资源描述
2025届福建省泉州市惠安四中学、东山中学初三下物理试题练习题(三)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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)
1.二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会形成白色的、像雪一样的固体,这种固体叫干冰。在干冰形成的过程中发生的主要物态变化是
A.熔化 B.液化 C.升华 D.凝华
2.图中为关于电和磁的实验,下列叙述不正确的是
A.图甲实验说明电流周围存在磁场
B.图乙实验演示的是发电机的工作原理
C.图丙实验说明磁场对电流有力的作用
D.图丁实验演示的是同名磁极相互排斥
3.“发电鞋”是一种新型科研产品,其内部安装有磁铁和线圈,当人行走时带动磁铁运动,线圈中就产生了感应电流,“发电鞋”的工作原理( )
A.电磁感应 B.电流的磁效应
C.电流的热效应 D.磁场对电流的作用
4.如图所示的四种现象中,由光的反射形成的是
A.水面“折”枝 B.小孔成像
C.水面倒影 D.树叶的影子
5.图所示现象中,由光的反射形成的是
A.露珠下的叶脉
B.玩具在镜中的像
C.日食
D.白光的色散
6.热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志,人类的现代生活已越来越离不开各种热机,热机从根本上改变着我们的世界.下列相关说法正确的是
A.热机是把机械能转变为内能的装置
B.四冲程内燃机的一个工作循环对外做功1次
C.使用热值大的燃料可提高热机效率
D.采取有效的措施可以使热机效率达到100%
7.小明家所在的小区安装了自动售水机.售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,接通供水电机取水;光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明.以下简化电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.灼热的太阳内部原子与原子之间的剧烈碰撞使核_____(裂变/聚变)不停地进行,从而不断辐射出巨大的能量,给地球带来光和热;太阳能热水器接受阳光的照射将太阳能转化为_____能,绿色植物接受阳光的照射将太阳能转化为_____能.
9.如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功W=_____J;
(2)斜面的机械效率η=_____;
(3)推力F的大小F=_____N.
10.太和县北城中心学校举行八年级春季运动会,由于当天风较大,原定的羽毛球比赛暂缓进行,因为羽毛球质量较小,其 __________ 小,风易改变其运动状态.
11.甲车沿直线从高处下滑,它运动的s-t图像如图所示,则8秒内小车的速度为_____米/秒,小车的动能______,重力势能______(后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
12.如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块B之后,_____(选填“红”或“绿”)灯亮;当绿灯亮时电磁铁_____(选填“有”或“无”)磁性。
13.如图所示,壶身与壶嘴中的水面之所以保持相平是因为____原理。放入冰箱使壶内1千克的水温度降低10℃,在此过程中水放出的热量是_____焦,这是通过_____的方式改变了水的内能。[c水=4.2×10³焦/(千克·℃)]
14.如下图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,对应的物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,分析图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力为________ N,从4s-6s内,拉力F做的功是______J
三、作图题(共7分)
15.如图所示,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,请画出此时物体所受力的示意图。
16.根据图中小磁针静止时的指向,在图中标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极.
(____________________)
17.在如图中,根据凹透镜的性质,完成光路图。
(_____)
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在“探究凸透镜成像规律”的实验中(凸透镜焦距为10cm)
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、_____的实像。
(2)小明同学把蜡烛往左移动10cm,光屏上的像变得模糊。要想使像变清晰,光屏应向_____(选填“左”或“右”)适当移动。由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向_____(选填“上”或“下”)方移动。
(3)如图乙,小明在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次现清晰的像,则该眼镜是_____(选填“近视”或“远视”)眼镜。
19.小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材,制作一个简易测力计。标注刻度方案一:让橡皮筋在竖直方向自由下垂,当指针稳定时,在指针所指位置标注“0”刻度。再用弹簧测力计拉动挂钩,拉力分别显示为1N、2N、3N、4N时,在指针所指位置分别标注对应的刻度。实验相关数据记录如下表。
(1)请你根据表中的数据,在图中绘制出图象___________。
(2)完成上述实验后,小亮提出了标注刻度的方案二:标注“0”刻度的方法与方案一相同,然后再用弹簧测力计拉动挂钩,使拉力示数为4N,在指针所指位置标注4N的刻度,在0刻度线与4N刻度线之间分成4等份,标出各刻度线和对应的刻度。如果让你利用橡皮筋制作简易测力计,标注刻度时,你会选择方案一还是方案二,并说明理由。___________
20.小忆同学做“探究凸透镜成像的规律”实验,如图甲所示距离时,光屏上得到清晰的像。
实验前应调节_____、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在同一水平直线上,这样操作的目的是_____。如图甲所示,在光屏上得到的是一个清晰的倒立、_____的实像,利用这个规律在生活中的应用是_____。此时小忆把自己的眼镜放在凸透镜前,发现光屏上的像变得模糊了,在不移动蜡烛和凸透镜的前提下,他将光屏向右移动使像重新变得清晰,由此可知小忆的眼镜是_____镜片(选填“近视”或“远视”)。通过多次实验观察可知,在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是_____(选填字母)。在整理器材时,小忆偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像,他的成像原因是光的_____(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)。
21.小红同学在做“测量小灯泡的额定功率”实验时,连接的实物电路图如图甲所示.其中小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W.
(1)小红连接的电路图有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,并画出正确的连接导线(不能与其他导线交叉)
(___________________)
(2)小红正确连接好电路后,闭合开关,发现电压表和电流表均有读数,但小灯泡不亮,检查发现所有电学元件均完好,请你判断灯泡不亮的原因是___________.
(3)调整好电路之后,再闭合开关,发现电压表示数为2.7V,那么,小红的下一步操作应该是______.
(4)如果测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系如图乙.若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上,则此时每只灯泡的电阻为______Ω,每只灯泡的实际功率为____W.
(5)结合图乙的信息思考,能否利用正确连接好的图甲电路来探究电流与电压的关系.并说明理由:____.
22.如下图是探究“物体动能的大小跟什么因素有关”的实验装置.实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与放在水平面上静止的木块发生碰撞.
(1)实验中通过观察_______________________________________来判断钢球的动能的大小.
(2)实验时让同一钢球从斜面的不同高度由静止沿斜面滚下,目的是探究钢球动能的大小与______的关系.
(3)换用不同的钢球从斜面的相同高度由静止沿斜面滚下,目的是探究钢球动能的大小与_______的关系.
(4)如果水平面很光滑,对本实验的影响________________________.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到下表数据及如图所示的电路图.
热水箱容量
2L
额定电压
220V
加热时的功率
400W
保温时的功率
40W
(1)在饮水机中加满20℃的水,如果将水烧开,水需要吸收多少热量?[当时气压为一标准大气压;ρ水=1.0×103kg/m3;c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)在用电高峰,电路中的实际电压降为200V,这时饮水机加热时的实际功率为多大?
24.中国科学家在南海试采可燃冰,并取得了圆满成功,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破,可燃冰清洁无污染,储量很大,是一种理想的新型能源。[设可燃冰的热值q=4.2×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃),求:用可燃冰烧水,100g完全燃烧放出的热量。若加热效率为45%,被水吸收的热量。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.问题解决——油量报警装置:
小雨想要利用电磁继电器制作一个油量自动报警装置.要求:油箱内油量充足时绿灯亮、红灯灭,显示正常;储油过少时绿灯灭、红灯亮,报警提醒油量过少.请利用下图器材,再添加一个电源,将电路设计填画完整.
并简述此装置的工作过程____.(提示:电磁继电器所用弹簧拉力较大,电磁铁磁性必须大到一定程度才能把衔铁吸引下来,否则弹会把衔铁抬起来.)
26.4月15日起,《电动自行车安全技术规范》(也就是市民通称的电动车“新国标”)开始实施.电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱.
下表是某型号电动自行车(如图甲)的相关数据.
质量m/kg
40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2
8×10-3
电能转化为机械能的效率η
75%
工作电压U/V
48
规定最大行驶速度v/km•h-1
≤36
(1)电动车中改变车速的控制器类似于实验室中______(填物理实验器材名称).
(2)如果该电动自行车采用400W•h(瓦时)的大容量电池供电,则其最多能输出的机械能为________J.若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供,则需要燃烧汽油_____kg.(已知本地汽油的热值为4.5×106J/kg)
(3)电动车车速过快,目前已经是引发交通事故的重要原因之一,图乙中所示的图线分别为A、B两不同品牌电动车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关系图象.图中_____(A/B)车的刹车性能较好,你判断的依据是______;
(4)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km.已知小明的质量是40kg,且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图丙所示.则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为_________W,通过电动自行车的电流为_________A.(g取10N/kg)
27.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎.图乙是某品牌养生壶简化电路图.(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg)
项目
参数
电源电压(V)
220
低温档功率(W)
275
中温档功率(W)
550
高温档功率(W)
1100
容积(L)
1
开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;求R1的阻值;养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间.
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、D
【解析】
由题,二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,由气态直接变成固态形成干冰,所以发生的物态变化是凝华,凝华放热。故D正确。
2、D
【解析】
A、该装置是奥斯特实验,演示的是电流的磁效应,说明电流周围存在磁场,故A正确,不符合题意;
B、该装置中线圈切割磁感线能产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故B正确,不符合题意;
C、该实验装置有电源,导体通电后在磁场中运动,说明磁场对电流有力的作用,直流电动机是依据此原理制成的,故C正确,不符合题意;
D、图丁实验演示的是磁体的性质(即磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质),不是演示同名磁极相互排斥,故D错误,符合题意.
3、A
【解析】
由题意可知,人在行走时,人体带动磁铁运动,磁铁产生的磁场通过线圈,线圈能够切割磁感线运动,从而产生感应电流.所以“发电鞋”是利用电磁感应原理制成的.A正确,BCD错误.
故选A.
重点电磁感应现象的判断,在初中物理中能产生“电”的现象有两个,一是摩擦起电,二是电磁感应原理,而要能形成稳定的电流,就只有电磁感应现象,据此进行判断.
4、C
【解析】
A.水面“折”枝,是由光的折射形成的现象;
B.小孔成像,是由光的直线传播形成的;
C.水面倒影,是平面镜成像,由光的反射形成;
D.树叶的影子,由光的直线传播形成.
故C符合题意.
5、B
【解析】
A.圆形透明的露珠相当于一个凸透镜,草木的叶脉距离透镜很近,小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,叶脉在这个“凸透镜”中成正立放大的虚像,所以看的更加清晰;
B.玩具在镜中的影是平面镜成像现象,故属于光的反射;
C.日食就是月亮挡在地球和太阳的中间,因为光是沿直线传播,所以地球上的人看太阳就感觉太阳少了一块;
D.太阳光是复色光,可被色散为各种颜色的光;红、绿、蓝是光的三基色,红、黄、蓝是颜料的三原色。
6、B
【解析】
A.热机是利用内能来工作的机器,其中能量的转化是将内能转化为机械能的机械.故A不符合题意。
B.四冲程内燃机的一个工作循环对外做功1次.故B符合题意。
C.燃料的热值是燃料的特性,燃料的热值大,只能说明完全燃烧1kg的燃料放出的热量多,而热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,采用使用热值大的燃料,并不能提高热机的效率.故C不符合题意。
D.热机工作时,总要克服摩擦做功、总有部分能量散失到空中,用来做有用功的能量一定小于燃料完全燃烧产生的能量,所以热机效率一定小于1.故D不符合题意。
故选B。
7、A
【解析】
分析:根据题意可知,刷卡和投币都可以使电动机工作;光控开关控制照明灯.
解答:由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,这说明刷卡和投币互不影响,故感应开关和投币开关应是并联的;
光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;结合图示可知,只有A符合题意,BCD不符合题意.
故选A.
【点睛】(1)开关控制用电器时开关和用电器是串联的,用电器和用电器之间是并联的.
(2)根据实际需要学会设计串联电路和并联电路.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、聚变 内 化学
【解析】
太阳内部原子与原子之间的剧烈碰撞使核聚变不停地进行,从而不断辐射出巨大的能量,给地球带来光和热.
太阳能热水器接受阳光的照射将太阳能转化为内能.
绿色植物接受阳光的照射进行光合作用,将太阳能转化为化学能.
9、600 75% 80
【解析】
克服重力做功:600J;机械效率:75%;推力做功,F=80N.
10、惯性
【解析】物体的惯性与物体质量有关,质量越小,惯性越小,羽毛球质量较小,其惯性小,容易改变运动状态.
故答案为:惯性.
11、0.5 不变 减小
【解析】
由甲车沿直线从高处下滑时的s-t图象知道,图象为过原点的倾斜直线,说明物体做匀速直线运动;且8秒内小车的路程是4m,由速度公式知道,8秒内小车的速度是:;由于物体匀速下滑时,质量不变,速度不变,所以,动能不变;由于高度不断减小,所以,重力势能不断减小。
12、红 无
【解析】
由题意可知,这一水位自动报警器的基本结构是一个电磁继电器,根据电磁继电器的基本工作原理,结合在此处的运用可描述其原理。
【详解】
图中所示的水位自动报警器工作原理:当水位到达B时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮;当绿灯亮时,衔铁与绿灯的触点接触,说明电磁铁无磁性。
13、连通器 4.2×104焦 热传递
【解析】
壶身与壶嘴中的水面之所以保持相平是因为连通器原理,在连通器里装有同种液体,当液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
水放出的热量:
Q放=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×10℃=4.2×104J;
水放出热量、内能减少,这是通过热传递的方式减小水的内能。
14、2 16
【解析】
由丙图可知,前2s物体速度为零,所以当t=1s时,物体速度为零,处于静止状态;故物体受平衡力,平衡力大小相同,根据乙图可知,物体所受拉力为2N,故摩擦力也为2N;
由丙图可知,4s∼6s内,物体做匀速直线运动,运动的速度为2m/s,则在第4s到6s内:物体移动的距离为s=vt=2m/s×(6s−4s)=4m;
从乙图中可知4s∼6s内物体受到的外力为4N,则拉力在这段时间内对物体所做的功为:W=Fs=4N×4m=16J;
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
由图可知,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,受的浮力、拉力和重力的作用,重力从重心竖直向下画,浮力、拉力从重心竖直向上画,标出符号,浮力与拉力之和等于重力,如图所示:
16、
【解析】
根据磁极间的相互作用和小磁针静止时的位置可知,螺线管的右端应是N极,左端应是S极;由右手螺旋定则可判断出电源的右端为正极,左端为负极,如上图所示.
17、
【解析】
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、放大 左 上 远视
【解析】
(1)已知凸透镜的焦距是10cm,烛焰放在光具座的10cm处时,物距为15cm,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像;
(2)把蜡烛往左移动10cm,物距变大,像距变小,光屏应向左移动;实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线其传播方向不变可知,像会向光屏的上方移动;
(3)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
19、 方案一,理由为拉力越大,橡皮筋伸长越长,但伸长量跟所受拉力不成正比
【解析】
分析: (1)根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来;
(2)从图像入手,判断橡皮筋伸长量跟所受拉力的关系,进而再选择方案;
解答: (1)根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(2)根据图像可以看出,橡皮筋伸长量跟所受拉力不成正比,所以选择方案一更合理些。
故答案为: (1).
(2). 方案一,理由为拉力越大,橡皮筋伸长越长,但伸长量跟所受拉力不成正比;
【点睛】该题通过实验探究考查了测力计的制作原理,要求学生具有一定的根据实验数据获取信息的能力,具有一定的难度;给弹簧测力计标刻度是依据了在弹性限度内。
20、烛焰 使像成在光屏中央 缩小 照相机 近视 B 反射
【解析】
(1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在同一水平直线上,这样操作的目的是使像成在光屏中央。
(2)由图可知,物距大于像距,即此时u>2f,光屏上成倒立、缩小的实像,利用这个规律在生活中的应用是照相机。
(3)此时小忆把自己的眼镜放在凸透镜前,发现光屏上的像变得模糊了,在不移动蜡烛和凸透镜的前提下,他将光屏向右移动使像重新变得清晰,说明该眼镜使光线延迟会聚,对光线有发散作用,由此可知小忆的眼镜是凹透镜,即近视镜片。
(4)根据凸透镜成像规律可知,凸透镜能成倒立、缩小的实像,能成倒立、放大的实像,也能成正立、放大的虚像,但不能成正立、缩小的实像,故B符合题意。
(5)从凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像,此时她所持的凸透镜镜面当成了反射面,即当做了凸面镜,此时成的是正立缩小的虚像,是根据光的反射来成像的。
21、 灯泡实际功率太小不足以使灯泡发光 向左调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2.5V 10 0.4 不能,因为灯泡电阻受温度影响,不是定值,电阻随温度升高而增大
【解析】
(1)由图甲知道,电压表与电流表串联然后与灯泡并联,电压表应并联在灯泡两端,电压表连接错误,修改后的电路图如下图所示:
(2)闭合开关时,滑动变阻器阻值全部接入电路,所以,电压表和电流表均有读数,即电路不存在断路,灯泡也没有短路,但小灯泡不亮,可能的原因是:电路电阻太大,通过灯泡的电流太小,灯泡实际功率太小不足以使灯泡发光造成的;
(3)闭合开关,电压表示数为2.7V,即大于灯泡额定电压,若要测灯泡额定功率,则根据串联电路的分压原理知道,应向左移动滑片,增大变阻器分得电压,以减小灯泡两端电压,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V;
(4)当把这样的两只灯泡串联接在4v的电源上时,则每只灯泡两端的电压是2V,由图乙知道,此时电路的电流是0.2A,所以,每只灯泡的电阻是: ,每只灯泡的实际功率是: ;
(5)探究电流与电压的关系应控制电阻阻值不变,由图乙知道,灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,即灯泡电阻不是定值,所以,不能采用图甲电路探究电流与电压的关系.
22、木块在水平面上移动的距离 速度 质量 木块在水平面上会移动很远的距离,影响实验
【解析】
(1)在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察钢球推动木块在水平面上移动的距离来反映小球动能大小的;
(2)实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,即钢球滚动到斜面低端的速度是不同的,即探究动能大小与物体运动速度的关系;
(3)不同钢球从相同的高度释放,运动到斜面低端的速度也就相同,即该实验探究的是钢球动能与质量的关系;
(4)若水平面很光滑,根据牛顿第一定律,小车和木块将在水平面上移动很长的距离,就很难达到通过比较距离来比较动能的目的了,影响实验.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)6.72×105J;(2)1210Ω;(3)330.6W.
【解析】
(1)在饮水机中加满水时水的体积和其容积相等:V=2L=2×10-3 m3 ,
由ρ=m/V得水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×2×10-3 m3 =2kg,
则水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105 J;
(2)由电路图知道,当只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,饮水机处于保温状态,由P=UI=U2/R可得,电阻R2 的阻值:R2 =U2/P保温=(220V)2/40W=1210Ω;
(3)由电路图可知,闭合开关S、S0时,R1与R2并联,饮水机处于加热状态,由P=UI=U2/R可得,电路中的总电阻:R=U2/P加热=(220V)2/400W=121Ω,
在用电高峰,若电路中的实际电压降到200V时,则饮水机加热时的实际功率:
P实 =U实2/R=(200V)2/121Ω≈330.6W.
点睛:本题考查了密度公式和吸热公式、电功率公式,解题的关键是饮水机处于不同档位时电路连接方式的判断.
24、(1)4.2×107J;(2)1.89×107J
【解析】
(1)“可燃冰”完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=10010-3kg4.2108J/kg=4.2107J;
(2)被水吸收的热量:
Q吸=45Q放=454.2107J/kg=1.89107J
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、 详见解析
【解析】
用导线将电源、变阻器、定值电阻R0和电磁铁顺次连接起来;使电磁继电器的静触点与电源相连,动触点A和B分别与红灯和绿灯的一个接线柱相连,红灯和绿灯另外一个接线柱分别与电源相连.如图所示:
储油过少,滑片向上移动,接入电阻变大,电流变小,电磁铁磁性减弱,衔铁向上,接A触点,红灯亮.储油过多,滑片向下移动,接入电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,接B触点,绿灯亮.
26、变阻器 1.08×106 0.8 A 相同速度A的刹车距离更短 200 5.56
【解析】
(1)电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器,它和电动机应该串联在一起使用,从而起到调节电流的作用.
(2)知道电动机的最大容量W电=400W⋅h=0.4kW⋅h=0.4×3.6×106J=1.44×106J
电能转化为的机械能:
W机械能=W电×75%=1.44×106J×75%=1.08×106J;
由η=和Q放=mq可得:
需要汽油m= = ==0.8kg,
(3)由图可知,车速相同时,A实际刹车距离s比B的短,说明其刹车性能较好;
(4)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶,运动的路程是水平方向的,重力方向是竖直向下,所以在竖直方向没有通过的距离,则重力没有做功,也就是重力做的功为0;
小明和车总质量:
m=40kg+40kg=80kg,
根据图象可知总质量为80kg时的摩擦阻力f=20N,
根据表格可知最大车速v=36k/h=10m/s,
则最大功率P=fv=20N×10m/s=200W;
消耗电功率:
P电= =,
由P=UI可得:
I===5.56A.
27、(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大;(2)88Ω;(3)1.25A;(4)420s
【解析】
(1)由图知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=可知,总功率最大,所以此状态为高温档;
答:当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大.
(2)由图知,当开关S1断开,S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,由P=可知,总功率最小,此时为低温档;当S2接A,S1闭合时,R2被短路,只有电阻R1接入电路,养生壶处于中温档.由P=UI得,正常工作时通过R1的电流为:I1===2.5A,由I=得,R1的阻值:R1===88Ω;
答:电阻R1的阻值是88Ω
(3)由P=UI得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:I低===1.25A;
答:养生壶处于低温档工作时电流为1.25A
(4)由ρ=可得,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J,由η=和W=Pt得,烧开一壶水需要的时间为:t====420s.
答:水吸收的热量为3.696×105J,烧开一壶水需要的时间为420s.
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