资源描述
陕西省延安市延长县达标名校2025年初三下学期研七考试物理试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.四冲程汽油机在工作过程中,将内能转化为机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
2.如图所示,小松鼠用吸管能把牛奶从杯子中“吸”出来.下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是
A.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
B.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D.挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
3.新交通法规定驾驶员不系安全带记3分,罚100元,汽车上设置了“安全带指示灯”是提醒驾驶员系好安全带,当安全带系好时,相当于闭合开关,指示灯不亮,安全带未系时,相当于断开开关,指示灯发光,下列图中符合上述要求的电路图是( )
A. B. C. D.
4.某学校的前、后两个门各装一个开关,传达室内有红、绿两盏灯和电池组,若前门来人闭合开关时红灯亮,后门来人闭合开关时绿灯亮,图中的电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
5.当湿润的空气升入高空时,水蒸气会遇冷形成云,关于云的组成一定是
A.气体 B.液体 C.固体 D.液体或固体
6.如图所示的电路,要使两个小灯泡L1,L2串联,应( )
A. 断开开关S1,S2,闭合开关S3
B. 断开开关S1,S3,闭合开关S2
C. 断开开关S1,闭合开关S2,S3
D. 断开开关S2,闭合开关S1,S3
7.已知冰的密度是0.9×103 kg/m3,1 cm3的冰熔化成水后
A.质量是1 g B.质量是0.9 g
C.体积是1.11 cm3 D.体积是1 cm3
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.重为0.6N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中,如图所示,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则鸡蛋在甲中受到的浮力为_____N,甲的密度____乙的密度(选填“>”、“<”或“=”).
9.冰糖葫芦(如图)的制作方法是:将洗净的山楂穿在竹签上,然后将一定量的白糖放入锅中加热,待白糖_______(填物态变化名称)为糖浆后,将山楂蘸上糖浆,等山楂上的糖浆_______(选填“吸收”或“放出”)热量变成固态.
10.如图所示电路,电源电压不变,开关闭合后,将滑动变阻器的滑片从中点向右滑动过程中,电流表A1的示数_____,电流表A2的示数_____,电压表V的示数_____.(均填“变大”、“变小”或“不变”)
11.合肥轨道交通2号线正式开通运营后,家住市内的部佳通同学放学后,可选择乘坐地铁2号线回家。平时他从家到学校以40km/h的平均速度坐公交车大约需要36min,假如地铁的平均速度为60km/h,则他坐地铁比坐公交车可节省时间_____min。
12.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),其表示的物理意义是___________,天然气的热值为4.0×107J/m3,若完全燃烧0.02m2的天然气所放出的热量,能使5L水温度升高20℃,则此天然气灶的热效率为_______。(ρ水=1.0×103kg/m3)
13.某水电壶工作2min,使图示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为_____kW•h,电功率为_____kW,这些电能可供一只“220 10W”的节能灯正常工作_____h.
14.如图所示,用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和煤油加热(不考虑热损失),在时间相同的情况下,水比煤油温度升高的少,也可以说,要使质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸收的热量比煤油吸收的热量_____。换用其它物质来做这样的实验,通过实验人们得到了类似的结果,物质的这种特性我们可以用物理量_____来描述。
三、作图题(共7分)
15.如下图所示,小球受到的重力为10N.请在图中画出小球在斜面上所受重力的示意图
16.一条螺线管接到电源上,小磁针靠近螺线管的一端,N极指向如图所示,请你标出螺线管所接电源的正、负极,在虚线框内大致画出一条磁感线。
17.如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2;
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在如图甲所示的“测量小灯泡电功率”的实验电路图中,小灯泡L的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙中的器材连接成完整的电路。
(_____)
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中只有一处故障,则电路故障可能是_____。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图丙所示,其示数为_____V.为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A端”或“B端”)滑动。
(4)根据实验测量的数据,绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图象,如图丁所示。分析可知:
①小灯泡的额定功率为_____W
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受_____的影响。
19.利用如图所示装置探究“平面镜成像特点”.实验时应选较薄的玻璃板竖直放置在水平桌面上.
(1)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像与物____________;
(2)将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是_________像;
(3)用方格纸替代白纸,更方便探究像与物________________的关系.
20.陈明同学设计如图所示的装置,研究水的汽化和液化现象。酒精灯通过石棉网对烧瓶里的水加热,产生的水蒸气通过玻璃管通入烧杯中(烧杯中盛有15 ℃的冷水),温度计甲用于测量沸水的温度,温度计乙用于测量烧杯里水的温度。
如图 如图烧瓶内的水沸腾后,陈明观察到甲温度计的示数如图所示,说明水的沸点为_______℃,此时烧瓶内液面的气压比一个标准大气压______;整个加热过程中,甲温度计的示数变化规律是_________;一段时间后乙温度计的示数如图所示,说明烧杯中水的温度________了,这是因为______________;随着实验的进行,右侧烧杯内水的质量将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作:
A.将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积.
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡.
C.把天平放在水平桌面上.
D.将小矿石放在左盘上,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡.
E.在量筒中倒入适量的水并记下水的体积.正确的实验操作顺序是_____(只填字母序号).在调节天平时,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____调(选填“左”或“右”).
用调节好的天平称小矿石的质量.天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示;量筒量出小矿石的体积如图丙所示.请你设计实验表格,填写、处理实验数据,得出结果._____
22.在测量盐水密度的实验中
将装有适量盐水的杯子放在调好的天平左盘,测出杯子和盐水的总质量为116g,然后将杯子中的一部分盐水倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中盐水的体积为_____cm3。将装有剩余盐水的杯子放在天平左盘内,右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图甲所示时,天平再一次平衡,则杯子及杯内剩余盐水的总质量为_____g。根据上述实验数据计算出此盐水的密度为_____kg/m3(结果保留两位小数)。在完成上述实验后,某同学想测量一个小蜡块的密度(其密度小于水),他手中只有如下器材:一个量筒、一根细钢针、一个小蜡块、适量的水。请你帮助他设计实验,补全实验步骤,并用测量的物理量符号表示蜡块的密度。
①向量筒中倒入适量的水,记下体积:
②_____;
③_____;
④_____(水的密度用表示)
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m,物体重力G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。求:
若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功是多少?
24.已知物体浸在水中,排开水的体积为5×10-3米3,求物体受到的浮力F浮.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.如图甲是家用插线板.
在乙图画出插线板内部开关和两插座的连线,并接入家庭电路,要求:①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断②开关接通时两插座都能提供220V电压.把“220V 1100W”的电暖气插入插座,在额定电压下工作:
①流过电暖气的电流多大?
②电暖气的电阻多大?
③电暖气多少小时消耗2.2kW•h的电能?
④电暖气通过导线连到电路,为什么电暖气工作时放出大量热,而与其连接的导线却几乎不发热?该插线板允许通过最大电流为10A,通过计算分析,插线板能否让“220V 750W”电吹风与上述电暖气同时工作?
26.阅读短文,回答问题
风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电,使用时放电至余留20%停止电能输出,可使蓄电池使用寿命更为长久.
如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率.
风力发电机
太阳能电池板
蓄电池
最小启动风速
1.0m/s
电池板的面积
0.5m2
蓄电池容量
150mA•h
最小充电风速
2.0m/s
光电转化效率
16%
额定电压
12V
最大限制风速
12.0m/s
最大输出功率
400W
能源的种类繁多,人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于_____.
A.二次能源 B.可再生能源 C.常规能源 D.非清洁能源风力发电机是根据_____原理发电的利用风力发电时,是将_____能转化为_____能当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时,太阳能电池板的输出功率为_____W已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,若风力发电机的输出功率为50W,此时风速为_____m/s.充满电的蓄电池以额定电压对外供电,输出功率为100W时.为使蓄电池的使用寿命更为长久,持续供电的时间不能超过_____h某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明,已知路灯的规格为“12V70W”,路灯共1000盏,每天正常工作10h,则一天消耗的电能为_____kW•h如果用烧煤发出的电对该道路的路灯供电,已知煤电转换关系为β=380g/kW•h),则一个月需要烧煤_____t(一个月以30天计).
27.一名中学生站在水平地面上,要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升3m.
(1)画出滑轮组的绕线方式;
(2)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75 %,拉力F多大?拉力的功率多大?
(3)若中学生体重为500N、每个脚与地面接触面积均为0. 02m2,此时他对地面的压强多大?
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、C
【解析】
吸气冲程、排气冲程都是消耗机械能的冲程,压缩冲程是把机械能转化为内能,而做功冲程是把内能转化为机械能.
2、D
【解析】
用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强;
A、行驶的汽车,车外的空气流速快、压强小,车内的空气流速小、压强大,向外的压强差就把窗帘压向窗外,故A不符合题意;
B、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,因为分子间有引力,与大气压无关,故B不符合题意;
C、干手搓开的新塑料袋“吸”在手上,因为摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,与大气压无关,故C不符合题意;
D、塑料吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了瓷砖上,此现象与大气压有关,故D符合题意.
3、A
【解析】
试题分析:根据题意知,指示灯与S并联,但电路不会出现短路,即电路中必须串联一个保护电阻;结合选项可知A符合题意,BCD不符合;故应选A.
【考点定位】电路的设计与判断
4、C
【解析】
由题意知,两个灯泡并联,且各有一个开关控制,前门开关控制红灯,后门开关控制绿灯,故C符合题意.故C符合题意.
绿灯亮,表示人在后门按开关,红灯亮表示前门人在前门按开关;说明两灯互不影响,即为并联关系,且后门的控制开关与绿灯在同一支路,前门的控制开关与红灯在同一支路,均为串联关系.
5、D
【解析】
水蒸气上升的过程中,空气的温度变低,导致水蒸气放热液化形成小水滴,若空气的温度很低,水蒸气会放热凝华形成小冰晶;小水滴和小冰晶分别是液体和固体,被上升的气流顶起,从而形成人看见的云,故D正确,ABC错误。
6、B
【解析】
试题分析:电路的连接有串联和并联两种方式:
(1)串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;
(1)并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响.
电流从正极开始,依次经过灯泡L1、S1、L1回到电源负极,因此断开开关S1,S3,闭合开关S1.
考点:串联电路和并联电路的辨别
点评:解决此题的关键是理解串、并联电路的特点,会连接简单的串并联电路
7、B
【解析】
根据题中“已知冰的密度是0.9×103 kg/m3,1 cm3的冰熔化成水后”可知,本题考查密度公式的应用,知道质量是物体的一种属性与物体的状态无关。计算出冰的质量,然后利用公式得出水的体积,通过分析比较得出答案。
【详解】
因为质量是物体的一种属性,与物体的状态无关,
根据可得,冰熔化成水后水的质量:m水=m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×1cm3=0.9g;
水的体积:,故选项ACD错误,选项B正确。
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、0.6 <
【解析】
根据浮沉条件,悬浮时,浮力等于重力,所以鸡蛋在甲中受到的浮力为:
;
根据浮沉条件知,悬浮时,鸡蛋的密度等于甲液体的密度;
漂浮时,鸡蛋的密度小于乙液体的密度;
故甲的密度小于乙的密度.
9、熔化 放出
【解析】
物质从固态变成液态的过程叫熔化;物质从液态变成固态的过程叫凝固.白糖吸热变为糖浆的过程是熔化现象;将山楂蘸上糖浆,等山楂上的糖浆放热凝固变为固态.
10、变小 不变 不变
【解析】
由电路图知道,滑动变阻器和灯泡并联,电压表测量并联电路两端的电压(电源电压),电流表A1 测干路的电流,电流表A2 测灯泡支路的电流;由于电源电压不变,所以滑片移动时电压表V的示数不变;由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以移动滑片时通过灯泡的电流不变,即电流表A2 的示数不变;当向右移动滑动变阻器的滑片P时,变阻器接入电路中的电阻变大,由欧姆定律知道,通过变阻器支路的电流变小,由并联电路的电流特点知道,干路电流变小,即电流表A1 示数变小.
11、12
【解析】
由可得,公交车的路程:,地铁运行的路程等于公交车的路程,由可得,地铁的运行时间:;他坐地铁比坐公交车可节省时间:。
12、1kg的水温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量为4.2×103J 52.5%
【解析】
水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),它表示的物理意义是:1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J,
水的体积V=5L=5dm3=5×10-3m3,
水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg,
水吸热的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg・℃)×5kg×20℃=4.2×105J;
消耗天然气的体积V气=0.02m3,
天然气完全燃烧放出的热量:Q放=V气q=0.02m3×4.0×107J/m3=8×105J,
天然气灶的效率:η=×100%=52.5%。
13、0.05 1.5 5
【解析】
因为2min内电能表转盘转过150r,所以,电路消耗的电能是:W=150/3000kW•h=0.05kW•h,电热水壶的电功率是:P=W/t=0.05kW•h/2/60h=1.5kW=1500W;根据题意知道,节能灯正常工作时的功率是:P灯=P额=10W=0.01kW,由P=W/t可得节能灯正常工作的时间是:t=W/P灯=0.05kW•h/0.01kW=5h.
点睛:本题考查的是使用电能表时电功、电功率的计算以及电功率公式的应用,解题的关键是明白电能表相关参数的含义.
14、多 比热容
【解析】
相同的加热器加热物体,物体吸收热量的多少可以利用加热时间的长短来比较。质量相等的水和煤油,在加热时间相等,即吸收相同热量的前提下,煤油升高的温度多。也就是说要使两者升高相同的温度,对水加热的时间要长,即水吸收的热量要多;这是为了研究物体的吸热本领与物质的种类是否有关而做的实验,在物理学中,为了表示不同物质的吸热本领不同,而引入了比热容这个物理量。
三、作图题(共7分)
15、如图
【解析】
试题分析:小球的重力作用点在球的中心,方向竖直向下,大小为10N,从球心沿竖直向下的方向画一条线段,在线段的末端标上箭头表示重力的方向,如下图:
考点:重力示意图.
16、
【解析】
由小磁针N极靠近螺线管的左端,所以螺线管的左端为S极,右端为N极,根据右手螺旋定则,螺线管中的电流应由左后方流入,右前方流出,所以电源左端为正极,右端为负极;螺线管外部磁感线由N极到S极,如图所示:
。
17、
【解析】
试题分析:从O做F2的垂线段就是F2的力臂L2,如图所示:
考点:力臂作图.
点评:关键是会找出作用在杠杆上的动力和阻力,会根据力臂的画法做出动力臂和阻力臂.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、 灯泡短路了 2.7 A端 0.5 温度
【解析】
(1)根据灯泡额定电压和电阻计算其正常发光时电流,选择合适量程后将电流表串联入电路中;
(2)电流表有示数,说明电路是通路,再根据电压表示数情况判断故障原因;
(3)闭合开关,移动滑片,由图乙电压表小量程读数,因灯在额定电压下正常发光,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑动变阻器的滑片移动的方向;
(4)①根据小灯泡的电流随它两端电压变化的关系,找出额定电压下通过灯的电流,根据
求灯泡的额定功率;
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受温度变化的影响。
【详解】
(1)由题知,小灯泡L的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω,所以灯泡正常工作时的电流约为:,
所以电流表应选择0﹣0.6A量程,并将其串联入电路中,实物图连接如图所示:
(2)连好电路闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,但灯泡不亮,电压表无示数,故障的原因可能是灯泡短路了;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,由图乙知,电压表使用0﹣3V量程,分度值为0.1V,其读数是2.7V;
灯在额定电压下正常发光,为了测量小灯泡的额定功率,应减小灯泡两端的电压,由串联电路电压的规律,要增大变阻器分得的电压,根据串联分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,应将滑动变阻器的滑片向A端移动;
(4)由图丙可知:
①该小灯泡正常发光时的电压为2.5V,对应的电流为0.2A,所以灯泡的额定功率为:
;
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受温度变化的影响。
答案: (1). (2). 灯泡短路了 (3). 2.7 (4). A端 (5). 0.5 (6). 温度
19、大小相等 虚 到平面镜距离
【解析】
(1)实验中选择两根完全一样的蜡烛,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,可以得到平面镜成的像与物体大小相等;
(2)虚像不能在光屏上承接,将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是虚像;
(3)若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是便于探究像和物到平面镜的距离关系.
20、102 高 先上升后不变 升高 水蒸气液化放热 变大
【解析】
(1)读数可知温度为102,此温度高于100,说明瓶内气压高于外界气压;根据水的沸点可知温度计示数先升高后不变。(2)烧杯中水温为15,而目前温度计乙示数为40,说明水温升高了,结合理论可知原因是水蒸气通过玻璃管液化放热。
(3)水蒸气通过玻璃管液化而进入玻璃杯,所以杯内水的质量变大。
21、CBDEA 左
小矿石的质量
量筒中水的体积
小矿石和量筒中水的总体积
小矿石的体积
小矿石的密度
62
60
80
20
【解析】
(1)经分析测量小矿石的密度的步骤为:
C.把天平放在水平桌面上。
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡。
D.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡。
E.在量筒中倒入适量的水并记下水的体积。
A.将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积。
正确的实验操作顺序是CBDEA。
(2)指针指向分度盘的右侧,说明天平的右端下沉,此时应将平衡螺母向左调。
(3)小矿石的质量:m=50g+10g+2g=62g,
小矿石的体积:V=V2-V1=80mL﹣60mL=20mL=20cm3,
小矿石的密度:。
设计实验表格,填写、处理实验数据如下:
小矿石的质量
量筒中水的体积
小矿石和量筒中水的总体积
小矿石的体积
小矿石的密度
62
60
80
20
22、48 62 1.13×103 把蜡块轻轻地放入水中,使蜡块漂浮在量筒内的水面上,记下水面到达的刻度为 用细钢针将蜡块下压,使其浸没在水中,记下水面到达的刻度
【解析】
根据题中“在测量盐水密度的实验中”以及“在完成上述实验后,某同学想测量一个小蜡块的密度”可知,本题考查密度的测量。涉及到液体的密度的计算以及漂浮物体的密度的测量,综合应用漂浮条件和阿基米德原理计算解答。
【详解】
(1)由图甲可知,量筒的分度值为1mL,量筒中盐水的体积为V=48mL=48cm3。
(2)由图乙可知,杯子及杯内剩余盐水的总质量m剩=50g+10g+2g=62g,
(3)量筒中盐水的质量:m=m总﹣m剩=116g﹣62g=54g,
所以此盐水的密度:;
(4)要测量蜡块的密度,需测出蜡块的质量和体积,可利用漂浮条件间接测出蜡块的质量,利用助沉法测蜡块的体积,所以实验步骤设计如下:
①向量筒中倒入适量的水,记下体积V1,
②把蜡块轻轻地放入水中,使蜡块漂浮在量筒内的水面上,记下水面到达的刻度为V2,
③用细钢针将蜡块下压,使其浸没在水中,记下水面到达的刻度V3。
蜡块密度表达式的推导:
蜡块漂浮在水面上,F浮=G蜡块;根据阿基米德原理可得,F浮=G排;
比较可得G蜡块=G排,即漂浮的蜡块受到的重力等于它排开液体受到的重力,
所以,m蜡块=m排=ρ水V排=ρ水(V2﹣V1)。
蜡块浸没时,排开水的体积等于蜡块的体积,即V蜡块=V排′=V3﹣V1。
则蜡块密度:。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)25s(2)66.7%(3)1.05×105J
【解析】
(1)由图可知,滑轮组中由3段绳子承担物重,
则物体上升的速度为:v物=v车=×1.2m/s=0.4m/s;
物体由井底拉至井口需要的时间:t===25s;
(2)滑轮组的机械效率为:η=====≈66.7%;
(3)由题意可得,汽车受到的阻力为:f=0.05G车=0.05×3×104N=1500N;
汽车匀速直线运动,受到平衡力作用,在水平方向上,汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用;
由力的平衡条件可得牵引力:F牵=F拉+f=2×103N+1500N=3500N;
汽车运动的距离:s车=s绳=3h=3×10m=30m;
牵引力做功为:W牵=F牵s车=3500N×30m=1.05×105J;
答:(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要25s;
(2)滑轮组的机械效率是66.7%;
(3)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是1.05×105J。
24、49牛
【解析】
由阿基米德原理知道,物体所受的浮力是:F浮=ρ水gV排 =1.0×103 kg/m3 ×9.8N/kg×5×10-3 m3 =49N.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、(1)
;(2)①5A;②44Ω;③2.2kW•h;④虽然导线和电暖器串联,电流相等,但是电暖器的电阻远远大于导线电阻,相同时间内,由焦耳定律可知,电暖器工作时放出的大量的热,而与其连接的导线却几乎不发热
【解析】
(1)根据题中的要求可知开关要同时控制两个插座且两个插座是并联的,而为了安全用电,开关必需接在火线上控制火线的通断,故先把开关的一端接火线,另一端分成两条电路分别接在两个插座的右孔上;插座的左孔再接在零线上,这样就可以实现开关接通时两插座都能提供220V电压.三孔插座最上面的一个孔是接大地的,这样就可以把家用电器的金属外壳与大地连通,从而防止人触电.
(2)“220V 1100W”指电暖气的额定电压是220V(正常工作电压),额定功率是1100W(正常工作时的电功率).电暖气在额定电压下工作时:
①流过电暖气的电流:
②电暖气的电阻:
③电暖气消耗2.2kW·h的电能所用的时间(注意统一单位):
④电暖气通过导线连到电路,电暖气与导线是串联的,通过的电流是一样的,根据 Q=I2Rt,通过电暖器和导线的电流相同,通电时间相同的情况下,由于电暖器的电阻远大于导线的电阻,所以电暖器放出的热量远大于导线放出的热量.
(3)电吹风正常工作时的电流是:
,
电吹风与电暖气是并联的,所以通过插线板的电流是:
I总=5A+3.4A=8.4A<10A,
总电流没有超过插线板允许通过的最大电流,故可以同时使用.
26、B 电磁感应 风 电 80 6 14.4 700 7.98
【解析】
(1)能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
(2)发电机是根据电磁感应原理制成的,判断其能量转化;
(3)根据电池板吸收的太阳能的功率,计算电池板的输出功率;
(4)根据发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比计算风速;
(5)根据输出功率和额定电压,计算正常输出的电流,根据使用时放电至余留20%停止电能输出,计算放电量,最后根据电流定义式计算放电时间;
(6)知道路灯的额定电压和额定功率,计算总功率,再利用W=Pt计算一天消耗的电能;由一个月按30天计算,计算一个月用电,再根据煤电转换关系求需要煤的质量即可.
【详解】
(1)能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源,故太阳能、风能属于可再生能源,故选B;
(2)风力发电机是利用风力发电,即将机械能(风能)转化为电能,所以,风力发电机的原理是电磁感应;
(3)根据题意知道,太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W,所以,电池板吸收的太阳能的功率是:P=1000W/m2 ×0.5m2 =500W,
则太阳能电池板的输出功率是:P′=16%×500W=80W;
(4)根据题意知道,风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,即,
由此可知,风速是:
(5)由P=UI知道,输出功率为100W时,电路的电流是:,根据短文知道,使用时放电至余留20%停止电能输出,即放电量是,由知道,放电的时间,即持续供电的时间不能超过是:;
(6)根据题意知道,路灯总功率是:P=70W×1000=70kW,
所以,一天消耗的电能是:W=Pt=70kW×10h=700kW•h;
即一个月消耗的电能是:W总 =700kW•h×30=21000kW•h,
又因为煤电转换关系是:β=380g/kW•h
所以需要的煤的质量是:
本题是一道电学、热学综合题,解题的关键是灵活运用所学知识,有一定难度.
27、(1)(2) 400N(3)120W(4)2500Pa
【解析】
(1)由题意可知,人站在地面上提升重物,所以子自由端的拉力方向应向下,则绳子的起始端应在定滑轮的挂钩上,如图所示:
(2)将600N的重物匀速提升3m,他所做的有用功:
W有=Gh=600N×3m=1800J,
由可得,拉力做的总功:,
由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2h=2×3m=6m,
由W总=Fs得拉力:;
拉力的功率:;
(3)提升重物的过程中,小明对地面的压力:F压=G人−F=500N−400N=100N,
小明对地面的压强:
;
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