2017年烟台市中考物理试卷(附答案)

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2017年烟台市中考物理试卷(附答案)

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源莲山 课件 w w
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2017年山东省烟台市中考物理试卷
 
一、选择题
1.演奏弦乐器时,演奏者的手指不停地在弦上不同位置按下或松开,这是在改变声音的(  )
A.振幅 B.响度 C.音调 D.音色
2.在日常生活中,有时需要增大摩擦力,有时需要减少摩擦力,如图所示的实例中,属于增大摩擦力的是(  )
A. 自行车车轴装有滚珠轴承B. 运动鞋底表面刻有花纹
C. 在自行车车轮的齿轮处加注机油D. 轮滑鞋的底部装有滚轮
3.科学探究需要进行实验,在取得数据和事实后,再进行分析和推理,因此,在科学探究中我们需要区分事实与推论.下列叙述是事实或推论的是(  )
①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中
②在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红
③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动
④温度越高,分子的无规则运动越剧烈.
A.①②是事实,③④是推论 B.①②④是事实,③是推论
C.①是事实,②③④是推论 D.③④是事实,①②是推论
4.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律.如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是(  )
 
A.  B.  C.  D.
5.在停车场,甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞,甲车司机感觉背部受到挤压,乙车司机身体向前倾斜,下列分析判断正确的是(  )
A.甲车静止,乙车运动,乙车尾撞击甲车尾
B.甲车静止,乙车运动,乙车头撞击甲车尾
C.甲车运动,乙车静止,甲车头撞击乙车尾
D.甲车运动,乙车静止,甲车尾撞击乙车尾
6.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是(  )
A.  B.  C.  D.
7.小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识,她归纳整理如下,其中正确的有(  )
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近.
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
8.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是(  )
 
A.脚后跟是支点,是省力杠杆
B.脚后跟是支点,是费力杠杆
C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆
9.“五•一”节期间,在南山公园平静的湖水中,小红看到了“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面,她所观察到的“飞鸟”和“游鱼”(  )
A.都是折射而成的像 B.分别是反射和折射而成的像
C.都是反射而成的像 D.分别是折射和反射而成的像
10.在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是(  )
 
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
11.拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是(  )
 
A.将蜡烛靠近凸透镜
B.将光屏靠近凸透镜
C.将光屏远离凸透镜
D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
12.在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(  )
 
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变小
C.电流表的示数不变 D.电压表的示数变大
13.学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是(  )
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目.
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
14.如图是一款新型水杯,在杯的夹层中封入适量的固态物质,实现了“快速降温”和“快速升温”的功能,使用时,将水杯上下晃动几分钟,可以将100℃的开水降温至55℃左右的温水,也可以将冷水升温到55℃左右的温水,这款水杯被广泛成称为“55°杯”.“55°杯”的工作原理是(  )
 
A.首次使用时,必须加注热水;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热
B.首次使用时,必须加注冷水;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热
C.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热
D.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热
15.如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光.若电路中只有一处故障,则(  )
 
A.电热水壶所在电路的b、c间断路
B.插座的接地线断路
C.电路的c、d间导线断路
D.电路的a、b间导线断路
 
二、填空
16.核能的释放有     和     两种方式,太阳能的产生是通过     方式.
17.往车上装重物时,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3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为     ,若实际用力为500N,斜面的机械效率为     ,重物受到的摩擦力为     .(g取10N/kg).
 
18.甲、乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样,把它们串联在220V的电路中.在相同时间内产生热量较多的是     ,将它们并联在电路中,产生热量较多的是     (选填“甲”或“乙”).串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为     .
19.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出:     (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为     ,这种液体在0~15min内放出的热量为     .
 
20.各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,请你仿照图中给出的两个示例,写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例.
 
 
三、作图简答题
21.如图为吊车起吊货物的工作示意图,请在图中画出动力、阻力和阻力臂.
 
22.
红灯停,绿灯行
    红灯停,绿灯行,这是人所共知的,能否将红绿灯的作用互换一下呢?
    我们平时见到的太阳光是白光,它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的,白光叫复色光,各种颜色的光叫单色光.单色光的颜色是由频率决定的,红光频率最低,波长最长;紫光频率最高,波长最短.光在空气中传播时,会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物.当光照射到这些微小的障碍物上,障碍物会将光波的一部分能量散射出去,而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播,光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少,在相同条件下,红、橙光穿过的能量多,蓝、绿光被散射出去的能量多,早晚我们看见太阳时,见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光,所以朝阳、落日是红色的.晴朗的天空,见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光,所以天空呈蓝色.
    正因为红光在空气中散射最弱,穿透能力强,可以传到较远的地方,使车辆和行人在远处就能发现,及早做好准备,所以用红灯表示停止和危险信号.雾天行车,车上要开黄色警示灯,也是这个道理.可见红绿灯的作用是不能互换的.
阅读上文,回答下列问题:
(1)请你概括指出光散射遵循的规律.
(2)试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的?
 
四、实验探究题
23.下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告.
实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格.
(2)按如安装滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置.
(3)拉动弹簧测力计并读出拉力F的值,用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格.
(4)算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格.
(5)改变钩码上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据.
实验记录:
实验次数 钩码重力G/N 物体上升的高度h/cm 有用功W有/J 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 总功W总/J 机械效率η
1 6 3.00 18.00 2.38 9.00 21.42 84.0%
2 6 5.00 30.00 2.40 15.00 36.00 83.3%
3 6 8.00 48.00 2.36 24.00 56.64 84.7%
4 6 10.00 60.00 2.35 30.00 70.50 85.1%
实验结论:在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关.
请你评价小明和小红的实验报告.
(1)指出实验步骤中存在的错误和不足;
(2)从理论上分析说明他们实验结论的局限性.
 
24.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置.
她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热.
标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃)
物质 水 酒精 煤油 碘 铜 铁 金
熔点(凝固点) 0 ﹣117 ﹣30 113.6 1083 1535 1064
沸点 100 78.5 150 184.25 2360 2750 2500
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象.
(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并扼要说明.
 
25.图甲是利用电流表、电压表测量电阻的实验原理图.图乙是小红连接的实物实验电路图.
 
(1)依照小红连接的电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左端移动,请写出你观察到的实验现象.
(2)请你在图乙中只改动一根导线连接,使电路正常工作(用“×”标出改动导线,以笔划线代替导线,画出改接导线).
(3)电路改接正确后,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图丙、丁所示,此时被测出Rx的阻值为多少?
 
五、计算题
26.港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长5.6km,由33节沉管和“最终接头”组成.33节沉管已经全部成功安装,只剩E29和E30之间留有十多米的空隙,这就是“最终接头”的位置.“最终接头”质量约为6.0×106kg,虽然和之前的沉管相比小了很多倍,但入水后受洋流、浮动等因素影响,姿态会发生变化,安全平稳地把接头吊装到约30m深的海底是十分艰难的过程,记者在现场看到,“最终接头”由“振华30号”吊装船吊装(如图),通过系列平衡调整,从9时整,“最终接头”从距离水面20m高处匀速下放,9时12分,开始入水,完全入水后,吊钩对“最终接头”拉力为2.0×107N左右,12时,“最终接头”下沉到位,吊装起重机的机械效率约为80%.(g取10N/kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)求:
(1)“最终接头”下沉到位后下表面所受水的压强;
(2)“最终接头”的平均密度;
(3)吊装起重机最大输出功率.
 
27.我们生活在电的时代,电能的广泛使用,使电能的社会需求日趋紧张.节约电能,提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题.改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措施.其电站与用户间距离为10km,输送的电功率为6.0×104kW,每米输电导线的电阻为1.8×10﹣3Ω,若输电电压从1.0×105V提高到3.0×105V.
 
(1)求输电线路损耗的电功率减少了多少?
(2)现输电导线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检测.电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,则短路的位置离电站的距离为多少?
(3)安全用电的常识之一是不靠近高压电,而双脚站在高压线上的小鸟(两脚间距离为5cm,电阻为104Ω)居然安然无恙(图2),计算说明小鸟为什么不会触电死亡?在你的计算中运用了什么近似条件?
 
 

2017年山东省烟台市中考物理试卷
参考答案与试题解析
 
一、选择题
1.演奏弦乐器时,演奏者的手指不停地在弦上不同位置按下或松开,这是在改变声音的(  )
A.振幅 B.响度 C.音调 D.音色
【考点】9I:音调、响度与音色的区分.
【分析】音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性.
【解答】解:
弦乐器发声的音调高低是由弦的材质、长度、横截面积、松紧度来决定的;在材质、横截面积、松紧度一定的情况下,改变其长度,可以改变音调高低;
所以,演奏弦乐时,手指在弦上的位置不断变化,这是为了改变琴声的音调.
故选C.
 
2.在日常生活中,有时需要增大摩擦力,有时需要减少摩擦力,如图所示的实例中,属于增大摩擦力的是(  )
A. 自行车车轴装有滚珠轴承B. 运动鞋底表面刻有花纹
C. 在自行车车轮的齿轮处加注机油D. 轮滑鞋的底部装有滚轮
【考点】7I:增大或减小摩擦的方法.
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦.
【解答】解:
A、自行车车轴装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦.故A不合题意;
B、运动鞋底表面刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.故B符合题意;
C、在自行车车轮的齿轮处加注机油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故C不合题意;
D、轮滑鞋的底部装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦.故D不合题意.
故选B.
 
3.科学探究需要进行实验,在取得数据和事实后,再进行分析和推理,因此,在科学探究中我们需要区分事实与推论.下列叙述是事实或推论的是(  )
①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中
②在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红
③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动
④温度越高,分子的无规则运动越剧烈.
A.①②是事实,③④是推论 B.①②④是事实,③是推论
C.①是事实,②③④是推论 D.③④是事实,①②是推论
【考点】2Q:物理学方法.
【分析】对于理想实验一定要明确,来源于实际实验,经过合理的外推得出.所以要分清哪些是事实,哪些是合理的推论.
【解答】解:
①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中,这是实验事实;
②在液体扩散实验中,红墨水滴人热水,热水很快变红,这是实验事实;
③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这是实验推论;
④温度越高,分子的无规则运动越剧烈,这是实验推论.
故选A.
 
4.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律.如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是(  )
 
A.  B.  C.  D.
【考点】88:液体的压强的特点.
【分析】液体内部存在压强,其特点是:液体对容器底和容器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强,液体内部压强随深度的增加而增大,在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,不同液体内部的压强还与液体的密度有关;故橡皮膜的形状由玻璃管所受的液体压强大小决定,故据此分析即可判断.
【解答】解:A、玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,所以应该是下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故A错误;
B、玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,且下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故B正确;
C、玻璃管水平放置在液体中,液体对两侧橡皮膜有向内的压强,所以右侧橡皮膜应该向左凹,故C错误;
D、玻璃管水平放置在液体中,两侧的橡皮膜都应向内凹,故D错误;
故选B.
 
5.在停车场,甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞,甲车司机感觉背部受到挤压,乙车司机身体向前倾斜,下列分析判断正确的是(  )
A.甲车静止,乙车运动,乙车尾撞击甲车尾
B.甲车静止,乙车运动,乙车头撞击甲车尾
C.甲车运动,乙车静止,甲车头撞击乙车尾
D.甲车运动,乙车静止,甲车尾撞击乙车尾
【考点】6L:惯性.
【分析】甲车司机感觉背部受到挤压,故应该是甲车司机相对于甲车向后运动,故有两种可能:第一种情况甲车原来静止,甲车受到后面的撞击而突然向前运动而使司机背部受到挤压;第二种情况甲车向后倒车撞到乙车上而停止运动,而使司机背部受到挤压.
乙车司机身体向前倾斜,应该是乙车司机相对于乙车向前运动,故也有两种可能:第一种是乙车向前运动车头撞到甲车而停止;第二种可能是乙车静止,乙车车头由于受到撞击而向后运动.
【解答】解:由于甲车司机的背部受到挤压,故应该是甲车司机相对于甲车向后运动,故有两种可能:第一种情况甲车原来静止,甲车的车尾受到后面的撞击而突然向前运动而甲车司机由于惯性保持不动,即相对于甲车向后运动而使背部受到挤压;第二种情况甲车向后倒车,甲的车尾撞到乙车的车头上而停止运动,而甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受到挤压;
乙车司机身体向前倾斜,应该是乙车司机相对于乙车向前运动,故也有两种可能:第一种是乙车向前运动车头撞到甲车的车尾而停止,而乙车司机由于惯性继续向前运动而撞到乙车上造成身体向前倾斜;第二种可能是乙车静止,乙车车头由于受到撞击而向后运动,而司机由于惯性保持静止而造成乙车司机身体向前倾斜.
综上分析:故只有B正确.
故选B.
 
6.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是(  )
A.  B.  C.  D.
【考点】GM:内燃机的四个冲程.
【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,判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功.”进行分析.
【解答】解:
A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
C、两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意.
故选C.
 
7.小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识,她归纳整理如下,其中正确的有(  )
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近.
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
【考点】C6:磁场;C7:磁感线及其特点.
【分析】(1)据课本可知,磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转换法;
(2)磁感线是不存在的,是为了研究方便假象的一些有方向的曲线;
(3)磁感线是不存在的;
(4)地球是一个巨大的磁体,地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近.
【解答】解:
①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转换法,故①正确;
②磁感线是不存在的,是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线,故②错误;
③磁感线是不存在的,磁感线是铁屑组成的说法错误,故③错误;
④地球是一个巨大的磁体,地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近,故④正确;
故正确的是①④.
故选A.
 
8.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是(  )
 
A.脚后跟是支点,是省力杠杆
B.脚后跟是支点,是费力杠杆
C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆
【考点】7T:杠杆的应用;7O:杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【解答】解:
如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
 
故选C.
 
9.“五•一”节期间,在南山公园平静的湖水中,小红看到了“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面,她所观察到的“飞鸟”和“游鱼”(  )
A.都是折射而成的像 B.分别是反射和折射而成的像
C.都是反射而成的像 D.分别是折射和反射而成的像
【考点】A6:光的反射;AM:光的折射现象及其应用.
【分析】要解决此题,需要掌握平面镜成像,知道平面镜成像是由于光的反射形成的.
同时要掌握光的折射现象,我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的.
【解答】解:看到的水中的鸟是空中的鸟以水面为反射面在水中形成的虚像.其光路图如下图所示:由于它是反射光线的反向延长线会聚而成的,所以是虚像.
 
看到的鱼是由水中的鱼发出的光线由水中进入空气中发生折射形成的,是鱼的虚像.其光路图如下图所示:由于它是折射光线的反向延长线会聚而成的,所以是虚像.
 
故选B.
 
10.在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是(  )
 
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
【考点】C9:通电直导线周围的磁场;CE:影响电磁铁磁性强弱的因素.
【分析】开关闭合后,根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向;由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化,则可得出螺线管中磁场的变化.
【解答】解:
A、电流从螺线管左端流入,右端流出,据安培定则可知,此时电磁铁的M端是N极,N端是S极,故A错误;
B、据磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,即小磁针N极指向水平向左.故B错误;
C、D、滑动变阻器的滑动片P向b端移动,电阻变大,电流变小,故电磁铁的磁性变弱.故C错误、D正确.
故选D.
 
11.拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是(  )
 
A.将蜡烛靠近凸透镜
B.将光屏靠近凸透镜
C.将光屏远离凸透镜
D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【考点】B8:凸透镜成像的应用.
【分析】首先明确远视眼镜片是凸透镜,利用凸透镜的光学性质即可确定它是怎样来矫正视力的.
【解答】解:远视眼镜是凸透镜,首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用,拿一个远视镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后;
拿走远视镜则烛焰的像变得模糊,原因是烛焰清晰的像在光屏的后面,可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛距离凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的.
故选C.
 
12.在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(  )
 
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变小
C.电流表的示数不变 D.电压表的示数变大
【考点】IZ:电路的动态分析.
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源的电压,电流表测通过L的电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过L电流的变化.
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源的电压,电流表测通过L的电流,
因电源的电压不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故BD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L的电流不变,即电流表的示数不变,故A错误、C正确.
故选C.
 
13.学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是(  )
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目.
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
【考点】2I:密度的应用与物质鉴别.
【分析】天平用来测质量,量筒和水可测固体的体积,还可用量筒天平得到相同质量的液体.
分析每一个实验需要的器材,看天平、量筒、水能完成哪些实验.
【解答】解:
①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成.
②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成.
③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验.
④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验.
⑤用天平称出一堆大头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,求出一堆大头针的数量,可以完成.
故选C.
 
14.如图是一款新型水杯,在杯的夹层中封入适量的固态物质,实现了“快速降温”和“快速升温”的功能,使用时,将水杯上下晃动几分钟,可以将100℃的开水降温至55℃左右的温水,也可以将冷水升温到55℃左右的温水,这款水杯被广泛成称为“55°杯”.“55°杯”的工作原理是(  )
 
A.首次使用时,必须加注热水;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热
B.首次使用时,必须加注冷水;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热
C.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热
D.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热
【考点】19:熔化与熔化吸热特点;1A:凝固与凝固放热特点.
【分析】物质由固态变为液态的过程是熔化,熔化需要吸热.物质由液态变为气态的过程是汽化,汽化需要吸热.物质由液态变为固态叫凝固,凝固过程要放出热量.
【解答】解:首次使用时,必须加注开水倒入杯中,此时海波晶体被熔化,此过程海波会吸收热量,当水的温度下降到55℃以下时,此时海波会凝固,会放出热量,在此过程中水能较长时间保持水温不变.
故选A.
 
15.如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光.若电路中只有一处故障,则(  )
 
A.电热水壶所在电路的b、c间断路
B.插座的接地线断路
C.电路的c、d间导线断路
D.电路的a、b间导线断路
【考点】IR:测电笔的使用.
【分析】正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常工作,说明电水壶所在的电路有地方开路.
【解答】解:
电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明火线有电,而零线开路了,且是在c、d之间开路,故C正确.
故选C.
 
二、填空
16.核能的释放有 核裂变 和 核聚变 两种方式,太阳能的产生是通过 核聚变 方式.
【考点】K4:核能;K8:太阳能.
【分析】(1)原子核结构发生变化时会释放出大量能量,这种能量称核能;核能的主要途径为核裂变和核聚变;
(2)在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能.
【解答】解:
1938年,物理学家用中子轰击铀,使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核,同时放出大量的能量,这种原子核反应叫做重核裂变,核裂变是目前利用核能的主要形式;后来,物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核,同时也能放出大量的能量,这种反应称为轻核聚变;两种核反应都可产生很大的能量;
在太阳内部不断发生核聚变,释放出大量的能量,给我们带来光和热.
故答案为:核裂变;核聚变;核聚变.
 
17.往车上装重物时,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3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为 400N ,若实际用力为500N,斜面的机械效率为 80% ,重物受到的摩擦力为 100N .(g取10N/kg).
 
【考点】F6:斜面的机械效率;7Y:轮轴及其他常见简单机械.
【分析】(1)人做的有用功是将物体沿斜面推上小车,即将物体升高了h,故有用功为人克服重力做功,利用功的原理由W=mgh=Fs,可求得施加的推力;
(2)利用已求得的有用功和总功,由机械效率公式可求得斜面的机械效率;
(4)人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功,则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力.
【解答】解:(1)斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于用斜面所做的功:
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J;
Fs=mgh=1200J,
解得:
F= =400N;
(2)人所做的总功:
W总=Fs=500N×3m=1500J;
斜面的机械效率:
η= ×100%= ×100%=80%;
(3)W总=W有+W额
即:Fs=Gh+fs
所以f= = =100N;
答:(1)人做有用功为1200J;(2)斜面的机械效率为80%;(3)摩擦力为100N.
 
18.甲、乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样,把它们串联在220V的电路中.在相同时间内产生热量较多的是 甲 ,将它们并联在电路中,产生热量较多的是 乙 (选填“甲”或“乙”).串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为 111:250 .
【考点】JI:焦耳定律的计算公式及其应用;JA:电功率的计算.
【分析】(1)知道两只电炉的额定电压和额定功率,根据R= 比较两只电炉的电阻,根据串联电路的电流特点和焦耳定律比较两电炉的产生热量关系;
根据并联电路中各并联支路两端的电压相等和Q=W=Pt比较两电炉的产生热量关系;
(2)分别计算两种情况下甲消耗的实际功率并确定其比例关系.
【解答】解:
(1)由P= 得,电炉的电阻R= ,
因为甲、乙两只电炉的额定电压相同,额定功率P甲<P乙,
所以甲、乙两只电炉的电阻:R甲>R乙,
又因为串联电路中的电流处处相等,
即通过甲、乙两只电炉的电流:I甲=I乙,
根据Q=I2Rt可知,在相同时间内产生的热量Q甲>Q乙,故串联时产生热量较大的是甲;
将它们并联在220V电路上,
根据并联电路中各支路两端的电压相等,即U甲=U乙=220V,
则两电炉的实际功率等于额定功率,即:P甲=500W;P乙=1000W,
根据Q=W=Pt可知,在相同时间内产生的热量Q甲<Q乙,故并联时产生热量较大的是乙;
(2)甲电炉的电阻为R甲= = =96.8Ω,乙电炉的电阻为R乙= = =48.4Ω,
串联在220V电路中甲消耗的实际功率为P实甲=I实2R甲=( )2×R甲=( )2×96.8Ω≈222W;
当甲电炉并联在220V电路中,P实甲′=P额甲=500W,
所以两种情况下甲消耗的功率之比为P实甲:P实甲′=222W:500W=111:250.
故答案为:甲;乙;111:250.
 
19.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: 甲 (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 2.1×103J/(kg•℃) ,这种液体在0~15min内放出的热量为 4.2×104J .
 
【考点】GX:探究比热容的实验.
【分析】(1)选同样的加热时间,甲和乙吸热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断.
(2)根据甲、乙两种液体的比热容的大小判断出哪一种液体是水,由题知,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,相同时间水和液体放出的热量不相同.而水和液体的质量相同,根据吸热公式求液体的比热容;
(3)根据Q放=cm△t可求出乙液体放出的热量.
【解答】解:(1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;
利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小;
所以,甲液体的比热容大,所以若A、B两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,
由图可知:液体的初温是20℃,加热15分钟后甲液体的末温是40℃,
则水放出的热量:
Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣40℃).
(2)由题知,而水和液体的质量相同,即m水=m乙
c水m水△t=c乙m(60℃﹣20℃)=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣40℃).
解得c乙=2.1×103J/(kg•℃).
(3)读图可得,乙在15min内由60℃降低到20℃,降低的温度是60℃﹣20℃=40℃,
所以乙放出的热量Q放=cm△t=2.1×103J/(kg•℃)×0.5kg×40℃=4.2×104J.
故答案为:甲;2.1×103J/(kg•℃);4.2×104J.
 
20.各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,请你仿照图中给出的两个示例,写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例.
 
【考点】E2:能量的相互转化.
【分析】能量的转化和转移普遍存在,能量的利用和浪费实质上是能量的转化或转移过程.
【解答】答:
电风扇在工作过程中消耗电能,转化为机械能;
干电池使用过程中消耗化学能,得到电能;
太阳能热水器工作过程中将光能转化为内能.
 
三、作图简答题
21.如图为吊车起吊货物的工作示意图,请在图中画出动力、阻力和阻力臂.
 
【考点】7P:力臂的画法.
【分析】使杠杆转动的力叫动力,阻碍杠杆转动的力叫阻力.从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂.
【解答】解:由图知,
吊车起吊货物时,O是支点,撑杆施加的是动力F1,方向与吊臂垂直;货物施加的是阻力F2,方向竖直向下;从支点到阻力作用线的垂线段是阻力臂L2.如图所示:
 .
 
22.
红灯停,绿灯行
    红灯停,绿灯行,这是人所共知的,能否将红绿灯的作用互换一下呢?
    我们平时见到的太阳光是白光,它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的,白光叫复色光,各种颜色的光叫单色光.单色光的颜色是由频率决定的,红光频率最低,波长最长;紫光频率最高,波长最短.光在空气中传播时,会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物.当光照射到这些微小的障碍物上,障碍物会将光波的一部分能量散射出去,而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播,光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少,在相同条件下,红、橙光穿过的能量多,蓝、绿光被散射出去的能量多,早晚我们看见太阳时,见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光,所以朝阳、落日是红色的.晴朗的天空,见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光,所以天空呈蓝色.
    正因为红光在空气中散射最弱,穿透能力强,可以传到较远的地方,使车辆和行人在远处就能发现,及早做好准备,所以用红灯表示停止和危险信号.雾天行车,车上要开黄色警示灯,也是这个道理.可见红绿灯的作用是不能互换的.
阅读上文,回答下列问题:
(1)请你概括指出光散射遵循的规律.
(2)试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的?
【考点】AM:光的折射现象及其应用.
【分析】(1)解答本题要抓住材料中的关键句子“光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少”.
(2)太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成,这七种颜色的光,波长各不相同,从红光到紫光,波长逐渐变短,长波的穿透能力最强,最容易被水分子吸收,短波的穿透能力弱,容易发生反射和散射.
【解答】解:(1)根据文中的关键字句可知光散射遵循的规律:光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少;
(2)我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛,射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射,于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了.
 
四、实验探究题
23.下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告.
实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格.
(2)按如安装滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置.
(3)拉动弹簧测力计并读出拉力F的值,用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格.
(4)算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格.
(5)改变钩码上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据.
实验记录:
实验次数 钩码重力G/N 物体上升的高度h/cm 有用功W有/J 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 总功W总/J 机械效率η
1 6 3.00 18.00 2.38 9.00 21.42 84.0%
2 6 5.00 30.00 2.40 15.00 36.00 83.3%
3 6 8.00 48.00 2.36 24.00 56.64 84.7%
4 6 10.00 60.00 2.35 30.00 70.50 85.1%
实验结论:在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关.
请你评价小明和小红的实验报告.
(1)指出实验步骤中存在的错误和不足;
(2)从理论上分析说明他们实验结论的局限性.
 
【考点】F8:滑轮(组)机械效率的测量实验.
【分析】(1)根据有用功W有用=Gh和总功W总=Fs分析表中计算功的错误原因;
根据控制变量法,研究机械效率与物体的重力关系时,应改变提升的物体重力大小;
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多.
【解答】解:(1)①表中有用功W有用=Gh和总功W总=Fs的计算值都是错误的,原因在于计算时,物体上升的高度和测力计通过的距离均以cm为单位,在计算时没有换算成国际单位m;
②在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时,应改变提升的物体重力大小,由表中数据可知,小明和小红没有改变提升物体的重力大小,故无法得出机械效率大小与提升物体重力的关系;
(2)研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时,要控制物体的重力相同,为使结论具有普遍性,应换用不同的滑轮组多次实验;原实验只使用了一个滑轮组做了实验;
研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时,应改变物体的重力大小,使用不同的滑轮组做实验,而原实验没有改变物体的重力用只使用了同一滑轮组做实验.
故答案为:(1)有用功和总功计算错误;在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时,小明和小红没有改变提升物体的重力大小;
(2)研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时,原实验只使用了一个滑轮组做了实验;
研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时,原实验没有改变物体的重力且只使用了同一滑轮组做实验.
 
24.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置.
她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热.
标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃)
物质 水 酒精 煤油 碘 铜 铁 金
熔点(凝固点) 0 ﹣117 ﹣30 113.6 1083 1535 1064
沸点 100 78.5 150 184.25 2360 2750 2500
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象.
(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并扼要说明.
 
【考点】1P:升华和凝华的定义和特点.
【分析】(1)物质由固态直接变为气态是升华,由气态直接变为固态是凝华;
(2)根据液体沸腾的条件是:达到沸点,继续吸热;物质由固态直接变为气态叫升华,升华吸热来设计实验.可以将试管浸入沸水槽中,沸水的温度低于碘的熔点、沸点温度,出现的碘蒸气不会是汽化形成的,只能是升华形成的.
【解答】答:
(1)用酒精灯对烧杯直接加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气;
(2)采用的方法是将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化.
烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华.
 
25.图甲是利用电流表、电压表测量电阻的实验原理图.图乙是小红连接的实物实验电路图.
 
(1)依照小红连接的电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左端移动,请写出你观察到的实验现象.
(2)请你在图乙中只改动一根导线连接,使电路正常工作(用“×”标出改动导线,以笔划线代替导线,画出改接导线).
(3)电路改接正确后,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图丙、丁所示,此时被测出Rx的阻值为多少?
【考点】IM:伏安法测电阻的探究实验.
【分析】(1)分析电路的连接,根据滑动变阻器的滑片向左端移动确定变阻器连入电路中的电阻变化,根据电阻的串联,判断总电阻变化,由欧姆定律,确定电路中电流变化和电压示数变化;
(2)用电流表、电压表测量电阻时,电压表与待测电阻并联;
(3)根据电压表和电流表的小量程读数,根据欧姆定律求电阻大小.
【解答】解:(1)依照小红连接的电路中,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左端移动,变阻器连入电路中的电阻变小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律,电路中电流变大,即电流表示数变大;
根据I= 有U=IR,定值电阻即电压表示数变大;
(2)原电路中,电压表测电源电压是错误的,应与测待测电阻并联,改正后如下所示:
 
(3)电路改接正确后,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图丙、丁所示,图中电表均选用小量程,分度值为分别为0.1V和0.02A,示数分别为1.8VT 0.24A,由欧姆定律,此时被测出Rx的阻值为:
R= =7.5Ω.
故答案为:(1)电流表示数变大;电压表示数变大;(2)如上所示;(3)Rx的阻值为7.5Ω.
 
五、计算题
26.港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长5.6km,由33节沉管和“最终接头”组成.33节沉管已经全部成功安装,只剩E29和E30之间留有十多米的空隙,这就是“最终接头”的位置.“最终接头”质量约为6.0×106kg,虽然和之前的沉管相比小了很多倍,但入水后受洋流、浮动等因素影响,姿态会发生变化,安全平稳地把接头吊装到约30m深的海底是十分艰难的过程,记者在现场看到,“最终接头”由“振华30号”吊装船吊装(如图),通过系列平衡调整,从9时整,“最终接头”从距离水面20m高处匀速下放,9时12分,开始入水,完全入水后,吊钩对“最终接头”拉力为2.0×107N左右,12时,“最终接头”下沉到位,吊装起重机的机械效率约为80%.(g取10N/kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)求:
(1)“最终接头”下沉到位后下表面所受水的压强;
(2)“最终接头”的平均密度;
(3)吊装起重机最大输出功率.
 
【考点】2A:密度的计算;89:液体的压强的计算;FF:功率的计算.
【分析】(1)根据题意可知“最终接头”下沉到位后下表面的深度,根据p=ρgh可求下表面所受水的压强;
(2)知道“最终接头”的质量,根据G=mg求出其重力,又知道完全入水后吊钩对“最终接头”的拉力,根据F浮=G﹣F′求出“最终接头”受到的浮力,根据阿基米德原理求出“最终接头”排开海水的体积即为其体积,根据ρ= 求出“最终接头”的平均密度;
(3)知道吊钩对“最终接头”拉力和开始入水到下沉到位的距离,根据W=Gh求出有用功,根据η= ×100%求出总功,利用P= 求出吊装起重机最大输出功率.
【解答】解:(1)由题意可知,“最终接头”下沉到位后下表面的深度h=30m,
则下表面所受水的压强:
p=ρ海水gh下=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa;
(2)“最终接头”的重力:
G=mg=6.0×106kg×10N/kg=6.0×107N,
“最终接头”受到的浮力:
F浮=G﹣F=6.0×107N﹣2.0×107N=4×107N,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,“最终接头”的体积:
V=V排= = =4×103m3,
“最终接头”的平均密度:
ρ= = =1.5×103kg/m3;
(3)吊装起重机对“最终接头”做的有用功:
W有=Gh=6.0×107N×30m=1.8×109J,
由η= ×100%可得,总功:
W总= = =2.25×109J,
“最终接头”从开始入水到下沉到位的时间:
t=12:00﹣9:12=2h48min=3.456×105s,
吊装起重机最大输出功率:
P= = ≈6510.1W.
答:(1)“最终接头”下沉到位后下表面所受水的压强为3×105Pa;
(2)“最终接头”的平均密度为1.5×103kg/m3;
(3)吊装起重机最大输出功率为6510.1W.
 
27.我们生活在电的时代,电能的广泛使用,使电能的社会需求日趋紧张.节约电能,提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题.改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措施.其电站与用户间距离为10km,输送的电功率为6.0×104kW,每米输电导线的电阻为1.8×10﹣3Ω,若输电电压从1.0×105V提高到3.0×105V.
 
(1)求输电线路损耗的电功率减少了多少?
(2)现输电导线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检测.电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,则短路的位置离电站的距离为多少?
(3)安全用电的常识之一是不靠近高压电,而双脚站在高压线上的小鸟(两脚间距离为5cm,电阻为104Ω)居然安然无恙(图2),计算说明小鸟为什么不会触电死亡?在你的计算中运用了什么近似条件?
【考点】JA:电功率的计算;IH:欧姆定律的应用.
【分析】(1)根据输送功率P=UI求出输电电流,再计算出输电导线电阻,根据P=I2R可得输电线上减少的电功率;
(2)根据欧姆定律求出导线的总电阻,由此求出导线的长度,再根据导线是两根从而确定出短路的位置离电站的距离;
(3)小鸟双脚站在高压线上时,小鸟与两脚间输电线并联,先求出长5cm输电线的电阻,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出小鸟两端的电压,再根据欧姆定律求出通过小鸟的电流,根据通过小鸟的电流很小判断出小鸟不会触电死亡的原因.
【解答】解:
(1)采用高压输电时,输送功率不变,由P=UI可得提高输电电压前后导线上的电流:
I1 = = =600A,
I2= = =200A,
每米输电导线的电阻为1.8×10﹣3Ω,电站与用户间距离为10km,输电电线有两根,
所以电站与用户间输电导线的电阻:R=1.8×10﹣3Ω/m×10×103m×2=36Ω,
由P=I2R可得输电线上减少的电功率:
△P=P1﹣P2=I12 R﹣I22R=2×36Ω﹣2×36Ω=1.152×107W;
(2)由I= 可得,短路的位置与电站间导线的电阻:
R′= = =6Ω,
短路的位置与电站间导线的长度:L= = ×103m,
则短路位置离电站的距离:s= L= × ×103m≈1.67×103m;
(3)由题可知,小鸟与两脚间的输电线并联,
长5cm输电线的电阻:R线′=1.8×10﹣3Ω/m×5×10﹣2m=9×10﹣5Ω,
并联电路中各支路两端的电压相等,由1小题可知提高输电电压后的电流I=200A,
由I= 可得:
U鸟=U线′=IR线′=200A×9×10﹣5Ω=1.8×10﹣2V,
通过小鸟的电流:
I鸟= = =1.8×10﹣6A=1.8μA,
由此可知,通过小鸟的电流很小,所以小鸟不会触电死亡.
小鸟两脚间的导线与小鸟是并联的,干路电流为200A,计算时小鸟两脚间导线上的电流取值近似等于干路中的电流.
答:(1)输电线路损耗的电功率减少了1.152×107W;
(2)短路的位置离电站的距离为1.67×103m;
(3)通过小鸟的电流很小,所以小鸟不会触电死亡;计算时小鸟两脚间导线上的电流取值近似等于干路中的电流.

2017年6月19日

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