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2021年广西河池市中考物理试卷
展开2021年广西河池市中考物理试卷
一、选择题(每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题意,不选、多选或错选的均得0分)
1.(3分)(2021•河池)下列估测值中,最符合实际的是( )
A.一个学生的身高约1.70cm
B.一位同学跑100m用时14.6s
C.一头小猪的质量约30g
D.一个鸡蛋所受重力约10N
2.(3分)(2021•河池)下列有关声音的说法正确的是( )
A.一切发声的物体都在振动
B.在空气中声速跟光速相等
C.“高音”和”低音”是指音色不同
D.声呐是利用次声波来定位的
3.(3分)(2021•河池)如图所示的四幅图中,属于光的折射现象的是( )
A.密林中的阳光
B.手影戏
C.海巿蜃楼
D.小孔成像
4.(3分)(2021•河池)夏天打开冰箱取冰棍时,冰箱里冒出大量“白气”,同时发现冰箱内壁附有“白霜”,取出的冰棍很快就化了。下列描述正确的是( )
A.冒出“白气”是汽化现象 B.冰棍化了是熔化现象
C.“白霜”是凝固形成的 D.冰棍是凝华形成的
5.(3分)(2021•河池)下列与力相关的知识中,说法正确的是( )
A.两物体只有接触才会产生力
B.常用铅垂线来检查墙是否砌得竖直
C.重力的作用点一定在物体上
D.滑动摩擦力大小跟接触面大小有关
6.(3分)(2021•河池)爸爸开车带小红沿红水河边公路行驶,路过一处水电站时,看见一辆挖掘机在半山腰挖山修路。以下描述正确的是( )
A.以车为参照物小红是运动的
B.车的速度越大,惯性就越大
C.挖掘机安装履带是为了增大对地面的压强
D.根据液体内部压强的特点,堤坝通常设计成上窄下宽的形状
7.(3分)(2021•河池)如图所示,工人用500N的拉力F把重为800N的材料匀速提升了2m,用时20s。若不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率为80W
B.拉力F在这20s内做的功为1000J
C.动滑轮的重为200N
D.用该装置匀速提升更重的材料,机械效率不变
8.(3分)(2021•河池)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.空气开关跳闸一定是短路引起的
B.使用测电笔时,手不能接触金属体笔尾
C.发生触电事故时,应先切断电源再进行施救
D.用电器的三脚插头也可以插入两孔插座中使用
9.(3分)(2021•河池)下列关于电磁波、信息技术和能源的说法正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.“北斗”导航系统利用电磁波传递信息
C.太阳能属于不可再生能源
D.核电站利用核聚变释放的能量发电
10.(3分)(2021•河池)电动汽车大大方便了公众的绿色出行。电动汽车的动力装置是电动机,下列所示的四个实验中与电动机工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(3分)(2021•河池)如图所示的电路中,电源电压不变,R是滑动变阻器,L是小灯泡,闭合开关S,在确保各元件安全的前提下,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,下列选项正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.小灯泡L变亮 D.小灯泡L变暗
12.(3分)(2021•河池)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,滑动变阻器R最大阻值为5Ω,闭合开关后,调节滑动变阻器R的阻值,根据记录的数据,作出U﹣I关系图像如图乙所示,由图像可知( )
A.电源电压U=2.0V
B.电压表的最大示数为1.5V
C.定值电阻的阻值R0=1.0Ω
D.电路的最大功率为4.5W
二、填空题(每空1分,共16分)
13.(2分)(2021•河池)观察、实验、推理、归纳等是进行科学探究的基本方法。伽利略通过观察和实验发现摆球的运动规律:悬线越长,摆球的摆动越 (选填“快”或“慢”);牛顿在总结前人研究成果的基础上,进一步推理、归纳出运动和力的规律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持 状态或静止状态。
14.(2分)(2021•河池)进入高原地带,一般人会出现头晕、耳鸣等身体不适的高原反应,这是因为海拔越高,空气越稀薄,大气压越 ;手机、数码相机等电子产品都用到晶体二极管,晶体二极管具有 导电性。
15.(2分)(2021•河池)晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向 的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
16.(2分)(2021•河池)花园里百花争艳,人在远处就能闻到花香,这是 现象;荷叶上相距很近的两滴水珠,会自动汇合成一滴较大的水珠,这说明分子之间存在 。
17.(2分)(2021•河池)平直的公路上,一辆轿车重为2×104N,在轿车牵引力F=4×103N的作用下前进了200m,则轿车做的功为 J;轿车的发动机(热机)在工作过程中将内能转化为机械能的是 冲程。
18.(2分)(2021•河池)用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子而带 电;家庭电路中电视机、洗衣机、电灯等用电器都是 联的。
19.(2分)(2021•河池)如图所示,用A、B两个金属夹子夹住一段铅笔芯,当闭合开关后,小灯泡亮,说明铅笔芯是 ;固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随着变化,说明铅笔芯电阻大小跟 有关。
20.(2分)(2021•河池)某玩具车电动机M的转子线圈电阻R0=1Ω,一同学把该电动机M接入如图所示的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器R,使电动机M正常工作,此时电压表的示数为9V,电流表的示数为1A,则该电动机的额定功率为 W;正常工作1min,该电动机M把 J的电能转换为机械能。
三、作图题(每图2分,共4分)
21.(2分)(2021•河池)请在图中作出物体AB在平面镜中的像(请保留作图痕迹)。
22.(2分)(2021•河池)请在图中,标出开关闭合后通电螺线管右端的极性和B点磁感线的方向。
四、实验探究题(23题3分,24题4分,25题3分,26题4分,27题6分,共20分)
23.(3分)(2021•河池)某物理兴趣小组在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,进行了如下操作:
(1)从左到右在光具座上依次安放蜡烛、凸透镜、光屏,点燃蜡烛,调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心大致在 ;
(2)当蜡烛距凸透镜20cm时,把光屏移至适当位置,恰能在光屏上得到一个等大清晰的像,则凸透镜的焦距是 cm;
(3)当蜡烛放在如图所示位置时,调节光屏至适当位置,可在光屏上得到一个倒立、 的实像。
24.(4分)(2021•河池)如图甲所示,在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中:
(1)采用“水浴法”加热是为了使试管内物质受热 ;
(2)图乙是根据实验记录绘制的温度随时间变化的图像,由图像可知:BC段物质处于 状态,物质在a点的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在b点的内能;
(3)由图乙可知该固体是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
25.(3分)(2021•河池)如图所示,某同学用轻质杠杆做“探究杠杆平衡条件”的实验,杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5N。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向 调节;
(2)如图乙所示,在B点用弹簧测力计向下拉,使杠杆仍在水平位置平衡。当弹簧测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将 。
(3)如图丙所示,该同学用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆处于水平平衡状态,则弹簧测力计的示数为 。
26.(4分)(2021•河池)光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
(1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度v= ;
(2)若已知遮光板宽度d=1cm。让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01s,tB=0.005s,则小车通过A、B两位置的速度分别为vA= m/s,vB= m/s;
(3)由实验可知:小车沿斜面向下做 (选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动。
27.(6分)(2021•河池)如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,备选器材有:电源(恒为6V)、小灯泡(额定电压2.5V、阻值约8Ω)、三个滑动变阻器(A.“10Ω 1A”B.“20Ω 0.5A”、C.“50Ω 0.2A”)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)本实验应选择的滑动变阻器是 (填代号);
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮);
(3)连接电路时,开关应该处于 状态;
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,若电路只有一处故障,则故障原因可能是 ;
(5)排除故障后再次闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
(6)某同学想测阻值约50Ω的电阻R,在其它连线均不变的情况下,仅将电阻R替换小灯泡,能否测出其阻值?请说出你的理由 。
五、综合应用题(28题6分,29题9分,30题9分,共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,答案必须明确写出数值和单位)
28.(6分)(2021•河池)为保障全校师生饮水安全,学校安装了热效率达到80%的现代化高效节能锅炉,每天可以提供1.0×103kg开水,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),优质煤的热值为3.0×107J/kg,求:
(1)1.0×103kg的水温度从20℃升高到100℃,至少需要吸收多少J热量?
(2)每天至少需要完全燃烧多少kg优质煤?
29.(9分)(2021•河池)乡村振兴建设中,小明家购买一批瓷砖装修新房,他想测量这批瓷转的密度,小明先用弹簧测力计测量一小块瓷砖样品的重力,如图甲所示;接着他把样品浸没在水平桌面上容器内的水中;样品不触底,如图乙所示(不考虑瓷砖吸水)。已知容器底面积为0.01m2,重为5N,盛有20N的水,请帮小明计算;
(1)瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力;
(2)这批瓷砖的密度;
(3)瓷砖样品浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。
30.(9分)(2021•河池)如图所示是太阳能LED路灯,白天有日照时,电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中,晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明,已知:太阳能电池板输出参数为“20V 5A”,有效面积为0.5m2;正常日照时,太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J(即为0.8×103W/m2)。
(1)若每天正常日照8h,锂电池一天可以储存多少电能?
(2)该太阳能电池板的光电转换效率为多少?
(3)若路灯每晚从20:00持续工作到凌晨5:00,为了节能,LED路灯系统安装雷达感应装置,20:00至24:00人群活动密集时功率为20W,24:00至凌晨5:00夜深人静时功率为4W,已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能,则允满电可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作多少个晚上?
2021年广西河池市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题意,不选、多选或错选的均得0分)
1.(3分)(2021•河池)下列估测值中,最符合实际的是( )
A.一个学生的身高约1.70cm
B.一位同学跑100m用时14.6s
C.一头小猪的质量约30g
D.一个鸡蛋所受重力约10N
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项。
【解答】解:A、成年人的身高在170cm左右,中学生的身高接近成年人,在168cm左右。故A不符合实际;
B、男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米最好成绩可达14.6s。故B符合实际;
C、一头小猪的质量在30kg左右。故C不符合实际;
D、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N。故D不符合实际。
故选:B。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.(3分)(2021•河池)下列有关声音的说法正确的是( )
A.一切发声的物体都在振动
B.在空气中声速跟光速相等
C.“高音”和”低音”是指音色不同
D.声呐是利用次声波来定位的
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声停止,一切发声的物体都在振动;
(2)声音在空气中的传播速度与光在空气中传播速度不同;
(3)声音的特性有三个:音调、响度和音色。音调是指声音的高低,响度是指声音的大小,音色是指声音的感觉特性;
(4)声呐是利用超声波定位的。
【解答】解:A、声音是由物体的振动产生的,一切发声的物体都在振动。故A正确;
B、声音在空气中的传播速度为340m/s左右,与光在空气中传播速度约3×108m/s不同。故B不正确;
C、高音、低音指的是音调,不是音色。故C不正确;
D、声呐是利用超声波定位的。故D不正确。
故选:A。
【点评】此题考查了声音的产生、声速、声音的应用,是声现象的综合题,包含的知识点较多,难度不大。
3.(3分)(2021•河池)如图所示的四幅图中,属于光的折射现象的是( )
A.密林中的阳光
B.手影戏
C.海巿蜃楼
D.小孔成像
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、密林中的阳光,说明了光是沿直线传播的,故A不符合题意;
B、手影是光沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是太阳光经过不均匀的大气层发生折射形成的,属于光的折射现象,故C符合题意;
D、小孔成像是光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
4.(3分)(2021•河池)夏天打开冰箱取冰棍时,冰箱里冒出大量“白气”,同时发现冰箱内壁附有“白霜”,取出的冰棍很快就化了。下列描述正确的是( )
A.冒出“白气”是汽化现象 B.冰棍化了是熔化现象
C.“白霜”是凝固形成的 D.冰棍是凝华形成的
【分析】(1)物质由固态变成液态叫做熔化;由液态变成固态叫做凝固;
(2)物质由液态变成气态叫做汽化,由气态变成液态叫做液化;
(3)物质由固态直接变成气态叫做升华,由气态直接变成固态叫做凝华。
【解答】解:A、“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。故A不正确;
B、冰棍化了,固态变成液态,属于熔化现象。故B正确;
C、“白霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。故C不正确;
D、冰棍是水加其他材料凝固形成的。故D不正确。
故选:B。
【点评】生活中热现象很多,要判断它们属于哪种物态变化,需要分清它们状态的变化,属于中考的热点题目。
5.(3分)(2021•河池)下列与力相关的知识中,说法正确的是( )
A.两物体只有接触才会产生力
B.常用铅垂线来检查墙是否砌得竖直
C.重力的作用点一定在物体上
D.滑动摩擦力大小跟接触面大小有关
【分析】(1)力是物体对物体的作用,在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉);相接触的物体不一定就有力的作用;
(2)重力的方向是竖直向下的,根据重力方向竖直向下,制成铅垂线检查墙壁是否竖直,检查桌面或窗台是否水平;
(3)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球;重力的作用点叫重心,重心不一定在物体上;
(4)影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:A、在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉),故A错误;
B、根据重力方向竖直向下,如果墙壁和铅垂线是平行的,墙壁是竖直的,故B正确;
C、重力的作用点叫重心,重心不一定在物体上,比如均匀的圆环,其重心就不在圆环上,故C错误;
D、滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与接触面大小无关,故D错误。
故选:B。
【点评】此题是一道力现象的综合题,考查的知识点较多,正确、前面理解基本概念是解答的关键。
6.(3分)(2021•河池)爸爸开车带小红沿红水河边公路行驶,路过一处水电站时,看见一辆挖掘机在半山腰挖山修路。以下描述正确的是( )
A.以车为参照物小红是运动的
B.车的速度越大,惯性就越大
C.挖掘机安装履带是为了增大对地面的压强
D.根据液体内部压强的特点,堤坝通常设计成上窄下宽的形状
【分析】(1)判断小红是否运动应看他相对于所选的参照物位置是否发生改变;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都具有惯性,惯性只与质量有关;
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积减小压强;在受力面积一定时,减小压力减小压强;减小压力的同时增大受力面积;
(4)液体内部向各个方向都有压强,液体的压强随深度增加而增大。
【解答】解:A、以车为参照物,小红的位置没有变化,所以是静止的。故A不正确;
B、惯性是物体本身具有的性质,与速度无关。故B不正确;
C、挖掘机安装履带,是在压力一定时,增大受力面积、减小压强。故C不正确;
D、拦河大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的压强随深度的增加而增大。故D正确。
故选:D。
【点评】此题是一道力学综合题,包含的知识点较多,考查的是学生掌握基础知识的熟练程度。
7.(3分)(2021•河池)如图所示,工人用500N的拉力F把重为800N的材料匀速提升了2m,用时20s。若不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率为80W
B.拉力F在这20s内做的功为1000J
C.动滑轮的重为200N
D.用该装置匀速提升更重的材料,机械效率不变
【分析】(1)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,利用W=Fs求拉力F做的总功,再利用P=求拉力F的功率;
(2)因为n=2,根据F=(G物+G动)即可计算出动滑轮的重力;
(3)由η===可知机械效率的变化。
【解答】解:AB、由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m,
拉力F做的总功:W总=Fs=500N×4m=2000J,
拉力F的功率:P===100W,故AB错误;
C、由F=(G物+G动)得动滑轮的重力为:G动=2F﹣G物=2×500N﹣800N=200N,故C正确;
D、不计绳重及摩擦,由η===可知,提升的物重增大,机械效率增大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算以及影响滑轮组机械效率的因素,明确有用功、总功的含义是关键。
8.(3分)(2021•河池)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.空气开关跳闸一定是短路引起的
B.使用测电笔时,手不能接触金属体笔尾
C.发生触电事故时,应先切断电源再进行施救
D.用电器的三脚插头也可以插入两孔插座中使用
【分析】(1)家庭电路电流过大或发生短路,空气开关会跳闸;
(2)使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,不能与笔尖金属体接触;
(3)当有人触电时,应先切断电源;
(4)三孔插座的接法:上面的孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。上孔接地线是为了让用电器的金属外壳接地,避免金属外壳带电时,发生触电事故;
【解答】解:
A、家庭电路中空气开关跳闸是因为电路中电流太大造成的,电流过大的原因可能是发生了短路,也可能是用电器总功率过大,故A错误;
B、使用测电笔时,人不能碰到笔尖金属体,但必须接触笔尾金属体,故B错误;
C、发现有人触电后,应该首先切断电源,然后再进行其他的救护措施,故C正确;
D、家用电器金属外壳通过三脚插头、三孔插座的地线与大地相连,可以防止因金属外壳带电造成的触电事故,不能将三脚插头插入两孔插座中使用,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
9.(3分)(2021•河池)下列关于电磁波、信息技术和能源的说法正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.“北斗”导航系统利用电磁波传递信息
C.太阳能属于不可再生能源
D.核电站利用核聚变释放的能量发电
【分析】(1)电磁波能传递信息,电磁波的传播不需要介质,可以在真空传播;
(2)从是否可再生角度划分:①可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能;②不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源.例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
(3)核裂变和核聚变都能释放能量,但是又有区别,对于核裂变是可控的。
【解答】解:A、电磁波可以在真空传播,故A错误;
B、电磁波能传递信息,“北斗”导航系统利用电磁波传递信息,故B正确;
C、太阳能属于可再生能源,故C错误;
D、核电站利用核裂变释放的能量发电,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电磁波的传播与应用、能源的分类、核裂变,属于基础题型。
10.(3分)(2021•河池)电动汽车大大方便了公众的绿色出行。电动汽车的动力装置是电动机,下列所示的四个实验中与电动机工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解:A、是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B、该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,是电流的磁效应,故B不符合题意。
C、图中没有电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是将机械能转化为电能,是发电机的实验图,故C不符合题意;
D、电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的,前者外部没有电源,后者外部有电源。
11.(3分)(2021•河池)如图所示的电路中,电源电压不变,R是滑动变阻器,L是小灯泡,闭合开关S,在确保各元件安全的前提下,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,下列选项正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.小灯泡L变亮 D.小灯泡L变暗
【分析】由图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电流表测量干路中的电流;根据并联电路的特点分析灯泡亮度的变化;根据滑片移动方向判定滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律判定通过滑动变阻器电流的变化,最后根据并联电路的电流特点分析干路中电流的变化(即电流表示数的变化)。
【解答】解:由图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电流表测量干路中的电流;
闭合开关S,因并联电路中各支路互不影响,所以,移动滑片时,通过灯泡的电流和实际功率均不变,则灯泡的亮度不变,故CD错误;
把滑动变阻器的滑片P自左向右移动(在各元件安全的前提下),滑动变阻器接入电路中的电阻变小,其两端的电压不变,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大;根据并联电路的电流特点可知,干路中的电流变大,即电流表示数变大,故A正确,B错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电路的动态分析,明确并联电路的电流特点是解题的关键。
12.(3分)(2021•河池)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,滑动变阻器R最大阻值为5Ω,闭合开关后,调节滑动变阻器R的阻值,根据记录的数据,作出U﹣I关系图像如图乙所示,由图像可知( )
A.电源电压U=2.0V
B.电压表的最大示数为1.5V
C.定值电阻的阻值R0=1.0Ω
D.电路的最大功率为4.5W
【分析】由电路图可知,R0与动变阻器R串联,电压表V测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图知电路中的电流为零时,电路为断路,电压表测量电源电压,根据电压表的示数确定电源电压;
(2)根据图象判断出电压表的最大示数;
(3)由图知当电压表的示数为1.0V时,电路的电流为1.0A,根据串联电路的分压作用算出此时定值电阻两端的电压,由欧姆定律算出定值电阻的阻值;
(4)由图知,当滑动变阻器的电阻为零时,电路的电流为3.0A,此时电路的功率最大,根据P=UI算出最大功率。
【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表V测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图知电路中的电流为零时,电路为断路,电压表测量电源电压,示数为1.5V,所以电源电压为1.5V,故A错误;
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器R的阻值,由图乙知电压表的示数最大为1V,故B错误;
(3)由图知当电压表的示数为1.0V时,电路的电流为1.0A,
此时定值电阻两端的电压为:
U0=U﹣U滑=1.5V﹣1.0V=0.5V,
定值电阻的阻值为:
R0===0.5Ω,故C错误;
(4)由图知,当滑动变阻器的电阻为零时,电路的电流为3.0A,此时电路的功率最大,最大为:
P=UI=1.5V×3.0A=4.5W,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用。
二、填空题(每空1分,共16分)
13.(2分)(2021•河池)观察、实验、推理、归纳等是进行科学探究的基本方法。伽利略通过观察和实验发现摆球的运动规律:悬线越长,摆球的摆动越 慢 (选填“快”或“慢”);牛顿在总结前人研究成果的基础上,进一步推理、归纳出运动和力的规律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持 匀速直线运动 状态或静止状态。
【分析】摆球的运动速度与摆长有关;当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:伽利略通过观察和实验发现摆球的运动规律:当悬线越长时,摆球的摆动越慢;
牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
故答案为:慢;匀速直线运动。
【点评】本题考查了牛顿第一定律、物理实验方法的应用,属于基础题。
14.(2分)(2021•河池)进入高原地带,一般人会出现头晕、耳鸣等身体不适的高原反应,这是因为海拔越高,空气越稀薄,大气压越 小 ;手机、数码相机等电子产品都用到晶体二极管,晶体二极管具有 单向 导电性。
【分析】大气压随海拔高度的增加而减小;晶体二极管具有单向导电性,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极。
【解答】解:越往高处,空气越稀薄,大气压越小;半导体材料制成的晶体二极管具有单向导电性。
故答案为:小;单向。
【点评】本题考查了大气压与高度的关系、晶体二极管的特性,是一道基础题,难度不大。
15.(2分)(2021•河池)晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 大 ,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向 上 的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
【分析】流体压强与流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,据此解答。
【解答】解:如图所示,竹蜻蜓的叶片上表面凸起,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较大,压强较小;流过叶片下方的气流速度较小,压强较大;在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
故答案为:大;上。
【点评】本题考查流体压强跟流速的关系,解答这类题目的思路是先确定哪里的流体流速大,压强小,在这个压力差的作用下便产生了什么现象。能用流体压强解释有关的问题这是本题的关键。
16.(2分)(2021•河池)花园里百花争艳,人在远处就能闻到花香,这是 扩散 现象;荷叶上相距很近的两滴水珠,会自动汇合成一滴较大的水珠,这说明分子之间存在 引力 。
【分析】(1)物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
(2)分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解:花园里百花争艳,人在远处就能闻到花香,这是扩散现象;荷叶上相距很近的两滴水珠,会自动汇合成一滴较大的水珠,这说明分子之间存在相互作用的引力。
故答案为:扩散;引力。
【点评】本题考查了分子间的作用力、扩散现象,属于基础题型。
17.(2分)(2021•河池)平直的公路上,一辆轿车重为2×104N,在轿车牵引力F=4×103N的作用下前进了200m,则轿车做的功为 8×105 J;轿车的发动机(热机)在工作过程中将内能转化为机械能的是 做功 冲程。
【分析】(1)根据功的计算公式W=Fs,求发动机做的功,即牵引力做的功;
(2)汽油机一个工作循环有四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,在压缩冲程中,压缩汽油和空气的混合物,将机械能转化为燃料混合物的内能,使燃料混合物的内能增加、温度升高;在做功冲程中,燃料燃烧产生的燃气膨胀做功,将内能转化为活塞的机械能。
【解答】解:发动机所做的功:W=Fs=4×103N×200m=8×105J;
热机在做功冲程中,燃料燃烧产生的燃气膨胀做功,将内能转化为活塞的机械能。
故答案为:8×105;做功。
【点评】本题通过家用轿车为载体,考查了学生对做功公式以及热机的冲程的掌握和应用,要求灵活运用所学知识!
18.(2分)(2021•河池)用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子而带 正 电;家庭电路中电视机、洗衣机、电灯等用电器都是 并 联的。
【分析】(1)正负电荷的规定:跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷,跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷;
(2)家庭电路中,用电器之间都是并联的,这样才能保证在工作时不会互相影响。
【解答】解:(1)丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸带负电;
(2)家庭电路的电压是220V,家用电器的额定电压都是220V,用电器只有并联在电路中,才能正常工作,且不会互相影响。
故答案为:正;并。
【点评】本题考查的是摩擦起电和生活用电的知识,都是简单的基础题。
19.(2分)(2021•河池)如图所示,用A、B两个金属夹子夹住一段铅笔芯,当闭合开关后,小灯泡亮,说明铅笔芯是 导体 ;固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随着变化,说明铅笔芯电阻大小跟 长度 有关。
【分析】(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;
(2)电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻的大小与材料、长度和横截面积、温度有关。
【解答】解:(1)如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡发光,说明铅笔芯是导体;
(2)固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随着变化,这表明电路中的电流也发生变化,接入电路的电阻发生变化,即铅笔芯的电阻大小与长度有关。
故答案为:导体;长度。
【点评】本题考查了导体和绝缘体的区别以及影响电阻大小的因素,是电学中比较基础的内容,相对比较简单。
20.(2分)(2021•河池)某玩具车电动机M的转子线圈电阻R0=1Ω,一同学把该电动机M接入如图所示的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器R,使电动机M正常工作,此时电压表的示数为9V,电流表的示数为1A,则该电动机的额定功率为 9 W;正常工作1min,该电动机M把 480 J的电能转换为机械能。
【分析】根据P=UI可求电动机的额定功率,电动机工作时,将电能转化为机械能和内能,根据W机械=W电﹣W内=UIt﹣I2R0t可求电能转换的机械能。
【解答】解:电动机的额定功率为:P=UI=9V×1A=9W;
电动机工作时,将电能转化为机械能和内能,正常工作1min,该电动机M将电能转换的机械能为:
W机械=W电﹣W内=UIt﹣I2R0t=9V×1A×60s﹣(1A)2×1Ω×60s=480J。
故答案为:9;480。
【点评】本题主要考查了电动机的功率、机械能的求法,记住公式的使用范围容易解答。
三、作图题(每图2分,共4分)
21.(2分)(2021•河池)请在图中作出物体AB在平面镜中的像(请保留作图痕迹)。
【分析】平面镜成像的特点是:成虚像,像与物关于平面镜对称,可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像。
【解答】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中的像A'B',如图所示:
【点评】本题考查了如何作出物体在平面镜中的像。在作出物体在平面镜中所成的像时,注意先作出端点或关键点的像点,用虚线连接就能得到物体在平面镜中的像,一定要掌握这种技巧。
22.(2分)(2021•河池)请在图中,标出开关闭合后通电螺线管右端的极性和B点磁感线的方向。
【分析】从电流的方向入手,利用右手螺旋定则判断出螺线管的极性,然后根据磁体外部磁感线总是从N极指向S极确定A点磁感线的方向。
【解答】解:由右手螺旋定则可得,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端为N极,
外部磁感线由N极指向S极,故B点磁感线向左,故答案如图:
。
【点评】此题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的应用以及磁感线的特点。利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法;要注意外部磁感线由N极指向S极以及磁感线的特点。
四、实验探究题(23题3分,24题4分,25题3分,26题4分,27题6分,共20分)
23.(3分)(2021•河池)某物理兴趣小组在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,进行了如下操作:
(1)从左到右在光具座上依次安放蜡烛、凸透镜、光屏,点燃蜡烛,调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心大致在 同一高度上 ;
(2)当蜡烛距凸透镜20cm时,把光屏移至适当位置,恰能在光屏上得到一个等大清晰的像,则凸透镜的焦距是 10 cm;
(3)当蜡烛放在如图所示位置时,调节光屏至适当位置,可在光屏上得到一个倒立、 缩小 的实像。
【分析】(1)在做凸透镜成像的实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后,就需要对三者的高度进行调节;
(2)(3)凸透镜成像的四种情况:
①u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机;
②u=2f,成倒立、等大的实像;
③2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用是幻灯机;
④u<f,成正立、放大的虚像,应用是放大镜。
【解答】解:(1)在做凸透镜成像的实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,要调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上;
(2)凸透镜成像时,物体放在距离凸透镜20cm处时,光屏上得到倒立、等大的实像,所以20cm=2f,所以f=10cm;
(3)由图可知,此时的物距为30cm,物体处于2倍焦距以外,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的实像.
故答案为:(1)同一高度上;(2)10;(3)缩小。
【点评】此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用,属于基本技能的考查和基本规律的应用,难度不大,熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。
24.(4分)(2021•河池)如图甲所示,在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中:
(1)采用“水浴法”加热是为了使试管内物质受热 均匀 ;
(2)图乙是根据实验记录绘制的温度随时间变化的图像,由图像可知:BC段物质处于 固液共存 状态,物质在a点的内能 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在b点的内能;
(3)由图乙可知该固体是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”)。
【分析】(1)探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时,一般都采用水浴法,物体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度;
(2)晶体和非晶体的重要区别:晶体熔化时不断吸收热量,温度保持不变;晶体熔化的时候吸收热量,温度不变,处于固液共存状态,内能增加。
【解答】解:(1)水浴加热的好处是使试管内的物质受热均匀;
(2)(3)由图像可知,该物质在BC段不断吸热,温度保持不变,所以该物质为晶体,BC段为熔化阶段,为固液共存态,晶体在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变,所以a点的内能小于b点的内能。
故答案为:(1)均匀;(2)固液共存;小于;(3)晶体。
【点评】此题考查了水浴法的应用、晶体熔化过程的特点,晶体熔化时不断吸收热量、温度保持不变;是一道常见题目。
25.(3分)(2021•河池)如图所示,某同学用轻质杠杆做“探究杠杆平衡条件”的实验,杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5N。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向 右 调节;
(2)如图乙所示,在B点用弹簧测力计向下拉,使杠杆仍在水平位置平衡。当弹簧测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将 变大 。
(3)如图丙所示,该同学用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆处于水平平衡状态,则弹簧测力计的示数为 4N 。
【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大;
(3)根据杠杆平衡条件求出弹簧测力计的拉力。
【解答】解:
(1)实验前杠杆如图甲所示,发现杠杆右端偏高,平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,力臂在杠杆上,便于测量力臂的大小;
(2)如图乙所示,保持B点不变,当测力计从a位置转动到b位置时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大;
(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
4×0.5N×6L=F×3L,F=4N。
故答案为:(1)右; (2)变大;(3)4N。
【点评】此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,常见题目。
26.(4分)(2021•河池)光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
(1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度v= ;
(2)若已知遮光板宽度d=1cm。让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01s,tB=0.005s,则小车通过A、B两位置的速度分别为vA= 1 m/s,vB= 2 m/s;
(3)由实验可知:小车沿斜面向下做 加速 (选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动。
【分析】(1)根据v=计算小车通过光电门的速度;
(2)把数据代入速度公式即可计算出小车通过A、B两位置的速度;
(3)比较A和B两位置的速度可知小车沿斜面做什么运动。
【解答】解:(1)小车通过光电门的速度就是小车通过光电门时的平均速度,即v=;
(2)已知d=1cm=0.01m,则VA===1m/s,VB===2m/s;
(3)小车沿斜面下滑,根据(2)可知VB>VA,所以小车沿斜面向下做加速运动。
故答案为:(1);(2)1;2;(3)加速。
【点评】本题主要考查了速度公式及其应用,计算的过程中注意单位的换算。
27.(6分)(2021•河池)如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,备选器材有:电源(恒为6V)、小灯泡(额定电压2.5V、阻值约8Ω)、三个滑动变阻器(A.“10Ω 1A”B.“20Ω 0.5A”、C.“50Ω 0.2A”)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)本实验应选择的滑动变阻器是 (填代号);
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮);
(3)连接电路时,开关应该处于 断开 状态;
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,若电路只有一处故障,则故障原因可能是 小灯泡短路 ;
(5)排除故障后再次闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 0.75W 。
(6)某同学想测阻值约50Ω的电阻R,在其它连线均不变的情况下,仅将电阻R替换小灯泡,能否测出其阻值?请说出你的理由 不能;电阻两端的电压超过电压表量程。 。
【分析】(1)对比小灯泡的额定电压、电流,选择合适的滑动变阻器;
(2)滑动变阻器应一上一下串联接入电路中,若要滑片向右移动时小灯泡变亮,须保证滑片右移时,接入电路中的电阻丝变短;
(3)为保护电路,连接电路时,开关应该处于断开状态;
(4)根据图甲知:电路是串联电路,电流表有示数,说明电路是通路,通路时哪个用电器不工作,哪个用电器短路;
(5)由图乙读出此时电流表的示数,根据电功率的计算公式求小灯泡的额定功率;
(6)当变阻器连入电路的电阻为最大值时,电压表示数最小,由欧姆定律和串联电路的规律得出电压表最小示数,并与电压表选用的量程比较。
【解答】解:
(1)根据欧姆定律可得,小灯泡的额定电流约为:;
根据串联电路的电压、电流规律知:U滑≥6V﹣2.5V=3.5V、,
即;
所以滑动变阻器的额定电流应大于0.3125A、最大电阻应大于11.2Ω,因此B.“20Ω 0.5A”为合适电阻;
(2)滑片向右移动时小灯泡变亮,说明滑片右移时电流变大,此时接入电路中的总电阻变小,即接入电路中滑动变阻器的阻值变小,电阻丝变短,结合一上一下串联接入原则,应把滑动变阻器B接线柱连入电路,连接方法如下图所示
;
(3)为保护电路,连接电路时,开关应该处于断开状态;
(4)根据图甲知:该实验电路是串联电路,串联电路中电流表有示数,说明电路是通路,通路状态时,哪个用电器不工作,哪个用电器短路。
小灯泡始终不亮,电压表无示数说明此时故障原因是小灯泡短路;
(5)已知小灯泡额定电压是2.5V,此时的工作电流由图乙知:为0.3A
根据电功率计算公式知小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(6)若将阻值约为50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置,当变阻器连入电路的电阻最大为20Ω时,电压表示数最小,由欧姆定律和串联电路的规律,电压表示数:
UV=I′R′==≈4.2V>3V,
故在其它连线均不变的情况下,不能仅将阻值约为50Ω的电阻替换小灯泡,测量其阻值,理由是
电阻两端的电压超过电压表量程。
故答案为:
(1)B;(2)如上图所示;(3)断开;(4)小灯泡短路;(5)0.75W;(6)不能;电阻两端的电压超过电压表量程。
【点评】这道题主要考查了测量小灯泡电功率的实验,其中滑动变阻器的选择及实验电路的变动属于难点,解答这类题目关键是:额定电流、电压与实际电流、电压的对比。
五、综合应用题(28题6分,29题9分,30题9分,共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,答案必须明确写出数值和单位)
28.(6分)(2021•河池)为保障全校师生饮水安全,学校安装了热效率达到80%的现代化高效节能锅炉,每天可以提供1.0×103kg开水,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),优质煤的热值为3.0×107J/kg,求:
(1)1.0×103kg的水温度从20℃升高到100℃,至少需要吸收多少J热量?
(2)每天至少需要完全燃烧多少kg优质煤?
【分析】(1)已知水的比热容、质量和温度变化,可利用公式Q吸=cm△t计算水吸收热量;
(2)已知水吸收的热量及锅炉的热效率,利用η=可以得到煤完全燃烧放出的热量;已知煤的热值和完全燃烧放出的热量,利用公式Q放=mq求需要燃烧的煤的质量。
【解答】解:(1)水吸收的热量为:
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg×(100℃﹣20℃)=3.36×108J;
(2)由η=得煤完全燃烧放出的热量为:
Q放===4.2×108J;
由Q放=mq得需要完全燃烧煤的质量为:
m煤===14kg。
答:(1)1.0×103kg的水温度从20℃升高到100℃,至少需要吸收3.36×108J的热量;
(2)每天至少需要完全燃烧14kg优质煤。
【点评】本题考查热量和燃料质量的计算,这是热量的两个计算公式Q=cm△t和Q=mq的应用,在计算过程中要注意单位。
29.(9分)(2021•河池)乡村振兴建设中,小明家购买一批瓷砖装修新房,他想测量这批瓷转的密度,小明先用弹簧测力计测量一小块瓷砖样品的重力,如图甲所示;接着他把样品浸没在水平桌面上容器内的水中;样品不触底,如图乙所示(不考虑瓷砖吸水)。已知容器底面积为0.01m2,重为5N,盛有20N的水,请帮小明计算;
(1)瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力;
(2)这批瓷砖的密度;
(3)瓷砖样品浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。
【分析】(1)已知物体在空气中的重力和物体浸没在水里时弹簧测力计的示数,二者之差就等于物体所受的浮力;
(2)瓷砖样品的体积即瓷砖样品浸没在水中的体积,根据F浮=ρ液gV排计算瓷砖样品的体积,根据m=计算瓷砖样品的质量,利用ρ=计算这批瓷砖的密度;
(3)瓷砖样品浸没在水中时,其受到的浮力即瓷砖对水的压力,所以容器对水平桌面的压力等于容器的重力、水的重力、瓷砖对水的压力三者之和,根据p=计算容器对水平桌面的压强。
【解答】解:(1)由图可知瓷砖在空气中的重力和瓷砖浸没在水里时弹簧测力计的示数,则瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F示=1N﹣0.5N=0.5N;
(2)瓷砖样品的体积即瓷砖样品浸没在水中的体积:V=V排===5×10﹣5m3,
瓷砖样品的质量:m===0.1kg,
这批瓷砖的密度:ρ===2×103kg/m3;
(3)瓷砖样品浸没在水中时,其受到的浮力即瓷砖对水的压力,所以容器对水平桌面的压力:F=G容+G水+F浮=5N+20N+0.5N=25.5N,
容器对水平桌面的压强:P===2550Pa。
答:(1)瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力为0.5N;
(2)这批瓷砖的密度为2×103kg/m3;
(3)瓷砖样品浸没在水中时,容器对水平桌面的压强为2550Pa。
【点评】本题考查称重法浮力计算公式、浮力计算公式、重力公式、密度公式、压强公式的灵活运用,题目有一定难度。
30.(9分)(2021•河池)如图所示是太阳能LED路灯,白天有日照时,电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中,晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明,已知:太阳能电池板输出参数为“20V 5A”,有效面积为0.5m2;正常日照时,太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J(即为0.8×103W/m2)。
(1)若每天正常日照8h,锂电池一天可以储存多少电能?
(2)该太阳能电池板的光电转换效率为多少?
(3)若路灯每晚从20:00持续工作到凌晨5:00,为了节能,LED路灯系统安装雷达感应装置,20:00至24:00人群活动密集时功率为20W,24:00至凌晨5:00夜深人静时功率为4W,已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能,则允满电可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作多少个晚上?
【分析】(1)由,电池板的有效面积、电池板上每秒每平方受到的太阳能量为0.8×103J、及日照时间求锂电池一天所储存电能;
(2)由”太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J,“和”太阳能电池板输出参数为“20V 5A”“求太阳能电池板的光电转换效率;
(3)电池总储能除以每天路灯消耗能量。
【解答】解:
(1)已知:电池板有效面积为0.5m2、阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J、每天正常日照8h=8×60×60s=28800s
锂电池一天储存电能为:W=0.8×103J×0.5m2×28800s=11520000J
(2)由太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J知:;
由太阳能电池板输出参数为“20V 5A”知:W有用=UIt=20V×5A×1s=100J
根据效率公式η=%
(3)LED路灯系统每个晚上所消耗能量为:W=20W×4×3600s+4W×5×3600s=3.6×105J
满电锂电池可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作天数为:天
故答案为:(1)锂电池一天储存电能为11520000J
(2)太阳能电池板的光电转换效率为:25%
(3)满电锂电池可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作天数为9天
【点评】这道题属于综合题,考察内容包含功与能,解题注意理解物理量的一一对应关系
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日期:2021/9/30 15:23:50;用户:余浩;邮箱:sjhzxyh14@xyh.com;学号:37802004
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