24. (10 分)(南京联合体一模)图甲是一款自动注水、喷淋系统电路图.控制电路的电源电压 U₁=12 V,R_F 为力敏电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压力的增大而减小.图乙是受控电路总电流随时间变化的图像.当电磁铁线圈中的电流为 0.1 A 时,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作.电磁铁线圈的电阻忽略不计.求:
(1) 衔铁恰好被吸下时 R_F 的阻值.
(2) 喷淋系统的电功率.
(3) 500 s 内受控电路消耗的电能.
(1) 衔铁恰好被吸下时 R_F 的阻值.
(2) 喷淋系统的电功率.
(3) 500 s 内受控电路消耗的电能.
答案：$24.(1)120Ω (2)220W (3)1.98×10^{5}J$
解析：(1)由图甲可知，控制电路中$R_{F}$和电磁铁串联，电磁铁线圈的电阻忽略不计，由欧姆定律可得，衔铁恰好被吸下时力敏电阻$R_{F}$的阻值$R_{F}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{12V}{0.1A}=120Ω.(2)$由图甲可知，衔铁未被吸下时喷淋系统与注水系统并联，衔铁被吸下时喷淋系统单独工作，由图乙可知，喷淋系统的电流$I_{喷淋}=1A，$则喷淋系统的电功率$P=UI_{喷淋}=220V×1A=220W.(3)$由图乙可知，500s内，受控电路前400s电路中的电流为2A，后100s电路中的电流为1A，则500s内受控电路前400s消耗的电能$W_{1}=UI_{1}t_{1}=220V×2A×400s=1.76×10^{5}J，$后100s消耗的电能$W_{2}=UI_{2}t_{2}=220V×1A×100s=2.2×10^{4}J，$所以500s内受控电路消耗的总电能$W=W_{1}+W_{2}=1.76×10^{5}J+2.2×10^{4}J=1.98×10^{5}J.$
解析：(1)由图甲可知，控制电路中$R_{F}$和电磁铁串联，电磁铁线圈的电阻忽略不计，由欧姆定律可得，衔铁恰好被吸下时力敏电阻$R_{F}$的阻值$R_{F}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{12V}{0.1A}=120Ω.(2)$由图甲可知，衔铁未被吸下时喷淋系统与注水系统并联，衔铁被吸下时喷淋系统单独工作，由图乙可知，喷淋系统的电流$I_{喷淋}=1A，$则喷淋系统的电功率$P=UI_{喷淋}=220V×1A=220W.(3)$由图乙可知，500s内，受控电路前400s电路中的电流为2A，后100s电路中的电流为1A，则500s内受控电路前400s消耗的电能$W_{1}=UI_{1}t_{1}=220V×2A×400s=1.76×10^{5}J，$后100s消耗的电能$W_{2}=UI_{2}t_{2}=220V×1A×100s=2.2×10^{4}J，$所以500s内受控电路消耗的总电能$W=W_{1}+W_{2}=1.76×10^{5}J+2.2×10^{4}J=1.98×10^{5}J.$
25. 新素养 科学探究 (4 分)(南京联合体一模)如图甲、乙、丙,探究影响滑动摩擦力大小的因素.
(1) 为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做
(2) 比较甲、乙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与
(3) 如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上正确测量滑动摩擦力的大小,可知木板
(4) 为了探究滑动摩擦力大小与物体的相对运动速度是否有关,小明利用图丁装置,仅改变传送带的转速,根据
(1) 为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做
匀速直线
运动.(2) 比较甲、乙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与
压力大小
有关.(3) 如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上正确测量滑动摩擦力的大小,可知木板
二
上表面更粗糙.(4) 为了探究滑动摩擦力大小与物体的相对运动速度是否有关,小明利用图丁装置,仅改变传送带的转速,根据
测力计示数不变
现象,可知滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关.答案：25.(1)匀速直线 (2)压力大小 (3)二 (4)测力计示数不变
26. (6 分)(南通通州模拟)探究"冰熔化和水吸热升温时的特点",小明用水浴法对试管中的冰加热,如图甲所示.
(1) 实验前调整横杆 A,目的是使温度计玻璃泡与冰块
(2) 加热前,用温度计测得冰的初温如图乙,冰的初温是
(3) 用温度计测量出不同时刻试管中冰和水的温度,绘制出温度随时间变化的图像,如图丙.观察图丙可知:bc 段发生的物态变化是
(4) 如图丁所示,烧杯中的水沸腾时,小明将注射器内的冷水注入烧杯中,发现烧杯中的水停止沸腾,则烧杯中水的沸点
(1) 实验前调整横杆 A,目的是使温度计玻璃泡与冰块
充分接触，但不能接触到容器底或容器壁
.(2) 加热前,用温度计测得冰的初温如图乙,冰的初温是
-2
°C.(3) 用温度计测量出不同时刻试管中冰和水的温度,绘制出温度随时间变化的图像,如图丙.观察图丙可知:bc 段发生的物态变化是
熔化
;cd 段不是直线,此过程中水吸热升温的特点是温度上升先快后慢
;t₁~t₂ 这段时间内,若烧杯中的水正在沸腾,那么试管内的水不会
沸腾.(4) 如图丁所示,烧杯中的水沸腾时,小明将注射器内的冷水注入烧杯中,发现烧杯中的水停止沸腾,则烧杯中水的沸点
不变
(选填"升高""降低"或"不变").答案：26.(1)充分接触，但不能接触到容器底或容器壁 (2)-2 (3)熔化 温度上升先快后慢 不会 (4)不变