已知ρ金属=3×103kg/m3,大于水的密度,在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮; 由表中数据可知,h从5﹣10cm,水的体积变化量:
△V=(S2﹣S1)(10cm﹣5cm)=60cm3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① h从18﹣21cm,水的体积变化量: △V′=S2(h5﹣h4)=60cm3, 即:S2(21cm﹣18cm)=60cm3, 解得:S2=20cm2,故D错误; 将S2=20cm2代入①得:S1=8cm2; 金属块的体积:V物=S1H, 金属块的高: H=
=
=15cm;故B错误;
当金属块浸没在水中时,排开水的体积: V排=V物=120cm3, 此时受到的浮力最大:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×120×10﹣6m3×10N/kg=1.2N,故A错误。 由图象可知,水的最大深度h′=21cm=0.21m,
则水对容器底部的最大压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.21m=2.1×103Pa,故C正确。 二、多选题(本大题共3小题,共12分) 11.下列说法中正确的是 A.压力是由于重力产生的 B.压力的方向不总是竖直向下 C.物体产生的压力越大,其压强越大 D.体积大的物体,受到液体的浮力不一定大 BD 【解析】 试题分析:
A、压力不一定是由重力产生的,如将物体压在竖直的墙面上,其压力与重力无关,故A错误; B、压力的方向总是垂直于物体的接触面,并不一定竖直向下,也不一定垂直向下,故B正确;
C、当受力面积一定时,物体产生的压力越大,其压强越大,选项中缺少受力面积一定这个条件;故C错误;
D、物体受到液体浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,与物体本身的体积大小没有关系,体积大的物体,排开液体的体积不一定大,受到液体的浮力不一定大,故D正确; 故选BD.
12.在探究凸透镜成像规律时,小明用焦距为fp=10cm和fc=5cm的甲、乙两个凸透镜依次进行实验。当将蜡烛及透镜均分别放在图所示位置时,烛焰通过透镜都能在光屏上成清晰像(图中未画出),并且其中一次是光屏在图中ab间移动得到的。则
A.焦距为10cm的甲透镜成像较大 B.焦距为5cm的乙透镜成像较大 C.在ab间移动得到像时用的是甲透镜 D.在ab间移动得到像时用的是乙透镜 AC 【解析】 【分析】
根据题中“在探究凸透镜成像规律实验时”可知,本题考查凸透镜成像规律及其应用。根据凸透镜成像规律进行分析判断。 【详解】
AB.由题,用焦距为fp=10cm和fc=5cm的甲、乙两个凸透镜依次进行实验。当将蜡烛及透镜均分别放在图所示位置时,烛焰通过透镜都能在光屏上成清晰像。因为物距一定,焦距越大,相当于减小了物距,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”,因此焦距为10cm的甲透镜成像较大,故A正确,B错误。 CD.由蜡烛和凸透镜位置可知,此时物距u=35cm-20cm=15cm,若得到像时用的是甲透镜,物距满足在10cm=20cm,光屏在35cm+20cm=55cm的右侧移动;若得一倍焦距和二倍焦距之间,则像距v甲>2fp=2×
5cm=10cm,到像时用的是乙透镜,物距满足大于二倍焦距,则像距fc=5cm<v乙<2fc=2×光屏在40cm~45cm之间移动;故C正确,D错误。
13.如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是
A.司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
B.孔明灯在上升过程中,只受重力
C.紫砂壶属于连通器
D.正在发声的编钟一定在振动
ACD 【解析】 【详解】
A、地磁场能对地球附近的磁体产生磁力,所以司南能够指南北是受地磁场的作用。故A正确; B、孔明灯在上升过程中,受到重力和浮力的作用,浮力大于重力。故B错误; C、茶壶的壶嘴和壶身上端开口,底部相互连通,是利用连通器的原理。故C正确; D、正在发声的物体都在振动,所以发声的编钟一定在振动。故D正确。 三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.许多人习惯将手机挂在胸前或睡觉时放在枕边,其实这样是不科学的,因为手机发射出的_____会对人的心脏或大脑造成不良影响。在接听电话时,我们很容易分辨出熟悉的人的声音,这是根据声音的_____来判断的。
电磁波 音色 【解析】 【详解】
手机既是无线电发射台,又是无线电接受台,手机工作时辐射出电磁波,对心脏产生一定影响,因此手机尽量不要挂在胸前;
接听电话时,很容易分辨出熟人的声音,这主要是根据声音的音色来判断的。
15.经国务院批准,自2016年起,将每年4月24日设立为“中国航天日”,中国航天人为探月工程的“回”努力奋斗。已经成功“落”到月球上的“玉兔号”月球车(如图)相对于地球是 (填“运动”或“静止”)的;其车轮宽大是为了 (填“增大”或“减小”)压强。
运动 减小 【解析】
试题分析:月球车相对于地球的位置在不断发生改变,所以相对于地球是运动的;宽大的车轮是通过增大受力面积的方法减小对地面的压强的。 【考点定位】机械运动;减小压强的方法
16.底面积相同、形状不同的三个容器.倒入质量相同、密度不同的三种液体甲、乙、丙后,液面高度相同,如图所示,密度最大的是________中的液体;三容器中底部所受液体压强的大小关系是p甲________p
乙
________p丙.
丙; <;< 【解析】
试题分析:∵液体深度h、容器底面积S相同,∴液体体积:v甲>v乙>v丙,∵三种液体质量相等,∴ρ甲<ρ乙<ρ丙,又∵p=ρgh,h相同,∴容器底部受到的液体压强:p甲<p乙<p丙. 考点:液体的压强的计算;密度公式的应用
17.如图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关b′两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应.系如图乙所示.图乙中的a′、则电源电压为_____V,定值电阻R0的阻值等于_____Ω.
12 10 【解析】 【详解】
由电路图可知,R0与R串联,由图乙可知,滑动变阻器消耗的功率PR=3.2W时,电路中的电流可能为
PRI1=0.4A,也可能为I2=0.8A,由P=UI=IR可得,两种情况下变阻器接入电路中的电阻:R1=2=
I12
3.2W?0.4A?23.2WPR=20Ω,R2=2=2=5Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不
I20.8A??变,所以,由I=
U可得,电源的电压:U=I1(R0+R1)=I2(R0+R2),即0.4A×(R0+20Ω)=0.8A×R(R0+5Ω),解得:R0=10Ω,电源的电压U=I1(R0+R1)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V.
18.图甲是探究通过导体的电流与电阻关系的电路图(电源电压保持不变),图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I-R图像.分析图像可得实验结论:_________________________.当R由10Ω换为______________Ω时,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更小,才能使R两端的电压保持在__________V不变.
在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 5 3 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,电流与电阻的乘积保持不变,所以得到结论,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
实验采用了控制变量法,要控制定值电阻两端的电压相同;
由图乙知,电阻两端的电压为:U?IR=0.3A?10Ω=3V,即保持3V的电压不变.
U1IR1R1??由串联电路电流相等的特点结合欧姆定律可得:,即电压与电阻成正比,所以R由10ΩU2IR2R2换为5Ω时,需要将滑动变阻器阻值调小,才能保持电压3V不变; 【点睛】
关键是电路的动态分析,当滑动变阻器电阻变化时,根据串联电路的分压原理,电阻越大,分得电压越多,即串联电路中电压与电阻成正比,此规律在分析电路时很常用,要牢记并能熟练应用. 四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.如图所示,质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动,OA=0.4m,OB=1.6m.地面上质量为15kg、横截面积为0.3m2的圆柱体通过绳子与A端相连.现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下,以速度v=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动.g=10N/kg.求:
(1)物体开始运动前,圆柱体对地面的压强;