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2022年湖北省孝感市中考物理试卷(含解析)
2022-06-289.99元 21页 1.12 MB
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2022年湖北省孝感市中考物理试卷一、选择题(每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合要求)1.(3分)学物理、识生活。下列估值符合实际的是(  )A.中学生的质量约为500kgB.成人步行的速度约为1.1m/sC.中学生课桌的高度约为7.5mD.人的正常体温约为45℃2.(3分)下列自然现象由液化形成的是(  )A.河面的冰B.地上的霜C.山上的雪D.山间的雾3.(3分)滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一。如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动,则(  )A.小孩踏在滑板车上,滑板车不会发生形变B.滑行过程中,相对于旁边树木,小孩是运动的C.滑板车停下来时,它的惯性消失D.静止时,地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力4.(3分)2022年5月10日,在蔚蓝地球的映衬下,我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站的天和核心舱。如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是(  )A.核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜B.光通过摄像机的镜头都是沿直线传播C.地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像,D.天舟四号靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小5.(3分)如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图。电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S,酒后的驾驶员对着R2呼出气体,酒精气体浓度增大,则(  )A.电路中总电阻增大B.电流表A示数增大C.电压表V示数减小D.电路的总功率减小6.(3分)对下列情境的判断正确的是(  )A.图甲:改变提升物体受到的重力,动滑轮的机械效率不变B.图乙:人不接触高压电线就不会触电C.图丙:拇指所指的那端就是通电螺线管的N极D.图丁:天宫课堂授课是通过超声波实现天地之间的互动7.(3分)如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(  )A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小,C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上8.(3分)给某型号电烤箱设定好工作时间和温度,即闭合定时开关S1和温控开关S2,再闭合启动开关S,电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时,定时开关S1或温控开关S2断开,电烤箱就停止工作。下列电路符合要求的是(  )A.B.C.D.二、填空题(每小题4分,共16分)9.(4分)物理课堂上,老师给同学们表演“狮吼功”:他竭尽全力发出“狮吼声”震碎了酒杯。他发出的声音是由声带的  产生的,酒杯被震碎说明声能够传递  (选填“信息”或“能量”)。10.(4分)雨天的夜晚,我们在马路上,有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天,空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于  (选填“平面镜”或“三棱镜”),路灯的光透过小水珠发生光的  现象,不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。11.(4分)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了  ,LED灯相当于  (选填“电源”或“用电器”)。  (选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应的原理制成的。12.(4分)凝聚着我国古代劳动人民智慧的世界文化遗产——都江堰水利工程,由分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等组成(如图所示)。其在引水灌溉、防洪减灾方面发挥着重要作用,枯水重节,由于内江河床较低,在水受到的  力作用下,大量的水落入内江,其重力势能  (选填“增大”“减小”或“不变”);洪水季节,由于宝瓶口的限流作用,导致内江水的流速较小,外江水的流速较大、压强较  ,,大量的水涌入外江。三、作图题(每小题3分,共6分)13.(3分)如图甲所示是某景区巨石奇观,图乙是其简化图,O点为上方巨石的重心。请在图乙中画出上方巨石受到支持力的示意图。14.(3分)有时,黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛。如图所示,A点表示被“晃”人的眼睛,OA是发生这种现象时的一条反射光线。请在图中作出OA的入射光线。,四、实验与探究题(每小题6分,共18分)15.(6分)(1)如图甲所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,给水加热。这是通过  的方式改变水的内能。加热一段时间后,橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的  冲程相同。(2)如图乙所示,在测量滑动摩擦力大小的实验中,用弹簧测力计拉着木块水平向右做  运动,木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小,运用了  (选填“转换法”或“放大法”)。16.(6分)在探究电流与电压关系的实验中,实验器材有:电源、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器、开关、导线若干。,(1)如图甲所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大。(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻  (选填“短路”或“断路”)。(3)排除故障后,完成实验。根据实验数据绘制的I﹣U图象如图乙所示。分析图象初步得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成  。(4)若用小灯泡(灯丝电阻受温度影响)代替定值电阻进行上述实验,  (选填“能”或“不能”)达到实验目的。17.(6分)某实验小组测量盐水的密度。(1)实验前,把天平放在  桌面上,并将游码移到标尺左端的零刻度线处。静止时,天平的指针如图甲所示,应将平衡螺母向  调节,直至天平平衡。(2)由于天平砝码损坏,实验小组借助标有刻度的注射器、两个完全相同的烧杯、水等进行了如下操作:①用注射器向两个烧杯中分别注入20mL盐水和20mL水;②将上述装有盐水和水的烧杯分别放在天平的左盘和右盘,天平不平衡;③用注射器向装水的烧杯中缓慢注水,当注入的水为2mL时,天平恰好平衡,如图乙所示。则平衡时右盘烧杯中水的质量为  g(水的密度为1g/cm3),盐水的密度为  g/cm3。五、综合应用题(每小题8分,共16分)18.(8分)由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。(1)当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2,,求箱梁对桥面的压强;(2)工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;(3)如图所示,“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离,l2表示ON的水平距离,G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点,F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。19.(8分)图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。求:(1)将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/(kg•℃);(2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V,额定功率为1210W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时指示灯支路消耗的功率;(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃,即R3的阻值调为100Ω时.闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时,对应的加热温度设定为多少?,,2022年湖北省孝感市中考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合要求)1.(3分)学物理、识生活。下列估值符合实际的是(  )A.中学生的质量约为500kgB.成人步行的速度约为1.1m/sC.中学生课桌的高度约为7.5mD.人的正常体温约为45℃【解答】解:A、中学生的质量在50kg左右,故A不符合实际;B、成年人正常步行的速度在1.1m/s左右,故B符合实际;C、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm=0.8m左右,故C不符合实际;D、中学生的正常体温约为36.5℃,故D不符合实际。故选:B。2.(3分)下列自然现象由液化形成的是(  )A.河面的冰B.地上的霜C.山上的雪D.山间的雾【解答】解:A、河面的冰是由水凝固形成的,故A错误;BC、山上的雪、地上的霜是水蒸气凝华形成的,故BC错误;D、雾是空气中的水蒸气液化形成的液态小水滴,故D正确。故选:D。3.(3分)滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一。如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动,则(  )A.小孩踏在滑板车上,滑板车不会发生形变,B.滑行过程中,相对于旁边树木,小孩是运动的C.滑板车停下来时,它的惯性消失D.静止时,地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力【解答】解:A、小孩踏在滑板车上,对滑板车施加了压力的作用,压力会使滑板车发生形变,故A错误;B、滑行过程中,相对于旁边树木,小孩与树木之间发生了位置的变化,是运动的,故B正确;C、惯性是物体固有的属性,惯性不会消失,故C错误;D、静止时,地面对滑板车的支持力等于小孩重力与滑板车重力的和,要大于小孩的重力,所以地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力不是一对平衡力,故D错误。故选:B。4.(3分)2022年5月10日,在蔚蓝地球的映衬下,我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站的天和核心舱。如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是(  )A.核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜B.光通过摄像机的镜头都是沿直线传播C.地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像D.天舟四号靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小【解答】解:AB、摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,故A正确,B错误;C、摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像,故C错误;D、凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此天舟四号靠近核心舱时,成的像越大,故D错误。故选:A。5.(3分)如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图。电源电压保持不变,R1,为定值电阻,R2为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S,酒后的驾驶员对着R2呼出气体,酒精气体浓度增大,则(  )A.电路中总电阻增大B.电流表A示数增大C.电压表V示数减小D.电路的总功率减小【解答】解:闭合开关,R1和R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻R1两端的电压。A、闭合开关S,酒后的驾驶员对着R2呼出气体,酒精气体浓度增大,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,根据电阻串联的特点可知,电路中的总电阻减小,故A错误;B、已知电路中的总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律I=可知电路中的电流增大,故电流表的示数增大,故B正确;C、已知电路中的电流增大,定值电阻的阻值不变,根据U=IR1可知,定值电阻两端的电压变大,故电压表V的示数增大,故C错误;D、已知电路中的电流增大,电源电压不变,根据P=UI可知电路的总功率增大,故D错误。故选B。6.(3分)对下列情境的判断正确的是(  )A.图甲:改变提升物体受到的重力,动滑轮的机械效率不变B.图乙:人不接触高压电线就不会触电C.图丙:拇指所指的那端就是通电螺线管的N极,D.图丁:天宫课堂授课是通过超声波实现天地之间的互动【解答】解:A、图甲克服物体重力所做的功为有用功,改变提升物体受到的重力,有用功占总功的比例变化,动滑轮的机械效率变化,故A错误;B、高压输电线头落到地上,地面上与线头距离不同的各点存在电压,当人走近导线时两脚之间有电压,易发生跨步电压触电,故B错误;C、右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,故C正确;D、图丁:天宫课堂授课是通过电磁波实现天地之间的互动,故D错误。故选C。7.(3分)如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(  )A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上【解答】解:A、在下沉的过程中,苹果所处的深度h变大,根据p=ρgh可知,苹果受到水的压强变大,故A错误;B、在下沉的过程中,苹果排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,苹果受到水的浮力不变,故B错误;C、根据物体浮沉条件可知,在水面漂浮时,苹果受到的浮力等于它受到的重力,故C错误;D、在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上,故D正确。故选:D。8.(3分)给某型号电烤箱设定好工作时间和温度,即闭合定时开关S1和温控开关S2,,再闭合启动开关S,电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时,定时开关S1或温控开关S2断开,电烤箱就停止工作。下列电路符合要求的是(  )A.B.C.D.【解答】解:A、电烤箱设定好工作时间和温度,即闭合定时开关S1和温控开关S2,再闭合启动开关S,S控制定时开关S1和温控开关S2,电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时,定时开关S1或温控开关S2断开,电烤箱就停止工作,可控制开关S,故三个开关应该串联;故A正确;BD、三个开关都闭合,电路短路,故BD错误;C、定时开关S1或温控开关S2断开,电烤箱不能停止工作;故C错误;故选:A。二、填空题(每小题4分,共16分)9.(4分)物理课堂上,老师给同学们表演“狮吼功”:他竭尽全力发出“狮吼声”震碎了酒杯。他发出的声音是由声带的 振动 产生的,酒杯被震碎说明声能够传递 能量 (选填“信息”或“能量”)。【解答】解:物理课堂上,老师给同学们表演“狮吼功”:他竭尽全力发出“狮吼声”震碎了酒杯。他发出的声音是由人的声带振动产生的;声音把玻璃杯震碎,说明声音可以传递能量。故答案为:振动;能量。10.(4分)雨天的夜晚,我们在马路上,有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天,空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于 三棱镜 (选填“平面镜”或“三棱镜”),路灯的光透过小水珠发生光的 色散 现象,不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。【解答】,解:雨天的夜晚,我们在马路上,有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天,空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于三棱镜,路灯的光透过小水珠发生光的色散现象,不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。故答案为:三棱镜;色散。11.(4分)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 感应电流 ,LED灯相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”)。 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应的原理制成的。【解答】解:小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了感应电流,LED灯相当于用电器。发电机是根据电磁感应的原理制成的。故答案为:感应电流;用电器;发电机。12.(4分)凝聚着我国古代劳动人民智慧的世界文化遗产——都江堰水利工程,由分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等组成(如图所示)。其在引水灌溉、防洪减灾方面发挥着重要作用,枯水重节,由于内江河床较低,在水受到的 重 力作用下,大量的水落入内江,其重力势能 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”);洪水季节,由于宝瓶口的限流作用,导致内江水的流速较小,外江水的流速较大、压强较 小 ,大量的水涌入外江。【解答】解:(1)水受到的重力作用下,大量的水落入内江,其重力势能减小;,(2)洪水季节,由于宝瓶口的限流作用,导致内江水的流速较小,外江水的流速较大、压强较小,大量的水涌入外江。故答案为:重;减小;小。三、作图题(每小题3分,共6分)13.(3分)如图甲所示是某景区巨石奇观,图乙是其简化图,O点为上方巨石的重心。请在图乙中画出上方巨石受到支持力的示意图。【解答】解:上方巨石受到支持力施力物体是下方巨石,受力物体是上方巨石,因此作用点在上方巨石上,可以画在其重心上,方向竖直向上,如图所示:14.(3分)有时,黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛。如图所示,A点表示被“晃”人的眼睛,OA是发生这种现象时的一条反射光线。请在图中作出OA的入射光线。,【解答】解:A点表示被“晃”人的眼睛,OA是发生这种现象时的一条反射光线,可知反射角为60°,可得入射角也为60°,在法线上侧画出入射光线,反射角等于入射角为60°,如图所示:。四、实验与探究题(每小题6分,共18分)15.(6分)(1)如图甲所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,给水加热。这是通过 热传递 的方式改变水的内能。加热一段时间后,橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的 做功 冲程相同。(2)如图乙所示,在测量滑动摩擦力大小的实验中,用弹簧测力计拉着木块水平向右做 匀速直线 运动,木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小,运用了 转换法 (选填“转换法”或“放大法”)。,【解答】解:(1)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,给水加热,水吸收热量,内能增大,温度升高,这是通过热传递的方式改变水的内能;加热一段时间后,橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去,在这个过程中,把水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能;其能量转化情况与四冲程热机的做功冲程相同;(2)在测量滑动摩擦力大小的实验中,用弹簧测力计拉着木块水平向右做匀速直线运动,木块受力平衡,木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小;这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小,运用了转换法。故答案为:(1)热传递;做功;(2)匀速直线;转换法。16.(6分)在探究电流与电压关系的实验中,实验器材有:电源、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器、开关、导线若干。(1)如图甲所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大。(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻 断路 (选填“短路”或“断路”)。(3)排除故障后,完成实验。根据实验数据绘制的I﹣U图象如图乙所示。分析图象初步得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。,(4)若用小灯泡(灯丝电阻受温度影响)代替定值电阻进行上述实验, 不能 (选填“能”或“不能”)达到实验目的。【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大,则滑动变阻器的电阻丝接入电路中的长度增大,所以应该接右下接线柱;如图所示:;(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,这说明电路出现了断路故障;电压表有示数,这说明电压表与电源的两极之间是接通的,所以故障是与电压表并联的定值电阻断路;(3)根据图象可知,I﹣U图像为一条过原点的直线,所以结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)由于小灯泡的灯丝的电阻受温度的影响,其阻值会发生变化,实验没有控制电阻不变,所以用小灯泡代替定值电阻进行上述实验,不能达到实验目的。故答案为:(1)见解析;(2)断路;(3)正比;(4)不能。17.(6分)某实验小组测量盐水的密度。(1)实验前,把天平放在 水平 桌面上,并将游码移到标尺左端的零刻度线处。静止时,天平的指针如图甲所示,应将平衡螺母向 右 调节,直至天平平衡。(2)由于天平砝码损坏,实验小组借助标有刻度的注射器、两个完全相同的烧杯、水等进行了如下操作:①用注射器向两个烧杯中分别注入20mL盐水和20mL水;,②将上述装有盐水和水的烧杯分别放在天平的左盘和右盘,天平不平衡;③用注射器向装水的烧杯中缓慢注水,当注入的水为2mL时,天平恰好平衡,如图乙所示。则平衡时右盘烧杯中水的质量为 22 g(水的密度为1g/cm3),盐水的密度为 1.1 g/cm3。【解答】解:(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处。由图甲知,指针静止时偏左,则应将平衡螺母向右调节使横梁平衡;(2)由ρ=可得,右盘烧杯中水的质量:m=ρV=1g/cm3×22cm3=22g,由于天平平衡,说明20mL盐水与22mL水的质量相等,即m盐水=m水,ρ盐水V盐水=ρ水V水,ρ盐水===1.1g/cm3,故答案为:(1)水平;右;(2)22;1.1。五、综合应用题(每小题8分,共16分)18.(8分)由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。(1)当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2,求箱梁对桥面的压强;(2)工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;(3)如图所示,“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离,l2表示ON的水平距离,G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点,F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。,【解答】解:(1)箱梁对水平桥面的压力:F压=G箱=1.0×107N,箱梁对桥面的压强:p===5×104Pa;(2)因为重力方向竖直向下,所以在水平方向移动箱梁时没有克服重力做功,只有在竖直方向上移动时克服箱梁所受重力做了的功,因此此过程中克服箱梁所受重力做的功:W=G箱h=1.0×107N×0.6m=6×106J;(3)以M点为支点,则支持力的力臂为LF=l1,重力的力臂为LG=l1﹣l2,由杠杆的平衡条件可知:F×LF=G×LG,则F=×G=×G。答:(1)箱梁对桥面的压强为5×104Pa;(2)此过程中克服箱梁所受重力做的功为6×106J;(3)支持力F的表达式:F=×G。19.(8分)图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。求:(1)将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/(kg•℃);,(2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V,额定功率为1210W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时指示灯支路消耗的功率;(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃,即R3的阻值调为100Ω时.闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时,对应的加热温度设定为多少?【解答】解:(1)将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量Q=cmΔt=1.0×103J/(kg•℃)×5×10﹣3kg×(200℃﹣20℃)=900J;(2)R1的额定电流I额===5.5A;指示灯的电流I指=I﹣I额=5.55A﹣5。5A=0.05A;指示灯支路消耗的功率P指=UI指=220V×0.05A=11W;(3)R3的阻值调为100Ω,加热温度设定为150℃,R2的阻值是30Ω,衔铁向上弹起,停止加热。此时的总电阻R=R2+R3=30Ω+100Ω=130Ω;当R3的阻值调为80Ω时,由于衔铁被吸下时的电流不变,电源电压也不变,则总电阻不变。所以此时R′2=R﹣R′3=130Ω﹣80Ω=50Ω;由图丙可知,温度为200℃;答:(1)将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量是900J;(2)指示灯支路消耗的功率是11W;(3)当R3的阻值调为80Ω时,对应的加热温度设定为200℃。
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