
?2021年內(nèi)蒙古呼倫貝爾、興安盟中考物理試卷
一、選擇題(下列各題的四個選項中只有一個符合題意。本題14個小題,共28分)
1.(2分)(2021?興安盟)編鐘是我國春秋戰(zhàn)國時代的樂器,敲擊大小不同的鐘能發(fā)出不同的音調(diào)。有關編鐘的說法正確的是( ?。?br />
A.編鐘與鼓、鑼等樂器均屬于打擊樂器
B.編鐘發(fā)出的聲音在空氣中的傳播速度是3×108m/s
C.用大小不同的力敲擊同一個編鐘,發(fā)出聲音的音色不同
D.我們能分辨出編鐘聲和鋼琴聲,主要是依據(jù)它們的響度不同
2.(2分)(2021?興安盟)關于電冰箱,下列說法正確的是( ?。?br />
A.將水放入冷凍室,水會液化
B.打開冷凍室的門會看到“白氣”,這是汽化現(xiàn)象
C.冷凍室側壁有時會有霜,這是水蒸氣凝固形成的
D.食品在冷藏室里能保鮮,利用了制冷劑汽化吸熱
3.(2分)(2021?興安盟)中華傳統(tǒng)文化博大精深。下列民間俗語與物理知識對應正確的是( ?。?br />
A.看山恰似走來迎——機械運動
B.摘不到的鏡中花——光的折射
C.墻內(nèi)開花墻外香——升華現(xiàn)象
D.小小秤砣壓千斤——等臂杠桿
4.(2分)(2021?興安盟)關于微觀粒子,下列說法正確的是( ?。?br />
A.原子是由質子和中子構成
B.同種電荷互相吸引,異種電荷互相排斥
C.只有固體分子之間存在斥力
D.質子、原子核、原子是按照尺度由小到大的順序排列的
5.(2分)(2021?興安盟)以下各圖是每0.1s拍攝一次的小球在不同運動狀態(tài)下的頻閃照片,其中受到平衡力作用的是( )
A. B. C. D.
6.(2分)(2021?興安盟)如圖為某物體沿直線運動的路程s隨時間t變化的圖象,下列對該物體在0~5s內(nèi)運動情況分析正確的是( )
A.物體在1~3s內(nèi)做勻速直線運動
B.物體在1~3s內(nèi)的平均速度為0.5m/s
C.物體在0~5s內(nèi)運動的路程為2m
D.物體在0~5s內(nèi)的平均速度為0.67m/s
7.(2分)(2021?興安盟)下列與短跑運動員有關的物理知識,正確的是( ?。?br />
A.鞋底花紋很深,是為了減小摩擦
B.蹬地起跑,說明力可以改變?nèi)说倪\動狀態(tài)
C.沖刺到終點不能立即停下來,是由于人受到慣性力的作用
D.當他站在水平跑道上時,他對地面的壓力與地面對他的支持力是一對平衡力
8.(2分)(2021?興安盟)如圖所示,燭焰在光屏上剛好成清晰的像。若凸透鏡不動,將蠟燭移至20cm刻度處,移動光屏,在光屏上能觀察到( ?。?br />
A.正立放大的虛像 B.倒立等大的實像
C.倒立放大的實像 D.倒立縮小的實像
9.(2分)(2021?興安盟)關于能源、信息與材料,下列說法錯誤的是( )
A.垃圾分類有利于環(huán)保和節(jié)約能源
B.風能、水能、核能都是可再生能源
C.5G和4G信號的電磁波在真空中傳播的速度相等
D.若用超導材料制造輸電線,則可以大大降低由于電阻引起的電能損耗
10.(2分)(2021?興安盟)如圖所示是一種煙霧報警器的電路圖,開關S處于閉合狀態(tài),R0是定值電阻,R為感光電阻,光照越強,阻值越小。煙霧濃度增大時射向R的光被遮擋,R受到的光照變?nèi)酢.敓熿F濃度增大時,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.電流表的示數(shù)變大
B.電壓表的示數(shù)變小
C.電壓表與電流表的示數(shù)之比不變
D.電壓表與電流表的示數(shù)之比變大
11.(2分)(2021?興安盟)小球豎直向上運動并落回地面的過程中,先后經(jīng)過A、B兩點。小球在這兩點的動能和重力勢能如圖所示,則小球在B點的( )
A.動能等于在A點的 B.機械能大于在A點的
C.速度比在A點的大 D.離地高度比在A點的高
12.(2分)(2021?興安盟)某同學把裝有20個雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓,他提雞蛋的力做的功最接近于( )
A.6J B.30J C.60J D.90J
13.(2分)(2021?興安盟)如圖所示,將矩形銅線框ACDF上的B、E兩點接入電路并放入磁場中,AB、BC、ED和FE段都受到磁場的作用力,下列哪兩段線框在磁場中受力的方向相同( ?。?br />
A.AB段與BC段 B.AB段與ED段 C.BC段與ED段 D.ED段與FE段
14.(2分)(2021?興安盟)如圖所示,只閉合開關S時燈L1的功率為9W;斷開開關S,閉合S1、S2時,燈L1的功率為25W。電源電壓不變,忽略溫度對燈絲電阻的影響。則L1與L2電阻之比是( )
A.3:2 B.5:3 C.3:1 D.9:25
二、填空題(本題5個小題,每小題2分,共10分)
15.(2分)(2021?興安盟)2021年5月15日,我國“天問一號”火星探測器所攜帶的“祝融號”火星車及其著陸組合體首次著陸火星取得成功?!白H谔枴被鹦擒囀且揽科錂C身兩側閃蝶形太陽能電池翼提供能量的,太陽能來源于太陽內(nèi)部氫原子核在超高溫下發(fā)生 ,釋放出的巨大核能;太陽能屬于 ?。ㄟx填“可再生”或“不可再生”)能源。
16.(2分)(2021?興安盟)某家用轎車的發(fā)動機是四沖程汽油機,它在 沖程將機械能轉化為內(nèi)能;該轎車百公里消耗汽油6kg,這些汽油完全燃燒放出 J的熱量。(q汽油=4.6×107J/kg)
17.(2分)(2021?興安盟)一塊體積是0.05m3的冰熔化成水后,其質量是 kg,體積是 m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
18.(2分)(2021?興安盟)如圖所示,水平桌面上兩個質量相同、底面積不同的圓柱形容器A和B內(nèi)裝有高度相同的同種液體,則液體對各自容器底部的壓強pA pB,兩容器對水平桌面的壓力FA′ FB′。(均選填“>”、“<”或“=”)
19.(2分)(2021?興安盟)如圖甲所示,底面積S為25cm2的圓柱形平底容器內(nèi)裝有適量的未知液體,將容器放入水中處于直立漂浮狀態(tài),容器下表面所處深度h1=10cm,該容器受到的浮力是 N;如圖乙所示,從容器中取出100cm3的液體后,當容器下表面所處深度h2=6.8cm時,該容器仍處于直立漂浮狀態(tài),則未知液體的密度是 kg/m3。(g取10N/kg)
三、作圖與實驗題(本題4個小題,共16分)
20.(2分)(2021?興安盟)請用筆畫線表示導線,將圖中的電燈和開關正確接入家庭電路中。
21.(4分)(2021?興安盟)某實驗小組在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中,進行了如下操作:
(1)將杠桿中點置于支架上,未掛鉤碼時杠桿靜止在圖甲位置,實驗前需向 ?。ㄟx填“左”或“右”)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡,這樣調(diào)節(jié)的目的是便于測量 ??;
(2)如圖乙所示,在杠桿上A點掛4個鉤碼,要使杠桿重新在水平位置平衡,應在B點掛 個相同的鉤碼;杠桿水平平衡后,又將A、B點所掛鉤碼同時向遠離支點O的方向移動一格,杠桿的 ?。ㄟx填“左”或“右”)側下沉。
22.(5分)(2021?興安盟)為預防新冠肺炎,某同學用密度為0.8g/cm3的純酒精配制濃度為75%的酒精。他查閱資料得知濃度為75%的醫(yī)用酒精的密度為0.87g/cm3,為檢驗自己配制的酒精是否合格,進行了如下實驗和分析:
(1)將天平放在水平臺上,將游碼移至標尺左端的零刻線處,調(diào)節(jié)橫梁在水平位置平衡。將適量配制的酒精倒入燒杯中,測量燒杯和酒精的總質量。他將砝碼盒中最小的砝碼放入右盤后,橫梁指針如圖甲所示,接下來他應該 ,直至橫梁恢復平衡;
(2)測出燒杯和酒精的總質量為98g后,將燒杯中的一部分酒精倒入量筒中,如圖乙所示,則量筒中酒精的體積為 cm3;
(3)再測量燒杯和剩余酒精的總質量,天平橫梁平衡時如圖丙所示,則燒杯和剩余酒精的總質量為 g;
(4)該同學配制的酒精密度為 g/cm3。為符合要求,他應該向已配制的酒精中添加適量的 (選填“純酒精”或“水”)。
23.(5分)(2021?興安盟)某同學在“探究電流與電壓的關系”的實驗中:
電壓/V
0.5
1
1.5
2
2.5
電流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)請用筆畫線表示導線,將甲圖中的實物圖連接完整,要求滑片P向B端滑動時,滑動變阻器連入電路的電阻變大;
(2)閉合開關前,發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻線左端,接下來應進行的操作是 ??;
(3)正確連接電路后,閉合開關,移動滑片P到某一位置時電流表示數(shù)如圖乙所示,此時通過電阻的電流為 A;若要增大電阻兩端的電壓,應將滑片P向 ?。ㄟx填“A”或“B”)端移動。
(4)實驗中測得多組數(shù)據(jù)如上表。分析表中數(shù)據(jù)可得:電流與電壓的關系是 。
四、計算題(本題3個小題,共16分)【要求:計算過程中寫清公式、單位及必要的文字說明】
24.(5分)(2021?興安盟)某同學家的豆?jié){機銘牌和簡化電路如圖所示。豆?jié){機工作時加熱器先加熱,待水溫達到64℃時溫控開關閉合,電動機開始打磨且加熱器繼續(xù)加熱,直到產(chǎn)出豆?jié){成品,電源開關自動斷開。該同學用初溫20℃,質量1kg的水和少量豆子制作豆?jié){,設電源電壓為220V恒定不變,不計導線的電阻。求:
豆?jié){機銘牌
最大容積
2L
額定頻率
50Hz
額定電壓
220V
加熱器功率
880W
電動機功率
120W
(1)質量為1kg的水從20℃加熱到64℃需要吸收的熱量;[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)如果在溫控開關閉合前加熱器產(chǎn)生的熱量70%被水吸收,且不計豆子吸收的熱量。則加熱器單獨工作的時間是多少?
(3)本次制作豆?jié){共計用了9min,則本次制作豆?jié){共消耗的電能是多少?
25.(4分)(2021?興安盟)建筑工人用如圖甲所示的滑輪組勻速提升建材,每次運送量不定,滑輪組的機械效率η隨物重G的變化圖象如圖乙所示。忽略繩重、吊籃重及摩擦。求:
(1)動滑輪的自重;
(2)當滑輪組的機械效率為75%時,提升的物重是多少?
26.(7分)(2021?興安盟)某款水位自動測控儀的測量原理如圖甲所示,電源電壓U恒為15V,定值電阻R0=10Ω,R1為一豎直固定光滑金屬棒,總長40cm,阻值為20Ω,其接入電路的阻值與對應棒長成正比。金屬彈簧上端固定,滑片P固定在彈簧下端且與R1接觸良好,滑片及彈簧的阻值、重力均不計。圓柱體M通過無伸縮的輕繩掛在彈簧下端,重80N,高60cm,底面積為100cm2。當水位處于最高位置A時,M剛好浸沒在水中,此時滑片P恰在R1最上端;當水位降至最低位置B時,M的下表面剛好離開水面。已知彈簧所受拉力
F與其伸長量ΔL的關系如圖乙所示。閉合開關S。求:
(1)當水位處于位置A時,M受到的浮力;
(2)水位由位置A降至B這一過程,彈簧的長度增加了多少?
(3)水位降至位置B時,電壓表的示數(shù)是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
2021年內(nèi)蒙古呼倫貝爾、興安盟中考物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(下列各題的四個選項中只有一個符合題意。本題14個小題,共28分)
1.(2分)(2021?興安盟)編鐘是我國春秋戰(zhàn)國時代的樂器,敲擊大小不同的鐘能發(fā)出不同的音調(diào)。有關編鐘的說法正確的是( )
A.編鐘與鼓、鑼等樂器均屬于打擊樂器
B.編鐘發(fā)出的聲音在空氣中的傳播速度是3×108m/s
C.用大小不同的力敲擊同一個編鐘,發(fā)出聲音的音色不同
D.我們能分辨出編鐘聲和鋼琴聲,主要是依據(jù)它們的響度不同
【分析】(1)編鐘與鼓、鑼等樂器均屬于打擊樂器;
(2)聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m/s;
(3)聲音的響度與振幅有關;
(4)不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音的音色是不同的。
【解答】解:A、編鐘與鼓、鑼樂器均屬于打擊樂器,故A正確;
B、編鐘發(fā)出的聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s,故B錯誤;
C、用大小不同的力敲擊同一個編鐘,編鐘在不同力的作用下其振動的幅度是不同的,發(fā)出不同響度的聲音,故C錯誤;
D、編鐘的結構和材料與鋼琴不同,所以編鐘發(fā)出的聲音與鋼琴發(fā)出聲音的音色不同,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題通過“編鐘”考查聲音的傳播、聲音的響度、音色和音調(diào)的區(qū)別,注重對物理知識應用能力的考查。
2.(2分)(2021?興安盟)關于電冰箱,下列說法正確的是( ?。?br />
A.將水放入冷凍室,水會液化
B.打開冷凍室的門會看到“白氣”,這是汽化現(xiàn)象
C.冷凍室側壁有時會有霜,這是水蒸氣凝固形成的
D.食品在冷藏室里能保鮮,利用了制冷劑汽化吸熱
【分析】(1)物質從液體變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫做凝固;
(2)物質由氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫做液化;
(3)物質從氣態(tài)直接變成固態(tài)叫凝華;
(4)冰箱的原理就是利用氟利昂一類的物質汽化吸熱和液化放熱將冰箱內(nèi)的熱量搬運到冰箱的外部,從而起到制冷的作用。
【解答】解:
A、將水放入冷凍室,水會結冰,水是由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),是凝固過程,故A錯誤;
B、打開冰箱門,能看到冒“白氣”,是空氣中的水蒸氣遇到冰箱內(nèi)溫度較低的空氣凝結成的小水滴,屬于液化現(xiàn)象,故B錯誤;
C、冰箱冷凍室側壁上的霜,是水蒸氣遇冷凝華形成的固態(tài)小冰晶,故C錯誤;
D、食品在冷藏室里能保鮮,冰箱內(nèi)的液態(tài)制冷劑在冷藏室的管子里由液態(tài)變成氣態(tài),發(fā)生汽化現(xiàn)象,汽化吸熱,使冷藏室的溫度降低,故D正確。
故選:D。
【點評】本題是根據(jù)我們所學的物態(tài)變化知識來分析冰箱制冷的原理及生活中的一些熱現(xiàn)象屬于哪種物態(tài)變化,注重了物理和生活的聯(lián)系,屬于基礎知識的考查,比較簡單。
3.(2分)(2021?興安盟)中華傳統(tǒng)文化博大精深。下列民間俗語與物理知識對應正確的是( ?。?br />
A.看山恰似走來迎——機械運動
B.摘不到的鏡中花——光的折射
C.墻內(nèi)開花墻外香——升華現(xiàn)象
D.小小秤砣壓千斤——等臂杠桿
【分析】(1)物體的運動是相對于參照物而言的。
(2)平面鏡所成的像為虛像。
(3)分子在永不停息地做無規(guī)則運動。
(4)杠桿可分為省力杠桿、等臂杠桿、費力杠桿。桿秤相當于省力杠桿。
【解答】解:A.看山恰似走來迎,是指人在靠近山的過程中,相對于人,山與人的距離越來越近,即以人為參照物,山是向人運動的。故A正確。
B.鏡中花是花在平面鏡所成的虛像,所以鏡中花的形成原因是光的反射。故B錯誤。
C.墻外的人能聞到墻內(nèi)的花香,是花香分子在空氣中做無規(guī)則運動的結果。故C錯誤。
D.小小秤砣壓千斤,是指只要在桿秤的一端掛一個小小的秤砣,在桿秤另一端的合適位置可以掛上重物,則桿秤可以在水平位置平衡。若以秤砣對桿秤的拉力為動力,則桿秤為省力杠桿。故D錯誤。
故選:A。
【點評】這類題難度較低,但是因綜合性強,考點豐富,所以出現(xiàn)頻率很高。我們要對生活中的一些現(xiàn)象有一定的了解,這樣可以在解題時事半功倍。
4.(2分)(2021?興安盟)關于微觀粒子,下列說法正確的是( ?。?br />
A.原子是由質子和中子構成
B.同種電荷互相吸引,異種電荷互相排斥
C.只有固體分子之間存在斥力
D.質子、原子核、原子是按照尺度由小到大的順序排列的
【分析】(1)物質是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子是由原子核與核外電子組成的。
(2)電荷間的相互作用規(guī)律為:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
(3)分子之間存在斥力與引力的作用,且隨著距離的增大,斥力與引力均會減小。
【解答】解:A、D.物質是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子是由原子核與核外電子組成的,原子核是由質子和中子組成的。所以A錯誤,D正確。
B.電荷間的相互作用規(guī)律為:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。故B錯誤。
C.固體分子之間不但存在斥力,還存在引力。故C錯誤。
故選:D。
【點評】本題難度較低,是對我們基礎知識掌握情況的考查。
5.(2分)(2021?興安盟)以下各圖是每0.1s拍攝一次的小球在不同運動狀態(tài)下的頻閃照片,其中受到平衡力作用的是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】(1)物體受到平衡力作用時,其運動狀態(tài)不變,即處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
(2)物體受非平衡力作用時,其運動狀態(tài)會發(fā)生變化,體現(xiàn)在速度大小及方向的變化。
【解答】解:A、物體的速度和方向均發(fā)生改變,則物體受到非平衡力作用,故A錯誤;
B、物體做勻速直線運動,受到平衡力作用,故B正確;
C、物體在水平方向運動,物體的速度不斷變化,受到非平衡力作用,故C錯誤;
D、物體在豎直方向運動,物體的速度不斷變化,受到非平衡力作用,故D錯誤。
故選:B。
【點評】深入理解力和運動狀態(tài)間的關系,是解答此題的關鍵。
6.(2分)(2021?興安盟)如圖為某物體沿直線運動的路程s隨時間t變化的圖象,下列對該物體在0~5s內(nèi)運動情況分析正確的是( ?。?br />
A.物體在1~3s內(nèi)做勻速直線運動
B.物體在1~3s內(nèi)的平均速度為0.5m/s
C.物體在0~5s內(nèi)運動的路程為2m
D.物體在0~5s內(nèi)的平均速度為0.67m/s
【分析】(1)先觀察圖像中橫縱坐標的意義,再根據(jù)圖線的形狀,分析物體的運動狀態(tài)。
(2)根據(jù)橫縱坐標上的數(shù)據(jù),可得出物體的速度或路程。
【解答】解:A、物體在1~3s內(nèi)路程不變,處于靜止狀態(tài),故A錯誤;
B、物體在1~3s內(nèi)處于靜止狀態(tài),速度為0,故B錯誤;
C、由圖像可知,物體在0~5s內(nèi)運動的路程為2m,故C正確;
D、物體在0~5s內(nèi)的平均速度為:v===0.4m/s,故D錯誤。
故選:C。
【點評】準確分析圖像中提供的信息,是解答此題的關鍵。
7.(2分)(2021?興安盟)下列與短跑運動員有關的物理知識,正確的是( )
A.鞋底花紋很深,是為了減小摩擦
B.蹬地起跑,說明力可以改變?nèi)说倪\動狀態(tài)
C.沖刺到終點不能立即停下來,是由于人受到慣性力的作用
D.當他站在水平跑道上時,他對地面的壓力與地面對他的支持力是一對平衡力
【分析】A.增大有利摩擦的方法有:增大壓力、增大接觸面的粗糙程度;
B.力可以改變物體的運動狀態(tài)和形狀;
C.慣性指物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質,其大小只與質量有關;
D.二力平衡的條件是:作用在同一物體上,若這兩個力大小相等,方向相反,且作用在一條直線上。
【解答】解:A.鞋底的花紋是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故A錯誤;
B.運動員蹬地起跑,由靜止到運動,運動狀態(tài)改變,說明力可以改變物體的運動狀態(tài),故B正確;
C.沖刺到終點不能立即停下來,是由于短跑運動員具有慣性,而不是受到慣性力,故C錯誤;
D.當他站在水平跑道上時,他對地面的壓力與地面對他的支持力,作用在兩個物體上,大小相等、方向相反、作用在同一直線上,這兩個力是一對相互作用力,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查增大有利摩擦的方法、力的作用效果、慣性以及平衡力的判斷,是知識應用題,能用掌握的科學知識解答生活中的常識現(xiàn)象。
8.(2分)(2021?興安盟)如圖所示,燭焰在光屏上剛好成清晰的像。若凸透鏡不動,將蠟燭移至20cm刻度處,移動光屏,在光屏上能觀察到( ?。?br />
A.正立放大的虛像 B.倒立等大的實像
C.倒立放大的實像 D.倒立縮小的實像
【分析】(1)凸透鏡成實像時,當u<v時,成倒立放大的實像,此時f<u<2f,v>2f,由此求出焦距范圍;
(2)凸透鏡成像時,u>2f,成倒立縮小的實像;f<u<2f,成倒立放大的實像;當u<f時,成正立放大的虛像。
【解答】解:由圖可知,此時u=15cm,v=30cm,成倒立放大的實像,此時有f<u<2f,v>2f,即f<15cm<2f,30cm>2f,解得7.5cm<f<15cm;
將蠟燭移至20cm刻度處,此時的u'=30cm,大于二倍焦距,成倒立縮小的實像。
故選:D。
【點評】本題考查了凸透鏡成像規(guī)律的應用,要熟練掌握規(guī)律的內(nèi)容,解決此題的關鍵是求出焦距的大小。
9.(2分)(2021?興安盟)關于能源、信息與材料,下列說法錯誤的是( ?。?br />
A.垃圾分類有利于環(huán)保和節(jié)約能源
B.風能、水能、核能都是可再生能源
C.5G和4G信號的電磁波在真空中傳播的速度相等
D.若用超導材料制造輸電線,則可以大大降低由于電阻引起的電能損耗
【分析】(1)垃圾分類既能減輕污染,又能廢物利用;
(2)可再生能源:可以從自然界中源源不斷地得到的能源;不可再生能源:不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源;
(3)電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s;
(4)超導體的電阻為零,電流流過超導體時不會產(chǎn)生熱量,凡是利用電流熱效應工作的設備,都不能使用超導體,超導體適合制作輸電導線和電動機線圈等。
【解答】解:A、垃圾分類后,有一部分垃圾可回收再利用,有一部分有害物質可得到妥善處理,有助于減少環(huán)境污染和節(jié)約能源,故A正確;
B、核能都屬于不可再生能源,故B錯誤;
C、5G和4G信號都是利用電磁波傳播信息的,所以它們在真空中的傳播速度相同,都是3×108m/s,故C正確;
D、如果用超導材料作為輸電線,可大大降低輸電過程中的電能損耗,所以利用超導體的零電阻可以實現(xiàn)遠距離輸電,故D正確。
故選:B。
【點評】此題是一道綜合題,考查了垃圾分類的意義、能源的分類、電磁波的傳播速度及超導體的特點和應用,包含的知識點較多,滲透了情感態(tài)度價值觀。
10.(2分)(2021?興安盟)如圖所示是一種煙霧報警器的電路圖,開關S處于閉合狀態(tài),R0是定值電阻,R為感光電阻,光照越強,阻值越小。煙霧濃度增大時射向R的光被遮擋,R受到的光照變?nèi)?。當煙霧濃度增大時,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.電流表的示數(shù)變大
B.電壓表的示數(shù)變小
C.電壓表與電流表的示數(shù)之比不變
D.電壓表與電流表的示數(shù)之比變大
【分析】由圖可知,該電路為串聯(lián)電路;當煙霧濃度增大時,判定光敏電阻阻值的變化,根據(jù)歐姆定律判定電流的變化和電壓表示數(shù)的變化,從而得出答案。
【解答】解:
AB.由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流。因光敏電阻的阻值隨光照強度的減弱而增大,所以,當煙霧濃度增大時,光照變小,感光電阻R阻值變大,電路中的總電阻變大,由I=可知電路中的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知R兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故AB錯誤;
CD.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小,電壓表與電流表的示數(shù)之比變大,故C錯誤、D正確。
故選:D.
【點評】本題考查了電路的動態(tài)分析,涉及到串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,從題干中獲取有用的信息是關鍵。
11.(2分)(2021?興安盟)小球豎直向上運動并落回地面的過程中,先后經(jīng)過A、B兩點。小球在這兩點的動能和重力勢能如圖所示,則小球在B點的( ?。?br />
A.動能等于在A點的 B.機械能大于在A點的
C.速度比在A點的大 D.離地高度比在A點的高
【分析】(1)動能大小跟物體的質量和速度有關,在質量一定時,速度越大,動能越大;在速度一定時,質量越大,動能越大;
(2)重力勢能跟物體的質量和高度有關,在質量一定時,高度越大,重力勢能越大;在高度一定時,質量越大,重力勢能越大;
(3)機械能等于動能和勢能之和,物體不發(fā)生彈性形變時,機械能等于動能和重力勢能之和。
【解答】解:A、由圖可知,球的質量不變,球在A點的動能小于B點動能,所以球在A點的速度小于B點速度,故A錯誤,C正確;
B、球在運動過程中沒有發(fā)生彈性形變,所以機械能等于動能和重力勢能之和,由圖知,球在A點動能和B點重力勢能相等,A點的重力勢能大于B點的動能,所以A點的機械能大于B點的機械能,故B錯誤。
D、A點的重力勢能大于B點的重力勢能,球的質量不變,所以球在A點的高度大于B點的高度,故D錯誤。
故選:C。
【點評】從圖像上判斷動能和重力勢能的大小,利用控制變量法判斷物體的速度和高度。
12.(2分)(2021?興安盟)某同學把裝有20個雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓,他提雞蛋的力做的功最接近于( ?。?br />
A.6J B.30J C.60J D.90J
【分析】提起兩個雞蛋的力大約是1N,每層樓的高度大約為3m,估算出提起20個雞蛋的力和爬樓的高度,再利用W=Gh可算出做功的多少。
【解答】解:由物理常識知,提起兩個雞蛋的力大約是1N,則提20個雞蛋的力大約為:F=G=10N;
每層樓的高度大約為3m,家住3樓,則某同學實際爬樓的高度:s=3m×2=6m;
提雞蛋的力做功約為:W=Fs=10N×6m=60J。
故選:C。
【點評】本題考查了功的計算,關鍵是估算出提起20個雞蛋的力和爬樓的高度,是一道基礎題。
13.(2分)(2021?興安盟)如圖所示,將矩形銅線框ACDF上的B、E兩點接入電路并放入磁場中,AB、BC、ED和FE段都受到磁場的作用力,下列哪兩段線框在磁場中受力的方向相同( ?。?br />
A.AB段與BC段 B.AB段與ED段 C.BC段與ED段 D.ED段與FE段
【分析】通電導體在磁場中受力而運動,導體的受力方向跟電流的方向、磁場方向有關。在磁場方向一定時,電流方向改變,導體受力方向改變;在電流方向一定時,磁場方向改變,導體受力方向改變。
【解答】解:如圖磁場方向相同,若電流方向相同,則通電導體的受力方向相同,
BAFE段和BCDE段并聯(lián)在電源上,所以AB電流向下、EF電流向上、CB電流向上、DE電流向下,
AB和ED電流方向相同,受到磁場作用力方向相同,
EF和CB電流方向相同,受到磁場作用力方向相同。
故選:B。
【點評】本題關鍵在于線圈的兩部分是并聯(lián)在電路中,分析各段的電流方向,再判斷受到磁場力的方向。
14.(2分)(2021?興安盟)如圖所示,只閉合開關S時燈L1的功率為9W;斷開開關S,閉合S1、S2時,燈L1的功率為25W。電源電壓不變,忽略溫度對燈絲電阻的影響。則L1與L2電阻之比是( ?。?br />
A.3:2 B.5:3 C.3:1 D.9:25
【分析】由電路圖可知,斷開開關S,閉合S1、S2時,L1與L2并聯(lián),燈泡兩端的電壓等于總電壓,得出此時燈L1的功率P1=;
只閉合開關S時,此時L1與L2串聯(lián),總電壓等于各部分電壓之和,且電壓的分配與電阻成正比,由已知條件可以求出此時功率P1′與總電壓U總的關系;
綜合上述結果可求得L1與L2電阻之比。
【解答】解:斷開開關S,閉合S1、S2時,L1與L2并聯(lián),燈泡兩端的電壓等于總電壓即U1=U總,燈L1的功率P1=25W,
則:P1==?????①,
根據(jù)只閉合開關S時燈L1的功率P1′=9W,此時L1與L2串聯(lián),總電壓等于各部分電壓之和,且電壓的分配與電阻成正比,
即U總=U1′+U2′,=,
由上述兩式得:U1′=U總,
則此時燈L1的功率:P1′==?????②
②比①得:=,
由題知:P1=25W,P1′=9W,代入上式得:=,
兩邊開方得:=,
整理得:R1:R2=3:2。
故選:A。
【點評】本題考查了電功率的計算、歐姆定律的應用,是一道電學綜合題,難度較大。
二、填空題(本題5個小題,每小題2分,共10分)
15.(2分)(2021?興安盟)2021年5月15日,我國“天問一號”火星探測器所攜帶的“祝融號”火星車及其著陸組合體首次著陸火星取得成功?!白H谔枴被鹦擒囀且揽科錂C身兩側閃蝶形太陽能電池翼提供能量的,太陽能來源于太陽內(nèi)部氫原子核在超高溫下發(fā)生 聚變 ,釋放出的巨大核能;太陽能屬于 可再生?。ㄟx填“可再生”或“不可再生”)能源。
【分析】太陽內(nèi)部時時刻刻都在發(fā)生核聚變,太陽能是可再生能源。
【解答】解:在太陽內(nèi)部,太陽之所以能發(fā)光發(fā)熱,實質相當于無數(shù)個的氫彈爆炸而造成的,即氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變釋放核能;對于人類來說太陽能是可以再生的,故它是可再生能源。
故答案為:聚變;可再生。
【點評】本題考查了核聚變和能源的分類,基礎題,難度較低。
16.(2分)(2021?興安盟)某家用轎車的發(fā)動機是四沖程汽油機,它在 壓縮 沖程將機械能轉化為內(nèi)能;該轎車百公里消耗汽油6kg,這些汽油完全燃燒放出 2.76×108 J的熱量。(q汽油=4.6×107J/kg)
【分析】(1)內(nèi)燃機在壓縮沖程中將機械能轉化為內(nèi)能;
(2)已知熱值和消耗汽油的質量,根據(jù)公式Q放=mq計算這些汽油完全燃燒放出的熱量。
【解答】解:
(1)內(nèi)燃機在壓縮沖程中,活塞向上運動壓縮空氣和燃料的混合物,將機械能轉化為內(nèi)能。
(2)6kg汽油完全燃燒放出熱量為:
Q放=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J。
故答案為:壓縮;2.76×108。
【點評】本題考查了內(nèi)燃機工作時的能量轉化、燃料完全燃燒放熱公式的應用,難度不大。
17.(2分)(2021?興安盟)一塊體積是0.05m3的冰熔化成水后,其質量是 45 kg,體積是 0.045 m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
【分析】知道冰的體積和密度,利用m=ρV求冰的質量;質量是物體本身的一種屬性,不隨狀態(tài)的變化而變化;根據(jù)V=求水的體積。
【解答】解:
由ρ=得冰的質量:
m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×0.05m3=45kg;
冰化水,質量不變,
所以水的質量:
m水=m冰=45kg,
由ρ=得水的體積:
V水===0.045m3。
故答案為:45;0.045。
【點評】本題考查了學生對密度公式的掌握和運用,本題關鍵:一是知道質量是物體的一種屬性,與狀態(tài)無關;二是掌握單位換算:1×103kg/m3=1g/cm3。
18.(2分)(2021?興安盟)如圖所示,水平桌面上兩個質量相同、底面積不同的圓柱形容器A和B內(nèi)裝有高度相同的同種液體,則液體對各自容器底部的壓強pA?。健B,兩容器對水平桌面的壓力FA′?。尽B′。(均選填“>”、“<”或“=”)
【分析】液體的壓強與液體的密度和深度有關,與容器的形狀、液體的多少無關,分析液體壓強大小用公式p=ρgh。
從圖中可知A容器中液體的體積大于B容器中液體的體積,根據(jù)密度公式的變形式m=ρV可知A容器中液體的質量與B容器中液體的質量的大小關系,容器的質量相同,根據(jù)F=G總=m總g可知A容器對水平桌面的壓力FA′與B容器對水平桌面的壓力FB′的大小關系。
【解答】解:由題意知,兩個容器中盛有同種液體,且液體深度相同,由p=ρgh可以得到,兩個容器底部所受液體壓強相同。
從圖中可知A容器中液體的體積大于B容器中液體的體積,根據(jù)密度公式的變形式m=ρV可知A容器中液體的質量大于B容器中液體的質量,容器的質量相同,根據(jù)F=G總=m總g可知A容器對水平桌面的壓力FA′大于B容器對水平桌面的壓力FB′。
故答案為:=;>。
【點評】本題考查壓強、壓力大小的比較,屬于對基礎知識的考查,難度不大。
19.(2分)(2021?興安盟)如圖甲所示,底面積S為25cm2的圓柱形平底容器內(nèi)裝有適量的未知液體,將容器放入水中處于直立漂浮狀態(tài),容器下表面所處深度h1=10cm,該容器受到的浮力是 2.5 N;如圖乙所示,從容器中取出100cm3的液體后,當容器下表面所處深度h2=6.8cm時,該容器仍處于直立漂浮狀態(tài),則未知液體的密度是 0.8×103 kg/m3。(g取10N/kg)
【分析】(1)知道容器下表面深度和底面積求出容器排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理求出容器受到的浮力。
(2)根據(jù)減小的浮力等于減小的重力列出等式求解。
【解答】解:(1)容器排開水的體積:V排=Sh1=25cm2×10cm=250cm3=2.5×10﹣4m3,
容器受到水的浮力為:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3=2.5N。
(2)從容器中取出100cm3的液體后,容器下表面所處的深度h2=6.8cm=0.068m,
容器減少的浮力為:△F浮=ρ水g△V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣3m2×(0.1﹣0.068)m=0.8N。
減小的浮力等于減小的重力,
所以,△F?。紾液減=0.8N,
所以從容器中取出液體的質量為:m===0.08kg=80g,
液體的密度為:ρ===0.8g/cm3。
故答案為:2.5;0.8×103。
【點評】變化的浮力等于變化的重力,在浮力計算中應用很廣泛,要熟練掌握。
三、作圖與實驗題(本題4個小題,共16分)
20.(2分)(2021?興安盟)請用筆畫線表示導線,將圖中的電燈和開關正確接入家庭電路中。
【分析】燈泡的接法:火線進入開關,再進入燈泡頂端的右側金屬點;零線直接接入燈泡頂端的左側金屬點。
【解答】解:根據(jù)安全用電的要求可知,火線首先進入開關,然后進入燈泡頂端的金屬點,零線直接接在燈泡的螺旋套上,如下圖所示:
【點評】本題考查了家庭電路的連接,在家庭電路中,安裝各個元件,不但考慮各元件能使用,更要考慮使用的安全性。
21.(4分)(2021?興安盟)某實驗小組在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中,進行了如下操作:
(1)將杠桿中點置于支架上,未掛鉤碼時杠桿靜止在圖甲位置,實驗前需向 左 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡,這樣調(diào)節(jié)的目的是便于測量 力臂??;
(2)如圖乙所示,在杠桿上A點掛4個鉤碼,要使杠桿重新在水平位置平衡,應在B點掛 6 個相同的鉤碼;杠桿水平平衡后,又將A、B點所掛鉤碼同時向遠離支點O的方向移動一格,杠桿的 右 (選填“左”或“右”)側下沉。
【分析】(1)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使平衡螺母向上翹的一端移動;使杠桿在水平位置平衡,便于在杠桿上直接測量力臂。
(2)設一個鉤碼重為G,杠桿一個小格是L,根據(jù)杠桿平衡條件判斷在B點掛鉤碼的數(shù)量;杠桿水平平衡后,又將A、B點所掛鉤碼同時向遠離支點O的方向移動一格,比較鉤碼總重力和對應力臂的乘積,杠桿向乘積較大的一側下沉。
【解答】解:(1)由圖甲可知,杠桿右端下沉,左端上翹,平衡螺母向上翹的左端移動,使杠桿在水平位置平衡;
使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;
(2)設杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需掛6個鉤碼;
若A、B兩點的鉤碼同時向遠離支點O的方向移動一個格,則左側4G×4L=16GL,右側6G×3L=18GL,由16GL<18GL可知,杠桿的右側下沉。
故答案為:
【點評】本題考查了探究杠桿的平衡條件實驗,涉及到杠桿的調(diào)平及杠桿平衡條件的應用,在利用平衡條件公式時,要注意分析力和對應的力臂。
22.(5分)(2021?興安盟)為預防新冠肺炎,某同學用密度為0.8g/cm3的純酒精配制濃度為75%的酒精。他查閱資料得知濃度為75%的醫(yī)用酒精的密度為0.87g/cm3,為檢驗自己配制的酒精是否合格,進行了如下實驗和分析:
(1)將天平放在水平臺上,將游碼移至標尺左端的零刻線處,調(diào)節(jié)橫梁在水平位置平衡。將適量配制的酒精倒入燒杯中,測量燒杯和酒精的總質量。他將砝碼盒中最小的砝碼放入右盤后,橫梁指針如圖甲所示,接下來他應該 拿下最小的砝碼,移動游碼 ,直至橫梁恢復平衡;
(2)測出燒杯和酒精的總質量為98g后,將燒杯中的一部分酒精倒入量筒中,如圖乙所示,則量筒中酒精的體積為 40 cm3;
(3)再測量燒杯和剩余酒精的總質量,天平橫梁平衡時如圖丙所示,則燒杯和剩余酒精的總質量為 62 g;
(4)該同學配制的酒精密度為 0.9 g/cm3。為符合要求,他應該向已配制的酒精中添加適量的 純酒精?。ㄟx填“純酒精”或“水”)。
【分析】(1)在稱量過程中,應通過加減砝碼或移動游碼的方法來使天平平衡;
(2)根據(jù)量筒的分度值讀數(shù);
(3)在讀數(shù)時,天平上所有砝碼的質量加上游碼所對的數(shù)值即待測物體的質量;
(4)根據(jù)酒精的質量和體積求出其密度,根據(jù)酒精密度與醫(yī)用酒精的密度關系判定所加液體的種類。
【解答】解:(1)將砝碼盒中最小的砝碼放入右盤后,橫梁指針偏向分度盤的右盤,說明此時添加的最小砝碼偏大,所以應該拿下最小的砝碼,移動游碼;
(2)由圖可知,量筒的分度值為1mL,示數(shù)為40mL=40cm3;
(3)如圖丙所示,游碼標尺的分度值是0.2g,燒杯和剩余酒精的總質量為:m=50g+10g+2g=62g;
(4)倒入量筒中酒精的質量為:m=98g﹣62g=36g,
酒精的密度為:ρ===0.9g/cm3,由于醫(yī)用酒精的密度為0.87g/cm3,所以需要添加密度小的純酒精;
故答案為:(1)拿下最小的砝碼,移動游碼;(2)40;(3)62;(4)0.9;純酒精。
【點評】本題是測定密度的常規(guī)實驗題,主要考查天平、量筒的讀數(shù)及液體密度的測量,天平和量筒是初中物理中基本的測量工具,放、調(diào)、稱、讀等都是基本的知識要求,必須掌握扎實牢固。
23.(5分)(2021?興安盟)某同學在“探究電流與電壓的關系”的實驗中:
電壓/V
0.5
1
1.5
2
2.5
電流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)請用筆畫線表示導線,將甲圖中的實物圖連接完整,要求滑片P向B端滑動時,滑動變阻器連入電路的電阻變大;
(2)閉合開關前,發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻線左端,接下來應進行的操作是 將電流表指針調(diào)零?。?br />
(3)正確連接電路后,閉合開關,移動滑片P到某一位置時電流表示數(shù)如圖乙所示,此時通過電阻的電流為 0.12 A;若要增大電阻兩端的電壓,應將滑片P向 A?。ㄟx填“A”或“B”)端移動。
(4)實驗中測得多組數(shù)據(jù)如上表。分析表中數(shù)據(jù)可得:電流與電壓的關系是 在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比 。
【分析】(1)根據(jù)滑片P向B端滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大確定變阻器左下接線柱連入電路中與電阻串聯(lián);
(2)實驗前需要將電流表調(diào)零;
(3)根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù);若要增大電阻兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律分析回答;
(4)分析表格數(shù)據(jù),得出結論。
【解答】解:(1)滑片P向B端滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,故變阻器左下接線柱A連入電路中與電阻串聯(lián),如下所示:
(2)閉合開關前,發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻線左端,接下來應進行的操作是將電流表指針調(diào)零;
(3)電流表選用小量程,分度值為0.02A,此時通過電阻的電流為0.12A;若要增大電阻兩端的電壓,根據(jù)U=IR,應增大電路的電流,根據(jù)I=,應減小電路的電阻,故應將滑片P向A端移動;
(4)由表格數(shù)據(jù)可知,電阻一定時,電壓變大,電流也變大,故可得電流與電壓的關系是:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)將電流表指針調(diào)零;(3)0.12A;A;(4)在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
【點評】本題探究電流與電壓的關系實驗,考查電路連接、電流表讀數(shù)、操作過程、控制變量法和數(shù)據(jù)分析。
四、計算題(本題3個小題,共16分)【要求:計算過程中寫清公式、單位及必要的文字說明】
24.(5分)(2021?興安盟)某同學家的豆?jié){機銘牌和簡化電路如圖所示。豆?jié){機工作時加熱器先加熱,待水溫達到64℃時溫控開關閉合,電動機開始打磨且加熱器繼續(xù)加熱,直到產(chǎn)出豆?jié){成品,電源開關自動斷開。該同學用初溫20℃,質量1kg的水和少量豆子制作豆?jié){,設電源電壓為220V恒定不變,不計導線的電阻。求:
豆?jié){機銘牌
最大容積
2L
額定頻率
50Hz
額定電壓
220V
加熱器功率
880W
電動機功率
120W
(1)質量為1kg的水從20℃加熱到64℃需要吸收的熱量;[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)如果在溫控開關閉合前加熱器產(chǎn)生的熱量70%被水吸收,且不計豆子吸收的熱量。則加熱器單獨工作的時間是多少?
(3)本次制作豆?jié){共計用了9min,則本次制作豆?jié){共消耗的電能是多少?
【分析】(1)根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;
(2)先根據(jù)W=求出豆?jié){機的水溫升到64℃加熱器單獨工作時消耗的電能,然后根據(jù)P=求出加熱器單獨工作時的時間;
(3)知道總時間和加熱器單獨工作的時間,可求出加熱器和電動機一起工作的時間,再用W=Pt求出加熱器和電動機消耗的電能,進一步求出本次制作豆?jié){共消耗的電能。
【解答】解:(1)水吸收的熱量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(64℃﹣20℃)=1.848×105J,
(2)豆?jié){機的水溫升到64℃前,只有加熱器工作,
由η=得,加熱器單獨工作時消耗的電能:
W===2.64×105J,
由P=得,加熱器單獨工作時間:
t===300s;
(3)t總=9min=540s,
加熱器和電動機一起工作的時間為:t混=t總﹣t=540s﹣300s=240s;
加熱器和電動機一起工作消耗的電能:
W混=(P電動+P加熱)t混=(120W+880W)×240s=2.4×105J,
9min豆?jié){機消耗的電能:
W總=W+W混=2.64×105J+2.4×105J=5.04×105J。
答:(1)質量為1kg的水從20℃加熱到64℃需要吸收的熱量為1.848×105J;
(2)加熱器單獨工作的時間是300s;
(3)本次制作豆?jié){9min共消耗的電能是5.04×105J。
【點評】本題為電熱綜合題,考查了吸熱公式、效率公式、電功公式、電功率公式的應用,難點是分析制作豆?jié){的過程和計算消耗的電能。
25.(4分)(2021?興安盟)建筑工人用如圖甲所示的滑輪組勻速提升建材,每次運送量不定,滑輪組的機械效率η隨物重G的變化圖象如圖乙所示。忽略繩重、吊籃重及摩擦。求:
(1)動滑輪的自重;
(2)當滑輪組的機械效率為75%時,提升的物重是多少?
【分析】(1)因忽略繩重、吊籃重及摩擦,滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%,由圖象可知,當提起的建材重G=150N時的機械效率,據(jù)此求出動滑輪的重力;
(2)當滑輪組的機械效率為75%時,根據(jù)η=×100%=×100%=×100%=×100%求出提升的物重。
【解答】解:(1)忽略繩重、吊籃重及摩擦,則滑輪組的機械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%,
由圖象可知,當提起的建材重G=150N時,機械效率η=60%,
則60%=
解得:G動=100N;
(2)當滑輪組的機械效率為75%時,則有
75%=,
解得:G′=300N。
答:(1)動滑輪的自重為100N;
(2)當滑輪組的機械效率為75%時,提升的物重是300N。
【點評】本題考查了做功公式和功率公式以及滑輪組機械效率公式的應用,利用好η=×100%是關鍵。
26.(7分)(2021?興安盟)某款水位自動測控儀的測量原理如圖甲所示,電源電壓U恒為15V,定值電阻R0=10Ω,R1為一豎直固定光滑金屬棒,總長40cm,阻值為20Ω,其接入電路的阻值與對應棒長成正比。金屬彈簧上端固定,滑片P固定在彈簧下端且與R1接觸良好,滑片及彈簧的阻值、重力均不計。圓柱體M通過無伸縮的輕繩掛在彈簧下端,重80N,高60cm,底面積為100cm2。當水位處于最高位置A時,M剛好浸沒在水中,此時滑片P恰在R1最上端;當水位降至最低位置B時,M的下表面剛好離開水面。已知彈簧所受拉力
F與其伸長量ΔL的關系如圖乙所示。閉合開關S。求:
(1)當水位處于位置A時,M受到的浮力;
(2)水位由位置A降至B這一過程,彈簧的長度增加了多少?
(3)水位降至位置B時,電壓表的示數(shù)是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【分析】(1)當水位處于位置A時,M剛好浸沒,先計算出物體M排開水的體積,然后根據(jù)阿基米德原理計算出M受到的浮力;
(2)先計算出水位處于A位置時,彈簧受到的拉力,根據(jù)圖乙得出此時彈簧的伸長量,
然后再計算出當水位降至位置B時,彈簧受到的拉力,根據(jù)圖乙得出此時彈簧的伸長量,
由此計算出水位由位置A降至B這一過程,彈簧的長度增加量;
(3)先計算出當水位降至位置B時,R1連入電路的長度,R1連入電路的阻值與對應棒長成正比,由此得出R1接入電路的阻值,根據(jù)歐姆定律計算出電路中的電流,然后再計算出R1兩端的電壓。
【解答】解:(1)當水位處于位置A時,M剛好浸沒,排開水的體積:
V排=V物=sh=100cm2×60cm=6000cm3=6×10﹣3m3,
則M受到的浮力:F?。紾排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N;
(2)水位處于A位置時,彈簧受到的拉力:F1=G﹣F?。?0N﹣60N=20N,
由圖乙可知,此時彈簧的伸長量:ΔL1=10cm,
當水位降至位置B時,M的下表面剛好離開水面,所受浮力為0N,
此時彈簧受到的拉力:F2=G=80N,
由圖乙可知,此時彈簧的伸長量:ΔL2=40cm,
水位由位置A降至位置B時,
彈簧的長度增加量:ΔL=ΔL2﹣ΔL1=40cm﹣10cm=30cm;
(3)當水位降至位置B時,R1連入電路的長度:L=L總﹣ΔL=40cm﹣30cm=10cm,
因為R1連入電路的阻值與對應棒長成正比,即=,
所以此時R1接入電路的阻值:R1'=R1=×20Ω=5Ω,
此時電路中的電流:I'====1A,
由I=得:
此時R1兩端的電壓:U1'=I'R1'=1A×5Ω=5V。
答:(1)當水位處于位置A時,M受到的浮力為60N;
(2)水位由位置A降至B這一過程,彈簧的長度增加了30cm;
(3)水位降至位置B時,電壓表的示數(shù)是5V。
【點評】本題主要考查了歐姆定律的應用,題目有一定的綜合性。
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日期:2021/9/30 15:31:34;用戶:余浩;郵箱:sjhzxyh14@xyh.com;學號:37802004
這是一份_2021年內(nèi)蒙古興安盟中考物理真題及答案,共8頁。試卷主要包含了 單選題, 填空題, 作圖題, 實驗題, 計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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