江苏省常州市2021年初中学业水平暨高中招生考试
20
(满分:80分 考试时间:120分钟)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分。)
1.(2021江苏常州,1,2分)常州民乐团合奏江苏名曲《茉莉花》时,观众能分辨出笛子、二胡、琵琶等乐器发出的声
音,主要根据它们发出的声音有不同的 ( )
A.声速 B.响度 C.音调 D.音色
1.D 不同乐器发出声音的音色不同,观众根据音色的不同来辨别,故D正确。每种乐器都可发出不同响度、不同音
调的声音,无法用来分辨声音,故B、C错误。不同声音在空气中传播的速度相同。(不考虑温度等其他因素),故A错
误。
2.(2021江苏常州,2,2分)小明想通过一个例子给同学讲解惯性,下列事例中最恰当的是 ( )
A.手压气球,气球变形
B.利用重垂线检查墙壁是否竖直
C.用手指压铅笔尖,手指感到疼痛
D.百米跑运动员抵达纸点时难以立即停下
2.D A.手压气球,气球变形,说明力可以使物体发生形变,A错误。B.重垂线是利用重力方向总是竖直向下,B错误。
C.手指压铅笔尖,同时,铅笔尖也在压手指,说明力的作用是相互的,C错误。D.百米跑运动员抵达终点后,由于惯性,
要继续向前,所以难以立即停下。D正确。
3.(2021江苏常州,3,2分)夏季来临,瓶装水迎来销售旺季,大量废弃的塑料瓶污染环境。三位英国大学生用海藻提取
物制成可食用薄膜,将水封装在薄膜中做成“水球”一Ooho,可直接吞服解渴,如图所示。图中薄膜没有破裂是因为
( )
A.薄膜的分子间有引力
B.薄膜的分子间有斥力
C.薄膜的分子静止不动
D.薄膜的分子间没有空隙
3.A 薄膜没有破裂,因为薄膜的分子间有相互作用的引力,A正确。薄膜分子间有斥力,与题干无关,B错误。薄膜分
子在永不停息地做无规则运动,分子间存在空隙,故C和D都错误。
4.(2021江苏常州,4,2分)毛皮与橡胶棒摩擦后,橡胶棒带电,这是因为摩擦使得 ( )
A.部分电子从毛皮转移到橡胶棒B. 部分电子从橡胶样转移到毛皮
C.部分原子核从毛皮转移到橡胶棒
D.部分原子核从橡胶棒转移到毛皮
4.A 与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明部分电子由毛皮转移到橡胶棒上,故A正确。摩擦起电的实质是电子发生
了转移,原子核并不会转移,故C、D错误。
5.(2021江苏常州,5,2分)如图所示,小鸭浮在水面上,它在水中的倒影正确的是 ( )
5.B 根据平面镜成像的特点:像和物关于平面镜对称,平面镜是对称轴。小鸭在水中的倒影,小鸭是物,倒影是像,水
面即为平面镜,只有B图符合平面镜成像特点。
6.(2021江苏常州,6,2分)夜晚的红梅公园,悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案灯简结构如图所
示:不透明外壳内有一白炽灯,灯筒底部为带有彩色图案的玻璃,若将灯筒内白炽灯更换为红色光源,灯筒将在地面上
投射出 ( )
A.红花黑叶 B.黑花红叶
C.红花红叶 D.黑花黑叶
6.A 由于地面上的图案是红花绿叶,说明玻璃是这两种颜色。当光源更换为红色时,红光照到红玻璃上(花),可以穿
透过去,地面上看到红花。红光照到绿玻璃上(叶子),被绿玻璃吸收,无法到达地面,所以叶子呈黑色,故答案是红花
黑叶。
解题关键 透明物体可以透过和它颜色相同的色光,吸收其它颜色的色光。
7.(2021江苏常州,7,2分)光从室外透过玻璃进入室内,下列光路图正确的是 ( )7.B 光由空气斜射入玻璃中时,折射角<r<入射角∠α ,折射光线偏向法线;光由玻璃斜射入空气时,折射角大于入射
角,拆射光线偏离法线。图中玻璃为长方形玻璃砖,进入玻璃时的光线和最后离开玻漓时的光线方向平行。只有B图
符合。
8.(2021江苏常州,8,2分)近期,世界在建的最大规模水电站——中国白鹤滩水电站建设进展顺利。水能属于
( )
①可再生能源 ②不可再生能源 ③常规能源 ④新能源
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.A 水能属于可再生能源,可从自然界源源不断获得。水能属于常规能源,长期广泛使用,技术上较为成熟。
9.新冠疫情期间,下班时,某企业要求员工利用戳孔器把口罩打孔破坏后再丢弃,确保废弃口罩不会被重复使用。如图
所示,双手共同作用对口罩施加竖直向下、等大的力,口罩受到钉子的压强最大的是 ( )
F
9.A 压强公式P= ,压强大小与压力大小和受力面积大小有关。由题意,双手共同作用对口罩施加竖直向下、等大
S
的力,图A中受力面积最小,口罩受到钉子压强最大。
10.(2021江苏常州,10,2分)2021年1月,我国生物学家在浙江丽水发现两栖动物新物种——百山祖角蟾。由图可知,
趴在成人大拇指上的百山祖角蟾体长l约为 ( )
A.3 m B.3 dm
C.3 cm D.3 mm
10.C 成人大拇指指甲长略大于1 cm,由图可知,蟾体长l约为指甲长的2倍,因此体长l约为3 cm。
11.(2021江苏常州,11,2分)1965年,美国发射通信卫星les-l,由于故障导致卫星进入太空后与地球失去联系。18年
后,科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les-1发出的频率为2.5×108 Hz的信号。该信号( )
A.属超声波,周期为4×10-8 sB.属超声波,周期为4×10-9 sC.属电磁波,周期为4×10-8 sD.属电磁波,周期为4×10-9 s
11.D 卫星进入太空后,处于真空中,而声音无法在真空中传播,所以信号只能为电磁波,电磁波可以在真空中传播。
1 1
周期与频率互为倒数,T= = =4×10-9 s。
f 2.5×108 H z
12.(2021江苏常州,12,2分)电动汽车刹车时,汽车电动机“变身”为发电机,将汽车动能转化为电能,简称动能回收
系统。下列实验中与动能回收系统原理相同的是 ( )12.D 刹车时,动能回收系统的工作原理是发电机的工作原理,将动能(或机械能)转代为电能。A图是磁体具有指向
性,指向南北方向,与题意无关。B图是奥斯特实验,通电导线周围存在磁场,与题意无关。C图是通电导体在磁场中
受力运动,是电动机的原理,与题意无关。D图是导体切割磁感线产生感应电流,即电磁感应,机械能(动能)转化为电
能,根据此原理制成发电机。符合题意。
13.(2021江苏常州,13,2分)2021年4月19日,“机智号”电动直升机在火星地表首飞成功,如图所示.在匀速上升、
空中悬停、匀速下降阶段,“机智号”旋翼受到的升力分别为F、F、F,不计机身受到的火星气体阻力,则 ( )
1 2 3
A.F>F>F
1 2 3
B.F<F<F
1 2 3
C.F=F>F
1 2 3
D.F=F=F
1 2 3
13.D 在匀速上升、空中悬停、匀速下降三个阶段,直升机都属于平衡状态,受平衡力作用。不计气体阻力时,直升
机受重力和升力作用这两个力二力平衡,因此,升力大小都等于重力大小。F=F=F
1 2 3
14.(2021江苏常州,14,2分)2021年3月23日,巴拿马籍大型货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅,如图甲所示。28~29
日,海水涨潮、运河水位持续上升,28日“长赐号”仍处于搁浅状态,29日“长赐号”脱离运河河底,随着水位上升船
身逐渐升高,最终如图乙所示。28~29日,海水涨潮、运河水位持续上升过程中,“长赐号”受到的浮力 ( )
A.一直变大
B.先变大后不变
C.一直不变
D.先不变后变大
14.B F =ρ gV 。浸在液体中的物体所受浮力的大小,与液体密度和物体排开液体的体积有关。在运河中,液体密
浮 液 排
度不变,运河水位上升过程中,分成两个阶段。第一阶段,“长赐号”调浅状态,排开液体的体积变大,浮力变大;第二
阶段,“长赐号”脱离运河底,开始漂浮,F =G,浮力大小始终等于重力大小,保持不变。综上,“长赐号“受到的潜
浮
力先变大后不变。
15.(2021江苏常州,15,2分)青岛某住宅楼,夜间,每当地铁从高架桥上驶过,伴随着地铁行驶噪声,大楼除个别破损的
灯泡外,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,如图所示。白天地铁驶过,不会出现这种情况。已知S 为声控
1开关(有声闭合、无声断开),S 为光控开关(夜间闭合、白天断开),该大楼每层连接楼道灯L、走廊灯L 的电路为图
2 1 2
中的 ( )
15.C 由题意可知,只有夜晚(S 闭合)并且有声音时(S 闭合)楼道灯和走廊灯才会亮起,说明S 和S 要串联连接。由
2 1 1 2
图可知,有些楼层坏掉一只灯后,另一只灯仍可工作,说明两只灯泡可独立工作,为并联连接。C图符合题意。
16.(2021江苏常州,16,2分)《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”。指出用多股蚕丝作为弓的弦。这说明蚕
丝 好。拉弯的弓把箭射出去,是把弓的 能转化为箭的 能。
16.答案 弹性 弹性势 动
解析 拉弓时弦要发生弹性形变,蚕丝可作弦,说明蚕丝弹性好,拉弯的弓具有弹性势能,把箭射出去,弹性势能转化为箭的动能。
17.(2021江苏常州,17,2分)2021年5月15日,中国探测器成功着陆火星,屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望
成为现实。如图甲,“祝融号”火星车驶离平台的过程中,其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片,
照相机的镜头是一个 透镜 ,拍摄过程中相机镜头逐步 (向外伸/向内缩)。观看三张照片感觉平台是
运动的,这是以 为参照物。
17.答案 凸 向内缩 火星车
解析 照相机的镜头是一个凸透镜,根据u>2f,f<v<2f成倒立、缩小、实像的原理制作成的。由乙、丙、丁三图可知,所成像在逐
步变小,根据凸透镜成像规律,物远、像近、像变小。像距变小,镜头应逐步向内缩。观看三张照片感觉平台是运动的,这是以火星
车为参照物。因为火星车在驶离平台。
18.(2021江苏常州,18,2分)如图所示的电路,R 的阻值为15 Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A、电压表的示数为
1
3 V,则R 的阻值为 Ω,电路总功率为 W。
2
18.答案 10 Ω 1.5 W
解析 闭合开关S,电路中R 和R 并联,电压表测量的是电源电压
1 2U 3V
电流表测量是R 中的电流,则R= =10 Ω
2 2 I R 0.3A
2
U 3V
R 中的电流IR= = =0.2 A
1 1 R 15Ω
1
干路电流I =IR+IR=0.2 A+0.3 A=0.5 A
总 1 2
电路总功率为P =O·I =3 V×0.5 A=1.5 W
总 总
19.(2021江苏常州,19,2分)丹顶鹤立立跟同伴打架,失去了上喙。华南理工大学技术团队利用3D打印做出塑料上喙
的大致模样,接着手工打磨得到形状完美的塑料上喙,打磨过程中塑料上喙的质量 、密度 。又根据
塑料上喙铸造得到同形状的金属钛上喙,帮助立立重获长久捕食能力。从塑料上喙到金属钛上喙,质量增加68 g,已
知ρ =1.1×103 kg/m3,ρ =4.5×103 kg/m3,立立上喙的体积为 cm3。
塑料 钛
19.答案 变小 不变 20
解析 打磨过程中,塑料变少,质量变小 。密度是物质的物理属性,不会随质量的变化而变化,打磨过程中,塑料上喙的密度不变。
金属钛上喙与塑料上喙体积相同,由质量增加68 g可得
m -m =68 g
钛 塑
ρ -ρ ·V=68 g
钛 塑
(ρ -ρ )·V=68 g
钛 塑
68g 68g
V= = =20 cm3
ρ -ρ 4.5g/cm3-1.1g/cm3
钛 塑
20.(2021江苏常州,20,2分)在汽车行业,“热融紧固”技术得到广泛应用如图所示,①利用电动工具使螺钉高速旋转
并压向金属板材;②螺钉尖端与板材表面摩擦生热,板材局部 (物态变化名)变软,螺钉尖端仍然坚硬,摩擦生
热的能量转化方式与四冲程汽油机的 冲程相同;③螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动,板材局部
(物态变化名)牢牢套住螺钉。利用该技术,铜螺钉可以拧入表格中 物质制作的板材。
物质 熔点/℃
铁 1 535
铜 1 083
铝 660
20.答案 熔化 压缩 凝固 铝
解析 板材原为固态,熔化为液态后变软。
摩擦生热的能量转化方式为机械能转化为内能,与四冲程汽油机的压缩冲程相同。
板材由前面的液态变为固态后,可牢牢套住螺钉,此过程为疑固。由文中描述的过程可知,螺钉高速旋转过程中,板材熔化,而螺钉
始终为固态,说螺钉的熔点高于板材,铜螺钉可以拧入铝制作的板材。
21.(2021江苏常州,21,2分)中国科兴疫苗需保存在低于8 ℃的环境中。夏季,运输过程中为监测疫苗温度是否超标,
应在冷藏箱内放置图中所示的温度计 。在接收点,为正确读数,验收人员 (能/不能)把温度计从冷藏
箱中取出读数。温度计示数如图所示,表明疫苗 (安全/不安全)。
21.答案 甲 不能 安全解析 乙中有缩口结构,温度升高时可读数,温度降低时,温度计内测温液体收缩,会在缩口处断开,示数停留在某一位置不再变化,
天法读取精确温度值。
为正确读数,温度计应留在合藏箱中读数,不能取出。
图中温度计示数为5 ℃,低于8 ℃,符合保存要求,表明疫苗安全。
22.(2021江苏常州,22,2分)生活垃圾的热值为3×106 J/kg,位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800 t
生活垃圾,放出热量 J。放出热量的30%用来发电,每天可发电 kW·h。放出热量的42%用来加热水
供给附近小区,1标准大气压下,每天可将 kg的水由20 ℃恰好加热至沸腾,[c =4.2×10 J/(kg·℃)]
水
22.答案 2.4×1012 J ×105 3×106
解析 每天燃烧800 t生活垃圾,800 t=800×103 kg=8×105 kg
放出热量Q =mq=8×105 kg×3×106 J/kg=2.4×1012 J
放
放出热量的30%用来发电,每天可发电
W =30%Q =30%×2.4×1012 J=7.2×1011 J=2×105 kW·h
电 放
放出热量的42%用来加热水, 水吸收的热量为
Q吸=42%Q放=2.4×1012 J×42%=1.008×1012 J
可加热水的质量为
m= Q = 1.008×1012 J =3×106 kg
吸
cΔt 4.2×103 J/(kg·℃)×(100℃-20℃)
23.(2021江苏常州,23,2分)请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力F 及其力臂l 的示意图。
1 1
23.答案 如图所示
解析 根据Fl=G·l,图中l=OC,则G·l 为一定值,
11 2 2 2
即F·l 为一定值,当l 最长时,F 最小。
1 1 1 1
由图可知,当l 为OA时最长,此时作出与OA垂直的力的方向,即为最小力F。
1 1
易错点 注意F 的方向易错画成向上,无法使杠杆保持平衡。
1
24.(2021江苏常州,24,2分)请在图中以笔画线添加一根导线,使灯L 与灯L 并联。
1 2
24.答案 如图所示解析 连实物图时,可先将电压表忽略,再判断L 与L 并联应如何连线。同时,由于同一根导线两端等效,此题有多种等效接法。
1 2
25.(2021江苏常州,25,5分)小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”,如图所示,重物质量m<M。
(1)让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上,通过观察桌腿下陷的深度判断 (小桌/重物)的重力势能大小。
(2)由实验步骤 和 ,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。
(3)小明认为由实验步骤B和C,可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点 (正确/错误),理由是
。
25.答案 (1)重物 (2)A和B (3)错误,没有控制下落高度相同
解析 (1)重物从一定高度自由下落,重力势能转化为动能,撞击小桌使其下陷,桌腿下陷深度反映了重物重力势能大小。
(2)要判断重力势能大小和重物下落高度的关系,需要控制重物质量相同,改变下落高度, 步骤A和B府合要求。
(3)要判断重力势能的大小和重物质量的关系,需要控制下落高度相同,而步骤B和C没有控制下落高度相同。
26.(2021江苏常州,26,12分)(12分)小组同学选择阻值不变的电阻丝,探究“电流通过电阻丝产生的热量(简称电热)
与通电时间、电流、电阻的关系”。
甲
乙
(1)为探究电热与通电时间、电流的关系,在锥形瓶内装入适量煤油,设计电路如图甲所示,开关闭合前,滑动变阻器
的滑片P应置于 (A/B)端。(a)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为0.5 A,通电5分钟、温度计的示数升高了5 ℃。
(b)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,通电10分钟、温度计的示数升高了9 ℃。(a)、(b)对比可得结论:
。
(c)向 移动滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为1 A,通电10分钟、温度计的示数升高了33 ℃。(b)、
(c)对比可得结论: 。
(d)实验只能得到定性结论,主要原因是 。
(2)为探究电热与电阻的关系,并测出标签污损的电阻丝R 的阻值,在两个相同的锥形瓶内装入等质量的煤油,设计如
2
图乙所示电路。开关闭合后,电压表有示数,但电流表无示数,电路故障是 。排除故障后,调节滑动变阻器的
滑片P得到电表示数如图丙所示,则电压表示数为 V,电流表示数为 A,R 阻值为 Ω。一段
2
时间后,观察到电阻丝 所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多。
丙
(3)请分析“电炉工作时,电炉丝发热明显而与电炉丝相连的导线发热不明显”,电炉丝的电流 导线的电流,
电炉 丝的电阻 导线的电阻。
26.答案
解析 (1)开关闭合前,变阻器滑片P应置于最大阻值端,即B端。
(b)实验过程中,改变了通电时间,其它因素保持不变,说明a和b可探究电流产生的热量与通电时间的关系。
结论为:当电流与电阻一定时,电流通过电阻丝产生的热量随通电时间的增加而增加。
(c)电流由0.5 A变为1 A,电流变大,说明变阻器阻值变小了,向A端移动滑片可使变阻器阻值变小。b和c只改变了电流大小这个
因素,保持了电阻丝阻值和通电时间相同。
结论为:当电阻和通电时间一定时,电流越大,电流通过电阻丝产生的热量越多。
(d)电阻些产生的热量无法定量精确测量,只能转化为煤油温度的升高。
(2)电压表有示数,但电流表无示数。有可能是R 断路,也有可能电流表短路。若R 断路,电压表示数会接近电源电压(18 V),而由
2 2
图中可知,电压表此时量程为0~15 V,不合题意。因此,故障为电流表短路。排除故障后,如图丙,电压表0~15 V量程,分度值为
U 8V
0.5 V,电压为8 V。电流表0~0.6 A量程,分度值0.02 A。电费为0.5 A。R= = =16 Ω。R 和R 两根电阻丝串联,电流相
2 I 0.5A 1 2
同,通电时间也相同,而R<R,所以R 产生热量比较多,R 所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多。
1 2 2 2
(3)电炉丝和导线是串联,电流相同,电炉丝发热明显,说明产生热量较多, 根据焦再定律Q=I2Rt,电炉丝电阻大于导线的电阻。
27.(2021江苏常州,27,8分)(8分)常州某小学大门口,设有护学岗标志牌及其固定装置:铁杆左端固定在墙上、右端
固定有铁夹,铁夹夹着重4 N的护学岗标志牌。铁夹张开幅度越大,夹得越紧。放学时,值班教师用13 N的力可将标
志牌竖直向上匀速拔出,此过程中,标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 、大小为 N。雨天,标志牌杆拔
出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化?同学们展开合理猜想。
猜想1:考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变大,理由是
。
猜想2:考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变小,理由是
。
同学们讨论后,认为猜想1、猜想2都合理,为确定哪一种猜想起主导作用,同学们先采用原始方案,测量时发现超出
测力计的量程,于是设计出改进方案1、改进方案2,如图所示,每个滑轮重均为0.3 N,不计绳重及滑轮处摩擦。甲
乙
丙丁
应采用改进方案 进行探究,实验时,匀速拔出过程中,测力计示数为4.4 N,拔出后静止时,测力计示数为1.6
N。淋湿、吸水后标志牌重为 N。雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 N。猜想
起主导作用。
27.答案
解析 以标志牌为研究对象拔出的力13 N,竖直向上。
摩擦力方向为竖直向下,大小为9 N。
标志牌受到重力4 N,竖直向下,由于是匀速拔出,受力平衡。
猜想1:木质牌杆及潮膨胀,使铁夹张开幅度更大,夹得更累,即铁夹和杆之间压力变大,而牌杆拔出的过程中,受到铁夹的摩擦力为
滑动摩擦力,压力变大时,滑动摩擦力也变大。
猜想2:牌杆表面湿润,粗糙程度减小,滑动摩擦力变小。
应采用改进方案2进行探究,方案1中三个看轮均为定滑轮,不能实现省力的目的。方案2中一个定滑轮,一个动滑轮,可以实现省
力的效果。
拔出后静止时,测力计示数1.6 N,由动滑轮上了段绳可知m=3,
1 1
1.6 N= (G +G )= (0.3 N+G )
3 动 木牌 3 牌
得G =4.5 N,即淋湿、吸水后标志牌重45 N。
牌
将匀速拔出过程中,动滑轮挂钩对标志牌的拉力记为F拉牌。
根据测力计示数为4.4 N
1 1
4.4 N= (G +F )= (0.3 N+F )
3 动 拉牌 3 拉牌
F =12.9 N
拉牌
此过程中标志牌受到铁夹的摩擦为f'=F -G' =12.9 N-4.5 N=8.4 N
拉牌 牌
8.4 N<9 N
猜想2起主导作用。
28.(2021江苏常州,28,4分)(4分)常州地铁1号线的开通,为市民出行提供了极大的便利。下表为地铁1号线从茶山
站到常州火车站的运行时刻表,问:
常州
站名 茶山 清凉寺 同济桥 文化宫 博爱路
火车站
到站时刻/
— 6:01 6:03 6:05 6:07 6:09
(时:分)
发车时刻/
6:00 6:02 6:04 6:06 6:08 —
(时:分)
路程/km 0 1.2 2.3 3.3 4.4 5.4
(1)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,用时多长?
(2)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,平均速度为多少千米每小时?合多少米每秒?
28.答案 (1)9分钟 (2)36 km/h,合10 m/s
解析 (1)地铁从茶山站出发时刻为6:00,抵达常州火车站时刻为6:09
用时9分钟(2)地铁从茶山站到常州火车站的路程为5.4 km
5.4km
s
平均速度为v= = 9 =36 km/h
t h
60
36km 36×103 m
36 km/h= = =10 m/s
1h 3 600s
29.(2021江苏常州,29,7分)(7分)2021年4月21日,印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。
(1)下潜过程中,潜艇受到海水压强的变化情况为 。
(2)在某一深度,由于潜艇老旧,艇身破裂沉入海底。应印度尼西亚请求,中国派出“永兴岛”号打捞船展开救援。如
图甲所示,打捞船向海底竖直发射超声波,1.1秒后收到回波信号,已知声音在海水中传播速度是1 500 m/s,海洋该处
的深度是 m。
(3)打捞船利用绳子以0.5 m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸,绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示,已知ρ
=1.1×103 kg/m3,g取10 N/kg,不计海水对残骸的阻力,向:
海水
①残骸的密度有多大?
②拉力F功率的最大值有多大?
甲
乙
29.答案
解析 (1)液体内部压强随深度增加而增大。下潜过程中, 深度增加,潜艇度到有水压强增大。
1
(2)发射超声波后,1.1 s收到回移,该时间是超声波往返打捞船和海底之间所花时间。海洋该处深度为S=ut=1 500 m/s×1.1 s×
2
=825 m
(3)①由乙图分析可知,F=7.9×103 N时,残骸已离开海水,则G=7.9×103 N。
F=6.8×103 N为成骸浸没在海水中时绳子拉力,则F =G-F=7.9×103 N-6.8×103 N=1.1×103 N,残骸体积即为混没时的V ,
浮 排
V 排 = F 浮 = 1.1×103 N =0.1 m3
ρ ·g 1.1×103 kg/m3×10N/kg
液
G 7.9×103 N
残骸密度ρ=m= = =7.9×103 kg/m3
g 10N/kg
V
V 0.1m3②由P=Fu可知u一定,F最大时,拉力功率最大
P =F ·u=7.9×103 N×0.5 m/s=3.95×103 W
max max
30.(2021江苏常州,30,9分)(9分)如图所示的电路中电源电压恒定,R=8 Ω。滑动变阻器R 标有“20 Ω 1 A”的字
1 2
样,电流表的量程为0~0.6 A。电压表的量程为0~3 V。断开开关S,闭合开关S、S,电流表示数为0.5 A。电压表示
2 1
数为2 V,灯泡L正常发光,问:
(1)电源电压有多大?
(2)灯泡L的额定功率有多大?
(3)断开开关S,闭合开关S、S,在不损坏电路元件的前提下,R 接入电路的阻值范围?
1 2 2
30.答案
解析 (1)断开S,闭合S、S 时,电路如下图,R 与灯串联, 测灯两端电压
2 1 1
U= +U =I·R+U =0.5 A×8 Ω+2 V=6 V
U L 1 L
R
1
(2)灯泡L正常发光时,通过灯的电流为0.5 A,灯两端电压为2 V
灯的额定功率P =U·I=2 V×0.5 A=1 W
L
(3)断开S,闭合S和S,电路如下图
1 2
当电路电流最大为0.6 A时,R 此时阻值最小
2
6V
R =R -R= -8 Ω=2 Ω
2min 总 1 0.6A
当 示数最大为3 V时,此时R 阻值最大。
2
R 两端电压为 =U- =6 V-3 V=3 V
1 U U
R R
1 2
U R
根据分压原理: R 1 = 1
U R
R 2max
2
3V 8Ω
=
3V R
2max
R =8 Ω
2max
所以R 接入电路的阻值范围是2 Ω~8 Ω
2
