【題目】如圖,電源電壓恒定,燈L的規(guī)格為“24V 72W”且工作時電阻保持不變,電壓表的量程為0~15V,電流表的量程為0~3A,在電路安全的前提下,操作如下:當(dāng)只閉合S、S3時,電路中的總功率為P1,電流表示數(shù)為I1;當(dāng)只閉合S2、S3時,移動滑片使滑動變阻器的阻值為R,電流表示數(shù)為I2,電阻R1和滑動變阻器的總功率為10W;再移動滑片使滑動變阻器的阻值為2R,電流表示數(shù)為I3,燈L和滑動變阻器的總功率為9.72W;當(dāng)只閉合S、S1、S2時,移動滑動變阻器的滑片,使電路中的最小總功率為P4,此時電流表示數(shù)為I4.己知P1∶P4=5∶6,I2∶I3=10∶9,則燈L的電阻為____Ω,I1∶I4=____,當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為____Ω時,該電路消耗的功率最小.
【答案】8 5:6 32
【解析】
當(dāng)只閉合S、S3時,只有燈泡連入電路,如圖A所示;當(dāng)只閉合S2、S3時,電阻R1、滑動變阻器和燈泡串聯(lián),滑動變阻器的阻值為R,如圖所示B;再移動滑片使滑動變阻器的阻值為2R,如圖C所示;當(dāng)只閉合S、S1、S2時,電阻R1、滑動變阻器并聯(lián),如圖D所示:
(1)由P=得:燈泡的電阻RL==8Ω;(2)由圖AD可知:電源電壓不變,由P=UI得:;(3)由圖B可知:R總2=R1+R+RL,由圖C可知:R總3=R1+2R+RL,則I2=,I3=,已知:I2:I3=10:9,則:=10:9;即:R1=8RRL=8R8Ω---------------①,由P=I2R得:圖B中電阻R1和滑動變阻器的總功率P′=I22(R1+R),即I22 (R1+R)=10W---------------②,圖C中燈泡和滑動變阻器的總功率P″=I32(RL+2R),即I32(8Ω+2R)=9.72W-----------------③,由于I2:I3=10:9,則得:3R1=20Ω+2R----------------④,解①④方程得:R1=8Ω,R=2Ω,由②得:I2= ==1A,根據(jù)圖B可知:電源電壓U=I2(R1+R+RL)=1A×(8Ω+2Ω+8Ω)=18V,由電路圖可知:該電路消耗的功率最小是只閉合S2、S3,R1、燈泡和滑動變阻器串聯(lián),由于此時電壓表測量R1和滑動變阻器兩端的電壓,則電壓表示數(shù)U′為最大15V時,電路中的電阻最大,電流最小,此時的功率最;根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知:燈泡兩端的電壓UL=UU′=18V15V=3V;此時電路中的電流I′=IL==0.375A,由I=得此時電路的最小電阻為R最小==48R滑=R最小R1RL=48Ω8Ω8Ω=32Ω。
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【題目】一束光線沿著與鏡面成30°夾角入射,反射光線與入射光線夾角的是_____度。如圖所示是通過平面鏡看到的鐘面的像,此像是_____(選填“實”或“虛”)像,此鐘面所示的實際時間是_____。若使鏡子逐漸靠近鐘面,則鐘面的像將_____(選填“不變”、“變大”或“變小”)。
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【題目】閱讀短文,回答問題
電飯鍋中的磁鋼限溫器
電飯鍋是生活中常見的用電器:它利用磁鋼限溫器來控制煮飯過程中的最高溫度,磁鋼限溫器結(jié)構(gòu)如圖甲所示,它由永久磁鋼、感溫磁鋼和彈簧等組成,感溫磁鋼及其外套由彈簧支撐.永久磁鋼的磁性不變,感溫磁鋼的磁性會隨溫度的升高而減弱,當(dāng)溫度達到103℃時,感溫磁鋼失去磁性.
煮飯時,按下電飯鍋的按鍵,永久磁鋼和感溫磁鋼吸合,同時帶動連桿使加熱開關(guān)閉合,電熱盤通電,當(dāng)溫度升高到一定程度,感溫磁鋼失去磁性,在彈簧的作用下感溫磁鋼與永久磁鋼分離,同時使加熱開關(guān)斷開,按鍵跳起,電熱盤停止加熱.
(1)電飯鍋煮飯時,電能主要轉(zhuǎn)化為_________ 能.
(2)按鍵未按下時,彈簧處于 _________(壓縮/原長/伸長)狀態(tài).
(3)磁鋼限溫器工作時,不同時刻的溫度如下表:
在圖乙中描點并用平滑的曲線作出溫度與時間關(guān)系的圖像_____.
(4)在磁鋼限溫器工作過程中,感溫磁鋼沒有磁性的是 _________
A.按下按鍵時 B.加熱升溫過程中 C.按鍵跳開時 D.降溫過程中
(5)小明發(fā)現(xiàn)用該電飯鍋燒開水,當(dāng)水沸騰時電飯鍋的按鍵沒有跳起,原因是_______。
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【題目】如圖所示電路,電源電壓為12V且保持不變。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為4V;當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)變化了2V,在10s內(nèi)定值電阻產(chǎn)生的熱量為則下列結(jié)果正確的是
A. 電路中的最小電流為
B. 滑片P在中點時,9s內(nèi)滑動變阻器R消耗的電能為60J
C. R先后兩次消耗的電功率之比為
D. 先后兩次消耗的電功率之比為
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【題目】在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中,小明用完全相同的木塊分別做了如圖所示的甲、乙、丙三個實驗。
(1)將木塊放在水平木板上。用彈簧測力計沿水平方向拉動,使木塊做__________運動,此時木塊受到的滑動摩擦力大小等于彈簧測力計的示數(shù);
(2)甲,乙兩個實驗說明滑動摩擦力的大小與________有關(guān);_______ 兩個實驗說明了滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度有關(guān);
(3)小明認(rèn)為滑動摩擦力的大小可能跟接觸面的面積有關(guān),于是他在上述實驗的基礎(chǔ)上,將木塊沿豎直方向切成兩部分繼續(xù)進行實驗,將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中,由表中數(shù)據(jù)驗證了自己的猜想,這種做法是______(選填“正確”或“錯誤”)的,理由是_______________________。
次數(shù) | 木塊大小 | 接觸面積S/cm2 | 摩擦力f/N |
1 | 整塊 | 150 | 1.5 |
2 | 三分之二塊 | 100 | 1.0 |
3 | 三分之一塊 | 50 | 0.6 |
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【題目】如圖所示,是探究“電流產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置.燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量和初溫完全相同的煤油,瓶中銅絲和鎳鉻合金絲的長度.橫截面積相同.下列選項正確的是
A. 甲圖不能用來探究電流產(chǎn)生熱量與電流大小的關(guān)系
B. 乙圖也可以用來探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
C. 在乙圖中,滑動變阻器僅起保護電路的作用
D. 在甲圖中,閉合開關(guān)一段時間后,B瓶中溫度計的示數(shù)更高
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【題目】如圖,這是一款人臉識別門鏡一體機,通過攝像鏡頭捕捉人臉信息,并將所拍圖象與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中預(yù)先錄入的人臉照片模板進行對比.下面對該裝置說法錯誤的是( )
A. 該攝像鏡頭相當(dāng)于凸透鏡
B. 這種鏡頭可用來矯正近視眼
C. 這種鏡頭對光線具有會聚作用
D. 若鏡頭的焦距為10cm,為了能成清晰的像,人臉到鏡頭的距離應(yīng)大于20cm
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【題目】在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時:
(1)小明發(fā)現(xiàn)所用的凸透鏡沒有標(biāo)明焦距,于是他讓太陽光平行于主光軸照射在凸透鏡上,在透鏡另一側(cè)F點得到一個最小的亮點,如圖所示。試作出這一過程的光路圖______。
(2)小明將該凸透鏡放在光具座上進行實驗,蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖甲所示,其中明顯還需要調(diào)整的是____。如圖乙所示,若想在光屏上(光屏未畫出)得到燭焰清晰放大的實像,則燭焰應(yīng)位于透鏡左側(cè)a、b、c、d四個位置中的______位置。
(3)通過實驗小明明白了照相機的成像原理,一次他在給兄弟班級照畢業(yè)像時,發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學(xué)沒有進入觀景框內(nèi),他應(yīng)將照相機______(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)被拍照的同學(xué),這樣才能在觀景框內(nèi)看到全班同學(xué)清晰的畫面。
(4)此時,小明把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置,結(jié)果光屏上原來清晰的像變模糊了,若不改變蠟燭和凸透鏡的位置,應(yīng)將光屏向___凸透鏡的方向移動(填“遠(yuǎn)離”或“靠近”),才能使蠟燭的像變清晰。此實驗說明近視眼配戴合適的近視眼鏡能矯正視力的原因是_______。
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【題目】人類從鳥類飛行得到啟示發(fā)明了飛機,從魚類游泳得到啟示發(fā)明了潛艇。某大學(xué)兩位研究生從螞蟻身上得到啟示,設(shè)計出“都市螞蟻”概念車(如圖所示)質(zhì)量是360kg。這款概念車小巧實用,有利于緩解城市交通擁堵。(g取10N/kg)
(1)該車乘載兩個總質(zhì)量為140kg的人靜止在水平地面上,輪胎與地面的接觸面積總共m2。該車對地面的壓強多大?
(2)這款概念車在水平地面上勻速行駛18km所用的時間為0.5h,且在勻速行駛過程中受到的阻力是總重的0.4倍,則該車的速度是多少?此時車受到多大的牽引力?
(3)航模社的同學(xué)想將此概念車改進成“水陸兩棲車”。若上述乘載兩人的概念車要在水面漂浮,且至少有三分之一的體積露出水面,則它的總體積至少為多大(假設(shè)車內(nèi)不進水)?
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