
?2023年中考考前最后一卷【湖北武漢卷】
物理·全解全析
一、選擇題(本大題包括12小題,每小題3分,共36分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)是正確的,請(qǐng)將答題卡上對(duì)應(yīng)題目所選的選項(xiàng)涂黑)
1.春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,墨子和他的學(xué)生做了世界上第一個(gè)小孔成像實(shí)驗(yàn)。如圖所示中的光現(xiàn)象與小孔成像原理相同的是( )
A.鏡中的字母
B.水中的倒影
C.墻上的手影
D.空中的彩虹
【分析】(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光傳播到兩種介質(zhì)的表面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;
(3)光在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓、凸透鏡成像等都是光的折射形成的;
(4)一束太陽(yáng)光經(jīng)三棱鏡折射后分解成七種單色光的現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象。
【解答】解:小孔成像是由光的直線傳播形成的;
A、鏡中的字母是凸透鏡成像,是由于光的折射造成的,故A不符合題意;
B、水中倒影屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故B不符合題意;
C、墻上的手影的形成說(shuō)明光是沿直線傳播的,由于光的直線傳播,被物體擋住后,物體后面就會(huì)呈現(xiàn)出陰影區(qū)域,就是影子,故C符合題意;
D、雨過(guò)天晴時(shí),常在天空出現(xiàn)彩虹,這是太陽(yáng)光通過(guò)懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的,白光經(jīng)水珠折射以后,分成各種彩色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象,所以說(shuō)雨后的天空出現(xiàn)彩虹是由光的折射形成的,故D不符合題意。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】此題通過(guò)不同的現(xiàn)象考查了學(xué)生對(duì)光的直線傳播、光的反射、光的折射及光的色散現(xiàn)象的理解,在學(xué)習(xí)中要注意區(qū)分,并要學(xué)會(huì)用所學(xué)知識(shí)解釋有關(guān)的物理現(xiàn)象。
2.我們每時(shí)每刻都在與聲打交道,以下有關(guān)聲的敘述,不正確的是( )
A.甲圖中人類(lèi)用語(yǔ)言表達(dá)信息、情感、并進(jìn)行交流,說(shuō)明聲音能夠傳遞能量
B.乙圖中暖氣管能把敲擊聲傳遍樓內(nèi)各處,說(shuō)明聲音可以在固體中傳播
C.丙圖中塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度越長(zhǎng),振動(dòng)越慢,音調(diào)越低
D.丁圖中在公路兩旁設(shè)置聲音屏障,說(shuō)明在傳播過(guò)程中可以減弱噪聲
【分析】(1)聲音既可以傳遞信息,又可以傳遞能量;
(2)聲音在傳播過(guò)程中需要介質(zhì),即氣體、液體和固體都可以傳遞聲音;
(3)音調(diào)的高低與發(fā)聲體振動(dòng)快慢有關(guān),物體振動(dòng)越快,音調(diào)就越高,物體振動(dòng)越慢,音調(diào)就越低;
(4)減弱噪聲的途徑有三種:即在聲源處減弱、在人耳處減弱、在傳播過(guò)程中減弱。
【解答】解:A、甲圖中人類(lèi)用語(yǔ)言表達(dá)信息、情感、并進(jìn)行交流,說(shuō)明聲音能夠傳遞信息,故A錯(cuò)誤;
B、暖氣管能把敲擊聲傳遍樓內(nèi)各處,明聲音可以在固體中傳播,故B正確;
C、尺子發(fā)出聲音的音調(diào)與尺子振動(dòng)快慢有關(guān),當(dāng)尺子伸出桌面的長(zhǎng)度越長(zhǎng)時(shí),振動(dòng)越慢,發(fā)出聲音的音調(diào)越低,故C正確;
D、在公路兩旁設(shè)置聲音屏障,說(shuō)明在傳播過(guò)程中可以減弱噪聲,故D正確。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】此題為聲學(xué)綜合題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,但難度不大,牢固的掌握好聲現(xiàn)象的基本知識(shí)是解決該題的關(guān)鍵。
3.如圖所示的四種物態(tài)變化實(shí)例中,需要吸熱的是( ?。?br />
A.初春,湖面上冰化成“水”
B.盛夏,草葉上形成“露珠”
C.深秋,楓葉上形成“霜”
D.嚴(yán)冬,樹(shù)枝上形成“霧凇”
【分析】(1)物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)叫凝華,物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)叫升華;由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化;由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫熔化,由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固。
(2)六種物態(tài)變化過(guò)程中,都伴隨著吸熱或放熱;其中放出熱量的物態(tài)變化有:凝固、液化、凝華;吸熱的有:熔化、汽化、升華。
【解答】解:A、冰化成水,屬于熔化過(guò)程,需要吸收熱量。
B、露珠是水蒸氣遇冷液化形成的,液化放熱。
C、霜是空氣中的水蒸氣遇冷凝華形成的冰晶,凝華過(guò)程放熱。
D、霧凇是空氣中的水蒸氣遇冷凝華形成的冰晶,凝華過(guò)程放熱。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】判斷物態(tài)變化,關(guān)鍵是分清物質(zhì)變化前后的狀態(tài),是中考熱學(xué)知識(shí)考查的熱點(diǎn)內(nèi)容。
4.如圖所示,一重為1N的“平衡鳥(niǎo)”玩具停在指尖上,處于靜止?fàn)顟B(tài).下列關(guān)于“平衡鳥(niǎo)”受力示意圖描述正確的是( )
A. B. C. D.
【分析】物體處于平衡狀態(tài)下受到平衡力的作用,則該物體受到的兩個(gè)力大小相等、方向相反、在同一直線上,由此分析解答。
【解答】解:由題知,“平衡鳥(niǎo)”停在指尖上處于靜止?fàn)顟B(tài),所以它受到的重力和指尖對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力,大小都等于1N,重力方向豎直向下,則支持力方向豎直向上,兩個(gè)力都作用在“平衡鳥(niǎo)”上、在同一直線上,由各選項(xiàng)圖知,D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查力的示意圖的作圖,關(guān)鍵是根據(jù)“平衡鳥(niǎo)”的所處的狀態(tài)正確分析它受到的各個(gè)力。
5.如圖是湖北武漢物流正式投放的無(wú)人快遞車(chē),不用人為控制,自己就能找到目的地,不僅能避讓行人、車(chē)輛,還能自己乘電梯、叫門(mén)。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.無(wú)人車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
B.無(wú)人車(chē)的輪子有凹凸不平的花紋是為了減小摩擦
C.無(wú)人車(chē)行駛過(guò)程中以快遞車(chē)為參照物貨物是運(yùn)動(dòng)的
D.無(wú)人車(chē)主動(dòng)避讓行人、車(chē)輛,是利用像蝙蝠一樣的回聲定位
【分析】(1)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括速度大小和方向的變化,如果速度大小和方向不變,說(shuō)明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。
(2)增大摩擦的方法:在接觸面粗糙程度一定時(shí),增大壓力;在壓力一定時(shí),增大接觸面的粗糙程度。
(3)在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),要選擇參照的標(biāo)準(zhǔn),即參照物,物體的位置相對(duì)于參照物發(fā)生變化,則運(yùn)動(dòng),不發(fā)生變化,則靜止。
(4)聲音可以傳遞信息。
【解答】解:A、無(wú)人車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)運(yùn)動(dòng)方向不斷變化,所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,故A錯(cuò)誤。
B、無(wú)人車(chē)的輪子有凹凸不平的花紋,是在壓力一定時(shí),通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力,故B錯(cuò)誤。
C、無(wú)人車(chē)行駛過(guò)程中以快遞車(chē)為參照物,貨物與快遞車(chē)之間沒(méi)有發(fā)生位置變化,貨物是靜止的,故C錯(cuò)誤。
D、快遞車(chē)主動(dòng)避讓行人、車(chē)輛這是像蝙蝠一樣,根據(jù)反射回來(lái)的超聲波就可以對(duì)前方的物體做出判斷,利用了回聲定位,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題以快遞車(chē)為背景考查了增大摩擦力的方法、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的判斷、參照物的選擇、回聲定位原理的應(yīng)用等知識(shí),有一定的綜合性,但難度不大。
6.如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲圖:大壩上窄下寬,是因?yàn)橥N液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大
B.乙圖:“蛟龍?zhí)枴睗撊胨碌纳疃仍酱螅芨×蛪簭?qiáng)越大
C.丙圖:水不流出來(lái)說(shuō)明大氣只有豎直向上的壓強(qiáng)
D.丁圖:密度計(jì)在液體中所受浮力大于自身重力
【分析】(1)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)跟液體的密度和深度有關(guān),液體密度越大、越深,壓強(qiáng)越大;
(2)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;外形(排開(kāi)水的體積)不變,由阿基米德原理分析浮力變化;
(3)大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);
(4)密度計(jì)在使用過(guò)程中是漂浮的,浮力等于自身的重力。
【解答】解:
A、大壩上窄下寬,是因?yàn)橥N液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,故A正確;
B、“蛟龍?zhí)枴睗撊胨碌纳疃萮越大,因?yàn)閜=ρ水gh,h變大,所以受到的壓強(qiáng)p變大;因?yàn)闈撍排不變,由F?。溅阉甐排g可知,受到的浮力不變,故B錯(cuò)誤;
C、用紙片蓋住裝有水的塑料管口,倒置后,水不流出來(lái),是因?yàn)榇髿庥邢蛏系膲簭?qiáng),但大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),故C錯(cuò)誤;
D、密度計(jì)在液體中所受浮力等于自身重力,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查液體壓強(qiáng)的特點(diǎn),阿基米德原理、物體的浮沉條件及其應(yīng)用,是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查。
7.在剛剛落幕的卡塔爾世界杯上,一代“球王”梅西率領(lǐng)阿根廷隊(duì)舉起了大力神杯,如圖是比賽中的一個(gè)精彩的畫(huà)面,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是( ?。?br />
A.足球在空中下落過(guò)程中,機(jī)械能守恒
B.足球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員的腳飛出時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能
C.足球被運(yùn)動(dòng)員踢出時(shí)運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球不做功
D.運(yùn)動(dòng)員爭(zhēng)搶頭球時(shí)先要高高躍起,運(yùn)動(dòng)員離地上升時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
【分析】(1)考慮空氣和摩擦阻力時(shí),一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能總和會(huì)減少。
(2)動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量、速度;質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大;重力勢(shì)能大小的影響因素:質(zhì)量、被舉得高度;質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大。
(3)物理學(xué)中的做功的兩個(gè)必要條件:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離,二者缺一不可。
【解答】解:A、足球在空中下落過(guò)程中,克服摩擦力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能減小,故A錯(cuò)誤。
B、足球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員的腳飛出時(shí)消耗了彈性勢(shì)能,獲得了動(dòng)能,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故B錯(cuò)誤。
C、足球被運(yùn)動(dòng)員踢出時(shí),受到運(yùn)動(dòng)員的踢力,并且在該力的方向上通過(guò)了一定距離,所以運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做功,故C錯(cuò)誤。
D、運(yùn)動(dòng)員爭(zhēng)搶頭球時(shí)先要高高躍起,運(yùn)動(dòng)員離地上升時(shí)質(zhì)量不變,速度變小,高度變大,則動(dòng)能減少,重力勢(shì)能增大,故將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查機(jī)械能守恒、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化、力是否做功的判斷,具有較強(qiáng)的綜合性,難度中等,熟練掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)是關(guān)鍵。
8.為了方便師生入校,我校采用了新的門(mén)禁系統(tǒng),師生既可以通過(guò)刷臉也可以通過(guò)刷卡進(jìn)入校門(mén)。當(dāng)卡片信息或人臉信息符合時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)打開(kāi)閘門(mén)。小何同學(xué)設(shè)計(jì)電路模擬門(mén)禁系統(tǒng),下列能達(dá)到這種效果的電路圖是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】當(dāng)卡片信息或人臉信息符合時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)打開(kāi)閘門(mén),師生才能進(jìn)入校門(mén),據(jù)此分析兩開(kāi)關(guān)和電動(dòng)機(jī)的連接方式。
【解答】解:根據(jù)題意,卡片信息或人臉信息看成開(kāi)關(guān),當(dāng)卡片信息或人臉信息符合時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)打開(kāi)閘門(mén),說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)關(guān)是并聯(lián),均可以控制電路,互不干擾。當(dāng)任一開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)后與電動(dòng)機(jī)串聯(lián),故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電路的設(shè)計(jì),正確分析兩個(gè)開(kāi)關(guān)的連接方式是關(guān)鍵。
9.安全用電關(guān)乎人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。如圖所示,關(guān)于家庭電路,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.圖1中三腳插頭接入三孔插座后,金屬外殼接地,能防止萬(wàn)一外殼帶電時(shí)對(duì)人造成傷害
B.圖2中的電路斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),手接觸點(diǎn)M不會(huì)發(fā)生觸電事故
C.圖3是空氣開(kāi)關(guān),當(dāng)家庭電路中電流過(guò)大時(shí)空氣開(kāi)關(guān)會(huì)切斷電路
D.圖4是漏電保護(hù)器,當(dāng)站在地上的人接觸火線時(shí)漏電保護(hù)器會(huì)切斷電路
【分析】(1)帶金屬外殼的家用電器一定要接地。
(2)當(dāng)人體接觸火線和與火線連通的導(dǎo)體,并構(gòu)成通路時(shí)會(huì)觸電。
(3)當(dāng)電路中電流過(guò)大時(shí),空氣開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)切斷電路。
(4)當(dāng)站在地上的人接觸火線時(shí)漏電保護(hù)器會(huì)切斷電路。
【解答】解:A、圖1中三腳插頭接入三孔插座后,金屬外殼接地,能防止萬(wàn)一外殼帶電時(shí)對(duì)人造成傷害,接地后電流會(huì)流入大地,不會(huì)流過(guò)人體,故A正確;
B、圖2中的電路斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),手接觸點(diǎn)M,相當(dāng)于接觸了火線,人會(huì)發(fā)生觸電事故,故B錯(cuò)誤;
C、圖3是空氣開(kāi)關(guān),當(dāng)家庭電路中電流過(guò)大時(shí)空氣開(kāi)關(guān)會(huì)切斷電路,故C正確;
D、圖4是漏電保護(hù)器,當(dāng)站在地上的人接觸火線時(shí)漏電保護(hù)器會(huì)切斷電路,故D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】知道空氣開(kāi)關(guān)和漏電保護(hù)器在家庭電路中的作用;知道觸電的危害和原因;知道帶金屬外殼的用電器接地的原理。
10.為了能自動(dòng)記錄跳繩的次數(shù),某科技小組設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)計(jì)數(shù)器,其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。R1是一種光敏元件,每當(dāng)繩子擋住了射向的紅外線時(shí),R1的電阻會(huì)變小,自動(dòng)計(jì)數(shù)器會(huì)計(jì)數(shù)一次,信號(hào)處理系統(tǒng)能記錄AB間每一時(shí)刻的電壓。若已知電源電壓為12V,某一時(shí)段AB間的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,保護(hù)電阻R2為定值電阻。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.繩子擋住了射向R的紅外線時(shí),R1和R2的阻值之比為2:1
B.有紅外線照射和無(wú)紅外線照射時(shí)光敏電阻阻值之比為3:1
C.AB兩端電壓為3V時(shí),跳繩自動(dòng)計(jì)數(shù)器會(huì)計(jì)數(shù)一次
D.有紅外線照射和無(wú)紅外線照射時(shí)通過(guò)的電流之比為2:1
【分析】由電路圖知,兩電阻串聯(lián),AB間電壓為R2兩端電壓。
(1)繩子擋住了射向R1的紅外線時(shí),R1的電阻會(huì)變小,由串聯(lián)電路分壓原理可知R2兩端的電壓,然后根據(jù)電流一定時(shí),電壓之比等于電阻之比可求出R1和R2的阻值之比;
(2)根據(jù)串聯(lián)分壓原理分別表示出R1與R2的關(guān)系,進(jìn)一步求出有紅外線照射和無(wú)紅外線照射時(shí)光敏電阻阻值之比;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知電壓表示數(shù)為多少時(shí)自動(dòng)計(jì)數(shù)一次;
(4)根據(jù)R2兩端電壓和歐姆定律可求出兩種情況下電路中電流之比,再根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可求出有紅外線照射和無(wú)紅外線照射時(shí)通過(guò)R2的電流之比。
【解答】解:由甲圖電路知,R1與R2串聯(lián),AB間電壓為R2兩端電壓。
A、由題知,當(dāng)射向R1的紅外線被擋時(shí),R1阻值變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理知,R1分得電壓減小,R2分得電壓增大,由圖象知,此時(shí),U2=UAB=6V;
由串聯(lián)電路的分壓原理可得:,即:,所以:R1:R2=1:1,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)上述分析可知,無(wú)紅外線照射時(shí)光敏電阻阻值:R1=R2;
當(dāng)射向R1的紅外線沒(méi)有被擋時(shí)(即有紅外線照射),R1阻值變大,R1分得電壓增大,R2分得的電壓減小,由圖象知,此時(shí)U2'=UAB'=3V,
由串聯(lián)電路的分壓原理有:,即:,所以:R1'=3R2;
即有紅外線照射時(shí)光敏電阻阻值:R1'=3R2,
則有紅外線照射和無(wú)紅外線照射時(shí)光敏電阻阻值之比R1′:R1=3R2:R2=3:1,故B正確;
C、圖象知,此時(shí)U2=UAB=6V,因?yàn)镽1的電阻變小,自動(dòng)計(jì)數(shù)器會(huì)計(jì)數(shù)一次,即AB間電壓為6V計(jì)數(shù)一次,故C錯(cuò)誤;
D、因?yàn)榇?lián)電路電流相等,由歐姆定律可得,有紅外線照射和無(wú)紅外線照射時(shí)通過(guò)R2的電流之比為
I′:I:U2′:U2=3V:6V=1:2,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題是一道動(dòng)態(tài)電路題,要能靈活運(yùn)用串聯(lián)電路分壓原理,關(guān)鍵是根據(jù)電阻的變化,結(jié)合圖象確定定值電阻兩端電壓的大小。
11.如圖所示的家用掛燙機(jī)為我們的生活提供了很多的方便,為了熨燙不同材質(zhì)的衣料,一共設(shè)置了低溫、中溫和高溫三擋,下列設(shè)計(jì)的電路圖中能通過(guò)開(kāi)關(guān)通斷,調(diào)節(jié)出高、中、低三擋溫度的電路圖是( )
A. B.
C. D.
【分析】電路電壓一定,由電功率公式P及串并聯(lián)電路特點(diǎn)可以分析答題。
【解答】解:A.開(kāi)關(guān)S接a時(shí),兩個(gè)電阻串聯(lián),接b時(shí),只有電阻R2工作,電路有兩個(gè)擋位,不能調(diào)節(jié)出高中低三擋,故A不正確;
B.開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)閉合,兩個(gè)電阻并聯(lián),斷開(kāi)S2,只有電阻R1工作,電路有兩個(gè)擋位,不能調(diào)節(jié)出高中低三擋,故B不正確;
C.開(kāi)關(guān)S、S1同時(shí)閉合,只有電阻R1工作,斷開(kāi)S1,兩個(gè)電阻串聯(lián),電路有兩個(gè)擋位,不能調(diào)節(jié)出高中低三擋,故C不正確;
D.?dāng)嚅_(kāi)S1,同時(shí)S2接b,兩個(gè)電阻串聯(lián);閉合S1,同時(shí)S2接a,兩個(gè)電阻并聯(lián);只閉合S1,同時(shí)S2接b,只有電阻R1工作;因此電路有三個(gè)擋位,能調(diào)節(jié)出高中低三擋,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】在本題中電熱絲連入電路有三種方式,正確分析電路連接方式時(shí)解題關(guān)鍵。
12.如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω 1A”,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使其從最右端向左滑動(dòng)到a點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光。在圖乙中繪制出電流表與兩電壓表示數(shù)關(guān)系的圖像,下列說(shuō)法中正確的是( ?。?br />
A.小燈泡的電阻保持10Ω不變
B.小燈泡的額定功率為3.2W
C.整個(gè)電路的最小功率為1.8W
D.電源電壓為5V
【分析】由電路圖可知,變阻器R與燈泡L串聯(lián),電壓表V1測(cè)R兩端的電壓,電壓表V2測(cè)L兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
當(dāng)滑片從最右端向左滑動(dòng)到a點(diǎn)時(shí),接入電路中的電阻變小,電路中的電流變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)判斷出R兩端的電壓變小,燈泡兩端的電壓變大,結(jié)合圖乙可知,圖乙中左側(cè)圖線為電流表A與電壓表V1示數(shù)關(guān)系的圖像,右側(cè)圖線為電流表A與電壓表V2示數(shù)關(guān)系的圖像,
(1)根據(jù)歐姆定律可知,電阻一定時(shí),通過(guò)電阻的電流與兩端的電壓成正比,據(jù)此分析圖象燈泡電阻的變化;
(2)當(dāng)滑片位于最右端時(shí),接入電路中的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,根據(jù)圖乙讀出電路中的最小電流且燈泡和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓;
(3)當(dāng)小燈泡恰好正常發(fā)光時(shí),電路中的電流最大,根據(jù)圖乙讀出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出此時(shí)小燈泡兩端的電壓,利用P=UI求出小燈泡的額定功率;
(4)利用P=UI求出整個(gè)電路的最小總功率。
【解答】解:由電路圖可知,變阻器R與燈泡L串聯(lián),電壓表V1測(cè)R兩端的電壓,電壓表V2測(cè)L兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
當(dāng)滑片從最右端向左滑動(dòng)到a點(diǎn)時(shí),接入電路中的電阻變小,電路中的電流變大,
由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,R兩端的電壓變小,燈泡兩端的電壓變大,
因此圖乙中左側(cè)圖線為電流表A與電壓表V1示數(shù)關(guān)系的圖像,右側(cè)圖線為電流表A與電壓表V2示數(shù)關(guān)系的圖像,
A、由右側(cè)圖線可知,通過(guò)燈泡兩端的電壓與對(duì)應(yīng)的電流不成正比,根據(jù)歐姆定律可知燈泡的阻值是變化,故A錯(cuò)誤;
D、當(dāng)滑片位于最右端時(shí),接入電路中的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,
由圖乙可知,電路中的最小電流I最?。?.3A,此時(shí)燈泡和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓相等,即:UL=UR,
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源的電壓:U=UL+UR=2UR=2IR=2×0.3A×10Ω=6V,故D錯(cuò)誤;
B、當(dāng)小燈泡恰好正常發(fā)光時(shí),電路中的電流最大,
由圖乙可知,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I最大=0.4A,變阻器兩端的電壓UR′=1V,
此時(shí)小燈泡兩端的電壓:UL′=U﹣UR′=6V﹣1V=5V,
小燈泡的額定功率:PL=UL′I最大=5V×0.4A=2W,故B錯(cuò)誤;
C、整個(gè)電路的最小功率為:P?。経I最小=6V×0.3A=1.8W,故C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,從圖像中獲取有用的信息是關(guān)鍵。
二、非選擇題(本大題共7小題,共34分)
13.(4分)在“太空冰雪實(shí)驗(yàn)”中,王亞平用沾了結(jié)晶核的毛根觸碰過(guò)飽和乙酸鈉溶液形成的液體球,液體球迅速 凝固?。ㄌ钗飸B(tài)變化名稱(chēng))成“冰球”,用手摸上去,發(fā)現(xiàn)“冰球”竟然熱乎乎的,該物態(tài)變化 放熱?。ㄟx填“吸熱”或“放熱”)的緣故;畫(huà)面是通過(guò) 電磁波?。ㄟx填“聲波”或“電磁波”)傳回到地面,給同學(xué)們傳遞的是 信息?。ㄟx填“信息”或“能量”)。
【分析】(1)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程叫凝固,凝固是放熱過(guò)程;
(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì),電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播,也可以在真空中傳播;電磁波能夠傳遞信息,也能傳遞能量。
【解答】解:液體球迅速變成“冰球”,屬于凝固現(xiàn)象;過(guò)飽和乙酸鈉溶液凝固成固態(tài)是放熱過(guò)程,所以“冰球”是熱乎乎的;
電磁波可以在真空中傳播,同時(shí)電磁波能夠傳遞信息,所以,畫(huà)面是通過(guò)電磁波傳回到地面,給同學(xué)們傳遞的是信息。
故答案為:凝固;放熱;電磁波;信息。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了凝固與凝固放熱的特點(diǎn)、以及電磁波的傳播與應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題。
14.(3分)小明利用生活器材自制了薄壁實(shí)驗(yàn)箱來(lái)探究“液體壓強(qiáng)大小與什么因素有關(guān)”。實(shí)驗(yàn)操作如下:
①如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)箱分為內(nèi)箱A與外箱B,內(nèi)箱A固定在外箱B的內(nèi)側(cè),內(nèi)箱A下部有一圓形孔C,并在圓孔C上蒙上一層橡皮膜,此時(shí)橡皮膜是平的;
②先在A箱中不斷加水,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖乙、丙所示;
③然后在B箱中加入一定量鹽水,鹽水和水的液面相平,如圖丁所示。
(1)分析圖乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,同種液體深度越深,液體壓強(qiáng)越 大?。环治鰣D丁現(xiàn)象可知,液體壓強(qiáng)大小與液體的 密度 有關(guān)。
(2)小明還利用薄壁實(shí)驗(yàn)箱測(cè)量出某未知液體的密度,如圖戊所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液體,使橡皮膜變平,用刻度尺測(cè)得此時(shí)h1=22cm,h2=9cm,h3=12cm。則未知液體的密度為 0.9×103 kg/m3。(g取110N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【分析】(1)根據(jù)圖中現(xiàn)象分析液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系;
液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān),還與深度有關(guān),深度越大、壓強(qiáng)越大;
(2)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh計(jì)算即可。
【解答】解:(1)由步驟乙、丙可以觀察到,同種液體隨著深度越深,橡皮膜凹陷程度越大,所以產(chǎn)生液體壓強(qiáng)越大;
由步驟丁可以觀察到,內(nèi)箱A中的水與外箱B中的鹽水到橡皮膜的深度相同,但是橡皮膜向上凹陷,看得出鹽水的壓強(qiáng)更大。而鹽水的密度大于水的密度,說(shuō)明在液體深度相同時(shí),液體的密度越大,產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大;
(2)A容器中水對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)為:
pA=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa,
由橡皮膜相平可知,橡皮膜兩邊壓強(qiáng)相等,故B容器中液體對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)為pB=pA=900Pa
則未知液體的密度為:
ρ液0.9×103kg/m3。
故答案為:(1)大;密度;(2)0.9×103。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素,考查注意事項(xiàng)、液體壓強(qiáng)特點(diǎn)和控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用及液體壓強(qiáng)公式的運(yùn)用,是一道綜合題。
15.(3分)在“探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用”的實(shí)驗(yàn)中,小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,導(dǎo)體棒ab用絕緣細(xì)線懸掛在蹄形磁鐵的兩極之間。
(1)如圖甲所示,保持蹄形磁鐵水平放置,閉合開(kāi)關(guān)后,導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng),說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì) 通電導(dǎo)體 有力的作用,利用這個(gè)原理工作的裝置有 揚(yáng)聲器 (填“電鈴”、“揚(yáng)聲器”、“電磁起重機(jī)”或“動(dòng)圈式話筒”)。
(2)小明對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極后,如圖乙所示,閉合開(kāi)關(guān),導(dǎo)體棒ab此時(shí)會(huì)向 左 (填“上”、“下”、“左”或“右”)運(yùn)動(dòng)。
【分析】(1)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用;
(2)改變電流的方向或磁場(chǎng)的方向都可以改變通電導(dǎo)體的受力方向,從而使其運(yùn)動(dòng)方向不同。
【解答】解:(1)將一根導(dǎo)體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間,閉合開(kāi)關(guān)后,電路中有電流,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用;
電鈴和電磁起重機(jī)的主要部件是電磁鐵,利用的是電流的磁效應(yīng);
揚(yáng)聲器的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng);
動(dòng)圈式話筒的原理是電磁感應(yīng);
所以利用這個(gè)原理工作的裝置有揚(yáng)聲器。
(2)原來(lái)導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng),小明對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極后,電路中的電流方向改變,磁場(chǎng)方向不變,導(dǎo)體棒ab的受力方向改變,所以導(dǎo)體棒ab此時(shí)會(huì)向左運(yùn)動(dòng)。
故答案為:(1)通電導(dǎo)體;揚(yáng)聲器;(2)左。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,明確磁場(chǎng)力方向的影響因素是解題的關(guān)鍵。
16.(4分)如圖甲、乙所示是“探究水和食用油吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取 質(zhì)量 相同(填“質(zhì)量”或“體積”)相同的水和食用油,分別倒入兩個(gè)相同的燒杯中。使用兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器分別加熱水和食用油。實(shí)驗(yàn)中通過(guò) 加熱時(shí)間 來(lái)比較水和食用油吸收熱量的多少。
(2)圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)的水與食用油的溫度隨時(shí)間變化的圖像,則圖像 A 反映的是水的吸熱升溫情況(填“A”或“B”)。
(3)物質(zhì)的這種特性用物理量比熱容來(lái)描述,分析圖丙可知,水和食用油的比熱容之比為 2:1 。
【分析】(1)我們使用相同的加熱器通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法;
比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法:使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度,比較吸收的熱量(即比較加熱時(shí)間),吸收熱量多的吸熱能力強(qiáng);或使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時(shí)間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng);
(2)根據(jù)畫(huà)的水與食用油的溫度隨時(shí)間變化的圖像得出加熱5分鐘(吸熱相同),A和B升高的溫度;根據(jù)比較吸熱能力的方法,確定A的吸熱能力強(qiáng),結(jié)合水的比熱容大分析;根據(jù)Q=cmΔt可知,在質(zhì)量和吸熱相同的情況下,比熱容與升高的溫度之積為一定值,升高的溫度與比熱容成反比,據(jù)此得出水和食用油的比熱容之比。
【解答】解:(1)根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同(不同物質(zhì)密度不同,根據(jù)m=ρV,體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量不同),故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取質(zhì)量相同的水和食用油,分別倒入兩個(gè)相同的燒杯中。使用兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器分別加熱水和食用油,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)加熱時(shí)間來(lái)比較水和食用油吸收熱量的多少。
(2)根據(jù)畫(huà)的水與食用油的溫度隨時(shí)間變化的圖像知,加熱5分鐘(吸熱相同),A升高的溫度為:
30℃﹣10℃=20℃;
B升高的溫度為:
50℃﹣10℃=40℃;
根據(jù)比較吸熱能力的方法,A的吸熱能力強(qiáng),故圖像A反映的是水的吸熱升溫情況;
根據(jù)Q=cmΔt可知,在質(zhì)量和吸熱相同的情況下,比熱容與升高的溫度之積為一定值,升高的溫度與比熱容成反比,水和食用油的比熱容之比為:
40℃:20℃=2:1。
故答案為:(1)質(zhì)量;(2)加熱時(shí)間;A;(3)2:1。
【點(diǎn)評(píng)】本題比較不同物質(zhì)的吸熱能力,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用和比較吸熱能力的方法和Q=cmΔt的運(yùn)用,為熱學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)。
17.(4分)小航利用一個(gè)焦距10cm的凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材進(jìn)行矯正視力的模擬實(shí)驗(yàn)。
(1)將凸透鏡、蠟燭依次放在光具座上50cm和25cm刻度線處,如圖1甲,需要將光屏移至 B (選填“A”、“B”或“C”)區(qū)域范圍內(nèi)才能承接到清晰的像,所成像如圖1乙所示,是一個(gè)倒立、 縮小?。ㄟx填“放大”或“縮小”)的實(shí)像。
(2)凸透鏡、光屏位置不變,將蠟燭向左移動(dòng),光屏上無(wú)法呈現(xiàn)清晰的像,此時(shí)模擬的是圖2中的 a 圖(選填“a”或“b”)的成像情景;若想在光屏上得到清晰的像,應(yīng)在蠟燭和凸透鏡之間適當(dāng)位置放個(gè)用 凹?。ㄟx填“凸”或“凹”)透鏡制作的眼鏡。
【分析】(1)物距大于2倍焦距,成倒立、縮小實(shí)像,像距在一倍焦距和2倍焦距之間;
(2)凸透鏡成實(shí)像時(shí)物距變大,像距變小,像成在光屏的前方,相當(dāng)于近視眼,近視眼需通過(guò)凹透鏡矯正。
【解答】解:(1)凸透鏡的焦距為10cm,凸透鏡、蠟燭依次放在光具座上50cm和25cm刻度線處,此時(shí)的物距為25cm,物距大于2倍焦距,成倒立、縮小實(shí)像,像距在一倍焦距和2倍焦距之間,所以需要將光屏移至B區(qū)域;
(2)凸透鏡、光屏位置不變,將蠟燭向左移動(dòng),物距變大,像距變小,像成在光屏的前方,相當(dāng)于近視眼,模擬的是圖2中的a,近視眼需通過(guò)凹透鏡矯正。'
故答案為:(1)B;縮?。唬?)a;凹。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查凸透鏡成像規(guī)律和近視眼的矯正,屬于基礎(chǔ)題。
18.(6分)小明為了測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的電功率情況,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。
(1)圖甲中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將電路連接完整;
(2)改正電路連接后,閉合開(kāi)關(guān),小燈泡不發(fā)光,兩表沒(méi)有示數(shù)。將導(dǎo)線連接電壓表“3”接線柱上,導(dǎo)線右端接到B接線柱上,情況沒(méi)有改變;接在C接線柱時(shí),燈泡發(fā)光,兩表有示數(shù)。據(jù)此可知電路中出現(xiàn)故障的元件是 開(kāi)關(guān)?。?br />
(3)排除故障后,開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。進(jìn)行第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為 0.616 W;
(4)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后,收集到的數(shù)據(jù)如表格所示,由表中數(shù)據(jù)可知,小燈泡的額定功率為 0.75 W;
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
實(shí)際功率
1
0.28
2
2.5
0.30
3
2.7
0.32
4
3.0
0.34
【拓展】完成上述實(shí)驗(yàn)后,某小組設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,用原來(lái)的電源和電壓表測(cè)量原小燈泡的額定功率,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整并回答問(wèn)題:
①把定值電阻R0接入電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光;
②保持 滑動(dòng)變阻器滑片的位置 不變,將電壓表改接在R0兩端,讀出電壓表示數(shù);
③算出小燈泡的額定功率。
現(xiàn)有阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻,為了能測(cè)出小燈泡的額定功率,結(jié)合題中的數(shù)據(jù)分析,定值電阻R0應(yīng)選 5 Ω的。
【分析】(1)在探究小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中,電壓表應(yīng)測(cè)量小燈泡兩端的電壓,而圖中電壓表測(cè)小燈泡與滑動(dòng)變阻器滑片左側(cè)的電壓之和,據(jù)此解答;
(2)閉合開(kāi)關(guān),小燈泡不發(fā)光,兩表沒(méi)有示數(shù),說(shuō)明電路存在斷路且是與電壓表并聯(lián)電路部分之外的電路存在斷路。將導(dǎo)線連接電壓表“3”接線柱上,導(dǎo)線右端接到B接線柱上,情況沒(méi)有改變,說(shuō)明此段電路為通路;接在C接線柱時(shí),燈泡發(fā)光,兩表有示數(shù),說(shuō)明BC之間存在斷路;
(3)(4)結(jié)合電壓表的量程讀數(shù),結(jié)合表格數(shù)據(jù)得出電流,利用P=UI求得電功率;
【拓展】把定值電阻R0接入電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡兩端電壓為2.5V,則小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電路中的電流為額定電流;因此要保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,測(cè)R0兩端的電壓,然后根據(jù)歐姆定律,求出電流,從而利用P=UI求出小燈泡的額定功率。根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算定值電阻和滑動(dòng)變阻器總的電阻,進(jìn)而確定定值電阻R0的規(guī)格。
【解答】解:(1)在探究小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中,電壓表應(yīng)測(cè)量小燈泡兩端的電壓,而圖中電壓表測(cè)小燈泡與滑動(dòng)變阻器滑片左側(cè)的電壓之和,故將導(dǎo)線從A接線柱,移至燈泡右側(cè)。如圖所示:
(2)閉合開(kāi)關(guān),小燈泡不發(fā)光,兩表沒(méi)有示數(shù),說(shuō)明電路存在斷路且是與電壓表并聯(lián)電路部分之外的電路存在斷路。將導(dǎo)線連接電壓表“3”接線柱上,導(dǎo)線右端接到B接線柱上,情況沒(méi)有改變,說(shuō)明此段電路為通路;接在C接線柱時(shí),燈泡發(fā)光,兩表有示數(shù),說(shuō)明BC之間存在斷路。則據(jù)此可知電路中出現(xiàn)故障的元件是開(kāi)關(guān)。
(3)電壓表選擇的是小量程,分度值為0.1V,由圖可知,電壓表的示數(shù)為2.2V,電流為0.28A,則實(shí)際功率為P實(shí)=U實(shí)I實(shí)=2.2V×0.28A=0.616W;
(4)小燈泡的額定電壓為2.5V,額定電流為0.3A,則小燈泡的額定功率為P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W;
【拓展】把定值電阻R0接入電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡兩端電壓為2.5V,則小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電路中的電流為額定電流;因此要保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,測(cè)R0兩端的電壓,然后根據(jù)歐姆定律,求出電流,從而利用P=UI求出小燈泡的額定功率。
電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V。由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,定值電阻與滑動(dòng)變阻器共分擔(dān)的電壓為U總=4.5V﹣2.5V=2V,
且此時(shí)電路中的電流為0.3A。則定值電阻與滑動(dòng)變阻器總阻值為,
由此可知,定值電阻R0應(yīng)選5Ω的。
故答案為:(1)見(jiàn)解析;(2)開(kāi)關(guān);(3)0.616;(4)0.75;【拓展】滑動(dòng)變阻器滑片的位置;5。
【點(diǎn)評(píng)】本題是測(cè)燈泡功率的實(shí)驗(yàn),考查了電路連接、注意事項(xiàng)、電壓表的讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)操作、電功率計(jì)算以及器材的選擇等,綜合性強(qiáng)。
19.(10分)2022年10月28日,世界最大噸位履帶起重機(jī)——三一SCC98000TM履帶起重機(jī)在浙江湖州交付,將主要應(yīng)用于國(guó)家核電、石化建設(shè)領(lǐng)域,如圖甲所示?,F(xiàn)用該起重機(jī)將放在水平地面上的長(zhǎng)方體混凝土墩放入水中。若將滑輪組連接的吊繩簡(jiǎn)化為1股如圖乙所示,已知混凝土墩的密度為2.5×103kg/m3、底面積為4m2、高為2m,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)混凝土墩放在地面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多大;
(2)混凝土墩浸沒(méi)在水中后,它勻速下降過(guò)程中所受鋼絲繩的拉力;(不計(jì)水的阻力)
(3)若忽略鋼絲繩的重力、滑輪間的摩擦及滑輪重,請(qǐng)算出當(dāng)起重機(jī)拉動(dòng)混凝土墩在水下向上勻速運(yùn)動(dòng)2m(不出水面)用時(shí)9s的過(guò)程中,起重機(jī)拉力做功的功率是多大?
【分析】(1)利用G=mg=ρVg=ρShg求出混凝土墩的重力,混凝土墩放在地面上時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等,利用p求出對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng);
(2)混凝土墩浸沒(méi)在水中勻速下降,用平衡力知識(shí)求出它勻速下降過(guò)程中所受鋼絲繩的拉力;
(3)若忽略鋼絲繩的重力、滑輪間的摩擦及滑輪重,由圖得出動(dòng)滑輪上承擔(dān)的繩子股數(shù)n,根據(jù)F′F拉求出起重機(jī)對(duì)鋼絲繩的拉力,根據(jù)s=nh求出拉力端鋼絲繩移動(dòng)的距離,根據(jù)W=Fs求出起重機(jī)拉力做的功,根據(jù)P求出起重機(jī)拉力做功的功率。
【解答】解:(1)混凝土墩的重力為:
G=mg=ρVg=ρShg=2.5×103kg/m3×4m2×2m×10N/kg=2×105N,
混凝土墩放在地面上時(shí)對(duì)地面的壓力為:
F=G=2×105N,
混凝土墩放在地面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)為:
p5×104Pa;
(2)混凝土墩浸沒(méi)在水中受到浮力是:
F?。溅阉甮V排=ρ水gSh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m2×2m=8×104N;
混凝土浸沒(méi)在水中勻速下降過(guò)程中受到的浮力和鋼絲繩的拉力與自身重力平衡,
即F浮+F拉=G,
則它所受鋼絲繩的拉力為:F拉=G﹣F?。?×105N﹣8×104N=1.2×105N;
(3)由圖可知,動(dòng)滑輪上有3根繩子承擔(dān),忽略鋼絲繩的重力、滑輪間的摩擦及滑輪重,則起重機(jī)對(duì)鋼絲繩的拉力為:F′F拉1.2×105N=4×104N,
拉力端鋼絲繩移動(dòng)的距離為:s=3h=3×2m=6m,
起重機(jī)拉力做的功為:W=F′s=4×104N×6m=2.4×105J,
起重機(jī)拉力做功的功率為:P2.7×104W。
答:(1)混凝土墩放在地面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)是5×104Pa;
(2)混凝土浸沒(méi)在水中后,它勻速下降過(guò)程中所受鋼絲繩的拉力是1.2×105N;
(3)若忽略鋼絲繩的重力、滑輪間的摩擦及滑輪重,當(dāng)起重機(jī)拉動(dòng)混凝土墩在水下向上勻速運(yùn)動(dòng)2m用時(shí)9s的過(guò)程中,起重機(jī)拉力做功的功率是2.7×104W。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查壓強(qiáng)、浮力、滑輪組的相關(guān)計(jì)算等知識(shí),是一道綜合題。
這是一份物理(山西卷)-【試題猜想】2023年中考考前最后一卷(全解全析),共9頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,實(shí)驗(yàn)探究題,綜合應(yīng)用題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023年中考考前最后一卷(全解全析)物理(湖北武漢卷),共20頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份物理(湖北武漢卷)2023年中考考前最后一卷(全解全析),共21頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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