2024年广东省佛山君兰中学中考二模物理试题(原卷版+解析版)
展开1. 用硬纸片把一个音箱糊起来,做成一个“舞台”,台上放一个用塑料瓶做成的小“人”,如图所示.当音箱播放起音乐时,小“人”会翩翩起舞.下列说法正确的是
A. 音乐的响度越大越容易观察到小“人”的舞蹈
B. 音乐的音调越高越容易观察到小“人”的舞蹈
C. 如果把整个装置放到真空环境;更容易观察到小“人”的舞蹈
D. 小“人”能跳舞是因为受到音箱里面的磁铁的吸引和排斥作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.音乐的响度越大,音箱的振动幅度就越大,则小“人”的振动幅度也越大,所以越容易观察到小“人”的舞蹈.故A正确.
B.音乐的音调越高,音箱的振动频率越高,越不容易观察到小“人”的舞蹈.故B错误.
C.如果把整个装置放到真空环境,声音不能传播,不能观察到小“人”的舞蹈.故C错误.
D.小“人”能跳舞是因为音箱发声振动,引起小“人”振动,不是受到音箱里面的磁铁的吸引和排斥作用.故D错误.
2. 一句“绿水青山就是金山银山”凸显出我国对生态环境保护的重视,江、河、湖、海、湿地、树木和植被在调节水平衡中发挥着重要作用.关于降雨和地球水循环,下列说法正确的是()
A. 地表水和海水放出热量后,液化成水蒸气
B. 部分上升的水蒸气与冷空气接触,会液化成小水滴
C. 小水滴遇到更冷的气流时放热,凝华成小冰珠
D. 小冰珠在降落过程中放出热量,熔化成雨水
【答案】B
【解析】
【详解】A.地表水和海水吸热后才能汽化为水蒸气,不是放出热量液化成水蒸气,故A错误;
B.部分上升的水蒸气与冷空气接触,由气态的水蒸气变成液态的水,是液化现象,故B正确;
C.小水滴遇到更寒冷的气流,由液态的小水珠变成固态的小冰晶,是凝固现象,故C错误;
D.小冰珠在降落过程中会吸收热量,由固态变成液态,是熔化现象,故D错误.
3. 如图所示是电著显微镜下的一些金原子。下列有关金原子的说法正确的是( )
A. 人们也可以用肉眼和光学显微镜分辨出它们
B. 金是否处于固态可以从其原子的排列方式上进行推断
C. 这些金原子是保持静止不动的
D. 金原子之间有间隙,说明金原子间只有斥力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.原子很小,肉眼无法看到,故A错误;
B.物质的状态是由分子的排列方式决定的,金原子就是金分子,金是否处于固态可以从其原子的排列方式上进行推断,故B正确;
C.分子在不停的运动,金原子就是金分子也在运动,故C错误;
D.分子间即有引力也有斥力,金原子就是金分子,金原子间同时存在引力和斥力,故D错误。
故选B。
4. 下列四幅图中,光学原理相同的是( )
A. ①④B. ③④C. ①③D. ②③
【答案】C
【解析】
【详解】①看到钞票上隐藏的印记是钞票上发生了漫反射,属于光的反射现象;②手影的形成是光的直线传播造成的;③玻璃幕墙造成的光污染是因为发生了镜面反射,属于光的反射现象;④用放大镜观察邮票,利用了凸透镜在一倍焦距以内成正立放大的虚像的规律,属于光的折射现象;综上所述,光学原理相同的是①③,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,是正在加速下降的载人航天器,在此过程中,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是( )
A. 动能增大,重力势能减小,机械能不变
B. 动能减小,重力势能增大,机械能不变
C. 动能增大,重力势能增大,机械能增大
D. 动能增大,重力势能减小,机械能减小
【答案】D
【解析】
【详解】载人航天器加速下降,速度变大,高度降低,质量不变,动能增大,重力势能减小,由于要克服空气阻力做功,将部分机械能转化为内能,所以机械能减小,故ABC错误,D正确。
故选D。
6. 如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸没在水中,其中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮状态立于水中,则( )
A. 乙瓶也可能悬浮立于水中B. 甲瓶内气体的压强较大
C. 乙瓶内气体密度较大D. 两瓶受到的浮力相等
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;
AD.由图可知∶乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知∶乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力,所以乙瓶会下沉,故AD不符合题意;
BC.由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大,乙瓶内空气的压强也变大,故B不符合题意,不符合题意。
故选C
7. 如图甲所示,将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有间隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制.某同学自制了一个线圈,将它套在干簧管上,制成一个干簧继电器,用来控制灯泡的亮灭,如图乙所示为工作原理图.与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是
A. 磁化
B. 电流的磁效应
C. 磁极间的相互作用
D. 磁场对电流的作用
【答案】D
【解析】
【分析】通电线圈会产生磁场,放入磁场后两舌簧被磁化而产生相互作用,从而由线圈中电流的变化可以控制灯泡的亮灭.
【详解】S闭合时,控制电路接通,线圈产生磁场,舌簧被磁化,在两舌簧相邻端面形成异名磁极,因相互吸引而吸合,于是工作电路接通.
S断开时,两舌簧退磁,在弹力作用下分开,工作电路断开.故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用.没有利用磁场对电流的作用.
故选D.
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 如图所示是我国上汽推出的5G氢燃料无人驾驶小汽车,采用氢燃料提供动力是因为氢的______大。它依托5G网络通过______波实现远程控制;为增加汽车倒车的安全性,在汽车尾部都装有倒车雷达,这些雷达能发射_______波。
【答案】 ①. 热值 ②. 电磁 ③. 超声
【解析】
【分析】
【详解】[1]无人驾驶小汽车,采用氢燃料提供动力,原因是液态氢具有较高的热值,与其它燃料相比,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
[2]广播、电视、移动电话的载体是电磁波,电磁波具有传播速度快,传输距离远的特点,因此5G无线网络是通过电磁波传递信息的。
[3]倒车时,倒车雷达由探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易、更安全,倒车雷达应用了回声定位的原理,获得一些信息。
9. 人眼相当于照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,成的像是________(选填“倒立”或“正立”)缩小的实像。由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图______(选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路图,矫正用______(选填“凹”或“凸”)透镜。
【答案】 ① 倒立 ②. 乙 ③. 凹
【解析】
【详解】[1]由凸透镜成像规律可知,照相机所成的像是倒立、缩小的实像,人眼相当于照相机,故成的像是倒立、缩小的实像。
[2]近视眼的晶状体曲度过大,像成在视网膜的前方,由图可知,图乙是近视眼的光路图。
[3]矫正近视眼要佩戴具有发散光线功能的凹透镜,使像重新成在视网膜上。
10. 如题图所示,在皮划艇比赛时,发令枪响参赛选手奋力划桨,皮划艇由静止快速前进,说明力可以改变物体的______,此时以地面为参照物,皮划艇是______的,使皮划艇前进的施力物体是______。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 运动 ③. 水
【解析】
【详解】[1] 皮划艇由静止迅速前进,运动状态发生了改变,故皮划艇由静止迅速前进,说明力可以改变物体的运动状态。
[2] 以地面为参照物,皮划艇的位置发生了改变,故是运动的。
[3] 力的作用是相互的,参赛选手奋力向后划桨,水对船桨有向前的反作用力,使得皮划艇前进,所以使皮划艇前进的施力物体是水。
11. 如图所示,被毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带_____________电,当它接触验电器的金属球时,两片金属箔带_____________(选填“同种”或“异种”)电荷而张开,金属杆中瞬间电流方向是从_____________(选填“金属球到金属箔”或“金属箔到金属球”)。
【答案】 ①. 负 ②. 同种 ③. 金属箔到金属球
【解析】
【详解】[1]电子带负电,毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带负电。
[2]橡胶棒接触验电器的金属球时,电子会导到金属箔片上,使两片金属箔带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以两片金属箔张开。
[3]电子是由金属球到金属箔,而电流的方向与电子移动方向相反,所以金属杆中瞬间电流方向是从金属箔到金属球。
12. 如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的关系图像,根据图像可知该物质是 __(选填“晶体”或“非晶体”);该物质从开始熔化到完全熔化持续了 __min,该物质在C点的内能 __(选填“大于”“小于”或“等于”)B点的内能。
【答案】 ①. 晶体 ②. 15 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]由图像得,该物质熔化过程中,温度保持80℃不变,说明该物质有固定熔点,是晶体,熔点为80℃。
[2]该物质10min开始熔化,25min熔化结束,说明该物质完全熔化需要的时间是15min。
[3]该物质在BC间是晶体在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变,内能增大,因此该物质在C点的内能大于B点的内能。
13. 题图是自动测定油量装置的示意图,O为杠杆支点,为定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关S,当油箱中的汽油减少时,电压表的示数______;电压表的示数与油量表的示数之比______;汽油的热值______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]如图,、、油量表串联,则油量表为电流表,测电路中电流,电压表测电压。闭合开关S,当油箱中的汽油减少时,浮标下沉,则滑动变阻器的滑片上移,阻值变大,则总电阻变大,根据欧姆定律,电路中电流变小,根据可知定值电阻的电压变小,即电压表的示数变小;电压表的示数与油量表的示数之比即为阻值,所以电压表的示数与油量表的示数之比不变。
[3]热值是燃料的一种属性,与质量、体积无关,所以当油箱中的汽油减少时,汽油的热值不变。
14. 物体A重5N,如图甲,A在水平拉力F1作用下,在水平面从M匀速直线运动到N用时3s;如图乙,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2作用下,在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。在MN、PQ段,A的速度分别为v1、v2,A所受摩擦力分别为f1、f2,则v1_____v2,f1_____f2。(均选填“>”、“=”、“<”)。A从M运动到N,A所受重力做的功为_____J。
【答案】 ①. < ②. < ③. 0
【解析】
【详解】[1]在MN段运动的速度为
在PQ段运动的速度为
所以v1
三、作图题(共7分)
15. 用笔画线代替导线将下列元件连入电路。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如图所示:
16. 如图所示,凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为焦点,点光源S发出一束光,请画出在水面处的反射光线以及其经凸透镜后的光线。
【答案】
【解析】
【详解】过F点垂直于水面画出法线,在法线左侧根据反射角等于入射角画出反射光线,因反射光线过凸透镜的焦点,则经凸透镜后将平行于主光轴射出;如图所示
17. 图是一台活塞式抽水机,在C处用力便可取水,画出在C处所用最小力F1的示意图及阻力臂L2。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆的平衡条件,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力,连接支点O和力的作用点C,以OC为力臂是最长的动力臂,过C点作OC的垂线画出最小力,方向向下,连接支点到阻力作出阻力臂L2,如图:
四、实验题(共20分)
18. 如图甲所示,所测书本的厚度是______cm,停表所显示的时间是______s。
【答案】 ①. 1.18 ②. 200
【解析】
【详解】[1]如图甲所示,用刻度尺测量书本的厚度,该刻度尺每大格表示1cm,平均分成了10小格,故分度值是0.1cm,刻度尺的下端对准零刻度线,故书本的厚度是1.18cm。
[2]如图乙所示,分针在3~4min之间,接近3min,秒针盘分度值为0.1s,读数为20s,故停表显示的时间是
t=3min20s=200s
19. 小星在测量某液体的温度时,采用了如下几个步骤:
①选取适当的温度计;
②等待几分钟;
③操作如图甲中的________
④估计待测液体的温度;
⑤按正确方法读数并记录.
正确的实验操作顺序为_____________(只写序号).
温度计读数如图乙,此时此液体温度为__________.
【答案】 ①. D ②. ④①③②⑤ ③. -22
【解析】
【详解】使用温度计测量液体温度时,操作顺序为:估计待测液体的温度-选取适当的温度计-将玻璃泡完全没入被测液体、不能碰到容器底和侧壁-等待几分钟让示数稳定-读数时视线与温度计刻度面垂直.所以正确操作是D图,操作顺序为④①③②⑤;
图乙中温度计分度值为0.1℃,并由“20、30”数值顺序可知,该示数为零下,则此液体温度为-22℃.
20. 在探究“运动和力的关系”实验中,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验应让小车从同一斜面的______(选填“相同”或“不同”)高度滑下;
(2)由图可知:小车受到的阻力越小,运动的路程越远,进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______状态。这说明物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(3)在本实验中,“小车在水平面上滑行的距离”反映的是______。
A.阻力对小车运动的影响情况
B.小车在水平面上所受阻力大小
C.A、B 选项均正确
【答案】 ①. 相同 ②. 匀速直线运动 ③. 不需要 ④. A
【解析】
【详解】(1)[1]实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,这样目的是使小车滑到水平面时的初速度相同。
(2)[2][3]根据图示可知,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的路程越远;据此推理可知,如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车的运动状态不变,将在水平面上做匀速直线运动,从而说明物体的运动不需要力来维持。
(3)[4]本实验中,通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况,这叫转换法,故选A。
21. 如图是某同学探究平面镜成像特点的实验装置,蜡烛A和蜡烛B完全相同。
①实验时,在水平实验桌上无论怎样移动玻璃板后的蜡烛B,都不能与蜡烛A的像完全重合,原因是__________;
②移开蜡烛B,把白纸当作光屏放在该位置,人在蜡烛A侧透过玻璃板观察白纸,将 ___________(选填“能”、“不能”)看到A的像,这种观察方法_____(选填“能”、“不能”)说明平面镜所成的像是虚像。
【答案】 ①. 玻璃板与水平桌面不垂直 ②. 能 ③. 不能
【解析】
【详解】①[1]实验时若玻璃板与水平桌面不垂直,则像不在水平桌面上,所以在水平实验桌上无论怎样移动玻璃板后蜡烛B,都不能与蜡烛A的像完全重合。
②[2][3]平面镜所成的像是由光的反射光线的反向延长线形成的,故移开蜡烛B,把白纸当作光屏放在该位置,人在蜡烛A侧透过玻璃板观察白纸,将能看到蜡烛A的像,此方法不能说明平面镜所成的像是虚像,应从玻璃板后面观察白纸上是否有像,若没有,则说明平面镜所成的像是虚像。
22. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示,光屏上呈一清晰的像。
(1)根据上实验现象可推断出该透镜的焦距为_____ cm;
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至36cm刻度线处,则人眼在_____(选填“1”、“ 2”或“3”)处能观察到蜡烛的像;
(3)实验得到了凸透镜成像的规律,发现在图丙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是_________(选填“A”、“ B” 、“C” 或“D”)。
【答案】 ①. 10.0 ②. 2 ③. B
【解析】
【详解】(1)[1]由甲图可知,此时物距等于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,物距、像距满足
u=v=2f=20.0cm
所以焦距f=10.0cm。
(2)[2]如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至36cm刻度线处,此时物距
u=6cm
(3)[3]当u>2f时,成倒立、缩小的实像,像A符合题意,当f23. 在做测量“小灯泡的电阻”实验中,提供的实验器材有:小灯泡、电压表、电流表、开关、两节新干电池、滑动变阻器和若干导线,如图为某同学刚连接好的实物图。
(1)请指出该同学实物连接的两处不妥:
①_____________;
②_______________。
(2)正确连接电路后,移动滑动变阻器的滑片,记录到不同情况下的电流值与电压值如下表所示:
①表中空格一栏的数值是____________。
②表格中的数据记录其中有一处不恰当的,该不恰当的一处___________,
③分析表格中数据可知,当灯泡两端电压发生变化时,灯丝电阻将_______(选填“变化”、“不变”), 原因是___________。
(3)该同学完成上述实验后,他又想用另一种方法来测另一个小灯泡L’的电阻,于是他将上述电路中的电流表换成导线,并调节变阻器使电压表的示数为2V,然后保持变阻器的滑片不变,再将电路中的原来小灯泡换成待测小灯泡L’,闭合开关后发现电压表的示数为2.4V,则所测出小灯泡L’的电阻值为___________Ω。
【答案】 ①. 连接电路时开关没有断开 ②. 电压表所选择量程过大 ③. 8 ④. 电阻平均值 ⑤. 变化 ⑥. 小灯泡的灯丝电阻受到温度影响 ⑦. 16
【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路前,开关应断开。
[2]由题知,电源是两节新干电池,即电源电压为3V,电压表测量的灯泡两端电压,电压表所选择量程过大。
(2)[3]由可得,第三次灯泡的电阻
[4]数据处理有一处是不恰当的,这一处是设计电阻的平均值一栏,原因是灯的电阻随温度的变化而变化。
[5][6]由表格数据可知,当灯泡两端电压发生变化时,灯丝电阻将变化,原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。
(3)[7]当电压表的示数为2V时,有
解得:R滑=4Ω。
当换成小灯泡L’时,有
即
解得:I=0.15A。
测出小灯泡L’的电阻值为
五、计算题(本大题2小题,共13分)
24. 如图甲所示的电路中,定值电阻R0=20Ω,电灯L1标有“2.5V 1.25W”字样,当把一个电流表和电压表分别正确接在AB处时,两表的示数如图乙、丙所示,当把一个标有“3V 0.5A”的小灯泡接L2在AB处时,L2刚好正常发光。(设电源电压保持不变,小灯泡电阻不受温度影响)。求:
(1)电源的电压是多少?
(2)当AB处接入电压表时,小灯泡的实际功率是多少?
(3)当AB处接入L2时,电阻R0在1分钟内产生的热量是多少?
【答案】(1)8.8V;(2)1.152W;(3)1452J
【解析】
【详解】解:(1)当把电流表接在AB处时,灯泡L1被短路,电路为R0的简单电路。电流表示数为0.44A,则电源电压
U=U0=IR0=0.44A×20Ω=8.8V
(2)当AB处接入电压表时,测量L1两端的电压,灯泡L1与R0串联,电压表示数为2.4V,灯泡L1的电阻为
小灯泡的实际功率是
(3)当AB处接入L2时,L1、L2并联,然后与R0串联,L2刚好正常发光,电流为0.5A,电压为3V,则通过L1的电流为
通过R0的电流
I0=I1'+I2=0.6A+0.5A=1.1A
电阻R0在1分钟内产生的热量是
Q=I02R0t=(1.1A)2×20Ω×1×60s=1452J
答:(1)电源的电压是8.8V;
(2)当AB处接入电压表时,小灯泡的实际功率是1.152W;
(3)当AB处接入L2时,电阻R0在1分钟内产生的热量是1452J。
25. 小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重力为500N,所用动滑轮的重力为40N,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中b所示。
(1)求0-30s内物体上升的速度;
(2)求0-20s内拉力做功的功率;
(3)求滑轮组提升物体的机械效率。
【答案】(1)0.1m/s;(2)54W;(3)92.6%
【解析】
【详解】解:(1)根据图像可知,物体上升的高度和绳子自由端竖直移动的距离的关系可知,当绳子自由端移动9m时,物体上升的高度是3m,说明承担物重绳子的股数为
根据题意可知,0~30s内,物体上升的高度s物=3m,物体上升的速度
(2)由题意可得,不计绳重和摩擦,0~20s内,物体匀速上升,绳子的拉力为
绳子自由端移动的速度为
根据
可得,拉力做功的功率为
P=Fv绳=180N×0.3m/s=54W
(3)滑轮组提升物体的机械效率
答:(1)求0-30s内物体上升的速度0.1m/s;
(2)求0-20s内拉力做功的功率54W;
(3)求滑轮组提升物体的机械效率92.6%。
六、综合能力题(本大题3小题,共18分)
26. 阅读文章,然后回答问题:
我国的核电事业发展迅速,已经建成几座核电站,其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港,远距离送电采取高压送电的方式来实施,核电站的发电输出电功率为2×107W,用10千伏的高压进行输电。下面是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
(1)核电站中绕恻发电机线圈的材料可能是______(选填“铜”、“镍铬合金”或“超导材料”);
(2)核能是______(选填:“可再生”或“不可再生”)能源,在核电站发电过程中获取核能的方式是______(选填:“核聚变”或“核裂变”);
(3)发电机的发电原理是______;
(4)核电站高压输电时的输电电流为______A,在输送功率不变时,若改用1000千伏的电压输电,则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为______。
【答案】 ①. 铜 ②. 不可再生 ③. 核裂变 ④. 电磁感应 ⑤. 2000 ⑥. 1∶10000
【解析】
【详解】(1)[1]发电机的线圈电阻越小,相同条件下产生的热量越少,越安全,且发电效率越高;当温度降到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种物质叫超导体,由此可知,超导材料不适合用于制作发电机线圈;而应选择导电性能最好的铜制作,铜的电阻小。
(2)[2][3]核能无法源源不断获取,属于不可再生能源;利用核能的方式有核裂变和核聚变,核电站发电过程中获取核能的方式是核裂变。
(3)[4]发电机的发电原理是电磁感应,将机械能转化为电能。
(4)[5]核电站高压输电时的输电电流为
[6]在输送功率不变时,若改用1000千伏的电压输电,此时的输电电流为
导线的电阻不变,根据,此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为
27. 为了探究“液体内部的规律”和“浮力的影响因素”小华找来一平底薄壁硬塑料管、烧杯、水、盐水、天平、刻度尺和细沙,进行下面的实验。
在塑料管内装入适量的细沙,并用天平测出细沙与塑料管的总质量,然后把塑料管放在水或盐水中竖直漂浮,并用刻度尺测出液面到塑料管口的长度,把各项数据记录在下面的表格内。(塑料管底面积为2cm2)
(1)分析表一(或表二)中的1、2、3或4、5、6数据可知,同种液体的内部压强随_______增加而增大,分析表一和表二中的1和5或_________数据可知,液体内部压强大小还与液体的密度有关;
(2)分析表一(或表二)中的1、2、3或4、5、6数据可知,浸在液体中物体受到的浮力大小随着物体__________增加而增大,分析表一和表二中的2与6数据可知,影响浸在液体中的物体受到浮力大小的影响因素是___________;
(3)表一中第3次实验塑料管底部受到水的压强是__________Pa;表二中盐水的密度是_________kg/m3。
【答案】 ①. 液体深度 ②. 2和6 ③. 排开液体的体积 ④. 液体的密度 ⑤. 0.8×103 ⑥. 1.2×103
【解析】
【详解】(1)[1]塑料管在液体中漂浮,浮力等于重力,由表中1、2、3或4、5、6数据可知,随着塑料管和沙子的总质量逐渐变大,即浮力逐渐变大,液面到塑料管口的长度逐渐变小,即塑料管在水中的深度逐渐变大,塑料管的横截面积不变,由可知,塑料管受到的液体压强逐渐变大,故可得:同种液体的内部压强随液体深度增加而增大。
[2]由1和5或2和6数据可知,液体深度相同时,塑料管和沙子的总质量不同,即塑料管受到的浮力不同,由可知,塑料管受到的压强不同,故得出:液体内部压强大小还与液体的密度有关。
(2)[3]由1、2、3或4、5、6数据可知,随着塑料管和沙子总质量逐渐变大,塑料管在水中的深度逐渐加深,排开水的体积逐渐变大,由可知,浸在液体中物体受到的浮力大小随着物体排开液体的体积增加而增大。
[4]由2与6数据可知,排开液体体积相同时,但对应的塑料管与沙子的总质量不同,物体受到的浮力不同,故物体受到的浮力还与液体密度有关。
(3)[5]表一中第3次实验塑料管底部受到水的压强
[6]由表中数据可知,第2和第6次实验塑料管排开液体的体积相同,则
解得
28. 如图1所示是我国具有完全自主知识产权的“复兴号”动车组,它采用了全新低阻力流线型头型,全车部署了2500余项监测点,能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测。列车内还设有高清监控摄像、无线WIFI、USB充电插口等,动车部分参数见下表。(设乘客人均质量为50kg,取)
(1)“复兴号”动车的通信设备是利用______(选填“电磁波”或“超声波”)来传递信息的;
(2)复兴号动车在水平轨道上匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对______力;
(3)推重比是衡量动车牵引能力的重要指标,其含义是动车匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测,“复兴号”动车运行时的总阻力f与列车速度v满足关系,其中,则“复兴号”动车以100m/s的速度在水平轨道上满载运行时的推重比是______,牵引力每秒做功______J;
(4)阴雨天,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证旅客上下动车时的安全,需在车门旁开启警示灯。如图2乙所示是某同学为动车设计的模拟电路:
①选择图2甲中的______(选择“”或“”)湿敏电阻,将它串联在图2乙电路中的______(选择“a”或“b”)位置,闭合开关,警示灯能随湿度变化而自动调整亮度,达到一定湿度时出现明暗闪烁发光;
②已知电源电压恒为6V,警示灯的规格是“6V 3W”,当空气湿度为80%时,警示灯明暗闪烁发光,灯较暗时的实际功率是______W(电磁铁电阻忽略不计,灯泡电阻不随温度变化)。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 平衡 ③. 0.1 ④. ⑤. ⑥. b ⑦. 0.75
【解析】
【详解】(1)[1]电磁波可以传递信息,“复兴号”动车的通信设备是利用电磁波来传递信息的。
(2)[2]复兴号动车在水平轨道上匀速直线运动时,受力平衡,受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
(3)[3]动车匀速运行时牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,“复兴号”动车以100m/s的速度满载运行,结合题意可得牵引力为
动车满载时的重力为
则满载运行时的推重比为
[4]牵引力功率为
根据功率的定义可知,牵引力每秒做功。
(4)[5][6]由图甲知,的电阻随湿度的增加而增加,的电阻随湿度的增加而减小;根据实际需要,当空气潮湿、能见度低时,警示灯变亮,即警示灯随湿度增加而变亮;当警示灯变亮时,电路的电流增大,电阻减小,即湿敏电阻随着湿度的增加而减小,故符合要求;由图乙知,当空气潮湿(湿度大),能见度低时,湿敏电阻的阻值变小,根据知,电路的电流增大,电磁铁的磁性变强,将衔铁吸引下来;若湿敏电阻放在b位置时,会被短路,电路的电流突然增大,警示灯一下变得很亮,起到闪烁的作用,而放在a点则不会出现此现象,所以将湿敏电阻放在b位置。
[7]由可知,警示灯的电阻为
由图甲知,当空气湿度为80%时,,在闪烁过程中,电路的最小电流为
则灯较暗时的实际功率为
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
0.8
0.14
5.7
7.4
2
1.5
0.2
7.5
3
2.0
0.25
4
2.5
0.3
8.3
表(一)(甲)
表(二)(乙)
次数
1
2
3
次数
4
5
6
塑料管与沙质量m/g
10
12
16
塑料管与沙质量m/g
9.6
12
14.4
液面到塑料管口长度h/cm
5
4
2
液面到塑料管口长度
6
5
4
车身质量m(t)
360
每节车厢长L(m)
25
车厢数(节)
8
每节载客(人)
100
最高时速(km/h)
400
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