福建省宁化城东中学2024届中考物理全真模拟试卷含解析
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福建省宁化城东中学2024届中考物理全真模拟试卷
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.下列光现象与其成因对应正确的是()
A.雨后彩虹一光的色散B.鱼翔浅底一一光的直线传播
C.小孔成像一光的反射D.镜花水月一光的折射
2.平面镜成像实验中,以下说法正确的是()
A.用光屏可以呈现虚像
B.用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置
C.平面镜所成像的大小与物到平面镜的距离有关
D.平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关
3.下列粒子中不带电的是
A.质子B.电子C.中子D.原子核
4.能源是人类社会活动的物质基础。
下列关于能源的说法正确的是
A.核电站中发生的是氢核聚变反应B.能量的转化和转移是有方向性的
C.风能、水能、电能都是一次能源D.人类大量利用太阳能会造成“温室效应”
5.下面是与一名发育正常的八年级学生有关的一些数据,你认为合理的是
A.他的体重为100N B.他是手掌宽度为2.5dm
C.他百米赛跑的速度可达15m/s D.他身体的平均密度约为1×103 kg/m3
6.如图电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 4.8W”,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”,
当R2的滑片P置于最左端时,只闭合S1,小灯泡正常发光.则下列说法不正确
...的是
A.电源电压为6V
B.小灯泡的电阻为7.5Ω
C.滑片P在最右端,只闭合S2,电路的总功率为1.2W
D.滑片P在最左端,闭合S1、S2,电路的总功率为8.4W
7.如图所示,对下列四幅图所描述的物理现象解释正确的是
A.霜的形成是凝固现象,放热
B.雪的形成是凝华现象,吸热
C.雾的形成是液化现象,吸热
D.露的形成是液化现象,放热
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.容积为250mL的容器,装满水后的总质量为100g,则容器质量为g;若装满另一种液体后的总质量为250g,则这种液体的密度为g/cm1.(ρ水=1.0×101kg/m1)
9.在测量盐水密度的实验中,已知空烧杯的质量是55g,烧杯和盐水的总质量如图所示,则盐水的质量是________g;将烧杯中的盐水全部倒入量筒中测得体积是60cm1,则盐水的密度是________g/cm1.采用这种测量方法得到的结果将________.
10.如图甲所示,在水平地面上放着一质量为0.9 kg(材质均匀、实心)的长方体。
( 取g = 10N/kg)
若给该长方体施加一竖直向上大小为6N的拉力后,长方体所受合力为____N。
如果用如图
乙所示滑轮组将该长方体在4s内匀速提升6m,所用拉力为6N,则拉力的功率为_____W,滑轮组的机械效率为_______。
11.如图所示,小华制作了一个简易的密度计:他选择一根长饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在_________方向,密度计在液体中漂浮时,受到的浮力_________重力(选填“大于”、“等
于"或“小于”).把密度计放入水中,露出水面的长度是8cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7cm,则此液体的密度_________ρ水(选填“大于”、“等于"或“小于”).
12.越来越多的人习惯利用手机拍照,手机上的摄像头相当于一个_____________透镜.图中的自拍杆与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以_____________物距,减小人像的大小,从而_____________取景范围,取得更好的拍摄效果.(均选填“增大,,或“减小”)
13.如图所示,物体重180N,小明用100N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2m,用了10s,则此过程中有用功为________J,拉力的功率为_________w,滑轮组的机械效率为_________。
14.爷爷是远视眼,需配_______透镜来矫正.雨过天晴,天空出现美丽的彩虹,是光的_______现象.
三、作图题(共7分)
15.如图是小明房间的壁灯电路,为了再安装一个插座给书桌上的台灯独立供电,他决定将插座连接到a、b、c、d中的某两个接线柱上,请在图中画出符合要求的接法.导线不能交叉.
(________)
16.如图,为某透镜成像的一种情况,其中AB是物体,MN是AB的像,试在图上的适当位置画上合适的透镜,并大致标出其焦点的位置.
(_____)
17.如图,用笔画线代替导线将电灯和开关正确接到电路中.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.为了测量电阻R x的电阻值,小龙选择了一块已经调好的电流表,一个电阻值已知的定值电阻R0,一个符合要求的电源,以及两个开关S1和S2,并连接了部分实验电路,如图所示,请帮助小龙完成这个实验.
(1)请你添加一根导线完成图所示的实验电路的连接;
(______)
(2)只闭合开关S1,读出电流表示数为I1;_____,读出电流表示数为I2;
(3)写出电阻R X的表达式为:R X=_____.
19.小明同学捡到一块金属块,他想通过测量金属块的密度判断这个金属块的材料是什么,小明可用的实验仪器有托盘天平和弹簧测力计.
①小明将天平放在水平实验台上后,接下来将游码的左侧跟标尺的________对齐,再调节平衡螺母,使天平平衡.
②用调节好的天平测量金属块质量,正确操作后天平再次达到平衡,如题16–2图甲所示,此时读出该金属块的质量为______g,重力为_____N(g=10N/kg)
③在实验过程中,小明将金属块挂与弹簧测力计上,然后放在水中直至完全浸没,此时弹簧测力计读数如题图乙所示为________N.
④小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度(见下表),通过科学的计算,可以求出金属的密度,则该金属块的材料是_____.
金属铅铜钢铁铝
密度
11.3×1038.9×1037.9×103 2.7×103
(kg/m3)
20.为了探究“当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,小明设计了如图所示的实验装置.
实验过程中,弹簧测力计应_____拉动物块A,此时,滑动摩擦力的大小______(选
填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数.在同一次实验中,小明发现当用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小______(选填“有关”或“无关”).
次数 1 2 3 4 5 6
A的重力(N) 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
测力计读数(N)0.8 1.3 1.6 1.9 2.4 2.8
(3)在实验中小明通过改变物块A的重力进行多次实验,记录的数据如上表.通过分析可得出结论:______.
21.快速骑自行车,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大.由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关.
在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上.小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶.爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中.根据二力平衡.弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力.
汽车速度v/(m•s﹣1) 5 10 15 20
弹簧测力计示数F/N 0.1 0.5 1.1 1.9
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小对实验结果的影响.(2)分析上表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越.
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力
大于重力,则雨滴下落速度减小.
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为5g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f= N,此后雨滴做运动(g=10N/kg).
(4)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与有关.
22.如图所示,有灯泡L1、L2,开关S,电源,电压表、电流表,滑动变阻器和导线若干,要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测总电流,电压表测L1的电压,滑动变阻器改变通过L2的电流.请画出电路图并连接实物图.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,电路的电源电压和灯泡电阻不变,R1=5Ω,灯L标有"8V 10Ω"字样,电流表量程为0~3A, 电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2标有“45Ω2A”字样.
只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压.闭合S1、S2、S3,滑片移到b端时, 滑动变阻器
R2消耗的电功率.只闭合S2时,在保证电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围.
24.如图所示的电路中,电源电压为5V且保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,R1为滑动变阻器,R2=20Ω,灯泡L标有“4V1.6W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响).在仪表和灯泡安全工作的情况下,求:
(1)开关S1断开,S2和S3闭合时,滑动变阻器R1消耗的最大功率;
(2)开关S1闭合,S2和S3断开时,滑动变阻器R1允许的取值范围.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.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=5Ω,R的最大阻值为25Ω,电源电压恒为3V.问:
图中的质量表应该用什么电表改装? 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? 当称量物体质量达到最大值时,R 0消耗的功率是多少?
26.某同学设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U =6V ,R t 为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大.电磁铁线圈电阻不计,当线中的电流I >=10mA 时,铁吸下与下触点A 接触;当I <10mA 时,衔铁松开与B 触点接触,U 2=220V ,R 1=48.4Ω
衔铁刚被吸下时,求R t 的阻值;仅需在线框内加一根导线,即可安现该电加热器具有加
热和保温功能请用笔画线画出这根导线求该电加热器处于加热挡时的电功率若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R 2的阻值
27.下图所示的是一种用来煎烤食物的双面电饼铛,它的上、下盘既可以同时加热,也可以在把手A 处掀起上盘(O 是上盘转轴所在的位置),使用下盘单独加热。
图甲中,若要用最小的力掀起电饼铛的上盘,请画出这个最
小的力的示意图。
若电饼铛的上盘可以近似地看成是一个质地均匀的圆盘,其直径为24cm ,质量为1.2kg ,则将上盘由图甲所示的位置掀起至图乙所示的竖直位置,人手克服上盘重力所做的功约是多少焦_______?电饼铛简化的内部电路如图丙所示。
闭合电源开关1S ,当温控开关2S 接接线柱“2”时,下盘开始加热,再闭合开关3S ,上盘也开始加热;当温度超过设定温度时,温控开关2S 自动转接接线柱“1”,进入保温状态。
电饼铛的部分参数如丁表所示,若某次煎烤食物时发现指示灯1L 、2L 和3L 发光的时间分别为12min 、10min 和5min ,则此次煎烤食物的过程中,电饼铛消耗的电能是多少焦________?(不计电路中指示灯消耗的电能)
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、A
【解题分析】
分析:A、用光的色散的知识解释;
B、用光的折射的知识解释;
C、用光的直线传播的知识解释;
D、用光的反射的知识解释.
解答:A、雨后彩虹:是光的色散形成的,故A正确;
B、鱼翔浅底:是光的折射造成的,故B错误;
C、小孔成像是光的直线传播造成的,故C错误;
D、镜花水月是光的反射形成的虚像,故D错误.
故选A.
【题目点拨】本题难度不大,解答时要分析各种现象的成因.
2、B
【解题分析】
A、光屏能承接实像,虚像不能承接在光屏上,故A错误;
B、由于玻璃板是透明的,所以用玻璃板既能反射光线,又能透射光线的特点,这样可以方便的确定像的位置,故B正确;CD、平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系,故CD错误.故选B.
点睛:(1)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接.(2)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置.(3)(4)物体在平面镜中成像,像的大小只跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离、平面镜的大
小都没有关系. 3、C 【解题分析】
在原子中,电子带负电,质子带正电,原子核带正电是由于质子带正电,而中子不带电,故C 正确。
4、B 【解题分析】
A .核电站是利用核能发电的,它的核心设备是核反应堆,通过可控裂变反应释放核能,故A 错误;
B .能量可以从某一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中能量的总量保持不变,能量的转化、能量的转移,都是有方向性的,故B 正确;
C .可以从自然界直接获取的能源,统称为一次能源,常见的有风能、太阳能、水能以及核能等,电能属于二次能源,故C 错误;
D .温室效应指的是空气中的二氧化碳含量比较大,地球不断的从太阳中吸收热量,但不能很好的将这些热量散发出去,导致地球的温度变高;太阳能的利用不会放出二氧化碳,不会加剧温室效应,故D 错误。
5、D 【解题分析】
A .中学生的质量(体重)一般在100斤即50kg 左右,重力约为500N ;故A 错误;
B .手掌宽度为2.5cm ,即0.25dm ;故B 错误;
C .百米赛跑的成绩一般在15s 左右,故速度接近10m/s ;达不到15m/s ;故C 错误;
D .人的密度与水接近,故他身体的平均密度约为1×103kg/m 3;故D 正确; 故选D 。
6、B 【解题分析】
A .当R 2的滑片P 置于最左端时,只闭合S 1,只有灯泡的简单电路,小灯泡正常发光,说明灯泡两端的电压为电源电压,故U =U 额=6V ,故A 正确,不符合题意;
B .小灯泡正常工作时的电阻:R L =2
2(6V)=4.8W
U P 额额=7.5Ω,小灯泡的电阻与温度有关,不正常发光时电阻不是7.5Ω,故B 错误,符合题意;
C .滑片P 置于最右端,只闭合S 2,电路为电阻R 1和R 2串联的电路,电路的总功率P =22
12(6V)10+20Ω
U R R =+Ω=1.2W ,
故C 正确,不符合题意;
D .滑片P 置于最左端,闭合S 1、S 2,电路为灯泡L 和电阻R 1并联的电路,灯泡正常发光,灯泡的功率P L =P 额=4.8W ,
R 1的功率P 1=22
1(6V)10Ω
U R ==3.6W ,总功率P 总=P L +P 1=4.8W+3.6W=8.4W ,故D 正确,不符合题意. 7、D 【解题分析】
A 选项,霜的形成是凝华现象,此过程放热,故A 错误。
B 选项,雪的形成是凝华现象,此过程放热,故B 错误。
C 选项,雾的形成是液化现象,此过程放热,故C 错误。
D 选项,露的形成是液化现象,此过程放热,故D 正确。
二、填空题(本大题7小题,共21分) 8、50;0.2. 【解题分析】
容积为V=250Ml=250cm 1的容器,装满水后的总质量为m 总=100g ,则水的质量为m 水=ρ水V=1.0g/cm 1×250cm 1=250g ,则容器质量为50g ;若装满另一种液体后的总质量为250g ,则这种液体的质量为m 液=200g ,密度为
.
9、661.1偏大 【解题分析】
由图所示天平可知,天平的示数为:100g+20g+1g=121g ;盐水的质量:m=121g ﹣55g=66g ;盐水的密度ρ==
=1.1g/cm 1;分析实验的步骤可以看出,当将量筒中的盐水倒入烧杯中时,不可避免地会有残留的盐水,
使得测量的盐水的体积变小,从而使最终的密度值偏大. 10、0 18 75% 【解题分析】
(1)长方体的重力G =mg =0.9kg×10N/kg=9N ,由于拉力F <G ,长方体处于静止状态,受到的力是平衡力,受到的合力为零;
(2)滑轮组的动滑轮绕2段绳,拉力移动的距离s =2h =2×6m=12m , 拉力做的功W 总=Fs =6N×12m=72J , 拉力做功的功率:P =
72J
4s
W t =
总=18W , 有用功W 有=Gh =9N×
6m=54J ,
机械效率η=
54J
72J
W
W
=
有
总
=75%。
11、竖直等于<
【解题分析】
将一些铜丝从下端塞入作为配重,并用石蜡封口,目的是使重心降低,让密度计竖直漂浮在液体中;由物体浮沉条件知道,密度计在液体中漂浮时,受到的浮力等于重力;因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以,F浮水=F浮液=G,由F浮=ρgV排知道,ρ水gS(h液-1cm)=ρ液gSh液,所以此液体的密度小于水的密度.
12、凸增大增大
【解题分析】
手机的摄像头相当于一个凸透镜.根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可以知道“自拍神器”与直接拿手机
自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果.
【题目点拨】
“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小.
13、360 40 90%
【解题分析】
根据题意知道,克服重力做的是有用功,所以,滑轮组提升重物时所做的有用功是:W有=Gh=180N×2m=360J;由图知道,有2段绳子拉着物体,即s=2h=2×2m=4m,所以,拉力所做的总功是:W总=Fs=100N×4m=400J,拉力所做的
总功的功率是:
400J
10s
W
P
t
===40W,滑轮组的机械效率是:
360J
=
400J
W
W
η=有用
总
=90%
14、凸色散
【解题分析】
远视眼是晶状体会聚能力减弱,使像成在了视网膜的后面,需要佩戴凸透镜进行矫正.
雨过天晴,天空出现了美丽的彩虹,这是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散现象.
三、作图题(共7分)
15、
【解题分析】
根据要求,安装一个插座给书桌上的台灯独立供电,所以插座和电灯并联,开关控制电灯,因此插座并联在a、d两个接线柱上,电路图如下:
16、
【解题分析】
根据凸透镜成像规律和凸透镜的三条特殊光线作图.
由图知,物体AB成正立放大的虚像,则此透镜为凸透镜,虚像由折射光线的反向延长线相交形成;
根据过凸透镜光心的光线传播不变的特点,连接MA并延长,交于主光轴,可确定凸透镜的位置;
作出平行的主光轴的光线,折射后过焦点,据此确定焦点的位置,作图如下:
17、
【解题分析】
(1)对于电灯接线的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯口,火线接在开关上,通过开关进灯头”.(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
【题目详解】
首先辨别上面三根线地线、火线、零线.(1)灯泡接法: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)安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线.如图所示:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、(1)见下图:
(2)闭合开关S 1、S 2 (3)2101
X I I R R I -=
【解题分析】 试题分析:由于实验中缺少电压表,所以要利用R 0和电流表来代替.只闭合S1时,电路中只有R X ,电流表测量的是通过R X 的电流I 1;同时闭合S 1、S 2时,R X 、R 0并联,电流表测量的是总电流I 2,则通过R 0的为I 0=I 2-I 1,电源电压U=I 0R 0=(I 2-I 1)R 0,R X 的阻值为2101
X I I R R I -=
. 考点:电阻的测量
19、零刻度线2702.71.7铝
【解题分析】
①用天平测量前,应将天平放在水平工作台上;将游码移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母使指针对准分度盘中央刻度线;
②将金属块放在天平的左盘,在右盘中用镊子夹取砝码,通过增减砝码并移动游码的方法,使天平再次平衡;砝码的质量为200g+50g+20g=270g ,则金属块的质量是270g ;其重力G=mg =0.27kg ×10N/kg=2.7N ,
③由图可知,此时弹簧测力计读数F =1.7N ,
④金属块浸没在水中受到的浮力:F 浮=G 物-F =2.7N-1.7N=1N ;
因金属块浸没在水中,
所以,由阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排可得,金属块的体积:
V 金=V 排=ρg F 浮水=331N 1.010kg /m 10N /kg
⨯⨯=1×10-4m 3, 金属的密度ρ=V m =430.27kg 110m
-⨯=2.7×103kg/m 3, 查表可知,该金属块的材料是铝.
20、 (1). 水平匀速 等于 (2).无关 (3). 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
【解题分析】
(1)匀速直线拉动时拉力与摩擦力二力平衡,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)不同的速度匀速拉物块A ,弹簧测力计的示数不变,说明速度对滑动摩擦力无影响,滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关.
(3)在水平面上物体对桌面压力的大小等于物体的重力的大小,由图表可知接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.
21、(1)摩擦;(2)大;(3)0.05;匀速直线;(4)物体的形状(或横截面积或风速).
【解题分析】
试题分析:(1)用小车,将滑动摩擦变为滚动摩擦,放在表面平滑的木板上,减小了接触面的粗糙程度,所以可以减小摩擦力;
(2)由表中的实验数据可知,汽车的速度增大,测力计的示数增大,可知受到的空气阻力增大;
(3)根据老师的指导,若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大,所以当雨滴达到一定速度时,此时阻力等于重力,f=G=mg=5×10﹣3kg×10N/kg=0.05N
由于重力和阻力相等,雨滴受力平衡,所以雨滴将匀速下降;
(4)运动物体受到的空气阻力大小可能与物体的形状、横截面积或风速有关.
考点:阻力对物体运动影响的探究实验
点评:此题是探究物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小的关系,考查了学生对实验数据的分析,影响摩擦力大小的因素及根据新知识解决问题的能力,能够考查学生的应变能力
22、
【解题分析】
(1)L 2 与滑动变阻器串联后与L 2 并联,电压表并联在L 1 两端,开关、电流表位于干路上,如图所示:
(2)按先串后并的原则:从电源的正极开始,先将电源、开关、电流表、滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡L2串联,再将L1与滑动变阻器和灯泡L2并联,电压表并联在L1两端,如图所示:
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)9V (2)1.8W (3)1.25Ω—5Ω
【解题分析】
(1)只闭合S1时,灯L和R1串联,如图,
电源电压:
U=I(R1+R L)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V,
(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端(R2全连入)时,R1和R2并联,
由P=
2
U
R
得滑动变阻器R2消耗的电功率:P=
2
2
U
R
=
()2
9V
45Ω
=1.8W;
(3)只闭合S2时,如图所示,灯L和R2串联,
为保证电路安全,要考虑电压表的量程、电流表的量程是否合适,以及灯两端的电压要小于等于8V: ①对于电流表,量程为0∼3A,当滑动变阻器连入电阻为0时,电流最大:
I 大=L U R =9V 10Ω
=0.9A<3A , ∴当滑片左右移动时,电路中的电流不会超出电流表的量程;
②对于电压表,量程为0∼3V ,滑动变阻器两端的最大电压U 大=3V ,此时连入的电阻最大:
∵I =L
U U R -大 =U R 大大 ∴R 大=U R U U -大大大 =3V 10Ω9V 3V
⨯- =5Ω; ③由题知,U L =8V 是灯泡正常工作时的电压,超过此电压灯泡容易损坏,
此时滑动变阻器两端的电压最小(U 小=U −U L =9V−8V=1V),连入电路的电阻最小:
∵I ′=L L U R =U R 小小
, ∴R 小=L L U R U 小=1V 10Ω8V
⨯ =1.25Ω; 由①②③可知,为保证电路安全,滑动变阻器连入的电阻范围是1.25Ω−5Ω.
24、(1)1.75W ;(2)2.5Ω~15Ω之间.
【解题分析】
(1)开关S 1 断开,S 2 和S 3 闭合时,滑动变阻器R 1 和R 2 并联,滑动变阻器R 1 两端的最大电压为5V ,由I=U/R ,可得流经R 2 的电流I 2 =U/R 2=5V/20Ω=0.25A ,∵电流表测干路中的电流,∴流经滑动变阻器R 1 的最大电流I 1 =0.6A-0.25A=0.35A ,则滑动变阻器R _1 消耗的最大功率P 1 =U 1 I 1 =5V×0.35A=1.75W ;
(2)灯泡L 的电阻R L =U 2L/P =(4V)2/1.6W=10Ω,开关S 1 闭合,S 2 和S 3 断开时,R 1 与L 串联,由电压表量程为0~3V ,
可知滑动变阻器R 1 的最大电压为3V ,则灯泡两端电压为2V ,则电路中的最小电流I 1 =2V/10Ω=0.2A ;则滑动变阻器R 1 的最大阻值R 最大 =3V/0.2A=15Ω,当灯泡L 两端电压为4V 时,滑动变阻器R 1 的最小电压为1V ,此可求得电路中的最大电流I ′1=4V/10Ω=0.4A ,滑动变阻器R 1 的最小阻值R 最小 =1V/0.4A=2.5Ω,即滑动变阻器R 1 允许的取值范围在
2.5Ω~15Ω之间.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、(1)图中的质量表应该用电流表改装;(2)75J ;(3)1.8W
【解题分析】
试题分析::(1)图中的质量表应用电流表改装.
(2)当开关S 闭合,不称量物体时,R 0与R 串联,
R 总=R+R 0=25Ω+5Ω=30Ω,
此时电路中的电流I 为:
则R 消耗的电能W 为:
W=I 2Rt=(0.1A )2×25Ω×300S=75J . (3)当称量物体质量达到最大时,只有R 0接入电路,
则R 0消耗的电功率P 为:
答:(1)图中的质量表应用电流表改装;
(2)电阻R 消耗的电能是75J ;
(3)R 0消耗的电功率是1.8W .
考点:电能、电功率
点评:本题考查了电功和电功率的计算,正确分析不称量物体时和称量物体质量达到最大值时电路连接是解题的关键. 26、(1)600Ω(2)(3)1000W (4)435.6Ω
【解题分析】
(1) 当线中的电流I >=10mA 时, 衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时,R t 的阻值为:
R t =1U I =36V 1010A
-⨯=600Ω; (2) 在线框内加一根导线,如图所示,衔铁吸下与下触点A 接触,电路中只有R 1,加热器处于加热状态,衔铁上触点B 接触,电路中R 1和R 2串联,加热器处于保温状态.
(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:
P 加热=221U R =()2
22048.4Ω
V =1000W (4) 若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,
则电加热器的保温时功率为:。