资源描述
2026年上海市静安区名校普高毕业班质量监测物理试题
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、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.下列关于声音的说法中不正确的是
A.“震耳欲聋”主要说明声音的音调高 B.“隔墙有耳”说明固体也能传声
C.“闻其声而知其人”主要根据音色来判断 D.地震、火山喷发、台风等都伴有次声波
2.如图是“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验装置,闭合开关后,则下列说法错误的是
A.甲电磁铁的磁性比乙强
B.向左移动滑片P,发现甲、乙吸引大头针的数量均变多
C.本实验过程中运用了控制变量法和转换法
D.乙电磁铁的上端为N极
3.如图所示是某架无人机,它的总质量是1280g,起飞前要先将其放在水平地面上,它竖直爬升36m用时30s(g=10N/kg).下列说法正确的是
A.此无人机竖直爬升的速度与人正常步行的速度相当
B.此无人机重力为12800N
C.此无人机是靠空气浮力升空的
D.此无人机竖直匀速爬升时机械能不变
4.能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是
A.太阳能、风能和核能都是可再生能源
B.光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C.在通常情况下,铜、碳棒和陶瓷都属:于导体
D.秦山核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的
5.如下图所示的四幅图中,分别表示远视眼成像情况和矫正做法的是
A.②、① B.③、① C.②、④ D.③、④
6.如图所示是用电热水壶烧水时的情景,有关描述正确的是( )
A.壶盖被水蒸气顶起时能量的转化与热机压缩冲程能量的转化相同
B.水沸腾时,继续通电,水的温度会升高
C.壶盖和壶口上方的“白气”是由水蒸气汽化形成的
D.烧水过程中,电能转化为内能
7.如图吹气时纸条向上飘,这个实验现象揭示的物理原理,在下列四个事例中得到应用的是
A.风力发电
B.拔火罐
C.孔明灯
D.大飞机
8.用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.加热相同的时间,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
9.下出有关声音的说法正确的是( )
A.利用声呐,可以测绘水下数千米处的地形图
B.声波在真空中传播速度为340m/s
C.“只闻其声,不见其人”,说明声音的传播速度比光快
D.敲锣时用力越大,声音的音调越高
10.如图所示,杠杆AB的A点挂边长为10cm的正方体C,B点挂体积为2000cm3实心小球D,AO:OB=1:2,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为p1;若将小球D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强p2比 p1增大了4000Pa,A点受到竖直向下的拉力为10N,则下列选项正确的是(g取10N/kg)
A.小球D浸没在某种液体中受到的浮力为20N
B.小球D浸没在某种液体中受到的浮力为40N
C.该液体的密度是2.0×103kg/m3
D.小球D的密度是1.0×103kg/m3
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11.如图所示,甲、乙两个滑轮组中,所有滑轮的质量都相同,在FA和FB的作用下,重物A、B分别以相同的速度匀速上升.已知FA:FB=3:2,不计绳重和摩擦.则下列说法正确的是
A.两重物A、B所受的重力之比为2:3
B.拉力FA和FB做功的功率之比为3:2
C.在相同的时间内,拉力所做的额外功相同
D.甲、乙滑轮组的机械效率之比为1:1
12.关于电与磁的说法正确的是( )
A.电磁波不能在其真空中传播
B.奥斯特实验说明电流周围存在磁场
C.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近
D.发电机是利用电磁感应现象制成的,工作时将机械能转化为电能
13.如图甲所示电路,电源电压9V恒定不变,小灯泡的额定电压均为6V,两灯的电流随电压变化图像如图乙所示。滑动变阻器标有“20Ω1A”字样,电流表的量程为0-0.6A,在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是
A.只闭合,当灯泡L1正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为
B.只闭合,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡L2都不能正常发光
C.只闭合,当滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的总功率为4.5W
D.只闭合和只闭合时,两次电路消耗的最大功率之比是5:6
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.英国物理学家_________总结了伽利略等人的研究成果,概括出重要的物理定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.为了纪念他的杰出贡献,人们以他的名字命名了物理量________的单位.
15.2012年5月,日本科学家开发出制作单层硅分子薄膜技术,如图所示:在硅板表面覆盖陶瓷薄层,持续加热一段时间后,硅板中的硅分子居然能穿透陶瓷薄层从而形成单层硅分子薄膜.加热使得硅分子穿透陶瓷薄膜,这说明:________;________.
16.如图所示,AOB为一轻质杠杆,O为支点 ,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G=16N的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1=_______N;若作用在B端一个力F使杠杆AOB匀速转动,当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2 ______F1 (选填“<”“=”或“>” )
17.如图所示,电源电压不变,变阻器规格为“20Ω 2A”,a、b为其两端点.闭合开关,当变阻器滑片分别在b端和ab中点时,电流表的示数之比为2:3,电压表的示数之差为4V,则电源电压为_______V,R的阻值为_______Ω,滑片在b点时,变阻器消耗的电功率为_______W.
18.形成雾霾天气的主要污染物是PM2.1.PM2.1是指直径数值小于或等于2.1的悬浮颗粒物,其直径大约是一般分子直径(数量级为10-10m)的2万倍,能被肺吸收并进入血液,对人体危害很大.PM2.1的悬浮,是因为其受到的浮力和重力_____,它在空中所做的运动____(选填“属于”或“不属于”)分子的无规则运动.
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图,其中R 1为加热管,R 2为限流电阻,只有加热管放出的热量能被水吸收.S1是温控开关(也叫防干烧开关),S、S2是手动开关,调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,下表是该电热水壶的铭牌.
(1)加热水壶处于加热状态时,手动开关S、S2应处于什么状态?正常工作时,通过加热管R1的电流为多少?
(2)电热水壶正常工作,在1标准大气压下,将一满壶初温为20℃的水烧开,水需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)水烧开后,让电热水壶处于保温状态,若R2=165Ω,则电热水壶的保温功率为多少?_
(4)小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长,晚上他进行了测量,关掉家里其他电器,仅电热水壶工作,他观察到家里电能表(如图乙)1min转盘转了40转,则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少?
20.小鹏家的一个电水壶的铭牌信息如图1所示,简化电路图如图2所示,A为电热丝。电水壶在标准大气压下工作。
(1)电水壶装满初温为20℃的水时,在额定电压下将水烧开用了7min.求:
①水吸收的热量是多少______?
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少______?
(2)农村电网改造前,用电高峰时电压会下降10%.求:这时电水壶的实际功率P0______.(设 电阻不随温度改变)
(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,请你帮小鹏他们家的电水壶做一改进:需要_____(选填“串联”或“并联”)一个电热丝,计算该电热丝的阻值是多大_____?
21.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为21欧.闭合电键S,电流表A1的示数为1.3安、电流表A2的示数为1.5安.
①求电源电压U.
②求电阻R2的阻值.
③现用R1替换电阻R1、R2中的一个,使如图中的电流表A2的示数变为1.4安.求电阻R1消耗的电功率P1.
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.如图,作出射向平面镜的入射光线,再作出射向凹透镜后的折射光线.
23.如图,请作出凸透镜的入射光线和从空气进入水中的折射光线。
在如图中画出沿斜面减速上滑的物体所受的重力G以及斜面受到的压力F压的示意图。
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.在“测定小灯泡的功率”的实验中,选用了如图甲所示的器材,其中电源为3节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5V(小灯泡的额定功率小于1W),滑动变阻器标有“25Ω 1A”
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整.(请用签字笔在答题卡上连线)
(2)连接电路过程中,滑片P应置于 端.(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关后,无论怎样移到滑片P,小灯泡几乎不发光,两电表均有较小示数且保持不变,则故障可能是 .
(4)排出故障后,移到滑动变阻器P到某处时,电压表示数为2V,若要测小灯泡的额定功率时,应将滑片P向 端移动(选填“A”或“B”).当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是 A,小灯泡的额定功率是 W.
(5)利用该电路继续探究电流跟电阻的关系时,需将小灯泡换成适当的定值电阻R,其他器材不变.若实验时保持电压表示数为2V不变,则更换的电阻阻值不能大于 .
25.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象.求:
分析图象可知,圆柱体重力是_____________N;圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是_____________N;圆柱体的体积是_____________m3;圆柱体的密度是_____________kg/m3;分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越_____________(选填“大”或“小”);分析图象CD段,可得结论_____________.
26.小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大.他进行了如下实验.
拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为_____N;图中定滑轮的作用是_____.他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔.继续加钩码,当弹簧测力计示数为5.6N时,针筒开始向右移动,又测得针筒全部刻度的总长度为4cm,则本地大气压强的测量值约为_____Pa.小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
参考答案
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1、A
【解析】
A.“震耳欲聋”主要说明声音大,所以指的声音的响度大,所以A错误,符合题意;
B.墙壁是固体,固体可以传声.故D正确,不符合题意;
C.不同人说话的特点不同,即音色不同;所以“闻其声知其人”说明可以根据音色来判断说话者.故C正确,不符合题意;
D.地震、火山喷发、台风等都伴有次声波,故D正确,不符合题意.
2、D
【解析】
A、用如图所示的装置进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,电路中电流相同,发现电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多,说明甲的磁性强,故A正确;
B、闭合开关后,向左调节滑动变阻器的滑片,电阻减小,电路中电流增大,电磁铁磁性增强,电磁铁甲、乙吸引大头针的数目增多,故B正确;
C、电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故该实验中利用控制变量法;电磁铁吸引大头针的多少,说明的磁性的大小这是一种转换的方法,故C正确;
D、由安培定则可知,电磁铁上端为S极,下端为N极,故D错误;
3、A
【解析】
A. 此无人机竖直爬升的速度为v===1.2m/s,与人正常步行的速度相当,故A正确;
B. 此无人机重力为:G=mg=1.28kg×10N/kg=12.8N.故B错误;
C. 此无人机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的,故C错误;
D. 此无人机竖直匀速爬升时,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加,机械能增大,故D错误;
4、D
【解析】
A、错误,太阳能、风能都是可再生能源,核能属于不可再生能源;
B、错误,光纤通讯是依靠激光(电磁波的一种)来传递信息的;
C、错误、在通常情况下,铜、碳棒属于导体,陶瓷属于绝缘体;
D、正确,秦山核电站是利用原子核裂变发生链式反应释放的核能来发电的;
故选D.
5、C
【解析】
远视眼是晶状体会聚能力太弱,像成在视网膜的后方,应佩戴凸透镜矫正.
【详解】
远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方,所以②表示远视眼成像情况;
远视眼应佩戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正.所以④是其矫正成像图.
故选C.
6、D
【解析】
壶盖被水蒸气顶起时,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,而热机压缩冲程是将机械能转化为可燃气体的内能,它们的能量转化不同;水沸腾时,继续通电,水不断吸收热量,但水的温度不变;壶盖和壶口上方的“白气”是由水蒸气遇冷液化成的液态小水滴;电热水壶是消耗电能的家用电器,烧水过程中,电能转化为内能
7、D
【解析】
吹气时纸条向上飘,是因为纸条上方空气流速大、压强小,纸条下方空气流速小、压强大,从而产生向上的压强差.
A. 风力发电利用了电磁感应原理,将风能转化为电能,没有运用流体压强与流速的关系,故A不合题意;
B. 拔火罐利用了大气压强的作用,没有运用流体压强与流速的关系,故B不合题意;
C. 孔明灯升空是利用了空气的浮力,没有运用流体压强与流速的关系,故C不合题意;
D. 飞机的机翼“上凸下平”,使机翼上方的空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的压强差,即产生向上的升力,故D符合题意.
8、B
【解析】
由题知,用两个相同的电加热器加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,故C错;
由图象可以看出,当加热时间相同时,即吸收的热量相同时,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度,故B正确;
由图象可以看出,升高相同的温度,乙的加热时间长,乙吸收的热量多,故D错;
根据Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,谁的温度升高得多,它的比热容小;在其它条件相同时,甲液体升高的温度较高,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容,故A错.故选B.
9、A
【解析】
A.声音可以传递信息,声呐可以定向发射,故利用声呐,可以测绘水下数千米处的地形图,故A符合题意;
B.真空不能传声,故B不符合题意;
C.不同人发出声音的音色是不同的,“只闻其声,不见其人”是根据音色来分辨的,故C不符合题意;
D.敲锣时用力越大,振幅越大,声音的响度越大,故D不符合题意.
注意能正确区分声音的三个特征,即音调、响度、音色,其中音色是发声体特有的特征,由声源振动的材料、方式等决定,可以用来区分声源.
10、A
【解析】
AB. 如图,杠杆原来平衡,当D球浸没液体中时,杠杆仍平衡,由此可知杠杆两端减小的拉力和力臂的乘积相等,即:△FA×OA=△FB×OB=F浮×OB,杠杆右端减小的拉力:△FB=F浮,所以△FA×OA=F浮×OB,由题知,物体C对地面的压强增加值△p=4000Pa,s=0.1m×0.1m=0.01m2由 ,可得地面增加的压力: =4000Pa×0.01m2=40N,杠杆A端减小的拉力:△FA=△F压=40N,因此小球浸没在液体中受到的浮力为: ,故A正确、B错误;
C. 由 ,可得 ,故错误;
D. D球浸没液体中后,A端拉力:F′A=10N,杠杆在水平位置平衡,由△F′A×OA=△F′B×OB,可得: ,D球浸没液体中受到的重力等于浮力加上拉力,即:GD=F浮+F′B,GD=ρDVDg,因此 ,故错误.
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11、CD
【解析】
由图知:n甲=2,n乙=3;根据题意可知,动滑轮的重力相同;A、已知FA:FB=3:2,则可得2FA=3FB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;不计绳重和摩擦,由F=(GG动)得,两物体的重力分别为:GA=2FA﹣G动﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,GB=3FB﹣G动﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③;由①②③可知GA=GB,即GA:GB=1:1,故A错误;B、由题知重物A、B上升的速度v相同,则拉力FA移动速度vA=2v,拉力FB移动速度vB=3v,由P==Fv得,拉力FA和FB做功的功率之比:PA:PB=FAvA:FBvB=3×2v:2×3v=1:1,故B错误;C、重物A、B分别以相同的速度匀速上升,相同时间内上升高度h相同(即动滑轮上升高度h相同),不计绳重和摩擦,由W额=G动h可知,拉力所做额外功相等,故C正确;D、由η=可得,甲、乙滑轮组的机械效率之比:η甲:η乙=:=1:1,故D正确.故选CD.
点睛:(1)利用拉力关系,根据F=(GG动)比较物重关系;(2)利用P=Fv分析功率大小关系;(3)不计绳重和摩擦,对动滑轮做功为额外功;(4)利用η=分析机械效率关系.
12、BCD
【解析】
试题分析:电磁波能够在真空中传播,所以现代通信主要靠电磁小波来传传递信息,故A错误;奥斯特发现通电导线周围的小磁针会发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B正确;地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,所以小磁针的南极指向地理的南极,小磁针的北极指向地理的北极,故C正确;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这叫电磁感应,发电机就是利用这一原理制成的,在这一过程中消耗机械能,得到了电能,所以是机械能转化为电能,故D正确;应选BCD.
【考点定位】电与磁
13、ABD
【解析】
根据题中电路图和两灯的电流随电压变化图像可知,本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
【详解】
A.只闭合S 1时,L1与R串联,电流表测电路中的电流,当灯泡L1正常发光时,L1两端的电压U1=6V,由图象可知通过L1的电流I1=0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压UR=U﹣U1=9V﹣6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以由可得,滑动变阻器接入电路的值,故A正确;
B.只闭合S2时,L2与R串联,电流表测电路中的电流,
由图象可知L2正常发光时电路中的电流为1A,而电流表的量程为0~0.6A,
所以通过灯泡的电流达不到额定电流,则调节滑动变阻器,灯泡L2不可能正常发光,故B正确;
C.只闭合S3时,L1、L2和R串联,当滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器连入电路的阻值为零。由图象可知,当通过L1的电流I1=0.5A时,灯泡L1正常发光,L1两端的电压U1=6V,L2两端电压小于3V,故当两灯泡两端的总电压为电源电压9V时,不能保证电路安全。电路的总功率P=UI>9V×0.5A=4.5W,故C错误;
D.只闭合S1时,L1与R串联,电流表测电路中的电流,当灯泡L1正常发光时,电路中的电流最大,即I大=IL=0.5A;
只闭合S2时,L2与R串联,电流表测电路中的电流,当电流表的示数最大时电路中的电流最大,即I大′=0.6A;
则只闭合S1和只闭合S2时,电路消耗的最大功率之比:
P大:P大′=UI大:UI大′=I大:I大′=0.5A:0.6A=5:6,故D正确。
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14、牛顿 力
【解析】
牛顿第一定律为:一切物体,在没有受到力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态.这是英国物理学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,通过科学的推理概括出的.为了纪念牛顿,人们以他的名字命名了力的单位.
15、分子不停的做无规则运动 温度越高分子运动越剧烈(分子间存在间隙)
【解析】
根据制作单层硅分子薄膜技术,加热使得硅分子穿透陶瓷薄膜,这说明:(1)分子间有间隙.(2)分子在不停地运动,温度越高分子运动越快.
16、16N 小于
【解析】
如图,阻力和阻力臂一定时,动力臂最大,则动力最小,以B为作用点时,把OB当作力臂时最长,则动力最小,最省力,因为,所以此时两力臂相等,则动力也为16N,即;
作用在B端一个力F使杠杆AOB匀速转动,当BO段在水平位置时保持杠杆平衡时,AO偏离水平位置,此时阻力臂变小.根据杠杆平衡条件,阻力不变,阻力臂变小,动力臂不变,则这时在B端施加最小的力为F2也将变小,即.
17、24 10 12.8
【解析】
(1)根据串联电路的特点和欧姆定律表示出滑片位于b端、ab中点时电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值;
(2)根据欧姆定律表示出两种情况下电压表的示数,进一步表示出电压表的示数之差即可求出滑片在ab中点时电流表的示数,利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(3)先求出滑片在b点时电路中的电流,利用P=I2R求出R消耗的电功率.
【详解】
(1)设总电压为U,滑片在b点时电流为I1,滑片在变阻器中点时电流为I2,则有即
因电源电压一定时,电流与总电阻成反比,
所以,,整理可得:
(2)由可得,电压表的示数之差:
解得:I2=1.2A,即滑片在ab中点时,电流表示数为1.2A;
电源的电压:
(3)滑片在b点时,电路中的电流:
此时变阻器消耗的电功率:
P滑=I12R滑=(0.8A)2×20Ω=12.8W.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是利用好电源的电压不变和电压表的示数之差.
18、相等 不属于
【解析】
“PM2.1”是指直径数值小于或等于2.1的悬浮颗粒物,是微小物体悬浮在空气中,处于平衡状态,则其受到的浮力和重力是一对平衡力,浮力和重力大小相等;
由于PM2.1是微小物体,不是分子,则它在空中所做的运动不属于分子的无规则运动.
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19、 (1) 加热水壶处于加热状态时,手动开关S、S2应处于闭合状态;4A;(2)5.04×105J;(3)55W;(4)800W
【解析】
(1)由电路图可知,当S1、S、S2都闭合时,R2短路,电路只有R1工作;当开S、S1闭合、S2断开时,两电阻串联;根据串联电阻的规律,根据P=,当电路只有R1工作时功率大,为加热状态,即手动开关S、S2都闭合时,电热水壶处于加热状态;根据表中数据可知,电热水壶的额定功率为880W,由P=UI,正常工作时,通过加热管R1的电流为
I===4A
(2)由表中数据知,一满壶水的体积为1.5L,根据ρ=,其质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg
在1标准大气压下,将一满壶初温为20的水烧开,水需要吸收多少热量
Q=c水m△t=4.2×103J/(kg•)×1.5kg×(10020)=5.04×105J
(3)由欧姆定律I=,根据(1)知,加热管电阻
R1===55
当开S1、S3闭合、S2断开时,两电阻串联,电路处于保温状态,根据电阻的串联,此时 电路的电阻
R串联=R2+R1=165+55=220
由欧姆定律,此时电路中的电流
I′===1A
则电热水壶的保温功率,即R1的功率
P保=I′2R1=(1A)2×55=55W
(4)如图乙电能表上标有3000r/kW•h,表示电能表转盘每转3000圈消耗1度电,则转40转消耗的电能为
W=kW•h=×3.6×106J=4.8×104J
1min转盘转了40转,晚上烧水时电热水壶的实际功率为
P实===800W
答:(1) 加热水壶处于加热状态时,手动开关S、S2应处于闭合状态;正常工作时,通过加热管R1的电流为4A。
(2)电热水壶正常工作,在1标准大气压下,将一满壶初温为20℃的水烧开,水需要吸收5.04×105J热量。
(3)电热水壶的保温功率为55W。
(4)晚上烧水时电热水壶的实际功率为800W。
20、6.72×105J 80% 1620W 并联 103Ω
【解析】
(1)根据得水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,
在额定电压下,工作7min消耗的电能:
W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J,
电水壶在烧水过程中的能量转化效率:
;
(2)根据得,电热丝的阻值:
,
根据题意得,用电高峰时的实际电压:
,
电水壶的实际功率:
;
(3)根据知,要使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,必须减小电热丝的电阻,根据电阻并联的特点知,应并联一个电热丝;
并联电阻的电功率:P2=P额-P0=2000W−1620W=380W,
并联电阻的阻值为:
。
21、(1)6伏;(2)31欧;(3)1.2瓦或1.6瓦
【解析】
由电路图知道,R1 与R2 并联,电流表A1 测R1 支路的电流,电流表A2测干路电流,
①由欧姆定律知道,R1两端的电压是:U1=I1 R1 =1.3A×21Ω=6V;
由图知道 并联电路中各支路两端的电压相等,且电压电源的电压,
所以,电源的电压是:U= U1 =6V;
②因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以根据题意知道,通过R2 的电流是:I2 =I-I1 =1.5A-1.3A=1.2A,
由欧姆定律知道,电阻R2 的阻值是:=31Ω;
③根据题意知道,当用电阻R1 替换电阻R1、R2中的一个时,图中的电流表A2 的示数变为1.4A;
若用R1替换R1 ,则R1与R2 并联,干路电流是I′=1.4A,而通过R2 的电流不变,仍然为I2 =1.2A,则通过R1 的电流是:I1 =I′-I2 =1.4A-1.2A=1.2A,
故电阻R1 消耗的电功率是:P1 =UI1 =6V×1.2A=1.2W;
若用R1替换R2 ,则R1 与R1 并联,干路电流是I′=1.4A,通过R1 的电流仍然为I1 =1.3A,即通过R1 的电流是:I1 =I′-I1 =1.4A-1.3A=1.1A,
所以,电阻R1 消耗的电功率是:P1 =UI1 =6V×1.1A=1.6W.
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22、
【解析】
由图知道,反射光线与镜面的夹角为30°,所以反射角是90°-30°=60°,即入射角也为60°,过入射点A做出平面镜的法线,再根据入射角等于60°在法线左侧作出入射光线,并标出入射角的度数60°;
再根据平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,做出凹透镜后的折射光线,光路如下:
23、见解析 见解析
【解析】
(1)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定该条折射光线对应的入射光线;过入射点垂直界面作出法线,根据折射角小于入射角,在水中法线的另一侧作出折射光线,如图所示:
(2)过物体重心沿竖直向下的方向画出物体所受重力示意图;物体对斜面的压力F的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点与斜面垂直向下的力,即为压力,如图所示:
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24、(1)如下图所示;(2)B;(3)滑动变阻器同时接A、B接线柱;(4)A;0.24;0.6;(5)20Ω
【解析】
试题分析:(1)滑动变阻器与待测电阻应串联在电路中,滑动变阻器采用一上一下的接法,灯泡正常发光时的电流为:I===0.4A;故电流表量程为0﹣0.6A,如上图所示;(2)为确保电路安全,在开关闭合前,应将变阻器滑片P滑至B端;(3)无论怎样移到滑片P,小灯泡几乎不发光,两电表均有较小示数且保持不变,这说明滑动变阻器起不到调节电阻的作用,两表示数较小,说明滑动变阻器阻值较大,故故障原因是滑动变阻器接了下面的两个接线柱AB;(4)电压表示数为2V<2.5V,根据串联电路分压的规律可知,需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向A移动;当小灯泡正常发光时,电流表的示数是0.24A,所以其额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;(5)在探究电流跟电阻的关系的实验中,保持电阻两端的电压为2V不变,滑动变阻器两端分压为:4.5V﹣2V=2.5V,定值电阻与滑动变阻器串联,通过它们的电流相等,滑动变阻器分压与定值电阻分压之比为2.5V:2V=5:4,滑动变阻器最大阻值为25欧姆,则定值电阻最大阻值为R=25Ω×=20Ω。
【考点定位】电功率的测量
25、12 8 8×10﹣4 1.5×103 大 浮力大小跟物体的浸没深度无关
【解析】
(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=12N;
(2)从h=7cm开始,弹簧测力计示数F′不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力:F浮=G﹣F拉=12N﹣4N=8N;
(3)因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ液V排g得,圆柱体的体积:;
(4)由G=mg可得,物体的质量:,则圆柱体的密度: ;
(5)分析图象BC段,物体完全浸没前,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明受到的浮力增大;
(6)分析CD,物体完全浸没,浸没的深度变化,测力计的示数不变,可知浮力大小不变,可得结论:浮力大小与物体浸没的深度无关.
26、1.5N 改变力的方向 1.12×105 偏小
【解析】
(1)该实验中以针筒为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力,所以拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为1.5N, 图中定滑轮的作用是改变力的方向;
(2)注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,再读出空积V,得出活塞的面积S===0.5cm2,将测量结果代入压强公式得:p===1.12×105Pa,
当注射器气体无法排尽时,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小。
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