资源描述
福建省师范大泉州附属中学市级名校2025年初三摸底测试物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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.下列实例中,为了加快蒸发的是
A.将湿衣服晾在通风向阳处 B.把新鲜的蔬菜装入保鲜袋中
C.给盛有酒精的瓶子加盖 D.给播种后的农田覆盖地膜
2.《舌尖上的中国2》的《心传》一集中介绍了苏式糕点,捧红了得月楼糕点传人阿苗,关于“枣泥拉糕”制作过程中所涉及的物理知识,下列说法不正确的是
A.将蒸烂的红枣去皮去核碾成枣泥,说明力可以使物体发生形变
B.将糯米粉和粳米粉按一定比例混合拌匀,能够证明分子之间存在空隙
C.将枣泥米糊倒入模具中上锅蒸,升腾的“热气”是由水蒸气液化而成的
D.拉糕是否蒸好以筷子插入不粘为准,但此时拉糕内部分子之间依然存在吸引力
3.标有“12 V 6 W”与“12 V 3 W”的灯泡以串联方式接入电路中,若只让其中一盏灯正常工作,则电源电压为
A.24 V B.18 V C.16 V D.12 V
4.甲车从M点、乙车从N点同时同向沿同一直线运动,它们的s-t图像分别如图(a)、(b)所示.若两车相遇时,甲车距M点10米.则M、N两点间的距离为
A.30米 B.25米 C.15米 D.10米
5.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路的总开关应安装在熔断器的后面,控制用电器的开关要接在火线和用电器之问
B.有金属外壳的家用电器,金属外壳必须接地
C.使用测电笔时,手不要接触笔尾金属体,以免触电
D.空气开关“跳闸”,一定是发生了短路,立即闭合开关即可
6.如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是
A.A和B之间摩擦力为0
B.地面对B的摩擦力为0
C.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向左
D.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向右
7.下图中,与发电机工作原理相同的实验是
A.
B.
C.
D.
8.一个氢气球的拉线断开后,沿斜向右上方做匀速直线飞行,则这一过程中的氢气球
A.不受力 B.受力但不平衡
C.受平衡力 D.只受斜向上的力
9.如图所示电路中,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则
A.L2两端的电压为1.5V
B.L1两端的电压为1.5V
C.L1与L2的灯丝电阻之比为2:1
D.通过L1与L2的电流之比为1:2
10.公共汽车上的一些设施和做法与物理原理相对应,其中正确的一项是
A.公交车上的移动电视——接收的是超声波
B.方向盘上裹着的皮套——用来减小摩擦
C.转弯时播放“汽车转弯,请抓好扶手”—防止由于惯性对人体造成伤害
D.公共汽车在后门上方安装的摄像头——利用凸透镜成倒立放大的实像
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11.水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中,当物体静止时,两容器中水面刚好相平,如图所示,下列说法不正确的是
A.两物体受到的浮力相等
B.甲容器底部所受液体压强大
C.两物体的质量不相等
D.乙容器中物体密度较大
12.图所示的电路中,R1位定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.R1的电阻为5Ω
B.滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W
D.电路消耗的最小功率为1W
13.如图所示,用滑轮组将放置在水平地面上物体提升一定高度,物重为、底面积为.现用拉力拉绳子自由端,拉力的大小、物体上升速度及物体上升高度三个物理量随时间变化的图象如图11所示.下列判断正确的是(不计绳重和摩擦)
A.在时间段内,物体对地面的压强为
B.在时间段内,拉力做的总功为
C.在时间段内,拉力的有用功率为
D.动滑轮的重为
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A1的示数将_____,电压表V的示数与电流表A2的示数之比将_____。(均填“变大”“变小”或“不变”)
15.小明利用18cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计.()制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择.则小明应选择___________________.小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能___________.改进后小明将密度计放入水中,测出吸管露出水面的长度是10.8cm,小明将该密度计放入某液体中,吸管露出液体的长度为9cm.则此液体的密度是__________.
16.如图所示的弹簧测力计,是测量_____的工具,此时它的示数为____牛.在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要测量的物理最是________,实验中换多种物质重复实验的目的是_______。
17.在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,可将左侧的平衡螺母向_____调节,使其在水平位置平衡.如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿_____方向,此时读数为_____N.
18.美国正在试验助推火箭无损回收技术:火箭将飞船推送至一定高度;箭船分离,火箭停止喷火、落向地面;接近地面时,火箭再次消耗燃料、向下喷火,并以2m/s的速度匀速下降。火箭匀速下降时,动能_____(变小/不变/变大),重力势能_____(变小/不变/变大)。火箭用氢气作燃料利用了氢气_____大。
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.2018年9月23日,广深港高铁香港段正式运营。广深港高铁全程141千米。其中内地段115千米,香港段26千米,李菲在国庆节期间乘坐高铁从广州南到香港。列车时刻表如下:
站序
站名
到站时间
出发时间
停留时间
路程
01
广州南
-
7:55
-
02
虎门
8:12
8:14
2分钟
03
深圳北
8:31
8:36
5分钟
115km
04
香港西九龙
8:55
-
-
141km
列车中途经过一个隧道,当他所在的车厢进隧道时,看到车厢内显示屏上的示数为216km/h,他用手表开始计时,经过20s车厢出隧道,求:
(1)列车由广州南到深圳北的平均速度;
(2)设想列车在隧道中匀速运动,则该隧道的长度。
20.如图所示电路中,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A“字样,电压表量程0~15V.闭合开关S1、S2,断开开关S3,调节变阻器滑片P至某位置,电压表示数为8.0V,电流表示数为0.50A,灯泡正常发光;再闭合开关S3,电流表示数变为0.75A.求:
变阻器接入电路的阻值;灯泡的额定功率;只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,电路20s消耗的最大电能。
21.小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图甲所示,如图乙为溶足盆的工作电路,R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,溶足盆的挡位不同。求:
额定加热电流是多少;R1的阻值为多少;在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态电能表(如图丙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少W。
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.在图中,小球的重力大小为3牛,请用力的图示法画出小球静止时受到的浮力.
(________)
23.要求同时满足电磁铁磁性有无可以控制;能改变电磁铁磁性的强弱;电路接通后使小磁针静止时在如图所示的位置.请在虚线框将电路补充完全.
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx.实验室提供的器材有:电源两节新干电池、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1(10Ω 1A)和R2(100Ω 1A)各一个,开关、导线若干.
(1)小明用伏安法测量该电阻,下图是小明连接的电路.连接电路时,开关应_____;接通电路前,滑动变阻器的滑片向左滑动时,电阻变小,请将图中的线路连好.
(_______)
(2)闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,其原因是________.所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值.
(3)请你帮助小明在上面的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值.
① 在虚线方框中画出实验电路图;
(_______)
② 滑动变阻器应选择_________(R1/R2).
③写出待测电阻Rx的表达式(用测出的量或已知量来表达):Rx = _____________
25.为了测量标有“2.5V”小灯泡的额定功率,小华同学设计了图甲所示的电路图,电源电压为6V,小灯泡电阻约为10Ω.
(1)为了完成实验,在标有“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的两种滑动变阻器中应选用_____的滑动变阻器.
(2)图乙为小华同学连接的电路,闭合开关后,小灯泡不发光,电压表无示数,但电流表有示数,经仔细检查,发现多连接了一根导线,将其拆掉后,电路恢复正常,请在多连接的导线上画“×”.
(______)
(3)拆除多余导线后,闭合开关又发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______(填选项前的字母)
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器的滑片
(4)实验中,小华看到电压表示数为2V,则要使灯泡L正常发光,应向______(选填“左”或“右”)端移动滑片P,同时视线应注意观察_________(选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是
______W.
(5)小华还想探究电流与电阻的关系,于是将图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数始终保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数.在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于______Ω.
26.同学们通过实验探究“电流相同时,电功率跟电压的关系”.所用两只灯泡为L1“2.5 V 0.3 A”和L2“3.8 V 0.3 A”.
(1)小文同学用干电池做电源,把两只灯泡连成如图甲所示的电路,采取这样连接方式的目的是:______________________;实验中,可通过小灯泡亮度判断___________________.
(2)闭合开关进行实验,L1两端电压如表盘所示,则L1两端电压为_____V,结合表中其他证据可得出的结论是:_________________________.
(3)针对此探究课题,小宇同学设计的电路如图乙,利用该电路完成探究课题有什么缺点和优点____________________?(注:电路乙与甲相比结构复杂,原件数多除外)
参考答案
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1、A
【解析】
A.通风向阳处既加快了空气的流通,又提高了温度,故它可以加快液体的蒸发.A符合题意;
BCD.把新鲜的蔬菜装入保鲜袋中、给盛有酒精的瓶子加盖、给播种后的农田覆盖地膜,都是减慢表面空气流速,是减慢蒸发的例子.故BCD不符合题意.
2、B
【解析】
A. 将蒸烂的红枣去皮去核碾成枣泥,红枣在力的作用下改变了形状,说明力可以使物体发生形变.故A正确,不符合题意.
B. 糯米粉和粳米粉是宏观的物质,不能证明分子之间存在空隙.故B错误,符合题意.
C. 升腾的“热气”是高温水蒸气遇冷而液化形成的无数小水滴,随空气运动形成的.故C正确,不符合题意.
D. 任何物质的分子间都存在相互的引力和斥力.故D正确,不符合题意.
3、B
【解析】
由P=UI可得,两灯泡的额定电流:
,
由可得,两灯泡的电阻分别为:
,;
因串联电路中各处的电流相等,所以,两灯串联方式接入电路中,且其中一盏灯正常工作时,电路中的电流只能为:I=I2=0.25A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电路两端的电压:。
故选:B。
解题思路:先根据两灯泡的额定电压和额定功率,利用P=UI求出两灯的额定电流,再利用欧姆定律求出两灯泡的电阻;两灯串联方式接入电路中后,正常发光的是电流较小的一个,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的电压。
4、A
【解析】
根据s-t图像可得,甲的速度为,v甲==1m/s,乙车的速度为,v乙==4m/s,因为甲、乙两辆小车分别从M、N两地出发,两车在水平地面上沿着同一直线同向运动,两车相遇时,甲车距M点10m,所以甲车运动的距离为10m,所以运动的时间为t==10s,因为乙车在10s内运动的路程为,4m/s,所以M、N两点间的距离为40m-10m=30m.故A正确.
5、B
【解析】
A、总开关的作用是便于在检修电路和更换电路元件时切断电路,总开关应安装在熔断器的前面,控制用电器的开关要接在火线和控制用电器之间,故A错误;
B、家用电器的金属外壳必须接地,防止金属外壳漏电时发生触电事故,故B正确;
C、使用测电笔辨别火线时,一定要用手接触笔尾金属体(接触笔尾金属体是不会触电的),否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的,故C错误;
D、空气开关“跳闸”,可能是发生了短路,也可能是用电器总功率过大,找到原因后再闭合开关,故D错误.
故选B.
6、B
【解析】
先分析A受力情况,得出B对A的摩擦力大小,在对B进行受力分析,求出地面对B的摩擦力.
【详解】
A处于静止状态,受力平衡,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,所以f1=F=2N,故A错误;因物体间力的作用是相互的,B对A产生向右的静摩擦力,同时B也受到A对它的摩擦力,大小为2N,方向向左,B同时受向右的拉力F=2N, 二力平衡,B处于静止状态,故地面对B没有摩擦力,故B正确,CD错误.故选B.
7、B
【解析】
发电机是利用电磁感应原理工作的,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流,将机械能转化为电能的装置,故答案为B.A、电流的磁效应,证明电流的周围存在着磁场,不符合题意.C、电路中有电源,是通电导线在磁场中受到力的作用,不符合题意.D、通电线圈在磁场中受力转动,是电动机的工作原理,不符合题意.
8、C
【解析】
解答:物体做匀速直线运动或静止状态时受到的力是平衡力.一个氢气球的线拉断开后, 沿斜向右上方做匀速直线飞行,气球处于平衡状态,受到平衡力的作用
9、B
【解析】
由图可知:当开关S闭合时,灯泡L1、L2串联,则通过的电流之比为1:1,
电源电压为:
U=4.5V,
电压表的示数为:
U1=1.5V,
则L2两端电压:
U2=U-U1=4.5V-1.5V=3V
L1与L2的灯丝电阻之比为1:2,
故ACD错误,B正确.
10、C
【解析】
A.公交车上的移动电视接受的是电磁波,不是超声波,不符合题意;
B.方向盘上裹着皮套是增大接触面的粗糙程度增大摩擦力。不符合题意。
C.汽车行驶时汽车和人一起运动,汽车拐弯时,人由于惯性还要保持原来的运动状态,所以“汽车转弯,请抓好扶手”是为了防止惯性对人体造成伤害。符合题意。
D.摄像头是利用凸透镜的成像规律,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立缩小的实像。不符合题意。
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11、ABD
【解析】
A、甲、乙两个容器中的两个物体,形状和体积都相同,由图可知:甲容器中的物体排开水的体积大于乙容器中的物体排开水的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲受的浮力大于乙所受的浮力;故A错误;B、由于两杯中液体高度相同,液体密度相同,所以据p=ρgh可知,两杯中杯底所受液体的压强相同,故B错误;CD、甲悬浮,说明甲的密度等于水的密度,乙漂浮,即乙的密度小于水的密度;所以甲的密度大于乙的密度,由于两个物体的体积相同,据m=ρV可知两物体的质量不相等,甲的质量大于乙的质量,故C正确,D错误;故选:ABD。
12、ABC
【解析】
试题分析:由图1可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,电路消耗的电功率最大,根据图2读出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出R1的电阻,根据P=UI求出电路消耗的最大总功率;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的电功率最小,根据图2读出电路中的电流最小时电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,利用P=UI求出电路消耗的最小总功率.
解:由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,
由图2可知I1=0.6A,
由I=可得,R1的电阻:
R1===5Ω,故A正确;
电路消耗的最大功率:
P1=UI1=3V×0.6A=1.8W,故C正确;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图2可知,I2=0.2A,U2=2V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R2===10Ω,故B正确;
电路消耗的最小功率:
P2=UI2=3V×0.2A=0.6W,故D错误.
故选ABC.
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大.
13、BD
【解析】
根据题中“用滑轮组将放置在水平地面上物体提升一定高度,物重为、底面积为.……下列判断正确的是”可知,本题是一道力学综合题,涉及功、功率、机械效率和压强的计算,能从题目提供的图中得到每秒内的相关信息是关键.利用求出压强,利用W=Fs求拉力的功,利用:求出动滑轮重.
【详解】
由图可知,承担物重的绳子的股数n=2,由v-t图像可知,在t2~t1时间内,重物做匀速直线运动,由F-t图像可知,此时拉力为F1.不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力:,故,,故D正确.
由F-t图像可知,在0~1s内,拉力为F1,以动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G0和G动,向上的支持力F支以及两根绳子向上的拉力2F1处于静止状态.
物体对地面的压力,F压=F支=G0+G动-2F1=2F1-2F1,
物体对地面的压强为:,故A错误.
在t2~t1时间段内,拉力为F1,重物上升高度为h=h2-h1,绳子自由端移动距离s=2h=2(h2-h1),
所以拉力F做的总功为:,故B正确.
在t2~t1时间段内,拉力F所做有用功:,时间:,
所以拉力的有用功率为:,故C错误.
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14、不变 变大
【解析】
由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测R1支路电流,电流表A2测R2支路电流;因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数将不变,当滑动变阻器R2的滑片P向左端移动时,接入电路中的电阻变大,由可知,通过R2的电流变小,即电流表A2的示数变小;因电压表V的示数不变,电流表A2示数变小,所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变大。
15、250mL的量筒 中心偏高(或配重太轻)
【解析】
(1)由于该吸管制成的密度计高度较高,而400mL的烧杯底面积较大、高度相对较小;当把该密度计放入盛有液体的烧杯中时,密度计可能接触底部,密度计不能正常使用,所以制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器应该是250mL的量筒;
(2)自制的密度计放入水中不能直立漂浮,其原因可能是重心偏上(中心偏高或配重太轻);设吸管浸入水中的深度为h水=18cm-10.8cm=7.2cm;因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以F浮水=F浮液=G,设密度计的底面积为S,已知吸管露出水面的长度是10.8cm,所以吸管浸入水中的深度为18-10.8cm=7.2cm,浸入液体中的深度为9cm,则ρ水gSh水=ρ液gSh液,即:1.0×101kg/m1×g×S×0.072m=ρ液×g×S×0.09m,解得ρ液=0.8×101kg/m1.
16、力 3.2 质量和体积 多次实验,得出普遍规律
【解析】
由图知道,图示弹簧测力计的最大刻度值是5N,即弹簧测力计的量程是0~5N,其分度值为0.2N,所以,指针所指示的刻度值是:3N+1×0.2N=3.2N;在探究物质质量与体积的关系实验中,需要多次测量出质量和体积,这样通过多次实验能能防止偶然性的发生,从而得出普遍规律。
17、右 竖直向下 2N
【解析】
杠杆的平衡调节应为左边高平衡螺母向左调节,右边高平衡螺母向右调节,所以在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向右调节,使其在水平位置平衡.在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,则要求弹簧测力计拉力的力臂最大,在已知支点和力的作用点的情况下,把支点与力的作用点的连线作为力臂时力臂最大,所以弹簧测力计的拉力应沿竖直方向,根据杠杆的平衡条件,F1×L1=F2×L2,代入数据得1.5N×20cm=F2×15cm,解得F2=2N,所以此时读数为2N.
18、变小 变小 热值
【解析】
火箭匀速下降时,消耗燃料,所以火箭的质量减小、速度不变,动能变小;质量减小、高度减小,重力势能变小。由于氢的热值最大,所以火箭用氢气作燃料利用了氢气热值大的特性。
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19、(1)191.7km/h;(2)1200m.
【解析】
(1)列车由广州南到深圳北所用的时间:t=8:31-7:55=36min=0.6h,列车由广州南到深圳北的平均速度:v=191.7km/h;
(2)列车在隧道中的速度:216km/h=m/s=60m/s,则该隧道的长度:
20、(1)16Ω;(2)2W;(3)190J。
【解析】
(1)当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,滑片P至某位置,电压表示数为8.0V,电流表示数为0.50A,由I=可得,变阻器接入电路的阻值:R滑===16Ω;
(2)闭合开关S1、S2、S3时,电路为滑动变阻器的简单电路(其接入阻值仍为16Ω),电流表测电路中的电流,此时电流变为0.75A,则电源的电压:U=I′R滑=0.75A×16Ω=12V,当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯泡正常发光,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压(即灯泡的额定电压):UL=U﹣U滑=12V﹣8V=4V,则灯泡的额定功率:PL=ULI=4V×0.5A=2W;
(3)只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,当灯泡正常发光(电流最大)且电压表的示数最大为15V时,变阻器接入电路中的电阻:R滑′===30Ω<50Ω,则电源的最大电压:U大=UL+U滑大=4V+15V=19V,所以,电路20s消耗的最大电能:W=U大It=19V×0.5A×20s=190J。
21、 (1)4A (2)429Ω (3)600W
【解析】
本题考查了电功率公式、串联电路电阻特点以及利用电能表参数计算电能等,正确分析电路确认加热和保温状态电路连接方式是解题的关键。由电路图,根据分析浴足盆的工作状态,根据电路特点和电功率公式计算两电阻的阻值;由电能表表盘知:3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的表盘就转过3000r;可求30转消耗的电能,根据公式求出浴足盆加热的实际电功率。
【详解】
(1)由表中数据知,浴足盆的额定加热功率880W,
由可得,额定加热电流:;
(2)由电路图知,S接b时只有R2接入电路中,电路中电阻较小,电源电压一定,由可知,此时电路的功率较大,为加热状态; S接a时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态。
由欧姆定律可得R2的阻值:,
保温状态下,由串联电路的特点和可得总电阻:,,
则R1=R总﹣R2=484Ω﹣55Ω=429Ω;
(3)由图丙可知,电能表上标有3000r/kW•h,3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的表盘就转过3000r,
则表盘转过30转时,浴足盆消耗的电能:,
此时浴足盆加热的实际电功率:。
答:(1)额定加热电流为4A;(2)R1的阻值为429Ω;(3)在用电高峰期,浴足盆加热的实际电功率为600W。
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22、
【解析】
因为小球在液体中漂浮,所以重力与浮力是一对平衡力,二力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上;重力的大小为3N,重力的方向是竖直向下,可知浮力的大小为3N,方向竖直向上,作用点在小球重心;设标度为1N,浮力F浮的图示如图所示:
23、
【解析】
电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、是否有铁芯插入有关.图中匝数多少、是否有铁芯插入已确定,所以只能改变电流的大小,我们可以利用滑动变阻器来达到这个目的,滑动变阻器与电源串联.
另外,我们还要画出电源.小磁针静止时N极所指示的方向--向右,为该点磁场的方向.在磁体外部,磁感线从N极指向S极,所以螺线管的右端为S极,左端为N极.根据右手定则,电流应该从电磁铁的右端流入,左端流出,所以通电螺线管右端的导线连接电源的正极,左端的导线连接电源的负极.如图:
.
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24、断开 电流太小 R2 R2
【解析】
(1)为保护电路元件的安全,连接电路时,开关应断开;接通电路前,滑动变阻器的滑片向左滑动时,电阻变小,因此应接左下接线柱;如图所示:
(2)因为电阻Rx的阻值约为600Ω,当变阻器连入电路中的电阻值为0时,此时,电压全部加Rx的两端,根据欧姆定律,电路中的电流I′== =5×10−3A,因电流太小,电流表的指针几乎不偏转;
(3)①据现有的实验器材,可将滑动变阻器与Rx串联,电压表与Rx并联,将滑动变阻器滑到最大值,利用串联电路的电压与电阻的关系求出Rx的阻值,电路如图所示:
②由于Rx阻值较大,约为600Ω,滑动变阻器应选择R2,
③据电路图可知,闭合开关,电压表的示数为Ux,电源电压为3V,由欧姆定律可得,电路中的电流为:I==, 则Rx=R2
25、50Ω C 左 0.6 25
【解析】
(1)测灯泡功率实验的原理是: ,由串联电路电压特点知,灯正常发光时变阻器两端电压: ,根据分压原理有: ,所以变阻器连入电路的阻值: ,故应选用50Ω1A的变阻器;
(2)由电路图知,灯泡、开关、滑动变阻器应串联在电路中,电压表并联在小灯泡的两端,连接灯泡的右接线柱与电压表的左接线柱之间的导线有误,应去掉此根导线,如图所示:
(3)拆除多余导线后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,只是电流太小,不用更换小灯泡,向左移动滑动变阻器的滑片,使电流逐渐变大,小灯泡就会逐渐亮起来,故C正确,AB错误.
故选C.
(4)电压表示数为2V,低于额定电压,所以应减小滑动变阻器的阻值,滑动变阻器滑片应向左端移动,使电压表的示数等于2.5V;将电压表示数调到2.5V时小灯泡正常发光,电流表分度值为0.02A,示数为0.24A,则小灯泡的额定功率: ;
(5)电压表的示数始终保持 2V 不变,滑动变阻器分到的的电压是:,电路中的最小电流: ,故更换的定值电阻 R 的阻值不能大于: .
26、控制通过L1、L2电流相同 小灯泡电功率的大小 1.8 通过小灯泡的电流相同时,小灯泡两端电压越大,电功率越大 见解析所示
【解析】
(1) 把两只灯泡连成串联电路,流过它们的电流相同,目的是要控制通过L1、L2电流相同,当灯泡电功率越大,灯泡越亮,因此小灯泡的电功率的大小可通过灯泡亮度判断;
(2)使用3V量程,分度值是0.2V,L1两端电压为1.8V;两灯泡串联,流过它们的电流相同,由表中实验数据可知,电压越大,灯泡越亮,灯泡电功率越大;
(3)缺点:需要分别调节滑片位置并观察电流表示数才能控制通过两灯泡的电流相等或“控制电流相等需要分别通过调节滑片位置实现,电流是否相等需要观察电流表示数判断;
优点:通过分别调节滑片位置,改变通过灯泡的电流值,收集多组灯泡亮度和对应的电压值数据,使得到的结论更可靠.
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