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菏泽市2021年初中学业水平考试(中考)
69
(满分:80分 考试时间:120分钟)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标
号涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1.(2021菏泽,1,3分)下列物品具有导电属性的是 ( )
A.塑料学生尺 B.擦字橡皮
C.食用油 D.铜钥匙
1.D 铜钥匙容易导电,具有导电属性,而塑料学生尺、橡皮、食用油不容易导电,是绝缘体。故选D。
知识拓展 容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等,常见的绝缘体有陶
瓷、玻璃、塑料等。
2.(2021菏泽,2,3分)小明乘船在湖上游玩,船行驶在平静的湖面上,他看到相邻的乘客静止不动。他选择的参照物是
( )
A.他们乘坐的小船 B.湖水面
C.湖岸 D.湖中的小岛
2.A 小明乘船在湖上游玩,船行驶在平静的湖面上,小明相邻的乘客相对于他们乘坐的小船的位置没有发生变化,以
他们乘坐的小船为参照物,小明相邻的乘客是静止的,小明相邻的乘客相对于湖水面、湖岸、湖中的小岛的位置不断
发生变化,以湖水面、湖岸、湖中的小岛为参照物,小明相邻的乘客是运动的,A符合题意。故选A。
解题技巧 判断一个物体是否是运动的还是静止的,关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置知否发生了改变。如果发生改
变,则此物体是运动的,如果没发生改变,则此物体是静止的。
3.(2021菏泽,3,3分)我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列,为全球环境保护做出了较大贡献。下面所列举
的项目中,不属于开发新能源措施的是 ( )
A.太阳能发电 B.风力发电
C.和平利用核能D.燃煤发电
3.D 新能源又称非常规能源.是指传统能源之外的各种能源形式.指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能
源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。ABC都属于新能源开发措施,D中燃煤发电会产生
废物、废气污染环境,与节能环保,低碳生活不相符,不属于开发新能源措施。故选D。
4.(2021菏泽,4,3分)下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是 ( )
A.火车钢轨下垫上枕木
B.禁止货车超载
C.刀刃磨得锋利
D.雪橇板做得比较宽大
4.C 火车钢轨下垫上枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,A不合题意;禁止货车超载,是在受力面
积一定时,通过减小压力来减小压强,B不合题意;刀刃磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,C
符合题意;雪橇板做得比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,D不合题意。故选C。
知识拓展 压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;减小压强的
方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。5.(2021菏泽,5,3分)生活中有“闻其声如见其人”的现象。根据声音可以判定是谁在说话,这是利用了声音的
( )
A.传播速度 B.响度
C.音调 D.音色
5.D 每一个人的声带结构不同,因此发出的音色不相同,因此“闻其声如见其人”是通过音色来区分,故选项ABC
错误,D正确;故选D。
6.(2021菏泽,6,3分)下面四幅图片所展示的自然现象中,属于凝固现象的是 ( )
6.B 雪花融化是熔化现象,物质由固态变成液态,A不符合题意;冬季的冰是由液态水变成固态冰的,是凝固现象,B
符合题意;露珠的形成是空气中的水蒸气遇冷变成液态小水滴的,是液化现象,C不符合题意;霜是空气中的水蒸气遇
冷直接变成固态小晶体,是凝华现象,D不符合题意。故选B。
7.(2021菏泽,7,3分)热学知识在日常生活中有广泛的应用,下列说法正确的是 ( )
A.四月的菏泽牡丹飘香,说明分子间有空隙
B.摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C.热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D.暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
7.C 四月的菏泽牡丹飘香,是牡丹的芳香分子无规则运动的结果,A错误;摩擦生热是克服摩擦做功,消耗机械能转化
为内能,是通过做功改变了物体的内能,B错误;在热机(内燃机)的压缩冲程中,将机械能转化为内能,C正确;暖气片
内用水作为导热介质是因为水的比热容较大,质量相同的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸热多,D错误。故
选C。
8.(2021菏泽,8,3分)如图所示,小明同学在练习滑板运动时,单脚蹬地,人和车一起向前滑行。以下说法正确的是
( )
A.脚向后蹬地,人和车向前滑行,说明力的作用是相互的
B.蹬地时,脚对地的压力和地对脚的支持力是一对平衡力
C.当人和车一起滑行时,若车碰到障碍物,人会向后倾倒
D.停止蹬地后,车滑行一段距离会停下,说明运动需要力来维持
8.A 脚向后蹬地,脚给地面一个向后的力,地面给脚一个向前的力,所以车会向前运动,说明物体间力的作用是相互
的,A正确;蹬地时,脚对地的压力和地对脚的支持力作用在不同的物体上,所以不是一对平衡力,B错误;当人和车一
起滑行时,若车碰到障碍物,人的脚随着车有运动变为静止,人的上身由于惯性会仍然保持原来的速度向前运动,故由于上身的继续运动而使得人向前倾倒,C错误;停止蹬地后,车仍会继续向前运动,是由于车具有惯性,不能说明运动需
要力来维持,D错误。故选A。
9.(2021菏泽,9,3分)家用电磁炉的内部有一金属线圈,当线圈中通入交流电后会产生变化的磁场。金属器皿放在电
磁炉上时,金属器皿内就会产生电流,将电能转化为内能来加热食物。下列设备中利用“磁生电”原理工作的是
( )
A.电风扇 B.电饭锅
C.电磁继电器 D.动圈式话筒
9.D 金属器皿放在电磁炉上时,金属器皿内就会产生电流,这是电磁感应现象;电风扇的主要部件是电动机,电动机
的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,A不符合题意;电饭锅是利用电流的热效应工作的,B不符合题意;电磁继
电器的工作原理是电流的磁效应,C不符合题意;动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理,D符合题意。故选D。
10.(2021菏泽,10,3分)在如图所示的电路中,电源的电压保持不变,R 为定值电阻。开关S闭合后,将滑动变阻器R
1 2
的滑动触头向右移动时,下列说法正确的是 ( )
A.电压表V的示数减小
B.电流表A的示数减小
C.电流表A 的示数减小
1
D.滑动变阻器R 消耗的电功率变大
2
10.B 由电路图可知,开关S闭合后,R 与R 并联,电流表A测干路电流,电流表A 测R 支路的电流,电压表V测电源
1 2 1 1
两端的电压。因电源的电压保持不变,所以滑片移动时电压表V的示数不变,A错误;因并联电路中各支路独立工作、
互不影响,所以滑片移动时通过R 支路的电流不变,即电流表A 的示数不变,C错误;将滑动变阻器R 的滑动触头向
1 1 2
U
右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I= 可知,通过R 的电流变小,而变阻器两端的电压不变(等于电源电
2
R
压),则由P=UI可知,滑动变阻器R 消耗的电功率变小,D错误;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干
2
路电流变小,即电流表A的示数变小,故B正确。故选B。
解题关键 本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,利用好“并联电路中各支路独立工作、互不影
响”是关键。
11.(2021菏泽,11,3分)在无风的雨天,雨滴着地前的一段时间内是匀速下落的,并且体积较大的雨滴着地时的速度也
较大。下列说法正确的是 ( )
A.体积较大的雨滴下落的高度一定较大
B.体积较大的雨滴在空中运动的时间一定较长
C.不同的雨滴匀速下落时,速度越大,受到的空气阻力越大
D.不同的雨滴匀速下落时,体积越大,受到的空气阻力越小
11.C 由题知,雨滴着地前的一段时间内是匀速下落的,即雨滴受力平衡,其受到的空气阻力和重力是一对平衡力,且
雨滴的体积越大,雨滴着地时的速度也较大;雨滴的体积越大,根据m=ρV可知,雨滴的质量越大,其受到的重力越大,
由二力平衡条件可知,雨滴着地前受到的空气阻力越大,D错误;由前面解答可知,雨滴的体积越大,其着地时的速度
越大,受到的空气阻力越大,C正确;根据题意,不能判断体积较大的雨滴在空中下落的高度和运动的时间,AB错误。
故选C。
解题关键 本题考查了力与运动的关系、二力平衡条件的应用,根据题意分析得出空气阻力与速度、雨滴的体积关系是解题的关键。
12.(2021菏泽,12,3分)如图所示,用动滑轮提起一重为80 N的物体,在10 s内将物体匀速提高5 m,已知动滑轮重20
N(不计绳重和摩擦),则 ( )A.手对绳子的拉力为40 N
B.拉力做功的功率为50 W
C.手拉绳子移动的速度为0.5 m/s
D.该装置的机械效率为60%
1 1
12.B 由图知,该滑轮为动滑轮,则n=2,在不计绳重和摩擦,则手对绳子的拉力F= (G+G )= ×(80 N+20 N)=50
2 动 2
s 10m
N,A错误;当物体提升5 m时,绳子自由端移动的距离为:s=nh=2×5 m=10 m,手拉绳子移动的速度为:v= = =1
t 10s
W Fs W Gh
m/s,拉力F的功率:P= = =Fv=50 N×1 m/s=50 W,B正确,C错误;该装置的机械效率为:η= 有用 = =
t t W Fs
总
80N×5m
×100%=80%,D错误。故选B。
50N×10m
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分。把答案用黑色签字笔写在答题卡相应位置)
13.(2021菏泽,13,3分)雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为v v ;声音和光都是以波的
光 声
形式传播的,其中 不能在真空中传播。
13.答案 远大于;声音
解析 光在空气中的传播速度和在真空中传播速度大致相等为3×108 m/s,声音在空气中的传播速度约为340 m/s,闪电和打雷总是
同时发生的,但由于光在空气中的传播速度要远大于声音的传播速度,所以我们总是先看见闪电后听到雷声;声音和光都是以波的
形式传播的,其中声音不能在真空中传播,光能在真空中传播。
14.(2021菏泽,14,3分)压强知识在生活中有广泛的应用:船闸是利用 的原理来工作的;墨水被吸进钢笔是由
于 的作用。
14.答案 连通器;大气压
解析 船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,因此船闸是利用连通器原理工作
的;墨水会被吸进钢笔囊中,是因为笔囊中的空气被排出,内部压强减小,在大气压的作用下,墨水就会被压入笔囊。
15.(2021菏泽,15,3分)在探究固体熔化规律的实验中,某时刻用摄氏温度计测得的温度如甲图所示,则读数为
℃;乙图为A、B两种物质熔化时温度随时间变化的图像,可判断 (选填“A”或“B”)物质为非晶体。
15. 答案 56;B
解析 温度计的分度值是1 ℃,所以该温度计的示数为56 ℃;晶体熔化过程中,吸收热量,温度保持不变;非晶体熔化过程中,温度
不断升高,所以A是晶体,B是非晶体。
16.(2021菏泽,16,3分)如图所示的家庭电路中,控制电灯的开关应接在 处;接地线应接在三孔插座的
插孔处。16.答案 A;C
解析 开关应接在灯与火线之间,这样开关断开后,电灯就与火线断开,因此开关应接在A处;三孔插座的正确接法:左零右火,中
间接地线;所以,D应与零线相连,E应与火线相连,C与地线相连。
17.(2021菏泽,17,3分)火星探测器“天问一号”于2021年2月10日开始环绕火星飞行,在环绕火星飞行的过程中不
受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,机械能 。经过3个多月的环火星飞行后,5月15日07时18分
“祝融”号火星车和着陆器成功登陆火星。“祝融”号利用 将探测信息传递给地球上的控制团队。
17.答案 守恒;电磁波
解析 火星探测器“天问一号”在环绕火星飞行的过程中不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,机械能守恒。“祝融”号
利用电磁波将探测信息传递给地球上的控制团队。
18.(2021菏泽,18,3分)某电热水壶加热电阻丝的阻值为22 Ω,通电后流过电阻丝的电流为10 A,电热水壶加热时的
功率为 W;若加热时有84%的热量被水吸收,则壶内1 kg水的温度由34 ℃加热到100 ℃所需要的时间为
s(已知C =4.2×103 J/kg·℃)。
水
18.答案 2 200;150
解析 (1)电热水壶加热时的功率:P=I2R=(10 A)2×22 Ω=2 200 W;
Q
(2)水吸收的热量:Q =cm(t-t)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-34 ℃)=2.772×105 J。根据η= 吸 可知电热水壶需要消耗的电能
吸 0 W
Q 2.772×105 J W 3.3×105 J
为:W= 吸 = =3.3×105 J,该电热水壶加热的时间:t= = =150 s。
η 84% P 2 200W
三、作图与实验探究题(本题共5小题,共18分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
19.(2021菏泽,19,2分)(2分)小明驾车通过小区道路转弯处时,通过转弯处的镜子M(可看作平面镜)看到了行人,他
及时采取避让措施保证了行安全。下图为转弯时的俯视图,其中A是车内小明的眼睛,B为行人,请作出小明看到行人
的光路图。
19.答案 如图所示
解析 根据平面镜中像与物关于平面镜对称,作出点B的像点B',连接AB',与镜面的交点为入射点O,OA为反射光线,连接BO,画
上箭头即为入射光线,如图所示。
解题关键 注意平面镜成像时像与物关于平面镜的对称;关键用好反射光线的反向延长线过像点。20.(2021菏泽,20,2分)(2分)请在图中标出电磁铁的N极和图中这条磁感线的方向。
20.答案 如图所示
解析 电流由右侧流入电磁铁,则由右手螺旋定则可得螺线管左侧为N极,在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极,所以
磁感线的方向是向右的,如图所示。
21.(2021菏泽,21,3分)(3分)如图所示,在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10 cm的凸透镜、点燃的蜡烛
和光屏固定在光具座上。
(1)实验时,应先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在 。
(2)当蜡烛和凸透镜的距离如图中所示时,在光屏上成倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,
(选填“投影仪”或“照相机”)就是利用这一规律制成的。
21.答案 (1)同一高度;(2)缩小;照相机
解析 (1)实验中,应使烛焰、光屏、凸透镜的中心大致在同一高度处,目的是使像成在光屏的中心;(2)由图可知,此时的物距要大
于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机。
22.(2021菏泽,22,5分)(5分)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有
棉布的长木板、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的物块,使其做 运动,此时弹簧测力计示数等于木
块所受滑动摩擦力的大小。
(2)下图为完成本实验设计的操作方案
得到的实验数据记录如下表:
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数/N 1.50 1.50 2.10 2.50
该实验设计主要运用了 的实验方法。
(3)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小 ;比较 两次实验可知,在接触而粗
糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小。(4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了 两次实验得出的结论。
22.答案 (1)匀速直线;(2)控制变量;(3)无关;甲、丙;(4)甲、丁
解析 (1)根据二力平衡的原理,只有物体做匀速直线运动时,拉力才与摩擦力大小相等;
(2)滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度同时有关,在研究滑动摩擦力与压力的关系时需要控制接触面的粗
糙程度相同,改变压力,在研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时需要控制压力大小相同,用到了控制变量法;
(3)比较甲、乙两次实验可知,压力和接触面的粗糙程度相同,接触面积不同,弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力大小与
接触面积的大小无关;要得出“在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小”,需要控制接触面的粗糙程度相同,
改变压力,比较甲丙两次实验即可;
(4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,是通过增大接触面的粗糙程度来增加摩擦力的,是应用了甲、丁两次实
验得到的结论的。
解题关键 把握住利用控制变量法分析实验结论的基本思路是解答此题的关键所在;要明确:滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,
跟接触面积大小等没有关系。
23.(2021菏泽,23,6分)(6分)某学习小组计划探究电流与电阻的关系,设计的电路如图甲所示。
(1)请根据甲图把乙图中的电路连接完整(要求滑动触头向右移动时,电路中电流变大)。
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑动触头应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)为得到多组实验数据,进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后,都需要调节滑动变阻
器,使电压表的示数 。
(4)某次实验时,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数始终等于电源电压,电流表示数为零,则电路中的故障
是 。
(5)某次实验中,电流表示数如图丙所示,该电流表的示数为 A。
1
(6)某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是他作出了如图丁所示的I- 图线,则实验
R
中该同学加在电阻两端的电压为 V。
23.答案 (1)如图所示;(2)A;(3)不变;(4)电阻R断路;(5)0.24;(6)3解析 (1)滑动变阻连入电路的电阻丝是指滑动触头到接入电路的下接线柱这一范围内的电阻丝。要求滑动触头向右移动时,电路
中电流变大,则说明向右移动滑动触头时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,即要求连入电路的电阻丝的长度减小,所以接入电路的
是B接线柱,如图所示。
(2)为保护电路,在闭合开关前,我们应保证滑动变阻器连入电路的阻值最大。由下图可知,当滑动触头处于A端时,滑动变阻
器连入电路的电阻丝的长度最长,阻值最大。
(3)本题探究的是“电流与电阻的关系”,而电阻两端的电压也会影响电流的大小,所以为排除电压变化对实验的影响,我们
要保证定值电阻两端的电压为一定值。
(4)电流表示数为0,电压表的示数始终等于电源电压,说明与电压表并联的这部分电路出现了断路。
(5)由图丙可知,电流表使用的是0~0.6 A量程,分度值为0.02 A。此时指针指在0.2后第二个小格处,所以电流表的读书为
0.24 A。
(6)在本实验中,定值电阻两端的电压是一定的,所以我们可以取坐标系中任何一点进行计算。如取坐标中(0.2,0.60)进行分
1
析,坐标系中横轴表示的电阻的倒数,所以此点对应的电阻R= =5 Ω;纵轴表示的电流,此店对应的电流为0.60 A。由欧
0.2Ω-1
姆定律可得,定值电阻两端的电压为U=IR=0.60 A×5 Ω=3 V。
四、计算题(本题共2小题,共16分。用黑色签字笔在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演
算步骤,计算过程中物理量必须带上单位,只写出最后答案的不能得分)
24.(2021菏泽,24,7分)(7分)如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计,A端悬挂着物体M,B端悬
挂着物体N,支点为O,BO=4AO。物体M下面是一个压力传感器,物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在水
槽中,当水槽中无水时,物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零。已知物体N
的质量m=4 kg,高度H=1 m,横截面积S=20 cm2 (g取10 N/kg,ρ =1.0×103 kg/m3 )。求:
2 水
(1)物体N的密度ρ;
(2)物体M的质量m;
1
(3)当压力传感器的示数F=40 N时,求水槽内水的深度h。
24.答案 (1)2×103 kg/m3;(2)16 kg;(3)0.5 m
m m 4kg
解析 (1)S=20 cm2=0.002 m2;物体N的密度为:ρ= 2 = 2 = =2×103 kg/m3;
V SH 0.002m2×1m
(2)水槽中无水时,物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零,此时杠杆处于平衡状态,根
BO
据杠杆的平衡条件可知:mg×AO=mg×BO,则:m=m× =4 kg×4=16 kg;
1 2 1 2
OA
(3)M的重力为:G=mg=16 kg×10 N/kg=160 N;则A端受到的拉力为:F =G-F=160 N-40 N=120 N;根据杠杆的平衡条件可知:
1 1 A 1
F ×AO 1
F ×AO=F ×BO,则B端受到的拉力为:F = A =120 N× =30 N;N的重力为:G=mg=4 kg×10 N/kg=40 N;N浸入水中,受到
A B B OB 4 2 2竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力,则浮力为:F =G-F =40 N-30 N=10 N;根据阿基米德原理可知,N排开的水的体积为:V
浮 2 B
排 = F 浮 = 10N =10-3 m3;则N浸入水中的深度即水的深度为:h=V 排 = 10-3 m3 =0.5 m。
ρ g 1×103 kg/m3×10N/kg S 0.002m2
水
25.(2021菏泽,25,9分)(9分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R、R 均为定值电阻,R 为滑动变阻器。闭合
0 1 2
开关S,断开开关S,当滑动变阻器的滑动触头在a端时,电压表V 的示数为2.4 V,电流表示数为0.3 A。将R 的滑
1 2 1 2
动触头从a端移动到b端的过程中,电压表V 和V 的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示.
1 2
(1)求R 的阻值;
1
(2)求R 的最大阻值;
2
(3)同时闭合S 和S,当R 的阻值为何值时,R 的电功率最大?R 电功率的最大值是多少?
1 2 2 2 2
25.答案 (1)8 Ω;(2)10 Ω;(3)0.281 25 W
解析 (1)闭合开关S,断开开关S,当滑动变阻器的滑动触头在a端时,R 接入电路中的阻值为0,电路为R、R 串联的电路,V 测
1 2 2 0 1 1
量R 两端的电压,示数为2.4 V,V 测量R、R 两端的总电压,电流表测量电路中的电流,示数为0.3 A。根据欧姆定律可知R 的阻
1 2 2 1 1
U 2.4V
值R= 1 = =8 Ω;
1 I 0.3A
(2)将R 的滑动触头从a端移动到b端的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐增大,根据串联分压特点可知V 的示数
2 2
逐渐增大;总电阻逐渐增大,根据欧姆定律可知电路中的电流逐渐变小,且R 两端的电压逐渐变小,故电压表V 的示数逐渐变小,
1 1
据此可知电压表V 的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线①所示,电压表V 的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线②
1 2
所示;滑动变阻器的滑片在b点时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,从图乙可知,电路中电流为0.15 A,R 两端的电压为1.2 V,R
1 1
和R
2
两端的总电压为2.7 V,则R
2
两端的电压为:U
2
=2.7 V-1.2 V=1.5 V,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值R
2
= U
2
=
I/
1.5V
=10 Ω;
0.15A
(3)闭合开关S
1
,断开开关S
2
,当滑动变阻器的滑动触头在a端时,电源电压U=U
1
+U
0
=2.4 V+0.3 A×R
0
①,
当滑动变阻器的滑动触头在b端时,电源电压U=U
1
'+U
2
'+U
0
'=2.7 V+0.15 A×R
0
②,
联立①②可得电源电压U=3 V;同时闭合S 和S,R 被短路,电路为R 和R 的串联电路,根据欧姆定律可知电路中的电流I″=
1 2 0 1 2
U U 2 U2R
,根据P=UI=I2R 2 可知R 2 的电功率P 2 =I2″R 2 =( ) R 2 = 2 ,故当R 2 =R 1 =8 Ω时,R 2 的电功率最
R +R R +R (R -R )2+4R R
1 2 1 2 1 2 1 2
大,R 2 电功率的最大值P 2大 = U2R 2 = U2 =(3V )2 =0.28 125 W。
4R R 4R 4×8Ω
1 2 1
