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2019 年湖北省黄石市中考物理试卷
一、选择题(共 13 小题,每小题 3 分,满分 39 分)
1.(3 分)我国的北斗系统是全球导航卫星系统之一,用户与卫星之间实现信息传送是通过
( )
A.次声波 B.超声波 C.电磁波 D.红外线
2.(3 分)下列有关声音的说法正确的是( )
A.只要物体振动,人就能听到声音
B.声音的传播速度与介质种类、温度有关
C.物体振动频率越高,响度越大
D.道路旁的隔音板是为了防止噪音产生
3.(3 分)下列有关光现象的说法正确的是( )
A.水中倒影是倒立、等大的实像
B.验钞机利用红外线使荧光物质发光
C.电影院银幕上的图案是放映机生成的倒立、放大的实像
D.太阳光经过三棱镜产生彩色光带是光的反射现象
4.(3 分)中国很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节,下列表述正确的是( )
A.运动员向后划桨,龙舟向前运动,说明力的作用是相互的
B.划龙舟时所用的桨是省力杠杆
C.甲、乙两龙舟并排滑行,甲以乙为参照物,甲龙舟是运动的
D.冲过终点后,龙舟慢慢停下来,说明龙舟的惯性在减小
5.(3 分)能源科技的发展促进了人类文明的进步,下列有关能源的说法错误的是( )
A.目前的核电站是靠原子核的裂变进行发电的
B.能量转化是守恒的,所以能源是取之不尽用之不竭的
C.风力发电机将风能转化为电能
D.水能、太阳能都是可再生能源
6.(3 分)下列关于物态变化说法正确的是( )
A.冬季清晨草地上出现霜是一种凝华现象
B.冰和玻璃在熔化过程中温度都要上升
C.水在任何情况下沸点都是 100℃
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D.升华就是迅速先熔化再汽化的过程
7.(3 分)如图所示,向装有少量水的烧瓶缓慢打气,突然塞子跳起来,同时瓶内出现了“白
雾”,关于该现象说法正确的是( )
A.白雾是水蒸气 B.瓶内气体膨胀对外做功
C.瓶内气体内能增加 D.瓶内气体温度升高
8.(3 分)下面的现象与微观解释正确的是( )
A.一个带正电的物体吸引轻小物体,则轻小物体一定带负电
B.摩擦起电创造出正、负电荷
C.固体很难压缩,说明固体分子没有间隙
D.腌制鸭蛋,盐分子能进入蛋中,说明盐分子都在不停地做无规则运动
9.(3 分)专业蹦床运动逐渐进入大众生活,下列对蹦床运动的表述错误的是( )
A.下落到蹦床前运动员的重力势能转化为动能
B.运动员下降到最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.运动员想弹得更高,就要在蹦床上发力,消耗体能
D.若运动员不发力,会一直运动下去,因为能量是守恒的
10.(3 分)某同学自制的简易密度计如图所示,它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其
放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是( )
A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对其浮力
B.木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小
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C.读数时需用手扶住密度计
D.木棒越细,测量误差越小
11.(3 分)人们的生活水平在逐步提高,安全意识也要加强,下列说法正确的是( )
A.若有人触电,用湿木棒去分离人与电线
B.安装漏电装置,可用铜丝代替保险丝
C.有小孩的家里,电源插座应加保护盖
D.如图所示,高铁站台上候车可以在黄色安全线外侧站立
12.(3 分)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度
相同
乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.
ρ
甲=
ρ
乙>
ρ
丙 B.
ρ
甲=
ρ
乙=
ρ
丙
C.m 甲=m 乙>m 丙 D.m 甲=m 乙>m 丙
13.(3 分)如图所示电路,电源电压保持不变,R1=5
Ω
,滑动变阻器 R2 的最大阻值为 15
Ω
.闭
合开关 S,向左移动滑动变阻器滑片 P 的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表 A 的示数变小
B.电压表 V 的示数增大
C.滑片可在 R2 上任意移动
D.若滑片移到 b 端时,R1 与 R2 的电功率之比为 3:1
二、解答题(共 9 小题,满分 45 分)
14.(2 分)用力踢出的足球,在草地上运动,如图所示,请画出运动足球受到的弹力和摩
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擦力的示意图。
15.(4 分)凸透镜如图所示,MN 为主光轴,O 点为光心,F 点为焦点,请在图中画出三条
光线的折射光线,并作出物点 S 的像点 S′(注意保留作图痕迹)
16.(4 分)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁
铁组合系统来升降密封罩,如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早
是由 (选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后,电磁铁上
端为 (选填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆
的质量,左侧电磁吸力应 (选填“大于”“等于”或“小于”)密封罩的重力,若
提不起,则应将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动。
17.(5 分)如图所示,在一个标准大气压下,用 1m 长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱
高度为 mm。
(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况。
(选填“升高”、“不变”或“降低”)
将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将 。
将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 。
(2)如果用水来代替水银做实验,水 (选填“会”或“不会”)充满玻璃管,若
管口刚好在水面上且保证不漏气,此时玻璃管内底部的压强 Pa。
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(g=10N/kg,结果用科学记数法表示,保留一位有效数字)
18.(4 分)某同学探究影响蒸发散热情况的实验,如图所示,请回答下列问题。
(1)该同学记录了三个示数,其中 a 温度计示数 ℃。
(2)酒精蒸发时会向温度计 (选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)比较 b 和 c 温度计的示数,可以得出:蒸发快慢与 有关,从分子热运动的
角度来看,空气流动促进了酒精分子向空气扩散。
(4)该同学用水代替酒精多次实验,发现在相同温度但天气不同的情况下,三根温度计
示数有时差别不大,有时差别却很大。他猜想水的蒸发情况可能与天气有关,若示数差
别不大,可能的天气是 。
19.探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素,实验装置如图所示,数据如表所示。
次数 钩码重力
(N)
提升高度
(cm)
有用功
(J)
拉力(N)总功(J) 机械效率
1 1.0 40 0.4 1.1 0.88 45%
2 1.5 40 0.6 1.4 1.12 54%
3 2.0 30 1.7
4 2.5 40 1.0 2.0 1.60 63%
(1)请把表格中三个未完成的空补充完整。
(2)甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大,滑轮组机械效率 (选填
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“增大”、“减小”或“不变”)。请你解释出现这种现象的原因 。
(3)乙同学进一步研究,测出动滑轮的质量为 100g,根据表格中的数据得出:总功总是
大于有用功与克服动滑轮重力的功之和,即:W 总>W 有+W 轮,他猜测还有 因素
影响机械效率。(答一种因素即可)
(4)丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W 总﹣W 有
﹣W 轮,通过比较第 1、2 和 组的数据,发现重物的重力越大,差值△W (选
“越大”、“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释 。
20.(11 分)(1)为探究影响电阻大小的因素,甲同学利用同一种合金材料的 a、b、c 三条
电阻丝进行实验,a、b 长度相同,b、c 粗细相同,如图 1 所示。连接电路,分别接通 a、
b、c,电流表的三次示数如图 2 所示,根据示数可以得出以下结论:
①
比较 a、b 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体 有关。
②
比较 b、c 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体 有关。
③
由实验可以得出:三个电阻丝阻值从大到小关系是 。
(2)乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究:
①
考虑到没有计时工具,他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在 a、b、c 电阻丝的中点
处,然后使 a、b、c 电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用 来反映电阻丝发热
量的大小。
②
乙同学选择的电路图如图 3 所示,采取的是三个电阻丝 (选填“串联”或“并
联”)的连接方式,请你将未完成的电路连线补充完整。
③
接通电路,观察到小木棍掉落的先后顺序是 。
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结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系,乙同学推测出:通电时间相同的情况
下,电阻大的电阻丝产生的电热 (选填“多”或“少”),发现该结论与已学的焦
耳定律不符。请你帮助他进行解释:在相同的通电时间内,当 时,电阻大的电热
就多;当 时,电阻大的电热就少。
21.(6 分)圆柱形容器内有未知液体,一个边长为 10cm 的实心正方体金属块,用绳子系住,
静止在容器底部,此时容器底部液体压强为 6400Pa,液面距底部高度 h 为 40cm,如图所
示,用力竖直向上以 2cm/s 的速度匀速提起金属块。(g 取 10N/kg 不计液体阻力)
(1)未知液体的密度?
(2)金属块未露出液面前,金属块所受浮力。
(3)若金属块重 66N,在匀速提升 5s 过程中拉力所做的功。
22.(9 分)一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信
息已经模糊,如表所示,其测温系统可以简化为如图 a 所示的电路,电源电压为 9V 恒定
电源,R1 为 4
Ω
定值电阻,R2 为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图 b 所示。
额定功率
额定电压 220V
水箱容积 60L
建议使用人数 3~4
(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其它用电器,让热水器正常工作 1 分钟,观察电
能表,如图 c 所示,转动了 150 转,消耗电能 kW•h,则该电热水器的额定功率
是 W。
(2)若已装满水的水箱温度显示 75℃时突然停电,但不停水。现有 4 人要洗浴,正值秋
冬季节,需用 40℃热水洗浴,通过控水系统将 10℃冷水和水箱中热水进行调配,请问每
人平均用水量是多少 L?(不计热损失)
( 3 ) 控 温 系 统 某 时 刻 电 压 表 示 数 为 4V , 此 时 水 箱 中 水 温 是 多 少 ?
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参考答案与试题解析
一、选择题(共 13 小题,每小题 3 分,满分 39 分)
1.【解答】解:北斗导航卫星系统传递信息利用的是电磁波中的微波。
故选:C。
2.【解答】解:A、物体振动发出声音后经过介质传播到耳朵里才能听到声音,另外物体振
动产生的超声波或次声波,人耳也无法感知,故 A 错误;
B、声音的传播速度与介质的种类和温度有关,声音在不同介质中传播速度不同,温度越
高,传播速度越快,故 B 正确;
C、正发声体振动频率越高,音调越高,故 C 错误;
D、道路旁的隔音板是为了防止噪音的传播,故 D 错误。
故选:B。
3.【解答】解:
A、倒影属于平面镜成像,由平面镜成像的特点可知,所成的像是与物体等大的正立的虚
像,故 A 错误;
B、验钞机是利用紫外线使荧光物质发光,故 B 错误;
C、电影放映机的镜头是凸透镜,银幕上的图案是放映机生成的倒立、放大的实像,故 C
正确;
D、太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带是光的色散现象;光的色散现象属于光的折射,
故 D 错误。
故选:C。
4.【解答】解:
A、运动员向后划桨,给了水一个向后的作用力,同时也受到水向前的反作用力,所以龙
舟向前运动,说明物体间力的作用是相互的,故 A 正确;
B、划龙舟的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,好处是省距离,故 B 错误;
C、甲、乙两龙舟并排滑行,以乙为参照物,甲与乙之间没有位置变化,所以甲龙舟是静
止的,故 C 错误;
D、冲过终点后,龙舟慢慢停下来,原因是龙舟受到水的阻力作用;惯性大小只跟物体的
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质量大小有关,龙舟的质量不变,其惯性大小不变,故 D 错误。
故选:A。
5.【解答】解:A、核电站发电利用的是原子核的裂变,故 A 正确;
B、能量虽守恒,但可以利用的能源是有限的,不是取之不尽用之不竭的,故 B 错误;
C、水电站主要是将水中蕴含的机械能转化为电能,故 C 正确;
D、水能、太阳能可以从自然界源源不断地得到,属可再生能源,故 D 正确。
故选:B。
6.【解答】解:A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。故 A 正确;
B、冰是晶体,熔化时吸收热量,温度不变;玻璃是非晶体,熔化时吸收热量,温度升高;
故 B 错误;
C、只有在标准大气压下水的沸点才是 100℃.故 C 错误;
D、升华是物质由固态直接变成气态的过程,不是熔化和汽化的结合。故 D 错误。
故选:A。
7.【解答】解:
水蒸气会把瓶塞冲出。水蒸气对瓶塞做了功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,水蒸
气内能减少,温度降低。水蒸气发生液化形成小水珠,瓶口出现“白雾”,故 B 正确。
故选:B。
8.【解答】解:A、异种电荷间可以相互吸引,同时带电体还可以吸引轻小物体,因此,一
带正电的物体吸引另一轻小物体,则轻小物体或能带负电,也可能不带电,故 A 错误;
B、摩擦起电的实质是电子的转移,而不是创造了电荷,故 B 错误;
C、固体也可以被压缩,说明分子之间存在着斥力,故 C 错误;
D、把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,盐分子能进入蛋中,这就是鸭蛋与盐之
间的扩散现象,是分子在不停做无规则运动,故 D 正确。
故选:D。
9.【解答】解:A、下落到蹦床前运动员的质量不变,高度降低,速度变大,故重力势能减
少,动能增加,是重力势能转化为动能。故 A 正确;
B、运动员下降到最低点时,蹦床的形变程度最大,所以弹性势能最大。故 B 正确;
C、运动员在运动过程中需要克服空气阻力做功,一部分机械能会转化为人的内能,所以
越跳越低。想弹得更高,就要增加蹦床的弹性势能,而蹦床的弹性势能是通过消耗人体
的能量来获得的。故 C 正确;
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D、从整个系统来说能力是守恒的。但运动员在运动过程中需要克服空气阻力做功,一部
分机械能会转化为人的内能,所以若运动员不发力,不会一直运动下去。故 D 错误。
故选:D。
10.【解答】解:A、同一支自制密度计的重力不变,不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,
根据漂浮时浮力等于重力知,重力不变,浮力不变,故 A 正确,
B、根据 F 浮=
ρ
液 gV 排知,在浮力不变时,木棒浸入液体的体积越大,液体密度越小,故
B 正确;
C、读数时自制密度计在液体中处于漂浮状态,且下部较重,能直立在水中,不需要用手
扶住密度计,故 C 错误;
D、根据 F 浮=
ρ
液 gV 排=
ρ
液 gSh 知,在浮力、液体密度不变时,排开液体的体积不变,若
木棒越细,刻度值越稀,测量误差越小,故 D 正确。
故选:C。
11.【解答】解:A、湿木棒是导体,若有人触电,用湿木棒去分离人与电线,会使救人的
人发生触电事故。故 A 错误。
B、保险丝的材料是电阻大熔点低的铅锑合金制成的,铜丝是电阻小熔点高的材料不适合
做保险丝材料,不能起到保险的作用。故 B 错误。
C、电源插座应加保护盖,防止小孩误接触其中的火线发生触电事故。故 C 正确。
D、列车通过时,列车速度大,导致列车和安全线之间的空气流速增大压强减小,安全线
内侧的压强大,当人站在黄线的外侧,容易被大气压压向列车,容易出现交通事故,所
以不能站在安全线外侧。故 D 错误。
故选:C。
12.【解答】解:
因为甲、乙、丙都是实心圆柱体,
所以对水平地面的压强 p= = = = = =
ρ
gh;
由图知甲、乙、丙的高度 h 甲=h 乙<h 丙,且三者对地面的压强相等,
所以由 p=
ρ
gh 可知,三圆柱体的密度关系:
ρ
甲=
ρ
乙>
ρ
丙;
由图知甲、乙的底面积 S 甲<S 乙,高度 h 甲=h 乙,
所以 V 甲<V 乙,
因为
ρ
甲=
ρ
乙,m=
ρ
V,
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所以甲乙圆柱体的质量关系:m 甲<m 乙;
已知乙、丙的底面积 S 乙=S 丙,对地面的压强相等,
则由 p= = = 可知,乙丙圆柱体的质量关系:m 乙=m 丙;
所以三圆柱体的质量关系:m 甲<m 乙=m 丙;
故 A 正确、BCD 错。
故选:A。
13.【解答】解:由电路图可知,R1 与 R2 并联,电压表 V 测电源两端的电压,电流表测干
路电流,
(1)因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表 V 的示数不变,故 B 错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时通过 R1 的电流不变,
向左移动滑动变阻器滑片 P 的过程中,R2 接入电路中的电阻变小,
由 I= 可知,通过 R2 的电流变大,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变大,即电流表 A 的示数变大,故 A 错误;
(2)由电路图可知,R2 的滑片移至 a 端时会造成电源短路,
所以,滑片不可在 R2 上任意移动,故 C 错误;
(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,若滑片移到 b 端时,由 P=UI= 可知,R1 与 R2 的电功率之比:
= = = = ,故 D 正确。
故选:D。
二、解答题(共 9 小题,满分 45 分)
14.【解答】解:在草地上向右滚动的足球受到三个力的作用:竖直向下的重力 G、地面竖
直向上的支持力 N(弹力)、水平向左的摩擦力 f,力的作用点画在重心上。
如图所示:
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。
15.【解答】解:凸透镜对光线具有会聚作用,其折射光线靠近主光轴;过光心的光线经凸
透镜折射后传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。三条折射
光线的交点即为发光点 S 的像点 S′.如图所示:
16.【解答】解:在通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,即发明电流周围存在
磁场。电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是奥斯特发现的;
由图看出,电流从电磁铁上端流入,依据安培定则,四指顺着电流方向,大拇指应向上
握住电磁铁,所以上端为 N 极。
若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,由图可知,衔铁这段电磁吸力
的力臂小于密封罩的重力的力臂,根据杠杆的平衡条件,左侧电磁吸力应大于密封罩的
重力;
提不起,则应将滑动变阻器滑片向左移动,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,衔铁
这段电磁吸力就会变大。
故答案为:奥斯特;N;大于;左。
17.【解答】解:一个标准大气压能支持 760mm 高的水银柱,故此时玻璃管内水银柱高度
为 760mm;
(1)将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但长度会变大一些;将玻璃
管竖直上提,水银柱产生的压强等于大气压,即高度不变,还是 760mm 水银柱;
(2)一标准大气压能支持 10m 高的水柱,故水会充满玻璃管玻璃管;根据 P=
ρ
水 gh=
1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa,则玻璃管内底部的压强为 1.0×105Pa﹣1×
104Pa=9×104Pa。
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故答案为:760;(1)不变;不变;(2)会;9×104Pa。
18.【解答】解:(1)由图知,温度计的分度值为 0.1℃,则 a 温度计示数为 25.5℃。
(2)液体蒸发时需要吸收热量,所以酒精蒸发时会向温度计吸收热量,导致温度计的示
数降低。
(3)通过 b、c 温度计的示数可以看出,c 的示数低,b、c 温度计的主要区别在于液体
表面的空气流速不同,因此可得出液体蒸发的快慢与液体表面的空气流速有关;
(4)该同学用水代替酒精多次实验,若三根温度计示数差别不大,即水的蒸发快慢差别
不大,说明空气湿度较大,此时水不易蒸发,雨天或潮湿天气时空气湿度较大;
若温度计的示数差别很大,则说明空气湿度较小,晴天时空气湿度较小,
由此可以猜想可能的天气是雨天或潮湿天气;
故答案为:(1)25.5;(2)吸收;(3)液体表面的空气流速;(4)雨天(或潮湿天气)。
19.【解答】解:(1)由表中数据,第 3 次实验的有用功:W 有=Gh=2N×0.3m=0.6J;
绳子有效段数为 2,根据 s=nh,绳子自由端移动的距离 s=2h=2×0.3m=0.6m,
总功:W 总=Fs=1.7N×0.6m=1.02J;
机械效率:
η
= = ≈59%;
次数 钩码重力
(N)
提升高度
(cm)
有用功
(J)
拉力(N)总功(J) 机械效率
1 1.0 40 0.4 1.1 0.88 45%
2 1.5 40 0.6 1.4 1.12 54%
3 2.0 30 0.6 1.7 1.02 59%
4 2.5 40 1.0 2.0 1.60 63%
(2)纵向比较表中数据,钩码重力逐渐增大,滑轮组的机械效率增大;
原因:动滑轮重力不变,随着钩码重力增大,有用功在总功中所占的比例增大,机械效
率变大。
(3)实验中,额外功为克服动滑轮重力做的功与克服绳重、各种摩擦做的功之和,即绳
重、各种摩擦也会影响机械效率;
(4)在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W 总﹣W 有﹣W
轮,即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时,要控制物体提升的高度相同,故应通过
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比较第 1、2 和 4 组的数据;
△W1=W 总 1﹣W 有 1﹣W 轮=0.88J﹣0.4J﹣G 轮 h=0.48J﹣G 轮 h;
△W2=W 总 2﹣W 有 2﹣W 轮=1.12J﹣0.6J﹣G 轮 h=0.52J﹣G 轮 h;
△W3=W 总 3﹣W 有 3﹣W 轮=1.60J﹣1.0J﹣G 轮 h=0.6J﹣G 轮 h;
故重物的重力越大,差值△W 越大,原因是:所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多。
故答案为:(1)如上表所示;
(2)增大;动滑轮重力不变,随着钩码重力增大,有用功在总功中所占的比例增大,机
械效率变大;
(3)绳重、各种摩擦;
(4)4;越大,所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多。
20.【解答】解:
(1)
①
同一种合金材料的 a、b、c;a、b 长度相同,粗细不相同,a、b 两次电表示数不
同,比较 a、b 两次电表示数,Ia<Ib,可以得出电阻大小跟导体横截面积有关。
②
b、c 粗细相同,材料相同,长度不同,b、c 两次电表示数不同,Ib<Ic,由此可得,
电阻大小跟导体长度有关,。
③
已知 Ia<Ib,Ib<Ic,由欧姆定律可知,Ra>Rb,Rb>Rc.由此可以得出:三个电阻丝
阻值从大到小关系是 Ra>Rb>Rc。
(2)
①
用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在 a、b、c 电阻丝的中点处,然后使 a、b、c
电阻丝能同时通电发热,吸热多的蜡油先熔化,则小木棍先掉落,因此可利用小木棍掉
落的时间来反映电阻丝发热量的大小。
②
由图可知,三个电阻丝首位顺次连接,并联接入电路;补充图如下:
③
已知三个电阻丝阻值从大到小关系是 Ra>Rb>Rc。
由 Q=W= t 可得,三电阻丝吸热关系 Qc>Qb>Qa。
所以观察到小木棍掉落的先后顺序是 c、b、a。
由乙同学的实验可得出:通电时间相同的情况下,电阻大的电阻丝产生的电热反而少了,
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是因为电流不同;
因此在相同的通电时间内,当通过电阻的电流相同(串联)时,电阻大的电热就多;当
电阻的电压相同(并联)时,电阻大的电热就少。
故答案为:(1)
①
横截面积;
②
长度;
③
Ra>Rb>Rc;
(2)
①
小木棍掉落的时间;
②
并联;见上图;
③
c、b、a;少;通过电阻的电流相同(串
联);电阻的电压相同(并联)。
21.【解答】解:(1)由 p=
ρ
gh 可得,未知液体的密度
ρ
= = =1.6×
103kg/m3;
(2)正方体金属块边长 V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10﹣3m3,
金属块未露出液面前,V 排=V=1×10﹣3m3,
金属块所受浮力 F 浮=
ρ
gV 排=1.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=16N;
(3)匀速提升 5s 上升的高度 h′=vt=2cm/s×5s=10cm=0.1m,
因 10cm<40cm,所以可知金属块仍然浸没在液体中,
绳子的拉力:F=G﹣F 浮=66N﹣16N=50N,
拉力所做的功 W=Fh′=50N×0.1m=5J。
答:(1)未知液体的密度为 1.6×103kg/m3;
(2)金属块未露出液面前,金属块所受浮力为 16N。
(3)若金属块重 66N,在匀速提升 5s 过程中拉力所做的功为 5J。
22.【解答】解:
(1)“3000R/kW•h”表示每消耗 1kW•h 的电能,电能表的转盘转 3000 转,
则电能表的转盘转 150 转,电热水器消耗的电能:
W= =0.05kW•h。
电热水器的额定功率:
P═ = =3kW=3000W;
(2)由
ρ
= 可得,水箱内热水的质量:m 热水=
ρ
水 V=1.0×103kg/m3×60×10﹣3m3=60kg,
设需要加入冷水的质量为 m 冷,
则达到热平衡时(即水温最终为 40℃),热水放出的热量等于冷水吸收的热量,
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即:cm 热水△t1=cm 冷水△t2,
化简得:m 热水△t1=m 冷水△t2,
代入数据有:60kg×(75℃﹣40℃)=m 冷水(40℃﹣10℃),
解得 m 冷水=70kg,
因原来水箱中有热水 60kg,则此时水的总质量:m 总=m 热水+m 冷水=60kg+70kg=130kg,
共 4 人要洗浴,则每人需要水的质量:m′= = =32.5kg,
由
ρ
= 可得,每人需要水的体积:V′= = =32.5×10﹣3m3=
32.5L;
(3)由图 a 可知,R1 与 R2 串联,电压表测定值电阻 R1 的电压,
已知电源电压 U=9V,控温系统某时刻电压表示数为 4V,即 R1 两端电压 U1=4V,
则 R2 两端电压:U2=U﹣U1=9V﹣4V=5V,
已知 R1=4
Ω
,由 I= 可得,流经 R1 的电流:I1= = =1A,
串联电路中电流处处相等,则 I=I1=I2=1A,
由 I= 可得 R2 的电阻值:R2= = =5
Ω
,
R2 为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图 b 所示,其图象为一次函数,
设其关系为 R2=kt+b,
由图象可知,当温度 t=0℃时,R2=8
Ω
;当温度 t′=80℃时,R2′=4
Ω
,
则有:8
Ω
=k×0℃+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
①4
Ω
=k×80℃+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
②解得 k=﹣ ,b=8,
所以 R2=﹣ t+8,
将 R2=5
Ω
代入 R2=﹣ t+8 可得,t=60℃,
即此时水箱中水温是 60℃。
故:(1)0.05;3000;
(2)每人平均用水量是 32.5L;
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(3)此时水箱中水温是 60℃。