学进去

小静在厨房观察到了一个有趣的现象，她把一个苹果放入盛满水的盆子清洗时，从盆中溢出的水流 入底部密封的水槽内。取出苹果后，盆子浮了起来。小静经过思考，建立了以下模型研究盆子浮起来 的条件。 如图所示，足够高的圆柱形容器 A 放在水平面上，内放一个装满水的圆柱形容器 B（B 厚度不计，且与 A 底部未紧密结合）。容器 A 底面积为 250cm²，容器 B 质量为 250g，底面积为 200cm²， 高度为 20cm。正方体木块边长为 10cm，密度为 0.5g/cm³。求:
（1）木块未放入水中时，容器 B 中的水对容器 B 底部的压强；
（2）木块缓慢放入容器 B中，当木块最终静止时，溢出的水的体积；
（3）把木块取出，再从 B 容器中抽出质量为 m 的水倒入容器 A 中。当容器 B 刚好漂浮时，m 为多少g？（木块不吸水，不计取出木块时表面沾的水）

物理兴趣小组设计了一台电子秤，利用电压表示数显示物体质量大小（不计托盘的质量），其电路如图甲所示。电源电压为6V保持不变，电压表量程为0-3V，压敏电阻其阻值R与所受压力F的关系如下表所示。闭合开关，当压敏电阻上未放物体时，电压表示数为1V。求：

压力F/N	0	1	2	3	4	…	7	8	9
压敏电阻R/	50	45	40	35	30	…	15	10	5

（1）R₀的电阻值；
（2）该电子秤能测量的最大质量；
（3）该电子秤还可以显示水面高度变化。如图乙所示，长方体A、B通过细绳与杠杆MON连接，O为支点，MO∶NO=2∶1。长方体A的密度为1.2g/cm³，底面积为50cm²，高30cm；且底部刚好与水面接触；长方体B重10N，底部与电子秤接触。不计绳重、杠杆重、杠杆与支点的摩擦，杠杆始终在水平位置静止。为保证电子秤安全，水面上升的最大高度为多少cm?

某人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A，如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间关系P_A-t如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间关系P_人-t如图丙。A未露出水面之前装置的机械效率为η₁；A离开水面后装置的机械效率为η₂。已知人的质量为60kg，人双脚站地时，与地面的接触面积为500cm²，A的底面积为200cm²，η₁∶η₂=15∶16，ρ_水=1.0×10³kg/m³。不计摩擦和绳重及水的阻力，g=10N/kg，A不吸且不溶于水，A底部与池底不密合，忽略液面高度变化，图甲中①②③④段绳均竖直。
（1）求池水深度和A的上升速度；
（2）求A的高度和未露出水面受到的浮力；
（3）求A未露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力；
（4）求动滑轮的重力。
   

在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R₁为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R₂的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V₁、V₂（电压表V₂未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω；若R₂的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个________Ω的电阻。
   

如图所示，完全相同的两个薄壁柱形容器甲、乙放在水平地面上，分别装有A、B两种密度不同的液体。将两个完全相同的实心金属球浸没在两种液体中后，液体对容器底部的压强p_A与p_B相等。将两个金属球取出后（忽略带出的液体），下列说法正确的是（     ）
   

A．液体对容器底部的压强pA′>pB′

B．液体A的质量可能大于液体B的质量

C．容器对水平面的压强变化量

D．液体A的密度小于液体B

如图所示，电源电压为 4.5V，小灯泡规格为“3V 0.6W”（灯丝电阻不变），电压表量程为 0～3V，电流表量程为 0～0.6A，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。为保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　）
   

A．电流变化范围是 0～0.2A

B．滑动变阻器变化范围是 7.5Ω～30Ω

C．小灯泡功率变化范围是 0.2W～0.6W

D．电路的最小总功率是 0.45W

阅读短文， 回答问题。

智能洁具

智能洁具（智能马桶、 全自动洗碗机、 智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能， 已进入百姓家庭。
某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲所示，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯。 正常工作时，两线中的电流相等； 若火线与零线中的电流不等， 绕在铁芯上的线圈会产生电流， 经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 S 切断电源。这种洁具装有红外线感应装置， 当人靠近时， 感应装置自动升起洁具盖子，启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度， 水泵喷水实施清洗。喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好。清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能。
      
表一为该洁具的部分参数， 表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积； 扬程指水泵能将水提升的高度） 。
表一

额定电压	220 V	清洗喷水量	0.8~1.2 L/min
烘干机额定功率	180 W	加热器额定功率	2 100 W

表二

流量 Q/（×10–4 m3·s-1）	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
扬程 H/m	1.25	1.80		5.00	7.20

（1）下列说法正确的是___________。
A. 红外线感应装置利用超声波进行工作               
B. 暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C. 纳米银是银分子， 喷水杆材料具有良好的导电性
D. 漏电保护装置内的火线与零线短路时， 开关 S 不会被吸起
（2）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为___________%； 清洗结束，暖风烘干机工作40 s， 消耗的电能会使标有“3 000 imp/（kW·h）的电能表指示灯闪烁___________次。【水的比热容 c=4.2×10^–3 J/（kg·℃）， 水的密度ρ=1.0×10³ kg/m³， 室温为 18 ℃】
（3）由表二， 当该水泵的流量为 0.8×10^–4m³/s 时， 其扬程为___________m； 当水泵的流量为 1.0×10^–4 m³/s时， 输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率P=___________W。 （g 取10 N/kg）
（4） 图乙为洁具的温控装置原理图。R₁是滑动变阻器，R₂是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当 R₁两端电压 U₁增大到一定值时， 控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。
①适当___________（填“增大”或“减小”）电源电压，可使控制水温的预设值升高；
②电源电压设定为10V，当R₁接入电路的阻值为6 Ω时，R₂的电功率为4W，此时加热电路恰好被切断。 若预设的水温相对较高，则控制电压U₁=___________V。

如图所示，电源电压不变，只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R₃在10s内消耗电能80J；只闭合S、S₁，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A₁读数为1A；只闭合S、S₂，滑动变阻器滑片位于最左端时，电流表A₂读数为3A。已知滑动变阻器的最大阻值是R₃的4倍，求：
（1）只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R₃的电功率；
（2）定值电阻R₁与R₃的比值；
（3）电路消耗的最小电功率。
   

如图所示，电源电压恒定，R₁、R₂是定值电阻，A、B是滑动变阻器R的两个端点，当S、S₁、S₂都闭合，滑片P位于A端时，电路消耗的总功率为3W；只闭合S、S₁，滑片P位于AB的中点时，电压表示数为4V，电流表示数为I₁，滑动变阻器消耗的功率为P₁；只闭合S、S₂，滑片P位于B端时，电压表示数为2V，电流表示数为I₂，滑动变阻器消耗的功率为P₂，已知P₁：P₂=1：2（各元器件均在安全工作范围），下列计算结果正确的是（　　）
   

A．电流表示数I1、I2之比为2︰1

B．电路消耗的最小功率为0.5W

C．定值电阻R2的阻值为36Ω

D．滑动变阻器R的最大阻值为18Ω

实验小组的同学们用“伏安法”测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
　     
（1）请用笔画线代替导线，帮助同学们完成图（a）甲中实物电路的连接，要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小_______；
（2）检查电路无误后，小华闭合开关，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零，导致这一现象的原因可能是小灯泡________（选填“短路”或“开路”）；
（3）排除故障后，小龙缓慢移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，如图（a）乙所示，电压表示数为________V，若他想测量小灯泡正常发光时的电阻，应将图（a）甲中滑动变阻器的滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．小龙通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，作出了如图（a）丙所示的图像，由图可知小龙使用的小灯泡正常发光时的电阻为________Ω，一旁的小光迅速算出小灯泡的额定功率为________W；
（4）聪明的小宝采用“伏安法”对四个定值电阻各测量一次，把每个定值电阻两端的电压和通过的电流在坐标系中描点，得到了图（b）中甲、乙、丙、丁四个点．若将这四个定值电阻并联后，接入同一电路中，则电功率最大的是________；
A．甲       B．乙       C．丙       D．丁
（5）小琪在图（a）甲的基础上，更换电池、小灯泡和滑动变阻器．进一步进行“测小灯泡的电功率”的实验．闭合开关后，逐渐向同一个方向移动滑动变阻器的滑片P，部分实验数据和现象如下表．由下表的数据可以推测出从第1次实验到第2次实验过程中，滑动变阻器和小灯泡的功率变化量分别记为、，若考虑温度对灯丝电阻的影响，则________（选填“>”“=”或“<”）。

实验次序	电压表示数/V	电流表示数/A	小灯泡亮度
1	1	0.1	不亮
2		0.3	正常发光
3	8	0	不亮