2023年湖北省潜江、天门、仙桃、江汉油田中考物理真题(含解析)

2023年湖北省仙桃市中考物理试卷
一、单选题(本大题共11小题,共22.0分)
1. 乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音,是根据声音( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 振幅
2. 下列做法中符合安全原则的是( )
A. 开关接在零线与用电器之间
B. 使用试电笔时指尖抵住笔尾金属帽
C. 使用绝缘皮损的电线
D. 在高压线下钓鱼
3. 如图所示,“神舟十六号”正在靠拢空间站组合体,即将完成交会对接。我们说景海鹏是静止的,选取的参照物是( )
A. 天舟六号 B. 天和核心舱 C. 神舟十五号 D. 神舟十六号
4. 智能家居环境下用手机远程控制空调的使用,此过程中信息的传递主要依靠( )
A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 空气
5. 大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A. “可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。”“露”是水蒸气液化形成的
B. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”是水凝固形成的
C. “云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前。”“雪”是水凝华形成的
D. “欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”“冰”是雪熔化形成的
6. 关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A. 该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”
B. 导线运动时将电能转化为机械能
C. 导线竖直向上运动时,灵敏电流计指针一定偏转
D. 导线水平向左运动时,灵敏电流计指针一定偏转
7. 如图是近视眼及其矫正的光路图,下列说法不正确的是( )
A. 近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B. 近视眼看远处的物体,像成于视网膜前
C. 近视眼用凹透镜矫正
D. 为预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在左右
8. 年月日,国产大型飞机首次商业飞行圆满成功。如图,正在向上爬升,此过程中下列说法正确的是( )
A. 的动能增大,重力势能减小
B. 随着海拔高度的增加,舱外大气压逐渐增加
C. 机翼上方气流的速度较小,气流对机翼上表面的压强较大
D. 机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小
9. 端午节来临,江汉平原各地纷纷举办龙舟大赛如图。下列说法正确的是( )
A. 鼓面对鼓槌的弹力是由鼓槌的形变产生的
B. 船桨划水的力越大,水对船桨的力也越大
C. 龙舟所受重力的方向是垂直向下的
D. 龙舟到达终点不能立即停下来,是因为惯性的作用
10. 某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,、不能同时闭合,的阻值
为。只闭合时,电路中的电流为。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 只闭合、时,电热杯处于低温挡
C. 只闭合时,电热杯工作产生的热量为
D. 加热水,水温由升高到,水吸收的热量为
11. 水平桌面上有物体、。如图甲,在的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,、用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动。水平拉力、。图乙中,下列说法正确的是( )
A. 与桌面的摩擦力方向向右 B. 与桌面的摩擦力为
C. 与桌面的摩擦力为 D. 绳子的拉力为
二、多选题(本大题共2小题,共4.0分)
12. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为,如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是( )
A. 汽油是化石能源
B. 该冲程为做功冲程
C. 该汽油机每秒对外做功次
D. 热机的功率越大,效率就越高
13. 如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有、、三种质量和深度均相同的液体。下列说法正确的是( )
A. 液体的密度 B. 液体对容器底部的压强
C. 液体对容器底部的压力 D. 容器对桌面的压力
三、作图题(本大题共1小题,共3.0分)
14. 磁流体是一种新型功能材料,其周围如果存在磁场,就会“模拟”出磁感线的形状。如图,水杯中放有磁流体,左侧为电磁铁,右侧为永磁体,闭合后的情景如图图中画出了一条磁感线。已知左端为极,请在括号内标出电源左端的极性“”或“”、右端的磁极“”或“”,并标出图中磁感线的方向。
四、实验探究题(本大题共3小题,共21.0分)
15. 用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜水平放置,附有量角器的白纸板由、两部分构成,始终竖直立在上,可以绕翻折。
如图甲,、在同一平面上,让入射光射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出 ______ 选填“”、“”或“”;
改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是______ ;
若光沿入射,经反射后沿射出。这表明,在光的反射现象中,光路是______ 的;
如图乙,把向前或向后翻折,则在上______ 选填“能”或“不能”看到反射光,这说明反射光线、入射光线和法线在______ 。
16. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向______ 选填“左”或“右”调节,直至杠杆在水平位置平衡;
调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂为______ ;
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为______ 用、、、表示;第次实验的杠杆类型属于______ 选填“省力”、“费力”或“等臂”杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠杆,请举一例:______ ;并简要说明你的判断理由______ 。
如图丙,始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置拉至位置的过程中,的大小将______ 。填选项代码
A.不变
B.变小
C.变大
D.先变大后变小
17. 实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为,电源电压恒定。
实验的原理是______ ;
图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“”,并用笔重新画一根正确连接的导线导线不得交叉;
改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向______ 选填“”或“”端移动;
小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为______ 。此时小灯泡的电阻是______ 保留位小数;
小灯泡的关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,它的电阻______ 选填“增大”、“减小”或“不变”,其原因是灯丝电阻受______ 的影响;
小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,测出了的阻值。实验步骤如下:
将滑片移到端,闭合开关,读出电流表的示数,记为;
将滑片移到端,闭合开关,读出电流表的示数,记为;
读出滑动变阻器的最大阻值为,则: ______ 用、和表示。
五、计算题(本大题共3小题,共20.0分)
18. 小明家的浴霸有“”的取暖灯共盏,求:
每盏取暖灯正常工作时的电阻;
盏取暖灯同时正常工作时的总电流。
19. 如图,一台用于侦察、灭火的电动消防机器人,质量为,静止时履带与地面接触的总面积为。在某段平直公路上,机器人以的速度匀速行驶,其受到的阻力是机器人所受重力的倍,这段路程消耗的电能中有用于机器人的牵引力做功。求:
机器人通过的路程;
机器人静止时,对水平地面产生的压强;
机器人在这段路程中消耗的电能。
20. 如图,小明设计的“电子浮力秤”由浮力秤和电路两部分构成。浮力秤中托盘与圆柱形塑料浮筒通过硬质绝缘细杆固定连接,整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中,且只能竖直移动。托盘的质量,高,底面积为,质量为;容器的底面积为。电路中是滑动变阻器的电阻片阻值均匀,长,最大阻值;电源电压恒为;电压表量程为。托盘通过滑杆带动滑片上下移动。托盘中不放物体时,调节水量,使滑片正好位于最上端,闭合开关,电压表示数为不计滑片、滑杆、细杆的质量,忽略摩擦阻力。工作中
水不溢出。求:
浮筒的密度;
的阻值;
托盘中不放物体时,浸入水中的深度:
该“电子浮力秤”的称量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:不同人的音色不同,因此乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音。
故选:。
音色是声音的本质与特色,它与发声体的材料和结构有关,我们根据音色能辨别物体。
本题考查声音的三个特征在生活中的应用,难度不大。
2.【答案】
【解析】解:、家庭电路中开关接在火线与用电器之间,故A错误;
B、使用测电笔笔时,必须用手接触到笔尾的金属体手指千万不能碰到笔尖,使人体、大地与火线和零线构成闭合电路,故B正确;
C、使用绝缘皮破损的导线,易引发触电事故,故C错误;
D、不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故不能在高压线下钓鱼,故D错误。
故选:。
控制电灯的开关应安装在火线与灯之间;
使用测电笔时,必须用手接触到笔尾的金属体;
导线的绝缘皮要保持完好无损,否则易引起触电事故;
不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
3.【答案】
【解析】解:神舟十六号飞船与景海鹏的位置没有发生变化,所以我们说景海鹏是静止的。故D正确,ABC错误。
故选:。
被研究物体相对于参照物,位置没有发生变化,我们就说物体是静止的,反之,就是运动的。
本题考查了参照物的问题,属于基础题。
4.【答案】
【解析】解:电磁波可以在真空中传递信息,所以智能家居环境下用手机远程控制空调的使用,使用的就是利用电磁波来传递信息,故A符合题意,超声波和次声波不能再真空中传递信息,不符合题意。
故选:。
电磁波可以在真空中传递信息。
知道电磁波的特点及应用,本题属于基础性题目。
5.【答案】
【解析】解:、“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”,露是水蒸气液化形成的,故A正确;
B、“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”是水蒸气凝华形成的,故B错误;
C、“云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前。”“雪”是水蒸气凝华形成的,故C错误;
D、“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”“冰”是水凝固形成的,故D错误。
故选:。
物质由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固;由液态变为气态的过程叫汽化,由气态变为液态的过程叫液化;物质由固态直接变为气态的过程叫升华,由气态直接变为固态的过程叫凝华。
掌握“固态、液态、气态”三态之间变化规律,以及吸热和放热情况,并能应用于生活中,能解释生活中有关的物态变化。
6.【答案】
【解析】解:、该装置是用于探究产生感应电流的条件,故A错误;
B、导线运动时将机械能转化为电能,故B错误;
C、导线竖直向上运动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故C错误;
D、导线水平向左运动时,导体切割磁感线,产生感应电流,灵敏电流计指针一定偏转,故D正确。
故选:。
通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。发电机工作时将机械能转化为电能。
本题主要考查的产生感应电流的条件;知道电磁感应现象中的能量转化过程。
7.【答案】
【解析】解:、近视眼的成像原理是光的折射,小孔成像的原理是光的直线传播,原理不同,故A错误;
、近视眼是因为晶状体太厚折光能力太强,或者眼球前后半径太长,使远处物体的像落在视网膜前,看不清远处的物体,需要配戴凹透镜进行矫正,故BC正确;
D、正常人眼的明视距离是厘米,为预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在左右,故D正确。
故选:。
根据眼睛的视物原理做出判断;
近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,其成因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处点的光会聚在视网膜前;
近视眼可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正;
正常人眼的明视距离是厘米。
本题围绕生活中的眼睛与眼镜,考查了对人眼的视物原理、近视眼的认识、视力的矫正等知识,有一定综合性,但难度不大。
8.【答案】
【解析】解:、大飞机在升空的过程,质量不变,速度变大,动能增大,同时高度上升,重力势能增大,故A错误;
B、随着海拔高度的增加,舱外大气压逐渐减小,故B错误;
、机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小,故D正确,C错误。
故选:。
影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度;
大气压随高度的增加而减小;
流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小。
本题考查机械能、大气压和流体压强与流速的关系,属于综合题。
9.【答案】
【解析】解:、鼓面对鼓槌的弹力是由于鼓面的形变产生的,故A错误;
B、船桨划水的力越大,水对船桨的力也越大,故B正确;
C、舟所受重力的方向是竖直向下,故C错误;
D、龙舟到达终点不能立即停下来,是因为具有惯性。
故选:。
发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用,这个力叫弹力。
力的作用是相互的,相互作用的力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
重力的方向始终竖直向下;
任何物体都具有惯性,惯性是物体的属性。
本题考查弹力、力的相互作用、重力、惯性等基础知识,难度不大。
10.【答案】
【解析】解:、只闭合时,电路为的简单电路,电路中的电流为,的阻值为,根据欧姆定律可得电源电压,故A错误;
B、闭合、时,两电阻并联接入电路,并联电路总电阻小于任一分电阻,根据可知电热杯消耗的功率最大,处于高温挡,故B错误;
C、只闭合时,电热杯工作产生的热量,故C正确;
D、加热水,水温由升高到,水吸收的热量为,故D错误。
故选:。
只闭合时,电路为的简单电路,电路中的电流为,的阻值为,根据欧姆定律计算电源电压;
闭合、时,两电阻并联接入电路,根据并联电路电阻特点结合可知电热杯所处挡位;
根据计算只闭合时,电热杯工作产生的热量;
根据计算加热水,水温由升高到,水吸收的热量。
本题考查并联电路特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活运用。
11.【答案】
【解析】解:如图甲,在的作用下向左做匀速直线运动;受力平衡,此时受到的摩擦力大小,
如图乙,、用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动。整体受力平衡;
由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反,向右运动,摩擦力都是向左的,
整体受到和、向左的摩擦力和向左的摩擦力,整体受力平衡,则有:


解得:;
对乙图中的受力分析知,绳子的拉力等于、向左的摩擦力之和,
拉力,故ABD错误;C正确。
故选:。
分析甲图和乙图整体的受力情况,根据平衡力条件,求出滑动摩擦力大小。
物体匀速直线运动时,受力平衡;
摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反。
本题考查平衡力的应用,关键是不同情况下对物体进行受力分析。
12.【答案】
【解析】解:、汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的化石能源,所以汽油是化石能源,故A正确;
B、由图可知,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,高温高压的燃气推动活塞向下运动,该冲程为做功冲程,故B正确;
C、汽油机的飞轮转速为,即飞轮每秒转圈,由于汽油机一个工作循环完成个冲程,飞轮和曲轴转圈,对外做功次,所以该汽油机每秒对外做功次,故C错误;
D、功率是指热机做功的快慢,效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值,效率和功率没有必然的联系,故D错误。
故选:。
汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的化石能源;
根据汽油机进气门、排气门的打开和关闭情况,活塞的运动方向判断汽油机的冲程;
汽油机一个工作循环完成个冲程,飞轮和曲轴转圈,对外做功次;
功率是指热机做功的快慢,效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值,效率和功率没有必然的联系。
本题考查对能源的认识、内燃机的工作过程、热机的有关计算以及对热机效率的理解,是一道综合题,难度不大。
13.【答案】
【解析】解:、质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有、、三种质量和深度均相同的液体。根据图中容器的形状知,的体积最大,的体积最小,根据,的密度最小,的密度最大,
故,
根据液体的压强知,深度相同,液体对容器底部的压强,
根据液体的压力知,底面积相同,液体对容器底部的压力,故B正确,AC错误;
D、容器对桌面的压力等于杯子和液体的总重力,杯子和液体的质量都相同,总重力相等,因而对桌面的压力相等,故D正确。
故选:。
根据容器的形状判断液体的体积关系,根据比较液体的密度;
根据液体的压强比较大小;
根据液体的压力比较液体对容器底部的压力大小;
根据容器对桌面的压力等于杯子和液体的总重力比较大小。
本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
14.【答案】解:已知左端为极,根据安培定则,电源的左端是正极,和两个磁体中间相互吸引,所以的左端是极,右端是极,图中的磁感线的方向从右往左,如图所示:

【解析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极和电源的正负极。
磁体周围的磁感线总是从极发出回到极。
本题主要考查了电磁铁的磁极和磁感线分布;关键是会利用安培定则判断电磁铁的磁极;知道磁体周围的磁感线分布。
15.【答案】 多次实验,得到普遍规律 可逆 不能 同一平面内
【解析】解:如图甲,、在同一平面上,让入射光射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出;
本实验是探究规律的,改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,进行多次实验的目的是:避免偶然性,得出普遍规律;
如果让光线逆着的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,也就是在反射现象中,光路是可逆的;
以法线为轴线,把纸板向后缓慢旋转,这时不能看到反射光线,因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面上,所以不能看到反射光线因此这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
故答案为:;多次实验,得到普遍规律:可逆;不能;同一平面内。
光反射时,反射角等于入射角;
为避免实验的偶然性,应多做几次试验,然后才可以得出结论;
在光的反射现象中光路是可逆的;
反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的,若将纸板向后折,则在光屏上不能看到反射光线。
本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。掌握基础知识认真分析即可正确解题。
16.【答案】右 费力 扫帚 扫帚使用时,动力臂小于阻力臂
【解析】解:甲图杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端偏高,故应向右调节左端或右端的平衡螺母至杠杆在水平位置平衡,使支点到力的作用点的距离就是力臂,便于直接测量力臂;
如图乙所示,阻力臂为;
通过分析实验数据,可知杠杆的平衡条件是动力动力臂阻力阻力臂,可写作;
第次实验的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆,属于费力杠杆,例如扫帚,原因是扫帚使用时,动力臂小于阻力臂;
在杠杆缓慢由到的过程中,动力臂即拉力的力臂不变,阻力的大小不变,而阻力臂即重力的力臂却逐渐增大;
由杠杆的平衡条件知:,当、不变时,变大,那么也变大,即拉力在这个过程中逐渐变大。
故答案为:右;;;费力;扫帚;扫帚使用时,动力臂小于阻力臂;。
杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母需要向杠杆偏高的一端调节,至杠杆在水平位置平衡;
支点到力的作用点的距离就是力臂;
要能够观察和分析试验数据,知道杠杆的平衡条件为动力动力臂阻力阻力臂,即;
根据力臂关系可以把杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂,省力杠杆;动力臂等于阻力臂,等臂杠杆;动力臂小于阻力臂,费力杠杆;
通过作图比较、两位置阻力力臂的长短。然后再通过杠杆的平衡条件来分析动力的变化。
杠杆平衡条件应用较为广泛,主要题型为实验探究题,利用杠杆平衡条件可以判断杠杆是否平衡、力臂大小、力的大小等。
17.【答案】 增大 温度
【解析】解:实验的原理是;
电压表负接线柱与滑动变阻器左端接线柱这根连线错误,将电压表并联在灯泡两端,如图所示:
改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表示数为,小于灯泡额定电压,为测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向端移动;
当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值,其示数为,则此时小灯泡的电阻为:

分析图像丙可知,当小灯泡两端电压增大时,小灯泡的电阻也在增大;当小灯泡两端电压增大时,其实际功率增大,温度也会升高,故导体的电阻与温度有关;
将滑片移到端,此电路为的简单电路,闭合开关,读出电流表的示数,记为,由可得电源电压:-----;
将滑片移到端,此时与串联,读出电流表的示数,记为;则----;
读出滑动变阻器的最大阻值为,由两式联立可得,待测电阻的阻值:

故答案为:;见解答图;;;;增大;温度;。
伏安法测量小灯泡的电阻的原理是公式:;
电压表应并联在灯泡两端,据此分析错误的导线,并改正;
比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向;
根据电流表选用量程确定分度值读数,利用求出小灯泡的电阻;
导体的电阻随温度的升高而增大;
将滑片移到端,此电路为的简单电路,闭合开关,读出电流表的示数,记为,由此可求得电源电压;
将滑片移到端,此时与串联,根据串联分压的特点可求得电源电压;
读出滑动变阻器的最大阻值为,根据欧姆定律可求出待测电阻的阻值。
本题测量小灯泡的额定功率,考查了连接电路、电流表读数、电阻的计算,同时考查了设计实验方案测电功率的能力。
18.【答案】解:由可得,一盏灯正常工作时,通过灯的电流:

由可得,灯正常工作时的电阻为:

由于盏灯是并联,根据并联电路中电流的规律,盏灯均正常工作时,总电流为:

答:每盏取暖灯正常工作时的电阻为;
盏取暖灯同时正常工作时的总电流为。
【解析】已知取暖灯的额定电压和额定功率,根据求出每盏取暖灯正常工作时的电流,再根据求出每盏取暖灯正常工作时的电阻;
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和求出盏取暖灯同时正常工作时的总电流。
本题考查了电功率和欧姆定律计算公式的应用、以及并联电路的电流特点,难度不大。
19.【答案】解:运动的时间 ,通过的路程:;
消防机器人的重力:;
消防机器人对水平地面的压力等于它所受的重力,即
机器人对地面产生的压强:;
机器人在平直公路上匀速直线运动所受阻力:;
平直公路上匀速直线运动,机器人所受的阻力和牵引力是一对平衡力,即:;
机器人在平直公路上匀速直线运动牵引力做功:;
机器人在这段路程中消耗的电能:。
答:机器人通过的路程为;
机器人静止时,对水平地面产生的压强为;
机器人在这段路程中消耗的电能为。
【解析】根据求通过的路程;
根据求机器人的重力;机器人静止在水平地面,压力大小等于重力大小,根据求压强;
机器人匀速行驶,故牵引力等于阻力,阻力是重力的倍,即;根据求牵引力做功,再根据求消耗的电能。
本题考查速度公式、压强公式、功和效率的计算,难度不大。
20.【答案】解:浮筒 的体积:,
浮筒的密度:;
由电路图可知,滑片位于最上端时,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电压表测量定值电阻两端电压,且电压表示数为,
根据串联电路中总电压等于各部分电压之和,可得滑动变阻器两端电压:,
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:,
则定值电阻的阻值:;
托盘的重力:,
浮筒的重力:,
托盘中不放物体时,浮筒所受的重力与托盘所受的重力之和等于浮筒受到的浮力,则,
浮筒浸入水中的体积:,
浮筒浸入水中的深度:;
由图可知托盘中物体的质量增加,滑片将向下移动,导致接入电路的电阻变小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据可定值电阻两端的电压增大,所以当电压表示数变大时,托盘中物体的质量也越大,
电压表量程为,电压表示数最大为,根据串联电路电压规律可知此时两端的电压:,
此时通过电路的电流:,
此时接入电路的电阻:,
是一根长为 的阻值均匀的电阻片,最大阻值为,即的电阻为 ,
电压表示数最大时,,
滑片向下移动 ,即浮筒向下移动的距离 ,电压表示数最大,
浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度与浮筒向下移动的距离之和,即,
水面上升的高度:,
浮筒浸入水中深度,
即时,“电子浮力秤”称出物体的质量最大,
此时浮筒排开水的体积变化量:,
因为,
由得“电子浮力秤”的称量为:。
答:浮筒的密度为;
的阻值为;
托盘中不放物体时,浸入水中的深度为:
该“电子浮力秤”的称量为。
【解析】根据体积公式计算浮筒的体积,根据密度公式计算浮筒的密度;
由电路图可知,滑片位于最上端时,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电压表测量定值电阻两端电压,且电压表示数为,
根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端电压,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,进一步计算定值电阻的阻值;
根据重力公式计算托盘的重力和浮筒的重力,托盘中不放物体时,浮筒所受的重力与托盘所受的重力之和等于浮筒受到的浮力,根据阿基米德原理计算浮筒浸入水中的体积,根据体积公式计算浮筒浸入水中的深度;
由图可知托盘中物体的质量增加,滑片将向下移动,导致接入电路的电阻变小,定值电阻两端的电压增大,所以当电压表示数变大时,托盘中物体的质量也越大,电压表量程为,根据串联电路电压规律可知电压表示数最大时两端的电压,
根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,进一步计算此时接入电路的电阻,
是一根长为的阻值均匀的电阻片,最大阻值为,即的电阻为,据此计算电压表示数最大时滑片移动的距离,
浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度与浮筒向下移动的距离之和,根据体积公式计算水面上升的高度,
进一步计算浮筒浸入水中深度,比较可知何时“电子浮力秤”称出物体的质量最大,
根据体积公式计算此时浮筒排开水的体积变化量,漂浮时物体受到的浮力等于自身重力,根据阿基米德原理计算物体受到的浮力,
由得“电子浮力秤”的称量。
本题考查密度公式、串联电路特点、欧姆定律、阿基米德原理、重力公式的灵活运用,综合性强,难度较大。
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