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年潍坊市初中学业水平考试
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、单项选择题(本题有10个小题,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,选对的每
小题得2分,多选、不选、漏选均不得分)
1.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠
杆,O为支点,F为阻力,分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中用力最小的是( )
A.a B.b C.c D.d
2.一款塔式多孔插座如图所示,其技术参数为:最大电压250 V,最大电流10 A。关于该插座
的接线和使用方法正确的是( )
A.插座通电后可用湿布擦去表面灰尘
B.插座内可以只接火线和零线
C.手机充电器使用后应与插座断开
D.标有“220 V 3 000 W”的电热水器可使用该插座
3.积极承担家务劳动是中学生应具有的品德。小明同学从超市购买了一箱质量为5 kg的鸡
蛋,并进行了下列估测,其中最符合事实的是( )
A.箱内约有80个鸡蛋
B.一个鸡蛋的直径约为6 dm
C.一个鸡蛋重约为5 N
D.鸡蛋的密度约为2 g/cm34.鼓作为敲击乐器,在重要的节日庆典中频频登场。学校器乐室有一直径为1 m的大鼓,质量
为32 kg,学校在报告厅内举行庆祝建党一百周年活动,将鼓平放在水平舞台上。下列说法正
确的是( )
A.鼓静止时对舞台的压强约为400 Pa
B.若将鼓侧立,鼓对舞台的压强变小
C.响鼓还需重锤敲,敲击力越大音调越高
D.鼓声余音缭绕是由于敲击力不同
5.为迎接2022年北京冬季奥运会,国家滑雪运动队积极训练。如图所示,某运动员沿斜坡滑
下,获得一定速度后进入水平赛道做匀速直线运动,然后从水平赛道末端飞出,飞行一段时间
后落到斜坡上。不计空气阻力,关于运动员的说法正确的是( )
A.匀速运动过程受力平衡,无惯性
B.飞行过程受力不变,惯性不变
C.飞行过程动能增加,惯性变大
D.飞行过程惯性不变,运动状态不变
6.传感器在生产生活中有着广泛的应用,一部普通智能手机中就有十几种,传感器能感受声音、
图像、压力、磁场等各种信息。压力传感器的核心部件为压敏电阻。某同学设计的压力传
感器如图所示,R 为定值电阻,R为压敏电阻且阻值随压力增大而减小,闭合开关S,下列说法
0
正确的是( )
A.压力为0时,电压表示数为0 B.压力变大时,电压表示数变大
C.压力变大时,电压表示数变小 D.压力变大时,电流表示数变小
7.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法
正确的是( )
A.毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强
B.摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上
C.验电器箔片张开是因为两箔片带了正电荷D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
8.如图所示电路中,开关S断开时,电压表、电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数。电压表
无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻R 断路 B.电阻R 断路
1 2
C.电阻R 短路 D.电阻R 断路
2 3
9.如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的
铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察到线框顺时针转动,则(
)
A.该过程中机械能转化为电能
B.线框左右两边所受磁场力方向相同
C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动
D.若仅调换磁铁两极,线框仍顺时针转动
10.体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、
c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在( )
A.a、c两点的动能相等
B.a点的机械能比d点机械能大
C.a点动能比d点动能大
D.b点的动能最大
二、多项选择题(本题有5个小题,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个是正确的,选对的
每小题得4分,选对但不全的得2分,选错或不选的得0分)
11.中国首个火星探测器“天问一号”的成功着陆,激发了很多同学的研究兴趣。某同学用无
人机模拟火星着陆器的着陆过程,无人机从悬停到竖直下落至地面的v-t图像,如图所示,则无
人机 ( )A.在0~1 s内不受力 B.在1~3 s内的重力势能增加
C.在3~6 s内下落了12 m D.在6~7 s内做减速运动
12.充电宝内部主要部件是锂电池,充电宝铭牌上标注了锂电池的电压和容量,民航局规定严
禁携带额定能量超过160 W·h的充电宝乘机,则电压为3.7 V、容量为下列数值的充电宝可
以带上飞机的是( )
A.10 000 mA·h B.40 000 mA·h
C.50 A·hD.30 A·h
13.建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图甲所示,用它夹住两块相同的砖,竖直提起后静止
在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙所示,则( )
A.两砖之间无压力
B.两砖之间无摩擦力
C.夹砖器对砖的摩擦力向上
D.夹片对砖的压力越大,砖受到的摩擦力越大
14.某同学利用光具座、透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律,记录物距u、像距v得到的
图像如图所示,则( )
A.当u=10 cm时,成倒立、等大的像
B.当u=15 cm时,成倒立、放大的像
C.当u=20 cm时,成倒立、放大的像
D.当u=25 cm时,成倒立、缩小的像
15.某电热水器的工作原理如图甲所示,用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。R 、R 为
1 2
电热丝,且R =3R ,R 为滑动变阻器,R 为热敏电阻(置于电热水器内),R 阻值随温度的变化规
2 1 3 0 0
律如图乙所示。电源E的电压为6 V,当R 中的电流I≥15 mA时,衔铁被吸下,继电器线圈电
0
阻不计,下列说法正确的是( )
A.热水器的加热功率是保温功率的4倍
B.S 闭合,当衔铁吸下后,热水器处于加热状态
1
C.当热水温度设置为55 ℃时,R 连入电路的阻值为250 Ω
3D.若提高热水设置温度,应向左移动R 滑片
3
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、作图题(有2个小题,共5分)
16.(2分)如图所示,一束光斜射入盛有水的容器中,在容器底形成光斑P。保持光束和容器的
1
位置不变,向容器中缓慢加水,光斑移到P 位置时,请在图中画出此时的折射光线及水面位置。
2
17.(3分)在内壁光滑的汽缸内,用重为G的活塞封闭一定质量的气体,把活塞和汽缸按图所示
悬挂,静止在空中。图中已标出缸内气体对活塞的作用力F ,请画出活塞所受其他力的示意
气
图。
四、科普阅读题(本题有1个小题)
“长五”助力,“天和”巡天
2021年4月29日,搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌
航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭,它使用的是冷藏液氢、
液氧低温燃料,液氢温度为-253 ℃,液氧为-183 ℃。在塔架上起飞前,这些燃料在与外界空气
接触时,火箭侧壁会冒出“白雾”,在“点火”口令下达后,重达800多吨的火箭拔地而起,火
箭尾部发出又长又亮的蓝白色火焰,约490 s后离开视野。将天和核心舱送入预定轨道后,末
级火箭与核心舱分离,末级火箭再入大气层,与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。
进入预定轨道的天和核心舱使用的是大功率LT-100型霍尔电推系统,该设备将太阳能
先转化为电能,再将电能转化为机械能。天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太
阳能电池翼,它的光电转换效率高达50%以上,而传统的晶硅电池只有20%左右。此外,砷化
钾电池还具有很好的耐温性,在250 ℃高温下也能正常工作。天和号核心舱目前翼展长是
13 m,未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30
m!到那时,“天宫”号空间站的供电能力将达到100 kW。
18.(5分)阅读短文,回答问题:
(1)火箭在塔架上起飞前,侧壁冒出的“白雾”是由水蒸气 产生的;(2)末级火箭绝大部分烧蚀销毁过程,火箭的机械能一部分转化为 ;
(3)“点火”发射时,使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为 N;(g取10 N/kg)
(4)建成后的“天宫”号空间站,太阳能电池接收太阳能的最大功率为 kW。
五、实验题(本题有4个小题,共24分)
19.(4分)某同学用身边的器材验证平面镜成像特点,实验操作如下:
①在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖立一透明玻璃板,在白纸上沿透明玻璃板画一条直线;
②取两个相同的矿泉水瓶盖a、b,盖的边缘涂上印泥,在玻璃板一侧放置瓶盖a且用力按一下,
观察a在玻璃板中的像。手持瓶盖b移至与a像重合。稍用力按下b记录a像的位置;
③多次改变a的位置,重复步骤②,白纸上得到对应的物、像痕迹。
请回答下列问题:
(1)为保证实验效果,下列操作正确的是 。
A.实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合
B.实验过程中玻璃板底边与直线平行即可
C.玻璃板必须垂直纸面
D.玻璃板可适当倾斜
E.应选用较厚的玻璃板
(2)若不使用直尺和三角板,要验证物、像是否对称,接下来进行的实验操作是
。
20.(6分)一同学从实验室借来带密封条的玻璃罩、抽气泵等器材,分别进行了下列探究,请你
根据观察到的实验现象,选择“变大”“变小”或“不变”填入空格中。
(1)将图甲所示正在响铃的闹钟放入玻璃罩内,抽走罩内气体,闹铃的声音 ;
(2)将图乙所示盛有少量热水的烧杯放入玻璃罩内,抽走罩内气体,杯内的水沸腾,杯内水的温
度值 ;
(3)将图丙所示的装置放入玻璃罩内,抽走罩内气体,试管内、外水面的高度差 。
21.(6分)某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石,他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行
了下列操作:
①用细线系住石块,悬挂在测力计下,记录测力计示数为F;
1
②量杯中装入海水,记录此时水面刻度为V;
a
③将测力计悬挂的石块浸没在海水中(不接触杯底且海水不溢出),石块静止时,记录水面刻度
值为V,测力计示数为F。
2
请回答下列问题(已知重力与物体质量的比值为g):
(1)鹅卵石的质量为 ,鹅卵石的密度为 ;
(2)海水的密度为 。
22.(8分)现有下列实验器材:
①额定电压为2.5 V的小灯泡;
②电压约为6 V的直流电源;
③量程为6 V的电压表;
④最大阻值为99.99 Ω的电阻箱R;⑤开关S,单刀双掷开关S,导线若干。
1 2
要测量小灯泡的额定功率,请将下列实验步骤补充完整。
(1)按电路图甲将图乙所示的实物图连接完整。
(2)先将电阻箱阻值调到 (选填“最大”“最小”或“任意值”),再闭合开关S;
1
(3)将S 掷向a,调节电阻箱阻值,使电压表示数U=2.5 V,再将S 掷向b,电压表示数U 及电阻
2 1 2 2
箱示数R如图丙所示,U = V,R= Ω,则该小灯泡的额定功率为 W。
2
六、计算题(本题有4个小题,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要计算步骤,只写出
最后答案的不能得分)
23.(4分)某同学估算煤气灶烧水时的效率,他在烧水壶中装入V=2.5 L水,烧水前的水为20
℃,将水加热至100 ℃,立即关闭煤气,烧水前、后燃气表的示数变化“ΔV=0.105 m3”。该同
学查得煤气的热值q=4×107 J/m3,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),
求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气灶烧水效率。
24.(5分)楼房装修常用如图所示装置将物料吊运到楼上。已知该装置电动机的额定功率
P=2.2 kW,电动机将电能转化为机械能的效率η=50%。某次吊运过程中将物料匀速提升
h=16 m,所用时间t=40 s,求:
(1)电动机拉绳的速度大小;
(2)电动机对绳的拉力大小。25.(8分)某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示,电路中R 、R 、R 均为发热电阻,
0 1 2
已知,R =3 Ω,R =9 Ω,仅闭合S 时,加热功率P=24 W;仅闭合S 时,加热功率P=12 W。求:
1 2 1 1 2 2
(1)电源电压U及R 的电阻值;
0
(2)该装置的最大加热功率。
26.(9分)如图甲所示,原长x=16 cm的弹簧,下端固定在容器的底部,上端与一正方体相连,正
0
方体重G=48 N,向容器中慢慢注入某种液体,弹簧的长度x随液体深度h的变化关系如图乙
所示,正方体有一半浸在液体中时,弹簧恰好处于原长。在弹性限度内,弹簧的弹力F与其形
变量Δx间的关系为F=kΔx,忽略弹簧的质量和体积,g取10 N/kg,求
(1)k的值;
(2)正方体的密度;
(3)正方体上表面刚好与液面相平时,容器底部所受液体的压强。23 2021年潍坊市初中学业水平考试(参考答案)
1 2 3 4 5 6 7 8
B C A A B C B D
9 10 11 12 13 14 15
C A CD ABD BC BD AC
1.B 根据杠杆的平衡条件,F ×L=F ×L,可得在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力
1 1 2 2
最小,应使动力臂最大。由图可知,用力沿b方向关闭水龙头时,动力臂最大,动力最小。故选
B。
2.C 插座通电后带电,故不能用湿抹布擦去表面灰尘,否则容易发生触电事故,A错;插座内除
了接火线和零线外,还需要接地线,B错;为了安全,手机充电器使用后应与插座断开,C正确;该
插座的最大电压250 V,最大电流10 A,由于P=UI=250 V×10 A=2 500 W<3 000 W,故标有
“220 V 3 000 W”的电热水器不能使用该插座,D错。故选C。
3.A 一个鸡蛋的质量大约为50 g,一箱鸡蛋的质量为5 kg=5 000 g,去掉箱子的质量箱内约
有80个鸡蛋,A正确;一个鸡蛋的直径约为6 cm,B错;一个鸡蛋的质量大约为50 g=0.05 kg,
一个鸡蛋重力约为0.5 N,C错;鸡蛋的密度约为1.1×103 kg/m3,D错。故选A。
4.A 鼓的重力约为G=mg=32 kg×10 N/kg=320 N,S=πr2≈3.14×(0.5 m)2=0.785 m2,鼓静止时
F 320N
对舞台的压强约为p= = ≈408 Pa,A正确;若将鼓侧立,受力面积变小,鼓对舞台的
S 0.785m2
压强变大,B错;响鼓还需重锤敲,敲击力越大响度越大,C错;鼓声余音缭绕是声音的反射形成
的回声现象,D错。故选A。
5.B 任何物体都有惯性,运动员进入水平赛道做匀速直线运动时,受平衡力,A错;飞行过程受
力不变,质量不变,惯性不变,B正确;飞行过程中速度越来越大,质量不变,动能增加,惯性不变,C
错;飞行过程惯性不变,速度大小和运动方向都在改变,所以运动状态在改变,D错。故选B。
6.C 由图可知,R 与R串联,电压表测量R两端的电压,压力为0时,R的阻值最大,根据串联
0
分压原理,电压表示数最大,A错;因为R为压敏电阻且阻值随压力增大而减小,当压力变大
时,R的阻值变小,分压变小,电压表示数变小,由于电阻变小,所以电流变大,电流表示数变
大,B、D错,C正确。故选C。
7.B 用毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮失去电子带正电,橡胶棒得到电子带负电,毛皮上的电子转移
到橡胶棒上,说明橡胶棒对电子的束缚能力比毛皮强,A错,B正确;当橡胶棒接触金属球时,金
属球带上负电荷,负电荷转移到金属箔上,两箔片因为带同种电荷相互排斥而张开,C、D错。
故选B。
8.D 如图所示电路中,开关S断开时,R 、R 、R 串联,电压表、电流表均无示数,可能R 或
1 2 3 1
R 断路;S闭合时,只有R 接入电路,电流表有示数,说明R 通路,R 断路。故选D。
3 1 1 3
9.C 由题意可知,通电导体在磁场中受力转动,该过程把电能转化为机械能,A错;线框能持续
转动,说明线框左右两边所受磁场力方向相反,B错;线框原来顺时针转动,若仅调换电池两极,
电流方向发生改变,线框将逆时针转动,C正确;若仅调换磁铁两极,磁感线方向发生改变,线框
将逆时针转动,D错;故选C。
10.A 由于不计空气阻力,球的机械能守恒,a、c两点高度相同,篮球在a、c两点的重力势能
相等,故动能相等,A正确,B错;a点的高度比d点的高度高,所以篮球在a点的速度比d点的小,
即篮球在a点动能比d点动能小,C错;b点的高度最高,篮球在b点的速度最小,动能最小,D错。
故选A。
11.CD 由图像可知,在0~1 s内无人机的速度为0,处于悬停状态,此时无人机受到竖直向下
的重力、竖直向上的升力的作用,且二力平衡,A错误;在1~3 s内无人机处于下落过程中,高
度变小,质量不变,其重力势能变小,B错误;由图像可知在3~6 s内无人机匀速下落的速度为4
m/s,运动的时间为3 s,则无人机下落的高度为h=vt=4 m/s×3 s=12 m,C正确;由图像可知,在
6~7 s内无人机的速度变小,即在做减速运动,D正确。故选C、D。
12.ABD 由题意可知,电压为3.7 V、容量为10 000 mA·h的充电宝,其能量为10 000
mA·h×3.7 V=37 W·h<160 W·h,可以携带,A符合题意;容量为40 000 mA·h的充电宝,其能
量为40 000 mA·h×3.7 V=148 W·h<160 W·h,可以携带,B符合题意;容量为50 A·h的充电
宝,其能量为50 A·h×3.7 V=185 W·h>160 W·h,不可以携带,C不符合题意;容量为30 A·h的
充电宝,其能量为30 A·h×3.7 V=111 W·h<160 W·h,可以携带,D符合题意。故选A、B、
D。13.BC 夹砖器两夹片对两块砖有向中间的挤压,故两砖之间有压力,A错;将两砖看作一个整
体,受到重力和夹砖器对砖块的摩擦力作用,两砖之间没有相对运动趋势,所以两砖之间没有
摩擦力,B正确;由于两砖有向下的运动趋势,所以夹砖器对砖的摩擦力向上,C正确;由于砖受
到的重力和摩擦力是一对平衡力,重力不变,故砖受到的摩擦力保持不变,D错。故选B、C。
1 1
14.BD 因为当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,即 = 时,凸透镜成倒立、等大的实
u v
1 1
像,如图,在图像中找出 = 的点。
u v
1 1 1
由图像可知 = =5.0 m-1,则u=v=2f= =0.2 m=20 cm,所以f=10 cm。当u=10 cm时,
u v 5.0m-1
即u=f,不成像,A错误;当u=15 cm时,即2f>u>f,成倒立、放大的实像,B正确;当u=20 cm时,
即u=2f,成倒立、等大的实像,C错误;当u=25 cm时,即u>2f,成倒立、缩小的实像,D正确。
故选B、D。
15.AC 衔铁与上触点接触时工作电路为R 的简单电路,衔铁与下触点接触时工作电路为
1
R 、R 串联,因串联电路中总电阻大于任何一个电阻阻值,所以,衔铁与上触点接触时工作电
1 2
U2
路的总电阻最小,由P= 可知,工作电路的总功率最大,处于加热状态,同理可知,衔铁与下触
R
U2
P R R
点接触时,处于保温状态,B错误;热水器的加热功率和保温功率的比值 加热= 1 = 总=
P U2 R
保温 1
R
总
R +R =R +3R =4,即热水器的加热功率是保温功率的4倍,A正确;当热水温度设置为55
1 2 1 1
R R 1
1 1
U
℃时,电路中的电流I=15 mA=0.015 A,此时衔铁被吸下,工作电路处于保温状态,由I= 可得,
R
E 6V
控制电路的总电阻R '= = =400 Ω,由图乙可知,此时热敏电阻的阻值R =150 Ω,
总 I 0.015A 0
因继电器线圈电阻不计,所以,R =R '-R =400 Ω-150 Ω=250 Ω,C正确;因电磁铁被吸下时控
3 总 0
制电路的电流为15 mA不变,即此时控制电路的总电阻不变,所以,若提高热水设置温度(即使
电磁铁被吸下时R 的阻值更小),应增大R 的阻值,滑片应向右移动,D错误。故选A、C。
0 3
16.答案 如图所示解析 光线从空气中斜射入水中时,折射光线会靠近法线,保持入射光线不变,向容器中缓慢
加水,折射点发生了变化,但折射光线的方向不变,即P 位置的折射光线与P 位置的折射光线
2 1
是平行的,据此作出折射光线,该折射光线与入射光线的交点为折射点,根据折射点可得水面
的位置。
17.答案 如图所示
解析 根据题意可知,活塞处于静止状态,受到的合力为0,活塞受到竖直向下的重力、缸内气
体对活塞竖直向上的作用力F 、外界大气对活塞竖直向下的压力F、绳子对活塞竖直向上
气
的拉力F 的共同作用。这四个力的作用点在活塞的重心。
拉
18.答案 (1)液化 (2)内能 (3)8×106 (4)200
解析 (1)运载火箭使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料,当它们与外界空气接触时,空气中的
水蒸气遇冷会液化成小水滴,即产生“白雾”;
(2)末级火箭进入大气层,与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁,在该过程中,火箭的机械
能一部分会转化成内能;
(3)火箭的质量为m=800 t=8×105 kg,由G=mg得,火箭的重力为G=mg=8×105 kg×10
N/kg=8×106 N,要使火箭起飞,给它施加的推力至少等于自身的重力,即F=8×106 N;
(4)太阳能电池光电转换效率高达50%,供电能力为100 kW,则接收太阳能的最大功率为
P=100 kW÷50%=200 kW。
19.答案 (1)AC (2)将白纸沿着所画直线对折
解析 (1)实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合,这样便于测量物距和像距的大小,A
正确,B错误;为了使瓶盖b与瓶盖a的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,C正确,D错误;由于
像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学
看到了同一个瓶盖的两个像,故实验时应选用较薄的玻璃板,E错误;故选A、C。
(2)若不使用直尺和三角板,要验证物、像是否对称,可以将白纸沿着所画直线对折,若像与物
体的痕迹重合,则表明物、像关于镜面是对称的。
20.答案 (1)变小 (2)变小 (3)变小
解析 (1)声音的传播需要介质,真空不能传声。声音在空气中传播时,空气越稀薄,传声效果
越差。所以抽走罩内气体后,闹铃的声音会变小。
(2)液体的沸点与气压有关,气压越低,沸点越低。抽走空气后,水的沸点降低,所以水开始沸腾
并产生大量的水蒸气。水的汽化需要吸热,这将导致水的内能减少、温度降低。
(3)一般情况下,大气压能支撑的水柱约为10 m,而试管的长度远小于10 m,所以试管内水柱
上方存在空气,此时水柱上方的空气产生的气压与水柱产生的压强之和等于大气压。将图丙
所示的装置放入玻璃罩内,抽气的过程中,管外水面上方的气压逐渐降低,由水柱上方的空气
产生的气压与水柱产生的压强之和等于大气压可知,水柱的高度将降低。当管内、外气压相
等时,管内、外水面相平。当管外气压低于管内气压时,管内水面将低于管外水面。不论如何
抽气,相比于抽气前,试管内、外水面的高度差都小了。
21.答案 (1)F
1
F
1
(2) F
1
-F
2
g g(V -V ) g(V -V )
a a
G F
解析 (1)G=F ,由G=mg可得,鹅卵石的质量m= = 1;鹅卵石的体积V =V-V,鹅卵石的密
1 g g 石 a
G F
度ρ= m = = 1 = F ;
g g 1
V g(V -V )
石 V -V V -V a
a a(2)鹅卵石在海水中受到的浮力F =G-F=F -F ,由F =ρ gV 可得,海水的密度为ρ =
浮 2 1 2 浮 海水 排 海水
F = F -F 。
浮 1 2
gV g(V -V )
排 a
22.答案 (1)如图所示 (2)最大 (3)5.8 6.60 1.25
解析 (2)当S 掷向b端时,小灯泡仍然正常发光,电压表测电源电压,由题图丙可知,此时电压
2
表示数U=5.8 V,电阻箱示数R=6.60 Ω,由串联电路的电压规律可知,电阻箱两端的电压为
2
U 3.3V
U =5.8 V-2.5 V=3.3 V,通过电阻箱的电流为I = R= =0.5 A,则小灯泡的额定电流I
R R R 6.60Ω
=I =0.5 A,所以小灯泡的额定功率P =U I =2.5 V×0.5 A=1.25 W。
额 R 额 额 额
23.答案 解:(1)V=2.5 L=2.5 dm3=2.5×10-3 m3,
m
由ρ= 可得,水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×2.5×10-3 m3=2.5 kg,
V
水吸收的热量Q =c mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=8.4×105 J
吸 水
(2)煤气燃烧放出的热量
Q =ΔVq=0.105 m3×4×107 J/m3=4.2×106 J
放
燃气灶烧水效率为
η=Q ×100%=8.4×105 J×100%=20%
吸
Q 4.2×106 J
放
24.答案 解:(1)由图知n=2,则绳自由端移动的距离:
s=2h=2×16 m=32 m
s 32m
电动机拉绳的速度v= = =0.8 m/s
t 40s
(2)电动机的额定功率P=2.2 kW=2 200 W
电动机消耗的电能W=Pt=2 200 W×40 s=88 000 J
机械能W'=Wη=88 000 J×50%=44 000 J
W' 44 000J
电动机对绳的拉力F= = =1 375 N
s 32m
25.答案 解:(1)仅闭合S 时,R 、R 串联接入电路,串联电路总电阻等于各电阻之和
1 0 1
加热功率P=
U2
=
U2
=24 W①
1
R +R R +3Ω
0 1 0
仅闭合S 时,R 、R 串联接入电路
2 0 2
加热功率P=
U2
=
U2
=12 W②
2
R +R R +9Ω
0 2 0
①②两式联立,解得:U=12 V,R =3 Ω
0
(2)开关全部闭合,R 、R 并联接入电路,R 短路并联电路总电阻小于任何一个电阻,由欧姆定
1 2 0
律可得此时通过电路的电流最大,则电路的总功率最大,电路总功率等于各支路功率之和,所
以该装置的最大加热功率P=U2 +U2 =(12V )2+(12V )2=48 W+16 W=64 W
R R 3Ω 9Ω
1 2
26.答案 解:(1)由乙图可知,液体深度h=0时,弹簧的长度x=6 cm
弹簧压缩的长度:Δx=16 cm-6 cm=10 cm
F 48N
此时F=G=48 N,k= = =4.8 N/cm
Δx 10cm
G 48N
(2)正方体的质量:m= = =4.8 kg,
g 10N/kg
当水深为26 cm时,弹簧长度为16 cm,正方体浸入液体中的深度为:
26 cm-16 cm=10 cm
正方体的棱长为20 cm,正方体体积为:
V =(20 cm)3=8 000 cm3=8×10-3 m3
物
m 4.8kg
正方体的密度:ρ = = =0.6×103 kg/m3
物 V 8×10-3 m3
物
1
(3)正方体有一半浸在液体中时,V = V ,弹簧恰好处于原长,此时F =G=48 N,
排 2 物 浮
由ρ gV =ρ gV 得,ρ =2ρ =2×0.6×103 kg/m3=1.2×103 kg/m3,
液 排 物 物 液 物
正方体上表面刚好与液面相平时,正方体全部浸入液体中,此时
F '=ρ gV =1.2×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3=96 N,
浮 液 物
对正方体受力分析得:F '=G+F',F'=F '-G=96 N-48 N=48 N,
浮 浮
F' 48N
弹簧伸长的长度为:Δx'= = =10 cm,
k 4.8N/cm
此时弹簧的长度为:16 cm+10 cm=26 cm,
则液体的深度为:26 cm+20 cm=46 cm=0.46 m;
容器底部所受液体的压强为:p=ρ gh=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×0.46 m=5 520 Pa
液
