资源描述
2023年湘潭市初中学业水平考试物理试题卷
考生注意:
本卷共6页,五道大题。满分100分,考试时量 90分钟。
可能用到的物理量:
可能用到的公式: 2
一、单项选择题(本大题共 15小题,每小题2分,共30分。请把答案填涂在答题卡上。)
1. 在国际单位制中,力的单位是( )
A. 伏特 B. 牛顿 C. 安培 D. 帕斯卡
【答案】B
【解析】
【详解】A.在国际单位制中,伏特(V)是电压的基本单位,故A不符合题意;
B.在国际单位制中,牛顿(N)是力的基本单位,故B符合题意;
C.在国际单位制中,安培(A)是电流的基本单位,故C不符合题意;
D.在国际单位制中,帕斯卡(Pa)是压强的基本单位,故D不符合题意。
故选B。
2. 老师上课时使用“小蜜蜂”扩音器是为了增大声音的( )
A. 音色 B. 音调 C. 响度 D. 传播速度
【答案】C
【解析】
【详解】老师上课时使用“小蜜蜂”扩音器是为了增大声音的响度,使同学们听得更清楚。
故选C。
3. 下列现象能说明分子在做无规则运动的是( )
A. 瑞雪飘飘 B. 花香袭人 C. 柳絮飞舞 D. 稻浪起伏
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.瑞雪飘飘、柳絮飞舞、稻浪起伏都是属于机械运动,故ACD不符合题意;
B.花香袭人,属于扩散现象,是因为分子在做无规则运动,故B符合题意。
故选B。
4. 下列估测值符合实际的是( )
A. 成人步行速度约为 1m/s B. 成年大象质量约为 1kg
C. 人正常心跳一次约为 1min D. 书房台灯功率约为 5000W
【答案】A
【解析】
【详解】A.成年人迈出一步的距离约为1m,所用的时间约为1s吗,则步行的速度为1m/s,故A符合题意;
B.成年大象的质量约为10t,故B不符合题意;
C.人正常心跳一次约为1s,故C不符合题意;
D.书房台灯功率约15W,故D不符合题意。
故选A。
5. 下列现象能说明光沿直线传播的是( )
A. 天边彩虹 B. 海市蜃楼
C. 铅笔“折断” D. 小孔成像
【答案】D
【解析】
【详解】A.天边彩虹是光的色散现象,由光的折射形成的,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是光的折射形成的虚像,故B不符合题意;
C.铅笔“折断”是由光的折射形成的,故C不符合题意;
D.小孔成像是由光的直线传播形成的倒立的实像,故D符合题意。
故选D。
6. 下列说法正确的是( )
A. 物体内能只能靠做功来改变 B. 注射器抽取药液,利用了连通器原理
C. 戴耳塞是为了在声源处减弱噪声 D. 太阳能是清洁能源,应积极开发和利用
【答案】D
【解析】
【详解】A.改变的内能的途径有做功和热传递两种,故A错误;
B.注射器抽取药液,是先推动活塞,将里面的空气排出来,使筒内的气压小于外界气压,利用气压将药液压入筒内,故B错误;
C.控制的噪声的途径有三个,分别是:人耳处、声源处、传播过程中。戴耳塞是为了在人耳处减弱噪声,故C错误;
D.太阳能易获得,且获得和使用过程中污染较小,是清洁能源,应积极开发和利用,故D正确。
故选D。
7. 下列物品,通常情况下属于导体的是( )
A. 木铲 B. 铁锅 C. 玻璃杯 D. 陶瓷盘
【答案】B
【解析】
【详解】导体为容易导电的物体,例如:金属、水、大地、石墨等;绝缘体为不容易导电的物体,例如:塑料、玻璃、陶瓷、干木等,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 智能快递柜既可通过手机扫码(相当于S1闭合), 也可通过输入密码(相当于 S2闭合)使装置T启动,打开柜门完成取件。符合以上要求的电路示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,开关S1、S2可单独控制装置T,所以两开关并联,且装置T都能工作,装置T在干路上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 探究压力的作用效果与压力的关系时,保持受力面积不变。采用的方法是( )
A. 类比法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
【答案】C
【解析】
【详解】实验中保持受力面积相同,控制了其中的一个影响因素不变,所以使用了控制变量法,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 将一根短的金属丝缓慢拉长,下列物理量变大的是( )
A. 质量 B. 体积 C. 电阻 D. 密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量是指所含物质的多少,将一根短的金属丝缓慢拉长,所含物质的多少没变,则质量不变,故A不符合题意;
B.将一根短的金属丝缓慢拉长,密度不变,质量不变,则体积不变,故B不符合题意;
C.将一根短的金属丝缓慢拉长,长度变长,横截面积变小,电阻变大,故C符合题意;
D.密度只与物质的种类和状态有关,将一根短的金属丝缓慢拉长,密度不变,故D不符合题意。
故选C。
11. 如图是电能表表盘示意图,下列说法正确的是( )
A. 电能表是用来测电功率的仪器
B. 此时电能表的读数为61985kW·h
C. 这个电能表通过的电流一定为 10A
D. 这个电能表应该在 220V的电路中使用
【答案】D
【解析】
【详解】A.电能表是用来测量电路消耗电能(电流做功)的仪器,故A错误;
B.电能表最后一位是小数,故电能表的读数为,故B错误;
C.10A表示电能表可以通过的最大电流为10A,故C错误;
D.“220V”表示此电能表应该在220V的电路中使用,故D正确。
故选D。
12. 下列做法不符合安全用电要求的是( )
A. 不靠近高压带电体 B. 家用电器的开关接在火线上
C. 用湿抹布擦拭通电的电器 D. 更换灯泡前先断开电源开关
【答案】C
【解析】
【详解】A.安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故A不符合题意;
B.为了避免开关断开时,触摸电器发生触电,家用电器的开关接在火线上,符合用电安全,故B不符合题意;
C.日常生活中的水时导体,用湿抹布擦拭通电的电器,易发生触电事故,不符合用电安全,故C符合题意;
D.更换灯泡前,为了避免发生触电事故,应先断开电源开关,符合用电安全,故D不符合题意。
故选C。
13. 如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”,其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外绕着线圈。运动时,磁铁在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A. 发电机 B. 电动机 C. 电风扇 D. 电水壶
【答案】A
【解析】
【详解】读题可知,“计步器”工作原理是电磁感应现象。
A.发电机是利用电磁感应现象工作的,故A符合题意;
B.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;
C.电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,故C不符合题意;
D.电水壶的工作原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
14. 如图所示,水平静止放置的空易拉罐会向摩擦过的塑料管滚动,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电创造了电荷 B. 静止放置的易拉罐没有惯性
C. 塑料管与易拉罐之间相互排斥 D. 易拉罐受到引力,运动状态发生了改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电不是创造了电荷,而是电子的转移,故A错误;
B.惯性是物体的属性,一切物体都具有惯性,易拉罐也有惯性,故B错误;
C.空易拉罐会向摩擦过的塑料管滚动,说明塑料管与易拉罐之间相互吸引,故C错误;
D.易拉罐受力,向塑料管运动,说明力改变了易拉罐的运动状态,故D正确。
故选D。
15. 取口香糖锡纸,剪成如图所示形状,其中 AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是( )
A. 通过 AB和CD段的电流不相等 B. 正常情况下, AB段会先着火
C. AB和 CD段的电压相等 D. AB和 CD段的电阻相等
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻的影响因素可知,导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,所以AB段导体的电阻大。
A.因为AB和CD段串联,根据串联电流规律可知,电流相等,故A错误;
B.根据可知,其他条件相同时,电阻越大,产生的电热越多,越容易着火AB段电阻大,所以越容易着火,故B正确;
C.根据可知,电阻越大,电压越大,AB段的电压大,故C错误;
D.根据分析可知,两段导体AB段的电阻大,故D错误。
故选B。
二、双项选择题(本题共3 小题,共6分。每小题都有两个选项符合题目要求。全部选对的得 2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。请把答案填涂在答题卡上。)
16. 如图所示,指尖陀螺中间是轴承,内有滚珠,边上有三个金属制作的飞叶,拨动后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动。下列分析正确的是( )
A. 指尖陀螺的重心在飞叶上
B. 飞叶转动时遵循能量守恒定律
C. 轴承内的滚珠,有利于减小摩擦
D. 指尖陀螺受到的重力和支持力是一对相互作用力
【答案】BC
【解析】
【详解】A.三叶指尖陀螺的重心在三叶中间连线的交点上,不在飞叶上,故A错误;
B.自然界中能量总是守恒的,不会创生,也不会消失,所以飞叶转动时遵循能量守恒定律,故B正确;
C.轴承内的滚珠,是变滑动为滚蛋,有利于减小摩擦,故C正确;
D.指尖陀螺在竖直方向上静止,受到的重力和支持力是一对平衡力,故D错误。
故选BC。
17. 光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的是( )
A. 缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用于矫正近视眼
B. 镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C. 镂空掩膜的像是倒立缩小的
D 硅片相当于光屏
【答案】CD
【解析】
【详解】用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”。缩图透镜相当于凸透镜,此时镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,成的是倒立、缩小的实像,硅片相当于光屏,用来承接经缩图透镜成的实像。近视眼是因为晶状体比较厚,折光能力较强,看远处的物体时,像会聚在视网膜之前,需要用凹透镜矫正。故AB错误,CD正确。
故选CD。
18. 图是汽车尾气中CO浓度的检测电路示意图。气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小,R2是滑动变阻器,开关S闭合,当CO浓度高于某一设定值时,电铃报警。下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的上端是N极
B. 电铃应接在A和B之间
C. 当CO浓度升高时电磁铁磁性减弱
D. 电源用久后,U1减小,CO的报警浓度会变高
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可判断出,电磁铁的上端为N极,故A正确;
B.气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小,开关S闭合,电磁铁通电,当CO浓度高于某一设定值时,气敏电阻R1的阻值较小,通过电磁铁的电流比较大,电磁铁的磁性最大,衔铁被吸下来,CD接入电路,电铃报警。所以电铃应接在C和D之间,故B错误;
C.气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小,当CO浓度升高时,气敏电阻R1的阻值减小,通过电流变大,电磁铁的磁性增强,故C错误;
D.当CO浓度高于某一设定值时,电铃报警,此时控制电路的电流一定。电源用久后,U1减小,根据可知,电铃发声报警时,控制电路的总电阻减小,气敏电阻R1的阻值减小,CO浓度增大,所以报警浓度会变高,故D增强。
故选AD。
三、填空、作图题 (本题每空1分,作图1分,共 14分。请把答案填在答题卡上。)
19. (1)如图,轻质杠杆保持平衡, O为支点。请画出力F的力臂l;( )
(2)这是一个____________省力(选填“省力”或“费力”)杠杆。
【答案】 ①. ②. 省力
【解析】
【详解】(1)[1]延长力F的作用线,过支点做作用线的垂线,即为力F的力臂l。如图所示
(2)[2]图中杠杆受到的阻力大小等于物体重力大小,力F为动力,根据力臂定义可知,阻力臂小于动力臂,所以这是一个省力杠杆。
20. 如图所示的刻度尺的分度值是____________ mm, 被测物体长度是____________ cm。
【答案】 ①. 1 ②. 2.42
【解析】
【详解】[1]由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,合1mm,即此刻度尺的分度值为1mm。
[2]物体左侧与2.00cm对齐,右侧与4.42cm对齐,所以物体的长度为
4.42cm-2.00cm=2.42cm
21. 如图所示,白鹭平行于水面飞行,距水面2m。水中的“白鹭”是____________(选填“实”或“虚”)像,它距空中的白鹭____________ m。
【答案】 ①. 虚 ②. 4
【解析】
【详解】[1]水中看到的“白鹭”是白鹭的倒影,类似于平面镜成像,由光反射形成的虚像。
[2]根据平面镜成像规律可知,物距和像距相等,此时水中形成的像距水面2m,则像与空中白鹭的距离为
22. 旅行中,汽车在公路上快速行驶时,窗外的空气流速大, 压强________ ,窗帘受到向外的力,飘向窗外。车行驶到高山上时,发现密封的零食包装袋鼓起了,这是因为高山上的大气压比山脚下的_________(两空均选填“大”或“小”)造成的。
【答案】 ①. 小 ②. 小
【解析】
【详解】[1]根据流体压强和流速的关系可知,窗外的空气流速大,压强小,窗帘受到向外的力,飘向窗外。
[2]气压与海拔高度有关,高度越大,气压越小,所以外界的气压变小,因此密封的零食包装袋鼓起了。
23. 神舟十六号载人飞船由火箭运载加速升空时,以火箭为参照物,飞船是____________(选填“运动”或“静止”)的,飞船重力势能____________(选填“增大”或“减小”),航天员在太空中是利用____________(选填“电磁波”或“超声波”)和地面通讯。
【答案】 ①. 静止 ②. 增大 ③. 电磁波
【解析】
【详解】[1]以火箭为参照物,神舟十六号载人飞船与火箭之间的距离未发生改变,所以神舟十六号载人飞船是静止的。
[2]因为神舟十六号载人飞船向上运动,高度增加,所以重力势能增加。
[3]因为真空不能传声,所以航天员在太空中是利用电磁波和地面通讯的。
24. 如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动, F与时间t的关系如图所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向____________(选填“左”或“右”),大小为____________ N; 3~4s内,文具盒所受合力的大小为____________ N。
【答案】 ①. 左 ②. 2 ③. 1
【解析】
【详解】[1][2]0~2s内,文具盒做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力与推力F是一对大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上的平衡力,由坐标图可知,0~2s内,文具盒受到向右的推力为2N,所以0~2s内,文具盒受的摩擦力大小为2N,方向向左。
[3]3~4s内,文具盒对桌面的压力和与桌面的粗糙程度不变,则此时文具盒受到的摩擦力不变,依然为2N,方向向左;由坐标图可知,此时文具盒受到向右的推力为3N,故此时文具盒所受合力的大小为
3N-2N=1N
四、实验、探究题(本题每空1分,共27分。请把答案填在答题卡上。)
25. 用如图所示实验装置,探究室温下冰熔化时温度的变化规律。
(1)将冰打碎后放入烧杯,温度计插入碎冰中。图中温度计示数为__________℃;
(2)由实验数据绘制成图所示图像,可知, AB段该物质是__________态, BC段__________(选填“需要”或“不需”)吸热; 由实验可知,冰属于__________(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)研究表明晶体的熔点与压强有关,压强越大,晶体的熔点越低,如图,在温度较低的环境中,将拴有重物的细金属丝挂在冰块上,金属丝下方与冰接触处的压强__________(选填“增大”或“减小”),从而使冰的熔点__________(选填“升高”或“降低”)了,金属丝下方的冰块熔化,熔化而成的水又很快凝固,金属丝穿冰块而过且不留缝隙。
【答案】 ①. -3 ②. 固 ③. 需要 ④. 晶体 ⑤. 增大 ⑥. 降低
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,温度计分度值为1℃,液面在0以下第三个刻度,所以温度计示数为-3℃。
(2)[2][3][4]观察图像可知,冰在B点还未开始熔化,即 AB段该物质为固态;在C点已经完全熔化,而在BC段处于熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,说明冰有固定的熔化温度,为晶体。
(3)[5][6]晶体的熔点与压强有关,压强越大,晶体的熔点越低。将拴有重物的细金属丝挂在冰块上,压力一定,金属丝下方与冰接触处的部分受力面积较小,增大了压强,从而降低冰的熔点,使金属丝下方的冰块先其它部分的冰熔化。
26. 用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码归零, 发现指针指在分度盘的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节使天平平衡;
(2)如图乙所示,测得烧杯和饮料的总质量为__________ g;向量筒中倒入部分饮料,如图丙所示,量筒中饮料的体积为__________ mL;用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为 40g,则饮料的密度为_______ kg/m3;
(3)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度,步骤如下:
①调好天平,测出一个烧杯的质量m0:
②将一个烧杯装入适量的水,测出烧杯和水的总质量m1;
③另一个烧杯装同样高度的饮料,测出烧杯和饮料的总质量m2;
则烧杯内饮料的体积V=________,密度ρ=________(两空均用已知量的字母表示,ρ水已知)。
【答案】 ①. 左 ②. 71.2 ③. 30 ④. ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,此时指针指在分度盘的右侧,天平右侧沉,所以平衡螺母需要向左调节。
(2)[2]根据天平的读数为砝码加游码,可知烧杯和饮料的总质量为
[3][4]据图可知量筒中饮料的体积为,倒出饮料的质量为
则饮料的密度为
(3)[5][6]同一个烧杯装满水或饮料,饮料的体积等于水的体积为
则饮料的质量为
饮料的密度为
27. 用图所示装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表:
实验次数
钩码重力 G/N
钩码上升高度h/cm
拉力 F/N
绳子自由端移动距离s/cm
机械效率η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
(1)实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做________运动。第 1次实验时,钩码上升的时间为 3s,此过程中,绳子自由端上升的速度为________m/s;
(2)第4次实验时所做有用功为________J, 滑轮组的机械效率是________%;
(3)分析 1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越________(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高; 分析 2、3次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(选填“有关”或“无关”);
(4)用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是________。
A. 换用更轻的动滑轮B. 加快提升物体的速度
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 0.05 ③. 0.3 ④. 80 ⑤. 大 ⑥. 无关 ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1]实验中为使弹簧测力计读数平稳,需要使钩码做匀速直线运动。
[2]第 1次实验中,绳子3s钟的时间,移动的距离为15cm,则绳子移动的速度为
(2)[3]第4次实验时所做的有用功为
[4]第4次实验做的总功为
第4次实验滑轮组的机械效率为
(3)[5]根据1、2、4次实验的数据可知,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[6] 2、3两次实验中,钩码的重力相同,只改变钩码上升的高度,滑轮组的机械效率不变,可知轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
(4)[7]根据效率公式可知,提高机械效率的方法一为:额外功一定时,增加有用功,即增加物重;二为:有用功一定时减少额外功,即换用轻质滑轮,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
28. 利用图所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图中所示的器材连接成完整电路;( )
(2)连接电路时开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态,正确连接后,应将滑片P由最大电阻处缓慢向________端移动(选填“A”或“B”),使灯逐渐变亮;
(3)某次实验时,电流表的示数如图所示,则通过灯L的电流为________A;移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成图所示的图像,根据图像的信息,小灯泡的额定电功率为________W;
(4)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)在没有电流表的情况下,用如图所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为 R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S₁,调节滑片,使电压表示数为 U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关 S、S2,此时电压表的示数为 U;
可知小灯泡的额定功率 P额 =__________(用U额、U和 R表示); 若已知电源电压为U0,此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx= __________(用U0、U额、U和R表示)。
【答案】 ①. 见解析 ②. 断开 ③. A ④. 0.2 ⑤. 0.625 ⑥. 变大 ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意可知,电路为串联电路,电压表测小灯泡电压,电源为两节干电池,电压表选择小量程,图中电压表和小灯泡之间缺一条导线,如下图:
(2)[2][3]为确保电路安全,连接电路时,开关需要断开,且滑动变阻器需要向阻值小的一端调节,即向A端移动使灯逐渐变亮。
(3)[4]据图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。
[5]根据I-U图像可知,当灯泡处于额定电压即2.5V时,电流为0.25A,则灯泡的额定电功率为
(4)[6]直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,此时电路为断路,电压表串联接入电路,测电源电压,所以示数会变大。
(5)[7][8]根据题意可知,电路为L、R、滑动变阻器串联,灯泡的电压为U额,定制电阻和灯泡的总电压为U,可求定制电阻的电压为
电路中的电流为
灯泡的额定功率为
此时滑动变阻器的电压为
滑动变阻器接入电路中的阻值为
五、综合题(本题共23分。解答部分请将必要的文字说明、公式和重要的演算步骤填写在答题卡上。)
29. 如图为小明家的电压力锅,图是它的铭牌,在锅内装入2.5kg初温为15℃的食材,加热至 95℃,已知,问:
(1)电压力锅加热时,电流为__________A,电阻为__________Ω;
(2)此过程中,食材吸热__________J;这些热量相当于完全燃烧__________m3天然气放出的热量;
(3)若该压力锅的加热效率为 80%,此加热过程需要多长时间?( )
【答案】 ①. 5 ②. 44 ③. 6.6×105 ④. 0.015 ⑤. 750s
【解析】
【详解】解:(1)[1][2]由图可知,电压力锅加热功率为1100W,额定电压为220V,由可得电压力锅加热时的电流
由可得电阻
(2)[3][4]食材吸收热量
根据题意,由可得这些热量相当于天然气完全燃烧所需的体积,即
(3)[5]若该压力锅的加热效率为 80%,根据可得加热这些食材所需要的电能
由可得加热过程所需时间
答:(1)电压力锅加热时,电流为5A,电阻为44Ω;
(2)食材吸热6.6×105J;这些热量相当于完全燃烧0.015m3天然气放出的热量;
(3)若该压力锅的加热效率为 80%,此加热过程需要750s。
30. “曹冲称象”是家喻户晓的典故,兴趣小组受此启发,找来一个上端开口的空透明圆筒,底部用细线系一块质量适当的铁块,然后将其静止放置在水中,如图所示,此时圆筒浸入水中的深度为 5cm,水面与圆筒 A 点相平。利用此装置标上刻度后放入水中,可以方便地测量出物体的质量。在圆筒内放上一个物体后,如图所示, 圆筒浸入水中的深度为 10cm,水面与圆筒 B点相平。已知圆筒底面积为 10cm2,圆筒和铁块总重为0.6N,装置始终处于漂浮状态,圆筒始终竖直。则:
(1)图中圆筒和铁块受到的总浮力是_________ N, 它们浸入水中的总体积是_________ m3,铁块所受到的浮力为_________ N;
(2)图中圆筒底部受到水的压强是_________ Pa,受到水的压力为_________ N;
(3)方便测量,圆筒A点应标上_________ kg 刻度线;
(4)利用此装置测量时,圆筒 B点的刻度线对应的质量应为多少?________
【答案】 ①. 0.6 ②. ③. 0.1 ④. 1000 ⑤. 1 ⑥. 0 ⑦. 0.05kg
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知,装置始终处于漂浮状态,则圆筒和铁块受到的总浮力等于自身总重力,即0.6N。
[2]把圆筒和铁块看做一个整体,则由可得
[3]不放物体时,圆筒进入水中的深度为5cm,圆筒的底面积为10cm2,则圆筒浸入水中的体积为
铁块的体积
铁块受到的浮力为
(2)[4]在圆筒内放上一个物体后,如图所示, 圆筒浸入水中的深度为 10cm,圆筒底部受到水的压强是
[5]受到水的压力为
(3)[6]不放物体时,圆筒处于漂浮状态,A点应标上0kg刻度线。
(4)[7]放入物体时,圆筒下沉了5cm,排开水的体积增加了
放入的物体的重力等于增加的浮力,即
物体的质量
故利用此装置测量时,圆筒 B点的刻度线对应的质量应为0.05kg。
31. 变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图甲所示,其中控制电路的电源电压U1=12V,Rs为调控电阻,可通过遥控调节其阻值大小,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,L为磁控开关,当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。电压U2=220V,R0为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。问:
(1)压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成_________能;当S接通,电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片的前端为_________名磁极;
(2)由图可知,热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而_________;若房间内部的温度为22.5℃,此时热敏电阻Rt的阻值为_________Ω;
(3)用遥控将Rs的阻值调小时,设定温度变________;家用空调最高设定温度通常为 30℃,则调控电阻Rs的阻值不能超过_________Ω;
(4)由于变频作用,某段时间内工作电路的总功率变化如图丙所示,已知保护电阻R0=2Ω,则10min内R0消耗的电能是多少?( )
【答案】 ①. 机械 ②. 异 ③. 变小 ④. 100 ⑤. 低 ⑥. 10 ⑦. 14880 J
【解析】
【详解】(1)[1]压缩机工作过程中内部的电动机消耗电能,获得机械能和内能,但主要把电能转化成机械能。
[2]L为磁控开关,当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。说明L的两个磁性弹片的前端为异名磁极。
(2)[3]热敏电阻Rt的阻值随温度变化的图像如图乙所示,可知热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而变小。
[4]若房间内部的温度为22.5℃,由图像可知,此时热敏电阻Rt的阻值为100Ω。
(3)[5]当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。此时控制电路的总电阻
控制电路的总电阻等于热敏电阻Rt与调控电阻Rs的和,用遥控将Rs的阻值调小时,热敏电阻Rt的阻值就将变大,由图乙可知,此时设定温度变低。
[6]由图乙可知,家用空调最高设定温度通常为30℃,此时热敏电阻的最小阻值为50Ω,则调控电阻Rs的阻值不能超过
即家用空调最高设定温度通常为30℃,则调控电阻Rs的阻值不能超过10Ω。
(4)[7]由图丙可知,工作电路在10min内,以1100W工作4min,接下来以440W工作6min。以1100W工作时,由可得工作电流
以440 W时,由可得工作电流
则0~4min内,电流通过R0产生的热量
则4~10min内,电流通过R0产生的热量
故10min内R0消耗的电能
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