发布时间 : 星期一 文章2019-2020学年安徽省马鞍山市中考物理二模试卷(有标准答案)更新完毕开始阅读
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（2）电源电压为12V，小灯泡额定电压为UL=2.5V，变阻器应分得的电压U变=12V﹣2.5V=9.5V，根据分压原理，
=
，所以，变阻器的电阻至少为R滑=
×RL=
×10Ω=38Ω，所
以变阻器应选用“50Ω l.5A”；
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，小明移动了滑动变阻器，灯仍然不亮，电流表有示数，说明电路短路，发现电压表示数0V，说明灯泡短路；
（4）由图乙知，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，则灯泡的电阻：R==
=7.8125Ω≈7.81Ω．
电压表小量程的分度值为0.1V，示数为1.8V，要测灯的额定功率，灯的电压要为2.5V，所以要增大灯的电压，减小变阻器的分得的电压，根据分压原理，减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向A端移动；
故答案为：（1）如上图所示；（2）50Ω l.5A；（3）灯泡短路；（4）7.81．
四、计算与推导题（第21小题7分，第22小题8分，第23小题8分，共23分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
21．斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力，与物体在水平面上不同的是，在斜面上物体由于受重力的作用有下滑的趋势，可以等效为物体受到沿斜面向下力的作用．图示为倾角θ=30°的固定斜面，用平行于斜面向上的拉力F=4N，将一物体从斜面地段匀速拉上斜面，所用的拉力要大于摩擦力，已知物体上升的高度h=1m． （1）求拉力F做的功．
（2）若沿斜面匀速向下拉动物体，拉力减小为F1=3N，求物体与斜面间的滑动摩擦力． （3）我们已经知道：物体放在水平地面时，对水平地面的压力大小等于物体的重力大小，但物体放在斜面上时，物体对斜面的压力会小于物重．若高度H一定，倾角θ可以改变，请推导斜面的机械效率公式并说明：倾角θ越大，机械效率越高．
【考点】斜面的机械效率；功的计算．
【分析】（1）根据三角函数求出物体上升的高度h=1m时拉力F移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功；
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（2）物体受到的滑动摩擦力与物体运动的速度无关，斜面不变时物体重力沿斜面向下的分力不变，对物体沿斜面向上和沿斜面向下受力分析，根据力的平衡条件得出沿斜面的平衡等式，联立等式即可求出物体与斜面间的滑动摩擦力；
（3）高度H一定时根据三角函数得出物体沿斜面移动的距离，有用功为克服物体重力所做的功，额外功为克服摩擦力所做的功率，总功等于有用功和额外功之和，根据W=Gh和W=Fs、η=×100%得出斜面的机械效率，然后分析表达式得出结论．
【解答】解：（1）由三角函数可知，当h=1m时拉力F移动的距离： s=
=
=
=2m，
拉力F做的功： W=Fs=4N×2m=8J；
（2）物体沿斜面向上和沿斜面向下匀速运动时，物体受到的摩擦力f和沿斜面向下的分力F2不变，
物体沿斜面向上和沿斜面向下匀速运动时，受力情况如图所示：
由力的平衡条件可知： F=f+F2，f=F1+F2， 联立等式可得：f=
=
=3.5N；
（3）由三角函数可知，高度H一定时，物体沿斜面移动的距离： s′=
，
，总功率为W总=W有+W额=GH+f×
，
有用功为W有=GH，额外功为W额=fs′=f×则斜面的机械效率： η=
×100%=
×100%=
×100%，
...
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当H一定时，倾角θ越大，物体对斜面的压力越小，物体受到的摩擦力f越小，sinθ越大，
越小，斜面的机械效率越大． 答：（1）拉力F做的功为8J；
（2）物体与斜面间的滑动摩擦力为3.5N； （3）斜面的机械效率η=
×100%，当H一定时，倾角θ越大，物体对斜面的压力越
越小，斜面的机械效率越大．
小，物体受到的摩擦力f越小，sinθ越大，
22．为了让鱼缸内的热带鱼有一个适合的生活环境，小明用一个“220V 300W”的电热棒给鱼缸内的水加热．当水温升到设定值30℃时加热棒自动停止工作，待水温自然冷却到20℃时加热棒自动开始加热，周而复始．每次加热时间损失20%的热量，鱼缸内水的质量始终保持为40kg．
C水=4.2×103J/（kg．℃），计算结果保留二位小数． （1）正常工作时，通过加热棒的电流是多少？
（2）加热棒每自动加热一次，水升温需要吸收多少热量？ （3）额定电压下，加热棒每次工作的时间是多少秒？ 【考点】电功与热量的综合计算．
【分析】（1）根据加热棒的铭牌“220V 300W”，利用P=UI可求得通过加热棒的电流； （2）已知水的质量，应用热量公式求出水吸收的热量；
（3）由于每次加热时间损失20%的热量，据此求出需要消耗的电能，应用电功公式求出需要的加热时间．
【解答】解：（1）由P=UI可得，正常工作时，通过加热棒的电流I==
≈1.36A；
（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（30℃﹣20℃）=1.68×106J， （3）由η=W=
=
可知加热棒消耗的电能：
=2.1×106J，
=7×103s．
由W=Pt可知，加热时间：t==
答：（1）正常工作时，通过加热棒的电流是1.36A；
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（2）加热棒每自动加热一次，水升温需要吸收1.68×106J的热量； （3）额定电压下，加热棒每次工作的时间是7×103s．
23．在初中物理学习中，往往把电压表看成是阻值“无穷大”的电阻，所以在电路分析中一般把电压表看成“断路”．实际上电压表是一个大电阻，在测电压时是有电流通过的，电压表的示数就是它自身两端的电压．为了测量电压表的电阻值，王老师帮助小明设计了如下电路：其中电压表V1和电压表V2是学生实验常用的电压表，电源电压3V稳定，变阻器R0电阻最大4.7KΩ，R是阻值为3000Ω的定值电阻．
（1）小明闭合开关后，调节变阻器使电压表V1的示数为2.5V，电压表V2的示数为1.5V，请你根据小明的测量数据计算出电压表V2的电阻值．
（2）若将R更换为10Ω 的定值电阻，能否测出V2表的内阻？通过计算说明原因． （3）去掉两电压表后，R0、R串联在电路中，请用公式推导或计算说明当变阻器滑片从左滑到右端过程中变阻器电功率如何变化？
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】（1）由图知，R与电压表V2串联，电压表V1测它们的总电压，由串联电路特点和欧姆定律计算电压表V2的电阻值；
（2）计算10Ω电阻更换R后，两电压表示数，分析判断能否测出V2电阻；
（3）去掉两电压表后，R0、R串联，根据电路特点、欧姆定律和电功率计算公式计算变阻器的功率最大值，由此判断其功率变化情况． 【解答】解：
（1）由电路图知，R与电压表V2串联，电压表V1测它们的总电压， 由串联电路的特点知，定值电阻R的两端电压是： UR=UV1﹣UV2=2.5V﹣1.5V=1.0V， 由欧姆定律得： IV2=IR=
=
=×10﹣3A，
所以电压表V2的电阻： RV2=
=
=4500Ω；
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