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2024年河南省驻马店市中考三模物理试题(原卷版+解析版)
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这是一份2024年河南省驻马店市中考三模物理试题(原卷版+解析版),文件包含2024年河南省驻马店市中考三模物理试题原卷版docx、2024年河南省驻马店市中考三模物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共24页, 欢迎下载使用。
1. 如图所示的贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝,世界上最早的吹奏乐器,吹奏骨笛时,笛内的空气柱 _______发声,用不同的力度吹奏时,发出声音的 _______不同。
【答案】 ①. 振动 ②. 响度
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,吹奏骨笛时,笛内的空气柱振动发声。
[2]用不同的力度吹奏时,振幅不同,则发出声音的响度不同。
2. 如图所示,在3D打印笔中装入塑料条,接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条,该过程通过_____的方式改变了胶条的内能。挤出的胶条在空气中迅速_______(填物态变化名称)变成特定的形态。加热时,闻到熔胶的气味是_______现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 凝固 ③. 扩散
【解析】
【详解】[1]在3D打印笔中装入塑料条,接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条,胶条从热源处吸收热量,温度升高,内能增大,该过程通过热传递的方式改变了胶条的内能。
[2]挤出的胶条在空气中迅速由液态变成固态,发生凝固现象。
[3]加热时,闻到熔胶的气味这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果,属于扩散现象。
3. 如图是某村第一书记为当地特产直播带货的情景。直播使用的手机摄像头成的是 ___________(选填“缩小”或“放大”)的实像;为了使网友看清商品细节,应将商品 ___________(选填“靠近”或“远离”)手机摄像头。
【答案】 ①. 缩小 ②. 靠近
【解析】
【详解】[1]手机摄像头是一个凸透镜,其成像原理与照相机的成像原理相同,成的是倒立、缩小的实像。
[2]根据凸透镜成像的特点,为了使网友看清商品细节,像应变大,则物距要变小,应将商品靠近摄像头。
4. 有两个相同的验电器,其中A带正电、B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,现象如图所示。连接前,A的金属箔张开是因为 ____;连接的一瞬间,电流方向是从 ____(选填“A到B”或“B到A”)。
【答案】 ①. 同种电荷互相排斥 ②. A到B
【解析】
【详解】[1]连接前,A的金属箔带着同种电荷,同种电荷互相排斥,所以金属箔张开。
[2]A带正电说明A缺少电子,所以金属棒连接一瞬间,电子由B流向A,自由电子带负电,即定向移动的电荷是负电荷,它的定向移动方向与电流的方向相反,所以此时电流方向为由A到B。
5. 如图,是汽车尾气中CO排放量的检测电路的简化电路。当CO浓度高于某一设定值时,报警装置发声报警。闭合开关S,电磁铁的上端是 ______极(选填“N”或“S”),气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而 ______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。将R2的滑片上移,检测电路报警时CO浓度 ______(选填“变高”或“变低”)。
【答案】 ①. N ②. 减小 ③. 变低
【解析】
【详解】[1]已知电流从电磁铁的下端流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。
[2]当CO浓度高于某一设定值时,报警装置发声报警,已知当报警装置报警时,衔铁被电磁铁吸下,说明此时电磁铁的磁性增强了,说明控制电路中电流变大,控制电路电源电压不变,由欧姆定律可知,控制电路中电阻变小,故气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。
[3]在电源电压不变时,将R2的滑片上移,变阻器R2的阻值减小,因衔铁被吸下时的最小电流不变,由可知总电阻不变,则气敏电阻R1阻值此时较大,则检测电路在 CO浓度变低时报警。
6. 生活处处有物理,留心观察皆学问。厨房中有许多现象或厨具,包含着很多物理知识,请仿照以下示例再写出一种。
现象或厨具:抽烟机;
原因或原理:流体流速越快地方压强越小。
现象或厨具:___________;
原因或原理:__________。
【答案】 ①. 刀把上的花纹 ②. 刀把上的花纹,可以增大手与刀把接触面之间的粗糙程度,从而增大摩擦力
【解析】
【详解】[1][2]根据题意可知,刀把上的花纹,原理是刀把上的花纹,可以增大手与刀把接触面之间的粗糙程度,从而增大摩擦力。
二、选择题(共16分.第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分)
7. 物理学是一门以观察和实验为基础的科学,善于观察思考的小宇对身边一些物理量作了以下估测,其中与实际情况不符的是( )
A. 教室门高1.6m
B. 签字笔的长度约为15cm
C. 一瓶矿泉水重约5N
D. 人体感觉最舒适的环境温度约为24℃
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室门高约为2m,故A不符合题意;
B.签字笔的长度约等于一拃,签字笔的长度约为15cm,故B符合题意;
C.一瓶矿泉水的质量约为
500g=0.5kg
重约
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
故C不符合题意;
D.人体感觉最舒适的环境温度约为23℃,与24℃接近,故D不符合题意。
故选A。
8. 生活中我们使用的一些工具属于简单机械,这些简单机械有的可以省力,有的可以省距离,下列既省距离又为人们提供方便的是( )
A. 瓶盖起子B. 食品夹
C. 旗杆上的定滑轮D. 轮椅通道
【答案】B
【解析】
【详解】A.瓶盖起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离,故A不符合题意;
B.食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离,故B符合题意;
C.旗杆上的定滑轮可以改变力的方向,但不省力,也不省距离,属于等臂杠杆,故C不符合题意;
D.轮椅通道是一个斜面,斜面可以省力,但费距离,故D不符合题意。
故选B。
9. 人们应该“安全用电,珍爱生命”。下列关于家庭电路和用电安全的说法正确的是( )
A. 用湿抹布擦拭正在发光的白炽灯泡
B. 带有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地
C. 安装家庭电路时,开关应安装在零线上
D. 如果家庭电路中空气开关跳闸,则一定电路发生了漏电现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.用湿抹布擦拭正在发光的白炽灯泡,由于湿抹布容易导电,容易发生触电事故,故A错误;
B.有金属外壳的家用电器,金属外壳必须接地,否则一旦金属外壳带电,则会发生触电事故,故B正确;
C.为了开关断开后,用电器与火线断开,则控制用电器的开关必须接在火线上,故C错误;
D.家庭电路中的空气开关跳闸,可能是电路中某处发生短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误。
故选B。
10. 有关物质结构、信息、材料和能源的叙述,下列说法正确的是( )
A. 发光二极管的材料为半导体,其电阻为零
B. 5G信号比3G、4G快三四十倍,在相同时间内传输的信息更多,最主要的原因是5G信号传播速度更快
C. 生活中的电暖器,若用超导体替代电热丝效果会更好
D. 在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能
【答案】D
【解析】
【详解】A.发光二极管的材料为半导体,电阻为零的叫超导体,故A错误;
B.“传输的信息更多”,也就是在相同时间内传输的信息更多,最主要的原因是5G信号使用的电磁波频率更高,信号传播速度不变,故B错误;
C.用超导体替代电热丝,超导体的电阻为0,则电暖器不能发热,故C错误;
D.在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变释放出巨大的核能,而核电站运用的是核的裂变释放能量,故D正确。
故选D。
11. 如图所示是小孩荡秋千的情景,下列说法正确的是( )
A. 从最高点荡到最低点的过程中,绳子的拉力对小兰做了功
B. 从最高点荡到最高点的过程中,小兰的动能转化成重力势能
C. 从最低点荡到最高点的过程中,小兰的动能转化为重力势能
D. 荡到最高点的瞬间若所有力都同时消失,则小兰做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.从最高点荡到最低点的过程中,小兰没有在拉力的方向上通过距离,所以不做功,故A错误;
BC.从最高点荡到最低点的过程中,小兰的质量不变,速度变大,动能变大,高度变小,重力势能变小,是重力势能转化为动能;从最低点荡到最高点的过程中,小兰的质量不变,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能变大,是动能转化为重力势能;所以从最高点荡到最高点的过程中,小兰的重力势能转化为动能,动能再转化成重力势能,故B错误,C正确;
D.荡到最高点的瞬间,小兰处于静止状态,若所有力都消失,根据牛顿一定律可知,人将静止,故D错误。
故选C。
12. 如图为一款无线充电式悬浮音箱。使用时底座内的送电线圈产生交变磁场,使音箱内的受电线圈产生感应电流给音箱充电,同时使音箱悬浮起来并开始播放音乐,下面关于这款音箱的表述错误的是( )
A. 工作时底座的上端和音箱下端一定是异名磁极
B. 送电线圈通电时产生磁场,说明电流具有磁效应
C. 该音箱的扬声器是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
D. 受电线圈充电是利用电磁感应原理工作的
【答案】A
【解析】
【详解】A.若底座上部和音箱上端是同名磁极,则音箱的下端与底座上部是异名磁极,会相互吸引,音箱不会悬浮在空中,故A错误,符合题意;
B.送电线圈通过一定频率的交流电,线圈的周围形成交变的磁场,原理是奥斯特发现的电流的磁效应,故B正确,不符合题意;
C.扬声器内部有一个永久磁铁和一个通电螺线管,当螺线管中通过变化的电流时,由于通电导线在磁场中受力的作用,故该螺线管会在永久磁铁的磁场的作用下受力振动,即将电流转化为声音,故是利用通电导体在磁场中受力的原理来工作的,故C正确,不符合题意;
D.受电线圈感应到电磁信号,产生感应电流给音箱充电,这是电磁感应现象,故D正确,不符合题意。
故选A。
13. 在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的柱形容器,容器中均装有适量的水,现将A、B两个体积相同的小球分别放入两容器内,待小球静止后如图所示,此时甲、乙两容器内水面高度相同。则下列说法正确的是( )
A. A球所受到的浮力大于B球所受到的浮力
B. 放入小球后,甲、乙两容器对桌面的压强相等
C. 放入小球前,水对甲、乙两容器底部的压力相等
D. 放入小球前后,水对甲容器底部的压强变化量小于水对乙容器底部的压强变化量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,A小球未全部浸入水中,而B小球全部浸入,则可知,A小球排开的水的体积较小,根据阿基米德原理可知,A小球所受的浮力较小,故A错误;
C.由图可知,放入小球后,甲、乙容器中水面相平,已知A小球排开的水的体积较小,则可判断出,放入小球前,甲容器中水面高于乙容器中水面。根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,水对容器底的压强p甲>p乙。根据F=pS可得,水对容器底的压力F甲>F乙,故C错误。
B.由物体的浮沉条件可知,A小球处于漂浮状态,B小球处于悬浮状态,在这种状态下,小球所受的重力均等于其所受的浮力,即等于其排开液体所受的重力,由此我们可以得出,甲容器中水与A小球的总重等于乙容器中水与B小球的总重。在已知甲、乙容器相同的情况下,我们可以得出,甲、乙容器对桌面的压力相等,则根据可得,放入小球后,甲、乙两容器底部对桌面的压强相等,故B正确;
D.由以上分析可知,放入小球前后,甲容器的水面高度变化量小于乙容器中水面高度的变化量,则根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,水对甲容器底部的压强变化量小于水对乙容器底部的压强变化量,故D正确。
故选BD。
14. 如图所示的电路中,电源电压恒为18V,定值电阻R1标有“10V 4W”字样。滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V。在保证各电路元件安全使用的情况下,下列说法正确的是( )
A. R1的阻值为25Ω
B. 电压表的示数变化范围为5~15V
C. 滑动变阻器的阻值变化范围为12.5~200Ω
D. 整个电路总功率的最大值为7.2W
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由可知,R1的阻值
故A正确;
B.由P=UI可知,R1的额定电流
根据题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A、电流表的量程为0~0.6A,根据串联电路的电流特点可知,在保证各电路元件安全使用的情况下,电路中最大电流只能为0.4A,
则R1两端的最大电压
U1大=U额=10V
由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的最小电压
U2小=U﹣U1大=18V﹣10V=8V
根据电压表量程可知,电压表的最大示数为15V,所以电压表的示数变化范围为8~15V,故B错误;
C.滑动变阻器两端的最大电压为U2大=15V,由串联电路的电压特点可知,R1两端的最小电压
U1小=U﹣U2大=18V﹣15V=3V
则电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路的最大电阻
由B可知,滑动变阻器两端的最小电压为U2小=8V,电路中最大电流为I大=0.4A,则滑动变阻器接入电路的最小电阻
因此滑动变阻器的阻值变化范围为20~125Ω,故C错误;
D.因为电路中最大电流为I大=0.4A,所以整个电路总功率的最大值
P大=UI大=18V×0.4A=7.2W
故D正确。
故选AD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,小明拿着激光灯在S点照射水槽的水面,他发现在对面墙上的A点和水槽底部的B点各出现一个亮斑,请你画出发生这种现象时激光传播的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】激光灯在S点照射水槽的水面,光要反射到A点,不能在水面确定入射点的位置,可以先确定光源S在水面(平面镜)中像S'的位置,根据S'与A点在同一直线上的规律,连接这两点,其连线与水面的交点即为入射点O的位置,OA是反射光线,再把S、O两点连接起来,SO是入射光线;光源射向水面的光经折射后到B点,所以把O、B两点连接起来,OB是折射光线。注意SO、OA、OB表示的是实际光线,作图时要用实线,并根据光的传播方向正确画出箭头方向;用于辅助作图的SS'和S'O用虚线。如下图所示:
16. 如图所示,轻质衣架能够绕O点转动,要使挂有衣物的衣架在图示位置静止,请在A点画出应施加的最小力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由于支点到作用点的长度为最长力臂,所以最长力臂为OA,垂直于力臂OA的力为最小的力F,为了使挂有衣物的衣架在图示位置静止,力F的方向应垂直于OA向下,如下图所示:
四、实验探究题(17题4分,18题7分,19题8分)
17. 小明同学做了“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验,实验装置如图甲所示:
(1)实验时,用“水浴法”加热,试管里装入适量的 ___________(选填“碎冰”或“大块冰”);
(2)在某次实验的过程中,温度计的示数如图甲所示,则此时的温度为 ___________℃;根据实验数据画出了如图乙所示的图像;由图像 ___________(填字母)段可以推知冰是晶体;
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热得到图像中的DE段,这段时间内图甲试管中的水 ___________(选填“能”或“不能”)沸腾。
【答案】 ①. 碎冰 ②. -2 ③. BC ④. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]探究晶体和非晶体的熔化实验时,一般采用水浴法,且试管里装有适量的碎冰,使物体受热比较均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度,不宜使用大块冰。
(2)[2]温度计的读数方法,先确定0℃的位置,再确定分度值进行读数,如图所示,温度计分度值是1℃,温度计内液柱液面最高点位于0℃位置下方,读数应为-2℃。
[3]晶体熔化特点是持续吸热、温度保持不变,反映在图像乙上是一段平行于时间轴的线段,应是BC段。
(3)[4]液体沸腾条件是达到沸点、继续吸热;当烧杯内水沸腾后温度达到了沸点温度,就不再升高了,温度保持不变,试管内温度也会达到沸点,和烧杯内水的温度相同,就不能继续从烧杯中的水继续吸收热量了,试管内的水也就不能沸腾。
18. 渣土车因“多拉快跑”引发的交通事故时有发生,引起交通管理部门的高度重视。小月设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,让质量分别为m和M(m<M)的小球从斜面的一定高度(h<H)由静止滚下,撞击水平面上的同一纸盒并将纸盒推动一段距离。(注:s2<s1<s3)
(1)实验中通过 _____反映小球动能的大小;
(2)分析甲、乙两图可知,_____(选填“甲”或“乙”)图中的小球在刚到达水平面时的速度更大;由此可得出结论:_______,动能越大;
(3)比较 ____两图可以模拟汽车超载带来的危害;
(4)若将图乙中的纸盒移走并在水平面上先后铺上棉布和毛巾,使小球从该斜面的同一高度静止释放。利用这两个场景还可探究 ____;小球在水平面上运动的过程中,若不计空气阻力,两次实验中小球克服摩擦阻力做功是 ____(选填“相等”或“不相等”)的,理由是:__。
【答案】(1)纸盒移动的距离
(2) ①. 甲 ②. 质量一定时,物体速度越大
(3)乙、丙 (4) ①. 阻力对物体运动的影响 ②. 相等 ③. 从相同高度滑下,小球下滑到斜面底端的速度相同,即动能相同,动能全部克服摩擦阻力做功
【解析】
【小问1详解】
在本实验中,小球动能大小是通过纸盒移动距离的大小来反映的,小球推动纸盒距离越大,说明小球的动能就越大。
【小问2详解】
[1][2]析甲、乙两图可知,质量相同,高度不同,甲图中,质量相等的小球推动同一纸盒在同一水平面向前移动的距离大,则甲图中球的动能大,小球在刚到达水平面时的速度更大。即:质量一定时,物体速度越大,动能越大。
【小问3详解】
比较乙、丙,物体的质量不同,而下滑的高度相同,运动到水平面时速度大小相同,质量大的小球推动木块滑行的距离大,故物体速度相同时,质量越大,动能越大,物体越不容易停下来,可以模拟超载带来的危害。
【小问4详解】
[1]若将图乙中的纸盒移走并在水平面上先后铺上棉布和毛巾,使小球从该斜面的同一高度静止释放。此时改变了水平面的阻力大小,故可以探究阻力对物体运动的影响实验。
[2][3]从相同高度滑下,小球下滑到斜面底端的速度相同,即动能相同,动能全部克服摩擦阻力做功。故若不计空气阻力,两次实验中小球克服摩擦阻力做功是相等的。
19. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,所用电源电压为6V,小灯泡上标有“2.5V”字样(电阻约为10Ω),有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”的B滑动变阻器可供选择,电流表(0~0.6A,0~3A)和电压表(0~3V,0~15V)各一个,开关一个,导线若干。
(1)小明已经连接了如图甲所示的实验电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整(要求:连线不交叉,滑片P向A端移动时灯泡变亮);______
(2)经检查电路连接正确后,闭合开关,发现电压表和电流表都无示数,小明猜想可能是滑动变阻器断路,如果用电压表判断该故障,当______时,则可判定小明的猜想是正确的;
(3)排除故障后进行实验,得到如下表所示的几组数据,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。由表中数据可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而______,小灯泡的亮度由______决定(选填“通过灯泡的电流”“灯泡两端的电压”或“灯泡的实际功率”)。
(4)从实验数据可看出,小明选用的滑动变阻器是______(选填“A”或“B”);
(5)小华不用电压表,添加了一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,也测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率。操作如下:
①闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为______;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S,S1,断开S2,读出电压表示数为I;
③小灯泡的额定功率P额=______。(用已知量和测量量表示)
【答案】 ①. ②. 电压表并联在滑动变阻器两端,电压表示数等于(或接近)电源电压 ③. 0.75 ④. 增大 ⑤. 灯泡的实际功率 ⑥. B ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]在测量小灯泡的电功率的实验过程中,电压表应并联在灯泡两端;其中滑动变阻器滑片向A端移动时,灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,故变阻器应选用A端接线柱与电流表负接线柱串联接入电路中,如下图所示:
(2)[2]当闭合开关后,电压表电流表无示数说明电路断路,将电压表并联在滑动变阻器两端,若电压表示数等于或接近电源电压,则说明也电压表并联以外的电路是通路,则可能的故障是滑动变阻器断路。
(3)[3]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为,示数为,此时电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,由可得,小灯泡的额定功率
[4][5]由表中数据知,灯泡两端电压越大,通过它的电流也越大,由知灯泡的实际功率越大,即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大,且实际电压越大,实际功率越大,小灯泡亮度,即小灯泡亮度由实际功率决定。
(4)[6]由表中第组数据,根据串联电路的电压的规律,可知,此时滑动变阻两端电压为
由欧姆定律可得,变阻器连入电路电阻为
所以小明选用的应是B滑动变阻器。
(5)①[7]断开开关S1,闭合开关S、S2时,此时灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联,且电流表测量定值电阻的支路电流,所以灯泡与定值电阻两端电压相同。移动滑动变阻器滑片P,当灯泡两端的电压为额定电压U额时,R0两端的电压也为U额,根据欧姆定律可知当电流表的示数为
此时小灯泡恰好正常发光。
保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关,断开开关,此时电流表测量干路电流,且示数为,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律可知,此时灯的额定电流为
[8]由可得,小灯泡的额定功率表达式为
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示,现代物流舱内,多台“地狼”智能机器人头顶整组货架旋转、前进.运送货物。已知每个“地狼”机器人的质量为25kg,其车轮与地面接触的总面积为100,当它以最大承重静止在水平地面上时,对水平地面的压强为。(g取10N/kg)
(1)机器人底部的轮子做的很宽大,主要是为了_______(选填“增大”或“减小”)压强;
(2)该机器人能装载货物的最大质量是多少?( )
(3)若某次机器人顶着最大承重的货物,在水面地面上以2m/s的速度做匀速直线运动时所受的阻力是其总重力的0.2倍,则2min内牵引力做的功为多少?( )功率为多少?( )
【答案】 ①. 减小 ②. 100kg ③. 6000J ④. 500W
【解析】
【详解】(1)[1]机器人底部的轮子做的很宽大,主要是为了通过增大受力面积来减小压强。
(2)[2]机器人对地面的最大压力为
因为机器人在水平地面上,所以
机器人能装载货物的最大质量是
(3)[3][4]机器人“背”着最重的货物在水平地面上匀速直线运动时
运动的路程是
牵引力做的功是
功率为
21. 如图甲是体重秤结构图,R0为定值电阻,秤盘质量忽略不计,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图象如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变,求:
(1)体重为800N的小勇站在秤盘上时,电压表示数为3V,则R0的阻值是多少?
(2)若小敏站在秤盘上5s内完成了称量体重的过程,这段时间整个电路消耗的电能是0.3J,则小敏的体重为多少?
(3)若电压表量程不变,为了提高体重秤的最大称量值,可以采用 _______电源电压或 _______R0的阻值(选填“增大”、“减小”)。
【答案】(1)200Ω
(2)400N (3) ①. 减小 ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,压敏电阻R、定值电阻R0组成串联电路,电压表测量定值电阻的电压;当体重为800N的小勇站在秤盘上时,压敏电阻R受到压力F为800N;由图乙可知F=800N时,压敏电阻R=200Ω;由串联电路电压规律可知,压敏电阻R两端电压
由欧姆定律可知,串联电路电流
则此时R0的阻值是
【小问2详解】
由电功率公式可知,该称重秤工作时的电功率
由公式可知,体重秤工作时电路总电阻
由串联电路电阻特点可知,此时压敏电阻R的阻值
由图乙可知,当压敏电阻R的阻值为400Ω时,受到的压力为400N,即小敏的体重为400N。
【小问3详解】
[1][2]提高体重秤的最大称量值,压敏电阻R受到的压力增大,由图乙可知,压敏电阻R的阻值减小;当定值电阻R0不变时,根据串联分压特点可知,定值电阻两端电压增大,电压表示数会增大,为使电压表量程不变,应减小电源电压;当电源电压不变时,电路总电阻减小,总电流增大,若定值电阻阻值不变,则定值电阻两端电压增大,电压表示数会增大,为使电压表量程不变,应减小R0的阻值。实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
1.0
0.2
0.20
较暗
2
2.0
0.3
0.60
较亮
3
2.5
正常发光
4
2.8
0.34
0.95
很亮
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