2023-2024重庆实验外国语中学九年级(上)月考物理试卷(9月份)(含解析)

2023-2024学年重庆实验外国语中学九年级(上)月考物理试卷(9月份)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共42分)
1.(3分)下列物理量最接近实际的是(  )
A.课桌的高度约75dm
B.人体的安全电压是36V
C.一个鸡蛋悬浮在盐水中时受到的浮力约为10N
D.一名中学生从一楼走上二楼,克服自身重力做功约为1500J
2.(3分)下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是(  )
A.冬天,搓手取暖 B.滑梯上滑下臀部发热
C.棉被晒得暖呼呼 D.下压活塞硝化棉燃烧
3.(3分)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果甲带负电荷(  )
A.一定带正电荷 B.可能带正电荷
C.一定带负电荷 D.可能带负电荷
4.(3分)关于q=的理解,下列说法中正确的是(  )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比,与燃料质量成反比
B.若燃料不完全燃烧,部分能源将被浪费掉,热值将减小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.某种燃料的热值大小与燃料的质量、燃烧是否充分均无关
5.(3分)下列有关电现象的说法正确的是(  )
A.给充电宝充电时,充电宝相当于电源
B.开关断开时,教室内所有灯熄灭,说明教室内的灯是串联的
C.梳过头发的塑料梳子会带电,说明摩擦过程中发生了电子的转移
D.验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
6.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是(  )
A.物体内能增加时,温度一定升高
B.物体温度不变时,物体的内能就一定不变
C.物体的温度越高,所含热量越多
D.内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
7.(3分)如图甲所示,验电器A带正电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示)(  )
A.电子移动的方向由A到B
B.电流方向由A到B
C.有电流但方向无法确定
D.正电荷移动的方向由A到B
8.(3分)电动自行车左右两个刹车手柄相当于两个开关,任意一只手柄刹车时(相当于断开开关),电动机均必须断电,符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
9.(3分)关于如图所示电路,下列说法正确的是(  )
A.K1、K2、K3都闭合,L1、L2、L3都发光
B.K2、K3闭合,K1断开,L1、L2不发光
C.K3闭合,K1、K2断开,只有L3发光
D.K1、K2闭合,K3断开,只有L2不发光
10.(3分)在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,则电阻R1、R2两端电压分别是(  )
A.6V 7.5V B.7.5V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.6V 1.5V
11.(3分)如图所示,用相同的电加热器给初温及质量均相同的甲、乙两种不同的液体加热,两种液体每秒吸收的热量相同(  )
A.加热1min,两种液体吸热关系为Q甲>Q乙
B.乙液体在第2min时的比热容大于第1min时的比热容
C.甲液体的吸放热能力比乙强
D.通过图像分析可得,甲、乙两液体的比热容大小之比是1:2
12.(3分)如图所示电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字(  )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为1V、2A、0.5A
B.L1和L2并联,电源电压为2V,通过L1、L2的电流分别为0.5A、1A
C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.5A、1V、2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为1A,L1、L2两端的电压分别为0.5V、2V
13.(3分)如图所示,电源电压不变,当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,电压表V1、V2的示数分别为3V、5V;当开关S、S1、S2闭合时,电流表A3的示数为0.12A,电压表V2的示数为12V;当开关S、S1、S2、S3都闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为0.30A、0.28A、0.42A。则下列说法错误的是(  )
A.当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,灯L1两端电压UL1=4V
B.当开关S、S1、S2闭合时,通过L3的电流IL3=0.12A
C.当开关S、S1、S2、S3都闭合时,通过灯L1的电流IL1=0.12A
D.当S、S1、S3闭合时,电流表A3的示数为0.26A,电压表V2的未数为12V
14.(3分)如图甲所示,足够高且质量为1kg的长方体薄壁容器C置于水平地面,不吸水的AB两物体叠放置于容器内,B为长方体,A、B的高度均为0.1m,直到容器中水的深度为0.12m时停止加水,所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示。停止加水后,水面下降了3cm。接着向容器中继续注水,当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为8:9时(设物体上、下表面始终与水面平行)。关于以上过程,下列说法正确的是(  )
A.容器C的底面积为600cm2
B.长方体B的重力为32N
C.第2次加水结束后,容器中水的质量为5.6kg
D.将A物体放入水中,当A静止时,容器底部受到水的压力为80N
二、填空题(本题共7个小题,每空1分,共14分)
15.(2分)法国物理学家    被誉为“电学中的牛顿”,用他的名字命名了电流强度的单位。为了纪念物理学家伏特在电学方面的伟大贡献,用他的名字作为    的单位名称。
16.(2分)茶是世界三大无酒精饮料之一,起源于中国,盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香   现象。拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在    (选填“引力”或“斥力”)。
17.(2分)如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯L1、L2、L3的连接方式是    ,A1和A2的示数分别为0.5A和0.4A。将S1断开后,A2的示数减少了0.1A。两开关都闭合时,流过L3的电流为    A。
18.(2分)如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,V1的示数为5V,V2的示数为8V;当开关S闭合时,V1的示数为10V,V2的示数为6V。当开关S闭合时,L2两端的电压为    V,当开关S断开时,L2两端的电压    V。
19.(2分)如图所示,甲、乙两个实心圆柱体,甲、乙的重力分别为5N、7N,甲、乙横截面积为40cm2。将甲、乙两物体用轻质细绳连接起来放入底面积为100cm2且装有足够水的容器中,稳定后部分甲露出水面,则此时细绳对乙物体的拉力是    N。剪断中间的细线待水面稳定后,水对容器底部的压强变化量为    Pa。
20.(2分)如图甲,一个具有一定厚度且高度为20cm的空杯子,靠一根轻质细杆固定悬空于足够高的容器中2。现沿着容器边缘缓慢倒入一定量的水,细杆对杯子的作用力F与所加水的质量的大小变化关系如图乙。当加入0.8kg水时,水对容器底的压力为    N;当加入3kg水时,轻轻取走细杆,水对容器底的压强为    Pa。
21.(1分)如图所示,长方体A在粗糙斜面上保持静止,请在O点画出长方体A受到的摩擦力f。
22.(1分)请在图中画出以O为支点的杠杆,在静止状态时动力F1的力臂l。
三、实验探究题(本题共3个小题,22小题6分,23小题8分,24小题8分,共22分)
23.(6分)在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验室提供了如下器材:电阻丝a、b、c粗细相同,a、b、d长度相同
(1)该实验是通过观察    间接地化较电阻丝电阻的大小,这种实验方法叫    ;
A.控制变量法
B.转换法
(2)选用电阻丝b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的    是否有关;
(3)选用电阻丝    分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关;
(4)如果实验中的导体只有两条相同规格的镍铬合金丝,要探究横截面积对电阻阻值的影响,应该将两条镍铬合金丝    接入电路(选填“并联”或“串联”);
(5)近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线   了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
24.(8分)为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于    状态;
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中    处电流(选填“A”、“B”或“C”);
(3)图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路;
(4)在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是    ;
(5)在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为    A;
(6)小星接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中,如下表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流    各支路电流之和(选填“大于”、“小于”或“等于”);同组的小王认为实验次数太少,应该更换    规格的小灯泡重复多次实验(选填“不同”或“相同”);
A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
第一次测量 0.66 0.42
(7)他们按照上面的操作重复做了几次实验,得到了多组数据,其目的是    ;
A.多次测量求平均值,减小误差
B.寻找普遍规律,避免偶然性
25.(8分)小明通过如图1所示的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验,请完成以下问题:
(1)由B、C两图可知,物体受到的浮力大小与    有关;由C、D两图可知,物体所受浮力与它浸没在液体中的深度    (选填“有关”或“无关”);
(2)小明另取一杯盐水用弹簧测力计吊着该金属块浸没于盐水中,如图E所示,根据弹簧测力计示数可以计算出盐水的密度为    g/cm3。
方案A:利用图2甲所示装置,将被测液体倒入小塑料桶至标记处。用量程为5N的弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,即可知被测液体的密度,由数据可知小桶的重力为    N,被测液体的体积为    cm3;
方案B:利用家里的吸管和细铜丝自制密度计,操作如下。
①将适量细铜丝塞入吸管下部;
②将制作好的吸管轻轻放入水中,发现吸管倾倒在水中,应    细铜丝的量(选填“增加”或“减少”),直至吸管能竖直漂浮在水中;在水面处做上标记(如图2丙所示)3;
③用刻度尺测出标记到吸管底部的距离为H,按0.1g/cm3的分度值刻画刻度并标上对应刻度值,0.8g/cm3的刻度线距离底部的距离为    H;
小明想:用即将用完的水笔笔芯(如图2丁)作为密度计,直接按上面②③步进行刻度划分,并写出原因:   。
四、论述计算题(本题共3个小题,25小题6分,26小题8分,27小题8分,共22分,解题应写出必要
26.(6分)在用液化气灶烧水过程中,完全燃烧了0.021kg液化气,将2kg初温为20°已的水加热到100℃。已知:c水=4.2×103J/(kg ℃),q液化气=4×107J/kg,求此过程中:
(1)水需要吸收的热量;
(2)液化气灶的热效率。
27.(8分)在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2kg的空桶,AO:OB=2:1。将质量分布均匀,重为240N的正方体工件M通过细线与B端相连,且M对地面的压强为5000Pa,不计摩擦
(1)此时细线对M的拉力;
(2)工件M的密度;
(3)若将M沿竖直方向截去部分,并将截取的部分放入空桶中,使M对地面的压强变为原来的五分之三
28.(8分)如图甲所示,A是足够高的长方体木块,其密度为0.75g/cm3,底面积为50cm2,B是质量为100g、装有15cm深水的柱形水杯,高度和底面积未知。现将A沿水平方向截取一部分,并将截取部分竖直放入水中直至静止。从物体下表面接触水面到物体静止过程中移,液面上升高度为Δh。随h切的变化图像如图乙所示。求:
(1)物体未放入时,水对容器底部压强;
(2)容器B的底面积;
(3)当截取高24cm时,容器对桌面压强。
2023-2024学年重庆实验外国语中学九年级(上)月考物理试卷(9月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共42分)
1.(3分)下列物理量最接近实际的是(  )
A.课桌的高度约75dm
B.人体的安全电压是36V
C.一个鸡蛋悬浮在盐水中时受到的浮力约为10N
D.一名中学生从一楼走上二楼,克服自身重力做功约为1500J
【答案】D
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:
A、课桌的高度约75cm=7.5dm;
B、人体的安全电压是不高于36V;
C、一个鸡蛋的质量在50g=5.05kg左右,鸡蛋悬浮在盐水中所受的浮力与重力相等,故C不符合实际;
D、中学生的体重在G=500N左右,中学生从教学楼一楼到二楼克服重力做功约为:W=Gh=500N×3m=1500J。
故选:D。
2.(3分)下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是(  )
A.冬天,搓手取暖 B.滑梯上滑下臀部发热
C.棉被晒得暖呼呼 D.下压活塞硝化棉燃烧
【答案】C
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:A、冬天,是摩擦生热,故A错误;
B、滑梯上滑下臀部发热,属于做功改变物体内能;
C、棉被晒得暖呼呼,故C正确;
D、下压活塞硝化棉燃烧,故D错误。
故选:C。
3.(3分)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果甲带负电荷(  )
A.一定带正电荷 B.可能带正电荷
C.一定带负电荷 D.可能带负电荷
【答案】B
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体。
【解答】解:
由图可知、甲、乙相互排斥、乙一定带同种电荷,则乙一定也带负电;
图中乙、丙相互吸引,也可能不带电。
故选:B。
4.(3分)关于q=的理解,下列说法中正确的是(  )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比,与燃料质量成反比
B.若燃料不完全燃烧,部分能源将被浪费掉,热值将减小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.某种燃料的热值大小与燃料的质量、燃烧是否充分均无关
【答案】D
【分析】热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、是否燃烧、放出的热量或燃料是否充分等因素无关。
【解答】解:热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关、质量和是否完全燃烧或充分燃烧无关、B、C错误。
故选:D。
5.(3分)下列有关电现象的说法正确的是(  )
A.给充电宝充电时,充电宝相当于电源
B.开关断开时,教室内所有灯熄灭,说明教室内的灯是串联的
C.梳过头发的塑料梳子会带电,说明摩擦过程中发生了电子的转移
D.验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
【答案】C
【分析】(1)向充电宝充电时,将电能转化为化学能;
(2)串联电路的开关控制整个电路,并联电路中干路开关同样可以控制整个电路,故从开关控制效果看,串联、并联均有可能。但为了保证用电器工作时互不影响,应将用电器并联连接;
(3)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(4)验电器的原理是同种电荷相互排斥。
【解答】解:A、给充电宝充电时,充电宝相当于用电器;
B、教室内的灯工作时互不影响;开关断开时,是因为开关在干路中;
C、梳过头发的塑料梳子会带电,说明摩擦过程中发生了电子的转移;
D、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
故选:C。
6.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是(  )
A.物体内能增加时,温度一定升高
B.物体温度不变时,物体的内能就一定不变
C.物体的温度越高,所含热量越多
D.内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
【答案】D
【分析】(1)晶体熔化过程,吸热内能增加,但温度不变;
(2)热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量;
(3)发出热传递的条件是存在温度差;
【解答】解:A、晶体熔化过程,但温度不变;
B、晶体熔化过程,但吸热,故B错误;
C、热量是一个过程量,故C错误;
D、内能小的物体温度可能比内能大的物体的温度高,故D正确;
故选:D。
7.(3分)如图甲所示,验电器A带正电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示)(  )
A.电子移动的方向由A到B
B.电流方向由A到B
C.有电流但方向无法确定
D.正电荷移动的方向由A到B
【答案】B
【分析】人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
【解答】解:当金属棒把验电器A、B两金属球相连时,金属导电靠的是自由电子,根据异种电荷相互吸引可知;
由于电子带的是负电,而正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,故电流方向由A到B,此后再没有电流产生,故B符合题意。
故选:B。
8.(3分)电动自行车左右两个刹车手柄相当于两个开关,任意一只手柄刹车时(相当于断开开关),电动机均必须断电,符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联。
【解答】解:由题知,任一只手柄刹车时,电动机停止工作、不能独立工作,比较可知A符合题意。
故选:A。
9.(3分)关于如图所示电路,下列说法正确的是(  )
A.K1、K2、K3都闭合,L1、L2、L3都发光
B.K2、K3闭合,K1断开,L1、L2不发光
C.K3闭合,K1、K2断开,只有L3发光
D.K1、K2闭合,K3断开,只有L2不发光
【答案】D
【分析】(1)串联电路中,电流只有一条路径,各用电器相互影响;
(2)并联电路中,电流有多条路径,各用电器互不影响。
【解答】解:A、K1、K2、K5都闭合时,电路如下图所示,电灯L2和L1被短路,只有L4发光,故A不符合题意;
B、K2、K3闭合,K8断开时,电路如下图所示,电灯L1短路,L3和L8串联发光,故B不符合题意。
C、K3闭合,K1、K8断开时,电路如下图所示,电灯L1断路,L3和L5串联发光,故C不符合题意;
D、K1、K2闭合,K5断开时,电路如下图所示,电灯L2被短路,L3和L3串联发光,只有L2不发光,故D符合题意;
故选:D。
10.(3分)在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,则电阻R1、R2两端电压分别是(  )
A.6V 7.5V B.7.5V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.6V 1.5V
【答案】D
【分析】由图可知,闭合开关S后,电阻R1与R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测电阻R2两端的电压,根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程与分度值,读出两电压表的示数,然后由串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后1与R2串联,电压表V5测电源电压,电压表V1测电阻R2两端的电压,
由串联电路的电压规律可知,电压表V4示数应大于电压表V1示数,而两电压表的指针位置相同2的量程是5~15V,分度值是0.5V,即电源电压U=4.5V;
电压表V1的量程是4~3V,分度值是0.3V,即R2两端的电压U2=4.5V;
则电阻R1两端的电压:U2=U﹣U2=7.7V﹣1.5V=4V。
故选:D。
11.(3分)如图所示,用相同的电加热器给初温及质量均相同的甲、乙两种不同的液体加热,两种液体每秒吸收的热量相同(  )
A.加热1min,两种液体吸热关系为Q甲>Q乙
B.乙液体在第2min时的比热容大于第1min时的比热容
C.甲液体的吸放热能力比乙强
D.通过图像分析可得,甲、乙两液体的比热容大小之比是1:2
【答案】D
【分析】(1)用相同的加热器加热,在相同时间内,液体吸收的热量相同;
(2)比热容的大小与物质的种类和状态有关;
(3)比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强
(4)根据公式Q=cmΔt分析两种物质的比热容的大小关系。
【解答】解:
A、用相同的电加热器给初温及质量均相同的甲,加热时间相同,所以加热1min甲=Q乙,故A错误;
B、乙液体在第2min时和第4min时的种类不变,比热容不变;
C、根据图2可知,甲,甲的加热时间是乙的加热时间的一半,乙的吸热能力强;
D、由图可知,甲,乙的加热时间是甲的加热时间的2倍,根据Q=cmΔt可知,所以:c甲:c乙=6:2,故D正确。
故选:D。
12.(3分)如图所示电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字(  )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为1V、2A、0.5A
B.L1和L2并联,电源电压为2V,通过L1、L2的电流分别为0.5A、1A
C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.5A、1V、2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为1A,L1、L2两端的电压分别为0.5V、2V
【答案】C
【分析】电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,电流表的内阻很小、在电路中相当于导线,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,则它们的连接方式要么是串联,要么是并联。
(1)两灯泡并联时,电流有两条路径,根据电表的特点判断出电表的类型和测量的电路元件,根据并联电路的电压特点和欧姆定律判断两支路的电流关系,结合表中数据判断两电流表的示数,剩余的数据为电压表的示数。
(2)两灯泡串联时,电流只有一条路径,根据电表的特点判断出电表的类型和测量的电路元件,根据串联电路的电压特点结合图中数据判断出电压表的示数,剩余的数据为电流表的示数。
【解答】解:AB、L1和L2并联,则乙,乙测干路,两灯泡规格相同,乙的示数应该是丙的示数的两倍;
CD.L4和L2串联,甲为电流表,乙测灯L2两端的电压,丙测量总电压,两灯两端电压相等,甲、乙、丙示数分别为2.5A、2V符合、D错误。
故选:C。
13.(3分)如图所示,电源电压不变,当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,电压表V1、V2的示数分别为3V、5V;当开关S、S1、S2闭合时,电流表A3的示数为0.12A,电压表V2的示数为12V;当开关S、S1、S2、S3都闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为0.30A、0.28A、0.42A。则下列说法错误的是(  )
A.当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,灯L1两端电压UL1=4V
B.当开关S、S1、S2闭合时,通过L3的电流IL3=0.12A
C.当开关S、S1、S2、S3都闭合时,通过灯L1的电流IL1=0.12A
D.当S、S1、S3闭合时,电流表A3的示数为0.26A,电压表V2的未数为12V
【答案】C
【分析】(1)画出当开关S、S1、S2闭合时的等效电路知,L1和L2短路,电路为L3的简单电路,电流表A3测L3电流,电压表V2测L3两端电压,即电源电压;
画出当开关S、S2闭合,S1、S3断开时的等效电路知,三灯串联,电压表V1、V2的示数分别测L2和L3两端电压,根据串联电路的电压规律可求L1两端电压;
(2)当开关S、S1、S2、S3都闭合时,三灯并联,电流表A1测L1和L2电流之和,A2测L2和L3电流之和,A3测干路电流,即三灯电流之和,根据并联电路的电流规律可求通过L1的电流;
(3)当开关S、S1、S3都闭合时,L1和L3并联,A3测干路电流,电压表测L3两端电压,根据并联电路的电流和电压规律可求A3的示数和电压表V2的示数。
【解答】解:
AB、当开关S、S1、S2闭合时的等效电路如图7所示,此时L1和L2短路,电路为L2的简单电路,电流表A3测L3电流,电压表V5测L3两端电压,即电源电压,
所以:IL3=3.12A,U=12V,
当开关S、S2闭合,S1、S3断开时的等效电路如图2所示,此时三灯串联1、V4的示数分别测L2和L3两端电压,
所以:UL4=3V,UL3=3V,
由并联电路的电压规律可得,灯L1两端电压:
UL1=U﹣UL7﹣UL3=12V﹣3V﹣6V=4V,故AB正确;
C、当开关S、S1、S2、S3都闭合时,三灯并联1测L8和L2电流之和,A2测L6和L3电流之和,A3测干路电流,即三灯电流之和,
由并联电路的电流规律知:
IA6=IL1+IL2=6.30A ①
IA2=IL2+IL2=0.28A ②
IA3=IL3+IL2+IL3=3.42A ③
解②③可得:IL1=0.14A,故C错误;
D、当开关S、S3、S3都闭合时的等效电路如图3所示,此时L6和L3并联,A3测干路电流,电压表测L6两端电压,
由并联电路特点知,此时通过L1的电流与三灯并联时通过两灯相同,通过L3的电流与只连入L6时、三灯并联时的电流相同3的示数:
IA3′=IL6+IL3=0.14A+5.12A=0.26A,
由并联电路的电压规律可知,电压表V2的示数:
UV2=UL3′=U=12V,故D正确。
故选:C。
14.(3分)如图甲所示,足够高且质量为1kg的长方体薄壁容器C置于水平地面,不吸水的AB两物体叠放置于容器内,B为长方体,A、B的高度均为0.1m,直到容器中水的深度为0.12m时停止加水,所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示。停止加水后,水面下降了3cm。接着向容器中继续注水,当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为8:9时(设物体上、下表面始终与水面平行)。关于以上过程,下列说法正确的是(  )
A.容器C的底面积为600cm2
B.长方体B的重力为32N
C.第2次加水结束后,容器中水的质量为5.6kg
D.将A物体放入水中,当A静止时,容器底部受到水的压力为80N
【答案】C
【分析】(1)由图乙可知,当水的深度为h1=0.08m时,容器内加入水的质量为m水1=1.6kg;当水的深度为h2=0.12m时,容器内加入水的质量为m水2=4.8kg;而当水的深度为h1=0.08m时,加水的质量变化出现转折点,由于物体B的高度为0.1m,因此转折点时,物体A、B恰好漂浮,则水的深度由h1增加到h2时,可得水的深度增加量,容器内水的质量的增加量,根据ρ=求出增加的水的体积,根据V=Sh可求得容器的底面积;
(2)当水的深度为h1=0.08m时,根据ρ=可得此时水的体积,则可得物体B浸入水中的体积,B的底面积,由于A和B漂浮,根据物体浮沉条件可得,A和B的总重力,将A拿开后,B将上升,此时B处于漂浮状态,根据浮沉条件可得B的重力;
(3)因为水对容器底部压力的受力面积与容器对桌面压力的受力面积相同,根据p=可得,水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比等于水对容器底部的压力与容器对桌面的压力之比,可得第2次加水结束后,容器中水的质量;
(4)根据ρ=可得,A的密度大于水的密度,因此再把A放入水中,A会沉底,则容器底部受到的压力等于水和A、B的重力之和。
【解答】解:A、由图乙可知1=0.08m时,容器内加入水的质量为m水4=1.6kg;当水的深度为h5=0.12m时,容器内加入水的质量为m水2=6.8kg;而当水的深度为h1=4.08m时,加水的质量变化出现转折点,因此转折点时、B恰好漂浮1增加到h2时,水的深度增加量为:Δh=h7﹣h1=0.12m﹣6.08m=0.04m,
容器内水的质量的增加量为:Δm=m水2﹣m水7=4.8kg﹣2.6kg=3.2kg,
根据ρ=可得==3.7×10﹣3m3,
故容器的底面积为:S容===0.08m2=800cm7,故A正确;
B、当水的深度为h1=0.08m时,根据ρ=,此时水的体积为:
V水3===5.6×10﹣3m2,
则物体B浸入水中的体积为:V排=S容h1﹣V水1=8.08m2×0.08m﹣7.6×10﹣3m3=4.8×10﹣3m3,
则B的底面积为:SB===0.06m2,
由于A和B漂浮,根据物体浮沉条件可得
GAB=F浮=ρ水gV排=4.0×103kg/m2×10N/kg×4.8×10﹣6m3=48N,
则A和B的总质量为:mAB===4.4kg,
原来A和B的整体处于漂浮状态,且B浸入水中的深度为0.08m,
将物体A取走,水面下降了3cm,
A的重力为:GA=F浮'=ρ水gV排'=ρ水gS容h降=5.0×103kg/m8×10N/kg×0.08m2×8.03m=24N,
A的质量为:mA===2.4kg,
B的质量为:mB=mAB﹣mA=4.8kg﹣2.3kg=2.4kg,
B的重力为:GB=mBg=6.4kg×10N/kg=24N,故B错误;
C、因为水对容器底部压力的受力面积与容器对桌面压力的受力面积相同可得,即
===,即=,
解得:m水=5.3kg,即为第2次加水结束后容器中水的质量为5.4kg;
D、把A放入水中,则容器底部受到的压力等于水和A,即F=G总=(mAB+m水)g=(4.8kg+7.6kg)×10N/kg=104N,故D错误。
故选:C。
二、填空题(本题共7个小题,每空1分,共14分)
15.(2分)法国物理学家  安培 被誉为“电学中的牛顿”,用他的名字命名了电流强度的单位。为了纪念物理学家伏特在电学方面的伟大贡献,用他的名字作为  电流强度 的单位名称。
【答案】安培;电流强度。
【分析】电流的国际单位是安培(A)。
【解答】解:法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”,用安培的名字命名了电流强度的单位。
故答案为:安培;电流强度。
16.(2分)茶是世界三大无酒精饮料之一,起源于中国,盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香 扩散 现象。拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在  引力 (选填“引力”或“斥力”)。
【答案】扩散;引力。
【分析】两种物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现,温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:泡茶时能闻到茶香,是茶叶的香味分子运动到了空气中。
杯盖上会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在引力。
故答案为:扩散;引力。
17.(2分)如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯L1、L2、L3的连接方式是  并联 ,A1和A2的示数分别为0.5A和0.4A。将S1断开后,A2的示数减少了0.1A。两开关都闭合时,流过L3的电流为  0.2 A。
【答案】并联;0.2
【分析】(1)把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联;把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联;根据串并联的概念,结合开关的断开与闭合情况,判断各灯泡的连接方式。
(2)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和求出通过灯泡的电流,然后根据A1和A2的示数分别为0.5A和0.4A,根据并联电路的特点求出L3的电流。
【解答】解:(1)根据电路图可知,电流从电源正极流出,一支经过L3,电流表A1,另一支经过电流表A3,从电流表A2流出后分别经过L1和L6,汇合共同经过电流表A1后回到电源负极;另一支经过开关S1、灯泡L2回到电源负极;电流表A1是测量L2和L6的总电流,电流表A2是测量L1和L6的总电流,故电灯L1、L2、L3的连接方式是并联。
(2)因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和1的开关断开时,A2的示数减少了7.1A,则通过L1的电流为I2=0.1A,
已知A5和A2的示数分别为0.8A和0.4A,因为并联电路中,则:
A5示数为IA1=I2+I8=0.5A,
A7示数为IA2=I1+I8=0.4A,
解得:I6=0.3A,I2=0.2A。
故答案为:并联;8.2。
18.(2分)如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,V1的示数为5V,V2的示数为8V;当开关S闭合时,V1的示数为10V,V2的示数为6V。当开关S闭合时,L2两端的电压为  4 V,当开关S断开时,L2两端的电压  2 V。
【答案】(1)当开关S闭合时,L2两端的电压为4V;
(2)当开关S断开时,L2两端的电压为2V。
【分析】当开关S断开时,电流经过L3、L2、L1,电压表V1测的是L1、L2两端的总电压,电压表V2测的是L1、L3两端的总电压;当开关S闭合时,灯泡L3被短路了,电压表V1测的是L1、L2两端的总电压,也是电源电压,电压表V2测的是L1两端的电压。
【解答】解:(1)当开关S闭合时,灯泡L3被短路了,电压表V1测的是L6、L2两端的总电压,也是电源电压2测的是L2两端的总电压,所以U总=10V,U1=6V,U6=U总﹣U1=10V﹣6V=4V。
(2)当开关S断开时,电流经过L3、L2、L2,电压表V1测的是L1、L5两端的总电压,电压表V2测的是L1、L5两端的总电压,所以U1+U2=6V,U1+U3=5V;
当开关S断开时,L2两端的电压为U2=U总﹣(U4+U3)=10V﹣8V=3V
答:(1)当开关S闭合时,L2两端的电压为4V;
(2)当开关S断开时,L6两端的电压为2V。
19.(2分)如图所示,甲、乙两个实心圆柱体,甲、乙的重力分别为5N、7N,甲、乙横截面积为40cm2。将甲、乙两物体用轻质细绳连接起来放入底面积为100cm2且装有足够水的容器中,稳定后部分甲露出水面,则此时细绳对乙物体的拉力是  3 N。剪断中间的细线待水面稳定后,水对容器底部的压强变化量为  300 Pa。
【答案】3;300。
【分析】利用V=Sh求乙物体的体积,乙物体浸没水中,乙物体排开水的体积等于乙的体积,利用阿基米德原理求乙物体受到的浮力,细线对乙物体的拉力大小等于乙的重力减去浮力;由于甲、乙一起漂浮在水面上,甲和乙受到的总浮力等于甲和乙的总重力,可求甲物体受到的浮力,利用F浮=ρ水gV排求甲物体排开水的体积;由浮沉条件可知绳子剪断后甲乙的状态,从而可求出甲物体受到的浮力,利用F浮=ρ水gV排求甲物体此时排开水的体积,从而求出甲排开水体积的变化量和水面下降的高度,再根据p=ρgh求出水对容器底部压强的变化量。
【解答】解:乙物体的体积为:V乙=S乙h乙=40cm2×10cm=400cm3=2×10﹣4m3,
乙物体排开水的体积:V排乙=V乙=2×10﹣4m3,
乙物体受到的浮力:F浮乙=ρ水gV排乙=5.0×103kg/m4×10N/kg×4×10﹣4m8=4N,
则此时细线对乙物体的拉力大小:F拉=G乙﹣F浮乙=7N﹣3N=3N;
由于甲、乙一起漂浮在水面上浮=F浮甲+F浮乙=G甲+G乙=5N+4N=12N,
甲物体受到的浮力:F浮甲=F浮﹣F浮乙=12N﹣4N=8N,
由F浮=ρ水gV排得甲物体排开水的体积:
V排甲===8×10﹣4m8,
因为甲受到的浮力大于甲的重力,乙受到的浮力小于乙的重力,甲将上浮,液面会下降,
此时甲受到的浮力为:F浮甲′=G甲=5N,
此时甲排开液体的体积为:
V排甲′===5×10﹣4m3,
则甲排开水体积的变化量为:ΔV排水=V排甲﹣V排甲′=4×10﹣4m3﹣5×10﹣4m3=3×10﹣4m3,
则水面下降的高度为:Δh===5.03m,
则水对容器底部的压强变化量为:Δp=ρ水gΔh=1.0×102kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa。
故答案为:6;300。
20.(2分)如图甲,一个具有一定厚度且高度为20cm的空杯子,靠一根轻质细杆固定悬空于足够高的容器中2。现沿着容器边缘缓慢倒入一定量的水,细杆对杯子的作用力F与所加水的质量的大小变化关系如图乙。当加入0.8kg水时,水对容器底的压力为  8 N;当加入3kg水时,轻轻取走细杆,水对容器底的压强为  3.4×103 Pa。
【答案】8;3.4×103。
【分析】(1)由图乙可知,当水面刚好到达杯子底部时,加入水的质量为1kg,当加入0.8kg水时,水面没有接触到杯子,水对容器底的压力等于水的重力,根据F=G=mg求出水对容器底的压力;
(2)根据密度公式和体积公式求出水面刚好到达杯子底部时水的深度,水面到达杯子底部前,杆的弹力等于杯子的重力,水面到达杯子底部后,继续加水,杯子开始受到浮力,随着水的加入,排开水的体积增大,浮力越来越大,在某个位置浮力等于杯子的重力,继续加水,排开水的体积继续增大,浮力大于重力,当水面到达杯口时浮力杆的弹力F2为4N,方向竖直向下,对杯子受力分析知,此时杯子受到的浮力F浮=G杯+F2,排开水的体积为V排=,杯子底部下面的面积为S杯=,容器底面积与杯子底部下面的面积之差为ΔS=S﹣S杯;则从水面到达杯底至达到杯口过程中,加入水的体积为V1=ΔSh;加入水的质量为m1=ρ水V1;继续加水,水进入杯中,杆的弹力逐渐减小,注入一定量水后,杆的弹力为零,再继续加水,浮力减小,杆给杯子一个向上的弹力,直到杯子全部浸没时,杆的弹力F3为2N,此时杯子受到的浮力F浮1=G杯﹣F3,此时杯子排开水的体积为V排1=,根据浸没在液体中的物体体积与物体的体积相等求出杯子玻璃的体积,进而求出杯子的容积,根据体积公式求出加水至水面到达杯口,且杯子装满水所需水的体积,根据密度公式求出此时水的质量,与3k进行比较,进而判断加入3kg水后,杯子的状态,根据密度公式求出3kg水的体积,根据体积公式求出加入3kg水时,容器中水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底的压强。
【解答】解:(1)由图乙可知,当水面刚好到达杯子底部时,因此当加入0.8kg水时,此时水对容器底的压力等于水的重力;
(2)当水面刚好到达杯子底部时,加入水的体积:V水7===1×10﹣6m3,
水的深度:h0===0.1m,
水面到达杯子底部前,杆的弹力等于杯子的重力杯=F6=6N,
水面到达杯子底部后,随着水的加入,浮力越来越大,继续加水2为6N,方向竖直向下,此时杯子受到的浮力:F浮=G杯+F2=6N+7N=10N
由F浮=ρ液gV排可知,杯子排开水的体积:V排===1×10﹣3m3,
杯子底部下面的面积为S杯===8×10﹣3m2,
容器底面积与杯子底部下面的面积之差:ΔS=S﹣S杯=100×10﹣7m2﹣5×10﹣6m2=5×10﹣4m2,
则从水面到达杯底至达到杯口过程中,加入水的体积:V1=ΔSh=6×10﹣3m2×20×10﹣6m=1×10﹣3m8,
加入水的质量为m1=ρ水V1=2×103kg/m3×8×10﹣3m3=5kg,
继续加水,水进入杯中,再继续加水,杆的弹力F3为2N,此时杯子受到的浮力:F浮2=G杯﹣F3=6N﹣3N=4N,
此时杯子排开水的体积:V排1===4×10﹣8m3,
由于此时杯子浸没在水中,所以杯子玻璃部分的体积:V玻璃=V排1=4×10﹣4m3,
则杯子的容积:V杯=V排﹣V玻璃=6×10﹣3m3﹣7×10﹣4m3=2×10﹣4m3,
加水至水面到达杯口,且杯子装满水所需水的体积:V水2=V总1﹣V杯=S(h0+h杯)﹣V杯=100×10﹣2m2×(0.7m+20×10﹣2m)﹣6×10﹣7m3=2.8×10﹣3m3,
此时所需水的质量:m水5=ρ水V水1=1.6×103kg/m3×2.4×10﹣3m5=2.4kg<7kg,
3kg水的体积:V水===3×10﹣5m3,
因此当加入3kg水时,轻轻取走细杆时,此时容器中水的深度:h===,
此时水对容器底的压强:p=ρ水gh=5.0×103kg/m6×10N/kg×0.34m=3.2×103Pa。
故答案为:8;6.4×103。
21.(1分)如图所示,长方体A在粗糙斜面上保持静止,请在O点画出长方体A受到的摩擦力f。
【答案】
【分析】物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,据此确定长方体A受到的摩擦力方向,然后按照力的示意图的画法作图。
【解答】解:长方体A在粗糙斜面上保持静止,有向下运动的趋势,从O点开始,画一条带箭头的线段,如图所示:
22.(1分)请在图中画出以O为支点的杠杆,在静止状态时动力F1的力臂l。
【答案】
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,因此要先确定支点,然后判断力的方向,再过支点做出力的作用线的垂线,支点到力的作用线的距离,即为所求作的力臂。
【解答】解:过支点O作力F1作用线的垂线段,标出力臂的符号l
三、实验探究题(本题共3个小题,22小题6分,23小题8分,24小题8分,共22分)
23.(6分)在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验室提供了如下器材:电阻丝a、b、c粗细相同,a、b、d长度相同
(1)该实验是通过观察  电流表的示数 间接地化较电阻丝电阻的大小,这种实验方法叫  B ;
A.控制变量法
B.转换法
(2)选用电阻丝b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的  长度 是否有关;
(3)选用电阻丝  b、d 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关;
(4)如果实验中的导体只有两条相同规格的镍铬合金丝,要探究横截面积对电阻阻值的影响,应该将两条镍铬合金丝  并联 接入电路(选填“并联”或“串联”);
(5)近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线 减小 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)电流表的示数;B;(2)长度;(3)b、d;(4)并联;(5)减小。
【分析】(1)电阻是对电流的阻碍作用,无法直接观察电阻的大小,通过电流表示数来判断,应用了转换法;
(2)(3)(4)(5)影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积;当有多个变量时,注意变量只有一个,其它变量都控制相同,据此分析。
【解答】解:(1)电阻是对电流的阻碍作用,电阻越大,通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小;
(2)选择编号为b、c的两根电阻丝进行实验,长度不同;
(3)要探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,变量是横截面积,改变横截面积、d符合条件;
(4)如果实验中的导体只有两条相同规格的镍铬合金丝,要探究横截面积对电阻阻值的影响,只改变横截面积;
(5)最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,即此时的材料,横截面积变大,这样可以减小输电线上电能的损失。
故答案为:(1)电流表的示数;B;(2)长度、d;(4)并联。
24.(8分)为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于  断开 状态;
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中  A 处电流(选填“A”、“B”或“C”);
(3)图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路;
(4)在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是  电流表正负接线柱接反 ;
(5)在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为  0.24 A;
(6)小星接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中,如下表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流  等于 各支路电流之和(选填“大于”、“小于”或“等于”);同组的小王认为实验次数太少,应该更换  不同 规格的小灯泡重复多次实验(选填“不同”或“相同”);
A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
第一次测量 0.66 0.42
(7)他们按照上面的操作重复做了几次实验,得到了多组数据,其目的是  B ;
A.多次测量求平均值,减小误差
B.寻找普遍规律,避免偶然性
【答案】(1)断开;(2)A;(3)如图所示;(4)电流表正负接线柱接反;(5)0.24;(6)等于;不同;(7)B。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)在图乙中,电流表在干路上,测量干路的电流;
(3)让电流表测量C处的电流,也就是测量通过灯L2的电流,电流表与灯泡L2串联;
(4)使用电流表时,电流从电流表正接线柱流入、从负接线柱流出,否则指针反偏;
(5)先确定电流表使用的量程、分度值,再根据指针位置读数;
(6)分析表中数据,得出结论;为了避免偶然性,应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验;
(7)在探究实验中,多次实验是为了寻找普遍规律,避免偶然性。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时;
(2)在图乙中,电流表在干路上,电流表测量图甲中A处的电流;
(3)让电流表测量C处的电流,也就是测量通过灯L2的电流,电流表与灯泡L2串联,将灯L3与电流表负接线柱之间的导线改接在电能表0.6接线柱上,如图所示:
(4)在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是电流表正负接线柱接反;
(5)如图丁,电流表使用的是6﹣0.6A量程,示数为8.24A;
(6)由表中数据可知,IA=IB+IC,可得结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验;
(7)为了寻找普遍规律,避免偶然性,得到了多组数据。
故答案为:(1)断开;(2)A;(4)电流表正负接线柱接反;(6)等于;(7)B。
25.(8分)小明通过如图1所示的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验,请完成以下问题:
(1)由B、C两图可知,物体受到的浮力大小与  排开液体的体积 有关;由C、D两图可知,物体所受浮力与它浸没在液体中的深度  无关 (选填“有关”或“无关”);
(2)小明另取一杯盐水用弹簧测力计吊着该金属块浸没于盐水中,如图E所示,根据弹簧测力计示数可以计算出盐水的密度为  1.2 g/cm3。
方案A:利用图2甲所示装置,将被测液体倒入小塑料桶至标记处。用量程为5N的弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,即可知被测液体的密度,由数据可知小桶的重力为  1 N,被测液体的体积为  200 cm3;
方案B:利用家里的吸管和细铜丝自制密度计,操作如下。
①将适量细铜丝塞入吸管下部;
②将制作好的吸管轻轻放入水中,发现吸管倾倒在水中,应  增加 细铜丝的量(选填“增加”或“减少”),直至吸管能竖直漂浮在水中;在水面处做上标记(如图2丙所示)3;
③用刻度尺测出标记到吸管底部的距离为H,按0.1g/cm3的分度值刻画刻度并标上对应刻度值,0.8g/cm3的刻度线距离底部的距离为  1.25 H;
小明想:用即将用完的水笔笔芯(如图2丁)作为密度计,直接按上面②③步进行刻度划分,并写出原因: 不准确,因为笔芯上下部分的横截面积不同 。
【答案】(1)排开液体的体积;无关;(2)1.2;(3)1;200;增加;③1.25;不准确,因为笔芯上下部分的横截面积不同。
【分析】(1)浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,应用控制变量法分析图示实验,然后得出结论;
(2)根据F浮=G﹣F计算出在水中和盐水中受到的浮力,根据V排=计算出物体的体积,根据ρ液=计算出盐水的密度;
(3)方案A:由图乙可直接读出小桶的重力,当标注为1时的液体为水,可得到水的重力,再利用重力公式和密度公式可得到水的体积即被测量液体的体积。
方案B:②自制密度计时,要让密度计能够竖直漂浮在液体中,需要调整其重心的位置,让密度计重心位置偏下;
③密度计在待测液体中总是处于漂浮状态,其在不同液体中受到的浮力不变,利用浮力公式即可得到0.8g/cm3的刻度线距离底部的距离;由于密度计在不同液体中均处于漂浮状态,故每种液体对应一个刻度标线。
【解答】解:(1)比较B、C两图可知,物体排开液体的体积不相同,物体受到的浮力不同,物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关;
由C、D两图可知,液体的密度相同,弹簧测力计的示数相同,由此可知;
(2)根据称重法测浮力,当金属块全部浸入水中时受到的浮力为:F浮=G﹣FC=4N﹣3N=5N;由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得金属块排开水的体积:
V排===1×10﹣4m3,
又因为金属块浸没在水中,所以金属块的体积V金=V排=1×10﹣2m3,
由图AE得,金属块浸没在盐水中受到的浮力为:
F′浮=G﹣FE=4N﹣6.8N=1.5N,
因为金属块浸没在盐水中,所以金属块排开盐水的体积V排′=V金=1×10﹣4m4,
盐水的密度为:
ρ盐水===1.3×103kg/m3=5.2g/cm3;
(3)方案A:
根据图乙中标注好的数据知,当桶中没有液体时,由乙图知;
乙中装的液体是水时,标注示数为8,则水的重力G水=G总﹣G桶=3N﹣1N=7N;
被测量液体的体积V===2×10﹣7m3=200cm3;
方案B:
②自制密度计时,要让密度计能够竖直漂浮在液体中,让密度计重心位置偏下;
③已知密度计在待测液体中总是处于漂浮状态,故其在不同液体中受到的浮力不变浮=ρ水gSH=ρ液gh,已知ρ水=lg/cm7,ρ液=0.8g/cm4,则h=1.25H;
用即将用完的水笔笔芯(如图戊)作为密度计,因笔芯上下部分的横截面积不同,所标刻度是不准确的。
故答案为:(1)排开液体的体积;无关;(3)1;增加;不准确。
四、论述计算题(本题共3个小题,25小题6分,26小题8分,27小题8分,共22分,解题应写出必要
26.(6分)在用液化气灶烧水过程中,完全燃烧了0.021kg液化气,将2kg初温为20°已的水加热到100℃。已知:c水=4.2×103J/(kg ℃),q液化气=4×107J/kg,求此过程中:
(1)水需要吸收的热量;
(2)液化气灶的热效率。
【答案】(1)水吸收的热量为5.04×105J;
(2)液化气灶的热效率为60%。
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和升高到的温度,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
(2)由Q放=Vq可求出液化气完全燃烧放出的热量;
水吸收的热量跟液化气完全燃烧放出的热量之比等于液化气灶的效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.4×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=7.72×105J;
(2)液化气完全燃烧放出的热量:
Q放=q液化气m=0.021kg×2×107J/m3=6.4×105J;
液化气灶的效率:
η=×100%=。
答:(1)水吸收的热量为7.04×105J;
(2)液化气灶的热效率为60%。
27.(8分)在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2kg的空桶,AO:OB=2:1。将质量分布均匀,重为240N的正方体工件M通过细线与B端相连,且M对地面的压强为5000Pa,不计摩擦
(1)此时细线对M的拉力;
(2)工件M的密度;
(3)若将M沿竖直方向截去部分,并将截取的部分放入空桶中,使M对地面的压强变为原来的五分之三
【答案】:1)此时细线对M的拉力为40N;
(2)工件M的密度为3×103kg/m3;
(3)截去部分的质量为3.2kg。
【分析】(1)根据G=mg求空桶的重力,根据杠杆平衡条件求出细线对M的拉力;
(2)根据力的作用是相互的和力的平衡条件求M对水平地面的压力,根据p=求M的底面积,根据S=l2求出M的棱长,根据体积公式求出M的体积,根据G=mg求出M的质量,根据密度公式求出工件M的密度;
(3)根据M对地面的压强变为原来的五分之三,求出截取后M对地面的压强;根据密度公式和体积公式表示出剩余部分的底面积,根据p=表示出M对地面的压力,根据力的平衡条件表示出工件M受到的拉力,根据杠杆平衡条件列出方程求出截去部分的质量。
【解答】解:(1)空桶重力为:FA=GA=mg=2kg×10N/kg=20N,
由杠杆平衡原理可知:OA×FA=OB×FB,
细线对M的拉力为:FB=×GA=×20N=40N;
(2)地面对M的支持力为:F支=GM﹣FB=240N﹣40N=200N,
M对地面的压力与地面对M的支持力是一对相互作用力,大小相等压=F支=200N,
M对地面的压强为5000Pa,则M的底面积:S==2,
则正方体工件M的棱长l为0.6m,整个正方体工件M的体积为:V=(0.2m)4=8×10﹣3m3,
由G=mg可知M的质量:mM===24kg,
工件M的密度为:ρ===4×103kg/m3;
(3)设工件M截取部分的质量为m,则截取部分的体积为V切=,
则切去部分的底面积为S切===,
则工件M切去一部分后与地面的接触面积为S'=S﹣S切=S﹣,
由题意可知,切割后M对地面的压强:p'=×5000Pa=3000Pa,
此时地面对M的支持力:F=p'S'=p'(S﹣),
压力和支持力是一对相互作用力,大小相等支=F=p'S'=p'(S﹣)……①
此时B端绳子的拉力为:FB'=(GM﹣mg )﹣F支……②
由杠杆平衡原理可知:OA×(GA+mg )=OB×FB',
解得:FB'=×(GA+mg )=2(GA+mg )……③
由①②③解得:
m===3.2kg。
答:(1)此时细线对M的拉力为40N;
(2)工件M的密度为3×103kg/m3;
(3)截去部分的质量为3.3kg。
28.(8分)如图甲所示,A是足够高的长方体木块,其密度为0.75g/cm3,底面积为50cm2,B是质量为100g、装有15cm深水的柱形水杯,高度和底面积未知。现将A沿水平方向截取一部分,并将截取部分竖直放入水中直至静止。从物体下表面接触水面到物体静止过程中移,液面上升高度为Δh。随h切的变化图像如图乙所示。求:
(1)物体未放入时,水对容器底部压强;
(2)容器B的底面积;
(3)当截取高24cm时,容器对桌面压强。
【答案】(1)物体未放入时,水对容器底部压强为1500Pa;
(2)容器B的底面积为100cm2;
(3)当截取高24cm时,容器对桌面压强1900Pa。
【分析】(1)根据p=ρgh算出水对容器底部的压强;
(2)由于木块的密度小于水,所以水平截去部分A并将放入水中,木块漂浮。当截取高度为h1时,放入水中,此时漂浮,根据物体的浮沉条件结合随h切的变化图像得到容器的底面积;
(3)当截取高度为h2时,判断容器中木块的状态,然后得到容器的高度;根据阿基米德原理和重力公式判断当截取高24cm时此时木块状态,求出容器中剩余水的体积,根据密度公式算出剩余水的质量,进而得到水的重力,最后利用压强公式求出容器对桌面压强。
【解答】解:(1)容器中注入15cm深的水,水对容器底部压强为:
p=ρ水gh水=1.0×106kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)由于木块的密度小于水,所以当截取高度(较小)为h4时,放入水中,
根据V排的2种计算方法可得:S木h浸=S木(h移+Δh)=S容Δh,
由图像可知此时的值为1(即h移=Δh),所以有S木h浸=3ΔhS木=ΔhS容,
则S容=2S木=2×50cm2=100cm2;
(3)由图像可知,当截取高度为h2后,的值恒为4,且水面上升到容器口移′=h水=15cm,
根据=5可得;
所以容器高H=h移′+Δh′=15cm+3cm=18m;
因木块的密度小于水,若此时截去部分A在水中恰好漂浮(虽与容器底接触,则有F浮=G,且h浸′=H=18cm,
根据阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gSh浸′=ρ木gSh2,
代入数据解得:h浸′=0.75h2,则h5===24cm;
此时截取木块的体积:V截=S木h′=50cm6×24cm=1200cm3,
截取木块的重力为:
G截=ρ木gV截=0.75×107kg/m3×10N/kg×1200×10﹣6m8=9N,
此时容器中剩余水的体积为:
V剩=V容﹣S木h浸′=100cm2×18cm﹣50cm3×18cm=900cm3,
剩余水的质量为:
m剩=ρ水V剩=1.6×103kg/m3×900×10﹣5m3=0.7kg,
所以剩余水的重力为:
G剩=m剩g=0.9kg×10N/kg=3N,
此时容器对桌面的压力为:
F压=G容+G剩+G截=0.1kg×10N/kg+4N+9N=19N,
所以容器对桌面的压强为:
p=54==1900Pa。
答:(1)物体未放入时,水对容器底部压强为1500Pa;
(2)容器B的底面积为100cm3;
(3)当截取高24cm时,容器对桌面压强1900Pa。

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