云南省楚雄彝族自治州双柏县中考模拟预测物理试题(解析版)
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这是一份云南省楚雄彝族自治州双柏县中考模拟预测物理试题(解析版),共19页。试卷主要包含了 本卷为试题卷, 试题中用到g均取10N/kg,6~1s,故B不符合题意;, 下列有关电现象的说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
(全卷五个大题,共23个小题,共8页;满分90分,考试用时75分钟)
注意事项:
1. 本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上,在试题卷、草稿纸上作答无效。
2. 考试结束后,请将试题卷和答题卡一并交回。
3. 试题中用到g均取10N/kg。
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 物理源于生活,又服务于生活,下列数据符合实际的是( )
A. 人感觉舒适的温度是
B. 正常人心脏跳动一次的时间约为3s
C. 两节新干电池串联后的总电压为4V
D. 一部手机的重力约为2N
【答案】D
【解析】A.人感觉舒适的温度约为25℃,40℃属于高温,故A不符合题意;
B.正常人心跳在60~100次/分钟,心跳一次时间约为0.6~1s,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压约为1.5V,两节新干电池串联后的总电压为3V,故C不符合题意;
D.一部手机的质量约为200g,重力约为2N,故D符合题意。
故选D。
2. 2024年春晚舞台上,舞蹈《锦鲤》惊艳亮相,舞者身着红白色的衣裙仿佛自由自在的锦鲤,可鱼翔浅底,亦可翱翔天际。如图所示是舞者表演的瞬间,水中的倒影的形成原因是( )
A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光的折射D. 光的色散
【答案】B
【解析】因为光滑的舞台相当于平面镜,所以看到的倒影是平面镜成像,即光的反射形成的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 关于家庭电路和安全用电,下列说法不正确的是( )
A. 家庭电路中电流过大时空气开关会切断电路
B. 绝缘皮破损的电线不可以继续使用
C. 使用试电笔时指尖抵住笔尾金属
D. 多个大功率用电器同时使用一个插座
【答案】D
【解析】A.家庭电路中电流过大时,空气开关会断开,切断电路,从而保护电路,故A正确,不符合题意;
B.绝缘皮破损的电线使用时容易漏电,导致触电,不可以继续使用,故B正确,不符合题意;
C.使用试电笔时指尖应抵住笔尾金属体,这样带电体、试电笔、人体、大地构成闭合电路,这样氖管才能发光,故C正确,不符合题意;
D.多个大功率用电器同时使用一个插座,通过插座的电流太大,容易导致插座发热燃烧,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 我国的十二个传统节日不仅代表着中华民族深厚的文化底蕴,还蕴含着丰富的美食文化。每个节日都有各自的特色食物。下列与传统节日美食相关的物理知识说法不正确的是( )
A. 煮腊八粥时很远就能闻到粥的香味是扩散现象
B. 汤圆入锅后温度升高,内能增大
C. 吃粽子时,米粒和粽叶不容易分开,表明分子间有引力
D. 月饼被切下一块后,它的密度变小
【答案】D
【解析】A.煮腊八粥时很远就能闻到粥的香味是分子不停地做无规则运动的结果,这就是扩散现象,故A正确,不符合题意;
B.汤圆入锅后温度升高,分子热运动变剧烈,分子动能变大,内能增大,故B正确,不符合题意;
C.分子间存在着相互作用的引力和斥力,因此吃粽子时,米粒和粽叶不容易分开,表明分子间有引力,故C正确,不符合题意;
D.月饼被切下一块后,物质的种类不变,因此它的密度不变,故D错误,符合题意。
故选D。
5. 对如图所示四个实验装置图,下列分析正确的是( )
A. 图甲中小磁针的旋转是奥斯特发现的通电导线在磁场中受到力的作用
B. 图乙中通电螺线管周围的磁场与蹄形磁体的磁场类似
C. 图丙中闭合开关,导体在磁场中沿水平方向左右运动时,灵敏电流表指针发生偏转
D. 图丁在生活中的应用是动圈式话筒,也被称作电磁感应现象
【答案】C
【解析】A.甲图中当给导线通电时发现周围的小磁针发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,这是电流的磁效应,故A错误;
B.图乙中通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场类似,故B错误;
C.丙图中无电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时导体中有感应电流产生,灵敏电流计的指针发生偏转,这是电磁感应现象,根据这个原理可制成发电机,故C正确;
D.动圈式话筒原理是电磁感应现象,而丙图中开关闭合后,通电导体在磁场中受力而运动,两者的原理不相同,故D错误。
故选C。
6. 下列有关电现象的说法正确的是( )
A. 马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们串联的
B. 玻璃棒与丝绸摩擦后带正电,是因为玻璃棒得到了部分正电荷
C. 金属导体中自由电子定向移动方向与电流方向相同
D. 电视机后盖和机壳有很多孔,是为了散发由电流热效应产生的大量热
【答案】D
【解析】A.马路两旁的路灯,虽然晚上同时亮,早上同时灭,但是工作时互不影响,因此它们并联的,故A错误;
B.根据摩擦起电的实质可知,玻璃棒与丝绸摩擦后带正电,是因为玻璃棒失去了部分电子,电子带负电荷。故B错误;
C.在物理学中规定,电流方向与正电荷的定向移动方向相同,金属导体中自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反。故C错误;
D.为了散热,所以在电视机后盖和机壳有很多孔,可以散发由电流热效应产生的大量热,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,工人们利用滑轮组拉动困在水平地面上重为16000N的汽车以0.5m/s的速度向左匀速行驶2s,所用拉力为1000N,汽车与水平地面间的摩擦力为1600N。则下列分析正确的是( )
A. 绳子自由端的速度为1.5m/sB. 滑轮组的机械效率为80%
C. 拉力F做功的功率为1600WD. 2s内工人们拉力所做的功为1000J
【答案】B
【解析】A.由图可知,有效绳子段数,则绳子自由端的速度为
故A错误;
B.汽车以0.5m/s的速度向左匀速行驶,受力平衡,则汽车受到的拉力为
则滑轮组的机械效率为
故B正确;
C.拉力F做功的功率为
故C错误;
D.2s内工人们拉力所做的功为
故D错误。
8. 如图所示,西双版纳野象谷民警正脚踏“风火轮”执勤。下列说法正确的是( )
A. 骑行过程中,关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于民警和平衡车具有惯性
B. 平衡车的轮胎带有花纹是为了减小摩擦
C. 民警对平衡车的压力与平衡车对民警的支持力是一对平衡力
D. 民警使用无线对讲机通话是借助电磁波来传递信息的
【答案】AD
【解析】A.由于民警和平衡车具有惯性,因此骑行过程中,关闭电机后,平衡车仍能继续前进,故A正确;
B.平衡车的轮胎带有花纹是为了通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故B错误;
C.民警对平衡车的压力与平衡车对民警的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上,因此是一对相互作用力,故C错误;
D.电磁波可以传递信息,因此民警使用无线对讲机通话是借助电磁波来传递信息的,故D正确。
故选AD。
9. 如图是探究“杠杆平衡条件”和“影响压力作用效果因素”的实验,下列说法中正确的是( )
A. 图1甲中,若要杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆上的平衡螺母向右调节
B. 图1乙中,弹簧测力计向虚线方向转动的过程中,若要始终保持杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计示数变小
C. 图2中,甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟受力面积有关
D. 图2中,为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比
【答案】BC
【解析】A.图1甲中,杠杆的右端下沉,若要杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆上的平衡螺母向左调节,故A错误;
B.图1乙中,弹簧测力计向虚线方向转动的过程中,测力计的拉力的力臂逐渐增大,而阻力与阻力臂的乘积不变,由杠杆平衡条件得,若要始终保持杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计示数变小,故B正确;
C.图2中,甲、乙两次实验,压力相同,受力面积改变,海绵的凹陷程度改变,说明压力作用的效果跟受力面积有关,故C正确;
D.图2中,将乙图中的砝码取下来,此时图甲乙的压力与受力面积均不同,无法得出正确结论,故D错误。
10. 某校每天早晨学生进校都需使用图甲所示的测温枪测体温,图乙为该测温枪的工作原理图,是定值电阻,是热敏电阻,其阻值随温度的变化如图丙所示,则( )
A. 当温度升高时,电路中的总功率将变大
B. 当温度升高时,两端的电压降低
C. 测温枪的示数是由图乙中电压表表盘改造成的
D. 当温度变化时,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
【答案】ABD
【解析】ABC.如图乙、丙可知,当温度升高时,的阻值减小,阻值不变,根据欧姆定律和串联电路分压特点可知,电路中电流增大,电流表示数增大,两端的电压降低,电压表示数变小;由此可知,测温枪的示数是由电流表表盘改造成的;电源电压不变,根据可知,电路中总功率增大,故AB正确,C错误,AB符合题意,C不符合题意;
D.设温度变化前后电路中的电流分别为I1、I2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由可得,温度变化前电压表V2示数为
温度变化后电压表V2示数为
则电压表的示数变化量为
则
所以电压表V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI之比不变,故D正确,D符合题意。
故选ABD。
二、填空题(本大题共6小题,11~15题每小题2分,16题4分,共14分)
11. 如图所示的象脚鼓,是流行于云南西双版纳和德宏等地区的打击乐器。在使用前要调节鼓身前部周围细牛皮带的松紧程度,是为了改变象脚鼓发出声音的______;用力击鼓,鼓声更响,是因为鼓面的______更大。
【答案】音调 振幅
【解析】[1]在使用前要调节鼓身前部周围细牛皮带的松紧程度,是为了改变象脚鼓发出声音的振动频率,从而改变声音的音调。
[2]声音的响度与振幅有关。用力击鼓,鼓声更响,声音的响度更大,是因为鼓面的振动幅度(振幅)更大。
12. 文明礼让,安全出行。我们通过斑马线时要“一停、二看、三通过”。人急行的速度约2m/s,小汽车的速度为36km/h,人至少要在距离行驶过来的小汽车前______m处,开始穿越6m宽的马路才安全。当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时对路面的压力______(选填“大”或“小”)。
【答案】30 小
【解析】[1]由题意可知,小车的速度为
v车=36km/h=10m/s
行人穿过6m宽的马路需要的时间为
想要保证安全,人与车之间的距离不能小于车在这段时间内行驶的路程,所以人与车之间的最小距离为
s最小=v车t=10m/s×3s=30m
[2]根据流体流速与压强之间的关系可知,流体流速越大的地方压强越小,小汽车高速行驶时,车身顶部的空气流速变大,压强变小,产生一个压强差,车会受到一个向上的升力,当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时对路面的压力小。
13. 去滇池游玩过的人都知道,同一时间滇池周边的气温明显比市区的气温要低,这是为什么呢?小明为此找来了相同质量的水和干砂石,用相同装置加热相同的时间来比较二者比热容大小的关系,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),在此过程中500g的水温度升高了15℃,需吸收______J的热量。而500g的干砂石温度却升高了30℃,这说明同一时间滇池周边与市区的气温差异原因主要是____________。
【答案】3.15×104 见解析
【解析】[1]由题意可知,水需要吸收的热量是
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×15℃=3.15×104J
[2]由题意可知,同样质量的水和干砂石吸收相同的热量时,干砂石升高的温度更高,说明干砂石的比热容小于水的比热容,所以在同一时间段内,吸收的热量大致相同时,水的温度变化要小于砂石材质的温度变化,所以滇池周边与市区的气温要低。
14. 如图甲所示是小书为妈妈购买的电热桌垫。他查看说明书后发现:该电热桌垫电路如图乙所示,由12V电源供电,发热部分由两根电热丝组成,设计高温、低温两挡,、的阻值分别为、,旋钮开关S可置于“1和2”“2和3”或“3和4”接线柱。当旋钮开关S置于______时,电热桌垫处于高温模式,工作2min后整个电路消耗的电能是______J。
【答案】3和4
【解析】[1][2]分析电路可知,当旋钮开关S置于3和4时,、并联,此时总电阻最小,根据可知总功率最大,为高温挡。则高温挡功率为
则工作2min后整个电路消耗的电能为
15. 如图是我国新研制的“极目一号”高原探测浮空艇,内部充满氦气和空气的混合气体,其密度为,浮空艇的总体积为。某次放飞后该浮空艇静止悬浮在空中,它周围空气的密度为。则浮空艇受到空气的浮力为______N;在升空过程中,浮空艇所受浮力______(选填“逐渐变小”“不变”或“逐渐变大”)。
【答案】 逐渐变小
【解析】[1]由题意可知,浮空艇排开空气的体积为
则浮空艇所受到的浮力为
[2]在升空过程中,空气密度逐渐减小,根据可知,在排开体积不变时,浮空艇所受浮力逐渐变小。
16. 各种金属导体中,银的导电性能是最好的,20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时(如钨在以下,铅在以下),电阻就变成了0,这就是超导现象。金属和合金出现超导现象的临界温度都很低。1987年,华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出亿一钡一铜一氧系材料,使临界温度提高到90K()。在高温超导研究领域,我国科学家作出了先驱性和开创性的贡献,持续推动了国际高温超导研究的发展。
超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体还未进入实用阶段,从而限制了超导输电的采用。超导现象中的迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船,由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行,这将大大提高它们的速度和安静性,并有效减少机磨损。利用超导悬浮可制造无磨损轴承,将轴承转运提高到每分钟10万转以上。
(1)若超导体通过100A的电流,超导体两端电压为______V。
(2)在低于的环境中的钨的内能______(选填“等于”或“大于”)0。
(3)目前超导体的研究领域取得了许多成果,但是仍然没有在生活实际中广泛运用,是因为超导现象的______很低;假设未来的某一天,超导体技术实现重大突破,可以用来制作______(写出一个即可)。
【答案】(1)0 (2)大于 (3)临界温度 输电线
【解析】(1)超导体的电阻为0,若超导体通过100A的电流,超导体两端电压为0V。
(2)任何物体都有内能,在低于的环境中的钨的内能大于0。
(3)[1]当导体的温度低于一定温度时,会出现超导现象,目前超导体的研究领域取得了许多成果,但是仍然没有在生活实际中广泛运用,是因为超导现象的临界温度很低。
[2]超导体电阻为0,通电过程中不会产生热量,可以减少电能损失,假设未来的某一天,超导体技术实现重大突破,可以用来制作输电线。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.
(1)闭合开关,左侧的小磁针顺时针旋转,请在图甲中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的“+”“-”极。
(2)请在图乙中画出足球对地面压力F的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)闭合开关,左侧的小磁针顺时针旋转,则小磁针静止时右端为N极,由异名磁极相互相吸引得,螺线管的左端为S极,则螺线管的右端为N极,由右手螺旋定则得,电流从螺线管的左端流入,右端流出,则电源的右端为“+”、左端为“-”极,如图所示:
(2)足球对地面压力F作用在地面上,且在地面与足球的接触点上,过作用点做垂直地面向下的带箭头的直线表示足球对地面压力F,如图所示:
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
18. 如图所示,小兰用伏安法测量定值电阻Rx阻值。
(1)用笔画出导线,将图甲中的电路连接完整(要求:滑片向右移,电流表示数变大)___。连接电路时开关应处于______状态;闭合开关前,滑动变阻器应滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数。导致这一现象的原因可能是____________;
(3)某一次测量时,电流表的指针如图乙所示,其示数为______A,电压表的指针如图丙所示,根据上述数据计算出定值电阻Rx的阻值为______Ω;
(4)请写出一个与该实验多次测量的目的相同的实验:____________;
(5)如果将定值电阻Rx换成小灯泡来做该实验,小兰发现当小灯泡两端电压改变时,小灯泡电阻有明显改变,这是因为灯丝电阻随______变化而变化的原因。
【答案】(1) 断开 左 (2)定值电阻Rx断路
(3)0.26 10 (4)测量物体运动的速度 (5)温度
【解析】(1)[1]由题意知,要求滑片向右移,电流表示数变大,则滑动变阻器电阻变小,因此右下接线柱接入电路,如图所示:
[2][3]为了保护电路,连接电路时,开关应该断开,并且需要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即将滑片P移到最左端。
(2)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路发生了断路,电压表有示数,证明与电压表并联的定值电阻Rx断路。
(3)[1][2]由图乙可知,电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02 A,电流表示数为0.26A,即电路中的电流为0.26A,由图丙可知,电压表接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为2.6V,即被测电阻两端的电压为2.6V,根据欧姆定律可得,定值电阻Rx的阻值
(4)在实验过程中通过移动滑片改变定值电阻两端电压和通过它的电流多次测量,其目的是多次实验求平均值,减小测量误差,在学过的实验中,测量物体运动的速度的实验,其多次实验的目的也是求平均值,减小测量误差。
(5)因灯泡灯丝的电阻受温度的影响,随温度的升高而增大,故将电阻Rx换成小灯泡来做该实验,我们将发现当小灯泡两端电压改变时,小灯泡电阻有明显改变。
19. 如图所示是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。
(1)让小车三次从同一斜面上同一高度处,沿斜面从静止开始运动,目的是使小车到达水平面时的______相同;
(2)水平面越光滑,小车在运动过程中受到的阻力越小,小车运动的距离越______;伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:假设水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做______运动;
(3)若只在图丙装置中的水平面上加放一个小木块,则利用这些器材可以探究物体动能的大小与物体______的关系。
【答案】(1)初速度 (2)远 匀速直线 (3)速度
【解析】(1)根据控制变量法可知,让小车三次从同一斜面上的同一高度处,沿斜面从静止开始运动,目的是使小车到达水平面时的初速度相同。
(2)[1][2]三次实验现象对比可知,水平面越光滑,运动小车受到的阻力越小,运动的距离越远。伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做匀速直线运动。
(3)若只在图丙装置中的水平面上加放一个小木块,则可以通过木块被撞后移动的距离判断小车动能的大小,由于小车相同,根据控制变量法,通过改变小车下落的高度改变小车到达水平面的速度,因此可以探究物体动能的大小与物体速度的关系。
20. 小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______;按图甲所示操作,测得凸透镜的焦距为______cm;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理;
(3)保持凸透镜在光具座上的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,此时应将光屏向______(选填“右”或“左”)移动,光屏上会再次出现清晰的像,像的大小与之前相比会______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】(1)同一高度 10.0 (2)放大 投影仪 (3)左 变小 (4)凹透镜 近视眼
【解析】(1)[1]根据凸透镜成像的特点可知,在进行探究凸透镜成像规律的实验时,须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调节到大致在同一高度上,这样才能使成的像在光屏的中央。
[2]由图甲可知,平行于主光轴的光经过凸透镜后会聚到一点的位置是焦点,凸透镜光心与光屏之间的距离是焦距,则可得焦距
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[1]由图乙可知,蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距到二倍焦距之间,根据凸透镜的成像规律可知,此时成的像为倒立、放大的实像。
[2]三种光学仪器中,照相机镜头成倒立、缩小的实像,投影仪成倒立、放大的实像,放大镜成正立、放大的虚像,所以可知是投影仪利用了这一成像规律。
(3)[1][2]根据“物远像近像变小”的规律可知,当蜡烛向左移动时,物距变大,像距变小,像变小,所以为了使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏也向左移动,并且此时像会变小。
(4)[1][2]由题意可知,将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明增加了这一眼镜片之后,光线经过凸透镜后的会聚点比原来更远了,则可知该眼镜片对光线具有发散作用,是凹透镜,凹透镜可以用来矫正近视眼。
21. 学校实验保管室有一块旧蓄电池,电压为4.0V。蓄电池两接线柱标注的正、负极已经看不清了,小明用电压表(最大量程为0~15V)、导线来判断蓄电池的正、负极。他用一根导线连接电压表的负接线柱和电池的一个极,另一根导线连接电压表的正接线柱,接下来的操作是____________。若观察到______,则与电压表正接线柱相连的极为电池的正极;反之为负极。
【答案】用该导线的一端试触电池的另一个极,观察电压表指针的偏转方向 电压表指针顺时针偏转
【解析】[1][2]电压表正确使用时,电流从电压表的正接线柱流入,指针正向偏转;若电压表的正负接线柱接反,会导致电压表的指针反偏,则为了判断蓄电池的正、负极,可以用该导线的一端试触电池的另一个极,观察电压表指针的偏转方向,若观察到电压表指针顺时针偏转,则与电压表正接线柱相连的极为电池的正极;反之为负极。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
22. 如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3W”字样,定值电阻R1为24Ω,R2为标有“30Ω 1A”字样的滑动变阻器。当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,小灯泡L正常发光(灯丝电阻不随温度的变化而变化)。求:
(1)电源电压。
(2)当闭合开关S1、S2、S3时,滑动变阻器的滑片移至最右端时,电流表示数以及定值电阻R1消耗的功率。
【答案】(1)18V (2)1.35A,13.5W
【解析】(1)闭合开关S3,断开开关S1、S2时,定值电阻R1与小灯泡L串联接入电路,因为小灯泡正常发光,所以可知此时通过小灯泡L的电流为小灯泡L的额定电流,即
由串联电路的电流规律可知电路中的电流为0.5A,则定值电阻R1两端电压为
U1=IR1=0.5A×24Ω=12V
则根据串联电路的电压规律可知电源电压为
U=UL+U1=6V+12V=18V
(2)当闭合开关S1、S2、S3时,小灯泡L被短接,电阻R1和R2并联在电路中,所以可得R1和R2两端电压为
U1=U2=U=18V
滑动变阻器R2滑片移至最右端时,接入电路中的电阻最大,即
R2=30Ω
由欧姆定律可得通过R2的电流为
通过R1的电流为
电流表测干路电流,则电流表示数
电阻R1消耗的功率为
23. 某兴趣小组用悬重法测蜡块的密度,如图所示。底面积为10cm2的量筒内原来水的体积为20mL,只浸没石块时,量筒内水与石块的总体积为22mL;将蜡块与石块用细线悬挂后缓慢浸入水中后,此时蜡块与石块恰好悬浮,细线被拉直,量筒水面所示总体积为52mL。已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ石=2.5×103kg/m3,细线体积不计。求:
(1)装入蜡块前后量筒底部受到水的压强变化量。
(2)蜡块与石块一起受到的总浮力。
(3)蜡块的密度。
(4)蜡块受到细线的拉力。
【答案】(1)300Pa (2)0.32N (3)0.9×103kg/m3 (4)0.03N
【解析】(1)装入蜡块前后量筒内水位变化体积为
ΔV=V蜡=V总-V2=52mL-22mL=30mL=30cm3=3.0×10-5m3
则装入蜡块前后量筒内水位变化高度为
所以可得装入蜡块前后量筒底部受到水的压强变化量为
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa
(2)蜡块与石块恰好悬浮时,排开水的体积为
则由阿基米德原理可得蜡块与石块受到的浮力
(3)由于石块浸没在水中,则石块的体积为
石块受到的重力为
根据物体浮沉条件可知
则可得蜡块的重力为
蜡块的质量为
可得蜡块的密度为
(4)由阿基米德原理可得石块受到的浮力为
由于石块受到竖直向下的重力、绳子对石块竖直向上的拉力、浮力,石块处于平衡状态,根据受力平衡可知,蜡块受到细线的拉力(即石块受到细线的拉力)为
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