答:(1)天然气完全燃烧放出的热量为3.2×10J; (2)水吸收的热量为1.26×107J; (3)该热水器工作时的效率是39.4%. 五、作图题(本大题共2小题,共4分) 22.(1)1.4?104N(2)0.39m/s(3)n=\【解析】
(1)潜水器刚被海水浸没时,潜水器受到水的浮力和自身重力以及挂钩的拉力.浮力向上,拉力向上,重力向下,根据二力平衡,拉力加浮力等于重力
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F浮??2gv?1.03?103kg/m3?10N/kg?20m3?2.06?105N
45潜水器总重G=mg=2.2?10kg?10N/kg?2.2?10N
554所以挂钩拉力等于F?G?F浮?2.2?10N?2.06?10N?1.4?10N
4(2)潜水器下潜时间t1=6h,t2=0.5h,上升用时t3=3.5h,总时间是t?t1?t2?t3?10h?3.6?10s
下潜深度7000m,上升也是7000m,总路程是14000m 所以
v?s14000m??0.39m/s 4t3.6?10s(3)离开水面上升过程,已经没有浮力,上升h=6m,有用功
w用=mgh=2.2?104kg?10N/kg?6m?1.32?106J
45假设有N段绳子,则有绳自由端上升Nh高度,总功w总?F1?Nh?5.5?10N?N?6m?3.3N?10J
w有1.32?106J==80% 机械效率?=w总3.3N?105J解得N=5
本题考查知识点多,题目陈述也比较长,但是问题的设计思路很直接,难度不高,纸老虎而已.
23.
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【解析】 【分析】 【详解】
阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,动力臂最长时最省力,由图知OB比OA长,所以OB作动力臂最长,为使杠杆平衡,过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向,它的力臂为L,阻力是重物对绳端向下拉力所引起的,作用点在绳子与杠杆的接触点上,方向竖直向下,如下图所示:
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.B 连接电路时开关未断开 小灯断路 0.52 2V/R0 2V(I-2V/R0) 【解析】 【详解】
灯泡正常发光时,滑动变阻器的电压: U滑=U-UL=6V-2V=4V,
U滑R滑?根据分压原理得: ULRLR滑?U滑RL4V?8???16? UL2V故选择B规格的滑动变阻器.
滑片向左滑动时,变阻器阻值变小,所以将滑动变阻器左下接线柱连入电路中.
在连接好电路的最后一根导线时,发现电压表指针立刻偏到最大刻度处,小灯泡却不亮,且电流表也没有
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示数,上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是连接电路时开关未断开.出现上述故障的原因可能是灯泡断路.此时电流表示数如乙所示 I=0.26A, 所以
P额=U额I=2.0V×0.26A=0.52W。
①灯泡L与R0并联,根据并联电路的电压关系,首先调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为灯泡两端电压为其额定电压。
②再将开关S2拨到触点“2”,保持滑片的位置不动,电流表测干路的电流,电流表示数为I,则通过小灯泡的电流为:
2V,此时R0IL?I?2V, R0③灯泡额定功率的表达式:
P额?U额I?2V(I?2V)。 R025.通过导体的电流与导体两端的电压成正比 由实验序号4与10或5与11或6与12可得不同导体两端电压不同时,通过导体的电流可能相同 阻碍 导体两端的电压与通过导体电流的比值 【解析】 【详解】
(1)根据实验序号1、2与3(或4、5与6或7、8与9或10、11与12)数据知道,同一段导体,电压越大,电流越大,且电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,故初步得出的结论是:同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(2)分析比较实验序号1、4、7与10(或2、5、8与11或3、6、9与12)中的数据及相关条件,小明得出的初步结论是:不同导体两端电压相同,通过导体的电流不同,小华认为小明的表述不够严谨,是因为实验序号4与10 或5与11或6与12中,不同导体两端电压不同时,通过的电流可能相同; (3)听了小明和小华的观点,小海同学分析比较实验序号1、4与7(或2、5与8或3、6与9)中的数据及相关条件之后,认为导体对电流有阻碍作用,随后他进一步分析比较表中数据归纳的得出结论是:导体对电流的阻碍作用即电阻,可以用导体两端的电压与通过导体电流的比值表示来反映,导体两端的电压与通过导体电流的比值越大,电阻越大。 26.秒表 98 低于 【解析】 【详解】
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(1)由于晶体熔化和水沸腾这两个实验,都需要对冰和水进行加热,需要用温度计测量温度的变化,同时还需要用秒表来记录时间.(2)此时温度计的分度值是1℃,示数是98℃,小于100℃,根据气压和沸点的关系可知此实验室的大气小于标准大气压.
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