【详解】

光垂直射到空气和水的界面时，传播方向不变，再射到平面镜上，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线，光又射到水和空气的界面时，发生折射，折射角大于入射角，即折射光线向界面偏折。如图：

四、计算题

22．如图所示，电源电压为6V保持不变定值电阻R1的阻值为15Ω，小灯泡L上标有“3V1.8W“的字样，忽略小灯泡灯丝电阻受温度的影响．求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻；

（2）当开关S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的实际功率；

（3）当开关S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.9A，通电2min电流通过R2产生的热量． 解析：（1）5Ω（2）0.45W（3）360J 【解析】 【详解】

UU2?3V?＝5Ω；

（1）由P＝UI＝可得，小灯泡正常发光时的电阻：RL＝L＝

RLR1.8W（2）当开关S1、S2都断开时，R1与L串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电

22U6V22

流：I＝＝＝0.3A，灯泡L消耗的实际功率：PL′＝IRL＝（0.3A）×5Ω＝0.45W；

R1?RL15Ω?5Ω（3）当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1的电流：I1＝

U6V＝＝0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通R115Ω过R2的电流：I2＝I′﹣I1＝0.9A﹣0.4A＝0.5A，通电2min电流通过R2产生的热量：Q2＝W2＝UI2t＝6V×0.5A×2×60s＝360J．

23．如图所示，在水平桌面上放置一个平底轻质薄塑料杯，杯子底面积为2×10-3m2，高为0.1m，杯中装满水，水的质量为300g，将体积为100cm3、重为1.8N的小球缓慢的放入水中，当小球静止时

（g=10N/kg）求：

（1）水对容器底部的压强； （2）水对容器底部的压力； （3）小球受到的浮力。

解析：（1）1×103Pa；（2）2N ；（3）1N 【解析】 【详解】

（1）水对容器底部的压强：p底=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa； （2）水对容器底部的压力：F底=p底S=1×10Pa×2×10m=2N； （3）小球的密度：ρ球=

=1.8×10kg/m；

3

3

3

-32

因为ρ球＞ρ水，所以，小球沉底，则小球在水中静止时受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×10kg/m×10N/kg×100×10m=1N。 答：（1）水对容器底部的压强是1×103Pa； （2）水对容器底部的压力是2N； （3）小球受到的浮力是1N。

24．市公交总公司新购买了一批电动公交车，部分数据如下表所示． 整备质量(空车质量) 一次充电续航里程(某一速度匀速行驶) 电池总电压 电池总容量 1.32×104kg 150km 400V 250A·h 3

3

-63

当该公交车电池储存的能量降低到充满电时的 20%以下时，就需要再次充电．请根据技术参数和具体要求，求解下列问题：

（1）该电动公交车充满电，储存的电能是多少焦？

（2）该公交车完成一次充电续驶里程（某一速度匀速行驶）150km 中，若消耗的电能均用于水平行驶做功，则该车行驶时受到的阻力多大？

（3）该公交车的运行线路没有明显的上下坡，运行 1 趟（从始发站到终点站）全程为 18km．经过测算，公交车以某一速度匀速行驶运行 1 趟，因停车需损失 5.44×106J 的电能．则该车充满一次电最多能跑几趟该公交线路？（结果保留整数） 解析：（1）3.6×108J；（2）1920N；（3）7 趟 【解析】

【详解】

（1）电动公交车充满电，储存的电能：W=UIt=400V×250A×3600s=3.6×10J；

（2）电动公交车匀速行驶，阻力与牵引力平衡，即f=F，牵引力做功W′=Fs=fs，公交车电池储存的能量降低到充满电时的20%以下时，就需要再次充电，所以80%W=W′，所以： 80%W=Fs=fs，即：3.6×10J×80% =f×150×1000m，f=1920N；

（3））行驶1趟公交车耗能：W1=Fs'+W损=fs'+W损=1920N×1.8×104m+5.44×106J=4.0×107J，充满一次

8

8

80%?3.6?108电最多能跑趟数：n=≈7（趟）． 74.0?10J/趟五、实验题

25．同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6 V，灯泡的额定电压U0=\，额定功率在1~1.5 W的范围内。

按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。 （____）

（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；同时观察到小灯泡的亮度将变_________（选填“亮”或“暗”）。

（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是______A，电压表的示数是______V；经分析造成这种现象的原因是___________。

（4）小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用（3）小问中所测数据先算出灯泡的电阻RL，再根据P0=

计算灯泡的额定功率。按此方法算

出灯的额定功率比真实值偏__________（选填“大”或“小”），原因是____________。

解析： 变大 亮 0.2 10 电压表选错量程 大 灯丝

电阻随温度升高会增大 【解析】 【详解】

（1）根据电路图，电压表并联在小灯泡两端，开关连接滑动变阻器上接线柱，答案如图。

（2）滑片P向B端移动，电阻变小，电流变大，小灯泡实际功率变大，小灯泡的亮度将变亮。 （3）电流表所用量程为0~0.6A，电流表示数为0.2A，因为小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表所用量程为0~15V，此时电压表的读数为10V，大于电源电压，造成这一现象的原因是电压表选错量程。 （4）因为灯丝电阻随温度升高会增大，在（3）中测得的电阻比小灯泡正常发光电阻小，所以按此方法算出灯的额定功率比真实值偏大。

26．如图所示，在水平桌面上，用弹簧测力计测量木块所受滑动摩擦力的大小，要求用弹簧测力计拉动木块做水平方向的_____运动，读出弹簧测力计的示数； 根据_____，滑动摩擦力大小等于拉力大小。

解析：匀速直线 二力平衡条件. 【解析】

当用弹簧测力计拉动木块做水平方向的匀速直线运动时，木块处于平衡状态，所受摩擦力和拉力是一对平衡力，读出弹簧测力计的示数，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小。 六、综合题

27．为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯，整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行．梯级运行总长度为1000米，提升高度400米，拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力，下表是一台自动扶梯的一些参数．

（1）扶梯自始至终做匀速运行，扶梯从底端运行到顶端时间是多少？

（2） 一个质量为50kg的游客站在扶梯上，双脚与扶梯的接触面积为400cm2，他对扶梯的压强多大？ （3）为节约电能，自动扶梯只需在白天且有人时才开启．利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）以及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，可达到目的．请完成图中的电路连接．