广东省深圳市南山区第二外国语学校集团2025年5月初三二模物理试卷
一、选择题(6 小题,每小题 2 分,共 12 分)
1.(2025·南山模拟)小满在读物理科普书时,总结了以下的要点,下列说法不正确的是( )
A.钱学森被誉为“中国航天之父”,火箭升空——利用物体间力的作用是相互的
B.南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是射电望远镜——利用了光的反射原理
C.孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——利用超声波传递信息
D.袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——说明了分子无规则运动
【答案】C
【知识点】光的反射;力作用的相互性;电磁波在日常生活中的应用;分子热运动;科学家及其贡献
【解析】【解答】A.钱学森被誉为“中国航天之父”,由于物体间力的作用是相互的,火箭受到一个向上的力,所以火箭向上运动,故A正确,不符合题意;
B.南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是射电望远镜——“中国天眼”相当于一个巨大的凹面镜,对光线有会聚作用,利用了光的反射原理,故B正确,不符合题意;
C.孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——通过接受和反射电磁波传递信息,故C错误,符合题意;
D.袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——闻到稻花香味,是香气的分子在空气中做无规则运动引起的,属于扩散现象,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)天眼是利用光的反射原理;
(3)电磁波可以传递信息;
(4)一切物体的分子都在不停地做无规则运动。
2.(2025·南山模拟)如图,是小满自制的投影仪模型。将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰的像。下列说法正确的是( )
A.墙上看到的画面是手机屏幕所成的虚像
B.此自制投影仪的凸透镜焦距一定大于 20cm
C.凸透镜到墙面的距离一定大于手机屏幕到凸透镜的距离
D.适当缩短纸盒的长度,并将“投影仪”靠近墙面,清晰的像会更大
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.投影仪在墙上成倒立、放大的实像,故A错误;
B.由图可知,纸盒长20cm,根据f得:10cmC.投影仪在墙上成倒立、放大的实像,则像距大于物距,即凸透镜到墙面的距离一定大于手机屏幕到凸透镜的距离,故C正确;
D.缩短纸盒的长度,物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,并将“投影仪”远离近墙面,清晰的像会更大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(2)当f2f时,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;
(3)(4)凸透镜成实像时,物近像远像变大。
3.(2025·南山模拟)学校在科技节活动中,小满参加了水火箭制作比赛。如图甲为小满自制的水火箭结构示意图,图乙为使用打气筒向水火箭内不断打气的示意图。当水面上方压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空。关于水火箭,以下说法正确的是( )
A.利用打气筒向水火箭内打气,水火箭中空气的压强不断减小,内能增加
B.水向下喷出使水火箭加速升空时,喷出的水对水火箭的推力和水火箭的重力是一对平衡力
C.水向下喷出会使水火箭升空,火箭升空是因为受到惯性力的作用
D.水火箭落回地面的过程中,若以水火箭为参照物,地面是向上运动的
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;大气压的综合应用;参照物及其选择
【解析】【解答】A.由题意可知,利用打气筒向水火箭内打气,水火箭中空气的压强不断增大,当水面上方压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空,对空气做功,空气的内能增大,故A错误;
B.水向下喷出使水火箭加速升空时,合力方向向上,喷出的水对水火箭的推力和水火箭的重力大小不等,所以二者不是一对平衡力,故B错误;
C.水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,使水火箭升空,惯性不是力,故C错误;
D.水火箭落回地面的过程中,若以水火箭为参照物,地面与火箭之间的距离变小,地面是向上运动的,故D正确。
故选D。
【分析】(1)使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空;对物体做功,物体的内能增大;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(3)物体间力的作用是相互的,惯性不是力;
(4)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
4.(2025·南山模拟)如图 a 所示,建筑工地工人小满用甲、乙两个滑轮组分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度,拉力分别为 F 甲、F 乙,此过程相关数据如图 b 所示。下列说法正确的是( )
A.F 甲的功率等于F 乙的功率
B.两滑轮组的机械效率相等
C.两滑轮组的有用功相等
D.两滑轮组绳子自由端移动距离相等
【答案】C
【知识点】功率大小的比较;滑轮组及其工作特点;机械效率的大小比较;有用功和额外功
【解析】【解答】A.由图b可知,甲、乙滑轮组的总功和额外功分别为W总甲=1200J、W额甲=600J,W总乙=800J、W额乙=200J,甲做的总功大于乙做的总功,做功相同时间,根据可知,甲的功率大于乙的功率,故A错误;
BC.甲、乙滑轮组做的有用功分别为:
W有甲=W总甲-W额甲=1200J-600J=600J,
W有乙=W总乙-W额乙=800J-200J=600J,
所以W有甲=W有乙,
甲、乙滑轮组的机械效率分别为:
所以,故B错误,C正确;
D.由图a可知,甲滑轮组中,n甲=3;乙滑轮组中,n乙=2;绳子自由端移动距离分别为:
S甲=n甲h=3h,
S乙=n乙h=2h,
两滑轮组绳子自由端移动的距离不相等,故D错误。
故选C。
【分析】(1)分析图b可知甲乙两滑轮做的总功,时间相同时,根据确定甲、乙装置中拉力的功率之间的关系;
(2)(3)根据W有=W总-W额求得甲、乙滑轮组做的有有用功,根据求出甲、乙滑轮组的总机械效率,比较得出的大小关系;
(4)由甲、乙两图可知,甲滑轮组中,n甲=3;乙滑轮组中,n乙=2;根据s=nh可知绳子自由端移动距离S甲、S乙的大小关系。
5.(2025·南山模拟)铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致(两个开关均闭合)时,识别电路被接通,闸门M自动打开。 以下电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据题意可知,只有“人”“证”一致的情况下,闸机自动打开,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联,故ACD不符合题意,B符合题意;
故选B。
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式,从而得出正确的电路图。
6.(2025·南山模拟)图中所示为小满运动常戴的“计步”手环,其内部有一块磁铁密封在绕有线圈的塑料管中。走路时,磁铁在管中运动,线圈输出变化的电流,实现计步。右图中能反映其工作原理的是( )
A.①和③ B.①和② C.③和④ D.②和④
【答案】D
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【解答】根据“运动手环”的特点可知,管外缠绕着线圈,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应。
①利用了通电导体在磁场中受力运动,故①不符合题意;
②图中当闭合回路的一部分导体即ab在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,即电磁感应现象,故②符合题意;
③图为奥斯特实验,说明电流周围可以产生磁场,故③不符合题意;
④是电磁感应现象,通过风扇的运动产生感应电流,使得二极管发光,故④符合题意。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】电磁感应现象,当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;结合题意分析计步器工作的基本原理是电磁感应现象,根据右图注意分析解答。
二、作图题(共 2 分)
7.(2025·南山模拟)汽车抬头显示功能是将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在驾驶员正前方,从而避免驾驶员因低头而分散对前方道路的注意,如图甲所示;请在图乙中作出人眼 B 通过前挡风玻璃看到显示屏上 A 点的像 A'的光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】先通过平面镜作出发光点A的对称点A',即为A的像;连接交平面镜于点O,O为入射点,连接AO即为入射光线,OB为反射光线;如图所示:
【分析】先根据平面镜成像的特点作出A的像;再根据平面镜成像原理可知,反射光线的反向延长线过A的像点,连接像点与B点,与平面镜的交点为入射点,再完成光路图即可。
三、填空题(每空 1 分,共 9 分)
8.(2025·南山模拟) 贾湖骨笛(如图 1)是迄今中国发现年代最早,保存最完整的骨乐器,距今已有 8000 多年的历史,它是由丹顶鹤尺骨制成的,上有七个音孔,笛声是靠空气柱 产生的。图 2 是禁止鸣笛的标志,这是在 减弱噪声的。大满老师用“小蜜蜂”上课,“小蜜蜂”将大满老师较“小”的声音变得更“大”,这里的“大”、“小”表示的是声音的 。
【答案】振动;声源;响度
【知识点】声音的产生;响度及响度与振幅的关系;防治噪声的途径
【解析】【解答】笛声是靠空气柱振动产生的;图2是禁止鸣笛的标志,这是在声源处减弱噪声的;大满老师用“小蜜蜂”上课,“小蜜蜂”将大满老师较“小”的声音变得更“大”,这的“大”、“小”表示的是声音的响度。
【分析】(1)声音是由物体振动产生的;
(2)减弱噪声的途径:在声源处减弱、传播过程中减弱、人耳处减弱减弱;
(3)响度是指声音的大小,跟距声源的远近和振幅有关。
9.(2025·南山模拟)深圳的“回南天”常见于每年的 2—4 月,从南海吹来的暖湿气流遇到冷会 (填物态变化名称),并使墙壁、窗户看起来像“出汗”了;过程中会 (选填“吸”或“放”)热;室内温度越 ,这种现象就越明显。
【答案】液化;放;低
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】暖湿气流中的水蒸气遇冷液化成小水珠,附在墙壁、窗户上,使墙壁、窗户看起来像“出汗”了,液化过程要放热。
室内温度越低,与暖湿气流的温差越大,暖湿气流越容易液化,这种现象就越明显。
【分析】物质从气态变为液态的过程叫液化,液化要放热;温差越大,液化现象越明显。
10.(2025·南山模拟)小满给妹妹房间设计了一个可调节亮度的小夜灯,电路如图所示,电源电压 4.5V 保持不变,灯泡上标有“3V 0.2A”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)闭合开关后,移动滑片使 R 的阻值变 时,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮;
(2)当滑动变阻器 R 接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为 0.1A,此时灯泡两端的电压为 V,为了使电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为 。
【答案】(1)小
(2)1.5;7.5
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)电路为灯泡与变阻器组成的串联电路,已知电源电压不变,通过灯泡的电流变大;由欧姆定律知电路中的电阻要减小,由串联电阻规律知在灯泡电阻不变时,要减小变阻器接入电路的电阻;
(2)根据可得灯泡的电阻:
当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.1A,此时灯泡两端的电压为:
UL =IRL=0.1A×15Ω=1.5V;
灯泡上标有“3V0.2A”的字样,则电路中允许通过的最大电流为0.2A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为:
【分析】(1)由欧姆定律知,电压不变时,要使电路的电流变大,电路电阻要减小;
(2)根据欧姆定律求灯泡的电阻,当滑动变阻器的最大阻值、灯泡的电阻和通过的电流已知,由欧姆定律得到灯泡两端的电压;
由灯泡两端允许的最大电压为2.5V,得到此时变阻器两端的电压,再由灯泡的额定电流可知电路允许的最大电流,进而得到滑动变阻器接入电路的最小阻值。
四、实验探究题(每空 1 分,共 15 分)
11.(2025·南山模拟)水稻在培育过程中,对种子的选择和保存很重要,饱满的水稻种子密度须达到 1.12g/cm3,农业选种时需要配置盐水。
(1)配置选种盐水的密度。
①将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻度线处,调整横梁平衡;
②用天平测烧杯和盐水的总质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和盐水的总质量为 g;
③接着将部分盐水倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则盐水的体积为 40mL;称得烧杯和剩余盐水的质量为 38g,则盐水的密度为 g/cm3。为符合选种要求,应向配制的盐水中添加适量的 (选填“盐”或“水”)。
(2)为了解室内空气密度对种子的保存是否有影响,需要测量空气密度。
①用打气筒将足球打足气,用电子秤称出此时足球的质量为 m1;
②如图丙,将量杯装满水后倒扣在水槽中,用气针和乳胶管将足球内的空气引入量杯内;当 时,记下量杯内空气的体积为 V,用夹子夹紧乳胶管暂停放气:
③重复步骤②n 次,每次量杯内收集空气的体积均为 V;
④用电子秤称出放气 n 次后足球的质量为 m2,则所测空气的密度ρ= (用 m1、m2、V 和 n 表示)。
【答案】(1)82;1.1;盐
(2)量杯内空气达到量杯的最大测量值;
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)②用天平测烧杯和盐水的总质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和盐水的总质量为:
m总=50g+20g+10g+2g=82g;
③接着将部分盐水倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则盐水的体积为40mL;称得烧杯和剩余盐水的质量为m剩=38g,量筒内盐水的质量为:
m=m总-m剩=82g-38g=44g
则盐水的密度为:
为符合选种要求,应向配制的盐水中添加适量的盐。
(2)①用打气筒将足球打足气,用电子秤称出此时足球的质量为m1;
②③将如图丙所示的量杯装满水,倒扣在水槽中,用气针和乳胶管将足球内的空气引入量杯内;当量杯内空气达到量杯的最大测量值时,记下量杯内空气的体积为V。用夹子夹紧乳胶管暂停放气。再将量杯装满水后重新集气,如此反复共收集了n次,则排出空气的体积为nV;
④用电子秤称出放气后足球的质量为m2,则排出空气的质量为:
m=m1-m2,
则所测空气的密度为:
【分析】(1)②烧杯和盐水的总质量等于砝码的质量加上游码对应的质量;
③读出盐水的体积,根据称得烧杯和剩余盐水的质量为38g得出量筒内盐水的质量,根据密度公式得出盐水的密度,并与1.12g/cm比较大小,确定应向配制的盐水中添加的物质。
(2)根据皮球打足气时的质量和排出空气后的质量计算排出空气的质量,根据图丁计算排出空气的体积,再根据密度公式进行计算。
12.(2025·南山模拟)小满在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体金属块、大烧杯若干、水、盐水、细线等。
(1)小满进行了如图(a)所示的实验:按 A 步骤所示测出金属块重为 4N。
用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图(a)B、C、D、E、F 所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 3.8 3.6 3.5 3.5 3.4
在实验步骤 D 中金属块所受浮力是 N。
(2)分析实验步骤 A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关:分析实验步骤 可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关。
(3)小满还想利用溢水杯、量筒、密度为ρ石的小石块(密度用ρ石 表示)以及常见生活材料,来测量盐水的密度,实验步骤如图(b)所示。
①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,盐水溢出且全部流入量筒中,读出量筒中盐水的体积为V1;
②用细线系住小石块将其轻放入溢水杯底,读出此时量筒中盐水的体积为 V2;
③再将小石块轻放在泡沫块上方,使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面,读出量筒中盐水的体积为 V3; ④盐水密度的表达式ρ盐水= (用 V1、V2、V3和ρ石表示),第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,则测得的盐水密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)0.5
(2)物体排开液体的体积;AEF
(3);不变
【知识点】液体密度的测量;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据称重法可知,在实验步骤D中金属块所受浮力是:
F浮D=G- FD=4N-3.5N=0.5N;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,三次实验排开液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法可知BCD实验中物体受到的浮力大小不同,可以说明浮力大小跟排开液体的体积有关;
分析实验步骤A、E、F,根据称重法可知两次实验受到的浮力大小不同,实验中排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,故可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关;
(3)①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,泡沫受到的浮力等于泡沫的重力,根据阿基米德原理可知泡沫受到的浮力等于泡沫排开液体的重力,有:
F浮泡=G泡沫=G排=ρ盐水gV1,
则泡沫的质量为:
m泡沫=ρ盐水V1
小石块浸入液体中排开液体的体积即为自身体积,由①②可知,石块体积为:
V石=V2-V1;
小石块的重力为:
G石=m石g=ρ石V石g=ρg(V2-V1);
使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面时,根据阿基米德原理可知,石块受到的浮力为:
F浮=ρ盐水g(V3-V1);
又由于处于漂浮状态,浮力等于重力,即:
F浮=G石;
则:
ρ盐水g(V3-V1)=ρ石g(V2-V1);
可知盐水的密度为:
;
进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,虽然石头上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于石头“沾水”而多排开水的体积,即V排不变,则盐水密度不变。
【分析】(1)根据称重法F浮=G- F拉得出在实验步骤D中金属块所受浮力;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,根据称重法测浮力,可知BCD实验受到的浮力大小不同,由图找出相同量和不同量,分析得出浮力大小跟变化量的关系;同理,可知A、E、F实验受到的浮力大小不同,由图找出相同量和不同量,分析得出浮力大小跟变化量的关系;
(3)①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,F浮泡=G泡沫=G排=ρ盐水gV1,可求泡沫的质量,小石块浸入液体中排开液体的体积即为自身体积,由①②可知,石块体积为V石=V2-V1;由重力公式G=mg可求小石块的重力;
使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面时,根据阿基米德原理可知,F浮=G石,即可求盐水密度;
进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,虽然石头上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于石头“沾水”而多排开水的体积,即V排不变,则盐水密度不变。
13.(2025·南山模拟)电动车在充电过程中,电池温度过高可能会自燃。为避免电池温度过高,某项目小组设计了如图甲所示的“自动制冷降温装置”。控制电路的电源电压 U1 恒为 6V,当控制电路中的电流 I≥20mA 时,衔铁被吸下。为使温度升高至设定温度时,制冷系统开始启动,需要在实验室中选择与电磁继电器匹配的定值电阻R 和热敏电阻 Rt 等器材。
(1)测定定值电阻的阻值。将四个待测电阻依次接在图乙所示电路的 a、b 之间进行测量。
①连接电路时,开关应处于断开状态;
②实验时,将滑片移动到某位置时,电压表示数如图丙所示,电流表示数为 0.2A,则定值电阻 R1 的阻值为 ;按同样的方法测得 R2、R3、R4 阻值分别为 90、195、230。
(2)选择符合条件的热敏电阻和定值电阻。
①热敏电阻的阻值随温度变化的关系如表所示,则应选用热敏电阻 (选填“Rt1”或“Rt2”),
这是因为 。
t/℃ 20 30 40 50 60 70 80 90
Rt1/ 200 125 90 75 70 62 60 59
Rt2/ 25 30 45 60 105 170 290 310
②充电过程中当电池温度达到 60℃时,衔铁被吸下,工作电路的制冷系统开始启动,则应选择的定值电阻是 (选填“R1”“R2”“R3”或“R4”)。
(3)成品测试:经检测,充电过程中当电池温度达到 60℃时,电流表示数未达到 20mA,衔铁未被吸下,工作电路的制冷系统不启动。从控制电路组成的元件分析产生这一现象可能的原因是 。
【答案】(1)45
(2)Rt1 ;电路中的温度较高时,电流较大,启动制冷系统;R4
(3)电磁继电器线圈有电阻
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)②图丙中电压表是0-15V、电压表的分度值分别为0.5V,电压表示数是9V,电流表示数为0.2A,则定值电阻 R1 的阻值为:
(2)①从表中的数据可知当温度升高时,热敏电阻Rt1的电阻变小;当温度升高时Rt2的阻值变大;当控制电路中电流 I≥20mA 时,衔铁被吸下,闭合工作电路,制冷系统开始启动,此时电流较大,说明控制电路总电阻变小时,启动制冷系统,环境温度较高,由此可知,热敏电阻选用Rt1;
②由表格数据可知,温度60℃时热敏电阻的阻值Rt1=70Ω,衔铁被吸下的电流I=20mA=0.02A,可选用的电阻阻值为:
所以应该选择R4;
(3)由于电磁继电器线圈有较小电阻,所以到温度到达60°℃时,电流表示数达不到使衔铁吸下的电流20mA,衔铁不能吸下,工作电流不能启动制冷系统。
【分析】(1)②根据电压表的量程和分度值读数,根据欧姆定律计算出R1的阻值;
(2)①设计电路中,当控制电路中电流较大,大于等于20mA时,衔铁吸下,闭合工作电路,启动制冷系统,电流较大,说明控制路总电阻较小,启动制冷系统,环境温度较高;
②由表格数据可知,温度60°℃时热敏电阻的阻值,衔铁被吸下的电流已知,由欧姆定律求出电路中的总电阻,根据串联电路电阻规律可知选用的电阻箱接入的阻值;
(3)由于电磁继电器线圈有较小电阻,所以到温度到达60°℃时,电流表示数到不到使衔铁吸下的电流20mA,据此分析。
五、计算题(第 14 题 6 分,第 15 题 7 分,共 13 分)
14.(2025·南山模拟)“引体向上”是学生体能测试中的一个项目。如图所示,该项目的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面。已知小强同学的质量为 60kg,每次引体上升的高度为 0.5m,双手与杠之间的受力面积为 60cm2。求:
(1)两手正握单杠,悬垂时小强每只手的拉力为多大?
(2)两手正握单杠,悬垂时手对单杠的压强为多少?
(3)体育课上,小强同学连续做了 10 个规范的动作,在此过程中克服重力做了多少功?
【答案】(1))G=mg=60kg×10N/kg=600N,
悬垂时小强受到的重力和单杠的拉力平衡,所以单杠对小强每只手拉力.
由于力的作用是相互的,所以小强每只手的拉力为 300N
答:两手正握单杠,悬垂时小强每只手的拉力为 300N;
(2)悬垂时手对单杠的压力大小等于其重力,F=G=600N
:。
答:两手正握单杠,悬垂时手对单杠的压强为
(3)解: 规范的做一次引体向上克服重力做的功: W=Gh=600N×0.5m=300J,
连续做了 10 个克服重力做的功: W'=10W=10×300J=3000J。
答:小强同学连续做了 10 个规范的动作,在此过程中克服重力做的功为 3000J。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知小强同学的质量,根据G=mg求小强同学的重力,两手正握单杠,悬垂时小强每只手的拉力等于他所受重力的一半,由此可得小强每只手的拉力;
(2)两手正握单杠,悬垂时手对单杠的压力等于小强的重力,根据可得手对单杠的压强;
(3)根据W=Gh求小强同学克服重力做的功。
15.(2025·南山模拟)图甲是一种自助餐保温炉。水盆中水温在 40~60℃可使食物适合食用。图乙是加热器的简化电路图, R1 和 R2 是电热丝,R1 的阻值为 440,S1 和 S2 是温控开关。当水温低于 40℃时,S1 和 S2 均闭合,高温挡加热,总功率为 700W。当水温在 40℃~60℃之间时,只有 S1 闭合,低温挡加热;水温高于 60℃时,S1断开,停止加热。求:
(1)低温挡加热时电功率多大?
(2)电热丝 R2 工作时的电功率多大?
(3)将 2.5kg 的水从 20℃加热到 40℃,需要多长时间?(不考虑能量损失)[c 水=4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】(1)解:由电路图可知,只有 S1 闭合时,只有 R1 工作,当 S1和 S2 均闭合时,R1、 R2 并联;根据并联电路的电阻的可知,当只有 S1 闭合时,只有 R1 工作,电路中的总电 阻最大,根据可知,电路中总功率最小,加热器处于低温挡;.
P低温=UI 低=220V×0.5A=110W;..
答:低温挡加热时电功率为 110W;
(2)解:R2 工作时的电功率:P2=P 高温-P 低温=700W-110W=590W
答:电热丝 R2 工作时的电功率为 590W;
(3)解:水吸收的热量为:,
不计热量损失,加热器消耗的电能:,
由可知,加热器的加热时间:
答:将 2.5kg 的水从 20℃加热到 40℃,需要 300s
【知识点】热量的计算;欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1) 由电路图可知,只有 S1 闭合时,只有 R1 工作,当 S1和 S2 均闭合时,R1、 R2 并联;根据并联电路的电阻的可知,当只有 S1 闭合时,只有 R1 工作,电路中的总电 阻最大,根据可知,电路中总功率最小,加热器处于低温挡; 根据欧姆定律求出通过R1的电流,利用P=UI计算出低温挡加热时的电功率 ;
(2)利用P2=P高温-P低温计算R2工作时的电功率;
(3) 根据计算出水吸收的热量,不计热量损失,加热器消耗的电能W=Q吸, 根据计算加热器的加热时间。
六、综合能力题(共 2 题,每空 1 分,共 12 分)
16.(2025·南山模拟)阅读下列短文,回答问题:
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车,其工作原理如图乙所示。当它以 90km/h 的速度匀速行驶 20min 的过程中,燃烧了 3kg 燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为 9× 107J,其中 50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为 6×106J(可以视为有用功的一部分)。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为 5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程 s 时,所对应的动能 Ek,作出 Ek﹣s 图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)汽车的方向盘相当于 杠杆,汽车的轮胎做得很粗糙是为了 。
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图像是 (选填“①”或“②”) 。
(3)该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和 同时共同为汽车提供动力;该油电混合动力 汽车以 90km/h 的速度匀速行驶 20min 的过程中,发动机的效率为 (用百分数表示)。
(4)该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中,发电机的储能效率为 (用百分数表示)。
【答案】(1)省力;增大摩擦
(2)①
(3)驱动电机;34%
(4))62.5%
【知识点】增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类;热机效率的计算——开汽车
【解析】【解答】(1)汽车的方向盘属于轮轴,我们把力作用在轮上,所以是省力杠杆;
汽车的轮胎有凹凸不平的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦;
(2)普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电,油电混合汽车关闭发动机后滑行的距离更短,所以应该是图丙中的①图线;
(3)由题意可知,该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力;
燃油燃烧放出的热量:
Q放=mq=3kg×5×107J/kg=1.5×108J;
发动机为汽车提供部分动力的能量:
W1=9×107J×50%=4.5×107J;
发动机对蓄电池充电的能量:
W=6×106J;
发动机用来做有用功的能量:
W=W1+W2=4.5×107J+6×106J=5.1×107J;
发动机的效率为:
(4)普通汽车克服摩擦所做的功:
W普=EK=4×105J;
由W= fs可知,汽车的摩擦力为:
油电混合汽车克服摩擦所做的功:
W混=fs混=5000N×30m=1.5×105J;
发电机将动能转化为电能:
W电= EK-W混=4×105J-1.5×105J=2.5×105J
储能效率:
【分析】(1)需要掌握轮轴的省力特点:轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的力就是轴上力的几分之一;
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)普通汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,克服摩擦做功,动能全部转化为内能;油电混合动力汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,动能一部分用于克服摩擦做功转化为内能,一部分转化为电能;根据汽车滑行距离远近判断图像;
(3)根据材料内容分析回答;根据Q放=mq计算出燃油燃烧放出的热量,利用
(其中W包括为汽车提供部分动力的能量和对蓄电池充电的能量)求出发动机的效率;
(4)根据EK-s图像可知对应的动能,由W=fs求出汽车的摩擦力,再求出油电混合汽车克服摩擦所做的功;由W电=EK-W混求出发电机将动能转化为电能的多少,最后根据求出储能效率。
17.(2025·南山模拟)阅读短文,回答问题:
主动式空气净化器
净化器的工作原理为:机器内的马达带动风扇使室内空气循环流动,污染的空气通过机内的空气过滤网后,各种污染物被吸附。主动式空气净化器还会在出风口加装负离子发生器,将空气不断电离,产生大量负离子,被微风扇送出,形成负离子气流,达到清洁、净化空气的目的。下表为某型号的主动式空气净化器的参数。CADR 是反映其净化能力的性能指标,CADR 值越大,其净化效率越高。利用 CADR 值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。可按下列公式计算 CADR=2.4V/t(V:房间容积;t:空气净化器使房间污染物的浓度下降 90%运行的时间)。洁净空气量是
指 1h 净化空气的体积,净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。
额定功率 60W CADR 600m3/h 声强范围 34﹣64dB
模式 睡眠 静音 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 强劲
工作档位 待机 1 挡 2 挡 3 挡 4 挡 5 挡 6 挡
功率(W) 0.9 23 44 75 103 123 148
洁净空气量(m3/h) 一 120 240 360 500 610 760
(1)下列说法正确的是____;
A.输入净化器中的功率越大,消耗的电能越多
B.净化器 CADR 值越小,越节能
C.机器内的马达工作时,将电能主要转化成机械能
D.气流外侧的颗粒物也被吸入净化器,是因为气流处流速大压强大的缘故
(2)如果室内面积为 60m2,房间的高度为 3m,则该空气净化器使房间污染物的浓度下降 90%,理论上需要 h。
(3)某次单独使用空气净化器 10min,消耗电能是 4.5×104J,则该空气净化器在 挡工作;若出风口的面积为 0.2m2,则在该档位下工作时风速为 m/s。
(4)利用气敏电阻可以检测空气质量,如图乙所示为检测电路,定值电阻 R0=10,电源电压恒为 28V;如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率:净化器启动前,检测电路中电流表的示数为 0.7A,此时空气中有害气体浓度是 g/m3,使用 30min 后,检测电路的电流变为 0.1A,则该空气净化器的实际净化效率为 %。
【答案】(1)C
(2)0.72
(3)3;0.5
(4)2.0;95
【知识点】能量的转化或转移;流体压强与流速的关系;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)A.根据W=Pt可知,时间一定时,功率越大,消耗的电能越多,题目中未说明时间一定,不能判断消耗电能的多少,故A错误;
B. 净化器CADR值越大,越节能,故B错误;
C. 机器内的马达工作时,将电能主要转化成机械能,故C正确;
D. 气流外侧的颗粒物也被吸入净化器,是因为气流处流速大压强小的缘故,故D正确;
故选C正确;
(2)根据
解得:t=0.72h,故该空气净化器使房间污染物的浓度下降 90%,理论上需要0.72h;
(3)净化器消耗的电功率为:
故该空气净化器在3挡工作;
由表格数据可知,该空气净化器工作档位为3挡时,净化空气量为360m3h,即每小时金华空气360m3,已知出风口的面积为0.2m2,有V=Sh可得,空气柱的长度:
则风速:
;
(4)由电路图可知,Ro、R串联,检测电路中电流表的示数为I=0.7A,电路总电阻为:
根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值为:
由图丙可知,此时空气中有害气体浓度;
当检测电路的电流变为I'=0.1A,此时电路总电阻:
根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值:
由图丙可知,此时空气中有害气体浓度为,
净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。 该空气净化器的实际净化效率为:
【分析】(1)①根据W=Pt可知,时间一定时,功率越大,消耗的电能越多;;
②根据能效比概念分析解答;
③电动机工作是将电能转化为机械能;
④在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;
(2)根据计算净化时间;
(4)根据求出净化器消耗的电功率,查表可知,该空气净化器所在的档位;
由表格数据可知,该空气净化器工作档位为3挡时,净化空气量为360m3/h,根据几何公式和速度公式求出风速;
(5)由电路图可知,R0、R串联,电流表测电路中的电流,根据求出电流和电路总电阻,根据串联电路电阻特点求出气敏电阻的阻值,由图丙可知,此时空气中有害气体浓度;
当检测电路的电流变为I'=0.1A时,根据欧姆定律求出此时电路总电阻,根据串联电路电阻特点求出气敏电阻的阻值,由图丙可知,此时空气中有害气体浓度,利用净化效率的求出该空气净化器的实际净化效率。
1 / 1广东省深圳市南山区第二外国语学校集团2025年5月初三二模物理试卷
一、选择题(6 小题,每小题 2 分,共 12 分)
1.(2025·南山模拟)小满在读物理科普书时,总结了以下的要点,下列说法不正确的是( )
A.钱学森被誉为“中国航天之父”,火箭升空——利用物体间力的作用是相互的
B.南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是射电望远镜——利用了光的反射原理
C.孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——利用超声波传递信息
D.袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——说明了分子无规则运动
2.(2025·南山模拟)如图,是小满自制的投影仪模型。将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰的像。下列说法正确的是( )
A.墙上看到的画面是手机屏幕所成的虚像
B.此自制投影仪的凸透镜焦距一定大于 20cm
C.凸透镜到墙面的距离一定大于手机屏幕到凸透镜的距离
D.适当缩短纸盒的长度,并将“投影仪”靠近墙面,清晰的像会更大
3.(2025·南山模拟)学校在科技节活动中,小满参加了水火箭制作比赛。如图甲为小满自制的水火箭结构示意图,图乙为使用打气筒向水火箭内不断打气的示意图。当水面上方压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空。关于水火箭,以下说法正确的是( )
A.利用打气筒向水火箭内打气,水火箭中空气的压强不断减小,内能增加
B.水向下喷出使水火箭加速升空时,喷出的水对水火箭的推力和水火箭的重力是一对平衡力
C.水向下喷出会使水火箭升空,火箭升空是因为受到惯性力的作用
D.水火箭落回地面的过程中,若以水火箭为参照物,地面是向上运动的
4.(2025·南山模拟)如图 a 所示,建筑工地工人小满用甲、乙两个滑轮组分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度,拉力分别为 F 甲、F 乙,此过程相关数据如图 b 所示。下列说法正确的是( )
A.F 甲的功率等于F 乙的功率
B.两滑轮组的机械效率相等
C.两滑轮组的有用功相等
D.两滑轮组绳子自由端移动距离相等
5.(2025·南山模拟)铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致(两个开关均闭合)时,识别电路被接通,闸门M自动打开。 以下电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·南山模拟)图中所示为小满运动常戴的“计步”手环,其内部有一块磁铁密封在绕有线圈的塑料管中。走路时,磁铁在管中运动,线圈输出变化的电流,实现计步。右图中能反映其工作原理的是( )
A.①和③ B.①和② C.③和④ D.②和④
二、作图题(共 2 分)
7.(2025·南山模拟)汽车抬头显示功能是将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在驾驶员正前方,从而避免驾驶员因低头而分散对前方道路的注意,如图甲所示;请在图乙中作出人眼 B 通过前挡风玻璃看到显示屏上 A 点的像 A'的光路图。
三、填空题(每空 1 分,共 9 分)
8.(2025·南山模拟) 贾湖骨笛(如图 1)是迄今中国发现年代最早,保存最完整的骨乐器,距今已有 8000 多年的历史,它是由丹顶鹤尺骨制成的,上有七个音孔,笛声是靠空气柱 产生的。图 2 是禁止鸣笛的标志,这是在 减弱噪声的。大满老师用“小蜜蜂”上课,“小蜜蜂”将大满老师较“小”的声音变得更“大”,这里的“大”、“小”表示的是声音的 。
9.(2025·南山模拟)深圳的“回南天”常见于每年的 2—4 月,从南海吹来的暖湿气流遇到冷会 (填物态变化名称),并使墙壁、窗户看起来像“出汗”了;过程中会 (选填“吸”或“放”)热;室内温度越 ,这种现象就越明显。
10.(2025·南山模拟)小满给妹妹房间设计了一个可调节亮度的小夜灯,电路如图所示,电源电压 4.5V 保持不变,灯泡上标有“3V 0.2A”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)闭合开关后,移动滑片使 R 的阻值变 时,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮;
(2)当滑动变阻器 R 接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为 0.1A,此时灯泡两端的电压为 V,为了使电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为 。
四、实验探究题(每空 1 分,共 15 分)
11.(2025·南山模拟)水稻在培育过程中,对种子的选择和保存很重要,饱满的水稻种子密度须达到 1.12g/cm3,农业选种时需要配置盐水。
(1)配置选种盐水的密度。
①将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻度线处,调整横梁平衡;
②用天平测烧杯和盐水的总质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和盐水的总质量为 g;
③接着将部分盐水倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则盐水的体积为 40mL;称得烧杯和剩余盐水的质量为 38g,则盐水的密度为 g/cm3。为符合选种要求,应向配制的盐水中添加适量的 (选填“盐”或“水”)。
(2)为了解室内空气密度对种子的保存是否有影响,需要测量空气密度。
①用打气筒将足球打足气,用电子秤称出此时足球的质量为 m1;
②如图丙,将量杯装满水后倒扣在水槽中,用气针和乳胶管将足球内的空气引入量杯内;当 时,记下量杯内空气的体积为 V,用夹子夹紧乳胶管暂停放气:
③重复步骤②n 次,每次量杯内收集空气的体积均为 V;
④用电子秤称出放气 n 次后足球的质量为 m2,则所测空气的密度ρ= (用 m1、m2、V 和 n 表示)。
12.(2025·南山模拟)小满在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体金属块、大烧杯若干、水、盐水、细线等。
(1)小满进行了如图(a)所示的实验:按 A 步骤所示测出金属块重为 4N。
用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图(a)B、C、D、E、F 所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 3.8 3.6 3.5 3.5 3.4
在实验步骤 D 中金属块所受浮力是 N。
(2)分析实验步骤 A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关:分析实验步骤 可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关。
(3)小满还想利用溢水杯、量筒、密度为ρ石的小石块(密度用ρ石 表示)以及常见生活材料,来测量盐水的密度,实验步骤如图(b)所示。
①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,盐水溢出且全部流入量筒中,读出量筒中盐水的体积为V1;
②用细线系住小石块将其轻放入溢水杯底,读出此时量筒中盐水的体积为 V2;
③再将小石块轻放在泡沫块上方,使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面,读出量筒中盐水的体积为 V3; ④盐水密度的表达式ρ盐水= (用 V1、V2、V3和ρ石表示),第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,则测得的盐水密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.(2025·南山模拟)电动车在充电过程中,电池温度过高可能会自燃。为避免电池温度过高,某项目小组设计了如图甲所示的“自动制冷降温装置”。控制电路的电源电压 U1 恒为 6V,当控制电路中的电流 I≥20mA 时,衔铁被吸下。为使温度升高至设定温度时,制冷系统开始启动,需要在实验室中选择与电磁继电器匹配的定值电阻R 和热敏电阻 Rt 等器材。
(1)测定定值电阻的阻值。将四个待测电阻依次接在图乙所示电路的 a、b 之间进行测量。
①连接电路时,开关应处于断开状态;
②实验时,将滑片移动到某位置时,电压表示数如图丙所示,电流表示数为 0.2A,则定值电阻 R1 的阻值为 ;按同样的方法测得 R2、R3、R4 阻值分别为 90、195、230。
(2)选择符合条件的热敏电阻和定值电阻。
①热敏电阻的阻值随温度变化的关系如表所示,则应选用热敏电阻 (选填“Rt1”或“Rt2”),
这是因为 。
t/℃ 20 30 40 50 60 70 80 90
Rt1/ 200 125 90 75 70 62 60 59
Rt2/ 25 30 45 60 105 170 290 310
②充电过程中当电池温度达到 60℃时,衔铁被吸下,工作电路的制冷系统开始启动,则应选择的定值电阻是 (选填“R1”“R2”“R3”或“R4”)。
(3)成品测试:经检测,充电过程中当电池温度达到 60℃时,电流表示数未达到 20mA,衔铁未被吸下,工作电路的制冷系统不启动。从控制电路组成的元件分析产生这一现象可能的原因是 。
五、计算题(第 14 题 6 分,第 15 题 7 分,共 13 分)
14.(2025·南山模拟)“引体向上”是学生体能测试中的一个项目。如图所示,该项目的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面。已知小强同学的质量为 60kg,每次引体上升的高度为 0.5m,双手与杠之间的受力面积为 60cm2。求:
(1)两手正握单杠,悬垂时小强每只手的拉力为多大?
(2)两手正握单杠,悬垂时手对单杠的压强为多少?
(3)体育课上,小强同学连续做了 10 个规范的动作,在此过程中克服重力做了多少功?
15.(2025·南山模拟)图甲是一种自助餐保温炉。水盆中水温在 40~60℃可使食物适合食用。图乙是加热器的简化电路图, R1 和 R2 是电热丝,R1 的阻值为 440,S1 和 S2 是温控开关。当水温低于 40℃时,S1 和 S2 均闭合,高温挡加热,总功率为 700W。当水温在 40℃~60℃之间时,只有 S1 闭合,低温挡加热;水温高于 60℃时,S1断开,停止加热。求:
(1)低温挡加热时电功率多大?
(2)电热丝 R2 工作时的电功率多大?
(3)将 2.5kg 的水从 20℃加热到 40℃,需要多长时间?(不考虑能量损失)[c 水=4.2×103J/(kg ℃)]
六、综合能力题(共 2 题,每空 1 分,共 12 分)
16.(2025·南山模拟)阅读下列短文,回答问题:
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车,其工作原理如图乙所示。当它以 90km/h 的速度匀速行驶 20min 的过程中,燃烧了 3kg 燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为 9× 107J,其中 50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为 6×106J(可以视为有用功的一部分)。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为 5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程 s 时,所对应的动能 Ek,作出 Ek﹣s 图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)汽车的方向盘相当于 杠杆,汽车的轮胎做得很粗糙是为了 。
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图像是 (选填“①”或“②”) 。
(3)该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和 同时共同为汽车提供动力;该油电混合动力 汽车以 90km/h 的速度匀速行驶 20min 的过程中,发动机的效率为 (用百分数表示)。
(4)该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中,发电机的储能效率为 (用百分数表示)。
17.(2025·南山模拟)阅读短文,回答问题:
主动式空气净化器
净化器的工作原理为:机器内的马达带动风扇使室内空气循环流动,污染的空气通过机内的空气过滤网后,各种污染物被吸附。主动式空气净化器还会在出风口加装负离子发生器,将空气不断电离,产生大量负离子,被微风扇送出,形成负离子气流,达到清洁、净化空气的目的。下表为某型号的主动式空气净化器的参数。CADR 是反映其净化能力的性能指标,CADR 值越大,其净化效率越高。利用 CADR 值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。可按下列公式计算 CADR=2.4V/t(V:房间容积;t:空气净化器使房间污染物的浓度下降 90%运行的时间)。洁净空气量是
指 1h 净化空气的体积,净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。
额定功率 60W CADR 600m3/h 声强范围 34﹣64dB
模式 睡眠 静音 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 强劲
工作档位 待机 1 挡 2 挡 3 挡 4 挡 5 挡 6 挡
功率(W) 0.9 23 44 75 103 123 148
洁净空气量(m3/h) 一 120 240 360 500 610 760
(1)下列说法正确的是____;
A.输入净化器中的功率越大,消耗的电能越多
B.净化器 CADR 值越小,越节能
C.机器内的马达工作时,将电能主要转化成机械能
D.气流外侧的颗粒物也被吸入净化器,是因为气流处流速大压强大的缘故
(2)如果室内面积为 60m2,房间的高度为 3m,则该空气净化器使房间污染物的浓度下降 90%,理论上需要 h。
(3)某次单独使用空气净化器 10min,消耗电能是 4.5×104J,则该空气净化器在 挡工作;若出风口的面积为 0.2m2,则在该档位下工作时风速为 m/s。
(4)利用气敏电阻可以检测空气质量,如图乙所示为检测电路,定值电阻 R0=10,电源电压恒为 28V;如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率:净化器启动前,检测电路中电流表的示数为 0.7A,此时空气中有害气体浓度是 g/m3,使用 30min 后,检测电路的电流变为 0.1A,则该空气净化器的实际净化效率为 %。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】光的反射;力作用的相互性;电磁波在日常生活中的应用;分子热运动;科学家及其贡献
【解析】【解答】A.钱学森被誉为“中国航天之父”,由于物体间力的作用是相互的,火箭受到一个向上的力,所以火箭向上运动,故A正确,不符合题意;
B.南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是射电望远镜——“中国天眼”相当于一个巨大的凹面镜,对光线有会聚作用,利用了光的反射原理,故B正确,不符合题意;
C.孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——通过接受和反射电磁波传递信息,故C错误,符合题意;
D.袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——闻到稻花香味,是香气的分子在空气中做无规则运动引起的,属于扩散现象,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)天眼是利用光的反射原理;
(3)电磁波可以传递信息;
(4)一切物体的分子都在不停地做无规则运动。
2.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.投影仪在墙上成倒立、放大的实像,故A错误;
B.由图可知,纸盒长20cm,根据f得:10cmC.投影仪在墙上成倒立、放大的实像,则像距大于物距,即凸透镜到墙面的距离一定大于手机屏幕到凸透镜的距离,故C正确;
D.缩短纸盒的长度,物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,并将“投影仪”远离近墙面,清晰的像会更大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(2)当f2f时,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;
(3)(4)凸透镜成实像时,物近像远像变大。
3.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;大气压的综合应用;参照物及其选择
【解析】【解答】A.由题意可知,利用打气筒向水火箭内打气,水火箭中空气的压强不断增大,当水面上方压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空,对空气做功,空气的内能增大,故A错误;
B.水向下喷出使水火箭加速升空时,合力方向向上,喷出的水对水火箭的推力和水火箭的重力大小不等,所以二者不是一对平衡力,故B错误;
C.水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,使水火箭升空,惯性不是力,故C错误;
D.水火箭落回地面的过程中,若以水火箭为参照物,地面与火箭之间的距离变小,地面是向上运动的,故D正确。
故选D。
【分析】(1)使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空;对物体做功,物体的内能增大;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(3)物体间力的作用是相互的,惯性不是力;
(4)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
4.【答案】C
【知识点】功率大小的比较;滑轮组及其工作特点;机械效率的大小比较;有用功和额外功
【解析】【解答】A.由图b可知,甲、乙滑轮组的总功和额外功分别为W总甲=1200J、W额甲=600J,W总乙=800J、W额乙=200J,甲做的总功大于乙做的总功,做功相同时间,根据可知,甲的功率大于乙的功率,故A错误;
BC.甲、乙滑轮组做的有用功分别为:
W有甲=W总甲-W额甲=1200J-600J=600J,
W有乙=W总乙-W额乙=800J-200J=600J,
所以W有甲=W有乙,
甲、乙滑轮组的机械效率分别为:
所以,故B错误,C正确;
D.由图a可知,甲滑轮组中,n甲=3;乙滑轮组中,n乙=2;绳子自由端移动距离分别为:
S甲=n甲h=3h,
S乙=n乙h=2h,
两滑轮组绳子自由端移动的距离不相等,故D错误。
故选C。
【分析】(1)分析图b可知甲乙两滑轮做的总功,时间相同时,根据确定甲、乙装置中拉力的功率之间的关系;
(2)(3)根据W有=W总-W额求得甲、乙滑轮组做的有有用功,根据求出甲、乙滑轮组的总机械效率,比较得出的大小关系;
(4)由甲、乙两图可知,甲滑轮组中,n甲=3;乙滑轮组中,n乙=2;根据s=nh可知绳子自由端移动距离S甲、S乙的大小关系。
5.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据题意可知,只有“人”“证”一致的情况下,闸机自动打开,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联,故ACD不符合题意,B符合题意;
故选B。
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式,从而得出正确的电路图。
6.【答案】D
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【解答】根据“运动手环”的特点可知,管外缠绕着线圈,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应。
①利用了通电导体在磁场中受力运动,故①不符合题意;
②图中当闭合回路的一部分导体即ab在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,即电磁感应现象,故②符合题意;
③图为奥斯特实验,说明电流周围可以产生磁场,故③不符合题意;
④是电磁感应现象,通过风扇的运动产生感应电流,使得二极管发光,故④符合题意。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】电磁感应现象,当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;结合题意分析计步器工作的基本原理是电磁感应现象,根据右图注意分析解答。
7.【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】先通过平面镜作出发光点A的对称点A',即为A的像;连接交平面镜于点O,O为入射点,连接AO即为入射光线,OB为反射光线;如图所示:
【分析】先根据平面镜成像的特点作出A的像;再根据平面镜成像原理可知,反射光线的反向延长线过A的像点,连接像点与B点,与平面镜的交点为入射点,再完成光路图即可。
8.【答案】振动;声源;响度
【知识点】声音的产生;响度及响度与振幅的关系;防治噪声的途径
【解析】【解答】笛声是靠空气柱振动产生的;图2是禁止鸣笛的标志,这是在声源处减弱噪声的;大满老师用“小蜜蜂”上课,“小蜜蜂”将大满老师较“小”的声音变得更“大”,这的“大”、“小”表示的是声音的响度。
【分析】(1)声音是由物体振动产生的;
(2)减弱噪声的途径:在声源处减弱、传播过程中减弱、人耳处减弱减弱;
(3)响度是指声音的大小,跟距声源的远近和振幅有关。
9.【答案】液化;放;低
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】暖湿气流中的水蒸气遇冷液化成小水珠,附在墙壁、窗户上,使墙壁、窗户看起来像“出汗”了,液化过程要放热。
室内温度越低,与暖湿气流的温差越大,暖湿气流越容易液化,这种现象就越明显。
【分析】物质从气态变为液态的过程叫液化,液化要放热;温差越大,液化现象越明显。
10.【答案】(1)小
(2)1.5;7.5
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)电路为灯泡与变阻器组成的串联电路,已知电源电压不变,通过灯泡的电流变大;由欧姆定律知电路中的电阻要减小,由串联电阻规律知在灯泡电阻不变时,要减小变阻器接入电路的电阻;
(2)根据可得灯泡的电阻:
当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.1A,此时灯泡两端的电压为:
UL =IRL=0.1A×15Ω=1.5V;
灯泡上标有“3V0.2A”的字样,则电路中允许通过的最大电流为0.2A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为:
【分析】(1)由欧姆定律知,电压不变时,要使电路的电流变大,电路电阻要减小;
(2)根据欧姆定律求灯泡的电阻,当滑动变阻器的最大阻值、灯泡的电阻和通过的电流已知,由欧姆定律得到灯泡两端的电压;
由灯泡两端允许的最大电压为2.5V,得到此时变阻器两端的电压,再由灯泡的额定电流可知电路允许的最大电流,进而得到滑动变阻器接入电路的最小阻值。
11.【答案】(1)82;1.1;盐
(2)量杯内空气达到量杯的最大测量值;
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)②用天平测烧杯和盐水的总质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和盐水的总质量为:
m总=50g+20g+10g+2g=82g;
③接着将部分盐水倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则盐水的体积为40mL;称得烧杯和剩余盐水的质量为m剩=38g,量筒内盐水的质量为:
m=m总-m剩=82g-38g=44g
则盐水的密度为:
为符合选种要求,应向配制的盐水中添加适量的盐。
(2)①用打气筒将足球打足气,用电子秤称出此时足球的质量为m1;
②③将如图丙所示的量杯装满水,倒扣在水槽中,用气针和乳胶管将足球内的空气引入量杯内;当量杯内空气达到量杯的最大测量值时,记下量杯内空气的体积为V。用夹子夹紧乳胶管暂停放气。再将量杯装满水后重新集气,如此反复共收集了n次,则排出空气的体积为nV;
④用电子秤称出放气后足球的质量为m2,则排出空气的质量为:
m=m1-m2,
则所测空气的密度为:
【分析】(1)②烧杯和盐水的总质量等于砝码的质量加上游码对应的质量;
③读出盐水的体积,根据称得烧杯和剩余盐水的质量为38g得出量筒内盐水的质量,根据密度公式得出盐水的密度,并与1.12g/cm比较大小,确定应向配制的盐水中添加的物质。
(2)根据皮球打足气时的质量和排出空气后的质量计算排出空气的质量,根据图丁计算排出空气的体积,再根据密度公式进行计算。
12.【答案】(1)0.5
(2)物体排开液体的体积;AEF
(3);不变
【知识点】液体密度的测量;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据称重法可知,在实验步骤D中金属块所受浮力是:
F浮D=G- FD=4N-3.5N=0.5N;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,三次实验排开液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法可知BCD实验中物体受到的浮力大小不同,可以说明浮力大小跟排开液体的体积有关;
分析实验步骤A、E、F,根据称重法可知两次实验受到的浮力大小不同,实验中排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,故可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关;
(3)①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,泡沫受到的浮力等于泡沫的重力,根据阿基米德原理可知泡沫受到的浮力等于泡沫排开液体的重力,有:
F浮泡=G泡沫=G排=ρ盐水gV1,
则泡沫的质量为:
m泡沫=ρ盐水V1
小石块浸入液体中排开液体的体积即为自身体积,由①②可知,石块体积为:
V石=V2-V1;
小石块的重力为:
G石=m石g=ρ石V石g=ρg(V2-V1);
使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面时,根据阿基米德原理可知,石块受到的浮力为:
F浮=ρ盐水g(V3-V1);
又由于处于漂浮状态,浮力等于重力,即:
F浮=G石;
则:
ρ盐水g(V3-V1)=ρ石g(V2-V1);
可知盐水的密度为:
;
进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,虽然石头上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于石头“沾水”而多排开水的体积,即V排不变,则盐水密度不变。
【分析】(1)根据称重法F浮=G- F拉得出在实验步骤D中金属块所受浮力;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,根据称重法测浮力,可知BCD实验受到的浮力大小不同,由图找出相同量和不同量,分析得出浮力大小跟变化量的关系;同理,可知A、E、F实验受到的浮力大小不同,由图找出相同量和不同量,分析得出浮力大小跟变化量的关系;
(3)①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,F浮泡=G泡沫=G排=ρ盐水gV1,可求泡沫的质量,小石块浸入液体中排开液体的体积即为自身体积,由①②可知,石块体积为V石=V2-V1;由重力公式G=mg可求小石块的重力;
使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面时,根据阿基米德原理可知,F浮=G石,即可求盐水密度;
进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,虽然石头上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于石头“沾水”而多排开水的体积,即V排不变,则盐水密度不变。
13.【答案】(1)45
(2)Rt1 ;电路中的温度较高时,电流较大,启动制冷系统;R4
(3)电磁继电器线圈有电阻
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)②图丙中电压表是0-15V、电压表的分度值分别为0.5V,电压表示数是9V,电流表示数为0.2A,则定值电阻 R1 的阻值为:
(2)①从表中的数据可知当温度升高时,热敏电阻Rt1的电阻变小;当温度升高时Rt2的阻值变大;当控制电路中电流 I≥20mA 时,衔铁被吸下,闭合工作电路,制冷系统开始启动,此时电流较大,说明控制电路总电阻变小时,启动制冷系统,环境温度较高,由此可知,热敏电阻选用Rt1;
②由表格数据可知,温度60℃时热敏电阻的阻值Rt1=70Ω,衔铁被吸下的电流I=20mA=0.02A,可选用的电阻阻值为:
所以应该选择R4;
(3)由于电磁继电器线圈有较小电阻,所以到温度到达60°℃时,电流表示数达不到使衔铁吸下的电流20mA,衔铁不能吸下,工作电流不能启动制冷系统。
【分析】(1)②根据电压表的量程和分度值读数,根据欧姆定律计算出R1的阻值;
(2)①设计电路中,当控制电路中电流较大,大于等于20mA时,衔铁吸下,闭合工作电路,启动制冷系统,电流较大,说明控制路总电阻较小,启动制冷系统,环境温度较高;
②由表格数据可知,温度60°℃时热敏电阻的阻值,衔铁被吸下的电流已知,由欧姆定律求出电路中的总电阻,根据串联电路电阻规律可知选用的电阻箱接入的阻值;
(3)由于电磁继电器线圈有较小电阻,所以到温度到达60°℃时,电流表示数到不到使衔铁吸下的电流20mA,据此分析。
14.【答案】(1))G=mg=60kg×10N/kg=600N,
悬垂时小强受到的重力和单杠的拉力平衡,所以单杠对小强每只手拉力.
由于力的作用是相互的,所以小强每只手的拉力为 300N
答:两手正握单杠,悬垂时小强每只手的拉力为 300N;
(2)悬垂时手对单杠的压力大小等于其重力,F=G=600N
:。
答:两手正握单杠,悬垂时手对单杠的压强为
(3)解: 规范的做一次引体向上克服重力做的功: W=Gh=600N×0.5m=300J,
连续做了 10 个克服重力做的功: W'=10W=10×300J=3000J。
答:小强同学连续做了 10 个规范的动作,在此过程中克服重力做的功为 3000J。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知小强同学的质量,根据G=mg求小强同学的重力,两手正握单杠,悬垂时小强每只手的拉力等于他所受重力的一半,由此可得小强每只手的拉力;
(2)两手正握单杠,悬垂时手对单杠的压力等于小强的重力,根据可得手对单杠的压强;
(3)根据W=Gh求小强同学克服重力做的功。
15.【答案】(1)解:由电路图可知,只有 S1 闭合时,只有 R1 工作,当 S1和 S2 均闭合时,R1、 R2 并联;根据并联电路的电阻的可知,当只有 S1 闭合时,只有 R1 工作,电路中的总电 阻最大,根据可知,电路中总功率最小,加热器处于低温挡;.
P低温=UI 低=220V×0.5A=110W;..
答:低温挡加热时电功率为 110W;
(2)解:R2 工作时的电功率:P2=P 高温-P 低温=700W-110W=590W
答:电热丝 R2 工作时的电功率为 590W;
(3)解:水吸收的热量为:,
不计热量损失,加热器消耗的电能:,
由可知,加热器的加热时间:
答:将 2.5kg 的水从 20℃加热到 40℃,需要 300s
【知识点】热量的计算;欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1) 由电路图可知,只有 S1 闭合时,只有 R1 工作,当 S1和 S2 均闭合时,R1、 R2 并联;根据并联电路的电阻的可知,当只有 S1 闭合时,只有 R1 工作,电路中的总电 阻最大,根据可知,电路中总功率最小,加热器处于低温挡; 根据欧姆定律求出通过R1的电流,利用P=UI计算出低温挡加热时的电功率 ;
(2)利用P2=P高温-P低温计算R2工作时的电功率;
(3) 根据计算出水吸收的热量,不计热量损失,加热器消耗的电能W=Q吸, 根据计算加热器的加热时间。
16.【答案】(1)省力;增大摩擦
(2)①
(3)驱动电机;34%
(4))62.5%
【知识点】增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类;热机效率的计算——开汽车
【解析】【解答】(1)汽车的方向盘属于轮轴,我们把力作用在轮上,所以是省力杠杆;
汽车的轮胎有凹凸不平的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦;
(2)普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电,油电混合汽车关闭发动机后滑行的距离更短,所以应该是图丙中的①图线;
(3)由题意可知,该油电混合动力汽车正常行驶时,发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力;
燃油燃烧放出的热量:
Q放=mq=3kg×5×107J/kg=1.5×108J;
发动机为汽车提供部分动力的能量:
W1=9×107J×50%=4.5×107J;
发动机对蓄电池充电的能量:
W=6×106J;
发动机用来做有用功的能量:
W=W1+W2=4.5×107J+6×106J=5.1×107J;
发动机的效率为:
(4)普通汽车克服摩擦所做的功:
W普=EK=4×105J;
由W= fs可知,汽车的摩擦力为:
油电混合汽车克服摩擦所做的功:
W混=fs混=5000N×30m=1.5×105J;
发电机将动能转化为电能:
W电= EK-W混=4×105J-1.5×105J=2.5×105J
储能效率:
【分析】(1)需要掌握轮轴的省力特点:轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的力就是轴上力的几分之一;
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)普通汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,克服摩擦做功,动能全部转化为内能;油电混合动力汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,动能一部分用于克服摩擦做功转化为内能,一部分转化为电能;根据汽车滑行距离远近判断图像;
(3)根据材料内容分析回答;根据Q放=mq计算出燃油燃烧放出的热量,利用
(其中W包括为汽车提供部分动力的能量和对蓄电池充电的能量)求出发动机的效率;
(4)根据EK-s图像可知对应的动能,由W=fs求出汽车的摩擦力,再求出油电混合汽车克服摩擦所做的功;由W电=EK-W混求出发电机将动能转化为电能的多少,最后根据求出储能效率。
17.【答案】(1)C
(2)0.72
(3)3;0.5
(4)2.0;95
【知识点】能量的转化或转移;流体压强与流速的关系;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)A.根据W=Pt可知,时间一定时,功率越大,消耗的电能越多,题目中未说明时间一定,不能判断消耗电能的多少,故A错误;
B. 净化器CADR值越大,越节能,故B错误;
C. 机器内的马达工作时,将电能主要转化成机械能,故C正确;
D. 气流外侧的颗粒物也被吸入净化器,是因为气流处流速大压强小的缘故,故D正确;
故选C正确;
(2)根据
解得:t=0.72h,故该空气净化器使房间污染物的浓度下降 90%,理论上需要0.72h;
(3)净化器消耗的电功率为:
故该空气净化器在3挡工作;
由表格数据可知,该空气净化器工作档位为3挡时,净化空气量为360m3h,即每小时金华空气360m3,已知出风口的面积为0.2m2,有V=Sh可得,空气柱的长度:
则风速:
;
(4)由电路图可知,Ro、R串联,检测电路中电流表的示数为I=0.7A,电路总电阻为:
根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值为:
由图丙可知,此时空气中有害气体浓度;
当检测电路的电流变为I'=0.1A,此时电路总电阻:
根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值:
由图丙可知,此时空气中有害气体浓度为,
净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。 该空气净化器的实际净化效率为:
【分析】(1)①根据W=Pt可知,时间一定时,功率越大,消耗的电能越多;;
②根据能效比概念分析解答;
③电动机工作是将电能转化为机械能;
④在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;
(2)根据计算净化时间;
(4)根据求出净化器消耗的电功率,查表可知,该空气净化器所在的档位;
由表格数据可知,该空气净化器工作档位为3挡时,净化空气量为360m3/h,根据几何公式和速度公式求出风速;
(5)由电路图可知,R0、R串联,电流表测电路中的电流,根据求出电流和电路总电阻,根据串联电路电阻特点求出气敏电阻的阻值,由图丙可知,此时空气中有害气体浓度;
当检测电路的电流变为I'=0.1A时,根据欧姆定律求出此时电路总电阻,根据串联电路电阻特点求出气敏电阻的阻值,由图丙可知,此时空气中有害气体浓度,利用净化效率的求出该空气净化器的实际净化效率。
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