15．（3分）（2012•泸州）如图所示是一种液面升降监测装置原理图．电光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为 80° ；光经液面反射后射到页面上方水平标尺上的S′点，当液面下降时，光点S′将 向右 （选填“向左”、“向右”或“不会”）．
考点： 光的反射定律。190187
专题： 作图题；图析法。
分析： （1）根据反射角和入射角的概念可确定入射光线与反射光线的夹角；
（2）根据光的反射定律，当液面发生变化时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行．作图可知光点S的移动方向．
解答： 解：（1）由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”，可得入射角为90°﹣50°=40°．因反射角等于入射角，所以反射角也为40°，则入射光线与反射光线的夹角为80°．
（2）当液面发生变化，下降时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行；反射光斑将向右移到A的位置，如图所示：
故答案为：80°；向右．
点评： 本题考查利用镜面反射来解释分析液面微变监视器的原理根据平面镜成像的特点作图，会根据掌握的知识采用多种方法作图．
17．（3分）（2012•泸州）用如图所示的滑轮组在5s时间内，将重为G=400N的物体匀速竖直提升了1m，已知该滑轮组的机械效率为80%，在此过程中做的有用功为 400 J，拉力F的功率为 100 W，拉力F的大小为 250 N．
考点： 有用功和额外功；滑轮组绳子拉力的计算；功率的计算。190187
专题： 计算题。
分析： 由图知，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h，
（1）知道物重和上升的高度，利用W=Gh求有用功；
（2）知道滑轮组的效率，利用η= 求总功；而W总=Fs，据此求拉力大小；
（3）知道做功时间，利用功率公式求拉力做功功率．
解答： 解：
由图知，n=2，则s=2h=2×1m=2m，
（1）W有=Gh=400N×1m=400J；
（2）∵η= ，
∴W总= = =500J；
∴F= = =250N；
（3）P= = =100W．
故答案为：400；100；250．
点评： 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、功率的计算，本题关键：一是确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是灵活运用公式计算求解．
18．（3分）（2012•泸州）2012廿月28日，中石油与俄罗斯天燃气公司签订合同，俄罗斯将通过东线和西线向中国供气680亿立方米．天然气燃烧时，将 化学 转化为内能；如果完全燃烧1m3的天然气所放出的热量全部被水吸收，可在一个标准大气压下将 100 kg的水从10℃加热到沸腾；这些热量相当于完全燃烧 1.2 kg精煤放出的热量．【水的比热容：c水=4.2×103J/（kg•℃）；取热值：q天然气=3.78×107J/kg、q煤=3.15×107J/kg】
考点： 能量转化的现象；热量的计算；燃料的热值。190187
专题： 计算题；应用题。
分析： （1）已知天然气的体积和热值，可求产生的热量，产生的热量被水吸收，知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q=cm△t求水的质量；
（2）由题知，Q吸=Q放，再利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qm求需要煤的质量；
（3）燃料燃烧时将化学能转化成内能．
解答： 解：水吸收的热量：Q=q天然气V=3.78×107J/m3×1m3=3.78×107J；
因为Q吸=cm△t
所以水的质量为m= = =100kg；
由题知，Q吸=Q放；
∵Q放=qm，
∴需要煤的质量：m煤= = =1.2kg．
因天然气是燃料，燃料燃烧就是把化学能转化成内能的过程．
故答案为：化学；100；1.2．
点评： 本题考查了学生对吸热公式Q=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q=Vq的掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位（J/kg）与气体燃料热值单位（J/m3）的区别．
19．（3分）（2012•泸州）如图甲所示，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示．则铁块受到的摩擦力为 1 N，0～6s内拉力F做的功是 3.6 J（取g=10N/kg）
考点： 二力平衡条件的应用；功的计算。190187
专题： 应用题。
分析： （1）处于平衡状态的物体受平衡力作用，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上．
（2）功等于力和距离的乘积，即W=FS．
解答： 解：（1）由乙图可见，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用．在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f=F﹣G=3N﹣0.2kg×10N/kg=1N．
（2）铁块在0～6s内升高的距离S=vt=0.2m/s×6s=1.2m，因此拉力F做的功W=FS=3N×1.2m=3.6J．
故答案为：1；3.6．
点评： 此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用．首先，我们可以判断物体是否受力平衡；其次，根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向．
20．（3分）（2012•泸州）如图所示，是小军在泸州市科技创新大赛中制作的一种简易电子台秤原理图，称量时台面上的压力压缩弹簧使金属滑动片P在变阻器R2上滑动．已知R2的最大阻值是电阻R1阻值的4倍，电源电压恒定．未称量时，滑片P刚好位于R2的最上端a点，当称量的重物变重时，电流表的示数将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．当台面上放最大称量重物时，滑片P刚好位于变阻器R2的最下端b点，此时电流表的读数为0.6A，则该电子台秤未称量时电流表的示数为 0.12 A．
考点： 欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；电阻的串联。190187
专题： 计算题；应用题。
分析： ①从图可知，定值电阻R1和滑动变阻器串联R2串联，电流表测量的是整个电路中的电流，首先判断出当称量的重物变重时，滑动变阻器连入电路中电阻的变化，再根据串联电路电阻的特点，判断出电路中总电阻的变化，最后再利用公式I= 判断出电路中电流的变化，即电流表示数的变化．
②当台面上放最大称量重物时，滑片P刚好位于变阻器R2的最下端b点，此时电路中只有定值电阻R1，可利用公式I= 计算出此时电路中的电流，未称量时，滑片P刚好位于R2的最上端a点，定值电阻R1和滑动变阻器串联R2串联，此时滑动变阻器R2连入电路中的电阻最大，而R2的最大阻值是电阻R1阻值的4倍，根据串联电路电阻的特点，计算出电路中总电阻，再利用公式I= 计算出此时电路中的电流．
解答： 解；
①从图可知，定值电阻R1和滑动变阻器串联R2串联，当称量的重物变重时，滑动变阻器的滑片P向下移动，其连入电路中电阻的变小，
则根据串联电路电阻的特点可知，此时电路中的总电阻的变小，而电源电压不变，由利用公式I= 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大．
②当台面上放最大称量重物时，滑片P刚好位于变阻器R2的最下端b点，此时电路中只有定值电阻R1，此时电流表的读数为0.6A，
∴I1= =0.6A，
未称量时，滑片P刚好位于R2的最上端a点，此时滑动变阻器R2连入电路中的电阻最大，
而R2=4R1，
∴此时电路中的总电阻为：R=R1+R2=R1+4R1=5R1，
此时电路中的电流为：I= = = × = ×0.6A=0.12A．
故答案为：变大；0.12A．
点评： 本题利用了串联电路的电流、电阻特点和欧姆定律分析动态电路问题．关键是理解称量重物的质量与滑动变阻器接入电路的电阻之间的关系．
三、实验探究题
21．（2012•泸州）（1）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图1所示的滑轮组做了多次实验，其中第4、5两次实验中只更换了动滑轮，实验数据记录如下表所示．
实验次数 钩码重
C1/N 动滑轮重
C2/N 钩码提升高度h1/m 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计上升高度
h2/m 滑轮组的机械效率η
1 2 0.5 0.1 0.85 0.3 78.4%
2 4 0.5 0.1 1.54 0，3 86.6%
3 6 0.5 0.1 2.24 0.3 89.3%
4 6 1 0.1 2.40 0.3 83.3%
5 6 2 0.1 2.74 0.3 73.3%
①这位同学在实验操作中，应该竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计．
②对比分析1、2、3次实验数据，可以得到的初步结论是：使用同一滑轮组提升重物，滑轮组的机械效率随物重的增加而 增大 ．
③对比分析3、4、5次实验数据，可以得到的初步结论是：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 低 ．
（2）小华测量一个实心玻璃球的密度，所用实验器材和操作步骤是：第一步，如图2甲所示，先将两个完全相同的烧杯分别放置在已调好的天平左右两个托盘中，再将玻璃球放入左盘烧杯中，同时向右盘烧杯中倒入一定量的水，并用滴管小心增减，直至天平平衡．第二步，将右盘烧杯中的水倒入量筒中，量筒示数如图2乙所示，则水的体积为 10 mL．第三步，用细线拴好玻璃球，轻放入量筒中，此时玻璃球和水的总体积如图2丙所示．由实验中测得的数据，小华得出实心玻璃球的质量为 10 g，密度为 2.5 g/cm3．
考点： 滑轮（组）机械效率的测量实验；固体密度的测量。190187
专题： 实验题。
分析： （1）①实验过程中，当匀速拉动弹簧测力计运动时，这样弹簧测力计处于平衡状态，拉力等于弹簧测力计的示数；
②比较实验1、2、3的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组 机械效率的影响；
③比较实验3、4、5的条件和机械效率大小，可得出所用滑轮组的动滑轮越重对滑轮组机械效率的影响；
（2））①量筒的分度值为1mL，根据图2乙量筒示数得出水的体积，利用m=ρV求水的质量，由于杠杆平衡，玻璃球的质量等于水的质量；
②由图2乙丙利用排水法玻璃球的体积；
③利用密度公式ρ= 求玻璃球的密度．
解答： 解：
（1）①在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小；
②实验1、2、3中，滑轮组相同，提升的钩码重越大，机械效率越高，说明：使用同一滑轮组提升重物，滑轮组的机械效率随物重的增加而增大；
③实验3、4、5中，提升钩码重相同，动滑轮的重力不同，动滑轮的重力越大，机械效率越低，因此可得出：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；
（2）①由图2乙量筒示数得出水的体积V水=10mL=10cm3，水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×10cm3=10g，
所以玻璃球的质量m=m水=10g；
②由图2乙丙可知，玻璃球的体积V=14mL﹣10mL=4mL=4cm3，
③玻璃球的密度：
ρ= = =2.5g/cm3．
故答案为：（1）匀速；增大；低；（2）10；10；2.5．
点评： 本题为实验综合题，考查了影响机械效率大小的因素、体积和质量的测量、密度的计算，考查了学生分析实验数据得出实验结论的能力，要求灵活运用所学知识分析计算．
22．（2012•泸州）在一次实验活动比赛中，老师给定了以下器材：一个输出电压为9V的稳压电源、一只电压表、一个电阻箱、一个最大值为20Ω的滑动变阻器、两只开关以及导线若干，要求测定一只额定电压为6V的小灯泡的额定功率．聪明的李明设计 了如图甲所示的电路图，顺利完成了实验．
（1）请根据甲图所示的电路图，用铅笔画线代替导线将乙图中电压表正确接入实物电路中．
（2）李明在实验时，首先闭合开关S1，观察到电压表表盘示数如丙图所示，要使小灯泡两端电压达到额定电压，应将甲图电路中滑动变阻器R的滑片P向 a 端滑动（选填“a”或“b”）．
（3）调节滑片P使电压表示数等于6V后，保持滑动变阻器R的滑片P位置不动，断开开关S1，再闭合开关S2，调整电阻箱R′接入电路的阻值，使电压表的示数再次等于6V，此时电阻箱的示数如丁图所示，则电阻箱接入电路的阻值为 、 Ω，由此可知小灯泡的电阻为 、 Ω．小灯泡电阻的得出是运用了物理研究中的 、 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）．根据以上获得的实验数据可知小灯泡的额定功率为 、 W．
考点： 电功率的测量；电功率的计算。190187
分析： 、
解答： 、
点评： 、
四、计算题
23．（2012•泸州）如甲图所示的电加热恒温箱，由控制电路和加热电路两部分构成，其中控制电路由U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联而成．加热电路由U2=220V的电源和R0=48.4Ω的电热丝串联而成．恒温箱内包含了图中虚线框内的电热丝R0和热敏电阻R1．乙图是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图象．当控制电路中的电流达到0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，加热电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作，根据以上信息回答下列问题：
（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，在乙图中读出对应的热敏电阻的阻值为多大？
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R0产生的电热是多少？
（3）通过调节控制电路中滑动变阻器R2接入电路的电阻，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度．如果滑动变阻器R2的最大电阻为90Ω，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？
考点： 欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用；焦耳定律的计算公式及其应用。190187
专题： 计算题；信息给予题；图析法。
分析： （1）从乙图直接读出恒温箱中温度保持在60℃时热敏电阻的阻值；
（2）已知加热电路的电压和电阻，根据Q=W= t求出1min电热丝R0产生的电热；
（3）根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串连接合滑动变阻器的阻值求出热敏电阻的阻值范围，再由图乙得出对应的温度范围．
解答： 解：（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，由乙图可知对应热敏电阻的阻值为70Ω；
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R0产生的电热：
Q=W= = ×60s=6×104J；
（3）由题意可知，当I=0.05A时，
电路中的电阻R= = =120Ω，
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，
热敏电阻的阻值R1=120Ω，由乙图可知此时对应的温度为30℃，
当滑动变阻器接入电路的电阻为90Ω时，
热敏电阻的阻值R1=R﹣R2=120Ω﹣90Ω=30Ω，由乙图可知此时对应的温度为130℃，
故该恒温箱能够设定的温度范围30℃～130℃．
答：（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，对应的热敏电阻的阻值为70Ω；
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R0 产生的电热是6×104J；
（3）如果滑动变阻器R2的最大电阻为90Ω，该恒温箱能够设定的温度范围是多少30℃～130℃．
点评： 本题难度较大，既需要从电磁铁的性质上进行分析，还要对电磁继电器的原理进行分析．能从图乙得出相关信息、结合串联电路的特点和欧姆定律求解是本题的关键．
24．（2012•泸州）如图是常见的厕所自动冲水装置原理图，水箱内有质量m1=0.4kg，体积V=3×10﹣3m3的浮筒P，另有一厚度不计，质量m2=0.2kg，面积S=8×10﹣3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上．用细线将P、Q连接，当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时，盖板Q恰好被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所．当盖板Q恰好被拉开的瞬间， 求（g=10N/kg）
（1）浮筒受到的浮力大小；
（2）细线对浮筒P的拉力大小；
（3）水箱中水的深度．
考点： 浮力大小的计算；力的合成与应用；阿基米德原理。190187
专题： 计算题。
分析： （1）当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时，浮筒排开水的体积等于浮筒的体积，利用阿基米德原理求此时浮筒P所受的浮力；
（2）浮筒P受到的浮力等于浮筒P的重力加上细线的拉力，据此求细线的拉力．
（3）因为盖板Q恰好被拉开，所以水对盖板的压力加上盖板的重力等于细线的拉力，而水对盖板的压力F压=pS=ρghS，据此求水箱中水的深度h．
解答： 解：
（1）浮筒P排开水的体积：
V排=V=3×10﹣3m3，
浮筒P所受的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N；
（2）∵F浮=GP+F拉
∴F拉=F浮﹣GP=30N﹣0.4kg×10N/kg=26N；
（3）∵盖板Q恰好被拉开，
∴G盖+F压=F拉=26N，
F压=F拉﹣G盖=26N﹣0.2kg×10N/kg=24N，
∵F压=pS=ρghS，
∴h= = =0.3mm．
答：（1）浮筒受到的浮力大小为30N；
（2）细线对浮筒P的拉力大小为26N；
（3）水箱中水的深度为0.3m．
点评： 本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用，能对浮筒和盖板进行受力分析得出相应的关系式是本题的关键．