2023年湖北省武汉外国语学校中考物理模拟试卷(5月份)
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一、选择题(本题包括20小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共60分)
1.(3分)在物理学习中,对数据的估测是一种非常重要的能力。正在考试的你,对周围环境进行了观察,下面估测最符合实际的是( )
A.用心看卷,细心审题,试卷的宽度约为30dm
B.胸有成竹,气定神闲,呼吸一次的时间约为0.1s
C.从容不迫,举重若轻,准考证重约5N
D.戒骄戒躁,不疾不徐,巡考老师步行速度约4km/h
2.(3分)下列说法正确的是( )
A.甲图,充满科技感的磁悬浮蓝牙音箱发声不需要振动
B.乙图,摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声
C.丙图,大象的发声频率小于20Hz,人耳可以听见这种频率的声
D.丁图,土电话能听到对方的声音,是因为声音可以在固体中传播
3.(3分)北宋文坛领袖苏轼是四川人,他在诗、词、散文、书、画等方面都取得了很高成就。《水调歌头•明月几时有》是他留给后人的最经典作品之一。下列对这阕词中加点词句的物理原理分析正确的是( )
A.“明月几时有”,月亮可能是光源
B.“起舞弄清影”,平面镜成像原理
C.“月有阴晴圆缺”,光沿直线传播
D.“千里共婵娟”,发生了镜面反射
4.(3分)2022年11月30日,神舟十五号载人飞船发射取得圆满成功,两个航天员乘组首次实现“太空会师”,从此开启了中国空间站长期有人驻留时代。下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,航天员是静止的
B.运载火箭的平台上大量“白气”是先液化后汽化的现象
C.火箭喷气发动机属于热机
D.火箭携带的燃料燃烧得不充分,其热值就会减小
5.(3分)小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲所示实验中,弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B.图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块受到的重力
C.甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D.甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
6.(3分)三个相同的磁环a、b、c(质量均为m)套在有木质底座的光滑木杆上,由于磁极间的相互作用(仅考虑相邻两个磁环间有力的作用),上面两个磁环都悬在空中,如图所示。下列说法正确的是( )
A.a对b的磁力和a的重力是平衡力
B.b对c的磁力小于c对b的磁力
C.c受到b的磁力大小为2mg
D.c对底座的压力大小为mg
7.(3分)如图为电磁波的频率及其应用实例,下列说法正确的是( )
A.电磁波的传播不需要介质
B.电视机遥控器是利用了γ射线工作的
C.体检胸透用的X射线频率比可见光低
D.红外线在真空中传播速度比紫外线的快
(多选)8.(3分)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直向上拉动绳子,使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为900N,货物与地面的接触面积为0.1m2,动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为800N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为4000Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为81W
9.(3分)宾馆房间有门铃系统,当房客闭合开关S1,“请勿打扰”灯泡L发光,来访者即便闭合门铃开关S2,门铃R也不发声;只有在S1断开,S2闭合时,门铃才发出“叮咚”声。R的电阻远大于L的电阻。如图中设计的电路图,跟该门铃系统功能吻合的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(3分)小明买来新的三孔插座,在更换插座时,他发现自己家的老式楼房里没有安装地线。小明认为,零线在户外就已经和大地相连,把图中A孔与B点连接起来,就可以将A孔接地了。如果按小明的说法连接,当C点出现断路时,将带有金属外壳的用电器接入插座后,带来的安全隐患是( )
A.用电器开关闭合时,外壳会带电,人接触外壳易触电
B.用电器外壳无法接地,当用电器绝缘部分破损或潮湿时外壳才带电,人接触外壳易触电
C.无论用电器开关是否闭合,外壳都会带电,人接触外壳易触电
D.用电器开关闭合时,会短路,造成电流过大,引起火灾
11.(3分)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中,以下说法错误的是( )
A.若滑动变阻器滑片P自b向a移动,电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变大
B.若滑动变阻器滑片P自a向b移动,电流表A的示数变小,电压表的V2的示数与电流表A的示数之比变大
C.不管滑片P怎么移动,电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变
D.若滑动变阻器滑片P自a向b移动,电压表V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI的比值变大
12.(3分)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。只闭合开关S1时,将滑动变阻器的滑片移至最左端,电流表A1的示数为1.2A,再将滑片移至最右端,电压表V2的示数变化了4V,电流表A的示数变化了0.8A;只闭合开关S1、S2时,电路消耗的功率为P,只闭合开关S1、S3时,电路消耗的功率为P'。已知P:P'=1:2,若将开关S1、S2和S3都闭合,则下列说法不正确的是( )
A.R1、R3的阻值分别为10Ω、5Ω
B.电压表V2的示数变化范围为12V~18V
C.电流表A2最小示数为2.4A
D.10s电路消耗的电能最少为1080J
二、非选择题(本小题包括12小题,共60分)
13.(4分)如图﹣1是生活中常见的塑料瓶,瓶盖上的竖条纹是为了 摩擦;如图﹣2,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了 的存在;如图﹣3,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向 运动;如图﹣4,与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,是因为瓶子带了 。
14.(3分)某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1。
(1)该LED在两次实验中发光情况如图2所示,两次实验线圈均在转动,线圈1顺时针转动,由此可知线圈2 转动(选填“顺时针”“逆时针”)。
(2)如图3,导体棒a与该LED相连;在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动(虚线为运动轨迹),LED交替发出红、黄光,则该过程a中电流方向 (选填“不变”、“变化”),该磁场可能的分布包括图4中哪些选项? 。
15.(4分)小明同学在探究冰熔化时温度的变化规律。
(1)图甲中温度计的示数为 ℃。
(2)绘制的“温度﹣时间”图象如图乙所示,第7min时,物质处于 态;bc段对应的时间内,试管里物质的内能 (填变化情况)。
(3)若冰的质量为20g,则该物质在cd段吸收的热量是 J。
16.(5分)如图所示是小红同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
(1)如图甲所示,在竖立的玻璃板前放一支 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛M,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小红拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛M的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物的大小相等,这里采用了 法。
(2)实验时,小红同学应在 (选填“M”或“N”)侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。移去后面的蜡烛N,在其所在位置上放一光屏,则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能”)。
(3)若图乙中猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,其中的一半平行向后移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子 。
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置
D.都成完整的像,且两个像在不同位置
17.(5分)为了探究圆柱体在不同液体中受到的浮力,某同学进行了如图所示的实验(图A、B、C中的液体是水)。
(1)为了探究F浮与G排的关系,需要在图中操作的基础上增加一个步骤。请写出该步骤的内容: 。
(2)未知液体的密度为 kg/m3;在E图中若圆柱体触到了溢水杯杯底,可能会导致该液体密度的测量值偏 。
(3)步骤A到B的过程中,烧杯底部受到水的压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若B步骤中的溢水杯放在电子秤上,如图F,在圆柱体浸入水的过程中(未接触容器底),电子秤的读数将 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
18.(5分)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻R1(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器R2(“50Ω 1A”)、导线若干。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并画上正确的导线。
(2)根据实验数据,小明作出电流I与电阻倒数的图象如图乙所示,由图象可得结论: 。
(3)实验过程中,电源电压不变,更换阻值不同的定值电阻R1,并调节滑动变阻器R2接入电路的阻值,记录每次实验中电压表示数U和电流表示数I,如图丙所示,下列关于I、U、R1和R2的关系图象正确的是 。
(4)为了增加实验结论的可靠性,小明又拿来了一个30Ω的电阻接入电路,它发现无论如何调节滑片都无法使电压表达到预设值,小华建议可以串联一个阻值不低于 Ω的定值电阻即可完成实验。
19.(8分)我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)外壳选择了钛合金板做主材,其主要技术参数如表。蛟龙号带有适当数量的压载铁,通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮,采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声呐通信。
体积/m3
50
最大速度/节
25
自身质量/kg
2.2×104
最大载荷(不包括乘员体重)/kg
460
最大下潜深度/m
7000
乘员人数(每人体重不超过80kg)
3
(1)“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成,这种电源的“比能量”约为15kW•h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能。这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图乙,可以用60A的电流连续放电10h。“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为120kW•h,则其电源的质量约为 kg,为了对“蛟龙号”正常供电,串联的蓄电池不得少于 节。
(2)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备4块相同的压载铁,当其到达设定深度时,可抛卸其中2块压载铁,使其处于悬浮状态,从而实现各种试验作业,当“蛟龙号”悬停在工作区时,每块铁块的体积为多少立方米时,才能使“蛟龙号”最大负载时实现悬浮静止状态。
(3)“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮,乘员们取出载荷上岸后,“蛟龙号”漂浮在海面上,由起重装置将其匀速竖直吊离水面,起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图所示,图丙中P2=4P1,则t1时刻“蛟龙号”的排水体积为多少立方米?(不考虑水的阻力)
2023年湖北省武汉外国语学校中考物理模拟试卷(5月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括20小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共60分)
1.【解答】解:A、物理试卷的宽度约为30cm,故A错误;
B、呼吸一次的时间约为3s,故B错误;
C、准考证的质量约为4g=0.004kg,重力约为G=mg=0.004kg×10N/kg=0.04N,故C错误;
D、巡考老师步行速度约4km/h,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、充满科技感的磁悬浮蓝牙音箱发声需要振动,故A错误;
B、摩托车的消音器是在声源处减弱噪声,故B错误;
C、大象的发声频率小于20Hz,人耳的听力频率范围是20Hz﹣20000Hz,人类不可以听见这种频率的声音,故C错误;
D、土电话能听到对方的声音,是因为声音可以在固体中传播,故D正确。
故选:D。
3.【解答】解:A、月亮自身不能发光,不是光源,故A错误;
B、起舞弄清影中的“清影”是由于光沿直线传播形成的,故B错误;
C、由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,当地球运行到太阳和月球之间时,太阳射向月球的光线被地球部分遮挡,就会形成月偏食;太阳射向月球的光线被地球全部遮挡,就会形成月全食,因此会出现“月圆月缺”,故C正确;
D、“千里共婵娟”是说不管相隔千山万水,都可以一起看到明月皎洁美好的样子,太阳发出的光射到月亮上发生漫反射,反射光线进入人的眼睛,人看见了明月,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:A、以地面为参照物,航天员与地面之间位置发生改变,航天员是运动的,故A错误;
B、高温的火焰喷射到水池里时,水吸热发生剧烈的汽化,产生大量的水蒸气,水蒸气在上升的过程中遇冷温度降低,发生液化,凝结成无数的小水滴,形成“白气”,故B错误;
C、火箭喷气发动机属于热机,故C正确;
D、燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料燃烧是否充分无关,故D错误。
故选:C。
5.【解答】解:A、用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故A错误;
B、图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块和铁块的重力之和,故B错误;
CD、滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关,分析甲、乙两图可知弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动时,接触面的粗糙程度没有改变,将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块时,木板受到的压力变大,所以甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关,故C正确;D错误。
故选:C。
6.【解答】解:
A、a对b的磁力方向向下,a的重力方向竖直向下,且作用在两个物体上,则二力不是一对平衡力,故A错误;
B、b对c的磁力和c对b的磁力是一对相互作用力,其大小相等,故B错误;
C、磁环a、b处于悬浮状态,把ab看做一个整体,c对这个整体的磁力为F=Ga+Gb=2mg,根据相互作用力的知识可知,这个整体对c的磁力大小为2mg,因仅考虑相邻两个磁环间有力的作用,所以b对c的磁力大小为2mg,故C正确;
D、把abc看做一个整体,整体处于静止状态,且c与底座接触,则c对底座的压力大小等于a、b、c的重力之和,即3mg,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:A、电磁波的传播不需要介质,故A正确;
B、电视机遥控器是利用了红外线工作的,故B错误;
C、由图可知,体检胸透用的电磁波频率比可见光高,故C错误;
D、红外线和紫外线都属于电磁波,电磁波在真空中的传播速度和光速相等,都是3×108m/s,故D错误;
故选:A。
8.【解答】解:
A、工人施加的拉力F=200N,由于力的作用是相互的,工人受到的拉力F拉=F=200N,
提升重物时对水平台面的压力:F压=F拉+G人=200N+600N=800N,故A正确;
B、由图可知,n=3,F===200N,解得货物对地面的压力F压′=400N,
则第一次拉绳子时,货物对地面的压强为p==4000Pa,故B正确;
C、第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%,故C正确;
D、第二次拉绳子的过程中,工人拉力F′===,由于n=3,自由端绳子移动的速度:v=3v物=3×0.09m/s=0.27m/s,
根据P===Fv求出拉力F′的功率P=F′v==90W,故D错误。
故选:ABC。
9.【解答】解:由题意可知,当房客闭合开关S1,“请勿打扰”灯泡L发光,来访者即便闭合门铃开关S2,门铃R也不发声,此时门铃R可能被短路;只有在S1断开,S2闭合时,门铃才发出“叮咚”声。R的电阻远大于L的电阻,说明灯泡与门铃R串联,S1与门铃R并联,S2在门铃R的支路,故A正确。
故选:A。
10.【解答】解:A孔与B点连接起来,当C点出现断路时,若用电器开关闭合,则用电器充当导线使零线与火线相连;或者漏电使金属外壳带电,由于没有与地线相连,人会通过金属外壳与火线相连,发生触电事故。
故选:A。
11.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)若滑动变阻器滑片P自a向b移动,R2接入电路中的电阻变大,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A的示数变小,由R=可知,电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于R2的阻值,因R2的阻值变大,则它们的比值变大,故B正确;
同理可知,滑片P自b向a移动,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R1两端的电压变大,电压表的V1示数变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,
则电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变大,故A正确;
(2)设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表V2示数的变化量:
ΔU2=U2﹣U2′=(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=ΔIR1,
即=R1,则电压表V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变,故D错误;
电压表V1示数的变化量:ΔU1=I1R1﹣I2R1=(I1﹣I2)R1=ΔIR1,
即=R1,则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变,故C正确。
故选:D。
12.【解答】解:A、由图可知,只闭合开关S1时,R1、R2、R3串联,滑片移至最左端,R2的电阻为零,电流表A1的示数为1.2A,
由欧姆定律可知:I=……①
将滑片移至最右端时,变阻器的阻值最大,电路中的电流最小,
由欧姆定律可知:I'=……②
电压表V2测量R3两端电压,由题意和欧姆定律可得:R3===5Ω;
只闭合开关S1、S2时,电路中只有R1工作,则P=;
只闭合S1、S3时,电路中只有R3工作,则P'=;
由题意可知::=1:2,因为R3=5Ω,则解得:R1=10Ω,
将R1=10Ω,R3=5Ω代入①②并联立解得:U=18V,R2=30Ω;
由以上分析可知,R1=10Ω,R3=5Ω,故A正确;
BC、将开关S1、S2和S3都闭合,R1、R2、R3并联,电流表A2测量R1、R2的总电流,电压表V2测电源电压,所以电压表V2的示数始终为18V,故B错误;
当R2阻值最大时,电流表A2的示数最小,最小示数为:I小=I1+I2=+=+=2.4A,故C正确;
D、三个开关都闭合时,R1、R2、R3并联,当变阻器的阻值最大时,电路中的电功率最小,则:
P小=P1+P2+P3=++=++=108W,
则10s电路消耗的电能最少为:W小=P小t=108W×10s=1080J,故D正确;
故选:B。
二、非选择题(本小题包括12小题,共60分)
13.【解答】解:(1)瓶盖上的竖条纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,这说明大气存在压强;
(3)用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,塑料瓶也会向右运动,这是因为右边空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,将塑料瓶压向右侧;
(4)带电体能够吸引轻小物体,所以与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,是因为瓶子带了电。
故答案为:增大;大气压强;右;电。
14.【解答】解:(1)线圈1顺时针转动,二极管发出红光;线圈2的磁感线的方向发生了改变,二极管发出的是黄光,这说明电流的方向也发生了改变;磁场方向、电流方向同时发生了变化,导体受力方向不变,所以线圈2也是顺时针转动;
(2)在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动(虚线为运动轨迹),LED交替发出红、黄光,这说明通过二极管的电流发生了变化,即该过程a中电流方向发生了变化;
电路中能产生感应电流,说明导体做切割磁感线运动,①③④中的导体都做切割磁感线运动,而②中的导体运动方向与磁感线方向相同,没有切割磁感线,不会产生感应电流,二极管不发光。
故答案为:(1)顺时针;(2)变化:①③④。
15.【解答】解:(1)温度计读数方法应先确定0℃位置,再确定分度值进行读数,如图所示,分度值为1℃,温度计内液柱液面最高处位于0℃下方,读数为﹣8℃;
(2)晶体熔化实验时,熔化前为固态,熔化时逐渐有液体出现,熔化过程中为固液共存态,熔化后为液态,第7分钟处于熔化过程中,是固液共存态;晶体熔化时温度保持不变,但仍在继续吸收热量,内能不断增大;
(3)如图所示,冰质量为0.02kg,cd段变化的温度为10℃,吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.02kg×10℃=840J
故答案为:(1)﹣8;(2)固液共存;不断增大;(3)840。
16.【解答】解:(1)在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像;未点燃的大小相同的蜡烛N与点燃的蜡烛M的像完全重合,可知像与物等大,这里采用了等效替代法;
(2)由于平面镜成的是虚像,所以在寻找蜡烛M的像的位置时,人眼应在蜡烛M这一侧观察,使它与蜡烛M在玻璃板中所成的像完全重合;虚像不能用光屏承接到,故移去后面的蜡烛N,在其所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像,所以平面镜所成的像是虚像;
(3)平面镜所成的像,像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像;平面镜左右两部分都能成完整的像,像与小猫关于镜面对称,因为其中的一半平行向后移一段距离,所以两个像的位置是不同的,故D正确。
故答案为:(1)点燃;等效替代;(2)M;不能;(3)D。
17.【解答】解:(1)要测量物体在水中受到的浮力,还需测出圆柱体的重力;
(2)由题意知,在水中的浮力F浮=G排=1.2N﹣0.2N=1N;
圆柱体排开液体的体积不变,由F浮=ρ液gV排得,V=V排===1×10﹣4m3;
根据F浮=G﹣F知,G=FB+F浮=1.7N+1N=2.7N;
则物体在液体中所受浮力为F浮′=G﹣F′=2.7N﹣1.9N=0.8N;
圆柱体排开液体的体积不变,由F浮=ρ液gV排得,ρ液==0.8×103kg/m3;
根据F浮=G﹣F知当圆柱体触到杯底,F测量值偏小,会导致圆柱体在液体中的浮力测量值偏大,由F浮=ρ液gV排得,该液体密度的测量值偏大;
(3)步骤A到B的过程中,水的深度不变,根据p=ρgh知烧杯底部受到水的压强不变;
(4)圆柱体浸没在水中静止时,圆柱体受到重力、浮力以及拉力的作用。根据阿基米德原理可知圆柱体受到的浮力等于排开的水重,圆柱体对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变。
故答案为:(1)用测力计测量出圆柱体的重力 (2)0.8×103;大 (3)不变;(4)不变。
18.【解答】解:(1)图中电流表并联在定值电阻两端,而电压表串联在电路中,这是错误的,而在本实验中应将滑动变阻器、定值电阻和电流表串联接入电路,电压表应与定值电阻并联,据此改接电路如下图所示:
;
(2)根据图乙可知,电流与电阻倒数的关系为一过原点的直线,即电流与电阻倒数成正比,故得出:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(3)A、由串联电路特点和欧姆定律知,电路中电流I=,I与R2之间不是一次函数关系,故A错误;
B、由电路图知,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,在探究电流与电阻关系时,应保持定值电阻两端电压一定,改变定值电阻的阻值大小,得到结论为导体两端电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故B错误;
C、由控制变量法知,探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变,由于电源电压不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器R2两端电压也不变,故C错误;
D、探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器R2两端的电压也不变,由分压原理,两电阻之比为一定值,故图像为过原点的直线(或延长线过原点),故D正确;
故选:D;
(4)在图乙图线上取一点,当电阻倒数=0.02Ω﹣1时,电阻R=20Ω,此时通过电阻的电流为I=0.1A,则定值电阻两端的电压UV=IR=0.1A×20Ω=2V,且保持此电压不变,
则当电路中接入的定值电阻R=30Ω时,电路中的电流I=IR=,所以电路的总电阻R总==90Ω,根据串联电路的电阻特点可知,需要串联的总电阻R'=R总﹣R=90Ω﹣30Ω=60Ω,由于滑动变阻器接入电路电阻的范围为0~50Ω,因此为了完成实验还需要串联一个阻值不低于10Ω的定值电阻即可完成实验。
故答案为:(1)见上图;(2)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(3)D;(4)10。
19.【解答】解:
(1)电源的质量为:m==8kg;
由图乙可知,当蓄电池放电时间为10h时,蓄电池的放电电压为1.6V,
则一节蓄电池的能量:W1=UIt=1.6V×60A×10×3600s=3.456×106J,
蓄电池的节数n==125节;
(2)“蛟龙号”悬浮时受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N,
设每块压载铁的质量为m铁,则总重力:
G总=mg+2m铁g=(2.2×104kg+460kg+3×80kg)×10N/kg+2×10N/kg×m铁=227000N+2×10N/kg×m铁,
2个压载铁受到的浮力:F浮铁=2ρgV铁=2×1.0×103kg/m3×10N/kg×V铁,
“蛟龙号”悬浮时,所受的浮力和总重力是平衡力,
由G总=F浮+F浮铁可得:
227000N+2×10N/kg×m铁=5×105N+2×1.0×103kg/m3×10N/kg×V铁
解得V铁=1.95m3;
(3)设在t1、t2时刻起重装置对“蛟龙号”的拉力分别为F1、F2,“蛟龙号”上升的速度为v,
t1时刻,“蛟龙号”还没有离开水面,由力的平衡条件可得:F1+F浮′=mg,所以F1=mg﹣F浮′,
t2时刻,“蛟龙号”已经完全离开水面,则:F2=mg,
由题可知P2=4P1,即F2v=4F1v,
所以F2=4F1,
即mg=4(mg﹣F浮′),
则F浮′=mg=×2.2×104kg×10N/kg=1.65×105N,
根据阿基米德原理可得t1时刻“蛟龙号”的排水体积:
V排′===16.5m3。
故答案为:(1)8;125;
(2)每块铁块的体积为1.95m3 时,才能使“蛟龙号”最大负载时实现悬浮静止状态;
(3)t1时刻“蛟龙号”的排水体积为16.5立方米。
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