14．某“又向四车道”桥梁（每个方向有两条车道）的产，设计图如图所示．桥墩长和宽均为1m，高为10m的长方体．

（1）若每一块桥板的体积为80m3，桥板材料的密度为2.5×103kg/m3，则一块桥板的重力为2×106N．桥板对每个桥墩的压力是1×106N，每个桥墩受到桥面的压强为1×106Pa．

（2）当桥下的水流动时，水对桥墩侧面的压强会因水的流动而变小，水对桥墩正面的压强会变大．当桥下的水不流动时，若水底到水面的距离为2m，桥墩底部受到水的压强为2×104Pa．水对桥墩的一个侧面的压力小于4×104N（选填“大于”“小于”或“等于”）．

（3）四辆质量相等的货车分别从两个方向通过桥梁，某一时刻它们的重心恰好位于一块桥板的处（如图乙所示），此时A桥墩增加的压力是B桥墩增加压力的3倍．

【考点】压强的大小及其计算；液体的压强的计算；流体压强与流速的关系．

【分析】（1）利用ρ=计算一块桥板的质量，利用G=mg计算其重力；桥板对桥墩的压力等于其重力，而一块桥板的重力由两个桥墩承担，据此计算桥板对每个桥墩的压力；利用p=计算每个桥墩受到桥面的压强；

（2）流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小，比较桥墩侧面和正面的水的流速得出压强变化；根据p=ρgh计算桥墩底部受到水的压强；再根据p=求出桥墩浸入水中部分受到水的压力，即可得出水对桥墩的一个侧面的压力大小；

（3）火车对桥墩的压力等于其重力，据此分析解答即可．

【解答】解：（1）根据ρ=可得，一块桥板的质量：m=ρV=2.5×103kg/m3×80m3=2.5×105kg，

则一块桥板的重力：G=mg=2.5×105kg×10N/kg=2×106N，

桥板对每个桥墩的压力：F===1×106N，

每个桥墩受到桥面的压强：p===1×106Pa；

（2）当桥下的水流动时，桥墩侧面的水流速变大，水对桥墩侧面的压强变小，桥墩正面的水流速变小，水对桥墩正面的压强压强变大．

桥墩底部受到水的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa；

根据p=可得，桥墩浸入水中部分受到水的压力：F=pS=2×104Pa×2m×1m=4×104N，

桥墩上面由于没有浸没在水中，没有受到水的压力，故水对桥墩的一个侧面的压力小于4×104N；

（3）设一辆货车的质量为m，则其重力为mg，

某一时刻它们的重心恰好位于一块桥板的处，则A桥墩增加的压力△FA=（1﹣）×4mg=3mg，

B桥墩增加的压力△FB=×4mg=mg，

所以，△FA：△FB=3mg：mg=3，

即此时A桥墩增加的压力是B桥墩增加压力的3倍．

故答案为：（1）2×106；1×106；1×106；（2）小；大；2×104；小于；（3）3．

三、作图题（每题2分，共6分）

15．如图所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和折射光线．

【考点】作光的反射光路图；作光的折射光路图．

【分析】（1）反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；

（2）折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线向远离法线法线偏折，折射角大于入射角，画出折射光线．

【解答】解：（1）由图知，入射光线与水面的夹角为30°，则入射角等于90°﹣30°=60°；反射角是反射光线与法线的夹角，反射角等于入射角也为60°根据反射角等于入射角，在法线右侧画出反射光线．

（2）光由空气斜射进入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，据此完成光路，如下图所示：

16．如图所示，杠杆在动力F1和阻力F2作用下保持平衡，请画出动力臂L1和阻力臂L2．

【考点】力臂的画法．

【分析】需要掌握力臂的概念，知道力臂是指从支点到力的作用线的距离．

【解答】解：已知支点O，从支点O向F1的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂L1；从支点向F2的作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L2．如图所示：

17．如图所示，根据通电螺母管的N、S极，在括号内标出电源的正极和负极．

【考点】通电螺线管的磁场．

【分析】利用线圈的绕向和螺线管的N、S极，结合安培定则可以确定螺线管中电流的方向，进一步可以得到电源的正负极．

【解答】解：螺线管的左端为N极，以及线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的右端流入左端流出．可以确定电源的正负极：右端为正极，左端为负极．

如下图所示：

四、实验题（每空1分，连图1分，共14分）

18．某实验小组的同学利用如图所示的实验装置在暗室中测量直径为5cm的凸透镜焦距并观察成像情况．将尺寸很小的球形小灯泡s作为光源固定在“0”位置处，光屏固定于光具座上标有60cm的位置处．

（1）实验前调整小灯泡，凸透镜的中心和光屏中心，让它们在同一高度上．

（2）如图所示，将凸透镜从紧挨着小灯泡的位置（A处）缓慢向右移动，同时测量光屏上亮圈的大小，当光屏上的亮圈直径为5cm时，停止移动凸透镜，此时凸透镜在光具座上B处，则凸透镜的焦距为15cm，连续向右移动凸透镜，当凸透镜移到光具座上标有50cm的位置时，在光屏上不能（选填“能”或“不能”）看到小灯泡的像．

（3）若固定小灯泡在“0”位置处，移动凸透镜和光屏，能（选填“能”或“不能”）在光屏上得到放大的小灯泡的像．

【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．

【分析】（1）根据凸透镜成像规律的实验要求，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，为了使像呈在光屏的中心．

（2）已知凸透镜的直径为5cm，当光屏上的亮圈直径为5cm时，则当u=f时，无像．经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点，据此可知凸透镜的焦点，然后可知凸透镜的焦距；

凸透镜成像的规律之一：当u＜f时，成正立、放大的虚像，实像可以在光屏上承接，虚像不能．

（3）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像．

【解答】解：（1）在实验前，必须先调整小灯泡，凸透镜的中心和光屏中心，三者中心放在同一高度上，

（2）已知凸透镜的直径为5cm，当光屏上的亮圈直径为5cm时，此时S正好在凸透镜的焦点上，则焦点到透镜光心的距离B为15cm，即凸透镜的焦距为15cm；连续向右移动凸透镜，当凸透镜移到光具座上标有50cm的位置时，此时u=60cm﹣50cm=10cm＜f，成正立、放大的虚像．因此在光屏上不能看到小灯泡的像．

（3）若固定小灯泡在“0”位置处，当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，所以移动凸透镜和光屏能在光屏上得到放大的小灯泡的像．

故答案为：（1）同一高度上；（2）15；不能；（3）能．

19．在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐次下降，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如表所示．

（1）根据题目要求，请用笔画代替导线将电压表接入电路中．

（2）从数据可以看出，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向b（选填“a”或“b”）端滑动．

（3）小灯泡正常发光时电阻为8.9Ω，小灯泡不接入电路时，其电阻最接近2Ω．

（4）对比不同电压下的小灯泡电阻值，我们得出结论：随着小灯泡灯丝温度不断降低，小灯泡的电阻逐渐减小．

【考点】伏安法测电阻的探究实验．

【分析】（1）本实验中电压表测灯泡两端电压，应与灯泡并联，根据灯泡的额定电压确定电压表量程；

（2）由串联电路特点和欧姆定律分析判断滑片的移动方向；

（3）由表格数据，根据I=计算灯泡正常发光的电阻；根据实验最后一次数据计算灯泡电阻；

（4）小灯泡灯丝电阻随两端电压的变化，比较不同电压下小灯泡的电阻值，电阻值随温度的升高而增大．

【解答】解：

（1）测小灯泡电阻的实验中，电压表应灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V量程，如图所示：

（2）小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐次下降，变阻器分得电压增大，由串联电路的分压原理可知，应将滑片向b端滑动，使变阻器连入阻值变大；

（3）当灯泡两端电压等于额定电压时正常发光，由表格数据可知当灯泡为2.5V时，通过灯泡的电流为0.28A，

由I=可得灯泡正常发光的电阻：

RL==≈8.9Ω；

由题知，小灯泡两端的电压逐次下降，使灯丝温度不断降低，由表格数据知，小灯泡不接入电路时，电阻最接近第7次实验时灯泡电阻，

所以：RL′===2Ω；

（4）由表中数据，比较不同电压下小灯泡的电阻值可知：随着小灯泡灯丝温度不断降低，小灯泡的电阻逐渐减小．

故答案为：（1）见上图；（2）b；（3）8.9；2；（4）减小．

20．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量△x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示．

（1）当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为16cm，橡皮筋B的伸长量为8cm．

（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋B制成的测力计量程大，用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）．

（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤，能够测量力的最大值为20N．

【考点】探究弹簧测力计原理的实验；力的合成与应用．

【分析】（1）根据图乙分别找出在一定范围内A、B橡皮筋伸长与受到的拉力的函数关系式，根据函数关系式作答；

（2）根据弹簧则力计的测力原理确定测力范围；根据受同样的力（在测量范围内）伸长量大的，测量精确高；

（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，以小量程的橡皮筋为基准，求合力．

【解答】解：

（1）由图乙可知，A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下，B橡皮筋在受到的接力不大于15N的情况下，橡皮筋伸长量△x与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线，说明橡皮筋的伸长△x与受到接力F成正比例函数的关系，FA=kA△xA，FB=kB△xB，由图知，当FA=5N，△XA=10cm，；FB=10N，△XB=10cm，将上面的数据分别代入FA=kA△xA、FB=kB△xB，得：kA=0.5N/cm、kB=1N/cm，因此FA=0.5△xA，FB=△xB，所以，当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为△xA=cm=16cm，橡皮筋B的伸长量为△xB=cm=8cm；

（2）测力计是根据在测量范围内，橡皮筋的伸长与受到的接力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为0﹣10N，B的量程为0﹣15N，则用橡皮筋 B制成的测力计量程大；由图乙可知，在测量范围内，如F=5N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm，所以，用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高；

（3）将本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，因作用在每根橡皮筋上的力相等，所以应以A的测量范围为基准，每根橡皮筋最大受到10N的拉力，根据合力的知识，“两根橡皮筋并联起来的弹簧测力计”能够测量力的最大值为2×10N=20N．

故答案为：（1）①16；②8；

（2）①B；②A；

（3）①20．

五、计算题（每题5分，共10分）

21．如图所示，定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上，当开关闭合时，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数为0.2A，求：

（1）定值电阻R1的大小．

（2）R2在40s的时间内消耗的电能．

【考点】欧姆定律的应用．

【分析】由电路图可知，电阻R1和电阻R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流；

（1）根据欧姆定律的应用即可求出定值电阻R1的大小；

（2）根据W=UIt求出R2在40s的时间内消耗的电能．

【解答】解：（1）由I=可知，定值电阻R1的阻值：R1===10Ω；

（2）R2在40s的时间内消耗的电能：W=UI2t=6V×0.2A×40s=48J．

答：（1）定值电阻R1的大小为10Ω．

（2）R2在40s的时间内消耗的电能为48J．

22．一壁很薄的透明瓶子，瓶身部分为圆柱形，瓶子的底面积为40cm2，瓶中装有高度为28cm的水（如图甲所示），将瓶子倒置并使其在水中竖直漂浮（如图乙所示），此时瓶子露出水面的高度为4.5cm，瓶子内外水面的高度差为2.5cm．求：

（1）瓶子（含瓶盖）的重力．

（2）瓶子在水中悬浮时瓶中水的质量．

【考点】阿基米德原理．

【分析】（1）瓶子（含瓶盖）的重力等于高度2.5cm、底面积为40cm2的水柱的重力，利用G=mg和ρ=计算即可．

（2）瓶子在水中悬浮时排开水的体积等于其自身体积，求出瓶子的容积，利用F浮=ρ水gV排求出瓶子悬浮时受到的浮力，然后根据浮力等于水和瓶子的重力之和求解水的重力，再利用G=mg计算瓶中水的质量．

【解答】解：

（1）瓶子（含瓶盖）的重力等于高度2.5cm、底面积为40cm2的水柱的重力，

根据G=mg和ρ=可得：

G瓶=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×2.5×10﹣6m3=1N．

（2）瓶子在水中悬浮时，V排=V容=40cm2×（28cm+2.5cm+4.5cm）=1400cm3，

瓶子悬浮时受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1400×10﹣6m3=14N，

瓶子悬浮，则F浮=G水+G瓶，

所以，瓶子在水中悬浮时瓶中水的重力G水=F浮﹣G瓶=14N﹣1N=13N，

水的质量m水===1.3kg．

答：（1）瓶子（含瓶盖）的重力为1N．

（2）瓶子在水中悬浮时瓶中水的质量为1.3kg．