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2020年湖北省黄冈市中考物理试题(解析版).docx

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黄冈市2020年初中毕业生学业水平和高中阶段学校招生考试
物理化学试卷物理试题
一、选择题
1.下列现象由液化产生的是
A. 吉林雾淞 B. 草上露珠 C. 浓雾消散 D. 冰雪融化
2.下列做法正确的是
A. 在高压线下钓鱼 B. 使用试电笔时手接触笔尖金属体
C. 把电池的两端用导线直接连在一起 D. 使用电视机时,将防尘布罩从散热孔拿开
3.我国传统文化博大精深,许多诗词、俗语蕴含着丰富的物理知识。下列俗语蕴含的物理知识错误的是(  )
A. 猪八戒照镜子里外不是人——平面镜成像特点
B. 墙内开花墙外香——分子间有相互作用力
C 四两拨千斤——省力杠杆
D. 隔墙有耳——固体可以传声
4.成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状;②水滴冲击石头时,石头对水滴没有作用力;③水滴加速下落过程,重力对水滴做了功;④水滴加速下落过程,受到了平衡力的作用。完全正确的一组是

A. ①③ B. ①② C. ①④ D. ②④
5.避险车道是在长且陡的下坡路段、行车道外侧增设的、供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道。如图所示是上坡险车道型避险车道,避险车道上铺有很多小石子,车道尽头有废旧轮胎或防撞墙。下列分析错误的是(  )

A. 小石子可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力
B. 失控车辆在避险车道向上运动速度减小时,动能减少
C. 失控车辆撞击废旧轮胎时,将动能转化成重力势能
D. 在避险车道上停下来的失控车辆仍具有惯性
6.在研究水和食用油吸热能力的实验中,为了让全班同学都能看清讲台上温度计的示数,老师用手机对着温度计摄像(如图),并通过调节好的投影仪,将温度计示数投影到大屏幕上,但发现大屏幕上的温度计示数比较暗淡。下列分析正确的是

A. 用手电筒照亮温度计示数可使大屏幕上的示数明亮
B. 用手电筒照亮大屏幕可使大屏幕上的示数明亮
C. 温度计的示数在大屏幕上成缩小的实像
D. 温度计的示数在大屏幕上成放大的虚像
7.在大型赛事的短跑比赛中,赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻,以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图,电源电压恒定,圆圈处为电表,R0为定值电阻,压敏电阻Rx安装在踏板上,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是

A. 电阻R0与Rx并联 B. 圆圈处的电表为电压表
C. 运动员起跑时,用力踩踏板,R0两端的电压变小 D. 运动员没有踩踏板时,电路消耗的总功率最小
二、填空与作图题
8.2020年6月23日,最后一颗组网卫星的成功发射、标志着我国自主研发的北斗全球导航系统全部部署完成。其实在疫情早期,北京市就应用了北斗导航,用无人驾驶车对部分地区的生活物资实现无接触派送(如图)。

无人驾驶车的摄像头是车的“眼睛”;车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的____波信号,对车辆实现____(选填“厘米”或“千米”)级的定位。
9.汽车发动机工作时的温度高,最高温度超过2000℃。如果得不到有效冷却,将影响其正常工作。为此,常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温。水冷的原理是通过流动的冷却液(由水、防冻剂、添加剂组成)包裹缸套和缸头,通过____(选填“做功”或“热传递”)使发动机内能减少,温度降低。冷却液的特点是比热容____、凝固点低。
10.如图所示是鱼缸中增氧泵增氧原理示意图。水泵工作时,在______作用下,水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,水面此时进气管下端口水的流速大,压强____,空气就会通过水泵进气管进入水中形成气泡,与水流一起从出水管口喷出。喷出的气泡由于____而上浮。


11.如图所示为某科技馆里“有趣的静电小球”装置。在底面为浅凹面的圆盘中心有一半球体金属电极M,圆盘边缘为圆环形电极N。断电时,不带电的小球静止在M周围,通电时M、N分别带上正、负电荷。此时,小球因与M接触而带上_____电,由于M的排斥力和N的_____,小球从中心向边缘运动,当接触到圆盘边缘电极N时由于_____的转移而带上负电,在重力和电荷之间力的作用下,小球又回到圆盘中心。若干个小球如此往复运动,使形成了有趣的静电现象。


12.(1)北京天坛的圜丘体现了我国古代高水平的建筑声学成就,它将建筑学和声学完美结合。当人站在圜丘中心处说话,会觉得声音特别洪亮。这是由于人说话的声音有一部分被四周的石栏杆反射,射到稍有倾斜的台面后又反射到圜丘中心(图甲),使回声和原声混在一起。若声音的反射遵守光的反射定律,台面和石栏杆表面光滑,请在图甲中完成人的声音从A点发出,经石栏杆反射到C点的声音路径图。

(2)图乙是建筑工地上工人用独轮车搬运材料的情景。设O1为独轮车支点,F1为动力。请作出动力臂l1和独轮车所受重力的示意图(O2为重心)。

三、实验与探究题
13.请完成下列问题。

(1)在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调节____(选填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。如图甲所示,光屏上呈现清晰的像。现将蜡烛向左移动10cm,然后将光屏向____(选填“左”或“右”)移动,才能再次在光屏上得到清晰的像。
(2)做奥斯特实验时(图乙),若将小磁针替换成一根与导线ab部分平行的直导线cd并通电。请根据已学知识推测,通电导线ab与cd之间_____(选填“有”或“没有”)相互作用力,依据是__________。
14.在探究电流与电压关系的实验中,已有器材∶干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和阻值不同的定值电阻若干个。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大。____

(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是____。
A.断开开关,结束实验,整理好器材
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
(3)小明记录 实验数据如下表。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压____。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0 3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0 08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45

(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验。请对此建议的科学性进行评估∶________。
15.木块在水中漂浮,铁块在水中下沉。浮力的大小是否跟物体的密度有关呢?兴趣小组同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验:
第一步∶往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子;
第二步∶把玻璃瓶放人装水 溢水杯中,用塑料杯接住溢出来的水(如图);
第三步∶将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满,重复以上实验;
第四步∶比较每次溢出来水的体积。
请回答下列问题∶
(1)溢水杯里水的多少应该以______为准。
(2)若每次溢出来水的体积______,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力,这里运用了______的思想方法,其依据是______。

四、综合应用题
16.如图甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5V,图乙是该灯泡的I-U图像。闭合开关S,把电源电压调到4V,R2的功率为0.8W。求∶

(1)通过R2的电流。
(2)若小灯泡正常发光,则1min内电流在R1上做的功是多少?
(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2的电流为0.1A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是多少?
17.如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为 ,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。


黄冈市2020年初中毕业生学业水平和高中阶段学校招生考试
物理化学试卷物理试题
一、选择题
1.下列现象由液化产生的是
A. 吉林雾淞 B. 草上露珠 C. 浓雾消散 D. 冰雪融化
【答案】B
【解析】
【详解】A.雾淞是水蒸气遇冷由气态变成固态,是凝华现象,故A不符合题意;
B.草叶上有露珠,是水蒸气由气态变成液态,是液化现象,故B符合题意;
C.浓雾消散是水由液态变成气态,是汽化现象,故C不符合题意;
D.冰雪融化冰由固态变成液态的水,是熔化现象,故D不符合题意。
故选B。
2.下列做法正确的是
A. 在高压线下钓鱼 B. 使用试电笔时手接触笔尖金属体
C. 把电池的两端用导线直接连在一起 D. 使用电视机时,将防尘布罩从散热孔拿开
【答案】D
【解析】
【详解】A.在高压线下钓鱼,鱼线很容易接触到高压线,容易发生触电事故,故A错误;
B.使用试电笔时,手一定不能接触笔尖金属体,如果测电笔接触火线,手接触笔尖金属体会发生触电事故,故B错误;
C.把电池的两端用导线直接连在一起,电路会发生短路,会损坏电源,故C错误;
D.使用电视机时,将防尘布罩从散热孔拿开,有利于电视机散热,故D正确。

故选D
3.我国传统文化博大精深,许多诗词、俗语蕴含着丰富的物理知识。下列俗语蕴含的物理知识错误的是(  )
A. 猪八戒照镜子里外不是人——平面镜成像特点
B. 墙内开花墙外香——分子间有相互作用力
C. 四两拨千斤——省力杠杆
D. 隔墙有耳——固体可以传声
【答案】B
【解析】
【详解】A.猪八戒照镜子,利用了平面镜成正立、等大的虚像,故A正确,不符合题意;
B.“墙内开花墙外香”,说明分子在永不停息地做无规则运动,故B错误,符合题意;
C.四两拨千斤的现象,可以利用省力杠杆来实现,故C正确,不符合题意;
D.隔墙有耳,说明固体也可以传声,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状;②水滴冲击石头时,石头对水滴没有作用力;③水滴加速下落过程,重力对水滴做了功;④水滴加速下落过程,受到了平衡力的作用。完全正确的一组是


A. ①③ B. ①② C. ①④ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】①水滴石穿,水由于重力而下降作用在石头上,石头的形状逐渐改变,故①正确;
②力的作用是相互的,水滴冲击石头时,石头对水滴也有相互作用的力,故②错误;
③水滴加速下落过程,重力的方向竖直向下,水滴下降的方向竖直向下,所以,重力对水滴做了功,故③正确;
④水滴下降的过程中,重力大于空气的阻力,做加速下落运动,受到的是非平衡力的影响,故④错误。
故选A。
5.避险车道是在长且陡的下坡路段、行车道外侧增设的、供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道。如图所示是上坡险车道型避险车道,避险车道上铺有很多小石子,车道尽头有废旧轮胎或防撞墙。下列分析错误的是(  )

A. 小石子可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力
B. 失控车辆在避险车道向上运动速度减小时,动能减少
C. 失控车辆撞击废旧轮胎时,将动能转化成重力势能
D. 在避险车道上停下来的失控车辆仍具有惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A.小石子增大了地面的粗糙程度,可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.动能的大小和速度有关,物体质量不变时其速度减小,动能会随之减小,故B正确,不符合题意;
C.失控车辆撞击废旧轮胎时,将动能转化成废旧轮胎的弹性势能,故C错误,符合题意;
D.一切物体都有惯性,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.在研究水和食用油吸热能力的实验中,为了让全班同学都能看清讲台上温度计的示数,老师用手机对着温度计摄像(如图),并通过调节好的投影仪,将温度计示数投影到大屏幕上,但发现大屏幕上的温度计示数比较暗淡。下列分析正确的是

A. 用手电筒照亮温度计示数可使大屏幕上的示数明亮
B. 用手电筒照亮大屏幕可使大屏幕上的示数明亮
C. 温度计的示数在大屏幕上成缩小的实像
D. 温度计的示数在大屏幕上成放大的虚像
【答案】A
【解析】
【详解】A.用手电筒照亮温度计示数可使温度计反射进入投影仪的光更多,使大屏幕上的示数更明亮,故A项正确;
B.用手电筒照亮大屏幕不能使大屏幕上的示数明亮,故B项错误;
CD.温度计 示数在大屏幕上成放大的实像,故CD项错误。
故选A。
7.在大型赛事的短跑比赛中,赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻,以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图,电源电压恒定,圆圈处为电表,R0为定值电阻,压敏电阻Rx安装在踏板上,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是

A. 电阻R0与Rx并联 B. 圆圈处的电表为电压表
C. 运动员起跑时,用力踩踏板,R0两端 电压变小 D. 运动员没有踩踏板时,电路消耗的总功率最小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲知,电阻R0与Rx串联,故A错误;
B.由图甲知,电表与R0、Rx串联,故圆圈处的电表应为电流表;故B错误;
C.由图乙知,运动员起跑时,用力踩踏板,压敏电阻阻值变小,电路中的总电阻变小,因电源电压恒定,故电路电流变大,R0两端的电压变大,故C错误;
D.由图乙知,运动员没有踩踏板时,压敏电阻阻值最大,电路中的总电阻最大,则电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,故D正确。
故选D。
二、填空与作图题
8.2020年6月23日,最后一颗组网卫星的成功发射、标志着我国自主研发的北斗全球导航系统全部部署完成。其实在疫情早期,北京市就应用了北斗导航,用无人驾驶车对部分地区的生活物资实现无接触派送(如图)。

无人驾驶车的摄像头是车的“眼睛”;车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的____波信号,对车辆实现____(选填“厘米”或“千米”)级的定位。
【答案】 (1). 电磁 (2). 厘米
【解析】
【详解】[1][2]雷达可以接收北斗卫星发射的电磁波信号,从而对车辆实现厘米级的定位。
9.汽车发动机工作时的温度高,最高温度超过2000℃。如果得不到有效冷却,将影响其正常工作。为此,常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温。水冷的原理是通过流动的冷却液(由水、防冻剂、添加剂组成)包裹缸套和缸头,通过____(选填“做功”或“热传递”)使发动机内能减少,温度降低。冷却液的特点是比热容____、凝固点低。
【答案】 (1). 热传递 (2). 大
【解析】
【详解】[1]改变内能的两种方法分别是做功和热传递,由题意知,水冷的原理是通过热传递使发动机内能减少的。
[2]比热容反应的是物质的吸放热性能,由题意知,冷却液的选择是比热容大的物质,变化相同的温度能吸收更多的热量。
10.如图所示是鱼缸中增氧泵增氧原理示意图。水泵工作时,在______作用下,水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,水面此时进气管下端口水的流速大,压强____,空气就会通过水泵进气管进入水中形成气泡,与水流一起从出水管口喷出。喷出的气泡由于____而上浮。


【答案】 (1). 大气压、 (2). 小 (3). 密度小
【解析】
【详解】[1][2]水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,流体流速快,压强小,进气管下端口水的流速大,压强小,与进气管口形成压强差,在大气压强的作用下,将空气压入水中。
[3]根据液体沉浮条件,气体密度小,与水流一起从出水管口喷出时,喷出的气泡会上浮。
11.如图所示为某科技馆里“有趣的静电小球”装置。在底面为浅凹面的圆盘中心有一半球体金属电极M,圆盘边缘为圆环形电极N。断电时,不带电的小球静止在M周围,通电时M、N分别带上正、负电荷。此时,小球因与M接触而带上_____电,由于M的排斥力和N的_____,小球从中心向边缘运动,当接触到圆盘边缘电极N时由于_____的转移而带上负电,在重力和电荷之间力的作用下,小球又回到圆盘中心。若干个小球如此往复运动,使形成了有趣的静电现象。


【答案】 (1). 正 (2). 吸引力 (3). 电子
【解析】
【详解】[1]通电时M带正电荷,此时不带电的小球因与M接触而带上同种电荷,即正电。
[2][3]通电时N带负电荷,根据同种电荷相斥、异种电荷相吸,由于M的排斥力和N的吸引力,小球从中心向边缘运动,当接触到圆盘边缘电极N时由于电子的转移,原先的正电荷被中和后再带上负电,在重力和电荷之间力的作用下,小球又回到圆盘中心。
12.(1)北京天坛的圜丘体现了我国古代高水平的建筑声学成就,它将建筑学和声学完美结合。当人站在圜丘中心处说话,会觉得声音特别洪亮。这是由于人说话的声音有一部分被四周的石栏杆反射,射到稍有倾斜的台面后又反射到圜丘中心(图甲),使回声和原声混在一起。若声音的反射遵守光的反射定律,台面和石栏杆表面光滑,请在图甲中完成人的声音从A点发出,经石栏杆反射到C点的声音路径图。

(2)图乙是建筑工地上工人用独轮车搬运材料的情景。设O1为独轮车支点,F1为动力。请作出动力臂l1和独轮车所受重力的示意图(O2为重心)。

【答案】(1)

(2)
【解析】
【详解】(1)根据光 反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。若声音的反射遵守光的反射定律,在台面的C点作出入射线,与入射线与石栏杆表面相交点,将其与A点连接即为人声音的入射线;如图所示:

(2)力臂是指力的作用线到转动轴的垂直距离,由图可知O1为独轮车的支点,F1为动力,从支点O1向F1的作用线做垂线,垂线段的长度即为动力臂l1;O2为物体的重心,重力的方向是竖直向下的,作出重力的示意图,如图所示:

三、实验与探究题
13.请完成下列问题。

(1)在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调节____(选填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。如图甲所示,光屏上呈现清晰的像。现将蜡烛向左移动10cm,然后将光屏向____(选填“左”或“右”)移动,才能再次在光屏上得到清晰的像。
(2)做奥斯特实验时(图乙),若将小磁针替换成一根与导线ab部分平行的直导线cd并通电。请根据已学知识推测,通电导线ab与cd之间_____(选填“有”或“没有”)相互作用力,依据是__________。
【答案】 (1). 烛焰 (2). 左 (3). 有 (4). 磁场对电流有力的作用
【解析】
【详解】(1)[1]在探究凸透镜成像规律时,我们要在光屏上找到烛焰所成的像,所以,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
[2]如图甲所示,光屏上呈现清晰的像。现将蜡烛向左移动10cm,物距变大,像距变小,需要将光屏向左移动,才能再次在光屏上得到清晰的像。
(2)[3][4]通电导体周围存在磁场,通电导线ab部分周围和通电直导线cd周围都会产生磁场,根据磁场对电流有力的作用,通电导线ab与cd之间有相互作用力。
14.在探究电流与电压关系的实验中,已有器材∶干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和阻值不同的定值电阻若干个。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大。____

(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是____。
A.断开开关,结束实验,整理好器材
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表 示数
C.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
(3)小明记录的实验数据如下表。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压____。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45

(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验。请对此建议的科学性进行评估∶________。
【答案】 (1). (2). B (3). 成正比 (4). 建议科学合理。通过多组实验,实验结论更具科学性、普遍性,避免了偶然性。
【解析】
【详解】(1)[1]滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,导线应接滑动变阻器左下方,如图所示。
(2)[2]探究电流与电压关系,要保持电阻不变,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数之后,接下来的操作应该直接将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数,故选B。
(3)[3]由表可知,电压每增加0.3V,电流就增加0.8A左右,因此,通过定值电阻的电流与其两端的电压时成正比的。
(4)[4]只用一只定值电阻实验得到结论可能具有偶然性,因此要多换几只定值电阻在实验,同学这个建议科学合理。通过多组实验,实验结论更具科学性、普遍性,避免了偶然性。
15.木块在水中漂浮,铁块在水中下沉。浮力的大小是否跟物体的密度有关呢?兴趣小组同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验:
第一步∶往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子;
第二步∶把玻璃瓶放人装水的溢水杯中,用塑料杯接住溢出来的水(如图);
第三步∶将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满,重复以上实验;
第四步∶比较每次溢出来水的体积。
请回答下列问题∶
(1)溢水杯里水的多少应该以______为准。
(2)若每次溢出来水的体积______,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力,这里运用了______的思想方法,其依据是______。


【答案】 (1). 装满水 (2). 相等 (3). 转换 (4). 阿基米德原理
【解析】
【详解】(1)[1]实验采用溢水杯的作用是溢水杯内装满水,让物体浸入溢水杯,水会从溢水杯中排出,所以,溢水杯里水的多少应该以装满水为准。
(2)[2]由题意知,物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。如果每次溢出来水的体积相同,则说明物体所受的浮力与物体的密度无关;如果每次溢出来水的体积不相同,物体所受的浮力与物体的密度有关。
(3)[3]要探究浮力的大小与物体密度的关系,根据阿基米德原理,物体所受浮力的大小等于排开水的重力,水的密度是固定的根据 ,所以判断每次溢出来水的体积是否相等。本实验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力,这里运用了转换的思想方法,其依据是阿基米德原理。
四、综合应用题
16.如图甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5V,图乙是该灯泡的I-U图像。闭合开关S,把电源电压调到4V,R2的功率为0.8W。求∶


(1)通过R2的电流。
(2)若小灯泡正常发光,则1min内电流在R1上做的功是多少?
(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2的电流为0.1A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是多少?
【答案】(1)0.2A;(2)27J;(3)0.2W
【解析】
【详解】(1)由公式 可得,通过R2的电流

(2)由图乙可知,当小灯泡正常发光时,U灯=2.5V,此时I灯=0.30A
R1两端的电压
U1=U-U灯=4V-2.5V=1.5V
通过R1的电流 ,1min内电流在R1上做的功

(3)由公式 可得

R2两端的电压

由 可得

由图乙可知,当 ,此时 ,灯泡的实际功率

答:(1)通过R2的电流0.2A;
(2)若小灯泡正常发光,则1min内电流在R1上做的功是27J;
(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2的电流为0.1A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是0.2W。
17.如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为 ,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。

【答案】(1)44.4g;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)注射器内药液的体积为
V=44.4mL=44.4cm3
由密度公式可得,注射器内药液的质量为

(2)由于注射速度v0为5.55mL/h(即5.55cm3/h),且注射器横截面积为5.55cm2,即

则注射过程中注射器芯杆移动的速度为

(3)匀速注射时,活塞运动在推力、摩擦力与液体压力作用下平衡,即

而匀速推注完这些药液,注射泵的移动距离为

对水平注射器芯杆做的功为

则推力为

可知活塞对药液压力为

根据压强公式可知活塞对药液压强为

答:(1)注射器内药液的质量是44.4g;
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度为 ;
(3)活塞对药液压强的表达式为 。

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