2024年陕西省咸阳市永寿县蒿店中学中考物理模拟试卷
展开1. 某用电器在12min内消耗的电能为0.2kW·h,则这个用电器可能是( )
A. 空调机B. 电冰箱C. 电视机D. 节能灯
【答案】A
【解析】
【详解】由可得,该用电器的电功率为
以上四种家用电器中,电冰箱、电视机的功率在100W左右,节能灯的功率在25W左右,功率超1000W的只有空调机,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列能源中,属于可再生能源的是( )
A. 煤B. 石油C. 风能D. 核燃料
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.煤、石油、核燃料在短时间内不能再生,是不可再生能源,故ABD不符合题意;
C.风能可以从自然界中源源不断低获得,是可再生能源,故C符合题意。
故选C。
3. 下列有关声的说法正确的是( )
A. 倒车雷达利用次声波的回声定位功能
B. 城市中禁鸣汽车喇叭是为了阻断噪声的传播
C. 医生通过听诊器给病人诊病是利用声音传递信息
D. 电影院内墙用吸音材料来装饰是为了防止噪声产生
【答案】C
【解析】
【详解】A.倒车雷达利用超声波的回声定位功能,故A错误;
B.城市中禁鸣汽车喇叭是从声源处控制噪声,故B错误;
C.医生通过听诊器获取病人体内脏器的声音判断病情,这是利用声音传递信息,故C正确;试卷源自 来这里 全站资源一元不到! 每日更新,汇集全国各地小初高最新试卷。D.电影院内墙用吸音材料来装饰是为了减弱回声,减小回声对观众影响,故D错误。
故选C。
4. 2024年1月17日22时27分,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射(试)验装置等物资,并为神舟十七号航天员乘组送去龙年春节的“年货”。航天器外壳要求轻巧、耐高温,航天器外壳应具备的特性是( )
A. 密度小、熔点高B. 密度大、熔点高
C. 密度大、熔点低D. 密度小、熔点低
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,高速航天器外壳要求轻巧,说明航天器外壳材料应具有密度小,相同体积的航天器外壳的质量较小;且航天器外壳材料的熔点高,可以耐高温,不易熔化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 水是生命之源,下列关于水的物态变化,描述正确的是( )
A. 壶中的水烧开时,壶嘴喷出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
B. 冬天,戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内,镜片变模糊是液化现象
C. 冻豆腐里有许多小孔,这是豆腐里的水先凝华成冰,后又升华成水形成的
D. 游泳上岸后,身上感觉冷是因为水升华吸热
【答案】B
【解析】
【详解】A.“白气”是气态变液态,是水蒸气液化形成的小水珠,故A错误;
B.冬天,戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内,室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的镜片时液化使镜片变模糊,故B正确;
C.冻豆腐里有许多小孔,这是豆腐里的水先凝固成冰,后又熔化为水,从豆腐中流出而形成的,故C错误;
D.游泳上岸后,身上有水,水蒸发(汽化)吸热使人感觉到冷,故D错误。
故选B。
6. 诗词是中华文化的瑰宝之一,许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有着紧密联系,下列诗词与对应的物理知识正确的一项是( )
A. “溪边照影行,天在清溪底”诗句中的“天”是由光的折射形成的虚像B. “水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”看到水中游鱼细石是因为光的直线传播
C. “人面桃花相映红”桃花呈红色是因为它能吸收红光
D. “掬水月在手,弄花香满衣”诗句中的“月”,是由光的反射形成的虚像
【答案】D
【解析】
【详解】A.“溪边照影行,天在清溪底”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”在岸上看到水中的游鱼细石,是水中的游鱼、细石反射的光线斜射入空气中时,发生光的折射而形成的虚像,故B错误;
C.因为桃花能反射红光,所以会有人面桃花相映红的现象,故C错误;
D.“掬水月在手,弄花香满衣”,属于平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故D正确。
故选D。
7. 某地中考体育测试项目中,小徐同学抛出的实心球在空中运动的轨迹如图所示。忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 抛出后在空中飞行,是因为受推力的作用
B. 抛出后继续向前,是因为实心球具有惯性的作用
C. 运动到最高点时速度为 0,受平衡力的作用
D. 抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变,因为受重力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.被抛出的实心球不再受到手的推力作用,实心球继续向前运动,是因为实心球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故A错误;
B.抛出后继续向前,是因为实心球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.实心球运动到最高点时,具有向前运动的速度,速度不为零;此时只球受重力作用,受非平衡力的作用,故C错误;
D.抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变,是因为受重力的作用,是重力改变了它的运动状态,故D正确。
故选D。
8. 将肉片直接放入热油锅里爆炒,会将肉炒焦或炒煳,大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中,再放到热油锅里爆炒,炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富。对此现象说法不正确的是( )
A. 在炒肉片过程中,肉片温度升高,内能增加
B. 附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C. 在炒肉片过程中,肉片内能增加主要是通过做功实现的
D. 附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.在炒肉片过程中,肉片吸收热量,温度升高,内能增加,故A正确,不符合题意;
B.附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发,所以炒出的肉片鲜嫩味美,故B正确,不符合题意;
C.在炒肉片过程中,肉片内能增加主要是通过热传递实现的,故C错误,符合题意;
D.附近能闻到肉香属于扩散现象,体现了分子在不停地做无规则的运动,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 为保障春运期间市民出行安全,我国大多数省市公交分别在12米和18米的BRT车辆上安装了自动爆玻器,以提高反恐防暴应急处置能力。如图所示为某公交车自动爆玻器,危急时刻,司机只需按下开关,自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤,它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的。图中的实验与自动爆玻器工作原理相同的是( )
A. B.
C. D. 【答案】B
【解析】
【详解】由题意知道,自动爆玻器的工作原理是通电线圈(导体)在磁场中受到力的作用而运动。
A.该实验说明闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是机械能转化为电能,故A不符合题意;
B.该实验中,当导体中通过电流时,通电导体在磁场中受力的作用而运动,与自动爆玻器工作原理相同,故B符合题意;
C.该实验说明磁极间的相互作用:异名磁极相互吸引,故C不符合题意;
D.该实验是奥斯特实验,说明了通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
10. 小明设计了如图-1所示的模拟调光灯,电路电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表、(未画出)示数变化的关系如图-2所示,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4.5V
B. 小灯泡正常发光时的功率为3W
C. 图像②表示的电流随电压的变化关系
D. 的阻值为10Ω
【答案】A
【解析】
【详解】C.由图-1得,灯泡、R1、R2串联,电压表V1测量灯泡电压,电流表测量电路电流。将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动,变阻器接入电路中电阻变小,电路中电流变大,由欧姆定律得,灯泡的电压、R1的电压均变大,由串联电路电压特点得,变阻器的电压变小,则图-2中①图像是灯泡的U-I的图像、②是变阻器R2的U-I图像,故C错误;AD.由图像与欧姆定律得,R1阻值为
当灯泡正常发光时,电路电流最大为0.25A,灯泡的电压为2.5V,R2的电压为0.75V,由欧姆定律得,此时R1电压为
电源电压为
故A正确,D错误;
B.小灯泡正常发光时的功率为
故B错误。
故选A。
二、填空与作图题(共8小题,计22分)
11. 气球经常被我们用来装饰,以烘托节日的气氛,物理实验中也经常用到气球。如图﹣1,将吹好的气球与干毛巾摩擦后,可以吸起小纸屑,这是因为气球 _______。如图﹣2,将两个气球在头发上摩擦后,一个气球在另一个气球上方“跳舞”,说明两个气球带_______(选填“同种”或“异种”)电荷。如图﹣3,在“探究影响电流热效应的因素”实验时,将电热丝放入烧瓶中,该实验探究的是导体产生的热量与 _______的关系。(其中R1>R2>R3)
【答案】 ①. 带电 ②. 同种 ③. 电阻
【解析】
【详解】[1]带电体有吸引轻小物体的性质,将吹好的气球与干毛巾摩擦后,带上静电,可以吸起小纸屑。
[2]如图﹣2所示,将两个气球在头发上摩擦后,带上同种电荷,同种电荷相排斥,两个气球相互排斥,因此一个气球在另一个气球上方“跳舞”。[3]如图﹣3所示,在“探究影响电流热效应的因素”实验时,把气球套在烧瓶口上,电流与通电时间相同,电阻的大小不同,是为了探究导体产生的热量与电阻关系。
12. 观察图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(选填“A”或“B”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. B
【解析】
【分析】
【详解】[1]汽车在水平路面上急速行驶,由图甲可知,相同时间内汽车上表面空气通过路程较长,根据,汽车上表面空气的流动速度大于下表面流动的速度,因气体流速大的地方压强小,故汽车上表面受到的压力小于下表面受到的压力,汽车产生向上的升力,汽车对地面的压力会变小。
[2]因在接触面粗糙程度相同时,压力越小,摩擦力越小,根据汽车对地面的压力会变小,从而使车与地面之间的摩擦力变小,车容易失控。
[3]为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”,即应增大车对地面的压力,在车尾安装了一种“气流偏导器”, 结合[1],其外形应选与汽车外形相反的形状,即用图乙中的B。
13. 图(a)中的电热水壶,通过壶外透明玻璃管的液面就可知道水壶内的水位,这是利用了_____________原理;图(b)中茶壶的盖上有一个小孔,是为了壶内的气压与外界_____________ 相等,更容易把水倒出;图(c)中拦河大坝建成上窄下宽的主要原因是水的压强随 ________的增加而增大。
【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压强 ③. 深度
【解析】
【详解】[1]图(a)中的电热水壶,壶内水位的玻璃管是根据连通器的原理来工作的,根据连通器的原理可知,壶内水位的玻璃管与壶内的水位是相平的,因此通过观察玻璃管内水位的高低就可判断壶内水位的高低。
[2]图(b)中茶壶的盖上有一个小孔,使茶壶内外相通,所以茶壶内外气压相同,故壶内的气压与外界大气压强相等。
[3]图(c)中拦河大坝要受到水对它一个向外的压强,根据液体压强的特点可知,液体压强随着深度的增加而增大,为了防止大坝被冲毁,所以修的上窄下宽。
14. 小梦同学身高170cm,站在竖直放置的平面镜前2m处,她在穿衣镜中的像距她______m。若她以0.1m/s的速度向平面镜走近,经过5s后,小梦和她的像之间的距离是______m;若她觉得光线不足,她应该拿起小平面镜走到窗边,让______(选填“平面镜”或“自己的脸”)正对窗户。
【答案】 ①. 4 ②. 3 ③. 自己的脸
【解析】
【详解】[1]根据平面镜成像特点可知,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,所以她在穿衣镜中的像距平面镜2m,她在穿衣镜中的像距她的距离为
s1=2m+2m=4m
[2]她以0.1m/s的速度向平面镜走近,经过5s后,她靠近平面镜的距离为
s=vt=0.1m/s×5s=0.5m
同时像也靠近平面镜0.5m,所以此时小红和她的像之间的距离为
s2=(2m-0.5m)+(2m-0.5m)=3m
[3]若她觉得光线不足,她应该拿起小平面镜走到窗边,让脸正对窗户,脸反射的光增多,镜面反射成像的光增多,像变亮。
15. 家用轿车的发动机是四冲程内燃机,在工作过程中将机械能转化为内能的是______冲程;如图是内燃机的能量流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为______%。已知汽油的热值是,完全燃烧0.5kg的汽油,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是______J。
【答案】 ①. 压缩 ②. 30 ③. 【解析】
【详解】[1]内燃机的压缩冲程中,活塞压缩汽缸内燃料混合物,温度升高,将机械能转化为内能。
[2]根据图中给出的信息,该内燃机的效率为
[3]完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量为
Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
该汽车获得的机械能为
16. 如图所示,是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600kg的物体时,物体上升5m用时3s,滑轮组的机械效率是80%,则所做的有用功是______J,总功的功率是______W。若用该装置提升质量更大的物体,其机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取)
【答案】 ①. 30000 ②. 12500 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]物体重力为
所做的有用功为
[2]总功为
则总功的功率为
[3]在使用同一滑轮组时,提升质量更大的物体时,即增加物体的重力,相当于增大了有用功,而额外功不变,根据可知机械效率增大。
17. 如图所示,根据给出的入射光线和折射光线,完成光路图。
【答案】
【解析】
【详解】过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后成为平行光,过凸透镜光心的光线传播方向不变,如下所示:
18. 小王自制了一个电磁秋千玩具,如图甲所示。闭合开关后,推动一下永磁体,它在电磁铁排斥作用下来回摆动,请在图乙所示的简图中作出:
(1)电磁铁下端的磁极;
(2)电源的正、负极;
(3)图中的磁感线方向。
【答案】
【解析】【详解】解:根据题意,永磁体的下端为S极,因此电磁铁上端的磁极为S极;根据安培定则可知,电流从电磁铁上端流入,下端流出,故下端为负极,磁感线从磁体的N极出发。如图所示:
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
19. 请完成下列填空。
(1)如图-1,小章同学用调节好的托盘天平测量金属球的质量,按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,砝码情况和游码位置如图所示,则金属球的质量为______g;
(2)如图-2,小龙在“探究平面镜成像特点”的实验中,寻找像的位置时,眼睛应该______(选填“透过”或“不透过”)玻璃板进行观察;
(3)如图-3,在两块玻璃板上分别滴上等量的酒精,比较两块玻璃板变干的快慢情况。甲图中的实验现象表明:液体的表面积越小,蒸发越______(选填“快”或“慢”);乙图中的实验现象表明:蒸发快慢,与液体的______有关。
【答案】 ①. 157.4 ②. 透过 ③. 慢 ④. 温度
【解析】
【详解】(1)[1]如图-1,天平横梁标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2.4g,则金属球的质量为
(2)[2]平面镜成像是由于光的反射成像,所以寻找像的位置时,眼睛应该透过玻璃板进行观察才能看到像。
(3)[3][4]蒸发的快慢与温度、表面积、液体表面的空气流速有关,甲图中的实验现象表明:液体的表面积越小,蒸发越慢;乙图中温度升高,蒸发加快,表明:蒸发快慢,与液体的温度有关。
20. 如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,记录了下表中的实验现象。
(1)比较序号1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做______的运动时,导体中就产生感应电流;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是:______(选填字母);
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)从能量转化的角度来分析感应电流的产生过程是______能转化为电能;
(4)如果将电流表换成______,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】 ①. 切割磁感线 ②. B ③. 机械 ④. 电源
【解析】
【详解】(1)[1]比较1、2(或1、3)实验现象可知,保持磁体和导体不动,电路中不会产生感应电流,但是保持磁体不动,导体水平切割磁感线时会产生感应电流,故可得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时电路中就会产生感应电流。
(2)[2]感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关,所以想要改变感应电流的方向,可以只上下调换磁极,或者只改变导体水平运动的方向,如果上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向,感应电流的方向不会发生变化。故选B。
(3)[3]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时电路中就会产生感应电流,所以是机械能转化为电能。
(4)[4]如果将电流表换成电源,则构成一个完整的闭合回路,这样可以探究磁场对通电导体的作用。序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线
向左偏转
21. 在摩擦力的科学探究中,小林同学猜想滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度、接触面间的压力和物体运动的速度三个因素有关,他进行了如图-1所示的实验,实验数据如下表。
(1)为保证探究的准确性,应沿______方向,以相同______缓慢地拉动水平桌面上的滑块;
(2)由序号为1、2、3的实验可得到的结论是______;
(3)由序号为______的实验,可得到:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力随压力的增大而增大;
(4)小林通过实验得出了摩擦力的大小与滑块运动的速度有关。与同学交流时,她再次重复了研究这个因素时的实验过程如图-2,其中明显的错误是______;
(5)经过实验,小明发现实验中要使滑块匀速运动不容易做到,通过分析和在老师指导下,他采取了图-3的办法:将滑块用绳子固定,只需要拉动木板,无须保持匀速,也可以测得滑动摩擦力,大大提高了实验的可操作性。你认为他的办法是______(选填“正确”或“错误”)的,他这样操作的理由是______。
【答案】 ①. 水平 ②. 速度 ③. 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 ④. 3、4 ⑤. 没有控制压力不变 ⑥. 正确 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]为保证探究的准确性,应沿水平方向,以相同速度缓慢地拉动水平桌面上的滑块,根据二力平衡的知识,测力计示数大小等于滑动摩擦力。
(2)[3]由实验序号1、2、3,接触面所受的压力都为6N不变,但接触面分别为粗糙程度不同的毛巾、棉布和木板,测出的滑动摩擦力不同,可得到的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。序号
压力/N
接触面种类
弹簧测力计示数/N
1
6
毛巾
2.2
2
6
棉布
1.8
3
6
木板
0.6
4
12
木板
1.2
(3)[4]由实验序号3、4,都是在木板面,即接触面的粗糙程度相同,但压力不同,分别为6N和12N,测出的滑动摩擦力不同,可得到的结论是:在粗糙程度相同时,滑动摩擦力随压力增大而增大。
(4)[5]探究摩擦力与滑块运动的速度的关系,根据控制变量法,应该控制压力和接触面的粗糙程度相同,所以明显的错误是:没有控制压力相同。
(5)[6][7]他的办法是正确的,因为这样改进后,压力和接触面间的粗糙程度都没有改变,滑动摩擦力就不会改变,所以不影响对摩擦力的测量,且这样进行实验测力计的示数更加稳定,方便测量。
22. 某小组想要测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)如图-1是这个小组某位同学连接的电路,其中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)在图-1中,若所有元件及接触处均完好,在电路改接前即闭合开关,则电压表______(选填“有”或“无”)示数;
(3)将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图-2所示,则小灯泡正常发光时的电阻是______;
(4)小组同学还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并绘制了如图-3所示的图像,根据图像可知电流与电压并不成正比。原因是灯丝的电阻随着温度升高而______。在这个图像中,横轴应该表示的物理量是______(选填“电压”或“电流”);
(5)小组同学又设计了图-4所示的电路,只用电压表测量额定电压2.5V小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下。
①闭合开关、,断开,将滑动变阻器的滑片移到最右端,电压表的示数为4.5V;
②______,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,这时小灯泡正常发光;
③闭合开关、,断开,保持滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为;
④小灯泡的额定功率______W。【答案】 ①. ②. 有 ③. ④. 变大 ⑤. 电压 ⑥. 闭合开关、,断开 ⑦. 2 ⑧. 0.5
【解析】
【详解】(1)[1] 应使电压表和灯泡并联测其两端电压,电流表和灯泡串联测其电流,如图所示:
(2)[2] 在图-1中,若所有元件及接触处均完好,在电路改接前即闭合开关,则电压表串联到电路中,测电源电压,有示数。
(3)[3] 如图-2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[4] 灯丝电阻随着温度升高而变大,所以其电流与电压并不成正比。
[5] 根据欧姆定律的变形公式,因灯丝的电阻随温度的升高而增大,故电压的增加量应大于电流的增加量,故在图-3中横轴应该表示的物理量是电压。
(5)[6][7][8] ①闭合开关、,断开,将滑动变阻器的滑片移到最右端,此时电压表测电源电压,电压表示数为4.5V,即电源电压是4.5V;
②闭合开关、,断开,使得灯泡和滑动变阻器串联,且此时电压表测滑动变阻器电压,由串联分压可知,若要使灯泡正常发光,需移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V;
③闭合开关、,断开,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电路为滑动变阻器的简单电路,电压表测滑动变阻器左侧电压,此时电压表示数为3V,则滑动变阻器左右两侧分压比例是2∶1,由滑动变阻器最大阻值是15Ω可知其左侧电阻为10Ω,灯泡正常发光时的电流为
④小灯泡的额定功率为
四、综合题(共2小题,计16分)
23. 2023年2月水陆两栖飞行器“同济飞鱼”的首次亮相,引来了《新科学家》、北美NewAtlas等国际科技杂志的争相报道。“同济飞鱼”是由同济大学上海自主智能无人系统科学中心研发的创新成果,它在空中可以像无人机一样飞行,入水后像潜水器一样运行。它的质量为1.63千克,可在水下巡游约40分钟。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)某一时刻“同济飞鱼”的操控显示器显示,它受到的液体压强为1.5×106Pa,此时“同济飞鱼”所处的深度是多少米?
(2)计划给“同济飞鱼”安装一个微型摄像机收集水下信息,已知微型摄像机镜头的表面积约为4cm2,则当它下潜至上题中的深度时,微型摄像机的镜头表面受到的压力是多少牛?
(3)为进一步开发“同济飞鱼”向水下运送物品的功能,在某次测试中,“同济飞鱼”悬挂着一个实心物块从水面上方匀速下降,直至全部没入水中,如图乙所示是绳的拉力随时间t变化的图像(不计水的阻力),求物块的密度。
【答案】(1)150m;(2)600N;(3)2.8×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)由p=ρgh可知,此时“同济飞鱼”所处的深度
(2)由可知,微型摄像机的镜头表面受到的压力
F=pS=1.5×106Pa×4×10-4m2=600N
(3)由图乙可知,当物块没有浸入水中时,物块的重力等于绳的拉力,即
G=F1=14N
当物块浸没在水中时,绳的拉力F2=9N,由G=mg可知,物块的质量
物块浸没中水中时受到的浮力
F浮=G-F2=14N-9V=5N
由F浮=ρ液gV排可知,物块浸没在水中排开水的体积
物块浸没在水中时,物块排开水的体积等于物块自身的体积,即
V=V排=5×10-4m3
物块的密度
答:(1)“同济飞鱼”所处的深度是150m;
(2)微型摄像机的镜头表面受到的压力是600N;
(3)物块的密度为2.8×103kg/m3。
24. 如图-1是只有加热、保温功能电热水器的简易电路图,控制电路中,电源电压,R为阻值可调的电阻,热敏电阻允许通过的最大电流,其阻值随温度变化的关系如图-2,电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中,电源电压,电阻,。当电磁继电器线圈中的电流时,衔铁上端与触点a接通;当电磁继电器线圈中的电流时,衔铁被吸下与触点b接通。求:
(1)继电器动触点和静触点______接通时,处于加热状态;求电热水器加热时的电流;______
(2)电热水器的保温功率______;
(3)为使控制电路能正常工作,可调电阻R的最小阻值______。
【答案】 ①. b ②. 10A ③. 220W ④.
【解析】
【详解】(1)[1][2] 分析工作电路可知,当继电器动触点和静触点a接通时,、串联,此时总电阻较大,根据可知总功率较小,为保温状态;当继电器动触点和静触点b接通时,只有工作,此时总电阻较小,根据可知总功率较大,为加热状态。则电热水器加热时的电流为
(2)[3] 保温状态时,、串联,则保温功率为
(3)[4] 热敏电阻允许通过的最大电流为15mA,即0.015A,控制电路总电阻为
由图-2可知,的最小值是200Ω,可调电阻R的最小阻值为
R最小=R总-RT最小=400Ω-200Ω=200Ω
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