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- 2021-11-06 发布
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2020年青海省西宁市中考物理试卷
一、选择题(本题包括10个小题,1-7小题每题1分,8-10小题每题2分,共13分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的.)
1. 今年新型冠状病毒引起的肺炎在世界范围内传播,严重威胁到了人类的生命。在疫情发生后医院救护病人时,医生、护士所采取的措施和用到的器材中,包含着许多物理知识。下列说法正确的是( )
A.用听诊器诊断病人的心跳声和呼吸声,能起到改变这些声音音色的作用
B.用B超检查病人内脏时,是利用了次声波传播时能量损失小的特点
C.护士会在高烧病人额头擦酒精为病人降温,说明酒精蒸发时吸热
D.用针筒抽取药液时,药液因受到针筒的吸引力作用而进入了针筒
2. 今年世界环境日的中国主题是“美丽中国,我是行动者”,下列做法和想法错误的是( )
A.在倡导“节能环保”的今天,尽可能使用风能、太阳能
B.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
C.在输送电能上应用超导体材料可以降低电能的损耗
D.将使用后的废旧电池集中起来,统一处理
3. 如图是某物质发生物态变化过程中的温度一时间图象,下列从图象中获得的信息正确的是( )
A.这种物质是晶体,其熔点是40∘C
B.在0至5min物质处于固液共存状态
C.在BC段物质不放热,温度保持不变
D.在CD段物质处于液态
4. 小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变,只移动透镜,小明发现透镜在A、B两处时,墙壁上都能得到清晰的像,则两次所成的像( )
A.都是正立的 B.都是虚像
C.透镜在B处时墙上成的像较大 D.透镜在A处时墙上成的像较大
5. 如图是小杨同学参加西宁市学考体育测试投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是( )
A.实心球在空中上升 B.实心球从空中下落
C.实心球在地上越滚越慢 D.实心球停在地面上
6. 如图所示是某校科技小组的四位同学设计的天然气泄露检测电路,其中R为气敏电阻,它的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示,R0为定值电阻,电源两端的电压恒定不变。电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大。图中电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从细管吹向漏斗的大口,以下分析正确的是( )
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A.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
8. 在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,过一会儿,灯L突然变亮,电流表、电压表示数都变大。该电路中可能出现的故障是( )
A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.灯L短路 D.灯L断路
9. 如图甲所示,用弹簧测力计水平拉一木块,使它在水平长木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的两段图象,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.8N
B.木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1:2
C.AB段和BC段拉力做功的功率之比为2:1
D.AB段和BC段木块的速度之比为1:2
10. 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,电流表A1的示数逐渐变小,这一过程中( )
A.滑片P是向b端移动的 B.电流表A的示数逐渐变小
C.电压表V的示数逐渐变小 D.电路的总功率变大
二、填空题(本题包括7个小题,每空1分,共14分)
我们以________为单位来表示声音强弱的等级。当人们感觉室外的噪声过大时,习惯于关闭门窗,从控制噪声角度分析,这是在________中减弱噪声。
小兰站在竖直的平面镜前0.5m处,她在镜中的像到镜面的距离是________m,小兰后退时,她在平面镜中的像将________(选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”)。
青海油田涩北天然气田连续10年保持稳产,为西宁人民的生产、生活用气提供了有力保障。已知天然气的热值是7×108J/m3,若小明家完全燃烧0.01m3的天然气,放出的热量为________J;做饭时会闻到饭香,从物理学角度来看,属于________现象。
家庭电路中各用电器是________联的,铭牌上均标有“220V 100W”的电视机和电热毯都正常工作1h,则________产生的热量较多。
工程载重汽车装有许多车轮,是通过________(选填“增大”或“减小”)受力面积来减小汽车对地面的压强,若水平地面能承受的最大压强为8×106Pa,轮胎与地面的总接触面积为0.4m2,则该汽车载物后的总重不能超过________N。
如图所示,是小明家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数,由图可知,他家在该月消耗的电能为________kW⋅h,他家现已接入用电器的总功率为2000W,还可以接入的用电器最大功率为________W。
人在绳子自由端用拉力F通过图甲所示的滑轮组,将重900N的物体匀速提升6m,用时15s,则所做的有用功为________J,拉力做的功W随时间t变化的图象如图乙所示(忽略绳重和摩擦),滑轮组的机械效率是________。
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三、作图题(本题包括2个小题,每题2分,共4分)
如图所示,请将光路图补充完整。
如图所示,杠杆可绕固定点O转动,且自重不计,要使杠杆在图示位置平衡,请作出物块所受重力示意图和施加在A点使杠杆平衡的最小力F的示意图。
四、实验及探究题(本题包括2个小题,20题6分,21题7分,共13分)
某学校实验小组想知道门源菜籽油的密度,于是他们取了适量的菜籽油,带入实验室进行测量。
(1)将天平放在________桌面上,把游码拨到标尺左端的零刻度线处,此时指针偏向分度盘左侧,应该向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)先用天平称出空烧杯的质量为31.2g,然后将适量菜籽油倒入烧杯,放在天平左盘上称量,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和菜籽油的总质量为________。
(3)将烧杯中的菜籽油倒入量筒,其示数如图乙所示,菜籽油的体积为________cm3。
(4)根据测量的数据,所测菜籽油的密度为________g/cm3。
(5)有同学联想到家中做汤时,菜籽油漂浮在水面上,同学们在小组讨论交流后认为所测的菜籽油密度值偏大,其原因是________。
某同学按如图1所示的电路图进行实验:R1为定值电阻,闭合开关S,通过改变滑动变阻器R2滑片的位置,使电压表V1的示数分别为2V,4V,6V,电压表V2和V及电流表A的示数如表所示:
项目
第一次
第二次
第三次
电压表V1的示数U/V
2
4
6
电压表V2的示数U/V
6
4
2
电压表V的示数U/V
8
8
8
电流表A的示数I/A
0.2
0.4
0.6
(1)对表格中三只电压表的数据分析,可归纳得出U与U1、U2的关系式是________。
(2)对表格中电压表V1和电流表A的数据分析,可归纳得出的结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成________(选填“正比”或“反比”)。
(3)从表中数据可知,电源电压为________V,R1的阻值为________Ω。
(4)若将上面实验中的定值电阻R1换成额定电压为2.5V的小灯泡,在多次测量小灯泡电阻的过程中,发现当电压表V1示数增大时,电压表V1示数与电流表A示数比值将逐渐增大,造成这一现象的原因是:________;调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表A的示数如图2所示,为________A,小灯泡的额定功率是________W。
五、计算题(本题包括2个小题,22题9分,23题7分,共16分)
今年,西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利,农村家庭电器化普及程度越来越高。小明家电热饮水机的简化电路图如图所示,它有加热和保温两种工作状态,当S2断开时,饮水机处于保温状态。R1和R2
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均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
220V
2000W
保温功率
400W
容量
2.5L
(1)饮水机在加热状态下正常工作,将2kg的水从20∘C加热至100∘C,水吸收的热量是多少?[水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅∘C)]
(2)在(1)问加热情况下,饮水机正常工作了420s,消耗了多少电能?加热效率是多少?
(3)电热丝R2的阻值是多少?
装有水的圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示。将一不吸水,体积为100cm3的石块用细线系着浸没在水中,容器中水的深度由10cm上升到12cm,如图乙所示。(容器壁厚度忽略不计ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)石块未放入水中时,容器底部受到水的压强;
(2)石块浸没在水中时,受到的浮力;
(3)容器中水的重力。
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参考答案与试题解析
2020年青海省西宁市中考物理试卷
一、选择题(本题包括10个小题,1-7小题每题1分,8-10小题每题2分,共13分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的.)
1.
【答案】
C
【考点】
汽化及汽化吸热的特点
响度
超声波与次声波
大气压的综合应用
【解析】
①声音的强弱叫响度,声音的品质叫音色;
②声音可以传递信息和能量;
③蒸发是吸热过程;
④空气对浸入其中的物体有压强作用。
【解答】
A、利用听诊器是为了增加声音的响度,不能改变声音的音色。故A不正确;
B、B超是利用了声音可以传递信息的特点。故B不正确;
C、酒精蒸发要吸收热量,所以在高烧病人额头擦酒精可以为病人降温。故C正确;
D、针筒吸取药液时,是大气压把药液压入了针筒。故D不正确。
2.
【答案】
B
【考点】
超导体的特点及应用
能源危机与能源消耗对环境的影响
【解析】
(1)风能、太阳能属于可再生能源,且属于无污染的绿色能源。
(2)能量转化的过程是有方向性的,人类消耗能源转化成我们需要的能量。
(3)超导体的电阻为零,有电流通过时,不会产生热量。
(4)干电池工作时,将化学能转化为电能,废电池中残留大量的有害物质。
【解答】
A、在倡导“节能环保”的今天,尽可能使用风能、太阳能,因为风能、太阳能属于可再生能源,且属于无污染的绿色能源,故A正确。
B、能量在转化过程中是守恒的,但是人类对能源的消耗越来越多,能源会逐渐减少,故B错误。
C、在输送电能上应用超导体材料可以降低电能的损耗,因为超导体的电阻为零,有电流通过时,不会产生热量,故C正确。
D、将使用后的废旧电池集中起来,统一处理,是因为废旧电池中含有大量有害物质,故D正确。
3.
【答案】
A
【考点】
熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】
(1)晶体和非晶体的区别是晶体有一定的熔点或凝固点,而非晶体没有;
(2)(4)晶体凝固时先是液态,温度降低,当达到凝固点时开始凝固,凝固过程中是固液共存态,最后全部凝固变为固态;
(3)通过图象看出物质的温度随着时间的增加呈降低趋势,是物质的凝固过程,晶体凝固过程中放热但温度不变;
【解答】
通过图象可知,物质的温度随着时间的增加呈降低趋势,是物质的凝固过程,
A、根据图象可知,该物质凝固时有固定的凝固温度(40∘C),所以是晶体的凝固图象,同种晶体的熔点和凝固点是相同的,则此物质的熔点是40∘C,故A正确;
B、在0至5min物质的温度持续下降,但还没有达到凝固点,此时物质处于液态,故B错误;
C、BC段是晶体的凝固过程,凝固过程中物质放热但温度不变,故C错误;
D、在CD段物质的温度持续下降,凝固已经完成,物质处于固态,故D错误;
4.
【答案】
D
【考点】
凸透镜成像的应用
【解析】
(1)凸透镜成像时,光屏上能呈现的像都是实像,实像都是倒立的。
(2)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。
【解答】
墙相当于凸透镜成像实验中的光屏,墙上都能接到像,则像是实像,实像都是倒立的;故AB错误。
当凸透镜在A处时,物距小,像距大,像较大,其成像原理和投影机原理相同;当凸透镜在B处时,物距大,像距小,像较小,其成像原理和照相机原理相同,故C错误,D正确。
5.
【答案】
D
【考点】
平衡力的辨别
【解析】
平衡状态是指匀速直线运动状态和静止状态。处于平衡状态的物体受平衡力的作用。由此分析解答。
【解答】
AB、球在空中运动时,由于惯性继续运动,此时球只受重力和空气阻力的作用;由图可知,实心球的运动方向(即运动状态)不断变化,所以受力不平衡。故AB错误;
C、当球落到地面上时,由于惯性继续滚动,但由于受到地面的摩擦力,所以越滚越慢,运动状态发生变化,所以受力不平衡,故C错误;
D、当实心球停在地面上时,受竖直向下重力和地面对它竖直向上的支持力,在这两个力的作用下保持平衡状态,所以此时受平衡力,故D正确。
6.
【答案】
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C
【考点】
串、并联电路的设计
【解析】
先由图象可知,当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小,然后根据选项中的电路图结合串、并联电路的特点和欧姆定律判断电表示数的变化,找到符合题意的电路图。
【解答】
由图象可知,当天然气浓度增大时,气敏电阻的阻值减小;
A、由图可知,R与R0并联,电压表测电源的电压;因电源的电压不变,所以当天然气浓度增大时,电压表的示数不变,故A不符合题意;
B、由图可知,R与R0并联,电流表测R0支路的电流;根据并联电路独立工作互不影响可知,当天然气浓度增大时,通过R0支路的电流不变,即电流表的示数不变,故B不符合题意;
C、由图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流;当天然气浓度增大时,气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故C符合题意;
D、由图可知,R与R0串联,电压表测气敏电阻R两端的电压;当天然气浓度增大时,气敏电阻的阻值减小,由串联电路的分压特点可知R两端分得的电压减小,即电压表的示数减小,故D不符合题意。
7.
【答案】
B
【考点】
流体压强与流速的关系
【解析】
在气体中,流速越大的位置压强越小。从乒乓球的上下两面的空气流动速度不同分析解决。
【解答】
A、电吹风从管口向上吹气时,乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起,故A错误。
B、乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起,故B正确。
C、乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起,故C错误;
D、球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小,故D错误。
8.
【答案】
A
【考点】
电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】
(1)由图可知,电阻R、灯泡L串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流;
(2)根据电压表和电流表示数变大分析电路中的故障所在。
【解答】
由图知,电阻R、灯泡L串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流;
过一会儿,灯L突然变亮,电流表、电压表示数都变大,说明电路是接通的,没有断路故障,故BD错误;
若灯L发生了短路,灯泡不能发光,电压表示数变为零,不符合题意;
若电阻R短路,此时电压表测量电源电压,其示数变大;电路中总电阻减小,电流增大,电流表示数增大,符合题意;
9.
【答案】
C
【考点】
速度公式及其应用
功率的计算
摩擦力的大小
【解析】
(1)根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数,即木块受到的拉力;
(2)影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(3)根据图象分析得出速度之比,根据平衡力的知识分析拉力的变化,根据P=Wt=Fst=Fv判断出功率之比。
【解答】
A、从图甲知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.2N,即图甲中木块受到的拉力为2.2N,故A错误;
B、两次拉动同一木块在水平长木板上做匀速直线运动,压力大小和接触面的粗糙程度均相同,则木块受到的摩擦力大小相同,即木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1:1,故B错误;
CD、从图乙可知,木块两段都做匀速直线运动,AB段3s运动路程为12m,BC段3s运动路程为18m−12m=6m;由速度公式可知,木块AB和BC段的速度之比v1:v2=s1:s2=12m:6m=2:1,故D错误;
从图乙可知,木块两段都做匀速直线运动,而做匀速直线运动的物体受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等,因为摩擦力大小相同,故拉力的大小也相同,
根据P=Wt=Fst=Fv知,在拉力一定时,功率与速度成正比,即P1:P2=v1:v2=2:1,故C正确。
10.
【答案】
B
【考点】
电路的动态分析
【解析】
AB、分析电路连接及电表测量的物理量,由并联电路各支路互不影响,通过R2的电流大小不变,由并联电路电流的规律,分析因电流表A的示数变化;
A1的示数变小,由欧姆定律分析变阻器连入电路的电阻变化;
C、电压表测电源电压,示数不变;
D、电流表A的示数逐渐变小,根据P=UI分析电路的总功率变化。
【解答】
AB、两电阻并联,A测干路的电流,A1测R1支路的电流,电压表测电源电压,由并联电路各支路互不影响,通过R2的电流大小不变,电流表A的示数逐渐变小,由并联电路电流的规律,因电流表A的示数逐渐变小,B正确;
A1的示数变小,由欧姆定律,变阻器连入电路的电阻变大,滑片P是向a端移动的,A错误;
C、电压表测电源电压,示数不变;C错误;
D、电流表A的示数逐渐变小,根据P=UI,电路的总功率变小,D错误。
二、填空题(本题包括7个小题,每空1分,共14分)
【答案】
dB(分贝),传播过程
【考点】
防治噪声的途径
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声音的等级和噪声的危害
【解析】
①人们以分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级。0dB是人刚能听到的最微弱的声音;
②防治噪声污染可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个环节进行防治。
【解答】
声音的强弱通常用dB(分贝)来表示。
控制噪声有三种途径:阻止噪声产生,阻断噪声的传播和防止噪声进入耳朵。
当人们感觉室外的噪声过大时,习惯于关闭门窗,从声学角度讲,这是从传播过程中减弱噪声。
【答案】
0.5,不变
【考点】
平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
【解析】
平面镜成像的特点:
①平面镜所成的像是虚像;
②像与物体的大小相同;
③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等;
④像与物体相对于平面镜对称。
【解答】
由平面镜成的像特点可知,平面镜成的像是正立等大的虚像,因为平面镜成的像到镜的距离与物到镜的距离相等,所以小兰离镜0.5m,像离镜也应是0.5m;
又因为不论物离镜远还是近,像与物大小都相同,当人远离镜子时,像的高度是不变的。
【答案】
7×106,扩散
【考点】
燃料的热值
扩散现象
【解析】
(1)已知天然气的热值和体积,利用公式Q放=Vq计算完全燃烧0.01m3的天然气放出的热量;
(2)不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散说明了分子在不停地做无规则运动。
【解答】
(2)做饭时会闻到饭香,说明了分子在不停地做无规则运动,是扩散现象。
故答案为:7×106;扩散。
【答案】
并,电热毯
【考点】
串联电路和并联电路的辨别
焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】
家庭电路中各用电器互不影响,由此可知各用电器间的连接方式;
电流做功,实质上是消耗电能转化为其它形式的能的过程,根据用电器消耗的电能与其他形式能的转换进行分析。
【解答】
家庭电路中各用电器互不影响,所以各用电器是并联的;
已知电视机和电热毯的功率相同,工作时间也相同,由W=Pt可得,它们消耗的电能相同,但电热毯将消耗的电能全部转换为内能,而电视机将消耗的电能一部分转换为内能,还转化为光能等,因此电热毯产生的热量较多。
【答案】
增大,3.2×106
【考点】
压强的计算公式及其应用
减小压强的方法及其应用
【解析】
(1)压力一定时,可通过增大受力面积减小压强;
(2)由p=FS的公式变形进行计算车对地面的压力,其大小等于车和货物的总重力。
【解答】
(2)由p=FS可得,
轮胎能承受的最大压力:F大=p大S=8×106Pa×0.4m2=3.2×106N,
则该汽车载物后的最大总重力:G大=F大=3.2×106N。
故答案为:增大;3.2×106。
【答案】
90,200
【考点】
电能表参数的理解与电功的测量
电功率的计算
【解析】
小明家在该月消耗的电能等于月末与月初电能表的示数之差;
电能表上“220V”表示这个电能表的工作电压,“10A”表示平时工作时电能表允许通过的最大电流,利用公式P=UI计算电能表允许同时使用的用电器的最大总功率;再减去已经接入的用电器的电功率,可得还可以接入的用电器最大功率。
【解答】
由图知,小明家在该月消耗的电能:
W=1377.6kW⋅h−1287.6kW⋅h=90kW⋅h,
电能表上“220V”表示这个电能表的工作电压,“10A”表示平时工作时电能表允许通过的最大电流,
则他家电能表允许同时使用的用电器的最大总功率:
P最大=UI最大=220V×10A=2200W,
还可以接入的用电器最大功率:
P′=P最大−P=2200W−2000W=200W。
【答案】
5400,90%
【考点】
有用功、额外功、总功
滑轮(组)的机械效率
【解析】
(1)已知物体M的重力,根据公式W=Gh计算拉力F对所提升物体M做的有用功;
(2)根据图乙可以确定此时拉力做的功,即总功,再据机械效率的计算公式计算即可。
【解答】
(2)据图乙可知,15s内拉力做的总功是6000J,
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则滑轮组的机械效率:
η=WW=5400J6000J×100%=90%。
故答案为:5400;90%。
三、作图题(本题包括2个小题,每题2分,共4分)
【答案】
【考点】
透镜的光路图
【解析】
仔细观察入射光线或折射光线的特点,根据凹透镜的三条特殊光线作图。
【解答】
过凹透镜光心的光线其传播方向不变;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,
【答案】
【考点】
杠杆中最小力的问题
重力示意图
【解析】
(1)根据重力的方向是竖直向下的,从重心做竖直向下的力,可得物体所受重力示意图;
(2)重物对杠杆的拉力为阻力,阻力、阻力臂一定时,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长越省力,确定最长的动力臂,垂直力臂画出最小力的示意图。
【解答】
重力的方向是竖直向下的,从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为物体所受重力的示意图;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,动力作用在A点,则OA为最长的动力臂,因此连接OA,过A点作垂直于OA向上的力,即为施加在A点最小力F的示意图,
四、实验及探究题(本题包括2个小题,20题6分,21题7分,共13分)
【答案】
水平,右
62g
28
1.1
烧杯内壁有菜籽油残留,所测体积偏小
【考点】
液体密度的测量
设计实验测密度
【解析】
(1)天平放在水平桌面上,游码归零,平衡螺母向上翘的一端移动。
(2)烧杯和菜籽油的总质量砝码质量和游码对应刻度之和。
(3)读出量筒中菜籽油的体积。
(4)知道空烧杯的质量,烧杯和菜籽油的质量,求出量筒中菜籽油的质量,根据密度公式求出菜籽油的密度。
(5)由于烧杯中的菜籽油不能全部倒入量筒,导致菜籽油的体积变小,密度偏大。
【解答】
天平放在水平桌面上,把游码拨到标尺左端的零刻度线处,此时指针偏向分度盘左侧,说明天平的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动。
烧杯和菜籽油的总质量:m′=50g+10g+2g=62g。
量筒中菜籽油的体积:V=28ml=28cm3。
量筒中菜籽油的质量:m=62g−31.2g=30.8g,
菜籽油的密度:ρ=mV=30.8g28cm3=1.1g/cm3。
由于烧杯中的菜籽油不能全部倒入量筒,导致菜籽油的体积变小,密度偏大。
【答案】
U=U1+U2
正比
8,10
灯丝电阻受温度影响,温度越高电阻越大,0.32,0.8
【考点】
探究用电器的电功率实验
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
(1)由电路图知,电阻R1与R2串联,电压表V测串联电阻的总电压,电压表V1测电阻R1的电压,电压表V2测电阻R2的电压,根据表中数据,
分析串联电路总电压与各电阻电压间有什么关系,从而得出结论。
(2)电阻R1是定值电阻,阻值不变,电压表V1测电阻R1电压,电流表测电路电流,根据表中数据,分析电阻R1的电压与电流有什么关系。
(3)由电路图知电压表V测电源电压,由表中数据可以知道电源电压的数值;根据电压表V1的示数与电流表示数,由欧姆定律可以求出电阻R1的阻值。
(4)电压表V1示数与电流表A示数比值将逐渐增大,说明灯丝电阻随电压的增大而增大,可从温度对电阻的影响分析原因;由图示电流表确定电流表量程与最小分度值,
读出电流表示数,然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率。
【解答】
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电阻R1与R2串联,电压表V测串联电阻的总电压,电压表V1测电阻R1的电压,电压表V2测电阻R2的电压,由表中数据可知,电阻R1与R2两端的电压之和等于电压表V的示数,这表明:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2;
由电路图知,电压表V1测电阻R1的电压,电流表测电路电流;电阻R1是定值电阻,阻值不变,由表中实验数据,电压表V1示数与电流表示数成正比,
这表明:导体电阻一定时,通过它的电流跟它两端电压成正比。
电压表V测电源电压,由表中实验数据知电压表V的示数是8V,则电源电压是8V;电阻R1的阻值R1=U1I=2V0.2A=10Ω。
随灯泡电压U的增大,流过灯泡的电流I增大,灯泡实际功率P=UI增大,灯泡温度升高,灯泡电阻变大,
这说明,灯泡灯丝的温度升高,电阻增大;由图示电流表可知,电流表量程是0.6A,分度值是0.02A,
电流表示数是0.32A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W。
五、计算题(本题包括2个小题,22题9分,23题7分,共16分)
【答案】
饮水机在加热状态下正常工作,将2kg的水从20∘C加热至100∘C,水吸收的热量是6.72×105J;
在(1)问加热情况下,饮水机正常工作了420s,消耗了8.4×105J的电能,加热效率是80%;
电热丝R2的阻值是30.25Ω。
【考点】
能量利用效率
电功与热量的综合计算
【解析】
(1)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量;
(2)根据W=Pt求出消耗的电能,利用η=QW×100%求出电热水器加热的效率;
(3)当只闭合S1时,只有R1工作,饮水机处于保温状态,当S1、S2同时闭合时,两电阻并联,饮水机处于加热状态,
加热时的功率减去保温时的功率即为R2的电功率,由P=UI=U2R算出电阻R2的阻值。
【解答】
水吸收的热量:
Q吸=cm( t−t0)=4.2×103J/(kg⋅∘C)×2kg×(100∘C−20∘C)=6.72×105J,
由P=Wt可得,
消耗的电能为:
W=P加热t=2000W×420s=8.4×105J,
饮水机加热的效率为:
η=QW×100%=6.72×105J8.4×105J×100%=80%;
当只闭合S1时,只有R1工作,饮水机处于保温状态,
当S1、S2同时闭合时,两电阻并联,饮水机处于加热状态,
因电路的总功率等于各用电器功率之和,
所以,R2的电功率:
P2=P加热−P保温=2000W−400W=1600W,
由P=UI=U2R可得,
电阻R2的阻值:
R2=U2P2=(220V)21600W=30.25Ω。
【答案】
石块未放入水中时,容器底部受到水的压强为1000Pa;
石块浸没在水中时,受到的浮力为1N;
容器中水的重力为5N。
【考点】
重力的计算
浮力大小的计算
液体压强的计算公式及其应用
【解析】
(1)知道石块未放入水中时的水深,利用p=ρgh求容器底部受到水的压强;
(2)当石块浸没水中时,排开水的体积等于石块的体积,利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排求石块所受浮力;
(3)求出石块浸没前后水深变化△h,利用V排=S△h求圆柱形容器底面积;而容器中水的体积V水=Sh1,利用m=ρV求容器中水的质量,再利用G=mg求容器中水的重力。
【解答】
石块未放入水中时,水的深度h1=0.1m,
容器底部受到水的压强;
p=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
当石块浸没水中时,排开水的体积V排=V石=100cm3=100×10−6m3,
石块所受浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10−6m3=1N;
石块浸没前后,水深变化△h=h2−h1=0.12m−0.1m=0.02m,
圆柱形容器底面积:
S=V△h=100×10−6m30.02m=5×10−3m2,
容器中水的体积:V水=Sh1=5×10−3m2×0.1m=5×10−4m3,
容器中水的质量:
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×5×10−4m3=0.5kg,
容器中水的重力:
G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N。
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