2018年衡阳市初中学业水平考试试卷
(满分:100分)
注意事项 1.第五大题要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分、各题中要求解答的物理量,必须写出数值和单位,只写数值而无单位的不能得分。
2.本试卷中取g=10 N/kg。
一、单项选择题(本题14个小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的)
1.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.一个乒乓球的质量约为3 g B.人的步行速度约为5 m/s
C.初中物理课本一页纸的厚度约为2 mm D.人体感觉舒适的环境温度为37 ℃
2.下列一些关于生活中的物理现象及其解析正确的是( )
A.夏天,盛冷饮的杯子外壁出现水珠,这是水的汽化现象
B.寒冬,房间窗户玻璃的内表面出现冰花,这属于凝华现象
C.夏天,在教室内洒水可以降温,是利用水的比热容大的特性
D.寒冬,在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪,是因为盐可以提高冰雪的熔点
3.下图中是物体在平面镜中成像的情况,正确的是( )
4.如图所示,下列光学现象及其解释正确的是( )
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C.图丙中,海市蜃楼是由于光的折射现象形成的
D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
5.如图所示,若小球向右摆动到最低点时,绳子断裂,假设所有力同时消失,此后,小球的运动情况是( )
第5题图
A.匀速直线下落
B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动
D.沿水平方向向右做匀速直线运动
6.下列有关节约能源和信息传递做法或说法正确的是( )
A.频率越高的电磁波在空气中传播速度越大
B.核电站利用核裂变释放的核能发电
C.节约能源只要提高节能意识就行,与科技进步无关
D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是取之不尽,用之不竭的
7.如图所示,小刚在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10 cm的薄凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35 cm刻度线处,移动光屏至80 cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰的像。以下说法正确的是( )
A.此时光屏上成倒立缩小的实像
B.此成像原理可以应用在放大镜上
C.保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动,光屏也要向左移动才能在光屏上得到一个清晰的像
D.保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜在蜡烛与光屏之间移动,不可能再次在光屏上成清晰的像
8.下列的四幅图,对应的说法正确的是( )A.如图甲,通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B.如图乙,闭合开关,通电螺线管右端为N极
C.如图丙,此实验装置原理与发电机原理相同
D.如图丁,实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
9.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验,数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程s =50.0 cm
AB
B.如果测得AC段的时间t =2.5 s,则AC段的平均速度v =32.0 cm/s
AC AC
C.在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度v 会偏大
AB
D.为了测量小车在BC段的平均速度v ,可以将小车从B点静止释放
BC
10.关于分子动理论,下列说法正确的是 ( )
A.打开香水瓶,不久就满屋子都能闻到香气,说明分子在永不停息地做无规则的运动
B.打扫教室地面时,看到灰尘在空中飞舞,说明分子在永不停息地做无规则的运动
C.酒精和水混合后体积减小的实验,说明分子间有引力
D.堆在墙角的煤会使墙体内部变黑,说明分子间有引力
11.关于家庭电路和安全用电,下列做法中错误的是( )
A.为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉的外壳应与地线相连
B.螺旋口灯泡的螺旋套要接在零线上
C.为了防止触电,必须把用电器的开关装在零线上
D.不可以用铜丝代替保险丝
12.在“观察水的沸腾”实验中,当水温升到89 ℃时,小华开始计时,每隔1 min记录一次水的温度。然后,小华根据实验数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.此时的气压高于标准大气压
B.水从89 ℃加热到刚开始沸腾所需时间为4 min
C.通过图像可知,水沸腾时温度保持不变
D.水沸腾时气泡上升的情况如图乙所示
13.下列有关物理知识的应用,说法正确的是( )
A.飞机的机翼能获得升力,是应用了流体中流速越大的地方压强越大的原理
B.人用吸管吸食饮料是靠大气压强把饮料“压”进了嘴里
C.体操运动员上杠前给手涂防滑粉是为了减小摩擦力
D.超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
14.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,且磁场越强电阻越小,图中是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S、S,滑片P向左移动时,电表的变化情况是( )
1 2A. 表和 表示数均变小
B. 表和 表示数均变大
C. 表示数变小, 表示数变大
D. 表示数变大, 表示数变小
二、多项选择题(本题4个小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有2个或者3个是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错选的得0分)
15.如图甲所示,a表示垂直于纸面的一根导体(相当于图乙中的导体AB)。它在磁场中按箭头方向运动时,在哪种情况下会产生感应电流?( )
甲 乙
16.下列关于声音的说法正确的是( )
A.一切发声的物体都在振动
B.振动的空气柱一定在发声
C.在10 m2的小房间里说话听不到回声,是因为“空间小,没有产生回声”
D.在同一宇宙飞船的太空舱内,两名宇航员可以直接对话
17.如图所示,在表面粗糙的斜面上,物块从A点静止释放下滑到B点的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.物块的动能不一定增加
B.物块的重力势能一定减小
C.物块的重力势能减少量等于动能的增加量
D.物块的重力势能减少量大于动能的增加量
18.电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态,局部电路图如图所示。断开S后,充电插口可以外接充电器对蓄电池进行充电。电动自行车行驶过程中,其电动机正常工作电压为48 V,此时通过电动机线圈的电流为5 A。电动机线圈的电阻是0.5
Ω。下列说法正确的是( )
A.对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的用电器
B.电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能
C.电动机正常工作1 min,电流通过线圈所产生的热量为14 400 J
D.电动机正常工作1 min,消耗的电能为14 400 J
三、填空与作图题(本题5个小题,其中第19~22题每小题2分,第23题4分,共12分)
19.如图所示,一束光从空气射向水面,已知入射光线AO,画出其折射光线和反射光线。
第19题图
20.如图所示,一根木棒以O点为支点撬动石块,画出作用在A点的最小动力F,并画出阻力F 的力臂l。
1 2 2第20题图
第21题图
21.如图所示,用滑轮组提起一个重为7 N的物体,在拉力F=4 N的作用下,10 s内物体沿竖直方向匀速升高了2 m。不计绳重和摩擦。可知拉力F的功率为 W,此滑轮组的机械效率为 。
22.某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示,图乙为它的部分参数:
×××牌电饭煲
额定电压 220 V
加热挡 1 210 W
额定功率
保温挡 22 W
频率 50 Hz
甲 乙
如将开关S闭合,则电饭煲处于 (选填“加热”或“保温”)状态,其中电阻R ∶R = 。
1 2
23.我国自行设计和建造的“蛟龙号”载人潜水器的艇体由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材。潜水器在上浮和下潜时,其体积是一定的。潜水器规格:长8.2 m、宽3.0 m、高3.4 m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为22 t。
2017年6月23日,“蛟龙号”载人潜水器下潜到最深达7 062.68 m海底,创造了深潜水的世界纪录。在这一深度,海水对潜水器1 m2表面产生的压力为7.3×107 N。(下列答案用科学计数法表示)
(1)潜水器的外壳选择了钛合金板作主材,这主要是因为这种合金的硬度 (选填“大”或“小”)。
(2)假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
(3)“蛟龙号”悬浮在海水中,所受到的浮力为 N。
(4)“蛟龙号”载人潜水器下潜到7 062.68 m海底时,海水对其表面的压强为 Pa。
四、实验探究题(本题4个小题,每小题6分,共24分)
24.在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面 的变化,将探头放进盛水的容器中,探头的橡皮膜受到水的压强后会 (选填“内凹”或“外凸”)。
(2)通过比较C、D两个图,可得到结论:同一种液体的压强随 的增加而增大。
(3)通过比较D、E两个图,可得到结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
(4)通过比较A、B、C三个图,可得到结论:
。
25.为了测量某种液体的密度,小明取了适量这种液体的样品,进行了三种方案的实验:(1)实验前小明将天平放在 台上,把游码放在零刻度处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调节。
(2)实验记录数据:m=30 g,m=52 g,m=52.8 g,m= g(如图甲),V = mL(如图乙),V =10 mL,V=19 mL,其中方案3中液体密度大小为 g/cm3。
1 2 3 4 1 2 3
(3)分析比较上述三种实验方案,你觉得比较合理的应该是 (选填“方案1”、“方案2”或“方案3”)。
26.为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示。把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢
水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中,弹簧测力计示数:F F (选填“大于”、“等于”或“小于”)。
甲 丙
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 N,此时浮力的测量数值比真实数值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
27.某实验小组的同学用图甲所示的器材测量小灯泡的电阻。已知待测小灯泡额定电压为3.8 V,小灯泡的额定功率估计在1.0 W左右。
甲 乙
丙
(1)连接电流表时应选用的量程是 (选填“0~0.6 A”或“0~3 A”)。
(2)作出相应的电路图在图丙的虚线框内。
(3)连接好电路后,调节滑动变阻器,使电流表、电压表的指针如图乙所示,求出此时小灯泡的阻值为 Ω。五、综合题(本题3个小题,其中第28、29题每题6分,第30题8分,共20分)
28.为了倡导绿色出行,衡阳市投放了大量的共享自行车。小明在水平路面上匀速骑行900 m,所用时间为3 min,人与车总质量约60 kg,每个轮胎与地面接触面积约为0.01 m2。求:
(1)自行车行驶的速度为多少m/s。
(2)自行车对地面的压力。
(3)此时自行车对地面的压强。
29.2017年6月10日,作为中国大陆核电的发源地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安
全发电量相当于少消耗烟煤13.0 t,减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t,氮氧化物约0.8 t。秦山核电基地目前共有9台运行机组,年发电量约500亿千瓦时,是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。[下列(1)(2)
题答案用科学计数法表示]
(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少J。(烟煤的热值为2.9×107 J/kg)
(2)假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使4×105 kg的水从20 ℃升高到100 ℃,求水吸收的热量为多少J。[c =4.2×103 J/(kg·℃)]
水
(3)求煤炉加热水的热效率。[第(3)题结果保留两位有效数字]
30.现有一个可调电压电源,一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50 Ω 2 A”的字样),一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6 V 3 W”、B灯“6 V 4.8 W”、C灯“6 V 6 W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示,即三盏灯的电阻随实际
功率变化而变化。在保证电路安全的情况下,进行以下实验。
甲 乙
(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6 V,求经过2.5 min,三盏小灯泡消耗的总电能为多少J。
(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电功率。
(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20 V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15 V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值变化范围。
2018年衡阳市初中学业水平考试试卷
答案速查
1 2 3 4 5 6 7 8 9
A B C C D B C B B
10 11 12 13 14 15 16 17 18
A C C B D BC ABD BD AD
1.A 一枚一元硬币的质量约6 g,一个乒乓球的质量约为一元硬币质量的一半,在3 g左右,故A符合实际;人正常步行的速度在1.1 m/s左右,故B不符合实际;观察刻度尺上1 mm的长度,再观察一页纸的厚度,对比可知一页纸的厚度一定小于1 mm,故C
不符合实际;人体的正常体温在37 ℃左右,感觉舒适的温度在23 ℃左右,故D不符合实际。故选A。
2.B 夏天,盛冷饮的杯子外壁出现的水珠,是空气中的水蒸气液化形成的,故A错误;寒冬,房间窗户玻璃的内表面出现的冰花,是室内水蒸气遇冷凝华形成的,故B正确;因水蒸发吸热,可使周围空气温度降低,所以夏天在教室内洒水可以降温是利用了水蒸
发吸热,故C错误;寒冬,在冰雪覆盖的路面上撒盐,可以使冰雪的熔点降低,故D错误。故选B。
3.C 平面镜成的像与物体关于镜面对称,故选C。4.C 图甲中,小孔成的是倒立的实像,故A错误。图乙表示的是近视眼的矫正,故B错误;图丙中,海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,故C正确;图丁中,漫反射的光线杂乱无章,但遵循光的反射定律,故D错误。
5.D 根据牛顿第一定律可知,物体在不受力的作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。小球向右摆动到最低点时,其运动方向是水平向右的,若此时所有力同时消失,小球将保
持原来的运动状态,即小球沿水平方向向右做匀速直线运动,故D正确。
6.B 电磁波在空气中的传播速度与频率无关,故A错误;核电站利用可控的核裂变来进行工作,将核裂变释放的核能转化为电能,故B正确;发展科技,提高能源的利用率,可节约能源,故C错误;能量虽守恒,但能量的转化、能量的转移都具有方向性,可以
利用的能源是有限的,所以要节约能源,故D错误。
7.C 此时物距小于像距,光屏上成倒立、放大的实像,此成像原理不能应用在放大镜上,故A、B错误;保持凸透镜不动,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故将蜡烛向左移动,光屏也要向左移动才能在光屏上得到一个清晰的像,故C正确;保持
蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜在蜡烛与光屏之间移动,当像距等于之前的物距时再次在光屏上成清晰的像,故D错误。
8.B 如图甲,通电导线周围存在磁场,将小磁针移走,磁场仍存在,故A错误;如图乙,根据安培定则可知通电螺线管的右端为N极,故B正确;图丙中有电源,是电动机的原理图,故C错误;图丁中没有电源,是发电机的原理图,是研究电磁感应现象的,故D错
误。
9.B 由题图知,AB段的路程s
AB
=80.0 cm-40.0 cm=40.0 cm,故A错误;如果测得AC段的时间t
AC
=2.5 s,由题图可知s
AC
=80.0 cm,则AC段的平均速度v
AC
= s
AC
=80.0cm=32.0 cm/s,故B正确;如果小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由
t 2.5s
AC
s
v= 知,测得AB段的平均速度v 会偏小,故C错误;如果将小车从B点静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车通过AC段的时间与通过AB段的时间之差才是通过下半程BC段的时间,因此测量小车在BC段的平均速度v ,不可以将
AB BC
t
小车从B点静止释放,故D错误。
10.A 打开香水瓶,不久屋里充满了香味,这是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故A正确;灰尘在空中飞舞,是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故B错误;水和酒精混合后体积减小,说明分子间有间隙,故C错误;把煤堆在墙角,时间长了墙体内
部会变黑,是因为煤分子扩散到墙体内,说明分子在永不停息地做无规则运动,故D错误。
11.C 为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉外壳应与地线相连,故A正确;螺旋口灯泡在连接时,螺旋套一定要接在零线上,以防止换灯泡时发生触电事故,故B正确;用电器的开关一定要装在火线上,断开开关,切断火线,防止接触用电器时发生触电事
故,故C错误;若用铜丝代替保险丝,当家庭电路中电流过大时起不到保护作用,故D正确。
12.C 标准大气压下水的沸点为100 ℃,由题图可知此时水的沸点为99 ℃,根据液体沸点与气压的关系知,此时的气压低于标准大气压,故A错误。从图像可以看出,水的初温是89 ℃,在第5 min末温度达到沸点,所以水从89 ℃加热到刚开始沸腾所用时
间为5 min,故B错误。水沸腾时需要继续吸收热量,但温度保持不变,故C正确。甲图,气泡上升时体积不断增大,是水沸腾时的现象;乙图,气泡上升时体积不断减小,是水沸腾之前的现象,故D错误。
13.B 飞机的机翼能获得升力,是应用了流体中流速越大的地方压强越小的原理,故A错误;用吸管吸食饮料时,是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被“压”进嘴里,故B正确;体操运动员上杠前给手涂防滑粉,是采用增
大接触面的粗糙程度的方式来增大摩擦力,故C错误;超导材料的电阻为零,通电时不会发热,电能无法转化为内能,利用电流热效应工作的电饭锅不能用超导材料制作,而超导材料可应用于远距离输电线,故D错误。
14.D 由题图知,右侧电路中巨磁电阻GMR与定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测巨磁电阻两端的电压。滑片P向左移动时,变阻器连入电路中的电阻变小,左侧电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强(周围的磁场增强),由题意可知巨磁电
阻的阻值变小,则右侧电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电流表示数变大,根据U=IR可知,定值电阻R两端的电压变大,根据串联电路电压的规律,巨磁电阻两端的电压变小,即电压表示数变小,故选D。
15.BC 在磁体外部磁感线是从N极出发回到S极,A、D所示两种情况,导体没有做切割磁感线运动,故不会产生感应电流;B、C所示两种情况,导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,故选B、C。
16.ABD 声是由物体的振动产生的,一切发声的物体都在振动,故A正确;声是由物体的振动产生的,一切正在振动的物体都在发声,所以振动的空气柱一定在发声,故B正确;在10 m2的小房间里说话听不到回声,是因为房间太小,回声和原声混在一起,不
容易区分,故C错误;宇宙飞船的太空舱内充满空气,所以在同一宇宙飞船的太空舱内,两名宇航员可以直接对话,故D正确。
17.BD 物块从A点静止释放下滑,则A做加速运动,其速度变大,动能一定增加,故A错误;由于下滑时物块的高度一直减小,所以其重力势能一定减小,故B正确;由于物块克服摩擦力做功,将一部分重力势能转化为内能,故物块的重力势能减少量大于动
能的增加量,故C错误,D正确。
18.AD 对蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,蓄电池相当于电路中的用电器,故A正确;电动自行车的电动机把大部分电能转化为机械能,小部分电能转化为内能,故B错误;电动机正常工作1 min,电流通过线圈所产生的热量Q=I2Rt=(5 A)2×0.5 Ω×60
s=750 J,故C错误;电动机正常工作1 min,消耗的电能W=UIt=48 V×5 A×60 s=14 400 J,故D正确。
19. 答案 如图所示
解析 题目已过入射点O作出了垂直于界面的法线,已知入射角为43°,反射角等于入射角,也为43°,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,在法线右侧的空气中,过O点作出反射光线;光线从空气斜射向水中,折射角小于入射角,在法线右侧的水中,过
O点画出折射光线。
20. 答案 如图所示
解析 力臂越大越省力,最大的力臂即支点到力的作用点的距离,根据力的示意图的画法作出垂直于OA的作用力即作用在A点的最小动力F,方向斜向下;作出力F 的作用线,由支点O向力F 的作用线作垂线,O点到垂足的距离即阻力F 的力臂l。
1 2 2 2 2
21. 答案 1.6 87.5%
解析 由题图可知,滑轮组承担物重的绳子段数n=2
绳子自由端移动的距离s=2h=2×2 m=4 m
拉力所做总功W =Fs=4 N×4 m=16 J
总
W 16J
拉力F的功率P= 总= =1.6 W
t 10s
有用功W =Gh=7 N×2 m=14 J
有
W 14J
有
滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=87.5%。
W 16J
总
22. 答案 加热 1∶54U2
解析 由电路图可知,当开关S闭合时,R 被短路,电路中电阻最小,电压一定,由P= 可知,此时电饭煲电功率最大,处于加热状态;
2
R
已知P =1 210 W,P =22 W
加热 保温
则电饭煲加热和保温时的功率之比
P ∶P =U2 ∶ U2 = 1 ∶ 1 =55∶1
加热 保温
R R +R R R +R
1 1 2 1 1 2
得R =54R
2 1
故R ∶R =1∶54。
1 2
23. 答案 (1)大 (2)不变 (3)2.2×105 (4)7.3×107
解析 (1)潜水器要下潜到较深的海水中,外壳要能承受较大的压强,选择钛合金板作为主材,主要是因为这种合金的硬度大;
(2)潜水器在上浮且未浮出水面过程中,排开海水的体积不变,海水的密度不变,由F =ρ V g可知浮力不变;
浮 海水 排
(3)该潜水器悬浮在海水中时受到的浮力
F =G=mg=22×103 kg×10 N/kg=2.2×105 N;
浮
(4)海水对其表面的压强
p=F=7.3×107 N=7.3×107 Pa。
S 1m2
24. 答案 (1)高度差 内凹 (2)深度 (3)密度 (4)在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等
解析 (1)压强计是通过U形管中两侧液面的高度差来反映被测压强大小的;将探头放进盛水的容器中,橡皮膜受到水的压强后会内凹。
(2)C、D两个图为同种液体,探头的方向相同,深度不同,且深度较大的,U形管中两侧液面的高度差较大,即压强较大,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)D、E两个图中探头的深度相同,方向相同,液体的密度不同,盐水的密度大于水的密度,盐水中,U形管中两侧液面的高度差较大,压强较大,故可得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)A、B、C三个图中探头的深度相同,液体相同,探头的方向不同,但压强相等,可得出结论:在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
25. 答案 (1)水平 右 (2)41.4 20 1.2 (3)方案2
解析 (1)将天平放在水平台上,先将游码放在标尺左端的零刻度线处,若发现指针在分度盘中央的左侧,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)由图甲可知,烧杯和液体的总质量m=20 g+20 g+1.4 g=41.4 g,由图乙知,量筒的分度值是1 mL,所以液体的体积是20 mL=20 cm3
4
方案3液体质量m=m -m =52.8 g-30 g=22.8 g
3 1
方案3液体体积V=V=19 mL=19 cm3
3
m 22.8g
方案3液体密度ρ= = =1.2 g/cm3。
V 19cm3
m
(3)方案1:当把液体由量筒倒入烧杯时,量筒上会沾有少量液体,导致称量的液体质量偏小,根据ρ= 知测量的液体密度偏小,误差较大;
V
m
方案3:当把液体由烧杯倒入量筒时,烧杯上会沾有少量液体,导致测量的液体体积偏小,根据ρ= 知测量的液体密度偏大,误差较大;
V
方案2避免了方案1和方案3中的这些问题,实验误差较小,故方案2较合理。
26. 答案 (1)等于 (2)1.2 偏大
解析 (1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸入水中(如图甲→乙→丙),由阿基米德原理可知,在此过程中金属块受到的浮力等于排开的水所受的重力,故F =F ;
甲 丙
(2)由图丙、丁可知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,由图丁可知G =F =4.4 N,图丙中F '=3.2 N,图丙中金属块所受到的浮力约为:
总 示 示
F =G -F '=4.4 N-3.2 N=1.2 N;
浮 总 示
金属块完全离开水面时表面有一些小水滴,使G 的数值偏大,根据F =G -F 可知,此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。
总 浮 总 示
27. 答案 (1)0~0.6 A (2)见解析 (3)17.5
P 1.0W
解析 (1)因为小灯泡的额定电压为3.8 V,故电压表选择0~15 V的量程;由P=UI可知,小灯泡的额定电流约为I= = ≈0.26 A,故电流表选择0~0.6 A的量程。
U 3.8V
(2)用伏安法测量小灯泡的电阻,将小灯泡、电流表、滑动变阻器串联连接,电压表并联在灯泡两端,如图所示:
U U 3.5V
(3)电压表的量程为0~15 V,分度值为0.5 V,小灯泡两端的电压为3.5 V;电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,通过小灯泡的电流为0.2 A;由I= 可得,此时小灯泡的电阻R= = =17.5 Ω。
R I 0.2A
28. 答案 (1)5 m/s (2)600 N (3)3×104 Pa
解析 (1)自行车行驶的速度
s 900m
v= = =5 m/s。
t 3×60s
(2)人与车的总重
G =m g=60 kg×10 N/kg=600 N,
总 总
自行车对地面的压力F=G =600 N。
总
(3)地面的受力面积S=2×0.01 m2=0.02 m2自行车对地面的压强
F 600N
p= = =3×104 Pa。
S 0.02m2
29. 答案 (1)3.77×1011 J (2)1.344×1011 J (3)36%
解析 (1)13.0 t烟煤如果完全燃烧,放出的热量
Q =mq=13.0×103 kg×2.9×107 J/kg=3.77×1011 J。
放
(2)水吸收的热量
Q =c m Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×4×105 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.344×1011 J。
吸 水 水
(3)煤炉加热水的热效率
η=Q ×100%=1.344×1011 J×100%≈36%。
吸
Q 3.77×1011 J
放
30. 答案 (1)2 070 J (2)1 W (3)30~12.5 Ω
解析 (1)由题知,三盏小灯泡的额定电压均为6 V,将A、B、C并联接在6 V电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,所以,电路的总功率
P=P +P +P =3 W+4.8 W+6 W=13.8 W
A B C
W
由P= 可得,2.5 min内三盏小灯泡消耗的总电能
t
W=Pt=13.8 W×2.5×60 s=2 070 J。
(2)将A、B、C串联接在可调电压电源两端,串联电路中各处的电流相等,A灯恰好正常发光,即U =6 V,所以,由图甲可知,电路中的电流I =I =0.5 A,此时C灯两端的电压U =2 V,
A A C C
则C灯的实际电功率P =U I =2 V×0.5 A=1 W。
C实 C C
(3)图乙中,B、C两灯以及滑动变阻器串联,当电压表读数为15 V时,B、C两灯两端的总电压为20 V-15 V=5 V,由图甲知当电流为0.5 A时,B灯两端的电压为3 V,C灯两端的电压为2 V,即U +U =3 V+2 V=5 V,根据串联电路电流处处相等可知I
B C 滑
=I =0.5 A
B
U 15V
滑
滑动变阻器允许接入的最大电阻R = = =30 Ω;
大 I 0.5A
滑
根据图甲知,B灯的额定电流为0.8 A,C灯的额定电流为1.0 A,滑动变阻器滑片向左滑动的过程,变阻器接入的阻值减小,电流增大,但最大不能超过B灯的额定电流,故电路中的电流最大为0.8 A,此时B灯两端的电压为6 V,C灯两端的电压为4 V,则
滑动变阻器两端的电压为U '=20 V-6 V-4 V=10 V
滑
U ' 10 V
滑
滑动变阻器允许接入的最小电阻R '= = =12.5 Ω
小 I ' 0.8 A
滑
所以,滑动变阻器阻值的变化范围为30~12.5 Ω。
