
(本卷共21小題,考試時(shí)間:85分鐘 試卷滿分:80分)
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。
3.回答其他題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。
4.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
5.考試范圍:中考全部?jī)?nèi)容。
一、填空題(共16分,每空1分)
1.每一次物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)都會(huì)影響人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。__________發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,才有了今天的通訊衛(wèi)星;奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)之后,__________發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,從此人類進(jìn)入了電氣化時(shí)代。(均填物理學(xué)家的名字)
【答案】牛頓;法拉第。
【解析】萬(wàn)有引力定律是牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表的,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,才有了今天的通信衛(wèi)星;
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生電流,這種電流叫感應(yīng)電流,這一現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,這是由英國(guó)科學(xué)家法拉第最先發(fā)現(xiàn)的,從此人類進(jìn)入了電氣化時(shí)代。
2.學(xué)校準(zhǔn)備開(kāi)晚會(huì),有學(xué)生在校園內(nèi)排練舞蹈,產(chǎn)生了噪聲。為了不影響其他同學(xué),練舞時(shí)調(diào)小音量,這是屬于_____(填控制噪音的方法);在教室的同學(xué)把門(mén)窗關(guān)上,屬于______(填控制噪音的方法)。
【答案】在聲源處減弱;在傳播過(guò)程中減弱。
【解析】練舞時(shí)調(diào)小音量,防止噪聲發(fā)生,屬于在聲源處減弱噪聲;
在教室的同學(xué)把門(mén)窗關(guān)上,阻斷噪聲傳播,屬于在傳播過(guò)程中減弱噪聲。
3.小海和同學(xué)們參加研學(xué)旅行,汽車(chē)在公路上快速行駛時(shí),小海發(fā)現(xiàn)窗簾從打開(kāi)的窗戶向外飄,這是因?yàn)榇巴獾目諝饬魉俅?,壓?qiáng)_____。車(chē)行駛到山頂時(shí),他發(fā)現(xiàn)密封的零食包裝袋鼓起來(lái)了,這是因?yàn)樯巾斏系臍鈮罕壬侥_下的氣壓_____造成的。
【答案】小;低。
【解析】根據(jù)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系知道,車(chē)行駛時(shí),打開(kāi)車(chē)窗,窗外的空氣流速大壓強(qiáng)小,窗內(nèi)的空氣流速小壓強(qiáng)大,窗簾受到向外的壓強(qiáng)大于向內(nèi)的壓強(qiáng),把窗簾壓向窗外;
因?yàn)榇髿鈮弘S高度增加而減小,所以山頂上的氣壓比山腳下的氣壓低,車(chē)行駛到山頂時(shí),外界大氣壓變小,而密封的零食包裝袋內(nèi)氣壓不變,袋內(nèi)的氣壓大于外部大氣壓,所以,包裝袋會(huì)鼓起來(lái)。
4.新冠疫情期間,某醫(yī)院急診室的一個(gè)氧氣瓶充滿氧氣,在給急救病人供氧時(shí)用去了一半氧氣,則氧氣瓶中剩余氧氣的質(zhì)量______,密度______(兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”)。
【答案】變?。蛔冃?。
【解析】[1]充滿氧氣的氧氣瓶,在給急救病人供氧時(shí)用去了一半氧氣,氧氣質(zhì)量減半,故氧氣瓶中剩余氧氣的質(zhì)量變小。
[2]剩余氧氣還充滿整個(gè)氧氣瓶,故剩余氧氣體積不變,而氧氣瓶中剩余氧氣的質(zhì)量變小,根據(jù),剩余氧氣的密度變小。
5.某路燈的燈桿頂端有太陽(yáng)能電池板和風(fēng)車(chē),風(fēng)車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,它發(fā)電的原理是______現(xiàn)象。若太陽(yáng)光輻射到該電池板的能量為2.7×107 J,這與完全燃燒______kg焦炭放出的熱量相當(dāng)(焦炭的熱值為3×107 J/kg)。
【答案】電磁感應(yīng);0.9。
【解析】(1)將閉合回路的一部分導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這個(gè)現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,發(fā)電機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。
(2)由可知,焦炭的質(zhì)量。
6.如圖所示,R是一個(gè)光敏電阻,光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小,R0是電阻箱(已調(diào)至合適阻值),它們和繼電器組成自動(dòng)控制電路來(lái)控制路燈.白天燈熄,夜晚燈亮.則給路燈供電的電源應(yīng)接在_______(a、b /b、c)兩端;如果將電阻箱R0的阻值調(diào)小一些,則路燈比原來(lái)_______(早/遲)一些亮。
【答案】a、b;遲。
【解析】光敏電阻的電阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小,所以白天時(shí)光敏電阻的電阻值小,電路中的電流值大,電磁鐵將被吸?。混o觸點(diǎn)與C接通;晚上時(shí)的光線暗,光敏電阻的電阻值大,電路中的電流值小,所以靜觸點(diǎn)與B接通。所以要達(dá)到晚上燈亮,白天燈滅,則路燈應(yīng)接在ab之間;
如果將電阻箱R的阻值調(diào)大一些,電流變小,繼電器得到的電壓變小,磁性變?nèi)酰ψ冃?,路燈比原?lái)早一些亮。
7.泡溫泉時(shí)感覺(jué)身體會(huì)發(fā)熱,這是通過(guò)_____的方式改變了身體的內(nèi)能。烈日下,小兵去游泳池游泳,他感覺(jué)到游泳池邊的水泥地面很燙腳,但游泳池里的水卻很涼,這是因?yàn)樗腳_________較大的緣故。
【答案】熱傳遞;比熱容。
【解析】泡溫泉時(shí)感覺(jué)身體會(huì)發(fā)熱,是身體吸收了熱量,所以這是通過(guò)熱傳遞的方式改變了身體的內(nèi)能。
烈日下,小兵去游泳池游泳,他感覺(jué)到游泳池邊的水泥地面很燙腳,但游泳池里的水卻很涼,這是因?yàn)樗谋葻崛葺^大,吸收相等的熱量時(shí),溫度升高的低。
8.小青同學(xué)想在家里安裝一盞照明燈,如圖所示是他設(shè)計(jì)的電路。圖中虛線框1和2應(yīng)連入開(kāi)關(guān)和電燈;則開(kāi)關(guān)應(yīng)裝在________虛線框中(選填“1“或“2”)。安裝完畢后,用一只額定電壓為220V的燈泡L0(檢驗(yàn)燈泡)取代保險(xiǎn)絲來(lái)檢查新安裝的照明燈是否正常,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡L0發(fā)光呈暗紅色,則說(shuō)明安裝的照明燈________(選填“正?!薄皵嗦贰被颉岸搪贰保?。
【答案】2;正常。
【解析】(1)為了用電的安全,開(kāi)關(guān)應(yīng)接在火線與電燈之間,因此開(kāi)關(guān)應(yīng)裝在2處;
(2)若保險(xiǎn)絲處用一只額定電壓為220V的燈泡L0替換,此時(shí)兩燈泡串聯(lián);
閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡L0發(fā)光呈暗紅色,說(shuō)明檢驗(yàn)燈兩端的電壓小于220V,也說(shuō)明新安裝的照明燈分得一部分電壓,則安裝的照明燈是正常的。
二、選擇題(共14分,把你認(rèn)為正確選項(xiàng)的代號(hào)填涂在答題卡的相應(yīng)位置上。第9~12小題,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng),每小題2分;第13、14小題為不定項(xiàng)選擇,每小題有一個(gè)或幾個(gè)正確選項(xiàng),每小題2分。全部選擇正確得3分,不定項(xiàng)選擇正確但不全得1分,不選、多選或錯(cuò)選得0分)
9.下列描述與實(shí)際情況相符的是( )。
A.電磁波在真空中的傳播速度340m/s;
B.家用日光燈工作時(shí)的電流約為2A;
C.對(duì)人體的安全電壓是36V;
D.家用電飯煲的額定功率約為800W
【答案】D。
【解析】A.電磁波在真空中的傳播速度最大,為3.0×108 m/s,故A不符合題意;
B.家用日光燈的額定功率約為25W,額定電壓是220V,由P=UI知道,額定電流是0.11A,故B不符合題意;
C.對(duì)人體的安全電壓不高于36V,故C不符合題意;
D.家用電飯煲正常工作的電流在4A左右,額定功率大約為P=UI=220V×4A=880W,
接近800W,故D符合題意。故選D。
10.很多車(chē)主都在車(chē)上安裝了行車(chē)記錄儀,便于及時(shí)用攝像頭將行車(chē)過(guò)程中發(fā)生的事情記錄下來(lái),在夜間可以利用攝像頭周邊的多點(diǎn)紅外線補(bǔ)光,拍出依舊清楚的畫(huà)面.關(guān)于行車(chē)記錄儀,下列說(shuō)法正確的是( )。
A.在拍攝錄像時(shí),物體在透鏡兩倍焦距外;
B.行車(chē)記錄儀的攝像頭中用的是凹透鏡;
C.人肉眼是可以觀察到紅外線的;
D.在拍攝錄像時(shí),物體在透鏡一倍焦距內(nèi)
【答案】A。
【解析】攝像機(jī)的鏡頭與照相機(jī)的鏡頭類似,應(yīng)用的凸透鏡成實(shí)像時(shí)u>2f,成倒立縮小的實(shí)像;故A正確,D錯(cuò)誤;
行車(chē)記錄儀的攝像頭中用的是凸透鏡,故B錯(cuò)誤;
紅外線屬于不可見(jiàn)光,人肉眼是不可以觀察到紅外線的,故C錯(cuò)誤;故應(yīng)選A。
11.下列與物態(tài)變化相關(guān)的說(shuō)法不正確的是( )。
A.冰箱冷凍室內(nèi)壁上的霜的形成是凝華現(xiàn)象;
B.電風(fēng)扇吹風(fēng)人感到?jīng)鏊且驗(yàn)殡婏L(fēng)扇降低了空氣的溫度;
C.夏天,雪糕周?chē)啊皻狻笔且夯F(xiàn)象;
D.往地面上灑水降溫,利用了水蒸發(fā)吸熱
【答案】B。
【解析】A.冰箱冷凍室內(nèi)的霜,是空氣中的水蒸氣形成的小冰晶,這是凝華現(xiàn)象,A正確,不合題意;
B.電風(fēng)扇吹風(fēng)人感到?jīng)鏊?,是因?yàn)殡婏L(fēng)扇加快人體表面空氣的流速,人體表面的液體蒸發(fā)吸收熱量,使人感到?jīng)鏊?,不是電風(fēng)扇降低了空氣的溫度,B錯(cuò)誤,符合題意;
C.夏天,雪糕周?chē)啊皻狻笔且驗(yàn)橹車(chē)乃魵庥隼?,放熱,液化成小水珠,這是液化現(xiàn)象,C正確,不合題意;
D.往地面上灑水降溫,利用了水蒸發(fā)吸收熱量,D正確,不合題意。故選B。
12.下列與短跑運(yùn)動(dòng)員有關(guān)的物理知識(shí),正確的是( )。
A.鞋底花紋很深,是為了減小摩擦;
B.蹬地起跑,說(shuō)明力可以改變?nèi)说倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài);
C.沖刺到終點(diǎn)不能立即停下來(lái),是由于人受到慣性力的作用;
D.當(dāng)他站在水平跑道上時(shí),他對(duì)地面的壓力與地面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力
【答案】B。
【解析】A.運(yùn)動(dòng)員的鞋底花紋很深,是采用了增大接觸面粗糙程度的方法,可以增大與地面間摩擦,故A錯(cuò)誤;
B.運(yùn)動(dòng)員用力蹬地起跑,由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故B正確;
C.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)前,以較快的速度向前運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員由于慣性還要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向前運(yùn)動(dòng),不能立即停下來(lái),慣性是物體的一種性質(zhì),慣性不是力,故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)他站在水平跑道上時(shí),他對(duì)地面的壓力與地面對(duì)他的支持力作用在兩個(gè)物體上,不是一對(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。故選B。
13.如圖所示電路中,定值電阻R1和R2的阻值相同,閉合開(kāi)關(guān)S1,電流表、電壓表均有示數(shù),再閉合開(kāi)關(guān)S2。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.電路的總電流變?。?br>B.通過(guò)R2的電流的變化量小于通過(guò)R1的電流;
C.R2兩端電壓的變化量與滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化量相等;
D.使電流表恢復(fù)到原來(lái)的示數(shù),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向b端移動(dòng)
【答案】BCD。
【解析】(1)由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),R與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R2兩端的電壓,
再閉合開(kāi)關(guān)S2后,R1與R并聯(lián)后再與R2串聯(lián),電流表測(cè)R支路的電流,電壓表測(cè)R2兩端的電壓,
因并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻,
所以,R1與R并聯(lián)后的總電阻小于R的阻值,則電路的總電阻變小,
由I=可知,電路的總電流變大,故A錯(cuò)誤;
由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,并聯(lián)部分的電壓變小,R兩端的電壓變小,
由I=可知,R的阻值不變時(shí),通過(guò)R的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,且干路電流變大,通過(guò)R的電流變小,
所以,通過(guò)R1的電流變大,且通過(guò)R1電流的增加量大于通過(guò)R2電流的增加量,故B正確;
因R2兩端電壓和滑動(dòng)變阻器兩端電壓的電壓之和等于電源的電壓,
所以,R2兩端電壓的變化量與滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化量相等,故C正確;
(2)當(dāng)滑片P向a端移動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變大,并聯(lián)部分的總電阻變大,
由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,并聯(lián)部分電壓變大,R2兩端的電壓變小,
則通過(guò)R1的電流變大,干路電流變小,
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)R的電流變小,即電流表的示數(shù)變??;
同理可知,當(dāng)滑片P向b端移動(dòng)時(shí),通過(guò)R1的電流變小,干路電流變大,通過(guò)R的電流變大,電流表的示數(shù)變大,
所以,要使電流表恢復(fù)到原來(lái)的示數(shù),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向b端移,故D正確。故選:BCD。
14.下列有關(guān)機(jī)械能的說(shuō)法中正確的是( )。
A.只要有力對(duì)物體做功,物體的機(jī)械能就改變;
B.在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)的木塊的動(dòng)能保持不變;
C.推出的鉛球在下落過(guò)程中增加的動(dòng)能是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的;
D.如果物體通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值不變,則物體的機(jī)械能不變
【答案】BC。
【解析】A、力對(duì)物體做功,物體的機(jī)械能不一定改變,如給輪胎打氣時(shí),對(duì)打氣筒做功,打氣筒發(fā)熱,即打氣筒的內(nèi)能增加,機(jī)械能不變,故A錯(cuò)誤;
B、在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)的木塊,質(zhì)量和速度均不變,因此動(dòng)能保持不變;故B正確;
C、推出的鉛球在下落過(guò)程中,質(zhì)量不變,速度增加,高度減小,因此重力勢(shì)能減小、動(dòng)能增加,即增加的動(dòng)能是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的;故C正確;
D、物體通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值等于速度,物體的質(zhì)量和速度不變,說(shuō)明動(dòng)能不變,機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和,因此機(jī)械能可能增加,可能減小,也可能不變,故D錯(cuò)誤。故選BC。
三、計(jì)算題(共22分,15、16小題各7分,18小題8分)
15.如圖是工人將重160N的物體勻速放下的過(guò)程,已知物體下降的距離為3m,用時(shí)3s,工人的拉力為50N,工人質(zhì)量為50kg。(物體未浸入水中,且不計(jì)繩重及摩擦)
(1)求工人放繩的速度.
(2)求滑輪組的效率η1
(3)如果物體完全浸沒(méi)水中后滑輪的機(jī)械效率為η2,已知η1:η2=4:3(物體在水中仍勻速下降,動(dòng)滑輪不會(huì)浸入水中且不計(jì)繩重及摩擦,g=10N/kg).求當(dāng)物體完全浸沒(méi)水中后,工人對(duì)地面的壓力。
【答案】(1)4m/s;(2)80%;(3)525N。
【解析】(1)根據(jù)題意知道,物體下降速度是:v=h/t=3m/3s=1m/s;
由圖知道滑輪組的有效繩子段數(shù)是n=4,所以工人放繩的速度是:v繩 =4v物 =4×1m/s=4m/s;
(2)因?yàn)閚=4,所以繩子運(yùn)動(dòng)距離是:s=4h=4×3m=12m;
工人放繩子的有用功是:W有用=Gh=160N×3m=480J;
放繩子的總功是:W總 =Fs=50N×12m=600J;
所以,滑輪組的效率是:η1 =W有用/W總×100%=480J/600J×100%=80%;
(3)物體未浸入水中時(shí),不計(jì)繩重及摩擦,動(dòng)滑輪受到重物對(duì)它的拉力、本身的重力、繩子的拉力,由F=(G動(dòng)+G)/n知道,動(dòng)滑輪重力是:G動(dòng)=4F-G=4×50N-160N=40N;
又因?yàn)棣?:η2 =4:3,所以物體完全浸沒(méi)水中后滑輪組的機(jī)械效率是:η2=3η1/4 =3/4×80%=60%;
物體完全浸沒(méi)水中后,滑輪組對(duì)物體的拉力做的功為有用功,不計(jì)繩重及摩擦,克服動(dòng)滑輪重力做的功為額外功,則此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是:η2=W′有用/W′總=F拉物h/F拉物h+G動(dòng)h=F拉物/F拉物+40N=60%,解得F拉物 =60N;
當(dāng)完全入水后,動(dòng)滑輪受到重物向下的拉力、自身向下的重力、4段繩子向上的拉力,由力的平衡條件可知:4F繩=F拉物+G動(dòng),故人對(duì)繩子的拉力是:F繩=(F拉物+G動(dòng))/4=(60N+40N)/4=25N,
此時(shí)人受豎直向下的重力、豎直向下的拉力、豎直向上的支持力,由于物體間力的作用是相互的,所以繩子對(duì)人的拉力也為25N;而人的重力是:G人=m人g=50kg×10N/kg=500N,
人受到豎直向上的支持力是:F支 =G人+F繩=500N+25N=525N,根據(jù)物體間力的作用是相互的知道,則人對(duì)地面的壓力是525N。
16.在如圖所示的電路中,電源電壓,小燈泡L標(biāo)有“4V、16W”的字樣(電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變),為定值電阻,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω、1A”的字樣,電流表A的量程為0~0.6A。求:
(1)小燈泡L的電阻;
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)為4V,工作5分鐘消耗的電能;
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)閉合時(shí),在電路安全的情況下,小燈泡電功率的變化范圍。
【答案】(1)10Ω;(2)240J;(3)。
【解析】(1)小燈泡的電阻為
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合斷開(kāi)時(shí),電阻與小燈泡L串聯(lián),電壓表V測(cè)量的是小燈泡兩端的電壓,
電阻兩端的電壓,
流過(guò)的電流;
工作5分鐘消耗的電能;
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)閉合時(shí),小燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。小燈泡的額定電流
滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,電流表允許通過(guò)的最大電流為0.6A,燈泡允許通過(guò)的最大電流0.4A,此時(shí)電路允許通過(guò)的最大電流,小燈泡的最大功率;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí),整個(gè)電路的電阻;
此時(shí)通過(guò)小燈泡的最小電流;
小燈泡的最小功率。
答:(1)小燈泡L的電阻為10Ω;(2)工作5分鐘消耗的電能為240J;(3)小燈泡電功率的變化范圍為。
17.電壓力鍋集高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)于一體,既安全又節(jié)能。某型號(hào)電壓力鍋的額定電壓為220V,右圖是其工作原理圖,R1、R2分別是主加熱器和保壓加熱器,R1的額定功率為800W;L是用來(lái)指示電壓力鍋工作狀態(tài)的變色發(fā)光二極管,當(dāng)通過(guò)它的電流小于40 mA時(shí),發(fā)紅光,達(dá)到40mA時(shí),開(kāi)始發(fā)綠光,只要有電流通過(guò)L其兩端電壓就恒為2V;R0是特殊電阻,其阻值隨鍋內(nèi)溫度變化而改變;接通電路,開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b閉合,開(kāi)始加熱,當(dāng)鍋內(nèi)水溫達(dá)到105℃時(shí),S自動(dòng)與a、b斷開(kāi),并與觸點(diǎn)c接通,開(kāi)始保壓,此時(shí)鍋內(nèi)水溫不變,且未沸騰。
(1)電壓力鍋正常工作時(shí),若指示燈L發(fā)綠光,求R0的最大阻值;
(2) 當(dāng)鍋內(nèi)氣壓為110千帕?xí)r,鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋(400厘米2)的壓力多大?
(3)在保壓狀態(tài)下,加熱器正常工作1h耗電0.2kWh,求R2的阻值;
(4)用該壓力鍋對(duì)5 L、20℃的水加熱,正常工作35min后,求水溫升高到多少攝氏度?(已知消耗的電能有90%被有效利用,水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。
【解析】(1)要使指示燈發(fā)綠光,電路中的最小電流I為40mA,L兩端電壓恒為2V,
則R0兩端電壓U0=U額-UL=220V-2V=218V,R0===5450Ω;
(2)根據(jù)公式,得400cm2受到的壓力:;
(3)保壓時(shí),加熱器R2工作,加熱器電功率P2===0.2KW=200W,
R2===242Ω;
(4)假設(shè)電壓力鍋在35min內(nèi)一直處于加熱狀態(tài),則水吸收的熱量:Q吸=η(P1+P2)t
Q吸=90%×(800W+200W)×35×60s=1.89×106J;
Q吸=c水m水(t-t0)=c水ρ水V水(t-t0)
1.89×106J=4.2×103J/(kg?℃)×103kg/m3×5×10-3m3×(t-20℃);
t=110℃,
由于鍋內(nèi)水溫達(dá)到105℃時(shí),壓力鍋處于保壓狀態(tài),溫度保持不變,所以吸熱后水溫升高到105℃。
答:(1)R0的最大阻值是5450Ω;(2) 當(dāng)鍋內(nèi)氣壓為110千帕?xí)r,鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋(400厘米2)的壓力為4.4×103N;(3)在保壓狀態(tài)下,R2的阻值是242Ω;(4)用該壓力鍋對(duì)5 L、20℃的水加熱,正常工作35min后,水溫升高到多少攝氏105℃。
四、實(shí)驗(yàn)與探究題(共28分,每小題7分)
18.親愛(ài)的同學(xué):你會(huì)使用下面的基本實(shí)驗(yàn)儀器嗎?
(1)如圖所示,用A、B兩把刻度尺測(cè)同一木塊的長(zhǎng)度,其中放置正確的刻度尺,讀數(shù)為_(kāi)_____cm;放置不正確的刻度尺的分度值為_(kāi)_____cm。
(2)如圖甲、乙所示,是用同一支溫度計(jì)測(cè)量某地當(dāng)天正午與晚上的氣溫時(shí)的示數(shù),則晚上氣溫示數(shù)是______℃;
(3)如圖所示,用量筒測(cè)一小石塊的體積,該小石塊的體積為_(kāi)_____cm3。
(4)用天平測(cè)物體質(zhì)量:①調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),將天平放在水平桌面上,再將______移至標(biāo)尺左端的零刻線處,發(fā)現(xiàn)天平指針靜止時(shí)如下圖甲所示,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平平衡。②圖乙中被測(cè)物體的質(zhì)量是______g。
【答案】(1)2.20;0.2;(2)-4;(3)15;(4)游碼;左;27.8。
【解析】(1)[1][2]使用刻度尺時(shí)刻度線越貼近物體誤差越小,所以A刻度尺的放置方法正確,A刻度尺1cm又分為10個(gè)小刻度,故最小刻度值為1mm;刻度尺測(cè)長(zhǎng)度時(shí),從零刻線開(kāi)始測(cè)起,物體的長(zhǎng)度即A刻度尺的讀數(shù)為2.20cm,B刻度尺1cm分為5個(gè)小刻度,故B刻度尺的分度值為0.2cm。
(2)[3]實(shí)驗(yàn)室常用液體溫度計(jì)是利用測(cè)溫液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的;由圖知:在溫度計(jì)上,10℃之間有10個(gè)小格,一個(gè)小格代表1℃,所以溫度計(jì)的分度值都為1℃;甲溫度計(jì)上液柱最高處在0℃以上,說(shuō)明溫度高于0℃,為4℃;乙溫度計(jì)液柱最高處在0℃以下,說(shuō)明溫度低于0℃,為-4℃,即晚上氣溫示數(shù)是-4℃。
(3)[4]如圖所示,量筒中水的體積為V1=25 cm3,小石塊和水的總體積為V2=55 cm3,小石塊的體積為
V=V2-V1=55cm3-40cm3=15cm3
(4)①[5][6]調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),首先把天平放在水平臺(tái)上,游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處。如圖,指針指到分度盤(pán)的右側(cè),說(shuō)明天平的左端上翹,平衡螺母應(yīng)向上翹的左端移動(dòng)。
②[7]圖乙中被測(cè)物體的質(zhì)量m=20g+5g+2.8g=27.8g。
19.小亮在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電池組、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、導(dǎo)線若干。
(1)先將5Ω的電阻接入如圖甲所示電路中,將滑動(dòng)變阻器的滑片放到______端;小亮在檢查電路時(shí),發(fā)現(xiàn)錯(cuò)接了一根導(dǎo)線,請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上打“×”,并補(bǔ)畫(huà)出正確的那根導(dǎo)線______。
(2)電路正確后,閉合開(kāi)關(guān),同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電壓表示數(shù)如圖乙所示時(shí),此時(shí)記下的電流表示數(shù)應(yīng)為_(kāi)_____A。
(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電阻由5Ω換成10Ω;再閉合開(kāi)關(guān),同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,______,記下電流表示數(shù)(將實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整);更換不同阻值電阻重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
(4)小亮用如圖丙所示電路,測(cè)量額定電壓為U額 的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,(U額 小于電源電壓),電阻R0 已知,將下面實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①只閉合開(kāi)關(guān)______,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為U額 ;
②只閉合開(kāi)關(guān)______,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,讀出電壓表示數(shù)為U1 ;
③小燈泡電阻RL =______。(用物理量符號(hào)表示)
【答案】左;如圖;0.44;保持電壓表示數(shù)不變;S、S2 ;S、S1;。
【解析】(1)在連接電路時(shí),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到阻值最大處以保護(hù)電路,即將滑動(dòng)變阻器的滑片放到左端,由圖甲的電路可知,電流表并聯(lián)接入而電壓表串聯(lián)接入,改正如下圖所示:
(2)由圖乙可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,故此時(shí)電壓表示數(shù)應(yīng)為2.2V,故由歐姆定律可知,此時(shí)電流表的示數(shù)應(yīng)為;
(3)因探究的是電流與電阻的關(guān)系,故應(yīng)控制電阻兩端電壓不變,將電阻由5換成10后,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,保持電壓表示數(shù)不變,記下電流表示數(shù),更換不同阻值電阻重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
(4)只閉合開(kāi)關(guān)S、S2 ,此時(shí)電壓表測(cè)小燈泡兩端電壓,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為U額 ,則由歐姆定律可得,此時(shí)電路中的電流為
只閉合開(kāi)關(guān)S、S1 ,此時(shí)電壓表測(cè)小燈泡與電阻R0 兩端電壓之和,此時(shí)電路中的電流為
因電路中的電流不變,故有
解得小燈泡電阻 。
20.在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:杠桿(杠桿上每小格長(zhǎng)為2cm)支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將如圖甲所示杠桿左端的平衡螺母適當(dāng)往________調(diào),或?qū)⒏軛U右端的平衡螺母適當(dāng)往________(均選填“左”或“右”)調(diào);
(2)如圖乙所示,調(diào)節(jié)好杠桿后在杠桿左邊距離支點(diǎn)4格的A處掛了2個(gè)鉤碼,為使杠桿平衡,應(yīng)在杠桿右邊距離支點(diǎn)8格的B處掛________個(gè)鉤碼;
(3)完成探究后小明又提出新的問(wèn)題:“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn),杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小明利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究,在杠桿D點(diǎn)處掛上2個(gè)鉤碼,用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)處豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,此時(shí)彈簧測(cè)力示數(shù)為_(kāi)_______N。以彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1,鉤碼處繩子拉力為阻力F2,多次調(diào)整力和力臂的大小進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)發(fā)現(xiàn):F1L1總是________F2L2,其原因是________;
(4)小明將圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)拉力的作用點(diǎn)從C點(diǎn)移到E點(diǎn),使杠桿仍在水平位置平衡,如圖丁所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是________N。
【答案】(1)右;右;(2)1;(3)3.3;大于;杠桿的重心沒(méi)有通過(guò)支點(diǎn),杠桿的自重對(duì)杠桿平衡有影響;(4)1.1。
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),杠桿左端下沉,說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)的左則,故重心應(yīng)向右移動(dòng),因此應(yīng)將如圖甲所示杠桿左端的平衡螺母適當(dāng)往右調(diào),或?qū)⒏軛U右端的平衡螺母適當(dāng)往右調(diào),直到杠桿在水平位置平衡;
(2)如圖乙所示,調(diào)節(jié)好杠桿后在杠桿左邊距離支點(diǎn)4格的A處掛了2個(gè)鉤碼,設(shè)每個(gè)鉤碼質(zhì)量為m,每格長(zhǎng)度為L(zhǎng),杠桿左邊4格處掛2個(gè)鉤碼,設(shè)在杠桿右邊距離支點(diǎn)8格的B處掛n個(gè)鉤碼,由杠桿的平衡條件:2mg×4L=nmg×8L,n=1,即為使杠桿平衡,應(yīng)在杠桿右邊距離支點(diǎn)8格的B處掛1個(gè)鉤碼;
(3)由圖可以知道,彈簧測(cè)力計(jì)的刻度值為0.1N,指針在3N以下三格處,示數(shù)為3.3N;用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究,杠桿的重心沒(méi)有通過(guò)支點(diǎn),杠桿的自重對(duì)杠桿平衡有影響,故F1L1總是大于F2L2;
(4)小明將圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)拉力的作用點(diǎn)從C點(diǎn)移到E點(diǎn),則現(xiàn)在的動(dòng)力臂為12L(原來(lái)動(dòng)力臂為4L),動(dòng)力臂為原來(lái)的3倍,由杠桿的平衡條件,因阻力和阻力臂大小不變,故動(dòng)力為原來(lái)的三分之一,即如圖丁所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是:F==1.1N。
21.浸沒(méi)在液體中的物體受到的浮力,實(shí)質(zhì)上是由于液體對(duì)其上、下表面的壓力不 同造成的。在液體中,深度越深,液體壓強(qiáng)越大,物體受到的壓力也越大。浸沒(méi)在液體中的物體所受到的浮力大小與浸沒(méi)在液體中的深度是否有關(guān)呢?為探究這個(gè)問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了彈簧測(cè)力計(jì)、天平、石塊、木塊、細(xì)線、燒杯、水。請(qǐng)你根據(jù)需要選擇器材,完成以下題目。
(1)提出問(wèn)題:
(2)實(shí)驗(yàn)器材:
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:
(4)分析與論證:
(5)交流與合作:與同學(xué)進(jìn)行交流時(shí),有同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未保證物體“浸沒(méi)”在水中,你認(rèn)為他能不能得到正確的結(jié)論?為什么?
【答案】(1)提出問(wèn)題:探究浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力的大小與浸沒(méi)的深度是否有關(guān);
(2)實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、石塊、細(xì)線、燒杯、水;
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:
①在燒杯中加適量水
②用細(xì)線拴好石塊,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力
③將石塊浸沒(méi)在水中,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
④多次改變石塊浸沒(méi)在水中的深度,分別記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)
(4)分析與論證:計(jì)算出石塊浸沒(méi)在水中不同深度所受的浮力,比較它們的大小。若相等,說(shuō)明浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力與浸沒(méi)深度無(wú)關(guān);若不相等,說(shuō)明浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力與浸沒(méi)深度有關(guān)。
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