2016-2025年河南省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷-【2026年中考复习】10年物理压轴题
2025-07-23
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51页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.25 MB |
| 发布时间 | 2025-07-23 |
| 更新时间 | 2025-07-23 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53176743.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【10年压轴题】2016-2025年河南省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•河南)如图,某工人利用滑轮在时间t内,将重为G的物料匀速提升了h的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为F,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.该工人使用的是定滑轮
B.提升物料做的有用功为2Gh
C.拉力F做功的功率为
D.该滑轮的机械效率为
2.(2024•河南)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2,下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
3.(2023•河南)如图所示,在200N的拉力F作用下,用滑轮组将重为300N的货物匀速提升,在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.滑轮组做的有用功为400J
B.拉力F做功的功率为30W
C.滑轮组的机械效率为75%
D.此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
4.(2022•河南)为了将一物块送到高处,小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端,物块沿斜面匀速向上运动,下列说法正确的是( )
A.该装置使用滑轮是为了更加省力
B.此过程中物块的动能转化为重力势能
C.物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D.若绳子突然断开,物块将立即下滑
5.(2021•河南)为迎接2022年北京冬奥会,运动员积极训练。关于如图中的项目,下列说法正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员做功
B.短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
C.花样滑冰运动员向前滑行,是由于受到惯性的作用
D.掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
6.(2020•河南)频闪照相是研究物体运动的重要手段之一,图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置,不计空气阻力,在小球下落的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能逐渐增大
B.小球的机械能逐渐减小
C.小球的重力在ab段做功比在cd段多
D.小球的重力在ab段做功比在cd段慢
7.(2019•河南)如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
8.(2018•河南)第24届冬奥会将于2022年在北京一张家口举办。如图所示,当运动员穿着滑雪板在水平雪地上进行滑行训练时,下列说法中正确的是( )
A.以滑雪板为参照物,运动员是运动的
B.穿滑雪板是为了减小对雪地的压力
C.雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是相互作用力
D.滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
9.(2017•河南)如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是( )
A.用户使用的用电器两端电压为U
B.输电线上消耗的电功率为
C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高
D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大
10.(2016•河南)如图所示,当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2.则物块的密度为( )
A. B. C. D.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2025•河南)为构建新型能源体系,河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图,在用电低谷时,用电将水从下水库抽至上水库蓄能;在用电高峰期,上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.抽水蓄能时,水的重力势能转化为电能
B.上水库放水时,流下的水的重力势能减小
C.放水发电时,发电机是利用电磁感应工作的
D.放水发电时,水的机械能全部转化为了电能
(多选)12.(2024•河南)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
(多选)13.(2023•河南)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
B.华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.奋斗者号潜水器从海底采集的岩石到海面后质量变大
(多选)14.(2022•河南)从“嫦娥五号”采回月球样本到“天问一号”成功登陆火星,我国在航天领域取得了辉煌成就,为人类太空探索做出了重要贡献。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”的电磁波信号比“嫦娥五号”的电磁波信号传播速度大
B.银河系、太阳系、火星、“天问一号”是按照尺度由大到小排列的
C.“嫦娥五号”比“天问一号”离开地球的距离更远
D.“嫦娥五号”和“天问一号”相对太阳都是运动的
(多选)15.(2021•河南)黄河小浪底水利枢纽工程具有防洪、发电、调沙等多项功能。如图为黄河小浪底水力发电站,下列说法正确的是( )
A.按照能源分类,水能是可再生能源
B.水力发电机的工作原理是电磁感应
C.水从高处下落的过程中,动能转化为重力势能
D.随着科技发展,水电站的能源利用率可达100%
(多选)16.(2020•河南)在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示:甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路,用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动,对于这个过程,下列说法正确的是( )
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能
D.乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力
(多选)17.(2019•河南)如图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是( )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.R2的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,电压表示数减小
D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间
(多选)18.(2018•河南)为了研究热敏电阻对电路的影响,小李设计了如图所示的电路。电源电压保持不变,R为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后,小李在热敏电阻R1上擦了一些酒精,用扇子对着它扇风时,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数之比变小
D.电路的总功率变小
(多选)19.(2017•河南)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比,下列判断正确的是( )
A.木块受到的浮力一样大
B.木块在甲液体中受的浮力较大
C.甲液体对容器底部的压强较大
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
(多选)20.(2016•河南)在如图所示的电路中,磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。将螺线管一端靠近磁敏电阻R,闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.螺线管左端为S极,右端为N极
B.当R1的滑片向左滑动时,电压表示数减小
C.当R1的滑片向右滑动时,电流表示数增大
D.在螺线管中插入铁芯,电压表示数减小
三.实验探究题(共5小题)
21.(2023•河南)家乡的土豆丰收了,小红想利用所学知识测量土豆的密度。
(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺左端的 处,调节 使横梁平衡。
(2)将土豆放在天平左盘,向右盘增减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示,土豆的质量为
g。
(3)由于土豆较大,无法放入量筒,于是小红将它缓缓放入一个盛满水的溢水杯中,直至浸没,测得浸出水的质量为140g。已知水的密度为1.0g/cm3,则土豆的体积为 cm3,密度为 g/cm3。在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出。测得土豆的密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)回家后:小红又利用电子秤、杯子和水测出了土豆的密度。测量过程如下:
①把土豆放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m1;
②取下土豆,将装有适量水的杯子放在电子秤上,电子秤示数为m2;
③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水未溢出且土豆不触碰杯底。电子秤示数为m3。
④求出土豆的密度ρ= 。(用m1、m2、m3、ρ水表示)
22.(2022•河南)在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中,电源是三节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线,将图1的电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光,读出电流表示数,可测得额定功率。
(4)继续移动滑片,电压表示数如图2所示,为 V,此时电流表示数为0.24A,小灯泡的实际功率为 W。
为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系,除了表中记录的电表示数和电功率,还需要增加记录的内容是 。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2.5
0.26
2
0.24
3
2.8
0.28
(5)分析实验数据可以发现,小灯泡两端的电压越高,它的实际功率 。
(6)完成上述实验后,某小组设计了图3所示的电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下:
①把定值电阻R0接入电路,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表示数;
③算出小灯泡的额定功率。现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,结合题中的数据分析,定值电阻R0应选 Ω的。
23.(2021•河南)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象: 。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 N。
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”)。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为 kg/m3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
24.(2020•河南)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图所示。
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整。
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容: 。
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图像。
④分析I﹣U图像可得出结论:在电阻一定时, 。
⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: 。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 V。
25.(2020•河南)在家电博览会上,小亮家买了一款标有“220V 3000W”的电热水器。
(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的 效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制,红外线是 (选填“可见”或“不可见”)光。
(2)大功率家用电器需要使用专用插座,插座的常用规格有10A和16A两种,通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座。
(3)已知该电热水器的加热效率为90%,求它正常工作时把30L水从20℃加热到47℃需要的时间。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
四.解答题(共5小题)
26.(2025•河南)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R0为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm3的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数 (填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R0的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致所测液体的密度 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
27.(2023•河南)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法。
28.(2017•河南)小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示。ABO为一水平杠杆,O为支点,OA:OB=5:1,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到6V时,报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V,R0的阻值恒为15Ω,压力传感器R固定放置,其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问:
(1)由图乙可知,压力传感器R的阻值随压力F的增大而 ;
(2)当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为多少?
(3)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(4)若电源电压略有降低,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,踏板触点B应向 (选填“左”或“右”)移动,并简要说明理由。
29.(2016•河南)某款新型电动汽车的性能参数如表所示,请回答下列问题。
(1)电动机是电动汽车的核心部件,电动机正常工作时,电能转化为 能,电动机的工作原理是 。
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大?
(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10L,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因。汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/kg。
(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪370m时,测速仪向该车出一超声波信号,2s后收到从车返回的信号,超声波在空气中传播速度为340m/s,求该车的速度。
工作电压
400V
电动机功率
40kW
百公里耗电量
15kW•h
30.(2016•河南)在“大力士”比赛中,需要把一质量m=400kg,边长l=1m,质量分布均匀的立方体,利用翻滚的方法沿直线移动一段距离,如图所示。g取10N/kg。求:
(1)立方体静止时对水平地面的压强;
(2)翻滚立方体时,使立方体一边刚刚离开地面,所用最小力F的大小;
(3)“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10m,用时20s,“大力士”克服立方体重力做功的功率。
五.计算题(共3小题)
31.(2021•河南)小聪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 44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。试问:
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
120
60
40
30
24
(1)随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值 (选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),当光照强度减小到一定值时,衔铁会被 (选填“吸下”或“释放”),照明系统启动。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是多少?
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为多少?此时光照强度为多少?
32.(2019•河南)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长40cm,阻值为20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S,试问:
(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度 ,电压表示数 。(两空均选填“增大”或“减小”)
(2)当水位处于位置A时,电压表的示数为多少?
(3)水位由位置A降至B这一过程,弹簧的长度增加了多少?电压表的示数变化了多少?
(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
33.(2018•河南)在研究性学习活动中,小玲所在的科研小组对南水北调中线工程进行了调查与研究
(1)南水北调中线工程从我省南阳丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京。两地海拔高度差约100m,经过工程师的精心设计,实现了渠水全程自流。渠水流动的动能是由 能转化而来的。渠水在贯穿黄河时,工程师设计了图甲所示的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当于一个 。
(2)穿黄隧洞由两条并排的,直径和长度都相同的圆形隧洞组成,单个隧洞从南岸进水口到北岸出水口的长度为4260m。小玲自制了一个能悬浮于水中的“浮子”,能随渠水以相同速度流动。将”浮子”放入南岸进水口处,经23min40s的时间到达北岸出水口。则穿黄隧洞中水的平均流速为多少?
(3)查资料知,水的压强随深度变化的关系图象如图乙所示,在深度为h=30m的穿黄隧洞底部,水在面积为1cm2的面上产生的压力大小相当于多少千克物体的重力?(g取10N/kg,不考虑水面大气压的影响)
(4)如果每条穿黄隧洞的直径约为8m,求两条穿黄隧洞的总输水能力约为每秒多少立方米?(π取3)
六.综合能力题(共2小题)
34.(2024•河南)小华家新买了一台电暖器,部分参数如下表,通过调节旋钮,可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压
220V
高温挡功率
2000W
低温挡功率
800W
(1)如图,电暖器的插头是三脚插头,插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过 的方式增大空气内能的。
(2)小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。
(3)若该电暖器一天正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电多少千瓦时?
(4)小华与妈妈一起做饭时,准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说:“应先把电暖器关掉,否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
35.(2022•河南)九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为30min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤?
(2)若自来水的温度为15℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)请写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释。
【10年压轴题】2016-2025年河南省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
C
A
D
A
C
D
D
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
BC
BD
AB
BD
AB
AD
CD
AD
AD
BD
一.选择题(共10小题)
1.(2025•河南)如图,某工人利用滑轮在时间t内,将重为G的物料匀速提升了h的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为F,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.该工人使用的是定滑轮
B.提升物料做的有用功为2Gh
C.拉力F做功的功率为
D.该滑轮的机械效率为
【解答】解:A、由图可知,该滑轮随物体一起移动,是动滑轮,故A错误;
B、提升物料做的有用功为W有=Gh,故B错误;
C、动滑轮绳子股数为2,拉力F做功的功率为:
P,故C正确;
D、该滑轮的机械效率为:
η,故D错误。
故选:C。
2.(2024•河南)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2,下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
【解答】解:AC、水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力,但是压力不是重力,
水杯对木板的压强p,故A错误,C正确;
B、水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是一对相互作用力,故B错误;
D、木板对海绵的压强为,故D错误。
故选:C。
3.(2023•河南)如图所示,在200N的拉力F作用下,用滑轮组将重为300N的货物匀速提升,在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.滑轮组做的有用功为400J
B.拉力F做功的功率为30W
C.滑轮组的机械效率为75%
D.此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
【解答】解:A、拉力做的有用功:W有=Gh=300N×2m=600J,故A错误;
B、由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×2m=4m,
拉力做的总功:W总=Fs=200N×4m=800J,
拉力做功的功率:P40W,故B错误;
C、滑轮组的机械效率:η100%100%=75%,故C正确;
D、由不计绳重和摩擦时η可知,动滑轮的重力一定,提升的货物越轻,即G越小,机械效率越小,故D错误。
故选:C。
4.(2022•河南)为了将一物块送到高处,小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端,物块沿斜面匀速向上运动,下列说法正确的是( )
A.该装置使用滑轮是为了更加省力
B.此过程中物块的动能转化为重力势能
C.物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D.若绳子突然断开,物块将立即下滑
【解答】解:
A、由图可知,该滑轮固定不动,是一个定滑轮,使用定滑轮不能省力,可以改变力的方向,故A错误;
B、物块沿斜面匀速向上运动,质量不变,速度不变,动能不变;高度变大,重力势能变大,不是动能转化为重力势能,故B错误;
C、物块沿斜面匀速向上运动,滑动摩擦力会阻碍物体的相对运动,所以摩擦力的方向是沿斜面向下的,故C正确;
D、若绳子突然断开,物块由于具有惯性,仍然会向上移动一段距离,故D错误。
故选:C。
5.(2021•河南)为迎接2022年北京冬奥会,运动员积极训练。关于如图中的项目,下列说法正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员做功
B.短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
C.花样滑冰运动员向前滑行,是由于受到惯性的作用
D.掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
【解答】解:
A、跳台滑雪运动员在下落过程中,运动员在重力的方向上通过了距离,所以重力对运动员做功,故A正确;
B、短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动的方向发生了变化,所以运动状态改变,故B错误;
C、花样滑冰运动员向前滑行,是由于运动员具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D、掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力的方向是相同的,所以不是相互作用力,故D错误。
故选:A。
6.(2020•河南)频闪照相是研究物体运动的重要手段之一,图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置,不计空气阻力,在小球下落的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能逐渐增大
B.小球的机械能逐渐减小
C.小球的重力在ab段做功比在cd段多
D.小球的重力在ab段做功比在cd段慢
【解答】解:A、小球在下落过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小;故A错误;
B、小球在整个下落过程中,由于不计空气阻力,机械能没有转化为内能,机械能守恒,所以小球的机械能不变;故B错误;
C、小球的重力G不变,小球在ab段比cd段下落高度小,根据W=Gh可知,小球的重力在ab段做功比在cd段少;故C错误;
D、小球在ab段和cd段下降所用时间相同,又知在ab段比cd段重力所做的功少,根据P可知,重力在ab段做功比在cd段慢;故D正确。
故选:D。
7.(2019•河南)如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
【解答】解:由题意知,两容器中装有同种液体且液面相平,则液体的密度相同,深度也相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;
又因为容器底面积相等,根据F=pS可知,两容器底部受到液体的压力相等,即F甲=F乙;故A正确,BCD错误。
故选:A。
8.(2018•河南)第24届冬奥会将于2022年在北京一张家口举办。如图所示,当运动员穿着滑雪板在水平雪地上进行滑行训练时,下列说法中正确的是( )
A.以滑雪板为参照物,运动员是运动的
B.穿滑雪板是为了减小对雪地的压力
C.雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是相互作用力
D.滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
【解答】解:
A、以滑雪板为参照物,运动员的位置没有发生变化,所以运动员是静止的,故A错误;
B、滑雪板一般都做成较大的面积,是在压力一定时,增大受力面积来减小对雪地的压强,防止陷下去,故B错误;
C、雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上,故是相互作用力,故C正确;
D、滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力大小不相等,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
9.(2017•河南)如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是( )
A.用户使用的用电器两端电压为U
B.输电线上消耗的电功率为
C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高
D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大
【解答】解:
A、由于导线有一定的电阻,根据U=IR可知,导线会分担一定的电压,故用户使用的用电器两端电压要小于U,故A错误;
B、由于导线的电阻R较小,其分担的电压Ur要远远小于电源电压U,根据公式P可知输电线上消耗的电功率为,故B错误;
CD、当用户使用的用电器增多时,干路中的电流变大,根据U=IR可知,导线会分担的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,用电器两端的电压减小;根据公式P=I2R可知,导线的功率变大,故C错误、D正确。
故选:D。
10.(2016•河南)如图所示,当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2.则物块的密度为( )
A. B. C. D.
【解答】解:设物块的密度为ρ,体积为V,根据G=mg和ρ可得物块的重力G=ρVg,
当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块受到的浮力F浮1=m1g,
物块漂浮,则F浮1=G,即m1g=ρVg,
有:ρ ①
当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时,把同一物块放入杯中,物块受到的浮力F浮2=m2g,
物块沉底,则F浮2=ρ2gV排=ρ2gV,即m2g=ρ2gV,
有:V ②
将②代入①可得,ρρ2。
故选:D。
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2025•河南)为构建新型能源体系,河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图,在用电低谷时,用电将水从下水库抽至上水库蓄能;在用电高峰期,上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.抽水蓄能时,水的重力势能转化为电能
B.上水库放水时,流下的水的重力势能减小
C.放水发电时,发电机是利用电磁感应工作的
D.放水发电时,水的机械能全部转化为了电能
【解答】解:AB、抽水蓄能时,水从下水库被抽到上水库,高度升高,质量不变,重力势能增大,没有转化为电能,而上水库放水时,流下的水的高度减小,故重力势能减小,故A错误,B正确;
CD、放水发电时,发电机是利用电磁感应工作的,将水的部分机械能转化为电能,因而流出的水还有动能,同时有摩擦、发电机发热将机械能转化为内能,不可能水的机械能全部转化为了电能,故C正确,D错误。
故选:BC。
(多选)12.(2024•河南)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
【解答】解:A、R1的阻值随温度的升高而减小,因为当R1阻值减小时,R总变小,I变大,蜂鸣器响,故A错误;
B、温度升高过程中,R1变小,电流变大电磁铁磁性增强,吸附衔铁,蜂鸣器响,故B正确;
C、若要调低电阻温度,R1阻值将变大,R总不变,则R2将变小,故C错误;
D、若控制电路电源电压降低,保证电流不变,则R总变小,报警温度升高,故D正确。
故选:BD。
(多选)13.(2023•河南)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
B.华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.奋斗者号潜水器从海底采集的岩石到海面后质量变大
【解答】解:A、中国空间站利用的太阳能属于可再生能源,故A正确;
B、华龙一号核电机组是利用核裂变来释放能量的,故B正确;
C、复兴号动车组控制系统中的芯片由半导体材料制成,故C错误;
D、奋斗者号潜水器从海底采集的岩石到海面后质量不变,故D错误。
故选:AB。
(多选)14.(2022•河南)从“嫦娥五号”采回月球样本到“天问一号”成功登陆火星,我国在航天领域取得了辉煌成就,为人类太空探索做出了重要贡献。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”的电磁波信号比“嫦娥五号”的电磁波信号传播速度大
B.银河系、太阳系、火星、“天问一号”是按照尺度由大到小排列的
C.“嫦娥五号”比“天问一号”离开地球的距离更远
D.“嫦娥五号”和“天问一号”相对太阳都是运动的
【解答】解:A、“天问一号”的电磁波信号与“嫦娥五号”的电磁波信号传播速度相同,故A错误;
B、银河系、太阳系、火星、“天问一号”是按照尺度由大到小排列的,故B正确;
C、“嫦娥五号”比“天问一号”离开地球的距离更近,故C错误;
D、以太阳为参照物,“嫦娥五号”和“天问一号”相对太阳都有位置变化,所以“嫦娥五号”和“天问一号”相对太阳都是运动的,故D正确。
故选:BD。
(多选)15.(2021•河南)黄河小浪底水利枢纽工程具有防洪、发电、调沙等多项功能。如图为黄河小浪底水力发电站,下列说法正确的是( )
A.按照能源分类,水能是可再生能源
B.水力发电机的工作原理是电磁感应
C.水从高处下落的过程中,动能转化为重力势能
D.随着科技发展,水电站的能源利用率可达100%
【解答】解:
A、水能可以从自然界源源不断地获得,是可再生能源,故A正确;
B、发电机的工作原理是电磁感应,产生的电流叫做感应电流,故B正确;
C、水从高处下落的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故C错误;
D、能量在利用过程中,总会有一部分能量未被利用而损失掉,所以对能源的利用率不会达到100%,故D错误。
故选:AB。
(多选)16.(2020•河南)在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示:甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路,用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动,对于这个过程,下列说法正确的是( )
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能
D.乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力
【解答】解:
推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,工作时将机械能转化为电能;
乙线圈随之摆动,乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理,所以甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器,工作时将电能转化为机械能,故AD正确,BC错误。
故选:AD。
(多选)17.(2019•河南)如图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是( )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.R2的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,电压表示数减小
D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间
【解答】解:
A、电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的,故A错误;
B、要使灯L在天亮时自动熄灭,电流需增大达到一定数值,衔铁被吸合,灯L所在电路断开,灯L自动熄灭,则可知天亮时光照强度增大,控制电路中电流增大,光敏电阻R2的阻值减小,
所以,R2的阻值随光照强度的增大而减小,故B错误;
C、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小,当光照强度增大时,R2的阻值减小,根据串联分压的规律可知,R2两端的电压减小,即电压表示数减小,故C正确;
D、由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据R可知,衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变,若R1换成阻值较小的电阻,则R2的阻值变大,
此时光照强度减弱,即灯L在天不太亮时已经熄灭,在天很暗时才自动发光。由此可见,将R1换成阻值较小的电阻,可缩短灯L的发光时间,故D正确。
故选:CD。
(多选)18.(2018•河南)为了研究热敏电阻对电路的影响,小李设计了如图所示的电路。电源电压保持不变,R为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后,小李在热敏电阻R1上擦了一些酒精,用扇子对着它扇风时,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数之比变小
D.电路的总功率变小
【解答】解:由电路图可知,R1与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
A、在热敏电阻R1上擦了一些酒精,用扇子对着它扇风时,由于酒精的蒸发,使热敏电阻R1的温度降低,因R1的阻值随温度的升高而减小,所以热敏电阻R1的阻值变大,电路中的总电阻变大;由I可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小;故A正确;
B、因串联电路中各处的电流相等,所以,则通过电阻R的电流变小;由U=IR可知,R两端的电压变小,即电压表的示数变小;故B错误;
C、由I可知电压表与电流表示数之比为定值电阻R的阻值,由于定值电阻R的阻值不变,所以电压表与电流表示数之比不变,故C错误;
D、根据P=UI可知电路的总功率变小,故D正确。
故选:AD。
(多选)19.(2017•河南)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比,下列判断正确的是( )
A.木块受到的浮力一样大
B.木块在甲液体中受的浮力较大
C.甲液体对容器底部的压强较大
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
【解答】解:
AB、木块在甲中悬浮,则F浮甲=G木;木块在乙中漂浮,则F浮乙=G木,
比较可知F浮甲=F浮乙,即木块受到的浮力一样大,故A正确,B错误;
C、木块在甲中悬浮,则ρ甲=ρ木;木块在乙中漂浮,则ρ乙>ρ木,
所以,ρ乙>ρ甲,由于两容器中液面相平,由p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大,故C错误;
D、因容器相同、液面等高,则液体和物体浸入部分的总体积相等,即V甲+V排甲=V乙+V排乙;
由图可知:V排甲>V排乙;则V甲<V乙,
由C项可知ρ乙>ρ甲,根据m=ρV可得:m甲<m乙;
根据G=mg可知:G甲<G乙;
根据容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和可得:
F甲=G容器+G甲+G木;F乙=G容器+G乙+G木;
所以,F甲<F乙;
由于两个容器相同,底面积相同,根据p可知:p甲<p乙,故D正确。
故选:AD。
(多选)20.(2016•河南)在如图所示的电路中,磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。将螺线管一端靠近磁敏电阻R,闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.螺线管左端为S极,右端为N极
B.当R1的滑片向左滑动时,电压表示数减小
C.当R1的滑片向右滑动时,电流表示数增大
D.在螺线管中插入铁芯,电压表示数减小
【解答】解:
A、电流从电磁铁的右端流入,左端流出,利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误;
B、当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强,因此磁敏电阻的阻值减小;因为串联电路起分压作用,因此磁敏电阻分得的电压变小,故电压表示数变小,故B正确;
C、当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,则电路中的电流变小,通电螺线管的磁性减弱,因此磁敏电阻的阻值变大;由欧姆定律可知电流表示数变小,故C错误;
D、在螺线管中插入铁芯后,螺线管的磁性增强,则磁敏电阻的阻值减小;因为串联电路起分压作用,因此磁敏电阻分得的电压变小,故电压表示数变小,故D正确。
故选:BD。
三.实验探究题(共5小题)
21.(2023•河南)家乡的土豆丰收了,小红想利用所学知识测量土豆的密度。
(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺左端的 零刻度线 处,调节 平衡螺母 使横梁平衡。
(2)将土豆放在天平左盘,向右盘增减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示,土豆的质量为
154 g。
(3)由于土豆较大,无法放入量筒,于是小红将它缓缓放入一个盛满水的溢水杯中,直至浸没,测得浸出水的质量为140g。已知水的密度为1.0g/cm3,则土豆的体积为 140 cm3,密度为 1.1 g/cm3。在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出。测得土豆的密度与真实值相比 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)回家后:小红又利用电子秤、杯子和水测出了土豆的密度。测量过程如下:
①把土豆放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m1;
②取下土豆,将装有适量水的杯子放在电子秤上,电子秤示数为m2;
③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水未溢出且土豆不触碰杯底。电子秤示数为m3。
④求出土豆的密度ρ= ρ水 。(用m1、m2、m3、ρ水表示)
【解答】解:(1)把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)由图可知,天平标尺上的分度值为0.2g,土豆的质量为:m=100g+50g+4g=154g;
(3)由密度公式ρ求出溢出水的体积:
V水140cm3;
则土豆的体积为:V=V水=140cm3;
土豆的密度:ρ′1.1g/cm3;
在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出,造成溢出水的质量减小,从而导致土豆的体积减小,由ρ可知,测出的土豆密度会偏大;
(4)由分析知,引起电子秤示数变化的原因是土豆浸没到水中时受到浮力,
故两次电子秤的示数之差Δm,即(m3﹣m2)g=F浮=ρ水gV排,
则V排,
则土豆密度的表达式为ρρ水。
故答案为:(1)零刻度线;平衡螺母;(2)154;(3)140;1.1;偏大;(4)ρ水。
22.(2022•河南)在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中,电源是三节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线,将图1的电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 左 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为 2.5 V时,小灯泡正常发光,读出电流表示数,可测得额定功率。
(4)继续移动滑片,电压表示数如图2所示,为 2.2 V,此时电流表示数为0.24A,小灯泡的实际功率为 0.528 W。
为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系,除了表中记录的电表示数和电功率,还需要增加记录的内容是 灯泡的亮度 。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2.5
0.26
2
0.24
3
2.8
0.28
(5)分析实验数据可以发现,小灯泡两端的电压越高,它的实际功率 越大 。
(6)完成上述实验后,某小组设计了图3所示的电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下:
①把定值电阻R0接入电路,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表示数;
③算出小灯泡的额定功率。现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,结合题中的数据分析,定值电阻R0应选 5 Ω的。
【解答】解:(1)滑动变阻器与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选0~3V的量程,滑动变阻器采用“一上一下”的原则接线,如图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片右侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的左端;
(3)灯在额定电压下正常发光,因此闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光;
(4)因为电压表选用小量程,由图2可知,电压表的分度值为0.1V,示数为2.2V,灯泡的实际功率:P实=U实I实=2.2V×0.24A=0.528W;
研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率,因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度;
(5)由表中数据可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,由P=UI可知,电压和电流都增大时,电功率增大,说明小灯泡两端的电压越高,它的实际功率越大;
(6)电源为3节新干电池组成,电源电压为4.5V,灯泡正常发光时电流为I=0.26A,
由串联电路的电压特点可知,定值电阻和滑动变阻器两端的总电压:U'=U﹣U额=4.5V﹣2.5V=2V,
由欧姆定律可知,定值电阻和滑动变阻器的总电阻:R'7.7Ω<10Ω,
因此定值电阻R0应选5Ω,此时定值电阻R0两端的电压:U0=IR0=0.26A×5Ω=1.3V,故R0=5Ω能满足测量要求。
故答案为:(1)如图所示;(2)左;(3)2.5;(4)2.2;0.528;灯泡的亮度;(5)越大;(6)5。
23.(2021•河南)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象: 种子在盐水中漂浮(悬浮),在清水中沉底 。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 1.4 N。
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”);分析 a、b、c(或a、b、d) 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 越大 (选填“越大”或“越小”)。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为 2.4×103 kg/m3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:
(1)种子在盐水中漂浮(悬浮),在清水中沉底,由此说明浮力大小与液体的密度有关;
(2)物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N,图b在水中时弹簧测力计的示数为3.4N,则物体在水中所受浮力F浮=G﹣F=4.8N﹣3.4N=1.4N;
(3)a、c、d三次实验中,浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明物体受到的浮力也相同,因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关;
要得出浮力大小与物体排开液体的体积有关的结论,应控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,所以应分析a、b、c(或a、b、d)三次实验;
由图可知,a、d、e三次实验,弹簧测力计示数不同,受到的浮力不同,即浮力大小与液体的密度有关;且在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大;
(4)由图a、c所示实验可知,物体P浸没在水中时受到的浮力:F浮′=G﹣Fc=4.8N﹣2.8N=2N;
由F浮=ρ水gV排得物体P的体积:V=V排2×10﹣4m3;
物体P的质量m0.48kg,
物体P的密度ρ2.4×103kg/m3。
故答案为:(1)种子在盐水中漂浮(悬浮),在清水中沉底;(2)1.4;(3)无关;a、b、c(或a、b、d);越大;(4)2.4×103。
24.(2020•河南)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图所示。
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整。
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容: 滑动变阻器是否在最大阻值处 。
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图像。
④分析I﹣U图像可得出结论:在电阻一定时, 电流与电压成正比 。
⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: 更换阻值不同的定值电阻进行多次实验 。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 2 V。
【解答】解:
(1)①根据电路图,变阻器左下接线柱连入电路中,电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图1所示:
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,其中一项需要检查的内容:滑动变阻器是否在最大阻值处;
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.52A,在坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图像,如下所示;
④因电流随电压的变化图像为过原点的直线,根据图像可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;
⑤为了使实验结论具有普遍性,我们应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验;
(2)由串联电路的规律及分压原理有:
,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小:
,
电阻的最小电压为UV=1.5V,根据题意,故定值电阻只能选择 2V的电压保持不变。
故答案为:(1)①如上图1所示;
②滑动变阻器是否在最大阻值处;
③如上图2所示;
④电流与电压成正比;
⑤更换阻值不同的定值电阻进行多次实验
(2)2。
25.(2020•河南)在家电博览会上,小亮家买了一款标有“220V 3000W”的电热水器。
(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的 热 效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制,红外线是 不可见 (选填“可见”或“不可见”)光。
(2)大功率家用电器需要使用专用插座,插座的常用规格有10A和16A两种,通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座。
(3)已知该电热水器的加热效率为90%,求它正常工作时把30L水从20℃加热到47℃需要的时间。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
【解答】解:(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的热效应;
智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制,红外线是不可见光;
(2)标有“220V 3000W“的电热水器,表示电热水器的额定电压为220V,额定功率为3000W,根据P=UI,电热水器的额定电流为:
I13.64A,故该电热水器应选用16A规格的插座;
(3)满箱水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×30×10﹣3m3=30kg,
水从20℃加热到47℃所需吸收热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(47℃﹣20℃)=3.402×106J,
η,
加热所需时间:
t1260s。
答:
(1)热;不可见
(2)该电热水器应选用16A的插座;
(3)正常工作时把30L水从20℃加热到47℃需要的1260s。
四.解答题(共5小题)
26.(2025•河南)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R0为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm3的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数 增大 (填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R0的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致所测液体的密度 偏小 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)分析电路可知,R0和变阻器R串联,电流表测电路中电流。闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中滑片下移,变阻器R接入电路的阻值变小,则总电阻变小,根据电流表的示数增大。
(2)桶内未装液体时,弹簧所受拉力为零,由图乙可知,此时变阻器R接入电路的阻值为50Ω,总电阻为;
则电路中定值电阻R0的阻值为R0=R总﹣R=60Ω﹣50Ω=10Ω;
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,此时总电阻为;
则此时变阻器R接入电路的阻值R=R总﹣R0=40Ω﹣10Ω=30Ω;
由图乙可知,此时弹簧所受拉力为0.4N,则液体重力为G=0.4N,则液体的密度为 ;
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,根据算出的总电阻偏大,则得到的变阻器R接入电路的阻值偏大,则得到的弹簧所受拉力偏小,则测得的液体重力偏小,根据可知,会导致所测液体的密度偏小。
故答案为:(1)增大;
(2)电路中定值电阻R0的阻值为10Ω;
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为1×103kg/m3;
(4)偏小。
27.(2023•河南)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法。
【解答】解:(1)由图甲可知,R、R0串联,由图乙可知,当检测板所受压力增大时,R的阻值减小,根据串联的电阻特点可知,电路中的总电阻减小,
电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,
R0是定值电阻,根据欧姆定律可知,R0两端的电压增大,即电压表示数增大;
(2)由图乙可知,当检测板不受压力时,R的阻值:R=80Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻:R总=R+R0=80Ω+20Ω=100Ω,
此时电路中的电流:I0.06A,
由I可知,R0两端的电压:U0=IR0=0.06A×20Ω=1.2V;
(3)根据电压表量程可知,R0两端的最大电压:U0大=3V,
电路中的最大电流:I大0.15A,
由I可知,电路中的最小总电阻:R总小40Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,R的最小阻值:R小=R总小﹣R0=40Ω﹣20Ω=20Ω,
由图乙可知,当R小=20Ω时,该装置所能测量的最大压力为6000N;
(4)压力越大,R的阻值越小,由于R0两端的最大电压一定,电源电压不变时,R两端的最小电压也不变,由串联电路的分压规律可知,要提高该装置所能测量的最大压力值的改进方法为:减小R0的阻值。
答:(1)增大;
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为1.2V;
(3)该装置所能测量的最大压力为6000N;
(4)减小R0的阻值。
28.(2017•河南)小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示。ABO为一水平杠杆,O为支点,OA:OB=5:1,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到6V时,报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V,R0的阻值恒为15Ω,压力传感器R固定放置,其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问:
(1)由图乙可知,压力传感器R的阻值随压力F的增大而 减小 ;
(2)当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为多少?
(3)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(4)若电源电压略有降低,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,踏板触点B应向 左 (选填“左”或“右”)移动,并简要说明理由。
【解答】解:(1)如图乙所示,当压力增大时,传感器的电阻值会减小;
(2)闭合开关时,压力传感器和报警器串联,由图乙可知当踏板空载时,压力传感器的电阻为R=25Ω,
此时电路中的电流I0.2A,
由I得:
报警器两端的电压U0=IR0=0.2A×15Ω=3V,即电压表示数;
(3)报警器R0开始发出报警信号时,U0′=6V,此时电路中的电流I′0.4A,
传感器两端的电压U传=U﹣U0′=8V﹣6V=2V,
传感器的阻值R′5Ω,由图象可知当传感器的阻值为5Ω时,对应的压力为8N,
根据杠杆平衡条件可得:F压×OA=F踏×OB,即8N×5=F踏×1,解得F踏=40N;
(4)一段时间以后电源电压会降低,R0两端分得的电压减低,根据串联电路的分压特点可知,应减小压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不变,此时就应该减小压敏电阻的阻值,因电阻值随所受压力的增大而减小,所以应该增大压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知,OA不变,F踏不变,所以F压和OB成正比,要增大压杆对传感器的压力,应增大OB,即把踏板触点B向左移动。
故答案为:
(1)减小;(2)电压表的示数为3V;(3)踏板设定的最大压力值为40N;(4)左;理由见解答。
29.(2016•河南)某款新型电动汽车的性能参数如表所示,请回答下列问题。
(1)电动机是电动汽车的核心部件,电动机正常工作时,电能转化为 机械 能,电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 。
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大?
(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10L,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因。汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/kg。
(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪370m时,测速仪向该车出一超声波信号,2s后收到从车返回的信号,超声波在空气中传播速度为340m/s,求该车的速度。
工作电压
400V
电动机功率
40kW
百公里耗电量
15kW•h
【解答】解:(1)电动机正常工作时,将电能转化为机械能,是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的;
(2)电动机正常工作时,由P=UI可得,通过线圈的电流:
I100A;
(3)燃油汽车行驶100km消耗汽油的体积:
V=10L=10dm3=0.01m3,
由ρ可得,燃油汽车行驶100km消耗汽油的质量:
m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg,
汽油完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J,
电动汽车行驶100km消耗的电能:
W=15kW•h=15×3.6×106J=5.4×107J,
内燃机工作时,是燃油燃烧时将化学能转化为内能再将内能转化为机械能,能源的利用率较低,
电动机正常工作时,将电能转化为机械能,能源利用率较高,
所以,每百公里电动汽车消耗的能源小于燃油汽车消耗的能源;
(4)因声音传播的距离加上汽车行驶的距离等于测速仪向该车发出超声波信号时距离的2倍,
所以,由v可得:v车t+v声t=2s,即v车×2s+340m/s×2s=2×370m,
解得:v车=30m/s。
答:(1)机械;通电线圈在磁场中受力转动;
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是100A;
(3)燃油汽车每百公里耗能3.22×108J,电动汽车每百公里耗能5.4×107J,两种汽车百公里能耗不同的主要原因是燃油汽车能源的利用低、电动汽车能源的利用率高;
(4)该车的速度为30m/s。
30.(2016•河南)在“大力士”比赛中,需要把一质量m=400kg,边长l=1m,质量分布均匀的立方体,利用翻滚的方法沿直线移动一段距离,如图所示。g取10N/kg。求:
(1)立方体静止时对水平地面的压强;
(2)翻滚立方体时,使立方体一边刚刚离开地面,所用最小力F的大小;
(3)“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10m,用时20s,“大力士”克服立方体重力做功的功率。
【解答】解:(1)立方体对地面的压力F压=G=mg=400kg×10N/kg=4000N,
立方体静止时对水平地面的压强:
p4000Pa;
(2)要想用最小的力使立方体一边刚好离开地面,由图知,支点为O,动力臂应该达到最大,OA为最大动力臂,
所施加的力应该与力臂OA垂直且向上;
OAm,
根据杠杆平衡条件可知:
F×OA=Gl,
最小力F1414N;
(3)翻滚时重心升高的高度:hmmm,
翻滚一次克服重力做的功W=Gh=4000Nm=828J,
移动10m,要翻滚10次,所以人做的功W总=10W=10×828J=8280J,
克服立方体重力做功的功率P414W。
答:(1)立方体静止时对水平地面的压强为4000Pa;
(2)所用最小力F为1414N;
(3)克服立方体重力做功的功率为414W。
五.计算题(共3小题)
31.(2021•河南)小聪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 44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。试问:
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
120
60
40
30
24
(1)随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值 增大 (选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性 减弱 (选填“增强”或“减弱”),当光照强度减小到一定值时,衔铁会被 释放 (选填“吸下”或“释放”),照明系统启动。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是多少?
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为多少?此时光照强度为多少?
【解答】解:
(1)由自动草坪灯的工作原理电路图可知,照明系统启动时衔铁应该被释放,此时电磁铁的磁性应减弱,控制电路的电流应减小,控制电路的总电阻应变大,即光敏电阻R的阻值应增大,
则随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值增大,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:IL0.2A,
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=2×0.2A=0.4A;
(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RE=120Ω•lx不变,
照明系统恰好启动时,控制电路的电流I=0.02A,
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:E1.2lx。
答:(1)增大;减弱;释放;
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是0.4A;
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为100Ω,此时光照强度为1.2lx。
32.(2019•河南)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长40cm,阻值为20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S,试问:
(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度 减小 ,电压表示数 减小 。(两空均选填“增大”或“减小”)
(2)当水位处于位置A时,电压表的示数为多少?
(3)水位由位置A降至B这一过程,弹簧的长度增加了多少?电压表的示数变化了多少?
(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:
(1)当水位下降时,M所受的浮力减小,弹簧的拉力增大,弹簧的伸长量增大,滑片P向下移动,金属棒接入电路的长度减小;
则R1接入电路的阻值减小,根据串联分压特点可知,R1两端的电压减小,即电压表示数减小。
(2)当水位处于位置A时,滑片P在R1最上端,此时R1=20Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻:
R=R0+R1=10Ω+20Ω=30Ω,
电路中的电流:I0.5A,
由I得,R1两端的电压:
U1=IR1=0.5A×20Ω=10V,即电压表示数为10V。
(3)当水位处于位置A时,M刚好浸没,排开水的体积:
V排=V=Sh=100cm2×60cm=6000cm3=6×10﹣3m3,
则M受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N;
则弹簧受到的拉力:F1=G﹣F浮=80N﹣60N=20N,
由图乙可知,当F1=20N时,弹簧的伸长量ΔL1=10cm;
当水位降至位置B时,M的下表面刚好离开水面,所受浮力为零,
则此时弹簧受到的拉力:F2=G=80N,
由图乙可知,当F2=80N时,弹簧的伸长量ΔL2=40cm;
所以,水位由位置A降至B这一过程中,弹簧的长度增加量:
ΔL=ΔL2﹣ΔL1=40cm﹣10cm=30cm。
当水位降至位置B时,R1接入电路的长度:
L=L总﹣ΔL=40cm﹣30cm=10cm,
因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比,即:,
所以,此时R1接入电路的阻值:R1′R120Ω=5Ω,
此时电路中的电流:I′1A,
由I得,此时R1两端的电压:
U1′=I′R1′=1A×5Ω=5V,即此时电压表示数为5V,
所以,电压表的示数变化量:ΔU=U1﹣U1′=10V﹣5V=5V。
故答案为:(1)减小;减小;
(2)当水位处于位置A时,电压表的示数为10V;
(3)水位由位置A降至B这一过程,弹簧的长度增加了30cm;电压表的示数变化了5V。
33.(2018•河南)在研究性学习活动中,小玲所在的科研小组对南水北调中线工程进行了调查与研究
(1)南水北调中线工程从我省南阳丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京。两地海拔高度差约100m,经过工程师的精心设计,实现了渠水全程自流。渠水流动的动能是由 重力势 能转化而来的。渠水在贯穿黄河时,工程师设计了图甲所示的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当于一个 连通器 。
(2)穿黄隧洞由两条并排的,直径和长度都相同的圆形隧洞组成,单个隧洞从南岸进水口到北岸出水口的长度为4260m。小玲自制了一个能悬浮于水中的“浮子”,能随渠水以相同速度流动。将”浮子”放入南岸进水口处,经23min40s的时间到达北岸出水口。则穿黄隧洞中水的平均流速为多少?
(3)查资料知,水的压强随深度变化的关系图象如图乙所示,在深度为h=30m的穿黄隧洞底部,水在面积为1cm2的面上产生的压力大小相当于多少千克物体的重力?(g取10N/kg,不考虑水面大气压的影响)
(4)如果每条穿黄隧洞的直径约为8m,求两条穿黄隧洞的总输水能力约为每秒多少立方米?(π取3)
【解答】解:(1)渠水流动的动能是渠水的重力势能转化而来的;渠水在贯穿黄河时,工程师设计了图甲所示的穿黄隧洞,隧洞两端开口,底部连通,相当于一个连通器;
(2)穿黄隧洞中水的平均流速为:
v3m/s;
(3)由图可知,在深度为h=30m的穿黄隧洞底部水产生的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa;
则在面积为1cm2的面上产生的压力大小为:
F=pS=3×105Pa×1×10﹣4m2=30N;
水平面上时压力等于重力,则:、
m3kg,即相当于3千克物体的重力,
(4)穿黄隧洞中水的平均流速为3m/s,即1s内水流动3m;
洞的横截面积为:S=πr2=3×(4m)2=48m2;
每秒内两条穿黄隧洞的总输水的体积为:V=2Ss=2×48m2×3m=288m3。
故答案为:(1)重力势;连通器;(2)穿黄隧洞中水的平均流速为3m/s;(3)相当于3千克物体的重力;(4)两条穿黄隧洞的总输水能力约为每秒288立方米。
六.综合能力题(共2小题)
34.(2024•河南)小华家新买了一台电暖器,部分参数如下表,通过调节旋钮,可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压
220V
高温挡功率
2000W
低温挡功率
800W
(1)如图,电暖器的插头是三脚插头,插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的 地 线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过 热传递 的方式增大空气内能的。
(2)小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。
(3)若该电暖器一天正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电多少千瓦时?
(4)小华与妈妈一起做饭时,准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说:“应先把电暖器关掉,否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
【解答】解:(1)使用电暖器时,电暖器的金属外壳与家庭电路的地线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过热传递的方式增大空气内能的。
(2)该插座允许的最大负载为:
P=UI=220V×10A=2200W;大于高温挡的最大功率,该插座可以正常使用。
(3)高温挡正常工作2h,消耗的电能为:W1=P1t1=2kW×2h=4kW•h;
低温挡工作4h,消耗的电能为:W2=P2t2=0.8kW×4h=3.2kW•h;
一天工作6h消耗的电能为:W=W1+W2=4kW•h+3.2kW•h=7.2kW•h。
(4)同时使用电饭锅和电磁炉,总功率较大,根据可知:干路中的电流较大,根据焦耳定律Q=I2Rt,干路中的导线发热较大,导线过热可能引发火灾。
答:(1)地;热传递;(2)此插座能够满足该电暖器正常使用;(3)该电暖器正常工作6h,一天消耗的电能为7.2kW•h;(4)同时使用电饭锅和电磁炉,总功率较大,根据可知:干路中的电流较大,根据焦耳定律Q=I2Rt,干路中的导线发热较大,导线过热可能引发火灾。
35.(2022•河南)九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为30min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤?
(2)若自来水的温度为15℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)请写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释。
【解答】解:
(1)洗衣机完成一次洗涤所消耗的电能为:W=Pt=0.25kWh=0.125kW•h,
一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数为:n8次;
(2)消耗一度电水吸收的热量为:Q吸=Wη=3.6×106J×84%=3.024×106J,
由Q吸=cmΔt可知,水的质量为:
m24kg;
(3)节电可以选用节能灯代替普通灯泡,换用能效更高的电器。
答:(1)一度电可供该洗衣机完成8次洗涤;
(2)一度电可使该电热水器将24千克的自来水加热至45℃;
(3)节电可以选用节能灯代替普通灯泡,换用能效更高的电器。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/7/11 22:33:44;用户:思达教育;邮箱:15200006450@xyh.com;学号:30653724
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