资源描述
2026届江苏省宜兴市官林学区4月高中毕业班联合考试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.根据交通部门统计,我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的,所以现在交警加大了对酒驾的打击力度。图甲是酒精浓度测试仪的原理图,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变,当被检测者酒精浓度增加时( )
A.电流表的示数减小 B.电压表的示数增大
C.电路总电阻增加 D.电路总功率减小
2.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等.关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和所切去部分的质量m甲、m乙的判断,正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,m甲>m乙
B.ρ甲<ρ乙,m甲<m乙
C.ρ甲=ρ乙,m甲>m乙
D.ρ甲=ρ乙,m甲<m乙
3.下列数值不符合实际情况的是
A.一本物理教科书的质量约为250g
B.物理课本的宽度约为20mm
C.一个中学生的正常心跳频率为1.2Hz
D.5月份扬州地区的平均气温约为20℃
4.如图是关于电磁现象的四个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲是研究发电机工作原理的实验装置
B.图乙实验说明通电导体周围存在磁场
C.图丙是探究磁铁磁性强弱的实验装置
D.图丁是探究电磁感应现象的实验装置
5.妈妈用电动自行车送小婷上学,途中妈妈提醒小婷“坐好,别动!”.这个“别动”的参照物是( )
A.电动自行车上的座位 B.路旁的树木
C.迎面走来的行人 D.从旁边超越的汽车
6.原子中带负电的是( )
A.质子 B.电子 C.中子 D.原子核
7.2018年世界杯正在俄罗斯举行,如图所示,是正在加速下降的足球,在此过程中,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能增大 D.动能减小,重力势能减小
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.人类获得核能的方式有_____和_____;太阳能电池板是用_____材料制成的(选填“超导体”或“半导体”)。
9.近年来,镇江市民热衷骑公共自行车出行,某人在水平路面上骑车时,人和车总质量为75kg,轮胎与地面总接触面积为3×10﹣3m2,g=10N/kg,则车对地面的压强p=_____Pa.轮胎上布满花纹是通过_____来增大摩擦的,刹车时人由于_____会向前倾。
10.有一物体,质量为450g,体积为500cm3,它的密度是_________ kg/m3,将其抛入水中静止后,受到的浮力为_________N。(g取10N/kg)
11.如图所示的装置,抽气前气球内气体压强______大气压:抽气时玻璃瓶内的气球在膨胀,说明气球内气体压强______玻璃瓶内气体压强,从而推测此时瓶内的气体压强______大气压(选填“大于”、“等于”、“小于”)
12.樟脑丸放在衣橱里会逐渐变小,发生的物态变化现象是_____;我们能够闻到樟脑的气味说明分子在_____。
13.如图是“神州十号”宇宙飞船与“天宫一号”空间站交会对接时的情景,航天员看到“天宫一号”纹丝不动,地球在缓缓转动,则航天员选择的参照物是_____。此时地面控制中心和航天员之间的信息通过_____来传递的。
14.运动员推铅球,铅球离开手后能继续前进是因为铅球有______,最终会落向地面是因为受_______的作用.落到地面时,会将地面砸出一个坑,这说明力能改变物体的__________.
三、作图题(共7分)
15.一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。
(_____)
16.请在图中画出重力为20N的物体,静止在水平地面上所受支持力的示意图。
(_____)
17.如图,商场的电梯匀速斜向上运动,画出站在电梯上相对电梯静止的人受力示意图.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.小明用两节干电池测小灯泡的功率,连接的部分电路如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5 V(阻值约为10 Ω),滑动变阻器的规格为“20 Ω 2 A”.
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整.
(_____)
(2)连接电路时,开关必须断开,滑动变阻器的滑片应移到最_____(选填“左”或“右”)端.
(3)当电压表的示数达到2 V时,电流表的示数如图乙所示,此时,灯泡的功率为____W,为使灯泡正常发光,应将滑片向_____(选填“左”或“右”)移动.
(4)小明发现当电压表示数达到2.5 V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数增大.为了用该灯泡继续完成实验,你觉得合理的解决办法是______.
(5)解决了(4)中问题后,测出电压略大于2.5 V时的灯泡功率.为比较灯泡在不同电压下的功率关系,______(选填“需要”或“不需要”)重新测量前面的实验数据.
19.在“测定小灯泡电功率”的实验中,小雨同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω,电源为两节于电池.
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整.
(_____)
(2)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片调到最______边(填“左”或“右”).
(3)连好电路后,闭合开关S,小雨发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为3V,产生故障的原因可能是_______.
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器目前阻值太大
C.小灯泡的灯座接触不良 D.电压表的正、负接线柱接反
(4)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图丙所示,则灯泡的额定功率为_____W.
20.小明在“测滑轮组机械效率实验中,组装好如图所示的实验装置,并且记下了钩码和弹簧测力计的位置.
(1)小明_____向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其它被测物理量和计算的数据如下表:
钩码重(N)
弹簧测力计提升的高度(m)
有用功(J)
总功(J)
机械效率
2
0.4
0.2
0.2
100%
(2)小明利用表格中的数据计算出机械效率是100%错误的原因是_____.
(3)该滑轮组的机械效率实际为_____.
(4)若本次实验中绳重和摩擦忽略不计,若钩码重增加到4N,该滑轮组的机械效率为_____(保留小数点后一位).
21.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明测出物块A的重力后,再将物块A缓慢匀速地浸没在液体中,测力计的示数如图乙、丙所示(g取10N/kg)。
分析甲、乙丙三图,说明浮力的大小与___________有关。在图乙中,把物块A浸没在水中后,水对烧杯底部的压力增大了___________N。在实验过程中,小明想到,如果在测力计1.6N刻度线的位置上标上水的密度,在图丙中测力计指针所在的位置处标上盐水的密度,再把该物块分别浸没到密度不同的液体中,按照上述方法分别标上密度值,就可以把测力计改装成一个密度秤。该密度秤的量程应该是___________kg/m3。用该密度秤测量液体的密度时,若物块A没有完全浸没,而是有一部分体积露出液面,则所测出的液体的密度值会___________(选填“偏大”或“偏小”)。
22.用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段材料、横截面积均相同的电阻丝,瓶中温度计显示煤油的温度.
(1)实验中电流做功的多少是根据煤油_____变化的大小来判断的,为比较两电阻做功的多少,两瓶煤油的质量应_____.
(2)“水比较容易获得,为什么不用水代替煤油?”对此合理的解释是_____(填字母)
A.煤油有颜色便于观察 B.煤油密度较小 C.煤油比热容较小
(3)两瓶中电阻_____联使得通过它们的电流和通电时间相等,甲瓶中的电阻丝较长,电阻较_____,电压较高.
(4)实验发现,甲瓶温度升高较多.表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体两端的电压越高,电流做功越_____.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.图是某太阳能热水器,向其中注入50 kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).试求:
这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少? 如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧多少千克煤? (煤的热值约为3.5×107J/kg)
24.送水工人把一桶重为190 N的矿泉水(如图所示)扛在肩上从一楼的楼梯走上到20 m高的七楼.已知工人的重量为590 N,桶与肩的接触面积为5×10-3 m2, 登上七楼用时为100 s . 求:
桶对送水工人肩膀的压强是多少? 送达七楼时,工人对水做了多少功? 登上七楼,送水工人的总功率是多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.某村在新农村建设中需在河道上修建一座石桥,图甲是使用吊车向河底投放圆柱形石块的示意图,在整个投放的过程中,石块始终以0.05m/s的速度匀速下降,图乙是吊车钢丝绳的拉力F随时间的变化图象(水的阻力忽略不计).请求:
石块的重力为 N,石块全部浸没在河水中时所受的浮力为 N;投放石块处河水的深度和水对河底的压强;石块的密度(保留一位小数).
26.关于生活用电的知识:
如图甲所示,试电笔可以用来辨别火线和零线,也可以检查电气设备的外壳___________. 如图乙所示,洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头,则三脚插头标着E的导线和____相连.如图丙-1是起保险作用的空气开关,它是为防止由于短路或__________ 而使家庭电路中电流过大导致的危险;图丙-2是漏电保护器,它__________(填“能”或“不能”)防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电.
27.如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
<50dB
净重
4kg
最大集尘量
1kg
表一:
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二:
真空度(Pa)
400
450
500
550
600
风量(m3/s)
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率(W)
10
9
8.5
7.8
(1)机器人工作时,主机内部的气压_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为_____ cm.(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)该机器人正常工作时的电流为_____A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为_____min。由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为_____%;上述风量下,10min内通过吸尘电机排出的空气质量为_____kg.(取ρ空气=1.3kg/m3)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路,两端总电压U0恒定(U0<12V),RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为4.5V和2.25V,则R0=_____Ω。若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集尘盒空置时,机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N,查阅资料显示摩擦力与压力成正比,则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少?(写出必要计算步骤)(____)
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、B
【解析】
C、由电路图可知,定值电阻R0与酒精气体传感器电阻R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,酒精浓度增加时,R的阻值减小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻减小,故C错误;
A、电压不变,电阻减小,根据可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故A错误;
B、定值电阻阻值不变,电流增大时,由可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B正确;
D、由可知,电路总功率增大,故D错误。
故选B。
重点是欧姆定律的应用,关键是利用好串联电路的电压和电流特点,是电路的最基本规律,是分析电路的基础,一定要熟练掌握。
2、D
【解析】
(1)沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,即h甲剩=h乙剩,
此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等,即p甲=p乙;
正方体对地面的压强p======ρgh,
所以可得:ρ甲gh甲剩=ρ乙gh乙剩,
故ρ甲=ρ乙;
(2)由图知,甲切去的体积较小,且ρ甲=ρ乙,
由ρ=可得m=ρV,可知切去部分的质量m甲<m乙。
故选:D。
3、B
【解析】
一本物理教科书的质量大约在250g左右,与一个大苹果的质量相差不多,故A符合实际;
物理课本的宽度大约在20cm左右,与伸开手掌时,大拇指到中指的距离接近,故B不符合实际;
一个中学生的正常心跳约为75次/分,即跳动一次的时间是1s左右,故频率接近1Hz,故C符合实际
5月份扬州地区气温舒适,平均气温约为20℃,故D符合实际。
4、D
【解析】
试题分析:图甲中有电源,是电动机要作原理装置图,故A错;图乙是研究通电导体受到磁场力的情况的,故B错;图丙是说明通电导线周围存在磁场,故C错;图丁是电磁感应现象,是发电机的原理图,故D正确;应选D。
【考点定位】电与磁
5、A
【解析】
小明坐在座位上,妈妈的意思是让她相对于座位没有位置的变化,即相对静止.小明相对于路旁的树木、迎面的行人、从身旁超越的汽车都有位置的变化,即都是运动的,B. C. D都不符合题意,A符合.
6、B
【解析】
质子带正电,电子带负电,中子不带电,原子核带正电,故B正确.
7、A
【解析】
解:由题意知足球的质量不变,速度变大,所以动能增大,高度下降,重力势能减小.故选A.
掌握:(1)动能大小的影响因素:质量、速度;(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、核裂变 核聚变 半导体
【解析】
物理学家用中子轰击铀,使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核,同时放出大量的能量,这种原子核反应叫做重核裂变,核裂变是目前利用核能的主要形式。后来,物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核,同时也能放出大量的能量,这种反应称为轻核聚变。即人类获得核能的方式有核裂变和核聚变,两种核反应都可产生很大的能量,太阳能电池板是用半导体材料制成的。
9、2.5×105 增大接触面的粗糙程度 惯性
【解析】
车子对水平地面的压力是:F=G=m总g=75kg×10N/kg=750N,又因为轮胎与地面总接触面积为3×10﹣3m2,所以,由p=知道,对水平地面的压强是:p==2.5×105Pa;轮胎上有凹凸不平的花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,当汽车急刹车时,乘客的下半身随车静止,而上半身由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以乘客会向前倾。
10、0.9×103 4.5
【解析】
物体的密度:
物===0.9g/cm3=0.9103kg/m3;
物水,因此将其抛入水中静止后,物体处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G=mg=45010-3kg10N/kg=4.5N;
11、等于 大于 小于
【解析】
试题分析:因为气球内气体与大气相通,所以气球内气压就等于大气压.抽气时玻璃瓶内的气球在膨胀,说明气球内气体压强大于玻璃瓶内气体压强,从而推测此时瓶内的气体压强小于大气压.原因是:一定体积的气体,温度不变时,质量越小,气压越小.抽气时,玻璃瓶内气体的体积不变,质量减小,气压减小,小于大气压.
考点:气压的变化
12、升华 不停地做无规则运动
【解析】
樟脑丸放在衣橱里会逐渐变小,是固态直接变成气态;发生的物态变化现象是升华;我们能够闻到樟脑的气味说明分子在不停地做无规则运动。
13、宇宙飞船 电磁波
【解析】
“神州十号”宇宙飞船与“天宫一号”空间站交会对接成功后,“天宫一号”和“神舟十号”飞船的位置不变,“神舟”飞船内的航天员看到“天宫一号”纹丝不动,航天员选择的参照物是宇宙飞船;航天员与地面控制中心之间的信息交流靠电磁波传递的。
14、惯性 重力 形状
【解析】
试题分析:由于铅球具有惯性,所以在离开人手后会继续前进一段距离,由于受到重力的作用,铅球最弱会落到地面上,铅球和地面相碰时,会给地面一个作用力,这个作用力使地上形成了一个坑,也就是说力改变了物体的形状.
考点:运动和力
三、作图题(共7分)
15、
【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:
。
16、
【解析】
画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
【详解】
物体在水平地面上,所受支持力与重力是一对平衡力,二者大小相等,方向相反,故支持力F=G=20N,方向竖直向上,过物体重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并用F表示,如图所示:
确定支持力的大小、方向、作用点,按要求作出力的示意图;
17、如下图所示
【解析】
试题分析:因为此人站在匀速上升的电梯上,所以此人受重力和支持力的作用;然后过此人的重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力):
考点:力的示意图
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、 左 0.48 右 换用两节新的干电池或使用三节干电池或换用阻值较小的滑动变阻器等,合理即可) 不需要
【解析】
(1)伏安法测灯泡功率的实验中,电压表并联在灯泡两端,灯的额定电压为2.5V,故使用0-3V量程,实物电路如下:
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的左端;
(3)由图乙知道,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其值为0.24A,故小灯泡的功率是:
P=UI=2V×0.24A=0.48W;灯在额定电压下的功率为额定功率,此时电压表的读数为2V,小于灯的额定电压,所以,要使灯泡正常发光,应将增大灯的电压,由串联分压原理知道,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向右移动,直至电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,小灯泡达到额定功率;
(4)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大,说明电源电压较小;为了用该灯泡继续完成实验,做法是:换用两节新的干电池或增加1节电池或换用阻值较小的滑动变阻器等;
(5)小灯泡在不同电压下的功率不同,在额定电压下的功率为额定功率;所以,比较灯泡在不同电压下的功率关系,不需要重新测量前两次实验数据.
19、 右 C 0.7
【解析】
(1)根据甲图电路图,从电源正极将各元件逐个顺次连接,电压表与灯泡并联.因灯泡额定电压2.5V,电阻约8Ω,则通过灯泡的电流约0.3A,所以电压表和电流表都使用小量程,且要注意正负极接线柱.如图:
(2)闭合开关前应把滑动变阻器滑片调到阻值最大的一端.因滑动变阻器接的是左下端,所以阻值最大则应将滑片置于最右端.
(3)闭合开关,灯泡不发光,电流表的示数为零,说明电路中发生断路现象.电压表的示数为3V,即相当于电压表测电源电压,则说明与电压表并联的元件断路,即灯泡断路.故C符合题意.
(4)电流表分度值为0.02A,则示数为0.28A.小灯泡额定电压为2.5V,则其额定功率为P=UI=2.5V×0.28A=0.7W.
20、匀速竖直 弹簧测力计提升的高度错了,应为0.5m 80% 88.9%
【解析】
(1)测量滑轮组的实验中应该竖直匀速拉动弹簧测力计;
(2)动滑轮被5根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍,因此弹簧测力计提升的高度错了,应为0.5m;
(3)滑轮组的机械效率: ;
(4)若本次实验中绳重和摩擦忽略不计,绳子自由端的拉力: 则动滑轮的重为:G动=nF﹣G=5×0.5N﹣2N=0.5N;若钩码重增加到4N,此时作用在绳子自由端的拉力:,此时该滑轮组的机械效率为:.
21、液体的密度 1 0-2600 偏小
【解析】
(1)分析甲、乙、丙三图可知,物块A排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,由可知,物块受到的浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;
由图甲可知,物块A的重力,由图乙可知弹簧测力计的示数,当物块浸没在水中后,水给物块一向上的浮力,根据力的作用是相互的可知,物块也会给水一向下的压力,所以烧杯中的水对烧杯底部增大的压力;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以由可得,物块A的体积,物体的重力为2.6N,则当物体受到的浮力恰好为2.6N时,该密度秤的称量值达到最大,由可得,所测液体密度的最大值:,则该密度秤的量程应该是0~2600kg/m3;若物块没有完全浸没,根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力偏小,弹簧测力计示数偏大,测得液体密度值将偏小。
22、温度 相等 C 串 大 多
【解析】
(1)电流通过电阻丝会产生热量,瓶中的煤油吸热温度会升高,利用转化法,根据煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少,并且在此利用控制变量法,从公式△t=可知应控制两瓶中煤油的质量相等.
(2)借助煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少,因此温度的变化越明显越好,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,由于煤油的比热容较小,所以温度变化较大.
(3)从串联和并联电路的电路的特点可知,要想使通过两瓶中电阻丝的电流和通电时间相等,应让两电阻丝串联,而两电阻丝的材料、横截面积均相同,但甲瓶中的电阻丝较长,所以其电阻较大,分担的电压较大.
(4)从(3)题中可知甲瓶中电阻丝的阻值大于乙瓶中电阻丝的阻值,根据串联分压的特点,甲瓶中电阻丝两端的电压大于乙瓶中电阻丝两端的电压,而甲瓶温度升高较多,所以在电流和通电时间相同的情况下,导体两端的电压越高,电流做功越多.
电流通过电阻丝做功,并且产生热量,在此应用了转换法,把电流做功的多少表现出来,并且利用控制变量法,在相同的条件下进行研究.为了便于观察实验现象,温度变化越明显越好,应从两者的物理特性进行选择.应该从串联电路和并联电路的特点进行分析,并且从影响电阻大小的因素来判断电阻的大小.首先判断两瓶中电阻丝的大小关系,再利用串联电路的特点判断导体两端电压的关系,最后由甲瓶温度升高较多,得出电流做功与电压的大小之间有什么关系.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、 (1) 8.4×106 J;(2) 30%;(3) 0.8 kg
【解析】
(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)
代入数据Q吸=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×106J.
(2)热水器的效率:;
(3)由题意得,煤完全燃烧放出的热量Q放=Q=2.8×107J,
由Q=mq得需完全燃烧煤的质量:.
24、(1)3.8×104 Pa;(2)3 800 J (3)156 W
【解析】
(1)矿泉水桶对送水工人的压力:F=G水=190N,桶对送水工人肩膀的压强:P==3.8×104Pa;
(2)送达七楼时,工人对水做功:W水=G水h=190N×20m=3800J;
(3)登上七楼送水工人的做的总功:W=(G人+G水)h=(590N+190N)×20m=15600J,
∴送水工人的总功率:P==156W.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、(1)7000;1000;(2)5m,5×104Pa;(1)2.1×101kg∕m1
【解析】
试题分析:](1)由图可知,当石块没有浸入水中时,拉力F=7000N,此时拉力等于重力,则石块重力G=F示1=7000N,当石块全浸入后,浮力等于重力减去拉力,F浮=G﹣F示2=7000N﹣4000N=1000N;
(2)石块从接触水面到接触河底用的时间t=140s﹣40s=100s,由v=s/t得河底深度:h=vt=0.05m/s×100s=5m,此处河底受到的压强:p=ρgh=1×101kg/m1×10N/kg×5m=5×104Pa;
(1)由F浮=ρ水gV排得:V排=
因为石块完全浸没,所以V石=V排=0.1m1,m石=G石/g==700kg, ρ石=m石/V石=≈2.1×101kg∕m1.
考点:密度的计算;密度公式的应用;液体的压强的计算;浮力大小的计算
26、是否带电(是否有电) 用电器的金属外壳 用电器总功率过大 不能
【解析】
(1)试电笔可以用来辨别火线和零线,还能检查电气设备的外壳是否带电.
(2)三孔插座中,“左零、右火、上地”.
(3)当电路中发生短路或用电器总功率过大时,电路中电流过大,空气开关切断电路起到保护电路的作用;
双线触电时,人相当于一个电阻或者一个用电器,漏电保护器不会跳闸.
【详解】
(1)试电笔除了辨别火线和零线外,还可以检查电气设备的外壳是否带电;
(2)三脚插头的E号脚与三孔插座的地线相连,三脚插头的E号脚与用电器金属外壳相连,使金属外壳与大地相连通,用电器的金属外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生.
(3)家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路时电流过大,另外用电器总功率过大时,根据知也会引起电流过大,空气开关跳闸.
漏电保护器根据火线和零线的电流是否相等来判断是否有人触电,不相等时说明有电流通过人体导入大地,即有人触电了,会跳闸;
而当双线触电时,人相当于一个电阻或者一个用电器,漏电保护器不会跳闸.
27、小于 17 2.5 48 33 11.7 6 达到最大集尘量时机器人运动的速度为0.6m/s。
【解析】
(1)由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小可知,
机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒,
故主机内部的气压小于大气压而产生吸力;
由v=得,
超声波从发射到收到回波所通过的总路程:
s总=vt=340m/s×0.001s=0.34m,
则其发射超声波时与障碍物间的距离:
s===0.17m=17cm,
(2)由P=UI得,机器人正常工作时的电流:
I===2.5A,
充满电后的电池容量Q1=2500mAh,下一次自动充电前的电池容量:
Q2=ηQ1=20%×2500mAh=500mAh,
消耗的电池容量:
Q=Q1﹣Q2=2500mAh﹣500mAh=2000mAh,
正常工作时的电流:
I=2.5A=2500mA,
由I=得,连续正常工作的最长时间:
t===0.8h=48min;
(3)由表格中数据可知,吸入功率等于真空度与风量的乘积,
当风量为0.015m3/s时,吸尘电机吸入功率:
P吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W,
电动机的效率:
η电机=×100%=×100%=33%,
当风量为0.015m3/s时,t=10min=600s,
通过吸尘电机提出的空气体积:
V=0.015m3/s×600s=9m3,
由ρ=得,通过吸尘电机提出的空气质量:
m=ρ空气V=1.3kg/m3×9m3=11.7kg;
(4)由电路图可知,光敏电阻RG和定值电阻R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,
当光敏电阻RG1=6Ω时,电压表的示数U1=4.5V,光敏电阻两端的电压U=U0﹣U1,
此时电路中的电流:
I1==,即=…①
当光敏电阻RG2=18Ω时,电压表的示数U1=3V,光敏电阻两端的电压U′=U0﹣U2,
此时电路中的电流:
I2==,即=…②
联立①②可解得:U0=9V,R0=6Ω,
(5)吸尘器压力等于其重力。由题,摩擦力与压力成正比。
==,
达到最大最大集尘量时的摩擦力f2为:
=,
解得:f2=20N,
消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。
所以40%P=Fv=f2v,
由P===Fv,可得,机器人运动的速度:v===0.6m/s.
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