【中考物理】填空题专练(含详细解析)
一.填空题(共50小题)
1.测量是生活和学习中一项基本技能,图甲中物体的长度为 cm;图乙中物体质量为 g。
2.学校研究性学习小组,测量一种矿石的质量。
调节天平平衡后,小明用天平测量矿石块的质量,如图1所示,指出实验操作中的错误: 。改正错误后,小明用正确的方法称矿石块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则矿石块的质量m为 g。
3.甲、乙两物体的密度比是2:3,体积之比是8:5,则甲、乙两物体的质量之比是 ;如果将甲物体切去
,将乙物体切去
,则剩下的甲、乙两物体的密度比是 。
4.某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为5kg/m3,给急救病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3;病人需要冰块进行物理降温,取450g水凝固成冰后使用,其体积增大了 cm3(ρ冰=0.9×103kg/m3)。
5.一个容器的质量为200g,装满水时总质量是700g,装满某种液体时总质量是600g,这个容器的容积是 cm3,此液体的密度是 kg/m3.若将容器中的液体倒掉一部分,则剩余液体的密度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.A、B两车分别从P、Q两点同时同向运动,经过6秒A、B相遇,它们是s﹣t图象分别如图甲、乙所示,由此可知vA vB(填“>”、“=”或“<”),P、Q间的距离为 m。
7.如图是某物体的s﹣t图像,由图像可知前5s内物体通过的路程是 m,在5s﹣15s内物体运动的速度是 m/s。
8.鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了…”,其中“山…向船尾跑去了”所选的参照物是 ,如果以河岸为参照物,船是 的。
9.A、B两车均做匀速直线向东运动,运动路程和时间对应关系如图所示。已知A、B两车速度之比为1:2,则甲描述的是 车的s﹣t图象(选填“A”或“B”);若A、B两车行驶的路程之比为2:1,则所需时间之比是 。若以甲为参照物,乙车向 运动。
10.如图是张老师利用手机直播网课的情景。手机的镜头相当于 ,当手机取景框内只看到电子白板时,为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字,手机应该 (选填“远离”或“靠近”)黑板,黑板上文字所成的像是 (选填“放大”或“缩小”)的像。
11.二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 (填“反”或“折”)射;用手机扫描二维码时,手机的镜头相当于 镜,二维码图案通过手机镜头成 (填“实”或“虚”)像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 (填“物距”或“像距”)。
12.2013年6月20日,我国宇航员王亚平在“天宫一号”完成了太空授课,图甲是她做水球实验时的情景,水球相当于 镜,通过水球可以看到她的 像(选填“实”或“虚”),这种成像规律在生活中的应用是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。李佳同学将一只透镜放在眼前10cm处玩赏时,被别的同学拍下了照片(如图乙),据此推断该透镜的焦距f满足的条件是f 10cm(选填“>”“<”或“=”)。
13.在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小华将凸透镜正对阳光,再把一张白纸放在它的下方,如图所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L.你认为凸透镜的焦距f (可能大于/等于/一定小于)距离L.然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距f一定 (大于/等于/小于)刚才测得的距离L。
14.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 m以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
15.如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平地面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为 N。
16.运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图,当车开动时,气泡将向 运动;刹车时,气泡将向 运动,其原因是 具有惯性。
17.如图所示是足球运动中“头球攻门”的情景,当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的 (选填“形状”或“运动状态”),顶球时运动员给球施加了力,但是头也会感到痛,说明物体间力的作用是 的。
18.如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 N。
19.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图象可知,0﹣2s内,物体是 (选填“运动”,“静止”)的,当t=1s时,物体受到的摩擦力 N。2s~4s物体加速运动,推力 (选填“大于”、“小于”、“等于”)摩擦力,t=3s时,物体受到的摩擦力为 N,t=5s时,物体受到的摩擦力为 N。
20.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关。(以上两空选填“压力”或“接触面粗超程度”)
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板,图戊对读数有什么好处 。
21.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm,则水对容器底的压强为 Pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么水对容器底的压强将 ,容器对水平桌面的压强将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=9.8N/kg)
22.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 N,木块重力为 N,细线对木块的最大拉力为 N.(g取10N/kg)
23.如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计 在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”)。将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1 ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1 m2.(后两空选“<”、“=”或“>”)
24.某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3N,体积为500cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N,g=10N/kg,盐水密度是 kg/m3;若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是 N.(一切摩擦与阻力均忽略不计)
25.如图所示是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,放在水平桌面上,已知B端顶面离容器底6cm,A端内液面离容器底26cm,则B端顶面距离液面的深度 ,B端顶面受到水的压强为 。
26.如图所示,用滑轮组拉动重为70N的物体A,使物体A在水平方向上移动5m,所用拉力F为20N,地面对物体A的摩擦力为30N,则拉力F做的功为 J,滑轮组的机械效率为 。
27.如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1﹣3s木箱做 (选填“匀速”或“变速”)运动;3~5s推力对木箱做的功是 J.
28.如图1所示,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,此过程中,推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。在第2s时刻,木箱受到的摩擦力f= N,在0~1s内,推力对木箱所做的功 J。
29.往车上装货物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示。工人用5m长的斜面,把120kg的重物提高2m,需要的推力是 N.(不计摩擦阻力,g取10N/kg)
30.如图所示,利用斜面向上移动物体可以 (选填“省力”“省距离”“省功”),小明把质量为50kg的木箱沿斜面拉了10m,使木箱上升了4m,如图所示沿斜面向上用的拉力F=250N,木箱以0.2m/s的速度匀速上升的过程中,斜面的机械效率为 ,木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为 N.(g取10N/kg)
31.利用如图所示的斜面移动物体可以 (选填“省力”或“省距”)。如果斜面长1m,高0.2m,现用平行于斜面的拉力,将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端,此时斜面的机械效率为50%,则拉力大小为 ,此过程中拉力做的总功为 。
32.利用如图所示的斜面提升物体可以 (选填“省力”或“省功”)。用平行于斜面的拉力,将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面,物体移动的距离为1m,上升的高度为0.2m。已知斜面的机械效率为50%,则拉力大小为 N.该斜面对物体施加的摩擦力大小为 N。
33.用天然气灶烧水时,这是通过 的方式增加水的内能,如果这个过程中燃料燃烧放出了1.26×106J的热量,这些能量可以使 kg、初温为20℃的水加热到沸腾。[在标准大气压下,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
34.运载卫星的火箭常常选用液体燃料偏二甲肼,它具有较高的 ,与其它燃料相比较,完全燃烧相同质量的该燃料,可以释放出更多的 ,如果该燃料的热值是4.25×107J/kg,表示完全燃烧1kg的偏二甲肼,可以放出 J的热量。
35.汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用水的 较大的性质,如果汽车散热器中装有10kg的水,在水温升高30℃的过程中,水吸收的热量是 J.[c水=4.2×103J/(kg·℃)
36.如图所示的四幅图。甲、乙实验中汽油机做功冲程原理相同的是 图所示演示实验;丙、丁两图中表示汽油机压缩冲程的是 图。
37.一台单缸四冲程汽油机,飞轮每秒钟转动40圈,该汽油机每秒做功 次,完全燃烧0.1kg汽油释放的热量为 J,若这些热量的42%被水吸收,可以将46kg的水由20℃加热到 ℃。[q=4.6×107J/kg,c=4.2×103J/(kg·℃)]
38.天然气是一种清洁燃料,市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴油或汽油。它燃烧时释放的内能转化为汽车的机械能。已知天然气的热值为7×107J/m3,某汽车消耗4L天然气所释放的热量为 J(假设天然气完全燃烧)。
39.2020年6月23日,长征三号运载火箭托举着“北斗三号”最后一颗组网卫星奔向太空。火箭装载的燃料具有热值 的特点;火箭加速升空时,卫星的机械能 。
40.两个电阻A和B,在一定温度下,电流与其两端电压的关系如图所示,A的阻值为 Ω;将它们并联后接在5V的电源上,通过它们的总电流为 A;如果将它们串联接在3V的电源上,通过它们的电流为 A。
41.如图所示,电路中电源电压恒定,定值电阻R1=10Ω,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A;同时闭合开头S1、S2,电流表示数为0.4A,则R2的阻值为 Ω。
42.如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是 V,定值电阻R的阻值是 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
43.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。
44.如图电路,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,滑动变阻器R2的最大阻值是 Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为 A。
45.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为 Ω,电源电压为 V。
46.如图所示小明家的电能表,是用来测量家中用电器消耗电能的,现让一盏“220V 100W”的电灯单独正常工作2h,消耗的电能为 J,电能表的转盘转动 转。
47.如图所示为小熊家里的单相电子式电能表,其示数为 kW·h;若电路中只有一个“220V 1800W”电热水壶正常工作1min,电能表的指示灯闪烁了 次。
48.在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2min,测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r,热水器的实际功率为 W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温 ℃。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 (选填“粗”或“细”)。
[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
49.Wifi是一种可以将个人电脑、手机等终端设备以无线方式互相连接的技术。常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现。无线路由器是通过 波向四周有效范围内的终端传递信息,其传播速度 (选填“大于”“等于”“小于”)光速。
50.“小度在家”是百度AI首款智能视频音箱,如图所示,通过连接Wi﹣Fi和利用 以无线的方式让用户通过语音实现影音娱乐、信息查询等多功能的操作。它可以直接根据用户的语音指令来完成指定操作,说明声音可以传递 (选填“能量”或“信息”);显示屏上的图像是由红、蓝三种色光混合而成的。
参考答案
一.填空题(共50小题)
1.测量是生活和学习中一项基本技能,图甲中物体的长度为 1.90 cm;图乙中物体质量为 76.8 g。
【分析】(1)由于该刻度尺的零刻度已经磨损,因此需要将紧挨物体左侧的3.00cm当作“零”刻度,然后让最后的读数减去“零”刻度的读数即为该木块的长度,注意刻度尺的读数需要进行估读;
(2)用天平测物体质量时,物体放在天平的左盘中,砝码放在天平的右盘中;天平砝码与游码示数之和是天平所测物体的质量;读数时认清量程和分度值。
【解答】解:由图知:
(1)刻度尺的分度值是1mm,起端以3.00cm作为“零”刻度,末端刻度值为4.90cm,因此物体的长度为:4.90cm﹣3.00cm=1.90cm;
(2)天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码显示质量的和,该天平的分度值为0.2g,
所以物体的质量是m=50g+20g+5g+1.8g=76.8g。
故答案为:1.90;76.8。
【点评】此题考查的刻度尺、天平的读数方法,在读数前一定要观察仪器的量程和分度值;需要注意的是长度的测量需要进行估读。
2.学校研究性学习小组,测量一种矿石的质量。
调节天平平衡后,小明用天平测量矿石块的质量,如图1所示,指出实验操作中的错误: 用手拿砝码 。改正错误后,小明用正确的方法称矿石块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则矿石块的质量m为 47.4 g。
【分析】在加减砝码时,应用镊子。如果砝码不能使天平平衡,再移动游码。
天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值。
【解答】解:由图1知,在称量过程中,小明用手拿砝码了,这样会使砝码生锈;
由图2知,标尺的分度值为0.2g,物体的质量m=20g+20g+5g+2.4g=47.4g。
故答案为:用手拿砝码;47.4。
【点评】此题是测量矿石的质量,考查了有关天平的使用和读数,读数时注意标尺的分度值。
3.甲、乙两物体的密度比是2:3,体积之比是8:5,则甲、乙两物体的质量之比是 16:15 ;如果将甲物体切去
,将乙物体切去
,则剩下的甲、乙两物体的密度比是 2:3 。
【分析】(1)知道甲、乙两物体的密度之比和体积之比,根据密度公式求出两者的质量之比;
(2)密度是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量和体积无关。
【解答】解:∵ρ=
,且ρ甲:ρ乙=2:3,V甲:V乙=8:5,
∴甲、乙两物体的质量之比:
=
=
×
=×
=
,
∵密度是物质的一种特性,与物体的质量和体积无关,
∴将甲物体切去
,将乙物体切去
,则剩下的甲、乙两物体的密度比仍为2:3。
故答案为:16:15;2:3。
【点评】本题考查了密度公式的应用和密度的特性,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒。
4.某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为5kg/m3,给急救病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 2.5 kg/m3;病人需要冰块进行物理降温,取450g水凝固成冰后使用,其体积增大了 50 cm3(ρ冰=0.9×103kg/m3)。
【分析】(1)氧气用掉一半,质量减半,氧气还充满整个氧气瓶,体积保持不变,根据密度公式求得剩余氧气的密度。
(1)已知水的质量,根据公式m=ρV可求水的质量,水结冰后,质量不变,根据公式V=可求冰的体积。然后利用冰的体积减去水的体积,即为45g的水结成冰,体积增大了多少。
【解答】解:一瓶氧气的密度为5kg/m3,给人供氧用去了一半,质量减半,而体积保持不变,根据ρ=
可得氧气的密度变为原来的一半,密度为:ρ′=2.5kg/m3;
水的质量为m=450g=0.45kg;
由ρ=
可得水的体积V水=
=
=4.5×10﹣4m3=450cm3,
水结冰后质量不变,由ρ=
可得冰的体积V冰=
==0.5×10﹣3m3=500cm3。
水结成冰,体积增大了△V=V冰﹣V水=500cm3﹣450cm3=50cm3。
故答案为:2.5;50。
【点评】本题考查密度公式的应用,本题关键,一是气体没有固定的体积和形状,装入瓶子后,质量变化,体积保持不变;二是对于固体和液体来说,物体的密度与物体的体积和质量无关。
5.一个容器的质量为200g,装满水时总质量是700g,装满某种液体时总质量是600g,这个容器的容积是 500 cm3,此液体的密度是 0.8×103 kg/m3.若将容器中的液体倒掉一部分,则剩余液体的密度将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】①已知容器质量和装满水的总质量,可以得到水的质量;已知水的质量和密度,可以得到水的体积,也就是容器的容积;已知容器质量和装满液体的总质量,可以得到液体的质量,液体体积与容器容积相等,已知液体质量和体积,可以得到液体的密度;
②密度是物质本身的一种特性,决定于液体的种类、状态和温度,与质量、体积没有关系。
【解答】解:
①水的质量为m水=m1﹣m0=700g﹣200g=500g,
因为ρ=
,
所以容器的体积为V=V水=
=
=500cm3;
液体的质量为m液=m2﹣m0=600g﹣200g=400g,
液体的密度为ρ液=
=
=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3;
②液体倒掉一部分,质量和体积减小,但物质种类、状态和温度没有变化,所以密度不变。
故答案为:500;0.8×103;不变。
【点评】此题考查的是我们对密度物理意义及公式、公式变形的掌握和应用,注意单位换算。
6.A、B两车分别从P、Q两点同时同向运动,经过6秒A、B相遇,它们是s﹣t图象分别如图甲、乙所示,由此可知vA < vB(填“>”、“=”或“<”),P、Q间的距离为 9 m。
【分析】根据运动的路程与时间图象可以得出求出运动的速度,图a中的时间为6s时,路程为3m;图b中时间为6s时,路程为12m,分别计算出其速度来,比较即可;
【解答】解:(1)根据图示可知,当t=12s时,A通过的路程为6m;当t=6s时,B通过的路程为12m;
A的速度:vA=
=
=0.5m/s;即
B的速度:vB=
=
=2m/s;所以vA<vB;
(2)由图象读出经过6s时,A车行驶的路程sA=3m,B车行驶的路程sB=12m,所以P、Q间的距离为s=sB﹣sA=12m﹣3m=9m。
故答案为:<;9;
【点评】读懂题意,并能从图中找出关键的数据进行分析判断是解决该题的关键。
7.如图是某物体的s﹣t图像,由图像可知前5s内物体通过的路程是 0 m,在5s﹣15s内物体运动的速度是 0.4 m/s。
【分析】先根据图像判断前5s内物体的运动状态,然后确定前5s内物体通过的路程;根据图像判断物体在5s﹣15s内的运动状态,然后根据图像信息以及速度公式求出物体运动的速度。
【解答】解:根据图像可知,前5s内物体始终静止,因此前5s内物体通过的路程是0m;
根据图像可知5s﹣15s内物体做匀速直线运动,所用的时间t=15s﹣5s=10s,
物体在5s﹣15s内通过的路程s=6m﹣2m=4m,
因此在5s﹣15s内物体运动的速度:v=
=
=0.4m/s。
故答案为:0;0.4。
【点评】本题考查速度的计算和物体运动状态的判断,关键能从图中读出有用信息。
8.鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了…”,其中“山…向船尾跑去了”所选的参照物是 船 ,如果以河岸为参照物,船是 运动 的。
【分析】判断一个物体的运动情况时,必须先确定一个作为标准的参照物,分析研究对象和参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】解:分析题意可知,题中的研究对象是“山”,它的运动状态是“向船尾跑去了”,即山在“运动”。以船为参照物,船与山之间的距离发生了变化,而且船向前行,以船为参照物,山在“后退”;如果以河岸为参照物,船相当于河岸的位置发生了变化,所以船是运动的。
故答案为:船;运动。
【点评】此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握,研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论。
9.A、B两车均做匀速直线向东运动,运动路程和时间对应关系如图所示。已知A、B两车速度之比为1:2,则甲描述的是 车的s﹣t图象(选填“A”或“B”);若A、B两车行驶的路程之比为2:1,则所需时间之比是 4:1 。若以甲为参照物,乙车向 西 运动。
【分析】(1)A、B两车都做匀速直线运动,在s﹣t图象上,取某一时间t,得出在时间t内A、B各走的路程,
根据速度公式得出哪个速度大,然后分析答题。
(2)已知两车的速度之比与路程之比,由速度公式的变形公式可以求出两车运动的时间之比。
(3)物体是处于运动还是静止,取决于所选的参照物,参照物不同,得出的结论往往不同,这就是运动和静止的相对性。
【解答】解:(1)由s﹣t图象可知,在相等时间t内,车的路程s甲>s乙,
由速度公式v=
可知,v甲>v乙,因为A、B两车速度之比为1:2,
即B车的速度大,A车的速度小,所以甲描述的是B车的s﹣t图象;
(2)vA:vB=1:2,sA:sB=2:1;
由:v=
得,t=
;
需时间之比:tA:tB=
:
=
:
=4:1;
(3)A、B两车均做匀速直线向东运动,因为v甲>v乙;以甲车为参照物,乙车的位置不断向西变化。
故答案为:B;4:1;西。
【点评】本题考查了速度公式的应用,利用好控制变量法(取相同时间)、根据s﹣t图象得出s甲、s乙的大小关系是本题的关键。
10.如图是张老师利用手机直播网课的情景。手机的镜头相当于 凸透镜 ,当手机取景框内只看到电子白板时,为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字,手机应该 远离 (选填“远离”或“靠近”)黑板,黑板上文字所成的像是 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的像。
【分析】(1)凸透镜成像规律之一是:u>2f,成倒立缩小的实像,主要应用在照相机;
(2)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。
【解答】解:(1)手机的镜头相当于一个凸透镜,物体通过它可以成倒立缩小的实像;故黑板上文字所成的像是缩小的;
(2)为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字,应该让像变小一些,则手机远离黑板,增大物距。
故答案为:凸透镜;远离;缩小。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,一定熟练掌握成像规律的内容,还考查了成像规律的变化,要搞清像距和物距的关系。
11.二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 反 (填“反”或“折”)射;用手机扫描二维码时,手机的镜头相当于 凸透 镜,二维码图案通过手机镜头成 实 (填“实”或“虚”)像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 物距 (填“物距”或“像距”)。
【分析】二维码会反射光线;凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;自拍杆可以增大镜头与人之间的距离。
【解答】解:
看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射,反射的光线进入人的眼睛;
手机的镜头为凸透镜,二维码反射的光经过摄像头后,成倒立、缩小的实像;
用自拍杆拍照时,增大了人与镜头间的距离,增大了物距。
故答案为:反;凸透;实;物距。
【点评】本题考查光的反射现象、凸透镜成像及其应用,与实际生活联系密切,是一道中档题。
12.2013年6月20日,我国宇航员王亚平在“天宫一号”完成了太空授课,图甲是她做水球实验时的情景,水球相当于 凸透 镜,通过水球可以看到她的 实 像(选填“实”或“虚”),这种成像规律在生活中的应用是 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。李佳同学将一只透镜放在眼前10cm处玩赏时,被别的同学拍下了照片(如图乙),据此推断该透镜的焦距f满足的条件是f > 10cm(选填“>”“<”或“=”)。
【分析】凸透镜成实像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f.应用于照相机;
u<f,成正立、放大的虚像。应用于放大镜。
【解答】解:根据图甲可知,像为倒立、缩小的实像,那么水球相当于凸透镜,照相机(或摄像机等)就是利用这一成像原理。
由图乙可知,李佳同学将一只透镜放在眼前10cm处玩赏时,李佳同学的眼睛被放大了,根据凸透镜成像规律u<f,成正立、放大的虚像,可知该透镜的焦距满足的条件是f>10cm。
故答案为:凸透;实;照相机;>。
【点评】根据物距和像距的关系,判断凸透镜成像性质和应用,是一种常用的方法,一定要熟练掌握。
13.在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小华将凸透镜正对阳光,再把一张白纸放在它的下方,如图所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L.你认为凸透镜的焦距f 可能大于 (可能大于/等于/一定小于)距离L.然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距f一定 小于 (大于/等于/小于)刚才测得的距离L。
【分析】(1)这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,从这两种可能进行分析。
(2)一定要明确焦点之前的光线是会聚的,焦点之后的光线是发散的。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点,这点是凸透镜的焦点,光线到达焦点并且继续向前射出,这个非最小的光斑可能在焦点之前,也可能在焦点之后。如果光斑在焦点之前,焦距会大于L,如果光斑在焦点之后,焦距会小于L。
如果凸透镜远离白纸,此时光斑变大,说明光斑在焦点之后,焦距小于L。
如果凸透镜远离白纸,此时光斑变小,说明光斑在焦点之前,焦距大于L。
故答案为:(1)可能大于;(2)小于。
【点评】本题要明确光线会聚成点之后,还沿原路继续向前射出。
14.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 0.05 m以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将 变小 (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
【分析】(1)根据凸透镜成像的几种情况和应用进行判断:u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
(2)当物距大于焦距时,凸透镜成实像;凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;凸透镜成虚像时,物距增大,像变大。
【解答】解:由凸透镜成像规律可知,u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,由图象可知,u=v=2f=10cm 时,所以f=5cm=0.05m,
用该凸透镜作放大镜使用时,u<f,成正立、放大的虚像,即被观察的物体到透镜的距离在0.05m以内;
把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,物距增大,像距减小,像变小;
故答案为:0.05;变小。
【点评】凸透镜成像的四种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距、像距、像之间的关系,是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
15.如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平地面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 30 N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为 30 N。
【分析】此题应利用二力平衡的知识,求出摩擦力,摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与推力无关。
【解答】解:
(1)甲图中推力在B上,以AB为研究对象,AB做匀速直线运动,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,以B为研究对象,相对于A处于静止状态,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为30N;
(2)若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,乙图中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为30N。
故答案为:30;30。
【点评】本题主要考查摩擦力大小的影响因素,影响因素不变,摩擦力的大小也不变,但是注意摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出。
16.运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图,当车开动时,气泡将向 前 运动;刹车时,气泡将向 后 运动,其原因是 液体 具有惯性。
【分析】解决此题要知道惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都有惯性;运输车内的液体质量较大,所以会有较大的惯性,即有保持原来的运动状态的性质。
【解答】解:
当车开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向后运动,故会将气泡挤向前方;
刹车时,液体由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,所以会将气泡挤向后方,气泡将向后运动;
在此过程中,虽然气泡和液体都有惯性,但液体的质量大,惯性大,所以气泡的运动会直接受到液体惯性的影响。
故答案为:前;后;液体。
【点评】惯性是物体本身具有的保持原来运动状态不变的一种性质,会利用惯性解释一些生活现象。本题中,知道液体的惯性更大是解答的关键。
17.如图所示是足球运动中“头球攻门”的情景,当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的 运动状态 (选填“形状”或“运动状态”),顶球时运动员给球施加了力,但是头也会感到痛,说明物体间力的作用是 相互 的。
【分析】(1)力的作用效果是改变物体的形状或改变物体的运动状态。物体的形状改变的越大,力的作用效果越明显。物体运动快慢或运动方向的改变都表明物体的运动状态改变。
(2)一个物体对另一个物体施加作用的时候,同时这个物体也受到另一个物体对它施加的力的作用,这就是力作用的相互性。
【解答】解:
(1)比赛中,运动员用头将迎面飞来的足球顶回,足球的运动方向改变,是力作用的结果,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)运动员的头部会有疼痛感,表明运动员的头部对球施加力作用时候,运动员的头部同时受到球对头部施加的力的作用,说明物体间力的作用是相互的;
故答案为:运动状态;相互。
【点评】本题不但要求掌握力的作用效果、力作用的相互性,还要会进一步分析、理解和应用。
18.如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 右 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 12 N。
【分析】物体B处于平衡状态,据此判断其所受摩擦力的大小。根据摩擦力的概念可判断其所受摩擦力的方向。
对A进行受力分析,再进一步确定地面对A的摩擦力大小。
【解答】解:弹簧测力计的示数为3N,则弹簧测力计对B的拉力为3N,方向向左;B水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为3N;摩擦力水平向右;
以A为研究对象,它受到向右的拉力为15N,同时受到地面对它的摩擦力和物体B对它的摩擦力,二者之和为15N,
所以地面对物体A的摩擦力为15N﹣3N=12N。
故答案为:右;12。
【点评】本题考查摩擦力的大小计算与方向的判断,要学会对物体进行受力分析,知道各个力之间的关系是正确解答的关键。
19.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图象可知,0﹣2s内,物体是 静止 (选填“运动”,“静止”)的,当t=1s时,物体受到的摩擦力 2 N。2s~4s物体加速运动,推力 大于 (选填“大于”、“小于”、“等于”)摩擦力,t=3s时,物体受到的摩擦力为 4 N,t=5s时,物体受到的摩擦力为 4 N。
【分析】(1)从速度图象中分析0﹣2s时物体的速度大小即可得出当t=1s时物体所处的状态;
(2)首先从速度图象中4﹣6s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的摩擦力。
【解答】解:(1)由丙图知:0﹣2s时物体的速度大小为零;则当t=1s时物体处于静止状态,推力的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故物体受到的推力F等于物体受到的摩擦力,即摩擦力为2N;
(2)2s~4s物体加速运动,合力方向向右,推力大于摩擦力;
由丙图知:4﹣6 s时,物体匀速运动,由乙图知:4﹣6s内,推力:F=4N,由于物体处于平衡状态,受平衡力作用,由平衡条件得:f=F=4N;
2s~4s物体加速运动时,物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,为4N;
故答案为:静止;2;大于;4;4。
【点评】v﹣t图象、F﹣t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
20.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 必须 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 丁 (选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 压力 有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度 有关。(以上两空选填“压力”或“接触面粗超程度”)
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明 不一定 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板,图戊对读数有什么好处 准确 。
【分析】(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
(2)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,接触面越光滑、物体间的压力越小,滑动摩擦力越小;
(3)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论;
(4)根据控制变量法的要求分析答题;
(5)实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动,可以使弹簧测力计固定,拉动物体下面的长木板,物体相对运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,并且弹簧测力计处于静止状态,便于读数,实验过程中不必要求长木板进行匀速直线运动。
【解答】解:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小;
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(5)由图2所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板;弹簧测力计固定不动,便于读数。
故答案为:(1)必须;等于;(2)丁;(3)压力;接触面粗糙程度;(4)错误;(5)不一定;准确。
【点评】本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题,熟练应用控制变量法是正确解题的关键。
21.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm,则水对容器底的压强为 588 Pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么水对容器底的压强将 变大 ,容器对水平桌面的压强将 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=9.8N/kg)
【分析】(1)知道容器内水面到容器底的距离,根据p=ρgh求出水对容器底的压强;
(2)把该容器倒放在该桌面上后,容器内水的深度变大,容器与水平桌面的接触面积变小,根据p=ρgh可知水对容器底压强的变化,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知容器对桌面的压力变化,根据p=
可知容器对水平桌面压强的变化。
【解答】解:(1)水对容器底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×6×10﹣2m=588Pa;
(2)把该容器倒放在该桌面上后,容器内水的深度变大,容器与水平桌面的接触面积变小,
由p=ρgh可知,水对容器底部的压强变大;
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,容器对桌面的压力不变,
由p=
可知,容器对水平桌面的压强变大。
故答案为:588;变大;变大。
【点评】本题考查了液体压强的计算和液体压强、固体压强公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
22.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 15 N,木块重力为 9 N,细线对木块的最大拉力为 6 N.(g取10N/kg)
【分析】(1)根据图象可知木块全部淹没时受到的浮力最大,则根据刚刚漂浮和细线刚好张紧到水直到木块上表面与液面相平时水面升高的高度,求出木块的高度,根据V=Sh求出木块的体积,由于木块刚浸没,则利用F浮=ρ水gV排求出受到的浮力;
(2)根据图象读出木块刚好漂浮时木块底部受到水的压强,利用G=F向上=pS即可求出木块重力;
(3)木块受到的最大浮力与重力之差,即可细线对木块的最大拉力。
【解答】解:
(1)根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm;
所以木块的高度:L=9cm+(22cm﹣16cm)=15cm=0.15m;
则木块的体积:V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10﹣3m3,
木块全部淹没时受到的浮力最大为:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣3m3=15N。
(2)由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,
则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,
所以,木块重力:G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N;
(3)直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,
由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
F拉=F浮﹣G=15N﹣9N=6N。
故答案为:15;9;6。
【点评】本题综合考查阿基米德原理、液体压强和物体受力平衡的分析以及实图能力,关键是从图象上读出有用的信息,本题具有一定的难度。
23.如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计 漂浮 在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”)。将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1 < ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1 = m2.(后两空选“<”、“=”或“>”)
【分析】根据漂浮条件可以判断密度计在不同的液体中受到浮力的大小关系;从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系;根据浮力的关系得出排开物体质量的关系。
【解答】解:密度计放在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,
即:F浮1=F浮2=G,
由图知密度计排开液体的体积V排1>V排2,
由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,
密度计排开甲液体的体积大,所以甲液体的密度小,即ρ1<ρ2。
两次浮力相等,根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等,所以两次排开液体的质量相等。
故答案为:漂浮;<;=。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好密度计测液体密度时漂浮(F浮=G)是本题的关键。
24.某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3N,体积为500cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N,g=10N/kg,盐水密度是 1100 kg/m3;若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是 3 N.(一切摩擦与阻力均忽略不计)
【分析】(1)已知木块的重力和浸没在水中受到的拉力,可以得到木块受到的浮力;已知木块受到的浮力和浸没时排开液体的体积,利用阿基米德原理变形公式得到液体的密度;
(2)已知木块重力,可以得到质量,已知木块质量和体积,可以得到密度;将木块密度与液体密度比较,确定木块浮沉,最后得到木块静止时受到的浮力;
【解答】解:
(1)木块受到的浮力为F浮=F+G=3N+2.5N=5.5N;
因为F浮=ρ液gV排,
所以液体的密度为ρ液=
=
=1100kg/m3;
(2)因为G=mg,
所以木块的质量为m=
=
=0.3kg;
木块的密度为ρ=
=
=600kg/m3,
因为ρ<ρ液,
所以木块将上浮,最终静止在液面上,
受到的浮力为F浮′=G=3N。
故答案为:1100;3;
【点评】此题考查的是阿基米德原理和物体浮沉条件的应用、液体压强的计算,涉及到重力公式、密度公式的应用,是一道综合性较强的题目,熟悉基本规律,对木块进行正确的受力方向,是解答此题的关键。
25.如图所示是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,放在水平桌面上,已知B端顶面离容器底6cm,A端内液面离容器底26cm,则B端顶面距离液面的深度 20cm ,B端顶面受到水的压强为 1960Pa 。
【分析】B端顶面距离液面的深度等于B端顶面到液面的竖直距离;利用p=ρgh求出B端顶面受到水的压强。
【解答】解:
由图知,B端顶面距离液面的深度:
h=h1﹣h2=26cm﹣6cm=20cm=0.2m,
B端顶面受到水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa。
故答案为:20cm;1960Pa。
【点评】本题考查了液体压强公式p=ρgh的应用,属于基础题目。
26.如图所示,用滑轮组拉动重为70N的物体A,使物体A在水平方向上移动5m,所用拉力F为20N,地面对物体A的摩擦力为30N,则拉力F做的功为 200 J,滑轮组的机械效率为 75% 。
【分析】(1)由图可知绳子的有效股数为2,根据s=ns′求出绳子自由端移动的距离,利用W=Fs求出拉力做的功;
根据η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%求出该装置的机械效率。
【解答】解:(1)由图可知:n=2,
绳子自由端移动的距离:
s=ns′=2×5m=10m,
拉力F做的功:
WF=F拉s=20N×10m=200J;
(2)该装置的机械效率:
η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=75%。
故答案为:200;75%。
【点评】本题综合考查了功的计算、机械效率的计算,本题关键:知道克服摩擦力做的功为有用功。
27.如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1﹣3s木箱做 变速 (选填“匀速”或“变速”)运动;3~5s推力对木箱做的功是 400 J.
【分析】(1)根据v﹣t图象可知,1~3s内物体运动的速度变化即可判断所处的状态;
(2)从速度图象中3~5s得出物体匀速直线运动,然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的推力F,知道物体在3~5s末的速度和时间求出物体的运动距离,根据W=Fs求出推力做功多少。
【解答】解:
(1)由v﹣t图象可知,1~3s内木箱的速度逐渐增大,则木箱做变速运动;
(2)从F﹣t图象可知,3~5s木箱受到的推力F=200N,
由v﹣t图象可知,3~5s木箱做匀速直线运动,其速度为1m/s,
3~5s木箱移动的距离:s=vt=1m/s×2s=2m,
3~5s推力对木块做的功:W=Fs=200N×2m=400J。
故答案为:变速;400。
【点评】本题从两个图象分析运动状态、速度大小、推力大小,已知条件都包含在图象中,是中考的热点,考查学生的读图能力,综合性很强,有一定的难度。
28.如图1所示,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,此过程中,推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。在第2s时刻,木箱受到的摩擦力f= 20 N,在0~1s内,推力对木箱所做的功 0 J。
【分析】(1)物体处于静止或者匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等;物体做匀速运动时,受到的摩擦力是最大静摩擦力,即使再做加速运动,受到的摩擦力也不变;
(2)根据做功的两个条件:有力作用在物体上且物体在力的方向上通过了距离,判断在0~1s内推力是否做功。
【解答】解:
(1)由乙图可知,在3~5s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由力的平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力f=F;由甲图可知,在3~5s内推力F=20N,则木箱受到的滑动摩擦力f=F=20N;
由图乙可知,木箱在1~3s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,接触面的粗糙程度、物体间的压力均不变,木箱受到的滑动摩擦力不变,则1~3s内木箱受到的摩擦力大小仍为20N。
(2)木箱在0~1s内没有动,因此,在0~1s内,推力对木箱所做的功为0J;
故答案为:20;0。
【点评】本题考查了学生对力学图象的分析能力,能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键,是一道锻炼学生分析思考能力的好题。
29.往车上装货物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示。工人用5m长的斜面,把120kg的重物提高2m,需要的推力是 480 N.(不计摩擦阻力,g取10N/kg)
【分析】若斜面光滑,则没有额外功,故W有=W总,进而可求出推力F。
【解答】解:
假设斜面很光滑,则根据W有=W总可得:
推力做的功:W总=W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×2m=2400J;
则根据W=Fs可得推力:
F=
=
=480N。
故答案为:480。
【点评】本题考查了做功公式和功的原理的应用,是一道较为简单的计算题。
30.如图所示,利用斜面向上移动物体可以 省力 (选填“省力”“省距离”“省功”),小明把质量为50kg的木箱沿斜面拉了10m,使木箱上升了4m,如图所示沿斜面向上用的拉力F=250N,木箱以0.2m/s的速度匀速上升的过程中,斜面的机械效率为 80% ,木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为 50 N.(g取10N/kg)
【分析】(1)斜面也是一种简单机械,斜面移动物体可以省力;
(2)知道物体的重力和提升的高度,可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功;根据η=
×100%计算出斜面的机械效率;
(3)在这个过程中,克服摩擦做的功为额外功的唯一来源,故根据总功等于有用功加上额外功求出额外功,再利用公式W额外=fs的公式变形计算出摩擦力大小。
【解答】解:(1)利用斜面移动物体可以省力;
(2)已知m=50kg,h=4m,
则做的有用功:
W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J,
拉力做的总功:
W总=Fs=250N×10m=2500J,
斜面的机械效率:
η=
×100%=
×100%=80%;
(3)这个过程中,做的额外功:
W额外=W总﹣W有用=2500J﹣2000J=500J,
克服摩擦做的功为额外功的唯一来源,
因为W额外=fs,所以摩擦力的大小:
f=
=
=50N。
故答案为:省力;80%;50。
【点评】本题考查了做功公式、机械效率公式的应用以及斜面的特点,明确有用功和总功以及额外功的来源是关键。
31.利用如图所示的斜面移动物体可以 省力 (选填“省力”或“省距”)。如果斜面长1m,高0.2m,现用平行于斜面的拉力,将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端,此时斜面的机械效率为50%,则拉力大小为 4N ,此过程中拉力做的总功为 4J 。
【分析】(1)斜面也是一种简单机械,斜面越长越省力;
(2)有用功等于克服物体的重力做的功,即W有用=Gh;机械效率等于有用功和总功的比值,即η=
;总功等于拉力做的功,即W总=Fs;据此分析解答。
【解答】解:根据功的原理:使用任何机械都不省功,利用斜面可以省力,但费了距离。
有用功等于克服物体的重力做的功,W有用=Gh=10N×0.2m=2J;
由η=
可知,W总=
=
=4J;
由W总=FL可知,拉力大小F=
=
=4N。
故答案为:省力;4N;4J。
【点评】本题考查了学生对斜面的机械效率、斜面的特点的了解和掌握。其中利用机械效率的变形公式来计算拉力是本题的难点,注意认真领会。
32.利用如图所示的斜面提升物体可以 省力 (选填“省力”或“省功”)。用平行于斜面的拉力,将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面,物体移动的距离为1m,上升的高度为0.2m。已知斜面的机械效率为50%,则拉力大小为 2 N.该斜面对物体施加的摩擦力大小为 1 N。
【分析】斜面也是一种简单机械,越陡越省力;有用功等于克服物体的重力做的功,利用W有用=Gh计算,知道机械效率,利用η=
求总功,再利用W总=Fs求总功;而总功等于有用功加上额外功,可求额外功,再利用W额=fs求摩擦力。
【解答】解:
根据功的原理:使用任何机械都不省功,利用斜面可以省力,但费了距离;
使用斜面做的有用功,W有用=Gh=5N×0.2m=1J,
由η=
得拉力做的总功:W总=
=
=2J,
根据W总=Fs可得,拉力大小:F=
=
=2N;
因为W总=W有用+W额,
所以额外功:W额=W总=W有用=2J﹣1J=1J,
由W额=fs得摩擦力:f=
=
=1N。
故答案为:省力;2;1。
【点评】本题考查了学生对斜面的机械效率、斜面的特点的了解和掌握。其中利用机械效率的变形公式来计算拉力是本题的难点,注意认真领会。
33.用天然气灶烧水时,这是通过 热传递 的方式增加水的内能,如果这个过程中燃料燃烧放出了1.26×106J的热量,这些能量可以使 3.75 kg、初温为20℃的水加热到沸腾。[在标准大气压下,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【分析】(1)改变内能的方式有两种,即做功和热传递;
(2)知道水吸收的热量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求水的质量。
【解答】解:(1)水吸收火焰的热量温度升高,内能增加,是通过热传递的方式增加水的内能;
(2)在1标准大气压下,水的沸点是100℃,由Q吸=cm△t得,水的质量:
m==
=3.75kg。
故答案为:热传递;3.75。
【点评】此题考查了改变内能方式的理解和热量计算等相关知识的理解,是一道综合题。
34.运载卫星的火箭常常选用液体燃料偏二甲肼,它具有较高的 热值 ,与其它燃料相比较,完全燃烧相同质量的该燃料,可以释放出更多的 热量 ,如果该燃料的热值是4.25×107J/kg,表示完全燃烧1kg的偏二甲肼,可以放出 4.25×107 J的热量。
【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
【解答】解:运载火箭采用偏二甲肼作为火箭的燃料,不仅偏二甲肼的密度小,而且具有较高的热值,完全燃烧相同质量的偏二甲肼时,可以释放出更多的热量;
该燃料的热值是4.25×107J/kg,表示完全燃烧1kg的偏二甲肼,可以放出4.25×107J的热量。
故答案为:热值;热量;4.25×107。
【点评】该题以火箭发射为问题背景,考查热值的定义、燃料热值大的利用等知识点,难度不大。
35.汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用水的 比热容 较大的性质,如果汽车散热器中装有10kg的水,在水温升高30℃的过程中,水吸收的热量是 1.26×106 J.[c水=4.2×103J/(kg·℃)
【分析】(1)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
(2)知道水的质量、升高的温度、比热容,利用Q吸=cm△t求水吸收的热量。
【解答】解:(1)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂。
(2)由题中数据可知:△t水=30℃,m水=10kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),
水吸收的热量:
Q吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×30℃=1.26×106J。
故答案为:比热容;1.26×106。
【点评】本题考查了水的比热容较大、吸热公式Q吸=cm△t的应用,属于基础题目。
36.如图所示的四幅图。甲、乙实验中汽油机做功冲程原理相同的是 甲 图所示演示实验;丙、丁两图中表示汽油机压缩冲程的是 丁 图。
【分析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】解:
甲图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能,与汽油机做功冲程原理相同;
乙图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;
丙图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;做功冲程将内能转化为机械能;
丁图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
故答案为:甲;丁。
【点评】此题考查了内燃机的种类及四冲程、四冲程的特点及能量转化情况,是基础性题目。
37.一台单缸四冲程汽油机,飞轮每秒钟转动40圈,该汽油机每秒做功 20 次,完全燃烧0.1kg汽油释放的热量为 4.6×106 J,若这些热量的42%被水吸收,可以将46kg的水由20℃加热到 30 ℃。[q=4.6×107J/kg,c=4.2×103J/(kg·℃)]
【分析】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,一个工作循环中曲轴转两圈,飞轮转两周,对外做功一次;知道汽油的质量和热值,利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q吸=qm求出放出的热量;由Q吸=Q放=cm△t的变形△t=
,计算出水升高的温度,进而求出升高到多少摄氏度。
【解答】解:汽油机飞轮每秒转动40r,因为一个工作循环飞轮转两周,完成四个工作冲程,对外做功一次,所以该汽油机飞轮转40r共做功20次;
完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
Q放=q汽油m汽油=4.6×107J/kg×0.1kg=4.6×106J,
这些热量的42%被水吸收
由Q吸=cm△t得,水温度升高值为
△t=
═η
═
═10℃,
t=t0+△t=20℃+10℃=30℃。
故答案为:20;4.6×106;30
【点评】本题考查学生对汽油机四个冲程、公式Q放=qm和Q吸=cm△t的掌握,计算时要注意升高了、升高到和升高的区别。
38.天然气是一种清洁燃料,市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴油或汽油。它燃烧时释放的内能转化为汽车的机械能。已知天然气的热值为7×107J/m3,某汽车消耗4L天然气所释放的热量为 2.8×105 J(假设天然气完全燃烧)。
【分析】天然气所释放的热量可以利用公式Q=qV进行求解计算。
【解答】解:
由题意可得,4L天然气所释放的热量:Q放=qV=7×107J/m3×4×10﹣3m3=2.8×105 J。
故答案为:2.8×105。
【点评】此题考查了学生对热值计算公式的理解和掌握,基础性题目。
39.2020年6月23日,长征三号运载火箭托举着“北斗三号”最后一颗组网卫星奔向太空。火箭装载的燃料具有热值 大 的特点;火箭加速升空时,卫星的机械能 增加 。
【分析】(1)液态氢的热值比较大,完全燃烧相同质量的其他燃料,液态氢放出的热量多;
(2)机械能包括动能和势能,物体动能和势能的变化会引起机械能的变化;动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大则动能越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大、高度越大则重力势能越大;
【解答】解:(1)火箭采用燃料是液态氢,利用了其热值大,完全燃烧相同质量的液态氢时,可以释放出更多的热量;
(2)在火箭加速升空的过程中,其质量不变,高度变大,故重力势能变大;同时其质量不变,速度变大,即其动能变大,所以卫星的机械能总量增加。
故答案为:大;增加。
【点评】本题考查学生对热值、影响机械能大小的因素等知识的理解和应用,属于基础知识。
40.两个电阻A和B,在一定温度下,电流与其两端电压的关系如图所示,A的阻值为 5 Ω;将它们并联后接在5V的电源上,通过它们的总电流为 3 A;如果将它们串联接在3V的电源上,通过它们的电流为 0.4 A。
【分析】(1)从元件A和B的图像中任读出一点的电压和电流,根据欧姆定律求出元件A和B的电阻;
(2)根据并联电路特点和欧姆定律计算两电阻并联时的总电流;
(3)根据串联电路特点和欧姆定律计算两电阻串联时通过它们的电流。
【解答】解:(1)由两电阻在一定温度下,电流与其两端电压关系图像知,两电阻为定值电阻,
当通过A和B电流为0.4A时,UA=2.0V,UB=1.0V,
由I=
可得,RA=
=
=5Ω,RB=
=
=2.5Ω;
(2)根据并联电路的电压、电流特点和欧姆定律定律可得,将它们并联后接在5V的电源上时,通过它们的总电流:
I=IA+IB=
+
=
+
=3A;
(3)根据串联电路电阻特点和欧姆定律可得,将它们串联接在3V的电源上,通过它们的电流:
I=
=
=0.4A。
故答案为:5;3;0.4。
【点评】本题考查了串联和并联电路特点以及欧姆定律的应用,关键是从图像中获取有用信息从而计算出两电阻的阻值。
41.如图所示,电路中电源电压恒定,定值电阻R1=10Ω,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A;同时闭合开头S1、S2,电流表示数为0.4A,则R2的阻值为 10 Ω。
【分析】只闭合开关S1,为R1的简单电路,已知电流表示数,由欧姆定律求出电源电压;
同时闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表测干路的电流,并联电路各支路互不影响,由并联电路电流的规律求出通过R2的电流,由欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解:电路中电源电压恒定,定值电阻R1=10Ω,只闭合开关S1,为R1的简单电路,电流表示数为0.3A,由欧姆定律I=
可得电源电压为:U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
同时闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表测干路的电流,电流表示数为0.4A,
由并联电路各支路互不影响,通过R1的电流不变,并联电路干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流为:
I2=I﹣I1=0.4A﹣0.3A=0.1A,
由欧姆定律可得R2的阻值:R2=
=
=10Ω。
故答案为:10。
【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的运用,题目难度不大,要掌握。
42.如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是 9 V,定值电阻R的阻值是 6 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 12 Ω。
【分析】由电路图可知,R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片在a端时,电路为R的简单电路,此时电路中的电流最大,电压表的示数就是电源电压,由图乙读出对应的电流和电压,根据欧姆定律求出定值电阻R阻值;
(2)当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据图象读出电表示数,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)当滑片在a端时,电路为R的简单电路,电压表的示数最大,电流表的示数最大,
由图象可知,电源的电压U=9V,电路中的电流I=1.5A,
由I=
可知,电阻R的阻值:
R=
=
=6Ω;
(2)当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图象可知,R两端的电压UR=3V,电路中的最小电流I′=0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣UR=9V﹣3V=6V,
滑动变阻器的最大阻值:
R滑=
=
=12Ω。
故答案为:9;6;12。
【点评】本题结合图象考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是明白滑片移动过程中电路的变化情况,应用图象解决问题,这是以后学习的重点。
43.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为 6 V,R1的阻值为 5 Ω。
【分析】由左图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象读出电流和电压,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出电源电压和R1的阻值。
【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=1.2A,
根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=I1R1=1.2A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由右图可知,I2=0.4A,U2=4V,
滑动变阻器的最大阻值:
R2=
=
=10Ω,
串联电路中总电压等于各分电压之和,
电源的电压:U=I2R1+U2=0.4A×R1+4V,
电源的电压不变,
1.2A×R1=0.4A×R1+4V,
解得:R1=5Ω,
电源的电压U=1.2A×R1=1.2A×5Ω=6V。
故答案为:6;5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
44.如图电路,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,滑动变阻器R2的最大阻值是 20 Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为 0.3 A。
【分析】(1)当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,R1与R2串联,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的电压特点表示出电源的电压;当滑片P在b端时,滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值和电源的电压;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,连入电路的阻值为
R2,根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流即可得出答案。
【解答】解:(1)由电路图可知,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,R1与R2串联,则电路中电流最小,
由图象可知此时电路中的电流Ia=0.2A,R2两端的电压U2=4V,
由I=
可得:
R2=
=
=20Ω,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P在b端时,滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零,
由图象可知这时电路中电流为Ib=0.6A,电源电压加在R1上,
则U=IbR1=0.6A×R1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得:R1=10Ω,U=6V;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为:
R2′=
R2=
×20Ω=10Ω,
则电流表的示数为:
I′=
=
=0.3A。
由图象可知:电流表示数为0.3A时对应的点是B。
故答案为:20;0.3。
【点评】本题关键是欧姆定律及其变形的灵活运用,难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况,本题重点考查了应用图象解决问题,这是以后学习的重点。
45.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为 10 Ω,电源电压为 12 V。
【分析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,根据图丙可知滑动变阻器接入电路中的电阻为30Ω时电压表的示数,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出方程,解方程求出R0的阻值,进一步求出电源的电压。
【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值R1=20Ω时,电路中的电流I1=0.4A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=
可得,电源的电压:
U=I1(R0+R1)=0.4A×(R0+20Ω),
由图丙可知,滑动变阻器接入电路中的电阻R2=30Ω时,电压表的示数U0=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I2=
=
,
电源的电压:
U=I2(R0+R2)=
×(R0+30Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.4A×(R0+20Ω)=
×(R0+30Ω),
整理可得:0.4R02+5Ω×R0﹣90Ω=0,
解得:R0=10Ω,R0=﹣22.5Ω舍去,
电源的电压U=I1(R0+R1)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V。
故答案为:10;12。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取滑动变阻器接入电路中的电阻与对应的电流、电压表的示数是关键。
46.如图所示小明家的电能表,是用来测量家中用电器消耗电能的,现让一盏“220V 100W”的电灯单独正常工作2h,消耗的电能为 7.2×105 J,电能表的转盘转动 120 转。
【分析】由P=
公式变形可求得电灯单独正常工作2h消耗的电能;600r/kW·h表示的是电路中每消耗1kW·h的电能,转盘转600圈,据此求出电能表的转盘转数。
【解答】解:由P=
可得,电灯单独正常工作2h消耗的电能:
W=Pt=0.1kW×2h=0.2kW·h=0.2×3.6×106J=7.2×105J,
因为600r/kW·h表示的是电路中每消耗1kW·h的电能,转盘转600圈,
所以电灯单独正常工作2h电能表转盘转数:
n=600r/kW·h×0.2kW·h=120r。
故答案为:7.2×105;120。
【点评】本题考查消耗电能、电功率的计算,关键是对电能表相关参数的物理意义的正确理解,解题过程中还要注意单位的换算。
47.如图所示为小熊家里的单相电子式电能表,其示数为 7348.8 kW·h;若电路中只有一个“220V 1800W”电热水壶正常工作1min,电能表的指示灯闪烁了 90 次。
【分析】(1)电能表读数时注意:最后一位是小数,单位是kW·h;
(2)电热水壶正常工作时的功率等于其额定功率,利用P=
可得正常工作1min消耗的电能;而3000imp/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁闪烁3000次,据此可求电热水壶正常工作1min时电能表的指示灯闪烁次数。
【解答】解:
(1)由于电能表读数时最后一位是小数,单位是kW·h,图示电能表的示数为7348.8kW·h;
(2)电热水壶正常工作时的功率P=P额=1800W=1.8kW,
由P=
可得电热水壶正常工作1min消耗的电能:
W=Pt=1.8kW×
h=0.03kW·h,
因为3000imp/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,
所以电热水壶正常工作1min时,电能表的指示灯闪烁次数:
n=3000imp/(kW·h)×0.03kW·h=90imp(次)。
故答案为:7348.8;90。
【点评】本题考查对电能表各参数的理解以及消耗电能的计算,关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用。
48.在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2min,测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r,热水器的实际功率为 2100 W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温 1.2 ℃。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 粗 (选填“粗”或“细”)。
[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【分析】(1)先求出电能表的转盘转70r电热水器消耗的电能,然后根据P=
求出该电热水器的实际功率;
(2)根据W=Pt求出电热水器消耗的电能,因为不计能量损失,Q吸=W,再利用Q=cm△t求出水升高的温度;
(3)利用P=UI、Q=I2Rt以及影响导体电阻大小的因素来分析即可。
【解答】解:(1)电能表的转盘转70r,电热水器消耗的电能:
W=
=0.07kW·h,
工作时间t=2min=
h,
则该电热水器的实际功率:
P=
=
=2.1kW=2100W。
(2)电热水器消耗的电能:
W′=Pt=2100W×120s=2.52×105J,
水的体积V水=50L=0.05m3,
由ρ=
可得,水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg;
因为不计能量损失,所以水吸收的热量:Q吸=W′=2.52×105J,
由Q=cm△t得,水升高的温度:
△t=
=
=1.2℃。
(3)由于电热水器的功率远大于冰箱,根据P=UI可知,电热水器工作时的电流远大于冰箱,相同条件下热水器导线上产生的热量较多。
为保证线路安全,在电流和通电时间一定时,电热水器选择较粗的电源线,可以减小导线电阻,
根据Q=I2Rt可知,电源线产生的热量减少,可防止电源线快速老化而引发安全事故。
故答案为:2100;1.2;粗。
【点评】本题是一道电热综合题,涉及到功率公式、功的公式、吸热公式以及影响导体电阻大小的因素等,与生活紧密相连,学以致用!
49.Wifi是一种可以将个人电脑、手机等终端设备以无线方式互相连接的技术。常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现。无线路由器是通过 电磁 波向四周有效范围内的终端传递信息,其传播速度 等于 (选填“大于”“等于”“小于”)光速。
【分析】微波是指频率为300MHz﹣300GHz的电磁波,WiFi在2.4Ghz频段工作,属于微波,其传播速度等于光速。
【解答】解:WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输,电磁波的传播速度等于光速。
故答案为:电磁;等于。
【点评】wifi、蓝牙、对讲机、子母机等近距离无线通信技术都是利用电磁波传输的。
50.“小度在家”是百度AI首款智能视频音箱,如图所示,通过连接Wi﹣Fi和利用 电磁波 以无线的方式让用户通过语音实现影音娱乐、信息查询等多功能的操作。它可以直接根据用户的语音指令来完成指定操作,说明声音可以传递 信息 (选填“能量”或“信息”);显示屏上的图像是由红、蓝三种色光混合而成的。
【分析】(1)声音可以传递信息和能量。
(2)电磁波的传播不需要介质,用于移动通讯等。
【解答】解:智能视频音箱利用电磁波与用户之间交流信息;它也可以直接根据用户的语音指令信息完成指定操作;
故答案为:电磁波;信息。
【点评】理解声音、电磁波传递信息,可解答此题。