20.104J (1)最大功率为660W,最小功率为440W;(2)220Ω;(3)6.6×【解析】
试题分析:(1)由电路图可知,当S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联,电路中的电流最大,由图乙可3A=660W,当开关S闭合、S1断知,电路中的最大电流I大=3A,则电饭锅的最大功率:P大=UI大=220V×
开时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=2A,则电饭锅的2A=440W;最小功率:P小=UI小=220V×(2)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,电阻R1与R2并联时,通过R1的电流为2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电热丝R2的电流:I2=I大﹣I小=3A﹣2A=1A,由I=可得,电热丝R2的阻值:R2=闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,则R1的阻值:R1=
=
=
=220Ω;(3)当开关S
=110Ω,电路中的电流始终为1A
时,10min内电饭锅产生的热量:Q=I2R1t=(1A)2×110Ω×10×60s=6.6×104J. 【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用 21.105J;(1)5A;(2)5.04×(3)76.4% 【解析】 【详解】
(1)电热水壶正常工作时的电流:I=
P1100W?=5A; U220VQ吸=cm=4.2×103J/×1.5kg×=5.04×105J;(2)水从20℃加热到100℃吸收的热量:(t-t0)(kg?℃)(100℃-20℃) (3)电热壶正常工作时的功率为1100W,正常工作10min将水烧开,则电热水壶消耗的电能:
Q吸5.04?105JW=Pt=1100W×10×60s=6.6×10J,电热水壶的效率:η=≈76.4%. ?5W6.6?10J5
答:(1)该电热水壶正常工作时的电流为5A; 105J; (2)水从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×(3)该电热水壶的效率为76.4%. 五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.
【解析】 【详解】
(1)因为力与力臂垂直因此首先作出阻力F2所在的阻力的作用线,然后过支点O向阻力的作用线引一条垂线段即所求画的阻力臂l2;
(2)直接连接支点O与动力的作用点A即为最长的动力臂l1,因为力与力臂垂直因此根据实际情况即可作出最小动力F1。
23.
【解析】 【分析】
(1)左管内装有与水面相平水,管内水与槽内水对橡皮膜的压强相同,分析橡皮膜的状态;(2)中间管内装有与水面相平的煤油,橡皮膜上面受到煤油的压强,下面受到水的压强,根据液体压强公式判断橡皮膜上下表面受到的压强大小关系,进而判断出橡皮膜的形状;
(3)右管内装有与高于水面的水,橡皮膜上面受到水的压强,下面受到水的压强,根据液体压强公式判断橡皮膜上下表面受到的压强大小关系,进而判断出橡皮膜的形状. 【详解】
左管内装有与水面相平水,管内外深度相同,根据p水=ρ水gh水可知管内水与槽内水对橡皮膜的压强相同,橡皮膜处于水平状态;
中间管内,煤油对橡皮膜的压强:p煤油=ρ煤油gh煤油,水对橡皮膜的压强:p水=ρ水gh水,由题知,h煤油=h水,ρ煤油<ρ水,所以p酒精<p水,所以中间管中的橡皮膜向上凹;
右管内水对橡皮膜的压强:p水1=ρ水gh水1,管外水对橡皮膜的压强:p水=ρ水gh水2,由题知,h水1>h水2,所以p水1>p水2,所以右管中的橡皮膜向下凸,如图所示:
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分) 24.2 小红 变大
【解析】 【详解】
(1)由图甲知道,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为2.0N;
(2)为了测量滑轮组提升物体时的机械效率,所以要测量滑轮组的机械效率,需使物体上升进行读数,即在缓慢匀速提升时读数,故小红同学正确;
(3)若增加物体的重量,则额外功不变,而有用功增大,即有用功在总功中所占的比例增大,机械效率变大.
25.60 20 1×101 偏小 烧杯中的水不能完全倒入量筒中,合金块的质量偏小 【解析】
(1)烧杯内水的质量为:m=ρV=1.0g/cm×60cm=60g, 合金块的质量为:m=60g,
合金块体积:V=80ml-60ml=20ml=20cm1, 合金块密度:??1
1
m60g??3g/cm3?3?103kg/m3. 3V20cm(2)烧杯内的水不能全部倒入量筒,测量水的体积偏小,求出的质量偏小即合金块的质量偏小,求出的密度偏小.
故答案为(1)60;20;1×101;(2)偏小;烧杯中的水不能完全倒入量筒中,合金块的质量偏小. 26.接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 不能 平衡 不是 木块表面粗糙程度不同 【解析】 【详解】
(1)比较甲、乙两图的实验知道,接触面相同,压力大小不同,且压力越大,测力计示数越大,摩擦力越大,由此得出的结论是:接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力有关,压力越大,滑动摩擦力越大;比较乙、丙两图的实验知道,接触面不相同,压力不同,故无法探究影响滑动摩擦力大小的因素;
(2)如图丁所示,在弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块由于处于匀速直线运动状态,所以,仍是平衡状态;但弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力 不是一对平衡力,因为拉力与摩擦力不在同一直线;
(3)由影响摩擦力的因素知道,在压力不变的情况下,弹簧测力计的示数不稳定,即摩擦力是变化的,说明木板表面的粗糙程度不同.
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