2022年重庆市第八中学中考第三次强化训练物理试题
展开2022年重庆市第八中学中考第三次强化训练物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.以下物理量符合实际的是( )
A.人体感到舒适的温度约为26℃
B.人双脚站立时对地面的压强约为1×106Pa
C.家用电风扇的额定功率约为2000W
D.正常工作的家用电冰箱电流大小约为5A
2.小南观察到的以下光学现象中属于光的折射形成的是( )
A.树荫下的圆形光斑 B.日食现象
C.水中倒影 D.雨后彩虹
3.下列现象解释正确的是( )
A.水沸腾过程中,水里冒出的气泡里主要成分是水蒸气
B.干冰周围的“白雾”是由二氧化碳液化放热形成的小液滴
C.将冷饮从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是手上的水凝华形成的
D.在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
4.如图所示,关于下列物理情境表述正确的是( )
A.图甲揭示了通电导体在磁场中受力,利用该原理可制成发电机
B.图乙实验电源的左端是正极,小磁针A端是S极
C.图丙表示地磁场它的磁感线由地理南极附近发出回到地理北极附近
D.图丁中的两个小球一定带异种电荷
5.如图所示为2022年北京冬奥会的--些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中短道速滑运动员武大靖沿弯道匀速滑行时,受到非平衡力的作用
B.乙图中谷爱凌腾空转体到达最高点时处于平衡状态
C.丙图中的冰壶脱手之后继续滑行的过程中,机械能不变
D.丁图中花滑运动员脚上的冰刀做的很薄是为了增大与冰面的摩擦
6.学习了电学知识后,小宇同学设计了如图所示的汽车油量表的工作原理图,连接浮子和滑片的是一根可绕O点转动的轻杆。油量表是由电压表或电流表改装的,已知R0为定值电阻,R相当于滑动变阻器(滑动变阻器R接入的阻值是随油面升降均匀变化),电源电压保持不变,则下列说法正确的是( )
A.两个方案中电阻R0的作用都是用来防止电路短路的
B.方案一的油量表的示数能由零变化到最大刻度值
C.方案一的电流表示数变化量跟油量的变化量成正比
D.方案二的油量表所测量的刻度值是均匀的
7.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,灯泡L为“3V 1.5W”(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”。当闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于距右端处时,电压表的示数为5V;当闭合开关S2、断开开关S1、S3,灯泡恰好正常发光;则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.R1的阻值为40Ω
C.当闭合开关S3,断开开关S1、S2,在保证各电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率为2.5W
D.当闭合开关S1、S2和S3,在保证各电路元件安全的情况下,电路消耗的最大功率为24W
8.小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度。不吸水的实心圆柱体A的高度h0=40cm,上表面与容器中的水面刚好相平,下表面与圆柱形容器底的距离h1=20cm。压力传感器可以显示物体B对其支撑面压力F的大小。现以500cm3/min的速度将水抽出,28min恰能将水全部抽尽,压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。已知圆柱形容器底面积S=400cm2,轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。(忽略摩擦)下列说法错误的是( )
A.物体B所受的重力是200N
B.物体A的密度为1.6×103kg/m3
C.t=6min时,水对圆柱形容器底的压强是5250Pa
D.改变圆柱形容器中的液体,使物体A浸没在液体中,用压力传感器的示数显示液体密度的大小,则此密度测量仪的测量范围为0.7×103kg/m3~1.6×103kg/m3
二、填空题
9.英国科学家______最先发现了电流的热效应。他发现电流通过导体产生的热量与______成正比,与电阻成正比,与通电时间成正比。
10.如图所示,将正在发声的音叉紧靠悬挂在线上的小球,小球被弹开,这个现象表明发声体在______,小球被弹开后向左运动到最高点的过程中,小球的动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.如图所示,工人用500N的力F将底面积为100cm2,重为800N的物体在10s内匀速提升了2m,在此过程中,滑轮组的机械效率为______。若改用300N的力来拉这个物体,物体未被拉起,则物体对地面的压强为为______Pa。
12.如图所示,一轻质杠杆支在支架上,O为支点。OA=20cm,G1为边长是10cm的正方体,通过一根硬杆和杠杆的A点相连,G2重为20N。当OC=10cm时,G1对地面的压强为2×103Pa;此时A点受到的力为______N。现沿竖直方向将G1切掉2cm的宽度,整个杠杆仍然在原位置保持平衡,则切掉后,G1剩余部分对地面的压强为______Pa。
13.在如图所示的电路中,电源电压可调。R1为24Ω,R2为12Ω,闭合开关S,电流表示数为0.5A,则此时的电源电压为______V。已知图中电压表有“0~3V、0~15V”两种量程,电流表有“0-0.6A、0~3A”两种量程,保持电源电压为原来的值不变,选择甲“20Ω 2A”、乙“50Ω 2A”、丙“100Ω 1A”三个滑动变阻器中的一个来替换R1或者R2,替换后,在移动滑片的过程中,两表示数分别能达到某个量程的最大值。做好替换后,该同学又找来规格为“0.3A”的小灯泡替换另一个定值电阻(忽略温度对灯丝电阻的影响),保持其余连接不变,调节电源电压为某--值,在电路安全的前提下,移动滑片,灯泡的功率只能在1.8W~0.2W之间变化,则电源电压可以调节的最小值为______V。(答案可以用根号表示)
三、作图题
14.如图,物体随水平传送带匀速向右移动,作出物体所受力的示意图(不计空气阻力).
15.如图所示,一束光沿AO从空气斜射入水中,请画出折射光线的大致方向。
四、实验题
16.小敏同学在探究液体沸腾实验中,用完全相同的加热方式(如图甲所示)同时对物质A(150g水)、物质B(200g色拉油)、物质C(200g水)进行加热,直至沸腾,并根据实验数据绘制出如图乙所示的温度随时间变化图像(c色拉油
(1)分析图乙中的图线可知,其中______(选填“a”、“b”或“c”)为物质A的温度随时间变化图线,在沸腾的过程中,液体的温度______(填“不变”“增加”或“减弱”);
(2)液体沸腾后,撤去酒精灯,液体______(选填“会”或“不会”)立即停止沸腾。
17.大川同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,已知凸透镜的焦距是20cm。
(1)点燃蜡烛后,应调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在______上;
(2)将实验器材按如图甲所示的位置放置后,应用此规律工作的是______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(3)2021年12月9日“天宫课堂”中,航天员王亚平为大家直播演示“神奇的太空小水球”实验,如图乙图所示是通过水球成______(选填“实”或“虚”)像的瞬间。
18.悦悦制作了如图所示的探头,探究液体压强与浮力的相关问题进行。实验过程中悦悦通过细线将探头缓慢放入溢水杯中且探头上表面始终与液面平行。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越______;
(2)对比图丙、丁可知:在同种液体中,液体内部压强与液体的______有关;
(3)对比图______可知:液体内部压强与液体的密度有关;
(4)如图丙所示,探头受到的浮力为______N;探头从图丙的位置不断缓慢往下放直至触底的过程中(细线足够长,实验过程中橡皮膜没有破裂),探头排开液体的重力将______(选填“变小”、“保持不变”或“变大”);弹簧测力计的示数会______(选填字母)。
A.一直变大 B.先不变后变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
(5)细心的悦悦同学发现,将探头从图丙的位置下放5cm到达图丁位置的过程中,溢水杯中的水位下降了0.2cm,已知柱形溢水杯的底面积为20cm2,探头的上表面积为10cm2,则图丁中水对橡皮膜产生的压力为______N,图丁中手对探头的拉力______图戊中手对探头的拉力(选填“大于”、“小于”、“等于”或“无法判断”)。
19.小超同学利用如图甲所示的器材,测量小灯泡的电功率。实验中电源电压恒定不变。灯泡的额定电压为2.5V(电阻约为10Ω),滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。
(1)实验原理:______;
(2)小超连接了如图甲所示电路,经检查,发现其中一根导线连接有误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;______
(3)为了顺利完成实验,现有电压为4.5V和6V两种电源可供选择,则应选择电源电压为______V;
(4)小超闭合开关S后,发现小灯泡不亮,接下来首先应该操作的是______ ;(填序号)
A.检查导线连接是否良好
B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C.断开开关
D.观察电流表和电压表是否有示数
(5)排除故障后,小超移动滑动变阻器的滑片,读出了三组实验数据。粗心的小超把三次数据随手写在草稿纸上(如图乙)而没有填写在对应的表格中、请你帮助小超计算出小灯泡的额定功率为______W;
(6)做完实验并断开开关一段时间后,灯泡的电阻可能是______(选填“0Ω”、“4Ω”、“8Ω”或“10Ω”);
(7)为了研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系,小超测出若干组电压和电流值后,由公式P=UI求得对应的功率,并作出功率随电压变化的图线a。小美想到另一方法,他先由R=计算出小灯泡的电阻R额,然后根据若干个电压值,由P=求得对应功率,也作出功率随电压变化的图线b。下列反映了他们的实验结果的图线是( )
A. B.C. D.
(8)小超还想利用图甲的电路图探究“电流与电阻关系”实验,他选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻,将定值电阻直接接在灯泡的位置。若定值电阻两端的电压保持3V不变,则他所用的电源电压应该在______范围之间选择。
五、计算题
20.快递业务服务提升了生活质量。为了提高快递配送效率,可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送,若空载时该物流机器人质量为600kg,在某平直道路上匀速行驶100s,牵引力做功为4.8×104J,已知机器人所受阻力是重力的0.02倍。当该物流机器人空载时,求:
(1)匀速行驶时受到的牵引力;
(2)匀速行驶时的速度。
21.某压力传感器的电阻R会随着撞击力F增大而快速减小,变化图像如图甲所示。现将它接入电路(图乙所示)来做手机抗摔实验。闭合开关S,在传感器上方释放手机,手机屏幕向下撞到传感器的平台上(平台的质量不计),当撞击力为80N时屏幕刚好破裂。实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=30V,定值电阻R0=10Ω。求:
(1)传感器未受到撞击时,电阻为多大?
(2)传感器未受到撞击时,5s内压力传感器产生的热量是多少?
(3)通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂?
22.小超同学设计了一款水位报警装置,如图所示。柱体A与B被轻杆连接于轻质杠杆的C、D两端(轻质杠可绕O点自由转动),且CO:OD=1:1,柱体A上表面刚好和柱形容器顶部齐平,A的重力为10N,底面积为50cm2;重为30N的柱体B置于压敏电阻Rx上,压敏电阻其电阻值Rx随压力F的变化关系如下表所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为6Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。逐渐向容器中注水至满,容器的底面积为200cm2,整个过程中,杠杆始终保持水平位置平衡,则:
(1)当A下表而刚好与水接触时,求D点受到的拉力?
(2)若在电路安全情况下,当水注满时,其中一电表刚好达到其最大值(报警器发出警报),则A的体积为多少?
(3)当水注满时,若将A竖直切割五分之一(切割部分取出),过程中杠杆始终保持水平位置平衡,则电压表的示数为多少V?
压力F/N
10
15
20
23
27
30
33
37
40
压敏电阻Rx/Ω
15
12
9
8
7
6
5
4
3
参考答案:
1.A
【详解】A.人的正常体温在37℃左右,感觉舒适的温度在25℃左右,故A符合题意;
B.成年人的重力约为600N,双脚站立在水平地面上时对地面的压力为
F=G=600N
双脚与地面的接触面积约为
根据压强的计算公式可得,人双脚站立时对地面的压强约为
故B不符合题意;
C.家用电风扇的额定功率约为100W,故C不符合题意;
D.家用电冰箱的额定功率在330W左右,根据功率的计算公式可得,正常工作的电流大约为
故D不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】A.树荫下的圆形光斑是小孔成像,是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.日食是月球挡住了太阳照射到地球上的光,是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.水中倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,其实质是光的折射现象,故D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】A.水沸腾时,液态水变为气态的水蒸气,水里冒出的气泡里主要成分是水蒸气,故A正确;
B.干冰周围的“白雾”是由空气中的水蒸气液化放热形成的小液滴,故B错误;
C.将冷饮从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是手上的水凝固形成的,故C错误;
D.在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸升华为气体跑掉了,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】A.图甲揭示了通电导体在磁场中受力,然后运动起来,利用该原理可制成电动机,不是发电机,故A错误;
B.观察图乙,电磁铁的左端是N极,右端是S极,由安培定则可知,电流入螺线管右端流入,电源的右端为正极,左端为负极;再根据同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,可知,小磁针A端是S极,故B错误;
C.磁感线在磁体外部是由北极到南极,地磁场它的磁感线由地磁北极到地磁南极,地理南极附近是地磁北极,地理北极附近是地磁南极,则图丙表示地磁场它的磁感线由地理南极附近发出回到地理北极附近,故C正确;
D.图丁中两个小球互相吸引,可能是两小球带异种电荷,也可能是其中一个带电,另一个不带电,带电物体能吸引不带电的轻小物质,故D错误。
故选C。
5.A
【详解】A.运动员速度方向改变了,根据牛顿第一定律可知,物体受到非平衡力作用。故A正确;
B.乙图中谷爱玲腾空转体时,忽略空气的影响,只受到重力作用,处于非平衡状态,故B错误;
C.冰壶滑行时,要克服阻力做功,一部分机械能转化为其它形式的能,机械能减少,故C错误;
D.丁图中花样滑冰运动员的滑冰鞋底锋利的刀刃,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大对冰的压强,故D错误。
故选A。
6.D
【详解】A.方案一中,当指针在最下方时,变阻器的阻值为零,若没有R0,电路将发生短路现象,所以此时R0的作用是防止电路短路来保护电路;方案二中,R相当于一个定值电阻接入电路,滑片的移动只是改变了电压表所并联的电阻,所以无论滑片怎样移动,都不会发生短路,所以R0的作用不是防止短路现象的发生,故A错误;
B.方案一中,变阻器R与R0串联,油量表(电流表)串联在电路中,电流表的示数
R随油面的均匀变化而均匀变化,但电流与R不成正比,当R0的电阻为零时,电路中的电流都不会为零,故BC错误;
D.方案二的电路可知,R与R0串联,电压表测量R两端的电源,滑片移动,R接入电路中的电阻不变,所以电路中的电流不变,油量表(电压表)的示数U=IR,电流I不变,与电压表并联的电路电阻值均匀变化,所以油量表(电压表)的示数均匀变化,即刻度均匀,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】AC.当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,电阻R2与灯泡L串联,滑动变阻器滑片置于距右端处时,R2的阻值为
电压表的示数为5V,即
U2=5V
则电路中的电流为
由题意可知,小灯泡的电阻为
故灯泡两端的电压为
电源电压为
U=U2+UL=5V+3V=8V
当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,滑动变阻器R2的最大电流为1A,则灯泡两端的电压为
6V>3V
为了安全起见,小灯泡两端电压为3V,此时滑动变阻器R2最大功率为
P2=U2I=5V×0.5A=2.5W
故A错误,C正确;
B.当闭合开关S2、断开开关S1、S3时,电阻R1与灯泡L串联,灯泡恰好正常发光,故灯泡两端电压为3V,灯泡的实际功率为1.5W,电路中的电流为
R1两端的电压为
U1=U-UL'=8V-3V=5V
R1的阻值为
故B错误;
D.当闭合开关S1、S2和S3时,电阻R1与R2并联,灯泡被短路,滑动变阻器R2的最大电流为1A,电压为8V,通过R1的电流为
在保证各电路元件安全的情况下,电路消耗的最大功率为
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.由图乙可知,随水位下降,压力传感器示数应不断减小,在A脱离液面时达到稳定,而图乙中12min时示数突然增大,可推断此时绳子突然断开(达到了绳子的最大承受力),故12min后压力传感器的示数等于B所受的重力,即
GB=F=200N
故A正确,不符合题意;
B.由图甲可知,水和圆柱体的总体积
V=S容器(h0+h1) =400cm2×(40cm+20cm) =400cm2×60cm=24000cm3
由于以500cm3/min的速度将水抽出,28min恰能将水全部抽出,则水的体积为
V水=500cm3/min×28min=14000cm3
则圆柱体A的体积
VA=V-V水=24000cm3-14000cm3=10000cm3
因为物体A不吸水,浸没时排开水的体积等于自身体积,即
V排=VA=10000cm3
依据阿基米德原理可得,A浸没时所受的浮力
F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000×10-6m3=100N
由图乙可知,分析B的受力,当压力传感器示数F1=140N时,绳子的拉力
F拉1=GB-F1=200N-140N=60N
分析A的受力,受重力GA、绳子的拉力F拉1和水的浮力F浮1,则有
GA=F拉1+F浮1=60N+100N=160N
物体A的密度为
故B正确,不符合题意;
C.由VA=10000cm3,h0=40cm可得圆柱体的底面积
由图乙可知,当t=6min时,压力传感器的示数
则此时绳子的拉力
F拉2=GB-F2=200N-125N=75N
此时A物体所受浮力
F浮2=GA-F拉2=160N-75N=85N
此时A物体排开液体的体积为
则A在水中的深度
可见,t=6min时水面到容器底的深度为
ht=hA′+h1=34cm+20cm=54cm=0.54m
水对容器底的压强
p=ρ水ght=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.54m=5400Pa
故C错误,符合题意;
D.由图乙可知,绳子的最大拉力
F拉m=200N-110N=90N
由于A的重力为GA=100N,则A所受浮力最小为
F浮小=GA-F拉m=160N-90N=70N
且A浸没在液体中时
V排=VA=10000cm3
则液体的最小密度为
A浸没时所受的最大浮力与A的重力相等,即
F浮大=GA=100N
则可测量的液体密度最大为
所以该密度测量仪的测量范围是0.7×103kg/m3~1.6×103kg/m3。
故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 焦耳 电流的二次方
【详解】[1]电流的热效应最先是由英国科学家焦耳通过实验总结发现的。
[2]焦耳发现电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比,即焦耳定律Q=I2Rt。
10. 振动 变小
【详解】[1]发声的音叉能将紧靠的小球弹开,是因为音叉在振动,这说明发声体在振动。
[2]小球被弹开后,向左运动到最高点的过程中,质量不变,高度变大,速度变小,所以重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能。
11. 80% 40000
【详解】[1]对物体做的有用功
由图可知,动滑轮由2段绳子吊着,所以n=2,则s=2h=2×2m=4m,拉力做的总功为
则滑轮组的机械效率为
[2]工人用500N的力拉物体,物体匀速上升,处于平衡状态,受到的绳子的拉力和重力大小相等;若改用300N的力来拉这个物体,物体未被拉起,此时物体也处于平衡状态,受到的绳子的拉力、地面的支持力和重力三力平衡,则此时物体受到的支持力为减小的拉力,即
此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力为相互作用力,大小相等,则
物体的底面积为S=100cm2=0.01m2,物体对地面的压强为
12. 10 1750
【详解】[1]G2在C点时,由杠杆平衡条件得
FA×OA=G2×OC
即
FA×20cm=20N×10cm
解得,A点受到的力为
FA=10N
[2]G1对地面的压强为2×103Pa;物体与地面的接触面积为
S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
由压强公式,物体G1对地面的压力
F=pS=2×103Pa×0.01m2=20N
A点受到的力为10N,根据力的相互性,杠杆对硬杆的拉力为10N,即硬杆对G1的拉力大小为10N,故
G1=10N+20N=30N
现沿竖直方向将G1切掉2cm的宽度,则剩余部分的重力为
整个杠杆仍然在原位置保持平衡,硬杆作用在A的力仍为10N,由力的相互性,杠杆对硬杆竖直向上的力10N,即硬杆对G1剩余部分竖直向上的拉力为10N,故G1剩余部分对地面的压为
G1剩余部分与地面的接触面积为
S′=8cm×10cm=80cm2=0.008m2
G1剩余部分对地面的压强为
13. 18 2
【详解】由图可知,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压。
[1]闭合开关S,电流表示数为0.5A,则此时的电源电压为
[2]由于三个滑动变阻器允许通过的最大电流都小于3A,所以,电流表的最大值不可能为3A,而应该为0.6A。
如果用滑动变阻器替换R1,则电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器的阻值越小,电路中的电流越大,电流表的示数越大,滑动变阻器两端的电压越小,电压表的示数越小。R2两端的最大电压为
滑动变阻器两端的最小电压,即电压表的示数为
UR小=U-U2大=18V-14.4V=3.6V>3V
若选择甲“20Ω 2A”的滑动变阻器,由串联分压可知,滑动变阻器两端的最大电压,即电压表的示数为
若选择乙“50Ω 2A”的滑动变阻器,由串联分压可知,滑动变阻器两端的最大电压,即电压表的示数为
若选择丙“10Ω 1A”的滑动变阻器,由串联分压可知,滑动变阻器两端的最大电压,即电压表的示数为
综上所述,电压表既不能等于3V,也不能等于15V,即不能达到某个量程的最大值,所以不符合题意。
如果用滑动变阻器替换R2,则电压表测量R1两端的电压,滑动变阻器的阻值越大,电路中的电流越小,电流表的示数越小,R1两端的电压越小,电压表的示数越小。R1两端的最大电压为
若选择甲“20Ω 2A”的滑动变阻器,由串联分压可知,R1两端的最小电压,即电压表的示数为
则电压表既不能等于3V,也不能等于15V,即不能达到某个量程的最大值,所以不符合题意。
若选择乙“50Ω 2A”的滑动变阻器,由串联分压可知,R1两端的最小电压,即电压表的示数为
则电压表既不能等于3V,也不能等于15V,即不能达到某个量程的最大值,所以不符合题意。
若选择丙“100Ω 1A”的滑动变阻器,由串联分压可知,R1两端的最小电压,即电压表的示数为
由此可知,选择丙“100Ω 1A”的滑动变阻器替换R2后,在移动滑片的过程中,两表示数可分别能达到0.6A和3V,符合题意。
用“0.3A”的小灯泡替换另一个定值电阻时,由于灯泡的功率只能在1.8W~0.2W之间变化,则小灯泡的额定功率为1.8W,所以,小灯泡的电阻为
忽略温度对灯丝电阻的影响,当小灯泡的功率为0.2W时,电路中的电流为
则电源电压可以调节的最小值为
14.如下图所示
【详解】物体随水平传送带匀速向右移动,处于平衡状态,所以在水平方向上不受力,在竖直方向上受到重力G和支持力FN作用,两个力大小相等,注意线段的长度相同.如下图所示.
15.
【详解】首先过入射点O垂直于水面画出法线,然后根据折射规律画出折射光线;光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角,如下图所示:
16. b 不变 不会
【详解】(1)[1]物质A和物质C都是水,沸点相同,物质B是色拉油与水沸点不同,由乙图可知,图线b和c末温相同,即沸点相同,所以它们是水,由于物质A(150g水)的质量比物质C(200g水)少,加热到相同温度物质A所需时间比物质B短,故图线b为物质A的温度随时间变化图线。
[2]由乙图可知,在沸腾的过程中,液体的温度达到沸点,温度保持不变。
(2)[3]液体沸腾需要满足以下条件:①温度达到沸点,②要吸热,液体沸腾后,温度达到沸点,若撤去酒精灯,液体可以从石棉网吸热,故不会立即停止沸腾。
17. 同一高度 放大镜 实
【详解】(1)[1]点燃蜡烛后,为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在同一高度上。
(2)[2]将实验器材按如图甲所示的位置放置后,由图可知,物距u=15.00cm,物距小于焦距,此时成正立放大的虚像,应用此规律工作的是放大镜。
(3)2021年12月9日“天宫课堂”中,航天员王亚平为大家直播演示“神奇的太空小水球”实验,如图乙所示通过水球成的是倒立的像,所以是实像。
18. 大 深度 丙戊 0.38 变小 C 0.82
大于
【详解】(1)[1]力可以改变物体的形状,紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越大。
(2)[2]对比图丙、丁可知,液体的密度相同,探头所处的深度越深,橡皮膜形变程度越大,说明受到液体的压强越大。即在同种液体中,液体内部压强与液体的深度有关。
(3)[3]对比图丙、戊可知,探头所处深度相同,液体的密度不同,探头下端橡皮膜的形变程度不同,说明液体内部压强与液体的密度有关。
(4)[4]由丙图可知,探头排开水的体积
V排=38mL=38×10-6m3
则探头受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×38×10-6m3=0.38N
[5][6]探头从图丙的位置不断缓慢往下放的过程中(未触底),液体的密度不变,探头下端的橡皮膜所处的深度增加,受到的压强增大,橡皮膜形变(内凹)增大,排开水的体积减小,质量减小,由G=mg可知,探头排开液体的重力将变小,即浮力变小。因为探头的重力不变,由
F示=G-F浮
可知,弹簧测力计的示数变大,当探头触底时,探头受到杯底的支持力,弹簧测力计的示数变小,故弹簧测力计的示数先变大后变小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[7]与丙图相比,丁图中探头少排开的液体体积为
ΔV排=0.2cm×20cm2=4cm3=4×10-6m3
则浮力的减小量为
ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-6m3=4×10-2N=0.04N
由此可求得探头在丁图中所受的浮力为
F浮丁=F浮-ΔF浮=0.38N-0.04N=0.34N
由探头下放5cm,溢水杯中水位下降0.2cm,丙图到丁图的过程中,探头上表面距水面的深度为
h=5cm-0.2cm=4.8cm
丁图中,探头上表面受到的压强为
p上=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-2m=480Pa
丁图中,探头上表面受到的压力为
F上=p上S=480Pa×10×10-4m2=0.48N
由浮力产生的原因可知,丁图中水对橡皮膜产生的压力为
F下=F浮丁+F上=0.34N+0.48N=0.82N
[8] 将该探头放入装满盐水的溢水杯中时,探头排开的盐水的体积为0.34cm3,由ρ盐水> ρ水、F浮= ρ液gV排可得,在排开液体体积相同的浮情况下,液体的密度越大,物体所受的浮力越大,即探头在戊图中所受的浮力较大,所需要的拉力小。
19. P=UI 4.5V B 0.75 4Ω D 3V~4V
【详解】(1)[1]用电压表测出灯泡两端的电压U,用电流表测出灯泡的电流I,根据公式P=UI可求出灯泡的电功率。
(2)[2]如图甲,电压表和小灯泡被短路,把滑动变阻器与小灯泡相连的导线改接在小灯泡右侧接线柱上,如图所示:
(3)[3]小灯泡正常工作时电流约为
根据串联电路特点及欧姆定律可知,滑动变阻器两端的最大电压为
U滑=IR滑=0.25A×10Ω=2.5V
则电源最大电压约为
U=UL+U滑=2.5V+2.5V=5V<6V
所以应选择电源电压为4.5V。
(4)[4]闭合开关S后,小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值太大,导致电路中的电流太小,所以首先应移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光,再根据情况采取其他措施,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(5)[5]由图乙可知,三组电压值分别为2V、2.5V、3V,三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A,根据欧姆定律可知,电压表示数越大,电流表的示数也越大,所以当电压为2.5V时,灯泡电流为0.30A,则灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.30A=0.75W
(6)[6]电压为2V时,电流为0.26A,灯泡电阻约为
做完实验并断开开关一段时间后,灯丝温度降低,电阻减小,所以灯泡的电阻大于0Ω小于7.7Ω,则可能是4Ω。
(7)[7]灯泡正常发光的电阻为
由题意知: 和 ,由此可见,电功率P是关于电压U的二次函数(与y=ax2+bx+c,且a>0,b=0,c=0时相符)故图像是经过原点开口向上的抛物线,故BC不符合题意;因为 和 ,灯泡电阻R随温度升高而变大,所以当小灯泡两端电压U<2.5V时,电阻小于8.3Ω,则P丙>P丁,此时抛物线a在抛物线b的上方;当小灯泡两端电压U=2.5V时,电阻等于8.3Ω,则P丙=P丁,此时两抛物线相交;当小灯泡两端电压U>2.5V时,电阻大于8.3Ω,则P丙 故选D。
(8)[8]若定值电阻两端的电压保持3V不变,滑动变阻器的最大阻值为10Ω,根据串联电路分压原理和电压规律
即
解得U=4V。则最大电压为U=4V,最小电压为3V,所以电源电压在3V~4V范围之间选择。
20.(1)120N;(2)4m/s
【详解】解:(1)物流机器人空载时的重力为
G=mg=600kg×10N/kg=6000N
因为物流机器人匀速直线行驶,所以受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则物流机器人匀速行驶时受到的牵引力为
F=f=0.02G=0.02×6000N=120N
(2)由W=Fs可知,物流机器人行驶的路程为
匀速行驶的速度为
答:(1)匀速行驶时受到的牵引力为120N;
(2)匀速行驶时的速度为4m/s。
21.(1)590Ω;(2)7.375J;(3)不会
【详解】解:(1)由丙图可知,传感器未受到撞击时,电路中的电流为0.05A,电阻R与定值电阻R0串联,根据欧姆定律,结合串联电路电阻的规律可得,传感器的电阻为
(2)由热量的计算公式可得,5s内压力传感器产生的热量为
(3)撞击力越大,压力传感器电阻越小,电路中电流越大。由丙图可知,传感器受到撞击时,电路中的电流为1.5A,此时传感器电阻为
根据甲图可知,传感器电阻为10Ω时,受到的压力为60N,此时手机屏幕不会破裂。
答:(1)传感器未受到撞击时,电阻为590Ω;
(2)传感器未受到撞击时,5s内压力传感器产生的热量是3.375J;
(3)此次实验中手机屏幕不会破裂。
22.(1)10N;(2);(3)2.7V
【详解】解:(1)柱体A与B被轻杆连接于轻质杠杆的C、D两端(轻质杠杆可绕O点自由转动),且CO:OD=1:1,物体A重10N,则杠杆C处受到的向下的拉力为10N,由杠杆平衡条件可得
FD×OD=FC×OC
则D点受到的拉力
(2)定值电阻与压敏电阻Rx串联,电压表测定值电阻的电压,电流表测电路的电流。若在电路安全情况下,当水注满时,其中一电表刚好达到其最大值,若电流表示数达到最大,由欧姆定律可得定值电阻两端电压为
U01=I01R0=0.6A×6Ω=3.6V
此时会损坏电压表,所以电流表不可以达到最大,若电压表示数达到最大,由欧姆定律可得通过电路的电流为
由欧姆定律,此时电路总电阻为
则压敏电阻接入电路的阻值为
Rx′=R′-R0=9Ω-6Ω=3Ω
由表中数据可知压敏电阻受到的压力为40N,物体B重30N,可知轻杆对B竖直向下的压力为10N,根据力的作用是相互的,B对轻杆的作用力为10N,即轻杆对D的竖直向上的作用力为10N,由杠杆平衡条件
FD1×OD=FC1×OC
则轻杆作用在C点竖直向上的力为
由力的相互性,杠杆对轻杆竖直向下的力为10N,即轻杆对A竖直向下的力为10N。以A为研究对象,A受到竖直向上的浮力、A的重力及轻杆对A的竖直向下的压力,根据力的平衡,则物体A受到的浮力为
F浮=GA+FC1′=10N+10N=20N
根据阿基米德原理,A的体积即排开水的体积为
(3)根据已知条件可知,A的高度为
原来A底部所在水平面以上容器内水的体积为
V水=(S-SA)h=(200cm2-50cm2)×40cm=6000cm3 ①
A的底面积为50cm2,当水注满时,若将A竖直切割五分之一(切割部分取出),切去的底面积为10cm2,余下部分的底面积为
S′=40cm2
设切割部分取出时容器内的水位下降了Δh,此时A余下部底部所在水平面以上容器内水的体积为
(h-Δh)×(S- S′)=(40cm-Δh) ×(200cm2-40cm2) ②
因A底部所在水平面以上容器内水的体积保持不变,由①②可得出
Δh=2.5cm
故此时A在水中的深度为
h′=40cm-2.5cm=37.5cm
余下部分排开水的体积为
V排′= S′h′=40cm2×37.5cm=1500 cm3
余下部分受到的浮力为
余下部分的重力为
故可知,余下部分对轻杆竖直向上的作用力为
即轻杆作用在C点竖直向上的力
FC2=7N
根据杠杆平衡的条件,轻杆作用在杠杆D点的竖直向上的作用力
FD2=7N
由力的相互性,杠杆对轻杆竖直向下的作用力为7N,即轻杆对B物体的竖直向下的力为7N,
故压敏电阻受到的压力为
F压=7N+30N=37N
由表中数据可知,此时对应的压敏电阻
根据串联电阻的规律及欧姆定律,电路的电流为
由欧姆定律,电压表的示数
答:(1)D点受到的拉力为10N;
(2)若在电路安全情况下,当水注满时,其中一电表刚好达到其最大值(报警器发出警报),则A的体积为;
(3)当水注满时,若将A竖直切割五分之一(切割部分取出),过程中杠杆始终保持水平位置平衡,则电压表的示数为2.7V。
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