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2021年重庆市第八中学初中学业水平暨高中招生考试全真预测卷物理试题(一)
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这是一份2021年重庆市第八中学初中学业水平暨高中招生考试全真预测卷物理试题(一),共25页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.下列物理量最接近实际的是( )
A.你的指甲宽度约为1dm
B.我国家庭电路的电压是220V
C.一支签字笔所受的重力约为5N
D.重庆夏天的最高气温约为60℃
2.如图所示,下列实验现象的相关解释正确的是( )
A.甲图中,用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒上的一些电子会转移到丝绸上
B.乙图中,自制的盐水电池,当用电压表测其电压时,锌片是该电池的正极
C.丙图中,抽气过程中铃声越来越小,说明物体振动产生声音
D.丁图中,将瓶子拿到高处,外界气压减小,细管内水柱下降
3.重庆来福士是全球最大的来福士项目,坐落于重庆朝天门广场与解放碑之间,来福士成为重庆的又一个网红地标,相关描述正确的是
A.来福士在江水中的倒影是缩小的虚像
B.游客观赏来福士时,来福士会在视网膜上成一个正立缩小的像
C.平静的江水中游船的倒影是光的折射形成的
D.阳光下来福士的“影子”是光沿直线传播形成的
4.在如图所示中,关于电学知识,以下说法中正确的是( )
A.甲图所示的是测量电功率的仪表
B.乙图给手机充电的过程中移动电源将电能转化成化学能
C.丙图的实验表明电能生磁,法拉第首先发现了电流的磁效应
D.丁图中带正电的小球A吸引轻质小球B,小球B不一定带负电
5.2020年2月13日凌晨,空军出动11架运输机,从各地机场起飞、向武汉空运军队支援的医疗队队员和物资,下列关于运输机的说法正确的是( )
A.运输机起飞时加速助跑,是为了获得更大的惯性,利于起飞
B.运输机静止在水平跑道时,所受重力与地面对它的支持力不是一对平衡力
C.运输机的起落架有很多宽大的轮子是为了减小对地面的压强
D.运输机在水平跑道上助跑时将重力势能转化为动能
6.某自动售货机,它可通过手机扫码使开关闭合,也可通过投币使开关闭合,启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。如图是某小组同学根据售货机的功能自行设计的电路,符合上述情况的是( )
A.B.
C.D.
7.如图所示,重为500N的搬运工人站在水平高台上用滑轮组竖直向上匀速提升重为450N的物体,10s内将物体提升2m,滑轮组的机械效率为75%,每个滑轮的重力相同,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为50NB.拉力F的功率为120W
C.工人对高台的压力为300ND.定滑轮对天花板的拉力为400N
8.如图所示,电源电压不变,电流表的最大量程0~3A,灯泡L标有“6V 3W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。当开关S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小4Ω,电流表的示数变化0.1A,灯泡恰好正常发光;保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了1.7A,开关S闭合,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.R0阻值为8Ω
C.当S1、S2都断开时,调节滑片P,电路消耗的总功率最大为24W
D.当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗的总功率最小为9.6W
二、填空题
9.电器待机会“偷”电,你知道吗?重庆供电公司电能计量中心工作人员用专业测试仪测量发现,3台1.5匹空调机待机1年“偷”电约91度,如果用这些电全部给水加热,能让______kg的水温度升高60℃。电器待机过程不但会“偷”电,这个过程往往还通过______的方式让用电器内能增加,使元件老化,缩短用电器使用寿命(选填“做功”或“热传递”)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
10.如图所示是加油机在空中为所击机补加燃料时的情景。加油机在某一水平高度匀速飞行,为保证安全,歼击机相对于加油机应处于______(选填“运动”或“静止”)状态,加油过程中,加油机的重力势能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)
11.如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1∶3,甲的边长为0.1m,则甲对地面的压强p甲=______Pa,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的重力为______N。
12.如图所示,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P从A点移到B点(图中未标出),电压表前后示数之比为4:3,电阻R1前后消耗的功率之比为4:9,移动滑片P的过程中,R2接入电路的阻值在______(选填“增大”“减小”或“不变”)。若滑片P在A点时,变阻器消耗的功率为6W,则滑片在B点时R1上消耗的功率为______W。
13.如图所示,重庆八中物理实验小组的同学们,在学习了浮力压强后进行了如下操作,将边长均为10cm的A、B正方体用原长为10cm的弹簧连接起来放入容器中,A的密度为2.5g/cm³,容器下部分底面积为200cm2,高度20cm。上部分底面积为150cm2,高20cm。向容器中加水至B的下表面时,水深为16cm(弹簧长度变化1cm,弹力变化2N),则正方体B的密度为_____________kg/m³;继续加水9.5N,此时B受到的浮力为_______N。
三、作图题
14.(1)请在图中画出使杠杆在图示位置保持平衡时最小的力F1;
(2)如图所示,根据小磁针静止时指向,在图中电源“+”极。
四、实验题
15.(1)小军同学在做探究平面镜成像的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如下图所示:
①移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上______(选填能或不能)接收到蜡烛烛焰的像,由此说明物体经平面镜所成的像是______(选填实像或虚像);
②当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像______(选填变大、不变或变小);
(2)课后小军又用图甲的装置,探究水沸腾时温度变化的特点,实验数据记录如下:
①分析实验数据可知水的沸点为______ ℃,产生这一现象的原因可能是当地大气压______(选填高于、低于或等于)一个标准大气压;
②图中______(选填“乙”或“丙”)图能反映水沸腾时产生气泡的情形。
16.小红和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡额定电压为3.8V,电源电压保持9V不变,滑动变阻器规格为“40Ω、1A”,连接电路如图甲所示。
(1)如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误,请在错误处画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______(注意不能与其它导线交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,过了一段时间,灯突然熄灭,电流表、电压表示数均变为0,则产生的故障可能是______(只有灯泡或滑动变阻器发生故障);
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数)。向右调节滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡变化的阻值______ 滑动变阻器变化的阻值(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)小红又找来10Ω、20Ω、40Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”,只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V。接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,保持滑动变阻器滑片P位置不变,则闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动。在用40Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻时,他发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究,小红设计了如下方案,你认为不可行的一项是______;
A.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是4~8V
B.如果只调整电压表的示数,则应该控制电压表示数U0的范围为4.5~9V
C.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω,允许通过的最大电流至少为0.4A
D.如果只更换定值电阻,则更换的定值电阻阻值范围是6.67~32Ω
(5)实验结束后,小红还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致,但是发现电源意外损坏了,于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变),并设计了如图丙所示的电路,请你将他的实验步骤补充完整(已知定值电阻的阻值为R0)。
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关,记录此时电流表示数为I1;
②再将滑动变阻器滑片P移到______,记录此时电流表示数为I2;
③滑动变阻器的最大阻值R滑动=______(用测出的物理量和已知量的字母表示)。
17.小明同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个底面积都为200cm2的薄壁烧杯(分别装有一定量的酒精和水,酒精密度为0.8g/cm3),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其中C、D分别是物体刚好浸没在酒精和水中的情况。如图表示探究过程及有关数据。
(1)如图A所示,使用弹簧测力计时,手应该握住弹簧测力计的______(选填“甲”或“乙”);
甲.拉环位置 乙.刻度盘位置
(2)分析图A、B、C,说明浮力大小跟______有关;
(3)分析图B、C,烧杯对桌面的压力增加了______N;
(4)如图D所示,圆柱体浸没在水中所受的浮力是______N;
完成实验后,小明将烧杯中水倒出,将该圆柱体放在烧杯底部,然后向烧杯倒入另一种液体,容器中液体的深度h与圆柱体受到的浮力F浮如图所示。
(5)分析图象可知,液体深度增至8cm以后,物体处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”);
(6)小明所用液体的密度为______kg/m3;
(7)当液体深度增至10cm时,圆柱体对烧杯底部压强为______Pa;
(8)由图B到图C的过程中,圆柱体重力做功______J。
五、计算题
18.近年来,新能源电动汽车逐渐受到人们的青睐,相比于传统的燃油汽车,电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。如图所示是某品牌生产的电动汽车,其总质量为 1.2t,与地面接触的总面积为600cm2。求:
(1)停放在水平地面上的电动汽车对地面的压强;
(2)当电动汽车在平直的路面上以 20m/s 的速度匀速行驶时,电动机的功率为 45kW,则汽车所受的牵引力是多少?
19.如图,将质量为,体积为的圆柱体B和总高为(粗、细两部分高度相同且均为圆柱形)的玻璃容器A放在水平地面上.已知容器A开口面积是,下底面积为,现往容器中加入的水(容器壁厚度和质量均不计)。求:
(1)圆柱体B的密度为多少;
(2)水对容器底部的压力;
(3)若将圆柱体B轻轻投入水中待液面静止后,容器对水平地面的压强。(圆柱体B始终保持竖直状态)
20.电子地磅在实际生活中用途越来越广,某常用的电子地磅的一种工作电路简化如图所示,显示质量大小的仪表V(实质是电压表)。
为了探究电子地磅的奥秘,小李在实验室找到了电源电压为6V的电源,一个定值电阻R0,一个压敏电阻,其说明书上写着电阻R的阻值与所受压力F变化的关系部分数据如下表所示。
他按照如图(1)连接了地磅工作原理的电路。闭合开关后,他将厚度不计,重1N,底面积为50cm2,装有8cm深水的直柱形容器置于压敏电阻上,如图(2)甲所示,读出电压表此时示数为3V。他又用一根轻质细线系了一个小球,将球浸没在水中静止且不接触烧杯的底和侧壁,如图(2)乙,读出电压表示数为3.6V;他轻轻将球放下,如图(2)丙,读出电压表示数为4.5V。求:
(1)小球未放入时,水对容器底部的压力;
(2)电阻R0的阻值;
(3)小球的密度为多少?
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
温度/℃
90
92.5
94.4
95.6
96.8
98
98
98
压力F/N
0
1
3
5
7
10
电阻R/Ω
50
40
25
15
10
5
参考答案:
1.B
【详解】A.中学生指甲宽度约1cm=0.1dm,故A不符合题意;
B.我国家用电器正常工作的电压一般是220V,所以与之配套的家庭电路的电压也是220V,故B符合题意;
C.一支签字笔的质量在20g=0.02kg左右,受到的重力在
G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N
故C不符合题意;
D.重庆夏季高温,最高温度可达40℃,但不会达到60℃,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒上的一些电子会转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,故A正确。
B.自制的盐水电池,当用电压表测其电压时,正接线柱连接电源正极,负接线柱连接电池的负极,故锌片是该电池的负极,故B错误。
C.抽气过程中铃声越来越小,说明声音的传播需要介质,真空不能传声,故C错误。
D.将瓶子拿到高处,外界气压减小,细管内水柱升高,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】A.来福士在江水中的倒影是由于光的反射形成的,成等大的虚像,故A错误;
B.来福士会在视网膜上成一个倒立缩小的实像,故B错误;
C.平静的江水中游船的倒影是光的反射形成的,故C错误;
D.在同种介质中光沿直线传播,来福士是不透明的,光被来福士挡住,在后面形成“影子”,故D正确。
4.D
【详解】A.甲图中电能表是测量电流做功大小的仪表,故A错误;
B.给手机充电的过程中移动电源将化学能转化成电能,故B错误;
C.丙图的实验表明电能生磁,奥斯特首先发现了电流的磁效应,故C错误;
D.丁图中带正电的小球A吸引轻质小球B,因为带电体具有吸引轻小物体的性质,B球可能不带电,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动速度无关,故A错误;
B.平衡力是一个物体受到两个力的影响,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,运输机静止在水平跑道时,所受重力与地面对它的支持力是一对平衡力,故B错误;
C.运输机的起落架有很多宽大的轮子是通过增大受力面积来减小对地面的压强,故C正确;
D.运输机在水平跑道上助跑时将燃料产生的内能转化为机械能,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】由题意可知,通过手机扫码,使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1和开关S2应并联共同控制电动机,由题可知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,则灯泡与电动机并联能独立工作,且只由光控开关S3控制。
故选B。
7.B
【详解】A.工人利用滑轮组提升物体,所做的总功
由题意可知,额外功占总功的25%
在不计绳重和摩擦的前提下,克服动滑轮的重力所做的功为额外功
故A错误;
B.拉力F的功率即总功的功率
故B正确;
C.拉力F的大小
工人对高台的压力
故C错误;
D.以滑轮组和货物为整体
定滑轮对天花板的拉力
故D错误。
故选B。
8.D
【详解】A.由P=可得,灯丝的阻值
R=
开关S闭合,当S1、S2断开,灯泡和滑动变阻器的整个电阻Rab串联,P在某位置时,灯泡正常发光,由P=UI,此时电路中电流
I=
P在b端时,电路中电阻更大,电流更小,所以电流
Ib=0.5A-0.1A=0.4A
根据电源电压不变和U=IR可得
U(Rab+12Ω)0.4A=(Rab-4Ω+12Ω)0.5A
解得:Rab=8Ω
U=(8Ω+12Ω)0.4A=8V
故A错误;
B.保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,R0与变阻器并联,电流表的示数又变化了1.7,所以电流表示数为
I1=0.5A+1.7A=2.2A
此时Rab的电流
Iab=
此时R的电流
I0=I1Iab=2.2
R0阻值为
R0
故B错误;
C.由图知,开关S闭合,当S1、S2断开,灯泡L和滑动变阻器串联,当最Rab=0时,电路消耗的功率最大,则最大功率为
P最大=
故C错误;
D.当S1、S2都闭合,R与变阻器并联,当滑动变阻器阻值最大时,电路总功率最小,则最小功率为
P最小=9.6W
故D正确。
故选D。
9. 做功
【详解】[1]待机1年“偷”电约91度需要的电能为
故能让水温升高的水的质量为
故能够让水吸收热量。
[2]电器待机过程不但会“偷”电,利用电能做功,将电能转化为内能。
10. 静止 变小
【详解】[1]加油机在某一高度匀速飞行,为保证安全,歼击机与加油机之间的位置应保持不变,所以歼击机相对于加油机应处于静止状态,即歼击机同加油机以相同的速度匀速直线飞行。
[2]加油机在某一水平高度匀速飞行过程中,高度不变,但加油过程中,加油机的质量不断减小,所以加油机的重力势能不断变小。
11. 3000 60
【详解】[1]正方体对水平地面的压强
则甲对地面的压强
[2]若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方时,因乙的高度和密度均不变,所以,乙对地面的压强不变,即
因此时甲、乙对地面的压强相等,所以,此时甲的总重力
甲的重力
则乙正方体切去的重力
12. 减小 6.75
【详解】[1]由电路图知,两个电阻串联在电路中,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,据滑片P在移动过程中,电压表示数之比为4:3知,滑动变阻器分去的电压变小,说明变阻器接入电路的阻值变小,即R2接入电路的阻值减小。
[2]设滑片在A点时,电路中的电流为I1,滑片在B点时,电路中的电流为I2,则
即
由可得,滑片位于A、B两点时变阻器接入电路的阻值之比
即
因为电源电压不变,所以电路中的电流与总电阻成反比,则有
所以
R1=RA
则滑片在B点时,R1上消耗的功率
13. 0.8×103 6
【详解】[1]根据题意知道,向容器中加水至B的下表面时,B受到的浮力为零,只受到重力和弹簧的弹力,且处于平衡态;由于弹簧原长为10cm,正方体A边长均为10cm,水深为16cm,所以,此时弹簧的长度是
L=16cm -10cm=6cm
即此时弹簧长度的变化是
又因为弹簧长度变化1cm,弹力变化2N,所以,此时弹簧的弹力
F弹=8N
由二力平衡知道,正方体B的重力
GB= F弹=8N
由 知道,正方体B的质量
正方体B的体积
由知道,正方体B的密度
[2]设B没入水中的高度是h1,此时B下表面高出最初水位h2,即此时高出最初水位(h1+ h2),受到的浮力
①
假设弹簧弹力方向是竖直向上,则弹簧的弹力的大小
②
由平衡条件知道
③
注入水体积是
又因为继续加水9.5N时
④
将①②③④解得h1=6cm,h2=3cm
代入①解得F浮=6N
14.(1)(2)
【详解】(1)由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂最长,由图知垂直OB时,动力臂最长,动力的方向应该向上,如图所示:
(2)由图可知,小磁针的右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极、右端为N极。再根据安培定则,用右手握住螺线管,使大拇指指向螺线管的N极,则四指环绕的方向为电流的方向,从而可知电源的右端为负极、左端为正极,如图所示:
15. 不能 虚像 不变 98 低于 丙
【详解】(1)①[1][2]平面镜所成的是虚像,虚像不能在光屏呈现,故移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。
②[3]平面镜所成的像与物体大小相等,故当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像不变。
(2)①[4][5]水沸腾后持续吸热但温度不变,分析实验数据可知水的沸点为98℃,所以此时的气压低于一标准大气压。
②[6]水在沸腾时气泡由下往上越来越大,故图丙能反映水沸腾的情况。
16. 见解析 滑动变阻器断路 12.7 小于 左 B 最左端
【详解】(1)[1]电压表测小灯泡两端的电压,所以电压表应该和小灯泡并联,滑动变阻器串联,如下图:
(2)[2]若灯短路,电流表有示数,若灯断路,电压表有示数,但题意中电流表和电压表均无示数,故假设不成立;若滑动变阻器短路,则电流表和电压表均有示数不符合题意,则电路故障为滑动变阻器断路。
(3)[3]由图可知,当小灯泡正常发光时,电流是0.3A,小灯泡正常发光时的电阻为
[4]当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电阻为
由图可知,当小灯泡的电压为3V时,电流约为0.25A,此时小灯泡的电阻约为
滑动变阻器的电阻为
则灯的电阻的变化量为
滑动变阻器阻值变化量为
所以小灯泡电阻的阻值变化量小于滑动变阻器阻值变化量。
(4)[5]将定值电阻从10Ω换成20Ω,定值电阻阻值变大,为了保证定值电阻两端电压不变,滑动变阻器电阻也要变大,所以滑片应该向左移动。
[6]探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压不变。
A.当将电源电压更换为4~8V时,根据题意可知,控制定值电阻两端的不变的电压为4V,若电源电压为4V时,不需要接入滑动变阻器,都能保证定值两端的电压不变,只需要更换电阻,记录电流表的示数即可完成实验,当电源电压最大值为8V时,根据串联分压,定值电阻越大,电压表的示数变大,为了保证电压表的示数保证为4V,故滑动变阻器需要分担的电压就会变大,当定值电阻最大值为40Ω时,定值电阻两端的电压为4V,则此时滑动变阻器需要分压4V,即滑动变阻器的的阻值等于定值电阻等于40Ω,此时也恰好是滑动变阻器的最大阻值,故可以完成实验,故A不符合题意;
B.根据串联电路电压规律和分压原则
由上式可知,当电源电压U、定值电阻两端的电压U定一定时,变阻器的电阻随定值电阻的增大而增大;当定值电阻最大值为40Ω时,所需滑动变阻器阻值最大为40Ω,当电压为9V时,由欧姆定律可知电路中的最大电流为0.9A>0.6A,故B不可行,故B符合题意;
C.为了保证电压表的示数保证为4V,故滑动变阻器需要分担的电压就会变大,当定值电阻最大值为40Ω时,定值电阻两端的电压为4V,滑动变阻器两端的电压为
利用串联电路电压之比为电阻之比可知滑动变阻器的最大阻值不能小于
由题可知,电路中的最大电流为
所以可以小于0.4A,故C可行,C不符合题意;
D.如果只更换定值电阻,则电源电压为9V,定值电阻两端的电压为4V,当定值电阻为6.67Ω时,此时电路中的电流为
则滑动变阻器接入的阻值为
可以完成实验,当定值电阻为32Ω时,此时的电流为
则需要滑动变阻器接入的阻值为
滑动变阻器的阻值可以满足要求,可以完成实验,故D不符合题意。
故选B。
(5)[7]第二步,应该让定值电阻和滑动变阻器的全部并联并保证电压还等于电源电压,故应该将滑片移动到最左端。
[8]流过定值电阻的电流为
电源电压为
滑动变阻器的最大阻值为
17. 甲 物体排开液体的体积 2.4 4 沉底 1.2×103 240 0.27
【详解】(1)[1]本实验中,使用弹簧测力计时,手应该拿住弹簧测力计的拉环,手拿刻度盘时不能保证弹簧测力计竖直方向,所以要手拿拉环。
(2)[2]比较图中A、B、C的数据知,物体浸入酒精中的体积不同,即排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,可以得出浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[3]烧杯对桌面的压力增加量等于圆柱体对酒精的压力的增加量,而圆柱体对酒精的压力的增加量又等于圆柱体所受浮力的增加量(相互作用力)即测力计示数的减少量,所以烧杯对桌面的压力增加量为
ΔF浮=F1-F2=5.2N-2.8N=2.4N
(4)[4]设物体的重力为G,根据称重法得,物体浸没在酒精中受到的浮力为
F浮酒精=G-F2=6N-2.8N=3.2N
物体的体积
V=V排==4×10-4m3
物体浸没在水中所受的浮力为
F浮水=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
(5)[5]分析图象可知,液体深度增至8cm以后,浮力不再变化,说明圆柱体浸没在液体中受到的浮力为F浮液=4.8N,圆柱体的重力是6N,重力大于浮力,处于沉底状态。
(6)[6]液体的密度为
(7)[7]将该圆柱体放在烧杯底部,然后向烧杯中倒另一种液体,液体深度增至8cm以后,浮力不再变化,说明圆柱体的高度为8cm,圆柱体的底面积为
当液体深度增至10cm时,圆柱体对烧杯底部的压力为
F压=G-F浮液=6N-4.8N=1.2N
圆柱体对容器底部的压强为
(8)[8]由图B到图C的过程中,由(3)知,圆柱体受到的浮力的增加量为ΔF浮=2.4N,圆柱体排开酒精的体积的增加量为
物体浸入液体中的深度增加
液面升高的高度为
由B到C的过程中重物下降的高度为
Δh′=Δh物-Δh液=0.06m-0.015m=0.045m
圆柱体的重力做功是
W=GΔh′=6N×0.045m=0.27J
18.(1);(2)
【详解】(1)由题意可知,该电动汽车对地面的压力是
与地面接触的总面积是
停放在水平地面上的电动汽车对地面的压强是
(2)根据可知,汽车所受的牵引力是
答:(1)停放在水平地面上的电动汽车对地面的压强是;(2)汽车所受的牵引力是。
19.(1);(2)14N;(3)3000Pa
【详解】(1)B的密度
(2)粗、细两部分高度相同且均为圆柱形,所以容器粗的部分的容积
V1=40cm2×20cm=800cm3
所盛水的质量
m1=ρ水V1=1g/cm3×800cm3=800g=0.8kg
因为
m1<1.1kg
所以1.1kg水的水面已达到容器细的部分
m2=1.1kg-0.8kg=0.3kg=300g
这部分水的体积
在容器细的部分中水的深度
整个容器的水深
h=h1+h2=20cm+15cm=35cm=0.35m
水对容器底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.35m=3500Pa
水对容器底部的压力
F=pS1=3500Pa×40×10-4m2=14N
(3)因为ρBV3
所以有水溢出,容器细部分内水的质量
m3=ρ水V细=1g/cm3×300cm3=300g=0.3kg
溢出水的重力
G溢=ρ水gV3=1×103kg/m3×10N/kg×(150-100)×10-6m3=0.5N
原来容器中水的重力
G水=m水g=1.1kg×10N/kg=11N
B的重力
GB=mBg=0.15kg×10N/kg=1.5N
则容器对水平地面的压力
F压=G水+GB-G溢=11N+1.5N-0.5N=12N
容器对水平地面的压强
答:(1)A的密度;
(2)水对容器底的压力14N;
(3)若将球体A投入容器中,待液面静止后,容器对水平地面的压强3000Pa。
20.(1) 4N;(2) 15Ω;(3) 2.5103kg/m3
【详解】(1)小球未放入时,水对容器底部的压强
p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.08m=800Pa
水对容器底部的压力
F=pS=800Pa5010-4m2=4N
水对容器底部的压力为4N。
(2) 因直柱形容器中水对容器底的压力等于水的重力,所以容器内水的重力
G水=F=4N
则小球未放入压敏电阻受到的压力
F=G水+G容=4N+1N=5N
由表格数据可知,压敏电阻的阻值R=15Ω,此时电压表的示数U0=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,压敏电阻两端的电压
UR=U-U0=6V-3V=3V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
I==
即
=
解得R0=15Ω。
(3) 小球浸没在水中静止且不接触烧杯的底和侧壁时,电压表示数U0′=3.6V,此时压敏电阻两端的电压
UR′=U- U0′=6V-3.6V=2.4V
此时电路中的电流
I′==
即
=
解得R′=15Ω,由表中数据可知,压敏电阻受到的压力F′=7N,因水对小球的浮力和小球对水的压力是一对相互作用力,所以,压敏电阻受到的压力
F=G水+G容+F浮=4N+1N+F浮=7N
解得F浮=2N,因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=gV排可得,小球的体积
V=V排=
他轻轻将球放下时,电压表示数U0"=4.5V,此时压敏电阻两端的电压
UR"=UU0"=6V-4.5V=1.5V
此时电路中的电流
I"==即=
解得R"=5Ω,由表中数据可知,压敏电阻受到的压力F"=10N,因此时压敏电阻受到的压力等于容器和水、小球的重力之和,所以
F"= G水+ G容+G=4N+1N+G=10N
解得G=5N,则小球的密度
===ρ水=1.0103kg/m3=2.5103kg/m3
小球的密度为2.5103kg/m3。
答:(1)小球未放入时,水对容器底部的压力为4N;
(2)电阻R0的阻值为15Ω;
(3)小球的密度为2.5103kg/m3。
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