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期末压轴题全攻略
考向一机械做功问题的分析与计算
典例1 (2022·通辽)用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知物体M所受的重力为550N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m,拉力F做的功W总随时间t的变化图像如图乙所示,忽略绳重及摩擦,下列说法中,正确的是( )
A. 拉力F为350N
B. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C. 动滑轮重为50N
D. 该滑轮组的机械效率为83.3%
解析:由图甲可知,该滑轮组用来提升动滑轮和物体M的绳子的股数n=2;据题意,v物===0.5m/s,则绳子自由端移动的速度v=2v物=2×0.5m/s=1m/s,B错. 由图乙可得P总===300W,则拉力F===300N,A错.因忽略绳重及摩擦,故G动=2F-G=2×300N-550N=50N,C对.W有用=Gh,W总=Fs=2Fh,η=×100%=×100%=×100%=×100%≈91.7%,D错.
答案:C
1. (2021·云南)如图甲所示,用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起,拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示.物块完全离开水面后,动滑轮的机械效率为87.5%,绳重和摩擦忽略不计.下列选项中,正确的是(g取10N/kg)( D )
A. 物块的棱长为0.6m
B. 动滑轮重为300N
C. 提升物块完全离开水面前,动滑轮的机械效率大于87.5%
D. 将物块提升至上表面与水面相平的过程中,拉力F做的功为1650J
D
考向二热量问题的分析与计算
典例2 (2022·成都)小叶看见面点师傅将面拉成长条,放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条,于是很想了解油的吸热能力.在老师的指导下,他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水,记录的相关数据如表所示.单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等,酒精的热值为3×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).下列说法中,正确的是( )
物质种类 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃
油 2 1 88
水 2 1 50
A. 2min内油吸收的热量为3×104J
B. 他使用的酒精灯的加热效率为21%
C. 油的末温比水的高,所以油的吸热能力更强
D. 油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
解析:2min内油吸收的热量Q油吸=Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×50×10-3kg×(50℃-20℃)=6.3×103J,A错;酒精完全燃烧放出的热量Q放=qm酒精=3×107J/kg×10-3kg=3×104J,酒精灯的加热效率η=×100%=×100%=21%,B对;由c=和题意可知,c水>c油,故水的吸热能力更强,C错;物质的比热容只与物质的种类和状态有关,与吸收热量的多少无关,D错.
答案:B
2. (2021·成都)小帆在老师的指导下,用如图甲所示的同一实验装置分别加热100g的a、b两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像,b从20℃加热至沸腾刚好消耗4g酒精(q酒精=3×107J/kg).若单位时间内a吸收的热量与b吸收的热量相等,c水=4.2×103J/(kg·℃),则下列说法中,正确的是(标准大气压)( C )
A. cb=2.4×103J/(kg·℃)
B. b的吸热能力大于a的吸热能力
C. 0~8min内b吸收的热量为3.36×104J
D. 该酒精灯的加热效率为28%
C
考向三电学图像问题的分析与判断
典例3 如图甲所示的电路中,电源电压不变,R2为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示.闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图像是 ( )
解析:由题图甲可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.由题图乙可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以当监控区的温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小,则电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表的示数变大;热敏电阻R1的阻值减小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数变小.由以上分析可知,当电流表的示数I变大时,电压表的示数U变小,故A错误;根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表的示数U=U总-U2=U总-IR2,因U总、R2是定值,所以电压表的示数U与I为一次函数关系,其图像是一条倾斜的直线,故B正确,C、D错误.
答案:B
3. 交警常用检测酒精气体浓度的测试仪来检测驾驶员是否酒后驾车.测试仪的原理如图所示,R0为定值电阻,P为传感器,其电阻R与酒精气体浓度C成反比.下列关于电流表示数I、