物理学科
(满分100分,考试时间60分钟)
第 Ⅰ 卷(选择题 共48分)
一、选择题:本大题共15小题,共48分.不需写出解答过程,请把最后结果填在题后括号内.
(1-12小题为单选题,每小题3分;13-15为多选题,全部选对4分,部分选对2分,选错0分)
1.(2019山东省滨州市,题号(1),分值3分) 以下是某同学对自身物理量的估测,符合实际的是
身高1.70m步行速度为2C.体重为1D.站立时对水平地面的压强为50Pa
【答案】A
【解析】中学生的身高约为1.5m—1.75m,故A正确,符合题意;步行的速度约为1.1m/s,故B错误,不符合题意;体重约为500N—700N,故C错误,不符合题意;站立时对地面的压强约为1.5×104Pa,故D错误,不符合题意。故选A。
【知识点】长度、速度、力、压强的单位及估测。
2.(2019山东省滨州市,题号(2),分值3分)2019年央视春晚首次实现全媒体传播,并在4K、5G、VR、AR、
AI等多方面进行技术创新,首次进行4K超高清直播,全程采用5.1环绕声,实现5G内容传输,是一场真正的艺术与科技完美结合的春晚。下面说法正确的是
A.观众是根据音调分辨出钢琴声和二胡声的
B.5G的传输速度更大,是因为5G是通过超声波传递信息的
C.手机通过Wi-fi收看春晚直播,是利用电磁波传递信息的
D.收看过程中为不影响他人,把音量调小一些,这是在传播过程中减弱噪声
【答案】C
【解析】观众根据音色分辨钢琴声和二胡声,故A错误,不符合题意;5G是利用电磁波传递信息,故B错误,不符合题意;手机通过Wi-fi收看春晚直播,是利用电磁波传递信息的,故C正确,符合题意;收看过程中为不影响他人,把音量调小一些,这是在声源处减弱噪声,故D错误,不符合题意。故选C。
【知识点】声音的特性;减弱噪声的途径;电磁波和超声波的应用。
3.(2019山东省滨州市,题号(3),分值3分) 以下对中华诗词中有关物态变化的分析,正确的是( )
A.“天街小雨润如酥,草色遥看近却无。”雨的形成是汽化现象,需要放热
B. “桂魄初生秋露微,轻罗已薄未更衣。”露的形成是液化现象,需要放热
C. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝固现象,需要吸热
D. “晨起开门雪满山,雪晴云淡日光寒。”雪的形成是熔化现象,需要吸热
【答案】B
【解析】雨的形成是液化现象,不是汽化现象,故A错误,不符合题意;露的形成是液化现象,故B正确,符合题意;霜的形成是凝华现象,故C错误,不符合题意;雪的形成是凝华,需要放热,故D错误,不符合题意。故选B。
【知识点】汽化、液化、凝固、凝华和凝固等物态变化的识别。
4.(2019山东省滨州市,题号(4),分值3分) 对质量和初温都相同的甲乙两种物质,用相同的加热器加热,
它们温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是
A.甲物质的沸点一定时80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0~6min甲比乙吸收的热量多
C.8~10min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
【答案】C
【解析】液体的沸点与气压有关,压强越大,沸点越高,故A错误,不符合题意;用两个相同的电加热器加热,在相同时间内放出的热量相同,不计热量损失,甲和乙吸收的热量相同,故B错误,不符合题意;8—10分钟,甲和乙都在沸腾,液体在沸腾时继续吸热,但是温度保持不变,内能增加,故C正确,符合题意;在0-6min,质量相同的甲乙两种物质,吸收的热量相同,甲物质的温度变化大,比热容小,故D错误,不符合题意。故选C。
【知识点】液体的沸腾特点;液体的沸点与压强的关系;比热容;液体沸腾时吸热,温度不变,内能增大。
5.(2019山东省滨州市,题号(5),分值3分) 在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜在15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
【答案】B
【解析】根据凸透镜的成像规律可以知道:当物体到凸透镜的距离等于两倍焦距时,凸透镜成倒立等大的实像,从图像中分析可以知道:当u=20cm时成倒立等大的实像,所以凸透镜的焦距为f=10cm,故A错误,不符合题意;当物距u=30cm时,此时的物距大于两倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律,故B正确,符合题意;当物距u=8cm时,此时u<f,凸透镜成正立、放大的虚像,放大镜是利用该原理来工作的,故C错误,不符合题意;当凸透镜成实像时,物距越小,像越大,像距越大,故D错误,不符合题意。
故选B。
【知识点】凸透镜成像规律的应用;照相机、幻灯机、放大镜的原理。
6.(2019山东省滨州市,题号(6),分值3分)“嫦娥四号”探测器于2018年12月8日成功发射,进入奔月轨
道,12月12日,顺利完成“太空刹车”,进入环月轨道,2019年1月3日上午10时26分,在月球背面成功着陆,实现了人类探测器的首次月背软着陆。为了增加着陆的安全性,探测器通过接力避障的方式下降至100米左右悬停,通过地形的最优识别方法找到了安全区域降落,下列说法正确的是
A.发动机熄火后,火箭仍能继续向前飞行,是因为受到惯性力的作用
B.“太空刹车”过程中,火箭向前喷出燃气,利用了二力平衡
C.探测器关闭发动机绕月运动,从近月点向远月点运动过程中,机械能保持不变
D.为了增加着陆的安全性,探测器悬停时,不受力的作用
【答案】C
【解析】发动机熄火后,火箭仍能继续向前飞行,是由于惯性,惯性是物质的一种性质,不是一种作用或力,故A错误,不符合题意;“太空刹车”过程中,火箭向前喷出燃气,利用了力可以改变物体的运动,故B错误,不符合题意;在外太空,没有空气阻力,机械能守恒,探测器关闭发动机绕月运动,从近月点向远月点运动过程中,机械能保持不变,故C正确;为了增加着陆的安全性,探测器悬停时,受平衡力的作用,故D错误,不符合题意。故选C。
【知识点】惯性;二力平衡;力的作用效果;机械能守恒。
7.(2019山东省滨州市,题号(7),分值3分) 在“探究影响压力作用效果的因素”实验时,某同学做了如下图
所示的实验,下列说法正确的是
A.通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫类比法
B.探究压力作用效果与压力大小关系时,控制受力面积不变,这是应用了控制变量法
C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液,利用了甲、乙的实验结论
D.交通管理部门通过限载来控制大货车对路面压强的大小,利用了乙、丙的实验结论
【答案】B
【解析】通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫转化法,故A错误,不符合题意;探究压力作用效果与压力大小关系时,控制受力面积不变,这是应用了控制变量法,故B正确,符合题意;蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液,这是利用了在压力一定时,减小受力面积可以增大压强,利用了乙、丙的实验结论,故C错误,不符合题意;交通管理部门通过限载来控制大货车对路面压强的大小,是利用在受力面积一定,增大压力可以增大压强,利用了甲乙的实验结论,故D错误,不符合题意。故选B。
【知识点】控制变量法;转换法;增大压强的办法。
8.(2019山东省滨州市,题号(8),分值3分) 如图所示展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法不正确的是
A.戳子利用杠杆平衡来称量质量
B.从两心壶的壶嘴分别倒出两种不同的液体,这一功能的实现利用了大气压强
C.司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北
D.古人冬天在路面上泼水或冰运送巨石,这是通过增大压力来增大摩擦
【答案】D
【思路分析】戳子利用杠杆平衡来称量质量,故A正确,不符合题意;从两心壶的壶嘴分别倒出两种不同的液体,这一功能的实现利用了大气压强,故B正确,不符合题意;司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北,故C正确,不符合题意;古人冬天在路面上泼水或冰运送巨石,这是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故D错误,符合题意。故选D。
【知识点】杠杆的平衡条件;大气压的应用;地磁场;减小摩擦力的方法。
9.(2019山东省滨州市,题号(9),分值3分) 以下说法正确的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,说明摩擦过程中玻璃棒失去了电子
B.导线中电流的方向与其内部自由电子定向移动的方向相同
C.导体两端有电压,就一定能形成稳定电流
D.由可知,导体的电阻R与它两端的电压U成正比,跟电流I成反比
【答案】A
【思路分析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,说明摩擦过程中玻璃棒失去了电子,带正电的物体缺少电子,故A正确,符合题意;导体中的电流方向与其内部自由电子定向移动的方向相反,故B错误,不符合题意;导体两端有电压,不一定形成稳定电流,故C错误,不符合题意;导体的电阻时导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与它两端的电压和通过它的电流无关,故D错误,不符合题意。故选A。
【知识点】摩擦起电的原因、正负电荷的规定;电流的形成原因、电流方向的规定;影响电阻的因素。
10.(2019山东省滨州市,题号(10),分值3分)如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开
关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,判断正确的是( )
A.电压表示数变小,电流表示数不变 B.电压表示数不变,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数不变 D.电压表示数不变,电流表示数变小
【答案】D
【思路分析】图中的定值电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表A测量干路中的电流,电压表测量并联电路上的电压。滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,它的有效电阻变大,根据欧姆定律,滑动变阻器支路的电流变小,定值电阻支路的电流不变,并联电路中,干路中的电流等于各个支路的电流之和,所以电流表的示数变小电压表的示数不变,故D正确,ABC错误。故选D。
【知识点】欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用规则;并联电路的电流和电压规律;电压表和电流表的使用规则。
11.(2019山东省滨州市,题号(11)分值3分)下列有关生活用电的说法,不正确的是( )
A.家庭电路安装漏电保护器,使用三线插头都是为了防止漏电而采取的安全措施
B.消耗电能的多少用电能表来计量
C.家庭电路中电流过大的原因是用电器的总功率过大或电路发生短路
D.使用试电笔时,为了安全手指不能接触笔尾的金属体
【答案】D
【解析】家庭电路安装漏电保护器,使用三线插头都是为了防止漏电而采取的安全措施,故A正确,不符合题意;消耗电能的多少用电能表来计量,故B正确,不符合题意;家庭电路中电流过大的原因是用电器的总功率过大或电路发生短路,故C正确,不符合题意;试电笔在使用时,手必须接触笔尾金属体,故D错误,符合题意。故选D。
【知识点】安全用电的常识;电路中电流过大的原因;试电笔的使用;电能表的作用;漏电保护器、三线插头的作用。
12.(2019山东省滨州市,题号(12),分值3分)如图所示,下列说法正确的是( )
A.如图甲,奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场
B.如图乙,闭合开关,通电螺线管右端为S极
C.发电机利用了图丙的原理
D.电动机利用了图丁的原理
【答案】A
【解析】奥斯特实验说明通电导线的周围存在磁场,故A正确;图乙,闭合开关,根据安培定则,通电螺线管的右端是N极,故B错误;发电机利用的是电磁感应现象,即图丁的原理,故C错误;电动机利用了通电导体在磁场中受到力的作用,即图丙的原理,故D错误。
故选A。
【知识点】奥斯特实验;安培定则;电动机原理;发电机原理。
13.(2019山东省滨州市,题号(13),分值4分) 下列说法正确的是( )
A.构成物质的大量分子无规则运动的剧烈程度与温度无关
B.汽油机做功冲程中将机械能转化为内能
C.热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,从而节能减排
D.质量10kg的水【c水=4.2×103J/(kg℃)】,温度升高10℃,吸收的热量为4.2×105J
【答案】CD
【解析】构成物质的大量分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,故A错误;汽油机做功冲程中将内能转化为机械能,故B错误;热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,从而节能减排,故C正确;根据吸热公式,质量为10kg水,温度升高10℃,吸热的热量是:,故D正确。
故选CD。
【知识点】分子的运动、扩散现象与温度的关系;汽油机的工作过程和能量的转化;热机效率的含义;热量的计算。
14.(2019山东省滨州市,题号(14),分值4分) 如图所示,用50N拉力将质量为8kg的物体5s内匀速提升
1m,不计摩擦和绳重,g=10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.有用功为1B.拉力做功的功率为20W
C.滑轮组的机械效率为80% D.动滑轮的重力为10N
【答案】BC
【解析】根据题目的条件可知:重物和动滑轮由两段绳子承担,有用功为:,故A错误;拉力所做的功为:,拉力的功率为:,B正确;滑轮组的机械效率为:,C正确;做的额外功为:,动滑轮的重力为:,故D错误。
故选BC。
【知识点】滑轮组的特点;有用功、额外功、总功的计算;机械效率、功率的计算。
15.(2019山东省滨州市,题号(15),分值4分) 如图甲是带烘干功能的滚筒洗衣机,额定电压为220V,洗衣机中的电动机在不同工作环境的电动率由电脑芯片控制。图乙为某次正常洗衣过程中电动机和电热丝的电功率随时间的变化情况。若该次洗衣过程共消耗电能0.745kWh。则下列说法正确的是( )
A.电动机和电热丝是并联的
B.烘干产生的热量为1.8×106J
C.烘干电热丝的电阻约为65Ω
D.电动机共消耗的电能为0.245kWh
【答案】AB
【解析】洗涤和加热应该是互不影响的,所以电动机和电热丝是并联的,故A正确;从图像中可以知道:烘干时的电功率是1000W,产生的热量为:,B正确;烘干电热丝的电阻为:,C错误;洗涤功率为250W,洗衣机洗涤时消耗的电能为:;脱水时消耗的电能为:;电动机总共消耗的电能为:,D错误。故选AB。
【知识点】电路的连接方式;电功和电热的计算;功的单位千万时和焦耳的换算。
第Ⅱ卷
(非选择题,共52分)
二、填空题(每空2分,共6分)
16.(2019山东省滨州市,题号(16),分值2分)被誉为“现代世界七大奇迹”之一的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车运营,如图所示,大桥全长55km,设计速度100km/h,若汽车以设计速度通过大桥,则所需要的时间为_____h。
【答案】0.55
【思路分析】根据速度公式得到汽车的运行时间为:,代入数据进行计算即可。
【解题过程】根据速度公式得到汽车的运行时间为:。
【知识点】速度的计算。
17.(2019山东省滨州市,题号(17),分值2分) 一个未装满水的密闭容器,正立在水平桌面上,如图甲所示,
容器对桌面的压强为p1,将其倒立,如图乙所示,容器对桌面的压强为p2,则p1____p2(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】小于
【思路分析】根据压强公式根据速度公式来进行分析。
【解题过程】该容器正放或者倒放时对桌面的压力大小不变,但是倒放时(图乙)与桌面的受力面积小一些,根据,倒放时的压强大,故答案为:小于。
【知识点】压强公式的应用。
18.(2019山东省滨州市,题号(18),分值2分) 2018年12月27日,我国北斗三号基本系统完成建设并开始提供全球服务,如图所示,北斗卫星工作所需要的电能是通过大阳能电池板由_______能转化而来的。
【答案】太阳
【思路分析】太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能。
【解题过程】北斗卫星工作所需要的电能是通过大阳能电池板由太阳能转化而来的。
【知识点】太阳能的应用。
三、作图、实验探究题(本题共4个小题,共25分)
19.(2019山东省滨州市,题号(19),分值4分) (1)(2分)画出图甲中静止在水平面桌面上物体的受力示意图。
(2)(2分)根据图乙中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
【思路分析】(1)静止在桌面上的物体受到重力和支持力的作用,它们是一对平衡力;(2)经过凸透镜光心的光传播方向不变,平行于凸透镜主光轴的光经过折射后一定通过异侧的焦点。
【解题过程】(1)静止在桌面上的物体受到重力和支持力的作用,它们是一对平衡力;重力竖直向下,支持力竖直向上;如图甲所示:
(2)经过凸透镜光心的光传播方向不变,平行于凸透镜主光轴的光经过折射后一定通过异侧的焦点。如图乙所示。
【知识点】力的示意图的画法;平衡力;凸透镜的三条特殊光线、光路图。
20.(2019山东省滨州市,题号(20),分值4分)在“探究平面镜成像的特点”实验中,如图所示
(1)用玻璃板作为平面镜是为了______________,
(2)为了得到像和物体到平面镜的距离关系,需要将镜前蜡烛放在_______位置进行多次实验(选填“同一”或“不同”)。
(3)将蜡烛远离平面镜移动一段距离,蜡烛的像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。将一光屏放在镜后,无论如何移动,在光屏上都不能得到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是______像。
(4)在“探究光反射时的规律”实验中,把平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF______地立在平面镜上,如图甲所示,这是为了在纸板ENF上同时呈现入射光线和反射光线,把纸板NOF向前折或向后折,如图乙所示,在纸板上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
【思路分析】根据平面镜得到成像特点和光的反射定律来分析。
【解题过程】(1)用玻璃板作为平面镜是为了便于确定像的位置;
(2)为了得到像和物体到平面镜的距离关系,需要将镜前蜡烛放在不同位置进行多次实验;
(3)将蜡烛远离平面镜移动一段距离,蜡烛的像的大小将不变。将一光屏放在镜后,无论如何移动,在光屏上都不能得到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)在“探究光反射时的规律”实验中,把平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,如图甲所示,这是为了在纸板ENF上同时呈现入射光线和反射光线,把纸板NOF向前折或向后折,如图乙所示,在纸板上不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)不同;(3)不变;虚;(3)竖直;不能。
【知识点】平面镜成像的特点;光的反射。
21.(2019山东省滨州市,题号(21),分值8分) (8分)在测量不规则小物块的密度实验中,某实验小组的实验步骤如下:
(1)将天平放在______桌面上,游码归零后发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向_____调节使横梁平衡(选填“左”或“右”)。
(2)天平调好后,测量小物块的质量,天平平衡时,游码位置和所加砝码如图乙所示,则小物块的质量是_______g。
(3)在量筒内倒入适量的水,记下水的体积为40cm3,再用细针将小物块浸没在量筒的水中,这时的总体积为60cm3,则小物块的体积为______cm3。
(4)小物块的密度ρ=________g/cm3。
(5)该小组尝试用另一种方法测量该物块的密度,如图丙所示,他们做了如下的操作:
①向量筒内倒入适量的水,记下水的体积V1为20cm3,
②将小物块轻轻放入量筒内,稳定后水面上升至V2为36cm3,
③再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中时,水面上升至V3为40cm3。
由以上数据可知:物块的质量为m=________g,物块的体积V=_____cm3,物块的密度ρ=_____g/cm3。
【思路分析】(1)在调节天平横梁平衡时,横梁的哪端上翘,就把平衡螺母向哪一端调节;
(2)物体的密度的测量,常用的方法是用天平测量出物体的质量,再用量筒测出物体的体积,利用密度公式计算出物体的密度;
(3)用物体的漂浮条件和阿基米德原理也可以测量物体的密度。
【解题过程】
(1)将天平放在水平桌面上,游码归零后发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向右调节使横梁平衡;
(2)天平的分度值是0.2g,所以物体的质量为m=10g+5g+1.2g=16.2g;
(3)物体的体积为:V=40cm3-20cm3=20cm3;
(4)物体的密度为:;
(5)物块在水面上漂浮时受到的浮力和重力是一对平衡力,所以有:,所以物块的质量为:;物块的体积为:,物块的密度为:。
【知识点】天平的调节和使用;质量和体积的测量;密度公式的应用;物体的漂浮条件和阿基米德原理的应用。
22.(2019山东省滨州市,题号(22),分值8分)(8分)某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于______端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关后,同学们发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是_________________________。
(4)排除故障后,先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为_______A。
(5)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直到电压表示数为______V时,读出电流表的示数。再更换20Ω定值电阻继续实验,实验数据记录在表格中。由实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______。
(6)该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0,测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S和S1,此时电流表的示数为I1;
②闭合S断开S1,此时电流表的示数为I2;
③请用已知量R0和测出量I1、I2表示未知电阻Rx的表达式,则Rx=______________________。
【思路分析】(1)滑动变阻器在使用时要“一上一下”各接一个接线柱,闭合开关前,滑片要移动到阻值最大值处;
(2)电流表没有示数,电压表的示数为电源电压,可能是定值电阻发生了断路;
(3)在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(4)只用 一个电流表、一个定值电阻也可以测量未知电阻的阻值。
【解题过程】(1)按照滑动变阻器的使用规则作图如下:
(2)闭合开关前,滑片P应该置于阻值最大的位置,即B点;
(3)闭合开关后,同学们发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是定值电阻发生了断路;
(4)此时电流表的读数为0.4A;
(5)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应向B端移动滑片;根据表格中的数据可到控制电压保持2V不变,读出电流表的示数。由实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(6)根据题意:两个电阻是并联的,并联电路两端的电压都相等,电流表分别测量的是两个支路上的电流,所以有:,即:。
【知识点】滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用;并联电路的电压规律和电流规律。
四、综合应用题(本题共2个小题,共20分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
23.(2019山东省滨州市,题号(23),分值10分) (10分)如图甲所示,均匀圆柱体A和薄壁圆柱形容器B置于水平地面上。容器B的底面积为2×10-2m2,其内部盛有0.2m深的水,g=10N/kg,求:
(1)容器中水的重力;
(2)水对容器底部的压强;
(3)现将A浸没在容器B的水中(水未溢出),如图乙所示,水对容器底部压强的增加量为1000Pa,容器B对水平地面压强的增加量为1500Pa。求A静止后在水中受到的浮力和容器底部对它的支持力。
【思路分析】(1)根据密度公式计算出水的质量,利用计算出水的重力;
(2)利用液体的压强公式计算水对容器底部的压强;
(3)根据阿基米德原理原理计算物体受到的浮力,根据受力分析来求容器底部对物体的支持力。
【解题过程】
(1)容器B内水的体积为:;
水的质量为:;
水的重力为:;
(2)水对容器底部的压强为:;
(3)此时水面上升的高度为:;
物块排开水的体积为:;
根据阿基米德原理,物体A受到的浮力为:;
物体受到的支持力为: 。
【知识点】密度、压强、浮力的计算;力的平衡条件的应用。
24.(2019山东省滨州市,题号,分值) (10分)如图所示,电源电压8V保持不变,电流表的量程为0——0.6A,电压表的量程为0——3V,灯泡上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样。只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为3V时,电流表的示数为0.5A,不考虑灯丝电阻的变化,求:
(1)灯泡正常工作时的电流和60s所做的功;
(2)电阻R1的阻值;
(3)只闭合开关S和S1,在保证电路安全的条件下,滑动变阻器的功率变化范围。
【思路分析】(1)根据P=UI计算灯泡的正常工作电流,根据W=Pt计算灯泡所做的功;
(2)根据欧姆定律和串联电路的特点计算出定值电阻的阻值;
(3)根据电表的量程和滑动变阻器的规格结合电功率的公式计算滑动变阻器功率的范围。
【解题过程】
(1)灯泡正常工作的电流为:;
60s电流所做的功为:;
(2)闭合开关S和S2,此时滑动变阻器和R1串联,电压表测量的是滑动变阻器上的电压U2,根据串联电路的电压和电流规律有:,电路中的电流为0.5A,所以有:;
(3)只闭合开关S和S1,此时滑动变阻器和灯泡串联,当灯泡正常工作时,电路中的电流为0.5A,灯泡上的电压为6V,滑动变阻器上的电压为2V,此时滑动变阻器的功率为:;
当滑动变阻器上的电压为最大值3V时,灯泡上的电压为5V,灯泡的电阻为:,此时电路中的电流为:,此时滑动变阻器的电功率为:
,所以滑动电阻器的功率范围为1W-1.25W。
【知识点】电功和电功率的计算;串联电路的电流和电压规律;欧姆定律的应用。