下列現(xiàn)象用分子動理論解釋,其中正確的是( )
A.石灰石能被粉碎成粉末,說明物質(zhì)是由分子組成的
B.用手捏海綿,海綿的體積變小了,說明分子間有間隙
C.如圖是物質(zhì)在三種不同狀態(tài)下的分子模型,圖乙中分子相距最近,且處于靜止?fàn)顟B(tài)
D.物體在圖甲對應(yīng)的狀態(tài)下具有流動性且較難壓縮
【解答】解:A、石灰石能被粉碎成粉末,固體大顆粒變成小顆粒,小顆粒不是分子,故A錯誤;
B、用手捏海綿,海綿的體積變小了,是因為海綿之間有空隙,而不是分子間的間隙,故B錯誤;
C、如圖是物質(zhì)在三種不同狀態(tài)下的分子模型,圖乙中分子相距最近,且分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,故C錯誤;
D、物體在圖甲對應(yīng)的狀態(tài)下具有流動性且較難壓縮,故D正確。
故選:D。
2.如圖甲所示,燒瓶內(nèi)盛少量水,然后用氣筒給瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶塞跳起來時,看到瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。如圖乙所示,給試管里的水加熱,水沸騰后瓶塞被迅速沖出試管且管口出現(xiàn)“白氣”。如圖丙所示,小朋友從滑梯勻速滑下來,屁股發(fā)燙。下列說法中正確的是( )
A.甲圖瓶中的白霧和乙圖試管口“白氣”都是水蒸氣汽化形成的
B.乙圖中水蒸氣推動瓶塞過程中,包含的能量轉(zhuǎn)化主要是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.丙圖中小朋友下滑過程中,包含的能量轉(zhuǎn)化主要是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
D.甲圖瓶塞跳出和乙圖瓶塞沖出試管口的過程中,氣體的內(nèi)能都減小
【解答】解:
A、白霧都是水蒸氣遇冷液化形成的,故A錯誤;
B、圖乙所示,用酒精燈加熱試管中的水,當(dāng)水沸騰一段時間以后,塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出,即該過程中消耗水蒸氣的內(nèi)能,產(chǎn)生機(jī)械能,故是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程,故B錯誤;
C、小朋友下滑過程中,質(zhì)量不變,速度不變,動能不變,高度變小,重力勢能減小,不是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故C錯誤;
D、甲圖當(dāng)瓶塞跳出和乙圖瓶塞沖出試管口的過程中,燒瓶和試管內(nèi)的氣體的內(nèi)能都在減小,故D正確。
故選:D。
3.汽油的熱值為4.6×107J/kg。這個數(shù)值究竟有多大?我們可以通過一個具體例子來認(rèn)識汽油熱值的大小:一個50kg的中學(xué)生,從大廈的1樓步行至第11樓(走了10層樓),每層樓的層高為3m,如果汽油完全燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和該中學(xué)生克服重力做的功相等,就可以算出所需汽油的質(zhì)量m。下列相關(guān)說法完全正確的一組是( )
①汽油的熱值為4.6×107J/kg,表示1kg汽油燃燒放出的熱量為4.6×107J
②該中學(xué)生克服重力做了1.5×105J的功
③通過計算可知m約為3.3×10﹣4kg
④當(dāng)汽油不完全燃燒時,汽油的熱值變小
A.①②B.③C.①③D.③④
【解答】解:①汽油的熱值為4.6×107J/kg,表示1kg汽油完全燃燒放出的熱量為4.6×107J,故①錯誤;
②中學(xué)生的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
克服重力做功:W=Gh=500N×3m×10=1.5×104J,故②錯誤;
③由題知,汽油完全燃燒獲得熱量和該中學(xué)生克服重力做的功相等,
則汽油完全燃燒放出的熱量Q放=W=1.5×104J,
由Q放=mq得需要汽油的質(zhì)量:
m0==≈3.3×10﹣4kg,故③正確;
④汽油的熱值是汽油的一種特性,與汽油的燃燒情況無關(guān),故④錯誤。
故選:B。
4.用絲綢摩擦過的玻璃棒接觸不帶電的驗電器的金屬球時,驗電器的金屬箔張開,如圖甲所示;用玻璃棒靠近(不接觸)不帶電的驗電器的金屬球時,驗電器的金屬箔也張開,如圖乙所示。下列說法中正確的是( )
A.絲綢與玻璃棒相比,玻璃棒的原子核對電子的束縛能力要強(qiáng)
B.圖甲中,金屬箔張開是因為異種電荷相互排斥
C.圖甲中,玻璃棒上的一部分電子轉(zhuǎn)移到金屬箔上
D.圖乙中,金屬箔上的一部分電子轉(zhuǎn)移到金屬球上
【解答】解:A、摩擦起電的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,原子核對電子的束縛能力強(qiáng),物體得到電子帶負(fù)電;玻璃棒帶正電,說明玻璃棒失去電子,即玻璃棒的原子核對電子的束縛能力弱,故A錯誤;
B、驗電器的工作原理是同種電荷相互排斥,故圖甲中,金屬箔張開是因為同種電荷相互排斥,故B錯誤;
C、圖甲中,玻璃棒A帶正電,接觸金屬球B上,B和金屬箔上的自由電子被吸引而遠(yuǎn)離,轉(zhuǎn)移到玻璃棒上,故C錯誤;
D、圖乙中,玻璃棒A沒有接觸驗電器的金屬球B,所以金屬箔上的自由電子被吸引而轉(zhuǎn)移到B金屬球上,故D正確。
故選:D。
5.某款感應(yīng)式垃圾桶(如圖)的工作原理如下:啟動開關(guān)S1閉合后,垃圾桶才能正常使用,此時指示燈亮起;扔垃圾時只需將手伸到感應(yīng)區(qū)上方一定距離內(nèi),感應(yīng)開關(guān)S2自動閉合,動力裝置工作,垃圾桶蓋緩緩打開;手離開5秒后動力裝置會控制垃圾桶蓋閉合,然后感應(yīng)開關(guān)S2自動斷開。下列電路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:啟動開關(guān)S1閉合后,垃圾桶才能正常使用,此時指示燈亮起;扔垃圾時只需將手伸到感應(yīng)區(qū)上方一定距離內(nèi),感應(yīng)開關(guān)S2自動閉合,動力裝置工作,垃圾桶蓋緩緩打開,這表明燈泡和動力裝置能各自獨立工作,并聯(lián)在電路中,啟動開關(guān)S1接在干路中,控制整個電路;感應(yīng)開關(guān)S2控制動力裝置,串聯(lián)在動力裝置的支路上,故B符合題意。
故選:B。
6.如圖所示,將A、B兩種不同的金屬片分別插入土豆,制成“土豆電池”。閉合開關(guān)S,發(fā)光二極管發(fā)光,電壓表有示數(shù)。以下關(guān)于電路的理解,說法正確的是( )
A.閉合開關(guān)后,“土豆電池”內(nèi)部的自由電荷移動形成了電流
B.“土豆電池”內(nèi)部電流方向為從A流向B
C.閉合開關(guān)S,若發(fā)光二極管“正”、“負(fù)”極接反,電壓表將沒有示數(shù)
D.若斷開開關(guān)S,電壓表無示數(shù),A、B兩金屬片間仍有電壓
【解答】解:
A、閉合開關(guān)后,“土豆電池”內(nèi)部的自由電荷定向移動形成了電流,故A錯誤;
B、根據(jù)電壓表正向偏轉(zhuǎn)知,A是電源的正極,在電源內(nèi)部,電流總是從電源的負(fù)極流向正極;則由圖可知,“土豆電池”內(nèi)部電流從金屬片B流向A,故B錯誤;
C、閉合開關(guān)S,若發(fā)光二極管“正”、“負(fù)”極接反,此時電壓表測量的是電源電壓,有示數(shù),故C錯誤;
D、電源的兩端是存在電壓的,與外部電路的通斷情況無關(guān),故D正確。
故選:D。
7.如圖是學(xué)生實驗中常用的滑動變阻器,其銘牌上標(biāo)有“30Ω 0.5A”。下列關(guān)于其結(jié)構(gòu)和使用錯誤的是( )
A.滑動變阻器是通過改變電阻絲接入電路中的長度來改變其接入電路的電阻大小的
B.使用滑動變阻器時正確的接線方式是上面C、D和下面A、B各選一個接線柱接入電路
C.“30Ω 0.5A”表示通過滑動變阻器的電流為0.5A時,滑動變阻器接入電路的電阻為30Ω
D.圖中電阻線圈在水平方向上有條白線表示這里的絕緣層已經(jīng)刮掉,電阻絲可以與滑片P相連
【解答】解:A、滑動變阻器通過改變其接入電路中電阻線的長度來改變接入電路電阻的,故A正確;
B、使用滑動變阻器時正確的接線方式是“一上一下”,正確的接線方式是上面C、D和下面A、B各選一個接線柱接入電路,故B正確;
C、滑動變阻器銘牌上標(biāo)有“30Ω 0.5A”表示滑動變阻器的最大電阻是30Ω,允許通過的最大電流是0.5A,故C錯誤;
D、圖中電阻線圈在水平方向上有條白線表示這里的絕緣層已經(jīng)刮掉,電阻絲可以與滑片P相連,故D正確。
故選:C。
8.如圖所示,電源電壓不變,當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時,電流表A1的示數(shù)是1A,A2的示數(shù)是0.6A;當(dāng)只閉合開關(guān)S1時,電流表A1的示數(shù)是0.8A。則下列說法正確( )
A.當(dāng)只閉合開關(guān)S1時,L1、L2、L3并聯(lián),電壓表測的電源電壓
B.當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時,只有L1、L2發(fā)光
C.當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2、S3時,電流表A2的示數(shù)為0.2A,L3被短路,電壓表也被短路
D.當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時,電流表A3的示數(shù)為0.6A,通過小燈泡L2的電流為0.2A
【解答】解:
A、當(dāng)只閉合開關(guān)S1時,如圖:
L1、L3并聯(lián),電壓表測的電源電壓,電流表A1測量干路中的電流,電流表A2測量通過燈泡L3的電流,電流表A3測量通過燈泡L1的電流;并且IA1=I1+I3=0.8A,故A錯誤;
BD、當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時,如圖:
L1、L2、L3并聯(lián),三燈泡發(fā)光,電流表A1測量干路中的電流,電流表A2測量通過燈泡L2、L3的總電流,電流表A3測量通過燈泡L1、L2的電流;
電流表A1的示數(shù)是1A,A2的示數(shù)是0.6A,通過小燈泡L1的電流I1=IA1′﹣IA2′=1A﹣0.6A=0.4A,
只閉合S1時,L1、L3并聯(lián)(與三燈并聯(lián)相比,通過各燈的電燈不變),IA1=I1+I3=0.8A,I3=0.8A﹣I1=0.8A﹣0.4A=0.4A,
I2=IA1′﹣I1﹣I3=1A﹣0.4A﹣0.4A=0.2A,
電流表A3的示數(shù):IA3=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A,故B錯誤、D正確;
C、當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2、S3時,如圖:
電流從電源正極流出,經(jīng)過兩個電流表回到電源負(fù)極,造成電源短路,電路中的電流很大,故C錯誤。
故選:D。
9.如圖所示的電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,閉合開關(guān)S后,滑動變阻器滑片P從一端向另一端滑動過程中,以下說法錯誤的是( )
A.若滑動變阻器滑片P自b向a移動,電壓表V1的示數(shù)與電壓表V2的示數(shù)比值變大
B.若滑動變阻器滑片P自a向b移動,電流表A的示數(shù)變小,電壓表的V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變大
C.不管滑片P怎么移動,電壓表V1的示數(shù)變化量ΔU1與電流表A的示數(shù)變化量ΔI的比值不變
D.若滑動變阻器滑片P自a向b移動,電壓表V2的示數(shù)變化量ΔU2與電流表A的示數(shù)變化量ΔI的比值變大
【解答】解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,電壓表V2測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)若滑動變阻器滑片P自a向b移動,R2接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,
由I=可知,電路中的電流變小,即電流表A的示數(shù)變小,由R=可知,電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比等于R2的阻值,因R2的阻值變大,則它們的比值變大,故B正確;
同理可知,滑片P自b向a移動,R2接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,電路中的電流變大,
由U=IR可知,R1兩端的電壓變大,電壓表的V1示數(shù)變大,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R2兩端的電壓變小,即電壓表V2的示數(shù)變小,
則電壓表V1的示數(shù)與電壓表V2的示數(shù)比值變大,故A正確;
(2)設(shè)滑片移動前后電路中的電流為I1、I2,
由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得,電壓表V2示數(shù)的變化量:
ΔU2=U2﹣U2′=(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=ΔIR1,
即=R1,則電壓表V2的示數(shù)變化量ΔU2與電流表A的示數(shù)變化量ΔI的比值不變,故D錯誤;
電壓表V1示數(shù)的變化量:ΔU1=I1R1﹣I2R1=(I1﹣I2)R1=ΔIR1,
即=R1,則電壓表V1的示數(shù)變化量ΔU1與電流表A的示數(shù)變化量ΔI的比值不變,故C正確。
故選:D。
10.如圖是探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)的實驗裝置,先后用同一個電源完成實驗。兩個透明容器中密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法不正確的是( )
A.甲實驗還能用來研究電流產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系
B.相同時間內(nèi)甲圖左邊U形管液面高度差大于乙圖左邊U形管液面高度差
C.將甲實驗密封容器外的電阻由5Ω換成10Ω,未控制變量,不能研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
D.本實驗采用的研究方法有“控制變量法”和“轉(zhuǎn)換法”
【解答】解:A、甲裝置中,右側(cè)兩電阻并聯(lián)后再與左側(cè)電阻串聯(lián),容器內(nèi)兩電阻大小相等,根據(jù)并聯(lián)和串聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過左側(cè)容器中電阻的電流大于通過右側(cè)容器中電阻的電流,而通電時間相同,故可以研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系;甲裝置中兩電阻串聯(lián),以任一電阻研究對象,改變通電時間,而電流和電阻相等,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,可用來研究電流產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系,故A正確;
B、根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電阻的規(guī)律,甲中總電阻小于乙中總電阻,由歐姆定律,通過甲中容器內(nèi)的電阻的電流大,根據(jù)Q=I2Rt可知,甲圖左側(cè)電阻產(chǎn)生的熱量多,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,相同時間內(nèi)甲圖左邊U形管液面高度差大于乙圖左邊U形管液面高度差,故B正確;
C、研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系要控制通電時間和電阻相同,將甲實驗密封容器外的電阻由5Ω換成10Ω,兩容器內(nèi)的電阻和通電時間相同,通過兩電阻的電流不同,可研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
,故C錯誤;
D、本實驗采用的研究方法有“控制變量法”和“轉(zhuǎn)換法”,故D正確。
故選:C。
11.如圖所示是某同學(xué)家中的電能表,該同學(xué)把家中的其他用電器都與電源斷開。把一只24W節(jié)能燈和一只500W電吹風(fēng)機(jī)分別接在此電能表上,有關(guān)電能表的說法正確的是( )
A.電能表的作用是測量電流做功的快慢
B.24W節(jié)能燈接入電路時,電能表和節(jié)能燈并聯(lián)
C.24W節(jié)能燈接入電路,當(dāng)電能表鋁盤轉(zhuǎn)180轉(zhuǎn)時,節(jié)能燈消耗電能為2.16×105J
D.500W電吹風(fēng)機(jī)接入電路,電能表鋁盤轉(zhuǎn)動較快,說明電流通過電吹風(fēng)機(jī)做的功較多
【解答】解:A、電能表測量的是用電器消耗電能的多少,不是快慢,故A錯誤;
B、家庭電路中節(jié)能燈和其它用電器并聯(lián),電能表接在干路上,故B錯誤;
C、電能表銘牌上的3000r/kW?h表示用電器每消耗1kW?h的電能,表盤轉(zhuǎn)過3000r,180轉(zhuǎn)消耗的電能為W=kW?h=0.06kW?h=2.16×105J,故C正確;
D、功率是表示做功快慢的物理量,功率大說明做功快,電能表鋁盤轉(zhuǎn)動較快,說明電流做功快,而不是做功多,故D錯誤。
故選:C。
12.如圖甲所示,電源電壓恒為18V,燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V,滑動變阻器R的最大阻值為200Ω,當(dāng)只閉合S和S1,移動滑動變阻器的滑片P時,它兩端的電壓與其接入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值由R1增大到4R1時,定值電阻R0的電功率變化了7.2W(忽略燈泡電阻隨溫度的變化)。下列描述錯誤的是( )
A.只閉合S和S2,在保證電路安全的情況下,燈泡最小的功率為0.75W
B.定值電阻R0的阻值為15Ω
C.只閉合S和S2,滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是18Ω﹣60Ω
D.只閉合S和S1,在保證電路安全的情況下,當(dāng)電阻R0消耗電功率最小時,滑動變阻器R消耗的電功率為3W
【解答】解:A、由P=UI可得,燈泡的額定電流:IL===0.5A,由歐姆定律可知,燈泡的電阻:RL===12Ω;
只閉合S和S2,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測滑動變阻器R兩端的電壓,電流表測電路中的電流;
由P=UI=可知,燈泡兩端的電壓最小時,燈泡的電功率最小,由串聯(lián)電路的電壓特點可知,此時滑動變阻器兩端的電壓最大,因為電壓表的量程為0~15V,所以滑動變阻器兩端的最大電壓為15V,由串聯(lián)電路的電壓特點可知,燈泡兩端的最小電壓:UL?。経﹣UR大=18V﹣15V=3V,
由歐姆定律可知,電路中的最小電流:I?。剑剑?.25A,
此時滑動變阻器接入電路的電阻:R大===60Ω<200Ω,符合題意,
則燈泡的最小功率:PL小=UL小I?。?V×0.25A=0.75A,故A正確;
C、電流表的量程為0~0.6A,燈泡的額定電流為0.5A,由串聯(lián)電路的電流特點可知,為了安全,電路中的最大電流為0.5A,
由歐姆定律可知,電路中的最小總電阻:R總小===36Ω,
由串聯(lián)電路的電阻特點可知,滑動變阻器接入電路的最小電阻:R?。絉總小﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω,
因此只閉合S和S2,滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是24Ω﹣60Ω,故C錯誤;
B、只閉合S和S1,定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測滑動變阻器R兩端的電壓,電流表測電路中的電流;
由圖乙可知,當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻為R1時,滑動變阻器兩端的電壓為U1,由歐姆定律可知,此時電路中的電流為I1=,由串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律可知,電源電壓:U=I1(R0+R1)……①
當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻為4R1時,滑動變阻器兩端的電壓為2U1,由歐姆定律可知,此時電路中的電流為I2==×,則I2=I1,
電源電壓:U=I2(R0+4R1)=I1(R0+4R1)……②
由①②解得:R0=2R1,
由P=UI=I2R可知,兩次定值電阻R0的電功率變化量:ΔP0=P01﹣P02=R0﹣R0=(﹣)R0=[﹣(I1)2]R0=R0=7.2W,
解得:P01=R0=9.6W,P02=2.4W,
由P=UI=I2R可知,滑動變阻器接入電路的電阻為R1時,滑動變阻器消耗的電功率:=R1=×R0=R0=×9.6W=4.8W,
則此時電路的總功率:P1=P01+=9.6W+4.8W=14.4W,
由P=UI可知,此時電路中的電流:I1===0.8A,
由歐姆定律可知,電路中的總電阻:R1總===22.5Ω,
由串聯(lián)電路的電阻特點可知,R1總=R0+R1=R0+R0=R0=22.5Ω,
解得:R0=15Ω,故B正確;
D、由P=UI=可知,R0兩端的電壓最小時,R0的電功率最小,由串聯(lián)電路的電壓特點可知此時滑動變阻器兩端的電壓最大,因為電壓表的量程為0~15V,所以滑動變阻器兩端的最大電壓為15V,由串聯(lián)電路的電壓特點可知,R0兩端的最小電壓:U0小=U﹣UR大=18V﹣15V=3V,
由歐姆定律可知,電路中的最小電流:I小'===0.2A,
此時滑動變阻器接入電路的電阻:R大'===75Ω<200Ω,符合題意,
則電阻R0消耗電功率最小時,滑動變阻器R消耗的電功率:PR=UR大I小'=15V×0.2A=3W,故D正確。
故選:C。
13.2022年10月12日,備受關(guān)注的中國空間站“天宮課堂”第三課正式開講,如圖甲所示。神舟十四號航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲在問天實驗艙內(nèi)進(jìn)行太空授課。
(1)航天員陳冬將三根粗細(xì)不同的兩端開口的塑料管同時放在水中,如圖乙所示。最細(xì)的塑料管內(nèi)水面飛速到達(dá)頂端,其余塑料管內(nèi)水面也在上升。管內(nèi)水面上升是由于 ③ 。(填序號)
①水表面層內(nèi)分子單純具有一種引力所引起的
②水表面層內(nèi)分子單純具有一種斥力所引起的
③水表面層內(nèi)分子間引力大于斥力所引起的
(2)“天宮課堂”還首次展示了空間站植物研究項目,如圖丙所示是空間站里在人造光源照射下的生菜,生菜吸收光進(jìn)行光合作用時將 光 能轉(zhuǎn)化為 化學(xué) 能。
【解答】解:(1)物體在太空中處于失重狀態(tài),而水表面層內(nèi)分子間存在引力和斥力,并且引力大于斥力,所以管內(nèi)水面上升。
(2)生菜吸收光進(jìn)行光合作用時,消耗了光能,獲得了化學(xué)能,所以是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
故答案為:(1)③;(2)光;化學(xué)。
14.如圖所示,老樓安裝爬樓“神器”,解決了腿腳不便的老人上下樓的難題。某款爬樓神器的主要參數(shù)如表,這款神器充滿電后可以連續(xù)使用 0.72 h;為安全考慮,若電量不足時,要求強(qiáng)制充電10分鐘后才能再次使用,充電10分鐘可以增加 1.584×105 J的電能;這種踏板電梯刷IC卡就能使用,IC卡又稱集成電路卡,主要利用 半導(dǎo)體 制作而成。(填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”)
【解答】解:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,鋰電池存儲的電能:W=UIt=24V×12A×1h=288Wh,
由P=可知,充滿電后可以連續(xù)使用的時間:t===0.72h;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,充電10分鐘增加的電能:W'=UIt=220V×1.2A×10×60s=1.584×105J;
(3)集成電路是利用半導(dǎo)體材料制造的,因此IC卡主要利用半導(dǎo)體制作而成。
故答案為:0.72;1.584×105;半導(dǎo)體。
15.如圖所示為“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”的實驗裝置。
(1)實驗中,兩燒杯內(nèi)放入規(guī)格相同的電加熱器,“規(guī)格相同”指的是兩加熱器的 電功率 相同,這樣可以保證 相同時間 ,水和食用油吸收的熱量相等。
(2)實驗中,從開始加熱到第3分鐘時,水增加的內(nèi)能 等于 (選填“大于”“等于”或“小于”)食用油增加的內(nèi)能。
(3)由實驗數(shù)據(jù)可知,水的比熱容與食用油的比熱容之比為 3:2 。
【解答】解:(1)實驗中,兩燒杯內(nèi)放入規(guī)格相同的電加熱器,根據(jù)Q=W=Pt,“規(guī)格相同”指的是兩加熱器的是電功率相同,這樣可以保證相同時間,水和食用油吸收的熱量相等。
(2)實驗中,從開始加熱到第3分鐘時,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,水和食用油吸熱相同,故水增加的內(nèi)能等于食用油增加的內(nèi)能。
(3)由實驗圖中數(shù)據(jù)可知升高20℃,甲、乙的加熱時間分別為2min和3min,由轉(zhuǎn)換法,甲、乙的吸熱之比為2:3,根據(jù)比較吸熱能力的方法,故可知乙的吸熱能力強(qiáng),乙為水,甲為油,根Q=cmΔt可知,在質(zhì)量和升高的溫度相同的情況下,吸熱與比熱容成正比,水的比熱容與食用油的比熱容之比為3:2。
故答案為:(1)電功率;相同時間;(2)等于;(3)3:2。
16.圖甲是“探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”的實驗電路圖。實驗中,只要用電壓表分別測出A與B、B與C以及A與C之間的電壓,就可以找出串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系。
(1)實驗過程中連接電路時,開關(guān)應(yīng)該 斷開 ,且應(yīng)選用規(guī)格 不相同 (選填:相同、不相同)的燈泡;
(2)某同學(xué)對照圖甲及實驗設(shè)計后認(rèn)為:用一塊電壓表分別測A與B以及B與C之間的電壓時,需要對電路進(jìn)行改接,為了不反復(fù)拆接電壓表,優(yōu)化實驗過程。于是,他設(shè)計了圖乙所示的電路,他的思路是:只閉合開關(guān)S和S1,電壓表測L1的電壓,只閉合開關(guān)S和S2,電壓表就可以測L2的電壓。這種設(shè)計思路是 錯誤 (選填:正確、錯誤)的,因為 這樣操作會造成電壓表正負(fù)接線柱接反,從而導(dǎo)致指針反偏 。
(3)在另一組同學(xué)正確的實驗過程中,閉合開關(guān)后兩燈均正常發(fā)光,電壓表分別接在AB和AC兩點時,電壓表的指針均指在了圖丙所示的位置,則在此過程中,燈泡L2兩端的電壓大小為 5.2 V。
【解答】解:(1)連接電路時,為了保證電路安全,開關(guān)應(yīng)斷開;為了避免實驗的偶然性,使探究得出的結(jié)論具有普遍性,應(yīng)該選取不同的小燈泡進(jìn)行實驗;
(2)測L1的電壓時,只閉合開關(guān)S和S1,此時電流從電壓表正接線柱流入、負(fù)接線柱流出,符合電壓表的使用;而當(dāng)只閉合開關(guān)S和S2,測L2的電壓時,這種接法會造成電壓表正負(fù)接線柱接反,從而導(dǎo)致指針反偏,不符合電壓表的使用原則;
(3)電壓表分別接在AB和AC兩點時,測量的分別是燈泡L1兩端電壓和電源電壓,而電壓表指針位置相同,由此可判斷接在AB時電壓表使用的是小量程0﹣3V,則分度值為0.1V,由此燈泡L1兩端電壓為1.3V,當(dāng)接在AC時電壓表使用的是大量程0﹣15V,則分度值為0.5V,則電源電壓為6.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知燈泡L2兩端的電壓大小為6.5V﹣1.3V=5.2V。
故答案為:(1)斷開;不相同;(2)錯誤;這樣操作會造成電壓表正負(fù)接線柱接反,從而導(dǎo)致指針反偏;(3)5.2。
17.在探究“影響電阻大小因素”的實驗中,同學(xué)們作出了如下猜想:
①導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)
②導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)
③導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)
某實驗小組設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗電路,選用的金屬絲的規(guī)格如下表所示。
(1)按圖甲電路實驗時,通過觀察 燈泡亮度 來比較不同金屬絲電阻的大小。
(2)按圖乙電路實驗時,閉合開關(guān)后,接入A導(dǎo)體時電流的示數(shù)小于接入B導(dǎo)體,這說明在 材料和橫截面積 一定時,導(dǎo)體長度越長,電阻越大。
(3)如果只有A、B、C這三根金屬絲可以選用,應(yīng)該 可以 (選填“可以”或“不能”)驗證猜想②。
【解答】解:
(1)由甲圖可知,電路中通過燈泡的亮度比較電流的大小,從而比較電阻的大?。?br>(2)乙圖中,導(dǎo)體的材料和橫截面積相同,而導(dǎo)體的長度不同,故乙電路是探究電阻跟導(dǎo)體的長度的關(guān)系;閉合開關(guān)后,接入A導(dǎo)體時電流表的示數(shù)小于接入B導(dǎo)體,這說明在材料和橫截面積一定時,導(dǎo)體長度越長,電阻越大;
(3)研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積的關(guān)系,應(yīng)控制導(dǎo)體的長度和材料相同,而橫截面積不同,可將A導(dǎo)體對折,對折后A的橫截面積為B的2倍,此時A、B的長度和材料相同,應(yīng)該可以驗證猜想②。
故答案為:(1)燈泡的亮度;(2)材料和橫截面積;(3)可以。
18.如圖甲所示是某同學(xué)探究電流與電阻的關(guān)系的實驗電路。已知電源電壓恒為6V,滑動變阻器規(guī)格為“30Ω 1A”,可供選擇的定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)該同學(xué)根據(jù)圖甲所示電路連接如圖乙所示的實物圖,閉合開關(guān)后, 電流表 (填“電流表”或“電壓表”)的指針幾乎不偏轉(zhuǎn)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在這根導(dǎo)線上打上“×”,并補(bǔ)畫出正確的那根導(dǎo)線;
(2)正確連接電路后,先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實驗,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,電路中的電流為 0.5 A;再將5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻進(jìn)行實驗,移動滑片直至電壓表示數(shù)為 2.5 V,并記錄電流表的示數(shù);
(3)在保證電路安全的前提下,若要完成這四次實驗,應(yīng)控制定值電阻兩端電壓的范圍為 2.4~3 V。
【解答】解:(1)如圖乙電壓表串聯(lián)在電路中,電路是斷路,因此閉合開關(guān)后,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。
實驗電路要求,定值電阻、電流表、滑動變阻器為串聯(lián)電路,電壓表測定值電阻電壓,如下圖所示:
(2)圖丙中電流表選用的是小量程,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.5A。
實驗中需要保持定值電阻兩端電壓不變,當(dāng)電阻為5Ω時,電流為0.5A,可求電壓為U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。
(3)當(dāng)定值電阻接入電路中的阻值為20Ω,且滑動變阻器全都接入電路中時,電路中的電流為=0.12A,
則定值電阻的電壓為UR=IRR=0.12A×20Ω=2.4V,
因為電壓表的量程選用的是0~3V。因此最大電壓為3V,所以定值電阻的電壓范圍為:2.4~3V。
故答案為:(1)電流表;見解析;(2)0.5;2.5;(3)2.4~3。
19.如圖甲為某款雙控溫多功能家用涮烤兩用分體電火鍋,該電火鍋部分參數(shù)如下表所示,該鍋可實現(xiàn)火鍋、燒烤同時進(jìn)行,也可以分開控制,其部分簡化電路圖如圖乙所示,開關(guān)S1控制對中央?yún)^(qū)域湯鍋進(jìn)行加熱的電路,R1、R2均為電熱絲,R2與溫控開關(guān)并聯(lián);S左、S右可控制左右兩側(cè)的燒烤盤的電路。
(1)湯鍋加熱狀態(tài)正常工作時,R1的電阻為多少?
(2)若R2的電阻為56Ω,則該湯鍋保溫?fù)鯐r的額定保溫功率為多少?
(3)在一次野外燒烤中通過很長的導(dǎo)線從一電壓為220V的農(nóng)家拉到燒烤點,發(fā)現(xiàn)烤肉速度比較慢。因為距離遠(yuǎn),導(dǎo)線有電阻,所以導(dǎo)線會消耗了一些電能;當(dāng)只讓燒烤盤右盤工作時,測得導(dǎo)線消耗的功率為36W,求此時右盤的實際電功率是多少W?
【解答】解:(1)由圖乙可知,溫控開關(guān)閉合,湯鍋電路中只有R1工作,當(dāng)溫控開關(guān)斷開時,湯鍋電路中R1、R2串聯(lián),
因串聯(lián)電路中的總電阻大于任一分電阻,所以由P=UI=可知,湯鍋電路中只有R1工作時,電阻最小,電功率最大,湯鍋為加熱狀態(tài);R1、R2串聯(lián)時,電路中的電阻最大,電功率最小,湯鍋為保溫狀態(tài);
由P=UI=可知,R1的電阻:
R1===44Ω;
(2)由串聯(lián)電路的電阻特點可知,保溫?fù)鯐r湯鍋電路的總電阻:
R=R1+R2=44Ω+56Ω=100Ω,
該湯鍋保溫?fù)鯐r的額定保溫功率:
P保溫===484W;
(3)由P=UI=可知,R右的電阻:
R右===121Ω;
由題意可知,導(dǎo)線的電阻與R右串聯(lián),
由串聯(lián)電路的電壓特點可知,R右兩端的電壓:UR=U﹣U線=220V﹣U線,
由歐姆定律可知,此時電路中的電流:I==,
導(dǎo)線消耗的電功率:P線=U線I=36W,
即:U線×=36W,
解得:U線=22V(通常情況下導(dǎo)線的電阻小于電熱絲的電阻,因此舍去電壓198V),
則R右兩端的電壓:UR=U﹣U線=220V﹣22V=198V,
此時右盤的實際電功率:P右實===324W。
答:(1)湯鍋加熱狀態(tài)正常工作時,R1的電阻為44Ω;
(2)若R2的電阻為56Ω,則該湯鍋保溫?fù)鯐r的額定保溫功率為484W;
(3)此時右盤的實際電功率是324W。
充電電壓/電流
220V/1.2A
鋰電池規(guī)格
24V 12Ah(一節(jié))
電機(jī)功率
400W
速度
0.12m/s
最大載重
120kg
導(dǎo)體代號
長度/m
橫截面積/mm2
材料
A
1.0
0.2
鎳鉻合金
B
0.5
0.2
鎳鉻合金
C
1.0
0.2

額定電壓
額定功率



220V
燒烤盤
湯鍋

左盤

右盤

加熱

保溫

800W

400W

1100W

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