2024年安徽省池州市中考物理一模试卷(含详细答案解析)
展开1.芯片是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分,承担着运算和存储的功能,制作芯片主要材料是( )
A. 超导材料B. 磁性材料C. 纳米材料D. 半导体材料
2.如图所示是“金星凌日”天象。金星如一颗小黑痣从太阳“脸庞”上缓慢滑过。它的形成与下列光现象中形成原理相同的是( )
A. 海市蜃楼
B. 镜花水月
C. 小孔成像
D. 杨柳倒影
3.如图所示是一种道路上常见的监控摄像头,它的成像镜头可简化为一个凸透镜,图中能正确反映车辆ab成像原理的是( )
A.
B.
C.
D.
4.小明探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验,下列操作正确的是( )
A. 当小车匀速上升时拉力等于摩擦力
B. 可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
C. 多次实验必须保持斜面的倾斜角度不变
D. 测量拉力F前必须让弹簧测量计沿竖直方向调零
5.下列对有关现象的描述,正确的是( )
A. 图甲:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的温度升高
B. 图乙:该冲程是汽油机的压缩冲程,此时气缸中的气体是空气
C. 图丙:三个带电小球中,若a带正电,则c一定带负电
D. 图丁:带负电的橡胶棒接触不带电的验电器金属球的瞬间,金属杆中电流方向是从金属球到金属箔
6.在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中(如图),下列说法不正确的是( )
A. ab处应该接入电源
B. 根据该原理可以制成电动机
C. 同时改变磁场方向和电流方向,导体棒的运动方向要改变
D. 导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关
7.如图所示是小宁连接的电路,电源电压保持不变。闭合开关后,发现两灯都发光,电流表A1的示数为0.28A,电流表A2的示数为0.6A,电压表示数为3V。关于该电路的下列说法正确的是( )
A. 电源电压为6V
B. 通过灯L2的电流为0.32A
C. 若拧下灯L2,灯L1仍可以发光,电流表A2的示数变大
D. 若用导线连接L2两端,两灯均不亮,所有电表的示数均为零
二、填空题:本大题共10小题,共20分。
8.在杭州第19届亚运会开幕式上来自全球的亚运数字火炬手,在数字世界与现实同频共报,共同点燃亚运主火炬塔,现场观众爆发出雷鸣般的掌声,“雷鸣般的掌声”说明声音的______(填声音的特征)大。
9.如图所示为“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,试管中的冰完全熔化后,继续加热一段时间后,试管中的水______(选填“能”或“不能”)沸腾。
10.甲同学和乙同学在平直公路上向北跑步,甲同学运动的s−t图象如图甲所示,乙同学运动的v−t图象如图乙所示。若以乙为参照物,甲向______运动。(选填“南”或“北”)
11.有甲、乙两实心正方体金属块,甲、乙的质量比是16:1,甲、乙的边长比2:1,则甲、乙的密度之比是______。
12.一根弹簧在不受拉力作用时原长为5cm,在弹性限度内,伸长的长度ΔL与所受拉力F之间的关系如下表所示,则当所受拉力F为6N时,弹簧的长度是______ cm。
13.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。当油量表的示数变大,油箱内油面______(选填“上升”“下降”或“不变”)。
14.在探究浮力产生原因时,选取模型进行推导浮力产生的原因时,从而得出阿基米德原理,图中的______不适合作为模型推导阿基米德原理(选填“a”“b”或“c”)。
15.某电热水壶工作时的功率是1200W,请你从能量转化的角度说一说1200W表示的物理意义:______。
16.小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,若天然气灶的热效率为56%,消耗了______m3的天然气。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q气=4.0×107J/m3]
17.如图所示是家用电子式电能表的表盘,若将用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器的实际功率为______ W。
三、实验探究题:本大题共3小题,共16分。
18.如图所示,是小阳“探究二力平衡的条件”实验情景。请根据实验情况回答下列问题。
(1)图甲所示,当纸板处于______状态时,可以判断它水平方向受到的两个拉力平衡。
(2)图乙所示,小阳把纸板扭转一下,松手后纸板失去平衡。说明两个力平衡要满足两个力______。
19.为探究液体压强与哪些因素有关,取一空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中。
(1)若橡皮膜向瓶内凹进得越多,则表明液体的压强越大,这运用的科学探究方法是______(选填“转换法”“控制变量法”或“替代法”)。
(2)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:______。
(3)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图______(选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
20.如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。
(1)图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气,并各放置一根阻值不同的电阻丝,此装置可研究电流产生的热量与______的关系。
(2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等,在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻,若图乙中两U形管内液面上升高度相同,则故障可能是______。排除故障后通电相同时间,发现左侧 U形管内液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的电流越大,产生的热量越多。
(3)为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显,可将空气盒外电阻R5换为阻值______(选填“大于”或“小于”)5Ω的电阻。
四、计算题:本大题共3小题,共20分。
21.人工智能给人们生活带来便利。如图甲所示的扫地机器人重为20N,静止时它与水平地面的接触面积为0.01m2,它在水平地面运动时,所受牵引力与速度的关系如图乙所示。求:
(1)该机器人静止时对水平地面的压强。
(2)该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速直线运动10s,求牵引力所做的功率。
22.如图,电源两端电压为12V且保持不变,灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)灯泡的电阻;
(2)当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时,灯泡两端的电压;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表示数为1.5A,此时R1消耗的电功率。
23.《宋史⋅方技传》中记载,“河中府浮梁,用铁牛八维之,一牛且数万斤。后水暴涨绝梁,牵牛没于河。募能出之者,怀丙以二大舟实土,夹牛维之。用大木为权衡状钓牛。徐去其土,舟浮牛出”。如图所示,现在常用的沉船打捞技术为“浮筒打捞法”。若某质量为M=100吨、体积为V=25m3的轮船沉没在深h=10m的淡水湖底,一个浮筒的质量为m=100kg、体积为V0=4m3,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)水在湖底产生的压强;
(2)轮船受到的浮力;
(3)打捞沉船需要的最少浮筒数。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:制作芯片的主要材料是半导体,故ABC错误,D正确。
故选:D。
半导体的导体能力介于导体和绝缘体之间。
本题考查了半导体的特点,属于基础题。
2.【答案】C
【解析】解:金星如一颗小黑痣从太阳“脸庞”上缓慢滑过,此现象的原理是光的直线传播。
A、海市蜃楼是光的折射现象,故A不符合题意;
B、镜花水月是光的反射现象,故B不符合题意;
C、小孔成像是光的直线传播现象,故C符合题意;
D、杨柳倒影是光的反射现象,故D不符合题意。
故选:C。
光在同一种均匀介质中沿直线传播,常见的现象有影子的形成、日食和月食、小孔成像等。
本题主要考查了光现象的相关知识点,我们要结合生活中的现象解决问题。
3.【答案】A
【解析】解:监控摄像头成的是倒立、缩小的实像,此时的物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,故A正确。
故选:A。
凸透镜成像规律:当u>2f时,2f>v>f,成倒立缩小的实像;
当u=2f时,v=2f,成倒立等大的实像,应用:如照相机;
当2f>u>f时,v>2f,成倒立放大的实像,应用:如投影仪或幻灯机;
当u=f时,不成像;
当u
4.【答案】B
【解析】解:A、当小车匀速上升时拉力和摩擦力不是一对平衡力,故拉力不等于摩擦力,故A错误;
B、为了改变斜面的粗糙程度,可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究,故B正确;
C、为了寻找普遍规律,需要多次改变斜面的倾斜角度,故C错误;
D、测量拉力F前必须让弹簧测量计沿与斜面平行的方向上调零,故D错误。
故选:B。
两个力是一对平衡力时,两个力的大小相等;摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;弹簧测力计使用前,必须先调零。
本题考查了力的有关知识,属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解:A.图中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对瓶塞做功,空气的内能减小,温度降低,故A错误;
B.图中两气门关闭,汽缸内的气活塞向上运动时(即压缩冲程),此时气缸中的气体是汽油与空气的混合气,故B错误;
C.三个带电小球,若a球带正电,由于a、b两小球相排斥,说明b一定都带正电,b吸引c,c球带负电,故C正确;
D.当用带负电的橡胶棒和不带电的验电器金属球接触,一部分电子会从橡胶棒转移到金属球,再转移到金属箔片;物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以在接触的瞬间电流方向是从金属箔流向金属球,故D错误。
故选:C。
(1)做功可以改变物体的内能,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小,当外界对物体做功时,物体的内能增大;
(2)根据两个气门的关闭情况和活塞的运动方向判定内燃机的冲程;
(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(4)物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,即电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。
本题考查做功改变物体的内能、热机、电荷之间的相互作用,以及电流的方向,是一道综合题。
6.【答案】C
【解析】解:A、在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中,需要有电源,因此ab处应该接入电源,故A正确;
B、电动机是根据通电导线在磁场中受力的原理制成的,因此根据图中原理可以制成电动机,故B正确;
CD、通电导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,改变磁场方向或电流方向,导体棒的运动方向会改变,但同时改变磁场方向和电流方向,导体棒的运动方向不变,故C错误,D正确。
故选:C。
(1)在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中,需要有电源;
(2)电动机是根据通电导线在磁场中受力的原理制成的;(3)通电导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
此题考查了磁场对通电导线的作用相关知识点,难度不大,属基础题目。
7.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,电压表测量灯泡L2两端电压,则灯L2两端电压U2=3V,因为并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,所以U=U1=U2=3V,故A错误;
B、由图可知,灯L1、L2并联,电流表A2测的是干路上电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流;所以通过灯L1的电流I1=0.28A,干路上电流I=0.6A,通过灯L2的电流I2=I−I1=0.6A−0.28A=0.32A,故B正确;
C、若拧下灯L2,并联电路各支路互不影响,通过灯泡L1的电流不变,电流表A1示数不变,灯L1的亮度不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变小,所以电流表A2示数变小;由于电源电压不变,所以电压表示数不变,故C错误;
D、用导线连接L2两端,电源被短路,则两灯均不亮,电流表A2的示数特别大,电流表A1和电压表被短路,无示数,故D错误。
故选:B。
(1)根据并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等来求电源电压;
(2)两灯并联,电流表A2测的是干路上电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流;根据两个电流表的示数可知L1支路的电流和干路电流,由并联电路的电流特点求出通过灯L2的电流;
(3)并联电路中,各支路互不影响,根据并联电路的特点分析电流表、电压表示数的变化;
(4)电源的两端被导线相连,则电源短路。
本题考查了根据实物电路图分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式,是正确解题的前提与关键。对于这类题目要先分析电路的构成,然后结合并联电路的电流特点电压特点进行计算。
8.【答案】响度
【解析】解:雷鸣般的掌声说明声音很大,这是指声音的响度。
故答案为:响度。
响度指人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关。
本题考查了声音的响度,属于基础题。
9.【答案】不能
【解析】解:试管中的冰熔化成水后,继续加热,烧杯内的温度会达到沸点,试管中的水温度也会达到沸点,但达到沸点后,试管中的水不能继续吸热,故试管中的水不会沸腾。
故答案为:不能。
沸腾的特点:要达到沸点,要继续吸热。
本题考查了水的沸腾特点,属于基础题。
10.【答案】南
【解析】解:由v−t图象可知,乙的图象平行于横坐标,速度大小不变,为4m/s,则乙做匀速直线运动;
根据图像甲可知在2s时,甲前进的路程为s甲=4m,
所以甲同学的速度为:v甲=s甲t甲=4m2s=2m/s,
由图像乙可知,乙同学的速度为:v乙=4m/s,
比较可知,甲同学的速度小于乙同学的速度,因他们在平直公路上向北跑步,
所以,以乙同学为参照物,甲同学向南运动。
故答案为:南。
由v−t图象可知乙做匀速直线运动;
需借助图,求出甲同学的速度,与乙同学的速度比较。
此题主要考查学生对于图象的分析能力,在进行物理实验中经常要画出测得数据的关系图象,分析图象从而得出结论。
11.【答案】2:1
【解析】解:由正方体体积V=L3知,甲、乙的边长比为2:1时,它们的体积之比为8:1,
则甲、乙的密度之比ρ甲ρ乙=m甲V甲m乙V乙=m甲m乙×V乙V甲=161×18=21。
故答案为:2:1。
甲和乙都是正方体,由甲和乙的边长之比得到它们的体积之比,再利用密度公式得到它们的密度之比。
本题考查密度公式的应用,难度不大。
12.【答案】8
【解析】解:一根弹簧在不受拉力作用时原长为5cm,
当所受拉力F为6N时,弹簧伸长的长度是 3.0cm,则此时弹簧的长度为3.0cm+5cm=8cm。
故答案为:8。
已知弹簧的原长,由表中数据可以直接读出弹簧所受拉力的大小和弹簧伸长的长度,进一步可求出拉力为6N时弹簧的长度。
本题考查了弹簧测力计的原理,属于基础题目。
13.【答案】下降
【解析】解:由图示可知,油量表串联接入电路,它实质上是一个电流表,当油量表示数变大,说明电路中的电流变大,因而电阻变小,说明滑片下移,由于支点在左侧,因而浮标下移,说明油面下降。
故答案为:下降。
电流表串联接入电路,电压表并联接入电路,根据油量表的连接方式判断其类型;
根据图示分析油位升降滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,
然后根据串联电路特点及欧姆定律判断油量表示数如何变化。
本题考查欧姆定律的应用,属于基础题。
14.【答案】c
【解析】解:根据浮力产生的原因可知F浮=F向上−F向下,F向上=p向上S下表面,F向下=p向下S上表面,p向上=ρ液gh下表面到液面,p向下=ρ液gh上表面到液面,要用横截面积相同的模型,由此可知图中c不适合作为模型来推导阿基米德原理。
故答案为:c。
根据浮力产生的原因可知F浮=F向上−F向下,F向上=p向上S下表面,F向下=p向下S上表面,p向上=ρ液gh下表面到液面,p向下=ρ液gh上表面到液面,要用横截面积相同的模型,由此得出结论。
本题主要考查阿基米德原理,利用液体压强知识来推导浮力产生的原因是本题的难点。
15.【答案】每一秒有1200J的电能转化为内能
【解析】解:电热水壶工作时,将电能转化为内能,1200W表示每一秒有1200J的电能转化为内能。
故答案为:每一秒有1200J的电能转化为内能。
电热水壶工作时,将电能转化为内能,据此结合电功率的概念分析回答。
本题考查能量转化,理解电功率的概念是关键。
16.【答案】0.03
【解析】解:水吸收的热量:Q=cm(t−t)=4.2×10J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−20℃)=6.72×105J;
天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Q吸η=6.72×105J56%=1.2×106J;
天然气的体积:V=Q放q=1.2×106J4.0×107J/m3=0.03m3。
故答案为:0.03。
知道水的比热容、质量、初温度和末温度,利用Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量;
根据η=Q吸Q放变形公式求天然气完全燃烧放出的热量;
根据Q放=Vq变形公式求出烧这些水需要天然气的体积。
本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的应用,熟练运用公式及变形公式即可正确解题。
17.【答案】400
【解析】解:1600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,
指示灯闪烁32次时,用电器消耗的电能:
W=321600kW⋅h=0.02kW⋅h,
时间t=3min=0.05h,
用电器的实际电功率:
P=Wt=0.02kW⋅h0.05h=0.4kW=400W。
故答案为:400。
1600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,据此求出指示灯闪烁32次时,用电器消耗的电能;再利用P=Wt求用电器的实际电功率。
本题主要考查了消耗电能和电功率的计算,关键是对电能表参数的物理意义的正确理解。
18.【答案】静止状态或匀速直线运动 必须在同一直线上
【解析】解:(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到的力是相互平衡的;
(2)乙图中,两力方向相反,都作用在纸板上,保持力F1与F2大小相等,用手将纸板扭转一定的角度后两力不在一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为探究二力平衡时是否要满足两个力必须在一条直线上。
故答案为:(1)静止状态或匀速直线运动;必须在同一直线上。
(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;
(2)纸板转动一定角度后,使得两个力在不同一直线上。
此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤,牢固掌握二力平衡的四个条件,用好控制变量法是关键。此题考查较为全面,是一道好题。
19.【答案】转换法 在液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大 乙
【解析】解:(1)实验中液体压强的大小是通过观察橡皮膜向瓶内凹陷程度来反映的,橡皮膜向瓶内凹进得越多,则表明液体的压强越大,运用了转换法;
(2)橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,说明在液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大;
(3)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,橡皮膜的深度相同,根据p=ρgh可知,水的密度大于酒精的密度,橡皮膜在水中受到的压强大,所以乙中的橡皮膜凹进得更多。
故答案为:(1)转换法;(2)在液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大;(3)乙。
(1)实验中液体压强的大小是通过观察橡皮膜向瓶内凹陷程度来反映的,橡皮膜向瓶内凹进得越多,则表明液体的压强越大,运用了转换法;
(2)液体内部朝各个方向都有压强,液体内部的压强与物体浸入液体的深度有关,深度越大,压强就越大;
(3)根据p=ρgh可知,深度相同时,密度越大,液体压强越大。
此题考查了液体压强的特点以及根据现象总结结论的能力,对转换法和控制变量法的理解,难度不大。
20.【答案】电阻 R5开路 小于
【解析】解:(1)由图甲可知,电阻丝R1、R2串联,则通过电阻丝R1、R2的电流相等,R1、R2的通电时间相等,电阻丝R1、R2的电阻关系是R2>R1,由此可知该实验装置控制了电流和时间相同,改变了导体的电阻,因此此实验是探究电流通过导体产生的热量跟导体的电阻大小的关系;
(2)由图可知,电阻丝R4、R5并联后,再与电阻丝R3串联,两U形管内液面上升高度相同,说明两个密闭容器中的电阻丝产生的热量相等,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,Q、R、t都相同,则通过R3、R4两根电阻丝的电流相同,故是电阻丝R5不通电,所以电路中出现的故障是电阻丝R5开路了;
(3)为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显,当通过电阻丝R4的电流不变时,增大通过电阻丝R3的电流,可以增大通过电阻丝R5的电流,所以可以减小电阻丝R5的阻值。
故答案为:(1)电阻;(2)R5开路;(3)小于。
(1)由图甲可知,电阻丝R1、R2串联,根据串联电路电流规律可知,通过电阻丝R1、R2的电流相等,R1、R2的通电时间相等,电阻丝R1、R2的电阻关系是R2>R1,由此可知该实验装置控制了电流和时间相同,改变了导体的电阻,根据控制变量法,可得出结论;
(2)由图可知,电阻丝R4、R5并联后,再与电阻丝R3串联,两U形管内液面上升高度相同,说明两个密闭容器中的电阻丝产生的热量相等,根据焦耳定律可得通过R3、R4两根电阻丝的电流相同,故是电阻丝R5不通电,从而得出电路中出现的故障原因;
(3)为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显,保持通过电阻丝R4的电流不变,增大通过电阻丝R3的电流,可增大通过电阻丝R5的电流,由此得出结论。
本题主要考查了探究电流通过导体产生的热量跟导体的电阻、通过导体的电流之间的关系,其中分析清楚图乙中通过R3、R4的电流大小是解题的难点。
21.【答案】解:(1)该机器人静止时对地面的压力:F=G=20N,
该机器人静止时对地面的压强:p=FS=20N0.01m2=2000Pa;
(2)由图乙可知,该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速直线运动牵引力是600N,
牵引力的功率:P=Wt=Fst=Fv=600N×0.6m/s=360W。
答:(1)该机器人静止时对水平地面的压强是2000Pa;
(2)牵引力所做的功率为360W。
【解析】(1)该机器人静止时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用p=FS求出该机器人静止时对地面的压强;
(2))由图乙可知,当该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时水平推力,根据P=Fv计算功率。
本题考查了重力公式和压强公式、功率公式,从图像中读出推力和速度的对应值是关键。
22.【答案】解:(1)灯泡的电阻:R=U2P=(6V)26W=6Ω;
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,R2和小灯泡串联,电路中的总电阻:R总=R灯+R2=6Ω+18Ω=24Ω;电路中的总电流:I=U总R总=12V24Ω=0.5A;灯泡两端的电压:
U灯=IR灯=0.5A×6Ω=3V;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,R1和R2并联,I2=UR=12V40Ω=0.3A,通过R1的电流:I1=I总−I2=1,5A−0.3A=1.2A;此时R1消耗的电功率:
P=UI1=12V×1.2A=14.4W。
答:(1)灯泡的电阻是6Ω;
(2)当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时,灯泡两端的电压为3V;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表示数为1.5A,此时R1消耗的电功率为14.4W。
【解析】(1)根据R=U2P计算小灯泡的电阻;
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,R2和小灯泡串联,根据串联电路电压和电流的特点计算灯泡两端的电压;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,此时R1和R2并联,根据并联电路的电流规律计算出R1的电流,再根据电功率的公式计算出R1消耗的电功率。
本题考查了电功率和欧姆定律的计算,有一定的难度。
23.【答案】解:(1)水在湖底产生的压强;p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/lg×10m=1×105Pa;
(2)轮船浸没在水中,排开水的体积V排1=V=25m3,
轮船受到的浮力:F浮船=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×25m3=2.5×105N;
(3)一个浮筒浸没在水中排开水的体积V排2=V0=4m3,
每个浮筒浸没在水中受到的浮力:F浮筒=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3=4×104N;
轮船的重力G船=Mg=100×103kg×10N/kg=1×106N;
每个浮筒的重力G浮筒=mg=100kg×10N/kg=1×103N;
假设需要n个浮筒刚好使轮船和浮筒上浮,
根据二力平衡可知,F浮船+nF浮筒=G船+nG浮筒,
代入数据可得:2.5×105N+n×4×104N=1×106N+n×1×103N;
解得:n≈19.2,
所以打捞沉船最少需要20个浮筒。
答:(1)水在湖底产生的压强为1×105Pa;
(2)轮船受到的浮力为2.5×105N;
(3)打捞沉船需要的最少浮筒数为20个。
【解析】(1)知道水的深度,利用p=ρgh求出水在湖底产生的压强;
(2)轮船沉入水中,排开水的体积等于轮船自身的体积,利用F浮=ρ液gV排求出轮船受到的浮力;
(3)利用F浮=ρ液gV排求出每个浮筒浸没在水中受到的浮力;利用G=mg求出轮船的重力以及每个浮筒的重力;
假设需要n个浮筒刚好使轮船和浮筒上浮,根据二力平衡可知F浮船+nF浮筒=G船+nG浮筒,据此求出浮筒的个数n。
本题考查液体压强的计算、阿基米德原理以及物体浮沉条件的应用,知道轮船要上浮,总浮力要大于或等于总的重力是解题的关键。伸长的长度ΔL/cm
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
所受拉力F/N
1
2
3
4
5
6
7
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