1、1.(2018湖南长沙,27,3分)如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为34,把它 们平放在同一水平桌面上。在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使 物体A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出),截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化 关系如图所示。已知甲的密度为0.6103 kg/m3,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g取10 N/kg。下列说法正 确的是 ( ),A.圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为32 B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为1 000 Pa C.容器乙中液体的密度为0.4103 kg/m3 D.容器
2、乙中未放入物体A时,液体的深度为8 cm,答案 C 由题图可知,甲被截取前,甲、乙对水平桌面的压强分别为4p0和p0 故4p0= p0= 得: = = 得 = = ,故A错误;按题图所示放置的均匀柱体对桌面的压强p=gh,甲截取了10 cm时,对桌面的压 强变为2p0,故截取了高度的一半,甲截取前的高度h甲=20 cm=0.2 m,对桌面的压强p甲=甲gh甲=0.6103 kg/m31 0 N/kg0.2 m=1.2103 Pa,故B错误;由图可知,忽略容器质量和壁厚,则容器对桌面的压强p1= ,液 体对容器底的压强p2= ,两者相等,且液体对容器底的压强p2=液gh,由题图可知,甲截取10
3、cm长 的一段浸没在液体中,容器对桌面的压强变为原来的2倍,即液体对容器底的压强也要变为原来的2倍,则液,体深度变为原来的2倍,且有V甲切=V排,故S甲10 cm=S乙h,液面升高h=10 cm =10 cm =7.5 cm,故乙中 液体的初始深度h乙=h=7.5 cm=0.075 m,故D错误; = = = = = ,解得乙 = 甲= 0.6103 kg/m3=0.4103 kg/m3,故C正确。,审题技巧 “沿水平方向截取”意味着底面积不变。甲物体、乙容器都是柱状。,知识归纳 关于固体、液体的压力、压强的计算,方法有所不同。对于固体,一般先用F=G总计算压力,再用 p= 计算压强;关于液体
4、,一般先用p=gh计算压强,再用F=pS计算压力。如果是均匀柱状固体或壁厚和质 量均不计的柱状容器,则两种计算压力、压强的方法都适用。,2.(2019湖南娄底,23,12分)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电 阻的影响,且R2=3R1; S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高 挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。 甲,乙 (1)开关处于图示位置,电热加湿器的状态是 (选填“关”“低挡”或“高挡”); (2)求电热加湿器中R1的阻值; (3)某次使用加湿器在额定电压下工作,
5、加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30 min的功率 与时间图像如图乙所示,如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的 温度升高多少?计算结果保留整数,水的比热容为4.2103 J/(kg),(4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低挡加热,发现家中3 000 revs/(kWh)的电能表转 盘在400 s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率是多少?,答案 (1)关 (2)121 (3)19 (4)60.75 W,解析 (1)由题图甲可知,开关S接“1、2”触点时,电路处于断路状态,电热加湿器的状态是关; (2)由题图甲知,开关S接“
6、3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电源的电压一定,由P=UI = 可知,电热加湿器的功率最大,处于高挡,则电热加湿器中R1的阻值R1= = =121 ; (3)由题图乙知,工作30 min过程中,其中高挡工作时间为10 min,低挡工作时间为20 min, 由P= 可得,在高挡正常工作时消耗的电能: W高=P高t高=400 W1060 s=2.4105 J, 如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,即Q吸=W高=2.4105 J, 由Q吸=cmt可得,水升高的温度: t= = 19 ; (4)因3 000 revs/(kWh)表示:每消耗1 kWh的电能,电能
7、表的转盘就转过3 000 r, 则电能表的转盘转过27 r时,加湿器在400 s内消耗的电能:,W= kWh=0.009 kWh=3.24104 J, 加湿器在低挡加热的实际功率: P低= = =81 W, 由题图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于低挡,因 串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流: I= = = = = A, 此时电阻R2的实际功率: P2=I2R2=I23R1=( A)23121 =60.75 W。,3.(2018湖南湘潭,31,9)随着人们健康意识的提高,空气净化器逐渐走进家庭
8、。某一空气净化器工作过程如 图甲所示:空气进入净化器,空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电,经过负电格栅板时被吸附;此后经活性 炭进一步净化。求: 图甲,(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是异种电荷 。 (2)该空气净化器(铭牌如右表)正常工作的电流为 A。 (3)该空气净化器消耗1.1 kWh的电能,可以净化 m3空气。 (4)图乙是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路原理图。电源电压保持6 V不变;R0为定值电阻,阻 值为10 ;R1为二氧化碳浓度传感器,其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙。当二氧化碳浓度为多少时,电压 表示数恰好为2 V? 图甲,图丙,答案 (1)相互吸引 (2)0.25 (3
9、)4 000 (4)二氧化碳浓度为0.034%,解析 (1)由净化原理图可知,正电钨丝使灰尘带正电,因为异种电荷相吸引,所以负电格栅板能吸附灰尘; (2)根据表中数据,由P=UI可得,空气净化器正常工作时的电流:I= = =0.25 A; (3)由P= 可得,空气净化器消耗1.1 kWh电能所用的时间:t= = =20 h, 这段时间内可净化空气的体积:V=200 m3/h20 h=4 000 m3; (4)如题图乙,R0、R1串联,电压表测量R0两端的电压,已知电源电压U=6 V,当U0=2 V时,则R1两端的电压U1=U- U0=6 V-2 V=4 V,由串联电路的分压关系可知R1R0=U1U0,即R110 =4 V:2 V=21,解得R1=20 ,由图 乙可知此时二氧化碳的浓度为0.034%。,评析 本题考查了电荷间的相互作用规律、电功率公式和串联电路特点的应用,认真审题,从表格、图像 中获取相关信息是关键。,
