资源描述
湖北省随州曾都区2024-2025学年初三下学期教学质量监测(三模)物理试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.如图所示的四幅图片中,其中一幅所反映的光学原理与其他三幅不同的是
A.瞄准鱼下方叉鱼
B.放大镜
C.湖中的倒影
D.水碗中的筷子
2.在2016年举重世锦赛上,中国选手张湘祥在男子举重62kg级的决赛中获得金牌,挺举成绩是176kg,其中举起杠铃大约用了3s钟,杠铃在头顶停止3s不动,如图所示.若他毎只脚与地面的接触面积大约200cm2,则下列说法中错误的是
A.张湘祥手上涂有镁粉可以增大摩擦
B.地面对张湘祥的支持力与张湘祥的重力是一对平衡力
C.张湘祥举起杠铃时对杠铃做功大约3200J
D.张湘祥举着杠铃不动时对地面的压强大约是6×104Pa
3.与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上 B.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上 D.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
4.2018年世界杯正在俄罗斯举行,如图所示,是正在加速下降的足球,在此过程中,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能增大 D.动能减小,重力势能减小
5.甲乙两车并排停着,当甲车司机看着乙车时,忽然感觉自己的车正在缓慢运动,但当他看到地面时,却发现自己的车并没动,对此下列判断正确的是
A.以地面为参照物甲车是运动的
B.以乙车为参照物甲车是静止的
C.以地面为参照物乙车是静止的
D.以甲车为参照物乙车是运动的
6.下列关于热值说法正确的是
A.燃料燃烧越充分热值越大
B.2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大
C.1kg煤燃烧放出3×105J的热量,则煤的热值为3×105J/kg
D.热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同
7.如图,细线上端固定,下端拉着小球在竖直平面内摆动,A、B是球摆动过程中的最高点,C是最低点,不计空气阻力则( )
A.球在A点时受力平衡
B.球在C点时速度最大
C.从B到C,球的动能减少
D.从A到C,球的势能增加
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图所示,通电螺线管的A端为_____极(选填“N“或“S“)。
9.图甲所示的铁块重力G=4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为_____N;铁块此时速度v与时间t的关系图象如图乙所示,则4s内拉力F做功是_____J.
10.如图是一款蒸蛋器,蒸蛋时由于水_____(填物态变化的名称)产生大量的水蒸气给鸡蛋加热,与煮蛋相比,水蒸气不仅传热,而且液化还要_____热,因而鸡蛋熟得快些.
11.某小组测量酱油的密度,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量是824g,将烧杯中一部分酱油倒入量筒中,如甲图所示,测量烧杯和剩余酱油的质量时,所加砝码和游码位置如乙图所示,那么量筒中酱油的质量为_________g,由此可计算出酱油的密度为________kg/m3
12.把标有“3.8V 1.52W”字样的小灯泡接在电压为5V的电路中,且正常发光,应给小灯泡_______联一个_______Ω的电阻.
13.夏天,小明买了一支冰棒,他有以下发现:从冰箱里拿出的冰棒上粘着许多“白花花的粉”;剥去包装纸,冰棒周围会冒出“白气”;把冰棒放进玻璃杯,不一会儿,玻璃杯的外壁就出了“汗”;再过一会儿,冰棒变成了“水”.
以上四个发现中,物态变化名称相同的有 ____________(填序号),这种物态变化名称叫做 __________.小明还发现虽然冰棒很凉,但拿冰棒棍的手没有这样的感觉,原来冰棒棍是用木材制成的,这表明木材具有较差的 __________ 性.
14.某家用白炽灯上标有“220V 40W”字样,其中额定功率40W表示的物理意义是_____________;在生活中,人们还常用千瓦·时(kW·h)作为_________的单位,千瓦·时也称为“度”,1度电可供“220V 40W”的白炽灯正常工作________h.
三、作图题(共7分)
15.如图所示是一种抽水马桶水箱的示意图.当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水.请在图中画出动力和阻力臂l2;
(_______)
16.画出图中入射光线AO的反射光线,并标出反射角大小.
17.在图中画出点光源S在平面镜中成的像。
(_________)
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在“伏安法测电阻”的实验中,小明同学连接了如图甲所示的电路(电路元件完好,接线柱接线牢固).
在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电流表的示数将________,电压表的示数将________.(选填“发生变化”或“保持不变”)检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是_______(选填“a”“b”“c”或“d”).纠正错误后,闭合开关,测得几组数据如下表.
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.1
2.8
电流I/A
3.13
3.14
电阻R/Ω
4.3
第3次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为_____A.第2次实验后,算出的电阻值是_____Ω,第3次实验后,算出的电阻值是_____Ω,待测电阻值为_____Ω.
19.小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”。他找来薄铁片、烧杯和水进行实验。实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
(1)通过分析可知,第一次铁片受到的浮力_____第二次铁片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)小明得出:物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片_____的改变,忽视了_____对浮力大小的影响。
20.小明手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是从实验室找来了一块电压表,一个滑动变阻器,一个已知阻值为R0的定值电阻,一个电源(电压保持不变),以及若干导线和开关。请你利用上述器材设计实验,测出小灯泡正常工作时的电阻Rx阻值。要求:画出实验电路图;写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;写出Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
21.在“探究物体质量与体积关系”和“测定金属块的密度”两个实验中,所用的器材是_____(选填“相同”或“不同”)的,实验过程中都采用多次测量,其目的是____(选填“相同”或“不同”)的,用图(a)装置可以“测定金属块的密度”实验时用电子天平测量金属块的_____,实验中V2-V1表示_____.用图(b)装置可以验证“阿基米德原理”的实验,实验中V2-V1表示______.
22.小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,当装置如图甲所示时,烛焰在光屏上成清晰的像,
图甲中光屏离凸透镜的距离可能是_______(填序号)
A.28cm B.18cm C.8cm保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向________(填“左”或“右”)调节.若步骤(2)中未调整光屏的位置,则需在凸透镜前加一个________(填“凸”或“凹”)透镜,才能在光屏上得到清晰倒立的像.若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,我们能看到的清晰的像是图丙中的_______(填序号).
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.某校为师生饮水方便,安装了电热水器。为测定热水器消耗的电能,关闭其它用电器,只用电热水器给水加热,一段时间后,可把20kg初温为25℃的水加热至100℃,电能表的示数由图甲示数变为图乙示数。求:
该电热水器在这段时间内消耗的电能;这段时间内水吸收的热量;(水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃))电热水器的热效率(结果保留一位小数)。
24.小芳想了解当滑动变阻器R2与电阻R1并联时,调节滑片,电流表A2与电压表示数的关系变化(如表),电流表A1与电压表示数的关系变化(如图),求:
数据序号
1
2
3
4
电压表示数U/V
2.40
1.80
1.20
0.60
电流表A2示数I2/A
0.40
0.75
1.14
1.50
(1)电阻R1的阻值;
(2)干路的电流为0.40A时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)电压表示数为0.60V时,通电2min,电路消耗的总电能.
(4)此电路不允许滑动变阻器接入电路的阻值为零,请分析原因.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.请阅读《电水壶》并回答各题。
电水壶
电水壶具有加热速度快、保温效果好、式样多等优点被人们广泛应用于生活中,它是通过温控开关自动控制温度的。
图甲所示是常见的电水壶,它的工作原理是:接通电源加热,水温逐步上升到沸点后,水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关,从而使电水壶在水烧开后自动断电(下次烧水需重新闭合蒸汽开关)。
如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部也有一个双金属片开关,会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源。图乙是双金属片温控原理图,A为双金属片,由两层不同金属ab粘合而成,受热时二者膨胀的快慢不同。在未通电和低于预定温度时,双金属片A和静片B上的触点接通,电路正常工作,当温度达到预定温度时,双金属片向左弯曲(温度越高,弯曲程度越大),电路断开。C是调节旋钮,调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度,从而调节双金属片断开的温度.
图丙是新材料PTC的电阻随温度变化的关系图像。若使用PTC加热元件代替电热丝,可以有效防止因为干烧而出现的着火危险。PTC加热元件的自动控制温度性能是可靠的,它靠的是PTC本体内的电阻变化而控制温度,而不是依靠任何触点控制,所以现在很多电热水壶采用了PTC加热元件。
请根据上述材料,回答下列问题:电水壶应选用_________插头(选填“两脚”或“三脚”)。图甲中的电水壶,其蒸汽开关与双金属片开关应______连接(选填“串联”、“并联”)。关于图甲电水壶中的双金属片,下列说法正确的是_______
A.双金属片受热时,金属层a比b膨胀快
B.调节旋钮C,使静片B向左弯曲时,双金属片断开的温度值变低
C.蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关是同时断开的
D.双金属片触点频繁通断电,容易烧接在一起,从而导致干烧危险若用PTC材料给电水壶加热,通电后材料的功率随时间变化的图像正确的是_______-
26.电饭锅是一种能够进行蒸、煮、炖、焖等多种加工的现代化炊具.它不但能够把食物做熟,而且能够保温,使用起来清洁卫生,没有污染,省时又省力.某电饭锅简化电路如图所示,电饭锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为48.4Ω、435.6Ω.问:
闭合开关S1、S2,电饭锅处于_____状态;当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,开关S1仍闭合,电饭锅处于_____状态.(填“加热”或“保温”)电饭锅正常工作在烧煮状态30分钟,消耗的电能是多少______?电饭锅正常工作在保温状态时,电功率多大_________?
27.如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装.(动滑轮重、绳重及摩擦不计,g取10N/kg)
(1)为保持平衡,起重臂的长度越短的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越______(选填“大”或“小”).
(2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,滑轮a的作用是_____.若钢丝绳能承受的最大拉力为2.5×104N,则能吊起货物的质量不能超过_____千克.
(3)若将重为2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升20m,再沿水平方向移动10m,则此过程钢丝绳做功多少焦________?
(4)若该塔式电动机的效率为90%,将重为1.2×104N的货物提升到30m的高度,用时50s,则该起升电动机的实际功率是多少瓦_________?
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.瞄准鱼下方叉鱼,是因为看到的鱼是光的折射形成的虚像,其原理为光的折射;
B.用放大镜看图片时,图片变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的;
C.湖面上山的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的;
D.从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了.故ABD原理相同,故选C。
2、B
【解析】
A.张湘祥手上涂有镁粉是通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦,故A正确;
B.地面对张湘祥的支持力的大小大于张湘祥的重力大小,所以不是一对平衡力,故B错误,符合题意;
C.由题知道杠铃的重力是:G=mg=176kg×10N/kg=1760N,举起的高度大约是2m,所以对杠铃做的功大约是:W=Gh=1760N×2m=3520J,与3200J较为接近,可认为近似相等,故C正确;
D.张湘祥举着杠铃不动时对地面的压力等于人和杠铃的总重力,即F=G总=m总g=(62kg+176kg)×10N/kg=2380N,此时对地面的压强是:p=F/S=G总/S=2380N/2×200×10−4m2=5.95×104 Pa,近似为6×104 Pa,故D正确.
3、C
【解析】分析:头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑,这是因为带电的塑料尺可以吸引轻小物体;原理与此相同即是正确答案;
解答:A、挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上,这是大气压的作用,故A不符合题意;
B、削平的铅柱挤压后会“吸”在一起,因为分子间有引力,但分子间也有斥力,故B不符合题意;
C、干手搓开的新塑料袋“吸”在手上,因为带电体可以吸引轻小物体,故C符合题意;
D. 行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外,因为流体在流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大,故D不符合题意。
故选:C。
【点睛】本题考查了摩擦起电现象和分子之间的作用力、大气压区别,需要结合具体实例进行分析。
4、A
【解析】
解:由题意知足球的质量不变,速度变大,所以动能增大,高度下降,重力势能减小.故选A.
掌握:(1)动能大小的影响因素:质量、速度;(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
5、D
【解析】
甲乙两车并排停着,当甲车司机看着乙车时,以甲车为参照物时,乙车是运动的,以地面为参照物时,发现自己的车并没动,故ABC错误,D正确.
6、D
【解析】
AB.燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,故AB错误;
C.由于不确定燃料是否完全燃烧,故C错误;
D.热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同,故D正确.
7、B
【解析】
A.球在A点时受绳子的拉力和本身的重力,这两个力没在同一直线上,不平衡,故A错;
B.小球在C点是重力势能最小,动能最大,故B正确;
C.从B到C,球的重力势能减小动能增加,故C错;
D.从A到C,球的重力势能减小动能增加,故D错.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、N
【解析】
由电源正负极可知电流从图中左侧流向右侧,结合图中导线的绕法,用右手握住螺母管,使四指环绕的方向与电流的方向相同,此时拇指所指的方向就是螺线管的N极,即A端为N极。
9、2 4.1
【解析】
分析:(1)处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上.
(2)从图乙中读出铁块运动的速度,利用速度公式求出通过的路程,再利用W=Fs计算4s内拉力F做功.
解答:(1)由乙图可见,铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用.在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点,故铁块受到摩擦力大小.
(2)根据可得,铁块在4s内升高的距离,因此拉力F做的功.
故答案为2;4.1.
【点睛】此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用.首先,我们可以判断物体是否受力平衡;其次,根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向.
10、汽化放
【解析】
蒸蛋器工作时由于水的汽化会产生大量的水蒸气,此时通过热传递的方式使蛋的内能增大,温度升高;与煮蛋相比,水蒸气不仅传热,而且液化还要放热,因而鸡蛋熟得快些.
11、21 1.05×103
【解析】
从图上读出烧杯和剩余酱油的质量,又知道酱油倒入量筒之前,烧杯和酱油的总质量,可求出倒入量筒中酱油的质量;
从量筒上读出酱油的体积;
根据密度公式求出酱油的密度.
【详解】
由图知,烧杯和剩余酱油的质量:m'=50g+10g+1.4g=61.4g,
所以量筒中酱油的质量为:m=m0﹣m'=82.4g﹣61.4g=21g,
由图知,量筒中酱油的体积:V=20mL=20cm3,
根据得,酱油的密度是:
.
12、串 3
【解析】
由题知,电源电压高于灯泡的额定电压,要使“3.8V 1.52W”字样的小灯泡接在电压为5V的电源上正常工作,根据串联电路分压的特点知,需要给它串联一个电阻,以分去一部分电压;
根据得灯的正常工作电流为:
串联电路中各处的电流相等,则
;
因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,得电阻两端的电压为:
根据得串联电阻的阻值为:
.
重点是欧姆定律的应用,关键是利用好串联电路的电压和电流特点,是电路的最基本规律,是分析电路的基础,一定要熟练掌握.
13、(2)(3) 液化 导热
【解析】
冰棒上有白粉属于凝华现象;冰棒周围的白气属于液化现象;玻璃杯外壁出汗属于液化现象;冰棒变成水属于熔化现象,故物态变化相同的应是(2)(3),它们都属于液化现象;木材的导热性较差,不容易把手上的热迅速传给冰棍.
14、白炽灯正常工作时,电流1秒做功40J 电能 25
【解析】
额定功率40W表示白炽灯正常工作时,电流1s内做功40J;在生活中,电能的单位常用千瓦·时(kW·h);1度电可供“220V 40W”的白炽灯正常工作的时间t==25h.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
由图和题意可知,O为支点,水对浮标的向上作用力为动力,入水口对B端的向上作用力为阻力;
过杠杆B点作竖直向上的力即为阻力F1;过浮标重心作竖直向上的力即为动力F1,过支点O作阻力F1作用线的垂线段即为阻力臂l1.如图所示:
.
16、
【解析】
根据光的反射定律作图,首先过入射点画出垂直于镜面的法线,然后根据反射角等于入射角画出 反射光线;
入射光线与镜面的夹角为30°,所以入射角为60°,则反射角等于入射角也为30°,如图:
17、
【解析】
作发光点S关于平面镜对称点S′,S′即为S在平面镜中的像。如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、发生变化 保持不变 d 3.18 4.3 4.6 4.2
【解析】
(1)如图电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压(电源电压),闭合开关,调节滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入电路的电阻发生变化,电流表的示数将发生变化,由于电源电压不变电压表的示数将保持不变;
(2)在“伏安法测电阻”的实验中,电压表应测量定值电阻两端的电压,所以连接错误的导线是d,导线d接在定值电阻左边的接线柱.
(3)第3次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的量程为3-3.6A,分度值3.32A,电流表的示数为3.18A,第2次实验后,电阻的阻值;第3次实验后,电阻的阻值;待测电阻值为。
19、小于 形状 排开水的体积
【解析】
(1)第一次:铁片下沉说明F浮1<G,第二次:铁片漂浮说明F浮2=G,所以F浮1<F浮2;
(2)本探究实验把铁片弯成“碗状”,改变了形状,虽然都是水,但没有全浸入,两次排开液体的体积不同,所以得出结论是不正确的,即:他只关注了铁片形状的改变,没有控制排开水的体积对浮力大小的影响。
20、(1)(2)见解析(3)
【解析】
根据题中“请你利用上述器材设计实验,测出小灯泡正常工作时的电阻Rx阻值”可知,本题考查特殊方法测灯泡的电阻。根据实验目的和实验器材画出电路图,设计实验步骤,根据计算出灯泡正常发光时的电阻Rx阻值;
【详解】
(1)由题,没有电流表的情况下,利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联,首先使灯泡两端的电压等于3.8V,然后测出此时定值电阻两端的电压,便可求出电路中的电流,根据计算出灯泡正常发光时的电阻Rx阻值;电路图如下:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接电路
②闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额=3.8V
③保持滑片P不动,闭合开关S1和S3,记下此时电压表的示数U
(3)灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压:U0=U﹣U额=U﹣3.8V,
通过灯泡的电流:,
所以灯泡正常发光时的电阻Rx阻值
。
21、相同 不同 质量 金属块的体积 物体排开液体的体积
【解析】
两个实验中,所用的器材是相同的,测密度的实验目的是为了求出密度,原理是密度的计算公式,在探究物质质量与体积关系实验中,实验目的是通过分析相同物质的质量和体积的比值、不同物质质量和体积的比值,找出质量与体积的关系;在探究物质质量与体积的关系的实验中,多次测量的目的是为了对数据分析,得到质量与体积关系的普遍规律,而在测定物质的密度实验中多次测量的目的是为了多次测量取平均值,减小测量误差;测定金属块的密度,实验时用电子天平测量金属块的质量,实验中V2﹣V1表示金属块的体积,用图乙装置可以验证阿基米德原理的实验,实验中V2﹣V1表示物体排开液体的体积.
22、B 左 凹 A
【解析】
(1)由图甲,烛焰在光屏上成倒立、缩小的像,所以此时物距大于二倍焦距,像距在焦距和二倍焦距之间,故可能是18cm,答案为B.
(2)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,应将光屏向左调节.
(3)若步骤(2)中未调整光屏的位置,则像会成在光屏的前面,为在光屏上得到清晰倒立的像,应在凸透镜前加一个发散透镜,即凹透镜.
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,我们能看到的清晰的像是图丙中的A.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)7.56×106J(2)6.3×106J(3)83.3%
【解析】
(1)由图知,该电热水器在这段时间内消耗的电能:W=7626.9kW•h﹣7624.8kW•h=2.1kW•h=7.56×106J;
(2)这段时间内水吸收的热量: ;
(3)电热水器的热效率: .
24、(1)15Ω;(2)10Ω;(3)108J;(4)详见解析
【解析】
(1)电流表A1与电压表示数的关系变化图像可知,当I1=0.16A时,U1=2.4V,电阻R1的阻值R1==15Ω;
(2)电流表A2测量干路中的电流,干路的电流为0.40A时,由表中数据可知电压表的示数为2.4V,通过R1的电流是0.16A,由并联电路电流的规律得到通过变阻器的电流IR=I-I1=0.40A-0.16A=0.24A,滑动变阻器接入电路的阻值R==10Ω;
(3)由表中数据可知电压表示数为0.60V时,电流表A2示数是1.5A,即干路中的电流为1.5A,通电2min,电路消耗的总电能W=UIt=0.6V×1.5A×2×60s=108J;
(4)若滑动变阻器接入电路的阻值为零,相当于电流表A2直接接触到电源的两极,会损坏电源和电流表.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、三脚 串联 D A
【解析】
(1)有金属外壳的用电器使用的是三脚插头,家庭电路中,用电器如果漏电,用电器的外壳和火线相连,人接触用电器外壳,会间接接触火线发生触电事故;
(2)串联电路中各元件相互影响,并联电路中各元件互不影响;
(3)①根据图象判定膨胀大小;②C是调节旋钮,调节它可改变双金属片与静片接触的力度,从而调节双金属片断开的温度;③根据蒸汽开关的作用分析;④金属片触点接通时的瞬时电流较大;
(4)分析电阻的变化,根据电功率的公式得到电功率的变化,从而确定哪个图像符合题意。
【详解】
(1)为防止电路漏电使金属外壳的电水壶外壳带电,发生触电事故,所以用电器外壳必须用导线与三孔插座上的接地线相连,这样电水壶接入电路时,使用的电源插头必须是三脚插头;
(2)电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关互相影响,只有同时闭合时才能工作,当一个开关断开时,电路就断开,故它们串联接在电路中;
(3)A、由图可知,同样受热时,金属片向a弯曲,说明金属层a比b膨胀慢,故A错误;
B、调节图中的旋钮C,使静片向左弯曲一些,则双金属片要向左弯曲得更多才能使电路断开,这时对应所需的温度更高,即调温电熨斗的设定温度值将提高,故B错误;
C、水烧开时,水壶内部有大量的水蒸气会推动蒸汽开关断开,如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部也有一个双金属片开关,会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源,故不是同时断开的,故C错误;
D、双金属片触点频繁通断电,此时的瞬时电流较大,单位时间内产生的热量多,容易烧接在一起,故D正确。
故选D;
(4)由图象丙可知,发热材料的阻值随时间的增长,先变小,后变大,再变小,由 可知,电压不变,其功率先变大后变小再变大;故A图正确。
故选A。
26、加热 保温 1.8×106J 100W
【解析】
(1)如图闭合开关S1、S2时,R1单独接入电路,根据可知,电阻较小时,功率大,所以此时电饭锅处于加热状态;
当开关S2自动断开,开关S1仍闭合,两电阻串联,电阻较大,功率较小,电饭锅处于保温状态.
(2)电饭锅正常工作在烧煮状态30分钟,消耗的电能是:
(3)电饭锅正常工作在保温状态时,即两电阻串联时,电功率为:
点睛:重点是电功率和电功的计算,牢记和,在纯电阻电路中两公式可以直接使用,计算稍显简单.
27、小 省力 5×103kg 4×105J 8×103W
【解析】
(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得: ,由此可知当阻力臂和动力不变时,阻力与动力臂成正比,即动力臂越大,阻力越大;动力臂越小,阻力越小,故为保持平衡,起重臂的长度越短的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越小;
(2)图示中滑轮a为动滑轮,其作用是省力,可以省一半的力;由题意可知该滑轮组承担总重的绳子有2段,故G=2F=2.5×104N×2=5×104N,由G=mg可得:=5×103kg;
(3) 钢丝绳做功:W=Fs=Gh=2×104N ×20m=4×105J,由于水平移动时,重力方向上没移动距离,故水平移动过程中钢丝绳没做功;
(4) 电动机的有用功:W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J,电动机的总功: =4×105J,电动机的实际功率: =8000W.
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