
1.(3分)(2024?重慶)下列物理量最接近生活實際的是( )
A.一節(jié)干電池的電壓約為1.5V
B.教學(xué)樓廊道護欄的高度約為12m
C.真空中聲音的速度約為340m/s
D.電磁波的傳播速度約為3×105m/s
2.(3分)(2024?重慶)如圖所示,是同學(xué)們拍攝的“中國年?中國味”活動情境,對涉及的物理知識解釋正確的是( )
A.墨跡未干的春聯(lián)墨香四溢,說明分子間有引力
B.停止加熱砂鍋煲繼續(xù)沸騰,說明汽化不需吸熱
C.湯圓上方的“白氣”是水蒸氣吸熱液化形成的
D.激昂歡快的迎新鼓聲是敲鼓時鼓面振動產(chǎn)生的
3.(3分)(2024?重慶)下列關(guān)于白居易的《暮江吟》中描述的光現(xiàn)象解釋正確的是( )
A.一道殘陽鋪水中——水中的“夕陽”是由于光的折射形成的
B.半江瑟瑟半江紅——江面呈現(xiàn)出紅色是江面反射紅光的原因
C.可憐九月初三夜——九月初三夜空的彎月是自然界中的光源
D.露似真珠月似弓——露珠特別明亮是白光發(fā)生了色散的原因
4.(3分)(2024?重慶)建筑工人通過如圖所示的裝置將一桶質(zhì)量為45kg的涂料從地面提起,桶離開地面后在4s內(nèi)緩慢上升0.8m,工人所用的拉力為500N。下列說法中正確的是( )
A.該裝置做的有用功為400J
B.該裝置的機械效率為90%
C.繩子自由端移動的平均速度為0.4m/s
D.桶離開地面前,工人拉力逐漸增大,桶對地面的壓強不變
5.(3分)(2024?重慶)如圖所示電路,電源電壓保持不變,L1和L2是兩個相同的小燈泡。先閉合開關(guān)S1,記錄兩電表示數(shù);再閉合開關(guān)S2,電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是( )
A.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)減小
B.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小
C.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變
D.電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)不變
6.(3分)(2024?重慶)2024年全國游泳冠軍賽上,費立緯以14分49秒30的成績獲得男子1500m自由泳冠軍。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.運動員折返后不劃水仍前進是由于慣性
B.游泳時以泳池為參照物運動員是靜止的
C.運動員在池水中前進時不受重力的作用
D.加速沖刺階段運動員受到平衡力的作用
7.(3分)(2024?重慶)關(guān)于家用電器的工作過程和家庭電路,下列說法正確的是( )
A.家用電飯煲正常工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能
B.有金屬外殼的家用電器可以使用兩孔插座
C.家庭電路的總開關(guān)要安裝在電能表的后面
D.空氣開關(guān)的作用是在發(fā)生漏電時切斷電路
8.(3分)(2024?重慶)同學(xué)們模仿中藥房的戮秤制作桿秤,用筷子做秤桿,用鉤碼做秤砣,用細線將秤盤系在A點。當不掛秤砣、且秤盤不放物體時,在O點提起提紐,秤桿水平平衡;當秤盤放100g物體、秤砣移到B點時,秤桿再次水平平衡,如圖所示。在O到B兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線。下列說法正確的是( )
A.自制桿秤的每一格約表示2.08g
B.稱中藥時B端翹起應(yīng)減少中藥恢復(fù)水平平衡
C.如果秤砣磨損則測量結(jié)果會比真實質(zhì)量偏小
D.若將提紐移到O點右側(cè)可以增大桿秤的量程
二、填空作圖題(本題共6個小題,每小題2分,共12分。)
9.(2分)(2024?重慶)乘客在高鐵站臺要站在白色安全線內(nèi),是因為高鐵列車進站時帶動空氣,使靠近列車一側(cè)的空氣流速變 ,壓強變 ,壓強差會給乘客帶來危險。
10.(2分)(2024?重慶)用相同織物分別摩擦兩個相同氣球,用其中一個氣球靠近碎紙屑,發(fā)現(xiàn)碎紙屑被吸引起來,如圖所示,說明摩擦可以使氣球帶上 ;然后將兩個氣球靠近,發(fā)現(xiàn)它們會相互 。
11.(2分)(2024?重慶)如圖所示,重慶蟠龍抽水蓄能電站于2024年全部投產(chǎn),每年可減少二氧化碳排放39.87萬噸。抽水蓄能電站的工作原理是:在用電低谷時,將水從下水庫抽到上水庫儲存,這是將電能轉(zhuǎn)化為水的 能;在用電高峰時,將水從上水庫放到下水庫帶動發(fā)電機發(fā)電,發(fā)電機是利用 原理工作的。
12.(2分)(2024?重慶)如圖所示,小欣同學(xué)家電能表4月底的示數(shù)是 kW?h;若關(guān)閉家中其他用電器,只有電熱水壺工作,電能表的指示燈閃爍300次時,剛好將1.2kg水從20℃加熱到80℃,則電熱水壺的加熱效率為 %。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
13.(2分)(2024?重慶)如圖甲所示,電源電壓不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,定值電阻R1大于5Ω,滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω,1A”,小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的圖像如圖乙所示。若閉合開關(guān)S、S1接1,在電路安全的情況下,變阻器R2允許接入電路的最大阻值為15Ω,則電源電壓為 V;若閉合開關(guān)S、S1接2,在電路安全的情況下,電路中允許通過的最大電流是最小電流的1.5倍,則電阻R1的阻值為 Ω。
14.(1分)(2024?重慶)畫出燭焰頂部A點在平面鏡MN中的像A'。
15.(1分)(2024?重慶)在虛線框中用箭頭畫出磁感線的方向。
三、實驗探究題(本題共3個小題,16小題6分,17小題8分,18小題8分,共22分。)
16.(6分)(2024?重慶)按要求完成下列兩個實驗。
(1)在“探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗中,加熱過程攪拌試管中的海波是為了使它 受熱,海波的溫度升高,內(nèi)能 ;在海波熔化過程中溫度不變,溫度計示數(shù)如圖1所示為 ℃。
(2)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中,蠟燭燃燒一段時間后,燭焰、凸透鏡和光屏的位置如圖2所示,此時在光屏上觀察到清晰的燭焰的像,要使像成在光屏中央,應(yīng)將蠟燭的支架向 調(diào)節(jié),在光屏上所成的像是倒立、 的實像,這與生活中 (選填“眼睛”或“放大鏡”)的成像原理相同。
17.(8分)(2024?重慶)“混放是垃圾,分類是資源”,垃圾分類收集逐漸成為市民的好習(xí)慣。小吳同學(xué)在家里收集到一個廢舊水龍頭,同學(xué)們想通過測量密度知道它是由什么材料制成的。
(1)小吳將天平放在水平桌面上,游碼移到零刻度線,發(fā)現(xiàn)天平的左盤較高,應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié),直至指針對準分度盤的 刻度線。將水龍頭放在天平左盤,向右盤加減砝碼并移動游碼,天平平衡時如圖甲所示,測得水龍頭質(zhì)量為 g;然后用溢水杯、水、小燒杯、細線和天平測出水龍頭的體積并算出密度。
(2)小欣提出用彈簧測力計測量密度更方便。她先用彈簧測力計測出水龍頭的重力;然后將水龍頭浸沒在水中靜止,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)減小了2小格,這是因為水龍頭受到豎直向 的浮力,此時彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示為 N;小欣計算出水龍頭的密度是 g/cm3。
(3)同學(xué)們對實驗進行交流評估,認為 同學(xué)測得的密度誤差較大,主要原因是 。
18.(8分)(2024?重慶)小吳同學(xué)利用如圖甲所示中的器材探究導(dǎo)體A、B中電流與兩端電壓的關(guān)系,其中電源電壓可調(diào)。
(1)連接好如圖甲所示電路,試觸開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)、電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最大值,原因可能是導(dǎo)體A發(fā)生 。排除故障后,閉合開關(guān)進行實驗,某次實驗時電流表如圖乙所示,示數(shù)為 A。
(2)多次改變導(dǎo)體A兩端的電壓,并記錄對應(yīng)的 。換用導(dǎo)體B重復(fù)上述實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示。分析圖像發(fā)現(xiàn),同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過電流的比值是 的,因此將這個比值定義為導(dǎo)體的電阻。
(3)根據(jù)電阻定義可知導(dǎo)體B的阻值為 Ω。在工程技術(shù)中用不同顏色的環(huán)對電阻進行標記,阻值是兩位數(shù)以內(nèi)的電阻可以根據(jù)前兩環(huán)的顏色來判斷阻值,色環(huán)含義及導(dǎo)體A、B的色環(huán)如圖丁所示,若還需用到一個15Ω的電阻,應(yīng)選用圖戊中電阻 (選填“d”“e”或“f”)。
(4)小欣同學(xué)用上述器材研究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系,保持電源電壓不變,為了精確控制導(dǎo)體兩端的電壓,于是串聯(lián)接入滑動變阻器進行實驗。
①電路中接入15Ω的電阻,使電阻兩端電壓達到某一固定值,測出電流;
②將15Ω的電阻替換為B,要使B兩端電壓達到固定值,變阻器接入的阻值應(yīng)比前次實驗 ;
③將電阻B替換為A再次進行實驗。三次實驗數(shù)據(jù)如表所示,交流時小欣發(fā)現(xiàn)第③次實驗數(shù)據(jù)有誤,這是由于接入A后忘記調(diào)節(jié)變阻器,滑片仍在第②次實驗的位置,此時變阻器接入的阻值是 Ω。
四、計算論述題(本題共3個小題,19小題6分,20小題8分,21小題8分,共22分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、步驟和公式,只寫出最后結(jié)果的不得分。)
19.(6分)(2024?重慶)為推動成渝雙城經(jīng)濟圈建設(shè),重慶金鳳隧道主城區(qū)段于2024年4月28日正式通車。隧道全長約6km,設(shè)計最高時速60km/h。(不計車身長度)求:
(1)汽車通過隧道至少需要的時間;
(2)若一輛功率為100kW的貨車勻速通過該隧道用時8min,貨車的牽引力是多大。
20.(8分)(2024?重慶)如圖甲所示是同學(xué)們自制的調(diào)光小臺燈,圖乙是臺燈的電路原理圖。電源電壓為3V,R是調(diào)節(jié)亮度的變阻器,最大阻值為10Ω。燈L標有“2.5V,0.5W”字樣。忽略溫度對電阻的影響。求:
(1)燈L正常發(fā)光時的電阻;
(2)燈L正常發(fā)光時,變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量;
(3)電源電壓降為2.7V后,燈L的最小實際電功率。
21.(8分)(2024?重慶)如圖甲所示,我國自主建造重為3.7×108N的導(dǎo)管架“?;枴毙枰民g船運輸?shù)街付ㄎ恢茫惭b在超過300m深的海域搭建石油開采平臺。而亞洲最大駁船的最大載重只有3×108N,該駁船可看作長200m、寬50m、高14m的規(guī)則長方體,其最大吃水深度為7m。“文沖修造廠”通過加寬駁船解決了超重難題,如圖乙所示是駁船加寬后的示意圖,加寬后駁船的最大吃水深度不變。()求:
(1)水深300m處的壓強;
(2)加寬前,駁船空載時排開水的體積;
(3)若駁船體積每增加1m3,自重增加2.5×103N,為了安全裝載“?;枴保g船總寬度至少應(yīng)增加多少;請你另外設(shè)計一種改裝駁船的方法(只說方法,不計算)。
2024年重慶市中考物理試卷(A卷)
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題共8個小題,每小題只有一個選項最符合題意,每小題3分,共24分。)
1.(3分)(2024?重慶)下列物理量最接近生活實際的是( )
A.一節(jié)干電池的電壓約為1.5V
B.教學(xué)樓廊道護欄的高度約為12m
C.真空中聲音的速度約為340m/s
D.電磁波的傳播速度約為3×105m/s
【答案】A
【分析】根據(jù)常見的電壓、長度、速度進行分析。
【解答】解:A、一節(jié)干電池的電壓約為1.5V,故A正確;
B、教學(xué)樓廊道護欄的高度約為1.2m,故B錯誤;
C、聲音在真空中不能傳播,傳播速度為零,故C錯誤;
D、電磁波的傳播速度約為3×108m/s,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題考查的是電壓、長度的估測;知道真空不能傳聲;知道電磁波的傳播速度。
2.(3分)(2024?重慶)如圖所示,是同學(xué)們拍攝的“中國年?中國味”活動情境,對涉及的物理知識解釋正確的是( )
A.墨跡未干的春聯(lián)墨香四溢,說明分子間有引力
B.停止加熱砂鍋煲繼續(xù)沸騰,說明汽化不需吸熱
C.湯圓上方的“白氣”是水蒸氣吸熱液化形成的
D.激昂歡快的迎新鼓聲是敲鼓時鼓面振動產(chǎn)生的
【答案】D
【分析】(1)分子動理論包括:物質(zhì)是由分子組成的,分子在永不停息地做無規(guī)則運動,分子間存在間隙,分子間存在相互的作用力;
(2)液體沸騰過程中吸熱,溫度不變;
(3)物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化;
(4)一切正在發(fā)聲的物體都在振動;振動停止,發(fā)聲也停止。
【解答】解:A、墨跡未干的春聯(lián)墨香四溢,是擴散現(xiàn)象,說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動,故A錯誤;
B、停止加熱砂鍋煲繼續(xù)沸騰,是由于鍋底的溫度較高,繼續(xù)吸熱,水沸騰,沸騰需要吸熱,故B錯誤;
C、湯圓上方的“白氣”是水蒸氣遇冷液化形成的,故C錯誤;
D、鼓聲是由于鼓面振動產(chǎn)生的,故D正確。
故選:D。
【點評】本題綜合考查了分子的運動、沸騰的特點、液化現(xiàn)象以及聲音的特性等知識,涉及知識點較多,正確理解知識點是解題的關(guān)鍵。
3.(3分)(2024?重慶)下列關(guān)于白居易的《暮江吟》中描述的光現(xiàn)象解釋正確的是( )
A.一道殘陽鋪水中——水中的“夕陽”是由于光的折射形成的
B.半江瑟瑟半江紅——江面呈現(xiàn)出紅色是江面反射紅光的原因
C.可憐九月初三夜——九月初三夜空的彎月是自然界中的光源
D.露似真珠月似弓——露珠特別明亮是白光發(fā)生了色散的原因
【答案】B
【分析】(1)當光照射到物體表面上時,有一部分光被反射回來的現(xiàn)象是光的反射;
(2)不透明物體的顏色由反射的色光顏色決定;
(3)光源是指能自行發(fā)光的物體。
【解答】解:A.水中的“夕陽”是由于光的反射形成的虛像,故A錯誤;
B.江面呈現(xiàn)出紅色是江面反射太陽光中的紅光的原因,故B正確;
C.月亮不能自行發(fā)光,不是光源,故C錯誤;
D.露珠特別明亮是白光發(fā)生反射,不是色散,故D錯誤。
故選:B。
【點評】此題是光現(xiàn)象中的綜合題,涉及到光的反射、光源等,難度不大。
4.(3分)(2024?重慶)建筑工人通過如圖所示的裝置將一桶質(zhì)量為45kg的涂料從地面提起,桶離開地面后在4s內(nèi)緩慢上升0.8m,工人所用的拉力為500N。下列說法中正確的是( )
A.該裝置做的有用功為400J
B.該裝置的機械效率為90%
C.繩子自由端移動的平均速度為0.4m/s
D.桶離開地面前,工人拉力逐漸增大,桶對地面的壓強不變
【答案】B
【分析】(1)根據(jù)W=Gh=mgh計算該裝置做的有用功;
(2)如圖所示滑輪為定滑輪,繩子自由端移動的距離等于桶上升的高度,根據(jù)W=Fs計算該裝置做的總功;根據(jù)η=×100%計算該裝置的機械效率;
(3)根據(jù)速度公式計算繩子自由端移動的平均速度;
(4)桶離開地面前,工人拉力逐漸增大時,桶受到的豎直向上的拉力增大,則桶對地面的壓力減小,受力面積一定時,根據(jù)p=可知桶對地面的壓強變化情況。
【解答】解:A、該裝置做的有用功:W有=Gh=mgh=45kg×10N/kg×0.8m=360J,故A錯誤;
B、如圖所示滑輪為定滑輪,繩子自由端移動的距離等于桶上升的高度,即:s=h=0.8m,
該裝置做的總功:W總=Fs=500N×0.8m=400J,
該裝置的機械效率:η=×100%=×100%=90%,故B正確;
C、繩子自由端移動的平均速度:v===0.2m/s,故C錯誤;
D、桶離開地面前,工人拉力逐漸增大時,桶受到的豎直向上的拉力增大,則桶對地面的壓力減小,受力面積一定時,根據(jù)p=可知桶對地面的壓強變小,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查速度、功、機械效率和壓強公式的應(yīng)用,正確判斷滑輪的類型是關(guān)鍵之一。
5.(3分)(2024?重慶)如圖所示電路,電源電壓保持不變,L1和L2是兩個相同的小燈泡。先閉合開關(guān)S1,記錄兩電表示數(shù);再閉合開關(guān)S2,電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是( )
A.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)減小
B.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小
C.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變
D.電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)不變
【答案】C
【分析】由圖可知,閉合開關(guān)S1時,電路為燈泡L2的簡單電路,電流表測量通過L2的電流,電壓表測量電源電壓;再閉合開關(guān)S2,電路為燈泡L1和L2的并聯(lián)電路,電流表測量通過兩燈的電流之和,電壓表測量電源電壓,根據(jù)并聯(lián)電路的特點可知兩表的示數(shù)變化情況。
【解答】解:由圖可知,閉合開關(guān)S1時,電路為燈泡L2的簡單電路,電流表測量通過L2的電流,電壓表測量電源電壓;再閉合開關(guān)S2,電路為燈泡L1和L2的并聯(lián)電路,電流表測量干路的電流,電壓表測量電源電壓,故電壓表示數(shù)不變;由于并聯(lián)電路各支路互不影響,所以通過L2的電流不變,由于并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和,電流表的示數(shù)增大,故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查并聯(lián)電路特點的應(yīng)用,正確判斷電路的連接方式和電表的作用是關(guān)鍵。
6.(3分)(2024?重慶)2024年全國游泳冠軍賽上,費立緯以14分49秒30的成績獲得男子1500m自由泳冠軍。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.運動員折返后不劃水仍前進是由于慣性
B.游泳時以泳池為參照物運動員是靜止的
C.運動員在池水中前進時不受重力的作用
D.加速沖刺階段運動員受到平衡力的作用
【答案】A
【分析】(1)一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性;
(2)在研究機械運動時,假定不動的物體叫參照物.判斷一個物體相對于哪一個物體在運動,就要看這個物體相對于哪個物體位置發(fā)生變化;
(3)地球周圍的一切物體都會受到重力作用;
(4)在平衡力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
【解答】解:A、運動員折返后不劃水仍前進是由于運動員具有慣性,會保持原來的運動狀態(tài),故A正確;
B、游泳時,運動員與泳池之間有位置的變化,以泳池為參照物運動員是運動的,故B錯誤;
C、運動員在池水中前進時受重力的作用,故C錯誤;
D、運動員加速沖刺時,速度越來越大,運動狀態(tài)發(fā)生改變,所以受到非平衡力的作用,故D錯誤。
故選:A。
【點評】該題考查了慣性、機械運動、運動和力的關(guān)系,是一道綜合題,主要考查學(xué)生對所學(xué)物理知識的綜合應(yīng)用能力。
7.(3分)(2024?重慶)關(guān)于家用電器的工作過程和家庭電路,下列說法正確的是( )
A.家用電飯煲正常工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能
B.有金屬外殼的家用電器可以使用兩孔插座
C.家庭電路的總開關(guān)要安裝在電能表的后面
D.空氣開關(guān)的作用是在發(fā)生漏電時切斷電路
【答案】C
【分析】(1)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化分析;
(2)用電器的金屬外殼必須接地;
(3)電能表應(yīng)該接到總開關(guān)的前面;
(4)空氣開關(guān)的作用是在電流過大時切斷電路。
【解答】解:A.家用電飯煲利用電流的熱效應(yīng)工作的,正常工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯誤;
B.有金屬外殼的家用電器必須接地,必須使用三孔插座,故B錯誤;
C.電能表是用來測量電能的儀表,家庭電路的總開關(guān)要安裝在電能表的后面,故C正確;
D.空氣開關(guān)的作用是在電流過大時切斷電路,漏電保護器才是發(fā)生漏電時切斷電路,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查安全用電與電能的轉(zhuǎn)化,屬于中檔題。
8.(3分)(2024?重慶)同學(xué)們模仿中藥房的戮秤制作桿秤,用筷子做秤桿,用鉤碼做秤砣,用細線將秤盤系在A點。當不掛秤砣、且秤盤不放物體時,在O點提起提紐,秤桿水平平衡;當秤盤放100g物體、秤砣移到B點時,秤桿再次水平平衡,如圖所示。在O到B兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線。下列說法正確的是( )
A.自制桿秤的每一格約表示2.08g
B.稱中藥時B端翹起應(yīng)減少中藥恢復(fù)水平平衡
C.如果秤砣磨損則測量結(jié)果會比真實質(zhì)量偏小
D.若將提紐移到O點右側(cè)可以增大桿秤的量程
【答案】B
【分析】根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析,桿秤水平平衡時,秤砣所在的位置顯示的示數(shù)即物體的質(zhì)量。
【解答】解:A、當秤盤放100g物體、秤砣移到B點時,秤桿再次水平平衡,則在B點所示的質(zhì)量為物體的質(zhì)量,在O到B兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線,從O到B點共50個小格每一小格表示的質(zhì)量為:m0==2g,故A錯誤;
B、稱中藥時B端翹起,桿秤不能水平平衡,說明物體的質(zhì)量大于秤砣指示的示數(shù),可以向右側(cè)移動秤砣,也可以減少物體的質(zhì)量來使桿秤恢復(fù)水平平衡,故B正確;
C、根據(jù)G=mg和杠桿平衡條件可得m物g×OA=m砣g×OB,秤砣磨損了,OB變大,則測量結(jié)果將偏大,故C錯誤;
D、若將提紐移到O點右側(cè),測量相同質(zhì)量的物體時,左邊力臂變大,則其量程變小,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的掌握和運用,涉及到杠桿的五要素、杠桿的調(diào)節(jié)、桿秤的測量原理,有一定難題。
二、填空作圖題(本題共6個小題,每小題2分,共12分。)
9.(2分)(2024?重慶)乘客在高鐵站臺要站在白色安全線內(nèi),是因為高鐵列車進站時帶動空氣,使靠近列車一側(cè)的空氣流速變 大 ,壓強變 小 ,壓強差會給乘客帶來危險。
【答案】大;小。
【分析】液體和氣體都稱為流體,生活中常見的流體是水和空氣,流體流速大的地方,壓強??;流體流速小的地方,壓強大。
【解答】解:人站在安全線以內(nèi)候車時,列車高速駛來,人和列車之間空氣流動速度變大,壓強變小,而人體外側(cè)的空氣流速小、壓強大,所以安全線內(nèi)的人很容易被“吸”向列車,出現(xiàn)危險。
故答案為:大;小。
【點評】掌握流體流速和壓強的關(guān)系,并能用流體壓強知識解釋有關(guān)問題,難度不大。
10.(2分)(2024?重慶)用相同織物分別摩擦兩個相同氣球,用其中一個氣球靠近碎紙屑,發(fā)現(xiàn)碎紙屑被吸引起來,如圖所示,說明摩擦可以使氣球帶上 電荷 ;然后將兩個氣球靠近,發(fā)現(xiàn)它們會相互 排斥 。
【答案】電荷;吸引。
【分析】用摩擦的方法是物體帶電叫摩擦起電,帶電體可以吸引輕小物體;
同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。
【解答】解:用相同織物分別摩擦兩個相同氣球,用其中一個氣球靠近碎紙屑,發(fā)現(xiàn)碎紙屑被吸引起來,說明摩擦可以使氣球帶上電;然后將兩個氣球靠近,兩個氣球帶同種電荷,發(fā)現(xiàn)它們會相互排斥。
故答案為:電荷;吸引。
【點評】本題考查的是帶電體的性質(zhì);知道電荷間的相互作用規(guī)律。
11.(2分)(2024?重慶)如圖所示,重慶蟠龍抽水蓄能電站于2024年全部投產(chǎn),每年可減少二氧化碳排放39.87萬噸。抽水蓄能電站的工作原理是:在用電低谷時,將水從下水庫抽到上水庫儲存,這是將電能轉(zhuǎn)化為水的 重力勢 能;在用電高峰時,將水從上水庫放到下水庫帶動發(fā)電機發(fā)電,發(fā)電機是利用 電磁感應(yīng) 原理工作的。
【答案】重力勢;電磁感應(yīng)。
【分析】蓄能時,水被抽到上水庫中,水的高度增加;
發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
【解答】解:蓄能時,水被抽到上水庫中,水的高度增加,所以電能轉(zhuǎn)化為水的重力勢能;發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
故答案為:重力勢;電磁感應(yīng)。
【點評】本題考查了能量的轉(zhuǎn)化、發(fā)電機原理,難度不大。
12.(2分)(2024?重慶)如圖所示,小欣同學(xué)家電能表4月底的示數(shù)是 2024.6 kW?h;若關(guān)閉家中其他用電器,只有電熱水壺工作,電能表的指示燈閃爍300次時,剛好將1.2kg水從20℃加熱到80℃,則電熱水壺的加熱效率為 84 %。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【答案】2024.6;84
【分析】電能表最后一位是小數(shù),單位是kW?h,根據(jù)表讀數(shù);
3000imp/(kW?h)表示電路中用電器每消耗1kW?h電能,電能表的指示燈閃爍3000次,則電能表指示燈閃爍了300次,可得電熱水壺實際消耗的電能,
根據(jù)Q吸=cmΔt,η=可得結(jié)果。
【解答】解:由圖可知,電能表最后一位是小數(shù),電能表4月底的示數(shù)是2024.6kW?h;
3000imp/(kW?h)表示電路中用電器每消耗1kW?h電能,電能表的指示燈閃爍3000次,則電能表指示燈閃爍了300次,電熱水壺實際消耗的電能:W==0.1kW?h=3.6,
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×1.2kg×(80°﹣20°)=3.024×105J,
電熱水壺的加熱效率為η===84%。
故答案為:2024.6;84。
【點評】本題考查了效率公式以及對電能表參數(shù)的理解,難度不大。
13.(2分)(2024?重慶)如圖甲所示,電源電壓不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,定值電阻R1大于5Ω,滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω,1A”,小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的圖像如圖乙所示。若閉合開關(guān)S、S1接1,在電路安全的情況下,變阻器R2允許接入電路的最大阻值為15Ω,則電源電壓為 4.5 V;若閉合開關(guān)S、S1接2,在電路安全的情況下,電路中允許通過的最大電流是最小電流的1.5倍,則電阻R1的阻值為 40 Ω。
【答案】4.5;40。
【分析】(1)由圖甲可知:閉合開關(guān)S、S1接1時,燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測量R2兩端的電壓,電流表測量電路中的電流,
在電路安全的情況下,變阻器R2允許接入電路的最大阻值時電壓表的示數(shù)為最大,根據(jù)電壓表的量程可知此時R2兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出電路中電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知通過燈泡的電流,由圖乙讀出燈泡兩端的電壓,然后根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源電壓;
(2)若閉合開關(guān)S、S1接2,R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電流表接“0~0.6A”量程,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點結(jié)合滑動變阻器的規(guī)格可知通過電路的最大電流為0.6A,或最大電流為<0.6A,
根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知滑動變阻器接入電路最大電阻時,通過電路的電流最小,通過電路的最小電流為,分情況討論最大電流和最小電流的關(guān)系可確定定值電阻R1的阻值。
【解答】解:(1)由圖甲可知:閉合開關(guān)S、S1接1時,燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測量R2兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;
由于電壓表量程為0~3V,所以,在電路安全的情況下,變阻器R2允許接入電路的最大阻值時電壓表的示數(shù)最大為3V,
則根據(jù)串聯(lián)電路的電流處處相等的特點可知通過燈泡的電流為:IL=I2===0.2A,
由圖乙可知此時燈泡兩端的電壓為:UL=1.5V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,電源電壓:U=UL+U2=1.5V+3V=4.5V;
(2)若閉合開關(guān)S、S1接2,R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電流表接“0~0.6A”量程,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點結(jié)合滑動變阻器的規(guī)格可知通過電路的最大電流為0.6A,或最大電流為<0.6A,
根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知滑動變阻器接入電路最大電阻時,通過電路的電流最小,通過電路的最小電流為,
在移動滑動變阻器滑片的過程中,電路中的最大電流恰好是最小電流的1.5倍,分以下幾種情況討論:
①最大電流0.6A,最小電流為,則1.5×=0.6A,解得:R1=﹣8.75Ω(舍去);
②最大電流為,最小電流為,則1.5×=,解得:R1=40Ω。
故答案為:4.5;40。
【點評】本題考查了串聯(lián)電路的特點、歐姆定律的靈活運用,解題的關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)電路特點從圖像中獲取有用的信息。
14.(1分)(2024?重慶)畫出燭焰頂部A點在平面鏡MN中的像A'。
【答案】
【分析】平面鏡成像的特點是:像與物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換,即像、物關(guān)于平面鏡對稱。
【解答】解:過平面鏡作A點的對稱點,即為燭焰上A點在平面鏡中所成的像A′.如圖所示:
【點評】本題考查平面鏡成像,關(guān)鍵是抓住平面鏡成像特點是像物關(guān)于平面鏡對稱。
15.(1分)(2024?重慶)在虛線框中用箭頭畫出磁感線的方向。
【答案】
【分析】根據(jù)電流方向和線圈的繞向,利用安培定則可以確定螺線管的N、S極,再利用磁感線的特點即可確定磁感線的方向。
【解答】解:由圖可知,電流從螺線管的左端流入,右端流出,由安培定則可知,螺線管的右端為N極,左端為S極,螺線管外部的磁感方向從N極到S極,通電螺線管周圍磁感線的方向如圖所示:
【點評】知道安培定則的內(nèi)容,并能利用安培定則判斷出通電螺線管的極性是解決該題的關(guān)鍵。
三、實驗探究題(本題共3個小題,16小題6分,17小題8分,18小題8分,共22分。)
16.(6分)(2024?重慶)按要求完成下列兩個實驗。
(1)在“探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗中,加熱過程攪拌試管中的海波是為了使它 均勻 受熱,海波的溫度升高,內(nèi)能 增大 ;在海波熔化過程中溫度不變,溫度計示數(shù)如圖1所示為 48 ℃。
(2)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中,蠟燭燃燒一段時間后,燭焰、凸透鏡和光屏的位置如圖2所示,此時在光屏上觀察到清晰的燭焰的像,要使像成在光屏中央,應(yīng)將蠟燭的支架向 上 調(diào)節(jié),在光屏上所成的像是倒立、 縮小 的實像,這與生活中 眼睛 (選填“眼睛”或“放大鏡”)的成像原理相同。
【答案】(1)均勻;增大;48;
(2)上;縮??;眼睛。
【分析】(1)“探究海波熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗中,需要讓海波均勻受熱;明確溫度計的分度值,根據(jù)液柱位置讀出示數(shù);物體吸收熱量,內(nèi)能增大。
(2)根據(jù)過光心的光線方向不變分析;物距大于像距,成倒立縮小的實像,與照相機原理相似。
【解答】解:(1)“探究海波熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗中,需要不停地攪拌試管中的海波,是為了讓海波均勻受熱;吸熱內(nèi)能增大,圖中溫度計的分度值為1℃,此時所測的溫度為零上,是48℃;
(2)蠟燭燃燒一段時間后,燭焰、凸透鏡和光屏的位置如圖2所示,此時在光屏上觀察到清晰的燭焰的像,要使像成在光屏中央,根據(jù)過光心的光線方向不變,將蠟燭上移,此時物距大于像距,成倒立縮小的實像,與眼睛、照相機原理相似。
故答案為:(1)均勻;增大;48;
(2)上;縮?。谎劬?。
【點評】本題考查“探究凸透鏡成像的規(guī)律”、“探究海波熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗,難度不大,是一道綜合題。
17.(8分)(2024?重慶)“混放是垃圾,分類是資源”,垃圾分類收集逐漸成為市民的好習(xí)慣。小吳同學(xué)在家里收集到一個廢舊水龍頭,同學(xué)們想通過測量密度知道它是由什么材料制成的。
(1)小吳將天平放在水平桌面上,游碼移到零刻度線,發(fā)現(xiàn)天平的左盤較高,應(yīng)將平衡螺母向 左 調(diào)節(jié),直至指針對準分度盤的 中央 刻度線。將水龍頭放在天平左盤,向右盤加減砝碼并移動游碼,天平平衡時如圖甲所示,測得水龍頭質(zhì)量為 181.4 g;然后用溢水杯、水、小燒杯、細線和天平測出水龍頭的體積并算出密度。
(2)小欣提出用彈簧測力計測量密度更方便。她先用彈簧測力計測出水龍頭的重力;然后將水龍頭浸沒在水中靜止,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)減小了2小格,這是因為水龍頭受到豎直向 上 的浮力,此時彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示為 1.4 N;小欣計算出水龍頭的密度是 4.5 g/cm3。
(3)同學(xué)們對實驗進行交流評估,認為 小欣 同學(xué)測得的密度誤差較大,主要原因是 彈簧測力計的分度值太大 。
【答案】(1)左;中央;181.4;(2)上;1.4;4.5;(3)小欣;彈簧測力計的分度值太大。
【分析】(1)使用天平之前,首先把天平放在水平臺上,游碼移到標尺左端的零刻度,然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平的橫梁平衡,調(diào)節(jié)方法:指針向左偏平衡螺母向右調(diào),指針向右偏平衡螺母向左調(diào),使指針對準分度中央的刻度線;物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值;
(2)浮力的方向豎直向上;根據(jù)F?。紾﹣F可求出廢舊水龍頭重力,從而計算廢舊水龍頭的質(zhì)量,根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甮V排,可求出廢舊水龍頭的體積,由密度公式計算廢舊水龍頭的密度大小;
(3)根據(jù)實驗步驟分析兩種方法的誤差。
【解答】解:(1)小吳將天平放在水平桌面上,首先把游碼移到標尺左端零刻度線處;
發(fā)現(xiàn)天平的左盤較高,指針靜止時指在分度盤右側(cè),此時他應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針對準分度中央的刻度線;
由圖甲可知,天平標尺的分度值為0.2g,廢舊水龍頭的質(zhì)量為:m=100g+50g+20g+10g+0.4g=181.4g,
(2)廢舊水龍頭受到豎直向上的浮力,所以水龍頭浸沒在水中靜止,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)減小了2小格,彈簧測力計的分度值為0.2N,所以廢舊水龍頭所受水的浮力為0.4N;如圖乙所示彈簧測力計在水中示數(shù)為1.4N,根據(jù)F浮=G﹣F可知,廢舊水龍頭的重力為G=F浮+F=1.4N+0.4N=1.8N,所以廢舊水龍頭的質(zhì)量為m===0.18kg,根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甮V排可得V=V排===4×10﹣5 m3,廢舊水龍頭的密度為ρ===4.5×103kg/m3=4.5g/cm3;
(3)由于彈簧測力計的分度值較大,測出廢舊水龍頭的質(zhì)量較大,小欣同學(xué)測出水龍頭的密度誤差較大。
故答案為:(1)左;中央;181.4;(2)上;1.4;4.5;(3)小欣;彈簧測力計的分度值太大。
【點評】本題考查了天平的調(diào)節(jié)、天平的讀數(shù)、稱重法和阿基米德原理,注意兩種方法的比較。
18.(8分)(2024?重慶)小吳同學(xué)利用如圖甲所示中的器材探究導(dǎo)體A、B中電流與兩端電壓的關(guān)系,其中電源電壓可調(diào)。
(1)連接好如圖甲所示電路,試觸開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)、電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最大值,原因可能是導(dǎo)體A發(fā)生 斷路 。排除故障后,閉合開關(guān)進行實驗,某次實驗時電流表如圖乙所示,示數(shù)為 0.2 A。
(2)多次改變導(dǎo)體A兩端的電壓,并記錄對應(yīng)的 電流 。換用導(dǎo)體B重復(fù)上述實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示。分析圖像發(fā)現(xiàn),同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過電流的比值是 不變 的,因此將這個比值定義為導(dǎo)體的電阻。
(3)根據(jù)電阻定義可知導(dǎo)體B的阻值為 10 Ω。在工程技術(shù)中用不同顏色的環(huán)對電阻進行標記,阻值是兩位數(shù)以內(nèi)的電阻可以根據(jù)前兩環(huán)的顏色來判斷阻值,色環(huán)含義及導(dǎo)體A、B的色環(huán)如圖丁所示,若還需用到一個15Ω的電阻,應(yīng)選用圖戊中電阻 e (選填“d”“e”或“f”)。
(4)小欣同學(xué)用上述器材研究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系,保持電源電壓不變,為了精確控制導(dǎo)體兩端的電壓,于是串聯(lián)接入滑動變阻器進行實驗。
①電路中接入15Ω的電阻,使電阻兩端電壓達到某一固定值,測出電流;
②將15Ω的電阻替換為B,要使B兩端電壓達到固定值,變阻器接入的阻值應(yīng)比前次實驗 小 ;
③將電阻B替換為A再次進行實驗。三次實驗數(shù)據(jù)如表所示,交流時小欣發(fā)現(xiàn)第③次實驗數(shù)據(jù)有誤,這是由于接入A后忘記調(diào)節(jié)變阻器,滑片仍在第②次實驗的位置,此時變阻器接入的阻值是 10 Ω。
【答案】(1)斷路;0.2;(2)電流;不變;(3)10;e;(4)②小;③10。
【分析】(1)試觸開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),說明電路有斷路的地方、電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最大值,說明與電壓表并聯(lián)的元件故障;根據(jù)電流表的量程和分度值讀數(shù);
(2)實驗過程中,改變電阻兩端的電壓并記錄相應(yīng)的電流值,對比分析;
(3)由圖丙進行計算求值,計算AB得電阻,根據(jù)圖丁判斷色環(huán)代表的數(shù)值;
(4)②根據(jù)電流的變化分析電阻的變化;
③根據(jù)表中第1此實驗,計算保持不變的電壓值,根據(jù)AB電阻的阻值以及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律分析解答;
【解答】解:(1)試觸開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),說明電路有斷路的地方、電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最大值,說明與電壓表并聯(lián)的定值電阻即導(dǎo)體A斷路;電流表量程為0﹣0.6A,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.2A;
(2)實驗過程中,改變電阻兩端的電壓并記錄相應(yīng)的電流值,電壓與電流的比值是不變的;
(3)由圖丙,B電阻的電壓UB=3V,對應(yīng)電流IB=0.3A,則電阻==10Ω;同理A電阻的電壓UA=3V,對應(yīng)電流IA=0.6A,則電阻==5Ω;圖丁中A的阻值為5Ω,則十位為0,個位為5,因此黑色代表0,綠色代表5,同理B電阻,棕色代表1,因此選擇15Ω的電阻就是十位時棕色環(huán)1,個位是綠色環(huán)5,即e為15Ω電阻;
(4)②根據(jù)表中數(shù)據(jù),更換B電阻后,接入電路中的定值電阻變小,根據(jù)分壓其兩端電壓變小,在此實驗中需要保證電壓大小不變,因此需將變阻器的電壓減小,以此增大定值電阻的電壓,即減小變阻器的阻值;
③將電阻B替換為A再次進行實驗時,電源電壓不變,變阻器的阻值不變,由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和表格數(shù)據(jù)可知,第②次的電源電壓可表示為:U=UB+U滑=I2RB+I2R滑=0.3A×10Ω+0.3A×R滑①;第③次的電源電壓可表示為U=UA+U滑=I3RA+I2R滑=0.4A×5Ω+0.4A×R滑②,由①②式可得,電源電壓U=6V,變阻器阻值R滑=10Ω。
故答案為:(1)斷路;0.2;(2)電流;不變;(3)10;e;(4)②??;③10。
【點評】本題考查了探究電流與電阻和電壓關(guān)系的實驗,涉及故障分析、電流表讀數(shù)、數(shù)據(jù)分析以及相關(guān)計算,有一定的難度。
四、計算論述題(本題共3個小題,19小題6分,20小題8分,21小題8分,共22分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、步驟和公式,只寫出最后結(jié)果的不得分。)
19.(6分)(2024?重慶)為推動成渝雙城經(jīng)濟圈建設(shè),重慶金鳳隧道主城區(qū)段于2024年4月28日正式通車。隧道全長約6km,設(shè)計最高時速60km/h。(不計車身長度)求:
(1)汽車通過隧道至少需要的時間;
(2)若一輛功率為100kW的貨車勻速通過該隧道用時8min,貨車的牽引力是多大。
【答案】(1)汽車通過隧道至少需要0.1h的時間;
(2)貨車的牽引力為8000N。
【分析】(1)已知隧道長和設(shè)計的最度時速,根據(jù)速度公式求汽車通過隧道至少需要的時間;
(2)根據(jù)W=Pt求貨車勻速通過隧道做的功,根據(jù)W=Fs求貨車的牽引力。
【解答】解:(1)汽車通過隧道至少需要的時間:t===0.1h;
(2)貨車勻速通過隧道做的功:W=Pt′=100×103W×8×60s=4.8×107J,
貨車的牽引力:F===8000N。
答:(1)汽車通過隧道至少需要0.1h的時間;
(2)貨車的牽引力為8000N。
【點評】本題考查速度、功和功率公式的應(yīng)用,難度不大,注意單位換算是關(guān)鍵之一。
20.(8分)(2024?重慶)如圖甲所示是同學(xué)們自制的調(diào)光小臺燈,圖乙是臺燈的電路原理圖。電源電壓為3V,R是調(diào)節(jié)亮度的變阻器,最大阻值為10Ω。燈L標有“2.5V,0.5W”字樣。忽略溫度對電阻的影響。求:
(1)燈L正常發(fā)光時的電阻;
(2)燈L正常發(fā)光時,變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量;
(3)電源電壓降為2.7V后,燈L的最小實際電功率。
【答案】(1)燈L正常發(fā)光時的電阻為12.5Ω;
(2)燈L正常發(fā)光時,變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量為60J;
(3)電源電壓降為2.7V后,燈L的最小實際電功率為0.18W。
【分析】(1)已知燈L的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=UI求燈正常發(fā)光時的電流,根據(jù)歐姆定律求燈正常發(fā)光時的電阻;
(2)由圖乙可知,燈L與變阻器R串聯(lián),通過變阻器的電流等于通過燈的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律求變阻器兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求變阻器接入電路的電阻,根據(jù)Q=W=UIt求變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量;
(3)電源電壓降為2.7V后,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律求電路中的最小電流,根據(jù)P=UI=I2R燈L的最小實際電功率。
【解答】解:(1)燈正常發(fā)光時的電流:I正===0.2A,
燈正常發(fā)光時的電阻:RL===12.5Ω;
(2)由圖乙可知,燈L與變阻器R串聯(lián),燈L正常發(fā)光時,
通過變阻器的電流等于通過燈的電流,即:IR=I正=0.2A,
變阻器兩端的電壓:UR=U﹣U額=3V﹣2.5V=0.5V,
變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量:QR=WR=URIRt=0.5V×0.2A×10×60s=60J;
(3)電源電壓降為2.7V后,當變阻器接入電路的阻值最大時,電路中的電流最小,此時燈的實際功率最小,電路中的最小電流:I?。剑剑?.12A,
燈L的最小實際電功率:PL小=I小2RL=(0.12A)2×12.5Ω=0.18W。
答:(1)燈L正常發(fā)光時的電阻為12.5Ω;
(2)燈L正常發(fā)光時,變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量為60J;
(3)電源電壓降為2.7V后,燈L的最小實際電功率為0.18W。
【點評】本題考查串聯(lián)電路的特點、歐姆定律和焦耳定律、電功率公式的應(yīng)用,明確電路中的最小電流是關(guān)鍵。
21.(8分)(2024?重慶)如圖甲所示,我國自主建造重為3.7×108N的導(dǎo)管架“海基二號”需要用駁船運輸?shù)街付ㄎ恢?,安裝在超過300m深的海域搭建石油開采平臺。而亞洲最大駁船的最大載重只有3×108N,該駁船可看作長200m、寬50m、高14m的規(guī)則長方體,其最大吃水深度為7m?!拔臎_修造廠”通過加寬駁船解決了超重難題,如圖乙所示是駁船加寬后的示意圖,加寬后駁船的最大吃水深度不變。()求:
(1)水深300m處的壓強;
(2)加寬前,駁船空載時排開水的體積;
(3)若駁船體積每增加1m3,自重增加2.5×103N,為了安全裝載“?;枴?,駁船總寬度至少應(yīng)增加多少;請你另外設(shè)計一種改裝駁船的方法(只說方法,不計算)。
【答案】水深300m處的壓強為106Pa;加寬前,駁船空載時排開水的體積為4×104m3;增加的寬度為10m。另外一種改裝方法:增加船的長度或增加船的高度或在船體周圍加浮筒。
【分析】(1)根據(jù)液體壓強公式計算;
(2)根據(jù)阿基米德原理先計算船體所受最大浮力,進一步求出船體重力,再利用空載時漂浮,即可求出空載時排開水的體積。關(guān)鍵要計算準確;
(3)為了安全裝載“?;枴保w所受的重力與浮力的差必須增大ΔF,也就是則增加的浮力與增加的重力之差必須等于ΔF,列方程求解。
【解答】解:(1)水深300m處的壓強p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa;
(2)吃水深度最大時,V排=200m×50m×7m=7×104m3;F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7×104m3=7×108N;
最大載重G貨=3×108N;所以,船體自重G船=4×108N;空載時F空?。紾船=4×108N;
加寬前,駁船空載時排開水的體積V空排===4×104m3;
(3)為了安全裝載“海基二號”,船體所受的重力與浮力的差必須增大ΔF=3.7×108N﹣3×108N=7×107N;
加寬后駁船的最大吃水深度不變,設(shè)增加的體積為V,則增加的浮力與增加的重力之差必須等于ΔF=7×107N;于是列方程:
1×103kg/m3×10N/kgV﹣2.5×103N/m3V=7×107N;解得:V=2.8×104m3
所以,增加的寬度L==10m。
答:水深300m處的壓強為3×106Pa;加寬前,駁船空載時排開水的體積為4×104m3;增加的寬度為10m。
【點評】該題要求學(xué)生分析計算能力要強,主要考察計算技能力和分析問題的能力。
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2024/6/26 13:11:37;用戶:物理;郵箱:jnsssz65@xyh.cm;學(xué)號:37149825實驗次數(shù)
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
實驗次數(shù)
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
這是一份2020重慶市中考物理試卷(A卷),共32頁。試卷主要包含了選擇題,填空作圖題,實驗探究題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2020重慶市中考物理試卷(B卷),共32頁。試卷主要包含了選擇題,填空作圖題,實驗探究題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022年重慶市中考物理試卷(A卷)【含答案】,共10頁。試卷主要包含了選擇題,填空作圖題,實驗探究題,論述計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
注冊成功