2022年江苏省南通市中考物理模拟1(中考改编题)
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一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)李宏同学乘坐公交车上学,发现路边树木不停地向后退去,他选择的参照物是( )
A.路边树木 B.远处高山
C.公路路面 D.他乘坐的公交车
2.(2分)下面的标志中表示“禁止鸣笛”的是( )
A. B. C. D.
3.(2分)下列关于家庭电路的说法,正确的是( )
A.家庭电路中,开关一定要接在零线上
B.保险丝必须装在零线上
C.金属外壳的电器不需要接地线
D.更换灯泡时,要断开开关
4.(2分)关于压强,下列说法正确的是( )
A.菜刀磨得很锋利是为了减小压强
B.最早证明大气压存在的科学家是马德堡
C.在气体和液体中,流速越大的地方,压强越大
D.拦河大坝建成上窄下宽,是由于液体的压强随深度的增加而增大
5.(2分)将一个不知何种材料做的物体挂在弹簧测力计下,称得重力为G。现把此物体浸没于煤油(密度为0.8×103kg/m3)中,再看弹簧测力计的示数为零,那么此物体的密度( )
A.等于0.8×103kg/m B.小于0.8×103kg/m3
C.大于0.8×103kg/m3 D.无法确定
6.(2分)关于粒子和宇宙的认识,正确的是( )
A.电子的发现说明原子是可以再分的
B.雾霾是由于固体分子不停运动形成的
C.地球等行星绕太阳转动,太阳是宇宙的中心
D.质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动
7.(2分)利用气球进行如图所示的各种实验,下列相关解释中错误的是( )
A.用毛织品摩擦过的两只气球,靠近时相互排斥﹣﹣说明同种电荷互相排斥
B.气球因向后喷气而前行﹣﹣说明力是维持物体运动的原因
C.对气球充气,球面上的小圆点距离增大﹣﹣可模拟宇宙膨胀现象
D.用左球挤压右球,两球都变形了﹣﹣说明力的作用是相互的
8.(2分)如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,不计空气阻力。则小球( )
A.被释放瞬间,所受重力大于弹簧弹力
B.小球运动到速度最大位置处,受平衡力作用
C.从O点向上运动过程中,重力势能转化为动能
D.从A点向上运动到O点过程中,速度一直增大
9.(2分)为测量某电热杯的电功率,小明同学把家中其余用电器均从电源上断开,只将该电热杯接入电路,观察电能表,发现在1min内电能表转盘转动15圈。电能表的部分技术参数如表,该电热杯的电功率( )
电压
220V
电流规格
10(20)A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3000revs/(kW•h)
A.200W B.300W C.400W D.450W
10.(2分)光头强用如图所示的装置将200N的蜂蜜匀速提高3m,送给楼上的熊大、熊二,所用的拉力是125N,不计桶重、绳重和摩擦。下列说法不正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为6m
B.拉力做的功为750J
C.动滑轮重50N
D.该滑轮组的机械效率为75%
二.填空题(共8小题,满分27分)
11.(3分)说出下列体育运动项目中包含的物理知识:投出去的篮球。离开手以后还能继续向前运动,是因为篮球具有 ;足球比赛时,运动员所穿鞋子的底部凹凸不平是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦;射箭时,弓能把箭射出去,是因为拉开的弓具有 能。
12.(4分)熔化热是指单位质量的晶体在熔化时变成同温度的液态物质所需吸收的热量,冰的熔化热为λ冰=334kJ/kg,则50克0℃的冰全部熔化成相同温度的水需要吸收的热量为 J。
13.(4分)在2013年12月14 日21时11分,嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆,标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。在运载火箭从地面升空的过程中,机械能 ;在发射架的底部水池冒出大量的“白气”,“白气”是 形成的;月球车玉兔脱离嫦娥三号,独立行走了,其质量 ,重力 ,看到那轮胎在月球表面留下的痕迹,这信息由 发到地球。玉兔是由两片太阳能电池板供电,是由 能转化为 能。
14.(5分)如图所示为一种环保“重力灯”,让重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,使小灯泡发光。某“重力灯”中重物的质量为18千克,它在30分钟内缓慢下落了2米,使规格为“1.5V,0.12W”的小灯泡正常发光。不计绳子重力。
(1)重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,产生电能,其发电原理是 。
(2)重物的重力在这30分钟中做功为 J。
(3)30分钟内小灯泡消耗的电能是 J。
15.(5分)某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 cm以内;当物体到凸透镜的距离为5cm时,物体通过凸透镜成 、倒立实像;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜32cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
16.(2分)如图所示,物体A放在斜面B上,请画出A对B的压力示意图。
17.(2分)如图所示,小明在C点竖直向上用力F把桌腿A抬离地面,桌腿B始终没有移动。请在图中画出抬桌子的力F,并作出力F的力臂。
18.(2分)如图,画出条形磁体N极发出的一条磁感线及其方向、标出小磁针的S极。
三.计算题(共2小题,满分18分,每小题9分)
19.(9分)作为我国自主研制的“三个大飞机”之一的AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机,最大起飞重量为53.5吨、机体总长36.9米,翼展38.8米,是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要,首次研制的大型特种用途民用飞机,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备,是我国航空工业重大工程研制项目。求:
(1)飞机最大重量为53.5吨,飞机的重力为多少N。
(2)若飞机的总质量为40吨,飞机停在水面上时,飞机受到的浮力为多少N,飞机排开海水的体积为多少?(1.03g/cm3)
(3)若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,求飞机发动机的功率?
20.(9分)如图,电源电压为6V,只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表A1的示数为0.6A,灯泡L正常发光,再将滑动变阻器的滑片P移到ab中点时,电流表A1的示数变为0.2A。(设电源电压保持不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,电表为理想电表)
(1)求灯泡L的阻值;
(2)求滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)若闭合开关S1、S2,电流表A2的示数为0.3A,求电阻R1的阻值;
(4)若闭合开关S1、S2,求该电路消耗的最大电功率。
四.实验探究题(共3小题,满分25分)
21.(8分)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。
(1)由图象可以得出结论:导体两端电压一定时, 。
(2)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
22.(7分)为测量人的反应快慢,A、B两位同学按图甲所示做好准备,直尺保持竖直状态,0刻度端朝下且位于被测试者的拇指和食指之间。A同学突然松开直尺,B同学仅用拇指和食指将尺夹住,记录B同学捏住尺的那个位置刻度。重复上述实验,求出平均值。再让B同学在听音乐时,进行上述实验。接着A、B同学交换角色,再重复实验。数据如表所示:
被测试者
A同学
B同学
不听音乐
听音乐
不听音乐
听音乐
刻度距离(厘米)
21
23
17
19
(1)为准确比较A、B两同学反应快慢,实验时应尽可能控制相同的量有 。(写出一点)
(2)本实验通过观察 反映人的反应快慢。
(3)听音乐对A、B同学反应快慢都有影响。若尺子在下落时通过的路程s与时间t存在如图乙所示的关系,则受“听音乐”影响更大的是 。
23.(10分)现有一个可调电压电源,一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图所示,即三个灯的电阻随实际功率变化而变化,在保证电路安全的情况下,进行以下实验。求:
(1)求A灯正常发光时灯丝的电阻;
(2)若将A、B两盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,求经过10s,两盏小灯泡消耗的总电能为多少J?
(3)若将A、C两盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电压和实际电功率。
2022年江苏省南通市中考物理模拟1(中考改编题)
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)李宏同学乘坐公交车上学,发现路边树木不停地向后退去,他选择的参照物是( )
A.路边树木 B.远处高山
C.公路路面 D.他乘坐的公交车
【解答】解:A、这里的研究对象是路边的树木,不能选择自身作为参照物,故A错误;
B、若以远处高山为参照物,路边树木相对于远处高山的位置没有发生变化,所以是静止的,故B错误;
C、若以公路路面为参照物,路边树木相对于公路路面的位置没有发生变化,所以是静止的,故C错误;
D、若以所乘坐的公交车为参照物时,路边的树木的相对于公交车向后运动,所以会发现路边树木不停地向后退去,故D正确。
故选:D。
2.(2分)下面的标志中表示“禁止鸣笛”的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:
A、属于禁止鸣笛,故A符合题意;
B、属于禁止行人通过,故B不符合题意;
C、属于禁止机动车通行,故C不符合题意;
D、属于禁止骑自行车通过,故D不符合题意。
故选:A。
3.(2分)下列关于家庭电路的说法,正确的是( )
A.家庭电路中,开关一定要接在零线上
B.保险丝必须装在零线上
C.金属外壳的电器不需要接地线
D.更换灯泡时,要断开开关
【解答】解:
A、家庭电路中,开关一定要接在火线和用电器之间,即接在火线上,故A错;
B、在家庭电路中,保险丝必须装在火线上,若保险丝熔断,用电器上没有电;保险丝若装在零线上,若保险丝熔断,用电器上仍有电,这样容易让人们认为没电而发生触电事故,故B错;
C、金属外壳的电器必须接地线,这样,若电器漏电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生,故C错;
D、更换灯泡时,要断开开关,安全,故D正确。
故选:D。
4.(2分)关于压强,下列说法正确的是( )
A.菜刀磨得很锋利是为了减小压强
B.最早证明大气压存在的科学家是马德堡
C.在气体和液体中,流速越大的地方,压强越大
D.拦河大坝建成上窄下宽,是由于液体的压强随深度的增加而增大
【解答】解:A、菜刀磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、最早证明大气压存在的实验是马德堡半球实验,马德堡是城市的名字,而当时做实验的科学家是奥托•格里克,故B错误;
C、在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小,故C错误;
D、液体压强随深度的增加而增大,所以拦河大坝建成上窄下宽的形状,故D正确。
故选:D。
5.(2分)将一个不知何种材料做的物体挂在弹簧测力计下,称得重力为G。现把此物体浸没于煤油(密度为0.8×103kg/m3)中,再看弹簧测力计的示数为零,那么此物体的密度( )
A.等于0.8×103kg/m B.小于0.8×103kg/m3
C.大于0.8×103kg/m3 D.无法确定
【解答】解:将一个物体挂在弹簧测力计下,称得重力为G,现把此物体浸没于煤油中,再看弹簧测力计的示数为零,这表明物体受到的浮力等于重力;则:G=F浮,ρ物gV物=ρ液gV排,物体全部浸没,则物体的体积与排开的液体的体积相同,所以物体的密度等于煤油的密度,故A正确。
故选:A。
6.(2分)关于粒子和宇宙的认识,正确的是( )
A.电子的发现说明原子是可以再分的
B.雾霾是由于固体分子不停运动形成的
C.地球等行星绕太阳转动,太阳是宇宙的中心
D.质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动
【解答】解:A、在探索微小粒子的过程中,人们首先发现了电子,进而认识到原子是由电子和原子核组成的,故A正确;
B、雾霾是空气中的固体颗粒物,直径比分子直径大得多。故B错误;
C、地球等行星绕太阳转动,太阳是太阳系的中心,不是宇宙的中心。故C错误;
D、原子由原子核和核外电子组成,原子核位于原子中心,包括质子和中子两部分。电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动。故D错误。
故选:A。
7.(2分)利用气球进行如图所示的各种实验,下列相关解释中错误的是( )
A.用毛织品摩擦过的两只气球,靠近时相互排斥﹣﹣说明同种电荷互相排斥
B.气球因向后喷气而前行﹣﹣说明力是维持物体运动的原因
C.对气球充气,球面上的小圆点距离增大﹣﹣可模拟宇宙膨胀现象
D.用左球挤压右球,两球都变形了﹣﹣说明力的作用是相互的
【解答】解:A、毛织品摩擦过的两只气球带上了同种电荷,同种电荷相排斥,故A正确。
B、气球对空气向后施力,空气同时也对气球向前施力,空气对气球的力使气球的运动状态发生了变化,故B错误。
C、小黑点的间距变大,可以说明星系距离在变大,宇宙在膨胀。故C正确。
D、左球对右球施力时,右球也对左球施力,力的作用效果是使对方发生了形变,故D正确。
故选:B。
8.(2分)如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,不计空气阻力。则小球( )
A.被释放瞬间,所受重力大于弹簧弹力
B.小球运动到速度最大位置处,受平衡力作用
C.从O点向上运动过程中,重力势能转化为动能
D.从A点向上运动到O点过程中,速度一直增大
【解答】解:A、小球被释放后沿竖直方向加速向上运动,故释放瞬间,所受重力小于弹簧弹力,故A错误;
B、当弹力等于重力的时候,小球的速度是最大的,此时弹力和重力是一对平衡力,小球受到平衡力的作用,故B正确;
C、从O点向上运动过程中,小球的质量不变,速度变小,同时高度升高,故动能减小,重力势能增加,所以动能转化为重力势能,故C错误;
D、不计空气阻力,小球在从A点向上运动到O点的过程中,受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的弹力,开始向上运动时,弹力大于重力,小球所受合力方向向上,速度不断增大;当弹力小于重力时,其所受合力方向向下,速度不断变小,故其速度先增大后减小,故D错误。
故选:B。
9.(2分)为测量某电热杯的电功率,小明同学把家中其余用电器均从电源上断开,只将该电热杯接入电路,观察电能表,发现在1min内电能表转盘转动15圈。电能表的部分技术参数如表,该电热杯的电功率( )
电压
220V
电流规格
10(20)A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3000revs/(kW•h)
A.200W B.300W C.400W D.450W
【解答】解:
电能表转盘转动15转时电热杯消耗的电能:
W==0.005kW•h=1.8×104J,
t=1min=60s,
则该电热杯的电功率:
P===300W。
故选:B。
10.(2分)光头强用如图所示的装置将200N的蜂蜜匀速提高3m,送给楼上的熊大、熊二,所用的拉力是125N,不计桶重、绳重和摩擦。下列说法不正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为6m
B.拉力做的功为750J
C.动滑轮重50N
D.该滑轮组的机械效率为75%
【解答】解:A、由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m,故A正确,不符合题意;
B、拉力做的总功:W总=Fs=125N×6m=750J,故B正确,不符合题意;
C、因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=2×125N﹣200N=50N,故C正确,不符合题意;
D、滑轮组的机械效率:η======80%,故D错误,符合题意。
故选:D。
二.填空题(共8小题,满分27分)
11.(3分)说出下列体育运动项目中包含的物理知识:投出去的篮球。离开手以后还能继续向前运动,是因为篮球具有 惯性 ;足球比赛时,运动员所穿鞋子的底部凹凸不平是为了 增大 (选填“增大”或“减小”)摩擦;射箭时,弓能把箭射出去,是因为拉开的弓具有 弹性势 能。
【解答】解:篮球离开手后,虽然不再受到手的推力,但由于它是运动的,所以由于惯性仍要向前运动。
凹凸不平的花纹,增加了鞋子底部的粗糙程度,从而增大了鞋与地面的摩擦。
弓射箭,说明弓具有能量,而弓发生的是弹性形变,所以具有的是弹性势能。
故答案为:惯性;增大;弹性势。
12.(4分)熔化热是指单位质量的晶体在熔化时变成同温度的液态物质所需吸收的热量,冰的熔化热为λ冰=334kJ/kg,则50克0℃的冰全部熔化成相同温度的水需要吸收的热量为 1.67×104 J。
【解答】解:50g冰全部熔化相同温度的水吸收的热量:
Q=λm=334kJ/kg×50×10﹣3kg=16.7kJ=1.67×104J。
故答案为:1.67×104。
13.(4分)在2013年12月14 日21时11分,嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆,标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。在运载火箭从地面升空的过程中,机械能 增大 ;在发射架的底部水池冒出大量的“白气”,“白气”是 液化 形成的;月球车玉兔脱离嫦娥三号,独立行走了,其质量 不变 ,重力 变小 ,看到那轮胎在月球表面留下的痕迹,这信息由 电磁波 发到地球。玉兔是由两片太阳能电池板供电,是由 太阳 能转化为 电 能。
【解答】解:
(1)运载火箭从地面升空的过程中,其质量不变,速度变大,所以动能变大,高度增大,所以重力势能增大,机械能增大;
(2)火箭发射架下建有大水池,让高温火焰喷到水中,通过水发生汽化来吸收大量的热;火箭升空瞬间,水蒸气遇到周围冷的空气就会发生液化,液化成小液滴,就形成了我们看到的白气;
(3)因为质量是物体的属性,与物体所处的空间位置无关,所以玉兔号”月球车从地球被带到月球,它的质量将不变;
物体在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一,所以重力变小;
(4)太空中没有空气,因此需要电磁波传递信息,故互拍的照片信息是通过电磁波传回地面控制中心的;
(5)太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能。
故答案为:增大;液化;不变;变小;电磁波;太阳;电。
14.(5分)如图所示为一种环保“重力灯”,让重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,使小灯泡发光。某“重力灯”中重物的质量为18千克,它在30分钟内缓慢下落了2米,使规格为“1.5V,0.12W”的小灯泡正常发光。不计绳子重力。
(1)重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,产生电能,其发电原理是 电磁感应 。
(2)重物的重力在这30分钟中做功为 360 J。
(3)30分钟内小灯泡消耗的电能是 216 J。
【解答】解:
(1)重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,消耗机械能转化为电能,是利用电磁感应;
(2)重物重力:G=mg=18kg×10N/kg=180N,
重力做的功:W=Gh=180N×2m=360J;
(3)小灯泡正常发光时的功率:P=P额=0.12W,
30分钟内小灯泡消耗的电能:
W电=Pt=0.12W×30×60s=216J。
故答案为:(1)电磁感应;(2)360;216。
15.(5分)某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 4 cm以内;当物体到凸透镜的距离为5cm时,物体通过凸透镜成 放大 、倒立实像;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜32cm处的过程中,像的大小将 变小 (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
【解答】解:由凸透镜成像规律可知,u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,由图象可知,u=v=2f=8cm 时,所以f=4cm,
用该凸透镜作放大镜使用时,u<f,成正立、放大的虚像,即被观察的物体到透镜的距离在4cm以内。
当物体到凸透镜的距离为5cm时,此时f<u<2f,物体通过凸透镜成倒立、放大的实像。
把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,凸透镜成实像,物距增大,像距减小,像变小。
故答案为:4;放大; 变小。
16.(2分)如图所示,物体A放在斜面B上,请画出A对B的压力示意图。
【解答】解:在斜面上选取木块与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
17.(2分)如图所示,小明在C点竖直向上用力F把桌腿A抬离地面,桌腿B始终没有移动。请在图中画出抬桌子的力F,并作出力F的力臂。
【解答】解:从C点开始,沿竖直向上的方向画一条有向线段,并标明F,即为抬桌子的力F的示意图;
小明在C点竖直向上用力F把桌腿A抬离地面,桌腿B始终没有移动,杠杆的支点在B点;
反向延长力F的作用线,然后过支点A做垂直于F作用线的垂线段L,即F的力臂,如图所示:
18.(2分)如图,画出条形磁体N极发出的一条磁感线及其方向、标出小磁针的S极。
【解答】解:在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出回到S极;
小磁针静止时,与磁铁S极靠近的一定是异名磁极,由此可知,小磁针的左端为N极、右端为S极,如图所示:
三.计算题(共2小题,满分18分,每小题9分)
19.(9分)作为我国自主研制的“三个大飞机”之一的AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机,最大起飞重量为53.5吨、机体总长36.9米,翼展38.8米,是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要,首次研制的大型特种用途民用飞机,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备,是我国航空工业重大工程研制项目。求:
(1)飞机最大重量为53.5吨,飞机的重力为多少N。
(2)若飞机的总质量为40吨,飞机停在水面上时,飞机受到的浮力为多少N,飞机排开海水的体积为多少?(1.03g/cm3)
(3)若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,求飞机发动机的功率?
【解答】解:(1)飞机的最大重力G最大=m最大g=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N;
(2)由题意知:飞机满载时,处于漂浮,飞机受到的浮力:
F浮=G总=m总g=40×103kg×10N/kg=4×105N;
海水的密度ρ海水=1.03g/cm3=1.03×103kg/m3,
根据阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ海gV排得,飞机排开海水的体积:
V排==≈38.8m3,
(3)飞机水平匀速飞行时,动力等于阻力,即:
F=f=0.1G=0.1m总g=40×103kg×10N/kg=4×104N,
飞机飞行的速度v=360km/h=100m/s,
由P=,W=Fs得,
飞机的功率:P===Fv=4×104N×100m/s=4×106W。
答:(1)飞机的重力为5.35×105N;
(2)飞机受到的浮力为4×105N;飞机排开海水的体积为38.8m3;
(3)飞机发动机的功率为4×106W。
20.(9分)如图,电源电压为6V,只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表A1的示数为0.6A,灯泡L正常发光,再将滑动变阻器的滑片P移到ab中点时,电流表A1的示数变为0.2A。(设电源电压保持不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,电表为理想电表)
(1)求灯泡L的阻值;
(2)求滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)若闭合开关S1、S2,电流表A2的示数为0.3A,求电阻R1的阻值;
(4)若闭合开关S1、S2,求该电路消耗的最大电功率。
【解答】解:(1)只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,电路中只有L连入,电流表测量灯泡的电流,由于灯泡正常工作,根据I=可得:
灯泡的电阻:RL===10Ω;
(2)只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到ab中点时,R2的一半电阻值和灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,根据I=可得:
总电阻:R总===30Ω;
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得:
滑动变阻器R2的连入电路的电阻:R2中=R总﹣RL=30Ω﹣10Ω=20Ω,
则滑动变阻器R2的最大阻值;R2=2R2中=2×20Ω=40Ω;
(3)闭合开关S1、S2,滑动变阻器R2与灯泡L串联后与R1并联,电流表A2测R1支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,根据I=可得,电阻R1的阻值:
R1===20Ω;
(4)根据P=可知:电路的总电阻最小,消耗的电功率最大,所以根据电阻的串并联特点可知:若闭合开关S1、S2时,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡L与R1并联,总电阻最小,消耗的电功率最大,
则电路消耗的最大电功率P最大=PL+P1=+=+=5.4W。
答:(1)灯泡L的阻值为10Ω;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω;
(3)若闭合开关S1、S2,电流表A2的示数为0.3A,电阻R1的阻值为20Ω;
(4)若闭合开关S1、S2,该电路消耗的最大电功率为5.4W。
四.实验探究题(共3小题,满分25分)
21.(8分)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。
(1)由图象可以得出结论:导体两端电压一定时, 电流与电阻成反比 。
(2)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 左 (填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 2.5 V时,读出电流表的示数。
【解答】解:(1)由图乙知,电阻两端的电压始终保持:UV=IR=0.1A×25Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=0.5A×5Ω=2.5V,为一定值,
故得出的结论是:导体两端电压一定时,电流与电阻成反比;
(2)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,
由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数。
故答案为:(1)电流与电阻成反比;(2)左;2.5。
22.(7分)为测量人的反应快慢,A、B两位同学按图甲所示做好准备,直尺保持竖直状态,0刻度端朝下且位于被测试者的拇指和食指之间。A同学突然松开直尺,B同学仅用拇指和食指将尺夹住,记录B同学捏住尺的那个位置刻度。重复上述实验,求出平均值。再让B同学在听音乐时,进行上述实验。接着A、B同学交换角色,再重复实验。数据如表所示:
被测试者
A同学
B同学
不听音乐
听音乐
不听音乐
听音乐
刻度距离(厘米)
21
23
17
19
(1)为准确比较A、B两同学反应快慢,实验时应尽可能控制相同的量有 食指和拇指之间的距离(或拇指对准零刻度线) 。(写出一点)
(2)本实验通过观察 捏住尺子的刻度数(或刻度距离) 反映人的反应快慢。
(3)听音乐对A、B同学反应快慢都有影响。若尺子在下落时通过的路程s与时间t存在如图乙所示的关系,则受“听音乐”影响更大的是 B同学 。
【解答】解:(1)根据控制变量法知:为准确比较A、B两同学反应快慢,实验时应尽可能控制食指和拇指之间的距离(或拇指对准零刻度线)相同;
(2)通过比较捏住尺子的刻度数(或刻度距离)来说明反应快慢,这是利用了转换法;
(3)由图乙知尺子在下落过程中做加速运动,由表格数据知,AB两同学听音乐和不听音乐时尺子下落的距离之差都是2cm,但越往下尺子落得越快,下落的时间越短,受“听音乐”影响小,由表格知B同学尺子下落的距离小,速度慢,同样下落2cm,B同学的反应时间长,所以受“听音乐”影响更大的是B同学。
故答案为:(1)食指和拇指之间的距离(或拇指对准零刻度线);(2)捏住尺子的刻度数(或刻度距离);(3)B同学。
23.(10分)现有一个可调电压电源,一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图所示,即三个灯的电阻随实际功率变化而变化,在保证电路安全的情况下,进行以下实验。求:
(1)求A灯正常发光时灯丝的电阻;
(2)若将A、B两盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,求经过10s,两盏小灯泡消耗的总电能为多少J?
(3)若将A、C两盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电压和实际电功率。
【解答】解:(1)A灯正常发光,则UA实=UA额=6V,PA实=PA额=3W,
由P=得,A灯正常发光时灯丝的电阻:
。
(2)若将A、B两盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,
则U=UA额=UB额=6V,PA额=3W,PB额=4.8W,
电路总功率:P=PA额+PB额=3W+4.8W=7.8W。
经过10s,两盏小灯泡消耗的总电能:
W=Pt=7.8W×10s=78J。
(3)由于串联电路中电流处处相等,A灯正常发光时,
由P=UI得,电路中的电流:
,
由图可知,当电流I=0.5A时,C灯的电压UC=2V,
则C灯的实际功率:PC=UCI=2V×0.5A=1W。
答:(1)A灯正常发光时灯丝的电阻为12Ω。
(2)两盏小灯泡消耗的总电能为78J。
(3)C灯的实际电压为2V,实际电功率为1W。
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