内容正文:
苏州中学伟长实验部2025-2026学年度第一学期期中考试
初三物理 2025.11
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间100分钟。所有答案均写在答题纸上。
一.选择题(共12小题,每题2分,共24分)
1.下列物理量最接近实际的是( )
A.一节新干电池的电压为3V B.冰箱正常工作的电流为10A
C.我国家庭电路电压为220V D.荧光灯工作时的电流为1A
2.某同学将地面上的一瓶500mL的可乐拿起来放在课桌上,他对这瓶可乐做功最接近于( )
A.0.04J B.4J C.400J D.4000J
3.如图是探究“燃料燃烧的放热能力”的实验装置,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.通过加热时间反映烧杯内水吸收的热量
B.需控制两烧杯内水升高的温度相同
C.需控制酒精和碎纸的质量相同,两烧杯内水的质量相同
D.酒精和碎纸燃烧放出的热量全部被水吸收
4.如图,轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,下列有关说法正确的是( )
A.使杠杆逆时针转动的力是物体的重力
B.此杠杆为费力杠杆
C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N
D.保持F的方向竖直向上不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将增大
5.小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”,其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点,当杯中的水位达到A位置时,水位器会发出音乐声,表示水已盛满。杯口处的两个金属触点的作用相当于( )
A.导线 B.开关 C.用电器 D.电源
6.如图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是F1、F2、F3,这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3,移动速度分别为v1、v2、v3,不计滑轮摩擦,则( )
A.F1:F2:F3=2:1:4 s1:s2:s3=2:1:4
B.F1:F2:F3=2:1:4 s1:s2:s3=2:4:1
C.F1:F2:F3=2:4:1 v1:v2:v3=2:1:4
D.F1:F2:F3=2:1:4 v1:v2:v3=4:2:1
7.如图1所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下,物块(体积忽略不计)从区域①的最左端从静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象。则( )
A.拉力在区域①中做功的功率比②的小
B.物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
C.物块在区域③上运动的时间可能为1s
D.区域①路面的粗糙程度比②的大
8.如图所示,小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑,经过某一点B,到达轨道最低点C,再沿轨道上升并飞出,到达空中最高点D(D点未画出)后落地。下列说法错误的是( )
A.若考虑空气阻力,小球运动过程中机械能一直减小
B.若考虑空气阻力,D点可能比B点高
C.小球从A点运动到D点的过程中,重力一直对小球做功
D.若不存在一切阻力,D点与A点等高
9.如图所示是一种新型的金属冰块,既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为﹣20℃的冷冻金属冰块放入装有0.2kg水的杯中,最终水温从30℃下降到20℃。若不计热量损失,下列说法错误的是[c水=4.2×103J/(kg•℃)]( )
A.金属冰块和水达到相同温度后,它们之间就不能发生热传递
B.金属冰块吸收的热量为8.4×103J
C.金属冰块与水的比热容之比为1:6
D.只将金属冰块的质量增加到0.4kg,水温可以下降到10℃
10.如图所示,物体A重为GA物体B重为GB,每个滑轮重G动,物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力F拉动A,使物体B匀速上升h(不计滑轮组中的摩擦及绳重),下列选项不正确的是( )
A.物体A向左匀速直线运动时,绳子对它的拉力为
B.物体B匀速上升时,滑轮组做的有用功为GBh
C.力F做的功为G动h+GBh
D.滑轮组的机械效率大小等于100%
11.现代建筑的住宅楼道灯的开关,有的已同时用上光、声自动控制。也就是楼道够亮时,无论有多大声音,电路均是断开的,灯不亮。当晚上楼道黑暗时,只要有走路声音,电路就会自动接通,灯亮。由此可见光控开关和声控开关( )
A.一定是串联 B.一定是并联 C.可能是串联,也可能是并联 D.可能是并联
12.如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表(电流表或电压表)组成。闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表 B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表 D.丙是电流表,甲、乙是电压表
二. 填空题(共10小题,每空1分,共26分)
13.如图所示的LED灯显示屏,当其中一个字不亮时,其他字还能正常发光,说明它们是 联的;当整个显示屏显示文字增加时,电路中的总电流会 。
14.如图所示,商场中随处可见各式各样共享充电宝,多个充电宝在一个充电仓上充电时,各充电宝之间的连接方式是 联的;此时充电宝和充电仓分别相当于电路中的 和 。
15.苏州中学在10月22日举办运动会的开幕式。入场时,小鹿竖直举着初三(2)班的班牌走在最前列,如图所示。若匀速前进时,班牌受到水平向后风的阻力为10N,作用在A点。若将班牌视为杠杆,AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中B点作为支点,手对另一点施加的力为 N,这个力的方向是水平 (选填“向前”或“向后”)。若她将图中C点作为支点,手对另一点施加的力为 N。
16.如图是西安市和苏州市同一天的气温变化曲线,两地的纬度相近,这一天都是晴天,苏州市这一天气温变化所对应的曲线是 (选填“A”或“B”),这是由于沙石的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
17.如图所示,原长为L的弹簧上端固定,下端挂一个小重球。从位置A处由静止释放小球(此时弹簧长仍为L)。小球从位置A运动到最低位置B,整个过程不考虑空气阻力和摩擦的影响,则位置B与位置A相比,小球的动能 ,弹簧的弹性势能 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
18.将铅块和铜块放入温度为200℃的火炉中足够长的时间后取出,立即分别放入都装有1kg的20℃的水的容器中,该过程无热量损失,热平衡时两容器中水温都是80℃。铜块在水中放出的热量 J;铅块和铜块的质量之比为 【c铅=0.13×103J/(kg•℃),c铜=0.39×103J/(kg•℃),c水=4.2×103J/(kg•℃)】
19.一位学生在玩搭积木游戏时,将平放在水平地面上的完全相同的10块正方体实心积木一块一块地叠高,如图所示。已知每个正方体积木的质量为100g,边长均为5cm,这个过程中人至少要克服积木的重力做功 J,叠高后的木块对地面的压强是 Pa。(g=10N/kg)
20.有一种节日彩灯上有55只相同的小彩灯串联接到家庭电路中,55只小灯泡都发光,如果电源插头处的电流是200mA,那么,通过每只灯泡的电流是 A,每只小灯泡两端的电压为 V。在使用过程中如果某一彩灯灯丝烧断的瞬间,则此瞬间该彩灯两端的电压为 V。
21.如图甲所示是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线,可以用如图乙所示的“测量仪”连接在XYZ端把它们区分开。将A和C拧在一起时,当“测量仪”连接在X、Y两端,灯泡发光,则 是同一根电线。接着拆开A和C,将A和B拧在一起,测量仪一端必须与 (选填“X”、“Y”或“Z”)相连,另一端导线连接 次电路能将导线辨别开。
22.某活动小组连接了如图所示的电路。
(1)在连接过程中,开关应该是 (填“断开”或“闭合”)的;
(2)如果闭合开关,两个灯泡都将 (填“正常发光”或“不发光”),出现 (填“断路”或“短路”)现象;
(3)发现问题后,甲同学想将电路全部拆散,重新连接,乙同学认为只需拆除c这一根导线,就能改成两灯 (选填“串联”或“并联”)的正确电路。
三. 作图题(共3小题,每题2分,共6分)
23-1. 在图中画出杠杆的阻力臂1,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
23-2. 如图所示,画出用该滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法。
23-3. 在如图所示的电路中,根据标出的电流方向,选用电源、电流表、电压表三个元件符号中的两个,分别填进电路图的空缺处,填进后要求灯泡L1和L2并联。
第23-1题图 第23-2题图 第23-3题图
四. 计算与实验探究题(共7小题,24题6分,25题4分,26题4分,27题6分,28题8分,29题12分,30题4分)
24.如图所示,圆柱体物体高为2m,底面积为200cm2,密度为2.5×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,某人在河边通过图示滑轮装置(滑轮、绳子质量和摩擦均不计)将该物体从水中以0.2m/s的速度匀速拉起,水面高度始终不变,人手中绳子能承受的最大拉力为400N,g取10N/kg。某时刻,圆柱体下底面距离河面为5m;求:
(1)从此时算起,经过多长时间绳子将被拉断?
(2)在上述过程中,人所做的功是多少焦耳?
(3)已知一个物体重力势能的变化(ΔEP)等于该物体的重力(mg)与该物体重心高度的变化Δh的乘积,公式为ΔEP=mgΔh,试求上述过程中水的重力势能的变化为多少?
25.小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同但长宽不同的橡皮条,探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所示,在弹性范围内,拉伸相同的伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表所示。请回答下列问题:
次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
弹射的水平距离/m
1
a
0.50
20.00
10.10
2
b
0.50
30.00
8.20
3
c
1.00
20.00
14.00
(1)实验中通过比较 来比较橡皮筋弹性势能的大小。
(2)比较1、2两次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关。
比较1、3两次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 有关。
(3)用材料、厚度相同的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的是 。
A.窄而长的 B.宽而长的 C.窄而短的 D.宽而短的
26.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m,图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
(1)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 。
(2)该物理量(阴影部分)大小为 ;该滑轮组提升此重物时的机械效率为 。
(3)若绳重和摩擦力不计,再次将重为135N的物体匀速提起,则该滑轮组提升此重物时的机械效率为 。
27.探究“杠杆平衡条件”的实验如图所示。
(1)小明在杠杆上A处挂3个相同的钩码,如图甲所示,则在B处挂 个相同的钩码,可使杠杆在水平位置平衡;
(2)小明换用可变形杠杆AOB(可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件。当杠杆如乙图所示水平平衡时,测得OA=0.2m,物块M重力G1=4N,物块N重力G2=8N;则OB= m。保持物块M位置不变,OB向下折至图丙所示位置,要使杠杆在图丙所示位置保持平衡,则应将物块N的悬挂点移动到图中 (填图中标号)点处;
(3)小明利用一根轻质杠杆和溢水杯测量小石块(不吸水)的密度,具体步骤如下:
①在溢水杯中装满水,将石块缓慢浸没在溢水杯中,用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水,则石块的体积 (选填“大于”“等于”或“小于”)溢出水的体积;
②将石块从溢水杯中取出,擦干水后用细线系住,悬挂于处于水平位置平衡的杠杆的A点,用细线将装了溢出水的塑料袋悬挂于杠杆的另一端,调节塑料袋的位置,使杠杆在水平位置再次平衡,记下此时塑料袋的悬挂点B点,如图丁所示。测得A、B点到O点的距离分别为lA、lB,若不计塑料袋的质量,则小石块密度的表达式为:ρ石= (用lA、lB、ρ水表示);
③若将塑料袋换成有一定质量的塑料小桶,则测出小石块的密度值会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
28.阅读短文,回答问题。
C919
我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪声,其单丝纤维直径只有3﹣5μm,1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩,使送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值。
该飞机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。(下表是飞机的部分技术参数,燃油热值为4.6×107J/kg)
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机巡航推力
3.6×104N
(1)C919在起飞的过程中,将燃料燃烧产生的内能转化为客机的 ;
(2)机舱内先进的“呼吸系统”将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩,使送入舱内的空气温度达到50℃以上,这个过程中,是通过 的方式使空气的内能增大;
(3)若客机在平流层匀速飞行时,耗油1000kg,则这些燃油完全燃烧放出的热量为 J;
(4)若客机以巡航速度匀速飞行1h共消耗2500kg燃油,当热效率为50%时,推进效率为 。
29.小明设计的电路图如图甲,小灯泡L1和L2的额定电压分别为2.5V、1.5V。
(1)根据电路实物图,在乙图方框内画出对应的电路图;
(2)电路正确连接后,闭合开关,两灯发光,如图丙电压表V1的示数为 ,V2的示数为2.8V,L2是否正常发光 ?(选填“正常”或“不正常”)
(3)小明将L1换成额定电压为2.5V的LED,闭合开关后发现LED亮,而L2不亮;
①小明认为此时L2烧断,他判断是否正确? ,依据是 ;
②小芳认为L2两端电压不够,将图甲中的电池增至三节,闭合开关,结果两灯不亮,此时V1、V2的示数均为4.4V,这可能是 烧断(选填“LED”或“L2”)。
30.量热器内的容器中盛有一定温度、一定质量的热水。如果将质量为6000g、温度为﹣11℃的冰投入容器中,则容器中的物质将恰好全部结冰。如果投入的冰块质量为100g、温度为0℃,则容器中的物质将恰好全部化为水。容器内原有水的质量为 g。如果一开始投入冰的质量为100g、温度为﹣11℃,则最终容器内的温度为 ℃。已知1kg的冰熔化需要吸收热量330kJ,冰的比热为ci=2100J/(kg•℃),水的比热为c=4200J/(kg•℃)。
答案与解析
1.下列物理量最接近实际的是( )
A.一节新干电池的电压为3V
B.冰箱正常工作的电流为10A
C.我国家庭电路电压为220V
D.荧光灯工作时的电流为1A
【答案】C
【解答】解:A、一节新干电池的电压为1.5V,故A不符合实际;
B、冰箱正常工作的电流为1~2A,故B不符合实际;
C、我国家庭电路电压为220V,故C符合实际;
D、荧光灯工作时的电流为0.1A,故D不符合实际。
故选:C。
2.某同学将地面上的一瓶500mL可乐拿起来放在课桌上,他对这瓶可乐做功最接近于( )
A.0.04J B.4J C.400J D.4×104J
【答案】B
【解答】解:课桌的高度约为80cm=0.8m,一瓶500mL可乐的重力约5N,将一瓶500mL的可乐从地面上捡起放到课桌上做功约W=Gh=5N×0.8m=4J,故B正确。
故选:B。
3.如图是小明“探究燃料燃烧的放热能力”的两组实验装置,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.通过加热时间反映烧杯内水吸收的热量
B.需控制两烧杯内水升高的温度相同
C.需控制酒精和碎纸的质量相同,两烧杯内水的质量相同
D.酒精和碎纸燃烧放出的热量全部被水吸收
【答案】C
【解答】解:A.该实验加热方式不同,相同时间内水吸收的热量不同,故A错误;
B.实验时通过比较等质量的水升高的温度,从而得到水吸收热量的多少的关系,最终比较出两种燃料的放热能力;所以不需要控制水升高的温度相同,而应该控制水的质量相等,故B错误;
C.两烧杯内水的质量相同,可以根据水升高的温度比较水吸收热量的多少,从而比较燃料燃烧放出热量的多少;再控制燃料的质量相等,根据燃料完全燃烧放出热量的多少可以比较酒精和碎纸的放热本领,故C正确;
D.酒精和碎纸燃烧放出的热量有的被水吸收,有的散失在空气中等等,故D错误。
故选C。
4.如图,轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,下列有关说法正确的是( )
A.使杠杆逆时针转动的力是物体的重力
B.此杠杆为费力杠杆
C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N
D.保持F的方向竖直向上不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将增大
【答案】C
【解答】解:(1)由图知,使杠杆逆时针转动的力是物体对杠杆的拉力,故A错误;
(2)杠杆在A位置(如下图),LOA=2LOC,
因为杠杆平衡,所以FLOA=GLOC,
则拉力FG60N=30N,故C正确;
因为拉力F<G,
所以此杠杆为省力杠杆,故B错误;
(3)如下图所示:
杠杆在B位置,OA′为动力臂,OC′为阻力臂,阻力不变为G,
因为ΔOC′D∽ΔOA′B,
所以OC′:OA′=OD:OB=1:2,
因为杠杆平衡,所以F′LOA′=GLOC′,
则F′G60N=30N;
由此可知,当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变,故D错误。
故选:C。
5.小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”,其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点,当杯中的水位达到A位置时,水位器会发出音乐声,表示水已盛满。杯口处的两个金属触点的作用相当于( )
A.导线 B.开关 C.用电器 D.电源
【答案】B
【解答】解:由题意知:当杯中的水位到达A位置时,电路接通,水位器会发出音乐声,这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。
故选:B。
6.如图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是F1、F2、F3,这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3,移动速度分别为v1、v2、v3,不计滑轮摩擦,则( )
A.F1:F2:F3=2:1:4 s1:s2:s3=2:1:4
B.F1:F2:F3=2:1:4 s1:s2:s3=2:4:1
C.F1:F2:F3=2:4:1 v1:v2:v3=2:1:4
D.F1:F2:F3=2:1:4 v1:v2:v3=4:2:1
【答案】B
【解答】解:由图可见,本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功,假设物体与水平面的摩擦力f,物体移动的速度为V0,运动的时间为t,则对这三个图分析可得:
(1)甲图:滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,所以根据二力平衡,此时拉力F1=f;拉力的作用点移动的速度V1=V0,作用点移动的距离S1=V0t。
(2)乙图:滑轮为动滑轮,因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,省一半的力,所以根据二力平衡,此时拉力F2f;但是费2倍的距离,拉力的作用点移动的速度V2=2V0,作用点移动的距离S2=2V0t。
(3)丙图:滑轮为动滑轮,拉力的作用点在动滑轮的轴上,因此是个费力杠杆,费2倍的力,省2倍的距离,因此F3=2f,
拉力的作用点移动的速度V3V0,作用点移动的距离S3V0t。
综上分析可知:
①F1:F2:F3=f:f:2f=2:1:4;②V1:V2:V3=V0:2V0:V0=2:4:1;③S1:S2:S3=V0t:2V0t:V0t=2:4:1。
故选:B。
7.如图1所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下,物块(体积忽略不计)从区域①的最左端从静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象。则( )
A.拉力在区域①中做功的功率比②的小
B.物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
C.物块在区域③上运动的时间可能为1s
D.区域①路面的粗糙程度比②的大
【答案】A
【解答】解:由图知:物块在0~2s内做加速运动,在2s~3s内做匀速运动,且物块在0~2s内图象与2s~3s内图象与坐标轴围成的面积相同,说明物块在0∽2s内与2s~3s内运动的路程相同。又因为区域①、②是长度相等的粗糙区域,故物块在0~2s内在区域①上做加速运动,在2s~3s内在区域②上做匀速直线运动,区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F,在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F。
A、拉力在两个区域上运动的距离相等,做功大小相等,作用时间不同,在区域①上运动时间长,根据公式,做功相等时,所用时间长,功率小,所以拉力在区域①中做功的功率比②的小,故A正确;
B、物体在区域①上受到的摩擦力小于F=2N.故B错误;
C、物块进入区域3时的速度为2m/s,做减速运动,在区域③的平均速度一定小于2m/s,所以运动时间一定大于1秒。故C错误;
D、因为滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以区域①路面的粗糙程度比区域②的粗糙程度小,故D错误。
故选:A。
8.如图所示,小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑,经过某一点B,到达轨道最低点C,再沿轨道上升并飞出,到达空中最高点D(D点未画出)后落地。下列说法错误的是( )
A.若考虑空气阻力,小球运动过程中机械能一直减小
B.若考虑空气阻力,D点可能比B点高
C.小球从A点运动到D点的过程中,重力一直对小球做功
D.若不存在一切阻力,D点与A点等高
【答案】D
【解答】解:AB、若考虑空气阻力,小球运动过程中会克服空气阻力做功,部分机械能会转化为内能,因此小球的机械能会减小,D点位置一定比A点要低,但可能比B点高,故AB正确;
C、小球从A点运动到D点的过程中,在重力方向上通过距离,重力一直对小球做功,故C正确;
D、由于不存在阻力,小球在D点的机械能与A点相等,但小球在D点会有水平方向的运动速度,具有动能,所以小球在D点的重力势能比A点小,所以D点不可能与A点等高,故D错误。
故选:D。
9.如图所示是一种新型的金属冰块,既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为﹣20℃的冷冻金属冰块放入装有0.2kg水的杯中,最终水温从30℃下降到20℃。若不计热量损失,下列说法错误的是[c水=4.2×103J/(kg•℃)]( )
A.金属冰块和水达到相同温度后,它们之间就不能发生热传递
B.金属冰块吸收的热量为8.4×103J
C.金属冰块与水的比热容之比为1:6
D.只将金属冰块的质量增加到0.4kg,水温可以下降到10℃
【答案】D
【解答】解:A、两个物体间发生热传递的条件是存在温度差,所以当金属冰块和水达到相同温度后,两物体不再有温度差,它们之间就不能发生热传递,故A正确;
B、水放出的热量:Q放=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(30℃﹣20℃)=8.4×103J,
若不计热量损失,金属冰块吸收的热量等于水放出的热量,即Q吸=Q放=8.4×103J,故B正确;
C、金属冰块与水的比热容之比:,故C正确;
D、金属冰块的质量增加到0.4kg后吸收的热量:,
水温下降到10℃放出的热量:,
由于Q′吸≠Q′放,所以只将金属冰块的质量增加到0.4kg,水温不可以下降到10℃,故D错误。
故选:D。
10.如图所示,物体A重为GA物体B重为GB,每个滑轮重G动,物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力F拉动A,使物体B匀速上升h(不计滑轮组中的摩擦及绳重),下列选项不正确的是( )
A.物体A向左匀速直线运动时,绳子对它的拉力为
B.物体B匀速上升时,滑轮组做的有用功为GBh
C.力F做的功为G动h+GBh
D.滑轮组的机械效率大小等于100%
【答案】C
【解答】解:由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,
A、由于不计滑轮组中的摩擦及绳重,绳子的拉力:F1(GB+G动),故A正确;
B、物体B匀速上升的高度h,则滑轮组做的有用功:W有=GBh,故B正确;
C、当物体A向右匀速直线运动时,根据二力平衡条件可知,物体A受到的滑动摩擦力:f=F1,
当物体A向左匀速直线运动时,由于压力大小和接触面的粗糙不变,所以滑动摩擦力不变,仍为F1,
此时对物体A受力分析,A受到水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力及向右的滑动摩擦力,
根据力的平衡条件可知,向左的拉力:F=F1+f=2F1,
力F移动的距离:s=nh=3h,
则力F做的功:W=Fs=2F1×3h=6F1h=6h=2×(GB+G动)h=2GBh+2G动h,故C错误;
D、因为不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:η。
故选:C。
11.现代建筑的住宅楼道灯的开关,有的已同时用上光、声自动控制。也就是楼道够亮时,无论有多大声音,电路均是断开的,灯不亮。当晚上楼道黑暗时,只要有走路声音,电路就会自动接通,灯亮。由此可见光控开关和声控开关( )
A.一定是串联
B.一定是并联
C.可能是串联,也可能是并联
D.可能是并联
【答案】A
【解答】解:由题意知,应将这两个开关串联起来。这样到了晚上,光控开关里的光敏电阻会变小,同时只有当发出声音时,声控开关里的声敏电阻变小后,灯泡才能发光。这种开关叫做声光控开关,灯泡由两个开关同时控制,只有两个开关都接通时,灯泡才能发光。
故选:A。
12.如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表(电流表或电压表)组成。闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表 B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表 D.丙是电流表,甲、乙是电压表
【答案】B
【解答】解:A.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,闭合开关,电源被短路,两个灯泡都不发光,故A错误;
B.如果乙是电压表,甲、丙是电流表,两个灯泡并联,闭合开关S后,两只灯泡均发光,电流表甲测量干路中的电流,电流表丙测量通过L1的电流,电压表测量电源电压,故B正确;
C.如果甲是电流表,乙、丙是电压表,只有L2接入电路中,L2发光,L1断路,L1不发光,故C错误;
故选:B。
13.如图所示的LED灯显示屏,当其中一个字不亮时,其他字还能正常发光,说明它们是 并 联的;当整个显示屏显示文字增加时,电路中的总电流会 变大 。
【答案】并;变大。
【解答】解:当其中一个字不亮时,其他字还能正常发光,由此可知,显示屏的每个字是互不影响的,所以它们之间能独立工作,一定是并联的;
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此当整个显示屏显示文字增加时,电路中的总电流会变大。
故答案为:并;变大。
14.如图所示,商场中随处可见各式各样共享充电宝,多个充电宝在一个充电仓上充电时,各充电宝之间的连接方式是 并 联的;此时充电宝和充电仓分别相当于电路中的 用电器 和 电源 。
【答案】并;用电器;电源。
【解答】解:多个充电宝在一个充电箱上充电时,各充电宝之间互不影响,可以独立工作,它们是并联的;
多个充电宝在一个充电仓上充电时,充电宝消耗了电能,在电路中相当于用电器;充电仓提供了电压,是电源。
故答案为:并;用电器;电源。
15.江阴市某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式。入场时,小明竖直举着九(2)班的班牌走在最前列,如图所示。若匀速前进时,班牌受到水平向后风的阻力为10N,作用在A点。若将班牌视为杠杆,AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中B点作为支点,手对另一点施加的力为 20 N,这个力的方向是水平 向后 (选填“向前”或“向后”)。若她将图中C点作为支点,手对另一点施加的力为 30 N。
【答案】20;向后;30
【解答】解:AC间的距离是BC间距离的3倍,即LAC:LBC=3:1,所以LAB:LBC=2:1,
若以B点作为支点,A点受到向后的力为阻力F2,AB为阻力臂LAB,A、C两点位于支点的两侧,要使杠杆平衡,则C点受到的力为动力F1,方向向后,BC为动力臂LBC,
由据杠杆的平衡条件得,手对C点施加的力为:F110N=20N。
若以C点作为支点,A点受到向后的力为阻力F2,AC为阻力臂LAC,B点受到的力为动力F1′,BC为动力臂LBC,
由据杠杆的平衡条件得,手对B点施加的力为:F'110N=30N。
故答案为:20;向后;30。
16.如图是西安市和苏州市同一天的气温变化曲线,两地的纬度相近,这一天都是晴天,苏州市这一天气温变化所对应的曲线是 B (选填“A”或“B”),这是由于沙石的比热容 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
【答案】B;小于。
【解答】解:根据公式Q=cmΔt可知,质量相同的沙石和水,从太阳处吸收相同的热量后,升高的温度Δt和比热c成反比,沙石的比热容小于水的比热容,因此吸收相同热量后沙石温度变化大,水的温度变化小,由于苏州在沿海,西安在内陆,所以苏州的温差变化小,西安的温度变化大,从图像可以看出曲线A的温度升的高,因此曲线A是内陆城市西安一天气温变化所对应的曲线,B是沿海城市苏州一天气温变化所对应的曲线。
故答案为:B;小于
17.减小;增大
18.将铅块和铜块放入温度为200℃的火炉中足够长的时间后取出,立即分别放入都装有1kg的20℃的水的容器中,该过程无热量损失,热平衡时两容器中水温都是80℃。铜块在水中放出的热量 2.52×105 J;铅块和铜块的质量之比为 3:1 【c铅=0.13×103J/(kg•℃),c铜=0.39×103J/(kg•℃),c水=4.2×103J/(kg•℃)】
【答案】2.52×105;3:1。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0水)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(80℃﹣20℃)=2.52×105J;
由题知,该过程无热量损失,则铜块放出的热量等于铅块放出的热量,等于水吸收的热量:
Q放铜=Q放铅=Q吸=2.52×105J;
(2)因为铜块放出的热量等于铅块放出的热量,铜块和铅块的初温t0铜=t0铅=200℃、末温都是80℃,
即:Q放铜=Q放铅,
所以c铜m铜(t0铜﹣t)=c铅m铅(t0铅﹣t),
即:0.39×103J/(kg•℃)×m铜×(200℃﹣80℃)=0.13×103J/(kg•℃)×m铅×(200℃﹣80℃),
则铅块和铜块的质量之比为m铅:m铜=3:1。
故答案为:2.52×105;3:1。
19.一位学生在玩搭积木游戏时,将平放在水平地面上的完全相同的10块正方体实心积木一块一块地叠高,如图所示。已知每个正方体积木的质量为100g,边长均为5cm,这个过程中人至少要克服积木的重力做功 2.25 J,叠高后的木块对地面的压强是 4000 Pa。(g=10N/kg)
【答案】2.25;4000
【解答】解:(1)把10块积木看成一个整体,如图所示:
10个积木的总重力为:G总=m总g=10mg=10×0.1kg×10N/kg=10N,
原来重心的高度:h15cm=2.5cm=0.025m,
叠放后整体的重心高度:h210×5cm=25cm=0.25m,
将积木竖直叠放后,重心整体上升的高度为:h=h2﹣h1=0.25m﹣0.025m=0.225m,
克服总重力做的功:W=G总h=10N×0.225m=2.25J;
(2)因为水平面上物体对支持面的压力和自身的重力相等,
所以叠高后的木块对地面的压力为:F=G总=10N,
受力面积为:S=a2=(0.05m)2=2.5×10﹣3m2,
则叠高后的积木对地面的压强为:p4000Pa。
故答案为:2.25;4000。
20.有一种节日彩灯上有55只相同的小彩灯串联接到家庭电路中,55只小灯泡都发光,如果电源插头处的电流是200mA,那么,通过每只灯泡的电流是 0.2 A,每只小灯泡两端的电压为 4 V。在使用过程中如果某一彩灯灯丝烧断的瞬间,则此瞬间该彩灯两端的电压为 220 V。
【答案】0.2;4;220
【解答】解:小彩灯串联,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过每只灯泡的电流均为200mA=0.2A;
家庭电路的电压为220V,彩灯的规格相同,所以每只灯泡两端的电压相等,
由于串联电路的总电压等于各分电压之和,
所以每只灯泡两端的电压:U14V,
电路断开时,断路处两端的电压等于电源电压,即此瞬间该彩灯两端的电压为220V。
故答案为:0.2;4;220。
21.如图甲所示是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线,可以用如图乙所示的“测量仪”连接在XYZ端把它们区分开。将A和C拧在一起时,当“测量仪”连接在X、Y两端,灯泡发光,则 BZ 是同一根电线。接着拆开A和C,将A和B拧在一起,测量仪一端必须与 Z (选填“X”、“Y”或“Z”)相连,另一端导线连接 1 次电路能将导线辨别开。
【答案】BZ;Z;1
【解答】解:(1)将A、C连在一起时,将“测量仪”连接在X、Y两端,灯泡发光,则ACXY连通,由此可以确定剩下的B和Z是同一根电线的两端,即是同一根电线;
(2)接着拆开A和C,将A和B拧在一起,由于B和Z是同一根电线,故测量仪一端必须与Z相连,另一端连接X、Y其中一根导线,若连接X端,灯泡发光,说明AX是一根导线,若灯泡不发光则说明AY是同一根导线,故只需连接导线1次就能将导线分辨开。
故答案为:BZ;Z;1。
22.某活动小组连接了如图所示的电路。
(1)在连接过程中,开关应该是 断开 (填“断开”或“闭合”)的;
(2)如果闭合开关,两个灯泡都将 不发光 (填“正常发光”或“不发光”),出现 短路 (填“断路”或“短路”)现象;
(3)发现问题后,甲同学想将电路全部拆散,重新连接,乙同学认为只需拆除c这一根导线,就能改成两灯 串联 (选填“串联”或“并联”)的正确电路。
【答案】(1)断开;(2)不发光;短路;(3)串联。
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时,开关必须处于断开状态。
(2)根据电路图可知,闭合开关,电流从电源的正极出发,通过导线a、开关、导线b、c、e回到电源负极,形成了电源短路,因此两个灯泡都不发光。
(3)根据电路图可知,拆除c这一根导线,电流从电源正极依次经过两个灯泡回到电源负极,则两灯串联连接。
故答案为:(1)断开;(2)不发光;短路;(3)串联。
23.(1)在图中画出杠杆的阻力臂L2,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F1。
(3)电池组是必不可少的,可先将其确定。根据电流方向,又因为要求两灯并联,且都能发光,所以中间是电池组,且正极朝下;上边与L2串联,所以是电流表。
【答案】(1)(2) (3)
24.如图所示,圆柱体物体高为2m,底面积为200cm2,密度为2.5×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,某人在河边通过图示滑轮装置(滑轮、绳子质量和摩擦均不计)将该物体从水中以0.2m/s的速度匀速拉起,水面高度始终不变,人手中绳子能承受的最大拉力为400N,g取10N/kg。某时刻,圆柱体下底面距离河面为5m;求:
(1)从此时算起,经过多长时间绳子将被拉断?
(2)在上述过程中,人所做的功是多少焦耳?
(3)已知一个物体重力势能的变化(ΔEP)等于该物体的重力(mg)与该物体重心高度的变化Δh的乘积,公式为ΔEP=mgΔh,试求上述过程中水的重力势能的变化为多少?
【答案】(1)经过20s绳子将被拉断(2)人所做的功是2500焦耳;(3)水的重力势能的变化为:减少1500J。
【解答】解:(1)物体的重力G=mg=ρshg=2.5×103kg/m3×2×10﹣2m2×2m×10N/kg=1000N,
滑轮、绳子质量和摩擦均不计,则滑轮组对圆柱体的拉力F物=2F(F为人的手中绳子自由端的力),
F最大拉力为400N,此时,绳子刚好被拉断,
对物体分析,物体受到重力G,浮力F浮=ρgV排,和滑轮组对它的拉力F物,
G=F浮+F物
即1000N=103kg/m3×10N/kg×V排+2×400N,
得到,
露出水面的高度为h=2m1m,
圆柱体上升的高度为H=5m+1m﹣2m=4m,
故所用时间为t20s.
(2)物体未露出水面时,拉力不变,露出水面的过程中,拉力均匀增加。
未露出水面时,物体受到重力、滑轮组对它的拉力F物1,和浮力F浮,
其中,F浮=ρgV排=103kg/m3×10N/kg×2m×200×10﹣4m3=400N,
因物体匀速运动,这三个力平衡,
故,绳子自由端拉力F物1=G﹣F浮=1000N﹣400N=600N,
做功W1=F物1×s1=600N×3m=1800J.
露出水面的过程中,滑轮组对物体的拉力从600N均匀的增加到800N,做的功可用拉力的平均值计算,
W2=F物2×s2=()×1m=700J,
故人所做的功为W=W1+W2=1800J+700J=2500J.
(3)物体上升的高度为Δh=H=4m,
物体重力势能增加ΔEP=mgΔh=GΔh=1000N×4m=4000J,
人对物体做功为2500J,
故水对物体做功W3=ΔEP﹣W=4000J﹣2500J=1500J,
故水的重力势能的变化为:减少1500J。
答:(1)经过20s绳子将被拉断(2)人所做的功是2500焦耳;(3)水的重力势能的变化为:减少1500J。
25.小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条,探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所示,在弹性范围内,拉伸相同的伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表所示。请回答下列问题:
次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
弹射的水平距离/m
1
a
0.50
20.00
10.10
2
b
0.50
30.00
8.20
3
c
1.00
20.00
14.00
(1)实验中通过比较 弹珠被弹射的水平距离 来比较橡皮筋弹性势能的大小。
(2)比较1、2两次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的 长度 有关。
比较1、3两次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 宽度 有关。
(3)用同种材料相同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条是 D 。
A.窄而长的 B.宽而长的 C.窄而短的 D.宽而短的
【答案】(1)弹珠被弹射的水平距离;(2)长度;宽度;(3)D。
【解答】解:(1)实验中,橡皮条弹性势能的大小是通过弹珠被弹射的水平距离来间接反映的,弹珠射出的越远,橡皮条的弹性势能越大;
(2)比较第1次和第2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条宽度相同,橡皮条的长度不同,弹珠射出的水平距离不同,故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关,其他条件相同时,橡皮条的长度越短,弹珠被弹射的水平距离越大;
比较第1次和第3次实验可知,橡皮条长度相同,橡皮条越宽,弹珠射出的水平距离月长,得出探究橡皮条的弹性势能还与橡皮条的宽度有关;
(3)由表格数据可知,橡皮条弹性势能的大小与橡皮条的宽度、长度都有关:在拉伸相同的伸长量时,橡皮条的宽度越宽,长度越短,其弹性势能越大;所以,弹性势能最大的橡皮条是宽而短的,故选:D。
故答案为:(1)弹珠被弹射的水平距离;(2)长度;宽度;(3)D。
26.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m,图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
(1)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 总功 。
(2)该物理量(阴影部分)大小为 150J ;该滑轮组提升此重物时的机械效率为 70% 。
(3)若绳重和摩擦力不计,再次将重为135N的物体匀速提起,则该滑轮组提升此重物时的机械效率为 75% 。
【答案】(1)总功;(2)150J;70%;(3)75%。
【解答】解:
(1)纵坐标表示力的大小为50N,大小不变,横坐标表示绳端移动的距离,大小为3m,
所以阴影部分表示力所做的总功,则W总=Fs=50N×3m=150J;
(2)设物体提升的高度为h,则滑轮组的机械效率:
η100%=70%。
(3)若绳重和摩擦力不计,再次将重为135N的物体匀速提起,
拉力F(G物+G动)(135N+45N)=60N,
设物体提升的高度为h′,则此时滑轮组的机械效率:
η100%=75%。
故答案为:(1)45;(2)总功;(3)150J;70%;(4)75%。
27.探究“杠杆平衡条件”的实验如图所示。
(1)小明在杠杆上A处挂3个相同的钩码,如图甲所示,则在B处挂 2 个相同的钩码,可使杠杆在水平位置平衡;
(2)小明换用可变形杠杆AOB(可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件。当杠杆如乙图所示水平平衡时,测得OA=0.2m,物块M重力G1=4N,物块N重力G2=8N;则OB= 0.1 m。保持物块M位置不变,OB向下折至图丙所示位置,要使杠杆在图丙所示位置保持平衡,则应将物块N的悬挂点移动到图中 ② (填图中标号)点处;
(3)小明利用一根轻质杠杆和溢水杯测量小石块(不吸水)的密度,具体步骤如下:
①在溢水杯中装满水,将石块缓慢浸没在溢水杯中,用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水,则石块的体积 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)溢出水的体积;
②将石块从溢水杯中取出,擦干水后用细线系住,悬挂于处于水平位置平衡的杠杆的A点,用细线将装了溢出水的塑料袋悬挂于杠杆的另一端,调节塑料袋的位置,使杠杆在水平位置再次平衡,记下此时塑料袋的悬挂点B点,如图丁所示。测得A、B点到O点的距离分别为lA、lB,若不计塑料袋的质量,则小石块密度的表达式为:ρ石= (用lA、lB、ρ水表示);
③若将塑料袋换成有一定质量的塑料小桶,则测出小石块的密度值会 偏小 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)2;(2)0.1; ②;(3)等于; ;偏小。
【解答】解:(1)若每个钩码重G,杠杆上每一格为L,则由杠杆平衡条件可得
3G×2L=nG×3L
解得n=2,则在B处挂2个相同的钩码,可使杠杆在水平位置平衡。
(2)由杠杆平衡条件可得
GM×OA=GN×OB
则
保持物块M位置不变,OB向下折至图丙所示位置,则G1×OA不变,物块N重力G2不变,要使杠杆在图丙所示位置保持平衡,则应满足
G2×OB=G2×OB′
故OB=OB′
力臂是指支点到力的作用线的距离,而力始终是竖直向下的,因此应将物体N移动到②处,以确保力的作用线相同。
(3)①在溢水杯中装满水,将石块缓慢浸没在溢水杯中,用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水,根据排水法,则石块的体积等于溢出水的体积。
②如图丁,根据杠杆平衡条件则有
G石×OA=G水×OB
则
石块的质量为
因V石=V水,则石块的密度为
③若将塑料袋换成有一定质量的塑料小桶,则G排偏大,由杠杆平衡条件可知,lB会偏小,根据可知石块密度的测量值与真实值相比会偏小。
故答案为:(1)2;(2)0.1; ②;(3)等于; ;偏小。
28.阅读短文,回答问题。
C919
我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪声,其单丝纤维直径只有3﹣5μm,1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩,使送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值。
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机巡航推力
3.6×104N
该飞机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。(如表是飞机的部分技术参数,燃油热值为4.6×107J/kg)
(1)C919在起飞的过程中,将燃料燃烧产生的内能转化为客机的 机械能 ;
(2)机舱内先进的“呼吸系统”将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩,使送入舱内的空气温度达到50℃以上,这个的过程中,是通过 做功 方式使空气的内能增大;
(3)若客机在平流层匀速飞行时,耗油1000kg,则这些燃油完全燃烧放出的热量为 4.6×1010 J;
(4)若客机以巡航速度匀速飞行1h共消耗2500kg燃油,当热效率为50%时,推进效率为 57.6% 。
【答案】(1)机械能;(2)做功;(3)4.6×1010;(4)57.6%。
【解答】解:(1)飞机飞行过程中消耗燃油,将燃料燃烧所释放的内能转化为飞机的机械能;
(2)“呼吸系统”压缩空气,即对空气做功,使空气的内能增大,温度升高,所以是通过做功的方式使空气的内能增大;
(3)燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1000kg×4.6×107J/kg=4.6×1010J;
(4)客机以巡航速度匀速飞行1h共消耗2500kg燃油,当热效率为50%时,客机获得的机械能为:
,
发动机传递给飞机的推进功:
,
推进效率为:
。
故答案为:(1)机械能;(2)做功;(3)4.6×1010;(4)57.6%。
29.小明设计的电路图如图甲,小灯泡L1和L2的额定电压分别为2.5V、1.5V。
(1)根据电路实物图,在乙图方框内画出对应的电路图;
(2)电路正确连接后,闭合开关,两灯发光,如图丙电压表V1的示数为 1.5V ,V2的示数为2.8V,L2是否正常发光 不正常 ?(选填“正常”或“不正常”)
(3)小明将L1换成额定电压为2.5V的LED,闭合开关后发现LED亮,而L2不亮;
①小明认为此时L2烧断,他判断是否正确?
不正确 ,依据是 若L2烧断,由串联电路的特点,LED也不亮 ;
②小芳认为L2两端电压不够,将图甲中的电池增至三节,闭合开关,结果两灯不亮,此时V1、V2的示数均为4.4V,这可能是 LED 烧断(选填“LED”或“L2”)。
【答案】(1)如上所示;(2)1.5V;不正常;(3)①不正确;若L2烧断,由串联电路的特点,LED也不亮;②LED。
【解答】解:(1)两灯串联,V1测L1两端的电压,V2测L1和L2两端的电压,如下图所示:
(2)电路正确连接后,闭合开关,两灯发光,如图丙,电压表V1选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,V2的示数为2.8V,由串联电路电压的规律,L2的电压为:2.8V﹣1.5V=1.3V,小于灯泡L2的额定电压,L2不能正常发光;
(3)①判断不正确;因两灯串联,若L2烧断,由串联电路的特点,LED也不亮;
②若L2烧断,V1与电源没有连接,V1示数为0,不符合题意;
若LED 烧断,V1与L2串联,L2不发光,V1测电源电压,因并联电路各支路互不影响,故V1、V2的示数均为4.4V,符合题意;
故闭合开关,两灯不亮,此时V1、V2的示数均为4.4V,这可能是LED烧断;
故答案为:(1)如上所示;(2)1.5V;不正常;(3)①不正确;若L2烧断,由串联电路的特点,LED也不亮;②LED。
30.量热器内的容器中盛有一定温度、一定质量的热水。如果将质量为6000g、温度为﹣11℃的冰投入容器中,则容器中的物质将恰好全部结冰。如果投入的冰块质量为100g、温度为0℃,则容器中的物质将恰好全部化为水。容器内原有水的质量为 320 g。如果一开始投入冰的质量为100g、温度为﹣11℃,则最终容器内的温度为 0 ℃。已知冰的熔化热λ=330kJ/kg,冰的比热为ci=2100J/(kg•℃),水的比热为c=4200J/(kg•℃)。
【答案】320;0。
【解答】解:如果将质量为6000g、温度为﹣11℃的冰投入容器中,则容器中的物质将恰好全部结冰,说明冰从﹣11℃升高到0℃吸收的热量等于水从初温降低到0℃放出的热量和水凝固放出的热量之和,即Q冰吸1=Q水放+Q水固,故c冰m冰1Δt冰1=c水m水Δt水+λm水……①;
如果投入的冰块质量为100g、温度为0℃,则容器中的物质将恰好全部化为水,说明冰熔化吸收的热量等于水从初温降低到0℃放出的热量,即Q冰吸2=Q放水,故λm冰2=c水m水Δt水……②;
由①②可知,c冰m冰1Δt冰1=λm冰2+λm水,则m水0.32kg=320g;
将m水带入②式得:Δt水24.6℃,则容器内原有水的初温为t0=t+Δt=0℃+24.6℃=24.6℃;
如果一开始投入冰的质量为100g、温度为﹣11℃,那么冰完全熔化吸收的热量为:
Q吸冰3=c冰m冰3Δt冰3+λm冰3=2100J/(kg•℃)×0.1kg×11℃+330×103J/kg×0.1kg=35310J;
容器内原有的水温度降低到0℃放出的热量为:
Q放水=c水m水Δt水=4200J/(kg•℃)×0.32kg×24.6℃=33062.4J,
由于Q吸冰3>Q放水,说明冰不能完全熔化,此时处于冰水混合物状态,故最终容器内的温度为0℃。
故答案为:320;0。
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