2013北京市密云县初三(一模)物 理
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2013北京市密云县初三(一模)物理
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个符合题意.共28分,每小题2分)
1.(2分)下列物体中通常情况下,属于导体的是()
A.塑料袋B.瓷碗C.橡胶棒D.钢锯条
2.(2分)在家庭电路中,电能表直接测量的物理量是()
A.电功B.电压C.电流D.电阻
3.(2分)下列实例中,属于减小压强的是()
A.安全锤的锤头做成尖形B.切蛋钢丝很细C.压路机的子很重D.书包背带做得较宽4.(2分)下列实例中,为了增大摩擦的是()
A.运动鞋的底总是做成凹凸不平的花纹B.为车轴加润滑油
C.轴承中装有滚珠D.磁悬浮列车行驶时,列车与轨道分离5.(2分)下列电器中,在正常工作时,消耗的电能主要转化为机械能的是()
A.电饭锅B.电饼铛C.电风扇D.微波炉
6.(2分)下列的光现象中,属于光的折射现象的是()
A.山在水中形成倒影B.人在穿衣镜前,镜子中会成人的像
C.人在路灯下会出现影子D.观察在鱼缸里游动的金鱼,大小在发生变化
7.(2分)下列是对长度与质量的估测,其中最接近实际的是()
A.吃饭用的筷子的长度约为2m B.一袋方便面的质量约为2kg
C.办公桌的高度约为80cm D.一个苹果的质量约为2g
8.(2分)如图所示的各种自然现象的形成过程,属于熔化的是()
A.春天里冰雪消融B.夏天早晨花草上的露水C.深秋的早晨大雾弥漫D.初冬的早晨霜打枝头
9.(2分)下列措施中,是为了减慢蒸发的是()
A.将洗后的湿衣服撑开挂在晾衣杆上B.用热风吹刚洗过的头发
C.将新收获的玉米摊开晾在阳光下D.超市里的黄瓜用薄膜裹起来
10.(2分)下列工具中在使用时,属于费力杠杆的是()
A.用瓶起子其瓶盖B.用羊角锤起钉子C.用天平称质量D.用镊子夹螺母
11.(2分)下列电路中,电源两端电压均为6V不变,小灯泡的额定电压均为6V.当开关闭合时,小灯泡正常发光的电路是()
A.B.C.D.
12.(2分)下列说法正确的是()
A.如果通过两只灯泡的电流相等,这两只灯泡一定是串联的
B.两只灯泡都在发光,如果每只灯泡两端的电压相等,这两只灯泡一定是并联的
C.只有正电荷定向移动才能形成电流
D.金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的
13.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是()
A.安全电压是36V,家庭电路电压是220V
B.洗衣机在工作时金属外壳应与大地连接
C.家庭电路中,各工作的用电器,其连接方式是串联
D.家庭电路中,电流过大的原因是工作的用电器总功率过大
14.(2分)如图所示,甲、乙、丙三个实心小球,甲球的密度为ρ甲,乙球的密度为ρ乙,丙球的密度为ρ丙.分别
静止在不同的液体中,三个小球的体积关系是,V甲>V乙=V丙.A容器中液体的密度为ρA,B容器中液体的密度为ρB,C容器中液体的密度为ρC,三种液体的密度关系是ρA=ρB>ρC,则()
A.G甲=G乙>G丙B.G甲>G乙>G丙 C.ρ甲>ρ乙>ρ丙D.ρ甲=ρ乙=ρ丙
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个.共12分,每小题3分.每小题选项全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
15.(3分)下列说法正确的是()
A.沿海地区昼夜温差较小,主要原因是水的比热容较大
B.给自行车充气时,气筒壁变热,这是用做功的方式改变了气筒的内能
C.柴油机在吸气冲程中,进气门打开排气门关闭,将柴油与空气的混合物吸入汽缸
D.水的温度只有升高到100℃再继续吸热才能沸腾
16.(3分)下列说法正确的是()
A.烟雾能在空中上升,是因为分子在不停地无规则运动
B.物体对外放出热量,它的温度可能不变
C.物体的温度不变,该物体一定没有吸热
D.水壶里的水烧开时,水蒸气把壶盖顶起,内能转化为机械能
17.(3分)有关对磁场的认识和电磁知识的应用,下列说法正确的是()
A.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
B.发电机是利用电磁感应现象制成的,工作时将电能转化为机械能
C.通电导体会在周围产生磁场
D.磁场是由无数条磁感线组成的,磁感线是从N极出来回到S极
18.(3分)关于运动和力,下列说法正确的是()
A.做曲线运动的物体,受到的力一定是不平衡的
B.做匀速直线运动的物体,如果受到三个力作用,这三个力的合力不会为零
C.站在汽车上的人,当汽车突然起动时人会倾倒,这是因为汽车有惯性
D.木块在水平台面上独自的运动且运动得越来越慢,是因为物体受到力的作用
三、填空题(共12分,每小题2分)
19.(2分)光在真空中的传播速度为m/s.
20.(2分)一条光线入射到平面镜上,与镜面的夹角是40度,则反射角是度.
21.(2分)雨后有时出现彩虹,这是光的现象.
22.(2分)如果使质量为2kg的水,温度升高5℃,则这些水可吸收J的热量.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃).23.(2分)一根阻值为50Ω的电阻丝,通电100s,通过的电流为0.2A,则电流通过电阻丝产生的热量为J.24.(2分)一个实心物体重50N,体积为5×10﹣3m3,把它放在足够多的密度为1.2×103kg/m3液体中,静止时,该实心物体受到的浮力是N.(g取10N/kg)
四、实验与探究题(共35分)
25.(2分)如图所示,温度计的示数是℃.
26.(2分)如图所示的螺线管已有电流通过,则螺线管右端的磁极是极.
27.(2分)如图所示,物块的长度是cm.
28.(4分)用天平和量筒测定金属块的密度
将托盘天平放在水平桌面上,游码放在天平标尺的零刻线处,调节天平横梁的平衡.在调节天平横梁平衡时,如果指针所处的位置如图甲所示,为使天平横梁在水平位置平衡,应将天平左端的平衡螺母向移动.把金属块放在调节好的天平的左盘中,当天平平衡时,右盘中的砝码以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块的质量是g;金属块放入量筒前、后,量筒中水面位置如图丙所示,则金属块的密度是kg/m3.
29.(2分)如图所示,在绳子的下端挂上重为2.8N的物体B时,木块A在水平木板板面上匀速直线运动,则木块A受到的滑动摩擦力是N.
30.(2分)变阻器的示数是Ω.
31.(2分)在探究海波和石蜡熔化规律时,小霞记录的实验数据如下表所示.请根据表中的实验数据解答下列问题.时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
海波的温度/℃40 42 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53 56
(1)该晶体的熔点是℃;
(2)当给该晶体加热11min,它处于态.(选填“固”或“液”)
32.(3分)小莉用电压表和电流表测定2.5V灯泡的额定功率.在实验过程中,符合操作要求.闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移至如图所示的位置时,灯泡正常发光,则电压表示数一定是V,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数是A,灯泡的额定功率是W.
33.(2分)小英探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示,其中焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上,位于50cm 刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧.小英将蜡烛移至20cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该像是倒立、的、(选填“放大”“缩小”或“等大”)像(选填“实”或“虚”).小英将蜡烛移至40cm刻度线处时,她通过凸透镜看到了烛焰的像,则该像是、放大的像.(选填“倒立”或“正立”)
34.(2分)如图所示,是物体运动的路程随时间变化的图象,请你根据图象中的信息写出与BC段图象对应的路程随时间变化的关系式,这个关系式是.
35.(2分)小磊利用电压表、电阻箱、已知电源两端电压为U且不变的电源、开关及导线,测量电阻Rx的阻值,实验步骤如下:
(1)电压表指针调零,断开开关S,连接实验电路如图所示.
(2)将电阻箱电阻R接入电路,闭合开关S,电压表示数为U0,将电源电压U、电阻R及R两端的电压U0记入表格中,断开开关S.则电阻R x=.
36.(2分)小新在用实验探究电功率跟电阻的关系时,记录了如下表所示的数据,请你分析表中的数据,归纳出电功率P与电阻R的关系式..
R/Ω 2 4 6 8 10 12
P/W 18 9 6 4.5 3.6 3
37.(3分)实验桌上提供了如下器材:气球1个,海绵块1个,弹簧1根.请你选用提供的器材设计实验证明:力是使物体形状发生变化的原因.
38.(5分)水平实验桌上提供了如下的器材:平底试管1只(已知底面积为S),纸杯中装有适量的细沙,玻璃杯中装有适量的水,一架托盘天平,一根刻度尺,纸巾,药匙.请利用提供的器材设计实验,证明:在液体密度一定时,物体所受的浮力与排开液体的体积成正比.
五、计算题(共13分,39题6分,40题7分)
39.(6分)如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关S和S′时,电压表V的示数为U1,电流表A的示数为I1,电阻R1的功率为P1,电阻R2的功率为P2;当只闭合开关S时,电压表V的示数为U2,电流表A的示数为I2,电阻R2的功率为1W,电阻R1与R3的总功率为P.已知:U1=4U2,5P2=16P.求:
(1)电流I1与I2之比;
(2)电阻R1的电功率P1.
40.(7分)如图所示,当加在滑轮组绳子自由端的拉力为T1时,动滑轮对物体B竖直向上的拉力为F1=100N,F1<G B,此时,物体A对水平地面的压强为3000pa;当加在滑轮组绳子自由端的拉力为T2时,动滑轮对物体B竖直向上的拉力为F2=300N,F2<G B,此时,物体A对水平地面的压强为2500pa;当加在滑轮组绳子自由端的拉力为T3并使物体B以0.15m/s的速度匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%.已知动滑轮受重力为G0,且G A:G0=9:1.(不计绳重和摩擦)求:
(1)物体A的受到的重力;
(2)物体A与地面接触的面积;
(3)拉力T3做功的功率.
物理试题答案
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个符合题意.共28分,每小题2分)
1.【解答】常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等.题中四种物质,只有钢锯条是导体,其他三种是绝缘体.
故选D.
2.【解答】∵电能表是用来测量电流做功多少的仪器,
∴电能表直接测量的物理量是电功.
故选A.
3.【解答】A、安全錘的錘头做得很尖,是在压力一定时,减小受力面积来增大锤头对玻璃的压强.不符合题意;
B、切蛋钢丝很细,是在压力一定时,减小受力面积来增大钢丝对鸡蛋的压强.不符合题意.
C、压路机的质量做得很大,是在受力面积一定时,增大压力增大压路机对地面的压强.不符合题意.
D、书包的背带做得很宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小书包对肩膀的压强.符合题意.
故选D.
4.【解答】A、运动鞋的底上有凹凸不平的花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦.故本选项符合题意.
B、向自行车的转轴处加润滑油,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦.故本选项不符合题意.
C、在机器的转动部分装滚动轴承.这也是用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦的,故本选项不符合题意.
D、磁悬浮列车的车体和轨道是同名磁极,同名磁极互相排斥,使列车实现悬浮,从而减小列车所受的摩擦力,故本选项不符合题意.
故选A.
5.【解答】在常见的家用电器中,电风扇主要把电能转化为机械能;而电饭锅、电饼铛和微波炉主要把电能转化为内能.
故选C.
6.【解答】A、山在水中形成的倒影,是水面成像,属于光的反射现象,不符合题意;
B、人在穿衣镜前,镜子中呈现人的像是平面镜成像现象,属于光的反射,不符合题意;
C、人在路灯下会出现影子,是光沿直线传播形成的,不符合题意;
D、鱼缸从侧面来看,类似于凸透镜,鱼在游动时物距在变化,因此像的大小在变化,属于光的折射现象,符合题
意.
故选D.
7.【解答】A、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm,筷子的长度比20cm=0.2m大一些,但达不到2m.此选项不符合实际;
B、一袋方便面的质量在100g=0.1kg左右.此选项不符合实际;
C、中学生的身高在165cm左右,课桌的高度大约是身高的一半,在80cm左右.此选项符合实际;
D、三个苹果的质量接近1斤,而1斤=500g,所以一个苹果的质量在150g左右.此选项不符合实际.
故选C.
8.【解答】A、冰雪消融是固态变成液态,是熔化现象,符合题意;
B、露水是水蒸气遇冷凝结成小水滴,是液化现象,不符合题意;
C、雾是水蒸气遇冷凝结成小水滴并与空气中的尘埃结合形成的,是液化现象,不符合题意;
D、霜是水蒸气遇冷变成的小冰晶,是凝华现象,不符合题意.
故选A.
9.【解答】A、将洗后的湿衣服撑开挂在晾衣杆上,增大了水的表面积,加快了水分的蒸发,故不符合题意;
B、用电热吹风机吹湿头发,是从提高温度和加快空气流动两个方面,加快了头发上水分的蒸发,不合题意;
C、将新收获的玉米摊开晾在阳光下,即增大了水的表面积,也提高了液体的温度,加快了水分的蒸发,故不符合题意;
D、蔬菜用保鲜膜包好后再放入冰箱的冷藏室内,从减弱空气流动和降低温度两个方面,减慢了蔬菜中水分的蒸发,符合题意;
故选D.
10.【解答】A、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、用羊角锤起钉子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、天平属于等臂杠杆,不省力也不费力;
D、用镊子夹螺母,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
故选D.
11.【解答】A、电源电压为6V,小灯泡的额定电压为6V.当开关闭合时,两灯泡串联,小灯泡不能正常发光,故A错误.
B、电源电压为6V,当开关闭合时,电阻与灯泡串联,小灯泡不能正常发光,故B错误.
C、电源电压为6V,当开关闭合时,灯泡与电阻并联,电阻与灯泡两端的电压都为6V,故小灯泡能正常发光,故C 正确.
D、由图可知,当开关闭合时,电流经导线、开关回负极,造成短路,故小灯泡不能正常发光,故D错误.
故选C.
12.【解答】A、如果两个灯泡并联,由于并联电路两端电压相等,由I=可知,当两个灯泡完全相同时,通过两只灯泡的电流也相等,因此这两只灯泡不一定是串联,也可能是并联,故A错误;
B、串联电路中各处电流相等,根据U=IR可知,当两个灯泡完全相同时,两灯泡两端电压相等,因此两灯泡也可能是串联;故B错误;
C、电荷的定向移动形成了电流,而电荷包括正电荷和负电荷,故C错误;
D、因为金属导体中有大量的自由电子,因此金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的;故D正确.
故选D.
13.【解答】A、人体安全电压不高于36V,家庭电路电压为220V.此选项错误;
B、洗衣机的金属外壳与地线相连,防止金属外壳漏电,发生触电事故.此选项正确;
C、家用电器的额定电压是220V,家庭电路电压为220V,要保证家用电器正常工作,各用电器必须并联.此选项错误;
D、家庭电路中,电流过大的原因是工作的用电器总功率过大,也可能是发生的短路.此选项错误.
故选B.
14.【解答】(1)∵甲和乙都为悬浮,
∴F浮=G=ρ物vg=ρ液vg,
∴ρ物=ρ液,
又∵ρA=ρB,
∴ρ甲=ρ乙
∵V甲>V乙,ρ甲=ρ乙,F浮=ρ液v排g,
∴F浮甲>F浮乙,G甲>G乙,
(2)∵乙悬浮,丙漂浮,
∴ρ乙=ρB
∵ρ丙<ρC,ρB>ρC
∴ρ乙>ρ丙
∴ρ甲=ρ乙>ρ丙
又∵V乙=V丙,∴V排乙>V排丙
∵ρ2>ρ3,F浮=ρ液v排g,
∴F浮乙>F浮丙
又∵F浮乙=G乙,F浮丙=G丙
∴G乙>G丙
综上所述,只有选项B正确.
故选B.
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个.共12分,每小题3分.每小题选项全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
15.【解答】A、沿海地区多水,水的比热容大,在同样吸热和放热的情况下,其温度变化较小,因此昼夜温差较小,故说法正确;
B、给自行车充气时,压缩空气做功,空气内能增大,温度升高,气筒壁变热,故说法正确;
C、柴油机在吸气冲程中,进气门打开排气门关闭,吸入汽缸的是空气,柴油是通过喷油嘴喷出的,故说法错误;
D、在一标准大气压下,水的沸点是100℃,而气压改变时,水的沸点也会随之改变,故说法错误.
故选AB.
16.【解答】A、烟雾能在空中上升,是微小物体的运动,不是扩散,不是分子在不停地无规则运动.选项错误.
B、晶体凝固时放出热量,它的温度不变;晶体完全凝固后再放出热量,温度降低.选项正确.
C、晶体熔化时,不断吸收热量,温度不变.选项错误.
D、水壶里的水烧开时,水蒸气把壶盖顶起,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能.选项正确.
故选BD.
17.【解答】A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的.A说法正确.
B、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,工作时将机械能转化为电能转.B说法错误.
C、奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场,C说法正确.
D、磁感线是为了形象是描述磁场而引入的有方向的曲线,而不是真实存在的,在磁体外部,磁感线是从N极发出,回到S极,在磁体内部,磁感线是从S极发出,回到N极.D说法错误.
故选A、C.
18.【解答】A、做曲线运动的物体,物体的方向总在改变,物体的运动状态一直在发生变化,物体一定受到非平衡力的作用.符合题意.
B、做匀速直线运动的物体,如果受到三个力作用,这三个力的合力一定为零.不符合题意.
C、站在汽车上的人,人和汽车都是静止的,当汽车突然起动时,人由于惯性要保持原来的运动状态,人会向后倾倒.不符合题意.
D、木块在水平台面上独自的运动且运动得越来越慢,物体的运动状态不断发生变化,是因为物体受到力的作用.符合题意.
故选A、D.
三、填空题(共12分,每小题2分)
19.【解答】光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度,为3×108m/s.
故答案为:3×108.
20.【解答】根据光的反射定律:反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.入射光线与平面镜的夹角是40°,则入射角=90°﹣40°=50°,反射角等于入射角也等于50°.
故答案为:50.
21.【解答】雨过天晴,天空出现了美丽的彩虹,这是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,是光的色散现象.
故答案为:色散.
22.【解答】Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×5℃=4.2×104J.
故答案为:4.2×104.
23.【解答】电流通过电阻丝产生的热量Q=I2Rt=(0.2A)2×50Ω×100s=200J.
故答案为:200.
24.【解答】∵G物=m物g=50N,
∴m物===5kg
则物体的密度ρ===1.0×103kg/m3
∵ρ物<ρ液体,
∴物体在液体中漂浮,
∴物体受到液体的浮力:
F浮=G=50N;
故答案为:50.
四、实验与探究题(共35分)
25.【解答】温度计最小分度值是1℃,由图可读出温度计示数是21℃.
故答案为:21.
26.【解答】由电流方向可知电流由正极流向负极,则可知电流方向,由安培定则可得螺线管右端的磁极是北极
故答案为:北.
27.【解答】由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0刻线对齐,右侧与2.10cm对齐,所以物体的长度为2.10cm.
故答案为:2.10.
28.【解答】图甲中指针偏左,说明左侧质量偏大,因此,应向右移动平衡螺母;图乙中天平的示数为100g+50g+20g+4g=174g;
图丙中金属块的体积为80cm3﹣60cm3=20cm3,金属块的密度ρ===8.7g/cm3=8.7×103kg/m3.
故答案为:右;174;8.7×103.
29.【解答】如图所示,在绳子的下端挂上重为2.8N的物体B时,木块A在水平木板板面上匀速直线运动,由于定滑轮不省力,所以此时木块所受水平向右的拉力就是2.8N,且此时木块处于匀速直线运动状态,即平衡状态,即此时所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,故此时的木块所受的摩擦力等于拉力等于2.8N;
故答案为:2.8;
30.【解答】电阻箱的示数:R=2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+1×1Ω=2011Ω;
故答案为:2011.
31.【解答】(1)海波是晶体,晶体在熔化过程中不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是海波的熔点,海波的熔点是48℃.
(2)当给该晶体加热11min,海波的温度是53℃,高于海波的熔点,海波处于液态.
故答案为:48;液.
32.【解答】由于小莉用电压表和电流表测定2.5V灯泡的额定功率,所以闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移至如图所示的位置时,灯泡正常发光,则电压表示数一定是2.5V;
此时电流表选的是小量程,分度值是0.02A,故电流表的示数是0.2A,故小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;故答案为:2.5;0.2;0.5.
33.【解答】凸透镜的焦距是12cm,凸透镜位置50cm刻度处,
①蜡烛移至20cm刻度线处,物距u=50cm﹣20cm=30cm,u>2f,成倒立、缩小的实像.
②蜡烛移至40cm刻度线处时,物距u=50cm﹣40cm=10cm,u<f,成正立、放大的虚像.
故答案为:缩小;实;正立.
34.【解答】由图象可以看出,在时间6s﹣8s内物体通过的路程s=16m﹣10m=6m,时间t=2s,所以其速度为
v===3m/s,
所以在t>6s时,路程随时间变化的关系式为s=vt﹣10m=3m/s×t﹣8m.
故答案为:3m/s×t﹣8m(t>6s).
35.【解答】由图知:待测电阻与电阻箱串联,电压表测量电阻箱两端电压,
待测电阻两端电压为U x=U﹣U0,
通过的电流为I=
电阻值为R===•R.
故答案为:•R.
36.【解答】分析表格中数据可以发现,电功率P和电阻R的乘积为定值是36wΩ,因此P=.
故答案为:P=.
37.【解答】可以选择弹簧进行实验,实验时体现出用不同的力拉弹簧,弹簧出现不同程度的形变,并且没有力的作用,弹簧会恢复原状.
答:第一次用较小的力拉弹簧,观察弹簧伸长情况;
第二次用较大的力拉弹簧,注意不要超过弹簧的弹性程度,观察弹簧伸长情况.
第三次撤去力,弹簧却恢复原状.
发现用较大的力拉弹簧时弹簧伸长的多,用较小的力拉弹簧时,弹簧伸长的少,如果不施加力,弹簧会恢复原状.所以力能使物体形状发生变化.
38.【解答】(1)用刻度尺测出平底试管的高度为h;
(2)用药匙向平底试管装入适量的细沙,用调好的天平称出试管与细沙的总质量m并记在表格中.
(3)将试管放在玻璃杯内并直立的在水中漂浮,静止时,用刻度尺测出试管露出水面外的长度L并记在表格中.(4)从水中取出试管,用纸巾擦去试管侧壁上的水,在试管内适量增加细沙,用调好的天平称出试管与细沙总质量m并记在表格中.
(5)仿照步骤(3)和(4)再做四次实验,并用调好的天平称出试管与细沙总质量m;用刻度尺测出试管露出水面外的长度L并记在表格中.
(6)在实验过程中,将以上数据随时记录在表格中.
(7)用V排=S(h﹣L)计算试管漂浮时排开水的体积;用G=mg计算试管与细沙受的重力.将V排、F浮=G,记在表格中.
h/m
L/m
V排/m3
m/kg
F浮/N
五、计算题(共13分,39题6分,40题7分)
39.【解答】当闭合开关S和S′时,等效电路图如图甲所示;当只闭合开关S时,等效电路图如图乙所示.
(1)图甲和图乙中,
∵I=,且U1=4U2,
∴===;
(2)∵P2=I12R2,P=I22(R1+R3)
∴==()2×=16×=
整理可得:5R2=R1+R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
∵电源的电压不变,
∴I1(R1+R2)=I2(R1+R2+R3),即4(R1+R2)=R1+R2+R3,
整理可得:3R1+3R2=R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②两式解得:R2=2R1,R3=9R1,
图乙中,电阻R2的功率:
1W=I22R2=()2×2R1=I12R1=P1,
解得:P1=8W.
答:(1)电流I1与I2之比为4:1;
(2)电阻R1的电功率P1为8W.
40.【解答】当加在滑轮组绳子自由端的拉力为T1时,以A、B整体为研究对象,受力情况如图1所示;当加在滑轮组绳子自由端的拉力为T2时,以A、B整体为研究对象,受力情况如图2所示;
物体B在匀速上升的过程中,以动滑轮和物体B整体为研究对象,受力情况如图3所示.
根据力的平衡条件可得:
图1中:N1=G A+G B﹣F1,
图2中:N2=G A+G B﹣F2,
∵p=,
∴3000Pa=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
2500Pa=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率:
80%=×100%﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得:G B=4G0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
∵G A:G0=9:1,
∴G B=G A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
将⑤式分别代入①式和②式解得:
G A=900N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥(2)将⑥式代入⑤式解得:
G B=400N
将G A=900N、G B=400N代入①式解得:
S=0.4m2;
(3)将G B=400N代入④式得:
G0=100N,
图3中,由力的平衡条件可得:
2T3=G B+G0,
解得:T3=(G B+G0)=×(400N+100N)=250N,
P=T3v=250N×0.3m/s=75W.
答:(1)物体A的受到的重力为900N;
(2)物体A与地面接触的面积为0.4m2;
(3)拉力T3做功的功率为75W.。