一.选择题(共16小题,满分32分,每小题2分)
1.(2分)以下关于物理学家和他的贡献,说法正确的是( )
A.麦克斯韦建立了电磁场理论
B.法拉第发现了磁场对电流有作用
C.奥斯特发现了电磁感应现象
D.安培发现了电流周围存在磁场
2.(2分)电路和水路有许多相似之处。在电路中和如图所示水路中的水泵作用相似的是( )
A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线
3.(2分)烈日下海滩上的沙子热得烫脚,而海水清凉;傍晚,沙子凉了,海水却依然温暖,这主要是因为( )
A.水的比热容比沙子大 B.沙子的密度比水大
C.沙子的导热性比水好 D.沙子含有的热量比水多
4.(2分)2020年世界环境日中国宣传主题是“美丽中国,我是行动者”。下列做法与这一主题不相符的是( )
A.控制汽车鸣笛
B.提倡多用私家车
C.使用过的口罩不随意丢弃
D.生活污水集中处理后排放
5.(2分)下列现象中属于熔化的是( )
A.太子河里冰雪消融的过程
B.柳壕湿地公园里荷叶上露珠的形成
C.日出后薄雾渐渐消散的过程
D.冰雪大世界中雪的形成
6.(2分)对下列物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.新冠肺炎疫情当下,用体温计测入校人员的体温,凡高于38℃的人员才隔离观察
B.50W家用电风扇正常工作时的电流约为2.3A
C.家用微波炉的额定功率一般约为80~100W
D.对人体的安全电压不高于36V
7.(2分)如图所示的四种设备中,与电动机工作原理相同的是( )
A.电钻 B. 电热水壶
C. 电灯 D. 电磁起重机
8.(2分)生长在沙漠中的仙人掌的叶子为针状,有助于减少水分的( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.汽化
9.(2分)小明家电能表标有“3000revs/kW•h”,小红家电能表标有“2000revs/kW•h”。所测量的1小时内,两电能表均转过6000转。下列相关描述正确的是( )
A.在该时间段内,转数相同,所以两家用电器消耗的电能一样多
B.在该时间段内,小红家用电器消耗的电能多于小明家
C.在该时间段内,小明家正在使用的用电器总功率比小红家的大
D.在任何时候,小明家的电能表都比小红家的电能表转的更快
10.(2分)如图甲所示,这是可调亮度的台灯,用于调光的电位器结构图如图乙所示,a、b、c是三个接线柱a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度。下列说法正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度
11.(2分)为了方便民众饮水,长春市地铁站里配备了售水机。售水机可以通过投币(闭合“投币”开关)或扫码(闭合“感应”开关)两种方式接通供水电机取水。下列设计电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2分)2019年10月1日,国庆70周年烟花表演给大家留下了深刻印象。如图是小明同学在当晚的开幕式晚会上拍摄的一幅烟花爆炸时的照片。烟花内部爆炸时发生的能量转化过程与四冲程汽油机的相似冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
13.(2分)下列说法正确的是( )
A.金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流方向
B.摩擦起电的实质是正电荷发生了转移
C.丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带正电的物体时会相互排斥
D.绝缘体不善于导电是因为绝缘体内没有电荷
14.(2分)如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动,下列说法正确的是( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大
B.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
C.灯泡亮度不变,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变小
15.(2分)在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变,定值电阻R的阻值为20Ω.灯泡L的阻值为10Ω.若闭合电键S,灯泡L不亮,电压表的示数为6V,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0.2A C.可能为0.3A D.可能为0.6A
16.(2分)如图甲所示,三个阻值R1、R2、R3并联接入电压恒定的电源两端,闭合开关S后,测量通过它们的电流分别为I1、I2、I3,且有I3>I2>I1;若将它们串联起来,接入同一电源的两端,如图乙所示,则闭合开关后,测量它们的电压分别为U1、U2、U3,则它们的大小关系正确的是( )
A.U3>U2>U1 B.U2>U3>U1 C.U1>U2>U3 D.U1>U3>U2
二.填空题(共6小题,满分12分,每小题2分)
17.(2分)自然界中的“冰”和“霜”都是水的固态形式,但“冰”是无色透明的,而“霜”是白色的。原因是它们的成因不同,“冰”是 而成的,“霜”是 (填物态变化名称)而成的。
18.(2分)严寒冬季,我国北方哨兵脚上穿有电热靴,一只靴内加热电路如图所示,电源电压恒定,S2为三挡旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处);电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变,b为电阻丝R1的中点。电热靴的低温挡为12W,则该电热靴利用了电流的 效应来工作的,该电热靴中温挡时的电功率为 W。
19.(2分)如图是一款USB迷你型小风扇,说明书上标有“6V 3W”,则小风扇正常工作时通过的电流是 A,通电1min消耗的电能为 J。
20.(2分)福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体,如图所示。当推动A轮转动时,其他3个轮会随之转动,若A轮磁体外侧是N极,则C轮磁体外侧是 极。如果A轮逆时针转动,C轮将 (填“顺”或“逆”,下同)时针转动,D轮将 时针转动。
21.(2分)家庭电路中电灯、电视、电风扇的连接方式是 (填“串联”或“并联”);带有金属外壳的电水壶用三脚插头,是为了使用时让金属外壳与 相连;家庭电路中电流过大时,空气开关自动切断电路,俗称跳闸,产生跳闸的原因可能是 。
22.(2分)如图所示,电源电压不变,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω.只闭合S,电压表V1、V2的示数之比为 ,再闭合S1、S2,电流表A1、A2的示数之比为 。
三.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
23.(2分)在图中标出在图中标出①磁感线的方向②电源“+”极和③条形磁体的“N”极。
24.(2分)请你根据安全用电原则,将图中开关、电灯连接到家庭电路中。
四.解答题(共1小题,满分4分,每小题4分)
25.(4分)课间休息时许多同学会用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做这样的游戏,如图:首先旋紧瓶盖,接着两手分别握住瓶的上、下部分,使劲拧瓶的下部,使其严重变形压缩瓶内空气:然后迅速旋开瓶盖,可看到瓶盖飞出数米远,同时瓶口和瓶内出现“白气”。用所学的物理知识解释出现这些现象的原因。
五.实验探究题(共4小题,满分23分)
26.(6分)小明在“观察水的沸腾”实验中,当温度达到90℃左右,每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾经过了5min,得到的温度填在下面的表格里。
时间(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
温度(℃) | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 99 | 99 | 99 | 94 | 99 | 99 |
(2)实验中水在沸腾过程中不断吸热,温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
(3)从小明的实验数据可以看出,此时水的沸点是 ℃,低于100℃,小华猜想可能的原因是水上方的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)标准大气压;在与其他组交流时发现,其他组测得的水的沸点都是100℃,由此可以判断。他测出的水的沸点低于100℃ (选填“是”或“不是”)气压的原因。
(4)在这次实验中,发现从开始加热到沸腾的这段时间过长。为了缩短实验的时间,请写出一种可以采取的措施 。
27.(5分)在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,按如图甲所示的电路进行实验,并记录数据。
位置 | A | B | C |
电流(A) | 0.24 | 0.24 | 0.48 |
(2)连好电路闭合开关,发现电流表指针位置如图乙所示,则出现这种现象的原因是 。
(3)小明根据表中数据,欲分析得出结论,同组的小刚认为不妥,理由是: 。
(4)改正后,实验最终可得到并联电路干路电流与支路电流的关系为: 。
28.(4分)用如图所示的实验装置来测定燃料的热值,若燃烧的燃料质量为m1,被加热的水质量为m2,水的比热容为c,温度升高△t,若不考虑热量损失,则燃料的热值为 (用题中给出的物理量符号表示),若考虑热量损失,这种方法测出的热值 。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
29.(8分)在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为3V。
(1)如图甲,连线时开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态,闭合开关前,应将变阻器滑片滑到 端(选填“A”或“B”)。
(2)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是 。
A.小灯泡短路 B.小灯泡两端电压太小 C.滑动变阻器阻值太大 D.电源电压太小
(3)移动滑片,使小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为 W。根据实验数据画出小灯泡I﹣U关系图象如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图象可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)当小灯泡两端电压为2V时,实际功率在以下哪个范围内
A.P实<0.48W
B.0.48W<P实<0.6W
C.0.6W<P实<0.75W
D.P实>0.75W
(5)实验结束后,小杜继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则她画出的U﹣I图象应为图丙中的虚线 (填“①”、“②”或“③”)。
六.计算题(共3小题,满分20分)
30.(6分)如图甲电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时,定值电阻R0的电功率和电流的P﹣I关系图像如图乙所示,求:
(1)电源电压。
(2)滑片P在a端时,电路的总功率。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
31.(5分)如表所示,是某学校使用的电开水器铭牌,如图是其电路原理图(R1、R2都是加热电阻),开关S分别连接a、b处即可实现加热和保温功能。求:
电开水器铭牌 | 型号××× |
额定电压220V | 加热功率5500W |
保温功率1000W | 容积50L |
(2)加热过程电开水器的加热效率;(结果保留到小数点后一位)
(3)R2的阻值。
32.(9分)有一种电加热恒温箱,工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和R2=44Ω的电热丝组成。其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到30mA时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图1s乙所示。
(1)在升温的过程中,电阻R1两端的电压会 (选填“变小”或“不变”);要使恒温箱设定的温度值升高,应调节滑动变阻器R0的滑片,使其接入电路的阻值 (选填“变大”或“变小”)。
(2)求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量。
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,求电阻箱R0应接入电路的阻值。
2022年初中物理中考模拟试卷A
参与试题解析
一.选择题(共16小题,满分32分,每小题2分)
1.【解答】解:A、麦克斯韦最先建立了完整的电磁场理论。故A正确;
B、安培发现了磁场对电流的作用规律。故B错误;
CD、奥斯特发现了“电流周围存在磁场”,法拉第发现了电磁感应现象。故C、D错误。
故选:A。
2.【解答】解:A、电源与水泵作用相似,电源提供电压,水泵提供水压,故A正确;
B、用电器与水轮机作用相似,用电器利用电流工作,水轮机利用水流工作,故B错误;
C、开关作用与阀门作用相似,开关控制电路的通断,阀门控制水路的通断,故C错误;
D、导线与水管作用相似,导线是电流的通道,水管是水流的通道,故D错误;
故选:A。
3.【解答】解:
水的比热容比沙子的比热容大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,因此,在受太阳照射条件相同时,海水比沙滩的温度低,放出相同热量时,海水比沙滩的温度高,故A正确。
故选:A。
4.【解答】解:A、控制汽车鸣笛,能减少噪声污染;
B、少用私家车,坚持绿色出行,能减少污染;多用私家车,会增加污染;
C、使用过的口罩不随意丢弃,防止污染环境;
D、生活污水集中处理后排放,不会造成水体污染。
可见与“美丽中国,我是行动者”这一主题不相符的是B。
故选:B。
5.【解答】解:
A.太子河里冰雪消融,是固态变成液态,属于熔化现象,故A符合题意;
B.柳壕湿地公园里露珠的形成,是气态变成液态,属于液化现象,故B不合题意;
C.日出后薄雾渐渐消散的过程,是液态变成气态,属于汽化现象,故C不合题意;
D.冰雪大世界中雪的形成,是气态变成固态,属于凝华现象,故D不合题意。
故选:A。
6.【解答】解:A、人的正常体温不超过37℃,学校要求凡高于37.3℃的人员需要隔离观察。故A不符合实际;
B、家用电风扇工作电压为220V,50W家用电风扇正常工作时的电流约为I==≈0.23A。故B不符合实际;
C、家用微波炉的额定功率一般约为800~1000W。故C不符合实际;
D、经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故D符合实际。
故选:D。
7.【解答】解:A、电钻的主要部件是电动机,与电动机工作原理相同,故A正确;
B、电热水壶是利用电流的热效应工作的,与电动机的原理不同,故B错误;
C、电灯在工作时,电能转化为光能,与电动机原理不同,故C错误;
D、电磁起重机的主要部件是电磁铁,是利用了电流的磁效应,与电动机的原理不同,故D错误。
故选:A。
8.【解答】解:蒸发是汽化的一种方式。生活在沙漠中的仙人掌针状的叶子是通过减小液体的表面积来减缓水分的蒸发,即有助于减少水分的,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:ABC、小明家电能表标有“3000revs/kW•h”,表示小明家的用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000r,
由此可知,电能表均转过6000转,小明家消耗了的电能:W1==2kW•h;
小明家用电器的总功率:P1===2kW;
小红家电能表标有“2000revs/kW•h”,表示小红家的用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过2000r,
由此可知,电能表均转过6000转,小红家消耗了的电能:W2==3kW•h;
小红家用电器的总功率:P2===3kW;
由以上分析可知,AC错误、B正确;
D、电能表转盘转的快慢,取决于电路中用电器的电功率大小,无法确定电路中用电器的电功率大小,所以无法确定谁家的电能表转的更快,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:
A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B、若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故B正确;
C、若只将a、c接入电路,电位器电阻丝全部接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻不变,电路中电流不变,灯泡亮度不变,故C错误;
D、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故D错误。
故选:B。
11.【解答】解:
A.由电路图可知,感应开关和投币开关串联,共同控制供水电机,只有感应开关和投币开关都闭合时,供水电机才可以工作,故A不符合题意;
B.当感应开关闭合时,电源短路,会损坏电源,故B不符合题意;
C.当投币开关闭合时,电源短路,会损坏电源,故C不符合题意;
D.由电路图可知,感应开关和投币开关并联,供水电机位于干路,闭合感应开关或投币开关时,供水电机均可以工作,故D符合题意。
故选:D。
12.【解答】解:
烟花爆炸是烟花里面的燃料发生化学变化,产生高温高压的燃气,然后膨胀对外做功,推动空气高速流动而发出爆炸声,并伴随火光出现;
这个过程中发生的能量转化是化学能→内能→光能和机械能,主要是内能转化为机械能,这与四冲程汽油机的做功冲程相似,故C正确。
故选:C。
13.【解答】解:
A、金属导体中自由电子带负电,自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故A错误;
B、摩擦起电的实质是电子发生了转移,故B错误;
C、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,因同种电荷相互排斥,所以该玻璃棒靠近带正电的物体时会相互排斥,故C正确;
D、绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内没有可以自由移动的电荷存在,故D错误。
故选:C。
14.【解答】解:
AD、由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测电源的电压;因电源的电压不变,所以电压表的示数不变;故AD错误;
BC、当滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大;根据欧姆定律可知,电路中电流变小;根据P=I2R可知,灯泡的实际功率变小,灯泡亮度变暗,故C错误;
电源电压不变,电流减小,根据P=UI可知,总功率减小,故B正确。
故选:B。
15.【解答】解: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===0.3A;
由此分析可知:ABD错误,C正确。
故选:C。
16.【解答】解:并联电路各支路电压相等,且有I3>I2>I1;根据I=知,R3<R2<R1;
若将它们串联起来,三电阻的电流相等,根据U=IR知U3<U2<U1,故C正确。
故选:C。
二.填空题(共6小题,满分12分,每小题2分)
17.【解答】解:自然界中的“冰”和“霜”都是水的固态形式;冰是由水凝固而成的,“霜”是空气中的水蒸气凝华而成的。故答案为:凝固;凝华。
18.【解答】解:(1)电热靴利用了电流通过导体会放出热量的原理,即利用了电流的热效应;
(2)由P=可知,当S1闭合、M接a时,R1与R2串联,电路中的总电阻最大,电热靴处于低温挡;当S1闭合、M接c时,电路为R2的简单电路,电路中的电阻最小,电热靴处于高温挡;当S1闭合、M接b时,R1与R2串联,电热靴处于中温挡;
由题知,两电阻丝规格相同,设R1=R2=R;
电热靴处于低温挡时,R1与R2串联,此时电热靴的电功率:P低====12W,则=24W,
电热靴中温挡时,R1与R2串联,由串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻:R中=R1+R2=R+R=R,
则电热靴中温挡时的电功率:P中====×24W=16W。
故答案为:热;16。
19.【解答】解:由P=UI可得,小风扇正常工作时通过的电流:
I===0.5A;
由P=可得,通电1min消耗的电能:
W=Pt=3W×60s=180J。
故答案为:0.5;180。
20.【解答】解:如果A轮磁体外侧是N极,则与A轮相邻的C轮磁体外侧是S极,与C轮相邻的D轮和B轮磁体外侧是N极。
根据异名磁极相互吸引可知,磁动轮中各齿轮之间转动方向的关系与普通齿轮传动装置相同。如果A轮逆时针转动,C轮将顺时针转动,D轮和B轮将逆时针转动。
故答案为:S;顺;逆。
21.【解答】解:
(1)家庭电路中电灯、电视、电风扇在工作时互不影响,所以它们是并联连接的;
(2)带有金属外壳的电水壶用三脚插头,是为了使用时让金属外壳与大地相连,避免其金属外壳漏电时发生触电事故;
(3)短路、用电器的总电功率过大,都会造成家庭电路中电流过大、空气开关跳闸。
故答案为:并联;大地;短路或用电器的总功率过大。
22.【解答】解:
(1)只闭合S,R1与R3串联,电流表A1、A2都测量串联电路中的电流,电压表测量R1两端的电压,电压表V2测量R1与R3两端的总电压;
串联电路中电流处处相等,根据I=可得,电压表V1、V2示数之比:
U1:U=IR1:I(R1+R3)=R1:(R1+R3)=2Ω:(2Ω+4Ω)=1:3。
(2)再闭合S1、S2,R1与R2并联,电压表V1、V2都测量并联电路两端的电压,电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流;
由于并联电路两端电压相等,所以根据I=可得电流表A1、A2示数之比为:
I1′:I′=:(+)=:(+)=:(+)=3:5。
故答案为:1:3;3:5。
三.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
23.【解答】解:小磁针静止时,S极靠近的一定是异名磁极,由此可知,条形磁铁的左端为S极,电磁铁的右端为N极,
根据在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出回到S极,可以确定磁感线的方向是向右。
根据电磁铁的右端为N极和线圈的绕向,结合安培定则,可以确定电流从电磁铁的左端流入,右端流出。从而得到电源的左端为正极,右端为负极。
如图所示:
24.【解答】解:
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,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。如图所示:
四.解答题(共1小题,满分4分,每小题4分)
25.【解答】答:旋紧瓶盖,使劲拧瓶的下部,瓶体严重变形压缩瓶内空气,使空气内能增大、温度升高。迅速旋开瓶盖时,瓶内气体膨胀对外做功,可看到瓶盖飞出,同时瓶内气体内能减小,温度降低,瓶口和瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴,出现“白气”。
五.实验探究题(共4小题,满分23分)
26.【解答】解:(1)水在沸腾时,吸收热量,温度不变,水在5min已经达到沸点,则5~10min,继续对水加热,水的温度不变,所以第8分钟数据错误;
(2)根据水的沸腾特点,水沸腾过程中,吸收热量,温度不变;
(3)水在标准大气压下,沸点为100℃,水加热至99℃时,继续加热,水的温度不变,所以此时水的沸点为99℃,由于水的沸点随水面上方气压减小而降低,所以水的沸点低于100℃时,可能的原因是水面上方气压小于标准大气压;
由于其他组测得的水的沸点都是100℃,说明周围大气压为标准大气压,所以他测出的水的沸点低于100℃不是气压的原因;
(4)为了缩短实验时间,可以减少水的质量。
故答案为:8;不变;99;小于;不是;减少水的质量。
27.【解答】解:(1)电流表与待测电路串联,若要测量干路电流,则电流表应串联在图甲中的 C处。在将电流表接入电路之前,开关S应当处于断开状态;
(2)闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是:电流表正负接线柱接反了;
(3)表中的数据只有一组,直接得出结论会存在偶然性,为了得到准确而普遍适用的结论,要有两个改进:一是:换用不同规格的灯泡;二是:进行多次测量;
(4)改正后,实验最终可得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和。
故答案为:(1)C,断开;(2)电流表正负接线柱接反了;(3)没有换用规格不同的灯泡多次实验;(4)并联电路干路电流等于各支路电流之和。
28.【解答】解:
(1)由水吸收的热量:Q吸=cm2Δt,
燃料燃烧放出的热量:Q放=Q吸;
燃烧消耗燃料的质量为m1,
由Q=mq可得该燃料的热值:q==;
(2)因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失、燃料不能完全燃烧等,所以水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量,则根据上述方法直接计算得出的热值比实际值要小。
故答案为:;偏小。
29.【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,应将滑片P移到阻值最大的A端;
(2)闭合开关,两表指针均有偏转,这说明灯泡有电流通过,其两端也有电压,但灯泡不发光,说明灯泡的实际功率过小。
A、若小灯泡短路,电压表无示数,故A不可能;
B、若小灯泡两端电压太小,则通过的电流与小,由P=UI知,灯泡的实际功率很小,灯泡可能不发光,故B有可能;
C、若滑动变阻器阻值太大,由串联电路特点和欧姆定律知,电路中电流很小,灯泡分得电压也很小,灯泡的实际功率很小,灯泡可能不发光,故C有可能;
D、若电源电压太小,则灯泡分得电压更小,灯泡的实际功率很小,灯泡可能不发光,故D有可能;
故选:A;
(3)小灯泡正常工作时两端电压等于额定电压2.5V,此时电流表的示数为0.3A,
则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
由小灯泡I﹣U关系图象知,灯泡两端电压增大时,电压变化大于其电流的变化,由欧姆定律知,灯泡电阻随电压增大而增大,故当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻减小;
(4)电流表的示数为0.3A,灯正常发光,而灯的电压不能超过为的额定电压的五分之一,即灯的实际电压不能超过3V,结合图知,横坐标每大格为0.5V,如下图所示:
由图知,当小灯泡两端电压为2V时,小灯泡的实际电压低于额定电压2.5V,所以实际电流I实<0.3A,
灯泡正常发光时的电阻R==≈8.3Ω,由(3)知,灯泡两端电压为2V时电阻小于8.3Ω,
所以此时灯泡的实际电流I实>=≈0.24A,
故灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流0.24A<I实<0.3A,
由P=UI可得,灯泡的实际功率范围:2V×0.24A<U实I实<2V×0.3A,
即:0.48W<P实<0.6W,故选B;
(5)因电源电压为3V,灯的U﹣I图象与变阻器电流随电压的变化关系图象交点,表示灯的电压与变阻器的电压相等(串联电路各处的电流相等),故由串联电路电压的规律,此时灯与变阻电压的电压都为1.5V,由下图知,只有图3中的虚线①符合这个条件,故他画出的U﹣I图象应为图3中的虚线①;
故答案为:(1)断开;A;(2)A;(3)0.75;减小;(4)B;(5)①。
六.计算题(共3小题,满分20分)
30.【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,R0的电功率最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.5A,R0的最大电功率P0大=4.5W,
由P=UI可得,此时R0两端的电压即电源的电压:U=U0大===9V;
(2)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,
电路的总功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W;
(3)由I=可得,定值电阻R0的阻值:R0===18Ω,
滑片位于a端时,电路的总电阻:R总===90Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:R大=R总﹣R0=90Ω﹣18Ω=72Ω。
答:(1)电源电压为9V;
(2)滑片P在a端时,电路的总功率为0.9W;
(3)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
31.【解答】解:(1)水箱装满水时水的体积:V=50L=550m3=0.05m3,
由ρ=可知,水的质量为:
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg,
水的温度由20℃升高到50℃,水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣20℃)=6.3×106J;
(2)正常加热21min,电开水器消耗的电能:
W=P加热t1=5500W×21×60s=6.93×106J;
此过程电开水器的热效率:
η=×100%=×100%≈90.9%;
(3)当S拨到a时,电路为R1的简单电路;当S拨到b时,R1、R2串联;
因为串联电路中的总电阻大于任一分电阻,所以由P=UI=可知,电路为R1的简单电路时,电开水器功率较大为高温挡;R1、R2串联时,电开水器的功率较小,为低温挡;
由P=UI=可知,高温挡时电路的电阻:
R1===8.8Ω;
低温挡时电路的总电阻:
R===44Ω;
由串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:
R2=R﹣R1=44Ω﹣8.8Ω=35.2Ω。
答:(1)加热过程中水吸收的热量为6.3×106J;
(2)加热过程电开水器的加热效率为90.9%;
(3)R2的阻值为35.2Ω。
32.【解答】解:(1)从图乙可知,在升温的过程中,热敏电阻R1的阻值变小;根据串联电路的分压特点可知R1两端的电压变小;
若要提高恒温箱的设定温度,由图乙知道,热敏电阻的阻值R1将减小,衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需30mA,即要求控制电路中的总电阻不变,所以R0的阻值必须变大;
(2)电热丝工作时的功率:
P===1100W,
在10min内产生的热量:
Q=W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J;
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=100Ω,
由题知,此时控制电路的电流I=30mA=0.03A,
根据I=可知:
总电阻R===300Ω,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得:
电阻箱R0应接入电路的阻值:R0=R﹣R1=300Ω﹣100Ω=200Ω。
答:(1)变小;变大。
(2)电热丝工作时的功率为1100W,在10min内产生的热量为6.6×105J。
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0应接入电路的阻值为200Ω。