资源描述
湖北省荆门沙洋县联考2025-2026学年第二学期初三年级期末质量调查物理试题
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.把下图甲所示的一只点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像.这个像是下图乙中的
A. B. C. D.
2.下列关于信息的传递和能量的利用说法正确的是
A.核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电
B.光纤通信是利用光波传输信息
C.煤、石油、天然气、太阳能等都是不可再生能源
D.移动电话(手机)利用超声波传递信息
3.小车重200N,人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中,下列判断正确的是
A.重力做功为10000J
B.人对车做功10000J
C.人对车做功1500J
D.小车受到的阻力是230N
4.图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象,由图象可知
A.甲导体的阻值是5Ω
B.乙导体的阻值是10Ω
C.若将甲、乙两导体串联接在电路中,通过它们的电流之比
D.若将甲、乙两导体串联接在电路中,它们两端的电压之比
5.下列说法正确的是
A.物理书放在水平桌面上静止时,书受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
B.石块在水中下沉的过程中,受到水的压强增大,浮力增大
C.水壶中的水沸腾时,壶盖不停地跳动,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能
D.玻璃幕墙反射的光会“晃”着人们的眼睛,是由于光发生了漫反射
6.如图所示,电源电压保持不变,当变阻器滑片P滑到A端时,闭合开关S1和S2,灯泡L恰好正常发光,以下说法正确的是( )
A.滑片P仍在A端,开关S1断开,S2闭合,灯泡L仍正常发光
B.滑片P仍在A端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
C.滑片P滑到B端,同时闭合开关S1和S2,灯泡L仍正常发光
D.滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
7.根据欧姆定律可以得到公式R=,关于这个公式的下列说法中,正确的是
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图所示,用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体,物体重100N,滑轮重25N,绳重和摩擦不计.使用图甲的好处是__________,图乙装置的机械效率η乙=________,若图乙中再加挂一物体,机械效率将________.
9.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示.由图可知,能说明电流与电压成正比关系的是________(选填“甲”或“乙”)图象,现将元件甲、乙并联后接在电压为2 V的电源两端,则整个电路消耗的总功率是________ W.
10.如图所示,擦窗机器人能凭借自身底部的真空泵和吸盘吸附在玻璃上“行走”,带动清洁布擦拭玻璃。当真空泵将吸盆内的空气抽出时,由于_____的作用,擦窗机器人被压在玻璃上;擦窗机器人从窗户底端运动到顶端,其重力势能_____(选填“增大、“减小”或“不变“)。
11.我国刑法规定,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任.小阳设计一个酒精浓度检测电路,如图所示,R为气敏电阻,其阻值与酒精气体浓度成反比,R0为定值电阻,电源电压恒定不变.则当R周围酒精气体浓度增大时,电路消耗的总功率_____,电压表与电流表示数的比值_____.(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
12.天然气是一种热值高、污染小的清洁能源。完全燃烧0.12m3的天然气放出的热量完全被水吸收,能使_____kg的水温度升高50℃.[水的比热容c=4.2×103,天然气的热值q=3.5×107J/m3]
13.被誉为“海上丝绸之路”见证﹣宋代沉船“南海一号”,被成功打捞出海.“南海一号”沉没于水下20m深,受到海水的压强为 Pa,亚洲第一吊“华天龙”缓慢吊起沉船,沉船出水前,受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”),这艘宋代古船排水量(船满载时的总质量)为600吨,则古船在满载时受到的浮力为 N.(g=10N/kg,海水的密度为1.03×103kg/m3)
14. (1)如图甲5名领舞者在钢丝绳的拉动下匀速缓缓升起,其位置如图乙所示,若5名领舞者的质量(包括衣照和道县)相等,_____号领舞者的机械能最大(选填“1”—“5”),它们在上升过程过程中动能______(选填“增大”、“不变”或“减小”),它们在上升过程中机械能_______(选填“守恒”或“不守恒”).
(2)如图甲是在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车。太阳能是一次能源,又是_______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,太阳内部时刻都在发生核_____变,太阳能汽车通过太阳能电池把太阳能直接终化____能,再通过电动机将该能量转化成机械能。该太阳能汽车工作的效率是12%,请从能量转化的角度说明该效率的意义:_____________________。
如果汽车高速行驶考虑空气对汽车的影响,请在乙图中画出汽车在竖直方向上所受力的示意图。
(_________)
三、作图题(共7分)
15.足球静止在水平桌面上,O为重心,请画出足球受力的示意图;
16.如图甲为一个平衡的杠杆,用带杆的滑轮轻推悬线,不平衡的杠杆在某一位置如图乙,若把杠杆在支点右侧受到的拉力看做动力,请在乙图中画出动力F1、阻力F2的示意图以及动力臂L1.(注:力的作用点用较明显实心圆点标注)
(________)
17.如图所示,物体A置于小车上,随小车一起在平直路面上向右运动.当小车遇物体B受阻停止后,物体A在小车上仍向右运动,且速度越来越慢,请在图中画出这一过程中物体A在水平方向所受力的示意图(忽略空气阻力).
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.小华在探究“海波熔化时温度的变化规律”时.设计了如图所示的甲,乙两种实验方案。
(1)实验时应该选用_________方案,其优点是_______________。
(2)在安装实验器材时,小华应按照_________(选填“A、B、C”或“C、B、A”)的顺序进行;实验过程中温度计示数的变化情况是__________。
19.如图所示,在探究“平面镜成像特点”的实验中,为使实验的效果更好,实验室内光线应______(强/弱)一些;实验中某同学将玻璃板及点燃的蜡烛放置好后,在玻璃板另一侧移动未点燃的蜡烛,观察到未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像重合时,记录下了物、像、镜的位置,接下来的操作应是________________(整理实验器材/改变蜡烛位置多次实验),实验结束后同学们发现像与物对应点的连线与镜面__________.
20.小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关。于是他想
利用弦音计做研究,如图所示,其中a、b、c、d四根弦线的张力相同。
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线_____的关系。
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择_____和_____两弦线做实验。
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。请你据如图判断,在张力相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住_____点,最低的是按住_____点。
21.为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小勇同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后停止,请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
①用来研究超载安全隐患时,我们应选择_____两个图所示实验进行比较。
②实验中,小球碰撞木块后,小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E,小球推动木块所做的功为W,则E_____W(“<”、“>”或”=”)。
22.在测定“液体密度”的实验中。
(1)使用托盘天平时,应将天平放在_____桌面上,把游码移至标尺左端“0”刻度线处,若发现指针静止时指在分度盘中央的左侧,则应将平衡螺母向_____(左/右)调节,使横梁平衡。
(2)用调节好的天平称液体质量:往烧杯中倒入液体,称出烧杯和液体的总质量为103.2g,把烧杯中一部分液体倒入量筒,如图甲;再称烧杯和剩下液体的总质量时,发现加减砝码总不能使天平平衡,这时应移动_____使天平平衡。若天平再次平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则倒入量筒内液体的质量为__g。
(3)该液体的密度是_____kg/m3。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,置于水平桌面上的A、B是两个完全相同的薄壁柱形容器,质量为0.5千克,底面积为0.01m2,分别装有体积为2.5×10﹣3m3的水和深度为0.3米的酒精,(ρ酒精=0.8×103kg/m3).求:
①水的质量m水.
②A容器对水平桌面的压强pA.
③若在两个容器中抽出相同深度的液体△h后,两容器中液体对底部的压强相等,请计算出△h的大小.
24.图甲是电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住21楼,他乘电梯从1楼匀速上升到21楼用时60s,已知每层楼的高度为3 m.小明重500 N,轿厢重4500 N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此过程,解答下列问题.
拉力F的功率为多大____?(g取10 N/kg)动滑轮A提升小明的机械效率为多少_____?图乙是该电梯超载报警系统工作原理图,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作.在控制电路中,已知电源电压为8 V,保护电阻R2= 100Ω,电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力(F压)大小变化如图丙所示,电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电流超过0.02 A时,电铃就会发出警报声.
①由图丙可知,电梯承载的人越多,电阻式压力传感器R1受到的压力越大,电阻___________,当电流达到0.02A时,衔铁被吸下,电铃发出警报声;
②若乘客人均重为600 N,该电梯最多可以乘载多少人______?
③在安全的前提下,如果想增大该电梯的载重量,可以怎样改变控制电路_____?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.如图甲所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它.
小明看不到硬币,这是因为光在同种均匀介质中沿________传播;将平面镜放到碗边适当的位置,小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的_____现象;沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处也能看到硬币的虚像,请在图乙中画出小明看到硬币虚像的大致光路图.
26.如图甲所示为某初中小组设计了一种测定风力的装置,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向.压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风对迎风板的作用力F关系如图乙所示.已知电源电压恒定,定值电阻R=5Ω,灯泡L标有“6V 6W”的字样(不考虑灯丝电阻的变化),电压表的量程为0~3V.闭合开关S,无风时电压表的示数为2.5 V.
灯泡L的电阻为多少?.求无风时,压敏电阻Rx消耗的电功率?求该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力?若提高该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力,请说出两种改进方法.
27.小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”,如图是原理示意图,其中的托盘用来放置被测物体,OBA是可绕O点转动的杠杆,R1是压力传感器(其电阻值会随所受压力大小变化而变化,变化关系如下表),R0为定值电阻,V为显示重力大小的仪表(实质是一个量程为0﹣3V的电压表).已知OB:OA=1:2,R0=100Ω,电源电压恒为3V(忽略托盘、杠杆及压杆的重力)
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R1/Ω
300
250
200
150
100
50
0
(1)托盘上没放物体时,压力传感器R1的电阻值是_____Ω。
(2)当托盘上放被测物体时,电压表的示数如图所示,则此时压力传感器R1上的电压是多少_____?
(3)第(2)题中被测物体的重力是多少_____?
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】
因蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,所以在光屏上会成一个倒立、缩小的实像,分析各选项可知,只有B选项中的是倒立、缩小的实像;故选B.
2、B
【解析】
试题分析:核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电,故A错误;光纤通信主要是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式,激光是一种光波,故B正确;煤、石油、天然气使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生所以是不可再生能源,太阳能属于可再生资源,故C错误;移动电话、无线电广播电视、卫星通信、光纤通信都是利用电磁波传递信息的,故D错误.
考点:核裂变;移动通信;光纤通信;能源的分类
3、C
【解析】
试题分析:功等于力与沿力的方向移动距离的乘积.小车重200N,人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中,小车没有沿重力的方向移动距离,重力做功为零;人对车做功为W="Fs=30N" ×50m =1500J.故选C
考点:功的计算
4、D
【解析】
根据题中“图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象,由图象……”可知,本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用,关键是从图象中能找到有用的信息,根据串联电路的电流和电压规律,并利用欧姆定律进行分析判断。
【详解】
由图象可知,当U甲=U乙=2V时,I甲=0.2A,I乙=0.1A,
由可得,甲、乙两导体的电阻分别为:,,
将甲和乙串联接在电路中时,因串联电路中各处的电流相等,
则通过它们的电流之比。
所以,两导体两端的电压之比为:
甲和乙串联接在电路中时I=I乙=I甲,,故ABC错误,D正确。
5、C
【解析】
A.物理书放在水平桌面上静止时,书受到的重力和书对桌面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.因为石块在水中不断下沉,所处的深度不断增加,所以压强不断增加;根据阿基米德定律,F浮=ρ液V排g,石块在水中不断下沉的过程中,V排是不变的,所以石块受到的水浮力是不变的。故B错误;
C.壶中水沸腾时产生大量的蒸汽,随着水蒸气压力不断增大就会推动壶盖跳动,是水蒸汽的内能能转化为壶盖的机械能,故C正确;
D.光的反射分镜面反射和漫反射,玻璃幕墙反射的光会“晃”着人的眼睛,是由于光发生了镜面反射,故D错误。
6、B
【解析】
A.当变阻器的滑片滑至A端,闭合开关S1和S2,变阻器和灯泡并联,此时灯泡两端的电压等于电源电压,灯泡正常发光;由于开关S1为干路中的开关,因此开关S1断开,电路为断路,灯泡不发光;
B.当开关S1闭合,S2断开,为灯泡的基本电路,并且灯泡两端的电压等于电源电压,故灯泡正常发光.
C.当滑片P滑到B端,同时闭合两个开关,灯泡被短路,因此灯泡不会发光;
D.当滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,变阻器和灯泡串联,因为串联电路中各部分电压等于各部分电压之和,因此灯泡两端的电压小于电源电压,故灯泡不会正常发光.
故选 B.
7、D
【解析】
导体的阻值是导体本身所具有的性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关,电阻不随着电压和电流的改变而改变,所以A、B、C说法错误,不符合题意.由欧姆定律得出,若知道导体两端的电压和导体中的电流,我们可以计算导体的电阻;导体两端的电压增加几倍,导体中的电流也增加几倍,但电压和电流的比值不变,所以D说法正确,符合题意.
故选D.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、可以改变力的方向 80% 提高
【解析】
由图可知,甲滑轮是定滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮可以改变力的方向,
乙滑轮是动滑轮,绳重和摩擦不计,有用功W有用=Gh,总功W总=(G+G轮)h,
则动滑轮的机械效率η乙= = = =×100%=80%
当提升重物的重力增加,做的有用功就变大,而额外功几乎不变,有用功在总功中所占的比例变大,所以机械效率变大.
9、甲 1.2
【解析】
根据数学知识可知,成正比关系的应该是直线,所以选甲.当将元件甲、乙并联后接在电压为2 V的电源两端时.有图可知通过甲乙两个电路元件的电流分流是0.4A和0.2A,所以.
10、大气压 增大
【解析】
当真空泵将吸盘内的空气抽出时,内部气体压强减小,在外界大气压的作用下,擦窗机器人被压在玻璃上;擦窗机器人从窗户底端运动到顶端时,质量不变,高度增加,其重力势能增大。
11、变大 不变
【解析】
由电路图可知,定值电阻R0与传感器的电阻R串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;根据气敏电阻阻值和酒精浓度的关系可知酒精浓度变化时R阻值的变化,根据欧姆定律可得电路中电流的变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化;再根据欧姆定律结合定值电阻R0的阻值判断两电表示数比值的变化.
【详解】
由题意可知,气敏电阻阻值随酒精浓度的增大而变小,酒精气体浓度增大,R的阻值减小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知电路中的电流变大,根据P=UI可知电路消耗的总功率变大;电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的大小,无论是酒精浓度增大还是减小,电压表与电流表示数的比值始终不变.
12、20
【解析】
完全燃烧0.12m3的天然气放出的热量:
Q放=Vq=0.12m2×3.5×107J/m3=4.2×106J;
这些热量完全被水吸收Q吸=Q放=4.2×106J;
由Q吸=cm△t可得,水的质量:
。
13、2.06×105 ;不变;6×106
【解析】
试题分析:“南海一号”受到海水的压强为:p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×20m=2.06×105 Pa;沉船没出水面前,船排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,沉船受到的浮力不变;故船在满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=600×103kg×10N/kg=6×106N.
【考点定位】液体的压强;阿基米德原理
14、3 不变 不守恒 可再生 聚 电 太阳能汽车工作时将吸收太阳能的12转化为机械能
【解析】
(1). 5名领舞者的速度和质量相同,则动能相同,3号领舞者高度最大,则重力势能最大,机械能最大;
它们在上升过程过程中动能不变,它们在上升过程中机械能增大,她们在上升过程中,钢丝绳的拉力对她们做功,所以她们的机械能不守恒;
(2)太阳能可以源源不断的获得,是可以再生的,故它是可再生能源;
在太阳内部,太能之所以能发光发热,实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的,即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能;
太阳能汽车上的电池消耗太阳能,把太阳能转化为电能,电动机再把电能转化成机械能;
竖直方向上汽车受重力、支持力及升力,重力从重心竖直向下画,支持力和升力从重心竖直向上画,在线段的末端用箭头表示,符号分别用G、N和F表示。如图所示:
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
足球受到了两个力,竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,足球处于静止状态即平衡状态,这两个力是一对平衡力,作图如下:
16、
【解析】
支点为点O,右侧过悬点沿悬线作动力F1的作用线,过支点O作到F1作用线的距离L1,L1是动力臂;左侧过悬点沿悬线作阻力F2的作用线,方向竖直向下,如图所示:
17、
【解析】
当小车遇物体B受阻停止后,物体A由于惯性在小车上仍向右运动,所以受到小车对其向左的摩擦力,且速度越来越慢.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、甲 使海波受热均匀 A、B、C 先升高后不变,再升高
【解析】
(1)实验采用水浴法加热,其优点是:不但能使试管受热均匀,而且被加热物质的温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度,所以应选甲装置;
(2)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;利用水浴法加热,试管中有被加热物质的部分要与热水充分接触,但试管又不得与烧杯底部接触,应放好试管,再固定试管夹;试管中温度计的玻璃泡要全部浸没到被加热物质中,但不能碰到试管壁和试管底,所以放好试管后,再调节温度计的高度,因此应按照A、B、C的顺序依次;固定海波属于晶体,在熔化之前,温度会一直升高,在熔化过程中,会出现固液共存状态,继续吸热,但温度会保持不变,在熔化完变为液体之后,温度会再升高,但不会超过沸水的温度100℃。
19、弱 改变蜡烛位置多次实验 垂直
【解析】
蜡烛点燃时比较亮,在较弱的环境中,烛焰和环境的对比度比较大,烛焰的像会更清晰;一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,所以应改变蜡烛位置多次实验;连接物体和物体的像点,发现物像连线和镜面垂直,物像到镜面的距离相等。
20、长度 a b A B
【解析】
(1)弦乐器的音调与弦的长短粗细和张力有关,在研究弦乐器的音调与哪些因素有关时,用到的实验方法为控制变量法,若他选择b、d两弦线做实验,两者的粗细和张力相同,所以研究的目的是探究音调与弦线长度的关系.若他要研究音调与弦线粗细的关系,应该控制他们的长度和张力相同,满足该条件的是a和b两弦线。
(2)按住AC两点比较,按住A点时弦较短,所以发出的音调较高的是按住A,发出的音调较低的是按住C按住BC两点比较,按住B点时弦较粗,所以发出的音调较高的是按住C,发出的音调较低的是按住B,所以分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住A点,最低的是按住B点.
21、甲、丙(或A、C) >
【解析】
①要模拟研究汽车超载带来的安全隐患,应控制小球到达水平面的速度相同,而质量不同,因此应该选择甲、丙(或A、C)两个图所示实验进行比较;
②实验中,小球碰撞木块后,小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下,这一过程中,小球的机械能有一部分转化为内能,因此碰撞前一瞬间小球的动能E大于小球推动木块所做的功为W.
22、水平 右 游码 45 0.75×103
【解析】
(1)平使用前首先将天平放到水平台上,将游码拨到零刻度线,调节螺母使指针指在刻度盘中央或左右摆动幅度相等。平衡调节原则:右偏左调,左偏右调,先快后慢。根据题意,指针左移,所以平衡螺母向右调节。
(2)根据天平的使用方法,在加减砝码总不能使天平平衡时,调节游码来维持天平平衡;
根据题意:烧杯和剩下的液体的总质量m剩=砝码+游码=50g+5g+3.2g=58.2g,
已知,烧杯与液体的总质量为m总=103.2g,
所以倒入量筒内的液体的质量m=m总﹣m剩=103.2g﹣58.2g=45g。
读取量筒液体的体积时,视线与液面(凹液面的底部)相平,凹面正好在60ml处,所以量筒内液体的体积是60ml。
(3)根据密度公式:ρ=知液体密度为:ρ===0.75g/cm3=0.75×103kg/m3。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、①2.5kg;②3000Pa;③0.05m.
【解析】
①由ρ得,水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m32.510﹣3m3=2.5kg,
②A容器对水平桌面的压力:FA=GA总=(m水m容)g=(2.5kg0.5kg)10N/kg=30N,A容器对桌面的压强:pA3000Pa;
③由V=Sh可得,A薄壁柱形容器中水的深度h水0.25m,抽出相同深度的液体△h后,当p水′=p酒精′时,由p=ρgh可得:ρ水g(h水﹣△h)=ρ酒精g(h酒精﹣△h),即:1.0103kg/m3g(0.25m﹣△h)=0.8103kg/m3g(0.3m﹣△h),整理解得:△h=0.05m.
24、5000W 10% 越小 13 增大R2或减小电源电压
【解析】
(1)他乘电梯从1楼匀速升到21楼时,上升的高度:
h=(21-1)×3m=60m,因动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,克服小明重力和轿厢重力做的功为总功,所以,拉力F做的总功:
W总=(G+G轿厢)h=(500N+4500N)×60m=3×105J,
拉力F的功率:
(2)动滑轮A提升小明时做的有用功:
W有=Gh=500N×60m=3×104J,
动滑轮A提升小明的机械效率:
(3)①电梯承载的人越多,电阻式压力传感器R1受到的压力越大,由丙图可知,电阻越小,电路中的总电阻越小,由可知,电路中电流越大,当电流达到0.02A时,衔铁被吸下,电铃发出警报声;
②当电流达到0.02A时,电路的总电阻:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时压力传感器的电阻值:
R1=R-R2=400Ω-100Ω=300Ω,
由图丙可知,此时的最大压力为8000N,
电梯承载的人数=(人),即13人.
③在安全的前提下,只要电流小于0.02A, 电铃就不会发出警报声,此时就可以增大该电梯的载重量;所以可以增大电路的总电阻或者减小电源电压,从而达到减小电路电流的目的,增大该电梯的载重量.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、直线 反射
【解析】
(1)小明看不到硬币,是由于碗的边缘部分挡住了来自硬币的光线,光线进入不到眼睛,所以眼睛看不到硬币,这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的;(2)来自硬币的光经过平面镜会发生反射,反射光线进入人眼,人眼逆着反射光线看去,感觉光线好像是从镜子的后面射来的,这便是硬币的虚像(虚像是反射光线反向延长线的交点),所以小明通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的反射现象;(3)当沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高),所以小明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的折射现象.如图:
(1)光在均匀介质中是沿直线传播的;(2)平面镜所成的像是虚像,它是由光的反射形成的;(3)光从一种介质斜射入另一介质时,光的传播方向会发生偏折,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线就看到了物体的虚像.
26、(1)6 (2)1.75W (3)300N (4) ①串联一个定值电阻 ②减小电源电压
【解析】
(1)灯泡L的电阻为:===6Ω;
(2)由图甲可知是一个串联电路,电压表测定值电阻R两端的电压,无风时电压表的示数为2.5 V,定值电阻R=5Ω,根据串联电路电流特点得,电路中的电流为:I===0.5A,由图象乙可知,当无风时,电阻Rx=7Ω,则此时压敏电阻Rx消耗的电功率:==7Ω=1.75W;电源电压为U=2.5V+0.5A(6Ω+7Ω)=9V;
(3)由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压,由图乙可知,风力最大时,Rx的阻值最小,电路中的总电阻最小,由U=IR可知,R两端的电压最大,即电压表的示数最大,电压表的量程为0~3V,所以R两端的电压最大为3V,由I=可知,电路中的电流增大,此时电路中的电流为==0.6A,===1A0.6A,灯安全,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,Rx两端的电压:Ux=U-UR-=9V-3V-0.6A6=2.4V,因串联电路中各处的电流相等,所以压敏电阻的阻值:R′x==4Ω,由图象可知,该装置所能测量的最大风力为300N;
(4)当最大风力增加到600N时,Rx″=1Ω,总电阻减小,电流会增大,为保持电压表量程不变,则电路中的电流0.6A不变,若提高该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力,所以可以①串联一个定值电阻,②减小电源电压。
27、300 1V 500N
【解析】
(1)由表格可知,当压力为0时,压力传感器的电阻为300;
(2)电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,则示数U0=2V;由串联电路的电压规律可得压力传感器R1上的电压:U1=U﹣U0=3V﹣2V=1V;
(3)由串联电路电流的特点可得通过电路的电流I1=I0==0.02A;
R1==50Ω; 查表得:F=250N;由杠杆的平衡可得:GlOB=FlOA,G==500N。
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