资源描述
广东省深圳市罗湖区2024-2025学年初三年级第三次质检考试物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.广场舞是中国大妈非常喜欢的一种健身活动.但同时广场舞的音响却给周边住宅楼休息的居民造成了一定影响.为了使双方的利益都得到尊重,和谐相处,你认为采取下面哪种方法是有效、合理的( )
A.住宅楼的居民都戴一个防噪声的耳罩
B.禁止广场舞活动
C.跳舞的大妈都戴一个播放音乐的耳机
D.住宅楼内安装噪声监测装置
2.如图所示,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光.选项图示实验原理能解释上述现象的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,一个物体漂浮在液面上,下列分析正确的是
A.液体的密度小于物体的密度
B.物体所受的重力与物体所受的浮力是一对平衡力
C.物体所受的重力大于所物体所受的浮力
D.物体所受的重力与物体所受的浮力是一对相互作用力
4.如图所示,下列对四幅图的分析合理的是
A.从高速行驶的车中抛出的物品能砸伤周边的行人,因为抛出的物品具有弹性势能
B.用扇子扇风,可以加快汗水的蒸发,从而使人更热
C.挂在树上的人因为有重力而使树产生向下的弯曲,说明力可以使物体产生形变
D.图中杠杆向右倾斜而静止,杠杆仍处于平衡,说明人的道德品质不重要
5.将木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动使其运动,下列操作能使木块受到的滑动摩擦力增大的是( )
A.增大木块的拉力
B.改变木块的运动方向
C.在木块上加上砝码
D.使木块的速度增大
6.图示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,移动滑片P,多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I,则绘出的U﹣I关系图象正确的是
A. B.
C. D.
7.如图所示,物体、叠放在水平地面上,对施加水平向右的拉力,、一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.受的摩擦力为0 B.对的摩擦力向左,大小为
C.受的摩擦力向左,大小为 D.地面对的摩擦力向左,大小为
8.如图所示,是最新设计的无人机,配备一个摄像头,远程计算机通过这个摄像头可以控制它的飞行,使它能够在适合的地方着陆.下列说法中错误的是
A.当飞机受平衡力的时候是处于静止状态或匀速直线运动状态
B.电子马达相当于一个电动机,它是根据电磁感应的原理制成的
C.当机翼产生的升力大于飞机受到的重力时,无人机就能升空
D.无人机直立栖息在树枝上时,树枝对无人机的支持力和无人机对树枝的压力是一对相互作用力
9.如图所示电路,电阻R1标有“6Ω lA”,R2标有“3Ω 1.2A”,电流表A1、A2的量程均为0~3A,电压表量程0~15V,在a、b间接入电压可调的直流电源.闭合开关s后,为保证R1、R2均不损坏,则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过( )
A.9V 1A B.3.6V 1.8A C.9.6V lA D.3.6V 0.6A
10.如图所示,小东同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成幻灯机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
C.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11.在图所示的电路中,电源电压不变.闭合电键S,滑动变阻器的滑片P向左移的过程中
A.电流表A1的示数不变 B.电流表A1的示数变小
C.电流表A2的示数变大 D.电压表V的示数不变
12.学习了光学知识后,小明整理了以下笔记,其中正确的是
A.小孔成像是光的直线传播形成的,为虚像
B.平面镜成像是光的反射形成的,为虚像
C.凸透镜成像是光的折射形成的,可成虚像也可成实像
D.近视镜是利用凹透镜对光线的发散作用
13.下列有关生活实际现象中的数据正确的是
A.一个大西瓜的质量约为6500g B.对人体安全电压为36V
C.光在真空中的传播速度为340m/s D.节能型42寸LED液晶电视的电功率约为100W
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.随着生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.如图所示为铺设在地板下的管道.这种取暖方式利用热水在管道内循环流动,加热整个地板利用水为媒介是因为水具有_________大的特性;某房间一个段时间内循环流动的水质量为1000kg,进水温度为52℃,出水温度为42℃.这段时间里水向外放热____________J.
15.某列高铁的时刻表如下表所示,从上海至北京的平均速度是______km/h;高铁站台安全黄线与站台边缘有一定距离,这是因为列车周围的空气流速大、压强______(选填“大”或“小”),站在安全线以内可能会被吸向列车,非常危险;坐在车上的小洋发现在列车刹车过程中,放置在过道内的行李箱突然自行向车头方向移动,这是由于箱子具有______。
车站
到达时刻
发车时刻
里程(km)
上海
——
09:00
0
济南
12:15
12:30
912
北京
13:30
——
1350
16.根据图中通电螺线管的N、S极,判断导线A端连接的是电源的_____极.(选填“正”或“负)
17.小斌同学用如图所示的皮卷尺测量教室黑板的长度,他先观察了皮卷尺的______为20m、分度值为1cm,接着将皮卷尺的A点与黑板的一端对齐,沿着黑板测量其长度,他测量前缺少的步骤是:__________.
18.如图所示,OB为一轻质杠杆,O为支点,OA=0.3m,OB=0.4m,将重30N的物体悬挂在B点,当杠杆在水平位置平衡时,在A点至少需加_____N的拉力,这是一个_____(选填“省力”或“费力”)杠杆.
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.如图甲所示,两个电阻R1、R2并联后与电阻R3串联,可以等效成电阻R12与R3串联,其中电阻R12的阻值大小就等于电阻R1、R2并联后的总电阻.如图乙所示,电源电压保持不变,图中的电阻R1=30Ω,滑动变阻器R2上标有“12Ω”字样.闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P移到B端时,电流表的示数为0.8A.求:
电源电压;滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表的示数;请你分析:滑片P从A向B移动过程中,R1两端的电压变化范围.
20.如图甲所示,是小区内的一种新型健身器械,叫单人坐拉器,它的简化模型图,如图乙所示。坐在坐拉器座椅上的人,当双手用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴O转动,连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动,将座椅向上抬起,(g取10N/kg)
关于该坐拉器及其模型图,下列说法正确的是_____。
A.该坐拉器是个组合杠杆,使用过程中可以省功
B.O′DC杠杆是费力杠杆,而BOA杠杆是省力杠杆
C.人的体重越重,坐拉器使用过程中的机械效率越高
D.该坐拉器的机械效率为定值,不会发生变化已知手柄竖直向下移动30cm时,座椅竖直升高9cm,用时5s,若人的质量为60kg,利用坐拉器抬起人的机械效率为90%,则抬起人的过程所做功的功率为多少_____?已知图乙中OA:OB=6:1,O′C:O′D=2:1,此时AB杆处于水平位置,BD杆垂直于杆AB和O′C,BD杆对AB和O′C杆的拉力均沿着BD,且大小相等。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向视作同一直线,物体间相互作用力的大小相等、方向相反,忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。若小红的质量为40kg,则此时小红让自己保持图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大 _______?
21.某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示,此时处于空档位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现档位转换,旋至1档时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态:旋至2档时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22Ω,主要参数如下表。(c水=4.2×103J/(kg•℃))
**牌智能滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2400W
设定温度范围
30℃~90℃
电动机功率
240W
防电墙电阻
1×106Ω
(1)洗衣机内注入10kg的水,在额定电压下连续加热1050秒,水温由20℃上升到50℃,此过程中的加热效率是多少?
(2)R2阻值是多少?
(3)防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下,电流依次经防电墙和人体流入大地,若人体的最大电阻为1×105Ω,人体的安全电压不高于36V,通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.请用笔画线代替导线,将图中的开关、灯泡和三孔插座正确接入家庭电路中.
23.如图所示,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜.
( )
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.小华同学设计了如图所示的电路来测量一个阻值约为几百欧的电阻RX,他使用的电源电压为3V,电流表量程为(0~0.6A、0~3A),电压表量程为(0~3V,0~15V):
①小华同学按照该如图甲所示电路图连接电路后,闭合开关,观察到电流表指针不偏转,示数为零电压表示数为2V,则他连按的电路出现该故障的原因是_____;
②在排除故障换用新元件后,经检查电路完好,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小时,电压表有示数,但电流表的指针偏转角度很小,电流太小的原因是_____,所以按小华所设计的电路来测量这个电阻是不合适的;
③为了测出电阻RX的阻值,老师给小华同学又提供了两个开关和一个电阻箱R(0﹣9999Ω,5A)电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出阻值的变阻器,它的电路符号用表示,请你帮助小华同学设计一个能测出电阻阻值的实验电路,要求电路只连接一次。将你设计的实验电路图画在图乙虚线方框。
25.(某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12Ω),滑动变阻器两个(A:“5Ω 2A”;B:“20Ω 0.5A”).
(1)该实验的实验原理是_____;实验中,应选用的滑动变阻器是_____(选填“A”或“B”).
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉).
(______)
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是_____.
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为_____W.
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图.
(______)
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1_____P2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
26.在古代,人们就已经发现滚动代替滑动可以大大减小摩擦。请你设计实验进行验证。
(1)实验器材:_____
(2)实验步骤:_____
(3)现象及结论:_____
参考答案
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1、C
【解析】
控制噪声的三个途径是:一、在声源处减弱噪声——消声;二、在传播过程中减弱噪声——阻断噪声的传播;三、在接收处减弱噪声——吸声.由题意知,为了使双方的利益都得到尊重,和谐相处,下面方法最有效、合理的是选项C,故选C.
2、C
【解析】
微型电风扇是电动机,电动机的结构与发电机相类似,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片, 发现小灯泡发光,是利用运动的线圈在磁场中切割磁感线产生了电流,即电磁感应现象,并将机械能转化为了电能.小灯泡发光把电能转化成了光能.所以:
A. 奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意.
B. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素,电流相同时,线圈匝数越多磁性越强,故B不符合题意.
C. 电磁感应现象,闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,故C符合题意为答案.
D. 通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D不符合题意.
故选C。
3、B
【解析】
A、物体漂浮,所以F浮=G物,因为F浮=ρ液gV排,G物=mg=ρ物V物g,所以ρ液gV排=ρ物V物g,因为V排<V物,所以ρ液>ρ物,即液体的密度大于物体的密度,故A错误;
BCD、物体的重力是作用在物体上的力,浮力也是作用在这个物体上的力,这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力,不是相互作用力,故B正确,CD错误.
4、C
【解析】
A.从高速行驶的车中抛出的物品能砸伤周边的行人,因为抛出的物品具有较大的动能,故A分析不合理;
B. 用扇子扇风,可以加快汗水的蒸发,由于蒸发吸热,从而使人感觉凉爽,故B分析不合理;
C. 挂在树上的人因为有重力而使树产生向下的弯曲,说明力可以使物体产生形变,故C分析合理;
D. 图中虽然杠杆仍处于平衡,但图中杠杆向右倾斜,说明人的道德品质更重要,故D分析不合理.
故选C.
5、C
【解析】
试题分析:滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动情况或受力情况无关.
解:A、木块所受滑动摩擦力大小与所受拉力无关,A错误;
B、木块所受滑动摩擦力与木块的运动方向无关,B错误;
C、在木块上加砝码,木块对桌面的压力增大,则滑动摩擦力增大,C正确;
D、木块所受的滑动摩擦力与木块的速度无关,D错误.
故选C.
6、A
【解析】
由图知,变阻器与R1串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
设定值电阻的阻值为R,电源电压为U总,变阻器两端的电压为U,则U=U总IR,R为定值,当I为零时,U=U总,且电流越大,变阻器两端的电压越小;而U与I的关系是一次函数,一次函数图象为直线,所以B不正确、只有A图象反应上述关系.
故选A.
7、C
【解析】
以A为研究对象,由于A做匀速直线运动,所以A在水平方向上合力为零,由于A受到向右的拉力F,所以,A一定受到向左的摩擦力,大小也为F;又因为力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力向右,大小也为F,故AB错误,C正确;
以B为研究对象,水平方向上受到A对B的摩擦力与地面对B的摩擦力,二力是一对平衡力,所以,地面对B的摩擦力向左,大小也为F,故D错误。
8、B
【解析】
静止或匀速直线运动都是平衡状态,此时都会受到平衡力的作用,故A正确;电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的,故B错误;机翼的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小;机翼下方是平面,空气的流速小,压强大;这一压强差使飞机获得竖直向上的升力;当升力大于重力时,无人机受到的合力方向向上,无人机就会升空,故C正确;无人机直立栖息在树枝上时,树枝对无人机的支持力和无人机对树枝的压力是一对相互作用力,故D正确,故选B.
9、B
【解析】
由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测量干路总电流,
电流表A2测量通过R2的电流,电压表V测量电源电压;
①∵电阻R1标有“6Ω 1A”,R2标有“3Ω 1.2A”,
∴电阻R1两端允许的最大电压为U1=I1R1=1A×6Ω=6V;
电阻R2两端允许的最大电压为U2=I2R2=1.2A×3Ω=3.6V;
因为两电阻并联,两支路电压相等,因为U1>U2,
因此为了保护电阻R2,电源电压U不能超过3.6V.
②此时通过电阻R1的电流为I1=U/R=3.6/6=0.6A
此时通过电阻R2的电流为其额定电流I2=1.2A,
电流表A1测量干路总电流,它的示数为I=I1+I2=0.6A+1.2A=1.8A.
10、B
【解析】
在凸透镜成像的实验中,物距大于像距是照相机的原理成倒立缩小的实像,物距越大,像距越小,像越小.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动;为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的玻璃板.
A.利用这一成像规律可制成幻灯机;不合题意;
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动;符合题意;
C.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜;不合题意;
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板;不合题意;
故选B。
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11、AD
【解析】
由电路图知道,R1 和R2 并联,电流表A1 测R1 支路的电流,电流表A2 测R2 支路的电流,电压表测量并联支路(电源电压)电压,电流表A测干路电流;
当滑动变阻器的滑片P向左移的过程中,滑动变阻器的接入的电阻增大,所以,通过该电阻的电流减小,即电流表A2 的示数变小,故C错误;
由于并联电路各支路互不影响,所以通过R1 的电流不变,即电流表A1 示数不变,故A正确,B错误;
由并联电路的电流特点知道,干路中的电流减小,即电流表A的示数减小;由于并联电路各支路两端的电压等于电源电压,所以电压表示数保持不变,故D正确.
12、BCD
【解析】
A、小孔成像是由光的直线传播形成的,根据小孔成像的特点可知,所成的像是实像,故A错误;
B、平面镜所成的像是由光的反射形成的,根据平面镜成像特点可知,平面镜所成的像是虚像,故B正确;
C、凸透镜成像是光的折射形成的,根据凸透镜成像特点知,可成虚像也可成实像,故C正确;
D、近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强使像成在视网膜前面,利用凹透镜对光线的发散作用可对近视眼进行矫正,故D正确。
13、AD
【解析】
试题分析:A、一个西瓜的质量约为6500g,符合实际,A正确.B、对人体安全电压不高于36V,而不是等于36V,故B错误.C、光在真空中传播的速度为3×105km/s,340m/s是声音在空气中传播的速度,故C错误.D、节能型42吋LED液晶电视的电功率约为100W,符合实际为答案.故答案为AD.
考点:质量 安全电压 光速 电功率
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14、比热容 4.2×107
【解析】
“水地暖”以水为媒介,是因为水的比热容大,质量相同、且降低相同的温度时,水释放的热量多,取暖效果好;
水放出的热量:Q放=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1000kg×(52℃-42℃)=4.2×107J.
15、300 小 惯性
【解析】
由高铁时刻表可知,上海到北京的路程:s=1350km,高铁的运行时间:t=13:30-09:00=4h30min=4.5h,高铁的平均速度:v==300km/h;
当高铁列车经过站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,压强更小,此时人外侧的空气流动速度慢,压强较大,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。所以高铁站台的安全线到站台边缘的距离比普通火车站台的安全线到站台边缘的距离更远;
车减速时,行李箱由于惯性保持原来的速度,所以车速会小于行李箱的速度,行李箱会向前运动。
16、负
【解析】
已知通电螺线管的左端是N极,右端是S极,据由安培定则可知,用右手握住通电螺线管,让大拇指指向左侧,此时四指所知的方向即为电流的方向.如图所示:
由此可知,导线B端连接的是电源的正极,导线A端连接的是电源的负极.
17、量程 确定零刻度线是否在A点
【解析】
测量前要了解刻度尺的量程、分度值;20m反映的是该皮卷尺的测量范围,即量程;测量时,测量的始端与0刻度线对齐,如果0刻度线磨损,可以与其它整格刻线对齐,测量结果要减去前面的数值,小斌将皮卷尺的A点与黑板的一端对齐前,应确定A点是否在零刻度线上.
18、40N 费力
【解析】
杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上,力臂在杠杆上,力臂最大,用力最小.物体阻碍杠杆逆时针转动,拉力要促使杠杆逆时针转动,所以拉力要竖直向上.分析动力臂和阻力臂,知道阻力、阻力臂、动力臂,根据杠杆平衡条件求出动力.根据动力臂和阻力臂大小判断是省力杠杆,还是费力杠杆.由
F1· L1=F2·L2
F ·OA=G·OB
OB= OA+ AB=0.3m+0.1m=0.4 m
∵ 40 N大于30N
∴ 费力杠杆
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19、(1)24V;(2)0.364A;(3)0-24V.
【解析】
(1)由图乙知,P在B端时,R1与RAB并联,电流表测通过R1的电流,
由并联电路特点和欧姆定律可得,电源电压:U=U1=I1R1=0.8A×30Ω=24V;
(2)由图知,滑动变阻器的滑片P滑至中点时,R1与RAP并联再与RBP串联,
R1与RAB并联后的等效电阻:R并===5Ω,
所以电路的总电阻:R=R并+RBP=5Ω+×12Ω=11Ω,
串联电路中电流处处相等,所以=,即:===,
所以:U1=U并=U=×24V=V,
所以电流表的示数,即通过R1的电流:IA==≈0.364A;
(3)由图知,当滑片在A点时,R1短路,所以其电压为0;P向B端滑动时,RAP部分阻值不断增大,R并逐渐增大,U并逐渐增大,当P滑到B端时,R1与RAB并联,此时R1两端的电压等于电源电压24V,即R1两端的电压变化范围为0-24V.
答:(1)电源电压为24V;
(2)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表的示数为0.364A;
(3)滑片P从A向B移动过程中,R1两端的电压变化范围0-24V.
20、BC 12W 100N
【解析】
(1)根据题意知道,该坐拉器是个组合杠杆,由功的原理可知道,使用任何机械都不能省功,故A错误;由图知道,操作杆AB会绕着转轴O转动,由于OA大于OB,所以BOA杠杆是省力杠杆;连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动,O′C大于O′D,所以O′DC杠杆是费力杠杆,故B正确;手柄竖直向下移动30cm,座椅竖直升高9cm,即二者的比值不变,由×100%知道,人越重,则有用功占总功的比值越大,所以坐拉器的机械效率越高,故C正确,D错误;
(2)根据题意知道,人的体重是: =60kg×10N/kg=600N,
抬起人的过程做的有用功是: =600N×0.09m=54J,
由×100%知道,抬起人的过程所做的总功是:=60J,
则此过程所做功的功率是 :=12W。
(2)小红的重力是: =40kg×10N/kg=400N,
对于杠杆AOB由杠杆平衡条件知道,,即:,
对于杠杆O′CD,则,即:,
根据题意知道,FB =FD,又因为物体间相互作用力的大小相等,即FA =FA′,
所以解得:FA =100N。
21、(1)50%(2)242Ω(3)能保证
【解析】
(1)洗衣机内注入10kg的水,水温由20℃上升到50℃水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×l03J/(kg•℃)×10kg×(50℃﹣20℃)=1.26×l06J,洗衣机加热消耗的电能:W=P加热t=2400W×1050s=2.52×106J,洗衣机加热的效率:η=×100%=×100%=50%;
(2)由电路图可知,当旋钮旋至1档时,电热丝R1与R2并联,洗衣机处于加热状态,由P=得,电热丝R1的加热功率:P1==2200W,由表中数据,加热功率为:P=2400W,则电热丝R2 的加热功率:P2=P﹣P1=2400W﹣2200W=200W,由P=得,则电热丝R2的阻值:R2==242Ω;
(3)防电墙与人的电阻串联,根据串联电路电阻特点可知,电路总电阻:R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω,串联电路中的电流:I0==2×10﹣4A,由欧姆定律变形公式得,此时人体的电压:U人=I0R人=2×10﹣4A×1×105Ω=20V,因为U人小于36V,所以防电墙技术能保证人的安全。
答:(1)此过程中的加热效率是50%;
(2)R2阻值是242Ω;
(3)防电墙技术能保证人的安全。
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22、
【解析】
三孔插座按照左零右火中地线的规则来接线,灯泡与开关是串联的,且开关应接在火线的一端,如图:
23、
【解析】
根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,所以分别连接AA/、BB/,然后分别找出它们的中点,连接两中点便是平面镜的位置,如图:
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24、电流表被短路 电源电压太小(或电阻太大) 或
【解析】
①因为电流表指针不偏转,示数为零,所以可能是电流表出现了短路或Rx出现了断路;图中电压表测待测电阻的电压,又因为电压表的示数不等于电源电压,则不是由于电阻断路造成的(若电阻断路,则电压表与电源连通,电压表示数应为3V),故可判断电路的故障是电流表短路;
②由于电源电压为3V,而电阻Rx的阻值大约为几百欧,根据欧姆定律可知电路中的电流太小;所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值。
③电源电压为3V,根据分压原理,当两个串联的电阻阻值大小相等时,每个电阻分得的电压也相等,所以可以将Rx与电阻箱串联,电压表并联在Rx的两端,改变电阻箱连入电路中的电阻大小,当电压表示数为1.5V时,则电阻箱的阻值为待测电阻;电路如图2所示:
另解:只闭合S、S1,将待测电阻与变阻器串联,电压表与待测电阻并联,移动变阻器的滑片,使电压表示数U;
只闭合S、S2,将电阻箱与变阻器串联,电压表与电阻箱并联,移动变阻器的滑片,使电压表示数U;
根据等效替代法,则电阻箱的阻值为待测电阻;如图3所示;
25、P=UIB灯泡断路1.14大于
【解析】
(1)该实验的实验原理是P=UI;由欧姆定律求灯的额定电流;根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻,确定选用的滑动变阻器;
(1)电压表应与灯并联,电流表与灯串联;
(3)灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;
(4)由图象找出灯的额定电压下的电流,根据P=UI求该小灯泡的额定功率;
(5)根据串联电路电压的规律,求灯正常发光时变阻器的电压,设计电路图;
(6)由图乙知,分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小,根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P1大小.
【详解】
(1)该实验的实验原理是P=UI;灯的额定电流约为:,电源电压为6V,小灯泡额定电压为3.8V,根据串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻:,故应选用“10Ω 0.5A”的滑动变阻器B;
(1)测量小灯泡电功率的实验中,电压表应与灯并联,电流表与灯串联,如下图所示:
(3)经分析,小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,说明电压表两端到电源两极是通的,则电路的故障是灯泡断路.
(4)由图象知,灯在额定电压3.8V时的电流为0.3A,则该小灯泡的额定功率为:
;
(5)根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为:时,灯的电压为额定电压,故将电压表并联在变阻器的两端可以完成实验,如下图所示:
(6)由图乙知,小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.11A,电功率为:;
小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V,灯的实际电功率为:,则P1大于P1.
26、长木板,小车,弹簧测力计,钩码 见解析所示 如果F>F',则表明滚动代替滑动可以减小摩擦
【解析】
(1)实验器材:长木板,小车,弹簧测力计,钩码;
(2)实验步骤:①将小车倒放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平面方向匀速拉动小车,此时小车与长木板间的摩擦力为滑动摩擦力;记下测力计的示数为F;
②将小车正放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平面方向匀速拉动小车,此时小车与长木板间的摩擦力为滚动摩擦力;记下测力计的示数为F';
③将钩码放到小车上,重复上面的操作。
(3)现象及结论:如果F>F',则表明滚动代替滑动可以减小摩擦。
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