一、選擇題（本題共計10個小題，每小題均只有一個正確選項，每小題3分，共30分）
1． 關于生活中物理量的估測與實際相符的是（ ）
A．中學生課桌的高度約為80dm
B．人體的正常體溫約為36.5℃
C．托起兩個雞蛋的力約為10N
D．一臺液晶彩色電視機的功率約為2000W
【答案】B
【解析】【解答】A.中學生課桌的高度約為80cm，故A錯誤；
B.人體的正常體溫約為36.5℃，故B正確；
C.托起兩個雞蛋的力約為1N，故C錯誤；
D.一臺液晶彩色電視機的功率約為200W，故D錯誤。
故選B。
【分析】根據對長度、溫度、力和功率的認識判斷。
2． 2024年4月25日，我國使用長征二號F遙十八運載火箭成功將神州十八號載人飛船發(fā)射升空，此次發(fā)射中涉及的物理知識說法錯誤的是（ ）
A．火箭上升過程中，以火箭為參照物，它搭載的飛船是運動的
B．地面控制中心通過電磁波向飛船傳遞信息
C．火箭發(fā)射應選用熱值較大的燃料
D．火箭發(fā)動機是將內能轉化為機械能的裝置
【答案】A
【解析】【解答】A.火箭上升過程中，以火箭為參照物，它搭載的飛船的位置保持不變，即它是靜止的，故A錯誤符合題意；
B.地面控制中心通過電磁波向飛船傳遞信息，故B正確不合題意；
C.火箭發(fā)射應選用熱值較大的燃料，則質量相同的燃料可以放出更多的熱量，故C正確不合題意；
D.火箭發(fā)動機是將內能轉化為機械能的裝置，故D正確不合題意。
故選A。
【分析】A.根據參照物的知識判斷；
B.根據電磁波的應用判斷；
C.熱值是表示燃料燃燒放熱本領大小的物理量；
D.根據能量轉化的知識判斷。
3． 為深化體教融合發(fā)展，促進青少年健康成長，2024年4月29日，四川省學生（青少年）田徑冠軍賽在遂寧市安居區(qū)隆重舉行，比賽現(xiàn)場精彩紛呈。關于運動會中涉及的物理知識說法正確的是（ ）
A．現(xiàn)場觀眾的吶喊聲是由聲帶振動產生的
B．現(xiàn)場加油助威聲“震耳欲聾”是指聲音的音調高
C．運動員加速沖刺時運動狀態(tài)沒有發(fā)生改變
D．運動員手中擲出的鉛球在空中能繼續(xù)運動是由于受到慣性力的作用
【答案】A
【解析】【解答】A.現(xiàn)場觀眾的吶喊聲是由聲帶振動產生的，故A正確；
B.現(xiàn)場加油助威聲“震耳欲聾”是指聲音的響度大，故B錯誤；
C.運動員加速沖刺時運動狀態(tài)沒有發(fā)生改變，故C錯誤；
D.運動員手中擲出的鉛球在空中能繼續(xù)運動是由于具有慣性，故D錯誤。
故選A。
【分析】A.根據聲音產生的知識判斷；
B.聲音的大小叫響度，聲音的高低叫音調；
C.運動狀態(tài)的改變包括：靜止變運動，運動變靜止，速度大小改變或運動方向改變；
D.慣性是物體的一種性質，而不是力的作用。
4． “舉杯邀明月，對影成三人”是李白在《月下獨酌》中的佳句，對于李白月下獨酌這一場景，下列描述正確的是（ ）
A．“明月”是光源
B．月光下李白的“孤影”是由于光沿直線傳播形成的
C．酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D．“明月”在李白的視網膜上成虛像
【答案】B
【解析】【解答】A.“明月”不能自己發(fā)光，它反射太陽光，不是光源，故A錯誤；
B.月光下李白的“孤影”是由于光沿直線傳播形成的，故B正確；
C.酒杯中的“明月”是由于光的反射現(xiàn)象形成的，故C錯誤；
D.“明月”在李白的視網膜上成的是倒立縮小的實像，故D錯誤。
故選B。
【分析】A.能夠自己發(fā)光的物體是光源；
B.根據光的直線傳播的知識判斷；
C.根據光的反射的知識判斷；
D.根據凸透鏡成像的知識判斷。
5． 端午節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日，有吃粽子的習俗，對煮粽子過程中涉及的物理知識描述正確的是（ ）
A．鍋周邊“白氣”的形成是汽化現(xiàn)象
B．水沸騰后持續(xù)加熱，水的溫度會繼續(xù)升高
C．粽子的內能是通過做功的方式增加的
D．“粽香四溢”說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動
【答案】D
【解析】【解答】A.鍋周邊“白氣”的形成水蒸氣從氣態(tài)變成液態(tài)發(fā)生的液化現(xiàn)象，故A錯誤；
B.水沸騰后持續(xù)加熱，水的溫度保持不變，故B錯誤；
C.粽子的內能是通過熱傳遞的方式增加的，故C錯誤；
D.“粽香四溢”說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故D正確。
故選D。
【分析】A.根據物質的初始態(tài)和終末態(tài)確定物態(tài)變化的名稱；
B.根據液體沸騰的特點判斷；
C.改變物體內能的方式：做功和熱傳遞；
D.根據分子運動的知識判斷。
6． 下列選項中，對我國古代勞動人民的發(fā)明創(chuàng)造理解錯誤的是（ ）
A．①圖：古人利用圓木滾動來搬運巨石，是為了減小摩擦
B．②圖：船閘是我國古代勞動人民智慧的結晶，它的工作利用了連通器原理
C．③圖：中醫(yī)使用的“拔火罐”技術利用了大氣壓強
D．④圖：司南能指南北是因為電荷間存在相互作用
【答案】D
【解析】【解答】A.①圖：古人利用圓木滾動來搬運巨石，是為了通過變滑動為滾動的方式減小摩擦，故A正確不合題意；
B.②圖：船閘的閘室和上游上面開口，底部連通，則它的工作利用了連通器原理，故B正確不合題意；
C.③圖：中醫(yī)使用的“拔火罐”技術利用了大氣壓強，將它壓在皮膚上，故C正確不合題意；
D.④圖：司南能指南北是因為磁極之間的相互作用，故D錯誤符合題意。故選D。
【分析】A.變滑動為滾動可以減小摩擦；
B.上面開口底部連通的容器為連通器；
C.根據大氣壓強的知識判斷；
D.根據磁極之間的作用規(guī)律判斷。
7． 下列能探究“導體在磁場中產生電流的條件”的實驗裝置是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】【解答】A.當導線中有電流經過時，小磁針的指向發(fā)生偏轉，說明電流周圍存在磁場，故A不合題意；
B.閉合開關后，導體在磁場中做切割磁感線運動時，電流表的指針偏轉，這就是電磁感應現(xiàn)象，故B符合題意；
C.通過電流的導體在磁場中受力運動，故C不合題意；
D.兩個電磁鐵串聯(lián)，線圈匝數(shù)多的吸引的鐵屑多，那么說明電磁鐵的磁場強弱與線圈匝數(shù)有關，故D不合題意。故選B。
【分析】產生感應電流的條件：①閉合電路的部分導體；②在磁場中；③做切割磁感線運動。
8． 圖中的電動獨輪車依靠電力驅動，低碳環(huán)保。當電源開關S閉合時指示燈亮起，獨輪車處于待機狀態(tài)，當人站在獨輪車上時開關自動閉合，電動機工作，獨輪車才開始運動。下列電路設計符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】【解答】①根據題意可知，當指示燈亮起時，電動機可以工作也可以不工作，即二者不相互影響，應該為并聯(lián)；
②只有開關S閉合時，指示燈和電動機才可能工作，即它在干路上。開關S1只能控制電動機，即二者串聯(lián)在同一支路上，如下圖所示：
故選C。
【分析】用電器相互影響為串聯(lián)，不相互影響為并聯(lián)。干路開關控制所有用電器，支路開關只能控制它所在支路上的用電器，據此分析解答。
9． 修建房屋時，質量為60kg的建筑工人使用滑輪組提升建材。他用豎直向下的拉力在15s內將重為480N的建材勻速提升了3m，每個滑輪重20N，不計滑輪摩擦和繩重，g取。下列結論正確的是（ ）
A．工人拉動繩子的速度為0.2m/s
B．工人對繩子拉力的功率50W
C．此裝置的機械效率為96%
D．若工人腳與地接觸面積共，則他對地的壓強為
【答案】C
【解析】【解答】A.由圖可知，承擔重力的繩子段數(shù)n=2，繩子自由端的速度為：
，故A錯誤；
B.每個滑輪重20N，不計滑輪摩擦和繩重，自由端的拉力為：
F=（G+G動）=×（480N+20N）=250N，
工人對繩子拉力的功率為：P=Fv繩=250N×0.4m/s=100W，故B錯誤；
C.該滑輪組的機械效率為： ，故C正確；
D.工人對地面的壓力等于人的重力減去繩對人的拉力，即F壓=G人-F=m人g-F=60kg×10N/kg-250N=350N，
則工人對地的壓強為：，故D錯誤。故選C。
【分析】（1）根據滑輪組裝置確定繩子股數(shù)，利用v繩=nv物= 求出繩子自由端的速度；
（2）每個滑輪重20N，不計滑輪摩擦和繩重，利用F=（G+G動）求出自由端的拉力，根據P=Fv繩求出工人對繩子拉力的功率；
（3）根據求出該滑輪組的機械效率；
（4）工人對地面的壓力等于人的重力減去繩對人的拉力，根據 求出工人對地的壓強。
10． 噪聲污染是當代社會四大污染之一，若青少年長期處于噪聲環(huán)境中會影響身心健康。為了監(jiān)測噪聲的強弱，同學們找來定值電阻、聲敏電阻R（阻值會隨聲音強弱發(fā)生變化）、電流表、學生電源等器材，設計了可用電流表的示數(shù)來反映噪聲強弱的裝置，其中R的阻值隨聲音強弱變化的關系如甲圖所示，該裝置電路如乙圖所示。在某次測試中，當噪聲80dB時，電流表示數(shù)為0.4A；當噪聲50dB時，電流表示數(shù)為0.2A。下列選項正確的是（ ）
A．電路中的電流隨聲音強度增大而減小
B．阻值是15Ω
C．電源電壓10V
D．當電流表示數(shù)0.3A，噪聲強度為60dB
【答案】D
【解析】【解答】A.從圖乙可知，閉合開關，兩電阻串聯(lián)，電流表測量電路電流，從圖甲可知，隨著聲音強度的增加，聲敏電阻R的阻值逐漸減小，則電路總電阻減小，電源電壓不變，根據可知，電路電流增大，故A錯誤；
BC.當噪聲80dB時，R=10Ω，電流表示數(shù)為0.4A，根據歐姆定律及串聯(lián)電路的特點可知電源電壓U=0.4A×10Ω+0.4A×①；
當噪聲50dB時，R'=25Ω，電流表示數(shù)為0.2A，根據歐姆定律及串聯(lián)電路的特點可知電源電壓U=0.2A×25Ω+0.2A×②；
聯(lián)立①②得：U=6V，R0=5Ω，故B、C錯誤；
D.當電流表示數(shù)0.3A，根據歐姆定律可知總電阻，
根據電阻串聯(lián)的特點可知R的阻值R=R總-R0=20Ω-5Ω=15Ω，從圖中可知噪聲強度為60dB，故D正確。
故選D。
【分析】A.從圖乙可知，閉合開關，兩電阻串聯(lián)，電流表測量電路電流，從圖甲可知，隨著聲音強度的增加，聲敏電阻R的阻值逐漸減小，則電路總電阻減小，電源電壓不變，根據可知電路電流的變化；
BC.當噪聲80dB時，R=10Ω，電流表示數(shù)為0.4A，根據歐姆定律及串聯(lián)電路的特點可知電源電壓表達式；當噪聲50dB時，R'=25Ω，電流表示數(shù)為0.2A，根據歐姆定律及串聯(lián)電路的特點可知電源電壓表達式，聯(lián)立得電源電壓和定值電阻的阻值；
D.當電流表示數(shù)0.3A，根據歐姆定律可知總電阻，根據電阻串聯(lián)的特點可知R的阻值。從圖中可知噪聲強度。
二、填空題（本題共計5個小題，每空2分，共24分）
11． 亮亮在探究凸透鏡成像規(guī)律時，用甲圖所示的方法測凸透鏡的焦距，圖中光屏上呈現(xiàn)最小最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距是 cm（估讀到分度值的下一位）。當凸透鏡和蠟燭的位置如乙圖所示時，光屏上呈現(xiàn)一個清晰的像，此時成像的原理與 （選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）相同。
【答案】10.0；投影儀
【解析】【解答】（1）根據圖甲可知，這個光斑就是焦點，而焦距就是凸透鏡到光屏的距離，即f=50cm-40cm=10cm；
（2）根據乙圖可知，此時像距大于物距，則成倒立放大的實像，應用為投影儀。
【分析】（1）凸透鏡的焦距是從焦點到光心的距離；
（2）比較像距和物距的大小，從而確定成像特點和應用。
12． 芳芳學習了密度知識后，在實驗室對一塊從涪江邊撿回的鵝卵石進行密度測量，他先用天平測量鵝卵石的質量，當天平平衡時，游碼位置及右盤中的砝碼如甲圖所示，鵝卵石的質量為 g，然后用量筒測鵝卵石的體積如乙圖所示，鵝卵石體積為 ，則鵝卵石的密度為 。
【答案】44；20；2.2
【解析】【解答】根據圖片可知，鵝卵石的質量m=20g+20g+4g=44g；
鵝卵石的體積V=40cm3-20cm3=20cm3；
那么鵝卵石的密度：。
【分析】鵝卵石的質量=砝碼質量+游碼質量，將兩個量筒的示數(shù)相減得到鵝卵石的體積，根據計算鵝卵石的密度。
13． 中國人民解放軍海軍山東艦是中國完全自主設計建造的第一艘航空母艦，當艦載機從航母上起飛后，航母所受的浮力將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。艦載機飛行時機翼上方空氣的流速比機翼下方的流速大，于是機翼上方的空氣壓強 （選填“大于”或“小于”）下方的空氣壓強，這個壓強差就使飛機獲得了升力。
【答案】變小；小于
【解析】【解答】（1）航母始終漂浮在海面上，則它受到的浮力始終等于自身重力。當艦載機起飛后，航母受到的重力減小，則它受到的浮力減小。
（2）艦載機飛行時機翼上方空氣的流速比機翼下方的流速大，于是機翼上方的空氣壓強小于下方的空氣壓強，這個壓強差就使飛機獲得了升力。
【分析】（1）根據漂浮條件分析航母受到浮力的變化；
（2）根據流體壓強和流速的關系解答。
14． 在甲圖所示的電路中，閉合開關，再閉合開關，電流表的示數(shù)變大，此時兩電流表指針都指在刻度盤的中央，均如乙圖所示，則通過的電流為 A， ，在相同時間內兩電阻產生的熱量之比 。
【答案】1.2；1∶4；4∶1
【解析】【解答】由開關都閉合時，電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測R2支路的電流。
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且兩電流表的指針都指在同一位置，
所以，電流表A1的量程為0～3A，分度值為0.1A，則干路電流I=1.5A，
電流表A2的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，通過R2的電流I2=0.3A，
通過定值電阻R1的電流I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A；
根據并聯(lián)電路的分流規(guī)律可得：R1：R2=I2：I1=0.3A：1.2A=1：4；
電壓和通電時間相同時，由Q=W=UIt可得：Q1：Q2=I1：I2=1.2A：0.3A=4：1。
【分析】根據電路圖知，兩個電阻并聯(lián)，電流表A1測量干路電流，A2測量R2的電流，根據并聯(lián)電路的電流特點結合兩電流表的指針都指在同一位置確定兩電流表的量程，根據分度值讀出干路電流和R2支路的電流，根據并聯(lián)電路的電流特點求出通過R1的電流；
根據并聯(lián)電路的分流規(guī)律可得兩電阻的阻值之比；
根據Q=W=UIt可得在相同時間內兩電阻產生的熱量之比。
15． 芳芳用如圖所示的裝置進行實驗探究（不計彈簧測力計的重力）：當水平向左的拉力時，物體B水平向左勻速運動（B足夠長），彈簧測力計示數(shù)為4N且保持不變，此時物體A受到的摩擦力大小為 N，物體B對地面的摩擦力大小為 N。
【答案】4；6
【解析】【解答】（1）A保持靜止狀態(tài)，則它受到的摩擦力與測力計的拉力相互平衡，即fAB=F彈=4N；
（2）物體B做勻速直線運動，那么它受到的為平衡力，即F=fAB+f地面，那么地面對B的摩擦力f地=F-fAB=10N-4N=6N。
【分析】（1）對A進行受力分析，根據平衡力的知識計算A受到B施加的摩擦力；
（2）對B進行受力分析，根據平衡力的知識計算地面對B的摩擦力。
三、作圖與實驗探究題（本題共計3個小題，第16題4分，第17題8分，第18題10分，共22分）
16．如圖所示，一小球靜止在水面上。請作出圖中小球受到的重力和浮力的示意圖。
【答案】解：如圖所示：
【解析】【解答】小球靜止在水面上，受到重力和浮力作用，且兩個力是一對平衡力，重力方向豎直向下，浮力方向豎直向上，如圖所示：
【分析】小球靜止在水面上，受到重力和浮力作用，且兩個力是一對平衡力，據此作出力的示意圖即可。
17． 圖為家庭電路的一部分，請根據圖中信息判斷出火線和零線，并標注在圖中相應括號內（火線用“L”表示，零線用“N”表示）。
【答案】
【解析】【解答】在家庭電流中，三孔插座的左孔接零線，右孔接火線，中孔接地線，那么如下圖所示：
【分析】根據三孔插座的接線方法確定哪根是火線，哪根是零線。
18． 夏季汛期來臨，暴雨后洪水流入水庫會導致水位急劇上升，此時需開閘泄洪避免出現(xiàn)潰壩的危險。亮亮了解到液體壓強是導致潰壩的主要原因，他想利用微小壓強計來探究液體壓強與哪些因素有關。他根據水位上漲及河水變得渾濁密度變大的情況作出以下猜想：
A．液體壓強大小可能與液體深度有關
B．液體壓強大小可能與液體密度有關
為驗證以上猜想，他利用相關器材完成了如下實驗：
（1）用微小壓強計U形管左右兩邊液面高度差來反映探頭處液體壓強的大小，這種研究物理問題的方法是____；
A．控制變量法B．模型法C．轉換法
（2）為了驗證猜想A，比較①②兩次實驗操作，初步得出結論：液體的壓強隨深度的增加而 ；
（3）為了驗證猜想B，應比較 （選填序號）兩次實驗操作，初步得出結論：深度相同時，液體的密度越大，壓強越大；
（4）亮亮通過以上探究得出結論：液體壓強與液體深度和液體密度有關，所以大壩應修成 （選填“上窄下寬”、“上寬下窄”）的形狀，我們還應植樹造林來減少水土流失。
【答案】（1）C
（2）增大
（3）②③
（4）上窄下寬
【解析】【解答】（1） 用微小壓強計U形管左右兩邊液面高度差來反映探頭處液體壓強的大小，這種研究物理問題的方法是轉換法，故選C；
（2）實驗①②中液體密度相同，②中橡皮膜的深度大，且U形管兩側液面的高度差更大，那么說明：液體的壓強隨深度增加而增大；
（3）探究液體壓強與液體密度的關系時，需要控制深度相同，只改變液體密度，故選圖片②③；
（4）液體壓強隨深度增大而增大，則越靠下也壓強越大，那么越靠下大壩越寬，即大壩應該為上窄下寬。
【分析】（1） 物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法；
（2）根據U形管兩側液面的高度差比較液體壓強大小，從而確定深度對壓強的影響；
（3）根據控制變量法的要求選擇對照實驗；
（4）大壩越寬，對水的壓強承受能力越大，據此分析解答。
19． 老師帶領芳芳所在的班到實驗室進行分組實驗，利用兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器（最大阻值為）等器材測量未知電阻的阻值，實驗所用的電路如甲圖。
（1）根據甲圖，用筆畫線代替導線，在乙圖中完成實物電路的連接（要求滑片P向右移動時，滑動變阻器阻值變?。?；
（2）芳移動滑片P到最大阻值處，閉合開關后發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，電路故障可能是出現(xiàn)了 （選填“開路”或“短路”）；
（3）排除故障后，閉合開關，調節(jié)滑片P，直到電壓表、電流表示數(shù)如丙圖所示，則的阻值為 Ω；
（4）改變待測電阻兩端電壓進行多次測量，目的是____（選填序號）；
A．避免偶然性，尋找普遍規(guī)律B．求平均值減少誤差
（5）另一實驗小組的電流表損壞不能使用，小組成員找老師更換電流表。老師向他們指出：不用電流表，利用現(xiàn)有器材也能進行測量。測量電路如丁圖，操作步驟如下：
①閉合開關，滑片P移至A端，電壓表示數(shù)為；
②再將滑片P移至B端，電壓表示數(shù)為；
③則 （用、、表示）。
【答案】（1）
（2）短路
（3）10
（4）B
（5）
【解析】【解答】（1）根據丙圖知，電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端；滑片P向B端移動時滑動變阻器接入電路的阻值變小，故滑動變阻器選用右下接線柱與開關串聯(lián)在電路中，如下圖所示：
（2）移動滑片P到最大阻值處，閉合開關后發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路為通路，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，則電路故障可能是定值電阻Rx發(fā)生了短路；
（3）排除故障后閉合開關S，移動滑片P，如圖丙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓為2V，電流表選用小量程，分度值為0.02V，電流為0.2A，
由歐姆定律，則定值電阻：；
（4）在此實驗中，通過調節(jié)滑動變阻器改變R兩端的電壓進行多次測量，這樣做的目的是多次測量求平均值以減小誤差，故選B；
（5）①閉合開關，Rx與滑動變阻器串聯(lián)，將滑動變阻器滑片移到最右端A端時，電壓表示數(shù)為U1，為Rx兩端的電壓；
②將滑動變阻器滑片移到最左端B端時，只有Rx接入，此時電壓表示數(shù)為U2，即為電源電壓；
③根據串聯(lián)電路電壓規(guī)律有：；
解得：。
【分析】（1）根據丙圖確定電壓表量程，將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；滑片P向B端移動時滑動變阻器接入電路的阻值變小，據此確定滑動變阻器選用的下端接線柱；
（2）移動滑片P到最大阻值處，閉合開關后發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)；電流表有示數(shù)，則電路為通路，根據電壓表無示數(shù)分析；
（3）根據電表選用量程確定分度值讀數(shù)，由歐姆定律求出定值電阻；
（4）該實驗中為了減小誤差，需要多次測量求平均值；
（5）根據串聯(lián)分壓原理進行解答。
四、計算題（本題共2個小題，19題6分，20題8分，共14分）
20． 某電熱水壺的額定電壓為220V，額定加熱功率為1000W，電熱絲R在電路中的位置如圖所示。[]求：
（1）正常工作時，電熱絲的電阻R；
（2）用該電熱水壺把質量為1kg的水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量；
（3）在第（2）問中，水壺正常工作，若電熱絲產生的熱量80%被水吸收，則該過程需要多少秒？
【答案】（1）解：由可知，正常工作時，電熱絲的電阻為
答：正常工作時，電熱絲的電阻R為48.4Ω；
（2）解：用該電熱水壺把質量為1kg的水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量
答：用該電熱水壺把質量為1kg的水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量為；
（3）解：水壺正常工作，若電熱絲產生的熱量80%被水吸收，則電熱絲產生的熱量為
由
可得，該過程需要的時間為
答：在第（2）問中，水壺正常工作，若電熱絲產生的熱量80%被水吸收，則該過程需要420秒。
【解析】【分析】（1）正常工作時，根據 計算電熱絲的電阻；
（2）根據 計算水吸收的熱量；
（3）首先根據計算電阻絲產生的熱量，再根據 計算加熱時間。
21． 遂寧大英的卓筒井被譽為“世界近代石油鉆井之父”，是手工制鹽的活化石。從井中提取鹽鹵水是制鹽過程中的關鍵環(huán)節(jié)，其裝置如甲圖所示。某科創(chuàng)小組制作了一個模型來模擬提取過程，如乙圖所示，圖中的竹制汲鹵筒頂端開口，底部裝有硬質單向閥門；竹條具有韌性，對汲鹵筒可以產生壓力或拉力。汲鹵筒在鹽鹵水中下降時單向閥門繞O點轉動打開，鹽鹵水進入筒中；當汲鹵筒上升時，單向閥門繞O點轉動關閉。已知汲鹵筒的高2m，質量2.4kg，密度，鹽鹵水的密度（汲鹵筒底和閥門厚度及質量不計；g?。?。求：
（1）汲鹵筒實心部分的體積；
（2）汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時受到的浮力大小；
（3）汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中靜止時，竹條對它所施加力的大小和方向；
（4）取出裝滿鹽鹵水的汲鹵筒后，在豎直狀態(tài)下，要將閥門剛好頂開至少需用多大的力（筒的取水口與單向閥門均看作面積為的圓形；鹽鹵水對閥門壓力的作用點等效在閥門圓心處）。
【答案】（1）解：根據可得，汲鹵筒實心部分的體積為
答：汲鹵筒實心部分的體積為；
（2）解：根據阿基米德原理可得，汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時受到的浮力大小為
答：汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時受到的浮力大小為44N；
（3）解：汲鹵筒的重力為
小于浮力，汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中靜止時，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，此時竹條對它所施加力為壓力，故有
所以竹條對它所施加力的大小為
方向與重力方向相同，為豎直向下。
答：汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中靜止時，竹條對它所施加力的大小為20N，方向為豎直向下；
（4）解：鹽鹵水對閥門的壓強為
根據可得，鹽鹵水對閥門的壓力為
單向閥門相當于一個杠桿，根據杠桿平衡條件可知，當頂開閥門的力作用在與O點關于圓心對稱的點上時，此時動力臂最大，阻力與阻力臂的乘積不變，動力最小，有
所以將閥門剛好頂開的力最少為
答：取出裝滿鹽鹵水的汲鹵筒后，在豎直狀態(tài)下，要將閥門剛好頂開至少需用33N的力。
【解析】【分析】（1）根據 計算汲鹵筒實心部分的體積；
（2）根據 計算汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中受到的浮力；
（3）根據G=mg計算汲鹵筒的重力，根據平衡力的知識 計算竹條對它所施加力的大小。
（4）根據 計算鹽鹵水對閥門的壓強，根據 計算鹽鹵水對閥門的壓力，最后根據杠桿的平衡條件計算將閥門剛好頂開需要的最小力。

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