2023年江苏省宿迁市泗洪县中考物理一模试卷(含答案)
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一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个符合题意)
1.(2分)随着科技的发展,智能门锁走进千家万户。小李回家不用钥匙开门,只要说出“暗语”( )
A.小李说话时发出的声音是一种波
B.小李发出的声音在传播过程中音调逐渐降低
C.小李发出的声音传播过程中速度越来越慢
D.这种声纹锁辨别声音的主要依据是音调
2.(2分)下列有关物理量,符合生活实际的是( )
A.中学生正常步行速度约为1.4km/h
B.人正常呼吸一次约为0.5s
C.人体密度约为1g/cm3
D.只有小于36V的电压才是人体安全电压
3.(2分)随着航天科技的进步,我国已经实现太空3D打印试验。3D打印就是在高能激光作用下,将打印材料的粉末熔化成液态然后再快速冷却成型。下列过程与3D打印物态变化相同的是( )
A.洗澡时,卫生间镜子先模糊后慢慢清晰
B.工人师傅将铜块铸造成铜像
C.碘锤内产生紫色碘蒸气并消失
D.舞台白雾的形成
4.(2分)下列各光学现象中与大桥在水面“倒影”的形成原理相同的是( )
A.地上的树影 B.塔式太阳能电站
C.筷子弯“折” D.雨后彩虹
5.(2分)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.卢瑟福发现了电子,说明原子是可再分的
B.用手捏馒头,馒头的体积变小了,说明分子间有间隙
C.宇宙是一个有层次的天体系统,恒星是静止不动的
D.原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成
6.(2分)小李同学参加了市中考体育模拟测试,下列说法正确的是( )
A.小李匀速跑过弯道时,运动状态不变
B.小李立定跳远时,双脚受到地面的摩擦力方向向前
C.小李将实心球投掷出手后,仍继续对实心球做功
D.小李双手拉双杠静止时,小李受到的重力和手对双杆拉力是平衡力
7.(2分)下列说法符合安全用电常识的是( )
A.有人触电或电线起火时,首先要做的是立即切断电源
B.有金属外壳的家用电器,也可以使用两孔插座
C.使用测电笔时,手不能接触尾部金属,以防止触电
D.熔丝熔断,一定是电路发生了短路
8.(2分)如图甲所示,一个完全封闭的容器内盛满水,水对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,若把容器倒置,如图乙所示,水对容器底部的压强为p1',容器对桌面的压强为p2',下列说法正确的是( )
A.p1>p1',p2>p2' B.p1=p1',p2=p2'
C.p1<p1',p2<p2' D.p1=p1',p2>p2'
9.(2分)电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流( )
A. B.
C. D.
10.(2分)如图所示,神舟十三号载人飞船与天和核心舱、天舟二号货运飞船、天舟三号货运飞船构成四舱(船)组合体( )
A.火箭点火加速升空过程中,搭载的飞船机械能增加
B.以地球为参照物,组合体是静止的
C.航天员通过超声波与地面人员进行交流
D.组合体通过太阳能板获得能量,太阳能属于不可再生能源
11.(2分)为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R1<R2,装入烧瓶的煤油质量相等。下列有关此探究活动的各种表述,错误的是( )
A.在此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B.甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C.比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关
D.在相同的通电时间内,d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
12.(2分)在如图所示的实物电路中,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的规格为“10Ω,灯泡上标有“2.5V,1W”的字样,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常工作时的电阻为2.5Ω
B.向左移滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比不变
C.向左移滑片时,电压表V1的示数变大,小灯泡亮度变亮
D.让小灯泡正常工作1min,滑动变阻器产生的热量为48J
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共18分)
13.(3分)用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m,机械效率为80%。则有用功为 J,拉力的功率为 W,若增大所提物体的质量,则滑轮组械效率将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
14.(5分)为了方便市民给电动自行车充电,我市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电,手机镜头成 立的实像(选填“正”或“倒”),要使手机屏幕上的画面变大,可将手机 二维码(选填“远离”或“靠近”),手机扫码付费过程是通过 传递信息的,这些充电桩上插座都是 联的,充电时是将电能转化为 能储存在蓄电池里。
15.(2分)汽车沿水平路面加速启动,车内的人会向 倾倒(选填“前”或“后”);如图,汽车急驶会带起路边树叶飘向 (选填“A”或“B”或“C”)。
16.(2分)如图所示,自拍杆长1m(不计自重),手持自拍杆拍照时2=2N,图中l1=10cm、l2=50cm,O为支点,则手在A点施加的垂直于杆的动力F1= N;若自拍时缩短自拍杆(使AB变短),则F1的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.(3分)随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。水地暖以电、煤或天然气为热源,其原理是在房间地面装饰层下铺设散热管道,以 方式向室内供热,以提高室温。某房间一段时间内循环流动的水质量为800kg,供水温度为58℃,这段时间里水放出 J热量;用天然气蒸汽锅炉供热,若该水暖的热效率为80% m3的天然气。【c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=7×107J/m3】
18.(3分)闯红灯拍照的原理是:在红灯周期内,电子眼会采用感应线来感应路面上的汽车传来的压力,如果同时产生两个连续脉冲信号(前后轮都过线),其原理如图所示。当光控开关接收到指示灯发出的红光时自动闭合,控制电路中的电磁铁上端为 (选填“N”或“S”)极,此时若压敏电阻同时受到车轮的压力,电阻变小 (选填“增强”或“减弱”),衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触,电控照相机工作,拍摄违规车辆。
三、作图与实验探究题(共27分)
19.(2分)一束光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射现象,图中给出了反射光线
20.(2分)在维修“中国天眼”时,利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重,减少对反射面板的压力,来避免压坏反射面板,若如图为系统恰好处于“零重力”的工作状态示意图(图中黑点O为系统重心)受到的竖直方向的力。
21.(2分)如图请用笔画线代替导线,将图中元件正确接入家庭电路中,要求开关控制螺旋灯泡、三孔插座单独接入。
22.(5分)某课外兴趣小组同学利用小车做以下物理小实验。
(1)如图甲,小车长度为 cm。
(2)如图乙,小车A上固定磁体,小车B上固定铁块,固定小车A,释放小车B (选填“能”或“不能”)达到“探究物体间力的作用是否是相互的”的实验目的。
(3)如图丙,探究“阻力对物体运动的影响”时,水平部分的材料依次选用棉布、木板和玻璃板 ;正确操作后,发现小车在不同水平面上由运动变为静止,此过程中 (选填“相等”或“不相等”)。
(4)若想探究动能大小和速度的关系,将丙图中的棉布和玻璃板替换成木板.需将小车从 高度释放(选填“相同”或“不同”)。
23.(4分)在探究冰熔化的实验过程中,假设试管内的物体在相同时间内吸收相同的热量。
(1)不采用甲,而采用乙图所示装置对试管中的冰进行加热的优点是 。
(2)实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,此时冰的温度是 ℃。
(3)实验中同学们根据实验数据,绘出了其温度随时间变化的图像,如图丁所示,原因是该物质在两种物态下 不同。
(4)试管内所有冰熔化完后,继续加热烧杯内的水至沸腾,试管内的水 沸腾(选填“会”或“不会”)。
24.(4分)小李在学习磁现象时看到老师用磁铁吸起一元硬币,知道了磁铁具有吸引铁、钴、镍的性质,又听爷爷称硬币为“镍币”,于是便设计了如下测量一元硬币密度的实验方案。(ρ镍=8.9×103kg/m3)
(1)小李在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针如图甲所示 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)小李选用了10枚相同的硬币进行实验,用天平称量硬币的质量时,按如图乙所示的方法来称量硬币的质量 。
(3)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图丙所示,则10枚硬币的质量为 g,图丁是10枚硬币放入量筒前液面情况,放入10枚硬币后液面升高到38mL处 kg/m3,他由此判断制作一元硬币的材料不是纯镍。
25.(8分)某小组利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,1A”。
(1)用笔代替导线将甲图补充完整。
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于 状态.实验前为保护电路,滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,则此时出现的故障可能是下列中的 。
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电压表短路
D.电阻R断路
(4)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数不变,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知 V,从图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成 比。
(5)同学间进行实验的评估交流,有人指出图乙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的,理由是当选取图中捏造的定值电阻进行该实验时 Ω,与实际不符。
(6)为了器材中的五个定值电阻都参与该实验,下列方案不可行的是 。
A.升高R两端的预设电压
B.升高电源电压
C.换用最大阻值更大的变阻器
四、计算题(本大题共2题,共21分)
26.(12分)如图所示,我国第一艘国产航空母舰山东舰在海南三亚某军港交付海军,标志着中国海军正式进入双航母时代。山东舰作为中国自行设计的航母(排开水的质量)约为6万吨,最大航速为54km/h,已知一架歼﹣15舰载机质量为17.5吨。
(1)山东舰穿过长度约为378km的台湾海峡,至少需要多少小时?
(2)若歼﹣15舰载机停在水平甲板上时与甲板的总接触面积为0.5m2,其对甲板的压强是多少?
(3)若满载排水量为6万吨,山东舰满载时受到海水的浮力是多少?
(4)在某次训练中,一架歼﹣15舰载机起飞后,山东舰排开海水的体积减少了多少?(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
27.(9分)如图甲所示的是智能多功能热菜板,该热菜板有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三种加热功能,其电路原理如图乙所示。通过开关S、S1和S2的不同接法组合,实现三挡加热功能,R1、R2均为加热定值电阻,其铭牌参数见表格,其中“低温挡”功率模糊不清。已知电阻R2=55Ω,求:
额定电压
220V
功率选择
高温挡
中温挡
低温挡
1280W
880W
××W
(1)智能多功能热菜板在高温挡正常工作1min消耗的电能为多少J?
(2)求电阻R1为多少Ω?
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有智能多功能热菜板在“低温挡”工作,他家电能表铭牌如图丙,则此时家庭电路两端的实际电压为多少V?
2023年江苏省宿迁市泗洪县中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个符合题意)
1.(2分)随着科技的发展,智能门锁走进千家万户。小李回家不用钥匙开门,只要说出“暗语”( )
A.小李说话时发出的声音是一种波
B.小李发出的声音在传播过程中音调逐渐降低
C.小李发出的声音传播过程中速度越来越慢
D.这种声纹锁辨别声音的主要依据是音调
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的,声音以声波的形式向外传播。
(2)声音在传播过程中响度逐渐减小,但是音调不变。
(3)同样的温度下,声音在同种均匀介质中的传播速度不变。
(4)音色是由发声体的材料和结构决定,声纹锁是依据音色来辨别的。
【解答】解:A、小李说话时发出的声音是一种声波;
B、小李发出的声音在传播过程中音调不变,故B错误;
C、小李发出的声音传播过程中速度不变;
D、这种声纹锁辨别声音的主要依据是音色。
故选:A。
【点评】知道声音的传播和声速;知道音色、音调和响度;知道声波。
2.(2分)下列有关物理量,符合生活实际的是( )
A.中学生正常步行速度约为1.4km/h
B.人正常呼吸一次约为0.5s
C.人体密度约为1g/cm3
D.只有小于36V的电压才是人体安全电压
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、中学生正常步行的速度在1.1m/s=5.1×3.2km/h≈4km/h左右;
B、人正常呼吸一次大约用时2s;
C、水的密度约为4.0×103kg/m5,人体的密度与水的密度差不多,在1.0×107kg/m3=1g/cm6左右,故C符合实际;
D、人体安全电压为不高于36V的电压。
故选:C。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
3.(2分)随着航天科技的进步,我国已经实现太空3D打印试验。3D打印就是在高能激光作用下,将打印材料的粉末熔化成液态然后再快速冷却成型。下列过程与3D打印物态变化相同的是( )
A.洗澡时,卫生间镜子先模糊后慢慢清晰
B.工人师傅将铜块铸造成铜像
C.碘锤内产生紫色碘蒸气并消失
D.舞台白雾的形成
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:3D打印技术就是在高能激光的作用下,打印材料的粉末会吸收热量,然后再凝固成型。
A、卫生间镜子先模糊后慢慢清晰,再汽化成水蒸气;
B、工人师傅将铜块铸造成铜像,然后遇冷凝固成固态铜像;
C、碘锤内产生紫色碘蒸气并消失,然后在上方玻璃管内凝华成碘固体;
D、舞台白雾的形成,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了物态变化,属于基础题。
4.(2分)下列各光学现象中与大桥在水面“倒影”的形成原理相同的是( )
A.地上的树影 B.塔式太阳能电站
C.筷子弯“折” D.雨后彩虹
【分析】(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解:A、地上的树影的形成是因为光是沿直线传播的;
B、塔式太阳能电站,是利用光的反射工作的;
C、筷子在水面处折断,折射角大于入射角而造成的,故C不符合题意;
D、雨后彩虹,是利用了光的折射。
故选:B。
【点评】本题考查光的直线传播的具体生活实例,需要利用生活和物理之间的联系进行判断;能否区分三种光现象:光的直线传播、光的反射、光的折射,是本题的解题关键。
5.(2分)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.卢瑟福发现了电子,说明原子是可再分的
B.用手捏馒头,馒头的体积变小了,说明分子间有间隙
C.宇宙是一个有层次的天体系统,恒星是静止不动的
D.原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成
【分析】(1)汤姆孙通过阴极射线发现了电子,证明了原子是可分的;
(2)馒头内有空隙,所以用手捏馒头,馒头的体积变小了,不能说明分子间有间隙;
(3)宇宙是一个有层次的天体系统,一切天体都在运动着;
(4)原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的。
【解答】解:A、在探索比分子更小的微观粒子历程中,说明原子可以再分;
B、用手捏馒头,不是因为分子之间有间隙,故B错误;
C、宇宙是一个有层次的天体系统,故C错误;
D、原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的。
故选:D。
【点评】本题考查了微观粒子和宇宙的认识,属于基础题。
6.(2分)小李同学参加了市中考体育模拟测试,下列说法正确的是( )
A.小李匀速跑过弯道时,运动状态不变
B.小李立定跳远时,双脚受到地面的摩擦力方向向前
C.小李将实心球投掷出手后,仍继续对实心球做功
D.小李双手拉双杠静止时,小李受到的重力和手对双杆拉力是平衡力
【分析】(1)运动状态的改变包括速度大小和方向的改变;
(2)摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(3)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可;
(4)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:A、小李匀速跑过弯道时,所以运动状态改变;
B、小李立定跳远时,与地面之间有向后相对运动的趋势,所以受到地面的摩擦力方向向前;
C、小李将实心球投掷出手后,不再受到人施加的力,故C错误;
D、小李双手拉双杠静止时,不是平衡力。
故选:B。
【点评】本题围绕体育测试,考查了对运动状态、摩擦力、做功、平衡力等知识点的理解和掌握,属力学综合题。
7.(2分)下列说法符合安全用电常识的是( )
A.有人触电或电线起火时,首先要做的是立即切断电源
B.有金属外壳的家用电器,也可以使用两孔插座
C.使用测电笔时,手不能接触尾部金属,以防止触电
D.熔丝熔断,一定是电路发生了短路
【分析】(1)当有人触电、电线或用电器着火后,先切断电源,再施救;
(2)用电器的金属外壳接地,可避免因电器漏电时外壳带电,而发生触电事故;
(3)测电笔的正确使用是:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触零线或火线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线;
(4)保险丝熔断的原因可能有两个,即短路和用电器总功率过大。
【解答】解:A.发现有人触电或发生电线起火时,故A正确;
B.有金属外壳的用电器用三孔插座,可避免因电器漏电时外壳带电,故B错误;
C.使用测电笔时,不能接触笔尖金属体;
D.熔丝熔断,也可能是用电器总功率过大。
故选:A。
【点评】本题来源于日常生活的常见现象和行为,在考查安全用电的原则中,实现安全用电知识的宣传和教育作用。
8.(2分)如图甲所示,一个完全封闭的容器内盛满水,水对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,若把容器倒置,如图乙所示,水对容器底部的压强为p1',容器对桌面的压强为p2',下列说法正确的是( )
A.p1>p1',p2>p2' B.p1=p1',p2=p2'
C.p1<p1',p2<p2' D.p1=p1',p2>p2'
【分析】根据p=ρgh分析把容器倒置后放到水平桌面上,水对容器底部的压强;容器对水平面上压力等于容器和水的总重力,由p=判断出容器对桌面的压强的变化。
【解答】解:容器倒置后,水的深度不变,水对容器底部的压强不变1=p1';
容器对水平面上压力等于容器和水的总重力,容器倒置后,容器对桌面的压力不变,根据p=,即p6>p2'。
故选:D。
【点评】此题考查了学生对液体压强和固体压强的大小比较,难度不大。
9.(2分)电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流( )
A. B.
C. D.
【分析】刷身份证是利用电磁感应原理,分析下面四幅图,找出符合题意的选项即可。
【解答】解:由题意可知,刷身份证时会产生感应电流,有感应电流产生;
A、图中有电源,是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的;
B、图中没有电源,是根据电磁感应现象制成的;
C、图示的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系,故C不符合题意;
D、图示为奥斯特实验,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了电与磁的联系,解答本题的关键要能从题意中分析出该装置利用了电磁感应的原理。
10.(2分)如图所示,神舟十三号载人飞船与天和核心舱、天舟二号货运飞船、天舟三号货运飞船构成四舱(船)组合体( )
A.火箭点火加速升空过程中,搭载的飞船机械能增加
B.以地球为参照物,组合体是静止的
C.航天员通过超声波与地面人员进行交流
D.组合体通过太阳能板获得能量,太阳能属于不可再生能源
【分析】(1)物体由于运动而具有的能叫动能,质量越大,速度越大,动能就越大;物体由于被举高而具有的能叫重力势能,质量越大,高度越高,重力势能就越大;动能和势能统称为机械能;
(2)运动和静止是相对的,要研究某一个运动,必须先选定参照物,参照物的选取不同则物体的运动状态不同;根据题目中所描述的运动情况可得出参照物或判断运动与静止;
(3)电磁波可以传递信息;
(4)太阳能可源源不断从自然界获得,属于可再生能源。
【解答】解:
A、火箭加速升空过程中,速度增大,同时高度升高;因机械能等于动能与势能之和,故A正确;
B、若以地球为参照物,所以是运动的;
C、太空没有空气不能用超声波传递信息,故C错误;
D、太阳能可源源不断从自然界获得,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查机械能、运动和静止的相对性、信息的传递以及能源的分类,是一道综合题。
11.(2分)为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R1<R2,装入烧瓶的煤油质量相等。下列有关此探究活动的各种表述,错误的是( )
A.在此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B.甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C.比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关
D.在相同的通电时间内,d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
【分析】(1)由焦耳定律可知,瓶中电阻丝发热后放出热量,使瓶内液体温度升高,根据温度计示数变化的大小体现出来;转换法在物理学中有很多应用,主要用来演示一些不易直接观察的物理量的变化;
(2)由甲图可知,两电阻串联,则可知电路中电流一定相等,由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关,故可探究电流产生的热量与电阻的关系;
(3)在电阻和通电时间相同的条件下,观察两只温度计示数变化情况,可以探究电流产生的热量与电流的关系;
(4)根据串并联电路的电压特点,分析两电阻在串联和并联时通过的电流大小,再根据焦耳定律判断产生热量的多少。
【解答】解:
A、当电阻丝通电后,从而使温度计示数上升;故A正确;
B、甲中两电阻串联,则可知热量应由电阻有关,则可知热量与电阻大小的关系;
C、甲、乙两图中1的电流不同,比较相同通电时间内a,可探究电流产生的热量与电流是否有关;
D、在电源电压和通电时间相同的条件下:
由串并联电路的电压关系可知,串联使用时各电阻两端电压小于电源电压,由Q=I2Rt,I=得,可知各电阻并联时产生的热量多;
两电阻并联时,由Q=,电压相等,R1<R2,电阻R1产生的热量多;故D错误。
故选:D。
【点评】本题探究热量与电流及电阻的关系,要求能正确分析电路,掌握串并联电路的特点,并灵活应用焦耳定律分析解答。
12.(2分)在如图所示的实物电路中,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的规格为“10Ω,灯泡上标有“2.5V,1W”的字样,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常工作时的电阻为2.5Ω
B.向左移滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比不变
C.向左移滑片时,电压表V1的示数变大,小灯泡亮度变亮
D.让小灯泡正常工作1min,滑动变阻器产生的热量为48J
【分析】由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测量小灯泡电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流;
(1)灯泡上标有“2.5V,1W”,根据P=的变形可求小灯泡正常发光时的电阻;
(2)滑动变阻器向左移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电压表V2与电流表A的示数之比等于滑动变阻器的阻值,据此分析;
(3)根据串联分压规律可知,当滑片向左移时,滑动变阻器的电阻增大,则其两端所分的电压将增大,根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变化,即电压表V1的示数变化情况;根据欧姆定律可知电路中的电流变化情况,根据P=UI可知灯泡的实际功率的变化情况,从而可知其亮度变化;
(4)利用P=UI计算出小灯泡正常发光时电路中的电流;利用W=UIt计算出1min电路消耗的总电能;利用P=计算出灯泡消耗的电能,电路消耗的总电能减去灯泡消耗的电能即为滑动变阻器消耗的电能,滑动变阻器消耗的电能全部转化为内能,由此可知其产生的热量大小。
【解答】解:由图可知,灯泡与滑动变阻器串联1测量小灯泡电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流;
A.由题意可得,额定功率为2W,其功率为额定功率可知L===6.25Ω;
B.根据欧姆定律可知2与电流表A的示数之比即为滑动变阻器的阻值,向左移动滑片,故电压表V5与电流表A的示数之比将增大,故B错误;
C.根据串联分压规律可知,滑动变阻器的电阻增大,而灯泡两端电压等于总电压减去滑动变阻器两端电压,即电压表V1的示数变小。
电路中总电阻增大,根据欧姆定律可知,电流表示数减小,灯泡的实际功率减小,故C错误;
D.小灯泡正常发光,此时电路中的电流为I==;
电路所消耗的总电能为:W总=UIt=4.6V×0.4A×60s=108J;
由P=可知Lt=3W×60s=60J;
则滑动变阻器所消耗的电能为:W滑=W总﹣WL=108J﹣60J=48J,
滑动变阻器所消耗的电能全部转化为内能,故滑动变阻器产生的电热为48J。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的灵活应用,关键是要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共18分)
13.(3分)用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m,机械效率为80%。则有用功为 800 J,拉力的功率为 100 W,若增大所提物体的质量,则滑轮组械效率将 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【分析】(1)知道物重和提升的高度,根据W=Gh求出所做的有用功;
(2)根据W总=求总功,利用P=求拉力的功率;
(3)提高滑轮组机械效率的方法:增大提升的物重,减小动滑轮重、减小摩擦。
【解答】解:
(1)拉力做的有用功:
W有用=Gh=200N×4m=800J;
(2)由η=可得拉力做的总功:
W总===1000J,
拉力做功功率:
P===100W;
(3)若仅增加物体的质量即增加被提升物体的重力,提升高度不变时,而额外功几乎不变,所以滑轮组的机械效率增大。
故答案为:800;100。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率的计算,要注意额外功不等于克服动滑轮重力做的功,因为装置还需要克服摩擦力和绳重做额外功。
14.(5分)为了方便市民给电动自行车充电,我市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电,手机镜头成 倒 立的实像(选填“正”或“倒”),要使手机屏幕上的画面变大,可将手机 靠近 二维码(选填“远离”或“靠近”),手机扫码付费过程是通过 电磁波 传递信息的,这些充电桩上插座都是 并 联的,充电时是将电能转化为 化学 能储存在蓄电池里。
【分析】(1)凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小;若物距变小,像距变大,像变大;
(2)电磁波能够传递信息;并联电路中各用电器互不影响,串联电路中各用电器互相影响;电池在充电时,将电能转化为化学能。
【解答】解:(1)手机镜头相当于凸透镜,它的成像原理与照相机相同,成倒立;要使屏幕上的像大些,物距应变小;
(2)手机扫码付费过程是通过电磁波传递信息的;用这些充电桩上插座充电时,所以是并联的,将电能转化为化学能。
故答案为:倒;靠近;并;化学。
【点评】本题考查了凸透镜的成像原理、凸透镜成像规律的应用、电磁波的传播与应用、串并联电路的概念与辨别、电源及其能量转化等,有一定综合性,都属于基础性题目,但难度不大。
15.(2分)汽车沿水平路面加速启动,车内的人会向 后 倾倒(选填“前”或“后”);如图,汽车急驶会带起路边树叶飘向 A (选填“A”或“B”或“C”)。
【分析】(1)惯性是保持物体原来运动状态不变的性质;
(2)流体流速越大的位置,压强越小,相反,流速越小的位置,压强越大。
【解答】解:汽车沿水平路面加速启动时,人由于惯性,所以车内的人会向后倾倒;
因为快速行驶的汽车使得马路中间的空气流速大,压强小,压强大,树叶向马路中央运动。
故答案为:后;A。
【点评】此题考查了惯性现象的理解、压强和流速关系的应用等知识点,是一道综合题。
16.(2分)如图所示,自拍杆长1m(不计自重),手持自拍杆拍照时2=2N,图中l1=10cm、l2=50cm,O为支点,则手在A点施加的垂直于杆的动力F1= 10 N;若自拍时缩短自拍杆(使AB变短),则F1的大小将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】(1)根据杠杆平衡条件求手垂直作用于杆的动力;
(2)根据杠杆平衡条件分析解答。
【解答】解:(1)根据杠杆的平衡条件F1l1=F6l2可知,手垂直作用于杆的动力:F1===10N;
(2)若自拍时只缩短自拍杆,使AB变短,动力臂l1不变,阻力臂l2变小,在阻力不变的情况下6=可知1的大小将减小。
故答案为:10;变小。
【点评】本题考查杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用,难度不大。
17.(3分)随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。水地暖以电、煤或天然气为热源,其原理是在房间地面装饰层下铺设散热管道,以 热传递 方式向室内供热,以提高室温。某房间一段时间内循环流动的水质量为800kg,供水温度为58℃,这段时间里水放出 3.36×107 J热量;用天然气蒸汽锅炉供热,若该水暖的热效率为80% 0.6 m3的天然气。【c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=7×107J/m3】
【分析】(1)物体内能的改变方法:做功和热传递;已知水的质量、水的初温和末温以及水的比热容,由放热公式Q放=cm(t0﹣t)可求出水所释放的热量。
(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,则Q有用=Q水放,由η=先求出天然气完全燃烧需要放出的热量,由Q放=Vq的变形公式可以求出消耗天然气的体积。
【解答】解:(1)水地暖以电、煤或天然气为热源,利用管道内温度不高于60℃的热水循环,以提高室温。
这段时间里水向外界放出的热量:
Q水放=c水m水(t0﹣t)=4.4×103J/(kg•℃)×800kg×(58℃﹣48℃)=3.36×105J;
(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,则Q有用=Q水放=6.3×107J,
天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===4.3×107J,
消耗天然气的体积:
V===2.6m3;
故答案为:热传递;4.36×107;0.8。
【点评】本题考查了放热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用,关键是对热效率公式的理解。
18.(3分)闯红灯拍照的原理是:在红灯周期内,电子眼会采用感应线来感应路面上的汽车传来的压力,如果同时产生两个连续脉冲信号(前后轮都过线),其原理如图所示。当光控开关接收到指示灯发出的红光时自动闭合,控制电路中的电磁铁上端为 S (选填“N”或“S”)极,此时若压敏电阻同时受到车轮的压力,电阻变小 增强 (选填“增强”或“减弱”),衔铁与触点 2 (选填“1”或“2”)接触,电控照相机工作,拍摄违规车辆。
【分析】根据安培定则判断电磁铁的极性;
根据图示可知,当电磁铁的磁性增强时,衔铁被吸下;当电磁铁的磁性减弱时,电磁铁与衔铁分离;据此判断动触点的位置。
【解答】解:由图可知,用右手握住螺线管,则大拇指所指的下端为电磁铁的N;
光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合,压敏电阻若同时受到车的压力,电流变大,衔铁与触点2接触,拍摄违规车辆。
故答案为:S;增强;2。
【点评】本题考查了安培定则的运用、电磁继电器工作过程的分析,属基础题,难度不大。
三、作图与实验探究题(共27分)
19.(2分)一束光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射现象,图中给出了反射光线
【分析】根据反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,先作出法线,再画出入射光线。
根据作出的入射光线,由折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,画出折射光线。
【解答】解:先过反射点垂直界面画出法线,在法线左侧向反射点画出入射光线;
在法线右侧的水中从O点画出折射光线,注意折射角小于45°
【点评】特别强调不仅要会根据反射定律和折射定律由入射光线画反射光线和折射光线,而且要会根据反射或折射画出入射光线。
20.(2分)在维修“中国天眼”时,利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重,减少对反射面板的压力,来避免压坏反射面板,若如图为系统恰好处于“零重力”的工作状态示意图(图中黑点O为系统重心)受到的竖直方向的力。
【分析】气球系统整体处于静止状态,受平衡力。先对气球系统整体进行受力分析,确定各个力的方向作用点,再按照力的示意图的画法作图。
【解答】解:气球系统作为一个整体,受到竖直向下的重力G浮,气球系统整体处于静止状态,受到的浮力,两个力的作用点都画在重心
【点评】本题考查了力的示意图的画法,对物体进行正确的受力分析是关键。
21.(2分)如图请用笔画线代替导线,将图中元件正确接入家庭电路中,要求开关控制螺旋灯泡、三孔插座单独接入。
【分析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】解:(1)灯泡的接法:灯和开关串联,开关接在火线和灯之间,又能更安全。
(2)安装三孔插座时,上孔接地线,右孔接火线
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
22.(5分)某课外兴趣小组同学利用小车做以下物理小实验。
(1)如图甲,小车长度为 9.30 cm。
(2)如图乙,小车A上固定磁体,小车B上固定铁块,固定小车A,释放小车B 不能 (选填“能”或“不能”)达到“探究物体间力的作用是否是相互的”的实验目的。
(3)如图丙,探究“阻力对物体运动的影响”时,水平部分的材料依次选用棉布、木板和玻璃板 减小小车所受的阻力 ;正确操作后,发现小车在不同水平面上由运动变为静止,此过程中 相等 (选填“相等”或“不相等”)。
(4)若想探究动能大小和速度的关系,将丙图中的棉布和玻璃板替换成木板.需将小车从 不同 高度释放(选填“相同”或“不同”)。
【分析】(1)根据分度值正确读出小车的长度;
(2)磁体可以吸引铁块;物体间力的作用是相互的;
(3)实验中,我们要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,应控制小车在到达水平面时的初速度相同,只改变接触面的阻力大小,即选用表面粗糙程度不同的接触面;根据机械能的转化分析;
(4)将小木块被推动距离的远近来反映小车动能的大小,采用的是转换法。
【解答】解:(1)图甲刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.3cm;小车左端与1.0cm刻度线对齐,刻度尺测量小车的长度是:L=10.30cm﹣4.00cm=9.30cm;
(2)固定小车A,小车A不能运动,铁块受到磁体的吸引而向左运动,不能探究物体间力的作用是相互的;
(3)要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,只改变小车运动时所受阻力的大小、木板和玻璃板进行实验的目的,到达水平面时的速度相同;小车在粗糙程度不同的水平面上由运动到静止过程中,动能转化为内能,所以克服摩擦力所做的功也相同;
(4)将丙图中的棉布和玻璃板替换成木块后,让小车从不同高度下滑,而质量相同。
故答案为:(1)9.30;(2)不能;相等。
【点评】本题是一道综合实验考察题,主要考查刻度尺的读数、力的相互作用以及阻力对运动的影响和影响动能大小因素等,同时考查控制变量法和转换法。解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。
23.(4分)在探究冰熔化的实验过程中,假设试管内的物体在相同时间内吸收相同的热量。
(1)不采用甲,而采用乙图所示装置对试管中的冰进行加热的优点是 使冰受热均匀 。
(2)实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,此时冰的温度是 ﹣6 ℃。
(3)实验中同学们根据实验数据,绘出了其温度随时间变化的图像,如图丁所示,原因是该物质在两种物态下 比热容 不同。
(4)试管内所有冰熔化完后,继续加热烧杯内的水至沸腾,试管内的水 不会 沸腾(选填“会”或“不会”)。
【分析】(1)水浴法加热冰块,优点是使冰块熔化过程中受热均匀;
(2)温度计读数时,先确定是零上还是零下,认清分度值,再读数;
(3))实验中,用加热时间的长短间接反映液体吸收热量的多少,升温快慢与物质不同状态下的比热容有关;
(4)沸腾的条件;达到沸点,不断吸热。
【解答】解:(1)水浴法加热使冰在熔化过程中受热均匀,应采用甲;
(2)温度计的分度值是2℃,温度计刻度在零下3格;
(3)实验中,用加热时间的长短间接反映液体吸收热量的多少,吸收的热量相同;
由图像可以看出,AB段与CD段的倾斜程度不同,温度变化不同,质量和吸收热量相同时,故线段AB和线段CD倾斜程度不同;
(4)沸腾的条件:达到沸点,不断吸热,因内外温度相同,不符合水沸腾的条件。
故答案为:(1)使冰受热均匀;(2)﹣4;(4)不会。
【点评】本题考查“探究冰熔化”的实验,难度较小,属于基础性题目。
24.(4分)小李在学习磁现象时看到老师用磁铁吸起一元硬币,知道了磁铁具有吸引铁、钴、镍的性质,又听爷爷称硬币为“镍币”,于是便设计了如下测量一元硬币密度的实验方案。(ρ镍=8.9×103kg/m3)
(1)小李在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针如图甲所示 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)小李选用了10枚相同的硬币进行实验,用天平称量硬币的质量时,按如图乙所示的方法来称量硬币的质量 物体和砝码放反了 。
(3)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图丙所示,则10枚硬币的质量为 64 g,图丁是10枚硬币放入量筒前液面情况,放入10枚硬币后液面升高到38mL处 8.0×103 kg/m3,他由此判断制作一元硬币的材料不是纯镍。
【分析】(1)天平在使用前要调节平衡,如果指针偏向分度盘的左边,则平衡螺母向右调,如果指针偏向分度盘的右边,则平衡螺母向左调;
(2)利用天平测量质量,按“左物右码”放置;
(3)明确天平的分度值,物体的质量等于砝码质量与游码对应刻度值之和;利用排水法测量硬币的体积;再由ρ=可求硬币的密度。
【解答】解:(1)由图可知,天平指针偏向左边;
(2)称量时,一般按“左物右码”放置;
(3)天平的分度值为0.2g,则游码对应的刻度值为5g,所以10枚硬币的质量为60g+4g=64g;
依据题意可知,10枚硬币的体积为V=38mL﹣30mL=8mL=6cm3;
则硬币的密度ρ==8.0g/cm7=8.0×104kg/m3。
故答案为:(1)右;(2)物体和砝码放反了;(4)8×108。
【点评】本题考查天平的使用、排水法测物体的体积、密度公式及其应用。
25.(8分)某小组利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,1A”。
(1)用笔代替导线将甲图补充完整。
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于 断开 状态.实验前为保护电路,滑动变阻器的滑片应位于 A (选填“A”或“B”)端。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,则此时出现的故障可能是下列中的 B 。
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电压表短路
D.电阻R断路
(4)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数不变,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知 2.5 V,从图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成 反 比。
(5)同学间进行实验的评估交流,有人指出图乙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的,理由是当选取图中捏造的定值电阻进行该实验时 35 Ω,与实际不符。
(6)为了器材中的五个定值电阻都参与该实验,下列方案不可行的是 B 。
A.升高R两端的预设电压
B.升高电源电压
C.换用最大阻值更大的变阻器
【分析】(1)电压表应并联在被测电阻两端,还要注意正负接线柱不要接反了;
(2)开关闭口前前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处;
(3)电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表也无示数,说明电压表与电源未连通;
(4)由图中数据,根据欧姆定律求出电压表示数;分析表中数据得出结论;
(5)实验中应保持定值电阻两端的电压不变。滑动变阻器和定值电阻是串联的,当定值电阻达到最大值时,根据串联分压特点可计算出此时滑动变阻器的最大阻值;
(6)根据串联电流的特点进行分析。
【解答】解(1)电压表应并联在定值电阻两端,其正接线接在定值电阻的正接线柱上。
(2)连接电路前,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处,阻值越大,滑动变阻器的滑片应位于A端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。
A、若滑动变阻器短路,电流表和电压表均有示数;
B、若电流表断路,电流表无示数,故电压表也无示数;
C、若电压表短路,则电流表仍有示数;
D、电阻R断路,相当于测量电源电压,故D错误。
故选:B。
(4)由图乙可知,定值电阻两端电压为UR=IR=0.5A×2Ω=2.5V;
由图中可知,定值电阻的阻值与对应的电流值的乘积不变,导体中的电流与电阻成反比。
(5)由图乙可知,当定值电阻阻值为R=25Ω时6=0.1A,此时滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UR=3V﹣2.5V=2.5V
由欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑===35Ω
而滑动变阻器的最大阻值为30Ω,故可知该数据是捏造的。
(6)A、升高R两端的预设电压,故由欧姆定律可得,只要预设电压足够高,故A正确;
B、升高电源电压后,则滑动变阻器两端分压增大,滑动变阻器接入电路中的阻值应变大,故B错误;
C.当定值电阻的阻值增大时,由串联电路电阻等比例分压可知,故应换用最大阻值更大的变阻器可完成实验,将滑动变阻器最大阻值增大到35Ω即可。
故选:B。
故答案为:(1)见解析;(2)断开;A;(4)2.5;反;(6)B。
【点评】本题探究电流与电阻关系,考查电路连接、控制变量法的应用、欧姆定律的运用和分析数据归纳结论的能力等,属于中等难度的题目。
四、计算题(本大题共2题,共21分)
26.(12分)如图所示,我国第一艘国产航空母舰山东舰在海南三亚某军港交付海军,标志着中国海军正式进入双航母时代。山东舰作为中国自行设计的航母(排开水的质量)约为6万吨,最大航速为54km/h,已知一架歼﹣15舰载机质量为17.5吨。
(1)山东舰穿过长度约为378km的台湾海峡,至少需要多少小时?
(2)若歼﹣15舰载机停在水平甲板上时与甲板的总接触面积为0.5m2,其对甲板的压强是多少?
(3)若满载排水量为6万吨,山东舰满载时受到海水的浮力是多少?
(4)在某次训练中,一架歼﹣15舰载机起飞后,山东舰排开海水的体积减少了多少?(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【分析】(1)山东舰穿过长度约为378km的台湾海峡,根据速度公式v=得出至少需要的时间;
(2)根据F=G=mg求出舰载机对甲板的压力,利用p=求出其对甲板的压强;
(3)根据F浮=G排=m排g可知山东舰满载时受到海水的浮力;
(4)根据ΔF浮=ΔG=m舰载机g得出山东舰减小的浮力,根据阿基米德原理可知山东舰排开海水的体积减少量。
【解答】解:(1)山东舰穿过长度约为378km的台湾海峡,根据v=
t===7h;
(2)舰载机对甲板的压力F=G舰载机=m舰载机g=17.5×108kg×10N/kg=1.75×105N,
对甲板的压强:p===3.5×106Pa;
(3)根据阿基米德原理可知山东舰满载时受到海水的浮力F浮=G排=m排g=6×107kg×10N/kg=3×108N;
(4)山东舰减小的浮力ΔF浮=ΔG=G舰载机=1.75×104N,
根据阿基米德原理可知山东舰排开海水的体积减少量:
ΔV排===17.5m5。
答:(1)山东舰穿过长度约为378km的台湾海峡,至少需要7小时;
(2)若歼﹣15舰载机停在水平甲板上时与甲板的总接触面积为0.5m2,其对甲板的压强是3.4×105Pa;
(3)若满载排水量为6万吨,山东舰满载时受到海水的浮力是8×108N;
(4)在某次训练中,一架歼﹣15舰载机起飞后3。
【点评】本题考查速度、压强和阿基米德原理的有关知识,综合性强,有一定难度。
27.(9分)如图甲所示的是智能多功能热菜板,该热菜板有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三种加热功能,其电路原理如图乙所示。通过开关S、S1和S2的不同接法组合,实现三挡加热功能,R1、R2均为加热定值电阻,其铭牌参数见表格,其中“低温挡”功率模糊不清。已知电阻R2=55Ω,求:
额定电压
220V
功率选择
高温挡
中温挡
低温挡
1280W
880W
××W
(1)智能多功能热菜板在高温挡正常工作1min消耗的电能为多少J?
(2)求电阻R1为多少Ω?
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有智能多功能热菜板在“低温挡”工作,他家电能表铭牌如图丙,则此时家庭电路两端的实际电压为多少V?
【分析】(1)根据P=计算智能多功能热菜板在高温挡正常工作10min消耗的电能;
(2)并联电路的总电阻小于任一用电器的电阻,分析开关的断开与闭合时电路连接,得知电路总电阻的大小,利用P=分析电路所处的挡位;结合并联总功率计算R1的电功率,比较得出低温挡的额定功率,并利用P=计算电阻R1;
(3)3000r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,转盘转3000圈,据此得出转盘在10min内转了162转消耗的电能,根据P=得出实际功率,利用P=计算实际电压。
【解答】解:(1)根据P=知智能多功能热菜板在高温挡正常工作10min消耗的电能
W=Pt=1280W×10×60s=7.68×105J;
(2)由图可知,当S、S7闭合时,此时电路为R1的简单电路,当S、S2闭合时,此时电路为R4的简单并联电路,当所有开关闭合1和R2的并联电路,电路总电阻最小可知此时电路的总功率最大;
而高温挡是并联的总功率,则R1的电功率P1=P高﹣P4=1280W﹣880W=400W,
由P=得R1的电阻R4===121Ω;
(3)3000r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,转盘转3000圈,智能多功能热菜板在“低温挡”工作消耗的电能
W=kW•h=0.054kW•h;
实际功率:
P实===0.324kW=324W;
由P=得实际电压U实===198V。
答:(1)智能多功能热菜板在高温挡正常工作10min消耗的电能为7.68×105J;
(2)电阻R7为121W;
(3)此时家庭电路两端的实际电压为198V。
【点评】本题考查了对欧姆定律和电功率计算公式的应用,根据并联电路总电阻小于任意一个支路电阻,结合P=分析处于不同挡位时的电路情况是解题的关键。
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