2021年山东省枣庄市台儿庄区二调物理试题(word版 含答案)
展开2021年山东省枣庄市台儿庄区二调物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在国庆七十周年联欢会上,师生引吭高歌《我和我的祖国》,以抒发浓浓的爱国之情“引吭高歌”中的“高”是指声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
2.在“新冠”疫情期间,口罩成为防疫“神器”,戴眼镜的人常因口罩佩戴不严实,出现眼镜“起雾”的情况。“起雾”是因为发生了( )
A.液化现象 B.汽化现象 C.熔化现象 D.升华现象
3.我国有着灿烂的诗词文化,很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是( )
A.“池水映明月”,水中有明月是光的折射现象
B.“潭清疑水浅”,水变浅是光的直线传播现象
C.“日影化为虹”,彩虹的形成是光的色散现象
D.“起舞弄清影”,影子的形成是光的反射现象
4.在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经二千多年。如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从开始,物体的运动情况如图乙。对于这个过程力和运动描述正确的是( )
A.该物体一直做匀速直线运动
B.时,若,则地面的滑动摩擦力也为3N
C.从到的过程中,力F在逐渐增大
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s
5.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①液体的密度:ρ甲=ρ乙
②液体对容器底部的压强:p甲>p乙
③液体对容器底部的压力:F甲=F乙
④容器对桌面的压力:F甲'=F乙'
⑤容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
A.只有①、③和④ B.只有②、④和⑤ C.只有②、③和④ D.只有①、④和⑤
6.一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大,动能减小
D.卫星以近地点向远地点运动过程中,动能增大,势能减小
7.《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理,“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,如图所示,杆秤在水平位置平衡,以下说法正确的是( )
A.“重”增大时,N端上扬
B.“权”增大时,M端上扬
C.“权”向右移时,N端下沉
D.提纽向右移时,M端上扬
8.如图所示,轻质棒M放在绝缘支架上,当与毛皮摩擦后的橡胶棒L靠近M的A端时,A端被L吸引,则( )
A.M一定带负电
B.M一定带正电
C.摩擦时,L失去电子
D.摩擦时,L得到电子
9.如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1和电流表A2的示数都变大
B.电流表A1和电流表A2的示数都变小
C.电流表A1的示数不变,电压表V的示数变小
D.电流表A2变大,电压表V的示数不变
10.如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为20Ω和30Ω。闭合开关S,通过灯泡L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则下列正确的是( )
A.I1∶I2=2∶3,U1∶U2=1∶1 B.I1∶I2=3∶2,U1∶U2=1∶1
C.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶3 D.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=3∶2
11.如图所示电路,电源电压不变,滑片移至最大阻值处,闭合开关,电流表示数为0.2A,小灯泡的功率为0.4W。移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的接入电路时,电流表示数为0.4A,小灯泡恰好正常发光,消耗的功率为2W。下列说法正确的是( )
A.电源电压8V
B.小灯泡正常发光时电阻为
C.滑动变阻器的最大阻值
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功为4.8W
12.目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施.下列关于核能的认识,正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.核能发电是利用原子核裂变释放的核能
C.核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同
二、实验题
13.小明想知道消毒酒精的密度,用如图所示的家用电子秤、玻璃杯、注射器等进行测量。测量步骤如下:先给玻璃杯中倒入适量酒精,测得玻璃杯和酒精的总质量为116g;再用注射器从玻璃杯中抽取部分酒精,其体积为如图所示;最后测出剩余酒精和玻璃杯的总质量为100g。则:
(1)酒精的密度为______kg/m3;
(2)测量结束整理器材时,小明发现电子秤显示的剩余酒精和玻璃杯的总质量减小为99.8g,其原因是酒精容易______(填物态变化名称)。
(3)测量过程中闻到酒精的气味表明分子在不停地______。
14.如图所示,小明进行“伏安法测量电阻”的实验:
(1)请帮助小明根据电路图甲将实物电路乙连接完整(导线不能交叉)______;
(2)实验电路连接好后,当小明准备闭合开关开始实验前,乙图中滑动变阻器的滑片应该滑到______(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是______;
(4)小明排除故障后,调节滑动变阻器,当电压表读数为2.6V时,电流表的示数如图丙所示,则该定值电阻的阻值是______Ω;
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为Il;
②当______时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx=______。(用已知和测出的物理量符号表示)
15.测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
次数
钩码重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
机械效率η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
1.5
10
0.8
30
3
2.0
10
1.0
30
66.7%
4
2.0
20
1.0
60
66.7%
(1)请根据表格中的实验数据画出滑轮组的绳子绕法___________。
(2)第2次实验时所做的有用功为___________J,滑轮组的机械效率是___________。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越___________(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据还可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
16.小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
a.如图甲所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
b.如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
c.如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
(1)该实验主要采用的探究方法是___________;
(2)由___________两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由甲乙两图可知:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力___________;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置,写出装置改进以后的好处;___________(写出一条即可)
(5)实验中小丽发现:当F为4N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为___________N;
(6)实验拓展:如图a所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F-t和v-t图像分别如图b、图c所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为___________N。
三、填空题
17.如图所示是实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。则金属块浸没在水中时,受到的浮力是___________N,该金属块的密度是___________kg/m3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
18.小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、__的实像(选填“放大”“缩小”“等大”),然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,他可将光屏__凸透镜.(选填“靠近”、“远离”)。
19.如图所示,使用活塞式抽水机抽水时,它的柄是一个____ (选填“省力”或“费力”)杠杆;水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg,当大气压为1×105Pa时,抽水机抽水的最大高度是____m。
20.如图所示,甲是某款电热水龙头,乙是它的电路原理图。R1、R2是电热丝,R2=121Ω,通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换。当开关S接触3、4触点时,水龙头放出的是___________水。不考虑温度对电热丝阻值的影响,水龙头在温水档位正常工作时电路消耗的功率是400W,则电热丝R1=___________Ω。
21.如图所示,在4N的拉力F作用下,质量为2kg的物体A,以0.2m/s的速度匀速移动了0.4m,地面对物体A的摩擦力为物体A重力的0.3倍,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,则拉力所做的功是_______J,功率是______W;动滑轮的机械效率为______。
四、作图题
22.如图所示,重为20N的鱼悬浮在水中,请用力的图示法画出鱼所受到的力(O为重心)。
五、计算题
23.天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3,求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气热水器的热效率是84%,需要消耗多少m3的天然气?
24.研究表明:大多数电阻的阻值随温度的升高而增大,但热敏电阻的阻随温度的升高而减小,根据电阻的这一特性人们制作出了电子温度计,如图甲是某测温电路.己知电源电压为6V且保持不变,R0为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值随温度变化的规律如图乙所示.
(1)当环境温度是40℃时.电流表示数为0.2A,求此时R1消耗的电功率;
(2)R0的电阻值
(3)电流表量程为0﹣0.3A,该温度计能测量的最高温度是多少?
参考答案
1.A
【详解】
引吭高歌中的高指的声音的响度大。
故选A。
2.A
【详解】
“雾”是人呼出的水蒸气温度较暖,遇到冷的眼镜会液化放热。
故选A。
3.C
【详解】
A.“池水映明月”,水中有明月是属于平面镜成像,其原理是光的反射,故A错误;
B.“潭清疑水浅”,水变浅是光在不同的介质中发生了折射,属于折射现象,故B错误;
C.“日影化为虹”,彩虹的形成是光的色散现象,其原理是光的折射,故C正确;
D.“起舞弄清影”,影子的形成是光在同种均匀介质中沿直线传播造成的,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】
A.由s随时间t的变化图象可知,物体在内速度为零,处于静止状态,物体处于匀速直线运动状态,故A错误;
B.当时,,由s随时间t的变化图象可知,物体静止,静摩擦力等于拉力,由于物体没有滑动,滑动摩擦力为0,故B错误;
C.由s随时间t的变化图象可知,当2s以后物体做匀速直线运动,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,摩擦力不变,所以拉力大小不变,故C错误;
D.匀速直线运动阶段的速度
故D正确。
故选D。
5.B
【详解】
①由图可知,甲容器中液体体积小于乙容器中液体体积,而两种液体质量相等,根据公式得甲液体的密度大于乙液体的密度,故①错误;
②甲乙两种液体深度相同,甲液体密度大于乙液体密度,根据公式p=ρgh得,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,故②正确;
③甲乙两个容器的底面积相同,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,根据公式F=pS得甲液体对容器底部的压力大于乙液体对容器底部的压力,故③错误;
④容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,两个容器质量及甲乙两种液体质量相同,所以总重力相同,即容器对桌面的压力相同,故④正确。
⑤容器对桌面的压力,大小等于容器的重力和液体的重力之和,而甲、乙两平底容器质量都相同,即容器的重力相同,这两种液体的质量相同,即重力相同,则容器对桌面的压力大小相同,甲、乙两平底容器底面积相同,根据可知,容器对桌面的压强相等,故⑤正确。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.C
【详解】
A.人造地球卫星在远地点时,卫星和地球的相对距离最大,速度最小,故人造地球卫星在远地点时势能最大,动能最小但不是零。故A不符合题意;
B.人造地球卫星在近地点时,卫星和地球的相对距离最小,速度最大,故人造地球卫星在近地点时动能最大,势能最小但不是零。故B不符合题意;
CD.卫星从近地点到远地点运动过程中,高度增大,速度变小,重力势能增大,动能变小,动能转化为重力势能。故C符合题意,故D不符合题意。
7.C
【详解】
A.“重”增大时,左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉,故错误;
B.“权”增大时,左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉,故错误;
C.“权”向右移时,左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉,故正确;
D.提纽向右移时,左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉,故错误。
故选C。
8.D
【详解】
AB.与毛皮摩擦后的橡胶棒带负电,吸引轻质棒的A端,说明轻质棒可能带正电,也可能不带电,故AB不符合题意;
CD.橡胶棒带负电,是因为橡胶棒得到了电子,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.D
【详解】
如图电路,两电阻并联,电流表测定值电阻的电流,电流表测干路电流;
AB.滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中,滑动变阻器阻值减小,并联电路中支路电压始终等于电源电压,由可知,通过滑动变阻器的电流增大,并联电路各支路互不影响,通过定值电阻的电流不变,即电流表的示数不变,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变大,即电流表的示数变大,故AB错误;
CD.电压表测电源电压,示数不变,定值电阻的阻值和两端的电压不变,由可知,电流不变,即电流表A1的示数不变,电流表测干路电流,示数变大,故C错误,D正确。
故选D。
10.B
【详解】
两灯并联,灯泡L1、L2的电阻分别为20Ω和30Ω,由并联电路各支路电压相等,故两端的电压之比
U1∶U2=1∶1
在电压相等时,通过灯的电流与灯的电阻成反比,通过灯泡L1、L2的电流之比为
I1∶I2=R2∶R1=30Ω∶20Ω=3∶2
故选B。
11.A
【详解】
闭合开关,滑动变阻器和灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压。
AC.电源电压不变,滑片移至最大阻值处,电流表示数为0.2A,小灯泡的功率为0.4W。根据串联电路分压规律、欧姆定律和,可得
①
移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的接入电路时,电流表示数为0.4A,小灯泡恰好正常发光,消耗的功率为2W。根据串联电路分压规律、欧姆定律和,可得
②
由①②式解得
,
所以,滑动变阻器最大阻值为30Ω,电源电压为8V;故C错误,A正确;
B.小灯泡正常发光时,电流表示数为0.4A,消耗的功率为2W。则小灯泡正常发光时电阻由和得
故B错误;
D.小灯泡正常发光时,灯泡电压,由得
根据串联分压规律,此时滑动变阻器分压
此时滑动变阻器功率,由得
故D错误。
故选A。
12.B
【详解】
核能一旦利用短时间不能再生,故核能是不可再生能源;目前人类利用的核能发电是利用原子的核裂变释放的核能;核能发电释放的核能是在可控的条件下缓慢进行的核裂变过程,而原子弹爆炸释放核能的过程是不可控的核裂变过程,B符合题意.
13.0.8×103 汽化 做无规则的运动(或做无规则的热运动)
【详解】
(1)[1]从注射器中可以得出抽出酒精的体积
V=20mL=20cm3
从两次测出的质量,可知抽出酒精的质量
m=116g-100g=16g
则酒精的密度
ρ===0.8g/cm3=0.8×103 kg/m3
(2)[2]发现总质量减小,是因为酒精很容易从液体变为气态,发生汽化现象。
(3)[3]因为分子总是不停地做无规则的运动,所以在测量过程中可以闻到酒精的气味。
14. B 滑动变阻器断路 10 开关S1、S2都闭合(或再闭合S2)
【详解】
(1)[1]由电路图知,待测电阻Rx与滑动变阻器串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测Rx两端的电压,且电源为两节干电池,则其电压不超过3V,所以电压表所选量程为0~3V,实物图连接如下:
(2)[2]在闭合开关前,应将变阻器的滑片置于阻值最大处,所以应滑到B端。
(3)[3]闭合开关,电流表无示数,电路中出现了断路,电压表无示数是电压表与电源的连接断开了。用另一完好电压表并在a、b和b、c间,电压表均有示数,并在a、c间,电压表无示数,则a、b间与电源是接通的,b到电源间、c到电源间是接通的,c到b间是断开的,那么是滑动变阻器断路了。
(4)[4]由图丙知,电流表所选的量程为0~0.6A,对应的分度值为0.02A,示数为0.26A,那么定值电阻
(5)[5][6]要测量Rx的阻值,需要测出其两端的电压及工作时通过的电流。由图示知,开关S1闭合、S2断开时,两个电阻串联在电路中,此时电路中的电流为I1,则定值电阻R0两端的电压
U0=I1R0
接着,应闭合S1、S2,此时电路中只有电阻R0工作,则电源电压
U总=I2R0
那么Rx两端的电压
Ux=U总-U0=I2R0-I1R0
则待测电阻
15. 0.15 62.5% 大
【详解】
(1)[1]根据表格中的实验数据绳端移动的距离s是钩码上升的高度h的三倍所以绳子的股数为3,画出滑轮组的绳子绕法如图所示:
(2)[2][3]第2次实验时所做的有用功为
W有用=Gh=1.5N×0.1m=0.15J
滑轮组的机械效率是
(3)[4]分析1、2、3次实验的数据可知,提升重物的重力分别是1.0N,1.5N,2.0N,滑轮组的机械效率分别是55.6%,62.5%和66.7%,由此得出:使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高。
16.控制变量法 甲丙 越大 不需要木板做匀速直线运动,便于操作 2.8 4
【详解】
(1)[1]探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,控制其他因素相同,探究其中一个因素与滑动摩擦力的关系,这采用的探究方法是控制变量法。
(2)[2]由题意可知,要求接触面粗糙程度一定,从甲乙丙三图可以看到,甲丙两图的粗糙程度相同,都是木板,并且要求接触面受到的压力不同,甲丙都符合要求,丙图中有砝码,接触面受到的压力较大,这时丙的弹簧测力计示数是1.4N,甲的示数是1.2N,甲丙两图中都是做匀速运动,滑动摩擦力的大小都是等于测力计示数的大小,丙的滑动摩擦力大于甲的,而丙接触面受到的压力较大,则由甲丙两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]观察甲乙两图可知,都只是一个木块A,压力是相同的,甲是木板表面,乙是毛巾表面,乙的接触面比较粗糙,乙的测力计示数是1.6N,甲的测力计示数是1.2N,甲乙中都是匀速运动,滑动摩擦力大小等于测力计的示数,那么乙的滑动摩擦力大于甲的滑动摩擦力,从而得知当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[4]如图丁所示的实验装置,拉动木板过程中,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,这两个力大小相等,由测力计的示数即可知道摩擦力的大小,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
(5)[5]由图甲可以知道,A作匀速运动,测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小,测力计的示数是1.2N,则滑动摩擦力的大小是1.2N,图甲和图丁对比可知,木块A对木板B的压力都相等,都是木板,接触面的粗糙程度相同,则在图丁中,木块A受到的摩擦力也是1.2N,力的作用是相互的,木块A对木板B的摩擦力也是1.2N;当F为4N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,对长木板B受力分析,它受到4N的拉力,木块A对木板B的1.2N摩擦力,地面对它的摩擦力,处于平衡状态,这三力平衡,可得到
解得,长木板B受到地面的摩擦力大小为2.8N。
(6)[6]观察图b和图c,物体C在第4秒时,受到的拉力是6N,3~6s,速度在变大,则这段时间,不是匀速运动,受力不平衡;但观察图c中6~9s,速度大小不变,处于平衡状态,这段时间拉力大小等于摩擦力大小,再观察图b,这时拉力是4N,摩擦力的大小也是4N;3~6s时,物体C对地面的压力,与地面的接触面粗糙程度,和6~9s时,是一样的,则这两个时间段受到的摩擦力大小是相等的,3~6s时受到的摩擦力也是4N,即物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。
17.2 2.4×103
【详解】
[1]空气中测力计示数为4.8N,即重力,水中测力计示数2.8N,受到的浮力是
F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N
[2]金属块浸没,体积为
所以该金属块的密度是
18.放大 靠近
【详解】
(1)[1]凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜18cm处,物距2f>u>f,此时成倒立放大的实像。
(2)[2]将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像,所以将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰的像。
19.省力 10
【详解】
[1]由图知道,它的手柄就是一个杠杆,且动力臂大于阻力臂,所以,使用时它的手柄相当于一个省力杠杆。
[2]由知道,水上升的最大高度
20.热 121
【详解】
[1]当开关S接触3、4触点时,只有电阻R1和R2并联接入电路,电路的电阻最小,由可知,电源的电压一定时,电路的电功率最大,水龙头放出的是热水。
[2]当开关S接触2、3触点时,只有电阻R1接入电路,电路的电阻最大,由可知,电源的电压一定时,电路的电功率较小,水龙头放出的是温水。电热丝R1的阻值为
21.3.2 1.6 75%
【详解】
[1]由题意可知,拉力F的大小是4N,两条绳子托着动滑轮,物体A移动了0.4m,则拉力绳端移动的距离
根据可知,拉力所做的功
拉力所做的功是3.2J。
[2]由题中条件可知,物体A以0.2m/s的速度匀速移动了0.4m,需要的时间
那么拉力所做的功需要的时间也是2s,根据可知,其功率
功率是1.6W。
[3]由题意可知,物体A质量为2kg,则其自身的重力
其自身的重力是20N,地面对物体A的摩擦力为物体A重力的0.3倍,则这个摩擦力大小
这个摩擦力大小是6N,因为物体A匀速运动,处于平衡状态,绳子对物体A的拉力大小等于摩擦力大小,即
物体A移动的距离是0.4m,则根据可知,所做的有用功
所做的有用功是2.4J;拉力F的大小是4N,由[1]解析可知,拉力所做的总功是3.2J;则动滑轮的机械效率
动滑轮的机械效率是75%。
22.
【详解】
由题意可知,鱼悬浮在水中,受到浮力和重力的作用,并且浮力大小等于重力,设标度是10N,浮力作用点在O,方向竖直向上,大小是20N,重力作用点在O,方向竖直向下,大小是20N;由此作出两个力的图示,如下图所示。
23.(1)3.36×106J;(2)0.1m3
【详解】
(1)由题意可知,水的质量是40kg,温度从22℃加热到42℃,水的比热容也知道,根据可知,水吸收的热量
水吸收的热量是3.36×106J。
(2)天然气热水器的热效率是84%,水吸收的热量是3.36×106J,由得,天然气完全燃烧放出的热量
天然气完全燃烧放出的热量是4×106J;天然气的热值知道,根据可得,需要天然气的体积
天然气的体积是0.1m3。
答:(1)水吸收的热量是3.36×106J;
(2)若天然气热水器的热效率是84%,需要消耗0.1m3的天然气。
24.(1)1W;(2)5Ω;(3)90℃
【分析】
分析图甲可知,两电阻串联,电流表测电路中电流,由图像可知环境温度是40℃时R1连入电路的阻值,由串联电路特点和计算R1消耗的电功率;由串联电路特点和欧姆定律计算R0的电阻值;由题意知,温度越高,热敏电阻的阻值越小,电路中电流越大,由电流表量程,根据串联电路特点和欧姆定律计算热敏电阻的最小值,由图像可知该温度计能测量的最高温度.
【详解】
(1)由图甲可知,R0与R1串联,电流表测电路中电流,由图乙可知,当环境温度是40℃时R1连入电路的阻值为25Ω,由串联电路特点可知,
,
所以此时R1消耗的电功率:
;
(2)由欧姆定律可得,当环境温度是40℃时电路的总电阻:
,
所以R0的电阻值:
;
(3)由题知,热敏电阻的阻随温度的升高而减小,所以电流表示数达到最大值时所测温度最高,电流表量程为0-0.3A,由欧姆定律可得,当电流表示数最大为0.3A时,电路的总电阻最小:
,
热敏电阻能连入电路的最小值:
,
由图乙知该温度计能测量的最高温度为90℃.
答:(1)当环境温度是40℃时,R1消耗的电功率为1W;
(2)R0的电阻值为5Ω;
(3)温度计能测量的最高温度是90℃.
【点睛】
本题重点考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,关键是能从图像中找到有用信息.
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