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    _2022年内蒙古呼和浩特中考物理真题及答案

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    这是一份_2022年内蒙古呼和浩特中考物理真题及答案,共17页。试卷主要包含了单选题,实验题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。

    2022年内蒙古呼和浩特中考物理真题及答案

     

    一、单选题(本题包括12小题,每题2分,共24分)

    1. 日出东方,万物光明;林间疏影,潭影映人。上面句中,林间疏影与潭影映人,是两种光学现象,其原理与下面两幅图的光学原理相同,这两幅图是(  )

    A.  B.  C.  D.

    【答案】A

    【解析】

    【详解】林间疏影是由光的直线传播形成的;潭影映人属于平面镜成像,是由光的反射形成的;

    手影是由光的直线传播形成的,故符合题意;

    倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故符合题意;

    插在水中的筷子变弯了,是由光的折射形成的,故不符合题意;

    彩虹属于光色散现象,光的色散现象的实质是光的折射,故不符合题意。

    综上所述,符合题意,故A符合题意,BCD不符合题意。

    故选A。

    2. 炎炎夏日,暑热难耐。红霞同学从冰柜里拿出一块冰,放在盘子里。一会儿,冰变成了一盘水,又过一段时间,发现水干了。在这两个过程中,涉及的两个物态变化,以及对应的吸、放热情况,下列叙述正确的是(  )

    A. 熔化吸热和凝固放热 B. 汽化吸热和液化放热

    C. 熔化吸热和汽化吸热 D. 熔化放热和汽化放热

    【答案】C

    【解析】

    【详解】冰在空气中吸热熔化变成了一盘水,水在空气中过不断吸热,汽化成水蒸气,因此过一段时间,发现水干了,故ABD错误,C正确。

    故选C。

    3. 有关声现象,下列说法错误的是(  )

    A. 正在发声的音叉轻触水面,会引起水花飞溅,是源于音叉的振动

    B. 闻其声而识其人,是根据音色来辨别的

    C. 将发声的闹钟放入玻璃罩中,在抽出罩内空气的过程中,听到闹钟发出的声音大小不变

    D. 南昌舰在深海反潜训练时,声呐系统是利用超声波来探测敌方潜艇的装置

    【答案】C

    【解析】

    【详解】A.声音是由物体振动产生,正在发声的音叉轻触水面,会引起水花飞溅,是源于音叉的振动,故A正确,不符合题意;

    B.不同发声体发出声音的音色不同,闻其声而识其人,是根据音色来辨别的,故B正确,不符合题意;

    C.声音的传播需要介质,将发声的闹钟放入玻璃罩中,在抽出罩内空气的过程中,听到闹钟发出的声音不断变小,故C错误,符合题意;

    D.南昌舰在深海反潜训练时,声呐系统是利用超声波来探测敌方潜艇的装置,利用超声能够传递信息,故D正确,不符合题意。

    故选C。

    4. 进入21世纪,电气化发展迅速,安全用电成为每一位公民的必备素养。下列说法中,符合安全用电原则的是(  )

    A. 在功率较小的电插座上,插入多个大功率用电器

    B. 更换电灯时未关闭电灯开关

    C. 电灯开关应接在零线和灯泡之间

    D. 电脑、电视长时间不使用的情况下应切断电源

    【答案】D

    【解析】

    【详解】A.家庭电路中各用电器是并联,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,容易引起火灾,故A不符合题意;

    B.为防止触电,更换灯泡前应断开电源开关,故B不符合题意;

    C.控制电灯的开关应该接在电灯和火线之间,故C不符合题意;

    D.电脑、电视机等用电器在待机时会消耗电能,为了节约电能,用电器长时间待机时要切断电源,故D符合题意;

    故选D。

    5. 下列数据与实际最接近的是(  )

    A. 呼和浩特市2022年中考物理试卷,其宽度约50cm

    B. 正常人一分钟脉搏跳动约为70次

    C. 一枚一元硬币的质量约为50g

    D. 将两个鸡蛋匀速举高1m做的功约为10J

    【答案】B

    【解析】

    【详解】A.呼和浩特市2022年中考物理试卷,其宽度约为30cm,故A不符合题意;

    B.正常人一分钟脉搏跳动为60~100次,故B符合题意;

    C.一枚一元硬币的质量约为6g左右,故C不符合题意;

    D.将两个鸡蛋匀速举高1m做的功约为1J,故D不符合题意。

    故选B。

    6. 1831年,英国物理学家法拉第发现了磁生电,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化新时代。下列图中,闭合开关,回路中可以产生感应电流的是(  )

    A. 导体棒向上运动

    B. 导体棒向下运动

    C. 导体棒向左运动

    D. U形磁铁向上运动

    【答案】C

    【解析】

    【详解】AB.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中上下运动,导体在磁场中没有切割磁感线运动,电路中没有感应电流产生,故AB不符合题意;
    C.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中左右运动,导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,故C符合题意;
    D.导体不动,蹄形磁体向上运动,导体在磁场中没有做切割磁感线运动,电路中没有感应电流产生,故D不符合题意。

    故选C。

    7. 神箭飞天,梦想成真;祖国荣耀,写满太空。2022年6月5日10时44分07秒,长征二号2F运载火箭成功发射。六个半小时后,承载的神舟十四号载人飞船与在轨的天和号核心舱实现自主交会对接,盛世中华,举国欢腾。发射,对接场景,如图所示。下列说法正确的是(  )

    A. 火箭加速升空过程中,神舟十四号飞船的惯性增加

    B. 对接成功后,神舟十四号飞船的惯性消失

    C. 对接成功后,以核心舱为参照物,神舟十四号飞船是静止的

    D. 对接成功后,以地球为参照物,神舟十四号飞船做匀速直线运动

    【答案】C

    【解析】

    【详解】AB.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,所以运载火箭在加速升空过程中,速度增加,惯性不变,故AB错误;

    C.对接后,以核心舱为参照物,飞船 与核心舱之间没有发生位置的改变,故飞船是静止的,故C正确;

    D.对接成功后,以地球为参照物,飞船与地面间位置不断发生变化,则神舟飞船是圆周运动的,故D错误。

    故选C。

    8. 关于电学知识,下列说法正确的是(  )

    A. 欧姆定律变形为,说明导体的电阻与其两端电压成正比

    B. 导体的横截面积越大,其电阻值一定越小

    C. 通电金属导体,其中电荷定向移动的方向与电流方向相反

    D. 两个电阻并联,其中一个电阻阻值变大,并联总阻值变小

    【答案】C

    【解析】

    【详解】A.电阻大小决定于导体的长度、材料、横截面积和温度,与导体两端的电压、通过的电流无关,故A错误;

    B.电阻大小决定于导体的长度、材料、横截面积.和温度,只根据横截面积无法判定电阻的大小,故B错误;

    C.通电金属导体定向移动的是电子,电子定向移动的方向与电流方向相反,故C正确;

    D.两个电阻并联,其中一个电阻阻值变大,根据并联电路的电阻关系可知,并联总阻值变大,故D错误。

    故选C。

    9. 小芳同学用图示装置研究滑动摩擦力,用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中,木块保持静止不动。下列说法正确的是(  )

    A. 木块所受摩擦力方向水平向左

    B. 地面对长木板的摩擦力与力F是平衡力

    C. 力F增大时,木块所受滑动摩擦力大小不变

    D. 若弹簧测力计示数为5N,则力F大小也为5N

    【答案】C

    【解析】

    【详解】A.木块保持静止不动,水平方向上受力平衡,弹簧测力计对木块的拉力水平向左,则木块受到的摩擦力水平向右,故A错误;

    B.用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中,木板在水平方向上受力平衡,水平方向上受到水平向右的拉力F、水平向左的地面对木板的摩擦力、水平向左的木块对木板的摩擦力,所以地面对长木板,的摩擦力与力F不是平衡力,故B错误;

    C.力F增大时,木块对木板的压力大小、接触面的粗糙程度不变,所以木块所受滑动摩擦力大小不变,故C正确;

    D.若弹簧测力计示数为5N,结合B选项可知,力F应大于5N,故D错误。

    故选C。

    10. 如图所示,小嫒同学设计了一个简单的调光电路。电路连接好后闭合开关,导线完好,却发现小灯泡不亮,电流表无示数。于是用一个完好的电压表探测电路故障,将电压表接在ab两点,发现无示数;接在ac两点,发现有示数。对故障分析,下列说法正确的是(  )

    A. 滑动变阻器短路 B. 滑动变阻器断路

    C. 小灯泡短路 D. 小灯泡断路

    【答案】D

    【解析】

    【详解】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流;闭合开关,导线完好,却发现小灯泡不亮,电流表无示数,这说明电路出现了断路故障;将电压表接在ab两点,发现无示数,这说明断路的地方在ab之外;接在ac两点,发现有示数,这说明此时电压表与电源之间是接通的,所以故障是bc之间出现了断路现象,即小灯泡断路。故ABC错误,D正确。

    故选D。

    11. 荡秋千是一种喜闻乐见的运动,在越荡越高的欢乐中,享受的是激情与健身的欢欣。如图所示,晨光同学在荡秋千。他从A点自由出发,经过最低点B和与A点等高的C点,到达右侧最高点D返回。经测量,D点高于A点和C点。晨光同学从AD的过程中,下列判断正确的是(  )

    A. A点和D点机械能相等

    B. 到达B点时,受力平衡

    C. 在此过程中,只有机械能与内能之间相互转化

    D. 从A点到D点,其机械能增加

    【答案】C

    【解析】

    【详解】ACD.晨光同学在当秋千的过程中,克服重力和空气阻力做功,机械能逐渐转化为内能,机械能不断减小,故AD错误,C正确;

    B.到达B点时,晨光同学没有保持静止或者匀速直线运动状态,处于非平衡状态,受力不平衡,故B错误。

    故选C。

    12. 如图所示电路,电源电压恒定。下列说法正确的是(  )

    A. 只闭合K2时电流表示数大于只闭合K1、K3时电流表示数

    B. 只闭合K2时电压表示数大于只闭合K1、K3时电压表示数

    C. 只闭合K1、K3,当R2滑片向左移动时,R1的功率逐渐变大

    D. 只闭合K1、K3,当R2滑片向右移动时,电源总功率逐渐变大

    【答案】D

    【解析】

    【详解】AB.只闭合K2时,电路为R1R2的串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;只闭合K1、K3时,电路为R1R2的并联电路,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压;根据串联电路的电压规律可知,电压表示数会变大;根据并联电路的电流规律可知,电流表示数变大,故AB错误;

    C.只闭合K1、K3,当R2滑片向左移动时,根据并联电路各支路互不影响可知,R1的功率不变,故C错误;

    D.只闭合K1、K3,当R2滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,通过滑动变阻器的电流变大;由于并联电路互不影响,通过定值电阻的电流不变,所以干路中的电流变大,根据可知,电源总功率逐渐变大,故D正确。

    故选D。

    二、实验题(本题包括4小题,每小题3分,共12分)

    13. 近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,需要矫正;远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体,亦需要矫正。下面四幅图中,正确表示远视眼成像情况的是 _____图;正确表示近视眼矫正情况的是 _____图。对近视眼矫正,是利用了 _____(选填A”“B)。

    A.凸透镜对光的会聚作用

    B.凹透镜对光的发散作用

    【答案】    . 甲    . 丁    . B

    【解析】

    【详解】[1]甲图,看近处物体时,像成在视网膜的后方,是远视眼的成像情况;乙图,看远处物体时,像成在视网膜的前方,是近视眼的成像情况。

    [2] [3]丙图,是用凸透镜来矫正的,凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼;丁图,是用凹透镜来矫正的,凹透镜对光线具有发散作用,可以矫正近视眼,故A不符合题意,B符合题意。

    故选B。

    14. 长虹同学了解物态变化后,发现水的凝固点是0,酒精的凝固点是-177,于是做如下猜想,猜想1:水和酒精混合,混合液的凝固点会低于0;猜想2:混合比例会影响混合液的凝固点。他取完全相同的两杯水,分别掺入不同量酒精,充分混合后,放入冰箱冷冻室。用温度计正确测量其温度值,每隔两分钟读取一次数据,记入表格。画出两种混合液,温度随时间变化的图像,如图右图所示。

    (1)某时刻,其中一支温度计示数如左图,其读数为_____

    (2)当两种混合液的温度都-7时,_____(选填)图所对应的混合液处于固态;

    (3)若图甲曲线对应混合液所掺酒精少,乙曲线对应混合液所掺酒精多,我们可以初步判断,一定质量的水中,所掺酒精越多,其混合液的凝固点_____(选填不变越高越低)。

    【答案】    . -6    . 甲    . 越低

    【解析】

    【详解】(1)由图1可知,温度计的分度值为1,液柱的上表面与温度计的0刻度线下的第6条刻度线对齐,则读数为-6

    (2)由图2可知,甲物质的凝固点为-5,当其温度为-7时,物质全部凝固,所以甲物质处于固态;乙物质的凝固点为-8,当其温度为-7时,乙物质还没有凝固,所以处于液态。

    (3)由图2可知,图甲曲线对应混合液所掺酒精少,凝固点为-5,图乙曲线对应混合液所掺酒精多,凝固点为-8,故可得出结论,一定质量的水中,所掺酒精越多,其凝固点越低。

    15. 在学习机械效率概念后,小娟和小玉同学探讨:在不计绳重和摩擦,同一滑轮组匀速提升不同货物,提升相同高度,动滑轮重力不变,额外功不变的条件下,机械效率是否变化的问题。小娟认为:物重增加,有用功增加,总功也增加,所以机械效率可能变也可能不变;小玉认为:物重增加,有用功增加,总功也增加,那么额外功在总功中所占比例减小,则机械效率一定增加。俩人争执不下,决定实验验证。下表是他们利用一个滑轮组实验时,收集到的有关数据:

     

    动滑轮重

    G/N

    物重

    G/N

    物体上升距离

    h/m

    拉力

    F/N

    拉力作用点移动距离

    s/m

    滑轮组机械效率

    η

    1

    0.5

    1

    0.1

    0.5

    0.3

    66.7%

    2

    0.5

    2.5

    0.1

    1.0

    0.3

    81.5%

    3

    0.5

    4

    0.1

    1.5

    0.3

     

    (1)请分析表中数据,在图中画出此实验中滑轮组绕绳方法_____;

    (2)表中第3次实验时,滑轮组的机械效率为 _____;

    (3)实验验证,_____(选填小娟小玉)的说法是正确的。

    【答案】    .     . 88.9%    . 小玉

    【解析】

    【详解】(1)[1]由表格中数据可以看出,绳子末端移动的距离为物体提升高度的3倍,所以连接动滑轮的绳子的股数为3,滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,绕线时应从动滑轮的挂钩处挂起,如图所示:

    (2)[2]由表格中数据得,第三次实验,有用功为

    总功为

    滑轮组的机械效率为

    (3)[3]由表格中数据得,同一滑轮组,提升的重物重力越大,机械效率越大,故小玉的说法是正确的。

    16. 小安同学在学习电路的串、并联特点后,设计了如图(甲)所示的实验原理图,来测量某一定值电阻Rx的阻值。实验操作如下:

    (1)为了保证电路安全,在闭合开关K前,滑动变阻器滑片应滑到最_____端(选填);

    (2)闭合开关K,将单刀双掷开关拨到1,调节滑动变阻器,使电流表指针指到某一值,如图(乙),电流表读数为_____A;

    (3)保持(2)中滑动变阻器滑片位置不变,将单刀双掷开关拨到2,调节电阻箱R,当阻值为10Ω时,电流表示数与(2)中显示数值相同,则被测电阻Rx的阻值为_____Ω

    【答案】    . 右    . 0.3    . 10

    【解析】

    【详解】(1)[1]闭合开关前,滑片应滑至阻值最大处的右端,以此达到保护电路的目的。

    (2)[2]电流表的示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A。

    (3)[3]将S拨至1,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表示数为某值,再将S拨至2,调节电阻箱,使电流表示数仍为相同的某值,此时两条电路对电流的阻碍作用相同,此时电阻箱的示数为10Ω,即为待测电阻的阻值。

    三、计算题(本题包括4小题,每小题4分,共16分,计算题只写结果不得分)

    17. 如左图所示,是呼和浩特市在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。图中消毒车净重10t,装有10m3消毒液,此时车轮与地面的总接触面积为0.5m2,右图是消毒车运动的st图。已知消毒液的密度为1.01×103kg/m3,求:

    (1)10min内消毒车的平均速度;消毒液的质量;

    (2)喷洒前,消毒液质量和消毒车对水平地面压强。

    【答案】(1)24km/h,1.01×104kg;(2)1.01×104kg,4.02×105Pa

    【解析】

    【详解】解:(1)由图得,消毒车10min运动的路程为4km,平均速度为

    得,消毒液的质量得

    (2)喷洒前,消毒液的体积为10m3,质量为1.01×104kg。

    消毒车对水平地面的压力

    消毒车对水平地面的压强

    答:(1)10min内消毒车的平均速度24km/h;消毒液的质量1.01×104kg;

    (2)喷洒前,消毒液质量1.01×104kg,消毒车对水平地面的压强4.02×105Pa。

    18. 如图所示,R为定值电阻,L为标有6V 3W的小灯泡,灯丝阻值不变,电源电压恒定。闭合开关,小灯泡正常工作时,电流表读数为0.9A。求:

    (1)通过小灯泡的电流,以及小灯泡电阻;

    (2)定值电阻R阻值,以及它的电功率。

    【答案】(1)0.5A、 12Ω;(2)15Ω、2.4W

    【解析】

    【详解】解:由电路图可知,R与L并联,电流表测量干路中的电流。

    (1)灯泡正常发光时,灯两端的实际电压等于其额定电压,即

    实际功率等于其额定功率,即

    灯泡的电流为

    小灯泡电阻为

    (2)根据并联电路的电流规律可知,通过R的电流为

    根据并联电路的电压规律可知,R两端的电压为

    R的阻值为

    R的功率为

    答:(1) 通过小灯泡的电流为;小灯泡电阻为

    (2)定值电阻R阻值为;它的电功率为

    19. 如图为某盘山公路。汽车沿着公路,可以驶上高耸入云的山峰。为什么盘山公路要修成S形呢?因为盘山公路相当于斜面,省力而安全。若从山底到山顶的盘山公路长6000m,山高900m,一辆5t的小型货车以恒定功率165kW,匀速沿盘山公路从山底开上山顶,用时10min。在货车从山底到山顶过程中,阻力大小不变。求:

    (1)货车克服重力做的功和发动机对货车做的功;

    (2)货车所受阻力大小。

    【答案】(1)4.5×107J,9.9×107J;(2)9000N

    【解析】

    【详解】解:(1)货车的重力为

    货车克服重力做的功

    得,发动机对货车做的功

    (2)汽车克服阻力做的功

    得,货车所受阻力大小为

    答:(1)货车克服重力做的功为4.5×107J,发动机对货车做的功为9.9×107J;

    (2)货车所受阻力大小为9000N。

    20. 如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当滑片滑到正中央时,电压表示数为3V。已知两个电阻的UI图象如图乙所示。求:

    (1)电源电压以及当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表电流;

    (2)滑动变阻器电阻保持5Ω不变,通电1min,滑动变阻器的电功率以及电流通过电路做的总功。

    【答案】(1)6V,0.2A;(2)0.8W,144J

    【解析】

    【详解】解:(1)由图像可知当R1R2两端电压都为3V时电路中电流为0.3A,则由已知条件可得

    根据图乙I=0.3A时可得电源电压为

    当滑动变阻器滑片滑在最右端时

    根据串联电路电流、电压、电阻之间的关系可得

    (2)滑动变阻器阻值为5Ω

    通电1min电流通过电路做的总功

    答:(1)电源电压为6V,当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表电流为0.2A;

    (2)滑动变阻器电阻保持5Ω不变,通电1min,滑动变阻器的电功率为0.8W,电流通过电路做的总功为144J。

    四、综合题(本题包括4小题,21和22题每题4分,23和24题每题5分,共18分)

    21. 小亮同学坐在平静的湖边,看到云在水中漂,鱼在云上游。则,天上的白云与映在湖里的白云,距水面的距离_____(选填相同不同);看到的鱼相比实际的鱼,距水面的距离_____(选填);看到水中的白云在向东移动,则天上的白云在向_____(选填西)移动;看到的水中鱼和水中云,是鱼和云所成的像,关于这两个像,下列判断正确的是_____(选填字母)。

    A.都是实像

    B.都是虚像

    C.鱼是实像,云是虚像

    【答案】    . 相同    . 近    . 东    . B

    【解析】

    【详解】[1]小亮看到白云在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,根据平面镜成像特点可知,物像到平面镜的距离相等,故天上的白云与映在湖里的白云距水面的距离相同。

    [2]小亮看到的位置比实际位置升高了,即距水面的距离近,这是光的折射现象造成的虚像。

    [3]由平面镜成像特点可知,物与像关于镜面对称,当水中的白云在向东移动时,则天上的白云在向东移动。

    [4]看到的水中鱼,是由光的折射形成的虚像;水中云,是由光的反射形成的虚像,所以这两个像都是虚像,故AC错误,B正确。

    故选B。

    22. 为了探究沙漠中与大海边昼夜温差的变化问题。小于同学取了两个完全相同的、比较大的玻璃器皿。分别装入质量、初温都相同的沙子和水。在阳光充足,温暖的地方进行暴晒。经过相同时间,发现两个玻璃器皿中的沙子和水,温度都发生了明显变化。你认为,沙子和水,谁的温度变化大?请用学过的物理知识说明原因。并回答开始探究的问题。

    【答案】沙子的温度变化的比较大;水的比热容比沙子的比热容大,在阳光充足、温暖的地方进行暴晒,经过相同时间,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,沙子的温度变化比较大。

    【解析】

    【详解】比热容的大物体升温慢,降温也慢,比热容小的物体升温快,降温也快,沙子的比热容比水小,沙子的温度变化的比较大;水的比热容比沙子的比热容大,在阳光充足、温暖的地方进行暴晒,经过相同时间,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,沙子的温度变化比较大。

    23. 林椿同学在疫情居家期间,仔细研究家里照明电路中,一盏白炽灯泡电阻、电功率随电压变化的特点。收集分析数据后,画出了灯泡电流随电压变化图像,如图所示。

    (1)由图可知,随电压增大,灯泡的电阻值 _____(选填不变增大减小);

    (2)当灯泡正常工作时,其电压为220V,1min消耗的电能为2400J,求灯泡的额定功率和额定电流______;

    (3)当灯泡电压为180V时,间接测得其电流为0.16A。因为照明电路电压恒为220V,需要给灯泡 _____(选填串联并联)一个电阻,才能实现灯泡电压180V,求该电阻的电阻值______

    【答案】    . 增大    . 40W、0.18A    . 串联    . 250

    【解析】

    【详解】(1)[1]由图可知,随电压增大,图像的斜率变小,说明灯泡的电阻值增大。

    (2)[2]灯泡的额定功率

    得,额定电流

    (3)[3]串联电路,用电器的电压之和等于电源电压,并联电路中,各支路两端的电压相等,依题意得,电源电压大于灯泡的电压,因此要使灯泡正常发光,应串联一个电阻。

    [4]串联的电阻的电压为

    由欧姆定律得,电阻的阻值为

    24. 浮筒法,是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水,靠自重自由下沉。到达海底沉船处,将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气,排出筒内海水,产生向上的上举力,让沉船上浮。已知,每个浮筒质量为4.8×103kg,体积为160m3,海水密度为1.03×103kg/m3。求:

    (1)每个浮筒在海底沉船处,充气,海水全部排出后,受到的浮力大小和产生的上举力大小;

    (2)若沉船在海平面下方200m处,海平面大气压为1.0×105Pa,浮筒排出海水时,充气压强的最小值;

    (3)若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力,才能上浮,则至少需要多少个浮筒与沉船固定。

    【答案】(1)1.648×106N,1.6×106N;(2)2.16×106Pa;(3)26个

    【解析】

    【详解】解:(1)浮筒浸没时,每个浮筒受到的浮力

    F=ρ海水gV=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×160m3=1.648×106N

    每个浮筒的重力

    G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N

    由力的平衡条件,每个浮筒能产生的上举力

    F=F-G=1.648×106N-4.8×104N=1.6×106N

    (2)海平面下方200m处海水的压强

    p海水=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×200m=2.06×106Pa

    浮筒排出海水时,充气压强的最小值

    p最小=p海水+p0=2.06×106Pa+1.0×105Pa=2.16×106Pa

    (3)因为需要产生4.1×107N的举力,所以需要浮筒的个数

    因此至少需要26个浮筒。

    答:(1)每个浮筒受到的浮力为1.648×106N,产生的上举力大小为1.6×106N;
    (2)浮筒排出海水时,充气压强的最小值为2.16×106Pa;
    (3)若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力,才能上浮,至少需要26个浮筒与沉船固定。

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