如图是利用电子秤显示压力大小反映水箱水位变化的装置示意图。该

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更新 2022-09-04
科目物理
题型计算题
难度较难
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如图是利用电子秤显示压力大小反映水箱水位变化的装置示意图。该装置由滑轮 $C$ ，长方体物块 $A$ 、 $B$ 以及杠杆 $DE$ 组成。物块 $A$ 通过细绳与滑轮 $C$ 相连，物块 $B$ 放在电子秤上并通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点 $O$ 转动并始终在水平位置平衡，且 $DO : OE = 1 : 2$ ，已知物块 $A$ 的密度为 $1.5 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，底面积为 $0.04 m^{2}$ ，高 $1 m$ ，物块 $A$ 的上表面与水箱顶部相平，物块 $B$ 的重力为 $150 N$ ．滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦以及滑轮、杠杆和绳的自重均忽略不计 $(g$ 取 $10 N / kg$ ，水的密度为 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$ 。请解答下列问题：

（1）当水箱装满水时，物块 $A$ 的下表面受到水的压强是多大？此时物块 $A$ 所受的拉力是多大？

（2）从水箱装满水到水位下降 $1 m$ ，电子秤所显示的压力示数变化范围是多少？

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图甲为小阳家的电热水瓶，图乙是其电路原理图， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 为阻值不变的电热丝， $R_{1} = 44 Ω$ ， $R_{2} = 1166 Ω$ ， $S_{1}$ 为温控开关，可以实现“加热”和“保温”态的转换。为了测量电热水瓶的实际电功率，小阳找来了一块标有“ $2000 revs / (kW \cdot h)$ ”字样的电能表，在电热水瓶中加入 $1 L$ 温度为 $20^{°} C$ 的水后，把它单独通过电能表接入家庭电路中，将水加热到 $56^{°} C$ ，用了 $3.5 \min$ 。小阳根据电能表的参数和转盘转数，计算出电热水瓶的实际电功率为 $900 W$ （水的比热容 $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C}))$ 。

求：（1）水吸收的热量是多少？

（2）电热水瓶正常工作时保温功率是多少？

（3）在给水加热的过程中，电能表的转盘转了多少转？

（4）电热水瓶的加热效率是多少？

题型：未知
难度：未知

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某旅行车满载时总质量为 $8 t$ ，车轮与地面接触的总面积为 $0.4 m^{2}$ ．求：

（1）旅行车满载静止在水平地面上，对地面的压强是多少？

（2）如果在某路段，旅行车牵引力的功率恒定为 $72 kW$ ，当它以 $108 km / h$ 的速度匀速行驶时，受到的阻力是多少？

（3）2020年的年底，朝阳至北京的高铁将开通，该段铁路线长约 $450 km$ ，若高铁列车全程以 $360 km / h$ 的最高设计速度行驶时，受到的阻力为 $1.4 \times 10^{5} N$ ，则列车从朝阳到北京需要多少小时？列车要克服阻力做多少功？

题型：未知
难度：未知

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利用所学的知识，完成下面的电学试验。

（一 $)$ 探究电流与电压、电阻关系

（1）小霞连接了如图甲所示的部分实验电路，请用笔画线代替导线，将电源正确接入电路。

（2）连接好电路，用开关试触，发现电压表指针能转到右侧无刻度处，电流表指针几乎不动。故障原因可能是定值电阻发生　　（填“短路”或“断路）。

（3）排除故障后，正确进行实验，测得三组实验数据，如上表所示。分析表中数据，可得出结论：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成　　。

试验次数	1	2	3
电压 $U / V$	1.0	2.0	3.0
电流 $I / A$	0.1	0.2	0.3

（4）小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系。分别接入三个不同阻值的电阻，保持电源电压 $6 V$ 不变，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表示数，绘制了如图乙所示图象并得出结论。

①实验中小霞选取的滑动变阻器是　　（填“ $60 Ω 0.5 A$ ”“ $30 Ω 1.0 A$ ”或“ $20 Ω 1.2 A$ ” $)$ 。结合所选的滑动变阻器，把三个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最大是　　 $V$ 。

②把 $5 Ω$ 和 $20 Ω$ 的电阻分别接入电路，控制电阻两端的电压不变，先后两次滑动变阻器的电功率之比是　　。

（二 $)$ 测量额定电流为 $0.5 A$ 小灯泡 $L_{1}$ 的额定功率

小霞选用了一只电压表，一个“ $6 V 3 W$ ”的小灯泡 $L_{2}$ ，设计了如图丙所示的实验电路，其中电源电压恒为 $12 V$ ，请完成下面实验步骤：

（1）如图丙所示，图中 $a$ 、 $b$ 处虚线框内，分别为电压表或开关 $S_{2}$ ，则在 $a$ 框内应是　　

（2）正确选择元件并连接电路后，闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，断开开关 $S_{2}$ ，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为　　 $V$ ．此时小灯泡 $L_{1}$ 正常发光。

（3）再闭合开关 $S$ 、 $S_{2}$ ，断开 $S_{1}$ ，滑动变阻器滑片的位置不变，读出电压表示数如图丁所示，为　　 $V$ 。

（4）则小灯泡 $L_{1}$ 的额定功率为　　 $W$ 。

题型：未知
难度：未知

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图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且 $R_{2} = 3 R_{1}$ ， $S$ 为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关 $S$ 可实现“关”“低档”“高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。

（1）求加湿器处于低挡位置时的发热功率；

（2）某次使用加温器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如图乙所示是该次使用加湿器工作 $30 \min$ 的图象，请计算加湿器在高档正常工作时消耗的电能。如果电阻 $R_{1}$ 在此次高档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 $^{°} C$ ？ $[$ 计算结果保留整数，水的比热容为 $4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C))$

（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在 $5 \min$ 内转了27圈，求此时电阻 $R_{2}$ 的实际加热功率是多少？

题型：未知
难度：未知

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我市为了净化市区空气，环卫工人每天定时驾驶洒水车对市区道路洒水（如图）。下表是该洒水车的相关数据。已知水的密度为 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ ，请根据题意回答下列问题：

空车质量	水罐容积	装满水时车轮与地面的总接触面积	额定功率
$6 t$	$3 m^{3}$	$0.6 m^{2}$	$100 kW$

（1）该洒水车装满水时对地面的压强为多少？

（2）若水罐内有一漂浮的物体，浸入水中的体积为 $1.5 \times 10^{- 2} m^{3}$ ，则该物体受到的浮力和重力各为多大？

（3）该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶 $2000 m$ 用时 $4 \min$ ，试计算此过程汽车所受到的牵引力大小。

题型：未知
难度：未知

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