2023年山东省菏泽市成武县育青中学中考物理一模试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1.(2分)如图所示的物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.陶瓷盘 B.不锈钢锅
C.玻璃杯 D.竹制铲子
2.(2分)2022年12月,神十四顺利回家!以下列哪一个作为参照物,神十四是静止的( )
A.发射升空时,以航天发射场的发射塔架为参照物
B.着陆时,以月球为参照物
C.与返回器自动对接后,以返回器为参照物
D.在探月过程中,以海面上行驶的远洋观测船为参照物
3.(2分)在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类应特别重视下列哪种能源的利用( )
A.石油 B.太阳能 C.煤炭 D.可燃冰
4.(2分)图中展示了日常生活或生产技术中的四种情景,其中达到了增大压强目的的是( )
A.铁轨铺在枕木上 B.图钉的钉尖做得很尖
C.螺母下垫垫圈 D.滑雪用滑雪板
5.(2分)人们越来越习惯通过微信发送语音来交流,这种闻其声知其人通过声音识人的主要依据是( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
6.(2分)水是大自然的精灵,瞬息万变中向我们展示了它神秘的特性,如图所示的四个场景中,因为水的凝固而形成的是( )
A.屋檐下的冰凌 B.窗玻璃上的冰花
C.旷野上的白雾 D.植物上的露珠
7.(2分)下列说法中正确的是( )
A.花香袭人说明构成物质的分子不停地做无规则运动
B.搓手取暖是通过热传递的方式改变内能的
C.常用水作冷却剂,是利用了水的比热容小这一性质
D.四冲程内燃机工作时,做功冲程将机械能转化为内能
8.(2分)2017年3月24日,在国足晋级世预赛亚洲区12强赛中,国足1﹣0战胜韩国队。如图是国足在比赛时的情景,下列有关说法正确的是( )
A.踢球时,脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的
B.足球踢出去后,由于惯性力的作用在空中能继续飞行
C.足球给脚的力和脚给足球的力是一对平衡力
D.足球在空中上升过程中,动能转化为机械能
9.(2分)小明在仔细观察所示的微型电扇结构之后,设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计:当风吹动风扇叶片时,电流表指针偏转,且风速越大,电流表示数也越大。下列装置中与这个简易风速计工作原理相同的是( )
A.电动机
B.动圈式话筒
C.电磁继电器
D.扬声器
10.(2分)如图所示是某火灾报警装置的部分电路,其中R1是半导体热敏电阻(传感器),它的电阻R1随温度t变化的关系如图乙所示,R2为定值电阻闭合开关后,当传感器(R1)所在处出现火情温度升高时,电流表的示数I和电压表的示数U的变化情况为( )
A.I变大,U变大 B.I变小,U变小
C.I变小,U变大 D.I变大,U变小
11.(2分)关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
B.物体运动的速度越大,其受到的力也越大
C.物体做匀速直线运动时,其一定受到了平衡力的作用
D.物体做匀速圆周运动时,其一定受到了非平衡力的作用
12.(2分)如图所示,重20N的动滑轮下挂一个重80N的物体,用拉力F在10s内将物体匀速提高5m,不计绳重和摩擦,则( )
A.拉力的大小为40N
B.绳子移动的速度为0.5m/s
C.拉力的功率为50W
D.该装置的机械效率为60%
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共13分。把答案用写在答题卡相应位置)
13.(2分)光在真空中的传播速度约为 km/s,声音在15℃的空气中传播速度为 m/s。
14.(2分)图甲是小华制成的“自动给水装置”,用一个装满水的塑料瓶倒放在盆景盘中,瓶口刚好被水浸没,瓶中水面能高于盆内水面,主要是由于 的作用;图乙的船闸利用了 的原理。
15.(2分)甲、乙两种物质熔化时温度随时间的变化曲线如图所示,从图中给出的信息,判断图中晶体的熔点是 ℃,其熔化过程的特点是 。
16.(2分)如图是常见的家庭电路.从图中发现:电灯与插座 (选填“串联”或“并联”),电灯的开关需安装在 (选填“火线”或“零线”)上。
17.(2分)中国在2020年6月完成了“北斗”卫星全面组网工作。“北斗”卫星导航系统利用 (填“电磁波”、“超声波”或“红外线”)向地球传递信息。由于内部时刻发生着氢核的 (填“裂变”或“聚变”),太阳不断向外释放能量。卫星的太阳能电池板则将太阳能转化为电能供其使用。
18.(3分)某同学观察到12月底他家电能表如图所示,电能表是测量 的仪表。该同学观察到当他家里只有一台电热水器工作时,这个电能表上的转盘在3min内转过了300转,则这台热水器的实际功率是 W。若电热水器消耗的电能全部转化为内能且完全被水吸收,则这些热量能使质量为2kg的水从20℃升高到 ℃。
三、作图与实验探究题(本题共5小题,共25分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
19.(3分)发光点S发出的光照射到平面镜上的A、B两点,请用光的反射定律作出反射光线并找出发光点S的像点S′。
20.(3分)如图,当闭合开关S后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性。
21.(14分)在学完凸透镜成像规律后,小滨选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点作了进一步探究。
(1)为了测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向该凸透镜,调节光屏位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,该点即为凸透镜的 。他测出该凸透镜的焦距为10cm。
(2)实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一高度,目的是 。
(3)如下图所示,蜡烛在图示位置时,光屏上呈现出清晰的像,则此时烛焰所成的像是 (选填“缩小”“等大”或“放大”)、倒立的实像,生活中的 就是利用这一原理制成的。如果使烛焰沿主轴向左移动3cm,仍要在光屏上得到清晰的像,则光屏应向 (选填“左”或“右”)移动,且移动的距离 (选填“大于”“等于”或“小于”)3cm。
(4)接着小滨又用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源。将光源“F”放在距该透镜30cm处,其大小如下图甲所示,调整后,在光屏上得到清晰像,再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,在光屏上所成像可能是下图乙四幅图中的 。
22.(12分)为了探究“当接触面相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,小明设计了如图1所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 (选填大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)在同一次实验中,小明发现,当用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”);
(3)在实验中小明通过改变物块A的重力进行多次实验,记录的数据如表。通过分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;
次数 1 2 3 4 5 6
A的重力/N 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
测力计示数/N 0.8 1.3 1.6 1.9 2.4 2.8
(4)小明在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图2所示的方式测量滑动摩擦力更好,实验中 (选填“必须”或“不必”)要匀速拉动水平长木板做直线运动,此时滑动摩擦力的大小为 N。
23.(12分)用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完成后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端;
(3)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表指针反向偏转,造成这种现象的原因是 ;
(4)纠正错误后接着进行实验,实验过程中,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 (选填“左”或“右”)端滑动;
(5)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻的倒数变化的关系图像乙,由图乙可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比;
(6)为完成整个实验,应该选择 (填选项)种规格的滑动变阻器。
A.50Ω、1.0A
B.100Ω、1.2A
C.200Ω、0.3A
四、计算题(本题共2小题,共19分。解答应写出重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
24.(9分)巴蜀中学初2020届同学设计了一款如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上,下端连在杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,不计杠杆、细杆及连接处的重力。当图甲所示的水箱中装满水时,水的质量为3kg。力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象:
(1)图甲所示的水箱装满水时,水受到的重力为多少N;
(2)物体M的密度为kg/m3;
(3)当向水箱中加入质量为1kg的水时,力传感器的示数大小为F;继续向水箱中加水,则当力传感器的示数大小变为4F时,水箱对桌面的压力为多少N?
25.(10分)如图所示电路中,电源电压6V,灯泡L规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.5A。
(1)求灯泡L的正常发光时的电流;
(2)求定值电阻R1的阻值;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
2023年山东省菏泽市成武县育青中学中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1.【解答】解:A、陶瓷盘的材料是陶瓷,不容易导电,属于绝缘体,故A错误;
B、不锈钢锅的材料是金属,容易导电,属于导体,故B正确;
C、玻璃杯的材料是玻璃,不容易导电,属于绝缘体,故C错误;
D、竹制铲子的材料是竹纤维,不容易导电,属于绝缘体,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:A、发射升空时,以航天发射场的发射塔架为参照物,“神十四”的位置发生了改变,所以是运动的,故A错误;
B、着陆时,以月球为参照物,“神十四”的位置发生了改变,所以是运动的,故B错误;
C、与返回器自动对接后,以返回器为参照物,“神十四”的位置没有发生改变,所以是静止的,故C正确;
D、在探月过程中,“神十四”与海面上行驶的远洋观测船之间的位置发生了变化,因此“神十四”是运动的,故D错误。
故选:C。
3.【解答】解:
太阳能取之不尽用之不竭,而且环保,不会对环境产生影响,也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能;煤炭、石油、可燃冰属于化石能源,属于不可再生能源,并且在使用时会产生废物、废气污染环境,与节能环保,低碳生活不相符。
故选:B。
4.【解答】解:A、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不合题意;
B、图钉的钉尖做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B符合题意;
C、螺母下垫垫圈,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不合题意;
D、滑雪用滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不合题意。
故选:B。
5.【解答】解:闻其声知其人通过声音识人的主要依据是不同人的音色不同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
6.【解答】解:A.屋檐下的冰凌是雪先熔化为水,水又凝固成冰而形成的,先熔化后凝固,故A正确;
B.窗玻璃上的冰花是水蒸气遇冷凝华形成的,故B错误;
C.旷野上的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,飘散在空气中出现的现象,故C错误;
D.植物上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故D错误。
故选A。
7.【解答】解:A、花香袭人,说明分子在不停地做无规则运动,是扩散现象,故A正确;
B、搓手取暖是通过做功的方式增加手的内能,故B错误;
C、常用水作冷却剂,利用了水比热容较大的性质,这样在同等情况下可以吸收更多的热量,故C错误;
D、四冲程内燃机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能,故D错误。
故选:A。
8.【解答】解:
A、一个物体对另一个物体施加力的作用时,受到另一个物体的反作用力。踢球时,脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的。说法正确;
B、一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,踢出去的足球能继续向前飞行是由于惯性,不能说由于惯性的作用。说法错误;
C、足球给脚的力和脚给足球的力不作用在同一个物体上,故不是一对平衡力,说法错误;
D、足球在空中上升过程中,动能转化为重力势能,说法错误;
故选:A。
9.【解答】解:简易风速计的工作原理是电磁感应现象;
AD、电动机、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故AD错误;
B、人对着话筒说话时,话筒内的线圈在磁场中切割磁感线,电路中产生感应电流,这是电磁感应现象,与风速计的原理相同,故B正确;
C、电磁继电器的主要部件是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故C错误。
故选:B。
10.【解答】解:由电路图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
当传感器(R1)所在处出现火情温度升高时,由图乙可知,R1的阻值变小,电路的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数I变大,故BC错误;
由U=IR可知,定值电阻R2两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压变小,即电压表的示数U变小,故A错误、D正确。
故选:D。
11.【解答】解:
A、人用力推车,车未动,车受力平衡力,此时的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、物体运动的速度的大小与受力大小无关,故B错误;
C、物体做匀速直线运动时,其可能受到了平衡力的作用,也可能不受力,故C错误;
D、物体做匀速圆周运动时,运动的方向时刻发生变化,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:
A.动滑轮绳子的有效股数n=2,不计绳重和摩擦,拉力的大小F=(G+G动)=×(80N+20N)=50N,故A错误;
B.绳子自由端移动的距离s=nh=2×5m=10m,绳子移动的速度v===1m/s,故B错误;
C.拉力做的功W总=Fs=50N×10m=500J,拉力的功率P===50W,故C正确;
D.拉力做的有用功W有=Gh=80N×5m=400J,该装置的机械效率η=×100%=×100%=80%,故D错误。
故选:C。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共13分。把答案用写在答题卡相应位置)
13.【解答】解:光在真空中的传播速度约为3×105km/s,声音在15℃的空气中传播速度为340m/s。
故答案为:3×105;340。
14.【解答】解:(1)在一个标准大气压下,大气压可以支持约10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来。
(2)船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,所以图乙船闸是利用连通器原理工作的。
故答案为:大气压;连通器。
15.【解答】解:由图可知,甲物质在232℃熔化,熔化过程中继续吸热,但温度不变,是晶体,且熔点是232℃
故答案为:232;吸收热量,温度不变。
16.【解答】解:在家庭电路中,插座是为了方便可移动的家用电器的使用设置的,家庭电路的用电器工作时,互不影响,所以电灯与插座之间是并联的;
家庭电路中,开关控制电灯时,为了用电的安全,开关应接在火线与灯泡之间,这样既能控制电灯,又能在更换灯泡时,断开开关,切断火线,避免触电事故的发生。
故答案为:并联;火线。
17.【解答】解:电磁波传播不需要介质,声音传播需要介质,而太空中没有空气,所以“北斗”卫星导航系统是利用电磁波向地球传递信息的。
在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能。
故答案为:电磁波;聚变。
18.【解答】解:(1)电能表是测量电功的仪表;
(2)3000r/(kW h) 表示电路每消耗1kW h的电能,电能表的转盘就转过3000r,
电能表的转盘转过300r,则电热水器消耗的电能:W==0.1kW h=3.6×105J,
则电热水器的功率:P===2kW=2000W;
(3)由Q吸=W和Q吸=cmΔt可得,水升高的温度:Δt===≈42.9℃,
则水的末温:t=t0+Δt=20℃+42.9℃=62.9℃。
故答案为:电功;2000;62.9。
三、作图与实验探究题(本题共5小题,共25分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
19.【解答】解:发光点S发出的光照射到平面镜上的A、B两点,分别过A、B点作出法线,根据反射角等于入射角画出这两条入射光线的反射光线;
将两条反射光线反向延长,即为发光点S的像点S′。如图所示:
20.【解答】解:电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为S极,左端为N极,根据在磁体外部,磁感线都是从N极出发回到S极可标出磁感线的方向,根据异名磁极相互吸引可知,条形磁铁的左端为N极,如图所示:
21.【解答】解:
(1)让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,这点是凸透镜的焦点;
(2)为使像能成在光屏的中央,应调整凸透镜、光屏和烛焰,使三者的中心大致在同一高度处;
(3)由图可知,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
如果使烛焰沿主轴向左移动3cm,物距变大了,像距变小,仍要在光屏上得到清晰的像,则光屏应向左移动,由于成的像是放大的,所以光屏移动的距离大于3cm;
(4)物距为30cm,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;一个物体有无数个点组成,任何一个点射向凸透镜有无数条光线,无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线,用纸遮住凸透镜的一半,折射光线减半,会聚成像的形状和大小不变,像会变暗,所成的像是倒立、缩小的实像,故选D。
故答案为:(1)焦点;(2)使像能成在光屏的中央;(3)放大;投影仪;左;大于;(4)D。
22.【解答】解:(1)只有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,拉力大小才等于摩擦力的大小,故实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在同一次实验中,小明发现,当用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关;
(3)通过表中数据分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大;
(4)如图乙所示的方式测量滑动摩擦力,木块相对于地面相对静止,受到的测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,此时木块处于平衡状态,故图乙实验中不一定要匀速拉动长木板;
由于物体A处于静止状态,受到弹簧测力计向右的拉力和长木板向左的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,由图2知弹簧测力计的示数为2.4N,所以此时滑动摩擦力的大小为2.4N。
故答案为:(1)必须;等于;(2)无关;(3)大;(4)不必;2.4。
23.【解答】解:(1)由题知滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,由欧姆定律可知电路中的总电阻变小,即滑动变阻器接入电路的阻值变小;
因此应该用导线连接到滑动变阻器的B点,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的A端;
(3)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表指针反向偏转,造成这种现象的原因是电流表的正负接线柱接反了;
(4)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,由串联电路分压的规律可知,定值电阻两端的电压会变大,即电压表示数会变大,因此为保证电压表示数与更换前相同,需要将滑动变阻器接入电路的阻值调大,即增加滑动变阻器两端的电压,便可减少定值电阻两端的电压,由图可知需要将滑片P向左移动;
(5)已知电阻的倒数越大,电阻越小;由图乙可知,当电阻的倒数逐渐变大时,即电阻逐渐变小,电路中的电流逐渐变大,因此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)由图乙知,电流为0.4A时,对应的电阻的倒数为=0.2Ω﹣1,则对应的电阻值为:R=5Ω,
由I=可知定值电阻两端的电压为:UV=IR=0.4A×5Ω=2V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V,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40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×40Ω=80Ω,
因此为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器,考虑到操作的方便性和电路元件的安全性,选用100Ω、1.2A的变阻器,故选:B。
故答案为:(1)如图所示;(2)断开;A;(3)电流表的正负接线柱接反了;(4)左;(5)反;(6)B。
四、计算题(本题共2小题,共19分。解答应写出重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
24.【解答】解:(1)由题意可知,当图甲所示的水箱中装满水时,水的质量为3kg,
则水受到的重力:
G水=m水g=3kg×10N/kg=30N;
(2)由图乙可知,水箱中没有水时(m=0),压力传感器受到的拉力F0=6N,
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得,F0 OA=GM OB,
则GM=F0=×6N=2N,
物体M的质量:
mM===0.2kg,
水箱中水质量为0~1kg时,压力传感器受到的拉力为6N不变,此时M没有受到浮力作用,即水箱中水质量为1kg时,液面恰在M下表面处;
水箱中水质量为1~2kg时,压力传感器受到的拉力先变小后变大,变小时,M受到向上浮力作用逐渐变大,M对杠杆OAB的B端有向下的拉力逐渐变小;
压力传感器受到的拉力为零时,M受到向上浮力等于M重力作用,M对杠杆OAB的作用力为零;
继续加水时,M受到向上浮力逐渐变大,M重力不变,M对杠杆OAB的B端向上的支持力逐渐大,
水箱中水质量为2~3kg时,压力传感器受到的拉力为24N不变,即B端受到M对杠杆OAB力不再变化,则此时M完全浸入,
由杠杆的平衡条件可得,FA OA=FB OB,
则FB=FA=×24N=8N,
对M受力分析可知,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力,
则此时M受到的浮力F浮=GM+FB=2N+8N=10N,
由F浮=ρ液gV排可得,所以M的体积:
VM=V排===1×10﹣3m3,
物体M的密度:
ρM===0.2×103kg/m3;
(3)由图乙可知,加入质量为1kg的水时,力传感器的示数大小为6N,
当加入质量为2kg的水时,力传感器的示数大小为24N,即为加入质量为1kg的水时力传感器的示数的4倍;
由第二问可知,此时B端受到M对杠杆OAB向上的8N的力,
将水箱、加入水箱的水、浮块整体作为研究对象,杠杆OAB对整体由向下的8N的压力,
则水箱此时对桌面的压力:
F压=(m水箱+m水+mM)g+FB″=(0.8kg+2kg+0.2kg)×10N/kg+8N=38N。
答:(1)水箱装满水时,水受到的重力为30N;
(2)物体M的密度为0.2×103kg/m3;
(3)当向水箱中加入质量为1kg的水时,力传感器的示数大小为F;则当力传感器的示数大小变为4F时,水箱对桌面的压力为38N。
25.【解答】解:(1)灯泡L规格为“6V 3W”,是指额定电压为6V、额定功率为3W。
由P=UI可得灯泡L的额定电流:IL===0.5A;
(2)由图甲可得,当S、S1、S3闭合,S2断开时,灯L被短路、滑动变阻器没有连入电路,电路中只有R1,
由欧姆定律可得:R1===12Ω;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,灯L与滑动变阻器串联,通过的电流相等,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,
由P=UI可知:R2两端的电压、灯L两端电压之比:U2:UL′=2:1,
串联电路总电压等于各部分电压之和,即U2+UL′=U=6V,
所以R2两端的电压为4V、灯L两端电压为2V,
由图乙可知此时通过灯的电流,即电路中的电流:I′=0.25A,
滑动变阻器连入的电阻:R2===16Ω。
答:(1)灯泡L的额定电流为0.5A;
(2)定值电阻R1的阻值为12Ω;
(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值为16Ω。
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