安徽省池州市贵池区2023年中考物理二模试卷

安徽省池州市贵池区2023年中考物理二模试卷
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.(2023·贵池模拟)冬季的早晨,汽车的挡风玻璃上经常会有一层厚厚的霜,其中霜的形成过程发生的物态变化是   。
【答案】凝华
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】 冬季的早晨,汽车的挡风玻璃上经常会有一层厚厚的霜 ,霜是由空气中的水蒸气放出热量凝华形成的,所以 霜的形成过程发生的物态变化是凝华。
【分析】霜是固体小冰块,是水蒸气凝华所形成的。
2.(2023·贵池模拟)如图所示是学校元旦晚会表演节目中吹气球比赛,看谁先将气球吹爆炸,膨胀气球的内部气压远远高于外界大气压,因此当其破裂后,便造成空气急剧膨胀,在将近千分之一秒的时间内,气球原先内部的气体与周围空气分子发生强烈碰撞,产生巨大的冲击波(这时的冲击波频率很高,在人耳听力极限之外)。在冲击波传播的过程中,能量很快衰减,其波长渐渐增加,直至最终演变为“声波”,进入人耳听力范围内,于是我们听见了气球“啪”的一声。简单地说就是:气球爆炸,导致空气   ,产生声音。
【答案】振动
【知识点】声音的产生
【解析】【解答】 气球爆炸,导致空气跟着振动,产生声音的。
【分析】声音的产生是由物体的振动产生的。
3.(2023·贵池模拟)如图坦克对地面的压强是6×104Pa,则“6×104Pa”表示的物理意义是:   。
【答案】地面每平方米面积上受到坦克的压力为6×106N
【知识点】压强
【解析】【解答】由压强,所以表示 地面每平方米面积上受到坦克的压力为6×106N 。
【分析】压强是表示物体单位面积受压力大小的物理量。
4.(2023·贵池模拟)如图所示,甲、乙兄弟两人分别在A点和B点共同扛起木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点,当哥哥乙的作用点从B点向O点靠近时,弟弟甲对木料作用力将   (选填“变大”“不变”“变小”)。
【答案】变小
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 当哥哥乙的作用点从B点向O点靠近时 ,可把木料看成一根杠杆,A为支点,木料的重G为阻力,,B点向O点靠近,所以BA减小,而G,OA不变,FB增大。又由FA+FB=G , 弟弟甲对木料作用力 FA减小。
【分析】根据杠杆平衡原理,F1L1=F2L2 ,以哥哥为研究对象,BA是动力臂,OA是阻力臂。
5.(2023·贵池模拟)如图,A′B′是AB关于凸透镜成的虚像,AC是物体AB射向凸透镜的一束光线,请做出其经凸透镜折射后的光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】链接
【分析】
6.(2023·贵池模拟)如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入了一段金属丝,电源和金属丝相连,当温度达到   ℃时,电铃报警。
【答案】78
【知识点】液体温度计的构造与工作原理;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当水银的体积膨胀到78 ℃时 ,水银与金属丝连接。电磁铁所在的电路构成闭合电路,电磁铁产生磁性,衔铁由于电磁铁而向左与静触点接触,电铃所在的电路构成闭合电路,电铃报警。
【分析】温度计的原理是热胀冷缩,当温度升高,水银体积膨胀
7.(2023·贵池模拟)“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将1000kg的水从20℃加热到70℃,如果这么多能量全部由燃烧天然气来提供,至少需要   m3天然气。[已知天然气的热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】5
【知识点】比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】根据所以
【分析】根据求出Q吸,再由,Q吸=Q放,而Q放=Vq,算出需要天然气的体积。
8.(2023·贵池模拟)如图所示,斜面长为3m,高为2m,现用拉力F将重为600N的物体从斜面底部匀速拉至斜面的顶端,该过程斜面的机械效率为80%,则物体受到斜面的摩擦力为   N。
【答案】500
【知识点】二力平衡的条件及其应用;斜面的机械效率
【解析】【解答】 又由,得 , .
【分析】W有=Gh 算出有用功,又根据算出总攻,根据W总=FS, 算出拉力,因为做得是匀速直线运动,f=F
9.(2023·贵池模拟)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1:U2:U3=1:2:3;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流大小关系I1:I2:I3=   。
【答案】6:3:2
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验;探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】如图甲, R1、R2、R3 串联时,电阻两端电压之比就等于电阻之比,R1:R2:R3= U1:U2:U3=1:2:3 ;如图乙所示, R1、R2、R3 并联时,流过电流之比等于电阻得反比, I1:I2:I3 = 6:3:2 。
【分析】根据
10.(2023·贵池模拟)如图所示,R1=6Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为1A;S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A。求当S1、S2闭合,S3断开时,整个电路在10s内产生的热量是   。
【答案】75J
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 R1=6Ω,当S1闭合,S2、S3断开时 ,电路中只有R1,电流表示数为1A ,电源电压S3闭合,S1、S2断开时, R1,R2串联,此时I=0.2A,总电阻 ,R=R1+R2 ,R2=R-R1=30Ω-6Ω=24Ω. 又当S1、S2闭合S3断开时 ,R1,R2并联, ,产生的热量就等于消耗的总电能,
【分析】首先根据开关的闭合和断开情况求出电源电压U和电阻R2,此电路是纯电阻电路,所以产生的热量就等于电流做的功,Q=W=UIt计算。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(2023·贵池模拟)下列说法正确的是(  )
A.热量可以自发的从低温物体向高温物体传递
B.一个物体温度升高,分子做无规则运动就越剧烈,内能就越大
C.使用测电笔辨别零线和火线时,如果测电笔中的高值电阻丢失也可以安全使用
D.摩擦起电过程中,得到电子的物体带正电
【答案】B
【知识点】内能的概念;热传递改变物体内能;两种电荷;分子热运动
【解析】【解答】A,如果没有其他形式能的转化时,热传递是从高温物体传给低温物体的。A错误
B,物体温度升高,分子的热运动越剧烈,物体的内能就能越大。B正确
C, 使用测电笔辨别零线和火线时,测电笔中的高值电阻很大,分担的电压很大,而人体分担的电压很小,通过人体的电流就很小;如果高值电阻丢失了,人体要分担220V的电压,远超过人体的安全电压,所以不能使用。C错误
D,因为电子带负电,物体得到电子带负电,C错误
故答案为:B
【分析】A,热传递只能自发的由高温物体传给低温物体
B,温度越高,分子的运动就越剧烈。内能就越大
C, 测电笔中的高值电阻阻值很大,分担的电压很大,阻碍了大量的电流。
D,不带电的物体,得电子带负电,失电子带正电
12.(2023·贵池模拟)如图所示是甲、乙两物体运动的s﹣t图像,甲、乙两物体从同一地点同时向东开始运动,则下列说法正确的是(  )
A.在0~10s内甲相对于乙向西运动
B.在10~30s内甲物体没有惯性
C.在0~30s内甲的平均速度是10m/s
D.甲、乙在第20s末再次相遇
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A, 在0~10s内 ,甲相对乙是向东运动,A错误
B,一起物体都具有惯性,B错误
C, 在0~30s内甲的平均速度 ,C错误
D,甲、乙在第20s时,甲、乙的路程都是100m,甲、乙再次相遇,D正确
故答案为:D
【分析】甲在0~10s做匀速直线运动,在10s~30s是静止状态,30S以后又做匀速直线运动;乙一直在做匀速直线运动,。
13.(2023·贵池模拟)池州九华山是著名的佛教旅游圣地,从花台坐索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,则下列说法正确的是(  )
A.物块A机械能不变
B.物块A重力势能不变
C.如果选择轿厢作为参照物,物块A是静止的
D.物块A受到重力、支持力和水平向左的摩擦力作用
【答案】C
【知识点】势能的影响因素;平衡力的辨别;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A, 物资从山脚运往山顶 , 轿厢做匀速直线运动 ,机械能增加,A错误
B, 物资从山脚运往山顶,重力势能增加,B错误
C,如果选择轿厢为参照物,物块A是静止的,C正确
D,物块A只受重力和支持力的作用,不受摩擦力,D 错误
故答案为:C
【分析】A,物块高度增加,重力势能增加,机械能是重力势能和动能的总和。
B,物块高度增加,重力势能增加,
C,物块相对于轿厢,位置没有发生变化
D.物块A相对轿厢是静止的,没有摩擦力。
14.(2023·贵池模拟)如图甲,用弹簧测力计沿着水平方向匀速拉动物块。如图乙,小刚同学分别对物块和弹簧测力计进行了水平方向的受力分析,则下列说法正确的是(  )
A.F1和F2是一对相互作用力
B.F2和F3是一对平衡力
C.F1和F4是一对相互作用力
D.如果弹簧测力计加速拉动物块,F2和F3还一定是相等的
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A, F1和F2是一对平衡力。A错误
B, F2和F3是一对相互作用力 ,B错误
C,F1是物块受到的摩擦力,F4是拉弹簧测力计的拉力, F1和F4 既不是相互作用力,也不是平衡力,C错误
D, F2和F3是一对相互作用力,所以 F2和F3一定相等。D正确
故答案为:D
【分析】A,平衡力满足同体、等大、反向、共线。
B,相互作用力满足不同体、等大、反向、共线。
C, F1和F4 既不是相互作用力,也不是平衡力.
D,相互作用力大小一定相等
15.(2023·贵池模拟)如图所示是在青藏高原上做的托里拆利实验装置图,玻璃管内的水银柱稳定后,两水银面的高度差是600mm(试管口始终没离开水银面),则下列说法正确的是(  )(ρ汞=13.6×103kg/m3)
A.如果换用某种未知液体在当地做同样的实验时发现液柱的高度差是800mm,则该液体的密度约为10.2×103kg/m3
B.在玻璃管顶端钻一小孔,水银会从小孔中喷出
C.使玻璃管倾斜,两水银面的高度差将大于600mm
D.将实验装置转移到池州市进行实验,玻璃管中的水银柱会降低
【答案】A
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A,因为外界大气压不变,P汞=P液,, A正确
B, 在玻璃管顶端钻一小孔 ,向下流到水槽中,B错误
C, 使玻璃管倾斜,两水银面的高度差任然是600mm C 错误
D, 将实验装置转移到池州市进行实验,玻璃管中的水银柱会上升 D错误
故答案为:A
【分析】A,玻璃管中的水银柱是由于外界大气压的作用,托起的水银,所以P汞=P液。
B,在玻璃管顶端钻一小孔,玻璃管内的大气压强就等于外界大气压强,而玻璃管内的水银因重力而下落。
C,玻璃管内水银所产生的压强只跟水银的高度有关,所以,压强不变,高度就不变。
D, 青藏高原的大气压比池州的大气压低, 在青藏高原玻璃管中的水银柱要低些。
16.(2023·贵池模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关灯泡发光,两个电表均有示数,下列分析正确的是(  )
A.若灯泡L灯丝突然烧断,电压表和电流表均无示数
B.若断开开关S,电压表有示数,电流表无示数
C.若滑片P向右滑动,灯泡的亮度不变
D.若滑片P向左滑动,电压表示数变小,电流表示数变大
【答案】B
【知识点】电路故障的判断;欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【解答】A,若灯泡L灯丝突然断了,电压表示数很大,电流表无示数,A错误
B,若开关S断开,电流表无示数,电压表示数接近电源电压。B正确
C, 若滑片P向右滑动,滑动电阻的阻值变小,电路中电流变大,灯泡变亮。C错误
D, 若滑片P向左滑动,滑动电阻的阻值变大,电压表示数变小,电流表示数变小,D错误
故答案为:B
【分析】A,电路故障的判断
B,电压表可以并联在电源两端。
C,若滑片P向右滑动,滑动电阻的阻值变小,电路中总电阻减小,电流增大。
D, 若滑片P向左滑动,滑动电阻的阻值变大,电路中总电阻增大,电流减小,灯泡两端的电压也减小。
17.(2023·贵池模拟)如图所示,放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下,使线圈自图示位置(即线圈平面平行磁感线位置)开始绕OO'逆时针匀速转动,在图示位置电流沿着abcd流过线圈,下列说法正确的是(  )
A.该装置的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
B.线圈由图示位置转过180°时,电流还沿着abcd流过线圈
C.线圈在转动的过程中,将机械能主要转化为电能
D.线圈在转动的过程中,其一定不受磁场力的作用
【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】A,该装置的工作原理电磁感应现象产生感应电流。A错误
B,线圈由图示位置转过180°时,电流还沿着adcd流过线圈 B错误
C,这是发电机工作原理,线圈转动过程中,将机械能转化成电能,C正确
D,线圈在转动的过程中,一直都受磁场力的作用 。D错误
故答案为:C
【分析】A,该装置是发电机原理。
B,根据右手定则判断,
C,该过程实现机械能转化为电能。
D,线圈在转动过程中,产生电流,而电流有磁效应,所以一定受磁场力的作用
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.(2023·贵池模拟)如图所示为某小组同学在“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)点燃A蜡烛,小心地移动另一支等长的蜡烛B,直到   为止,通过比较发现像与物等大。
(2)如图所示,安全起见,老师让同学们采用了棋子和茶色玻璃板进行实验,如果将茶色玻璃板沿着方格纸直线匀速向右移动,则棋子A的像将_______。
A.向右移动 B.向左移动 C.不动
【答案】(1)蜡烛B与A蜡烛的像重合
(2)C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1) 点燃A蜡烛,小心地移动另一支等长的蜡烛B,直到蜡烛B与A蜡烛的像重合为止。
(2) 如果将茶色玻璃板沿着方格纸直线匀速向右移动,则棋子A的像将不动,
【分析】(1)根据平面镜成像特点,像与物体的大小相等
(2)像与物体到镜面的距离相等。
19.(2023·贵池模拟)小明所在的课外兴趣小组想要测量盐水的密度,如图是小组的实验装置。
设计与进行实验
(1)小明测量盐水密度的主要实验步骤如下:
①用天平测出烧杯的质量为20g;
②在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量,如图甲所示;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示;
④计算出盐水的密度为   kg/m3。
(2)小明用这种方法测出的盐水密度会因为烧杯中盐水不能全部倒进量筒带来误差。同组的小刚提出只要将(1)中实验步骤的顺序稍作调整,就能减小实验误差,合理的顺序是   (填序号)。
【答案】(1)1.05×103
(2)②③①④
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(1)盐水的质量M=62g-20g,盐水的体积V=40cm3
(2)因为盐水具有吸附性,会吸附在容器底及内壁上,合理的顺序 ②③①④ 。
【分析】(1),根据天平和量筒,可以读出盐水的质量和体积,再根据求出盐水的密度。
(2)因为液体都具有吸附性,烧杯中的液体不能全部导入量筒中
20.(2023·贵池模拟)某小灯泡的额定电流为0.3A,图甲是小明利用两节新干电池测量该灯泡功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大。
(2)闭合开关进行实验时,若图中导线M发生了断路,则在调节滑片的过程中,会发现电压表的示数为   V。
(3)小明将滑片移至某处时,两电表的示数如图乙所示,小灯泡的功率为   W。
(4)为测量该小灯泡的额定功率,小强设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱(0~999.9Ω)。
①实验步骤如下:第1步;仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A。
第2步:仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A。
则小灯泡的额定功率为   W。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)3
(3)0.36
(4)0.9
【知识点】实物的电路连接;滑动变阻器的原理及其使用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)如图滑动变阻器的连接“一上一下”,接下面的接线柱时,要远离划片的一端。
(2) 闭合开关进行实验时,若图中导线M发生了断路,则在调节滑片的过程中,会发现电压表的示数 电源电压3V, 电流变无示数。
(3)如图示,U=1.5v,I=0.24A,
(4) 仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A。 R1、R2串联,R=R1+R2=6Ω+9Ω=15Ω,电源电压 ; 仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A ,灯与R2串联,R2两端的电压灯泡两端的电压灯泡的额定功率
【分析】(1)滑动变阻器的连接“一上一下”,闭合开关前,滑片要移到阻值最大端。
(2)电路故障的判断, 导线M发生了断路 ,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。
(3)如图读出电压和电流,根据P=UI算出功率。
(4)首先根据 仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A ,求出电源电压,再根据 仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A 算出灯泡两端的电压,由P=UI算出灯泡的额定功率。
四、计算与推导题(第21题5分,第22题7分,第23题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.(2023·贵池模拟)研究物理问题时,常需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,将其简化为物理模型。
(1)如图1和图2所示工人分别用动滑轮和定滑轮提升建筑材料,忽略一切摩擦和滑轮及绳的重力,请以动滑轮提升物体为例证明机械功原理——使用任何机械都不省功。
(2)若动滑轮重不能忽略,且重为20N。在图1中工人将重为400N的材料在10s内匀速提升2m。则工人做功的功率是多少?
【答案】(1)解:由图1可知n=2,绳子自由端移动的距离s=2h,
工人做的有用功:W有=Gh,
因为忽略一切摩擦和滑轮及绳的重力,所以绳子自由端的拉力:F= G= ,
工人做的总功:W总=Fs= ×2h=Gh,
因此W总=W有,即使用任何机械都不省功;
(2)解:绳子自由端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力:F= (G+G动)= ×(400N+20N)=210N,
工人做的总功:W总=Fs=210N×4m=840J,
工人做功的功率:P= = =84W。
答:工人做功的功率是84W。
【知识点】机械效率;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】(1)因为使用机械做功时,必然要克服机械受到的重力、摩擦等做额外功,即有用功一定小于总功,机械效率一定小于100%。
(2)在图1中,由S=nh算出绳子自由端移动的距离,再根据算出绳子自由端的拉力,又由算出拉力做的总功,最后由算出功率。
22.(2023·贵池模拟)如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上,现将一边长为4cm,质量为0.32kg的正方体金属块放在容器底部,再向容器中加入水至14cm深时,求:
(1)水对容器底的压强是多大;
(2)若金属块底部不紧密接触,金属块受到的浮力是多大;
(3)若金属块底部紧密接触,某课外探究小组将该装置放入真空仓(不考虑大气压的影响),则金属块对容器底部的压强多大。(ρ水=1×103kg/m3,取g=10N/kg)
【答案】(1)解:水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×14×10﹣2m=1400Pa;
答:水对容器底的压强是1400Pa;
(2)解:因为金属块浸没在水中,
所以V排=V=(4cm)3=64cm3=6.4×10﹣5m3,
金属块所受的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×6.4×10﹣5m3×10N/kg=0.64N;
答:若金属块底部不紧密接触,金属块受到的浮力是0.64N;
(3)解:若金属块底部紧密接触,水对金属块上部的压强为:p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(14×10﹣2m﹣4×10﹣2m)=1000Pa;
水对金属块上部的压力为:F=pS=1000Pa×0.04m×0.04m=1.6N,
金属块的重力为:G=mg=0.32kg×10N/kg=3.2N,
金属块对容器底部的压力等于重力加上水对金属块的压力,即F压=G+F=3.2N+1.6N=4.8N,
金属块对容器底部的压强为:p″= = =3000Pa。
答:若金属块底部紧密接触,某课外探究小组将该装置放入真空仓(不考虑大气压的影响),则金属块对容器底部的压强3000Pa。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据算出水对容器底的压强。
(2)先算出金属块的体积V,而V排=V,在根据
(3) 若金属块底部紧密接触,金属块就不受浮力, 金属块对容器底部的压力等于重力加上水对金属块的压力 即F压=G+F,而水对金属块的压力 :p′=ρ水gh′和 F=pS 可求出,金属块的重力 G=mg 可求出来,再根据 算出压强。
23.(2023·贵池模拟)如图所示,电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两挡,表中数据为电水壶的部分工作参数。
水壶容量 1L
额定电压 220V
加热功率 1100W
电热丝R1阻值 176Ω
(1)S1闭合,S2接1时,请分析电水壶处于什么挡;
(2)电水壶的保温功率是多少?
(3)电水壶中装进1L水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像,则加热2~4min这段时间内电水壶加热效率η是多少?[取ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】(1)解:由图1可知,当开关S1闭合、S2接1时,只有R2工作,当开关S1闭合、S2接2时,R1、R2串联;根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,所以,当开关S1闭合、S2接1时,只有R2工作,电路中的电阻最小,根据P= 可知,此时的电功率最大,电水壶处于加热挡;
当开关S1闭合、S2接2时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,电功率最小,电水壶处于保温挡;
答:S1闭合,S2接1时,电水壶处于加热挡;
(2)解:由表格数据可知,电水壶加热挡的功率P加=1100W,
由P= 可知R2的阻值:R2= = =44Ω;
电水壶处于保温挡时,R1、R2串联,串联的总电阻:R=R1+R2=176Ω+44Ω=220Ω,
电水壶的保温功率:P保= = =220W;
答:电水壶的保温功率是220W;
(3)解:水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
由图2可知,2~4min内,水的初温t0=50℃,末温t=70℃,
则2~4min内水吸收热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(70℃﹣50℃)=8.4×104J;
由P= 可知2~4min内电水壶消耗的电能:W=P加t=1100W×2×60s=1.32×105J,
这段时间内电水壶加热效率:η= ×100%= ×100%≈63.6%。
答:2~4min内电水壶加热效率η是63.6%。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1) S1闭合,S2接1时电路中只有R2电阻工作,电路中电阻最小,根据 可知,电功率最大,所以是加热档。
(2)保温档,是电路中电阻最大,总电阻R=R1+R2 ,根据加热功率算出电阻R1 ,最后根据 算出保温功率。
(3)首先根据 算出1L水的质量,再由算出水所吸收的热量,而根据 算出电热水壶在2~4min内消耗的电能,最后由 算出电热水壶的加热效率。
安徽省池州市贵池区2023年中考物理二模试卷
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.(2023·贵池模拟)冬季的早晨,汽车的挡风玻璃上经常会有一层厚厚的霜,其中霜的形成过程发生的物态变化是   。
2.(2023·贵池模拟)如图所示是学校元旦晚会表演节目中吹气球比赛,看谁先将气球吹爆炸,膨胀气球的内部气压远远高于外界大气压,因此当其破裂后,便造成空气急剧膨胀,在将近千分之一秒的时间内,气球原先内部的气体与周围空气分子发生强烈碰撞,产生巨大的冲击波(这时的冲击波频率很高,在人耳听力极限之外)。在冲击波传播的过程中,能量很快衰减,其波长渐渐增加,直至最终演变为“声波”,进入人耳听力范围内,于是我们听见了气球“啪”的一声。简单地说就是:气球爆炸,导致空气   ,产生声音。
3.(2023·贵池模拟)如图坦克对地面的压强是6×104Pa,则“6×104Pa”表示的物理意义是:   。
4.(2023·贵池模拟)如图所示,甲、乙兄弟两人分别在A点和B点共同扛起木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点,当哥哥乙的作用点从B点向O点靠近时,弟弟甲对木料作用力将   (选填“变大”“不变”“变小”)。
5.(2023·贵池模拟)如图,A′B′是AB关于凸透镜成的虚像,AC是物体AB射向凸透镜的一束光线,请做出其经凸透镜折射后的光线。
6.(2023·贵池模拟)如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入了一段金属丝,电源和金属丝相连,当温度达到   ℃时,电铃报警。
7.(2023·贵池模拟)“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将1000kg的水从20℃加热到70℃,如果这么多能量全部由燃烧天然气来提供,至少需要   m3天然气。[已知天然气的热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
8.(2023·贵池模拟)如图所示,斜面长为3m,高为2m,现用拉力F将重为600N的物体从斜面底部匀速拉至斜面的顶端,该过程斜面的机械效率为80%,则物体受到斜面的摩擦力为   N。
9.(2023·贵池模拟)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1:U2:U3=1:2:3;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流大小关系I1:I2:I3=   。
10.(2023·贵池模拟)如图所示,R1=6Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为1A;S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A。求当S1、S2闭合,S3断开时,整个电路在10s内产生的热量是   。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(2023·贵池模拟)下列说法正确的是(  )
A.热量可以自发的从低温物体向高温物体传递
B.一个物体温度升高,分子做无规则运动就越剧烈,内能就越大
C.使用测电笔辨别零线和火线时,如果测电笔中的高值电阻丢失也可以安全使用
D.摩擦起电过程中,得到电子的物体带正电
12.(2023·贵池模拟)如图所示是甲、乙两物体运动的s﹣t图像,甲、乙两物体从同一地点同时向东开始运动,则下列说法正确的是(  )
A.在0~10s内甲相对于乙向西运动
B.在10~30s内甲物体没有惯性
C.在0~30s内甲的平均速度是10m/s
D.甲、乙在第20s末再次相遇
13.(2023·贵池模拟)池州九华山是著名的佛教旅游圣地,从花台坐索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,则下列说法正确的是(  )
A.物块A机械能不变
B.物块A重力势能不变
C.如果选择轿厢作为参照物,物块A是静止的
D.物块A受到重力、支持力和水平向左的摩擦力作用
14.(2023·贵池模拟)如图甲,用弹簧测力计沿着水平方向匀速拉动物块。如图乙,小刚同学分别对物块和弹簧测力计进行了水平方向的受力分析,则下列说法正确的是(  )
A.F1和F2是一对相互作用力
B.F2和F3是一对平衡力
C.F1和F4是一对相互作用力
D.如果弹簧测力计加速拉动物块,F2和F3还一定是相等的
15.(2023·贵池模拟)如图所示是在青藏高原上做的托里拆利实验装置图,玻璃管内的水银柱稳定后,两水银面的高度差是600mm(试管口始终没离开水银面),则下列说法正确的是(  )(ρ汞=13.6×103kg/m3)
A.如果换用某种未知液体在当地做同样的实验时发现液柱的高度差是800mm,则该液体的密度约为10.2×103kg/m3
B.在玻璃管顶端钻一小孔,水银会从小孔中喷出
C.使玻璃管倾斜,两水银面的高度差将大于600mm
D.将实验装置转移到池州市进行实验,玻璃管中的水银柱会降低
16.(2023·贵池模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关灯泡发光,两个电表均有示数,下列分析正确的是(  )
A.若灯泡L灯丝突然烧断,电压表和电流表均无示数
B.若断开开关S,电压表有示数,电流表无示数
C.若滑片P向右滑动,灯泡的亮度不变
D.若滑片P向左滑动,电压表示数变小,电流表示数变大
17.(2023·贵池模拟)如图所示,放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下,使线圈自图示位置(即线圈平面平行磁感线位置)开始绕OO'逆时针匀速转动,在图示位置电流沿着abcd流过线圈,下列说法正确的是(  )
A.该装置的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
B.线圈由图示位置转过180°时,电流还沿着abcd流过线圈
C.线圈在转动的过程中,将机械能主要转化为电能
D.线圈在转动的过程中,其一定不受磁场力的作用
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.(2023·贵池模拟)如图所示为某小组同学在“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)点燃A蜡烛,小心地移动另一支等长的蜡烛B,直到   为止,通过比较发现像与物等大。
(2)如图所示,安全起见,老师让同学们采用了棋子和茶色玻璃板进行实验,如果将茶色玻璃板沿着方格纸直线匀速向右移动,则棋子A的像将_______。
A.向右移动 B.向左移动 C.不动
19.(2023·贵池模拟)小明所在的课外兴趣小组想要测量盐水的密度,如图是小组的实验装置。
设计与进行实验
(1)小明测量盐水密度的主要实验步骤如下:
①用天平测出烧杯的质量为20g;
②在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量,如图甲所示;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示;
④计算出盐水的密度为   kg/m3。
(2)小明用这种方法测出的盐水密度会因为烧杯中盐水不能全部倒进量筒带来误差。同组的小刚提出只要将(1)中实验步骤的顺序稍作调整,就能减小实验误差,合理的顺序是   (填序号)。
20.(2023·贵池模拟)某小灯泡的额定电流为0.3A,图甲是小明利用两节新干电池测量该灯泡功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大。
(2)闭合开关进行实验时,若图中导线M发生了断路,则在调节滑片的过程中,会发现电压表的示数为   V。
(3)小明将滑片移至某处时,两电表的示数如图乙所示,小灯泡的功率为   W。
(4)为测量该小灯泡的额定功率,小强设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱(0~999.9Ω)。
①实验步骤如下:第1步;仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A。
第2步:仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A。
则小灯泡的额定功率为   W。
四、计算与推导题(第21题5分,第22题7分,第23题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.(2023·贵池模拟)研究物理问题时,常需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,将其简化为物理模型。
(1)如图1和图2所示工人分别用动滑轮和定滑轮提升建筑材料,忽略一切摩擦和滑轮及绳的重力,请以动滑轮提升物体为例证明机械功原理——使用任何机械都不省功。
(2)若动滑轮重不能忽略,且重为20N。在图1中工人将重为400N的材料在10s内匀速提升2m。则工人做功的功率是多少?
22.(2023·贵池模拟)如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上,现将一边长为4cm,质量为0.32kg的正方体金属块放在容器底部,再向容器中加入水至14cm深时,求:
(1)水对容器底的压强是多大;
(2)若金属块底部不紧密接触,金属块受到的浮力是多大;
(3)若金属块底部紧密接触,某课外探究小组将该装置放入真空仓(不考虑大气压的影响),则金属块对容器底部的压强多大。(ρ水=1×103kg/m3,取g=10N/kg)
23.(2023·贵池模拟)如图所示,电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两挡,表中数据为电水壶的部分工作参数。
水壶容量 1L
额定电压 220V
加热功率 1100W
电热丝R1阻值 176Ω
(1)S1闭合,S2接1时,请分析电水壶处于什么挡;
(2)电水壶的保温功率是多少?
(3)电水壶中装进1L水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像,则加热2~4min这段时间内电水壶加热效率η是多少?[取ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
答案解析部分
1.【答案】凝华
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】 冬季的早晨,汽车的挡风玻璃上经常会有一层厚厚的霜 ,霜是由空气中的水蒸气放出热量凝华形成的,所以 霜的形成过程发生的物态变化是凝华。
【分析】霜是固体小冰块,是水蒸气凝华所形成的。
2.【答案】振动
【知识点】声音的产生
【解析】【解答】 气球爆炸,导致空气跟着振动,产生声音的。
【分析】声音的产生是由物体的振动产生的。
3.【答案】地面每平方米面积上受到坦克的压力为6×106N
【知识点】压强
【解析】【解答】由压强,所以表示 地面每平方米面积上受到坦克的压力为6×106N 。
【分析】压强是表示物体单位面积受压力大小的物理量。
4.【答案】变小
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 当哥哥乙的作用点从B点向O点靠近时 ,可把木料看成一根杠杆,A为支点,木料的重G为阻力,,B点向O点靠近,所以BA减小,而G,OA不变,FB增大。又由FA+FB=G , 弟弟甲对木料作用力 FA减小。
【分析】根据杠杆平衡原理,F1L1=F2L2 ,以哥哥为研究对象,BA是动力臂,OA是阻力臂。
5.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】链接
【分析】
6.【答案】78
【知识点】液体温度计的构造与工作原理;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当水银的体积膨胀到78 ℃时 ,水银与金属丝连接。电磁铁所在的电路构成闭合电路,电磁铁产生磁性,衔铁由于电磁铁而向左与静触点接触,电铃所在的电路构成闭合电路,电铃报警。
【分析】温度计的原理是热胀冷缩,当温度升高,水银体积膨胀
7.【答案】5
【知识点】比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】根据所以
【分析】根据求出Q吸,再由,Q吸=Q放,而Q放=Vq,算出需要天然气的体积。
8.【答案】500
【知识点】二力平衡的条件及其应用;斜面的机械效率
【解析】【解答】 又由,得 , .
【分析】W有=Gh 算出有用功,又根据算出总攻,根据W总=FS, 算出拉力,因为做得是匀速直线运动,f=F
9.【答案】6:3:2
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验;探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】如图甲, R1、R2、R3 串联时,电阻两端电压之比就等于电阻之比,R1:R2:R3= U1:U2:U3=1:2:3 ;如图乙所示, R1、R2、R3 并联时,流过电流之比等于电阻得反比, I1:I2:I3 = 6:3:2 。
【分析】根据
10.【答案】75J
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 R1=6Ω,当S1闭合,S2、S3断开时 ,电路中只有R1,电流表示数为1A ,电源电压S3闭合,S1、S2断开时, R1,R2串联,此时I=0.2A,总电阻 ,R=R1+R2 ,R2=R-R1=30Ω-6Ω=24Ω. 又当S1、S2闭合S3断开时 ,R1,R2并联, ,产生的热量就等于消耗的总电能,
【分析】首先根据开关的闭合和断开情况求出电源电压U和电阻R2,此电路是纯电阻电路,所以产生的热量就等于电流做的功,Q=W=UIt计算。
11.【答案】B
【知识点】内能的概念;热传递改变物体内能;两种电荷;分子热运动
【解析】【解答】A,如果没有其他形式能的转化时,热传递是从高温物体传给低温物体的。A错误
B,物体温度升高,分子的热运动越剧烈,物体的内能就能越大。B正确
C, 使用测电笔辨别零线和火线时,测电笔中的高值电阻很大,分担的电压很大,而人体分担的电压很小,通过人体的电流就很小;如果高值电阻丢失了,人体要分担220V的电压,远超过人体的安全电压,所以不能使用。C错误
D,因为电子带负电,物体得到电子带负电,C错误
故答案为:B
【分析】A,热传递只能自发的由高温物体传给低温物体
B,温度越高,分子的运动就越剧烈。内能就越大
C, 测电笔中的高值电阻阻值很大,分担的电压很大,阻碍了大量的电流。
D,不带电的物体,得电子带负电,失电子带正电
12.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A, 在0~10s内 ,甲相对乙是向东运动,A错误
B,一起物体都具有惯性,B错误
C, 在0~30s内甲的平均速度 ,C错误
D,甲、乙在第20s时,甲、乙的路程都是100m,甲、乙再次相遇,D正确
故答案为:D
【分析】甲在0~10s做匀速直线运动,在10s~30s是静止状态,30S以后又做匀速直线运动;乙一直在做匀速直线运动,。
13.【答案】C
【知识点】势能的影响因素;平衡力的辨别;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A, 物资从山脚运往山顶 , 轿厢做匀速直线运动 ,机械能增加,A错误
B, 物资从山脚运往山顶,重力势能增加,B错误
C,如果选择轿厢为参照物,物块A是静止的,C正确
D,物块A只受重力和支持力的作用,不受摩擦力,D 错误
故答案为:C
【分析】A,物块高度增加,重力势能增加,机械能是重力势能和动能的总和。
B,物块高度增加,重力势能增加,
C,物块相对于轿厢,位置没有发生变化
D.物块A相对轿厢是静止的,没有摩擦力。
14.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A, F1和F2是一对平衡力。A错误
B, F2和F3是一对相互作用力 ,B错误
C,F1是物块受到的摩擦力,F4是拉弹簧测力计的拉力, F1和F4 既不是相互作用力,也不是平衡力,C错误
D, F2和F3是一对相互作用力,所以 F2和F3一定相等。D正确
故答案为:D
【分析】A,平衡力满足同体、等大、反向、共线。
B,相互作用力满足不同体、等大、反向、共线。
C, F1和F4 既不是相互作用力,也不是平衡力.
D,相互作用力大小一定相等
15.【答案】A
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A,因为外界大气压不变,P汞=P液,, A正确
B, 在玻璃管顶端钻一小孔 ,向下流到水槽中,B错误
C, 使玻璃管倾斜,两水银面的高度差任然是600mm C 错误
D, 将实验装置转移到池州市进行实验,玻璃管中的水银柱会上升 D错误
故答案为:A
【分析】A,玻璃管中的水银柱是由于外界大气压的作用,托起的水银,所以P汞=P液。
B,在玻璃管顶端钻一小孔,玻璃管内的大气压强就等于外界大气压强,而玻璃管内的水银因重力而下落。
C,玻璃管内水银所产生的压强只跟水银的高度有关,所以,压强不变,高度就不变。
D, 青藏高原的大气压比池州的大气压低, 在青藏高原玻璃管中的水银柱要低些。
16.【答案】B
【知识点】电路故障的判断;欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【解答】A,若灯泡L灯丝突然断了,电压表示数很大,电流表无示数,A错误
B,若开关S断开,电流表无示数,电压表示数接近电源电压。B正确
C, 若滑片P向右滑动,滑动电阻的阻值变小,电路中电流变大,灯泡变亮。C错误
D, 若滑片P向左滑动,滑动电阻的阻值变大,电压表示数变小,电流表示数变小,D错误
故答案为:B
【分析】A,电路故障的判断
B,电压表可以并联在电源两端。
C,若滑片P向右滑动,滑动电阻的阻值变小,电路中总电阻减小,电流增大。
D, 若滑片P向左滑动,滑动电阻的阻值变大,电路中总电阻增大,电流减小,灯泡两端的电压也减小。
17.【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】A,该装置的工作原理电磁感应现象产生感应电流。A错误
B,线圈由图示位置转过180°时,电流还沿着adcd流过线圈 B错误
C,这是发电机工作原理,线圈转动过程中,将机械能转化成电能,C正确
D,线圈在转动的过程中,一直都受磁场力的作用 。D错误
故答案为:C
【分析】A,该装置是发电机原理。
B,根据右手定则判断,
C,该过程实现机械能转化为电能。
D,线圈在转动过程中,产生电流,而电流有磁效应,所以一定受磁场力的作用
18.【答案】(1)蜡烛B与A蜡烛的像重合
(2)C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1) 点燃A蜡烛,小心地移动另一支等长的蜡烛B,直到蜡烛B与A蜡烛的像重合为止。
(2) 如果将茶色玻璃板沿着方格纸直线匀速向右移动,则棋子A的像将不动,
【分析】(1)根据平面镜成像特点,像与物体的大小相等
(2)像与物体到镜面的距离相等。
19.【答案】(1)1.05×103
(2)②③①④
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(1)盐水的质量M=62g-20g,盐水的体积V=40cm3
(2)因为盐水具有吸附性,会吸附在容器底及内壁上,合理的顺序 ②③①④ 。
【分析】(1),根据天平和量筒,可以读出盐水的质量和体积,再根据求出盐水的密度。
(2)因为液体都具有吸附性,烧杯中的液体不能全部导入量筒中
20.【答案】(1)解:如图所示:
(2)3
(3)0.36
(4)0.9
【知识点】实物的电路连接;滑动变阻器的原理及其使用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)如图滑动变阻器的连接“一上一下”,接下面的接线柱时,要远离划片的一端。
(2) 闭合开关进行实验时,若图中导线M发生了断路,则在调节滑片的过程中,会发现电压表的示数 电源电压3V, 电流变无示数。
(3)如图示,U=1.5v,I=0.24A,
(4) 仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A。 R1、R2串联,R=R1+R2=6Ω+9Ω=15Ω,电源电压 ; 仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A ,灯与R2串联,R2两端的电压灯泡两端的电压灯泡的额定功率
【分析】(1)滑动变阻器的连接“一上一下”,闭合开关前,滑片要移到阻值最大端。
(2)电路故障的判断, 导线M发生了断路 ,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。
(3)如图读出电压和电流,根据P=UI算出功率。
(4)首先根据 仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A ,求出电源电压,再根据 仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A 算出灯泡两端的电压,由P=UI算出灯泡的额定功率。
21.【答案】(1)解:由图1可知n=2,绳子自由端移动的距离s=2h,
工人做的有用功:W有=Gh,
因为忽略一切摩擦和滑轮及绳的重力,所以绳子自由端的拉力:F= G= ,
工人做的总功:W总=Fs= ×2h=Gh,
因此W总=W有,即使用任何机械都不省功;
(2)解:绳子自由端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力:F= (G+G动)= ×(400N+20N)=210N,
工人做的总功:W总=Fs=210N×4m=840J,
工人做功的功率:P= = =84W。
答:工人做功的功率是84W。
【知识点】机械效率;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】(1)因为使用机械做功时,必然要克服机械受到的重力、摩擦等做额外功,即有用功一定小于总功,机械效率一定小于100%。
(2)在图1中,由S=nh算出绳子自由端移动的距离,再根据算出绳子自由端的拉力,又由算出拉力做的总功,最后由算出功率。
22.【答案】(1)解:水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×14×10﹣2m=1400Pa;
答:水对容器底的压强是1400Pa;
(2)解:因为金属块浸没在水中,
所以V排=V=(4cm)3=64cm3=6.4×10﹣5m3,
金属块所受的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×6.4×10﹣5m3×10N/kg=0.64N;
答:若金属块底部不紧密接触,金属块受到的浮力是0.64N;
(3)解:若金属块底部紧密接触,水对金属块上部的压强为:p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(14×10﹣2m﹣4×10﹣2m)=1000Pa;
水对金属块上部的压力为:F=pS=1000Pa×0.04m×0.04m=1.6N,
金属块的重力为:G=mg=0.32kg×10N/kg=3.2N,
金属块对容器底部的压力等于重力加上水对金属块的压力,即F压=G+F=3.2N+1.6N=4.8N,
金属块对容器底部的压强为:p″= = =3000Pa。
答:若金属块底部紧密接触,某课外探究小组将该装置放入真空仓(不考虑大气压的影响),则金属块对容器底部的压强3000Pa。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据算出水对容器底的压强。
(2)先算出金属块的体积V,而V排=V,在根据
(3) 若金属块底部紧密接触,金属块就不受浮力, 金属块对容器底部的压力等于重力加上水对金属块的压力 即F压=G+F,而水对金属块的压力 :p′=ρ水gh′和 F=pS 可求出,金属块的重力 G=mg 可求出来,再根据 算出压强。
23.【答案】(1)解:由图1可知,当开关S1闭合、S2接1时,只有R2工作,当开关S1闭合、S2接2时,R1、R2串联;根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,所以,当开关S1闭合、S2接1时,只有R2工作,电路中的电阻最小,根据P= 可知,此时的电功率最大,电水壶处于加热挡;
当开关S1闭合、S2接2时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,电功率最小,电水壶处于保温挡;
答:S1闭合,S2接1时,电水壶处于加热挡;
(2)解:由表格数据可知,电水壶加热挡的功率P加=1100W,
由P= 可知R2的阻值:R2= = =44Ω;
电水壶处于保温挡时,R1、R2串联,串联的总电阻:R=R1+R2=176Ω+44Ω=220Ω,
电水壶的保温功率:P保= = =220W;
答:电水壶的保温功率是220W;
(3)解:水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
由图2可知,2~4min内,水的初温t0=50℃,末温t=70℃,
则2~4min内水吸收热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(70℃﹣50℃)=8.4×104J;
由P= 可知2~4min内电水壶消耗的电能:W=P加t=1100W×2×60s=1.32×105J,
这段时间内电水壶加热效率:η= ×100%= ×100%≈63.6%。
答:2~4min内电水壶加热效率η是63.6%。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1) S1闭合,S2接1时电路中只有R2电阻工作,电路中电阻最小,根据 可知,电功率最大,所以是加热档。
(2)保温档,是电路中电阻最大,总电阻R=R1+R2 ,根据加热功率算出电阻R1 ,最后根据 算出保温功率。
(3)首先根据 算出1L水的质量,再由算出水所吸收的热量,而根据 算出电热水壶在2~4min内消耗的电能,最后由 算出电热水壶的加热效率。

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