文档内容
2023年福建省中考物理试卷
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。
1.(2分)古有北斗星指方向,今有北斗卫星导航程。北斗卫星与地面间传递信息是利用
( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.空气
2.(2分)在我国古代的四大发明中,主要应用了磁性材料特性的是( )
A.指南针 B.火药 C.印刷术 D.造纸术
3.(2分)下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉
4.(2分)下列光现象与图中廊桥倒影形成的原理相同的是( )
A.镜花水月 B.小孔成像 C.海市蜃楼 D.立竿见影
5.(2分)从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到
表 中 标 注 的 对 应 深 度 , 承 受 海 水 压 强 最 大 的 是 ( )
A.A B.B C.C D.D
6.(2分)滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动
变阻器接入电路中电阻丝的( )A.材料 B.横截面积 C.长度 D.电流方向
7.(2分)下列做法符合安全用电原则的是( )
A.用电器着火时用水灭火 B.在高压线附近放风筝
C.在灯和零线之间接开关 D.更换灯泡前先断开电源
8.(2分)城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的( )
A.密度较大 B.沸点较高 C.比热容大 D.流动性好
9.(2分)如图所示,张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景。下列说法正确的是(
)
A.“霜”是水蒸气遇冷吸热后形成的
B.“月”和“渔火”都属于光源
C.以“寺”为参照物,“桥”是运动的
D.敲钟的力越大,“钟声”的响度越大
10.(2分)如表是某衬衫吊牌的部分信息,号型“170/92A”表示适穿人群的特征参数及
体型。“A”表示适用于一般体型,“170”表示身高170cm,“92”表示( )
产品名称:衬衫
规格:XL
颜色:蓝色
号型:170/92A
……
A.胸围92cm B.肩膀宽92cm
C.上臂周长92cm D.脖子周长92cm
11.(2分)经过十年的不懈探索,法拉第发现了电磁感应现象。图中可以探究产生感应
电流条件的装置是( )A. B.
C. D.
12.(2分)东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法
正确的是( )
A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变
B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小
13.(2分)如图所示,闭合开关S,滑动变阻器滑片P移动过程中,灯突然熄灭,电压表
和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障不可能是( )
A.电流表接线松开 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.开关S接触不良
14.(2分)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加
一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的 长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x
的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当x=0.26m时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当x=0.30m时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
二、填空题:本题共4小题,每空1分,共12分。
如图所示,民间有“做白粿迎新春”的传统习俗。制作白粿时,先将浸泡过的米放在木桶
中蒸熟,再放入石臼中用木捶捶打,最后搓揉成形。据此回答问题。
15.(2分)蒸米时,木桶中米内能的增加是通过 方式实现的。完全燃烧10kg
的干木柴能释放出 J的热量。(干木柴的热值为1.2×107J/kg)
16.(2分)从木桶中冒出的“白气”是水蒸气 形成的(填物态变化名称)。
米香四溢是因为分子在不停地 。
17.(2分)捶打时,木捶相当于一个 杠杆。白粿被搓揉成圆条形,说明力可
以改变物体的 。
18.(2分)我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了 。吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,
说明摩擦过程中 (填“吸管”或“纸巾”)失去电子。
19.(2分)我国拥有全球最大的海上风力发电站。风能属于 能源。风力发电
设备测试时,风机叶片转动一圈用时20s,发电功率约为6120kW,则风机叶片转动一圈
的发电量为 kW•h。
20.(2分)如图所示,电源电压不变,灯L 、L 完全相同。闭合S ,断开S 、S ,灯
1 2 1 2 3
L 、L 是 联的。闭合S 、S ,断开S ,电压表示数为U ;闭合S 、S ,断开
1 2 1 2 3 1 1 3
S ,电压表示数为U ,则U :U = 。
2 2 1 2
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.(2分)投掷实心球是体育项目之一。请在图中画出静止在水平地面上实心球的受力
示意图。
22.(2分)光从空气斜射入玻璃中,请在图中画出反射光线和折射光线的大致位置。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23.(4分)如图,小华利用家中物品做实验。他将玻璃杯放在桌布上,然后猛地将桌布
从桌面抽出时,玻璃杯几乎不随桌布运动。请用物理知识说明玻璃杯不随桌布运动的理
由。五、实验题:本题共5小题,共30分。
24.(4分)如图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。
(1)将木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做
运动。
(2)由图甲可知:此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N。
(3)由图乙和图丙可知:在其他条件相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越
。
(4)本实验产生误差的原因是: 。(写一条即可)
25.(6分)利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢,温度传感器可实时
监测并自动记录水温,如图甲所示。
(1)实验时,在三个相同的杯子中加入 相同、初温不同的水。将温度传感
器的探头浸没水中测量水温时,应注意探头不要 。
(2)将三杯水同时放入﹣30℃的低温箱中冷却,箱内的风扇可使箱内气流稳定循环,
使得三杯水受冷环境 。
(3)同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度,并获得温度随时间变化的图象如
图乙。分析图象可知:在其他条件相同的情况下,初温高的水降温 (填“快”
或“慢”);水在凝固过程中, 热量,温度保持不变。
(4)为提高实验结论的普遍性,实验时应在每杯水中放入多个探头,对杯子中不同的水进行测量。
26.(5分)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲所示,用平行光测出凸透镜的焦距为 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中
心在 。
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、
的像。根据这一成像特点,可制成 。
(4)若要使光屏上的像变小,应使蜡烛与凸透镜的距离变 ,再调节光屏位置。
27.(6分)用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。
(1)获取相关数据。
①已知圆筒底面积为S;
②调节天平平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向
移。如图1,用调好的天平测得空圆筒质量m= g;向圆筒中倒入适量水,
用天平测得圆筒与水的总质量为81.4g,计算得到圆筒内水的体积V = cm3。
0
(2)制作液体密度计。
在圆筒上体积为V 的水面处做标记,如图2甲所示。倒掉圆筒内的水,倒入待测液体
0
至标记处,使待测液体体积为V 。将圆筒放入水中,圆筒处于漂浮状态,如图2乙。测
0
量圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度
液
= (用m、S、
ρh、V
0
、
水
表示)。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值。
(3)用ρ自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒触底无法漂浮,请提出一条改进建
议: 。
28.(9分)学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在 10~30℃之间,项目式学习
小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
(1)利用图1甲所示电路探究热敏电阻R 阻值随环境温度t变化的规律。
t
①根据图1甲,用笔画线表示导线,将图1乙中的实物电路连接完整。
②连接电路的过程中,应将开关 ;将电阻箱的阻值调至最大,起到
的作用。
③将热敏电阻置于 0℃的环境中,闭合 S 、断开 S ,记录电流表示数 I ;然后
1 2 0
(描述开关状态),调节电阻箱R 直至电流表示数为 ,此时R=R 。
0 t 0
④将热敏电阻R 置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
t
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值R/ 2800 1800 1200 800 600
t
分析数据Ω可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
(2)根据上述探究结果,设计报警电路。实验器材:电源(恒为12V)、热敏电阻
R、电阻箱R (0~9999 )、数字电压表V(U≥7.2V时报警)、数字电流表 mA
t 0
(I≥6mA时报警)、开关Ω一个、导线若干。
设计要求:小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图(图2)是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足要求,请
你根据设计要求将电路图补画完整。
②设计的电路中,电阻箱R 应调为 。当温度降低到10℃时电路报警,
0
此时电流表的示数为 mA。 Ω
六、计算题:本题共3小题,共22分。29.(6分)如图是某暖手宝的工作原理图,电源电压恒为6V,电阻R 为10 。闭合开关
1
S,电路的总电流为1A。求: Ω
(1)通过R 的电流。
1
(2)电阻R 的阻值。
2
(3)电路消耗的总电功率。
30.(8分)小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示,质量为0.4kg的探空仪
静止在水平桌面上,与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时,将探空仪固定在充有氦
气的气球上,释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中,如图乙所示。已知球壳质量
为0.23kg,球内氦气的密度为0.17kg/m3,室内空气的密度为1.22kg/m3。求:
(1)探空仪所受的重力。
(2)探空仪对水平桌面的压强。
(3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时,不计探空仪的体积和球壳的厚度)。
31.(8分)实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如
图甲,厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提供
动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙,限制系统中的控制电路电源电压恒为
12V,定值电阻R
0
阻值为200 ,压力传感器中的力敏电阻R
p
阻值随压力F压 变化的部
分数据如表所示。当控制电路Ω的电流大于0.03A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触
点断开,电动机停止工作。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩
擦和电磁铁线圈电阻。
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小。
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率。(3)重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率。
(4)若要将该装置的最大载重量调小,提出对控制电路的一条调整措施。
F压/N … 400 600 800 900 1000 …
R / … 800 500 300 200 100 …
p
Ω2023年福建省中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。
1.(2分)古有北斗星指方向,今有北斗卫星导航程。北斗卫星与地面间传递信息是利用
( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.空气
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
【解答】解:电磁波的传播不需要介质,北斗卫星与地面间传递信息是利用电磁波,故
ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电磁波的应用,属于基础题。
2.(2分)在我国古代的四大发明中,主要应用了磁性材料特性的是( )
A.指南针 B.火药 C.印刷术 D.造纸术
【分析】地球的周围存在磁场,地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北
极附近,由于异名磁极相互吸引,故指南针静止时指向南方的是它的 S极,指向北方的
是它的N极。
【解答】解:指南针利用了磁性材料的特性;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
而火药、造纸术和印刷术都没有用到磁性材料,故BCD错误,A正确。
故选:A。
【点评】本题考查磁体的磁性以及磁极间的相互作用规律,是一道基础题。
3.(2分)下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉
【分析】电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、
电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子。
【解答】解:A.电视机主要把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,
故A不符合题意;
B.电风扇工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故 B不符合
题意;
C.电脑主要把电能转化为光能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意。D.电炉工作时把电能转化为内能,利用电流的热效应工作,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化,利用
热效应工作的电器特点是把电能主要转化成内能,是一道基础题。
4.(2分)下列光现象与图中廊桥倒影形成的原理相同的是( )
A.镜花水月 B.小孔成像 C.海市蜃楼 D.立竿见影
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激
光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体
的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光
的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射
形成的。
【解答】解:水中的“倒影”属于平面镜成像,是光的反射现象;
A、镜花水月是平面镜成像,属于光的反射,故A正确;
B、小孔成像,成的是物体倒立的像,像之所以是倒立的,就是因为光的直线传播造成
的,故B错误;
C、海市蜃楼是光在密度不均匀的空气层中,发生折射造成的结果,故C错误;
D、立竿见影属于光的直线传播,故D错误。
故选:A。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射
的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
5.(2分)从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到
表 中 标 注 的 对 应 深 度 , 承 受 海 水 压 强 最 大 的 是 ( )A.A B.B C.C D.D
【分析】液体压强跟液体密度和液体的深度有关。在液体密度一定时,液体深度越大,
液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大。
【解答】解:由液体压强公式p= 液gh可知,承受海水压强最大的是下潜深度最大的
奋斗者号。 ρ
故选:D。
【点评】本题考查液体压强大小的影响因素,掌握液体压强大小的影响因素即可解题。
6.(2分)滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动
变阻器接入电路中电阻丝的( )
A.材料 B.横截面积 C.长度 D.电流方向
【分析】滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,
从而改变电路中的电流。
【解答】解:滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电
阻,从而改变电路中的电流;使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝
的长度,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查滑动变阻器的原理,属于基础题,难度很小。
7.(2分)下列做法符合安全用电原则的是( )
A.用电器着火时用水灭火 B.在高压线附近放风筝
C.在灯和零线之间接开关 D.更换灯泡前先断开电源
【分析】从安全用电的角度进行分析:(1)有人触电或电失火时要先切断电源;
(2)为避免触电,在家用电器的安装、维修过程中,必须首先断开开关,且开关接在
火线上;
(3)安全用电的原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体;(4)生活用水是导体:①不用湿手触摸开关,不用湿布擦拭正在使用的用电器;
②三孔插座应接地,带金属外壳的用电器用三脚插头;
③不要在电线上晾衣物,不在高压线附近放风筝。
【解答】解:A、发生火灾时,要先断开电源开关,才能用水灭火,否则会发生触电,
故A不符合安全用电原则;
B、因为高压线上是高压,在下面放风筝时可能会发生高压电弧触电或跨步电压触电,
故B不符合安全用电原则;
C、在照明电路中,电灯的开关应接在火线和灯泡之间,这样断开开关时,灯泡处才不
会有电,故C不符合安全用电原则;
D、更换灯泡,首先断开开关,防止触电事故发生,故D符合安全用电原则。
故选:D。
【点评】此题考查安全用电的相关常识,虽然内容比较简单,但是必须牢记在心,以防
触电事故的发生。
8.(2分)城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的( )
A.密度较大 B.沸点较高 C.比热容大 D.流动性好
【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热
量时,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度时,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:人工湖和湿地公园能调节气温,是因为水的比热容比较大,由Q=cmΔt
可知在质量和吸收(或放出)的热量相同时,水升高(或降低)的温度少,使得周围的
温度变化不明显,所以会起到调节气温的作用;调节气温与沸点、密度、流动性等没有
关系,故只有选项C正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查了水的比热容大的特点及应用,属于基础题目。
9.(2分)如图所示,张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景。下列说法正确的是(
)
A.“霜”是水蒸气遇冷吸热后形成的B.“月”和“渔火”都属于光源
C.以“寺”为参照物,“桥”是运动的
D.敲钟的力越大,“钟声”的响度越大
【分析】(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,凝华放热;
(2)能自行发光的物体叫做光源;
(3)在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改
变,则是运动的,若不改变,则是静止的;
(4)影响响度大小的因素是振幅和距离发声体的远近,振幅越大,响度越大。
【解答】解:A、“霜”是水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故A
错误;
B、月亮是反射太阳的光,自身不发光,不属于光源;渔火自身能发光,属于光源,故
B错误;
C、以“寺”为参照物,“桥”相对于“寺”位置没有发生变化,所以“桥”是静止的,
故C错误;
D、敲钟的力越大,钟的振幅越大,响度越大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了光源、凝华、参照物及其选择和响度与振幅的关系等知识的了解和
掌握,考查的知识点较多,但难度不大。
10.(2分)如表是某衬衫吊牌的部分信息,号型“170/92A”表示适穿人群的特征参数及
体型。“A”表示适用于一般体型,“170”表示身高170cm,“92”表示( )
产品名称:衬衫
规格:XL
颜色:蓝色
号型:170/92A
……
A.胸围92cm B.肩膀宽92cm
C.上臂周长92cm D.脖子周长92cm
【分析】170/92A的意思是适合身高在170cm左右、胸围在92cm左右的人试穿。
【解答】解:170/92A的意思是适合身高在170cm左右、胸围在92cm左右的人试穿,
故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了长度的估算,属于基础题。11.(2分)经过十年的不懈探索,法拉第发现了电磁感应现象。图中可以探究产生感应
电流条件的装置是( )
A. B.
C. D.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,产生感应电流的现象叫做
电磁感应。分析每个图的规律,得出结论。
【解答】解:A、是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B、图中有电源,探究的是磁场对通电导体有力的作用,故B不符合题意;
C、图中没有电压,是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,产生感应电
流的现象,故符合题意;
D、两个电磁铁串联,探究的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。
故选:C。
【点评】本题考查电磁的常见实验,关键知道每个实验的探究目的,属于基础题。
12.(2分)东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法
正确的是( )
A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变
B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小
【分析】(1)物体由于运动所具有的能量叫动能,动能与物体的质量和速度有关。(2)物体由于受到重力且处于一定高度时所具有的能量叫重力势能,重力势能与质量
和高度有关。
(3)动能和势能统称为机械能。
【解答】解:A、海豚跃出海面减速上升过程,速度减小,质量不变,动能变小,故A
错误;
B、海豚跃起到最高点时,高度最大,重力势能最大,故B正确;
C、海豚从高处落回海面过程,质量不变,高度减小,重力势能变小,故C错误;
D、海豚在海面下加速下潜过程,质量不变,速度增大,动能变大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查的是动能和势能的相互转换,关键是牢记动能和势能的影响因素;知
道机械能是动能和势能的总和。
13.(2分)如图所示,闭合开关S,滑动变阻器滑片P移动过程中,灯突然熄灭,电压表
和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障不可能是( )
A.电流表接线松开 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.开关S接触不良
【分析】由电路图知,灯泡和滑动变阻器串联电流表测量电路中的电流,电压表测量灯
泡的电压,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无
示数,说明电路中出现了断路,据此分析。
【解答】解:由电路图知,灯泡和滑动变阻器串联电流表测量电路中的电流,电压表测
量灯泡的电压,
闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,说明
电路中出现了断路,而电压表测的是小灯泡的电压,当小灯泡断路时,电压表的正负接
线柱与电源两极相连,电压表测的是电源电压,电压表会有读数,所以不可能是小灯泡
断路;
电流表断路、滑动变阻器断路、开关S接触不良时,电路中没有电流流过,此时小灯泡
不亮,电流表和电压表均无示数,是可能的情况,故B符合题意,ACD不符合题意。故选:B。
【点评】本题考查串联电路的故障分析,关键是把握电表的示数,属于中档题。
14.(2分)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加
一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木
板的 长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x
的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当x=0.26m时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当x=0.30m时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【分析】(1)由图乙可求出长木块的长度,根据面积公式求出长木板的底面积;
(2)由图乙可知长木板完全在桌面时对桌面的压强,根据p= 求出长木板对桌面的压
力,即长木板的重力;当x=0.26m时,求出此时桌面的受力面积,而长木板对桌面的
压力不变,根据p= 求出此时木板对桌面的压强;
(3)当x=0.30m时,木板对桌面的压力等于长木板自身的重力;
(4)木板移动过程中对桌面的压力始终等于木板自身的重力。
【解答】解:A、由图乙可知,长木板从x=0.1cm处运动到x=0.3m处,共运动了
0.2m,此时木板的 长度伸出桌面,所以长木板的长度为4×0.2m=0.8m,
则长木板的底面积:S=0.8m×0.25m=0.2m2,故A错误;
B、由图乙可知,长木板完全在桌面时对桌面的压强p=30Pa,
由p= 可知,长木板对桌面的压力:F=pS=30Pa×0.2m2=6N,即长木板的重力为6N,
当x=0.26m时,此时桌面的受力面积:S =(0.8m﹣0.26m+0.1m)×0.25m=0.16m2,
1
长木板对桌面的压力不变,此时木板对桌面的压强:p = = =37.5Pa,故B
1
正确;
C、当x=0.30m时,木板伸长的长度小于木板长度的一半,此时木板对桌面的压力还是
等于木板自身的重力,即木板对桌面的压力为6N,故C错误;
D、木板移动过程中,木板伸长的长度始终小于木板长度的一半,所以木板对桌面的压
力始终等于自身的重力,所以木板对桌面的压力不变,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查面积的计算、压强公式的灵活运用以及木板对桌面压力和重力的关系,
能从图中获取相关信息是解题的关键。
二、填空题:本题共4小题,每空1分,共12分。
如图所示,民间有“做白粿迎新春”的传统习俗。制作白粿时,先将浸泡过的米放在木桶
中蒸熟,再放入石臼中用木捶捶打,最后搓揉成形。据此回答问题。
15.(2分)蒸米时,木桶中米内能的增加是通过 热传递 方式实现的。完全燃烧10kg
的干木柴能释放出 1.2×1 0 8 J的热量。(干木柴的热值为1.2×107J/kg)
【分析】(1)改变内能的两种方式:做功和热传递。
(2)计算燃料燃烧的计算公式是Q=qm。
【解答】解:(1)根据题目,在蒸米过程中,是热传递的方式把米蒸熟的,所以此过
程是通过热传递的方式增加了米的内能。
(2)完全燃烧 10kg 的干木柴能释放出的热量是:Q=qm=1.2×107J/kg×10kg=
1.2×10⁸J故答案为:热传递;1.2×10⁸
【点评】考查改变内能的方式的时候一定要看清楚是因为温度差还是做了功;燃料燃烧
释放热量计算不难,但要注意单位统一。
16.(2分)从木桶中冒出的“白气”是水蒸气 液化 形成的(填物态变化名称)。米
香四溢是因为分子在不停地 做无规则运动 。
【分析】(1)物态变化类型判断,首先分析形成前后物质的状态,然后根据概念进行
判断,此处要注意的是,如“雾”、“露”、“白气”、“出汗”此类都是液态水,都
是液化形成的。
(2)闻到花香,是扩散现象,说明了分子不停地做无规则运动。
【解答】解:(1)白气是液态水,水蒸气是气态水,气态水变为液态水,是液化现象。
(2)闻到花香,是扩散现象,说明了分子不停地做无规则运动。
故答案为:液化;做无规则运动
【点评】主要对常见物质的状态和物态变化要有了解,此处属于易错题目;闻到香味等
此类答题要注意答案要求,是写扩散现象,还是分子无规则运动。
17.(2分)捶打时,木捶相当于一个 费力 杠杆。白粿被搓揉成圆条形,说明力可以
改变物体的 形状 。
【分析】(1)判断杠杆的分类,首先明确支点位置,然后分析、比较动力臂和阻力臂
长度关系,动力臂大于阻力臂是省力杠杆,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,动力臂等于
阻力臂是等臂杠杆。
(2)力的作用效果主要有:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:(1)从图可得,捶打时,一只手握着木锤柄远离捶头的一端,作为支点,
另一只手握着木捶的中间,作为动力点,而阻力来自白粿对捶头的弹力,很明显阻力臂
大于动力臂,所以是费力杠杆。
(2)因为白粿被搓揉成圆条形,改变了自身形状,所以说明力可以改变物体的形状。
故答案为:费力;形状
【点评】此题目比较常规,主要考查学生对支点以及力臂的判断,还考查力的作用效果,
难度不大。
18.(2分)我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩
擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了 电 。吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,
说明摩擦过程中 纸巾 (填“吸管”或“纸巾”)失去电子。
【分析】不同物质在相互摩擦的过程中,束缚电子本领强的得电子带负电,束缚电子本领弱的失电子带正电,这就是摩擦起电的过程;带电体的基本性质是能吸引轻小物体。
【解答】解:摩擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了电,或者说带了电荷;吸管和
纸巾摩擦后,吸管带负电,则纸巾带正电,说明摩擦过程中纸巾失去电子。
故答案为:电;纸巾。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、带电体的性质,属于基础题。
19.(2分)我国拥有全球最大的海上风力发电站。风能属于 可再生 能源。风力发电
设备测试时,风机叶片转动一圈用时20s,发电功率约为6120kW,则风机叶片转动一圈
的发电量为 3 4 kW•h。
【分析】短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源,可以从自然界源源不断
的得到的能源,是可再生能源;利用P= 的变形公式求出风机叶片转动一圈的发电量。
【解答】解:风能可以从自然界源源不断的得到,属于可再生能源;
由P= 得,风机叶片转动一圈的发电量为:
W=Pt=6120kW× h=34kW•h。
故答案为:可再生;34。
【点评】本题考查了能源的分类以及学生对电功率公式的掌握和运用,属于基础题,难
度不大。
20.(2分)如图所示,电源电压不变,灯L 、L 完全相同。闭合S ,断开S 、S ,灯
1 2 1 2 3
L 、L 是 串 联的。闭合S 、S ,断开S ,电压表示数为U ;闭合S 、S ,断开
1 2 1 2 3 1 1 3
S ,电压表示数为U ,则U :U = 2 : 1 。
2 2 1 2
【分析】当闭合S ,断开S 、S ,灯L 、L 是在同一条电流路径上,据此分析;
1 2 3 1 2
闭合S 、S ,断开S ,电压表测量两个灯泡串联的总电压;闭合S 、S ,断开S ,电压
1 2 3 1 3 2
表测量L 两端的电压,根据串联电路的电压规律和灯泡规格得出U :U 。
2 1 2【解答】解:由图知,当闭合S ,断开S 、S ,灯L 、L 是在同一条电流路径上,是串
1 2 3 1 2
联;
闭合S 、S ,断开S ,电压表测量两个灯泡串联的总电压,示数为U ;
1 2 3 1
闭合S 、S ,断开S ,电压表测量L 两端的电压,
1 3 2 2
示数为U ,由于两个灯泡串联电流相等,而灯L 、L 完全相同,电阻相等,根据U=
2 1 2
IR知,两个灯泡的电压相等,则总电压是一个灯泡电压的2倍,即U :U =2:1。
1 2
故答案为:串;2:1。
【点评】本题考查串联电路的识别、电压规律以及电压表的作用,属于基础题。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.(2分)投掷实心球是体育项目之一。请在图中画出静止在水平地面上实心球的受力
示意图。
【分析】物体静止在水平地面上,所以受到重力G和地面对它的支持力F的作用,这两
个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。
【解答】解:物体静止在水平桌面上,只受重力和支持力的作用;然后过重心沿竖直向
下的方向和竖直向上的方向表示出重力G和支持力F,因为这两个力是一对平衡力,所
以作图时两条线段长度要相等,如图所示:
【点评】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的
大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
22.(2分)光从空气斜射入玻璃中,请在图中画出反射光线和折射光线的大致位置。【分析】根据光的反射定律和折射规律可以作出对应的反射光线和折射光线。
【解答】解:图中已画出法线,根据光的反定律律可知,反射角等于入射角,反射光线
与入射光线分居法线两侧,据此在法线右侧的空气中画出反射光线;
光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角,折射光线与入射光线分居法线两侧,据此
在法线右侧的玻璃中画出折射光线,如图所示:
【点评】本题考查了根据反射定律和折射定律的作图,在做光路图时,要注意细节:光
线要画实线,并且有箭头表示方向;若告诉了入射角,要标明反射角。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23.(4分)如图,小华利用家中物品做实验。他将玻璃杯放在桌布上,然后猛地将桌布
从桌面抽出时,玻璃杯几乎不随桌布运动。请用物理知识说明玻璃杯不随桌布运动的理
由。
【分析】惯性指物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体在任何情况下都具有惯性,
物体由于惯性要保持原来的运动状态不变。
【解答】答:玻璃杯与桌布原来处于静止状态,当猛地将桌布拉走时,玻璃杯由于惯性
仍保持原来的静止状态,所以玻璃杯不随桌布运动。
【点评】惯性是物质保持原有运动状态不变的性质,是物质的一种基本属性。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24.(4分)如图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。
(1)将木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 匀速直线
运动。(2)由图甲可知:此时木块受到的滑动摩擦力大小为 1. 2 N。
(3)由图乙和图丙可知:在其他条件相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越 大 。
(4)本实验产生误差的原因是: 很难控制木块做匀速直线运动 。(写一条即可)
【分析】(1)(2)根据二力平衡的条件分析;
(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一
个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图找出相同的量和变化的量,分析得
出结论摩擦力与变化量的关系;
(4)实验过程中用手拉弹簧测力计很难控制木块做匀速直线运动,运动过程中弹簧测
力计的指针不稳定不方便读数。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到
平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(2)甲图中弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数是1.2N;因为木块处于匀
速直线运动状态,则木块在水平方向上受到了摩擦力和拉力是一对平衡力,弹簧测力拉
力的大小与木块受到摩擦力的大小相等,即木块受到的滑动摩擦力大小为1.2N;
(3)由图乙和图丙两次实验接触面的粗糙程度是一定的,压力是不同的,弹簧测力计
的示数不同即摩擦力是不同的,这就说明摩擦力的大小和压力大小有关,即:接触面粗
糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
(4)本实验产生误差的原因是:用手拉弹簧测力计很难控制木块做匀速直线运动,运
动过程中弹簧测力计的指针不稳定不方便读数。
故答案为:(1)匀速直线;(2)1.2;(3)大;(4)很难控制木块做匀速直线运动。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运
用,体现了对过程和方法的考查。
25.(6分)利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢,温度传感器可实时
监测并自动记录水温,如图甲所示。(1)实验时,在三个相同的杯子中加入 质量 相同、初温不同的水。将温度传感器
的探头浸没水中测量水温时,应注意探头不要 接触杯底或杯壁 。
(2)将三杯水同时放入﹣30℃的低温箱中冷却,箱内的风扇可使箱内气流稳定循环,
使得三杯水受冷环境 相同 。
(3)同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度,并获得温度随时间变化的图象如
图乙。分析图象可知:在其他条件相同的情况下,初温高的水降温 快 (填“快”
或“慢”);水在凝固过程中, 放出 热量,温度保持不变。
(4)为提高实验结论的普遍性,实验时应在每杯水中放入多个探头,对杯子中不同
位置或深度 的水进行测量。
【分析】(1)用温度传感器测量温度时,探头不要接触杯底或杯壁。
(2)箱内的风扇可使箱内气流稳定循环,使得三杯水受冷环境相同。
(3)根据图乙分析得出结论;水在凝固时放出热量。
(4)为提高实验结论的普遍性,实验时应在每杯水中放入多个探头,对杯子中不同位
置的水进行测量。
【解答】解:(1)实验时,在三个相同的杯子中加入质量相同、初温不同的水。将温
度传感器的探头浸没水中测量水温时,应注意探头不要接触杯底或杯壁。
(2)将三杯水同时放入﹣30℃的低温箱中冷却,箱内的风扇可使箱内气流稳定循环,
使得三杯水受冷环境相同。
(3)同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度,并获得温度随时间变化的图象如
图乙。分析图象可知:在其他条件相同的情况下,初温高的水降温快;水在凝固过程中,
放出热量,温度保持不变。
(4)为提高实验结论的普遍性,实验时应在每杯水中放入多个探头,对杯子中不同位
置或深度的水进行测量。
故答案为:(1)质量;接触杯底(或杯壁);(2)相同;(3)快;放出;(4)位置(或深度)。
【点评】知道控制变量法在本实验中的应用;知道凝固放热。
26.(5分)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲所示,用平行光测出凸透镜的焦距为 12. 5 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中
心在 同一高度 。
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、 缩小
的像。根据这一成像特点,可制成 照相机 。
(4)若要使光屏上的像变小,应使蜡烛与凸透镜的距离变 大 ,再调节光屏位置。
【分析】(1)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的
距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;
(2)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度;
(3)根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原
理制成的;
(4)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点
是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=
12.5cm﹣0.0cm=12.5cm(12.3~12.7均可);
(2)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度;
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,此时物距大于像距,根据凸透镜成
实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(4)若要使光屏上的像变小,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,应使蜡
烛与凸透镜的距离变大,再调节光屏位置。
故答案为:(1)12.5(12.3~12.7均可);(2)同一高度;(3)缩小;照相机;
(4)大。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
27.(6分)用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。
(1)获取相关数据。
①已知圆筒底面积为S;
②调节天平平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向 右
移。如图1,用调好的天平测得空圆筒质量m= 31. 4 g;向圆筒中倒入适量水,用天
平测得圆筒与水的总质量为81.4g,计算得到圆筒内水的体积V = 5 0 cm3。
0
(2)制作液体密度计。
在圆筒上体积为V 的水面处做标记,如图2甲所示。倒掉圆筒内的水,倒入待测液体
0
至标记处,使待测液体体积为V 。将圆筒放入水中,圆筒处于漂浮状态,如图2乙。测
0
量圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度
液
= (用m、S、h、V
0
、
ρ ρ
表示)。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值。
水
(3)用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒触底无法漂浮,请提出一条改进建
议: 向容器中加足够多的水(或减小待测液体体积 V 并重新标刻度) 。
0
【分析】(1)根据天平称量质量前调节平衡的方法解答即可;物体质量等于砝码质量
与游码对应质量的和;利用质量之差计算出圆筒内水的质量,再利用密度公式计算圆筒
内水的体积;
(2)先表示出圆筒排开水的体积,利用阿基米德原理表示出圆筒受到的浮力,再根据
漂浮的条件推导出得出圆筒和液体的总质量,利用质量之差求出液体的质量,最后利用
密度公式表示出液体的密度;
(3)圆筒触底无法漂浮,说明可能是容器中水的体积偏少造成的,也可能是圆筒与液体的总重力太大了,据此分析解答即可。
【解答】解:
(1)②调节天平平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明右盘偏轻,则此时
应将平衡螺母向右调节,天平才能平衡;由图 1得,空圆筒质量为 20g+10g+1.4g=
31.4g;
圆筒中水的质量 m =81.4g﹣31.4g=50g,圆筒中水的体积 V = = =
0 0
50cm3;
(2)圆筒漂浮时,排开水的体积为V排 =Sh,受到的浮力F浮 = 水gV排 = 水gSh,
根据漂浮的条件可得F浮 =G总 ,即 水gSh=m总g, ρ ρ
解得m总 = 水Sh, ρ
圆筒中液体ρ的质量m液 =m总 ﹣m= 水Sh﹣m,
ρ
液体的密度 = = ;
液
(3)根据题ρ意可知,针对圆筒触底无法漂浮,要使圆筒能漂浮,改进建议是往容器中
加足够多的水(或减小待测液体体积V 并重新标刻度)。
0
故答案为:(1)②右;31.4;50;(2) ;(3)向容器中加足够多的水
(或减小待测液体体积V 并重新标刻度)。
0
【点评】本题考查了天平的使用、密度公式的灵活运用、特殊方法测量密度以及浮沉条
件的应用,属于中等难度的习题。
28.(9分)学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在 10~30℃之间,项目式学习
小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。(1)利用图1甲所示电路探究热敏电阻R 阻值随环境温度t变化的规律。
t
①根据图1甲,用笔画线表示导线,将图1乙中的实物电路连接完整。
②连接电路的过程中,应将开关 断开 ;将电阻箱的阻值调至最大,起到 保护
电路 的作用。
③将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S 、断开S ,记录电流表示数I ;然后 断开
1 2 0
S 、闭合 S (描述开关状态),调节电阻箱R 直至电流表示数为 I ,此时R=
1 2 0 0 t
R 。
0
④将热敏电阻R 置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
t
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值R/ 2800 1800 1200 800 600
t
分析数据Ω可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 减小 。
(2)根据上述探究结果,设计报警电路。实验器材:电源(恒为12V)、热敏电阻
R、电阻箱R (0~9999 )、数字电压表V(U≥7.2V时报警)、数字电流表 mA
t 0
(I≥6mA时报警)、开关Ω一个、导线若干。
设计要求:小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图(图2)是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足要求,请
你根据设计要求将电路图补画完整。
②设计的电路中,电阻箱R 应调为 120 0 。当温度降低到10℃时电路报警,此时
0
电流表的示数为 4 mA。 Ω
【分析】(1)①由图甲可知,电流表测干路电流,据此连接电路;
②为了保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,应将电阻箱的阻值调至最大;
③根据欧姆定律可知,电源电压一定时,两次电路中的电流相等时,两次电路中的电
阻相等;
④根据表中数据分析热敏电阻的阻值随温度的变化关系;
(2)①由(1)可知,温度t≥30℃时或t≤10℃时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定
律和串联电路的分压原理可知,电路中电流的变化和热敏电阻两端电压的变化,结合数
字电压表V(U≥7.2V时报警)设计电路;
②根据表中数据可知温度t=30℃和t=10℃时热敏电阻的阻值,根据I≥6mA时报警求
出刚好报警时的电流利用欧姆定律求出此时电路中的总电阻,根据串联电路的电阻特点
求出电阻箱R 接入电路的阻值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出当温度降低
0
到10℃时电路报警,此时电流表的示数。【解答】解:(1)①由图甲可知,电流表测干路电流,如图所示:
;
②为了保护电路,连接电路的过程中,应将开关断开,闭合开关前,应将电阻箱的阻
值调至最大;
③由欧姆定律可知,电源电压一定时,两次电路中的电流相等时,两次电路中的电阻
相等,因此测好只让将热敏电阻置于0℃的环境中时通过热敏电阻的电流后,再只让电
阻箱接入电路中,此时应断开S 、闭合S ,通过调节电阻箱时此时通过电阻箱的电流与
1 2
只让将热敏电阻接入电路中时通过热敏电阻的电流相等都为I ,此时电阻箱接入电路的
0
电阻与热敏电阻的阻值相等;
④由表中数据可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小;
(2)①由(1)可知,温度t≥30℃时,热敏电阻的阻值减小,由欧姆定律可知此时电
路的电阻电流增大,会引起数字电流表mA的报警,当t≤10℃时热敏电阻阻值的增大,
由串联电路的分压原理可知,热敏电阻两端的电压变大,为了让另一个电表报警,应将
电压表并联在热敏电阻两端,如图所示:
;
②由表中数据可知,温度t=30℃和t=10℃时热敏电阻的阻值分别为800 和1800 ,
由题意可知,当温度t=30℃时,数字电流表mA刚好报警时,电路中的电Ω流为I=Ω6mA
=6×10﹣3A,
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻:R总 = = =2000 ,
Ω
由串联电路的电阻特点可知,电阻箱R
0
接入电路的阻值:R
0
=R总 ﹣R
t30
=2000 ﹣800
=1200 , Ω Ω
Ω当温度降低到10℃时,电路中的总电阻:R总'=R
0
+R
t10
=1200 +1800 =3000 ,
Ω Ω Ω
此时电路中的电流:I = = =4×10﹣3A=4mA,
A
由欧姆定律可知,此时热敏电阻两端的电压:U =I R =4×10﹣3A×1800 =7.2V,
V A t10
数字电压表报警,符合题意, Ω
故当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数为4mA。
故答案为:(1)①见解答图;②断开;保护电路;③断开S 、闭合S ;I ;④减小;
1 2 0
(2)①见解答图;②1200;4。
【点评】本题利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,考查电路连接、注意事项、等
效替代法测电阻、串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据表中读出相关的信息。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29.(6分)如图是某暖手宝的工作原理图,电源电压恒为6V,电阻R 为10 。闭合开关
1
S,电路的总电流为1A。求: Ω
(1)通过R 的电流。
1
(2)电阻R 的阻值。
2
(3)电路消耗的总电功率。
【分析】(1)由电路图知,两个电阻并联,根据并联的电压规律计算电阻的电压,根
据欧姆定律计算R 的电流;
1
(2)根据并联电流规律知R 的电流,根据欧姆定律计算R 的电阻;
2 2
(3)根据P=UI计算电路消耗的总电功率。
【解答】解:(1)由电路图知,两个电阻并联,
根据并联电压特点知,R 和R 并联U =U =U=6V;
1 2 1 2
R 的电流 ;
1
(2)根据并联电流特点知,R 的电流I =I﹣I =1A﹣0.6A=0.4A,
2 2 1由I= 知,
R 的电阻 ;
2
(3)电路消耗的总电功率P=UI=6V×1A=6W。
答:(1)通过R 的电流0.6A。
1
(2)电阻R 的阻值15 。
2
(3)电路消耗的总电功Ω率6W。
【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算,属于中档题。
30.(8分)小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示,质量为0.4kg的探空仪
静止在水平桌面上,与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时,将探空仪固定在充有氦
气的气球上,释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中,如图乙所示。已知球壳质量
为0.23kg,球内氦气的密度为0.17kg/m3,室内空气的密度为1.22kg/m3。求:
(1)探空仪所受的重力。
(2)探空仪对水平桌面的压强。
(3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时,不计探空仪的体积和球壳的厚度)。
【分析】(1)利用G=mg计算探空仪所受的重力。
(2)探空仪对水平桌面的压力等于其自身重力,又知与桌面接触面积(受力面积),
利用p= 可求探空仪对水平桌面的压强。
(3)利用密度公式、阿基米德原理表示出气球受到的浮力和氦气的质量,然后根据气
球悬浮,浮力等于重力,列出等式求解悬浮时氦气球的体积。
【解答】解:(1)探空仪的重:力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。
(2)探空仪对水平桌面的压力:F=G=4N,则探空仪对水平桌面的压强:p= =200Pa。
(3)气球悬浮,则F浮 =G=(m+m壳+m氦气 )g ①
不计探空仪的体积和球壳的厚度,则氦气球受到浮力:F浮 = 空气gV球②
氦气的质量:m氦气 = 氦气V球③ ρ
ρ
联 立 ① ② ③ 可 得 : 悬 浮 时 氦 气 球 的 体 积 : V 球 = =
=0.6m3。
答:(1)探空仪所受的重力为4N。
(2)探空仪对水平桌面的压强为200Pa。
(3)悬浮时氦气球的体积为0.6m3。
【点评】此题考查压强和重力的计算,同时涉及到物体浮沉条件、密度公式的应用等,
知道探空仪对水平桌面的压力等于其自身重力是关键,根据气球悬浮,浮力等于重力,
列出等式求解悬浮时氦气球的体积是难点。
31.(8分)实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如
图甲,厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提供
动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙,限制系统中的控制电路电源电压恒为
12V,定值电阻R
0
阻值为200 ,压力传感器中的力敏电阻R
p
阻值随压力F压 变化的部
分数据如表所示。当控制电路Ω的电流大于0.03A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触
点断开,电动机停止工作。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩
擦和电磁铁线圈电阻。
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小。
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率。
(3)重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率。
(4)若要将该装置的最大载重量调小,提出对控制电路的一条调整措施。F压/N … 400 600 800 900 1000 …
R / … 800 500 300 200 100 …
p
【分析Ω】(1)由图甲可知,厢体、承重板和动滑轮由两段绳承担着,忽略绳重、摩擦,
根据F= G得到绳拉力F的大小;
(2)根据s=2h得到绳端移动的距离,根据W=Fs得到拉力F做的功,根据P= 得到
拉力的功率;
(3)控制电路的最大电流I=0.03A时,载重量最大,根据欧姆定律得到最小总电阻,
根据电阻的串联得到力敏电阻的阻值,由表中数据得到压力的大小,根据机械效率的公
式得到最大机械效率;
(4)将该装置的最大载重量调小,力敏电阻的阻值变大,控制电路的最大电流不变,
由欧姆定律可知总电阻变化,从而得到R 的变化。
0
【解答】解:(1)忽略绳重、摩擦,空厢匀速竖直上升时,绳拉力 F 的大小:
;
(2)绳端移动距离:s=2h=2×3m=6m,
绳拉力F做的功:W=Fs=125N×6m=750J,
绳拉力F的功率: ;(3)控制电路的最大电流I=0.03A时,载重量最大
控制电路最小总电阻: ,
力敏电阻的阻值:R =R﹣R =400 ﹣200 =200 ,
F 0
当R
F
=200 ,压力F压 =900N,即Ω最大载重Ω:G大Ω=F压 ﹣G厢 =900N﹣150N=750N,
Ω
装 置 的 最 大 机 械 效 率 : =
= ;
(4)将该装置的最大载重量调小,力敏电阻的阻值变大,控制电路的最大电流不变,
由欧姆定律可知总电阻不变,可以减小R 。
0
答:(1)空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小是125N;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做功的功率是125W;
(3)重物放在厢体内,该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,减小R 。
0
【点评】本题考查滑轮组的特点、滑轮组的机械效率、功率和欧姆定律及电磁继电器的
应用,属于综合题。
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