
一.選擇題(共6小題)
1.如圖所示,2022年北京冬奧會(huì)開幕式上,一名小男孩用小號(hào)(俗稱“小喇叭”)深情的演奏《我和我的祖國》。下列相關(guān)說法不正確的是( )
A.小號(hào)是銅管樂器,是靠空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的
B.換用更大的力吹氣改變了小號(hào)聲音的音調(diào)
C.號(hào)聲通過空氣傳到現(xiàn)場觀眾耳朵中
D.聽號(hào)聲知道所吹奏的樂曲,說明聲可以傳遞信息
2.“二十四節(jié)氣”是中華民族農(nóng)耕文明長期經(jīng)驗(yàn)的積累和智慧的結(jié)晶,已被列入聯(lián)合國教科文組織人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。下列節(jié)氣涉及的物態(tài)變化及吸、放熱情況,說法正確的是( )
A.“白露”節(jié)氣,露的形成是升華現(xiàn)象B.“寒露”節(jié)氣,露的形成要吸收熱量
C.“霜降”節(jié)氣,霜的形成是凝華現(xiàn)象D.“大雪”節(jié)氣,雪的形成要吸收熱量
3.在如圖所示裝置中,甲物體重15N,乙物體重10N,彈簧秤的示數(shù)12N,不計(jì)繩重和軸對滑輪的摩擦,則甲物體受到的摩擦力的大小和方向是( )
A.大小為2N,方向水平向左
B.大小為10N,方向水平向左
C.大小為12N,方向水平向右
D.大小為2N,方向水平向右
4.如圖所示,在天宮太空站,拋出去的北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”玩偶沒有沿拋物線方向下墜、落下,而是沿原有方向近似勻速前進(jìn),“冰墩墩”做近似勻速直線運(yùn)動(dòng)的原因是( )
A.完全不受重力作用 B.受到一個(gè)恒定外力作用
C.受慣性力作用 D.近似不受力作用
5.將燈泡L和定值電阻R以圖甲方式連在6V的電源上,圖乙是L和R的U﹣I圖象,結(jié)合圖中信息可知( )
A.燈泡L的電阻隨著電流的增大而減小
B.燈泡L的實(shí)際阻值為10Ω
C.燈泡L的實(shí)際功率為0.8W
D.定值電阻R實(shí)際功率為6.4W
6.如圖所示,水平桌面上有兩個(gè)完全相同的溢水杯,杯中裝滿不同的液體。將兩個(gè)完全相同的小球分別放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N的液體,乙杯溢出0.8N的液體。則( )
A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中不受浮力
B.小球重0.9N,在乙杯中受到的浮力是0.8N
C.甲杯對桌面的壓強(qiáng)小于乙杯對桌面的壓強(qiáng)
D.液體對甲杯底的壓強(qiáng)小于液體對乙杯底的壓強(qiáng)
7.如圖所示是某家庭電路,閉合開關(guān)S1、S2,L燈發(fā)光,L,燈不發(fā)光。用試電筆分別接觸c、d兩點(diǎn),氛管都發(fā)光。若電路中只有一處故障,則 ( )
A、L2短路 B、bc 間斷路 C、L2斷路 D、ad 間斷路
二.填空題(共7小題)
8.書法是中華民族文化的瑰寶。如圖,手執(zhí)毛筆豎直懸空靜止,若手握筆桿的力增大,筆受到的摩擦力將 (選填“增大”、“減小”或“不變”);在紙上寫字,筆運(yùn)行中筆毫向左彎曲,此時(shí)筆毫所受摩擦力的方向 (選填“向左”或“向右”);書寫時(shí)能聞到淡淡的“墨香”,是由于墨汁分子在做 。
9.如圖所示,拴在細(xì)線下的小球在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng),小球從A到B的過程中受 (填寫數(shù)字)個(gè)力作用。小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)處于 (選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài),若此時(shí)它所受的一切力都消失,則它會(huì) (填“豎直下落”,“水平運(yùn)動(dòng)”,“靜止不動(dòng)”)。(忽略空氣阻力)
10.小明去森林公園游玩時(shí),看見陽光透過樹葉的縫隙在地上形成圓形光斑,爸爸告訴小明,光斑是光 形成的;走出森林,小明讓一束太陽光通過三棱鏡形成一條彩色光帶,這種現(xiàn)象叫光的 ;在彩色光帶外側(cè)有兩種看不見的光,其中一種光可以使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光,這種光是 (選填“紅外線”或“紫外線”)。
11.氫彈是利用原子核 (選填“裂變”或“聚變”)在瞬間釋放出巨大能量的一種武器;自然界中能量的形式有很多,其中“水能”屬于 (選填“可再生”或“不可再生”)能源;太陽能電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為 能。
12.如圖所示的電路中,電源電壓3V不變,燈L1標(biāo)有“3V 3W”字樣,燈L2標(biāo)有“3V 1.5W”字樣。若使L1、L2都正常發(fā)光,需閉合開關(guān) 。只閉合開關(guān)S3時(shí), 較亮,電路消耗的總電功率為 W。(不考慮燈絲電阻的變化)
13.根據(jù)如表所提供的數(shù)據(jù)(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)可知:
(1)水銀的熔點(diǎn)是 ℃;
(2)80℃的酒精是 態(tài);
(3)在北方寒冷的季節(jié)里,最低氣溫可達(dá)﹣50℃,此時(shí)應(yīng)選用 (選填“酒精”或“水銀”)做溫度計(jì)的測溫液體。
14.如圖所示是四沖程汽油機(jī)的 沖程,該沖程中,汽缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能 (選填“變大”“變小”“不變”);0.5kg汽油完全燃燒后放出熱量的42%被質(zhì)量為100kg、初溫為25℃的水吸收,可使水溫升高到 ℃。(q油=4.6×107J/kg)
三.作圖題(共3小題)
15.(1)如圖甲為開封鐵塔及其倒影的美景。請?jiān)趫D乙中畫出光從塔尖經(jīng)水面反射進(jìn)入人眼的光路圖,其中A點(diǎn)表示水中“塔尖”的位置。
(2)如圖,物塊沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng),請畫出物塊所受重力和摩擦力及物塊對斜面壓力的示意圖。
(3).如圖所示的電路,螺線管右端放置一個(gè)小磁針,閉合開關(guān)后,用“+”“﹣”標(biāo)出電路中電源右端的極性;用“N”“S”標(biāo)出小磁針靜止時(shí)右端的磁極。
四.實(shí)驗(yàn)探究題(共4小題)
16.小明用天平、燒杯、油性筆及足量的水測量一塊鵝卵石的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)將天平放在水平桌面上,把游碼撥至標(biāo)尺零刻度處,橫梁穩(wěn)定時(shí)指針位置如圖甲所示,要使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母往 (左/右)調(diào)。
(2)用調(diào)好的天平分別測出鵝卵石的質(zhì)量m1=31.2g和空燒杯的質(zhì)量m0=80g。
(3)如圖乙所示,把鵝卵石輕輕放入燒杯中,往燒杯倒入適量的水,用筆在燒杯壁上標(biāo)出水面位置為M,然后放在天平左盤,當(dāng)天平平衡時(shí),如圖丙所示,則杯、水和鵝卵石的總質(zhì)量為m3= g。
(4)將鵝卵石從水中取出后,再往燒杯中緩慢加水,使水面上升至記號(hào)M位置,用天平測出杯和水的總質(zhì)量為m4=142.2g,則往燒杯中添加水的質(zhì)量△m= g。
(5)根據(jù)所測數(shù)據(jù)計(jì)算出鵝卵石的密度為ρ石= g/cm3。
(6)若因?yàn)樵趯ⅨZ卵石從燒杯中取出時(shí)帶出了一些水,這將導(dǎo)致所測密度偏 (大/小/不變)。
17.如圖所示是小紅和小華同學(xué)探究“杠桿平衡的條件”的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景:
(1)掛鉤碼前,杠桿在如圖甲所示的位置靜止,此時(shí)杠桿 (選填“達(dá)到”或“沒有達(dá)到”)平衡狀態(tài),為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。
(2)如圖乙所示,A點(diǎn)掛有2個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼,為了讓杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛 個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼。
(3)取下B位置的鉤碼,改用彈簧測力計(jì)拉杠桿的C點(diǎn),當(dāng)彈簧測力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中,杠桿在水平位置始終保持平衡,則測力計(jì)的示數(shù)如何變化?
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小華聯(lián)想到生活中的桿秤,其主要結(jié)構(gòu)由秤桿、秤鉤A、提紐(B、C)、秤砣D組成(0點(diǎn)為刻度的起點(diǎn))。如圖丁所示是用桿秤稱量貨物時(shí)的情景。
①在稱量貨物時(shí),使用提紐 (選填“B”或“C”),該桿秤的稱量范圍更大。
②若該桿秤配套的秤砣D有磨損,稱量貨物時(shí)桿秤顯示的質(zhì)量將比被測貨物的真實(shí)質(zhì)量偏 (選填“大”或“小”)。
18.在“測量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓U額=2.5V。
(1)圖甲是小明測量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖,圖中有一根線連接錯(cuò)誤,請?jiān)谶@根線上打“×”,并在圖中改正。
(2)改正電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片,兩電表均無示數(shù),其原因可能是 (填字母)。
A.滑動(dòng)變阻器斷路 B.燈泡處斷路 C.燈泡被短路 D.電流表處斷路
(3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P直到電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為 W。
(4)愛動(dòng)腦筋的小華想出另一種測量該小燈泡額定功率的方法,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,所用電源電壓恒為6V,請將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整;
①檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1投至“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為 V;
②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U0。
③小燈泡的額定功率:P額= (用U額、U0、R0表示)。
④若步驟②中,在將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),不小心將滑片向右移動(dòng)了少許,其他操作正確,則測出的小燈泡額定功率比真實(shí)值 (選填“大”或“小”)。
五.計(jì)算題(共1小題)
19.如圖所示,物塊A重2000N,圓柱形容器底面積為0.4m2,內(nèi)盛足夠深的水,用圖中的滑輪組將浸沒在水中的物體A勻速提出水面,當(dāng)物體A在水中勻速上升時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為80%,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3、ρ物=5.0×103kg/m3。(不計(jì)繩重、摩擦及水的阻力,物體A不吸水、不沾水)求:
(1)物體A浸沒在水中所受浮力;
(2)動(dòng)滑輪總重G動(dòng);
(3)如果腳與地面總的受力面積S腳=400cm2,那么重物A被提離水面前后,人對地面壓強(qiáng)的變化量為多大?
20.小華家新買了一個(gè)電熱水壺如圖甲,他發(fā)現(xiàn)電熱水壺有加熱和保溫功能。圖乙是其內(nèi)部電路的簡圖,R1、R2均為定值電阻,通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加熱、保溫和停止工作(斷路)的狀態(tài)切換。電熱水壺加熱功率為1100W,保溫功率為44W[c水=4.2×103J/(kg?℃)],則:
(1)旋鈕開關(guān)旋轉(zhuǎn)到3擋位時(shí),電熱水壺處于 狀態(tài)。
(2)保溫狀態(tài)工作時(shí),電路中的電流是多少?
(3)不計(jì)熱量損失,使用電水壺的加熱擋,把1kg水從50℃加熱到100℃,需要多長時(shí)間?(結(jié)果保留整數(shù))
(4)定值電阻R1的阻值是多少?
綜合能力題(共3小題)
21.小娟同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖1所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè) (選填“正立放大”、“倒立放大”或“倒立縮小”)清晰的像,若保持蠟燭和光屏的位置不變,移動(dòng)透鏡至 cm處,光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像。
(2)如圖1所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè)清晰的像,現(xiàn)將另一透鏡放在原凸透鏡與光屏之間某處(圖中未畫出),光屏上原來清晰的像變模糊了,將光屏向右移動(dòng),光屏上又呈現(xiàn)燭焰清晰的像,這說明另一透鏡對光線有 (選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”)作用,此透鏡能用來矯正 (選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”)。
(3)實(shí)驗(yàn)中將蠟燭從如圖1所示處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,物距u隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示,則如圖3所示的圖象中,像距v隨時(shí)間t的大致變化圖象正確的 (選填“A”、“B”、“C”或“D”)。
22.物理小組利用電流表制作了一個(gè)簡易電子秤,如圖是其原理圖。已知電源兩端電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為30Ω,接入電路的電阻R大小與所測質(zhì)量m滿足關(guān)系R=km,k=20Ω/kg。電子秤空載時(shí),電流表示數(shù)是0.3A,電子秤最大稱量為1kg。求:
(1)電子秤空載時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值是 (選填“最大值”或“最小值”);定值電阻R0的阻值是 。
(2)最大稱量時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是 ,此時(shí)電子秤的總功率是 。
(3)小組同學(xué)對電路進(jìn)行改裝,用電壓表替換電流表顯示物體的質(zhì)量,要求物體質(zhì)量越大,電壓表示數(shù)越大,則電壓表應(yīng)并聯(lián)在 (選填“R0”或“R”)兩端。請判斷電壓表改裝的電子秤的刻度分布 (選填“是”或“不是”)均勻的。
23.某自動(dòng)除濕機(jī)可以實(shí)現(xiàn)恒濕功能,當(dāng)濕度達(dá)到設(shè)定值時(shí),會(huì)自動(dòng)斷開壓縮機(jī)與風(fēng)機(jī)。除濕機(jī)中的壓縮機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心,除濕機(jī)的動(dòng)力全部由壓縮機(jī)來提供。除濕機(jī)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)由控制電路和工作電路兩部分組成,簡化后的電路圖如圖甲所示??刂齐娐分械碾娫措妷篣1=12V,調(diào)控電阻R0的阻值范圍為0~1000Ω,R為裝在除濕機(jī)內(nèi)的濕敏電阻,其阻值隨相對濕度RH變化的圖象如圖乙所示,L為磁控開關(guān)。當(dāng)濕敏電阻R的阻值發(fā)生變化時(shí),控制電路中線圈的電流隨之發(fā)生變化,當(dāng)電流大于或等于20mA時(shí),L的兩個(gè)磁性彈片相互吸合,工作電路的壓縮機(jī)開始帶動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行除濕。工作電路兩端電壓220V,Rg為保護(hù)電阻,磁控開關(guān)L的線圈電阻不計(jì)。
(1)若除濕過程中工作電路的總功率為1100W,已知保護(hù)電阻Rg=2Ω,如果除濕機(jī)工作時(shí)磁控開關(guān)L的磁性彈片有一半的時(shí)間是閉合的,則1h內(nèi)Rg消耗的電能多少J?
(2)因?qū)嶒?yàn)室內(nèi)有較敏感的器件,要求相對濕度控制在45%以內(nèi),則調(diào)控電阻R0的阻值不能超過多少?如果要適當(dāng)提高相對濕度,可采取怎樣的辦法?(答出一種即可)
(3)某除濕機(jī)有40%(干衣模式)、50%、60%、70%等4個(gè)恒濕功能擋位,如圖丙是它分別工作于不同擋位時(shí)測得的電流隨時(shí)間的變化圖象,其中屬于干衣模式的是 。
2023年02月14日🇩 ****????的初中物理組卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(共6小題)
1.如圖所示,2022年北京冬奧會(huì)開幕式上,一名小男孩用小號(hào)(俗稱“小喇叭”)深情的演奏《我和我的祖國》。下列相關(guān)說法不正確的是( )
A.小號(hào)是銅管樂器,是靠空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的
B.換用更大的力吹氣改變了小號(hào)聲音的音調(diào)
C.號(hào)聲通過空氣傳到現(xiàn)場觀眾耳朵中
D.聽號(hào)聲知道所吹奏的樂曲,說明聲可以傳遞信息
【分析】(1)聲音由物體的振動(dòng)產(chǎn)生。
(2)聲音的三個(gè)特征分別是:音調(diào)、響度、音色,是從不同角度描述聲音的,音調(diào)指聲音的高低,由振動(dòng)頻率決定;響度指聲音的強(qiáng)弱或大小,與振幅和距離有關(guān);音色是由發(fā)聲體本身決定的一個(gè)特性。
(3)聲音的傳播需要介質(zhì),我們平時(shí)聽到的聲音大多是通過空氣傳播的。
(4)聲音可以傳遞信息和能量。
【解答】解:A、小號(hào)是銅管樂器,是空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的,故A正確;
B、小號(hào)發(fā)出的聲音響度由吹號(hào)的力度決定,故換用更大的力吹氣改變了哨音的響度,故B錯(cuò)誤;
C、號(hào)聲通過空氣傳到現(xiàn)場觀眾耳朵中,故C正確;
D、聽號(hào)聲知道所吹奏的樂曲,說明聲可以傳遞信息,故D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評】理解聲音的產(chǎn)生條件,區(qū)分聲音的三個(gè)特征,知道聲音的傳播需要介質(zhì)、聲音可以傳遞信息和能量,可解答此題。
2.“二十四節(jié)氣”是中華民族農(nóng)耕文明長期經(jīng)驗(yàn)的積累和智慧的結(jié)晶,已被列入聯(lián)合國教科文組織人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。下列節(jié)氣涉及的物態(tài)變化及吸、放熱情況,說法正確的是( )
A.“白露”節(jié)氣,露的形成是升華現(xiàn)象
B.“寒露”節(jié)氣,露的形成要吸收熱量
C.“霜降”節(jié)氣,霜的形成是凝華現(xiàn)象
D.“大雪”節(jié)氣,雪的形成要吸收熱量
【分析】物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫熔化,由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝固;由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化,由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫液化;物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華,由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝華。其中,熔化、汽化、升華吸收熱量,凝固、液化、凝華放出熱量。
【解答】解:AB、露是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的小水滴,液化是放熱過程,故AB錯(cuò)誤;
C、霜是空氣中的水蒸氣遇冷凝華形成的冰晶,故C正確;
D、雪是水蒸氣凝華放熱形成的,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】分析生活中的熱現(xiàn)象屬于哪種物態(tài)變化,關(guān)鍵要看清物態(tài)變化前后,物質(zhì)各處于什么狀態(tài);另外對六種物態(tài)變化的吸熱和放熱情況也要有清晰的認(rèn)識(shí)。
3.在如圖所示裝置中,甲物體重15N,乙物體重10N,彈簧秤的示數(shù)12N,不計(jì)繩重和軸對滑輪的摩擦,則甲物體受到的摩擦力的大小和方向是( )
A.大小為2N,方向水平向左
B.大小為10N,方向水平向左
C.大小為12N,方向水平向右
D.大小為2N,方向水平向右
【分析】當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),物體受平衡力的作用;
二力平衡的條件:大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個(gè)物體上;
同一直線上反方向二力的合力等于二力之差,方向與較大力的方向一致。
【解答】解:從圖中可知,甲受到彈簧向左的拉力和乙對甲向右的拉力,二力合力:F合=12N﹣10N=2N,方向水平向左,由于甲處于靜止?fàn)顟B(tài),因此甲受到的摩擦力大小等于合力2N,方向與合力方向相反,即水平向右。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查二力平衡條件的應(yīng)用以及力的合成,關(guān)鍵是能正確進(jìn)行受力分析,求出合力大小,確定合力的方向。
4.如圖所示,在天宮太空站,拋出去的北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”玩偶沒有沿拋物線方向下墜、落下,而是沿原有方向近似勻速前進(jìn),“冰墩墩”做近似勻速直線運(yùn)動(dòng)的原因是( )
A.完全不受重力作用B.受到一個(gè)恒定外力作用
C.受慣性力作用D.近似不受力作用
【分析】根據(jù)太空環(huán)境的特點(diǎn),結(jié)合牛頓第一定律和慣性可做出解答。
【解答】解:太空中物體所受重力幾乎為零,即近物體近似不受力,所以拋出去的“冰墩墩”沒有沿拋物線方向下墜、落下,而是由于慣性沿原有方向近似勻速前進(jìn),這與牛頓第一定律描述的物體不受力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象接近。
故選:D。
【點(diǎn)評】了解太空環(huán)境的特點(diǎn),能利用牛頓第一定律對題目中的現(xiàn)象進(jìn)行分析,是解答的關(guān)鍵。
5.將燈泡L和定值電阻R以圖甲方式連在6V的電源上,圖乙是L和R的U﹣I圖象,結(jié)合圖中信息可知( )
A.燈泡L的電阻隨著電流的增大而減小
B.燈泡L的實(shí)際阻值為10Ω
C.燈泡L的實(shí)際功率為0.8W
D.定值電阻R實(shí)際功率為6.4W
【分析】(1)在串聯(lián)電路中:電流處處相等,電路兩端電壓等于各個(gè)用電器兩端電壓之和;
(2)歐姆定律I=U/R,可推導(dǎo)出R=U/I;
(3)電功率P=IU;
(4)結(jié)合圖乙給出的信息可知直線是定值電阻,曲線是燈泡,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),在圖乙中找出符合條件的電流值,以及燈泡和定值電阻所對應(yīng)的電壓值,最后根據(jù)歐姆定律和電功率的計(jì)算公式即可解決問題。
【解答】解:定值電阻的阻值一定,通過的電流和其兩端電壓成正比,則傾斜直線代表定值電阻的U﹣I圖像,而曲線則代表燈泡L的U﹣I圖像;
A、當(dāng)電流為0.4A時(shí),燈L兩端的電壓為2V,則燈的阻值為R1===5Ω,
當(dāng)電流為0.7A時(shí),燈L兩端的電壓為5V,則燈的電阻為:R2==≈7Ω,
當(dāng)電流為0.8A時(shí),燈L兩端的電壓為8V,則燈的電阻為:R3===10Ω,
由上述分析可知,燈泡L的電阻隨電流的增大而增大,故A錯(cuò)誤;
B、由圖甲可知燈泡L與電阻R串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),可知電流相等,且燈泡兩端電壓和定值電阻兩端電壓之和等于6V,再結(jié)合圖乙可知符合條件的電流I=0.4A,此時(shí)燈泡兩端電壓為2V,定值電阻兩端電壓為4V,所以燈泡L的實(shí)際阻值RL=UL/I=2V/0.4A=5Ω;故B錯(cuò)誤;
C、燈泡L的實(shí)際功率PL=IUL=0.4A×2V=0.8W,故C正確;
D、定值電阻R的實(shí)際功率PR=IUR=0.4A×4V=1.6W,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題主要考查歐姆定律和電功率的計(jì)算公式的應(yīng)用,分析過程中要注意結(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及給出的圖像。
6.如圖所示,水平桌面上有兩個(gè)完全相同的溢水杯,杯中裝滿不同的液體。將兩個(gè)完全相同的小球分別放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N的液體,乙杯溢出0.8N的液體。則( )
A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中不受浮力
B.小球重0.9N,在乙杯中受到的浮力是0.8N
C.甲杯對桌面的壓強(qiáng)小于乙杯對桌面的壓強(qiáng)
D.液體對甲杯底的壓強(qiáng)小于液體對乙杯底的壓強(qiáng)
【分析】(1)浸在液體中物體都要受到浮力作用;根據(jù)阿基米德原理:物體所受浮力的大小與排開液體的重力相等,求出甲杯中小球受到的浮力;根據(jù)漂浮時(shí)浮力等于重力可求得甲杯中小球的重力,然后根據(jù)阿基米德原理分析乙杯中球受到的浮力。
(2)杯對桌面的壓力等于杯、水、小球的總重力,再利用p=分析其對桌面的壓強(qiáng);
(3)根據(jù)p=ρgh分析液體對杯底的壓強(qiáng)。
【解答】解:A、小球在甲杯中受浮力,在乙杯中也受浮力,故A錯(cuò)誤;
B、物體所受浮力的大小與排開液體的重力相等,甲杯中小球受到的浮力F甲=G排甲=0.9N;
小球在甲杯漂浮,G甲=G排甲=0.9N;
由阿基米德原理可知,乙杯中球受到的浮力F?。紾排乙=0.8N.故B正確;
C、甲液體密度大于乙液體密度,甲剩余液體體積大于乙剩余液體體積,所以甲剩余液體重力大于乙剩余液體重力,所以對桌面的壓力甲大于乙,對桌面的壓強(qiáng)甲大于乙,故C錯(cuò)誤;
D、由小球在乙液體下沉和在甲液體中漂浮可知,ρ甲>ρ乙;由p=ρgh可知,兩容器中,甲容器中的液體對容器底的壓強(qiáng)大,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對阿基米德原理和重力公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是理解和運(yùn)用漂浮條件、下沉條件(密度關(guān)系)得出兩液體的密度關(guān)系。
二.填空題(共7小題)
7.書法是中華民族文化的瑰寶。如圖,手執(zhí)毛筆豎直懸空靜止,若手握筆桿的力增大,筆受到的摩擦力將 不變 (選填“增大”、“減小”或“不變”);在紙上寫字,筆運(yùn)行中筆毫向左彎曲,此時(shí)筆毫所受摩擦力的方向 向左 (選填“向左”或“向右”);書寫時(shí)能聞到淡淡的“墨香”,是由于墨汁分子在做 無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 。
【分析】毛筆保持豎直靜止在手中,處于平衡狀態(tài),符合二力平衡條件:大小相等,方向相反,作用在同一直線上;毛筆受到手豎直向上的摩擦力始終等于毛筆的重力;
摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(dòng)的方向相反;
一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象是擴(kuò)散現(xiàn)象。
【解答】解:手執(zhí)毛筆豎直懸空靜止,若手握筆桿的力增大,筆仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的摩擦力與重力是一對平衡力,所以受到的摩擦力不變;
在紙上寫字,筆運(yùn)行中筆毫向左彎曲,說明筆毫是向右運(yùn)動(dòng)的,此時(shí)筆毫所受摩擦力會(huì)阻礙筆毫向右運(yùn)動(dòng),故摩擦力的方向向左;
寫毛筆字時(shí)聞到淡淡的“墨香”是由于分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象。
故答案為:不變;向左;無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
【點(diǎn)評】本題考查了分子動(dòng)理論、摩擦力的方向、二力平衡條件的應(yīng)用,難度不大。
8.如圖所示,拴在細(xì)線下的小球在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng),小球從A到B的過程中受 2 (填寫數(shù)字)個(gè)力作用。小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)處于 非平衡 (選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài),若此時(shí)它所受的一切力都消失,則它會(huì) 靜止不動(dòng) (填“豎直下落”,“水平運(yùn)動(dòng)”,“靜止不動(dòng)”)。(忽略空氣阻力)
【分析】物體處于平衡狀態(tài)時(shí),總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);若受到非平衡力的作用,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)發(fā)生改變;物體不受力時(shí),會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【解答】解:忽略空氣阻力,拴在細(xì)線下的小球在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng),小球從A到B的過程中受繩子的拉力和重力的共同作用,即受到2個(gè)力作用;
小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí),由于此時(shí)的重力和拉力不在同一直線上,所以二力不是平衡力,則小球處于非平衡狀態(tài);此時(shí)小球的速度為0,若此時(shí)它所受的一切力都消失,由牛頓第一定律可知,它會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)。
故答案為:2;非平衡;靜止不動(dòng)。
【點(diǎn)評】本題考查了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、牛頓第一定律等,需要注意小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)的速度為零。
9.小明去森林公園游玩時(shí),看見陽光透過樹葉的縫隙在地上形成圓形光斑,爸爸告訴小明,光斑是光 沿直線傳播 形成的;走出森林,小明讓一束太陽光通過三棱鏡形成一條彩色光帶,這種現(xiàn)象叫光的 色散現(xiàn)象 ;在彩色光帶外側(cè)有兩種看不見的光,其中一種光可以使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光,這種光是 紫外線 (選填“紅外線”或“紫外線”)。
【分析】(1)小孔成像是光的直線傳播形成的,小孔成像成的是倒立的實(shí)像;像的大小與物到孔的距離、孔到屏的距離有關(guān);
(2)太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后可以分散成七種顏色的光,分別是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫,這就是光的色散現(xiàn)象;
(3)根據(jù)紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)光來解答即可。
【解答】解:大樹上的樹葉很多,樹葉與樹葉之間會(huì)形成很多小的縫隙,太陽光從這些小縫隙中照射下來,由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,所以在地面上會(huì)形成太陽的像。
太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后可以分散成七種顏色的光,分別是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫,這就是光的色散現(xiàn)象。
紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)光,鈔票上某些位置用熒光物質(zhì)印上標(biāo)記,在紫外線照射下識(shí)別這些標(biāo)記,從而辨別鈔票的真?zhèn)巍?br>故答案為:沿直線傳播;色散現(xiàn)象;紫外線。
【點(diǎn)評】此題主要考查了小孔成像、光的色散以及紫外線在生活中的應(yīng)用,都屬于物理基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用。
10.氫彈是利用原子核 聚變 (選填“裂變”或“聚變”)在瞬間釋放出巨大能量的一種武器;自然界中能量的形式有很多,其中“水能”屬于 可再生 (選填“可再生”或“不可再生”)能源;太陽能電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為 電 能。
【分析】(1)核能的利用分為裂變和聚變兩種,裂變分為兩種:可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和不可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng),前者主要應(yīng)用在核反應(yīng)堆中,后者應(yīng)用在原子彈中;聚變主要應(yīng)用在氫彈上;
(2)從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源?;茉?、核能會(huì)越用越少,不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,所以它們屬于不可再生能源;而風(fēng)能、水能、太陽能、生物質(zhì)能,可以在自然界里源源不斷的得到補(bǔ)充,所以它們屬于可再生能源;
(3)太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化成電能。
【解答】解:氫彈是利用氫核聚變制成的武器;
水能可以從自然界源源不斷獲得,它們是可再生能源;
太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。
故答案為:聚變;可再生;電。
【點(diǎn)評】本題考查核能的利用、能源的分類和轉(zhuǎn)化,理解可再生和不可再生能源的區(qū)別是解決該題的關(guān)鍵。
11.如圖所示的電路中,電源電壓3V不變,燈L1標(biāo)有“3V 3W”字樣,燈L2標(biāo)有“3V 1.5W”字樣。若使L1、L2都正常發(fā)光,需閉合開關(guān) S1、S2 。只閉合開關(guān)S3時(shí), L2 較亮,電路消耗的總電功率為 1 W。(不考慮燈絲電阻的變化)
【分析】(1)兩燈泡的額定電壓等于電源電壓,若使兩燈都正常發(fā)光,需將兩燈并聯(lián),據(jù)此判斷開關(guān)閉合情況;
(2)只閉合S3時(shí),兩燈串聯(lián),電流相等;根據(jù)R=比較正常發(fā)光時(shí)的電阻大小,再根據(jù)P=I2R判斷兩燈的亮度;
(3)根據(jù)R=求出兩個(gè)燈泡的電阻,根據(jù)P=求出功率的大小。
【解答】解:(1)由題知,兩燈泡的額定電壓相等,且等于電源電壓,所以,要使兩燈同時(shí)正常發(fā)光,需要將兩燈泡并聯(lián),由圖知,應(yīng)只閉合開關(guān)S1、S2;
(2)由R=可知,兩燈的額大功率相等,燈L1額定功率較大,所以電阻較小,即R1<R2;只閉合S3時(shí),兩燈串聯(lián),串聯(lián)電路電流處處相等,根據(jù)P=I2R可知,L2的電阻大,其實(shí)際功率大,發(fā)光更亮,即L2比L1亮;
(3)兩燈泡電阻分別為R1===3Ω;R2===6Ω;
電路消耗的總電功率為:P===1W。
故答案為:S1、S2;L2;1。
【點(diǎn)評】本題主要考查對串聯(lián)、并聯(lián)電路的了解以及功率計(jì)算公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是選擇合適的公式,確定燈泡的連接方式。
12.根據(jù)如表所提供的數(shù)據(jù)(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)可知:
(1)水銀的熔點(diǎn)是 ﹣39 ℃;
(2)80℃的酒精是 氣 態(tài);
(3)在北方寒冷的季節(jié)里,最低氣溫可達(dá)﹣50℃,此時(shí)應(yīng)選用 酒精 (選填“酒精”或“水銀”)做溫度計(jì)的測溫液體。
【分析】(1)同種晶體熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相等。
(2)根據(jù)表格中的沸點(diǎn)分析;
(3)常用溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的;液體溫度計(jì)工作時(shí)保證溫度計(jì)的工作物質(zhì)處于液態(tài)。
【解答】解:(1)由表格數(shù)據(jù)知,水銀的凝固點(diǎn)是﹣39℃,水銀是晶體,所以熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相等,所以水銀的熔點(diǎn)是﹣39℃。
(2)酒精的沸點(diǎn)為78℃,故80℃的酒精是氣態(tài);
(3)常用溫度計(jì)是液體溫度計(jì),所以常用溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的;在北方寒冷的季節(jié)里,最低氣溫可達(dá)﹣50℃,在﹣50℃時(shí)水銀已經(jīng)變成凝固了,不能測量氣溫,酒精還是液態(tài),可以測量氣溫,所以選擇酒精溫度計(jì)。
故答案為:(1)﹣39;(2)氣;(3)酒精。
【點(diǎn)評】本題考查了晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)關(guān)系,還考查了溫度計(jì)的選擇。
13.如圖所示是四沖程汽油機(jī)的 做功 沖程,該沖程中,汽缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能 變小 (選填“變大”“變小”“不變”);0.5kg汽油完全燃燒后放出熱量的42%被質(zhì)量為100kg、初溫為25℃的水吸收,可使水溫升高到 48 ℃。(q油=4.6×107J/kg)
【分析】(1)根據(jù)氣門的關(guān)閉和活塞的運(yùn)行情況判斷是哪一個(gè)沖程,在內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(2)知道汽油的質(zhì)量和熱值,利用燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq求放出的熱量;
由Q放=Q吸=cmΔt計(jì)算升高的溫度,根據(jù)初溫計(jì)算末溫的大小。
【解答】解:圖中,兩個(gè)氣閥關(guān)閉,火花塞噴出電火花,活塞向下運(yùn)動(dòng),是做功沖程,在這一過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,汽缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能變小;
完全燃燒0.5kg汽油放出的熱量42%被吸收,
Q放=m汽油q油=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J;
根據(jù)Q吸=42%Q放=cmΔt可知,
水升高到的溫度為:Δt====23℃;
t=t0+Δt=25℃+23℃=48℃。
故答案為:做功;變?。?8。
【點(diǎn)評】解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程工作特點(diǎn)進(jìn)行分析解答,同時(shí)考查了學(xué)生對公式Q放=mq和Q吸=cmΔt的了解與掌握,計(jì)算時(shí)注意升高了(Δt)、升高到(末溫)和升高(Δt)的區(qū)別。
三.作圖題(共3小題)
14.如圖甲為開封鐵塔及其倒影的美景。請?jiān)趫D乙中畫出光從塔尖經(jīng)水面反射進(jìn)入人眼的光路圖,其中A點(diǎn)表示水中“塔尖”的位置。
【分析】由題可知,A的位置是塔尖通過水面所成的像;根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作出塔尖的位置,根據(jù)光的反射作出入射光線和反射光線。
【解答】解:由題可知,A的位置是塔尖通過水面所成的像,平面鏡成像時(shí),像與物體關(guān)于鏡面對稱,據(jù)此畫出塔尖的位置A',連接人的眼睛和A,則連線與水面的交點(diǎn)為反射點(diǎn),據(jù)此作出反射光線、入射光線,如圖所示:
。
【點(diǎn)評】本題考查了平面鏡成像的作圖、光的反射的光路的畫法,難度不大。
15.如圖,物塊沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng),請畫出物塊所受重力和摩擦力及物塊對斜面壓力的示意圖。
【分析】根據(jù)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心,重力的方向總是豎直向下的,從物體的重心表示出重力的方向;
壓力是接觸面受到的力,因此壓力的作用點(diǎn)在接觸面上,即物體與接觸面的中點(diǎn);然后根據(jù)壓力的方向垂直于受力面,并過壓力作用點(diǎn)表示出壓力的方向即可。
【解答】解:物塊沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng),受到豎直向下的重力和沿斜面向下的摩擦力的作用;物塊對斜面壓力作用在斜面上,垂直于斜面向下;
從物體重心畫帶箭頭的線段,方向豎直向下,符號(hào)為G;從物體重心畫帶箭頭的線段,方向沿斜面向下,符號(hào)為f;
在斜面上選取物體與接觸面的中點(diǎn)為壓力的作用點(diǎn),過壓力作用點(diǎn)畫垂直于斜面、帶箭頭的線段,符號(hào)為F;如圖所示:
【點(diǎn)評】作力的示意圖,要用一條帶箭頭的線段表示力,線段的長度表示力的大小,箭頭表示力的方向,起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn),是平衡力的長度要相等。
16.如圖所示的電路,螺線管右端放置一個(gè)小磁針,閉合開關(guān)后,用“+”“﹣”標(biāo)出電路中電源右端的極性;用“N”“S”標(biāo)出小磁針靜止時(shí)右端的磁極。
【分析】由電流表的接法得出電流的方向,由右手螺旋定則得出通電螺線管的極性,由磁極間的相互作用規(guī)律得出小磁針的極性。
【解答】解:根據(jù)電流表的電流是從正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出,得出電源的右端為正極;
電流是由螺線管的右邊流入的,根據(jù)安培定則,伸出右手四指彎曲指向電流的方向,大拇指所指的方向﹣﹣通電螺線管的左端為N極,右端為S極;
根據(jù)磁極間的相互規(guī)律,靠近通電螺線管右端(S極)的為小磁針的N極,則小磁針的右端為S極,如圖所示:
【點(diǎn)評】本題考查了電流表的連接、安培定則的使用、磁極間的相互作用規(guī)律,仔細(xì)分析即可。
四.實(shí)驗(yàn)探究題(共4小題)
17.小明用天平、燒杯、油性筆及足量的水測量一塊鵝卵石的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)將天平放在水平桌面上,把游碼撥至標(biāo)尺零刻度處,橫梁穩(wěn)定時(shí)指針位置如圖甲所示,要使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母往 右 (左/右)調(diào)。
(2)用調(diào)好的天平分別測出鵝卵石的質(zhì)量m1=31.2g和空燒杯的質(zhì)量m0=80g。
(3)如圖乙所示,把鵝卵石輕輕放入燒杯中,往燒杯倒入適量的水,用筆在燒杯壁上標(biāo)出水面位置為M,然后放在天平左盤,當(dāng)天平平衡時(shí),如圖丙所示,則杯、水和鵝卵石的總質(zhì)量為m3= 161.4 g。
(4)將鵝卵石從水中取出后,再往燒杯中緩慢加水,使水面上升至記號(hào)M位置,用天平測出杯和水的總質(zhì)量為m4=142.2g,則往燒杯中添加水的質(zhì)量△m= 12 g。
(5)根據(jù)所測數(shù)據(jù)計(jì)算出鵝卵石的密度為ρ石= 2.6 g/cm3。
(6)若因?yàn)樵趯ⅨZ卵石從燒杯中取出時(shí)帶出了一些水,這將導(dǎo)致所測密度偏 不變 (大/小/不變)。
【分析】(1)先將天平放在水平桌面上,然后將游碼移至橫梁標(biāo)尺的左端零刻度處。
天平使用前的調(diào)節(jié):若指針左偏,向右調(diào)平衡螺母,使指針指在分度盤的中線處;
(3)物體質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值;
(4)鵝卵石的體積等于倒入水的體積;
(5)根據(jù)密度公式求出鵝卵石的密度;
(6)分析質(zhì)量和體積的測量誤差,根據(jù)公式判斷出密度的測量誤差。
【解答】解:
(1)把天平放在水平臺(tái)上,先要把游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處,通過調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡;
指針偏向分度盤的左側(cè),要使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母往右調(diào)。
(3)由圖知,杯、水和鵝卵石的總質(zhì)量:m=100g+50g+10g+1.4g=161.4g;
水的質(zhì)量為:m水1=161.4g﹣31.2g﹣80g=50.2g,
此時(shí)水的體積為V水1===50.2cm3
(4)將鵝卵石從水中取出后,再往燒杯中緩慢加水,使水面上升至記號(hào)M,用天平測出杯和水的總質(zhì)量為142.2g,
此時(shí),杯中水的體積V水===62.2cm3;
(5)由題意知,鵝卵石的體積等于加入水的體積,則V=V水1﹣V水=62.2cm3﹣50.2cm3=12cm3;
則添加水的質(zhì)量△m水=ρ水V水=1g/cm3×12cm3=12g,
鵝卵石的密度:ρ===2.6g/cm3。
(6)燒杯和開始的水的質(zhì)量130.2g,是在第2步和第3步得出的,并不會(huì)因?yàn)槭瘔K沾水而變小,同時(shí)第4步水是加至標(biāo)記處,與石塊是否沾水也無關(guān)。所以石塊沾水不會(huì)影響密度測量值。
故答案為:(1)右;(3)161.4;(4)12;(5)2.6;(6)不變。
【點(diǎn)評】測固體的密度首先會(huì)使用天平,用天平測出固體的質(zhì)量m,根據(jù)排水法測出固體的體積V,理解題目中所用的等效替代法。
18.如圖所示是小紅和小華同學(xué)探究“杠桿平衡的條件”的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景:
(1)掛鉤碼前,杠桿在如圖甲所示的位置靜止,此時(shí)杠桿 達(dá)到 (選填“達(dá)到”或“沒有達(dá)到”)平衡狀態(tài),為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向 右 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。
(2)如圖乙所示,A點(diǎn)掛有2個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼,為了讓杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛 3 個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼。
(3)取下B位置的鉤碼,改用彈簧測力計(jì)拉杠桿的C點(diǎn),當(dāng)彈簧測力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中,杠桿在水平位置始終保持平衡,則測力計(jì)的示數(shù)如何變化?
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小華聯(lián)想到生活中的桿秤,其主要結(jié)構(gòu)由秤桿、秤鉤A、提紐(B、C)、秤砣D組成(0點(diǎn)為刻度的起點(diǎn))。如圖丁所示是用桿秤稱量貨物時(shí)的情景。
①在稱量貨物時(shí),使用提紐 C (選填“B”或“C”),該桿秤的稱量范圍更大。
②若該桿秤配套的秤砣D有磨損,稱量貨物時(shí)桿秤顯示的質(zhì)量將比被測貨物的真實(shí)質(zhì)量偏 大 (選填“大”或“小”)。
【分析】(1)杠桿的平衡是指靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼和彈簧測力計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè),要使其在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,便于測量力臂;
(2)由題意,根據(jù)杠桿的平衡條件求出B處掛鉤碼的個(gè)數(shù);
(3)當(dāng)彈簧測力計(jì)斜著拉時(shí),其力臂小于杠桿長,根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案;
(4)①桿秤的工作原理是:杠桿的平衡條件,根據(jù)桿秤自重重心位置及杠桿平衡條件判斷,桿秤零刻度線的位置;
②“短斤缺兩”就是使被測物體質(zhì)量變小,根據(jù)杠桿平衡條件分析原因。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,此時(shí)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài),杠桿達(dá)到平衡狀態(tài);
杠桿左端下沉,說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè),要使其在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿平衡螺母向右調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡;
(2)乙圖所示,A點(diǎn)掛有2個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼,為了讓杠桿在水平位置平衡,
根據(jù)杠桿的平衡條件:
2G×3L=nG×2L,
解得:n=3,故應(yīng)B點(diǎn)掛3個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼;
(3)讓杠桿在水平位置平衡,將彈簧測力計(jì)斜向左拉或?qū)椈蓽y力計(jì)斜向右拉,阻力和阻力臂不變,拉力的力臂變短,根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿在水平位置平衡時(shí),拉力變小,所以測力計(jì)的示數(shù)先變小后變大;
(4)①由圖示可知,使用提紐C時(shí),秤砣的力臂變大,物體的力臂變小,由m秤砣gL秤砣=m物gL物可知,桿秤的最大稱量量較大。
②當(dāng)秤砣磨損一部分,相當(dāng)于秤砣的質(zhì)量減小了,根據(jù)杠桿的平衡條件知,在阻力和阻力臂不變時(shí),動(dòng)力減小,動(dòng)力臂增大,所以測量結(jié)果偏大了。
故答案為:(1)達(dá)到;右;(2)3;(3)先變小后變大;(4)①C;②大。
【點(diǎn)評】本題考查調(diào)節(jié)平衡螺母的作用、杠桿實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)力和阻力的實(shí)驗(yàn)要求及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算。當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí),豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上,傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上,力臂變小。
19.在“測量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓U額=2.5V。
(1)圖甲是小明測量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖,圖中有一根線連接錯(cuò)誤,請?jiān)谶@根線上打“×”,并在圖中改正。
(2)改正電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片,兩電表均無示數(shù),其原因可能是 A、D (填字母)。
A.滑動(dòng)變阻器斷路
B.燈泡處斷路
C.燈泡被短路
D.電流表處斷路
(3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P直到電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為 0.75 W。
(4)愛動(dòng)腦筋的小華想出另一種測量該小燈泡額定功率的方法,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,所用電源電壓恒為6V,請將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整;
①檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1投至“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為 3.5 V;
②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U0。
③小燈泡的額定功率:P額= U額? (用U額、U0、R0表示)。
④若步驟②中,在將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),不小心將滑片向右移動(dòng)了少許,其他操作正確,則測出的小燈泡額定功率比真實(shí)值 小 (選填“大”或“小”)。
【分析】(1)原電路中,電流表與變阻器串聯(lián)后再與燈并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,電流表、變阻器、燈泡三者應(yīng)串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián);
(2)逐一分析每個(gè)選項(xiàng),找出符合題意的答案;
(3)根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),根據(jù)P=UI得出 小燈泡的額定功率;
(4)①②③要測量小燈泡的額定功率,需使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得出電壓表的示數(shù);
滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”,求出此時(shí)電路中的電流即為小燈泡的額定電流,根據(jù)P額=U額I額求出小燈泡的額定功率;
④將開關(guān)S1撥至“2”,滑片向右移動(dòng)稍許,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓和定值電阻R0兩端的電壓變化,
最后根據(jù)P額=U額I額可判斷測出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小還是偏大。
【解答】解:(1)原電路中,電流表與變阻器串聯(lián)后再與燈并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,電流表、變阻器、燈泡三者應(yīng)串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián),如下所示:
(2)A.若滑動(dòng)變阻器斷路,整個(gè)電路斷路,兩表都沒有示數(shù),符合題意;
B.若燈泡處斷路,電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,電壓表有示數(shù),不符合題意;
C.若燈泡被短路,電壓表沒有示數(shù),但電流表有示數(shù),不符合題意;
D.電流表處斷路,整個(gè)電路斷路,兩表都沒有示數(shù),符合題意;
故選A、D;
(3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P直到電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.3A,則小燈泡的額定功率為:P=U額I=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)①檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為3.5V;
②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U0。
③在①中,小燈泡、R0和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測R0和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至電壓表示數(shù)為3.5V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈的電壓:U燈=U﹣UV=6V﹣3.5V=2.5V=U額,燈泡正常發(fā)光;
在②中,變阻器的滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”,電壓表測R0兩端的電壓U0,此時(shí)電路中的電流即為小燈泡的額定電流:I額=。
小燈泡的額定功率:P額=U額I額=U額×;
④將開關(guān)S1撥至“2”,滑片向右移動(dòng)稍許,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,定值電阻R0兩端的電壓U0變小,
根據(jù)P額=U額I額=U額×可知,測出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小。
故答案為:(1)如上圖所示;
(2)A、D;
(3)0.75;
(4)①3.5V; ③U額×; ④小。
【點(diǎn)評】本題測量小燈泡額定功率實(shí)驗(yàn),考查電路設(shè)計(jì)、故障分析、功率計(jì)算和設(shè)計(jì)方案測量額定功率的能力及誤差分析。
20.小娟同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖1所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè) 倒立放大 (選填“正立放大”、“倒立放大”或“倒立縮小”)清晰的像,若保持蠟燭和光屏的位置不變,移動(dòng)透鏡至 65 cm處,光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像。
(2)如圖1所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè)清晰的像,現(xiàn)將另一透鏡放在原凸透鏡與光屏之間某處(圖中未畫出),光屏上原來清晰的像變模糊了,將光屏向右移動(dòng),光屏上又呈現(xiàn)燭焰清晰的像,這說明另一透鏡對光線有 發(fā)散 (選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”)作用,此透鏡能用來矯正 近視眼 (選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”)。
(3)實(shí)驗(yàn)中將蠟燭從如圖1所示處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,物距u隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示,則如圖3所示的圖象中,像距v隨時(shí)間t的大致變化圖象正確的 C (選填“A”、“B”、“C”或“D”)。
【分析】(1)從圖甲中讀出物距和像距;若保持蠟燭和光屏位置不變,要在光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的實(shí)像,根據(jù)折射現(xiàn)象中光路是可逆的,則此時(shí)物距應(yīng)等于原來的像距;
(2)近視眼鏡是凹透鏡,對光線具有發(fā)散作用;
(3)當(dāng)物距大于焦距時(shí),凸透鏡成的是實(shí)像,物距變大時(shí),像距變小,但像距不是均勻減小,且u>2f,則f<v<2f。
【解答】解:(1)由題知,凸透鏡的焦距為10cm,如圖甲所示,物距u=50cm﹣35cm=15cm,像距v=80cm﹣50cm=30cm,則f<u<2f,v>2f,成倒立放大的實(shí)像;
若保持蠟燭和光屏位置不變,要在光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的實(shí)像,根據(jù)折射現(xiàn)象中光路是可逆的,則此時(shí)物距應(yīng)等于原來的像距,即u′=v=30cm,所以需要移動(dòng)透鏡至35cm+30cm=65cm處;
(2)在光屏上可得到一個(gè)清晰的像,現(xiàn)將另一透鏡放在原凸透鏡與光屏之間某處(圖中未畫出),光屏上原來清晰的像變模糊了,將光屏向右移動(dòng),光屏上又呈現(xiàn)燭焰清晰的像,此時(shí)像延遲會(huì)聚,說明另一透鏡對光線有發(fā)散作用,此透鏡能用來矯正近視眼;
(3)當(dāng)物距大于焦距時(shí),凸透鏡成的是實(shí)像,將蠟燭從此時(shí)位置逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,物距變大,則像距變小,但像距不是均勻減小的,且最終在f<v<2f范圍內(nèi),逐漸接近焦距,故圖象為C圖。
故答案為:(1)倒立放大;65;(2)發(fā)散;近視眼;(3)C。
【點(diǎn)評】本題考查凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn),關(guān)鍵是將課本知識(shí)內(nèi)容記憶清楚,仔細(xì)分析即可。
五.計(jì)算題(共1小題)
21.如圖所示,物塊A重2000N,圓柱形容器底面積為0.4m2,內(nèi)盛足夠深的水,用圖中的滑輪組將浸沒在水中的物體A勻速提出水面,當(dāng)物體A在水中勻速上升時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為80%,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3、ρ物=5.0×103kg/m3。(不計(jì)繩重、摩擦及水的阻力,物體A不吸水、不沾水)求:
(1)物體A浸沒在水中所受浮力;
(2)動(dòng)滑輪總重G動(dòng);
(3)如果腳與地面總的受力面積S腳=400cm2,那么重物A被提離水面前后,人對地面壓強(qiáng)的變化量為多大?
【分析】(1)根據(jù)密度公式和重力公式計(jì)算物體A的體積,根據(jù)浮力計(jì)算公式計(jì)算物體A浸沒在水中所受浮力;
(2)當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí),根據(jù)效率公式可得η=×100%,已知物體A的重力和它受到的浮力,列出方程可得動(dòng)滑輪總重G動(dòng);
(3)由圖可知n=4,當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí),根據(jù)效率公式可得η=×100%,列出方程可得繩子自由端的拉力,當(dāng)物體被提離水面后繩子自由端的拉力等于物體的重力和動(dòng)滑輪的重力之和的四分之一,人前后過程中受重力、拉力、支持力三個(gè)力作用,人對地面的壓力等于地面對人的支持力,壓力的變化量等于支持力的變化量等于拉力的變化量,Δ根據(jù)壓強(qiáng)公式計(jì)算人對地面壓強(qiáng)的變化量。
【解答】解:(1)物體A的體積:VA====0.04m3;
物體所受浮力為:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N;
(2)當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)輪組的機(jī)械效率:η=×100%=80%,
即=80%,
解得:G動(dòng)=400N;
(3)由圖可知n=4,當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)η=×100%=80%,即=80%,解得:F=500N,
當(dāng)物體被提離水面后 F'===600N,
人前后過程中受重力、拉力、支持力三個(gè)力作用,即G=F+F支,壓力的變化量等于支持力的變化量等于拉力的變化量,
400cm2=0.04m2,
重物被提離水面前后,人對地面壓強(qiáng)的變化量為:Δp====2.5×103pa。
答:(1)物體A浸沒在水中所受浮力為400N;
(2)動(dòng)滑輪總重G動(dòng)為400N;
(3)重物A被提離水面前后,人對地面壓強(qiáng)的變化量為2.5×103pa。
【點(diǎn)評】本題考查密度公式、重力公式、機(jī)械效率公式、壓強(qiáng)公式的靈活運(yùn)用以及物體的受力分析,有一定難度。
六.綜合能力題(共3小題)
22.小華家新買了一個(gè)電熱水壺如圖甲,他發(fā)現(xiàn)電熱水壺有加熱和保溫功能。圖乙是其內(nèi)部電路的簡圖,R1、R2均為定值電阻,通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加熱、保溫和停止工作(斷路)的狀態(tài)切換。電熱水壺加熱功率為1100W,保溫功率為44W[c水=4.2×103J/(kg?℃)],則:
(1)旋鈕開關(guān)旋轉(zhuǎn)到3擋位時(shí),電熱水壺處于 停止工作(斷路) 狀態(tài)。
(2)保溫狀態(tài)工作時(shí),電路中的電流是多少?
(3)不計(jì)熱量損失,使用電水壺的加熱擋,把1kg水從50℃加熱到100℃,需要多長時(shí)間?(結(jié)果保留整數(shù))
(4)定值電阻R1的阻值是多少?
【分析】(1)旋鈕開關(guān)旋轉(zhuǎn)到3擋位時(shí),電路為斷路,據(jù)此判斷出電熱水壺的狀態(tài);
(2)已知保溫功率為44W,由公式P=UI變形可求得保溫狀態(tài)工作時(shí)電路中的電流;
(3)已知水的質(zhì)量、比熱容、初溫和末溫,根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量;
不計(jì)熱量損失,則消耗的電能W=Q,由P=可求得加熱過程需要的時(shí)間;
(4)在開關(guān)S閉合的條件下,當(dāng)旋鈕開關(guān)接到2時(shí),電路為R2的簡單電路,此時(shí)為加熱狀態(tài),根據(jù)P=求出電阻R2的阻值;當(dāng)旋鈕開關(guān)切換到1時(shí),兩電阻串聯(lián),此時(shí)為保溫狀態(tài),由P=求出總電阻,然后可求得加熱電阻R1的阻值。
【解答】解:
(1)由圖知,旋鈕開關(guān)旋轉(zhuǎn)到3擋位時(shí),電路為斷路,為停止工作(斷路)的狀態(tài);
(2)已知保溫功率P保溫=44W,由P=UI可得,保溫狀態(tài)工作時(shí),電路中的電流:
I保溫===0.2A;
(3)水吸收的熱量:
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃﹣50℃)=2.1×105J;
由于不計(jì)熱量損失,則消耗的電能W=Q吸=2.1×105J;
由P=可得,加熱過程需要的時(shí)間:
t==≈191s;
(4)在開關(guān)S閉合的條件下,當(dāng)旋鈕開關(guān)接到2時(shí),電路為R2的簡單電路,此時(shí)電路中電阻小,消耗的功率大,為加熱狀態(tài),
根據(jù)P=可得電阻R2的阻值:
R2===44Ω,
當(dāng)旋鈕開關(guān)切換到1時(shí),兩電阻串聯(lián),此時(shí)為保溫狀態(tài),
由P=可得,電路的總電阻:
R總===1100Ω,
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,R1的阻值:
R1=R總﹣R2=1100Ω﹣44Ω=1056Ω。
答:(1)停止工作(斷路);
(2)保溫狀態(tài)工作時(shí),電路中的電流是0.2A;
(3)把1kg水從50℃加熱到100℃,需要191s;
(4)加熱電阻R1的阻值是1056Ω。
【點(diǎn)評】本題考查了電阻的串聯(lián)和電功率公式以及電功公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是會(huì)判斷電水壺所處狀態(tài)和對應(yīng)連接方式的判斷。
23.物理小組利用電流表制作了一個(gè)簡易電子秤,如圖是其原理圖。已知電源兩端電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為30Ω,接入電路的電阻R大小與所測質(zhì)量m滿足關(guān)系R=km,k=20Ω/kg。電子秤空載時(shí),電流表示數(shù)是0.3A,電子秤最大稱量為1kg。求:
(1)電子秤空載時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值是 最小值 (選填“最大值”或“最小值”);定值電阻R0的阻值是 10Ω 。
(2)最大稱量時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是 20Ω ,此時(shí)電子秤的總功率是 0.3W 。
(3)小組同學(xué)對電路進(jìn)行改裝,用電壓表替換電流表顯示物體的質(zhì)量,要求物體質(zhì)量越大,電壓表示數(shù)越大,則電壓表應(yīng)并聯(lián)在 R (選填“R0”或“R”)兩端。請判斷電壓表改裝的電子秤的刻度分布 不是 (選填“是”或“不是”)均勻的。
【分析】圖中定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測量電路的電流;
(1)電子秤空載時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值是最小值,只有定值電阻R0工作,根據(jù)歐姆定律算出定值電阻R0的阻值;
(2)最大稱量時(shí),滑動(dòng)變阻器在阻值最大處,根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律和P=算出該電子秤的總功率;
(3)物體質(zhì)量越大,滑片位置越在下面,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值越大,滑動(dòng)變阻器分壓越多;根據(jù)U=IR表示出電壓,并得出電壓表改裝的電子秤的刻度分布是否均勻。
【解答】解:圖中定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測量電路的電流;
(1)電子秤空載時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值是最小值,只有定值電阻工作,
根據(jù)I=可知,定值電阻R0的阻值為:
R0===10Ω;
(2)最大稱量時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大,
滑動(dòng)變阻器的阻值為:R滑=km大=20Ω/kg×1kg=20Ω,
則總電阻R=R0+R滑=10Ω+20Ω=30Ω,
該電子秤的總功率為:
P===0.3W;
(3)物體質(zhì)量越大,滑片位置越在下面,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值越大,滑動(dòng)變阻器分壓越多,若電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端時(shí),電壓表的示數(shù)會(huì)增大,符合題意;
當(dāng)電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端后,電壓表的示數(shù)為:
UR=IR=×R=×R=×km=,
此函數(shù)不是一次函數(shù),所以電壓表改裝后的電子秤刻度分布不是均勻的。
故答案為:(1)最小值;10Ω;(2)20Ω;0.3W;(3)R;不是。
【點(diǎn)評】此題主要考查的是學(xué)生對歐姆定律,串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)的理解和掌握,其中(3)是本題的難點(diǎn)。
24.某自動(dòng)除濕機(jī)可以實(shí)現(xiàn)恒濕功能,當(dāng)濕度達(dá)到設(shè)定值時(shí),會(huì)自動(dòng)斷開壓縮機(jī)與風(fēng)機(jī)。除濕機(jī)中的壓縮機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心,除濕機(jī)的動(dòng)力全部由壓縮機(jī)來提供。除濕機(jī)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)由控制電路和工作電路兩部分組成,簡化后的電路圖如圖甲所示??刂齐娐分械碾娫措妷篣1=12V,調(diào)控電阻R0的阻值范圍為0~1000Ω,R為裝在除濕機(jī)內(nèi)的濕敏電阻,其阻值隨相對濕度RH變化的圖象如圖乙所示,L為磁控開關(guān)。當(dāng)濕敏電阻R的阻值發(fā)生變化時(shí),控制電路中線圈的電流隨之發(fā)生變化,當(dāng)電流大于或等于20mA時(shí),L的兩個(gè)磁性彈片相互吸合,工作電路的壓縮機(jī)開始帶動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行除濕。工作電路兩端電壓220V,Rg為保護(hù)電阻,磁控開關(guān)L的線圈電阻不計(jì)。
(1)若除濕過程中工作電路的總功率為1100W,已知保護(hù)電阻Rg=2Ω,如果除濕機(jī)工作時(shí)磁控開關(guān)L的磁性彈片有一半的時(shí)間是閉合的,則1h內(nèi)Rg消耗的電能多少J?
(2)因?qū)嶒?yàn)室內(nèi)有較敏感的器件,要求相對濕度控制在45%以內(nèi),則調(diào)控電阻R0的阻值不能超過多少?如果要適當(dāng)提高相對濕度,可采取怎樣的辦法?(答出一種即可)
(3)某除濕機(jī)有40%(干衣模式)、50%、60%、70%等4個(gè)恒濕功能擋位,如圖丙是它分別工作于不同擋位時(shí)測得的電流隨時(shí)間的變化圖象,其中屬于干衣模式的是 D 。
【分析】(1)根據(jù)圖甲可知,保護(hù)電阻Rg與壓縮機(jī)串聯(lián)接入電路,由除濕過程中工作電路的總功率1100W,根據(jù)P=UI可求出電路中的電流,根據(jù)U=IR可求出保護(hù)電阻Rg兩端的電壓,根據(jù)W=UIt可求出工作1h保護(hù)電阻Rg消耗的電能;
(2)由圖甲可知,控制電路中調(diào)控電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián)接入電路,根據(jù)控制電路的電源電壓12V和磁控開關(guān)L兩個(gè)磁性彈片相互吸合時(shí)的電流20mA可求出控制電路的總電阻,由圖乙可知,當(dāng)相對濕度達(dá)到45%,濕敏電阻R的阻值,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可求出調(diào)控電阻R0的最大阻值;
由圖乙可知相對濕度越大,濕敏電阻阻值越小,控制電路的總電阻越小,電壓一定時(shí),控制電路中的電流將越大,磁控開關(guān)L閉合,壓縮機(jī)啟動(dòng),進(jìn)行除濕,相對濕度降低,由此可知,如果要適當(dāng)提高相對溫度,根據(jù)歐姆定律可知可以增大調(diào)控電阻R0的阻值或降低控制電路電源電壓;
(3)干衣模式即空氣中水蒸氣含量少,所以每次的工作時(shí)間較長,由于室外的相對濕度較大,室內(nèi)相對濕度小,每兩次除濕工作的時(shí)間間隔較小,由此可得出結(jié)論。
【解答】【解】(1)根據(jù)圖甲可知,保護(hù)電阻Rg與壓縮機(jī)串聯(lián)接入電路,
除濕過程中工作電路電路中電流為I===5A,
通過保護(hù)電阻Rg的電流Ig=I=5A,保護(hù)電阻Rg兩端的電壓Ug=IgRg=5A×2Ω=10V,
1h內(nèi)除濕機(jī)的工作時(shí)間為t=×1h=0.5h=1800s
除濕機(jī)工作1h保護(hù)電阻 Rg消耗的電能為Wg=UgIgt=10V×5A×1800s=9×104J;
(2)由圖甲可知,控制電路中調(diào)控電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián)接入電路,
當(dāng)磁控開關(guān)L兩個(gè)磁性彈片相互吸合時(shí),此時(shí)控制電路中的電流為20mA,此時(shí)控制電路的總電阻R總===600Ω,
由圖乙可知,當(dāng)相對濕度達(dá)到45%,濕敏電阻R的阻值R濕=100Ω,所以調(diào)控電阻R0的最大阻值R0=R總﹣R濕=600Ω﹣100Ω=500Ω,
即調(diào)控電阻R0的阻值不能超過500Ω。
由圖乙可知相對濕度越大,濕敏電阻阻值越小,控制電路的總電阻越小,電壓一定時(shí),控制電路中的電流將越大,磁控開關(guān)L閉合,壓縮機(jī)啟動(dòng),進(jìn)行除濕,相對濕度降低,所以如果要適當(dāng)提高相對濕度,即當(dāng)濕敏電阻更小時(shí),通過線圈的電流不會(huì)達(dá)到20mA,由I==可知,可以通過增大調(diào)控電阻R0的阻值或者減小電源電壓U1。
(3)干衣模式即空氣中水蒸氣含量少,所以每次的工作時(shí)間較長,由于室外的相對濕度較大,室內(nèi)相對濕度小,每兩次除濕工作的時(shí)間間隔較小,故ABC不符合題意,D符合題意,故選D。
答:(1)除濕機(jī)工作1h保護(hù)電阻 Rg消耗的電能為9×104J;
(2)調(diào)控電阻R0的阻值不能超過500Ω;如果要適當(dāng)提高相對濕度,可采取的辦法是增大調(diào)控電阻R0的阻值;
(3)D。
【點(diǎn)評】本題主要考查電功公式的應(yīng)用,電功率公式的應(yīng)用,歐姆定律的應(yīng)用,其中理解適當(dāng)提高相對濕度,要增大調(diào)控電阻的阻值或減小電源電壓是解題的難點(diǎn)。
聲明:試題解析著作權(quán)屬所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2023/2/15 9:39:31;用戶:? ? ??????;郵箱:rFmNt4KLdgd5mDe6DH4YZd1Nrk@;學(xué)號(hào):40127429
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