專題13 填空計(jì)算題壓軸15min練習(xí)（三）【解析版】

中考滿分沖刺分難度題組訓(xùn)練填空題、計(jì)算題壓軸15min練習(xí)（三）一、填空壓軸題1．如圖所示電路，電源兩端電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大端B點(diǎn)時(shí)，燈L的電功率為PL，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，燈L的電功率為PL'，電流表的示數(shù)為I2。已知PL∶PL'=9:25。通過閉合或斷開開關(guān)及移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，會(huì)形成不同的電路，在這些不同的電路中，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1（燈絲電阻不隨溫度改變），則RB∶R1=_______；當(dāng)開關(guān)S1，S2都斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P在某點(diǎn)c時(shí)，變阻器接入電路的電阻為Rc，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，已知U1∶U2=3∶2，Rc的電功率為10W。通過閉合或斷開開關(guān)及移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電路消耗的功率最大時(shí)，燈正常發(fā)光。求燈的額定功率為_______W。【答案】3∶162.5【詳解】[1]當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，燈泡L與電阻R1串聯(lián)，根據(jù)P＝I2R可得，電流表的示數(shù)I1與I2的比值電源電壓U=I1(RL+R2)=I2(RL+R1)因?yàn)镮1∶I2=3∶5，所以，代入數(shù)據(jù)整理得2RL=3R2-5R1①因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，?dāng)S1、S2都閉合，電路中只有燈L接入電路時(shí)，電路消耗的功率最大；當(dāng)S1、S2都斷開，電路中三電阻串聯(lián)時(shí)，電路消耗的功率最小。當(dāng)電源電壓一定，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比整理得2RL=R1+R2②聯(lián)立①②可解得R2∶R1=3∶1；即RB∶R1=3∶1，RL=2R1③[2]當(dāng)開關(guān)S1，S2都斷開時(shí)，燈泡L與電阻R1、R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)L與R1兩端的總電壓，電壓表V2測(cè)R1與R2兩端的總電壓整理得2RL＝R1+3Rc④；聯(lián)立③④可解得RL＝Rc則電路中的電流為則U總2/RC=62.5W，由于電路消耗功率最大時(shí)，燈L正常發(fā)光，所以P總大=U總2/RL=P額，所以二、計(jì)算壓軸題2．某校物理興趣小組將一個(gè)壓力傳感器改裝為水深測(cè)量儀，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置。輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)為O，不吸水的實(shí)心圓柱體A通過輕質(zhì)細(xì)線懸于杠桿左端C點(diǎn)，A的高度h0=50cm，上表面與容器中的水面剛好相平，下表面與置于水平桌面上的薄壁圓柱形容器底部剛好接觸但無擠壓。物體B通過輕質(zhì)細(xì)線懸于杠桿右端D點(diǎn)，置于壓力傳感器上，壓力傳感器可以顯示B對(duì)其支撐面壓力F的大小。連接杠桿和物體A、B間的細(xì)線承受的拉力有一定限度。現(xiàn)對(duì)該裝置進(jìn)行測(cè)試，以500cm3/min的速度將圓柱形容器中的水緩緩抽出，10min恰能將水全部抽盡，壓力傳感器示數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。杠桿始終靜止在水平位置，不計(jì)杠桿、細(xì)線的重力，不計(jì)細(xì)線的形變，已知圓柱形容器底面積S=200cm2，杠桿OC:OD=1:2，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。（1）t=0min時(shí)刻，A所受到的浮力是多少？（2）物體A和B的重力GA、GB分別是多少？（3）研究小組對(duì)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，使得圓柱形容器中水的深度從0上升到50cm的過程中，連接杠桿和物體A、B間的細(xì)線始終有拉力。求壓力傳感器示數(shù)F隨水深h變化的關(guān)系式?！驹斀狻拷猓海?）由題意可知，以500cm3/min的速度將圓柱形容器中的水緩緩抽出，10min恰能將水全部抽盡，則容器內(nèi)水的體積因?qū)嵭膱A柱體A上表面與容器中的水面剛好相平，所以，由V水=（S-SA）h可得，圓柱體A的底面積所以t=0min時(shí)刻，A排開水的體積此時(shí)A所受到的浮力（2）由圖乙可知，當(dāng)t=0min時(shí)刻，壓力傳感器示數(shù)F1=5F0/2，則繩子對(duì)D端和C端的拉力是由杠桿的平衡條件可得當(dāng)t=6min時(shí)刻，壓力傳感器示數(shù)F2=F0，即繩子對(duì)D端的拉力此時(shí)容器內(nèi)水的體積此時(shí)圓柱體浸沒的深度此時(shí)A排開水的體積此時(shí)A所受到的浮力此時(shí)C端繩子的拉力由杠桿的平衡條件可得由圖乙可知，當(dāng)t=6min以后，連接杠桿和圓柱體A的繩子斷開，此時(shí)B對(duì)壓力傳感器的壓力為GB，則由①②③可得（3）圓柱形容器中水的深度從0上升到50cm的過程中，連接杠桿和物體Ａ、Ｂ間的細(xì)線始