30,2021年四川省南充市蓬安县中考三模物理试题
展开1. 下列估测中,符合实际的是( )
A. 中学生课桌高度约为
B. 某中学生从一楼慢走到五楼所用时间约为
C. 某中学生百米赛跑的速度约为
D. 九年级物理课本的质量约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生课桌的高度约为
0.8m=80cm
故A符合题意;
B.某中学生从一楼慢走到五楼所用时间约为
1min=60s
故B不符合题意;
C.某中学生百米赛跑的速度约为7m/s,故C不符合题意;
D.一个苹果的质量在200g左右,九年级物理课本的质量与此差不多,约为200g,故D不符合题意。
故选A。
2. 对下列自然现象描述正确的是( )
A. 空气中的水蒸气凝结成小水滴,需要吸热
B. 农作物上露珠的形成,这是凝华现象
C. 大雾在太阳的照射下散去,这是汽化现象
D. 空气中的水蒸气直接变成小冰粒,需要吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A.空气中的水蒸气凝结成小水滴,是液化现象,需要放热,故A错误;
B.农作物上露珠的形成,这是水蒸气的液化现象,个B错误;
C.大雾在太阳的照射下散去,这是小水滴的汽化现象,故C正确;
D.空气中的水蒸气直接变成小冰粒,是凝华现象,需要放热,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一辆在高速公路上匀速直线运动的汽车,下列有关说法正确的是( )
A. 汽车对路面的压力与路面对汽年的支持力是一对平衡力
B. 关闭发动机后,汽车能继续前进,是由于受到惯性的作用
C. 汽车尾部的气流偏导器做成上平下凸的形状,其作用是使汽车获得向上的升力
D. 座位上的安全带又宽又软,是为了减小对人体的压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车对路面的压力与路面对汽年的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故A错误;
B.关闭发动机后,由于惯性,汽车能继续前进,但是不能说受到惯性作用,因为惯性不是力,故B错误;
C.汽车尾部的气流偏导器做成上平下凸的形状,在汽车高速行驶时,上方空气流速慢、压强大,下方空气流速快、压强小,从而增加汽车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,故C错误;
D.座位上的安全带又宽又软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故D正确;
故选D。
4. 下列说法正确的是( )
A. “破镜不能重圆”是因为分子间存在斥力
B. 一块冰在熔化过程中,温度不变,所以其内能不变
C. 温度高的物体,具有的热量多
D. 在热机的压缩冲程中,机械能转化为内能
【答案】D
【解析】
【详解】A.“破镜难重圆”是因为破镜碎片间的距离大于到分子相互作用的距离,不能说明分子间存在着斥力,故A错误;
B.冰熔化时,吸收热量,温度不变,内能增加,故B错误;
C.由于热量是个过程量,所以不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.在热机的压缩冲程,活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
5. 下列光现象与原理对应正确的是( )
A. 海市蜃楼—光的反射
B. 立竿见影—光的直线传播
C. 杯弓蛇影—光的折射
D. 镜花水月—光的折射
【答案】B
【解析】
【详解】A.海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生了偏折形成的,属于光的折射现象,故A错误;
B.立竿见影是影子的形成,属于光的直线传播现象,故B正确;
C.杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影,属于平面镜成像现象,利用了光的反射,故C错误;
D.镜花水月属于平面镜成像现象,原理是光的反射,故D错误。
故选B。
6. 下列做法中符合安全用电原则的是( )
A. 将开关接在用电器和零线之间
B. 把用电器的三脚插头改为两脚插头,接在两孔插座上使用
C. 及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
D. 只要不靠近高压带电体,就没有触电的危险
【答案】C
【解析】
【详解】A.为了用电的安全,控制电灯的开关应该接在火线上,故A不符合题意;
B.用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用,这样当金属外壳漏电时,不能将电及时导向大地,易引发触电,故B不符合题意;
C.电线的绝缘皮破损老化时应及时更换,否则容易发生触电事故,故C符合题意;
D.安全用电的原则是:不接触低压带电体、不靠近高压带电体,人靠近高压带电体会有触电危险,故D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示的实验装置中,能说明动圈式话筒的工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当人对着动圈式话筒说话时,它会产生随人的声音变化而变化的电流,即:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流;
A.本实验是探究磁极间的相互作用,说明同名磁极相互排斥,故A不符合题意;
B.此图是奥斯特实验,即说明了通电导线周围存在着磁场,故B不符合题意;
C.此图中没有电源,当导线做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,即电磁感应现象,故C符合题意;
D.此装置有电源,通电后,磁场中的金属棒会受力运动,故说通电导线在磁场中受力的作用,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,人造地球卫星在太空中沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 卫星运动时与空气摩擦,机械能减小
B. 卫星的速度大小变大,所以卫星的惯性也变大
C. 动能逐渐增大,机械能增大
D. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.卫星运动时不受空气阻力,机械能不变,故A错误;
B.惯性大小只与质量有关,与物体速度无关,故B错误;
C.当卫星从远地点向近地点运动过程中,重力势能减小,动能增大,由于不存在空气阻力,卫星的机械能保持不变,故C错误;
D.当卫星从远地点向近地点运动过程中,质量不变,相对高度减小,所以势能变小,由于不存在空气阻力,卫星的机械能守恒,所以卫星的动能增大,故D正确。
故选D。
9. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动,下列变化情况正确的是( )
A. V1的示数与A的示数的比值变大
B. V1的示数变大,V2的示数变大
C. A的示数变大,V1的示数不变
D. A的示数变小,V2的示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,则V1的示数与A的示数的比值变大,根据串联电路的分压特点可知,电阻变大,分担的电压变大,即电压表V2的示数变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
10. 水平面上放有甲,乙两个完全相同的容器,容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中后,A漂浮、B沉底;用线把A、B两球系在一起放入乙容器中(线的质量和体积不计),静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平。下列说法不正确的是( )
A. B球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力
B. A球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力
C. 甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强
D. 甲容器对水平面压强等于乙容器对水平面压强
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,A、B两球排开液体的总体积
所以
已知甲、乙两个完全相同的容器,两容器中液面恰好相平,则
所以
即甲容器中液体的体积较大;已知容器中的液体质量相等,根据可知
根据阿基米德原理,则B球在甲中和乙中排开液体重力分别为
,
则
故A正确,A不符合题意;
B.由图可知,A在甲液体中漂浮,根据漂浮条件可知
−−−−−−−①
A和B在乙液体中一起悬浮,则A球的受力情况是
−−−−−−−②
由①②可知
故B错误,B符合题意;
C.已知两容器中液面恰好相平,即
因为
根据可知
,
所以
故C正确,C不符合题意;
D.容器对水平面的压力等于容器的总重力,即
由于容器和液体质量均相等,A、B两球的质量不变,所以
即两容器对水平面的压力相等,由于甲、乙两个完全相同的容器,则水平面的受力面积相等,根据可知
即两容器对水平面的压强相等,故D正确,D不符合题意。
故选B。
11. 如图甲所示电路,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压保持不变,当闭合开关S,移动滑片P,R2的“U-I”关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 定值电阻R1的阻值为10Ω
C. 滑动变阻器R2的最大功率是0.9W
D. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
【答案】BC
【解析】
【详解】闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压。
ABD.从图乙可知,当电路中电流为0.6A时,电压表的示数为0,则滑动变阻器接入电路的电阻为0,根据欧姆定律可知电源电压为
U=U1=IR1=0.6A×R1 ①
当电路中电流为0.2A时,电压表的示数为4V,则滑动变阻器两端的电压为4V,根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大为
则滑动变阻器接入电路的阻值范围为0~20Ω; 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压为
②
联立①②可得:U=6V,R1=10Ω,故AD错误,B正确;
C.根据欧姆定律可知电路中的电流为
根据P=I2R可知滑动变阻器R2的消耗的功率为
当
R2=R1=10Ω
时,功率最大,为
故C正确。
故选BC
12. 如图所示,物体B的重力为40N,此时A正沿着水平桌面以0.4m/s的速度向右做匀速直线运动。若对A施加一个水平向左的力F,物体B以原速度匀速上升,则下列选项正确的是(不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)( )
A. 物体B匀速下降的速度是0.4m/s
B. 物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为80N
C. 力F大小为120N
D. 物体B匀速上升时,力F的功率为64W
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,有两段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端物体B的移动速度为物体A移动速度的2倍,即
故A错误;
B.物体B的重力为40N,则绳子自由端的拉力为
不计摩擦、绳重及滑轮重,且物体A向右做匀速直线运动,根据可知物体A受到的摩擦力
物体A向左做匀速直线运动时,A与水平桌面间的粗糙程度不变,压力大小不变,所以滑动摩擦力大小不变,为80N,故B正确;
C.由B项解答可知物体A向左运动时其受到摩擦力大小为80N;当对物体A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升时,物体A受到向左的拉力、向右的摩擦力和滑轮组向右的拉力,且A受到滑轮组向右的拉力
由于物体A做匀速直线运动,则
故C错误;
D.物体B以原速度匀速上升时,A也是以原速度向左匀速直线运动,拉力作用在A上,即拉力F的速度为0.4m/s,所以拉力的功率为
故D正确。
故选BD。
二、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
13. 诗词“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”是描述声音的_______;汽车上的倒车雷达是利用了声可以传递________。
【答案】 ①. 响度 ②. 信息
【解析】
【详解】[1] “不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”是描述声音的响度。
[2]声音既能传递信息,也能传递能量。汽车上的倒车雷达是利用了声可以传递信息。
14. 容积为250mL的容器,装满水后的总质量为300g,则容器质量为 g;若装满另一种液体后的总质量为250g,则这种液体的密度为 g/cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】50;0.8.
【解析】
【详解】容积为V=250Ml=250cm3的容器,装满水后的总质量为m总=300g,则水的质量为m水=ρ水V=1.0g/cm3×250cm3=250g,则容器质量为50g;若装满另一种液体后的总质量为250g,则这种液体的质量为m液=200g,密度为.
15. 长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料,其热值是,若完全燃烧2吨偏二甲肼,共放出______J热量;某单缸四冲程柴油机曲轴的转速为1200r/min,在1s内柴油机对外做功______次()。
【答案】 ①. ②. 10
【解析】
【详解】[1]完全燃烧2吨偏二甲肼所放出的热量
[2]柴油机的飞轮的转速为,柴油机每个工作循环四个冲程,飞轮转两转,做一次功,因此此柴油机每秒完成10个工作循环,对外做功10次。
16. 核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是利用原子核的______(选填“裂变”或“聚变”)来发电的;手机是我们现在越来越普遍的通信工具,手机是利用______传递信息的。
【答案】 ①. 裂变 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是利用可控制的原子核裂变产生的能量来发电的。
[2]手机既能发射电磁波,也能接收电磁波,手机靠电磁波传递信息。
17. 长度为9m的大巴车匀速通过长度为510m的桥梁,通过桥梁的时间是30s。以司机为参照物,桥是___________的(选填“静止”或“运动”);客车通过桥梁时的速度是 ___________km/h。
【答案】 ①. 运动 ②. 62.28
【解析】
【详解】[1]大巴车通过桥梁时,大巴车的司机相对于桥位置不断变化,故以司机为参照物,桥是运动的。
[2]客车通过桥梁时的路程为
客车通过桥梁时的速度
18. 如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数___________,当电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作,发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是___________W。
【答案】 ①. 8815.6 ②. 1000
【解析】
【分析】
【详解】[1]电能表示数的单位是kW•h,最后一位为小数,所以此时的示数为8815.6kW•h。
[2]2500r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500转,则转盘转500转,电饭煲消耗的电能
电饭煲的额定功率
19. 如图所示,斜面长s=1.2m,高h=0.3m。建筑工人将重G=4.5N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=1.8N,忽略绳子重力,则机械效率是______,摩擦力大小是______N。
【答案】 ①. 62.5% ②. 0.675
【解析】
【详解】[1]有用功
W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J
总功
W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J
机械效率
则机械效率是62.5%。
[2]忽略绳子重力,克服摩擦力做的额外功
W额=W总﹣W有用=2.16J﹣1.35J=0.81J
由W额=fs可得摩擦力大小
摩擦力大小为0.675N。
20. 在如图所示电路中,定值电阻R0的阻值为20Ω,电动机线圈电阻为2Ω,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A,通电时间1min,则电动机消耗的电能是______J,产生的热量是______J。
【答案】 ①. 180 ②. 30
【解析】
【详解】[1]由图知道,R0与电动机并联,A2测R0电流I0=0.3A,A1测干路电流I=0.8A,则电动机工作时通过线圈的电流
IM=I﹣I0=0.8A﹣0.3A=0.5A
电源电压
U=U0=I0R0=0.3A×20Ω=6V
1min内电动机消耗的电能
W=UIt=6V×0.5A×60s=180J
[2]1min内电流通过电动机产生的热量
Q=IM2RMt=(0.5A)2×2Ω×60s=30J
三、作图题(本大题共2小题,每题2分,共4分)
21. 如图,凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合,凹透镜的虚焦点为,凸透镜的焦点为,一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜,后经凸透镜折射后最终射入水中,请画出此过程的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】对准凹透镜的虚焦点入射的光线,经透镜折射后,折射光线平行于主光轴;平行于凸透镜主光轴入射的光线,经凸透镜折射后,折射光线的经过凸透镜的焦点;当光从空气中斜射入水中时,在水和空气的界面发生折射,折射角小于入射角,如下图所示。
22. 如图,质量为0.5kg物体挂在B端,请画出物体的重力G和拉力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】重力方向是竖直向下的,作用点在重心位置,从物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为
从O点向力F的作用线作垂线段垂线段就是力F的力臂,如图所示:
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共15分)
23. 小华做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)将平行光正对凸透镜,移动光屏,直至光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距是______cm;
(2)将蜡烛移动到图乙所示位置,需向______(填“左”或“右”)侧移动光屏,直至在光屏上找到烛焰清晰的倒立、______(填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)在图乙中,在光屏上找到烛焰清晰的像过后,小华借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛与凸透镜之前,发现光屏上原本清晰的像变得模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明老师戴的是______(填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)由于实验时间较长,烛焰的像不在光屏中央了,这时可以把光屏向______(填“上”或“下”)移动到适当位置,可以再次使像呈现在光屏中央。
【答案】 ①. 10.0 ②. 右 ③. 缩小 ④. 近视 ⑤. 上
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,将平行光正对凸透镜,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,焦距是焦点到透镜光心的距离,凸透镜的焦距为
(2)[2][3]由图乙可知
所以像距
即像在光具座的60cm到70cm刻度处之间,所以应将光屏向右移动,直至在光屏上找到清晰的倒立、缩小的实像。
(3)[4]将老师的眼镜靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片,对光线起了发散作用,则为凹透镜;近视眼是远处物体的像不能呈现在视网膜上,而是呈现在视网膜的前方,因此需配戴凹透镜才能看清远处的物体。
(4)[5]由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,根据光线过光心不改变方向,光屏上的像将向上移动,要使像继续成在光屏中央,可以使蜡烛向上移动、或凸透镜向下移动,或光屏向上移动。
24. 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)如图甲所示,将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做______运动;
(2)在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与______的关系;
(3)在手拉弹簧测力计使木块运动时,大家发现弹簧测力计示数很难稳定,于是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。启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,此时弹簧测力计示数3N,则木块所受滑动摩擦力的大小是______N;滑动摩擦力的方向是水平向______;
(4)在第二次实验中,同学们在木块上放置了砝码,则弹簧测力计稳定后的示数______3N(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 接触面粗糙程度 ③. 3 ④. 左 ⑤. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,受到的拉力等于摩擦力。
(2)[2]在长木板上铺上棉布或毛巾,改变了接触面的粗糙程度,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)[3][4]启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左;当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,大家发现弹簧测力计的示数没有改变,则滑动摩擦力大小不变为3N;
(4)[5]接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,摩擦力的大小等于测力计的示数,故同学们在木块上放置了砝码,则弹簧测力计稳定后的示数大于3N。
25. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(填“A”或“B”)端;
(2)电路中有唯一一处故障,闭合开关后,小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有明显示数,经检查,导线连接完好。则该故障是______;
(3)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,如图乙所示,电流表的示数是______A,该小灯泡的额定功率是______W;
(4)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:
①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;
②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U;
则小灯泡额定功率表达式:P额=______(用U额、U、R0表示)。
【答案】 ① A ②. 小灯泡断路 ③. 0.26 ④. 0.65 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即A端。
(2)[2]闭合开关后,小灯泡不亮、电流表无示数,则电路可能断路,电压表有明显示数,则电压表与电源接通,经检查,导线连接完好,则该故障是小灯泡断路。
(3)[3][4]由图甲可知,电流表选用小量程,如图乙所示,分度值为0.02A,电流表的示数是0.26A,此时小灯泡正常发光,电压为额定电压2.5V,该小灯泡的额定功率是
(4)[5]①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。
在①中,定值电阻与灯串联后再与变阻器串联,电压表测灯的电压,灯正常发光;
在②中,电压表测灯与R0的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压
串联电流相等,由欧姆定律,通过灯的电流
则小灯泡额定功率表达式
五、计算题(本大题共两小题,26题8分,27题9分,共17分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。)
26. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A,灯L上标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻随温度的变化),定值电阻R2=30Ω。当只闭合开关S1、S2,调节滑片P至距A端处时,灯L正常工作;当只闭合开关S1、S3,调节滑片P至中点处时,电流表示数为0.3A,求:
(1)灯泡的电阻;
(2)电源电压;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,只闭合开关S1、S2时,灯L消耗的最小电功率。
【答案】(1)12Ω;(2)18V;(3)0.75W
【解析】
【详解】解:(1)由可得,灯泡的电阻
(2)当只闭合开关S1、S2,调节滑片P至距A端一处时,与L串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,由可得,电路中的电流
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由可得,电源的电压
①
当只闭合开关S1、S3,调节滑片P至中点处时,R2与串联,电流表测电路中的电流,则电源的电压
②
由①②可得
(3)只闭合开关S1、S2时,R1与L串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数U1=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,此时灯泡两端的电压
灯L消耗的最小电功率
答:(1)灯泡的电阻为12Ω;
(2)电源电压为18V;
(3)灯L消耗的最小电功率为0.75W。
27. 同学们在研究杠杆的平衡时,他们首先将装有某液体的圆柱形容器放在水平放置的电子台秤上(容器底面积S容=0.02m2),台秤的示数为8kg.然后人站在水平地面上通过可绕O点转动的杠杆BC和轻绳将长方体A逐渐缓慢放入该液体中,直到A的上表面与液面相平,液体未溢出,此时杠杆在水平位置保持平衡,如图甲所示.已知:A的底面积为SA=0.01m2,重力GA=50N,人的重力G人=518N,鞋与地面的总接触面积S鞋=500cm2.当A从接触液面到恰好浸没时,A的下表面受到的液体压强随浸入液体的深度的变化图象如图乙所示.(g=10N/kg,杠杆、轻绳质量均不计,轻绳始终竖直)求:
(1)长方体A未放入液体中时,容器对台秤的压强.
(2)容器中液体的密度.
(3)杠杆在水平位置平衡时,杠杆B端轻绳对长方体A的拉力.
(4)杠杆在水平位置平衡时,人双脚站立对地面的压强p=1×104Pa,则OB与OC的长度之比为多少?
【答案】(1)4000Pa(2)1000kg/m3(3)30N(4)3:5
【解析】
【详解】(1)长方体A未放入液体中时,容器对台秤的压力为:
F=G=mg=8kg×10N/kg=80N,
容器对台秤的压强:
p==4000Pa;
(2)由图乙知长方体A的最大高度为20cm=0.2m,此时下底面的压强为2000Pa,
根据p=ρgh知,容器中液体的密度:
ρ===1000kg/m3;
(3)长方体A的体积为:
VA=SAh=0.01m2×0.2m=0.002m3,
A完全浸没时的浮力为:
F浮=ρ液gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N,
A浸没在液体中受重力、浮力和拉力,杠杆B端轻绳对长方体A的拉力:
FA=GA﹣F浮=50N﹣20N=30N;
(4)杠杆在水平位置平衡时,根据p=知,人双脚站立对地面的压力为:
F=pS=1×104Pa×500×10﹣4m2=500N,
因为物体间力的作用是相互的,所以对面对人的支持力为500N,因为人受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,所以人受到的拉力为:
F人=G人﹣F支持=518N﹣500N=18N,
因为物体间力作用是相互的,所以人对杠杆的拉力也为18N,根据杠杆的平衡条件F′人×LOC=FA×LOB,OB与OC的长度之比为:
=3:5.
答:(1)长方体A未放入液体中时,容器对台秤的压强为4000Pa.
(2)容器中液体的密度为1000kg/m3.
(3)杠杆在水平位置平衡时,杠杆B端轻绳对长方体A的拉力30N.
(4)杠杆在水平位置平衡时,人双脚站立对地面的压强p=1×104Pa,则OB与OC的长度之比为3:5.
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