精品解析:2025年福建省福州第十一中学中考物理适应性考试试卷(3月份)
2026-07-20
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内容正文:
2025年福建省福州十一中中考物理适应性试卷
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 第一个用理想实验推翻亚里士多德的观点、提出物体的运动不需要力来维持的物理学家是( )
A. 帕斯卡 B. 伽利略 C. 阿基米德 D. 牛顿
2. 如图所示,在盲人足球比赛中,运动员可通过引导员敲击球门框的声音辨别球门的位置。引导员增加敲击力度改变了声音的( )
A. 速度 B. 音色 C. 音调 D. 响度
3. 小明按照下图顺序自制了一个“投影灯笼”。首先,折叠剪纸,按照自己的想法剪出图案;随后,把剪好的图纸围起来,用胶带粘贴固定形状,再剪两个圆作封底和封顶;最后把灯放在其中,在黑暗中打开灯笼中的灯,就能看到投影的图案了。这个“投影灯笼”投影出美丽的图案用到的光学原理是( )
A. 光沿直线传播 B. 光的折射 C. 光的反射 D. 凸透镜成像
4. 如图所示,这是一张初三毕业创意照片。利用视觉错位技术一次拍摄而成,不需经过后期再处理。在拍摄过程中,下列说法正确的是( )
A. 照相机的镜头与近视镜片为同一类透镜
B. 手通过镜头成正立、放大的虚像
C. 学生和手到镜头的距离一样
D. 学生通过镜头成倒立、缩小的实像
5. 嫦娥六号于2024年6月成功实施了月背采样任务,取回了1935.3克月壤样品,开启我国首次月背采样返回之旅,如图所示是嫦娥六号在月球采样的情景,嫦娥六号将月壤带回地球后,月壤发生变化的是( )
A. 质量 B. 重力 C. 比热容 D. 密度
6. 2024年跳水世界杯分站赛第二站,柏林站中我国选手全红婵获得10 m跳台单人赛冠军。由图估测,她手中金牌的直径约为( )
A. 0.5 cm B. 8.5cm C. 1.2dm D. 2.5cm
7. 如图,甲、乙、丙、丁所示的事例中,不是利用大气压强的是( )
A. 图甲高压锅烹煮食物 B. 图乙注射器吸药液
C. 图丙油壶盖上的小孔 D. 图丁用真空压缩袋
8. 小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A. 骑自行车刹车时用力捏闸 B. 使劲擦黑板擦得更干净
C. 装滚轮的储物箱更易推动 D. 凹凸花纹的地砖更防滑
9. 科技是立国之本,不仅是推动社会进步和经济增长的重要因素,也是国家竞争力的重要体现。下列选项中说法错误的是( )
A. 钱学森被誉为“中国航天之父”,火箭升空——利用了物体间力的作用是相互的
B. 南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是世界上最大口径的射电望远镜——利用了光的反射原理
C. 孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——通过接受和反射超声波传递信息
D. 袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——分子不停地做无规则运动
10. 2024年2月17日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古呼伦贝尔拉开帷幕。如图所示是短道速滑项目的精彩瞬间,下列说法中正确的是( )
A. 以看台上的观众为参照物,运动员是静止的
B. 运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C. 运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D. 若运动员在运动过程中所受的力全部消失,运动员将做匀速直线运动
11. 随着科技的发展,机器人越来越多的进入了我们的生活。如右图所示,在沧州某餐厅就出现了机器人服务员。当客人坐下后,机器人双手奉上菜单且向客人问好,随后机器人会亲自为客人端上可口的饭菜。关于这一过程的以下说法中正确的是( )
A. 餐盘所受重力和餐盘对机器人双手的压力是一对平衡力
B. 餐盘所受的重力和机器人双手对它的支持力是一对相互作用力
C. 餐盘所受的重力和机器人双手对它的支持力是一对平衡力
D. 餐盘所受的重力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力
12. 如图所示,用弹簧测力计竖直向上拉一边长为10cm的正方体物块。在整个过程中,甲图像表示弹簧测力计的示数与时间关系,乙图像表示物体运动速度大小与时间关系,根据图像信息判断下列说法错误的是( )
A. 0~3s内物体受力平衡
B. 该物体的密度为
C. 时物体对地面压强为100Pa
D. 时物体受到地面的支持力2N
13. 如图所示,放在水平桌面上完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点,若A、B两点的压强相等,则下列说法正确的( )
A. 两种液体的密度关系是ρ甲=ρ乙
B. 两种液体的质量关系是m甲<m乙
C. 两容器对水平桌面的压强关系是p甲>p乙
D. 两种液体对容器底的压强关系是p甲<p乙
14. 电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图如图﹣1所示。电源电压为6V且恒定不变,R0为保护电阻,其阻值为200Ω,R为压敏电阻,阻值大小与压力的关系如图﹣2所示,空载时电梯底座对R的压力等于电梯厢的重力为4000N,电流表的临界值为15mA,电流表的示数超过临界值就会自动报警。则( )
A. 电梯正常工作,当有人进入电梯后,电流表示数减小
B. 电梯正常工作,当有人进入电梯后,电压表与电流表示数之比不变
C. 空载时控制电路中的电流为6mA
D. 该电梯的限载压力为1.2×104N
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。如图甲所示,木材风干时,成垛交叠,留有空隙,可以加快木头中水分的__________(填物态变化名称);如图乙所示,与雕刻前相比,雕刻后木头的密度__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16. 若福建舰航母上的工作人员看到港口逐渐远离航母,则他选择的参照物是________(选填“港口”或“航母”);舰载机能够产生140dB的噪声,因此飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔,这是在________(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)控制噪声。
17. 踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢”。在如图所示的游戏中,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的__________。被踢出后,毽子上升到最高处时,毽子将处于__________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。(不计空气阻力)
18. 科技节上,物理老师自制了一台“乒乓球机枪”进行展示,其结构如图所示,当接通吹风机电源,从横管吹风时,横管内的空气流速大、压强________,乒乓球在________的作用下向上移动,最后乒乓球被射出。
19. 放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力_______;在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,则物体对桌面的压强_______(两空均选填:变大、变小、不变、无法确定)。
20. 如图甲所示,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度,该模型剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图像如图乙所示。则B物体的重力是_________N;A、B物体的密度之比为_________。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
21. 一辆汽车运送货物,水平车厢中的货物与车一起沿平直的公路做匀速直线运动,请在图中画出该货物的受力示意图。
22. 如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
四、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
23. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B进行了如图甲、乙、丙所示实验,实验中小明缓缓地匀速拉动木块,忽略空气阻力。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针未对准零刻度线,应先将测力计在________(选填“竖直”或“水平”)方向调零;
(2)比较图中________两次实验说明:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)图丙中木块A、B一起做匀速直线运动,此时木块B________(选填“受”或“不受”)摩擦力;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是为了探究滑动摩擦力大小与___________的关系。
24. 在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示.使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的__________。实验中,通过U形管两侧液面的__________来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:不同液体的相同深度处,__________越大,液体压强越大。
(3)换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管(粗细相同),探究影响液体压强大小的因素。管中加入适量的水,如图丁所示。
①根据图丁中1、2和3号管的现象,可得液体压强大小与__________有关。
②为了探究液体长度对液体压强有无影响,用4号管和5号管进行实验。由图示实验现象可知,液体压强与液体长度__________。
25. 小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是______;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被______(选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为______;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与______(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是______(选填“实”或“虚”)像。
26. 实验小组在“测量石块密度”的实验中,如图所示。
(1)小组里小明同学把天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图1所示情况,应向___________调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央;
(2)天平平衡后,小军同学按图2所示的方法称量石块的质量,请写出其中的一处错误:___________;
(3)小军改正错误,正确操作,天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图3所示,所称量石块的质量是___________g;
(4)小明在量筒内倒入60mL的水,放入石块后量筒内水面如图4所示,石块密度是___________;
(5)另一组在实验操作过程中不小心将量筒摔碎,于是他们采用下列方案测量小石块的体积,如图5所示:
①用调节好的天平测出小石块质量m,向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
②将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;
③将小石块从水中取出后,接着向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量。石块的密度___________(用所测的物理量和表示)。
27. 小明在探究通过导体的电流与电压的关系实验中,选择的器材有:电压为4.5V的电源,规格为“20Ω 1 A”的滑动变阻器,定值电阻R 、导线若干。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲的电路连接好;(要求滑片向右移动时电流表示数增大)______
(2)按图甲连接电路后,立刻闭合开关,会发现电压表 ______;
(3)在某次实验中,出现电流表指针有偏转,而电压表示数为0,则电路中出现的故障是 ______;
(4)保持电源电压不变,移动滑动变阻器得到了实验数据并绘制了 I-U图像,如图乙所示,可知实验选用的电阻R=______ Ω,进一步分析后,其中______ 点数据不是真实的,原因是______;
(5)通过实验可得出结论:导体电阻一定时, ______;
(6)为了使结论更有普遍性,需要增大定值电阻两端电压,从而多测几组数据。请利用题中已有的器材,设计电路并在虚线框内画出实验电路图,要求电压表量程仍选用0~3V 。______
五、简答题:本大题共1小题,共4分。
28. 如图是小明玩滑板车时,前轮碰到石头,人向前倾的情景。请你用所学物理知识解释出现上述现象的原因。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
29. 2024年3月28日晚7点,小米第一台汽车XiaomiSU7正式上市,如图所示的小米汽车的整备质量做到了2.2吨,最长续航超过800km,这两个数值均是如今的顶尖水准。求:
(1)该车的重力是多少?
(2)若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它空载时对水平地面的压强是多大?
30. 2022年8月,深圳作为先行示范区,完全自动驾驶汽车可以合法上路了,如图甲所示,一辆无人自动驾驶汽车沿着平直公路行驶,运动的路程一时间图像如图乙所示,车辆的质量为1600kg,所受到的阻力是车重的,g取,求:
(1)10min内无人驾驶汽车的平均速度;
(2)前5min无人驾驶汽车牵引力做的功;
(3)前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率。
31. 图甲是跨学科实践小组同学设计的一款家用即热式饮水机。控制电路的电源电压U1=6V,定值电阻R0=50Ω,RF为置于储水箱内底部的压敏电阻,压敏电阻的受力面积SF=0.5×10-4m2,其阻值与压力有关。压敏电阻RF的阻值与水位h的关系见下表。当储水箱水位h=0.08m,开关K被释放,指示灯发光,开始往储水箱注水;当控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.06A时,开关K被吸上,指示灯熄灭,注水停止。电磁铁线圈电阻不计。
水位h/m
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
压敏电阻RF/Ω
250
210
170
130
90
50
10
(1)当水位h=0.08m时,求压敏电阻RF的阻值和控制电路中通过电磁铁线圈的电流;
(2)从开始注水到注水停止的过程中,求储水箱底部的压敏电阻RF受到的最大压力;取g=10N/kg
(3)如图乙所示,管道粗细均匀,管道的横截面积S=1×10-4m2,水流以0.1m/s的速度匀速流过加热区管道,加热区管道上均匀缠绕阻值为44Ω的电热丝,电热丝两端的电压为220V。假设电热丝产生的热量全部被水吸收。求某次从出水口持续接热水3.6L消耗的电能。
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2025年福建省福州十一中中考物理适应性试卷
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 第一个用理想实验推翻亚里士多德的观点、提出物体的运动不需要力来维持的物理学家是( )
A. 帕斯卡 B. 伽利略 C. 阿基米德 D. 牛顿
【答案】B
【解析】
【详解】亚里士多德认为力是维持物体运动的原因;最早提出物体运动不需要力来维持的科学家是伽利略;牛顿在伽利略等科学家的基础上提出了牛顿第一定律;阿基米德总结了杠杆平衡条件和阿基米德原理。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 如图所示,在盲人足球比赛中,运动员可通过引导员敲击球门框的声音辨别球门的位置。引导员增加敲击力度改变了声音的( )
A. 速度 B. 音色 C. 音调 D. 响度
【答案】D
【解析】
【详解】引导员增加敲击力度,球门框的振幅变大,则声音的响度变大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 小明按照下图顺序自制了一个“投影灯笼”。首先,折叠剪纸,按照自己的想法剪出图案;随后,把剪好的图纸围起来,用胶带粘贴固定形状,再剪两个圆作封底和封顶;最后把灯放在其中,在黑暗中打开灯笼中的灯,就能看到投影的图案了。这个“投影灯笼”投影出美丽的图案用到的光学原理是( )
A. 光沿直线传播 B. 光的折射 C. 光的反射 D. 凸透镜成像
【答案】A
【解析】
【详解】“投影灯笼”主要是利用光源投射光线,通过剪纸或图案的遮挡,形成投影效果。当灯笼被点亮时,光源发出的光线会穿过灯笼上的图案,形成特定的光影效果,投射到周围的墙面上或其他物体上,其用到的光学原理是光沿直线传播,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4. 如图所示,这是一张初三毕业创意照片。利用视觉错位技术一次拍摄而成,不需经过后期再处理。在拍摄过程中,下列说法正确的是( )
A. 照相机的镜头与近视镜片为同一类透镜
B. 手通过镜头成正立、放大的虚像
C. 学生和手到镜头的距离一样
D. 学生通过镜头成倒立、缩小的实像
【答案】D
【解析】
【详解】A.照相机的镜头相当于凸透镜,近视镜片是凹透镜,故A错误;
BD.摄像机的镜头相当于凸透镜,它的成像原理与照相机相同,当手和学生到镜头的距离大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故B错误,D正确;
C.由图可知,人的手所成的像大于人所成的像,这说明人手成像时的物距更小一些,故C错误。
故选D。
5. 嫦娥六号于2024年6月成功实施了月背采样任务,取回了1935.3克月壤样品,开启我国首次月背采样返回之旅,如图所示是嫦娥六号在月球采样的情景,嫦娥六号将月壤带回地球后,月壤发生变化的是( )
A. 质量 B. 重力 C. 比热容 D. 密度
【答案】B
【解析】
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,它不随物体的位置、形状、状态、温度的改变而改变。因此,嫦娥六号将月壤从月球带回地球,月壤的位置发生变化,它的质量不会发生变化。故A不符合题意;
B.同一物体月球上的重力约为地球上重力的 ,所以同样的物体在月球上的重力比在地球上小。当嫦娥六号将月壤带回地球时,月壤所受的重力会增大,故B符合题意;
C.比热容只和物质的种类和状态有关,与物质的位置无关。将月壤标本从月球带回地球后,月壤的比热容不变,故C不符合题意;
D.当嫦娥六号将月壤从月球带回地球时,虽然月壤的位置发生了变化,但只要月壤的种类和状态没有改变,其密度就不会发生变化,故将月壤标本从月球带回地球后,月壤的密度不变,故D不符合题意。
故选B。
6. 2024年跳水世界杯分站赛第二站,柏林站中我国选手全红婵获得10 m跳台单人赛冠军。由图估测,她手中金牌的直径约为( )
A. 0.5 cm B. 8.5cm C. 1.2dm D. 2.5cm
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,金牌的直径与手掌的宽度差不多,约为8.5cm,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图,甲、乙、丙、丁所示的事例中,不是利用大气压强的是( )
A. 图甲高压锅烹煮食物 B. 图乙注射器吸药液
C. 图丙油壶盖上的小孔 D. 图丁用真空压缩袋
【答案】A
【解析】
【详解】A.高压锅烹煮食物,是利用气压高,水的沸点高的原理,不是利用大气压来工作,故A符合题意;
B.用注射器吸药液,通过活塞上移使活塞下方的气压减小,药液在外界大气压的作用下被压上来,利用了大气压,故B不符合题意;
C.油壶的盖子上有一个小孔,大气压通过这个小孔作用到壶内的液面上,壶中的油便容易倒出来,利用了大气压,故C不符合题意;
D.真空压缩袋的工作原理是把棉被衣物内部的空气抽走从而使体积得到缩小,利用大气压把本来膨胀的棉被等物品压扁,隔离外界空气,利用了大气压,故D不符合题意。
故选 A。
8. 小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A. 骑自行车刹车时用力捏闸 B. 使劲擦黑板擦得更干净
C. 装滚轮的储物箱更易推动 D. 凹凸花纹的地砖更防滑
【答案】D
【解析】
【详解】垫毛巾更容易拧开罐头盖,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力;
A.骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.使劲擦黑板擦得更干净,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.装滚轮的储物箱更易推动,是采用变滑动为滚动的方式,减小摩擦力,故C不符合题意;
D.凹凸花纹的地砖更防滑,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦力,故D符合题意。
故选D。
9. 科技是立国之本,不仅是推动社会进步和经济增长的重要因素,也是国家竞争力的重要体现。下列选项中说法错误的是( )
A. 钱学森被誉为“中国航天之父”,火箭升空——利用了物体间力的作用是相互的
B. 南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是世界上最大口径的射电望远镜——利用了光的反射原理
C. 孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——通过接受和反射超声波传递信息
D. 袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——分子不停地做无规则运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.钱学森被誉为“中国航天之父”,火箭点火向下喷出气体,给气体一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,火箭受到一个向上的力,所以火箭向上运动,故A正确,不符合题意;
B.南仁东被誉为“天眼之父”,天眼是世界上最大口径的射电望远镜——“中国天眼”相当于一个巨大的凹面镜,对光线有会聚作用,利用了光的反射原理,故B正确,不符合题意;
C.孙家栋被誉为“北斗之父”,北斗卫星导航系统——通过接受和反射电磁波传递信息,故C错误,符合题意;
D.袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,“稻花香里说丰年”——闻到稻花香味,是香气的分子在空气中做无规则运动引起的,属扩散现象,故D正确,不符合题意。
故选C。
10. 2024年2月17日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古呼伦贝尔拉开帷幕。如图所示是短道速滑项目的精彩瞬间,下列说法中正确的是( )
A. 以看台上的观众为参照物,运动员是静止的
B. 运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C. 运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D. 若运动员在运动过程中所受的力全部消失,运动员将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.以看台上的观众为参照物,运动员相对观众位置发生了改变,所以是运动的,故A错误;
B.运动员在转弯过程中,其方向发生改变,所以运动状态改变,故B错误;
C.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为运动员具有惯性,但不能说受到惯性作用,故C错误;
D.若运动员在运动过程中所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,运动员将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
11. 随着科技的发展,机器人越来越多的进入了我们的生活。如右图所示,在沧州某餐厅就出现了机器人服务员。当客人坐下后,机器人双手奉上菜单且向客人问好,随后机器人会亲自为客人端上可口的饭菜。关于这一过程的以下说法中正确的是( )
A. 餐盘所受重力和餐盘对机器人双手的压力是一对平衡力
B. 餐盘所受的重力和机器人双手对它的支持力是一对相互作用力
C. 餐盘所受的重力和机器人双手对它的支持力是一对平衡力
D. 餐盘所受的重力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】平衡力:力的大小相等,作用在同一物体上,方向相反,在一条直线上;相互作用力:力的大小相等,作用在不同物体上,方向相反,在一条直线上。
A.餐盘所受的重力和餐盘对机器人双手的压力作用物体不相同,不是一对平衡力。故A项不符合题意;
B C.餐盘所受的重力和机器人双手对它的支持力大小相等、方向相反、在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。故B项不符合题意,C项符合题意。
D.餐盘所受的重力和地面对机器人的支持力大小不相等,不是相互作用力。故D项不符合题意。
故选C。
12. 如图所示,用弹簧测力计竖直向上拉一边长为10cm的正方体物块。在整个过程中,甲图像表示弹簧测力计的示数与时间关系,乙图像表示物体运动速度大小与时间关系,根据图像信息判断下列说法错误的是( )
A. 0~3s内物体受力平衡
B. 该物体的密度为
C. 时物体对地面压强为100Pa
D. 时物体受到地面的支持力2N
【答案】B
【解析】
【详解】A.0~3s内物体的速度为零,是静止,处于平衡状态,故A正确,不符合题意;
B.当t=3s时,物体刚好被拉动,说明此时地面对物体的支持力为零,在竖直方向上拉力和物体的重力是一对平衡力,大小相等,由图甲可得弹簧测力计的示数与时间成正比,比例系数是1N/s,则在第3s是弹簧测力计的示数是3N,所以物块的重力为
物块的质量为
物块的体积为
该物块的密度为
故B错误,符合题意;
C.当t=2s时,根据图甲可计算出物块受到的拉力F=2N,则地面对物块的支持力为
代入数据后可得
根据作用力和反作用力的性质可得物块对地面的压力也为1N,所以物体对地面的压强为
故C正确,不符合题意。
D.当t=1s时,由图甲可知,物块受到的拉力是1N,物块在竖直方向此时受到向上的拉力F′、支持力F支′和向下的重力G,处于平衡状态,则
代入数据后可得
故D正确,不符合题意。
故选B。
13. 如图所示,放在水平桌面上完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点,若A、B两点的压强相等,则下列说法正确的( )
A. 两种液体的密度关系是ρ甲=ρ乙
B. 两种液体的质量关系是m甲<m乙
C. 两容器对水平桌面的压强关系是p甲>p乙
D. 两种液体对容器底的压强关系是p甲<p乙
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知A、B两点处液体的深度关系是hA<hB,已知A、B两点的压强相等,即pA=pB, 根据可知,两种液体的密度关系是ρ甲>ρ乙,故A错误;
D.由题知,A、B两点以下部分液体的深度相同,根据p=ρgh可知, A、B两点以下部分液体对容器底的压强关系是pA下>pB下, 而两种液体对容器底的压强分别为p甲=pA+pA下,p乙=pB+pB下, 比较可知,两种液体对容器底的压强关系是p甲>p乙,故D错误;
B.因为甲、乙是两个完全相同的圆柱形容器,所以可知液体对容器底的压力等于液体的重力,而结合上述分析以及压强公式的变式可知两种液体对容器底的压力关系是F甲>F乙,则两种液体的重力关系是G甲>G乙, 根据G=mg可知两种液体的质量关系是m甲>m乙,故B错误;
C.容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,则两容器对水平桌面的压力关系是, 根据可知两容器对水平桌面的压强关系是p甲>p乙,故C正确。
故选C。
14. 电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图如图﹣1所示。电源电压为6V且恒定不变,R0为保护电阻,其阻值为200Ω,R为压敏电阻,阻值大小与压力的关系如图﹣2所示,空载时电梯底座对R的压力等于电梯厢的重力为4000N,电流表的临界值为15mA,电流表的示数超过临界值就会自动报警。则( )
A. 电梯正常工作,当有人进入电梯后,电流表示数减小
B. 电梯正常工作,当有人进入电梯后,电压表与电流表示数之比不变
C. 空载时控制电路中的电流为6mA
D. 该电梯的限载压力为1.2×104N
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.电梯正常工作,当有人进入电梯后,压力增大,由图2可知R阻值减小,根据串联电路的电阻特点可知,此时的电路总电阻减小,根据可知电路中的电流变大,电流表示数增大;根据可知电压表与电流表示数之比为R阻值,故其比值减小,故AB不符合题意;
C.由图2可知,空载时电梯底座对R的压力为4000N时,压敏电阻R对应的电阻为800Ω,则此时电路中的电流为
故C符合题意;
D.当电流等于临界值15mA时,电路总电阻为
此时压敏电阻R的电阻为
由图2可知,此时压力为
故D不符合题意。
故选C。
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。如图甲所示,木材风干时,成垛交叠,留有空隙,可以加快木头中水分的__________(填物态变化名称);如图乙所示,与雕刻前相比,雕刻后木头的密度__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 汽化 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]物质从液态变为气态的过程叫做汽化,水分在风干过程中由液态水变为水蒸气,散发到空气中,这个过程是汽化,故如图甲所示,木材风干时,成垛交叠,留有空隙,可以加快木材之间的空气流动速度,从而加快木头中水分的汽化。
[2]密度是物质的一种特性,它与物质的质量和体积无关,只与物质的种类和状态有关,在雕刻过程中,木头的物质种类没有改变,状态也没有改变,所以其密度不变,故如图乙所示,与雕刻前相比,雕刻后木头的密度不变。
16. 若福建舰航母上的工作人员看到港口逐渐远离航母,则他选择的参照物是________(选填“港口”或“航母”);舰载机能够产生140dB的噪声,因此飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔,这是在________(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)控制噪声。
【答案】 ①. 航母 ②. 人耳处
【解析】
【详解】[1]若福建舰母上的工作人员看到港口逐渐远离航母,说明舰母在运动,港口相对于航母的位置发生了变化,所以工作人员选择的参照物是航母。
[2]飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔,防止噪声入耳,这是在人耳处减弱噪声。
17. 踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢”。在如图所示的游戏中,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的__________。被踢出后,毽子上升到最高处时,毽子将处于__________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。(不计空气阻力)
【答案】 ①. 运动状态 ②. 非平衡
【解析】
【详解】[1]毽子在力的作用下,由静止变为运动,运动状态发生改变,这表明力可以改变物体的运动状态。
[2]被踢出后,毽子竖直上升到最高处时,其速度大小为0,不计空气阻力只受重力作用,故受力不平衡,处于非平衡状态。
18. 科技节上,物理老师自制了一台“乒乓球机枪”进行展示,其结构如图所示,当接通吹风机电源,从横管吹风时,横管内的空气流速大、压强________,乒乓球在________的作用下向上移动,最后乒乓球被射出。
【答案】 ①. 小 ②. 大气压
【解析】
【详解】在流体中,流速越大,压强越小。当接通吹风机电源,从横管吹风时,横管内的空气流速大、压强小,小于乒乓球下方的大气压,乒乓球在大气压的作用下向上移动,最后乒乓球被射出。
19. 放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力_______;在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,则物体对桌面的压强_______(两空均选填:变大、变小、不变、无法确定)。
【答案】 ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【详解】由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度和材料有关,物体从图甲位置运动到图乙位置,压力大小等于物体重力不变,接触面粗糙程度和材料也不变,所以物体从图甲位置运动到图乙位置受到的滑动摩擦力大小不变。
在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,物体总重力不变,因此物体对桌面的压力大小不变,受力面积不变,根据可知,压强不变。
20. 如图甲所示,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度,该模型剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图像如图乙所示。则B物体的重力是_________N;A、B物体的密度之比为_________。
【答案】 ①. 5 ②. 2∶1
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,截去的高度在0.1m以内与0.1-0.3m之间,剩余部分对地面的压强变化不同,即正方体B的高度0.1m,由此可知B的边长为0.1m,正方体A边长为为0.2m。未截去前物体对地面的压强为2125Pa,此时对地面的压力就等于A、B的总重力,即
当截去0.1m,即B被截去时,物体对地面的压强为2000Pa,此时对地面的压力等于A的重力,即
B的重力为
[2] A、B的密度之比
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
21. 一辆汽车运送货物,水平车厢中的货物与车一起沿平直的公路做匀速直线运动,请在图中画出该货物的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】货物随车一起沿平直的公路做匀速直线运动,货物与车间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以货物不受摩擦力,只受两个力作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,其受力示意图如图所示:
22. 如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
【答案】
【解析】
【详解】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,折射光线过凸透镜的焦点,如下图所示:
四、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
23. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B进行了如图甲、乙、丙所示实验,实验中小明缓缓地匀速拉动木块,忽略空气阻力。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针未对准零刻度线,应先将测力计在________(选填“竖直”或“水平”)方向调零;
(2)比较图中________两次实验说明:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)图丙中木块A、B一起做匀速直线运动,此时木块B________(选填“受”或“不受”)摩擦力;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是为了探究滑动摩擦力大小与___________的关系。
【答案】 ①. 水平 ②. 甲和乙 ③. 不受 ④. 压力
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,在水平方向拉动弹簧测力计,则测力计指针未对准零刻度线时,需要先在水平方向调零。
(2)[2]要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,所以应比较图甲和乙两次实验。
(3)[3]图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,B相对A没有相对运动的趋势,则木块B受到的摩擦力为0N,不受摩擦力。
(4)[4]小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子,增大了压力,而接触面粗糙程度不变,目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
24. 在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示.使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的__________。实验中,通过U形管两侧液面的__________来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:不同液体的相同深度处,__________越大,液体压强越大。
(3)换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管(粗细相同),探究影响液体压强大小的因素。管中加入适量的水,如图丁所示。
①根据图丁中1、2和3号管的现象,可得液体压强大小与__________有关。
②为了探究液体长度对液体压强有无影响,用4号管和5号管进行实验。由图示实验现象可知,液体压强与液体长度__________。
【答案】(1) ①. 气密性 ②. 高度差
(2)液体的密度 (3) ①. 液体深度 ②. 无关
【解析】
【小问1详解】
[1]使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的气密性,如果按压探头时,U形管两侧液面高度差有明显变化,则气密性良好。
[2]实验采用转换法,实验中,通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
【小问2详解】
乙、丙两图所用的液体不同,探头所处的深度相同,U形管两侧两管中液面的高度差不同,可得出结论:不同液体的相同深度处,液体的密度越大,压强越大。
【小问3详解】
①[1]由丁图1、2和3号管可知,液体的深度不同,橡皮膜凸出的程度也不同,因此可得液体压强大小与液体的深度有关。
②[2]由丁图4和5号管可知,液体的长度不同,深度相同,橡皮膜凸出的程度相同,因此可得液体压强与液体长度无关。
25. 小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是______;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被______(选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为______;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与______(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1) ①. 便于确定像的位置 ②. 不能
(2) ①. 发散 ②. 近视眼
(3)
(4) ①. 近视眼 ②. 靠近
(5)虚
【解析】
【小问1详解】
[1]玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
[2]在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,无法在光屏上呈现。
【小问2详解】
[1]由图乙可知,该透镜中间薄、边缘厚,所以是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
[2]近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴凹透镜矫正。
【小问3详解】
对于投影仪工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即,已知凸透镜的焦距,所以投影片到凸透镜的距离范围应为。
【小问4详解】
[1][2]小明将焦距为10.0cm的凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,相当于晶状体变凸,会聚能力变强,此现象与近视眼的成因相似,因为近视眼是晶状体太厚,对光线的会聚能力太强,像成在视网膜前方;由于会聚能力变强,像提前会聚了,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
【小问5详解】
由题意知,对于焦距为8.0cm的凸透镜B,由于物距
u=50cm-10cm=40cm>2f=16cm
根据成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f,即8cm<v<16cm,这个实像又作为凸透镜A的物,所以对于焦距为10cm的凸透镜A到这个实像的距离为0cm<u'<8cm,所以小于凸透镜A的焦距,则会成正立、放大的虚像,所以从A的右侧向左看,在透镜A中能看到正立、放大的虚像。
26. 实验小组在“测量石块密度”的实验中,如图所示。
(1)小组里小明同学把天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图1所示情况,应向___________调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央;
(2)天平平衡后,小军同学按图2所示的方法称量石块的质量,请写出其中的一处错误:___________;
(3)小军改正错误,正确操作,天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图3所示,所称量石块的质量是___________g;
(4)小明在量筒内倒入60mL的水,放入石块后量筒内水面如图4所示,石块密度是___________;
(5)另一组在实验操作过程中不小心将量筒摔碎,于是他们采用下列方案测量小石块的体积,如图5所示:
①用调节好的天平测出小石块质量m,向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
②将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;
③将小石块从水中取出后,接着向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量。石块的密度___________(用所测的物理量和表示)。
【答案】(1)左 (2)用手拿砝码或小石块和砝码放反了
(3)47.4 (4)2.37
(5)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,指针指向分度盘中线右侧,说明天平右边重,应该向左侧调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。
【小问2详解】
天平在使用时,应该在左盘放物体,右盘放砝码,图中砝码和物体的位置放反了,使用天平时,不能用手拿砝码,应该用镊子夹取砝码。
【小问3详解】
石块的质量
m1=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
【小问4详解】
放入石块后量筒内水面的读数是80mL,则石块的体积
V1=80mL-60mL=20mL=20cm3
石块的密度
【小问5详解】
分析可知,石块取出后又加水的体积即为石块的体积,则石块的体积
则石块的密度
27. 小明在探究通过导体的电流与电压的关系实验中,选择的器材有:电压为4.5V的电源,规格为“20Ω 1 A”的滑动变阻器,定值电阻R 、导线若干。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲的电路连接好;(要求滑片向右移动时电流表示数增大)______
(2)按图甲连接电路后,立刻闭合开关,会发现电压表 ______;
(3)在某次实验中,出现电流表指针有偏转,而电压表示数为0,则电路中出现的故障是 ______;
(4)保持电源电压不变,移动滑动变阻器得到了实验数据并绘制了 I-U图像,如图乙所示,可知实验选用的电阻R=______ Ω,进一步分析后,其中______ 点数据不是真实的,原因是______;
(5)通过实验可得出结论:导体电阻一定时, ______;
(6)为了使结论更有普遍性,需要增大定值电阻两端电压,从而多测几组数据。请利用题中已有的器材,设计电路并在虚线框内画出实验电路图,要求电压表量程仍选用0~3V 。______
【答案】 ①. ②. 指针满偏 ③. 定值电阻短路 ④. 10 ⑤. A ⑥. 滑动变阻器规格为“20Ω 1 A”,则电路中最小电流为A点的电流为0.10A,所以A点数据不是真实的。 ⑦. 电流与电压成正比 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1] 要求滑片向右移动时电流表示数增大,则变阻器阻值变小,所以变阻器应选择右下接线柱串联到电路中,作图如下:
(2)[2] 按图甲连接电路后,立刻闭合开关,此时变阻器阻值为零,则会发现电压表指针满偏。
(3)[3] 在某次实验中,出现电流表指针有偏转,说明电路为通路,而电压表示数为0,则电路中出现的故障是定值电阻短路。
(4)[4] 由乙图可知,当电压为3V时,电流为0.3A,则实验选用的电阻阻值为
[5][6] 略。
(5)[7] 由乙图可知,电流与电压成正比例函数关系,所以可得:导体电阻一定时,电流与电压成正比。
(6)[8] 电压表量程仍选用0~3V,则当继续增大定值电阻两端电压时,根据串联分压规律,变阻器两端电压是变小的,且小于3V,所以可以将电压表并联到变阻器两端,作图如下:
五、简答题:本大题共1小题,共4分。
28. 如图是小明玩滑板车时,前轮碰到石头,人向前倾的情景。请你用所学物理知识解释出现上述现象的原因。
【答案】答:人与滑板向前运动,脚随前轮碰到石头而静止,人身体由于具有惯性继续向前运动,所以人会向前倾倒。
【解析】
【详解】略。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
29. 2024年3月28日晚7点,小米第一台汽车XiaomiSU7正式上市,如图所示的小米汽车的整备质量做到了2.2吨,最长续航超过800km,这两个数值均是如今的顶尖水准。求:
(1)该车的重力是多少?
(2)若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它空载时对水平地面的压强是多大?
【答案】(1)2.2×104N;(2)4.4×105Pa
【解析】
【详解】解:(1)汽车的重力为
G=mg=2.2×103kg×10N/kg=2.2×104N
(2)汽车空载时对水平地面的压强为
答:(1)该车的重力是2.2×104N;
(2)若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它空载时对水平地面的压强是4.4×105Pa。
30. 2022年8月,深圳作为先行示范区,完全自动驾驶汽车可以合法上路了,如图甲所示,一辆无人自动驾驶汽车沿着平直公路行驶,运动的路程一时间图像如图乙所示,车辆的质量为1600kg,所受到的阻力是车重的,g取,求:
(1)10min内无人驾驶汽车的平均速度;
(2)前5min无人驾驶汽车牵引力做的功;
(3)前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率。
【答案】(1)4.5km/h
(2)3.6×105J
(3)1200W
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知,无人驾驶汽车在10min内通过的路程为0.75km,10min内无人驾驶汽车的平均速度
【小问2详解】
无人驾驶汽车所受的重力
无人驾驶汽车匀速行驶时受到的阻力
由于无人驾驶汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,则牵引力
前5min无人驾驶汽车运动的距离
牵引力做的功
【小问3详解】
前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率
31. 图甲是跨学科实践小组同学设计的一款家用即热式饮水机。控制电路的电源电压U1=6V,定值电阻R0=50Ω,RF为置于储水箱内底部的压敏电阻,压敏电阻的受力面积SF=0.5×10-4m2,其阻值与压力有关。压敏电阻RF的阻值与水位h的关系见下表。当储水箱水位h=0.08m,开关K被释放,指示灯发光,开始往储水箱注水;当控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.06A时,开关K被吸上,指示灯熄灭,注水停止。电磁铁线圈电阻不计。
水位h/m
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
压敏电阻RF/Ω
250
210
170
130
90
50
10
(1)当水位h=0.08m时,求压敏电阻RF的阻值和控制电路中通过电磁铁线圈的电流;
(2)从开始注水到注水停止的过程中,求储水箱底部的压敏电阻RF受到的最大压力;取g=10N/kg
(3)如图乙所示,管道粗细均匀,管道的横截面积S=1×10-4m2,水流以0.1m/s的速度匀速流过加热区管道,加热区管道上均匀缠绕阻值为44Ω的电热丝,电热丝两端的电压为220V。假设电热丝产生的热量全部被水吸收。求某次从出水口持续接热水3.6L消耗的电能。
【答案】(1)250Ω,0.02A
(2)0.24N (3)396000J
【解析】
【小问1详解】
由题中表格数据可知,当水位h=0.08m时,压敏电阻RF的阻值为250Ω。控制电路中,定值电阻R0与压敏电阻RF串联,电磁铁线圈电阻不计。控制电路的总电阻为
根据欧姆定律,此时通过电磁铁线圈的电流为
【小问2详解】
当注水停止时,水位达到最高,压敏电阻受到的水的压力最大。根据题意,注水停止时,控制电路中的电流为0.06A。此时控制电路的总电阻为
根据串联电路电阻特点,此时压敏电阻的阻值为
由表格可知,当压敏电阻阻值为50Ω时,对应的水位为0.48m。
此时储水箱底部受到的水的压强为
压敏电阻受到的最大压力为
【小问3详解】
接热水的体积为
接热水所用的时间,即电热丝工作的时间为
电热丝的加热功率为
消耗的电能为
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