【考点】JA:电功率的计算;JI:焦耳定律的计算公式及其应用.
【分析】由电路图可知,开关S接触ab两个触点时,电路断路;开关S接触bc两个触点时,电路为R2的简单电路;开关S接触cd两个触点时,R1与R2并联;开关S接触de两个触点时,电路为R1的简单电路;根据都电阻的并联和P=UI=
求出它们对于的电功率,电功率最小的为低温档;根据Q=W=Pt求出它的高温档工作1min产生的热量.
【解答】解:由电路图可知,开关S接触ab两个触点时,电路断路,电路的功率为0W; 开关S接触bc两个触点时,电路为R2的简单电路,电路的电功率P1=
=
=6W;
开关S接触cd两个触点时,R1与R2并联,由=+可得,电路的总电阻R===2Ω,电路的
电功率P2===18W;
开关S接触de两个触点时,电路为R1的简单电路,电路的电功率P2=综上可知,保暖鞋在低温档工作时的电功率6W,高温档的功率为18W, 它的高温档工作1min产生的热量: Q=W=P2t=18W×60s=1080J. 故答案为:6;1080. 三、作图题
23.在图中画出石块A受到的重力G和拉力F的示意图.
==12W,
【考点】7B:重力示意图;6H:力的示意图.
【分析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点.
【解答】解:
石块A受到的重力方向竖直向下,作用点在重心;拉力的方向沿绳子向上,作用点也在重心.示意图如下:
24.画出图中入射光线AO的反射光线并标出反射角的大小.
【考点】A8:作光的反射光路图.
【分析】已知入射光线与法线的夹角(入射角),根据光的反射定律中,反射角等于入射角即可画出反射光线. 【解答】解:
由图可知,入射光线与法线的夹角即入射角为60°,根据反射角等于入射角等于60°,即可在法线的另一侧画出反射光线.如图所示:
.
四、简答题
25.如图所示,是一种安全门锁的工作原理示意图.保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭.请你根据示意图,分析安全门锁的工作原理.
【考点】CF:电磁继电器的组成、原理和特点.
【分析】电磁铁通电后具有磁性,能够吸引铁等物质,电磁铁中没有电流时,电磁铁不具有磁性.
【解答】答:闭合开关后,电磁铁中有电流通过,电磁铁具有磁性,能吸引铁质插销使门锁打开,并且弹簧被拉长;断开开关后,电磁铁中无电流通过,电磁铁会失去磁性,铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽,门锁关闭. 五、实验题
26.利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”.操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温度相同且 质量 相等的沙子和水.
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为 39 ℃.根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图丙所示; (3)实验中,是通过比较 加热时间 来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是 沙子 ;若使两者升高相同的温度,则 水 吸收的热量较多,由此可见, 水 的比热容较大. 【考点】GX:探究比热容的实验.
【分析】(1)要比较水和沙子吸热升温的快慢,就要控制水和沙子的质量、初温度、相同时间吸收的热量以及所用容器相同;
(2)读数时,要先认清分度值,然后看液柱所对应的示数. (3)吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来; (4)分析表中数据得出水和沙子的温度变化情况,得出结论.
【解答】解:(1)为了研究水与沙子比热的大小,实验时,要控制水与沙子的初始温度、质量相等. (2)温度计的分度值是1℃,此时的温度是39℃.
(3)实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量的多少;
(4)分析表中数据可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,水加热时间较长,说明吸收的热量较多;由此可见水的比热容较大. 故答案为:(1)质量;(2)39;(3)加热时间;(4)沙子;水;水.
27.小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条,探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系.”他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所示,在弹性范围内,拉伸相同的伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表:
次数 橡皮条 橡皮条宽/cm 橡皮条长/cm 弹射的水平距离/m 1 2 3 请回答以下问题:
(1)实验中,是通过比较 弹珠被弹射的水平距离 来间接反映橡皮条的弹性势能大小;
(2)比较第1次和第2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的 长度 有关; (3)比较低1次和第3次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 宽度 有关; (4)用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条是 D A、窄面长的 B、宽面长的 C、窄面短的 D、宽面短的.
【考点】FR:探究影响物体势能大小的因素.
【分析】(1)具有弹性的物体发生弹性形变时,具有弹性势能.弹性势能的大小跟物体发生弹性形变大小有关,弹性形变越大,具有的弹性势能越大.
(2)(3)(4)根据表格中的数据,利用控制变量法分析.
【解答】解:(1)弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示,射出的越远,弹弓的弹性势能越大. (2)比较第1次和第2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条宽度相同,长度不同,弹珠射出的距离不同,故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关;
(3)比较第1次和第3次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮长度度相同,条宽不同,弹珠射出的距离不同,故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关;
(4)由以上可知,弹性势能的大小与宽度、长度有关;在拉伸相同的伸长量时,宽度越宽,弹性势能越大,长度越短,弹性势能越大,故弹性势能最大的橡皮条是宽面短的,故选D.
a b c 0.50 0.50 1.00 20.00 30.00 20.00 10.10 8.20 14.00 故答案为:(1)弹珠被弹射的水平距离;(2)长度;(3)宽度;(4)D.
28.在“测量小灯泡的电功率“的实验中,电源电压为3V,灯泡额定电压为2.5V.
(1)请根据图甲,将图乙所示的实物电路用笔画线连接完整;
(2)在连接电路时,开关应 断开 ,滑动变阻器的滑片P应置于 B 端(选填“A”或“B”);
(3)移动滑片P,当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示,其示数为 0.24 A,小灯泡此时的电功率为 0.36 W.要测量小灯泡的额定功率,需将滑片P向 A 端移动(选填“A”或“B”)直到电压表的示数为2.5V;
(4)实验中,小灯泡突然熄火,电流表示数为零,电压表示数变大,电路中的故障可能是 灯泡断路 . 【考点】JF:电功率的测量.
【分析】(1)根据小灯泡的额定电压,可得电压表的量程;
(2)为保证电路安全,开关在连接过程中应断开,滑片滑到阻值最大处;
(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,根据P=UI求出小灯泡的实际功率;
电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;
(4)闭合开关灯泡发光,两表有示数,说明电路正常.灯泡熄灭,电流表示数几乎为零,说明发生了断路或短路,电压表示数变大,说明与之并联的电路完好,据此分析解答.
【解答】解:(1)“测量小灯泡的电功率“的实验中,电源电压为3V,灯泡额定电压为2.5V.故电压表的量程选“0~
3V”,并联在小灯泡两端,如下图:
(2)电路连接过程中,开关应断开,滑片滑到阻值最大处,阻值最大处在B端;
(3)电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流为0.24A;此时小灯泡的实际功率:P0.24A=0.36W;
要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从1.5V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减
实际
=U
实际
I
实际
=1.5V×