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中考冲刺(综合题30道)
1.光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变.“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)光敏电阻的阻值随光强的增大而 .
(2)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成图所示电路.闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么 .(填正确答案的序号)
①电流表读数增大,光敏电阻电压也增大
②电流表读数增大,但光敏电阻电压减小
③电流表读数减小,但光敏电阻电压增大
④电流表读数减小,光敏电阻电压也减小
(3)在如图电路中,电源电压为6V,当光照强度为4.5cd时,电流表的读数为0.5A.试求:定值电阻R0的阻值 .
2.小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)实验需要测量的物理量:①用 (填测量器材)测量自己的质量m;②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用 (填测量器材)记录跳n次绳所用的 (填物理量与其对应字母)。
(2)跳绳时平均功率表达式:P= 。
(3)若小明的质量m=50kg,他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是 J,在1min内,他跳绳的个数是 个,在1min内克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
(4)小明和小华两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则 ;
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
3.为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开,
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型?(直接回答)
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2,有多大?
4.2020年11月24日嫦娥五号探测2发射成功,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
(1)航天中心通过 (选填“超声波”或“电磁波”)控制嫦娥五号,这种波在真空中传播的速度为 m/s;如图所示探测器入轨段着陆器太阳翼展开,太阳翼是将太阳能转化为电能,电能是 (选填“一”或“二”)次能源;
(2)首次在月球表面自助采样2kg并以接近第二宇宙速度11.2 (选填km/s或m/s)返回地球;2kg月壤在地球上的质量 、受到的重力 (两空均选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(3)首次从月面起飞,在38万公里外的月球轨道进行无人交会对接。起飞的过程是力可以改变物体的 ;环月轨道交会对接时它们是相对 (选填运动或静止)的;返回器着陆在地面静止时受到的是 (选填“平衡”或“非平衡”)力。
(4)采获月壤用岩芯钻探机和机器取样器,从0至2m内不同深度的月球土层中取出的材料,拿回地球。岩芯钻探机的钻头尖是为了 (选填“增大”或“减小”)压强,机器取样器的长臂与人的手臂一样是 (选填“省力”或“费力”)杠杆;嫦娥五号探测器用两台150W发动机工作,原理与 (选填“热机”或“电动机”)类似。
5.如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,用电流表的示数大小表示身高和体重。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,电流表A1指针位置如图丙所示,其读数为 安;
(2)小明在测量时,A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,这将导致体重测量值如何变化?并说明理由。
6.小明所在物理兴趣小组的同学利用金属管、弹簧测力计、强力磁铁进行了系列实验探究活动。请回答问题。
(1)如图1所示,是小明用弹簧测力计测量出金属管的重力的示意图,若金属管的体积(实心部分)为50cm3,则金属管的密度为 ;
A.0.6g/cm3
B.0.8g/cm3
C.6g/cm3
D.8g/cm3
(2)如图2,小明将强力磁铁放入竖直放置的金属管内,发现强力磁铁并未加速下落,而是缓慢下落,造成强力磁铁缓慢下落的原因与下列哪个物理原理相同 ;
A.电磁感应
B.磁场对电流的作用
C.磁化
D.电流的磁效应
(3)小明用刻度尺测出金属管的长度为50cm,再用弹簧测力计挂在金属管的右端始终缓慢竖直向上拉起金属管,其示数如图3所示,则金属管的重心离左端的距离为 (金属管的重力如图1);
A.15cm
B.16cm
C.17.5cm
D.22.5cm
(4)小明将金属管放在水平桌面上用弹簧测力计拉动,弹簧测力计拉力与其移动的距离变化的图像如图4所示,则当时金属管受到的摩擦力以及时弹簧测力计对金属管做的功分别为 。
A.1.8N;0.18J
B.1.2N;0.18J
C.1.2N;0.228J
D.0N;0.228J
7.在西安某建设工地上,工人利用如图所示滑轮组将建筑材料提升至高处。若要用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升2m,不计绳重和摩擦。求:
(1)请将图中的滑轮组用笔画线组装成最省力滑轮组;
(2)动滑轮的重;
(3)滑轮组的机械效率。
8.学校给每班都安装了如图甲所示的一款饮水机,其加热水箱的工作原理图可简化如图乙所示,其中S是一个自动温控开关,R1为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热;达到设定温度时,S自动切换到另一处为保温状态;该饮水机的部分参数如表所示;请回答下列问题:
型号
ZY﹣18
加热水箱容量
0.55L
额定电压
220V
加热功率
550W
保温功率
50W
产品重量
4.0kg
(1)L1、L2是两种不同颜色的指示灯,如果用红色表示正在对水加热,绿色表示保温,则L1为 色;
(2)饮水机烧开一次开水,所需时间为3分钟,若一天烧40次水,其他时间处于保温状态,电费单价为1度电0.5元,则一天烧水所花电费为 元;
(3)下列关于饮水机的说法,你认为不合理的是 ;
A.饮水机长时间不用时考虑用电安全,应该切断电源,同时避免浪费电能
B.饮水机外壳材质是塑料的,但插头必须接三孔插座,防止出现漏电事故
C.饮水机应定期清洗,是为了防止加热效率降低
D.检修饮水机前,应先断开电源
(4)在使用过程中,同学们发现空气开关经常跳闸,怎样解决这个问题呢: 。
9.小君家买了一辆崭新漂亮的小汽车,他高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小君发现小汽车的许多部件都用到了物理知识,下面是他列出的几项,请你帮他补充完整。
(1)小汽车的轮胎上有许多凹凸不平的花纹,是为了 轮胎与地面间的摩擦力;
(2)小汽车的发动机是汽油机,从能源可否再生的角度看,汽油是 能源(选填“可再生”、“不可再生”);在加油站加油时禁止拨打手机是因为汽油容易 (填物态变化名称),加油过程中汽油对油箱底部的压强将 (选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)小汽车上配备安全气囊,是为了防止发生撞击时由于 对人体造成伤害。
10.表1是上海港客轮运行时刻(上海——武汉)表.请根据表1,回答下列问题:
表1
上海
开往
汉口
自上海起公里数
汉
申
航线
申
汉
港名
11:00
武 汉
21:30
1125
14:30
14:50
鄂 州
1025
16:10
16:40
黄 石
14:30
14:20
982
19:30
20:00
武 穴
10:30
10:20
906
22:00
22:30
九 江
07:40
07:20
856
05:00
05:30
安 庆
23:50
23:40
692
池 州
632
10:10
10:40
铜 陵
18:00
17:40
596
14:20
14:50
芜 湖
13:50
12:30
488
马鞍山
440
18:40
19:30
南 京
07:30
07:00
392
22:00
22:20
镇 江
305
23:40
23:50
泰 州
247
03:00
03:20
江 阴
21:20
21:00
188
05:50
06:10
南 通
18:10
17:30
128
12:30
上 海
11:00
0
(1)根据表1中数据,估算南京——南通段长江的平均流速;
(2)“江汉”轮在武汉——上海之间作往返航行,试问该船有无可能在上海至武汉航行途中,经过某一地点的时刻恰好是该船由武汉驶往上海途中经过该地点的时刻(不考虑日期),如有可能,这种情况共有几处?若以正常航班计算,第一处和最后一处分别在哪些航段?
11.明代宋应星在《天工开物》中记载的汲水装置——辘轳沿用至今。如图甲是一种辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成,它的大轮和小轮具有共同转动的轴,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。某次取水时用井绳拉着水桶在50s内使水桶缓慢匀速上升3m,水桶重5N,水桶中水重100N。在这一过程中,水的密度为,g取10N/kg。
(1)如图甲所示辘轳可视为杠杆,它是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是 (选填“A”“B”或“C”)点;
(2)辘轳在图乙时刻静止,AB长0.2m,AC长0.7m,人在大轮上C点施加的力为多大 ?
(3)水桶中水的体积是多少 ?
(4)此次取水过程中,人做有用功的功率为多少 ?
请根据中学生小明生活中的相应情景,完成下列小题。
12.下列关于小明的人体数据中估测最合理的是( )
A.小明正常的步行速度约为18km/h
B.小明的重力约为50kg
C.小明的安全电压约为36V
D.小明身高约为1.65m
13.小明在欣赏古诗词的时候,经常发现诗句与物理知识息息相关。关于声现象,下列说法错误的是( )
A.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟叫声是通过空气传入人耳的
B.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”,这说明声音可以传递信息
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的音调高
D.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”,诗句中“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音色来分辨的
14.小明在厨房中观察到很多与物态变化相关的现象,下列说法正确的是( )
A.从冰箱中拿出的冻肉上有白霜,属于凝华现象
B.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高,沸点低
C.冬天厨房的窗玻璃外侧会形成冰花,属于凝华现象
D.锅中的水烧开时冒出大量“白气”,“白气”的形成属于汽化现象
15.如图甲所示为小明家的电热油汀取暖器,工作简化电路如图乙所示,R1、R2、R3均为电热丝(其阻值恒定不变)。电热油汀取暖器的部分参数如表所示,试问∶
额定电压
220V
高温挡功率P高
2000W
中温挡功率P中
1210W
低温挡功率P低
800W
(1)该电热油汀取暖器是利用电流的 (选填“磁”或“热”)效应工作的,若开关处于2~3挡位时取暖器处于 温挡(选填“高”“中”或“低”);
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)某次取暖器使用中温挡和低温挡共消耗电能5.21kW·h,已知中温挡正常工作时间为1h,则低温挡正常工作时间为多长?
(4)小明上网查阅导热油的有关数据∶c导热油=2.5×103J/(kg·℃)、沸点348℃。若电热油汀取暖器腔体内注入4.8kg导热油,在高挡工作20min,可使导热油的温度升高152℃,则该取暖器高挡的加热效率为多少?
16.元宵节,又称上元节、小正月、元夕或灯节,是中国的传统节日之一,时间为每年农历正月十五、甲辰年正月十五上午,阿克苏市举办了热闹的社火表演,晚上举行了精彩的烟花秀表演,社火表演中的踩高跷备受人们欢迎。
(1)小明在表演踩高跷时,发现自己站得越高,越容易失去平衡。这是因为随着高度的增加,小明的 (填“重力”或“重心”)会相应上移,导致稳定性下降;
(2)高跷对地面的压强比小明正常行走时对地面的压强 (填“大”“小”或“相等”)。高跷表演 (填“适合”或“不适合”)在沙漠中表演;
(3)烟花秀表演时,烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光是由红、 、蓝三种色光混合而成的。烟花在空中爆炸时,我们总是先看到爆炸的闪光,然后才听到爆炸声,这是因为光的传播速度比声音的传播速度要 (填“快”或“慢”)。烟花秀表演结束后,我们能闻到一些刺鼻的气味,这是 现象。
17.如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,如表为它的铭牌数据。
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
400W
保温功率
44W
(1)当开关S1、S2都闭合时,电热饮水机处于 状态(选填“加热”或“保温”);
(2)求电阻R1的阻值;( )
(3)该饮水机正常加热1400s,能将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求该饮水机的加热效率[水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)]。( )
18.如图,船上装有平衡警示电路,其中S为重力开关:虚线框部分是其绝缘外壳,A、B、C是固定在外壳上的金属触点,金属片M(斜线部分)重力较大,M可绕固定点O自由转动。当船水平时,M与C接触,绿灯亮;当船体向左或向右倾斜到一定程度时,M与C分离,与A、B中的某一个触点接触,蜂鸣器发声报警。
(1)请按要求,将电路图连接完整 ;
(2)重力开关S运用了重力方向总是 的原理;
(3)O处转动部位安装了滚动轴承,目的是 摩擦。
19.“海油观澜号”是全球首座水深超、离岸距离超的“双百”海上浮式风电平台,装机容量7.25兆瓦,可在水中漂浮并捕捉风能发电。“海油观澜号”由浮式基础和风机设备组成,其中浮式基础质量为4000t,总体呈三角形结构,包括3个边立柱和1个中间立柱,这4根立柱均为圆柱体(不计立柱之间的连结结构);浮式基础上方是质量为5000的风机设备。(海水密度取)
(1)风能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;
(2)浮式基础完成总装后,在拖船的协助下运至码头进行安装风机等一体化集成作业,若拖船以的功率、的航速匀速直线航行,则拖船匀速直线航行时受到的阻力为 N;
(3)到达码头后,将进行一体化集成作业。风机设备的叶轮由三个叶片组成,每个叶片长为,质量为。在安装其中一个叶片时,通过钢索将两台吊车的挂钩分别固定在叶片的位置,如图乙所示。若叶片重心在点,要使叶片在水平位置平衡,求位置的挂钩提供的拉力比位置挂钩提供的拉力大 N;
(4)当只有“海油观澜号”浮式基础漂浮在海面时,浮式基础吃水深度为8米,在浮式基础上方安装完质量为5000t的风机设备后,“海油观澜号”在码头启航,前往某海域,如图丙所示,为了保证稳定和安全航行,还需要在浮式基础内部注入海水压载,使整个平台下降,全过程浮式基础未全部浸没。浮式基础内部注入海水压载后,“海油观澜号”吃水深度变为22米,求浮式基础内部注入海水质量是 吨。
20.每天晚上八点,滨江园山湖公园里的音乐喷泉就会在空中翩翩起舞,给市民带来惊艳的视觉体验,如图所示。音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置,让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上,通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色,呈现美轮美奂的视觉效果。图甲、乙是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。
(1)10s时红灯两端的电压为100V,求此时通过红灯的电流为 A;
(2)25~30s内红灯和绿灯消耗的总电能为 J;
(3)图丙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丁所示的周期性变化的,定值电阻R=2Ω,D为特殊电子元件,当时,D两端的电压;当时,恒为6V不变。当通过R的电流满足时,电路启动喷水,此时至少为 V,当为9V时,通过R的电流为 A;
(4)由图丙,0~3s内AB两端的电压均匀增加,3s时达到15V,则2s时对应的电压为 V,由此推得在一个周期内(周期为6s),喷水时长为 s。
21.江豚是一种小型鲸类,仅分布于长江中下游干流以及洞庭湖和鄱阳湖等区域中,由于其数量的锐减,被归属于国家一级保护动物.如图所示为一头悬浮在水中的江豚,其质量约为150kg.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)此江豚的体积约为 m3;
(2)点O为江豚的重心,请在图中画出它此时的受力示意图.
( )
22.纯电动汽车电池技术正处于快速发展阶段,锂电池以其优良的性能占据了大部分市场。
(1)手机中常装有一节锂电池,一节锂电池电压 (选填“等于”或“不等于”)一节干电池的电压,纯电动汽车为了产生高电压,其电池组由多节锂电池 (选填“串联”或“并联”)组成,锂电池组工作过程中会产生焦耳热,说明锂电池组 (选填“有”或“没有”)电阻。
(2)为了防止纯电动汽车中锂电池温度过低,需要加装防冻液,该防冻液属于 (选填“导体”或“绝缘体”)。温度过低时,锂电池可以充入的最大电能将变小,纯电动汽车的续航里程(纯电动汽车在电池充满电后以60km/h匀速行驶的最大路程)将 (选填“变长”或“变短”);充入相同电能所用的时间比常温条件下长,说明充电平均功率 (选填“变大”或“变小”)。
(3)传统锂电池质量较大,约占纯电动汽车整车质量的三分之一,是制约纯电动汽车发展的一个瓶颈。石墨烯电池的质量约为传统锂电池的一半,被认为是未来主力电池,仅5min就能将3000mA·h的电量充入石墨烯电池,则石墨烯电池充电时平均电流为 A。若某家用纯电动汽车由传统锂电池换装成石墨烯电池,已知石墨烯电池与传统锂电池可以充入的最大电能相同,将电能转化为机械能的效率也相同,当该纯电动汽车以60km/h匀速行驶时,阻力为车重的0.1倍,则该纯电动汽车的续航里程增加约 %。
23.清明节期间,小志随家人一起驾车来到泾河智慧农业园观赏郁金香.下表列出了他家小轿车的相关数据(g=10N/kg).
(1)行驶过程中遇到紧急情况要及时刹车,这是通过增大 来增大摩擦力的,刹车后汽车由于 不能立即停下,还要滑行一段距离.
(2)不计油箱中油的质量,停在停车场的小轿车空载时对地面的压强是多少 ?
(3)若小志爸爸在高速路上驾车时以额定功率匀速直线运动,速度为72km/h,试计算10min钟内该车克服阻力所做的功 和小轿车的阻力 .
(4)从小志家到泾河智慧农业园的距离为50km,若轿车油量表上此时显示所剩油量为6L,小志爸爸至少需要加多钱油才能顺利完成一次旅程,回到家中 ?
24.(1)图甲是家庭电路中带有开关的三孔插座,将其正确连接在图乙的电路中 ;
(2)当电冰箱接入三孔插座后,地线连接的是电冰箱的 ;
(3)闭合开关S2,电灯不亮,用测电笔分别测试a、b、c点时,测电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。
25.“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为,静止时与地面的总接触面积为,在平直公路上匀速行驶,用时,此过程中汽车牵引力做功。取
(1)给电动汽车充电时,电能转化为 能;汽车在行驶时对路面的压力比静止时 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)求汽车静止时对水平地面的压强 ;
(3)求汽车匀速行驶时的速度及所受的牵引力 、 ;
(4)从环境的角度,纯电动汽车与常用燃油汽车相比,具有什么优点 (说一条即可)?
26.电热加湿器工作原理:加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中,从而提高空气湿度,下表是某同学设计的电热加湿器部分参数,其发热电路如图所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换。
额定电压
220V
额定最大发热功 率
400W
水箱容积
4L
适用面积
40~60m2
(1)若加热前水温为20℃,电热槽内气压为标准大气压,从加热到沸腾最短时间为3分钟,则电热槽中水的质量是多少千克?(不计热损失,c水=4.2×103J/( kg·℃),结果保留两位小数)
(2)加湿器在低档时的发热功率;
(3)对于需要制冷的室内,电热加湿器会使其气温升高,请提出一条改进的建议。
27.城市高空坠物事件时有发生,越来越引起人们的关注,小梦学习小组的同学想探究“高空坠物的破坏力可能与哪些因素有关”。
猜想1:高空坠物的破坏力可能与物体的质量有关;
猜想2:高空坠物的破坏力可能与物体的 有关;
猜想3:高空坠物的破坏力可能与物体下落的高度有关。
他们利用细沙、直径不同的小球、刻度尺进行模拟实验。实验数据记录如表:
实验序号
质量m/g
体积V/cm3
下落高度h/cm
坑的深度d/cm
1
20
7.5
50
2.6
2
20
7.5
60
3.5
3
20
7.5
70
5.0
4
20
2.5
70
11.3
5
20
1.8
70
12.4
6
60
7.5
70
14.6
7
85
7.5
70
15.9
(1)实验中,通过 就可以反映高空坠物的破坏力的大小。
(2)由实验3、6、7三组数据可知高空坠物的破坏力与 有关。
28.如图所示的为某种电热水器的原理图,包括控制电路和工作电路两部分,其工作模式和相关参数如下表所示。通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝,R2为滑动变阻器,R为热敏电阻(置于电热水器内),其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯,忽略指示灯对电路的影响。
电源
220V
加热功率
1000W
保温功率
40W
水容量
1.0L
(1)工作电路中的A线应接 (填“火”“零”或“地”)线;当 灯亮时,电热水器处于保温状态。工作时若要提高电热水器的保温温度,应将R2的滑片P向 端调节;
(2)R1工作时的电阻是多大?
(3)电热水器处于加热状态时,工作315s,可使1L的水温度升高60℃,计算该电热水器的效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
29.小明家的电烤箱铭牌如图甲所示的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清),其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化),求:
(1)电烤箱在低温挡正常工作时,与点接触, (填“断开”或“闭合”);
(2)则电热丝的的阻值为 ,的阻值为( )。
(3)在傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其它用电器,仅让电烤箱在低温挡工作,内如图丙所示的电能表转盘转了,则电路的实际电压是( )V。
30.2020年6月23日9时23分,我国北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。经过8天长途跋涉、5次变轨于6月30日14时15分定点在距地球3万6千公里的地球同步轨道,标志着我国北斗三号全球卫星系统全面建成。地面测控人员是通过 对太空中卫星进行测控的,变轨是通过施加 改变其运动状态的,目前该卫星相对地球处于 状态。 大多数人造卫星沿椭圆轨道运动,卫星在远地点和近地点之间运行的过程中,从能量转化的角度看,是 的相互转化。
31.沸水能结冰吗?
科学家将盛有适量水的杯子放置在玻璃罩中密封(如图甲),用抽气机向外抽气,过一段时间,奇怪的现象发生了:杯子中的水沸腾了,继续抽气,杯子中上层水仍在沸腾,下层水开始结冰,最终水全部结成了冰。
(1)随着玻璃罩中的空气被抽出,杯子中的水沸腾了,物理道理是 。
地球表面自然环境中,杯子中上层水沸腾、下层水结冰的现象 (“可能”/“不可能”)存在。
(2)如图乙,在温度较低的环境中将一根两端拴有重物的细金属丝,挂在一个粗大的冰块上。一段时间后,钢丝穿冰块而过,而冰块完整无缺。使用细金属丝和悬挂重物的目的是为了 ,从而使冰的熔点 (降低/提高/保持不变),所以细金属丝下方的冰块熔化,由于环境温度较低,熔化而成的水又很快 (填写物态变化名称)故钢丝穿冰块而过且不留缝隙;(3)滑冰运动员所穿滑冰鞋都带有冰刀,如图丙所示,在滑冰过程中,冰刀通过 的方式使得冰的内能变大,同时 (增大/减小)了对冰面的压强,从而改变了冰的熔点,使得冰刀划过的冰面容易熔化成水, (增大/减小)了与冰面的摩擦。
32.插电式混合动力汽车是当前比较流行的新能源汽车,如图1所示。当电池电量充足时,以电动模式行驶;当电池电量不足时,以燃油模式行驶,又能给电池充电,综合油耗依然比传统燃油车更低。仔细观察和思考,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)汽车的后视镜是一个凸面镜,对光有 作用。
(2)汽车上的“倒车雷达”,可发射 (超声波、电磁波),通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上,如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变 (远、近);
(3)已知汽车电池能够储存电能20kW•h,如图2,小王驾驶充满电的汽车沿平直公路从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的电量还剩30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失)。若该行驶模式过程中恰好消耗3L汽油,则汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为 (汽油的热值取q=4.0×107J/L)。
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中考冲刺(综合题30道)
1.光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变.“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)光敏电阻的阻值随光强的增大而 .
(2)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成图所示电路.闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么 .(填正确答案的序号)
①电流表读数增大,光敏电阻电压也增大
②电流表读数增大,但光敏电阻电压减小
③电流表读数减小,但光敏电阻电压增大
④电流表读数减小,光敏电阻电压也减小
(3)在如图电路中,电源电压为6V,当光照强度为4.5cd时,电流表的读数为0.5A.试求:定值电阻R0的阻值 .
【答案】 减小 ② 8Ω
【详解】(1)由右图可知,光敏电阻的阻值随光强增大而减小;(2)由左图可知,光敏电阻R与R0串联,电流表测电路中电流,闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻阻值减小,电路的总电阻减小,电源电压不变,所以电路中电流变大,由分压原理可知光敏电阻两端电压变小,故②正确;(3)由右图可知,光照强度为4.5cd时R=4Ω,由欧姆定律可知R两端电压:=IR=0.5A×4Ω=2V,由串联电路的电压特点知R0两端电压:U0=U−UR=6V−2V=4V,串联电路中电流处处相等,R0===8Ω.
【点睛】(1)由右图可知光敏电阻的阻值随光强变化情况;(2)根据图甲的电路结构,由光强增大判断电路中电阻的变化,由串联电路特点和欧姆定律判断电路中电流变化和光敏电阻两端电压变化情况;(3)由图象读出光照强度为4.5cd时R的阻值,由串联电路特点和欧姆定律计算R0的阻值.
2.小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)实验需要测量的物理量:①用 (填测量器材)测量自己的质量m;②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用 (填测量器材)记录跳n次绳所用的 (填物理量与其对应字母)。
(2)跳绳时平均功率表达式:P= 。
(3)若小明的质量m=50kg,他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是 J,在1min内,他跳绳的个数是 个,在1min内克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
(4)小明和小华两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则 ;
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
【答案】 磅秤 秒表 时间t 25 180 75 A
【详解】(1)[1][2][3]实验中,除了测出人的质量和起跳高度外,还要用秒表记录跳一定次数时所用的时间t。①用磅秤测出质量m,则重力为G=mg;②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度),则每次克服重力所做的功W=Gh=mgh;③用秒表记录跳n次所用的时间t。
(2)[4]跳绳时平均功率
(3)[5]该同学的重力
由图可知,起跳的最大高度h=0.5m,他每跳一次克服重力所做的功
[6]由图可知,跳一次所用的时间,1min内,他跳绳的个数
[7]在1min内克服重力做功的平均功率
(4)[8]AB.频率相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大,故A符合题意,B不符合题意;
C.体重相同,频率高,在相同时间里做的功多,所以功率大,故C不符合题意;
D.体重相同,只要跳频率相同,功率与跳的时间长短无关,故D不符合题意。
故选A。
3.为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开,
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型?(直接回答)
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2,有多大?
【答案】(1) ;(2)费力杠杆;(3)3.75N
【分析】(1)脚垂直作用在杠杆上,画出压力大小。
(2)从动力臂和阻力臂关系判断是省力杠杆还是费力杠杆。
(3)作出动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡条件求出水平阻力大小。
【详解】(1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上,如图所示:
。
(2)木杆是一个杠杆,O为支点,小明的脚施加的力是动力F1,动力臂为OC,按钮对木杆的压力为阻力F2,阻力臂为OD,动力臂OC小于阻力臂OD,所以木杆是费力杠杆。
(3)根据杠杆平衡条件得
F1×OC=F2×OD
按钮对木杆的压力水平向左,所以OD=AB,所以
20N×15×10-2m=F2×80×10-2m
解得:F2=3.75N。
答:(1)F1的示意图如图所示:
。
(2)该杠杆属于费力杠杆。
(3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。
【点睛】本题要作出动力臂和阻力臂,并且明确阻力臂和按钮的高度相同,这是解决本题的关键。
4.2020年11月24日嫦娥五号探测2发射成功,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
(1)航天中心通过 (选填“超声波”或“电磁波”)控制嫦娥五号,这种波在真空中传播的速度为 m/s;如图所示探测器入轨段着陆器太阳翼展开,太阳翼是将太阳能转化为电能,电能是 (选填“一”或“二”)次能源;
(2)首次在月球表面自助采样2kg并以接近第二宇宙速度11.2 (选填km/s或m/s)返回地球;2kg月壤在地球上的质量 、受到的重力 (两空均选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(3)首次从月面起飞,在38万公里外的月球轨道进行无人交会对接。起飞的过程是力可以改变物体的 ;环月轨道交会对接时它们是相对 (选填运动或静止)的;返回器着陆在地面静止时受到的是 (选填“平衡”或“非平衡”)力。
(4)采获月壤用岩芯钻探机和机器取样器,从0至2m内不同深度的月球土层中取出的材料,拿回地球。岩芯钻探机的钻头尖是为了 (选填“增大”或“减小”)压强,机器取样器的长臂与人的手臂一样是 (选填“省力”或“费力”)杠杆;嫦娥五号探测器用两台150W发动机工作,原理与 (选填“热机”或“电动机”)类似。
【答案】 电磁波 3×108 二 km/s 不变 变大 运动状态 静止 平衡 增大 费力 热机
【详解】(1)[1]真空不能传声,航天中心是通过电磁波控制嫦娥五号。
[2]电磁波在真空中的传播速度最快,速度是3×108m/s。
[3]一次能源是从自然界中直接获取的能源,二次能源是一次能源经过加工转换以后得到的,太阳翼是将太阳能转化为电能,电能是二次能源。
(2)[4]第二宇宙速度是航天器的速度达到一定的值,脱离地球的引力而成为绕太阳运行的人造行星,这个速度很大,大小为11.2km/s。
[5]质量是物质的一种属性,不随物体的形状、状态、温度、位置的变化而变化,故2kg月壤在地球上的质量不变。
[6]地球上的重力常数是月球上的6倍,由可知,在质量一定时,重力常数越大,重力越大,2kg月壤在地球上受到的重力变大。
(3)[7]嫦娥五号起飞的过程中,速度越来越大,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[8]环月轨道交会对接时,位置不变,它们是相对静止的。
[9]返回器着陆在地面静止时,处于平衡状态,受到平衡力的作用。
(4)[10]岩芯钻探机的钻头尖是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
[11]人的手臂肌肉作用在关节,运动距离小,而它带动的是整个手臂,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,机器取样器的长臂与人的手臂一样是费力杠杆。
[12]发动机属于热机,嫦娥五号探测器用两台150W发动机工作,原理与热机类似。
5.如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,用电流表的示数大小表示身高和体重。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,电流表A1指针位置如图丙所示,其读数为 安;
(2)小明在测量时,A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,这将导致体重测量值如何变化?并说明理由。
【答案】 0.12 40Ω 测量值将变小
【详解】(1)[1]根据图丙可知,电流表两程为0~0.6A,分度值为0.02A,因此电流表A1的读数为0.12A。
(2)[2]因为并联电路两端电压相等,通过滑动变阻器的电流为通过R电流的一半,即可以得出等式
已知R受到的压力等于小明的重力400N,根据图像可知,R的阻值为20Ω,则滑动变阻器接入电路的阻值
(3)[3]根据该称的原理可知是通过电流表测量电路中的电流来判断的,由可知,当电源电压降低后,电流表A1的示数会减小,所以导致测量值将变小。
6.小明所在物理兴趣小组的同学利用金属管、弹簧测力计、强力磁铁进行了系列实验探究活动。请回答问题。
(1)如图1所示,是小明用弹簧测力计测量出金属管的重力的示意图,若金属管的体积(实心部分)为50cm3,则金属管的密度为 ;
A.0.6g/cm3
B.0.8g/cm3
C.6g/cm3
D.8g/cm3
(2)如图2,小明将强力磁铁放入竖直放置的金属管内,发现强力磁铁并未加速下落,而是缓慢下落,造成强力磁铁缓慢下落的原因与下列哪个物理原理相同 ;
A.电磁感应
B.磁场对电流的作用
C.磁化
D.电流的磁效应
(3)小明用刻度尺测出金属管的长度为50cm,再用弹簧测力计挂在金属管的右端始终缓慢竖直向上拉起金属管,其示数如图3所示,则金属管的重心离左端的距离为 (金属管的重力如图1);
A.15cm
B.16cm
C.17.5cm
D.22.5cm
(4)小明将金属管放在水平桌面上用弹簧测力计拉动,弹簧测力计拉力与其移动的距离变化的图像如图4所示,则当时金属管受到的摩擦力以及时弹簧测力计对金属管做的功分别为 。
A.1.8N;0.18J
B.1.2N;0.18J
C.1.2N;0.228J
D.0N;0.228J
【答案】 D A C B
【详解】(1)[1]由图1知,金属管的重力为,所以金属管的质量为
则金属管的密度为
故选D。
(2)[2]当强力磁铁下降时,产生感应电流,从而金属管出现感应磁场,与强力磁铁产生相互作用,使强力磁铁下降减慢,故选A。
(3)[3]由杠杆平衡条件得到
算出
故选C。
(4)[4]拉力逐渐变大,物体由静止变为运动,,物体静止,由图可得F和s的关系
故物体静止,静摩擦力
,物体运动,当,移动距离是
做功
7.在西安某建设工地上,工人利用如图所示滑轮组将建筑材料提升至高处。若要用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升2m,不计绳重和摩擦。求:
(1)请将图中的滑轮组用笔画线组装成最省力滑轮组;
(2)动滑轮的重;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)
(2)300N
(3)80%
【详解】(1)由图可知,图中有一个定滑轮和一个动滑轮,因此动滑轮上绳子的根数最多为3,根据偶定奇动可知,最省力的滑轮组,如图所示:
(2)根据可知,动滑轮的重为
G动=nF-G=3×500N-1200N=300N
(3)滑轮组的机械效率为
8.学校给每班都安装了如图甲所示的一款饮水机,其加热水箱的工作原理图可简化如图乙所示,其中S是一个自动温控开关,R1为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热;达到设定温度时,S自动切换到另一处为保温状态;该饮水机的部分参数如表所示;请回答下列问题:
型号
ZY﹣18
加热水箱容量
0.55L
额定电压
220V
加热功率
550W
保温功率
50W
产品重量
4.0kg
(1)L1、L2是两种不同颜色的指示灯,如果用红色表示正在对水加热,绿色表示保温,则L1为 色;
(2)饮水机烧开一次开水,所需时间为3分钟,若一天烧40次水,其他时间处于保温状态,电费单价为1度电0.5元,则一天烧水所花电费为 元;
(3)下列关于饮水机的说法,你认为不合理的是 ;
A.饮水机长时间不用时考虑用电安全,应该切断电源,同时避免浪费电能
B.饮水机外壳材质是塑料的,但插头必须接三孔插座,防止出现漏电事故
C.饮水机应定期清洗,是为了防止加热效率降低
D.检修饮水机前,应先断开电源
(4)在使用过程中,同学们发现空气开关经常跳闸,怎样解决这个问题呢: 。
【答案】 红 1.1 B 换用额定电流更大的空气开关,或使用饮水机时先关闭其他大功率用电器
【详解】(1)[1]当S接1时,灯L1与电阻R1串联,当S接2时,灯L2、R2、R1串联,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以,当S接1时,电阻最小,由可知,电加热管R1的功率最大,处于加热状态,因此,灯L1为红色灯,灯L2为绿色。
(2)[2]一天烧水消耗的电能
一天烧水所花电费为
(3)[3]A.饮水机长时间不用时考虑用电安全,应该切断电源,同时避免浪费电能,故A符合题意;
B.金属外壳的用电器必须接三孔插座,防止出现漏电事故,饮水机外壳材质是塑料的,可以不用,故B不符合题意;
C.饮水机应定期清洗,是为了防止加热效率降低,故C符合题意;
D.检修饮水机前,应先断开电源,故D符合题意。
故选B。
(4)[4]空气开关经常跳闸,解决的方法有:换用额定电流更大的空气开关,或使用饮水机时先关闭其他大功率用电器。
9.小君家买了一辆崭新漂亮的小汽车,他高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小君发现小汽车的许多部件都用到了物理知识,下面是他列出的几项,请你帮他补充完整。
(1)小汽车的轮胎上有许多凹凸不平的花纹,是为了 轮胎与地面间的摩擦力;
(2)小汽车的发动机是汽油机,从能源可否再生的角度看,汽油是 能源(选填“可再生”、“不可再生”);在加油站加油时禁止拨打手机是因为汽油容易 (填物态变化名称),加油过程中汽油对油箱底部的压强将 (选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)小汽车上配备安全气囊,是为了防止发生撞击时由于 对人体造成伤害。
【答案】 增大 不可再生 汽化 增大 惯性
【详解】(1)[1]小汽车的轮胎上有许多凹凸不平的花纹,可以在压力不变的情况下,增大了接触面的粗糙程度,即增大了摩擦力。
(2)[2]天然气、煤、汽油属于化石燃料,用完之后不能再产生,属于不可再生能源。
[3]加油站储存了大量汽油、柴油,这些汽油和柴油在常温下汽化,产生大量燃油蒸汽,这些蒸汽遇火很容易燃烧而发生危险,所以,加油站附近禁止吸烟、打手机等。
[4]因为液体压强随深度的增加而增大,所以,加油过程中汽油对油箱底部的压强将增大。
(3)[5]当汽车发生撞击时,由于惯性人体会向前运动,而发生危险,配备安全气囊后,受撞击后气囊弹开对人起到保护作用。
10.表1是上海港客轮运行时刻(上海——武汉)表.请根据表1,回答下列问题:
表1
上海
开往
汉口
自上海起公里数
汉
申
航线
申
汉
港名
11:00
武 汉
21:30
1125
14:30
14:50
鄂 州
1025
16:10
16:40
黄 石
14:30
14:20
982
19:30
20:00
武 穴
10:30
10:20
906
22:00
22:30
九 江
07:40
07:20
856
05:00
05:30
安 庆
23:50
23:40
692
池 州
632
10:10
10:40
铜 陵
18:00
17:40
596
14:20
14:50
芜 湖
13:50
12:30
488
马鞍山
440
18:40
19:30
南 京
07:30
07:00
392
22:00
22:20
镇 江
305
23:40
23:50
泰 州
247
03:00
03:20
江 阴
21:20
21:00
188
05:50
06:10
南 通
18:10
17:30
128
12:30
上 海
11:00
0
(1)根据表1中数据,估算南京——南通段长江的平均流速;
(2)“江汉”轮在武汉——上海之间作往返航行,试问该船有无可能在上海至武汉航行途中,经过某一地点的时刻恰好是该船由武汉驶往上海途中经过该地点的时刻(不考虑日期),如有可能,这种情况共有几处?若以正常航班计算,第一处和最后一处分别在哪些航段?
【答案】(1)2.5km/h
(2)有五处。第一处:上海-南通段,最后一处:黄石-鄂州段
【详解】(1)设南京-南通段长江水的平均流速为v0,而该船在静水中的航行速度为v,以s表示南京-南通的航线长度,由表中可查得
,
以t上和t下分别表示“江汉”轮上行和下行通过这段航程的航行时间,查表得:
,
船上行时,航速为,则有
船下行时,航速为,则有
由以上两式得
(2)由上分析知,若两地之间上行船和下行船有交叉的时间,则在这段航线中必有一地为上行船和下行船的相遇之处,即上行船过这一位置的时刻也就是它下行返回时经过这一位置的时刻(不考虑日期)由航行时刻表可以查出,这样的位置共有5处,这5处分别位于:上海-南通段、江阴-泰州段、芜湖-铜陵段、安庆-九江段、黄石-鄂州段。
11.明代宋应星在《天工开物》中记载的汲水装置——辘轳沿用至今。如图甲是一种辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成,它的大轮和小轮具有共同转动的轴,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。某次取水时用井绳拉着水桶在50s内使水桶缓慢匀速上升3m,水桶重5N,水桶中水重100N。在这一过程中,水的密度为,g取10N/kg。
(1)如图甲所示辘轳可视为杠杆,它是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是 (选填“A”“B”或“C”)点;
(2)辘轳在图乙时刻静止,AB长0.2m,AC长0.7m,人在大轮上C点施加的力为多大 ?
(3)水桶中水的体积是多少 ?
(4)此次取水过程中,人做有用功的功率为多少 ?
【答案】(1) 省力 B
(2)42N
(3)0.01m3
(4)6W
【详解】(1)[1]辘轳动力臂大于阻力臂,所以属于省力杠杆。
[2]大轮和小轮都绕着B点转动,所以支点为B点。
(2)动力的力臂为
阻力的力臂为,阻力的大小为
忽略绳重和摩擦,由杠杆平衡条件可得
解得
(3)水桶中水的质量
水桶的体积等于水的体积,故水桶的体积为
(4)人做的有用功
则人做有用功的功率
请根据中学生小明生活中的相应情景,完成下列小题。
12.下列关于小明的人体数据中估测最合理的是( )
A.小明正常的步行速度约为18km/h
B.小明的重力约为50kg
C.小明的安全电压约为36V
D.小明身高约为1.65m
13.小明在欣赏古诗词的时候,经常发现诗句与物理知识息息相关。关于声现象,下列说法错误的是( )
A.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟叫声是通过空气传入人耳的
B.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”,这说明声音可以传递信息
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的音调高
D.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”,诗句中“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音色来分辨的
14.小明在厨房中观察到很多与物态变化相关的现象,下列说法正确的是( )
A.从冰箱中拿出的冻肉上有白霜,属于凝华现象
B.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高,沸点低
C.冬天厨房的窗玻璃外侧会形成冰花,属于凝华现象
D.锅中的水烧开时冒出大量“白气”,“白气”的形成属于汽化现象
【答案】12.D 13.C 14.A
【解析】12.A.小明正常的步行速度约为1m/s,合3.6km/h,故A不符合题意;
B.小明的重力约为500N,故B不符合题意;
C.小明的安全电压不超过36V,故C不符合题意;
D.小明身高约为1.65m,合165cm,故D符合题意。
故选D。
13.A.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟叫声是通过空气这种介质传入人耳的,故A正确,A不符合题意;
B.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”,这说明声音可以传递人回家这一信息,故B正确,B不符合题意;
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的响度大,而不是音调,故C错误,C符合题意;
D.“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音色来分辨的,不同的鸟,叫声不同,声音的特色和品质不同,故D正确,D不符合题意。
故选C。
14.A.从冰箱中拿出的冻肉上有白霜,是水蒸气遇冷变为固态,属于凝华现象,故A正确;
B.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高,沸点高,故B错误;
C.冬天厨房的窗玻璃内侧会形成冰花,属于凝华现象,因为玻璃内侧存在热的水蒸气,故C错误;
D.“白气”的形成属于液化现象,故D错误。
故选A。
15.如图甲所示为小明家的电热油汀取暖器,工作简化电路如图乙所示,R1、R2、R3均为电热丝(其阻值恒定不变)。电热油汀取暖器的部分参数如表所示,试问∶
额定电压
220V
高温挡功率P高
2000W
中温挡功率P中
1210W
低温挡功率P低
800W
(1)该电热油汀取暖器是利用电流的 (选填“磁”或“热”)效应工作的,若开关处于2~3挡位时取暖器处于 温挡(选填“高”“中”或“低”);
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)某次取暖器使用中温挡和低温挡共消耗电能5.21kW·h,已知中温挡正常工作时间为1h,则低温挡正常工作时间为多长?
(4)小明上网查阅导热油的有关数据∶c导热油=2.5×103J/(kg·℃)、沸点348℃。若电热油汀取暖器腔体内注入4.8kg导热油,在高挡工作20min,可使导热油的温度升高152℃,则该取暖器高挡的加热效率为多少?
【答案】 热 中 40Ω 5h 76%
【详解】(1)[1][2]电热油汀取暖器在工作时,将电能转化为内能,所以是利用电流的热效应工作的,当开关处于1、2挡时,R2、R3串联在电路中,电阻最大,当开关处于2、3挡时,R2接入电路中,当开关处于3、4挡时,R1、R2并联接入电路中,电阻最小,根据可知,当开关处于1挡、2挡时是低温挡,当开关处于2、3挡时是中温挡,当开关处于3、4挡时是高温挡。
(2)[3]当开关处于2、3挡时是中温挡,R2接入电路中,中温挡功率为1210W,则中温挡的电阻
(3)[4]中温挡正常工作时间为1h,则中温挡消耗的电能
W中=P中t=1210W×1×60×60s=4.356×106J
中温挡和低温挡共消耗电能5.21kW·h,即1.8756×107J,则低温挡消耗的电能
W低=W-W中=1.8756×107J-4.356×106J=1.44×107J
则低温挡工作的时间
(4)[5]高温挡工作20min,则消耗的电能为
W'=P高t'=2000W×20×60s=2.4×106J
导热油吸收的热量
Q=c导热油m∆t=2.5×103J/(kg·℃)×4.8kg×152℃=1.824×106J
则该取暖器高挡的加热效率
16.元宵节,又称上元节、小正月、元夕或灯节,是中国的传统节日之一,时间为每年农历正月十五、甲辰年正月十五上午,阿克苏市举办了热闹的社火表演,晚上举行了精彩的烟花秀表演,社火表演中的踩高跷备受人们欢迎。
(1)小明在表演踩高跷时,发现自己站得越高,越容易失去平衡。这是因为随着高度的增加,小明的 (填“重力”或“重心”)会相应上移,导致稳定性下降;
(2)高跷对地面的压强比小明正常行走时对地面的压强 (填“大”“小”或“相等”)。高跷表演 (填“适合”或“不适合”)在沙漠中表演;
(3)烟花秀表演时,烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光是由红、 、蓝三种色光混合而成的。烟花在空中爆炸时,我们总是先看到爆炸的闪光,然后才听到爆炸声,这是因为光的传播速度比声音的传播速度要 (填“快”或“慢”)。烟花秀表演结束后,我们能闻到一些刺鼻的气味,这是 现象。
【答案】 重心 大 不适合 绿 快 扩散
【详解】(1)[1]重心是重力的作用点,重心越低,物体越稳定,随着高度的增加,重心会相应上移,导致稳定性下降。
(2)[2]表演高跷时,高跷对地面的压力等于人与高跷的总重力,则对地面的压力比人正常行走时大,而受力面积比人正常行走时小,则压强大。
[3]高跷在沙漠中表演时,高跷会陷入沙子中,故高跷不适合在沙漠中表演。
(3)[4]烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光的三原色混合而成的,即由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
[5]光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度要快,则烟花在空中爆炸时,我们总是先看到爆炸的闪光,然后才听到爆炸声。
[6]烟花秀表演结束后,我们能闻到一些刺鼻的气味,这是分子在不停地做无规则运动,即扩散现象。
17.如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,如表为它的铭牌数据。
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
400W
保温功率
44W
(1)当开关S1、S2都闭合时,电热饮水机处于 状态(选填“加热”或“保温”);
(2)求电阻R1的阻值;( )
(3)该饮水机正常加热1400s,能将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求该饮水机的加热效率[水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)]。( )
【答案】 加热 979Ω 52.5%
【详解】(1)[1]当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路,当S1闭合、S2断开时R1与R2串联,两电阻串联时总电阻最大,所以当开关S1,S2都闭合时,电路中的电阻最小,由
可知,电路中的总功率最大,饮水机处于加热状态。
(2)[2]饮水机处于加热状态时,电路为R2的简单电路,则电阻R2的阻值为
饮水机处于保温状态时,R1与R2串联,电路的总电阻为
R1的电阻为
R1=R总-R2=1100Ω-121Ω=979Ω
(3)[3]由可知水的质量为
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量为
饮水机正常加热1400s消耗的电能为
W=P加热t=400W×1400s=5.6×105J
饮水机的加热效率为
18.如图,船上装有平衡警示电路,其中S为重力开关:虚线框部分是其绝缘外壳,A、B、C是固定在外壳上的金属触点,金属片M(斜线部分)重力较大,M可绕固定点O自由转动。当船水平时,M与C接触,绿灯亮;当船体向左或向右倾斜到一定程度时,M与C分离,与A、B中的某一个触点接触,蜂鸣器发声报警。
(1)请按要求,将电路图连接完整 ;
(2)重力开关S运用了重力方向总是 的原理;
(3)O处转动部位安装了滚动轴承,目的是 摩擦。
【答案】 见解析 竖直向下 减小
【详解】(1)[1A、B、C是固定在外壳上的金属触点,金属片M(斜线部分)重力较大,M可绕固定点O自由转动。当船水平时,M与C接触,绿灯亮,此时电源和绿灯连成完整的电路;当船体向左或向右倾斜到一定程度时,M与C分离,与A、B中的某一个触点接触,将AB同时与蜂鸣器串联接在电源上,即可发声报警,如图所示
(2)[2]重力的方向总是竖直向下的,重力开关正是利用这一特点,使得船水平时,绿灯亮。
(3)[3]转动部位安装了滚动轴承,是用滚动代替滑动,从而减小摩擦。
19.“海油观澜号”是全球首座水深超、离岸距离超的“双百”海上浮式风电平台,装机容量7.25兆瓦,可在水中漂浮并捕捉风能发电。“海油观澜号”由浮式基础和风机设备组成,其中浮式基础质量为4000t,总体呈三角形结构,包括3个边立柱和1个中间立柱,这4根立柱均为圆柱体(不计立柱之间的连结结构);浮式基础上方是质量为5000的风机设备。(海水密度取)
(1)风能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;
(2)浮式基础完成总装后,在拖船的协助下运至码头进行安装风机等一体化集成作业,若拖船以的功率、的航速匀速直线航行,则拖船匀速直线航行时受到的阻力为 N;
(3)到达码头后,将进行一体化集成作业。风机设备的叶轮由三个叶片组成,每个叶片长为,质量为。在安装其中一个叶片时,通过钢索将两台吊车的挂钩分别固定在叶片的位置,如图乙所示。若叶片重心在点,要使叶片在水平位置平衡,求位置的挂钩提供的拉力比位置挂钩提供的拉力大 N;
(4)当只有“海油观澜号”浮式基础漂浮在海面时,浮式基础吃水深度为8米,在浮式基础上方安装完质量为5000t的风机设备后,“海油观澜号”在码头启航,前往某海域,如图丙所示,为了保证稳定和安全航行,还需要在浮式基础内部注入海水压载,使整个平台下降,全过程浮式基础未全部浸没。浮式基础内部注入海水压载后,“海油观澜号”吃水深度变为22米,求浮式基础内部注入海水质量是 吨。
【答案】 可 3×106 1.875×105 2000
【详解】(1)[1]风能可以短时间内从自然界中源源不断了得到,所以属于可再生能源。
(2)[2]拖船以2.0×104kW的功率、24km/h的航速匀速直线航行,则牵引力大小
拖船做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以拖船匀速直线航行时受到的阻力为3×106N。
(3)[3]受力分析如图所示:
由图知以A为支点,竖直向下的重力为阻力、竖直向上的拉力为动力,根据F×LAC=G×LAB
解得C位置的挂钩提供的拉力是
(4)[4]“海油观澜号”处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,即
排开海水的体积
排开水的深度
解得,当只有“海油观澜号”浮式基础漂浮在海面时,浮式基础吃水深度为8米,浮式基础内部注入海水压载后,“海油观澜号”吃水深度变为22米,注入海水后“海油观澜号”吃水深度变化了Δh=22m-8m=14m
注入海水后,浮力变大,增大的浮力等于增大的重力,即
则增大的质量
因风机设备质量为5000t,故注入海水质量m2=Δm-m1=7000t-5000t=2000t
20.每天晚上八点,滨江园山湖公园里的音乐喷泉就会在空中翩翩起舞,给市民带来惊艳的视觉体验,如图所示。音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置,让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上,通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色,呈现美轮美奂的视觉效果。图甲、乙是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。
(1)10s时红灯两端的电压为100V,求此时通过红灯的电流为 A;
(2)25~30s内红灯和绿灯消耗的总电能为 J;
(3)图丙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丁所示的周期性变化的,定值电阻R=2Ω,D为特殊电子元件,当时,D两端的电压;当时,恒为6V不变。当通过R的电流满足时,电路启动喷水,此时至少为 V,当为9V时,通过R的电流为 A;
(4)由图丙,0~3s内AB两端的电压均匀增加,3s时达到15V,则2s时对应的电压为 V,由此推得在一个周期内(周期为6s),喷水时长为 s。
【答案】 2 2000 10 1.5 10 2
【详解】(1)[1]第10s红灯两端的电压为100V,红灯的功率为,由可知,此时通过红灯的电流为
(2)[2]由图甲乙可知,红灯和绿灯在25~30s内的功率都为200W,则总功率为
红灯和绿灯消耗的总电能为
(3)[3]当时,D两端的电压;当时,恒为6V不变。当通过R的电流满足时,电路启动喷水,则喷水时R两端的电压至少为
这个电压为能否喷水的临界电压,所以至少为
[4]当为9V时,恒为6V不变,则R两端的电压为
由欧姆定律可知,此时通过R的电流为
(4)[5]由图丙,0~3s内AB两端的电压均匀增加,3s时达到15V,则每秒电压增加5V,所以2s时对应的电压为10V。
[6]由图丙可知,在一个周期2~4s内,,如图:
则在一个周期内(周期为6s)喷水时长2s。
21.江豚是一种小型鲸类,仅分布于长江中下游干流以及洞庭湖和鄱阳湖等区域中,由于其数量的锐减,被归属于国家一级保护动物.如图所示为一头悬浮在水中的江豚,其质量约为150kg.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)此江豚的体积约为 m3;
(2)点O为江豚的重心,请在图中画出它此时的受力示意图.
( )
【答案】 0.15
【详解】(1)[1]因为江豚悬浮,因此浮力等于重力为:
江豚的体积为:
(2)[2]江豚受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力如下图:
22.纯电动汽车电池技术正处于快速发展阶段,锂电池以其优良的性能占据了大部分市场。
(1)手机中常装有一节锂电池,一节锂电池电压 (选填“等于”或“不等于”)一节干电池的电压,纯电动汽车为了产生高电压,其电池组由多节锂电池 (选填“串联”或“并联”)组成,锂电池组工作过程中会产生焦耳热,说明锂电池组 (选填“有”或“没有”)电阻。
(2)为了防止纯电动汽车中锂电池温度过低,需要加装防冻液,该防冻液属于 (选填“导体”或“绝缘体”)。温度过低时,锂电池可以充入的最大电能将变小,纯电动汽车的续航里程(纯电动汽车在电池充满电后以60km/h匀速行驶的最大路程)将 (选填“变长”或“变短”);充入相同电能所用的时间比常温条件下长,说明充电平均功率 (选填“变大”或“变小”)。
(3)传统锂电池质量较大,约占纯电动汽车整车质量的三分之一,是制约纯电动汽车发展的一个瓶颈。石墨烯电池的质量约为传统锂电池的一半,被认为是未来主力电池,仅5min就能将3000mA·h的电量充入石墨烯电池,则石墨烯电池充电时平均电流为 A。若某家用纯电动汽车由传统锂电池换装成石墨烯电池,已知石墨烯电池与传统锂电池可以充入的最大电能相同,将电能转化为机械能的效率也相同,当该纯电动汽车以60km/h匀速行驶时,阻力为车重的0.1倍,则该纯电动汽车的续航里程增加约 %。
【答案】(1) 不等于 串联 有
(2) 绝缘体 变短 变小
(3) 36 20
【详解】(1)[1]手机锂电池电压大约为3.7V,一节干电池电压为1.5V,两种电池电压不相等。
[2]电池之间串联可产生高电压。
[3]锂电池组工作过程产热,电流一定时,电阻越大,产热越多,故说明其有电阻。
(2)[1]防冻液在电池表面,如果是导体,一但电池漏电,会造成危险,故防冻液应为绝缘体。
[2]充入的最大电能变小,则输出电能也会变小,故续航里程变短。
[3]充电功率为充电快慢的物理量,充入相同电能所需时间长,说明充得慢,充电平均功率变小。
(3)[1]5min就能将3000mA·h的电量充入石墨烯电池,其充入的电能为
充电时的电流为
[2]由题可知传统锂电池质量较大,约占纯电动汽车整车质量的三分之一,石墨烯电池的质量约为传统锂电池的一半,设原锂电池电动汽车的重力为G,石墨烯电池的电动汽车重力为G石。则有
则
石墨烯电池与传统锂电池可以充入的最大电能相同,将电能转化为机械能的效率也相同,故做有用功相同,克服阻力做功相同,则有
即
续航里程增加
23.清明节期间,小志随家人一起驾车来到泾河智慧农业园观赏郁金香.下表列出了他家小轿车的相关数据(g=10N/kg).
(1)行驶过程中遇到紧急情况要及时刹车,这是通过增大 来增大摩擦力的,刹车后汽车由于 不能立即停下,还要滑行一段距离.
(2)不计油箱中油的质量,停在停车场的小轿车空载时对地面的压强是多少 ?
(3)若小志爸爸在高速路上驾车时以额定功率匀速直线运动,速度为72km/h,试计算10min钟内该车克服阻力所做的功 和小轿车的阻力 .
(4)从小志家到泾河智慧农业园的距离为50km,若轿车油量表上此时显示所剩油量为6L,小志爸爸至少需要加多钱油才能顺利完成一次旅程,回到家中 ?
【答案】 压力 惯性 7.5×106Pa 3.6×107J 3000N 25.2元
【详解】(1)行驶过程中遇到紧急情况要及时刹车,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;刹车后汽车由于惯性,仍要保持原来的运动状态,所以不能立即停下,还要滑行一段距离.
(2)不计油箱中油的质量,停在停车场的小轿车空载时对地面的压力:F=G=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,对地面的压强:p===7.5×106Pa;
(3)因为P===Fv,P=60kW=6×104W,v=72km/h=20m/s,所以牵引力F== =3000N,汽车匀速行驶时牵引力和阻力是一对平衡力,所以阻力f=F=3000N,所以阻力所做的功W=Pt=6×104W×10×60s=3.6×107J;
(4)回到家中,往返一次的路车程s=50km×2=100km,由表可知,百公里耗油量为10L,需要耗油的体积为10L,需加油的体积为10L−6L=4L,需加油的钱数6.3元/L×4L=25.2元.
24.(1)图甲是家庭电路中带有开关的三孔插座,将其正确连接在图乙的电路中 ;
(2)当电冰箱接入三孔插座后,地线连接的是电冰箱的 ;
(3)闭合开关S2,电灯不亮,用测电笔分别测试a、b、c点时,测电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。
【答案】 外壳 进户零线断路
【详解】(1)[1]由灯的连接可知,上、中、下分别为火线、零线、地线,该三孔插座带有开关,开关应与三孔插座串联,为了安全,开关应接在火线上,三孔插座中上孔接地线,左孔接零线,右孔与开关连接,如图所示:
(2)[2]当电冰箱的三脚插头接入三孔插座后,地线连接的是电冰箱的外壳,是为了防止由于冰箱的外壳带电而使人触电。
(3)[3]当开关S2闭合时,电灯不亮,说明电路中可能有断路故障,用测电笔分别接触a、b、c时,发现测电笔的氖管都发光,则说明a、b、c三点与火线相连,即可得进户零线断路。
25.“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为,静止时与地面的总接触面积为,在平直公路上匀速行驶,用时,此过程中汽车牵引力做功。取
(1)给电动汽车充电时,电能转化为 能;汽车在行驶时对路面的压力比静止时 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)求汽车静止时对水平地面的压强 ;
(3)求汽车匀速行驶时的速度及所受的牵引力 、 ;
(4)从环境的角度,纯电动汽车与常用燃油汽车相比,具有什么优点 (说一条即可)?
【答案】 化学 减小 见详解
【详解】解:(1)[1]给电动汽车充电时,消耗了电能,电能转化为化学能。
[2]小汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,相同时间内,空气经过小汽车上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,汽车在压强差下产生向上的升力,汽车对路面的压力减小。
(2)[3]汽车静止时对水平地面的压力
汽车静止时对水平地面的压强
(3)[4]汽车匀速行驶时的速度
[5]根据可知汽车所受的牵引力
(4)[6]从环境的角度,纯电动汽车与常用燃油汽车相比,具有环保、无污染的优点。
答:(1)给电动汽车充电时,电能转化为化学能;汽车在行驶时对路面的压力比静止时减小;
(2)求汽车静止时对水平地面的压强;
(3)求汽车匀速行驶时的速度为,所受的牵引力为;
(4)从环境的角度,纯电动汽车与常用燃油汽车相比,具有环保、无污染的优点。
26.电热加湿器工作原理:加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中,从而提高空气湿度,下表是某同学设计的电热加湿器部分参数,其发热电路如图所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换。
额定电压
220V
额定最大发热功 率
400W
水箱容积
4L
适用面积
40~60m2
(1)若加热前水温为20℃,电热槽内气压为标准大气压,从加热到沸腾最短时间为3分钟,则电热槽中水的质量是多少千克?(不计热损失,c水=4.2×103J/( kg·℃),结果保留两位小数)
(2)加湿器在低档时的发热功率;
(3)对于需要制冷的室内,电热加湿器会使其气温升高,请提出一条改进的建议。
【答案】(1) 0.21kg;(2)200W;(3)降低电热槽内气压
【详解】解:(1)由于不计热损失,根据W=Pt和Q=cmΔt可得
P1t= cm(t2-t1)
即
400W×3×60s=4.2×103J/(kg·℃)×m×(100℃-20℃)
解得m≈0.21kg。
(2)电热加湿器在高档时,R2被短路,电路中只有R1,根据
可得
电热加湿器在低档时,R1和R2串联,且R1=R2,故总电阻
R=2R1=2×121Ω =242Ω
抵挡时的发热功率
(3)电热加湿器会使需要制冷的室内气温升高,可以降低电热槽内气压来降低沸点,达到该进的目的。
答:(1)电热槽中水的质量是0.21kg;
(2)加湿器在低档时的发热功率是200W;
(3)降低电热槽内气压。
27.城市高空坠物事件时有发生,越来越引起人们的关注,小梦学习小组的同学想探究“高空坠物的破坏力可能与哪些因素有关”。
猜想1:高空坠物的破坏力可能与物体的质量有关;
猜想2:高空坠物的破坏力可能与物体的 有关;
猜想3:高空坠物的破坏力可能与物体下落的高度有关。
他们利用细沙、直径不同的小球、刻度尺进行模拟实验。实验数据记录如表:
实验序号
质量m/g
体积V/cm3
下落高度h/cm
坑的深度d/cm
1
20
7.5
50
2.6
2
20
7.5
60
3.5
3
20
7.5
70
5.0
4
20
2.5
70
11.3
5
20
1.8
70
12.4
6
60
7.5
70
14.6
7
85
7.5
70
15.9
(1)实验中,通过 就可以反映高空坠物的破坏力的大小。
(2)由实验3、6、7三组数据可知高空坠物的破坏力与 有关。
【答案】 体积 沙坑的深度 物体的质量
【详解】[1]结合图表,我们猜想高空坠物的破坏力可能与物体的质量、体积和下落高度有关。
(1)[2]高空坠物的破坏力可以通过沙坑的深度反映出来,这种方法是转换法。
(2)[3]从3、6、7组我们可以看出:物体的体积、下落高度一样,质量不同,沙坑的深度也不同,说明高空坠物的破坏力与物体的质量有关。
28.如图所示的为某种电热水器的原理图,包括控制电路和工作电路两部分,其工作模式和相关参数如下表所示。通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝,R2为滑动变阻器,R为热敏电阻(置于电热水器内),其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯,忽略指示灯对电路的影响。
电源
220V
加热功率
1000W
保温功率
40W
水容量
1.0L
(1)工作电路中的A线应接 (填“火”“零”或“地”)线;当 灯亮时,电热水器处于保温状态。工作时若要提高电热水器的保温温度,应将R2的滑片P向 端调节;
(2)R1工作时的电阻是多大?
(3)电热水器处于加热状态时,工作315s,可使1L的水温度升高60℃,计算该电热水器的效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
【答案】 火 绿 b 1161.6Ω 80%
【详解】(1)[1]在家庭电路中,熔断器应接在火线上,所以工作电路中的A线应接火线。
[2]当绿灯亮时,工作电路中R0和R1串联,电路的总电阻最大,由可知,电热水器的功率最小,处于保温状态。
[3]当温度升高时,由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知,R的阻值减小,控制电路的总电阻减小,电磁铁的磁性变强,衔铁与下触点接触,电热水器处于保温状态,所以,要提高电热水器的保温温度,就应减小控制电路的电流,增大滑动变阻器R2接入电路中的电阻,即滑片b端移动。
(2)[4]当绿灯亮时,工作电路中R0和R1串联,电热水器的功率最小,处于保温状态,此时电路的总电阻
R0的阻值为
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R1工作时的电阻为
R1=R串-R0=1210Ω-48.4Ω=1161.6Ω
(3)[5]水的体积
V=1L=1dm3=0.001m3
由水的质量为
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.001m3=1kg
水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×60℃=2.52×105J
消耗的电能为
W=P加热t=1000W×315s=3.15×105J
该电热水器的效率为
29.小明家的电烤箱铭牌如图甲所示的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清),其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化),求:
(1)电烤箱在低温挡正常工作时,与点接触, (填“断开”或“闭合”);
(2)则电热丝的的阻值为 ,的阻值为( )。
(3)在傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其它用电器,仅让电烤箱在低温挡工作,内如图丙所示的电能表转盘转了,则电路的实际电压是( )V。
【答案】 断开 44 56 200
【详解】(1)[1]由可知,当电烤箱电阻越大时,其功率越小,所以当电烤箱在低温挡正常工作时,电阻最大,应是和串联,与点接触,断开。
(2)[2][3]当电烤箱在中温挡正常工作时,与点接触,闭合,此时只有接入电路,由可知,的阻值为
由(1)中分析可知,低温挡时和串联,故
故的阻值为
(3)[4]由图可知,电能表每转1r,电路中消耗电能,电能表转盘转了消耗的电能为
电烤箱的实际功率为
根据可得电路的实际电压为
30.2020年6月23日9时23分,我国北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。经过8天长途跋涉、5次变轨于6月30日14时15分定点在距地球3万6千公里的地球同步轨道,标志着我国北斗三号全球卫星系统全面建成。地面测控人员是通过 对太空中卫星进行测控的,变轨是通过施加 改变其运动状态的,目前该卫星相对地球处于 状态。 大多数人造卫星沿椭圆轨道运动,卫星在远地点和近地点之间运行的过程中,从能量转化的角度看,是 的相互转化。
【答案】 电磁波 力 静止 动能和重力势能
【详解】[1]地面测控人员通过电磁波对太空中卫星进行测控。
[2]变轨是运动状态发生改变,必须受到力的作用。
[3]地球同步卫星相对地球没有位置的变化,所以是处于静止状态。
[4]卫星在远地点时,重力势能最大,动能最小,而在近地点时,重力势能最小,动能最大,所以从远地点向近地点运行的过程是动能和重力势能之间的转化。
31.沸水能结冰吗?
科学家将盛有适量水的杯子放置在玻璃罩中密封(如图甲),用抽气机向外抽气,过一段时间,奇怪的现象发生了:杯子中的水沸腾了,继续抽气,杯子中上层水仍在沸腾,下层水开始结冰,最终水全部结成了冰。
(1)随着玻璃罩中的空气被抽出,杯子中的水沸腾了,物理道理是 。
地球表面自然环境中,杯子中上层水沸腾、下层水结冰的现象 (“可能”/“不可能”)存在。
(2)如图乙,在温度较低的环境中将一根两端拴有重物的细金属丝,挂在一个粗大的冰块上。一段时间后,钢丝穿冰块而过,而冰块完整无缺。使用细金属丝和悬挂重物的目的是为了 ,从而使冰的熔点 (降低/提高/保持不变),所以细金属丝下方的冰块熔化,由于环境温度较低,熔化而成的水又很快 (填写物态变化名称)故钢丝穿冰块而过且不留缝隙;(3)滑冰运动员所穿滑冰鞋都带有冰刀,如图丙所示,在滑冰过程中,冰刀通过 的方式使得冰的内能变大,同时 (增大/减小)了对冰面的压强,从而改变了冰的熔点,使得冰刀划过的冰面容易熔化成水, (增大/减小)了与冰面的摩擦。
【答案】 液体沸点随气压的降低而降低 不可能 增大(钢丝对冰块的)压强 降低 凝固 做功 增大 减小
【详解】(1)[1][2]随着玻璃罩中的空气被抽出,玻璃罩中气压降低,液体沸点会随着气压的降低而降低,所以我们会看到杯子内的水会沸腾;能量转化具有方向性,热量能自发地从高温物体传到低温物体,所以杯子中上层水沸腾、下层水结冰的现象是不可能存在的。
(2)[3][4][5]使用细金属丝,在压力一定时,可以通过减小受力面积的方法来增大压强。悬挂重物是在受力面积一定时,可以通过增大压力来增大压强。因此使用细金属丝和悬挂重物的目的都是增大(钢丝对冰块的)压强,增大压强可以降低冰的熔点。物质从液态变为固态叫凝固。由于环境温度较低,熔化而成的水又很快凝固成冰,故钢丝穿冰块而过且不留缝隙。
(3)[6][7][8]在滑冰过程中,冰刀与冰面摩擦,通过做功的方式使得冰的内能变大,同时冰刀的刀刃做的非常锋利,冰刀减小了与冰面的接触面积,从而增大了压强。冰的熔点与压强有关,且压强越大,熔点越低。这样就使部分冰熔化成水。水将冰刀与冰面分开,减小了两者之间的摩擦。
32.插电式混合动力汽车是当前比较流行的新能源汽车,如图1所示。当电池电量充足时,以电动模式行驶;当电池电量不足时,以燃油模式行驶,又能给电池充电,综合油耗依然比传统燃油车更低。仔细观察和思考,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)汽车的后视镜是一个凸面镜,对光有 作用。
(2)汽车上的“倒车雷达”,可发射 (超声波、电磁波),通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上,如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变 (远、近);
(3)已知汽车电池能够储存电能20kW•h,如图2,小王驾驶充满电的汽车沿平直公路从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的电量还剩30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失)。若该行驶模式过程中恰好消耗3L汽油,则汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为 (汽油的热值取q=4.0×107J/L)。
【答案】(1)发散
(2) 超声波 缩小 近
(3)40%
【详解】(1)光在凸面镜上发生反射,凸面镜对光有发散作用。
(2)[1]倒车雷达运用回声定位原理,通过发射超声波来获取信息,从而进行倒车辅助。
[2]摄像头中的凸透镜相当于照相机,障碍物经凸透镜成倒立、缩小的实像。
[3]凸透镜成实像时,物体离透镜越近,成的像就越大,如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变近了。
(3)燃油模式中电池在汽车电路中消耗电能相当于用电器。汽车从A地到C地电池消耗的电能为
汽车匀速行驶过程中受到的牵引力为
汽车从C地行驶至B地电池获得的电能
汽车从C地行驶至B地牵引力所做的功
燃油模式阶段汽车消耗汽油完全燃烧释放的能量
汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为
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