平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力. 三、作图题
19.图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图,图乙是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;S2为单独控制电视插座的开关.请在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则.
解析:
【解析】
台灯旋钮开关相当于滑动变阻器,它是控制台灯的,应与台灯串联,且开关应接在火线的一侧;开关S2是控制电视机的,它应与电视机插座串联,且开关应接在火线的一侧;如下图所示:
20.如图所示,轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下,在水平方向处于静止状态,请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图.
解析:
【解析】
试题分析:由图可知,杠杆的支点为O,过支点O向动力F1作用线引垂线段,即为其力臂L1,阻力是灯对杠杆A点的拉力,过A点沿竖直向下的方向画一条有向线段,用F2表示,即为阻力的示意图.如上图所示.
【考点定位】力臂的画法
21.如图所示,请将螺线管、滑动变阻器接入电路中,使开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大.
解析:如图
【解析】 【详解】
开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,应使电磁铁左侧是S极,由安培定则可知:螺线管中电流方向向下;滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大,即此时电路中电流变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,可得出需使滑动变阻器右侧下接线柱连入电路. 四、计算题
22.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中,根据测得电压表和电流表数据,画出了电阻R1两端的电压U与通过的电流I之间的关系图象如图乙所示,求:
(1)定值电阻R1的阻值? (2)滑动变阻器R2的最大阻值?
(3)滑片P移动到中点时,定值电阻R1消耗的电功率? 解析:(1)8Ω;(2)16Ω;(3)4.5W. 【解析】 【详解】
(1)由甲图知,当滑片在a端时,电路为R1的简单电路,电压表V1测电源的电压,此时电路中电流最
大,V1的示数最大;由图乙可得:电源的电压U?12V,电路中的电流I?1.5A,由欧姆定律可得R1的阻值:R1?U12V?=8Ω; I1.5A(2)由甲图知,当滑片在b端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表V1测R1两端的电压,此时电路中电流最小,V1的示数最小;由乙图知:U1?4V,电路中的电流I??0.5A,则滑动变阻器两端的电
U28V?=16Ω; I?0.5AR16Ω+8Ω=16Ω;此时电路中(3)滑片P移动到滑动变阻器的中点时,电路总电阻:R总?2?R1?22压:U2?U?U1?12V-4V=8V,滑动变阻器的最大阻值:R2?的电流:I???U12V3322?=A,则电阻R1消耗的电功率:P???IR?(A)?8Ω=4.5W. 11R总16Ω4423.图是某太阳能热水器,向其中注入50 kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×10J/(kg·℃).试求:
3
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧多少千克煤? (煤的热值约为3.5×107J/kg) 解析: (1) 8.4×106 J;(2) 30%;(3) 0.8 kg 【解析】 【详解】
(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)
代入数据Q吸=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×106J.
6Q吸8.4?10J?1000=?1000?300; (2)热水器的效率:??7000Q总2.8?10J(3)由题意得,煤完全燃烧放出的热量Q放=Q=2.8×107J,
2.8?107J=?0.8kg. 由Q=mq得需完全燃烧煤的质量:m=7q3.5?10J24.如图所示,R1=20Ω,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A.求:
Q放
(1)通过电阻R1的电流; (2)电阻R2的阻值. 解析:(1)0.3A(2)30Ω 【解析】 【详解】
由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流. (1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过电阻R1的电流:I1?U6V??0.3A; R220?(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2?I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,电阻R2的阻值:R2?五、实验题
25.用以下器材:足够的待测液体、带砝码的托盘天平、一个空玻璃杯、足够的水,测量某液体的密度.请将以下实验步骤补充完整.
U6V??30Ω. I20.2A
(1)用天平称出空玻璃杯的质量为150 g,往玻璃杯中倒满水,用天平测出玻璃杯和水的总质量为200 g,求出玻璃杯的容积为__________cm3;
(2)将水全部倒出,再注满待测液体,待天平平衡后,右盘中的砝码和游码示数如图所示,读出玻璃杯和液体的总质量为__________g;
(3)用密度公式计算出待测液体的密度为__________g/cm;
(4)在实验的过程中,下列做法可能会引起实验误差的是__________. A.天平应该水平放置
B.天平使用前要调节平衡螺母使横梁平衡
C.先测量盛满水的杯子总质量,倒出水后,再测出空玻璃杯的质量 解析:50 191 0.82 C 【解析】 【详解】 (1)水的质量为 m水=200g-150g=50g 则
3
m水50g3
V杯=V水==3=50cm
?水1g/cm(2)由图知,玻璃杯和液体的总质量为 100g+50g+20g+20g+1g=191g (3)液体的质量为 m液=191g-150g=41g 则 ρ液=
m液41g3
==0.82g/cm; 3V杯50cm(4)AB都是符合天平是使用规则的;C先测量盛满水的杯子总质量,倒出水后,再测出空玻璃杯的质量,由于玻璃杯中的水不能全部倒出,所以水的质量测量有误差,从而造成杯子容积的误差. 26.探究平面镜成像规律
过 程 结 论 将一支点燃的蜡烛a放在玻璃板前15cm处,拿另一支等大的蜡烛b在玻璃板后面无论怎样移动都比a的像位置更高,可能的原因是:_____(A.玻璃板太厚 B.玻璃板没有竖直放置)。 改正错误后,蜡烛b在玻璃板后面_____cm处,与蜡烛a的像完全重合,该位置就是蜡烛a的像的位置。让蜡烛a靠近玻璃板会看到镜后的像_____(选填“变大”、“变小”或“不变”) 问 题 讨 论
解析:B 15 不变 高度 远离 【解析】 【详解】
如果玻璃板没有放正,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以蜡烛成的像不与蜡烛重合,故B符合题意;蜡烛a竖直和玻璃板的距离是15cm,蜡烛b和玻璃板的距离也是15cm,蜡烛b的位置就是蜡烛a的像的位置。当蜡烛a靠近玻璃板,我们看到镜后的像的大小不变;
当将玻璃板换成焦距为10cm的凸透镜,并在它后面放一个光屏,为了使像成在光屏的中央,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;此时v=15cm,20cm>v>10cm,为了在光屏上成一个清晰明亮的像,物距u>20cm,应该将蜡烛a远离凸透镜,放到大于2倍焦距的位置。 六、综合题
27.2012年3月15日,小丽买了一盒纸盒包装的纯牛奶。
将玻璃板换成焦距为10cm的凸透镜,并在它后面蜡烛b的位置加放一个光屏,(调节烛焰、凸透镜、光屏在同一_____)为了能使蜡烛a在光屏上成一个清晰明亮的像,可以将蜡烛a_____(“远离”或“靠近”)