2022年重庆市中考物理考前模拟预测试题(三)(word版含答案)
展开2022年重庆市中考物理考前模拟预测试题(三)
(全卷共四个大题 满分80分 与化学共用120分钟)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答。
2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项。
3.考试结束,由监考人员将试题和答题卡一并收回。
4.全卷取g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分。)
1.(3分)下列说法符合实际情况的是( )
A.人体正常的体温约为39℃
B.人正常步行的速度约为1.2m/s
C.大拇指与中指之间的最大距离约为8dm
D.一只日光灯正常工作的电功率约为1kW
2.(3分)下列现象中,由于光的折射而形成的是( )
A.汽车后视镜成像 B.海市蜃楼
C.手影戏 D.小孔成像
3.(3分)关于热现象,下列说法正确的是( )
A.汽车发动机常用水来降温,利用了水的比热容较小
B.6月栀子花飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动
C.用﹣18℃的低温盐水使水凝固,此过程中水的内能不变
D.夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是冰糕升华形成的
4.(3分)下列实验设计中能实现相应实验目的是( )
A.探究分子间的作用力
B.研究铁钉腐蚀的条件
C.验证质量守恒定律
D.研究流体压强与流速的关系
5.(3分)2022年北京将举办第24届冬季奥林匹克运动会,我国提出“三亿人参与冰雪运动的”的目标。如图是滑雪运动员从山上滑下的情景,下列有关说法中正确的是( )
A.运动员加速下滑是因为运动员具有惯性
B.运动员穿上滑雪板,是为了减小对地面的压力
C.运动员加速下滑过程中重力势能减小、动能增加
D.运动员下滑过程中滑雪板所受的重力与地面对滑雪板的支持力是一对平衡力
6.(3分)运用初中阶段学习形成的认知规律进行判断,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路中,可以把空调的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
B.电路中导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过它的电流成正比
C.靠近的甲、乙两个轻质小球相互吸引,若甲带正电,则乙一定带负电
D.使用螺丝刀式测电笔时,手指要接触上端的金属帽
7.(3分)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中,电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为6Ω
C.R0消耗的最大功率为27W
D.滑片P在b端时,10s内电源提供的电能为27J
8.(3分)如图所示,底面积为100cm2的圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到的压力为22N,上表面受到的压力为10N;剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300Pa。g取10N/kg,下列判断正确的是( )
A.剪断细线后,容器对水平桌面的压强变小
B.该物体的密度为0.75×103kg/m3
C.剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为3N
D.物体的质量为1kg
二.填空作图题(本题共6个小题,第14、15小题作图2分,其余每空1分,共12分。)
9.(2分)如图是小明购买的干鞋器,将其放入鞋内,通电后发热能起到干燥杀菌除臭的作用。这是利用电流的 效应工作的,英国物理学家 最早对此效应做了定量研究。
10.上课时,同学们能听见老师的讲课声,这声音是通过 传播到同学们的耳朵。用手机接听电话时,很容易分辨出熟人的声音,这主要是根据声音的 来判断的。
11.(2分)如图所示,冬奥场馆“冰立方”将在北京2022年冬奥会投入使用,该场馆可依靠采光井及导光管将自然光引入室内,每年可节约用电2.6×104kW•h。这些电可供总照明功率为10kW的某学校正常照明 h。若这些能量由热值为3.0×107J/kg的焦炭燃烧获得,则需完全燃烧 kg焦炭。
12.(2分)某汽车利用如图所示装置拉动物体(汽车未画出),已知物体所受摩擦力f=4×103N,绳子自由端的拉力F=3×103N,不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,求:
(1)汽车向右行驶10m过程中物体移动的距离为 m。
(2)该滑轮组的机械效率为 。
13.如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,已知R1是定值电阻,阻值与温度无关。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙,则定值电阻R1的阻值是 Ω,滑动变阻器R2的最大功率是 W。
14.(2分)如图所示的杠杆,请在图中画出使杠杆平衡的最小力F。
15.(2分)小磁针涂黑端为N极,静止时指向如图所示,请根据条件,画出螺线管线圈的绕法。
三.实验探究题(本题共3个小题,第16小题7分,第17小题8分,第18小题7分,共22分。)
16.(7分)八年级同学做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验如图1所示:
(1)由图甲可知,实验中操作存在的错误是 ;小明同学观察到水沸腾时水中气泡体积在上升过程中 (选填“由大变小”或“由小变大”);B、C两组同学得到如图丙中b、c两种不同图像的原因可能是水的 不同;由丙图可知,水沸腾时的特点是 ;
(2)某小组同学“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm,他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图所示,(用带箭头的线段表示物或像,A'、B'分别表示蜡烛在AB处像的位置)
从图中可以看出,蜡烛在AB位置时光屏上得到的都是倒立、 的实像,生活中利用这个成像特点制成了 (写出一个即可);和其他小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处,但是,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因是像距 。
17.(8分)测量小灯泡额定功率的实验中,器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
(1)如图甲所示,请用笔画线代替导线,帮小宇同学将实验电路连接完整;
(2)小宇同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表有示数而电流表无示数,则电路中的故障可能为小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除电路故障后,小宇再次闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,此时小灯泡不亮的原因是 ,他接下来应进行的操作应该是 (选填“A”“B”“C”或“D”);
A.检查灯丝是否断开
B.检查灯泡是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片
D.检查开关接触是否良好
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,功率为 W;
(5)完成上述实验后,小彬同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R0),实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③只闭合开关S2,保持R1的滑片位置不动,移动R2的滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到 ,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为:P额= (用I额、I1、I2、R0)。
18.(7分)小海探究影响浮力大小的因素,实验过程如图1所示。(假设金属块缓慢下降,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
请根据实验过程,回答:
(1)金属块浸没在水中受到的浮力大小为 N;
(2)分析 两图可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)分析d、e两图可知:浮力大小与 有关;硫酸铜溶液的密度是 kg/m3;
(4)小珠想利用浮力知识粗略测量某未知液体的密度,于是找来了刻度尺、水、水槽、粗细均匀的薄玻璃杯等器材,进行如下实验:
①向水槽中加适量水,把空杯放入水中,如2图a所示,用刻度尺测得杯浸入水中的深度h1。
②向杯中缓缓倒入未知液体,杯会慢慢下沉,下沉过程中杯受到的浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。当停止倒液体,杯静止,如2图b所示,测得此时杯浸入水的深度h2。
③从水槽中取出杯,测得 的深度h3。
④未知液体密度为ρ液= (已知水的密度为ρ水,用h1、h2、h3、ρ水表示)。
四、论述计算题(本题共3个小题,第19小题6分,第20小题8分,第21小题8分,共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能得分。)
19.(6分)如图所示的扫地机器人是通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触,清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘,遇到障碍物能够自动改变方向继续行进。已知机器人质量为3.6kg,圆形身体直径为0.35m,三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10﹣4m2,行进中受地面的摩擦力大小恒为10N,忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响。(g取10N/kg)求:
(1)扫地机器人清扫工作中对地面的压强;
(2)若扫地机器人以0.5m/s的速度直线行驶10s,计算扫地机器人该段时间内牵引力的功率。
20.(8分)豆浆机是现代家庭的常用电器,如图是某豆浆机工作原理的电路图。R1和R2为电热丝,M为电动机,S2为双刀单掷温控开关,当豆浆保温时自动断开,该豆浆机铭牌的部分参数见下表。试求:
额定电压
220V
加热电阻功率
1000W
电动机功率
110W
保温功率
100W
(1)此豆浆机处于磨煮状态时,通过电动机M的电流是多少?
(2)电热丝R1的阻值是多少?
(3)若豆浆机的加热效率为80%,将1L的豆浆从30℃加热到90℃需要多长时间?[c豆浆=4×103J/(kg•℃),ρ豆浆=1.0×103kg/m3]
21.(8分)某汽车的油箱容积为60L,装满汽油时深度为0.4m,油量表简化电路如图所示,油箱中油量多少可以通过电流表的示数来反映。电路中接入电压U=12V,且保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器的电阻片,其接入阻值随油箱中油量均匀变化。当油箱中装满油时,R接入电路电阻为0,电流表的示数为0.6A;当油箱中油量耗尽时,R全部接入电路,电流表的示数为0.1A.请计算:(忽略温度对电阻的影响,g=10N/kg)
(1)装满汽油时,油箱底部受到来自汽油的压强;(汽油的密度为ρ汽油=0.71×103kg/m3)
(2)若浮子的体积为6×10﹣4m3,当浮子有一半体积浸入汽油中时,浮子受到的浮力;
(3)当油箱中的汽油还剩36L,电流表的示数。
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.【解答】解:A、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不符合实际;
B、正常人步行的速度在4km/h=4×13.6m/s≈1.1m/s左右,故B符合实际;
C、拇指与中指之间的最大距离约为15cm=1.5dm,故C不符合实际;
D、教室中一盏日光灯的功率在40W左右,故D不符合实际。
故选:B。
2.【解答】解:A、汽车后视镜成像,是由光的反射现象形成的,故A不合题意;
B、海市蜃楼是光的折射形成的,故B符合题意;
CD、手影戏和小孔成像,都是光沿直线传播形成的,故CD不合题意。
故选:B。
3.【解答】解:A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们用冷水冷却发动机;故A错误;
B、6月栀子花飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动,故B正确;
C、用﹣18℃低温盐水使水凝固,此过程中,水放出热量,内能减小,故C错误;
D、夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是空气热的水蒸气遇冷形成的小液滴,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:
A、抽掉玻璃板后,可看到两种气体逐渐混合在一起,颜色变得均匀,这是扩散现象,扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动;但该实验不能探究分子间的作用力,故A错误;
B、左边试管中铁钉只与水接触,通过植物油与空气隔绝,铁钉不会生锈;右图试管中铁钉只与干燥空气接触,不会生锈,即两支试管中的铁钉均不生锈,所以不能用于研究铁钉腐蚀的条件,故B错误;
C、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出,反应后烧杯中物质的质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,不能够达到实验目的,故C错误;
D、向两张纸的中间吹气时,两纸片中间空气流速增大,压强变小,周围的空气流速不变、压强不变,两纸片在向内压强差的作用下向中间靠拢,可以研究流体压强与流速的关系,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:
AC、运动员加速下滑过程中,质量不变、速度增大,运动员的动能增大,高度减小,重力势能减小;运动员加速下滑是因为重力势能转化为动能,不是由于惯性,故A错误,C正确;
B、运动员穿上滑雪板,增大了与雪地的接触面积,从而减小了对雪地的压强,故B错误;
D、运动员下滑过程中,他受到的重力与滑雪板对他的支持力不在同一条直线上,大小也不相等,二力不是一对平衡力,故D错误;
故选:C。
6.【解答】解:A、家庭电路中,三孔插座接地线,在人接触漏电的用电器时,地线可以把人短路,避免发生触电事故,一定不能把空调的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用,故A错误;
B、根据欧姆定律可知,电路中导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故B错误;
C、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,又因为带电体还吸引不带电的物体,所以靠近的甲、乙两个轻质小球相互吸引,若甲带正电,则乙可能带负电或不带电,故C错误;
D、使用螺丝刀式测电笔时,手指要接触上端的金属帽,千万不要接触笔尖金属体,故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:由图像甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
AB、当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流为1A,此时电压表的示数为6V,滑动变阻器的电阻R滑最大=U滑I滑=6V1A=6Ω,电源电压U=I总R总=I总(R0+R滑最大)=1A×(R0+6Ω)......①;
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为3A,此时电压表的示数为0V,电源电压U=I总′R总′=3A×R0......②
由于电源电压不变,联立①②解得:电源电压U=9V,定值电阻R0的阻值R0=3Ω,故AB均错误;
C、根据P=UI=U2R可知,当电阻一定时,电压越大,定值电阻R0消耗的功率越大,所以当滑片P移到b端时,定值电阻R0两端的电压最大,即定值电阻R0两端的电压U0=U=9V,电路中的电流为3A,定值电阻R0消耗的最大功率,最大功率P最大=U最大I最大=9V×3A=27W,故C正确;
D、当滑片P移到b端时,由图乙可知,电路中的最大电流为3A,10s内电源提供的电能W=UIt=9V×3A×10s=270J,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:A、圆柱形容器对水平桌面的压力F=G容+G物+G水,剪断细线前后,G容、G物、G水均不变,根据公式p=FS可知,当受力面积S一定时,容器对水平桌面的压强不变,故A错误;
B、细线剪断前,物体浸没在水中,物体受到的浮力为:F浮=F向上﹣F向下=22N﹣10N=12N,由公式F浮=ρ液gV排求可得:
V物=V排=F浮ρ水g=12N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.2×10−3m3,
细线剪断后,物体静止时漂浮在水面,此时,水对圆柱形容器底的压力减少量等于物体浮力的减少量,即△F=△F浮,由压强公式变形式F=pS可得:
△F浮=△F=△pS=300Pa×100×10﹣4m2=3N,
物体漂浮时的浮力为:F浮′=F浮﹣△F浮=12N﹣3N=9N,
物体的重力为:G=F浮′=9N,
物体的质量为:m=Gg=9N10N/kg=0.9kg,
物体的密度为:ρ=mV=0.9kg1.2×10−3m3=0.75×103kg/m3,故B正确,C、D错误。
故选:B。
二.填空题(共7小题)
9.【解答】解:物理学中,我们把导体中有电流通过时会释放热量的现象叫做电流的热效应,物理学家焦耳对其进行了定量研究,得出结论,通电导体放热的多少与导体的电阻、导体中的电流的平方和通电时间成正比,公式:Q=I2Rt,这个规律叫做焦耳定律。
故答案为:热;焦耳。
10.【解答】解:上课时,同学们能听见老师的讲课声,这声音是通过空气传播到同学们的耳朵。用手机接听电话时,很容易分辨出熟人的声音,这主要是根据声音的音色来判断的。
故答案为:空气;音色。
11.【解答】解:(1)根据P=Wt可知,正常照明时间:t=WP=2.6×104kW⋅ℎ10kW=2600h;
(2)由题知,Q=W=2.6×104kW•h=9.36×1010J,
需完全燃烧焦炭的质量:m=Qq=9.36×1010J3.0×107J/kg=3120kg。
故答案为:2600;3120。
12.【解答】解:
(1)由图知,n=2,则拉力端移动距离(汽车行驶距离)s=2s物,
汽车向右行驶10m过程中物体移动的距离:s物=12s=12×10m=5m;
(2)水平使用滑轮组,拉力做的有用功:
W有用=fs物=4×103N×5m=2×104J,
拉力做的总功:
W总=Fs=3×103N×10m=3×104J,
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总=2×104J3×104J×100%≈66.7%。
故答案为:5;66.7%。
13.【解答】解:(1)由图甲可知,该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
由图乙可知,当电路中的电流最大为I1=0.6A时,电压表的示数为0V,即R2两端的电压为0V,
由欧姆定律可知电源电压为:U=U1=I1R1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
当电路中的电流为I2=0.2A时,电压表的示数为4V,即R2两端的电压为U2=4V,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为:U=U1′+U2=I2R1+4V=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①②可解得:U=6V,R1=10Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值为:R2大=U2I2=4V0.2A=20Ω;
滑动变阻器R2的功率为:P=I2R2=(UR1+R2)2R2=U2R2(R1+R2)2=U2R2(R1−R2)2+4R1R2,
当R2=R1=10Ω时,R2的功率最大;则滑动变阻器R2的最大功率为:P=U2R2(R1−R2)2+4R1R2=(6V)2×10Ω(10Ω−10Ω)2+4×10Ω×10Ω=0.9W。
故答案为:10;0.9。
14.【解答】解:在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,最省力即动力臂最长,由图知,杠杆的支点为O,OB做动力臂最长,过B点与OB垂直向下作垂线就得到动力F的方向,如下图所示:
15.【解答】解:小磁针的右端为N极,根据“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”可知通电螺线管的左端为S极、右端为N极;
因为电流是从正接线柱流入、从负接线柱流出,所以电流从螺线管的右侧流入、左侧流出;
根据安培定则,伸出右手握住通电螺线管,使大拇指指示通电螺线管的N极(右端),则四指弯曲的方向为电流的方向,则螺线管中外侧的电流是向下的,螺线管的绕法如图所示:
三.实验探究题(共3小题)
16.【解答】解:(1)甲图中,温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部,会导致测量结果偏高;
水沸腾时,水中气泡的体积在上升过程中,由小变大;
由题意知,两个小组从开始加热到沸腾所需时间不同,水的比热容和升高的温度相同,由题意知,加热时间不同(吸收热量不同),根据Q=cm△t知,可能是水的质量不同造成的;
液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点,根据图像可知水的沸点是98℃;
(2)从图2中可以看出,蜡烛在A,B位置时,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,应用是投影仪;
当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因是像距太大,超出了光具座的长度范围。
故答案为:(1)温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部;由小变大;质量;不断吸收热量,温度保持不变;(2)放大;投影仪;太大,超出了光具座的长度范围。
17.【解答】解:(1)由图乙可知,电流表应选小量程串联在电路中,如图所示:
;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,电路为通路,说明通过小灯泡的电流过小,灯泡的实际功率小,故接下来应进行的操作是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,故选C;
(4)图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率是:P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③只闭合开关S2,保持R1的滑片位置不动,移动R2的滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1;再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤在④中保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电路中只有滑动变阻器R2接入电路,电流表的示数为I1;将R1的滑片移到最右端,电路中滑动变阻器R1的最大电阻与滑动变阻器R2串联,电流表的示数为I2;
根据欧姆定律和电源电压不变可得:
U=I1R2=I2(R0+R2),
解得:R2=I2R0I1−I2,
小灯泡额定功率的表达式为:
P额=I额2RL=I额2R2=I额2•I2R0I1−I2。
故答案为:(1)如图所示;(2)断路;(3)小灯泡的电流过小;C;(4)0.3;0.75;(5)最右端;I额2•I2R0I1−I2。
18.【解答】解:(1)根据甲图可知金属块的重力G=8N,金属块浸没在水中时,受到的浮力为:F浮=G﹣F示=8N﹣6N=2N;
(2)如图c、d,液体密度相同,金属块排开液体体积相同,金属块在水中的深度不同,但弹簧测力计示数相同,根据称重法可知金属块所受水的浮力相同,所以浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关;
(3)分析d、e两图,液体密度不同,金属块排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法可知浮力大小不同,故浮力大小与排开液体的密度有关;
金属块完全浸没在水中时,V金=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3,
金属块浸没在硫酸铜溶液中时V排′=V金=2×10﹣4m3,
F浮′=G﹣F示′=8N﹣3.6N=4.4N,
硫酸铜溶液的密度为:
ρ硫酸铜=F浮'gV排'=4.4N10N/kg×2×10−4m3=2.2×103kg/m3;
(4)②向杯中缓缓倒入未知液体,杯会慢慢下沉,下沉过程中杯子排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知杯子受到的浮力变大;
③因为要知道未知液体的体积,所以需要测玻璃杯中液体的深度;
④设杯的底面积为S,空杯放入水中竖直漂浮,空杯的重力等于浮力,
可得G杯=F浮=ρ水gSh1,
杯和液体整体漂浮在水中,杯和液体受到的总浮力等于重力,
可得G杯+G液=F浮=ρ水gSh2,
即:ρ水gSh1+ρ液gSh3=ρ水gSh2,
解得ρ液=ℎ2−ℎ1ℎ3×ρ水。
故答案为:(1)2;(2)c、d;(3)排开液体的密度;2.2×103;(4)②变大;③玻璃杯中液体;④ℎ2−ℎ1ℎ3×ρ水。
四.计算题(共3小题,满分22分)
19.【解答】解:(1)扫地机器人清扫工作中对地面的压力:F=G=mg=3.6kg×10N/kg=36N,
扫地机器人清扫工作中对地面的压强:p=FS=36N2×10−4m2=1.8×105Pa;
(2)由于扫地机器人做匀速直线运动,所以扫地机器人受到的阻力与牵引力是一对平衡力,即F=f=10N,
则扫地机器人在该段时间内牵引力的功率:P=Fv=10N×0.5m/s=5W。
答:(1)扫地机器人清扫工作中对地面的压强为1.8×105Pa;
(2)扫地机器人该段时间内牵引力的功率为5W。
20.【解答】解:(1)豆浆机处于磨煮状态,电动机必须接入电路,S2闭合,R1被短路,R2与电动机并联,两端电压等于电源电压,磨煮的同时进行加热,
由P=UI可知,通过电动机的电流:
I=P电动机U=110W220V=0.5A;
(2)由P=U2R可知,R2的电阻:
R2=U2P加热=(220V)21000W=48.4Ω,
S2断开时,R1与R2串联,由串联电路的电阻特点可知,此时电路的电阻最大,由P=U2R可知,此时电功率最小,电路处于保温状态,
由P=U2R可知,R1与R2串联的总电阻:
R=U2P保温=(220V)2100W=484Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R1的阻值:
R1=R﹣R2=484Ω﹣48.4Ω=435.6Ω;
(3)豆浆的体积V=1L=1×10﹣3m3;
由ρ=mV可得豆浆的质量:
m=ρ豆浆V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
豆浆吸收的热量:
Q吸=c豆浆m(t﹣t0)=4×103J/(kg•℃)×1kg×(90℃﹣30℃)=2.4×105J;
由η=Q吸W可知,豆浆机加热时所消耗的电能:
W=Q吸η=2.4×105J80%=3×105J,
由P=Wt可知,所需的加热时间:
t=WP加热=3×105J1000W=300s。
答:(1)此豆浆机处于磨煮状态时,通过电动机M的电流是0.5A;
(2)电热丝R1的阻值是435.6Ω;
(3)若豆浆机的加热效率为80%,将1L的豆浆从30℃加热到90℃需要300s。
21.【解答】解:(1)油箱底部受到的压强:
p=ρgh=0.71×103kg/m3×10N/kg×0.4m=2840Pa;
(2)浮子受到的浮力:
F浮=ρ汽油gV排=0.71×103kg/m3×10N/kg×12×6×10﹣4m3=2.13N;
(3)由图知:当I=0.6A时,只有R0接入电路,
定值电阻R0的阻值为:R0=UI1=12V0.6A=20Ω;
当I′=0.1A时,R0与R串联,
此时电路的总电阻为:R总=UI'=12V0.1A=120Ω,
滑动变阻器的电阻为:R=R总﹣R0=120Ω﹣20Ω=100Ω,
当油箱中的汽油还剩36L,滑动变阻器接入电阻为:
R1=60L−36L60L×100Ω=40Ω,
此时电流表的示数为:
I″=UR1+R0=12V40Ω+20Ω=0.2A。
答:(1)装满汽油时,油箱底部受到来自汽油的压强为2840Pa;
(2)若浮子的体积为6×10﹣4m3,当浮子有一半体积浸入汽油中时,浮子受到的浮力为2.13N;
(3)当油箱中的汽油还剩36L,电流表的示数为0.2A。
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