2024年江苏省常州市第二十四中学、教科院、市实验中学联考中考一模物理试题(原卷版+解析版)
展开一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)
1. 图,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则( )
A. 物件一定带负电B. 物件一定不带电
C. 小液滴可能不带电D. 小液滴一定带同种电荷
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由于涂料的电荷种类不知,故无法判断物件带何种电荷,故A不符合题意;
B.因为带电体能够吸引轻小物体,力的作用是相互的,物件可能带电,带与涂料相反的电荷,也可以不带电,故B不符合题意;
C.由于小液体相互排斥,故小液体肯定带电,故C不符合题意;
D.由于小液体相互排斥,故小液体肯定带同种电荷,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示是来自全国各地游客与哈尔滨大雪人的合影,请估测大雪人的高度为( )
A. 3mB. 5mC. 15mD. 40m
【答案】C
【解析】
【详解】人的身高约1.60m,由图片可知,大雪人的高度约为人身高的10倍,接近15m,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3. 李白的七言绝句《早发白帝城》中有诗句“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”。诗句中描述的“轻舟”是运动的,所选择的参照物是( )
A. 轻舟B. 山峰C. 船夫D. 船舱
【答案】B
【解析】
【详解】研究对象是“轻舟”,选择“山峰”做参照物,轻舟是运动的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理;如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景,下列现象与原理相对应的是( )
A. 灯光下玻璃杯的影子——光的折射B. 水中放大的“勺头”——光的反射
C. 水中弯折的“汤勺”——光的折射D. 平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
【答案】C
【解析】
【详解】A.灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,这就是影子的成因,故A不符合题意;
B.水中放大的“勺头”是凸透镜成像现象,是光的折射现成的,故B不符合题意;
C.水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C符合题意;
D.平面镜中的“杯子”是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图是二维码扫描收银盒,它是一种影像式移动支付装置,其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜,将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像,根据凸透镜的成像规律,此时物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,由于凸透镜的焦距为5cm,所以u>10cm,5cm
6. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E五点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 在D点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
B. B点到D点的过程中,过山车的机械能是守恒的
C. D点到E点的过程中,过山车速度越来越快,过山车机械能没有转化为内能
D. 过山车的机械能在B点最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示知,D点时,过山车的水平方向的速度不为0,则此时一切外力消失,据牛顿第一定律知,过山车不能保持静止,而是沿水平方向做匀速直线运动,故A错误;
B.由图示知,B点的重力势能等于E点的动能,而B点的机械能等于此时的动能与重力势能之和,E点的机械能等于此时的动能,所以从B到E机械能减小,部分机械能转化为内能,机械能不守恒,那么从B到D机械能不守恒,故BC错误;
D.因为整个过程机械能不守恒,有部分机械能转化为内能,所以在最开始点的B点,机械能最大,故D正确。
故选D。
7. 中考考场内常用电波钟通过接收无线电信号来进行自动校正,从而实现所有考场时间显示的精准性和一致性。电波钟接收的信号是( )
A. 红外线B. 超声波C. 电磁波D. 次声波
【答案】C
【解析】
【详解】中考考场内常用的电波钟通过接收无线电信号来进行自动校正,从而实现所有考场时间显示的精准性和一致性。电波钟接收的信号是电磁波,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8. 西周晋候鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品(如图所示).制作鸟尊等青铜器时,先用泥土制成“内范”,在其外部涂适当厚度的蜡,将蜡雕刻成所需形状,称之为“模”,然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液流出形成空腔“模具”,在空腔中倒入青铜液,待青铜液冷却后,打碎“外范”和“内范”,就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是( )
A. 将蜡加热到液态是熔化过程,蜡会放出热量
B. 青铜液冷却到固态是凝固过程,青铜液会放出热量
C. 青铜液冷却到固态是凝华过程,青铜液会放出热量
D. 青铜和蜡熔化过程中,温度均保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.将蜡加热到液态,蜡从固态到液态是熔化过程,此过程吸热,故A错误;
BC.青铜液冷却到固态,青铜液体变成固体的过程是凝固,此过程放热,故B正确,C错误;
D.青铜是晶体,熔化过程温度保持不变,蜡是非晶体,熔化过程温度升高,故D错误。
故选B。
9. 某监测器接收到同一声源先后发出的M、N两束声波,得到的有关数据如图,若监测器和声源位置不变,下列结论正确的是( )
A. M声波的响度大,音调低B. M声波的响度小,音调低
C. N声波的响度大,音调低D. N声波的响度小,音调高
【答案】C
【解析】
【详解】由声音的特性可知,频率越高音调越高,频率越低音调越低,振幅越大响度越大,振幅越小响度越小。如图所示,M声波的频率高,音调高,响度小;N声波的频率低,音调低,响度大,故ABD错误,C正确。
故选C。
10. 教室里,磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来,如图所示。根据题中信息,以下判断正确的是( )
A. 黑板擦受到磁力作用,不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上
B. 黑板擦能静止在竖直黑板上,是因为黑板擦所受摩擦力大于重力
C. 擦黑板时,可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力
D. 擦黑板时,手对黑板擦的压力与黑板对黑板擦的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.黑板擦静止,受力平衡,竖直方向的重力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,则受摩擦力的作用,没有摩擦力不能平衡,故AB错误;
C.由于滑动摩擦力与压力大小有关,擦黑板时,可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力,故C正确;
D.擦黑板时,手对黑板擦的压力、黑板的吸引力与黑板对黑板擦的支持力是平衡力,故D错误。
故选C。
11. 如图,甲、乙两人在完全相的沙滩上散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A. 所受的重力较大
B. 相同面积上受到的压力更大
C. 对沙滩的压强较大
D. 压力与受力面积比值更大
【答案】A
【解析】
【详解】BCD.甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,他们在沙地上留下的脚印深浅相同,则他们对沙地的压强相等,压强等于压力和受力面积的比值,则压力与受力面积的比值相等,由F=pS可知相同面积上受到的压力相等,故BCD错误;
A.甲的受力面积较大,由F=pS可知甲对沙滩的压力较大,由于物体对水平面的压力等于重力,因此甲的重力较大,故A正确。
故选A。
12. 如图所示,木块置于容器底,在容器口下方设有固定的水平金属网(可以挡住木块,使木块无法通过)。现缓慢匀速向容器中注水,直至加满容器。从开始加水到加满容器的过程中,下列关于木块所受浮力与注水时间的关系图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】开始注入水以后物体排开液体的体积逐渐变大,根据可知,浮力随成正比变大;当木块漂浮时浮力等于木块的重力,且随液面上升,浮力保持不变;当液面上升至木块顶在金属网时,木块排开液体的体积逐渐增大,浮力变大;当木块完全浸没后浮力保持不变,故D正确,ABC错误。
故选D。
13. 如图所示,小猴与小兔一起发现一个胡萝卜,想要平分,小猴找来一个小石块支起胡萝卜,使其水平平衡,小猴要左侧部分,小兔要右侧部分,则获取萝卜的情形是( )
A. 小猴多B. 小兔多
C. 二者一样多D. 无法判定
【答案】A
【解析】
【详解】由图示知,小石块支起胡萝卜的点为支点,那么左侧萝卜的重心离支点的位置近,右侧萝卜重心离支点的距离远,左侧力臂小于右侧力臂,据杠杆的平衡条件知,左侧萝卜的重力大于右侧萝卜的重力,所以小猴获得的萝卜多。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 根据国际能源署(IEA)发布的《2023年全球电动汽车展望》报告,2022年全球电动汽车销量首次突破1000万辆大关。中国占60%,继续蝉联全球第一,如图能说明电动汽车电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引,这是磁现象的利用,故A不符合题意;
B.闭合开关,电磁铁吸引大头针,这是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.闭合开关,电路中有电流,通电导体在磁场中受力而运动,这是磁场对电流的作用,是电动机的原理,故C符合题意;
D.图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故D不符合题意。
故选C。
15. 小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电,维修工人用试电笔接触吊顶检查时发现:只闭合开关,电动机M正常工作,吹冷风,试电笔氖管不发光;同时闭合开关、,电动机M和电热丝R都能正常工作,吹热风,试电笔氖管发光;只闭合开关,电动机M和电热丝R均不工作,试电笔氖管不发光。下图中,关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,只闭合开关 S1 ,电动机M正常工作,吹冷风,则电热丝R不工作,电动机所在支路绝缘皮不破损。同时闭合开关 S1 、 S2 ,电动机M和电热丝R都能正常工作,只闭合开关 S2 ,电动机M和电热丝R均不工作,说明电动机M和电热丝R并联,S1控制所有用电器,S2只控制R2,试电笔氖管发光,说明电热丝R所在支路绝缘皮破损;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空与作图(第16~22小题每空格1分,第23、24小题各2分,共26分)
16. 喜欢动手实验的小明,把干冰放入小瓶中,在瓶口套上气球(如图甲),过了一会儿发现气球鼓起来了,同时在瓶子底部的外壁上出现了白霜(如图乙)。这是由于瓶中干冰______(吸收/放出)热量发生______(填物态变化名称)变成气态,瓶外水蒸气______(填物态变化名称)形成霜。
【答案】 ①. 吸热 ②. 升华 ③. 凝华
【解析】
【详解】[1][2][3]由于瓶子内的干冰升华成气态的二氧化碳,所以气球会鼓起来;干冰升华过程中需要吸收热量,使瓶子底部温度降低,空气中的水蒸气遇冷直接凝华变成小冰晶附着在瓶子外壁,形成霜。
17. 氧原子、氧原子核、质子是按照_________(选填“从小到大”或“从大到小”)的尺度排列的;将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,说明分子间存在_________;若把分子看成一个小球,则一般分子直径的数量级为10﹣10m,合_________nm。
【答案】 ①. 从大到小 ②. 引力 ③. 0.1
【解析】
【详解】[1]原子是由原子核和电子组成,原子核由质子和中子组成,因此,氧原子、氧原子核、质子是按照从大到小的尺度排列的。
[2]因为分子间存在引力,所以两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会粘在一起。
[3]因为,所以
18. 风能是一种清洁能源,风力发电将助力我国实现碳中和目标.风力发电将______能转化为______能,风能是______(可再生/不可再生)能源:当风正面垂直吹向静止叶片时,如图所示。从正面看,叶片A会______(向下/向上)转动。
【答案】 ①. 风 ②. 电 ③. 可再生 ④. 向下
【解析】
【详解】[1][2]风力发电消耗风的机械能,获得电能,风力发电将风能转化为电能。
[3]风能可以在自然界里源源不断地得到,是可再生能源。
[4]当风正面垂直吹向静止叶片时,由图可知,风叶上表面一面较平,下面一面较弯曲,风正面垂直吹向静止叶片时,上面流速慢, 压强大,下面流速快,压强小,故叶片受到向下的压强差,则叶片会向下转动。
19. 如图小华拿出手机,保持手机到眼镜的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比______(选填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图______(选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路图。
【答案】 ①. 变小 ②. 乙
【解析】
【详解】[1]屏幕关闭时成的像是平面镜成像,像和小华大小相等;通过摄像头成的像是小华缩小的实像,因此通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比变小。
[2]小华患上了近视眼,近视眼是由于晶状体曲度变大或眼球前后径变短引起的,近视眼看不清远处的物体,远处的物体成像在视网膜前,图乙是近视眼的光路图。
20. 纳米材料前景广阔,火箭喷气口温度最高可达到,据此应用具有___________特性的金属陶瓷;将用纳米碳薄膜制成的极薄材料涂敷在飞机等的外表面起到隐形作用,若某型号纳米碳薄膜厚度为0.3mm,该膜每平方米的质量为0.03kg,则膜的密度是___________。
【答案】 ①. 耐高温 ②. 100
【解析】
【详解】[1]火箭喷气口温度最高可达到,说明火箭喷气口要承受的温度更高,应用具有耐高温特性的金属陶瓷。
[2]膜的密度是
21. 汽车发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程,其中______(选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)冲程是给汽车提供动力的。若该某单缸四冲程汽油机飞轮转速1200 r/min,则该汽油机每秒钟对外做功______次;如图所示为某型号汽车发动机的能量流向图,若该发动机完全燃烧0.2kg的汽油能够获得______J的能量,输出的有用功为______J。(汽油的热值为)
【答案】 ①. 丙 ②. 10 ③. 9.2×106 ④. 2.76×106
【解析】
【详解】[1]四个冲程中,只有做功冲程是给汽车提供动力的,做功冲程时两个气门都关闭,活塞向下运动,做功冲程将内能转化为机械能,对外提供动力,符合的是丙。
[2]汽油机完成1个工作循环是4个冲程,飞轮转2转,对外做功1次,若一台汽油机的转速是1200 r/min=20r/s,表示每秒飞轮转动20圈,曲轴转动20周,40个冲程,对外做功10次。
[3]汽油完全燃烧放出的热量
[4]输出的有用功
22. 电热饮水机通过机内温控开关S进行自动控制,有加热和保温两档。电路原理如图所示,电源电压恒为220V,当开关S接a时,电路处于______挡,此时电流为5A,此时电路消耗的功率为______W;该饮水机在加热状态工作100s,产生的热量为______J;当开关S接b时,电路消耗的功率为44W;保温状态下,电阻两端电压为______V。
【答案】 ①. 加热 ②. 1100 ③. 1.1×105 ④. 8.8
【解析】
【详解】[1]由图可知,当开关S接a时,只有R1接入电路中,开关S接b时,两电阻串联,根据可知,当开关S接a时,电路处于加热状态,饮水机加热功率为
[2]根据题意可知,该饮水机在加热状态工作100s,产生的热量为
[3]电阻R1的阻值为
开关S接b时,两电阻串联,电路消耗的功率为44W,所以电路中的电流为
保温状态下,电阻R1两端电压
23. 请补全图中由于惯性冲上粗糙斜面的物体受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体由于惯性冲上粗糙得斜面时,受竖直向下的重力G,受到斜面给它得垂直斜面向上的支持力F,因为斜面粗糙,所以还受滑动摩擦力,摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以摩擦力f的方向沿斜面向下,如图所示
24. 某同学设计水位自动报警装置,主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯(额定电压220V)、控制电路电源(电源电压6V)、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时,控制电路断开,此时绿灯亮:当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。
【答案】
【解析】
【详解】当水位没有上升到与金属片A接触时,控制电路断开,此时绿灯亮,则上侧与绿灯相连,当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时红灯亮,这表明衔铁被吸下,电磁铁具有了磁性,则下侧与红灯相连,如图所示:
三、解答与探究题(第25题6分、第26题5分,第27题8分、第28题7分、第29题8分,第30题10分,共44分)
25. 小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度;
(1)组装器材时应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)实验时,选取______相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过______方式来增大液体内能的;
(3)此实验通过______(选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为______℃;
(5)根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示,则液体______(选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
【答案】 ①. 自下而上 ②. 质量 ③. 热传递 ④. 加热时间的长短 ⑤. 33 ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1]实验时要用酒精灯的外焰加热,故组装器材时,先安装酒精灯,应按照自下而上的顺序依次安装。
(2)[2][3]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时,选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过热传递方式来增大液体内能的。
(3)[4]实验中运用转换法,通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
(4)[5]由乙图可知,温度计分度值为1℃,加热一段时间后,液体B的温度为33℃。
(5)[6]根据绘制出的温度—时间图象可知,升高相同的温度,B加热时间长,B的吸热能力强,比热容大,根据Q=cmΔt,在质量和降低的温度相同时,B放热多,故液体B更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
26. 某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。
(1)小明在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针如图甲所示,则接下来应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)小明用天平称量鹅卵石的质量时,在最小的砝码放入右盘后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧.此时小明取下最小的砝码,下一步操作是______(选填“A”、“B”);
A.调节平衡螺母 B.调节游码
(3)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,将鹅卵石放入盛有30mL水的量筒中,静止时液面位置如图丙所示,则鹅卵石的密度是______;
(4)小亮的鹅卵石放不进量筒,他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度,他的实验如下:
①用天平测出鹅卵石的质量;
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
③如图丁所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中,使鹅卵石浸没水中,在烧杯壁上标记出水面的位置;
④将鹅卵石从水中取出后,向烧杯内加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量;
⑤鹅卵石密度的表达式______(用字母、、和表示);
⑥将鹅卵石从水中取出时,沾了水,对测算鹅卵石密度产生的影响是______(偏大/偏小/不变)。
【答案】 ①. 右 ②. B ③. 2.7×103 ④. ⑤. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,天平指针偏向左边,说明左边偏重,则应该把平衡螺母向右调节。
(2)[2]当加入最小砝码时,指针偏右,说明砝码质量偏大,此时应取下最小砝码,适当向右移动游码直到横梁平衡,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]由图乙可知,鹅卵石的质量为
m=20g+5g+2g=27g
量筒中水的体积V1=30mL,由图丙可知,量筒中水和鹅卵石的总体积为V2=40mL,则鹅卵石的体积为
V=V2-V1=40mL-30mL=10mL=10cm3
鹅卵石的密度为
(4)[4]加入水的质量为
m水=m3-m2
加入水的体积为
鹅卵石的体积为
鹅卵石密度为
[5]将鹅卵石从水中取出后,向烧杯内加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量,鹅卵石将一部分水带出,不会影响增加的水的质量,即测量的鹅卵石的体积不变,则密度不变。
27. 如图所示在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.7V。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整______,要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电流表示数变大,连线不得交叉;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,出现该状况原因可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.7V,此电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(4)利用上述器材,在不改变电路的情况下,小华认为还可以继续探究电流与电压的关系,他的想法是______的(选填“正确”或“错误”);
(5)好朋友小强也想测灯泡的额定功率,老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻,电源电压未知、小强设计的电路图如图丙所示,请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关、,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为______A;
②保持滑片P的位置不变,断开开关,闭合开关,电流表示数为0.2A;将滑动变阻器的滑片P移到最左端,电流表的示数为0.3A,则电源电压为______V;
③小灯泡的额定功率:______W。
【答案】 ①. ②. 小灯泡短路 ③. 0.81 ④. 错误 ⑤. 0.3 ⑥. 6 ⑦. 0.9
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.7V,电压表选择0~3V的量程,滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入的阻值减小,则左下接线柱接入电路,如下图所示
(2)[2]闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路,可能小灯泡短路。
(3)[3]电流表示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,小灯泡额定功率为
(4)[4]探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不能用来探究电流与电压的关系,故小华的想法是错误的。
(5)[5]闭合开关、,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为0.3A,此时灯泡正常发光,如图1。
[6]保持滑片P的位置不变,断开开关,闭合开关,此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路,电流表示数为0.2A,如图2。将滑动变阻器的滑片P移到最左端,此时电路仅为定值电阻接入电路,如图3,则电源电压为
[7]图2中定值电阻两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同,则灯泡正常发光时变阻器两端的电压为
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压为
小灯泡额定功率为
28. 如图甲所示,是正在建设中的常泰长江大桥,是长江上首座集高速公路、城际铁路、一集公路的“三位一体”的过江通道,桥全长约10km,其中主桥约1200m,上层为设计时速100km/h的双向六车道高速公路,下层为一级公路和城际铁路。
(1)汽车以设计时速通过该桥主桥,需要多少秒?
(2)若一辆汽车由静止开始驶入大桥,假设速度与时间的关系如图乙所示,经15s行驶0.315km后,然后开始做匀速直线运动用时15s,求在这30s整个过程中,汽车的平均速度是m/s?
【答案】(1)43.2s;(2)18m/s
【解析】
【详解】解:(1)根据可知,汽车以设计时速通过该桥主桥,需要的时间为
(2)如图所示,汽车经15s行驶的距离为
s1=0.315km=315m
然后开始做匀速直线运动,此时的速度为v2=15m/s,这段时间通过的路程为
整个过程的平均速度为
答:(1)汽车以设计时速通过该桥主桥,需要43.2秒;
(2)汽车的平均速度是18m/s。
29. 如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为800N的工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速上升。在这个过程中,人施加的拉力F为200N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦。求:
(1)该滑轮组的机械效率;
(2)拉力F的功率;
(3)动滑轮受到的重力;
(4)该工人利用此滑轮组提升不同货物时,支架受到滑轮组的最大拉力。
【答案】(1)75%;(2)80W;(3)100N;(4)2500N
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,该滑轮组动滑轮上有2段绳子承载物重,则滑轮组的机械效率
(2)绳端移动的速度
拉力F的功率
(3)拉力承载的总重
动滑轮重力
(4)绳端的最大拉力
能提起的最大重力
两个滑轮质量相等,则动滑轮的重力
支架受到滑轮组的最大拉力
答:(1)该滑轮组的机械效率为75%;
(2)拉力F的功率为80W;
(3)动滑轮受到的重力为100N;
(4)该工人利用此滑轮组提升不同货物时,支架受到滑轮组的最大拉力为2500N。
30. 学习了密度和浮力的相关知识后,某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、已知密度的多种液体、笔、纸等,设计改装成一支密度计;他们的做法是:在弹簧测力计下面挂一个大小适度的合金块,分别将合金块完全浸没在水和煤油中,静止时弹簧测力计示数如图所示,在弹簧测力计刻度盘上标上密度值;再将合金块分别完全浸没在不同的校验液体中,重复上述操作,反复校对检验;这样就制成一支测定液体密度的“密度计”;(g=10N/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3)
(1)求合金块的密度;______
(2)利用学过的公式原理,从理论上推导,待测液体的密度和弹簧测力计的示数的关系式;______
(3)改装的密度计刻度______(均匀/不均匀)的,改装后密度计的分度值为______g/cm3,密度为2.0×103kg/m3的刻度应该标在弹簧测力计______N的位置。
【答案】 ①. 4×103kg/m3 ②. ρ液=4×103kg/m3﹣F示×103 kg/(N•m3) ③. 均匀 ④. 0.2 ⑤. 2
【解析】
【详解】(1)[1]根据称重法测浮力F=G﹣F浮和阿基米德原理有
3.0N=G﹣ρ水gV=G﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×V……①
3.2N=G﹣ρ煤油gV=G﹣0.8×103kg/m3×10N/kg×V……②
由①②得:V=10-4 m3;G=4N,合金块的密度
(2)[2]由②得
F示=4N﹣ρ液×10N/kg×10-4m3
故待测液体的密度和弹簧测力计的示数的关系
ρ液=4×103kg/m3﹣F示×103 kg/(N•m3)……③
(3)[3]由③知,ρ液与F示为一次函数关系,改装的密度计刻度是均匀的。
[4][5]由③知,当F示=4N时,ρ液=0;当F示=0时,ρ液=4×103kg/m3;0﹣4N之间有20个格,改装后密度计的分度值为
由③知,决定密度计量程大小的关键因素是合金块的密度;把ρ液=2.0×103kg/m3代入③得:F示=2.0N,即密度为2.0×103kg/m3的刻度应该标在弹簧测力计的2.0N位置处。
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