2023年重庆市璧山中学中考物理模拟试题(含答案)
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这是一份2023年重庆市璧山中学中考物理模拟试题(含答案),共22页。试卷主要包含了单选题,填空作图题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2023年重庆市璧山中学中考物理模拟试卷(3月份)
一、单选题(本大题共8小题,每题3分,共24分)
1.(3分)在下列一些物理量估测数据中,最接近实际的是( )
A.我们正常步行的速度约为10m/s
B.一名初中学生的质量约为50kg
C.人体的正常体温约为40℃
D.教室一层楼的高度约为3dm
2.(3分)摩擦有利也有弊。下列选项中属于减小有害摩擦的是( )
A.车轮的外胎上做有凹凸花纹
B.板书时,粉笔与黑板间的摩擦
C.骑自行车刹车时,用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
D.轴承中装有滚珠
3.(3分)两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
4.(3分)2020年4月23日,海斗一号潜水器搭乘探索一号科考船奔赴马里亚纳海沟,成功完成了首次万米海试与实验性应用任务,刷新了中国潜水器最大下潜深度记录,假设海水的密度不变,下列分析合理的是( )
A.将海斗一号潜水器从探索一号科考船上,放入海中后,科考船受到的浮力将变小
B.海斗一号潜水器没入水中后继续下潜,其浮力增大
C.海斗一号潜水器在下潜的过程中,底部受到的海水压力不变
D.若探索一号科考船从海水中驶入江水中,由于浮力变大,船体会下沉一些
5.(3分)如图所示,水平桌面上有两个相同的玻璃杯,内盛一定量的盐水。现将两个完全相同的鸡蛋放入其中,静止时两杯盐水的液面相平,则下列说法正确的是( )
A.甲杯中的鸡蛋受到的浮力小
B.两个玻璃杯杯底受到盐水的压力一样大
C.乙杯杯底受到盐水的压强大
D.甲杯中盐水的密度较大
6.(3分)乐乐家安装了智能指纹锁,先用手触摸感应区域开关S1闭合,指示灯L亮起;再按下手指,当指纹与系统设置指纹匹配时开关S2闭合,电动机M启动,开锁成功。指示灯没亮时指纹匹配不能启动开关S2,电动机无法工作。下图所示电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体。现将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,此时三个容器中的液面相平。则下列说法错误的是( )
A.三个杯子中液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.放入物体前液体对容器底的压强p甲=p乙=p丙
C.放入物体后容器对桌面的压强p'甲<p'乙<p'丙
D.放入物体后液体对容器底增加的压强Δp甲=Δp乙=Δp丙
8.(3分)底面积为100cm2的容器中装有适量的水,用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球,若把球放在盒内密封后,它们恰能悬浮在水中,此时球对盒底的压力为30N,如图甲所示。若把球和盒用细绳相连,放入水中静止后。盒有体积浸在水中(ρ水=1.0×103kg/m3),如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.这种合金的密度为2.0×103kg/m3
B.图乙中细绳对球的拉力为15N
C.图乙中若剪断细绳,盒静止时有三分之一体积露出水面
D.图乙中若剪断细绳,水对容器底的压强减少了2000Pa
二、填空作图题(本大题共7小题,第14小题每小问2分,其余每空1分,共14分)
9.(2分)战斗机投入战斗前要抛掉副油箱来减小自身质量,是为了减小 从而提高灵活性。战斗机在加速追赶敌机的过程中运动状态 (填“改变”或“不改变”)。
10.(2分)海拔越高的地方,空气越稀薄,那里的大气压越 (选填“大”或“小”),在高山上煮饭通常用高压锅,是因为锅内水沸腾时水面上方气压大于1个标准大气压,水沸点 (选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃的缘故。
11.(2分)如图,容器中装有深度为10cm,质量为60g的水,已知容器的质量为30g,底面积为5cm2,容器底部受到水的压强为 Pa,容器对水平桌面的压强是 Pa.(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
12.(2分)为了减少大气污染,可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤,完全燃烧2kg秸秆煤可放出 J热量;若这些热量完全被水吸收,可使 kg水温度由20℃升高到60℃.[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
13.(2分)如图所示,用质量不计、长度为10cm的弹簧将正方体物块下表面与底面积为150cm2的圆柱形容器底部相连,正方体物块竖直立于圆柱形容器内,且不与容器壁接触,弹簧的长度缩短为2cm;现向容器内部倒入水,当物块有五分之一的体积露出水面时,弹簧的长度又恢复到原长;则正方体物块的重力为 N。现继续向容器内倒入0.4kg的水后(水不溢出),容器底部所受水的压强为 Pa。(已知:弹簧的长度每改变1cm时,所受力的变化量为1N。g=10N/kg)
14.(2分)如图所示,一个盛有水的容器中有一个小球漂浮,在图中画出小球所受力的示意图。
15.(2分)如图所示,物块A沿斜面下滑,请画出物块A对斜面压力的示意图。
三.实验题(本大题共3小题,每空1分,16题4分,17题8分,18题8分,共20分)
16.(4分)探究影响压力作用效果的因素时,小文同学利用小桌,海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中小文是通过比较海绵的 来确定压力作用效果的大小,这个方法叫 ;
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用 两次实验(填序号)。
(3)比较甲、乙两图,可以得出的结论是 。
17.(8分)小明学习了密度的内容后,想测量妈妈所戴手镯的密度。
(1)将托盘天平放在 上,将游码移至标尺 处。
(2)称量前,若分度盘指针如图甲所示,则应向 调节平衡螺母;称量手镯时,当天平重新平衡,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,则该手镯质量为 g;
(3)用50mL量筒测量手镯体积时,发现手镯无法放入量筒。于是他通过以下几个步骤测出了手镯的体积:
①在烧杯中倒入适量的水,将手镯放入其中并浸没,用记号笔记下此时液面的位置p;
②将手镯取出,用量筒里的水添加到烧杯中,使液面回到位置p;
③前后两次量筒中液面位置如图乙所示,则手镯的体积是 cm3。
(4)由此可以计算出该手镯的密度为 kg/m3;
(5)以上测出的密度值比真实值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(6)小明的爸爸首先肯定了小明的办法,然后用图丁所示的方法也测得了手镯的密度。
①用一碗装适量的水,放在厨房里的家用电子秤上,这时的读数为m1;
②用一丝线将手镯浸没在水中(未触底),电子秤上读数为m2;
③将手镯沉在碗底,电子秤上的读数为m3;
④则手镯的密度为ρ= (用所测物理量的字母表示,已知水的密度为ρ水)。
18.(8分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,图甲是未连接完整的实验电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大);
(2)闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,则电路的故障可能是 ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,如图乙所示,电压表的示数为 V,为了测小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I﹣U图像,由图像可知,小灯泡的额定功率为 W,可知小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(5)乙同学设计了如图丙所示电路,来测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知。
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为 (用字母表示),此时灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的读数为I;
③小灯泡额定功率的表达式P额= (用字母U额、I、R0表示)。
四、计算题(本大题共3小题,19题6分,20题8分,21题8分,共22分)
19.(6分)2022年北京冬奥会成功举办。如图是某运动员参加越野滑雪10km项目,已知运动员两个滑雪板与雪地接触的总面积约为0.25m2,运动员和滑雪装备的总重力为700N,运动员的最终成绩约为30min。求:
(1)运动员双板站立在雪地上,对雪地的压强;
(2)运动员10km越野滑雪的平均速度。
20.(8分)如图所示,薄壁圆柱形容器与水平桌面的接触面积为100cm2,将一个质量200g、体积为400cm3的实心长方体物块A用细线吊着,然后将其体积的浸入容器内的水中,以上操作过程中,容器内的水没有溢出。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求:
(1)长方体物块A受到的浮力;
(2)细线对长方体物块A的拉力;
(3)剪断细线,长方体物块A在容器中静止时,容器底部受到水的压强的增加量。
21.(8分)线上学习期间,小川同学对家里的电火锅(如图甲)产生了浓厚的兴趣。断开电源,查看该电火锅底部的铭牌如图乙所示,但有一项参数已经模糊不清,网上资料显示该电火锅有高温、低温两挡,其内部简化电路图如图乙所示,发热电阻R1和R2的阻值均不发生变化,但资料仅告知了R1的阻值为72.6Ω。根据以上信息:
(1)求R2的阻值;
(2)小川同学以低温挡给锅中1kg的水进行加热,发现用时2min,水温升高了10℃,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求则该挡下电火锅的加热效率;
(3)晚上用电高峰期时,若整个家庭电路只接入电火锅的高温挡工作,发现2min的时间内,标有“3000r/(kW•h)”的电能表的转盘转了81r,求此时的实际电压。
型号
XDFZ﹣NO.1
额定电压
220V
高温挡
1000W
低温挡
XXX W
2023年重庆市璧山中学中考物理模拟试卷(3月份)
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共8小题,每题3分,共24分)
1.【答案】B
【解答】解:A、我们正常步行的速度约为1.1m/s,故A错误;
B、一名初中学生的质量约为50kg,故B正确;
C、人体的正常体温约为37℃,故C错误;
D、教室一层楼的高度约为3.5m,故D错误。
故选:B。
2.【答案】D
【解答】解:A、车轮的外胎上做有凹凸花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可以增大有益摩擦,故A不合题意;
B、板书时,留下粉笔字就是依靠粉笔与黑板间的摩擦,属于有益摩擦,需要增大,故B不合题意;
C、骑自行车刹车时,用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力,可以增大有益摩擦,故C不合题意;
D、轴承中装有滚珠,用滚动摩擦代替滑动摩擦可以减小有害摩擦,故D符合题意。
故选:D。
3.【答案】C
【解答】解:A、惯性是一切物体的固有属性,不能说物体受到惯性的作用,A错误;
B、若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,平衡车会做匀速直线运动,B错误;
C、平衡车对地面的压力与地面对它的支持力,大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,C正确;
D、平衡车受到的重力小于地面对它的支持力,这两个力大小不相等,不是一对平衡力,D错误。
故选:C。
4.【答案】A
【解答】解:
A、海斗一号潜水器和探索一号科考船一起处于漂浮状态,浮力等于它们的重力之和,当将海斗一号潜水器从探索一号科考船上放入海中后,科考船受到的重力减小,浮力也变小,故A正确;
B、海斗一号潜水器没入水中后继续下潜时,排开海水的体积不变,海水密度不变,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜艇受到的浮力不变,故B错误;
C、海斗一号潜水器在下潜的过程中,深度增加,由p=ρgh可知,潜艇受到海水的压强变大,故C错误;
D、若探索一号科考船从海水中驶入江水中,仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,重力不变,浮力也不变,但液体的密度会减小,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知排开液体的体积会增大,船体会下沉一些,故D错误。
故选:A。
5.【答案】C
【解答】解:
A、读图可知,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,根据浮沉条可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故A错误;
BCD、小球在甲杯中悬浮,则ρ甲=ρ鸡蛋,在乙杯中漂浮,则ρ乙>ρ鸡蛋,所以ρ甲<ρ乙,故D错误;
两杯中液面相平,h相等,ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh可知,乙杯的杯底受到盐水的压强大,即p甲<p乙,故C正确;
两容器的底面积相同,根据压强公式p=得F=pS知,乙玻璃杯杯底受到盐水的压力大,故B错误。
故选:C。
6.【答案】C
【解答】解:根据题意可知,开关S1闭合,指示灯L就会发光,这表明S1可以控制指示灯L;再按下开关S2,电动机M工作,说明S2能控制电动机M,电动机和灯是并联的;指示灯亮时指纹不匹配不能启动开关S2,电动机无法工作,这说明S2在支路中,S1在干路中,故C正确。
故选:C。
7.【答案】B
【解答】解:A、由于A悬浮,故ρ甲=ρ物;B漂浮,故ρ乙>ρ物;丙漂浮,故ρ丙>ρ物;且VB排>VC排,由F浮=ρ液V排g可知:ρ丙>ρ乙;故密度关系是:ρ甲<ρ乙<ρ丙,故A正确;
B、已知放物体之后,三个容器的液面相平,由于VA排>VB排>VC排,则放物体之前V甲<V乙<V丙,由于容器相同,则h甲<h乙<h丙,且ρ甲<ρ乙<ρ丙,由p=ρgh可知,p甲<p乙<p丙,故B错误;
C、放物体之前V甲<V乙<V丙,由于ρ甲<ρ乙<ρ丙,根据G=mg=ρVg可知:G甲<G乙<G丙,
因为甲、乙、丙三个完全相同的容器,三个长方体的质量和体积都相同,根据F=G液+G物+G容器可知:F甲<F乙<F丙,因为底面积相同,故由p=得,放入物体后容器对桌面的压强p'甲<p'乙<p'丙,故C正确;
D、因为底面积相同,放入物体后液体漂浮或悬浮(不溢出),故增加的压力等于排开液体的重力,都等于物体的重力,则放入物体后液体对容器底增加的压强Δp甲=Δp乙=Δp丙,故D正确。
故选:B。
8.【答案】D
【解答】解:A.图甲中,金属球处于静止状态,金属球的重力等于盒子对金属球的支持力,因为力的作用是相互的,所以金属球的重力为:G球=F支=F压=30N,
金属盒和实心金属球质量相等,所以金属盒的重力为:G盒=G球=30N,
由图甲可知,金属球和盒处于悬浮状态,总重力等于浮力,所以浮力为:F浮=G球+G盒=30N+30N=60N,
根据阿基米德原理可得,金属盒的体积为:V盒=V排===6×10﹣3m3,
由图乙可知,盒与球处于漂浮,则浮力等于盒和球的总重力,因此两种情况下盒与球受到的浮力相等;由阿基米德原理可知,两次排开水的体积相同,所以盒子和球的体积关系为:V盒=+V球,
所以金属球的体积为:V球===1×10﹣3m3,
由于用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球,则金属盒上金属的实际体积为:
V实=V球=1×10﹣3m3,
由于是实心金属球,则合金的密度为:ρ球===3.0×103kg/m3,
故A错误;
B.对图乙中金属球受到的浮力为:
F浮球=ρ水gV球=ρ水=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,
由于金属球处于静止状态,则根据受力平衡可知:细绳对球的拉力为:F拉=G球﹣F浮球=30N﹣10N=20N,
故B错误;
C.当绳子剪断后,金属盒子处于漂浮,盒子的浮力为:F浮盒=G盒=30N,
则金属盒浸入的体积为:V排1===3×10﹣3m3,
则金属盒露出水面的体积为:V露=V盒﹣V排1=6×10﹣3m3﹣3×10﹣3m3=3×10﹣3m3,
由于V露=V排1,所以盒静止时有一半体积露出水面,故C错误;
D.绳子剪断之前,金属盒露出水面的体积为:V露′==×6×10﹣3m3=1×10﹣3m3,
剪短绳子前后,金属盒露出水面体积的变化量为:ΔV=V露﹣V露′=3×10﹣3m3﹣1×10﹣3m3=2×10﹣3m3,
液面变化的高度为:Δh===0.2m,
压强的变化量为:p=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,
故D正确。
故选:D。
二、填空作图题(本大题共7小题,第14小题每小问2分,其余每空1分,共14分)
9.【答案】惯性;改变
【解答】解:(1)惯性的大小只与物体的质量有关,战斗机投入战斗前要抛掉副油箱来减小自身质量,是为了减小惯性从而提高灵活性。
(2)战斗机在加速追赶敌机的过程中,速度发生变化,所以运动状态改变。
故答案为:惯性;改变。
10.【答案】小;高于。
【解答】解:因为海拔越高,空气越稀薄,气压越低,所以高山上的大气压比平原上的要低;
又因为气压越低、沸点越低,所以,高山上水的沸点低于100℃.在这些地方煮饭通常用高压锅,是因为高压锅密封好,锅内气压高,水沸腾时水面上方气压大于1个标准大气压,水沸点沸点高于100℃。
故答案为:小;高于。
11.【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)水的深度h=10cm=0.1m,
容器底部受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)质量为60g的水,容器的质量为30g,总质量为:
m=60g+30g=90g,
重力为:G=mg=90×10﹣3 kg×10N/kg=0.9N
水平桌面受到容器的压力:
F=G=0.9N,
容器对桌面的压强:
p===1800Pa。
故答案为:1000;1800。
12.【答案】4.2×107;250。
【解答】解:(1)秸秆煤完全燃烧释放的热量:
Q放=m秸秆煤q秸秆煤=2kg×2.1×107J/kg=4.2×107J。
(2)由题意可知,水吸收的热量为:Q吸=Q放=4.2×107J;
由Q吸=cmΔt可得,水的质量:
m===250kg。
故答案为:(1)4.2×107;250。
13.【答案】8;2200。
【解答】解:
(1)由题意可知,物体的重力等于弹簧受到的压力,
则有G物=F=1N×(L0﹣L)=1N/cm×(10cm﹣2cm)=8N;
(2)当物块有的体积露出水面时,F浮=G物,
即:ρ水gV排=ρ物gV物,ρ水g(1﹣)V物=ρ物gV物,
解得:ρ物=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3,
则物体的体积为:V物===10﹣3m3=1000cm3,
正方体物块的边长:a==10cm=0.1m,
物体底面积:S物=a2=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
这时水深H=L0+(1﹣)a=10cm+(1﹣)×10cm=18cm,
现继续向容器内倒入0.4kg的水后(水不溢出),
容器内增加水的体积:ΔV水===400cm3,
由于向容器内倒入水后,浮力增大,弹簧伸长,假设加水后物体刚好浸没,
则物体浸入水中深度的增大量Δh浸===2cm,
浮力的增大量:ΔF浮=ρ水gS物Δh浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.02m=2N,
这时弹簧的伸长量ΔL==2cm,
那么应该增加水的体积
ΔV水′=S容ΔL+(S容﹣S物)Δh浸=150cm2×2cm+(150cm2﹣100cm2)×2cm=400cm3=ΔV水,
所以加水后物体刚好浸没;
这时水深:H′=H+Δh浸+ΔL=18cm+2cm+2cm=22cm,
则容器底部所受水的压强为:
p=ρ水gH′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.22m=2200Pa。
故答案为:8;2200。
14.【答案】见解答图。
【解答】解:小球处于漂浮状态,受浮力和重力,浮力和重力是一对平衡力,从小球重心开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别在线段末尾标上字母,注意两条线段长度要相等,如图所示:
15.【答案】
【解答】解:静止在斜面上的物体对斜面的压力,受力物体是斜面,所以作用点物体与接触面的中点,而且与受压面垂直,如图所示:
三.实验题(本大题共3小题,每空1分,16题4分,17题8分,18题8分,共20分)
16.【答案】(1)凹陷程度;转换法;(2)乙、丙;(3)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【解答】解:
(1)实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定,这是转换法的运用;
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小不变,改变受力面积大小,选择实验乙丙;
(3)甲、乙两图,受力面积相同,压力越大,海绵形变越大,压力作用效果越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
故答案为:(1)凹陷程度;转换法;(2)乙、丙;(3)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
17.【答案】(1)水平桌面;零刻度;(2)左;73.4;(3)20;(4)3.67×103;(5)偏小;(6)×ρ水。
【解答】解:(1)使用托盘天平时,将托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度处;
(2)由图甲可知,指针右偏,为使天平横梁平衡,将平衡螺母向左调节;
手镯质量:m=50g+20g+3.4g=73.4g;
(3)手镯的体积:V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3;
(4)手镯的密度:ρ===3.67g/cm3=3.67×103kg/m3;
(5)在手镯取出时会带出一些水,导致手镯体积测量偏大,手镯质量一定,由ρ=可知测量的密度偏小;
(6)①用一碗装适量的水,放在厨房里的家用电子秤上,这时的读数为m1;
②用一丝线将手镯浸没在水中(未触底),电子秤上的读数为m2;电子秤的示数增加,是因为水给手镯一个向上的浮力,物体间力的作用是相互的,手镯给水一个向下的力作用在电子秤上,所以手镯受到的浮力为:F浮=m2g﹣m1g,
由F浮=ρ水V排g可得手镯的体积:
V=V排===,
③将手镯沉在碗底,电子秤上的读数为m3;
手镯的质量:m=m3﹣m1,
则手镯的密度:
ρ===×ρ水。
故答案为:(1)水平桌面;零刻度;(2)左;73.4;(3)20;(4)3.67×103;(5)偏小;(6)×ρ水。
18.【答案】(1)见解答图;(2)小灯泡断路;(3)1.9;B;(4)0.625;10;(5))①;③U额×(I﹣)。
【解答】解:(1)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路,且变阻器的滑片P向B移动时电流表的示数变大,根据欧姆定律可知电路总电阻变小,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,故应将滑动变阻器的右下接线柱与电源的负极接线柱相连,如图:
;
(2)实验过程中,小明发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,则电路可能断路,而电压表有示数而且等于电源电压,则电压表与电源接通,电路出现的故障是小灯泡断路;
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化;
电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.9V;小灯泡的额定电压为2.5V,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,应让灯泡两端的电压变大,让滑动变阻器两端的电压变小,根据串联分压特点可知,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,滑片P应向B端移动;
(4)由丙图可知,小灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为0.25A,小灯泡正常工作时的电功率为:
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
小灯泡正常发光时的电阻为:
R===10Ω;
(5)实验步骤:
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为,此时灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的读数为I;
③在步骤①中,灯泡L与电阻R0并联,电流表测通过R0的电流,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为,根据并联电路电压特点和欧姆定律可知,灯两端的电压为U额,灯正常发光;
在步骤②中,灯泡L与电阻R0仍并联,电流表测通过灯泡和电阻R0的总电流;因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为:
I额=I﹣,灯的额定功率的表达式:
P额=U额I额=U额×(I﹣)。
故答案为:(1)见解答图;(2)小灯泡断路;(3)1.9;B;(4)0.625;10;(5))①;③U额×(I﹣)。
四、计算题(本大题共3小题,19题6分,20题8分,21题8分,共22分)
19.【答案】(1)运动员双板站立在雪地上,对雪地的压强为2800Pa;
(2)运动员10km越野滑雪的平均速度为20km/h。
【解答】解:
(1)运动员双板站立在雪地上,对雪地的压力:F=G总=700N,
运动员对雪地的压强:p===2800Pa;
(2)运动员10km越野滑雪的平均速度:v===20km/h。
答:(1)运动员双板站立在雪地上,对雪地的压强为2800Pa;
(2)运动员10km越野滑雪的平均速度为20km/h。
20.【答案】(1)长方体物块A受到的浮力为1N;
(2)细线对长方体物块A的拉力为1N;
(3)剪断细线,长方体物块A在容器中静止时,容器底部受到水的压强的增加量为100Pa。
【解答】解:
(1)物体A的浸入水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水g×V=1.0×103kg/m3×10N/kg××400×10﹣6m3=1N;
(2)物块重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
物块静止,受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力和拉力,
G=F拉+F浮,
细线对长方体物块A的拉力:
F拉=G﹣F浮=2N﹣1N=1N;
(3)物块全部浸入水中时受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10﹣6m3=4N>2N,
所以剪断细线后,物块最后将漂浮,物块受到浮力等于重力,大小为2N,
则物块受到浮力的变化量:ΔF浮=2N﹣1N=1N,
由于力作用是相互的,水对物块有向上的浮力,物块对水有向下压力,
所以水对圆柱形容器底部增大的压力:
ΔF=ΔF浮=1N,
增大的压强:
Δp===100Pa。
答:(1)长方体物块A受到的浮力为1N;
(2)细线对长方体物块A的拉力为1N;
(3)剪断细线,长方体物块A在容器中静止时,容器底部受到水的压强的增加量为100Pa。
21.【答案】(1)R2的阻值为48.4Ω;
(2)则该挡下电火锅的加热效率为87.5%;
(3)此时的实际电压为198V。
【解答】解:(1)当S拨到a时,R1、R2串联;当S拨到b时,电路为R2的简单电路;
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由P=UI=可知,电路为R2的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,电火锅为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电火锅为低温挡;
由P=UI=可知,高温挡电路的电阻:R高温===48.4Ω,
因为高温挡时,电路为R2的简单电路,所以R2的阻值:R2=R高温=48.4Ω;
(2)低温挡时,R1、R2串联,由串联电路的特点可知,此时电路的总电阻:R低温=R1+R2=72.6Ω+48.4Ω=121Ω,
则低温挡的电功率:P低温===400W,
由P=可知,低温挡加热时,电火锅消耗的电能:W低温=P低温t=400W×2×60s=4.8×104J,
水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×10℃=4.2×104J,
电火锅的加热效率:η=×100%=×100%=87.5%;
(3)3000r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,
则转盘转了81r,电火锅消耗的电能:W==0.027kW•h,
电火锅的实际功率:P实===0.81kW=810W,
由P=UI=可知,此时的实际电压:U实===198V。
答:(1)R2的阻值为48.4Ω;
(2)则该挡下电火锅的加热效率为87.5%;
(3)此时的实际电压为198V。
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