当滑片P移到中点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大, 由电压表示数变化了2V可知,此时灯泡两端的电压UL′=UL+2V=3V+2V=5V, 因此时灯泡正常发光,且灯泡的功率PL′=2W,
所以,由P=UI=可得,灯泡正常发光时的电阻:
RL===12.5Ω,故C错误;
(2)当滑片P在最右端时,灯泡两端的电压UL=3V,电路中的电流I=0.3A, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,由I=可得,电源的电压:
U=UL+IR=3V+0.3A×R滑 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①, 当滑片P移到中点时,灯泡两端的电压UL′=5V, 因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流(等于此时灯泡的电流):
I′===0.4A,
电源的电压:
U=UL′+I′×=5V+0.4A×﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
因电源的电压不变,
所以,3V+0.3A×R滑=5V+0.4A×解得:R滑=20Ω,故A正确;
,
电源的电压U=UL+IR=3V+0.3A×20Ω=9V,故B错误; (3)滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率: PR=IR滑=(0.3A)×20Ω=1.8W,故D错误。 故选:A。
二、填空题(每空1分)
19.“端午深情,粽叶飘香”,其中“粽叶飘香”说明分子在 不停做无规则运动 ;煮粽子时是通过 热传递 方式增大粽子内能的。
2
2
【解答】解:①“粽叶飘香”属于扩散现象,说明分子不停地在做无规则运动; ②煮粽子时,粽子的内能增加,是通过热传递的方式使粽子的内能增加。 故答案为:不停做无规则运动;热传递。
20.出于安全和环保考虑,巴中市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。烧烤主要燃料是木炭,已知它的热值是3.4×10J/kg,那么84g的木炭完全燃烧放出热量 2.856×10 J,如果这些热量的50%被水吸收,则能使初温为20℃,质量为17kg的水,温度升高到 40 ℃。 【解答】解:(1)木炭的质量m=84g=0.084kg, 则木炭完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.084kg×3.4×10J/kg=2.856×10J。
7
6
7
6
(2)由η=得,水吸收的热量:
6
6
Q吸=ηQ放=50%×2.856×10J=1.428×10J。 由Q吸=c水m水(t﹣t0)可得,水的末温:
t=t0+=20℃+
6
=40℃。
故答案为:2.856×10;40。
21.长征二号PT2运载火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的 热值 高;火箭外表涂有一层特殊物质,可利用该物质在发生物态变化时要 吸 热,从而避免高速运行的火箭温度过高。 【解答】解:
(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)为保证火箭安全,箭体上涂有一层特殊固体物质,在高温下先熔化,再汽化,因为熔化、汽化时要吸收大量的热,这样箭体的温度就不会太高。 故答案为:热值;吸。
22.如图所示,物体重15N,被水平向右的力F压在竖直墙壁上,当F=40N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是 15 N;当F=60N时,物体在墙壁上保持静止,此时物体受到的摩擦力是 15 N。
【解答】解:
(1)用40N的压力把物体重10N的物体压在竖直墙壁上,物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑,则物体处于平衡状态,物体受平衡力作用,则物体在竖直方向受重力和摩擦力作用,二力应大小相等方向相反,故摩擦力大小为15N; (2)当压力增大为60N时,物体在竖直墙壁上静止不动,物体处于静止状态,受平衡力作用,即物体在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上摩擦力的作用,故摩擦力15N。 故答案为:15;15。
23.如图所示,用滑轮组将3kg的物体匀速提高1m,拉力F为200N,则有用功为 300 J,滑轮组机械效率为 75% 。若增加所提物体的重力,滑轮组机械效率 变大 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。(不计绳重和摩擦)
【解答】解: (1)有用功为:
W有用=Gh=mgh=3kg×10N/kg×1m=300J;
(2)由图可知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m。 拉力做的总功为:W总=Fs=200N×2m=400J, 则滑轮组的机械效率:
η==×100%=75%;
(3)增加所提物体的重力时,有用功增大,不计绳重和摩擦,动滑轮重不变,额外功不变,这样有用功在总功中所占的比例增大,滑轮组的机械效率将变大。 故答案为:300; 75%; 变大。
24.电能表是用来测量 电路消耗电能 的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、10A、3000r/kWh”字样,
他观察到在lmin的时间内,电能表的转盘匀速转了15转,观察期间他家工作电器的总功率为 300 W;小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过 2.2 kW。 【解答】解:
(1)电能表是用来测量电路消耗电能(电功)的仪表;
(2)3000r/kWh表示电路中每消耗1kWh的电能,电能表表盘转3000转, 电能表的转盘转了15转,则用电器消耗的电能: W=
kWh=0.005kWh,
他家工作电器的总功率:
P===0.3kW=300W;
(3)由题知,电能表的工作电压U=220V,允许通过的最大电流I=10A, 则小明家允许接入用电器的最大总功率: P=UI=220V×10A=2200W=2.2kW。 故答案为:电路消耗电能;300;2.2。
25.当电阻R1两端电压为3V时通过的电流为0.2A,则R1的电阻为 15 Ω,当它与R2=5Ω并联工作时,电功率之比P1:P2= 1:3 ,电流之比I1:I2= 1:3 。 【解答】解:
由题知,R1两端电压为3V时通过的电流为0.2A,由欧姆定律可得R1的电阻:
R1===15Ω;
并联电路中各支路两端电压都相等,当两电阻并联时,U1=U2, 所以通过它们的电流比:
I1:I2=: =R2:R1=5Ω:15Ω=1:3;
由P=UI可得,两电阻的电功率比: P1:P2=U1I1:U2I2=I1:I2=1:3。 故答案为:15;1:3;1:3。
26.物理知识应用:
(1)家用电热器是利用电流的 热 效应制成的。
(2)常用的液体温度计是利用 液体热胀冷缩的 原理制成的。 (3)电磁继电器是利用 电磁铁 控制工作电路通断的开关。 【解答】解:
(1)电热器的目的是利用电流来产生热量,所以利用了电流的热效应工作的; (2)常用温度计的构造原理是液体的热胀冷缩性质;
(3)电磁继电器主要是利用电磁铁控制工作电路通断的开关,通过开关控制电磁铁电流的通断,使电磁铁有无磁性,从而控制被控电路的通断,实现远距离操作和自动控制等功能,它可以用低压电源控制高压电源,弱电流控制强电流等。
故答案为:(1)热;(2)液体热胀冷缩的;(3)电磁铁。
三、作图、实验探究题(39题4分,其余每空1分,共20分)
27.一个重2N的木块静止在斜面上,请作出木块对斜面的压力及木块所受静摩擦力的示意图。
【解答】解:木块静止在斜面上时,有向下运动的趋势,故木块受到沿斜面向上的静摩擦力,过物体的重心沿斜面向上画一条有向线段,并标上摩擦力的符号“f”;
木块对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点沿垂直于斜面向下方向画一条有向线段,并标上压力的符号“F”;如下图所示:
28.如图所示为小黄家客厅的实物电路图。请你用笔画线代替导线,把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中。
【解答】解:首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套; 安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示: