精品解析：2024年安徽省淮北市烈山区中考三模物理试题

物理试题卷 注：本试卷试题中g值均取10N/kg。 一、填空题（作图2分，其余每空2分，共20分） 1. 如图所示的是中国古代的记里鼓车。《古今注》中记载：“大章车，所以识道里也，起于西京，亦曰记里车。车上为二层，皆有木人，行一里，下层击鼓；行十里，上层击镯。”人们根据鼓和镯发声的__________（选填“响度”“音调”或“音色”）不同来判断行车的路程。 2. 如图所示的是一款人脸识别闸机。该设备通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍的照片与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行比对。该设备上的摄像镜头相当于凸透镜，若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到摄像镜头的距离应大于_________cm。 3. 垃圾分类，变废为宝。在一定条件下，人们可以从分类后的垃圾中提炼出燃料油。若燃料油的热值为3.15×107J/kg，用某灶具完全燃烧20g燃料油可以使质量为3kg、温度为20℃的水的温度升高到40℃，则该灶具的热效率为_________%。[水的比热容] 4. 使用托盘天平前必要的操作有：A.调节天平横梁右端的平衡螺母，使横梁水平平衡；B.将游码拨至称量标尺左端的零刻度线处；C.将天平放在水平台面上。以上操作的合理顺序为_________（填字母代号）。 5. 如图甲所示的是一个拔草工具。拔草时，可以将其看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为杠杆的支点，F2是草对拔草工具的阻力，人在B点施加动力F1。请在图乙中画出人作用在B点的最小动力F1及其力臂L1。 6. 如图所示，人们常用撞击斧柄下端的方法使斧头紧套在斧柄上，斧头和斧柄一起向下运动，当斧柄下端撞击到木墩时，斧柄停止运动，由于斧头具有______，保持继续向下运动，套紧在斧柄上。 7. 某同学用气球摩擦头发，发现头发会随着气球飘起来（如图所示），这是摩擦起电现象。若此时气球带负电，则在摩擦过程中，_________（选填“气球”或“头发”）得到了电子。 8. 某家用电热水壶有“高温”和“低温”两挡，其内部电路原理图如图所示，定值电阻R1与R2阻值相等。若该电热水壶在“低温挡”正常工作时的功率为484W，则它在“高温挡”正常工作1min，产生的热量为_________J。 9. 在“调查家庭用电”的综合实践活动中，小明观察了自己家的供电箱，发现漏电保护开关在漏电时自动断开，空气开关在电路过载或短路时也能自动断开。这两个开关都能自动切断电路，它们应该是_________（选填“串联”或“并联”）在电路中的。 10. 如图甲所示的是磁悬浮地球仪，地球仪中有条形磁铁，底座中有电磁铁，当给底座通电时，地球仪就会“漂浮”在空气中，其工作原理如图乙所示，则电源的_______（选填“左”或“右”）端是正极。 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 11. 下列说法中错误是（　　） A. 如图甲所示，固定翼飞机是利用了“流体内部流速大的地方压强大”的原理来升空的 B. 如图乙所示，通信卫星的板状两翼的太阳能电池板利用的太阳能是可再生能源 C. 如图丙所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息的 D. 由图丁可知，物质尺度从大到小的排列顺序为原子、原子核、质子、夸克 12. 中国的诗词文化有着几千年的灿烂历史，很多经典名句中蕴含着丰富的物理知识。下列说法中错误的是（　　） A. “绿树阴浓夏日长，楼台倒影人池塘”，“倒影”是光的反射形成的 B. “大漠孤烟直，长河落日圆”，诗人看到的“落日”是光的直线传播形成的像 C. “潭清疑水浅，荷动知鱼散”，“水浅”是光的折射导致的 D. “安得五彩虹，驾天作长桥”，“彩虹”是光的色散形成的 13. 如图所示，在光滑的水平桌面上，一个质量为m的小球在细绳的拉力的作用下做匀速圆周运动。下列关于小球的说法中正确的是（　　） A. 小球的运动状态在不断地改变 B. 小球相对于圆心是静止的 C. 小球的重力和桌面对小球的支持力是一对相互作用力 D. 小球受到的拉力和摩擦力是一对平衡力 14. 如图所示，某工人正将一块砖头从小车里匀速向上拎起。在此过程中，下列说法中错误的是（　　） A. 工人对砖块做了功 B. 砖块的动能保持不变 C. 砖块的重力势能增大 D. 砖块的机械能保持不变 15. 如图所示，闭合开关S后两灯泡均不发光。为了排除故障，需要拆除其中一根导线。下列说法中正确的是（　　） A. 拆除导线a，闭合开关S，两灯泡串联 B. 拆除导线b，闭合开关S，两灯泡串联 C. 拆除导线c，闭合开关S，两灯泡并联 D. 拆除导线d，闭合开关S，两灯泡并联 16. 如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法中正确的是（　　） A. 电流表A的示数变大 B. 电压表V1的示数变小 C. 电压表V1的示数的变化量与电流表A的示数的变化量的比值：保持不变 D. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大 17. 磁场对通电导线的作用力的方向与电流方向和磁场方向有关，三者方向的关系如图甲所示，其中×表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。直流电动机的工作原理图如图乙所示。下列关于图乙的说法中正确的是（　　） A. 通电后线圈处于图示的位置时，导线ab的受力方向向下 B. 线圈从图示的位置转过90°时，线圈受力平衡 C. 线圈从图示的位置转过180o时，导线cd的受力方向向上 D. 通电后，线圈在转动的过程中消耗的电能全部转化为机械能 三、实验题（作图2分，其余每空2分，共16分） 18. 某同学在做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验。 （1）在组装图甲所示的器材时，应先固定__________（选填“A”或“B”）处的器材。 （2）调整好器材后，用酒精灯给水加热，在水温升高到90后，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止。实验中记录的数据如下表所示，由实验数据可知，水沸腾时的温度是________。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/ 90 92 94 96 98 98 98 98 19. 小强利用带有刻度的斜面、小车和电子停表做“测量小车运动的平均速度”实验。如图甲所示，让小车从斜面上的A点由静止开始滑下，图中方框内的数据是小车在A、B、C三个位置时电子停表显示的时间，电子停表显示的时间的格式如图乙所示。 （1）由图可知，小车在AC段运动的路程为__________cm，平均速度为__________m/s。 （2）通过小强的测量数据可以判断，小车在AB段的平均速度__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）小车在BC段的平均速度。 20. 某同学在做“探究电流与电压关系”实验，他连接的实物电路（不完整）如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整__________； （2）他闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次实验，记录电流表和电压表的示数，并根据实验数据绘制出定值电阻的I-U图像，如图乙中图线a所示。实验完成后，他将定值电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出小灯泡的I—U图像，如图乙中图线b所示。若要正确得出电流与电压的关系，则应选择图线a还是图线b____________？请给出你的判断并写出实验结论；____________； （3）若图乙中A、B、C、D四点对应的导体的电阻分别为RA、RB、RC和RD，则它们中电阻最小的是__________。 四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题7分，第23小题7分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分） 21. 港珠澳大桥被誉为“现代世界七大奇迹”之一；如图所示的是某座跨海大桥的海底隧道的简化图，其中长度约为5000m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，左右两侧引桥的长度均为1000m，竖直高度均为40m。假设一辆重为5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受的阻力为其重力的； （1）求汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率； （2）已知汽车在右侧引桥的底端时功率为80kW，并以此功率前往人工岛，50s后到达人工岛路面，求汽车在右侧引桥上行驶过程中受到的摩擦阻力的大小。 22. 如图所示，高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱状容器静止在水平桌面上，容器内装有深度为0.2m的水。不计容器壁的厚度，水的密度为1.0×103kg/m3。 （1）求水对容器底部产生的压强p水。 （2）现将一个质量为2kg的实心小球轻轻地放入容器中，静止后有0.2kg的水溢出，求小球受到的浮力和小球的密度。 23. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P由b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值（电压表的示数）和电流值（电流表的示数），通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并据此绘制出滑动变阻器的电功率P与电流I的关系图像，如图乙所示。 （1）求定值电阻R0阻值和电源电压。 （2）当滑动变阻器的功率为3.2W时，求图乙中的电流。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理试题卷 注：本试卷试题中g值均取10N/kg。 一、填空题（作图2分，其余每空2分，共20分） 1. 如图所示的是中国古代的记里鼓车。《古今注》中记载：“大章车，所以识道里也，起于西京，亦曰记里车。车上为二层，皆有木人，行一里，下层击鼓；行十里，上层击镯。”人们根据鼓和镯发声的__________（选填“响度”“音调”或“音色”）不同来判断行车的路程。 【答案】音色 【解析】 【详解】由于不同物体发出声音的音色不同，所以人们一般是根据音色来分辨出鼓和镯发出的声音。 2. 如图所示的是一款人脸识别闸机。该设备通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍的照片与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行比对。该设备上的摄像镜头相当于凸透镜，若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到摄像镜头的距离应大于_________cm。 【答案】20 【解析】 【详解】摄像机成的像是倒立缩小的实像，摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜的焦距是10cm，当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距，也就是大于20cm时，能成倒立、缩小的实像。 3. 垃圾分类，变废为宝。在一定条件下，人们可以从分类后的垃圾中提炼出燃料油。若燃料油的热值为3.15×107J/kg，用某灶具完全燃烧20g燃料油可以使质量为3kg、温度为20℃的水的温度升高到40℃，则该灶具的热效率为_________%。[水的比热容] 【答案】40 【解析】 【详解】水吸收的热量为 燃料完全燃烧放出的热量为 则该灶具的热效率为 4. 使用托盘天平前必要的操作有：A.调节天平横梁右端的平衡螺母，使横梁水平平衡；B.将游码拨至称量标尺左端的零刻度线处；C.将天平放在水平台面上。以上操作的合理顺序为_________（填字母代号）。 【答案】CBA 【解析】 【详解】使用天平之前要进行调平工作，正确顺序是：天平放在水平台上，将游码移到标尺的最左端的零刻线上，调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，故操作的合理顺序为CBA。 5. 如图甲所示的是一个拔草工具。拔草时，可以将其看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为杠杆的支点，F2是草对拔草工具的阻力，人在B点施加动力F1。请在图乙中画出人作用在B点的最小动力F1及其力臂L1。 【答案】 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中支点在O点，因此OB作为动力臂l1最长，动力的方向应该向下，过点B垂直于OB向下作出最小动力F1的示意图，如下图所示： 6. 如图所示，人们常用撞击斧柄下端的方法使斧头紧套在斧柄上，斧头和斧柄一起向下运动，当斧柄下端撞击到木墩时，斧柄停止运动，由于斧头具有______，保持继续向下运动，套紧在斧柄上。 【答案】惯性 【解析】 【详解】物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，任何物体都具有惯性；用斧柄下端撞击树墩，斧柄停止运动，而斧头由于具有惯性，会继续向下运动，牢牢地套在斧柄上。 7. 某同学用气球摩擦头发，发现头发会随着气球飘起来（如图所示），这是摩擦起电现象。若此时气球带负电，则在摩擦的过程中，_________（选填“气球”或“头发”）得到了电子。 【答案】气球 【解析】 【详解】用气球摩擦头发，摩擦前气球不带电，摩擦后气球带负电，说明在摩擦过程中，气球得到电子而带负电，头发失去电子带正电。 8. 某家用电热水壶有“高温”和“低温”两挡，其内部电路原理图如图所示，定值电阻R1与R2的阻值相等。若该电热水壶在“低温挡”正常工作时的功率为484W，则它在“高温挡”正常工作1min，产生的热量为_________J。 【答案】58080 【解析】 【详解】当S2​闭合S1​断开时，R1​与R2​联，电路中的电阻最大，根据串​可知，此时电功率最小，即处于低温档； 当S1​、S2​都闭合时，只有R2​工作，电路中的电阻最小，根据可知，此时电功率最大，即处于高温档； 已知 P低​=484W t=1min=60s 由可得，它在“高温挡”正常工作1min，产生的热量 9. 在“调查家庭用电”的综合实践活动中，小明观察了自己家的供电箱，发现漏电保护开关在漏电时自动断开，空气开关在电路过载或短路时也能自动断开。这两个开关都能自动切断电路，它们应该是_________（选填“串联”或“并联”）在电路中的。 【答案】串联 【解析】 【详解】为了用电的安全，漏电保护开关和空气开关应串联在干路中，任意一个开关断开，整个电路就会断开，起到保护的作用。 10. 如图甲所示的是磁悬浮地球仪，地球仪中有条形磁铁，底座中有电磁铁，当给底座通电时，地球仪就会“漂浮”在空气中，其工作原理如图乙所示，则电源的_______（选填“左”或“右”）端是正极。 【答案】左 【解析】 【详解】根据同名磁极相互排斥可知，图中电磁铁的上端应为S极，下端是N极，则由安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，电路中的电源的左端为正极，右端为负极。 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 11. 下列说法中错误的是（　　） A. 如图甲所示，固定翼飞机是利用了“流体内部流速大的地方压强大”的原理来升空的 B. 如图乙所示，通信卫星的板状两翼的太阳能电池板利用的太阳能是可再生能源 C. 如图丙所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息的 D. 由图丁可知，物质尺度从大到小的排列顺序为原子、原子核、质子、夸克 【答案】A 【解析】 【详解】A．固定翼飞机是利用流体内部速度大的地方压强小的原理升空的。故A错误，符合题意； B．太阳能可以源源不断在自然界中得到，属于可再生能源。故B正确，不符合题意； C．卫星与地面之间是通过可以在真空中传播的电磁波来传递信息的，故C正确，不符合题意； D．原子由原子核与核外电子组成，原子核由质子与中子组成，而质子、中子、电子又是由夸克组成的，故D正确，不符合题意。 故选A 12. 中国的诗词文化有着几千年的灿烂历史，很多经典名句中蕴含着丰富的物理知识。下列说法中错误的是（　　） A. “绿树阴浓夏日长，楼台倒影人池塘”，“倒影”是光的反射形成的 B. “大漠孤烟直，长河落日圆”，诗人看到的“落日”是光的直线传播形成的像 C. “潭清疑水浅，荷动知鱼散”，“水浅”是光的折射导致的 D. “安得五彩虹，驾天作长桥”，“彩虹”是光的色散形成的 【答案】B 【解析】 【详解】A．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”中“倒影”是平面镜成像，由于光的反射形成，故A正确，不符合题意； B．“大漠孤烟直，长河落日圆”中，“落日”是由于大气分布不均匀，下部空气密度大，上部空气密度小，落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射，折射光线不断向下偏折，我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高，我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像，故B错误，符合题意； C．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的，即逆着折射光线看，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅，故C正确，不符合题意； D．“安得五彩虹，驾天作长桥”，“彩虹”是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故D正确，不符合题意。 故选B。 13. 如图所示，在光滑的水平桌面上，一个质量为m的小球在细绳的拉力的作用下做匀速圆周运动。下列关于小球的说法中正确的是（　　） A. 小球的运动状态在不断地改变 B. 小球相对于圆心是静止的 C. 小球的重力和桌面对小球的支持力是一对相互作用力 D. 小球受到的拉力和摩擦力是一对平衡力 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球做匀速圆周运动，速度大小不变，但运动方向不断变化，所以运动状态在不断地改变，故A正确； B．小球相对于圆心的位置是不断变化的，所以是运动的，故B错误； C．小球的重力和桌面对小球的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，且作用在同一物体上，是一对平衡力，故C错误； D．小球受到的拉力方向指向圆心，因水平桌面光滑，所受摩擦力为0，所以它们不是一对平衡力，故D错误。 故选A。 14. 如图所示，某工人正将一块砖头从小车里匀速向上拎起。在此过程中，下列说法中错误的是（　　） A. 工人对砖块做了功 B. 砖块的动能保持不变 C. 砖块的重力势能增大 D. 砖块的机械能保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．人对砖的作用力向上，且砖块在拉力的方向上通过了距离，则工人对砖块做了功，故A正确，不符合题意； B．砖头从小车里匀速向上拎起，质量与速度不变，则砖块的动能不变，故B正确，不符合题意； C．砖头从小车里匀速向上拎起，质量不变，高度变大，则重力势能变大，故C正确，不符合题意； D．砖块的动能不变，重力势能变大，所以机械能也变大，故D错误，符合题意。 故选D。 15. 如图所示，闭合开关S后两灯泡均不发光。为了排除故障，需要拆除其中一根导线。下列说法中正确的是（　　） A. 拆除导线a，闭合开关S，两灯泡串联 B. 拆除导线b，闭合开关S，两灯泡串联 C. 拆除导线c，闭合开关S，两灯泡并联 D. 拆除导线d，闭合开关S，两灯泡并联 【答案】D 【解析】 【详解】A．拆除导线a，闭合开关S，灯泡L2短路，灯泡L2不发光，故A错误； B．拆除导线b，闭合开关S，电流通过开关、导线d、导线a、直接流入电源负极，两灯泡短路，故B错误； C．拆除导线c，闭合开关S，电流通过开关、导线d、导线a、直接流入电源负极，两灯泡短路，故C错误； D．拆除导线d，闭合开关S，电流以此通过两灯泡，两灯泡都发光，故D正确。 故选D 16. 如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法中正确的是（　　） A. 电流表A的示数变大 B. 电压表V1的示数变小 C. 电压表V1的示数的变化量与电流表A的示数的变化量的比值：保持不变 D. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R2、滑动变阻器串联，电压表V1测R1和变阻器两端的电压之和，电压表V2测R1与R2两端的电压之和，电流表测电路中的电流。 A．当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可得，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故A错误； B．电压表V1测R1和变阻器两端的电压之和，由U=IR可知，滑片P向右滑动时，R1和R2两端的电压均变小，但滑动变阻器的电阻变大，所以，电压表V1的示数变大，故B错误； C．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V1示数变化量 即值 其比值不变，故C正确； D．设滑片移动前后，电路中的电流分别为I1、I2，电压表V2示数变化量 即值 其比值不变，故D错误； 故选C。 17. 磁场对通电导线的作用力的方向与电流方向和磁场方向有关，三者方向的关系如图甲所示，其中×表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。直流电动机的工作原理图如图乙所示。下列关于图乙的说法中正确的是（　　） A. 通电后线圈处于图示的位置时，导线ab的受力方向向下 B. 线圈从图示的位置转过90°时，线圈受力平衡 C. 线圈从图示的位置转过180o时，导线cd的受力方向向上 D. 通电后，线圈在转动的过程中消耗的电能全部转化为机械能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．通电后线圈处于图示的位置时，导线ab中的电流方向由b指向a，根据左手定则可知，ab受到的安培力方向向上，故A错误； B．线圈从图示的位置转过90°时，线圈中两条边与磁场方向垂直，受安培力作用，线圈受力平衡，但线圈由于惯性继续转动，故B正确； C．线圈从图示的位置转过180°时，导线cd中的电流方向由c指向d，根据左手定则可知，cd受到的安培力方向向上，故C正确； D．通电后，线圈在转动的过程中消耗的电能大部分转化为机械能，还有一小部分转化为内能，故D错误。 故选BC。 三、实验题（作图2分，其余每空2分，共16分） 18. 某同学在做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验。 （1）在组装图甲所示的器材时，应先固定__________（选填“A”或“B”）处的器材。 （2）调整好器材后，用酒精灯给水加热，在水温升高到90后，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止。实验中记录的数据如下表所示，由实验数据可知，水沸腾时的温度是________。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/ 90 92 94 96 98 98 98 98 【答案】 ①. B ②. 98 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]组装图甲所示的铁架台时，应根据酒精灯及其火焰的高度自下而上安装，先固定B处的器材，保证酒精灯的外焰正好能给烧杯加热。 （2）[2]由表格中的数据可知，从第4min到第7min，水的温度保持98不变，根据水沸腾时具有温度保持不变的特点可知，该实验水沸腾时的温度是98。 【点睛】 19. 小强利用带有刻度的斜面、小车和电子停表做“测量小车运动的平均速度”实验。如图甲所示，让小车从斜面上的A点由静止开始滑下，图中方框内的数据是小车在A、B、C三个位置时电子停表显示的时间，电子停表显示的时间的格式如图乙所示。 （1）由图可知，小车在AC段运动的路程为__________cm，平均速度为__________m/s。 （2）通过小强的测量数据可以判断，小车在AB段的平均速度__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）小车在BC段的平均速度。 【答案】 ①. 9.00 ②. 0.03 ③. 小于 【解析】 【详解】（1）[1][2]由图可知，刻度尺的分度值为0.1cm，小车在AC段运动的路程为 小车在AC段运动的时间 小车在AC段运动的平均速度 （2）小车在AB段运动的路程为 小车在AB段运动的时间 小车在AB段运动的平均速度 小车在BC段运动的路程为 小车在AB段运动的时间 小车在BC段运动的平均速度 由以上分析可知，，所以小车在AB段的平均速度小于BC段的平均速度。 20. 某同学在做“探究电流与电压的关系”实验，他连接的实物电路（不完整）如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整__________； （2）他闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次实验，记录电流表和电压表的示数，并根据实验数据绘制出定值电阻的I-U图像，如图乙中图线a所示。实验完成后，他将定值电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出小灯泡的I—U图像，如图乙中图线b所示。若要正确得出电流与电压的关系，则应选择图线a还是图线b____________？请给出你的判断并写出实验结论；____________； （3）若图乙中A、B、C、D四点对应的导体的电阻分别为RA、RB、RC和RD，则它们中电阻最小的是__________。 【答案】 ①. ②. 图线a ③. 在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]在“探究电流与电压的关系”实验中，滑动变阻器要改变定值电阻两端电压，应与定值电阻串联，并且要一上一下接，电压表并联在定值电阻两端，如图所示： （2）[2][3]由图乙可知，图线a是一条过原点的直线，电阻的阻值一定，在探究电流与电压的关系时应控制电阻的阻值不变，则应选择图线a，可得出结论：在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）[4] a图线是正比例图线，所以B点对应的导体的电阻与D点对应的导体的电阻相同，由图线b可知，灯泡电阻随电压增大而增大，所以A点对应的导体的电阻最小。 四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题7分，第23小题7分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分） 21. 港珠澳大桥被誉为“现代世界七大奇迹”之一；如图所示的是某座跨海大桥的海底隧道的简化图，其中长度约为5000m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，左右两侧引桥的长度均为1000m，竖直高度均为40m。假设一辆重为5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受的阻力为其重力的； （1）求汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率； （2）已知汽车在右侧引桥的底端时功率为80kW，并以此功率前往人工岛，50s后到达人工岛路面，求汽车在右侧引桥上行驶过程中受到的摩擦阻力的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】解：（1）汽车在沉管隧道中匀速行驶，处于平衡状态，所受的牵引力 根据 可知，汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率 （2）汽车在右侧引桥上行驶过程中发动机做的功 克服重力所做的有用功 克服摩擦阻力做额外功 汽车在右侧引桥上行驶过程中受到的摩擦阻力 答：（1）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率为6.25×104W； （2）汽车在右侧引桥上行驶过程中受到摩擦阻力的大小为2×103N。 22. 如图所示，高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱状容器静止在水平桌面上，容器内装有深度为0.2m的水。不计容器壁的厚度，水的密度为1.0×103kg/m3。 （1）求水对容器底部产生的压强p水。 （2）现将一个质量为2kg的实心小球轻轻地放入容器中，静止后有0.2kg的水溢出，求小球受到的浮力和小球的密度。 【答案】（1）2000Pa；（2）20N， 【解析】 【详解】解：（1）水对容器底部产生的压强 （2）将小球放入容器后，溢出的水的体积 小球排开水的体积 小球受到的浮力 小球的重力 因为，所以小球沉底，即小球的体积 则小球的密度 答：（1）水对容器底部产生的压强为2000Pa； （2）小球受到的浮力为20N，小球的密度为2×103kg/m3。 23. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P由b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值（电压表的示数）和电流值（电流表的示数），通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并据此绘制出滑动变阻器的电功率P与电流I的关系图像，如图乙所示。 （1）求定值电阻R0的阻值和电源电压。 （2）当滑动变阻器的功率为3.2W时，求图乙中的电流。 【答案】（1），12V；（2）0.8A 【解析】 【详解】解：（1）由图乙可知，电路中的电流，，所以滑动变阻器接人电路的阻值为 电源电压为 当滑片在端时，电路中的电流最小，由图可知，滑动变阻器两端的电压 电源电压 解得 ， （2）由可知，在滑片移动的过程中，滑动变阻器的电功率 当时，有 解得或，由前述可知，当时，，所以图乙中是滑动变阻器的阻值为时的电流大小，即 答：（1）定值电阻R0的阻值为，电源电压为12V； （2）图乙中的电流为0.8A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$