内容正文:
2023-2024学年广西崇左市扶绥县中考二模物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.如图,电源电压恒定.闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右端移动时,下列判断正确的是
A.电流表和电压表示数均不变
B.电流表和电压表示数均变小
C.电路的总功率变大,灯泡变亮
D.电路的总功率不变,灯泡变暗
2.以下有关电阻的观点中,错误的是
A.不同的导体,电阻一般不同
B.导体被加热后,电阻一般会随温度升高而增大
C.导体的电阻大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度
D.一个导体两端的电压越大,电流越大,则它的电阻就越小
3.下列做法不符合安全用电原则的是
A.不接触低压带电体.不靠近高压带电休
B.更换灯泡、搬动电器前先断开电源开关
C.用试电笔辨别火线时,手一定要接触试电笔笔尾金属体
D.用湿毛巾擦洗正在发光的台灯灯泡保持其清洁
4.将体积相同、材料不同的A、B两个实心小球,分别轻轻放入甲、乙两个相同的装满水的烧杯中,两球静止时,A球沉底,B球漂浮,如图所示,则下列说法正确的是
A.两个小球的质量关系mA=mB
B.两个小球所受浮力关系是FA=FB
C.水对两个烧杯底部压强的关系是p甲<p乙
D.两个烧杯对桌面的压力关系是F甲>F乙
5.两个定值电阻,甲标有“16Ω,1.5A”乙标有“22Ω,0.5A”.现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压是
A.19V B.41V C.35V D.57V
6.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“o”表示图甲中的导线ab(观察的视线沿导线由b往a看),当它在磁场中分别转动到1-4位置时,远动方向已用箭头标出.下列说法正确的是
A.图甲的电路中没有电源
B.在位置1时,电路中不会产生感应电流
C.发电机产生的电流方向不变
D.在位置2时,电路中不会产生感应电流
7.为了让同学们养成关注生活和社会的好习惯,物理老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测。以下是他们交流时的一些估测数据,你认为数据最接近实际的是
A.人体正常体温约为42℃
B.学生书桌高约为200mm
C.中学生的脉搏跳动一般每分钟约75次左右
D.在中学生运动会百米赛跑中,获得冠军的运动员的平均速度可达15m/s
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是______J。若起重机做的额外功是9 600 J,则机械效率是_______,起重机的功率是_________W。
9.有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡湿度计。它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一支温度计被湿布包起来了。两支温度计的读数不一样,湿布包着的温度计的读数较_____,在一定的温度下,如果空气的湿度越小,湿布中水分蒸发越_____,两个温度计读数的差别越_____。
10.2017年4月,我国国产直升机AC311A成功试飞.直升机能停留在空中,是因为旋转的机翼对空气施加了向下的力,根据物体间力的作用是_____,空气对机翼也施加了向上的力,所以直升机能够停留在空中.另外,我国国产大飞机C919于5月也完成了首飞,客机在飞行时,机翼上表面空气流速_____,压强_____,因此获得向上的升力.
11.平静湖面的上空,一只鸟正冲向水面捕食,它在湖水中的像是_____像(选填“虚”或“实”),鸟在向下俯冲的过程中,像的大小___________(选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”).
12.冬天室外比较寒冷,要使手的内能增加,温度升高有两种不同的途径,分别举例说明:(1)________________;(2)__________________。
13.2019年4月1日钦州市一产业园区中发生一起越野车失控撞上隔离带的事故,经调查,是由于雨天路滑车辆速度过快所致。事故原因是因车辆在马路上行驶过快,_____过大造成的。
14.将质量为25kg,棱长为10cm的均匀正方体木块放在1m2水平桌面的中央,该木块对桌面的压强为__________Pa;如果将它切成完全相同的八个小正方体,取其中一个放在原桌面上,则这个小木块对桌面的压强与原来大木块对桌面的压强之比为__________.(g取10N/kg)
三、作图题(共7分)
15.请用笔画线代替导线,将图中的开关、灯泡和三孔插座正确接入家庭电路中.
16.请在图中标出通电螺线管外磁感线的方向和小磁针的N、S极.
17.人站在地面上用滑轮组提起物体B,画出绕线方式.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在“测量小灯泡功率”的实验中,提供的器材有:铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整.
(_____)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于____(左/右)端.闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数.电压表无示数,则电路故障是____.
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片,使电流表示数为 0.3A,此时电压表示数如图乙所示,其值为____V,小灯泡的额定功率为____W.
(4)测出小灯泡的额定功率后,同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的四分之一,请你帮助分析出这种现象的原因是____.
19.小明同学用如图所示的实验裝置探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V.
请你用笔画线代替导线,把图中的实验电路补充完整;____小明将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关后,电流表没示数,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是________ 排除故障后,小明移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示示数为2.5V,记录此时电流表的示数;随后,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻继续实验;接下来他应该将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动,在此过程中眼要看着________(选填“电流表”或“电压表”),直到示数为________时; 一旁的小华同学看完他的实验后说:“用一个热敏电阻代替定值电阻,每测完一组数据后,对电阻进行加热,不就可以改变电阻了吗?”请问:小华的这种实验方法合适吗?________,原因是:________
20.下图甲是小勇实验小组测量标有“2.4V”的小灯泡电阻的实物连线图。小组成员分工合作小勇负责实验操作、小文负责读取两电表的示数、小杰负责记录实验数据。
U
I
R
灯泡电阻的平均值
1
2
3
(1)请你用笔画线代替导线帮他们将电路补充完整(要求变阻器的滑片向左移灯泡变亮)。
(_______)
(2)他们三人坐的位置如图所示。正当他们实验时,王老师叫停了他们,王老师叫停的原因是______。
(3)小勇检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,于是要求老师更换灯泡。这种做法______(填“妥当”或“不妥当”)。经同组成员提示还发现电流表无示数,电压表有示数。则灯泡不亮的原因可能是______。
(4)问题解决后,小组认真实验,调节变阻器的滑片使小灯泡正常发光,这时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
(5)图丙是小组设计的数据表。他们设计的数据表存在的问题有:
①______;②______。
21.小亮想探究电流通过导体时产生的热量Q与导体电阻R的关系.他选用了以下实验器材:两个完全相同的烧瓶,烧瓶内分别装有质量和初温均为t0的煤油,相同的温度计A和B、阻值为R1和R2的电阻丝(R1<R2),还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线.他连接了如图所示的电路,进行了如下实验:闭合开关通电一段时间后,记录下温度计A的示数为t1,温度计B的示数为t2,发现(t1﹣t0)<(t2﹣t0).请根据以上叙述回答下列问题:
(1)小亮计划探究的问题中,自变量是________.
(2)为便于测量因变量,将其转化为观察(操作定义)________.
(3)通过上述实验现象,小亮得到的结论是:_________________.
(4)小亮继续研究电流通过导体产生热量Q与电流I的关系,在不改变原电路的情况下,除了需要添加停表之外,还需要添加的测量器材是____________.
22.探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,如题图所1示,依次将体积为100cm3的物体缓缓浸入某液体中(液体未溢出);根据实验数据绘制了测力计的示数F与物体的下表面浸入液体中的深度h的关系图象如图2所示.(g=10N/kg)
分析图2发现,物体浸没在液体中后,测力计示数不再变化,说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与_____(选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关.物体密度为_____g/cm3,若把该物体直接放入此液体中,静止时物体受到容器底的支持力F支为_____N.当h=4cm时,物体受到浮力为_____N,下表面所受压强为_____Pa;整个过程,物体下表面所受液体压强p与其浸入液体中深度h的关系图象应该是图3中的_____.将容器中液体更换为水,发现当物体浸没时测力计的示数大于浸没在原来液体中时的示数,说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与_____有关.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,在水平桌面上放置一个平底轻质薄塑料杯,杯子底面积为2×10-3m2,高为0.1m,杯中装满水,水的质量为300g,将体积为100cm3、重为1.8N的小球缓慢的放入水中,当小球静止时(g=10N/kg)求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)小球受到的浮力。
24.如图所示,工人用滑轮组匀速吊起重为600N的箱子,若箱子在10s内被匀速竖直提升了2m,工人施加的拉力为350N,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg。
求:滑轮组的机械效率;若用此滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m,那么拉力做的总功是多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示.已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃.请解答:[水的比热容为4. 2 ×103 J/ ( kg·℃),水的密度为1.0×103 kg/m3]
(1)太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源.
(2)热水器中水的质量是多少____-?
(3)在此过程中,水吸收了多少热量____?
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4. 2 ×107 J,则该热水器的效率是多少_____?
26.图甲是内胆为铝质材料的电饭锅,内部电路如图乙所示,R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,阻值为484Ω.煮饭时,接通电源(220V 50Hz),闭合手动开关S1,电饭锅处在加热状态.当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合,S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合.(已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃);查表可知铝的熔点为660℃)
请解答下列问题:
(1)如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1,电饭锅的内胆是否会熔化?为什么?
(2)在保温和加热两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是多少?
(3)若在一个标准大气压下将温度为20℃,质量为2.5kg的水烧开需要16min40s,求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少?
27.随着中国铁路的发展,高铁时代已经来临。今年4月,为满足旅客踏青出游需要,江西南昌加开“春游高铁专列”。小源和小军同学去江西婺源旅游,爱思考的他们发现了许多与物理有关的知识。
在站台候车时,他们发现高铁采用的是电力机车,车顶上只连接了一根电源线,请根据牵引供电系统原理示意图提出一个相关的问题:__________.列车到站前要提前刹车,这是因为列车刹车后由于__________,还要继续运动一段距离;列车刹车时__________能转化为内能。通过隧道时,每个车厢的照明灯都会亮起,而且亮度相同。他们想:车厢的照明灯是并联的,并联电路中电流有什么样的规律呢?
①小源同学设计的电路如图甲所示,通过实验并得到表一数据:
表一:
电流
第1次
第2次
第3次
第4次
I1/A
0.18
0.22
0.24
1.4
I2/A
0.18
0.22
0.24
0.28
I/A
0.36
0.44
0.48
0.56
②小军同学设计的电路如图乙所示,用电流表依次测出A.B. C三处的电流,得到表二数据:
表二:
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
0.10
0.12
0.22
(分析与论证)
①小源同学分析数据时,发现表格中有一个数据错误,请指出其错误的原因:__________;
②改正错误后,根据他们的实验数据可以得到:并联电路干路中的电流__________各支路电流之和;讨论交流后发现两人的实验设计都有不足之处,请指出:
小源:__________;
小军:__________.
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、B
【解析】
由电路图可知,闭合开关时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
A. 将滑动变阻器的滑片向右端移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压恒定,由 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故错误;
B. 由 可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,故正确;
CD. 由 ,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以灯泡和电路消耗的总功率变小,灯泡变暗,故CD错误。
2、D
【解析】
电阻是导体本身的阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,不同的导体,材料不同,所以电阻一般不同,大多数导体的电阻随温度的升高而增大,如灯丝;也有少数导体,电阻随温度的升高而减小,综上所述ABC正确D错误.
点睛:电阻是导体本身的阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关.据此分析判断.
3、D
【解析】
安全用电的基本原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故A符合安全用电原则;
更换灯泡、搬动电器之前必须断开开关,否则可能引起触电,故B符合安全用电原则;
使用测电笔辨别火线时,用手触及测电笔笔尾金属体,才能辨别出火线、零线,手不能接触笔尖金属体,否则会发生触电事故,故C符合安全用电原则.
水是电的导体,用湿毛巾擦洗正在发光的台灯灯泡时,可能会由于湿毛巾导电而发生触电事故,故D不符合安全用电原则.
4、D
【解析】
A.A球下沉至容器底部,B球漂浮,所以A球的密度大于水的密度,B球的密度小于水的密度,因此小球的密度大小关系是:ρA>ρB,根据m=ρV可知:质量大小关系是mA>mB,故A错误。
B.由于两个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系:VA排=V球,VB排<V球,所以VB排<VA排,根据F浮=ρ液V排g可知:FA>FB,故B错误。
C.因为两个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即:p甲=p乙;故C错误。
D.两个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器和水的总重力,则放入物体后对桌面的压力变化为:F=G容器+G水+G球−G排和G排=F浮,据此可得:F甲=G容器+G水+GA−G排A=G容器+G水+GA−FA;F乙=G容器+G水+GB−G排B=G容器+G水+GB−FB;由于A球下沉至容器底部,B球漂浮,则GA>FB,GB=FB,所以F甲>F乙;故D正确。
5、A
【解析】
串联电路中电流处处相等,从题意可知,在电路中两个电阻的额定电流应相等,当把它们串连接入电路时,电路中允许通过的最大电流为0.5A,
则根据欧姆定律可知此时电路中的最大电压为:
U=IR=(16Ω+22Ω)×0.5A=19V;
故选A.
6、B
【解析】
A. 发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,线圈就相当于电源,故A错误;
BD、小圆圈“◯”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分,图中磁感线方向水平向右,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电流.故B正确,D错误;
C. 发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,故C错误.
7、C
【解析】
A、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小,故A错误;
B、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右,故B错误;
C、中学生的脉搏跳动一次的时间接近1s,所以1min的脉搏跳动次数大约75次,故C正确;
D、奥运会男子百米赛跑的平均速度大约10m/s,一般中学生运动会百米赛跑的平均速度不可能达到15m/s,故D错误。
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、 1.44×104 60% 2400
【解析】
分析:(1)利用求起重机做的有用功;
(2)总功等于有用功与额外功的和,机械效率等于有用功与总功之比;
(3)利用求起重机的总功率。
解答:(1)起重机做的有用功:;
(2)起重机做的总功:则机械效率:;
(3)起重机的总功率:。
故答案为:1.44×104J;60%;2400。
【点睛】本题考查了有用功、总功、机械效率、功率的计算,关键要理解有用功和总功的定义、灵活应用相关公式。
9、低 快 大
【解析】
湿布包着的温度计,水在蒸发时吸收热量,所以该温度计的示数降低;
空气的湿度越小(即空气中水蒸气的含量少),则湿布中水分蒸发越快,温度降低的越多,因此两个温度计读数的差别越大。
10、相互的 大 小
【解析】
(1)物体间力的作用是相互的,螺旋桨在对空气施力的同时,也受到空气对它施加的反作用力;
(2)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
【详解】
(1)直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力,由于物体间力的作用是相互的,所以空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力,这个力就是飞机向上的升力;
(2)机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,机翼受到一个向上的压强差,故飞机受到向上的升力.
11、虚 不变
【解析】
平面镜成像的实质是光的反射,像点是反射光反向延长线的交点,而不是实际的光线交点,所以是虚像,平面镜成像是等大的正立的虚像,像大小等于物体本身,所以大小不变.
12、搓搓手 慢慢给手上哈气
【解析】
改变物体内能有两种方式:做功和热传递,所以要使手的内能增加,温度升高,可以有两种不同的途径,一是搓搓手,即利用做功的方法;二是慢慢给手上哈气,利用热传递的方法。
13、动能
【解析】
动能与速度有关,车辆在马路上行驶过快,速度越大,则动能越大。
14、2.5X104 Pa 1:2
【解析】
木块对桌面的压力F=G=mg=25kg×10N/kg=250N,
木块对桌面的压强
设原来正方体的重为G,底面积为S,
原来正方体放置在水平地面上,对地面的压强:
将这个木块切成完全相同的八个小正方体,则一个小木块的重为,其底面积为,
一个小正方体对水平地面的压强:,即
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
三孔插座按照左零右火中地线的规则来接线,灯泡与开关是串联的,且开关应接在火线的一端,如图:
16、
【解析】
电流从左侧流向右侧,依据安培定则可判断出螺线管的右端为N极,左端为S极,磁感线在磁体外部是由N极指向S极的;由磁极间的相互作用可知,小磁针的左端为S极,右端为N极;如图所示.
17、
【解析】
如图人站在地面上通过滑轮组提起物体,所以拉力一定向下,所以可以采取反着绕的方式进行绕绳,即从人手处向上绕过定滑轮,再向下绕过动滑轮,最后将绳固定在定滑轮的挂钩上,如图:
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、见解析所示 左 灯泡短路 2.5 0.75 灯丝的电阻随温度的变化而变
【解析】
(1)由于灯上标有“0.3A”字样,表示灯的额定电流为0.3A,所以,测量小灯泡功率的实验中,电流表选用小量程与灯串联,电压表与灯并联,电路如下:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置阻值最大处,即左端;闭合开关,发现灯泡不亮,电流表在干路上有示数,说明电路故障为短路;电压表无示数,则说明与电压表串联的灯泡是短路;
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.3A,由于电压表选用小量程,故由图乙知道,分度值为0.1V,其值为2.5V,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,通过灯的电流也减小了,此时灯丝的温度降低,而灯的电阻随温度的降低而减小,由 知道,测得的实际功率不等于其额定功率的。
19、 R断路 A 电压表 2.5V 不合适 热敏电阻的阻值虽然可以通过温度改变,但阻值的具体大小无法得知,所以无法定量地研究电流与电阻的关系
【解析】
(1)探究“电流与电阻的关系”,电压表与电阻并联,已知电源电压恒为3V,所以电压表选用0~3V量程,滑动变阻器按“一上一下”的方式接入电路中,连图如下:
(2)闭合开关后,电流表没示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源相连通,则电路故障可能是电阻R断路.
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻继续实验,根据串联分压原理,电压表示数变大,为控制电压表示数不变,根据串联电路电压的规律,应增大滑动变阻器分得的电压,根据分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的阻值,所以应将滑动变阻器的滑片向A移动,在此过程中眼要看着电压表,直到电压表的示数为2.5V时;
(4)探究“电流与电阻的关系”需要控制电压相同,改变电阻,用热敏电阻代替定值电阻,热敏电阻的阻值虽然可以通过温度改变,但阻值的具体大小无法得知,所以无法定量地研究电流与电阻的关系.
20、 小文没有坐在电表的正前方,读数时视线没有正对电表的刻度线 不妥当 灯泡断路 6 物理量没有单位 设计了“灯泡电阻平均值”一栏
【解析】
(1)变阻器的滑片向左移灯泡变亮,即电流变大、变阻器接入电路的电阻变小,故变阻器的左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)由图甲知道,小文没有坐在电表的正前方,读数时视线没有正对电表的刻度线,所以王老师叫停了他们;
(3)为保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路的电阻最大,电路中的电流较小;
小勇检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,应减小变阻器连入电路中的电阻,观察灯的发光情况,故要求老师更换灯泡,这种做法不妥当;
经同组成员提示还发现电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表有示数,说明电压表与电源两极连通,则灯泡不亮的原因可能是灯泡断路;
(4)调节变阻器的滑片使小灯泡正常发光,这时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,
由欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻为:R== =6Ω;
(5)设计的数据表存在的问题有:
①物理量没有单位;
②设计了“灯泡电阻平均值”一栏,原因是灯的电阻随温度的变化而变化,不能取平均值。
21、电阻温度计升高的温度电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关,电阻越大,产生热量越多电流表
【解析】
(1)探究通过导体的电流I跟电阻R的关系,则需保持电压不变,改变电阻值,所以自变量为电阻R,电阻不同,产生的热量也不同,故因变量是电流产生的热量;
(2)实验中通过观察温度计升高的温度来比较电流产生的热量的多少;
(3)电流和通电时间相同时,电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关,电阻越大,产生热量越多;
(4)探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I的关系时,应控制时间和电阻阻值是相同的,故应用电流表来测量电路电流的变化.
22、排开液体体积 5 3.9 1.1 440 B 液体密度
【解析】
(1)物体A浸没在水中之前,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,浮力越大,当完全浸没后,排开液体的体积不变,浮力不变,说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与排开液体体积有关;
(2)由图2可知,h=0时,弹簧秤的示数等于重力,故G=5N;物体的质量: ,物体的密度: ;物体浸没在液体中时,弹簧测力计的示数不变,故F示=3.9N,F浮=G﹣F示=5N﹣3.9N=1.1N;若把该物体直接放入此液体中,静止时物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的支持力,所以容器底的支持力F支=G﹣F浮=5N﹣1.1N=3.9N;
(3)当h=4cm时,物体受到浮力为:F浮=G﹣F示=5N﹣3.9N=1.1N;根据 可得,液体的密度为:,下表面所受压强:=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=440Pa;根据 可知,物体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大,且p与h成正比,选项中B符合;
(4)将容器中液体更换为水,发现当物体浸没时测力计的示数大于浸没在原来液体中时的示数,根据F浮=G﹣F′可知浮力减小,说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与液体的密度有关.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)1×103Pa;(2)2N ;(3)1N
【解析】
(1)水对容器底部的压强:p底=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2)水对容器底部的压力:F底=p底S=1×103Pa×2×10-3m2=2N;
(3)小球的密度:ρ球= =1.8×103kg/m3;
因为ρ球>ρ水,所以,小球沉底,则小球在水中静止时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N。
答:(1)水对容器底部的压强是1×103Pa;
(2)水对容器底部的压力是2N;
(3)小球受到的浮力是1N。
24、(l)85.7%;(2)2000J。
【解析】
(1)工人做的有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J,由图可知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m,拉力做的总功:W总=Fs=350N×4m=1400J,滑轮组的机械效率:η==×100%≈85.7%;
答:滑轮组的机械效率为85.7%。
(2)吊起重为600N的箱子,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮的重力:G动=2F﹣G=2×350N﹣600N=100N。若用此滑轮组将重为900N的物体,则总功:W总′=(G′+G动)h=(900N+100N)×2m=2000J。
答:拉力做的总功为2000J。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、一次 100kg 1.26×107J 30%
【解析】
(1)太阳能是能够从自然界直接获得的,属于一次能源;
(2)太阳能热水器中水的体积:V=100L=100dm3=0.1m3,根据公式ρ=可得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg;
(3)在此过程中,水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(38℃﹣8℃)=1.26×107J;
(4)该热水器的效率:η===30%.
26、(1)不会熔化;当锅内温度达到103℃时,开关S1会自动,而铝的熔点为660℃,所以不会熔化. 1分 (2)1:1 2分 (3)水吸收的热量8.4×105J 1分 电饭锅消耗的电能106J 1分 电能转化为内能的效率84% 1分
【解析】
(1)不会熔化;当锅内温度达到103℃时,开关S1会自动断开,而铝的熔点为660℃,所以不会熔化.
(2)在保温和加热两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比====.
答:在保温和加热两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是1:1.
(3)水吸收的热量Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2.5kg×(100℃﹣20℃)=8.4×105J,
电饭锅消耗的电能W=t=×1000s=106J,
所以电能转化为内能的效率为η===84%.
答:电能转化为内能的效率为84%.
提示: 考查电功率、吸收热量、消耗电能等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要对物体的熔点有一定的了解,解题过程中还要注意单位的换算.
27、高铁的供电系统是如何构成通电回路的? 惯性 机械 读数时看错了量程 等于 没有选用不同规格的电阻 没有多次实验
【解析】
(1)根据图示和题意,提出的问题为:高铁的供电系统是如何构成通电回路的?
(2)因为列车刹车后由于惯性,还要继续运动一段距离,所以列车到站前要提前刹车;列车刹车时,速度减小,因此机械能减小,并且由于摩擦产生热量,故该过程将机械能转化为内能。
(3)【分析与论证】
①根据表中数据可知,前3次实验中,并且,而第四次实验中, ,并且,因此I1的数值错误,原因是读数时看错了量程(看成了0∼3A量程了);
②因为表中四次实验数据都满足,因此可得出的结论:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和;
【交流与合作】
根据小源的实验数据可知,每一次两支路电流都相等,由于并联电压相等,所以可知他所选用的电阻规格是相同的,因此得出的实验结论不具有普遍性和科学性;为了使实验结论具有普遍性和科学性,需选择不同规格的电阻进行多次实验;因此小源的不足之处是没有选用不同规格的电阻;
小军只进行了一次实验,一次实验具有偶然性,不能得出普遍的规律,故小军的不足之处是没有多次实验。
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