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2017年遂寧中考物理試卷答案解析及word文字版下載(難度系數(shù)點(diǎn)評(píng))
一、單項(xiàng)選擇題(本題共10題,共30分,每小題3分;在每小題提供的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目的要求)
1.關(guān)于能源與可持續(xù)發(fā)展,下列認(rèn)識(shí)正確的是( )
A.能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,總量不變
B.太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置
C.天然氣是一種清潔能源,人類可以無盡地開發(fā)利用
D.核燃料是可再生能源
2.光給人類帶來了光明.下列關(guān)于光現(xiàn)象的描述中,錯(cuò)誤的是( )
A.“潭清疑水淺”是由于光的折射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象
B.三月桃花盛開,游人能觀賞到美麗的桃花,是光在桃花表面發(fā)生鏡面反射的結(jié)果
C.雨過天晴后,天空中出現(xiàn)彩虹是光的色散現(xiàn)象
3.夏季的清晨,站在涪江邊會(huì)看到江面上飄著淡淡的白霧,如圖所示,這些“白霧”的形成對(duì)應(yīng)的物態(tài)變化是( )
A.液化B.汽化C.升華D.凝華
4.下列說法中正確的是( )
A.沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小,是由于水的比熱容比干泥土的比熱容小
B.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)提供動(dòng)力的是壓縮沖程
C.清潔掃除看到塵土飛揚(yáng),可以說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.液體在沸騰過程中,吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度保持沸點(diǎn)不變
5.如圖是滑雪運(yùn)動(dòng)員從山上滑下的情景,下列說法中正確的是( )
A.運(yùn)動(dòng)員下滑過程中,他受到的重力與滑雪板對(duì)他的支持力是一對(duì)衡力
B.運(yùn)動(dòng)員下滑過程中,若他受到的一切外力都消失,他將處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.運(yùn)動(dòng)員加速下滑過程中動(dòng)能增大
D.運(yùn)動(dòng)員穿上滑雪板,增大了與雪地的接觸面積,從而增大了對(duì)雪地的壓強(qiáng)
6.如圖所示,作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F,將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B,在這個(gè)過程中,力F的大小將( )
A.不變B.變小C.變大D.先變大后變小
7.關(guān)于家庭電路及安全用電,下列說法正確的是( )
A.低于220V的電壓對(duì)人體都是安全的
B.家庭電路中,控制各個(gè)燈具的開關(guān)都應(yīng)安裝在相線(火線)上
C.只有當(dāng)人體接觸帶電體時(shí)才可能發(fā)生觸電事故
D.教室里一個(gè)開關(guān)可以同時(shí)控制三只日光燈,這三只日光燈一定是串聯(lián)
8.如圖,下列關(guān)于電磁現(xiàn)象的表述不正確的是( )
A.甲圖閉合開關(guān),線圈轉(zhuǎn)動(dòng),說明磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用
B.B、乙圖給導(dǎo)線通電,導(dǎo)線附磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電流周圍存在磁場(chǎng)
C.丙圖閉合電路的部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng),靈敏電流計(jì)指針一定會(huì)偏轉(zhuǎn)
D.丁圖用橡膠棒接觸驗(yàn)電器金屬球,金屬箔片張開,說明橡膠棒帶電
9.如圖,是市售的一種智能電壓力鍋,它的智能化主要體現(xiàn)在:當(dāng)鍋內(nèi)壓強(qiáng)過大或溫度過高時(shí),發(fā)熱器R都會(huì)停止工作.壓強(qiáng)過大時(shí)開關(guān)S1自動(dòng)斷開,溫度過高時(shí)開關(guān)S2自動(dòng)斷開.下列四幅圖中,能正確表示這一智能化的是( )
A.B.C.D.
10.如圖所示的電路中,電源電壓保持8V不變,燈泡L標(biāo)有“3W”字樣,滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω.開關(guān)S閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置使燈泡L恰好正常發(fā)光,此時(shí)電壓表示數(shù)為6V(不考慮燈絲的電阻受溫度的影響),則下列關(guān)于該電路的判斷正確的是( )
A.此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為12Ω
B.若滑片P再向右移動(dòng),燈泡亮度會(huì)變亮
C.若滑片P再向右移動(dòng),電流表示數(shù)將減小,電壓表示數(shù)將增大
D.整個(gè)電路消耗的最小功率為2W
二、填空題
11.小麗用托盤天測(cè)物體質(zhì)量,天衡時(shí)在右盤所加砝碼和在標(biāo)尺上滑動(dòng)游碼的情況如圖所示,則被測(cè)物體的質(zhì)量為 g.
12.遂寧涪江河上修建了水利發(fā)電站,為了使過往船只能順利通過,在電站旁修建了船閘.船閘是利用 原理來工作的.
13.小明在站臺(tái)等候公共汽車.突然聽到同班同學(xué)小紅在叫他,但是他沒有看到小紅,他是根據(jù)聲音的 來判斷的,叫他的聲音是小紅聲帶 產(chǎn)生的;此時(shí)他看到一輛汽車疾馳向東而去,隨后路邊的落葉向路中飄去,如果以汽車為參照物,站臺(tái)在向 運(yùn)動(dòng);落葉向路中飄去是由于汽車疾馳而過路中間的空氣流速加快.氣壓 (選填“變大”、變小”或“不變”),路邊的落葉才飄向路中.
14.為了監(jiān)控取款機(jī)前的實(shí)時(shí)情況,銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)上方安裝有一攝像頭.?dāng)z像頭的工作原理相當(dāng)于 透鏡成倒立、 的實(shí)像;當(dāng)取款人逐漸靠取款機(jī)時(shí),他所成的像會(huì)逐漸 (選填“變大”、“變小”或“不變”).
15.商場(chǎng)里有一種防滑拖鞋,其正面設(shè)計(jì)有凹凸不的花紋,這是通過增大腳與鞋之間的粗糙程度來增大 ;鞋底面有許多小吸盤,行走時(shí)吸盤被擠壓到地面后排出部分空氣,由于 的作用產(chǎn)生了更大的壓力.從而達(dá)到防滑的效果.
16.如圖甲所示,粗糙程度相同的水地面上放一重為5N,底面積為20cm2的物體A.用水拉力F作用于A物體,拉力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和A物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示.物體對(duì)水地面的壓強(qiáng)是 Pa,由圖象可知,物體受到的摩擦力是 N,3s~6s內(nèi)物體受到的合力是 N,9s~12s物體做 運(yùn)動(dòng),它能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的原因是由于 .
17.如圖是小宇家的電子式電能表.有一天他洗澡,關(guān)閉了家里其它用電器,只讓家里標(biāo)有“2000W”的電熱淋浴器正常工作,發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了6OOimp時(shí).淋浴器內(nèi)滿箱水溫從23℃升高到43℃,則消耗的電能是 kW•h,通電時(shí)間是 6 min;如果水吸收的這些熱由完全然燒0.021m3的天然氣提供
(q天然氣=4.0×107J/m3C水=4.2×103J/(kg•℃)不計(jì)熱量的損失);水箱內(nèi)水的質(zhì)量是 kg;水箱內(nèi)水內(nèi)能的改變是通過 實(shí)現(xiàn)的;在用電吹風(fēng)吹干頭發(fā)時(shí),發(fā)現(xiàn)吹熱風(fēng)比吹冷風(fēng)更容易讓頭發(fā)變干,這是由于 .
18.用如圖所示的滑輪組,將重為16N的物體以0.2m/s的速度勻速提升,滑輪組的機(jī)械效率為80%,若不計(jì)繩重及摩擦,拉力F為 N,拉力的功率為 W,動(dòng)滑輪的重力為 N.
19.如圖所示電路,燈泡L1、L2、L3分別標(biāo)有“6V3W”、“6V3.6W”、“10V5W”字樣(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響).
(1)只閉合開關(guān)S1時(shí),要使其中一只燈泡正常發(fā)光,另一只不燒壞,電源最大電壓是 V,通電1min燈泡L2產(chǎn)生的熱量是 J.
(2)如果電源電壓為2.4V,要使電流表示數(shù)最大,則應(yīng)閉合開關(guān) ,電流表示數(shù)為 A.
三、作圖題與實(shí)驗(yàn)探究題(共27分)
20.請(qǐng)根據(jù)要求作圖
(1)作出小球擺動(dòng)到如圖1所示位置時(shí)受到的重力和拉力的示意圖.
(2)如圖2所示,凸透鏡的主光軸剛好與水面相,F(xiàn)是凸透鏡的焦點(diǎn),一束與水面行的光入射到凸透鏡上,請(qǐng)你作出經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入水中光線的大致位置.
(3)如圖3所示,請(qǐng)根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向,標(biāo)出通電螺線管的N,S極,磁感線方向以及電源的正、負(fù)極.
21.小聰學(xué)習(xí)了固體壓強(qiáng)后,愛動(dòng)腦筋的他想探究液體內(nèi)部是否有壓強(qiáng),液體內(nèi)部壓強(qiáng)究竟有哪些特點(diǎn),小聰進(jìn)行了大膽猜想:
猜想1:液體內(nèi)部可能有壓強(qiáng)
猜想2:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與方向有關(guān)
猜想3:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)
猜想4:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體的密度有關(guān)
…
為了驗(yàn)證以上猜想是否正確,小聰在老師的幫助下找來了一些實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)并完成了實(shí)驗(yàn)探究.請(qǐng)你完成下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)前,要通過調(diào)試,使壓強(qiáng)計(jì)U型管兩邊的液面 ,小聰在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn),用手指不論是輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時(shí),U型管兩邊液面幾乎沒有變化.如圖所示,說明該壓強(qiáng)計(jì) (選填“漏氣”或“不漏氣”).(2)為了驗(yàn)證猜想1,小聰把探頭放入水中,再觀察壓強(qiáng)計(jì)U型管兩邊液面是否有 來判斷探頭處是否受到水的壓強(qiáng).
(3)在驗(yàn)證其余猜想的過程中,小聰收集到如下表中的數(shù)據(jù),根據(jù)表中的數(shù)據(jù):
序號(hào)液體深度h(mm)壓強(qiáng)計(jì)
橡皮膜方向液面高度差(mm)
1水20.0朝上18.5
2朝下18.5
3朝左18.5
4朝右18.5
540.0朝上36.8
660.0朝上54.6
7酒精60.0朝上43.5
①比較序號(hào)1、2、3、4的數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是 在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等 .
②為了驗(yàn)證猜想3,小聰完成的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是表中序號(hào)為 1(或2、3)5、6 的實(shí)驗(yàn).
③比較序號(hào)6、7兩組數(shù)據(jù),可得出液體的壓強(qiáng)與液體 種類 有關(guān).
(4)小聰在實(shí)驗(yàn)中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和 控制變量 法.
22.小華同學(xué)為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)電路,她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來了如下一些實(shí)驗(yàn)器材:電壓恒為3V的電源,電流表、電壓表各一只,一個(gè)開關(guān),阻值分別為10Ω,20Ω,50Ω的定值電阻各一個(gè),滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”字樣,導(dǎo)線若干.
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)物連接完整.
(2)在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí),小華應(yīng)將開關(guān)處于 狀態(tài).閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最 端(選填“左”或“右”).
(3)小華連接好電路,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑變阻器滑片時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn),電壓表示數(shù)為零,則發(fā)生這種故障的原因可能是.
(4)故障排除后,小華先把10Ω的電阻接入電路,移動(dòng)滑變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù)后,斷開開關(guān),她直接拆下10Ω的電阻,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖丙所示,其示數(shù)是 V,要完成這次實(shí)驗(yàn),接下來她應(yīng)將變阻器滑片向 端(選填“左”或“右”)移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為 V.
(5)當(dāng)小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,都無法使電壓表示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值,你認(rèn)為“電壓表的示數(shù)無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值”的原因可能是( )
A.滑動(dòng)變阻器的阻值太大B.電壓表量程選小了
C.滑動(dòng)變阻器的阻值太小D.滑動(dòng)變阻器燒壞了
(6)小華解決了上述問題后,完成了實(shí)驗(yàn).利用收集到的多組數(shù)據(jù).作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖象.分析圖象得出了電流與電阻的關(guān)系是 .
四、計(jì)算題(共15分)
23.如圖,底面積為100cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有足夠多的水,在水面上有一體積為4.5×10?4m3的冰塊,冰塊內(nèi)含有質(zhì)量為60g的物體,冰塊有的體積露出水面.(ρ冰=0.9×103kg/m3g=10N/kg)求:
(1)冰塊受到的浮力;
(2)物體的密度;
(3)當(dāng)冰塊全部熔化后,容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量是多少?
24.如圖所示,電源電壓恒為20V.燈泡L上標(biāo)有“12V6W”字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在B點(diǎn),且RAB=R時(shí),只閉合S和S1,燈泡L恰好正常發(fā)光.當(dāng)只閉合S和S2,滑動(dòng)變阻器R的滑片P分別在中點(diǎn)O和B點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)之比UAO:UAB=3:2.(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)求:
(1)滑動(dòng)變阻器R的最大電阻值;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在中點(diǎn)O時(shí),只閉合S和S1,電壓表的示數(shù)是多少?
(3)當(dāng)只閉合S和S2,在保證電路安全的情況下,電阻R0消耗電功率最小時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率是多少?
四川省遂寧市中考物理試卷
參考答案與解析
一、單項(xiàng)選擇題(本題共10題,共30分,每小題3分;在每小題提供的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目的要求)
1.關(guān)于能源與可持續(xù)發(fā)展,下列認(rèn)識(shí)正確的是( )
A.能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,總量不變
B.太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置
C.天然氣是一種清潔能源,人類可以無盡地開發(fā)利用
D.核燃料是可再生能源
【分析】(1)能量守恒定律:能既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中,能的總量保持不變;
(2)太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能;
(3)天然氣屬化石能源的范疇,是不可再生的;
(4)核燃料是地球上的儲(chǔ)量是有限的.
【解答】解:A、根據(jù)能量守恒定律可知,能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,總量是不變的,故A正確;
B、太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,而不是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;
C、天然氣是一種化石能源,在地球上的儲(chǔ)量是有限的,人類不可能無盡地開發(fā)利用,故C錯(cuò)誤;
D、核燃料是地球上的儲(chǔ)量是有限的,屬不可再生能源,故D錯(cuò)誤.
故選A.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了對(duì)能量守恒觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí),以及對(duì)太陽能、天然氣、核能等常見能源的特點(diǎn)的了解,屬基礎(chǔ)知識(shí)的考查.
2.光給人類帶來了光明.下列關(guān)于光現(xiàn)象的描述中,錯(cuò)誤的是( )
A.“潭清疑水淺”是由于光的折射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象
B.三月桃花盛開,游人能觀賞到美麗的桃花,是光在桃花表面發(fā)生鏡面反射的結(jié)果
C.雨過天晴后,天空中出現(xiàn)彩虹是光的色散現(xiàn)象
D.人們常說的“天狗吃月”這一現(xiàn)象是由于光的直線傳播形成的
【分析】(1)當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向的會(huì)偏折,發(fā)生折射現(xiàn)象,如:看水里的魚比實(shí)際位置淺、彩虹等;
(2)表面光滑的反射是鏡面反射,它可以把行光沿特定的方向反射出去,如果人眼接收到反射光感覺很強(qiáng);
表面粗糙的反射是漫反射,它可以把行光向各個(gè)方向反射出去,人在各個(gè)角度都能接收到反射光線,而且接收的反射光不太強(qiáng);
(3)光的折射現(xiàn)象.由物體發(fā)出的光透過不同介質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)生折射,使光路發(fā)生改變,因此我們看到的是物體的虛像;
(4)在日常生活中,激光準(zhǔn)直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的.
【解答】解:A、“潭清疑水淺”是由于光的折射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象,故A正確;
B、三月桃花盛開,游人能觀賞到美麗的桃花,是光在桃花表面發(fā)生漫反射的結(jié)果,故B錯(cuò)誤;
C、雨過天晴時(shí),常在天空出現(xiàn)彩虹,這是太陽光通過懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的,白光經(jīng)水珠折射以后,分成各種彩色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象.故C正確;
D、天狗吃月,即為月食現(xiàn)象,是光沿直線傳播形成的,故D正確.
故選B.
【點(diǎn)評(píng)】光的直線傳播是光在同一均勻介質(zhì)中的傳播,光的反射是光照射到物體表面又返回的現(xiàn)象,光的折射是由于光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)或在不均勻介質(zhì)中傳播時(shí),傳播方向發(fā)生變化的現(xiàn)象.它們之間有本質(zhì)的區(qū)別,要注意區(qū)分.
3.夏季的清晨,站在涪江邊會(huì)看到江面上飄著淡淡的白霧,如圖所示,這些“白霧”的形成對(duì)應(yīng)的物態(tài)變化是( )
A.液化B.汽化C.升華D.凝華
【分析】液化使物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),淡淡的白霧是液態(tài)的小水珠.
【解答】解:淡淡的白霧是液化現(xiàn)象,因?yàn)楹铀舭l(fā)產(chǎn)生大量的水蒸氣,水蒸氣遇到冷空氣后液化成小水珠,形成白霧.
故選A.
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于常見的物理現(xiàn)象,涉及到的物態(tài)變化可以對(duì)比記憶,例如雨、雪、霧、雹等的形成過程.
4.下列說法中正確的是( )
A.沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小,是由于水的比熱容比干泥土的比熱容小
B.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)提供動(dòng)力的是壓縮沖程
C.清潔掃除看到塵土飛揚(yáng),可以說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.液體在沸騰過程中,吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度保持沸點(diǎn)不變
【分析】(1)水的比熱容較大,同樣受熱或冷卻的情況下,吸收或放出相同熱量,但水的溫度變化比干泥土等小.
(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,為汽車提供動(dòng)力;
(3)分子是極小的粒子,是肉眼觀察不到的;
(4)液體在沸騰過程中,吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度不變.
【解答】解:A、沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小,是由于水的比熱容比干泥土的比熱容大,同樣受熱或冷卻的情況下,吸收或放出相同熱量,水的溫度變化較小,故A錯(cuò)誤;
B、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)提供動(dòng)力的是做功沖程,這一沖程中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,為汽車提供動(dòng)力,故B錯(cuò)誤;
C、清潔掃除看到塵土飛揚(yáng),是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),不能說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)液體沸騰的特點(diǎn)可知,液體在沸騰過程中,吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度保持沸點(diǎn)不變,故D正確.
故選D.
【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了水的比熱容的特點(diǎn)的理解,熱機(jī)的沖程的應(yīng)用,分子熱運(yùn)動(dòng)的辨別,以及沸騰特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)等,綜合性強(qiáng),但都是基礎(chǔ)知識(shí).
5.如圖是滑雪運(yùn)動(dòng)員從山上滑下的情景,下列說法中正確的是( )
A.運(yùn)動(dòng)員下滑過程中,他受到的重力與滑雪板對(duì)他的支持力是一對(duì)衡力
B.運(yùn)動(dòng)員下滑過程中,若他受到的一切外力都消失,他將處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.運(yùn)動(dòng)員加速下滑過程中動(dòng)能增大
D.運(yùn)動(dòng)員穿上滑雪板,增大了與雪地的接觸面積,從而增大了對(duì)雪地的壓強(qiáng)
【分析】(1)衡力的條件:大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上,作用在同一條直線上.
(2)一切物體在不受外力作用時(shí),總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(3)動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量、速度.質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大.
(4)減小壓強(qiáng)的方法:是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積來減小壓強(qiáng);是在受力面積一定時(shí),通過減小壓力來減小壓強(qiáng).
【解答】解:
A、運(yùn)動(dòng)員下滑過程中,他受到的重力與滑雪板對(duì)他的支持力不作用在同一條直線上,大小也不相等,不是衡力.故A錯(cuò)誤;
B、運(yùn)動(dòng)員下滑過程中,若一切外力都消失,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、運(yùn)動(dòng)員加速下滑過程中,質(zhì)量不變,速度變大,所以動(dòng)能增大,故C正確;
D、運(yùn)動(dòng)員穿上滑雪板,對(duì)雪地的壓力不變,因增大了與雪地的接觸面積,從而減小了對(duì)雪地的壓強(qiáng);故D錯(cuò)誤.
故選C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)能、牛頓第一定律、摩擦力和重力的認(rèn)識(shí)和理解,是一道綜合性較強(qiáng)的題目,但總體難度不大,關(guān)鍵是掌握這些基礎(chǔ)知識(shí).
6.如圖所示,作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F,將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B,在這個(gè)過程中,力F的大小將( )
A.不變B.變小C.變大D.先變大后變小
【分析】解答此題,首先要判斷杠桿的五要素中,有哪些要素發(fā)生了變化,然后再利用杠桿的衡條件進(jìn)行分析.
【解答】解:在杠桿緩慢由A到B的過程中,動(dòng)力臂OA的長(zhǎng)度沒有變化,阻力G的大小沒有變化,而阻力臂L卻逐漸增大;
由杠桿的衡條件知:F•OA=G•L,當(dāng)OA、G不變時(shí),L越大,那么F越大;
因此拉力F在這個(gè)過程中逐漸變大.
故選C.
【點(diǎn)評(píng)】在分析杠桿的動(dòng)態(tài)衡時(shí),一般是動(dòng)中取靜,依據(jù)杠桿的衡條件進(jìn)行分析,最后得到結(jié)論.
7.關(guān)于家庭電路及安全用電,下列說法正確的是( )
A.低于220V的電壓對(duì)人體都是安全的
B.家庭電路中,控制各個(gè)燈具的開關(guān)都應(yīng)安裝在相線(火線)上
C.只有當(dāng)人體接觸帶電體時(shí)才可能發(fā)生觸電事故
D.教室里一個(gè)開關(guān)可以同時(shí)控制三只日光燈,這三只日光燈一定是串聯(lián)
【分析】根據(jù)對(duì)安全電壓的了解,家庭電路連接特點(diǎn)和認(rèn)識(shí),以及對(duì)觸電的類型的認(rèn)識(shí),可對(duì)選項(xiàng)中的描述逐一做出判斷.
【解答】解:A、經(jīng)驗(yàn)表明,只有不高于36V的電壓,對(duì)人體才是安全的,故A錯(cuò)誤;
B、家庭電路中,控制各個(gè)燈具的開關(guān)都應(yīng)安裝在相線(火線)上,這樣在斷開開關(guān)時(shí),用電器才不會(huì)帶電,更安全,故B正確;
C、人接觸低壓帶電體時(shí),可能會(huì)觸電,而靠高壓帶電體時(shí),也可能會(huì)觸電,故C錯(cuò)誤;
D、教室里一個(gè)開關(guān)可以同時(shí)控制三只日光燈,這三只日光燈都可以在額定電壓下工作,一只損壞,不影響其它的燈工作,所以是并聯(lián)的,故D錯(cuò)誤.
故選B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了家庭電路及安全用電中的一些基本常識(shí),是我們應(yīng)該熟知的,同時(shí)也有一定的現(xiàn)實(shí)意義,必須掌握.
8.如圖,下列關(guān)于電磁現(xiàn)象的表述不正確的是( )
A.甲圖閉合開關(guān),線圈轉(zhuǎn)動(dòng),說明磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用
B.B、乙圖給導(dǎo)線通電,導(dǎo)線附磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電流周圍存在磁場(chǎng)
C.丙圖閉合電路的部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng),靈敏電流計(jì)指針一定會(huì)偏轉(zhuǎn)
D.丁圖用橡膠棒接觸驗(yàn)電器金屬球,金屬箔片張開,說明橡膠棒帶電
【分析】(1)據(jù)試驗(yàn)表明,通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用;
(2)奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的周圍存在磁場(chǎng);
(3)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;
(4)驗(yàn)電器是利用同種電荷相斥的原理制成的.
【解答】解:
A、當(dāng)閉合開關(guān)后,線圈轉(zhuǎn)動(dòng),說明磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用,故A正確;
B、給導(dǎo)線通電,導(dǎo)線附的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電流周圍存在磁場(chǎng),故B正確;
C、閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng),不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,靈敏電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;
D、同種電荷相互排斥,用橡膠棒接觸驗(yàn)電器的金屬球,金屬箔片張開,說明橡膠棒電,故D正確.
故選C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電流的磁效應(yīng)、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件、驗(yàn)電器的原理、通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng),知識(shí)點(diǎn)較多.
9.如圖,是市售的一種智能電壓力鍋,它的智能化主要體現(xiàn)在:當(dāng)鍋內(nèi)壓強(qiáng)過大或溫度過高時(shí),發(fā)熱器R都會(huì)停止工作.壓強(qiáng)過大時(shí)開關(guān)S1自動(dòng)斷開,溫度過高時(shí)開關(guān)S2自動(dòng)斷開.下列四幅圖中,能正確表示這一智能化的是( )
A.B.C.D.
【分析】由題意可知,當(dāng)自動(dòng)電壓力鍋壓強(qiáng)過大或溫度過高時(shí),發(fā)熱器都會(huì)停止工作說明過壓開關(guān)和過熱開關(guān)相互影響、不能獨(dú)立工作即為串聯(lián).
【解答】解:由題意可知,當(dāng)溫度過高時(shí),過熱開關(guān)斷開,電熱絲不能工作;當(dāng)鍋內(nèi)壓強(qiáng)過大時(shí),過壓開關(guān)斷開,電熱絲不能工作;即兩個(gè)開關(guān)不能獨(dú)立工作,即為串聯(lián),結(jié)合選項(xiàng)可知B符合題意,ACD均不符合題意.
故選B.
【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)題意得出兩個(gè)開關(guān)的連接方式是解決本題的關(guān)鍵.
10.如圖所示的電路中,電源電壓保持8V不變,燈泡L標(biāo)有“3W”字樣,滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω.開關(guān)S閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置使燈泡L恰好正常發(fā)光,此時(shí)電壓表示數(shù)為6V(不考慮燈絲的電阻受溫度的影響),則下列關(guān)于該電路的判斷正確的是( )
A.此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為12Ω
B.若滑片P再向右移動(dòng),燈泡亮度會(huì)變亮
C.若滑片P再向右移動(dòng),電流表示數(shù)將減小,電壓表示數(shù)將增大
D.整個(gè)電路消耗的最小功率為2W
【分析】根據(jù)電路圖可知,開關(guān)S閉合后,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓;
(1)先根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率以及P=UI求出電路電流,然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律以及歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值;
(2)根據(jù)滑片移動(dòng)的方向確定滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,根據(jù)歐姆定律可知電流表和電壓表示數(shù)的變化,根據(jù)P=UI可知燈泡實(shí)際功率的變化,即燈泡亮度的變化;
(3)先根據(jù)P=的應(yīng)用求出燈絲的阻值,然后根據(jù)歐姆定律求出電路最小電流,最后根據(jù)P=UI求出整個(gè)電路消耗的最小功率.
【解答】解:A、因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量燈泡兩端電壓,并且燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表示數(shù)為6V,因此燈泡的額定電壓為6V;
由P=UI可知,燈泡正常發(fā)光時(shí),電路電流:IL===0.5A;
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值:R===4Ω,故A錯(cuò)誤;
BC、當(dāng)滑片P再向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,即電路的總電阻變大,由歐姆定律可知,電路電流減小,即電流表示數(shù)減小;
由U=IR可知,燈泡兩端電壓變小,即電壓表示數(shù)變小,故C錯(cuò)誤;
由P=UI可知,燈泡的實(shí)際功率變小,因此燈泡亮度會(huì)變暗,故B錯(cuò)誤;
D、由P=可知,燈絲的阻值:RL===12Ω,
由歐姆定律可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),電路電流最小,即I最小===0.25A;
整個(gè)電路消耗的最小功率:P=UI最小=8V×0.25A=2W,故D正確.
故選D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律以及功率計(jì)算公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流最小,還要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等.
二、填空題
11.小麗用托盤天測(cè)物體質(zhì)量,天衡時(shí)在右盤所加砝碼和在標(biāo)尺上滑動(dòng)游碼的情況如圖所示,則被測(cè)物體的質(zhì)量為 58.2 g.
【分析】物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值.
【解答】解:由圖知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,物體的質(zhì)量m=50g+5g+3.2g=58.2g.
故答案為:58.2.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了天的讀數(shù)問題,讀數(shù)時(shí)一定要注意標(biāo)尺的分度值.
12.遂寧涪江河上修建了水利發(fā)電站,為了使過往船只能順利通過,在電站旁修建了船閘.船閘是利用 連通器 原理來工作的.
【分析】上端開口、下部相連通的容器叫連通器,連通器中的液體不流動(dòng)時(shí),各容器中的液面高度總是相的.
【解答】解:船閘是由閘室和上、下游閘門以及上、下游閥門組成.
若船要從上游駛向下游,先打開上游閥門,使閘室和上游構(gòu)成連通器,水相后,打開上游閘門,船駛?cè)腴l室;然后打開下游閥門,使下游和閘室構(gòu)成連通器,閘室和下游水位相時(shí),打開下游閘門,船駛?cè)胂掠危?br style="margin:0px;padding:0px;" />故答案為:連通器.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查連通器的應(yīng)用,難度不大,是一道基礎(chǔ)題.
13.小明在站臺(tái)等候公共汽車.突然聽到同班同學(xué)小紅在叫他,但是他沒有看到小紅,他是根據(jù)聲音的 音色 來判斷的,叫他的聲音是小紅聲帶 振動(dòng) 產(chǎn)生的;此時(shí)他看到一輛汽車疾馳向東而去,隨后路邊的落葉向路中飄去,如果以汽車為參照物,站臺(tái)在向 西 運(yùn)動(dòng);落葉向路中飄去是由于汽車疾馳而過路中間的空氣流速加快.氣壓 變小 (選填“變大”、變小”或“不變”),路邊的落葉才飄向路中.
【分析】結(jié)合以下知識(shí)可對(duì)題干中的問題做出解答:
①聲音的特性包括音調(diào)、響度和音色,其中音色是我們辨別不同發(fā)聲體的主要依據(jù);
②聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的;
③判斷物體的運(yùn)動(dòng)與靜止時(shí),要看物體相對(duì)于參照物的位置如何變化;
④流體流速越快的位置,壓強(qiáng)越小,據(jù)此判斷.
【解答】解:(1)不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同,能辨別出是小紅的聲音,是根據(jù)聲音的音色來判斷的;
(2)小紅叫他的聲音是聲帶的振動(dòng)產(chǎn)生的;
(3)汽車疾馳向東而去,若以汽車為參照物,站臺(tái)的位置是遠(yuǎn)離汽車,所以是向西運(yùn)動(dòng);
(4)流體流速越快的位置,壓強(qiáng)越小,因此,落葉向路中飄去是由于汽車疾馳而過路中間的空氣流速加快,氣壓變小造成的.
故答案為:音色;振動(dòng);西;變小.
【點(diǎn)評(píng)】本題以生活中常見的現(xiàn)象為內(nèi)容,綜合考查了聲音的特性、聲音的產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)與靜止的判斷、流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的應(yīng)用等,體現(xiàn)了物理的無處不在.
14.為了監(jiān)控取款機(jī)前的實(shí)時(shí)情況,銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)上方安裝有一攝像頭.?dāng)z像頭的工作原理相當(dāng)于 凸 透鏡成倒立、 縮小 的實(shí)像;當(dāng)取款人逐漸靠取款機(jī)時(shí),他所成的像會(huì)逐漸 變大 (選填“變大”、“變小”或“不變”).
【分析】(1)攝像頭是利用凸透鏡成像的規(guī)律制成的,攝像頭的鏡頭是一個(gè)凸透鏡.
(2)掌握凸透鏡成像的三種情況及其應(yīng)用之一.U>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī).凸透鏡成實(shí)像時(shí),物像遠(yuǎn)像變大.
【解答】解:攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,其成像的原理是:當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像.
當(dāng)取款人逐漸靠取款機(jī)時(shí),物距變小,像距變大,所以他所成的像會(huì)逐漸變大.
故答案為:凸;縮小;變大.
【點(diǎn)評(píng)】凸透鏡的成像在實(shí)際生活中的應(yīng)用非常廣泛,很多光學(xué)器材都是利用凸透鏡制成的:如幻燈機(jī),投影儀、放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等.只不過是物距與焦距的關(guān)系不同,而出現(xiàn)了不同的像.
15.商場(chǎng)里有一種防滑拖鞋,其正面設(shè)計(jì)有凹凸不的花紋,這是通過增大腳與鞋之間的粗糙程度來增大 摩擦 ;鞋底面有許多小吸盤,行走時(shí)吸盤被擠壓到地面后排出部分空氣,由于 大氣壓 的作用產(chǎn)生了更大的壓力.從而達(dá)到防滑的效果.
【分析】(1)滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),壓力越大,接觸面粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大.
(2)吸盤是利用大氣壓的作用工作的.
【解答】解:
(1)防滑拖鞋,其正面有凹凸不的花紋,這樣在壓力一定的情況下,增大了接觸面的粗糙程度,從而增大了腳與鞋之間的摩擦;
(2)鞋底面有許多小吸盤,行走時(shí)將吸盤內(nèi)的空氣擠壓出來以后,在大氣壓的作用下,吸盤被擠壓到地面上,起到了防滑的作用.
故答案為:摩擦;大氣壓.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了增大摩擦的方法和大氣壓的應(yīng)用,摩擦力在日常生活中無處不在,這些摩擦力有些是對(duì)我們有利的,我們要想辦法來增大,有害的我們要想辦法減小.
16.如圖甲所示,粗糙程度相同的水地面上放一重為5N,底面積為20cm2的物體A.用水拉力F作用于A物體,拉力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和A物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示.物體對(duì)水地面的壓強(qiáng)是 2.5×103 Pa,由圖象可知,物體受到的摩擦力是 6 N,3s~6s內(nèi)物體受到的合力是 3 N,9s~12s物體做 勻減速直線 運(yùn)動(dòng),它能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的原因是由于 慣性 .
【分析】①物體對(duì)水地面的壓力等于其重力,又知受力面積,利用p=可求對(duì)水地面的壓強(qiáng);
②物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),受到衡力的作用;
③兩個(gè)力的方向相反時(shí),合力大小等于兩分力之差,合力方向同較大的力的方向相同;
④根據(jù)圖示分析9s~12s物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性.
【解答】解:①物體對(duì)水地面的壓力:F=G=5N,
對(duì)水地面的壓強(qiáng):p===2.5×103Pa;
②由圖乙可知,物體在6?9s做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到的拉力是6N,所以,物體受到的摩擦力是6N;
③由圖乙可知,3s~6s內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng),在水方向上受到拉力和摩擦力的作用,拉力的大小為F拉=9N,
因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),木塊對(duì)地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變,所以此時(shí)的摩擦力不變,為f=6N,
則受到的合力F合=F拉?f=9N?6N=3N.
④由圖乙可知,9s~12s拉力為0,物體的速度隨著逐漸變小,此時(shí)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng);
它能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的原因是由于物體具有慣性,仍要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
故答案為:2.5×103;6;3;勻減速直線;慣性.
【點(diǎn)評(píng)】v?t圖象、F?t圖象相結(jié)合,判斷出物體各段運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)衡狀態(tài)中二力衡找出力的大小是本題的關(guān)鍵所在.
17.如圖是小宇家的電子式電能表.有一天他洗澡,關(guān)閉了家里其它用電器,只讓家里標(biāo)有“2000W”的電熱淋浴器正常工作,發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了6OOimp時(shí).淋浴器內(nèi)滿箱水溫從23℃升高到43℃,則消耗的電能是 0.2 kW•h,通電時(shí)間是 6 min;如果水吸收的這些熱由完全然燒0.021m3的天然氣提供
(q天然氣=4.0×107J/m3C水=4.2×103J/(kg•℃)不計(jì)熱量的損失);水箱內(nèi)水的質(zhì)量是 17.14 kg;水箱內(nèi)水內(nèi)能的改變是通過 熱傳遞 實(shí)現(xiàn)的;在用電吹風(fēng)吹干頭發(fā)時(shí),發(fā)現(xiàn)吹熱風(fēng)比吹冷風(fēng)更容易讓頭發(fā)變干,這是由于 熱風(fēng)的溫度比冷風(fēng)溫度高 .
【分析】3000imp/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能,電能表指示燈閃爍3000次,或者表示電能表指示燈每閃爍1次,電路中消耗kW•h的電能,求出指示燈閃爍300次電路中消耗的電能;根據(jù)W=Pt的變形即可求出通過時(shí)間;根據(jù)W=Q吸=cm△t求出水的質(zhì)量;
改變內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功;
影響蒸發(fā)的因素有:溫度、液體的表面積以及液體表面上方的空氣流動(dòng).
【解答】解:3000imp/kW•h表示電能表指示燈每閃爍1次,電路中消耗kW•h的電能,
指示燈閃爍600次,電路消耗電能為:W=600×kW•h=0.2kW•h;
由W=Pt可知,通電時(shí)間:t===0.1h=6min;
由W=Q吸=cm△t可知,水的質(zhì)量:m==≈17.14kg;
水箱內(nèi)水內(nèi)能的改變是通過熱傳遞方式實(shí)現(xiàn)的;
在用電吹風(fēng)吹干頭發(fā)時(shí),是由于水的蒸發(fā)過程,而熱風(fēng)的溫度比冷風(fēng)溫度高,因此吹熱風(fēng)比吹冷風(fēng)更容易讓頭發(fā)變干.
故答案為:0.2;6;17.14;熱傳遞;熱風(fēng)的溫度比冷風(fēng)溫度高.
【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了電能表的參數(shù)的理解與電能的求法、熱量的計(jì)算,功率計(jì)算公式的應(yīng)用,以及改變內(nèi)能的兩種方式和影響蒸發(fā)快慢的因素?zé)簦@是電學(xué)和熱學(xué)的綜合類型題,一定要熟練掌握.
18.用如圖所示的滑輪組,將重為16N的物體以0.2m/s的速度勻速提升,滑輪組的機(jī)械效率為80%,若不計(jì)繩重及摩擦,拉力F為 10 N,拉力的功率為 4 W,動(dòng)滑輪的重力為 4 N.
【分析】(1)由圖知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,則拉力端移動(dòng)的距離s=2h,利用η====求拉力大小;
(2)n=2,拉力端移動(dòng)的速度等于物體升高速度的2倍,利用P=Fv求拉力做功功率;
(3)不計(jì)繩重及摩擦,拉力F=(G+G輪),據(jù)此求動(dòng)滑輪重力.
【解答】解:
(1)由圖知,n=2,則拉力端移動(dòng)的距離s=2h,
滑輪組的機(jī)械效率η====,
則拉力F===10N,
(2)拉力端移動(dòng)的速度v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,
拉力做功功率P=Fv=10N×0.4m/s=4W;
(3)不計(jì)繩重及摩擦,拉力F=(G+G輪),
動(dòng)滑輪重力:
G輪=2F?G=2×10N?16N=4N.
故答案為:10;4;4.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了使用滑輪組拉力、功率、動(dòng)滑輪重力的計(jì)算,利用好兩個(gè)關(guān)系式:一是功率推導(dǎo)公式P=Fv,二是不計(jì)繩重及摩擦,拉力F=(G+G輪).
19.如圖所示電路,燈泡L1、L2、L3分別標(biāo)有“6V3W”、“6V3.6W”、“10V5W”字樣(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響).
(1)只閉合開關(guān)S1時(shí),要使其中一只燈泡正常發(fā)光,另一只不燒壞,電源最大電壓是 11 V,通電1min燈泡L2產(chǎn)生的熱量是 150 J.
(2)如果電源電壓為2.4V,要使電流表示數(shù)最大,則應(yīng)閉合開關(guān) S1、S2、S3 ,電流表示數(shù)為 0.32 A.
【分析】(1)只閉合開關(guān)S1時(shí),燈泡L1、L2串聯(lián)連接;
已知燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=UI的變形公式分別求出額定電流,根據(jù)串聯(lián)電流規(guī)律可知,能正常發(fā)光的只能是額定電流較小的那一個(gè),根據(jù)P=求出燈泡L1、L2的阻值,最后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出電源電壓;
根據(jù)Q=I2Rt即可求出通電1min燈泡L2產(chǎn)生的熱量;
(2)根據(jù)歐姆定律可知,要使電流表示數(shù)最大,則電路中的總電阻最小;由串并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律可知,當(dāng)燈泡并聯(lián)時(shí),電路中的總電阻較小,因此當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí),燈泡L1、L3并聯(lián),電路總電阻最小;
先根據(jù)P=求出燈泡L3的阻值,然后根據(jù)并聯(lián)電路電阻規(guī)律求出總電阻,再由歐姆定律求出電路電流,即電流表的示數(shù).
【解答】解:(1)由P=UI可得,IL1===0.5A;
IL2===0.6A;
要使其中一只燈泡正常發(fā)光,另一只不燒壞,則電路中的電流為0.5A;
由P=可得:R1===12Ω;
R2===10Ω;
由I=可知,電源電壓:U=IR總=0.5A×(12Ω+10Ω)=11V;
通電1min燈泡L2產(chǎn)生的熱量:Q=I2R2t=(0.5A)2×10Ω×60s=150J;
(2)根據(jù)歐姆定律可知,要使電流表示數(shù)最大,則電路中的總電阻最小;由串并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律可知,當(dāng)燈泡并聯(lián)時(shí),電路中的總電阻較小,因此當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí),燈泡L1、L3并聯(lián),電路總電阻最小,電流表示數(shù)最大;
由P=可得:R3===20Ω;
并聯(lián)電路中的總電阻:R===7.5Ω;
電流表的示數(shù):I′===0.32A.
故答案為:(1)11;150;(2)S1、S2、S3;0.32A.
【點(diǎn)評(píng)】本題是電學(xué)的綜合計(jì)算題目,考查了有關(guān)歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵熟練掌握歐姆定律,搞清串并聯(lián)電路電流、電壓以及電阻的特點(diǎn).
三、作圖題與實(shí)驗(yàn)探究題(共27分)
20.請(qǐng)根據(jù)要求作圖
(1)作出小球擺動(dòng)到如圖1所示位置時(shí)受到的重力和拉力的示意圖.
(2)如圖2所示,凸透鏡的主光軸剛好與水面相,F(xiàn)是凸透鏡的焦點(diǎn),一束與水面行的光入射到凸透鏡上,請(qǐng)你作出經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入水中光線的大致位置.
(3)如圖3所示,請(qǐng)根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向,標(biāo)出通電螺線管的N,S極,磁感線方向以及電源的正、負(fù)極.
【分析】(1)重力是物體由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的力,方向豎直向下,作用在物體的重心上;
繩子的拉力作用在小球上,方向沿繩子向上.
(2)由圖示可知,入射光線行于主光軸,根據(jù)入射光線的特點(diǎn),可以畫出對(duì)應(yīng)的折射光線.
光由水中斜射入空氣中時(shí),發(fā)生折射,折射光線和入射光線分居法線兩側(cè),分居在兩種介質(zhì)中,折射角大于入射角.
(3)根據(jù)小磁針的N極,根據(jù)磁場(chǎng)間的作用規(guī)律,可以確定螺線管的NS極;
根據(jù)磁感線方向的特點(diǎn),可以確定磁感線的方向;
利用螺線管的NS極,結(jié)合線圈繞向,利用安培定則可以確定螺線管中的電流方向,進(jìn)而可以確定電源的正負(fù)極.
【解答】解:(1)拉力和重力都在小球的球心上,過球心作豎直向下的重力和沿繩子斜向上的拉力.如圖所示:
(2)行于主光軸的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后,折射光線過焦點(diǎn);再過焦點(diǎn)作法線,并根據(jù)折射角小于入射角畫出從空氣到水中的折射光線,如圖所示:
(3)小磁針的右端為N極,自由靜止時(shí)靠螺線管的左端,所以螺線管的左端為S極,右端為N極,在磁體的周圍,磁感線從磁體的N極流出回到S極,所以磁感線的方向是向左的.
利用螺線管的右端為N極和線圈的繞向,根據(jù)安培定則可以確定電流從螺線管的右端流入左端流出,從而可以確定電源的右端為正極,左端為負(fù)極.
答案如下圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】(1)畫力的示意圖的一般步驟為:一畫簡(jiǎn)圖二定點(diǎn),三畫線,四畫尖,五把力的符號(hào)標(biāo)尖邊.按照這個(gè)作圖步驟,很容易能夠畫出指定力的示意圖.
(2)關(guān)于凸透鏡作圖,記住三條特殊光線:行于主光軸的入射光線,折射光線過焦點(diǎn);過光心的入射光線,折射光線傳播方向不變;過焦點(diǎn)的入射光線,折射光線行于主光軸.
(3)安培定則涉及三個(gè)方向:磁場(chǎng)方向;電流方向;線圈繞向.告訴其中的兩個(gè)方向可以確定第三個(gè)方向.此題中的磁場(chǎng)方向是通過小磁針的磁極告訴的.
21.小聰學(xué)習(xí)了固體壓強(qiáng)后,愛動(dòng)腦筋的他想探究液體內(nèi)部是否有壓強(qiáng),液體內(nèi)部壓強(qiáng)究竟有哪些特點(diǎn),小聰進(jìn)行了大膽猜想:
猜想1:液體內(nèi)部可能有壓強(qiáng)
猜想2:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與方向有關(guān)
猜想3:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)
猜想4:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體的密度有關(guān)
…
為了驗(yàn)證以上猜想是否正確,小聰在老師的幫助下找來了一些實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)并完成了實(shí)驗(yàn)探究.請(qǐng)你完成下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)前,要通過調(diào)試,使壓強(qiáng)計(jì)U型管兩邊的液面 相 ,小聰在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn),用手指不論是輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時(shí),U型管兩邊液面幾乎沒有變化.如圖所示,說明該壓強(qiáng)計(jì) 漏氣 (選填“漏氣”或“不漏氣”).(2)為了驗(yàn)證猜想1,小聰把探頭放入水中,再觀察壓強(qiáng)計(jì)U型管兩邊液面是否有 高度差 來判斷探頭處是否受到水的壓強(qiáng).
(3)在驗(yàn)證其余猜想的過程中,小聰收集到如下表中的數(shù)據(jù),根據(jù)表中的數(shù)據(jù):
序號(hào)液體深度h(mm)壓強(qiáng)計(jì)
橡皮膜方向液面高度差(mm)
1水20.0朝上18.5
2朝下18.5
3朝左18.5
4朝右18.5
540.0朝上36.8
660.0朝上54.6
7酒精60.0朝上43.5
①比較序號(hào)1、2、3、4的數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是 在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等 .
②為了驗(yàn)證猜想3,小聰完成的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是表中序號(hào)為 1(或2、3)5、6 的實(shí)驗(yàn).
③比較序號(hào)6、7兩組數(shù)據(jù),可得出液體的壓強(qiáng)與液體 種類 有關(guān).
(4)小聰在實(shí)驗(yàn)中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和 控制變量 法.
【分析】(1)液體壓強(qiáng)計(jì)就是利用U形管中液面的高度差來體現(xiàn)壓強(qiáng)的,壓強(qiáng)越大,U形管液面高度差越大;
壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量液體壓強(qiáng)時(shí),就是通過橡皮膜來感知壓強(qiáng)的,通過橡膠管中氣體壓強(qiáng)的變化來改變U形管中液面高度差的,若液體壓強(qiáng)計(jì)漏氣,U形管中的液面就不會(huì)變化;
(2)掌握轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用:實(shí)驗(yàn)中通過U型管中液面的高度差來判斷液體壓強(qiáng)的大小;
(3)①同種液體、深度相同,不同的是方向,液面差相等即壓強(qiáng)相等;
②猜想3:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān),根據(jù)控制變量的,液體種類相同,深度不同;
③比較序號(hào)6、7兩組數(shù)據(jù)液體種類不同,深度相同,由此可得出結(jié)論;
(4)物理學(xué)中對(duì)于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題;每一次只改變其中的某一個(gè)因素,而控制其余幾個(gè)因素不變,從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法.
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)前要正確安裝壓強(qiáng)計(jì),調(diào)節(jié)好的壓強(qiáng)計(jì)放在空氣中時(shí),橡皮膜不受液體的壓強(qiáng),因此U形管兩邊的液面應(yīng)該相;
若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí),就會(huì)有漏氣現(xiàn)象,因此U形管兩邊液柱的高度差變化小;
(2)把壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒浸入液體中,U形管兩邊出現(xiàn)高度差,說明液體內(nèi)部有壓強(qiáng),因此小聰通過觀察壓強(qiáng)計(jì)U型管兩邊液面是否有高度差來判斷探頭處是否受到水的壓強(qiáng).
(3)①同種液體、深度相同,不同的是方向,液面差相等即壓強(qiáng)相等,說明在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;
②根據(jù)猜想3:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)可知,控制液體種類相同,深度不同,即小聰完成的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是表中序號(hào)為1(或2、3)5、6的實(shí)驗(yàn);
③比較序號(hào)6、7兩組數(shù)據(jù)可知,液體種類不同,深度相同,液體的壓強(qiáng)不同,由此可得:液體的壓強(qiáng)與液體種類有關(guān);
(4)由實(shí)驗(yàn)過程可知,小聰在實(shí)驗(yàn)中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法.
故答案為:(1)相;漏氣;(2)高度差;(3)①在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;②1(或2、3)5、6;③種類;(4)控制變量.
【點(diǎn)評(píng)】這是一道綜合實(shí)驗(yàn)題,此題的難點(diǎn)是液體壓強(qiáng)計(jì)的有關(guān)知識(shí),我們要了解壓強(qiáng)計(jì)的原理,知道液體壓強(qiáng)計(jì)的操作要求等.
22.小華同學(xué)為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)電路,她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來了如下一些實(shí)驗(yàn)器材:電壓恒為3V的電源,電流表、電壓表各一只,一個(gè)開關(guān),阻值分別為10Ω,20Ω,50Ω的定值電阻各一個(gè),滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”字樣,導(dǎo)線若干.
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)物連接完整.
(2)在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí),小華應(yīng)將開關(guān)處于 斷開 狀態(tài).閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最 右 端(選填“左”或“右”).
(3)小華連接好電路,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑變阻器滑片時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn),電壓表示數(shù)為零,則發(fā)生這種故障的原因可能是 R處發(fā)生短路 .
(4)故障排除后,小華先把10Ω的電阻接入電路,移動(dòng)滑變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù)后,斷開開關(guān),她直接拆下10Ω的電阻,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖丙所示,其示數(shù)是 2.4 V,要完成這次實(shí)驗(yàn),接下來她應(yīng)將變阻器滑片向 右 端(選填“左”或“右”)移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為 2 V.
(5)當(dāng)小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,都無法使電壓表示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值,你認(rèn)為“電壓表的示數(shù)無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值”的原因可能是( )
A.滑動(dòng)變阻器的阻值太大B.電壓表量程選小了
C.滑動(dòng)變阻器的阻值太小D.滑動(dòng)變阻器燒壞了
(6)小華解決了上述問題后,完成了實(shí)驗(yàn).利用收集到的多組數(shù)據(jù).作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖象.分析圖象得出了電流與電阻的關(guān)系是 電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比 .
【分析】(1)分析圖甲所示電路結(jié)構(gòu),明確各電路元件的連接方式,然后連接實(shí)物電路圖.
(2)連接電路時(shí),開關(guān)需處于斷開狀態(tài);閉合開關(guān)前將滑動(dòng)變阻器的滑片達(dá)到最大阻值處,是為了讓電路中有較大的電阻,防止電路中電流過大而燒壞用電器.
(3)電流表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)說明電路是通路,電壓表無示數(shù)說明電壓表被短路,據(jù)此進(jìn)行解答;
(4)根據(jù)串分壓的知識(shí),定值電阻的阻值變大,兩端電壓變大,要保持其兩端電壓不變,應(yīng)減小變阻器的阻值;
(5)根據(jù)滑動(dòng)變阻器的最大阻值與定值電阻阻值間的關(guān)系,由串聯(lián)電路的分壓原理分析電壓表不能達(dá)到要求的原因.
(6)分析圖丙中圖象,曲線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積相等,說明電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比.
【解答】解:(1)由圖甲所示電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表與定值電阻并聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖,如圖所示.
(2)在連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),這是為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致?lián)p壞用電器;
通常在使用前應(yīng)將電阻值調(diào)至最大阻值處的右端;
(3)如果R發(fā)生短路,電路是通路,電流表有示數(shù),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),故發(fā)生這種故障的原因可能是R處發(fā)生短路;
(4)由圖可知,電壓表所選量程為0~3V,根據(jù)指針位置可知,其示數(shù)是2.4V,
拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為2OΩ的電阻.閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)會(huì)變大,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值,則應(yīng)將變阻器滑片向右移動(dòng),使電壓表的示數(shù)不變?yōu)?V;
(5)若滑動(dòng)變阻器燒壞了,當(dāng)把滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí),滑動(dòng)變阻器分得的電壓為O,則不能使電阻兩端達(dá)到要求的值,故選D;
(6)分析圖丙圖象,曲線上每點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2.5V,說明電壓一直保持在2.5V,此時(shí)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比.
故答案為:(1)見上圖;(2)斷開;右;(3)R處發(fā)生短路;(4)2.4;右;2;(5)D;(6)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)操作分析、實(shí)驗(yàn)操作改進(jìn)等問題,實(shí)驗(yàn)操作分析及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施是本題的難點(diǎn),要根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理認(rèn)真分析,然后提出改進(jìn)措施.
四、計(jì)算題(共15分)
23.如圖,底面積為100cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有足夠多的水,在水面上有一體積為4.5×10?4m3的冰塊,冰塊內(nèi)含有質(zhì)量為60g的物體,冰塊有的體積露出水面.(ρ冰=0.9×103kg/m3g=10N/kg)求:
(1)冰塊受到的浮力;
(2)物體的密度;
(3)當(dāng)冰塊全部熔化后,容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量是多少?
【分析】(1)求出冰塊排開水的體積,利用阿基米德原理求受到的浮力;
(2)因?yàn)楸鶋K漂浮,利用漂浮條件求冰塊重力,設(shè)冰的體積為V冰,物體的體積為V物,根據(jù)體積關(guān)系和重力關(guān)系列方程組求出物體的體積,再利用密度公式求物體的密度;
(3)由于冰化成水后,質(zhì)量不變,所以化成水的體積與排開水的體積相等,水面不變;水面變化是因?yàn)槲矬w從冰中到水中引起的.
冰塊漂浮時(shí),F(xiàn)浮=G冰+G物;物體在水中的浮力為G冰+ρ水V物g,可求浮力變化量,利用阿基米德原理求排開水的體積變化量,利用V=Sh求水面上升的高度△h,再利用液體壓強(qiáng)公式求容器底部壓強(qiáng)的變化量.
【解答】解:
(1)冰塊排開水的體積:
V排=(1?)×4.5×10?4m3=4.2×10?4m3,
受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×4.2×10?4m3×10N/kg=4.2N;
(2)因?yàn)楸鶋K漂浮,所以冰塊重力G=F浮=4.2N,
設(shè)冰的體積為V冰,物體的體積為V物,
,
即:
解得:
V冰=4×10?4m3,V物=5×10?5m3,
物體的密度:
ρ物===1.2×103kg/m3;
(3)由于冰化成水后,質(zhì)量不變,所以化成水的體積與排開水的體積相等,水面不變;水面變化是因?yàn)槲矬w從冰中到水中引起的.
冰塊漂浮時(shí),F(xiàn)浮=G冰+G物,
假設(shè)將物體取出后投入水中,此時(shí)物體和冰塊受到的浮力F浮′=G冰+ρ水V物g,
浮力變化量:
△F浮=F浮?F浮′
=G冰+G物?G冰?ρ水V物g
=G物?ρ水V物g
=0.06kg×10N/kg?1.0×103kg/m3×5×10?5m3×10N/kg
=0.1N,
排開水的體積變化量:
△V排===1×10?5m3,
水面上升的高度△h===1×10?3m,
容器底部壓強(qiáng)的變化量:
△p=ρ水ρ△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10?3m=10Pa.
答:(1)冰塊受到的浮力為4.2N;
(2)物體的密度為1.2×103kg/m3;
(3)當(dāng)冰塊全部熔化后,容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量是10Pa.
【點(diǎn)評(píng)】本題為力學(xué)綜合題,考查了浮力、液體壓強(qiáng)、密度、重力的計(jì)算,難點(diǎn)在第三問,求出排開水的體積變化量是關(guān)鍵.
24.如圖所示,電源電壓恒為20V.燈泡L上標(biāo)有“12V6W”字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在B點(diǎn),且RAB=R時(shí),只閉合S和S1,燈泡L恰好正常發(fā)光.當(dāng)只閉合S和S2,滑動(dòng)變阻器R的滑片P分別在中點(diǎn)O和B點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)之比UAO:UAB=3:2.(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)求:
(1)滑動(dòng)變阻器R的最大電阻值;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在中點(diǎn)O時(shí),只閉合S和S1,電壓表的示數(shù)是多少?
(3)當(dāng)只閉合S和S2,在保證電路安全的情況下,電阻R0消耗電功率最小時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率是多少?
【分析】(1)只閉合S和S1,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián);先根據(jù)燈泡的銘牌和P=UI的應(yīng)用求出電路電流,然后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(2)只閉合S和S1,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓;先根據(jù)P=求出燈絲的阻值,然后根據(jù)歐姆定律求出電路電流,并進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓,即電壓表的示數(shù);
(3)當(dāng)只閉合S和S2,R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓;先根據(jù)滑動(dòng)變阻器R的滑片P分別在中點(diǎn)O和B點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)之比UAO:UAB=3:2求出R0的阻值,然后根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器全部接入電路時(shí)的電流以及滑動(dòng)變阻器兩端電壓,并結(jié)合電壓表的量程和歐姆定律確定電路最小電流,最后根據(jù)P=求出滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率.
【解答】解:(1)只閉合S和S1,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián);
當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),由P=UI可知,電路電流:IL===0.5A;
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值:RAB===16Ω;
因?yàn)镽AB=R,所以R=5RAB=5×16Ω=80Ω;
(2)只閉合S和S1,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓;
由P=可知,燈絲的阻值:RL===24
Ω;
此時(shí)電路中的電流:I===0.3125A;
由歐姆定律可知,電壓表的示數(shù):UAB=IRAB=0.3125A××80Ω=12.5V;
(3)當(dāng)只閉合S和S2,R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓;
當(dāng)滑片在B點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù):UAB=×RAB=××80Ω=????①
當(dāng)滑片在O點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù):UAO=×RAO=××80Ω=????②
因?yàn)閁AO:UAB=3:2,所以:=3:2
解之:R0=20Ω;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí),電路電流最小,則最小電流:I最小===0.2A,
此時(shí)電壓表示數(shù):UR=I最小×R=0.2A×80Ω=16V>15V,因此當(dāng)電壓表示數(shù)為15V時(shí),電路電流最小,此時(shí)R0消耗的功率最小;
故電阻R0消耗電功率最小時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率:P===2.8125W.
答:(1)滑動(dòng)變阻器R的最大電阻值為80Ω;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在中點(diǎn)O時(shí),只閉合S和S1,電壓表的示數(shù)是12.5V;
(3)當(dāng)只閉合S和S2,在保證電路安全的情況下,電阻R0消耗電功率最小時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率是2.8125W.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等以及利用電壓表示數(shù)之比求出定值電阻的阻值.
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