2018年江西黑白卷物理优质大题.doc

物 理1. 在第五届中国海洋经济博览会上，我国公开展示了一款自主研发的最快无人艇“天行一号”，如图所示．最高航速超过50节(约每小时92 km)，全长12.2米，满载时吃水深度约为0.6 m，排水量7.5 t，它能够跟踪、驱离和拦截目标，现已交付部队使用( g取10 N/kg，海水的密度取1.0×103 kg/m3)．求：第1题图(1)无人艇以最高航速到达23 km外的目的地需要多少小时？(2)满载时无人艇底部受到海水的压强多大？(3)满载时受海水的浮力是多少？1. 解：(1)根据公式v＝eq \f(s,t)可得，t＝eq \f(s,v)＝eq \f(23 km,92 km/h)＝0.25 h(2)无人艇底部受到海水的压强为：p＝p海gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.6 m＝6×103 Pa(3)由阿基米德原理可知，满载时该艇所受的浮力为：F浮＝G排＝m排g＝7.5×103 kg×10 N/kg＝7.5×104 N2. 如图所示电路中，R为定值电阻．闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表示数变化范围是0.5 A～1.5 A，电压表示数变化范围是3 V～ 6 V．求：第2题图(1)滑动变阻器接入的阻值变化范围；(2)电源电压．2. 解：(1)由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压．滑动变阻器接入电路的阻值越大，滑动变阻器两端电压越大，电路电流越小因为电流表示数变化范围是0.5 A～1.5 A，电压表示数变化范围是3 V～6 V则电压表示数为6 V时，电路电流为0.5 A，电压表示数为3 V时电路电流为1.5 A，根据I＝eq \f(U,R)可得，滑动变阻器接入电路的阻值Rmax＝eq \f(Umax,Imin)＝eq \f(6 V,0.5 A)＝12 Ω， Rmin＝eq \f(Umin,Imax)＝eq \f(3 V,1.5 A)＝2 Ω， 则滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为 2～12 Ω(2)设电源电压为 U因为定值电阻和滑动变阻器串联，所以电源电压U＝U滑＋UR＝U滑＋IR电压表示数为6 V时，电路电流为0.5 A，电压表示数为3 V时电路电流为1.5 A则U＝6 V＋0.5 A×R＝3 V＋1.5 A×R解得U＝7.5 V3. 小明家买回一台新型快速热水壶，其工作电路如图所示．S为温控开关，R1为电热管，R0为保温电阻，下表为该电热水壶的相关数据．电热水壶能电后保持加热状态，当壶内水烧开时，其温控开关S自动断开，电热水壶处于保温状态．某次利用该电热水壶加热一满壶初温为20 °C的水，经过9 min温控开关自动断开，不考虑电阻随温度的变化，当地气压为一个标准大气压．求：(1)用该电热水壶加热时，流过电热管R1的电流是多少？(2)要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R0的阻值应取多大？(3)电热水壶的加热效率是多少？(结果保留1位小数)额定电压220 V额定最大储水量1.5 kg加热功率1 100 W保温功率44 Weq \a\vs4\al(,第3题图) 　3. 解：由题意可知，温控开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电热水壶处于加热状态，由P＝UI可知，流过电热管R1的电流I＝eq \f(P加热,U)＝eq \f(1 100 W,220 V)＝5 A(2)由I＝eq \f(U,R)可得，R1的阻值：R1＝eq \f(U,I)＝eq \f(220 V,5 A)＝44 Ω温控开关S断开时，R1与R0串联，电热水壶处于保温状态由P＝eq \f(U2,R)可得，电路中的总电阻R＝eq \f(U2,P保温)＝eq \f(（220 V）2,44 W)＝1 100 Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0的阻值：R0＝R－R1＝1 100 Ω－44 Ω＝1 056 Ω(3)水吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·°C)×1.5 kg×(100°C－20°C)＝5.04×105 J消耗的电能W＝P加热t＝1 100 W×9×60 s＝5.94×105 J电热水壶的加热效率η＝eq \f(Q,W)×100%＝eq \f(5.04×105 J,5.94×105 J)×100%≈84.8%4. 如图甲所示为测量定值电阻阻值的实验电路，电源电压为6 V.第4题图(1)连接电路时，开头应________．(2)请你用笔画线代替导线将甲图中未连接部分电路连接起来．(3)闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端；闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数为6 V，则电路故障可能是________．(4)排除电路故障后，调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电流表和电压表的示数如图乙所示，则测得Rx