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初中物理(通用版)九年级历年中考常考知识点综合练习题01(精华)
一、单选题
1.如图所示的是有关磁现象的四个实验情境,下列说法不正确的是( )
A.图甲:闭合开关小磁针发生偏转,说明通电导线周围产生了磁场
B.图乙:闭合开关滑轨上的导体ab由静止变为运动说明其受到了磁场力的作用
C.图丙:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转说明有感应电流产生
D.图丁:当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的方向
2.如图所示的声现象中,分析正确的是( )
A.甲图:拨动伸出桌面的钢尺,钢尺振动得越快,音调就越高
B.乙图:将扬声器对准烛焰,播放音乐,烛焰会跳动,说明声波能传递信息
C.丙图:逐渐抽出玻璃罩内的空气,闹钟的声音变小,说明声音的传播不是需要介质
D.丁图:工厂车间工人佩戴耳罩,是为了在声源处减弱噪声
3.如图是电阻甲和乙的U﹣I图象,由图象可知下列判断正确的是( )
A.甲乙都是定值电阻
B.当乙两端电压为1V,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若甲的电流为0.4A时,电路的总功率为1.2W
D.将甲和乙并联,若甲两端电压为1V时,干路上的电流为0.4A
4.如图所示悬空的磁环活动中,假设甲、乙、丙三个磁环相同,中间塑料管是光滑的.当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力F1和丙对乙的作用力F2的大小关系是( )
A.F1小于F2 B.F1等于F2 C.F1大于F2 D.无法比较
二、多选题
5.小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为 2.5V,实验 电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为 2.5V 时,电流表示数如图乙所示。 根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是 ( )
A.为使小灯泡正常发光,电压表示数应为 2.5V
B.图乙中的电流表示数为 2.5A
C.小灯泡正常发光时的电阻为 5Ω
D.小灯泡的额定功率为 5W
三、填空题
6.如图所示电路,电源电压是6V,电压表示数是2V,灯L1两端的电压为 V。
7.凸透镜对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用;如图中物体长度是 cm。
8.一艘船的船底有一面积为0.5m2的破洞,已知破洞深度为15m。此处水压约等于 个标准大气压。如果需要临时用某物体堵住破洞,则这个物体至少需要能承担 N的压力。(外界大气压为1个标准大气压,大小为1×105Pa)
9.如图所示,图甲中电流表的读数为 A;图乙中电能表的读数为 ;如果这个电能表上的转盘在30min内转过1500圈,则在这30min内消耗的电能是 。
10.由五块相同砖块构成的桥,如图所示,若每块砖长度为L,则此桥的最大跨度为 。
11.如图甲所示为小黎制作的自动注水装置示意图,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡, O为支点,OA=2OB,竖直细杆a两端分别与杠杆A点和圆柱形浮筒M连接,竖直细杆b连接在杠杆B点和力传感器上,浮筒M底部距薄壁柱形水箱底5cm,不计杠杆、细杆及连接处的重力。某次调试时向水箱逐渐加水直至加满,力传感器的示数随水箱中水的质量变化的图像如图乙,则柱形水箱的底面积为 cm2;调节使力传感器示数为14N时自动注水,示数为46N时停止注水,则一次注水过程水箱对地面的压强变化量为 Pa。
四、计算题
12.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水,利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q=2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg ℃)。求:
(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量。
(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量。
(3)煤气灶烧水的效率
13.下表是小明同学家饮水机的铭牌参数,学习电学知识后,他好奇饮水机的工作原理,请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示,当蓄水箱中装满水时,请你帮他解决如下问题:
额定电压 220V
额定功率 加热 500W
保温
蓄水箱的容积 1L
(1)蓄水箱中水的质量是多少 (水)
(2)如果饮水机把蓄水箱中的水从加热到用了210s,求此饮水机的加热效率();
(3)铭牌上的保温功率已模糊不清,已知R1=1000,求饮水机的保温功率。
14. 小明家的电热水器,铭牌参数如表所示,速热挡位功率模糊不清。工作电路如图甲所示,其内部有两个电热丝(阻值不变),通过控制开关,可以实现速热、加热、保温三个功能(速热功率大于加热功率)。
额定电压 220V
速热
加热 1100W
保温 100W
容积 60L
(1)计算的阻值。
(2)在用电高峰期,小明关闭其他用电器,只让电热水器处于速热挡位工作,观察如图乙所示电能表,发现1.5分钟内脉冲灯闪烁了80次,请计算此时小明家的实际电压。
(3)小明调查发现,小区居民用电是由附近的配电室提供。为研究家庭电路电压偏低的原因,小明设计如图丙所示的电路进行模拟实验:用学生电源模拟配电室;用小灯泡L(3V 0.9W)模拟家庭用电器;由于配电室距离居民楼较远,故选用约10m长的细导线模拟配电室到用户间的输电线。连接电路闭合开关,调节学生电源输出电压为3V,此时电压表示数为2.5V。要使小灯泡L正常工作,应将学生电源的输出电压调到多少?请根据以上实验,分析解决家庭电路实际电压偏低的方法。(忽略温度对导线和灯丝电阻的影响)
五、作图题
15.右图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动.在图上画出动力臂L1和阻力F2的示意图.
16.
(1)如图甲所示,画出静止在斜面上的物体对斜面压力的示意图。
(2)如图乙所示,开关闭合后,请在括号内用字母“N”或“S”标出小磁针右侧的磁极方向。
六、实验探究题
17.小聪在“探究海波和石蜡的熔化规律”实验中,所用装置如图所示,下表为他记录的实验数据,请根据装置图和表中数据完成下列问题。
时间
海波的温度
石蜡的温度
(1)装置图中的温度计是用来测量海波温度的,它是根据 的规律制成的。
(2)固体在熔化过程中需要 热量选填“放出”或“吸收”。
(3)请绘制出海波熔化时温度随时间变化的图象 。
(4)在海波和石蜡这两种物质中,属于晶体的是 。
(5)该晶体的熔点是 ,熔化的时间是 。
(6)当该晶体的温度是时,它处于 态选填“固”或“液”。
七、综合题
18.当今太阳能热水器已经在城乡用得非常普遍了,如图所示,已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8℃、100L水加热到38℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]求:
(1)在此过程中,水吸收了多少热量?
(2)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J,则该热水器的效率是多少?
19.如图所示,一质量为40g、体积为50cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器中,在玻璃容器下方有一已经接入电路的螺线管,小灯泡标有“6V 3W”字样,通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F的关系如下表所示。本题中,g=10N/kg,灯丝电阻保持不变,不考虑小球与螺线管距离的远近对力F的影响。
(1)断开开关,铁制小球静止时露出水面的体积是多少cm3?
(2)闭合开关,调节滑动变阻器使铁制小球能够悬浮在水中,此时,小灯泡消耗的功率是多大?
(3)闭合开关,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,当铁制小球静止时,小球对容器底的压力是多大?
20.2015年,南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航.若试航中平台的排水量为1.5×104t,以5m/s的速度匀速直线航行1km,所受阻力是平台重的0.02倍.(取g=10N/kg,q燃油=4×107J/kg).求:
(1)平台受到的浮力;
(2)平台所受牵引力的功率;
(3)若平台燃油机动力系统效率为30%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量.
21.为延长蔬果保鲜时间,某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置.装置如图甲所示,控制电路中电源电压恒定,R1为热敏电阻,R2阻值为5Ω,电磁铁线圈阻值忽略不计;R1阻值随温度的变化关系如图乙所示.当温度升高到5℃时,控制电路中电流达到100mA,衔铁吸下,制冷器启动工作;当电流降至37.5mA时,衔铁弹回,工作电路断开,制冷器停止工作,如此进行间歇性循环工作.图丙为工作电路断开,制冷器听孩子工作,如此进行间歇性循环工作.图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
请完成下列问题:
(1)温度升高时,热敏电阻R1的阻值将 (选填“增大”或“减小”);
(2)请在控制电路中加一个电压表,使得温度升高时,电压表示数变大,应加在 (选填“R1”或“R2”)两端;
(3)求该装置所控制的最低温度(请写出过程);
(4)求一小时内,工作电路制冷器消耗的总电能
(5)如果要提高该装置所控制的最低温度,应将R2的阻值 (选填“增大”或“减小”),此时最高温和最低温的温度差 (选填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 。
22.学校创客小组探究气压传感器的使用参数,同学们将一节塑料管与抽气机连接,将气压传感器插入管内,传感器与计算机相连,如题1图。抽气时,从计算机上可读出该位置气压。
图1 图2 图3
(1)抽气时,管内气压 外界大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)气压传感器内部工作原理如题2图,R0是定值电阻,R1是压敏电阻,其阻值与气压的关系如题3图所示。当R1=30Ω时,压敏电阻受到的气压为 Pa,随着抽气速度增大,阻值会 (选填“变大”“变小”“不变”)。
(3)若电源电压为6V,R0=10Ω,当气压传感器的读数为0.9×105Pa时,压敏电阻的阻值为 Ω,它两端的电压为 V,此时R0的电功率为 W。
23.在水平桌面上放有一足够高的薄壁柱形容器,其底面积为S,内部盛有适量水(已知密度为ρ水)。现将用不可伸长细线相连的柱形物体A及实心金属球B放入容器,稳定后A、B两物体在水中处于如图所示的状态。已知物体A的密度为ρA、横截面积为SA且长为L,金属球B密度为ρB、体积为VB。请解答如下问题
(1)在图中画出金属球B在竖直方向受力的示意图.
(2)求出A、B放入容器后,水对容器底压强的增加量
(3)若向容器中再缓缓注水,细线拉力随时间变化图象如图所示,求t1时刻到t2时刻这段时间内加水总质量的可能值。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;通电螺线管的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.图甲:闭合开关小磁针发生偏转,说明通电导线周围产生了磁场,故A正确不合题意;
B.图乙:闭合开关滑轨上的导体ab由静止变为运动说明其受到了磁场力的作用,故B正确不合题意;
C.图丙:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转说明有感应电流产生,故C正确不合题意;
D.图丁:当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的分布特点。由于铁屑不能明确磁极方向,因此不能确定螺线管的磁极方向,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据图片,分析其中包含的物理原理即可。
2.【答案】A
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;声与能量;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.发声体的音调与物体振动快慢有关,物体振动的越快,发出声音的音调就越高,A说法正确;
B.将扬声器对准烛焰,播放音乐,烛焰会跳动,说明声波能传递能量,B说法错误;
C.逐渐抽出玻璃罩内的空气,闹钟的声音变小,说明声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,C说法错误;
D.工厂车间工人佩戴耳罩,是为了在人耳处减弱噪声,D说法错误。
故答案为:A。
【分析】物体振动频率越高,音调越高;声波能传递能量;声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播;佩戴耳罩属于在人耳处减弱噪声。
3.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A、由图象可知,甲的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,即乙电阻的阻值是变化的,A不符合题意;
B、由图象可知,当 时, ,根据 可得此时乙的阻值: ,B不符合题意;
C、将甲和乙串联,若甲的电流为0.4A时,根据串联电路的电流处处相等的特点,可知甲乙的电流均为0.4A,由图象可知,此时 , ;
则总功率为: ,C符合题意;
D、甲和乙并联,甲两端电压为1V时,根据并联电路的电压特点可知甲乙两端的电压均为1V,由图象可知,此时 , ,则干路电流为: ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】运用图象法解答问题的一般步骤是:
(1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;
(2)注意认清横坐标和纵坐标上最小分格的数值大小和单位;
(3)明确图象所表示的物理意义;
(4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论.
4.【答案】A
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力及其大小的计算
【解析】【解答】对乙进行受力分析可在,此时乙受到三个力的作用,竖直向下的重力、甲对乙的竖直向下的作用力F1和丙对乙的竖直向上的作用力F2,这三个力平衡,向上的合力等于向下的合力,所以可得甲对乙的作用力F1小于丙对乙的作用力F2,
故答案为:A.
【分析】本题考查学生对物体进行受力分析的能力,在初中物理中算是难题。要找到物体所处的状态(物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡),然后按先重力,然后弹力,最后摩擦力的顺序分析。不能漏力或多力。
5.【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.在额定电压下灯泡正常发光,为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5V,A符合题意;
B.图乙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.5A,B不符合题意;
C.由可得,灯泡正常发光时的电阻,C符合题意;
D.小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.5A=1.25W,D不符合题意.
故答案为:AC.
【分析】本题综合考查了额定电压、电流表的读数、电阻的计算,功率的计算,理解公式及其物理量的含义是解题的关键.
6.【答案】4
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】根据图像,电路串联,电压表串联L2的电压,则L1的电压为6V-2V=4V。
故答案为:4。
【分析】在串联电路中各用电器电压之和等于电源电压。
7.【答案】会聚;3.10
【知识点】生活中的透镜;长度及其测量
【解析】【解答】由凸透镜对光的作用可知,凸透镜对光有会聚作用。
刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为
1mm=0.1cm
物体左侧与0刻度线对齐,右侧估读为3.10cm,所以物体的长度为L=3.10cm。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,刻度尺的分度值就是相邻两刻度的距离,观察刻度尺求解即可;用刻度尺读数时,需要估读到分度值的后一位。
8.【答案】1.5;7.5×104
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】船底破洞的深度h=15m,该处水产生的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa
1个标准大气压为1×105Pa,此处水压约等于标准大气压的个数
由可得这个物体至少需要能承担的压力大小F=pS=1.5×105Pa×0.5m2=7.5×104N
【分析】利用p=ρgh求该处水产生的压强,与1个标准大气压的值相比,可得此处水压约等于多少个标准大气压;物体受到的压强等于水产生的压强,再利用求这个物体至少需要能承担的压力大小。
9.【答案】1.0;202.1;0.5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电能表参数的理解
【解析】【解答】由图可知,电流表的量程是,对应的分度值为0.1A,示数为1.0A。
电能表的读数方法:最后一位是小数,单位是,电能表的示数为202.1 。
从电能表上可以看出,每消耗1 的电能,电能表的转盘转过3000r,30min内转过1500圈消耗的电能是0.5 。
【分析】根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电表示数。
电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW h。
结合电能表的参数可计算出转盘转过1500圈消耗的电能。
10.【答案】
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】最上方的砖受两端的两砖的支持力作用而处于平衡,
则砖对左方第二块砖压力;
第二块砖在重力及压力的作用下而处于杠杆的平衡状态下,设露出部分长为x,则重心的位置离支点;
则由杠杆的平衡条件可知:;
则求得:;
此图可知,此桥的最大跨度:;
【分析】因两端对称故可只研究一侧,则可以左侧为例进行分析;最上方的砖块受支持力与重力平衡,则可求得其对第二块砖产生的压力;第二块砖以最低端砖的右端为支点处于杠杆的平衡状态;其受到的压力应与本身的重力满足杠杆的平衡条件;则可由杠杆的平衡条件得出其露出的长度。
11.【答案】400;1600
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)由图乙可得,水的质量为2kg时,浮筒底部刚好接触液面,
此时水的体积为,
那么水箱底面积为;
(2)由图乙可知,水箱中没有水时,即水的质量问题为0,压力传感器受到的拉力F0=12N,
由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得:F0 OB=GM OA,
12N OB=GM 2OB,
解得:GM=6N,
物体M的质量:,
设M的底面积为S,压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1,M的高度为h,当压力传感器的压力为零时,M受到的浮力等于M的重力6N,
由阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV排=ρ水gSh1=6N ①
由图乙可知,当M完全浸没时,压力传感器的示数为48N,
由杠杆的平衡条件可得FA OA=FB OB,
FA 2OB=48N OB,
解得:FA=24N,
对M受力分析可知,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力,
则此时M受到的浮力F浮=GM+FB=6N+24N=30N,
由阿基米德原理可得F浮=ρ水gV排=ρ水gSh=30N ②
由①②可得h=5h1,
由图乙可知,加水2kg时水面达到M的下表面(此时浮力为0),加水11kg时M刚好浸没 (此时浮力为30N),
该过程中增加水的质量为9kg,浮力增大了30N所以,每加0.3kg水,物体M受到的浮力增加1N,
当力传感器示数为14N时,由杠杆的平衡条件可得,杆的作用力,
此时加入水的质量为2.1kg,水的总质量为m总1=2kg+2.1kg=4.1kg,
水的总重力G总1=m总1g=4.1kg×10N/kg=41N,
水箱对地面的压力等于水箱的重力、水的总重力、物体M的重力和杆的作用力之和,即F压1=G水箱+G总1+GM+FA1,
当力传感器示数为46N时,由杠杆的平衡条件可得,
杆的作用力,
此时加入水的质量为6.9kg,水的总质量为m总1=2kg+6.9kg=8.9kg,
水的总重力G总1=m总1g=8.9kg×10N/kg=89N,
水箱对地面的压力等于水箱的重力、水的总重力、物体M的重力和杆的作用力之和,即F压2=G水箱+G总2+GM+FA2,
增加的压力ΔF=F压2-F压1=G水箱+G总2+GM+FA2-(G水箱+G总1+GM+FA1)=G总2+FA2-G总1-FA1=89N+23N-41N-7N=64N,
水箱对地面的压强变化量:。
【分析】(1)根据乙图可知,当加水2kg后,压力传感器的示数开始减小,说明此时M的下表面开始入水受到浮力。根据计算出加入水的体积,再根据计算容器的底面积。
(2)首先根据杠杆的平衡条件计算物体M的重力,根据G=mg计算M的质量,由阿基米德原理压力为0时,物体M的浮力,再根据杠杆平衡条件计算压力FA,再根据图乙计算物体完全浸没时的浮力,由此计算出浮力增加量,计算出水的总质量及总重力,由此计算出增加的压力,最后根据压强公式计算压强的变化量。
12.【答案】(1)解:水吸收的热量:Q吸=cm水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J;
答: 50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量为8.4×106J。
(2)解:煤气完全燃烧放出的热量:Q放=m煤气q=0.8kg×2×107J/kg=1.6×107J;
答:完全燃烧0.8kg煤气放出的热量为1.6×107J。
(3)解:煤气灶烧水的效率: 。
答:煤气灶烧水的效率为52.5%。
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据公式Q吸=cm水(t﹣t0),可求出水吸收的热量;
(2)根据公式Q放=m煤气q,可求出煤气放出的热量;
(3)根据公式,可求出效率。
13.【答案】(1)解:根据密度公式,蓄水箱中水的质量
答:蓄水箱中水的质量是1kg;
(2)解:饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
饮水机的加热效率
答:此饮水机的加热效率为80%;
(3)解:分析图可知,闭合开关S、S0,R1和R2并联接入电路,当只闭合开关S,电路中只有R1接入电路,根据并联电阻小于其中任一电阻,由可知,只闭合开关S时,电路的功率较小,电路处于保温状态,此时饮水机的保温功率
答:饮水机的保温功率为48.4W。
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的密度和体积的乘积计算质量;
(2)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量;利用电功率额和时间的乘积,计算消耗的电能,根据热量和电能的比值, 计算热效率;
(3)根据电压和电阻,可以计算电功率的大小。
14.【答案】(1)解:由图甲可知,当闭合,接1时,、并联;
当闭合,接2时,短路,电路为的简单电路;
当断开,接2时,、串联;
根据,U一定时,总电阻R越小,电路的电功率P越大,
当闭合,接1时,、并联,为速热挡;
当闭合,接2时,短路,电路为的简单电路,为加热挡;
当断开,接2时,、串联,为保温挡。
当闭合,接2时,短路,电路为的简单电路,为加热挡,
的阻值为
答:的阻值为44Ω;
(2)解:当断开,接2时,、串联,为保温挡,
此时电路的总电阻为
的阻值为
处于速热挡时,消耗的电功率为
速热挡的电功率为
处于速热挡时,电路的总电阻为
脉冲灯闪烁了80次,电热水器速热挡工作消耗的电能为
电热水器速热挡工作的实际电功率
根据的实际电压
解得
答:小明家的实际电压为200V;
(3)解:灯泡的电阻为
电压表示数为,电路的电流为
导线与灯泡串联,导线分到的电压为
导线的电阻为
则电路的总电阻为
小灯泡L正常工作时电路的电流为
则电源电压为
解决家庭电路实际电压偏低有提高配电室输出电压、减小输电线导线电阻(缩短配电室到居民楼距离、增大输电线横截面积)等方法。
答:要使小灯泡L正常工作,应将学生电源的输出电压调到3.6V;解决家庭电路实际电压偏低有提高配电室输出电压、减小输电线导线电阻(缩短配电室到居民楼距离、增大输电线横截面积)等方法。
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据分析开关在不同组合状态下的电功率大小,进而确定对应的工作状态。当S1闭合,S2接2时,R2短路,电路为R1的简单电路,为加热档,据可求出R1的阻值;
(2)当断开,接2时,、串联,为保温档,根据可求出R1、R2串联后的总电阻,根据串联电路电阻规律可求出R2的阻值;
当闭合,接1时,、并联,为速热挡。根据计算R2的发热功率,根据计算速热档时的总功率,根据计算此时的总电阻。
接下来根据电能表表盘3200imp/kW h和脉冲灯在1.5min内闪烁80次可求出1.5min电热水器消耗的电能,根据可求出电热水器速热挡的实际功率,根据可求出电热水器速热挡的实际电压;
(3)①已知灯泡的额定电压和额定功率,根据可求出灯泡的额定电流和电阻。已知灯泡的实际电压,根据欧姆定律可求出电路中的电流,根据串联电路电压规律可求出导线两端的电压,根据欧姆定律可求出导线的电阻,当灯泡正常发光时,根据串联电路电流规律可知电路中的电流,根据U=IR可求出电源电压;
②根据前面的分析,结合生活实际分析提高配电室电压的方法。
15.【答案】解:绳子通过滑轮对杠杆的拉力为动力,力的作用线沿绳子的 方向,从支点向动力作用线引垂线,作出动力臂L1,物体通过绳子对杠杆的拉力F2为阻力,;如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【分析】本题考查了学生对杠杆力臂的理解及画法。力臂的定义:从支点到力的作用线的距离。画法:先将力延长变成力的作用线,然后由支点向力的作用线所作的垂线段长就是力臂。
16.【答案】(1)
(2)
【知识点】压力及重力与压力的区别;通电螺线管的极性和电流方向的判断
17.【答案】(1)液体热胀冷缩
(2)吸收
(3)
(4)海波
(5);
(6)固
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】探究海波和石蜡熔化规律的实验中,
(1)温度计可以测量温度,是根据液体热胀冷缩的规律制成的;
(2)探究固体在熔化规律,需要加热,即熔化过程中需要吸收热量;
(3)根据温度-时间数据,作海波熔化时温度随时间变化的图像,如图 ;
(4)海波在熔化时,温度保持不变,符合晶体特点,海波属于晶体;
(5)海波在熔化时,温度保持48℃不变,则海波的熔点是48℃,温度不变的时间是熔化时间,为9min-4min=5min;
(6)当晶体的温度是42℃时,低于熔点,未开始熔化,处于固态。
【分析】(1)液体温度计根据液体的热胀冷缩制成;
(2)固体熔化需要吸热;
(3)根据实验数据,描点连线作图;
(4)晶体熔化时,温度保持不变;
(5)晶体熔化时的温度是熔点,熔化时,温度不变的时间是熔化时间;
(6)温度低于熔化,处于固态。
18.【答案】(1)解:太阳能热水器中水的质量
,
水吸收的热量为
答:在此过程中,水吸收了 的热量
(2)解:若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J,则该热水器的效率
答:该热水器的效率是30%。
【知识点】热量的计算;太阳能的相关计算
【解析】【分析】(1)知道水的体积,根据m=ρV求出水的质量,又知道水的初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据η=×100%求出该热水器的效率.
19.【答案】(1)解:小球受到的重力G=mg=40×10 3kg×10N/kg=0.4NS断开后,小球上浮最终漂浮,此时F浮=G根据阿基米德原理 V排= = =4×10 5m3所以小球露出体积V露=V V排=5×10 5m3 4×10 5m3=1×10 5m3
(2)解:浸没在水中静止时,小球所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103×10×50×10 6N=0.5N,此时由受力分析可知:G+F=F浮 代入数据解出F=0.1N查表可知,此时电路中的电流I=0.2A根据灯的铭牌可知 RL= =12Ω
此时灯泡消耗的功率是PL=I2RL=0.22×12W=0.48W
(3)解:当小灯泡正常发光时,I=IL= =0.5A查表可知此时通电螺线管对小球的吸引力F=0.25N,当小球沉底静止时,由受力分析可知:F+G=F浮+N代入数据可知容器对小球的支持力N=0.15N…0.
故小球对容器底的压力F压=0.15N
【知识点】浮力大小的计算;电功率的计算
【解析】【分析】利用物体排开的液体的体积计算浮力的大小,结合电功率和电压计算电流的大小,结合表格中的数据计算压力的大小.
20.【答案】(1)解:根据阿基米德原理可得,平台受到的浮力:
F浮=G排=m排g=1.5×107kg×10N/kg=1.5×108N
答:平台受到的浮力为1.5×108N;
(2)解:漂浮的物体,所受浮力与自重相等,可得物体的重力:G=F浮=1.5×108N,
由题可知,希望7号作匀速直线运动,
所以,牵引力:F牵=f=0.02G=0.02×1.5×108N=3×106N,
牵引力所做的功:W=Fs=3×106N×1×103m=3×109J,
所用时间:t= = =200s,
平台所受牵引力的功率:
P= = =1.5×107W
答:平台所受牵引力的功率1.5×107W;
(3)解:由η= 可得,燃油燃烧放出的热量:
Q放= = =1×1010J,
由Q放=mq可得,需要燃烧的燃油的质量:
m= = =250kg
答:若平台燃油机动力系统效率为30%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为250kg
【知识点】功率的计算;热机的效率;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排即可求出浮力;(2)根据二力平衡求出牵引力的大小,利用W=Fs求出牵引力做的功,由t= 求出航行时间,利用P= 求出功率;(3)根据Q放= 求出燃油放出的热量,再利用m= 即可求出燃油质量
21.【答案】(1)减小
(2)R2
(3)解:当电流达到100mA时,衔铁吸下,工作电路接听,此时电流为I=100mA=0.1A
此时电路的总电阻为R总=R1+R2=25Ω+5Ω=30Ω
由图乙可知,温度t=5℃时,电阻R2的阻值为25Ω,控制电路电源的电压为U=IR总=0.1A×30Ω=3V
当电流为I1=37.5mA=0.0375A
此时,衔铁弹回,制冷器停止工作,温度最低,此时电路中的总电阻为
可得到电阻R1的阻值为
由图乙可知,当R1=75Ω时,t=2℃,即控制的最低温度为2℃
(4)解:由图丙可知,一小时内,工作电路制冷器工作时间为t=15min+10min+10min+10min=45min=0.75h
消耗的总电能为W=Pt=2.4kW×0.75h=1.8kW·h
(5)增大;增大;温度越高,R1阻值的变化越慢
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功的计算
【解析】【解答】(1)由图乙可知,温度升高时,热敏电阻R1的阻值会减小。
(2)R1和R2串联,温度升高时,R1的阻值会减小,由串联电路分压规律可知,R1两端电压减小,R2两端电压增大,故电压表应并联在R2两端。
(5)如果提高所控制的最低温度,即便R1阻值减小,则应使R2的阻值增大,此时温度差会变大,由图乙可知,温度越高,R1阻值变化越慢。
【分析】(1)根据电阻和温度的关系图像,判断电阻的变化;
(2)在串联电路中,电阻越大,分压变大,其他位置分压减小;
(3)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,利用电流和电阻的乘积,计算电压;利用总电压和电流的比值计算电阻;
(4)根据电功率和时间的乘积,计算消耗的电能;
(5)根据温度和电阻规律,判断电阻的变化规律。
22.【答案】(1)小于
(2)0.6×105;变小
(3)40;4.8;0.144
【知识点】大气压强的测量方法;电功率的计算
【解析】【解答】(1)利用抽气机抽气后管内气体减少,气压减小,小于外界大气压;(2)根据气压和电阻的变化图像,当电阻R1=30Ω时,气压为0.6×105Pa,根据坐标图像,气压越小,电阻越小;(3)当气压为0.9×105Pa时,R1的阻值为40Ω,此时的电流为,R1两端的电压为,R0的电功率为。
【分析】(1)当气体减少时,气压减小;
(2)根据坐标图像,不同的电阻对应不同的电压;
(3)利用电压和电阻计算电流的大小,利用电流和电阻可以计算电功率的大小。
23.【答案】(1)解:浸在水中的金属球受重力、支持力和浮力的作用,因为A漂浮,绳子松弛,则绳子对金属球B没有拉力,金属球B在竖直方向受力的示意图如下:
(2)解:A、B放入容器后,A漂浮,B沉底,则它们所受的总浮力为
,
所以水对容器底压强的增加量为:
答:A、B放入容器后,水对容器底压强的增加量为
(3)解:①若注水到t1时刻,物体B仍对容器底有压力,则t1-t2这段时间注入水的深度为 ,则物体A受到的浮力的变化量 (其中 为浸没时A受到的浮力,原来A漂浮,则原来受到的浮力等于GA),所以 ,
则△h1=(ρ水-ρA)L/ρ水
进而得这段时间注入水的质量为
M1=ρ水 (S-SA)△h1=(ρ水-ρA)(S-SA)L;
②若注水到t2时刻,A、B组合体恰好处于漂浮状态,有浮力增加量
△F浮=GB- =( ρB-ρ水)VBg=ρ水gSA△h2
进而求得注入水的质量为
M2=ρ水(S-SA) △h2=(ρB -ρ水) (S-SA) VB/SA
即t1时刻到t2时刻这段时间内加水总质量的可能值为(ρ水-ρA)(S-SA)L或(ρB -ρ水) (S-SA) VB/SA
答:t1时刻到t2时刻这段时间内加水总质量的可能值为(ρ水-ρA)(S-SA)L或(ρB -ρ水) (S-SA) VB/SA;
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)对物体B角线受力分析,可知受到重力、支持力及浮力作用;
(2)A、B放入容器后,它们所受的浮力等于容器底所受水的压力增量,根据△p=ρ水g△h=算出水对容器底压强的增加量;
(3)由图乙可知浮力的变化,根据阿基米德原理即可求出A排开水增加的体积,然后根据A的底面积求出水升高的高度,利用V=Sh即可求出加水的体积,根据m=ρV算出加水的质量.
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