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2021年浙江省溫州市中考物理試卷
一、選擇題(本題有5小題,每小題4分,共20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,不選、
多選、錯(cuò)選均不給分)
I.(4分)用伏安法測(cè)電功率時(shí),某電表的指針位置如圖所示,其示數(shù)為()
A.1.30安B.0.26安C.1.30伏D.0.26伏
2.(4分)小明將紙條分別緊緊卷在木棒和鐵棒上,加熱紙條(如圖),木棒上的紙條立即
燃燒,而鐵棒上的紙條不會(huì)立即燃燒。據(jù)此推測(cè)木棒和鐵棒具有不同的()
D.延展性
3.(4分)水平過(guò)道上方有一盞燈(如圖),小明站在1號(hào)地磚上時(shí),通過(guò)2號(hào)地磚看到燈
的像;走到2號(hào)地磚上時(shí),通過(guò)3號(hào)地磚看到燈的像。則小明通過(guò)兩塊地磚所看到的像
()
A.大小相同、位置不同B.大小相同、位置相同
C.大小不同、位置相同D.大小不同、位置不同
4.(4分)停放自行車時(shí),若要從如圖四點(diǎn)中選擇一點(diǎn)施加豎直向上的力,將后輪略微提起。
其中最省力的點(diǎn)是()
A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.D點(diǎn)
5.(4分)一顆番茄從手中由靜止開始下落,撞擊水面時(shí)濺起許多水珠(如圖),同時(shí)番茄
仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計(jì)一切機(jī)械能損耗,番茄從開始下落至剛好浸沒(méi)時(shí)減少
的勢(shì)能()
A.等于所有濺起的水珠在撞擊過(guò)程中增加的機(jī)械能總和
B.大于所有濺起的水珠在撞擊過(guò)程中增加的機(jī)械能總和
C.等于所有濺起的水珠在空中上升過(guò)程中增加的機(jī)械能總和
D.小于所有濺起的水珠在空中上升過(guò)程中增加的機(jī)械能總和
二、填空題(本題有3小題,每空2分,共16分)
6.(6分)“地漏”(如圖甲)是連接排水管道與室內(nèi)地面的接口?!按艖腋〉芈毕鄬?duì)于傳
統(tǒng)地漏具有較多優(yōu)點(diǎn),如排水速度可隨積水深度自動(dòng)調(diào)節(jié)、在不排水時(shí)能密封管道等。
(1)若地漏不密封,排水管內(nèi)臭氣會(huì)擴(kuò)散到室內(nèi)。從微觀角度解釋該現(xiàn)
象:。
(2)磁懸浮地漏的工作原理如圖乙。
①當(dāng)密封蓋上方無(wú)水時(shí),在磁體B作用下,磁體A將密封蓋頂起。若磁體A下端為N
極,則磁體B上端為極。
②當(dāng)密封蓋上方有水時(shí),密封蓋下移,開始排水。積水越多,則排水口越大,其原因
是o
7.(6分)2021年5月,我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原(如圖甲),
實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次地外行星著陸。圖乙是其階段HI著陸過(guò)程中的高度隨時(shí)間的變化關(guān)系。
(1)火星大氣密度是地球的1%,大氣中氧氣含量為0.15%且沒(méi)有液態(tài)水,表面平均溫
度為-55℃,繞日公轉(zhuǎn)周期為687天。下列關(guān)于火星的說(shuō)法不合理的是。
A.表面平均溫度比地球低
B.公轉(zhuǎn)周期比地球長(zhǎng)
C.大氣中氧氣含量比地球低
D.雨、雪天數(shù)比地球多
(2)圖乙中tl~t2時(shí)段,著陸巡視器在豎直向上推力作用下,豎直下落的速度減小,該
過(guò)程中推力F與重力G的大小關(guān)系是o(不計(jì)大氣阻力)
(3)著陸巡視器在火星上總重為4888牛,其重力在t2~t4時(shí)段做功焦。
8.(4分)疫情期間只允許體溫正常的師生進(jìn)入校園,為止匕,小明設(shè)計(jì)了一款“智能門禁”,
能檢測(cè)體溫并進(jìn)行人臉識(shí)別。工作原理為:
①若體溫正常開關(guān)Si閉合,人臉識(shí)別成功開關(guān)S2閉合,電動(dòng)機(jī)M工作(門打開),警示
燈不亮;
②若體溫異常Si不閉合,人臉識(shí)別成功S2閉合,電動(dòng)機(jī)M不工作且警示燈亮起;
③不管體溫是否正常,若人臉識(shí)別失敗S2不閉合,電動(dòng)機(jī)M不工作且警示燈不亮。
(1)下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是。(可多選)
(2)若警示燈工作時(shí),兩端電壓為3伏,電阻為10歐,其工作時(shí)的功率為瓦。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(本題有2小題,每小空2分,共12分)
9.(6分)離癟塑料袋的袋口一定距離向袋內(nèi)吹氣,塑料袋會(huì)鼓起(如圖甲),小明認(rèn)為塑
料袋中的氣體都由口中吹出。為了驗(yàn)證猜想,他用癟塑料袋做了如下實(shí)驗(yàn):
甲乙丙
①取口徑相同、長(zhǎng)度分別為30厘米、60厘米、90厘米的癟塑料袋各兩個(gè),分別標(biāo)為Ai、
A2,BI>B2和CI、C2O
②微微張開塑料袋AI的袋口,將袋口緊貼嘴(如圖乙),將口中的氣體一次性吹入袋中,
直至人不能吹氣時(shí)迅速扎緊袋口,塑料袋呈筒狀(如圖丙),過(guò)程中保證不漏氣。用刻度
尺粗略測(cè)量并估算袋中氣體的體積在塑料袋容積中的占比。
③微微張開塑料袋A2的袋口,將袋口距嘴10厘米,向袋內(nèi)快速吹一口氣,然后迅速扎
緊袋口,用刻度尺粗略測(cè)量并估算袋中氣體的體積在塑料袋容積中的占比。
④換用塑料袋Bi、B2和Ci、C2,重復(fù)步驟②和③。獲得結(jié)果如表所示。
吹氣方式實(shí)驗(yàn)組別
第1組第2組第3組
嘴貼袋口吹氣Ai中充滿氣Bi中氣體體積約占容積Ci中氣體體積約占容積
體的工的工
23
嘴距袋口10厘米吹A(chǔ)2中充滿氣B2中充滿氣體C2中充滿氣體
氣體
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以否定小明猜想的實(shí)驗(yàn)組別是。
(2)實(shí)驗(yàn)中,塑料袋Ci中的氣體并未充滿,如何用刻度尺粗略測(cè)量并估算袋中氣體體
積在Ci容積中的占比?。
(3)說(shuō)明“嘴距袋口10厘米吹氣,能使塑料袋充滿氣體”的原因:。
10.(6分)據(jù)史料記載,歐姆曾用如圖電路來(lái)研究電流的影響因素。該電路的溫差電源中,
銅與鈕的兩個(gè)接觸面分別放在冰水混合物和沸水中,AB兩端存在電壓,其電壓大小由溫
度差決定。
歐姆將粗細(xì)均勻的鐵絲兩端插入水銀中,接通電路。當(dāng)電路中有電流通過(guò)時(shí),小磁針會(huì)
發(fā)生偏轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)金屬絲上端手柄,扭轉(zhuǎn)金屬絲,使小磁針回到原位置,記錄手柄轉(zhuǎn)過(guò)角
度。他用粗細(xì)相同、長(zhǎng)度不同的鐵絲多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),部分?jǐn)?shù)據(jù)如表。已知手柄轉(zhuǎn)過(guò)
角度與電流大小成正比,粗細(xì)相同的鐵絲電阻阻值與其長(zhǎng)度成正比。
(2)小明查閱資料發(fā)現(xiàn):除鐵絲外,歐姆還考慮了電路中水銀、銅絲等導(dǎo)體的電阻R',
才得出正確的電流與電阻關(guān)系,結(jié)合表中數(shù)據(jù),判斷R'的阻值大約相當(dāng)于本實(shí)驗(yàn)中多
少長(zhǎng)度鐵絲的阻值?。
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
(3)歐姆用粗細(xì)相同的金絲、鉛絲代替鐵絲重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過(guò)角度相同時(shí),
金絲的長(zhǎng)度比鉛絲長(zhǎng),據(jù)此推測(cè),若金絲和鉛絲的長(zhǎng)度與粗細(xì)都相同,哪一金屬絲阻值
更大?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。
四、解答題(本題有2小題,第11題7分,第12題10分)
11.圖甲所示為一種水下滑翔機(jī),圖乙是其部分結(jié)構(gòu)示意圖。該滑翔機(jī)通過(guò)液壓泵將油在內(nèi)、
外油囊間來(lái)回轉(zhuǎn)移,從而改變浮力大小以達(dá)到上浮和下潛的目的,再結(jié)合其它技術(shù)即可
滑行,以執(zhí)行海洋環(huán)境的監(jiān)測(cè)任務(wù)。
甲乙
(1)該滑翔機(jī)具有低能耗、高續(xù)航的特點(diǎn),電池一次充電后能提供1千瓦時(shí)電能0它在
整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中前進(jìn)速度保持0.2米/秒,但只有9%的時(shí)間耗電,耗電時(shí)功率僅為4瓦。
該滑翔機(jī)充電一次總共能航行的路程為多少千米?
(2)該滑翔機(jī)總重515牛。當(dāng)外油囊中無(wú)油時(shí),滑翔機(jī)排開水的體積為0.0495米3。已
知海水密度隨深度變化情況如圖丙所示。當(dāng)該滑翔機(jī)在600米深度懸浮時(shí),外油囊中油
的體積為多少米3?(忽略海水壓強(qiáng)對(duì)油和滑翔機(jī)外殼體積的影響)
12.常用的密度計(jì)使用時(shí)需要較多待測(cè)液體(如圖甲)。小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)只需少量待測(cè)液體
就能直接測(cè)量其密度大小的簡(jiǎn)易密度儀(如圖乙)。其工作原理為:桶中無(wú)液體時(shí),滑片
P指向A處;測(cè)量時(shí),將待測(cè)液體加滿小桶,裝有滑輪和滑片P的滑塊向下移動(dòng)x,彈
簧彈力增加F,待滑塊穩(wěn)定后閉合開關(guān)S,就能從已標(biāo)注相應(yīng)密度值的電流表刻度盤上讀
出待測(cè)液體密度。電源電壓Uo恒為6伏,定值電阻Ro的阻值為12歐,電流表量程為
0~0.6安,小桶的容積為10厘米3,粗細(xì)均勻的電阻絲AB總長(zhǎng)為20厘米,其阻值隨長(zhǎng)
度變化如表。F與x的關(guān)系如圖丙所示。(不計(jì)摩擦,桶距底座高度足夠)。
電阻絲的長(zhǎng)度(厘米)05101520
電阻絲的阻值(歐姆)010203040
甲
(1)閉合開關(guān)S,滑片P在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)分別為la、1b,則la、lb的大小
關(guān)系是
(2)某次測(cè)量時(shí),電流表示數(shù)為0.2安,則所測(cè)液體密度為多少克/厘米3?
(3)為了方便在電流表的表盤上標(biāo)注對(duì)應(yīng)的密度值,需根據(jù)上述信息,分析密度與電流
的關(guān)系并確定量程。
①寫出密度p與電流I的關(guān)系式:p=
②該密度儀能測(cè)量的最大密度為克/厘米3。
2021年浙江省溫州市中考物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題有5小題,每小題4分,共20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,不選、
多選、錯(cuò)選均不給分)
1.(4分)用伏安法測(cè)電功率時(shí),某電表的指針位置如圖所示,其示數(shù)為()
A.1.30安B.0.26安C.1.30伏D.0.26伏
【解答】解:由圖可知,電表表盤上標(biāo)有A,說(shuō)明該表是電流表;由圖可知,電流表選
用的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.26A。
故選:Bo
2.(4分)小明將紙條分別緊緊卷在木棒和鐵棒上,加熱紙條(如圖),木棒上的紙條立即
燃燒,而鐵棒上的紙條不會(huì)立即燃燒。據(jù)此推測(cè)木棒和鐵棒具有不同的()
C.硬度D.延展性
【解答】解:木板上的紙條立即燃燒,是因?yàn)榧垪l的溫度立即達(dá)到著火點(diǎn);鐵棒上的紙
條沒(méi)有立即燃燒,是因?yàn)殍F棒將熱量傳遞到空氣中,使得紙條的溫度低于著火點(diǎn);
故由此可以推斷出木棒和鐵棒具有不同的導(dǎo)熱性。
故選:Bo
3.(4分)水平過(guò)道上方有一盞燈(如圖),小明站在1號(hào)地磚上時(shí),通過(guò)2號(hào)地磚看到燈
的像;走到2號(hào)地磚上時(shí),通過(guò)3號(hào)地磚看到燈的像。則小明通過(guò)兩塊地磚所看到的像
()
A.大小相同、位置不同B.大小相同、位置相同
C.大小不同、位置相同D.大小不同、位置不同
【解答】解:由平面鏡成像特點(diǎn)可知,平面鏡的所成的像的大小與位置只與物體的大小
與位置有關(guān),所以由于燈的大小和位置不變,所以在2號(hào)地磚和3號(hào)地磚上看到的燈的
像的大小和位置均相同。
故選:Bo
4.(4分)停放自行車時(shí),若要從如圖四點(diǎn)中選擇一點(diǎn)施加豎直向上的力,將后輪略微提起。
其中最省力的點(diǎn)是()
A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.D點(diǎn)
【解答】解:根據(jù)杠桿平衡的條件,F(xiàn)|XLI=F2XL2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的
情況下,要使所用的動(dòng)力最小,必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng).若要從如圖四點(diǎn)中選擇一點(diǎn)施加豎
直向上的力,將后輪略微提起,是圍繞前輪與地面的接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),分別作出在A、B、C、
D四點(diǎn)施加豎直向上的力并延長(zhǎng),再支點(diǎn)作出垂線,即力臂,如圖所示:
由圖可知最省力的點(diǎn)是D。
故選:D。
5.(4分)一顆番茄從手中由靜止開始下落,撞擊水面時(shí)濺起許多水珠(如圖),同時(shí)番茄
仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計(jì)一切機(jī)械能損耗,番茄從開始下落至剛好浸沒(méi)時(shí)減少
的勢(shì)能()
A.等于所有濺起的水珠在撞擊過(guò)程中增加的機(jī)械能總和
B.大于所有濺起的水珠在撞擊過(guò)程中增加的機(jī)械能總和
C.等于所有濺起的水珠在空中上升過(guò)程中增加的機(jī)械能總和
D.小于所有濺起的水珠在空中上升過(guò)程中增加的機(jī)械能總和
【解答】解:番茄從開始下落至剛好浸沒(méi)時(shí),此時(shí)番茄仍有較大速度,末狀態(tài)與初狀態(tài)
相比,番茄的速度增大,其動(dòng)能增大;番茄的高度減小,重力勢(shì)能減??;同時(shí)濺起許多
水珠,則這些水珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能都增大(即所有濺起的水珠的機(jī)械能增大);
不計(jì)一切機(jī)械能損耗,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,此過(guò)程中番茄減少的勢(shì)能=番茄增加
的動(dòng)能+所有濺起的水珠在撞擊過(guò)程中增加的機(jī)械能總和,所以番茄減少的勢(shì)能大于所有
濺起的水珠在撞擊過(guò)程中增加的機(jī)械能總和。
故選:Bo
二、填空題(本題有3小題,每空2分,共16分)
6.(6分)“地漏”(如圖甲)是連接排水管道與室內(nèi)地面的接口。“磁懸浮地漏”相對(duì)于傳
統(tǒng)地漏具有較多優(yōu)點(diǎn),如排水速度可隨積水深度自動(dòng)調(diào)節(jié)、在不排水時(shí)能密封管道等。
(1)若地漏不密封,排水管內(nèi)臭氣會(huì)擴(kuò)散到室內(nèi)。從微觀角度解釋該現(xiàn)象:臭氣分子
在做不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)磁懸浮地漏的工作原理如圖乙。
①當(dāng)密封蓋上方無(wú)水時(shí),在磁體B作用下,磁體A將密封蓋頂起。若磁體A下端為N
極,則磁體B上端為極。
②當(dāng)密封蓋上方有水時(shí),密封蓋下移,開始排水。積水越多,則排水口越大,其原因是積
水越多,密封蓋收到的壓力越大,排水口下降越多。
【解答】解:(1)擴(kuò)散的微觀解釋原因?yàn)椋撼魵夥肿釉谧霾煌O⒌臒o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);
(2)①磁體A下端為N極時(shí),磁體A需要受到向上的排斥力才能密封住排水口,故磁
體B受到向下的排斥力,故B上端也為N極;
②當(dāng)沒(méi)有水時(shí),磁體的排斥力將排水口密封住,當(dāng)水越多,水對(duì)密封蓋的壓力越大,排
水口下降越多,排水口越大,排水越容易。
故答案為:臭氣分子在做不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);N;積水越多,密封蓋收到的壓力越大,
排水口下降越多。
7.(6分)2021年5月,我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原(如圖甲),
實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次地外行星著陸。圖乙是其階段HI著陸過(guò)程中的高度隨時(shí)間的變化關(guān)系。
(1)火星大氣密度是地球的1%,大氣中氧氣含量為0.15%且沒(méi)有液態(tài)水,表面平均溫
度為-55C,繞日公轉(zhuǎn)周期為687天。下列關(guān)于火星的說(shuō)法不合理的是D。
A.表面平均溫度比地球低
B.公轉(zhuǎn)周期比地球長(zhǎng)
C.大氣中氧氣含量比地球低
D.雨、雪天數(shù)比地球多
(2)圖乙中ti~t2時(shí)段,著陸巡視器在豎直向上推力作用下,豎直下落的速度減小,該
過(guò)程中推力F與重力G的大小關(guān)系是F>Go(不計(jì)大氣阻力)
(3)著陸巡視器在火星上總重為4888牛,其重力在t2~t4時(shí)段做功4.88X105焦。
【解答】解:(1)根據(jù)題意可知火星表面平均溫度為-55℃,地球表面平均溫度大約為
15℃,故A正確;
火星繞日公轉(zhuǎn)周期為687天,地球公轉(zhuǎn)周期為365天,故B正確;
火星大氣中氧氣含量為0.15%,地球大氣中的氧氣含量約為21%,故C正確;
火星大氣中沒(méi)有液態(tài)水,且平均氣溫低至-55C,火星上的水大多以冰霧和固體出現(xiàn),
難以形成雨、雪天氣,故D錯(cuò)誤。
故選:D。
(2)巡視器在豎直向上的推力F和豎直向下的重力G的作用下減速下落,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
發(fā)生改變,說(shuō)明二力不平衡,其合力與運(yùn)動(dòng)方向相反,即F>G;
(3)由乙圖像可知:在t2~t4時(shí)段,巡視器的重力G=4888N,下落的高度h=100m,
重力做的功為:W=Gh=4888NX100m=4.88X
故答案為:(1)D;(2)F>G;(3)4.88X105.
8.(4分)疫情期間只允許體溫正常的師生進(jìn)入校園,為此,小明設(shè)計(jì)了一款“智能門禁”,
能檢測(cè)體溫并進(jìn)行人臉識(shí)別。工作原理為:
①若體溫正常開關(guān)Si閉合,人臉識(shí)別成功開關(guān)S2閉合,電動(dòng)機(jī)M工作(門打開),警示
燈不亮;
②若體溫異常Si不閉合,人臉識(shí)別成功S2閉合,電動(dòng)機(jī)M不工作且警示燈亮起;
③不管體溫是否正常,若人臉識(shí)別失敗S2不閉合,電動(dòng)機(jī)M不工作且警示燈不亮。
(1)下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是C。(可多選)
(2)若警示燈工作時(shí),兩端電壓為3伏,電阻為10歐,其工作時(shí)的功率為0.9瓦。
【解答】解:(DA.若體溫異常Si不閉合,不管人臉識(shí)別是否成功,警示燈都要亮起,
故A不符合題意;
B.若只是體溫正常開關(guān)Si閉合,電磁鐵把銜鐵吸起,電動(dòng)機(jī)M工作(門打開),警示燈
不亮:
若只是人臉識(shí)別成功開關(guān)S2閉合,電動(dòng)機(jī)M工作(門打開),警示燈不亮;故B不符合
題意;
C.若體溫正常開關(guān)Si閉合,電磁鐵把銜鐵吸起,人臉識(shí)別成功開關(guān)S2閉合,電動(dòng)機(jī)M
工作(門打開),警示燈不亮;若體溫異常Si不閉合,人臉識(shí)別成功S2閉合,電動(dòng)機(jī)M
不工作且警示燈亮起;不管體溫是否正常,若人臉識(shí)別失敗S2不閉合,電動(dòng)機(jī)M不工
作且警示燈不亮,故C符合題意;
D.若體溫正常開關(guān)Si閉合,不管人臉識(shí)別是否成功,電動(dòng)機(jī)M工作(門打開),故D不
符合題意。
(2)若警示燈工作時(shí),兩端電壓為3伏,電阻為10歐,其工作時(shí)的功率為:
P=UI=尤=0.9Wo
R10O
故答案為:(1)C;(2)0.9。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(本題有2小題,每小空2分,共12分)
9.(6分)離癟塑料袋的袋口一定距離向袋內(nèi)吹氣,塑料袋會(huì)鼓起(如圖甲),小明認(rèn)為塑
料袋中的氣體都由口中吹出。為了驗(yàn)證猜想,他用癟塑料袋做了如下實(shí)驗(yàn):
①取口徑相同、長(zhǎng)度分別為30厘米、60厘米、90厘米的癟塑料袋各兩個(gè),分別標(biāo)為Ai、
A2,Bl>和Cl、C2o
②微微張開塑料袋Ai的袋口,將袋口緊貼嘴(如圖乙),將口中的氣體一次性吹入袋中,
直至人不能吹氣時(shí)迅速扎緊袋口,塑料袋呈筒狀(如圖丙),過(guò)程中保證不漏氣。用刻度
尺粗略測(cè)量并估算袋中氣體的體積在塑料袋容積中的占比。
③微微張開塑料袋A2的袋口,將袋口距嘴10厘米,向袋內(nèi)快速吹一口氣,然后迅速扎
緊袋口,用刻度尺粗略測(cè)量并估算袋中氣體的體積在塑料袋容積中的占比。
④換用塑料袋Bi、B2和Ci、C2,重復(fù)步驟②和③。獲得結(jié)果如表所示。
吹氣方式實(shí)驗(yàn)組別
第1組第2組第3組
嘴貼袋口吹氣Ai中充滿氣Bi中氣體體積約占容積C1中氣體體積約占容積
體的工的工
23
嘴距袋口10厘米吹A(chǔ)2中充滿氣B2中充滿氣體C2中充滿氣體
氣體
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以否定小明猜想的實(shí)驗(yàn)組別是第2、3組。
(2)實(shí)驗(yàn)中,塑料袋。中的氣體并未充滿,如何用刻度尺粗略測(cè)量并估算袋中氣體體
積在Ci容積中的占比?將袋內(nèi)氣體擠壓到底端,用刻度尺測(cè)出鼓起部分的長(zhǎng)度,計(jì)算
出與袋子長(zhǎng)度的比值。
(3)說(shuō)明“嘴距袋口10厘米吹氣,能使塑料袋充滿氣體”的原因:口中吹出氣體進(jìn)
入袋內(nèi),袋口內(nèi)氣體流速大于周圍氣體的流速,袋內(nèi)氣壓小于外部氣壓,周圍空氣在大
氣壓的作用下進(jìn)入袋內(nèi)。
【解答】解:(1)小明的猜想是:塑料袋中的氣體都由口中吹出;由實(shí)驗(yàn)中的第2、3兩
組數(shù)據(jù)可知,嘴距袋口10厘米吹氣可將袋中充滿氣體,而直接嘴貼袋口吹氣,袋中氣體
沒(méi)有充滿,由此否定了小明的猜想;
(2)袋內(nèi)氣體體積近似看作柱體體積,橫截面積相同,由V=Sh可知,柱體體積的比
等于柱體高度的比:11_=也_=包;所以將袋內(nèi)氣體擠壓到底端,用刻度尺測(cè)出鼓起
丫2Sh2h2
部分的長(zhǎng)度,計(jì)算出與袋子長(zhǎng)度的比值就可知道袋內(nèi)氣體的體積的占比。
(3)流體流速大的地方壓強(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大;口中吹出氣體進(jìn)入袋內(nèi),袋口內(nèi)
氣體流速大于周圍氣體的流速,袋內(nèi)氣壓小于外部氣壓,周圍空氣在大氣壓的作用下進(jìn)
入袋內(nèi)。
故答案為:(1)第2、3組;(2)將袋內(nèi)氣體擠壓到底端,用刻度尺測(cè)出鼓起部分的長(zhǎng)度,
計(jì)算出與袋子長(zhǎng)度的比值;(3)口中吹出氣體進(jìn)入袋內(nèi),袋口內(nèi)氣體流速大于周圍氣體
的流速,袋內(nèi)氣壓小于外部氣壓,周圍空氣在大氣壓的作用下進(jìn)入袋內(nèi)。
10.(6分)據(jù)史料記載,歐姆曾用如圖電路來(lái)研究電流的影響因素。該電路的溫差電源中,
銅與秘的兩個(gè)接觸面分別放在冰水混合物和沸水中,AB兩端存在電壓,其電壓大小由溫
度差決定。
歐姆將粗細(xì)均勻的鐵絲兩端插入水銀中,接通電路。當(dāng)電路中有電流通過(guò)時(shí),小磁針會(huì)
發(fā)生偏轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)金屬絲上端手柄,扭轉(zhuǎn)金屬絲,使小磁針回到原位置,記錄手柄轉(zhuǎn)過(guò)角
度。他用粗細(xì)相同、長(zhǎng)度不同的鐵絲多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),部分?jǐn)?shù)據(jù)如表。已知手柄轉(zhuǎn)過(guò)
角度與電流大小成正比,粗細(xì)相同的鐵絲電阻阻值與其長(zhǎng)度成正比。
實(shí)驗(yàn)組別1234
鐵絲長(zhǎng)度(英寸)24610
手柄轉(zhuǎn)過(guò)角度(度)305281.5259224
(1)在實(shí)驗(yàn)中始終保持''溫差電源”的溫度差不變的目的是保持溫差電源電壓不變。
(2)小明查閱資料發(fā)現(xiàn):除鐵絲外,歐姆還考慮了電路中水銀、銅絲等導(dǎo)體的電阻R',
才得出正確的電流與電阻關(guān)系,結(jié)合表中數(shù)據(jù),判斷R'的阻值大約相當(dāng)于本實(shí)驗(yàn)中多
少長(zhǎng)度鐵絲的阻值?D。
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
(3)歐姆用粗細(xì)相同的金絲、鉛絲代替鐵絲重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過(guò)角度相同時(shí),
金絲的長(zhǎng)度比鉛絲長(zhǎng),據(jù)此推測(cè),若金絲和鉛絲的長(zhǎng)度與粗細(xì)都相同,哪一金屬絲阻值
更大?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由鉛絲的電阻值更大。
【解答】解:(1)保持“溫差電源”的溫度差不變的目的是保持溫差電源電壓不變,研
究電阻怎樣影響電流的大?。?/p>
(2)我們可以將電路等效為電阻R和R'串聯(lián)后接入電源,當(dāng)電源電壓保持不變時(shí),電
路中電流與總電阻即R+R'成反比;
因?yàn)槭直D(zhuǎn)過(guò)角度與電流大小成正比,同種材料的電阻與長(zhǎng)度成正比,故手柄轉(zhuǎn)過(guò)角度
與1+1'成反比,由此可得:2+l=28L5.
4+1,305
解,得:1'=19,故答案選D;
(3)我們知道電阻的大小與材料長(zhǎng)度成正比,橫截面積成反比,還與金屬的材料有關(guān),
我們可以將這個(gè)規(guī)律寫成公式:R=pL,其中p為不同材料的電阻率;
S
粗細(xì)相同的金絲、鉛絲實(shí)驗(yàn)時(shí):電源電壓保持不變,手柄轉(zhuǎn)過(guò)角度相同,故R金=R鉛;
又因?yàn)镽二「工,故:p金(1金+1')=P鉛。鉛+1');
S
P仝1+1'
因?yàn)榻鸾z更長(zhǎng),由此可得:一生二」~—<1,即:p金Vp鉛;
P鉛1金+1
若金絲和鉛絲的長(zhǎng)度與粗細(xì)都相同,根據(jù)R=pL可知:R鉛〉R金,故鉛絲的電阻值更大。
S
故答案為:(1)保持溫差電源電壓不變;(2)D;(3)鉛絲的電阻值更大。
四、解答題(本題有2小題,第11題7分,第12題10分)
11.圖甲所示為一種水下滑翔機(jī),圖乙是其部分結(jié)構(gòu)示意圖。該滑翔機(jī)通過(guò)液壓泵將油在內(nèi)、
外油囊間來(lái)回轉(zhuǎn)移,從而改變浮力大小以達(dá)到上浮和下潛的目的,再結(jié)合其它技術(shù)即可
滑行,以執(zhí)行海洋環(huán)境的監(jiān)測(cè)任務(wù)。
(1)該滑翔機(jī)具有低能耗、高續(xù)航的特點(diǎn),電池一次充電后能提供1千瓦時(shí)電能。它在
整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中前進(jìn)速度保持0.2米/秒,但只有9%的時(shí)間耗電,耗電時(shí)功率僅為4瓦。
該滑翔機(jī)充電一次總共能航行的路程為多少千米?
(2)該滑翔機(jī)總重515牛。當(dāng)外油囊中無(wú)油時(shí),滑翔機(jī)排開水的體積為0.0495米3。己
知海水密度隨深度變化情況如圖丙所示。當(dāng)該滑翔機(jī)在600米深度懸浮時(shí),外油囊中油
的體積為多少米3?(忽略海水壓強(qiáng)對(duì)油和滑翔機(jī)外殼體積的影響)
【解答】解:(1)電池充一次電的能量為:W=1千瓦時(shí)=lkW?h=1000WX3600s=3.6
X106J;
6
36X1Q5
如果滑翔機(jī)一直耗電,則運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)為:/JL=-J=9X1QS;
p4W
因?yàn)榛铏C(jī)實(shí)際只有9%的時(shí)間耗電,故實(shí)際運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)為:
t'57
t吟1=9X100.09=10s;
故滑翔機(jī)充一次電可以航行的路程為:s=vt=0.2m/sX107s=2X106m=2000km;
(2)滑翔機(jī)懸浮在600米時(shí),由圖乙可知,海水的密度為1.03Xl()3kg/m3;
滑翔機(jī)漂浮,受到的浮力等于其重力:F浮=G=515N;
F淳
根據(jù)阿基米德原理可知,外油囊中有油時(shí)滑翔機(jī)排開的水的體積為:v排=一
P海水g
---------------515N--------------------0.05m3;
1.030X103kg/m3X10N/kg
333
外油囊中油的體積為:V=V怵-V'w=O.O5m-0.0495m=0.0005m?
答:(1)滑翔機(jī)充電一次總共能航行的路程為2000千米;(2)外油囊中油的體積為
0.0005m3o
12.常用的密度計(jì)使用時(shí)需要較多待測(cè)液體(如圖甲)。小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)只需少量待測(cè)液體
就能直接測(cè)量其密度大小的簡(jiǎn)易密度儀(如圖乙)。其工作原理為:桶中無(wú)液體時(shí),滑片
P指向A處;測(cè)量時(shí),將待測(cè)液體加滿小桶,裝有滑輪和滑片P的滑塊向下移動(dòng)X,彈
簧彈力增加F,待滑塊穩(wěn)定后閉合開關(guān)S,就能從已標(biāo)注相應(yīng)密度值的電流表刻度盤上讀
出待測(cè)液體密度。電源電壓Uo恒為6伏,定值電阻Ro的阻值為12歐,電流表量程為
0~0.6安,小桶的容積為10厘米3,粗細(xì)均勻的電阻絲AB總長(zhǎng)為20厘米,其阻值隨長(zhǎng)
度變化如表。F與x的關(guān)系如圖丙所示。(不計(jì)摩擦,桶距底座高度足夠)。
電阻絲的長(zhǎng)度(厘米)05101520
電阻絲的阻值(歐姆)010203040
(1)閉合開關(guān)S,滑片P在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)分別為la、lb,貝I]la、lb的大小
關(guān)系是Ia<Ibo
(2)某次測(cè)量時(shí),電流表示數(shù)為0.2安,則所測(cè)液體密度為多少克/厘米3?
(3)為了方便在電流表的表盤上標(biāo)注對(duì)應(yīng)的密度值,需根據(jù)上述信息,分析密度與電流
的關(guān)系并確定量程。
①寫出密度p與電流I的關(guān)系式:2.6g/cm3-3Vg/cn?。
IX1Q
②該密度儀能測(cè)量的最大密度為2克/厘米3。
【解答】解:(1)由圖乙可知,滑片位于A點(diǎn)時(shí)接入電路電阻絲的阻值比滑片位于B點(diǎn)
時(shí)接入電路中電阻絲的阻值大,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,由l=」L=-----U-----可知,滑片位于A點(diǎn)時(shí)電路中的電流較小,即Ia<Ib;
R總R()+R電阻絲
(2)當(dāng)電流表示數(shù)為0.2安時(shí),電路的總電阻:R.&=U&=_史_=30。,
110.2A
此時(shí)電阻絲接入電路中的電阻:R電阻絲=R總-Ro=3OQ-12Q=18C,
由表格數(shù)據(jù)可知,粗細(xì)均勻電阻絲每1厘米的阻值為2。,
則滑塊向下移動(dòng)的距離:x=20cm-爐◎=11cm,
20/cm
由圖丙可知,F(xiàn)與x成正比,可設(shè)為F=kx,
把x=10cm、F=0.2N代入可得:k=E=^^L=0.02N/cm,則F=0.02N/cmXx
x10cm
當(dāng)x=11cm時(shí),F(xiàn)=0.02N
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