内容正文:
参考答案及重难题解析·云南物理
优
质
模
拟
卷
2024 年云南优质模拟卷
10. 2024 年昆明市初中学业质量诊断性检测
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分. 每小题
给出的四个选项中,第 1 ~
7
题只有一项符合题目要求,第
8~ 10 题有多项符合题目要求,全部选对得 3 分,选对但不全
的得 1 分,有选错的得 0 分)
1. B 2. B 3. D 4. B 5. D 6. B 7. C
8. AC 【解析】拉力做的有用功 W有 = Gh = 300
N × 2
m =
600
J,故 A 正确;由图可知,承重绳子的根数 n= 2,拉力端
移动距离 s= 2h= 2×2
m = 4
m,拉力做的总功 W总 =Fs= 200
N×4
m = 800
J,拉力做功功率 P =
W总
t
= 800
J
10
s
= 80
W,故 B
错误;滑轮组机械效率 η =
W有
W总
× 100% =
600
J
800
J
× 100% =
75%,故 C 正确;不计绳重和摩擦,拉力 F=
1
n
(G+G动),则
动滑轮的重力 G动 = 2F-G = 2×200
N-300
N = 100
N,故 D
错误. 故选 AC.
9. BD 【解析】图中电路中,灯 L1 与 L2 串联,串联电路中各
处的电流都相等,因此通过 L1 的电流等于通过 L2 的电
流,故 A 错误;因灯泡的亮暗取决于其实际功率的大小,
且灯 L1 比 L2 更亮,所以,灯 L2 的实际功率小于灯 L1 的实
际功率,根据 R =
P
I2
可知,电流相等时,实际功率较大的用
电器电阻较大,因此灯 L1 的灯丝电阻比 L2 的灯丝电阻阻
值大,故 B 正确;由 P =
U2
R
可知,两灯泡额定电压相同时,
电阻较大的灯泡额定功率较小,因此灯 L1 的额定功率小
于灯 L2 的额定功率,故 C 错误;图中所示电路中,电压表
与灯 L2 并联,因此电压表测量灯泡 L2 两端的电压,故 D
正确. 故选 BD.
10. AD 【解析】“浮沉子”漂浮,浮力等于重力,即 F浮 =G水 +
G瓶,
即 ρ水 gV排 = ρ水 gV水 +m瓶 g,则 ρ水 gSh2 = ρ水 gS(h2 -
h1 ) +m瓶 g,由上式可得,空玻璃瓶的质量 m瓶 = ρ水 Sh1 =
1. 0× 103
kg / m3 × 1. 4 × 10-4
m2 × 0. 02
m = 0. 002
8
kg =
2. 8
g,故 A 正确,B 错误;用力挤压饮料瓶,最终仍漂浮
的过程中,瓶内气体的体积减小,气压变大,将水压入小
玻璃瓶,“浮沉子”所受重力大于它受到浮力,“浮沉子”
下沉,h2 增大;漂浮时玻璃瓶的质量不变,由 m瓶 = ρ水 Sh1
可知,水进入玻璃瓶, h1 不变,故 C 错误, D 正确. 故
选 AD.
二、填空题(本大题共 6 小题,11 ~ 15 题每小题 2 分,16 题 4
分,共 14 分)
11. 振动 空气 12. 3. 6 可再生 13. 6× 105 热传递
14. 排气 不变
15. 高温 5 ∶3 【解析】当闭合开关 S1 、S2 时,R1 、R2 并联;
当 S1 闭合、S2 断开时,电路为 R1 的简单电路;因并联电
路中的总电阻小于任一支路的电阻,所以由 P =
U2
R
可知,
当闭合开关 S1 、S2 时,电路中的总电阻最小,电功率最
大,电烤炉为高温挡;电烤炉处于高温挡时,R1 、R2 并联,
电压相等,根据并联分流规律可知,通过 R1 、R2 电流之比
I1
I2
=
R2
R1
= 60
Ω
40
Ω
= 3
2
,电烤炉处于低温挡时,电路为 R1 的
简单电路,根据并联电路电流规律可知,电烤炉分别处于
高温挡与低温挡状态时,总电流之比
I高
I低
=
I1 +I2
I1
= 3
+2
3
=
5
3
,根据 W=UIt 可知,电压和时间相同时,电能与电流成
正比,所以电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时,电路
在相同时间内所消耗的电能之比为 5 ∶3.
16. (1)转移了 (2)能 ( 3) 带电体可以吸引轻小物体
(4)0. 78
三、作图题(本大题共 1 小题,共 4 分)
17. (1)如答图所示
第 17(1)题答图
方法指导
平面镜成像作图及其注意事项
1. 物关于镜面的对称点就是像点;反之,像关于镜面
的对称点就是物点
2. 作图步骤:找物体上的特殊点
→找对称点
→连接
对称点
→虚像
3. 使用作图工具规范作图(刻度尺、量角器、铅笔)
4. 物体、镜面和实际光线用实线,光线连续不能断开
5. 若物体有方向,则物体在平面镜中成的像也必须
标出方向
6. 法线、反向延长线、物点和像点之间的连线以及物
体成的像都必须用虚线画
(2)如答图所示
第 17(2)题答图
四、实验探究题(本大题共 4 小题,第 18 题 8 分,第 19 题 4
分,第 20 题 8 分,第 21 题 4 分,共 24 分)
18. (1)如答图所示 (2)连接电路时开关没有断开
(3)灯泡断路 左 (4)10
< 温度 (5)B
第 18(1)题答图
71
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质
模
拟
卷
【解析】(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几
乎不动,说明电路有断路故障,而电压表的指针有明显的
偏转,说明电压表两接线柱到电源两极间是通路,所以故
障原因可能是灯泡断路;如图乙所示,电压表选用的是小
量程,分度值为 0. 1
V,电压表的示数为1. 5
V,小于灯泡
的额定电压为 2. 5
V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,
应使小灯泡两端的电压增大,由串联电路的电压特点可
知,应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压的原理
可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,则由图甲可知
滑片应向左移动,直到电压表的示数为 2. 5
V. (4)由图
丙可知,当小灯泡 L 正常发光时的电压 U = 2. 5
V,由图
像可知对应的电流 I = 0. 25
A. 由欧姆定律得,小灯泡正
常发光时的电阻 RL =
U
I
= 2. 5
V
0. 25
A
= 10
Ω;由图丙可知,灯
泡两端的电压增大时通过灯泡的电流增大得越来越慢,
则可知
Ub
Ib
>
Ua
Ia
,即 Ra <Rb,灯泡的电阻发生变化是由于随
着灯的电压、电流的增大,灯的实际功率变大,灯的亮度
增加,灯丝温度升高,灯泡的电阻变化是受到温度的
影响.
方法指导
利用电流表和电压表判断电路故障
电流表 电压表 故障可能原因
示数
正常
无示数
①与电压表并联部分的用电
器短路;②电压表损坏或电
压表接触不良
接近电
源电压
③与电压表并联部分的用电
器之外的电路发生短路,即
电压表与电源两极相连
无示数
示数满
偏(或有
示数)
①与电压表并联部分的用电
器断路;②电流表短路
无示数
③与电压表并联部分以外的
电路断路;
④电 源 短 路; ⑤ 两 表 同 时
短路
19. (1)同一高度 (2)投影仪 (3)左 (4)近视
20. (1)同一高度 控制小车下滑到水平面的速度相同
(2)不需要 (3 越远 做匀速直线运动 A
(4)B (5)处于静止状态
21. 气体的体积 热 通过细线控制气球浸入水中的深度,
使水面保持不变 细线露出水面的长度变长
五、综合题(本大题共 2 小题,每小题 9 分,共 18 分)
22. 解:(1)金属块的密度
ρ=
m
V
= 2. 7
kg
10-3
m3
= 2. 7×103
kg / m3 (3 分)………………
(2)放入金属块前,水对容器底部的压强 p= ρ水 gh = 1. 0×
103
kg / m3 ×10
N / kg×0. 2
m = 2×103
Pa (3 分)…………
(3)金属块的重力
G=mg= 2. 7
kg×10
N / kg = 27
N (1 分)…………………
金属块受到的浮力
F浮 = ρ水 gV= 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×10-3
m3 = 10
N
(1 分)
…
…………………………………………………
细线对金属块的拉力
F=G-F浮 = 27
N-10
N = 17
N (1 分)……………………
23. (1)减小 S(每空各 1 分,共 2 分)
解:(2)控制电路中,两电阻串联接入电路,根据欧姆定
律可知,通过电路的电流为 30
mA 时,电路的总电阻
R′=
U
I
= 3. 6
V
30×10-3
A
= 120
Ω (1 分)……………………
由表格可知,光敏电阻接入电路的阻值为 20
Ω,串联电
路总电阻等于各部分电阻之和,则定值电阻 R0 的阻值
R0 =R′-R= 120
Ω-20
Ω = 100
Ω (2 分)………………
(3)太阳能电池板吸收的太阳能的增加量 W=SP1 t1
(2 分)
…
…………………………………………………
由 P=
W
t
可知,优化后可以增加 LED 路灯正常工作的
时间
t2 =
Wη
P2
=
SP1 t1η
P2
=
P1
P2
ηSt1 (2 分)…………………………
11. 2024 年云南省昆明市第八中学
初中学业水平考试物理模拟卷(一)
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分. 每小题
给出的四个选项中,第 1 ~
7
题只有一项符合题目要求,第
8~ 10 题有多项符合题目要求,全部选对得 3 分,选对但不全
的得 1 分,有选错的得 0 分)
1. D 2. C 3. C 4. D 5. A 6. B 7. C 8. BC
9. AD 【解析】由电路图知,R1 和 R2 并联,电流表 A 测量干
路电流,电流表 A1 测量通过 R1 的电流,电压表测电源电
压;因为电源电压不变,所以电压表示数不变;因并联电路
各支路独立工作、互不影响,所以滑片 P 移动时,通过 R1
的电流不变,所以电流表 A1 示数不变,故 A 正确;当滑动
变阻器的滑片 P 向右移动时,变阻器 R2 连入电路中的阻
值变大,由欧姆定律 I=
U
R
可知,通过 R2 的电流变小;根据
并联电路的电流规律可知,干路电流变小,即电流表 A 的
示数变小;电流表 A 的示数与电流表 A1 的示数的差值为
通过滑动变阻器的电流,所以该差值变小,故 B 错误;因为
电压表示数不变,电流表 A1 示数不变,所以电压表示数与
电流表 A1 示数的比值不变,故 C 错误;干路电流变小,电
源电压不变,根据 P=UI 可知,电路的总功率变小,故 D 正
确. 故选 AD.
10. ACD 【解析】密度计漂浮在不同液体中,都处于漂浮状
态,浮力等于重力,重力不变,则受到的浮力相等,故 A
正确;根据 F浮 = ρ液 gV排可知,密度与排开液体的体积成
反比,所以密度计的刻度越往上刻度值越小,故 B 错误;
该密度计的质量 m= 0. 03
kg = 30
g,设 AB 部分的横截面
积为 S,A 处刻度值为 1. 0×103
kg / m3 ,则 0. 03
kg = 1. 0×
81
真题与拓展·云南物理 19-1 真题与拓展·云南物理 19-2 真题与拓展·云南物理 19-3 真题与拓展·云南物理 19-4
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19
10. 2024 年昆明市初中学业质量诊断性检测
(全卷五个大题,共 23 个小题;满分 90 分,考试用时 75 分钟)
注意事项:试题中用到 g 均取 10
N / kg.
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分. 每小题给出的四个选项中,
第 1~ 7 题只有一项符合题目要求,第 8 ~ 10 题有多项符合题目要求. 全部选
对得 3 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分)
1. 古代科技 如图 1 甲所示,圭表主要包括圭和表两部分. 依据正午时刻表
的影子在圭上的位置,就能推算出是二十四节气中的哪一节气,如图 1 乙所
示. 圭表利用的光学原理是 ( B )
图 1
A. 光的色散 B. 光的直线传播
C. 光的折射 D. 光的反射
2. 生产生活中处处有物理,下列现象中解释正确的是 ( B )
A. 把菜刀磨锋利是为了增大压力
B. 汽车发动机用水降温是因为水的比热容较大
C. 核电站是利用核聚变原理工作的
D. 电热水壶烧水利用了电流的磁效应
3. 古诗词是我国古代文化中的瑰宝,下列对诗词中涉及的物理知识解释错误
∙∙
的
是 ( D )
A. “会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,拉弯的弓具有弹性势能
B. “两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,以山为参照物轻舟是运动的
C. “遥知不是雪,为有暗香来”,闻到花香是因为分子永不停息地做无规则运动
D. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”,霜的形成是凝固现象
4. 如图 2 所示,下列现象与其对应的物理知识正确的是 ( B )
甲 乙 丙 丁
图 2
A. 甲图:钓鱼者使用的钓鱼竿是省力杠杆
B. 乙图:茶壶的壶嘴与壶身构成了连通器
C. 丙图:C919 飞机飞行时机翼上方空气流速大压强大
D. 丁图:航天员在空间站向大家问好的声音是通过超声波传回地面的
5. 关于图 3 中的家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( D )
甲 乙 丙 丁
图 3
A. 甲图:当有人触电时,应第一时间直接用手把他拉开
B. 乙图:测电笔接触火线时,测电笔氖管会发光
C. 丙图:空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路造成的
D. 丁图:三脚插头接入插座后,能有效防止用电器金属外壳带电对人造成
伤害
6. 古代科技 为了将谷粒和谷壳分选出来,人们用如图 4 甲所示的“风车”进
行分选. 在同一风力作用下,轻重不同的谷粒和谷壳会从不同的出口流出,如
图 4 乙所示,下列相关说法中正确的是 ( )
图 4
A. 谷粒在下落过程中惯性逐渐变大
B. 谷粒分离过程中所受力为非平衡力
C. 谷壳被吹飞说明力能改变物体的形状
D. 在风轮轴心处添加润滑油是为了增大摩擦力
7.
如图 5 所示,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片,发现小
灯泡发光. 选项图示实验原理能解释上述现象的是 ( C )
图 5
8. 如图 6 所示,用滑轮组把重 300
N 的货物匀速提高 2
m,用时 10
s,所用拉力为
200
N. 不计绳重和摩擦,则该过程中 ( AC )
A. 拉力做的有用功为 600
J B. 拉力的功率为 40
W
C. 滑轮组的机械效率为 75% D. 动滑轮的重力为 300
N
图 6 图 7
9. 如图 7 所示的电路,灯泡 L1 和 L2 的额定电压相同,闭合开关 S,L1 发光比 L2
更亮,下列说法正确的是 ( BD )
A. 流过灯泡 L1 的电流更大 B. 灯泡 L1 的灯丝电阻更大
C. 灯泡 L1 的额定功率更大 D. 电压表测量灯泡 L2 两端的电压
10. 小明将一个开口的薄壁玻璃瓶倒置在装有水的矿泉水瓶中,制作成了一个
“浮沉子”,如图 8 甲所示. 玻璃瓶的底面积为 1. 4
cm2,玻璃瓶内外水面高度
差为 h1,玻璃瓶口到矿泉水瓶内水面的高度为 h2,模型如图 8 乙所示. 不挤
压矿泉水瓶时,h1 = 2
cm,h2 = 6
cm,玻璃瓶可视为圆柱体,ρ水 = 1. 0×103
kg / m3,
则下列说法正确的是 ( AD )
图 8
A. 空玻璃瓶的质量为 2. 8
g
B. 空玻璃瓶的质量为 8. 4
g
C. 挤压矿泉水瓶,玻璃瓶仍然漂浮,此过程中 h1
减小、h2 变大
D. 挤压矿泉水瓶,玻璃瓶仍然漂浮,此过程中 h1
不变、h2 变大
二、填空题(本大题共 6 小题,11~ 15 题每小题 2 分,16 题 4 分,共 14 分)
11. 小明在弹吉他时,用手拨动吉他弦,使弦 振动 而发出声音,吉他的声音
是通过 空气 传到我们耳朵中的.
12. “用脚步丈量意志,用拼搏书写青春”,某学校组织学生开展励志远足百日誓
师活动,在美丽的阳宗海湖畔,学生队伍徒步旅程为 9
km,完成全程用时为
2
h
30
min,则学生队伍行进的平均速度为 3. 6 km / h;阳宗海沿途部分路
段装有风力发电设备,风能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)
能源.
13. 云南复杂的地貌及得天独厚的气候条件,孕育了丰富的野生菌资源,野生菌
是当地人喜爱的美食之一,制作美味的鸡枞油需要用到菜油,菜油最适宜的
烹饪温度在 150
℃到 180
℃ 之间,小明爸爸将 2
kg 的菜油从 20
℃ 加热到
170
℃ (未沸腾),菜油吸收的热量是
6×105 J;将鸡枞放入油锅炸制过程
中是通过 热传递 的方式改变了鸡枞的内能. [菜油的比热容取 2. 0 ×
103
J / (kg·℃ )]
14. 如图 9 所示是汽油机的 排气 冲程. 带有涡轮增压系统的汽车,可以使汽油燃
烧更加充分,汽油充分燃烧其热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”).
图 9 图 10
15. 如图 10 所示为某品牌电烤炉的简化电路图,R1、R2 均为发热电阻,R1 =
40
Ω、R2 = 60
Ω,忽略温度对电阻大小的影响. 当闭合开关 S1、S2 时,电烤炉
处于 高温 (选填“低温”或“高温”)挡状态;电烤炉分别处于高温挡与低
温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比为 5 ∶3 .
16. 阅读材料,回答问题.
静电在生产和生活中会有危害,但也可以利用. 加油站日常工作过程中,由
于流动的油料与加油站的容器、过滤器等运输储存设备发生摩擦,容易产生
静电,一旦电荷积累达到一定程度,将会发生放电现象,引发严重的火灾事
故. 为了有效减小事故发生的概率需要采取以下措施. 首先,需要对加油站
内的储油设备和相关的电器进行接地,接地装置的接地电阻要小于 100
Ω,
图 11
使产生的静电被有效疏散,防止静电积累;
其次,在向加油站储油罐装油时,需要把输
油管插至储油罐底部,避免输油管在空中注
油形成冲击产生静电.
静电喷漆是利用高压所形成的静电场
来进行喷漆的技术. 如图 11 所示,接电源负
极的喷枪使喷出的油漆微粒带负电,油漆微
粒在运动的过程中会相互排斥而均匀散开,
向带正电的工件表面“扑”去,在工件表面上形成均匀的涂膜.
(1)油料与运输储存设备摩擦产生静电的实质是 转移了 (选填“创造
了”或“转移了”)电子;
(2)某加油站接地装置的接地电阻为 50
Ω,它 能 (选填“能”或“不能”)
有效达到防静电的要求;
(3)在静电喷漆的过程中,工件吸附油漆微粒的原因是 带电体可以吸引轻
小物体 ;
(4) 在给某汽车喷漆时,若要求喷涂的漆厚度达到 0. 1
mm,喷涂面积为
6
m2,喷涂一遍至少需 0. 78 kg 的油漆. (ρ漆 = 1. 3×103
kg / m3)
真题与拓展·云南物理 20-1 真题与拓展·云南物理 20-2 真题与拓展·云南物理 20-3 真题与拓展·云南物理 20-4
20
三、作图题(本大题共 1 小题,共 4 分)
17. (1)请在图 12 中画出物体 AB 在平面镜中的像 A′B′.
(2)请在图 13 中画出小汽车所受重力 G 的示意图. (O 为重心)
图 12 图 13
四、实验探究题(本大题共 4 小题,第 18 题 8 分,第 19 题 4 分,第 20 题 8 分,第
21 题 4 分,共 24 分)
18. (8 分)某实验小组用“伏安法”测量额定电压为 2. 5
V 的小灯泡正常发光时
的电阻,电源电压恒定.
甲 乙 丙
图 14
(1)请用笔画线代替导线,将图 14 甲中的电路连接完整(要求:导线不能交
叉,滑片 P 向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大).
(2)连接电路时,接通最后一根导线后小灯泡立即发光,则实验中操作不当
之处是 连接电路时开关没有断开 .
(3)某次实验过程中,闭合开关后,小灯泡不发光,电流表指针无偏转,电压
表指针明显偏转,出现该现象的原因可能是 灯泡断路 ,排除故障后,电
压表的示数如图 14 乙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片 P
向 左 移动.
(4)该实验小组测量出了多组实验数据,绘制出了通过小灯泡的电流 I 随其
两端电压 U 变化的图像,如图 14 丙所示. 由图像可知,小灯泡正常发光时的
电阻为 10 Ω,a、b 两点的电阻大小 Ra < Rb,灯泡的电阻发生变化是受
到 温度 的影响.
(5)仅利用该实验中的器材,还能完成的实验有 B .
A. 探究电流与电压的关系 B. 测量小灯泡的额定功率
C. 探究电流与电阻的关系
19. (4 分)
学完“视力矫正”的知识后,小明用透明橡皮膜自制了一个可以通过
注水或抽水来改变焦距的水透镜,并进行了如图 15 所示的实验.
图 15
(1)实验前,为使像成在光屏中央,应调整水透镜光心、烛焰和光屏的中心大
致在 同一高度 .
(2)当蜡烛、水透镜和光屏在如图 15 所示位置时,观察到光屏上有烛焰清晰
的像(图中未画出), 投影仪 (选填“投影仪” “放大镜”或“照相机”)的
成像原理与此相同.
(3)要想演示正常人眼的成像情况,小明若向左移动蜡烛,则应向 左
移
动光屏才能得到烛焰清晰的像.
(4)保持水透镜、蜡烛和光屏位置不变,小明向水透镜内注水,发现光屏上的
像变模糊,向左移动光屏,再次出现清晰的像,小明是在演示 眼的
成因.
20. (8 分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车从斜面静止释放,如
图 16 所示,观察和比较小车在长度相同、粗糙程度不同的水平表面运动的
距离.
图 16
(1)实验时应将小车从斜面的 同一高度 由静止释放,目的是 控制小车
下滑到水平面的速度相同 .
(2)图 16 丙实验中,小车在玻璃表面运动时冲出了玻璃板, 不需要 (选
填“需要”或“不需要”)换用更长的玻璃板重做本次实验.
(3)由上述实验可知,水平面越平滑,小车运动的距离 越远
,进一步推
理可得出:如果小车在光滑的水平面上运动,小车将 做匀速直线运动 ;
由此可知下面的观点 A 是正确的.
A. 物体的运动不需要力来维持
B. 力是维持物体运动的原因
(4)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是 B .
A. 小车在水平面上所受阻力大小
B. 阻力对小车运动的影响情况
C. A、B 选项均正确
(5)竖直向上抛出去的篮球运动到最高点时,若所受外力均消失,则篮球将
处于静止状态 .
21. (4 分)
善于观察的小明同学在生活中发现以下有关气体压强的现象:烈日
下充满气的气球暴晒后容易发生爆炸;封闭在注射器内的空气越压缩越费
力. 于是小明提出了以下猜想:
图 17
①一定质量的气体产生的压强大小可能与气体的温度有关;
②一定质量的气体产生的压强大小可能与气体的体积有关.
他经过认真思索后,设计了如图 17 所示的装置来探究猜想①. 他往气球内
充入一定量的空气后,用细线扎紧气球口;在容器底部固定一滑轮,往容器
中加入适量的水;然后拉动绕过滑轮的轻质细线(长度一定)使气球浸没在
水中的某一深度,标记水面位置并测出细线露出水面的长度. 实验过程中,
他应控制 气体的体积 不变,接下来的操作是:将容器中的水换成同体积
的 热 水(气球不会破裂),然后 通过细线控制气球浸入水中的深度,使
,接着测出细线露出水面的长度,如果 细线露出水面的长
,则说明猜想①是正确的.
五、综合题(本大题共 2 小题,每小题 9 分,共 18 分)
要求:(1)语言表述简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;
(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数.
22. (9 分)如图 18 所示,用细线悬挂一个质量为 2. 7
kg、体积为 10-3
m3 的实心
正方体金属块. 现将金属块缓慢放入装有水深 20
cm 的容器中. (ρ水 = 1. 0×
103
kg / m3)求:
(1)金属块的密度;
(2)放入金属块前,水对容器底部的压强;
(3)金属块浸没在水中静止时,细线对金属块的拉力大小.
图 18
解:(1)金属块的密度 ρ=m
V
= 2. 7
kg
10-3
m3
=2. 7×103
kg / m3 (3 分)……………
(2)放入金属块前,水对容器底部的压强
p=ρ水 gh=1. 0×103
kg / m3×10
N / kg×0. 2
m=2×103
Pa (3 分)……………
(3)金属块的重力 G=mg=2. 7
kg×10
N / kg=27
N (1 分)…………………
金属块受到的浮力
F浮 =ρ水 gV=1. 0×103
kg / m3×10
N / kg×10-3
m3 =10
N (1 分)……………
细线对金属块的拉力 F=G-F浮 =27
N-10
N=17
N (1 分)………………
23. (9 分)如图 19 所示是利用太阳能给 LED 路灯供电的自动控制电路的示意
图. 其中,控制电路的电压为 3. 6
V,光敏电阻 R、光照强度 E(单位勒克斯,符
号 lx)和电磁铁线圈 A 中的电流 I 之间的几次实验数据如下表所示. 当线圈
A 中电流 I≥30. 0
mA 时,动触点与触点 G、H 接触;当线圈 A 中的电流 I<
30. 0
mA 时,动触点与触点 E、F 接触,线圈电阻不计.
图 19
光照强度 E / lx 5 10 15 20 25 30
光敏电阻 R / Ω 60 30 20 15 12 10
电磁铁线圈 A 中
电流 I / mA
21. 4 27. 3 30. 0 31. 6 32. 6 33. 3
(1)由表格中数据可知,光敏电阻的阻值 R 随光照强度 E 的增大而 减小(1
分) ,电磁铁的上端为 S(1 分) 极;
(2)求定值电阻 R0 的阻值;
(3)某校学生在老师的带领下,通过优化太阳能电池板的位置、朝向等措施,
使太阳能电池板有效日照时间增加了 t1 . 若每平方米太阳能电池板吸收太阳
能的功率为 P1,LED 路灯正常工作的功率为 P2,太阳能电池板的有效采光
面积为 S,该装置将太阳能转化为 LED 路灯发光的效率为 η,求优化后可以
增加 LED 路灯正常工作的时间 t2 . (用题中所给字母作答)
解:(2)控制电路中,两电阻串联接入电路,根据欧姆定律可知,通过电路的
电流为 30
mA时,电路的总电阻 R′=U
I
= 3. 6
V
30×10-3
A
=120
Ω (1 分)………
由表格可知,光敏电阻接入电路的阻值为20
Ω,串联电路总电阻等于各部分
电阻之和,则定值电阻 R0 的阻值
R0 =R′-R=120
Ω-20
Ω=100
Ω (2 分)……………………………………
(3)太阳能电池板吸收的太阳能的增加量 W=SP1 t1 (2 分)………………
由 P=W
t
可知,优化后可以增加 LED路灯正常工作的时间
t2 =
Wη
P2
=
SP1 t1η
P2
=
P1
P2
ηSt1 (2 分)………………………………………………