2021重慶江津中考物理試題及答案(B卷)

2021重慶江津中考物理試題及答案(B卷)一、選擇題 (本題共 8 個小題，每小題只有一個選項最符合題意，每小題 3 分，共 24 分。)1. 下列數(shù)據(jù)與實際最接近的是A.初中學(xué)生使用的課桌高度約為 0.8mB 聲音在空氣中的傳播速度約為 340km/hC.人體感覺到舒適的環(huán)境溫度約為 37D.通過普通家用電視機的電流約為 500A【答案】A【解析】B.聲音在空氣中的傳播速度約為 340m/s; C.人體感覺到舒適的環(huán)境溫度約為 26; D.通過普通家用電視機的電流約為 0.5A【點評】此題主要考查考生對物體的估量及常見知識的了解，屬于簡單題。2. 如圖 1 所示的光現(xiàn)象可以用光的折射解釋的是A.后視鏡中的汽車B.夜空中的光柱C.池底變淺的游魚D.湖水中的夕陽【答案】C【解析】A.后視鏡中的汽車是光的反射形成的，B.夜空中的光柱主要是光沿直線傳播，D.湖水中的夕陽是光的反射形成的，【點評】此題主要考查光現(xiàn)象，屬于簡單題。3. 冬泳逐漸成為部分人們喜愛的鍛煉方式，關(guān)于冬泳的情景下列描述正確的是A. 冬季湖面上方出現(xiàn)少量“白氣”是液體汽化形成的B. 水易流動且沒有固定形狀說明水分子間沒有作用力C. 人體在水中覺得寒冷主要是做功改變了人體的內(nèi)能D. 在有風(fēng)時出水后感覺特別冷是由于體表水蒸發(fā)吸熱【答案】D【解析】A.“白氣”是氣體遇冷液化形成的;B.水易流動且沒有固定形狀說明水具有流動性不能說明水分子間沒有作用力;C.人體在水中覺得寒冷主要是熱傳遞改變了人體的內(nèi)能【點評】此題考察的是熱學(xué)，只要能理解記憶相關(guān)概念就能正確解題，屬于簡單題。4. 下列關(guān)于電學(xué)知識說法正確的是A. 洗衣機使三孔插座主要是為了防止雷擊B. 使用測電筆時人手必須接觸筆尾的金屬體C. 驗電器的金屬箔片張開是因為帶異種電荷D. 家庭電路中空氣開關(guān)跳閘一定是發(fā)生短路【答案】B【解析】A.洗衣機使三孔插座主要是為了防止金屬外殼帶電導(dǎo)致人觸電，與雷擊無關(guān);C.驗電器的金屬箔片張開是因為帶同種電荷；D.家庭電路中空氣開關(guān)跳閘可能是短路也可能是電路中總功率過大【點評】此題考察的是電學(xué)常識和安全用電的知識，屬于簡單題5. 圖 2 所示，2021 年 5 月 22 日，“祝融號”火星車駛離著陸平臺，在火星表面行駛了 0.522m，邁出了我國星際探測的重要一步。下列說法正確的是A.火星車停在靜止的著陸平臺上沒有慣性 B.火星車駛離中相對于著陸半臺是靜止的C. 火星車設(shè)計有寬大的輪子可以減小壓強D. 火星車靜止在火星表面時不受力的作用【答案】C【解析】A.慣性是物體的性質(zhì)，任何情況下物體都具有慣性;B.火星車駛離時火星車是運動的，但著陸站臺是靜止的，故火星車相當(dāng)于著陸半臺是運動的；D.火星車靜止在火星表面時處于平衡態(tài)， 受平衡力【點評】此題考察的主要是是力與運動，壓強的基礎(chǔ)知識，屬于簡單題6. 同學(xué)仔細(xì)觀察了一間普通教室的照明電路，每盞燈規(guī)格相同且都能正常發(fā)光，每個開關(guān)都能控 制兩盞電燈，圖 3 所示的電路圖中符合要求的是【答案】B【解析】普通教室，每盞燈規(guī)格相同且都能正常發(fā)光，獨立工作，互不影響，故每盞燈應(yīng)并聯(lián)，排除 A、C；題干中說每個開關(guān)控制兩盞燈，而 D 有一開關(guān)在干路上控制 4 盞燈，故選 B【點評】此題考察的主要是電路設(shè)計基礎(chǔ)知識，屬于簡單題7. 如圖 4 所示，老師在課堂上用自制的滑輪組提升重物，將質(zhì)量為 36kg 的重物在 5s 內(nèi)勻速提升1m，他對繩的拉力 F 為 200N，不計繩重和和摩擦，則下列判斷正確的是A. 動滑輪的重力為 20NB. 拉力所做的功為 200JC. 拉力做功的功率為 40WD. 滑輪組的機械效率為 90【答案】D【解析】由題意，該滑輪組動滑輪上繩子的股數(shù)為 n=2，物體重力G物 = 360N，t = 5s，物體移動高12度 h = 1m，則繩子移動距離 S = 2m，拉力 F = 200N;A 選項，因為 F =G物 + G動，帶值計算可得G動 = 40N，故 A 錯；B 選項，拉力所做的功 W = FS，帶值計算可得 W = 400J，故 B 錯;C 選項，拉力做功的功率 P = W，帶值計算可得 P = 80w，故 C 錯;D 選項滑輪組機械效率 = W有 100% =tW總G物 100% = G物 100% = G物 100%，帶值計算可得 = 90%，D 正確FSF22F【點評】本題考察了滑輪組及機械效率的公式運用，屬于簡單題108. 如圖所示，質(zhì)量分布均勻的甲、乙兩個正方體疊放在水平地面上，甲放在乙的中央。若乙的邊 長是甲的 2 倍，甲對乙的壓強與乙對地面的壓強相等。將它們分別放入足夠多的水中靜止上下表面都處于水平位置，正萬體乙漂浮且有 3 的體積浸入水中。下司斷正確的是A. 甲、乙的質(zhì)量之比 m 甲：m 乙=1：4B. 甲、乙的密度之比甲：乙=3：8C. 甲、乙浸入水中的深度之比 h 甲：h 乙=4：3D. 甲、乙在水中靜止時所受浮力之比 F 甲：F 乙=5：12【答案】C【解析】A 選項：由邊長關(guān)系L= 2L，得S= 4S，由P= P，得G甲 = G甲+G乙，得甲、乙的重力乙甲乙甲甲對乙乙對地S甲S乙之比為 1:3，所以甲乙的質(zhì)量之比為 1:3，A 錯B 選項：由邊長關(guān)系L乙 = 2L甲，得V乙 = 8V甲，而甲乙的質(zhì)量之比為 1:3，所以甲、乙密度之比是 8:3，B 錯C 選項：乙漂浮時F= G ，得q gV= q gV ，故q= 3 q ，同理可得q= 4 q ，V=浮乙乙水排乙乙乙乙10 水甲5 水排甲4 V ，因此 : = 4 L : 3 L= 4: 3，C 對5 甲甲 乙5 甲 10 乙D 選項：甲、乙在水中靜止時所受的浮力之比等于各自重力之比為 1:3，D 錯【點評】該題綜合考察了固體壓強、密度、浮力等內(nèi)容，涉及到的知識點多，步驟繁瑣，難度較大，綜合性強。二、填空作圖題(本題共 6 個小題，第 14 小題每圖 1 分，其余每空 1 分，共 12 分。)9. 中國的高鐵己成為亮麗的“中國名片”。我們聽見列車鳴笛聲是通過 傳播的；列車減速進(jìn)站時動能 （選填"增大”“減小”或“不變”)?！敬鸢浮靠諝猓粶p小【解析】聲音的傳播需要介質(zhì)。聲音可以在固體、液體、氣體中傳播。動能的影響因素為質(zhì)量和速度，列車減速進(jìn)站，質(zhì)量不變，動能減小?！军c評】此題主要考查考生了聲音的傳播，動能的影響因素，屬于簡單題。10. 如圖 6 所示，開關(guān)閉合后，閉合電路的一部分導(dǎo)體 ab 左右運動時電流計指針發(fā)生擺動，這是 現(xiàn)象，利用這個原理可以制成 （選填“發(fā)電機"或“電動機"）?！敬鸢浮侩姶鸥袘?yīng)；發(fā)電機【解析】導(dǎo)體 ab 左右運動時，導(dǎo)體切割磁感線運動，所以導(dǎo)體中有感應(yīng)電流，電流計指針發(fā)生擺動，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)，利用這個原理可以制作發(fā)電機。【點評】了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機，是正確解答的關(guān)鍵。11. 如圖 7 所示，浴室防滑墊正面有防滑氣泡，反面有防滑吸盤。正面是通過增大接觸面的粗糙程度，反面是利用 增大對地面的壓力，這兩種方法都能增大 力，從而達(dá)到理想的防滑效果?！敬鸢浮看髿鈮?；摩擦【解析】根據(jù)防滑墊的設(shè)計特點，正面防滑氣泡是通過增大接觸面的粗糙程度，增大摩擦力。反面防滑吸盤內(nèi)的空氣被擠壓出去后，在大氣壓的作用下，將防滑墊緊壓在地面上，防止塑膠墊滑動?！军c評】本題是一道聯(lián)系實際的應(yīng)用題，解決此類題目的關(guān)鍵是認(rèn)真讀題，積極思考，利用摩擦力影響因素來進(jìn)行解答。12. 如圖 8 所示，電源電壓為 18V 不變，定值電阻 R1 的阻值為 30，滑動變阻器 R2 標(biāo)有“50 0.5A” 字樣，電流表量程為 00.6A，電壓表量程為 015V只閉合開關(guān) S1 時電流表的示數(shù)為 045A，電壓表的示數(shù)為 V；只閉合開關(guān) S2 時，在保證元件安全的情況下移動滑片，電路的總電功率變化量是 W?！敬鸢浮?.5，3.6【解析】（1） 當(dāng)只閉合開關(guān) S1 時，R= U = 18V= 40，R3 = R R1 = 10，U3 = IR3 = 4.5V總I0.45A總（2） 只閉合開關(guān) S2 時，滑片 P 向左移，電流表與電壓表示數(shù)都減小，當(dāng)滑片移到最左端時電路有R +R最小電流Imin =U32max=18V 10+50= 0.3A，此時電路消耗的總功率有最小值Pmin = UImin = 5.4W；滑片 P 向右移，電流表與電壓表示數(shù)都增大，電路有最大電流Imax = 0.5A,此時電路消耗的總功率有最大值Pmax = UImax = 9W，電路的總電功率變化量是 3.6W【點評】作為電學(xué)壓軸題，這道題的難度適中，基礎(chǔ)掌握扎實的同學(xué)是可以順利做出來的，第一空比較簡單，主要考察串聯(lián)電路中歐姆定律的應(yīng)用；第二空屬于常見的動態(tài)電路取值范圍問題，牢記 解題方法就能得出正確答案，電路消耗的總功率最值要找電流最值，當(dāng)然在滑片移動的過程中要保 證電路安全。13. 如圖 9 甲所示，質(zhì)量分布均勻且不吸水的柱體 A 高 70cm(A<水) 。足夠高的柱形容器 B 底面積為 300cm2、裝有 10cm 深的水。若將 A 水平切去高度為 h 的部分，并將切去部分豎直緩慢放入 B 中， 水的深度h水 隨切取高度 h 的變化關(guān)系如圖 9 乙所示。柱體 A 的密度是 g/cm3；當(dāng)切去的高度 h 為某一值時，A 剩余部分對水平桌面的壓強和水對容器底部的壓強相等，然后向 B 中緩慢加水， 當(dāng)加入水的質(zhì)量為 2200g 時，水中柱體仍保持直立，水對容器底的壓強為 Pa。13、【答案】0.52400物 浸排液容液物浮物浮水排【解析】當(dāng)物體切割高度為 h=30cm 時,物體剛好要接觸容器底部，此時物體浸入的深度是 15cm，排浸由V = V= S h 、 V= DV= S Dh 得 S= 100cm2 。對水中物體受力分析有 F = G、 F = r gV 、物物物G = r gV、 V = S h 、 V= S h 得物體密度r=0.5g/cm3。當(dāng)物體切割高度為 30cm 時，由 P = rgh排物 浸物物得物體剩下部分對地面壓強為 2000Pa,水對地面的壓強為 1500Pa，讓物體對地面得壓強等于水對容器的壓強物體切割的高度一定大于 30cm，此時水對容器的壓強（1500Pa）不再變化，當(dāng)物體對地面的壓強為 1500Pa 時，由 P = rgh 知道此時物體剩余高度為 30cm,此時在容器中的物體的高度為 40cm。向容器中加入水，當(dāng)物體剛好漂浮時由 F = G 、F= r gV 、 G= r gV 、 V= V = S h得此時物浮物浮水 排物物物排浸物 浸體浸入得高度為 h浸 = 20cm ,比未加水之前多浸入了 5cm,在這之前向容器中加水加在容器的兩邊，由V =（S - S ）Dh，得加水體積為 1000cm3，合 1000g?？偣蚕蛉萜髦屑铀馁|(zhì)量為 2200g，還剩 1200g水1容物浸水2（合 1200cm3 ）的水加在了物體的下面，由V= S容Dh液得液面又上升的高度 Dh液 = 4cm ,此時由h液 = h浸 + Dh液 得容器離容器底部的高度h液 = 24cm ,由 P = rgh 得液體對容器底部得壓強為 2400Pa?！军c評】 本題主要對浮力與壓強的綜合運用及加水問題進(jìn)行了考察，難度較大14. 按要求完成下列作圖：（l）如圖 10 所示，請在重心 O 處畫出物體受到重力 G 的示意圖。（2）如圖 11 所示，請畫出相應(yīng)的反射光線。【答案】如圖所示【解析】(1)重力方向豎直向下：（2）注意：反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角【點評】此題主要考查考生對重力的作用點、方向的了解，反射定律的了解，屬于簡單題。三實驗探究題(本題共三個小題,第 15 小題 6 分,第 16 小題 8 分,第 17 小題 8 分,共 22 分)15. 請按照要求完成下列實驗：（1） 小杜同學(xué)進(jìn)行“探究冰熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗。圖 12 甲所示，此時溫度計的示數(shù)為 ：圖 12 乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)出的圖像，圖像中 （選填“AB”"BC”或"CD”）段表示冰的熔化過程；若實驗中冰的質(zhì)量為 100g,它在 AB 段升溫過程中吸收的熱量為 J 已知c= 2.1 103 J (kg)冰（2） 在“探究凸透鏡成像規(guī)律"的實驗中，當(dāng)光屏上有清晰的燭焰像時，蠟燭、透鏡、光屏的位置如圖 13 所示，則光屏上的像應(yīng)為倒立、 （選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像，生活中的 (選填“照相機”“放大鏡”或“投影儀”）就是根據(jù)這一原理制成的；小琴同學(xué)用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的下半部分后，發(fā)現(xiàn)光屏上呈現(xiàn)的像是 （選填“完整”或“不完整”）?！敬鸢浮浚?）8，BC，2.1 103（2）縮小，照相機，完整【解析】(1) 如溫度計讀數(shù)所示；冰是晶體，有固定熔點和凝固點，在 BC 段持續(xù)吸熱，溫度不變， 故 BC 段代表正在熔化過程中； 利用計算公式： Q = c冰nt = 2.1 103 J (kg) 0.1kg 10 = 2.1 103J（2）如圖 13 所示，物距大于像距，符合物距 u > 2f，成倒立縮小的實像，生活中的應(yīng)用是照相機；擋住下半部分，燭焰的光仍然能通過凸透鏡沒有被擋住的部分，凸透鏡折射的光線減少，光屏上仍然成完整的像，只是亮度會變暗?！军c評】（1）此題主要考查考生對溫度計讀數(shù)、晶體熔化特點及比熱容計算公式了解，屬于簡單題。（2）此題主要考查考生對凸透鏡成像規(guī)律以及其在生活中的應(yīng)用的了解，屬于簡單題16. 2020 年 11 月 10 日，“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，創(chuàng)造了 10909m 的中國載人深潛新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國在載人深潛領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。這激發(fā)了小楊同學(xué)探究液體內(nèi)部壓強的興趣，實驗如圖 14 所示。（l)圖甲是 U 形管壓強計，金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用 （選填“薄”或“厚”）一些的較好， 從結(jié)構(gòu)來看，壓強計 （選填“是”或“不是”）連通器。（2） 比較圖乙、丙兩次實驗可知：同種液體內(nèi)部壓強深度的增加而 ；比較圖乙、丁兩次實驗可初步判斷：液體內(nèi)部壓強與液體密度 （選填“有關(guān)"或“無關(guān)"）。（3） 根據(jù)液體內(nèi)部壓強的規(guī)律可知，“奮斗者”號深潛到 10000m 時每平方米的艙體受到的海水壓力為 N（取海水=1.03103kg/m3），相當(dāng)于質(zhì)量為 t 的物體受到的重力。（4） 若圖丁的實驗中 U 形管左右兩側(cè)水面的高度差為 5cm，則橡皮管內(nèi)氣體與管外大氣壓之差為 Pa;在圖乙的實驗中，保持金屬盒位置不變，在容器中加入適量清水與其均勻混合后（液體不溢出），橡皮膜受到的液體壓強將 （選填“變大”“變小”或“無法判斷"）。【答案】（1） 薄不是（2） 增大有關(guān)（3）1.03 1081.03 104（4）500變大【解析】(1) 在實驗中，U 形管壓強計金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用薄一些的為好，這樣在測量時會較靈敏，實驗效果明顯，故選擇薄一些的橡皮膜；上端開口，下端連通的容器叫連通器，液體壓強計中U 型管的一側(cè)未于大氣相連，故不屬于連通器。(2) 通過對比乙、丙兩組實驗，均裝有同種液體，但金屬盒在丙中的深度大于在甲的深度，丙實驗中壓強計高度差較大，故同種液體內(nèi)部壓強深度的增加而變大；通過對比乙、丁兩組實驗，金屬盒所處深度相同，但乙、丁實驗中壓強計高度差不同，其原因是乙、丙實驗中液體密度不同，故說明液體內(nèi)部壓強與液體密度有關(guān)。(3) 海水產(chǎn)生壓強為：p = q海水g = 1.03 103kg/n 10N/kg 10000m = 1.03 108Pa,所以壓力為：F = ps = 1.03 108 1 = 1.03 108N；質(zhì)量n = F/g = 1.03 108N/（10N/kg） = 1.03 107kg = 1.03 104t，故壓力為 1.03 108N，質(zhì)量為 1.03 104t。(4) 分析可知，因為橡皮管的另一端是大氣,大氣對液面也是有壓強的，所以管內(nèi)與管外氣體壓強差為液體高度差所帶來的壓強，即p = q水g = 1.0 103kg/n 10N/kg 0.05m = 500Pa；在圖乙實驗中，當(dāng)在容器中加入水混合后，橡皮膜上方的液體壓力增大，橡皮膜受力面積一定，故橡皮膜受到的液體壓強變大。17. 小楊同學(xué)找到了一盞標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡，其額定電功率己模糊不清。她選用圖 15 所示器材測量額定電功率，電源電壓恒為 9V。（1） 圖 15 甲所示的實驗電路有 2段導(dǎo)線未連接，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補畫完整(要求：連線不交叉，滑片 P 向 A 端移動時燈泡發(fā)光變亮)。（2） 小楊連接電路并檢查后。將滑動變阻器的電阻調(diào)到最大。再閉合 ，緩慢移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化但電壓表無示數(shù)。此故障的原因可能是燈泡 (選填“斷路"或“短路”)。（3） 排除故障后，眼睛注視著電壓表和燈泡，移動滑片 P 逐次改變小燈泡兩端的電壓，并將測得的數(shù)據(jù)記錄在表一中。當(dāng)電壓表的示數(shù)為 1.5V 時應(yīng)向 (選填“A" 或“B")端移動滑片 P；當(dāng)電壓表的示數(shù)為 2.5V 時電流表的示數(shù)如圖 15 乙所示，小燈泡的額定電功率為 W；細(xì)心的小楊通過分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)通過小燈泡電流與兩端的電壓不成正比，其原因 可能是 。（4） 同組的小會同學(xué)在此基礎(chǔ)上繼續(xù)探究電流跟電阻的關(guān)系，她又增加了五個阻值分 分別為 5 、 10 、15、20 、25的定值電阻，其余器材不變。用定值電阻分別更換圖 15 甲中的小燈泡，通過實驗得到如圖 15 丙所示的電流隨定值電阻變化的圖像，則實驗中所用滑動變阻器的最大阻值至少是 ( 選填下列選項前的字母)A.20 B.50 C 100 D.200【答案】（1） 如下圖所示（2） 開關(guān)短路（3）A0.7小燈泡電阻隨溫度升高而增大（4）C【解析】(1) 測量小燈泡實驗時電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，電流表與小燈泡串聯(lián)；滑動變阻器向 A 端移動， 燈泡發(fā)光發(fā)亮，即電路中電流變大，電阻變小，因此滑動變阻器接右下方接線柱。(2) 實驗時需先閉合開關(guān)再進(jìn)行實驗。電流表有明顯示數(shù)說明電路中有電流為通路，而電壓表沒有示數(shù)，則電路故障為小燈泡短路。(3) 此時電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，要使電壓表示數(shù)增加至額定電壓，由串聯(lián)分壓規(guī)律可知， 需減小滑動變阻器兩端電壓，即減小滑動變阻器接入電路的阻值，故滑片需向 A 滑動；圖乙電流表量程 00.6A，分度值 0.02A，示數(shù)為 0.28A，故小燈泡額定電壓為 2.5V，額定電流為 0.28A，由 P=UI可知，額定電功率 P=UI = 2.5V 0.28A = 0.7W ；因金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，隨電壓的增大，燈絲電阻上的溫度升高，故燈絲電阻增大導(dǎo)致小燈泡電流與兩端的電壓不成正比。(4) 由表一實驗數(shù)據(jù)，串聯(lián)分壓規(guī)律可知，小燈泡分壓越小，滑動變阻器分壓越大，電阻越大，已知電源電壓為 9V， U= U - U = 9V - 0.5V = 8.5V ，R= U 滑 = 8.5V= 53.125，滑動變阻器滑滑I0.16A接入的阻值至少為 53.125；由圖丙可知定值電阻兩端電壓為 3V，電源電壓為 9V，所以滑動變阻器兩端電壓為 6V，由串聯(lián)分壓規(guī)律可知：Ro = Uo = 3V，當(dāng)接入 25的定值電阻時，Rp = 6V 25=50，RpUp6V3V滑動變阻器接入的阻值至少為 50；但是由于此滑動變阻器與測量小燈泡電功率實驗所用為同一滑動變阻器，故綜上可得，滑動變阻器最大阻值至少為 53.125，故選擇 100的滑動變阻器，即選 C。四.論述計算題(本題共 3 個小題,第 18 小題 6 分,第 19 小題 8 分,第 20 小題 8 分,共 22 分,解答題應(yīng)寫出必要的文字說明,步驟和公式,只寫出最后結(jié)果不給分)18. 如圖 16 所示的電路中，電源電壓為 3V，電阻 R2 的電阻為 30，當(dāng)開關(guān) s1 閉合， S2 斷開時， 電流的示數(shù)為 0.3A，求：（1） 電阻 R1 的值；（2） 當(dāng)開關(guān) s1 ， S2閉合時，通電 10s 電阻 R2 產(chǎn)生的熱量。18、【答案】（1）10W【解析】（2） 3J1（1） 由 R = U 得 R= U = 3V= 10W ，II10.3A（2） 都閉合時， R1 和 R2 并聯(lián)，由于并聯(lián)電壓相等， R2 的電流2I = U R23V=30W= 0.1A由Q = I 2 Rt = (0.1A)2 30W10s = 3J10s 電阻 R2 產(chǎn)生的熱量為 3J?！军c評】本題主要考察歐姆定律和焦耳定律基礎(chǔ)公式的運用，難度較低。19. 小軍發(fā)現(xiàn)一個質(zhì)量為 1.6kg、不吸水的新型圓臺體建筑材料，他只有量程為 5N 的彈簧測力計， 設(shè)計了如圖 17 所示裝置進(jìn)行實驗。重為 8N、底面積為 100cm2 的薄壁容器 M 內(nèi)盛有 2000cm3 的水， 容器 M 置于水平地面，當(dāng)輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡時豎直向上的拉力 F 為 1.5N，此時材料浸沒在水中靜止且未觸底。求：(1) 材料受到的重力；(2) 材料未放入前容器對水平地面的壓強；(3) 材料的密度。【答案】（1） G物 = 16N ；（2） P = 2800Pa ；（3） = 1.6103kg/m3 ?！窘馕觥?1) 材料受到的重力有G物 = mg = 1.6kg 10N/kg = 16N ；(2) 在水平桌面上，容器對桌面的壓強看做固體壓強，應(yīng)先算 F壓= G總= G水+ G容，再用 p= F壓S算出容器對桌面的壓強，有G水 = 水gV水 = 1.0 103 kg/m3 10N/kg 2000cm3 = 20N ，G總 = G水 + G容 = 28N ，則容器對水平地面的壓強 P = F壓 = G總 =28N= 2800Pa ；S容S容100cm2(3) 物體完全浸沒在水中時， V排 = V物 ，先用杠桿平衡條件算出繩子拉力 F2 ，再算出物體完全浮排浸沒時的浮力F ，從而算出V ，再用= r= G物求物體密度。2lgV物由Fl= F l，得 F= Fl1 = 1.5N 0.4m = 6N ， 12 220.1mF浮 = G物-F2 = 16N - 6N = 10N ，V = V= F 浮 =10N= 110-3 m3 ，物排 g1.0 103 kg / m3 10N / kg則物體的密度r= G=水16N=1.6 103kg/m3 。gV物10N / kg 1.0 10 m-3320. 中國茶文化源遠(yuǎn)流長，如圖 18 甲是某款工夫茶保溫碟。電路原理如圖 18 乙所示，電阻 R1 為發(fā)熱體，它的額定電功率為 22W 且電阻不變，電流通過發(fā)熱體加熱底板使茶湯保溫； L 為電功率忽略不計的電源指示燈。求:(1) 發(fā)熱體正常工作時的電流；(2) 當(dāng)實際電壓為 198V 時發(fā)熱體工作 100s 消耗的電能；(3) 為了適應(yīng)不同品種茶湯的保溫需求，小楊對電路進(jìn)行重新設(shè)計(如圖 18 丙)，移動滑片可以連續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)熱體的電功率，最低可調(diào)至額定功率的四分之一。若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被茶湯吸收，該電路電能利用率的范圍是多少。(電能利用率h= W發(fā)熱體 ）W總【答案】(1)0.1A(2) 1782J(3) 50% 5 100%【解析】（1） I = P = 22W = 0.1AU220V（2） 通過圖乙的電路圖可以看出，發(fā)熱體工作時電路中只有 R1 ，則電阻 R1 為U 2R1 = P= (220V)222W= 2200W ；(因此當(dāng)實際電壓為 198V 時發(fā)熱體工作 100s 消耗的電能2W = U 實 )198V 2()t = 100S = 1782J 。R12200W4（3） 由題意分析可知，當(dāng)R1的實際功率為額定功率1時，根據(jù) P=I 2R 可知，此時通過R1的電流為額定電流的一半，滑動變阻器R2接入電路的電阻等于R1。通過圖丙可以看出，電路電能利用率最低時，兩個電阻串聯(lián)，則W發(fā)熱體I 2R tR1總最低電路電能利用率：h= 1= 1 = 0.5WI 2 (R + R)tR1 + R高電路電能利用率時，只有R1單獨工作，滑動變阻器R2接入阻值為 0，則最高電路電能利用率：h=W發(fā)熱體W總I 2R t= 1 = 11I 2R t該電路電能利用率的范圍是 50% 100%