2026年江苏省中考物理复习-10浮力较难题训练
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这是一份2026年江苏省中考物理复习-10浮力较难题训练,共8页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题,计算题,综合题,科普阅读题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1. 用柱形水槽、柱形塑料杯(含配重)、质量已知的砝码和水,可制作测量物体质量的装置,使用时,在竖直漂浮的塑料杯中放入待测物体,杯子仍竖直漂浮,根据制作好的标尺便可读出待测物体的质量,制作标尺时,通过在杯中放入砝码进行质量标注(杯子竖直漂浮),如图所示,标注的方式有三种:
①在水槽外壁,用水面高度的变化标注;
②在塑料杯内壁,用杯子浸入水中的深度的变化标注;
③在水槽外壁,用杯底所装指针离槽底的高度的变化标注;
若水槽和塑料杯的底面积分别为和,三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分别为和,则( )
A.B.
C.D.
2. 如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是( )
A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小
B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小
C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大
D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小
3. 如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两个相同的物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是( )
A.A受到的浮力大于B受到的浮力
B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
二、填空题
4.(2025·江苏盐城·中考真题)如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台,平台为三立柱结构。若立柱浸入海水的总体积为7.5×103m3,则立柱受到的浮力为____N;平台上的风机利用风能工作,风能属于____(选填“可再生”或“不可再生”)能源,风机每小时可发电4000kW·h,相当于完全燃烧____kg焦炭放出的热量。(q焦炭=3×107J/kg,ρ海水取1×103kg/m3,g取10N/kg)
5.(2025·江苏无锡·中考真题)2025年5月18日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600“鲲龙”批生产首架机成功完成验证任务,具备交付使用条件。AG600最大起飞质量为53.5t,若实施海上救援,以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为___________km,漂浮在海面上时排开的海水的体积最大为___________m3(海水密度取1.0×103kg/m3)。执行灭火任务时,20s完成汲水12t,随后飞往火场灭火,若某次灭火需要用水600t,取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,从取水点汲水开始计时,洒水用时不计,任务完成后重新回到取水点,共耗时___________s。
三、作图题
6.(2025·江苏南通·中考真题)按题目要求作图。
(1)如图甲,物体AB放在平面镜前,请作出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)如图乙,潜水艇模型悬浮在静止的水中,请画出它的受力示意图。
(3)如图丙,小磁针静止在通电螺线管右侧,请标出磁感线的方向和小磁针的S极。
四、实验题
7.(2025·江苏南京·中考真题)小明和小华测量土豆的密度,设计了如下方案。
(1)小明的方案:
①天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针静止后的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____ 调节,直至天平平衡;
②用天平测量土豆质量,天平平衡时,所加砝码和游码的位置如图乙所示,土豆的质量为_________ g;
③利用装满水的溢水杯和空量筒测量土豆的体积,正确操作后,量筒示数如图丙所示;
④土豆的密度为_________g/cm3。
(2)小华的方案:
仅用小刀、口径较大的量筒和水测出了土豆的密度,在空白处填上适当内容。
①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值V1;
②用小刀对土豆进行加工,____________________,读出水面对应的刻度值V2;
③___________________,读出水面对应的刻度值V3;
④土豆密度的表达式ρ=____________________(用ρ水、V1、V2、V3表示)。
8.(2025·江苏无锡·中考真题)小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有:电源(电压可调)、电流表、电压表、阻值约为100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子(体积为20cm3)、开关、导线、油箱、汽油、汽油为绝缘体。(,g取10N/kg)
(1)她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻,为此连接了如图甲所示的电路。将鳄鱼夹置于电阻片的B端,闭合开关S,电压表示数如图乙所示为___________V。向A端缓慢移动鳄鱼夹,观察电流表示数,当示数为___________A时,标记鳄鱼夹的位置,则该位置到A端的阻值即为40Ω。
(2)她们重新调节了电源电压,连接了如图丙所示的装置,电阻R′=40Ω;它与金属杆OA接触良好(摩擦不计)、金属杆OABC可以绕固定点O自由转动,其重心在OC连线上。浮子可以绕CD轴自由转动。
①在油箱内倒入汽油,当浮子处于图丙所示的位置时,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,此时浮子所受浮力大小为___________N,继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,浸在汽油中的体积___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度,闭合开关S,当OA处于M端的位置,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A。继续向油箱内倒入汽油,记录油面高度h和对应的电流表示数I,当OA处于N端的位置时,电流表示数为0.6A,数据记录在下表中,则该装置中电源电压为___________V,电阻R阻值为___________Ω;当电流表示数为0.5A时,油面高度为___________cm。
9.(2025·江苏南通·中考真题)小海同学在地质博物馆看到一块火山石,讲解员说,它是火山喷发过程中岩浆急骤冷却后形成的玻璃质熔岩,俗称浮石,具有保温、隔热、吸音、耐腐蚀、无污染等特点。小海拿起一块火山石,感觉到很“轻”,他猜想火山石内部可能具有多孔的结构。为了验证猜想,他购买了火山石进行实验,步骤如下:
①用调节好的电子秤,测出空烧杯的质量m₁;
②测出火山石的质量m₂;
③将火山石浸没在水中数小时后取出,将其表面擦干,测出它的质量m₃,
④再将火山石浸没在装满水的容器中,用烧杯接住溢出的水,测出烧杯和溢出水的总质量m₄
(1)火山石具有保温、隔热、吸音的特点,可用来制造___________(写出一个即可)。
(2)分析___________(填写序号)两个步骤中的数据可知,小海的猜想是___________(选填“正确”或“错误”)的。
(3)火山石的密度为___________g/cm³,俗称“浮”石的原因是___________。
(4)实验中,若只进行①②④操作步骤,密度测量值偏___________,理由___________。
(5)你认为不同的火山石,密度一定相同吗?请判断并说出理由。___________。
10.(2025·江苏常州·中考真题)小组同学探究“声音能否在液体中传播”。
(一)问题产生
为证明声音能在水中传播,小华做了如图甲所示的实验,用绳子悬挂装有发声手机的塑料袋并浸没于水中、同学们认为该实验不完美,不能完全证明听到的声音经过了水的传播,理由是:______。如何设计实验,使得声音从声源到人耳必须经过水的传播呢?
(二)设计装置
小明自制“悬浮式发声潜艇”,过程如图乙所示:
①将底面积为的薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器内装有深度为______的水;
②将装有手机的密闭玻璃罐放入水中,呈漂浮状态;
③用手借助细铁丝按压装有手机的密闭玻璃罐,使其浸没在水中,细铁丝体积忽略不计;
④在玻璃罐内放入适量沙子,再放入发声手机,盖紧盖子后放入水中,呈现悬浮状态。
已知,取,求:在玻璃罐内放入的适量沙子受到的重力。______(请书写详细过程)
(三)实验现象
如图乙④所示,“发声潜艇”悬浮于水中,小明听到了手机铃声。
(四)形成结论
实验现象______(能/不能)证明声音能在水中传播,理由是______。
(五)拓展延伸
为证明声音能在液体中传播,有必要换用其他液体开展如图乙④所示的实验,若将水更换为密度更大的盐水做实验,应______(适度减少/保持不变/适度增加)图乙④中罐内沙子的量。
11.(2025·江苏扬州·中考真题)小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快慢的因素。
(1)相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量______(选填“多”或“少”);
(2)若将两个相同的0℃的冰块分别放入水和浓盐水中,所受浮力分别为,与液体接触面积分别为,则______,______;
(3)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,下列两个方案,应选用方案______;
方案一:如图甲、乙,取两个相同的0℃的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为;
方案二:如图丙、丁,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的0℃的冰块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为;
(4)①采用方案一进行实验,发现,得出的结论是______;
②采用方案二进行实验,发现,得出的结论是______。
(5)在用方案二进行实验前,小明根据“向积雪的公路上撒盐,盐能尽快地融雪”,预测冰块在浓盐水中熔化得更快。他的推理是否正确?______,请说明理由:______。
五、计算题
12.(2025·江苏南通·中考真题)福建舰是我国第三艘航母,其满载排水量为8.8×104t。一架舰载机起飞后,福建舰排开水的体积减小了30m3。海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)福建舰满载时排开水的体积和浮力;
(2)该舰载机受到的重力。
13.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图甲所示,是某跨学科学习小组设计的装置结构图,它可以根据水量多少自动控制受控电路,控制电路由电源、电磁铁、保护开关S、敏感电阻、T形绝缘硬杆、圆柱形浮体A、保护电阻等组成;受控电路由电源、加热电阻等组成。当通过电磁铁的电流达到0.15A,衔铁恰好被吸下,动、静触点接触,受控电路接通;当电流达到0.3A,保护开关S自动断开,衔铁在弹簧弹力作用下与电磁铁分离,动、静触点脱开,受控电路断开。由特殊材料制成,其阻值与所受压力关系如图乙所示;浮体A的密度比水小,在容器中注水至一定深度后浮体A就会竖直上浮,通过T形杆对产生向上压力。已知浮体A质量为50g、T形杆质量不计,,,,,其余部分电阻忽略不计,g取10N/kg,。求:
(1)受控电路工作时,的电功率。
(2)当电流等于0.15A,衔铁恰好被吸下时,受到T形杆的压力。
(3)要让受控电路工作,浮体A浸入水中体积的范围。
14.(2025·江苏连云港·中考真题)王莲拥有水生植物中最大的叶片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16cm,游客站立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣,如图所示,某游客质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为4×10-2m2。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)游客双脚站立在地面时对地面的压强。
(2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。
(3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。
六、综合题
15.(2025·江苏镇江·中考真题)如图1所示为某水位自动控制的模拟装置。柱形物体Q的横截面积,高,密度,用一硬杆将Q连接在力敏电阻的下方,硬杆的质量和体积均不计,Q的下端到水池底部的距离。通过调节电阻箱的阻值,可使水位控制在某一范围内。已知电源电压,的阻值与硬杆对的作用力F的关系图像如图2所示;当电磁铁线圈中的电流时,衔铁K被吸住,位于位置a,此时水池停止排水,开始注水;当时,衔铁K才会被释放,位于位置b,此时水池停止注水,开始排水。不计线圈电阻,,g取。
(1)Q的质量为_________kg。若硬杆对的作用力F不断增大,则的阻值将_________。
(2)开始时水池中无水,要确保闭合开关后,即开始注水。
①求接入电路的电阻的最大值。
②若接入电路的电阻取①中的最大值,求最高水位到池底的距离。
(3)为了能将水位控制在一定范围内,R1接入电路的电阻的最小值是_________Ω;此时最高水位和最低水位的高度差是_________m。
16.(2025·江苏连云港·中考真题)污水中的悬浮物质,可在重力的作用下沉淀去除。根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能(悬浮于液体中的微小颗粒聚集形成较大颗粒的能力),沉淀可分为四类,如图甲所示。
第一类为自由沉淀,当悬浮物质浓度不高时,在沉淀的过程中,颗粒之间互不碰撞,呈单颗粒状态,颗粒近似为球形,以沉速大小(表示颗粒的密度,表示液体的密度,d表示颗粒的直径,表示液体的黏滞度)完成自由沉淀过程。
第二类为絮凝沉淀,当悬浮物质浓度约为时,在沉淀过程中,颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用,使颗粒的直径与质量逐渐加大,沉淀速度不断加快。实际沉速很难用理论公式计算,主要靠实验测定。
第三类为成层沉淀,当悬浮物质浓度大于时,在沉淀过程中,相邻颗粒之间相互妨碍、干扰,各自保持相对位置不变,在聚合力的作用下,颗粒群结合成一个整体向下沉淀。
第四类为压缩,成层沉淀的继续,即形成压缩。颗粒间互相支撑,上层颗粒在重力作用下,挤出下层颗粒间隙的水,使污泥得到浓缩。
污水中的颗粒在自由沉淀时,某深度处的悬浮物质浓度则相应下降,悬浮物质浓度的改变量与原浓度的百分比叫去除率,图乙是某次自由沉淀实验绘制的去除率与沉淀时间的关系曲线。
(1)在自由沉淀时,若,则颗粒在水中的运动状态是___________;
(2)在自由沉淀时,对颗粒的沉速影响较大的因素是___________;
(3)当悬浮物质浓度约为时,下列说法正确的是___________;
A.质量相同的颗粒,直径大的沉速大B.直径相同的颗粒,质量大的沉速大
C.直径相同的颗粒,质量大的沉速小D.各颗粒的沉速相同,与质量、直径无关
(4)污水中的颗粒在自由沉淀时,某深度处悬浮物质浓度下降快慢随沉淀时间变化的情况是___________。
17.(2025·江苏连云港·中考真题)加湿器可以增加室内空气湿度,如图甲是某蒸发型加湿器。它是采用蒸发原理加湿的,其内部结构如图乙所示。加湿器上部有一个小型风扇,还有电源、时间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置,分别是加湿滤网、滤网架(含浮筒)和水箱。加湿滤网安装在滤网架上,加湿滤网呈蜂窝状,放入水箱后,水会布满整个滤网。
当感知水箱中的水量不足时,蒸发型加湿器风扇停止转动。起控制作用的是利用浮力原理设计的自动开关,如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件,质量是,由两部分组成,下半部分是底面积为、高度为的圆柱体,上半部分是底面积为、高度为的圆柱体。水箱底部到触点开关的高度是(忽略触点开关上下触点间的距离)。当水量充足时浮筒接通触点开关,风扇通电转动,液体表面空气流速增大,蒸发加快;当水量不足时,浮筒下降,触点开关断开,风扇断电停止转动。(g取)
(1)蒸发型加湿器的加湿滤网是通过___________的方式加快水的蒸发的;
(2)该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为___________;
(3)当触点开关刚断开时,浮筒排开水的体积是___________,水箱中水的深度是___________,浮筒的浮沉状态是___________。
七、科普阅读题
18.(2025·江苏徐州·中考真题)阅读短文,回答文后问题。
计时碗
时间的测量和记录是人类文明的重要一环。钟表发明之前,计时碗是古人使用的一种巧妙的计时工具:在碗底部中心打一个小孔,孔的直径比碗口直径小得多。把碗放到水池中的水面上,碗口向上。碗缓慢下沉,水从碗底小孔进入碗中;当碗口低于水面时,水从碗口大量进入碗中,碗快速下沉。从碗放到水面到碗口与水面齐平所用的时间基本固定不变,称为下沉时间,可以作为一个计时的标准。
为了探究计时碗下沉时间的影响因素,研究人员制作了一个圆筒形的计时碗,碗壁很薄,碗口直径为D,碗底中心小孔直径为d、如图a所示,从碗放在水面上开始计时,记录不同时间碗底下沉的距离,得到碗下沉过程中路程——时间关系图像如图b所示。
(1)制作计时碗时,所用材料的密度应比水的密度___________;
(2)由路程—时间图像可以看出,碗在下沉的中间阶段做___________运动;
(3)碗在下沉过程中,受到的一些阻力较小,可以忽略不计。在下沉的中间阶段,若水从小孔以流速v进入碗中,则碗下沉速度的表达式为:___________;
(4)计时碗的下沉时间与哪些因素有关?请你列举一条:___________。
油面高度h/cm
0
2.5
5
7.5
10
电流表示数I/A
0.12
0.15
0.2
0.3
0.6
参考答案
1.C
【详解】已知水槽底面积,塑料杯底面积,将待测物放入塑料杯中时,杯子仍然竖直漂浮,设标尺变化均为Δh时,对应的质量分别为和。由图可知,杯子排开水的体积变化时,三种标尺上高度变化量之间的关系为
杯子排开水的体积的变化量可表示为
变形可解得
故有
则有、、
由题知, ,
则有
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.根据浮沉条件可知,甲杯中鸡蛋漂浮,甲杯中液体密度应该比鸡蛋密度大,乙中沉底,液体密度比鸡蛋小,与乙杯相比,甲杯中液体密度较大,故A错误。
B.根据浮沉条件可知,甲、乙两杯鸡蛋分别处于漂浮和沉底状态,甲中浮力等于鸡蛋重力,乙中浮力小于重力,因为鸡蛋重力不变,故在甲杯中鸡蛋所受浮力较大,根据阿基米德原理,排开液体的质量也较大,因此甲杯溢出的液体质量较大。故B错误;
C.乙杯中液体密度比甲杯小,深度相等,根据知,与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较小,故C错误;
D.甲中液体的密度大,体积大,液体重力大,鸡蛋和杯子的重力相同,故甲杯子总重力大,对桌面的压力大,故与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】AB.由图可知,完全相同的两个物体放入两杯液体内均处于漂浮状态,根据漂浮条件,两种情况下的浮力都等于物体的重力,物体完全相同,所以F浮甲=F浮乙;由于浮力相等,且物体在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积,根据可得,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙,故A错误,B正确;
C.由图可知甲图排开液体的体积小,而两容器中液面相平,则甲容器中液体的体积大,甲容器中液体密度较大,则甲容器中液体质量更大,总重力更大,物体的重力相同,所以甲图中物体和液体的总重力大于乙图中物体和液体的总重力,根据可知甲容器对桌面产生的压强大,即两容器对桌面产生的压强不相等,故C错误;
D.两容器内液面恰好相平,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据液体压强公式可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故D错误。
故选B。
4. 7.5×107 可再生 480
【详解】[1]物体排开水的体积等于浸入水中的体积,则立柱受到的浮力为
[2]风能可以从自然界源源不断的获得,所以风能属于可再生能源。
[3]风机每小时可发电4000kW·h,这么多能量需要完全燃烧焦炭的质量为
5.
1500
53.5
73000
【详解】[1]飞机以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为
[2]AG600最大起飞质量为53.5t,飞机漂浮在海面上,根据物体漂浮条件
排开海水的体积
[3]执行灭火任务时,20s完成汲水12t,某次灭火需要用水600t,汲水次数为
汲水总时间
取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,单程飞行时间
所以从取水点汲水开始计时,到任务完成后重新回到取水点共耗时
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
(2)潜水艇模型悬浮在水中,受力平衡,浮力与重力平衡,作用点都画在重心上,方向相反,如图所示:
(3)根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,右端为S极,由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以,小磁针的左端为N极、右端为S极,在磁体外部磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,由此标出磁感线的方向向右,如图所示:
7.(1) 右 47.2 1.57
(2) 挖空土豆,做成船状,使土豆漂浮在水面 用小刀将土豆按入水中刚好浸没
【详解】(1)[1]用天平测物体质量时应把天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端零刻度线处;由甲图可知,指针偏左,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
[2]由图乙所示,标尺的分度值为0.2g,游码所在位置为2.2g,土豆质量为
[3]土豆的体积等于其排开水的体积,由图丙所示,量筒的分度值为2mL,示数为30mL,即土豆排开水的体积为30mL,则土豆的体积V=30mL =30cm3
土豆的密度
(2)[1][2][3]①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值V1;②用小刀对土豆进行加工,挖空土豆,做成船状,使土豆漂浮在水面,读出水面对应的刻度值V2,此时土豆受到的浮力等于它自身重力,根据阿基米德原理可知土豆受到的浮力F浮=ρ水(V2﹣V1)g
由得,土豆的质量
③用小刀将土豆按入水中浸没,读出水面对应的刻度值V3,土豆的体积
④土豆密度的表达式
8.(1) 12 0.3
(2) 0.075 不变 6 10 9.5
【详解】(1)[1]由图可知,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表示数为12V。
[2]电阻两端的电压为12V,当连入电路中的电阻为时,电路中的电流为
(2)[1]浮子体积为20cm3,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,排开液体的体积为10cm3,此时浮子所受浮力大小为
[2]继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,仍是漂浮,浮力等于重力,因重力不变,所以浮力不变,则浸入汽油中的体积不变。
[3][4]闭合开关S,当OA处于M端的位置,R与串联,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A,根据串联电路的特点和欧姆定律知,电源电压为
当OA处于N端的位置时,只有R连入电路,电流表示数为0.6A,电源电压为
解得,
[5]当电流表示数为0.5A时,根据串联电路的特点和欧姆定律知
解得
根据表中数据,当h=2.5cm时,电流为0.15A,根据串联电路的特点和欧姆定律知
解得
当h=5cm时,电流为0.2 A,根据串联电路的特点和欧姆定律知
解得
当h=7.5cm时,电流为0.3A,根据串联电路的特点和欧姆定律知
解得
根据电阻和高度变化规律可知,高度增大2.5cm,电阻减小,故高度增大0.5cm,电阻减小,电阻的表达式
因此当电阻时,有
解得
9.(1)建筑物外墙
(2) ②③ 正确
(3) 0.5 见解析
(4) 大 见详解
(5)见详解
【详解】(1)火山石具有保温、隔热、吸音的特点,可用来制造建筑物外墙,使建筑内部保持一定温度。
(2)[1][2]分析②③两个步骤中的数据可知,火山石浸没在水中数小时后质量变大,说明火山石吸水,火山石内部可能具有多孔的结构,则小海的猜想是正确的。
(3)[1]火山石的质量,火山石排开水的质量
火山石排开水的体积
火山石浸没在水中,火山石体积等于排开水的体积
火山石的密度
[2]火山石的密度小于水的密度,所以火山石能浮在水面上,被称为“浮”石。
(4)[1][2]火山石吸水,若没有先浸水饱和,部分水被吸入孔隙中,导致溢出水的体积偏小,因此测量出的体积偏小,密度偏大。
(5)不同的火山石,密度不一定相同,理由:火山石的形成条件不同,会导致孔隙率不同,从而密度不同。
10. 绳子(固体)能传声 20.0 6N 能 声音从声源处传出必需经过水的传播被人耳接收 适度增加
【详解】[1]在图甲实验中,装有发声手机的塑料袋通过绳子悬挂浸没于水中,声音除了可能通过水传播到人耳,还可能通过绳子或者周围的空气传播,所以不能完全证明听到的声音经过了水的传播。
[2]由图乙①可知,刻度尺分度值为1.0cm,容器内水的深度对应的刻度为20.0cm。
[3]从图乙①②可知,玻璃罐和手机这个整体漂浮时排开水的体积为
因此,它受到的浮力为
由二力平衡可知,当玻璃罐和手机这个整体漂浮时
当加入沙子后,整体浸没时,排开水的体积为
此时它受到的浮力为
此时处于悬浮状态,所以由二力平衡可知
[4][5]“发声潜艇” 悬浮在水中,此时声音从手机发出,到小明听到,中间主要的传播介质是水,没有明显的空气或固体作为传声介质,所以能证明声音能在水中传播。
[6]玻璃罐和手机这个整体的密度是固定的,要使它在盐水中悬浮,根据“悬浮时物体密度等于液体密度”,若要让整体密度等于更大的盐水密度,需要增大整体的密度。因此,在玻璃罐体积不变的前提下,应适度增加罐内沙子的量。
11.(1)多
(2) = >
(3)一
(4) 在其他条件相同时,冰块与液体的接触面积越大,熔化的越快 在其他条件相同时,液体的种类不同,冰块熔化快慢不同
(5) 正确 向积雪撒盐后,积雪的熔点降低,使得积雪在低于 0℃的环境中也能熔化;同理,当冰块放入浓盐水中时,浓盐水会降低冰的熔点,使冰块在相同温度下更易达到熔化条件,因此熔化速度更快。
【详解】(1)固态在熔化时需要吸收热量,相同质量的同种物质,熔化的越快,在相同时间内吸收的热量越多。所以相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量多。
(2)[1][2]冰块的密度小于水和盐水的密度,所以冰块放入水和浓盐水中都处于漂浮状态,受到的浮力都等于冰块重力,则=;根据公式可得,因为水的密度小于盐水密度,所以冰块排开水的体积大于排开盐水的体积,则与液体接触面积分别为。
(3)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,需控制液体的种类、温度等其他因素相同,只改变冰块与液体的接触面积。方案二中,使用了水和盐水两种不同的液体,没有控制液体种类相同,所以应选用方案一。
(4)[1]方案一中,图甲中冰块与水的接触面积小于图乙中冰块与水的接触面积,冰块完全熔化的时间分别为,说明在其他条件相同时,冰块与液体的接触面积越大,熔化的越快。
[2]方案二中,冰的情况相同,与液体的接触面积相同,液体温度相同,液体的种类不同,冰块完全熔化的时间不同,说明在其他条件相同时,液体的种类不同,冰块熔化快慢不同。
(5)[1][2]正确;向积雪撒盐后,积雪的熔点降低,使得积雪在低于 0℃的环境中也能熔化;同理,当冰块放入浓盐水中时,浓盐水会降低冰的熔点,使冰块在相同温度下更易达到熔化条件,因此熔化速度更快。
12.(1)
,
(2)
【详解】(1) 福建舰满载时排开水的质量为
由 可得,福建舰满载时排开水的体积为
福建舰受到的浮力为F浮=G排=m排g=8.8×107kg×10N/kg=8.8×108N
(2)舰载机起飞后,航母减少的浮力等于舰载机的重力,即舰载机的重力为
13.(1)
2200 W
(2)
1 N
(3)
浸入水中体积应在范围内
【详解】(1)受控电路接通后,加热电阻R2 单独接在电压为 的电源上, 的电功率
(2)当衔铁恰好被吸下时,控制电路中电流为0.15 A,由欧姆定律可得 ,即
解得 ,由图乙知,此时所对应的压力为1 N。
(3)当受控电路接通时,控制电路电流,由第(2)问可知此时受到的压力。浮体A的重力
根据力的平衡,浮体A受到的浮力
浮体A浸入水中的最小体积
当受控电路断开时,控制电路电流,此时电路总电阻
所以
由图乙可知,此时受到T形杆的压力。浮体A受到的浮力
浮体A浸入水中的最大体积
因此要让受控电路工作,浸入水中体积应在范围内。
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)游客双脚站立在水平地面上时,对地面的压力为F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
双脚站立时,地面的受力面积S=4×10-2m2
游客双脚站立在地面时对地面的压强为
(2)莲叶受到的压力等于人的重力和泡沫重力之和,大小为F2=G人+m泡沫g=600N+3kg×10N/kg=630N
莲叶与泡沫接触,受力面积为S2=1.5m2,莲叶受到的压强为
(3)当莲叶浸入水中的深度达到卷边高度25%时,泡沫板和人的总重力为
泡沫板和人的总质量
莲叶能托起人的最大质量
15.(1) 0.8 不断减小
(2)
0.35m
(3) 50 0.3
【详解】(1)[1] Q 为柱形物体,其体积为
已知,根据密度公式可得,其质量为
[2]由图2可知,硬杆对的作用力不断增大时, 的阻值将不断减小。
(2)[1]开始时水池无水,此时硬杆对的作用力
由图2可知,当时,。 当时,衔铁K被吸住,开始注水,根据,可得电路总电阻为
那么R1接入电路的最大阻值为
[2]若接入电路的电阻取①中的最大值,求最高水位到池底的距离: 当时,衔铁K被释放,停止注水,此时R2的阻值为
由图2可知,此时硬杆对R2向下的拉力为。对Q进行受力分析,,,所以
根据,可得
则Q浸入水中的深度
最高水位到池底的距离
(3)[1]为了能将水位控制在一定范围内,当电流为0.03A时(停止注水),由前面解答可知此时总电阻为,若力敏电阻R2的阻值最大,则根据电阻串联的规律可知此时R1接入电路的电阻最小,由图2可知,当硬杆对R2的作用力为0N(即Q处于漂浮状态,此时浮力等于重力,浮力最大为8N)时,R2的阻值最大为,根据电阻的串联可知R1接入电路的电阻的最小值为
[2]当时,开始注水,此时水位最低,此时R2为
由图2可知,当硬杆对R2的作用力为6N,对Q受力分析,它受到的浮力为
最高水位与最低水位相比,Q受到的浮力的变化量为
则
此时最高水位和最低水位的高度差是
16.(1)静止
(2)颗粒的直径
(3)D
(4)逐渐变慢
【详解】(1)根据沉淀速度的定义可知,若,沉速大小为0,则颗粒在水中的运动状态是静止。
(2)根据沉淀速度的定义式可知,颗粒的直径以平方大小影响,因此对颗粒的沉速影响较大的因素是颗粒的直径。
(3)根据文意当悬浮物质浓度大于时,相邻颗粒之间相互妨碍、干扰,各自保持相对位置不变,颗粒群结合成一个整体向下沉淀,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)根据文意,污水中的颗粒在自由沉淀时,某深度处的悬浮物质浓度则相应下降,根据沉速可知,速度逐渐变小。
17.(1)增大液体表面积
(2)机械能
(3) 50 3.5 漂浮
【详解】(1)加湿滤网呈蜂窝状结构,这种设计可以显著增大水与空气的接触面积,从而加快水的蒸发速度。这是通过增大液体表面积的方式来促进蒸发的。
(2)加湿器工作时,电能主要转化为风扇转动的机械能,用于加快空气流动。同时还有少量电能转化为其他形式的能量,如声能等,但主要能量转化是电能转化为机械能。
(3)[1]当触点开关刚断开时,浮筒处于临界状态,此时浮力等于重力。浮筒质量50g=0.05kg,易知浮力F浮=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
根据阿基米德原理,排开水的体积
[2]浮筒下半部分浸入水中的高度
浮筒总高20cm,开关高度21cm,故浮筒底部距水箱底部L=21cm-(15cm+5cm)=1cm
水箱中水的深度为浮筒浸入水中的高度加上浮筒底部到水箱底部的距离,即h深=2.5cm+1cm=3.5cm
[3]此时浮筒受到的浮力等于重力,处于漂浮状态。随着水位继续下降,浮筒将下沉断开触点开关。
18.(1)大
(2)匀速
(3)
(4)碗底小孔的直径
【详解】(1)根据物体的沉浮条件,当碗口低于水面时,水从碗口大量进入碗中,碗快速下沉,说明是沉底的,则其密度大于水的密度。
(2)由路程-时间图像中间阶段的斜线近似呈直线,说明该阶段路程与时间成正比,碗做匀速运动。
(3)由于碗整体是漂浮,浮力始终等于重力,故增大的水的重力等于增大的排开水的重力,即内外液面高度差不变,
因为有流入水的体积等于增大的浸入水的体积,设小孔截面积为,碗口截面积为;水以流速v进入,单位时间进入碗的体积即为碗自身下沉时排开体积。由体积守恒可得
则
(4)下沉时间与多种因素有关,如碗底小孔直径、碗的高度、碗口直径、水的温度等。
题号
1
2
3
答案
C
D
B
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