一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分。每小題給出的四個選項(xiàng)中只有一個正確)
1. 歌曲《東方紅》簡譜中有如下片段,其中的數(shù)字符號表示聲音的( )
A.音調(diào)B.響度C.音色D.速度
【答案】A
【解析】【解答】 歌曲《東方紅》簡譜中有如下片段,其中的數(shù)字符號不同的音階,即聲音的高低不同,也就是聲音的音調(diào),故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
【分析】聲音的大小叫響度,聲音的高低叫音調(diào),聲音的特點(diǎn)叫音色。
2. 通過相關(guān)可觀測的現(xiàn)象推測無法直接感知的事實(shí),是物理研究的一種方法。下列根據(jù)這種方法所做出的推測,不符合事實(shí)的是( )
A.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子推測出原子是可分的
B.酒精和水混合后總體積變小推測出分子間有空隙
C.固體很難被壓縮推測出組成固體的分子間無空隙
D.紅墨水在水中擴(kuò)散推測出分子處在水不停息的無規(guī)則運(yùn)動中
【答案】C
【解析】【解答】 A.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子說明原子由原子核和核外電子組成的,因此可以推測出原子是可分的,故A正確不合題意;
B.酒精和水混合后總體積變小,是因?yàn)榉肿娱g有間隙,并且分子是在運(yùn)動的,分子進(jìn)入了彼此的空間,使總體積減小,因此可以推測出分子間存在空隙,故B正確不合題意;
C.固體很難被壓縮,說明組成固體的分子間作用力較大,分子間有間隙,故C錯誤符合題意;
D.紅墨水在水中擴(kuò)散,這是一種擴(kuò)散現(xiàn)象,由此推測出分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,故D正確不合題意。
故選C。
【分析】分析各個選項(xiàng)中描述的現(xiàn)象中包含的物理原理是否正確即可。
3. 四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)中,主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是( )
A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程
【答案】B
【解析】【解答】 四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)中, 壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B正確,而A、C、D錯誤。
故選B。
【分析】根據(jù)熱機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化過程分析判斷。
4. 如圖所示,密封的錘形玻璃泡內(nèi)裝有少量碘顆粒,碘的熔點(diǎn)約為114℃。打開電吹風(fēng)熱風(fēng)擋對玻璃泡加熱,溫度約為60℃,一段時間后,觀察到玻璃泡內(nèi)彌漫著紫紅色的碘蒸氣,停止加熱,冷卻后玻璃泡內(nèi)又出現(xiàn)碘顆粒。關(guān)于這個過程,下列說法中正確的是( )
A.加熱時,碘顆粒熔化B.冷卻時,碘蒸氣凝固
C.加熱時,碘顆粒升華D.冷卻時,碘蒸氣液化
【答案】C
【解析】【解答】根據(jù)題意可知,當(dāng)溫度升高時,碘吸熱從固態(tài)直接變成氣態(tài)發(fā)生升華現(xiàn)象變成碘蒸氣。冷卻后,碘蒸氣從氣態(tài)直接變成固態(tài)發(fā)生凝華現(xiàn)象變成固態(tài)附著在燈泡內(nèi)壁上,故C正確,而A、B、D錯誤。
故選C。
【分析】根據(jù)物質(zhì)的初始態(tài)和終末態(tài)確定物態(tài)變化的名稱。
5. 下列做法中符合安全用電原則的是( )
A.在電線上晾曬衣物B.私拉電線給電瓶車充電
C.在高壓線下放風(fēng)箏D.用電器的金屬外殼接地
【答案】D
【解析】【解答】 A.濕衣服容易導(dǎo)電,在電線上晾曬衣服容易造成觸電事故,故A不合題意;
B.不可以私搭亂接電源線,增加電路負(fù)荷,否則容易燒壞線路,故B不合題意;
C.高壓線的電壓很高,在其旁邊放風(fēng)箏,風(fēng)箏容易掛到高壓線上,很有可能會發(fā)生導(dǎo)電,使得放風(fēng)箏的人觸電,故C不合題意;
D.用電器的三腳插頭中標(biāo)有“E”的插頭連接的是用電器的金屬外殼,可以將金屬外殼接地,防止因金屬外殼帶電導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生,故D符合題意。
故選D。
【分析】根據(jù)家庭電路安全用電的常識判斷。
6. 如圖所示,將同一支壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒依次放入裝有同種液體的甲、乙、丙容器中,金屬盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要觀察到這樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,需要控制的實(shí)驗(yàn)條件是( )
A.同一個人操作
B.液體質(zhì)量相等
C.操作時間相等
D.金屬盒面的中心在液體中的深度相等
【答案】D
【解析】【解答】 將同一支壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒依次放入裝有同種液體的甲、乙、丙容器中,金屬盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,即壓強(qiáng)相等,根據(jù)液體壓強(qiáng)與深度和液體密度有關(guān),必須控制深度相同,而是否與同一個人、液體的多少、操作時間都無關(guān),故D正確。
故選D。
【分析】 根據(jù)液體壓強(qiáng)與深度和液體密度有關(guān)分析。
7. 電冰箱冷藏室中的照明燈L由門控開關(guān)控制,壓縮機(jī)(電動機(jī))由溫控開關(guān)控制,要求照明燈和壓縮機(jī)既能單獨(dú)工作又能同時工作,下列電路中符合上述特點(diǎn)的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】【解答】①根據(jù)題意可知,照明燈和壓縮機(jī)可以同時工作也可以單獨(dú)工作,即二者不相互影響,應(yīng)該為并聯(lián);
②每個支路上各有一個開關(guān)與它們串聯(lián),如下圖所示:
故選A。
【分析】用電器相互影響為串聯(lián),不相互影響為并聯(lián)。干路開關(guān)控制所有用電器,支路開關(guān)只能控制它所在支路上的用電器,據(jù)此分析判斷。
8. 如圖所示,小明和小華穿著輪滑鞋靜止在平滑的地面上,小華用力向前推小明后,下列說法中正確的是( )
A.小明和小華由于慣性都保持靜止
B.小明和小華因?yàn)槭芰σ黄鹣蚯斑\(yùn)動
C.小明受力向前運(yùn)動,小華受力向后運(yùn)動
D.小明受力向前運(yùn)動,小華由于慣性保持靜止
【答案】C
【解析】【解答】 如圖所示,小明和小華穿著輪滑鞋靜止在平滑的地面上,小華用力向前推小明后, 根據(jù)力的作用的相互性可知,小明也對小華產(chǎn)生反作用力。由于地面光滑阻力很小,那么小明和小華受到推力后會向相反方向運(yùn)動,故C正確,而A、B、D錯誤。
故選C。
【分析】根據(jù)力的作用的相互性和力與運(yùn)動的關(guān)系分析判斷。
9. 用焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規(guī)律,將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏置于光具座上如圖所示的位置,下列說法中正確的是( )
A.只向左移動光屏至適當(dāng)位置,光屏上能呈現(xiàn)燭焰縮小的像
B.只向右移動光屏至適當(dāng)位置,光屏上能呈現(xiàn)燭焰放大的像
C.只向右移動蠟燭至適當(dāng)位置,光屏上能呈現(xiàn)燭焰放大的像
D.只移動凸透鏡至適當(dāng)位置,光屏上能呈現(xiàn)燭焰等大的像
【答案】D
【解析】【解答】根據(jù)圖片可知,此時蠟燭到光屏的距離為:75cm-35cm=40cm=4f,則當(dāng)u=v=2f=20cm時,光屏上能夠成倒立等大的實(shí)像。即只移動凸透鏡到55cm的位置,光屏上就能成等大的實(shí)像,故D正確,而A、B、C錯誤。
故選D。
【分析】根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律分析判斷即可。
10. 如圖所示,用滑輪組勻速提升重為200N的物體,拉力F為125N,物體升高的高度為4m,不計(jì)繩重和摩擦,則在此過程中,下列說法中正確的是( )
A.總功為800JB.動滑輪重為5N
C.繩端移動的距離為4mD.滑輪組的機(jī)械效率為80%
【答案】D
【解析】【解答】 A.由圖可知,承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n=2,滑輪組做的總功為:
W總=Fs=Fnh=125N×2×4m=1000J,
故A錯誤;
B.不計(jì)繩重和摩擦,根據(jù)F=(G+G動)可知,動滑輪重為:
G動=nF-G=2×125N-200N=50N,
故B錯誤;
C.繩端移動的距離為:s=nh=2×4m=8m,
故C錯誤;
D.該滑輪組的機(jī)械效率為:
,
故D正確。
故選D。
【分析】 A.根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù),利用W總=Fs=Fnh求出總功;
B.不計(jì)繩重和摩擦,根據(jù)F=(G+G動)求出動滑輪重;
C.根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離;
D.根據(jù)求出該滑輪組的機(jī)械效率。
11. 如圖所示,是能在火星上飛行的直升機(jī)——機(jī)智號,其質(zhì)量為1.8kg,飛行時旋翼轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘2400轉(zhuǎn),是地球上普通直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速的8倍以上,地球上的直升機(jī)飛行時,旋翼在空氣中旋轉(zhuǎn)獲得相對氣流,從而獲得升力(火星表面g取4N/kg)。下列說法中正確的是( )
A.火星表面沒有氣體B.火星表面有稀薄的氣體
C.機(jī)智號在火星上重為18ND.機(jī)智號從地球到火星質(zhì)量減小
【答案】B
【解析】【解答】 AB.直升機(jī)能在火星上飛行,利用的是力的作用是相互的,說明火星上有氣體,故A錯誤,B正確;
C.在火星上受到的重力:G=mg火=1.8kg×4N/kg=7.2N,故C錯誤;
D.從地球到火星后,該直升機(jī)的位置發(fā)生改變,但是質(zhì)量不變,故D錯誤。
故選B。
【分析】 AB.火星是太陽系八大行星之一,火星大氣遠(yuǎn)比地球的稀薄,它的主要成分是二氧化碳,占95%,還有氮以及數(shù)量極少的氧氣與水分;
C.由G=mg可求得在火星上受到的重力;
D.質(zhì)量是物體本身的一種屬性,與物體的形狀、狀態(tài)、位置和溫度都沒有關(guān)系,與物體所含物質(zhì)的多少有關(guān)。
12. 用如圖所示的電路探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系。器材有:干電池2節(jié)(每節(jié)1.5V,串聯(lián)使用),開關(guān)、滑動變阻器(20Ω 2A)、電壓表、電流表各一個,阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個,導(dǎo)線若干,連接好電路,設(shè)定加在電阻兩端的電壓為1.2V進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)在獲得兩組數(shù)據(jù)后無法再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為了繼續(xù)使用前面兩組數(shù)據(jù),利用現(xiàn)有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
①用1節(jié)干電池作為電源
②將設(shè)定加在電阻兩端的電壓調(diào)整為2V
③將5Ω的電阻串聯(lián)在開關(guān)和滑動變阻器之間
④將10Ω的電阻串聯(lián)在開關(guān)和滑動變阻器之間
A.只有①②B.只有①④C.只有③④D.只有①③④
【答案】B
【解析】【解答】 ①用1節(jié)干電池作為電源,定值電阻的電壓為U=1.2V,滑動變阻器的電壓為U'=U電源-U=1.5V-1.2V=0.3V;
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比,則當(dāng)最大電阻接入電路中時,1.2V:0.3V=20Ω:R滑;
解得:R滑=5Ω,小于最大阻值20Ω,故可行;
②將設(shè)定加在電阻兩端的電壓調(diào)整為2V;滑動變阻器的電壓為U'=U電源-U=3V-2V=1V;
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比,則當(dāng)最大電阻接入電路中時,2V:1V=20Ω:R滑;
解得R滑=10Ω,小于最大阻值20Ω,但這時前面的數(shù)據(jù)不可以用,故不可行;
③保持設(shè)定電壓1.2V不變,則滑動變阻器的電壓為U'=U電源-U=3V-1.2V=1.8V;
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比,則當(dāng)最大電阻接入電路中時,1.2V:1.8V=20Ω:R滑;
解得:R滑=30Ω,將5Ω的電阻串聯(lián)在開關(guān)和滑動變阻器之間代替原來的滑動變阻器的作用,則小于30Ω,不可行,
④保持設(shè)定電壓1.2V不變,則滑動變阻器的電壓為U'=U電源-U=3V-1.2V=1.8V;
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比,則當(dāng)最大電阻接入電路中時,1.2V:1.8V=20Ω:R滑;
解得:R滑=30Ω,將10Ω的電阻串聯(lián)在開關(guān)和滑動變阻器之間,則可行。
綜上所述①④可行。
故選B。
【分析】根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律計(jì)算調(diào)整后最大電阻接入電路時,滑動變阻器接入電路的電阻值是否超過最大值,判斷是否符合要求。
二、填空題(本題共12小題,每空1分,共36分)
13. 如圖所示,將正在響鈴的鬧鐘懸掛在與抽氣機(jī)相連的密閉玻璃罩內(nèi),聽到的聲音是鬧鈴 產(chǎn)生的。用抽氣機(jī)抽氣,聽到的鈴聲越來越小,由此推測,聲音不能在 中傳播。
【答案】振動;真空
【解析】【解答】(1)如圖所示,將正在響鈴的鬧鐘懸掛在與抽氣機(jī)相連的密閉玻璃罩內(nèi),聽到的聲音是鬧鈴振動產(chǎn)生的。
(2)用抽氣機(jī)抽氣,聽到的鈴聲越來越小,由此推測,聲音不能在真空中傳播。
【分析】(1)根據(jù)聲音產(chǎn)生的知識解答;
(2)根據(jù)聲音產(chǎn)生的條件分析解答。
14. 做“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時,電熱水壺中裝有適量的水,閉合開關(guān)加熱。當(dāng)水沸騰時,溫度計(jì)的示數(shù)如圖所示為 ℃。玻璃片下表面出現(xiàn)小水珠,這是 (填物態(tài)變化名稱)現(xiàn)象。停止加熱,水不能繼續(xù)沸騰,這說明沸騰時需要 。
【答案】98;液化;吸熱
【解析】【解答】(1)根據(jù)圖片可知,溫度計(jì)的分度值為1℃,則示數(shù)為98℃;
(2)玻璃片下面的小水珠,是水蒸氣從氣態(tài)變成液態(tài)發(fā)生液化形成的;
(3) 停止加熱,水不能繼續(xù)沸騰,這說明沸騰時需要吸熱。
【分析】(1)根據(jù)圖片確定溫度計(jì)的分度值,然后根據(jù)液面的位置讀出示數(shù);
(2)根據(jù)物質(zhì)的初始態(tài)和終末態(tài)確定物態(tài)變化的名稱;
(3)液體沸騰的條件:達(dá)到沸點(diǎn),不斷吸熱。
15.如圖所示是小球下落過程中每隔相等時間曝光一次所得的照片,其中小球運(yùn)動的參照物是 ,比較小球在相等時間內(nèi)通過的 ,可知小球的速度越來越 .
【答案】地面;路程;大
【解析】【解答】解:(1)以地面為參照物,小球的位置不斷發(fā)生著變化,所以以地面為參照物,小球是運(yùn)動的;(2)因?yàn)轭}目中是小球下落過程中每隔相等時間曝光一次所得的照片,時間間隔相同,路程越來越大,所以小球的速度越來越大.
故答案為:地面;路程;大.
【分析】(1)在判斷物體是運(yùn)動還是靜止時,要先選取一個標(biāo)準(zhǔn)作為參照物,參照物不同,同一物體的運(yùn)動情況也會發(fā)生變化;(2)比較速度的大小,可以取相同的時間,比較路程的大小,也可以取相同的路程,比較所用時間的長短.
16. 將導(dǎo)體AB、開關(guān)、靈敏電流計(jì)、蹄形磁體按如圖方式組裝起來, 開關(guān)后,讓導(dǎo)體AB水平向右運(yùn)動,會觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),說明回路中有 產(chǎn)生。
【答案】閉合;感應(yīng)電流
【解析】【解答】 將導(dǎo)體AB、開關(guān)、靈敏電流計(jì)、蹄形磁體按如圖方式組裝起來,閉合開關(guān)后,讓導(dǎo)體AB水平向右運(yùn)動,會觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),說明回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:①閉合電路;②在磁場中;③做切割磁感線運(yùn)動。
17. 如圖所示,將擺球從A點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過最低點(diǎn)O到達(dá)B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)等高,擺球到達(dá)B點(diǎn)時動能為 J;擺球從A點(diǎn)到O點(diǎn)的過程中, 能轉(zhuǎn)化為動能。整個過程中,擺球的機(jī)械能大小 (選填“不變”或“減小”)。
【答案】0;重力勢;不變
【解析】【解答】(1) 如圖所示,將擺球從A點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過最低點(diǎn)O到達(dá)B點(diǎn), 在B點(diǎn)時速度為零,則動能為0;
(2)擺球從A點(diǎn)到O點(diǎn)的過程中,高度減小,則重力勢能減小;速度增大,則動能增大,那么重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;
(3) 整個過程中, 機(jī)械能沒有損失,因此擺球的機(jī)械能大小不變。
【分析】(1)動能與質(zhì)量和速度有關(guān);
(2)重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān),根據(jù)動能和重力勢能的變化分析;
(3)根據(jù)機(jī)械能守恒的知識解答。
18. 在探究影響滑動摩擦力大小的因素時,將木塊放在水平木板上,用彈簧測力計(jì)沿水平方向勻速拉動木塊,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖所示,此時木塊所受滑動摩擦力大小為 N;再將毛巾平鋪在木板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可探究滑動摩擦力大小與 的關(guān)系;為了探究滑動摩擦力大小與壓力的關(guān)系,你的做法是: 。
【答案】0.3;接觸面的粗糙程度;在木塊上面放不同個數(shù)的鉤碼,勻速拉動木塊,記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)。
【解析】【解答】(1)根據(jù)圖片可知,彈簧測力計(jì)的分度值為0.1N,則測力計(jì)的示數(shù)為0.3N。根據(jù)平衡力的知識可知,木塊受到的滑動摩擦力為0.3N;
(2)原來木塊在桌面上,后來木塊在毛巾上,則壓力不變,而接觸面粗糙程度改變,因此探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系;
(3) 為了探究滑動摩擦力大小與壓力的關(guān)系,我的做法是: 在木塊上面放不同個數(shù)的鉤碼,勻速拉動木塊,記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)。
【分析】(1)根據(jù)圖片確定測力計(jì)的分度值,根據(jù)指針位置讀出示數(shù),再根據(jù)平衡力的知識計(jì)算受到的摩擦力;
(2)根據(jù)描述分析哪個因素發(fā)生改變即可;
(3)根據(jù)控制變量法的要求可知,探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系時,需要控制接觸面相同,只改變壓力大小,據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)即可。
19. 2024年3月20日,我國探月工程四期“鵲橋二號”中繼星成功發(fā)射,它通過 實(shí)現(xiàn)地球與月球背面的信息傳遞。如圖是中繼星的星載天線熔比模型,形如“金色大傘”,“傘面”由高反射率的“鍍金鉬絲”制成,能將信號 (選填“反射”或“折射”)會聚到信號接收器,實(shí)現(xiàn)信息傳輸?!板兘疸f絲”還具有熱膨脹系數(shù)低的性質(zhì),可以確保其在溫度變化較大時 (選填“容易”或“不易”)發(fā)生形變。
【答案】電磁波;反射;不易
【解析】【解答】 (1)2024年3月20日,我國探月工程四期“鵲橋二號”中繼星成功發(fā)射,它通過電磁波實(shí)現(xiàn)地球與月球背面的信息傳遞。
(2)傘面”由高反射率的“鍍金鉬絲”制成,能將信號反射會聚到信號接收器,實(shí)現(xiàn)信息傳輸。(3)“鍍金鉬絲”還具有熱膨脹系數(shù)低的性質(zhì),可以確保其在溫度變化較大時不易發(fā)生形變。
【分析】(1)根據(jù)電磁波的用途解答;
(2)光在傳播過程中遇到不透明的物體時會改變傳播方向繼續(xù)在原來介質(zhì)內(nèi)傳播,這就是光的反射;
(3)根據(jù)“ 熱膨脹系數(shù)低 ”分析解答。
20. 生活中常用如圖所示的吸盤掛鉤來掛毛巾,使用時排盡吸盤內(nèi)的空氣,吸附在 (選填“平整”或“不平整”)的墻面上,以防止漏氣。若吸盤的橫截面積為,外界大氣壓為,則排盡空氣后的吸盤受到的大氣壓力為 N,吸盤掛鉤不會掉落是因?yàn)槭艿綁Ρ趯λQ直向上的 力。
【答案】平整;200;摩擦力
【解析】【解答】 (1)使用時排盡吸盤內(nèi)的空氣,吸附在平整的墻面上,以防止氣體進(jìn)入吸盤里產(chǎn)生大氣壓強(qiáng);
(2)排盡空氣后的吸盤受到的大氣壓力為:F=PS=1×105Pa×2×10-3m2=200N;
(3)吸盤掛鉤有往下掉的趨勢,它不會掉落是因?yàn)槭艿綁Ρ趯λQ直向上的摩擦力。
【分析】 (1)大氣對浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫大氣壓強(qiáng);
(2)根據(jù)F=PS計(jì)算大氣壓力;
(3)摩擦力產(chǎn)生的條件:兩物體相互接觸并擠壓時會產(chǎn)生摩擦力。
21. 用如圖所示的電路測量小燈泡的功率,實(shí)驗(yàn)原理是: 。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,分別使電壓表的示數(shù)小于、等于和略大于小燈泡的額定電壓3.8V,觀察小燈泡的亮度,讀出電壓表、電流表的示數(shù)記錄在下表中。則小燈泡L的額定功率為 W,小燈泡的亮度由 決定。
【答案】;1.14;實(shí)際功率
【解析】【解答】(1) 用如圖所示的電路測量小燈泡的功率,實(shí)驗(yàn)原理是P=UI;
(2)根據(jù)表格可知,當(dāng)燈泡的電壓為3.8V時額定電流為0.3A,則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(3)小燈泡的亮度由實(shí)際功率決定。
【分析】(1)根據(jù)P=UI可知,只要測出燈泡的額定電壓和額定電流,就能計(jì)算出燈泡的額定功率;
(2)從表格中確定燈泡的額定電壓和額定電流,根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率;
(3)燈泡的實(shí)際功率越大,則亮度越大。
22. 測量正方體金屬塊的密度,用刻度尺測量金屬塊的邊長,如圖甲所示,用托盤天平測量質(zhì)量,把天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺的“0”刻度線后,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央刻度線的右側(cè),此時應(yīng)向 調(diào)節(jié)平衡螺母,直到天平平衡。將金屬塊放在天平的左盤,添加砝碼,移動游碼,天平再次平衡,如圖乙所示。則金屬塊的質(zhì)量為 g,密度為 。
【答案】左;21.6;2.7
【解析】【解答】 (1)指針偏向分度盤中央刻度線的右側(cè),說明天平的右側(cè)重,左盤輕,因此應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié),使天平平衡;
(2)由圖乙知,天平的標(biāo)尺分度值為0.2g,則游碼質(zhì)量為1.6g,
則金屬塊的質(zhì)量為
m=20g+1.6g=21.6g;
(3)金屬塊的邊長a=2.0cm,金屬塊的體積為:
V=a3=(2.0cm)3=8.0cm3,
則金屬塊的密度為:
。
【分析】 (1)把天平放在水平臺面上,將游碼移到零刻度線處,調(diào)節(jié)天平平衡時,如果指針偏向分度盤的左側(cè),則向右調(diào)節(jié)平衡螺母,如果指針偏向分度盤的右側(cè),則向左調(diào)節(jié)平衡螺母;
(2)砝碼總質(zhì)量與游碼所對的刻度值之和等于物體的質(zhì)量;
(3)用刻度尺測量金屬塊的邊長,根據(jù)V=a3求出金屬塊的體積,利用求出金屬塊的密度。
23. 用如圖所示的裝置探究影響電流熱效應(yīng)的因素。甲、乙、丙三個相同的容器內(nèi)均裝有質(zhì)量相等的煤油,電阻絲、、浸沒在煤油中,其中、。閉合開關(guān)前,記錄下煤油的初溫度,開關(guān)S接a、調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,使電流表的示數(shù)為1A,記錄下第100s和第200s時甲容器中煤油的末溫度t;開關(guān)S接b,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表的示數(shù)為0.5A,記錄下第200s時乙、丙容器中煤油的末溫度t,斷開開關(guān),結(jié)果如下表,比較序號①②可得:當(dāng)通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體的 相等時,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電 有關(guān)。比較序號②和 可知導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中,電阻產(chǎn)生的熱量為 J。
【答案】電阻;時間;③;250
【解析】【解答】 (1)比較序號①②可得:當(dāng)通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體的電阻相等時,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間有關(guān);
(2)由表中②③組數(shù)據(jù)可知,導(dǎo)體的阻值和通電時間相等、電流不相等,煤油升高的溫度不相等,說明導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不相等,故可知,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流有關(guān);
(3)通電后R2產(chǎn)生的熱量為:
Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J。
【分析】 (1)根據(jù)控制變量法,探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和時間相同,電阻不同;
(2)根據(jù)控制變量法,找出不變的量和變化的量,確定導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與變化量之間的關(guān)系;
(3)根據(jù)Q=I2R2t得出通電1min后R2產(chǎn)生的熱量;
24. 如圖是《天工開物》中記載的我國古代的提水工具“轆轤”,在兩個支架上擺放一根直的硬棒,支點(diǎn)為、,A端系一石塊,B端裝有輪軸,輪軸能繞著硬棒轉(zhuǎn)動,懸吊空桶的繩索另一端繞過輪軸后系緊在輪軸上,若空桶質(zhì)量為10kg,輪軸質(zhì)量為10kg,空桶和輪軸對硬棒的作用力視作施加在B位置。長為0.6m,長為1m,長為0.8m,硬棒及繩索質(zhì)量忽略不計(jì)。(g?。?br>(1)人對轆轤不施加力。桶中未裝水,為保證硬棒不會翻轉(zhuǎn),石塊質(zhì)量最多為 kg;若A點(diǎn)系上質(zhì)量為40kg的石塊,提水時為保證硬棒不翻轉(zhuǎn),桶中最多可裝 kg的水;
(2)若桶內(nèi)水的質(zhì)量為40kg,人用時20s將桶勻速提升3m,此時轆轤提水的機(jī)械效率為50%,則桶對水做的功為 J,人做功的功率為 W。
【答案】(1)60;60
(2)1200;120
【解析】【解答】 (1)以O(shè)1為支點(diǎn),A點(diǎn)力的力臂最小,B點(diǎn)力的力臂最大,此時杠桿A點(diǎn)受力最大,
根據(jù)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2可得,
m石g?O1A=(m桶+m輪)g?O1B,
即:m石×0.6m=(10kg+10kg)×(1m+0.8m),
解得,石塊質(zhì)量最多為:m石=60kg;
以O(shè)2為支點(diǎn),B點(diǎn)力的力臂最小,A點(diǎn)力的力臂最大,此時杠桿B點(diǎn)受力最大,
根據(jù)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2可得,
m石'g?O2A=(m桶+m水+m輪)g?O2B,
即:40kg×(1m+0.6m)=(10kg+m水+10kg)×0.8m,
解得水的質(zhì)量最多為:m水=60kg;
(2)桶對水做的功:W有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J,
人做的功:,
人做功的功率:。
【分析】 (1)①以O(shè)1為支點(diǎn),A點(diǎn)力的力臂最小,B點(diǎn)力的力臂最大,此時杠桿A點(diǎn)受力最大,根據(jù)杠桿的平衡條件求石塊的最大質(zhì)量;
②以O(shè)2為支點(diǎn),B點(diǎn)力的力臂最小,A點(diǎn)力的力臂最大,此時杠桿B點(diǎn)受力最大,根據(jù)杠桿的平衡條件求桶中水的最大質(zhì)量;
(2)根據(jù)W=Gh=mgh求桶對水做的功,即有用功;根據(jù)求人做的功,即總功,根據(jù)求人做功的功率。
三、解答題(本題共6小題,共40分。其中26、30題應(yīng)寫出必要的解題過程)
25. 在圖中作出物體ABC通過平面鏡所成的像。
【答案】
【解析】【解答】 根據(jù)圖片可知,分別作出物體端點(diǎn)A、B、C關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)A'、B'、C',用虛線連接A'、B'和B'、C',即為ABC在平面鏡中的像A'B'C',如圖所示:
【分析】利用平面鏡成像的對稱性分析解答。
26. 如圖所示,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),請畫出小球受力的示意圖。
【答案】
【解析】【解答】根據(jù)圖片可知,小球靜止在空中,它受到豎直向上的拉力和豎直向下的重力,二者大小相等,都作用在小球的重心上,如下圖所示:
【分析】對小球進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡力的知識確定力的大小和方向,最后沿力的方向畫帶箭頭的線段即可。
27. 請?jiān)趫D的括號內(nèi)標(biāo)出通電螺線管左端的磁極,并在P點(diǎn)標(biāo)出磁感線的方向。
【答案】
【解析】【解答】根據(jù)圖片可知,線圈上電流方向向上。右手握住螺線管,彎曲的四指指尖向上,此時大拇指指向左端,則左端為N極,右端為S極。那么磁感線從左端出來回到右端,如下圖所示:
【分析】在磁體周圍,磁感線總是從N極出來回到S極,根據(jù)安培定則判斷螺線管的極性,再確定磁感線的環(huán)繞方向即可。
28. 我國海陽核電廠在利用核能發(fā)電的同時給居民供暖。其工作流程如圖所示,核燃料反應(yīng)堆內(nèi)有低濃度的鈾-235,發(fā)生核反應(yīng)后產(chǎn)生大量的熱,一回路和二回路是兩個互不相通的水循環(huán)回路,一回路的水流過核燃料反應(yīng)堆的堆芯,帶走核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量,在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳遞給二回路的水,然后流回堆芯,二回路的水在蒸汽發(fā)生器中受熱,產(chǎn)生大量高溫水蒸氣,水蒸氣做功推動汽輪機(jī)發(fā)電,做功后的水蒸氣冷凝后返回蒸汽發(fā)生器。核能供暖是將發(fā)電之后的低品位余熱取出來通過管道送給居民。單個機(jī)組,如果僅供電,每秒提供的電能為;若在供電的同時進(jìn)行供熱,每秒提供的電能為、熱量為,對單個機(jī)組核燃料反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量使用效率提高了3.2%。(標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值?。?br>(1)核燃料反應(yīng)堆中的鈾-235是 (選填“可再生”或“不可再生”)能源。二回路中的水在蒸汽發(fā)生器中發(fā)生 (填物態(tài)變化名稱)吸收熱量;
(2)在下列方框中補(bǔ)充完整核能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程 ;
(3)若給居民供熱,相當(dāng)于完全燃燒多少千克標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的熱量?
(4)單個機(jī)組核燃料反應(yīng)堆每秒產(chǎn)生的能量為 J。
【答案】(1)不可再生;汽化
(2)機(jī)械能
(3)1.8×10
(4)5×109
【解析】【解答】 (1)①核能用完后不能再生,屬于不可再生能源;
②蒸發(fā)器中的水是液體,水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)是汽化,汽化吸熱;
(2)核能發(fā)電時利用核能來加熱水,用水產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽作為動力,推動蒸汽渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動,從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的,則核能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是:核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能;
(3)燃燒煤的質(zhì)量:;
(4)由題知,單個機(jī)組,如果僅供電,每秒提供的電能為1.25×109J;若在供電的同時進(jìn)行供熱,每秒提供的電能為1.21×109J、熱量為2×108J,
設(shè)單個機(jī)組核燃料反應(yīng)堆每秒產(chǎn)生的能量為E,
則單個機(jī)組僅供電時,其能量使用效率為:,
單個機(jī)組在供電的同時進(jìn)行供熱,其能量使用效率為:,
因?yàn)閷蝹€機(jī)組核燃料反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量使用效率提高了3.2%,
所以η2-η1=3.2%,即:,
則單個機(jī)組核燃料反應(yīng)堆每秒產(chǎn)生的能量:。
【分析】 (1)①能夠短時間內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的是可再生能源,短時間得不到補(bǔ)充的是不可再生能源;
②物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫做汽化,汽化吸熱;
(2)根據(jù)核電站的工作過程確定能量轉(zhuǎn)化。
(3)根據(jù)Q放=q煤m可求出燃燒煤的質(zhì)量;
(4)閱讀材料,根據(jù)題意、效率公式以及能量使用效率的增加量求出單個機(jī)組核燃料反應(yīng)堆每秒產(chǎn)生的能量。
29. 探究光的反射規(guī)律,器材有:激光筆、平面鏡、標(biāo)有刻度的白色硬紙板(可沿中縫折疊)、白板;
(1)如圖甲所示,將一束光照射到平面鏡上,它的反射光在光屏上形成一個光斑,保持光在平面鏡上的入射點(diǎn)不變,減小入射光與平面鏡的夾角,則光屏上的光斑向 (選填“上”或“下”)移動;
(2)利用圖乙所示的裝置進(jìn)行探究;
①平面鏡水平放置,標(biāo)有刻度的白色硬紙板豎直地立在平面鏡上,使一束光緊貼紙板A,射向鏡面上的O點(diǎn),將紙板B繞接縫ON向前或向后翻折,當(dāng)紙板B和紙板A在 時,紙板B上能呈現(xiàn)反射光束;
②改變?nèi)肷涔獾姆较颍x出入射角和反射角的大小,將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中,由此可知:反射角與入射角大小 ;
③用另一束光逆著反射光的方向射到鏡面,觀察到反射后的光會逆著原來入射光的方向射出,這表明: ;
(3)利用如圖丙所示的裝置進(jìn)行探究。讓一束光斜射到平面鏡上,在入射點(diǎn)O放置白板并調(diào)整位置,發(fā)現(xiàn)白板只在某一位置能同時呈現(xiàn)入射光和反射光,測得此時白板與鏡面成角,說明白板與鏡面的位置關(guān)系是: ,實(shí)驗(yàn)表明: ;
(4)自行車尾燈是由許多角反射器組成的反光裝置,角反射器是由互相垂直的反光面組成的。當(dāng)汽車的燈光照在尾燈上時,司機(jī)看到尾燈特別亮,原因是: 。
【答案】(1)下
(2)同一平面;反射角等于入射角;光路可逆
(3)垂直;光的反射定律中,入射光線、反射光線、法線三線在同一個平面內(nèi)
(4)由于角反射器是由互相垂直的反光面組成的,當(dāng)汽車的燈光照在尾燈上時,經(jīng)過兩次反射后,光線將平行于入射光線,反射進(jìn)入司機(jī)眼中,司機(jī)看到尾燈特別亮。
【解析】【解答】 (1)保持光在平面鏡上的入射點(diǎn)不變,減小入射光與平面鏡的夾角,則入射角增大,根據(jù)反射角等于入射角,反射角也增大,由此可知,此時光屏上的光斑向下移動;
(2)①以法線為軸,將硬紙板的B面向后旋轉(zhuǎn),這時在B面上不能觀察到反射光;在紙板AB在同一平面情況下,紙板B上能呈現(xiàn)光路,由此可知:入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi);
②由表中數(shù)據(jù)可得,反射角等于入射角;
③如果讓光逆著反射光的方向射到鏡面上,那么它被反射后就會逆著原來入射光的方向射出,這個現(xiàn)象表明在光的反射現(xiàn)象中,光路是可逆的;
(3)由“測得此時白板與鏡面成90°角”說明白板與鏡面的位置關(guān)系是垂直關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)過程中,若將紙板傾斜(即紙板與平面鏡不垂直),讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面,此時反射光線與入射光線在同一平面內(nèi),由于法線不再在紙板平面內(nèi),則紙板上不能看到反射光線;
(4)兩個互成直角的平面鏡放在一起,如下圖所示:當(dāng)光線AO射到平面鏡1上時,發(fā)生第一次反射,先過入射點(diǎn)做出法線,根據(jù)反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角做出反射光線OB,反射光線OB作為入射光線又射到反射鏡2上發(fā)生第二次反射,同理,做出最終反射光線O'C,將沿與原光線平行方向反射回去,平面鏡發(fā)生的是鏡面反射。
【分析】(1)入射光線與法線的夾角為入射角,根據(jù)反射角等于入射角分析減小入射光與平面鏡的夾角,光屏上的光斑的移動方向;
(2)①根據(jù)是否能看到光線可以探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi);
②分析表中反射角和入射角的度數(shù)可得出結(jié)論;
③在反射現(xiàn)象中,光路可逆;
(3)實(shí)驗(yàn)過程中紙板要與平面鏡垂直,如果不垂直,在紙板上看不到反射光線;
(4)兩個互成直角平面鏡,當(dāng)光線射到其中的一個平面鏡時,經(jīng)過兩次反射后,最終沿原路返回 。
30. 小紅測量長度為1m的鎳鉻絲、銅絲的電阻,器材有:電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表、電壓表、電阻箱(0~9999.9Ω),長度為40cm的導(dǎo)線若干。
(1)①用如圖甲所示的電路測量鎳鉻絲的電阻,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整 ;
②閉合開關(guān)前,將滑動變阻器的滑片P置于 (選填“A”或“B”)端;
③正確連接電路后,閉合開關(guān),移動滑片P,讀出電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I,記錄在表格中。當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示為 A,則鎳鉻絲的電阻為 Ω,分析數(shù)據(jù)可得:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時, 。
(2)小紅用連接完整的圖甲電路測量銅絲電阻時,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終很小,于是按照圖丙的電路圖重新連接電路,R為銅絲,為電阻箱,電源電壓不變,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值,當(dāng)阻值為0.9Ω時,電壓表示數(shù)為1V;當(dāng)阻值為0.2Ω時,電壓表示數(shù)為2V。則銅絲電阻為 Ω,電源電壓為 V。
【答案】(1);B;0.4;5;當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時,電流和電壓成正比
(2)0.5;2.8
【解析】【解答】 (1)①根據(jù)題意可知,電壓表應(yīng)并聯(lián)在電阻絲兩端,只需將電壓表的“3”接線柱與電流表的“-”接線柱相連即可,如下圖所示:
②閉合開關(guān)前,將滑動變阻器的滑片P置于阻值最大處,即B端。
③電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)如圖乙所示為0.4A,根據(jù)歐姆定律可知鎳鉻絲的電阻。
根據(jù)歐姆定律可知,
分析數(shù)據(jù)可得:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時,電流和電壓成正比。
(2)閉合開關(guān),銅絲和變阻箱串聯(lián),電壓表測量定值電阻兩端的電壓;
調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值,當(dāng)阻值為0.9Ω時,電壓表示數(shù)為1V,
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知電源電壓 .①;
當(dāng)阻值為0.2Ω時,電壓表示數(shù)為2V,
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知電源電壓②;
聯(lián)立①②得:銅絲電阻為0.5Ω,電源電壓為2.8V。
【分析】 (1)①電壓表應(yīng)并聯(lián)在電阻絲兩端;
②閉合開關(guān)前,將滑動變阻器的滑片P置于阻值最大處。
③電流表選用小量程,分度值為0.02A,據(jù)此得出電流表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律可知鎳鉻絲的電阻;
根據(jù)歐姆定律可知R的阻值不變,分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論。
(2)閉合開關(guān),銅絲和變阻箱串聯(lián),電壓表測量定值電阻兩端的電壓;
調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值,當(dāng)阻值為0.9Ω時,電壓表示數(shù)為1V,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知電源電壓的表達(dá)式;當(dāng)阻值為0.2Ω時,電壓表示數(shù)為2V,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知電源電壓的表達(dá)式;聯(lián)立兩式得銅絲電阻和電源電壓。
31. 制作簡易的密度計(jì),器材有:長度為20cm的吸管一根,鐵屑、石蠟、小瓶、記號筆、刻度尺、天平。(g取10N/kg)
(1)如圖甲所示,用刻度尺和記號筆在吸管上標(biāo)出長度刻度,用石蠟將標(biāo)0cm的一端封閉,添加鐵屑至管內(nèi),使其總質(zhì)量為10g,能豎直漂浮在液體中;
①當(dāng)將它放入密度為的水中時,浸入的深度為H。若放入密度為的酒精中,密度計(jì)所受的浮力大小為 N,浸入的深度為 H;
②將它放入密度為不同液體中,浸入的深度h與液體密度之間的關(guān)系應(yīng)符合圖乙中 (選填“a”“b”或“c”);
③為使該簡易密度計(jì)測量水和酒精的密度時,兩條刻度線間的距離大一些,利用現(xiàn)有器材,合理的做法是: 。
(2)如圖丙所示,在吸管下方安裝一個小瓶,將鐵屑裝入瓶中,制成另一支簡易密度計(jì),使其總質(zhì)量為30g,放入液體后能豎直漂浮,小瓶完全浸沒。放入水中,在密度計(jì)上標(biāo)記出水面位置M,密度計(jì)排開水體積為 。從水中取出擦干后,放入待測鹽水中,M比液面高2cm。取出密度計(jì)擦干,倒出部分鐵屑,使其總質(zhì)量為27g,再放入水中,液面距離M為3cm。則吸管的橫截面積為 ,鹽水的密度為 (保留2位小數(shù))。
【答案】(1)0.1;1.25;a;在管內(nèi)適當(dāng)增加鐵屑使密度計(jì)重力增大
(2)30;1;1.07
【解析】【解答】 (1)①密度計(jì)在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,
則浮力為F浮=G物=mg=10×10-3kg×10N/kg=0.1N;
由于密度計(jì)在水中和酒精中均漂浮,在
水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,
則密度計(jì)在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,
所以有ρ水gSH=ρ酒gSH',
可得;
②密度計(jì)在液體中漂浮,則有G密度計(jì)=F浮=ρ液gSh,可得;
當(dāng)密度計(jì)重力,吸管的橫截面積一定時,h與ρ液成反比,故a圖線符合h隨ρ液變化的規(guī)律;
③根據(jù)可知,適當(dāng)增大密度計(jì)的重力,則密度計(jì)浸入水中的深度增大,即H增大,則兩條刻度線間的距離會變大;
(2)當(dāng)密度計(jì)總質(zhì)量為30g時,仍能漂浮在水中,
則受到的浮力為F'浮=G物=m密度計(jì)g,
由阿基米德原理有F'浮=ρ水gV排,則有m密度計(jì)g=ρ水gV排,
解得密度計(jì)排開水的體積為;
與上同理,當(dāng)密度計(jì)質(zhì)量為27g時,排開水的體積為,
此時水面刻度比M低3cm,
由此可知吸管的橫截面積為;
當(dāng)密度計(jì)的質(zhì)量為30g時,浸入鹽水中的深度比M低2cm,
由此可知在鹽水中浸入的(排開鹽水)體積為V排鹽=30cm3-2cm×1cm2=28cm3,
由前面分析結(jié)論m密度計(jì)g=ρ水gV排,
同理,當(dāng)密度計(jì)在鹽水中漂浮時有m密度計(jì)g=ρ鹽水gV'排,
則鹽水的密度為。
【分析】 (1)①密度計(jì)在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力;由于密度計(jì)在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,則密度計(jì)在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,據(jù)此分析;
②根據(jù)密度計(jì)在液體中漂浮,得浸入的深度h與液體密度ρ液的關(guān)系式進(jìn)行分析;
③適當(dāng)增大密度計(jì)的重力,則密度計(jì)浸入水中的深度增大,即H增大,密度計(jì)放入酒精中漂浮時,浸入酒精中的深度為1.25H,也隨之增大;
(2)當(dāng)密度計(jì)總質(zhì)量為30g時,仍能漂浮在水中,根據(jù)浮沉條件及阿基米德原理進(jìn)行分析;當(dāng)密度計(jì)質(zhì)量為27g時,計(jì)算排開水的體積及橫截面積;當(dāng)密度計(jì)的質(zhì)量為30g時,浸入鹽水中的深度比M低2cm,由此可知在鹽水中浸入的(排開鹽水)體積,根據(jù)阿基米德原理求鹽水的密度。
32. 某款家用儲水式電熱水器額定電壓為220V,額定功率為3000W,額定容量為60L,圖甲是其電路原理圖。插上插頭,電熱水器儲滿水后,閉合開關(guān)S,溫控器開關(guān)K接觸點(diǎn)1,對水進(jìn)行加熱,當(dāng)加熱溫度達(dá)到設(shè)定溫度時,K跳轉(zhuǎn)接觸點(diǎn)2,保溫指示燈L亮起,停止加熱;當(dāng)水溫下降,低于設(shè)定溫度時,K再次接觸點(diǎn)1進(jìn)行加熱。、、為加熱電阻,其中。該電熱水器的加熱模式有四個擋位,選擇“一擋”,、均斷開。選擇“二擋”,閉合、斷開;選擇“三擋”,斷開、閉合,“三擋”加熱時的功率是“二擋”加熱時功率的1.5倍,選擇“四擋”,、均閉合,此時電熱水器在額定功率下工作。溫控器開關(guān)K的結(jié)構(gòu)如圖乙所示,繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿OAB和繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿通過彈簧相連。溫包內(nèi)充滿熱脹冷縮的感溫液體,置于水中,溫度與水溫一致,水溫升高,感溫液體膨脹使膜盒頂端在A位置推杠桿OAB,當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度,動觸點(diǎn)C與觸點(diǎn)2相接,電熱水器停止加熱。調(diào)溫旋鈕為凹輪結(jié)構(gòu),繞固定軸M轉(zhuǎn)動,順時針轉(zhuǎn)動調(diào)溫旋鈕,ME距離減小。[,]
(1)該電熱水器儲滿60L水后,若選擇“四擋”加熱,加熱效率為84%,將水從30℃加熱到45℃需要的時間為多少?
(2)電阻的阻值為 Ω,該電熱水器在“一擋”工作時的電流為 A(保留1位小數(shù))。
(3)為提高所設(shè)定的加熱溫度,應(yīng)如何旋轉(zhuǎn)調(diào)溫旋鈕?請寫出做法并說明理由。
【答案】(1)60L水的質(zhì)量
將水從30℃加熱到45℃水吸收的熱量
加熱器消耗電能
選擇“四擋”,、均閉合,此時電熱水器在額定功率下工作,需要的時間
答:將水從30℃加熱到45℃需要的時間為1500s;
(2)96.8Ω;1.2A
(3)溫包內(nèi)充滿熱脹冷縮的感溫液體,置于水中,溫度與水溫一致,水溫升高,感溫液體膨脹使膜盒頂端在A位置推杠桿OAB,當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度,動觸點(diǎn)C與觸點(diǎn)2相接,電熱水器停止加熱。為提高所設(shè)定的加熱溫度,感溫液體膨脹對杠桿OAB的推力變大,根據(jù)杠桿平衡條件,應(yīng)使彈簧對B點(diǎn)的拉力變大,因?yàn)轫槙r針轉(zhuǎn)動調(diào)溫旋鈕,ME距離減小,則應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)溫旋鈕,使ME距離變大,增大彈簧伸長量,使彈簧對B點(diǎn)的拉力變大。
答:應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)溫旋鈕。
【解析】【解答】(2) 由題意可知,三擋時,S1閉合、S2斷開,只有R1工作;
三擋時S1斷開、S2閉合,只有R3工作;
根據(jù)題意可知,三擋功率是二擋功率的1.5倍,即P3=1.5P2,
根據(jù)可知,①。
四擋時S1、S2均閉合,三電阻并聯(lián),再根據(jù)R2=2R1②,則③,
①②③聯(lián)立解得:R1=48.4Ω,R3≈32.3Ω,R2=96.8Ω。
S1、S2均斷開,三個電阻串聯(lián),為一擋,
此時工作時的電流為。
【分析】 (1)首先根據(jù) 計(jì)算水的質(zhì)量,再根據(jù) 計(jì)算60L水從30℃加熱到45℃所吸收的熱量,接下來根據(jù) 求出消耗的電能,最后利用 求出需要的時間。
(2)由題意可知,二擋時,S1閉合、S2斷開,只有R1工作.三擋時S1斷開、S2閉合,只有R3工作。三擋功率是二擋功率的1.5倍,可以求出R3與S1的關(guān)系。四擋時S1、S2均閉合,三電阻并聯(lián)。
再根據(jù)R2=2R1,聯(lián)立求出R1再求R2。
(3)當(dāng)設(shè)定溫度升高時,首先根據(jù)圖片確定感溫液體對杠桿OAB的推力變化,再根據(jù)杠桿的平衡條件分析彈簧對B點(diǎn)的拉力變化,也就是彈簧的長度變化,最后根據(jù)圖片確定調(diào)溫旋鈕的轉(zhuǎn)動方向即可。實(shí)驗(yàn)序號
電壓U/V
電流I/A
小燈泡的亮度

3.0
0.28
較亮

3.8
0.30
正常發(fā)光

4.2
0.32
過亮
序號
電阻
I/A
時間/s
/℃
t/℃

1
100
20
34

1
200
20
48

0.5
200
20
27

0.5
200
20
34
實(shí)驗(yàn)序號
入射角
反射角

30°
30°

45°
45°

60°
60°
實(shí)驗(yàn)序號
U/V
I/A

1
0.2

1.5
0.3

2


2.5
0.5

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