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- 2021-05-10 发布
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2016年四川省德阳市中考物理试卷
一、选择题(每题3分,共24分)
1.对于一些物理量的估算,下列说法正确的是( )
A.人正常行走的速度约为1.5m/s
B.人体感觉舒适的气温约为37℃
C.一个初中生的体重约为50N
D.家里电视机正常工作电流约为5mA
2.对下列物理现象,判断正确的是( )
A.实验中的两个轻质小球相互吸引,则它们一定带异种电荷
B.烈日下游泳池旁的混凝土热得烫脚,而池中的水却不怎么热,这是因为混凝土吸热多些
C.踢出的足球在空中飞行,受到重力的同时,也受到向前的冲力
D.悠扬的钢琴声也可能成为噪声
3.关于光现象,下列关联错误的是( )
A.影子的形成﹣﹣光沿直线传播
B.缥缈不定的海市蜃楼﹣﹣光的反射
C.“老花眼”戴“老花镜”﹣﹣凸透镜对光有会聚作用
D.朗朗夜空的星光闪烁﹣﹣光的折射
4.如图是某同学做实验时的电路图.闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数约等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A.电源正极与a之间断路 B.a、L1、b之间断路
C.b、L2、c之间断路 D.c与电源负极之间断路
5.如图电源电压保持不变.将开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,电路中的变化情况是( )
A.电压表的示数变小
B.R2消耗的功率变小
C.电路消耗的总功率变大
D.电压表和电流表示数的比值不变
6.关于功率、机械效率的说法正确的是( )
A.做功多的机器机械效率一定高
B.机械效率高的机器功率一定大
C.功率小的机器做功慢
D.功率大的机器做功时间一定短
7.如图所示重G的铁块静止在斜面上,则斜面对铁块的作用力大小为( )
A.等于G B.大于G
C.小于G D.以上情况都有可能
8.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙串联后接在电压为6V的电源两端,下列分析正确的是( )
A.乙两端的电压是2V B.甲消耗的电功率等于0.8W
C.甲中的电流大于乙中的电流 D.甲乙两端的电压之比为2:1
五、(本题包括13个小题,共61分)
9.有质量为5kg,初温为15℃的水,吸热后温度升高到95℃,则需吸收的热量为 J;如果这些热量由天然气燃烧来提供,则至少需要燃烧热值为4.0×107J/m3的天然气 m3.(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))
10.一台功率为2kW的电动机,1min做的功为 J;这些功可以将重力为2×104N的物体匀速竖直提升 m.
11.如图斜面长6m、高1.5m,工人用沿斜面向上500N的力,以1.5m/s的速度把重1600N的箱子匀速推到车上,则推力的功率是 W;该斜面机械效率是 %.
12.图示电源电压定值,电阻R0=6Ω,其中小灯泡标有“2.4V 1.44W”字样.当开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器滑片P至某位置时小灯泡正常发光;保持滑片P的位置不变,再断开S1、闭合S2时,电流表的示数是0.5A,
(1)电源电压为 V;
(2)若将S1、S2都闭合,要使小灯泡L仍然正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值应该为 Ω.
13.某艘船在静水中的速度为6m/s,现在它在水流速度为2m/s的河中逆流行驶,在经过一座桥时掉落了一只空木箱,经过了2分钟船上的人才发现,马上调头去寻找漂走的木箱,从此处到追上木箱,船行驶的路程至少为 m.
14.木块A静止在水面上,作出它受力的示意图.
15.作出图中所缺的光线.
16.如图示为一通电螺线管与一小磁针静止时的情形,请在图中标出螺线管的N极和电源的“+”极符号.
17.冬天,家里使用电烤火炉取暖时,电炉丝已经热得发红,而连接烤火炉的导线却不怎么热.请用所学物理知识解释这个现象.
18.实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.请回答下列问题:
试验次数
1
2
钩码重G/N
4
4
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
绳端移动的距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
74.1%
(1)通过分析表中数据可知第2次实验使用的是 (选填“甲”或“乙”)图所示的装置.
(2)根据表中数据,可以计算出第2次实验中的机械效率应为η= .
(3)通过对第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(或动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”).
19.在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,小红所在的实验小组用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,所用滑动变阻器R(20Ω 1A).他们所设计的实验电路如图甲所示
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路甲补充完整.(导线不能交叉)
(2)电路甲正确连接后,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“左”或“右”)端.
(3)小红同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 V;若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(4)小红同学移动滑片多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息,计算出小灯泡的额定功率是 W.
20.图示电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=30Ω,灯泡L标有“6V 3.6W”字样,且电阻不变.当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S1时,灯L刚好正常发光.求:
(1)灯泡工作时的电阻;
(2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5min内做的电功是多少?
(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少?
21.水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)木块B受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?
2016年四川省德阳市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共24分)
1.对于一些物理量的估算,下列说法正确的是( )
A.人正常行走的速度约为1.5m/s
B.人体感觉舒适的气温约为37℃
C.一个初中生的体重约为50N
D.家里电视机正常工作电流约为5mA
【考点】速度与物体运动;温度;重力大小的估测;电流的大小.
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
【解答】解:
A、中学生正常步行的速度约为1.2m/s,1.5m/s接近1.2m/s,故A正确;
B、人体感觉舒适的气温约为20℃左右,故B错误;
C、一个初中生的体重约为500N,故C错误;
D、家用电视机的额定功率在110W左右,由P=UI可知,正常工作时的电流大约:I===0.5A.故D错误.
故选A.
2.对下列物理现象,判断正确的是( )
A.实验中的两个轻质小球相互吸引,则它们一定带异种电荷
B.烈日下游泳池旁的混凝土热得烫脚,而池中的水却不怎么热,这是因为混凝土吸热多些
C.踢出的足球在空中飞行,受到重力的同时,也受到向前的冲力
D.悠扬的钢琴声也可能成为噪声
【考点】物体带电情况的判断;惯性;噪声及来源;比热容解释简单的自然现象.
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体可以吸引轻小物体;
(2)水的比热容大,在同样吸放热的情况下,其温度变化不明显;
(3)足球离开脚后,由于惯性继续向前飞行,不再受到向前的力;
(4)从环保的角度,一切影响人们工作、学习、休息的声音都可能成为噪声.
【解答】解:
A、实验中的两个轻质小球相互吸引,则它们可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电,故A错误;
B、烈日下游泳池旁的混凝土热得烫脚,而池中的水却不怎么热,是因为水的比热容大,在同等情况下,吸收热量,水的温度不如混凝土温度变化明显,故B错误;
C、踢出的足球由于惯性在空中飞行,受到重力的作用,但不受向前的冲力,故C错误;
D、悠扬的钢琴声如果影响了人们的工作、学习、休息也可能成为噪声,故D正确.
故选D.
3.关于光现象,下列关联错误的是( )
A.影子的形成﹣﹣光沿直线传播
B.缥缈不定的海市蜃楼﹣﹣光的反射
C.“老花眼”戴“老花镜”﹣﹣凸透镜对光有会聚作用
D.朗朗夜空的星光闪烁﹣﹣光的折射
【考点】凸透镜的会聚作用;光直线传播的应用;光的折射现象及其应用.
【分析】自然界中的光现象主要包括以下三种:
①光沿直线传播:知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的.
②光的反射:知道平面镜成像、水中倒影等是由于光的反射形成的.
③光的折射:知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射.其中光的色散其实质也是光的折射形成的.
【解答】解:
A、影子的形成是光沿直线传播形成的,故A正确;
B、缥缈不定的海市蜃楼是光经过不均匀的大气层发生折射形成的,不是光的反射,故B错误;
C、“老花眼”是远视眼,是由于晶状体的折光能力变弱造成的,戴“老花镜”是利用了凸透镜对光有会聚作用,故C正确;
D、朗朗夜空的星光闪烁是因为星光经过不均匀的大气层时,发生折射形成的,故D正确.
故选B.
4.如图是某同学做实验时的电路图.闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数约等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A.电源正极与a之间断路 B.a、L1、b之间断路
C.b、L2、c之间断路 D.c与电源负极之间断路
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
【分析】在串联电路中电流表示数为零,说明电路是开路;电压表示数等于电源电压,说明从b点到电源正极、从c点到电源负极是通路,在b、c两点之间有断路.
【解答】解:A、如果电源正极与a之间断路,则电压表无示数,不符合题意,故A错;
B、如果a、L1、b之间断路,则电压表无示数,不符合题意,故B错;
C、如果b、L2、c之间断路,则电流表无示数,电压表通过灯L1、闭合的开关、电流表和导线接在电源的两极上,电压表的示数等于电源电压,符合题意,故C正确;
D、如果c与电源负极之间断路,则电压表无示数,不符合题意,故D错.
故选C.
5.如图电源电压保持不变.将开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,电路中的变化情况是( )
A.电压表的示数变小
B.R2消耗的功率变小
C.电路消耗的总功率变大
D.电压表和电流表示数的比值不变
【考点】电路的动态分析;欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,进一步可知电压表和电流表示数的比值变化,根据P=UI可知R2消耗的功率和电路消耗的总功率变化.
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.
将开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,
由U=IR可知,R2两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;
由电压表的示数变大、电流表的示数变小可知,电压表和电流表示数的比值变大,故D错误;
由P=UI可知,R2消耗的功率和电路消耗的总功率均变小,故B正确、C错误.
故选B.
6.关于功率、机械效率的说法正确的是( )
A.做功多的机器机械效率一定高
B.机械效率高的机器功率一定大
C.功率小的机器做功慢
D.功率大的机器做功时间一定短
【考点】功率的概念;机械效率.
【分析】①功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;功率与效率大小没有关系;
②机械效率等于有用功与总功的比值;机械效率与做功的多少没有直接关系.
【解答】解:
A、机械效率等于有用功与总功的比值,做功多两者的比值不一定大,机械效率不一定高,故A错误;
B、机械效率等于有用功与总功的比值,功率表示物体做功的快慢,它们之间没有直接关系,机械效率高的机器功率不一定大,故B错误;
C、功率是表示物体做功快慢的物理量,功率小的机器,其做功慢,故C正确;
D、功率等于功和做功时间的比值,功率大,做功的多少不确定,所以做功时间也不确定,故D错误.
故选C.
7.如图所示重G的铁块静止在斜面上,则斜面对铁块的作用力大小为( )
A.等于G B.大于G
C.小于G D.以上情况都有可能
【考点】压力及重力与压力的区别.
【分析】先分析斜面受到的压力与重力的关系,然后根据压力与支持力为一对相互作用力比较支持力与重力的关系.
【解答】解:因为物体静止在斜面上,所以斜面受到物体压力的作用,并且压力小于重力;又因为斜面受到的压力和物体受到的支持力为一对相互作用力,因此斜面对铁块的作用力小于重力.
故选C.
8.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙串联后接在电压为6V的电源两端,下列分析正确的是( )
A.乙两端的电压是2V B.甲消耗的电功率等于0.8W
C.甲中的电流大于乙中的电流 D.甲乙两端的电压之比为2:1
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)由图象可知,通过两电阻的电流和两端的电压成正比即两电阻为定值电阻,由图象读出任意一组电压和电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值;
(2)两电阻串联时通过它们的电流相等,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出两电阻两端的电压,进一步求出它们的电压之比,利用P=UI求出甲消耗的电功率.
【解答】解:(1)由图象可知,通过两电阻的电流和两端的电压成正比即两电阻为定值电阻,
由图象可知,当U甲=U乙=3V时,I甲=0.6A,I乙=0.3A,
由I=可得,两电阻的阻值分别为:
R甲===5Ω,R乙===10Ω;
(2)将甲和乙串联后接在电压为6V的电源两端时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,甲中的电流等于乙中的电流,故C错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I===0.4A,
甲、乙两端的电压分别为:
U甲′=IR甲=0.4A×5Ω=2V,U乙′=IR乙=0.4A×10Ω=4V,故A错误;
则U甲′:U乙′=2V:4V=1:2,故D错误;
甲消耗的电功率:
P甲=U甲′I=2V×0.4A=0.8W,故B正确.
故选B.
五、(本题包括13个小题,共61分)
9.有质量为5kg,初温为15℃的水,吸热后温度升高到95℃,则需吸收的热量为 1.68×106 J;如果这些热量由天然气燃烧来提供,则至少需要燃烧热值为4.0×107J/m3的天然气 0.042 m3.(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))
【考点】热平衡方程的应用.
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(2)由题知,Q吸=Q放,再利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qV求需要天然气的体积.
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(95℃﹣15℃)=1.68×106J;
(2)由题知,Q吸=Q放,
由Q放=qV,可得,
需要天然气的体积:
V===0.042m3.
故答案为:1.68×106;0.042.
10.一台功率为2kW的电动机,1min做的功为 1.2×105 J;这些功可以将重力为2×104N的物体匀速竖直提升 6 m.
【考点】功的计算.
【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量,利用功率公式P=变形W=Pt计算做功多少;根据W=Gh计算出机器提升的高度.
【解答】解:
(1)由P=得在1min内能做的功为:
W=Pt=2000W×60s=1.2×105J.
(2)由W=Gh得物体提升的高度:
h===6m.
故答案为:1.2×105;6.
11.如图斜面长6m、高1.5m,工人用沿斜面向上500N的力,以1.5m/s的速度把重1600N的箱子匀速推到车上,则推力的功率是 750 W;该斜面机械效率是 80 %.
【考点】机械效率的计算;功率的计算.
【分析】(1)利用P=Fv求求推箱子的功率;
(2)知道斜面长和沿斜面推力大小,利用W=Fs求推力对箱子做的功(总功);利用W=Gh求推力对箱子做的有用功,再利用效率公式求斜面的机械效率.
【解答】解:
(1)推力对箱子做功功率:
P===Fv=500N×1.5m/s=750W;
(2)推力对箱子做的总功:
W总=Fs=500N×6m=3000J,
推力对箱子做的有用功:
W有用=Gh=1600N×1.5m=2400J,
斜面的机械效率:
η==×100%=80%.
故答案为:750;80.
12.图示电源电压定值,电阻R0=6Ω,其中小灯泡标有“2.4V 1.44W”字样.当开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器滑片P至某位置时小灯泡正常发光;保持滑片P的位置不变,再断开S1、闭合S2时,电流表的示数是0.5A,
(1)电源电压为 6 V;
(2)若将S1、S2都闭合,要使小灯泡L仍然正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值应该为 3.6 Ω.
【考点】欧姆定律的应用;电功率与电压、电流的关系.
【分析】(1)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,额定电压下灯泡正常发光,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,利用串联电路的电压特点表示出电源的电压;再断开S1、闭合S2时,R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出变阻器接入电路中的电阻,进一步求出电源的电压;
(2)将S1、S2都闭合时,灯泡L与R0并联后再与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R0
的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,再根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻.
【解答】解:(1)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡正常发光,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:
I=IL===0.6A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=IR+UL=0.6A×R+2.4V,
再断开S1、闭合S2时,R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I′(R+R0)=0.5A×(R+6Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R+2.4V=0.5A×(R+6Ω),
解得:R=6Ω,
电源的电压U=IR+UL=0.6A×6Ω+2.4V=6V;
(2)将S1、S2都闭合时,灯泡L与R0并联后再与滑动变阻器串联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡L仍然正常发光,
所以,通过R0的电流:
I0===0.4A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:
I′=IL+I0=0.6A+0.4A=1A,
因串联电路中总电压等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
UR=U﹣UL=6V﹣2.4V=3.6V,
滑动变阻器接入电路中的电阻:
R′===3.6Ω.
故答案为:(1)6;(2)3.6.
13.某艘船在静水中的速度为6m/s,现在它在水流速度为2m/s的河中逆流行驶,在经过一座桥时掉落了一只空木箱,经过了2分钟船上的人才发现,马上调头去寻找漂走的木箱,从此处到追上木箱,船行驶的路程至少为 960 m.
【考点】速度公式及其应用.
【分析】已知船在静水中的速度和它在水流速度,根据速度公式变形可求得发现木箱丢失后的路程,在这段时间内,木箱也走了2min,由此可求得木箱漂流的路程,然后可知两者相距的路程,然后列方程求得追上木箱的时间,然后可求得船行驶的路程.
【解答】解:已知船在静水中的速度为v1=6m/s,水流速度为v2=2m/s,因为是逆流行驶,则行驶速度v=v1﹣v2=6m/s﹣2m/s=4m/s,t=2min=120s,
由v=可得,发现木箱丢失后船行驶的路程s1=vt=4m/s×120s=480m,
此时木箱漂流的路程s2=v2t=2m/s×120s=240m,
2min后木箱与船相距是s=s1+s2=480m+240m=720m,
设追上木箱的时间为t1,则追木箱的速度v3=6m/s+2m/s=8m/s,
则v2t1+720m=v3t1,
即2m/s×t1+720m=8m/s×t1,
解得t1=120s,
则从此处到追上木箱,船行驶的路程s3=v3t1=8m/s×120s=960m.
故答案为:960.
14.木块A静止在水面上,作出它受力的示意图.
【考点】力的示意图.
【分析】先分析出木块受到重力和浮力作用,而且是一对平衡力;
再找到两个力的三要素:重力和浮力的作用点均在木块的重心上,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上;
分别用一条带箭头的线段把重力、浮力的大小、方向、作用点表示出来.
【解答】解:木块A静止在水面上,受到重力和浮力的作用,并且这两个力是一对平衡力,大小相等,重力从重心竖直向下画,浮力从重心竖直向上画,标出符号G和F,注意两个力的长度相等,如图:
15.作出图中所缺的光线.
【考点】透镜的光路图.
【分析】要正确作出图中缺失的两条光线,必须知道凸透镜的三条特殊光线:过焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线经凸透镜折射后如何传播?
【解答】解:
过焦点的光线折射后平行于主光轴,如图所示:
16.如图示为一通电螺线管与一小磁针静止时的情形,请在图中标出螺线管的N极和电源的“+”极符号.
【考点】通电螺线管的磁场.
【分析】利用磁极间的作用规律,据小磁针的极性确定螺线管的N、S极,再由安培定则可知电流的方向及电源的正负极.
【解答】解:小磁针的右端是N极,即据异名磁极相互吸引可知,该螺线管的左端是S极,即其右端是N极,据安培定则,即用右手握住导线,则大拇指指向右端可知,电流从电源右端流入,即电源的右端是正极,左端是负极.如下图所示:
17.冬天,家里使用电烤火炉取暖时,电炉丝已经热得发红,而连接烤火炉的导线却不怎么热.请用所学物理知识解释这个现象.
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用;焦耳定律.
【分析】由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比.电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,据焦耳定律分析.
【解答】答:
电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过的电流相同,通电时间t相同;因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,所以电流产生的热量:Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的导线都不怎么热的现象.
18.实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.请回答下列问题:
试验次数
1
2
钩码重G/N
4
4
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
绳端移动的距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
74.1%
(1)通过分析表中数据可知第2次实验使用的是 乙 (选填“甲”或“乙”)图所示的装置.
(2)根据表中数据,可以计算出第2次实验中的机械效率应为η= 62.5% .
(3)通过对第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(或动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 越低 (选填“越高”、“不变”或“越低”).
【考点】滑轮(组)机械效率的测量实验.
【分析】(1)通过观察承担物重的绳子的段数,再分析表格中s与h的关系,可判断实验2是用哪个装置进行的实验;
(2)实验2的机械效率可通过公式代入相关数据进行计算得出;
(3)比较实验1和2的条件和机械效率大小,可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响.
【解答】解:
(1)读图可知,乙用4段绳子吊着物体,因此s=4h,分析表中的数据可以看出,实验2符合这一倍数关系;
(2)实验2的机械效率η===×100%=62.5%;
(3)实验1和2中,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低.
故答案为:(1)乙;(2)62.5%;(3)越低.
19.在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,小红所在的实验小组用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,所用滑动变阻器R(20Ω 1A).他们所设计的实验电路如图甲所示
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路甲补充完整.(导线不能交叉)
(2)电路甲正确连接后,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于 左 (选填“左”或“右”)端.
(3)小红同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 2 V;若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 右 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(4)小红同学移动滑片多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息,计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W.
【考点】电功率的测量;串联电路的电压规律.
【分析】(1)由灯的额定电压确定电压表的量程,将电压表与灯并联;
(2)为保护电路,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置;
(3)由串联电路电压的特点,根据分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据图中数据,由P额=U额I计算灯的额定功率.
【解答】解:(1)灯的额定电压为2.5V小于3V,故电压表选用小量程,将电压表并联在灯的两端,如图所示:
(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置,因滑片以右电阻丝连入电路,故滑片应位于左端;
(3)电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,因额定电压为2.5V,故要增大灯的电压,根据串联电路电压的特点,要减小变阻器的电压,根据分压的原理,减小变阻器连入电路中的电阻即可,所以,应将图甲中滑片P向右端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)小灯泡的额定电压为2.5V,由图知对应的电流为0.3A,所以灯的额定功率P额=U额I=2.5V×0.2A=0.50W.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)左;
(3)2; 右;
(4)0.5.
20.图示电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=30Ω,灯泡L标有“6V 3.6W”字样,且电阻不变.当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S1时,灯L刚好正常发光.求:
(1)灯泡工作时的电阻;
(2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5min内做的电功是多少?
(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少?
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S1时,电路为灯泡的基本电路,根据灯泡正常发光求出电源电压.
(1)由灯泡铭牌可以找出灯泡的额定电压与额定功率,由R=求出灯泡的阻值;
(2)当S1断开、S2闭合时,R2与滑动变阻器串联,先根据欧姆定律求出电路电流,然后根据W=I2Rt求出R2在5min内做的电功;
(3)根据P=UI可知,电源电压一定,当电路电阻最小时,电路的总功率最大,由电路图判断电路电阻最小,即电路总功率最大的条件,然后由并联电路特点及功率公式P=求出电路的最大功率.
【解答】解:当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S1时,电路为灯泡的基本电路;
由于灯泡正常发光,因此电源电压为6V;
(1)由P=可得,灯泡工作时的电阻:RL===10Ω;
(2)当S1断开、S2闭合时,R2与滑动变阻器串联;
当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,电路中的电流:I===0.12A;
R2在5min内做的电功:W=I2R2t=(0.12A)2×30Ω×5×60s=129.6J;
(3)当S1、S2均闭合,滑片在最左端时,电路中的总电阻最小,即R最小===7.5Ω;
电路的最大功率:P最大===4.8W.
答:(1)灯泡工作时的电阻为10Ω;
(2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5min内做的电功是129.6J;
(3)电路工作时能消耗的最大功率是4.8W.
21.水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)木块B受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?
【考点】阿基米德原理;压强的大小及其计算;液体的压强的计算.
【分析】(1)对木块做受力分析,向上的是浮力,向下受到了自身的重力和细线的拉力,即F浮=G+F拉;
(2)根据求得的木块B受到的浮力,利用F浮=ρgV排变形可求得排开水的体积,然后可知木块浸入水的深度,再加上拉直的细线长,即为水的深度,利用p=ρgh可求得容器底部受到水的压强;
(3)容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总重力,再利用p=可求得容器对桌面的压强.
【解答】解:
(1)木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,
根据力的平衡条件可得,木块B受到的浮力:F浮=GB+F拉=5N+1N=6N;
(2)由F浮=ρgV排可得,排开水的体积:
V排===6×10﹣4m3,
木块的底面积S木=0.1m×0.1m=1×10﹣2m2.
木块浸入水中的深度:h′===0.06m=6cm,
则水的深度h=h′+L=6cm+5cm=11cm=0.11m,
容器底部受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa;
(3)容器内水的体积:
V水=S容h﹣V排=200×10﹣4m2×0.11m﹣6×10﹣4m3=1.6×10﹣3m3,
由ρ=可得,水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.6×10﹣3m3=1.6kg,
水的重力:G水=m水g=1.6kg×10N/kg=16N,
容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总重力,
即容器对桌面的压力:F=GA+GB+G水=3N+5N+16N=24N,
容器对桌面的压强:p′===1200Pa.
答:(1)木块B受到的浮力是6N;
(2)容器底部受到水的压强是1.1×103Pa;
(3)容器对桌面的压强是1200Pa.
2016年7月8日