资源描述
广州市花都区2024-2025学年初三下学期第四次(1月)月考物理试题试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C.滑动变阻器向左滑动时电压表和电流表示数变大
D.将Rx从5欧换成10欧后,应将滑片P向左移
2.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,下列判断正确的是
A.滑动变阻器接入电路中的电阻变小
B.电路中的总电阻变小
C.电流表的示数变小
D.电压表的示数变小
3.2018年5月14日,一架重庆飞往拉萨的航班,正在9800米高空以810km/h的速度飞行。突然驾驶舱右座前挡风玻璃破裂脱落(如图),当时正坐在该窗口旁的副驾驶员整个上半身被“吸”出舱外,曾为空军驾驶员的机长刘某沉着处置安全着陆,创造了又一航空奇迹。导致副驾驶员整个上半身被“吸”出舱外这一现象发生的原因是
A.副驾驶受到的重力突然减小
B.舱内气压变大,舱外气压变小
C.舱内温度降低,压强突然增大
D.舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小
4.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R1 为定值电阻.开关 S 闭合后,在滑动变阻器 R2 的滑片 P 向右移动的过程中,下列说法正确的是
A.电压表 V1 的示数变大 B.电流表 A 的示数变大
C.电压表 V2 的示数变大 D.电路消耗的总功率变大
5.下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.玻璃杯 B.陶瓷碗 C.橡胶鞋 D.人体
6.如图所示,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭.若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或R上.现用一只规格相同且完好的灯替换灯,正确的判断是
A.若灯亮,则灯一定断路 B.若灯亮,则灯一定短路
C.若灯不亮,则电阻一定断路 D.若灯不亮,则电阻一定短路
7.下列四种常见的现象中,属于液化的是
A.春天,清晨河面上淡淡的白雾 B.夏天,玻璃上的水很快变干
C.深秋,早晨的地面上出现白霜 D.冬天,室外冰冻的衣服变干
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.考试前小雨到三楼实验室打扫卫生,在清洗甲乙两个体积相等的球时,发现它们在水中静止后处于如图所示的状态,这时甲球受到的浮力________乙球受到的浮力(填“大于”“等于”或“小于”).
9.有一个质量540g,体积360cm3的空心铝球,其空心部分的体积是________ cm3;如果在空心部分注满水后,总质量是________ g.(铝的密度2.7×103kg/m3)
10.丹麦物理学家奥斯特首先发现了电与磁之间存在本质联系,生产生活中的_____(选填“电磁起重机”“台灯”或“电热毯”)主要是利用电流磁效应工作的。飞机起飞时,利用了空气流速越大压强越_____(选填“大”或“小”)的原理。
11.在“太阳能、天然气、石油、煤炭、风能、核燃料”这些能源(能源物质)中,属于“可再生能源”的是_________.如图所示,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为内能,散失到空气中,但能量的总量_________;这些散失到空气中的能量,不能自动的再次驱动滚摆,这说明能量的转化和转移时_________方向性(填“有”或“无”).
12.如图所示,电源电压恒定,电阻R1=20Ω.闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A;再闭合S1,电流表示数变化了0.2A,则电源电压U=_____V,电阻R2=_____Ω.闭合开关S、S1时,R2的功率P=_____W。
13.2012年3月31日晚8点半到9点半,在全球举行一场名为“地球时间”的熄灯接力活动,人们用黑暗的方式唤醒人类的环保意识.小明家有1.5kW的用电器停止使用1h,则节约用电_____J,相当于_____kg酒精完全燃烧释放的能量.为了节约资源,许多家庭安装了太阳能热水器,太阳能热水器主要是通过_____方式增加水的内能.(酒精热值为=3.0×107J/kg)
14.如图是某同学家中的电能表,现用它测量一只灯泡的实际功率.他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表转盘转过30转用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是___KW•h,灯泡的实际功率是___W.
三、作图题(共7分)
15.如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂。
16.如图所示,请画出使杠杆在图示位置保持平衡时所施加的最小力的示意图.
17.如图所示,—束光射向凸透镜经折射后,折射光线射到一个平面镜上.请在图中画出射向凸透镜这束入射光和经平面镜反射的光路,并标出反射角的度数.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路.
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______(填“增加”或“减少”),说明电流越___(填“大”或“小”),电磁铁磁性越强.
(2)根据图示的情境可知,__(填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,_______,电磁铁磁性越强.
(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的____极.
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_________________________.
19.用图示装置探究 “斜面机械效率”,实验记录如下表.
斜面倾斜程度
木块所受重力G/N
斜面高度h/m
沿面拉力F/N
斜面长L/m
机械效率η
较缓
5
0.2
2.5
1
40%
较陡
5
0.5
3.9
1
64%
最陡
5
0.7
4.6
1
①
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做__________运动;根据表格中的数据,可知斜面倾斜程度最陡时机械效率为_________;由实验可得初步结论:__________,机械效率越大;斜面倾斜程度越陡,物体对斜面的压力_______,木块所受摩擦力_________(两空均选填“越大”、“越小”或“不变”).
20.小珠利用电压恒为6V的电源,对标有“2.5V”字样的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”实验。
实验次数
电压U/V
电流I/A
小灯泡亮度
1
0.5
0.10
不亮
2
1.5
偏亮
3
2.5
0.28
正常
4
2.8
0.30
更亮
(1)请用笔画线代替导线,完成1图所示实物图的连接。小珠正确连接电路后,应将滑片移动到_____端(选填“A”或“B”),然后闭合开关,进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_____;第2次实验时电流表示数如2图所示,示数为_____A;分析表中信息,小灯泡的额定功率为_____W,此实验中滑动变阻器的最大阻值至少是_____Ω。
21.小军在综合实践活动中,利用天平(砝码)、量筒、烧杯和细线等器材,对某种合金和水进行了探究
小军首先对该种合金材料制成的不同合金块进行探究.
①将天平放在水平桌面上并游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则应将平衡螺母向___(选填“左”或“右”)端调节;
②图2是正确测量合金块质量时使用砝码情况和游码的位置,它的质量为___g;
③图3是他用量筒测最②中合金块体积的情景,则该合金块的体积是___cm3;
④换用大小不同的合金块,重复上述测量.他得到不同合金块的质量与体积的关系图像如图4所示.由图像可知,合金块的质量与体积成___比;
⑤通过上述探究,若合金块的体积为l0cm3,则它的质量m=___g;小军接着对水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图5中甲所示.他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线甲未经过坐标原点.由此推断:水的质量与体积的关系图线应是___(选填图5中“乙”、“丙”或“丁”)
22.小雯用自制的水凸透镜(当向水凸透镜里注水时焦距变小,抽水时焦距变大)来探究“凸透镜成像规律”.
如图甲所示,让一束平行于主光轴的光射向水凸透镜,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,则此水凸透镜的焦距为_____cm小雯将蜡烛、水凸透镜和光屏调整至图乙所示的位置时,光屏上出现清晰的烛焰像,此像的性质是倒立、___的实像,小雯接着在蜡烛和光屏位置都不变的情况下,将水凸透镜移至光具座____cm刻度处,再次得到清晰的烛焰像.然后,小雯利用注射器从水凸透镜中向外抽少许水,光屏上原来清晰的像变得模糊不清,小雯要想重新得到清晰的烛焰像,在蜡烛和水凸透镜的位置都不变的情况下,应将光屏向___(选填“远离”或“靠近”)水凸透镜的方向移动.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水.铁锅内装有5kg水,把水从18℃加热至98℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).如果木炭的热值为3.4×107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收.求:在这个过程中水吸收的热量;在这个过程中用掉多少木炭.
24.如图所示,L是“12V 36W”的灯泡,R1是阻值为30Ω的定值电阻,R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡电阻均不变.求:
灯泡的阻值;开关S、S1均闭合,滑片P移到最左端时,灯泡恰好正常发光,求此时通过R1的电流;闭合开关S,断开开关S1,求在滑片P移到最右端,电路消耗的总功率及通电5min灯泡消耗的电能.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.专家提示:室内空气过于干燥,发病率会明显增加,室内最佳空气湿度值范围45%至 50%.如图所示是某家用空气加湿器的自动控制装置,R1 是 一个传感电阻(置于加湿器表面,和空气接触,用于探测空气的湿度),其阻值随湿度的变化关系如表所示.加湿装置上标 有“220V 44W”字样.已知继电器线圈电阻 R2 为 100Ω,左边 电源的电压U0为 6V 不变.当继电器线圈R2 中的电流增大到 某一数值时,继电器的衔铁被吸下,加湿器电路断开;当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,加湿器电路闭合,开始工作.
空气湿度/%
10
20
30
40
50
60
70
80
90
电阻 R1/Ω
300
210
150
100
75
50
40
30
25
请解答:分析上表,当空气湿度增大时,传感电阻的阻值______(选填“增大”或“减小”), 继电器的衔铁受到的吸引力_________(选填“增大”或“减小”).正常工作时,加湿装置的工作电流是多少____?正常工作 5min 消耗的电能是多少 _________?若室内湿度控制在 40~60%之间,求衔铁被吸下、加湿装置电路被断开时,继电器线圈中的电流变化范围是多少__________?
26.双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示,质量为50kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,5min通过的路程为900m。已知平衡车的质量为10kg,轮胎与地面的总接触面积为25cm2,g取10N/kg。此过程中:
(1)以小红为参照物,路边的树是_____的。
(2)平衡车的速度_____。
(3)平衡车对地面的压强______。
27.阅读短文,回答问题
豆浆机
某型号豆浆机,净重为2kg,底面面积为4cm2,豆浆机工作时,
额定电压
220V
电机功率
100W
加热功率
1100W
电热管加热与电动机打浆过程交替进行,都是通过MCU有关脚控制,相应三极管驱动,再由多个继电器组成继电器组实施电路转换来完成,其部分参数如表空豆浆机放在水平桌面上,对水平桌面的压强为_____Pa(g取10N/kg)。加热和打浆是交替进行,由此可知,豆浆机中的电动机和电热管的连接方式是_____(填“串联”或“并联”);三极管是属于_____(填“导体”、“半导体”或“超导”)材料。不计热量的损失,加热管正常工作80s,可使1kg豆浆的温度升高_____℃[c豆浆=4×103J/(kg•℃)]:豆浆飘出阵阵香味说明分子在_____。电热管通电一段时间后变得很烫,而与豆浆机连接的导线却不怎么热,主要是因_________产量的热量少。若豆浆机正常打好一次豆浆消耗的总电能为0.17kW•h,加热与打浆的时间之比为3:1,则打好一次豆浆需_________h。
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、C
【解析】
A、由题意和图象可知,接入电路的电阻是变化的,所以该同学研究的是电流和电阻的关系,故A错误;
B、研究电流和电阻的关系时,要控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变);由图乙知,电流与电阻之积(即Rx两端的电压):U=IRx=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=2.5V,即电压表保持2.5伏不变,故B错误;
C、滑动变阻器向左滑动时,变阻器连入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路的电流变大,即电流表示数变大,根据U=IR可知,电压表示数变大,故C正确;
D、根据串联分压原理可知,将Rx电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V);探究电流与电阻的关系实验中,应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,使电压表的示数减小为2.5V,由分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,故D错误。
2、C
【解析】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,变阻器接入电路中电阻丝的长度变长,接入电路中的电阻变大,故A错误;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变大,故B错误;由 I 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故C正确;由U=IR可知,R2两端的电压变小,R1两端的电压变大即电压表的示数变大,故D错误.
3、D
【解析】
正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小,故形成向外的压强差,因此副驾驶整个上半身被“吸”出舱外,故D正确,ABC错误。
4、A
【解析】
电路中定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测R2两端的电压,V2测电源电压,电流表A测电路中的电流,当滑片P向右移动时,R2连入电路中的电阻变大,根据串联电路的电压特点,电压表V1示数变大,V2示数不变,根据I可知,电流表A示数变小,又据P知,电路消耗的总功率变小,故A正确,BCD错误.
5、D
【解析】
常见的导体包括:人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等.选项中,只有人体容易导电是导体,玻璃杯、陶瓷碗、橡胶鞋都是绝缘体,故ABC不符合题意,D符合题意.
6、C
【解析】
现用一只规格相同且完好的灯L/替换灯L,若灯L/亮,则灯L可能断路也有可能短路,故A、B错误;若灯L/不亮,则电阻R一定断路,若是短路,灯L亮,故选C.
7、A
【解析】
A.春天,清晨河面上淡淡的白雾,由于清晨温度低,白雾是水蒸气遇冷液化而形成的小水珠,故A符合题意;
B.夏天,玻璃上的水很快变干,是水分蒸发了,属于汽化,故B不符合题意;
C.深秋,早晨的地面上出现白霜,是水蒸气的凝华形成的,故C不符合题意;
D.冬天,室外冰冻的衣服变干,是冰升华直接变成了水蒸气,故D不符合题意.
选A.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、小于
【解析】
两球体积相等,但是甲球漂浮在水中,乙球浸没在水中,则,根据F浮=ρ水gV排可知,甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力.
9、160 700
【解析】
铝球实心部分体积为:,则空心部分的体积是:360cm3-200cm3=160cm3;空心部分注满水,水的质量为:m水=,1g/cm3×160cm3=160g,则总质量为540g+160g=700g。
10、电磁起重机 小
【解析】
通电导线周围有磁场,这就是的电流的磁效应,电磁起重机、电磁继电器等都是利用该原理制成的;台灯工作时把电能转化为光和热,不是利用电流磁效应工作的;电热毯是利用电流流过导体时发热而工作的,应用了电流的热效应。
飞机的机翼通常都做成上面凸起,下面平直的形状。这样当飞机起飞时,流过机翼上方的空气流速大,压强小,流过机翼下方的空气流速小,压强大。机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力。故飞机起飞时,利用了空气流速越大压强越小的原理。
11、太阳能和风能 不变 有
【解析】
太阳能、风能、水能等可以从自然界源源不断地得到,这样的能源称为可再生能源;而像煤、石油、天然气等一旦消耗就很难再生,这类能源称为不可再生能源.
所以在“太阳能、天然气、石油、煤炭、风能、核燃料”这些能源(能源物质)中,属于“可再生能源”的有太阳能、风能.
在图中,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为内能,散失到空气中,由能量守恒定律可得,能量的总量保持不变;这些散失到空气的能量,不能自动地再次驱动滚摆,这说明能量的转化和转移具有方向性.
12、6 30 1.2
【解析】
闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,
由I=可得,电源的电压:
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
若再闭合S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,仍然为0.3A;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表示数变化了0.2A,
所以,干路电流变大,即电流表的示数增大,则通过R2的电流I2=0.2A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R2的阻值:
R2===30Ω,
R2的功率:P=UI2=6V×0.2A=1.2W。
13、5.4×106 0.18 热传递
【解析】
小明家有1.5kW的用电器停止使用1h,则节约用电:
W=1.5×3.6×106J=5.4×106J;
根据公式m=Q/q计算出相当于0.18kg酒精完全燃烧释放的能量;
为了节约资源,许多家庭安装了太阳能热水器,太阳能热水器主要是通过热传递方式增加水的内能。
14、0.01 60
【解析】
∵每消耗1kw•h的电能,电能表的转盘就转过3000r,
∴电能表的转盘转过30r消耗的电能为:
W==0.01kw•h=3.6×104J,
而
t=10min=600s,
∴灯泡的实际功率为:
P实际==60W.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
(1)根据杠杆的平衡条件,动力F1最小时,其力臂最长,即从支点到动力作用点的距离OA最长;在A点做力臂OA的垂线,方向向上,即为最小动力F1,OA的长度即为该力的力臂,如上图所示。
【点睛】力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则;找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则.明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来。
16、
【解析】
在阻力与阻力臂一定时,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,由图示可知,OB是最大动力臂,当力F与OB垂直向上时,力F最小,如图所示.
17、
【解析】
经凸透镜的折射光线过焦点,入射光线平行于主光轴画;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,求出入射角为60∘,则反射角为60∘,在法线右侧作出反射光线,标出反射角如图:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、增加 大 甲 线圈匝数越多 N 大头针被磁化,下端为同名磁极相互排斥
【解析】
(1)[1][2]当滑动变阻器滑片向左移动时,电阻变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,所以电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越大,电磁铁磁性越强.
(2)[3][4]根据图示的情境可知,甲的磁性强,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强.
(3)[5]根据右手螺旋定则,电磁铁乙线圈中的电流向左,用右手握住螺线管,让弯曲的四指指向电流的方向,则大拇指指向电磁铁的N极,可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的N极.
(4)[6]电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是大头针被磁化,下端为同名磁极相互排斥.
19、匀速直线 76.1% 斜面越陡 越小 越小
【解析】
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做匀速直线运动.(2)根据表格中的数据,可知斜面倾斜程度最陡时机械效率为.(3)由实验数据可得初步结论:斜面越陡,机械效率越大.(4)可利用极端法进行判断,当斜面倾角为90°时压力为零,所以斜面倾斜程度越陡,物体对斜面的压力越小,木块所受摩擦力越小.
20、 B 灯泡的实际功率太小 0.22 0.7 55
【解析】
(1)电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)为了保护电路,小珠正确连接电路后,应将滑片移动到B,然后闭合开关;在第1次实验中小灯泡的实际功率: =0.5V×0.10A=0.05W,灯不亮的原因是:实际功率过小;第2次实验时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.22A;由表格数据知:小灯泡的额定功率为: =2.5V×0.28A=0.7W;由表中第(1)次数据根据串联电路的规律和欧姆定律,变阻器的电阻为: ,所以滑动变阻器的最大阻值至少是55Ω。
21、左 34 5 正 68 丙
【解析】
(1) ①将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图A所示,则应将平衡螺母向左端调节;
②物体的质量:
m=20g+10g+4g=34g.
③合金块的体积:
V=15mL-10mL=5mL=5cm3.
④同种合金块质量与体积的关系图像如图D所示,由图像可知,合金块质量与体积成正比.
⑤由②③可知,合金块的体积V1=5cm3,质量m1=34g.若合金块的体积为V2=10 cm3,则质量m2有:
V1:V2=m1:m2,
;
(2)因为水的密度小于合金块的密度,则其质量与体积的比值小,在合金曲线下方,对比甲图可知当减去容器质量后水的密度曲线应与甲曲线平行,所以水的质量与体积的关系图线应是丙.
22、10.0 缩小 25 远离
【解析】
(1)由焦距的概念知,f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(2)由图可知,u=40.0cm﹣10.0cm=30.0cm,u>2f,物体处于2倍焦距之外,所以成倒立缩小的实像,像距v=55.0cm﹣40.0cm=15.0cm,根据光路的可逆性,在蜡烛和光屏位置都不变的情况下,将透镜移至距蜡烛即u'=15.0cm时,此时v'=30.0cm,即透镜移至光具座10.0cm+15.0cm=25.0cm处,可在光屏上呈现倒立放大的像;当把“水凸透镜”水向外抽取时,使其变薄、凸透镜对光线的会聚能力减弱,使像成在原来像的后方.因此要想重新得到清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)1.68×106J(2)0.49kg
【解析】
(1)吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(98℃﹣18℃)=1.68×106J;
(2)由η=得:
Q放==1.68×107J,
由Q放=mq得,需要的木炭:
m==0.49kg.
答:(1)在这个过程中水吸收1.68×106J的热量;
(2)在这个过程中用掉0.49kg木炭.
24、(1)4Ω;(2)0.4A;(3)6W; 300J
【解析】
根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据 求出小灯泡的阻值;当开关S、S1均闭合,滑片P移到最左端时,此时R1与L并联,根据灯泡正常发光可知电源的电压,根据欧姆定律可知通过R1的电流;闭合S,断开S1,滑片P移到最右端,此时灯泡与滑动变阻器串联,先根据欧姆定律求出电路电流,然后根据 求出电路消耗的总功率,再根据 求出通电5min灯泡消耗的电能.
【详解】
(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,由 可得,灯泡的电阻: ;
(2)由图知当开关S、S1均闭合,滑片P移到最左端时,此时R1与L并联,灯泡恰好正常发光,由并联电路的电压特点知,电源电压U=UL=12V,由欧姆定律可得,通过R1的电流: ;
(3)由图知闭合开关S,断开开关S1,滑片P移到最右端,此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流: ;
电路消耗的总功率: ;
通电5min灯泡消耗的电能:.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、减小 增大 0.2A 1.32×104J 0.03A~0.04A
【解析】
(1)分析上表可知,当空气湿度增大时,传感电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,由可知,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性变强,继电器的衔铁受到的吸引力增大;
(2)正常工作时,由P=UI可得,加湿装置的工作电流:,正常工作5min消耗的电能:W=Pt=44W×5×60s=1.32×104J;
(3)当空气湿度为40%时,由表格数据可知,传感器的电阻R1=100Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,控制电路中的电流:,当空气湿度为60%时,由表格数据可知,此时传感器的电阻R1′=50Ω,则控制电路中的电流:,故继电器线圈中的电流变化范围是0.03A~0.04A.
26、运动 3m/s 2.4×105Pa
【解析】
(1)在平衡车行驶过程中,小红与路边的树之间发生了位置改变,所以,以小红为参照物,树是运动的;
(2)平衡车的速度: v===3m/s;
(3)小红和电动平衡车的总重力: G总=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
车对水平地面的压力:F=G总=600N,
车对水平地面的压强: p===2.4×105Pa。
27、5×104 并联 半导体 22 不停地做无规则运动 导线电阻小 0.2
【解析】
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等,所以,空豆浆机放在水平桌面上,对桌面的压强:p==5×104Pa;
(2)加热和打浆是交替进行,说明豆浆机中的电动机和电热管可以独立工作、互不影响即为并联;三极管是属于半导体材料;
(3)加热管正常工作80s,消耗的电能:W=Pt=1100W×80s=8.8×104J,
不计热量损失,水吸收的热量:Q吸=W=8.8×104J,由Q吸=cmΔt可得,豆浆升高的温度:
Δt==22℃;
豆浆飘出阵阵香味说明分子在不停地做无规则运动;
(4)电热管与导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,因为导线的电阻远小于电热管的电阻,由焦耳定律Q=I2Rt可知导线上产生的热量少;由题可知,加热与打浆的时间之比为3:1,设打浆时间为t打浆=t,则加热时间为t加热=3t,总的工作时间为t总=4t,豆浆机正常打好一次豆浆的消耗的总电能为0.17kW•h,0.17kW•h=P加热t加热+P打浆t打浆=1.1kW×3t+0.1kW×t,解得:t=0.05h,则打好一次豆浆需要的时间:t总=4t=4×0.05h=0.2h。
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