2008年8月8日，举世瞩目的第29届奥林匹克运在北京隆重开-优题课

2008年8月8日，举世瞩目的第29届奥林匹克运在北京隆重开幕。奥运火炬在全国134个城市间进行接力传递。为配合“火炬接力传递”活动，经北京奥组委授权，中国印钞造币总公司发行了第29届奥林匹克运动会“火炬接力纪念章”。全套纪念章共有134款，专门为134个奥运火炬传递城市量身设计。部分纪念章如图甲所示。

小明的爸爸通过中国银行的网点订购了一套。小明想知道纪念章的密度。他手中只有一只量程很小的弹簧秤，于是他设计了如图乙所示的装置。图中OA：OB=1：3，用细绳把装有部分水的量杯悬挂于A点，用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力，当OB杠杆水平静止时，弹黄秤读数为0.30N；
当把两枚相同的纪念章放入量杯中，OB杠杆水平静止时弹簧种读数为0.55N。纪念章
放入前、后量杯中的水位如图丙所示。
请你根据图示将下列记录表格填写完整，并求出该纪念章的密度。(g=10N/kg）

（要求有计算过程）

科目物理题型计算题难度中等

小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有" $2 V 2 W$ "的小灯泡和一个定值电阻 $R_{0}$ 连接而成。小明同学将该元件接入如图所示的电路中，电源电压恒为 $6 V$ ，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，电流表的示数总在 $0.2 A ~ 1 A$ 的范围内变化（小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好）。求：

（1）小灯泡正常工作时的电流和电阻；

（2）定值电阻 $R_{0}$ 与小灯泡的连接方式；

（3）定值电阻 $R_{0}$ 的阻值；

（4）滑动变阻器 $R$ 的最大阻值。

地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示，是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为 $m_{冰}$ ，海水的密度为 $ρ_{海}$ ，水的密度为 $ρ_{水}$ ，且 $ρ_{海} > ρ_{水}$ ， $g$ 用符号表示。求：

（1）冰川熔化前受到的浮力；

（2）冰川熔化前排开海水的体积；

（3）冰川完全熔化成水后水的体积；

（4）推断海平面的升降，并说明理由。

如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图，该电热锅有两挡，分别是高温挡和保温挡。 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 均为电热丝， $R_{1}$ 的阻值为 $66 Ω$ ， $S_{1}$ 为温控开关，保温挡时的总功率是 $440 W$ 。求：

（1）保温挡时电路中的电流；

（2）高温挡时的电功率；

（3）若该电热锅煲汤时，高温挡工作 $0.5 h$ ，保温挡工作 $1 h$ ，则在此过程中消耗的电能是多少 $kW \cdot h$ 。

为响应国家提出的"节能减排，低碳生活"的号召。质量为 $60 kg$ 的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为 $15 kg$ ，轮胎与水平地面的总接触面积为 $30 c m^{2}$ ，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍 $(g$ 取 $10 N / kg)$ 。求：

（1）小明和自行车的总重力；

（2）他骑行时自行车对地面的压强；

（3）若他在水平路面上 $5 \min$ 内匀速骑行了 $1500 m$ ，则他骑行时的功率是多大。

综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示， $ab$ 为长 $10 cm$ 、阻值 $25 Ω$ 的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片 $P$ 左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片 $P$ 位于 $a$ 端，电源电压恒为 $6 V$ ，弹簧电阻恒为 $1 Ω$ ， $R_{0}$ 为 $4 Ω$ ，其余部分电阻不计，电流表量程为 $0 ~ 0.6 A$ 。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。

（1）虚线框内接线柱"1"应与　　（选填"2"或"3" $)$ 连接。

（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时， $R_{0}$ 消耗的功率多大？

（3）弹簧的伸长量△ $L$ 与所受拉力 $F$ 之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？

（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程 $0 ~ 3 V)$ 与 $R_{0}$ 并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升　　 $%$ 。

（5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变， $R_{0}$ 的阻值应不小于　　 $Ω$ 。