2023年广西河池市宜州区中考二模物理试题(解析版)
展开1. 李白的诗句“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的
A. 响度B. 音调C. 音色D. 频率
【答案】A
【解析】
【详解】“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指的声音强度大,即物理学中的响度,响度由振幅决定.
故选A.
【点睛】注意区分清楚音调和响度及其决定因素,即音调由振动频率决定,而响度就是指声音的大小,由振幅决定.
2. 下列说法正确的是( )
A. 月亮是光源
B. 激光准直是利用光沿直线传播
C. 光总是沿直线传播的
D. 光在透明介质中的传播速度都是3×108m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.月亮自身不能发光,不是光源,故A错误;
B.激光准直是利用光沿直线传播的一种应用,故B正确;
C.光在同种均匀介质中沿直线传播,故C错误;
D.光在真空中的传播速度约为3×108m/s,在水中的传播速度约为真空中的,在玻璃中的速度约为真空中的,故D错误。
故选B。
3. 早上小明乘坐公交车上学,途中发现路边的电线杆快速往后退,小明所选的参照物是( )
A. 电线杆B. 公路C. 公交车D. 站台上候车的人
【答案】C
【解析】更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【详解】小明乘坐公交车上学,途中发现路边的电线杆快速往后退,说明路边的电线杆与所选的参照物之间发生了位置变化,所以他选择的参照物可能是乘坐的公交车;故ABD错误,C正确。
故选C。
4. 工人雕刻石像的过程中,石像不会发生变化的是( )
A. 质量B. 体积C. 密度D. 形状
【答案】C
【解析】
【详解】工人雕刻石像的过程中,石像的体积变小,形状会发生变化,所含物质变少,质量变小;密度是物质的一种特性,与质量、体积和形状无关,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 生活现象中蕴含丰富的光学知识。下列说法正确的是( )
A. “镜中花”是由光的折射形成的
B. “月食”是由光沿直线传播形成的
C. “潭清疑水浅”是由光的反射形成的
D. “一叶障目”是由光的折射形成的
【答案】B
【解析】
【详解】A.“镜中花”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A错误;
B.“月食”是光沿直线传播形成的,故B正确;
C.“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的,故C错误;
D.“一叶障目”是由于光直线传播形成的,故D错误;
故选B。
6. 宇航员在月球上传递信息是利用( )
A. 电磁波B. 次声波C. 超声波D. 激光
【答案】A
【解析】
【详解】由于月球上没有空气,所以宇航员在月球上传递信息是利用电磁波,故A符合题意,BCD不符合题意
故选A。
7. 红绿灯路口写有标语“红灯停,绿灯行”。关于红灯与绿灯连接方式,下列判断正确的是( )
A. 一定是并联
B. 一定是串联
C. 有时是串联,有时是并联
D. 不能判断是串联还是并联
【答案】A
【解析】
【详解】红灯与绿灯交替发光,它们互不影响,所以是并联的,故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 如图所示,在两辆靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙,松手后,下列说法正确的是( )
A. 甲先对乙施力,然后乙才对甲施力
B. 由于甲、乙两磁体没有接触,因此甲、乙之间没有力的作用
C. 甲对乙作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
D. 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上,是同时发生的,故AC错误,D正确;
B.由于同名磁极相互排斥,甲、乙两磁体没有接触,甲、乙之间有排斥力,故B错误。
故选D。
9. 有一款新型皮箱,其内部没有电源,但拖动皮箱让轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,拉着皮箱在夜间行走会更安全。如图所示的装置中,与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】皮箱内部没有电源,但拖动皮箱让轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,这是“磁生电”,是电磁感应现象;
A.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B.图中是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故B不符合题意;
C.图中开关闭合后,通电线圈在磁场中受力运动,是电动机的原理,故C不符合题意;
D.图中实验装置无电源,闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是电磁感应现象,故D正确。
故选D。
10. 关于如图所示的四个事例,下列说法正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,空气中的水蒸气会发生液化现象
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,说明分子间存在引力
C. 丙图中活塞向上运动时,内能转化为机械能
D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中试管中的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,即水蒸气对瓶塞做功,将水蒸气的内能转化为机械能,水蒸气的内能减少,温度降低,液化形成小水滴,故A错误;
B.两个底面削平的铅块紧压在一起,下面吊一个钩码也不能把它们拉开,说明分子之间存在相互作用的引力,故B正确;
C.图中右边的气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化,故C错误;
D.丁图中小朋友下滑时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
11. 下列说法正确的是( )
A. 家庭电路中火线与零线之间的电压为220V
B. 开关接零线、火线都可以
C. 可以用铜丝、铁丝等导线代替保险丝
D. 使用试电笔时,人体绝对不能接触笔尾金属体
【答案】A
【解析】
【详解】A.我国家庭电路的电压为220V,所以家庭电路中火线与零线之间的电压为220V,故A正确;
B.电灯的开关接在零线上时,即使断开,电灯或其他用电器仍带电,易发生触电事故,故B错误;
C.熔丝熔断后千万不能用铜丝、铁丝代替,起不到保护作用,故C错误;
D.使用试电笔时,笔尖应接触被测的导线,手指按住笔尾金属体,不能碰到笔尖,防止发生触电,故D错误。
故选A。
12. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,在将滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电压表的示数变小
B. 灯泡变暗
C. 电流表的示数变小
D. 电压表的示数与电流表的示数的比值变大
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,接入电路中的电阻变小,根据串联电路的分压关系可知,电压表的示数变小,故A正确;
B.因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,根据串联电路的电压关系可知,灯泡两端的电压变大,据知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故B错误;
C.电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,电流表的示数变大,故C错误;
D.由电压表示数变小、电流表的示数变大可知,电压表V与电流表示数比值变小,故D错误。
故选A。
13. 在水平桌面上,甲、乙两个相同的容器中装有体积相等的两种液体,将由同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两容器中的液面相平,如图所示。下列结论正确的是( )
A. A的质量小于B的质量
B. A受到的浮力大于B受到的浮力
C. 乙杯中液体的密度更大
D. 甲杯液体和乙杯液体对容器底的压强相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由图可知,A处于漂浮状态,A排开液体的体积小于物体的体积,B处于悬浮状态,B排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据密度公式可知,A的质量大于B的质量,故A错误;
BC.根据重力公式可知,A的重力大于B的重力;由图可知,A处于漂浮状态,A受到的浮力等于其重力,A的密度小于甲液体的密度;B处于悬浮状态,B受到的浮力等于其重力,B的密度等于乙液体的密度;因为A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力;实心物体A、B由同种材料制作,密度相等,则甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故B正确、C错误;
D.由C已知甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,且将由同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两容器中的液面相平,根据液体压强公式可知,甲杯液体和乙杯液体对容器底的压强相等,故D正确。
故选BD。
14. 如图(a)所示是某家用电热器的内部电路结构图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1小于R2)。若用它来烧开同一壶水,如图(b)所示是其电阻丝的四种连接方式,则下列说法正确的是( )
A. 甲所用时间最长B. 乙所用时间最长
C. 丙所用时间最短D. 丁所用时间最短
【答案】BD
【解析】
【详解】在甲中,开关同时连接1、4和2、3,此时R1短路,R2通路,功率大小表示为
在乙中,开关连接2、3,此时R1与R2串联,功率大小表示为
在丙中,开关连接1、3,此时R1通路,R2开路,功率大小表示为
在丁中,开关连接同时连接1、3和2、4,此时R1与R2并联,功率大小表示为
因为电源电压一定,且R1小于R2,所以上述四种情形中,功率大小关系为
由题意可知,电热器消耗的电能相等,由可知,四种连接方式所需时间的关系为
即乙所用时间最长,丁所用时间最短,故BD正确。
故选BD。
15. 下列说法正确的是( )
A. 50℃的水的比热容比100℃的水的比热容小
B. 质量相同的水和酒精升高相同的温度,水含有的热量更多
C. 春天百花盛开,人们很远都能闻到花香,这是扩散现象
D. 汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能
【答案】CD
【解析】
【详解】A.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、形状、温度或地理位置等因素无关,故50℃的水的比热容和100℃的水的比热容相同,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.春天百花盛开,人们很远都能闻到花香,这是分子无规则运动的结果,属于扩散现象,故C正确;
D.汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气对外做功,将内能转化为机械能,故D正确。
故选CD。
16. 小明踢足球,足球被踢出后向上运动又落回地面的运动轨迹如图中虚线所示。不计空气阻力,关于足球离开脚后的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 足球能继续上升,是由于惯性作用
B. 足球上升过程中,动能转化为重力势能,到最高点时动能不为零
C. 足球下落过程中,速度越来越快,惯性越来越大
D. 足球下落过程中,重力对足球做了功
【答案】BD
【解析】
【详解】A.足球能继续上升,是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能说由于惯性作用,故A错误;
B.足球上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小;高度变大,重力势能变大,动能转化为重力势能;到最高点时速度不为零,动能不为零,故B正确;
C.足球下落过程中,速度越来越快,质量不变,惯性大小不变,故C错误;
D.足球下落过程中,足球在重力的方向上通过了距离,重力对足球做了功,故D正确。
故选BD。
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程)
17. 如图所示,秒表的读数为_______;如图所示,物体的长度为_______cm。
【答案】 ①. 5min37.5s ②. 2.50
【解析】
【详解】[1]如图所示,秒表内盘读数为5min,且过了半格,外盘读数为37.5s,所以此时秒表的示数是5min37.5s。
[2]在使用刻度尺读数时,视线应与刻度尺的尺面垂直,且要估读到分度值的下一位。由图可知,刻度尺的分度值是1mm,则被测物体的长度为
L=100cm-3.50cm=2.50cm
18. 太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。科学家通过不懈的努力,掌握了核能的获取方法来为人类服务,其中原子弹是通过________(选填“核裂变”或“核聚变”)方式释放核能的。
【答案】 ①. 可再生 ②. 核裂变
【解析】
【详解】[1]太阳能可以在自然界里源源不断地得到,属可再生能源。
[2]原子弹是由于中子轰击铀核,使铀核通过不可控的核裂变方式释放核能的。
19. 如图所示,用F=20N的拉力竖直向上匀速提升G=50N的木块,2s内木块上升的高度为0.1m。在此过程中,拉力F做的功为______J,滑轮组的机械效率为______。
【答案】 ①. 6 ②. 83.3%
【解析】
【详解】[1]由图可知n=3,绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
[2]滑轮组的机械效率为
20. 我国的茶文化源远流长,茶壶的壶嘴与壶身相通而且等高,是利用______原理制成的。泡好的茶放一段时间后茶叶下沉,是因为茶叶受到的浮力______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。
【答案】 ①. 连通器 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]茶壶的底部连通,上端开口,壶身与壶嘴构成了一个连通器,为了使茶水能够顺利的从壶嘴倒出,且在向壶中加水时,水不从壶嘴流出,所以要做成两者等高。
[2]根据物体的浮沉条件可知,当茶叶受到的浮力小于自身的重力时,茶叶将会下沉。
21. 如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,定值电阻R为5Ω,滑动变阻器R′上标有“20Ω 0.5A”的字样,电流表的量程为,电压表的量程为。闭合开关,在移动R′滑片P的过程中,为保证电路元件安全,滑动变阻器R′接入电路的最小阻值为______Ω,定值电阻R的最大功率为______W。
【答案】 ①. 4 ②. 1.25
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,R与R′串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;电压表量程为“”,所以定值电阻R两端的最高电压为, 电路中电压表示数最大时,电流最大,此时电路中的最大电流为
滑动变阻器R′上标有“20Ω 0.5A”的字样,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,因此电路中的最大电流为0.5A;当电路中的电流为0.5A时,定值电阻两端的电压
此时滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为
[2]定值电阻R的最大功率
22. 如图(a)所示,放在水平面上的实心圆柱体甲、乙由同种材料制成,其密度为,甲、乙的高度均为0.1m,甲的质量为10kg,乙的质量为20kg,则甲对水平面的压强为______Pa;若在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并将截去的部分分别叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示,此时恰能使叠放后的物体丙、丁对地面的压力相等,则物体丙对地面的压强与物体丁对面的压强之比为______。
【答案】 ①. 2000 ②. 2︰1
【解析】
【详解】[1]由题知,甲的密度,甲的高度为,甲的质量为10kg,甲的体积
甲与地面的接触面积为
甲对水平面的压力
则甲对水平面的压强为
[2]已知甲的质量为10kg,乙的质量为20kg,则甲、乙的质量之比为1︰2,由题可知甲、乙的密度和高度均相同,根据可知,甲、乙的底面积之比
在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并将截去的部分分别叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示,则物体的底面积不变,所以丙和丁的受力面积之比也为1︰2(即),而此时丙和丁对地面的压力相等,根据压强公式可知,压强与受力面积成反比,所以
三、作图题(共4分。请直接在答题卡相应的位置上作图)
23. 如图所示,静止在斜面上的物体受到斜面的支持力为8N,请画出该物体所受支持力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】先画出作用点,作用点在物体的与斜面的接触面上;画一条垂直斜面(物体下表面)向上的线段,标上箭头,标出支持力及大小,如图所示:
24. 请用笔画线代替导线,将开关和灯泡正确连入家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】开关要控制火线,火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,如下图所示:
四、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上)
25. 图甲、乙所示分别是做“探究平面镜成像特点”实验和“探究凸透镜成像规律”实验的装置。
(1)甲实验中,小米用玻璃板代替平面镜,主要利用了玻璃透明的特点,便于______。放置玻璃板时,要求玻璃板与纸板垂直。珍珍同学用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃,发现玻璃板中的“自己”是用______(选填“左”或“右”)手点燃蜡烛的;
(2)乙试验中,光屏上成清晰的像,像和蜡烛相比是______(选填“放大”或“缩小”)的实像,______(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的;如果将蜡烛逐渐向靠近凸透镜的方向移动,保持凸透镜的位置不变,要想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
【答案】 ①. 确定像的位置 ②. 右 ③. 放大 ④. 投影仪 ⑤. 远离
【解析】
【详解】(1)[1]在实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃的透光性,可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置。
[2]镜中的左手的像相对于珍珍是左边,但是因为是在镜子里,人物就要左右颠倒,所以珍珍用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃,发现玻璃板中的“自己”是用右手点燃蜡烛的。
(2)[3][4]由图知道,像距大于物距,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一成像规律工作的。
[5]保持凸透镜位置不变,将蜡烛靠近凸透镜一些,物距减小,像距增大,要增大光屏和凸透镜的距离,光屏上的像变小,即要想在光屏上得到清晰的像,光屏应该向远离凸透镜方向移动。
26. 比较不同物质吸热的情况如图甲所示,用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热,记录数据并绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示;
(1)由图象可知,水和食用油升高相同的温度,______的加热时间更长,说明它的吸热能力更强;换用多种液体进行实验,发现不同物质在质量相同、升高的温度相同的情况下,吸收的热量一般不同;为了表示不同物质的这种性质差别,物理学中引入了______这个物理量;
(2)实验中通过比较______(选填“加热时间的长短”或“温度计示数变化”)来反映液体吸收热量的多少;
(3)实验中水的质量是200g,0﹣3min内它吸收的热量是______J;(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(4)继续给水加热,水沸腾时温度计的示数如图丙所示,则水的沸点是______℃,没有达到,原因可能是水面上的气压______(选填“高于”或“低于”)一个标准大气压。
【答案】 ①. 水 ②. 比热容 ③. 加热时间的长短 ④. 1.68×104J ⑤. 98 ⑥. 低于
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图象可知,质量相同的水和食用油升高相同的温度,水的加热时间长,则水吸收的热量多,说明水的吸热能力更强;换用多种液体进行实验,发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时,吸收的热量一般不同;为了表示不同物质的这种性质差别,物理学中引入了比热容这个物理量。
(2)[3]实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,这种方法是转换法。
(3)[4]实验中水的质量是
m=200g=0.2kg
0﹣3min内升高的温度是
它吸收的热量是
(4)[5][6]继续给水加热,水沸腾后温度计的示数如图乙所示,温度计的分度值为,示数为,所以水的沸点是;液体的沸点高低与气压大小有关,沸点低于的原因可能是水面上的气压低于一个标准大气压。
27. 为探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验小组的同学用如图甲所示的装置和器材进行实验;
(1)本实验需要的测量工具是______,实验原理是______;
(2)只在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与______的关系,这里用到的实验方法是______;
(3)实验中,发现弹簧测力计的示数很难稳定,于是同学们设计了如图乙所示的装置来进行实验;(水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计)
(4)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定时,其示数为2N,此时木块相对于地面是______的,木块所受滑动摩擦力的大小是______N;
(5)当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,发现弹簧测力计的示数没有改变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小______(选填“有关”或“无关”)。
【答案】 ①. 弹簧测力计 ②. 二力平衡条件 ③. 压力大小 ④. 控制变量法 ⑤. 静止 ⑥. 2 ⑦. 无关
【解析】
【详解】(1)[1][2]只有用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小,故本实验需要的测量工具是弹簧测力计,实验原理是二力平衡条件。
(2)[3]只在木块上加放砝码,则对支持面的压力变大了,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
[4]在探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,要控制接触面粗糙程度不变,这里用到的实验方法是控制变量法。
(4)[5]启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定时,其示数为2N,此时木块与地面之间的相对位置不变,故此时木块相对于地面是静止状态。
[6]由二力平衡可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,故木块所受滑动摩擦力的大小是2N。
(5)[7]当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,发现弹簧测力计的示数没有改变,即木块所受滑动摩擦力的大小也不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关。
28. 小明用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值:
(1)请帮小明用笔画线代替导线将甲图中的实物电路连接完整(要求:将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数变小);______
(2)此实验的原理是______,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现电压表的示数为零,但电流表的指针发生明显偏转,则电路中发生的故障可能是______;
(4)排除故障后,闭合开关S,当将滑动变阻器的滑片P移动到某一个位置时,电流表的示数为0.4A,电压表的示数如图乙所示,其示数为______V,则待测电阻的阻值为______Ω;
(5)完成上述实验后,小明又设计了如图丙所示的电路图,其中电源电压未知且恒定,另一定值电阻的阻值为R0,操作如下:
①闭合S1、S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx=______(用U1、U2、R0表示)。
【答案】 ①. ②. ③. 左 ④. 未知电阻Rx短路 ⑤. 2 ⑥. 5 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数变小,说明滑动变阻器接入电路中的阻值变大,故滑动变阻器应选用右下接线柱与开关串联在电路中,电路连接如下图所示
(2)[2]在测未知电阻的阻值实验中,用电压表测未知电阻两端的电压,用电流表测通过未知电阻的电流,根据求出未知电阻的阻值,故此实验的原理是。
[3]为了保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。
(3)[4]闭合开关,发现电流表的指针发生明显偏转,说明电路是通路,电压的表示数为零,说明电路故障可能是未知电阻Rx短路。
(4)[5]闭合开关S,当将滑动变阻器的滑片P移动到某一个位置时,电流表的示数为0.4A,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2V。
[6]由欧姆定律可得,待测电阻的阻值为
(5)③[7]在步骤②中,闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U2,电压表串联在电路中测电源电压,所以此时电压表的示数是电源电压,在步骤①中,闭合S1、S2时,电压表的示数为U1,此时两电阻串联接入电路,电压表测待测电阻两端的电压,由串联电路电压的规律可知,定值电阻两端的电压为
U0=U2-U1
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
则待测电阻的阻值为
五、综合应用题(共24分;解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要文字说明、计算公式和重要演算步骤;只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分;答案必须明确写出数值和单位)
29. 一辆满载货物的小货车总重为3×104N,它在平直的公路上匀速行驶1000m,用时50s,消耗的燃油为0.2kg,此过程中它受到的阻力为车总重的0.1倍,在此过程中,求:(燃油的热值约为4.5×107J/kg)
(1)小货车的牵引力;
(2)小货车发动机的功率;
(3)小货车发动机的效率。
【答案】(1)3×103N;(2)6×104W;(3)33.3%
【解析】
【详解】解:(1)由题意可知,小货车受到的阻力为
f=0.1G=0.1×3×104N=3×103N
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,故由二力平衡条件可知,该小货车受到的牵引力为
F=f=3×103N
(2)匀速行驶1000m时,牵引力所做的功为
W=Fs=3×103N×1000m=3×106J
由可得,小货车发动机的功率为
(3)燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=m燃油q燃油=0.2kg×4.5×107J/kg=9×106J
故该小货车发动机的效率为
答:(1)该货车牵引力是3×103N;
(2)小货车发动机的功率为6×104W;
(3)小货车发动机的效率为33.3%。
30. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R的阻值为8Ω,通过灯泡L的电流随其两端电压变化的关系如图乙所示,闭合开关,灯泡L两端的电压为8V;
(1)求电源电压;
(2)将甲图中的R换成和L一样的灯泡,求100s内一个灯泡消耗的电能;
(3)将甲图中的R和L由串联改为并联,求整个电路的电功率。
【答案】(1)12V;(2)270J;(3)25.2W
【解析】
【详解】解:(1)由图乙可知,小灯泡两端电压为UL=8V时,流过小灯泡的电流为IL=0.5A,因小灯泡与定值电阻串联,则由欧姆定律可得定值电阻两端的电压为
U0=I0R=0.5A×8Ω=4V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,故电源电压为
U=UL+U0=8V+4V=12V
(2)将图甲中的R换成和L一样的灯泡后,由串联电路电阻等比例分压可知,两灯泡的电压为
由图乙可知,此时流过灯泡的电流为I′L=0.45A,则100s内一个灯泡消耗的电能为
WL=U′LI′Lt=6V×0.45A×100s=270J
(3)将图甲中R和L由串联改为并联,此时灯泡L的电压为U=12V,由图乙可知,此时流过灯泡的电流为I′=0.6A,由欧姆定律可得,通过定值电阻的电流为
由并联电路的电流规律可得电路中的总电流为
I总=I′+I′0=0.6A+1.5A=2.1A
则由P=UI可得,整个电路的电功率为
P总=UI总=12V×2.1A=25.2W
答:(1)电源电压12V;
(2)将图甲中的R换成和L一样的灯泡,100s内一个灯泡消耗的电能为270J;
(3)将图甲中R和L由串联改为并联,整个电路的电功率为25.2W。
31. 如图所示,水平地面上放着一个底部有阀门K的薄壁柱形容器,容器的底面积为200cm2,用细线把边长为0.1m的不吸水的正方体物块悬挂在力传感器下方(力传感器连接电脑后可显示拉力大小),物块有的体积露出水面且处于静止状态,此时细线的拉力为1N,水深15cm;(细线的长度变化忽略不计,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物块受到的浮力多大?
(2)物块的密度是多少kg/m3?
(3)假设细线能承受的最大拉力为6N,打开阀门让水缓慢流出,当细线刚好断时,立即关闭阀门,当物体处于静止时,容器底部受到水的压强与打开阀门前相比变化了多少?
【答案】(1)8N;(2)0.9×103kg/m3;(3)200Pa
【解析】
【详解】解:(1)由题意可知,物块的体积为
V=(0.1m)3=1×10-3m3
因物块有五分之一的体积露出水面且静止,故物块排开水的体积为
由阿基米德原理可得,物块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N
(2)物块有五分之一的体积露出水面且静止时细线的拉力F=1N,由称重法可得物块的重力为
G=F浮+F=8N+1N=9N
由G=mg可得,物块的质量为
故由可得,物块的密度为
(3)物块有五分之一的体积露出水面且静止时水深h=15cm,则有
V水+V排=S容h①
当细线刚好断时细线的拉力F′=6N,则此时物块受到的浮力为
F′浮=G-F′=9N-6N=3N
浮力的变化量为
ΔF浮=F浮-F′浮=8N-3N=5N
由F浮=ρ液gV排可得,物块浸入水中体积的减小量为
物块的底面积为
S=(0.1m)2=0.01m2
水面下降的高度
流出水的体积为
ΔV水=(S容-S)Δh=(200×10-4m2-10-2m2)×0.05m=5×10-4m3
由ρ<ρ水可知,物块静止时处于漂浮状态,受到的浮力为
F′′浮=G=9N
此时物块排开水的体积为
此时有
V水-ΔV水+V′排=S容h′②
由①-②可得
则由p=ρgh可得,容器底部受到水的压强与打开阀门前相比变化量为
Δp=ρ水gΔh=ρ水g(h-h′)=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
答:(1)物块受到的浮力为8N;
(2)物块的密度是0.9×103kg/m3;
(3)当物体处于静止时,容器底部受到水的压强与打开阀门前相比变化了200Pa。
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