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2020年广东省初中学业水平考试
(满分:100分 考试时间:80分钟)
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的。
1.若把原子、原子核、电子看成球体,原子半径的数量级为10-10 m,原子核半径的数量级为10-15 m,电子半径的数量级小于10-9 nm。按尺度从大到小的排序是( )
A.原子 原子核 电子 B.电子 原子 原子核
C.原子核 原子 电子 D.原子 电子 原子核
2.将电灯、开关和插座接入家庭电路中,接线正确的是 ( )
3.岸上的人看到水中小鱼的光路图是 ( )
4.如题4图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是 ( )
题4图
A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙所示用吸管吸饮料
C.图丙所示向B管吹气,A管中的水面上升
D.图丁所示飞机产生升力的原因
5.晚上,爸爸对小明说:“请把电视声音调小一点,不要影响邻居休息。”这里“调小”的是声音的 ( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.速度
6.关于题6图所示的实验装置,表述错误的是 ( )题6图
A.该装置可用来研究电磁感应现象
B.该装置能将电能转化为机械能
C.该装置可用来研究磁场对通电导体的作用
D.该装置揭示的原理可应用于电动机
题7图
7.游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如题7图所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是 ( )
A.5 000 N B.500 N
C.50 N D.5 N
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站利用原子核 (选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电,电能属于 (选填“一次能源”或“二次
能源”)。
9.在“探究冰熔化时温度的变化规律”实验中,某时刻温度计的示数如题9图甲所示,其读数为 ℃。题9图乙是冰熔化时温度的变化曲线。由图可知,冰在熔化过程中,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 (选填
“增加”“减少”或“不变”)。
题9图
题10图
10.如题10图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F 和F,受到的压强分别为p 和p,则F F,p p(两空选填“>”“<”或“=”);若F=1 N,笔尖的面积为1×10-6 m2,则p= Pa。
1 2 1 2 1 2 1 2 2 2
11.疫情期间,医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是 (选填“实像”或“虚像”);当医护人员走近平面镜时,人与像之间的距离 ,像的大小 (后两空选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.题12图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟 的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 (选填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容器内
空气吸收的热量比右侧的 (选填“多”或“少”)。
13.如题13图所示,点燃的蜡烛及焦距为15 cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰 (选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;一段时间后,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的
像会向 (选填“上”或“下”)移。
题12图
题13图题14图
14.如题14图所示,人向下拉绳提升重物。已知物体重400 N,动滑轮重60 N,不计绳重及摩擦,将重物匀速提升0.5 m,人需用的拉力为 N,绳子自由端移动的距离为 m,人所做的有用功为 J。
三、作图题(共7分)
15.(1)如题15-1图所示,用一根硬棒通过支点O撬起石头,画出石头所受重力G的示意图,以及力F的力臂l。
(2)画出题15-2图中入射光经过凸透镜后的光线。
题15-1图
题15-2图
(3)①重为G的鸡蛋沉在盛有水的杯子的底部,向水中加入食盐并使其溶解,鸡蛋渐渐浮起,最终漂浮在水面,如题15-3图甲所示。请在题15-3图乙中画出上述过程中鸡蛋所受的浮力F 随时间t变化的大致图象。
浮
②如题15-3图丙所示,请按小磁针的指向,标出螺线管中的电流方向,并在括号中标明螺线管右端的极性。
题15-3图
四、实验题(本大题3小题,共20分)
16.(7分)(1)如题16-1图所示,图甲中木块的长度为 cm;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,所测物体的质量为 g。
题16-1图
(2)题16-2图所示为实验室常用的弹簧测力计,使用前要检查指针、弹簧与外壳之间是否 ,指针是否 。
题16-2图
(3)如题16-3图所示,图甲中电压表的分度值为 V,读数为 V;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是 。题16-3图
17.(7分)做“探究电流与电阻的关系”实验时,可供选择的器材有:电压为6 V的电源,电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),开关,阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω和20 Ω的定值电阻各1个,最大阻值分别为10 Ω和50 Ω的滑动变阻器各1个,导线若干。
题17图
(1)如题17图所示的实验电路中,正确的是 ,应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。
(2)若按图乙所示电路图连接好电路后,闭合开关,可观察到电流表的指针 (选填“向右”“反向”或“几乎不”)偏转。
(3)按正确电路图连接电路,闭合开关,电流表和电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,经判断是接线有误,错误可能是 。
(4)纠正错误后,依次更换定值电阻,并控制定值电阻两端电压为2.5 V进行实验。请将记录实验数据的表格补充完整。
①U= V
实验序号 1 2 3 4
② 20 15 10 5
③ \ \ \ \
18.(6分)为了“探究水沸腾时温度变化的特点”,取0.2 kg水进行实验。
题18图
(1)如题18图甲所示实验装置的组装顺序应为 (选填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)根据下表中的实验数据,在题18图乙中画出水的温度随时间变化的图象。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99
(3)根据以上实验数据可知,水的沸点为 ℃。为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法 (选填“可行”或“不可行”)。
(4)假如酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,从第5 min起1分钟内水吸收的热量是 J。[c =4.2×103 J/(kg·℃)]
水
五、计算题(本大题2小题,共13分)
19.(7分)某轿车在平直公路上行驶的45 s内,其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图象分别如题19图甲、乙所示。已知前10 s轿车运动的路程为100 m。求:
(1)前10 s轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)动力F做的总功。
题19图
20.(6分)某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220 V。题20图甲是其电路原理图,S 为温控开关,R、R 为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如题20图乙所示。求:
0 1 2
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能;
(2)饮水机处于保温挡时,通过R 的电流;
1
(3)R 的阻值。
2题20图
六、综合能力题(本大题3小题,共18分)
21.(6分)受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ )、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如题21图所示。实验步骤如下(请将步骤④补充完整):
水
①如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V;
1
③如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V;
2
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面 ,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V。
3
题21图
完成下列填空(选用V、V、V 和ρ 表示以下物理量):
1 2 3 水
(1)小玻璃珠的总体积为V= 。
(2)小玻璃珠的总质量为m= 。
(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ= 。
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施: (示例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。
22.(6分)小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想:台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小,为此他设计了题22图甲所示的电路进行探究。已知电源电压为4 V并保持不变,电压表(0~3 V)2个,电流表(0~0.6 A),滑动变阻器规格为“20
Ω 1 A”,小灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
(1)电路中a是 表,b是 表。
(2)实验中,小灯泡正常发光时电流表的示数为 A。
(3)根据实验数据,绘制出滑动变阻器的电功率P 与小灯泡的电功率P 的关系图象如题22图乙所示。由图可知:小灯泡的电功率(亮度)变大时,滑动变阻器的电功率 。
R L
(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的1/4,在确保电路中各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的电功率变化范围是从 W至 W。
题22图
23.(6分)阅读下列短文,回答问题。
热敏电阻温度计热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化,题23图甲所示为某型号热敏电阻的实物图。阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做
成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
题23图乙所示为热敏电阻R 的阻值随温度t变化的图象(为方便计算,已将图线作了近似处理)。题23图丙是用R 做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60 V~1.20 V之间调节,R 为定值电阻,阻值为100 Ω。该电路工作
1 1 2
原理是:当保持通过R 的电流不变时,R 两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V 表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V 表盘上读出温度值。测量时,将R 放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V 表的
1 1 1 1 1 2
示数保持0.20 V不变(即电路中的电流保持2 mA不变),再从V 表盘上读出待测温度t。
1
题23图
(1)热敏电阻R 是 (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。在标准大气压下,将R 放入冰水混合物中时,R 的阻值是 Ω。
1 1 1
(2)测温时,保持R 两端电压为0.20 V,R 两端的电压随温度升高而 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2 1
(3)某次测温时,V 表盘上显示的温度是20 ℃,此时电源电压为 V。
1
(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为 ℃。
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2020年广东省初中学业水平考试(参考答案)
答案速查
1 2 3 4 5 6 7
A D B B C A C
1.A 电子半径的数量级小于10-9 nm=10-18 m,10-10 m>10-15 m>10-18 m,所以按尺度从大到小的排序是原子、原子核、电子,A正确。
1 m=109 nm,大单位化小单位应用数据乘进率,小单位化大单位应用数据除以进率。
2.D 电灯的接法:一端接在零线上,另一端通过开关接在火线上。三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,中间孔接地线。故只有D项正确。
3.B 人在岸边看水中的鱼,是鱼反射的光进入人的眼睛,光由水斜射入空气中,折射角大于入射角,故B正确,A、C、D错误。
4.B 图甲所示向两张纸中间吹气,两张纸中间的空气流动速度大,压强小,纸张向中间靠拢,故A不符合题意;用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被压入口中,这是利用了大气压强,故B符合题意;图丙
所示向B管吹气,A管上方空气流动速度大,压强小,在外界大气压作用下,A管中水面上升,故C不符合题意;机翼的上表面空气流动速度大,压强小,机翼的下表面空气流动速度小,压强大,由此产生一个向上的压强差,从而产生一个向上的压力差,使
飞机获得升力,故D不符合题意。故选B。
5.C 响度是指声音的大小;音调是指声音的高低;音色是指声音特有的品质。把电视声音调小一点,是指减小声音的响度,故选C。
6.A 该装置是用来研究磁场对通电导体的作用的,不是电磁感应的研究装置,因此不能研究电磁感应现象,故A错误,C正确;实验过程中需消耗电能,通电导体ab由静止变成运动,机械能增加,所以该装置将电能转化为机械能,B正确;电动机的原理
是通电导体在磁场中受到力的作用,D正确。
9 9 9 9
7.C 由图可知,人浸在水里的体积约是人体积的 ,即V = V ,又由于人的密度与水的密度相近,ρ =ρ ,所以人受到的浮力F =ρ gV =ρ g× V = G 。以人为研究对象,人受到向上的浮力、游泳圈对人的作用力以及竖直向下的重力,由
10 排 10 人 人 水 浮 水 排 人 10 人 10 人
9 1 1 1
于人浮在水面上保持静止,则F +F =G ,可得:F =G - F =G - G = G = m g= ×50 kg×10 N/kg=50 N。
浮 游泳圈 人 游泳圈 人 浮 人 10 人 10 人 10 人 10
8. 答案 不可再生 裂变 二次能源
解析 核能利用了放射性核材料,一旦消耗不能短时间内从自然界得到补充,故属于不可再生能源;现在的核电站是利用原子核发生可控的裂变释放能量来发电的;电能是由一次能源转化而来的,故属于二次能源。
9. 答案 2 不变 增加
解析 由图甲可知,温度在0 ℃以上,分度值为1 ℃,故物质此时的温度是2 ℃;由图乙可知,2~6 min时间内,冰的温度保持0 ℃不变,即冰在熔化过程中,温度不变;冰在熔化过程中,吸收热量,故内能增加。
10. 答案 = < 1×106
F F
解析 由于铅笔静止,受力平衡,所以拇指对铅笔的压力和食指对铅笔的压力相等,根据力的作用的相互性,可得两个手指受到铅笔的压力大小相等,即F=F;因拇指的受力面积大于食指的受力面积,根据p= 可知p<p;由p= 可得食指受到的压强
1 2 1 2
S S
为:p
2
= F
2
= 1N =1×106 Pa。
S 1×10-6 m2
2
11. 答案 虚像 变小 不变
解析 平面镜所成的像与物大小相等,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,所成的是虚像;当医护人员走近平面镜时,人到镜面的距离减小,同时像到镜面的距离也减小,人与像之间的距离变小;由于像与物始终等大,人的大小不变,故像的大小也
不变。12. 答案 电阻 转换 少
解析 由图知,两电阻的阻值不同,串联于电路中,通过两电阻的电流相等,通电时间相等,故探究的是电流通过导体产生的热量跟电阻的关系;在实验中无法直接测量电流通过导体产生的热量,通过U形管内液面高度差的大小来判断电流通过导体
产生热量的多少,这种方法叫转换法;左侧的电阻小于右侧的电阻,通电一段时间后,通过两电阻的电流和通电时间相等,由焦耳定律Q=I2Rt知,左侧容器内电阻产生的热量较少,容器内空气吸收的热量比右侧的少。
13. 答案 倒立 右 上
解析 由图知,物距为u=25.0 cm,大于一倍焦距而小于两倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立、放大的实像;此时像距v应大于2f,故需将光屏向右移动。蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向上移。
14. 答案 230 1 200
G+G 400N+60N
解析 由图知,n=2,不计绳重及摩擦,人需用的拉力F= 动= =230 N ;绳子自由端移动的距离s=2h=2×0.5 m=1 m;人所做的有用功为W =Gh=400 N×0.5 m=200 J。
2 2 有
15. 答案 (1)如图所示
(2)如图所示
(3)①如图所示
②如图所示
解析 (1)过石头的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并标出符号G;过支点作垂直于力F作用线的垂线段,垂线段的长度为力臂l,如答案图所示。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如答案图所示。
(3)①逐渐向水中加入食盐时,液体的密度逐渐变大,由阿基米德原理F =ρ gV 可知,鸡蛋受到的浮力逐渐增大,当浮力大于重力时鸡蛋上浮,上浮的最终结果是漂浮,此时鸡蛋的浮力和重力相等,以后无论怎样增加食盐,由浮沉条件可知,鸡蛋
浮 液 排
所受浮力都不会变化,如答案图所示。
②由题图可知,小磁针的左端为N极,右端是S极,由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端是N极,右端是S极;根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指向螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所
以电流由螺线管的左端流入,右端流出,如答案图所示。
16. 答案 (1)2.13(2.12~2.15都对) 34 (2)卡住 调零 (3)0.1 2.3 电压表未调零
解析 (1)由题图甲可知,刻度尺的分度值为1 mm,木块的长度为2.13 cm。由题图乙可知,所测物体的质量为m=20 g+10 g+4 g=34 g;(2)弹簧测力计在使用前首先应轻轻拉动几次,目的是检查指针、弹簧与外壳之间是否卡住,避免造成测量不准,其
次使用前必须检查指针是否对准零刻度线,如果指针没有对准零刻度线,需要调零。(3)图甲中电压表的分度值为0.1 V,读数为2.3 V;若使用前指针没有指在零刻度线上,则原因是电压表未凋零。
17. 答案 (1)甲 50 (2)几乎不 (3)滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路 (4)①2.5 ②定值电阻阻值R/Ω ③通过定值电阻的电流I/A
解析 (1)电流表要测量通过定值电阻的电流,应与定值电阻串联,电压表要测量定值电阻两端的电压,应与定值电阻并联,滑动变阻器要控制定值电阻两端的电压不变,应与定值电阻串联,电流表和电压表还要注意正负接线柱不要接反,综合上述,实
R U U R (U -U)R (6V -3V )×20Ω
验电路中,正确的是甲。当接入阻值为20 Ω的定值电阻时,其两端的电压不能超过3 V,根据串联电路分压的特点可得 滑= 滑,则变阻器接入电路的最小阻值为R = 滑 = 总 = =20 Ω,最大阻值为10 Ω的滑动变阻器
R U 滑 U U 3V
不满足要求,故应选用最大阻值为50 Ω的滑动变阻器。
(2)由图乙知,电压表串联接入了电路,因电压表的内阻很大,接入电路时,相当于电路断路,故电流表的指针几乎不偏转。
(3)按正确电路图连接电路,闭合开关,电流表和电压表均有示数,说明电路是通路,两表连接没有问题,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,说明滑动变阻器接入电路的阻值不变,接线错误。若滑动变阻器以最小阻值接入电路,则
电压表会被烧坏,因此滑动变阻器以最大阻值接入了电路,即滑动变阻器下面的两个接线柱接入了电路。
(4)探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,本实验,电阻两端的电压控制在2.5 V,故U=2.5 V;由表格数据知,②处应填定值电阻的阻值R/Ω;因探究的是电流与电阻的关系,为了获得电流与电阻的关系,还应记录每次通过定值电阻
的电流,故③处应填通过定值电阻的电流I/A。
18. 答案 (1)自下而上 (2)如图所示 (3)99 不可行 (4)1 680解析 (1)用酒精灯加热时,应用外焰加热,故先固定酒精灯的位置,再固定烧杯的位置,最后调整温度计的位置,故实验装置的组装顺序应为自下而上。(2)根据表中数据,分别描出水在相应时间的温度,最后用线将各点连接起来,如答案图所示。(3)
根据液体沸腾时的特点可知,水在沸腾过程中,从外界吸收热量,但温度保持不变,由表中数据可知,此次实验水的沸点为99 ℃。液体的沸点与液体的种类和气压有关,与火力大小无关,换用火力更大的酒精灯来加热,以此提高水的沸点的做法不可行。
(4)因酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,则酒精灯每分钟放出的热量为Q =Q =c m Δt=4.2×103 J/(kg∙℃)×0.2 kg×2 ℃=1.68×103 J,则从第5 min起1分钟内水吸收的热量与酒精灯放出的热量
放 吸 水 水
相等,为1 680 J。
19. 答案 (1)10 m/s (2)700 m (3)1.1×106 J
解析 (1)由题干可知:前10 s轿车运动的路程为100 m
所以平均速度为v
1
= s
1
=100m=10 m/s
t 10s
1
(2)由图甲可知,轿车在10~45 s时间段做匀速直线运动,t=45 s-10 s=35 s,v=20 m/s
2 2
s=vt=20 m/s×35 s=700 m
2 22
(3)结合图甲和图乙可知:
在0~10 s,动力F做的功为:W=Fs=4 000 N×100 m=4×105 J
1 1 1
在10~45 s,动力F做的功为:W=Fs=1 000 N×700 m=7×105 J
2 2 2
所以 W =W+W=4×105 J+7×105 J=1.1×106 J
总 1 2
20. 答案 (1)1.452×105 J (2)0.2 A (3)110 Ω
解析 (1)由图乙可知饮水机处于加热挡阶段时,
P =484 W,t=5 min=300 s
加热
W =P t=484 W×300 s=1.452×105 J
加热 加热
(2)当饮水机处于保温挡时,S闭合,S 断开,此时R 两端的电压U=U=220 V,P=P =44 W
0 1 1 1 保温
I=P = 44W =0.2 A
1 1
U 220V
1
(3)当开关S和S 闭合时,饮水机处于加热挡,R 与R 并联,U=U=220 V
0 1 2 2
此时P=P -P=484 W-44 W=440 W
2 加热 1
R=U2 =(220V )2 =110 Ω
2 2
P 440W
2
21. 答案 相平 (1)V-V (2)ρ (V-V)
2 1 水 2 3
(3)ρ
水
(V
2
-V
3
) (4)换用分度值更小的量筒(合理即可)
V -V
2 1
解析 (1)利用排水法,根据图乙和图丙,可知小玻璃珠的总体积为V=V-V;(2)如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V,对比图甲和图丁,都是漂浮,F =G ,又由于ρ
2 1 3 浮 物 液
和V 排 相同,由阿基米德原理F 浮 =ρ 液 gV 排 可知F 浮 相等,则小玻璃珠的总质量等于碗中水的质量,即m=m 水 =ρ 水 V 水 =ρ 水 (V 2 -V 3 );(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ=m= ρ 水 (V 2 -V 3 ) ;(4)换用分度值更小的量筒,可提高测量精度。
V V -V
2 1
22. 答案 (1)电流 电压 (2)0.5 (3)先变大后变小
(4)0.2 1.8
解析 (1)由于实验要测出滑动变阻器的电功率,所以需要电压表与滑动变阻器并联,电流表与滑动变阻器串联,故a为电流表,b为电压表。
(2)根据P=UI,小灯泡正常发光时:
P 1.25W
额
I = = =0.5 A
额 U 2.5V
额
(3)由图乙可知:小灯泡的电功率(亮度)变大时,滑动变阻器的电功率先变大后变小。
(4)当电压表b的示数为3 V时,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压为 U =U -U =4 V-3 V=1 V
L 总 R灯泡电阻为: R=U2 =(2.5V )2=5 Ω
额
P 1.25W
额
则小灯泡的最小功率为: P =U2 =(1V )2=0.2 W
min L
R 5Ω
1
小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的 ,则小灯泡能承受的最大电流为
4
I
Lmax
=(
1+
1)I
额
=(
1+
1)×0.5 A=0.625 A>0.6 A
4 4
即超过了电流表的最大测量值,则电路中的最大电流为0.6 A,所以小灯泡的最大功率
P = R=(0.6 A)2×5 Ω=1.8 W
max I2
max
小灯泡的电功率变化范围是从0.2 W至1.8 W。
23. 答案 (1)负 520 (2)变小 (3)0.92 (4)2.5~40
解析 (1)由图乙可知,热敏电阻R 的阻值随温度升高而变小,为负温度系数热敏电阻。在标准大气压下,冰水混合物的温度为0 ℃,由图乙可知,热敏电阻R 在0 ℃时的电阻值为520 Ω。
1 1
(2)测温时,保持R 两端电压为0.20 V,即电路中的电流保持不变,而R 的阻值随温度升高而变小,由U=IR可知,R 两端的电压逐渐变小。
2 1 1
520Ω-280Ω
(3)由图乙可知,当温度是20 ℃时,热敏电阻R 的阻值为R=520 Ω- ×20 ℃=360 Ω,此时电源电压
1 1 30℃
U=I(R+R)=2×10-3 A×(360 Ω+100 Ω)=0.92 V
1 2
(4)当电源电压为0.60 V时,电路中的总电阻
U 0.60V
R = min= =300 Ω
min I 2×10-3 A
此时热敏电阻R 的阻值R'=R -R=300 Ω-100 Ω=200 Ω
1 1 min 2
520Ω-200Ω
由图乙可知,此时的温度为 ×30 ℃=40 ℃
520Ω-280Ω
U 1.20V
当电源电压为1.20 V时,电路中的总电阻R = max= =600 Ω
max I 2×10-3 A
此时热敏电阻R 的阻值R″=R -R=600 Ω-100 Ω=500 Ω
1 1 max 2
520Ω-500Ω
由图乙可知,此时的温度为 ×30 ℃=2.5 ℃
520Ω-280Ω
故该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.5~40 ℃。
