D.测电笔按图示的方法使用可以辨别家庭电路中的火线与零线 【分析】(1)用电器工作的实质是将电能转化为其它形式的能; (2)电能表是测量电能的仪表; (3)发电机的原理是电磁感应;
(4)测电笔的正确使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线.
【解答】解:A、电风扇工作时,消耗了电能,得到了机械能,因此将电能转化为了机械能;故A正确;
B、电能表是测量家庭电路消耗电能多少的仪表;故B错误; C、法拉第根据图示电磁感应的原理制成了发电机;故C错误;
D、使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线,故D错误. 故选A.
【点评】本题综合考查了用电器工作的实质、电能表的作用、发电机的原理以及测电笔的使用方法等,属于基础知识考查范围. 7.如图所示电路,电源电压恒为6V,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A.则( )
A.电压表测量的是电阻R1两端的电压
B.当变阻器R2的滑片P向左移动时,电压表的示数变小
C.为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是2﹣10Ω D.当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时,通电1min电阻R1产生的热量是53.3J 【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流. (1)根据滑片移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化;
(2)比较滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中的最大电流,此时变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小值;当电压表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出变阻器R2接入电路的阻值范围; (3)根据电阻的串联和欧姆定律求出当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时电路中的电流,
2
根据Q=IRt求出通电1min电阻R1产生的热量.
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表并联在R2两端测R2两端的电压,故A错误;
(1)当变阻器R2的滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
. . .
由I=可知,电路中的电流变小, 由U=IR可知,R1两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误;
(2)因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流0.5A,电流表量程为0~0.6A, 所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时变阻器接入电路中的电阻最小, 此时电路中的总电阻:
R===12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,变阻器接入电路中的最小值:
R2小=R﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω,
当电压表的示数U2大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大, R1两端的电压: U1=U﹣U2大=6V﹣3V=3V, 电路中的电流:
I小==,即=,
解得:R2大=10Ω,
变阻器R2接入电路的阻值范围是2Ω~10Ω,故C正确; (3)当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时,电路中的电流:
I===A,
通电1min电阻R1产生的热量:
2
2
Q1=IR1t=(A)×10Ω×60s≈66.7J,故D错误. 故选C.
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的动态分析,会确定变阻器接入电路中的最大和最小阻值是关键. 8.水平地面上有底面积为300cm、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm(如图),计算可得出( )
2
. . .
A.绳子受到的拉力为14N B.容器对水平地面的压力是90N
C.剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200pa D.剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa 【分析】(1)物体在水中受到三个力的作用:重力、浮力和绳子的拉力.利用G=mg求出木块的重力,木块浸没在水中,求出木块的体积,即排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算木块受到的浮力;已知物重和浮力,两者之差就是绳子的拉力; (2)容器对水平地面的压力等于容器、水、木块的重力之和;
(3)根据漂浮时浮力与重力的关系得出木块受到的浮力;根据根据F浮=ρ液gV排得出木块排开水的体积,根据V排的变化得出水深度的变化,从而可得压强的变化.
(4)绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变等于容器重、水重和木块重之和,再利用压强公式分析对地面的压强. 【解答】解:A、木块的重力:G=mBg=0.4kg×10N/kg=4N,
33﹣33
木块浸没在水中,则V排=V木=(10cm)=1000cm=1×10m,
33﹣33
物体浸没时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×1×10m=10N, 绳子的拉力为:F=F浮﹣G=10N﹣4N=6N;故A错误;
23﹣33
B、容器内水的体积V=Sh=300cm×30cm=9000cm=9×10m, 由ρ=可得,水的质量m水=ρV=1.0×10kg/m×9×10m=9kg, 因不计质量的薄壁盛水柱形容器,
则容器对水平地面的压力F=G总=(m水+mB)g=(0.4kg+9kg)×10N/kg=94N,故B错误; C、木块漂浮,F浮′=G=4N;
3
3
﹣33
由F浮=ρ液gV排得,木块漂浮时排开水的体积:V排′==4×10m;
﹣43
=
所以液面下降的深度为:△h=
3
3
==0.02m;
则△p=ρ水g△h=1.0×10kg/m×10N/kg×0.02m=200Pa.故C正确;
D、绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变,受力面积不变,故剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故D错误; 故选C.
【点评】本题考查液体压强的计算,浮力的计算,物体的沉浮条件的应用.注意固体压强的计算要利用公式p=,木块在水中的浮力要利用浮力的公式来计算,木块漂浮时的浮力要利用漂浮的条件来求,因此,解题时选对方法才能起到事半功倍的效果.
二、填空作图题(本题共7小题,第14小题每图1分,其余没空1分,共12分)
. . .
9.如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 10 cm,用该透镜“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位置如图乙时,移动光屏可成清晰的倒立、 放大 的实
像.
【分析】(1)根据凸透镜对光线的折射作用知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;
(2)根据图中表示的焦距与物距,利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质. 【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于一点,这一点即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为20cm﹣10cm=10cm;
(2)图乙中,物距u=15cm,2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像. 故答案为:10;放大.
【点评】本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律,比较简单,属于基础知识.
10.将一瓶容量为550mL的矿泉水放入冰箱一段时间后,水温从30℃降低到10℃,这是用 热传递 方式改变了矿泉水的内能;在这个过程中水放出的热量为 1.68×10 J.[c水
3
=4.2×10J/(kg℃)]. 【分析】(1)改变内能的方法:一是做功,二是热传递,水放出热量、内能减少、温度降低,是通过热传递的方法减小水的内能;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的温度降低值,利用放热公式求水放出的热量. 【解答】解:
水放出热量、内能减少,是通过热传递的方法减小水的内能;
水放出的热量:Q放=cm△t=4.2×10J/(kg℃)×2kg×(30℃﹣10℃)=1.68×10J.
5
故答案为:热传递;1.68×10.
【点评】本题考查了热量的计算、内能的改变方法,计算时注意温度降低了(△t)与降低到(末温)的区别,属于基础题目.
11.某建筑工地用图所示的滑轮组提升重物,人对绳的拉力F为400N,能将75kg的物体以0.1m/s的速度匀速提升,则拉力F的功率为 120 W,此时滑轮组的机械效率为 62.5 %(不计绳重和摩擦).
3
55
. . .
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