【題目】如圖甲所示電路,電源電壓不變,電壓表量程是0~3V,電流表量程是0~0.6A.只閉合S、S1,在滑動變阻器R1的滑片從最右端向左滑至a點的過程中,燈泡、R1I-U圖像如圖乙,滑片在a點時燈泡恰好正常發(fā)光保證電路安全的情況下,下列說法錯誤的是

A. 燈泡的額定功率是0.75W

B. 只閉合S、S1時,電路的最大功率為2.7W

C. 只閉合S、S1時,燈泡2s內(nèi)最小消耗0.3J電能

D. 只閉合S、S2,R1的滑片在a點,R2允許接入電路的阻值范圍是1.5Ω~12Ω

【答案】B

【解析】 (1)只閉合S、S1,燈泡、變阻器R1串聯(lián),在滑動變阻器R1的滑片從最右端向左滑至a點的過程中,R1的阻值減小,電路中的總電阻變小,電流變大,燈泡兩端的電壓變大,由此可知:圖乙中,左邊的曲線為燈泡的IU圖象,則右邊的曲線為R1IU圖象;如圖所示:

滑片在a點時R1的阻值最小(允許接入的最小阻值),電路中的電流最大,由于燈泡恰好正常發(fā)光,則根據(jù)IU圖象可知:小燈泡正常工作時的電壓為1.5V,電流為0.5A,此時R1兩端的電壓為3V,則燈泡的額定功率:P=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W;故A正確;電源電壓:U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V,電路的最大功率:P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W;故B錯誤;只閉合S、S1,燈泡、變阻器R1串聯(lián),由燈泡的IU圖象可知,燈泡兩端的最小電壓為0.5V,最小電流為0.3A,此時燈泡消耗的功率最小,則燈泡2s內(nèi)最少消耗的電能:WLUL最小IL最小t=0.5V×0.3A×2s=0.3J;故C正確;(2)I可得,R1的滑片在a點時R1的電阻:R1=6Ω;由圖可知,只閉合S、S2,R1的滑片在a,R1R2串聯(lián),電壓表測變阻器R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流;由于串聯(lián)電路中各處的電流相等,電流表的量程為00.6A,所以,電路中的最大電流I最大=0.6A,此時滑動變阻器R2接入電路中的電阻最小,由I可得最小總電阻:R總最小=7.5Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得,滑動變阻器R2接入電路中的最小電阻:R2R總最小R17.5Ω6Ω=1.5Ω;由于電壓表采用03V量程,當電壓表的示數(shù)U2最大=3V,滑動變阻器R2接入電路中的電阻最大,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,此時R1兩端的電壓:U1UU2最大=4.5V3V=1.5V,電路中的最小電流:I最小 =0.25A,則滑動變阻器接入電路中的最大阻值:R2最大=12Ω,所以,滑動變阻器R2允許的取值范圍是1.5Ω12Ω,故D正確;故選:B

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(2)有三個同學使用的實驗裝置分別如圖a、b、c所示,酒精燈和燒杯均為同一規(guī)格。如圖甲、乙、丙是使用這三套實驗裝置實驗后作出的溫度隨時間變化的圖象。那么,他們用a、b、c三個裝置做實驗所作出的對應圖象的順序應該是_____。

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(3)當飛機發(fā)動機以7.5×105N的推力使它以720km/h的速度飛行時,發(fā)動機推力的功率是多少_____?在1小時內(nèi)發(fā)動機對飛機做了多少功_________

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A. 木塊A的密度為7.5×103kg/m3

B. 容器的底面積為200cm3

C. 細繩拉斷前物體所受到的浮力為10N

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A. B. C. D.

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表一 物體甲的重力為30N

實驗序號

F(N)

F(N)

F(N)

1

20

10

30

2

16

14

34

3

12

18

38

4

8

22

42

5

4

22

42

表二 物體乙的重力為40N

實驗序號

F(N)

F(N)

F(N)

6

30

10

30

7

25

15

35

8

18

22

42

9

10

30

50

10

8

30

50

(1)小明分析比較實驗序號_____后得出結論:不同柱形物體浸入液體中,物體所受浮力相同,容器底部受到液體壓力相同。

(2)小雨分析比較實驗序號1、2、3、46、7、8、9后得出初步結論:同一柱形物體浸入液體中,_____越大,容器底部受到液體壓力越大。

(3)分析實驗序號45(或910)的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)F不同,物體所受浮力F和容器底部受到液體壓力F均相同,出現(xiàn)這種情況的原因是:_____。

(4)兩位同學仔細分析表一(或表二)的數(shù)據(jù),并通過一定的計算,可知容器內(nèi)液體的重力為_____N。

(5)分析實驗序號27可以得出,容器底部受到液體壓力的增加量分別為_____N_____N。

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