2015年广西南宁市中考物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.如图是一些常用的测量仪器,其中使用方法正确的是( )
A.刻度尺 B.量筒 C.温度计 D.天平
【考点】刻度尺的使用;温度计的使用及其读数;天平的使用;量筒的使用.
解:A、测长度时,刻度尺测量物体的长度时要放正,不能歪斜,故A错误;
B、使用量筒测量液体的体积时,视线要和液柱的凹面底部相平,故B正确;
C、用温度计测量液体温度,玻璃泡不能碰到容器底和容器壁.故C错误;
D、用天平测物体质量时,应把物体放在左盘中,砝码放在右盘中.故D错误.
故选B.
2.关于声的知识,下列说法正确的是( )
A.通常我们是根据音调来分辨不同人说话的声音
B.在城市道路旁设置隔声板,是为了在声源处减弱噪声
C.利用声波可除去人体内的结石,说明声波可以传递信息
D.同学们能听到上课老师的声音,说明声音可以在空气中传播
【考点】音色;声音的传播条件;防治噪声的途径;声与能量.
解:A、辨别不同人说话的声音是利用了不同人的声音的音色不同,故A错误;
B、设置隔声板可以在传播过程中减弱噪声,故B错误;
C、利用声波可除去人体内的结石,说明声波可以传递能量,故C错误;
D、我们平时听到的声音大都是由于空气传播的,故D正确.
故选D.
3.缥缈的雾,晶莹的露,凝重的霜,轻柔的雪,装扮着我们的生活”,关于这些现象的形成与对应的物态变化的连线,正确的是( )
A.雾——化 B.露——液化 C.霜——凝固 D.雪——升华
【考点】物质的三态及其基本特征.
解:A、雾是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,该选项说法错误,不符合题意;
B、露是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,该选项说法正确,符合题意;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,该选项说法错误,不符合题意;
D、雪是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,该选项说法不正确,不符合题意.
故选B.
4.如图是某种晶体熔化时温度随时间变化的图象,该晶体在熔化过程中( )
A.不断放热 B.温度一直升高
C.处于固液共存状态 D.熔化持续了12min
【考点】熔化和凝固的温度—时间图象.
解:该物质从第3min开始熔化,到第9min结束,在熔化过程中,是固液共存状态.
故选C.
#p#副标题#e#
5.关于生活用电,下列说法正确的是( )
A.可在电线上晾晒湿衣服
B.电线着火时,应首先用水灭火
C.开关应串联在火线和灯泡之间
D.有金属外壳的家用电器应使用两脚插头
【考点】安全用电原则.
解:
A、湿衣服是导体,当把湿衣服晾在电线上时,一旦漏电,人接触衣服时会发生触电事故.此选项错误;
B、电线着火后,需要切断电源再灭火,不能直接用水灭火.此选项错误;
C、电灯的开关串联在火线和灯泡之间,更换灯泡时能够避免发生触电事故.此选项正确;
D、有金属外壳的家用电器需要使用三脚插头,让金属外壳接地可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故.此选项错误.
故选C.
6.汽车清洗机是产生高压水冲洗车辆表面污垢的机器,其动力设备主要是电动机,图中能说明电动机工作原理的是( )
A B
C D
【考点】直流电动机的构造和工作过程.
解:A、该选项是用来研究磁极间相互作用规律的实验,故不符合题意.
B、是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素,不符合题意;
C、电路中有电流,通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动,符合题意;
D、在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,不符合题意;
故选C.
7.下列关于热学知识的说法,正确的是( )
A.做功冲程使汽车获得动力
B.烧开水是通过做功的方式增加水的内能
C.汽油机的效率可以达到
D.端午粽子飘香,说明分子间存在引力
【考点】内燃机的四个冲程;物体内能的改变;热机的效率;扩散现象.
解:A、内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功使汽车获得动力,故A正确;
B、烧开水是通过热传递的方式增加水的内能,故B错误;
C、由于能量损失汽油机的效率不可能达到,故C错误;
D、端午粽子飘香,说明分子在不停地做无规则的运动,故D错误;
故选A
8.如图所示,在“探究串联电路的电压规律”实验时,闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,在表格中记录数据后,接着的实验步骤是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
【考点】探究串、并联电路中的电压规律实验.
解:用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,说明两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性.
故选C.
#p#副标题#e#
9.如图所示,滑板运动员从高处平台的末端水平飞出,落在水平地面上,若不计空气阻力,则运动员在下落过程中( )
A.重力势能转化为动能,机械能增大
B.重力势能转化为动能,机械能不变
C.动能转化为重力势能,机械能增大
D.动能转化为重力势能,机械能减小
【考点】动能和势能的大小变化.
解:不计空气阻力,运动员在下落过程中质量不变,速度增大,高度减小故重力势能减小动能增大,重力势能转化为动能,机械能不变;
故选B
10.如图为小明做“测量物体运动的平均速度”的实验过程,图中的停表(停表每格为1s)分别表示小车通过斜面A、B、C三点的时刻,B点是全程AC的中点,关于小车通过上、下半段路程所用的时间和平均速度的关系,正确的是( )
A.tAB<tBC B.tAB=tBC C.vAB>vBC D.vAB<vBC
【考点】变速运动与平均速度.
解:(1)由图中停表示数可知,tAB=5s,tBC=3s,所以tAB>tBC.故A、B错误;
(2)由题意知sAB=sBC=sm,
小车在前半段的平均速度
后半段的平均速度所以vAB<vBC.故C错误,D正确;
故选D.
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜(焦距约为13cm)、光屏处于如图所示的位置时,在光屏上恰好得到一个清晰的像,利用这一成像规律可以制成( )
A.照相机 B.投影仪 C.放大镜 D.潜望镜
【考点】凸透镜成像的应用.
解:A、由图知,u>2f,所以此时成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的;
B、投影仪是根据物距大于1倍焦距小于2倍焦距时,像距大于物距,成倒立、放大实像的原理制成的.
C、放大镜是根据物距小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的.
D、潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的.
故选A.
12.第十届“中国水城”南宁端午节龙舟邀请赛于2014年6月1日在美丽的南湖举行,在龙舟比赛过程中,下列说法错误的是( )
A.龙舟所受的浮力大于重力
B.划龙舟所用的桨是费力杠杆
C.龙舟相对于湖边上的树是运动的
D.龙舟能前进,是因为力的作用是相互的
【考点】物体的浮沉条件及其应用;参照物及其选择;力作用的相互性;杠杆的分类.
解:A、龙舟漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力等于重力,故A错误;
B、在划桨时,手移动很小的距离,船桨就能移动很大的距离,因此船桨的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确;
C、以湖边上的树为参照物,龙舟与树之间的位置发生变化,龙舟是运动的,故C正确;
D、桨往后划,给了水一个向后的作用力,同时也受到水向前的作用力,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的,故D正确.
故选A.
#p#副标题#e#
13.如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前,A、B两U形管内的液面相平,接通电源一分钟后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A.I1>I2,A管中的液面较高
B.I1<I2,A管中的液面较低
C.I1=I2,A管中的液面较高
D.I1=I2,A管中的液面较低
【考点】串联电路的电流规律;焦耳定律的计算公式及其应用.
解:因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻丝串联时通过它们的电流相等,故AB不正确;
由Q=I2Rt可知,在电路和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,
密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大,B测玻璃管液面较高,故C不正确,D正确.
故选D.
14.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是( )
A.L2断路 B.L1断路 C.L2短路 D.L1短路
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
解:
A、灯L2断路,则电流表被断路,电流表无示数.不合题意.
B、灯L1断路,则电压表直接测电源电压,并且示数不变.L2支路不受影响,故电流表示数不变,符合题意.
C、灯L2短路,则电流表直接与电源两极相连,会损坏,不合题意.
D、灯L1短路,则电压表与导线并联,则电压表被短路,电压表无示数,不合题意.
故选B.
15.如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小
【考点】杠杆的动态平衡分析.
解:
如图,长木板长为L,则动力臂为L,杠杆受到物体的压力(阻力)F′=G,阻力臂为L2,
∵杠杆平衡,
∴F×L=F′×L2=G×L2,
∴
由此可知,当物块向左匀速滑动时,L2变小,F变小.
故选A.
#p#副标题#e#
二、填空题(每空1分,共16分)
16.2014年巴西世界杯足球赛正激烈上演,在比赛中,运动员起脚射门,足球离脚后,由于_____________还能继续飞向球门;守门员飞身将球扑住,说明力能改变物体的_____________.
【考点】物体运动状态变化的原因;力的作用效果.
解:
在脚的作用下,足球由静止变为运动,足球离开脚后,由于惯性,仍然要保持原来的运动状态,所以能继续飞向球门;
守门员飞身将球扑住,足球由运动变为静止,说明力能改变物体的运动状态.
故答案为:惯性;运动状态.
17.2014年南宁市中考成绩可以通过手机等进行查询,手机是通过_____________来传递信息的,它消耗的电能是一种______________(选填“一次”或“二次”)能源.
【考点】信息与信息传播;能源的分类.
解:(1)通过手机进行中考成绩查询,手机是通过电磁波传递信息的.
(2)手机电池是把化学能转化成电能,需要消耗化学能,才能得到电能,所以手机消耗的电能是一种二次能源.
故答案为:电磁波;二次.
18.如图所示,用餐巾纸摩擦一根可以绕铁支架自由转动的吸管,使它带上电,现用一带电的物体靠近吸管带电的一端,发现它们互相排斥,说明它们带_________(选填“同种”或“异种”)电荷;吸管上的电荷没有通过铁支架转移,说明吸管是_________________(选填“导体”或“绝缘体”).
【考点】电荷间的相互作用规律;绝缘体.
解:用一带电的物体靠近吸管带电的一端,发现它们互相排斥,说明它们带同种电荷;吸管上的电荷没有通过铁支架转移,说明吸管是绝缘体.
故答案为:同种;绝缘体
19.小明用嘴紧贴着小空瓶子的瓶口,吸一口气后,空瓶就能“挂”在嘴唇上,这是由于瓶内的气压_____________,瓶外的大气压_____________,瓶内外的空气形成压强差造成的(均选填“增大”、“减小”或“不变”).
【考点】大气压的综合应用.
解:用嘴对一小空瓶吸一口气,使瓶内气体变少,气压变小,小于外界大气压,瓶外的大气压不变,此时小瓶在大气压的作用下,被压在了嘴唇上.
故答案为:减小;不变.
20.小明把电吹风机单独接入家庭电路并使其工作,发现电能表的转盘在0.1h内转过150圈,电能表铭牌如图所示,这段时间内,电吹风机消耗的电能是____________kW•h,电功率是______________kW.
【考点】电能表参数的理解与电能的求法.
解:“3000r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转3000转,
电能表的转盘转150转消耗的电能:
用电器的电功率:
故答案为:0.05;0.5.
#p#副标题#e#
21.如图是小明自制的一种测定风速的装置,当有风吹过探头时,由于探头上、下表面空气流速不同,空气对探头下表面的压强较_______,探头带动滑片P移动,当风速减小时,在弹簧的作用下,滑片P向_____________移动,若将电压表改装为测定风速大小的仪表,要求风速增大时,电压表示数变大,则电压表应并联在___________(选填“R1”或“R2”)的两端.
【考点】电路的动态分析;流体压强与流速的关系.
解:(1)如图当有风吹过探头时,由于探头上表面凸,相同时间空气经过上表面的路程比下表面长,经过上表面的速度比下表面快,所以空气对探头下表面的压强较大;
(2)当风速减小时,在弹簧的作用下,滑片P向上移动;若将电压表改装为测定风速大小的仪表,要求风速增大时,电压表示数变大,则电压表应并联在R2的两端,这样在风速增大时,滑片下移,变阻器阻值减小,分压变小,R2两端的分压变大,示数变大.
故答案为:大;上;R2.
22.如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为______________Pa.现分别从两容器中抽出质量均为m的水和酒精,使两容器中剩余的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内剩余的水和酒精的高度之比为____________,m等于____________kg.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【考点】液体的压强的计算;液体压强计算公式的应用.
解:
(1)p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)∵p水=p酒精,
∴由p=ρgh得:ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,
∴h水:h酒精=ρ酒精:ρ水=0.8×103kg/m3:1.0×103kg/m3=4:5.
(3)∵
∴m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m×0.02m2=4kg,
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×0.3m×0.01m2=2.4kg,
设抽出液体的质量为△m,
则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压力F水=G水-△mg=m水g-△mg,
乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压力F酒精=G酒精-△mg=m酒精g-△mg,
∵甲和乙放在水平桌面上是圆柱形容器,
∴则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压强:
乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压强:
∵p水=p酒精
∴
∴
解得:m=0.8kg.
故答案为:2000;4:5;0.8.
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三、作图与简答题(共8分)
23.(1)请在图1中作出入射光线AO的反射光线,并大致作出其折射光线.
(2)请在图2中标出通电螺线管的N极和磁感线的方向.
【考点】作光的折射光路图;通电螺线管的极性和电流方向的判断.
解:(1)根据入射角等于反射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线.如图所示:
(2)电源左正右负,电流由螺旋管的左侧流入,故四指从电流流入的方向去握住螺线管,此时会发现大拇指指向该螺线管的右边,故该螺线管的右边是N极,左边是S极;
通电螺线管周围的磁感线从N极出来,回到S极.如图所示:
24.2014年10月,第45届世界体操锦标赛将在南宁举行,世界瞩目,令人振奋.在体操比赛中,涉及许多物理知识,如在高低杠项目中,运动员在完成结束动作时,双手离杠向上翻腾后,为什么总是落向地面?在正式比赛前,运动员都会很认真地在双手和器械上涂抹一层专用的白色“镁粉”,这又是为什么?请用物理知识解释这两个现象?
【考点】重力;增大或减小摩擦的方法.
【分析】由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力.重力的方向总是竖直向下的.
摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,在压力时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力
答:因为运动员在空中受到重力的作用,且重力的方向是竖直向下,所以运动员总会落向地面;
“镁粉”具有很强的吸湿作用,可以吸去运动员掌心汗水,通过增大接触面积的粗糙程度,来增加手掌与器械之间摩擦力,有利于运动员增强完成动作的质量和安全性.
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四、实验题(共20分)
25.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置.
(1)实验器材有:带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏各一,两支外形相同的蜡烛A和B,还缺少的器材是_________,选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的______________________.
(2)在竖立的玻璃板前后点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的_____________(选填“前”或“后”)侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是____________(选填“控制变量法”或“等效替代法”).
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是_____________像.
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像__________(选填“变大”、“不变”或“变小”).
【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
解:(1)刻度尺可以测量物体的距离,刻度尺的作用是便于测量:像与物到镜面的距离;
透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧.即在观察到A蜡烛像的同时.也能观察到蜡烛B,确定像的位置;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;
(3)平面镜所成的像是虚像,虚像不会出现在光屏上.
(4)平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关,蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小不会变化.
故答案为:(1)刻度尺;位置;(2)前;等效替代法;(3)虚;(4)不变.
26.某实验小组在“探究浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表所示.
验次数 |
液体的密度ρ/(g•cm-3) |
排开液体的体积v/cm3 |
物体的重力G/N |
弹簧测力计的示数F/N |
浮力Fa/N |
1 |
0.8 |
50 |
0.70 |
0.30 |
0.40 |
2 |
1.0 |
50 |
0.70 |
0.20 |
0.50 |
3 |
1.2 |
50 |
0.70 |
0.10 |
0.60 |
4 |
1.0 |
60 |
0.84 |
0.24 |
0.60 |
5 |
1.0 |
70 |
0.98 |
① |
0.70 |
(1)在第5次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,则表格中①处的数据应为__________.
(2)分析对比第1、2和3次三次实验数据,得出结论一:当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力就越___________.
(3)分析对比第______________三次的实验数据,得出结论二:当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力就越大.
(4)综合结论一和结论二,得出探究结论:__________________越大,物体受到的浮力就越大.
(5)小明联想到质量等于密度与体积的乘积,由此推想:物体排开液体的_____________越大,所受的浮力就越大.
(6)小燕又联想到物体的___________与__________成正比,深入分析处理数据后,可以得出进一步的结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力.
【考点】探究浮力大小的实验.
解:
(1)物体受到的浮力为F浮=G-F,
所以F=G-F浮=0.98N-0.70N=0.28N.
(2)分析对比第1、2和3次三次实验数据,得出结论一:当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大.
(3)分析对比第2、4和5三次的实验数据,得出结论二:当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力就越大.
(4)综合结论一和结论二,得出探究结论:物体排开液体的体积和液体的密度越大,物体受到的浮力就越大.
(5)小明联想到质量等于密度与体积的乘积,由此推想:物体排开液体的质量越大,所受的浮力就越大.
(6)到物体的重力与质量成正比,深入分析处理数据后,可以得出进一步的结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力.
故答案为:(1)0.28;(2)大;(3)2、4和5;(4)物体排开液体的体积和液体的密度;(5)质量;(6)重力;质量.
#p#副标题#e#
27.小明和学习小组利用电源(电压未知)、滑动变阻器(“100Ω 2A”)、电流表、电压表、开关各一,导线若干来测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧).
(1)在图甲中完成实验电路的连接.
(2)设计的实验表格为下表,表格中,①处应填写_____________.
实验次数 |
电流I/A |
电压U/V |
电阻R/Ω |
① |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
(3)正确连接电路后,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为_______________V.
(4)实验中,器材完好,当移动滑动变阻器的滑片时,电压表指针偏转正常,但电流表指针几乎不偏转,无法读数,原因可能是___________.
(5)勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下,也能求出待测电阻Rx的阻值,请你写出小明的主要实验步骤(用相应的字母表示测出的物理量).
①________________________________________;
②_______________________________________;
③写出待测电阻的表达式Rx=_____________________.
【考点】伏安法测电阻的探究实验.
解:(1)电压表与待测电阻并联,如下图所示:
(2)本实验中,应多次测量求平均值以减小误差,所以表格的较后一栏是电阻的平均值;
(3)图乙中,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
(4)观察所用的器材可知,电源的电压为3V,待测电阻的阻值约为几百欧,根据欧姆定律可知即使不接入变阻器电路中的电流也很小,所以电流表测不出电路中的电流,故原因可能是待测的阻值太大或电源电压太小;
(5)电流表无法读数,先调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻为0Ω,此时电压表测电源的电压,读出示数U1,
然后调节滑动变阻器的滑片使其完全接入电路中,读出电压的示数U2,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压U滑=U1-U2,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由可得,
解得:
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)电阻的平均值;
(3)2.4;
(4)待测的阻值太大(或电源电压太小);
(5)①将滑动变阻器的滑片移动到阻值为零处,记下电压表的示数U1;
②再将滑动变阻器的滑片移动到阻值较大(100Ω)处,记下电压表的示数U2;
③
#p#副标题#e#
五、计算应用题(共26分,解答时要求写出需要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出较后答案,而未写出主要演算步骤的,不能得分)
28.太阳能电池作为一种新能源产品,逐渐得到广泛运用,太阳能电池板在几小时内可得到的太阳辐射能约为1.26×107J.
(1)若某一牵引力为3×103N的电动汽车做匀速直线运动时,通过一段路程所做的功也等于1.26×107J.求这段路程.
(2)如果这些能量全部被质量的水吸收(不考虑热损失),能使水的温度从20℃升高到80℃,求这些水的质量.[c水=4.2×103J/(kg•℃)].
【考点】功的计算公式的应用;热平衡方程的应用.
解:(1)由W=Fs可得,电动汽车匀速行驶的路程:
(2)由题意可知,水吸收的热量:
Q吸=1.26×107J,
由Q吸=cm(t-t0)可得,可加热水的质量:
答:(1)这段路程为4.2×103m;
(2)这些水的质量为50kg.
29.如图所示电路,电源电压恒为12V,电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R上标有“10Ω 3A”的字样,小灯泡L上标有“12V 6W”的字样,电流表的量程为0~3A.
(1)当开关S1,S2,S都闭合时,求小灯泡L在5min内产生的热量.
(2)当开关S1,S2,S都闭合,电流表的示数为2A时,求R2消耗的电功率.
(3)当开关S1,S2都断开,S闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不小于其量程的,求滑动变阻器R2接入电路的较大阻值.
【考点】电功与热量的综合计算;欧姆定律的应用;电功率的计算.
解:(1)当开关S1,S2,S都闭合时,电路为L、R2的并联电路,
∵U=UL=UL额=12V,
∴灯泡正常工作,则PL=PL额=6W,
Q=W=Pt=6W×5×60s=1800J.
(2)当开关S1,S2,S都闭合,电流表测量干路电流,
总功率P=UI=12V×2A=24W,
∵灯泡正常工作,则PL=6W,
∴R2消耗的电功率P2=P-PL=24W-6W=18W.
(3)当开关S1,S2都断开,S闭合时,电路为R1与R2串联;
由串联电路的总阻值等于各电阻之和可知:
当R2较大时;Rmax=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω;
根据欧姆定律可得:此时电流为
∵为了确保测量准确,要求电流表示数不小于其量程的,
∴
∴较小电流为Imin=1A,
由欧姆定律可得:U1=IminR1=1A×5Ω=5V;
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以R2两端的电压:U2=U-U1=12V-5V=7V,
由欧姆定律可得:
答:(1)当开关S1,S2,S都闭合时,小灯泡L在5min内产生的热量为1800J.
(2)当开关S1,S2,S都闭合,电流表的示数为2A时,R2消耗的电功率为18W.
(3)当开关S1,S2都断开,S闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不小于其量程的,滑动变阻器R2接入电路的较大阻值为7Ω.
30.图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象.A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N,滑轮组的机械效率为80%,已知A的重力为2×104N,A上升的速度始终为0.1m/s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响),求:
(1)长方体A未露出水面时受到的浮力;
(2)长方体A的密度;
(3)长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率;
(4)把长方体A按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上,它对地面的压强.
#p#副标题#e#
【考点】阿基米德原理;密度的计算;压强的大小及其计算;功率的计算.
解:(1)根据图乙可知,A未露出水面所受的拉力F1=1×104N;故A未露出水面时受到的浮力:F浮=G-F1=2×104N-1×104N=1×104N;
(2)由F浮=ρ水gV排可知,
因为A浸没在水中,所以A的体积:VA=V排=1m3;
A的质量:
故A的密度:
(3)由可得,
则F移动的速度:v=4×0.1m/s=0.4m/s;
故拉力F的功率:
(4)依题意可得,A的高度:L=vAt′=0.1m/s×(100s-80s)=2m,
则A的横截面积:
A对地面的压强:
答:(1)长方体A未露出水面时受到的浮力为1×104N;
(2)长方体A的密度为2×103kg/m3;
(3)长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率为2500W;
(4)把长方体A按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上,它对地面的压强为4×104Pa.