（全卷共四個大題 滿分80分 與化學(xué)共用120分鐘）
注意事項：
1．試題的答案書寫在答題卡上，不得在試題卷上直接作答。
2．作答前認(rèn)真閱讀答題卡上的注意事項。
3．考試結(jié)束，由監(jiān)考人員將試題卷和答題卡一并收回。
4．全卷取，水的密度。
一、選擇題（本題共8個小題，每小題只有一個選項最符合題意，每小題3分，共24分。）
1. 下列物理量最接近實際的是（ ）
A. 讓人舒適的室溫約為40℃B. 中學(xué)生單臂長度約為2m
C. 我國家庭電路電壓為220VD. 中學(xué)生的質(zhì)量約為500kg
【答案】C
【解析】
【詳解】A．讓人舒適的室溫約為25℃，故A不符合題意；
B．中學(xué)生單臂長度約為0.6m，故B不符合題意；
C．我國家庭電路電壓為220V，故C符合題意；
D．中學(xué)生的質(zhì)量約為50kg，故D不符合題意。
故選C。
2. 如圖所示，智能快遞車正在運(yùn)送包裹，用戶通過人臉識別取貨。下列分析正確的是（ ）
A. 用戶看見快遞車，是因為光在它表面發(fā)生了折射
B. 地面出現(xiàn)快遞車的影子，是光的直線傳播形成的
C. 智能快遞車上的攝像頭利用了光的反射原理工作
D. 人臉識別時，人通過攝像頭成倒立、等大的虛像
【答案】B
【解析】
【詳解】A．用戶看見快遞車，是因為光在它表面發(fā)生了反射，故A錯誤；
B．影子，是光的直線傳播形成的，故B正確；
C．智能快遞車上的攝像頭利用了光的折射原理工作，故C錯誤；
D．人臉識別時，人通過攝像頭成倒立、縮小的實像，故D錯誤。
故選B。
3. 小麗為媽媽的生日做了一桌美食（如圖所示），下列對美食制作過程說法正確的是（ ）
A. 鍋中冒出的“白氣”是水蒸氣液化形成的
B. 砂鍋煲湯是通過熱傳遞的方式減小內(nèi)能
C. 冰凍食物在解凍的過程中溫度不斷降低
D. 食物香氣四溢是因為分子之間存在引力
【答案】A
【解析】
【詳解】A．“白氣”是鍋中出來的熱的水蒸氣遇冷的空氣放熱液化而成，故A正確；
B．砂鍋煲湯是通過熱傳遞的方式增大內(nèi)能，故B錯誤；
C．冰是晶體，冰凍食物在解凍的過程中溫度保持不變，故C錯誤；
D．食物香氣四溢是因為分子在做無規(guī)則運(yùn)動，故D錯誤。
故選A。
4. 對如圖所示的情境說法正確的是（ ）
A. 圖甲所示的是電動機(jī)的工作原理
B. 圖乙所示的兩個小球帶了同種電荷
C. 圖丙所示的人一定沒有觸電危險
D. 圖丁所示的通電螺線管右端為N極
【答案】D
【解析】
【詳解】A．圖甲所示是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置原理圖，電動機(jī)工作原理是磁場對電流的作用，故A錯誤；
B．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，且?guī)щ婓w可以吸引輕小物體，因此兩個小球可能帶異種電荷，也可能一個帶電，一個不帶電，故B錯誤；
C．由于大地是導(dǎo)體，所以人站在地上，一只手接觸火線時，會有電流通過人體，會發(fā)生觸電事故，故C錯誤；
D．由安培定則可知，通電螺線管右端為N極，故D正確。
故選D。
5. “備戰(zhàn)奧運(yùn)，再創(chuàng)輝煌”，對圖中的運(yùn)動員刻苦訓(xùn)練的情境說法正確的是（ ）
A. 運(yùn)動員舉著杠鈴不動時對杠鈴做了功
B. 運(yùn)動員射出的箭受到慣性作用而繼續(xù)飛行
C. 運(yùn)動員擊打網(wǎng)球改變了球的運(yùn)動狀態(tài)
D. 運(yùn)動員從起跑線起跑后一直處于平衡狀態(tài)
【答案】C
【解析】
【詳解】A．運(yùn)動員舉著杠鈴不動時，有力而無距離，對杠鈴不做功，故A錯誤；
B．運(yùn)動員射出的箭由于具有慣性而繼續(xù)飛行，慣性不能說受到，故B錯誤；
C．力可以改變物體運(yùn)動狀態(tài)，運(yùn)動員擊打網(wǎng)球改變了球的運(yùn)動狀態(tài)，故C正確；
D．運(yùn)動員從起跑線起跑后不是一直保持勻速直線運(yùn)動，并非一直處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。
故選C。
6. 家用電動窗簾的電路主要由電源指示燈L和電動機(jī)M組成。先閉合開關(guān)，電源指示燈L亮；再閉合開關(guān)，電動機(jī)M工作拉動窗簾。當(dāng)斷開時，電動機(jī)M不能工作。如圖所示電路中符合要求的電路是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】由題意，先閉合開關(guān)S1，電源指示燈L亮；再閉合開關(guān)S2，電動機(jī)M工作拉動窗簾。當(dāng)S1斷開時，電動機(jī)M不能工作，可知S1是總開關(guān)，S2只控制電動機(jī)所在電路，故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
7. 小劉同學(xué)利用如圖所示的電路測量電阻R的阻值。閉合開關(guān)S，將滑片P移至某一位置時，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.4A。下列說法正確的是（ ）
A. 圖中的甲是電壓表、乙是電流表
B. 將滑片P向左移時R的功率增大
C. 一次實驗就能精確測出R的阻值
D. 電流0.4A時，R一分鐘發(fā)熱0.8J
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由于使用電流表時，電流表應(yīng)與被測電路串聯(lián)，所以甲表為電流表；使用電壓表時，電壓表應(yīng)與被測電路并聯(lián)，所以乙表為電壓表，故A錯誤；
B．分析電路圖可知，滑動變阻器與電阻R串聯(lián)，將滑片P向左移時，滑動變阻器接入電路中阻值減小，由可知，電路中電流增大，由P=I2R可知，R的功率增大，故B正確；
C．為了減小測量誤差，應(yīng)多次測量R的電阻，求平均值，故C錯誤；
D．將滑片P移至某一位置時，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.4A，R一分鐘發(fā)熱
Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J
故D錯誤。
故選B。
8. 地質(zhì)隊獲得了一段地質(zhì)樣品，由底面積分別為和的圓柱體A、B組成。經(jīng)測量，A高10cm。為分析樣品的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，將其置于水平放置的傳感器上，沿水平方向切割如圖甲所示。傳感器所受壓強(qiáng)隨切去高度h的變化圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（ ）
A. 圓柱體A的密度大小為
B. 切割前，A對傳感器的壓力為72N
C. 當(dāng)時，圓柱體B剩余部分對A的壓強(qiáng)為600Pa
D. 當(dāng)時，剩余樣品與切割前的總重之比為13∶15
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由圖像乙可知，當(dāng)h=15cm時，傳感器所受壓強(qiáng)為0，則A、B的總高度為15cm，則B的高度
由于A、B底面積分別為300cm2和240cm2，且傳感器所受壓強(qiáng)隨切去高度h的變化規(guī)律是相同的，則把B的底面積轉(zhuǎn)化為A的底面積時，B的高度相當(dāng)于A的4cm，由圖像乙可知，傳感器所受壓強(qiáng)隨切去高度h的函數(shù)
當(dāng)B全部切去時，相當(dāng)于切去4cm的A，則當(dāng)B全部切去時，傳感器所受壓強(qiáng)
根據(jù)可得，A的密度
故A錯誤；
B．切割前A對傳感器的壓強(qiáng)為3000Pa，A對傳感器的壓力
故B錯誤；
CD．A的重力
B的重力
當(dāng)h=2cm時，B切去的重力
B剩余部分對A的壓強(qiáng)
當(dāng)h=2cm時，剩余樣品與切割前的總重之比
故C正確，D錯誤。
故選C。
二、填空作圖題（本題共6個小題，每小題2分，共12分。）
9. 歷史上著名的馬德堡半球?qū)嶒炞C明了______的存在，實驗中兩個半球被拉開時爆發(fā)出了巨大的響聲，響聲是由半球及空氣______產(chǎn)生的。
【答案】 ① 大氣壓 ②. 振動
【解析】
【詳解】[1]歷史上，在德國的馬德堡市廣場上做過一個著名的實驗，將兩銅制的半球合在一起，抽出里面的空氣，用兩支馬隊向相反方向拉，半球未被拉開，從而證實了大氣壓的存在，這就是著名的馬德堡半球?qū)嶒灐?br>[2]聲是由物體的振動產(chǎn)生的，當(dāng)兩個半球被拉開時爆發(fā)出了巨大的響聲，這是由半球及空氣振動產(chǎn)生的。
10. 小明將天平放在水平桌面上測量一物體的質(zhì)量。在游碼調(diào)零后，發(fā)現(xiàn)指針偏左，應(yīng)將平衡螺母向______移動，使橫梁水平平衡。放上物體，通過加減砝碼及移動游碼，使橫梁再次水平平衡時，天平如圖所示，則物體的質(zhì)量為______g。
【答案】 ①. 右 ②. 152
【解析】
【詳解】[1]游碼調(diào)零后，發(fā)現(xiàn)指針偏左，由左偏右調(diào)可知，要向右移動平衡螺母，直到橫梁水平平衡。
[2]天平平衡時，左盤物體的質(zhì)量等于右盤砝碼的質(zhì)量和游碼質(zhì)量的和，由圖可知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，游碼對應(yīng)的刻度為2g，所以物體的質(zhì)量
m=100g+50g+2g=152g
11. 如圖所示是火箭搭載嫦娥六號探測器發(fā)射升空的壯麗情境。此過程中，嫦娥六號的重力勢能______，以地面為參照物，嫦娥六號是______的。
【答案】 ① 增大 ②. 運(yùn)動
【解析】
【詳解】[1]火箭搭載嫦娥六號探測器發(fā)射升空時，嫦娥六號的質(zhì)量不變，高度升高，重力勢能增大。
[2]以地面為參照物，嫦娥六號的位置不斷變化，嫦娥六號是運(yùn)動的。
12. 小蘭自制了一把桿秤，由秤盤、提紐、秤桿以及200g的秤砣構(gòu)成，如圖所示。當(dāng)不掛秤砣、秤盤中不放重物時，提起提紐，桿秤在空中恰好能水平平衡。已知AO間距離為10cm。當(dāng)放入重物，將秤砣移至距O點30cm的B處時，秤桿水平平衡，則重物質(zhì)量為______g；往秤盤中再增加20g的物體，秤砣需要從B處移動______cm才能維持秤桿水平平衡。
【答案】 ①. 600 ②. 1
【解析】
【詳解】[1]秤砣的質(zhì)量
秤砣的重力
秤砣移至距O點30cm的B處時，根據(jù)杠桿平衡條件可得，重物的重力
重物的質(zhì)量
[2]往秤盤中再增加20g的物體后，秤盤中重物的總質(zhì)量
此時秤砣距O點的距離
則秤砣需要從B處移動向右移動的距離
13. 將標(biāo)有“2A”但最大阻值未知的滑動變阻器R1、阻值為15Ω的R2和標(biāo)有“2.5V 1.25W”的燈泡L（不計燈泡電阻變化）接入如圖所示的電路，其中電源具有6V和另一電壓未知的檔位，電壓表量程為0~3V，電流表量程為0~0.6A。燈泡的額定電流為______A。將電源調(diào)到電壓未知的檔位，只閉合開關(guān)S和S2，當(dāng)R1接入電路的阻值為其最大阻值的時，燈泡正常發(fā)光，移動滑片使R1接入電路的阻值增大6Ω，電流表示數(shù)變化了0.2A。保障電路安全，只閉合開關(guān)S和S1，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器及電源電壓，電路的最大功率和最小功率之差為______W。
【答案】 ①. 0.5 ②. 1.95
【解析】
【詳解】[1]燈泡正常發(fā)光時的電流為
[2]燈泡的電阻
只閉合開關(guān)S和S2時，L與R1串聯(lián)，當(dāng)R1接入電路的阻值為其最大阻值的時，燈泡正常發(fā)光，此時電路中的電流為0.5A，則電源電壓為
…………①
移動滑片使R1接入電路的阻值增大6Ω，電流表示數(shù)變化了0.2A，即此時電流表的示數(shù)為
電源電壓為
…………②
由①②兩式可得，R1=40Ω，U=4.5V。
只閉合開關(guān)S和S1時，R1與R2串聯(lián)；當(dāng)電源電壓為6V，當(dāng)R1接入電路為0時，即電壓表的示數(shù)為0，則R2兩端的電壓為電源電壓6V時，電路中的電流最大，此時電路中的電流
電路的最大功率為
當(dāng)電源電壓為另一檔位4.5V時，電壓表的示數(shù)為最大3V時，電路中的電流最小，此時R2兩端的電壓
電路中的最小電流
電路的最小功率為
電路最大功率和最小功率之差為
14. 在圖中，畫出平行于凸選鏡主光軸的入射光線AB經(jīng)透鏡折射后的光線．
【答案】
【解析】
【詳解】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點，如圖所示：
15. 在圖中作出木塊在粗糙的水平桌面上向右運(yùn)動時所受摩擦力的示意圖。
【答案】
【解析】
【詳解】因為木塊在水平桌面上向右運(yùn)動，所以它受到的摩擦力方向向左，作用點可畫在木塊底面的中點處，如圖所示：
三、實驗探究題（本題共3個小題，15小題6分，16小題8分，17小題8分，共22分。）
16. 用如圖甲所示裝置探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
①在加熱過程中，當(dāng)溫度計示數(shù)如圖甲所示時，水溫為______℃；
②A、B兩組同學(xué)用相同的加熱裝置完成實驗后，畫出的圖像分別是圖乙中的A和B，分析圖像可知：水在沸騰過程中溫度______，A組同學(xué)所用水的質(zhì)量更______。
【答案】 ① 87 ②. 不變 ③. 小
【解析】
【分析】
【詳解】（1）[1]零刻度在溫度計的下方，液柱遠(yuǎn)離零刻度，是零上，每一個大格代表10℃，每一個小格代表1℃，示數(shù)是87℃。
（2）[2]由乙圖可知，水沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持98℃不變。
[3]由圖乙可知，A組的水先沸騰，所以在所用的器材及環(huán)境溫度都相同的情況下，A組的水質(zhì)量較小。
【點睛】
17. 如圖所示，利用兩根相同的熒光棒來探究平面鏡成像的特點。
（1）實驗中應(yīng)選用______（選填“薄”或“厚”）玻璃板替代平面鏡；
（2）將玻璃板______放置在鋪有白紙的水平桌面上，在玻璃板前放置熒光棒A，在玻璃板后面移動另一根熒光棒B，發(fā)現(xiàn)B與A的像完全重合，說明像與物的______相等。
【答案】 ①. 薄 ②. 垂直 ③. 大小
【解析】
【詳解】（1）[1]實驗中，玻璃板的兩個面都會成像，這會對實驗現(xiàn)象造成一定的干擾，因此為了保證實驗效果應(yīng)選擇較薄的玻璃板。
（2）[2][3]如圖所示，將玻璃板垂直放置在水平白紙上，把點燃的蠟燭A放在玻璃板的前面，能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支與A完全相同的蠟燭B，用蠟燭B替代蠟燭A的像，將蠟燭B豎立著在玻璃板后面移動，直至與A的像完全重合，此現(xiàn)象說明平面鏡所成的像的大小與物體的大小相等。
18. 小超同學(xué)利用圖甲所示電路探究電流與電阻的關(guān)系，電源電壓恒定，有5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器標(biāo)有“10Ω 1A”；
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的電路連接完整______；
（2）連接電路前發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示，則需要對電壓表______；連接電路時開關(guān)應(yīng)______，將滑動變阻器滑片P移至______端；
（3）電路連接完成后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，可能是定值電阻發(fā)生了______；
（4）排除故障后，當(dāng)接入5Ω的定值電阻，調(diào)節(jié)滑片P使電壓表示數(shù)達(dá)到所要控制的電壓時，電流表指針如圖丙所示，其示數(shù)為______A；更換為10Ω的電阻繼續(xù)實驗，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器調(diào)到最大阻值時，才能使電壓表示數(shù)達(dá)到，則電源電壓為______V；
（5）當(dāng)更換為20Ω的電阻時，為了順利完成實驗，需要換用最大阻值至少為______Ω的滑動變阻器。
【答案】 ①. ②. 調(diào)零 ③. 斷開 ④. B ⑤. 斷路 ⑥. 0.4 ⑦. 4 ⑧. 20
【解析】
【詳解】（1）[1]在探究電流與電阻的關(guān)系實驗中，電壓表測量定值電阻兩端電壓，所以電壓表與定值電阻并聯(lián)，電流從電壓表正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，如下圖所示：
（2）[2]由乙圖可知，電壓表的指針沒有指在零刻度處，所以連接電路前發(fā)現(xiàn)電壓表指針沒有指在零刻度處，則需要對電壓表的指針調(diào)零。
[3]為了電路中各元件安全，連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
[4]為了保護(hù)電路中各元件安全，連接電路時，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至阻值最大處，由甲圖可知，應(yīng)將滑片移至B端。
（3）[5]閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)，則電路中可能出現(xiàn)斷路，電壓表有示數(shù)，則可能是定值電阻發(fā)生了斷路。
（4）[6]由于滑動變阻器標(biāo)有“10Ω 1A”，則電路中電流不能大于1A，所以電流表選擇0~0.6A量程，分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.4A。
[7]接入5Ω的定值電阻時，電阻R兩端電壓
U1=IR=0.4A×5Ω=2V
更換為10Ω的電阻繼續(xù)實驗，滑動變阻器調(diào)到最大阻值時，電壓表示數(shù)達(dá)到U1，則電路中電流
則電源電壓
（5）[8]更換為20Ω的電阻時，電壓表示數(shù)達(dá)到U1，則電路中電流
需要換用的滑動變阻器最大阻值
19. 小渝和同學(xué)們利用一長方體物塊來探究影響浮力大小的因素。
（1）將物塊豎放后掛在彈簧測力計上，測出物塊的重力為2.7N，然后將物塊部分浸入水中，發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)減小的同時水面升高了，說明物塊受到了豎直向______的浮力，并且水對容器底部的壓強(qiáng)與放入物塊前相比______。當(dāng)測力計示數(shù)如圖甲所示時，浮力為______N；
（2）接下來小渝繼續(xù)按圖乙、丙、丁所示進(jìn)行實驗，由甲、乙、丙的數(shù)據(jù)可知：在同種液體中，物體排開液體的體積______，浮力越大；由丙、丁的數(shù)據(jù)可知：物體浸沒在同種液體中時所受浮力大小跟深度______；
（3）然后將物塊浸沒在鹽水中如圖戊所示，分析數(shù)據(jù)可知：浮力大小與液體的密度有關(guān)：并通過計算得出所用鹽水密度為______；若在實驗前，彈簧測力計的指針在零刻度線以下，并未調(diào)零，則算出的鹽水密度______；
（4）同組的小王同學(xué)還想進(jìn)一步探究：物體在浸沒前，浮力大小與物體浸在液體中的深度是否有關(guān)？于是他將物塊橫放后掛在彈簧測力計下，使其露出水面高度與圖乙相同，測力計示數(shù)為2.3N，與乙圖數(shù)據(jù)對比，小王得出結(jié)論：物體在浸沒前，浮力大小與物體浸在液體中的深度有關(guān)。你認(rèn)為該方案是否合理，并說明理由：______。
【答案】 ①. 上 ②. 增大 ③. 0.3 ④. 越大 ⑤. 無關(guān) ⑥. 1.1 ⑦. 不變 ⑧. 沒有控制物體排開液體的體積相同
【解析】
【詳解】（1）[1]將物塊部分浸入水中時，物體受到豎直向下的重力、彈簧測力計對它向上的拉力、水對物體的作用力，由于彈簧測力計的示數(shù)減小，則水對物體的作用力為豎直向上，即豎直向上的浮力。
[2]物塊部分浸入水中后，由于物體排開液體使液面上升， 即容器底的深度變大，則水對容器底部的壓強(qiáng)變大，即水對容器底部的壓強(qiáng)比放入物塊前大。
[3]當(dāng)測力計示數(shù)如圖甲所示時，彈簧測力計的分度值為0.1N，示數(shù)為2.4N，則浮力
（2）[4]由圖甲、乙、丙所示實驗可知，液體的密度相同，排開液體的體積越大，彈簧測力計的示數(shù)越小，則物體受到的浮力越大，由此可知，在同種液體中，物體排開液體的體積越大，浮力越大。
[5]觀察丙、丁兩圖可知，物體完全浸沒于液體中，排開液體的體積不變，物體在水中的深度增加，彈簧測力計示數(shù)不變，受到的浮力不變，說明浸沒在液體中的物體所受浮力與浸沒的深度無關(guān)。
（3）[6]物體的重力為2.7N，浸沒在水中時彈簧測力計示數(shù)為1.7N，物體受到的浮力
排開水的體積
當(dāng)物體完全浸沒在鹽水中時，受到的浮力
物體排開鹽水的體積等于排開水的體積，鹽水的密度
[7]在實驗前，彈簧測力計并未調(diào)零，由于浮力是彈簧測力計的兩次示數(shù)之差，所以計算得到的浮力是準(zhǔn)確的，則算出的鹽水密度不變。
（4）[8]要探究物體在浸沒前，浮力大小與物體浸在液體中的深度是否有關(guān)，需控制物體排開液體的體積、液體的密度相同，小王同學(xué)將物塊橫放后掛在彈簧測力計下，使其露出水面高度與圖乙相同，則在改變深度的同時，物體排開液體的體積也改變了，故該方案不合理之處是沒有控制物體排開液體的體積相同。
四、計算論述題（本題共3個小題，18小題6分，19小題8分，20小題8分，共22分。解題應(yīng)寫出必要的文字說明、步驟和公式，只寫出最后結(jié)果的不能得分。）
20. 將阻值為10Ω的電阻與另一電阻接入電源電壓恒定的電路，如圖所示。閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.45A，電流表的示數(shù)為0.3A。求：
（1）通過的電流；
（2）電源電壓。
【答案】（1）0.15A； （2）3V
【解析】
【詳解】解：（1）如圖所示，電阻R1和R2并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測R1電流通過R2的電流，通過R2的電流為
（2）電源電壓等于R1兩端電壓
答：（1）通過R2的電流為0.15A；
（2）電源電壓為3V。
21. 如圖甲所示是我市某公園的便民飲水點及其飲水機(jī)內(nèi)部電路簡化圖，其中的阻值為48.4Ω，和均為阻值不變的電熱絲，飲水機(jī)有加熱和保溫檔，正常工作時，保溫檔功率為110W。[]
（1）求飲水機(jī)在保溫檔正常工作時的電流；
（2）當(dāng)只有飲水機(jī)工作時，將3kg水從10℃加熱到100℃，加熱前后公園安裝的數(shù)字式電能表示數(shù)如圖乙所示，求飲水機(jī)的加熱效率；
（3）為節(jié)能減排，相關(guān)部門計劃在該公園安裝如圖丙所示的太陽能電池為飲水機(jī)供電。已知晴天太陽能電池一天能發(fā)電0.4kW·h，要求所有太陽能電池晴天一天的發(fā)電量能供飲水機(jī)使用3天。飲水機(jī)每天正常工作加熱時間計為3h，保溫時間計為8h，求至少要安裝多大面積的太陽能電池。
【答案】（1）0.5A；（2）90%；（3）29.1m2
【解析】
【詳解】解：（1）正常工作時，保溫檔功率為110W，則在保溫檔正常工作時的電流
（2）將3kg水從10℃加熱到100℃，水吸收熱量
由加熱前后公園安裝的數(shù)字式電能表示數(shù)可知，消耗電能
飲水機(jī)的加熱效率
（3）由甲圖可知，閉合開關(guān)S和S1，電路中只有R1工作，由可知為加熱檔，則加熱檔功率
飲水機(jī)每天正常工作加熱時間計為3h，保溫時間計為8h，3天消耗電能
已知晴天1m2太陽能電池一天能發(fā)電0.4kW·h，則至少要安裝的太陽能電池面積
答：（1）飲水機(jī)在保溫檔正常工作時的電流為0.5A；
（2）飲水機(jī)的加熱效率為90%；
（3）至少要安裝的太陽能電池面積為29.1m2。
22. 如圖所示，是某型號水下機(jī)器人。該機(jī)器人可以通過三種方式控制浮沉，第一種是機(jī)器人內(nèi)部水艙充放水，水艙的容積為；第二種是利用推進(jìn)器提供豎直向上的推力，可以在0~30N之間調(diào)節(jié)；第三種是在機(jī)器人外部加裝不同數(shù)量的浮塊，每個浮塊質(zhì)量均為0.4kg，體積均為。已知該機(jī)器人水艙未充水時的質(zhì)量為9.5kg，未裝浮塊時，機(jī)器人的總體積為（體積不變，含機(jī)械臂）。
（1）求150m深處水的壓強(qiáng)；
（2）求當(dāng)機(jī)器人未加浮塊、水艙充滿水浸沒在水中懸停時，的大?。?br>（3）深處水底有一物體（未與水底緊密接觸），其密度均勻且為，體積為，需機(jī)器人潛入水中用機(jī)械臂抓住物體打撈上來，為確保打撈順利進(jìn)行，機(jī)器人下水前需制定好能讓機(jī)器人抓住物體上浮的方案，在調(diào)到30N的情況下，還需如何利用另外兩種方式實現(xiàn)上浮，請通過計算給出一種合理方案。
【答案】（1）；（2）；（3）在F推調(diào)到30N的情況下，還可以將水艙中水排空，并用一個浮塊，即可讓機(jī)器人抓住物體上浮
【解析】
【詳解】解：（1）150m深處水的壓強(qiáng)
（2）該機(jī)器人水艙未充水時的重力為
水艙充滿水，水的重力
浮力為
懸停時，根據(jù)二力平衡，所需推力
（3）物體重力
物體浮力
物體要上浮，需要的拉力
將水艙排空，機(jī)器人可產(chǎn)生拉力
當(dāng)F推調(diào)為30N時，則還需要的升力由浮塊提供，為
每個浮塊重力
每個浮塊浮力
每個浮塊可產(chǎn)生升力為
因此，在F推調(diào)到30N的情況下，還可以將水艙中水排空，并用一個浮塊，即可讓機(jī)器人抓住物體上浮。
答：（1）150m深處水的壓強(qiáng)是；
（2）F推的大小為15N；
（3）在F推調(diào)到30N的情況下，還可以將水艙中水排空，并用一個浮塊，即可讓機(jī)器人抓住物體上浮。

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