2024年上海市世外集团校中考物理模拟试卷(二)(解析版)
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这是一份2024年上海市世外集团校中考物理模拟试卷(二)(解析版),共17页。试卷主要包含了填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)在原子核中,带正电的粒子是( )
A.质子B.中子C.电子D.核子
2.(2分)拉二胡时,手指在琴弦上面上下移动,这样做主要是改变二胡发出声音的( )
A.响度B.音调C.音色D.传播方向
3.(2分)下列物体中所受重力约为5牛的是( )
A.一瓶矿泉水B.一只鸡蛋
C.一枚铅笔D.一枚针
4.(2分)已知某物体透过凸透镜,在距离透镜10厘米的光屏上成缩小的像,若将物体移动到距离凸透镜5厘米处,则此时成( )
A.缩小的实像B.等大的实像
C.放大的实像D.放大的虚像
5.(2分)如图所示,O为轻质杠杆的支点,B点挂一重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在B点或在A点施加一个力并使该力最小,该力应沿( )
A.F1方向B.F2方向C.F3方向D.F4方向
6.(2分)甲车从P出发、乙车从Q点出发,甲、乙相向而行,它们的s﹣t图像分别如图(a)(b)所示。乙比甲早出发1s,甲到Q点时,乙距离P点1m,求此时乙到Q的距离可能为( )
A.2米B.3米C.8米D.10米
二、填空题(共23分)
7.(3分)一节新干电池的电压为 伏。家庭电路中,教室里的日光灯与电风扇是 的(选填“串联”或“并联”);将一根导线置于静止的小磁针上方,当导线通电时小磁针发生偏转,此现象表明电流周围存在 。
8.(3分)电梯上升过程中,以电梯轿厢为参照物,轿厢内的乘客是 的(选填“运动”或“静止”),重力势能 ,其惯性 (后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
9.(3分)载人飞船返回舱在返回降落过程中高速进入地球大气层,返回舱表面因摩擦温度升高,此过程是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使返回舱表面的内能 。返回舱降至一定高度后,打开降落伞进一步减速,此过程动能 (后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
10.(3分)如图所示,运动员用力向后蹬地,就能加速向前滑,这表明力的作用是 ,力可以改变物体的 ;滑行中冰刀与冰面之间的摩擦属于 摩擦。
11.(3分)如图(a)、(b)所示,物体A、B重均为20牛,不计滑轮重及摩擦,当用力F1以速度v1匀速提升物体A时,力F1为 牛;当用力F2以速度v1匀速提升物体B时,力F2为 牛;若用力F3以速度v2匀速提升物体B,且v1<v2,则F2 F3(选填“>”“=”或“<”)。
12.(4分)在如图所示的电路中,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S,发现电流表示数有变化。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。
①电路中发生的故障可能为 。
②现通过接入一个电压表来进一步确定故障,请写出电压表连接的位置 、闭合开关S后电压表的示数及对应的故障 。
13.(4分)为了解发电厂发出的电能为什么需要用高压输电线送往各地。小明查阅资料得知:(a)由于电流的热效应,远距离输电的导线很长,导线电阻不能忽略不计,远距离输电时在导线上的电能损耗非常可观。(b)输电线的发热功率损耗P损=I线U线。(c)发电厂到用户的距离确定、输电线电阻阻值一般是确定的。(d)发电站的输出电功率是一定的,它等于输出电压和输出电流的乘积,即P=IU。(e)输出电流和输电线上的电流相等。远距离输电如图6所示。
①结合所学知识及上述信息,分析说明为什么发电厂到用户输电线的电阻阻值一般是确定的。 。
②结合所学知识及上述信息,分析说明高压输电的原因。 。
三、作图题(共4分)请用2B铅笔将图画在答题纸的相应位置。
14.(2分)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
15.(2分)在如图所示的电路中,以笔画线代替导线,补两根导线,要求:使两灯并联,电键S闭合后两灯发光,电流表只测灯L2的电流。
四、综合题(共31分)
16.(3分)质量为1千克的水温度下降10℃,求水放出的热量Q放。[c水=4.2×103焦/(千克•℃)]
17.(4分)物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
18.(10分)在如图所示电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,通过电阻R1的电流为1.8安。
①求电阻R1的阻值。
②若在电路中接入一个电流表,电流表量程可以更换,表盘如图(b)所示,在电路各元件都能安全工作的情况下移动变阻器滑片,使电流表达到满偏,请通过分析判断电流表所接位置及滑动变阻器R2接入电路中的阻值变化范围。
19.(9分)如图所示,水平地面上置有圆柱体甲和轻质薄壁圆柱形容器乙。甲的底面积为1×10﹣2米2、高为0.25米、质量为5千克。乙容器足够高,底面积为2×10﹣2米2,盛有0.1米深的水。
①求甲的密度ρ甲。
②求甲对地面的压强p甲。
③将甲竖直放入乙容器中,求此时水对乙容器平底部的压强p水。
20.(5分)小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验,电源电压为1.5伏整数倍且保持不变,待测小灯上标有“0.22A”字样,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,其他器材齐全且完好。实验过程中,小明先正确串联实验器材,再将电压表并联接入电路中,移动变阻器滑片至阻值最大处。闭合开关,记录实验数据。又移动滑片继续实验,部分实验数据记录在表中。最后,他将滑片移至变阻器另一端,此时电压表和电流表示数的乘积约为1.1瓦。他用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。
①测定小灯泡电功率的实验原理是 。
②分析计算电源电压的大小。
③分析计算小灯的额定电功率
2024年上海市世外集团校中考物理模拟试卷(二)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12分)下列各题均只有一个正确选项,请将正确选项的代号用2B铅笔填涂在答题纸的相应位置。更改答案时,用橡皮擦去,重新填涂。
1.(2分)在原子核中,带正电的粒子是( )
A.质子B.中子C.电子D.核子
【分析】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。
【解答】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:A。
【点评】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.(2分)拉二胡时,手指在琴弦上面上下移动,这样做主要是改变二胡发出声音的( )
A.响度B.音调C.音色D.传播方向
【分析】物理学中把声音的高低称为音调,音调的高低与发声体的振动快慢有关,物体振动越快,音调就越高。
【解答】解:手指在琴弦上面上下移动,改变了弦振动部分的长度,使得振动快慢就会不一样,故发出声音的音调就会不同。
故选:B。
【点评】解决此类问题要结合音调的定义进行分析解答。
3.(2分)下列物体中所受重力约为5牛的是( )
A.一瓶矿泉水B.一只鸡蛋
C.一枚铅笔D.一枚针
【分析】结合对生活的了解和对力的单位N的认识,选出符合实际的选项即可。
【解答】解:根据重力公式G=mg可得重力为5N的物体的质量:
m===0.5kg=500g;
A、一瓶矿泉水的质量在500g左右,故A符合题意;
B、一枚鸡蛋的质量在50g左右,故B不符合题意;
C、一只铅笔的质量约为6g,故C不符合题意;
D、一枚针的质量在1g左右,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了对重力的估测,属于基础题目。
4.(2分)已知某物体透过凸透镜,在距离透镜10厘米的光屏上成缩小的像,若将物体移动到距离凸透镜5厘米处,则此时成( )
A.缩小的实像B.等大的实像
C.放大的实像D.放大的虚像
【分析】根据像的性质、像距的大小判定焦距的大小,然后根据物距和焦距的关系分析成像的性质。
【解答】解:某物体透过凸透镜在距离透镜10厘米的光屏上成缩小的像,此时的像是倒立、缩小的实像,则2f>10cm>f,所以5cm<f<10cm,
若将物体移动到距离凸透镜5厘米处(即物距u=5cm),因5cm<f (即物距小于焦距),所以此时成正立放大的虚像,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
5.(2分)如图所示,O为轻质杠杆的支点,B点挂一重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在B点或在A点施加一个力并使该力最小,该力应沿( )
A.F1方向B.F2方向C.F3方向D.F4方向
【分析】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小。所以要判断哪个动力最小,就看哪个动力对应的动力臂最长。支点与动力作用点之间的连线就是最长的动力臂,与这条动力臂垂直的力即为最小动力。
【解答】解:由图可知,O为支点,B点挂一重物,阻力方向向下;要使该力最小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小;
由图可知,OB对应的动力臂最长,所以该力应沿F1方向。
故选:A。
【点评】首先判断最小力的力臂,一般找支点和作用点之间的最长距离为最大力臂,在该点施加的力才最小。确定好最小的力,还要根据杠杆情况判断施力方向。
6.(2分)甲车从P出发、乙车从Q点出发,甲、乙相向而行,它们的s﹣t图像分别如图(a)(b)所示。乙比甲早出发1s,甲到Q点时,乙距离P点1m,求此时乙到Q的距离可能为( )
A.2米B.3米C.8米D.10米
【分析】根据图像利用速度公式求出甲、乙的速度;设PQ之间的距离为s,利用速度公式和甲、乙时间相等列出方程,求出PQ之间的距离,进而求出此时乙到Q可能的距离。
【解答】解:由图(a)(b)可知甲的速度v甲===3m/s,乙的速度v乙===2m/s,
乙比甲早出发1s,则乙提前通过的路程为s0=v't0=2m/s×1s=2m,
设PQ之间的距离为s,
当甲到Q点时,乙距离P点1m,且乙尚未到达P点时,有=,代入数据可得=,解得:s=9m,
甲到Q点时,乙到Q的距离为9m﹣1m=8m;
当甲到Q点时,乙距离P点1m,且乙已经通过P点时,有=,代入数据可得=,解得:s=3m,
甲到Q点时,乙到Q的距离为3m+1m=4m。
故选:C。
【点评】本题考查速度公式的应用,关键是根据条件要进行分类讨论,本题有一定难度。
二、填空题(共23分)
7.(3分)一节新干电池的电压为 1.5 伏。家庭电路中,教室里的日光灯与电风扇是 并联 的(选填“串联”或“并联”);将一根导线置于静止的小磁针上方,当导线通电时小磁针发生偏转,此现象表明电流周围存在 磁场 。
【分析】(1)一节新干电池的电压为1.5伏;
(2)我国家庭电路中各用电器的额定电压一般是220V,只有并联在家庭电路中,各用电器才能正常工作,并且互不影响;
(3)奥斯特实验:在静止的小磁针上方,放一根与磁针平行的导线,给导线通电时磁针将偏转,说明了通电导体周围存在磁场。
【解答】解:(1)一节新干电池的电压为1.5伏;
(2)在家庭电路中,电饭煲与空调之间工作相互不影响,是以并联的方式连接;
(3)在静止的小磁针上方,放一根导线,给导线通电时磁针将偏转,说明了通电导体周围存在磁场。
故答案为:1.5;并联;磁场。
【点评】本题考查了干电池的电压、家用电器正常连接方法、电流的磁效应。
8.(3分)电梯上升过程中,以电梯轿厢为参照物,轿厢内的乘客是 静止 的(选填“运动”或“静止”),重力势能 增大 ,其惯性 不变 (后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。
【解答】解:电梯上升过程中,以电梯轿厢为参照物,轿厢内的乘客与电梯之间没有位置变化,乘客是静止的;
此过程中,乘客的质量不变,高度变大,所以其重力势能增大,其惯性不变。
故答案为:静止;增大;不变。
【点评】此题主要考查了运动和静止的相对性、惯性和重力势能大小的影响因素,具有较强的综合性,难度不大。在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
9.(3分)载人飞船返回舱在返回降落过程中高速进入地球大气层,返回舱表面因摩擦温度升高,此过程是通过 做功 (选填“做功”或“热传递”)的方式使返回舱表面的内能 增大 。返回舱降至一定高度后,打开降落伞进一步减速,此过程动能 减小 (后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【分析】改变物体内能的两种方式:做功和热传递;动能的大小与质量、速度有关。
【解答】解:返回舱进入大气层后的降落过程中,舱体表面与气体分子剧烈摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增加,温度上升,这是通过做功的方式改变了舱体表面的内能;
返回舱降至一定高度后,打开降落伞进一步减速,此过程中返回舱的质量不变,速度变小,动能减小。
故答案为:做功;增大;减小。
【点评】本题考查了改变内能的方法、动能的大小变化,属于基础题。
10.(3分)如图所示,运动员用力向后蹬地,就能加速向前滑,这表明力的作用是 相互的 ,力可以改变物体的 运动状态 ;滑行中冰刀与冰面之间的摩擦属于 滑动 摩擦。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
(2)力的作用效果有二:改变物体的形状,改变物体的运动状态;
(3)一个物体在另一个物体表面滑动产生的摩擦属于滑动摩擦。
【解答】解:在比赛中,运动员用力向后蹬冰面,就可以向前运动,这是由于物体间力的作用是相互的;
运动员用力蹬地,加速向前滑,运动员由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;
在滑行的过程中,冰刀在冰面上滑动,所以冰刀与冰面之间的摩擦是滑动摩擦;
故答案为:相互的;运动状态;滑动。
【点评】本题考查了力的相互性、力的作用效果和摩擦力的分类,要求学生要理论联系实际,多观察,多分析。
11.(3分)如图(a)、(b)所示,物体A、B重均为20牛,不计滑轮重及摩擦,当用力F1以速度v1匀速提升物体A时,力F1为 20 牛;当用力F2以速度v1匀速提升物体B时,力F2为 10 牛;若用力F3以速度v2匀速提升物体B,且v1<v2,则F2 = F3(选填“>”“=”或“<”)。
【分析】不计摩擦时,定滑轮不省力也不费力;
不计滑轮重及摩擦,使用动滑轮可以省一半力,即F=G物;
匀速拉动物体上升时,拉力的大小不变。
【解答】解:定滑轮实质是等臂杠杆,不计摩擦时,不省力也不费力,所以F1=GA=20N;
不计滑轮重及摩擦,使用动滑轮可以省一半力,即F2=GB=×20N=10N;
匀速拉动物体上升时,拉力的大小不变,F2=F3。
故答案为:20;10;=。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点,属于基础题。
12.(4分)在如图所示的电路中,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S,发现电流表示数有变化。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。
①电路中发生的故障可能为 R1短路或R2短路 。
②现通过接入一个电压表来进一步确定故障,请写出电压表连接的位置 R1两端 、闭合开关S后电压表的示数及对应的故障 电压表示数为0,则电阻R1短路;电压表示数为U0,则电阻R2短路 。
【分析】由图知电路两电阻是串联,电流表测量电路中的电流;闭合开关S前后,电流表示数变化,说明闭合开关后电路中有电流,不能是断路,只有一个短路;把电压表并联在某电阻两端,根据示数分析电路故障。
【解答】解:①由图知电路两电阻是串联,电流表测量电路中的电流;闭合开关S前后,电流表示数变化,说明闭合开关后电路中有电流,不能是断路,只有一个短路,故障可能是R1短路或R2短路;
②通过接入一个电压表来进一步确定故障,请写出电压表连接的位置R1两端,闭合开关S后,
电压表示数为0,说明电压表被短路,则电阻R1短路;
电压表示数等于电源电压,为U0,则电阻R2短路。
故答案为:①R1短路或R2短路; ②R1两端;电压表示数为0,则电阻R1短路;电压表示数为U0,则电阻R2短路。
【点评】本题考查串联电路故障的分析,属于中档题。
13.(4分)为了解发电厂发出的电能为什么需要用高压输电线送往各地。小明查阅资料得知:(a)由于电流的热效应,远距离输电的导线很长,导线电阻不能忽略不计,远距离输电时在导线上的电能损耗非常可观。(b)输电线的发热功率损耗P损=I线U线。(c)发电厂到用户的距离确定、输电线电阻阻值一般是确定的。(d)发电站的输出电功率是一定的,它等于输出电压和输出电流的乘积,即P=IU。(e)输出电流和输电线上的电流相等。远距离输电如图6所示。
①结合所学知识及上述信息,分析说明为什么发电厂到用户输电线的电阻阻值一般是确定的。 因为导体的电阻与材料、长度、粗细有关,发电厂到用户的距离确定,导线长度确定,且导线材料、粗细确定,所以阻值确定 。
②结合所学知识及上述信息,分析说明高压输电的原因。 因为P损=I线U线,根据欧姆定律,U线=I线R线,所以P损=I2线R线。由于R线是确定的,要减小P损,只能减小I线。且I=I线,又因为P=IU一定,所以要减小I,必须升高输出电压U 。
【分析】(1)导体的电阻与长度、材料、横截面积、温度有关。
(2)
【解答】解:(1)因为导体的电阻与材料、长度、粗细有关,发电厂到用户的距离确定,导线长度确定,且导线材料、粗细确定,所以阻值确定。
(2)因为P损=I线U线,根据欧姆定律,U线=I线R线,所以P损=I2线R线。由于R线是确定的,要减小P损,只能减小I线。且I=I线,又因为P=IU一定,所以要减小I,必须升高输出电压U。
故答案为:(1)因为导体的电阻与材料、长度、粗细有关,发电厂到用户的距离确定,导线长度确定,且导线材料、粗细确定,所以阻值确定;(2)因为P损=I线U线,根据欧姆定律,U线=I线R线,所以P损=I2线R线。由于R线是确定的,要减小P损,只能减小I线。且I=I线,又因为P=IU一定,所以要减小I,必须升高输出电压U。
【点评】本题考查电能的输送及电功率的相关计算,难度一般。
三、作图题(共4分)请用2B铅笔将图画在答题纸的相应位置。
14.(2分)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
【分析】首先要知道平面镜成像的特点:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称;
其次掌握本题的基本作法:作出两个端点A、B的像点,连接像点即为物体AB在平面镜中的像。
【解答】解:
根据平面镜成像的特点,先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′,连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像,注意辅助线和像用虚线,如图所示:
【点评】在平面镜成像作图中,若作出物体在平面镜中所成的像,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像。
15.(2分)在如图所示的电路中,以笔画线代替导线,补两根导线,要求:使两灯并联,电键S闭合后两灯发光,电流表只测灯L2的电流。
【分析】由题意可知,两灯并联,电键S闭合后两灯发光说明电键位于干路,电流表只测灯L2的电流说明电流表与L2串联,据此连接实物电路图。
【解答】解:由题意可知,两灯并联,电键S位于干路,电流表与L2串联,实物图的连接如下图所示:
【点评】本题考查了实物电路图的连接,根据题意得出电路元件的连接方式是关键。
四、综合题(共31分)
16.(3分)质量为1千克的水温度下降10℃,求水放出的热量Q放。[c水=4.2×103焦/(千克•℃)]
【分析】根据Q放=cmΔt求出水放出的热量。
【解答】解:水放出的热量:Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×10℃=4.2×104J。
答:水放出的热量Q放为4.2×104J。
【点评】本题考查热量的简单计算,是一道基础题。
17.(4分)物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【分析】知道水平拉力的大小和前进的距离,根据W=Fs求出拉力做的功,根据P=求出功率的大小。
【解答】解:拉力做的功:
W=Fs=50N×2m=100J;
拉力的功率:
P===10W。
答:此过程中拉力做的功为100J,功率为10W。
【点评】本题考查了功和功率的计算,难度不大,是一道较为简单的计算题。
18.(10分)在如图所示电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,通过电阻R1的电流为1.8安。
①求电阻R1的阻值。
②若在电路中接入一个电流表,电流表量程可以更换,表盘如图(b)所示,在电路各元件都能安全工作的情况下移动变阻器滑片,使电流表达到满偏,请通过分析判断电流表所接位置及滑动变阻器R2接入电路中的阻值变化范围。
【分析】①由图(a)所示电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联。已知通过R1的电流,根据并联电路的电压规律和欧姆定律求得R1的阻值;
②根据题意确定电流表位置,结合欧姆定律求得变阻器允许接入电路的最小值,从而得出其接入电路的阻值变化范围。
【解答】解:①由图(a)所示电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联。
由并联电路的电压规律可知,U1=U2=U=18V,
通过电阻R1的电流为1.8A,则R1的阻值:
R1===10Ω;
②A、并联电路各支路互不影响,即R1支路电流为1.8A,且不变。若将电流表接入此支路,则电流表不能满偏,故电流表不能接在R1支路中;
B、电流表接在R2支路中,因为允许通过滑动变阻器的最大电流为2A,
若电流表选0~0.6A量程,则通过R2的最大电流为I2大=0.6A,
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为:R2小===30Ω>20Ω,不合题意,故电流表不能选0~0.6A量程;
若电流表选0~3A量程,则通过R2的最大电流为I2大=2A,
此时滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为:R2小===9Ω,
滑动变阻器接入电路的阻值变大时,通过它的电流变小,所以它接入电路的最大阻值为20Ω,
则滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为9~20Ω;
C、若电流表接在干路中,由并联电路的电流规律可知,I=I1+I2=1.8A+I2>0.6A,故电流表选0~3安量程,此时通过R2的最大电流为:I2大=I大﹣I1=3A﹣1.8A=1.2A,
滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为:R2小===15Ω,
滑动变阻器接入电路的阻值变大时,通过它的电流变小,干路中的电流也变小,所以它接入电路的最大阻值为20Ω,则滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为15~20Ω。
答:①电阻R1的阻值为10Ω;
②电流表接在R2支路中,且电流表选0~3A量程时,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为9~20Ω;电流表接在干路中,且电流表选0~3A量程时,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为15~20Ω。
【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用,难点在第②问,正确判断电流表的位置和所选量程是关键。
19.(9分)如图所示,水平地面上置有圆柱体甲和轻质薄壁圆柱形容器乙。甲的底面积为1×10﹣2米2、高为0.25米、质量为5千克。乙容器足够高,底面积为2×10﹣2米2,盛有0.1米深的水。
①求甲的密度ρ甲。
②求甲对地面的压强p甲。
③将甲竖直放入乙容器中,求此时水对乙容器平底部的压强p水。
【分析】①求出圆柱体甲的体积,然后利用密度公式计算其密度;
②根据p=可求出甲对地面的压强;
③假设将甲竖直放入乙容器中未浸没,根据体积关系可求出容器中水的深度,从而判断出甲是否被浸没,根据p=ρgh可求出此时水对乙容器平底部的压强。
【解答】解:①圆柱体甲的体积:
V甲=S甲h甲=1×10﹣2m2×0.25m=2.5×10﹣3m3,
则甲的密度为:ρ甲===2×103kg/m3;
②圆柱体甲的重力为:G甲=m甲g=5kg×10N/kg=50N,
则圆柱体甲对地面的压强为:p甲====5000Pa;
③设甲放入乙容器后未浸没,则
h水===0.2m<0.25m,
故假设成立,此时水对乙容器平底部的压强为:
p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa。
答:①甲的密度为2×103kg/m3;
②甲对地面的压强为5000Pa;
③将甲竖直放入乙容器中,此时水对乙容器平底部的压强为2×103Pa。
【点评】此题考查压强的大小计算、密度公式及其应用等,难度较大。
20.(5分)小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验,电源电压为1.5伏整数倍且保持不变,待测小灯上标有“0.22A”字样,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,其他器材齐全且完好。实验过程中,小明先正确串联实验器材,再将电压表并联接入电路中,移动变阻器滑片至阻值最大处。闭合开关,记录实验数据。又移动滑片继续实验,部分实验数据记录在表中。最后,他将滑片移至变阻器另一端,此时电压表和电流表示数的乘积约为1.1瓦。他用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。
①测定小灯泡电功率的实验原理是 P=UI 。
②分析计算电源电压的大小。
③分析计算小灯的额定电功率
【分析】(1)测定小灯泡电功率的实验原理是P=UI;
(2)根据串联电路电压的规律求出电源电压可能的值,根据电源电压为1.5伏的整数倍确定灯的额定电压大小;
(3)在第2次操作中由欧姆定律求出电路中的电流即灯的额定电流,根据P=UI求出灯的额定功率。
【解答】解:①测定小灯泡电功率的实验原理是P=UI;
②滑动变阻器的最大电阻为:RP大=20Ω,电路中最小电流为:I小=0.14A;
则此时滑动变阻器两端电压为:UP大=I小Rp大=0.14A×20Ω=2.8V,电压表接在小灯两端;
滑动变阻器连入电路电阻为RP=0时,IL≥0.22A,
则UL===5V,
U=UP+UL,
则3.5V<U<5V,
且 U 为1.5V整数倍,
所以U=4.5V;
③序号3中,小灯两端电压UL=U=4.5V时,通过小灯的电流为:I3===0.24A>0.22A,
所以第2组实验数据下小灯正常发光,UL2=3.5V,I2=0.22A,
P额=U额I额=3.5V×0.22A=0.77W。
故答案为:①P=UI;②电源电压的大小为4.5V;③分小灯的额定电功率为0.77W。
【点评】本题测定小灯泡的电功率,考查实验原理、串联电路的规律及欧姆定律的运用,正确判断电压表的连接及电源电压大小是关键,对学生的推理能力和分类讨论能力要求较高,有一定难度。序号
UV(伏)
IA(安)
UVIA(瓦)
1
0.14
2
3.5
3
1.1
序号
UV(伏)
IA(安)
UVIA(瓦)
1
0.14
2
3.5
3
1.1
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