2022年广西贺州市中考物理试卷解析版
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这是一份2022年广西贺州市中考物理试卷解析版,共30页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022年广西贺州市中考物理试卷
一、单项选择题(每小题3分,共36分。每小题给出四个选项,只有一个选项正确。每小题选对得3分,不选、多选或选错的均得0分)
1.(3分)如图所示的选项中,使用交流电源的是( )
A.叫醒我和弟弟起床的闹钟用的干电池
B.爸爸外出时备用的充电宝
C.妈妈上班所骑电动车用的蓄电池
D.全家收看春节联欢晚会时电视机插头所接的电源
2.(3分)在标准大气压下冰水混合物的摄氏温度为( )
A.0℃ B.20℃ C.80℃ D.100℃
3.(3分)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音可以在真空中传播
B.教室周围的树木可以减弱噪声
C.发声体频率越高响度越大
D.超声波清洗机利用了声传递信息
4.(3分)下列现象中与物态变化相对应的是( )
A.灯泡用久了灯丝变细是汽化现象
B.晒在太阳下的湿衣服变干是凝固现象
C.冰变成水是熔化现象
D.碘颗粒加热后变成紫色的碘蒸气是凝华现象
5.(3分)如图所示,在A、B两点间先后接入下列物体,闭合开关后,不能使小灯泡发光的是( )
A.铝线 B.铜线 C.玻璃棒 D.铅笔芯
6.(3分)如图所示,往自由下垂的两张白纸中间向下吹气,两张白纸会( )
A.朝上翻卷 B.彼此远离 C.不动 D.相互靠拢
7.(3分)下列选项中,与大气压作用有关的是( )
A.弹簧测力计 B.吸盘式挂钩 C.破窗锤 D.密度计
8.(3分)如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.托盘天平
C.羊角锤 D.火钳
9.(3分)下列选项中,通过热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.钻木取火 B.用热水袋取暖
C.反复弯折铁丝 D.搓手取暖
10.(3分)下列关于电磁波的说法,正确的是( )
A.电磁波既能传递信息也能传递能量
B.电磁波传播需要介质
C.电磁波的频率恒定不变
D.电磁波传播速度为340m/s
11.(3分)正在冰面上滑动的冰壶,如果冰壶所受的外力同时消失,那么它将( )
A.做匀速直线运动 B.改变原来运动的方向
C.做加速运动 D.立即停下来
12.(3分)下列选项中,能减弱通电螺线管磁性的措施是( )
A.改变线圈中的电流方向 B.增加线圈的匝数
C.减小线圈的电流 D.在线圈中插入铁芯
二、填空题(每空1分,共22分。不要求写出计算过程)
13.(2分)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有 ,属于凹透镜的有 (两空均填编号)。
14.(2分)小提琴优美的琴声是由琴弦的 产生的,琴声是通过 传到人耳。
15.(3分)端午节家里弥漫着粽子的清香,这是 现象。给粽子加热时粽子的内能会 (选填“增加”“不变”或“减少”),香味会更浓,是因为物体的温度越高,分子运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
16.(2分)用50N的水平力推物体向前移动2m,用时4s;推力对物体所做的功为 J,推力做功的功率为 W。
17.(2分)自然界存在两种电荷,一种是正电荷,另一种是 电荷;当甲、乙两带电轻质小球出现如图所示的情形时,若甲带正电,则乙带 电。
18.(2分)小明从贺州园博园出发返回到贺州一高,通过路程1000m,骑共享单车用了200s,他在这段时间内的平均速度是 m/s;骑行中以共享单车为参照物,小明是 的(选填“运动”或“静止”)。
19.(2分)如图所示的滑轮为 (选填“动”或“定”)滑轮;若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦,用竖直向上的拉力F= N,可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。
20.(3分)教室的灯管之间是 联的,灯管正常发光时两端电压为 V;多开一盏灯,干路上的电流大小会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.(2分)在家庭电路中,用 来测量所消耗的电能;正确使用试电笔来辨别火线和零线,若试电笔的氖管发光,表明笔尖接触的是 线。
22.(2分)如图所示,水平桌面上甲、乙两容器底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为3×10﹣3m3的水,乙容器内盛有深度为0.35m的酒精,则甲容器内水的质量为 kg;从甲、乙两容器内抽出 m相同高度的液体后,液体对两容器底部压强相等。
三、作图题(每题2分,共4分。)
23.(2分)请在图中画出物体受到重力的示意图。
24.(2分)用笔画线表示导线,将图中的开关、电灯正确接入家庭电路中。
四、实验探究题(25题4分,26题5分,27题5分,共14分。)
25.(4分)在“探究平面镜成像的特点”中,记录实验数据如下表:
实验次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
8
8
相等
2
10
10
相等
3
15
15
相等
(1)根据表格中的数据可归纳出平面镜成像的特点:像的大小与物体的大小 ,像与物体到平面镜的
距离 。
(2)图中平面镜所成的像是 像,像和物体的连线与镜面 。
26.(5分)在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示。
(1)通过观察海绵的 来比较压力作用的效果。
(2)通过比较 两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越 (选填“明显”或“不明显”)。
(3)通过比较 两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是 法。
27.(5分)在“探究影响导体电阻大小的因素”中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:
A.导体的材料
B.导体的长度
C.导体的横截面积
为了验证上述猜想,他用如图甲所示的器材进行实验,编号①②③是镍铬合金导体,④是锰铜导体。
(1)实验前开关应处于 状态。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想 (选填猜想因素选项“A”“B”或“C”)。
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的 有关。
(4)用②导体接在M、N两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,读数为 V,此时电路中电流表的示数为0.2A,则②导体的电阻为 Ω。
五、计算题(28题6分,29题9分,30题9分,共24分。写出必要的文字说明并写出解答过程)
28.(6分)如图所示,电源电压为9V,电阻R1=10Ω,闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的电功率;
(3)电阻R2通电1min产生的热量。
29.(9分)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
30.(9分)贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm?
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
2022年广西贺州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题3分,共36分。每小题给出四个选项,只有一个选项正确。每小题选对得3分,不选、多选或选错的均得0分)
1.(3分)如图所示的选项中,使用交流电源的是( )
A.叫醒我和弟弟起床的闹钟用的干电池
B.爸爸外出时备用的充电宝
C.妈妈上班所骑电动车用的蓄电池
D.全家收看春节联欢晚会时电视机插头所接的电源
【解答】解:ABC、干电池、充电宝和蓄电池都是直流电源,故ABC不符合题意;
D、家庭电路的电流是交流电,故D符合题意。
故选:D。
2.(3分)在标准大气压下冰水混合物的摄氏温度为( )
A.0℃ B.20℃ C.80℃ D.100℃
【解答】解:一标准大气压下冰水混合物的温度为0℃,故A正确。
故选:A。
3.(3分)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音可以在真空中传播
B.教室周围的树木可以减弱噪声
C.发声体频率越高响度越大
D.超声波清洗机利用了声传递信息
【解答】解:A、声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B、在教室周围植树可以有效减弱噪声的传播,故B正确;
C、发声体的频率越高,音调越高,声音的响度是由发声体的振幅决定的,振幅越大,响度越大,故C错误;
D、超声波清洗机,说明声波能传递能量,故D错误。
故选:B。
4.(3分)下列现象中与物态变化相对应的是( )
A.灯泡用久了灯丝变细是汽化现象
B.晒在太阳下的湿衣服变干是凝固现象
C.冰变成水是熔化现象
D.碘颗粒加热后变成紫色的碘蒸气是凝华现象
【解答】解:A、灯泡用久了,钨丝在高温下升华为气态钨,所以灯丝会变细,属于升华;故A错误。
B、晒在太阳下的湿衣服变干,由液态变为气态的过程,属于汽化;故B错误。
C、冰变成水,是固态变为液态的过程,属于熔化,故C正确。
D、碘颗粒加热后变成紫色的碘蒸气,是固态直接变为气态的过程,属于升华,故D错误。
故选:C。
5.(3分)如图所示,在A、B两点间先后接入下列物体,闭合开关后,不能使小灯泡发光的是( )
A.铝线 B.铜线 C.玻璃棒 D.铅笔芯
【解答】解:铝线、铜线、铅笔芯都是导体,容易导电,接入电路中,有电流通过,灯泡会发光;玻璃棒属于绝缘体,接入电路中,不能通过电流,灯泡不发光,故C正确。
故选:C。
6.(3分)如图所示,往自由下垂的两张白纸中间向下吹气,两张白纸会( )
A.朝上翻卷 B.彼此远离 C.不动 D.相互靠拢
【解答】解:往自由下垂的两张白纸中间向下吹气,两张纸中间空气流速大,压强变小,纸外侧的压强不变,两张纸被内外压强差压向中间,故D正确。
故选:D。
7.(3分)下列选项中,与大气压作用有关的是( )
A.弹簧测力计 B.吸盘式挂钩 C.破窗锤 D.密度计
【解答】解:A、弹簧测力的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比或者是在弹性限度内,弹簧所受的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,与大气压无关,故A不合题意;
B、把吸盘紧压在光滑的墙上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,在钩上可以挂衣服,故B符合题意。
C、破窗锤两端做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,与大气压无关,故C不合题意;
D、船闸的原理先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸;然后把这一端船闸关闭,打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去,应用了两次连通器,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:B。
8.(3分)如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.托盘天平
C.羊角锤 D.火钳
【解答】解:A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不合题意;
B、托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不合题意;
C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D、火钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不合题意。
故选:C。
9.(3分)下列选项中,通过热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.钻木取火 B.用热水袋取暖
C.反复弯折铁丝 D.搓手取暖
【解答】解:A、钻木取火是摩擦生热,是利用做功来改变物体内能的,故A不合题意;
B、用热水袋取暖,人体会变暖是通过热传递改变了物体的内能,故B符合题意;
C、反复弯折铁丝,是利用做功来改变物体内能的,故C不合题意;
D、搓手取暖属于摩擦生热,是利用做功来改变物体内能的,故D不合题意。
故选:B。
10.(3分)下列关于电磁波的说法,正确的是( )
A.电磁波既能传递信息也能传递能量
B.电磁波传播需要介质
C.电磁波的频率恒定不变
D.电磁波传播速度为340m/s
【解答】解:A、电磁波既能传递信息也能传递能量,故A正确;
B、电磁波的传播不需要介质,故B错误;
C、不同电磁波的频率不同,故C错误;
D、电磁波在不同的介质中传播速度不同,但远大于340m/s,故D错误。
故选:A。
11.(3分)正在冰面上滑动的冰壶,如果冰壶所受的外力同时消失,那么它将( )
A.做匀速直线运动 B.改变原来运动的方向
C.做加速运动 D.立即停下来
【解答】解:正在冰面上滑动的冰壶速度不为零,当外力消失时,由于惯性物体将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
故选:A。
12.(3分)下列选项中,能减弱通电螺线管磁性的措施是( )
A.改变线圈中的电流方向 B.增加线圈的匝数
C.减小线圈的电流 D.在线圈中插入铁芯
【解答】解:
A、改变线圈中的电流方向,只能改变通电螺线管的磁极,不能改变通电螺线管的磁性强弱,故A不符合题意;
B、其它条件相同时,增加线圈的匝数,螺线管的磁性增强,故B不符合题意;
C、其它条件相同时,减小线圈的电流,螺线管的磁性减弱,故C符合题意;
D、其它条件相同时,在线圈中插入铁芯,螺线管的磁性增强,故D不符合题意。
故选:C。
二、填空题(每空1分,共22分。不要求写出计算过程)
13.(2分)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有 ②③ ,属于凹透镜的有 ①④ (两空均填编号)。
【解答】解:如图,②③透镜中间比边缘厚是凸透镜;
①④透镜中间比边缘薄是凹透镜。
故答案为:②③;①④。
14.(2分)小提琴优美的琴声是由琴弦的 振动 产生的,琴声是通过 空气 传到人耳。
【解答】解:小提琴优美的琴声是由琴弦的振动产生的,琴声是通过空气传到人耳。
故答案为:振动;空气。
15.(3分)端午节家里弥漫着粽子的清香,这是 扩散 现象。给粽子加热时粽子的内能会 增加 (选填“增加”“不变”或“减少”),香味会更浓,是因为物体的温度越高,分子运动越 剧烈 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
【解答】解:家里弥漫着粽子的清香,这是一种扩散现象。给粽子加热时粽子的内能会增加,温度升高,由于物体的温度越高,分子运动越 剧烈,所以香味会更浓。
故答案为:扩散;增加;剧烈。
16.(2分)用50N的水平力推物体向前移动2m,用时4s;推力对物体所做的功为 100 J,推力做功的功率为 25 W。
【解答】解:推力做的功为:W=Fs=50N×2m=100J;
推力做功的功率为:P=P===25W。
故答案为:100;25。
17.(2分)自然界存在两种电荷,一种是正电荷,另一种是 负 电荷;当甲、乙两带电轻质小球出现如图所示的情形时,若甲带正电,则乙带 正 电。
【解答】解:自然界存在两种电荷:正电荷和负电荷;
图中所示甲、乙两个小球互相排斥,所以甲乙小球带的是异种电荷,因为甲带正电,所以乙带正电。
故答案为:负;正。
18.(2分)小明从贺州园博园出发返回到贺州一高,通过路程1000m,骑共享单车用了200s,他在这段时间内的平均速度是 5 m/s;骑行中以共享单车为参照物,小明是 静止 的(选填“运动”或“静止”)。
【解答】解:(1)骑行的平均速度:
v===5m/s;
(2)骑行中小明与共享单车之间没有位置的变化,所以以共享单车为参照物,小明是静止的。
故答案为:5;静止。
19.(2分)如图所示的滑轮为 动 (选填“动”或“定”)滑轮;若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦,用竖直向上的拉力F= 50 N,可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。
【解答】解:(1)由图可知,该滑轮随物体一起移动,为动滑轮;
(2)使用动滑轮能省一半力,若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦,
则拉力:F=G=×100N=50N。
故答案为:动;50。
20.(3分)教室的灯管之间是 并 联的,灯管正常发光时两端电压为 220 V;多开一盏灯,干路上的电流大小会 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:由于教室内各个灯管能够独立工作,互不影响,所以教室的灯管之间是并联的;
我国家庭电路的供电电压是220V;
并联电路中,干路电流等于各个支路电流之和,故当家中多开一盏灯时,干路上的电流将变大。
故答案为:并;220;变大。
21.(2分)在家庭电路中,用 电能表 来测量所消耗的电能;正确使用试电笔来辨别火线和零线,若试电笔的氖管发光,表明笔尖接触的是 火 线。
【解答】解:在家庭电路中,用电能表来测量所消耗的电能;使用试电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线。
故答案为:电能表;火。
22.(2分)如图所示,水平桌面上甲、乙两容器底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为3×10﹣3m3的水,乙容器内盛有深度为0.35m的酒精,则甲容器内水的质量为 3 kg;从甲、乙两容器内抽出 0.1 m相同高度的液体后,液体对两容器底部压强相等。
【解答】解:(1)甲容器内盛有体积为3×10﹣3m3的水,则甲容器内水的质量为:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3=3kg;
(2)甲、乙两容器底面积均为0.01m2,乙容器内盛有深度为0.35m的酒精,则酒精的体积V酒=0.01m2×0.35m=3.5×10﹣3m3,则乙容器内酒精的质量为:
m酒=ρ酒V酒=0.8×103kg/m3×3.5×10﹣3m3=2.8kg;
根据体积的公式,V=,V=Sh,可以看出,当两容器中的液体体积减小相同的量时,在密度关系、底面积关系不变的情况下,液体的质量m和液体的深度h都会发生相应的变化,这样才有可能使两容器内液体对容器底部的压强相等,故应从甲、乙容器内抽出相同体积的液体,由于甲、乙容器完全一样,所以从甲、乙两容器内抽出液体的高度相同,设从甲、乙两容器内抽出液体的高度为h;
此时液体对两容器底部的压强相等,根据公式p==可知,此时水和酒精的重力是相同的,即m水g﹣ρ水gSh=m酒g﹣ρ酒gSh,即:
3kg×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×h=2.8kg×10N/kg﹣0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×h,
解得:h=0.1m。
故答案为:3;0.1。
三、作图题(每题2分,共4分。)
23.(2分)请在图中画出物体受到重力的示意图。
【解答】解:图中物体为形状规则物体,重力的作用点即重心,在物体的几何中心,重力的方向是竖直向下的,故画重力的示意图如图所示:
24.(2分)用笔画线表示导线,将图中的开关、电灯正确接入家庭电路中。
【解答】解:火线首先进入开关,然后再入灯泡顶端的金属点,零线直接接灯泡的螺丝口,如图所示:
四、实验探究题(25题4分,26题5分,27题5分,共14分。)
25.(4分)在“探究平面镜成像的特点”中,记录实验数据如下表:
实验次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
8
8
相等
2
10
10
相等
3
15
15
相等
(1)根据表格中的数据可归纳出平面镜成像的特点:像的大小与物体的大小 相等 ,像与物体到平面镜的
距离 相等 。
(2)图中平面镜所成的像是 虚 像,像和物体的连线与镜面 垂直 。
【解答】解:(1)由实验1、2、3三次实验数据可知,像与物体的大小相等;像与物体到平面镜的距离相等;
(2)蜡烛在平面镜中所成的像不能呈现在光屏上,只能在平面镜前观察到,说明平面镜所成的像是虚像;
连接像与物的对应点,连线与镜面垂直。
故答案为:(1)相等;相等;(2)虚;垂直。
26.(5分)在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示。
(1)通过观察海绵的 凹陷程度 来比较压力作用的效果。
(2)通过比较 甲、乙 两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越 明显 (选填“明显”或“不明显”)。
(3)通过比较 乙、丙 两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是 控制变量法 法。
【解答】解:(1)实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,这种研究方法是转换法;
(2)要探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该控制受力面积相同,改变压力的大小,故可通过图中的甲、乙两次实验进行比较,得出在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,改变受力面积的大小,故可通过图中的乙、丙两次实验进行比较,根据海绵的凹陷程度可知压力作用的效果跟受力面积有关,这种研究问题的方法是控制变量法。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)甲、乙;明显;(3)乙、丙;控制变量法。
27.(5分)在“探究影响导体电阻大小的因素”中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:
A.导体的材料
B.导体的长度
C.导体的横截面积
为了验证上述猜想,他用如图甲所示的器材进行实验,编号①②③是镍铬合金导体,④是锰铜导体。
(1)实验前开关应处于 断开 状态。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想 B (选填猜想因素选项“A”“B”或“C”)。
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的 材料 有关。
(4)用②导体接在M、N两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,读数为 2.2 V,此时电路中电流表的示数为0.2A,则②导体的电阻为 11 Ω。
【解答】解:(1)为了保护电路,实验前开关应处于断开状态;
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,根据题意可知,①②两根导体材料、横截面积相同,而长度不同,所以是验证B电阻与导体长度的关系;
(3)①④两根导体,长度、横截面积相同,材料不同,而电流表的示数不同,说明两导体的电阻不同,所以导体电阻大小跟导体的材料有关;
(4)用②导体接在M、N两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.2V;此时电路中电流表的示数为0.2A,则②导体的电阻为:
R===11Ω。
故答案为:(1)断开;(2)B;(3)材料;(4)2.2;11。
五、计算题(28题6分,29题9分,30题9分,共24分。写出必要的文字说明并写出解答过程)
28.(6分)如图所示,电源电压为9V,电阻R1=10Ω,闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的电功率;
(3)电阻R2通电1min产生的热量。
【解答】解:(1)由题意可知,R1两端的电压U1=U﹣U2=9V﹣6V=3V;
通过R1的电流I1==0.3A;
(2)根据串联电路中电流处处相等,则有:I=I1=I2=0.3A;
所以电阻R2消耗的电功率P2=U2I2=6V×0.3A=1.8W;
(3)由P=可得,电阻R2在1min内消耗的电能产生电热Q2=W2=P2t=1.8W×60s=108J。
答:(1)通过电阻R1的电流为0.3A;
(2)电阻R2的电功率是1.8W;
(3)电阻R2通电1min产生的热量是108J。
29.(9分)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
【解答】解:(1)水对B容器底部的压强pB=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)阀门K打开前,PA就是物块对容器底的压强,当pB=2pA时,pA===1000Pa;
由pA=ρ物gh物得:物块密度为ρ物==0.5×103kg/m3;
(3)物块体积:V物=S物h物=50×10﹣4m2×0.2m=1×10﹣3m3;
由ρ=得:物块质量m物=ρ物V物=0.5×103kg/m3×1×10﹣3m3=0.5kg;
则物块的重力G物=m物g=0.5kg×10N/kg=5N;
阀门K打开后,水从B容器进入A容器,当物块刚好漂浮时,有F浮=G物=5N;
由F浮=G排=ρ水gV排得:排开水的体积V排==5×10﹣4m3;
进入A容器中水的深度:h′==0.1m。
答:(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB为2000Pa;
(2)物块的密度为0.5×103kg/m3;
(3)水进入A容器中的深度为0.1m。
30.(9分)贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm?
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
【解答】解:(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB刚好浸没水中V排=V物=Sh=0.01m2×0.3m=3×10﹣3m3;
物体AB所受浮力F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N;
(2)水面与物体AB上表面相平时,弹簧对物体的拉力F弹=G物﹣F浮=50N﹣30N=20N;
水面下降至与物体AB下表面相平时,弹簧对物体的拉力F弹′=G物=50N;
水面从物体AB上表面逐渐下降至与下表面相平过程中,弹簧拉力的变化量ΔF=F弹'﹣F弹=50N﹣20N=30N;
由乙图可知:;
物体刚好离开水面时,由得弹簧伸长的长度ΔL′==15cm;
(3)水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面相平时,弹簧伸长15cm,即滑片下移15cm,接入电路的电阻变化量ΔR==15Ω;
此时滑动变阻器接入电路中的电阻 R′=R﹣ΔR=20Ω﹣15Ω=5Ω;
R′与R串联,R'的电流I′=I==0.2A;
电压表的示数U′=I′R′=0.2A×5Ω=1V。
答:(1)物体AB受到的浮力大小为30N;
(2)弹簧伸长了15cm;
(3)电压表的示数为1V。
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