资源描述
2025-2026学年辽宁省台安县初三4月考试题-物理试题试卷
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、本大题包括10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.如图,正确表示了从空气进入水中的光路图是( )
A. B. C. D.
2.反射光线与镜面的夹角是30°,此时入射光线与反射光线的夹角是
A.30° B.60° C.120° D.240°
3.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5 V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5 V.小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U-I图像如图乙所示.针对该实验过程,下列结果正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为6.25 W
B.小灯泡正常工作时的电阻为5 Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为40 Ω
D.电路消耗的最小功率为0.05 W
4.如图是完全相同的甲车和乙车在相同时间内通过路段的情况,其中甲车在做匀速直线运动,乙车在做变速直线运动,关于下面说法中错误的是
A.前30s时,甲的速度比乙的速度大
B.40s内,两车在全程中的平均速度相同
C.乙车的受到的牵引力和地面对乙车的阻力是平衡力
D.甲车对地面的压力和地面对甲车的支持力大小相等
5.冰在熔化过程中,下列判断正确的是( )
A.内能不变,比热容不变
B.吸收热量,温度不变
C.比热容、内能、温度都不变
D.比热容变大、内能增加,温度升高
6.国外科研人员设计了一种“能量采集船”,如图所示.在船的两侧附着可触及水面的旋转“工作臂”,每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标.当波浪引起浮标上下浮动时,工作臂就前后移动,获得电能储存起来.下列电器设备与“能量采集船”获得能量原理相同的是
A. B.
C. D.
7.关于生活中的光现象,下列说法正确的是
A.凸透镜成实像时对光线有会聚作用,成虚像时对光线有发散作用
B.平面镜成像时,物体远离平面镜,所成的虚像大小不变
C.眼睛近视了看不清书本上的字,应该配戴用凸透镜做成的眼镜,可以起到放大作用
D.使用投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像,光在屏幕上发生了漫反射
8.下列数据中,最不接近符合生活实际的是
A.一个鸡蛋的质量约50g
B.一个乒乓球的直径约为40mm
C.人通常步行的速度约为10m/s
D.200w的家用电冰箱正常工作电流约为1A
9.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.物体的温度越高,所含热量越多
10.下列有关厨房中的物理说法正确的是
A.厨房内炒菜用的锅,应选用熔点较低的材料制成
B.用筷子夹食物时,筷子是一个省力杠杆
C.炒菜时主要是通过做功方式增大了菜的内能
D.炸食物时,能炸成金黄色是因为油的沸点高
二、填空题(本大题包括7小题,每小题2分,共14分)
11.我国独立自主建立的北斗卫星定位系统,可提供全天候的及时定位服务.卫星定位系统是利用____传递信息.光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式,光导纤维是____(导体/绝缘体/半导体/超导体).
12.如图所示的 AG600是中国国家立项的“三个大飞机”(大型运输机、大型水上飞机、大型客机)之一,与国产客机C919、运20重型战略运输机齐名.AG600是世界最大一款水陆两栖飞机,飞机使用的煤油属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,飞机降落浮在水面上时,受到的浮力______飞机的重力.
13.用煤气灶烧水时,水的内能是通过_____的方式而增大的;燃烧1kg的煤气使100kg的水从20℃升高到70℃,则水吸收的热量是_____J,煤气完全燃烧放出的热量是_____J.[c水=4.2×103J/(kg•℃),q煤气=4.2×107J/kg]
14.将一个圆柱体分别竖直放在不同液体中,各有少部分体积露出液面。则放在这两种液体中时,圆柱体下表面所受液体压强之比为_____。
15.小明用如图甲所示装置探究两种液体的吸热能力,两烧瓶中的电阻丝相同.实验中,必须取____(填“体积”或“质量”)相等的A、B两种液体.根据实验测得的数据描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙所示,分析图乙可知____(选填“A”或“B”)的吸热能力更强.若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103J/(kg•℃),则B的比热容为_____J/(kg•℃);若在甲、乙两瓶中,液体是质量相同的同种液体,甲乙电阻丝的阻值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与______的关系.
16.定值电阻R消耗的电功率P随通过R的电流I变化的图象如图所示.请根据图象判断,当通过R的电流I为0.4A时,电阻R消耗的电功率P为_____W.
17.汽车在转向前,为起到安全警示的作用,死机会拨动动方向盘边的横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,若一个灯泡坏了,另一个还能发光,这两个转向灯在电路中的连接方式为______________;司机所拨动的这根横杆相当于电路中的______________. 家庭电路中传输电流的导线在导线芯外面包有一层橡胶或塑料,是因为橡胶和塑料是______________体,使用时比较安全;白炽灯用久了灯丝变细,则灯丝电阻会______________(选填“变大”“变小”或“不变”).
三、作图、实验与探究题(本大题包括5小题,共34分)
18.下图是安装一盏电灯和一个大功率插座的实物示意图,A、B为保险丝,请在图上画出接线。
19.“节约用水,人人有责”,如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作一个杠杆,按下关水,请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂L2,并画出施加在A点的最小动力F1.
20.某物理兴趣小组的三个同学做“观察水的沸腾”实验,他们使用的实验装置分别如图1a、b、c所示,酒精灯和烧杯均为同一规格.
(1)安装器材时应按照________ (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)实验中小敏发现温度计示数上升较慢,为了使温度计示数上升得快些,她应该________.
(3)图2甲、乙、丙是使用这三套实验装置实验后作出的温度随时间变化的图像.用a装置做实验作出的图象是______图;用b装置做实验作出的图象是_______图;用c装置做实验作出的图象是_______图
(4)同学撤去酒精灯后,发现水未立即停止沸腾,原因可能是_______________
(5)水沸腾特点是:____________________
21.在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示;接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示.
请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距是______________cm,凸透镜A的焦距________________凸透镜B的焦距(选填“大于”、“小于”或“等于”).在甲图中,保持凸透镜不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_______(选填“左”、“右”)移动一段距离,像将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).图丙所示的实验现象可以说明____的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和光屏的位置不动,应使蜡烛__(选填“靠近”、“远离”)凸透镜,则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.
22.某实验小组同学通过实验探究串联电路中两个电阻消耗电功率的变化规律.他们按如图所示连接电路,电源电压保持不变,定值电阻R定为10欧.实验时,他们多次改变滑动变阻器滑片的位置,并读出各电表的示数,分别用公式计算出变阻器接入电路的电阻R滑、R定消耗的电功率P定、R滑消耗的电功率P滑,并将计算结果及相关数据记录在下表中.
R定=10欧
实验序号
R滑(欧)
P定(瓦)
P滑(瓦)
1
2
2.50
0.50
2
5
1.60
0.80
3
10
0.90
0.90
4
15
0.58
0.86
5
20
0.40
0.80
(1)根据表格中实验序号1、2、3中的数据,可以得出的初步结论是:在串联电路中,当电源电压和R定一定时,_______.
(2)根据表格中实验序号4与5中的数据,可以得出的初步结论是:在串联电路中,当电源电压和R定一定时,________.
(3)请根据表格中的信息判断:当该电路中滑动变阻器的功率为0.85瓦时,滑动变阻器的阻值范围为________.
(4)该小组同学猜想R定与R滑满足_________条件时,P滑最大.为了验证以上猜想,他们还需添加_________实验器材继续探究.
四、计算题(本大题包括2小题,共22分.解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
23.小强家买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表,小强装了1L的水,加热6min后把水烧开,水壶自动断电.已知大气压为1个标准大气压,家庭电路电压为220V,电热水壶的电阻不变,水的初温为20℃,c水=4.2×101J/(kg•℃),ρ水=1.0×101kg/m1.
自动电热水壶
型号
WL100F
电源
220V 50Hz
额定功率
1100W
容量
1L
求:这壶水吸收的热量;电热水壶的热效率;在用电高峰期,电路中的实际电压降为198V时,电热水壶的实际功率.
24.如图甲所示,灯L的额定电压为12V,其I-U图像如图乙所示,定值电阻R0的阻值为20Ω,滑动变阻器上标有“100Ω 1A”.
(1)开关都闭合,灯L正常发光,电流表、电压表的量程分别为0~0.6A,0~15V.求灯正常发光的电阻及滑动变阻器连入电路的阻值范围.
(2)闭合S,断开S1、S2,将电源换成一个可调电压的电源,电流表、电压表量程分别为0~0.6A,0~3V,其他部分电路连接不变.调节R使电流表和电压表先后均能达到满偏,且电路正常工作.求可调电源电压的取值范围.
参考答案
一、本大题包括10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1、C
【解析】
解:A、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,而图中折射角大于入射角了,不符合折射规律,故A错误;
B、光从空气斜射入水中时,折射光线与入射光线应分居法线的两侧,而图中两条光线在同侧,故B项错误.
C、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,并且折射光线与入射光线分居法线的两侧,符合折射规律,故C正确;
D、光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,而图中光的传播方向不变,故D错误.
故选C
2、B
【解析】
反射光线与镜面的夹角是60°,则入射角为90°-60°=30°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是30°,因此入射光线与反射光线的夹角是30°+30°=60°
本题主要考查的是光的反射定律的应用,以及利用反射定律对反射角和入射角进行计算,属于基础知识的考查.
3、C
【解析】
由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A,所以小灯泡的额定功率:P额 =U额 I=2.5V×0.4A=1W,故A错误;由I=U/R可得,灯泡正常工作时的电阻:RL =U额/I=2.5V/0.4A=6.25Ω,故B错误;电源电压一定,由I=U/R可知,当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小;由图象知电路的最小电流为0.1A,此时灯泡两端电压为0.5V;电路的最大总电阻:R总最大=UI最小=4.5V/0.1A=45Ω,此时灯泡的电阻:RL =UL/I最小=0.5V/0.1A=5Ω,滑动变阻器的最大阻值:R滑最大 =R总最大-RL =45Ω-5Ω=40Ω,故C正确;由P=UI可得电路消耗的最小功率:P总最小 =U总 I最小 =4.5V×0.1A=0.45W,故D错误,故选C.
4、C
【解析】
A、由图可知,前30s内甲车和乙车运动的路程分别为900m、750m,则甲车运动的路程大于乙车运动的路程,根据v=得到甲的速度大于乙的速度,故A正确,不符合题意;
B、甲、乙两车在40s内通过的路程s=1200m,则根据v=可知甲、乙两车的平均速度相同,故B正确,不符合题意;
C、乙车在做变速运动,处于非平衡状态,乙车受到的牵引力和地面对乙车的阻力不是平衡力,故C错误,符合题意;
D、甲车对地面的压力与地面对甲车的支持力是一对相互作用力,大小相等,故D正确,不符合题意.
5、B
【解析】
冰在熔化过程中吸收热量,温度不发生变化,故内能增加;熔化过程中,物质由冰变成水,物质的比热容发生变化.故答案选B.
6、B
【解析】
根据题意可知,波浪引起浮标上下浮动时,工作臂就前后移动,获得电能储存起来,因此该过程将机械能转化为了电能;根据选项ACD的图示可知,都有电源提供电能,因此它们都消耗了电能,故ACD不符合题意;B中线圈转动时,灯泡发光,说明产生了电能,故将机械能转化为电能,符合题意。
7、B
【解析】
A、不管凸透镜成实像还是成虚像,凸透镜对光线都有会聚作用,故A错误;
B、由平面镜成像的特点可知,物像等大,像的大小与物体到平面镜的远近无关;因此,平面镜成像时,物体远离平面镜,所成的虚像大小不变,故B正确;
C、近视眼是由于晶状体的凸度增大,或眼球前后径过长,形成的像就会落在视网膜的前方;近视眼应该佩戴具有发散作用的凹透镜加以矫正(使光线延迟会聚,像成在视网膜上),而不是配戴用凸透镜做成的眼镜,故C错误;
D、投影仪可以在屏幕上形成倒立、放大的实像,为了使各个方向的人都能看到屏幕上的像,要用粗糙的幕布,故光在屏幕上会发生漫反射,故D错误。
8、C
【解析】
A、10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右.此选项符合实际;
B、一个乒乓球的直径约为4cm即40mm.此选项符合实际;
C、人正常步行的速度大约是1.1m/s左右.故此选项不符合实际;
D、家庭电路中电压为220V,根据P=UI可计算电流大小,当200W的电冰箱正常工作时电流约为,故此选项符合实际.
故C选项符合题意.
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个.
9、C
【解析】
A.内能与温度和质量等因素有关,因此温度高的物体,内能不一定大;温度低的物体内能不一定小,A错误;
B.物体的内能与温度有关,温度不变,内能可能变化,比如晶体熔化时,吸收热量温度不变,物体的内能增加,B错误;
C.内能小的物体的温度也可能比内能大的物体的温度高,因此它们之间存在温度差,就会进行热传递,内能小的将热量传给内能大的物体,C正确;
D.热量是高温物体向低温物体传递的能量,是一个中间过程量,不能说物体“含有”热量,而应该说物体“吸收”、或“放出”了热量,传递了多少热量,D错误;
10、D
【解析】
A.厨房内炒菜用的锅,应选用熔点较高的材料制成,故A错误;
B.用筷子夹食物时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B错误;
C.炒菜是通过热传递的方式改变物体内能的,故C错误;
D.炸食物时,能炸成金黄色是因为油的沸点高,故D正确.
二、填空题(本大题包括7小题,每小题2分,共14分)
11、电磁波 绝缘体
【解析】
太空中没有空气,是真空,电磁波传播不需要介质,卫星定位系统是利用电磁波传递信息;光纤通信是利用激光在光导纤维中传输的一种通信方式;光导纤维的制备材料是二氧化硅,即玻璃丝,属于绝缘体.
12、不可再生 等于
【解析】
飞机使用的煤油提炼自石油,在短期内不可能再生,属于不可再生能源;
飞机降落浮在水面上时,为漂浮状态,根据二力平衡原理可知,受到的浮力等于飞机的重力.
13、热传递 2.1×107 4.2×107
【解析】
用煤气灶烧水时,水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式改变水的内能的;
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃﹣20℃)=2.1×107J;
1kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=m′q=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J。
14、1:1
【解析】
圆柱体分别竖直放在不同液体中,各有少部分体积露出液面,说明圆柱体在不同液体中均处于漂浮状态,所受浮力相等,
由F浮=F向上﹣F向下可知,圆柱体下表面受到的液体向上的压力F1=F2,
由p=可知,压力F和受力面积S均相等,圆柱体下表面所受液体压强相等,即压强之比为1:1.
15、质量 A 1.2×103 电阻
【解析】
要比较不同物质的吸热能力,需要控制不同物质的质量相同,故实验中,必须取质量相等的A、 B两种液体;
根据如图乙,A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象可知,加热相同的时间,A升温:30℃−10℃=20℃,B升温:50℃−10℃=40℃,即A的吸热能力更强;若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103J/(kg⋅℃),B升温是A升温的倍,根据,在吸收热量Q与质量m相同的条件下,比热容与升高的温度成反比,则B的比热容为:;
若在甲、乙两瓶中,电阻丝串联,通过的电流和时间相等,液体是质量相同的同种液体,电阻丝的阻值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与电阻的关系.
16、16
【解析】
试题分析:由图像可知,当时,;时,,根据公式可以求出;则当时,.
考点:电功率
17、并联 开关 绝缘 变大
【解析】
拨动方向盘旁边的横杆,尽管汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭,但是为尽量起到安全警示的作用,应使同侧前后转向灯可以单独工作,若一个转向灯坏了,另一个仍能发光,则它们是并联的。司机拨动这根横杆,转向灯才会工作,所以这根横杆起到了开关的作用。
橡胶和塑料都是绝缘体。白炽灯用久了灯丝变细,是固态的钨升华为钨蒸气,由于灯丝发生升华现象而变细,即横截面积变小,则电阻变大。
三、作图、实验与探究题(本大题包括5小题,共34分)
18、
【解析】
本题要考查的是关于家庭电路连接的操作细节,对于电灯接线操作的基本要求是:火线零线并排走,零线直接进灯头,火线接在开关上,通过开关进灯头;而对于插座的接线方法是要求左零右火,三孔插座还要求中接地,电路中有熔丝,要将熔丝接到火线上,接线如图所示:
19、
【解析】
试题分析:力臂是支点到力的作用线的距离,从支点O向力F2的作用线所作的垂线段就是阻力臂L2;在A点的动力最小时,就是力臂最大时,最大的力臂就是支点与力的作用点的连线,这个力通过力的作用点垂直于力臂,如上图所示.
【考点定位】力和力臂的画法
20、自下而上 减少水的质量 丙 甲 乙 石棉网有余温,石棉网与烧杯底的温度高于水的沸点,水能继续吸热 继续吸热,温度不变
【解析】
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;
而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;故安装器材时应按照自下而上的顺序进行;
(2)为了使温度计示数上升得快些,可采取的措施有:减少水的质量、提高水的初温、加大火力等;
(3)由实验装置abc图可知,a装置烧杯上面加了一个盖,水面上方的气压较大,水的沸点高于100℃,所以用a装置做实验作出的图象是丙图.
由甲、乙两图象可知,水的初温相同,乙图加热较长时间水才能沸腾,原因是水过多,然后比较bc装置可知,c装置中烧杯内的水的质量较多,所以用c装置做实验作出的图象是乙图;则用b装置做实验作出的图象是甲图;
(4)撤去酒精灯后,由于石棉网有余温,石棉网与烧杯底的温度高于水的沸点,所以水能继续吸热,水未立即停止沸腾.
(5)水沸腾特点:继续吸热,但温度不变.
21、 10 小于 右 变大 幻灯机 靠近
【解析】(1)根据图乙可知,当u=v=20cm时,蜡烛成等大的实像,这时u=v=2f,所以f=10cm,即凸透镜A的焦距是10cm。设凸透镜B的 焦距为fB,由图丙知fB<30cm<2fB,所以15cm<fB<30cm,所以凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。(2)原来蜡烛距离凸透镜30cm,蜡烛右移5cm后,物距变为25cm,根据凸透镜成像特点,物距变小,像距变大,所以光屏应向右移动,像距比原来更大,所以像将变大;(3)图丙所示实验中,蜡烛通过凸透镜成放大倒立的实像,与幻灯机的工作原理一致;把远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,远视眼镜相当于一个放大镜,所以通过透镜B成像的是蜡烛的放大的虚像,像的位置在蜡烛的左侧,要想还在原来的装置上成像,需要蜡烛靠近透镜,使其通过远视眼镜所成的放大虚像在原来蜡烛的位置上。
点睛:本题考查凸透镜成像规律的实验探究。(1)①要解决此题,根据凸透镜成像的规律之一.物距等于二倍焦距成倒立等大实像.然后通过图象分析出该凸透镜的焦距.②根据物距和凸透镜的焦距关系,求出两个凸透镜的焦距,比较焦距大小.(2)根据物近像远像变大规律解答.(3)根据凸透镜成像的三种情况和应用及光路可逆来解答此题。
22、R滑越大,P定越小,P滑越大 R滑越大,P定越小,P滑越小 5欧到10欧或15欧到20欧 R滑等于R定 用阻值不同的定值电阻
【解析】
(1)根据表格中实验序号1、2、3中的数据,R滑由2欧、5欧增大到10欧,P定由2.50瓦减小到0.90瓦,P滑由0.50瓦增大到0.90瓦,因此可以得出的初步结论是:在串联电路中,当电源电压和R定一定时,R滑越大,P定越小,P滑越大;
(2)根据表格中实验序号4与5中的数据,R滑由15欧增大到20欧,P定由0.58瓦减小到0.40瓦,P滑由0.86瓦减小到0.80瓦,因此可以得出的初步结论是:在串联电路中,当电源电压和R定一定时,R滑越大,P定越小,P滑越小;
(3)根据表格中的信息判断:,R滑由2欧增大到20欧的过程中,电路中滑动变阻器的功率先增大后变小,当滑动变阻器的功率为0.85瓦时,滑动变阻器的电阻有两种可能,即5欧到10欧或15欧到20欧 ;
(4)请根据表格中的信息,当R滑和R定都是10欧时,滑动变阻器的功率最大是0.90瓦,因此同学猜想R滑等于R定时,P滑最大;为了验证猜想,他们还需要用阻值不同的定值电阻,进行重复实验,继续探究得到普遍规律.
四、计算题(本大题包括2小题,共22分.解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
23、2.26×205J 83.8% 892W
【解析】
(2)由得,水的质量:
m=ρ水V=2.0×202kg/m2×2×20﹣2m2=2kg;
水升高到200℃吸收的热量:
Q吸=cmΔt=3.2×202J/(kg•℃)×2kg×=2.26×205J;
(2)由得,电热水壶在6min消耗的电能为:
W=Pt=2200W×6×60s=2.96×205J;
所以电热水壶的热效率为:
;
(2)由得,电热水壶的电阻:
;
当电压为298V时,实际功率为:
.
24、(1)40Ω;40Ω-100Ω;(2)12V-15V
【解析】
(1)开关都闭合时,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯L正常发光,所以,电源的电压U=UL=12V,由图乙可知,通过灯L的电流IL=0.3A,灯正常发光的电阻:RL==40Ω,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,当电流表的示数I=0.6A时,通过变阻器R的最大电流:IR=I-IL=0.6A-0.3A=0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则R小= =40Ω,又因滑动变阻器接入电路中的电阻越大时,通过R的电流越小,电路的总电流越小,所以,滑动变阻器接入电路中的最大阻值为100Ω,则滑动变阻器连入电路的阻值范围为40Ω~100Ω;
(2)闭合S,断开S1、S2时,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,调节R使电流表、电压表先后达到满偏,且电路正常工作:当变阻器接入电路中电阻为0,且电流表满偏时,电源电压最小,由欧姆定律得到U小=I满R0=0.6A×20Ω=12V;电压表最大示数为3V,当变阻器最大电阻连入电路时,电路的电流为:I小=,当电压表达到满偏时,根据串联电路电压的规律和欧姆定律有:U电=U满+U0=3V+×20Ω=3.6V,此时电流表不能达到满偏,3.6V舍去;当电压表达到满偏且电流表也能达到满偏时,电源电压最大,根据串联电路电压的规律和欧姆定律有,U大=U满+U0=U满+I满R0=3V+0.6A×20Ω=15V,因题中要求两个电表先后均能达到满偏,故最大电压应小于15V,故可调电源电压的取值范围为:12V≤U<15V.
答:(1)灯正常发光的电阻及滑动变阻器连入电路的阻值范围为40Ω~100Ω;
(2)调节R使电流表和电压表先后均能达到满偏,且电路正常工作.可调电源电压的取值范围为12V≤U<15V.
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