2023年湖北省宜昌市长江中学中考模拟物理试题（解析版）

这是一份2023年湖北省宜昌市长江中学中考模拟物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，应用与实践等内容，欢迎下载使用。
1. 能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，从古至今，人类对能量与能源的研究从未停止。下列对能量和能源的说法正确的是（ ）
A. 天然气是清洁能源，对环境没有影响
B. 煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
C. 太阳的内部就不停的在发生着核裂变，是我们地球上大多数能量的来源
D. 核电站的反应堆中发生的核裂变不属于热核反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．天然气属于化石能源，是不可再生能源，燃烧后会对环境产生一定污染，不是清洁能源，故A错误；
B．煤、石油、天然气是不可再生能源，太阳能是可再生能源，故B错误；
C．太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳，故C错误；
D．在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变，这种反应称为链式反应，不属于热核反应，故D正确。
故选D。
2. 1949年10月1日，毛主席在天安门城楼庄严宣告“中华人民共和国成立了”，雄伟的声音响彻天安门广场，也通过直播信号传遍祖国的大街小巷。下列关于此情景描述正确的是（ ）

A. 现场的扩音器提高了声音的音调
B. 在家中收听广播信号的人，耳朵接收的是电磁波
C. 天安门广场上不同的人听到的声音响度可能是不同的
D. 声音通过空气传到现场观众耳中的速度为3×108m/s
【答案】C
【解析】更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【详解】A．扩音器提高了声音的响度，没有改变声音的音调。故A错误；
B．广播发出声音，被空气传播到人耳处，所以人耳接收到的是声波，不是电磁波。故B错误；
C．距声源的距离不同，听到的声音的响度是不同的，所以天安门广场上不同位置的人，听到的声音响度可能是不同的。故C正确；
D．一般情况下，声音在空气中的传播速度约为340m/s。故D错误。
故选C。
3. 如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像，下列说法正确的是（ ）

A. 熔化过程持续了6min
B. 该物质在C点时的内能大于在F点时的内能
C. 该物质可能是非晶体
D. DE段是吸热过程
【答案】B
【解析】
【详解】AC．读图可知，BC段时这种物质吸热，但温度不再升高，说明此时温度达到了物质的熔点，正在熔化，因此这种物质属于晶体，该晶体从第3min开始熔化，到第6min结束，熔化过程持续了3min，故AC错误；
B．该物质在C点处于吸热熔化结束的位置，物质全部变成液态。F点放热凝固结束的位置，物质全部变成固态。由于物体的内能与温度、体积、质量、状态有关 ，C、F两点温度相同，质量不变，液体状态时的内能大于固态时的内能，则在C点时的内能大于在F点时的内能，故B正确；
D．由图像可知，DE段温度下降，属于放热过程，故D错误。
故选B。
4. 如图所示的光现象中，与“杯弓蛇影”原理相同的是（ ）
A. 荷花倒影B. 手影
C. 雨后彩虹D. 碗中竹筷“弯折”
【答案】A
【解析】
【详解】杯弓蛇影属于平面镜成像，是由光的反射形成的；
A．荷花在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A符合题意；
B．手影是由光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．雨后彩虹属于光的色散现象，其实质是光的折射，故C不符合题意；
D．碗中竹筷“弯折”是由于光从水中斜射入空气中时发生折射形成的，故D不符合题意。
故选A。
5. 为测量某种液体的密度，小明利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积V，得到了几组数据并绘出了m﹣V图像。下列说法正确的是（ ）

A. m与V成正比
B. 该液体密度为1.25g/cm3
C. 量杯质量为40g
D. 10cm3的该液体质量为10g
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，液体和量杯的总质量m与液体的体积V之间的关系图线不是一条过坐标原点的倾斜直线，m与V的比值不是一个定值，则m与V不成正比，故A错误；
BC．设液体的密度为ρ，当液体体积为V1=20cm3时，液体和杯的总质量
m总1=m1+m杯=40g
代入数据可得
ρ×20cm3+m杯=40g①
当液体体积为V2=80cm3时，液体和杯的总质量
m总2=m2+m杯=100g
代入数据可得
ρ×80cm3+m杯=100g②
由①②解得
ρ=1g/cm3，m杯=20g
故BC错误；
D．当液体的体积V3=10cm3时，液体质量
m3=ρV3=1g/cm3×10cm3=10g
故D正确。
故选D。
6. 一个箱子放在水平地面上，小夏用水平方向的力推箱子经历了如图的过程，最终箱子被推动一段距离后又向前滑行了一段距离，对上述过程中涉及到的物理知识，分析正确的是（ ）

A. 图甲：箱子没有被推动，是因为箱子的惯性大于推力
B. 图甲：小夏没有推动箱子，是因为箱子受到的推力小于摩擦力
C. 图乙：小夏推动箱子做匀速直线运动，是因为箱子受到的推力大于摩擦力
D. 图丙：箱子离开手后向前滑动时受到的摩擦力等于图乙中箱子受到的摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】AB．箱子没有被推动，箱子处于静止状态，受力平衡，此时箱子受到的摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等。惯性是一种性质不是力，不能与推力比较大小关系，故AB错误；
C．小夏推动箱子做匀速直线运动，箱子处于平衡状态，箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以推力等于摩擦力，故C错误；
D．箱子在地面上滑动时受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与箱子对地面的压力及箱子与地面接触面的粗糙程度有关，箱子离开手后水平向前滑动时，箱子对地面的压力及箱子与地面接触面的粗糙程度不变，则箱子受到的滑动摩擦力大小不变，故D正确。
故选D。
7. 关于下面四幅图说法正确的是（ ）

A. 图甲：不计纸片所受重力，当纸片静止时，纸片上下表面所受的力大小相等
B. 图乙：在两张纸的中间向下吹气，两张纸中间的气压增大
C. 图丙：盆景自动供水装置，瓶内水面上方是真空
D. 图丁：在高海拔地区，用压力锅做饭，是由于水的沸点随着气压的减小而升高，导致水无法沸腾
【答案】A
【解析】
【详解】A．不计纸片所受重力，当纸片静止时，纸片处于平衡状态，纸片上下表面所受的力是平衡力，纸片上下表面所受的力大小相等，故A正确；
B．对着两张平行的纸吹气，两纸中间的空气流速大压强小，而两纸的外部空气流速小压强大，两纸受到两边向内的压力，所以纸张向中间靠近，故B错误；
C．因为重力作用，瓶中水会流出，外界空气会进入，当瓶口再次被水淹没，外界大气压大于瓶内空气的压强与瓶内水的压强之和，瓶中的水又停止外流，故塑料瓶上方有空气，不是真空，故C错误；
D．在高山上，使用压力锅做饭，是由于水的沸点随着气压的增大而升高，故D错误。
故选A。
8. 真不错，我们来看看浮力的应用吧！下列说法正确的是（ ）
A. 轮船是利用空心的办法来增大所受浮力
B. 密度计漂浮在密度越大的液体中所受浮力越大
C. 潜水艇从悬浮到漂浮，排开液体重力始终相等
D. 盐水选种的时候，盐水浓度越高越好
【答案】A
【解析】
【详解】A．轮船能漂浮在水面上就是采用空心的方法，可以使排开水的体积增大，从而增大浮力，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上，故A正确；
B．密度计测液体密度时，都是漂浮的，所以浮力都等于密度计的重力，在不同液体中，密度计所受浮力不变，故B错误；
C．潜水艇是靠改变自身重力在水中上浮和下沉的，当潜水艇处于漂浮和悬浮状态时，潜水艇自身的体积不变。漂浮时潜水艇排开的水的体积小于潜水艇的体积，悬浮时排开水的体积等于潜水艇的体积，因此悬浮时排开水的重力大于漂浮时排开水的重力，故C错误；
D．盐水选种时，应该选用恰当的浓度，浓度过大和过小都不能准确的选出饱满的种子。浓度太高种子都会浮在水面上，而且会伤害种子。故D错误。
故选A。
9. 将口香糖的锡箔纸包装剥下来，剪成如图所示形状，把它用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右，锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来。这是因为狭窄处（ ）

A. 电流较大B. 电阻较小C. 电压较小D. 发热功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】锡箔纸较窄和较宽处可看成是串联的，因串联电路中各处的电流相等，所以通过较窄和较宽处锡箔纸的电流相等；材料和长度相同时，导体越细，电阻越大，所以锡箔纸较窄处电阻较大；根据U=IR可知狭窄处的电压较大，根据P=UI可知，狭窄处的发热功率变大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10. 下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（ ）
A. 有用功越多，机械效率越高
B. 同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
C. 额外功越少，机械效率越高
D. 同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高
【答案】B
【解析】
【详解】机械效率是有用功与总功的比值，若只知道有用功越多，而总功的多少不确定，则无法判断有用功与总功比值的大小，即不能判断机械效率的高低，故A错误；起重机提起的货物做有用功变化时，所做的额外功基本不变，此时有用功在总功中所占的比重会变大，所以它的机械效率就越大，故B正确；机械效率越高，说明所做有用功占总功的比值大，额外功所占总功的比值小，而不是做的额外功越少，故C错误；使用滑轮组做功越快，说明功率越大，但机械效率与功率无关，故D错误，故选B．
点睛：本题考查的是对机械效率的理解，解题时特别要注意功率与机械效率的区别，它们是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系，功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定．
11. 为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车，与旧款汽车同样油耗和使用条件下相比，其发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法正确的是（ ）

A. 尾气中有“汽油味”说明汽油在汽缸中燃烧不完全
B. 该冲程为做功冲程，机械能转化为内能
C. 若汽油汽缸内完全燃烧，则发动机效率可达100%
D 尾气温度越高，说明发动机效率越高
【答案】A
【解析】
【详解】A．汽油在燃烧的过程中，燃烧的越充分，尾气中的“汽油味”越低，尾气中有“汽油味”，这说明汽油的燃烧不完全，故A正确；
B．两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故B错误；
C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误；
D．尾气的温度越高，说明散失的热量越多，发动机的效率越低，故D错误。
故选A。
12. 如图所示，是“伏安法测电阻”的实验电路图。张三同学在做此实验时，不小心将电流表和电压表互换了位置，则闭合开关后，可能造成的后果是（ ）

A. 只损坏电流表
B. 只损坏电压表
C. 电流表和电压表都被损坏
D. 电流表和电压表都不会被损坏
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知，将电流表和电压表互换位置后，电压表串联在电路中，能测量电源电压，故电压表有示数；因电压表的内阻很大，相当于断路，由可知，此时电路中的电流为零，即电流表示数为零，则电流表和电压表都不会损坏，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
13. 如图所示电路中，电源电压保持不变。先闭合开关S1，待示数稳定后，再闭合开关S2，此时电路发生的变化是（ ）

A. 灯L2变暗
B. 电流表示数变小
C. 总电阻变小
D. 电压表示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关S1再闭合S2后，两灯是并联的，电压表测量两灯两端电压，电流表测量通过L2的电流。根据并联电路的特点可以知道：电压表示数不变，通过灯L2中的电流不变（电流表示数不变），L2的亮度也不变；但并联的支路越多，电路的总电阻越小。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
14. 物理学习中，有些时候我们会用两个物理量的比值来定义一个新的物理量，这种方法叫“比值定义法”，被定义的物理量通常反应物质的基本属性或描述物体运动状态的特征，以下用“比值法”定义的四个物理量，其中一个与其它三个不同的是（ ）
A. 速度B. 密度C. 比热容D. 电阻
【答案】D
【解析】
【详解】A．单位时间内通过的路程，称为速度，即路程与时间的比值；
B．单位体积某种物质的质量，称为密度，即质量与体积的比值；
C．1kg某物质温度升高或降低1℃吸收或放出的热量，称为比热容，是热量与温度和质量乘积的比值；
D．电阻是导体对电流的阻碍作用，与材料、长度、横截面积和温度有关，不是比值定义。
四个物理量中与其它三个不同的是D。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
15. 在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
二、填空题（共5小题，每空1分，共10分）
16. 小明把盛有水的纸锅放在火焰上烧。当锅内的水沸腾时，纸锅却不会燃烧，是因为水沸腾时需要___________（选填“吸收”或者“放出”）热量，此时纸锅的温度___________（选填“高于”“低于”或者“等于”）水的沸点。
【答案】 ①. 吸收 ②. 高于
【解析】
【详解】[1][2]当锅内的水沸腾时，纸锅却不会燃烧，是因为水沸腾时需要吸收纸上的热；根据热传递的条件，沸腾的水能不断的从纸锅中吸收热量，说明沸水和纸锅存在温度差，纸锅的温度应高度水的沸点。
17. 如图所示，一个空塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，瓶口朝下竖直地浸入水中。已知橡皮膜到液面的距离是15cm，到容器底的距离是3cm，橡皮膜受到了水向 ___________（选填“上”或者“下”）的压强，大小为 ___________Pa。（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）

【答案】 ①. 上
②. 1500
【解析】
【详解】[1]瓶口向下，水对扎在瓶口的橡皮膜产生了向上的压强。
[2]橡皮膜距水面的距离为15cm，则水对橡皮膜的压强为
18. 如图所示，小明找到两个焦距不同的凸透镜模拟望远镜观察远处的物体，其中距离眼睛较远的凸透镜的功能相当于___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；天文学中常用到的单位“光年”是一个表示 ___________的单位（选填“距离”或“时间”）。

【答案】 ①. 照相机 ②. 距离
【解析】
【详解】[1]远处的物体距离距眼睛较远的凸透镜较大，成的是倒立的缩小的实像，相当于照相机的镜头。
[2]光年指的是光在一年时间中通过的距离，是距离的单位。
19. 取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量其电压如图所示，铁片是水果电池的______（选填“正极”或“负极”），该水果电池的电压是______V。
【答案】 ①. 负极 ②. 0.6
【解析】
【详解】[1]由题意可知，这是一个水果电池，水果作为一个电源，从图中可以看到，铜片接电压表的正接线柱，铁片接电压表的负接线柱，那么电流应该从铜片流出，流入电压表正接线柱，再从电压表负接线柱流出，流入铁片，铁片为负极。
[2]从图中可以看到，电压表接入电路的量程为0~3V，分度值为0.1V，电压表的示数为0.6V，即该水果电池的电压是0.6V。
20. 2022年的冬奥会，奥运火炬变身为“微火”，更好的践行绿色环保的理念。微火炬的氢燃料燃烧时，化学能转化为 ___________能和光能。已知氢的热值为1.4×108J/kg，若完全燃烧20g的氢，所放出的热量为 ___________J。
【答案】 ①. 内 ②. 2.8×106
【解析】
【详解】[1]微火炬的氢燃料燃烧时，发出光和热，将化学能转化为内能和光能。
[2]完全燃烧20g氢放出的热量
三、实验探究题（共4小题，第21题2分，第22、23题4分，第24题5分）
21. 按要求作图（请保留作图痕迹）：图中是自行车的手闸，BCO部分可视为杠杆，O为支点，F2为阻力。将手放在A点还是B点更省力？在更省力的位置画最小的动力F1及其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力与阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，B点离支点远，动力作用在B时，动力臂比A点长，为使动力最小，将OB作为动力臂是最长的力臂1l，过点B作垂直于OB且方向向上的最小动力F1的示意图，如图所示：

22. 如图甲所示，在“探究光的反射定律”的实验中，将白色纸板ABCD竖直放置于平面镜上，并能绕垂直于CD的ON轴向后折转。
（1）实验中，选择白色粗糙纸板ABCD是为了___________，把平面镜放在水平桌面上，当入射光线靠近镜面时，此时反射角在___________（选填：“增大”或“减小”）；
（2）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度，发现纸板OBD上___________，由此可说明：反射光线、法线和入射光线在同一平面内；
（3）如图丙所示，若将白色纸板ABCD（连同激光笔）绕CD向后倾斜，入射光线仍能呈现在纸板上，且仍紧贴EO入射到平面镜的O点，则在纸板上 ___________（选填：“能”或“不能”）看到反射光线。
【答案】 ①. 使实验现象更明显 ②. 增大 ③. 无反射光束呈现 ④. 不能
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中，选择白色粗糙纸板ABCD，白色不透明物体可以反射各种色光，粗糙纸板可以发生漫反射，反射光向各个方向，使实验现象更明显；当入射光靠近镜面时，即入射光远离法线，则入射角增大，反射角等于入射角，可知反射角也增大。
（2）[3]将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度，此时入射光线和反射光线不在同一平面上了，右半部分纸板上均无反射光束呈现，说明反射光线、法线和入射光线在同一平面内。
（3）[4]保持平面镜水平不变，将纸板向后倾斜一个角度，入射光线仍能呈现在纸板上，且沿EO方向入射到平面镜的O点，但与原来相比，入射光线的方向改变了，法线方向不变（垂直于镜面），由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以反射光线方向改变，则在纸板上不能看到反射光线。
23. 如图所示是“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数。

（1）由图可知，当金属块完全浸没在水中时，其所受的浮力大小为 ___________N；
（2）由实验数据可得盐水的密度为 ___________kg/m3；
（3）为了研究“浮力的大小与物体的密度是否有关”，小红拿出了三个金属块，分别是边长为2cm的立方铝块甲，边长为3cm的立方铝块乙和边长为3cm的立方铜块丙，她应选择___________两金属块（填甲乙丙中的两个即可）；
（4）为了研究“浮力的大小与物体的形状是否有关”，小明将①中金属块打造成“碗”的形状，再放入水中，发现该“碗”漂在了水上，由此小明得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。小宁认为这结论不可靠，主要原因是 ___________。
【答案】 ①. 1 ②. 1.2×103 ③. 乙、丙 ④. 没有控制物体排开液体的体积相同
【解析】
【详解】（1）[1]由①③或①④可得，金属块浸没在水中时浮力
F浮=G-F示=4N-3N=1N
（2）[2]金属块浸没在水中，金属块的体积等于排开水的体积，金属块的体积
金属块浸没在盐水的中受到的浮力
F浮′=G-F示′=4N-2.8N=1.2N
由阿基米德原理可知盐水的密度
（3）[3]探究浮力大小与物体的密度是否有关，根据控制变量法可知，需要控制金属块的体积相同，金属块的密度不同，所以应该选择乙、丙进行实验。
（4）[4]探究浮力的大小与物体形状的关系，应控制液体的密度和物体排开液体的体积不变；小明将①中金属块打造成“碗”的形状，再放入水中，发现该“碗”漂在了水上，此时排开的水的体积发生了改变，受到的浮力发生了改变，不能得出浮力的大小与物体的形状有关。
24. 小明同学“探究并联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。

（1）小明根据图甲连接好电路，并将电压表连入电路中，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使读数更准确，接下来他应该怎么做？___________
（2）小明完成第一次实验，并把数据记录在表中后，接下来他的操作是：___________；
（3）在纠正了上面实验中的问题后，小明继续探究“并联电路中的电流关系”。在A处安装电流表并闭合开关后，电流表示数为0.1A，小明猜想：电流经过用电器后，大小应该有所衰减，为了验证这条猜想，他下一步应该将电流表安装在图甲中___________处。看到现象___________，即证明他的猜想是错的；
（4）当他把电流表接到C处时，刚读完数，仅有L2突然熄灭，此时电流表的读数会___________。（选填 “增大” “减小”或“不变”）
【答案】 ①. 换用小量程 ②. 见解析 ③. D ④. 电流表示数不变 ⑤. 减小
【解析】
【详解】（1）[1]小明根据图甲连接好电路，并将电压表连入电路中，闭合开关，电压表示数如图乙所示。电压表接大量程，分度值为0.5V，示数为2V，未超过3V。为了使读数更准确，接下来他应该改接到0~3V的小量程上测量。
（2）[2]小明完成第一次实验，并把数据记录在表中后，为得到普遍规律，接下来他的操作是：换用规格不同的灯泡，重复前面的实验两次。
（3）[3][4]电流经A点流入灯泡L1，从L1流出的电流经过D点，为了验证“电流经过用电器后，大小应该有所衰减”这一猜想，下一步应该将电流表安装在图甲中D处。若电流表的示数不变，则可证明他的猜想是错的。
（4）[5]当他把电流表接到C处时，电流表测干路电流。刚读完数，L2突然熄灭，L2支路没有电流，L1支路工作不受影响，即L1通过的电流大小不变。由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，此时电流表的读数会减小。
四、应用与实践（共3小题，第25题4分，第26题5分，第27题6分）
25. 小华家最近将燃气能热水器换成了太阳能热水器。已知他家所在地的太阳能辐射到地面的平均功率约为P=1.4×103W/（m2•s），若如图太阳能热水器集热器面积S=2m2，在该地用此太阳能热水器将质量100kg，初温为20℃的水加热到50℃需要5h。求：
（1）与燃气能热水器相比较，请各写出一点太阳能热水器的优点和缺点。
优点：___________。
缺点：___________。
（2）太阳能热水器5h接收到的太阳能（用字母E表示）是多少？___________
（3）该太阳能热水器的加热效率是多大？___________
【答案】 ①. 节约能源
②. 水温不稳定，靠天气
③.
④. 25%
【解析】
【详解】（1）[1][2]与燃气能热水器相比，太阳能热水器有许多优点，如：节约能源，不污染大气等。缺点是热水量较少，不能满足24h提供热水，水温不稳定，靠天气。
（2）[3]5h内接收到的太阳能为
（3）[4]水吸收的热量为
太阳能热水器的效率为
26. 潜水艇为增强国防力量，维护祖国安全发挥了重要作用。我国某型号潜水艇如图，其外部总体积为7×103m3，水舱未充海水时潜水艇总重为5×107N，下潜的最大深度可达400m。其携带的洲际导弹JL型射程可达12000km，导弹飞行时速约15马赫（15倍音速）。海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）按最远射程算，一枚洲际导弹从发射到落地，大概经过多少分钟？
（2）潜水艇在400米深处时受到的浮力大小？
（3）通过学习，小军同学知道了，潜艇是通过改变自重来实现沉浮状态的改变的。他猜想：潜艇的沉浮状态应该和整个潜艇的平均密度有关。请你帮助小军同学利用公式推导：没入水中的潜艇平均密度满足什么条件即可上浮？（此问所有物理量均用符号表示）

【答案】（1）39.2min；（2）7×107N；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）一枚洲际导弹从发射到落地经过的时间
（2）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以潜水艇在400米深处时受到的浮力大小为
（3）潜艇是通过改变自重来实现浮沉，当潜水艇上浮时F浮＞G，由F浮=ρ海水gV排与G=ρ潜水艇gV艇可得，ρ海水gV排＞ρ潜水艇gV艇，由于潜水艇完全浸没，所以潜水艇浸没时排开水的体积和自身的体积相等，则有ρ海水＞ρ潜水艇，即没入水中的潜艇平均密度小于海水密度时上浮。
答：（1）一枚洲际导弹从发射到落地，大概经过39.2min；
（2）潜水艇在400米深处时受到的浮力大小为7×107N；
（3）没入水中的潜艇平均密度小于海水密度时上浮。
27. 某同学购买衣服时发现部分羽绒服具有利用移动电源（即充电宝）进行电加热的功能，如图甲所示。通过观察标签，该同学了解到该羽绒服胸部按钮有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，进一步查阅资料发现，其“高温”挡功率为20W，“低温”挡功率为8W，该羽绒服加热部分的电路简图如图乙所示，若该羽绒服配备的移动电源容量为10000mA·h，电压恒为5V，S为挡位切换开关，R1和R2均为为电热丝。
（1）当S闭合时，是什么挡位，请说明理由；
（2）通过计算求出电热丝R2的阻值；
（3）将配备的移动电源充满电，求理论上可以使羽绒服在低温挡位工作的最长时间。

【答案】（1）高温挡；（2）1.875Ω；（3）6.25h
【解析】
【详解】解：（1）由图知，开关S闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路。开关S断开时，两电阻串联，根据可知，电阻越大，电功率越小，故当S闭合时，是高温挡。
（2）由P=UI可得处于“高温”挡加热时，通过R1的电流
根据欧姆定律可得电热丝R1的阻值为
开关S接低温挡时，两电阻串联接入电路，羽绒服处于“低温”挡加热时的总电阻
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则电热丝R2的阻值为
R2=R-R1=3.125Ω-1.25Ω=1.875Ω
（3）羽绒服在低温挡位工作的电流
电源充满电可使羽绒服在低温挡工作的最长时间
答：（1）当S闭合时，是高温挡；
（2）电热丝R2的阻值为1.875Ω；
（3）理论上可以使羽绒服在低温挡位工作的最长时间为6.25h。UL1/V
UL2/V
U电源/V
2.8
2.8
2.8