专题训练05 电学综合题-2025年中考物理一轮复习
2024-12-14
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内容正文:
专题训练05 电学综合题-2025年中考物理一轮复习
1.甲、乙两小组同学均用图甲所示的电路进行了一些实验探究.
(1)甲小组选取的定值电阻为25Ω,电阻箱阻值如图乙所示,其值为 Ω,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为 V;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将 ,电压表示数将 (变大/变小/不变).
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U-R图像(如图丙).由图像可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数为 V,该组所选用定值电阻的阻值为 Ω.
2.汽车是我们家庭常用的交通工具,给我们的生活提供了便利。在汽车的制造及使用中涉及到许多物理知识:
(1)汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的 冲程将内能转化为机械能;
(2)用手机APP远程控制汽车时,是通过 来传递信息的;
(3)有的汽车尾部设计安装了导流板,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,如图所示。当汽车高速行驶时,气体在流速大的地方压强较 ,使汽车能获得较大的抓地力。
3.小红和小华两位同学做“测定小灯泡电功率”的实验。提供的器材有:两个实验室用小灯泡(一个字迹模糊,一个标有“1.5V”)、两种规格的滑动变阻器A:“15Ω 2A”、B:“25Ω 2A”),电源(电压相等且保持不变)、电流表和电压表、开关、导线若干。
两位同学分别连接电路,小红的实验电路如图(a)所示,连接好电路后,他们均规范操作实验,移动滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化,当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时,电压表示数均为1.5V,电流表示数也相同如图(c)所示,两灯正常发光,此时小红的灯泡比小华的暗。
(1)请在图(b)中将小华同学设计的电路图补充完整。
(2)求电源电压及小华同学所测灯泡的额定功率。(写出计算过程)
4.如图甲是某品牌贮水式电热水器内部结构示意图,内胆水箱容积为60L。当电加热管绝缘层老化破损时,洗澡的水流就会像导线般将220V的电压加在内胆、防电墙、人体与大地之间,形成通路,如图乙所示,内胆、大地电阻忽略不计。防电墙内部结构示意图如图丙所示,流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,内部细长的水流就相当于一个大电阻,限制通过人体的电流,保障洗浴者的用电安全。[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(1)关于“防电墙”,下列说法中错误的是 ;
A.为了能限制通过人体的电流大小,防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时,属于用电器,将电能转化为机械能
D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度,从而增加电阻
(2)若环境温度为20℃,设置的内胆水温为60℃,当内胆中装满水时,水被加热到设定的温度时至少需要吸收多少热量;
(3)为了进一步探究防电墙的作用,小明将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管中做成“防电墙”,测得电阻大小如表所示:
长度L/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
横截面积S/cm2
1
1
1
2
2
2
3
3
3
防电墙电阻R/×103Ω
12
24
36
6
12
18
4
8
12
根据实验数据,小明总结得出了“防电墙”电阻R与长度L、横截面积S之间的关系,并测出该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2,若洗澡时人体电阻为2000Ω,为了保证通过人体的电流不大于5mA,则该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的总长度不应小于多少。
5.如图甲为一款“智能照明灯”的电路,当光照足够强时,灯L不工作,当光照强度变小,继电器线圈中电流为0.2A时,工作电路刚好启动。控制电路中电源电压为6V,定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度(单位符号:cd)变化的规律如图乙所示。
(1)电磁继电器是利用电流的 效应工作的,工作电路中导线端应连接照明电路的 (选填“火线”或“零线”);
(2)求出当光照强度变小,工作电路刚好启动时的光照强度为多少cd ?(电磁铁线圈的电阻忽略不计)
(3)若要光照强度为40cd时,工作电路刚好启动,并且启动时线圈中的电流保持不变,则应调整的电阻为 ;
(4)长时间使用后,控制电路中的电源电压将降低,若工作电路刚好启动时线圈中的电流保持不变,则会 (选填“缩短”或“延长”)灯L的发光时间。
6.如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,请解答下列问题:
(1)超声波加湿器采用超声波高频振荡,将水雾化并通过风动装置,将水雾扩散到空气中。风动装置的核心是电动机,其工作时能量转化是 ;
(2)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值为多少 ?
(3)当电压表示数为9V时,R0消耗的电功率为多少 ?
(4)装置能监测湿度的最大值是多少 ?
7.如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg,电源电压U=110V保持不变,电动机线圈的电阻R=4Ω,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流I=5A,g=10N/kg。求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机线圈电阻R的发热功率;
(3)电动机做有用功的功率;
(4)试从能量转化和守恒的角度,求重物上升的速度大小。
8.下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图.“控制电路”由热敏电阻R1、滑动变阻器R0、电磁铁(线圈电阻不计)、电源U1(U1=8V)、开关、导线等组成.热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表.当线圈中的电流大于或等于20mA时,电磁铁的衔铁被吸下.“工作电路”由电源U2( U2=220V)、发热电阻R2(R2=110Ω)、导线等组成.
温度/℃
…
30
35
40
45
50
…
热敏电阻阻值/Ω
…
350
300
250
200
160
…
问:(1)为使恒温箱温度升高到一定值时,“工作电路”自动断开,导线端点C应接哪个接线柱?
(2)若设定恒温箱的温度最高为45℃,则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大?
(3)“工作电路”工作时的电流为多大?
(4)若要发热电阻R2产生1.32×105J的热量,则工作电路需工作多长时间?
(5)“控制电路”中用到了哪些物理知识?请说出一点.
9.实验是学生学好物理的重要手段,也是中学生必备的基本技能之一。请结合使用过的物理仪器解答以下问题:
(1)如图甲所示,是灵敏电流计内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在 中会受到力的作用,使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向 (选填“会”或“不会”)发生改变;
(2)将天平放在水平台上,并将归零后,小聪发现指针如图乙所示,此时他应该 ,使天平横梁水平平衡;在用调节好的托盘天平称量空烧杯的质量时,往右盘中加入最小的砝码后,发现指针在分度盘上的位置如图乙所示,接下来的操作应该是 ;
(3)小聪家一周前、后电能表的示数如图丙所示,他家这周消耗了 kW⋅h的电能;
(4)如图丁所示,该电阻箱的示数为 Ω。
10.如图甲是一款自动控温烘干箱原理图,控制电路电源电压为8V,R为变阻器,Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如表所示,工作电路电源电压为220V,R0为电热丝,阻值恒为88Ω,M为电风扇,铭牌上标有“220V;20W”字样,其作用是使箱内空气均匀受热,红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,当控制电路电流减小到某值时,衔铁被释放,工作电路处于加热状态。
t/℃
30
40
50
60
70
Rt/Ω
305
245
200
170
150
(1)将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时,箱内气温最高可达多少摄氏度 ?(电磁铁的线圈电阻不计)
(2)增大变阻器R的阻值,箱内能达到的最高温度将 (选填“升高”或“降低”)重新调节变阻器R的值,同时闭合开关S1、S2,记入箱内气温与时间关系如图乙所示,可知t1到t3时间段是一个加热循环。若电热丝R0加热空气的效率为80%,衔铁每次被吸住的时长均为300s,箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为。则箱内空气在t2到t3时间段吸收了多少J的热量 ?一个加热循环的时间是多少s ?(控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计,指示灯消耗的电能不计)
11.小硕在数学课上学习了角度的测量,当角的两个边较短时测量总出现偏差。在综合实践课上,他和物理小组同学开展了“设计电子量角器”的项目化学习活动。
【项目名称】设计电子量角器
【项目器材】如图甲是将阻值为20Ω电阻丝AB弯成半圆形,O为圆心,OP为能够绕圆心转动的金属滑片(OP的阻值忽略不计),P与AB接触良好,OA与OP的夹角为θ;电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压为6V,R0为定值电阻。
【项目设计】将制作好的电子量角器接入电路,如图乙所示。转动滑片OP,电表的示数随之改变,多次用对应的角度θ替换原电压表刻度盘上的电压值即完成了对电压表的改造。
【项目实施】
将滑片OP旋转至A处,电流表的示数为0.6A,则R0的阻值为 Ω。当转动OP使角θ为90°时,电压表的示数为 V。当电压表的示数为2V时,角θ为 。为能满足测量 0~180°的要求,需要更换一个阻值 (填“更大”或“更小”)定值电阻。
【项目优化】小硕发现用电压表改造后的量角器刻度不均匀,请你在图丙的基础上,用笔画线帮他重新连接电路,使得角度在电压表的刻度盘上能分布均匀 。
12.图甲所示是某科技小组制作的液体密度计的工作原理图,其中ABO为始终处于水平位置平衡的轻质杠杆(O为支点),OA∶OB=4∶1;A处空桶重1N,容积为100mL,测量时需将桶内注满液体,电源电压恒为12V,定值电阻R0的阻值为10Ω;电压表的量程为0~3V,表盘改造后可直接显示所测液体的密度值;滑动变阻器R2标有“25Ω 0.5A”的字样,R1为压敏电阻,其阻值与所受压力F变化关系如下表所示(R1承受的最大压力不超过13N)。
R1/Ω
130
110
90
70
50
30
…
F/N
0
2
4
6
8
10
…
(1)在桶内注满水,闭合S,电压表的示数为1.5V,则:
①电路中的电流为 A,滑动变阻器R2接入电路的阻值为 Ω;
②该液体密度计的“0”刻线与电压表表盘的 V刻线处对应;
(2)移动R2滑片可以改变密度计的最大测量值(此时电压表指针满偏),请通过计算说明:该液体密度计能测量的最大密度为多少?
(3)为提高液体密度计的测量精度,小明利用图甲所示器材,对原电路进行改进,改进后密度计的最大测量值为1g/cm3。请在图乙的虚线框内将改进后的电路补充完整, 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
13.图甲是汽缸气压控制装置,可绕O点旋转的水平轻杆AOB通过轻质竖直硬棒连接轻质活塞和固定在地面上的力敏电阻,阻值与所受压力F的关系图线如图丙所示。硬棒与A端、B端、活塞、均牢固连接,转轴O、活塞与汽缸间摩擦均不计。图乙是控制电路图,R为电阻箱。已知:电压,AO长0.5m,BO长0.4m,活塞面积,当中的电流时,电路将控制气泵向汽缸中打气,将S闭合,该装置工作,压力F仅在图丙所示范围内变化。
(1)若活塞向上推压硬棒,则汽缸内气体的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)汽缸外的大气压强,电路中的电流会 (选填“变大”或“变小”);
(2)对装置进行调试:将电阻箱阻值调至某值,当电路中的电流时,受到向下的压力为100N。求:
①电阻箱的阻值;
②此时A端硬棒对水平轻杆AOB的作用力大小;
(3)当电路中的电流时,下列措施可以使气泵向汽缸中打气的是______。
A.增大电阻箱R的阻值 B.更换电源,使电源电压更大
C.将支点O向左移动一段距离 D.增加活塞的质量
14.由于雾霾天气的增多,如图甲是空气净化器,其工作过程如图乙所示,脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电路栅板时,带电灰尘被吸附。此后有毒气体经过活性炭层被吸附,净化器中的二氧化碳传感器的简易电路如图丙,电源电压恒为6V,为定值电阻,的阻值随二氧化碳浓度变化的关系如表。求:
二氧化碳浓度%
0.030
0.031
0.032
0.033
0.034
0.035
60
50
40
30
20
10
(1)负电路栅板吸附灰尘利用了 的原理;取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在 。
(2)当二氧化碳浓度为0.031%时,图丙中电压表的示数为1V;当电压表示数为3V时,净化器就会自动报警,求此时房间内二氧化碳浓度的大小 。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
15.为了响应国家“低碳环保”的号召,小明家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电,汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶,当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,改由内燃机工作,一方面向车轮输送动力,另外通过电机给蓄电池充电。
(1)当发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于 。(选填“用电器”“电源”)
(2)汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车向侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,如果其中一个损坏时,另一个仍能正常工作。这两个转向灯在电路中的连接方式为 ,转向横杆相当于电路中的 。
(3)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器,其原理如图乙所示。当闭合开关S,“定时开关”处于闭合状态时,指示灯 (选填“会”“不会”)亮,播放器 (选填“会”“不会”)播放音乐。
(4)如图丙所示是选取我国某汽车尾气检测仪器上的三盏指示灯的电路图,已知通过指示灯和的电流分别为4mA和10mA,则通过指示灯的电流可能是 mA。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 35 6 变小 变大 3 20
【详解】由电路图可知,定值电阻与电阻箱串联,电压表测电阻箱两端的电压.设定值电阻的阻值为R1,电阻箱的阻值为R2;
(1)①如图乙所示,电阻箱阻值为R2=3×10Ω+5Ω=35Ω.
②由图甲,R1和R2串联,电路中的电流,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和,R总=R1+R2=25Ω+35Ω=60Ω,
此时电源电压U=IR总=0.1A×60Ω=6V;
③实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将变小.根据串联分压原理,电压表示数将变大;
(2)当电阻箱连入电阻R2’=20Ω,由图丙可知U2’=3V,
由串联电路各处的电流相等和欧姆定律可得:
,即…………①
当电阻箱连入电阻R2’’=40Ω,由图丙可知U2’’=4V,
,即…………..②
由①②两式解得:R1=20Ω.
2. 做功 电磁波 小
【详解】(1)[1]汽油机的一个工作循环包括:吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中做功冲程将内能转化为机械能。
(2)[2]手机远程控制汽车是通过电磁波来传递信息的,因为电磁波能在真空中传播,且电磁波能传递的信息非常多。
(3)[3]当车高速行驶时,导流板的上方空气流速小,压强大;下方空气流速大,压强小;空气对汽车向下的压强大于向上的压强,由此气体对汽车产生了一个向下的压力,使车更好的“抓”住地面。
3.(1) (2)4V;0.5W
【详解】解:(1)由c图可知,所选电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。根据题意“电流表示数也相同,此时小红的灯泡比小华的暗”可知,小华灯泡的实际功率较大,小华灯泡的实际电压较大,根据串联分压的知识可知,小华滑动变阻器分得电压较小,则小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,且滑片均在中点,说明小华同学所选用的滑动变阻器最大阻值较小,其最大阻值为15Ω;所以小华同学所选用的滑动变阻器规格为0~15Ω,小红所选用的滑动变阻器规格为0~25Ω。当滑片在中点时,小红滑动变阻器两端电压为
小华滑动变阻器两端电压为
由于电压表示数均为1.5V,故小红同学是把电压表并联在小灯泡的两端,小华同学是把电压表并联在滑动变阻器的两端。小华同学设计的电路图如下图所示
(2)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且电源电压不变,根据小红同学的数据可知,因此电源电压
U=UL+U1=1.5V+2.5V=4V
此时小华同学所测灯泡的电压
UL′=U-U2=4V-1.5V=2.5V
小华同学所测灯泡的额定功率
P=UL′I=2.5V×0.2A=0.5W
答:(1)如上图所示;
(2)电源电压是4V,灯泡的额定功率是0.5W。
4. C 1.008×107J 21cm
【详解】(1)[1]A.由于并联电路各个支路互不影响,所以为了能限制通过人体的电流大小,防电墙应该与人体串联,故A正确,不符合题意;
B.由题意知当流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,内部细长的水流就相当于一个大电阻,限制通过人体的电流,保障洗浴者的用电安全,所以制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体,故B正确,不符合题意;
C.防电墙工作时,属于用电器,是将电能转化为内能,不是机械能,故C错误,符合题意;
D.由题意知隔片被设计成螺旋状,从而增加了水流的长度,使电阻增加,故D正确,不符合题意。
故选C。
(2)[2]由知内胆装满水时,水的质量为
水吸收的热量为
(3)[3]由表格数据知电阻R与长度L、横截面积S之间的关系如下:L与S的比值相同时,电阻R相同;由表格数据知
通过人体的电流最大为
I=5mA=0.005A
由得电路的总电阻为
防电墙中螺旋水柱的电阻为
则该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的总长度不应小于
5. 磁 火线 当光照强度变小,工作电路刚好启动时的光照强度为20cd 25 延长
【详解】(1)[1]电磁继电器是利用电流的磁效应工作的。
[2]为了保证用电安全,开关控制灯泡时,开关应接在火线上,所以工作电路中导线端应连接照明电路的火线。
(2)[3]由图知,控制电路中光敏电阻和定值电阻串联,工作电路刚好启动时,即继电器线圈中电流为0.2A,由欧姆定律得,控制电路的总电阻为
由串联电阻的规律可得,此时光敏电阻的阻值
由图乙可知,此时的光照强度为20cd;
(3)[4]由图乙知,当光照强度为40cd时,的电阻为,根据串联电阻的规律知,此时的电阻为
(4)[5]电源电压降低,若工作电路刚好启动时线圈中的电流保持不变,根据可知,控制电路的总电阻减小,且定值电阻的阻值不变,由电阻的串联可知光敏电阻的阻值减小,由图像可知光照强度增大,即灯L在天不太暗时就自动发光,在天比较亮时才熄灭,所以灯L的发光时间延长。
6. 电能转化为机械能 30Ω 0.3W 80%
【详解】(1)[1]风动装置的核心是电动机,其工作时消耗电能,产生高频振荡,故能量转化是电能转化为机械能。
(2)[2]当电流表的示数为0.2A时,电路中总电阻为
R接入电路中的阻值为
(3)[3]当电压表示数为9V时,电路中电流为
R0消耗的电功率为
(4)[4]当电压表示数为9V时,R阻值最大,RH值最大,R的最大值为
如图所示,装置能监测湿度的最大值80%。
7.(1)550W;(2)100W;(3)450W;(4)0.9m/s。
【详解】解:(1)电源的输出功率为
(2)电动机线圈电阻R的发热功率
(3)电动机做有用功的功率为
(4)电动机拉物体的力的大小为
重物上升的速度大小为
答:(1)电源的输出功率为550W;
(2)电动机线圈电阻R的发热功率为100W;
(3)电动机做有用功的功率为450W;
(4)重物上升的速度大小为0.9m/s。
8.(1)A (2)150Ω (3)2A (4)300S (5)杠杆
【详解】 (1) 为使恒温箱温度升高到一定值时,热敏电阻减小,电磁铁的电流增大,吸引衔铁向下,使“工作电路”断开,因此导线端点C应接A接线柱;
(2)当温度为45℃时,R1=200 Ω,“控制电路”中的电流I1=20 mA.R1和R0串联,由串联电路电流关系、电压关系及欧姆定律得:U1=I1R1+I1R0
滑动变阻器的阻值:;
(3)工作电路工作时的电流;
(4)由焦耳定律:,
得工作电路需工作时间;
(5)控制电路中用到力电流的磁效应;欧姆定律;通过电磁铁线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强;电路两端电压一定时,电阻越小,电流越大;杠杆原理等.
9. 磁场 会 向左调节平衡螺母 取下最小的砝码,再移动游码,使横梁再次平衡 22 2547
【分析】该题是综合题,涉及通电导体在磁场中受到力的作用、天平的使用、电能表的读数、电阻箱的读数等知识,考查范围广,学生应从日常学习中会记忆一些基本知识。
【详解】(1)[1]通电导体在磁场中受到力的作用,灵敏电流计就是利用这一原理工作的;当电流通过线圈时,线圈受到磁场力的作用,带动指针发生偏转。
[2]通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关,如果保持磁场方向不变,改变电流方向,线圈受力方向发生变化,指针的偏转方向也会改变。
(2)[3]将天平放在水平台上,并将游码归零后,指针右偏,此时他应该向左调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡。
[4]节好的托盘天平称量空烧杯的质量时,往右盘中加入最小的砝码后,发现指针在分度盘上的位置如图乙所示,说明右盘中砝码的质量偏大,则此时应该取下最小的砝码,再移动游码,使横梁再次平衡。
(3)[5]上周日12:00电能表的读数是1266.5kW⋅h,本周日12:00电能表的读数是1288.5kW⋅h,
则这周消耗的电能
W=1288.5kW⋅h-1266.5kW⋅h=22kW⋅h
(4)[6]由图知,×1000的位置对应的数是2,×100的位置对应的数是5,×10的位置对应的数是4,×1的位置对应的数是7,所以电阻箱的示数是2547Ω。
10. 50℃ 升高 330s
【详解】解:(1)[1]当控制电路的电流达到0.025A时,衔铁被电磁铁吸住,此时电路总电阻为
根据串联电路电阻的关系,此时热敏电阻的阻值为
由表格数据可知此时箱内气温最高可达50℃。
(2)[2]电路中的总电阻一定,增大变阻器R的阻值,Rt允许的电阻变小,由表格数据可知箱内能达到的最高温度升高。
[3]由图乙可知箱内空气在t2到t3时间段升高的温度为
该时间段内箱内空气吸收的热量为
[4]该时间段内工作电路消耗的电能为
电热丝R0的电功率为
则该时间段所用时间为
1个加热循环的时间为
答:(1)将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时,箱内气温最高可达50摄氏度;
(2)增大变阻器R的阻值,箱内能达到的最高温度将升高;箱内空气在t2到t3时间段吸收的热量为;一个加热循环的时间是330s。
11. 10 3 45° 更大
【详解】[1]由图可知,将滑片OP旋转至A处,电阻丝AB接入的阻值为0,电路为只有R0的简单电路,此时电流表的示数为0.6A,电源电压为6V,则R0的阻值
[2]由图可知,当转动OP使角θ为90°时,电阻丝AP接入的阻值为10Ω,电压表测电阻丝AP两端的电压,根据串联分压可得
即
解得UAP=3V,所以电压表的示数为3V。
[3]由图可知,电压表测电阻丝AP两端的电压,当电压表的示数为2V时,根据串联分压可得
即
解得RAP '=5Ω,则角θ为
[4]由图可知,当角θ为180°时,电阻丝AP接入的阻值为20Ω,根据串联分压可得
即
解得UAP ''=4V,而电压表的量程为0~3V,超过了电压表的量程,因此为了满足测量 0~180°的要求,需要定值电阻分得更大的电压,根据串联分压的特点可知,应更换一个阻值更大的定值电阻。
[5]由题知,电压表上标注的刻度要均匀,由Uv=IR可知电压表示数Uv与电压表并联段的电阻丝的阻值R成正比,则电路中的电流不变,所以AB间的电阻丝应全部接入电路,又因电子量角器角度增大时,电压表示数增大,所以电压表应并联接在A、O两点间,如图所示:
12. 0.15 20 1 2.125g/cm3 见解析 6.7
【详解】(1)①[1]装满水时,水的重力
G水=mg=ρVg=1×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N
压敏电阻受到的压力
F=G水+G桶=1N+1N=2N
由杠杆的平衡条件得到
FA×OA=FB×OB
FB=
由表中数据可知,R1=50Ω,电压表测量R0两端的电压,电路中的电流为
=0.15A
[2]电路的总电阻
R总=
滑动变阻器R2接入电路的阻值
R2=R总-R1-R0=80Ω-50Ω-10Ω=20Ω
②[3]当桶中没有液体时,A处受到压力FA1=1N,由杠杆的平衡条件得到
FA1×OA=FB1×OB
FB1=
由表中数据可知,R1′=90Ω,电路中的电流为
电压表的示数
U1′=I1′R0=0.1A×10Ω=1V
(2)[4]电压表的量程为0~3V,电压表示数最大时,通过电路的电流
电路的总电阻
R1接入电路的电阻
R1′′=R总-R0-R2=40Ω-10Ω-25Ω=5Ω
根据图表可得
R1′′=130Ω-FB×10Ω/N
此时桶和液体的总重力
液体的重力
G液′=GA-G桶=3.125N-1N=2.125N
液体的质量
液体的密度
(3)[5][6]为提高液体密度计的测量精度,电压表与R0和R2并联,如图所示:
密度计的最大测量值为1g/cm3,液体的重力
G液=m液g=ρ液Vg=1×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N
压敏电阻受到的压力
FA1=G液+G桶=1N+1N=2N
由杠杆的平衡条件得到
FA1×OA=FB1×OB
FB1=
由表中数据可知,R1=50Ω,电路中的电流为
=0.18A
电路的总电阻
R总2=
滑动变阻器R2接入电路的阻值
R2′=R总2-R0=16.7Ω-0Ω=6.7Ω
13.(1) 大于 变小
(2)①
②
(3)BCD
【详解】(1)当汽缸内气体的压强大于汽缸外的大气压强时,汽缸内气体推动活塞向上运动,所以活塞向上推压硬棒时,汽缸内气体的压强大于汽缸外的大气压强。
(2)①根据欧姆定律可得,电路中总电阻
当RF受到向下的压力为100N时,由图丙可知此时力敏电阻RF=150Ω,力敏电阻RF与电阻箱串联,由电阻的串联规律可得,此时电阻箱电阻
②当RF受到向下的压力为100N时,即B点受到向下的压力为100N,根据杠杆平衡原理可得,A点受到的压力
所以A端硬棒对水平轻杆AOB的作用力
(3)A.仅增大电阻箱R的阻值,导致电路中总电阻增大,总电流变小,气泵停止向汽缸内抽气,故A不符合题意;
B.更换电源,使电源电压更大,总电流变大,气泵向汽缸中打气,故B符合题意;
C.将支点O向左移动一段距离,即减小A点力臂,增大小B点的力臂,根据杠杆平衡原理可得,B点力臂增大,则B点受到的压力减小,力敏电阻变小,电流变大,气泵向汽缸中打气,故C符合题意;
D.增加活塞的质量,则活塞对A端的拉力增大,根据杠杆平衡原理可得,B点受到的压力减小,力敏电阻变小,电流变大,气泵向汽缸中打气,故D符合题意。
故选BCD。
14.(1) 异种电荷相互吸引 永不停息地做无规则运动
(2)0.035
【详解】(1)[1]由图乙可知,正电钨丝使灰尘带正电,因为异种电荷相互吸引,所以负电格栅板能吸附灰尘。
[2]取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
(2)由图丙可知,R1、R0串联,电压表测R0两端电压,由表中数据可知,当浓度为0.031%时,R1=50Ω,电压表示数为1V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1两端电压
U1=U﹣U0=6V﹣1V=5V
由串联电路电流的规律及欧姆定律,电路的电流
由欧姆定律可得R0的阻值
当电压表示数为3V时,电路电流
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1两端电压
U1′=U﹣U0′=6V﹣3V=3VR1的阻值
由表中数据可知,R1阻值为10Ω时,二氧化碳浓度为0.035%。
15.(1)用电器
(2) 并联 开关
(3) 会 不会
(4)6或14
【详解】(1)当发电机给蓄电池充电时,发电机相当于电源,蓄电池消耗电能,相当于用电器。
(2)[1][2]汽车在转向前,拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,如果其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,两个灯互不影响,这两个转向灯在电路中的连接方式为并联,转向横杆能控制电路的通断,相当于电路中的开关。
(3)[1][2]当闭合开关S,“定时开关”处于闭合状态时,指示灯会亮,播放器被短路,不会播放音乐,到达设定时间,“定时开关”自动断开,播放器会播放音乐。
(4)L3可能是支路,也可能是干路,当L3为支路时,已知通过指示灯和的电流分别为4mA和10mA,L2在干路,此时电路中的电流为
当为干路时,此时电路中的电流为
答案第1页,共2页
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