(2)行驶时间t=10min=600s,汽车牵引力所做的功: W=Pt=4×10W×600s=2.4×10J;
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7
W2.4?107J(3)由W=Fs得,汽车行驶的路程:s???1.5?104m。
F1600N答:(1)发动机所提供的牵引力大小为1600N; (2)汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×107J; (3)汽车行驶10min行驶的路程为1.5×10m。
23.如图所示是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表中所示。已知电热水袋热效率为80%,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃).将袋内20℃的水加热到自动断电,求:
4
额定电压 220V 袋内充水 1.0L (1)袋内水吸收的热量; (2)需要的加热时间。
解析:(1)1.68×l05J(2)525 s 【解析】 【分析】
额定加热功率 400W 自动断电温度 60℃ 根据题中“求袋内水吸收的热量和需要的加热时间”可知,本题考查物体温度变化时所吸收的热量以及电加热器的工作时间。根据吸热公式和P?【详解】
(1)水吸收的热量
m=ρV=1.O×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
Q吸=cm(t-t0)=4.2×lO3J/(kg·℃)×lkg×(60℃-20℃)=1.68×l05J
W进行计算求解。 t1.68?105J??2.1?105J (2)消耗的电能W??80%Q吸W2.1?105J则需要的加热时间t???525s
P400W答:(1)袋内水吸收的热量为1.68×l05J;(2)需要的加热时间为525s;
24.煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150m/h。 (1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量。
(2)这些热量如果用天燃气蒸汽锅炉供热,且天燃气蒸汽锅炉的热效率为90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天燃气?
(ρ水=1.0×10kg/m,c水=4.2×10J/(kg·℃),天燃气的热值为q=4×10J/m) 解析:(1)2.52×1010J (2)700m3 【解析】 【详解】
已知出水流量为150m3/h,由ρ=m/V得, 水的质量:
m=ρV=1.0×l03kg/m3×150m3=1.5×l05kg, 水放出的热量:
Q=cm△t=4.2×l03J/(kg?℃)×1.5×l05kg×(90℃-50℃)=2.52×1010J. (2)由η=Q吸/Q放得: 天然气需要放出的热量:
Q放=Q吸/η=2.52×10J/90%=2.8×10J, 由Q放=Vq得:天然气的体积: V=Q放/q=2.8×10J/4×10J/m=700m 五、实验题
25.(海南省2015年初中毕业生学业水平考试)图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
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(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整_____________
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示其读数为I= A,则未知电阻R= _________ Ω。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1 ② ___________,用电压表测出电源的电压U
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx= ____________
解析:导线的一端接在变阻器上,另一端接在电阻R上 0.38 闭合S、S1 R1=UIR0/(U-U1) 【解析】
试题分析:(1)变阻器应串联在电路中,且要一上一下接线柱进行连接;
(2)明确电流表的量程和分度值,读出示数,再利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小; (3)由电路图可知,当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值,据此设计实验步骤得出结果.
解:(1)变阻器应串联在电路中,可将导线一端接在变阻器上端,另一端接在电阻R右端,如图所示.
(2)读图可知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则电流表的示数为0.3A. 由公式I=得, R==
=8Ω;
(3)实验步骤:
①闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1; ②闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U; ③因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,R0两端的电压: U0=U﹣Ux=U﹣U1,
因串联电路中各处的电流相等, 所以,I=
=
,即
=
,
解得:Rx=故答案为:
.
(1)如上图所示; (2)0.3;8;
(3)②闭合开关S、S1;③
.
【点评】本题考查了实物图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用、串联电路的特点等,关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验.
26.测量一个陶瓷小酒杯的密度(指图中小酒杯材料的密度).小明实验步骤如下:
(1)用调节好的天平测量小酒杯的质量,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小酒杯的质量m为_____g。
(2)在量筒中放入适量的水,如图乙所示,读出水面所到的刻度值V1; (1)将小酒杯浸没在量筒的水中,如图丙所示,读出水面所到的刻度值V2; (4)小酒杯的密度为ρ酒杯=_____kg/m。
(5)小华在测量过程中,不用天平,只用量筒也测出小酒杯的密度。去掉步骤(1),在步骤(1)之前加上一个步骤:将小酒杯_____在量筒的水中,读出水面所到的刻度值V1.则小酒杯的密度为ρ酒杯=_____(用V1、V2、V1来表示,水的密度为ρ水)。 解析:62 1.1×10 漂浮 【解析】
用天平测量物体质量时,物体质量等于砝码质量加游码示数即50g+10g+2g=62g;由乙丙两图可知小酒杯的体积V=70mL-50mL=20mL;得酒杯密度ρ酒杯=m/V=62g/20cm1=1.1g/cm1= 1.1×101 kg/m1;若不用天平测量小酒杯的质量,则利用漂浮时排开水的质量等于小酒杯的质量,故将小酒杯漂浮在量筒的水中,读出水面所到的刻度值V1,则排开水的质量m=ρ水(V1-V1);密度ρ酒杯=m/V=ρ水(V1-V1)/(V2-V1). 六、综合题
27.请你阅读下面的短文,回答问题. “宇宙级快递小哥”出发了
2017年4月20日19时41分35秒,搭载“天舟一号”货运飞船的“长征七号”运载火箭(图1),在我国海南文昌航天发射场点火发射.飞船按计划抵达预定轨道,“长征七号”运载火箭发射取得圆满成功.
“天舟一号”是我国首个货运飞船,4月22日12时23分,“天舟一号”货运飞船和“天舟二号”空间实验室在太空完成首次交会对接.
“长征七号”运载火箭上还安装了“箭载摄像机”,火箭上升时可拍到摄像机镜头下方箭体周围的实况…
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(1)“长征七号”火箭加速上升时受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”),所搭载的“天舟一号”货运飞船在此上升过程中的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)如图2所示是“箭载摄像机”在火箭上升时拍得的一幅图片,这是光线通过镜头时发生了光的 (选填“反射”或“折射”)后在感光元件上所成的像;摄像机在高温环境下工作,镜头用耐高温的二氧化硅(SiO2)晶体制成,这是因为二氧化硅晶体具有较高的 .
(3)小明观看火箭发射时的电视直播,看到捆绑在箭体上的助推火箭的燃料耗尽立即与箭体分离,之后又上升了一段距离才下坠而远离箭体.请你用所学的物理知识解释为什么助推火箭离开箭体后上升了一段距离才下坠. .
解析:(1)非平衡力;增大;(2)折射;熔点;(3)助推火箭和火箭箭体原来一起上升,助推火箭和火箭箭体分离后,由于助推火箭具有惯性,仍要保持原来的运功状态,所以继续向上运动一段距离;同时,由于助推火箭受到重力的作用,在重力的作用下改变了运动状态,所以上升一段距离后才下坠 【解析】试题分析:(1)“长征七号”火箭加速上升时处于非平衡状态,所以受到的力是非平衡力;搭载的“天舟一号”货运飞船随“长征七号”火箭一起加速上升,在此上升过程中,“天舟一号”货运飞船的质量不变,速度增大,动能变大,同时高度上升,重力势能变大,而机械能为动能和势能之和,所以,机械能增大;(2)摄像机镜头相当于一个凸透镜,成倒立缩小的实像,由图2可知,这是光线通过镜头时发生了光的折射后在感光元件上所成的像;摄像机在高温环境下工作,镜头用耐高温的二氧化硅(SiO2)晶体制成,这是因为二氧化硅晶体具有较高的熔点;(3)助推火箭和火箭箭体原来一起上升,助推火箭和火箭箭体分离后,由于助推火箭具有惯性,仍要保持原来的运功状态,所以继续向上运动一段距离;同时,由于助推火箭受到重力的作用,在重力的作用下改变了运动状态,所以上升一段距离后才下坠。
【考点定位】机械能;力与运动的关系;生活中的透镜