.
试题分析:(1)汽油燃烧放热由Q=mq算出;有用功为汽油燃烧放热的30%;
(2)新型高效混合燃气汽车的效率为有用功与燃气燃烧放热的比值.
解:(1)50kg的汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放=m汽油q汽油=50kg×4.6×107J/kg=2.3×109J;
由题意可知,从西安开到延安汽车做的有用功为:W有用=η汽油机Q放=30%×2.3×109J=6.9×108J;
(2)燃气燃烧放热Q放=V燃气q燃气=0.24m3×0.5×11.5×109J/m3=1.38×109J,
汽车两种情况下运动的路程相同,即有用功相同,故混合燃气汽车的效率为:
η燃气汽车=×100%=×100%=50%
答:(1)完全燃烧50kg汽油能释放出2.3×109J的热量;若汽油机的效率为30%,从本溪开到承德汽车做了6.9×108J的有用功;
(2)新型高效混合燃气汽车的效率为50%.
16、
如图是家庭、宾馆常用的电热水壶,它的额定电压和额定功率分别为220V、1100W,该电热水壶正常工作时,用5min就能将0.8kg,初温为20℃的水加热到100℃,求:
(1)电热水壶正常工作时的电流是多少?电热水壶的电阻是多少?
(2)该电热水壶正常工作5min消耗的电能是多少?
(3)在用电高峰,家庭电路实际电压只有198V,此时电热水壶的实际功率是多少?
(1)电热水壶正常工作时的电流是5A,电热水壶的电阻是44Ω;
(2)该电热水壶正常工作5min消耗的电能是3.3×105J;
(3)在用电高峰,家庭电路实际电压只有198V,此时电热水壶的实际功率是891W.
试题分析:(1)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出正常工作时的电流,根据欧姆定律求出电热水壶的电阻;
(2)根据P=求出该电热水壶正常工作5min消耗的电能;
(3)知道家庭电路实际电压,根据P=求出电热水壶的实际功率.
解:(1)由P=UI可得,电热水壶正常工作时的电流:
I===5A,
由I=可得,电热水壶的电阻:
R===44Ω;
(2)由P=可得,该电热水壶正常工作5min消耗的电能:
W=Pt=1100W×5×60s=3.3×105J;
(3)家庭电路实际电压只有198V时,电热水壶的实际功率:
P实===891W.
答:(1)电热水壶正常工作时的电流是5A,电热水壶的电阻是44Ω;
(2)该电热水壶正常工作5min消耗的电能是3.3×105J;
(3)在用电高峰,家庭电路实际电压只有198V,此时电热水壶的实际功率是891W.
17、
(1)如图甲所示,画出作用在铡刀手柄上的力F的力臂L.
(2)用笔画线代替绳子,将图乙中的两个滑轮组成滑轮组,要求:既省力又能改变力的方向.
(3)如图丙所示,用笔画线代替导线将电灯和开关正确接到电路中.
试题分析:(1)已知支点,延长力的作用线,过支点作力的作用线的垂线段.
(2)要既省力又能改变力的方向,应使拉力方向向下,然后根据情况判断绕线方式.
(3)家庭电路中,为保证安全,火线必须通过开关连接到灯泡.
解:(1)延长动力作用线,过支点O作动力作用线的垂线段(即动力臂L).如图所示:
(2)由题意知,拉力方向应向下,确定绳子的方向,然后依次绕线,如图所示:
(3)电灯的连接,与灯泡相连的开关必须控制火线,电灯的另一端直接接在零线上.如图所示: