内容正文:
2024学年第二学期初三教学质量调研
综合测试试卷
考生注意:
1.试卷中的第1~18题为物理部分,第21~41题为化学部分,第42题开始为跨学科案例分析部分。
2.本场考试时间120分钟,试卷满分135分,试卷共11页,答题纸共2页。
3.答题时,所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位。在试卷上作答一律不得分。
4.选择题和作图题用2B铅笔作答,其余题型用黑色字迹钢笔、水笔或圆珠笔作答。
物理部分
一、选择题(本大题共6小题,共12分。每题只有一个正确选项)
1. 在原子中,带负电的粒子是( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 核子
2. 以下属于光的三原色的是( )
A. 黄光 B. 蓝光 C. 白光 D. 紫光
3. 如图所示,是笛子的结构示意图。演奏时,按压不同的“指孔”主要是为了改变发出声音的( )
A. 速度 B. 响度 C. 音调 D. 音色
4. 质量相同的铜块和水(),铜块的初始温度比水高,经过一定的操作后,将铜块放入水中,水将热量传递给铜块,则该操作可能是将该铜块和水( )
A. 降低相同的温度 B. 升高相同的温度
C. 吸收相同的热量 D. 放出相同的热量
5. 在如图所示的电路中,滑动变阻器标有“”字样,其滑片P位于中点附近,电流表、的量程均选择“”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,下列操作中可使电流表和电流表示数的比值最小的是( )
A. 将滑片P移到最右端
B. 将滑片P向左移动,直到电流表的示数为3安
C. 断开开关S
D. 用电阻替换电阻()
6. 甲、乙两车分别从同一直线上的P、Q两点同时出发相向运动,其s-t图像如图所示。已知M、N是PQ之间的某两个点,甲车通过M点的时间比乙车早2秒,甲、乙两车在N点相遇。则说法正确的是( )
A. M点比N点更靠近Q点,MN之间距离为1.6米
B. M点比N点更靠近Q点,MN之间距离为2.4米
C. M点比N点更靠近P点,MN之间的距离为1.6米
D. M点比N点更靠近P点,MN之间的距离为2.4米
二、填空题(本大题共5小题,共23分)
7. 上海地区家庭电路的电压为______伏;功率为500瓦的电冰箱连续工作10小时,消耗的电能为______千瓦时,若该电冰箱的质量为100千克,与水平地面的接触面积为0.02米²,则其对水平地面的压强为______帕。
8. “伐竹取道,下见小潭,水尤清冽…潭中鱼可百许头,皆若空游无所依,日光下澈,影布石上”是唐代柳宗元《小石潭记》中描写的场景。根据该场景回答下列问题:
(1)游者看到潭水中的鱼是光发生折射所成的______像(选填“虚”或“实”);此时,日光斜射入水中的折射角______入射角(选填“大于”“等于”或“小于”);若游者俯身观鱼,可以看到自己在平静水面中所成的像,在靠近水面的过程中,游者像的大小______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)潭中鱼用鱼鳍拨水的同时水也对鱼鳍产生力的作用,这说明物体间力的作用是______的;鱼受到水的作用力向前游去,这说明力可以改变物体的______;当鱼鳍停止拨水时,鱼不会立即静止下来,这是因为鱼具有______。
(3)伐竹取道时,游者闻到竹子的清香,这是由于分子在不停地做______运动。经过日光的照射,潭水温度会升高,这是通过______的方式改变了水的内能(选填“做功”或“热传递”),若潭水的总质量为2×106千克,水的温度升高了0.5℃,则潭水吸收的热量为______焦。【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
9. 如图所示,分别用力F1、F2匀速提升相同质量的物体。其中可以看作省力杠杆的是图______中的滑轮【选填“(a)”或“(b)”】;此过程中,物体的______不变(选填“动能”“重力势能”或“机械能”);不计滑轮重及摩擦,若拉力F1的大小为20牛,则拉力F2的大小为______牛。
10. 小明为研究凸透镜成像时所成像与凸透镜焦距的关系,选取高度为10厘米的发光物、光屏和不同焦距的凸透镜进行实验,得到相关数据记录在表中。
序号
焦距(厘米)
物距(厘米)
像距(厘米)
像高(厘米)
1
5
60
5.5
0.9
2
10
60
12.0
2.0
3
15
60
20.0
3.3
4
20
60
30.0
5.0
(1)根据表1中像高、像距与焦距关系,可以得出的结论是:凸透镜成缩小的实像时,物高和物距不变,______。
(2)小明是一名摄影爱好者,图所示的三张照片,是他用同一架照相机换三个不同焦距的镜头、在相同位置拍摄远处同一景物的照片。其中图______的照片是使用焦距最大的镜头拍摄的,你判断的理由是:______。
11. 在图1所示的电路中,电源电压未知但始终保持不变。闭合开关S,发现电压表V的示数为零。若电路中仅有一处故障,且故障只发生在或滑动变阻器上。
(1)小明通过移动变阻器的滑片来确定电路的故障情况。
若在将滑片P从右向左移过某一位置时,发现电压表V的示数突然变大,继续向左移动滑片,电压表V的示数继续变大。则存在的故障情况可能是图2中______所示的情况(打“×”处表示该处断路)。
(2)为确定电路的故障情况,请写出还可采取的实验操作、对应的电表示数情况和电路可能存在的故障。______
三、作图题(本大题共2小题,共5分)
12. 在图中,根据给出的入射光线画出反射光线,并标出反射角及其度数。
13. 根据图中通电螺线管的N极,标出磁感线方向、小磁针N极,并在括号内标出电源的正、负。
四、综合题(本大题共5小题,共30分)
14. 杠杆平衡时,动力臂l1为0.6米,阻力F2大小为30牛,阻力臂l2为0.4米,求动力F1的大小。
15. 重为20牛的物体,在50牛的拉力作用下,沿拉力方向做匀速直线运动,5秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
16. 在下图(a)所示电路中,电源电压为12伏,定值电阻的阻值为10欧,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S,电压表V的示数为8伏。求:
(1)通过电阻的电流。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)移动滑片P,求电压表V允许示数变化范围。
17. 如图(a)所示,装有水的薄壁柱形容器甲置于水平地面上,容器乙中盛有质量为0.4千克的某液体,容器乙漂浮在容器甲中的水面上,此时甲中水的深度为0.5米。
(1)求水对容器甲底部的压强;
(2)若容器乙中液体的体积为米,求该液体的密度;
(3)若容器甲和容器乙的底面积分别为和,如图(b)所示,将物体丙浸没在容器乙的液体中,容器乙仍然漂浮在水面上,甲中水的深度增加了,乙中液体的深度增加了,水和液体均未溢出。求物体丙的密度。
18. 小明和小华做“测定小灯泡的电功率”实验。他们所用电源电压相同(电源电压为2伏的整数倍),标有“2.2V”和“3.8V”字样的待测小灯泡各一个,小灯泡的额定功率一个大于1瓦,另一个小于1瓦,两个开关、两个标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,数字式电压表、电流表及导线若干。他们各自选好小灯,正确串联电路,将电压表并联在电路中。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,分别将测得的三组数据记录在表1、表2中。其中各有一组数据对应小灯正常发光。
表1:小明
序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
电功率(瓦)
1
2.2
0.32
2
2.5
0.30
3
3.8
0.22
表2:小华
序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
电功率(瓦)
1
2.2
0.20
2
2.5
0.22
3
3.8
0.24
(1)上述实验中,将电压表并联在滑动变阻器两端的是__________(选填“小明”或“小华”)。
(2)小明和小华所用电源的电压为________伏。
(3)求出小明所选小灯的额定功率,并说明理由。
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2024学年第二学期初三教学质量调研
综合测试试卷
考生注意:
1.试卷中的第1~18题为物理部分,第21~41题为化学部分,第42题开始为跨学科案例分析部分。
2.本场考试时间120分钟,试卷满分135分,试卷共11页,答题纸共2页。
3.答题时,所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位。在试卷上作答一律不得分。
4.选择题和作图题用2B铅笔作答,其余题型用黑色字迹钢笔、水笔或圆珠笔作答。
物理部分
一、选择题(本大题共6小题,共12分。每题只有一个正确选项)
1. 在原子中,带负电的粒子是( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 核子
【答案】A
【解析】
【详解】原子是由位于原子中心的原子核和核外绕核转动的电子组成;原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,电子带负电.故选A.
2. 以下属于光的三原色的是( )
A. 黄光 B. 蓝光 C. 白光 D. 紫光
【答案】B
【解析】
【详解】光的三原色为红光、绿光、蓝光。故B正确,ACD错误。
故选B。
3. 如图所示,是笛子的结构示意图。演奏时,按压不同的“指孔”主要是为了改变发出声音的( )
A. 速度 B. 响度 C. 音调 D. 音色
【答案】C
【解析】
【详解】演奏时,按压不同的“指孔”改变了振动的空气柱的长短,从而改变了空气柱振动的频率,因此主要是为了改变发出声音的音调,因为音调的高低与发声物体的振动频率有关,频率越大,音调就越高。
故选C。
4. 质量相同的铜块和水(),铜块的初始温度比水高,经过一定的操作后,将铜块放入水中,水将热量传递给铜块,则该操作可能是将该铜块和水( )
A. 降低相同的温度 B. 升高相同的温度
C. 吸收相同的热量 D. 放出相同的热量
【答案】D
【解析】
【详解】根据热量公式Q=cmΔt,质量相同的铜块和水,c水>c铜。
A.降低相同的温度,根据公式可知,水放出的热量多,铜块放出的热量少,原本铜块温度就高,那么铜块的末温还是会高于水的末温,热量会从铜块传递给水,故A不符合题意。
B.升高相同的温度,水吸收的热量多,铜块吸收的热量少,铜块初始温度高,所以铜块的末温还是高于水的末温,热量会从铜块传递给水,故B不符合题意。
C.吸收相同的热量,因为c水>c铜,则水升高的温度Δt水小于铜块升高的温度Δt铜,又因为铜块的初始温度比水高,所以铜块的末温高于水的末温,这样热量就会从铜块传递给水,故C不符合题意。
D.放出相同的热量,由于c水>c铜,则水降低的温度Δt水小于铜块降低的温度Δt铜,铜块初始温度高,所以铜块的末温可能会低于水的末温,热量会从水传递给铜块,故D符合题意。
故选D
5. 在如图所示的电路中,滑动变阻器标有“”字样,其滑片P位于中点附近,电流表、的量程均选择“”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,下列操作中可使电流表和电流表示数的比值最小的是( )
A. 将滑片P移到最右端
B. 将滑片P向左移动,直到电流表的示数为3安
C 断开开关S
D. 用电阻替换电阻()
【答案】A
【解析】
【详解】AB.闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表A1测通过R2的电流I2,电流表A2测干路电流I,根据并联电路规律可知电流表A2的示数大于电流表A1的示数,电流表A1示数和电流表A2示数的比值小于1的;电流表A1示数和电流表A2示数的比值为
要使得比值最小,则应该最大,即I2应该最小,则滑动变阻器接入阻值应该最大,故将滑片P移到最右端,故A符合题意,B不符合题意;
C.断开开关S,电路为定值电阻的简单电路,两电流表都测通过定值电阻的电流,两表示数相等,电流表A1示数和电流表A2示数的比值等于1,比原来大了,故C不符合题意。
D.用电阻R0替换电阻R1(R0>R1),由于定值电阻的电流变小,故I2:(I1+I2)比值会更大,故D不符合题意;
故选A。
6. 甲、乙两车分别从同一直线上的P、Q两点同时出发相向运动,其s-t图像如图所示。已知M、N是PQ之间的某两个点,甲车通过M点的时间比乙车早2秒,甲、乙两车在N点相遇。则说法正确的是( )
A. M点比N点更靠近Q点,MN之间的距离为1.6米
B. M点比N点更靠近Q点,MN之间的距离为2.4米
C. M点比N点更靠近P点,MN之间的距离为1.6米
D. M点比N点更靠近P点,MN之间的距离为2.4米
【答案】D
【解析】
【详解】由图象可知,
若M点比N点更靠近Q点,则甲车要先经过N点再经过M点,由题意知甲、乙两车在N点相遇,所以乙车通过M点的时间会比甲车早,与题意甲车通过M点的时间比乙车早2秒不相符,所以M点比N点更靠近P点;设PQ总距离为s,相遇时间为t,则
相遇点N距P的距离为,设M点距P的距离为x,则甲车通过M点的时间为,则乙车通过M点的时间为,根据题意,甲车比乙车早2秒通过M点,即
解得,则MN之间的距离为
即MN之间的距离为2.4米,故D正确,ABC错误。
故选D。
二、填空题(本大题共5小题,共23分)
7. 上海地区家庭电路的电压为______伏;功率为500瓦的电冰箱连续工作10小时,消耗的电能为______千瓦时,若该电冰箱的质量为100千克,与水平地面的接触面积为0.02米²,则其对水平地面的压强为______帕。
【答案】 ①. 220 ②. 5 ③. 50000
【解析】
【详解】[1]我国家庭电路的电压是220V,上海地区家庭电路的电压为220V
[2]电冰箱连续工作10小时消耗的电能为W=Pt=500×10-3kW×10h=5kW•h
[3]电冰箱的重力为G=mg=100kg×10N/kg=1000N
电冰箱对地面的压力为F=G=1000N
电冰箱对地面的压强为
8. “伐竹取道,下见小潭,水尤清冽…潭中鱼可百许头,皆若空游无所依,日光下澈,影布石上”是唐代柳宗元《小石潭记》中描写的场景。根据该场景回答下列问题:
(1)游者看到潭水中的鱼是光发生折射所成的______像(选填“虚”或“实”);此时,日光斜射入水中的折射角______入射角(选填“大于”“等于”或“小于”);若游者俯身观鱼,可以看到自己在平静水面中所成的像,在靠近水面的过程中,游者像的大小______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)潭中鱼用鱼鳍拨水的同时水也对鱼鳍产生力的作用,这说明物体间力的作用是______的;鱼受到水的作用力向前游去,这说明力可以改变物体的______;当鱼鳍停止拨水时,鱼不会立即静止下来,这是因为鱼具有______。
(3)伐竹取道时,游者闻到竹子的清香,这是由于分子在不停地做______运动。经过日光的照射,潭水温度会升高,这是通过______的方式改变了水的内能(选填“做功”或“热传递”),若潭水的总质量为2×106千克,水的温度升高了0.5℃,则潭水吸收的热量为______焦。【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】(1) ①. 虚 ②. 小于 ③. 不变
(2) ①. 相互 ②. 运动状态 ③. 惯性
(3) ①. 无规则 ②. 热传递 ③. 4.2×109
【解析】
【小问1详解】
[1]游者看到潭水中鱼时,鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,所以逆着折射光线看去,看到的是位置稍高的鱼的虚像。
[2]根据光的折射定律可知,日光斜射入水中时会发生折射,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
[3]若游者俯身观鱼,可以看到自己在平静水面中所成的像,这是平面镜成像现象,根据平面镜成像特点可知,像和物大小相等,所以在靠近水面的过程中,游者像的大小不变。
【小问2详解】
[1][2]潭中鱼用鱼鳍拨水的同时水也对鱼鳍产生力的作用,这说明物体间力的作用是相互的。鱼受到水的作用力向前游去,这说明力可以改变物体的运动状态。
[3]任何物体都有保持原有运动状态不变的性质叫做惯性,因此当鱼鳍停止拨水时,鱼不会立即静止下来,这是因为鱼具有惯性。
【小问3详解】
[1]伐竹取道时,游者闻到竹子的清香,这是由于分子在不停地做无规则运动,是扩散现象。
[2]经过日光的照射,潭水吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式改变水的内能。
[3]水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2×106kg×0.5℃=4.2×109J
9. 如图所示,分别用力F1、F2匀速提升相同质量的物体。其中可以看作省力杠杆的是图______中的滑轮【选填“(a)”或“(b)”】;此过程中,物体的______不变(选填“动能”“重力势能”或“机械能”);不计滑轮重及摩擦,若拉力F1的大小为20牛,则拉力F2的大小为______牛。
【答案】 ①. (b) ②. 动能 ③. 10
【解析】
【详解】[1][2][3]图(a)中的滑轮为定滑轮,不能省力,拉力F1的等于物重G,即F1=G=20N
图(b)中的滑轮为动滑轮,其实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,因此,可以省一半的力;若不计滑轮重及摩擦
如图所示,分别用力F1、F2匀速提升相同质量的物体,此过程中,物体的质量和速度都不变,即动能不变。
10. 小明为研究凸透镜成像时所成像与凸透镜焦距的关系,选取高度为10厘米的发光物、光屏和不同焦距的凸透镜进行实验,得到相关数据记录在表中。
序号
焦距(厘米)
物距(厘米)
像距(厘米)
像高(厘米)
1
5
60
5.5
0.9
2
10
60
12.0
2.0
3
15
60
20.0
3.3
4
20
60
30.0
5.0
(1)根据表1中像高、像距与焦距的关系,可以得出的结论是:凸透镜成缩小的实像时,物高和物距不变,______。
(2)小明是一名摄影爱好者,图所示的三张照片,是他用同一架照相机换三个不同焦距的镜头、在相同位置拍摄远处同一景物的照片。其中图______的照片是使用焦距最大的镜头拍摄的,你判断的理由是:______。
【答案】(1)凸透镜焦距越大,像越大
(2) ①. (c) ②. 物距不变时,焦距越大,像距越大,像越大
【解析】
【小问1详解】
分析表1中像高h像、像距v与焦距f的关系可知,凸透镜成缩小的实像时,物高和物距不变,凸透镜的焦距越大,像高越大,即像越大。
【小问2详解】
[1][2]用同一架照相机换三个不同焦距的镜头、在相同位置拍摄远处同一景物的照片,物高和物距不变,凸透镜的焦距越大,像越大,故凸(c)是使用焦距最大的镜头拍摄的。
11. 在图1所示的电路中,电源电压未知但始终保持不变。闭合开关S,发现电压表V的示数为零。若电路中仅有一处故障,且故障只发生在或滑动变阻器上。
(1)小明通过移动变阻器的滑片来确定电路的故障情况。
若在将滑片P从右向左移过某一位置时,发现电压表V的示数突然变大,继续向左移动滑片,电压表V的示数继续变大。则存在的故障情况可能是图2中______所示的情况(打“×”处表示该处断路)。
(2)为确定电路的故障情况,请写出还可采取的实验操作、对应的电表示数情况和电路可能存在的故障。______
【答案】(1)b (2)见解析
【解析】
【小问1详解】
由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,由题意知,闭合开关S,发现电压表V的示数为零,则可能的原因是定值电阻短路或滑动变阻器断路。若在将滑片P从右向左移过某一位置时,发现电压表V的示数突然变大,继续向左移动滑片,电压表V的示数继续变大,证明定值电阻没有短路,滑动变阻器的滑片也已经滑过断路部分,因此存在的故障情况可能是图2中b所示的情况。
【小问2详解】
断开开关,将电压表并联在开关两端,若电压表的示数等于电源电压,则定值电阻R1短路,若电压表无示数,则滑动变阻器R2断路。
三、作图题(本大题共2小题,共5分)
12. 在图中,根据给出的入射光线画出反射光线,并标出反射角及其度数。
【答案】
【解析】
【详解】入射角为入射光线与法线的夹角,且反射角等于入射角。由图可知,入射光线与反射面的夹角为60°,则入射角为90°-60°=30°,反射角也为30°,在法线右侧根据反射角等于入射角作出反射光线,如图所示:
13. 根据图中通电螺线管的N极,标出磁感线方向、小磁针N极,并在括号内标出电源的正、负。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,螺线管的右端N极,根据异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,则小磁针的右端为N极,左端为S极;在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极;根据安培定则,伸出右手使大拇指指向螺线管的左端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的左端流入,则电源的左端为正极,右端为负极。如图所示:
四、综合题(本大题共5小题,共30分)
14. 杠杆平衡时,动力臂l1为0.6米,阻力F2的大小为30牛,阻力臂l2为0.4米,求动力F1的大小。
【答案】20N
【解析】
【详解】解:
由杠杆平衡条件可得
解得
答:动力F1为20N。
15. 重为20牛的物体,在50牛的拉力作用下,沿拉力方向做匀速直线运动,5秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】100J,20W
【解析】
【详解】拉力所做的功W=Fs=50N×2m=100J
拉力做功功率
16. 在下图(a)所示电路中,电源电压为12伏,定值电阻的阻值为10欧,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S,电压表V的示数为8伏。求:
(1)通过电阻的电流。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)移动滑片P,求电压表V允许的示数变化范围。
【答案】(1)0.8A
(2)5Ω (3)4V~10V
【解析】
【小问1详解】
由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,因此闭合开关S,电压表V的示数为8伏时,通过电阻的电流
【小问2详解】
根据串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UR=12V-8V=4V
根据串联电路电流的特点和欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值
【小问3详解】
由题意知,闭合开关S,电压表V的示数为8伏,因此电压表选用大量程,而电源电压为12V,因此电压表不会超量程,根据串联分压可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其两端的电压最大,即,
解得U滑=8V;滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,则电路允许通过的电流为1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,其两端的电压最小,此时电路的总电阻为
则滑动变阻器接入的阻值为R滑小=R总小-R1=12Ω-10Ω=2Ω
此时滑动变阻器两端的电压为U滑小=I大R滑小=1A×2Ω=2V
因此电压表V允许的示数变化范围为4V~10V。
17. 如图(a)所示,装有水的薄壁柱形容器甲置于水平地面上,容器乙中盛有质量为0.4千克的某液体,容器乙漂浮在容器甲中的水面上,此时甲中水的深度为0.5米。
(1)求水对容器甲底部的压强;
(2)若容器乙中液体的体积为米,求该液体的密度;
(3)若容器甲和容器乙的底面积分别为和,如图(b)所示,将物体丙浸没在容器乙的液体中,容器乙仍然漂浮在水面上,甲中水的深度增加了,乙中液体的深度增加了,水和液体均未溢出。求物体丙的密度。
【答案】(1)5×103Pa
(2)0.8×103kg/m3
(3)6×103kg/m3
【解析】
【小问1详解】
由题意知,甲中水的深度为0.5米。水对容器甲底部的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa
【小问2详解】
容器乙中液体的体积为米,该液体的密度
【小问3详解】
由题意可知,丙的体积为V=SΔh
丙的重力G=ρ丙gSΔh
丙放入后漂浮,增大的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3S×2Δh
根据增大的浮力等于丙的重力,则ρ丙×10N/kg×SΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3S×2Δh
解得ρ丙=6×103kg/m3。
18. 小明和小华做“测定小灯泡的电功率”实验。他们所用电源电压相同(电源电压为2伏的整数倍),标有“2.2V”和“3.8V”字样的待测小灯泡各一个,小灯泡的额定功率一个大于1瓦,另一个小于1瓦,两个开关、两个标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,数字式电压表、电流表及导线若干。他们各自选好小灯,正确串联电路,将电压表并联在电路中。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,分别将测得的三组数据记录在表1、表2中。其中各有一组数据对应小灯正常发光。
表1:小明
序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
电功率(瓦)
1
2.2
0.32
2
2.5
0.30
3
3.8
0.22
表2:小华
序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
电功率(瓦)
1
2.2
0.20
2
2.5
022
3
3.8
0.24
(1)上述实验中,将电压表并联在滑动变阻器两端的是__________(选填“小明”或“小华”)。
(2)小明和小华所用电源的电压为________伏。
(3)求出小明所选小灯的额定功率,并说明理由。
【答案】(1)小明 (2)6
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,灯与滑动变阻器串联,根据串联分压的特点,当滑动变阻器接入电阻变小时,电路中电流增大,灯两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小。表格中数据可知,小明记录的数据中,电流随电压的增大而减小,小华记录的数据中,电流随电压的增大而增大,故小明将电压表并联在滑动变阻器两端,小华将电压表并联在灯泡两端。
【小问2详解】
由题意可知,若小灯泡的额定功率都为1W,则“2.2V”小灯泡的额定电流为
“3.8V”小灯泡的额定电流为
因为在表1、表2中,其中各有一组数据对应小灯正常发光,且小灯泡的额定功率一个大于1瓦,另一个小于1瓦,由表中数据可知,若“2.2V”小灯泡的额定功率大于1瓦,则额定电流大于0.45A,与两表中数据不符,所以“2.2V”小灯泡的额定功率小于1瓦,“3.8V”小灯泡的额定功率大于1瓦,“3.8V”小灯泡的额定电流大于0.26A,即小明选用的是“3.8V”小灯泡,小华选用的是“2.2V”小灯泡。因为小明将电压表并联在滑动变阻器两端,且电源电压为2伏的整数倍,由表1中数据可知,小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为2.2V,电源电压为
【小问3详解】
由表1中数据可知,小灯泡的额定电流为0.32A,小明所选小灯的额定功率
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