2023年吉林省长春市德惠市中考物理一模试卷(含答案解析)
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1. 下列粒子中带正电的是( )
A. 中子 B. 质子 C. 电子 D. 原子
2. 东北二人转在2006年被列入国家级非物质文化遗产名录。观看演出时,人们能分辨出锣、鼓的声音是依据声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
3. 如图,家里炒菜用的铁锅铲常使用木头作手柄,这是考虑到木头的( )
A. 密度小
B. 硬度大
C. 绝缘性好
D. 导热性差
4. 如图所示,人拉着行李箱在水平路面上行走。则下列判断正确的是( )
A. 拉力对行李箱做了功
B. 重力对行李箱做了功
C. 支持力对行李箱做了功
D. 没有力对行李箱做功
5. 工人使用冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示。在这个过程中的主要能量转化是( )
A. 机械能电能内能
B. 机械能内能电能
C. 电能内能机械能
D. 电能机械能内能
6. 如图所示是北京冬奥会上的人工造雪机。造雪机将液态的水粉碎成雾状的小液滴喷入寒冷的空气中形成雪。人工造雪中雪的形成是( )
A. 熔化现象
B. 凝固现象
C. 液化现象
D. 凝华现象
7. 拥有“天蓝、地绿、水净”的美好家园,是我们每个中国人的梦想,下列有关做法不符合这一理念的是( )
A. 提倡多使用干电池 B. 减少使用不必要的塑料制品
C. 提倡使用太阳能、风能等清洁能源 D. 减少煤、石油等化石燃料的使用
8. 家庭电路中的空气开关“跳闸”,发生这种现象的原因一定是( )
A. 电路中电流过大 B. 电路中出现断路现象
C. 电路中总电阻过大 D. 电路中同时使用的用电器总功率过大
9. 新能源汽车已成为汽车工业发展趋势,图中可说明其核心部件电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
10. 为了保证行车安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当驾驶员坐在座椅上时,座椅下的开关闭合,若未系安全带,则开关断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关闭合,指示灯熄灭。符合上述设计要求的电路图是图中的( )
A. B.
C. D.
11. 图甲是滑雪运动员谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛时的情景。
比赛时谷爱凌戴的头盔质量约为700 ______ 。
滑雪板设计得比较宽大,是为了减小______ 。
滑雪板滑过雪面留下痕迹,说明力可以改变物体的______ 。
不计空气阻力,谷爱凌在空中下落过程中的机械能是______ 选填“守恒”或“不守恒”。
12. 2022年11月29日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭发射成功。
箭体上的摄像机拍摄的画面通过______ 波传回地面。
神舟十五号飞船加速上升时,以飞船为参照物,大地是______ 的。
运载火箭的燃料燃烧时,质量减小,热值______ 选填“变大”,“变小”或“不变”。
神州飞船进入太空后,利用太阳能电池板供电把太阳能转化为______ 能。
13. 如图是电饭煲的模拟电路图,该电饭煲有“加热”和“保温”两个挡位。
电饭煲是利用电流的______ 工作的。
由电路图可知,当同时闭合开关S与时,电饭煲处于______ 挡。
电饭煲煲汤时的电功率为500W,将质量为1kg的汤由加热至需要,则电饭煲消耗的电能是______ J,电饭煲的效率是______ 。[汤的比热容为
14. “探究水在沸腾前后温度变化特点”的实验装置如图:
实验中需要的测量工具是温度计和______ 。
组装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当调整图中______ 的位置。
实验过程中判断水沸腾的依据是下列选项中的______ 。
A.水的温度达到
B.吸热,但温度不变
C.产生大量气泡,气泡上升变大,到水面破裂
D.烧杯口出现“白气”
由表中实验数据可知,水的沸点为______ ;当地的大气压______ 标准大气压。
时间 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
温度 | 90 | 93 | 95 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 |
实验时闻到酒精灯中酒精的味道,这是酒精的______ 现象。
15. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
如图甲所示,让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距为______ cm。
如图乙所示,像呈在光屏上方,为使像呈在光屏中央,应将凸透镜向______ 调节。
调整乙图,使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度;将蜡烛移至10cm刻度线处,移动光屏,此时所呈的像是倒立、______ 的实像,______ 就是应用该原理工作的。
图丙是网课期间同学用手机拍照上传的作业,图片一头大一头小,这是由于成像更大的那端离镜头更______ 选填“近”或“远”。
16. 在“探究通电螺线管外部磁场的分布”的实验中:
开关闭合前,可自由转动的小磁针均指南北,说明地球周围存在______ 。
开关闭合后,小磁针的指向如图所示,说明通电螺线管外部的磁场与______ 磁体的磁场相似;图中电源的______ 端是正极。
将电源的正、负极对调,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管的磁场方向与______ 方向有关。
为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是______ 。写出一条即可
17. 如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
图甲是压强计,实验中液体压强的大小是通过观察U形管两侧液面的______ 来判断的,这种实验方法叫______ 。
比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体,______ 越深,液体的压强越大。
比较图乙和图丁,得出“液体密度越大,液体的压强越大”的结论是错误的,其原因是没有控制______ 。
若U形玻璃管足够长,为使实验现象更明显,应选酒精、水、水银中的______ 装入U形管中。
18. 如图是“探究影响动能大小因素”的实验,钢球从斜面上由静止滚下,撞击水平长木板上的木块,虚线位置是木块被撞后滑动一段距离停下的位置。
在图甲中画出斜面上的钢球所受的重力的示意图。
实验中通过观察______ 来判断______ 选填“木块”或“钢球”的动能大小。
比较甲、乙两图实验,可以探究动能大小与______ 的关系,在甲、乙两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为、,则______ 选填“>”“=”或“<”。
木块被撞击后运动一段距离停下来,将动能转化为了______ 能。
19. 某同学淘到一块陨石,想测量该陨石的密度。回家后,他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量陨石的密度。估测该陨石的重力已超出了弹簧测力计的量程,通过思考,该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计了如图所示实验:
将木杆的中点O悬挂在线的下端,使木杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以消除______ 对平衡的影响。
将左端A与弹簧测力计相连,用细线把石头挂于OA的中点C,弹簧测力计竖直向上提起A端,使木杆保持水平,弹簧测力计示数如图所示,则拉力大小为______ N;将石头浸没在装有水的玻璃杯中且不与杯子接触,保持木杆水平,记下弹簧测力计此时的示数为。
通过计算,浸没后石头受到的浮力为______ N,石头的密度为______ 。取
若上述步骤中,只是木杆未保持水平,则测量结果会______ 。
20. 图甲是一款奶牛饮水自控模型装置的工作原理图。其中蓄水池和饮水池高均为120cm。柱形“浮力柱”重50N,底面积,下端与蓄水池底部接触但没有弹力,高115cm,上端通过轻质连杆与力传感器相连固定在一起。已知滑动变阻器R的规格为“”,电流表量程,力传感器受到的力F与阻值的变化关系如图乙。控制电路电源电压,当电磁铁线圈中的电流时,衔铁K被吸上,注水系统开始注水;当电磁铁线圈中的电流时,衔铁K断开,停止注水。电磁铁线圈的电阻忽略不计,,
给蓄水池注水的过程中,电流表示数的变化是______ 。
当蓄水池没有水时,为保护电路安全,滑动变阻器的阻值至少是______ 。
当滑动变阻器阻值为时,求该装置所能注水的最大深度。写出必要的文字说明、表达式及最后结果
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
根据原子结构的相关知识可知,原子中带正电的微粒是质子。
故选:B。
在原子结构中,原子是由原子核和带负电的核外电子构成的,原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的。
此题考查了原子结构的相关基础知识,题目的难度很小,记住相关的基础知识即可解决此题。
2.【答案】C
【解析】解:观看演出时,人们能分辨出锣、鼓的声音是依据声音的音色不同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
声音的高低叫音调,音调与发声体振动的频率有关。
声音的大小叫响度,响度与振幅和距离声源的远近有关。
音色与发声体的材料和结构有关,不同的乐器音色不同。
声速与介质的种类和温度有关。
知道根据音色可以分辨不同的音色;知道音色的影响因素。
3.【答案】D
【解析】解:家庭厨房使用的不锈钢铲子,手柄由木质材料制成,主要是由于木质材料的隔热性能好、导热性差。
故选:D。
一般木质材料的密度小、硬度小,隔热性和绝缘性都比较好。
本题考查木材的隔热性能,相对比较简单,属于基础题。
4.【答案】A
【解析】解:AD、人拉着行李箱的力是水平的,行李箱沿水平的方向运动了距离,所以拉力对行李箱做了功,故A正确、D错误;
BC、行李箱沿水平方向移动了距离,重力和支持力在竖直方向上,但移动的距离是水平方向上的,所以重力和支持力没有对行李箱做功,故BC错误。
故选:A。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
此题考查力是否做功的判断,明确三种情况不做功:一是有力无距离例如:推而未动,二是有距离无力靠惯性运动,三是力的方向与运动方向垂直。
5.【答案】D
【解析】解:
冲击钻工作的过程中,电流做功,钻头在电动机带动下转动,电能转化为机械能;同时电动机内部线圈还会发热,一部分电能会转化为内能;
钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔的过程中,钻头受到摩擦力的作用,克服摩擦力做功,机械能转化为内能;
所以冲击钻在工作的过程中有电能和机械能、内能的转化。
故选:D。
冲击钻工作的过程中,电流做功,电能转化为机械能,钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔的过程中受到摩擦力的作用,机械能转化为内能。
该题考查学生对电能、内能和机械能的概念以及它们关系的理解与掌握,要注意与实际生活的联系。
6.【答案】B
【解析】解:人工造雪是小水滴的凝固现象,故B正确,ACD错误。
故选:B。
物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;由气态变为液态的过程叫液化,由液态变为气态的过程叫汽化;由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态。
7.【答案】A
【解析】解:A、干电池的使用是一次性的,废干电池里面有部分对环境造成污染的废物,故A符合题意;
B、减少使用不必要的塑料制品,会防止白色污染,故B不符合题意;
C、提倡使用太阳能和风能等清洁能源,能减少二氧化碳的排放,符合“节能减排、低碳生活”理念,故C不符合题意。
D、开发新能源,减少煤等化石燃料的燃烧,可减少污染,故D不符合题意。
故选:A。
根据使用干电池会造成固体废物污染解答;
根据减少白色污染分析;
“节能减排、低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源,减少温室气体二氧化碳的排放;
根据开发新能源,减少化石燃料的燃烧分析。
环保问题已经引起了全球的重视,要保护好环境,就要了解环境污染的来源和防治措施,要培养环保意识和责任感,做到从我做起,从小事做起。
8.【答案】A
【解析】解:家庭电路中的空气开关“跳闸”,可能是同时工作的用电器的总功率过大,或者发生了短路,使得电路中的电流过大;电路中总电阻过大、电路中出现断路现象,不会引起电路中的电流过大,故A正确、BCD错误。
故选:A。
家庭电路电流过大的原因:发生短路或同时工作的用电器的总功率过大。
本题考查了家庭电路中电流过大的原因。
9.【答案】D
【解析】解:A、图为奥斯特实验装置图,说明通电导线周围存在磁场,故A错误;
B、图为探究磁场对电流的作用实验装置图,说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流,故B错误;
C、图为探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系图,说明线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强,故C错误;
D、闭合开关,导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图,故D正确。
故选:D。
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。
本题考查电磁学实验装置,学生需要熟记不同实验装置的实验结论。
10.【答案】C
【解析】解:
由题知,闭合、开关断开指示灯亮,闭合,指示灯熄灭。所以,应使指示灯与串联,再与并联,保护电阻在干路,乘客坐下时闭合指示灯亮,系上安全带时闭合,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故只有C符合题意。
故选:C。
由题意知,只有坐在座位上时,指示灯才亮,故可控制灯,当开关闭合时,灯又不亮了,说明指示灯被短路了。
本题利用了对用电器短路时,用电器将不工作设计电路,注意不能出现对电源短路的情况,电阻起保护电路的作用。
11.【答案】g 压强 形状 守恒
【解析】解:头盔能够对头部起到保护作用,质量不是很大,一般在700g左右;
滑雪板设计得比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强
滑雪时,雪橇滑过雪面留下痕迹,雪的形状发生变化,说明力可以使物体发生形变;
不考虑空气阻力,下落时减少的重力势能全部转化为动能,机械能大小不变,机械能守恒。
故答案为:;压强;形状;守恒。
根据对常见物体质量及其单位的了解,填上正确的单位;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
力可以使物体发生形变或改变物体的运动状态;
不考虑空气阻力,没有能量损失,机械能守恒。
本题考查质量单位的估测、减小压强的方法、力的作用效果、机械能守恒的条件等知识,重在考查学生对所学物理知识点的综合应用能力。
12.【答案】电磁 运动 不变 电
【解析】解:由于电磁波可以传递信息,而且电磁波能在真空中传播,所以箭体上的摄像机拍摄的画面通过电磁波传回地面的;
神舟十五号飞船加速上升时,以飞船为参照物,大地的位置在不断地发生变化,所以大地是运动的;
热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以运载火箭的燃料燃烧时,质量减小,热值不变;
太阳能电池板供电把太阳能转化为电能。
故答案为:电磁;运动;不变;电。
电磁波可以传递信息和能量,而且电磁波能在真空中传播;
物体相对于参照物的位置发生了变化,则物体是运动的;物体相对于参照物的位置没有发生变化,则物体是静止的;
热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放热的多少以及是否充分燃烧无关;
太阳能电池板将太阳能转化为电能。
本题考查电磁波的应用、物体运动与静止的相对性、对热值概念的理解以及太阳能电池板工作过程中的能量转化,是一道基础题。
13.【答案】热效应 加热 75
【解析】解:电饭煲属于电热器,利用电流的热效应工作的;
由图可知,当S闭合,当断开时,、串联;当S、都闭合时,被短路,电路为的简单电路;
因串联电路中的总电阻大于任一分电阻,所以由可知,、串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电饭煲为保温挡;当同时闭合开关S与时,电路为的简单电路时,电饭煲为加热挡;
由可知,电饭煲消耗的电能:,
汤吸收的热量:,
电饭煲的效率:。
故答案为:热效应;加热;;75。
电饭煲属于电热器,利用电流的热效应工作的;
当闭合开关、S时,只有工作,当闭合开关S、断开时,、串联,根据串联电路的特点和可知加热挡和保温挡的电路连接;
根据求出电饭煲消耗的电能,根据求出汤吸收的热量,根据求出电饭煲的效率。
本题考查串联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用,能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
14.【答案】秒表 A BCD 98 低于 扩散
【解析】解:实验中用温度计测量温度,用秒表测量时间,故还需要的测量工具是秒表;
组装实验器材时,按照自下而上的原则,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当调整图中A的位置;
水沸腾时,达到沸点,沸点与当地气压有关,不一定是,温度不变,持续吸热,沸腾时,产生大量的白气及气泡,气泡由小变大,达到水面破裂;
由表格中的数据可知,温度达到后不变且持续吸热,故水的沸点是;气压越低,沸点越低,故当地的大气压低于标准大气压;
实验时闻到酒精灯中酒精的味道是酒精分子在永不停息的做无规则运动,属于酒精的扩散现象。
故答案为:秒表;;;;低于;扩散。
实验中需要记录温度和时间;
实验中按照自下而上的顺序安装实验器材;
根据水沸腾的特点分析解答;
根据表中的数据得出水的沸点,1个标准大气压下,水的沸点是,气压越低,沸点越低;
分子在永不停息的做无规则运动,是扩散现象。
本题主要考查了水沸腾前后温度变化的探究实验以及实验注意事项,属于基础题。
15.【答案】下 缩小 照相机 近
【解析】解:一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏的光斑变得最小、最亮;最后测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距,因此凸透镜的焦距;
烛焰在光屏上的像偏高,因为凸透镜成倒立的实像,为使像能成在光屏的中央,可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜;
将蜡烛移至10cm刻度线处,物距,满足条件,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这个原理制成的;
凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小,图片一头大一头小,这是由于成像更大的那端离镜头近。
故答案为:;下;缩小;照相机;近。
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距;
在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度;
物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;
凸透镜成实像时,物近像远像变大。
凸透镜成像规律是光学内容的难点,要解决此类问题,首先要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系,对规律进行总结。
16.【答案】地磁场 条形 左 电流 增加线圈砸数/增大电流/插入铁芯或软铁棒
【解析】解:地球的周围存在磁场,小磁针静止且能指向南北,这是因为小磁针受到地磁场的作用;
开关闭合后,小磁针的指向如图所示,说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似;根据小磁针静止时的指向和磁场方向的规定可知:图中螺线管的左端是N极,根据安培定则,电源的左端是正极。
将电源正、负极对调,小磁针的指向改变了,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
为了增强通电螺线管的磁场,可采取的有效措施是:增加线圈砸数/增大电流/插入铁芯或软铁棒。
故答案为:地磁场;条形;左;电流;增加线圈砸数/增大电流/插入铁芯或软铁棒。
地球周围存在着磁场,地理的南极在地磁的北极附近,地理的北极在地磁的南极附近。
通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似;根据安培定则和磁场的方向判断通电螺线管的极性和电源的正负极。
通电螺线的磁场方向跟电流方向有关。
通电螺线管的强弱与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯有关。
知道通电螺线管的磁场分布;会根据安培定则判断通电螺线管的极性;知道影响通电螺线管磁性强弱的因素。
17.【答案】高度差 转换法 深度 液体深度不变 酒精
【解析】解:压强计是通过U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的,这用到了转换法;
比较乙、丙两图,同种液体,控制密度相同,深度不同,丙中深度深,压强计高度差大,故可得同种液体,深度越深,液体的压强越大;
比较乙丁,液体密度不同,深度也不同,故未控制变量,不能得出液体密度越大,液体的压强越大;
根据液体压强公式可得,当压强相同时,密度越小,高度越大,这样越容易观察,由题可知酒精密度最小,故酒精装入U形管中,现象更明显。
故答案为:高度差;转换法;深度;液体深度不变;酒精。
液体压强计是利用U形管中液面的高度差来体现压强的大小,压强越大,U形管液面高度差越大,用到转换法;
液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,在探究与其中一个因素的关系时,应控制其它因素不变,据此分析;
根据液体压强公式可得,当压强相同时,密度越小,高度越大,这样越容易观察。
本题主要考查液体内部压强的特点以及控制变量法,难度不大。
18.【答案】木块移动的距离 钢球 速度 内
【解析】解:斜面上的钢球受到的重力的方向是竖直向下的,作用点在钢球的重心上;如图所示:
;
该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的,木块被撞的越远,说明钢球的动能越大,被撞的越近,说明钢球的动能越小,这里采用了转换法的思想;
比较甲、乙两图实验,小球的质量相同,滚下的高度不同,速度不同,可以探究钢球动能大小与速度的关系;在甲、乙两次实验中木块移动时对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,则;
木块被撞击后运动一段距离停下来,木块克服摩擦做了功,将动能转化为了内能。
故答案为:见解析;木块移动的距离;钢球;速度;=;内。
重力的方向是竖直向下的;
实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
动能的大小与物体的质量和速度都有关系,运用控制变量法进行探究时,研究动能与速度关系时,要保证质量相同,速度不同;
物体克服摩擦做功,机械能转化为内能。
此题是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验,考查了转换法和控制变量法在实验中的具体应用,是中考探究实验考查的重点。
19.【答案】木杆自重 不变
【解析】解:将木杆的中点O悬挂于线的下端,使杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响;
如图弹簧测力计的分度值是,所以拉力大小为;
为支点,OA为动力臂,OC为阻力臂,根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点,可得:
,即,
解得:,
,
石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触,保持杆水平,弹簧测力计此时示数为,
再次根据杠杆的平衡条件计算出此时对C点的拉力为,
则浸没后石头受到的浮力大小,
又,所以,
;
若上述步骤中,只是杆未保持水平,虽然力没有与杠杆垂直,但是两个力的力臂的比值是不变的,不会影响最终的结果;
故答案为:木杆自重;;;;不变。
将木杆的中点O悬挂于线的下端,可以消除杠杆自重对实验的影响;
弹簧测力计读数时注意看清分度值;
根据称重法求浮力的公式求解浮力,再根据浮力求解石块体积,利用密度公式求解;
根据杠杆的平衡条件分析;
本题考查固体密度的测量和杠杆平衡条件的灵活运用,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
20.【答案】变小 15
【解析】解:由图甲可知:控制电路中电磁铁、滑动变阻器R与压敏电阻串联,电流表测量电路中电流;
注水过程浮力柱受到的浮力增大,对压敏电阻的向下的拉力先减小,后向上的作用力增大,根据图像可知压敏电阻阻值一直变大,根据串联电路的电阻特点和根据欧姆定律知,电路中电流变小;
在蓄水池没有水时,由于浮力柱的下端与蓄水池底部接触但没有弹力,则力传感器上受到向下的拉力为50N,即浮力柱的重力,由图象可知此时,
由于电流表的量程为,为保护电路安全,则电路中最大电流为:,
根据欧姆定律可得此时电路中的最小总电阻为:,
此时滑动变阻器R接入电路中的最小电阻为:;
当滑动变阻器阻值为时,停止注水时电磁铁线圈中的电流为,
根据欧姆定律可得此时总电阻为:,
此时压敏电阻的阻值为:;
由图乙可知,压敏电阻的阻值增大,压力增大50N,压敏电阻的阻值为时力传感器受到的力为:,则浮力柱受到轻质杆向下压力为,
此时浮力柱受到竖直向下的压力、重力和竖直向上水的压力作用,
根据力的平衡条件可知,浮力柱底部受到水的压力:,
浮力柱的底面积,
则水对浮力柱底部的压强:;
根据可得水的深度:。
答:变小;;该装置所能注水的最大深度。
注水过程浮力柱受到的浮力增大,对压敏电阻的向下的拉力先减小,后向上的作用力增大,根据图像可知压敏电阻阻值变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化;
在蓄水池没有水时,根据浮力柱的下端与蓄水池底部接触但没有弹力可知力传感器上受到向下的拉力等于重力,为50N,由图象得出此时的阻值,为保护电路安全,根据电流表的量程可知电路中的最大电流为,利用欧姆定律求出总电阻,根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器R的最小阻值;
当滑动变阻器阻值为时,根据题干可知停止注水时电磁铁线圈中的电流为,所以根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出蓄满水时压敏电阻此时的阻值,对照图象得出力传感器受到的力F,根据力的平衡条件求得浮力柱受到的水的压力,根据求出蓄满水时水对浮力柱底部的压强,根据求出水的深度。
本题考查串联电路的特点和欧姆定律以及压强与液体压强公式的应用,有一定的难度。
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