12V,则L2两端电压为( )
A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V 解析:A 【解析】 【详解】
电路中三个灯泡串联,电压表V1测L1和L2两端的总电压,电压表V2测L2和L3两端的总电压,由串联电路的电压特点,L1两端的电压:
U1?12V?9V=3V,
L3两端的电压:
U1?12V?7.5V=4.5V,
L2两端的电压:
U1?12V?3V?4.5V=4.5V.
11.在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( )
A.A B.B C.C D.D 解析:C
【解析】密度计使用时,始终漂浮在液面上,漂浮时浮力等于重,所以密度计在液体中受到的浮力都是相等的;
根据阿基米德原理,即
可得:
;
可得,此液体的密度最大,
由图知,在C液体中,密度排开液体的体积最小,根据故选C。
点睛:重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是牢记漂浮时浮力等于重,即浮力相等,再根据阿基米德原理可比较密度的大小。
12.如图所示的四个电路图中,能实现L1既能单独发光,又能与L2同时发光的是
A. B. C. D.
解析:B 【解析】 【详解】
A、两灯串联,同时工作,同时断开,不符合题意;
B、当S1闭合,S2断开,两灯串联,能同时工作,两开关闭合,L2被短路,L1单独工作,符合题意; C、两灯并联,只有一个干路开关,不能单独工作,不符合题意;
D、两灯并联,L1支路有开关,L2没有开关,所以L1要工作,L2必定工作,L1不能单独工作,不符合题意. 故选B.
考点:串、并联电路的设计;电路的三种状态.
点评:本题考查了电路状态的识别.注意电路发生短路时要么会烧坏电源,要么会使用电器不工作. 二、填空题
13.如图所示,在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的______冲程,纸筒飞出后瓶内气体的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”)
解析:做功 减小 【解析】 【详解】
按动电火花发生器,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出燃气的内能转化为纸筒的机械能,燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程,纸筒飞出后瓶内气体的内能减小温度降低.
14.公路上,路灯的连接方式是_______联;回到家中,按下开关,电灯亮了,开关与电灯的连接方式是_______联. 解析:并 串 【解析】 【详解】
公路边的灯虽然要亮一起亮,要灭一起灭,但一盏灯泡不亮,不影响其它的灯泡工作,说明彼此互不影响,所以是并联的;
家中的电灯与控制它的开关之间的连接是串联,串联时开关对电灯才能起到控制作用. 【点睛】
重点是并联和串联的区分,牢记串联和并联的电路特点,即并联时为并列关系,支路之间互不影响,可以独立工作,而串联时,电流只有一条路径,一处断开,整个电路即为断路.
15.某兴趣小组制作了超市电梯的模拟电路(如图所示),其中Rx为能接收人体红外线的传感器,其电阻大小与它到人距离的关系如下表所示: 距离/m 电阻Rx/Ω 3 15 2.5 2 1.8 1.5 1.2 1 12 10 8 6 0.8 0.6 0.4 0.2 4 3 2.5 2.3 14.5 14 控制电路的电源电压为3V,电磁继电器的线圈电阻为2Ω,当线圈电流等于0.2A时衔铁恰好被吸下,受控电路由额定电压为220V的电动机、定值电阻R1和“应急开关S”组成.
(1)工作时,当有人走到离电梯口1m时,电梯由较慢变为较快运行,则此时变阻器R2的阻值为____Ω.若人离电梯口0.8m内,电梯由较慢变为较快运行,只需将R2的滑片向____(选填“左”或“右”)移动适当距离.
(2)若人离电梯口2m以内电梯均能由较慢变为较快运行,则控制电路的电源电压至少应为_____V. 解析:7 右 3.2 【解析】 【分析】
(1)线圈电流等于0.2A时衔铁被吸下,由此根据电路特点和欧姆定律计算R2的阻值;
要使人走到距离电梯口0.8m距离内,电梯由较慢变为较快运行,即衔铁被吸下,由串联电路特点和欧姆定律分析解答;
(2)为了实现电梯均能由较慢变为较快运行,必须电流为0.2A,根据欧姆定律求出电源电压. 【详解】
(1)由表中数据可知,当有人走到距离电梯口1m距离时,Rx=6Ω, 线圈电流等于0.2A时衔铁被吸下,根据欧姆定律可知,电路总电阻:
R总=U3V??15? I0.2A根据串联点的电阻特点可知,R2的阻值: R2=R总-R线圈-Rx=15Ω-2Ω-6Ω=7Ω;
要使人走到距离电梯口0.8m距离内(Rx的阻值减小),电梯由较慢变为较快运行,即此时应将衔铁被吸下,为使电路中电流保持0.2A,应增大变阻器连入阻值,由图知滑片应向右移动;
(2)若人离电梯口2m时,Rx′=14Ω,滑动变阻器连入电路的阻值最小时,电流最大为0.2A,电梯才能由较慢变为较快运行,此时的电源电压最小, U′=I(R线圈+Rx′)=0.2A×(2Ω+14Ω)=3.2V.
【点睛】
此题主要考查的是学生对欧姆定律和串联电路特点的理解和掌握,弄明白电路原理是解决此题的关键. 16.如图所示为我市一些交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图. 白天,风力发电机或太阳能电板给蓄电池充电,这时的蓄电池是构成电路的_______________(选填“电源”“用电器”或“开关”);该电路中两只LED灯是并联的,灯上标有“24V 60W”字样. 则两个LED灯正常发光时,通过光控开关S的电流为_____________A;如果用这种路灯替换发光亮度相同的420W的传统路灯,那么550套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能_______________J.
解析:用电器 5 5.4×10 【解析】 【详解】
对蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,此时蓄电池相当于电路中的用电器;
由表中数据知,两只LED灯正常发光时,总功率为:P=60W+60W=120W,额定电压:U=24V,由图可知,开关在干路上,通过光控开关S的电流为:I=
9
P120W?=5A; U24V-3
-3
500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能:ΔW=nΔPt=500×(420×10kW-60×10kW×2)×10h=1500kW?h=5.4?109J。
17.如图甲所示,检查视力时要求人与视力表的距离是5m,现使用一个平面镜,视力表到平面镜的像距为3m,则人到平面镜的距离应该是________m.一束光在空气与透明物质的界面处发生的反射和折射现象,入射光线和折射光线如图乙所示,界面MN的右侧是___________(填选“空气”或“透明介质”),反射角为_________度.
解析:2 空气 48 【解析】 【详解】
视力表的像到平面镜的距离是3m,根据平面镜成像特点,视力表和视力表的像之间的距离是6m,检查视力时眼睛离视力表的像距离是5m,所以人站在平面镜和视力表之间,视力表在人身后1m,那么人到镜子的距离为3m?1m=2m;
光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象,其光路及夹角如图所示,入射光线与界面的夹角大于折射光线与界面的夹角,则入射角小于折射角,由于空气中的角度总是大的,故界面右侧为空
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