...
由Q吸=cm(t﹣t0)可得:
8.4×10J=4.2×10J/(kg?℃)×4kg×(t﹣20℃), 解得水的末温:t=70℃。 故答案为:不可;2.8×106;70。
【点评】本题考查了能源分类、以及吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用,属于基础题目。
16.(2018?南京)如图所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p1′和p2′.两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为:p1 = p2,p1′ = p2′,F1 > F2,若乙图中小玩具鸭的质量为15g,它排开水的体积是 15 cm3。
5
3
【分析】(1)知道玻璃缸里装满了水,又知道液体深度相同,根据公式p=ρgh可比较缸底受到水的压强;
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系,然后比较压强关系;
(3)玩具鸭子漂浮时浮力等于重力,根据图示判断出鸭子排开水体积的大小,于是可根据阿基米德原理比较浮力大小关系;
(4)根据阿基米德原理求出排开水的质量,利用V=【解答】解:
(1)由图和题意可知,甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,玩具鸭放入后水的深度h仍然相同,
根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相等,即:p1=p2;
(2)因甲、乙两个玻璃缸完全相同装满了水时,水的质量相等,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等;
由于玩具鸭子漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知:G物=F浮=G排,即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,所以漂浮着玩具时玻璃缸对桌面的压力仍然相等,由于玻璃缸完全相同(底面积相同),则由p=可知,此时缸对桌面的压强相等,即:p1′=p2′;
...
即可求出体积。
...
(3)甲、乙缸装满了水,玩具鸭子漂浮,根据图示可知,甲缸中鸭子排开水的体积大, 根据阿基米德原理可知,甲缸中鸭子受到的浮力大,即:F1>F2;
(4)若乙图中小玩具鸭的质量为15g,则漂浮条件和阿基米德原理可知:G排=F浮=G物, 即:m排g=m物g, 所以,m排=m物=15g,
由ρ=可得它排开水的体积: V排=
=
=15cm3。
故答案为:=;=;>;15。
【点评】本题考查液体压强公式公式和阿基米德原理的应用,本题关键是根据图示知乙缸中鸭子排开水的体积小。
17.(2018?南京)用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m,拉力F为50N.此过程中有用功为 170 J,总功为 200 J,滑轮组机械效率为 85% ,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有 ① 和 ③ (选填序号)
【分析】(1)利用W=Gh求拉力做的有用功;
(2)由图可知,n=2,拉力端移动的距离s=2h,利用W=Fs求拉力做的总功; (3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(4)①使用滑轮组提升重物时,由于动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度;
②不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮); ③额外功等于总功减去有用功;
④拉力的功率等于拉力做的功与做功时间之比。 【解答】解:
(1)拉力做的有用功:W有=Gh=85N×2m=170J;
(2)由图可知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
...
...
拉力做的总功:W总=Fs=50N×4m=200J; (3)滑轮组的机械效率: η=
=
×100%=75%;
(4)①因为动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,大小为2m; ②不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮),据此可求动滑轮重力,但题目没有提高“不计摩擦和绳重”这个条件,无法计算动滑轮的重力;
③额外功等于总功减去有用功,W额=W总﹣W有用=200J﹣170J=30J; ④因为不知道做功时间,所以无法计算拉力的功率。 可见,还能求出的有①、③。 故答案为:170;200;85%;①;③。
【点评】本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算,关键是明确有用功、总功的含义,注意:不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮)。
18.(2018?南京)如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω.只闭合S1,电流表?示数为0.2A,电压表?示数为4.0V,则定值电阻R1为 20 Ω,电源电压为 6 V.闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为 5:2 ,通电lmin电阻R1产生的热量为 108 J。
【分析】(1)只闭合S1,电阻R1、R3串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R1两端的电压。根据欧姆定律即可求出R1的阻值; 根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源电压;
(2)闭合S1、S2、S3,电阻R1、R2并联,电流表A1测量的是干路中的总电流,A2测量R2的电流,电压表测量的是电源电压。根据欧姆定律和并联电路的特点分别求出电流表A1、A2示数,然后求出比值;根据Q=I2Rt求出RI产生的热量。
【解答】解:(1)只闭合S1,电阻R1、R3串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R1两端的电压。
...
...
由欧姆定律可得R1的阻值: R1=
=
=20Ω;
根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压: U=I(R1+R3)=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V;
(2)闭合S1、S2、S3,电阻R1、R2并联,电流表A1测量的是干路中的总电流,A2测量R2的电流,电压表测量的是电源电压; 则通过R1的电流:I1=
=
=0.3A,
=
=0.2A,
A2的示数(通过R2的电流):I2=
所以干路中电流表A1的示数:I=I+I2=0.3A+0.2A=0.5A, 电流表A1、A2示数之比为
=
=;
通电lminR1产生的热量:Q1=I12R1t=(0.3A)2×20Ω×60s=108J。 故答案为:20;6;5:2;108。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是电路连接方式和电流表测量的对象的判断。
19.(2018?南京)图甲为热敏电阻的R﹣t图象,图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路(U为恒压电源),继电器线圈的电阻为150Ω,图中的”电源”是恒温箱加热器的电源,当线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合,加热器停止工作,实现温控。
(1)恒温箱内的加热器应接在 A、B (选填“A、B“或“C、D”)端
(2)要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制,该装置恒压电源U至少为 4.8 V.若恒压电源U为6V,则滑动变阻器R′的最大阻值至少为 100 Ω。
【分析】(1)当温度低的时候,电路与AB相连,此时加热器要工作,所以加热器的电路要与AB相连;
...
...
(2)分析不同温度下热敏电阻的阻值,根据串联电路的特点和欧姆定律明确应采用的电源电压;
要使恒温箱内的温度保持 100℃,当温度达到100℃时,电路就要断开,即电路要达到20mA.根据闭合电路欧姆定律即可求得电阻的大小。
【解答】解:(1)当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端。
(2)由图甲可知:50℃时热敏电阻的阻值为90Ω,要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制,已知控制电路的电流要到达20mA=0.02A, 则根据串联电路的特点和欧姆定律可知:
需要的最小电源电压U=IR=0.02A×(150Ω+90Ω)=4.8V; 由图甲可知:温度达到100℃,热敏电阻R=50Ω, 若恒压电源U为6V,根据欧姆定律可得:I=即:0.02A=解得:R′=100Ω。
故答案为:(1)A、B;(2)4.8;100。
【点评】在解答本题的时候要分析清楚,控制电路和加热电路是两个不同的电路,只有当温度较低,需要加热的时候,加热电路才会工作,而控制电路是一直通电的。
三.作图题
20.(2018?南京)按要求作图(请保留作图痕迹):如图所示,画出入射光经互相垂直的两个平面镜反射的光路。
,
,
【分析】根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角作出两次反射,完成光路图。 【解答】解:
过入射点垂直于反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,法线用要用虚线,如图
...