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文档简介
2021年浙江省温州市中考物理试卷
一、选择题(本题有5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个选项是正确的,不选、
多选、错选均不给分)
I.(4分)用伏安法测电功率时,某电表的指针位置如图所示,其示数为()
A.1.30安B.0.26安C.1.30伏D.0.26伏
2.(4分)小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上,加热纸条(如图),木棒上的纸条立即
燃烧,而铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的()
D.延展性
3.(4分)水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯
的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像
()
A.大小相同、位置不同B.大小相同、位置相同
C.大小不同、位置相同D.大小不同、位置不同
4.(4分)停放自行车时,若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。
其中最省力的点是()
A.A点B.B点C.C点D.D点
5.(4分)一颗番茄从手中由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠(如图),同时番茄
仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少
的势能()
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
二、填空题(本题有3小题,每空2分,共16分)
6.(6分)“地漏”(如图甲)是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传
统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
(1)若地漏不密封,排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现
象:。
(2)磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N
极,则磁体B上端为极。
②当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水口越大,其原因
是o
7.(6分)2021年5月,我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原(如图甲),
实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段HI着陆过程中的高度随时间的变化关系。
(1)火星大气密度是地球的1%,大气中氧气含量为0.15%且没有液态水,表面平均温
度为-55℃,绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是。
A.表面平均温度比地球低
B.公转周期比地球长
C.大气中氧气含量比地球低
D.雨、雪天数比地球多
(2)图乙中tl~t2时段,着陆巡视器在竖直向上推力作用下,竖直下落的速度减小,该
过程中推力F与重力G的大小关系是o(不计大气阻力)
(3)着陆巡视器在火星上总重为4888牛,其重力在t2~t4时段做功焦。
8.(4分)疫情期间只允许体温正常的师生进入校园,为止匕,小明设计了一款“智能门禁”,
能检测体温并进行人脸识别。工作原理为:
①若体温正常开关Si闭合,人脸识别成功开关S2闭合,电动机M工作(门打开),警示
灯不亮;
②若体温异常Si不闭合,人脸识别成功S2闭合,电动机M不工作且警示灯亮起;
③不管体温是否正常,若人脸识别失败S2不闭合,电动机M不工作且警示灯不亮。
(1)下列电路设计符合要求的是。(可多选)
(2)若警示灯工作时,两端电压为3伏,电阻为10欧,其工作时的功率为瓦。
三、实验探究题(本题有2小题,每小空2分,共12分)
9.(6分)离瘪塑料袋的袋口一定距离向袋内吹气,塑料袋会鼓起(如图甲),小明认为塑
料袋中的气体都由口中吹出。为了验证猜想,他用瘪塑料袋做了如下实验:
甲乙丙
①取口径相同、长度分别为30厘米、60厘米、90厘米的瘪塑料袋各两个,分别标为Ai、
A2,BI>B2和CI、C2O
②微微张开塑料袋AI的袋口,将袋口紧贴嘴(如图乙),将口中的气体一次性吹入袋中,
直至人不能吹气时迅速扎紧袋口,塑料袋呈筒状(如图丙),过程中保证不漏气。用刻度
尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
③微微张开塑料袋A2的袋口,将袋口距嘴10厘米,向袋内快速吹一口气,然后迅速扎
紧袋口,用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
④换用塑料袋Bi、B2和Ci、C2,重复步骤②和③。获得结果如表所示。
吹气方式实验组别
第1组第2组第3组
嘴贴袋口吹气Ai中充满气Bi中气体体积约占容积Ci中气体体积约占容积
体的工的工
23
嘴距袋口10厘米吹A2中充满气B2中充满气体C2中充满气体
气体
(1)根据实验结果,可以否定小明猜想的实验组别是。
(2)实验中,塑料袋Ci中的气体并未充满,如何用刻度尺粗略测量并估算袋中气体体
积在Ci容积中的占比?。
(3)说明“嘴距袋口10厘米吹气,能使塑料袋充满气体”的原因:。
10.(6分)据史料记载,欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中,
铜与钮的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,AB两端存在电压,其电压大小由温
度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会
发生偏转,转动金属丝上端手柄,扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角
度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如表。已知手柄转过
角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
(2)小明查阅资料发现:除铁丝外,欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R',
才得出正确的电流与电阻关系,结合表中数据,判断R'的阻值大约相当于本实验中多
少长度铁丝的阻值?。
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
(3)欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验,发现当手柄转过角度相同时,
金丝的长度比铅丝长,据此推测,若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,哪一金属丝阻值
更大?简要说明理由。
四、解答题(本题有2小题,第11题7分,第12题10分)
11.图甲所示为一种水下滑翔机,图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、
外油囊间来回转移,从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的,再结合其它技术即可
滑行,以执行海洋环境的监测任务。
甲乙
(1)该滑翔机具有低能耗、高续航的特点,电池一次充电后能提供1千瓦时电能0它在
整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒,但只有9%的时间耗电,耗电时功率仅为4瓦。
该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米?
(2)该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时,滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已
知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时,外油囊中油
的体积为多少米3?(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)
12.常用的密度计使用时需要较多待测液体(如图甲)。小明设计了一台只需少量待测液体
就能直接测量其密度大小的简易密度仪(如图乙)。其工作原理为:桶中无液体时,滑片
P指向A处;测量时,将待测液体加满小桶,装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x,弹
簧弹力增加F,待滑块稳定后闭合开关S,就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读
出待测液体密度。电源电压Uo恒为6伏,定值电阻Ro的阻值为12欧,电流表量程为
0~0.6安,小桶的容积为10厘米3,粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米,其阻值随长
度变化如表。F与x的关系如图丙所示。(不计摩擦,桶距底座高度足够)。
电阻丝的长度(厘米)05101520
电阻丝的阻值(欧姆)010203040
甲
(1)闭合开关S,滑片P在A点和B点时,电流表示数分别为la、1b,则la、lb的大小
关系是
(2)某次测量时,电流表示数为0.2安,则所测液体密度为多少克/厘米3?
(3)为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值,需根据上述信息,分析密度与电流
的关系并确定量程。
①写出密度p与电流I的关系式:p=
②该密度仪能测量的最大密度为克/厘米3。
2021年浙江省温州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题有5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个选项是正确的,不选、
多选、错选均不给分)
1.(4分)用伏安法测电功率时,某电表的指针位置如图所示,其示数为()
A.1.30安B.0.26安C.1.30伏D.0.26伏
【解答】解:由图可知,电表表盘上标有A,说明该表是电流表;由图可知,电流表选
用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A。
故选:Bo
2.(4分)小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上,加热纸条(如图),木棒上的纸条立即
燃烧,而铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的()
C.硬度D.延展性
【解答】解:木板上的纸条立即燃烧,是因为纸条的温度立即达到着火点;铁棒上的纸
条没有立即燃烧,是因为铁棒将热量传递到空气中,使得纸条的温度低于着火点;
故由此可以推断出木棒和铁棒具有不同的导热性。
故选:Bo
3.(4分)水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯
的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像
()
A.大小相同、位置不同B.大小相同、位置相同
C.大小不同、位置相同D.大小不同、位置不同
【解答】解:由平面镜成像特点可知,平面镜的所成的像的大小与位置只与物体的大小
与位置有关,所以由于灯的大小和位置不变,所以在2号地砖和3号地砖上看到的灯的
像的大小和位置均相同。
故选:Bo
4.(4分)停放自行车时,若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。
其中最省力的点是()
A.A点B.B点C.C点D.D点
【解答】解:根据杠杆平衡的条件,F|XLI=F2XL2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的
情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.若要从如图四点中选择一点施加竖
直向上的力,将后轮略微提起,是围绕前轮与地面的接触点转动,分别作出在A、B、C、
D四点施加竖直向上的力并延长,再支点作出垂线,即力臂,如图所示:
由图可知最省力的点是D。
故选:D。
5.(4分)一颗番茄从手中由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠(如图),同时番茄
仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少
的势能()
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
【解答】解:番茄从开始下落至刚好浸没时,此时番茄仍有较大速度,末状态与初状态
相比,番茄的速度增大,其动能增大;番茄的高度减小,重力势能减小;同时溅起许多
水珠,则这些水珠的动能和重力势能都增大(即所有溅起的水珠的机械能增大);
不计一切机械能损耗,根据机械能守恒定律可知,此过程中番茄减少的势能=番茄增加
的动能+所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和,所以番茄减少的势能大于所有
溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。
故选:Bo
二、填空题(本题有3小题,每空2分,共16分)
6.(6分)“地漏”(如图甲)是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传
统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
(1)若地漏不密封,排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象:臭气分子
在做不停息的无规则运动。
(2)磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N
极,则磁体B上端为极。
②当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水口越大,其原因是积
水越多,密封盖收到的压力越大,排水口下降越多。
【解答】解:(1)扩散的微观解释原因为:臭气分子在做不停息的无规则运动;
(2)①磁体A下端为N极时,磁体A需要受到向上的排斥力才能密封住排水口,故磁
体B受到向下的排斥力,故B上端也为N极;
②当没有水时,磁体的排斥力将排水口密封住,当水越多,水对密封盖的压力越大,排
水口下降越多,排水口越大,排水越容易。
故答案为:臭气分子在做不停息的无规则运动;N;积水越多,密封盖收到的压力越大,
排水口下降越多。
7.(6分)2021年5月,我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原(如图甲),
实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段HI着陆过程中的高度随时间的变化关系。
(1)火星大气密度是地球的1%,大气中氧气含量为0.15%且没有液态水,表面平均温
度为-55C,绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是D。
A.表面平均温度比地球低
B.公转周期比地球长
C.大气中氧气含量比地球低
D.雨、雪天数比地球多
(2)图乙中ti~t2时段,着陆巡视器在竖直向上推力作用下,竖直下落的速度减小,该
过程中推力F与重力G的大小关系是F>Go(不计大气阻力)
(3)着陆巡视器在火星上总重为4888牛,其重力在t2~t4时段做功4.88X105焦。
【解答】解:(1)根据题意可知火星表面平均温度为-55℃,地球表面平均温度大约为
15℃,故A正确;
火星绕日公转周期为687天,地球公转周期为365天,故B正确;
火星大气中氧气含量为0.15%,地球大气中的氧气含量约为21%,故C正确;
火星大气中没有液态水,且平均气温低至-55C,火星上的水大多以冰雾和固体出现,
难以形成雨、雪天气,故D错误。
故选:D。
(2)巡视器在竖直向上的推力F和竖直向下的重力G的作用下减速下落,其运动状态
发生改变,说明二力不平衡,其合力与运动方向相反,即F>G;
(3)由乙图像可知:在t2~t4时段,巡视器的重力G=4888N,下落的高度h=100m,
重力做的功为:W=Gh=4888NX100m=4.88X
故答案为:(1)D;(2)F>G;(3)4.88X105.
8.(4分)疫情期间只允许体温正常的师生进入校园,为此,小明设计了一款“智能门禁”,
能检测体温并进行人脸识别。工作原理为:
①若体温正常开关Si闭合,人脸识别成功开关S2闭合,电动机M工作(门打开),警示
灯不亮;
②若体温异常Si不闭合,人脸识别成功S2闭合,电动机M不工作且警示灯亮起;
③不管体温是否正常,若人脸识别失败S2不闭合,电动机M不工作且警示灯不亮。
(1)下列电路设计符合要求的是C。(可多选)
(2)若警示灯工作时,两端电压为3伏,电阻为10欧,其工作时的功率为0.9瓦。
【解答】解:(DA.若体温异常Si不闭合,不管人脸识别是否成功,警示灯都要亮起,
故A不符合题意;
B.若只是体温正常开关Si闭合,电磁铁把衔铁吸起,电动机M工作(门打开),警示灯
不亮:
若只是人脸识别成功开关S2闭合,电动机M工作(门打开),警示灯不亮;故B不符合
题意;
C.若体温正常开关Si闭合,电磁铁把衔铁吸起,人脸识别成功开关S2闭合,电动机M
工作(门打开),警示灯不亮;若体温异常Si不闭合,人脸识别成功S2闭合,电动机M
不工作且警示灯亮起;不管体温是否正常,若人脸识别失败S2不闭合,电动机M不工
作且警示灯不亮,故C符合题意;
D.若体温正常开关Si闭合,不管人脸识别是否成功,电动机M工作(门打开),故D不
符合题意。
(2)若警示灯工作时,两端电压为3伏,电阻为10欧,其工作时的功率为:
P=UI=尤=0.9Wo
R10O
故答案为:(1)C;(2)0.9。
三、实验探究题(本题有2小题,每小空2分,共12分)
9.(6分)离瘪塑料袋的袋口一定距离向袋内吹气,塑料袋会鼓起(如图甲),小明认为塑
料袋中的气体都由口中吹出。为了验证猜想,他用瘪塑料袋做了如下实验:
①取口径相同、长度分别为30厘米、60厘米、90厘米的瘪塑料袋各两个,分别标为Ai、
A2,Bl>和Cl、C2o
②微微张开塑料袋Ai的袋口,将袋口紧贴嘴(如图乙),将口中的气体一次性吹入袋中,
直至人不能吹气时迅速扎紧袋口,塑料袋呈筒状(如图丙),过程中保证不漏气。用刻度
尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
③微微张开塑料袋A2的袋口,将袋口距嘴10厘米,向袋内快速吹一口气,然后迅速扎
紧袋口,用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
④换用塑料袋Bi、B2和Ci、C2,重复步骤②和③。获得结果如表所示。
吹气方式实验组别
第1组第2组第3组
嘴贴袋口吹气Ai中充满气Bi中气体体积约占容积C1中气体体积约占容积
体的工的工
23
嘴距袋口10厘米吹A2中充满气B2中充满气体C2中充满气体
气体
(1)根据实验结果,可以否定小明猜想的实验组别是第2、3组。
(2)实验中,塑料袋。中的气体并未充满,如何用刻度尺粗略测量并估算袋中气体体
积在Ci容积中的占比?将袋内气体挤压到底端,用刻度尺测出鼓起部分的长度,计算
出与袋子长度的比值。
(3)说明“嘴距袋口10厘米吹气,能使塑料袋充满气体”的原因:口中吹出气体进
入袋内,袋口内气体流速大于周围气体的流速,袋内气压小于外部气压,周围空气在大
气压的作用下进入袋内。
【解答】解:(1)小明的猜想是:塑料袋中的气体都由口中吹出;由实验中的第2、3两
组数据可知,嘴距袋口10厘米吹气可将袋中充满气体,而直接嘴贴袋口吹气,袋中气体
没有充满,由此否定了小明的猜想;
(2)袋内气体体积近似看作柱体体积,横截面积相同,由V=Sh可知,柱体体积的比
等于柱体高度的比:11_=也_=包;所以将袋内气体挤压到底端,用刻度尺测出鼓起
丫2Sh2h2
部分的长度,计算出与袋子长度的比值就可知道袋内气体的体积的占比。
(3)流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;口中吹出气体进入袋内,袋口内
气体流速大于周围气体的流速,袋内气压小于外部气压,周围空气在大气压的作用下进
入袋内。
故答案为:(1)第2、3组;(2)将袋内气体挤压到底端,用刻度尺测出鼓起部分的长度,
计算出与袋子长度的比值;(3)口中吹出气体进入袋内,袋口内气体流速大于周围气体
的流速,袋内气压小于外部气压,周围空气在大气压的作用下进入袋内。
10.(6分)据史料记载,欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中,
铜与秘的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,AB两端存在电压,其电压大小由温
度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会
发生偏转,转动金属丝上端手柄,扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角
度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如表。已知手柄转过
角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别1234
铁丝长度(英寸)24610
手柄转过角度(度)305281.5259224
(1)在实验中始终保持''温差电源”的温度差不变的目的是保持温差电源电压不变。
(2)小明查阅资料发现:除铁丝外,欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R',
才得出正确的电流与电阻关系,结合表中数据,判断R'的阻值大约相当于本实验中多
少长度铁丝的阻值?D。
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
(3)欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验,发现当手柄转过角度相同时,
金丝的长度比铅丝长,据此推测,若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,哪一金属丝阻值
更大?简要说明理由铅丝的电阻值更大。
【解答】解:(1)保持“温差电源”的温度差不变的目的是保持温差电源电压不变,研
究电阻怎样影响电流的大小;
(2)我们可以将电路等效为电阻R和R'串联后接入电源,当电源电压保持不变时,电
路中电流与总电阻即R+R'成反比;
因为手柄转过角度与电流大小成正比,同种材料的电阻与长度成正比,故手柄转过角度
与1+1'成反比,由此可得:2+l=28L5.
4+1,305
解,得:1'=19,故答案选D;
(3)我们知道电阻的大小与材料长度成正比,横截面积成反比,还与金属的材料有关,
我们可以将这个规律写成公式:R=pL,其中p为不同材料的电阻率;
S
粗细相同的金丝、铅丝实验时:电源电压保持不变,手柄转过角度相同,故R金=R铅;
又因为R二「工,故:p金(1金+1')=P铅。铅+1');
S
P仝1+1'
因为金丝更长,由此可得:一生二」~—<1,即:p金Vp铅;
P铅1金+1
若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,根据R=pL可知:R铅〉R金,故铅丝的电阻值更大。
S
故答案为:(1)保持温差电源电压不变;(2)D;(3)铅丝的电阻值更大。
四、解答题(本题有2小题,第11题7分,第12题10分)
11.图甲所示为一种水下滑翔机,图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、
外油囊间来回转移,从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的,再结合其它技术即可
滑行,以执行海洋环境的监测任务。
(1)该滑翔机具有低能耗、高续航的特点,电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在
整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒,但只有9%的时间耗电,耗电时功率仅为4瓦。
该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米?
(2)该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时,滑翔机排开水的体积为0.0495米3。己
知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时,外油囊中油
的体积为多少米3?(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)
【解答】解:(1)电池充一次电的能量为:W=1千瓦时=lkW•h=1000WX3600s=3.6
X106J;
6
36X1Q5
如果滑翔机一直耗电,则运行时长为:/JL=-J=9X1QS;
p4W
因为滑翔机实际只有9%的时间耗电,故实际运行时长为:
t'57
t吟1=9X100.09=10s;
故滑翔机充一次电可以航行的路程为:s=vt=0.2m/sX107s=2X106m=2000km;
(2)滑翔机悬浮在600米时,由图乙可知,海水的密度为1.03Xl()3kg/m3;
滑翔机漂浮,受到的浮力等于其重力:F浮=G=515N;
F淳
根据阿基米德原理可知,外油囊中有油时滑翔机排开的水的体积为:v排=一
P海水g
---------------515N--------------------0.05m3;
1.030X103kg/m3X10N/kg
333
外油囊中油的体积为:V=V怵-V'w=O.O5m-0.0495m=0.0005m«
答:(1)滑翔机充电一次总共能航行的路程为2000千米;(2)外油囊中油的体积为
0.0005m3o
12.常用的密度计使用时需要较多待测液体(如图甲)。小明设计了一台只需少量待测液体
就能直接测量其密度大小的简易密度仪(如图乙)。其工作原理为:桶中无液体时,滑片
P指向A处;测量时,将待测液体加满小桶,装有滑轮和滑片P的滑块向下移动X,弹
簧弹力增加F,待滑块稳定后闭合开关S,就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读
出待测液体密度。电源电压Uo恒为6伏,定值电阻Ro的阻值为12欧,电流表量程为
0~0.6安,小桶的容积为10厘米3,粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米,其阻值随长
度变化如表。F与x的关系如图丙所示。(不计摩擦,桶距底座高度足够)。
电阻丝的长度(厘米)05101520
电阻丝的阻值(欧姆)010203040
(1)闭合开关S,滑片P在A点和B点时,电流表示数分别为la、lb,贝I]la、lb的大小
关系是Ia<Ibo
(2)某次测量时,电流表示数为0.2安,则所测液体密度为多少克/厘米3?
(3)为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值,需根据上述信息,分析密度与电流
的关系并确定量程。
①写出密度p与电流I的关系式:2.6g/cm3-3Vg/cn?。
IX1Q
②该密度仪能测量的最大密度为2克/厘米3。
【解答】解:(1)由图乙可知,滑片位于A点时接入电路电阻丝的阻值比滑片位于B点
时接入电路中电阻丝的阻值大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由l=」L=-----U-----可知,滑片位于A点时电路中的电流较小,即Ia<Ib;
R总R()+R电阻丝
(2)当电流表示数为0.2安时,电路的总电阻:R.&=U&=_史_=30。,
110.2A
此时电阻丝接入电路中的电阻:R电阻丝=R总-Ro=3OQ-12Q=18C,
由表格数据可知,粗细均匀电阻丝每1厘米的阻值为2。,
则滑块向下移动的距离:x=20cm-炉◎=11cm,
20/cm
由图丙可知,F与x成正比,可设为F=kx,
把x=10cm、F=0.2N代入可得:k=E=^^L=0.02N/cm,则F=0.02N/cmXx
x10cm
当x=11cm时,F=0.02N
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