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物理中考模拟试卷专题练习(word版含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)边长为20cm的薄壁正方形容器(质量不计)体竖直放在容器底部,其横截面积为1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如2所示。10Nkg)(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据;(2)当圆柱体刚被浸没时,求它受到的浮力;(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,求容器内液体的质量。【答案】(1)见解析;(2)20N;(3)4kg【解析】【分析】【详解】圆柱体的密度大于液体密度;依据:由图2可知,当注入液体质量大于2kg时,圆柱体知,圆柱体的密度大于液体密度。由题意知,圆柱体的底面积为其高为则圆柱体的体积为

S 200cm20.02m2柱h=10cm=0.1m正方体容器的底面积

V S柱

h0.02m20.1m213m3S 0.2m0.2m0.04m2容圆柱体刚好浸没时,液体的体积为V =(S﹣S)h0.04m20.02m0.1m213m3液体 容 柱由图2可知,圆柱体刚好浸没时,注入液体的质量为2kg,则液体的密为m 2kg 1103kg/m3液 V 2m3液体根据阿基米德原理可得,当圆柱体刚被浸没时,它受到的浮力为F gV浮 液 排

gV液

1103kg/m310N/kg213m320N(2)知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kgm12kg时,液体的底面积为S=S﹣S容

0.04m0.02m0.02m2柱由m可得,容器内液体的深度为V1h'V m1液体对容器底部的压强为

S S液1①1p gh' g m mg1①11 液 液

S 0.02m2液由图2可知,当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N,即圆柱体的重力为140N,则注入液体后,容器对桌面的压力为F140Nmg1容器对桌面的压强

F 140Nmgp 2 S容已知

1 ②0.04m2∶p=1③解得因为

1 21m=2.8kg11m=2.8kg>2kg1故应舍去。当注入液体的质量大于2kg时,即注入液体的深度大于10cm,因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即且根据m可得液体的体积为V

V V液

S h容所以有

V m液 液m则此时液体的深度

V S h柱 容液h

mV 柱液此时液体对容器底部的压强为

S容mV

mg gVp液容器对桌面的压强为

gh g 液 液 液 液 S S容 容F 140Nmgp 1容 S S容 容因为p :p =1:3液 容所以mg gV

140Nmgm=4kg

液 S容

1 3S容答:(1)圆柱体的密度大于液体密度;依据:由图2可知,当注入液体质量大于2kg时,圆柱体对容器底部的压力不变,说明此时圆柱体浸没在液体中,即圆柱体沉底了,由浮沉条件可知,圆柱体的密度大于液体密度;当圆柱体刚被浸没时它受到的浮力为20N;当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,容器内液体的质量为4kg。阅读短文,回答问题“负压病房”新冠疫情期间,火神ft和雷神ft的医院负压病房在救治重症患者及保护医护人员起了非常大的作用,它是指在特殊的装置之下,病房内的气压低于病房外的气压,这样的话,从空气的流通来讲,就只能是外面的新鲜空气可以流进病房,病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去,而是通过专门的通道及时排放到固定的地方。这样病房外的地方就不会被污染,从而减少了医务人员被大量感染的机会,这种病房最适合抢救类似非典、新冠这样的呼吸道传染性疾病病人。传染病负压隔离病房的功能主要有两点,一是利用负压原理隔离病原微生物,同时将室内被患者污染的空气经特殊处理后排放,不会污染环境;二是通过通风换气及合理的气流组织,稀释病房内的病原微生物浓度,并使医护人员处于有利的风向段,保护医护人员工作安全。传染病负压隔离病房一般由病室、缓冲间、卫生间三部分组成。负压病房的病房内气体压(选填“大于”或“小于”或“等于”)室外的气压,空气流向 (选填“室内”或“室外”);为了防止医护人员在病房内给病人护理时被感染,同时考虑到患者的呼吸问题,你认病房内的气压和缓冲间气压的差值最接近的,经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压;A.20paB.1000paC.20000paD.100000pa在抢救重症患者的时候,给病人插管的医生需要穿上专门的密封防护服,为保护医生防护服内气压 (选填“大于”或“小于”或“等于”)病房内的气压;下列现象中有可能处于“负压”状态的是A.正在熬制中药的高压锅内高空中飞行的飞机机舱内C.充满气后的氧气罐内D.人吸气时肺的内部【答案】小于室外室内A D 大于D【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3]负压病房内气体压强小于室外的大气压,空气从室外流向室内。(2)[4]负压病房的病室与外界气压差值约为30Pa,缓冲间与外界气压差值为15Pa,所以病房内的气压与缓冲间气压的差值最接近的是20Pa,所以A选项正确。[5]新冠病人转为轻症后,呼吸基本不受影响的气压应接近常压,即100000Pa。(3)[6]医生所穿的防护服内的气压应大于病房内的气压,因为负压病房内的气压小于常压,而人体内的气压跟大气压相似所以D选项正确。(4)[7]于机舱内的气压,因为高空的空气稀薄,气压较小,而机舱内的气压接近正常大气压;充满气后的氧气罐内,其气压较大,才能对外送气,所以ABC三个选项都不是负压状态。而人吸气时肺内部的气压要小于人体外气压,空气才能压入肺内,所以D选项正确。如图,重5N的薄壁容器放在水平硬板MN上,容器底面积为300cm2,高度为25cm,装有15cm深的水。一根原长为10cm的轻质的细弹簧EF吊着柱形木块刚好静止,木块下表面与水的液面相平。弹簧上端E连接着固定不动的支架上,下端F1cm,弹力变化量为1N,木块的重力为5N,底面积为50cm2;高度为20cm。现将水平硬板MN缓慢向上移动,木块始终保持竖直方向,弹簧均在弹性限度内。(g=10N/kg)。求:当木块浸入水中的深度为2cm时,木块受到的浮力;当木块浸入水中的深度为6cm(3)当木块下有表面刚接触容器底部时,弹簧的长度;(4)当硬板向上移动28cm时,容器对硬板的压强。【答案】(1)1N;(2)1600Pa;(3)6cm;(4)2100Pa【解析】【分析】【详解】2cm时,其所受的浮力为F gV浮 水 排

1.0103kg/m350210-6m310N/kg1N容器底面积为3102m26cm时,容器中水面增加的高度此时容器底部受到的压强

V排1排1容

506106m30.012m310-2m2pg(HH)1.0103kg/m310N/kg(15102m0.01m)1600Pa当木块下表面刚接触容器底部时,水的深度(木块浸入的深度)为不变,即代入得解得

(S S )H 300cm215cm容 木 1(300cm250cm2)H 300cm215cm1H 18cm28cm1即水未溢出。此时木块受到的浮力F' ρ浮 水

gV'排

1.0103kg/m3501810-6m310N/kg9N弹簧对木块的弹力弹簧的长度

F F弹

G9N5N4N4N

L10cm

1N/cm

6cmG gV水 水

1.0103kg/m33001510-6m310N/kg45N当硬板向上移28cm时,弹簧的长度L''20cm10cm28cm2cm弹簧的原长为10cm,此时弹簧的形变量为10cm2cm8cm因为弹簧长度每改变1cm,弹力变化量为1N。所以此时弹簧对木块的弹力F'弹

8N,弹力的方向是竖直向下,结合(3)可知,此时容器对硬板的压力FG G容 水此时容器对硬板的压强为

G F'木

5N45N5N8N63NpF 63N 2100PaS 3102m2答:(1)当木块浸入水中的深度为2cm时,木块受到的浮力为1N;(2)当木块浸入水中的深度为6cm时,水对容器底部的压强为1600Pa;(3)当木块下有表面刚接触容器底部时,弹簧的长度为6cm;(4)当硬板向上移动28cm时,容器对硬板的压强为2100Pa。桔槔和辘轳来,横杆的一端用一根绳与汲器相连,另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太FFF方向向上,不计1桶本身重力,利用杠杆平衡条件,我们可以计算出对于等臂的桔槔,石头重G石

G ,2 水也就是石头的重力是所汲水重的一半。桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,极大限制了农业发展。辘轳的出现,弥补了桔槔的功能缺陷,既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求(如图乙所示)。辘轳是典型的轮轴,其结构如图丙所示,半径较大的是轮,半径较小的是轴,轮轴是能够连续转动的杠杆,支点就在转轴线上。R为轮半径,r

为作用在轮上的力,F121

为作用在轴上的力,当轮轴匀速转动时,有FRFrRr

F,因而辘轳能够省力,同时可以根据井深确定绳子的1 2 1 2长度。根据上述材料,回答下列问题。与桔槔相比,辘轳的优势(写出一条即可);用桔槔汲水时,不计桶本身重力,设所提水重为

,石头重为G ,动力臂为

,阻力水 石 1F臂为l,提水时人施加在绳上的力方向向上,如果桔槔匀速转动,根据杠杆平衡条件,F2下列关系式符合提水情景的A.G

lGl

FGl

FGl水1 石2

水 1 石

水 1 石2使用辘轳时,若想更加省力,可以进行改进,请你列举出一。【答案】便于深井汲水B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些【解析】【分析】根据题中信息分析解答;根据杠杆的平衡条件分析解答;FRFr分析解答。1 2【详解】(1)[1]桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,辘轳既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求;(2)[2]由题意知拉力F杠杆的拉力使杠杆顺时针转动,根据杠杆平衡条件得GlGlFl整理得

水1 石2 1故B正确;

F水 1

Gl石2(3)[3]根据FRFr知,要想更加省力,可以使轮半径更大些或轴半径更小些。1 2【点睛】本题考查杠杆平衡条件的应用、轮轴的应用等知识,还考查了学生的分析解答能力,是一道综合题,难度不是很大。中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h车组进站时的情景。请回答:铁轨为什么要铺在枕木上?动车组进站时机械能的大小是怎样变化的?台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比,应大一些还是小一些?【答案】(1)增大受力面积,减小压强;(2)减小;(3)大一些【解析】【分析】【详解】小了压强,从而达到保护路基的目的。和,所以机械能减小。大一些,这是因为动车组进站时,列车速度较大,列车附近的空气流速较大,压强较应该距离更大一些才安全。核潜艇70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图甲中为093进型攻击核潜艇公开亮相并进行了战略巡航。我国某核潜艇H最大潜深350m,完全下潜到海面下后的排水量为8.24×103t.潜艇内部有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮.已知海水密度ρ1.03×103kg/m3,江水密度ρ江为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,不考虑潜艇的体积变化。下列关于核潜艇的说法中,正确的是( )A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的C.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜将会 ,将给核潜艇带来安全隐患.为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是 (选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”)。H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,说明 ;核潜艇H所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力。H浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为1.0×103m3H的总重?(请写出计算过程)该核潜艇H6t的海水,经过一段时间,核潜艇H以相同的速度匀速上升。若该区域内海水的密度保持不变,核潜艇H所受阻力仅与速度有关。则核潜艇H在匀速下降时所受阻力的大小为 。【答案】(1)D;(2)下沉;从水舱中向外排水;(3)力的作用是相互的;1.92×106;(4)7.21×107N;(5)3×104N【解析】【分析】【详解】(1)[1]A.由于核潜艇要下潜到水中,会受到水的压力,这压力较大,不能用硬度小的钢材制成,A错误;B重,从而控制其下沉或上浮,B错误;C.核潜艇悬浮和漂浮时排开液体的体积不同,根据阿基米德原理F浮

gV液

,那么所受的浮力也不相等,C错误;D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后,液体的密度变小,根据阿基米德原理F gV浮 液

,排开液体的体积不变,所受的浮力变小,D正确。故选D。(2)[2]核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层,海水密度突然变小,根据阿基米德原理F浮

gV液

,排开海水的体积不变,那么所受的浮力变小,在重力作用下,核潜艇将会下沉。[3]为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是从水舱中向外排水,这样核潜艇的重力变小,不会下沉。(3)[4]螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,螺旋桨对海水向后的力,而海水对螺旋桨向前的力,这说明力的作用是相互的。[5]从图乙可以看到,所受的海水阻力与航速的关系可设为fkv2由图乙中的数据可得到k的大小是3104,那么当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力是fkv2

3104

Ns2m2

s

1.92106N核潜艇H所受的海水阻力是1.92106N。(4)由于完全下潜到海面下后的排水量为8.24103t,那么排开这些海水的体积是核潜艇的体积是

V 海 m海m

8.24106kg 8103m31.03103kg/m3V V核 海

8103m3由于露出海面的体积为1.0103m3,那么核潜艇排开海水的体积是V V排 核

-V8.0103m3-1.0103m37.0103m3这时核潜艇受到的浮力是F gV浮 海 排

1.03103kg/m310N/kg7.0103m3N处于漂浮时,受到的重力大小等于浮力,即G F重 浮

7.21107N此时核潜艇H的总重量是7.21107N。(5)[6]设核潜艇H在匀速下降时所受阻力的大小为f,由题意可知匀速下降时GfF浮以相同的速度匀速上升时

G-6103kg10N/kgfF浮由上面两式解得f3104N,核潜艇H在匀速下降时所受阻力的大小为3104N。从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴F1A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。2 在图丙中画出F力臂L 2 12 当α角增大时(选填“变大”、“不变”或“变小(选“变大”、“不变”或“变小”),你判断F如何变化的依据是12 【答案】变小变小F1L1【答案】变小变小F1L1=F2L2α角增大时,动力臂L1不变,阻力F2=G不变,但阻力臂L2变小了,故动力F1变小乙【解析】【分析】【详解】L(1)[1]F2OF2点到垂足的线段即为阻力臂,如图所示:L222 1 (2)[2][3][4]α变小,F1F1如何变化的依据是:F1L1=FLαLF=G不变,但阻力臂L222 1 (3)[5]对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以上分析得,乙图中的姿势比较正确。若干坝段组成。重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的坝工建设中,三峡水电站大坝高1851752335米,是典型的混凝土重力坝。160m时,水对整个大坝水平向右的平均压强约为面积约为3.2×105m2为大坝的重心。①大坝受到水的水平压力?②不考虑其他力对大坝的作用,仅在大坝自重下,为了防止大坝被水的压力掀翻,则该坝整体重力至少?A.B.CA.B.C.D.查阅资料获悉,大坝还会受到ft体和地面对其的水平应力作用(含ft体拉力和地面擦力),大坝设计时主要考虑如何有效提高蓄水深度,而为了不使大坝被水在水平方向推动,在大坝设计时应该考虑让大坝下游底部的边长适当长一些还是短一?【答案】N 6.41010N D 长一些【解析】【分析】【详解】(1)[1]由pF可得大坝受到水的水平压力SFpS8105Pa3.2105m22.561011N[2]水对坝体产生一个向右的作用力,为了防止大坝被水的压力掀翻,可以把坝体看做是一个以右下端的点为支点的杠杆,水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心,则水对坝体压力的力臂由图可知为160cm2l 80cm2FO为大坝的重心,则大坝重力的力臂为320cm,满足平衡条件Gl FlG F代入数据

Fl 2.561011N80cmGlF

320cm

6.41010NG所以大坝重力至少要6.41010N。(3)[3]因为水的压强随深度的增加而增加,所以水深的一边大坝底部要宽一些,以便承受更大的压强,所以应该选D。(4)[4]在大坝的重力一定时,大坝的底部的边长适当长一些,可以增大动力臂,使大坝更稳定。阅读短文,回答文后的问题液体的粘滞力Rv在液体中运动时,所受的液体阻力可用斯托克斯公式f=6πηRv表示。η称为液体的粘滞系数或粘度,粘滞系数除了因材料而异之外,还比较敏感的依赖温度,例如,蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如表所示。温度(℃)10152025303540η2.421.510.950.620.450.310.23粘滞系数η单位;1t t 两个外形相同的量筒,分别装有体积相同的蓖麻油,甲量筒中蓖麻油温度为t筒中蓖麻油温度为(>1t t 2 1 2筒中,;A.甲量筒中的玻璃球先触底同时触底C.乙量筒中的玻璃球先触底无法判断小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻;0ρRρη的液体中由静止自由下落时的0v﹣t图象如图所示,一段时间后,小球趋于匀速运动,此时的速度称为收尾速度。请推导4出收尾速度v的数学表达式。(球体体积公式r3)。r r 32gR20【答案A 越大 0【解析】【详解】(1)[1]根据f=6πηRv可知,因为f的单位为N,R的单位为m,v的单位为m/s,且1N/m2=1Pa,流体的粘滞系数:单位

fη=6Rv,N =N

=Pasmm/s m2 ;s(2)[2]ηf=6πηRvf减小。相同的量筒装有体积相同的蓖麻油,甲量筒中t1t2(t1>t2),现在同时将两个相同的玻璃球从f=6πηRvf减小运动快,先到达容器底部,故选A;(3)[3]小球在流体中运动时,速度越大,根据f=6πηRv可知,受到的阻力越大;(4)[4]密度为ρ、半径为R的小球的质量它受到的重力

m=ρV=

4R3,3G=mg=g

4R3,3小球在液体中受竖直向下的重力G,竖直向上的阻力f,竖直向上的浮力4F =ρgR3,浮 0 3小球在液体中下落一定时间后,速度达到最大值vr时,做匀速直线运动而处于平衡状态,由平衡条件得:G=f+F ,浮4 4g R3=6πηRv+ρ

g R3,3 r 0 32gR2()0vr=0

。阅读短文,回答问题。汽车行驶时,发动机的温度会升得很高,利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动,将发密度比水小的某种防冻剂(简称原液)混合而成,原液含量是指(积的比例),防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系图像见图甲和图乙所示.选用时,防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下,而沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上.请回答下列问题:(l)若用水代替防冻冷却液,在北方寒冷的冬天,停车时间比较长,会因水结冰容易导散热器管道胀裂,为什么?因为当水结冰时,所以把散热器管道胀裂。90~101℃-17℃,应选用何种较合适比例的防冻冷却(选“35%”、“45%”、“55%”“65%”),简述选用理由。现有原液含量为冻冷却液的哪些物理量发生了什么变化,如何变化?(示例:体积变小)① ,② ,③ 。【答案】体积变大45%45%-27106变小沸点升高【解析】【详解】(1)[1]Vm知,体积变大;(2)[2][3]某地最低气温为-17℃,防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下,则混℃以下;汽车的发动机工作温度为90~101℃,沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上,则混合液的沸点约为106年最低气温低10“45%”、“55%”或“65%”的都符合要求,另外除了满足凝固点的比热容大,冷却效果好,所以选择的防冻液较为合适;(3)[4][5][6]现有原液含量为75%的防冻冷却液长时间使用后,由于汽化会防冻液中的水减少,防冻液的体积减小,质量减小,与原来相比,防冻液的原液含量增大,密度变小,比热容减小,由图甲可知,防冻液的凝固点升高,由图乙可知,防冻液的沸点升高。二、中考物理电学问题易错压轴题提优(难)IC卡》磁卡与IC卡随着信息技术的发展,作为信息记录载体的磁卡和IC这两种卡片的过程就是数据读取和写入的过程。磁卡背面有一根条形的磁性带,通常称为磁条,用以储存持卡人的信息,如图甲所示。磁卡数据的读取和写入主要靠读卡器的磁头完成,磁头内部有一个软磁材料制成的环形铁线圈中通入电流时,由于电流的磁效应,缝隙处就会产生磁场,写入数据时,给线圈中通入随数据变化的电流,同时让磁头和磁卡发生相对运动,则当磁卡上的磁性物质通过缝隙时,便随着电流的变化而不同程度地被磁化,从而达到写入数据的目的。数据读取是写入的逆过程,磁头与磁卡发生相对运动时,磁头的线圈中会产生随磁性强弱变化的电流,对该电流进一步处理,就可读出数据。IC卡全称是集成电路卡,它是把具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片镶嵌于塑ICICICIC卡的芯片金属触点暴露在外,如下图甲所示,通过芯片上的触点与外界读卡器接触交换信息,例如电话卡等。非接触式IC下图乙所示,它是通过IC卡上的线圈感应读卡器辐射出的电磁波产生电流作为电源,并再通过该线圈向读卡器辐射出电磁波来传送数据,例如公交卡、第二代身份证等。请根据上述材料,回答下列问题:磁卡是利储存信息的,磁卡读卡器读取数据时的原理的原理类似。(选填“发电机”或“电动机”)非接触式IC卡是利与读卡器传递数据信号的。请你举例说出电磁波在通信技术中的应用。(说出一条即可)【答案】磁条发电机电磁波手机【解析】【详解】(1)[1]息,所以磁卡是利用磁条储存信息的;[2]将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象,与发电机的原理相似;(2)[3]非接触式IC卡通过IC卡上的线圈感应读卡器辐射出的电磁波产生电流作为电源,并再通过该线圈向读卡器辐射出电磁波来传送数据;(3)[4]手机是通过电磁波传递信息的。阅读短文,回答问题:太阳能路灯图甲是我校路道两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆等元件组成.它的结构示意图如图乙,工作时能量流程图如图丙。电压/V电流/mA发光色彩无无无浅蓝深蓝电压/V电流/mA发光色彩无无无浅蓝深蓝乳白亮白浅黄深黄浅红深红11.52.02.32.52.83.03.33.53.63.7000510601603806909001250从能量转化角度,流程①中的蓄电池相当(电用电器)。如图乙所示,晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 (a/b/c)触点接触。为使LED发光二极管发出“亮白”色的光,应个LED发光二极 (串联/并联)才能使用。这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时,LED的电功率增加。A.B.C.D.下列哪一幅图像所反映的关系符合A.B.C.D.【答案】用电器c 8 串联3.215W C【解析】【详解】(1)[1]流程①中太阳能电池板给蓄电池充电,因此蓄电池相当于用电器;(2)[2]ac灯才接入电路正常工作。(3)[3][4]24V“色的光时,由表格可知,此时二极管的电压为3V管个数是:24个个3(4)[5]2.5V10mAPUI得:PUI1 11

0.01A0.025W当电压为3.6V时,电流为900mA,由PUI得:增加的电功率:

PUI2 2

3.6V0.9A3.24WPPP2 1

3.24W0.025W3.215W(5)[6]根据表中数据可知,当电压低于2V时,通过灯泡的电流为0,在电压超过2V后,电流随电压的增大而增大,故选C。保温功率242W1 化电路图如图乙,开关S,保温功率242W1 型号额定电压打浆装置电动机功率电热装置加热功率JYD﹣PIIS220V180W1000W开关s(选填或“b”)时电热装置处于保温状态;1 电阻RR的阻1 该豆浆机同时处于打浆和加热状态时,正常工作6min消耗电能多少焦耳 可使标有“1000r/(kWh)”字样的电能表转盘转多少圈 【答案b 48.4Ω151.6Ω 4.248×105J 118圈【解析】【详解】当开关SaR1的简单电路,Sb时,两电阻串联,因为串联总电阻大于其中U2任一电阻,由P=R可知,当开关S接a时,电路中电阻较小,处于加热状态;当开关S接b时,电阻R1和R2串联,电路中电阻较大,处于保温状态;U2RR1的阻值:U2 (220V)2RP= =RP1 热

=48.4Ω;当开关S接b时,电阻R1和R2串联,为保温状态,则总电阻:U2 (220V)2R=P =保温由电阻的串联特点可得R2的阻值:

242W

=200Ω,21R=R﹣R=200Ω﹣48.4Ω=151.6Ω;21“1000r/(kWh)”表示每消耗kWh1000r,该豆浆机同时处于打浆和加热状态时,正常工作6min消耗电能:W=Pt=(P +P )t=(180W+1000W)×6×60s=4.248×105J=0.118kWh,电动机 加热可使电能表转盘转动的圈数:n=1000r/(kWh)×0.118kWh=118r。“大气污染宣战:“PM2.5”,机动车的排放占33.1%.燃煤污染排放占第二位。“,”“节能减排”采取的部分措施第一项措施“,(),在其他自行车上无法使用。在公共自行车请写出自行车的两个部件并说明对应的物理知识()(1) (2) 第二项措施引进太阳能路灯,分布在部分绿地和大街两旁。如下图所示路灯用新型环(无)LED节能又称冷光将电能直接转化,从能的转化角度分析LED灯较白炽灯节能的原根据上“路灯系统说可以算出太阳能电池正常工作时的电流A杠杆,使我们能更方便把握方向光能白炽灯发光时,电能转化为内能和光能,由于灯LED灯发光时,电能直接转化为光能,没有内能损失4A【解析】【详解】(1)[1]轮胎、把套上有花纹,增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦;(2)[2]车把手是一个省力杠杆,使我们能更方便把握方向;(3)[3]电灯是将电能转化成光能的用电器,所以填光能;[4.LEDLED(4)[5]“PUI得太阳能电池正常工作时的电流IP

48W=4AU 12VR2电热丝.通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如表,不考虑温度对电阻丝阻值的影响。产品名称产品名称即热式热水龙头应用场所厨房、卫生间温水2200W额定功率热水3300W额定电压220V额定频率50Hz防触电类型Ⅰ类(最高等级)当开关与2触点接通时,电路中的电流是多?2当开关与3触点接通时,电路工作1min消耗的电能是多?R的电阻值多大 ?21 根据实际需要,某物理兴趣小组同学尝试把热水额定功率降为3080W,而温水额功率不变。则,可以将电热(选填”或“R”)改为阻Ω1 【答案10A 1.98×105 44Ω R2 55Ω【解析】【详解】12R1工作,水龙头放出的是温水,由表格数据可知,温水功率P =2200WPUI可得,此时电路中的电流:温PI 温 U温

2200W 220V 10A;23接触时,水龙头放出的是热水,由表格数据可知,热水功率P=3300W,由P W1min消耗的电能:tWP热

t3300W60s1.98105J;由图知,开关与1、2接触时,电路为R1的简单电路,此时为温水档;开关与2、3接触时,R1与R2并联,此时为热水档;因电路的总功率等于各用电器功率之和,且R1在两种状态下消耗的功率不变,所以,电阻R2的功率:PP P2 热 温

3300W2200W1100W,由PUIU2可得,RR 2

的电阻值:U2 220V2R =44Ω;2 P 1100W22要求温水额定功率不变,热水额定功率降为P ′=3080W,则需要改装的电阻为R,改装2热后其功率为PP

3080W-2200W=880W,2R2′

热 温U2 220V2R =55Ω,2 P 880W2即R2换用阻值为55Ω的电阻。答:(1)开关与1、2接触时,电路中的电流是10A;(2)231min1.98×105J,R244Ω;(3)R255Ω的电阻。小明家新买的电煲锅如图甲所示,它有加热和保温两种功能,图乙是其简化电路图。1已知:电源电压为220V,R=55Ω,保温功率。c =4×103J/(kg•°C)求:1米饭若电煲锅内装有1kg米饭,从12℃加热到100℃,米饭吸收多少热? 开关S接b时,电煲锅处功能;电阻R2的阻值为多? 若加热这些米饭需要500s,则电煲锅的效率是多? 【答案3.52×105J 保温220Ω 80%【解析】【详解】(1)[1]米饭吸收的热量Q=cm(t-t0)=4×103J/(kg℃)×1kg×(100℃-12℃)=3.52×105J;(2)[2]Sb

U2串联,电路的总电阻最大,根据P= 可知,电压一定时,电R路的电功率最小,电煲锅处于保温状态;[3]电路的总电阻R2

U2R=P

=(220V)176W

=275Ω,2 R=R-R=275Ω-55Ω=220Ω2 (3)[4]若加热这些米饭需要500s,消耗的电能电煲锅的效率

U2W=R t1

(220V)255Ω

×500s=4.4×105J,Q= 吸

3.52105

=80%。W 4.4105J主动式空气净化器图甲为某型号空气净化器,在不同档位工作时的参数如下表所示.洁净空气量是指1h空气的体积;能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比,净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比.工作档位待机1档2档3档4档5档6档功率(W)0.9234575103121148净化空气量(m3/h)-120240360500610760噪音(dB)/声强级-233239474955颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力,这主要是因.该净化器接在家庭电路中,在5档正常工作时的电流如果室内面积为50m2,房间的高度为2.5m,请你计算该空气净化器工作档位为4档时,理论上1h可以净化房间内空次.单独使用该净化器20min,规格为2400imp/(kW•h)的电能表指示灯闪烁36次,则该空气净化器档位工作,此时该空气净化器的能效比m3/(h•W).4()利用气敏电阻可以检测空气质量,如图乙所示为检测电路,定值电阻R40

10Ω,电源电压恒为28V;如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度的变化曲线.现用此电路检测该型号净化器的净化效率:净化器启动前,检测电路中电流表的示数为此时空气中有害气体浓度μg/m3,净化器正常使用30min后,检测电路的电流变为0.1A,则该空气净化器的实际净化效率【答案】带电体具有吸引轻小物体的性质0.2 4 2 5.3 2.0 95%【解析】【分析】【详解】(1)[1]颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网时受到强烈的吸引力,这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;(2)[2]由表格数据可知,净化器接在家庭电路中,在2挡时的功率P44W,由PUI得,在2挡正常工作时的电流:IP44W0.2AU 220V[3]该空气净化器工作档位为4档时,净化空气量为500m3/h,即每小时净化空气500m3,该房间内空气的体积:VSh50m22.5m125m3则理论上1h可以净化房间内空气的次数:n500m3125m31h可以净化房间内空气的次数是4次;(3)[4]电能表指示灯闪烁36次,净化器消耗的电能: W 36imp 0.015kWh5.4104J2400imp/ kW 工作时间:则净化器消耗的电功率:

t20min1200sPW

5.4104J

45Wt 1200s查表可知,功率为45W时,该空气净化器在2档位工作.[5]由净化器能效比的定义可得,此时该空气净化器的能效比:240m3/h45W

5.3m3/(hW)(4)[6]由电路图可知,R0

、R串联,检测电路中电流表的示数为:I0.7AIUR

UR

28V

40Ω总 I 0.7A根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值:RR总

R40Ω10Ω30Ω由图丙可知,气敏电阻阻值为30Ω时,此时空气中有害气体浓度是:[7]当检测电路的电流变为:此时电路总电阻:

2.0μg/m31I0.1AUR

28V

280Ω总 I 0.1A根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值:RR总

R280Ω10Ω270Ω由图丙可知,气敏电阻阻值为270Ω时,此时空气中有害气体浓度是: 0.1μg/m32由题意知,净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比;则该空气净化器的实际净化效率: 121

100%2.0μg/m30.1μg/m3100%95%2.0μg/m3如图甲所示,是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220VR0=88ΩU1=7.5V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)R1(0-120Ω)Rt组成的,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA吸合,从而切断右边工作电路,停止加热。t由乙图可知热敏电阻R的阻值随温度的升高(选填“增大”“不变”或“小”)。t0求工作电路中电热丝R工作时的电流和工作5min产生的热量 01如果恒温箱的温度设定为60℃,则电阻箱R应取多大阻值 1该恒温箱可设定的最高温度是多少摄氏度 【答案】减小1.65×105J 70Ω 【解析】【分析】【详解】由乙图可知,当温度升高时,热敏电阻RtRt高而减小。R0工作时的电流I U00 R

220V=2.5A88Ω工作时间R0

0t=5min=300sQI2Rt(2.5A)288300s1.65105J由图象可知,当恒温箱的温度设定为60°CRtRt=80Ω,此时控制电路的电流I=50mA=0.05A衔铁吸合,从而切断右边工作电路,停止加热,由IU可得控制电路总电阻RR U17.5V150总 I 0.05A根据串联电路电阻的特点可知,电阻箱R应取的阻值R=R-Rt=150Ω-80Ω=70Ω由图乙可知,当恒温箱可设定的温度最高时,热敏电阻Rt的阻值最小,由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变,根据IU可知,电路总电阻不变,阻值应最大,即RR1=1200由第(3)问可知,控制电路总电阻

R =150N总根据串联电路电阻的特点可知,热敏电阻Rt的阻值总Rt=R -R1=150Ω-120Ω=30Ω总1由图乙可知,当热敏电阻R的阻值为30Ω,恒温箱可设定的最高温度是150℃。1答:(1)由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。R05min1.65×105J。60R1(4)恒温箱可设定的最高温度是150℃。U10VR0

5Ω,保护电阻R10Ω,R1

为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示,当电压表示数达到或超过4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。试问:(g取10N/kg)x在控制电路中,当压敏电阻R受到的压力增大时,电磁铁的磁性(选“增强”“减弱”或“不变”)。x15t的大货车过桥时,请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作 ?若电压表量程为0~5V,该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多?【答案】增强不工作5.5104kg【解析】【分析】综合应用题。【详解】由控制电路可知,三电阻串联,电压表测R1两端的电压。(1)[1]由图乙可知,当压敏电阻Rx受到的压力增大时其阻值减小,电路的总电阻减小,由UI= 可知,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性将增强;R(2)[2]汽车对路面的压力FGmg1.5104kg10N/kg1.5105N,由图乙可知此时压敏电阻的阻值电路中的电流

R 25Ω,xI U 10V 0.25A,RRR0 1 x

5Ω+10Ω+25Ω电压表测R两端的电压,示数为1所以照相机不工作;

U IR1

0.25A10Ω2.5V,(3)[3]当电压表示数最大时,电路中的电流R0

IU1R1

5V10Ω

0.5A,压敏电阻R 两端的电x

U I0

0.5A5Ω2.5V,Rx

的阻值

U UU U 10V2.5V5V2.5V,x 0 1R Ux

2.5V5Ω,由图乙可知此时的压力

x I

0.5AF5.5105N则记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是F 5.5105Nmmax

5.5104kg。g 10N/kg【点睛】中等偏难题.失分原因:①不能根据图像得出Rx受到的压力增大时其阻值变小;②不会根据欧姆定律分析电路中的电流变大;③不知道电流越大,电磁铁磁性越强;①不会根据图像得出Rx的阻值;②不能利用“当电压表示数达到或超过4V时,……”这一条件进行分析;0~5VR15V;②不会根据串联电路的电压关系间接计算出R两端的电压;x③不会根据图像得出此时R的阻值;x①解题时缺少必要的文字说明和公式推导过程;②忘记或不会进行单位换算。小明设计一拉力计,如图,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(R1间摩擦不计)R0=5Ω,ab5cm25Ω的均匀电阻丝,电源电3.0V0~0.6Aa端,已知弹簧伸长量与拉力关系如图.改装后的拉力计的零刻度线在电流表表盘的什么位置?0.6A处应标多少?分析拉力计表盘刻度是否均匀?【答案】(1)0.1A (2)500N 不均匀,拉力与电流不成正比【解析】【分析】【详解】ab 0 0 如图所示,当不拉拉环时R =25Ω,定值电阻R=5Ω,定值电阻R与可变电阻R 成串联电路,电源电压Uab 0 0 U 3VI=R Rab

=25Ω5Ω=0.1A所以拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的0.1A处。0.6A时,电路中的电阻为3V0.6A

=5Ωab电路中电阻R =0Ω,弹簧伸长5cm,由图乙可知此时拉力的大小为500N。abU0 由于I=R R 可得,当、R 一定时,表盘示数即I与接入电阻R 不成正比,则拉0 ab 0力与电流不成正比,所以该拉力计表盘上的刻度值不是均匀的,刻度盘往右方向拉力数值越来越大;拉力刻度值跨距左密右疏。答:(1)改装后的拉力计的零刻度线在电流表表盘的0.1A处。0.6A500N。拉力与电流不成正比,所以拉力计表盘刻度不均匀。三、中考物理电学问题易错压轴题提优(难)昊丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路,对水箱内的水加热。电路中R40Ω160Ω为温控开关,通过S的42°C220V。设计完成后,吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42°C开始计时,电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示。当温度等于或低于时温控开关应处选填“断开”或“闭合状态;测试时的实际电压为多?工作测试一个小时,电路消耗的电能为多少?已知水的比热容为4.2×103J/(kg°C)。假设升温过程中,发热电阻发出的热量84%被水吸收,不考虑热量散失,则测试时水箱内水的质量为多?【答案】闭合200V0.36度0.4kg【解析】【分析】【详解】(1)[1]由甲图可知,当开关断开时,R与R0串联,此时电路中电阻大,根据P=

U2R可知,此U2时为保温状态;当开关闭合时,电路为R的简单电路,此时电路中电阻小,根据P=R可知,此时为加热状态。箱内设计的温度要维持在42°C之间,当温度等于或低于37°C时,应开始加热。故开关应闭合。(2)[2]从孵化箱温度刚刚变为42°C开始计时,此时开关S断开,两电阻串联,由图乙知此时的电流为1A,根据IU可知测试时的实际电压RUIRR0

1A(40200V(3)[3]由图乙知一个循环中,较大功率工作10s,较小功率工作40s,总共50s;工作测试一个小时,总共有个循环,较大功率总共工作时间为较小功率总共工作时间为

3600s7250s10s72=720s=0.2h较大实际功率较小的实际功率

P 大实

40s72=2880s=0.8h200V5A1000W1kW大电路消耗的电能

P UI小实

200V1A200W0.2kWWP t大实1

P t小实2

1kW0.2h0.2kW0.8h0.36kWh(4)[4]加热一次消耗的电能水吸收的热量

WPt1

1000W10s10000JQ=cmΔt

QW84%10000J8400JmQ

840J

0.4kgct 4.2103J/

kgC42C37C电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点:省时省电。电压力锅的锅内气压增大时水的沸,在一定气压下,水在沸腾过程中温度 (均选填“升高”“降低”或“不变”);电压力锅通电后给水加热,水的内能增加是通(选填“做功”或“热传递”)的方式,它与电压力锅通电时电阻内能增大的原(选填“相同”或“相同”);1 如图是电压力锅的原理图为加热电阻,锅内装入2.5kg的食材(包括水),其比热容为4×103J/(kg·℃),闭合开关S,开关S拨至a处时,食材在500s的时间内温度升高了45℃,食材吸收的热量。此过程中热效率为90%1 b10WL10ΩL的电流2 通过R的电流,指示灯L消耗的电功率跟电阻R消耗的电功率相2 (选填“可以”或“不能”)忽略。【答案】升高不变热传递不相同4.5×105 1000 等于可以【解析】【分析】【详解】(1)[1]水的沸点随气压的升高而升高。[2]气压不变时,水在沸腾时其温度保持不变。(2)[3]电压力锅给水加热是通过发热盆盘将内能传递给水的,所以是通过热传递的方式改变内能。[4]通电时,电阻内能增大是电流做功造成的,所以是通过做功的方式改变内能。(3)[5]食材吸收的热量Q=cm∆t=4×105J/(kg⋅2.5kg×45℃=4.5×105J[6]根据

WW有知,电压力锅消耗的总电能总W Q 4.5105JW = 有= 5105J则加热的功率

总 90%WP 总W

5105J 103Wt 500s(4)[7]b处时,灯LR2串联,通过灯LR2的电流。[8]根据得,此时电路的总电阻RU2

(220V)2

484ΩP 100W在串联电路中,电阻的阻值越大,消耗的功率越大,而10Ω远小于484Ω,所以灯L消耗的电功率可以忽略不计。如图所示是近几年比较流行的即热式家用电热水器,因为无内胆(储存热水的容器),占用空间小,且不需对水预热等特点深受人们喜欢。当打开水龙头阀门时,即热式电热水器的开关也闭合,电热水器正常工作,水流被瞬间加热,流出温度适宜的热水;当关闭水龙头阀门时,即热式电热水器的开关也断开,电热水器停止加热。厨房用即热式电热水龙功率一般为3kW~5kW,卫生间洗澡用即热式电热水器功率一般为6kW~12kW,线路导线横截面积一般要4mm2以上。对于即热式电热水器,人们最为担心的还是安全问题。即热式电热水器为了充分保证应安全,采用接地保护(如家庭的室内布线也应可靠接地,且接地电阻值不得大4 )、安装漏(触)电保护装置、采用非金属加热体、水电隔离技术等措施。即热式电热水器相比传统热水器,它(选填“电功”或“电功率”)明大一些,因此加热速度快;即热式电热水器必须安装地线的根本原因是地线电(选填“远大于”、“远小于”或“约等于”)人体电阻,一旦发生漏电现象,可以让绝大多数电流沿地线走;家用漏(触)漏电(或人体触电)时,导致通过漏(触)电保护器处的火线与零线的电流不相等,漏A.B.(触)电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一电流差异后,速切断电路,起到保护作用。漏(触)电保护器的模拟电路如图所示,由一只开关S与电阻R组成,闭合开关S就能模拟漏电情形,以下电路的连接符合要求的是A.B.C.D.小明家厨房安装了一个即热式电热水器,他家的电能表上标有h”字样,小明断开其它用电器,只让该即热式电热水器单独工作2min,电能表转盘转过160转,则此即热式电热水器2min消耗的电功率C.D.【答案】电功率远小于C 3.6105 3000【解析】【分析】【详解】(1)[1]电流做功快慢的物理量;从题中信息可知,水流被瞬间加热,流出温度适宜的热水,那么即热式电热水器相比传统热水器,它的电功率明显大一些,因此加热速度快;不是电功大,是电功率大。(2)[2]即热式电热水器必须安装地线的根本原因是地线电阻远小于人体电阻,一旦发生漏电现象,电流更容易沿地线流走。(3)[3]A.从图中可以看到,闭合开关S后,有电流流过R和用电器,这个漏(触)电保护器检测的火线零线电流是相等,这电路连接不符合要求,A项不合题意;从图中可以看到,闭合开关SR和用电器,这个漏(触)电保护器检R不合题意;从图中可以看到,闭合开关SR和用电器,这个漏(触)电保护器检测的火线电流是用电器的电流,检测的零线电流是R和用电器的电流之和,这两部分电流不相等,这连接符合要求,选项C符合题意;从图中可以看到,闭合开关SR会被短路,漏(触)电保护器检测的火线零。(4)[4]由题意可知,电能表转盘转过160转消耗的电能是W160r1kWh0.1kWh3.6105J1600r[5]根据P

Wt可知,此即热式电热水器的功率是PW

3.6

3000Wt 120sC91955日首飞成功。C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音,其单丝纤维直径只有3~5μm;1m3的质量为5kg。”2.5×104Pa-50℃以下的冷空气不断压缩;导致送入舱内的空气温度达到50℃器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值。图所示实验中,能反映电动机工作原理的。如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路,电源电压为6V,R1为电阻箱,L为阻值1①若将R的阻值适当减小,则受控电路将在比设定温(选填“高”“低”)的温度下被接通。1②当电阻R1调到1kΩ时,能接通受控电.已知热敏电阻的电流随电压变化的I-U图像图丙,则此时控制电路中的电流。飞机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值R1h的关系如图a所示,如图b表)的示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装(选填“2”或“3”)位置,该高度表示数刻(选“均或“不均”)。【答案A 低0.002 3 不均匀【解析】【详解】(1)[1]A.图中有电源,闭合开关后,导线会运动起来,能反映电动机工作原理,选项A符合题意;B.图B项不合题意;C项不合题意;D项不合题意。(2)[2]R1R2

IUR

可知,电路中的电流变大,当控制电路中的电流大于等于某一值时,接通受控电路使空调工作,这时R2对应的温度较低,即受控电路将在比设定温度低的温度下被接通;[3]从图丙可以看到,热敏电阻的电压是4V时,此时电路中电流是2mA,电阻R1阻值是1kΩ,那么电阻R1的电压是U 0.002A2V1两电阻的电压之和等于电源电压,符合题意,所以此时控制电路中的电流为0.002A;(3)[4]由题意可知,高度表的示数能随飞行高度的增大而增大,当飞行高度增大时,电阻的大小也在变大,从图b2位置,因为这是放电流表的,电流R1R03R1的电压在变大;RaR1

khR',1

的电压是U1

,电源电压是U,由欧姆定律可得到UU R

U R'1 RR1 0

1 khR'R0R这是 的电压U与飞机飞行高度h的函数关系式,可知该高度表示数刻度是不均匀的。R1 1在老师的指导下,该小组完成了将电流表改装成电压表的实验方案。该方案的要点有:①设计电路:按图的方式给刻度均匀的电流表A串联一个电阻R电压表V;A R的值:若电流表AIAR,改装成的电压表VA UA V (即当电流表的示数为I时,AB两端的电压为U),则由I R V 可得到R的值;A V A③给表盘重新标注示数:若通过电流表A的电流为I,改装成的电压表V两端的电压为I U

UIRU,则由

R RA

A 可对表盘上每根刻度线重新进行标注;RA+RUI是正比关系,所以改装成的电压表V的刻度是 ()的;现准备串联接入一个电阻R,将一个满偏电流IA=0.01A电阻RA=5Ω。刻度均匀的电流表改装成一个量程为15V的电压表,则接入电阻R的阻值为多少欧)若要把这个电流表改装成一个量程为3A的电流表,则应该给它并联一个多少欧的阻?( )(结果保留三位小数)【答案】均匀1495欧0.017欧【解析】【分析】根据题中信息判断出改装成的电压表V的刻度是否均匀;G15V的电压表V的电流为10mA,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联和欧姆定律求出串联电阻的阻值;根据并联电路电压和电流的特点,结合欧姆定律就可以计算出接入电阻的阻值。【详解】由于R+R是一个定值,根据UIR R可知U与I是正比关系,所以改装成的电A A压表V的刻度是均匀的;将电流表改装成一个量程为15V0.01A,此时电路的总电阻UR V总 IA

15V

1500Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,串联电阻的阻值RR R总 A

1500Ω5Ω1495ΩA AIR,改装成的电流表A3A,因为要把电流表的量程扩大,因此需要并联一个电阻,起分流作用,电流表AA UI RA A

0.01A5Ω0.05V根据并联电路电流的规律知并联电阻分得的电流为I I I 3A0.01A2.99AR A A并联的电阻为

RUIR

0.05V2.99A

0.017Ω答:(2)改装成一个量程为15V的电压表,则接入电阻R的阻值为1495欧;(3)若要把这个电流表改装成一个量程为3A的电流表,则应该给它并联一个0.017欧的电阻。阅读短文,回答问题。超声波加湿器通电工作时,雾化片每秒产生1701~5μm的超微粒子(水雾),吹散到空气中使空气湿润,改变空气的湿度。1h雾化水的体积;循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积;加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。型号×××额定加湿量15L/h额定电压220V额定输入功率500W水箱容量25L循环风量2000m3/h加湿效率净重≥1.2×10-2L/(h·W)95kg轮子与地面接触的总面积6.0×10-4m2水雾化成超微粒子的过(填“是”或“不是”)汽化现象,加湿器正常工作的电流在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作30min,标有“3000imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了720次,此过程中加湿器消耗的电能实际加湿量至少为 L/h;利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量,如图乙所示,电源电压为24V,定值电阻R0~100mA0~15V,湿敏电阻的阻值R0RH;将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值,制成一个简易湿度计,该湿度计的刻度值分布是(填“均匀”或“不均匀”)的。【答案】不是2.27 5.76 不均匀【解析】【分析】【详解】(1)[1]水雾化成的超微粒子仍为液体,该过程不是汽化现象。[2]由P=UI可知,加湿器正常工作时的电流P 500WI=U=加湿器正常工作时的电流为2.27A。(2)[3]加湿器消耗的电能

220V

2.27A720W=3000kW⋅h=0.24kW⋅h=8.64×105J加湿器消耗的电能为8.64×105J。[4]加湿器实际功率W 8.64105J实际加湿量至少为

P=t

30

=480WV=ηP=1.2×10−2L/(h⋅W)×480W=5.76L/h实际加湿量至少为5.76L/h。(3)[5]电路最大电流为:100mA=0.1A,电阻R两端电压UR=IR=0.1A×120Ω=12VR0电阻阻值

U0=U−UR=24V−12V=12VU 12VR0=

I0=0.1A=120Ω0R0两端最大电压U′=15V,此时电路电流0UU' 24V15VR0的阻值

I′=

R 0

120Ω

=0.075AU' 15V0R′=0

I0=0.075A

=200Ω由图丙所示可知,此时的湿度为:90%;因此该电路能够测量的湿度范围是30%~90%。电压表示数UUV=U−IR=U−R R R0因此电压表示数与R0不成正比,湿度计的刻度值分布不均匀的。阅读短文,回答问题。中国移动将5台高清摄像头和红外热成像测温仪,能够在5m范围内同时扫描多达10送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时,会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。额定工作电压电池容量18V30Ah额定行进功率额定喷洒功率200W100W水箱容积20L行进速度0.3~0.6m/s额定雾化量15L/h净重102kg机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪,工作时,雾化片产生每秒1701um~5um的超微粒子,再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额1h雾化液体的体积。机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时,机器人的机械(大/变小/不变)。喷洒消毒剂后,离得远的地方也能闻到刺鼻的气味,这现象。下列说法正确的。A.高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测C.机器人安装宽履带代替车轮,既为了增大摩擦,又为了减小压强D.通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退若机器人的履带与地面的接触面面积是在装满密度为0.9103kg/m3的消毒液时,对水平地面的压强以额定雾化量工作时,喷完一箱消毒液最多需。(4)该机器人仅执行消杀任务,以正常工作状态行进,充满电后最多可连续工min.假设返回充电过程中受到的阻力为360N,剩余电池容量支持正常工作所能做的电功的20%用于克服阻力做功,机器人为确保能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远。(5)小明设计了如图乙的模拟智能测温报警电路:电源电压调为18V,报警器(电阻不计)T通过的电流超过10mA时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,热敏电阻RT

其阻值随温度T的变化关系如图丙所示。①要求:当所测温度达到成超过37C时,系统报警,按照下列步骤试电路:a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调Ω;b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直;c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用。②用①中已调试好的报警电路进行测温,测得某学生的体温为36.5C,此时该电路中的流是 保留一位小数)。【答案】变小扩散C 4104 80 86.4 216 500 报警器报警9.7【解析】【分析】【详解】(1)[1]机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时,机器人的质量减小,速度不变,高度不变,动能减小,重力势能减小,机械能变小。[2]喷洒消毒剂后,离得远的地方也能闻到刺鼻的气味,这是一种扩散现象,扩散现象说明了消毒剂分子在不停地做无规则运动。(2)[3]A、摄像头与照相机的原理相同,成倒立、缩小的实像,故A错误;B运算处理后,换算转变为被测目标的线性的温度信号值,最后显示输出被测物体的温度,B错误;C、机器人安装宽履带代替车轮是为了在压力一定时增大受力面积来减小压强,同时增加了接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C正确;D、通过遥控器发出红外线来远程控制机器人的前进和后退,故D。(3)[4]根据

m知,消毒液的质量Vm 液

V0.9103kg/m320103m318kg液机器人对水平地面的压力FG液机器人对水平地面的压强

m

g18kg102kg10N/kg1200N[5]喷完一箱消毒液的时间

F 1200N p 4?104Pa S 300104m2tV 20L 4h460min80minv 15L/h 3 3(4)[6]该机器人仅执行消杀任务,以正常工作状态行进,其总功率为PP P行进 喷洒

200W100W300W机器人正常工作时的电流

IP300W50AU 18V 3充满电后的电池容量Q1

30Ah,下一次自动充电前的电池容量消耗的电池容量

Q Q2

20%30Ah6AhQQQ1 2

30Ah6Ah24Ah由IQ得,连续正常工作的最长时间tQ 24Aht I[7]剩余20%电池储存的电能

503

1.44h86.4min克服摩擦力做到功

WUIt18V6A3600s388800JW 20%W返 剩

20%388800J77760J因为WFsfs,所以为确保机器人能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远距离W 77760Js 返 216mf 360N(5)①[8]由图丙知,热敏电阻RT

的阻值与温度T是一次函数关系,设关系式为

R kTb T将35C,700Ω和38C,400Ω

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