2021年福建南安市龙泉中学一模物理试卷
展开一、单项选择题(共20小题;共80分)
1. 关于节能减排,保护家园,下列做法中正确的是
A. 白天教室没有人时,灯一直亮着B. 将垃圾进行分类投放
C. 夏天将教室空调调至 19∘CD. 将废旧干电池随意丢弃
2. 下列文具中,通常情况下属于绝缘体的是
A. 铅笔芯B. 橡皮C. 金属小刀D. 不锈钢尺
3. 某位九年级男生对与自己身体相关的物理量进行了下列估测,其中最接近实际的是
A. 正常体温为 50∘CB. 自身质量约为 50 kg
C. 手指甲宽度约为 1 mmD. 跑步的速度约为 50 m/s
4. 如图,手机与音叉的位置保持不变。利用手机软件测出音叉发出的声音从 30 dB 变为 50 dB,说明音叉振动的
A. 振幅变大B. 振幅变小C. 频率变大D. 频率变小
5. 飞机起飞前,空乘人员要求乘客关闭手机、电脑和电子游戏机等电子设备,这是因为飞机导航设备和操作系统可能会受到这些设备哪种波的干扰
A. 无线电波B. 次声波C. 超声波D. 光波
6. 如图所示,小球从 A 点摆动到 B 点的过程中,它的动能
A. 先减小后增大B. 先增大后减小C. 一直增大D. 一直减小
7. 如图所示的是近视眼、远视眼及矫正模型示意图,下列说法中正确的是
A. ① 表示的是近视眼模型,③ 为近视眼矫正模型
B. ① 表示的是远视眼模型,④ 为远视眼矫正模型
C. ② 表示的是近视眼模型,④ 为近视眼矫正模型
D. ② 表示的是远视眼模型,③ 为远视眼矫正模型
8. 下列现象中与“杯弓蛇影”原理相同的是
A.
露珠下的“叶脉”
B.
水中“倒影”
C.
空中“彩虹”
D.
日环食
9. 如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属两部分组成,是因为可能含有以下材料中的
A. 银B. 铁C. 铝D. 锌
10. 将一瓶酒精用去二分之一,则剩余酒精的密度、比热容和热值
A. 都不变
B. 都变为原来的三分之二
C. 热值不变,密度、比热容变为原来的三分之二
D. 热值变为原来的三分之二,密度、比热容不变
11. 在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子。如图所示是现在演电影场景中模仿古时护城河而设计的一个吊桥,在拉起吊桥过程中下列说法中,错误的是
A. 吊桥是省力杠杆B. B 点是吊桥的支点
C. 滑轮起到省力的作用D. 滑轮起到改变用力方向的作用
12. 下列过程中,属于通过热传递的方式使物体变得越来越热的是
A. 寒冷的冬天,两手互搓能让手变得越来越热
B. 用铁锤锻打工件,工件会变得越来越热
C. 炒菜时,菜变得越来越热
D. 用气筒给轮胎打气,筒壁变得越来越热
13. 如图所示,在磁场中悬挂一根导体 ab,闭合开关,不能使电路里产生电流的做法是
A. 导体 ab 不动,磁体向右运动B. 磁体不动,导体 ab 向右运动
C. 磁体不动,导体 ab 竖直向上运动D. 磁体不动,导体 ab 斜向上运动
14. 如图所示,表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力 F 作用下运动,水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中
A. 甲大B. 乙大C. 一样大D. 无法判断
15. 在生活用电中,下列符合安全用电要求的是
A. 可接触低压带电体,不靠近高压带电体
B. 多个大功率用电器同时使用一个插座
C. 用手握住测电笔的金属杆判断插座是否有电
D. 有金属外壳的家用电器使用三脚插头
16. 历史上首先用实验测出了大气压强值的科学家是
A. 阿基米德B. 托里拆利C. 帕斯卡D. 伽利略
17. 关于惯性,下列说法中正确的是( )
A. 百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
B. 汽车驾驶员和乘客系上安全带,是为了消除人的惯性
C. 行驶中的公交车紧急刹车时,乘客身体会向前倾,是由于受到惯性力的作用
D. 静止的物体没有惯性
18. 如图电路中,R1>R2,所有元件完好,开关闭合,电流表 A 的示数是 1 A,电流表 A1 的示数
A. 小于 0.5 A B. 等于 0.5 A C. 大于 0.5 A D. 等于 1 A
19. 在如图所示的电路中,电源电压为 6 V 且不变,定值电阻 R 的阻值为 20 Ω。灯泡 L 的阻值为 10 Ω。若闭合电键 S,灯泡 L 不亮,电压表的示数为 6 V,则下列关于电流表的示数判断正确的是
A. 一定为零B. 可能为 0.2 AC. 可能为 0.3 AD. 可能为 0.6 A
20. 在如图所示的电路中,电阻 R1 、 R2 值分别为 3 欧和 6 欧,甲、乙两处可分别接入电流表或电压表,则下列说法中正确的是
A. 断开开关 S,甲、乙都接入电流表时,甲、乙两个电表示数的比值为 12
B. 闭合开关 S,乙接电压表,甲接电流表时,乙、甲两个电表示数的比值为 2
C. 断开开关 S,甲、乙都接电压表时,甲、乙两个电表示数的比值为 18
D. 闭合开关 S,甲接电压表,乙接电流表时,甲、乙两个电表示数的比值为 6
二、填空题(共4小题;共16分)
21. 小哲家有一个连体花瓶,如图所示,只需在任何一只花瓶中倒入水且静止后,其余三个花瓶中的水位都会与之相平,这种花瓶实质上是一种 ;家中花香四溢,这一现象说明 在永不停息地做无规则运动。
22. 验电器是根据 的原理制成的,如表是部分不同物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的排序图,毛皮与表中的 摩擦最容易起电。
23. 如图所示我国设计建造的世界首座半潜式圆筒型海洋生活平台“希望 7 号”。主船体直径 60 m,型深 27 m,设计最大吃水深度 19 m,满载航行的排水量为 2.5×104 t,满载航行时的平台所受的浮力是 N。若某时平台底部所受海水的压强为 1.632×105 Pa,则此时平台吃水深度是 m。(已知 ρ海水=1.02 g/cm3,取 g=10 N/kg)
24. 如图甲所示,R2 为电阻箱,调节 R2 时电流表示数 I 随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值 R2 与电流表示数的倒数 1I 的关系图象。则定值电阻 R1 为 Ω,电源电压为 V。
三、实验题(共5小题;共58分)
25. 小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图甲中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是 。进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误的是第 次实验。
实验次数1234567拉力钩码总量F/N0123456弹簧伸长量Δ
(2)去除错误的一组数据,在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线。
(3)由图象可验证小明的猜想是 (填“正确”或“错误”)的。
(4)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。你认为用弹簧测力计好,还是用钩码更好一些?答: ;理由是 。
26. 某班级利用图甲装置探究水沸腾时温度变化的特点:
(1)在安装实验器材时,你认为以下哪种安装顺序更合理
A.从上到下
B.从下到上
(2)他们按照图甲组装实验器材后,还需补充一个测量仪器是:
(3)在撤掉酒精灯后,某同学发现水温能保持一段时间不变。那么,这段时间内烧杯底部的温度 (选填“高于”、“等于”或“低于”)杯内水的温度。
(4)在分析数据时,出现了图乙的 A 、 B 两种图象,请分析水开始沸腾的时刻不同的原因可能是: 。
27. 下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案,请完善他们的方案,并回答后面的问题:
(1)小方的方案:用调节平衡的天平测出空烧杯的质量 m1,向烧杯内倒入适量食用油,再测出烧杯和食用油的总质量 m2,然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为 V1;其测得的食用油密度的表达式是:ρ油= 。
(2)小王的方案:在烧杯内倒入适量的食用油,用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量 m3,然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内,再测出烧杯和剩余食用油的总质量 m4,读出量筒内食用油的体积 V2,其测得的食用油密度的表达式是:ρ油= 。
(3)按 的实验方案进行测量,实验误差会小一些;如果选择另一种方案,测得的密度值 (填“偏大”、“偏小”),这是因为 。
(4)下图是按小王的实验方案进行实验的情况,请将实验的数据及测量结果填入表中。
烧杯和食用油的烧杯和剩余油的倒出油的倒出油的油的密度总质量/g总质量/g质量/g体积/cm3/g⋅cm−334.1
28. 如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)为了完成实验还需要的测量工具是 。
(2)实验前,把平面镜放在 ,将可折的纸板 放在平面上。
(3)实验时让光贴着纸板入射是为了 。
(4)实验中用可折叠的纸板主要目的是: 。
(5)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当多次改变 角,测量反射角和入射角的大小,并 。
(6)逆着 OF 的方向射向镜面,发现反射光线沿着 OE 方向射出,这表明: 。
29. 在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为 4.5 V,小灯泡的额定电压为 2.5 V,小灯泡正常发光时的电阻约为 10 Ω。
(1)用笔画代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻变大;连线不得交叉)。
(2)连接电路后试触开关,发现电压表指针发生如图乙所示偏转,则出现的故障是 。
(3)排除故障后,闭合开关,若要测量小灯泡的额定功率,接下来的操作是 。
(4)继续移动滑片 P,得到多组对应的电压表和电流表示数,并绘制成图丙所示的 I−U 关系图象,根据图象信息,判断实验数据是否可靠? ,原因 。
四、作图题(共1小题;共13分)
30. 试根据规定要求完成下列作图:
(1)如图是小华正在晨练,请在图中画出他的重力示意图。
(2)在图中画出球 A 所受重力的示意图。
五、简答题(共1小题;共13分)
31. 压缩乙醚蒸气,会发现乙醚蒸气变成液态,这一现象说明了什么?
六、计算题(共3小题;共39分)
32. 运动员李伟体重为 700 N,他参加了某届运动会山地自行车比赛项目小组选拔赛.图中的山地自行车为比赛用车,其相关数据见下表:
车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/kg4.5整车质量/kg10单轮接触地面面积/cm24
(1)李伟在某路段匀速骑行 6 km,耗时 10 min,求他的骑行速度?
(2)求碳纤维车架的密度;
(3)求李伟在比赛骑行中山地自行车对地面的压强。
33. 如图所示电路,电源电压为 9 V,保持不变,定值电阻 R0 的阻值为 20 Ω,灯泡 L 上标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样.当开关 S2 断开,S 、 S1 闭合时,调节滑动变阻器使灯泡 L 正常发光(设灯泡电阻不变).求:
(1)灯泡 L 的电阻值
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻值;在 5 min 内,滑动变阻器产生的热量
(3)要使整个电路消耗的电功率最小,应如何操作?并求出此时整个电路的电功率(不考虑电路中无电流通过的情况)
34. 如图甲是一种电热水龙头,俗称“小厨宝”,通常安装在厨房里以便提供热水,旋转手柄可使扇形开关 S 同时接触两个相邻触点(当 S 旋到位置 1,只接触 1 触点;当 S 旋到位置 2,同时接触 1 、 2 触点;当 S 旋到位置 3 时,同时接触 2 、 3 触点),从而控制水龙头流出的水为冷水、热水或温水,图乙是内部电路图,已知 R1 、 R2 是电热丝,其中 R1=55 Ω,热水档的电功率是 1980 W。图丙是小雪一次洗碗的过程中,功率随时间的变化关系。
(1)当 S 旋到位置 3 时,水龙头流出 水。(选填“冷”、“温”或“热”)
(2)当 S 旋到位置 2 时,电阻 R1 的功率 P1;
(3)电热丝 R2 的阻值;
(4)小雪洗碗的过程消耗的总电能;
(5)在用电高峰期,电路的实际电压为 198 V,求“小厨宝”出温水时的实际功率。
答案
第一部分
1. B
【解析】白天教室没有人时,灯一直亮着,浪费能源,故A错误;将垃圾进行分类投放,有利于对垃圾的回收和再利用,节约能源,故B正确;夏天应将教室空调调至 26∘C,19∘C 太低了,浪费能源,故C错误;将废旧干电池随意丢弃,会污染环境,故D错误。
2. B
3. B
4. A
【解析】影响响度大小的因素主要是振幅,振幅越大,响度越大;利用手机软件测出音叉发出的声音从 30 dB 变为 50 dB,表明响度变大了,则振幅变大。
5. A
【解析】手机、电脑和电子游戏机等电子设备在使用时不断的发射和接收无线电波,即电磁波,这些电磁波被飞机的导航系统接收到,就会影响飞机正常的导航通信,对飞机的飞行安全造成很大的威胁。
6. B
7. A
【解析】在 ① 图所示的情景中,物体成像在视网膜的前方,所以该图所示的是近视眼模型。因此要戴凹透镜来矫正,使像成在视网膜上。如 ③ 图所示。
在 ② 图所示的情景中,物体成像在视网膜的后方,所以该图所示的是远视眼模型。因此要戴凸透镜来矫正,使像成在视网膜上。如 ④ 图所示。
8. B
【解析】杯弓蛇影是平面镜成像的原理。选项A是由于光的折射造成的;B是光的反射现象;日环食是光的直线传播造成的。
9. B
【解析】磁化材料是容易被磁化的物质,如铁,钻,镍。
10. A
11. C
12. C
【解析】在寒冷的冬天里,人们常常通过两手互搓来取暖,这是通过做功的方法来改变内能的,故A错误;用铁锤锻打工件,工件会变得越来越热,是通过做功的方式改变物体内能的,故B错误;炒菜时,菜变得越来越热是通过热传递的方式使物体变得越来越热的,故C正确;用气筒给轮胎打气,筒壁变得越来越热,是通过做功的方式改变物体内能的,故D错误。
13. C
14. C
15. D
【解析】A、安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故A不符合安全用电要求;
B、大功率用电器同时使用时,将会使电路中的电流过大,引起火灾.故B不符合安全用电要求;
C、用手握住测电笔的金属杆判断插座是否有电会造成触电事故,故C不符合安全用电要求;
D、有金属外壳的用电器,使用三脚插头,使用电器外壳接地,防止用电器外壳带电危及人身安全,故D符合安全用电要求.
16. B
【解析】A选项、阿基米德发现了阿基米德原理;
B选项、托里拆利第一个测出了大气压的值;
C选项、帕斯卡发现了帕斯卡原理;
D选项、伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因;
故选B。
17. A
【解析】【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。原来静止的物体保持原来的静止状态;原来运动的物体保持原来的运动状态。并且要知道任何物体都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与是否运动、是否受力、做什么运动都没有关系。
【解析】解:
A、百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性,故A正确;
B、汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车行驶中惯性造成的危害,不能消除惯性,故B错误;
C、行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于乘客具有惯性;惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误。
D、运动的物体有惯性,静止的物体也有惯性,故D错误。
故选:A。
【点评】正确理解惯性的概念是解答此题的关键,惯性作为物体本身固有的一种属性,在我们生活中随处可见,与我们的生活息息相关,我们要注意联系实际,用所学惯性知识解决身边的物理问题。
18. A
【解析】由电路图可知,R1 与 R2 并联,电流表 A1 测 R1 支路的电流,电流表 A 测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且 R1>R2,
所以,由 I=UR 可知,两支路的电流关系 I1
所以,I=I1+I2>I1+I1=2I1,即 1 A>2I1,
则 I1<0.5 A,即电流表 A1 的示数小于 0.5 A。
19. C
【解析】闭合开关,灯泡不亮,电压表示数等于电源电压,说明 R 断路或 L 短路,
如果 R 断路,则电流表示数为零;
如果 L 短路,则电流表示数:I=UR=6 V20 Ω=0.3 A;
由此分析可知:ABD错误,C正确。
20. D
第二部分
21. 连通器;分子
【解析】(1)读图可知,几个连体的花瓶构成一个连通器,由连通器原理可知,只需在任何一只花瓶中倒入水且静止后,其余三个花瓶中的水位都会与之相平。
(2)家中花香四溢,这属于扩散现象,这说明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
22. 同种电荷相互排斥;梳子
23. 2.5×108;16
【解析】满载时,平台的重力 G=mg=2.5×104×103 kg×10 N/kg=2.5×108 N,
此时平台处于漂浮状态,所受的浮力 F=G=2.5×108 N,
据 p=ρgh 得,平台此时吃水的深度 h=pρ海水g=1.632×105 Pa1.02×103 kg/m3×10 N/kg=16 m。
24. 5;2.5
【解析】图甲中定值电阻 R1 与电阻箱 R2 串联,电路中的电流的倒数为
1I=R1+R2U, ⋯⋯①
从乙图看出,当 R2=0 时,1I=2 A−1,代入①中得
2 A−1=R1U, ⋯⋯②
当 R2=10 Ω 时,1I=6 A−1,代入①中得
6 A−1=R1+10 ΩU, ⋯⋯③
解②③两式,得 R1=5 Ω,U=2.5 V。
第三部分
25. (1) 刻度尺;4
【解析】要测量弹簧的伸长需用到刻度尺。从记录数据看出,拉力每增加 1 N,弹簧伸长 0.4 cm,所以第4次实验中,拉力为 3 N 时,弹簧应伸长 1.2 cm,而不是 1.7 cm。
(2) 如图所示
【解析】利用描点法找到实验中拉力与弹簧伸长的交点,连接即可。
(3) 正确
【解析】由图象看出小明的猜想是正确的,即拉力与弹簧的伸长成正比。
(4) 用钩码更好;弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长量不易准确测定
【解析】用钩码更好,因为若用弹簧测力计代替挂钩钩住弹簧向下拉不易操作,难以控制拉力大小稳定,而且弹簧测力计自身又有一定重力,会影响到对拉力大小、弹簧伸长量的准确测量。
26. (1) B
【解析】酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;
而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度;所以,安装顺序为从下到上,B正确;
(2) 秒表
【解析】在实验中,除了需要温度计外,还需要用秒表测量时间;
(3) 高于
【解析】撤掉酒精灯后,发现有一段时间水温依然保持不变,因为酒精灯加热时,铁圈和石棉网的温度较高,高于水的温度,移开酒精灯时,烧杯底部还会从温度高的石棉网上吸收热量,则烧杯底部的温度高于水的温度;
(4) 水的质量不同
【解析】 B 图象与 A 图象相比,加热至沸腾时间较长,它们的初始温度相同,所以 B 组加热时间较长可能是水的质量较大造成的。
27. (1) m2−m1V1
(2) m3−m4V2
(3) 小王;偏大;有部分食用油附在烧杯上,使体积偏小,密度偏大
(4) 17.3;16.8;20;0.84
28. (1) 量角器
【解析】由于在实验中需要测量角度的大小,所以还需要量角器;
(2) 水平桌面;竖直(垂直)
【解析】实验前,把平面镜放在水平桌面,将可折的纸板竖直放在平面上;
(3) 显现光路
【解析】让光贴着纸板入射是为了在纸板上显现光路;
(4) 探究反射光线、入射光线及法线是否在同一平面内
【解析】折叠的纸板可以用来探究反射光线、入射光线及法线是否在同一平面内;
(5) 入射;进行比较
【解析】实验时应当多次改变入射角,测量反射角和入射角的大小,并进行比较,这样得出的反射角与入射角大小关系才具有普遍规律;
(6) 光反射时,光路可逆
【解析】由于光反射时,光路可逆所以逆着 OF 的方向射向镜面,发现反射光线沿着 OE 方向射出。
29. (1)
【解析】当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联,小灯泡的额定电压为 2.5 V,则电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2) 电压表正负接线柱接反
【解析】连接电路后试触开关,发现电压表指针发生如图乙所示偏转,则出现的故障是:电压表正负接线柱接反了;
(3) 向左移动滑动变阻器的滑片 P,直至电压表的示数为 2.5 V,并记录此时电流表的示数进行计算
【解析】为保护电路,连接电路时,变阻器连入电路电阻应最大,因灯在额定电压下正常发光,排除故障后,闭合开关,若要测量小灯泡的额定功率,接下来的操作是向左移动滑动变阻器的滑片 P,直至电压表的示数为 2.5 V,并记录此时电流表的示数进行计算;
(4) 不可靠;小灯泡的阻值随着温度的升高而降低了,而实验室所用灯泡灯丝一般都是钨丝,电阻随温度的升高而增大
【解析】根据绘制成图丙所示的 I−U 关系图象知,电压分别为 1.5 V 、 2 V 、 2.5 V 时的电流分别为 0.1 A 、 0.15 A 、 0.25 A,由欧姆定律 I=UR,电压为 1.5 V 时灯的电阻 R1=U1I1=1.5 V0.1 A=15 Ω,同理电压为 2 V 、 2.5 V 时灯的电阻分别为 13.3 Ω 、 10 Ω,故根据图象信息,判断实验数据不可靠,原因是:小灯泡的阻值随着温度的升高而降低了,而实验室所用灯泡灯丝一般都是钨丝,电阻随温度的升高而增大。
第四部分
30. (1)
【解析】小华受重力的作用点在其重心上,方向是竖直向下的,如图所示:
(2)
【解析】球 A 所受重力的作用点在其重心上,方向是竖直向下的,如图所示:
第五部分
31. 增大压强可以提高气体的液化温度,使一些气体在常温下就能液化了。
第六部分
32. (1) 他的骑行速度为 10 m/s;
【解析】 s=6 cm=6000 m,t=10 min=600 s
则骑行速度 v=st=6000 m600 s=10 m/s;
(2) 碳纤维车架的密度为 1.8×103 kg/m3
【解析】 ρ=mV=4.5 kg2.5×10−3 m3=1.8×103 kg/m3;
(3) 李伟在比赛骑行中山地自行车对地面的压强为 106 pa。
【解析】 F=G人+G整车=G人+m整车 g=700 N+10 kg×10 N/kg=800 N
S=2×4 cm2=8×10−4 m2
比赛骑行中山地自行车对地面的压强:p=FS=800 N8×10−4 m2=106 pa。
33. (1) 灯泡 L 的电阻值为 12 Ω
【解析】灯泡正常工作时的电流 I额=P额U额=3 W6 V=0.5 A,
灯泡的电阻 RL=U额I额=6 V0.5 A=12 Ω
(2) 灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻值为 6 Ω;在 5 min 内,滑动变阻器产生的热量为 450 J
【解析】当开关 S2 断开,S 、 S1 闭合时,灯 L 和滑动变阻器串联;
∵ 灯泡正常工作,
∴ 电路中的电流 I=I额=0.5 A,
滑动变阻器两端的电压 U滑=U−U额=9 V−6 V=3 V,
∴ R滑=U滑I=3 V0.5 A=6 Ω;
Q=I2R滑t=(0.5 A)2×6 Ω×5×60 s=450 J
(3) 要使整个电路消耗的电功率最小,应 S 、 S2 闭合 S1 断开时,此时整个电路的电功率为 2.025 W
【解析】根据 P=U2R 可知,整个电路的阻值最大时,消耗的总功率为最小,
∵ R0=20 Ω>RL=12 Ω;
∴ R0 与滑动变阻器串联,且变阻器接入电路的电阻最大时,整个电路消耗的总功率为最小,即当 S 、 S2 闭合 S1 断开时,
则根据串联电路的总阻值等于各电阻之和可得:
R=R0+R滑大=20 Ω+20 Ω=40 Ω,
电路的最小功率P=U2R=(9 V)240 Ω=2.025 W
34. (1) 热
【解析】由电路图可知,当 S 旋到位置 3 时,R1 与 R2 并联,电路中的总电阻最小,
由 P=U2R 可知,电路的总功率最大,水龙头流出热水;
(2) 当 S 旋到位置 2 时,电阻 R1 的功率为 880 W;
【解析】当 S 旋到位置 2 时,电路为 R1 的简单电路,
则电阻 R1 的功率:
P1=U2R1=220 V255 Ω=880 W;
(3) 电热丝 R2 的阻值为 44 Ω;
【解析】因电路中总功率等于各用电器功率之和,
所以,水龙头流出热水时,R2 的电功率:
P2=P热−P1=1980 W−880 W=1100 W,
电热丝 R2 的阻值:
R2=U2P2=220 V21100 W=44 Ω;
(4) 小雪洗碗的过程消耗的总电能为 1.716×106 J;
【解析】由图丙可知,流出热水的工作时间 t1=10min=600s,流出温水的工作时间 t2=10min=600 s,
由 P=Wt 可得,小雪洗碗的过程消耗的总电能:
W=P热t1+P1t2=1980 W×600 s+880 W×600 s=1.716×106 J;
(5) 在用电高峰期,电路的实际电压为 198 V,“小厨宝”出温水时的实际功率为 712.8 W。
【解析】电路的实际电压为 198 V 出温水时的实际功率:
P1ʹ=U实2R1=198 V255 Ω=712.8 W。
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