2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十七)
2025-05-30
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内容正文:
2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十七)
一.选择题(共9小题,满分18分)
1.有关声现象的知识,下列说法正确的是( )
A.利用超声波可以测量地球到月球之间的距离
B.超声波能粉碎人体内的结石,说明声波具有能量
C.高速公路两旁装有隔音墙,是为了在声源处减弱噪音
D.用大小不同的力先后敲击同一音叉,音叉发声的音调不同
2.夏天,小明帮妈妈从冰箱中取出一块结满霜的冻肉,在肉上撒了一些盐,肉很快就“解冻”了,同时观察到盛肉的碗上出现了水珠,下列说法正确的是( )
A.肉表面结霜是凝固现象
B.这个过程均要吸收热量
C.撒盐可以降低冰的熔点
D.水珠是水蒸气汽化形成的
3.周末回家,小龙同学端热水给奶奶泡脚、爸爸给奶奶搓脚、妈妈为奶奶梳头,下列正确的是( )
A.泡脚和搓脚改变脚的内能方式相同
B.水温下降比较慢,是因为水的比热容小的缘故
C.用橡胶梳子梳头发,头发蓬松起来是因为同种电荷相互排斥
D.橡胶梳子梳头发过程中,若橡胶梳子得到电子将带正电荷
4.如图是爱动脑筋的小江在实践活动中用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是( )
A. 该透镜对光线具有发散作用
B. 墙上呈现的是手机画面的正立、放大的实像
C. 白墙到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
D. 制作简易投影仪的透镜可以用来矫正近视眼
5.夜晚,小林在明亮房间里,通过一面窗户玻璃看到了自己的像,而在晴朗的白天却看不见。对于此现象,他作出如下分析,正确的是( )
A.夜晚和白天,人都可以通过这面玻璃成像
B.射向这面玻璃的光,夜晚发生镜面反射,白天发生漫反射
C.白天,射向这面玻璃的光全部透过玻璃,没有反射
D.夜晚,人远离这面玻璃成的像会变小
6.如图所示,这是小亮设计的电子拉力计的简化电路,电表a为拉力显示表,在向右拉动金属拉环的过程中,下列说法正确的是( )
A.图中a表和b表是同种类型的电表
B.定值电阻两端的电压变小
C.a表应是电流表,其示数变小
D.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
(多选)7.下列关于安全用电的说法正确的是( )
A.图甲,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B.图乙,照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C.图丙,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D.图丁,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
(多选)8.如图所示的现象中,关于浮力的相关知识描述正确的是( )
A.如图甲所示,千厮门大桥的桥墩浸在江水中,所以桥墩受到了水的浮力作用
B.如图乙所示,浸没在水下的潜水艇在下潜的过程中,其所受的浮力大小不变
C.如图丙所示,辽宁舰漂浮在海面上,它上面的舰载机起飞后辽宁舰所受水的浮力变小
D.如图丁所示,金鱼吐出的气泡在水中上升时,气泡受到水的压强逐渐变小、浮力不变
(多选)9.图甲是灯泡L的U﹣I图像,灯泡的额定电压为3.8V。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻R=10Ω,电流表量程为0∼3A,电源电压可调。闭合开关,在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为1.0V时,R的电流为0.05A
B.电源电压为2.0V时,L的功率为0.56W
C.调节电源电压,可使通过R和L的电流同时相等
D.若将R与L串联,则电源电压最大可调为7.0V
二.填空题(共6小题,满分12分)
10.“迎中秋,庆阳庆”,2023年9月28日晚,郑州如意潮广场开展无人机灯光秀。无人机通过列队变换造型,依次展现“嫦娥奔月”、“74周年华诞”等画面,如图所示。以地面为参照物,无人机在升空过程中是 (选填“运动”或“静止”)的。灯光映照,湖面波光粼粼,是因为湖面发生了光的 。
11. 如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,当把谷物倒入扇车时,谷物在 力的作用下落入扇车,气流使枯瘪谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的 。
12.某型号新能源电动汽车的充电枪采用电磁锁定装置,充电时电磁铁通电吸合,确保接口稳定连接(如图甲)。其工作原理如图乙所示,闭合电路开关后,可判断螺线管的下端为 极。为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可通过向 移动滑动变阻器的滑片来实现。
13.家用电冰箱是保持恒定低温的一种制冷设备,也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用产品。电冰箱的压缩机在压缩某种液体的蒸汽时,会使蒸汽的温度升高,这是利用了 (选填“做功”或“热传递”)的方法增大了蒸汽的内能;在冰箱里放入需要冷冻的物体后,电冰箱压缩机开始通电制冷,不一会儿就会发现冰箱两侧的散热板开始发烫,这种现象 (选填“是”或“不是”)电流的热效应。
14.小明用一根粗细均匀、质量为0.02kg的木棒自制了一把杆秤,杆秤上每格长度均相等,如图所示。当他在秤钩处挂上质量为0.4kg的物体时(不计秤钩和细线质量),应将质量为0.1kg的秤砣挂在 (B点/B点右侧/B点左侧)才能使杆秤在水平位置平衡。为将杆秤的零刻度线调至O点,他在A处安装了一个秤盘,则该秤盘的质量为 kg。
15.2020年7月27日,天问一号探测器在飞离地球约120万千米处回望地球,利用光学导航敏感器对地球、月球成像,获取了清晰地月合影。在这幅黑白合影图像中,地球与月球一大一小,均呈新月状,在茫茫宇宙中相互陪伴。“这是‘天问一号’对自己家园的深情回眸……”天问一号是利用 和地球操控系统互传信息实现控制的。首次发现电磁感应现象的科学家是 ,呈新月状的地球和月亮都是光的 现象。
三.作图题(共2小题,共4分)
16.如图甲为游客在平顶山市白龟湖喷泉广场游玩时拍摄的照片,平静的湖面上可看到帆船美丽的倒影。图乙中,A点代表帆船的顶点,B点代表游客的眼睛。请在图乙中画出眼睛看到A点的像A′的光路图。
17. 如图,重为2.7N的排球在空中飞行,请画出它所受重力的示意图。
四.实验探究题(共4小题,满分24分)
18.(5分)有一杯掺有少量酒精的水,多多同学想测出这杯混合液的凝固温度。她将这杯液体放入冰箱的冷冻室内,并将温度计正确插入混合液中,每隔2min把数据和观察到的现象记入表中。
(1)实验过程中,某时刻温度计示数如图1所示,此时混合液的温度是 ℃;
(2)该混合液的凝固点是 ℃;
(3)根据以上数据分析,在水中掺入酒精后,混合液的凝固点会变低。多多同学又改变混合液中酒精的含量做了多次试验,把得到的数据绘制成图象,如图2所示。由图象可得出一定量的水中掺入酒精质量越大,混合液的凝固温度 (选填“越高”、“越低”或“不变”)。
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
温度/℃
4
2
0
﹣2
﹣4
﹣6
﹣6
﹣6
﹣6
﹣6
﹣8
11
状态
液
液
液
液
液
液
固液共存
固液共存
固液共存
固液共存
固
固
19.(6分)大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材料制成的凸透镜A(焦距未知)、B(焦距为20cm)等器材探究凸透镜成像规律。
(1)将蜡烛、凸透镜A、光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时应向 (选填“上”或“下”)调节透镜,使烛焰的像成在光屏中央。
(2)正确调节后,蜡烛、凸透镜A、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像,凸透镜A的焦距为 cm。
(3)凸透镜A固定不动,将蜡烛移动到 (选填“35”、“25”或“15”)cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现清晰的倒立、放大的像。生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理制成的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜A位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,发现光屏上成倒立、 的实像。
20.(5分)02023年是中国农历兔年,妈妈买了一个兔子形状的纯金吊坠,小明想判断这个吊坠是空心还是实心的。他利用实验箱里的天平和量筒进行测量。
(1)在调节天平横梁平衡时,将游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针偏向分度盘的右侧,则应将平衡螺母向 调节。
(2)用调好的天平测量吊坠的质量,测量结果如图甲所示。则吊坠的质量是 g。
(3) 将吊坠放入装有30mL水的量筒内,量筒中的水面如图乙。则吊坠的密度是 kg/m3。已知金的密度是19.3×103kg/m3,则该吊坠是 心的。
(4)小明发现了实验箱里面还有图丙所示的弹簧测力计,他想用这个弹簧测力计和水(ρ水=1.0×103kg/m3)测量吊坠的体积。你认为小明是否能测出吊坠的体积?若能,请写出实验方法和吊坠体积的表达式;若不能,请写出理由。 。
21.(8分)小明利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω,1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数;
(4)当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是, (写出一条即可);
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(6)完成实验后,小明受“单表测电阻”的启发,设计了如图乙所示的电路(电源电压仍为6V),想测量出额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,请根据他的思路将步骤补充完整。
①闭合开关S,将开关S1拨到“1”,调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为 V;
②在开关S闭合状态下, ,将开关S1拨到“2”,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率P= (用U额、U0、R0表示)。
五.解答题(共3小题,共22分)
22.(8分)如图甲所示,在建设桥梁时,起重船将一体积为10m3的桥梁部件(密闭)从运输船上转移至河水中,A处为卷扬机,起重船吊臂前端滑轮组如图乙所示。当起重船从运输船上吊起桥梁部件时,起重船浸入水中的体积增加了15m3。桥梁部件在空中30s匀速上升3m,若不计摩擦及钢丝绳重,此时滑轮组的机械效率为80%,,g取10N/kg,求:
(1)起重船将桥梁部件浸入水中的过程(桥梁部件没有碰到河底),卷扬机对钢丝绳自由端的拉力将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)被吊起的桥梁部件的重力;
(3)起重船底距离水面3m处甲板受到河水的压强;
(4)桥梁部件在空中被提升过程中,卷扬机对钢丝绳自由端的拉力。
23.(8分)如图所示,电源电压U保持不变,电阻R1的阻值为6欧,电阻R2的阻值为3Ω,当开关S闭合时,电压表的示数为3V。求:
(1)电流表示数I;
(2)R2两端的电压U2;
(3)电路电流做功的总功率P。
24.(6分)小西利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 22W”的灯泡L,天暗时灯泡L自动发光,天亮时自动熄灭;控制电路的电源电压U恒为12V,定值电阻R0的阻值为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(单位为lx)之间的关系如下表所示。(电磁铁线圈的电阻忽略不计)
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
150
75
50
37.5
30
(1)随着光照强度的减弱,光敏电阻R的阻值减小,电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”);当光照强度减弱到一定值时,衔铁会被 (选填“吸下”或“释放”),工作电路工作。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流为 A。
(3)当天色渐暗,通过线圈的电流为0.04A时,工作电路的照明系统恰好启动。此时光敏电阻R的阻值为 Ω,光照强度为 lx。
(4)控制电路中电池使用一段时间后,电压会降低,将导致天暗时路灯 (选填“提前”“延后”或“准时”)发光。
2025年辽宁省中考物理模拟练习卷(十七)
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
C
C
C
A
D
二.多选题(共3小题)
题号
7
8
9
答案
ACD
BC
BCD
一.选择题(共9小题,满分14分)
1.(2分)有关声现象的知识,下列说法正确的是( )
A.利用超声波可以测量地球到月球之间的距离
B.超声波能粉碎人体内的结石,说明声波具有能量
C.高速公路两旁装有隔音墙,是为了在声源处减弱噪音
D.用大小不同的力先后敲击同一音叉,音叉发声的音调不同
【分析】(1)真空不能传声;
(2)声可以传递信息,声可以传递能量;
(3)减弱噪声的途径:在声源处、在传播过程中、在人耳处;
(4)用大小不同的力先后敲击同一音叉,音叉发声的响度不同。
【解答】解:A.真空不能传声,故利用超声波不能测量地球到月球之间的距离,故A不符合题意;
B.声可以传递信息,声可以传递能量,超声波能粉碎人体内的结石,说明声波具有能量,故B符合题意;
C.高速公路两旁装有隔音墙,是为了在传播过程中减弱噪音,故C不符合题意;
D.用大小不同的力先后敲击同一音叉,音叉发声的响度不同,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了对声音的传播、减弱噪声的途径、声音的特征、声波的利用等的理解,属基础题,难度不大。
2.(2分)夏天,小明帮妈妈从冰箱中取出一块结满霜的冻肉,在肉上撒了一些盐,肉很快就“解冻”了,同时观察到盛肉的碗上出现了水珠,下列说法正确的是( )
A.肉表面结霜是凝固现象
B.这个过程均要吸收热量
C.撒盐可以降低冰的熔点
D.水珠是水蒸气汽化形成的
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
【解答】解:A.肉表面结的霜是水蒸气凝华形成的,故A错误;
B.物质由固态变为液态叫熔化,熔化吸热,水珠是水蒸气液化形成的,液化放热,故BD错误;
C.在肉上撒了一些盐,肉很快就“解冻”了,说明撒盐可以降低冰的熔点,故C正确。
故选:C。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3.(2分)周末回家,小龙同学端热水给奶奶泡脚、爸爸给奶奶搓脚、妈妈为奶奶梳头,下列说法正确的是( )
A.泡脚和搓脚改变脚的内能方式相同
B.水温下降比较慢,是因为水的比热容小的缘故
C.用橡胶梳子梳头发,头发蓬松起来是因为同种电荷相互排斥
D.橡胶梳子梳头发过程中,若橡胶梳子得到电子将带正电荷
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
(2)水的比热容较大,同样质量的水和其它液体相比,放出相同的热量时,水温降低慢。
(3)同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
(4)摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
【解答】解:A、泡脚是用热传递的方式改变物体的内能,搓脚是用做功的方式改变物体的内能,故A错误;
B、水的比热容较大,同样质量的水和其它液体相比,放出相同的热量时,水温降低慢,故B错误;
C、用橡胶梳子梳头发,头发蓬松起来是因为同种电荷相互排斥,故C正确;
D、橡胶梳子梳头发过程中,若橡胶梳子得到电子将带负电荷,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的知识点比较多,知道改变物体内能的方式;知道摩擦起电的实质;会用比热容解释生活中的现象;知道电荷间的相互作用规律。
4.(2分)如图是爱动脑筋的小江在实践活动中用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是( )
A.该透镜对光线具有发散作用
B.墙上呈现的是手机画面的正立、放大的实像
C.白墙到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
D.制作简易投影仪的透镜可以用来矫正近视眼
【分析】投影仪利用凸透镜成像的规律,当物距大于焦距,小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像的原理。根据物近像远像变大的规律可判断其像与物的变化关系。凸透镜可以矫正远视眼。
【解答】解:AB、投影仪的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,成的像是倒立、放大的实像,故AB错误;
C、投影仪成像时,白墙到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距,故C正确;
D、凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼,故D错误。
故选:C。
【点评】本题以自制简易投影仪为例,考查了凸透镜成像规律的应用,要熟知其成像的特点与规律,并会分析其物距和像距的关系。
5.(2分)夜晚,小林在明亮房间里,通过一面窗户玻璃看到了自己的像,而在晴朗的白天却看不见。对于此现象,他作出如下分析,正确的是( )
A.夜晚和白天,人都可以通过这面玻璃成像
B.射向这面玻璃的光,夜晚发生镜面反射,白天发生漫反射
C.白天,射向这面玻璃的光全部透过玻璃,没有反射
D.夜晚,人远离这面玻璃成的像会变小
【分析】(1)平面镜成像是光的反射,物体发出或者反射的光越多像越清晰;
(2)光的反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射;
(3)平面镜成像的特点:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;
③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【解答】解:A、夜晚和白天,人都可以通过这面玻璃成像,白天阳光从屋外照射进来,由于阳光的亮度远超玻璃反射的物体的成像的亮度,所以在晴朗的白天却看不见,
晚上外面暗室内亮,所以外面几乎没有光线进来,室内灯光越亮,反射的光线越强,像也就越清晰,故A正确;
B、射向这面玻璃的光,夜晚和白天发生的都是镜面反射,故B错误;
C、白天,射向这面玻璃的光一部分透过玻璃,发生折射,一部分反射,故C错误;
D、由平面镜成像特点可知,白天,人通过这面玻璃成的像与人是等大的,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查镜面反射、漫反射和平面镜成像特点,与实际生活联系密切,属于综合性题目,难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
6.如图所示,这是小亮设计的电子拉力计的简化电路,电表a为拉力显示表,在向右拉动金属拉环的过程中,下列说法正确的是( )
A.图中a表和b表是同种类型的电表
B.定值电阻两端的电压变小
C.a表应是电流表,其示数变小
D.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联;根据电流表和电压表的连接方式判定电表的种类;
拉力增大时,根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化、定值电阻两端电压的变化;根据串联电路的电压规律分析电压表示数的变化。
【解答】解:ABC、由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联;a串联接入电路中,为电流表;b与滑动变阻器并联,为电压表;
在向右拉动金属拉环的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;
根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,电压表示数变小,故ABC错误;
D、此电路设计中,拉力增大时,电流表示数增大,电压表示数减小,所以用电流表示数反映测量成绩,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电压表所测的电路元件是关键。
(多选)7.下列关于安全用电的说法正确的是( )
A.图甲,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B.图乙,照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C.图丙,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D.图丁,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
【分析】(1)在家庭电路中,人站在地上,触摸火线,会触电;
(2)开关应控制火线,接在用电器与火线间;
(3)用电器的金属外壳必须接地,可防止由于金属外壳带电而使得人触电;
(4)正确使用测电笔:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线,手千万不要接触笔尖金属体。
【解答】解:A、人站在地上,触摸火线,会有电流通过人体,会发生触电事故,故A正确;
B、连接电路时,开关应该接在火线和用电器之间,故B错误;
C、带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故C正确;
D、用测电笔辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(多选)8.(2分)如图所示的现象中,关于浮力的相关知识描述正确的是( )
A.如图甲所示,千厮门大桥的桥墩浸在江水中,所以桥墩受到了水的浮力作用
B.如图乙所示,浸没在水下的潜水艇在下潜的过程中,其所受的浮力大小不变
C.如图丙所示,辽宁舰漂浮在海面上,它上面的舰载机起飞后辽宁舰所受水的浮力变小
D.如图丁所示,金鱼吐出的气泡在水中上升时,气泡受到水的压强逐渐变小、浮力不变
【分析】(1)浮力产生的原因是物体在液体中时受到上下表面的压力差;
(2)浸没在水中的物体受到的浮力与深度无关。
(3)航母漂浮,所受到的浮力等于其重力,根据航母重力的变化判断航母所受浮力的变化;
(4)鱼吐出的气泡上升过程中,所处的深度变小,气泡的体积变大,根据p=ρgh可知所受水的压强变化,根据阿基米德原理可知气泡所受浮力的变化。
【解答】解:A、桥墩下部埋入泥中很深,下部没有水,桥墩下表面没有受到水的压力的作用,所以桥墩不受浮力的作用,故A错误;
B、浸没在水下的潜水艇在下潜的过程中,排开液体的体积不变,其所受的浮力大小不变,故B正确;
C、舰载机起飞后,辽宁舰的总重力减小,但仍然漂浮,它所受到的浮力减小,故C正确;
D、金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,气泡所处的深度变小,由p=ρgh可知,气泡受到水的压强变小;
由图知,气泡上升过程中其体积逐渐变大,排开水的体积变大,由F浮=ρgV排可知,气泡所受浮力变大,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查的是物体的浮沉条件;知道浮力产生的原因、阿基米德原理、浮沉条件以及液体压强公式的应用是关键。
(多选)9.(2分)图甲是灯泡L的U﹣I图像,灯泡的额定电压为3.8V。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻R=10Ω,电流表量程为0∼3A,电源电压可调。闭合开关,在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为1.0V时,R的电流为0.05A
B.电源电压为2.0V时,L的功率为0.56W
C.调节电源电压,可使通过R和L的电流同时相等
D.若将R与L串联,则电源电压最大可调为7.0V
【分析】A、电源电压为1.0V时,根据并联电路电压的规律可知R的电压,由欧姆定律得出R的电流;
B、电源电压为2.0V时,由并联电路电压的规律得出灯的电压为2.0V,由图甲知灯的电流,根据P=UI得出L的功率;
C、由甲图可知灯的电压为2.0V和3.8V时,对应的电流,由欧姆定律得出电压为2.0V灯的电阻,同理得出电压为3.8V时灯的电阻,因灯的电阻随温度的升高而变大,故当电压在2.0V﹣3.8V时,灯的电阻为10Ω的电压是存在的,结合并联电路电压的规律及欧姆定律分析;
D、灯泡的额定电压为3.8V,灯的额定电流为0.32A,若将R与L串联,根据串联电路电流的规律和欧姆定律得出R的电压,根据串联电路电压的规律得出电源最大电压。
【解答】解:A、电源电压为1.0V时,根据并联电路电压的规律,R的电压为10V,由欧姆定律可知,R的电流为
I0.1A
故A错误;
B、电源电压为2.0V时,根据并联电路电压的规律,灯的电压为2.0V,由图甲知灯的电流为0.28A。L的功率为
P=U2I2=2.0V×0.28A=0.56W
故B正确;
C、电阻R=10Ω,由甲图可知,灯的电压为2.0V和3.8V时,对应的电流分别为0.28A和0.32A,由欧姆定律可知电压为2.0V灯的电阻为
RL17.1Ω
同理,电压为3.8V时,灯的电阻为11.9Ω,灯的电阻随温度的升高而变大,故当电压在2.0V﹣3.8V时,灯的电阻为10Ω的电压是存在的,R与灯并联,由并联电路电压的规律及欧姆定律可知。调节电源电压,可使通过R和L的电流同时相等,故C正确;
D、灯泡的额定电压为3.8V,灯的额定电流为0.32A,若将R与L串联,根据串联电路电流的规律,通过R的电流为0.32A,由欧姆定律R的电压为
UR=IR=0.32A×10Ω=3.2V
根据串联电路电压的规律,电源电压最大可调为
U=UL+UR=3.8V+3.2V=7.0V
故D正确。
故选:BCD。
【点评】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,从图中获取有效的信息是关键。
二.填空题(共6小题,满分7分)
10.(2分)“迎中秋,庆阳庆”,2023年9月28日晚,郑州如意潮广场开展无人机灯光秀。无人机通过列队变换造型,依次展现“嫦娥奔月”、“74周年华诞”等画面,如图所示。以地面为参照物,无人机在升空过程中是 运动 (选填“运动”或“静止”)的。灯光映照,湖面波光粼粼,是因为湖面发生了光的 反射 。
【分析】研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
平面镜成像的原理是光的反射。
【解答】解:无人机在升空过程中与地面间的空间位置发生了改变,所以以地面为参照物,无人机是运动的。
湖面相当于平面镜,光线在湖面上发生反射,所以观察到湖面波光粼粼。
故答案为:运动;反射。
【点评】此题考查了运动状态的判断、光的反射的应用,属于基础知识。
11.如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,当把谷物倒入扇车时,谷物在 重 力的作用下落入扇车,气流使枯瘪谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的 运动状态 。
【分析】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
(2)力可以改变物体的运动状态和改变物体的形状。
【解答】解:农民快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,当把谷物倒入扇车时,谷物在重力的作用下落入扇车,气流使枯瘪谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:重;运动状态。
【点评】知道重力的应用;知道力的作用效果。
12.(2分)某型号新能源电动汽车的充电枪采用电磁锁定装置,充电时电磁铁通电吸合,确保接口稳定连接(如图甲)。其工作原理如图乙所示,闭合电路开关后,可判断螺线管的下端为 N 极。为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可通过向 左 移动滑动变阻器的滑片来实现。
【分析】根据安培定则判断极性。
电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯;
【解答】解:从图乙可知,闭合开关时,电流从螺线管的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,螺线管下端是N极,上端是S极。
电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯;因此为确保充电枪牢固锁定,需增强电磁铁的磁性,可增大电路中的电流,减小变阻器连入电路的电阻,故通过向左移动滑动变阻器的滑片来实现。
故答案为:N;左。
【点评】本题考查安培定则的应用,以及影响电磁铁磁性强弱的因素。
13.(2分)家用电冰箱是保持恒定低温的一种制冷设备,也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用产品。电冰箱的压缩机在压缩某种液体的蒸汽时,会使蒸汽的温度升高,这是利用了 做功 (选填“做功”或“热传递”)的方法增大了蒸汽的内能;在冰箱里放入需要冷冻的物体后,电冰箱压缩机开始通电制冷,不一会儿就会发现冰箱两侧的散热板开始发烫,这种现象 不是 (选填“是”或“不是”)电流的热效应。
【分析】(1)改变物体内能的方法:做功、热传递。
(2)电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子。
【解答】解:(1)电冰箱的压缩机在压缩某种液体的蒸汽时,压缩蒸汽做功,蒸汽的内能增加,温度升高,这是利用了做功的方法增大了蒸汽的内能;
(2)电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,在冰箱里放入需要冷冻的物体后,电冰箱压缩机开始通电制冷,不一会儿就会发现冰箱两侧的散热板开始发烫,这种现象不是电流的热效应。
故答案为:做功;不是。
【点评】本题考查了电流的热效应和做功改变物体的内能,属于基础题。
14.小明用一根粗细均匀、质量为0.02kg的木棒自制了一把杆秤,杆秤上每格长度均相等,如图所示。当他在秤钩处挂上质量为0.4kg的物体时(不计秤钩和细线质量),应将质量为0.1kg的秤砣挂在 B点左侧 (B点/B点右侧/B点左侧)才能使杆秤在水平位置平衡。为将杆秤的零刻度线调至O点,他在A处安装了一个秤盘,则该秤盘的质量为 0.05 kg。
【分析】根据杠杆平衡条件进行分析。
【解答】解:根据杠杆平衡条件可知,G1L1=G2L2+G3L3,
即:m1gL1=m2gL2+m3gL3,
则:m1L1=m2L2+m3L3,
当他在秤钩处挂上质量为0.4kg的物体时(不计秤钩和细线质量),设杠杆每格长为L,
则有:0.4kg×2L=0.02kg×5L+0.1kg×L3,
解得:L3=7L,
故将质量为0.1kg的秤砣挂在B点左侧;
秤盘中无重物,若把秤砣悬挂在O点处,因秤砣对杆秤的拉力过支点,其力臂为0,杆秤仍平衡,由此可知该杆秤的零刻度线应该标在O点,
根据杠杆平衡条件可知,G4L1=G2L2,
即:m4gL1=m2gL2,
则:m4L1=m2L2,
则秤盘的质量为:m40.05kg。
故答案为:B点左侧;0.05。
【点评】本题以杆秤为情景考查了杠杆平衡条件的应用,体现了物理在生活中的应用。
15.(1分)2020年7月27日,天问一号探测器在飞离地球约120万千米处回望地球,利用光学导航敏感器对地球、月球成像,获取了清晰地月合影。在这幅黑白合影图像中,地球与月球一大一小,均呈新月状,在茫茫宇宙中相互陪伴。“这是‘天问一号’对自己家园的深情回眸……”天问一号是利用 电磁波 和地球操控系统互传信息实现控制的。首次发现电磁感应现象的科学家是 法拉第 ,呈新月状的地球和月亮都是光的 直线传播 现象。
【分析】(1)电磁波能够传递信息,广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的;
(2)不能直接看到月亮的全部,是由于光的直线传播形成的。
【解答】解:天问一号是利用电磁波和地球操控系统互传信息实现控制的。而首次发现电磁感应现象的科学家是法拉第,不能直接看到月亮的全部,是由于光的直线传播形成的。
故答案为:电磁波;法拉第;直线传播。
【点评】本题考查了电磁波的传播与应用、光的反射,属于基础题。
三.作图题(共2小题)
16.如图甲为游客在平顶山市白龟湖喷泉广场游玩时拍摄的照片,平静的湖面上可看到帆船美丽的倒影。图乙中,A点代表帆船的顶点,B点代表游客的眼睛。请在图乙中画出眼睛看到A点的像A′的光路图。
【分析】根据平面镜成像的特点可知,A与水中的像关于水平面对称,据此先确定像的位置B′,连接像与人的眼睛确定入射点,再完成光路图。
【解答】解:作A关于水面的对称点A′,即A的像点,连接像点与眼睛B与镜面相交于点O,即为入射点,连接AO是入射光线,OB反射光线,如图所示:
【点评】本题考查了平面镜成像的特点、作光的反射光路图,关键知道反射光线的反向延长线过像点。
17.如图,重为2.7N的排球在空中飞行,请画出它所受重力的示意图。
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,从排球重心(球心)做竖直向下的力即可。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从排球重心(球心)开始,画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,力的大小2.7N,如图所示:
【点评】本题考查了重力的示意图的画法。注意:不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
四.实验探究题(共3小题,满分19分)
18.(5分)有一杯掺有少量酒精的水,多多同学想测出这杯混合液的凝固温度。她将这杯液体放入冰箱的冷冻室内,并将温度计正确插入混合液中,每隔2min把数据和观察到的现象记入表中。
(1)实验过程中,某时刻温度计示数如图1所示,此时混合液的温度是 ﹣4 ℃;
(2)该混合液的凝固点是 ﹣6 ℃;
(3)根据以上数据分析,在水中掺入酒精后,混合液的凝固点会变低。多多同学又改变混合液中酒精的含量做了多次试验,把得到的数据绘制成图象,如图2所示。由图象可得出一定量的水中掺入酒精质量越大,混合液的凝固温度 越低 (选填“越高”、“越低”或“不变”)。
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
温度/℃
4
2
0
﹣2
﹣4
﹣6
﹣6
﹣6
﹣6
﹣6
﹣8
11
状态
液
液
液
液
液
液
固液共存
固液共存
固液共存
固液共存
固
固
【分析】(1)要弄清楚温度计的量程和分度值再去读数;
(2)晶体凝固时温度保持在一定温度不变,这个温度就是凝固点;
(3)根据图2得出结论。
【解答】解:(1)图中的温度计的一个大格表示10℃,里面有10个小格,因此它的分度值为1℃.因此它的读数为﹣4℃;
(2)混合液从第10分钟到第18分钟温度一直保持在﹣6℃不变,所以混合液的凝固点是﹣6℃;
(3)由图2知一定量的水中掺入酒精质量越大,混合液的凝固温度越低。
故答案为:(1)﹣4;(2)﹣6;(3)越低。
【点评】晶体物质加入杂质后,其熔点和凝固点都随之降低,比如冬天清扫公路上的积雪喷洒融雪剂,脏雪比干净的雪化得快就是这个道理。物理来源于生活,学习中注重知识的拓展应用。
19.(6分)大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材料制成的凸透镜A(焦距未知)、B(焦距为20cm)等器材探究凸透镜成像规律。
(1)将蜡烛、凸透镜A、光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时应向 下 (选填“上”或“下”)调节透镜,使烛焰的像成在光屏中央。
(2)正确调节后,蜡烛、凸透镜A、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像,凸透镜A的焦距为 10.0 cm。
(3)凸透镜A固定不动,将蜡烛移动到 25 (选填“35”、“25”或“15”)cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现清晰的倒立、放大的像。生活中的 投影仪 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理制成的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜A位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,发现光屏上成倒立、 缩小 的实像。
【分析】(1)根据过光心的光线传播方向不变分析回答;
(2)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;
(3)根据2f>u>f,成倒立、放大的实像;
(4)在光的折射中,光路是可逆的。
【解答】解:(1)点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方,为了使烛焰的像成在光屏中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,应向下调节透镜;
(2)正确调节后,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示;此时光屏上成倒立、等大的像,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=20.0cm,故该凸透镜的焦距为10.0cm;
(3)2f>u>f,成倒立、放大的实像;若凸透镜固定不动,应将蜡烛移动到25cm刻度线处,移动光屏,才会在光屏上出现清晰的倒立、放大的实像,投影仪是根据这一原理制成的;
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,且物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,光屏成倒立、缩小的实像。
故答案为:(1)下;(2)10.0;(3)25;(4)缩小。
20.2023年是中国农历兔年,妈妈买了一个兔子形状的纯金吊坠,小明想判断这个吊坠是空心还是实心的。他利用实验箱里的天平和量筒进行测量。
(1)在调节天平横梁平衡时,将游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针偏向分度盘的右侧,则应将平衡螺母向 左 调节。
(2)用调好的天平测量吊坠的质量,测量结果如图甲所示。则吊坠的质量是 20.8 g。
(3)将吊坠放入装有30mL水的量筒内,量筒中的水面如图乙示。则吊坠的密度是 5.2×103 kg/m3。已知金的密度是19.3×103kg/m3,则该吊坠是 空 心的。
(4)小明发现了实验箱里面还有图丙所示的弹簧测力计,他想用这个弹簧测力计和水(ρ水=1.0×103kg/m3)测量吊坠的体积。你认为小明是否能测出吊坠的体积?若能,请写出实验方法和吊坠体积的表达式;若不能,请写出理由。 不能;吊坠的质量与体积都太小,放在水中时弹簧测力计的变化量小于其分度值,无法利用浮力测出吊坠体积 。
【分析】(1)在调节天平横梁平衡时,指针偏向右侧,右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的方向移动。
(2)天平的读数等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
(3)吊坠的体积等于量筒中增加水的体积,根据密度的计算公式ρ即可求出吊坠的密度;
(4)根据吊坠的质量和体积以及弹簧测力计的分度值进行分析解答。
【解答】解:(1)当调节天平横梁平衡时,将游码移至横梁标尺左端零刻度线处,发现指针停在分度盘的右侧,右端下沉,左端上翘,要使平衡螺母向左移动。
(2)由图甲知,标尺的分度值为0.2g,所以吊坠的质量为m=20g+0.8g=20.8g;
(3)吊坠的体积等于量筒中水增加的体积:V=34mL﹣30mL=4mL=4cm3;
吊坠的密ρ5.2g/cm3=5.2×103kg/m3;
因为金的密度是ρ′=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3,
则质量为20.8g的金的体积为V′1.08cm3<4cm3,
所以该吊坠是空心的;
(4)因为吊坠的质量与体积都太小,吊坠的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣6m3=0.04N,而弹簧测力计的分度值为0.2N,即放在水中时弹簧测力计的变化量小于其分度值,无法利用浮力测出吊坠体积,所以利用弹簧测力计和水不能测出吊坠的体积。
故答案为:(1)左;(2)20.8;(3)5.2×103;空;(4)不能;吊坠的质量与体积都太小,放在水中时弹簧测力计的变化量小于其分度值,无法利用浮力测出吊坠体积。
【点评】本题考查了量筒与天平的使用及读数,密度公式的应用等问题。量筒是初中物理中的常用测量仪器,利用密度公式进行计算,这都是我们在测量密度的实验中必须掌握的。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
21.(8分)小明利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω,1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 左 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 左 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数;
(4)当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是, 所选滑动变阻器的最大阻值太小(或电源电压过大) (写出一条即可);
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
(6)完成实验后,小明受“单表测电阻”的启发,设计了如图乙所示的电路(电源电压仍为6V),想测量出额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,请根据他的思路将步骤补充完整。
①闭合开关S,将开关S1拨到“1”,调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为 2.2 V;
②在开关S闭合状态下, 滑动变阻器的滑片不动 ,将开关S1拨到“2”,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率P= U额• (用U额、U0、R0表示)。
【分析】(1)分析图甲电路的连接,电阻与电流表并联了,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向;
(4)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入50Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,据此分析回答;
(5)在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(6)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数;
滑片不动,再将开关S1拨至“2”,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)小明连接好如图甲所示的电路,该电路有一处故障是:电阻与电流表并联了,将电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
;
(2)滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即图中最左端;
(3)实验中,当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动;
(4)4节新干电池电压为6V,电阻两端的电压始终保持UV=4V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣4V=2V,变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=0.5×50Ω=25Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器,而现有变阻器的最大电阻太小;控制的电阻电压不变,变阻器分得的电压过小,即电源电压太大了;
故当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大;
(5)在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)③在步骤①中,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2.2V,由串联电路电压的规律,灯两端的电压:U灯=U﹣U'=6V﹣2.2V=3.8V,灯泡正常发光;
在步骤②中,滑动变阻器的滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压为U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流:
I额,
则小灯泡的额定功率:
P=U额I额=U额•。
故答案为:(1)见解答;(2)左;(3)大于;左;(4)所选滑动变阻器的最大阻值太小(或电源电压过大);(5)反比;(6)①2.2;②滑动变阻器的滑片不动;③U额•。
【点评】本题测“小灯泡电功率”实验,考查了电路连接、注意事项、电路故障、设计实验方案测功率的能力等。
五.解答题(共3小题)
22.如图甲所示,在建设桥梁时,起重船将一体积为10m3的桥梁部件(密闭)从运输船上转移至河水中,A处为卷扬机,起重船吊臂前端滑轮组如图乙所示。当起重船从运输船上吊起桥梁部件时,起重船浸入水中的体积增加了15m3。桥梁部件在空中30s匀速上升3m,若不计摩擦及钢丝绳重,此时滑轮组的机械效率为80%,,g取10N/kg,求:
(1)起重船将桥梁部件浸入水中的过程(桥梁部件没有碰到河底),卷扬机对钢丝绳自由端的拉力将 变小 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)被吊起的桥梁部件的重力;
(3)起重船底距离水面3m处甲板受到河水的压强;
(4)桥梁部件在空中被提升过程中,卷扬机对钢丝绳自由端的拉力。
【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排分析桥梁部件浸入水中的过程中受到浮力的变化,由图可知n=3,根据不计绳重和摩擦时F(G﹣F浮+G动)分析卷扬机对钢丝绳自由端拉力的变化;
(2)由于起重船在吊起桥梁部件的前后都处于漂浮状态,由浮沉条件可知,重物的重力等于增加的浮力;利用阿基米德原理求起重船增大的浮力,即为桥梁部件的重力;
(3)根据p=ρgh求起重船底距离水面3m处甲板受到河水的压强;
(4)利用η求卷扬机对钢丝绳自由端的拉力。
【解答】解:(1)桥梁部件浸入水中的过程中排开液体的体积不断增加,由F浮=ρ水gV排可知,桥梁部件受到的浮力不断增加,
由图可知n=3,不计绳重和摩擦时F(G﹣F浮+G动)可知,卷扬机对钢丝绳自由端的拉力将变小;
(2)起重船受到浮力的增大量:ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m3=1.5×105N;
因为起重船在吊起重物前后都处于漂浮状态,所以由浮沉条件可知该重物的重力为G=ΔF浮=1.5×105N;
(3)起重船底距离水面3m处甲板受到河水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa;
(4)由η可知,卷扬机对钢丝绳自由端的拉力:
F6.25×104N。
答:(1)变小;
(2)被吊起的桥梁部件的重力为1.5×105N;
(3)起重船底距离水面3m处甲板受到河水的压强为3×104Pa;
(4)桥梁部件在空中被提升过程中,卷扬机对钢丝绳自由端的拉力为6.25×104N。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件、液体压强公式、机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
23.如图所示,电源电压U保持不变,电阻R1的阻值为6欧,电阻R2的阻值为3Ω,当开关S闭合时,电压表的示数为3V。求:
(1)电流表示数I;
(2)R2两端的电压U2;
(3)电路电流做功的总功率P。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电流表的示数;
(2)根据欧姆定律求出R2两端的电压U2;
(3)根据串联电路的特点求出电源的电压,利用P=UI求出电流做功的总功率P。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,电流表的示数:
I0.5A;
(2)根据欧姆定律可得:
U2=IR2=0.5A×3Ω=1.5V;
(3)电源电压:U=U1+U2=3V+1.5V=4.5V,
则总功率:P=UI=4.5V×0.5A=2.25W。
答:(1)电流表示数I为0.5A;
(2)R2两端的电压U2为1.5V;
(3)电路电流做功的总功率P为2.25W。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,是一道基础题目。
24.小西利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 22W”的灯泡L,天暗时灯泡L自动发光,天亮时自动熄灭;控制电路的电源电压U恒为12V,定值电阻R0的阻值为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(单位为lx)之间的关系如下表所示。(电磁铁线圈的电阻忽略不计)
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
150
75
50
37.5
30
(1)随着光照强度的减弱,光敏电阻R的阻值 增大 (选出“增大”或“减小”),电磁铁的磁性 减弱 (选填“增强”或“减弱”);当光照强度减弱到一定值时,衔铁会被 释放 (选填“吸下”或“释放”),工作电路工作。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流为 0.2 A。
(3)当天色渐暗,通过线圈的电流为0.04A时,工作电路的照明系统恰好启动。此时光敏电阻R的阻值为 100 Ω,光照强度为 1.5 lx。
(4)控制电路中电池使用一段时间后,电压会降低,将导致天暗时路灯 提前 (选填“提前”“延后”或“准时”)发光。
【分析】(1)根据自动草坪灯的工作原理电路图得出照明系统启动时衔铁的状态,从而得出电磁铁的磁性应变化,然后得出控制电路的电流变化,进一步得出控制电路的总电阻变化和光敏电阻R的阻值变化,据此得出答案;
(2)根据P=UI求出每盏灯泡正常发光时通过的电流,利用并联电路的电流特点求出两盏灯均正常发光时工作电路中的总电流;
(3)根据表格数据得出光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系,根据题意得出照明系统恰好启动时控制电路的电流,利用欧姆定律求出控制电路的总电阻,利用电阻的串联求出光敏电阻R的阻值,根据R与E的关系式求出光照强度E;
(4)电池使用一段时间后,电压会降低,根据电磁铁的吸合电流不变分析光敏电阻阻值的变化。
【解答】解:
(1)根据表格中的数据可知,随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值增大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,当光照强度减小到一定值时,衔铁会被释放,照明系统启动;
(2)由P=UI可得,每盏灯泡正常发光时通过的电流:IL0.1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流:I总=2IL=2×0.1A=0.2A;
(3)由表格数据可知,光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为R,
照明系统恰好启动时,控制电路的电流I=0.04A,
由I可得,控制电路的总电阻:R总300Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,光敏电阻R的阻值:R=R总﹣R0=300Ω﹣200Ω=100Ω,
此时光照强度:E1.5lx;
(4)电池使用一段时间后,电压会降低,电磁铁的吸合电流不变,根据R可知,光敏电阻的阻值变小,光照强度变大,所以将导致天暗时路灯提前发光。
故答案为:(1)增大;减弱;释放;(2)0.2;(3)100;1.5;(4)提前。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式、欧姆定律的应用,明白自动草坪灯的工作原理和从表格中获取有用的信息是关键。
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