2020年云南省昆明市五华区中考一模物理试卷(含答案)
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1. 下列有关光现象的描述正确是
A.小孔成像是由于光沿直线传播形成的
B.凸透镜只对平行光线有会聚作用
C.矫正远视眼应该佩戴凹透镜
D.光的三基色是指红、黄、蓝
2. 下列说法错误的是
A.冷天戴口罩时,呼出的气容易使镜片起雾,这是液化现象
B.用水作为发动机的冷却液,是因为水的比热容比较小
C.温度低水的蒸发也不会停止
D.水银体温计的原理是液体的热胀冷缩
3. 有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起其它量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是研究物理问题的一种方法,例如:发声的音叉的振动可以通过激起水花来体现。以下实例中采用的研究方法与上述方法相同的是
A.探究阻力对物体运动的影响时,假设水平面完全光滑
B.用磁感线来形象直观的描述磁场
C.探究小车动能大小的影响因素时,通过木块被撞后移动的距离来比较小车动能的大小
D.探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响时,控制接触面的粗糙程度等因素不变
4. 下列说法正确的是
A.使用测电笔时不能接触到笔尾金属体
B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.道路两旁的路灯是采用串联的方式连接的
D.毛皮摩擦橡胶棒时创造了负电荷,故橡胶棒带负电
5. 下列说法正确的是
A.太阳能和核能都属于不可再生能源
B.内燃机在做功冲程时将机械能转化为内能
C.燃料充分燃烧热值更大
D.利用超导材料远距离输电没有电能的损失
6. 选一选。
如图所示是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞离航母时的图片。下列说法中正确的是( )
A.飞机飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
B.飞机在航母甲板上加速飞行时,受力平衡
C.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
D.飞机在起飞过程中,惯性将消失
7. 如图所示电路,电源两端电压为 6 V 且保持不变,开关 S 闭合后,调节滑动变阻器滑片 P 到中点位置时,灯泡 L 恰好正常发光,电流表的示数为 0.2 A,电压表的示数为 2 V。则关于该电路,下列判断错误的是
A.灯泡的额定电功率是 0.4 W
B.若滑片再向右移动,电流表示数将减小,电压表示数将增大
C.若滑片 P 移到右端,电路消耗的电功率为 0.72 W
D.若滑片再向左移动,电流表示数将增大,灯泡可能被烧毁
8. 在“富国强军”的时代要求下,大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支架对主梁的支持力 F 与重物移动距离 s 的关系图象是
A. B. C. D.
9. 大量的观察、分析表明,声音是由物体的 产生的;体育课上清脆的哨声是通过 传入我们耳中的。
10. 正当 4G 网络被人们所熟悉时,更快的 5G 网络也在路上,5G 手机是利用 (选填“电磁波“超声波”或“次声波”)来传输信息的,这种波在真空中的传播速度是 m/s。
11. 为了做好疫情防护工作,校园内消毒后能闻到消毒液的味道,这是 现象;清晨花叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明水分子之间存在 。
12. 将标有“220 V 1210 W”的电热器单独接在家庭电路中,此时电能表示数如图所示,则电能表的读数为 kW⋅h,电热器工作 6 min,观察到电能表转盘转了 120 次,则电热器的实际电功率是 W。
13. 甲、乙两辆完全相同的汽车,在同一水平路面上同时向西做直线运动时,它们行驶的路程 s 随时间 t 变化的图象如图所示。根据图中信息可以判断,两车的牵引力 F甲 F乙(选填“>”、“<”或“=”),以甲为参照物,乙向 运动。
14. 如图所示,用滑轮组将重 120 N 的物体匀速提升 2 m,拉力为 50 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,动滑轮重为 N,滑轮组的机械效率为 。
15. 如图所示,当开关由闭合到断开时,干路中的电流将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),L1 的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
16. 一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,当冰完全熔化后,水对容器底部的压强 ,容器对桌面的压强 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
17. 如图所示,新型智能手机无线充电技术得到了广泛运用,其原理是:当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流,通过“磁生电”来实现充电。该现象的原理是 ,运用此原理制成了 (选填“电动机”或“发电机”)。
18. 如图所示,金属小球从轨道中的 A 点处由静止滑下,到达最低点 B 后,再沿轨道向上运动到 C 点后往回运动,最终停在 B 点,在整个过程中,小球的机械能转化为 能;若不计空气阻力且金属轨道内壁光滑,金属小球从 A 点处由静止滑下后能到达右端最高点是 。
19. 如图所示,木块的长度为 cm。
20. 请画出图中空中飞行的足球的重力示意图。
21. 根据图中小磁针静止时的 N 、 S 极,标出磁感线方向和电源正极。
22. 在探究“平面镜成像特点”的实验中,同学们利用了如图所示的实验装置,其中 A 、 B 是两支完全相同的蜡烛。
(1) 为了便于确定像的位置,实验中用薄玻璃板代替 。
(2) 实验中应使玻璃板与水平桌面 放置。在玻璃板的另一侧放置光屏,无论怎样移动光屏,光屏上都无法观察到像,说明玻璃板所成的是 像。
(3) 他们在寻找蜡烛 A 的像的位置时,眼睛应在蜡烛 (选填“A”或“B”)的一侧观察。
(4) 探究中,他们改变蜡烛的位置进行多次实验,目的是 。
(5) 他们通过实验探究得出平面镜成像规律后,接着思考,如果身高是 1.65 m 的小明站在竖直放置的平面镜前 3.5 m 处,在镜中的像与小明相距 m,当小明远离镜子时,像的高度 1.65 m。
23. 如图是探究“影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1) 压强计是通过观察 U 形管两侧液面的 来显示橡皮膜所受压强大小。
(2) 比较图甲和乙,可以初步得出结论: 。
(3) 如果想探究液体内部压强与液体密度的关系,应选择 两图进行比较。
(4) 若大烧杯中始终装水,保持压强计金属盒探头的深度不变,在 U 形管中分别注入酒精、植物油、盐水和红墨水四种不同液体,U 形管左右两侧液面的高度差最大的是 。(选填字母序号),若 U 形管中注人红墨水,压强计金属盒探头分别浸入酒精、植物油、盐水和红墨水四种不同液体的同一深度处,则 U 形管左右两侧液面的高度差最大的是 (选填字母序号)。
A、酒精(ρ1=0.8×103 kg/m3)
B、植物油(ρ2=0.9×103 kg/m3)
C、盐水(ρ3=1.1×103 kg/m3)
D、红墨水(ρ4=1.08×103 kg/m3)
(5) 实验时使用的 U 形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(6) 若 U 形管左右两侧红墨水面的高度差为 h,外界大气压为 p0,则橡皮管内气体的压强为 (用字母表达)。
24. 小明利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为 4.5 V 且保持不变,实验中用到 25 Ω 、 20 Ω 、 15 Ω 、 10 Ω 、 5 Ω 的定值电阻,滑动变阻器 A 的规格为“10 Ω 1 A”,滑动变阻器 B 的规格为“20 Ω 1 A”。
(1) 请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2) 连接电路时,开关应该 ,电路连接并检查完后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 端(选填“左”或“右”)。
(3) 实验中完成了 5 Ω 的电阻实验后,将 5 Ω 的电阻更换为 10 Ω 的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数为 V。
(4) 小明进行了 5 次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图乙所示。但老师发现 5 次实验中有一次未控制电压表示数一定,根据乙图中的数据分析,阻值为 Ω 的定值电阻连入电路时未移动滑片。
(5) 去掉上一问中提到的这组数据后,根据实验数据可以得出结论: 。
(6) 在连接电路时,为保证实验顺利进行,则应选择变阻器 (选填“A”或“B”)连入电路。
25. 某载重汽车自重 12 t,汽车以 10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为 210 kW,发动机的效率为 30%,通过查询相关资料知道,1 g 铀 235 全部裂变释放的能量相当于 2800 kg 的煤完全燃烧放出的热量。已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg⋅∘C),煤的热值为 3×107 J/kg,求:
(1) 1 g 铀 235 全部裂变释放的能量。
(2) 这些能量最多可以将多少 kg 的水从 0∘C 加热至沸腾(1 标准大气压下)。
(3) 这些能量提供给该汽车,汽车在当前道路上行驶的路程。
26. 如图,电源电压恒为 6 V,灯 L 标有“6 V 3 W”字样,定值电阻 R=18 Ω,灯丝电阻不随温度变化。求:
(1) 灯泡正常工作时的电流;
(2) 断开 S2,闭合 S1 、 S3,电阻 R 在 1 min 内产生的热量;
(3) 断开 S1 、 S3,闭合 S2,电路的总功率。
27. 如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器的底面积是 200 cm2,装有深度为 20 cm 的水。现将高为 10 cm 、底面积为 80 cm2 的圆柱物体 A 轻轻放入水中(假设物体 A 在液体中始终保持竖直),待静止后 A 漂浮在水中,此时物体 A 有 9 cm 浸在水面下;再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶),直到 A 刚好浸没。已知:水的密度为 1 g/cm3,油的密度为 0.8 g/cm3。求:
(1) A 漂浮在水中时,A 物体的底部受到水的压强。
(2) A 物体的密度。
(3) 从加油开始到物体 A 刚好浸没的过程中,物体 A 克服自身 A 重力做的功。
答案
1. 【答案】A
【解析】A、小孔成像是由于光沿直线传播形成的,故A正确;
B、凸透镜对任何光线都有会聚作用,故B错误;
C、远视眼的晶状体太薄或眼球太短,使像成在视网膜的后方,要增大对光线的会聚能力,需要凸透镜,故C错误;
D、光的三原色是指红、绿、蓝三种色光。故D错误。
【知识点】生活中的光沿直线传播现象
2. 【答案】B
【解析】A、冷天戴口罩时,呼出的气容易使镜片起雾,这是口内的水蒸气遇到冷的镜片液化为小水滴;故A正确;
B、因为水的比热容比较大,所以用水作为发动机的冷却液;故B错误;
C、蒸发可以在任何温度下发生;故C正确;
D、根据液体热胀冷缩的原理制成了水银温度计;故D正确。
【知识点】用比热容解释相关现象
3. 【答案】C
【解析】发声的音叉的振动可以通过激起水花来体现,这里运用了转换法。
A、探究阻力对物体运动的影响时,发现水平面越光滑,物体速度减小的越慢,假设水平面完全光滑,则物体永远做匀速直线运动,采用的是推理法,故A不符合题意;
B、研究磁场时,引入磁感线线用来描述磁场规律,采用的是模型法,故B不符合题意;
C、探究小车动能大小的影响因素时,通过木块被撞后移动的距离来比较小车动能的大小,采用了转换法,符合题意;
D、探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响时,控制接触面的粗糙程度等因素不变,采用了控制变量法,不符合题意。
【知识点】实验:探究物体的动能跟哪些因素有关、声音的产生
4. 【答案】B
【解析】A、使用测电笔时,必须用手接触到笔尾的金属体。故A错误;
B、磁体之间的相互作用是通过磁场发生的;故B正确;
C、道路上的路灯互不影响,是并联的;故C错误;
D、毛皮摩擦橡胶棒时毛皮上的电子转移到橡胶棒上,故橡胶棒带负电,故D错误。
【知识点】磁场
5. 【答案】D
【解析】A、太阳能是可再生能源,但是核能短时间内从自然界得不到补充,属于不可再生能源,故A错误;
B、内燃机的做功冲程中,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,对外做功,故B错误;
C、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料是否容易燃烧、是否燃烧、质量大小等无关,故C错误;
D、用超导体做输电导线,超导体的电阻为 0,电能无法转化为内能,可以减小由电能到内能的损耗,故D正确。
【知识点】超导现象
6. 【答案】C
【解析】A、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,故A错误;B、飞机在航母甲板上加速飞行时,受非平衡力,故B错误;C、飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故C正确;D、物体在任何时候都有惯性,飞机在起飞过程中,惯性不可能消失,故D错误。故选:C。
【知识点】流体压强与流速的关系
7. 【答案】B
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测的是电路中的电流,电压表测灯泡 L 两端的电压。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,则灯泡的额定功率:PL=ULI=2 V×0.2 A=0.4 W,故A正确,不符合题意;
(2)根据欧姆定律可得:
灯泡的电阻 RL=ULI=2 V0.2 A=10 Ω,
电路中的总电阻 R=UI=6 V0.2 A=30 Ω,
∵ 串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴ 滑动变阻器的最大阻值:
R滑=2Rʹ滑=2(R−RL)=2×(30 Ω−10 Ω)=40 Ω,
若滑片 P 移到右端,电路消耗的电功率:
P=U2RL+R滑=(6 V)210 Ω+40 Ω=0.72 W,故C正确,不符合题意;
(3)当滑片再向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小即电流表的示数变小,灯泡两端的电压变大即电压表的示数变小,故B不正确,符合题意;同理,若滑片再向左移动,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,灯泡的实际功率变大,灯泡可能被烧坏,故D正确,不符合题意。
【知识点】欧姆定律在串联电路中的应用
8. 【答案】B
【解析】在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,以左侧的支柱为支点,右支架对主梁的支持力 F 为动力,重物对杠杆的拉力为重力,大小等于物体的重力 G,动力臂为整个主梁的长度,设为 L,阻力臂为 L−s,
根据的平衡条件:FL=G(L−s) 得,
拉力 F 为:F=G−GsL,
由关系式知:右支架对主梁的支持力 F 与重物移动距离 s 成一次函数关系,且拉力随 s 的增大而减小,故B符合题意。
【知识点】杠杆平衡条件的计算
9. 【答案】振动;空气
【解析】声音是由物体振动产生的;体育课上清脆的哨声是通过空气传到我们的耳朵里的。
【知识点】声音的产生、声音的传播
10. 【答案】电磁波;
【解析】 5G 网络是通过电磁波来传输信息的;电磁波在真空中的传播速度是 3×108 m/s。
【知识点】电磁波的产生和传播、电磁波的应用
11. 【答案】扩散;引力
【解析】校园内消毒后能闻到消毒液的味道,是消毒液分子发生的扩散现象,说明分子在不停息 地做无规则运动;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在引力。
【知识点】扩散现象、分子间的作用力
12. 【答案】2020.3;1200
【解析】(1)从电能表上可以看出原来电能表的示数为 20203,最后一位是小数,单位是 kW⋅h,此时电能表的读数为 2020.3 kW⋅h。
(2)1000 r/(kW⋅h) 表示每消耗 1 kW⋅h 的电能,电能表的转盘转 1000 转;
转盘转 120 次消耗的电能:
W=1201000 kW⋅h=0.12 kW⋅h,
电热器的实际电功率:P=Wt=0.12 kW⋅h660 h=1.2 kW=1200 W。
【知识点】电功率的计算、电能表
13. 【答案】=;
【解析】(1)由图象可知,两汽车都做匀速直线运动,汽车受到的牵引力与摩擦阻力是一对平衡力,大小相等;由于两车完全相同、在同一水平路面上行驶,压力、接触面的粗糙程度相同,所受摩擦阻力相同;则牵引力也相同,即:F甲=F乙。
(2)由图象知,t=3 s 时,甲通过的路程 s甲=90 m−0 m=90 m;
乙通过的路程 s乙=90 m−60 m=30 m,
则:v甲=s甲t=90 m3 s=30 m/s;
v乙=s乙t=30 m3 s=10 m/s;
由于 v甲>v乙,两车在同一水平路面上同时向西做直线运动,以甲为参照物,乙车向东运动。
【知识点】速度、运动和静止的相对性、二力平衡(多力平衡)的应用
14. 【答案】30;80%
【解析】(1)由图知,n=3,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,拉力 F=13(G+G动),
则动滑轮的重力:G动=3F−G=3×50 N−120 N=30 N;
(2)拉力做的有用功:W有用=Gh=120 N×2 m=240 J;
拉力端移动的距离:s=3 h=3×2 m=6 m,
拉力做的总功:W总=Fs=50 N×6 m=300 J;
滑轮组的机械效率:η=W有用W总=240 J300 J×100%=80%。
【知识点】机械效率的计算、滑轮组
15. 【答案】变小;不变
【解析】电路图可知,闭合开关 S 时,两灯泡并联;当开关 S 断开时,电路为 L1 的简单电路;由于并联电路中各用电器独立工作、互不影响,所以灯泡 L1 两端的电压不变、通过的电流不变、实际功率不变,则灯泡 L1 的亮度不变;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,开关由闭合到断开时,减少了一条支路,干路中的电流将变小。
【知识点】并联电路、并联电路中电流的规律
16. 【答案】变小;不变
【解析】(1)含有小石块的冰冰熔化前正好悬浮于水中,则:F浮=G铁+G冰,
冰熔化后:F浮ʹ=F铁+F水=F铁+G水,
因为铁块下沉,所以 F铁
因为:F浮=ρ水V排g,
所以:V排>V排ʹ,液面将下降,
根据 p=ρgh 可知,待其完全熔化后水对容器底部的压强将变小。
(2)冰熔化前后,容器对对桌面的压力等于容器和容器内液体和物体的总重力不变,容器的底面积(即受力面积)不变,
根据 p=FS 知,容器对桌面的压强不变。
【知识点】固体压强的计算、物体的浮沉条件、液体压强的计算
17. 【答案】电磁感应现象;发电机
【解析】从题意中知道,手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的;运用此原理制成了发电机。
【知识点】电磁感应、发电机
18. 【答案】内;
【解析】金属小球从轨道中的 A 点处由静止滑下,到达最低点 B 后,再沿轨道向上运动到 C 点后往回运动,最终停在 B 点,则小球的机械能减小了,小球在运动的过程中受到摩擦力的作用,机械能会转化为内能;若不计空气阻力且金属轨道内壁光滑,所以金属小球从 A 点处由静止滑下后能到达右端最高点时的机械能要等于 A 点的机械能,由于此时的速度与 A 点的速度都为 0,则此时的重力势能要等于 A 点的重力势能,即高度相同,所以到达 D 点。
【知识点】机械能守恒、能量的转化
19. 【答案】3.40
【解析】由图知:刻度尺上 1 cm 之间有 10 个小格,所以一个小格代表 1 mm,即刻度尺的分度值为 1 mm;木块左侧与 0 刻度线对齐,右侧在 3.4 cm 中间,估读为 3.40 cm,所以木块的长度为 L=3.40 cm。
【知识点】长度的测量
20. 【答案】如图所示:
【解析】空中飞行的足球受重力的作用点在其重心上,方向是竖直向下的,表示符号为 G。
【知识点】力的示意图
21. 【答案】
【解析】图中小磁针的右端为 N 极、左端为 S 极,根据磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的右端为 N 极,左端为 S 极;在磁体的周围,磁感线从磁体的 N 极发出回到 S 极,所以图中磁感线的方向是向左的。利用螺线管的右端为 N 极和线圈的绕向,根据安培定则可知电流从螺线管的左端流入、右端流出,从而可以确定电源的左端为正极,右端为负极。如图所示:
【知识点】磁感线、安培定则、磁极
22. 【答案】
(1) 平面镜
(2) 垂直;虚
(3) A
(4) 避免实验现象的偶然性,归纳得到普遍结论
(5) 7;等于
【解析】
(1) 透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧。即在观察到 A 蜡烛像的同时。也能观察到蜡烛 B,确定像的位置,实验中用薄玻璃板代替平面镜。
(2) 实验中应使玻璃板与水平桌面垂直放置。在玻璃板的另一侧放置光屏,无论怎样移动光屏,光屏上都无法观察到像,说明玻璃板所成的是虚像。
(3) 平面镜成的像是光的反射形成的,A 蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在 A 蜡烛所在这一侧,直到 B 与 A 蜡烛的像完全重合为止,B 与 A 的像能完全重合,说明像与物的大小相等。
(4) 一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,目的:多次实验,避免实验现象的偶然性,归纳得到普遍结论。
(5) 像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,所以当站在平面镜前 3.5 m 处时,像距离平面镜也是 3.5 m,小明在镜中的像与小明相距 7 m;因像和物的大小总是相等的,人的大小与像的大小一样,所以,当他远离平面镜时,他在镜中像的高度不变,等于 1.65 m。
【知识点】实验:探究平面镜成像的特点、实像和虚像、平面镜及平面镜成像的特点、平面镜成像原理
23. 【答案】
(1) 高度差
(2) 在同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大
(3) 乙和丙
(4) A;C
(5) 不是
(6) p0+ρ4gh
【解析】
(1) 液体压强计是利用 U 形管中液面的高度差来体现压强大小的,压强越大,U 形管液面高度差越大;
(2) 实验中液体的密度不变,改变探头在水中的深度,研究的是液体内部压强与深度的关系,通过观察 U 形管两侧液面的高度差可知:在同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大;
(3) 探究液体内部压强与液体密度的关系时,需要控制深度一样,故应该选择图乙和图丙;
(4) 保持探头在水中的深度相同,则探头受到水的压强相同,所以橡皮管内气体的压强与大气压之差相同,即 U 形管中液柱产生的压强相同;根据 p=ρgh 可知,U 形管中分别注入不同液体,液体的密度越小,高度差越大,在所给液体中酒精的密度最小,则 U 形管左右两侧液面的高度差最大的是酒精,故选A;
U 形管中注入红墨水,压强计金属盒探头分别浸入酒精、植物油、盐水和水四种不同液体的同一深度处,根据 p=ρgh 可知,液体密度越大,液体压强越大,U 形管左右两侧液面的高度差越大,在所给液体中盐水的密度最大,则 U 形管左右两侧液面的高度差最大的是盐水,故选C;
(5) U 形压强计下端连通,但上端只有一个开口,不符合连通器的概念,所以 U 型压强计不是连通器;
(6) 液体产生的压强为:p液=ρ4gh,所以橡皮管内气体的压强为 p0+ρ4gh。
【知识点】液体压强的计算、连通器、实验:探究液体内部的压强、大气压的相关现象及利用
24. 【答案】
(1) 如图所示:
(2) 断开;右
(3) 右;3
(4) 20
(5) 在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(6) B
【解析】
(1) 电压表与电阻并联。
(2) 连接电路时,开关应该断开;为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处,即最右端。
(3) 由图乙知,当电阻为 5 Ω 时电流为 0.6 A,电阻的电压为:UV=IʹRʹ=0.6 A×5 Ω=3 V;
探究电流与电阻的实验中,应保持电阻两端的电压不变(即电压表示数不变);
将定值电阻由 5 Ω 改接成 10 Ω 的电阻,电阻增大,由串联分压的原理可知,其分得的电压增大(即电压表示数增大);
为使电压表示数减小为原来的值,由串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理可知应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动。
(4) 根据乙图中画出的电流与电阻关系的图象知,除定值电阻为 20 Ω 外,其他电流与电阻的乘积都为:UV=IR=0.6 A×5 Ω=⋯⋯0.12×25 Ω=3V,故阻值为 20 Ω 的定值电阻连入电路时未移动滑片。
(5) 去掉第(3)题提到的这组数据后,根据实验数据可以得出结论:在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6) 电源电压为 4.5 V,根据图象可知,当电流最小为 0.12 A 时,电路中的总电阻是最大的;
由 I=UR 可知,总电阻为:R总=U总Iʺ=4.5 V0.12 A=37.5 Ω,
则此时滑动变阻器接入电路的电阻应为:R滑=R总−R=37.5 Ω−25 Ω=12.5 Ω>10 Ω,故应选滑动变阻器 B。
【知识点】欧姆定律的计算、电阻的串联、实验:探究电流与电阻的关系、电路图、实物电路的连接、欧姆定律在串联电路中的应用、电压表、串联电路的电压规律、滑动变阻器
25. 【答案】
(1) 8.4×1010 J
(2) 2×105 kg
(3) 1.2×103 km
【解析】
(1) 2800 kg 煤完全燃烧释放的热量:
Q放=m煤q=2800 kg×3×107 J/kg=8.4×1010 J,
则由题意可知,1 g 轴 235 全部裂变释放的能量:
Q铀放=Q放=8.4×1010 J。
(2) 由题知,Q吸=Q铀放=8.4×1010 J,
1 标准大气压下,水的沸点为 100∘C,即水的末温为 100∘C,
由 Q吸=cm(t−t0) 可得加热水的质量:
m水=Q吸c(t−t0)=8.4×1010 J4.2×103 J/(kg⋅∘C)×(100∘C−0∘C)=2×105 kg。
(3) 由 P=Wt=Fst=Fv 可得汽车匀速行驶时的牵引力:
F=Pv=210×103 W10 m/s=2.1×104 N。
提供给该汽车的机械功:
W=Q放η=8.4×1010 J×30%=2.52×1010 J,
由 W=Fs 可得汽车在当前道路上行驶的路程:
s=WF=2.52×1010 J2.1×104 N=1.2×106 m=1.2×103 km。
【知识点】裂变和聚变、燃料的热值、功率的计算、功的计算、热量的计算、热机的效率
26. 【答案】
(1) 0.5 A
(2) 120 J
(3) 1.2 W
【解析】
(1) 由 P=UI 可得,灯泡正常工作时的电流:
I=P额U额=3 W6 V=0.5 A。
(2) 断开 S2,闭合 S1 、 S3,L 与 R 并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻 R 在 1 min 内产生的热量:
Q=I2Rt=U2Rt=(6 V)218 Ω×60 s=120 J。
(3) 由 P=U2R 可得,灯泡的阻值:
RL=U2P额=(6 V)23 W=12 Ω,
断开 S1 、 S3,闭合 S2,L 与 R 串联;
因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,
所以 R总=RL+R=12 Ω+18 Ω=30 Ω,
电路的总功率:P总=U2R总=(6 V)230 Ω=1.2 W。
【知识点】电功率的计算、电阻的串联、焦耳定律
27. 【答案】
(1) 900 Pa
(2) 0.9×103 kg/m3
(3) 0.1728 J
【解析】
(1) A 物体的底部受到水的压强:p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.09 m=900 Pa。
(2) 物体 A 排开水的体积:
V排=SAh浸=80 cm2×9 cm=720 cm3=7.2×10−4 m3,
物体 A 受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×7.2×10−4 m3=7.2 N,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,物体 A 的重力:GA=F浮=7.2 N,
物体 A 的质量:
m=Gg=7.2 N10 N/kg=0.72 kg,
物体 A 的密度为:
ρ=mV=0.72 kg0.1 m×80×10−4 m2=0.9×103 kg/m3。
(3) 物体 A 排开水的体积:
V排=SAh浸=80 cm2×9 cm=720 cm3=7.2×10−4 m3,
向容器中加油直到 A 刚好浸没时,排开水和排开油的体积之和:
V排总=VA=SAhA=80 cm2×10 cm=800 cm3=8×10−4 m3,
设此时物体 A 排开水的体积为 V排ʹ,
因物体 A 受到的总浮力和自身的重力相等,
所以,ρ水gV排ʹ+ρ油g(V排总−V排ʹ)=GA,
即 1×103 kg/m3×10 N/kg×V排ʹ+0.8×103 kg/m3×10 N/kg×(8×10−4 m3−V排ʹ)=7.2 N,
解得:V排ʹ=4×10−4 m3=400 cm3,
此时物体 A 浸入水中的深度:
h浸ʹ=V排ʹSA=400cm380cm2=5cm,
物体 A 排开水体积减少的量:
ΔV排=V排−V排ʹ=720 cm3−400 cm3=320 cm3,
则物体 A 排开水体积减少导致水面下降的高度:
h下=ΔV排S=320 cm3200 cm3=1.6 cm,
两种情况下液面的变化如图所示
所以,物体 A 上升的高度:
h上=h浸−h浸ʹ−h下=9 cm−5 cm−1.6 cm=2.4 cm=0.024 m,
从加油开始到物体 A 刚好浸没静止的过程中,物体 A 克服自身重力做功:
W=GAh上=7.2 N×0.024 m=0.1728 J。
【知识点】密度的计算、功的计算、液体压强的计算、物体的浮沉条件、重力的大小、浮力的计算
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