2023年重庆南岸区中考物理一诊试题
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这是一份2023年重庆南岸区中考物理一诊试题,共26页。试卷主要包含了单选题,填空题,综合题,作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2023年重庆南岸区中考物理一诊试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列估测中最接近实际的是( )
A.人慢跑速度约为2m/s
B.绿色蔬菜保的适宜温度约为-10℃
C.电饭锅的额定功率大约为20W
D.2019年新型冠状病毒的直径约为100mm
2.下列光现象与海市蜃楼形成原理相同的是( )
A.潜望镜
B.瞄准鱼的下方才能叉到鱼
C.手影
D.有趣的倒影
3.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.夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是冰糕升华形成的
C.用﹣18℃低温盐水使水凝固,此过程中水的内能不变
D.6月栀子花飘香,说明分子在永不停息的做无规则运动
4.对于下列四个实验现象或操作描述完全正确的有( )
①甲图实验现象说明了气体流速越大压强越小
②用天平称量物体质量,称量过程中可以移动平衡螺母
③丙图摩擦后的气球吸引细水流,说明带电体可吸引轻小物体
④丁图中开关闭合导体ab向左运动,若同时改变电流方向和磁场方向,导体ab运动方向不改变
A.①③④ B.①②③ C.①② D.②③④
5.如图是苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中的情景,下列关于他运动过程说法正确是( )
A.他从跳台加速下滑的过程中动能减少
B.脚下的单板面积大是为了减小他对雪地的压强
C.他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
D.在雪地下滑过程中他所受的重力和地而对他的支持力是平衡力
6.正确使用插线板是安全用电的要求.使用右图所示的插线板时发现:只有开关闭合时,指示灯才能发光,插孔才能提供工作电压;即使指示灯损坏,开关闭合插孔也能提供工作电压.根据上述现象,插线板内线路及电源连接方式是
A. B.
C. D.
7.如图甲所示的电路中,电源电压为3V,R1为湿敏电阻,其阻值与湿度(RH)的关系如乙图所示,小灯泡L的阻值恒为2Ω。若环境中湿度在10%~90%之内变化,下列说法正确的是( )
A.当湿度变大时,电压表的示数变大
B.当湿度为30%时,20s内电路消耗总电能15J
C.当环境湿度为70%时,R1消耗功率最大,为1.125W
D.要让电流的变化范围更大,可以更换阻值更大的灯泡来实现
8.如图甲所示,放置在水平桌面上的质量为800g的薄壁厚底容器中装有20cm深的水,已知容器的底面积为400cm2,容器中水的质量为10kg,将一质地均匀的长方体物块通过一根轻杆缓慢压入水中,当物块还有五分之一的体积露出水面时(如图乙),杯子对桌面的压强与图甲相比增加了200Pa,此时杆对物块的压力为2N,则下列说法正确的是( )
A.甲图中容器对桌面的压强为2000Pa
B.甲图中水对容器底的压力为100N
C.乙图中物块的密度为0.6×103kg/m3
D.若将物块全部压入水中,杆对物块的压力为6N
二、填空题
9.电流具有热效应,.英国物理学家_______最先精确的确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系;同时电流还具有磁效应,_______(选填“电铃”或“发电机”)就是利用电流的磁效应来工作的。
10.在花样游泳比赛中,运动员在水中也能听到音乐,这是因为_______能传播声音;智能手机有一个功能叫“智慧语音”,它可以通过识别声音实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的______(选填“音调”“音色”或“响度”)这一特征来工作的。
11.北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”,场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内,每月可节约用电2100kW·h,这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明_______h;若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得,则至少需完全燃烧______kg的焦炭。
12.如图所示,用滑轮组拉着质量为50kg的物体A在10s内匀速直线运动了4m,已知水平拉力F=40N,物体A运动时受到地面的阻力是物体重力的0.2倍,则拉力端运动的速度为______m/s,滑轮组的机械效率为_______(结果保留一位小数)。
三、综合题
13.实验小组设计了如图所示的电路.已知电源电压不变,灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3V,R1的功率为P1;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。已知P1:P2=1:4,则滑动变阻器的最大阻值为______Ω;在有电流通过灯泡L的情况下,灯泡L的最大功率与最小功率之比为______。
四、作图题
14.要使甲中杠杆平衡,画出在A点施加的最小的力的示意图。
15.根据通电螺线管的N、S极在括号中标出电源的正/负极。
五、实验题
16.请按要求完成下列实验:
(1)如图1所示,是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
①在组装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,此时应当将__(选填“A处向上”或“处向下”)调整;
②当水的温度升高到时,每隔一段时间记录一次温度计的示数,数据记录如表所示,分析数据可知,该地区的大气压__(选填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压,在实验中,温度计上部出现的小水珠是__现象形成的(填物态变化);
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
水的温度
88
89
90
91
92
92
92
92
(2)如图2是探究透镜成像规律的实验,处为凸透镜光心,点发出的光线平行于主光轴。
①由图2可知凸透镜的焦距为__,物体经凸透镜所成的像相对于物是__(选填“放大”“等大”“缩小”)的;
②要使光线经凸透镜后的光线经过K点,应使凸透镜沿光轴水平向__移动(填“左”或“右”)。
17.有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下图实验,所用电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线补充完整图甲的实物图,要求滑片左移动电压表示数变大。______
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3V保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是______(选填字母);
A.拧紧开关两端的接线柱
B.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
(3)排除故障后,正确连接电路。调节滑动变阻器,观察______表示数,直到小灯泡正常发光,此时电压表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)如果考虑电表内阻的影响,则测得的额定功率值______真实值(填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤;
①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为______;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1读出电阻箱的示数为R0;
③则小灯泡的额定功率表达式P额=______(用字母表示)。
18.小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:
(1)B图中物体所受的浮力是_______N,由图中步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与_______有关,与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”);
(2)根据图中的实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为______kg/m3,E图中液体的密度为_______kg/m3;
(3)如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,则所测液体密度将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面开始缓慢没入水中,描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与下图中相符合的是_______(物体高2cm);
A. B.C. D.
(5)小雨同学接着又用此方法测另一物体的密度,她把该物体浸没在E液体中时发现弹簧秤的示数是其所受浮力的两倍,则该物体的密度是______g/cm3。
六、计算题
19.如图是物流中用到的无人搬运车(AGV),该车能按照程序设定自动完成包裹分拣,搬运车质量为3kg,轮子与地面总接触面积为100cm2,搬运车能以0.5m/s的速度把包裹沿水平方向匀速运送到预设目标区域,求:
(1)搬运车空载时对地面的压强?
(2)在运送过程中,搬运车受到的阻力为300N,求搬运车的功率?
20.如图甲是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖,图乙为其简化的电路原理图,已知电阻R1>R2,铭牌见下表。在电暖器跌倒时,跌倒开关S自动断开,切断电源,保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位,解答下列问题:
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
高温挡
1550W
频率
50Hz
煤油质量
20kg
(1)在高温挡时,电暖气正常工作时的电流为多少?(保留整数)
(2)R2的电阻是多少?
(3)如果电加热器的加热效率为70%,使用中温挡时,煤油升温10℃需要多长时间?煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)
21.如图甲所示,足够高的柱形容器的底面积为100cm2,里面装有24cm深的水,上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体,其底面积为50cm2,高为20cm,现将细绳挂在弹簧测力计下,初始状态时,物体的下表面恰好与水面接触.容器底部是一个压敏电阻R(上表面与水接触并涂有绝缘漆,其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示)。R所在的电路放在了容器底部,电路图如图乙所示,电源电压18V,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程0~15V,小灯泡上标有“6V,3W”的字样,且忽略温度对灯泡电阻的影响。求:
(1)初始状态下,压敏电阻的阻值;
(2)手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动,使得物体浸在水中的深度为8cm,则稳定后电路中的电流是多少?
(3)在(2)的基础上,保持弹簧测力计的位置不动,往容器中加水,为了保证电路的安全,则最多往容器中加入多少kg的水?(弹簧测力计拉力每变化1N,长度变化0.5cm)
参考答案:
1.A
【详解】A.人正常步行的速度约为1.1m/s,人慢跑速度在2m/s左右,故A符合题意;
B.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为4℃,不可能是-10℃,否则绿色蔬菜会被冻坏的,故B不符合题意;
C.家用电饭锅的额定功率大约在1000W左右,故C不符合题意;
D.2019年新型冠状病毒的直径约为
100nm=10-4mm
故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】海市蜃楼是由光在不均匀的大气中传播时,发生折射形成的;
A.潜望镜利用的是平面镜成像,属于光的反射现象,故A不符合题意;
B.水中鱼的位置看起来比实际位置高属于光的折射现象,所以瞄准鱼的下方才能叉到鱼,故B符合题意;
C.手影的成因是光的直线传播,故C不符合题意;
D.水中的倒影是因为平静的水面就像一面镜子,是平面镜成像,属于一种光的反射现象,故D不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】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.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B错误;
C.用﹣18℃低温盐水使水凝固,此过程中,放出热量,内能减小,故C错误;
D.6月栀子花飘香,说明分子在永不停息的做无规则运动,故D正确。
故选D。
4.A
【详解】①甲图中,向两张纸中间吹气时,两张纸中间的空气流速快,压强小,两张纸外侧的空气流速小,压强大,在压强差的作用下使得两张纸向中间靠拢,说明了气体流速越大压强越小,故①正确;
②用天平称量物体质量时,为了保证测量结果准确,在称量过程中不可以移动平衡螺母,故②错误;
③气球摩擦后由于电荷转移而带电,因带电体具有吸引轻小物体的性质,故可以吸引细水流,故③正确;
④丁图中,由安培定则可知,开关闭合后,导体ab向左运动,通电导体在磁场中受到的力的作用与磁场和电流的方向均有关,若同时改变电流方向和磁场方向,由安培定则可知,导体ab运动方向不变,故④正确。
由题意可知,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】A.动能与速度和质量有关。他从跳台加速下滑的过程中,速度变大,动能变大。故A错误;
B.压强与压力和受力面积有关。在压力一定时,受力面积越大,压强越小。脚下的单板面积大是为了减小他对雪地的压强。故B正确;
C.惯性不是力,不能说受惯性作用。故C错误;
D.由图可知,在在雪地下滑过程中,支持力垂直于地面,方向斜向上;重力的方向为竖直向下。两个力不在同一条直线上,不是平衡力。故D错误。
故选B。
6.D
【详解】由题意可知,开关同时控制指示灯和插座、且指示灯与插座互不影响,则开关须串联在干路上、指示灯与插座须并联.故D正确.A. 开关只控制指示灯,故A错误;B. 指示灯与插座串联,故B错误;C. 开关只控制插座,故C错误.
7.C
【详解】A.由图甲可知,湿敏电阻与小灯泡串联,电压表测湿敏电阻两端电压,由图乙可知,当湿度变大时,湿敏电阻的阻值变小,由串联电路电阻等比例分压可知,此时湿敏电阻两端电压变小,即电压表示数变小,故A错误;
B.由数学知识可知,图乙中湿敏电阻的阻值R与湿度RH的函数关系为
R=-0.05RH+5.5
故当湿度为30%时,可得此时湿敏电阻的阻值为
R0=-0.05×30+5.5=4Ω
因小灯泡L的阻值为RL=2Ω,由串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻为
R总=R0+RL=4Ω+2Ω=6Ω
因电源电压为U=3V,故可得20s内电源消耗的总电能为
故B错误;
C.由P=UI可得,R1消耗的功率为
因电源电压U与灯泡L的电阻RL均为定值,故要使P1取得最大值,则由数学知识可知,湿敏电阻的阻值R应等于RL,即
R=RL=2Ω
此时湿敏电阻消耗的最大功率为
由B中可知,当湿敏电阻的阻值为2Ω时,此时环境湿度为70%,故C正确;
D.设湿敏电阻的最大阻值为Rmax,湿敏电阻的最小阻值为Rmin,则由欧姆定律可得电流的变化范围为
因湿敏电阻的最大阻值Rmax、最小阻值Rmin、电源电压U均不变,故由数学知识可知,要使电流的变化范围更大,则小灯泡的阻值RL应更小,即应换阻值更小的灯泡来实现,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.容器内水的重力
G水=m水g=10kg×10N/kg=100N
容器的重力
G容=m容g=0.8kg×10N/kg=8N
甲图中容器对桌面的压力为
F甲=G水+G容=100N+8N=108N
甲图中容器对桌面的压强为
故A错误;
B.甲图中水对容器底的压强
p甲水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
甲图中水对容器底的压力为
F甲水= p甲水S=2000Pa×400×10-4m2=80N
故B错误;
C.由图甲、图乙可知,此时图乙中容器对桌面增加的压力,即物体排开水的重力(浮力),则
此时物块受到浮力、压力和重力,所以物体的重力
G物=F浮-F压=8N-2N=6N
物体排开水的体积
物块有五分之一的体积露出水面,则
物体的体积
物体的密度
故C正确;
D.物块全面压入水中,受到的浮力
物块受到的压力
故D错误。
故选C。
9. 焦耳 电铃
【详解】[1]英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,得出焦耳定律。
[2]电铃通电时控制电路的电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁使工作电路接通,小锤敲响铃铛,电铃是根据电流的磁效应来工作的;发电机的原理是电磁感应现象。
10. 液体/水 音色
【详解】[1]声音能够在固体、气体和液体中传播,运动员在水中也能听到音乐,水是液体,说明液体能传播声音。
[2]每一个人说话的音色是不同的,“智慧语音”可以通过识别声音实现对手机解锁,这主要是根据声音的音色这一特征来工作的。
11. 210 252
【详解】[1]由题意可知,每月可节约的电能为,场馆的照明功率为,根据公式可知,这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明的时间为
正常照明时间为210h。
[2]这些能量为
焦炭的热值为,若这些能量由焦炭燃烧获得,根据热值公式可知,至少需完全燃烧焦炭的质量为
至少需完全燃烧焦炭的质量为252kg。
12. 1.2 83.3%
【详解】[1]由题意可知,动滑轮上有三股绳子承重,故10s内拉力端运动的距离为
s=3s0=4m×3=12m
故拉力端运动的速度为
[2]由题意可知,拉力端的水平拉力大小为F=40N,故滑轮组所做的总功为
W总=Fs=40N×12m=480J
由题意可知,物体A所受地面的阻力为
f=0.2G=0.2mg=0.2×50kg×10N/kg=100N
因物体A做匀速直线运动,处于受力平衡状态,故由二力平衡可知,物体A所受水平拉力为
F拉=f=100N
故滑轮组所做的有用功为
W有=F拉s0=100N×4m=400J
得到滑轮组的机械效率为
13. 20 20∶1
【详解】[1]将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3V,R1的功率为P1,如图甲;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2,如图乙;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A,如图丙
因为
所以甲乙两图中电流之比
又因为 ,所以,所以滑动变阻器最大阻值
[2]在丙电路中,滑动变阻器接入电路的电阻
所以电源电压
由于乙电路电流为0.3A,所以灯泡正常发光,电压为2.5V,所以电源电压
由①②两式可得
U=4V,R1=5Ω
在只闭合S1时,灯泡才有电流通过,即甲乙两个电路中,甲电路滑动变阻器电阻最大,电路电流最小,灯泡的功率最小,此时滑动变阻器的电压 ,R1两端电压
所以灯泡两端电压
灯泡的最小功率
乙电路滑动变阻器接入电路阻值为零,电路电流最大,最大电流是0.3A,灯泡正常发光,灯泡的功率最大
所以,灯泡的最小功率与最大功率之比
14.
【详解】由图中可知,O点为支点,绳子对B点的拉力为阻力,OB为阻力臂,因阻力与阻力臂均不变,则杠杆平衡时由杠杆的平衡原理可知,动力臂越大,动力越小,由图中可知,动力臂最大为OA,因动力与动力臂垂直,故可知动力的方向垂直于OA,即杠杆平衡时在A点施加的最小的力的方向垂直于OA,因阻力竖直向下,故要使杠杆平衡,在A点施加的最小的力F的方向应垂直于OA向下,如下图所示
15.
【详解】根据右手螺旋定则可知:电流从螺线管的下端流入,因此电源下端为正极,如图所示:
16. A处向上 低于 液化 3.0 缩小 左
【详解】(1)[1]实验中,温度计玻璃泡碰到了烧杯的底部,由于要保证用酒精灯外焰加热,不能调节B处,因此,该小组应适当将A处向上调,使温度计的玻璃泡不能碰到容器底。
[2]由表格中数据可知,第后水吸热,温度保持在92℃不再升高,说明水已经沸腾,沸点为92℃,水的沸点低于100℃,该地区气压低于1标准大气压。
[3]温度计上部的小水珠是高温水蒸气遇冷液化形成的。
(2)[4]由图可知,光线平行于主光轴,经凸透镜折射后与主光轴的交点即为焦点,光心到这一点的距离为焦距,则该凸透镜的焦距为。
[5]由图知,物距,大于2倍焦距,由凸透镜成像规律可知此时成倒立缩小的实像,即物体经凸透镜成的像相对于物是缩小的。
[6]因光线的入射点和光心的距离不变,等于,且凸透镜的焦距不变,所以两次光线的折射光线应平行,作出光线经凸透镜后的光线经过点的光路图,如图所示,所以应将凸透镜水平向左移动。
17. B 电流 1.2 大于 I1
【详解】(1)[1]实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路中电流,要使滑片向左移动电压表示数变大,由串联电路电阻等比例分压可知,滑片向左移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器应接入左下接线柱,如下图所示
(2)[2]闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,说明电路中存在断路,电压表的示数接近3V保持不变,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的部分可能存在断路,故为了排除故障,接下来的合理操作是拧紧小灯泡和它两端的接线柱,故A不符合题意,B符合题意,故选B。
(3)[3]由题意可知,小灯泡的额定电流为I额=0.5A,故应调节滑动变阻器,观察电流表的示数。
[4]由图乙可知,电压表选择小量程,故此时电压表的示数为U额=2.4V,由P=UI可得,小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.4V×0.5A=1.2W
(4)[5]考虑到电表存在内阻,电流表相当于阻值较小的电阻,电压表相当于阻值较大的电阻,并联在小灯泡两端,由并联电路的电压特点可知,小灯泡的额定电压的测量值等于真实值,而电流表测量的是干路中的总电流,即小灯泡的额定电流的测量值大于真实值,故由P=UI可知,测得的额定功率值大于真实值。
(5)[6]由题意可知,小灯泡的额定电流已知,由P=I2R可知,测出小灯泡正常工作时的电阻,即可测得小灯泡的额定功率,故应先闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I1,此时小灯泡正常发光。
[7]保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为I1,由等效替代法可知,电阻箱的示数R0,即为灯泡正常发光时的电阻,故由P=I2R可得,小灯泡的额定功率为
18. 0.5 物体排开液体的体积 无关 偏大 C 2.4
【详解】(1)[1]从图A可以看到,弹簧测力计拉力为4N,则该圆锥形物体的重力为4N,再观察图B,弹簧测力计的拉力为3.5N,对圆锥形物体受力分析,它受到重力、浮力、测力计拉力而处于平衡状态,则B图中物体所受的浮力为
B图中物体所受的浮力为0.5N。
[2]由图中步骤B、C可知,圆锥形物体浸没在液体中的体积不同,测力计的示数也不同,说明受到的浮力大小也不同,可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]由图中步骤A、C、D可知物体浸在水中的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,根据可知,物体受到的浮力相同,说明了物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)[4]从图A可以看到,该圆锥形物体的重力为4N,则它的质量为
该圆锥形物体的质量为0.4kg;由图C可知,该物体完全浸没在水中,测力计的拉力为3N,该物体的重力为4N,则受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,该物体的体积为
该物体的体积为;根据密度公式可知,圆锥形物体的密度为
圆锥形物体的密度为。
[5]由图A、E可知,该圆锥形物体的重力为4N,该物体浸没在未知液体中,测力计的拉力为,则该物体在未知液体中,受到的浮力为
该物体排开未知液体的体积为,根据阿基米德原理可知,该未知液体的密度为
该未知液体的密度为。
(3)[6]如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,则容器底对物体有一个向上的支持力作用,即,对物体受力分析,它受到支持力、浮力、测力计的拉力、重力的作用,而处于平衡状态,即
可知道受到的浮力大小不变,自身重力大小不变,由于多了一个支持力,导致测力计的拉力比原来图E的拉力要小,当实际计算时,只考虑到浮力、拉力、重力,没有考虑到支持力,那么重力减去拉力,得到的浮力是偏大的,再根据阿基米德原理,求得的液体密度是偏大的。
(4)[7]观察该圆锥形物体,为上大下小,因此随着圆锥形物体浸入水中的深度增加,排开水的体积也在增加,然而排开水的体积增大的数量在变大,根据可知,浮力变大,并且浮力增大的数值在变大,根据可知,测力计的示数在变小,并且测力计示数减小的数值在变大,即图中图线逐渐变陡,直到圆锥形物体完全浸没后,浮力不变,测力计的示数也不变。
故选C。
(5)[8]设该物体的密度为,体积为,该物体浸没在E液体中时发现弹簧秤的示数是其所受浮力的两倍,则可知,对该物体受力分析,它受到重力、浮力、测力计的拉力,处于平衡状态,可得到
转化可得
解得
该物体的密度是2.4g/cm3。
19.(1)3×103Pa;(2)180W
【详解】解:(1)该搬运车对水平地面的压力
F=G=mg=3kg×10N/kg=30N
对水平地面的压强
(2)根据题意知道,搬运车受到的牵引力
搬运车的功率
答:(1)搬运车空载时对地面的压强是3×103Pa;
(2)搬运车的功率是180W。
20.(1)7A;(2)48.4Ω;(3)600s
【详解】解:(1)根据表中数据可知,当电暖器在高温挡时,电暖器的功率为1550W,在高温挡时,电暖气正常工作时的电流为
(2)当S、S1都闭合时,只有R1工作,R1>R2,电路中的电阻最大,由可知电路的总功率最小,为低温挡,当S、S2都闭合时,只有R2工作,电路的电阻较大,由可知电路的总功率较大,为中温挡,三个开关都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为高温挡,中温挡的功率
P中=P高-P低=1550W-550W=1000W
R2的电阻
(3)煤油升温10℃吸收的热量
Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×20kg×10℃=4.2×105J
电加热器消耗的电能
使用中温挡时,煤油升温10℃需要的时间
答:(1)在高温挡时,电暖气正常工作时的电流为7A;
(2)R2的电阻是48.4Ω;
(3)如果电加热器的加热效率为70%,使用中温挡时,煤油升温10℃需要600s。
21.(1)24Ω;(2)0.45A;(3)2.7kg
【详解】解:(1)初始状态下,水深
h=24cm=0.24m
则容器底受到的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa
压敏电阻受到的压力
F=pS容=2400Pa×100×10-4m2=24N
由图丙可知,压敏电阻的阻值与所受压力的数值比为1∶1,故压敏电阻的阻值24Ω。
(2)由电路图可知,灯泡L与压敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,所以,初始状态下电路中的电流
小灯泡的电阻
初始状态下,压敏电阻两端的电压
UR=IR=0.5A×24Ω=12V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=UR+UL=12V+6V=18V
手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动,使得物体浸在水中的深度为8cm,则物体排开水的体积
V排=S物h浸=50cm2×8cm=400cm3
容器中水面上升的高度
此时容器底的压强
p′=ρ水gh′=ρ水g(h+Δh)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m+0.04m)=2800Pa
压敏电阻受到的压力
F′=p′S容=2800Pa×100×10-4m2=28N
故此时压敏电阻的阻值28Ω,电路中的电流
(3)电压表的量程0~15V,为了保证电路的安全,压敏电阻两端的电压最大等于15V,此时小灯泡两端的电压
UL′=U-UR′=18V-15V=3V
此时电路中的电流
此时压敏电阻的阻值
由图丙知,此时压敏电阻所受的压力F″=60N,此时容器底受到水的压强
此时容器中水的深度
物体的密度
由
ρ物<ρ水
可知,水足够多时,物体处于漂浮状态,则
F浮=G
即
ρ水gV排=ρ物gV
ρ水gS物h浸′=ρ物gS物h物
物体浸入水中的深度
则物体此时排开水的体积
V排′=S物h浸′=50×10-4m2×0.18m=9×10-4m3
往容器中加入水的体积
V加=S容h″-S容h-V排′=100×10-4m2×0.6m-100×10-4m2×0.24m-9×10-4m3=2.7×10-3m3
加入水的质量
m加=ρ水V加=1.0×103kg/m3×2.7×10-3m3=2.7kg
最多往容器中加入2.7kg的水。
答:(1)初始状态下,压敏电阻的阻值为24Ω;
(2)手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动,使得物体浸在水中的深度为8cm,稳定后电路中的电流为0.45A;
(3)在(2)的基础上,保持弹簧测力计的位置不动,往容器中加水,为了保证电路的安全,则最多往容器中加入2.7kg的水。
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