2021年广西北部湾经济区初中学业水平考试
35
(满分:100分 考试时间:90分钟)
第Ⅰ卷(选择题 共32分)
一、单项选择题(每小题2分,共32分。每小题只有一个选项是正确的)
1.为了庆祝中国共产党成立100周年,学校组织演唱《没有共产党就没有新中国》,听众从听到的声音中分辨出使用了铜鼓伴奏,依据是声音的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.频率
2.《墨经》中记载了影子的形成等光学问题。图中与影子的形成原理相同的是 ( )
3.为响应“绿色环保,低碳出行”的号召,我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速,则( )
A.车的惯性减小 B.车的运动状态不变
C.车的动能减小 D.车受到的摩擦力变小
4.诗句“一朝秋暮露成霜”中的“露成霜”蕴含的物态变化是( )
A.凝固 B.熔化 C.液化 D.升华
5.下列做法符合安全用电原则的是( )
A.用湿手触碰开关
B.家用电器失火时,应先断电后灭火
C.用正在充电的手机通电话
D.用电器电线绝缘层破损了仍继续使用
6.下列实例中,不涉及流体压强与流速关系的是( )
A.玻璃厂用吸盘搬运玻璃
B.风沿窗外墙面吹过时,窗帘飘向窗外
C.风雨天打伞,伞面有时会向上翻
D.列车驰过时,安全线内的人容易被吸向列车
7.古时候人们常钻木取火,下列情境中改变内能的方式与其相同的是( )
A.吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手
B.冬天,搓手可以使手暖和
C.发烧时,冷毛巾敷额头可以降温
D.夏天,喝冷饮使人感到凉爽8.如图是一位同学眼球成像的示意图,他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是( )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
9.科技创新小组发明了一款新型的带滚轮书包,其内部无电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,行走更安全。图中能反映此原理的是( )
10.2021年5月22日,我国“祝融号”火星车安全驶离着陆平台,开始在火星表面巡视探测,举世瞩目,如图所示。关于“祝融号”火星车,下列描述正确的是( )
A.到达火星的“祝融号”火星车质量变小了
B.车轮做得比较宽大,是为了增大对火星表面的压强
C.通过电磁波向地球发回探测信息的速度是340 m/s
D.所用的太阳能电池板是将可再生能源太阳能转化为电能
11.2020年10月,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到10 058 m,创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况正确的是( )
A.压强变小,浮力不变 B.压强不变,浮力变小
C.压强变大,浮力不变 D.压强不变,浮力变大
12.如图所示,在探究串联电路特点的实验中,两盏小灯泡规格不同,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.L 、L 两端电压相等
1 2
B.L、L 的亮度一定相同
1 2
C.a、b、c三处的电流一样大
D.若L 灯丝烧断了,L 仍能发光
2 1
13.毕业照给同学们留下了美好的青春记忆。拍照时( )
A.照相机镜头相当于凹透镜 B.同学们应站在镜头一倍焦距以内
C.照相机成缩小的实像 D.想让成的像变大,镜头应远离同学们
14.为加强疫情防控、保护师生安全,学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过,开关S 闭合;若红外测温数值在正常范围内,开关S 闭合。只有两个条件都满足时,系统才会启动电动机打开闸门放行。图中电路设计符合要求的是(
1 2
)15.篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时,下列分析正确的是( )
A.篮球离手后,手还对篮球做功
B.篮球离手后,上升过程机械能变大
C.手对篮球施力,球才向篮筐运动,说明力是维持物体运动的原因
D.假如正在上升的篮球所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
16.如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力,下列做法可行的是( )
A.支点不动,脚在杆上的位置前移
B.将支点靠近人,脚在杆上的位置不动
C.将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移
D.将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移
第Ⅱ卷(非选择题 共68分)
二、填空题(每空1分,共15分。请把答案直接填写在相应位置上,不要求写出演算过程)
17.海边的气温变化较小,这是因为海水的 较大;腌制海鸭蛋时,盐进入蛋中使蛋变咸是 现象。
18.家庭电路中各用电器是 联的,消耗的电能用 来计量。
19.家庭装修中遇到导线不够长时,有的装修师傅把两根导线连接起来使用,但连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾。这是因为与别处相比,连接处接触电阻较 ,电能转化为热的功率较 。
20.图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中,车相对树木是 (选填“静止”或“运动”)的,动滑轮上有 段绳子承担对车的拉力,若对车的拉力为2 400 N,F为1 500 N,则该滑轮组的机械效率是 。
21.图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R 均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变 。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则a、b之间应接入
0
,c、d之间应接入 。(后两空选填“定值电阻”“电流表”或“电压表”)
22.如图所示,竖放在水平地面上的实心长方体质量为2 kg,棱长分别为0.2 m、0.1 m、0.05 m,该长方体的密度为 kg/m3,对水平地面的压强为 Pa。为了使该长方体对水平地面的压强变为600 Pa,拟采取的方法有:将长方体平放或侧放
后,在上部沿水平方向切去一定质量m。若要使切去的质量m较小,则m的较小值为 kg。(g取10 N/kg)
三、作图与简答题(共8分)23.(1)(2分)请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B';
(2)(2分)请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。
24.(4分)善于观察的小华发现:穿羽绒服很轻,但在天气干燥时有些羽绒服表面容易吸附灰尘而变脏,请用物理知识解释羽绒服轻及容易吸附灰尘的原因。
四、实验与探究题(共20分。请把答案直接填写在相应位置上)
25.(6分)(1)在“探究光反射时的规律”实验中,当入射角减小时,反射角 ;当入射角等于45°时,反射光线与入射光线互相 。
(2)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,温度计读数时,视线要与温度计中液柱的液面 ;水沸腾时持续吸热,温度 。
(3)在“测量物体运动的平均速度”实验中,已有的器材:小车、停表、长木板及小木块各一个,还需要的器材有 ;为了方便计时,应该使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”)。
26.(7分)学习了密度知识后,小华用天平和量筒测量食用油的密度。
甲
乙
图1
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺 端零刻度线处,发现指针指在分度盘右侧,此时应将平衡螺母向 端调节,使横梁平衡。
(2)称出空烧杯的质量为28 g,将适量的食用油倒入烧杯,称出烧杯和食用油的总质量如图1甲所示,则烧杯中食用油的质量为 g,接着,将烧杯中的食用油倒入量筒中,示数如图1乙所示,则食用油的密度为 g/cm3。
(3)本次实验测得食用油的密度 (选填“偏大”或“偏小”),主要原因是 。
(4)小华查阅资料和深入思考后,找到了测量液体密度更精确简便的方法,操作如下:
图2
①如图2甲、乙所示,把适量待测液体和水分别倒入两容器中并置于两电子秤上,再将两电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零);
②将系好细线的小物块(不吸收液体)缓慢浸没到待测液体中保持静止(未触底),液体未溢出,如图2丙所示,记下电子秤的示数m;
1
③将小物块取出,擦干后再缓慢浸没到水中保持静止(未触底),水未溢出,如图2丁所示,记下电子秤的示数m;
2④则该液体密度的表达式ρ= 。(已知水的密度为ρ )
水
27.(7分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压有4 V、6 V、8 V、10 V、12 V可选,待测小灯泡标有“6 V”字样。小华按图甲连接电路,再将电压表接入电路。
电压表 电流表 小灯泡
序号
示数U/V 示数I/A 功率P/W
1 1.6 0.30
2 0.42
3 4.0 0.53
(1)本实验的实验原理是 。
(2)实验前应将滑动变阻器R 的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端。
1
(3)小华检查电路连接无误后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,接下来应该观察的是 。
(4)排除故障后,小华闭合开关S,将电压表和电流表示数记录在表中的序号1中。接着,先后将滑片P移到R 中间某处及另一端,将相应的电压表和电流表示数分别记录在表中的序号2、3中。
1
①序号2数据中,电压表示数如图乙所示,为 V;
②分析数据可知,实验中小华将电压表接在 (选填“小灯泡”或“R ”)两端;
1
③小华发现这样是无法测定小灯泡的额定功率的,于是将电源电压调至8 V,但由于忘记调换电流表量程,导致电流表被烧坏。经思考,他再找来一个滑动变阻器R 和两个开关,重新设计实验方案如图丙所示,操作如下:
2
a.调节电源电压;
b.将R 、R 滑片置于阻值最大处,闭合开关S、S,断开S,移动R 滑片,使小灯泡正常发光;
1 2 1 2 2
c.保持R 、R 滑片位置不变,闭合开关S、S,断开S,此时电压表示数为5 V;则电源电压为 V,小灯泡的额定功率为 W。
1 2 2 1
丙
五、计算应用题(共25分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位)
28.(6分)若汽车在平直公路上10 min内匀速行驶了13.8 km,消耗汽油2 kg,发动机的输出功率为46 kW。汽油热值q为4.6×107 J/kg。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车发动机的效率。29.(9分)学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度,设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6 V,定值电阻R 标有“2.5 Ω 0.4 A”字样,过氧乙酸气体传感器R 的阻值随过氧乙酸
0 1
气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0~3 V,电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,请通过计算说明:
甲
乙
(1)按要求,ρ>0.1 g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75 V时,教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求;
(2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500 s,电路消耗的电功率及R 消耗的电能;
0
(3)若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45 g/m3,此时电压表指针刚好偏转到最大刻度,则需重新选用哪种规格的定值电阻。
30.(10分)图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图,底面积为200 cm2的柱形水箱内装有质量为5 kg的水,竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力F的大小
随排出水的质量m变化的关系如图乙所示。当排出水的质量达到4 kg时,A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。不计细杆重力,水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)开始注水时,水箱内的水受到的重力;
(2)A的密度;
(3)水从A上表面下降至传感器示数为零的过程,水箱底部受到水的压强变化量。
甲
乙35 2021年广西北部湾经济区初中学业水平考试(参考答案)
1 2 3 4 5 6 7 8
A A C A B A B D
9 10 11 12 13 14 15 16
D D C C C B D D
1.A 音色是指声音的品质与特色,不同物体发声的音色是不同的。不同的乐器在演奏同一首乐曲时,产生的声音的音调相同,响度可能相同,但音色一般不同,各种乐器的音色不同。所以区分这些乐器发出的声音主要依靠音色。
2.A 影子是由光的直线传播形成的。A.日食是由光的直线传播形成的,符合题意;B.桥的倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的,不符合题意;C.水中“断笔”,是由光的折射形成的,不符合题意;D.雨后彩虹是光的折射现象,不符合题意。
3.C 自行车在骑行过程中刹车减速,不能改变惯性的大小,惯性大小只与质量有关,刹车减速,改变了车的运动状态,车的动能变小,地面对车的摩擦力变大。故A、B、D均错误,只有C符合题意。
4.A “露成霜”是水由液态变为固态的现象,是凝固。
5.B A.用湿手触碰开关,生活用水是导体,容易触电,不符合题意;B.家用电器失火时,应先断电后灭火,否则可能会发生触电事故,符合题意;C.用正在充电的手机通电话,易引起手机过烫甚至着火、爆炸,同时可能会发生触电事故,不符合题意;D.使用绝缘
层破损的电线,可能使人体和带电体接触,造成触电事故,不符合题意。
6.A 流体压强与流速的关系是:流体流速大的地方压强小。A.玻璃厂用吸盘搬运玻璃,利用的是大气压,不涉及流体压强与流速的关系,符合题意。B.风沿窗外墙面吹过时,窗外的气体流速大压强小,窗帘飘向窗外;C.风雨天打伞,由于伞面上方气体流速
大,伞面上方的压强小于伞面下方的压强,伞面受到向上的压力大,伞面有时会向上翻;D.列车驰过时,会带动列车周围的空气快速流动,压强变小,在安全线内的人容易被吸向列车。故B、C、D均不符合题意。
7.B 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。“钻木取火”属于用做功的方式增加物体的内能,选项中“冬天,搓手可以使手暖和”同样是用做功的方式增加物体的内能,符合题意;而“吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手”“发烧时,冷毛巾敷额头
可以降温”“夏天,喝冷饮使人感到凉爽”均属于利用热传递的方式改变物体的内能,故A、C、D均不符合题意。
8.D 由题图可知,像成在视网膜的前方,所以该人患的是近视眼;近视眼应戴凹透镜,使光延迟会聚,使像成在视网膜上,故D符合题意。
9.D 由于书包内没有电池,拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,说明是因为运动而产生了电,是机械能转化为电能,是电磁感应现象,找出原理相同的即可。A图是奥斯特实验,实验说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;B图电路中有
电源,是通电导体在磁场中受力而运动,故B不符合题意;C图是电流的磁效应,探究电磁铁磁性强弱跟线圈中电流大小的关系,故C不符合题意;D图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,故D符合
题意。
10.D 质量是物体的属性,它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。增大压强的方法有:当压力F不变时减小受力面积S;当受力面积S不变时增大压力F;增大压力F的同时减小受力面积。电磁波传播的速度是3×108 m/s。太阳能是清洁能源、
新能源、可再生能源;直接利用太阳能的三种方式:将太阳能转化为内能(太阳能热水器),将太阳能转化为电能(太阳能电池板),将太阳能转化为化学能(植物进行光合作用)。对照题意,只有D符合题意。
11.C 由p=ρ gh和F =ρ gV 可知“奋斗者”号在水下下潜的时候,深度增加,而排开水的体积不变,故“奋斗者”号在水下下潜的时候受到的压强不断增大,而浮力大小不变。故只有C符合题意。
液 浮 液 排
12.C 在串联电路中,电流处处相等;不同规格的灯泡L、L 串联,L、L 两端的电压不相等,L、L 的亮度也不相同;串联电路中的用电器相互影响,若L 灯丝断了,L 也不发光。故只有C符合题意。
1 2 1 2 1 2 2 1
13.C 照相机的镜头相当于一个凸透镜,物体发出的光(或物体反射的光)经过照相机的镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。照相机成像的条件是物体距镜头(凸透镜)的距离大于2倍焦距。要想使底片(相当于光屏)所成的像变大,则要缩短被照
物体与镜头间的距离(但物体与镜头间的距离仍要大于2倍焦距)。故只有C符合题意。
14.B 按照题意要求:人脸识别通过后开关S 闭合;若体温在正常范围内,开关S 闭合;当两个条件都满足时系统才会启动电动机打开闸门放行。A图当人脸识别通过后,开关S 闭合,系统就会启动电动机打开闸门放行,故A不符合题意;B图只有当两个
1 2 1
条件都满足时系统才会启动电动机打开闸门放行,故B符合题意;C图当人脸识别通过后开关S 闭合,体温在正常范围内开关S 闭合,无论只闭合一个开关或两个开关都闭合,系统均启动电动机打开闸门放行,故C不符合题意;D图当两个条件都满足,即
1 2
开关S、S 都闭合,电动机就会被短路,故D不符合题意。
1 2
15.D 投篮时,篮球离开手以后,由于惯性继续运动,此时手对篮球没有力,因此不做功,故A不符合题意;篮球离开手后向上运动,受空气阻力,机械能转化为内能,机械能减小,故B不符合题意;力是改变物体运动的原因,不是维持物体运动的原因,故C不符
合题意;假如正在上升的篮球所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,篮球将做匀速直线运动,故D符合题意。
16.D 由图可知:动力臂小于阻力臂,所以该工具是费力杠杆。小华更省力的方法是增大动力臂、减小阻力臂。A.支点不动,脚在杆上的位置前移,则阻力臂不变,动力臂变短,更加费力,故不符合题意;B.将支点靠近人,脚在杆上的位置不动,则阻力臂变长,
动力臂变短,更费力了,故不符合题意;C.将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移,则动力臂变得更短,阻力臂变长,更加费力,故不符合题意;D.将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移,减小阻力臂,增加动力臂,更省力,故符合题意。
17.答案 比热容 扩散
解析 沿海地区,水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得沿海地区一天内气温变化小,内陆地区一天内气温变化大。盐进入
蛋中使蛋变咸是扩散现象。
18.答案 并 电能表
解析 家庭电路的电压是220 V,家用电器额定电压一般是220 V,只有用电器并联在电路中才能正常工作,故家庭电路中各用电器的连接方式是并联。电能表是用来计量家中用电器所消耗的电能的仪表。
19.答案 大 大
解析 导线连接处比别处更容易发热,说明相等时间内产生的热量多,即电能转化为热的功率较大,根据P=I2R可知连接处电阻较大。
20.答案 运动 2 80%
W 2 400N×s
有
解析 匀速拉动汽车,以树木为参照物,汽车是运动的。固定在树木处的滑轮是定滑轮,与汽车相连的是动滑轮,所以有2段绳子拉动滑轮。滑轮组的机械效率:η= = =80%。
W 1 500N×2s
总
21.答案 小 电压表 定值电阻
解析 由图可知,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变小。a、b之间不可能为电流表,否则R被短路;c、d之间不可能是电压表,否则电路相当于断路。
U
若c、d之间为电流表:①当a、b之间为电压表时,电压表测电源电压,示数不变,电流表测电路中的电流,当握力增大时,金属片右移,R接入电路中的电阻变大,由I= 可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;②当a、b之间为定值电阻时,R与定
R
U
值电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,金属片移动时通过定值电阻的电流不变,当握力增大时,金属片右移,R接入电路中的电阻变大,由I= 可知该支路的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
R
所以,电流表示数减小,这与电表的示数增大不符。
U
若c、d之间为定值电阻,a、b之间为电压表,定值电阻与R串联,电压表测R两端的电压,当握力增大时,金属片右移,R接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I= 可知电流减小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于
R
各分电压之和,所以,R两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
22.答案 2×10-3 4×103 0.8m 2kg
解析 该长方体的体积V=0.2 m×0.1 m×0.05 m=1×10-3 m3,该长方体的密度ρ= = =2×103 kg/m3;
V 1×10-3 m3
F G mg ρVg ρShg
因长方体对地面的压力和长方体的重力相等,该长方体对水平地面的压强p= = = = = =ρgh=2×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=4×103 Pa;
S S S S S
F G mg
由题意可知,要使该长方体对水平地面的压强为600 Pa,且沿水平方向在上部切去一定质量Δm较小,由p= = = 可知,受力面积应较大,应使长方体平放在水平地面上,长方体剩余部分的重力G'=F'=p'S'=600 Pa×0.2 m×0.1 m=12 N,长方体剩余部分
S S S
G' 12N
的质量m'= = =1.2 kg,则Δm=m-m'=2 kg-1.2 kg=0.8 kg。
g 10N/kg
23.答案 (1)如图所示
(2)如图所示
解析 (1)根据平面镜成像特点——像与物关于镜面对称作图。(2)由安培定则知通电螺线管左端为N极,右端为S极,通电螺线管外部磁感线由N极指向S极,由异名磁极相吸知小磁针左端为N极。
24.答案 羽绒服选用密度比较小的绒毛,因此轻;天气干燥时,羽绒服由于摩擦的作用,产生静电,而带电体能够吸引轻小物体,故容易吸附灰尘。
25.答案 (1)减小 垂直 (2)相平 不变 (3)刻度尺 小
解析 (1)光反射时,反射角随入射角减小而减小;当入射角等于45°时,反射角等于45°,反射光线和入射光线相互垂直。(2)温度计读数时,视线要与温度计内液柱表面相平;水沸腾时的特点:继续吸热,温度保持不变。(3)在测量物体运动的平均速度的实验
中,需要两个测量工具,停表和刻度尺,实验中为了方便计时,应该使斜面的坡度较小。
m ρ
26.答案 (1)左 左 (2)33.2 0.83 (3)偏大 烧杯中的食用油无法全部倒入量筒内,导致测量的体积偏小,从而使实验测得的食用油的密度偏大 (4) 1 水
m
2
解析 (1)用天平测量物体的质量时,首先把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处。然后调节横梁的平衡螺母,使横梁平衡,在调节过程中,若指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母向左端调节。
m 33.2g
(2)由图1甲知,烧杯和食用油的总质量为m =50 g+10 g+1.2 g=61.2 g,食用油的质量为m =m -m =61.2 g-28 g=33.2 g,由图1乙知,食用油的体积为V=40 mL=40 cm3,食用油的密度ρ= 油= =0.83 g/cm3。
总 油 总 杯 V 40cm3
m
(3)将食用油从烧杯中倒入量筒时不可能倒干净,导致体积的测量结果会偏小,而质量的测量结果是准确的,根据ρ= 可知,此密度的测量结果比真实值偏大。
V
(4)因为将两电子秤示数清零,所以根据题意可知m 为小物块排开液体的质量,m 为小物块排开水的质量,物块浸没在待测液体中和浸没在水中的体积相等,都等于物块的体积,则物块排开待测液体的体积为V =V =V =m ,该液体的密度为ρ= m
1 2 排液 物 排水 2 1
ρ V
水 排液
=m
1
ρ
水。
m
2
27.答案 (1)P=UI (2)A (3)电流表是否有示数
(4)①2.5 ②小灯泡 ③12 3.75
解析 (1)实验原理是P=UI,即用电压表测量通过小灯泡两端的电压,用电流表测量通过小灯泡的电流,根据P=UI求出小灯泡的电功率。
(2)实验前应将滑动变阻器R 的滑片P置于连入电路的最大阻值处,用以保护电路,滑动变阻器接入的是滑片右边的部分,故应将滑动变阻器的滑片置于A端。
1
(3)小华检查电路连接无误后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,接下来应该观察电流表是否有示数,如果电流表有示数说明电路通路,如果电流表无示数说明电路断路。
(4)①电压表使用的是0~3 V量程,每一个大格代表1 V,每一个小格代表0.1 V,示数为2.5 V。
②滑动变阻器R 接入电路的电阻依次变小,分担的电压变小,电源电压不变,故小灯泡两端的电压依次变大,而电压表示数依次变大,故电压表测量小灯泡两端的电压。
1
③图甲中,小灯泡和滑动变阻器R 串联在电路中,电压表测量小灯泡两端的电压,
1
序号1中数据是滑动变阻器R 连入电路的阻值最大时电压表和电流表示数,故电源电压U=U+U =0.30 A×R +1.6 V,
1 1 L 1
序号3是滑动变阻器R 连入电路的阻值为零时电压表和电流表示数,故电源电压U=4 V,
1
电源电压保持不变,故0.30 A×R +1.6 V=4 V,故滑动变阻器R 的最大阻值为R =8 Ω。
1 1 1
图丙中,闭合开关S、S,断开S,移动R 滑片,使小灯泡正常发光,滑动变阻器R 、滑动变阻器R 和小灯泡串联在电路上,电压表测量滑动变阻器R 和R 两端的总电压;
1 2 2 1 2 1 2保持R
1
、R
2
滑片位置不变,闭合开关S、S
2
,断开S
1
,滑动变阻器R
1
、滑动变阻器R
2
和小灯泡串联在电路上,电压表测量滑动变阻器R
1
两端的电压,此时电压表示数为5 V,则此时电路中的电流为I=I
1
= U
1
' =5V =0.625 A,故小灯泡的额定功率P=U
额
I=6
R 8Ω
1
V×0.625 A=3.75 W。
故电源电压为U'=U '+IR +U =5 V+IR +6 V,根据题意,电源电压是12 V。
1 2 额 2
s 13.8×103 m
28.答案 解:(1)汽车在该路段的速度v= = =23 m/s;
t 10×60s
(2)汽车牵引力做的功W=Pt=46×103 W×10×60 s=2.76×107 J;
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q =qm=4.6×107 J/kg×2 kg=9.2×107 J,
放
汽车发动机的效率η= W ×100%=2.76×107 J×100%=30%。
Q 9.2×107 J
放
29.答案 解:(1)由图甲知,定值电阻与过氧乙酸气体传感器串联,电压表测定值电阻两端的电压,
已知电源的电压为6 V,当电压表的示数为0.75 V时,电路中的电流I= U
0
=0.75V =0.3 A,根据串联电路电压的规律,传感器两端的电压为U
1
=6 V-0.75 V=5.25 V;传感器的阻值R
1
=U
1
=5.25V =17.5 Ω,
R 2.5Ω I 0.3A
0
由图乙知,R =17.5 Ω对应的过氧乙酸气体浓度大于0.1 g/m3,所以教室内过氧乙酸气体的浓度达到消毒要求。
1
(2)由乙图可知,过氧乙酸气体的浓度越大,传感器R
1
的阻值越小,由分压原理可知,传感器R
1
两端的电压越小,由串联电路电压的规律可知,定值电阻两端的电压越大,因电压表量程为0~3 V,故电压表最大示数为3 V时,电路中的电流I'=U
大
= 3V =1.2
R 2.5Ω
0
A>0.4 A,所以,I =0.4 A
大
过氧乙酸气体的浓度处在最大值时,
电路消耗的电功率P=UI =6 V×0.4 A=2.4 W;
大
电阻R 在500 s内所消耗的电能为W= R t=(0.4 A)2×2.5 Ω×500 s=200 J。
0 I2 0
大
(3)若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45 g/m3,且此时,电压表指针刚好偏转到最大刻度,即U
大
=3 V,由乙图可知,传感器R
1
的阻值为5 Ω,又因为定值电阻与过氧乙酸气体传感器串联,所以有I
0
=I
1
=U-U
大
=6V -3V =0.6 A,R
0
=U
大
= 3V =5 Ω。
R 5Ω I 0.6A
1 0
所以,重新选用规格为“5 Ω 0.6 A”的定值电阻。
30.答案 解:(1)开始注水时,水箱内水受到的重力G=mg=(5 kg-4 kg)×10 N/kg=10 N;
(2)由乙图可知,排出水0~1 kg过程中,细杆对力传感器的作用力F=8 N,保持不变,即排出水的质量等于1 kg时,长方体A恰好浸没在水中。随着排出水的质量增大,长方体A受到的浮力逐渐减小,当排出水的质量达到某一值时,长方体A受到的重力恰
1
好等于浮力,细杆对力传感器的作用力F=0 N;当排出水的质量为4 kg时,长方体A刚好全部露出水面,此时传感器受到的拉力F=2 N,即长方体A的重力G =2 N。
2 3 A
当排出水的质量m=1 kg时,长方体A刚好浸没,则
1
F=F -G=8 N
1 浮
F =8 N+2 N=10 N;
浮
F 10N
V = 浮 = =10-3 m3;
A ρ g 1×103 kg/m3×10N/kg
水
G 2N
m = A= =0.2 kg;
A g 10N/kg
ρ =m = 0.2kg =0.2×103 kg/m3。
A A
V 10-3 m3
A
(3)当A受到的重力恰好等于浮力时,细杆对力传感器的作用力F=0 N,设此时排出水的质量为m,由图乙,柱形水箱中的水排出时水流速度一定,所以有
2 0
8N 2N
= ,解得m=3.4 kg;
m -1kg 4kg-m 0
0 0
水箱中剩余水的质量m =5 kg-3.4 kg=1.6 kg;
余
当排出1 kg水时,水箱底受到水的压强
F 4kg×10N/kg+F 40N+10N
p= 压= 浮= =2.5×103 Pa;
S S 2×10-2 m2
当排出3.4 kg水时,水箱底受到水的压强
p'=F '=1.6kg×10N/kg+G =0.9×103 Pa;
压 A
S 2×10-2 m2
压强的变化量为:2.5×103 Pa-0.9×103 Pa=1.6×103 Pa。
