2014年三模计算题.docVIP

图12闵行三模21如图12所示，底面积为210-2米2的圆柱形轻质容器放置在水平桌面上，容器内装有适量水，质量为0.3千克、体积为10-4米3金属块与质量为0.5千克木块粘合后漂浮在水面上。一段时间后，金属块与木块分离脱落。求：（1）分离前，金属块和木块排开液体的体积。（2）分离后，木块在水中所受到的浮力。（3）分离前后，水对容器底部的压强的变化量。22在图13（a）所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“501A”字样，电阻R1为可变电阻，两电压表的规格相同，电流表选用03A量程。（1）闭合电键S后，电流表示数为0.6安，电压表V2的示数为12V。此时R1的阻值为多少？滑动变阻器R2消耗的电功率为多少？（2）若移动变阻器的滑片P，分别使电压表图13（a）V1和V2的指针都能处于如图13（b）所示的位置，且电路正常工作。求：(a)符合上述条件的电阻R1的阻值范围。(b)满足上述要求时，电阻R1的分别取最小和最大阻值图13（b）连入电路，在两种情况下各自电流表示数的最小值。注：（a）(b)两问均要写明必要理由崇明21水平地面上有一个质量为1千克、底面积为米的薄壁圆柱形容器，容器内盛有质量为4千克的酒精（kg/m3）试求：（1）酒精的体积V；（2）容器对地面的压强P；（3）现将一实心物块浸没在酒精中，酒精未溢出，若容器对地面压强的增加量等于酒精对容器底部压强的增加量的3倍，求该物块的密度SV2V1R2R1PA22在如图11所示电路中，电源电压为19伏且保持不变，滑动变阻器上面标有“100欧 1安”字样闭合电键S，电流表A示数为0.5安，电压表示数为9伏试求：（1）此时滑动变阻器接入电路的阻值；图11（2）此时电阻的电功率；（3）在保证电路正常工作的前提下，选择合适的定值电阻替换要求：选择合适的电表量程后，移动滑动变阻器滑片P的过程中，电压表指针能到达满偏，应选择最大阻值为 欧的定值电阻来替换，并写出主要计算过程21（8分）（2014虹口区三模）如图所示，甲、乙两个薄壁轻质圆柱形容器底部用一根细软管连通，两容器中都装有0.2米深的水甲容器高0.5米，底面积为3103米2；乙容器高0.3米，底面积为1103米2求甲容器底部所受水的压强p甲现有一体积为2104米3，密度为7103千克/米3的实心金属球，求金属球的质量m球若将该金属球浸没在甲、乙某一容器中，可以使甲、乙对桌面压强之比最小，则金属球应浸没在容器中（选填“甲”或“乙”），并求出最小比值22（8分）（2014虹口区三模）在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1 和R2的阻值分别为15欧和30欧电流表和电压表的表盘如图（b）所示当只闭合S1时，电压表示数为6伏，求电流表的示数当只闭合S3时，求10秒内电流通过电阻R2做的功W2若将电源电压换为18伏，现有定值电阻甲：5欧、乙：10欧、变阻器丙：“5欧 3安”、丁：“20欧 1安”可供选择来替换R1和R2，要求：在电流表有示数的条件下，仅通过控制电键的断开或闭合，使电流表示数的变化量最大，且电路能正常工作第一：应选择替换R1，选择替换R2（均选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）第二：求出电流表示数的最大变化量I21（6分）（2014黄浦区三模）在如图所示电路中，电源电压可在48伏范围内调节，变阻器R2上标有“20 2”字样当电路中的电流为0.4安时，R1两端的电压为2伏求电阻R1的阻值求10秒内电流通过R1所做的功W1若在变阻器R2两端并联一个电压表，所用量程为03伏，求该电路正常工作情况下，电路中的电流可调到的最大值和最小值22（6分）（2014黄浦区三模）重为2牛、底面积为1102米2的薄壁容器内盛有0.2米深的水，放在水平桌面的中央，若容器对桌面的压强为1.4103帕求：水对容器底的压强p水容器对桌面的压力F容器若薄壁容器底面积范围为S4S，现将一密度范围为0.6水6水、体积为2103米3的物体放入容器中，求容器对桌面压强变化量p的最大值和最小值及其对应的条件21（8分）（2014静安区三模）一个边长为0.1米、密度为2103千克/米3的均匀正方体置于水平地面上求：（1）正方体的质量m（2）正方体对地面的压强P（3）为了改变正方体对地面的压强，小明和小华同学设想沿竖直方向切去任意厚度A，如图（a）所示，并将其分别置于剩余部分的下面或上面，如图（b）、（c）所示小明认为图（b）的放法可使压强减小，小华认为图（c）的放法可使压强增大请判断，小明的设想是的，小华的设想是的（均选填“正确”或“错误”）22（8分）（2014静安区三模）在图 （a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为10欧，滑动变阻器R2上标有“100 3A”字样当电键S闭合时，电流表A1的示数为0.8安，电流表A2的示数为0.2安求：（1）电源电压U（2）电阻R1消耗的功率P1（3）现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同，且电路能正常工作图 （b）是电流表表盘示意图现有阻值为20欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断：满足题目要求（选填“能”或“不能”）若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值；若不能满足题目要求，通过计算说明理由满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为21（8分）（2014松江区三模）一个底部为正方形，底面积为2102米2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央，容器高为0.12米，内盛有0.1米深的水，如图（a）所示另有质量为2.5千克，体积为1103米3的实心正方体A，如图（b）所示求：（1）图（a）中水对容器底部的压强（2）图（b）实心正方体A的密度（3）将实心正方体A放入图（a）的水中后，容器对桌面的压强的变化量22（9分）（2014松江区三模）在图1所示的电路中，电源电压24伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“100 1A”字样闭合电键S后，电流表A和电压表V1示数如图2所示求：定值电阻R1此时滑动变阻器R2现有两个定值电阻分别为12欧、30欧来替换电阻R1，滑动变阻器“20 2A”、“50 1A”来替换R2要求：移动变阻器的滑片P，在电路安全使用的情况下（两电压表型号相同），使电流变化量达到最大则R1选欧，R2选“”，并计算此时电流变化量为多大21（7分）（2014杨浦区三模）如图所示，均匀正方体甲和柱形薄壁容器乙放在水平地面上，它们的底面积分别为2S、S已知正方体甲的质量为2千克，乙容器中盛有0.3米高的水求：若甲的体积为1103米3，求甲的密度；求距乙容器底部0.1米处水的压强；现有物体A、B（其密度、体积的关系如下表所示），请将它们分别放置在正方体甲上或浸没在乙容器的水中（水不溢出），使甲对地面压强变化量与乙容器底部受到水的压强变化量的比值最小，求这个最小比值物体密度体积A3水2VB2水V22（7分）（2014杨浦区三模）如图所示电路，电源电压为18伏，且保持不变R1=30欧，滑动变阻器R2上标有“50 2A”字样闭合电键S，滑片P位于某位置时，电流表示数为0.4安求：R1消耗的电功率；R2连入电路的阻值；现用定值电阻5、10和25中的一个替换R1，要求选择合适的电表量程后，移动滑片过程中，电压表V1与电流表A的指针偏离零刻度线的角度相同，且能使电压表V2示数的变化量达到最大第一，应用欧的电阻替换R1第二，滑片移动过程中，电压表V2示数的最大变化量闵行三模218分（1）分离前：F浮G总水gV排m总g1分1.0103千克/米39.8牛/千克V排（0.3千克+0.5千克）9.8牛/千克1分V排0.810-3米31分（2）分离后，木块漂浮F浮G木=m木g=0.5千克9.8牛/千克4.9牛 2分（3）分离前P=F/S=(G水+G木+G金)/S分离后P=F/S=(G水+G木+F金浮)/SP=F/s=(G金-G金浮)/S 2分=(0.3千克9.8牛/KG1.0103千克/米9.8牛/KG10-4米)/210-2米2=98帕1分228分（1）U1=U-U2=18伏-12伏=6伏 I=I1=I2=0.6安R1=U1/I1=6伏/0.6安=10欧 2分P2=U2I2=12伏0.6安=7.2瓦1分（2）当U110伏U28伏根据U1/U2=R1/R2当R2max50欧，R1max62.5欧当R2min8伏/1安8欧，R1min10欧所以R1的范围为10欧R162.5欧1分当U18伏U210伏根据U1/U2=R1/R2当R2max50欧，R1max40欧当R2min10伏/1安10欧，R1min8欧所以R1的范围为8欧R140欧1分综上所述R1的范围为10欧R140欧 1分当R1min10欧时，IminU/R=18伏/（10欧+50欧）0.3安1分当R1max40欧时，IminU/R=18伏/（40欧+50欧）0.2安1分崇明21、本题共8分。（1）V=m/=4千克 /（0.8103千克/米3）=510-3米3 公式、代入、结果各1分，共3分（2）F =G总=m总g=(1千克+4千克) 9.8牛/千克=49牛 1分 P=F/S=49牛（110-2米2）= 4900帕 公式1分，代入、结果1分，共2分（3） P容=P酒精，即：G物/S = 3 酒精gh 物V物g/S = 3 酒精gV排/S 以上三式中写出其中一式即得1分物=2.4103千克/米3 结果1分22、本题共8分。（1）R2= U2/I2 =9伏/0.5安=18欧 公式、代入、结果1分，共3分（2）U1= U1 U2=(19伏- 9伏)=10伏 1分P1=U1I1=10伏0.5安=5瓦 公式1分，代入、结果1分，共2分（3） 26.7欧 U2/U1 =R2/R1 15/100=4/R1 R1 =26.7欧结果正确1分，过程合理1分，共2分虹口解答：解：甲容器底部所受水的压强：p甲=gh=1.0103kg/m39.8N/kg0.2m=1960Pa；由=得，金属球的质量：m球=球V球=7103kg/m32104m3=1.4kg；要使甲、乙对桌面压强之比最小，则应该是乙容器对桌面的压强较大，因此金属球应浸没在 乙容器中；h=0.05m，h=h+h=0.2m+0.05m=0.25m，p甲=ghp乙=，联立解得，=答：求甲容器底部所受水的压强p甲为1960Pa；金属球的质量m球为1.4kg；若将该金属球浸没在甲、乙某一容器中，可以使甲、乙对桌面压强之比最小，则金属球应浸没在乙容器中，最小比值为5：29解答：解：当只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，则电源的电压U1=6V，此时电流表的示数：I1=0.4A；10秒内电流通过电阻R2做的功：W2=t=10s=12J；第一将电源电压换为18伏时，仅通过控制电键的断开或闭合，使电流表示数的变化量最大，则R1与R2串联时电路中的电流最小，即滑动变阻器的最大阻值越大时电路中的电流最小，故滑动变阻器选“20欧 1安”；当电路为定值电阻的简单电路时电路中的电流最大，若定值电阻选甲：5欧，则电路中的电流：I甲=3.6A，所以，定值电阻选乙：10欧，即乙替换R2，丁替换R1；第二电路为定值电阻的简单电路时，电路中的最大电流：Imax=1.8A；Imin=0.6A，则I=ImaxImin=1.8A0.6A=1.2A答：当电流表的示数为0.4A；10秒内电流通过电阻R2做的功为12J；第一：丁；乙；第二：电流表示数的最大变化量为1.2A21（6分）（2014黄浦区三模）在如图所示电路中，电源电压可在48伏范围内调节，变阻器R2上标有“20 2”字样当电路中的电流为0.4安时，R1两端的电压为2伏求电阻R1的阻值求10秒内电流通过R1所做的功W1若在变阻器R2两端并联一个电压表，所用量程为03伏，求该电路正常工作情况下，电路中的电流可调到的最大值和最小值解答：解：由I=可得，电阻R1的阻值：R1=5；10秒内电流通过R1所做的功：W1=U1I1t1=2V0.4A10s=8J；当电源的电压为8V且滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，则I大=1.6A；当电源的电压为4V且滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的最小电压：U1小=U小U2大=4V3V=1V，则电路中的最小电流：I小=0.2A答：电阻R1的阻值为5；10秒内电流通过R1所做的功为8J；该电路正常工作情况下，电路中的电流可调到的最大值为1.6A，最小值为0.2A22（6分）（2014黄浦区三模）重为2牛、底面积为1102米2的薄壁容器内盛有0.2米深的水，放在水平桌面的中央，若容器对桌面的压强为1.4103帕求：水对容器底的压强p水容器对桌面的压力F容器若薄壁容器底面积范围为S4S，现将一密度范围为0.6水6水、体积为2103米3的物体放入容器中，求容器对桌面压强变化量p的最大值和最小值及其对应的条件解答：解：水对容器底部的：p水=gh=1.0103kg/m39.8N/kg0.2m=1960Pa；由p=得，容器对桌面的压力：F容器=pS=1.4103Pa1102m2=14N；由题意知，体积为2103m3的物体放入容器中，当薄壁容器底面积为S，物体密度为6水时容器对桌面压强变化量最大，p最大=1.2104PaF最小=G最小=m最小g=1.2kg10N/kg=12N，当容器内原来装满水，且物体密度为0.6水水时，放入的物体漂浮，其增加的重力等于排出水的重力，故容器对桌面压力不变，压强也不变，即压强变化量p最小=0答：水对容器底的压强为1960Pa；容器对桌面的压力是14N；当容器内水未溢出，且当薄壁容器底面积为S，物体密度为6水时容器对桌面压强变化量最大为1.2104Pa；当容器内原来装满水，且物体密度为0.6水水时容器对桌面压强变化量最小为零21（8分）（2014静安区三模）一个边长为0.1米、密度为2103千克/米3的均匀正方体置于水平地面上求：（1）正方体的质量m（2）正方体对地面的压强P（3）为了改变正方体对地面的压强，小明和小华同学设想沿竖直方向切去任意厚度A，如图（a）所示，并将其分别置于剩余部分的下面或上面，如图（b）、（c）所示小明认为图（b）的放法可使压强减小，小华认为图（c）的放法可使压强增大请判断，小明的设想是错误的，小华的设想是正确的（均选填“正确”或“错误”）解答：解：（1）正方体的质量m=V=2103kg/m3（0.1m）3=2kg；（2）正方体对地面的压强P=2000Pa；（3）切去任意厚度后，放在正方体的下面，正方体与地面的接触面积没有改变，对地面的压力没有改变所以压强不变；放在上面，正方体与地面的接触面积减小，对地面的压力没有改变，由公式P=知对地面的压强的变大所以小明的设想是错误的，小华的设想是正确的答：（1）正方体的质量m为2kg（2）正方体对地面的压强P为2000Pa；（3）错误；正确22（8分）（2014静安区三模）在图 （a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为10欧，滑动变阻器R2上标有“100 3A”字样当电键S闭合时，电流表A1的示数为0.8安，电流表A2的示数为0.2安求：（1）电源电压U（2）电阻R1消耗的功率P1（3）现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同，且电路能正常工作图 （b）是电流表表盘示意图现有阻值为20欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断：能满足题目要求（选填“能”或“不能”）若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值；若不能满足题目要求，通过计算说明理由满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为2.525解答：解：（1）电阻R1与滑动变阻器R2是并联连接，I1=I总I2=0.8A0.2A=0.6A，U=U1=IR1=0.6A10=6V；答：电源的电压为6V（2）P1=U1I1=6V0.6A=3.6W；答：电阻R1消耗的功率为3.6W（3）能；当两电流表指针偏转角度相同时A1的示数是A2的5倍，则R1中的电流是变阻器电阻的四倍，依据并联电路的分流规律，变阻器接入电路的电阻为80欧 或：I总=5I2，I总=I1+I2，I1=4I2，I1=0.3A，I2=0.075A，R2=80 当滑动变阻器接入电路的电阻最大R2=100时，电阻R0的阻值最大；由并联电路的分流规律可知，此时电阻R0的阻值为25；当两电表的示数最大时，即A1=3A，A2=0.6A，电阻R0的阻值最小，R0=2.5，故满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为2.525故答案为：能，2.52521（8分）（2014松江区三模）一个底部为正方形，底面积为2102米2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央，容器高为0.12米，内盛有0.1米深的水，如图（a）所示另有质量为2.5千克，体积为1103米3的实心正方体A，如图（b）所示求：（1）图（a）中水对容器底部的压强（2）图（b）实心正方体A的密度（3）将实心正方体A放入图（a）的水中后，容器对桌面的压强的变化量解答：解：（1）水对容器底的压强：p=gh=1.0103kg/m39.8N/kg0.1m=980Pa；（2）实心正方体A的密度：A=2.5103kg/m3；（3）将物体A放入容器中，A水物体A沉底，即V排=VA=1103m3，液面上升h=0.05m，容器的高度为0.12m，已装0.1m深的水，水溢出，溢出水的高度h溢出=0.1m+0.05m0.12m=0.03m，溢出水的质量m溢=V溢=1.0103kg/m30.03m2102m2=0.6kg，p=931Pa答：（1）图（a）中水对容器底部的压强为980Pa；（2）图（b）实心正方体A的密度为2.5103kg/m3；（3）将实心正方体A放入图（a）的水中后，容器对桌面的压强的变化量为931Pa22（9分）（2014松江区三模）在图1所示的电路中，电源电压24伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“100 1A”字样闭合电键S后，电流表A和电压表V1示数如图2所示求：定值电阻R1此时滑动变阻器R2现有两个定值电阻分别为12欧、30欧来替换电阻R1，滑动变阻器“20 2A”、“50 1A”来替换R2要求：移动变阻器的滑片P，在电路安全使用的情况下（两电压表型号相同），使电流变化量达到最大则R1选12欧，R2选“20 2A”，并计算此时电流变化量为多大解答：解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流由图2可知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，电路中的电流I=0.5A，电压表V1的量程为015V，分度值为0.5V，电阻R1两端的电压U1=14V，根据欧姆定律可得：R1=28；串联电路中总电压等于各分电压之和，R2两端的电压：U2=UU1=24V14V=10V，此时滑动变阻器的阻值：R2=20；定值电阻越小，滑动变阻器最大阻值越大，移动滑动变阻器滑片时，电路电流变化越大，R1选定值电阻阻值较小的12，若滑动变阻器“50 1A”来替换R2时，当定值电阻R1两端的电压U1=15V时，电路中的电流：I1=1.25A1A，则电路中的最大电流Imax=1A，当滑动变阻器R2两端的电压为15V，电路中的电流最小，Imin=0.75A，电路中电流的变化量：I=ImaxImin=1A0.75A=0.25A；若滑动变阻器“20 2A”来替换R2时，当定值电阻R1两端的电压U1=15V时，电路中的电流：I1=1.25A，当滑动变阻器R2两端的电压U2=15V时，电流表的示数最小，Imin=0.75A，电流表示数的最大变化量：I=ImaxImin=1.25A0.75A=0.5A，综上可知，R1选12欧，R2选“20 2A”时电流变化量最大，最大为0.5A答：定值电阻R1的阻值28；此时滑动变阻器的阻值为20；R1选12欧，R2选“20 2A”，此时电流变化量为0.5A21（7分）（2014杨浦区三模）如图所示，均匀正方体甲和柱形薄壁容器乙放在水平地面上，它们的底面积分别为2S、S已知正方体甲的质量为2千克，乙容器中盛有0.3米高的水求：若甲的体积为1103米3，求甲的密度；求距乙容器底部0.1米处水的压强；现有物体A、B（其密度、体积的关系如下表所示），请将它们分别放置在正方体甲上或浸没在乙容器的水中（水不溢出），使甲对地面压强变化量与乙容器底部受到水的压强变化量的比值最小，求这个最小比值物体密度体积A3水2VB2水V解答：解：=2103kg/m3；p水=水gh=1.0103 kg/m39.8N/kg0.2m=1960Pa；p甲=；p乙=，所以要在甲上放质量小的B物体，在乙中放入体积大的A物体=：=答：求甲的密度为2103kg/m3；距乙容器底部0.1米处水的压强为1960Pa；这个最小比值为点评：本题为力学综合题，考查了学生对密度公式、压强定义式的掌握和运用，特别是压强变化量的比值，比较复杂，要进行细心分析判断，特别容易出错！22（7分）（2014杨浦区三模）如图所示电路，电源电压为18伏，且保持不变R1=30欧，滑动变阻器R2上标有“50 2A”字样闭合电键S，滑片P位于某位置时，电