1、2015年浙江省杭州市保送生考试物理模拟试卷一、选择题(本题有20小题,每小题3分,共60分请选出各题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)1以下仪器或装置中用到透镜放大原理的是() A 汽车车前灯 B 体温计 C 汽车观后镜 D 电压表2将一台“220V 100w”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V 100W”的电烙铁分别接到220V的电源上,在相同的时间内,电流通过它们产生的热量最多的是() A 电烙铁 B 充电器 C 电风扇 D 一样多3如图所示,A表示光线通过凸透镜时发生的现象,B表示力和它的力臂,C表示在斜面上重20牛的物体所受重力的图示,D表示同
2、名磁极的磁感线分布,其中作图方法正确的是() A B C D 4人们要认识事物,就要对事物进行比较,引入相应的物理量,对下面几幅图给出的比较或说法,不正确的是() A 进行长短的比较,引入“长度”的物理量 B 进行大小的比较,引入“质量”的物理量 C 进行运动快慢的比较,引入“速度”的物理量 D 进行压力作用效果的比较,引入“压强”的物理量5用一根长为L、重为G0的均匀铁棒,插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部,在另一端施加一个向上的力,将物块撬起一个很小的角度(如图所示,图中的角度已被放大)如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一,则要撬动物块,作用在铁捧最右端的力至少为() A
3、 G0+() B G0+() C ()+() D ()+()6如图所示是用转动八面镜法测光速的实验示意图,普通S为发光点,T是望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统八面镜M距反射系统的距离为AB=L(L可长达几十千米),且远大于OB以及S和T到八面镜的距离现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当转动频率(1秒内转过的圈数)达到f0时(可认为是匀速转动),恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此测出光速c根据题中所测量的物理量得到光速c的表达式正确的是() A c=4Lf0 B c=8Lf0 C c=16Lf0 D c=32Lf07在一次校运动会,小明骑一质量为m的独轮车,以速度v匀速通过一重为
4、G、长为L的水平独木桥,独木桥的两端由两根竖直支柱A、B支撑着,如图所示设独轮车骑上A端支柱处为初始时刻(t=0),下面哪一个图正确地表示了B端支柱所受压力FB与时间t的函数关系?(不考虑独木桥的形变)() A B C D 8利用伏安法测量电阻时,由于使用的不是理想电表,造成测量结果有误差某同学采用如图所示电路,能较准确测出Rx 的阻值,已知A、B两点之间电压U保持不变当k接通a 时,电压表示数为10伏,电流表示数为0.2安,当k接通b时,电压表示数为12伏,电流表示数为0.15安,则待测电阻Rx的阻值为() A 60欧 B 65欧 C 70欧 D 75欧二、简答题:每空3分9用如图所示的滑轮
5、牵引小车沿水平地面匀速前进10厘米,已知小车的重力G=10N,拉力大小F=15N,则小车与地面之间摩擦力f=,拉力做的功为10如图所示,电源电压是5V且不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L1、L2的电阻相比较大的是11用一种厚度为8cm、密度为2.4103kg/m3的长方体砖砌墙砌墙使用的水泥砂浆的密度为2.2103kg/m3,砖缝间水泥砂浆的厚度为1cm,如图所示为保证安全,墙体对墙基的压强不得超过4.9105Pa,那么,该墙的高度不得超过m(不计大气压强,g取10N/kg)12拉弯的弓将箭射出去,撞在网球拍上的网球被弹回去,压弯的跳板将跳水运动员弹起(1)请你再举一个类似的事例这些事例涉
6、及到的共同物理知识是(3)小明看到跳水运动员被跳板高高弹起,思考“弹力的大小跟哪些因素有关”的问题,并提出猜想一:弹力的大小与形变量有关,猜想二:弹力的大小与长度有关,请你提出猜想三:弹力的大小与有关(4)小明找来钢锯片、弹簧测力计、台钳来验证猜想一,用同一钢锯片按下图从左到右顺序做的三次实验(将钢锯片夹在台钳内,钢锯片形变量用末端侧移量x表示,钢锯片长度用L 表示)请对小明的实验过程进行评估(5)小明又正确探究了弹力与钢锯片长度的关系,记录数据如下表:实验次数 形变量x/cm 长度L/cm 弹力F/N1 2 15 0.482 2 20 0.223 2 25 0.12分析实验数据,可得出结论三
7、、分析计算题13微电子控制的电热水瓶铭牌及简易电路原理图如图所示,其中R1和R2均是可用于加热的电阻丝、K是微电子控制的自动开关 型号 DSP22C电源 220V50Hz类别:防触电保护一类消耗功率 煮水时 1300W 保温时 90W 容量 2.2L(1)为安全起见,该电热水瓶使用的插座应用右图中的(选填“甲”或“乙”);分析简易电路原理图可知:当K断开,电热水瓶处于状态(选填“保温”或“煮水);(3)求出R2的电阻值;若此电热水瓶煮水15分钟,消耗的电能为几度?14科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系系一块质量适当的
8、石块,然后将其倒置在水桶里,如图 所示使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量 a在这里石块的作用是什么?试应用所学物理知识分析其中的道理b这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗?为什么?c经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示)请根据图中标明的长度值,通过计算,在1、2、3、4 各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值(取3.1,最后结果只保留整数)15在野外施工中,需要把质量为4.2千克的铝合金构件温度从10升高到63或以上现只有保温瓶中1.2千克温度为90的热水可以利用,不计热损失,请设计一个加热构件
9、的方案同学甲设计的方案和运算如下:将铝合金构件直接放人90热水中,在不考虑热损失的前提下,热水放出的热量等于构件吸收的热量根据热量计算公式:Q放=cm1(tlt)、Q吸=Cm2(tt2 ),将数值代入计算,得出构件与热水在达到热平衡时的温度t=56.2显然,这种方案不能使构件达到规定的温度同学乙设计的方案是把90的热水分成等质量的两份,让构件先放人第一份90的热水中,达到热平衡后取出,再放入第二份90的热水中,再使构件与热水达到热平衡通过计算表明,这一方案可使构件的最后温度达到61.7问:(1)怎样才能让构件达到63呢?请写出你的设计方案若采用最佳加热方案,构件最后的温度可达69.5这一结果启
10、示我们,工业上也可以用这一方法用冷水来冷却某些构件,请简要说明这种最佳冷却方案2015年浙江省杭州市保送生考试物理模拟试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题有20小题,每小题3分,共60分请选出各题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)1以下仪器或装置中用到透镜放大原理的是() A 汽车车前灯 B 体温计 C 汽车观后镜 D 电压表考点: 凸透镜成像的应用专题: 透镜及其应用分析: 当物体到凸透镜的距离小于其焦距时,可成正立放大的虚像,此时起到放大镜的作用对照选项中的应用,可逐一做出判断解答: 解:A、汽车的车前灯中的反光碗,用到了凹面镜的会聚作用,没有用到透镜的放大原理,故A错误;
11、B、体温计的侧面呈三角形,当观察示数时相当于一个放大镜,对液柱起到放大作用,便于观察示数,故B正确;C、汽车的观后镜是凸面镜,有发散作用,可扩大视野,没有用到透镜的放大原理,故C错误;D、电压表的表盘上一般是透明的平板玻璃,没有用到透镜的放大原理,故D错误故选B点评: 本题考查了透镜的放大作用在生活中或实验仪器中的应用,尤其要注意体温计的特殊形状所包含的物理原理2将一台“220V 100w”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V 100W”的电烙铁分别接到220V的电源上,在相同的时间内,电流通过它们产生的热量最多的是() A 电烙铁 B 充电器 C 电风扇 D 一样多考
12、点: 电热;电功的实质分析: 解答本题要注意区分电热和电功,明白对于不同的电器二者的关系解答: 解:3个用电器虽然功率一样,但是电风扇主要把电能转化为机械能,发热量较小,充电器将电能转化为化学能在电池里储存起来,发热量很小,只有电烙铁是利用电热,电能全部变成内能故选A点评: 本题考查家用电器的作用,在生活中要注意积累,并体会电功和电热的区别3如图所示,A表示光线通过凸透镜时发生的现象,B表示力和它的力臂,C表示在斜面上重20牛的物体所受重力的图示,D表示同名磁极的磁感线分布,其中作图方法正确的是() A B C D 考点: 透镜的光路图;摩擦力的示意图;力臂的画法;磁感线及其特点专题: 图像综
13、合题分析: (1)凸透镜的三条特殊光线:通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;(3)重力的方向总是竖直向下的;(4)在磁体外部,磁感线的方向总是从N极出发回到S极解答: 解:A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,图中所示符合凸透镜的三条特殊光线故A正确;B、力臂是指从支点到力的作用线的距离,图中所示不是从支点到力的作用线的距离故B错误;C、重力的方向总是竖直向下的,图中所示重力的方向是垂直于斜面向内故C错误;D、在磁体外部,磁感线的方向总是从N极出发回到S极
14、,而图中所示的磁感线方向是从S极出发回到了N极故D错误故选A点评: 此题考查力臂的画法、透镜的光路图、力的示意图和磁感线及其特点,涉及到的知识点较多,是一道综合性很强的题目,但总体难度不大,只要认、细心就可正确作答4人们要认识事物,就要对事物进行比较,引入相应的物理量,对下面几幅图给出的比较或说法,不正确的是() A 进行长短的比较,引入“长度”的物理量 B 进行大小的比较,引入“质量”的物理量 C 进行运动快慢的比较,引入“速度”的物理量 D 进行压力作用效果的比较,引入“压强”的物理量考点: 物理学方法专题: 压轴题;比较思想分析: 比较法是通过观察、分析,找出研究对象的相同点和不同点,它
15、是认识事物的一种基本方法解答: 解:A、因为物体有长有短,当进行长短的比较时,就引入了“长度”的物理量,说法正确,不符合题意;B、进行大小的比较时,引入了体积的概念,说法错误,符合题意;C、对物体的运动快慢进行比较时,引入了速度这个物理量,说法正确,不符合题意;D、比较压力作用效果时,引入了压强,说法正确,不符合题意;故选B点评: 此题涉及的是物理学方法中的比较法,这种研究问题的方法在初中物理中有着广泛的应用,要切实掌握好5用一根长为L、重为G0的均匀铁棒,插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部,在另一端施加一个向上的力,将物块撬起一个很小的角度(如图所示,图中的角度已被放大)如果铁棒插入
16、物块底部的长度为物块边长的三分之一,则要撬动物块,作用在铁捧最右端的力至少为() A G0+() B G0+() C ()+() D ()+()考点: 杠杆的平衡分析法及其应用;杠杆的平衡条件专题: 简单机械分析: 由题可知,铁棒的重力提供一部分阻力,作用点在铁棒的重心上,阻力臂为L2;铁棒插入物体底部,物体重力的一半提供阻力,阻力臂是L1;力F提供动力,动力臂为L,当力F垂直于杠杆时,动力最小,根据杠杆平衡条件可以求解解答: 解:在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件可知:动力臂越大,动力越小,如图所示,当力F垂直于铁棒时,力F的力臂是铁棒的长度L,F的力臂最大,力F最小;铁棒重力的作用
17、点是铁棒的重心,在铁棒的中点处,即铁棒重力G0的力臂L2=,物体提供的阻力为,力臂L1=;由杠杆平衡条件可得:+G0=FL;则F=+;故选C点评: 本题是关于杠杆平衡条件的应用,关键点是结合题意:把重物箱撬起一个接近于0的角度,准确找出阻力臂和动力臂由于解题时需要用到数学上的知识,属于综合性较强的题目6如图所示是用转动八面镜法测光速的实验示意图,普通S为发光点,T是望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统八面镜M距反射系统的距离为AB=L(L可长达几十千米),且远大于OB以及S和T到八面镜的距离现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当转动频率(1秒内转过的圈数)达到f0时(可认为是匀速转动),
18、恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此测出光速c根据题中所测量的物理量得到光速c的表达式正确的是() A c=4Lf0 B c=8Lf0 C c=16Lf0 D c=32Lf0考点: 光的反射;光在均匀介质中直线传播;凸面镜和凹面镜专题: 光的传播和反射、平面镜成像分析: 首先计算出光从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离和所用的时间,然后根据速度公式v=计算即可解答: 解:从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离s=2L,八面镜M从现在位置到下次再出现如图形状的状态时需要转八分之一圈则当转速达到f0时,恰能在望远镜中再一次看见发光点S,光A点开始经一系列的反射再到达望远镜所
19、用的时间为t=s,c=16Lfo故选C点评: 本题考查光速的一种测量方法,关键是判断出光A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为t=s,此题有一定的拔高难度7在一次校运动会,小明骑一质量为m的独轮车,以速度v匀速通过一重为G、长为L的水平独木桥,独木桥的两端由两根竖直支柱A、B支撑着,如图所示设独轮车骑上A端支柱处为初始时刻(t=0),下面哪一个图正确地表示了B端支柱所受压力FB与时间t的函数关系?(不考虑独木桥的形变)() A B C D 考点: 杠杆的平衡分析法及其应用专题: 应用题;压轴题分析: 对独木桥进行受力分析:支柱对水平独木桥的支持力为FA、FB,水平独木桥受到重力为G,独
20、轮车对独木桥的压力(大小等于独轮车重加上人重),若以A为支点,FB的力臂为L、G的力臂为L、压力的力臂为vt,根据杠杆平衡条件可得FB与t的关系式,而压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,也就得出B端支柱所受压力FB与时间t的关系式,由此判断选择解答: 解: 重为G、长为L的水平独木桥的两端由两根竖直支柱A、B支撑着,分别对水平独木桥的支持力为FA、FB,水平独木桥受到重力为G,独轮车对独木桥的压力为F=(m+m人)g以A为支点,根据杠杆平衡条件:FBL=GL+(m+m人)gvt,FB=G+(m+m人)gvt,压力与支持力是一对相互作用力,FB=FB=G+(m+m人)gvt,由此可知B端支柱
21、所受压力FB与时间t是一条一次函数的图象(不经过原点)故选B点评: 本题考查了杠杆平衡条件的应用,要学会与数学图象相结合来解决物理问题8利用伏安法测量电阻时,由于使用的不是理想电表,造成测量结果有误差某同学采用如图所示电路,能较准确测出Rx 的阻值,已知A、B两点之间电压U保持不变当k接通a 时,电压表示数为10伏,电流表示数为0.2安,当k接通b时,电压表示数为12伏,电流表示数为0.15安,则待测电阻Rx的阻值为() A 60欧 B 65欧 C 70欧 D 75欧考点: 欧姆定律的应用专题: 应用题分析: (1)由电路图知:k接a时,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路电流,由串联电路的特
22、点及欧姆定律列方程;由电路图知:k接b时,电压表测Rx与电流表的串联电压,即AB间的总电压U;电流表测电路电流;由欧姆定律列方程;(3)解(1)中列出的方程组,可求出待测电阻Rx的阻值解答: 解:设电流表的内阻为RA,(1)k接a时,U=U1+I1RA ,即:U=10V+0.2ARA ;k接b时,U=I2(RX+RA),即:U=0.15A(RX+RA) ; U=U2,即:即:U=12V ; 由解得:Rx=70故选C点评: 本题考查了欧姆定律、串联电路的特点,是一道基础题;明确电压表与电流表测哪部分电压与电流,根据串联电路特点及欧姆定律列出方程是本题解题的关键二、简答题:每空3分9用如图所示的滑
23、轮牵引小车沿水平地面匀速前进10厘米,已知小车的重力G=10N,拉力大小F=15N,则小车与地面之间摩擦力f=45N,拉力做的功为13.5J考点: 滑轮组绳子拉力的计算;功的计算专题: 简单机械;功、功率、机械效率分析: 由图中滑轮组可知,n=3,所以F=f,知道拉力大小,可求摩擦力大小;根据s=nL可知绳子自由端移动的距离,再根据公式W=Fs计算拉力做的功解答: 解:因为F=f,所以小车与地面之间的摩擦力为f=3F=315N=45N;绳子拉过的距离为s=nL=310cm=30cm=0.3m,所以拉力做的功W=Fs=45N0.3m=13.5J故答案为:45N;13.5W点评: 本题考查了滑轮组
24、的特点和拉力的计算,要注意在水平方向上使用滑轮组,克服的是物体与地面的摩擦力;可以将图形顺时针旋转90帮助分析10如图所示,电源电压是5V且不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L1、L2的电阻相比较大的是L1考点: 串联电路的电压规律专题: 应用题;电压和电阻分析: 由电路图可知电压表测量L2两端的电压,则根据电压表示数可求得L2两端的电压,再根据串联电路的电压规律可求得L1两端的电压;由串联电路的特点和欧姆定律求得电阻的大小关系解答: 解:由图可知,当开关S闭合后,电压表测的是灯L2两端的电压,所以L2两端电压为1V;由于两灯串联,根据串联电路电压规律得U1=UU2=5V1V=4V所以U1U
25、2,因两灯串联,故通过灯L1、L2的电流相等,根据R=可知,L1的电阻较大故答案为:L1点评: 解决此题的关键是根据串联电路的电压规律进行分析,知道串联电路中电流处处相等的特点,同时要特别明确电压表应和哪一部分电路并联11用一种厚度为8cm、密度为2.4103kg/m3的长方体砖砌墙砌墙使用的水泥砂浆的密度为2.2103kg/m3,砖缝间水泥砂浆的厚度为1cm,如图所示为保证安全,墙体对墙基的压强不得超过4.9105Pa,那么,该墙的高度不得超过20.6m(不计大气压强,g取10N/kg)考点: 压强的大小及其计算专题: 计算题;压强、液体的压强分析: 先根据水平面上物体的压力和自身的重力相等
26、,利用重力公式、体积公式、密度公式和压强公式得出地面受到压强的表达式,设出墙的最大高度,根据题意表示出墙和水泥砂浆的高度,根据压强公式表示出墙和水泥砂浆的压强,两者的最大压强不能超过4.9105Pa即可求出墙的最大高度解答: 解:墙对水平地面的压强:p=gh,设墙的最大高度为h,砖的厚度为8cm,砖缝间水泥砂浆的厚度为1cm,砖的总高度h1=h,水泥砂浆的高度h2=h,墙体对墙基的压强不得超过4.9105Pa,1gh1+2gh24.9105Pa,即2.4103kg/m310N/kgh+2.2103kg/m310N/kgh4.9105Pa,解得:hm20.6m故答案为:20.6点评: 本题考查了
27、学生对密度公式、重力公式、压强公式的掌握和运用,根据题目条件“砖的厚度为8cm,砖缝间水泥砂浆的厚度为1cm”求出砖和砂浆的厚度关系是本题的关键12拉弯的弓将箭射出去,撞在网球拍上的网球被弹回去,压弯的跳板将跳水运动员弹起(1)请你再举一个类似的事例打篮球时,篮球会从地面弹起这些事例涉及到的共同物理知识是弹力或弹性势能转化为动能(3)小明看到跳水运动员被跳板高高弹起,思考“弹力的大小跟哪些因素有关”的问题,并提出猜想一:弹力的大小与形变量有关,猜想二:弹力的大小与长度有关,请你提出猜想三:弹力的大小与物体的厚度有关(4)小明找来钢锯片、弹簧测力计、台钳来验证猜想一,用同一钢锯片按下图从左到右顺
28、序做的三次实验(将钢锯片夹在台钳内,钢锯片形变量用末端侧移量x表示,钢锯片长度用L 表示)请对小明的实验过程进行评估该同学没有控制钢锯片的长度相同(5)小明又正确探究了弹力与钢锯片长度的关系,记录数据如下表:实验次数 形变量x/cm 长度L/cm 弹力F/N1 2 15 0.482 2 20 0.223 2 25 0.12分析实验数据,可得出结论钢锯片在形变量相同时,弹力随长度的增大而减小考点: 探究弹簧测力计原理的实验;弹力专题: 压轴题;实验探究题;控制变量法分析: (1)这三个事例都有一个类似之处:物体由于发生弹性形变而对跟它接触的物体产生弹力在现实生活中,像这样的事例还有很多,如蹦床运
29、动员从高处落下又被弹起;打篮球时,篮球会从地面弹起等;这些事例涉及到的共同物理知识:物体都是由于发生了弹性形变而具有弹力;弹性势能转化为动能;(3)跳板除了有长度不同之外,还有厚度不同,材料不同;(4)用控制变法做实验时,要研究弹力大小与形变量是否有关,必须控制其他因素都相同;(5)用控制变量法去分析在表格中,形变量是相同的,但长度不同,结果弹力也不同,说明弹力与长度有关解答: 解:(1)这三个事例都是两个物体互相接触且发生了弹性形变,从而产生了弹力,弹力改变了物体的运动状态类似的事例还有:打篮球时,篮球会从地面弹起;涉及到的共同的物理知识是:都产生了弹力,都是将弹性势能转化为动能;(3)弹力
30、大小除了与形变量和长度有关以外,还可能与材料、厚度有关;(4)要探究弹力大小与形变量的关系,必须控制钢锯片的长度相同;而该同学没有控制钢锯片的长度相同;(5)在形变量相同的情况下,当长度不同时,弹力大小也不同,弹力随长度的增大而减小故答案为:(1)打篮球时,篮球会从地面弹起;弹力或弹性势能转化为动能;(3)物体的厚度;(4)该同学没有控制钢锯片的长度相同;(5)钢锯片在形变量相同时,弹力随长度的增大而减小点评: 本题考查了和弹力相关的知识:弹力现象,弹力大小的决定因素,还考查了学生对控制变量法的了解和掌握,是一道好题三、分析计算题13微电子控制的电热水瓶铭牌及简易电路原理图如图所示,其中R1和
31、R2均是可用于加热的电阻丝、K是微电子控制的自动开关 型号 DSP22C电源 220V50Hz类别:防触电保护一类消耗功率 煮水时 1300W 保温时 90W 容量 2.2L(1)为安全起见,该电热水瓶使用的插座应用右图中的乙(选填“甲”或“乙”);分析简易电路原理图可知:当K断开,电热水瓶处于保温状态(选填“保温”或“煮水);(3)求出R2的电阻值;若此电热水瓶煮水15分钟,消耗的电能为几度?考点: 电功率的计算;电功率与电能、时间的关系专题: 电能和电功率分析: (1)为防止触电事故的发生应选用有接地线的三孔插座分析清楚电路结构,应用电功率公式答题(3)应用电功率公式的变形公式求出电阻阻值
32、;由W=Pt可以求出煮水时消耗的电能解答: 解:(1)为防止触电事故的发生,应使用图乙所示的插座由图示电路图可知,K闭合时两电阻并联,电路功率较大,当K断开时只有一个电阻接入电路,此时电路功率较小,由此可知,K断开时电路处于保温状态(3)电阻R2的功率:P2=P煮水P保温=1300W90W=1210W,由P=可知,电阻R2的阻值R2=40;电热水瓶煮水t=15min=0.25h,消耗的电能:W=P煮水t=1.3kW0.25h=0.325kWh=0.325度;故答案为:(1)乙;保温;(3)R2的电阻值是40;若此电热水瓶煮水15分钟,消耗的电能0.325度点评: 本题考查了插座的选择、工作状态
33、的判断、求电阻与消耗的电能,知道安全用电原则、分析清楚电路结构,应用电功率公式可以解题14科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,如图 所示使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量 a在这里石块的作用是什么?试应用所学物理知识分析其中的道理b这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗?为什么?c经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示)请根据图中标明的长度值,通过计算,在1、2、3、4 各刻度线
34、右侧给浮力秤标明对应的质量值(取3.1,最后结果只保留整数)考点: 物体的浮沉条件及其应用专题: 计算题;应用题分析: a、从空饮料瓶受到的重力和石块受到的重力比较,从而可知如果没有石块,整套装置的重心将会高于浮力的作用点,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜b、设被测物体的质量为m,瓶身浸入的深度增加值为h,根据阿基米德原理和物体的漂浮条件得出h与m的关系式,进而判断刻度是否均匀;c、根据上面得出的h与m的关系式求出刻度1cm、2cm、3cm、4cm对应的质量即可解答: 解:a、石块受到的重力远大于空饮料瓶受到的重力,所以浮力秤的重心较低,并低于浮力的作用点,如右图所示,当浮力等于重力时,浮
35、力秤将竖直漂浮在水中如果没有石块,整套装置的重心将会高于浮力的作用点,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜,难以竖直漂浮在水中所以石块的作用是可以使浮力秤能够竖直地漂浮在水中b、设被测物体的质量为m,饮料瓶圆柱状部分的半径为r,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的深度增加值为h,则:浮秤再次漂浮时,增大的浮力等于增大的重力:F浮=G,即:水gr2h=mg,可得:h=,水、r为定值,h与m成正比,即该测量的刻度或量程是均匀的 c、h=,m=水r2h,其中水=1.0103kg/m3,r=4.0cm,h1=1cm,h2=2cm,h3=3cm,h4=4cm,代入以上数据,可得对应1、2、3、4各刻度线
36、的质量值应标记为50g、100g、150g、200g如下如所示:点评: 本题考查了学生对阿基米德原理和物体漂浮条件的掌握和运用,能找出h与m的关系式是本题的关键;此题涉及到的知识点较多,综合性较强,而且有一定的难度,属于难题15在野外施工中,需要把质量为4.2千克的铝合金构件温度从10升高到63或以上现只有保温瓶中1.2千克温度为90的热水可以利用,不计热损失,请设计一个加热构件的方案同学甲设计的方案和运算如下:将铝合金构件直接放人90热水中,在不考虑热损失的前提下,热水放出的热量等于构件吸收的热量根据热量计算公式:Q放=cm1(tlt)、Q吸=Cm2(tt2 ),将数值代入计算,得出构件与热
37、水在达到热平衡时的温度t=56.2显然,这种方案不能使构件达到规定的温度同学乙设计的方案是把90的热水分成等质量的两份,让构件先放人第一份90的热水中,达到热平衡后取出,再放入第二份90的热水中,再使构件与热水达到热平衡通过计算表明,这一方案可使构件的最后温度达到61.7问:(1)怎样才能让构件达到63呢?请写出你的设计方案若采用最佳加热方案,构件最后的温度可达69.5这一结果启示我们,工业上也可以用这一方法用冷水来冷却某些构件,请简要说明这种最佳冷却方案考点: 热平衡方程的应用专题: 比热容、热机、热值分析: (1)操作方案:直接将铝合金放入保温瓶的热水中,利用热平衡方程得出的末温不能达到要
38、求,可以将热水分若干次加热铝合金,直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触,达到热平衡,最终可使构件的温度达到所要求的值1、月球是地球的卫星,月球围绕着地球运动,运动的方向是逆时针方向。验证计算:如将1.2kg热水分5次倒出,每次倒出m0=0.24kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:构件吸热Q1=c0m0(tt1),水放热Q1=cm(t1t0),因为Q1=Q1,得出提升后的温度t1,同理求出t2、t3、t4、t5进行判断为了能充分地利用资源,使物体间内能更有效地转移,可以用冷水对构件进行流水喷淋( 或用流水法进行)解答: 解:(1)操作方案:将保温瓶中t=90的热水分若干次倒出来答:
39、可以节约能源;减少对环境的污染;降低成本。第一次先倒出一部分,与温度为t0=10的构件充分接触,并达到热平衡,构件温度升高到t1;4、如何借助大熊座找到北极星?(P58)将这部分温度为t1的水倒掉,再从保温瓶倒出一部分热水,再次与温度为t1的构件接触,并达到热平衡,此时构件的温度升高到t2;再将这些温度为t2的热水倒掉,然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t2的构件升温,14、大我数地区的自来水水源取自水库、湖泊或河流。自来水是主要的饮用水,饮用水源受到污染,会直接影响我们的身体健康。直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触,达到热平衡,最终就可使构件的温度达到所要求的值;验证:如将1.2k
40、g热水分5次倒出,每次倒出m0=0.24kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:8、对生活垃圾进行分类和分装,这是我们每个公民应尽的义务。Q1=c0m0(tt1),Q1=cm(t1t0)8、对生活垃圾进行分类和分装,这是我们每个公民应尽的义务。Q1=Q113、清洁的自来水被用来洗脸、刷牙、洗衣、拖地后就成了污水。c0m0(tt1)=cm(t1t0)即:4.2103J0.24kg(90t1)=0.88103J4.2kg(t110)6、重新使用是指多次或用另一种方法来使用已用过的物品,它也是减少垃圾的重要方法。解得:t127.1,同理:t240.6,t566.0用冷水对构件进行流水喷淋( 或用流水法进行 ),因为这样能充分地利用资源,使物体间内能更有效地转移,最大限度地实现降温点评: 本题主要考查学生对吸热公式和放热公式的掌握和运用,此题有一定的拔高难度,属于难题6、蚜虫是黄色的,在植物的嫩枝上吸食汁液,每个蚜虫只有针眼般大小,在10倍放大镜下我们可以看清它们的肢体。10、由于煤、石油等化石燃料消耗的急剧增加,产生了大量的二氧化碳,使空气中的二氧化碳含量不断增加,导致全球气候变暖、土壤沙漠化、大陆和两极冰川融化,给全球环境造成了巨大的压力。