四、综合题(满分25分)
25.目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取ρ海水=1.0×103kg/m3,求:
(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多 少个标准大气压;
(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大;
(3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度.
26.如图所示,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片置于最左端时电流表的示数I1=0.5A,电压表示数U1=6V;滑动变阻器的滑片置于最右端时电 流表的示数I2=0.25A,若电源电压不变,求:
(1)待测电阻Rx的阻值;
(2)滑动变阻器的滑片置于最右端时电压表的示数U2;
( 3)滑动变阻器的滑片置于最右端时,待测电阻Rx消耗的电功率P2.
27.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰.
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,满分24分)
1.下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A.月光下的人影
B.池塘的水底看起来比实际的浅
C.拱桥在平静湖水中的倒影
D.玻璃三棱镜分解了的太阳光
【考点】A6:光的反射.
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的.
【解答】解:A、影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故与题意不符;
B、池底反射的光线穿过水面,折射进入人眼,此时光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,即人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是池底经水面折射所成的虚像,且虚像在实际池底的上方,所以池水看起来比实际的浅,故与题意不符;
C、平静湖面上拱桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意.
D、当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,是由于光的折射形成的.故与题意不符.
故选C.
2.下列物态变化中属于放热现象的是哪一组( )
①初春,冰封的湖面解冻
②盛夏,旷野里雾的形成
③深秋,路边的小草上结了一层霜
④严冬,冰冻的衣服逐渐变干.
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【考点】19:熔化与熔化吸热特点;1M:液化及液化现象;1Q:生活中的升华现象;1R:生活中的凝华现象.
【分析】解决此题要掌握:
物质在发生物态变化时必然要伴随着吸放热的进行.
其中熔化、汽化、升华过程需要吸收热量,凝固、液化、凝华过程需要放出热量.
【解答】解:①初春,冰封的湖面解冻是物质由固态变为液态的过程,是熔化过程,熔化吸热;故A不符合题意;
②盛夏,旷野里雾是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠,是液化过程,液化放热,故B符合题意;
③深秋,路边的小草上结了一层霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,是凝华过程,凝华放热,故C符合题意;
④严冬,冰冻的衣服逐渐变干是物质直接由固态变成气态的过程,是升华过程,升华吸热,故D不符合题意.
综合分析②③符合题意.
故选B.
3.下列说法中,正确的是( )
A.验电器的 工作原理是同种电荷相互排斥
B.宇航员在月球上无法用电磁波来通信
C.只有镜面反射遵循光的反射定律
D.只有凸透镜能成等大的像
【考点】H8:电荷间的相互作用规律;A3:光直线传播的应用;A6:光的反射;B4:凸透镜的会聚作用;D2:电磁波的传播.
【分析】(1)验电器金属球与带电体接触后,金属箔片会带上同种电荷,同种电荷相互排斥;
(2)电磁波传播不需要介质,电磁波可以在真空中传播;
(3)镜面反射和漫反射均遵守光的反射定律;
(4)平面镜能够成等大虚像;凸透镜能够成等大实像.
【解答】解:A、验电器金属球与带电体接触后,金属箔片会带上同种电荷,同种电荷相互排斥;故A正确;
B、电磁波可以在真空中传播;故宇航员在月球上用电磁波来通信;故B错误;
C、镜面反射和漫反射均遵守光的反射定律;故C错误;
D、平面镜能够成等大虚像;凸透镜能够成等大实像;故D错误;
故选A.
4.下列说法错误的是( )
A.并联电路的干路电流等于各支路电流之和
B.使用精密仪器和改进实验方法可以避免误差
C.用安培定则可判断通电螺线管的极性
D.1kWh=3.6×106J
【考点】H@:并联电路的电流规律;67:误差及其减小方法;CB:安培定则.
【分析】(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
(2)误差是在测量过程中产生的测量值与真实值这间的差异,这种差异不同于错误,它是在测量方法正确的情况下产生的,只可以减小,却不能避免.
(3)由安培定则判断出磁场的方向,从而可判断电螺线管的极性.
(4)1kWh=3.6×106J.
【解答】解:
A、由并联电路中电流的规律可知,并联电路的干路电流等于各支路电流之和;故A正确.
B、误差是在测量过程中产生的测量值与真实值之间的差异,这种差异不同于错误,它是在测量方法正确的情况下产生的,只可以减小误差,却不能避免误差.故B错误;
C、用右手握通电螺线管,四指指向电流方向,拇指指向就是N极,这是利用安培定则判断通电螺线管的极性,故C正确;
D、1kWh=1000W×3600s=3.6×106J,故D正确.
故选B.
5.潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.始终不变 D.先增大后不变
【考点】8O:阿基米德原理.
【分析】潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,由于潜水员排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知浮力的变化.
【解答】解:
潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,由于潜水员排开水的体积逐渐减小,而液体的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力逐渐减小.
故选B.
6.如图所示的四幅图中能说明将电能转化为机械能的是( )
A.钻木取火
B.水蒸气将塞子冲出
C.通电导体在磁场中受力
D.焦耳定律实验
【考点】J2:电功的实质;G7:物体内能的改变.
【分析 】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程.
【解答】解:
A.钻木取火是通过做功的形式改变物体的内能,是机械能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.水蒸气将塞子冲出是通过做功的形式改变物体的内能,是内能转化为机械能的过程,故B不符合题意;
C.通电导体在磁场中受力运动时消耗的是电能,获得的是机械能,是将电能转化为机械能的过程,故C符合题意;
D.焦耳定律实验中消耗的是电能 ,获得的是内能,是将电能转化为内能的过程,故D不符合题意.
故选C.
7.如图是相向而行的甲、乙两物体的s﹣t图象,下列说法正确的是( )
A.相遇时两物体通过的路程均为100m
B.0﹣30s内甲、乙均做匀速直线运动
C.甲的运动速度为10m/s
D.甲、乙是同时出发的
【考点】69:速度公式及其应用.
【分析】根据图象中图线的形状,判断物体的运动情况;再结合选项中的说法,运用速度的公式,可得出正确的选项.
【解答】解:
A、由图象可知,相遇时(即两图线相交),甲通过的路程为400m﹣100m=300m,乙通过的路程为100m;故A错误;
B、由图象可知,在0﹣10s内,乙处于静止状态;在10s后乙物体才做匀速直线运动,故B错误;
C、由图象可知,甲物体做匀速直线运动,在30s内通过的路程为300m,
甲的运动速度为v= = =10m/s;故C正确;
D、由图象可知,在0﹣10s内,甲做匀速直线运动,而乙处于静止状态;10s﹣30s,甲乙均做匀速直线运动;所以乙比甲要晚10s出发,故D错误;
故选C.
8.小雅同学在做电学实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如图所示,如果此时将开关闭合,则( )
A.两表都可能被烧坏
B.两表都不会被烧坏
C.电流表不会被烧坏
D.电压表不会被烧坏,电流表可能被烧坏
【考点】I3:电压表的使用;HX:电流表的使用.
【分析】电流表的电阻很小,相当于一段导线,将电压表和电流表位置接反了,电流表直接接到电源两极上,电路就是短路.
【解答】解:
将电压表和电流表位置接反了,如图所示,此时电流表直接接到电源两极上,造成电源短路;通过电流表的电流会很大,电流表将被烧坏;由于是电源短路,没有电流通过电压表,所以,电压表不会烧坏.
故选D.
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