湖南省张家界市2021年中考物理试卷(word版,含答案解析)


     湖南省张家界市2021年中考物理试卷 一、单选题(共8题;共16分) 1.排箫又叫“参差”,是由长短不一的竹管组成,下列选项中正确的是(   ) A. 真空中可以听见箫声 B. 竹管长度参差不齐的目的是为了改变声音的响度 C. 我们能区别排箫的声音是依靠音调 D. 排箫发出声音是由管内空气柱振动产生的 【答案】 D 【考点】声音的产生,声音的传播条件,音调及音调与频率的关系 【解析】【解答】A.声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,所以真空中无法听见箫声,A不符合题意; B.竹管长度参差不齐,竹管內的空气柱的长度不同,空气柱振动时的频率不同,声音的音调不同,所以是为了改变声音的音调,B不符合题意; C.每个发声体发出声音的音色是不同的,我们能区别排箫的声音依靠的是音色,C不符合题意; D.声音是由物体的振动产生的,排箫发出声音是由管內空气柱振动产生的,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】声音是由物体振动产生的;振动物体的长度不同,频率不同,音调不同;真空不能传声;区别不同发声体的依据是音色。 2.如图所示的光现象,属于光的色散的是(   ) A. 天空中的彩虹      B. 池塘中树的倒影 C. 水中的鱼儿          D. 手影 【答案】 A 【考点】光的色散 【解析】【解答】A.天空中的彩虹是光的色散形成的,A符合题意; B.池塘中树的倒影是光的反射,B不符合题意; C.水中的鱼儿是光的折射,C不符合题意; D.手影是光的直线传播,D不符合题意。 故答案为:A。 【分析】白光经过折射形成多种色光的现象是色散现象。 3.如图所示四种场景,根据图片提供的信息进行估测,最接近实际情况的是(   ) A. 图中国旗的长度约为6m B. 中学生在平直公路上正常骑行自行车的速度约为5m/s C. 一颗鸡蛋的质量约为1kg D. 南极的气温约12℃ 【答案】 B 【考点】温度及温度计的使用与读数,质量及其特性,长度的估测,速度与物体运动 【解析】【解答】A.图中国旗的长度约为1.92m,A不符合题意; B.中学生在平直公路上正常骑行自行车的速度约为5m/s,B符合题意; C.一颗鸡蛋的质量约为0.05kg,C不符合题意; D.南极的气温约-12℃,D不符合题意。 故答案为: B。 【分析】根据常见物体的长度、速度、质量和温度,结合合理数据解答。 4.下列关于轮滑运动中涉及到的物理知识说法正确的是(   ) A. 轮滑要向前运动必须要受到向前的力 B. 匀速转弯时运动员受到的几个力是相互平衡的 C. 运动员所受重力和轮滑对运动员的支持力是一对相互作用力 D. 轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力 【答案】 D 【考点】力作用的相互性,平衡力的辨别,平衡状态的判断,力与运动的关系 【解析】【解答】A.轮滑要向前运动是由于惯性,不一定受到了力,A不符合题意; B.匀速转弯时运动员,不是平衡态,而受到的几个力是不是相互平衡的,B不符合题意; C.运动员所受重力和轮滑对运动员的支持力是平衡力,C不符合题意; D.轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】由于惯性,物体不受力,也可以运动;物体运动方向改变,受力不平衡;物体的运动状态改变,一定受到了力的作用;物体受到的重力和支持力不是相互作用的力。 5.关于家庭电路安全用电的说法正确的是(   ) A. 电冰箱的金属外壳应该与大地相连 B. 家庭电路中,空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路 C. 使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体 D. 更换灯泡前不用断开电源开关 【答案】 A 【考点】测电笔的使用,安全用电原则 【解析】【解答】A.有金属外壳的电冰箱应使用三孔插座,让金属外壳接地可以防止金属外壳带电而发生触电事故,A符合题意; B.家庭电路中,空气开关跳闸可能是因为电路发生了短路,也可能是电路的总功率过大,B不符合题意; C.使用试电笔时,手指不能接触笔尖金属体,但要接触笔尾金属体,C不符合题意; D.更换灯泡前,应断开电源开关,以防止人接触用电器时触电,D不符合题意。 故答案为:A。 【分析】有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;空气开关跳闸可能短路,也可能总功率过大;使用测电笔时,手要接触金属笔尾;更换灯泡要断开开关。 6.张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放,不考虑空气阻力,关于人在蹦极下降过程中的能量分析,下列选项中正确的是(   ) A. 弹性绳绷直前,人的重力势能减小,动能增大,机械能增大 B. 弹性绳刚好绷直时,人的重力势能最小,动能最大 C. 下降到最低点的过程中人的机械能守恒 D. 下降到最低点时,人的重力势能最小,弹性绳的弹性势能最大 【答案】 D 【考点】动能的影响因素,势能的影响因素 【解析】【解答】A.弹性绳绷直前,人在重力的作用下向下做加速运动,人的质量不变,高度变小,人的重力势能减小,人的质量不变,速度变大,动能增大,不计空气阻力,人的机械能是守恒的,保持不变,A不符合题意; B.弹性绳刚好绷直时,人继续向下运动,人的重力大于弹性绳的弹力,向下做加速运动当弹力等于人的重力时,速度最大,动能最大,B不符合题意; C.下降到最低点的过程中,人的机械能转化为弹性绳的弹性势能,所以人的机械能不守恒,C不符合题意; D.下降到最低点时,高度最小,所以人的重力势能最小,此时弹性绳发生的形变程度最大,弹性绳的弹性势能最大,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】重质量一定时,物体的速度越大, 动能越大,高度越高,重力势能越大;物体发生弹性形变的程度越大,弹性势能越大。 7.如图所示实验现象揭示物理原理或规律所对应的技术应用不正确的是(   ) A. 磁极相互作用→磁悬浮列车 B. 连通器→三峡船闸    C. 水蒸气的内能转化为木塞的机械能→火箭发射 D. 电流的磁效应→动圈式话筒 【答案】 D 【考点】做功改变物体内能,连通器原理,磁悬浮列车的工作原理和特点,动圈式话筒的构造和原理 【解析】【解答】A.磁极相互作用相互排斥,应用这一原理的技术是磁悬浮列车,A不符合题意; B.连通器,两端开口,底部联通,三峡船闸就是应用这一原理,B不符合题意; C.水蒸气的内能转化为木塞的机械能,而火箭发射也是将内能转化为机械能,C不符合题意; D.奥斯特实验原理是电流的磁效应,是电流周围存在磁场,而动圈式话筒,将电能转化为机械能,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥的原理;船闸利用了连通器的原理;内能对外做功,转化为机械能;奥斯特实验中电流周围产生磁场,话筒工作时,将机械能转化为电能。 8.如图是我国劳动人民在生产生活中创造和使用的工具,下列选项中正确的是(   ) ①汲水的桔槔运用了杠杆的原理 ②钻木取火将内能转化成机械能 ③司南利用了地磁场对磁体有力的作用指示南北 ④篆刻刀的刀刃很薄是为了减小压强 ⑤日晷测定时间利用了光的直线传摇 A. ①②③                       B. ①②⑤                       C. ①③⑤                       D. ②④⑤ 【答案】 C 【考点】光的直线传播及其应用,做功改变物体内能,减小压强的方法及其应用,杠杆及其五要素,磁现象 【解析】【解答】①汲水的桔槔是一根棒子绕着支点转动,故是杠杆,故①正确; ②钻木取火是将机械能转化为内能,故②错误; ③司南是利用地磁场对所处其中的磁体有力的作用是正确的,故③正确; ④镌刻刀是利用减小受力面积增大压强,故④错误; ⑤日晷是利用的光的直线传播形成的影子,故⑤正确。 C符合题意。 故答案为:C。 【分析】可以绕支撑点转动的工具是杠杆;钻木取火是做功改变内能;司南利用了地磁场的作用;压力一定时,减小受力面积可以增大压强;日晷利用了光沿直线传播的特点。 二、填空题(共9题;共27分) 9.使用手机扫码支付是通过________传递信息的,制作手机芯片的材料主要是 ________(选填“超导体”、“半导体”、“导体”或“绝缘体”)。 【答案】 电磁波;半导体 【考点】半导体特点及作用,电磁波在日常生活中的应用 【解析】【解答】手机扫码支付是通过电磁波传递信息的。制作手机芯片的材料是硅、锗等半导体材料。 【分析】手机利用电磁波传递信息;制作手机的材料有半导体。 10.中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度约10.9km,创造了中国载人深潜的新纪录,在此深度处潜水器受到的压强为 ________Pa,“奋斗者”号在深海下潜的过程中,所受浮力的大小 ________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(假设海水的密度不变取ρ=1.0×103kg/m3 , g=10N/kg) 【答案】 1.09×108;不变 【考点】液体压强的计算,浮力大小的计算 【解析】【解答】海水深度h=10.9km=10900m 潜水器受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10900km=1.09×108Pa “奋斗者”号在深海下潜的过程中,由于海水的密度不变,潜水器的体积不变,排开水的重力不变,浮力大小不变。 【分析】根据液体密度和深度,可以计算液体压强的大小;物体受到的浮力和液体密度、排开液体的体积有关。 11.张家界森林公园内风景优美,其中金鞭溪婉转秀丽,下雨后溪边升起了一层雾,置身其中,宛如仙境,那么雾的形成属于________现象;水还有许多用途,如用水作为汽车发动机冷却液是利用了水 ________的特点。 【答案】 液化;比热容 【考点】液化及液化放热,比热容 【解析】【解答】雾是小水珠,是水蒸气液化形成的。 水作为汽车发动机冷却液,是相同质量的水每上升1℃能够吸收更多的热量。 【分析】气体变为液体的过程是液化现象;水的比热容较大,便于对物体降温。 12.新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”利用 ________(选填“聚变”或“裂变”),这种方式释放的核能具有不产生高放射性核废料的优点,属于 ________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。 【答案】 聚变;不可再生 【考点】能源及其分类,核聚变 【解析】【解答】“人造太阳”利用核聚变放电。 核聚变的材料氘或是氚,氘-氘 聚变生成氦气都是不可逆转的一次性聚变,所以核反应所用的材料都是一次能源不可再生,是不可再生的能源。 【分析】太阳利用核聚变的形式释放能量;核能属于不可再生能源。 13.把带双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适重的水,看到的情景如图所示,图甲与 ________,图乙与 ________光学仪器成像的原理相同(两空均选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”或“近视眼镜”)。 【答案】 放大镜;照相机 【考点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】未放水杯前,箭头的方向都是向右的,玻璃杯中加入适重的水后,甲图中,下面的箭头的方向不变,成的是正立的、放大的像,其应用是放大镜。 玻璃杯中加入适重的水后,乙图中,下面的箭头的方向发生了改变,成的倒立、缩小的像,其应用是照相机。 【分析】物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大的虚像,应用有放大镜;物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,应用有照相机。 14.如图是研究巨磁电阻(GMR电阻在磁场中急剧减小)特性的原理示意图,闭合开关S1、S2后,电磁铁右端为 ________极,滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变 ________(选填“亮”或“暗”)。 【答案】 S;亮 【考点】安培定则,电磁铁的其他应用 【解析】【解答】根据右手螺旋定则,四指的方向为电流的方向,大拇指为N极,故电磁铁的右端为S极。 滑片P向左滑动过程中,电阻变小,电流变大,磁性变强,GMR电阻变小,总电阻变小,电流变大,故灯泡变亮。 【分析】根据安培定则,结合电流方向可以判断螺线管的磁极位置;串联电路中电阻减小,电流变大,灯泡变亮。 15.如图甲,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示,则电源电压为 ________V,R1的阻值为 ________Ω。 【答案】 4;6 【考点】串联电路的电压规律,欧姆定律及其应用 【解析】【解答】当R2为零,即滑动变阻器的阻值为零,只有电阻R1接入电路,则此时电压表测量电源电压,故电源电压为 U=4V 故电源电压为4V。 当滑动变阻器接入的电阻为18Ω时,定值电阻R1的电压为1V,电阻R1和R2串联,则电阻R2两端的电压为3V,电阻R1和R2电阻的电压之比为1:3,那么电阻之比也为1:3,则电阻R1为6Ω。 【分析】根据电压的倒数计算电压大小,利用电压和电阻的比值计算电流;结合串联电路电压规律,计算电路中电阻的大小。 16.请读出如图中测量工具的读数: (1)图甲天平的读数为________g。 (2)图乙机械停表的读数为 ________s。 (3)图丙电能表的读数为 ________kW•h。 (4)图丁弹簧测力计读数为 ________N。 【答案】 (1)47.4 (2)337.5 (3)520.3 (4)1.2 【考点】质量的测量与天平的使用,时间及其测量,弹簧测力计及其使用,电能表参数的理解 【解析】【解答】(1)砝码的示数为45g,再加上游码的示数为2.4g,故总质量为47.4g。   (2)分针是5min过半,故秒表的读数是读30s开外,故秒表的读数为37.5min,故读数为5min37.5s,故读数为337.5℃。 (3)电能表的读数为520.3kW·h。 (4)分度值为0.2N,故读数为1.2N。 【分析】(1)根据天平上砝码和游码的位置测量质量; (2)根据停表的分钟指针和秒钟指针位置,测量时间; (3)利用电能表窗口示数,计算消耗的电能; (4)根据测力计指针位置,测量力的大小。   17.汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,某研究小组对汽车开展调查研究。 (1)图甲是汽车的刹车结构示意图,根据图片分析,这是 ________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”);某段道路的标志牌如图乙所示,为什么同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度 ________; (2)汽车在行驶过程中遇到危急情况要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离。下列行为会使停车距离变长的是 ______。 A.疲劳驾驶 B.酒后驾驶 C.接听电话 D.开车前系好安全带 (3)内燃机有四个工作冲程,图丙是内燃机的 ________冲程; (4)假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时,每百公里耗电30千瓦时,若电能转化为机械能效率为85%,则汽车匀速行驶时受到阻力为________N。若质量和外形完全相同的燃油汽车,它的能量转化率为30%,以相同速度在同一路面上匀速行驶,每行驶百公里需要消耗的燃油为 ________kg;(汽油的热值为q=4.6×107J/kg,结果保留1位小数) (5)若电价为0.6元/千瓦时,汽油价格为7.0元/升,每行驶百公里,电动汽车比燃油汽车节省 ________元。(汽油的密度ρ=0.71×103kg/m3 , 结果保留1位小数) 【答案】 (1)省力;不同的车质量不同,货车的质量最大,故速度设置的比较小,才能保证比较小的动能 (2)A,B,C (3)压缩 (4)918;6.7 (5)47.8 【考点】密度公式及其应用,燃料的热值,热机的效率,杠杆的分类,功的计算及应用 【解析】【解答】(1)刹车是省力杠杆,动力臂大于阻力臂,故动力小于阻力;不同的车质量不同,货车的质量最大,故速度设置的比较小,才能保证比较小的动能。   (2)疲劳驾驶和酒驾、接电话,都加长了反应时间,故停车距离变长,ABC符合题意,而系安全带与刹车距离无关。 (3)进气口、出气口关闭,活塞向上运动,故是压缩气体,是压缩冲程。 (4)每百公里耗电30千瓦时,若电能转化为机械能效率为85%,有用的机械能 W有=ηW总=85%×30×1000W×3600s=9.18×107J 汽车匀速行驶时受到阻力为 F=Ws=9.18×107J100×1000m=918N 故汽车匀速行驶时受到阻力为 918N ;需要消耗的燃油释放的总能量为 W总=W有η=9.18×107J30%=3.06×108J 则消耗燃油质量为 m=Q放q=3.06×108J4.6×107J/kg≈6.7kg 故消耗燃油质量为 6.7kg 。 (5)每行驶百公里,电动汽车需要花钱 30kW⋅h×0.6元/kW⋅h=18元 燃油汽车消耗汽油的体积 V=mρ=6.7kg0.71×103kg/m3=9.4×10-3m3=9.4L 需要花费 9.4L×7元/L=65.8元 故能够节省 65.8元-18元=47.8元 故每行驶百公里,电动汽车比燃油汽车节省 47.8元 。 【分析】(1)根据使用杠杆时的动力臂和阻力臂大小时,判断省力或费力; (2)疲劳驾驶和酒驾、接电话,都加长了反应时间,故停车距离变长; (3)气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程; (4)根据电能进行换算,结合能量效率计算做有用功的能量,结合路程计算拉力的大小,根据二力平衡计算阻力;根据有用功和热机效率计算总热,利用热值计算燃料的质量; (5)根据单价结合消耗的能量计算总价,分析价格差。   三、实验题(共3题;共20分) 18.宇宙承载着中国人民千百年来的向往,“祝融号”火星车已安全到达火星表面。火星车有四片太阳能电池板,整体造型就像一只蝴蝶,大阳能电池板是将太阳能转化为________;火星车塔载了6台科学载荷进行科学探测,其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息,则以火星车为参照物次表层探测雷达是 ________的。 【答案】 电能;静止 【考点】太阳能及其利用与转化,参照物及其选择 【解析】【解答】太阳能电池板是将太阳能转化为电能。 次表层探测雷达随火星车一起移动,故以火星车为参照物,探测雷达的位置没有发生改变,故探测雷达相对于火星来说是静止的。 【分析】大阳能电池板将太阳能转化为电能;物体相对于参照物没有位置变化,物体间是静止的。 19.如图是某物理兴趣小组进行“探究某物质熔化时温度变化特点”的实验。 (1)该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”); (2)由乙图知晶体熔化时的特点为继续加热温度 ________,该物质的熔点为 ________℃; (3)在第6min时该物质处于 ________态(选填“固”、“液”或“固液共存”); (4)实验完毕后,小组同学将试管中的物质换成了水,然后继续使用相同器材加热,想要探究水的沸腾现象。在探究过程中,发现当烧杯中的水开始沸腾之后,试管中的水 ________(选填“能”或“不能”)沸腾,这是因为 ________。 【答案】 (1)晶体 (2)保持不变;60 (3)固液共存 (4)不能;将试管中的固体物质换成水,试管中的水要从大烧杯中吸热,当烧杯中的水沸腾后,其温度保持不变,试管中的水温也达到沸点两者的温度相同,试管中的水无法继续吸热,故该管中的水不会沸腾。 【考点】熔化和凝固的探究实验 【解析】【解答】(1)由乙图知,该物质在熔化过程中,温度不变,所以该物质为晶体。   (2)由乙图可以看出,该晶体熔化时温保持60°C不变,因此物质的熔点为60°C,晶体熔化的特点吸热温度保持不变。 (3)第6min时,该物质处于熔化过程,其状态为固液共存态。 (4)将试管中的固体物质换成水,试管中的水要从大烧杯中吸热,当烧杯中的水沸腾后,其温度保持不变,试管中的水温也达到沸点两者的温度相同,试管中的水无法继续吸热,故该管中的水不会沸腾。 【分析】(1)晶体在熔化时,温度保持不变; (2)晶体熔化时温度保持不变,熔化时的熔温度是熔点; (3)晶体在熔化过程中,处于固液共存状态; (4)水的沸腾条件是,到达沸点,继续吸热。   20.小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小; (2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是:________; (3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片Р使电压表示数为U0 , 记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片Р应向 ________(选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0 , 记下相应的电流值; (4)小丽在换用20Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解诀了这个问题。请你写出小丽的做法:________; (5)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验,电路需要做出调整的是________; (6)小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0=________V,实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于________Ω; (7)小丽在得出I﹣R图像之后,又画出了如图丁所示的I﹣ 1R 图像,得出结论,电流与电阻成反比。请对此做出评价 ________。 【答案】 (1) (2)电流表的正负接线柱接反了 (3)d (4)将5Ω和15Ω串联 (5)电流表改接大量程 (6)2.4;15 (7)更形象,更进一步描述电流与电阻的反比关系 【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验 【解析】【解答】(1)滑动变阻器串联,且一上一下,滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器的接在c接线柱,故用一根导线一端与c和b两端相连。   (2)电流表指针反偏,只能说明电流表的正负接线柱接反了。 (3)探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,当换成大电阻后,根据串联分压,电阻变大,电压表的示数变大,那么滑动变阻器需要分担更多的电压,那么滑动变阻器的所接入的阻值变大,故需要将滑片向d端移动。 (4)将5Ω和15Ω串联,即可等效于20Ω的电阻。 (5)一个2Ω的电阻时,电阻太小,定制电阻为2Ω,定值电阻的电压为2.4V,则电流为1.2A,电流过大,需要更换大量程。 (6)根据图丙可知,当电阻为10Ω时,电流为0.24A,那么电压为2.4V;定值电阻分担的电压为3.6V,电压之比为2:3,即为电阻之比,故实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于15Ω。 (7)更形象,更进一步描述电流与电阻的反比关系。 【分析】(1)探究电流和电阻关系时,定值电阻和滑动变阻器串联,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱电阻变大; (2)电流表指针反转时,是因为电流表的正负接线柱接反了; (3)电压表处的电阻变大时,为保持电压不变,滑动变阻器的电阻变大; (4)电阻串联时,各电阻之和等于总电阻; (5)当电压一定时,电阻越小,电流越大,电流表的量程需要选用大量程; (6)根据电流和电阻的乘积计算电压的大小;根据定值电阻的分压和滑动变阻器的分压比计算电阻比,计算电阻大小; (7)根据坐标图像可以更清楚的描述电流和电阻关系。   四、计算题(共2题;共45分) 21.党的十九大报告提出,要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地,建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物,不计绳重和摩擦。 (1)一个工人质量为60kg,竖直向上匀速拉动700N的重物时,绳上拉力为400N,将重物提升2m用时20s,滑轮组的机械效率为多少? (2)在这20s的时间内拉力的功率为多少? (3)该工人能够提升的最重的物体约为多少kg? (4)请你设计另一种最省力的绕线方式,并画于图乙中。 (5)利用最省力的方式,提升800N的重物,求绳上拉力的大小? (6)利用最省力的方式,竖直向上以0.15m/s的速度匀速拉动绳子,求20s物体上升的距离? 【答案】 (1)解:滑轮组的机械效率为 η=W有W总×100%=GhFs×100%=GhFnh×100%=GnF×100%=700N2×400N×100%=87.5% 答:滑轮组的机械效率为 87.5% ; (2)解:20s的时间内拉力的功率为 P=Wt=Fst=400N×2m×220s=80W 答:20s的时间内拉力的功率为 80W ; (3)解:由人的体重可知,最大的拉力为人的体重,即为 Fmax=G=mg=60kg×10N/kg=600N 动滑轮的重力为 G动=2F—G物=2×400N-700N=100N 则最大的物重为 G物=2Fmax—G动=2×600N-100N=1100N 该工人能够提升的最重的物体约为 m=Gg=1100N10N/kg=110kg 答:该工人能够提升的最重的物体约为110kg; (4)解:一个定滑轮和一个动滑轮,最省力的是绳子的固定端从动滑轮起始,绕到定滑轮、动滑轮最后至小红的手中,故如下图所示: (5)解:最省力的方式,提升800N的重物,绳上拉力的大小 F=13(G物+G动)=13×(800N+100N)=300N 答:最省力的方式,提升800N的重物,绳上拉力的大小为300N (6)解:物体上升的速度为 v物=13v绳=13×0.15m/s=0.05m/s 20s物体上升的距离 s=vt=0.05m/s×20s=1m 答:20s物体上升的距离3m。 【考点】功率计算公式的应用,速度公式及其应用,机械效率的计算,滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【分析】(1)根据物体的重力和滑轮组绳子上的拉力,结合股数,可以计算机械效率的大小; (2)利用力和距离的乘积计算做功多少,结合功和时间的比值计算功率; (3)根据质量计算重力,滑轮组向下用力时,人的重力是最大拉力;利用最大的拉力和动滑轮重力差计算物体的重力;再计算物体的质量; (4)使用滑轮组时,绳子的股数越多越省力; (5)根据物体重力和动滑轮的重力,结合股数,可以计算绳子上的拉力; (6)根据绳子股数,结合绳子的速度计算物体的速度,利用速度和时间的乘积计算路程。     22.百善孝为先,我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图,它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω,加热电阻正常工作时电功率为1kW,电源电压220V稳定不变。 (1)启动按摩功能时,电动机启动,通过电动机线圈的电流为0.1A,按摩20min,电动机线圈产生的热量是多少? (2)加热电阻正常工作时的电阻是多少? (3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃,水吸收的热量为多少?若加热时间为420s,它的电加热效率为多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)] 【答案】 (1)解:电动机线圈产生的热量是 Q=UIt=I2Rt=(0.1A)2×4Ω×20×60s=48J 答:电动机线圈产生的热量是 48J ; (2)解:加热电阻正常工作时的电阻是 R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω 答:加热电阻正常工作时的电阻是 48.4Ω (3)解:水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1×103kg/m3×4×10-3m3×(40℃-20℃)=3.36×105J 电加热效率为 η=Q吸W×100%=3.36×105J1000W×420s×100%=80% 答:水吸收的热量为 3.36×105J ,电加热效率为80%。 【考点】热量的计算,电功的计算,电功率的计算 【解析】【分析】(1)利用电压、电流和时间,可以计算电流产生的热量; (2)利用电压和电功率,可以计算用电器的电阻大小; (3)根据水的比热容、质量和温度差,可以计算吸收的热量;结合消耗的电能,计算热效率的大小。     本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    y***n

    贡献于2021-07-21

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