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广西南宁三十七中2023-2024学年九年级下学期第三次月考模拟物理试题(原卷版+解析版)
展开1. 为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量的单位。在物理学中力用符号F表示,单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的( )
A. 伽利略B. 牛顿C. 帕斯卡D. 焦耳
【答案】B
【解析】
【详解】A.物理学家伽利略没有用其名字命名物理量的单位,故A不符合题意
B.为了纪念物理学家牛顿,将其名字命名为力的单位,故B符合题意;
C.为了纪念物理学家帕斯卡,将其名字命名为压强的基本单位,故C不符合题意;
D.为了纪念物理学家焦耳,将其名字命名为功和各种能量的基本单位,故D不符合题意。
故选B。
2. 我们能分辨出钢琴声和吉他声,这主要是根据声音有不同的( )
A. 音色B. 音调C. 频率D. 响度
【答案】A
【解析】
【详解】我们能分辨出“钢琴声”和“吉他声”,是因为不同的乐器发声的材料和结构不同,所以发出声音的音色不同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 小明暑假自制老式冰棍,将糖水放入冰箱冷冻室凝固,下列关于糖水凝固的描述正确的是( )
A. 凝固过程中不断放热B. 凝固过程中内能增大
C. 凝固过程中温度升高D. 凝固后吸热一定熔化
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.物质由液态变为固态叫凝固,凝固过程中不断放热,温度不变,内能减小,故A正确,BC错误;
D.凝固后吸热不一定熔化,因为晶体熔化的条件是达到熔点继续吸热,故D错误。
故选A。
4. 如图所示的是山西太原的90后美女沙画师朱霞绘制的第二次青年运动会吉祥物“青青“。沙画是一种新型的艺术形式,它是通过将沙子洒落在平板灯台上,做出各种造型,灯台射出的光线由于受到沙子的阻挡,呈现出一幅栩栩如生的画面。该现象的形成原因是( )
A. 光沿直线传播B. 光的反射
C. 光的折射D. 光的色散
【答案】A
【解析】
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播,灯台射出的光线由于受到沙子的阻挡,呈现出一幅栩栩如生的画面,该现象的形成原因是光的直线传播。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 现如今电与我们的生活息息相关,下列对生活用电常识的认识中,正确的是( )
A. 家用电器起火应迅速断开电源开关
B. 制作保险丝的材料熔点高、电阻大
C. 使用测电笔时,手不要接触笔尾金属体,以免触电
D. 家庭电路中的触电事故一定是直接接触火线引起的
【答案】A
【解析】
【详解】A.发现线路起火时,首先应切断电源,若带电泼水救火,由于生活用水是导体,容易发生触电事故,故A正确;
B.制作保险丝的材料熔点低、电阻大,在电流过大时才能自动切断电路,故B措误;
C.用测电笔时,手必须要接触笔尾金属体,这样才能使测电笔发挥作用,故C错误;
D.在家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触火线引起的,故D错误。
故选A。
6. 下列家用电器,利用电流的热效应工作的是
A. 洗衣机B. 电视机C. 电冰箱D. 电水壶
【答案】D
【解析】
【详解】洗衣机、电冰箱主要是把电能转化为机械能;电视机在工作时,主要将电能转化为光能和声能;只有电水壶是把电能转化为内能,是利用电流的热效应,故D符合题意。
故选D。
【点睛】电流的热效应就是把电能转化为内能,可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。
7. 把15欧的电阻R1和10欧的电阻R2串联后接入电路中,如果通过R1的电流是0.1安,则通过R2的电流一定是( )
A. 0.2安B. 0.15安C. 0.1安D. 0.5安
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,两电阻串联,且通过15欧的电阻R1的电流为0.1A,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R2的电流的电流也为0.1A,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 冰壶比赛时,冰壶前面的运动员用刷子奋力扫冰,如图所示。它可以( )
A. 增大冰壶的质量
B. 增加冰壶的动能
C. 减小冰壶的势能
D. 减小冰壶的滑动摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系,与物体所含物质的多少有关,此过程中不能改变冰壶的质量,故A不符合题意;
B.此过程中不能改变冰壶的质量,冰壶在运动过程中速度减小,则冰壶的动能减小,故B不符合题意;
C.此过程中,冰壶其高度也不变,不能改变其势能,故C不符合题意。
D.冰壶比赛时,冰壶前面的运动员用刷子奋力扫冰,是通过减小接触面的粗糙程度来减小冰壶的滑动摩擦力,使冰壶滑行的更远,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示的是“研究电流跟电压关系”的电路,在进行“保持电阻不变”这一步骤时,实验要求是( )
A. 保持R'的滑片位置不动
B. 保持R两端的电压不变
C. 保持R不变,调节R'的滑片到不同的适当位置
D. 保持电路中的电流不变
【答案】C
【解析】
【详解】研究电流跟电压的关系时,保持电阻R不变,通过移动滑动变阻器R′的滑片,改变定值电阻的电压和电流,讨论电流跟电压的关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 两轻质小球甲和乙,相互接近时,发现它们相互吸引,下列哪种情况是不可能发生的( )
A. 甲球带正电,乙球带负电
B. 甲球带负电,乙球带正电
C. 甲球带负电,乙球不带电
D. 甲、乙两球都带正电
【答案】D
【解析】
【详解】甲和乙相互接近时,发现它们相互吸引,则有两种可能:一是因为异种电荷相互吸引,两个小球都带电,且带异种电荷;二是因带电体能够吸引轻小物体,一个小球带电,另一个不带电;综上所述,不可能发生的情况是两个小球带同种电荷,故D符合题意。
故选D。
11. 2022年2月6日,不服输、敢拼搏、懂团结的中国女足第9次捧起亚洲杯冠军奖杯。如图所示是比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A. 足球在空中飞行是因为受到惯性的作用
B. 足球能被头顶飞,说明力能改变物体的运动状态
C. 足球在空中飞行时,如果外力全部消失,足球将保持静止
D. 足球在空中飞行时,运动员一直对足球做功
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球在空中飞行是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.足球能被头顶飞,足球的运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态,故B正确;
C.足球在空中飞行时,如果外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,足球将做匀速直线运动,故C错误;
D.足球在空中飞行时,运动员没有对足球施加了,运动员对足球不做功,故D错误。
故选B。
12. 实验小组利用如图所示装置“探究光的反射定律”,下列说法正确的是( )
A. 实验小组的同学都能看到光屏上显现的光路,是因为光屏上发生了漫反射
B. 图示OB与OA关于法线对称,由此可得出“反射角等于入射角”的结论
C. 让一束光沿BO方向入射到平面镜上,反射光不可能沿OA方向射出
D. 将光屏左侧向后折叠,不能在光屏上看到反射光,说明此时反射光不存在
【答案】A
【解析】
【详解】A.发生漫反射时,反射光线向各个方向射出,所以实验小组的同学都能看到光屏上显现的光路,故A正确;
B.只通过一组数据就得出结论存在偶然性,需多次改变入射角度重复实验后再得出结论,故B错误;
C.光路具有可逆性,所以让一束光沿BO方向入射到平面镜上,反射光会沿OA方向射出,故C错误;
D.在光的反射中,入射光线、反射光线及法线在同一平面内,所以将光屏左侧向后折叠,不能在光屏上看到反射光,但并不代表反射光线不存在,故D错误。
故选A。
13. 某市为了杀灭白蛾调动了直升飞机,在灾区上空喷洒生物农药。飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中,飞机的
A. 动能不变,重力势能不变B. 动能减小,重力势能减小
C. 动能减小,重力势能不变D. 动能增大,重力势能减小.
【答案】B
【解析】
【详解】影响动能大小的因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越大,重力势能就越大。飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中,飞机的质量变小,速度不变,所以动能减小;质量减小,高度不变,所以重力势能减小。故选B。
14. 下列事实与所对应的物理知识相符的是( )
A. 船闸利用了连通器的原理
B. 飞机起飞利用空气的浮力
C. 用吸管吸饮料利用大气压
D. 华表下面的基座减小压强
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,故A符合题意;
B.机翼形状上凸下平,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,管内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,是利用了大气压,故C符合题意;
D.华表下面的基座,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故D符合题意。
故选ACD。
15. 如图所示,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。当开关闭合后,滑片P向左移时,下列说法中正确的是( )
A. V1的示数变小B. V2的示数变小
C. A的示数变大D. V1和A的比值不变
【答案】BCD
【解析】
【详解】由图示电路图可知,两电阻串联,电流表测电路电流,电压表V1测定值电阻R1两端电压,电压表V2测滑动变阻器R2两端电压。
AB.滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分压变小,电压表V2示数变小,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻分压变大,电压表V1示数变大,故A错误,B正确;
C.滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故C正确;
D.电压表V1与电流表A的示数之比为定值电阻阻值,由于电阻阻值不变,则它们的比值不变,故D正确。
故选BCD。
16. 水平桌面上的烧杯中装有适量的水,一木块用细线系住,细线另一端固定在烧杯底部,如图所示,剪断细线后,木块上浮最后漂浮在水面,木块漂浮在水面上时与剪断细线前相比较( )
A. 木块受到的浮力不变
B. 烧杯底部受到水的压强变小
C. 桌面受到压力的变化量等于木块受到浮力的变化量
D. 烧杯底部受到水的压力变化量等于木块受到浮力的变化量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.剪断前木块完全浸没,剪断后,木块部分浸没,由F浮=ρ水gV排可知,木块受到的浮力变小,故A不符合题意;
B.剪断后,木块漂浮,木块排开水的体积变小,可知水的深度变小,由p=ρ水gh可知对容器底的压强变小,故B符合题意;
C.桌面受到压力始终等于容器、木块、水的总重,剪断细线后,桌面受到压力不变,变化量为零,故C不符合题意;
D.由于是圆柱体容器,木块受到的浮力施力物体是水,由于物体间力的作用是相互的,所以木块会给水压力,所以压力的变化量等于木块受到浮力的变化量,故D符合题意。
故选BD。
二、填空题(共6小题,满分12分,每小题2分)
17. 微信是广为流行的一款手机软件,微信信息是手机利用 ________进行传递的。随着科技的发展,利用太阳能给手机电池充电已成为现实,太阳能属于 ________能源。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 可再生
【解析】
【详解】[1]由于移动通讯是利用电磁波进行信息传递,所以微信信息是手机利用电磁波进行信息传递的。
[2]由于太阳能可以从自然界源源不断获取,所以太阳能是可再生能源。
18. 如图所示,在带负电的验电器A和不带电的验电器B中间连接一根不带电的杆,验电器A的金属箔稍微合上了一些,验电器B的金属箔也张开了,此过程中:电流的方向是_______(选填“从A到B”或“从B到A”),验电器A、B之间的杆是_______(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 ①. 从B到A ②. 导体
【解析】
【详解】[1]验电器A带负电,将有部分电子从A转移到验电器B,电流方向规律为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,所以电流方向是从验电器B到验电器A。
[2]绝缘体不容易导电,电荷难以在两个验电器之间移动,验电器B的金属箔也张开了,表明验电器A、B之间有电荷的转移,则连接杆一定是导体。
19. 小明高1.7米,站在平面镜前1米,平面镜内的像离小明的距离为______,小明远离平面镜,他在平面镜中的像将______(选填“变小”、“变大”、“不变”)。
【答案】 ①. 2m ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由平面镜成像特点可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,小明距平面镜1m,他的像距平面镜也是1m,则平面镜内的像离小明的距离为
[2]平面镜所成的像与物体的大小相同,所以在他远离平面镜的过程中,平面镜中的像大小不变。
20. 劳动课上,小明用手反复弯折铁丝,发现弯折处的温度升高,说明___________的方式可以改变铁丝的内能;他用钳子能轻松剪断铁丝,图中的钳子是___________杠杆。
【答案】 ①. 做功 ②. 省力
【解析】
【详解】[1]弯折铁丝时,人对铁丝做功,机械能转化为内能,物体内能增大,所以说明做功可以改变铁丝的内能。
[2]在剪断铁丝的过程中,动力臂大于阻力臂,根据杠杠平衡的条件,动力小于阻力,属于省力杠杆。
21. 研究物理问题时,我们常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理原型,这种方法称为模型等效替代法。如图甲,虚线框内的电阻若用一个电阻R来替代,即可把原电路转换为两个电阻并联的电路(如图乙所示),从而使问题的解决得以简化。图丙中电源电压U=6V不变,R1=6Ω,其余电阻值未知,测得AB间总电阻为3Ω,电流表示数为________A;现将R1换成3Ω的电阻,则AB间总电阻变为________Ω。
【答案】 ①. 2 ②. 2
【解析】
【详解】[1]设AB以上部分的电阻为R2,由题意可知,R1和R2并联后的总电阻为3Ω,则根据欧姆定律可得,此时电路电流为
[2]根据并联电路电阻特点可得
则AB以上部分的电阻为
现将R1换成3Ω电阻,R2的阻值不变,根据并联电路的电阻特点可得
则此时AB间总电阻变为
22. 某A4纸型号为80g/m2(表示每平方纸张的质量为80g),厚度为0.1mm,该型号A4纸的密度为________g/cm3;为特殊用途,将该包A4纸(500张/包)裁剪成200mm×250mm的尺寸,裁剪后把它平放在水平桌面上,它对水平桌面的压强是________Pa。(g取10N/kg)
【答案】 ① 0.8 ②. 400
【解析】
【详解】[1]1m2A4纸的体积
V=Sd=1m2×0.1×10﹣3m=1×10﹣4m3
1m2A4纸的质量
m=80g=80×10﹣3kg
A4纸的密度
[2]将该包A4纸裁剪成200mm×250mm的尺寸,裁剪后把它平放在水平桌面上时,纸的总厚度
h=0.1mm×500=50mm=0.05m
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,它对水平桌面的压强
三、作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
23. 如图,一个质量为1kg的球体从空中下落时,请用力的图示画出小球受到的重力。
【答案】
【解析】
【详解】小球受到的重力为
G=mg=1kg×10N/kg=10N
选5N为标度,重力的重心在小球的球心,从球心开始,沿竖直向下的方向画线段,在线段的末端标上箭头表示力的方向,如图所示:
24. 如图,请根据凸透镜对光线的作用,画出这两条光线通过凸透镜后的出射光线(注意标出箭头方向)。
【答案】
【解析】
【详解】过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
四、实验探究题(共4小题,满分25分)
25. 在“测平均速度”的实验中:
(1)实验原理是______;
(2)实验中需要的测量工具有刻度尺和______;
(3)实验时应使斜面的坡度小些,这样做的目的是______;
(4)某次实验的过程如图所示,图中的电子表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端不同时刻,则该次实验中小车通过全程的平均速度是______m/s。小车通过斜面下半段路程的平均速度是______m/s;
(5)小车从斜面顶端到底端时,做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
【答案】 ①. ②. 停表 ③. 便于测量时间 ④. 0.18 ⑤. 0.225 ⑥. 变速
【解析】
【详解】(1)[1]本实验的原理是速度公式,即。
(2)[2]根据公式可知,要想测量速度,必须用刻度尺测量距离、用停表测量出时间,所以要完成该探究实验,需用的测量工具除刻度尺外,还需要停表。
(3)[3]实验时应使斜面的坡度小些,是为了使小车在下滑的过程中速度慢些,便于计时。
(4)[4][5]全程长
s1=90cm=0.9m
通过全程的时间
t1=10∶35∶05-10∶35∶00=5s
全程的平均速度
下半段路程
时间为
t2=10∶35∶05-10∶35∶03=2s
则下半段的速度
(5)[6]由(4)知小车从顶端滑下,越滑越快,所以小车做的是变速直线运动。
26. 如图所示,闭合开关,此时电磁铁附近的小磁针处于静止状态,则电源A端是_____(选填“正”或“负”)极。
【答案】负
【解析】
【详解】如图小磁极静止时,小磁针的左端为N极,右端是S极,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管右端为S极;根据安培定则判断电流从右端流入,故A端是负极。
27. (1)测量固体的密度:
(2)测量液体的密度:
【答案】 ①. 量筒 ②. 烧杯 ③. ④. 组合法 ⑤. 向量筒中倒入适量的水,记下水的体积V1 ⑥. 计算石头的体积 ⑦. 133.5 ⑧. 35 ⑨. 15 ⑩. 8.9×103 ⑪. ⑫. 量筒 ⑬. 73.4 ⑭. 28.4 ⑮. 45 ⑯. 40 ⑰. 1.125 ⑱. ⑲. 小
【解析】
【详解】(1)[1][2]用天平和量筒测量固体的密度,需要用量筒测量体积,烧杯装水。
[3]实验中需要测量质量和体积,由得到石块的密度,实验原理是。
[4]本实验中利用天平测质量,利用量筒和水测体积,所以用到的方法是组合法。
[5]向量筒中倒入适量的水,记下水的体积V1;
[6]把石块用线拴好浸没到水中,记下体积V2;计算石块的体积V,石块的体积
V=V2-V1
[7][8][9][10]由图甲知,石头的质量
m=100g+20g+10g+3.5g=133.5g
由图乙可知,水体积是20mL,由图丙可知,水和石块的体积为
V2=35mL=35cm3
石块的体积
V=V2﹣V1=35cm3﹣20cm3=15cm3
石块的密度
(2)[11]测量液体的密度,需要测量质量和体积,由得到石块的密度,实验原理是。
[12]为了得到液体的质量,先测出烧杯和液体的质量,再把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,测出烧杯和剩余液体的质量,两次质量差就是倒入量筒中液体的质量。
[13][14][15][16][17]由图乙知,烧杯和液体的质量为
50g+20g+3.4g=73.4g
由图丙知,烧杯和剩余液体质量为
20g+5g+3.4g=28.4g
量筒内液体的质量为
73.4g﹣28.4g=45g
由图甲知,量筒中液体的体积为
40mL=40cm3
被测液体的密度
[18][19]由实验步骤可知,烧杯中液体的质量为m-m0,液体的密度
由于量筒中液体倒入烧杯中时会有部分液体沾在量筒内壁上,所以测得烧杯和液体的总质量偏小,则烧杯中液体质量偏小,体积测量准确,由知,测量值比真实值偏小。
28. 为了探究泡沫塑料和棉絮的保温性能,小明设计并做了实验。他用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。
(1)为控制变量,实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的________及质量相同。
(2)小明把实验测得的数据填在下列表格中:
分析上表数据可知:实验时环境的温度是_______℃。经过_____min后,泡沫塑料包的烧瓶水温降低了15℃。
(3)下图是小明绘制的水温随时间变化的图像:
分析图像可知热水降温规律是________(选填“先快后慢”或“先慢后快”),通过分析图像,发现________(选填“泡沫塑料”或“棉絮”)的保温性能更好。
(4)根据绘制的热水冷却图像,如果你要喝一杯温热的奶咖啡,可以有两种方式供你选择:方式1:先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5min,然后加一匙冷牛奶;方式2:先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5min。你认为方式_____的冷却效果较好(选填“1”或“2”),根据热水冷却图像,你觉得还有哪些因素会影响热水降温快慢呢?_________。
【答案】 ①. 初始温度(初温) ②. 20 ③. 20 ④. 先快后慢 ⑤. 泡沫塑料 ⑥. 1 ⑦. 热水质量、环境温度等
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法,除了控制烧瓶、水的质量、环境因素相同外,还要保持热水的初温相同。
(2)[2]由表中的数据可知,最后水的温度和室温相同,所以室温为20℃。
[3]由表中的数据可知,经过20分钟,泡沫塑料组水温从75℃降低到60℃,降低了15℃。
(3)[4]分析图像可知,开始时热水在相同时间内温度降低速度较大,逐渐温度降低速度减缓,则热水降温规律是先快后慢。
[5]分析表格中的数据可知,泡沫塑料组的水温降低到环境温度时,需要的时间更长,由此可见,泡沫塑料的保温性能比棉絮好。
(4)[6]由图看出温度变化特点是先快,后慢,再不变;根据水的温度降低的规律,如果要使一杯热的热咖啡快速冷却,最好的办法是先将滚烫的热咖啡冷却5min,然后加一匙冷牛奶,即方式1的冷却效果较好。
[7]根据热水冷却图像可知,会影响热水降温快慢可能还有热水的质量、周围环境的温度等因素。
五、计算题(共3小题,满分24分)
29. “运20”是我国自主研发的大型运输机,它的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力。若“运20”在高空中飞行时,在恒定的水平推力1.5105N作用下,沿水平方向匀速航行了360km,用时0.5h,需要燃烧航空煤油2250 kg,已知航空煤油的热值为q=4.0107J/kg。在这一次航行中,求:
(1)运输机航行的速度;
(2)运输机的功率;
(3)运输机发动机的热机效率。
【答案】(1)200m/s;(2);(3)60%
【解析】
【详解】(1)运输机匀速航行的速度为
(2)运输机的功率为
(3)运输机燃烧航空煤油放出的热量为
发动机做功为
则热机效率为
答:(1)运输机航行的速度为200m/s;
(2)运输机的功率为;
(3)运输机发动机的热机效率为60%。
30. 图甲为微型5脚电磁继电器,其体积小巧,规格为“5V 0.12W”,在生活中有着广泛的使用。小明利用此继电器给家中的网络设备设计了一个自动电源备份电路。当主电源意外断电时,备用电源将能自动接替工作至主电源恢复。图乙虚线框内为微型继电器的内部结构。1、2脚与电磁铁的线圈相连,3、4、5脚分别与静触点c、d及动触点e相连。
(1)计算出该继电器正常工作时线圈中电流为多大?若网络设备的主电源电压为12V,S闭合后,继电器正常工作时,限流电阻R0的消耗功率为多少瓦特_____?
(2)使用过程中,小明发现当线圈电流小于正常值时也能吸引衔铁,使触点e、c接触,但电流太小电磁铁磁性太 _____,触点间压力太小,触点接触不良,网络设备无法工作。如图丙所示,小明拆开外壳用刻度尺对继电器转动部件进行了测量,则转动轴O到衔铁b的距离为 _________cm。
(3)电磁铁无磁性时,ed接触,为了保证e与d接触时有足够的压力,弹簧对a点的拉力为0.5N;电磁铁有磁性时,ec接触,此时弹簧对a点的拉力为0.7N。则为了保证ec接触时的压力与ed接触时的压力相同,电磁铁有磁性时对衔铁b的吸引力至少为多大_____?
【答案】 ①. 0.168W ②. 弱 ③. 0.80 ④. 0.75N
【解析】
【详解】(1)[1]该继电器正常工作时线圈中电流为
若网络设备的主电源电压为12V,S闭合后,继电器正常工作时,此时继电器和限流电阻串联,加在限流电阻两端的电压为
限流电阻消耗的电功率为
(2)[2]使用过程中,小明发现当线圈电流小于正常值时也能吸引衔铁,使触点e、c接触,但电流太小电磁铁磁性太弱,会导致接触不良。
[3]该刻度尺的分度值是1mm,转动轴O到衔铁b的距离为0.80cm。
(3)[4]电磁铁无磁性时,ed接触,为了保证e与d接触时有足够的压力,弹簧对a点的拉力为0.5N,以O点为支点,此时根据杠杆的平衡条件有
根据题图可知:a=5mm;e=25mm;所以
电磁铁有磁性时,ec接触,此时弹簧对a点的拉力为0.7N。则为了保证ec接触时的压力与ed接触时的压力相同,此时杠杆受三个力,保持平衡,仍然以为支点;b=8mm,根据题意
电磁铁对衔铁b的吸引力为Fb;根据杠杆原理有
31. 重为2N、底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器,盛水后放在水平桌面上.将体积分别为200cm3的木球和25cm3的塑料球用轻质细绳相连放入水中,静止时木球露出水面的体积为它自身体积的,此时容器中水的深度为20cm,如图甲所示;当把细绳剪断后,静止时木球露出水面的体积是它自身体积的,塑料球沉到容器底,如图乙所示.
(1)图甲中,水对容器底的压强是多少?
(2)图乙中,容器底对塑料球的支持力是多少?
(3)图乙中,容器对水平桌面的压强是多少?
【答案】(1)2000Pa(2)0.25N(3)2200Pa
【解析】
【分析】(1)图甲中,已知水深和水的密度,利用p=ρgh求水对容器底的压强;
(2)由题知,当把细绳剪断后,静止时木球露出水面的体积是它自身体积的,利用F浮=G求木球的密度,利用G=mg=ρVg求木球重力;
在图甲中,求出两球排开水的体积,由于木球和塑料球漂浮,受到的总浮力等于两球总重力,据此求塑料球的重力,利用阿基米德原理求塑料球在水中受到的浮力;图乙中,容器底对塑料球的支持力等于塑料球的重力减去浮力;
(3)在图甲中,两球的质量等于排开水的质量,则水和球的总质量m水+m球=m水+m排=ρ水S容h,利用G=mg求其重力;在图乙中,水、两球、容器的总重力不变,容器对桌面的压力等于其总重力,知道受力面积,利用压强公式求容器对桌面的压强.
【详解】(1)图甲中,水对容器底的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)由题知,当把细绳剪断后,静止时木球露出水面的体积是它自身体积的,即V排=V木,木块漂浮,F浮=G,即ρ水V排g=ρ木Vg,ρ水Vg=ρ木V木g,所以ρ木=ρ水=×1×103kg/m3=0.5×103kg/m3,木球重力:G木=m木g=ρ木V木g=0.5×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=1N,
图甲中,两球排开水的体积V排′=(1﹣)V木+V塑=×200×10﹣6m3+25×10﹣6m3=150×10﹣6m3=1.5×10﹣4m3=150cm3,因为木球和塑料球漂浮,所以F浮′=G木+G塑,ρ水V排′g=1N+G塑,1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3=1N+G塑,则塑料球的重力:G塑=0.5N,
塑料球在水中受到的浮力:F浮塑=ρ水V排塑g=1×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣6m3=0.25N,
图乙中,容器底对塑料球的支持力:F支=G塑﹣F浮塑=0.5N﹣0.25N=0.25N;
(3)甲图中,两球的质量等于排开水的质量,则:水和球的总质量:
m水+m球=m水+m排=ρ水S容h=1g/cm3×100cm2×20cm=2000g=2kg,
其重力:G水+G球=(m水+m排)g=2kg×10N/kg=20N;
在图乙中,水、两球、容器的总重力:G总=G水+G球+G容器=20N+2N=22N,
容器对桌面的压力:F=G总=22N,受力面积S=100×10﹣4m2,
容器对桌面的压强:p′===2200Pa.题目
用天平和量筒测石块的密度。
器材
天平、_______、_______、石块、水、细线。
原理
____________________。
方法
________。
方法与步骤
①用天平称出石块质量m;
②____________________;
③把石头用线拴好浸没到水中,记下体积V2;
④_____________;
⑤将m、V代入公式中,算出石块的密度。
表格
根据如图数据完成表格。
器材
天平、量筒、被测液体、烧杯。
原理
____________________。
步骤
①把天平放在水平台面上,调节天平平衡;
②在烧杯中盛被测液体,称出它们质量,并将测量值填入表格中;
③把烧杯中的液体倒入 _______中一部分,测出烧杯和剩余液体的质量,并将测量值填入表格;
④计算出量筒内液体的质量,记入表格;
⑤求出被测液体的密度,记入表格。
表格结论
请根据实验过程将表格补充完整:
时间t/min
0
10
20
30
40
…
90
125
泡沫塑料组水温t1/℃
75
68
60
54
48
…
29
20
棉絮组水温t2/℃
75
64
53
44
35
…
20
20
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