资源描述
2026届山西省运城市新绛县初三下学期网上周考(一)物理试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是
A. B.
C. D.
2.临沂大学城停靠了很多共享单车。共享单车是常见的交通工具,骑车出行既健康又环保,王宇一家骑车在大学城内游玩,下列说法正确的是
A.匀速转弯过程中共享单车处于平衡状态
B.给共享单车车轮的转轴处加润滑油,是为了减小摩撩
C.车坐垫做的很宽大是为了减小臀部的压力
D.骑车上坡前用力蹬车是为了增大惯性的作用
3.下列叙述中,不属于分子动理论基本内容的是
A.物质是由大量分子组成的
B.做功和热传递都能改变物体的内能
C.分子间存在着引力和斥力
D.组成物质的分子在永不停息地做无规则运动
4.a、b是两个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128g、60g,体积分别为16 cm3、12 cm3。在这两个金属球中,如果有一个是实心的,那么
A.这个实心球是a,金属的密度是 8 g/cm3 B.这个实心球是a,金属的密度是 5 g/cm3
C.这个实心球是b,金属的密度是 8 g/cm3 D.这个实心球是b,金属的密度是 5 g/cm3
5.如图所示金属球使小芳带电,则小芳( )
A.得到电子 B.失去电子 C.得到原子核 D.相互排斥的头发带上同种电荷
6.如图所示为公交车自动爆破器,危机时刻,司机只需按下开关,自动爆破器即可自动完成破窗.自动爆破器就相当于一个电控安全锤,它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力,带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的.图中的实验与自动爆破器工作原理相同的是
A. B.
C. D.
7.如图所示的现象或情景中,由光的折射形成的是
A.牙医用口镜检查牙齿
B.演员对着镜子画脸谱
C.手在灯光下形成影子
D.用放大镜观察邮票
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图所示,地铁南京站站台上画有一条醒目的黄色标志线,当列车进站前,工作人员会督促旅客站在线的右侧.旅客站在线的左側,当列车进站时其附近的气体流速_____,压强_____,空气对人总的压力方向向_____(选填“左”、“右”),会发生危险
9.学校的路灯经常烧坏,更换十分不便,电工师傅用“挑担灯’’解决了这个问题,即将“220V 100W”和“220V 60W”的甲乙两盏规格相同的白炽灯串联接入照明电路.上述两盏灯相比较,灯丝较粗的是____灯,两灯工作时,较亮的是____灯.(填“甲”或“乙”)
10.如图所示,入射光线AO经平面镜反射后,反射角为____度;某湿地公园因湖水清澈可鉴,有“镜湖”之称,这是因为光在水面发生了_____(选填“漫”或者“镜面”)反射。
11.银川滨河黄河大桥4月28日正式通车,大桥全长6587米,设计时速每小时80公里,该桥最大跨度为218米,是目前世界上最大跨度的多塔连跨钢混叠合梁自锚式悬索桥。
(1)小明坐在小汽车里通过大桥,当以_____为参照物时会看到大桥的栏杆快速向后移动,
(2)若该小汽车用时6分钟通过了该桥,请计算说明该车通过大桥时,是否违反了交通规则________。
12.台秤是一种称量质量的工具.使用前,将台秤放在水平面上,游码置于零刻度,调节__使秤杆水平平衡.某次称量情况如图,被称货物的质量是__kg.
13.如图所示,在探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成一个清晰的像,应用这一原理可制成_______;再将蜡烛远离透镜,同时将光屏_______(填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像.
14.路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备.通过后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间是_____(选填“串联”或“并联”)的,你的判断的依据是_____.
三、作图题(共7分)
15.请在虚线方框内设计电路。要求:虚线方框内的电路与虚线外的电路连成一个完整的电路,并且电路能改变电磁铁磁性的强弱,使小磁针受力静止N、S如图所示。可用器材有滑动变阻器、干电池、开关、导线若干。
(____)
16.请在图中画出小球所受弹力的示意图。
(_____)
17.如图所示,开关S闭合,发现弹簧拉长,小磁针旋转到如图中所示位置静止,请标出电源的“+”极和小磁针的N极。
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.小华同学设计了如图所示的电路来测量一个阻值约为几百欧的电阻RX,他使用的电源电压为3V,电流表量程为(0~0.6A、0~3A),电压表量程为(0~3V,0~15V):
①小华同学按照该如图甲所示电路图连接电路后,闭合开关,观察到电流表指针不偏转,示数为零电压表示数为2V,则他连按的电路出现该故障的原因是_____;
②在排除故障换用新元件后,经检查电路完好,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小时,电压表有示数,但电流表的指针偏转角度很小,电流太小的原因是_____,所以按小华所设计的电路来测量这个电阻是不合适的;
③为了测出电阻RX的阻值,老师给小华同学又提供了两个开关和一个电阻箱R(0﹣9999Ω,5A)电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出阻值的变阻器,它的电路符号用表示,请你帮助小华同学设计一个能测出电阻阻值的实验电路,要求电路只连接一次。将你设计的实验电路图画在图乙虚线方框。
19.在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”实验中,某同学将图1实验装置改进为如图2所示的装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动.
写出一条装置改进以后的优点_____;水平向右拉动长木板,弹簧测力计示数如图3所示.根据二力平衡知识可知,木块所受的滑动摩擦力为_____N;将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.由此他得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他得出这一结论是_____(选填“正确”或“不正确”)的,理由是_____.
20.某小组同学要“探究影响液体压强大小因素”,他们设计了如图所示的实验探究方案,图(a)、(b)、(d)中金属盒在液体中的深度相同.实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3 .
实验中液体内部压强的大小通过________反应出来. 实验中液体内部压强最小的是________图. 比较图a和图d可以得出的结论是:________.
21.小羊同学探究“冰的熔化特点”的实验装置如图甲所示。
(1)实验中某时刻观察到温度计示数如图乙所示,其示数为_____℃。
(2)小羊绘制的温度﹣时间图象如图丙所示。根据图象特征可判断冰是_____。(选填“晶体”或“非晶体”):当冰熔化一段时间后,试管中冰的质量_____(选填“增加”、“减少”或“不变”);
(3)小羊实验后,小朱重新加冰、温水,也做了该实验,绘制的温度﹣时间图象如图丁所示,丙、丁图象的差异是因为小朱在实验中_____(回答一点即可)。
22.小刚观察了市场上的“测重仪“后,画出了如图所示的原理图:A为托盘,P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起上下滑动,当托盘中不放物体时,P位于R的最上端已知R0=10Ω.R的最大阻值为20Ω,电源电压恒为6V,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)图中的质量表与电阻R、R0_____(选填“串联”或“并联”)接入电路,所以质量表是用_____选填“电流表”或“伏特表”)改装的:
(2)当开关S闭合,不称量物体时,此时电路中的电流是多少A?__________
(3)当开关S闭合,不称量物体时,通电5min电阻R消耗的电能是多少J?_________
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~11V,变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra ,电流表示数为Ia.只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图所示 ;当滑片置于b点时,电压表示数Ub =8V,电流表示数为Ib.已知Ra∶R0 =12:1,Ia∶Ib =3:1.(灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压;
(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,电路消耗的功率范围为多少?
24.学校兴趣小组的同学自制了一台电烘箱,电烘箱的技术参数及设计的简化电路图如下,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定.求:
额定电压
220 V
正常工作电流
高温档
5A
低温档
2A
(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟产生的热量.电热丝R1的阻值.电烘箱在低温档正常工作时,R2的功率.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.汽车是现代生活中不可缺少的代步工具。请回答下列问题:如图所示的汽车配件及用品中,属于有机合成材料的是(填字母)_______。
a. 钢铁外壳
b. 合成纤维材质的安全气囊
c. 橡胶轮胎
d. 羊毛座垫小明关于汽车的一些说法中正确的是_______(填字母)。
A.汽车轮胎与地面间的摩擦总是有害的
B.用乙醇汽油作燃料,能提高发动机的效率
C.轮胎橡胶的老化过程属于缓慢氧化
D.汽车在同一档位行驶,载重后速度变慢了,说明牵引力一定变小了该汽车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶10min后,消耗了1kg汽油(汽油完全燃烧放出的能量的40%转化为牵引力做功,汽油的热值为4.6×107J/kg),则汽车受到的牵引力为_______N。
26.家庭电路的电能表如图所示.小明让电饭锅单独工作,转盘转过30圈时,停表记录其工作时间为100s.
电饭锅消耗的电能为_________kW•h,电功率为________ W.小芳设计实验如下: 电饭锅单独正常工作时,用停表计时3分钟.这段时间内,观察转盘转过的圈数n,测量出消耗的电能W,算出电功率.
评估: 比较两人测量电饭锅功率的实验,_________的实验相对不太精确.理由是:_________电能属于__________(选填:“一次”、“二次”、“可再生”或“不可再生”)能源.
27.如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车.
平衡车采用锂电池组提供电能,行驶时电动机把电能转化为平衡车的________能,实现了碳的零排放; 平衡车在行驶过程中,以车为参照物,车上的人是________的; 平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是为了________(选填“增大”或“减小”)车轮与地面的摩擦力,防止平衡车打滑. 平衡车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程中所有的能量总和________(选填“增大”“不变”“减小”).散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子,这是因为能量的转移和转化具有________性.
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、B
【解析】
设物体重力为G,不计机械自重和摩擦:
A、图中为斜面,由功的原理可得,F1×4m=G×2m,解得F1=0.5G;
B、图中为滑轮组,与动滑轮相连的绳子段数是3,因此F2=G;
C、图中为定滑轮,不省力,则F3=G;
D、由图可知,杠杆的动力臂为阻力臂的2倍,根据杠杆平衡条件可知,动力为阻力的二分之一,F4=0.5G;
因此动力最小的是B。
2、B
【解析】
A.匀速转弯时,方向不断变化,所以共享单车处于非平衡状态,故A错误;
B.给共享单车车轮的转轴处加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B正确;
C.车坐垫做的很宽大,通过增大受力面积来减小臀部的压强,故C错误;
D.惯性是物体的固有属性,惯性大小只与物体的质量有关,骑自行车上坡前用力蹬车,不能改变质量的大小,因此惯性不变,故D错误。
3、B
【解析】
分子动理论的内容:物质是由分子组成的,分子在不停的做无规则运动,分子间有相互作用的引力和斥力;由此可知:
A.物质是由大量分子组成的,是分子运动论的内容,故A不符合题意;
B.做功和热传递都能改变物体的内能,不是分子运动论的内容,故B符合题意;
C.分子间的引力和斥力是同时存在的,大于平衡位置时表现为引力,小于平衡位置时表现为斥力,是分子运动论的内容,故C不符合题意;
D.组成物质的分子在做永不停息的无规运动,是分子运动论的内容,故D不符合题意。
4、A
【解析】
ρA= m/V=128g/16cm3=8g/cm3;
ρB= mB/VB=60g/12cm3=5g/cm3;
所以,A球是实心的,
5、D
【解析】人是导体,当人接触带电的金属球时,会带上与金属球相同的电荷,根据电荷间的相互作用规律可知,头发由于带上同种电荷相互排斥而分散开来,故答案为D.
6、C
【解析】
司机按下开关,自动爆破器的线圈在磁场中受到力的作用而运动,产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的,是电能转化为机械能.
【详解】
A. 说明闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是机械能转化为电能,故A错误;
B. 说明磁极间的相互作用:异名磁极相互吸引,故B错误;
C. 当导体中通过电流时,通电导线在磁场中受力的作用而运动,是电能转化为机械能,与自动爆玻器工作原理相同,故C正确;
D.说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故D错误.
故选C.
7、D
【解析】
根据题中“如图所示的现象或情景中,由光的折射形成的是”可知,本题考查光的直线传播、光的反射、光的折射现象.光的直线传播是光在同一均匀介质中的传播,光的反射是光照射到物体表面又返回的现象,光的折射是由于光从一种介质斜射入另一种介质或在不均匀介质中传播时,传播方向发生变化的现象.它们之间有本质的区别,根据光现象的概念和特点进行分析判断.
【详解】
A.牙医用口镜检查牙齿,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误.
B.演员对着镜子画脸谱属于平面镜成像,是由光的反射形成的.故B错误.
C.手在灯光下形成影子,属于光的直线传播,故C错误;
D.用放大镜观察邮票,可以看到邮票正立、放大的虚像,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的.故D正确.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、大 小 左
【解析】
旅客站在线的右侧,当列车进站时其附近的气体流速大,压强小,远处的气体流速小,压强大,故空气对人总的压力方向向左,会发生危险.
9、甲 乙
【解析】
两灯额定电压相同,则由功率公式P=可判出两灯的电阻大小关系,由影响电阻大小的因素可知灯丝的粗细程度;因两灯串联,则可知电流相等,则由P=I2R可知功率大小,则可知哪一盏灯要亮.
由P=得:
灯丝电阻R=则可知额定功率越大的灯泡,电阻越小;
即甲灯电阻要小,因灯丝长度差不多,由影响电阻大小的因素可得,甲灯的灯丝要比乙灯的粗;
两灯串联时,通过两灯的电流相等,则由P=I2R可得,乙灯的实际功率要大,故乙灯要亮.
解决此类题目的关键是知道串联电路的特点,能用功率公式分析灯泡的功率变化
10、60 镜面
【解析】
试题分析:入射光线与平面镜的夹角是30°,根据入射角的定义可知,入射角为90°﹣30°=60°;根据光的反射定律可知反射角等于入射角,即反射角为60°;平静的湖水相当于平面镜,湖水清澈可鉴说明湖水中出现了物体的像,该像是由于光在水面发生了镜面反射形成的。
考点:光的反射 镜面反射
11、汽车 没有违反交通规则
【解析】
(1)以汽车为参照物,大桥的栏杆相对与小汽车发生了位置的变化,会看到大桥的栏杆快速向后移动。
(2)t=6min=0.1h,s=6587m=6.587km;
v===65.87km/h<80km/h,
该车通过大桥时没有违反交通规则。
12、调零螺丝 2.2
【解析】
使用前,将台秤放在水平面上,游码置于零刻度,调节调零螺丝使秤杆水平平衡.
秤杆每一个大格代表100g,每一个小格代表50g,游码对应的刻度值是200g=0.2kg.
物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值=2kg+0.2kg=2.2kg.
13、投影仪 靠近
【解析】
由图知,物距小于像距,此条件下凸透镜成倒立放大的实像,所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪、幻灯机或电影机;
再将蜡烛远离透镜,即物距增大,则像距应减小,所以需要将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像.
凸透镜成像规律的实验是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距增大时,像距减小,像也会变小,这里的像变小,是与之前比变小,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大.
14、并联 各个电脑能独立工作
【解析】
路由器由于各接口接上不同的网络设备时,都能各自独立的工作,所以说它们之间是并联的关系.
【考点定位】
电路的连接方式
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
电路能改变电磁铁磁性的强弱,对于确定的电磁铁,铁芯和匝数一定,只能改变电流的大小,在电路在改变电流的大小的器材是滑动变阻器,电路中接入滑动变阻器;电路接通后能使小磁针静止在图示位置。由此推断电磁铁的左端是N极,右端是S极,根据安培定则,电流应该是电磁铁的左端流入,右端流出,电源的左端是正极,右端是负极,故设计如下图:
16、
【解析】
据图可知,此时小球所受的弹力有两个,即线对小球的拉力,第二个是墙对小球的支持力,如下图:
17、
【解析】
已知开关闭合后,发现弹簧缩短,根据磁极间的相互作用,异名磁极相互吸引,则螺线管上端为S极,下端为S极,由右手螺旋定则可得,电流由右侧流入,故电源右侧为正极,左侧为负极;由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为S极,下端为N极。如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、电流表被短路 电源电压太小(或电阻太大) 或
【解析】
①因为电流表指针不偏转,示数为零,所以可能是电流表出现了短路或Rx出现了断路;图中电压表测待测电阻的电压,又因为电压表的示数不等于电源电压,则不是由于电阻断路造成的(若电阻断路,则电压表与电源连通,电压表示数应为3V),故可判断电路的故障是电流表短路;
②由于电源电压为3V,而电阻Rx的阻值大约为几百欧,根据欧姆定律可知电路中的电流太小;所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值。
③电源电压为3V,根据分压原理,当两个串联的电阻阻值大小相等时,每个电阻分得的电压也相等,所以可以将Rx与电阻箱串联,电压表并联在Rx的两端,改变电阻箱连入电路中的电阻大小,当电压表示数为1.5V时,则电阻箱的阻值为待测电阻;电路如图2所示:
另解:只闭合S、S1,将待测电阻与变阻器串联,电压表与待测电阻并联,移动变阻器的滑片,使电压表示数U;
只闭合S、S2,将电阻箱与变阻器串联,电压表与电阻箱并联,移动变阻器的滑片,使电压表示数U;
根据等效替代法,则电阻箱的阻值为待测电阻;如图3所示;
19、不需要木板做匀速直线运动,便于操作,方便读数 2.8 不正确 没有考虑压力也减小一半
【解析】
(1)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动;为了解决上述问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图乙所示.利用该装置的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,对静止的弹簧测力计读数比较容易;
(2)测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动,木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计分度值为0.1N,此时示数为2.8N,故滑动摩擦力为2.8N;
(3)在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系,他们应控制接触面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积大小;实验中将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半,由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的,因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半,存在两个变量.
20、U型管液面高度差 C 液体内部压强与液体密度有关,密度越大压强越大.
【解析】
(1)实验中液体压强的大小变化不易直接测量,液体压强的变化会引起压强计的探头受到的压力发生变化,从而导致压强计探头上的橡皮膜的形状发生变化,进而引起压强计U形管两侧液面的高度差发生变化,因此实验中液体内部压强的大小通过压强计U形管液面的高度差反映出来的.
(2)由P=ρgh可知,液体的压强与液体的深度和密度都有关系,图a,b,c中液体都是水,C图中压强计探头上的橡皮膜探头在水中深度最小,d图中液体是浓盐水,密度大,同时深度也大,压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h1.因此,C图中液体内部压强最小.
(1)比较图a和图d,两次实验橡皮膜所处的深度相同,即液体的深度相同,而液体的密度却不同,图a是水,图d是浓盐水,从而得出的结论是:在不同液体的同一深度,液体的密度越大,液体的压强越大.
21、﹣2晶体减少冰质量较大
【解析】
(1)由图可知,温度在0℃以下,分度值为1℃,故温度计示数为﹣2℃;
(2)由乙图知,从第5分钟到15分钟,冰的温度保持0℃不变,所以冰是晶体;当冰熔化一段时间后,一部分冰熔化为水,所以冰的质量减少;
(3)丁图象中熔化较晚,熔化过程时间较长,说明冰质量较大。
22、串联 电流表 0.2A 240J
【解析】
由图知,R与R0串联,质量表与电阻串联,所以质量表由电流表改装;不称量物体时,R与R0串联,由电源电压和总电阻求出电流,再根据W=求出电阻R消耗的电能.
【详解】
(1)由图知,R与R0串联,质量表与电阻串联:故为电流表;
(2)当开关S闭含,不称量物体时,R与R0串联,10Ω+20Ω=30Ω
此时电路中的电流为I===0.2A;
(3)R消耗的电能为:W==(0.2A)2Ω5240J
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)12Ω;(2)20Ω;18V;(3)4.1W~9W
【解析】
(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据电功率的公式得到小灯泡的电阻;
(2)当开关S2闭合、S1断开,滑片P置于变阻器上的b点时,R与R0串联,Ub=8V,由图2可知电阻Rb的阻值,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源的电压;只闭合S1,R与L串联,当滑片P置于a点,根据Ia:Ib=3:1求出Ia,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式,然后结合Ra:R0=12:1即可求出R0的阻值和电源的电压;
(3)只闭合S1时,根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后与电流表的量程比较确定电路中的最大电流,此时变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,利用P=UI求出电路消耗的最小功率.
【详解】
(1)灯泡电阻:;
(2)由图2可知电阻Rb=16Ω,则电路中电流:,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源电压:
U=Ib(Rb+R0)=0.1A×(16Ω+R0)------------①
只闭合S1,滑片置于a点时,Ra与L串联,因Ia:Ib=3:1,
所以,,
则电源的电压:U=Ia(Ra+RL)=0.3A×(Ra+12Ω)----②
由①②式和Ra:R0=12:1可得:R0=20Ω,U=18V;
(3)只闭合S1时,灯泡L与滑动变阻器R串联,
由P=UI可得,灯泡的额定电流:,
因串联电路中各处电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,当电路中的电流I大=0.1A时,变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的最小阻值:,
则变阻器接入电路中的最小阻值:R小=R总-RL=36Ω-12Ω=24Ω;
当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,
灯泡两端的电压:UL小=U-UR大=18V-11V=3V,
此时电路中的电流:,
电路消耗的最小功率:Pmin=UI小=18V×0.21A=4.1W,
电路消耗的最大功率:P最大=UI大=18V×0.1A=9W,
所以电路消耗的功率范围为:4.1W~9W.
24、(1)66000J(2)44Ω(3)264W
【解析】
由电路图知道,当S1 和S2 均闭合时,R2短路,电路中只有R1,设电路的功率为P1;当只闭合S1 时,R1与R2串联,根据电阻的串联,电路的总电阻R=R1 +R2;由知道,P1>P2 ,所以,P1为高温档电功率,P2 为低温档电功率;
(1)由表格中数据知道,高温档电路的电流I1 =5A,电压为U=220V,所以,电烘箱在高温档正常工作时,每分钟可产生的热量是:Q=W=UI1t=220V×5A×60s=6.6×104 J;
(2)由表格中数据知道,高温档电路的电流是I1 =5A,电压是U=220V,由欧姆定律知道,电热丝R1的阻值是:;
(3)由表格中数据知道,电烘箱在低温档时正常工作时的电流I2 =2A,由欧姆定律知道,电路的总电阻是: =110Ω,
由串联电阻的规律知道,R2 =R-R1 =110Ω-44Ω=66Ω,
所以,R2 的功率是:P2 =I2 2 ×R2 =(2A)2 ×66Ω=264W.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、(1)bc;(2)C;(3)1
【解析】
试题分析:(1)材料分为金属材料、硅酸盐材料、有机高分子材料(即合成有机高分子材料、天然有机高分子材料)进行分析;
(2)逐个分析选择项中的情景,利用对应的物理与化学知识确定选择项的正误,从而可以得到答案;
(3)先根据Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量,又知道汽油完全燃烧放出的能量的40%转化为牵引力做功,
根据s=vt求出汽车通过的路程,最后根据W=Fs的变形公式F=求出汽车受到的牵引力.
解:
(1)a、钢铁外壳属于金属材料,不符合题意;
bc、合成纤维材质的安全气囊和橡胶轮胎属于合成有机高分子材料(简称合成材料),符合题意;
d、羊毛坐垫属于天然有机高分子材料,不符合题意;
故选:bc.
(2)A、汽车轮胎与地面间的摩擦在很多情况下是有益的,如:主动轮与地面间的摩擦是汽车前进的动力;前轮与地面的摩擦力可以改变汽车前进的方向,故A错误;
B、乙醇属可再生能源,由于燃烧产物是水与二氧化碳,使用其作燃料能有效地缓解环境污染,并不能能提高发动机的效率,故B错误;
C、橡胶老化属于氧化反应,但是反应比较缓慢,属于缓慢氧化,故C正确;
D、汽车在同一档位行驶,输出功率不变,根据P=Fv可知,载重后速度变慢了,说明牵引力变大了,故D错误.
故选:C.
(3)1kg汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J;
由题意知,汽车发动机牵引力做的功:
W有=Q放×40%=4.6×l07J×40%=1.84×107J,
行驶时间t=10min=h,
由v=得,汽车通过的路程:
s=vt=60km/h×h=10km=1×104m,
由W有=Fs得,汽车受到的牵引力:
F===1N,
故答案为:(1)bc;(2)C;(3)1.
26、0.01 360 小芳 3分钟内,转盘转过的圈数不一定是整数,测量消耗的电能误差较大 二次
【解析】
(1)由图中参数可知,电路中消耗1kW•h电能,电能表转3000r.则电能表转30r电饭锅消耗的电能为W==0.01kW•h=3.6×104J;电功率为P===360W.
(2)由于电能表的转盘转的比较慢,在时间刚好3min时,有可能转盘不是刚好转过整数圈.这样计算的电能误差较大,从而计算的功率也误差较大.
(3)电能不能从自然界直接获取,需要通过水能、风能等其他形式的能量转化而来.属于二次能源.
27、机械 静止 增大 不变 方向.
【解析】
(1)平衡车行驶时电动机把电能转化为平衡车的机械能,实现了碳的零排放;
(2)平衡车在行驶过程中,以车为参照物,车上的人相对于车的位置没有改变,所以处于相对静止状态;
(3)平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是通过增大车轮与地面粗糙程度来增大了摩擦力,防止平衡车打滑;
(4)根据能量守恒定律可知,在能量的转化和转移过程中,所有的能量总和是不变的,散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子,这是因为能量的转移和转化具有方向性.
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