(12分)如图甲所示,底面积为S1=100cm2的容器内装有适量的某种液体,A为圆柱形木块,其底面积为S2=80cm2,C为压力传感器,用F表示压力传感器的示数,h表示木块A的下表面与液面的距离。小明同学想利用此装置探究F与h的关系,它先把木块A放入液体中,当木块A静止时,测得木块A的下表面与液面的距离为h1,小明再用轻杆B向下压,逐渐改变h的大小,并记录下与之相对应的压力F的数值,依据数据得到了如图乙所示的F﹣h图象,此过程中液体始终没有溢出。(不计传感器C和轻杆B的重力和体积,g=10N/kg)
(1)除图甲所给实验器材外,还需要的测量工具是 。(选填A.天平 B.刻度尺 C.量筒)
(2)观察图象,分析可知:①h1= cm,木块A的总高度是 cm。
②在木块A没有浸没之前,当h增大时,压力传感器的示数 ,木块A所受浮力 ,在木块A浸没后至接触容器底之前,压力传感器的示数 ,木块A所受浮力 (以上均选填“增大”“减小”或“不变”)。③木块A的重力是 N。
(3)利用此实验装置可测该液体的密度,其值为 kg/m3。
(4)木块A全部浸没液体后,与木块A放入液体前比较,液体对容器底部产生的压强增加了 pa。
(7分)某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时,设计了如图甲所示的原理图,实验中提供的器材有:电压为6V的蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω 1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约5Ω)、开关一个、导线若干。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.3 | 0.7 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.19 | 0.30 |
| 0.41 | 0.44 | 0.48 |
(1)实验中电流表应选择 的量程,电压表应选择 的量程,闭合开关前,滑动变阻器应调到 (选择“a”或“b”)端。
(2)闭合开关后,通过改变滑动变阻器的阻值,测得如图乙所示的六组数据,根据实验数据描绘出如图丙所示的U﹣I图象。由于数据记录失误,第三次操作中电流没有记录,通过U﹣I图象估测该数据可能为 A(小数点后保留两位)。通过此图象可发现小灯泡的阻值随着电压增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若将这个小灯泡与阻值为10Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端,则这个小灯泡的实际功率为 W(小数点后保留三位)。
(8分)饮水机是一种常见的家用电器,具有加热、保温、制冷三项功能,加热和保温的工作电路,可简化为如图甲所示,其中S是一个温控开关,R为发热板。当开关S接a时,饮水机处于加热状态;当水达到一定温度时,开关S自动切换到b,饮水机处于保温状态。其主要功能技术参数见表格图乙。求:
额定电压 | 220W | 总功率 | 620W |
额定频率 | 50Hz | 保险柜容积 | 16L |
加热功率 | 550W | 环境温度 | 10℃~38℃ |
制冷功率 | 70W | 环境温度 | ≤90% |
制热水能力 | ≥90℃ 6L/h | 耗电量 | 1.2kW•h/24h |
制冷水能力 | ≤15℃ 0.7L/h | 防触电类 | Ⅰ类 |
(1)该饮水机正常工作1个月(以30天计算)用电多少度?
(2)若水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3,若该饮水机将0.7L的水从35℃降至15℃,则水释放多少焦耳的热量?
(3)若保温时功率为加热时功率的0.2倍,电阻R1的阻值是多少?
(7分)如图所示,司机师傅利用滑轮组把汽车从泥坑里拖出来(泥坑可近似看成水平面),在此过程中汽车匀速移动了1m,共用时5s,已知汽车所受阻力为1200N,司机师傅的拉力功率为300W,在考虑滑轮组摩擦阻力影响因素条件下,求:
(1)司机师傅的拉力为多大?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
如图,实线左侧为空气,右侧为玻璃,AO为入射光线,O点为入射点,画出反射光线、折射光线和法线。
(6分)(1)如图,画出浮在水中的静止小球受力示意图;