一、单项选择题:(本题满分24分,共8个小题,每小题3分)下列各小题的四个选项中只有一个是符合要求的.
1.(3分)“最美人间四月天,蜜蜂蝴蝶舞蹁跹”.人能听见的声音的频率围一般在20赫兹至20000赫兹之间.下面有关说法中正确的是( ) A.蜜蜂在人身后飞,人可以听见.蝴蝶在人身后飞,人听不见 B.蜜蜂在人身后飞,人可以听见.蝴蝶在人身后飞,人也能听见 C.2赫兹至10赫兹的次声,只要振幅足够大,人耳就能听见 D.声音不需要介质在真空中也能传播
2.(3分)如图所示,A和B是能自由运动的正方体,C和D是容器自身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,则下列说法中错误的是( )
A.A物体一定受到浮力作用 C.C部分一定受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用 D.D部分一定受到浮力作用
3.(3分)粗糙的水平面有一个重50牛顿的物体,用10牛顿的水平推力使其在10秒匀速前进了20米,则再此过程中( ) A.推力做了1000焦耳的功 B.推力的功率为20瓦 C.重力做了1000焦耳的功 D.摩擦阻力为50牛顿
4.(3分)如图,仔细观察甲、乙、丙三杯水,判断下列说法中正确的是( )
A.甲杯中水的能最大 B.乙杯中水的能最大 C.丙杯中水的能最大 D.乙、丙杯中水的能一样大
5.(3分)在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,应选择下列哪种接法( )
A.M接A,N接B B.M接A,N接D C.M接C,N接B D.M接C,N接D 6.(3分)百米运动员起跑后,6s末的速度为9.3m/s,10s末到达终点时的速度为15.5m/s,他跑全程的平均速度为( )
A.12.2m/s B.11.8m/s C.10m/s D.10.2m/s
7.(3分)如图(甲)、(乙)滑轮组装置,所有摩擦不计,分别用F1、F2竖直匀速拉动重物G,已知每个滑轮重为,则力F1和F2之比为( )
A.1:1 B.3:2 C.2:3 D.3:4
8.(3分)如图所示的家庭电路中,闭合开关后灯泡不亮.用试电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光.用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光.发生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡短路
B.灯丝断了 C.开关接触不良 D.插座短路
二、不定向选择题:(本题满分24分,共4个小题)每小题中至少有一个或多个选项是正确的,(每小题全选对得6分,漏选得3分,错选或不选得0分). 9.(6分)以下说确的是( )
A.利用光的反射可以成像,利用光的折射可以成像,利用光的直线传播也可以成像
B.有一个完全潜入水中的人,看见岸边站着的另一个人感觉象变高了 C.矫正近视眼的眼镜是一个凸透镜
D.“猴子捞月”的寓言故事中说,猴子看到井中有个月亮,以为月亮掉进水中了,站在物理的角度讲“水中的月亮到水面的距离等于天上的月亮到水面的距离” 10.(6分)以下说确的是( )
A.夏天,我们看到冰棒冒的“白气”,这些“白气”就是水蒸气
B.舞台烟雾是利用干冰升华吸热制冷,使空气中的水蒸气液化形成的 C.晶体在凝固过程中,液体固体共存,放出热量,温度降低
D.医院里常用的体温计,是利用液体热胀冷缩的性质制成的,其玻璃泡的液体是水银
11.(6分)下面的例子中,说法中正确的是( )
A.“物体速度的大小改变了,速度的方向改变了,或者是速度的大小和方向都改变了”.就可以认为是“物体的运动状态的改变了”
B.物体受力越大,运动的越快,其惯性就越大
C.磁场是一种看不见的特殊物质,磁感线也是真实存在的
D.在研究凸透镜成像的实验中,物体的位置和像的位置分居在透镜两侧,相距100厘米.所成的像是一个等大的、倒立的实像,则此凸透镜的焦距是25厘米 12.(6分)如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一高度且弹簧保持原长的A点由静止释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点的过程中( )
A.重物的重力势能减少 B.重物的重力势能增加
C.重物的机械能减少 D.重物的机械能不变
三、填空题(共10分)
13.(6分)直升飞机在空中悬停,一人背着伞包从飞机上跳下,伞包并没有立即打开,把人和背上的伞包作为一个整体研究,它受到了向下重力和向上的空气阻力作用,且重力大于阻力,人下落的速度越来越快.若此时突然打开降落伞,人受到的阻力会大于人重力,那么,在开伞瞬间,人会向 (填“上”或“下”)运动.
14.(4分)如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U﹣I关系图线,由图可知,定值电阻R的阻值为 Ω,当小灯泡L两端电压为2V时阻值为 .
四、实验题(10分)
15.(10分)某同学设计了如图所示的实验来测量电阻R1的阻值,另一定值电阻的阻值R2=5欧姆.R3是一个电阻箱(电阻箱也是一种变阻器,其电阻大小可调且阻值可知),操作步骤如下:
(1)闭合S1,将S2切换到a,读出电流表的示数为I0安培.
(2)闭合S1,将S2切换到b,调节电阻箱R3的阻值,当R3的阻值是12Ω时,电流表的示数仍然为I0安培.则电阻R1= Ω.
五、计算题(共32分)
16.(8分)为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应用于现代生活.如表提供的是一装满初温为10°C水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息: 太阳照射时间/h
太阳能转换为水的能的效
率
10
60%
热水器最大水容量
/L 100
水的密度/kg•m﹣3
1.0×103
水升高的温度/°C 水的比热容/[J(kg•°C)﹣1]
60
根据上表信息,求:
(1)热水器中的水吸收的热量是多少. (2)此次热水器接收的太阳能为多少.
4.2×103
17.(12分)在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa.
(1)求玻璃杯的重力.
(2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底产生压强为900Pa.求水的深度;并通过计算推出玻璃杯的大致形状是图中甲、乙、丙的哪一种?(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
18.(12分)如图所示,灯泡的电阻RL=12Ω,正常发光时的电压为12V,R2=12Ω,当开关S1,和S2都闭合时,电流表的示数为1.2A,这时灯泡正常发光.
(1)求电源电压,求R1的阻值.
(2)当开关都断开时,求灯泡两端的电压.求R2的电功率.
2017年省一中自主招生物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题:(本题满分24分,共8个小题,每小题3分)下列各小题的四个选项中只有一个是符合要求的.
1.(3分)“最美人间四月天,蜜蜂蝴蝶舞蹁跹”.人能听见的声音的频率围一般在20赫兹至20000赫兹之间.下面有关说法中正确的是( ) A.蜜蜂在人身后飞,人可以听见.蝴蝶在人身后飞,人听不见 B.蜜蜂在人身后飞,人可以听见.蝴蝶在人身后飞,人也能听见 C.2赫兹至10赫兹的次声,只要振幅足够大,人耳就能听见 D.声音不需要介质在真空中也能传播
【分析】人耳能够听到的声音频率围是20Hz~20000Hz.声音的传播需要介质. 【解答】解:
AB、蜜蜂发出的声音的频率在人的听觉围之,不管蜜蜂在人前还是在人后,人都能听到蜜蜂飞行时发出的声音,故A错误,B正确;
C、2赫兹至10赫兹的次声超出了人的听觉围,人类听不到,故C错误; D、声音的传播需要介质,真空不能传声,故D错误. 故选B.
【点评】本题考查了声音的传播以及人耳听到声音的条件,属于声学基础的考查.
2.(3分)如图所示,A和B是能自由运动的正方体,C和D是容器自身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,则下列说法中错误的是( )
A.A物体一定受到浮力作用 C.C部分一定受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用 D.D部分一定受到浮力作用
【分析】根据浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;对A、B、C、D逐一分析即可. 【解答】解:
A、由图知,水对A物体的上下表面都有压力,有向上和向下的压力差,所以A物体一定受浮力的作用,故A正确;
B、B物体的上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,则水对B物体有向上和向下的压力差,所以B物体也受浮力的作用,故B正确;
C、C物体的上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力(C是容器自身凸起的一部分),则水对C物体没有向上和向下的压力差,所以C物体不受浮力的作用,故C错误;
D、由图可知,水对D物体有向上和向下的压力差,所以D物体受浮力的作用,故D正确. 故选C.
【点评】此题考查了浮力产生的原因,明确物体上下表面是否产生了压力差是解答此题的关键.
3.(3分)粗糙的水平面有一个重50牛顿的物体,用10牛顿的水平推力使其在10秒匀速前进了20米,则再此过程中( ) A.推力做了1000焦耳的功 B.推力的功率为20瓦 C.重力做了1000焦耳的功 D.摩擦阻力为50牛顿
【分析】(1)已知推力和位移故由公式W=Fs可求推力做功; (2)利用P=求出功率;
(3)做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离; (4)摩擦力可由受力平衡来求.
【解答】解:A、推力做功为W=Fs=10N×20m=200J,故A错误; B、推力的功率P===20W,故B正确;
C、重力在竖直方向上,与运动方向垂直,故重力不做功,即重力做功为0J,故C错误;
D、物体做匀速直线运动,则受力平衡,所以阻力f=F=10N,故D错误. 故选:B.
【点评】本题为简单代公式题目,但要注意功是力与力的方向上产生的距离的乘积.
4.(3分)如图,仔细观察甲、乙、丙三杯水,判断下列说法中正确的是( )
A.甲杯中水的能最大 B.乙杯中水的能最大 C.丙杯中水的能最大 D.乙、丙杯中水的能一样大
【分析】解决此题要知道物体的能的大小与物体的质量和温度有关,物体的质量和温度越大,物体的能越大.
【解答】解:由图可知,甲和丙杯中水的温度高于乙杯,但丙杯中水的质量大于甲杯,因为物体的质量和温度越大,物体的能越大,所以丙杯中水的能最大; 故选:C.
【点评】此题考查了影响物体能的因素,知道温度和质量是决定能大小的因素.
5.(3分)在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,应选择下列哪种接法( )
A.M接A,N接B B.M接A,N接D C.M接C,N接B D.M接C,N接D 【分析】(1)灯泡亮度变亮,功率变大,根据P=I2R,电路中电流变大.电源电压不变,电流变大,电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短.
(2)滑动变阻器在电路中的正确连接方式是连接一“上”一“下”两个接线柱,哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的,它就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分.
【解答】解:滑动变阻器的滑片右移,灯泡变亮,功率变大,根据P=I2R,电路中电流变大.电源电压不变,电流变大,电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短.M应该接A或B,N接D. 故选B.
【点评】(1)掌握根据实际功率判断灯泡的亮度. (2)知道电压和电阻,根据欧姆定律判断电流大小. (3)掌握滑动变阻器的原理、作用、接线柱的接法.
6.(3分)百米运动员起跑后,6s末的速度为9.3m/s,10s末到达终点时的速度
为15.5m/s,他跑全程的平均速度为( ) A.12.2m/s B.11.8m/s C.10m/s D.10.2m/s
【分析】平均速度等于总路程与总时间的比值,和某时刻的速度无关,因此根据平均速度的定义即可正确解答
【解答】解:百米比赛中,路程s=100米,时间t=10s,因此根据平均速度的定义有:v===10m/s, 故选C.
【点评】解决本题注意排除干扰因素:他起跑后第6s末的速度是9.3m/s,第10s末到达终点的速度是15.5m/s;明确体育比赛的常识,然后根据平均速度的定义直接求解即可.
7.(3分)如图(甲)、(乙)滑轮组装置,所有摩擦不计,分别用F1、F2竖直匀速拉动重物G,已知每个滑轮重为,则力F1和F2之比为( )
A.1:1 B.3:2 C.2:3 D.3:4
【分析】摩擦和绳重均不计,根据F=(G+)求出两滑轮组的拉力之比. 【解答】解:由图可知,n甲=3,n乙=2, 甲、乙两滑轮组的拉力之比: ==×=. 故选C.
【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力情况计算的理解和掌握,基础性题目,弄清绳子的股数是关键.
8.(3分)如图所示的家庭电路中,闭合开关后灯泡不亮.用试电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光.用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光.发生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡短路 B.灯丝断了 C.开关接触不良 D.插座短路
【分析】试电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可
以形成回路,如果是火线,氖管会发光. 【解答】解:
AD、若灯泡短路、插座短路,会使火线和零线连接,造成短路,使保险丝烧断或跳闸,用试电笔测A点氖管不会发光,故AD错;
B、灯丝断了,开关闭合后,A点连接火线,可以使氖管发光;B点与零线相连,不会使氖管发光,符合题意,故B正确;
C、开关接触不良,A点不能连接火线,不会使氖管发光,故C错; 故选B.
【点评】本题考查家庭电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题.
二、不定向选择题:(本题满分24分,共4个小题)每小题中至少有一个或多个选项是正确的,(每小题全选对得6分,漏选得3分,错选或不选得0分). 9.(6分)以下说确的是( )
A.利用光的反射可以成像,利用光的折射可以成像,利用光的直线传播也可以成像
B.有一个完全潜入水中的人,看见岸边站着的另一个人感觉象变高了 C.矫正近视眼的眼镜是一个凸透镜
D.“猴子捞月”的寓言故事中说,猴子看到井中有个月亮,以为月亮掉进水中了,站在物理的角度讲“水中的月亮到水面的距离等于天上的月亮到水面的距离” 【分析】所有的光学现象都是由光的直线传播、光的反射、光的折射形成的,根据现象结合光的传播规律可分析现象的成因. 【解答】解:
A、利用光的反射可以成像,例如平面镜成像,利用光的折射可以成像,例如看水里的鱼;利用光的直线传播也可以成像,例如小孔成像,故A正确; B、光发生折射的条件是:当光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,会发生折射现象;人反射的光斜射向水面时,由光发生折射的条件知,会发生折射现象,当光进入水中后靠近法线,射入水中人的眼睛,由于错觉,认为光始终沿直线传播,逆着光的方向看上去而形成的虚像,所以比实际位置高,故B正确; C、近视眼是由于人眼的晶状体变凸,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,故
应佩戴发散透镜,使光线发散,即近视眼镜的镜片是凹透镜,故C错误. D、平面镜成像时,像距等于物距,所以水中的月亮到水面的距离等于天上的月亮到水面的距离,故D正确. 故选ABD.
【点评】在学习光现象时要留心讲到了哪些现象,一般生活中常见的光现象在上课时老师都会涉及到.正确理解光的折射、反射、直线传播现象,注意总结一些常见的与这些现象有关的例子,并试着用所学知识来解释现象,对解决此类题目有帮助.
10.(6分)以下说确的是( )
A.夏天,我们看到冰棒冒的“白气”,这些“白气”就是水蒸气
B.舞台烟雾是利用干冰升华吸热制冷,使空气中的水蒸气液化形成的 C.晶体在凝固过程中,液体固体共存,放出热量,温度降低
D.医院里常用的体温计,是利用液体热胀冷缩的性质制成的,其玻璃泡的液体是水银
【分析】(1)物质由气态变成液态的过程叫液化,液化过程会放出热量; (2)要产生白烟雾,就要在空气中喷洒干冰,干冰就是固态的二氧化碳,它在常温下就可以升华吸热使空气的温度降低,空气中的水蒸气就会遇冷液化形成“雾”;
(3)凝固是一个放热降温的过程,晶体有一定的凝固点; (4)水银体温计是利用液体热胀冷缩的性质制成的. 【解答】解:
A、夏天气温很高,空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棒,发生液化,形成小水滴.所以我们会看到冰棒冒“白气”,故A错误;
B、“干冰”在常温下就可以迅速的升华,升华要吸收热量;致使空气的温度降低,空气中的水蒸气遇冷就会液化形成“雾”.故B正确,
C、晶体凝固的条件是温度达到凝固点,不断放热,凝固过程中温度不变.故C错误;
D、医用温度计为水银体温计,是利用液体热胀冷缩的性质制成的,故D正确,
故选BD.
【点评】本考点考查了水的三态变化和升华现象等,要联系生活,加强应用,本考点主要出现在选择题和填空题中.物态变化过程中是吸热还是放热,晶体熔化或凝固过程中,温度不变.
11.(6分)下面的例子中,说法中正确的是( )
A.“物体速度的大小改变了,速度的方向改变了,或者是速度的大小和方向都改变了”.就可以认为是“物体的运动状态的改变了” B.物体受力越大,运动的越快,其惯性就越大
C.磁场是一种看不见的特殊物质,磁感线也是真实存在的
D.在研究凸透镜成像的实验中,物体的位置和像的位置分居在透镜两侧,相距100厘米.所成的像是一个等大的、倒立的实像,则此凸透镜的焦距是25厘米 【分析】(1)物体运动状态的改变包括运动速度和方向的改变;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性.惯性的大小只与物体的质量有关;
(3)磁场是真实存在的,而磁感线是人们为了方便研究而假想出来的; (4)根据凸透镜成倒立等大实像的规律可得出其焦距.
【解答】解:A、物体运动状态的改变包括运动速度和方向的改变,物体速度的大小改变了,速度的方向改变了,或者是速度的大小和方向都改变了,都属于运动状态改变,故A正确;
B、物体受力越大,其运动速度可能越快,但其惯性只与质量有关,不会变大,故B错误;
C、磁场是一种看不见的特殊物质,磁感线是人们为了方便研究而假想出来的,不是真实存在的,故C错误;
D、在研究凸透镜成像的实验中,物体的位置和像的位置分居在透镜两侧,相距100厘米.所成的像是一个等大的、倒立的实像,则2u+2v=100厘米,所以此凸透镜的焦距是25厘米,故D正确. 故选AD.
【点评】本题综合考查了对物体运动状态改变、惯性概念、磁场及磁感线等的理
解,以及对凸透镜成像规律的灵活运用,综合性强,但难度不大.
12.(6分)如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一高度且弹簧保持原长的A点由静止释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点的过程中( )
A.重物的重力势能减少 B.重物的重力势能增加
C.重物的机械能减少 D.重物的机械能不变
【分析】(1)物体的重力势能和物体的质量、高度有关; (2)物体的动能和物体的质量、速度有关; (3)动能和势能统称为机械能. 【解答】解:
由题意可知,将重物从与悬点O在同一高度且弹簧保持原长的A点由静止释放,让它自由摆下,
在重物由A点摆向最低点的过程中,此时重物的高度减小,则重力势能减小; 同时重物的速度变快、动能增加,弹簧的伸长量增加,则弹簧的弹性势能增加, 所以,重物的重力势能转化为重物的动能和弹簧的弹性势能;
由于重物减小的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能,所以增加的动能小于其减小的重力势能,则重物的机械能变小; 故先AC.
【点评】判断出该过程中A的运动情况,并能准确的判断出能量的转化是解决该题的关键.
三、填空题(共10分)
13.(6分)直升飞机在空中悬停,一人背着伞包从飞机上跳下,伞包并没有立即打开,把人和背上的伞包作为一个整体研究,它受到了向下重力和向上的空气阻力作用,且重力大于阻力,人下落的速度越来越快.若此时突然打开降落伞,人受到的阻力会大于人重力,那么,在开伞瞬间,人会向 下 (填“上”或“下”)运动.
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性. 【解答】解:
打开降落伞前,把人和背上的伞包作为一个整体,受到向下重力和向上的空气阻力作用,且重力大于阻力,人下落的速度越来越快;突然打开降落伞,人受到的阻力会大于人重力,但人由于惯性会继续向下运动,所以,在开伞瞬间,人会向下运动. 故答案为:下.
【点评】本题考查了力和运动的关系,要充分利用好惯性是解题的关键.
14.(4分)如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U﹣I关系图线,由图可知,定值电阻R的阻值为 5 Ω,当小灯泡L两端电压为2V时阻值为 4Ω .
【分析】由图象在R的图线上取某一电压值,读出对应的电流值,根据I=计算R的阻值;
由图象读出电压为2V时,通过L的电流,根据I=计算L的阻值. 【解答】解:
由图象中R的图线,当UR=3V时,IR=0.6A, 根据I=,
定值电阻R的阻值:R===5Ω; 由L图象,当UL=2V时,IL=0.5A, 此时灯泡的阻值:RL===4Ω. 故答案为:5;4Ω.
【点评】本题考查欧姆定律的应用,属于一道基础题.关键是看懂图象,根据题意从图象中找到对应的电压和电流值.
四、实验题(10分)
15.(10分)某同学设计了如图所示的实验来测量电阻R1的阻值,另一定值电阻的阻值R2=5欧姆.R3是一个电阻箱(电阻箱也是一种变阻器,其电阻大小可调且阻值可知),操作步骤如下:
(1)闭合S1,将S2切换到a,读出电流表的示数为I0安培.
(2)闭合S1,将S2切换到b,调节电阻箱R3的阻值,当R3的阻值是12Ω时,电流表的示数仍然为I0安培.则电阻R1= 17 Ω.
【分析】本题采用了等效替代法求电阻,当电压和电流相同时,电阻值也是相同的,据此分析. 【解答】解:
闭合S1,将S2切换到a,电路为R1的简单电路,读出电流表的示数为I0安培,则此时的电源电压为:U=I0R1;
闭合S1,将S2切换到b,R3与R2串联在电路中,调节电阻箱R3的阻值是12Ω时,电流表的示数仍然为I0安培,则电源电压为:U=I0(R3+R2); 由于电源电压不变,则I0R1=I0(R3+R2), 即:R1=R3+R2=12Ω+5Ω=17Ω. 故答案为:17.
【点评】本题考查了等效替代法的应用,知道电源电压不变是解题的关键.
五、计算题(共32分)
16.(8分)为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应用于现代生活.如表提供的是一装满初温为10°C水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息: 太阳照射时间/h
太阳能转换为水的能的效
率
10
60%
热水器最大水容量
/L 100
水升高的温度/°C 水的比热容/[J(kg•°C)﹣1]
60
根据上表信息,求:
(1)热水器中的水吸收的热量是多少. (2)此次热水器接收的太阳能为多少.
4.2×103
水的密度/kg•m﹣3
1.0×103
【分析】(1)由表格数据可求得水的质量,已知水升高的温度,根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量;
(2)由表格数据可知太阳能转换为水的能的效率,根据η=×100%求出此次热水器接收的太阳能.
【解答】解:(1)由ρ=得,热水器中的水的质量: m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10﹣3m3=100kg, 根据上表信息信息可知,水温度升高了60℃, 水吸收的热量:
Q=Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×60℃=2.52×107J; (2)太阳能转换为水的能的效率为60%, 由η=×100%可得,此次热水器接收的太阳能: E===4.2×107J.
答:(1)热水器中的水吸收的热量是2.52×107J; (2)此次热水器接收的太阳能约为4.2×107J.
【点评】本题考查了吸热公式和效率公式的应用,从表格中获取有用的信息是关键,难易程度适中.
17.(12分)在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa.
(1)求玻璃杯的重力.
(2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底产生压强为900Pa.求水的深度;并通过计算推出玻璃杯的大致形状是图中甲、乙、丙的哪一种?(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
【分析】(1)知道玻璃杯的底面积和对桌面的压强,根据F=pS求出对桌面的压力即为玻璃杯的重力;
(2)知道水对杯底产生的压强,根据p=ρgh求出水的深度,根据h===求出乙玻璃杯中如果装1kg水的深度,然后比较得出答案.
【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等, 所以,由p=可得,玻璃杯的重力: G=F=pS=200Pa×0.01m2=2N; (2)由p=ρgh可知,水的深度: h===0.09m,
假设杯壁是竖直的,由m=ρV=ρSh可得,装入1kg水后杯中水的深度: h′=====0.1m,
因为h′>h,所以水杯是底小、口大,大致形状是图甲. 答:(1)玻璃杯的重力为2N;
(2)在玻璃杯中水的深度为0.09m,玻璃杯的大致形状是图甲.
【点评】本题应用压强的两个公式计算p=和p=ρgh,注意第三问用假设法去分析,平时要多积累特殊的解题方法.
18.(12分)如图所示,灯泡的电阻RL=12Ω,正常发光时的电压为12V,R2=12Ω,当开关S1,和S2都闭合时,电流表的示数为1.2A,这时灯泡正常发光.
(1)求电源电压,求R1的阻值.
(2)当开关都断开时,求灯泡两端的电压.求R2的电功率.
【分析】(1)作出开关S1、S2都闭合时的等效电路图,灯泡正常发光,根据灯泡正常发光时的电压求出电源电压,由并联电路特点求出通过R1的电流,然后由欧姆定律求出R1的阻值;
(2)作出开关S1、S2都断开时的等效电路图,由欧姆定律求出灯两端的电压;根据P=I2R求出电功率.
【解答】解:(1)开关S1、S2都闭合时的等效电路图如图1所示,
此时灯泡正常发光,电源电压U=UL=12V; 通过灯泡的电流:IL===1A,
由并联电路的电流特点可得,通过R1的电流:I1=I﹣IL=1.2A﹣1A=0.2A, R1的阻值:R1===60Ω;
(2)开关S1、S2都断开时的等效电路图如图2所示, 根据电路图2,由欧姆定律得电路中的电流:I===0.5A, 此时灯泡两端的电压:UL′=IRL=0.5A×12Ω=6V; R2的电功率为:P2=I2R2=(0.5A)2×12Ω=3W. 答:(1)电源电压为12V,R1的阻值为60欧姆;
(2)当开关都断开时,灯泡两端的电压为6V;R2的电功率为3W.
【点评】本题是一道电路计算题,是一道基础题,分析清楚电路结构,作出等效电路图是正确解题的前提与关键.
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