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2022-2023山东省德州市乐陵实验中学九年级(下)月考物理试卷(3月份)(答案)

山东省德州市乐陵实验中学2022-2023学年九年级(下)
月考物理试卷(3月份)
一、选择题(本大题包括15个小题,每小题3分,共45分。)
1.生活中经常对一些物理量进行估测,下列数值最接近实际情况的是(  )
A.人骑自行车的平均速度约为1m/s
B.一元硬币的直径约为2.5cm
C.人沐浴时水的温度约为60℃
D.电视机正常工作的电功率约为1000W
2.中华文明源远流长,博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是(  )
A.“清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B.“沙暖睡鸳鸯”,同水相比沙的比热容大些
C.“床前明月光,疑是地上霜”,霜实际是固态,由水蒸气凝华形成
D.“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的
3.在如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是(  )
A. 日食 B. 山的倒影
C. 小孔成像 D. 筷子弯折
4.如图所示是常见的物态变化现象,其中需要吸热的是(  )
A. 樟脑丸逐渐变小 B. 河水结冰
C. 露珠的形成 D.“雾凇”的形成
5.如图中关于声现象的描述,正确的是(  )
A.能从不同乐器中分辨出小提琴的声音主要是因为响度不同
B.太空中宇航员能对话,说明声音可在真空中传播
C.发音的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动
D.“倒车雷达”是利用次声波传递信息
6.如图是某款电子测温仪及它内部的原理图,电源电压保持不变,显示仪由电压表改装而成,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为定值电阻。下列说法正确的是(  )
A.被测者体温越高,电路中的电流越小
B.被测者体温越高,定值电阻R0两端电压越大
C.被测者体温越低,整个电路消耗的功率越大
D.将R0换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
7.为迎接2014年6月12日的世界杯足球赛,东道主巴西队很早就投入了热身训练,如图是运动员训练时的场景,下列有关说法错误的是(  )
A.运动员将静止的足球踢出,足球的运动状态发生了改变
B.足球离开脚后继续向前飞行,是因为受到惯性的作用
C.滚动的足球慢慢停下来,是因为受到了摩擦阻力
D.飞行的足球被守门员抱住,其动能减小
8.如图是乘客应如何安全使用自动扶梯的图片,其中蕴含着许多物理知识,乘客在水平台阶上随自动扶梯匀速上升的过程中,下列说法正确的是(  )
A.乘客的机械能保持不变
B.扶梯扶手因摩擦生热内能增加
C.乘客相对于她所站立的台阶是运动的
D.竖直方向上乘客受到的支持力大于重力
9.如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具,被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
10.小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示。在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法不正确的是(  )
A.鸡蛋受到的浮力不变
B.盐水的密度变小
C.盐水对烧杯底的压强逐渐变小
D.盐水对烧杯底的压力逐渐变大
11.图中为2014年中国海军赴地中海为运输叙利亚化学武器船只护航的情景,舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式护航,并不采用“并排”形式,选项中与之原理相同的是(  )
A.口吹硬币跳过栏杆 B. 热气球
C. 连通器 D. 吸饮料
12.下列说法中符合安全用电原则的是(  )
A.三孔插座中有一个孔是用来连接地线的
B.开关安装在电灯和零线之间
C.家庭电路中同时使用多个大功率用电器
D.家庭电路中空气开关跳闸一定是发生了短路
13.如图所示,下列说法正确的是(  )
A.人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
B.自行车手闸是省力杠杆
C.端着托盘送餐的机器人相对于托盘是运动的
D.球拍上的胶粒是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦
14.汽车装有安全带未系提示系统,当乘客坐在副驾驶座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起,蜂鸣器工作;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭,蜂鸣器不工作。图中设计的电路图,正确的是(  )
A. B.
C. D.
15.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像,下列说法正确的是(  )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
二、填空题(每空2分,共16分。)
16.(4分)小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是   极(选填“N”或“S”),接线柱a连接的是电源   极(选填“正”或“负”)。
17.(4分)小强关闭家中其他用电器,只用一个电水壶烧水,使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下),用时5min,如图所示的电能表刚好转过300r,则水吸收的热量是    J,电水壶的实际电功率为    W。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
18.(4分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,小强用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在水平桌面上做匀速直线运动,测力计的示数如图所示,则木块受到的摩擦力为    N,当水平拉力增大到3N时,木块受到的摩擦力    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.(4分)如图甲所示,电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热,电路图如图乙所示,R1、R2是电热丝,当S1断开,S2接a时,电火锅为    挡;当S1闭合,S2接b时,电火锅为    挡。
三、实验探究题(每空1分,共22分)
20.(4分)用图甲所示装置探究水的沸腾特点。
(1)组装实验装置时,对于盛水的烧杯和测水温的温度计,应先调整    (选填“烧杯”或“温度计”)的位置。
(2)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为    ℃;水沸腾后观察到的实验现象:①温度计的示数保持不变;②水中产生大量气泡,气泡不断上升且    (选填“变大”或“变小”),到达水面破裂。
(3)由实验数据作出水的温度随时间变化的图像如图丙所示。根据图像,请给实验提一条合理化建议:   。
21.(5分)某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)凸透镜的焦距是10cm,当烛焰在图示位置时,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、   的实像,在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是   。
(2)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现   。(选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)
(3)把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个   (选填“放大”“缩小”或“等大”)的蜡烛的像,把光屏移动到这个像所在的位置,光屏上   (选填“有”或“没有”)这个像。
22.(6分)临沂是农业大市,被誉为“山东南菜园”,为提高蔬菜的品质及产量,可向蔬菜喷洒密度在1.03~1.05g/cm3之间的叶面喷施肥。小明用固体颗粒肥料和水配制了叶面喷施肥,为了确定配制的喷施肥是否符合要求,他进行了如下实验。
(1)将天平放在水平台上,需先    ,再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)将适量叶面喷施肥倒入烧杯,用天平测量烧杯和喷施肥的总质量,当天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和喷施肥的总质量为    g。
(3)将烧杯中的喷施肥全部倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中喷施肥的体积为    cm3。
(4)将倒空后的烧杯放在天平左盘,向右盘加减砝码,当将最小为5g的砝码放入右盘时,分度盘指针如图丙所示,此时应    ,使天平平衡,天平平衡时,测出倒空后的烧杯的质量为37g。
(5)小明所配制的喷施肥的密度为    g/cm3。
(6)评估小明的实验方案可知,他测量出的喷施肥的密度是    (选填“偏大”“偏小”或“准确”)的。
23.(7分)小强在“探究电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)连接电路前,开关应处于    状态。
(2)图1甲中有一根多余的导线,导致电路连接错误,请在这根导线上打“×”。
(3)若闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图1乙所示情况,存在的问题是:   。
(4)排除错误,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图1丙所示的I﹣R图象。
①实验中电压表的示数控制在    V不变;
②由实验图象可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成    ;
③实验中小强所用滑动变阻器的最大阻值不能小于    Ω。
(5)实验结束后,小强又设计了如图2所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0为已知阻值的定值电阻,请把实验步骤补充完整。
①只闭合开关S,记下此时电流表的示数I1;
②闭合开关S、S1,记录电流表示数I2;
③未知电阻阻值的表达式Rx=   (用I1、I2、R0表示)。
四、计算题(共17分。)
24.(8分)如图为我国“奋斗者”号载人潜水器,它于2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底10909m,创造了中国载人深潜新纪录。已知潜水器搭载的固态锂电池能量密度是500W h/kg,它在深海作业的平均功率是8000W,完成作业后,通过抛卸舱外的两块压载铁可实现无动力状态下匀速上浮。若潜水器抛卸压载铁前的总质量为25t,抛卸的两块压载铁总质量为1t。(潜水器在海水中上浮时不计海水对它的阻力,ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
求:
(1)潜水器以20m/s的速度匀速下潜9km所用时间;
(2)潜水器下潜至10000m时,海水对面积为3×10﹣2m2的观测窗产生的压力;
(3)潜水器在抛卸两块压载铁后,匀速上浮过程中排开海水的体积。
25.(9分)在如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,调节滑片P从a端移动到b端过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。
求:
(1)电路中电流最小时,1min内电流通过电阻R做的功;
(2)电源电压和定值电阻R0;
(3)若电压表量程为0~15V,电流表量程为0~3A,为保证电表正常工作,定值电阻R0消耗的功率范围。
山东省德州市乐陵实验中学2022-2023学年九年级(下)
月考物理试卷(3月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题包括15个小题,每小题3分,共45分。)
1.生活中经常对一些物理量进行估测,下列数值最接近实际情况的是(  )
A.人骑自行车的平均速度约为1m/s
B.一元硬币的直径约为2.5cm
C.人沐浴时水的温度约为60℃
D.电视机正常工作的电功率约为1000W
【分析】结合生活中物体的实际物理量逐一分析后,选择正确答案。
【解答】解:A、人骑自行车的平均速度约为5m/s,所以该选项说法错误,不符合题意;
B、一元硬币的直径约为2.5cm,该选项说法正确,符合题意;
C、人沐浴时水的温度约为40℃,所以该选项说法错误,不符合题意;
D、电视机正常工作的电功率约为100~200W,所以该选项说法错误,不符合题意。
故选:B。
【点评】对生活中物体的数据进行估测,往往能考查同学们的综合能力,同学们在学习中要注意观察,多思考。
2.中华文明源远流长,博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是(  )
A.“清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B.“沙暖睡鸳鸯”,同水相比沙的比热容大些
C.“床前明月光,疑是地上霜”,霜实际是固态,由水蒸气凝华形成
D.“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的
【分析】(1)一切物体都有内能,内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和;
(2)不同物质比热容不同,相同情况下,物体吸收或放出相同热量,物质比热容越大,温度变化越小;
(3)物质由气态变成固态的过程叫凝华;
(4)改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】解:A、一切物体在任何温度下都有内能,雪的温度虽然很低,但是仍然具有内能,故A错误;
B、在同一时间,河水和沙滩吸收太阳的热量相同,由于水的比热容较大,所以水温升高幅度较小,因此水温较低;而沙石比热容小于水,所以沙滩升温幅度较大,因此沙滩温度较高,导致“沙暖睡鸳鸯”,故B错误;
C、霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C正确;
D、大地吸收热量,大地内能增加,通过热传递的方式实现的,故D错误。
故选:C。
【点评】该题考查了内能的概念、水比热容大、物态变化、改变物体内能的方式等知识,是一道综合题。
3.在如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是(  )
A. 日食 B. 山的倒影
C. 小孔成像 D. 筷子弯折
【分析】①光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等;
②光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象,比如平面镜成像;
③要掌握光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
【解答】解:A、日食是由于光沿直线传播形成的。日食是由于太阳、地球、月亮在同一直线上,月亮在中间挡住了全部的或部分太阳光便为日食,所以A不符合题意。
B、平静的水面相当于平面镜,山在水中的倒影是平面镜成像现象,故属于光的反射;所以B符合题意。
C、小孔成像,成的是物体倒立的像,像之所以是倒立的,就是因为光的直线传播造成的,所以C不符合题意。
D、斜插水中的筷子看起来弯折了是由于光从水中通过空气进入人的眼睛时,光线的传播方向发生改变而形成的虚像,故属于光的折射现象;所以D不符合题意。
故选:B。
【点评】此题主要考查了光的反射、光的折射、光的直线传播现象,平时要注意各个现象的形成原因。
4.如图所示是常见的物态变化现象,其中需要吸热的是(  )
A. 樟脑丸逐渐变小 B. 河水结冰
C. 露珠的形成 D.“雾凇”的形成
【分析】(1)物态变化共有六种:①熔化是物质由固态变为液态;②凝固是物质由液态变为固态;③汽化是物质由液态变为气态;④液化是物质由气态变为液态;⑤升华是物质由固态变为气态;⑥凝华是物质由气态变为固态。
(2)物态变化中吸热的有:熔化、汽化和升华;放热的有:凝固、液化和凝华。
【解答】解:
A、樟脑丸逐渐变小,樟脑由固态直接变成气态是升华过程,是吸热过程,此选项正确;
B、水结冰是由液态变成固态的凝固过程,是放热过程,此选项错误;
C、露珠是水蒸气液化形成的,是由气态变为液态的过程,是放热过程,此选项错误;
D、“雾凇”是由水蒸气气态变为固态的凝华过程,是放热过程,此选项错误。
故选:A。
【点评】此题考查的知识点是各种物态变化的吸放热情况。
5.如图中关于声现象的描述,正确的是(  )
A.能从不同乐器中分辨出小提琴的声音主要是因为响度不同
B.太空中宇航员能对话,说明声音可在真空中传播
C.发音的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动
D.“倒车雷达”是利用次声波传递信息
【分析】解决此题要掌握以下几个知识点:
(1)音色反映了声音的品质与特色;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(3)声音是由物体的振动产生的;
(4)超声波的应用:回声测距、倒车雷达、B超等。
【解答】解:
A、能从不同乐器中分辨出小提琴的声音主要是因为音色不同,故A错误。
B、真空不能传声,太空中宇航员对话需借助无线电设备,故B错误;
C、声音是由物体的振动产生的,发音的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动,故C正确;
D、“倒车雷达”是利用超声波传递信息,故D错误。
故选:C。
【点评】此类题目是考查多个知识点的综合题目,要结合相关物理知识点进行分析解答。
6.如图是某款电子测温仪及它内部的原理图,电源电压保持不变,显示仪由电压表改装而成,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为定值电阻。下列说法正确的是(  )
A.被测者体温越高,电路中的电流越小
B.被测者体温越高,定值电阻R0两端电压越大
C.被测者体温越低,整个电路消耗的功率越大
D.将R0换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
【分析】已知显示仪由电压表改装而成,由电路图可知,R与R0串联,显示仪(电压表)测R0两端的电压;
(1)因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小,所以可知被测者体温越高时,热敏电阻的阻值变化以及总电阻的变化;根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R0两端电压的变化;
同理可知被测者体温越低时电路中电流的变化,再根据P=UI可知整个电路消耗电功率的变化;
(2)温度相同时,说明热敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路的分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解:
已知显示仪由电压表改装而成,根据电路图可知,R与R0串联,显示仪(电压表)测R0两端的电压;
AB、因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小,所以,被测者体温越高,R的阻值越小,电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大;根据U=IR可知,定值电阻R0两端电压越大,故A错误,B正确;
C、与之相反,被测者体温越低,则电路中的电流越小,由P=UI可知,整个电路消耗的功率也越小,故C错误;
D、温度相同时,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路的分压特点可知,R0两端分得的电压变大,即显示仪示数会变大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的运用,关键是分析被测者体温变化时热敏电阻的阻值变化,难度不大。
7.为迎接2014年6月12日的世界杯足球赛,东道主巴西队很早就投入了热身训练,如图是运动员训练时的场景,下列有关说法错误的是(  )
A.运动员将静止的足球踢出,足球的运动状态发生了改变
B.足球离开脚后继续向前飞行,是因为受到惯性的作用
C.滚动的足球慢慢停下来,是因为受到了摩擦阻力
D.飞行的足球被守门员抱住,其动能减小
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(3)影响物体动能大小的因素:质量、速度。
【解答】解:A、球由静止到运动,运动状态发生了变化,故A正确,不符合题意;
B、惯性是物体自身的性质,不是来自外界,不能说“受到”惯性,故B错误,符合题意;
C、足球滚动过程中由于受到阻力作用,运动状态发生变化,慢慢停下来,故C正确,不符合题意;
D、飞行的足球被守门员抱住,质量不变的情况下,速度变小,动能变小,故D正确,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查的是有关力学的基础内容,难度不大。
8.如图是乘客应如何安全使用自动扶梯的图片,其中蕴含着许多物理知识,乘客在水平台阶上随自动扶梯匀速上升的过程中,下列说法正确的是(  )
A.乘客的机械能保持不变
B.扶梯扶手因摩擦生热内能增加
C.乘客相对于她所站立的台阶是运动的
D.竖直方向上乘客受到的支持力大于重力
【分析】首先确定人所处的运动状态,并对其进行受力分析,再根据影响动能和势能的因素来判断其机械能的变化情况;同时根据其相对于台阶的位置是否变化来判断其是否运动。
【解答】解:A、顾客的质量不变、速度不变所以动能不变,高度升高,所以势能增加,机械能增大,故A错误;
B、“摩擦生热”实质是机械能转化为内能,故B正确;
C、因其速度大小和方向都不发生变化,所以其运动状态是不变的,故C错误;
D、顾客站在自动扶梯的台阶上匀速上升,受到重力和支持力的作用,相互平衡,大小相等,故D错误。
故选:B。
【点评】解决此类问题时,要注意将受力分析、运动状态的判断、运动与静止的判断、机械能的判断等互相联系起来,不能将各知识点完全独立。
9.如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具,被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据电动平衡车蓄电池工作和电机工作时消耗和获得的能量做出判断。
【解答】解:电动平衡车的无刷电机工作时,消耗电能,获得机械能,因此是将电能转化为机械能,从而获得动力。
A、是电磁感应原理,机械能转化为电能,故A错误;
B、通电导体的周围有磁场,是电流的磁效应,故B错误;
C、通电导体在磁场中受力的作用,电能转化为机械能,与电动平衡车驱动前行过程原理相同,故C正确;
D、是研究电磁铁磁性的大小与线圈匝数的关系,故D错误;
故选:C。
【点评】此题以平衡车为载体考查了电磁感应、电流的磁效应、电磁铁等多个知识点,综合性很强,但难度不是很大。
10.小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示。在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法不正确的是(  )
A.鸡蛋受到的浮力不变
B.盐水的密度变小
C.盐水对烧杯底的压强逐渐变小
D.盐水对烧杯底的压力逐渐变大
【分析】(1)根据盐水密度的变化,再根据浮力与重力的关系判断鸡蛋的力大小。
(2)图中杯子为柱形容器,且鸡蛋处于平衡状态,则盐水对烧杯底的压力等于盐水和鸡蛋的总重力;根据p=判断液体对容器底部的压强的变化。
【解答】解:
A、鸡蛋由漂浮到悬浮,受到的浮力都等于鸡蛋的重力,故鸡蛋受到的浮力不变,故A正确;
B、鸡蛋刚好漂浮在一杯盐水中,此时浮力等于重力,鸡蛋的密度小于盐水的密度,现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水的密度变小,故B正确;
CD、图中杯子为柱形容器,且鸡蛋处于平衡状态,则盐水对烧杯底的压力等于盐水和鸡蛋的总重力;
现在往杯中加入适量清水(未溢出),水的重力增大,则盐水对烧杯底的压力增大,根据p=知液体对烧杯底的压强增大,故C错误,D正确;
故选:C。
【点评】本题考查了压强公式的应用、浮沉条件的应用,是一道综合题,有一定的难度。
11.图中为2014年中国海军赴地中海为运输叙利亚化学武器船只护航的情景,舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式护航,并不采用“并排”形式,选项中与之原理相同的是(  )
A.口吹硬币跳过栏杆 B. 热气球
C. 连通器 D. 吸饮料
【分析】流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,压强越大;根据流体流速与压强的关系分析解答本题。
【解答】解:舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。
A、没有吹气时,硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用,在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,产生向上的升力,因此硬币就“跳”过了栏杆,故A正确;
B、热气球是利用物体的浮沉条件,即浮力大于自身重力升空,浮力等于自身重力悬浮,浮力小于自身重力下降的;故B错误;
C、连通器的原理是液体不流动时,各容器内液面保持相平;故C错误;
D、吸饮料是利用大气压来实现的;故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了流体流速与流体压强间的关系,掌握流体流速与流体间压强的关系并学以致用是本题解题的关键。
12.下列说法中符合安全用电原则的是(  )
A.三孔插座中有一个孔是用来连接地线的
B.开关安装在电灯和零线之间
C.家庭电路中同时使用多个大功率用电器
D.家庭电路中空气开关跳闸一定是发生了短路
【分析】A、用电器的金属外壳必须接地;
B、控制电灯的开关应安装在火线与灯之间;
C、D、电路电流过大的原因:一是短路;二是用电器的总功率过大。
【解答】解:A、三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,此做法符合安全用电原则;
B、电灯的开关接在了零线上时,断开开关后,灯还与火线相连,更换灯泡时易发生触电事故,此做法不符合安全用电原则;
C、多个大功率用电器同时工作,会导致电路中电流过大,容易造成火灾。故C不符合安全用电原则;
D、家庭电路中空气开关跳闸,可能是用电器的总功率过大,也可能是电路中发生了短路。故D不正确。
故选:A。
【点评】本题考查了安全用电的常识,属于基础知识。
13.如图所示,下列说法正确的是(  )
A.人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
B.自行车手闸是省力杠杆
C.端着托盘送餐的机器人相对于托盘是运动的
D.球拍上的胶粒是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦
【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)先判断杠杆在使用过程中动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(3)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(4)增大摩擦力的方法有:一是增大压力;二是增大接触面积的粗糙程度;三是用滑动摩擦代替滚动摩擦。
【解答】解:A、人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对于平衡力,故A错误;
B、自行车的手闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,刹车时可以省力,故B正确;
C、机器人端着托盘送送餐的过程中,机器人与托盘之间的位置没有变化,以托盘为参照物,机器人是静止的,故C错误;
D、球拍上的胶粒是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了有关杠杆分类、运动和静止相对性、增大摩擦的方法、对平衡力的辨别等,属力学综合题,考查比较全面。
14.汽车装有安全带未系提示系统,当乘客坐在副驾驶座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起,蜂鸣器工作;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭,蜂鸣器不工作。图中设计的电路图,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】由题意知,当开关S1闭合、S2断开时,指示灯亮,蜂鸣器工作;当开关S1、S2均闭合时,指示灯熄灭,蜂鸣器不工作,此时蜂鸣器和指示灯应被短路,据此进行解答。
【解答】解:
A.由电路图可知,只有当乘客坐在副驾驶座椅上且系上安全带时,两开关闭合,蜂鸣器和指示灯才工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,当乘客坐在副驾驶座椅上时,开关S1闭合,蜂鸣器和指示灯均工作,系上安全带后开关S2闭合,蜂鸣器和指示灯仍工作,故B不符合题意;
C.由电路图可知,当乘客坐在副驾驶座椅上时,开关S1闭合,蜂鸣器和指示灯均工作,系上安全带后开关S2闭合,蜂鸣器和指示灯被短路均不工作,此时电路安全,故C符合题意;
D.由电路图可知,系上安全带时开关S2闭合,会造成电源短路,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题利用了对用电器短路时,用电器将不工作设计电路,注意不能出现对电源短路的情况,电阻起保护电路的作用。
15.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像,下列说法正确的是(  )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图像甲乙电阻的变化;
(2)根据并联电路的电压特点结合图像读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(3)根据串联电路的电流特点读出图像中对应的电压,根据P=UI求出甲的功率。
【解答】解:(1)由图像可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化;
且当U甲=2V时,对应的电流为0.1A,故R甲==20Ω;故AB不正确。
(2)甲、乙并联在2V电源时,电阻两端的电压为2V,
由图像可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
(3)甲、乙串联在电路中时,通过两电阻的电流相等,由图可知U甲=4V,
故甲的功率为P甲=U甲I=4V×0.2A=0.8W,故D不正确。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据图像得出相关的信息。
二、填空题(每空2分,共16分。)
16.(4分)小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是 S 极(选填“N”或“S”),接线柱a连接的是电源 正 极(选填“正”或“负”)。
【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向,而电流从电源正极流出,据此确定电源正负极。
【解答】解:
因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管A端为S极、B端为N极;
由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流入、右侧流出;所以a为电源的正极、b为负极,如图所示:
故答案为:S;正。
【点评】本题考查右手螺旋定则及磁极间的相互作用,要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向。
17.(4分)小强关闭家中其他用电器,只用一个电水壶烧水,使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下),用时5min,如图所示的电能表刚好转过300r,则水吸收的热量是  3.36×105 J,电水壶的实际电功率为  1200 W。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
【分析】(1)1标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)“3000r/(kW h)”表示电路中每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转3000转,据此求出转过300r时电水壶消耗的电能,根据P=求出该电热水壶的实际功率,根据η=×100%算出电水壶的效率。
【解答】解:(1)1标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)电能表的转盘转过300转消耗的电能:
W==0.1kW h=3.6×105J,
所用时间t=5min=h,
该电热水壶的实际功率:
P实===1.2kW=1200W。
故答案为:3.36×105;1200。
【点评】本题考查了学生对电功率公式、吸热公式和电功公式的掌握和运用,关键是公式及其变形的灵活运用,还要学会从题目所给信息中找到有用的数据。
18.(4分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,小强用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在水平桌面上做匀速直线运动,测力计的示数如图所示,则木块受到的摩擦力为  1.8 N,当水平拉力增大到3N时,木块受到的摩擦力  不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】二力平衡的条件是:两个力作用在一个物体上,大小相等、方向相反、在一条直线上;根据弹簧测力计的分度值读数;摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:该测力计的每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,故此时的示数是1.8N;沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,
根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于摩擦力的大小,故木块所受的滑动摩擦力大小为1.8N;
当拉力增大后,因为木块对桌面的压力大小仍等于重力,没有变化,而且接触面的粗糙程度也不变,所以摩擦力大小不变。
故答案为:1.8;不变。
【点评】本题考查二力平衡的条件及影响影响滑动摩擦力大小的因素,为基础题,关键要理解。
19.(4分)如图甲所示,电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热,电路图如图乙所示,R1、R2是电热丝,当S1断开,S2接a时,电火锅为  低 挡;当S1闭合,S2接b时,电火锅为  高 挡。
【分析】由P=UI=可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合串并联电路电阻规律和P=UI=可知各挡位时电路的连接。
【解答】解:当S1闭合,S2接b时,R1、R2并联;当S1断开,S2接a时,R1、R2串联;当S1断开,S2接b时,电路为R2的简单电路;
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由P=UI=可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电火锅为高挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电火锅为低挡;电路为R2的简单电路时,为中挡;
因此当S1断开,S2接a时,R1、R2串联,电火锅为低挡;当S1闭合,S2接b时,R1、R2并联,电火锅为高挡。
故答案为:低;高。
【点评】本题考查电功率公式的应用,准确判断电路的连接方式,熟练运用电功率的公式,是解答此题的关键。
三、实验探究题(每空1分,共22分)
20.(4分)用图甲所示装置探究水的沸腾特点。
(1)组装实验装置时,对于盛水的烧杯和测水温的温度计,应先调整  烧杯 (选填“烧杯”或“温度计”)的位置。
(2)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为  94 ℃;水沸腾后观察到的实验现象:①温度计的示数保持不变;②水中产生大量气泡,气泡不断上升且  变大 (选填“变大”或“变小”),到达水面破裂。
(3)由实验数据作出水的温度随时间变化的图像如图丙所示。根据图像,请给实验提一条合理化建议: 减少水的质量 。
【分析】(1)因为外焰温度最高,用酒精灯外焰加热可以提高加热效率。所以加热时要用酒精灯的外焰进行加热,据此分析即可;
(2)由图乙可知温度计的分度值是1℃,且在90℃~100℃之间,根据液柱上表面所对应数值可得温度值;水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低,气泡里面的水蒸气液化进入水中,使气泡逐渐变小。水沸腾时不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡在上升过程中逐渐变大,到水面破裂开来;
(3)为了缩短实验的时间,可以减少水的质量。
【解答】解:(1)因为外焰温度最高,用酒精灯外焰加热可以提高加热效率。所以加热时要用酒精灯的外焰进行加热,所以安装器材时,酒精灯需要点燃,以便确定铁圈的位置。所以应先调整烧杯的位置;
(2)由图乙可知温度计的分度值是1℃,且在90℃~100℃之间,根据液柱上表面所对应数值可知温度值94℃;水沸腾后观察到的实验现象:①温度计的示数保持不变;②水中产生大量气泡,气泡不断上升且变大,到达水面破裂;
(4)为了缩短实验的时间,可以减少水的质量,加热到沸腾所需要的热量减少,在同样的加热条件下,加热到沸腾的时间缩短。
故答案为:(1)烧杯;(2)94;变大;(3)减少水的质量。
【点评】本题考查实验器材的安装顺序、水沸腾时的气泡特点、缩短加热时间的措施等知识,属于综合题目。
21.(5分)某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)凸透镜的焦距是10cm,当烛焰在图示位置时,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、 缩小 的实像,在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 照相机 。
(2)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现 完整烛焰的像 。(选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)
(3)把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个 等大 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的蜡烛的像,把光屏移动到这个像所在的位置,光屏上 没有 (选填“有”或“没有”)这个像。
【分析】(1)由图上数据求出物距,根据物距和焦距的关系判断凸透镜成像情况和成像应用。
(2)用手指的指尖触摸到了凸透镜,手指遮挡部分光线,只能使折射光线变少,其它光线的折射情况不变,所以只能使像变暗淡一些,不能改变像的大小。
(3)把凸透镜换成薄玻璃板,薄玻璃板相当于平面镜,烛焰可以在平面镜中成正立、等大的虚像。虚像不能用光屏承接。
【解答】解:(1)物距u=50cm﹣20cm=30cm,凸透镜的焦距是10cm,u>2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(2)用手指的指尖触摸到了凸透镜,手指遮挡部分入射光线,折射光线变少,其它光线的折射情况不变,所以只能使像变暗淡一些,不能改变像的大小,故像是完整的。
(3)把凸透镜换成薄玻璃板,薄玻璃板相当于平面镜,在蜡烛一侧观察玻璃板会看到一个正立、等大的虚像,虚像在光屏上无法呈现,所以光屏上不会接到这个像。
故答案为:(1)缩小;照相机;(2)完整烛焰的像;(3)等大;没有。
【点评】本题考查了凸透镜成像情况和平面镜成像情况,以及实验过程中出现的问题,故不要只注重实验结论,更要注重实验过程,针对实验中出现的问题认真分析,可能就是中考题。
22.(6分)临沂是农业大市,被誉为“山东南菜园”,为提高蔬菜的品质及产量,可向蔬菜喷洒密度在1.03~1.05g/cm3之间的叶面喷施肥。小明用固体颗粒肥料和水配制了叶面喷施肥,为了确定配制的喷施肥是否符合要求,他进行了如下实验。
(1)将天平放在水平台上,需先  游码放在标尺的左端零刻度线处 ,再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)将适量叶面喷施肥倒入烧杯,用天平测量烧杯和喷施肥的总质量,当天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和喷施肥的总质量为  78.6 g。
(3)将烧杯中的喷施肥全部倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中喷施肥的体积为  40 cm3。
(4)将倒空后的烧杯放在天平左盘,向右盘加减砝码,当将最小为5g的砝码放入右盘时,分度盘指针如图丙所示,此时应  向右移动游码 ,使天平平衡,天平平衡时,测出倒空后的烧杯的质量为37g。
(5)小明所配制的喷施肥的密度为  1.04 g/cm3。
(6)评估小明的实验方案可知,他测量出的喷施肥的密度是  准确 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)的。
【分析】(1)天平是测量物体质量的工具,使用之前要进行调节:把天平放在水平桌面上,游码与标尺左端的0刻度线对齐,调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央。
(2)天平平衡时物体的质量等于砝码质量与游码在标尺上所对的刻度值;
(3)读取量筒中液体的体积时,首先要明确量筒的分度值,读数时视线与液面最凹处相平;
(4)物体放在天平的左盘,砝码放在天平右盘,当右盘加最小砝码,指针偏向分度盘中线左侧,此时应向右移动游码,使天平的横梁平衡;
(5)配制的喷施肥的体积V等于在量筒中的示数;配制的喷施肥的质量等于烧杯和配制的喷施肥的总质量减去空烧杯的质量,根据密度公式即可求出配制的喷施肥的密度;
【解答】解:(1)在调节托盘天平时,首先将其放在水平桌面上,游码放在标尺的左端零刻度线处,通过平衡螺母调节横梁平衡;
(2)在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平的分度值为0.2g;
烧杯和配制的喷施肥的总质量是:m1=50g+20g+5g+3.6g=78.6g;
(3)由图中示数可知液体的体积是40cm3;
(4)天平平衡后,把物体放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应向右移动游码,直至天平平衡;
(5)量筒中配制的喷施肥的体积V=40cm3,
配制的喷施肥的质量m=m2﹣m1=78.6g﹣37g=41.6g,
配制的喷施肥的密度:ρ肥===1.04g/cm3;
(6)先测量烧杯和喷施肥的总质量,再测量喷施肥的体积,最后测量烧杯的质量,求出喷施肥的密度是准确的。
故答案为:(1)游码放在标尺的左端零刻度线处;(2)78.6;(3)40;(4)向右移动游码;(5)1.04;(6)准确。
【点评】此题考查了天平的使用和液体密度的测量、实验误差的分析,是初中物理应该掌握的基本实验技能。
23.(7分)小强在“探究电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)连接电路前,开关应处于  断开 状态。
(2)图1甲中有一根多余的导线,导致电路连接错误,请在这根导线上打“×”。
(3)若闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图1乙所示情况,存在的问题是: 电流表正负接线柱接反了 。
(4)排除错误,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图1丙所示的I﹣R图象。
①实验中电压表的示数控制在  2 V不变;
②由实验图象可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成  反比 ;
③实验中小强所用滑动变阻器的最大阻值不能小于  40 Ω。
(5)实验结束后,小强又设计了如图2所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0为已知阻值的定值电阻,请把实验步骤补充完整。
①只闭合开关S,记下此时电流表的示数I1;
②闭合开关S、S1,记录电流表示数I2;
③未知电阻阻值的表达式Rx=  (用I1、I2、R0表示)。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路前,开关应处于断开状态;
(2)在“探究电流与电阻的关系”时,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端;
(3)电流应从电表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转;
(4)①②根据实验所得的数据绘制出I﹣R图象,由欧姆定律得出电阻两端的电压为一定值分析;
③探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻;
(5)根据并联电路的特点和欧姆定律写出未知电阻阻值的表达式。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路前,开关应处于断开状态;
(2)原电路图中,滑动变阻器和定值电阻并联是错误的,在“探究电流与电阻的关系”时,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:

(3)若闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图1乙所示,即反向偏转,其存在的问题是:电流表正负接线柱接反了;
(4)①根据实验所得的数据绘制出I﹣R图象知,电流与电阻之积为:
UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V,故实验中电压表的示数控制在2V不变;
②由于电流与电阻之积为一定值,故由实验图象可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
③实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的=2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω,即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于40Ω;
(5)实验步骤:
①只闭合开关S,记下此时电流表的示数I1;
②闭合开关S、S1,记录电流表示数I2;
③在步骤①中,电路为只有R0的简单电路,电流表测电路中的电流,此时定值电阻两端电压为U=I1R0;
在步骤②中,两电阻并联,电流表测干路电流;由于闭合S1前后,R0两端的电压不变,电阻不变,故通过R0的电流不变,根据并联电路电流特点,通过Rx的电流为Ix=I2﹣I1,此时Rx两端电压为U=IxRx=(I2﹣I1)Rx,
根据并联电路电压规律,I1R0=(I2﹣I1)Rx,
解得:Rx=。
故答案为:(1)断开;(2)见解答图;(3)电流表正负接线柱接反了;(4)①2;②反比;③40;(5)。
【点评】本题探究电流与电阻的关系实验,考查了注意事项、电路连接、故障分析、控制变量法和欧姆定律的应用及设计实验方案测电阻的能力。
四、计算题(共17分。)
24.(8分)如图为我国“奋斗者”号载人潜水器,它于2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底10909m,创造了中国载人深潜新纪录。已知潜水器搭载的固态锂电池能量密度是500W h/kg,它在深海作业的平均功率是8000W,完成作业后,通过抛卸舱外的两块压载铁可实现无动力状态下匀速上浮。若潜水器抛卸压载铁前的总质量为25t,抛卸的两块压载铁总质量为1t。(潜水器在海水中上浮时不计海水对它的阻力,ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
求:
(1)潜水器以20m/s的速度匀速下潜9km所用时间;
(2)潜水器下潜至10000m时,海水对面积为3×10﹣2m2的观测窗产生的压力;
(3)潜水器在抛卸两块压载铁后,匀速上浮过程中排开海水的体积。
【分析】(1)利用速度公式的变形式t=可求出潜水器匀速下潜所用的时间;
(2)利用p=ρ海水gh求海水的压强;再利用F=pS求观测窗受到的压力;
(3)利用G=mg求潜水器抛卸两块压载铁后的重力,根据二力平衡条件求出此时潜水器受到的浮力,利用F浮=ρ液gV排求出排开海水的体积。
【解答】解:(1)根据速度公式得,潜水器匀速下潜所用的时间为:t===450s;
(2)潜水器下潜至10000m时,海水对其产生的压强:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×108Pa,
由p=可知,观测窗受到的压力:F=pS=1.0×108Pa×3×10﹣2m2=3×106N;
(3)潜水器在抛卸两块压载铁后总质量为:m=25t﹣1t=24t,
则此时潜水器的总重力:G=mg=24×103kg×10N/kg=2.4×105N,
因为此时潜水器做匀速直线运动,又不计海水对它的阻力,所以潜水器受到的浮力:F浮=G=2.4×105N,
由F浮=ρ液gV排可知,潜水器排开海水的体积:V排==24m3。
答:(1)潜水器以20m/s的速度匀速下潜9km所用时间为450s;
(2)潜水器下潜至10000m时,海水对面积为3×10﹣2m2的观测窗产生的压力为3×106N;
(3)潜水器在抛卸两块压载铁后,匀速上浮过程中排开海水的体积为24m3。
【点评】本题考查了速度公式的应用、物体二力平衡条件的应用、以及液体压强、重力、浮力的计算等,认真阅读题目、从中获取相关信息是解题的关键。
25.(9分)在如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,调节滑片P从a端移动到b端过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。
求:
(1)电路中电流最小时,1min内电流通过电阻R做的功;
(2)电源电压和定值电阻R0;
(3)若电压表量程为0~15V,电流表量程为0~3A,为保证电表正常工作,定值电阻R0消耗的功率范围。
【分析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知,电路中的最小电流和R两端的电压,根据W=UIt求出1min内电流通过电阻R做的功;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压;
(3)当电路中的电流最大时定值电阻R0消耗的功率最大,根据P=I2R求出R0消耗的最大功率,当电压表的示数最大时电路中的电流最小,R0消耗的电功率最小,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据P=求出R0消耗的最小功率,然后求出定值电阻R0消耗的功率范围。
【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,R两端的电压UR=20V,
1min内电流通过电阻R做的功:
WR=URI小t=20V×0.2A×60s=240J;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=I小R0+UR=0.2A×R0+20V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=1.2A,
则电源的电压:
U=I大R0=1.2A×R0,
因电源的电压不变,
所以,0.2A×R0+20V=1.2A×R0,
解得:R0=20Ω,
电源的电压U=I大R0=1.2A×20Ω=24V;
(3)当电路中的电流最大时定值电阻R0消耗的功率最大,则R0消耗的最大功率:
P0大=(I大)2R0=(1.2A)2×20Ω=28.8W,
当电压表的示数最大时电路中的电流最小,R0消耗的电功率最小,
此时R0两端的电压:
U0小=U﹣UR大=24V﹣15V=9V,
R0消耗的最小功率:
P0小===4.05W,
定值电阻R0消耗的功率范围为4.05W~28.8W。
答:(1)电路中电流最小时,1min内电流通过电阻R做的功为240J;
(2)电源电压为24V,定值电阻R0为20Ω;
(3)定值电阻R0消耗的功率范围为4.05W~28.8W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,关键是从图象中读出有用的信息。

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