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小明为测量小灯泡的电阻(电阻约为10Ω),设计了如图甲所示的电路图.已知电源电压恒定,准确值未知,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器标有“20Ω  1A”字样.
(1)图乙是小明根据电路图连接的实物图.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡
不亮
不亮
;经检查,是由于一根导线连接错误.请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.
(2)小明正确连接电路后,闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数很大,那么该电路出现的故障可能是
灯泡断路
灯泡断路

(3)小明排除故障后,继续实验,测得三组数据,请你帮他设计此实验的表格.
(4)当小灯泡两端电压为2.5V时,灯正常发光,.通过灯泡的电流如图丙所示,读数为
0.3
0.3
A,灯泡正常发光的电阻为
8.3
8.3
Ω.
(5)在整理器材时,小明发现电压表损坏,在不改变电路连接的情况下,利用剩下的:导材还能否测出小灯泡的电阻?(不考虑温度对灯丝电阻的影响),请你帮他设计实验电路图,简单描述实验步骤,写出数学表达式.
实验步骤:
a.把滑片P移到b端,读出电流表的读数I1
b.把滑片P移到a端,读出电流表的读数I2
a.把滑片P移到b端,读出电流表的读数I1
b.把滑片P移到a端,读出电流表的读数I2

电路图:

表达式:
R=
20Ω×I2
I1-I2
R=
20Ω×I2
I1-I2
分析:(1)根据测量2.5V小灯泡的电阻的电路图,从电源正极、开关、电流表、滑动变阻器、灯泡、电源负极,电压表并联的灯泡两端,由此可以判断灯泡和电流表负接线柱的导线连接错误,而是灯泡右端的导线和电源负极连接.
电压表的电阻很大,在电路中相当于断路,如图,电压表串联在电路中,电路相当于断路,灯泡不亮.
(2)根据电路中灯泡的亮暗和电流表、电压表有无示数情况,可判断电路的连接状态;
(3)实验记录表格的设计应该从方便记录实验数据,方便分析实验结论两方面考虑;
(4)读取电流表示数时,首先要明确电流表选择的量程和对应的分度值,读数时视线与指针所在刻度线垂直;已知灯泡两端电压和通过的电流,利用公式R=
U
I
得到灯丝电阻;
(5)电压表已坏,只能用电流表测电阻,可把滑动变阻器作为定值电阻使用,要测量灯泡的阻值,可以采用整个滑动变阻器与灯泡串联的方式,测出通过电路的电流;
然后使滑动变阻器短路,测出通过灯泡的电流.最后根据电源电压不变列出方程,求出灯泡的阻值.
解答:解:
(1)由原实物图知,电压表与灯泡串联在电路中,由于电压表阻值太大,所以通过灯泡电流非常小,因此灯泡不亮;
测量灯泡电阻的电路图如下图,从电源正极-开关-电流表-滑动变阻器-灯泡-电源负极,电压表并联在灯泡两端,所以灯泡和电流表之间导线连接错误.
故答案为:不亮;实物连接如下.

(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路无电流;电压表有示数且较大,说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路,所以故障原因是灯泡断路;
故答案是:断路.
(3)此实验的目的是测量灯泡电阻,采用的方法是伏安法,需要直接测量的物理量有电压和电流,然后用公式R=
U
I
得到电阻值;同时为研究电阻与温度的关系,需要改变电阻两端电压,进行三次实验.所以表格设计如下:
实验次数 U/V I/A R/Ω
1      
2      
3      
(4)由图知,电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时电流表的示数为I=0.3A
灯泡正常发光时的电阻为R=
U
I
=
2.5V
0.3A
≈8.3Ω.
故答案为:0.3;8.3.
(5)答:
实验电路设计:把滑动变阻器调到最大阻值处,作为定值电阻与灯泡串联,测出电路电流;把滑动变阻器滑片移到最小阻值处,使灯泡与电源串联,测出电路电流.
①电路图如图乙所示.

②主要实验步骤如下:
a.把滑片P移到b端,读出电流表的读数I1
b.把滑片P移到a端,读出电流表的读数I2
③灯泡电阻表达式为R=
20Ω×I2
I1-I2
点评:此题综合考查了电路的连接、电路的故障、电流表的读数、实验表格的设计和实验过程的设计,具有代表性;特别是最后一问设计实验,有一定的难度,需要仔细分析,重点掌握.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

小明在“测量小灯泡的功率”的实验时,器材有:6伏蓄电池、电流表(0-0.6A,0-3A)、电压表(0-3V,0-15V)、滑动变阻器器(500Ω 1.5A)、额定电压为2.5伏的小灯泡(正常发光时的电阻约为8欧)、开关各一个,导线若干
(1)在实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察
C
C

A.灯泡的发光情况   B.变阻器滑片的位置    C.电压表的示数   D.电流表的示数
(2)实验测得数据如下表,
次数 1 2 3 4 5
电压(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流(A) 0.20 0.25 0.28 0.30 0.31
电阻(Ω) 5.0 6.0 7.9 8.3 9.0
则小灯泡的额定功率是
0.75
0.75
瓦;小明求出了灯泡在不同电压下的电阻值,发现灯泡电阻随电压变化而变化,产生这一规律的主要原因是
灯泡电阻随温度的升高而增大
灯泡电阻随温度的升高而增大

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时,所用电源电压为4.5伏,小灯泡额定电压为2.5伏.电阻约为10Ω.

(1)在连接电路时,开关应处于______状态.
(2)请你用笔画线代替导线,按照电路图将实物电路补完整(注意量程且导线不能交叉)
(3)按电路图连接成实物图后,滑片P应移至______端(A或B).
(4)闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电 路故障原因可能是______
(5)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5伏;
(6)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象.根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是______瓦.
此时小灯泡的电阻是______欧.该图象不是直线,主要原因是______.
次数1234
电阻/Ω5101520
电流/A0.60.30.20.15
(7)完成实验后,该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时,电流与电阻的关系”,得到的实验数据如下表,该组同学做完第2次实验后,用15Ω的电阻代替10Ω的电阻,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片P向______端移动(选填“A”或“B”),使电压表的示数为______V,完成第三次实验.2根据表中的实验数据得出的结论是:______.

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科目:初中物理 来源:2012-2013学年江苏省徐州市睢宁县新世纪中学九年级(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时,所用电源电压为4.5伏,小灯泡额定电压为2.5伏.电阻约为10Ω.

(1)在连接电路时,开关应处于______状态.
(2)请你用笔画线代替导线,按照电路图将实物电路补完整(注意量程且导线不能交叉)
(3)按电路图连接成实物图后,滑片P应移至______端(A或B).
(4)闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电 路故障原因可能是______
(5)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5伏;
(6)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象.根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是______瓦.
此时小灯泡的电阻是______欧.该图象不是直线,主要原因是______.
次数1234
电阻/Ω5101520
电流/A0.60.30.20.15
(7)完成实验后,该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时,电流与电阻的关系”,得到的实验数据如下表,该组同学做完第2次实验后,用15Ω的电阻代替10Ω的电阻,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片P向______端移动(选填“A”或“B”),使电压表的示数为______V,完成第三次实验.2根据表中的实验数据得出的结论是:______.

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷

一、选择题  以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的,把正确

选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分,共15分)。

    1.小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头,想把瓶盖打开,可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以       

A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力

B.减小瓶盖与瓶口的接触面积

C.减小瓶内外气体的压力差

D.由于撬了盖的一边,而增大了盖的另一边的压力

    2.高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1~图2),它的作用是        

  A.加强铁塔的稳定性

  B.传输零线的电流

  C.防雷电,起到避雷针的作用

  D.作为备用线,供输电线断开时应急使用

3.用普通照相机拍照时,要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是      

    A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大

    B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大

    C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同

    D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同

    4.磁带录音机既可以录音,也可用以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时,磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化,这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理,下列各种说法中正确的是      

    A.录音的基本原理是电磁感应,放音的基本原理是电流的磁效应

    B.录音的基本原理是电流的磁效应,放音的基本原理是电磁感应

    C.录音和放音的基本原理都是电流的磁效应

    D.录音和放音的基本原理都是电磁感应

    5.王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门,当有人靠近时,门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验:当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开;当把一个足球滚向自动门时,门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板,直立着滑向自动门时,门不打开。王勇同学根据探究试验的结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为其中最合理的猜想是      

    A.自动门“听”到来者的声音时,通过声控装置实现自动开闭

    B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭

    C自动门本身能发射出一种红外线信号,当此种信号被靠近的物体反射时,就会实现自动开闭

    D.靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭

二、填空题(共15分)

    1.(3分)如图3所不,小婷乘汽车到姥姥家去度假,汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是:远处的村庄相对于电线杆在向_________运动;近处的小树相对于电线杆在向_______运动;电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针

转动。

    2.(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上,若货物均匀摆在车内,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是_____(写出支点位置的字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______。后一种情况下,手推车可以视为______力杠杆。

    3.(3分)在海拔3000 m以上的高原地区,汽车发动机的冷却水容易沸腾,这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后,由于空气稀薄会产生缺氧反应,为了得到足够的氧气,人会不自觉地进行深呼吸,这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。

    4.(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的,而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置,传递给由电磁感应原理制成的传感器,传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上,从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后,就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km,则汽车实际行驶的里程将 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数;若此车从北京驶往上海,以速度表上指示的时速为依据,对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。

    5.(3分)2005年春节晚会上,一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受,善的启迪。

    (1)如图5所示,观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者,这是因为光是______________传播的。

    (2)在观看演出的过程中,我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声,这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。

    (3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光,这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。

  三、简答下列各题(共22分)

  1.(4分)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧

毁。为了保护发射台,在它的底部建造了个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。

    (1)火箭发射时,底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?

(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。

  2.(4分)在高压输电线路中常可看到 如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉,而且做成一节一节的?

3.(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯,他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后,其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣,为此他请教了科技人员,得到以下信息。

  他用的小彩灯规格是“2.5 V,0.25 A”,通过串联一定数量的小彩灯,使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低,每个小彩灯都能基本正常发光。

    小彩灯的构造如图8所示,在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外,还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2.5 Ω,热时约为15 Ω。

    细金属丝的电阻为1 Ω,正常(低压)情况下,由于支架表面有一层氧化铜的缘故,它与灯丝支架是不导通的,没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通。

    根据以上介绍的资料,请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后,其他的小彩灯还能继续发光。

    4.(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇

叭:开关掷向A端时南面的三只喇叭接通,掷向B端时南北六只喇叭全部接通。

请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。

  5.(6分)长期以来,实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端,国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型

材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析,使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)

   

 四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶,超市里有两种容积相同但品种

不同的铝质水壶可供选购,一种是放在液化气灶上用的,另一种是壶内装有电热器的,如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查,得到如下资料:当地居民用电的价格是0.5元/度;瓶装液化气的价格是60元/瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg,液化气的热值为4.2×107J/kg),用液化气烧水的热效率约为30%,用电热水壶烧水的热效率约为90%。根据以上信息,请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。

    五、(8分)为了保护环境,治理水土流失,学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。

    第一阶段是理论分析:分别以ρ、ρ、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度,以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量),导出了ρ泥水与ρ、ρ、x的关系式;然后作出了泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化的图象。

    第二阶段是实验验证:在一个量筒里放入一定量干燥的黄土,再倒入一定量的清水,计算出含沙量x,并测出泥沙水的密度ρ泥水;接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水,进行同样的计算和测量,由此得出ρ泥水与x的多组数据;然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水-x图象。他们惊喜地发现,实验结果与理论分析是一致的。

    第三阶段是实际测量:在一次山洪冲刷地面时,他们采集了40 L的水样,称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ:2.4×103kg/m3,于是求出了洪水中的平均含沙量。

    (1)请你参与环保小组第一阶段的工作,导出ρ泥水与ρ、ρ、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。

(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作,求出洪水中的平均含沙量。

    六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片,从而可以方便地进行编辑与加工,保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在

电脑上显示出来,或者通过电子邮件传送出去。

    下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍,回答相关问题:

    (1)数码相机的电源打开后,就处于待机状态,这时要消耗一定的电能;拍摄时,拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照,每5min拍一张照片,相机使用过程中的平

均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。

    (2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电,充电的效率多大?

七、(12分)空调的“匹数”,是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异,为便于比较,空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时,除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外,还要考虑“能效比”。

空调的能效比=,它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大,一般在2~3之间,最高的可达到3.5左右,应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算:制冷量Q=S(房间面积)×140w-180 w;制热量Q=S(房间面积)×180 W-240 W(此公式适用于层高2.5 m的房间,如果层高偏大,则应适当加大功率)。

    下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。

    请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书,通过计算回答下面的问题:

    1.这台空调的能效比是多少。

    2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2,层高为2.7 m,他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。

    3.若小明家用此空调器制冷,空调器的压缩机每天实际工作6 h,一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元/度)

    八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏,需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成,小军给爸爸当助手。

    小军爸爸断开家中进户线的总开关,在拆旧换新的过程中发现:拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14),因为室内导线都在水泥墙内,无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。

  于是他闭合家中进户线的总开关,用试电笔检测各根导线,发现:第①根导线可以使试电笔发光;第②、⑨根导线不能使试电笔发光。

  根据小军爸爸的检测,能不能判断各根导线的连接情况?

小军经过仔细思考后认为,不能判断每根导线的连接情况,如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。

    (1)你认为小军的观点对不对?为什么?

    (2)你能不能利用常用的家用电器,如台灯等(均带有插头),鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。

    (3)根据你的判断,将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷

一、选择题  以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的,把正确

选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分,共15分)。

    1.小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头,想把瓶盖打开,可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以       

A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力

B.减小瓶盖与瓶口的接触面积

C.减小瓶内外气体的压力差

D.由于撬了盖的一边,而增大了盖的另一边的压力

    2.高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1~图2),它的作用是        

  A.加强铁塔的稳定性

  B.传输零线的电流

  C.防雷电,起到避雷针的作用

  D.作为备用线,供输电线断开时应急使用

3.用普通照相机拍照时,要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是      

    A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大

    B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大

    C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同

    D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同

    4.磁带录音机既可以录音,也可用以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时,磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化,这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理,下列各种说法中正确的是      

    A.录音的基本原理是电磁感应,放音的基本原理是电流的磁效应

    B.录音的基本原理是电流的磁效应,放音的基本原理是电磁感应

    C.录音和放音的基本原理都是电流的磁效应

    D.录音和放音的基本原理都是电磁感应

    5.王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门,当有人靠近时,门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验:当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开;当把一个足球滚向自动门时,门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板,直立着滑向自动门时,门不打开。王勇同学根据探究试验的结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为其中最合理的猜想是      

    A.自动门“听”到来者的声音时,通过声控装置实现自动开闭

    B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭

    C自动门本身能发射出一种红外线信号,当此种信号被靠近的物体反射时,就会实现自动开闭

    D.靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭

二、填空题(共15分)

    1.(3分)如图3所不,小婷乘汽车到姥姥家去度假,汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是:远处的村庄相对于电线杆在向_________运动;近处的小树相对于电线杆在向_______运动;电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针

转动。

    2.(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上,若货物均匀摆在车内,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是_____(写出支点位置的字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______。后一种情况下,手推车可以视为______力杠杆。

    3.(3分)在海拔3000 m以上的高原地区,汽车发动机的冷却水容易沸腾,这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后,由于空气稀薄会产生缺氧反应,为了得到足够的氧气,人会不自觉地进行深呼吸,这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。

    4.(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的,而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置,传递给由电磁感应原理制成的传感器,传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上,从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后,就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km,则汽车实际行驶的里程将 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数;若此车从北京驶往上海,以速度表上指示的时速为依据,对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。

    5.(3分)2005年春节晚会上,一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受,善的启迪。

    (1)如图5所示,观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者,这是因为光是______________传播的。

    (2)在观看演出的过程中,我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声,这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。

    (3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光,这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。

  三、简答下列各题(共22分)

  1.(4分)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧

毁。为了保护发射台,在它的底部建造了个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。

    (1)火箭发射时,底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?

(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。

  2.(4分)在高压输电线路中常可看到 如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉,而且做成一节一节的?

3.(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯,他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后,其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣,为此他请教了科技人员,得到以下信息。

  他用的小彩灯规格是“2.5 V,0.25 A”,通过串联一定数量的小彩灯,使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低,每个小彩灯都能基本正常发光。

    小彩灯的构造如图8所示,在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外,还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2.5 Ω,热时约为15 Ω。

    细金属丝的电阻为1 Ω,正常(低压)情况下,由于支架表面有一层氧化铜的缘故,它与灯丝支架是不导通的,没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通。

    根据以上介绍的资料,请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后,其他的小彩灯还能继续发光。

    4.(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇

叭:开关掷向A端时南面的三只喇叭接通,掷向B端时南北六只喇叭全部接通。

请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。

  5.(6分)长期以来,实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端,国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型

材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析,使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)

   

 四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶,超市里有两种容积相同但品种

不同的铝质水壶可供选购,一种是放在液化气灶上用的,另一种是壶内装有电热器的,如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查,得到如下资料:当地居民用电的价格是0.5元/度;瓶装液化气的价格是60元/瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg,液化气的热值为4.2×107J/kg),用液化气烧水的热效率约为30%,用电热水壶烧水的热效率约为90%。根据以上信息,请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。

    五、(8分)为了保护环境,治理水土流失,学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。

    第一阶段是理论分析:分别以ρ、ρ、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度,以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量),导出了ρ泥水与ρ、ρ、x的关系式;然后作出了泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化的图象。

    第二阶段是实验验证:在一个量筒里放入一定量干燥的黄土,再倒入一定量的清水,计算出含沙量x,并测出泥沙水的密度ρ泥水;接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水,进行同样的计算和测量,由此得出ρ泥水与x的多组数据;然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水-x图象。他们惊喜地发现,实验结果与理论分析是一致的。

    第三阶段是实际测量:在一次山洪冲刷地面时,他们采集了40 L的水样,称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ:2.4×103kg/m3,于是求出了洪水中的平均含沙量。

    (1)请你参与环保小组第一阶段的工作,导出ρ泥水与ρ、ρ、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。

(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作,求出洪水中的平均含沙量。

    六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片,从而可以方便地进行编辑与加工,保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在

电脑上显示出来,或者通过电子邮件传送出去。

    下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍,回答相关问题:

    (1)数码相机的电源打开后,就处于待机状态,这时要消耗一定的电能;拍摄时,拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照,每5min拍一张照片,相机使用过程中的平

均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。

    (2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电,充电的效率多大?

七、(12分)空调的“匹数”,是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异,为便于比较,空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时,除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外,还要考虑“能效比”。

空调的能效比=,它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大,一般在2~3之间,最高的可达到3.5左右,应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算:制冷量Q=S(房间面积)×140w-180 w;制热量Q=S(房间面积)×180 W-240 W(此公式适用于层高2.5 m的房间,如果层高偏大,则应适当加大功率)。

    下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。

    请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书,通过计算回答下面的问题:

    1.这台空调的能效比是多少。

    2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2,层高为2.7 m,他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。

    3.若小明家用此空调器制冷,空调器的压缩机每天实际工作6 h,一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元/度)

    八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏,需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成,小军给爸爸当助手。

    小军爸爸断开家中进户线的总开关,在拆旧换新的过程中发现:拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14),因为室内导线都在水泥墙内,无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。

  于是他闭合家中进户线的总开关,用试电笔检测各根导线,发现:第①根导线可以使试电笔发光;第②、⑨根导线不能使试电笔发光。

  根据小军爸爸的检测,能不能判断各根导线的连接情况?

小军经过仔细思考后认为,不能判断每根导线的连接情况,如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。

    (1)你认为小军的观点对不对?为什么?

    (2)你能不能利用常用的家用电器,如台灯等(均带有插头),鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。

    (3)根据你的判断,将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。

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