2018年内蒙古巴彦淖尔市中考物理试卷(解析版)
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2018年内蒙古巴彦淖尔市中考物理试卷
一、选择题(1-11题为单项选择题,每题3分;12、13题为多项选择题,全选对得4分,选对但不全得2分,共41分.请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1.(3分)下列关于仪器的操作和读数正确的是()
A.电流表的示数是1.6A
B.温度计的读数是8℃
C.测量物体长度时刻度尺的使用
D.杠杆在水平位置时,拉力的力臂为l
2.(3分)如图所示,用竖直悬挂的泡沫塑料小球接触正在发声的音叉,泡沫塑料小球被弹起,下列说法错误的是()
A.泡沫塑料小球被弹起,说明音叉发声时在振动
B.用大小不同的力敲击音叉,音叉发声的音调不同
C.人能听到音叉发出的声音,是因为空气能传播声音
D.用手握住音叉,音叉振动停止,发声停止
3.(3分)根据表中的数据,下列判断正确的是()
一些物质的比热容[J/(kg•℃)]
A.阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
B.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
C.同种物质状态改变,比热容不变
D.质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
4.(3分)以下图片中所描述的物理现象,下列分析正确的是()
A.用吸管吸饮料是利用了液体压强
B.飞机正常飞行时,机翼上方空气流速大,压强大
C.当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
D.在冰壶运动中,运动员刷冰是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的
5.(3分)科学家经过长期研究,发现了电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示,下列关于这两项科学探究的说法正确的是()
A.甲图实验探究磁场对通电导线的作用
B.乙图实验所揭示的原理可制成电动机
C.甲图中导体棒ab只要运动,电路中就会产生电流
D.乙图中若只将磁体的两极对调,导体棒ab的运动方向不改变
6.(3分)如右图所示家庭电路中,当开关S闭合后,灯泡L不亮,用试电笔测试c、d两点时,氖管都发光,测试a、b两点时,只有a点氖管发光,则故障可能是()
A.b、c 之间某处断路B.a、d 之间某处断路
C.火线与零线短路D.电灯的灯丝断了
7.(3分)某同学骑着自行车在水平路面上行驶,下列说法正确的是()A.自行车加速前进时,它的惯性变大
B.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
C.停止蹬车,车的速度会减小,此过程中车受到非平衡力的作用
D.如果自行车在行驶中所受到的力全部消失,那么车会慢慢停下来
8.(3分)如图所示,滑轮组的每个滑轮质量相同,用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()
A.用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
B.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率
C.若G1=G2,则拉力F1与F2所做的总功相等
D.若G1=G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
9.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是()
A.电流表A1的示数变小,电流变A2的示数变大
B.电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
C.电压表的示数变大,电流表A1的示数变小
D.电压表的示数不变,电流表A2的示数变小
10.(3分)在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如下图所示,这时烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,下列说法正确的是()
A.凸透镜的焦距可能是10cm
B.图中凸透镜成像的特点应用在照相机上
C.将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏都接收不到蜡烛的像
D.若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜,应将光屏向左移动才可再次呈现清晰的像
11.(3分)将两个定值电阻串联接在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为4P1;将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端,下列分析正确的是()
A.R1与R2的电阻之比为4:1
B.并联时通过R1与R2的电流之比为1:1
C.并联时R2消耗的功率为P1
D.并联时两电阻消耗的总功率为P1
12.(4分)底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放在水平桌面上,将物体用细
线吊着,使其体积浸入水中,如图甲所示,细线的拉力是6N;当此物体全部浸没水中时,如图乙所示,细线的拉力是4N.(整个过程中水未溢出,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)下列选项正确的是()
A.物体浸没水中时,受到的浮力为8N
B.物体的体积为4×10﹣4m3
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.乙图中水对容器底的压强比甲图中水对容器底的压强增大了200Pa
13.(4分)小宇同学要用家里标有“220V 1210W”的电热水壶烧水。
他先观察了家中电能表的表盘如图所示,下列说法中正确的是()
A.电热水壶是利用电流的热效应工作的
B.小宇家上月消耗的电能为2695.2kW•h
C.电热水壶正常工作100s消耗的电能是1.21×105J
D.用电高峰时期,小宇关闭家里其它用电器,只让电热水壶工作,发现电能表指示灯闪
烁10次所用时间为12s,则电热水壶实际功率为1000W
二、作图与实验(本题共5个小题,共31分)
14.(2分)如图所示,光线AO从空气中斜射向水面,请画出它的反射光线和折射光线的
大致位置。
15.(2分)如图所示,根据图中磁感线的方向,标出电源的“+”、“﹣”极和磁体A的N 极。
16.(2分)如图所示,一木块从表面粗糙的固定斜面上滑下,画出木块所受重力和摩擦力
的示意图。
17.(4分)如右图是探究平面镜成像特点的实验装置图,人站在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
(1)人在蜡烛A的同侧看到烛焰的像是光的(填“反射”或“折射”)现象形成的。
(2)移去蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明。
(3)实验时,将蜡烛A逐渐远离玻璃板,它的像将(填“远离”或“靠近”)玻璃板,像的大小将(填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(6分)在研究水的沸腾的实验中,小明将装有水的试管放入盛有水的烧杯中,如图甲所示,
(1)实验过程中可观察到烧杯上方有大量的“白气”冒出,“白气”形成的物态变化名称是。
(2)分析图乙所示图象可知水的沸点是℃;水沸腾时温度随时间的变化规律是。
(3)烧杯中的水长时间持续沸腾过程中,试管中水的温度(填“大于”、“等于”
或“小于”)烧杯中水的沸点,试管中的水(填“会”或“不会”)沸腾,这说明液体沸腾必须满足的条件是。
19.(6分)小丽同学想知道家里一只陶瓷茶壶的密度,她用壶盖进行实验。
(1)将壶盖放在调好的天平的左盘,往右盘放入砝码并移动游码,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图甲所示,则壶盖的质量为g。
(2)如图乙所示,将壶盖浸没到装满水的烧杯里,然后把溢出的水倒入量筒中,测出水的体积为20cm3,则壶盖的密度是g/cm3。
(3)用该方法测出壶盖的密度比真实值(填“偏大”或“偏小”)。
(4)小丽接着用现有的器材对水进行探究,描绘出质量与体积关系的图线如丙图中A所示。
她分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线A未经过坐标原点。
由此推断:水的质量与体积关系的图线应是(选填丙图中“B”、“C”
或“D”)。
20.(9分)某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关。
他们设计了如图甲所示的实验
电路,电源电压不变,保持滑动变阻器滑片位置不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路,得到表格所示的数据。
(1)在MN间分别接入a、b电阻丝,探究的是电阻跟导体的的关系。
a电阻丝的阻值b电阻丝的阻值(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)要探究电阻与横截面积的关系,可选择(填编号)进行实验。
其结论是:其它因素相同时,导体横截面积越大,导体的电阻越。
(3)某同学在MN间接入d电阻丝后,又在其两端并联一块电压表,这样测出了d电阻丝的电阻大小,其测量原理是。
画出实验电路图(电阻丝可看成定值电阻)。
(4)另一位同学不用电压表,在已知滑动变阻器最大阻值为R0的情况下,利用甲图电路测出d电阻丝的电阻大小,操作如下:
①在MN之间接入d电阻丝,闭合开关,将滑片P滑到最左端,读出电流表示数为I1;
②将滑片P滑到最右端,读出电流表示数为I2;
③d电阻丝的阻值表达式为R d=(用I1、I2、R0表示)。
三、计算题(19题14分,20题14分,共28分)
21.(14分)一辆水陆两栖坦克总重3×105N,它的发动机是一台新型内燃机,两条履带与地面接触的总面积为5m2.(ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg)
(1)该坦克要从水平冰面上经过,冰层能承受的最大压强为7×104Pa,请用计算说明坦克能否安全通过?
(2)该坦克涉水过河漂浮在水面上时,求它排开水的体积是多大?
(3)一次执行任务时,该坦克在平直公路上匀速行驶1200m,用时2min,发动机牵引力的功率保持600kW恒定不变,发动机消耗了4.5kg的燃料(燃料的热值为4.0×107J/kg),求发动机提供的牵引力是多大?发动机的效率是多大?
22.(14分)如图甲所示,灯泡L标有“6V 3W”的字样,电源电压及灯丝电阻保持不变,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V.只闭合开关S、S2,移动滑片P的过程中,电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片P在某一位置时,电流表的示数为I1,电压表示数为3V;只闭合开关S、S1,滑片P移动到另一位置时,电流表示数比I1减小了0.2A,滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻R0阻值的倍,求:
(1)灯泡正常工作时的电阻;
(2)电流表示数I1;
(3)电源电压;
(4)只闭合开关S、S1,在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下,求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围。
2018年内蒙古巴彦淖尔市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(1-11题为单项选择题,每题3分;12、13题为多项选择题,全选对得4分,选对但不全得2分,共41分.请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1.【解答】解:
A、图中电流表使用的是0~3A量程,分度值为0.1A,根据指针位置可知电流表的示数
为1.6A,故A正确;
B、温度计的液面在“0”以上,示数为3℃,故B错;
C、用刻度尺测量物体长度时,刻度尺要与被测长度平行,不能歪斜,故C错;
D、从支点到力的作用线的距离叫力臂;杠杆在水平位置时,只有当竖直向下施加拉力时,
拉力的力臂才为l,图中斜着拉,其力臂小于l,故D错。
故选:A。
2.【解答】解:A、小球被弹起反映了发声的音叉正在振动,故A正确;
B、用大小不同的力敲击音叉,音叉振幅不同,音叉发声的响度不同,故B错误;
C、声音可以在空气中传播,人能听到音叉发出的声音,是因为空气能传播声音,故C
正确;
D、用手握住音叉,音叉振动停止,发声停止,故D正确。
故选:B。
3.【解答】解:A、干泥土的比热容要小于湿泥土的比热容,在同等质量、同样吸热的情况下,干泥土的温度上升的快。
故A错误;
B、砂石的比热容较小,吸收或放出相同的热量,温度变化大,所以内陆地区昼夜温差较
大。
故B错误;
C、比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类有关,由图可知,水的比热容和冰的比
热容是不同的,故比热容的大小与状态有关。
故C错误;
D、已知c铜<c铝,质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,根据Q=cm△t可知,比热
容大的物质吸热的热量多,所以质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多。
故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用
下,汽水被压进吸管里,利用了大气压强,故A错误;
B、飞机正常飞行时,机翼上方的路程长,空气流速大,压强小,而下方的空气流速小、
压强大,产生向上的升力。
故B错误;
C、在液体密度一定时,液体密度越大,液体压强越大。
当微小压强计的探头在水中深度
逐渐增大时,U形管两边液面高度差变大。
故C错误;
D、在冰壶运动中,运动员刷冰是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。
故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:A、甲图中当棒ab做切割磁感线运动时,电路中会产生电流,故该实验探究的是电磁感应现象;故A错误;
B、图乙实验是通电导线在磁场中受到磁场力的实验,根据该原理制成了电动机,故B
正确;
C、甲图中当棒ab只有做切割磁感线运动时,电路中才会产生电流,故C错误;
D、影响导体运动方向的因素有两个:电流的方向和磁场的方向,当乙图中的磁体的两极
对调,则导体的运动方向会改变,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:
如图,闭合开关后,发现电灯L不亮,用测电笔测试c、d两点时,氖管都发光,说明c、d都与火线连通(即c点到火线间的电路没有断路);测试a、b两点时,只有a点氖管发光,则测b点时氖管不发光,说明b点没有与火线连通,所以故障可能是b、c之间某处断路,故A正确,BD错误;
若火线与零线短路,则保险丝熔断或空气开关跳闸,整个电路断开,用测电笔测试各点时,氖管都不发光,故C错误。
故选:A。
7.【解答】解:
A、惯性大小只跟物体的质量大小有关,自行车加速前进时,它的质量不变,惯性不变,
故A错误;
B、自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是一
对平衡力。
故B错误;
C、停止蹬车,车的速度会减小,此时车处于非平衡状态,则此过程中车受到非平衡力的
作用,故C正确;
D、如果自行车在行驶中所受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,自行车会保持原来
的运动状态,即做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:
A.用同一个滑轮组提起不同的重物时,额外功不变,但有用功不同,有用功和总功的比值不同,则滑轮组的机械效率不同,故A错误;
BC.若G1=G2,且货物被提升的高度相同,根据W有=G物h可知,两滑轮组所做的有用功相等;
不计绳重和摩擦,拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功,因甲滑轮组只有1个动滑轮(即动滑轮重更小),所以由W总=(G物+G动)h可知,甲滑轮组做的总功小于乙滑轮组做的总功,由η=可知,甲滑轮组的机械效率高,故B正确,C 错误;
D.两物体被提升的高度相同,动滑轮的重力不同,根据W=G动h可知,甲、乙滑轮组所做的额外功不相等,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:
由图可知,R1、R2并联,电压表测量各支路两端的电压;
电流表A2在干路中,测量的是干路的电流;电流表A1在支路中,测通过变阻器R2的电流;
将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过变阻器的电流减小,即电流表A1的示数变小;
由于定值电阻两端的电压不变,所以通过它的电流不变;
并联电路中干路电流等于各支路电流的和,则干路电流减小,即电流表A2的示数变小;
故AB错误;
电压表测量各支路两端的电压,电压表示数保持不变,故C错误,D正确;
故选:D。
10.【解答】解:A、由图可知,物距u=25cm,v=40cm,物距u<v,f<25cm<2f,解得,
12.5cm<f<25cm,40cm>2f,解得,f<20cm,由以上解得可得,12.5cm<f<20cm,故
A错误;
B、u<v,成倒立放大的实像,与投影仪的成像原理相同,故B错误;
C、由图可知,像距v>2f,2f>u>f,所以20cm>f>12.5cm,当将蜡烛移到光具座40cm
刻度线处,此时物距u=10cm<f,焦点内不成像,故C正确;
D、近视眼镜的镜片为凹透镜,对光有发散作用,可使光线的会聚点推迟延后。
因此,不
改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,故D错误。
故选:C。
11.【解答】解:
(1)R1、R2串联时,通过两电阻的电流相等,由题知P2=4P1,
所以,由P=I2R可知R2=4R1,即=.故A错误;
(2)当R1、R2并联在同一电源两端时,
因为并联电路各支路两端的电压相等,
所以由I=可得,并联时通过R1与R2的电流之比I1′:I2′=R2:R1=4:1.故B错误;
(3)①R1、R2串联时,由串联分压规律可知,它们的电压之比为U1:U2=R1:R2=1:4,
所以可知U2=U,U1=U,
则串联时R2的功率:P2===×;
所以=P2=×4P1=P1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ
同理可得,串联时R1的功率:P1===,
所以=25P1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ
②当R1、R2并联在同一电源两端时,它们两端的电压均等于电源电压U,
则此时R2消耗的功率:P2′==P1.故C正确;
此时R1消耗的功率:P1′==25P1;
电路消耗的总功率:P总′=+=25P1+P1=P1.故D错误。
故选:C。
12.【解答】解:
(1)设物体重力为G,物体的体积为V,
如图甲所示,将物体用细线吊着,使其体积浸入水中,细线的拉力F拉1=6N,由力的平衡条件可得,物体的重力:G=F拉1+F浮1,
即:G=6N+ρ水Vg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
如图乙所示,细线的拉力F拉2=4N,
由力的平衡条件可得,物体的重力:G=F拉2+F浮2,
即:G=4N+ρ水Vg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①得:ρ水Vg=2N,
即:1.0×103kg/m3×V×10N/kg=2N,
解得物体的体积:V=8×10﹣4m3,故B错;
物体浸没水中时,受到的浮力:
F浮2=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×8×10﹣4m3×10N/kg=8N,故A正确;
物体的重力:
G=F拉2+F浮2=4N+8N=12N,
物体的质量:
m===1.2kg,
物体的密度:
ρ===1.5×103kg/m3,故C错;
(2)乙图相对于甲图,排开水的体积增大量:
△V=V﹣V=V=×8×10﹣4m3=2×10﹣4m3,
水面上升的高度:
△h===0.02m,
水对容器底的压强增大量:
△p=ρ水△hg=1.0×103kg/m3×0.02m×10N/kg=200Pa,故D正确。
故选:AD。
13.【解答】解:
A、电热水壶工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故A正确;
B、小宇家现在电能表的示数为2695.2kW•h,由于不知道上月初电能表的示数,所以无
法计算上月消耗的电能,故B错误;
C、电热水壶正常工作时的电功率P=P额=1210W,
正常工作100s消耗的电能W=Pt=1210W×100s=1.21×105J,故C正确;
D、电能表指示灯闪烁10次,则电热水壶消耗的电能:
W′=kW•h=kW•h=×3.6×106J=1.2×104J,
电热水壶的实际功率:
P实===1000W,故D正确。
故选:ACD。
二、作图与实验(本题共5个小题,共31分)
14.【解答】解:
过入射点O作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线。
如图所示:
15.【解答】解:在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极,所以通电螺线管的右端为N极,左端为S极,磁体A的左端为N极;
根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方
向为电流的方向,即电流是从螺线管的左端流入的,所以电源的左端为正极,右端为负极,如图所示。
16.【解答】解:木块所受重力方向竖直向下;木块从斜面上滑下时,滑动摩擦力平行于斜面向上,作用点都画在木块的重心上。
如图所示:
17.【解答】解:(1)平面镜成的是虚像,是光的反射形成的,因此,眼睛在A侧看到的蜡烛的像是由光的反射形成的;
(2)由于平面镜所成的像是虚像,所以移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛A的火焰的像。
(3)物像到平面镜的距离相等,因此若将蜡烛A远离玻璃板时,则像将远离玻璃板移动;
平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以物体靠近平面镜,像也靠近平面镜,像的大小不变。
故答案为:(1)反射;(2)平面镜所成的像是虚像;(3)远离;不变。
18.【解答】解:(1)水沸腾时烧杯上方出现了大量“白气”,这是因为水沸腾时产生大量水蒸气,水蒸气遇冷会发生液化,形成“白气”;
(2)由图知,当水的温度达到98℃时,温度不再变化,说明此时是水的沸腾过程,其特点是吸热温度保持不变,水的沸点是98℃;
(3)当大烧杯中的水沸腾后,小试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能吸收热量,所以不会沸腾,这说明液体沸腾必须满足的条件是温度达到沸点,不断吸热。
故答案为:(1)液化;(2)98;吸热温度保持不变;(3)等于;不会;温度达到沸点,不断吸热。
19.【解答】解:
(1)在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表0.2g,即标尺的分度值为0.2g;
壶盖的质量为m=20g+20g+3.2g=43.2g;
(2)壶盖的体积为V=20m3,
壶盖的密度为:ρ===2.16g/cm3;
(3)把溢出的水倒入量筒中时,小桶中会残留少量的水,则所测壶盖的体积偏小,根据密度公式ρ=可知,测得的密度比真实值偏大;
(4)对比A图可知当减去容器质量后水的密度曲线应与A曲线平行,故应该是C曲线故答案为:(1)43.2;(2)2.16;(3)偏大;(4)C。
20.【解答】解:(1)a、b电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,故研究电阻与材料的关系;闭合开关,通过观察电流表的示数和灯泡的亮度来比较电阻丝电阻的大小;a中电流较大,说明电阻较小。
即a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值;
(2)要探究电阻与横截面积的关系,需要控制材料、长度相同,改变横截面积,bc两次实验符合要求;
由图知b的横截面积大,电流大,说明电阻小,故其结论是:其它因素相同时,导体横截面积越大,导体的电阻越小。
(3)根据R=用伏安法测量出电阻,电路图如图所示:
(4)步骤如下;
①将在MN之间接入d电阻丝,闭合开关,将滑片P滑到最左端,移动滑动变阻器使接
入电阻为零,读出电流表示数为I1;
②②将滑片P滑到最右端,滑动变阻器到最大阻值处,读出电流表示数为I2;
计算方法:
当滑动变阻器的电阻为零时,只有被测电阻R d接入电路,测得电流为I1,电源电压为I1R d,当滑动变阻器的电阻最大为R0时,R0与R d串联,测得电路电流为I2,电源电压为I2(R0+R d),
所以根据电源电压不变:I1R d=I2(R0+R d),解得:Rd=。
故答案为:(1)材料;小于;(2)bc;小;(3)R=;见上图;(4)。
三、计算题(19题14分,20题14分,共28分)
21.【解答】解:
(1)一辆水陆两栖坦克总重3×105N,对冰面的压力等于其重力,
坦克对冰面的压强:
p====6×104Pa<7×104Pa,故坦克能安全通过;
(2)该坦克过河漂浮在水面上时,其受到的浮力等于重力,即F浮=G=3×105N,由F浮=ρ水gV排得排开水的体积:
V排===30 m3;
(3)该坦克在平直公路上匀速行驶的速度:v===10m/s,
因匀速行驶,且P===Fv,则发动机提供的牵引力:
F===6×104N,
4.5kg的燃料完全燃烧放出的热量:Q=mq=4.5kg×4.0×107J/kg=1.8×108J,
发动机的效率:
η===×100%=40%,
答:(1)冰层能承受的最大压强为7×104Pa,该坦克能从水平冰面上安全通过;
(2)该坦克涉水过河漂浮在水面上时,它排开水的体积是30 m3;
(3)发动机提供的牵引力是6×104N,发动机的效率是40%。
22.【解答】解:
(1)由P=得,小灯泡正常工作时的电阻:
R L===12Ω;
(2)只闭合开关S、S2,变阻器R与R0串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当滑片P在某一位置时,由图象乙可知,当电流表示数为I1时,滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω,
则此时电流表的示数:I1===0.5A;
(3)只闭合开关S、S1,变阻器R与L串联,滑片P移动到另一位置时,已知电流表示数比I1减小了0.2A,
则此时的电流:I2=I1﹣0.2A=0.5A﹣0.2A=0.3A;
根据串联电路中总电压等于各分电压之和以及欧姆定律可得电源电压:
U=I2(R滑′+R L)=0.3A×(R0+12Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
只闭合开关S、S2,变阻器R与R0串联时,电源电压:
U=U滑+I1R0=3V+0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:R0=30Ω,
则电源电压:U=3V+0.5A×R0=3V+0.5A×30Ω=18V。
(4)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
I L===0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为I max=0.5A,
此时电路中的总电阻:
R总===36Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R min=R总﹣R L=36Ω﹣12Ω=24Ω;
由于电压表的量程为0~15V,则当电压表的示数为15V时,变阻器接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时灯泡两端的电压:
U Lmin=U﹣U滑大=18V﹣15V=3V,
电路中的电流:
I min===0.25A,
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R max===60Ω,
故滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为24Ω~60Ω。
答:(1)灯泡正常工作时的电阻为12Ω;
(2)电流表示数I1=0.5A;
(3)电源电压为18V;
(4)滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为24Ω~60Ω。