【详解】
(1)这些水吸收的热量
Q吸?cm?t?t0??4.2?103J/?kgn℃??3kg??100℃?25℃??9.45?105J。
(2)电磁炉10 min内消耗的电能
W=W2-W1=123.7 kW·h -123.4 kW·h =0.3 kW·h=1.08×106J, 电磁炉在烧水过程中的效率
Q吸9.45?105J???100%??100%?87.5%。 6W1.08?10J105 J;答:(1)这些水需要吸收的热量是9.45×(2)电磁炉的效率是87.5 %;
20.(8分)如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
(1)计算物体上升的速度。
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是________,并列式计算出该物理量。 (3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
(1)物体上升的速度h=s/n=3m/3=1m;(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功,则W=Fs=50N×3m=150J。(3)滑轮组的机械效率??【解析】
试题分析:由题意知:在拉力F=50N作用下,将物重为G=105N,在t=5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m,n=3,则(1)物体上升的速度h=s/n=3m/3=1m;(2)图乙中阴影部分的面积为Fs,而功W=Fs,故表示的物理量是功,则W=Fs=50N×3m=150J。(3)滑轮组提升该重物时,所做的有用功W有=Gh,所做的总功W总=Fs=Fnh,则机械效率??考点:机械效率的相关计算
21.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”字样,电流表的量程选择“0~3A”.只闭合电键S1,电流表的示数为0.8安;再闭合S2,电流表的示数变化了0.4安.求:
W有W总?100%?Gh105N ?100%??100%?70%。
Fnh50N?3W有W总?100%?Gh105N?100%??100%?70%。 Fnh50N?3
(1)电源电压.
(2)电阻R2接入电路的阻值. (3)该电路的最大电功率. (1)8V;(2)20Ω;(3)22.4W. 【解析】 【分析】 【详解】
(1)只闭合电键S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,由I=U=I1R1=0.8A×10Ω=8V;
(2)闭合电键S1后,再闭合S2时,R1与R2并联,电流表A测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,仍为0.8A,则电流表示数的变化量即为通过R2的电流,I2=0.4A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R2接入电路的阻值:
U可得,电源电压: RU8V==20? R2=
I20.4A(3)当电流表的示数I=3A时,通过R2的电流: I2′=I﹣I1=3A﹣0.8A=2.2A,
由于此时通过R2的电流大于其允许通过的最大电流2A,所以,电路的最大电流: I大=I1+I2大=0.8A+2A=2.8A, 则电路的功率最大, P大=UI大=8V×2.8A=22.4W.
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.(2017?山西卷)踢足球是青少年喜爱的一项体育运动.如图所示是向斜上方飞出的足球,不考虑空气阻力,请你画出足球所受力的示意图____.
【解析】
试题分析:不考虑空气阻力,足球在空中只受竖直向下的重力作用,从足球的重心向下作重力的示意图,就是足球所受力的示意图,如上图所示. 【考点定位】力的示意图
23.如图所示,杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态,请你画出阻力F1及阻力臂L1. (_____)
【解析】 【分析】
重物对杠杆的力为阻力,阻力臂是由支点到阻力的作用线的距离,据此画图. 【详解】
如图,阻力为由于物体的重而产生的拉力,所以从B点竖直向下画出F1;
力臂为支点到力的作用线的距离,所以从O点向F1作垂线,垂线段即为力臂L1,如图:
【点睛】
重点是杠杆上的力和力臂的画法,注意阻力F1,千万不要画成物体的重力,阻力和重力是两码事,阻力是物体对杠杆的拉力,所以方向和大小与物体重力相同,但作用点不同.
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.小文测小固体的密度,图甲是在调节天平横梁平衡时的情景,请你指出他操作的错误是:__________.纠正错误后,将固体放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,固体放入量筒前后液面如图丙,则固体密度为_________g/cm3.
调节平衡螺母前,没有将游码移到标尺左端的零刻度线处 2.43 【解析】 【详解】
在调节平衡螺母前,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的零刻度线处;如图乙所示,固体的质量m=20g+20g+5g+3.6g=48.6g;固体的体积就是排开水的体积:V =40cm3-20cm3=20cm3,所以木块固体的密度是:??m48.6g3. ?=2.43g/cm3V20cm25.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm.
调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,如图
所示,这样调整的目的是为了_____.把点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时,需将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰、倒立、_____的实像;_____就是利用这一成像规律工作的.完成实验后,继续模拟远视眼的缺陷:给透镜戴上远视眼镜,调节光屏的位置,使烛焰在光屏上成一个清晰的像;取下远视眼镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,为使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏_____(选填“远离”或“靠近”)透镜.
使像成在光屏的中央 左 缩小 照相机 远离 【解析】 【详解】
(1)为使像能成在光屏的中央,应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处. (2)点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时,u>2f,成倒立、缩小的实像.
像距应大于1倍焦距小于2倍焦距,故需将光屏向左移动才能在光屏上成清晰、倒立、缩小的实像; 照相机就是利用这一成像规律工作的;
(3)远视镜是凸透镜,对光线有会聚作用,若取下远视眼镜,则光线比原来发散,像会远离凸透镜,所以应使光屏远离凸透镜.
26.小明所在学习小组在验证“阿基米德定律”的实验中,选择溢水杯、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等器材进行实验,具体操作步骤如下: A.测出铁块所受重力G; B.测出空桶所受重力G1; C.将溢水杯中装满水;
D.把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中,让溢出的水全部流入小桶中,读出测力计示数F; E.测出小桶和被排开水的总重G2;
F.记录分析数据,归纳总结实验结论,整理器材
以上步骤中,若得到______________(填
写题中对应数据的字母),说明验证实验是成功的.若想测量小木板所受浮力和体积的大小,学习小组设计如图的实验:现将小木块挂在弹簧测力计下,测力计示数为F1,再将定滑轮用吸盘固定在烧杯底(滑轮质量不计),弹簧测力计通过定滑轮拉着木块浸没在水中静止时,示数为F2,其中定滑轮的作用是_______,此时木块所受浮力F浮=____________ ,木块的体积V木=_________(用字母表示) G﹣F=G2﹣G1 改变力的方向 F1+F2 (F1+F2)/ρ水g 【解析】
试题分析:(1)由实验数据计算浮力与排开水的重力,浮力等于铁块重力G减去铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F,即:F浮=G﹣F;排开水的重力G排等于桶与水的总重力G2减去空桶的重力G1,即:G
排
=G2﹣G1;比较F浮与G排的大小关系可得:G﹣F=G2﹣G1;(2)由定滑轮的特点可知,使用定滑轮,不
能省力,只能改变力的方向,所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力,图中所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,根据平衡力可知,浮力为:F浮=F1+F2,根据F浮=ρ水gV排可知,木块的体积为:V木=V排=F浮/ρ水g=(F1+F2)/ρ水g。 【考点定位】阿基米德定律
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