资源描述
2025-2026学年黑龙江省牡丹江一中学初三练习三物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.小明在实验时连接了如图所示电路,闭合开关S1和S2后,下列分析正确的是
A.小灯泡亮,电铃响
B.小灯泡不亮,电铃响
C.小灯泡亮,电铃不响
D.小灯泡不亮,电铃不响
2.下列数据最接近实际情况的是
A.人正常步行的速度约为5km/h
B.人体感觉舒适的温度约是37℃
C.一个初中生的重力大约是50N
D.台灯正常工作时的电流是1A
3.如图是正常家庭电路的一部分。下列说法正确的是:
A.零线与大地之间的电压为220V
B.测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光
C.电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
D.断开开关S后,站在地上的人接触a点或b点都不会触电
4.下列估测最接近实际的是
A.人们感觉舒适的环境温度约为37℃
B.一个成年人正常步行时的速度约为5m/s
C.教室的课桌高度约为1.5m
D.一个苹果的质量约为150g
5.小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中,盐水密度分别为ρ甲、ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙F甲>F乙 B.ρ甲<ρ乙F甲<F乙
C.ρ甲>ρ乙F甲=F乙 D.ρ甲<ρ乙F甲=F乙
6.下列关于热现象的几种说法中正确的是
A.急刹车时车胎表面温度升高,这是由于热传递造成的
B.5月31日是世界“禁烟日”,吸“二手烟”是因为分子的扩散造成的
C.只有热水的分子才在做热运动
D.城市公园建立人工湖,对市区气温有一定调节作用,是因为水比热容较小
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.自然界只有两种电荷,同种电荷相互_____。(选填“吸引”或“排斥”)
9.如图所示,电阻丝,它是研究“在相同时间内,电流通过导体产生的热量与__________关系”的实验装置;当通过甲的电流为时,则甲电阻丝在内产生的热量为__________.
10.如图所示,是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶。若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计。当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为_____N;若工作台从距地面10m高处升到20m高处,工人师傅最少需要做_____J的功。(取g=10N/kg)
11.2017年5月5日,我国自主研制生产的首架大飞机C919在上海浦东国际机场首飞成功.飞机在跑道上滑行大约3000m后起飞升空,用时约50s,则飞机在滑行过程中的平均速度约为_____m/s.起飞后,以C919内的驾驶员为参照物,飞机是_____(选填“静止”或“运动”)的.
12.海波在熔化过程中不断吸热,温度_______(选填“升高“或“不变”);说明海波属于_______(选填“晶体”或“非晶体”)
13.某同学用如图所示的实验装置比较不同物质的比热容。将分别盛有质量相同的水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和色拉油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连,打开红外加热器开关后,在计算机上可以得到相应的实验图线。
(1)实验结果表明:不同物质,在____________、____________时,吸收的热量不同。
(2)打开红外加热器开关一段时间后,发现初温均为的水和色拉油的温度分别升至和,色拉油的比热容为___________。
14.如图所示,甲、乙两个圆柱形容器中盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器底的压强相等,则ρA______ρB,现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮(液体均无溢出),此时两个容器底受到液体压强的大小关系是p甲________p乙。(均填“大于”“等于”或“小于”)
三、作图题(共7分)
15.如图所示,AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请在图中标出光源S的位置,并完成光路图,(保留作图痕迹)
(___________)
16.根据图中已知的光线画出入射光线或者折射光线。(保留作图痕迹)
(_____)
17.如图所示,放在小车上的木块随小车一起在水平面上做匀速直线运动,请作出木块所受力的示意图。(图中O点为木块的重心)
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.取一只小塑料袋(重力忽略不计),袋内装满水,用细线把袋口扎紧(要求袋内不留空气),用弹簧测力测量水的重力如图所示,水的重力为_____N.将这袋水逐渐浸入水中,弹簧测力计读数逐渐变小,表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而_____.当水袋全部浸没水中时,弹簧测力计的读数为零,这时塑料袋排开水的体积为_____m1.(g=10N/kg)
19.小明同学探究“串联电路电压规律”主要实验步骤如下:串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
①按图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测L1两端的电压记为U1,并将U1记录在数据表格中;
③仿照②分别测L2两端的电压记为U2,测 AC 两点间的电压记为U总,并将U2和U总记录在数据表格中;本实验的自变量是:_____ .为了让探究结论更具有普遍性,实验中的两个小灯泡应选择规格____.(选填“相同”或“不同”)同组同学指出小明同学的实验设计存在一些问题,他认真思考改进了实验设计并进行了实验.请画出改进后的实验记录表格_________.
20.如图所示是小方同学用两只外形相同的蜡烛“探究平面镜成像的特点”.
用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定__________.选取相同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的____关系.在实验过程中,把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前,再将另一支____蜡烛(选填“点燃”或“不点燃”)放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像_____.当点燃的蜡烛放在玻璃板前面20cm的A处时,玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了;移去B处的蜡烛,将光屏放在B处,发现光屏上并没有蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是______像.小方将玻璃板移去,在玻璃板位置放一个凸透镜,B处放光屏, 发现光屏上恰好成倒立、等大的蜡烛的像,则该凸透镜的焦距为______cm.
21.看图回答问题如图所示,在“测量石块密度”的实验中,调节天平平衡的过程中,发现指针如图甲所示,则应向______调节平衡螺母,直至横梁平衡。实验现象如乙、丙所示,则石块的密度是______
如图所示,在“探究浮力大小等于什么”的实验中,ABCD四个步骤的最佳排序是______。测得浮力大小等于______N,实验结论是:F浮=______。
如图所示,在“比较水和煤油吸热性能”的实验中,要保持水和煤油的______相同。用相同热源加热的目的是:用______显示吸收热量多少。实验过程中,温度计示数升高______的物质(选填“多”或“少”),吸热能力强,比热容大。
22.在测量小灯泡正常发光时电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,连接的部分电路如图甲所示.请按要求完成下列问题:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.
(______)
(2)连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,小灯泡始终不发光,电压表示数始终为0,电流表示数有变化,则出现故障的原因可能是______.
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.2V时,电流表示数如图乙所示.为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向______移动,当电压表示数为2.5V时,电流表的指针在图乙指针的位置上偏转了一个小格,则此时灯丝的电阻约为______Ω.(结果保留一位小数)
(4)用本次实验的器材______(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,质量为500g,密度为4×103kg/m3的合金体.用弹簧测力计吊着合金体,浸在原来装有h=10cm深的水,底面积为250cm2的圆柱形容器中,静止时合金体有体积露出水面.g=10N/kg,求:
合金体所受的重力. 弹簧测力计的拉力是多少? 将细线剪断,合金体浸没水中静止时,水对容器底部产生的压强是多少(容器中的水未溢出)?
24.电动摩托车是利用电动机来驱动的一种环保型交通工具,采用独轮设计,车身小巧并具有自身平衡功能,可帮助通勤者应对拥堵的交通和避免昂贵的停车费.某款电动摩托车的整车质量为57kg,电动机的额定电压为60V,电动机的额定功率为300W,且行驶最大速度可达40km/h,此车只可乘一人,已知小强的质量为60kg,匀速行驶时所受阻力为总重的0.02倍.(g=10N/kg)
(1)该车以额定功率行驶20min时,消耗的电能;
(2)若该车电动机将80%的电能转化为克服阻力做的功,在平直公路上以额定功率匀速行驶20km所需要的时间.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示.控制电路电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4Ω的电热丝组成.其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到0.05A时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示.解答以下问题:
(1)电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________;
(2)求电热丝工作时的功率__________;
(3)如果恒温箱的温度设定为80℃,求电阻箱R0应接入电路的阻值__________.
(4)若要恒温箱的设定温度低于80℃,电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小?简述理由._____
26.如图所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0﹣15V,R1的电阻为20Ω,电源电压为18V,变阻器R3的阻值范围为0﹣200Ω.
只闭合开关S3时,电流表示数为0.3A,求R2的电阻;只闭合开关S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器的阻值变化范围;请画出只闭合开关S1、S3和S4时的等效电路图.
27.电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家.小明查阅资料,了解到出于安全考 虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当 电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点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 U=6V,保护电阻 R1=100Ω,电 阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.
在控制电路中,当压敏电阻 R2 受到的压力 F 增大时,电磁铁的磁性_____(选填“增强”、“减弱”或“不变”).若小明的体重为400N,他站在静止的电梯上,脚与电 梯地面的总接触面积为0.04m2,则此时小明对电梯地面的压 强为多少?___________某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10mA,则此时电梯载重为多少?______ 若电磁铁线圈电流达到 20mA 时,刚好接触静触点B,电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为 1000kg 的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?______(g取10N/kg)
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】
当闭合开关S1和S2后,电铃被S2短路,为灯泡的基本电路,因此电铃不响,小灯泡发光,
故选C符合题意,ABD不符合题意.
2、A
【解析】
A、人正常步行的速度约为1.4m/s=1.4×3.6km/h≈5km/h,故A正确;
B、人体感觉舒适的温度约为25℃,故B错误;
C、初中生的质量大约50kg,重力G=mg=50kg×10N/g=500N,故C错误;
D、台灯正常工作时功率为40W,正常工作的电流为I=≈0.18A,故D错误.
3、C
【解析】
根据题中“如图是正常家庭电路的一部分。下列说法正确的是”可知,本题考查家庭电路的连接。根据家庭电路连接规则,结合三孔插座的连接方法和测电笔的使用进行分析判断。
【详解】
A.火线和零线间的电压为220V,零线和大地之间的电压为0,故A错误;
B.插座的左孔接零线,右孔接火线,所以测电笔插入插座的左孔氖管不发光,插入插座的右插孔氖管发光,故B错误;
C.三孔插座已接地,当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地,这样能,防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,故C正确;
D.由图可知,开关S断开时,虽然灯泡不发光,但火线没有被切断,所以人接触b点会触电,a在零线上,所以接触a点不会发生触电事故,故D错误。
4、D
【解析】
A.人体感觉舒适的环境温度约为25℃,而37℃超过了人的体温,人会感动非常热;故A不符合实际情况;
B.人步行的速度一般在1.1m/s左右,不会达到5m/s;故B不符合实际情况;
C.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右.不符合实际;
D.三个苹果的质量约为1斤=500g,. 一个苹果的质量约为150g,个体有差异,符合实际.
5、D
【解析】
试题分析:由图知:将同一个鸡蛋先后放入甲杯盐水中,处于悬浮状态,则ρ甲=ρ鸡蛋,F甲=G鸡蛋;将同一个鸡蛋先后放入乙杯盐水中,处于漂浮状态,则ρ乙>ρ鸡蛋,F乙=G鸡蛋;所以ρ甲<ρ乙F甲=F乙,故本题正确答案是D.
考点:物体浮沉条件的应用
6、B
【解析】
A、刹车时,刹车片对车轮摩擦,通过做功的方式增大了物体的内能,使温度升高,故A错误;
B、吸“二手烟”是因为分子不停地做无规则的运动,是扩散造成的,故B正确;
C、一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动,故C错误;
D、城市人工湖建成蓄水后,对市区气温有一定的调节作用,是因为水的比热容较大,故D错误。
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、排斥
【解析】
由电荷间的相互作用规律知道,同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
9、电流 2000
【解析】
如图,电阻R乙和R丙并联,再和电阻R甲串联在电路中,电阻相同,通电时间相同,通过电阻R甲和R乙的电流不同,根据控制变量法可知,是探究导体产生的热量与电流的关系;
甲电阻丝在100s内产生的热量:
Q甲=I2R甲t=(2A)2×5Ω×100s=2000J;
10、300 9000
【解析】
动滑轮、工作台、涂料、工具、工人的总质量:m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg,
动滑轮、工作台、涂料、工具、工人的总重:G=mg=90kg×10N/kg=900N,
∵n=3,
∴F=G=×900N=300N;
由图知绳子自由端移动的距离为物体上升距离的3倍,则:
W=FS=300N×3×10m=9000J;
11、60 静止
【解析】
(1)飞机滑行的距离是3000m,时间是50s,则飞机的平均速度:v==60m/s;(2)起飞后,飞机相对驾驶员位置没有改变,所以飞机相对驾驶员是静止的.
(1)已知飞机滑行的距离和时间,故利用速度的公式计算即可;(2)如果物体相对于参照物的位置保持不变,物体是静止的;如果物体相对于参照物的位置不断变化,物体是运动的.
12、不变 晶体
【解析】
[1][2]晶体和非晶体的区别就在于晶体有一定的熔化温度,当熔化完以前,温度是不会升高的,即晶体熔化时吸热,温度不变,海波在熔化过程中,不断吸收热量,而温度是不变的,说明有固定的熔点,所以海波属于晶体;
13、质量相同 升高温度相同
【解析】
(1)实验结果表明:不同物质,在质量相同、升高温度相同时,吸收的热量不同;
(2)加热一段时间,根据转换法,吸热相同;
水升高的温度为:35﹣15=20;
色拉油升高的温度为:57﹣15=42;
根据,
在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,故色拉油的比热容:
。
14、大于 小于
【解析】
根据两种液体对容器底的压强相等,结合图知hA<hB,由p=ρgh可知,ρA>ρB;
因为原来两容器中液体产生的压强相等,均匀柱形容器,则FA=GA=pSA;FB=GB=pSB;又因为SA>SB,可得GA>GB,
由将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮(液体均无溢出),由于两物体重力相等都为G,原来液体对两个容器底的压强相等都为p,放入物体后的压强分别为p甲=p+、p乙=p+,由SA>SB可知:p甲<p乙.
三、作图题(共7分)
15、
【解析】
先将两条反射光线反向延长交于一点S′,再通过平面镜作出S′的对称点S,即为光源S的位置,并连接S与两个反射点画出两条入射光线,如图所示:
16、
【解析】
过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。答案如下图所示。
。
17、
【解析】
已知木块随小车一起在水平面上做匀速直线运动,木块相对于小车静止,所以木块不受摩擦力的作用;
木块受到重力G和支持力F的作用,二者是一对平衡力;过重心O 分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并分别用G和F表示,如图所示:
本题考查了力的示意图的画法。首先对物体进行受力分析,木块随小车在水平面上做匀速直线运动,不受摩擦力的作用。注意物体处于平衡状态,受平衡力的作用。力的大小相等,两个力长度相同。
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、
【解析】
水的重力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计的分度值是0.2N,指针在2N下4格处,示数为2.8N;这袋水浸入水中就会受到水的浮力,弹簧测力计的示数等于这袋水的重力减去它受到的浮力,即F浮=GF示,重力是不变的,弹簧测力计示数变小也就说明了浮力增大;弹簧测力计的示数为零,说明了这袋水受到的浮力等于它的重力,等于2.8N;根据阿基米德原理可知:V排= =2.8×10−4m1.
1、弹簧测力计测的就是水的重力,读取弹簧测力计的示数先认清分度值;2、水袋浸入水中,就会受到水施加的浮力F浮=GF示,重力是不变的,从弹簧测力计示数的变化就可以看出浮力的变化;1、弹簧测力计的示数为零,根据F浮=GF示,浮力就等于重力,再根据V排=求出水袋排开水的体积.
19、各用电器两端电压之和 不同
实验次数
1
2
3
4
5
6
U1/V
U 2/ V
U1+U2/ V
U总/V
【解析】
(1)串联电路中,各用电器两端电压之和改变,则电路两端的总电压随之改变,所以该实验的自变量是各用电器两端电压之和.
(2)实验中,若选择连个规格相同的灯泡做实验,由于两灯泡的电阻相同,则两灯泡两端的电压是相同的,这样得出的结论不具有普遍性.所以应选择两个规格不同的小灯泡来进行实验,不管哪个灯泡电压是多少,反正两灯泡电压之和都等于总电压,这样的结论更有普遍性,说服力较强.
(3)本次实验只测了一组U1、U2和U总,这样得出的结论具有偶然性,为了排除偶然性,应选择不同规格的小灯泡重复实验,并将每一组的U1、U2和U总记录,比较U1、U2之和是否都等于U总.所以实验数据记录表格应改为:
实验次数
1
2
3
4
5
6
U1/V
U 2/ V
U1+U2/ V
U总/V
20、像的位置 大小 不点燃 重合 虚 10
【解析】
利用玻璃板透明的特点,便于确定像的位置.取相同的蜡烛,是为了比较像和物体的大小关系.在实验过程中,为了使得成像更加清晰,放在玻璃板后面的蜡烛不能点燃,移动后面的蜡烛,直到它与前面蜡烛的像完全重合.将光屏放在B处,光屏上没有像,这是因为平面镜成的是虚像.在玻璃板的位置放一个凸透镜,光屏上成倒立、等大的实像,物距等于像距等于两倍焦距,焦距是10cm.
21、 (1)右 2.42g/cm3 (2)BADC 1 G排 (3)质量 加热时间 少
【解析】
(1)指针偏左,说明左侧质量偏大,因此要将平衡螺母向右移动;石块质量m=20g+20g+5g+3.4g=48.4g,石块体积V2=V-V1=40cm3-20cm3=20cm3,石块密度。
(2)验证阿基米德原理的实验过程是:
B.用弹簧测力计测出小桶的重力;
A.用弹簧测力计测出固体的重力;
D.在溢水杯中盛满水,将固体慢慢浸入水中,同时使溢出的水流入小桶,记下弹簧测力计的示数;
C.用弹簧测力计测出小桶和溢出的水的总重力。即正确的实验步骤是BADC。
测得浮力大小F浮=G-F=4N-3N=1N,排开水的重力G排=2N-1N=1N,由此可得实验结论F浮=G排。
(3)根据控制变量思想,在“比较水和煤油吸热性能”的实验中,要保持水和煤油的质量相同;用相同热源加热可以保证相同时间两种液体吸收的热量相同,因此实验中是通过比较加热时间的长短比较水与煤油吸收热量的多少;实验过程中,煤油温度升高得快,水温度升高慢,说明了水吸热能力强,即水的比热容大。
22、 灯泡被短路 左 11.4 不能
【解析】
根据题中测量小灯泡正常发光时电阻可知,本题考查欧姆定律,运用(1)将滑动变阻器与开关串联,注意滑动变阻器按一上一下的原则接线;(2)电流表有示数,说明电路为通路,电压表示数为零,说明电压表断路或被短路;(3)根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,然后根据R= R=求出小灯泡的阻值.
【详解】
(1)按滑动变阻器按一上一下的原则接线,将滑动变阻器上方任一接线柱与开关的左接线柱相连,如下图所示:
(2) 电流表有示数,说明电路为通路;电压表示数为零,灯泡不亮,说明灯泡被短路;
(3) 当电压表示数为2.2V时,由图乙可知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;为使小灯泡正常发光,应减小滑动变阻器的阻值减少分压,应将滑动变阻器的滑片向左移动;当电压表示数为2.5V时,电流表的指针在图乙指针的位置上偏转了一个小格,电阻减小电流变大,所以此时电流为0.22A, 由I=可知,灯丝的电阻:R=11.4Ω.
(4)探究电流与电压的关系必须保证电阻不变,而小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,故用本次实验的器材不能探究电流与电压的关系.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)5N; (2)4N;(3)1050Pa
【解析】
(1)合金体的重力:G=mg=500g×10−3kg×10N/kg=5N;
(2)根据可得,合金体的体积:
,
合金体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1−)×1.25×10−4m3=1N,
∵F浮=G−F′,
∴弹簧计的拉力:
F=G−F浮=5N−1N=4N;
(3)合金体浸没水中时,水位升高:
,
此时水的深度:
h总=h+h1=10cm+0.5cm=10.5cm=0.105m,
水对容器底产生的压强:
p=ρgh总=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa.
答:(1)合金体所受的重力为5N;
(2)弹簧测力计的拉力是4N;
(3)将细线剪断,合金体浸没水中静止时,水对容器底部产生的压强是1050Pa.
24、(1)3.6×105J(2)1950s
【解析】
(1)由P=可得消耗的电能:W=Pt=300W×20×60s=3.6×105J;
(2)人和车的总重力:G总=(m车+m人)g=(57kg+60kg)×10N/kg=1170N;车受到的阻力:F阻=0.02G总=0.02×1170N=23.4N;由题意得:80%Pt=F阻S,则t===1950s.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、自动开关 1000W 110Ω 调小 详见解析
【解析】
(1)电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁,它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力,从而控制工作电路的,其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关;
(2)电热丝工作时的功率:P===1000W;
(3)如果恒温箱的温度设定为80℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=70Ω,
由题知,此时控制电路的电流I=0.05A,根据电阻的串联和欧姆定律,I=,即:0.05A=,电阻箱R应接入电路的阻值:R=110Ω;
(4)若要使恒温箱的设定温度低于80℃,由图乙知道,热敏电阻的阻值R1将增大,衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A,即要求控制电路中的总电阻不变,所以R0的阻值必须调小.
26、(1)40Ω;(2)10Ω﹣100Ω;(3)
【解析】
(1)只闭合开关S3时,灯与R2串联,电流表测电路中的电流,因电流表示数为0.3A,
由欧姆定律可得,电路的总电阻:
根据电阻的串联,则R2的电阻: R2=R串联﹣R1=60Ω﹣20Ω=40Ω;
(2)只闭合开关S2、S4,R1和R3串联,电压表测R3的电压,电流表测电路中的电流,由串联分压的规律可知,当电压表示数为15V时,变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路电压的规律,此时R1的电压为:U1=18V﹣15V=3V,
根据分压原理,变阻器连入电路中的最大电阻为:R滑=
电流表的量程为0~0.6A,故电路中的最大电流为0.6A,此时变阻器接入电路的电阻最小,由欧姆定律和电阻的串联可得,变阻器连入电路中的最小电阻:
R滑小=
故在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器的阻值变化范围为10Ω﹣100Ω;
(3)只闭合开关S1、S3和S4时,R1短路,R2、R3并联,电流表测干路电流,等效电路图如下所示:
27、增强 1×104Pa 6×103N 电梯超载,电铃报警
【解析】
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,由知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强.
(2)小明对电梯地面的压力F=G=400N;
小明对电梯地面的压强:
;
(3)电路总电阻为:
;
根据串联电路电阻特点可知,此时压敏电阻的阻值:
;
由图乙可知此时压敏电阻所受的压力为,故此时电梯载重为;
(4)电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,
即压力为:;
由题图乙可知,当压力为104N时,对应的压敏电阻阻值为:100Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则控制电路中的电流;
;
因,所以,此时电梯超载,电铃报警.
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