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文档简介
2023-2024学年【全国市级联盟】福建省泉州市惠安县十校联考最后物理试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)1.下列四个例子中,采用相同的物理研究方法的是(1)根据U型管内液面的高度差来判断液体内部压强的大小;(2)选用同一钢球探究动能与速度的关系;(3)材料隔音性能的差异可用听不到声音时人与声源的距离进行比较;(4)用两只相同的蜡烛探究平面镜成像特点.A.(1)与(2) B.(2)与(4)C.(1)与(3) D.(1)与(4)2.下列提供的信息有真有假,根据生活经验,不符合实际的一项是A.正常人的体温B.两个鸡蛋的质量C.两节新干电池的电压D.台灯灯泡的额定功率3.在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系“实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示.为方便操作和减小测量误差,最合理操作步骤应该是()A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁 C.乙、甲、丁、丙 D.丁、甲、乙、丙4.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是A.水中倒影B.手影游戏C.小孔成像D.海市蜃楼5.关于声现象,下列说法正确的是()A.声音在空气中传播速度为3×108m/sB.有倒车雷达的轿车,倒车时利用了次声波C.医生利用超声波振动打碎人体内的结石,说明超声波能传递信息D.部分BRT路段两侧设有透明板墙是在传播过程中减弱噪声的6.甲、乙两相同的容器中,装有相同体积的水,将有某种液体的瓶子(瓶子质量不计),先后置于甲、乙两容器中,静止时如图所示,容器中无水溢出。则下列说法正确的是()A.甲、乙两容器中,瓶子受到的浮力相等B.甲、乙两容器中,水对容器底部的压力相等C.瓶内液体密度小于水的密度D.甲中瓶内液体对瓶子底部的压力小于乙中瓶内液体对瓶盖的压力7.我国新型复兴号动车行驶非常平稳,一枚立着的一元硬币可保持数分钟静立不动,其中硬币静立不动所选的参照物是A.铁轨 B.路边的树林C.座位 D.车厢里的流动服务车二、填空题(本大题7小题,共21分)8.装甲车通常用履带而不用车轮,是为了增大接触面积来_______(选填“增大”或“减小)压强;飞机通过机翼来获得向上的升力.是因为流体压强随流速的减小而_______(填“增大”或“减小.);水库的大坝呈上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度增大而_______(选填“增大”或“减小)9.水深1米处的压强为______帕;重为12牛、体积为的石块浸没在水中受到重力与浮力的合力大小为_______牛,方向为_______________。10.如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们所受到的浮力分别为F甲和F乙,则F甲_____F乙;甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则ρ甲_____ρ乙,若两液体深度相同,则两液体对容器底部的压强关p甲_____p乙(选填“<”、“=”或“>”)。11.物体放在水平地面,在拉力的作用下,从A点匀速运动到C点,已知F1:F2=2:3,如图所示,若AB段拉力做的功为W1、功率为P1,BC拉力做的功为W2、功率为P2,则W1:W2=______,P1:P2=______.12.如图甲所示电路,R2为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示,则电源电压为______V,滑动变阻器R1的最大阻值为_____Ω,电阻R2的阻值为_______Ω.13.如图是小明某次步行后手机“微信运动”功能记录的数据.如果小明此次步行时间是3000s,步长是0.5m,那么他步行的速度是__m/s;若以手机为参照物,小明是___的.14.小米手机创始人雷军说过:站在风口上,猪也能飞起来.如图所示,A、B两头重力和密度均相等的猪,_________更有可能在风口上飞起来(选填“A”或“B”);若两头猪掉人河水中,都处于漂浮状态,A受到的浮力_________B受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”).三、作图题(共7分)15.如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,射向凹透镜的焦点F.S′是光源S在平面镜中的像.请画出:(1)光源S的位置;(2)ab的入射光线;(3)ab经凹透镜的折射光线.16.小华家新买了一辆电动自行车,她发现:拨动扶手旁向左或向右的转向开关时,车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起,而不管捏紧左边还是右边的车闸,车尾的一盏刹车指示灯都会亮起,请将如图器件连成符合要求的电路图(笔画线代替导线).17.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路图(_______)四、实验题(本大题共5小题,共20分)18.如图1所示是探究浮力大小的实验装置:(1)比较(b)、(c)两图中弹簧测力计的示数,可以探究浸入在同一种液体中的物体所受浮力大小跟_____是否有关。(2)比较(c)、(d)两图中弹簧测力计的示数,可以探究物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟_____是否有关。(3)为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图2所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块逐渐浸入水中(如图甲→乙),在此过程中。弹簧测力计示数:F甲_____F乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。19.小明同学要测定导体Rx的电阻,小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率.他们选取了电压均为6伏的电源、均标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器及开关和导线等.但在选取电表时,发现可选择的器材中只有一个电流表和一个电压表,经讨论后两位同学各选取了一个电表.接着,他们分别将所选电表接入电路,并按规范步骤进行操作.①为了能顺利完成各自的测量任务,选取电流表的是________同学.②选取电压表的同学闭合开关时,电压表示数为2.8伏;移动变阻器滑片至中点位置时(即它接入电路的电阻为5欧),电压表示数为1.8伏.选取电流表的同学闭合电键时,电流表示数为0.26安;将滑片移至中点位置时,电流表示数为0.3安.综合上述信息,请计算求出小明同学两次测定的Rx的阻值.________(计算电阻时精确到0.1欧)小华同学测得小灯L的额定功率P额._________20.通过学习我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面问的压力F和接触面的粗糙程度决定的,物理学中用动摩擦因数μ表示接触木板面面的粗糙程度则有关系式f=μF成立,琳琳设计如图所示的装置测量动摩擦因数(1)实验时,琳琳先测摩擦力f的大小,把木块放在水平桌面上,水平拉动弹簧测力计,并使木块做_____运动,这样做的依据是_____。(2)实验时,琳琳将一个重为8N的物体放在水平桌面上,匀速拉动物体测得摩擦力为3.2N,则动摩擦因数μ=_____。21.如图所示,将A管插入装有水的杯中,用嘴衔住A管的上端能将水吸上来是利用了________;把另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,往B管中轻轻吹气,可以看到A管中的水面___________;若从B管中用力吸气,可以看到A管中的水面_______,(两空均填“上升”、“下降”或“不变”)后两个实验现象都说明:____________.22.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:学生电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω1A”的滑动变阻一个,导线若干。连接了如图甲所示的实验电路请你用笔画线代替导线,将她未完成的实物电路连接完整。(要求:滑片P向A端移动时,电流表示数变大,且导线不得交叉)在连接电路时,她应将开关_____。电路连接完整后,小华闭合开关S,她发现电流表有示数,电压表的指针偏转角度很大,小华操作中存在的错误是_____。故障排除后,小华移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。断开开关S,她拆下10Ω的电阻,换成阻值为20Ω的电阻继续实验。闭合开关S,电压表示数如图乙所示,其示数是_____V.此时她应将滑动变阻器的滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为_____V时,才能记录电流表的示数。当小华换用50Ω的电阻继续实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,都无法使电压表示数达到实验要求的值。你认为出现该现象的原因可能是_____A.滑动变阻器的阻值太大B.电压表量程选小了C.滑动变阻器的阻值太小D.滑动变阻器烧坏了小华解决了该问题后,完成了实验,将收集到的多组数据记录在事先设计好的下表中。她设计的表格中存在的不足之处是_____。分析下表中的实验数据,她能得出的结论是_____。实验次数URI12100.2022200.1032500.04五、计算题(本大题共2小题,共13分)23.如图所示,正方体木块漂浮在氯化钠溶液里,有总体积的露出液面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5N,木块边长为0.1m,容器底面积为0.02m2,容器底有一阀门K。(g取10N/kg,溶液的密度为1.2×103kg/m3)求:(1)木块的密度是多少?(2)打开阀门使液体缓慢流出,当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块受到的浮力为多少?(3)在细绳断后,木块再次漂浮时,与断绳前的瞬间相比,容器底受到液体的压强改变了多少?24.潮汐能是一种可再生的清洁能源.潮汐发电是在海湾或有潮汐的河口建筑一座水坝,形成水库,如图所示,水坝下方有通道,内置水轮发电机组,无论涨潮或落潮,海水经过通道均可推动发电机组发电.有一所电站,发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能,平均功率达到1.8×104kW.该电站在某次涨潮前水库的水量为2×106m3,涨潮后水库的水量为7×106m3,并达到最高水位30m.涨潮过程中水流经过通道的平均流量(单位时间内通过的水的体积)Q为2×l06m3/h,海水密度为1.03×103kg/m3,那么在这次涨潮中:(1)水库底部所受水的压强最大是多少?(2)水流推动发电机组持续发电多长时间?(3)水流对发电机组做了多少功?六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)25.图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0-0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片.从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.电源电压为24V,R0为定值电阻,R0的作用是_____,当油箱油面下降时,油量表的示数将变_____.油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值._____当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为多少?_____改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计.要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零.26.小明同学自行设计了一个电子秤,其原理如图所示,他试图用电压表(图中没有画出)的示数来反映物体质量的大小.电源的电压恒定为U,定值电阻的阻值为R0,滑动变阻器的总电阻为R,总长度为L,滑动触头安放在托盘下方的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起滑动,已知对托盘每施加1N的压力时,弹簧的长度就会缩短a.当托盘中不放物体时,滑动触头指在R的最上端,此时电压表的示数为零;当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,电压表就指示出相应的示数.(1)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表;(2)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?(3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示).27.阅读短文,回答问题电动汽车电动汽车是环保的交通工具,行驶时蓄电池给电动机供电,电动汽车的主要部分参数如表所示,如图甲所示,在测试过程中,司机和一名陪同人员上车.司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km,电池剩余容量为58kW•h,陪同人员负责记录测试数据,已知司机和陪同人员的质量均为70kg,汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%,g取10N/kg。空车质量1360kg轮胎与地面总接触面积400cm2蓄电池最大容量68kW•h最高车速120km/h最大功率90kW最大续航里程180km为了节能,车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法:在车速逐渐减到60km/h的过程中,不采用机械刹车,由于电动汽车继续行驶,带动电机逆向发电,将电能存储在蓄电池内,此时电机的工作原理是______________汽车刹车原理图如图乙所示,连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的______________(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆.在测试前,人未上车,此时电动汽车对水平地面的压强为_______________Pa.在此测试过程中,电动汽车匀速行驶30km,牵引力做的功为______________J.该电动汽车将电能转化为机械能的效率为______________%.如图丙是小明设计的车速提醒电路,R为定值电阻,RV的阻值随车速的变化而改变.当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快,需要减速.图丁是RV的阻值与车速关系的图像.图戊是车速从0加速到100km/h过程中,RV消耗的电功率随电流变化的图像.则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值是______________Ω.当车速达到75km/h时,此时电压表的示数为______________V.
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】
(1)根据U型管内液面的高度差来判断液体内部压强的大小,采用的是转换法;(2)选用同一钢球探究动能与速度的关系,采用的是控制变量法;(3)材料隔音性能的差异可用听不到声音时人与声源的距离进行比较,采用的是控制变量法,采用的是转换法;(4)用两只相同的蜡烛探究平面镜成像特点,采用的是等效替代法.综上,采用相同的物理研究方法的是(1)与(3),故C为答案.2、B【解析】
A.图中温度计的示数为37℃,为正常人的体温.故A正确;B.图中两个鸡蛋的质量约为20g+3.4g=23.4g,小于实际两个鸡蛋的质量(约100g)故B错误;C.图中两节新干电池的电压为3V,故C正确;D.家用台灯的额定功率为25W,故D正确.3、D【解析】
为方便操作和减小测量误差,合理的实验顺序是:丁、测出空桶所受的重力,再把空桶置于溢水杯口的正下方;甲、用弹簧测力计测出物体所受的重力;乙、用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数;丙、测出桶和排开水所受的总重力.4、A【解析】
A.平静水面上景物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,A符合题意;B.手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故B与题意不符;C.小孔成像是光的直线传播,故C与题意不符;D.海市蜃楼是光在不均匀的介质中传播时发生的折射现象,故与题意不符;5、D【解析】
A.声音在15℃的空气中传播速度为340m/s,故A错误;B.有倒车雷达的轿车,倒车时利用了超声波,故B错误;C.医生利用超声波振动打碎人体内的结石,说明超声波能传递能量,故C错误;D.部分BRT路段两侧设有透明板墙是在传播过程中减弱噪声的,故D正确;故选D.【点睛】牢记防治噪声的三个途径.即在声源处减弱、在传播过程中阻挡反射或吸收、在人耳处减弱,隔音墙是属于在传播过程中减弱噪声.6、AB【解析】
A.在甲乙两个容器中,瓶子的质量相等,都处于漂浮状态,浮力等于重力,故A符合题意;B.瓶子所受的浮力相等,排开液体体积相同,水不溢出,液面上升高度相同,即总液面高度相同,由容器底部受到的压强相等,底面积相等,故由可得水对容器底部的压力相等,故B符合题意;C.由浮力公式可知,瓶子受到的浮力,又因为瓶子(质量不计)漂浮,,可得由图可以看出瓶子排开水的体积大于瓶内液体的体积,即V排>V液,可以得出ρ水<ρ液,故C不符合题意;D.由图知,甲中瓶内液体对瓶子底部的压力等于瓶内液体的重力,乙中瓶内液体对瓶子底部的压力有一部分分担在了瓶子的侧壁上,因此瓶盖受到的压力小于瓶内液体的重力,所以甲中瓶内液体对瓶子底部的压力大于乙中瓶内液体对瓶盖的压力,故D不符合题意。7、C【解析】
A、硬币和铁轨之间发生了位置的改变,以铁轨为参照物,硬币是运动的,故A错误;B、硬币和路边的树林之间发生了位置的改变,以路边的树林为参照物,硬币是运动的,故B错误;C、硬币和座位位置没有发生变化,以座位为参照物,硬币是静止的,故C正确;D、硬币和流动服务车之间发生了位置的改变,以流动服务车为参照物,硬币是运动的,故D错误.二、填空题(本大题7小题,共21分)8、减小增大增大【解析】
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强.伯努利原理告诉我们:流体在流速大的地方压强小、却在流速小的地方压强大.液体的压强随着深度的增加而增大.【详解】装甲车通常用履带而不用车轮,是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;根据流体压强和流速的关系可知,飞机通过机翼来获得向上的升力,是因为流体压强随流速的减小而增大;水库的大坝呈上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度增大而增大.【点睛】此题考查压强的相关知识,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力.9、98007.1竖直向下【解析】
水深1m处水的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1m=9800Pa;石块浸没在水中受到的浮力为:F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N;浮力与重力的合力为:F合=G-F浮=12N-4.9N=7.1N,合力的方向竖直向下。10、=<<【解析】
[1]因为在两种液体中,密度计漂浮,而两支密度计完全相同,所以所受到的浮力F甲=F乙=G。[2]由图知道密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,又因为F浮=ρ液V排g,所以ρ甲<ρ乙。[3]若两液体深度相同,根据P=ρhg知道,则两液体对容器底部的压强关p甲<p乙。11、1:12:3【解析】
由题和图知,F1:F2=2:3,s1=6m,s2=4m,则做功之比:;因为,从A点到C点运动速度相等,所以功率之比:.12、4;15;5;【解析】试题分析:闭合开关S,R1和R2串联,由图象可知,当电流为I=1.2A时,滑动变阻器两端电压为3V,此时滑动变阻器的阻值最大,U=IR2+3V①当电流为I′=1.8A时,滑动变阻器滑片在a端,电压表示数为1,U=I′R2②两式联立:IR2+3V=I′R2,解得R2=5Ω,U=4V;由I=U/R得:滑动变阻器R1的最大阻值:R1=U滑/I=3V/1.2A=15Ω.考点:欧姆定律的应用13、1静止【解析】
由题意和图示可得,小明行走的路程s=6000×0.5m=3000m,他步行的速度v===1m/s;若以手机为参照物,小明相对于手机来说位置没有发生变化,所以说小明是静止的.14、A等于【解析】
A、B两猪,A猪上表面凸起、下方较平,相同时间内,空气从猪上方通过的距离较长,流速较大,压强较小,(下方空气通过的距离短,流速较小,压强较大).因而使得猪上下方形成了压强差才使猪获得了升力,从而飞起来.A、B两头重力和密度均相等的猪,若两头猪掉人河水中,都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于其重力,则A受到的浮力等于B受到的浮力.三、作图题(共7分)15、【解析】
(1)画出像S′的对称点S,可得光源S的位置;(2)连接Sa,可得ab的入射光线;(3)ab的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于凹透镜的主光轴射出,如图所示:16、【解析】试题分析:不管捏紧左边还是右边的车闸,车尾的一盏刹车指示灯均会亮起,说明这两个开关都能控制指示灯,而且两开关互不影响,即两开关并联;汽车的前后转向灯可以单独工作,所以它们是并联的.拨动扶手旁向左或向右的转向开关时,车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起,说明由两个开关而且一个开关控制一个灯泡;如下图所示:【考点定位】串、并联电路的设计17、【解析】
过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′P与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,如下图所示:【点睛】根据平面镜成像的特点知,反射光线好像是由像点发出的,由物与像关于镜面对称,作出像点后,作出射线S′P,与镜面的交点为入射点,再完成光路.四、实验题(本大题共5小题,共20分)18、排开液体的体积液体密度等于【解析】
(1)(b)、(c)两幅图,物体A排开水的体积不同,测力计的示数不同,说明受到的浮力不同,可知浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关;(2)(c)、(d)两幅图,物体分别浸没在水和酒精中,排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,说明受到的浮力不同,可知浮力大小与液体的密度有关,所以(c)、(d)是研究浮力与液体密度的关系;(3)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中,第一次弹簧测力计的示数F甲=G+G杯,第二次弹簧测力计的示数F乙=G-F浮+G杯+G排,两次弹簧测力计的示数F甲=F乙,可以得到F浮=G排,物体受到的浮力等于排开液体所受的重力。19、小华11.7欧1.35瓦【解析】
①灯正常发光时的功率为额定功率,小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率,即当灯的电流为0.3A时,灯正常发光,故小华用的是电流表;小明用的是电压表:②选取电压表的同学闭合开关时,电压表示数为2.8伏;移动变阻器滑片至中点位置时(即它接入电路的电阻为5欧),根据分压原理,变阻器的电压变小,根据串联电路电压的规律,电阻的电压变大,因电压表示数为1.8伏,故电压表与变阻器并联了;因按规范步骤进行操作,即闭合开关前,变阻器连入电路中电阻最大为10Ω;根据欧姆定律,在小明的第一次操作中,电路中的电流:;根据串联电路的规律及欧姆定律,待测电阻:;在小明的第二次操作中,电路中的电流:;根据串联电路的规律及欧姆定律,待测电阻:为减小误差,将两次测量的平均值作为测量结果:小华在第2次测量中,变阻器连入电路中的电阻为5Ω,此时电流表的示数为0.3A,灯正常发光,由欧姆定律,变阻器的电压为:UV=I′R滑中=0.3A×5Ω=1.5V;根据串联电路电压的规律,灯的额定电压为:U额=U﹣UV=6V﹣1.5V=4.5V;灯的额定功率为:P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W.20、匀速直线二力平衡0.4【解析】
(1)在实验中弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动,根据二力平衡知识,此时拉力大小与摩擦力相等;(2)动摩擦因数的大小等于摩擦力与压力的比值,即μ=3.221、大气压上升上升流速大的位置,压强小【解析】
将A管插入装有水的杯中,用嘴衔住A管的上端能将水吸上来是因为吸水时,吸管内气压减小小于外界大气压,在大气压的作用下水被压入吸管;为了往B管中吹气还是吸气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体都会受到向上的压强大于向下的压强,液面上升;即后两个实验现象都说明:流速大的位置,压强小.22、断开滑片未移到阻值最大处2.4B2C缺少单位电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比【解析】
(1)要求滑片P向A端移动时,电流表示数变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,电压表与电阻并联,如下图所示:(2)在连接电路时,为保护电路,她应将开关断开;(3)电路连接完整后,小华闭合开关S,她发现电流表有示数,电路为通路,电压表的指针偏转角度很大,说明电阻的电压较大,变阻器分得的电压较小,即小华操作中存在的错误是滑片未移到阻值最大处。(4)故障排除后,小华移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。断开开关S,她拆下10Ω的电阻,换成阻值为20Ω的电阻继续实验。闭合开关S,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数是2.4V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V,才能记录电流表的示数。(5)电压表控制的电压为2V,电源电压一定,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压也是一定的,变阻器分得的电压与电压表示数之比是定值k,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=k×50Ω,故为了完成整个实验,当小华换用50Ω的电阻继续实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,都无法使电压表示数达到实验要求的值的原因是变阻器的最大电阻过小,应该选取最大阻值更大的滑动变阻器,故C正确;(6)物理量应有单位,她设计的表格中存在的不足之处是缺少单位。分析下表中的实验数据知,在电压一定时,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,故她能得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。五、计算题(本大题共2小题,共13分)23、(1)0.96×103kg/m3;(2)4.6N;(3)250.2Pa。【解析】
(1)∵木块漂浮,∴F浮=G木,∵F浮=ρ液V排g,G木=ρ木V木g,∴ρ液V排g=ρ木V木g,∵木块总体积的露出水面,∴V排=V木,ρ木=ρ液=×1.2×103kg/m3=0.96×103kg/m3;(2)木块的重力:G木=m木g=ρ木V木g=0.96×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=9.6N,当细绳断裂时,F浮′+F最大=G木,F浮′+5N=9.6N,解得:F浮′=4.6N;(3)在细绳断开后木块再次漂浮时,受到的浮力F浮=G=9.6N,浮力的增加量:ΔF浮=F浮-F浮′=9.6N-4.6N=5N,排开水体积增加量:ΔV排=≈4.17×10-4m3,水面上升的高度:Δh==0.02085m,容器底受溶液的压强的变化量:Δp=ρgΔh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.02085m=250.2Pa。答:(1)木块的密度为0.96×103kg/m3;(2)此时木块受到的浮力为4.6N;(3)在细绳断开后木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比,容器底受水的压强增大了250.2Pa。24、(1)3.09×105Pa(2)2.5h(3)8.1×1011J【解析】
(1)水库底部所受水的最大压强:p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×30m=3.09×105Pa;(2)进入水库水的体积V=V1﹣V0=7×l06m3﹣2×l06m3=5×l06m3,水流推动发电机组持续发电时间:t===2.5h.(3)由P=得,发电机组在工作过程中获得的电能:W=Pt=1.8×l04kW×2.5h=4.5×104kW•h,由于发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能,所以根据η=可得,水流对发电机组做的功:W水===2.25×105kW•h=8.1×1011J.六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)25、保护电阻(保护电流表、保护电源)小41Ω1.24A【解析】
(1)整个电路有定值电阻和滑动变阻器串联组成,通过浮标的变化改变滑动变阻器的阻值从而改变电流表的读数.当滑动变阻器变得非常小或者说等于1时,电源就有被短路的危险,因此定值电阻就是防止电源短路的.当油箱油面下降时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流变小,油量表的示数将变小.(2)油箱装满汽油,油面最高也就是浮标最高,根据杠杆平衡,此时指针最低,滑动触头只在最低的位置,也就是最下端,此时滑动变阻器的阻值等于1,整个串联电路就只有定值电阻一个了,电阻最小电流最大等于最大量程1.6A.根据串联电路欧姆定律得Ω(3)油箱里面的油料用完时,液面最低,浮标最低,根据杠杆平衡,此时滑动变阻器的滑动触头指在最上端,也就是此时接入电路的滑动变阻器阻值最大.串联电路电阻等于各电阻之和.因此(4)电压表换掉电流表,首先电压表要并联在电路中.其次,油箱中油料用完时,液面最低,浮标最低,绕支点转动的结果是滑动变阻器的滑动触头指向最上端,滑动变阻器的阻值最
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