精品解析:2026年福建省泉州市石狮市初中毕业班模拟考试物理试题
2026-04-14
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 泉州市 |
| 地区(区县) | 石狮市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 37.15 MB |
| 发布时间 | 2026-04-14 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57349953.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年石狮市初中毕业班模拟考试
物理试题
(满分:100分;考试时间:90分钟)
本试卷g取10N/kg
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 全球首颗矿用AI卫星在酒泉发射成功,它采用先进的AI无线接入网方案,优化了卫星与地面基站之间的通信。卫星通信是利用了( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 光纤
2. 近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。为了让航天器更轻巧,部分构件采用碳纤维复合材料。由此可知,碳纤维复合材料具有的特性是( )
A. 质量小 B. 密度小 C. 弹性强 D. 硬度高
3. 乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜爱,如图所示。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
B. 乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
C. 空中飞行的乒乓球,没有受重力作用
D. 球拍击乒乓球时,只能改变球的运动方向
4. 下列事例属于减小压强的是( )
A. 钢丝切蛋器切鸡蛋
B. 月球车有宽大车轮
C. 逃生锤做成锥状
D. 盲道上突起的圆点
5. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶,下列图像所涉及节气的说法正确的是( )
A. “雨水”节气,雨的形成是升华现象
B. “寒露”节气,露的形成要吸收热量
C. “霜降”节气,霜的形成是凝固现象
D. “小雪”节气,雪的形成要放出热量
6. 快递包裹“飞起来!”,如图所示,无人机正在配送包裹,若不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 空中悬停时,绳对包裹的拉力大于包裹所受的重力
B. 匀速下降时,包裹所受的重力大于绳对包裹的拉力
C. 空中悬停时,包裹对绳的拉力与绳对包裹的拉力是一对平衡力
D. 匀速上升时,包裹所受的重力和绳对包裹的拉力是一对平衡力
7. 如图中关于电与磁的描述中,说法正确的是( )
A. 图甲:地磁场的北极在地理北极附近
B. 图乙:滑片P向右移动,电磁铁的磁性会变强
C. 图丙:只对调磁极,线圈的转动方向会发生改变
D. 图丁:只要导体ab运动,电流表指针就会发生偏转
8. 如图,电源电压恒为3V,灯L1、L2的电阻不随温度变化,灯L2的电阻为10Ω。闭合开关S后,发现灯L1比L2亮,则下列说法正确的是( )
A. 灯L1和L2的电流相等 B. 电流表的示数为0.15A
C. 电压表的示数小于3V D. 灯L1的电阻小于10Ω
9. 2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射,火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 火箭燃料燃烧得越充分,燃料的热值就越大
B. 火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢比热容大
C. 火箭升空过程外壳与空气摩擦温度升高,这是通过做功改变内能的
D. 火箭升空过程外壳温度升高,这与热机做功冲程的原理相同
10. 如图所示是某小区车库入口的横杆式闸机,其工作电路中,电子门禁对应开关S1,门卫手中的按钮对应开关S2,横杆起落由电动机M控制。当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落。下列电路图能实现上述目标的是( )
A. B. C. D.
11. “踢毽子”是中国民间的一项传统运动项目,如图所示。在考虑空气阻力的情况下,下列关于踢出的毽子在空中上升和下落过程中的说法正确的是( )
A. 上升过程中毽子的动能增加
B. 上升过程中毽子的重力势能增大
C. 上升过程中毽子的重力势能转化为动能
D. 上升和下降过程中毽子受到的合力保持不变
12. 某太阳能热水器水箱内部装有感知水箱水量的传感器,可将水量数据显示在仪表上。该传感器的内部简化电路图如图甲所示,其中电源电压恒为12V,R1为定值电阻,其阻值为60Ω,R2为压敏电阻,其阻值随水量变化的关系如图乙所示。当水箱内水量下降为25L时仪表会提醒。下列说法正确的是( )
A. 水量增多时,电路中的电流减小
B. 水量增多时,R1两端的电压减小
C. 水量减少时,电路的总功率增大
D. 电路中电流为0.12A时仪表会提醒
13. 如图所示,两只完全相同的盛水容器放在台秤上,用细线分别悬挂质量相同的实心铅球和铝球(ρ铅>ρ铝),全部浸入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,台秤的示数分别为F1和F2,则( )
A. T1>T2,F1=F2 B. T1<T2,F1>F2
C. T1<T2,F1=F2 D. T1>T2,F1<F2
14. 如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻为。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点(a、b不是滑动变阻器的两端)两个电压表示数随电流表示数的变化如图乙所示,同时,定值电阻的电功率变化了。则下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为
B. 滑片P置于a点时,电流表示数为
C. 滑片P置于a点时,滑动变阻器的阻值为
D. 滑片P置于a点时,定值电阻的功率为
二、填空题:本题共6小题,每小题2分,共12分。
15. 中华文化博大精深,很多诗词、谚语中蕴含着科学道理:“船到江心抛锚迟,悬崖未到早勒马”,“早勒马”的根本原因是由于马具有________;“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,“风卷屋茅”的原因是流体流速大的地方________。
16. 随着我国人民生活水平的不断提高,汽车作为一种普通交通工具已经走进千家万户。汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,这主要是利用了水的________较大的特点;汽车在匀速爬坡过程中,机械能_________(填“增大”“不变”或“减小”)。
17. 如图,用F=20N的拉力水平向左匀速拉动木箱。若不计滑轮重及滑轮与绳的摩擦,则此时木箱受到的摩擦力为___________N;若往木箱内增加货物,木箱运动时受到的摩擦力将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18. 如图甲,电源电压保持不变,R1=10Ω。先将S1、S2闭合,电压表的示数如图乙所示,再断开S2,电压表的示数变化了1.8V。则R2=________Ω;前后两种情况下R1的电功率之比为________。
19. 将一边长为10cm的立方体木块(木块不吸水),用轻绳(不可伸长)拴在底面积为200cm2的薄壁容器底部,向足够高的容器中逐渐加水,如图甲所示,在这一过程中,木块受到的浮力F随水深度h变化的图像如图乙所示,由图可知木块的重力为___________,当h=20cm时剪断轻绳,当物块静止时水对容器底部的压强减小了___________Pa。()
20. 如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表示数变化了0.2A,电压表V1的示数从6V变为2V,电压表V2的示数变化了5V,则电源电压为________ V,电路总功率变化了________W。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 如图甲所示为小亮做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心。在图乙中画出小亮受到的重力G的示意图及其力臂L。
22. 请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 小敏用塑料梳子梳头发时,发现头发会随梳子飘起来(如图) ,并发现头发越梳越蓬松,请用所学物理知识分别解释上述两个现象。
24. 用如图所示的装置探究人眼视物的原理.
(1)实验前,在光具座上调整F光源、凸透镜和光屏三者的中心__________。
(2)要想模拟正常人眼睛的成像情况,接下来用高度的F光源作为发光物体,先后用焦距和的凸透镜继续实验,所得数据如下表:
表一:凸透镜
序号
物距
像距
像高
1
10
2
15
30
6
3
20
20
3
4
30
15
1.5
表二:凸透镜
序号
物距
像距
像高
5
10
6
15
60
12
7
24
24
3
8
30
20
2
分析数据,得出结论:
①序号1实验无法记录像距与像高的原因是__________。
②比较序号2、3、4或6、7、8实验数据,得出结论:凸透镜成实像时,物距越大,像距越__________,像越小。
③对比序号__________两次实验数据,发现:人眼从看近处改为远跳时,为了看清物体,人眼晶状体的焦距将变__________。
25. 茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势如奔涛”。水沸腾前后温度变化有何特点呢?某同学组装了如图甲所示的装置进行实验探究。
(1)【证据】
①安装该实验装置时,应先固定图甲中_______(填“A”或“B”)的位置;
②当水温升高到90℃后,该同学每隔1min记录一次温度,第3min时温度计示数如图甲所示,示数为____________℃;待水沸腾后再记录四次温度计的示数,并将数据填写在表格中。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水温℃
90
92
94
98
98
98
98
(2)【解释】
分析实验数据可知:
①水在沸腾前,不断吸热,温度升高;水在沸腾时,不断吸热,温度_______。
②测得水的沸点为_______℃;如果只考虑气压因素,可推断该地当时气压_______(填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(3)【交流】
为了了解供暖系统的工作原理,该同学又设计了如图乙所示的实验装置,在a、b两个大试管中分别加入一定量的水,给a管加热,一段时间后发现b管中温度计示数升高了,同时b管中水面会_______(填“升高”或“降低”)。
26. 为测量海水的密度,项目小组将托盘天平改装为密度秤.选择两个完全相同、容积的玻璃瓶,用纯净水作为标准液。
(1)准备:将天平放在水平台上,游码归零后,指针位置如图甲,应向__________调节平衡螺母,直至天平水平平衡。
(2)测量:①两个玻璃瓶内分别装满海水样品和标准液,擦干外壁。②如图乙,将海水样品瓶放置在天平左侧的托盘上,另一侧托盘放标准液瓶。移动游码直至天平平衡,此时标尺上的游码读数为__________g.③计算该海水样品密度为__________。
(3)评估:实验时海水样品瓶内有少量气泡,会导致测量值比真实值偏__________。
(4)交流:该密度秤的测量范围在__________,若要测量酒精溶液的密度,以下方案可行的是__________(多选)。
A. 更换容积更小的玻璃瓶 B. 更换容积更大的玻璃瓶
C. 更换密度更小的标准液 D. 对调样品瓶和标准液瓶的位置
27. 项目式学习小组利用溢水杯、弹簧测力计、小桶、水和金属块,探究浮力的大小F浮与物体排开液体所受重力G排的关系(如图所示),完成在做中探和学中用的任务。
(1)【任务一】做中探:探究F浮与G排的大小关系。
①学习小组的实验顺序是甲、乙、丙、丁,为了操作方便和减小误差,合理的实验顺序应为_______。
②由图中示数可知,物体所受的浮力F浮=_______N,物体排开水的重力G排=_______N。
③实验可得出的结论是:_________________________。
(2)【任务二】学中用:探究结论应用。
①不用弹簧测力计,直接将重为0.7N的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中,塑料球漂浮,溢出的水流入空小桶中。若用图丙的方法测量球排出的水和小桶总重,则此时弹簧测力计的示数应为_________N。
②现有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器放置在水平桌面上,容器内装有质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没,与容器底接触但不密合,整个过程液体未溢出,则金属圆柱体静止时所受浮力F浮=__________。(用S1、S2、m和g表示)
28. 小明从旧电器上拆下一个标识不清的定值电阻R1,如图甲,为了测出它的阻值,他选择了电压恒为3V的电源、一个滑动变阻器R2、电表、开关、导线等器材,实验电路如图乙所示。
(1)图乙中的a处接____________表。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表指示3V,电路故障可能是__________。
(3)排除故障继续实验。第4次实验时的电压表示数如图丙,此时R1两端电压为____________V。
(4)通过四次实验绘制出的I—U图像如图丁所示,其中第__________次实验数据有误,最终测得R1的阻值为____________Ω。
(5)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图戊所示的电路,也测出了Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开S2,读出电压表的示数U1;
②______________________,读出电压表的示数U2;
③待测电阻阻值的表达式Rx=____________。
六、计算题:本题共3小题,29题6分,30题7分,31题9分,共22分。
29. 如图甲所示的机器人质量为,其底部轮子与地面接触的总面积为。在某次工作中,机器人前进,用时。牵引力F的大小与路程s的关系如图乙。求:
(1)机器人在内的平均速度。
(2)机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强。
(3)在内机器人牵引力做的总功。
30. 如图是某电蒸锅的内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃,需要的时间为375s,已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。
求:(1)保温挡的功率;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电蒸锅的加热效率。
31. 如图所示,柱形“浮力柱”重40N,底面积500cm2,通过轻质连杆与压力传感器R相连;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器受到的压力F与阻值R的变化关系如图乙所示。当传感器承受的压力为0N时,闭合开关S,电压表的示数为1V,电压表的量程是0~3V,求:
(1)电源电压是多少?
(2)当水位高度至少为多少时,传感器开始承受到浮杆的压力?
(3)当水位上升到40cm时,报警器开始报警,则此时电压表的示数是多少?
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2026年石狮市初中毕业班模拟考试
物理试题
(满分:100分;考试时间:90分钟)
本试卷g取10N/kg
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 全球首颗矿用AI卫星在酒泉发射成功,它采用先进的AI无线接入网方案,优化了卫星与地面基站之间的通信。卫星通信是利用了( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 光纤
【答案】C
【解析】
【详解】AB.声波需要介质传播,太空中无法传播,故AB不符合题意;
C.电磁波可以在真空中传播,是卫星通信的核心载体,故C符合题意;
D.光纤是地面有线通信的媒介,不适用于卫星通信,故D不符合题意。
故选C。
2. 近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。为了让航天器更轻巧,部分构件采用碳纤维复合材料。由此可知,碳纤维复合材料具有的特性是( )
A. 质量小 B. 密度小 C. 弹性强 D. 硬度高
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,碳纤维复合材料应具有的特性是密度小,此时在体积一定的情况下,质量较小,更轻巧,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜爱,如图所示。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
B. 乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
C. 空中飞行的乒乓球,没有受重力作用
D. 球拍击乒乓球时,只能改变球的运动方向
【答案】A
【解析】
【详解】A.乒乓球的质量小,惯性小,运动状态容易改变,所以容易被快速抽杀,故A正确;
BC.乒乓球在空中飞行时受重力和空气阻力,乒乓球离开球拍后,不再受到向前的推力,故BC错误;
D.球拍击球时,不仅能改变乒乓球的运动方向,还能改变乒乓球的运动速度,故D错误。
故选A。
4. 下列事例属于减小压强的是( )
A. 钢丝切蛋器切鸡蛋
B. 月球车有宽大车轮
C. 逃生锤做成锥状
D. 盲道上突起的圆点
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢丝切蛋器切鸡蛋,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.月球车有宽大车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.逃生锤做成锥状,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.盲道上突起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
5. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶,下列图像所涉及节气的说法正确的是( )
A. “雨水”节气,雨的形成是升华现象
B. “寒露”节气,露的形成要吸收热量
C. “霜降”节气,霜的形成是凝固现象
D. “小雪”节气,雪的形成要放出热量
【答案】D
【解析】
【详解】图甲:“雨水”节气,雨的形成是液化现象,故A错误;
B.图乙:“寒露”节气,露的形成是液化现象要放出热量,故B错误;
C.图丙:“霜降”节气,霜的形成是凝华现象,故C错误;
D.图丁:“小雪”节气,雪的形成是凝华现象要放出热量,故D正确。
故选D。
6. 快递包裹“飞起来!”,如图所示,无人机正在配送包裹,若不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 空中悬停时,绳对包裹的拉力大于包裹所受的重力
B. 匀速下降时,包裹所受的重力大于绳对包裹的拉力
C. 空中悬停时,包裹对绳的拉力与绳对包裹的拉力是一对平衡力
D. 匀速上升时,包裹所受的重力和绳对包裹的拉力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.空中悬停时,包裹处于平衡状态,此时绳对包裹的拉力和包裹所受的重力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.匀速下降时,包裹处于平衡状态,包裹所受的重力与绳对包裹的拉力是一对平衡力,大小相等,故B错误;
C.空中悬停时,包裹对绳的拉力与绳对包裹的拉力是一对相互作用力,故C错误;
D.匀速上升时,包裹处于平衡状态,包裹所受的重力和绳对包裹的拉力是一对平衡力,大小相等,故D正确。
故选D。
7. 如图中关于电与磁的描述中,说法正确的是( )
A. 图甲:地磁场的北极在地理北极附近
B. 图乙:滑片P向右移动,电磁铁的磁性会变强
C. 图丙:只对调磁极,线圈的转动方向会发生改变
D. 图丁:只要导体ab运动,电流表指针就会发生偏转
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲:地球是一个大磁体,地球周围存在地磁场,地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近,故A错误;
B.图乙:变阻器与电磁铁串联,滑片P向右移动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路电流变小,通过电磁铁的电流变小,电磁铁的磁性会变弱,故B错误;
C.图丙:通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流有关。只对调磁极,通电线圈的磁场方向改变,线圈的转动方向会发生改变,故C正确;
D.图丁:闭合开关,导体ab切割磁感线运动时,电路会产生感应电流,电流表指针就会发生偏转;导体ab不做切割磁感线运动时,电路中不会产生电流,电流表指针就不会发生偏转,故D错误。
故选C。
8. 如图,电源电压恒为3V,灯L1、L2的电阻不随温度变化,灯L2的电阻为10Ω。闭合开关S后,发现灯L1比L2亮,则下列说法正确的是( )
A. 灯L1和L2的电流相等 B. 电流表的示数为0.15A
C. 电压表的示数小于3V D. 灯L1的电阻小于10Ω
【答案】D
【解析】
【详解】AD.闭合开关S后,两灯并联,则两灯泡两端的电压相同,灯L1比L2亮,则L1的实际功率大,根据P=UI可知,通过L1的电流大于通过L2的电流;灯L2的电阻为10Ω,根据P可知,灯L1的电阻小于L2的电阻,即灯L1的电阻小于10Ω,故A错误,D正确;
C.闭合开关S后,两灯并联,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压,则电压表的示数为3V,故C错误。
B.根据欧姆定律可知,通过L2的电流
即电流表的示数为0.3A,故B错误。
故选D。
9. 2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射,火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 火箭燃料燃烧得越充分,燃料的热值就越大
B. 火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢比热容大
C. 火箭升空过程外壳与空气摩擦温度升高,这是通过做功改变内能的
D. 火箭升空过程外壳温度升高,这与热机做功冲程的原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃料的热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧是否充分等因素均无关,故A错误;
B.火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢的热值大,而不是比热容大,相同质量的液态氢和其他燃料相比,完全燃烧时液态氢放出的热量更多,能为火箭提供更大的能量,故B错误;
C.改变物体内能有两种方式:做功和热传递;火箭升空过程中,外壳与空气摩擦,火箭克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使外壳的温度升高,这是通过做功的方式改变内能的,故C正确;
D.热机的做功冲程是高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能;而火箭升空过程外壳温度升高是通过做功的方式将机械能转化为内能,二者能量转化的方向相反,原理不同,故D错误。
故选C。
10. 如图所示是某小区车库入口的横杆式闸机,其工作电路中,电子门禁对应开关S1,门卫手中的按钮对应开关S2,横杆起落由电动机M控制。当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落。下列电路图能实现上述目标的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落,说明两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. “踢毽子”是中国民间的一项传统运动项目,如图所示。在考虑空气阻力的情况下,下列关于踢出的毽子在空中上升和下落过程中的说法正确的是( )
A. 上升过程中毽子的动能增加
B. 上升过程中毽子的重力势能增大
C. 上升过程中毽子的重力势能转化为动能
D. 上升和下降过程中毽子受到的合力保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.上升过程中,毽子的质量不变,速度变小,动能变小,故A错误;
B.上升过程中,毽子的质量不变,高度增加,重力势能增大,故B正确;
CD.在考虑空气阻力的情况下,上升过程中,毽子受到向下的重力和向下的阻力,下落过程中,毽子受到向下的重力和向上的阻力,所以整个过程中毽子受到的合力会发生改变,故CD错误。
故选B。
12. 某太阳能热水器水箱内部装有感知水箱水量的传感器,可将水量数据显示在仪表上。该传感器的内部简化电路图如图甲所示,其中电源电压恒为12V,R1为定值电阻,其阻值为60Ω,R2为压敏电阻,其阻值随水量变化的关系如图乙所示。当水箱内水量下降为25L时仪表会提醒。下列说法正确的是( )
A. 水量增多时,电路中的电流减小
B. 水量增多时,R1两端的电压减小
C. 水量减少时,电路的总功率增大
D. 电路中电流为0.12A时仪表会提醒
【答案】D
【解析】
【详解】AB.闭合开关,两电阻串联接入电路,仪表与定值电阻并联,所以仪表是电压表,电压表测定值电阻R1两端的电压,由图乙可知压敏电阻的阻值随水量的增多而减小,根据串联电路电阻规律可知水量增多时电路总电阻减小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR可知定值电阻R1两端的电压变大,故AB错误;
C.水量减少时,压敏电阻的阻值增大,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻增大,根据欧姆定律可知通过电路的电阻变小,根据P=UI可知电路总功率变小,故C错误;
D.当水箱内水量下降为25L时,压敏电阻接入电路的阻值为40Ω,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时通过电路的电流
所以电路中电流为0.12A时仪表会提醒,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,两只完全相同的盛水容器放在台秤上,用细线分别悬挂质量相同的实心铅球和铝球(ρ铅>ρ铝),全部浸入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,台秤的示数分别为F1和F2,则( )
A. T1>T2,F1=F2 B. T1<T2,F1>F2
C. T1<T2,F1=F2 D. T1>T2,F1<F2
【答案】A
【解析】
【详解】对于悬吊在水中的球来说,它受到竖直向下的重力G、水对它的浮力F和悬线对它的拉力T三个力的作用而处于平衡,则此三力间应有关系为
铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故
由于铅的密度大于铝的密度,由可知,铅球的体积小于铝球的体积,由于两者均浸没于水中,所以铅球所受水的浮力小于铝球所受水的浮力,即
故
台秤受到的压力等于
根据题意可知,两容器的重力相等,其底面积相等,水面高度相同,则由可知,水的体积与排开水的体积之和相等,所以两容器中是相等的,则台秤的示数(指台秤受到的压力)也相等,即。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻为。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点(a、b不是滑动变阻器的两端)两个电压表示数随电流表示数的变化如图乙所示,同时,定值电阻的电功率变化了。则下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为
B. 滑片P置于a点时,电流表示数为
C. 滑片P置于a点时,滑动变阻器的阻值为
D. 滑片P置于a点时,定值电阻的功率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测定值电阻两端的电压,电流表测通过电路的电流,当电流表电流为0.3A,定值电阻两端的电压为U2=IbR2=0.3A×10Ω=3V
由图乙可知,此时滑动变阻器与定值电阻两端的电压相等,即U1=U2=3V
则电源电压U=U1+U2=3V+3V=6V
故A错误;
D.此时滑动变阻器和滑动变阻器消耗的电功率P1=P2=U1Ib=3V×0.3A=0.9W
且滑动变阻器的功率可表示为
因为电源电压、定值电阻阻值为定值,故变阻器功率是以电路中电流为自变量的二次函数,根据数学二次函数知识可知,其二次项系数为负数,即此函数有最大值,根据抛物线的性质可知
滑动变阻器的功率最大,变阻器功率最大为P1=0.9W,滑动变阻器的滑片从b点滑到a点过程中,滑片在b点时,滑动变阻器接入的电阻最大,此时电路的总电阻最大,由可知,通过电路的电流最小,再由可知,定值电阻此时的功率最小,则变阻器的功率最大,滑片向右移动时,变阻器功率要变小,定值电阻的功率变大;滑动变阻器的滑片从b点滑到a点过程中,定值电阻的电功率变化了,则滑片P置于a点时,定值电阻的功率为
故D错误;
BC.滑片P置于a点时,滑片P置于a点时定值电阻的功率为1.6W,根据P=I2R可得
即
可得Ia=0.4A
此时滑动变阻器接入电路的阻值
故B正确,C错误。
故选B。
二、填空题:本题共6小题,每小题2分,共12分。
15. 中华文化博大精深,很多诗词、谚语中蕴含着科学道理:“船到江心抛锚迟,悬崖未到早勒马”,“早勒马”的根本原因是由于马具有________;“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,“风卷屋茅”的原因是流体流速大的地方________。
【答案】 ①. 惯性 ②. 压强小
【解析】
【详解】[1]马在运动过程中,若突然勒马,马由于惯性会保持原来的运动状态继续向前运动,因此需要提前“早勒马”以避免因惯性导致的危险。
[2]流体压强与流速的关系为,流速越大的地方压强越小,当风吹过屋顶时,屋顶上方空气流速大、压强小,而屋内空气流速小、压强大,形成向上的压力差,将茅草卷走。
16. 随着我国人民生活水平的不断提高,汽车作为一种普通交通工具已经走进千家万户。汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,这主要是利用了水的________较大的特点;汽车在匀速爬坡过程中,机械能_________(填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 比热容 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,可有效带走发动机的热量,因此适合用于散热。
[2]汽车匀速爬坡时,速度、质量均不变,动能不变;高度增加、质量不变,重力势能增大,机械能是动能与势能的总和,所以机械能增大。
17. 如图,用F=20N的拉力水平向左匀速拉动木箱。若不计滑轮重及滑轮与绳的摩擦,则此时木箱受到的摩擦力为___________N;若往木箱内增加货物,木箱运动时受到的摩擦力将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 40 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]由图可知有2段绳子拉着动滑轮,拉动物体向左做匀速直线运动,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,所以,则
f摩=2F=2×20N=40N
[2]滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面粗糙程度有关,若往木箱内增加货物,木箱对水平面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,则木箱运动时受到的摩擦力变大。
18. 如图甲,电源电压保持不变,R1=10Ω。先将S1、S2闭合,电压表的示数如图乙所示,再断开S2,电压表的示数变化了1.8V。则R2=________Ω;前后两种情况下R1的电功率之比为________。
【答案】 ①. 20 ②. 9:1
【解析】
【详解】[1]将S1、S2闭合时,电路为的简单电路,电压表测电源电压,由图乙可知此时电压表的示数为2.7V,即电源电压U=2.7V。再断开S2时,电路为和的串联电路,电压表测电阻两端的电压,即电压表的示数减小了1.8V,则两端的电压为
通过的电流为
由串联电路的电流特点可知,电路中的电流处处相等,由欧姆定律可知,电路的总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,的阻值为
[2]当S1、S2闭合时,电路中的电流为
前后两种情况下,的功率之比为
19. 将一边长为10cm的立方体木块(木块不吸水),用轻绳(不可伸长)拴在底面积为200cm2的薄壁容器底部,向足够高的容器中逐渐加水,如图甲所示,在这一过程中,木块受到的浮力F随水深度h变化的图像如图乙所示,由图可知木块的重力为___________,当h=20cm时剪断轻绳,当物块静止时水对容器底部的压强减小了___________Pa。()
【答案】 ①. 8N ②. 100
【解析】
【详解】[1]据图可知,0~8cm时随水深度h变化木块进入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,且木块最终会漂浮在水面上,当深度h=8cm时,木块受到的浮力开始不变,说明此时木块漂浮,则其受到的浮力刚好和重力相等,可得木块的重力为8N。
[2]据图可知,当h=20cm时木块受到的浮力不变,说明木块此时完全浸没,剪断轻绳,木块最终漂浮,浮力等于重力,该过程中浮力减小量为
由于力的作用是相互的,因此物块静止时木块对水的压力减小量与减小的浮力大小相等,容器是规则的,则水对容器底部的压力减小量为
水对容器底部的压强减小了
20. 如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表示数变化了0.2A,电压表V1的示数从6V变为2V,电压表V2的示数变化了5V,则电源电压为________ V,电路总功率变化了________W。
【答案】 ①. 7.5 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,三个电阻串联在电路中,电压表V1测的是R1的两端电压,电压表V2测的是R2两端电压。
当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端时,R2接入电路的阻值由0变为最大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,变化量
由串联分压规律可知,此过程中R1、R3两端的电压减小,R2两端的电压增大,且R2两端电压的变化量与R1、R3两端电压的变化量之和相等,则,
由题意可知,滑片P在a端时,电路中的电流,则电源电压
[2]电路总功率变化量
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 如图甲所示为小亮做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心。在图乙中画出小亮受到的重力G的示意图及其力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,从小浩的重心A画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为其所受重力示意图;力臂是指从支点到力的作用线的距离,故从支点O作重力作用线的垂线段即为力臂L,如图所示:
22. 请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】火线首先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上;这样开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断火线,更换灯泡时更安全;三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则,左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,据此作图。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 小敏用塑料梳子梳头发时,发现头发会随梳子飘起来(如图) ,并发现头发越梳越蓬松,请用所学物理知识分别解释上述两个现象。
【答案】用塑料梳子梳头发时,梳子和头发相互摩擦,头发和梳子分别带上了异种电荷,根据异种电荷互相吸引可知,头发会随着梳子飘起来;头发梳完后,头发之间带上了同种电荷,根据同种电荷互相排斥可知,头发越梳越蓬松。
【解析】
【详解】略。
24. 用如图所示的装置探究人眼视物的原理.
(1)实验前,在光具座上调整F光源、凸透镜和光屏三者的中心__________。
(2)要想模拟正常人眼睛的成像情况,接下来用高度的F光源作为发光物体,先后用焦距和的凸透镜继续实验,所得数据如下表:
表一:凸透镜
序号
物距
像距
像高
1
10
2
15
30
6
3
20
20
3
4
30
15
1.5
表二:凸透镜
序号
物距
像距
像高
5
10
6
15
60
12
7
24
24
3
8
30
20
2
分析数据,得出结论:
①序号1实验无法记录像距与像高的原因是__________。
②比较序号2、3、4或6、7、8实验数据,得出结论:凸透镜成实像时,物距越大,像距越__________,像越小。
③对比序号__________两次实验数据,发现:人眼从看近处改为远跳时,为了看清物体,人眼晶状体的焦距将变__________。
【答案】(1)同一高度
(2) ①. 发光物体在焦点上,无法成像(,无法成像) ②. 小 ③. 3和8 ④. 大
【解析】
【小问1详解】
为了使像能成在光屏的中心,使F光源、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上。
【小问2详解】
[1]凸透镜的焦距是10cm,实验1中物距是10cm,物距等于焦距,发光物体在焦点上,无法成像,所以光屏上不成像。
[2]分析实验2、3、4或6、7、8数据中的物距、焦距与像距的变化关系及像的大小,得出:凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
[3][4]比较实验3和8数据中的物距、焦距与像距的变化关系及像的大小,得出:在像距一定时,物距越大,焦距越大,由此得出,人眼从看近处改为远眺时,由于物距变大,为了看清物体,即像距不变,焦距应变大。
25. 茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势如奔涛”。水沸腾前后温度变化有何特点呢?某同学组装了如图甲所示的装置进行实验探究。
(1)【证据】
①安装该实验装置时,应先固定图甲中_______(填“A”或“B”)的位置;
②当水温升高到90℃后,该同学每隔1min记录一次温度,第3min时温度计示数如图甲所示,示数为____________℃;待水沸腾后再记录四次温度计的示数,并将数据填写在表格中。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水温℃
90
92
94
98
98
98
98
(2)【解释】
分析实验数据可知:
①水在沸腾前,不断吸热,温度升高;水在沸腾时,不断吸热,温度_______。
②测得水的沸点为_______℃;如果只考虑气压因素,可推断该地当时气压_______(填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(3)【交流】
为了了解供暖系统的工作原理,该同学又设计了如图乙所示的实验装置,在a、b两个大试管中分别加入一定量的水,给a管加热,一段时间后发现b管中温度计示数升高了,同时b管中水面会_______(填“升高”或“降低”)。
【答案】(1) ①. B ②. 96
(2) ①. 保持不变 ②. 98 ③. 小于
(3)升高
【解析】
【小问1详解】
[1]考虑酒精灯应使用外焰加热,温度计的玻璃泡不触底、不接触侧壁、确保浸没,则组装时应自下而上安装,所以应先固定B的位置。
[2]图甲中温度计的分度值为1℃,液柱所在位置的示数为96℃。
【小问2详解】
[1]由表格数据可知,水在沸腾时,不断吸热,温度保持沸点不变。
[2]由表格数据可知,水温保持98℃不变,所以沸点为98℃。
[3]当地沸点低于100℃,所以该地当时气压低于一个标准大气压。
【小问3详解】
给a管加热后,a管内的水受热汽化,产生大量高温水蒸气,水蒸气顺着导管流入温度更低的b试管;高温水蒸气在b管内遇冷液化,额外增加了b管内的水量,因此b管水面会升高。液化是放热过程,放出的热量被b管内的水吸收,使b管内水的温度升高,因此温度计示数随之升高,这个装置正是模拟了供暖系统利用液化放热传递热量的工作原理。
26. 为测量海水的密度,项目小组将托盘天平改装为密度秤.选择两个完全相同、容积的玻璃瓶,用纯净水作为标准液。
(1)准备:将天平放在水平台上,游码归零后,指针位置如图甲,应向__________调节平衡螺母,直至天平水平平衡。
(2)测量:①两个玻璃瓶内分别装满海水样品和标准液,擦干外壁。②如图乙,将海水样品瓶放置在天平左侧的托盘上,另一侧托盘放标准液瓶。移动游码直至天平平衡,此时标尺上的游码读数为__________g.③计算该海水样品密度为__________。
(3)评估:实验时海水样品瓶内有少量气泡,会导致测量值比真实值偏__________。
(4)交流:该密度秤的测量范围在__________,若要测量酒精溶液的密度,以下方案可行的是__________(多选)。
A. 更换容积更小的玻璃瓶 B. 更换容积更大的玻璃瓶
C. 更换密度更小的标准液 D. 对调样品瓶和标准液瓶的位置
【答案】(1)左 (2) ①. 2 ②. 1.08
(3)小 (4) ①. 1 ~ 1.2 ②. CD
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,指针偏向分度盘右侧,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左调节,直至天平水平平衡。
【小问2详解】
[1]标尺的分度值为0.2g,游码读数为2g。
[2]标准液为纯净水,纯净水的密度
玻璃瓶容积为V=25mL=25cm3
则标准液质量为
天平平衡时,海水样品质量等于标准液质量加游码示数,即m海水=25g+2g=27g
海水样品密度
【小问3详解】
瓶内有少量气泡会占据一定体积,导致实际装入的海水样品体积小于25mL,计算时仍按25mL计算,相当于把体积算大了,根据可知,会使测量的密度值比真实值偏小。
【小问4详解】
[1]该密度秤的测量范围取决于游码的最大测量值,游码最大可测量5g,对应最大密度为
游码为0时,测量液体的密度最小且等于标准液密度,故合理范围为1~1.2g/cm³。
[2]根据第2问公式,A中更换容积更小的或更大的琉璃瓶,从公式可知ρ液>ρ标准,由于酒精的密度小于标准液的密度,所以改变瓶子容器的方法不可行,故AB不符合题意;
C.换密度更小的标准液,通过公式可知,只需要标准液体的密度小于被测液体的密度即可测量,故C符合题意;
D.对调样品瓶和标准液瓶的位置,则有ρ标准V=ρ液V+m游码,所以
由公式可得ρ液<ρ标准,所以可以测量,故D符合题意。
故选CD。
27. 项目式学习小组利用溢水杯、弹簧测力计、小桶、水和金属块,探究浮力的大小F浮与物体排开液体所受重力G排的关系(如图所示),完成在做中探和学中用的任务。
(1)【任务一】做中探:探究F浮与G排的大小关系。
①学习小组的实验顺序是甲、乙、丙、丁,为了操作方便和减小误差,合理的实验顺序应为_______。
②由图中示数可知,物体所受的浮力F浮=_______N,物体排开水的重力G排=_______N。
③实验可得出的结论是:_________________________。
(2)【任务二】学中用:探究结论应用。
①不用弹簧测力计,直接将重为0.7N的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中,塑料球漂浮,溢出的水流入空小桶中。若用图丙的方法测量球排出的水和小桶总重,则此时弹簧测力计的示数应为_________N。
②现有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器放置在水平桌面上,容器内装有质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没,与容器底接触但不密合,整个过程液体未溢出,则金属圆柱体静止时所受浮力F浮=__________。(用S1、S2、m和g表示)
【答案】(1) ①. 丁、甲、乙、丙 ②. 1 ③. 1 ④. 浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小
(2) ①. 1.2 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]实验时应先测量空小桶和金属块的重力,再将金属块浸入溢水杯中测量拉力,最后测量小桶和排开水的总重力,这样可以避免小桶沾水带来的误差,因此合理顺序为丁、甲、乙、丙。
[2]根据称重法,物体所受的浮力
[3]排开水的重力
[4]根据实验数据可得出阿基米德原理的结论:浸在液体中的物体受到浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小。
【小问2详解】
[1]塑料球漂浮,浮力等于自身重力,即
根据阿基米德原理,塑料球排开水的重力
空小桶重力为,因此弹簧测力计示数(桶和排水总重)为
[2]容器内原有液体体积 ,放入圆柱体后,液体的横截面积变为 ,液面高度
排开液体体积
根据阿基米德原理,则金属圆柱体静止时所受浮力
28. 小明从旧电器上拆下一个标识不清的定值电阻R1,如图甲,为了测出它的阻值,他选择了电压恒为3V的电源、一个滑动变阻器R2、电表、开关、导线等器材,实验电路如图乙所示。
(1)图乙中的a处接____________表。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表指示3V,电路故障可能是__________。
(3)排除故障继续实验。第4次实验时的电压表示数如图丙,此时R1两端电压为____________V。
(4)通过四次实验绘制出的I—U图像如图丁所示,其中第__________次实验数据有误,最终测得R1的阻值为____________Ω。
(5)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图戊所示的电路,也测出了Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开S2,读出电压表的示数U1;
②______________________,读出电压表的示数U2;
③待测电阻阻值的表达式Rx=____________。
【答案】(1)电流 (2)R1断路
(3)2.8 (4) ①. ① ②. 5
(5) ①. 闭合开关S1、S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
在伏安法测电阻中,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,图中a串联在电路中,因此a处接电流表。
【小问2详解】
电流表示数几乎为零,说明电路发生断路;电压表示数等于电源电压3V,说明电压表两端连通电源,因此故障为待测电阻断路,断路后电压表串联在电路中,分压接近电源电压,符合现象。
【小问3详解】
电源电压为3V,电压表选用0—3V量程,分度值为0.1V,指针读数为。
【小问4详解】
[1][2] 定值电阻阻值不随电压电流改变,根据计算各点电阻: 第②次
第③次
第④次
只有第①次电阻偏差较大,因此第①次数据有误,最终测得阻值为。
【小问5详解】
[1][2]实验原理:串联分压, ① 闭合断开时,电压表串联接在电路上,测电源电压,示数为; ② 闭合和时,电路两电阻串联,电压表测电压,示数为; ③ 串联电路中,两端电压为,电路电流,联立得待测电阻。
六、计算题:本题共3小题,29题6分,30题7分,31题9分,共22分。
29. 如图甲所示的机器人质量为,其底部轮子与地面接触的总面积为。在某次工作中,机器人前进,用时。牵引力F的大小与路程s的关系如图乙。求:
(1)机器人在内的平均速度。
(2)机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强。
(3)在内机器人牵引力做的总功。
【答案】(1)0.8m/s;
(2);
(3)28J
【解析】
【小问1详解】
机器人在内的平均速度为。
【小问2详解】
机器人静止在水平地面上,则
对地面产生的压强。
【小问3详解】
牵引力F等于3N时,做功为
牵引力F等于4N时,做功为
在内机器人牵引力做的总功为。
30. 如图是某电蒸锅的内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃,需要的时间为375s,已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。
求:(1)保温挡的功率;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电蒸锅的加热效率。
【答案】(1)100W;(2)44Ω;(3)84%
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)闭合开关S1,断开开关S2,电路中只有R1接入电路,此时电路处于保温挡,保温挡功率
(2)闭合开关S1、S2,电路中只有R1、R2并联接入电路,电路处于加热挡,R2的功率
由可知,R2的电阻
(3)水温度升高75℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
电蒸锅的加热效率
答:(1)保温挡的功率为100W;
(2)电阻R2的阻值44Ω;
(3)电蒸锅的加热效率为84%。
31. 如图所示,柱形“浮力柱”重40N,底面积500cm2,通过轻质连杆与压力传感器R相连;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器受到的压力F与阻值R的变化关系如图乙所示。当传感器承受的压力为0N时,闭合开关S,电压表的示数为1V,电压表的量程是0~3V,求:
(1)电源电压是多少?
(2)当水位高度至少为多少时,传感器开始承受到浮杆的压力?
(3)当水位上升到40cm时,报警器开始报警,则此时电压表的示数是多少?
【答案】(1)4V;(2)8cm;(3)2V
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关S,R与R0串联,电压表测R0两端的电压。当传感器承受的压力为0N时,电压表的示数为1V,由图乙可知,压力传感器的阻值R=30Ω,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源电压
U=IR总=I(R+R0)=0.1A×(30Ω+10Ω)=4V
(2)当传感器承受的压力为0N时,浮力柱处于漂浮状态,受到的浮力
F浮=G=40N
由F浮=ρ液gV排可得,浮力柱排开水的体积
浮力柱浸入水中的深度
则当水位高度至少为8cm时,传感器开始承受到浮杆的压力。
(3)当水位上升到40cm时,浮力柱排开水的体积
V排′=Sh浸′=500cm2×40cm=2×104cm3=2×10-2m3
浮力柱受到的浮力
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-2m3=200N
传感器承受的压力
F=F浮′﹣G=200N﹣40N=160N
由图乙可知,压力传感器的阻值R′=10Ω,此时电路中的电流
则此时电压表的示数
U0′=I′R0=0.2A×10Ω=2V
答:(1)电源电压是4V;
(2)当水位高度至少为8cm时,传感器开始承受到浮杆的压力;
(3)当水位上升到40cm时,报警器开始报警,则此时电压表的示数是2V。
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