内容正文:
参考答案及重难题解析·云南物理
优
质
模
拟
卷
20. (1)如答图所示 (2)小灯泡短路 (3)实际功率小于额
定功率 右 电压表 (4)B (5)10 小于
第 20(1)题答图
21. (1)秒表 (2)相同高度 时间 (3)时间相同
五、综合题(本大题共 2 小题,每小题 9 分,共 18 分)
22. 解:(1)由 P=
U2
R
可得,灯泡的电阻
RL =
U额 2
P额
= (6
V) 2
4
W
= 9
Ω (1 分)…………………………
当滑动变阻器的滑片 P 移至 a 端时,电路为灯泡的简单
电路,由 I=
U
R
可得,电源的电压
U= IRL = 0. 5
A×9
Ω = 4. 5
V (2 分)……………………
(2)当滑片 P 移至 b 端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻
值串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,因串联电路中
总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压
UL =U-U滑 = 4. 5
V-3
V = 1. 5
V (1 分)…………………
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
I′=
UL
RL
= 1. 5
V
9
Ω
= 1
6
A (1 分)……………………………
滑动变阻器的最大阻值 R滑 =
U滑
I′
= 3
V
1
6
A
=18
Ω (1 分)…
(3)滑片 P 位于 b 端时,I′=
1
6
A,电路消耗的总功率
P总 =UI′= 4. 5
V×
1
6
A = 0. 75
W (3 分)………………
23. 解:(1)由图乙可知,当容器内液体 A 的深度 h≥8
cm 时,
正方体物块受到的浮力为 8
N 不再发生变化,当容器内
液体 B 的深度 h≥10
cm 时,正方体物块受到的浮力为 7
N 不再发生变化;若物块在两液体中最终都沉底,则物块
受到浮力刚达到最大时两液体的深度应该相等,由前面
的分析可知这种情况不可能 (1 分)……………………
若物块在两液体中最终都漂浮,则由物体的漂浮条件可
知,物块在两种液体中最终受到的浮力大小相等(均等
于物块的重力),由前面的分析可知这种情况不可能,则
物块在两液体中最终只能是“一漂一沉” (1 分)………
因 8
cm<10
cm,所以可知物块在液体 A 中最终处于漂浮
状态 (1 分)………………………………………………
(2)物块在液体 A 中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条
件可知,物块受到的重力 G=F浮A = 8
N (2 分)…………
(3)由图乙可知,当容器内液体 B 的深度 h≥10
cm 时,
正方体物块受到的浮力为 7
N 不再发生变化,由 F浮B =
7
N< G 可知, 物块在液体 B 中沉底, 且物块边长为
10
cm;
由 F浮 = ρ液 gV排 可 得, 液 体 B 的 密 度 ρB =
F浮B
gV排
=
7
N
10
N / kg×(0. 1
m) 3
= 0. 7×103
kg / m3 (2 分)……………
倒入液体 B 的深度为 12
cm = 0. 12
m 时,液体对容器底
部的压强 pB = ρBgh= 0. 7×103
kg / m3 ×10
N / kg×0. 12
m =
840
Pa (2 分)……………………………………………
12. 昆明市官渡区 2024 年学业水平
考试第一次模拟测试
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分. 每小题
给出的四个选项中,第 1 ~ 7 题只有一项符合题目要求,第
8~ 10 题有多项符合题目要求,全部选对得 3 分,选对但不全
的得 1 分,有选错的得 0 分)
1. A 2. B 3. C 4. B 5. D 6. C 7. D 8. AC
9. AD 【解析】由图可知,小球下落的过程中,相同时间内通
过的路程不断变大,说明小球做加速运动,所以小球的动
能逐渐增大,故 A 正确;不计空气阻力,小球下落的过程
中重力势能减少,动能增大,而机械能的总量保持不变,故
B 错误;由图可知,小球在 ab 段下降的距离小于 cd 段下降
的距离,即 hab<hcd,根据 W=Gh 可知,小球的重力在 ab 段
和 cd 段做功的关系为 Wab <Wcd,故 C 错误;小球的重力在
ab 段和 cd 段做功的关系 Wab<Wcd,小球经过 ab 段和 cd 段
所用时间相同,根据 P=
W
t
可知,Pab<Pcd,则小球的重力在
ab 段做功比在 cd 段慢,故 D 正确. 故选 AD.
10. ACD 【解析】由电路图知两电阻串联,电压表 V1 测量
电源电压,电压表 V2 测量定值电阻 R1 两端的电压,电流
表测量电路中的电流;滑动变阻器的滑片 P 从 a 端滑向
b 端的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的
总电阻变大,电源电压不变,由 I=
U
R
知,电路中的电流变
小,故 A 正确;由于电压表 V1 测量电源电压,示数保持
不变,所以 ΔU1 = 0,电压表 V2 测量定值电阻 R1 两端的
电压,U2 = IR1 ,电路中电流减小,则 V2 示数减小,ΔU2 >0,
故 ΔU1 <ΔU2 ,故 B 错误;ΔU2 = Ua -Ub = IaR1 -IbR1 = ( Ia -
Ib)R1 ,所以
ΔU2
ΔI
=R1 保持不变,故 C 正确;滑动变阻器的
电 功 率 P = I2R2 = (
U
R1 +R2
) 2R2 =
U2
(R1 +R2 ) 2
R2
=
U2
(R1 -R2 ) 2
R2
+4R1
,当 R1 =R2 时,滑动变阻器消耗的电功率
最大,则滑动变阻器消耗的功率先变大后变小,故 D 正
确. 故选 ACD.
二、填空题(本大题共 6 小题,11 ~ 15 题每小题 2 分,16 题 4
分,共 14 分)
11. 振动 音调 12. 太阳能 密度 13. 半导体 电磁波
14. 500 增大 15. 36 2. 4×103
16. (1)平衡力 0 (2)2. 1 (3)超重
02
参考答案及重难题解析·云南物理
优
质
模
拟
卷
三、作图题(本大题共 1 小题,共 4 分)
17. (1)如答图所示
第 17(1)题答图
(2)如答图所示
第 17(2)题答图
四、实验探究题(本大题共 4 小题,第 18 题 8 分,第 19 题 4
分,第 20 题 8 分,第 21 题 4 分,共 24 分)
18. (1)会聚 10. 0 (2)缩小 照相机 (3)光屏
(4)变薄 近视眼 凹透镜
交流反思
1. 实验时透镜和光具座的选择:光具座的长度至少
为凸透镜的 4 倍焦距
2. 实验前调整器材,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大
致在同一高度,目的是让烛焰通过凸透镜所成的像
呈现在光屏中央
3. (1)平行光聚焦法:用平行光正对凸透镜照射,来
回移动光屏,当光屏上出现最小、最亮的光斑时,凸
透镜光心到光斑的距离就是焦距
(2)2 倍焦距法:在光屏上观察到烛焰成倒立、等大
的像时,此时从蜡烛到凸透镜中心距离的一半即为
焦距
4. 为观察虚像,人眼应在光屏的一侧透过凸透镜
观察
5. 蜡烛燃烧变短时,光屏上的像会向上移动,此时需
将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动
6. 若凸透镜的一部分被遮住,光屏上仍会得到完整
的像,但像的亮度变暗
7. 光屏上成清晰的像时,将物与光屏位置互换,由于
光路是可逆的,光屏上仍能成清晰的像
19. (1)高度差 (2)增加 上窄下宽
(3)只需要控制探头进入液体中的深度相同即可
20. (1)如答图所示 (2)闭合开关 B (3)0. 2 10
(4)A (5)a 20
第 20(1)题答图
21. ②③④ 厚度或体积 将另一份泥水全部倒入过滤装置
中 A 比 B 清澈
五、综合题(本大题共 2 小题,每小题 9 分,共 18 分)
22. 解:(1)闭合开关 S,电路为 R1 的简单电路,由欧姆定律
可知,电源电压
U= I1R1 = 0. 2
A×18
Ω = 3. 6
V (3 分)…………………
(2)闭合开关 S、S1 ,R1 和 R2 并联,由并联电路电压特点
可得,U=U1 =U2 = 3. 6
V (1 分)…………………………
电流表测干路电流,由并联电路电流特点可得,通过 R2
的电流 I2 = I-I1 = 0. 5
A-0. 2
A = 0. 3
A (1 分)…………
由欧姆定律可得,R2 的电阻
R2 =
U2
I2
= 3. 6
V
0. 3
A
= 12
Ω (1 分)……………………………
(3)并联电路消耗的电能
W=UIt= 3. 6
V×0. 5
A×1×60
s = 108
J (3 分)…………
23. 解:(1)圆柱形实心物体的体积
V柱 =S2h2 = 30
cm2 ×8
cm = 240
cm3 = 2. 4×10-4
m3
(1 分)
……
…………………………………………………
物体浸没在水底时,排开水的体积
V排 =V柱 = 2. 4×10
-4
m3 (1 分)……………………………
物体浸没在水底时所受浮力
F浮 = ρ水 gV排 = 1. 0× 103
kg / m3 × 10
N / kg× 2. 4× 10-4
m3 =
2. 4
N (1 分)……………………………………………
(2)当物体提升到物体上表面高出水面 5
cm 时,此时物
体浸入水中的深度
h3 =h2 -Δh= 8
cm-5
cm = 3
cm (1 分)…………………
此时物体下表面受到的水的压强 p = ρ水 gh3 = 1. 0 ×
103
kg / m3 ×10
N / kg×0. 03
m = 300
Pa (2 分)…………
(3)已知 ρ2 <ρ3 ,当液体最多时,物体漂浮在液体中,且此
时液体深度为 h1 ,
由物体的漂浮条件可知,F浮 ′=G物,即 ρ3gV排 ′= ρ2gS2h2 ,
解得 V排 ′=
ρ2S2h2
ρ3
(1 分)…………………………………
此时乙容器内液体的体积
V3 ′=V乙 -V排 ′=S1h1 -
ρ2S2h2
ρ3
(1 分)………………………
由 ρ=
m
V
可知,液体的最大质量
m= ρ3V3 ′= ρ3(S1h1 -
ρ2S2h2
ρ3
)= ρ3S1h1 -ρ2S2h2 (1 分)……
13. 五华区 2023~ 2024 学年下学期学业
质量监测
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分. 每小题
给出的四个选项中,第 1 ~ 7 题只有一项符合题目要求,第
8~ 10 题有多项符合题目要求,全部选对得 3 分,选对但不全
的得 1 分,有选错的得 0 分)
1. A 2. A 3. C 4. C 5. B 6. D 7. C 8. CD
9. AB 【解析】由图可知,开关 S1 、S3 闭合,S2 断开时,灯泡
L1 、L2 并联,由并联电路的电压特点可知,灯泡 L1 、L2 两端
12
真题与拓展·云南物理 23-1 真题与拓展·云南物理 23-2 真题与拓展·云南物理 23-3 真题与拓展·云南物理 23-4
班级: 姓名: 学号: 版权归 所有,盗版盗印举报电话:029-85424032
23
12. 昆明市官渡区 2024 年学业水平考试
第一次模拟测试
(全卷五个大题,共 23 个小题;满分 90 分,考试用时 75 分钟)
注意事项:试题中用到 g 均取 10
N / kg.
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分. 每小题给出的四个选项中,
第 1~ 7 题只有一项符合题目要求,第 8 ~ 10 题有多项符合题目要求. 全部选
对得 3 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分)
1. 传统文化 “打铁花”是国家级非物质文化遗产之一,主要过程是将生铁烧
至 1
600
℃以上化成铁水,如图 1 所示,表演者用“花棒”将高温铁水击向高空
后,便会迅速变成粉碎的微小颗粒,这些微小的铁屑在空中燃烧、冷却、降落,
宛如流星划过夜空非常壮观. 铁水变成微小铁颗粒涉及的物态变化是 ( A )
图 1
A. 凝固
B. 汽化
C. 凝华
D. 液化
2. 《墨经》记载:“光之人,煦若射. ”意思是说,光向人照去,犹如箭射,形象地说
明了光沿直线传播的性质. 图 2 所示现象中能用该原理解释的是 ( B )
图 2
3. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( C )
A. 有金属外壳的用电器应该使用两脚插头
B. 家用电路中保险丝熔断后可用铁丝或铜丝代替
C. 控制各灯具的开关应该安装在火线上
D. 家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
4. 关于生活中的现象,下列解释错误
∙∙
的是 ( B )
A. 拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上———大气压
B. 书包背带做得很宽———增大受力面积来增大压强
C. 高压锅烹饪———液体的沸点随着气压的增大而增大
D. 高铁站等候列车不越过安全线———流速大的地方压强小
5. 传统文化 春节期间,学校开展“寻根访源,记住年味”活动,同学们晒的
“年味”照片如图 3 所示. 下列描述正确的是 ( D )
图 3
A. 图甲中,玉润饱满的汤圆温度降低时,内能不变
B. 图乙中,红糖糍粑入嘴时很烫,是因为糍粑含有的热量很高
C. 图丙中,翻炒瓜子时,主要通过做功的方式增加瓜子的内能
D. 图丁中,燃放鞭炮时,可以闻到火药味,这是扩散现象
6. 许多超市出口处装有报警器,它由防盗天线、检测门、检测器构成. 正常结账
时,贴在商品上的磁性标签会被消磁;若未经消磁,经过检测门时,会产生感
应电流显示在仪表上,发出警报,达到防盗目的. 图 4 所示四个实验中与报警
器原理相同的是 ( )
图 4
7. 2024 年 3 月 17 日在鹿特丹短道速滑世锦赛男子 5
000 米接力决赛中,由林孝
埈、刘少林、刘少昂和孙龙组成的中国队成功卫冕. 图 5 为比赛时的场景,下
列相关说法正确的是 ( D )
A. 过弯道时运动员的运动状态没有发生改变
B. 以看台为参照物,冲刺中的运动员是静止的
C. 运动员快速过弯时身体压得很低,是为了减小惯性
D. 运动员的脚向后蹬,身体就能向前运动,说明物体间力的作用是相互的
图 5 图 6
8. 如图 6 所示,在探究平面镜成像的实验中,下列说法正确的是 ( AC )
A. 用两只相同的蜡烛进行实验,是为了比较像与物的大小
B. 只要把光屏放在恰当的位置,就能承接到蜡烛的像
C. 蜡烛靠近玻璃板,像与物的距离变小
D. 蜡烛远离玻璃板,蜡烛的像变小
9. 频闪摄影是研究物体运动的一种常见而有效的方法. 小球下落过程中拍摄的
频闪照片(每间隔相等时间拍摄一次)如图 7 所示. 若不计空气阻力,小球下
落的过程中,下列说法正确的是 ( AD )
A. 小球的动能逐渐增大
B. 小球的机械能逐渐减小
C. 小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段多
D. 小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段慢
图 7 图 8
10. 如图 8 所示电路,电源电压恒定,R1 小于 R2 的最大阻值. 当开关 S 闭合后,滑
动变阻器的滑片 P 从 a 端滑向 b 端的过程中,电压表 V1 和 V2 示数的变化量
分别为 ΔU1、ΔU2,电流表示数的变化量为 ΔI. 下列说法正确的是 ( ACD )
A. 电流表示数逐渐变小 B. ΔU1 = ΔU2
C.
ΔU2
ΔI
数值保持不变 D. 滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
二、填空题(本大题共 6 小题,11~ 15 题每小题 2 分,16 题 4 分,共 14 分)
11. 云南省博物馆“文明之光———青铜时代的云南”展厅里陈列着一套铜编钟,
如图 9 所示. 因和“滇王金印”同墓出土,被称为“滇王编钟”. 敲击时,编钟由
于 振动 而发声,用大小相同的力敲击不同的编钟,可以改变声音的 音
调 (选填“响度”或“音调”).
图 9 图 10 图 11
12. 太阳能、煤、石油、天然气在人类文明发展历程中均起到重要作用,属于可再
生能源的是 太阳能 ;人们常说碳纤维材料很“轻”,“轻”描述的是碳纤维
的 密度 (选填“比热容”“密度”或“热值”)小.
13. 新科技 如图 10 所示为一款芯片,该芯片采用 7
nm 工艺制造,主要用到
半导体 (选填“半导体”或“超导体”)材料;使用该芯片的手机用户可以
实现卫星通话,卫星与手机之间的信息靠 电磁波 (选填“超声波”或“电
磁波”)来传递.
14. 如图 11 所示,工人师傅用重为 200
N 的滑轮将重 800
N 的物体沿竖直方向
匀速提升 6
m(不计绳重和摩擦),则绳子自由端的拉力为 500 N;若用该
滑轮提升更重的物体,机械效率会 增大 (选填“增大”或“减小”).
15. 某款 PU 材质发热桌垫的内部简化电路如图 12 所示,电源电压恒为 12
V,R1
与
R2 均为发热电阻,R1 = 4
Ω,R2 = 6
Ω,该桌垫可通过开关 S2 控制不同的模
式,高温模式的功率为 36 W. 某次使用时,桌垫工作 2
min 温度升高了
20
℃ ,已知桌垫的质量为 0. 1
kg,PU 材料的比热容为 1. 2×103
J / (kg·℃ ),
则工作 2
min 桌垫吸收的热量为 2. 4×103 J. (不计热量损失)
图 12
16. 阅读材料,回答问题
超重与失重
小李同学站在体重计上向下蹲,发现在下蹲过程中,体重计的示数先变
小,后变大,再变小. 当他静止后,保持某一数值不变. 这是为什么呢?
老师解释道:这在物理学上被称为超重、失重现象. 物体对支持物的压
力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象,叫做超重;物体对支持物
的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象,叫做失重. 为了帮助
小李更直观地认识超重、失重现象,小李在老师的指导下到电梯内做实验感
受超重、失重现象. 他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如
图 13 甲所示,此时电梯静止. 在电梯向上运动的过程中,他记录下某一时刻
的电子秤示数,如图乙所示.
甲 乙
图 13
(1)图甲中,小李受到的重力与电子秤对他的支持力是一对 平衡力 (选
填“平衡力”或“相互作用力”),此时小李所受合力为 0 N.
(2)电梯在 10
s 内上升了 21
m,这段时间内电梯的平均速度为 2. 1 m / s.
(3)结合材料分析,图乙中小李处于 超重 (选填“超重”或“失重”)状态.
三、作图题(本大题共 1 小题,共 4 分)
17. (1)请在图 14 中画出入射光线经过平面镜后的反射光线.
(2) 如图 15 所示,请画出某同学从滑梯滑下过程中受到的摩擦力 f 的示
意图.
图 14 图 15
真题与拓展·云南物理 24-1 真题与拓展·云南物理 24-2 真题与拓展·云南物理 24-3 真题与拓展·云南物理 24-4
24
四、实验探究题(本大题共 4 小题,第 18 题 8 分,第 19 题 4 分,第 20 题 8 分,第
21 题 4 分,共 24 分)
18. (8 分)某实验小组利用实验室器材探究凸透镜成像的规律,如图 16 所示.
甲 乙
图 16
(1)让一束平行于主光轴的光透过凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现一个
最小、最亮的光斑,如图 16 甲所示. 凸透镜对光有 会聚 (选填“会聚”或
“发散”)作用,该凸透镜的焦距为 10. 0 cm.
(2)保持凸透镜的位置不变,将图 16 乙中的蜡烛移至光具座 25. 0
cm 刻度
线处,适当移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 缩小 (选填“放大” “等
大”或“缩小”)清晰的实像,该原理应用于 照相机 (选填“照相机”“投影
仪”或“放大镜”).
(3)当蜡烛移到 45. 0
cm 的位置时,应该在 光屏 (选填“蜡烛” 或“光
屏”)一侧透过凸透镜观察像.
(4)人的眼睛是通过调节晶状体的厚度来看清远近不同物体的,现将图 16
乙中虚线圆圈部分当做人的“眼睛”,当蜡烛远离“眼睛”时,“眼睛”需调节
凸透镜的厚度使其 变薄 (选填“变薄”或“变厚”),改变其对光线的偏折
能力,从而在光屏上成清晰的像,若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚
度,则该“眼睛”患 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”),应该佩戴 凹
透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正.
19. (4 分)小浩用如图 17 所示实验器材探究“影响液体压强大小的因素”.
甲 乙 丙
图 17
(1)压强计通过 U 形管两侧液面的 高度差 来反映被测压强的大小.
(2)通过图 17 乙、丙所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深
度的增加而 增加 ,因此拦河大坝要设计成 上窄下宽 (选填“上窄下
宽”或“上宽下窄”)的形状.
(3)在探究液体内部压强与液体密度的关系时,小浩认为两容器中液面必须
相平,小明却不赞同此观点,他的理由是 只需要控制探头进入液体中的深
度相同即可 .
20. (8 分)某实验小组用“伏安法”测量定值电阻 R 的阻值,实验电路如图 18 甲
所示,电源电压恒为 3
V.
甲 乙
图 18
(1)图 18 甲电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画“ ×”,并用笔画
线重新连接该电路.
(2)为了保护电路,连接电路时应 闭合开关 ,滑动变阻器的滑片 P 应置
于 B (选填“A”或“B”)端.
(3)当电压表示数为 2. 0
V 时,电流表示数如图 18 乙所示,则通过 R 的电流
大小为 0. 2 A,它的阻值是 10 Ω.
(4)继续移动滑动变阻器滑片 P 进行多次测量,目的是 A (选填字母).
A. 取平均值,减小实验误差 B. 得到普遍规律
(5)实验结束后,小组同学分析选用合适的滑动变阻器能否有效减小实验误
差. 在老师的指导下,同学们选用 5
Ω 的定值电阻和两个最大阻值不同的滑
动变阻器 a、b,分别接入图甲电路中,并进行理论分析,得到电压表示数 U 与
滑动变阻器的有效电阻占比 k 的数据如下表所示(k =R / R总,R 表示滑动变
阻器接入电路中的阻值,R总表示滑动变阻器的最大阻值),并拟合出图 19 所
示图线. 分析可知,选用 a (选填“a”或“b”)滑动变阻器实验误差更小,
其最大阻值为 20 Ω.
k=R / R总
接 a 时电压
表示数 U / V
接 b 时电压
表示数 U / V
1 0. 600 0. 073
0. 8 0. 714 0. 091
0. 6 0. 882 0. 120
0. 4 1. 154 0. 176
0. 3 1. 364 0. 231
0. 2 1. 667 0. 333
0. 1 2. 143 0. 600
0 3. 000 3. 000
图 19
21. (4 分)为了比较活性炭和石英球对泥水的过滤效果,小孙将摇晃均匀的一
瓶泥水分成相等的两份,准备了颗粒大小均匀的四种材料:①活性炭、②石
英球、③火山石、④纳米球. 首次实验,他在容器里自下而上依次加入①、③、
④三种滤材,如图 20 所示,将其中一份泥水全部倒入过滤装置中,得到一杯
过滤后的水 A. 第二次实验,在容器里自下而上依次加入 ②③④ (填写滤
材序号),并控制加入各滤材的 厚度或体积 与第一次实验相同,接下来
应进行的操作是 将另一份泥水全部倒入过滤装置中 ,得到一杯过滤后
的水 B. 若观察到 A 比 B 清澈 ,则说明活性炭对泥水的过滤效果较好.
图 20
五、综合题(本大题共 2 小题,每小题 9 分,共 18 分)
要求:(1)语言表述简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;
(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数.
22. (9 分)如图 21 所示的电路中,电源电压恒定不变,R1 阻值为 18
Ω. 闭合开关
S,电流表的示数为 0. 2
A,继续闭合开关 S1,电流表示数变为 0. 5
A. 求:
(1)电源电压;
(2)R2 的电阻;
(3)闭合开关 S、S1 后,电路工作 1
min 消耗的电能.
图 21
解:(1)闭合开关 S,电路为 R1 的简单电路,由欧姆定律可知,电源电压
U= I1R1 =0. 2
A×18
Ω=3. 6
V (3 分)………………………………………
(2)闭合开关 S、S1,R1 和 R2 并联,由并联电路电压特点可得,
U=U1 =U2 =3. 6
V (1 分)……………………………………………………
电流表测干路电流,由并联电路电流特点可得,通过 R2 的电流
I2 = I-I1 =0. 5
A-0. 2
A=0. 3
A (1 分)………………………………………
由欧姆定律可得,R2 的电阻 R2 =
U2
I2
=3. 6
V
0. 3
A
=12
Ω (1 分)…………………
(3)并联电路消耗的电能 W=UIt=3. 6
V×0. 5
A×1×60
s= 108
J (3 分)…
23. (9 分)如图 22 所示,放置在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器,
高度为 h1,底面积为 S1,甲容器内装有水,将圆柱形实心物体浸没在水底. 物
体高度为 h2 = 8
cm,底面积为 S2 = 30
cm2,密度为 ρ2;乙容器内装有质量为
m,密度为 ρ3 的某种液体. 忽略物体吸附液体等次要因素,ρ水 = 1. 0×103
kg / m3,
ρ2 < ρ3 .
(1)求物体浸没在水底时所受浮力的大小;
(2)将物体从甲容器底部竖直缓慢提升,直到物体上表面高出水面 5
cm 时
图 22
停止,求此时物体下表面受到的水的压强;
(3)提着轻绳将物体从甲容器取出后,再缓慢放入乙
容器内,为保证液体不会溢出,求乙容器内液体质量 m
的最大值(用 ρ2、ρ3、h1、h2、S1、S2 表示).
解:(1)圆柱形实心物体的体积
V柱 =S2h2 =30
cm2×8
cm=240
cm3 =2. 4×10-4
m3 (1 分)…………………
物体浸没在水底时,排开水的体积 V排 =V柱 =2. 4×10
-4
m3 (1 分)…………
则物体浸没在水底时所受浮力
F浮 =ρ水 gV排 =1. 0×103
kg / m3×10
N / kg×2. 4×10-4
m3 =2. 4
N (1 分)……
(2)当物体提升到物体上表面高出水面 5
cm 时,此时物体浸入水中的深度
h3 =h2-Δh=8
cm-5
cm=3
cm (1 分)………………………………………
此时物体下表面受到的水的压强
p=ρ水 gh3 =1. 0×103
kg / m3×10
N / kg×0. 03
m=300
Pa (2 分)……………
(3)已知 ρ2<ρ3,当液体最多时,物体漂浮在液体中,且此时液体深度为 h1,
由物体的漂浮条件可知,F浮′=G物,即 ρ3gV排′=ρ2gS2h2,
解得 V排′=
ρ2S2h2
ρ3
(1 分)………………………………………………………
此时乙容器内液体的体积 V3′=V乙-V排′=S1h1-
ρ2S2h2
ρ3
(1 分)……………
由 ρ=m
V
可知,液体的最大质量
m=ρ3V3′=ρ3(S1h1-
ρ2S2h2
ρ3
)= ρ3S1h1-ρ2S2h2 (1 分)………………………