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内蒙古包头市2017年中考物理试题(Word版

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                2017  年内蒙古包头市中考物理试卷
  

 一、选择题(每小题         3 分,共   21 分)
 1.下列说法正确的是(  )
 A.电动机是利用电磁感应原理工作的
 B.物体振动的频率越高,音调越高
 C.沿粗糙斜面加速下滑的物体,势能减小,动能增大,机械能守恒


 D.不受力的物体,一定处于静止状态[来源:学科网]
 2.下列关于物态变化的判断正确的是(  )
 A.放置于衣柜中的樟脑球逐渐变小,是汽化现象
 B.烧开水时,锅中水面上冒出的“白气”,是汽化现象
 C.深秋,地面上出现的霜,是凝固现象
 D.严冬,结了冰的衣服也能变干,是升华现象
 3.下列关于光现象的说法正确的是(  )
 A.岸边的树木在水中的“倒影”,是光的折射形成的
 B.观察到厚玻璃板下面的字比实际位置高,是光的反射形成的
 C.发生漫反射时,每条光线的反射角都等于入射角
 D.人走近平面镜时,人在镜中所成的像会变大
 4.下列选项中,各物理单位的关系都正确的是(  )
 A.1J=1N•m    1W=1J•s   1Pa=1N/m2
 B.1J=1W•s    1W=1A2•Ω    1Pa=1N•m2

 C.1J=1V•A•s    1W=1      1Pa=1kg/m3•N/kg•m

 D.1J=1V•A    1W=1J/s   1Pa=1kg/m3•N/kg•m3

 5.如图所示,电源电压保持不变,开关                 S 闭合后,灯泡      L1、L2 都能正常发光,

甲、乙两只电表的示数之比为              3:5,则    L1、L2 的额定功率之比是(  )
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A.2:3     B.3:2     C.5:3      D.3:5
6.如图所示,物体在沿斜面向上拉力的作用下,从倾角为                         30°的斜面底端匀速
拉到斜面的顶端,已知物体所受重力为                 G,斜面的机械效率为          75%,若物体受
到的拉力和摩擦力分别用           F 和 f 表示,则(  )


A.F=  G   f=  G  B.F=   G   f= G

C.F=  G   f=  G  D.F=   G   f= G

7.如图甲所示,A、B        分别为小灯泡       L(额定电压未知)和定值电阻             R 的 U﹣I 图

象,小灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示,测得电路的总功率为                             2.4W,下列
说法正确的是(  )


A.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
B.小灯泡的额定电压一定为            8V
C.定值电阻的电功率为          1.8W
D.小灯泡的实际功率为          1.6W
 

二、作图与实验题(共计           11 分)
8.用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”实验,记录的部分数据及现
象见表:

    实验序号             物距   u/cm         像距   v/cm         像的性质
       1                 60               12           倒立缩小实像
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        2                 30               15                  
        3                 15                            倒立放大实像
        4                 20               20           倒立等大实像
 (1)该实验所用凸透镜的焦距             f=      cm
 (2)上表中空白处,像的性质是                    ,像距    v=      cm
 (3)当   u 与 f 的大小关系满足       u      f 时,光屏上接收不到像.


 9.某实验小组设计了图甲所示的电路,测量一个阻值约为                         100Ω 的电阻   Rx 的阻

 值,实验室中提供的器材有:两节完全相同的旧干电池,两个开关                             S1、S2,导
 线若干.另外还有可供选择的器材:

 A.电压表    V1(量程   0﹣3V)    B.电压表     V2(量程   0﹣15V)

 C.定值电阻     R1(阻值   5Ω)     D.定值电阻     R2(阻值    160Ω)


 (1)为了准确测出        Rx 的阻值,实验时,在图甲中的电压表应选用                         ,定
 值电阻   R 应选用         .(均填字母序号)
 (2)将实验器材按照电路图连接好电路,先闭合                            ,电压表示数如图乙
 所示,是          V,再闭合           ,电压表的示数为         2.8V.

 (3)根据实验的数据,可计算出              Rx=      Ω
 (4)实验中使用的干电池每节电压是                      V.
  

 三、计算题(共计        18 分)
 10.(8  分)容积为      1L 的某品牌电热水壶如图甲所示,其加热功率为                   1000W,
保温时功率为       121W,简化电路如图乙所示,S            为加热和保温自动转换开关,在
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 一个标准大气压下,该电热壶正常工作,将一壶初温为                        20℃的水烧开,此过程

                                  3
 中电热壶的效率为        70%.[c  水=4.2×10 J(kg•℃)]求:

 (1)电阻    R2 的阻值;
 (2)在此过程中,水吸收的热量;
 (3)烧开一壶水,需要的加热时间.


 11.(10  分)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置,它主要由探头
 A 和控制盒    B 构成,它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路,如图甲所示,其
中探头    A 是一个高为     0.1m,重为    5N 的圆柱体,它的底部是一个压敏电阻
R(与水的接触面涂有绝缘漆),工作时,底部始终与水平面相平,压敏电阻
R 的阻值随表面所受压力           F 的大小变化如图乙所示,A           与 B 间的电路连接关系
如图丙所示,其中电源电压恒为               4.5V,小组同学将该装置带到游泳池,进行相
关的测量研究.(导线重力与体积均不计,g                    取 10N/kg)求:


 (1)当把探头      A 刚好全部浸没到池水中时,探头              A 底部受到的压力为        1N,探
 头 A 的底面积为多少?
 (2)用手拉住导线,将探头            A 缓慢下降到池水中某一深度(探头               A 不接触池
底),此时电流表的示数为             0.3A,探头   A 底部所在处水的深度         h 为多少?
 (3)用手拉住导线,将探头            A 下降到水深为      2.6m 的水平池底(但不与池底密
合),且导线处于完全松弛状态,此时电流表的示数是多少?
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            2017   年内蒙古包头市中考物理试卷

                            参考答案与试题解析

 

一、选择题(每小题         3 分,共   21 分)
1.(3  分)(2017•包头)下列说法正确的是(  )
A.电动机是利用电磁感应原理工作的
B.物体振动的频率越高,音调越高
C.沿粗糙斜面加速下滑的物体,势能减小,动能增大,机械能守恒
D.不受力的物体,一定处于静止状态
【分析】(1)电动机的原理是“通电线圈在磁场中受力转动”;
(2)物体的振动频率决定音调,频率越大,音调越高;
(3)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.重
力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能

越大.机械能=动能+势能;
(4)由牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力时,物体总保持静止状态或匀
速直线运动状态.

【解答】解:A、电动机的原理是“通电线圈在磁场中受力转动”,发电机是利用
电磁感应原理工作的,故           A 错误;
B、物体的振动频率决定音调,频率越大,音调越高,故                        B 正确;
C、物体匀速下滑:质量不变,速度不变,所以动能不变;下滑高度减小,质量
不变,所以重力势能减小;机械能=动能+势能,动能不变,势能减小,机械能
减小,故    C 错误;
D、由牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力时,物体总保持静止状态或匀
速直线运动状态,故         D 错误.
故选:B.
【点评】本题考查力与运动的关系、频率与音调的关系及动能和势能的变化及
电动机的原理,属于中等题.
 
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2.(3  分)(2017•包头)下列关于物态变化的判断正确的是(  )
A.放置于衣柜中的樟脑球逐渐变小,是汽化现象


B.烧开水时,锅中水面上冒出的“白气”,是汽化现象[来源:Z|xx|k.Com]
C.深秋,地面上出现的霜,是凝固现象
D.严冬,结了冰的衣服也能变干,是升华现象
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;
由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由
液态变为固态叫凝固,据此分析回答.

【解答】解:A、樟脑丸变小了,由固态直接变成了气态,属于升华现象,故
A 错误;
B、烧开水时,锅中水面上冒出的“白气”,是水蒸气遇到温度较低的空气凝结成
的小水滴,属于液化现象,故             B 错误;
C、深秋,地面上出现的霜,是空气中温度较高的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶附
着在草叶上,属于凝华现象,故              C 错误;
D、严冬,结了冰的衣服也能变干,由固态的冰直接变为气态的水蒸气了,属
于升华现象,故       D 正确.
故选  D.
【点评】本题考查生活中物态变化现象的判断,抓住物质前后的状态变化是解
决此类题目的关键,属于中考常见的考查.
 

3.(3  分)(2017•包头)下列关于光现象的说法正确的是(  )
A.岸边的树木在水中的“倒影”,是光的折射形成的
B.观察到厚玻璃板下面的字比实际位置高,是光的反射形成的
C.发生漫反射时,每条光线的反射角都等于入射角
D.人走近平面镜时,人在镜中所成的像会变大
【分析】(1)倒影是平面镜成像;平面镜成像特点之一:物像等大;
(2)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出
现光的折射现象;

(3)发生漫反射时,每条光线都遵守光的反射定律.
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 【解答】解:A、平静水面上树木的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形
 成的,故    A 错误;
 B、观察到厚玻璃板下面的字比实际位置高,是由于光的两次折射形成的,故
 B 错误;
 C、发生漫反射时,每条光线都遵守光的反射定律,所以每条光线的反射角都等
 于入射角,故      C 正确;
 D、人走近平面镜时,人在镜中所成的像的大小不变.故                        D 错误.
 故选  C.
 【点评】本题主要考查学生对光的反射、漫反射、平面镜成像特点等光学一些
 基础知识的了解和掌握,注意联系生活中的现象是解答此类题的关键.
  

 4.(3  分)(2017•包头)下列选项中,各物理单位的关系都正确的是(  
 )

 A.1J=1N•m    1W=1J•s   1Pa=1N/m2
 B.1J=1W•s    1W=1A2•Ω    1Pa=1N•m2

 C.1J=1V•A•s   1W=1       1Pa=1kg/m3•N/kg•m

 D.1J=1V•A    1W=1J/s   1Pa=1kg/m3•N/kg•m3
 【分析】除效率外,每个物理量都有自己的单位,根据对物理量概念及计算公
 式的掌握确定正确的选项.

 【解答】解:A、因为         W=Fs,并且    J 是功的单位,N      是力的单位,m       是距离的
单位,所以      1J=1N•m;

 因为  P=  ,并且   W 是功率的单位,J        是功的单位,t      是时间的单位,所以

1W=1J/s;

 因为  p=  ,并且   Pa 是压强的单位,N       是压力的单位,m2        是受力面积的单位,

 所以  1Pa=1N/m2.故   A 不完全正确;
 B、因为   W=Pt,并且    J 是功的单位,W      是功率的单位,s        是时间的单位,所以
 1J=1W•s;
 因为  P=I2R,并且   W 是电功率的单位,A         是电流的单位,Ω        是电阻的单位,所以
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 1W=1A2•Ω;

 因为  p=  ,并且   Pa 是压强的单位,N       是压力的单位,m2        是受力面积的单位,

 所以  1Pa=1N/m2.故   B 不完全正确;
 C、因为   W=UIt,并且    J 是电功的单位,V       是电压的单位,A       是电流的单位,t       是
 时间的单位,所以        1J=1V•A•s;

 因为  P=   ,并且   W  是电功率的单位,V        是电压的单位,Ω        是电阻的单位,所

 以  1W=1   ;

 因为  p=  = =   =     =ρgh,并且   Pa 是压强的单位,kg/m3       是密度的单位,

 N/kg 是 g 的单位,m    是高度的单位,所以         1Pa=1kg/m3•N/kg•m.故   C 都正确;
 D、因为   W=UIt,并且    J 是电功的单位,V       是电压的单位,A       是电流的单位,t        是
 时间的单位,所以        1J=1V•A•s;

 因为  P=  ,并且   W 是功率的单位,J        是功的单位,t      是时间的单位,所以

1W=1J/s;

 因为  p=  = =   =     =ρgh,并且   Pa 是压强的单位,kg/m3       是密度的单位,

 N/kg 是 g 的单位,m    是高度的单位,所以         1Pa=1kg/m3•N/kg•m.故   D 不完全正
 确.

 故选  C.
 【点评】掌握物理量的基本单位和常用单位,知道单位的来历和进率.
  

 5.(3  分)(2017•包头)如图所示,电源电压保持不变,开关                       S 闭合后,灯

 泡 L1、L2 都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为                    3:5,则   L1、L2 的额定
 功率之比是(  )


 A.2:3     B.3:2     C.5:3      D.3:5
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【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,
然后根据串联电路的特点和电功率公式求出两灯泡的额定功率之比.

【解答】解:由电路图可知,开关               S 闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源

短路;如果甲为电流表,则            L2 被短路、不能工作;

所以,甲、乙均为电压表,此时灯               L1、L2 串联连接,电压表甲测          L2 两端电压,
电压表乙测电源电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两灯泡两端的电压之比:

  =        =    = ,


因串联电路中各处的电流相等,且灯泡                 L1、L2 都能正常发光,
所以,由    P=UI 可得,两灯泡的额定功率之比:

  =    =   =  .

故选  A.
【点评】本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、串联电路的特点以及电
功公式的应用,关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象.
 

6.(3  分)(2017•包头)如图所示,物体在沿斜面向上拉力的作用下,从倾
角为  30°的斜面底端匀速拉到斜面的顶端,已知物体所受重力为                        G,斜面的机械
效率为   75%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用                 F 和 f 表示,则(  )


A.F=  G   f=  G  B.F=   G   f= G


C.F=  G   f=  G  D.F=   G   f= G[来源:Zxxk.Com]

【分析】根据公式        η=     进行分析,有用功是指克服物体本身重力做的功,


W 有用=Gh;总功是指拉力        F 做的功,W     总=FL,由倾角为      30°的斜面可得     L=2h.
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【解答】解:有用功:W           有用=Gh,拉力做的功为总功:W            总=FL;
由倾角为    30°的斜面可得     L=2h,

斜面的机械效率:η=             =  =      =   ,

代入数据,75%=        ,解得   F=  G;

额外功就是克服摩擦所做的功:W               额=W 总﹣W 有用=FL﹣Gh=fL=FL﹣G×  =fL,

由 FL﹣G×  =fL,约去   L,

所以可得;f=F﹣     =  G﹣ =  G,

故选  B.
【点评】此题考查了学生对斜面机械效率的理解,关键是分清有用功和总功的
计算.
 

7.(3  分)(2017•包头)如图甲所示,A、B              分别为小灯泡      L(额定电压未知)

和定值电阻     R 的 U﹣I 图象,小灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示,测得电路

的总功率为     2.4W,下列说法正确的是(  )


A.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
B.小灯泡的额定电压一定为            8V
C.定值电阻的电功率为          1.8W
D.小灯泡的实际功率为          1.6W
【分析】根据欧姆定律,判断哪是定值电阻的图象和哪是灯的图象;

(1)通过灯的电流随灯泡两端的电压增大而变大,根据                        P=UI,灯的功率变化,
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 确定灯丝温度的变化,根据灯丝的电阻随温度的升高而增大确定灯丝电阻的变
 化;

 (2)根据并联电路各支路电压相等,并联电路的总电流等于各支路电流之和,
 电路的总功率:P=UI,由图图象确定电源电压和通过电阻和灯的电流,根据
 P=UI 可求各自的功率;
 (3)因本题中没有说明灯是否正常发光,故无法判断灯的额定电压.
 【解答】解:通过定值电阻            R 的电流与电压成正比,图象            为过原点的直线,故
 B 为定值的图象,A       为灯的图象,
 (1)由图知,通过灯的电流随灯泡两端的电压增大而变大,根据                            P=UI,灯的
 功率变大,灯丝温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故                            A 错误;
 (2)根据并联电路各支路电压相等,并联电路的总电流等于各支路电流之和,

 只有当电源电压       U=4V,通过定值电阻的电流为            IR=0.2A,通过灯的电流为

IL=0.4A,总电流为:

 I=IR+IL=0.2A+0.4A=0.6A,

 电路的总功率:

 P=UI=4V×0.6A=2.4W,

 与电路的总功率为        2.4W 相等,故可判断此时电源电压为              4V;
 此时定值电阻的功率:

 PR=UIR=4V×0.2A=0.8W,

 此时灯的功率:

 PL=UIL=4V×0.4A=1.6W,故  C 错误,D   正确;

 (3)因本题中没有说明灯是否正常发光,无法判断灯的额定电压一定是多少,
 故 B 错误.
 故选  D.
 【点评】本题考查并联电路规律和电功率公式的运用及影响电阻大小的因素,
 关键是从图象中获取有效的信息.
  

 二、作图与实验题(共计           11 分)
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 8.(4  分)(2017•包头)用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”实
 验,记录的部分数据及现象见表:


    实验序号[来源:学科网]      物距   u/cm         像距   v/cm         像的性质
        1                 60               12           倒立缩小实像
        2                 30               15                  
        3                 15                            倒立放大实像
        4                 20               20           倒立等大实像
 (1)该实验所用凸透镜的焦距             f= 10 cm
 (2)上表中空白处,像的性质是 倒立缩小的实像 ,像距                          v= 30 cm
 (3)当   u 与 f 的大小关系满足       u < f   时,光屏上接收不到像.


 【分析】(1)根据当物距等于             2 倍焦距时,成倒立等大实像的特点进行分析;
 (2)根据物距处于        1 倍和  2 倍焦距之间时,成倒立放大实像的原理进行分析;
光路具有可逆性的特点;

 (3)物距小于焦距成正立放大虚像,物像同侧.
 【解答】解:由表格中数据知,当物距等于                   20cm 时,像距等于      20cm,此时成
 倒立等大的实像,所以          20cm=2f,f=10cm;
 (2)当   u=25cm>2f  时,物距大于      2 倍焦距,凸透镜成倒立缩小的实像;光在
发生折射时,都具有可逆性的特点,由此就可以推出当物距                           u=15cm 时,能成
倒立、放大的实像,此时像距为               30cm;
 (3)在一倍焦距以内成虚像,所以屏上得不到像时                      u 与 f 的大小关系满足       u<
 f.
 故答案为:(1)10;         (2)倒立、缩小的实像;            30;(3)<.
 【点评】此题是探究凸透镜成像实验,考查了一种测量凸透镜焦距的方法,同
 时考查了凸透镜成像规律及光路的可逆性.解决此题的关键是根据表格中数据
 得出焦距的大小.
  
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 9.(7  分)(2017•包头)某实验小组设计了图甲所示的电路,测量一个阻值

 约为  100Ω 的电阻   Rx 的阻值,实验室中提供的器材有:两节完全相同的旧干电

 池,两个开关      S1、S2,导线若干.另外还有可供选择的器材:

 A.电压表    V1(量程   0﹣3V)    B.电压表     V2(量程   0﹣15V)

 C.定值电阻     R1(阻值   5Ω)     D.定值电阻     R2(阻值    160Ω)


 (1)为了准确测出        Rx 的阻值,实验时,在图甲中的电压表应选用 A ,定值
 电阻  R 应选用 D .(均填字母序号)

 (2)将实验器材按照电路图连接好电路,先闭合 S2 ,电压表示数如图乙所

 示,是 1.2 V,再闭合 S1 ,电压表的示数为                  2.8V.

 (3)根据实验的数据,可计算出              Rx= 120 Ω
 (4)实验中使用的干电池每节电压是 1.4 V.
 【分析】(1)根据电源电压的约值可以选择电压表,根据被测电阻和定值电
 阻之间的大小关系可明确选择定值电阻;

 (2)根据电路设计,先测出两电阻串联时定值电阻                      Rx 两端电压,电压表选择

 的量程已知,由电压表指针位置读出示数;再闭合开关                        S1,测出电源电压;

 (3)只闭合     S2 时,两电阻串联,根据串联电路电压关系计算出电阻                      R 两端的
 电压,由欧姆定律计算出电路中电流;最后根据欧姆定律计算出待测电阻;

 (4)干电池串联后的总电压等于各电池电压之和.
 【解答】解:(1)电源为两节旧干电池,电压最高为                       3V,故电压表可以选择
 0~3V 量程,即电压表        A;
 因被测电阻阻值约为         100Ω,为了便于测量,定值电阻应选择与之阻值相近的定

 值电阻,即选择定值电阻           R2;

 (2)由电路图可知,开关           S1 与定值电阻    R 并联,闭合时,该电阻短路,电压
表测量电源电压,即          2.8V;
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 闭合  S2 时,两电阻串联接入电路,电压表测量                Rx 两端电压;选择       0~3V  量程,
 所以读数为     1.2V;

 (3)只闭合     S2 时,两电阻串联,电阻         R 两端的电压:U=2.8V﹣1.2V=1.6V;

 电路中的电流:I=        =     =0.01A;


 待测电阻的阻值       Rx=  =      =120Ω;

 (4)两节干电池串联使用,总电压为                2.8V,则一节干电池两端的电压为

     =1.4V.

 故答案为:(1)A;D;(2)S2;1.2;S1;(3)120;(4)1.4.
 【点评】设计实验时,缺少电流表或电压表,通过开关闭合和断开或滑动变阻
 器滑片移动,使电路处于两种状态,而电源电压不变,从而得到电路中的电流
 或电压,是一种常用的方法,一定要掌握.
  

 三、计算题(共计        18 分)
 10.(8  分)(2017•包头)容积为          1L 的某品牌电热水壶如图甲所示,其加热
功率为    1000W,保温时功率为        121W,简化电路如图乙所示,S             为加热和保温
 自动转换开关,在一个标准大气压下,该电热壶正常工作,将一壶初温为

                                                      3
 20℃的水烧开,此过程中电热壶的效率为                 70%.[c  水=4.2×10 J(kg•℃)]求:

 (1)电阻    R2 的阻值;
 (2)在此过程中,水吸收的热量;
 (3)烧开一壶水,需要的加热时间.


 【分析】(1)由电路图可知,当开关                S 闭合时,R1    与 R2 并联,电路的电阻较

 小,由   P=   可知此时电饭煲的功率较大,为加热档;当开关                     S 断开时,电路中
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只有  R2,电饭煲的功率较小,为低温档,利用                 P=   求  R2;

(2)知道水的体积,利用           ρ=  求水的质量,再利用         Q 吸=cm△t  求水吸收的热

量;

(3)由题知,Q      吸=70%×W,可求消耗的电能,再利用               t=  求加热时间.

【解答】解:

(1)由电路图可知,当开关            S 闭合时,R1    与 R2 并联,电路的电阻较小,由            P=

  可知此时电饭煲的功率较大,为加热档,P                   加热=1000W;

当开关   S 断开时,电路中只有         R2,电饭煲的功率较小,为低温档,P               保温

=121W,由   P=   可得电阻    R2 的阻值:


R2=    =        =400Ω;

(2)由   ρ=  得水的质量:

m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,

水吸收的热量:

                3                                       5
Q 吸=cm△t=4.2×10  J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×10        J;

(3)由题知,Q      吸=70%×W,
电热壶消耗的电能:

W=    =           =4.8×105J,

由 P=  可得加热时间:

t=    =           =480s=8min.


答:(1)电阻      R2 的阻值为    400Ω;
(2)在此过程中,水吸收的热量为               3.36×105J;
(3)烧开一壶水,需要的加热时间为                8min.
【点评】本题为热学和电学的综合计算题,考查了密度公式、吸热公式、电功
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 率公式的应用,分析电路图确定高低温档时的电路组成是关键.
  

 11.(10  分)(2017•包头)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置,
 它主要由探头      A 和控制盒    B 构成,它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路,如
图甲所示,其中探头          A 是一个高为     0.1m,重为    5N 的圆柱体,它的底部是一个
 压敏电阻    R(与水的接触面涂有绝缘漆),工作时,底部始终与水平面相平,
 压敏电阻    R 的阻值随表面所受压力          F 的大小变化如图乙所示,A           与  B 间的电路
 连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为                  4.5V,小组同学将该装置带到游泳池,
 进行相关的测量研究.(导线重力与体积均不计,g                      取 10N/kg)求:


 (1)当把探头      A 刚好全部浸没到池水中时,探头              A 底部受到的压力为        1N,探
 头 A 的底面积为多少?
 (2)用手拉住导线,将探头            A 缓慢下降到池水中某一深度(探头               A 不接触池
底),此时电流表的示数为             0.3A,探头   A 底部所在处水的深度         h 为多少?
 (3)用手拉住导线,将探头            A 下降到水深为      2.6m 的水平池底(但不与池底密
合),且导线处于完全松弛状态,此时电流表的示数是多少?

 【分析】(1)由探头         A 的高可知,当把探头         A 刚好全部浸没到池水中时的深

度,根据     p=ρ 水 gh 求探头  A 底部受到压强,根据         F=pS,求探头     A 的底面积;

 (2)由欧姆定律求此时电路中的阻,由图可知对应的压力大小,根据                              p=  求探

 头底部的压强,根据         p=ρ 水 gh 求探头  A 底部所在处水的深度;
 (3)探头    A 下降到池底且导线处于完全松弛状态,说明                   A受到的重力大于
 A 受到的浮力;

 根据  p=ρ 水 gh 求探头  A 下降到水深为      2.6m 的水平池底受的压强,根据             F=pS 求
 底部受到水产生的压力;
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根据阿基米德原理:F         浮=ρ 水 gV 排求 A 受到的浮力;
由力的平衡求容器底部对           A 的支持力,最终得出压敏电阻底部受到的压力,由
图知,对应的压敏电阻大小,由欧姆定律,求出电流表示数.
【解答】解:

(1)探头    A 高为  0.1m,当把探头      A 刚好全部浸没到池水中时,则             h=0.1m,
探头  A 底部受到水的压强:

             3    3
p=ρ 水 gh=1×10 kg/m ×10N/kg×0.1m=1000Pa;

因探头   A 底部受到的压力为        1N,根据    p=  可得,探头     A 的底面积:

S= =       =1.0×10﹣3 m2;

(2)由   I= 可得,此时压敏电阻的阻值:

R=       =15Ω,

由图可知,此时压敏电阻受到的压力为                 F′=15N,
则此时探头底部受到水的压强:

p′=   =          =1.5×104Pa,


由 p=ρgh 可得,探头     A 底部所在处水的深度:[来源:学科网     ZXXK]

h′=     =                      =1.5m;

(3)将探头     A 下降到水深为      2.6m 的水平池底,A      底部受到水的压强:

              3    3                      4
p″=ρ 水 gh″=1×10 kg/m ×10N/kg×2.6m=2.6×10  Pa,
A 底部受到水产生的压力:

               4          3  2
F 水压=p″S=2.6×10 Pa×1.0×10﹣  m =26N,

根据阿基米德原理可得,探头             A 受到的浮力:

                       3    3                 3 2
F 浮=ρ 水 gV 排=ρ 水 gSh=1×10 kg/m ×10N/kg×1.0×10﹣ m ×0.1m=1N,

因探头   A 处于静止状态(且绳子拉力为             0),受到平衡力的作用,则             F 支持+F 浮

=GA,
所以,池底部对       A 的支持力:

F 支持=GA﹣F 浮=5N﹣1N=4N,
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 则压敏电阻底部受到的压力:

 F=F 支持+F 水压=4N+26N=30N,由图乙知,此时压敏电阻的阻值为                 10Ω,
 由欧姆定律可得,电流表示数:

 I′=  =     =0.45A.

 答:(1)当把探头        A 刚好全部浸没到池水中时,探头              A 底部受到的压力为

 1N,探头   A 的底面积为     1.0×10﹣3 m2;

 (2)电流表的示数为         0.3A,探头   A 底部所在处水的深度为          1.5 米;
 (3)用手拉住导线,将探头            A 下降到水深为      2.6m 的水平池底(但不与池底密
合),且导线处于完全松弛状态,此时电流表的示数是                         0.45A.
 【点评】本题考查了液体压强公式和阿基米德原理、力的平衡、压强公式以及
 欧姆定律的应用,从图象中读出压力对应的电阻值是关键,明确探头受到的压
 力大小等于池底对其的支持力与受到水的压力之和为难点.
  
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