14、(本题3小题,共24分。解答过程中必须写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
(1)(8分)如图所示,电源电压恒定不变,当S断开时,电压表示数为10V,当开关S闭合后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.4A。求:
①两灯泡的电压U1和U2分别是多少?
②两灯泡的总功率?
(2)(8分)超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,对切割表面产生108-109Pa的压强。工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体,下表是某高压水切割机的技术参数:
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型号 |
压强(MPa) |
喷嘴横截面积(m2) |
排量(L/min) |
油泵电机功率(kw) |
拘役方式 |
电源电压(V) |
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2230 |
300 |
5×10-8 |
2.7 |
22.5 |
电子 |
380 |
表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出2.7升。1MPa=106Pa,1L=1×10-3m3.求:①“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种。高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的_________________,加入磨料后切割能力大大提高了是因为__________________________________________。
②若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?
③高压水切割机的切割效率?
(3)(8分)能源问题是现代社会发展阶段的三大基本要素之一。
①能源家族中:a柴薪、b煤炭、c石油、d天然气、e水能、f风能、g太阳能、h地热能等。在大量耗用各种能源时,会造成空气污染的有____________________________;会造成水土流失和沙漠化的有_________________(填题序号)。
②某市城区正在进行了天然气工程,有人表示赞同,有人表示反对,小刚同学收集如下两组有关数据:
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热值q/J·m-3 |
当了价格/元·m-3 |
每户月平均用气量/m3 |
更换灶具费用/元 |
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煤气 |
约4×107 |
9 |
6 |
0 |
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天然气 |
约8×107 |
15 |
3 |
70 |
请你决策:___________(选填“A”或“B”)
A.继续使用煤气 B.更换使用天然气
简单说明你作出这样决策的理由是:
13、(23分)
(1)(8分)大气压随高度的升高而降低,一只登山队测出了几个高度的大气压,职下表所示。
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高度h/km |
大气压p/×105Pa |
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0 |
1.01 |
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0.4 |
0.97 |
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0.8 |
0.92 |
|
1.4 |
0.86 |
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2.0 |
0.79 |
![]()
①请你根据表中的数据,在图所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像
②根据图像,可以看出大气压随高度变化的关系大致为:________________________。
③当高度为1km时,大气压约为_______Pa。当高度为3000km时,已经到了大气层的边缘,此处的大气压约为_________________Pa。
④除了高度,大气压还与什么因素有关?请提出你的一个猜想:____________________。
(2)(4分)物体在流体(液体和气体)中运动时,受到阻碍物体运动的力,叫流体阻力。这种阻力的大小与哪些因素有关呢?
流线型汽车 战机着陆打开阻力伞 模仿鲔鱼体形的核潜艇
①请仔细观察如图所示的应用实例,对影响流体阻力的因素提出一种猜想:____________
_____________________________________________。[②题中的猜想除外];
②小刚同学猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关。
他设计了如下的实验方案:
a.用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F1;
b.用弹簧秤拉另一艘底面粗糙的般模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F2;
c.通过比较F1与F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关。
请你对小刚同学的实验方案中存在的问题进行评估(只需写出一条就不会意见):__________
______________________________________________________________________________。
(3)(5分)小明同学有一辆玩具电动车,在行驶的过程中,车上小动物可以自由旋转,这种功能键是由两个电动机带动的,图中是该玩具电动车的简化电路图。目前该项车某处出现了故障:通电后玩具电动车只能行驶,而上面的动物不能旋转。对此,小明同学提出了猜想:
猜想与假设:
①可能是旋转开关有故障
②可能是旋转定时器有故障
③可能是旋转电动机有故障
小明同学利用一只电压表来判断故障的位置。
进行实验:
①将玩具电动车装上四节干电池,闭合旋转开关和旋转定时器
②将电压表一端接在d点不动,另一端依次接在a点、b点和c点,观察电压表的示数
分析论证:
①如果另一端在a点时电压表有示数,接在b点时无示数说明旋转开关___________(填“开路”、“短路”或“正常”)
②如果另一端接在a点、b点时电压表都有示数,改接在c点时发现电压表仍然有示数,且Uab=Ubd=Ucd,说明____________和_____________正常,_________________有故障。
(4)(6分)在测量额定电压是3.8V小灯泡功率的实验中:
①如图甲所示是一个尚未连完的电路,请你用笔画线代替导线连接完整;
②连完电路经检查无误后,闭合开关开始实验,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,原因可能是()
A.小灯泡接触不良 B.小灯泡被短路
C.小灯泡的灯丝断了 D.电流表被短路
③排出故障后,若在实验过程中发现电压表示数为2V,则应将滑片向_______方向移动才能使小灯泡正常发光(选填“A”或“B”)。当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是__________W。