湖南省长沙市2022年中考物理试卷解析版
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这是一份湖南省长沙市2022年中考物理试卷解析版,共8页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。关于他们的声音,下列说法正确的是( )
A.宇航员讲课的声音是由振动产生的
B.太空授课的声音以声波的形式传回地球
C.女宇航员的音调高是由于振幅大
D.分辨翟志刚和叶光富声音的主要依据是音调
【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A.声音是由物体的振动产生的,宇航员的声音是靠声带振动产生的,A符合题意;
B.声音的传播需要介质,声波无法在太空中传播,宇航员的声音是靠电磁波传回地球的,B不符合题意;
C.频率决定声音的音调,女宇航员的音调高是由于频率大,C不符合题意;
D.不同物体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,能分辨翟志刚和叶光富声音主要依据声音的音色,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】声音是由物体的振动产生的;宇航员的声音是靠电磁波传回地球的;根据音色的不同辨别发声体。
2.如图所示,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们采用增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A.戴防滑手套
B.在路面上铺防滑垫
C.穿鞋底粗糙的橡胶鞋
D.铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.戴防滑手套,手套上有花纹,采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦,A不符合题意;
B.在路面上铺防滑垫,防滑垫上有凹凸不平的花纹,采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦,B不符合题意;
C.穿鞋底粗糙的橡胶鞋,采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦,C不符合题意;
D.铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落,采用增大压力的方法来增大摩擦,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】增大压力或使接触面变粗糙可以增大摩擦力。
3.下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A.电风扇B.电视机C.电饭煲D.电冰箱
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程,电蚊香加热器工作时将电能转化为内能;
A.电风扇工作时,电能主要转化为机械能,A不符合题意;
B.电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能,B不符合题意;
C.电饭煲是利用电流的热效应工作的,把电能转化为内能,C符合题意;
D.电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),正常工作时压缩机主要将电能转化为机械能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电饭锅利用电流的热效应工作。
4.下列行为符合安全用电原则的是( )
A.用湿手按开关
B.检修电路前断开总开关
C.雷雨天在大树下躲雨
D.同一插线板上同时插多个大功率用电器
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.接在电路中的开关属于带电体,用湿手按开关时,生活用水属于导体,有可能使电流通过水传到人体,造成人体触电,十分危险,故用湿手按开关不符合安全用电常识,A不符合题意;
B. 检修电路时容易碰到一些用电器的金属部分,若不断开开关,容易发生触电危险,故检修电路前断开总开关符合安全用电原则,B符合题意;
C.雷雨天,雷电容易接触高的物体,雷雨天在大树下躲雨容易发生触电危险,不符合安全用电常识,C不符合题意;
D.在同一个插座上同时使用了多个大功率的用电器,会使干路中的电流过大,容易发生电路火灾,不符合安全用电常识,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】检修电路要断开开关;不接触抵押带电体、不靠近高压带电体。
5.铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液冷却成形,青铜器铸造初步完成。下列说法正确的是( )
A.铜料化为铜液需要放热B.铜料化为铜液是熔化
C.铜液冷却成形需要吸热D.铜液冷却成形是凝华
【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】AB.熔化是固态变成液态,铜料化为铜液是熔化现象,熔化过程需要吸热,A不符合题意,B符合题意;
CD.凝固是液态变成固态,铜液冷却成形是凝固现象,凝固过程需要放热,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】固体变为液体是熔化现象;液体变为固体是凝固现象。
6.诗词中常蕴含着物理知识,根据下列哪句诗能估算出物体运动的速度( )
A.天台四万八千丈B.坐地日行八万里
C.春风十里扬州路D.桃花潭水深千尺
【答案】B
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】根据公式v=st 可知,要估算出物体运动的速度,需要估计出物体运动的路程和时间。
ACD.“四万八千丈”、“十里”、“千尺”,分别表示的是“天台”的高度、“扬州路”的长度以及“桃花潭”水的深度,并没有运动的物体,即没有运动的时间,无法估算物体运动的速度,ACD不符合题意;
B.运动的路程为“八万里”,所用的时间为“一日”,可以根据公式v=st估算出速度,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】速度表示单位时间通过的路程。
7.我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用D.“水晶饼”对光有发散作用
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A.“水晶饼”相当于凸透镜,发生的是光的折射现象,A不符合题意;
B.光的色散现象是指太阳光(白光)透过三棱镜分解成各种色光的现象,B不符合题意;
CD.“水晶饼”相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,把一束太阳光的能量会聚到焦点上,从而点燃了焦点处的艾草,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,对光有会聚作用。
8.某电吹风有冷风、热风两挡,如果只发热不吹风,会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.若开关闭合,只有热风,A不符合题意;
B.若开关闭合,电动机和加热电阻一起工作,只有热风,B不符合题意;
C.若开关不闭合,只加热,不吹风,会因温度过高引发安全事故,C符合题意;
D.若开关S闭合,只吹冷风,再闭合S1,则吹热风,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】各用电器能单独工作是并联电路,干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器。
9.我国的白鹤滩水电站拥有全球单机容量最大的水轮发电机组。下列四个装置能反映发电机基本原理的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】发电机基本原理是电磁感应现象。
A.图中为奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,A不符合题意;
B.图为研究通电螺线管磁性的实验,B不符合题意;
C.通电后导体ab运动,表明通电导体在磁场中受到力的作用,这是电动机的原理,C不符合题意;
D.导体ab在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】发电机的工作原理是电磁感应现象,装置中有磁体和灵敏电流计。
10.“踢毽子”是深受大家喜爱的传统运动。关于踢毽子的过程,以下说法正确的是( )
A.毽子离开脚后继续上升是由于惯性
B.毽子上升过程中质量变小
C.毽子在最高点不受力的作用
D.毽子下落过程中运动状态不变
【答案】A
【知识点】质量及其特性;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.毽子离开脚时,具有一定的速度,由于惯性,会继续上升一段距离,A符合题意;
B.质量是物体的一种属性,与物体的运动状态、位置无关,上升过程中毽子质量不变,B不符合题意;
C.在最高点时,毽子受到重力的作用,C不符合题意;
D.毽子下落过程中受到竖直向下的重力和向上的空气阻力,由于重力大于阻力,毽子会加速运动,运动状态不断改变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质;物体不能保持匀速直线运动或静止状态时,不是平衡状态。
二、多选题
11.如图为小庆滑雪时的情景,他收起雪杖加速下滑的过程中( )
A.动能增大B.重力势能减小
C.机械能增大D.动能转化为重力势能
【答案】A,B
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】A.加速下滑的过程中,速度变大,故动能变大,A符合题意;
B.高度减小,故重力势能减小,B符合题意;
C.克服摩擦力做功,机械能减小,C不符合题意;
D.在下滑的过程中,重力势能减小,动能增大,故是重力势能转化为动能,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】质量一定时,物体的速度变大,动能变大;高度变大,重力势能变大。
12.如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是( )
A.塑料板是绝缘体
B.摩擦过程中创造了电荷
C.摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷
D.木屑留在塑料板上是由于带电体吸引轻小物体
【答案】A,D
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;导体与绝缘体
【解析】【解答】A.塑料板不容易导电,是绝缘体,A符合题意;
B.电荷不能被创造,只是电荷发生了转移,B不符合题意;
C.用丝绸去摩擦塑料板,摩擦后,电荷发生了转移,它们带上了不同的电荷,C不符合题意;
D.木屑留在塑料板上,是由于塑料板带上电,它能吸引轻小物体,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】不同物体间相互摩擦,实现电子转移使物体带电;带电体可以吸引轻小物体。
三、填空题
13.北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”、“科技奥运”的理念。该电动汽车的氢能源电池能够将化学能转化为 能;无人驾驶时,车辆利用北斗高精度定位系统,以 波的形式向卫星发射信号。
【答案】电;电磁
【知识点】电源及其能量转化;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】该电动汽车的氢能源电池工作时消耗化学能,将化学能转化为电能再转化为机械能,即氢能源电池能够将化学能转化为电能。
电磁波可传递信息和能量。无人驾驶时,车辆利用北斗高精度定位系统,以电磁波的形式向卫星发射信号。
【分析】电池提供电能时,将化学能转化为电能;北斗导航利用电磁波传递信息。
14.小丽和同学们一起坐在游船上赏花,他们闻到了花香,从物理学角度来看,这属于 现象;以 为参照物,小丽是静止的。
【答案】扩散;游船
【知识点】参照物及其选择;分子热运动
【解析】【解答】不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。小丽和同学们一起坐在游船上赏花,他们闻到了花香,从物理学角度来看,这属于扩散现象。
小丽和同学们一起坐在游船上赏花,以游船为参照物,小丽相对游船的位置没有发生变化,故小丽是静止的。
【分析】闻到气味是分子运动形成的扩散现象;相对于参照物,有位置变化,物体是运动的。
15.用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用功是 J;它的电动机功率为3000W,此过程用时10s,起重机的机械效率为 %;若减小动滑轮的重力,起重机的机械效率将变 。
【答案】1.2×104;40;大
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】将3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用功为W有用=Gh=3000N×4m=1.2×104J
电动机功率为3000W,此过程用时10s,做的总功为W总=Pt=3000W× 10s= 3×104J
起重机的机械效率为η=W有用W总=1.2×104J3×104J×100%=40%
若减小动滑轮的重力,将重物提升同样的高度,做的额外功变小,做的有用功不变,总功变小,根据机械效率的公式,起重机的机械效率将变大。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功;根据功率和时间的乘积计算总功;有用功和总功的比值, 计算机械效率;减小动滑轮重力,可以提高机械效率。
16.在如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻R0的I-U图像,电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、b为电阻丝的端点。将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
(1)小灯泡的电阻为 Ω;
(2)滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为 A;
(3)在保证电路安全的情况下,通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值P1和最小值P2,则P1与P2的差值为 W。
【答案】(1)12
(2)0.4
(3)17.2
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由公式P=U2R 可得,小灯泡的电阻为RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω
(2)由图甲可知,将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器R1与小灯泡串联,滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,此时电路的电流为I中=P额U额=3W6V=0.5A
滑片P从b端滑到ab中点时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知,电路的总电阻变小。又因为电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大了0.1A,所以滑片在b端时电路中的电流为Ib=0.5A-0.1A=0.4A
即通过小灯泡的电流为0.4A。
(3)设电源电压为U,在(2)题中,滑片P在R1的中点时,根据串联电路电压规律,有R12×0.5A+6V=U①
滑片P在b端时R1×0.4A+12Ω×0.4A=U②
由①②式可得:R1=8Ω,U=8V。
由图乙可知,R0的阻值为R0=UI=Ω
根据公式P=UI可知,电源电压不变,当E接A,F接C,开关S闭合时,R1与R0并联,调节滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值为R1′=UI滑最大=8V2A=4Ω
此时电路总电流最大为I最大=UR1′+UR0=8V4Ω+8V20Ω=2.4A
则电路的最大电功率P1=UI最大=8V×2.4A=19.2W
当E接B,F接D,开关S断开时,小灯泡和R0串联,电路电阻最大为R最大=R0+RL=20Ω+12Ω=32Ω
由公式P=U2R可知,此时电路功率最小,最小功率为P2=U2R最大=(8V)232Ω=2W
则P1与P2的差值为19.2W-2W=17.2W
【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算用电器电阻的大小;
(2)根据电功率和电压计算电流,结合并联电路电流规律,计算支路电流;
(3)利用电压和电流的比值, 计算电阻,根据电压和电阻的比值计算电流,根据串联电路电阻规律计算总电阻,根据电压和电阻计算电功率。
17.如图所示,在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,看到的现象是 。这是因为活塞压缩空气,使空气的内能 ,温度升高,这一过程与内燃机工作的 冲程原理相同。
【答案】硝化棉燃烧;增加;压缩
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,温度也会随之上升,当温度达到硝化棉的着火点时,会看到硝化棉燃烧。
活塞压缩空气使空气内能增加,这是机械能转化为内能,在内燃机四个冲程中,只有压缩冲程是机械能转化为内能,所以这一过程与内燃机工作的压缩冲程原理相同。
【分析】压缩体积,可以使气体内能增大,是做功的方式改变内能。
四、作图题
18.下图是神州十三号返回舱开伞后降落的情景,请画出返回舱所受重力G的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】重力的作用点在物体的重心上,重力的方向竖直向下,重力的示意图如图所示
【分析】物体受到的重力竖直向下。
19.一束光斜射向水面,请画出这束光进入水后的光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角,据此画出这束光进入水后的光线,如下所示:
【分析】光从空气斜射入水中,折射角小于入射角。
五、实验题
20.为了探究杠杆的平衡条件,小庆将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(1)某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是____;
A.将左侧钩码向左移动
B.将右侧钩码向右移动
C.将平衡螺母向左调节
(2)正确完成实验后,获得的三组数据如下表所示。
分析数据可得杠杆的平衡条件: 。
【答案】(1)A
(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形,即右端下沉,说明右侧力与力臂之积较大,此时不能再调节平衡螺母,为了使杠杆在水平位置平衡,应将左侧钩码向左移动(增大左侧力臂的大小),A符合题意,BC不符合题意。
故答案为:A。
(2)根据表中数据有1.0N×10.0cm=0.5N×20.0 cm
1.0N×20.0cm=2.0N×10.0 cm
2.0N×15.0cm=1.5N×20.0 cm
故得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂
【分析】(1)探究杠杆平衡条件时,若杠杆不能平衡,可以改变拉力的位置;
(2)根据多次实验的数据,总结杠杆的平衡条件。
21.为了探究光反射时的规律,小丽把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)如图甲所示,反射角的大小为 °;
(2)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光?____
A.如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
【答案】(1)50
(2)C
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)反射光线与法线的夹角反射角,如图甲所示,反射角的大小为50°。
(2)将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,纸板ABCD和法线仍在同一平面上,因反射光线、入射光线和法线在同一平面内,故实验过程中,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,在纸板上仍可以看到反射光,AB不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)反射光线和法线的夹角是反射角;
(2)光在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
22.篆刻爱好者小庆收藏了一枚印章,为了鉴别印章所用石料,他用实验室的器材测量了印章的密度。
(1)图甲是他在实验室用天平测量印章质量时的场景,请指出他操作的不当之处: ;
(2)改为正确操作后,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,这枚印章的质量是 g;
(3)小庆把印章放入装有30ml水的量筒中,液面达到的位置如图丙所示。由此可以求出这枚印章的密度为 g/cm3。
【答案】(1)用手直接拿砝码了(或调节天平时没有把游码移到标尺左端的零刻度线处)
(2)14.4
(3)2.88
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)用天平测量物体质量的过程中要用镊子拿取砝码,不能用手直接拿砝码,以免砝码粘上汗液导致砝码生锈,从而影响了测量的准确性;在测量前调节天平平衡时,应该先把游码先移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)由图乙可知,砝码的质量为10g,游码左侧对应的示数为4.4g,则印章的质量为砝码的质量加游码示数为14.4g。
(3)由图丙可知,印章的体积为35mL-30mL=5mL,则印章的密度为ρ=mV=14.4g5cm3=2.88g/cm3
【分析】(1)利用天平测量质量时,取砝码用镊子;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(3)根据量筒中液面位置,测量体积;利用质量和体积的比值, 计算密度。
23.某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。
(1)连接电路时应 开关;
(2)小庆将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,并将数据记录在上表中。换用10Ω电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持U0= V不变;
(3)将5Ω的定值电阻换为10Ω后,小庆和小丽对接下来的操作有不同看法:
小庆认为应先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为U0;小丽认为应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为U0。
请问你赞成谁的观点? 。简要说明理由: 。
【答案】(1)断开
(2)3
(3)小丽;为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)为保护电路,连接电路时应断开开关。
(2)探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变。小庆将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,此时电路的电流为0.6A,由欧姆定律,电阻两端的电压为U=IR=0.6A×5Ω=3V
换用10Ω电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持U0=3V不变。
(3)赞成小丽的观点。连接电路时,为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大,即应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为U0。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)根据电流和电阻乘积计算电压;
(3)为了保护电路,闭合开关前,滑片在电阻最大处。
六、计算题
24.某电热水壶有加热和保温两挡,简化电路如图所示。其中R1、R2为电热丝(不考虑其电阻变化)。已知该壶的额定电压为220V,只闭合开关S1时,电路中的电流为0.5A。
(1)求电热丝R1的阻值;
(2)只闭合开关S1时,求电热水壶的电功率;
(3)R2=44Ω,求使用加热挡时电热水壶在10s内产生的热量。
【答案】(1)解:只闭合开关S1时,此电路是只有R1的电路,电路中的电流为0.5A,根据欧姆定律I=UR可得R1=UI=220V0.5A=440Ω
答:电阻R1的阻值为440Ω;
(2)解:根据电功率的计算公式P=UI,可得P=UI=220V×0.5A=110W
答:电热水壶的电功率110W;
(3)解:开关S1、S2闭合,是加热挡,R1、R2并联,通过R2的电流为I2=UR2=220V44Ω=5A
通过R1的电流为0.5A,则并联电路的总电流为I总=I1+I2=0.5A+5A=5.5A
则并联电路的总电阻为R总=UI总=220V5.5A=40Ω
根据焦耳定律可得Q=U2Rt=(220V)240Ω×10s=12100J
答:电热水壶在10s内产生的热量为12100J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的比值,计算电阻;
(2)根据电压和电流的乘积计算电功率;
(3)利用电压和电阻的比值, 计算电流。根据电压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电阻,结合时间计算电流产生的热量。
25.一个不吸收液体的圆柱体重5N,底面积S1=2.5×10−3m2。如图所示,将圆柱体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3N,已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg。
(1)求圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮;
(2)将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p;
(3)一个足够高的柱形容器放在水平桌面上,装入某种液体后,液体对容器底部的压强为p1。再将圆柱体缓慢地放入容器中,圆柱体始终保持竖直,松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,液体对容器底部的压强为p2。已知p2−p1=180Pa,容器底面积S2=100cm2。求容器中液体的质量。
【答案】(1)解:圆柱体重5N,将圆柱体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3N,在水中时受到的浮力为F浮=G−F示=5N−3N=2N
答:求圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮为2N;
(2)解:圆柱体重5N,底面积S1=2.5×10−3m2,竖直放在水平桌面上,对底部的压力大小等于重力大小,则圆柱体对水平桌面的压强为p=FS1=GS1=5N2.5×10−3m2=2000Pa
答:将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p为2000Pa;
(3)解:将圆柱体浸没在水中,受到的浮力F浮为2N,则圆柱体体积为V=V排=F浮ρ水g=2N1×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3
圆柱体密度为ρ=GgV=5N10N/kg×2×10−4m3=2.5×103kg/m3
圆柱体高度为h=VS1=2×10−4m32.5×10−3m2=0.08m=8cm
①若圆柱体漂浮在液面上时,液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为Δh1=V排S2=(0.08m−0.02m)×2.5×10−3m21×10−2m2=0.015m
已知p2−p1=180Pa,则根据Δp=ρ液gΔh可知,液体密度为ρ液=ΔpgΔh=180Pa10N/kg×0.015m=1.2×103kg/m3
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