《2025年同步测控优化设计九年级物理全一册人教版》

典例分析3 如图甲所示的电路,开关S闭合后,两灯均发光,a、b两电流表的指针偏转情况分别如图乙所示,a电流表的读数应为0.3 A,通过灯$L_2$的电流是0.9 A。

答案： 0.3 0.9 解析 由题图知,两灯泡并联,a电流表测L₁支路中的电流,b电流表测干路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角度小于a电流表指针的偏转角度,所以b电流表选用的测量范围为0~3 A,分度值为0.1 A,示数为1.2 A,a电流表选用的测量范围为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,则L₂中的电流为1.2 A-0.3 A=0.9 A。

典例分析4 国庆假期,小星一家驾驶油电混合动力汽车外出旅游。
(1)他们在驾驶过程中遇到了雾霾天气,雾霾天气的主要污染物是PM2.5。PM2.5是空气中直径小于或等于2.5 μm的悬浮颗粒物。室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧后的废气,PM2.5在空中做无规则运动_________ (选填“属于”或“不属于”)扩散现象。小星爸爸打开了空气净化器,其原理如图甲所示。闭合开关$S_1、$$S_2$后,风扇旋转吸入含有颗粒物的空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住。整个过程中颗粒物被金属网C吸引是因为_________。

(2)小星发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,转向横杆相当于电路中的_________ (选填“电源”“开关”或“用电器”)。
(3)小星发现轿车的驾驶位和副驾驶位一般都设有安全带提醒电路,若汽车点火开关S未接通,则电路不工作。S接通后,只要有人坐在其中一个座位上,座位下对应的动合开关$S_1$或$S_2$就会由于受压而接通,安全带指示灯点亮,同时铃响(灯与铃工作互不影响),他系上安全带后(即将安全带的插头插入连接插座内),安装在插座内对应的动断开关$S_1'$或$S_2'$断开,安全带指示灯熄灭,同时铃不响。图中的电路设计符合要求的是_________。

(4)经过十字路口时,小星看到交通指挥灯有序指挥行人和车辆,如图乙所示。小星想：红灯、绿灯、黄灯的连接方式应该是_________ (选填“串联”或“并联”)。
(5)回家后,小星又设计了几个模拟交通信号灯的电路,如图所示,可以正确模拟红绿灯工作的是_________。

但实际上在东、南、西、北四个方向都有红绿灯,小星在查阅资料的基础上,又经过多次尝试,设计出了如图所示的电路。当单刀多掷开关接通位置“1”时_________。

A. 南北绿灯发光、东西红灯发光
B. 南北红灯发光、东西绿灯发光
C. 南北黄灯发光、东西绿灯发光
D. 南北红灯发光、东西黄灯发光
(6)细心的小星发现,夜间有些路口四个方向的黄灯持续闪烁,这表示_________。
A. 警告车辆和行人,禁止通行
B. 信号故障,线路检修
C. 任何情况下允许车辆通过
D. 在确认安全的情况下允许通过
(7)该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,蓄电池储存的电能为$5.12×10^8 J,$由内燃机提供能量,若所用燃料的热值为$4.5×10^7 J/kg,$共消耗8 kg燃料,汽车牵引力做功$1×10^8 J,$同时蓄电池的电能增加了10%,则内燃机的效率是_________。

答案：
(1)不属于 带电体具有吸引轻小物体的性质
(2)开关
(3)B
(4)并联
(5)C A
(6)D
(7)42% 解析
(1)扩散现象说明组成物质的一切分子都在不停地做无规则运动,PM2.5属于悬浮颗粒物,PM2.5在空气中的运动是物体的机械运动,不属于扩散现象。金属网C带有负电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以颗粒物会被金属网C吸引。
(2)司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以横杆起到开关的作用。
(3)因为汽车点火开关S未接通时,电路不工作,而S接通后,指示灯与铃能同时工作,所以开关S控制整个电路。灯与铃工作互不影响,二者并联连接,且接在干路上。而座位下对应的动合开关S₁和插座内对应的动断开关S₁'同时控制指示灯和电铃,所以开关S₁和S₁'串联;同理可知,座位下对应的动合开关S₂和插座内对应的动断开关S₂'也应串联,且动断开关S₁'或S₂'通常是闭合的(只有将安全带的插头插入连接插座内时S₁'或S₂'才会断开)。综上分析,符合要求的电路图是B图。
(4)红灯、绿灯、黄灯工作时互不影响,连接方式为并联。
(5)红灯、绿灯、黄灯在工作时互不影响,并且各有一个开关控制,C符合题意。当单刀多掷开关接通位置“1”时,东西方向两盏红灯亮,南北方向两盏绿灯亮,A符合题意。
(6)夜间行人和车较少,黄灯提醒大家注意瞭望,在确认安全的情况下允许行人、车辆通过。
(7)燃料完全燃烧放出的热量Q_{放}=mq=8 kg×4.5×10⁷ J/kg=3.6×10⁸ J,增加的电能W_{电}=10%W_{蓄}=10%×5.12×10⁸ J=5.12×10⁷ J,内燃机的效率η= $\frac{W_{电}+W_{车}}{Q_{放}}=\frac{5.12×10^{7}\ J+1×10^{8}\ J}{3.6×10^{8}\ J}=42\%$。