2023年山东省滨州市滨城区中考物理二模试卷(含解析)

2023年山东省滨州市滨城区中考物理二模试卷
一、选择题(本题包括15小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~12小题只有一项符合题目要求,选对得3分;第13~15小题,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.(3分)下列估测中,符合实际的是(  )
A.中学生立定跳远的距离约为5m
B.人正常呼吸一次的时间约为10s
C.淋浴用热水的温度约42℃
D.一张中考物理试卷的质量约为100g
2.(3分)毛主席在《水调歌头 重上井冈山》中写到“到处莺歌燕舞,更有潺潺流水,高路入云端”,下列有关声音的说法中正确的是(  )
A.莺的歌唱声是通过空气传入人耳的
B.流水声传入人耳不需要时间
C.清脆的鸟鸣声比低沉的流水声音调低
D.鸟鸣声和流水声的音色相同
3.(3分)中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是(  )
A.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”——冰的形成是凝华现象
C.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
D.“天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
4.(3分)在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热水,实验装置如图甲所示,并同时开始记录加热时间和水的温度。下列说法正确的是(  )
A.实验中选用的是酒精温度计
B.乙图烧杯中气泡上升是沸腾前的情形
C.由丙图知水沸腾过程温度保持不变
D.丙图中甲、乙两组图线不同的原因是水的质量不同
5.(3分)早在两千多年前,我国古代思想家墨子就在《墨经》中论述了小孔成像等光学现象,下列光现象与小孔成像原理相同的是(  )
A.水中倒影
B.放大镜
C.树荫下的圆形光斑
D.雨后彩虹
6.(3分)在足球比赛中,小滨将足球踢出,足球在草地上滚动,下列分析正确的是(  )
A.以滚动的足球为参照物,球门是静止的
B.踢出后的足球继续滚动,是由于受到惯性的作用
C.脚踢球时感到疼,说明力可以改变物体的运动状态
D.足球鞋底凹凸不平,是为了增大鞋底与地面的摩擦
7.(3分)我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一,为了提高高铁的安全性和舒适性,下列相关描述中不正确的是(  )
A.图甲,铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙,高铁车厢内的破窗锤两端做成锥形,便于增大压强
C.图丙,站台处设置安全线,是由于乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强小的缘故
D.图丁,车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大压强
8.(3分)下列工具正常使用时,能省力的是(  )
A.瓶盖起子 B.托盘天平
C.筷子夹食品 D.理发剪刀
9.(3分)毛皮摩擦过的橡胶棒,橡胶棒带负电,以下说法正确的是(  )
A.因橡胶棒带电说明橡胶棒是导体
B.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,橡胶棒失去正电荷而带负电
C.橡胶棒是否带电和墙上的插座是否带电,都可以用试电笔进行检测
D.橡胶棒带负电是因为毛皮失去的电子转移到了橡胶棒上
10.(3分)如图所示,电源电压不变,同时闭合开关S、S1,待电路稳定后再断开S1,则(  )
A.电流表A的示数减小,电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变
B.电流表A的示数不变,电流表A1的示数增大,电压表V的示数减小
C.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变
D.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大
11.(3分)“安全用电,珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列选项符合安全用电的是(  )
A.发现有人触电时,应先切断电源
B.使用绝缘皮破损的电线
C.靠近高压带电体
D.多个大功率用电器同时使用一个插线板
12.(3分)电和磁的关系可以理解为“电生磁”或“磁生电”,下列几个装置都与这一关系有关,其中正确的说法是(  )
A.图甲,当电磁继电器线圈内电流不断增大时,接线柱AB接通
B.图乙,绕在铁钉上的线圈通电电流越大,能吸引的回形针数量越多
C.图丙,动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
D.图丁,扬声器是利用电磁感应的原理工作的
(多选)13.(4分)如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送的国家重大工程,是世界在建规模最大的水电工程,正式投运后,每年可向华东地区输送1.14×1017J的电能,相当于火力发电站燃烧1.0×1010kg标准煤所获得的电能,标准煤的热值取3.0×107J/kg,下列说法中正确的是(  )
A.水能是可再生能源
B.水电站将水的机械能转化为电能
C.煤炭是可再生能源
D.火力发电站的发电效率为38%
(多选)14.(4分)如图所示,一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A,使它5s内在水平面上匀速前进1m,水平拉力F=75N,若与地面的摩擦力是物重的0.2倍,下列说法正确的是(  )
A.他做的总功是225J
B.他做的有用功是90J
C.拉力做功的功率是15W
D.该滑轮组的机械效率是60%
(多选)15.(4分)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I﹣U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是(  )
A.图乙中曲线B表示电阻R的I﹣U关系图象
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V 的电源两端,电路消耗的总功率为2W
二、填空题(每题2分,共6分)
16.(2分)5月份某校去怀周祠进行红色研学活动,在乘车途中,小兰同学闻到路边花丛飘来的阵阵花香,这是    现象。当车辆行驶至某一路口时,看到如图所示的标志牌,则车辆到达怀周祠至少还需要    min。
17.(2分)小滨用家中的电能表来测量家中电热水壶的实际功率,他关闭其它所有用电器,只打开电热水壶,观察如图所示的电能表转盘在3min时间转动了110转,则电热水壶的实际功率是    W,此过程消耗的电能是    J。
18.(2分)现代智慧农业标配全自动模式,在标准地块作业由5G智能无人自动驾驶拖拉机自主完成,可以彻底解放驾驶员,它是通过    传递云端网络信息实现无人驾驶,拖拉机行驶时消耗的电能是    次能源。
三、作图实验探究题(本题共4个小题,19题4分,20题7分,21题8分,22题7分,共30分)
19.(2分)如图所示,沿着倾斜的木板向卡车上推油桶。用力的示意图把油桶所受的重力和木板对油桶的支持力表示出来。
20.(2分)如图所示,小明将一只发光的小灯泡放在平面镜前A点处,小明的眼睛在B点看到了平面镜中灯泡的像,请画出这一现象光路图,保留必要的作图痕迹。
21.(7分)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律实验中,进行了如下操作:
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在同一高度,目的是    。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如图甲所标,则该凸透镜的焦距是    cm。
(3)当蜡烛在如图乙所标位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、   (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,生活中的    (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是    (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图丙所示位置,在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰    (选填“正立”或“倒立”)的   (选填“虚”或“实”)像。
22.(8分)酒精消毒液已成为居家必备用品。小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。
(1)将天平放在    上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,应向    调节平衡螺母直至天平平衡。
(2)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图乙所示,量筒内消毒液的体积为    cm3;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示,则其质量为    g;
④消毒液的密度为    g/cm3。
(3)小强测量一个木块(ρ木<ρ水)的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如下实验,测出了木块的密度。
①如图A所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m1;
②如图B所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为m2;
③   ,电子秤的示数为m3;
④木块密度ρ木=   (用m1、m2、m3和ρ水表示)。
(4)测完密度后,小强发现由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,则测得的木块密度    (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
23.(7分)小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到    端。
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示为    A,可算出电阻R的阻值为    Ω。
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,计算电阻的平均值的目的是    。
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,如下表所示。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.1 1.7 0.9 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.19 0.05
电阻R/Ω 8.93 8.08 7.08 4.74 2.00
小灯泡亮度 亮度越来越暗
小明发现5次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受    影响;亮度越来越暗,是小灯泡两端电压越来越小,实际功率变    的缘故。
四、综合应用题(本题共2个小题,23题10分,24题10分,共20分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
24.(10分)如图所示,一个底面积为200cm2的溢水杯放在水平桌面上,溢水口离其底部距离为20cm。已知弹簧原长为10cm,且弹簧每受1N的作用力其长度变化1cm。现将弹簧与底面积为100cm2的实心长方体A和溢水杯底部相连,此时弹簧被压缩,其弹力为2N;向溢水杯加水,当水深为16cm时,A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm;继续向溢水杯加水,直至弹簧所受的弹力不再发生变化(在弹性限度内)。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)A的重力;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力;
(3)A的密度;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,水对溢水杯底压强的变化量。
25.(10分)图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。求:
(1)将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/(kg ℃);
(2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V,额定功率为1210W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时指示灯支路消耗的功率;
(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃,即R3的阻值调为100Ω时,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时,对应的加热温度设定为多少?
2023年山东省滨州市滨城区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括15小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~12小题只有一项符合题目要求,选对得3分;第13~15小题,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.(3分)下列估测中,符合实际的是(  )
A.中学生立定跳远的距离约为5m
B.人正常呼吸一次的时间约为10s
C.淋浴用热水的温度约42℃
D.一张中考物理试卷的质量约为100g
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、中学生立定跳远的成绩一般在2m左右,故A不符合实际;
B、人正常呼吸一次的时间约为3s,故B不符合实际;
C、淋浴用热水的温度约42℃,故C符合实际;
D、一张纸的质量很小,中考物理试卷的质量不到1g,故D不符合实际。
故选:C。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.(3分)毛主席在《水调歌头 重上井冈山》中写到“到处莺歌燕舞,更有潺潺流水,高路入云端”,下列有关声音的说法中正确的是(  )
A.莺的歌唱声是通过空气传入人耳的
B.流水声传入人耳不需要时间
C.清脆的鸟鸣声比低沉的流水声音调低
D.鸟鸣声和流水声的音色相同
【分析】(1)声音可以在空气中传播;
(2)根据声音传播是有速度的进行分析;
(3)音调指声音的高低;
(4)通过音色来辨别是什么物体发声。
【解答】解:A、我们听到莺的歌唱声是通过空气传入耳朵的,故A正确;
B、水声在空气中传播时,因为有速度,所以传入人耳需要时间,故B错误;
C、清脆的鸟鸣声比低沉的流水声音调高,故C错误;
D、鸟鸣声和流水声的音色不相同,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了声的传播、声音的特性、声速等,属于基础知识,掌握基础知识很重要。
3.(3分)中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是(  )
A.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”——冰的形成是凝华现象
C.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
D.“天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,故A错误;
B.冰是水凝固形成的,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故C正确;
D.雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故D错误。
故选:C。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4.(3分)在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热水,实验装置如图甲所示,并同时开始记录加热时间和水的温度。下列说法正确的是(  )
A.实验中选用的是酒精温度计
B.乙图烧杯中气泡上升是沸腾前的情形
C.由丙图知水沸腾过程温度保持不变
D.丙图中甲、乙两组图线不同的原因是水的质量不同
【分析】(1)一标准大气压下,水的沸点是100℃,酒精的沸点为 78.5℃;
(2)水在沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小,水在沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大;
(3)水沸腾时继续吸,但温度不变;
(4)由图像可知,当时间为0时,甲的温度为92℃,乙的温度为90℃,由此可得出结论。
【解答】解:A、一标准大气压下,水的沸点是100℃,酒精的沸点为 78.5℃,若用酒精温度计测沸水的温度,可能会导致酒精沸腾汽化,体积剧烈膨胀而胀破温度计,故A错误;
B、乙图烧杯中气泡上升并逐渐变大,是沸腾时的情形,故B错误;
C、水在沸腾过程中,吸收热量,温度不变,故C正确;
D、由图像可知,当时间为0时,甲的温度为92℃,乙的温度为90℃,甲、乙加热相同时间,升高的温度相同,所以甲、乙两组图线不同,其原因是由于甲、乙的水的初温不同,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了课内实验“探究水沸腾的特点”相关内容,解题的关键是要知道液体沸腾的条件和沸腾时的特点。
5.(3分)早在两千多年前,我国古代思想家墨子就在《墨经》中论述了小孔成像等光学现象,下列光现象与小孔成像原理相同的是(  )
A.水中倒影
B.放大镜
C.树荫下的圆形光斑
D.雨后彩虹
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的,小孔成像是由于光的直线传播形成的。
【解答】解:小孔成像是由于光的直线传播形成的;
A、水中倒影形成的原理是光的反射,故A错误;
B、放大镜原理是光的折射,故B错误;
C、树荫下的圆形光斑由于光的直线传播形成的,与小孔成像原理相同,故C正确;
D、雨后的彩虹是光的折射现象,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了小孔成像原理、光的反射和折射等,属于基础性题目。
6.(3分)在足球比赛中,小滨将足球踢出,足球在草地上滚动,下列分析正确的是(  )
A.以滚动的足球为参照物,球门是静止的
B.踢出后的足球继续滚动,是由于受到惯性的作用
C.脚踢球时感到疼,说明力可以改变物体的运动状态
D.足球鞋底凹凸不平,是为了增大鞋底与地面的摩擦
【分析】(1)被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变,被研究的物体是运动的,如果没有发生位置的改变,被研究的物体是静止的;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力。
【解答】解:A.以滚动的足球为参照物,球门相对于滚动的足球位置在改变,球门是运动的,故A错误;
B.踢出后的足球,由于是由于惯性,仍要保持原来的运动状态,所以踢出后的足球继续滚动,不能说“受到惯性作用”,故B错误;
C.物体间力的作用是相互的,所以用力踢足球时脚会有疼的感觉,故C错误;
D.足球鞋底凹凸不平,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,来增大走路时鞋底与地面之间的摩擦力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了参照物、惯性、力的作用是相互的及增大摩擦的方法等多个物理知识,具有一定综合性,难度不大。
7.(3分)我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一,为了提高高铁的安全性和舒适性,下列相关描述中不正确的是(  )
A.图甲,铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙,高铁车厢内的破窗锤两端做成锥形,便于增大压强
C.图丙,站台处设置安全线,是由于乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强小的缘故
D.图丁,车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大压强
【分析】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:A、铁轨下铺设枕木是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确;
B、高铁车厢内的破窗锤两端做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B正确;
C、人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故,所以站台处设置安全线,故C正确;
D、车厢座椅用软质材料包裹,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:D。
【点评】此题考查增大和减小压强的方法、流体压强和流速的关系,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
8.(3分)下列工具正常使用时,能省力的是(  )
A.瓶盖起子 B.托盘天平
C.筷子夹食品 D.理发剪刀
【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、瓶盖起子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A符合题意;
B、托盘天平是一等臂杠杆,既不省力也费力,故B不符合题意;
CD、筷子、理发剪刀在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故CD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查杠杆的分类,杠杆主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
9.(3分)毛皮摩擦过的橡胶棒,橡胶棒带负电,以下说法正确的是(  )
A.因橡胶棒带电说明橡胶棒是导体
B.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,橡胶棒失去正电荷而带负电
C.橡胶棒是否带电和墙上的插座是否带电,都可以用试电笔进行检测
D.橡胶棒带负电是因为毛皮失去的电子转移到了橡胶棒上
【分析】(1)能够导电的物体叫导体,不能够导电的物体叫绝缘体。
(2)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,失去电子带正电,得到电子带负电。
(3)试电笔用来辨别火线和零线。
【解答】解:A、橡胶棒带电不能够说明橡胶棒是导体,故A错误;
B、毛皮摩擦橡胶棒的过程中,橡胶棒得到电子而带负电荷,故B错误;
C、橡胶棒是否带电不可以用试电笔进行检测,墙上的插座是否带电可以用试电笔进行检测,故C错误;
D、橡胶棒带负电是因为毛皮失去的电子转移到了橡胶棒上,带有多于的负电荷,故D正确。
故选:D。
【点评】理解摩擦起电的实质、导体和绝缘体的定义、试电笔的作用,可解答此题,难度不大。
10.(3分)如图所示,电源电压不变,同时闭合开关S、S1,待电路稳定后再断开S1,则(  )
A.电流表A的示数减小,电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变
B.电流表A的示数不变,电流表A1的示数增大,电压表V的示数减小
C.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变
D.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大
【分析】并联电路干路电流等于各支路电流之和,并联电路中,各支路的用电器可以独立工作,互不影响;
电源电压不变,同时闭合开关S、S1,两电阻并联;待电路稳定后再断开S1,断开R1所在的支路,只有R2接在电源两端工作。
【解答】解:电源电压不变,同时闭合开关S、S1,两电阻并联,电流表A测的是干路电流,电流表A1测R2支路的电流,电压表V测的是电源电压;
待电路稳定后再断开S1,断开R1所在的支路,只有R2接在电源两端工作,且并联电路中各支路互不影响,因此在干路的电流表A的示数减小,电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题其实考查了学生对并联电路特征的辨别能力,了解并联电路的连接方式、电流规律、电压规律是解答本题的基础。
11.(3分)“安全用电,珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列选项符合安全用电的是(  )
A.发现有人触电时,应先切断电源
B.使用绝缘皮破损的电线
C.靠近高压带电体
D.多个大功率用电器同时使用一个插线板
【分析】根据生活中一些安全用电的知识和做法分析判断。
【解答】解:A、发现有人触电时,应先切断电源,符合安全用电,故A正确;
B、使用绝缘皮破损的电线,易发生触电事故,故B错误;
C、靠近高压带电体,易发生高压电弧触电,故C错误;
D、多个大功率用电器同时使用一个插线板,会造成电路中的电流过大,引起火灾,故D错误。
故选:A。
【点评】了解一些安全用电常识,是解答此题的关键。
12.(3分)电和磁的关系可以理解为“电生磁”或“磁生电”,下列几个装置都与这一关系有关,其中正确的说法是(  )
A.图甲,当电磁继电器线圈内电流不断增大时,接线柱AB接通
B.图乙,绕在铁钉上的线圈通电电流越大,能吸引的回形针数量越多
C.图丙,动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
D.图丁,扬声器是利用电磁感应的原理工作的
【分析】(1)当电磁继电器线圈通过电流时,电磁铁产生磁性;
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯;
(3)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象称为电磁感应现象;
(4)通电导体在磁场中受力而运动。
【解答】解:A、由图可知,当电磁继电器线圈通过电流时,电磁铁产生磁性,衔铁向下移动,接线柱BC接通,故A错误;
B、绕在铁钉上的线圈通电电流越大,其磁性越强,所以能吸引的回形针数量越多,故B正确;
C、动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的,而电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故C错误;
D、扬声器是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,故D错误。
故选:B。
【点评】物理学是以观察和实验为主的实验学科,很多的物理知识都来源于实验,在学习中应重视实验的学习,要牢记一些重要实验装置图。
(多选)13.(4分)如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送的国家重大工程,是世界在建规模最大的水电工程,正式投运后,每年可向华东地区输送1.14×1017J的电能,相当于火力发电站燃烧1.0×1010kg标准煤所获得的电能,标准煤的热值取3.0×107J/kg,下列说法中正确的是(  )
A.水能是可再生能源
B.水电站将水的机械能转化为电能
C.煤炭是可再生能源
D.火力发电站的发电效率为38%
【分析】(1)(3)人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源,属于不可再生能源;在自然界中可以不断再生、连续利用的能源,属于可再生能源;
(2)判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量;
(4)利用Q放=mq计算出标准煤完全燃烧放出的热量,根据效率公式计算出火力发电站的发电效率。
【解答】解:A、水能可以从自然界里源源不断的得到补充,属于可再生能源,故A正确;
B、水力发电,将水的机械能转化为电能,故B正确;
C、煤等化石能源在地球上的储量是有限的,消耗后不可能再生,属不可再生能源,故C不正确;
D、标准煤完全燃烧放出的热量Q放=mq=1.0×1010kg×3.0×107J/kg=3×1017J,火力发电站的发电效率η===38%,故D正确。
故选:ABD。
【点评】本题考查考查能源的分类、热量的计算以及效率的计算,题目难度不大。
(多选)14.(4分)如图所示,一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A,使它5s内在水平面上匀速前进1m,水平拉力F=75N,若与地面的摩擦力是物重的0.2倍,下列说法正确的是(  )
A.他做的总功是225J
B.他做的有用功是90J
C.拉力做功的功率是15W
D.该滑轮组的机械效率是60%
【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nsA求出绳子自由端移动的距离;根据W=Fs求出拉力F做的功,根据P=求出拉力做功的功率;
(2)由题意可知f=0.2G,据此求出物体受到的摩擦力;根据W=fsA求出克服摩擦力做的功即为有用功,根据η=×100%求出滑轮组的机械效率。
【解答】解:
A、由图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离s=nsA=2×1m=2m,
拉力F做的总功:W总=Fs=75N×2m=150J,故A错误;
B、由题知,物体受到的摩擦力f=0.2G=0.2×450N=90N,
则所做的有用功为:W有=fsA=90N×1m=90J,故B正确;
C、拉力做功的功率:P===30W,故C错误;
D、该滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=60%,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式的应用,明确有用功的含义和滑轮组绳子的有效股数是关键。
(多选)15.(4分)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I﹣U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是(  )
A.图乙中曲线B表示电阻R的I﹣U关系图象
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V 的电源两端,电路消耗的总功率为2W
【分析】(1)根据定值电阻的阻值与其两端的电压、通过的电流无关或得出结论;
(2)由图甲可知灯泡与定值电阻并联,根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,根据并联电路的电压特点得出干路电流;
(3)根据串联电路电压规律和电流特点读出正确的电流和电压,根据P=UI计算灯泡的电功率和电路的总功率。
【解答】解:A、定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线,故A错误;
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL=0.3A,IR=0.1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A;
小灯泡L的实际功率:PL=UIL=4V×0.3A=1.2W,故B错误、C正确;
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时,灯泡两端的电压为2V,电阻两端的电压为8V,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时电路总电压U=UL+UR=2V+8V=10V,恰好等于电源电压,即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,电路中的电流等于0.2A,所以电路消耗的总功率是:P=U′I′=10V×0.2A=2W,D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象得出有用的信息。
二、填空题(每题2分,共6分)
16.(2分)5月份某校去怀周祠进行红色研学活动,在乘车途中,小兰同学闻到路边花丛飘来的阵阵花香,这是  扩散 现象。当车辆行驶至某一路口时,看到如图所示的标志牌,则车辆到达怀周祠至少还需要  15 min。
【分析】(1)不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
(2)从标志牌可得到去怀周祠的距离和最大车速,利用t=得到最快需要的时间。
【解答】解:在乘车途中,小兰同学闻到路边花丛飘来的阵阵花香,这是扩散现象,说明分子永不停息地做无规则运动;
如图表示:此处距怀周祠20km,汽车最大速度不能超过80km/h,最快需要的时间:t===0.25h=15min。
故答案为:扩散;15。
【点评】本题考查扩散现象和速度的计算,属于综合题。
17.(2分)小滨用家中的电能表来测量家中电热水壶的实际功率,他关闭其它所有用电器,只打开电热水壶,观察如图所示的电能表转盘在3min时间转动了110转,则电热水壶的实际功率是  1100 W,此过程消耗的电能是  1.98×105 J。
【分析】根据电能表铭牌数据可求110转消耗的电能,利用P=可求实际功率。
【解答】解:由电能表铭牌可知,电能表转盘转动2000转,消耗1kW h,则电能表转动110转消耗的电能W=×1kW h=kW h=1.98×105J;
则电水壶的实际功率P==1100W;
故答案为:1100;1.98×105。
【点评】本题考查电能表的使用及其有关计算,掌握电功和电功率的计算是解答本题的关键。
18.(2分)现代智慧农业标配全自动模式,在标准地块作业由5G智能无人自动驾驶拖拉机自主完成,可以彻底解放驾驶员,它是通过  电磁波 传递云端网络信息实现无人驾驶,拖拉机行驶时消耗的电能是  二 次能源。
【分析】(1)电磁波可以传递信息。
(2)需要消耗一次能源才能得到的能源是二次能源。
【解答】解:现代智慧农业标配全自动模式,在标准地块作业由5G智能无人自动驾驶拖拉机自主完成,可以彻底解放驾驶员,它是通过电磁波传递云端网络信息实现无人驾驶,拖拉机行驶时消耗的电能是二次能源。
故答案为:电磁波;二。
【点评】本题考查的是能源的分类和电磁波的应用,属于基础性题目。
三、作图实验探究题(本题共4个小题,19题4分,20题7分,21题8分,22题7分,共30分)
19.(2分)如图所示,沿着倾斜的木板向卡车上推油桶。用力的示意图把油桶所受的重力和木板对油桶的支持力表示出来。
【分析】画力的示意图的步骤:
①确定受力物体;
②在受力物体上画出力的作用点;
③确定力的方向后沿力的方向画一条线段;
④在线段的末端标箭头,在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。
【解答】解:重力作用点在油桶几何中心,即重心上,方向竖直向下;支持力作用点也在重心上,方向垂直斜面向上;如图所示:

【点评】本题考查了重力和支持力的定义,属于基础题。
20.(2分)如图所示,小明将一只发光的小灯泡放在平面镜前A点处,小明的眼睛在B点看到了平面镜中灯泡的像,请画出这一现象光路图,保留必要的作图痕迹。
【分析】根据平面镜成像的特点可知,像与物关于镜面对称,由此作出小灯泡A的像点;根据反射光线的延长线过像点作出反射光线,并完成光路。
【解答】解:
由平面镜成像特点作出灯泡A的对称点,即灯泡A的像点A′,连接A′B,与镜面的交点为入射点O,连接OB为反射光线,再连接AO为入射光线。如图所示:
【点评】本题考查根据平面镜成像作图,关键知道反射光线的反向延长线一定过像点。
21.(7分)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律实验中,进行了如下操作:
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在同一高度,目的是  使像能成在光屏的中心 。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如图甲所标,则该凸透镜的焦距是  10 cm。
(3)当蜡烛在如图乙所标位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、 放大 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,生活中的  投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是  近视 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图丙所示位置,在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰  正立 (选填“正立”或“倒立”)的 虚 (选填“虚”或“实”)像。
【分析】(1)为了使像能成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
(2)凸透镜成像时,u=v=2f 时,物体成倒立、等大的实像,根据这个特点求出凸透镜的焦距;
(3)物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像;
(4)凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟延后;近视眼是远处物体的像成在视网膜的前方,需配戴凹透镜;
(5)当物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像,像与物在凸透镜的同一侧,眼睛应在光屏一侧透过透镜观察蜡烛的像。
【解答】解:(1)根据实验的要求,让像成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
(2)由图甲可知,u=v=2f=20cm,所以f=10cm;
(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时,物距为50cm﹣35cm=15cm,焦距为10cm,此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距,调节光屏,能在光屏上得到一个倒立、放大的实像,应用是投影仪;
(4)凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟延后;近视眼是远处物体的像成在视网膜的前方,需配戴凹透镜;
(4)将老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片,对光线起了发散作用,则为凹透镜,为近视眼镜;
(5)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙时,此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像。
故答案为:(1)使像能成在光屏的中心;(2)10;(3)放大;投影仪;(4)近视;(5)正立;虚。
【点评】本题是探究凸透镜成像的规律的实验,考查了凸透镜成像的规律的应用以及焦距的确定,一定要熟练掌握规律的内容,做到灵活运用。
22.(8分)酒精消毒液已成为居家必备用品。小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。
(1)将天平放在  水平台 上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,应向  左 调节平衡螺母直至天平平衡。
(2)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图乙所示,量筒内消毒液的体积为  40 cm3;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示,则其质量为  44 g;
④消毒液的密度为  0.85 g/cm3。
(3)小强测量一个木块(ρ木<ρ水)的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如下实验,测出了木块的密度。
①如图A所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m1;
②如图B所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为m2;
③ 用细钢针把木块压入水中,使木块浸没在水中 ,电子秤的示数为m3;
④木块密度ρ木= ρ水 (用m1、m2、m3和ρ水表示)。
(4)测完密度后,小强发现由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,则测得的木块密度  不变 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【分析】(1)天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,平衡螺母向上翘的一端调节。
(2)②量筒中液体的体积等于液面对应的刻度值。
③物体的质量等于砝码质量和游码对应刻度值的和。量筒中消毒液的质量等于前后两次质量测量的差值。
④知道消毒液的质量和体积,根据密度公式求出消毒液的密度。
(3)用电子秤测量烧杯和水的质量,把木块放入水中,木块漂浮在水面上,测量烧杯、水和木块的质量,求出木块的质量;用细钢针把木块浸没在水中,测量电子秤增加的测量值,即木块排开水的质量,求出木块浸没在水中排开水的质量,求出木块排开水的体积,即木块的体积;知道木块的质量和体积,根据密度公式,求出木块的密度。
(4)由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,质量的差值是不变的,所以密度测量值不变。
【解答】解:(1)天平放在水平台上,发现指针指在分度盘的右侧,说明天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端调节,使天平平衡。
(2)②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面对应40mL,所以消毒液的体积为:V=40mL=40cm3。
③烧杯和剩余消毒液的质量:m=20g+20g+4g=44g。
量筒中消毒液的质量:m'=78g﹣44g=34g。
④消毒液的密度:ρ===0.85g/cm3。
(3)①如图A所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m1;
②如图B所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为m2;
木块的质量:m木=m2﹣m1。
③用细钢针把木块压入水中,使木块浸没在水中,电子秤的示数为m3;
木块的体积V木=V排==。
④木块密度ρ木===ρ水。
(4)由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,m1、m2、m3都偏大,m2﹣m1的差值不变,m3﹣m1的差值不变,由密度公式ρ木=ρ水得,木块的密度不变。
故答案为:(1)水平台;左;(2)②40;③44;④0.85;(3)③用细钢针把木块压入水中,使木块浸没在水中;④ρ水;(4)不变。
【点评】本题考查了天平的正确使用、用天平和量筒测量液体的密度、测量比水密度小的木块的密度、实验评估等,是一道综合性很强的实验综合题。
23.(7分)小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到  B 端。
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示为  0.3 A,可算出电阻R的阻值为  5 Ω。
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,计算电阻的平均值的目的是  为了减小误差 。
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,如下表所示。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.1 1.7 0.9 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.19 0.05
电阻R/Ω 8.93 8.08 7.08 4.74 2.00
小灯泡亮度 亮度越来越暗
小明发现5次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受  温度 影响;亮度越来越暗,是小灯泡两端电压越来越小,实际功率变  小 的缘故。
【分析】(1)两节干电池3V,所以电压表选择0~3V量程,滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大,由此可知滑动变阻器下面接线柱是哪一边的接入电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器应调节在阻值最大处;
(3)电流表读数时要先分析量程和分度值,再进行读数;由欧姆定律计算对于阻值;
(4)为了实验数据的精确度可以多测几组数据求平均值,从而减小误差;
(5)小灯泡的阻值和温度有关,灯泡的亮暗程度表示灯泡的实际功率大小。
【解答】解:(1)两节干电池3V,所以电压表选择0~3V量程,滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大,所以滑动变阻器左下接线柱接入电路,电路连接如图所示;

(2)闭合开关前,滑动变阻器应调节在阻值最大处,所以滑动变阻器调在B端;
(3)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以读数为0.3A;
R===5Ω;
(4)计算平均值的目的是减小误差;
(5)小灯泡的阻值和温度有关,灯泡亮,温度高,阻值大,灯泡暗,温度低,阻值小;灯泡的亮暗程度表示灯泡的实际功率大小。
故答案为:(1)如图所示;(2)B;(3)0.3;5;(4)为了减小误差;(5)温度;小。
【点评】本题考查了欧姆定律的综合应用,难度适中。
四、综合应用题(本题共2个小题,23题10分,24题10分,共20分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
24.(10分)如图所示,一个底面积为200cm2的溢水杯放在水平桌面上,溢水口离其底部距离为20cm。已知弹簧原长为10cm,且弹簧每受1N的作用力其长度变化1cm。现将弹簧与底面积为100cm2的实心长方体A和溢水杯底部相连,此时弹簧被压缩,其弹力为2N;向溢水杯加水,当水深为16cm时,A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm;继续向溢水杯加水,直至弹簧所受的弹力不再发生变化(在弹性限度内)。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)A的重力;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力;
(3)A的密度;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,水对溢水杯底压强的变化量。
【分析】(1)根据二力平衡条件求出A的重力;
(2)根据“A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm”求出弹簧对A的拉力,然后对A进行受力分析,根据力的平衡条件求出A的一半浸入水中时受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理求出A刚好有一半浸入水中时排开水的体积,进而求出A的体积,根据G=mg求出A的质量,根据密度公式求出A的密度;
(4)利用V=Sh求出A的高度,由阿基米德原理原理可知,当A浸没后A受到的浮力不再发生变化,根据阿基米德原理求出A浸没时受到的浮力,根据力的平衡条件求出弹簧对A的拉力,根据弹簧每受1N的作用力其长度变化1cm求出弹簧的长度,进而求出水面的高度,与溢水口离其底部距离比较可知,A不可能浸没,所以溢水杯中水最深20cm,根据p=ρgh可以求得此时水对溢水杯底压强,可以得到水对溢水杯底压强的变化量。
【解答】解:(1)没有加水时,A受到竖直向下的重力和弹簧对A竖直向上的弹力,由二力平衡条件可知,A的重力:G=F0=2N;
(2)A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm,由题意可知,此时弹簧被拉伸,对A产生的弹力为对A竖直向下拉力,
由题意可知,当弹簧长为12cm时,弹簧的拉力:F1=(12cm﹣10cm)×1N/cm=2N,
此时A受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力,由力的平衡条件可知,A的一半浸入水中时受到的浮力:F浮=G+F1=2N+2N=4N,
(3)由F浮=ρ液gV排可知,A刚好有一半浸入水中时排开水的体积:V排===4×10﹣4m3,
则A的体积:V=2V排=2×4×10﹣4m3=8×10﹣4m3=800cm3,
由m===0.2kg,
因此A的密度:ρ===0.25×103kg/m3;
(4)当A刚好有一半浸入水中时,水深为16cm,此时弹簧长为12cm,物体A高hA=2×(16cm﹣12cm)=8cm,
此时水对溢水杯底压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa,
由阿基米德原理原理可知,当A浸没后A受到的浮力不再发生变化,由力的平衡条件可知,此时弹簧的弹力不再发生变化,
由F浮=ρ液gV排可知,A浸没时受到的浮力:F浮没=2F浮=2×4N=8N,
由力的平衡条件可知,此时弹簧对A的拉力:F=F浮没﹣G=8N﹣2N=6N,
由题意可知,此时弹簧的长度:L2=10cm+=16cm,
则此时水面的高度:h=L2+hA=16cm+8cm=24cm>20cm,
故弹簧不再发生变化时,A不会浸没,
因此弹簧不再发生变化时,溢水杯中的到达溢口,即当溢水杯最后的水溢出后,弹簧测力计的示数不再发生变化,此时水深为20cm,水对溢水杯底压强为:
p′=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,
所以水对溢水杯底压强的变化量为Δp=2000Pa﹣1600Pa=400Pa。
答:(1)A的重力为2N;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力为4N;
(3)A的密度为0.25×103kg/m3;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,溢水杯对桌面压强的变化量为400Pa。
【点评】本题考查力的平衡条件、重力公式、密度公式、阿基米德原理和压强定义式的应用,本题综合性强,具有一定的难度。
25.(10分)图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。求:
(1)将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/(kg ℃);
(2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V,额定功率为1210W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时指示灯支路消耗的功率;
(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃,即R3的阻值调为100Ω时,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时,对应的加热温度设定为多少?
【分析】(1)根据Q=cmΔt可得空气需要吸收的热量;
(2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。所以支路电压相等,各支路电流之和等于总电流,根据并联电路特点和欧姆定律即可得出通过指示灯的电流和两端的电压,再利用功率公式可得指示灯的功率;
(3)由于衔铁被吸下时的电流不变,电源电压也不变,则总电阻不变。所以不管滑动变阻器怎么变,总电阻不变。
【解答】解:(1)将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量Q=cmΔt=1.0×103J/(kg ℃)×5×10﹣3kg×(200℃﹣20℃)=900J;
(2)R1的额定电流I额===5.5A;
指示灯支路的电流I指=I﹣I额=5.55A﹣5.5A=0.05A;
指示灯支路消耗的功率P指=UI指=220V×0.05A=11W;
(3)R3的阻值调为100Ω,加热温度设定为150℃,R2的阻值是30Ω,衔铁向上弹起,停止加热。此时的总电阻R=R2+R3=30Ω+100Ω=130Ω;
当R3的阻值调为80Ω时,由于衔铁被吸下时的电流不变,电源电压也不变,则总电阻不变。
所以此时R′2=R﹣R′3=130Ω﹣80Ω=50Ω;
由图丙可知,温度为200℃;
答:(1)将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量是900J;
(2)指示灯支路消耗的功率是11W;
(3)当R3的阻值调为80Ω时,对应的加热温度设定为200℃。
【点评】本题考查了热量和功率的计算、电磁继电器的动态辨析,有一定的难度。
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