10.一学生按照图甲所示的电路图做实验。此时两表示数如图乙所示,电压表的示数为 2 V,则电热丝电阻Rx的阻值为 5 Ω.已知电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等,滑片P在b端时,电热丝的发热功率为
Pb,滑片P在a端时,电热丝的发热功率为Pa,那么Pa:Pb= 4:1 。(不考虑电热丝阻值随
温度的变化)【解答】解:
(1)由图知,电压表使用的是0﹣3V量程,分度值为0.1V,示数为2V; 电流表使用的是0﹣0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A, 由欧姆定律可得电热丝电阻Rx的阻值:
Rx===5Ω;
(2)由题知,电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等, 当滑片P在b端时,滑动变阻器的电阻全连入,
则电路的总电阻Rb=2Rx,电路中电流Ib==,
电热丝的发热功率:Pb=Ib2Rx=()2×Rx=×
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电阻为0,电路中电阻Ra=Rx,
电热丝的发热功率:Pa=由①②可得:
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
Pa:Pb=:×=4:1。
故答案为:2; 5; 4:1。
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11.水是生命之源,水在物理课堂上也能带来不一样的精彩。
(1)如图甲,用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,发现纸片并不掉下来,该现象能说明 大气压 的存在;若以纸片为参照物,杯是 静止 的(选填“静止”或“运动”)。
(2)如图乙,提起水平接触水面的玻璃板,需要的力大于玻璃板的重力,说明 分子之间存
在引力 。
【解答】解:(1)图中用一张硬纸片盖住装满水的杯口。将杯子倒置过来,水和纸片都不下落,该现象证明了大气压强的存在;若以纸片为参照物,杯子相对于纸片没有发生位置变化,故杯子是静止的;
(2)当玻璃板与水面接触时,玻璃板与水分子之间存在作用力,当用力向上拉时,除重力外,还要克服水分子间的作用力,所以拉力比玻璃板的重力要大,反映了水分子和玻璃分子间存在引力的作用。
故答案为:(1)大气压;静止;(2)分子之间存在引力。
12.某同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,点燃的蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。
(1)图甲中蜡烛恰能在光屏成清晰的像,所成像的特征是 倒立放大的实像 (选填“正立倒立”、“放大缩小”或“实像/虚像”)。
(2)该小组同学根据实验记录,绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系(如图乙),则凸透镜的焦距为 10 cm。
(3)若在蜡烛和凸透镜中间,给凸透镜带上近视镜,则将光屏向 右 (选填“左”或“右”)移
动
,
光
屏
上
仍
可
能
出
现
清
晰
的
像
。
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【解答】解:(1)由甲图可知此时蜡烛在光屏上成清晰的实像,像距大于物距,此时成倒立放大的实像;
(2)由乙图可知当u=v=20cm时成等大的实像,此时u=2f=20cm,故f=10cm;
(3)近视镜是凹透镜,对光线起发散作用,“戴上近视眼镜时”光线会延迟会聚成像,像距增大,光屏应向右移动,才能得到清晰的实像。 故答案为:(1)倒立放大的实像;(2)10;(3)右。
三、简答题(本题包括2小题,每题4分,共8分)
13.一同学在河边游泳后从水的较深处走向越来越浅的岸边,由于岸边都是尖硬的鹅卵石,该同学感觉河底越来越“扎脚”,请利用你学过的物理知识解释这个现象 【解答】答:
根据F浮=ρ液v排g,人在水中由深水走向浅水时,ρ液不变由于人排开水的体积减小,故人所受浮力减小再由 F支=G﹣F浮;因浮力减小,重力不变,故支持力增大,根据p=脚的受力面积不变,脚受到石头的压强变大,所以人的脚将越来越疼。
14.2018年5月14日,川航3U8633从重庆飞往拉萨的途中,副驾驶一侧的挡风玻璃爆碎。在机舱内外压强的作用下,副机长的身体被“吸”出去一半。飞机燃料是到目的地基本用完正好具备降落的条件,如果半途降落则会因为燃料太重而增加降落的风险:正副机长凭借着自己的经验、技术与胆识,完成了一次无人员伤亡的迫降,挽救了大家的生命。利用上述材料,结合已学的物理知识,请回答以下问题:
(1)为什么挡风玻璃爆碎时,副机长的身体会被“吸”出去? (2)燃料太重对降落会造成什么风险?
【解答】答:(1)飞机快速行驶时,窗外的空气流速大、压强小;机内的空气流速小、压强大,机内的气压大于机外的气压,将副机长的身体压出去;
(2)燃料太重,飞机的质量越大,惯性就越大,降落滑行距离就大,容易出事故。
四、作图题(本题包括3小题,每小题3分,共9分)
15.如图所示,一物体静止在斜面上,请你画出该物体所受重力的示意图。
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【解答】解:过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示。如图所示:
16.如图所示,标出小磁针的N、S极、螺线管的N、S极和磁感线的方向。
【解答】解:(1)根据电流的流向,结合线圈的绕向,利用安培定则可以确定螺线管右端为N极、左端为S极;由磁极间的相互规律可知,小磁针的左端为S极、右端为N极。 (2)在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极。如图所示:
17.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
【解答】解:过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′P与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,如下图所示:
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五、实验题(本题包括2小题,每空2分,共18分)
18.如图为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升到B′位置,这个过程用时2秒,弹簧测力计对绳的拉力为F.请你根据这个同学做的实验完成下列问题:
(1)准备了下列器材:钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺,其中多余的器材是 天平 ;
(2)如图,由刻度尺的读数可知,钩码上升的距离是 10.0 cm。
(3)若弹簧测力计的读数为1.2N,则这个动滑轮的机械效率是 83.3% ,拉力F做功的功率是 0.12 W。
【解答】解:(1)实验中不需要测出钩码的质量,故多余的器材是天平; (2)由图可知,刻度尺的分度值是1cm,则钩码上升的距离为10.0cm;
(3)弹簧测力计从25cm开始上升,上升到45cm处,绳子末端移动的距离s=20.0cm=0.2m; 拉力做的功即总功为:W总=FS=1.2N×0.2m=0.24J; 有用功为:W有=Gh=mgh=0.2kg×10N/kg×0.1m=0.2J;
机械效率为:η===83.3%;
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