2023年湖南省长沙市开福区北雅中学中考物理一模试卷(含答案)
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一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。第1-10小题为单选题,每小题只有1个选项符合题意;第11-12题为双选题,每小题有两个答案符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。)
1.(3分)我校女足27次问鼎湖南省青少年(中学生)足球比赛冠军。如图是运动员奋力拼搏的精彩瞬间,老师带领同学们为运动员呐喊加油,展现了团结拼搏的精神。关于其中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.呐喊时的声音很大是因为声音的频率很高
B.运动员听到观众的呐喊声是通过空气传入人耳的
C.空气中,声音的传播速度为3×108m/s
D.同学们发出的呐喊声是由于空气振动产生的
2.(3分)中国诗词文化博大精深,深受人们的喜爱。下列涉及的物态变化正确的是( )
A.蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明——“泪”的形成是液化现象
B.秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜——“露”的形成是汽化现象
C.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠——“霜”的形成是凝华现象
D.瀚海阑干百丈冰,愁云惨淡万里凝——“冰”的形成是熔化现象
3.(3分)“新材料”是相对于传统材料而言的,新材料的使用对推动社会的进步正在发挥着越来越大的作用。下列关于“新材料”的描述正确的是( )
A.用超导材料制成的电炉丝可以提高电炉的加热效率
B.发光二极管是一种半导体材料制成的电子元件
C.导体都是靠正电荷的定向移动来导电的
D.“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固体材料,该材料适合做打桩用的重锤
4.(3分)我们生活在一个五彩缤纷的世界里,下列关于光现象的描述正确的是( )
A.潜望镜成像原理是光的反射,成倒立等大的虚像
B.在学校视力筛查中,小北被查出患了近视眼,需要配戴凸透镜
C.奥运会现场,观众使用望远镜看比赛时,望远镜的目镜所成的是放大的实像
D.在生物课上,小南用显微镜观察洋葱表皮细胞,显微镜的物镜成像与投影仪成像原理相同
5.(3分)如图是我校初三学生备战体育中考的情景。下列说法正确的是( )
A.垫排球时,排球向上运动到最高点时处于平衡状态
B.立定跳远起跳瞬间,地面对脚的力大于脚对地面的力
C.投掷实心球时,当球在空中运动时,运动状态发生改变
D.做引体向上,身体悬挂不动时,重力势能为零
6.(3分)“珍爱生命,安全用电”是每一位公民应具备的安全意识。下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A.更换电器前应先切断电源开关
B.使用测电笔时,手不能触碰测电笔上的任何金属体
C.用电器着火时,迅速向用电器泼水灭火
D.有金属外壳的家用电器,也可以使用两孔插座
7.(3分)2022年11月29日,神舟十五号载人飞船搭载长征二号火箭成功发射。11月30日,神舟十五号航天员顺利进驻中国空间站,实现太空会师,如图所示。下列说法正确的是( )
A.火箭与大气层摩擦时,是通过做功使内能增加
B.火箭加速升空时,动能转化为重力势能
C.火箭燃料燃烧越充分,其热值越大
D.神舟飞船加速升空过程中,宇航员惯性越来越大
8.(3分)微雨四五点,春风九十里。2023年4月27日我校初三学子奔赴韶山开展以“追寻伟人足迹,追光砥砺前行”为主题的研学实践活动。如图所示,巨大的毛泽东铜像屹立在大理石基座正中央,同学们在伟人铜像前庄重宣誓“砥砺前行,不负韶华”。下列说法正确的是( )
A.基座受到的重力和地面对基座的支持力是一对平衡力
B.基座对地面的压力和地面对基座的支持力是一对平衡力
C.铜像对基座的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力
D.基座对地面的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力
9.(3分)长沙商场中的公共卫生间都安装了自动感应干手器,其电动机正常工作电压为220V。当手处于红外线感应范围内,自动感应开关S会闭合,电动机就正常工作,同时吹出热风,将手烘干。如图所示的电路设计,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
10.(3分)图甲是卫生间内的湿度检测仪的内部简化电路图,电源电压恒定不变,电阻R1是定值电阻,R是湿度传感器,其阻值与周围空气湿度的关系如图乙所示。在使用喷头淋浴时,下列说法正确的是( )
A.电流表A2的示数不变
B.电压表V的示数与电流表A2的示数之比变小
C.电压表的示数逐渐减小
D.电流表A2的示数与电流表A1的示数之差增大
(多选)11.(3分)关于如图所示的四个电磁实验,下列说法中正确的是( )
A.实验甲:开关S闭合,小磁针发生偏转,表明通电导线的周围存在磁感线
B.实验乙:开关S闭合,电磁铁上端为N极,电动机工作
C.实验丙:开关S闭合,导体ab在磁场中运动,电动机是利用这一原理制成
D.实验丁:开关S闭合,只要导体ab在磁场中运动,导体中就有电流产生
(多选)12.(3分)如图所示,妙趣横生的动物世界蕴含着丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A.鸭子的脚掌又平又扁,可以减小压力,使鸭子在松软的泥地上行走自如
B.蝙蝠靠主动发射并接收来自障碍物反射回来的电磁波进行准确定位
C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,即使在光滑的墙壁上爬行也不会掉下来,是利用了大气压的作用
D.雄鹰有时不用抖动翅膀也能翱翔天空,是应用了流体压强与流速的关系
二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共22分)
13.(4分)北斗卫星导航系统通过 波为汽车提供导航信息。太阳能电池板能为卫星提供电能,太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
14.(4分)我校新建的图书馆全面投入使用,其中咖啡吧为教师提供了教研备课、休闲放松的好去处。走近咖啡吧,就能闻到浓浓的咖啡香,这是 现象。谭老师买了一杯加冰的金桔柠檬,过了一会儿,发现杯外壁有水珠生成。这是由于周围空气中的水蒸气遇到冰冷的外壁 (填物态变化名称)形成的。
15.(4分)张家界百龙天梯实际运行高度326米,运行时间66秒,被誉为“世界上最高、运行速度最快、载重量最大的电梯”,也因此被载入吉尼斯世界纪录,如图所示。五一假期,小南乘坐百龙天梯,欣赏张家界的美景。以天梯为参照物,小南是 的,天梯的平均速度是 m/s(结果保留整数)。
16.(4分)图甲是小南家用来测定电功的电能表,图乙分别是她家电能表今年4月月初和月末显示的数字,她家4月份消耗的电能为 kW•h。将某电热水器单独接在电路中,正常工作5min,表盘转了250转,该热水器的功率是 W。
17.(6分)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,其电阻随温度的变化而变化,滑动变阻器Rp规格为“?Ω 2A”。小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。只闭合S1,将滑片从最右端向左移,滑动变阻器的功率P随电流变化关系如图乙所示,滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图丙所示,乙、丙两图中M点对应滑片位置相同,滑片位于M点时,电路的电流为 A。断开S1、闭合S2,在保证电路安全的前提下,先将滑片P滑至某一位置,小灯泡恰好正常发光,再将滑片P滑至某一端点,小灯泡电功率变化了2.7W,小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为 W。
三、作图题(每小问2分,共4分)
18.(2分)浸在水中的铁块会下沉,如图所示。请画出铁块触底前的受力分析示意图(铁的密度大于水的密度。)
19.(2分)请根据安全用电的原则,将图中的灯泡和开关正确接入家庭电路的火线和零线上。
四、实验题(本大题共4小题,19题4分,20题6分,21题6分,22题9分,共25分)
20.(4分)小南同学在1个标准大气压下完成了“探究冰熔化时温度变化规律”的实验,并根据实验数据,画出了温度随时间变化的图象,如图所示。(c水>c冰)
(1)分析图象,根据冰熔化时温度变化特点可知:冰属于 体。
(2)冰熔化后的温度随时间变化的图象可能是C 段。
21.(6分)小南利用如图所示的实验器材,探究平面镜成像的特点。
(1)小南在选择器材时,用玻璃板代替平面镜,目的是便于 。
(2)移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,发现光屏上没有呈现棋子A的像,这说明平面镜成的是 像。
(3)实验中,小南还发现:当棋子A远离玻璃板时,像的大小 。
22.(6分)某实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,第1、2次实验装置分别如图甲、乙所示。
次数
物重/N
提升高度/m
拉力/N
绳端移动距离/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
4
0.1
1.7
0.3
(1)实验时应沿着竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)根据测量的实验数据,可计算出表格中的横线上应填的数据为 。
(3)结合生产实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可以提高机械效率的是 。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
D.提升物体上升高度
23.(9分)某实验小组设计了图甲所示的电路做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为4.5V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关、标有“50Ω 2A”的滑动变阻器及导线若干。
(1)连接电路时应 开关。
(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片P应置于 端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表电压表均有示数,小北和小南对接下来的操作有不同看法:小北认为是小灯泡发生了故障,应拆除导线重新连接。小南认为应移动滑片,观察小灯泡是否发光,从而进一步发现导致该现象的原因。请问你赞成谁的观点?并简要说明理由。 , 。
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的U﹣I图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率是 W。
五、计算题(本大题共2小题,第23题6分,第24题7分,共13分)
24.(6分)如图所示的是一辆5G无人环卫车,质量为300kg,车与地面接触的总面积为200cm2。若它以2m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5min,阻力为车重的0.5倍。求此过程中:(g取10N/kg)
(1)该车对路面的压强;
(2)该车受到牵引力的功率;
(3)若该环卫车的外壳是由某种复合材料制作的。有一小块该复合材料的质量为120g,体积为80cm3,该材料的密度是多少g/cm3?
25.(7分)如图甲所示是某实验小组设计的电子秤装置,电源电压12V保持不变,R0为定值电阻,Rx是力敏电阻,其阻值随压力变化的图象如图乙所示。在电子秤托盘内放一薄壁足够高柱状体容器,容器的重力为20N(托盘的质量忽略不计),底面积为4×10﹣2m2。往容器中注入5cm深的水时,电压表的示数为6V。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对容器底部的压强;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)再将一个体积为6×10﹣3m3、底面积为3.2×10﹣2m2的柱形物体A放入水中,此时,容器对托盘的压强刚好等于水对容器底部压强的1.5倍,求此时电压表的示数。
2023年湖南省长沙市开福区北雅中学中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。第1-10小题为单选题,每小题只有1个选项符合题意;第11-12题为双选题,每小题有两个答案符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。)
1.【解答】解:A、呐喊时的声音很大是因为声音的响度很大,故A错误;
B、运动员听到观众的呐喊声是通过空气传入人耳的,故B正确;
C、声音在15℃的空气中传播速度是340m/s,故C错误;
D、同学们发出的呐喊声是由于声带振动产生的,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:A.“泪”的形成是蜡由固态熔化成液态的过程,故A错误;
B.“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故B错误;
C.“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C正确;
D.“冰”是由水凝固而成的,故D错误。
故选:C。
3.【解答】解:A、超导体电阻为0,电炉丝、电热水器的发热体都是利用电流热效应工作的,它们不能使用超导体,故A错误;
B、发光二极管是一种半导体材料制成电子元件,故B正确;
C、导体容易导电,是因为导体内有能够自由移动的电荷,不只是正电荷,故C错误;
D、该材料的密度特别小,相同体积的质量非常小,所以不适合做打桩用的重锤,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:A、潜望镜是平面镜,成正立、等大的虚像,利用的是光的反射,故A错误;
B、在学校视力筛查中,小北被查出患了近视眼,需要配戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正,故B错误;
C、望远镜观察物体时,物距大于2f,成倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相似;目镜成正立放大的虚像,这与放大镜的成像原理相似,故C错误;
D、显微镜包括物镜和目镜,靠近物体的称之为物镜,另一个称之为目镜,物体首先由物镜成一个倒立、放大的实像,再经目镜成一个正立、放大的虚像。因此,物镜成像原理相当于投影仪,目镜成像原理相当于放大镜,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:A.垫排球时,排球向上运动到最高点时,只受重力作用,受力不平衡,处于非平衡状态,故A错误;
B.立定跳远起跳瞬间,地面对脚的力和脚对地面的力是相互作用力,大小一定相等;故B错误;
C.投掷实心球时,当球在空中运动时,处于曲线运动状态,方向不断改变,则运动状态发生改变,故C正确;
D.做引体向上,身体悬挂不动时,距离地面一定高度,因而重力势能不为零。
故选:C。
6.【解答】解:A.更换电器、搬动电器前应断开电源开关防止触电,故A正确;
B.用测电笔辨别火线、零线时,手不能接触笔尖金属体,手一定要接触笔尾金属体,故B错误;
C.用电器起火时,应先切断电源再救火,不能立即用水去扑灭,因生活用水是导体,易发生触电事故,故C错误;
D.有金属外壳的用电器用三孔插座,用电器的金属外壳接地,可避免因电器漏电时外壳带电,而发生触电事故,故D错误。
故选:A。
7.【解答】解:A、火箭与大气层摩擦时,是通过做功使火箭的内能增加,故A正确;
B、火箭加速升空时,利用内能做功,内能转化为火箭的动能和重力势能,故B错误;
C、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃烧程度等均无关,故C错误;
D、神舟飞船加速升空过程中,宇航员的质量不变,惯性大小不变,故D错误。
故选:A。
8.【解答】解:A.基座受到的重力和地面对基座的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.基座对地面的压力和地面对基座的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.塑像对基座的压力和基座对塑像的支持力,作用在两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,是一对相互作用力,故C正确;
D.基座对地面的压力和基座对塑像的支持力大小不相等,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:根据题意可知,电动机正常工作电压为220伏,家庭电路的电压为220V,所以电动机与电热丝是并联接入电路中的,当手处于红外线感应范围内,自动感应开关S会闭合,它就正常工作,将手烘干,这说明开关能控制电动机和电热丝,所以开关接在干路中,根据选项可知,D正确。
故选:D。
10.【解答】解:由电路图可知,闭合开关,两电阻并联,电压表测量各支路两端的电压,即电源电压,电流表A1测量通过R的电流,电流表A2测量干路中的电流。
AC、在使用喷头淋浴时,周围空气湿度增大,由图乙可知R的阻值减小,电路总电阻的减小,由于并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以电压表示数不变,故C错误;
根据I=可知,通过R的电流增大,即电流表A1的示数增大;
根据I=可知,通过R1的电流不变,
由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以通过干路的电流变大,即电流表A2的示数增大,故A错误;
B、由于电压表示数不变,电流表A2的示数增大,所以电压表V的示数与电流表A2的示数之比变小,故B正确;
D、由电路图知电流表A2的示数与电流表A1的示数之差为通过定值电阻R1的电流,所以电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变,故D错误。
故选:B。
11.【解答】解:A、实验甲:开关S闭合,小磁针发生偏转,表明通电导线的周围存在磁场,磁感线不是真实存在的,是一种理想模型,故A错误;
B、实验乙:开关S闭合,电磁铁有磁性,根据安培定则可知,电磁铁上端为N极,衔铁被吸下,电动机所在电路被接通,电动机工作,开关S断开,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧拉力作用下上移,电热器电路接通,独立工作,故B正确;
C、实验丙:开关S闭合,导体ab通电,在磁场中受力运动,电动机是利用这一原理制成,故C正确;
D、实验丁:开关S闭合,只有导体ab在磁场中做切割磁感线运动,导体中才有电流产生,故D错误。
故选:BC。
12.【解答】解:A、鸭子的脚掌又扁又平,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小在泥地上的压强,故A错误。
B、蝙蝠就是靠超声波的回声定位来判断物体的位置,故B错误。
C、吸盘吸住墙壁后,里面的空气被排出,大气压产生很大的压力,就把壁虎的脚压在了墙壁上,不至于沿墙壁爬行掉下来,故C正确。
D、雄鹰的翅膀是弧线形的,飞行过程中,翅膀上方空气流动速度快,压强小,所以不用抖动翅膀也能翱翔天空,是应用了流体压强与流速关系的原理,故D正确。
故选:CD。
二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共22分)
13.【解答】解:电磁波可以传递信息且可以在真空中传播,北斗卫星导航系统通过电磁波为汽车提供导航信息。
太阳能从自然界可以源源不断得到,是可再生能源。
故答案为:电磁;可再生。
14.【解答】解:走近咖啡吧,就能闻到浓浓的咖啡香,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
谭老师买了一杯加冰的金桔柠檬,过了一会儿,发现杯外壁有水珠生成。这是由于周围空气中的水蒸气遇到冰冷的外壁液化形成的。
故答案为:扩散;液化。
15.【解答】解:小南乘坐天梯时,小南与天梯间的位置没有发生变化,所以小南相对天梯是静止的;
天梯的平均速度v=≈5m/s。
故答案为:静止;5。
16.【解答】解:
(1)由图知,小南家4月份消耗的电能为:931.6kW•h﹣876.6kW•h=55kW•h;
(2)2500R/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500转,
当电能表转盘转250转时,热水器消耗的电能:
W==0.1kW•h,
t=5min=h=h,
热水器的功率:
P===1.2kW=1200W。
故答案为:55;1200。
17.【解答】解:
(1)小灯泡正常发光时的电阻RL===12Ω;
(2)只闭合S1,电阻R与滑动变阻器RP串联,将滑片从最右端向左移,由图乙可知,此时滑动变阻器的功率为P0=1.6W,由图丙可知,此时滑动变阻器两端的电压为U0=4V,根据P=UI可得,此时电路中的电流为==0.4A;
(3)设电源电压为U,设定值电阻的阻值为R,由图丙可知,当电流I1=0.2A时,
根据串联电路中的电压规律可得U=10V+0.2A×R,
由图丙可知,当电流I0=0.4A时,根据串联电路中的电压规律可得U=4V+0.4A×R,
联立以上两式解得U=16V,R=30Ω,滑动变阻器的最大电阻R滑===50Ω;
断开S1、闭合S2,由题意知小灯泡恰好正常发光到滑片P滑至某一端点过程中,小灯泡电功率变化了ΔP=2.7W,
在保证电路安全的前提下,则小灯泡实际功率为Pmin=P额﹣ΔP=3.0W﹣2.7W=0.3W,
所以当小灯泡的实际功率P实=Pmin=0.3W时,此时小灯泡最暗,设此时滑动变阻器两端的电压为U滑,
则小灯泡两端的电压UL=U﹣U滑=16V﹣U滑,
小灯泡的电流I=I滑==,由题可知Pmin=ULIL=(16V﹣U滑)×=0.3W,解得U滑=1V或15V;
如果U滑=1V时,小灯泡两端电压为UL实=16V﹣1V=15V>UL额,
所以U滑=1V舍去,即U滑=15V,此时滑动变阻器的功率为P1===4.5W,即小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为4.5W。
故答案为:12;0.4;4.5。
三、作图题(每小问2分,共4分)
18.【解答】解:把铁块浸没在水中,放手后铁块共受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的浮力,由于铁块下沉,铁块受到的重力大于浮力,两个力的作用点均可画在铁块的重心上,如图所示:
19.【解答】解:灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。如下图所示:
四、实验题(本大题共4小题,19题4分,20题6分,21题6分,22题9分,共25分)
20.【解答】解:由图可知,冰在熔化过程中温度保持不变,所以是晶体;图中所示冰的熔点是0℃,在熔化过程中,冰要不断吸收热量,温度不变;
冰比水吸热升温快,原因是冰的比热容比水的比热容小,由图象可以看出,CD段明显比AB段升温慢,即升高相同的温度,冰比水用的时间少,冰熔化后的温度随时间变化的图象可能是CD段。
故答案为:晶;D。
21.【解答】解:(1)玻璃板有透光性,既能成像,又能确定像的位置,小南在选择器材时,用玻璃板代替平面镜,目的是便于确定像的位置;
(2)虚像不能成在光屏上,移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,发现光屏上没有呈现棋子A的像,这说明平面镜成的是虚像;
(3)平面镜成的像与物大小相等,实验中,小南还发现:当棋子A远离玻璃板时,像的大小不变。
故答案为:(1)确定像的位置;(2)虚;(3)不变。
22.【解答】解:(1)在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小。
(2)第2次实验测得的机械效率:
η==×100%=×100%≈78.4%;
(3)A.有用功不变,增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故A错误;
B.有用功不变时,减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率变大,故B正确;
C.滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据v=可知,机械效率与物体提升的速度无关,故C错误;
D、由η====可知,可以不用测量钩码上升的高度和绳端移动距离就可以测量机械效率,也就是说滑轮组机械效率的高低于物体上升的高度无关,故D错误。
故选B。
故答案为:(1)匀速; (2)78.4%;(3)B。
23.【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关;
(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即B端;
(3)闭合开关,发现电流表电压表均有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮,说明电路中电流太小,灯泡实际功率太小,因此接下来应该进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,故小南的观点正确;
(4)由U﹣I图象可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,则小灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)断开;(2)B;(3)小南的观点;闭合开关,发现电流表电压表均有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮,说明电路中电流太小,灯泡实际功率太小,因此接下来应该进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光;(4)0.5。
五、计算题(本大题共2小题,第23题6分,第24题7分,共13分)
24.【解答】解:(1)该车的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N;
该车对路面的压力F=G=3000N,
该车对路面的压强p===1.5×105Pa;
(2)该车以2m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶,处于平衡状态,所受牵引力F′=f=0.5G=0.5×3000N=1500N,
该车受到牵引力的功率P=F′v=1500N×2m/s=3000W;
(3)该材料的密度ρ===1.5g/cm3。
答:(1)该车对路面的压强为1.5×105Pa;
(2)该车受到牵引力的功率为3000W;
(3)该材料的密度是1.5g/cm3。
25.【解答】解:(1)水对容器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=500Pa;
(2)容器中水的体积:V水=Sh=4×10﹣2m2×5×10﹣2m=2×10﹣3m3,
由ρ=可知,水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
水的重力:G水=m水g=2kg×10N/kg=20N,
容器对力敏电阻的压力:F压=G容+G水=20N+20N=40N,
由图乙可知,此时力敏电阻的阻值20Ω,
串联电路的电压特点可知,力敏电阻两端的电压:Ux=U﹣U0=12V﹣6V=6V,
此时电路中的电流:I===0.3A,
由欧姆定律可知,定值电阻R0的阻值:R0===20Ω;
(3)①柱形物体A的高度:hA===0.1875m,
若物体A在水中浸没,则排开水的体积V排=VA=6×10﹣3m3,
水的深度h'===0.2m>0.1875m,
水对容器底部的压强:p水=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
容器对秤的压强:p容====1.5p水=1.5×2000Pa=3000Pa;
解得GA=80N,
由G=mg可知,物体A的质量:
mA===8kg
物体A的密度:ρA==≈1.3×103kg/m3>1.0×103kg/m3,符合题意,
此时托盘受到的总压力:F'=G水+G容+GA=20N+20N+80N=120N,
由图乙可知,此时力敏电阻的阻值Rx′=60Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流:I′===0.15A,
由欧姆定律可知,此时电压表的示数:U0'=I′R0=0.15A×20Ω=3V;
②物体A漂浮在水中,则F浮=GA=G排,
水对容器底部的压强:p水'==,
容器对秤的压强:p容====1.5p水'=1.5×,
解得GA'=20N,
由G=mg可知,物体A的质量:
mA'===2kg
物体A的密度:ρA==≈0.3×103kg/m3<1.0×103kg/m3,符合题意,
此时托盘受到的总压力:F″=G水+G容+GA'=20N+20N+20N=60N,
由图乙可知,此时力敏电阻的阻值Rx″=30Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流:I″===0.24A,
由欧姆定律可知,此时电压表的示数:U0″=I″R0=0.24A×20Ω=4.8V。
因此当物体A浸没在水中时,电压表的示数为3V,当物体A漂浮在水中时,电压表的示数为4.8V。
答:(1)水对容器底部的压强为500Pa;
(2)定值电阻R0的阻值为20Ω;
(3)当物体A浸没在水中时,电压表的示数为3V,当物体A漂浮在水中时,电压表的示数为4.8V。
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