2022年安徽省滁州市定远县永康片九年级第二次教学质量检测物理试题
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、填空题(本大题共8小题,每小空1分,满分18分)
1.完全燃烧0.5kg的煤气,如果放出的热量有给水吸收,则水吸热______ J,它能使,______kg的水升高到。
2.在探究凸透镜成像规律的试验中,当蜡烛放在某位置时,小雨看到距透镜10cm的光屏上出现一个缩小的烛焰的像;现将蜡烛和光屏交换位置,烛焰在光屏上仍能清晰成像,这时光屏上烛焰的像是_______(选填“放大”或“缩小”)的.
3.如图所示,是某人在微信朋友圈晒出的立扫把的图片。人们在尝试立扫把的过程中,发现了其中的物理规律:扫把的 _____ 越低,底面积越大,则扫把越容易立稳;而使用扫把扫地时,扫把相当于 _____ 杠杆。
4.有甲、乙两个定值电阻R甲和R乙。若把甲、乙两电阻串联接入电路中,它们消耗的电功率分别为P甲和P乙,请你推导P甲:P乙= ,若通过两电阻的电流I随其两端电压U变化的情况如图所示,当把它们并联接入电压为3V的电源两端,干路电流为______A。
5.如图所示,小慧分别使用编号①、②、③的三种机械匀速把物体M(绳长不变)提升到一定高度,测得拉力和物体M所受到的重力如下表,则三种机械中提升物体M时可以省力的是图中的______(选填对应的编号);若图的编号③中,物体M被匀速提升2m,动滑轮的重力为2N,则它的机械效率是______。
6.2021年是中国共产党建党100周年,各校都开展了唱红歌活动,我班两名女同学登台演唱,旁边还有同学弹吉他和吹笛子为她们伴奏。她们时而“引吭高歌”,时而“低声吟唱”。这里的“高”“低”描述的是声音的______(选填“响度”、“音调”或“音色”)。歌声是通过______传到观众的耳朵里。观众闭着眼睛也能分辨吉他声和笛声是因为它们的______不同。
7.如图所示,小球在水平面上做直线运动,每隔0.2s记录一次小球的运动位置,则小球从D点运动到F点的路程为____ cm,该过程的平均速度为____ m/s,请你说说小球由A到F的过程不是作匀速直线运动的理由_______。
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是 ,则_____;当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电表示数之比_____,R1、R2消耗的电功率之比为_____。
二、选择题(本大题共10小题,每小题2分,满分20分)
9.LED灯具有节能、环保等特点,越来越普及到各个家庭.一般的家用照明LED灯泡在正常工作时,通过它的电流强度可能为( )
A.4 × 10–2 mAB.4 × 10–2 AC.4AD.4 × 102 A
10.下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中,错误的是( )
A.用太阳能集热器加热和用太阳能电池获取电能,是直接利用太阳能的两种方式
B.司机驾车时必须系安全带,这是对惯性的利用
C.电饭煲通电后会发热,是利用了电能可以转化为内能
D.潜水艇是通过水舱蓄水、排水改变自重,实现浮沉
11.热机效率的高低,决定于( )
A.热机功率的大小,功率大,效率高
B.热机的燃料的热值,燃料热值大的放出热量多,效率就高
C.热机对燃料的利用率,利用率高的热量损失少,效率就高
D.热机做功本领,做功本领大的效率就一定高
12.如图所示,水平桌面上放置着一个装有水的圆柱形容器和质量相等的A、B两个小球。将A球放入容器内的水中,A球漂浮。取出A球后(带出的水忽略不计),再将B球放入容器内的水中,B球沉入容器底部。下列说法不正确的是( )
A.A球的密度小于B球的密度
B.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
C.放入A球后比放入B球后水对容器底的压强小
D.放入A球后与放入B球后容器对桌面的压强相等
13.如图所示电路,电源两端电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列判断正确的是( )
A.电压表V1示数与电流表A的比值变大
B.电压表V2示数与电流表A的比值不变
C.电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量
D.电压表V1示数的变化量小于电压表V2示数的变化量
14.如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁水平放置且右端固定,闭合开关S,将滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的磁性减弱B.电磁铁左端是S极
C.条形磁铁受到的排斥力增大D.条形磁铁所受的吸引力减小
15.如图所示,将硬币下的硬纸片用手指突然弹出,下列描述错误的( )
A.硬币受到惯性作用落入杯中
B.纸片飞出说明力可以改变物体的运动状态
C.硬币下落过程中重力势能转化为动能
D.弹纸片时手指感到疼说明力的作用是相互的
16.如图的西安牛羊肉泡馍“料重汤鲜,肉烂味醇,馍筋光滑,造型美观,香气四溢”,备受我国各地人民和外国友人喜爱. 下列有关说法正确的是( )
A.泡馍上的“白气”是水先汽化后液化产生的
B.腌制糖蒜时,把糖放入水中,水变甜是熔化现象
C.“香气四溢”说明分子间存在相互作用力
D.冬季吃泡馍可以驱寒暖胃,这是通过做功改变内能的
17.如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡L上标有“2.5V”字样;图乙是通过小灯泡L的电流I与其两端电压U的关系图。闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A.此时小灯泡L的电阻值为10ΩB.电阻R的阻值为15Ω
C.小灯泡L的实际电功率为0.5WD.通电10s电路消耗的电能为90J
18.如图所示,关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A.甲图,把小磁针放在地理赤道附近,小磁针静止时磁针N极指向地理南极附近
B.乙图,通电线圈在磁场作用下转动,机械能转化为电能
C.丙图,利用“电生磁”将铁钉磁化,利用安培右手定则可判定铁钉上端为S极
D.丁图,当用力让线圈发生转动时,电流表就有电流通过,利用此原理可制成电动机
三、实验题(本大题共3小题,满分18分)
19.小峰同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中:
(1)请你按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙未连接好的电路连接完整______;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是_______(填字母);
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻R的电流是______A,它的阻值是______Ω;
(4)实验中需要移动变阻器的滑片多次测量,其目的是______。
20.小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验.
甲 乙
实验甲:质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
实验乙:质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用_______ 图(填“甲”、“乙”).
(2)甲组实验可以得出的结论是:______________.乙组实验可以得出的结论是:___________.
(3)这个实验中,利用木块被碰撞后移动的_______________来比较物体的动能大小.下列实例中与此实验方法相同的有___________.(填编号)
①认识电流大小时,用水流进行类比
②研究电磁铁磁性强弱时,通过比较电磁铁吸引大头针多少来判断电磁铁磁性的强弱
③研究电流大小与电阻的关系时,保持电压不变.
21.“探究平面镜成像特点”的实验中.
(1)实验室提供了如下器材:①厚为 2mm 的茶色玻璃 ②厚为 5mm 的 透明玻璃 ③直尺④光屏 ⑤两只相同的蜡烛 ⑥火柴.探究活动 中应选用的玻璃板是____(填序号).
(2)如图所示,点燃直尺上的 A 蜡烛,在直尺位于玻璃板的另一端慢慢移动 B 蜡烛,直到与 A 蜡烛的像____为止,证明像与物的大小相同.在实验中,随 着蜡烛的燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛_____(选填“仍然重合”或“不再 重合”),此时物体所成的像与物大小_____(选填“相同”或“不相同”).
(3)为了探究平面镜成像的虚实,先移去后面的蜡烛 B,并在原位置上放一光屏,,发现在光屏上___,证明平面镜所成的像是虚像.
(4)如果实验中玻璃板放得没有与桌面垂直,稍有倾斜,刚实验时会发生以下现象中的哪一种_____
A、一定看不到玻璃板后的像
B、若玻璃板向前倾,像会变长,玻璃板后的跳棋子不能与像重合
C、若玻璃板向后倾,像会变短,玻璃板后的跳棋子不能与像重合
D、像会上移或下移,玻璃板后跳棋子不能在桌面上与像重合
四、作图题(本大题共1小题,满分6分)
22.(1)画出图中动滑轮的杠杆示意图(标明支点、动力臂、阻力、阻力臂)
(2)如图所示,在方框内分别填入小灯泡和电流表的元件符号,使电路正常工作.
(3)“阳光动力2号”飞机上装有平衡警示电路,其中S为正对驾驶员的重力开关,金属片M可绕O点自由转动.当机翼水平时,M在a、b中间.当飞机严重左倾时,绿灯亮、电铃响;当飞机严重右倾时,红灯亮、电铃响.请完成电路连接.
五、计算题(本大题共3小题,满分38分)
23.如图是潮汐发电机的简化示意图,发电机组平均功率达到1.8×104kW.该电站在某次涨潮前水库的水量为106m3,涨潮后水库的水量为7×106m3,潮差为10m,整个过程持续2小时.海水密度为1.03×103kg/m3.试求:
(1)潮汐发电是将海水的_____能转化为电能.
(2)一次涨潮过程中发电机组可以发电多少_________?(g=10N/kg)
(3)一次涨潮经过电机组的海水的重力做功是多少_________?
(4)请写出一条潮汐发电相比火力发电的优势_______.
24.为探究平衡木受力特点,重为400N的小红设计了如图甲所示的平衡木模型,整个装置放在水平地面上,AB可绕支点O无摩擦转动,AB始终处于水平平衡状态,C处固定一竖直硬杆,硬杆重300N,硬杆的底部安装有压力传感器R,R所在的电路装置如图乙所示,R的阻值随着硬杆对它的压力 F的变化关系如图丙所示。其中,电源电压为4.5V,保护电阻R0=5Ω,电流表的量程为0~0.6A,且AB=4m,OA=BC=1m,整个装置除硬杆外,其它部分的重力均不计,g取10N/kg。求:
(1)小红的质量;
(2)小红站在A点时,C处受到硬杆对它的拉力;
(3)小红站在C点时,电流表的示数;
(4)在电路安全的情况下,小红在平衡木上缓慢走动的过程中,当电路消耗功率达最小值和最大值时,压力传感器R消耗的功率之比。
25.如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”字样,灯泡上标有“8V 4W”字样,灯泡阻值不受温度影响,电流表可选用“0~0.6A”或“0~3A”两种量程,电压表可选用“0~3V”或“0~15V”量程。
(1)求灯泡正常发光时的电阻。
(2)闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片在中点时,灯泡正常发光,求电路总功率。
(3)若电源电压可变,电压表只用“0~15V”量程。闭合开关S和S1,调节滑动变阻器过程中,在电路安全的前提下,电流表的最大示数和最小示数如图所示(两次读数时电流表可能更换了量程)。求电源电压的可能值以及电路总功率的最大值。
F1
F2
F3
GM
5.5N
5.5N
4N
5N
参考答案
1. 50
【解析】 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J
放出的热量有80%给水吸收,则水吸热
水的质量
2.放大
【解析】第一次成倒立缩小的实像,则物距大于二倍焦距,像距在一倍到二倍焦距之间;
现将蜡烛和光屏交换位置,则此时物距在一倍到二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,所以烛焰在光屏上仍能清晰成像,此时成像的特点是:倒立放大的实像.
点睛:题中所描述的方式是将物距和像距颠倒了位置,原来放大的像会变成缩小,原来缩小的像会变成放大,也可以根据光路可逆的特点解释.
3. 重心 费力
【解析】立扫把的过程中,扫把的重心越低,底面积越大,则扫把越容易立稳。
扫地时,上端是支点,动力臂小于阻力臂,所以用起来较费力,是费力杠杆。
4. 0.9
【解析】
(1)串联电路,电流处处相等,根据P=I2R,则甲消耗的电功率
P甲=I2R甲
P乙=I2R乙
则
==
(2)并联电路,各支路两端电压都相等,干路电流等于各支路电流之和,电源电压为3V,则甲、乙两端的电压均为3V,由图知,电压为3V时通过甲的电流为0.6A,通过乙的电流为0,3A,所以通过干路的电流为
0.6A+0.3A=0.9A
5. 丙 62.5%
【解析】由表中数据可知,三种机械中提升物体M时,甲、乙所用的拉力大于物体的重力,丙所用的拉力小物体的重力,所以,可以省力的是图中的丙。
滑轮组对物体所做的有用功
绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
它的机械效率
6. 响度 空气 音色
【解析】 “引吭高歌”中的“高”说明声音的响度大,“低声吟唱”中的“低”是指声音的响度小,故这里的“高”、“低”描述的是声音的响度。
声音的传播需要介质,空气可以传播声音,观众听到歌声是通过空气传播的。
音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。不同的乐器可以发出相同音调、相同响度,但音色一般不同。听其声就能分辨吉他声和笛声,这主要根据不同的发声体发出声音的音色不同来进行区分的。
7. 8.00 0.2 相等时间内通过路程不相等
【解析】由图知道,刻度尺的分度值为1mm,小球从D点运动到点F的路程
s=12.50cm-4.50cm=8.00cm
小球从D点运动到F点有2个时间间隔,则从D点运动到F点所用的时间
t=2×0.2s=0.4s
小球从D点运动到F点的速度是
v==20cm/s=0.2m/s
由图知道,在相等的时间内小球通过的路程越来越大,说明小球的运动越来越快,即速度越来越大,故小球做变速直线运动。
8. 3:2 5:2 3:2
【解析】当开关闭合断开,甲、乙为电流表时,和并联,甲电流表测支路的电流,乙电流表测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过两电阻的电流之比
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,两电阻的阻值之比
当开关、闭合,甲、乙两表为电压表时,与串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以两电阻两端的电压之比
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两电压表的示数之比
由可得、消耗的电功率之比
9.B
【解析】家用照明LED灯泡的功率在10W左右,由P=UI可得,LED灯的额定电流:
I==0.05A=5故选B.
10.B
【解析】A.用太阳能集热器加热和用太阳能电池获取电能,是直接利用太阳能的两种方式,故A正确,不符合题意;
B.汽车行驶中司机为了防止紧急刹车时由于惯性带来的危害必须系安全带,故B错误,符合题意;
C.电饭煲通电后会发热,是利用了电能可以转化为内能,故C正确,不符合题意;
D.潜水艇靠改变自重实现浮沉,故D正确,不符合题意。
故选B。
11.C
【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。要提高效率,首先使燃料充分燃烧,然后减少燃烧产生能量的损失,提高其利用率。 故选C。
12.C
【解析】A.由题意知,A小球放入水中漂浮,B小球放入水中下沉,据沉浮条件有,A的密度小于水的密度,B的密度大于水的密度,所以A的密度小于B的密度,故A正确,不符合题意;
B.A小球漂浮,则A所受的重力等于其所受的浮力,B下沉,则B所受的重力大于所受的浮力,而两小球的质量相等,据G=mg知,两小球的重力相等,所以A所受的浮力大于B所受的浮力,故B正确,不符合题意;
C.A放入水中所受的浮力大于B放入水中所受的浮力,据阿基米德原理知,A排开水的体积大于B排开水的体积,则A放入水中时水的深度大于B放入水中时水的深度,所以A放入水中后容器底受到的压强大于B放入水中后的压强,故C错误,符合题意;
D.放入小球后,容器对桌面的压力等于容器、小球和水的总重,而两个小球的重力相等,所以放入两个小球后,容器对桌面的压力相等,两种情况下,容器与桌面的接触面积不变,据 知,容器对桌面的压强相等,故D正确,不符合题意。故选C。
13.D
【解析】由电路图可知,R0与R1、滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.
A.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,因为R1为定值电阻,电压表V1与电流表A的比值为R1,所以电压表V1与电流表A的比值不变,故A错误
B.电压表V2示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器的连入电路中的阻值,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电压表V2示数与电流表A的比值变大,故B错误;
CD.电压表V2测变阻器两端的电压,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,由A知,电压表V2的示数增加,由于电源两端电压保持不变,其增加量等于R0和R1的电压之和的减少量,电压表V1测R1两端的电压,电压表V1示数的变化量小于R0和R1的电压之和的减少量,即电压表V1示数的变化量小于电压表V2示数的变化量,故C错误,D正确.故选D.
14.C
【解析】根据安培定则知,通电螺线管左端为N极,右端为S极;根据磁极间相互作用的规律知,条形磁铁被排斥;当滑片向左移动时,根据欧姆定律知,变阻器接入电路的阻值减小,电路中的电流增大,则通电螺线管的磁场增强,故条形磁铁受到的斥力增大。
故选C。
15.A
【解析】A、惯性是物质的固有属性,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,硬币由于惯性保持原来静止状态而落入杯中,而不是受到惯性作用,故A错误.B、纸片受力后飞出说明力可以改变物体的运动状态;故B正确.C、硬币下落过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能增大,因此重力势能转化为动能,故C正确.D、、弹纸片时,纸片同时给手指一个作用力,因此手指感到疼,说明力的作用是相互的,故D正确.
16.A
【解析】A、泡馍上的“白气”是水汽化成水蒸气,水蒸气到空气中遇冷液化形成“白气”,故A正确;
B、把糖放入水中,水变甜是扩散现象,故B错误;
C、“香气四溢”说明分子不停地做无规则的运动,故C错误;
D、冬季吃泡馍可以驱寒暖胃,这是通过热传递改变内能的,故D错误.
17.B
【解析】A.从图像可以得出,当电流为0.2A时,小灯泡的电压为1.5V,则小灯泡的电阻为
故A错误;
B.电源电压为4.5V,则电阻R两端的电压为
则电阻R的阻值为
故B正确;
C.小灯泡L的实际电功率为
故C错误;
D.通电10s电路消耗的电能为
故D错误。故选B。
18.C
【解析】A.甲图,把小磁针放在地理赤道附近,小磁针静止时磁针N极指向地理北极附近,故错误;
B.乙图,通电线圈在磁场作用下转动,电能转化为机械能,故错误;
C.丙图,利用电生磁将铁钉磁化,利用安培定则可判定铁钉下端为N极,上端为S极,故正确;
D.丁图,当用力让线圈发生转动时,电流表就有电流通过,工作原理是法拉第电磁感应现象,利用此原理可制成发电机,故错误.
19. C 0.5 5 取平均值来减小误差
【解析】 (1)由图可知,滑动变阻器应串联接入电路,且接法为“一上一下”,如图所示:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,则电路通路,但是电压表始终无示数,则说明电压表断路或定值电阻R短路,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
(3)由图丙可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,则读数为0.5A;此时电阻的电压为2.5V,则电阻阻值为
(4)为了减小实验误差,实验中需要移动变阻器的滑片多次测量,根据不同的电流电压值,计算出每次测量的电阻,然后取平均值。
20. 甲 当物体的质量相同时,物体的速度越大,动能越大 当物体的速度相同时,物体质量越大,动能越大 距离长短(或“距离”) ②
【解析】(1)要探究物体动能的大小与速度的关系,必须控制物体的质量相同,速度不同,速度的不同是通过小球在斜面的位置来体现的,符合条件的是甲图;
(2)通过甲图可得到的结论是:质量相同时,物体的速度越大,动能越大;通过乙图可得到的结论是:物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(3)实验中利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小,属于转换法的思想,
①识电流大小时,用水流进行类比,是类比的方法;
②研究电磁铁磁性强弱时,通过比较电磁铁吸引大头针多少来判断电磁铁磁性的强弱,是利用转换法的思想;
③研究电流大小与电阻的关系时,保持电压不变,利用了控制变时法.
故填②.
21. ① 完全重合 不再重合 相同 不成像 D
【解析】(1)探究平面镜成像特点的实验中应采用尽量薄的玻璃,因为玻璃有两个表面,两个表面都会反射成像,如果玻璃板太厚,两个像有一定的距离,干扰实验结果,且茶色玻璃与烛焰对比度大,便于观察实验现象,因此选则①.
(2)若蜡烛B和A的像完全重合,说明蜡烛B和A的像等大,A、B是相同的蜡烛,所以蜡烛和A的像相同;实验过程中随着蜡烛的燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛不再重合,但像与物的大小仍然相同.
(3)移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,发现在光屏上不能承接到像,因为虚像不能在光屏上显示,所以可以证明平面镜所成的像是虚像.
(4) 如果实验中玻璃板放得没有与桌面垂直,稍有倾斜,则根据平面镜成像特点可知,像与物关于镜面对称,则像会上移或下移,玻璃板后跳棋子不能在桌面上与像重合.
22.
【解析】(1)支点:杠杆饶着转动的点 ;动力:使杠杆转动的力 ;阻力:阻碍杠杆转动的力; 动力臂:从支点到动力作用线的距离 ;阻力臂:从支点到阻力作用线的距离.
(2)电压表可以近似看作断路,则与灯泡串联的是电流表,否则会造成短路,另一个则是灯泡.
(3)由题意可知,两个灯泡并联,电铃在干路上.
23. 【解析】(1)因为海水具有很大的机械能,所以潮汐发电是将海水的机械能转化为电能;
(2)根据题意知道,发电机组平均功率约是:,某次涨潮整个过程持续2小时,所以,这次涨潮过程中发电机组发出的电能约是:
(3)由于涨潮前水库的水量为106 m3 ,涨潮后水库的水量为7×106 m3 ,所以,增加的海水的重力是:
kg/
又因为潮差为10m,所以上涨的海水重心上升的高度约是5m,即一次涨潮经过电机组的海水的重力做功约是:;
(4)与火力发电相比,潮汐发电的优点是成本低、环保
24.(1)40kg;(2)200N;(3)0.36A;(4)16:25
【解析】 (1)由G=mg可知小红的质量为
(2)小红站在A点时,由杠杆的平衡条件可知
且有
则C处受到硬杆对它的拉力为
(3)小红站在C点时,压力传感器R受到的压力为
由乙图知R=7.5,则
电流表的示数为
(4)当电路消耗功率达最小值时,电路中的电流最小,R最大,硬杆对R的压力最小,对硬杆和杠杆进行受力分析,并根据杠杆平衡原理,此时小红应站在A点;此时R受到的压力为
由乙图可知R’=20,则
同理,经分析可知,在电路安全的情况下,当电路消耗功率最大时,此时小红应站在B点,此时
由杠杆平衡可得
此时R受到的压力为
由乙图可知R’’=5,则
可知电路安全,则压力传感器R消耗的功率之比为
答:(1)小红的质量为40kg;
(2)小红站在A点时,C处受到硬杆对它的拉力为200N;
(3)小红站在C点时,电流表的示数为0.36A;
(4)当电路消耗功率达最小值和最大值时,压力传感器R消耗的功率之比为16:25。
25.(1)16Ω;(2);(3)18V,18W
【解析】(1)灯泡正常发光时的电阻
(2)闭合开关S和S2,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,调节滑动变阻器的滑片在中点时,灯泡正常发光,说明此时的电流为
小灯泡两端的电压为8V,此时滑动变阻器的阻值为
则滑动变阻器两端电压为
则电源电压为
电路总功率
(3)闭合开关S和S1,定值电阻与滑动变阻器串联,如图左边电流表示数可能是1.5A、0.3A,右边的电流表的示数可能为1A、0.2A,由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电流表示数不可能为1.5A。所以有两种可能,一种是最大电流为1A,最小电流为0.3A;另一种是最大电流为0.3A,最小电流为0.2A。
若最大电流为1A,最小电流为0.3A,当电流最小时,电压表示数最大,为15V,此时定值电阻两端电压为
电源电压为
电路总功率的最大值为
若最大电流为0.3A,最小电流为0.2A,0.3A小于在电路安全的前提下电流表量程允许的最大电流0.6A,故这种情况不合理,应该舍去。
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