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4. 小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究, 实验过程如下: 先测得定滑轮的重力为 $0.2 \mathrm{~N}$, 动滑轮的重力为 $0.25 \mathrm{~N}$, 再使用组装好的滑轮组在 $10 \mathrm{~s}$ 内将质量为 $100 \mathrm{~g}$ 的钩码竖直匀速提升 $20 \mathrm{~cm}$, 此过程中弹簧测力计的示数为 $0.5 \mathrm{~N} · g$ 取 $10 \mathrm{~N} / \mathrm{kg}$, 下列说法正确的是
(

A.弹簧测力计对细绳拉力的功率为 $0.03 \mathrm{~W}$
B.滑轮组的机械效率为 $80 \%$
C.克服绳重和摩擦做的额外功为 $0.05 \mathrm{~J}$
D.若增大钩码的质量, 滑轮组的机械效率不变
(
AC
)A.弹簧测力计对细绳拉力的功率为 $0.03 \mathrm{~W}$
B.滑轮组的机械效率为 $80 \%$
C.克服绳重和摩擦做的额外功为 $0.05 \mathrm{~J}$
D.若增大钩码的质量, 滑轮组的机械效率不变
答案:
4.AC 解析:A由图可知,n=3,细绳的拉力等于弹簧测力计的示数,即F=0.5N,弹簧测力计对细绳拉力的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=\frac{Fnh}{t}=\frac{0.5N×3×0.2m}{10s}=0.03W,$故A正确;B滑轮组做的有用功$W_{有}=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×0.2m=0.2J,$滑轮组做的总功$W_{总}=Fs=Fnh=0.5N×3×0.2m=0.3J,$滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.2J}{0.3J}×100\%≈66.7\%,$故B错误;C滑轮组做的额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}=0.3J - 0.2J=0.1J,$克服动滑轮重做的功$W_{动}=G_{动}h=0.25N×0.2m=0.05J,$则克服绳重和摩擦做的额外功$W_{绳}=W_{额}-W_{动}=0.1J - 0.05J=0.05J,$故C正确;D若增大钩码的质量,即提升重物的重力增加,做的有用功就变大,而额外功几乎不变,因此滑轮组机械效率变大,故D错误。故选AC。
【考点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功;功率的计算及公式的应用。
【考点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功;功率的计算及公式的应用。
5. 如图所示的电路中, 电源电压恒定不变, 定值电阻 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 阻值相同。让滑动变阻器 $R_{3}$ 的滑片位于中点, 只闭合开关 $\mathrm{S}_{2}$ 时, 电压表 $\mathrm{V}$ 示数为 $2 \mathrm{~V}$; 开关 $\mathrm{S}_{2} 、 \mathrm{~S}_{3}$ 闭合, $\mathrm{S}_{1}$ 断开时, 电流表 $\mathrm{A}_{1}$ 示数为 $0.2 \mathrm{~A}$。将 $\mathrm{R}_{3}$ 的滑片移到 $b$ 端, 三个开关都闭合时, 电流表 $\mathrm{A}_{2}$ 示数为 $0.4 \mathrm{~A}$, 电路消耗的总功率为 $P_{1}$; 开关 $\mathrm{S}_{1} 、 \mathrm{~S}_{2}$ 闭合, $\mathrm{S}_{3}$ 断开时, 电路消耗的总功率为 $P_{2}$。下列说法正确的是
(

A.电源电压为 $9 \mathrm{~V}$
B.$R_{3}$ 的最大阻值是 $60 \Omega$
C.$P_{1}=3 \mathrm{~W}$
D.$P_{2}=0.3 \mathrm{~W}$
(
BC
)A.电源电压为 $9 \mathrm{~V}$
B.$R_{3}$ 的最大阻值是 $60 \Omega$
C.$P_{1}=3 \mathrm{~W}$
D.$P_{2}=0.3 \mathrm{~W}$
答案:
5.BC 解析:A、B只闭合开关$S_{2}$时,$R_{1}、$$R_{2}、$$R_{3}$串联,电阻$R_{1}$与$R_{2}$阻值相同,都设为R,滑动变阻器$R_{3}$的滑片位于中点,滑动变阻器接入电路的阻值为$\frac{R_{3}}{2},$电压表V示数为2V,此时电源电压$U=\frac{2V}{R}(2R+\frac{R_{3}}{2})①;$开关$S_{2}、$$S_{3}$闭合,$S_{1}$断开时,电流只经过$R_{3},$电流表$A_{1}$示数为0.2A,此时电源电压$U=0.2A×\frac{R_{3}}{2}②;$将$R_{3}$的滑片移到b端,三个开关都闭合时,$R_{1}、$$R_{2}、$$R_{3}$并联,电流表$A_{2}$示数为0.4A,此时电流表测的是通过$R_{1}$和$R_{2}$的总电流,$R_{1}$与$R_{2}$阻值相同,所以此时通过$R_{1}$与$R_{2}$的电流都是0.2A,电源电压U=0.2A×R③;则$0.1A×R_{3}=0.2A×R,$$R_{3}=2R,$把$R_{3}=2R$代入①得,U=6V,再把U=6V代入②得,$R_{3}=60\Omega,$$R_{1}=R_{2}=R=30\Omega,$故A错误,B正确;C将$R_{3}$的滑片移到b端,三个开关都闭合时,$R_{1}、$$R_{2}、$$R_{3}$并联,电流表$A_{2}$示数为0.4A,电路消耗的总功率为$P_{1},$$I_{1}+I_{2}=0.4A,$$I_{3}=\frac{U}{R_{3}}=\frac{6V}{60\Omega}=0.1A,$此时干路电流$I=I_{1}+I_{2}+I_{3}=0.4A + 0.1A=0.5A,$电路消耗的总功率$P_{1}=UI=6V×0.5A=3W,$故C正确;D开关$S_{1}、$$S_{2}$闭合,$S_{3}$断开时,电流只经过$R_{1},$电路消耗的总功率$P_{2}=\frac{U^{2}}{R_{1}}=\frac{(6V)^{2}}{30\Omega}=1.2W,$故D错误。故选BC。
【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用。
【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用。
6. (4 分)图 1 是小李购买的一款国产电话手表, 她与爸爸妈妈一起了解和研究电话手表的功能, 以确保正确且安全使用。
(1)小李阅读说明书后, 有以下认识, 你认为不合理的是



A. 电话手表的表带内侧设计有导汗槽, 有助于加快汗液的蒸发
B. 用尖锐物撬手表电池容易起火, 可能是因为电路发生了断路
C. 恶劣天气搜索不到通信信号, 可能是因为电磁波传播过程受到干扰
D. 紧贴耳朵使用会造成听力损伤, 是因为声音响度与声源到耳朵距离有关
(2)小李用电话手表与爷爷长时间视频通话, 手表突然自动关机, 原因是手表过热, 启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后, 应有自动开机功能, 于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图(如图 2 所示), $R_{0}$ 为定值电阻, $R$ 为热敏电阻(有两种类型可供选择, 其电阻随温度变化关系如图 3 所示, $R$ 的温度变化主要受发热元件影响)。下列分析合理的是
A. 热敏电阻应选择 NTC 类型
B. 热敏电阻温度升高, 电磁铁磁性减弱
C. 启动保护模式后, 控制电路自动断开
D. 启动保护模式后, 工作电路无法再次启动
(3)小李和爸爸在家庭实验室对电话手表进行充电测试, 测得充电时充电器的输出电压约为 $5 \mathrm{~V}$, 输出功率约为 $6 \mathrm{~W}$, 则输出电流与常见家用电器
(4)妈妈告诉小李, 充电器在插座上未给电话手表充电时, 内部也有电流通过。他们查阅网站得知, 截止 2024 年 3 月末我国移动电话用户总数约为 18 亿户。若有四分之一用户不拔充电器, 一户一个充电器, 每个充电器每天平均闲置时间约为 $20 \mathrm{~h}$, 平均实际功率约为 $0.1 \mathrm{~W}$, 则全国一天因此浪费的电能约为
(1)小李阅读说明书后, 有以下认识, 你认为不合理的是
B
。A. 电话手表的表带内侧设计有导汗槽, 有助于加快汗液的蒸发
B. 用尖锐物撬手表电池容易起火, 可能是因为电路发生了断路
C. 恶劣天气搜索不到通信信号, 可能是因为电磁波传播过程受到干扰
D. 紧贴耳朵使用会造成听力损伤, 是因为声音响度与声源到耳朵距离有关
(2)小李用电话手表与爷爷长时间视频通话, 手表突然自动关机, 原因是手表过热, 启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后, 应有自动开机功能, 于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图(如图 2 所示), $R_{0}$ 为定值电阻, $R$ 为热敏电阻(有两种类型可供选择, 其电阻随温度变化关系如图 3 所示, $R$ 的温度变化主要受发热元件影响)。下列分析合理的是
A
。A. 热敏电阻应选择 NTC 类型
B. 热敏电阻温度升高, 电磁铁磁性减弱
C. 启动保护模式后, 控制电路自动断开
D. 启动保护模式后, 工作电路无法再次启动
(3)小李和爸爸在家庭实验室对电话手表进行充电测试, 测得充电时充电器的输出电压约为 $5 \mathrm{~V}$, 输出功率约为 $6 \mathrm{~W}$, 则输出电流与常见家用电器
电视机
(选填“电视机”“空调”或“电热灭蚊器”)的正常工作电流最接近。(4)妈妈告诉小李, 充电器在插座上未给电话手表充电时, 内部也有电流通过。他们查阅网站得知, 截止 2024 年 3 月末我国移动电话用户总数约为 18 亿户。若有四分之一用户不拔充电器, 一户一个充电器, 每个充电器每天平均闲置时间约为 $20 \mathrm{~h}$, 平均实际功率约为 $0.1 \mathrm{~W}$, 则全国一天因此浪费的电能约为
$9×10^{5}$
$\mathrm{kW} · \mathrm{h}$。小李通过查询资料进一步发现, 长时间让家用电器处于待机状态, 不仅浪费电能, 还可能引起火灾。为了您和家人的安全, 请正确使用家用电器。
答案:
6.
(1)B
(2)A
(3)电视机$ (4)9×10^{5}$
解析:
(1)A电话手表的表带内侧设计有导汗槽,有助于加快汗液的蒸发,故A正确;B用尖锐物撬手表电池容易起火,可能是因为电路发生了短路,故B错误;C恶劣天气搜索不到通信信号,可能是因为电磁波传播过程受到干扰,故C正确;D紧贴耳朵使用会造成听力损伤,是因为声音响度与声源到耳朵距离有关,故D正确。故选B。
(2)根据题意可知,当温度升高时,电磁继电器中的电流增大,吸下衔铁,断开发热元件,所以热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低,采用NTC热敏原件,故选A。
(3)充电器的输出电流$I=\frac{P}{U}=\frac{6W}{5V}=1.2A,$与电视机的正常工作电流最接近。
(4)充电器待机时消耗的电能$W=Pt×\frac{1}{4}×18×10^{8}=0.1×10^{-3}kW×20h×4.5×10^{8}=9×10^{5}kW·h。$
【考点】电功与电能的计算;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算;插座的构造与工作方式。
(1)B
(2)A
(3)电视机$ (4)9×10^{5}$
解析:
(1)A电话手表的表带内侧设计有导汗槽,有助于加快汗液的蒸发,故A正确;B用尖锐物撬手表电池容易起火,可能是因为电路发生了短路,故B错误;C恶劣天气搜索不到通信信号,可能是因为电磁波传播过程受到干扰,故C正确;D紧贴耳朵使用会造成听力损伤,是因为声音响度与声源到耳朵距离有关,故D正确。故选B。
(2)根据题意可知,当温度升高时,电磁继电器中的电流增大,吸下衔铁,断开发热元件,所以热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低,采用NTC热敏原件,故选A。
(3)充电器的输出电流$I=\frac{P}{U}=\frac{6W}{5V}=1.2A,$与电视机的正常工作电流最接近。
(4)充电器待机时消耗的电能$W=Pt×\frac{1}{4}×18×10^{8}=0.1×10^{-3}kW×20h×4.5×10^{8}=9×10^{5}kW·h。$
【考点】电功与电能的计算;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算;插座的构造与工作方式。
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