九年级上册物理压轴题考卷03（苏科版，11～14章）-2024-2025学年九年级上册物理《压轴挑战》培优专题训练（苏科版）

九年级上册物理压轴题考卷03（原卷版） 初中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版九年级上册第11-14章。 2．本卷平均难度系数0.16。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。其中1-10题只有一个选项符合题目要求，11、12题有多个选项符合题目要求） 1．如图所示，电源电压不变，a、b为电压表或电流表，R1、R3为阻值相同的定值电阻。当电路只闭合开关S2时，a、b电表的示数均能够随滑动变阻器R2滑片的移动而发生变化，已知电表的正负接线柱可根据电流方向进行调整，下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1，a表与b表示数相同 B．闭合所有开关，向左移动R2的滑片，a表示数变大，电压表示数不变 C．闭合所有开关，交换R3和电压表的位置，交换前后b表示数的变化量与a表示数大小相同 D．闭合所有开关，若a、b两表偏转角度相同，则通过R1和R2的电流之比为4∶1 2．如图甲是小明设计的一种测温电路，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U恒为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．电路可测量的最高温度为50℃ B．温度表的0℃在电压表零刻度处 C．若只增大U，电路可测量的最高温度将增大 D．若只增大R，电路可测量的最高温度将增大 3．如图所示，电压表量程为“0〜6V”，电流表量程均为“0〜3A”，滑动变阻器上标有 “30Ω？A”的字样，灯泡上标有“8V ？ A”的字样，灯泡电阻始终不变；当只闭合S、S1， 将滑片P从最右端向左移动，滑动变阻器及两端电压由9V变为8V，电流表A示数变化了0.1A。只闭合S2、S3，在保证电路安全的情况下最大程度移动滑片，发现电流表A与电流表A1示数的比值的最大值为4，最小值为2。下列结论中正确的是（　　） ①电源电压为12V ②定值电阻R1的阻值为20Ω ③只闭合S、S1、S4，滑动变阻器的变化范围为5Ω〜10Ω。 ④若电源电压可调，只闭合S、S2、S3，在保证电路安全的情况下可使整个电路中的最大电流为3A A．①③ B．②④ C．①④ D．①③④ 4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L1与灯泡L2正常工作时的电流相同（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R允许通过的最大电流为1.2A，电流表量程均为0~3A，电压表量程为0~15V。只闭合开关S、S1，在电路安全范围内移动滑动变阻器滑片，得到电压表V示数与电流表A1示数的关系如图乙所示。闭合全部开关时，电流表A1示数与A2示数之比为I1：I2=7：3。下列说法正确的是（　　）    A．电源电压为7.6V B．灯泡L2的阻值为16Ω C．只闭合开关S、S1，在安全范围内调节滑动变阻器，灯泡L1的功率范围为1W~1.12W D．只闭合开关S、S2，在电路安全范围内滑动变阻器的取值范围是7Ω~28Ω 5．在如图所示的电路中，电路两端电压恒定，为定值电阻，当变阻器R′的滑片P由最左端a滑到最右端b的过程中（    ） A．表示数一直变小，表示数先变大后变小 B．表示数一直变小，表示数一直变大 C．表示数先变小后变大，表示数先变大后变小 D．表示数先变小后变大，表示数一直变大 6．如图所示的实物电路由电源、开关S₁、S₂、灯泡L₁、L₂和甲、乙两个电表组成，闭合开关S₁、S₂后，小灯泡L₁和L₂均正常发光，两个电表均有示数，关于此时的电路，下列说法正确的是（    ） A．甲是电流表，能测量干路中的电流 B．甲是电压表，能测量 L₁两端的电压 C．乙是电流表，能测量干路中的电流 D．乙是电压表，能测量L₂两端的电压 7．如图所示，两个相同的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（　　） A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1<t2 D．无法确定 8．如图甲所示，压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小，与电脑连接后，放置在水平地面上，将一排球从正上方某一高度处由静止释放，落到传感器上后再竖直弹起上升，反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t变化情况如图乙所示。A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3，下列说法中正确的是（　　） A．t2时刻排球的重力势能最小 B．t2～t3时间内，排球的重力势能转化为动能 C．排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能 D．整个过程中，排球的机械能守恒 9．甲、乙两人质量之比为，他们沿静止的自动扶梯匀速跑上楼的功率之比为，甲跑上楼所用的时间是t1。当甲站在自动扶梯上不动，开动自动扶梯把甲送上楼所用的时间是t2。那么，当乙用原来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时，所用的时间为（　　） A． B． C． D． 10．如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B（动滑轮与吊篮A连接的绳子）和绳子C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（　　） A．动滑轮的重力为9N B．第1~2s内拉力F的功率为20W C．此装置提升重物的最大机械效率可达100% D．此装置最多能匀速运载80N的货物 11．（多选）如图所示的杠杆ED可绕支点O在竖直平面内转动，OE︰OD=1︰2，物体A的质量为400 g；物体B的质量为360 g，浸没在水中；当用竖直向下的力F拉物体A或将A移到C点时，都能将物体B的四分之三提出水面，使杠杆恰好在水平位置平衡，此时水对杯底的压力变化了0.3 N，则下列说法正确的是（g取10 N/kg，杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计）（　　） A．物体B的密度为9×103 kg/m3 B．F的大小为3 N C．CE︰OE=1︰4 D．杠杆水平平衡时B受到的浮力为0.3 N 12．（多选）如图甲所示，电源电压不变，第一次闭合开关S1，S4，断开S2、S3，滑动变阻器R2的滑片置于最右端，R1的滑片从最左端滑至最右端；第二次闭合开关S2，S3，断开S1、S4，将滑动变阻器R2的滑片从最大值移到小灯泡正常发光。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（ ） A．电源电压为12V B．R1的最大阻值为40Ω C．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω D．闭合开关S2、S3，断开S1、S4，保证电路安全的前提下，R2的变化范围为4﹣40Ω 第Ⅱ卷 非选择题 二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分） 13．已知雨滴在空中运动时所受到的阻力（为运动速度，为常数）。若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为、，落到地面前均已做匀速直线运动，则匀速运动阶段两雨滴重力做功的功率之比为 ；整个过程中，重力做功之比为 。（用题中物理量的符号表示） 14．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R允许通过的最大电流为2A，灯泡L1与灯泡L2正常工作时的电流相同（灯丝电阻不随温度变化而变化），电流表量程均0~3A，电压表量程为0~15V。只闭合开关S、S1，在电路安全范围内移动滑动变阻器的滑片，得到电压表V示数与电流表示数的A1关系如图乙所示；闭合全部开关时，电流表A1示数与A2示数之比I1:I2=11:5；则只闭合开关S、S2时，滑动变阻器阻值的取值范围是 Ω。 15．如图所示，电源电压不变，电路都采用学生用电压表和电流表，当只闭合开关S、S1、S2时，电压表 V2的示数为12V； 当只闭合开关S、S2， 电压表 V1、V2的示数分别为3V、5V， 灯泡L1两端的电压为 V； 当只闭合开关S、S1、S2时， 电流表A3的示数为0.1A； 当所有开关都闭合时，电流表A1偏转角度超过一半，A2偏转至满刻度的，A3偏转角度为A2的两倍，此时流经灯泡L1的电流为 A． 16．在如图所示电路中，电源电压恒定为12V。当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表V1示数为U1；当开关S1闭合，S2断开时，再将滑片P调至最左端，电压表V1示数为，电压表V2示数为，电流表示数为0.3A，若，则 ，电阻R3为 Ω。 17．A、B两物体质量相等，温度均为；甲、乙两杯水质量相等，温度均为。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了，乙杯水温降低了，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为 。 18．晓欢同学设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为3.0kg的空桶，AO∶OB=3∶1。将质量分布均匀，重为270N的异形工件M通过细线与B端相连，已知M的上下两部分均为正方体，且边长之比为1∶2，此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为4500Pa，不考虑机械的摩擦，此时细线对M的拉力为 N；若在M的下部沿竖直方向截去部分，并将其放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的，则截去部分的质量为 kg。 三．解答题（本题共6小题，共46分） 19．请用笔画线代替导线，按要求连接电路。 （1）两只灯泡连成并联电路； （2）电流表测量干路电流、电流表测量通过的电流。 20．如图a是重为500N的小明起跑时的情景，请画出他所受重力（O点为重心）和右脚所受摩擦力的示意图。如图b所示，利用一轻质杠杆提升重物的情景，请画出此时杠杆的动力臂L1和阻力F2。 21．如图甲所示，小明用2N的钩码若干个、弹簧测力计（量程为0-5N）、相同的滑轮、不易拉断的轻质细线等器材探究滑轮组的机械效率。实验中得到的数据如下表所示。 实验次数 1 2 3 钩码重力G/N 2 4 6 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.2 测力计示数F/N 1.0 1.7 2.4 绳子自由端移动距离s/m 0.3 0.3 ①______ 机械效率η/% 66.7 74.1 ②______ （1）实验时，应 拉动弹簧测力计； （2）小组同学使用此装置又做了第3次实验，表格中空缺的数据应为：① ，② ； （3）分析表格内数据，得到的结论是：使用相同的滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率 （选填“越高”“不变”或“越低”）； （4）分析表格中的实验数据，小明能悬挂的钩码数最多可能是 个； （5）小红改变动滑轮重力，提升另外某一物体，多次实验获得数据，绘制出如图丙所示的图像。由图像可得出的结论是 。分析图像A点数据可知，如忽略绳重和摩擦，则被提升物体的重力为 N。 22．小华为了探究电流与电阻的关系，设计了如图甲所示的实验电路。他准备了如下实验器材： 两节新干电池，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为、、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器两只（A、、B、）和导线若干。 （1）经检查发现图乙电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线把正确的画出来； （2）小华连接好正确电路后，移动滑动变阻器的滑片P到阻值最大的位置，闭合开关后，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表的示数为，则产生这种故障的原因可能是 ； （3）排除故障后，小华用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为的电阻接入电路，闭合开关，应向 （选填“左”或“右”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数；然后再进行多组实验，利用收集到的数据，作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像； （4）分析图像得出结论 。 【拓展】实验过程中为了能使所选的五只定值电阻都能完成实验，应该选取滑动变阻器 （选填字母），定值电阻两端电压应控制一定，这个电压的范围为 。 23．物理微项目化学习小组将弹簧测力计改装成简易的电子测力计。如图甲所示，利用该电子测力计拉着浸没在水中的金属球A处于静止状态，拉力F的大小通过电子显示屏读取。图乙是电子测力计原理图，弹簧下端位置不动，测力计受到拉力时，弹簧伸长的长度ΔL与拉力F间的关系如图丙所示。R1为定值电阻，R2是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），标有“30Ω 0.5A”字样。电流表的量程为0～0.6A。弹簧的电阻不计，滑片P与R2接触良好且不计摩擦。当测力计拉力为零时，金属滑片P刚好处于a端，电流表示数为0.15A。已知金属球A所受重力为50N，电子测力计显示拉力F为40N，此时电流表示数为0.3A。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，电子测力计重力忽略不计，求： （1）金属球A密度； （2）电源电压和R1阻值； （3）若在保证电路安全的条件下，电子测力计承受拉力F的最大值； （4）若在保证电路安全的条件下，更换相同材料的体积较大的金属球A′，改变拉力F大小，金属球A′的体积最大是多少？ 24．国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸横截面积为40cm2，活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为1.0×106Pa，飞轮的转速是2400r/min。求： （1）这种汽油机燃气对活塞的平均压力； （2）这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）； （3）如果某小型汽车用4个缸的这种汽油机做为动力机（设每个缸提供的功率均相同），若该汽油机的效率为40%，当该汽车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶54km，需消耗汽油多少kg？（汽油的热值为4.6×107J/kg） 25．随着海上石油开采工业的迅猛发展，石油平台的安装和拆除方法也随之改变，目前安装和拆除石油平台一般都采用双船起重法，即采用两艘完全相同的起重船舶，从平台两侧底部将平台联合抬起（如图甲）。已知某石油平台重8×107N，起重船重2×108N，每艘起重船的甲板上配有4门杠杆式甲板起重器，如图乙；如图丙为其中一门甲板起重器示意图，O点与A点为甲板起重器支撑固件，A固件下方有一个浮筒和一台液压起重设备与固件相连，浮筒体积为400m3，B点处是一质量为200t的配重罐，可在起重器上OB间滑动，AB=60m，OA=20m，每门甲板起重器的额定起重能力为2500t。甲板起重器工作前，浮筒充满了水并浸没在该处水中。在甲板起重器抬起石油平台时，平台对右侧甲板起重器的压力作用点刚好在A的正上方，此时A点下方的液压起重设备工作，给A点施加竖直向上的推力，同时将浮筒中的水全部排出；配重罐位于B点（不计杠杆式甲板起重机、浮筒自身的重力和浮筒壁厚度）。 （1）当两艘船将石油平台抬高10cm，求两艘船对石油平台做了多少功？ （2）当石油平台被抬起时，每艘起重船舶排开水的体积变化了多少？ （3）当石油平台被抬起时，每门甲板起重器A点处受到起重设备的推力有多大？      原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级上册物理压轴题考卷03（解析版） 初中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版九年级上册第11-14章。 2．本卷平均难度系数0.16。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。其中1-10题只有一个选项符合题目要求，11、12题有多个选项符合题目要求） 1．如图所示，电源电压不变，a、b为电压表或电流表，R1、R3为阻值相同的定值电阻。当电路只闭合开关S2时，a、b电表的示数均能够随滑动变阻器R2滑片的移动而发生变化，已知电表的正负接线柱可根据电流方向进行调整，下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1，a表与b表示数相同 B．闭合所有开关，向左移动R2的滑片，a表示数变大，电压表示数不变 C．闭合所有开关，交换R3和电压表的位置，交换前后b表示数的变化量与a表示数大小相同 D．闭合所有开关，若a、b两表偏转角度相同，则通过R1和R2的电流之比为4∶1 【答案】C 【详解】A．由图知道，当电路只闭合开关S2时，电压表与滑动变阻器R2并联再与电表a、R3、电表b串联，a、b电表的示数均能够随滑动变阻器R2滑片的移动而发生变化，所以，电表a、b应为电流表。当只闭合开关S1时，R1与R3串联，电压表测R1两端的电压，电流表a被断路无示数，电流表b测电路中的电流，所以，a表与b表示数不相等，故A错误； B．开关均闭合后，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表a测R1支路的电流，电流表b测干路电流，由电源电压不变知道，滑片移动时，电压表的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过R1支路的电流不变，则a表示数不变，故B错误； C．闭合所有开关，交换前，R1与R2并联，电流表a测R1支路的电流，电流表b测干路电流；交换R3和电压表的位置后，则R1、R2与R3并联，电流表b测干路电流，电流表a测R1支路的电流；由并联电路电流的特点知道，电流表b的示数增大，且增大的电流等于通过R3支路的电流，又因为R1、R3为阻值相同，所以，通过R3支路的电流与通过R1的电流相等，所以，交换前后b表示数的变化量与a表示数大小相同，故C正确； D．闭合所有开关，若a、b两表偏转角度相同，则说明电流表b使用的是大量程0-3A，电流表a使用的是小量程0-0.6A，由于量程比是5∶1，则示数比是5∶1，由并联电路的特点知道，通过R2的电流与通过R1的电流之比是 故D错误。 故选C。 2．如图甲是小明设计的一种测温电路，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U恒为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．电路可测量的最高温度为50℃ B．温度表的0℃在电压表零刻度处 C．若只增大U，电路可测量的最高温度将增大 D．若只增大R，电路可测量的最高温度将增大 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，R和Rt串联，温度表并联在Rt两端，由串联电路的分压规律可知电阻越大，其两端电压越大，已知电压表的最大量程为3V，即Rt两端的电压最大Ut大=3V，由串联电路的电压特点可知，R两端的最小电压 UR小=U-Ut大=6V-3V=3V 此时电路中的最小电流 则Rt的最大阻值 由图乙可知此时测得最高温度为30℃，故A错误； B．当温度计的示数为0℃时，热敏电阻Rt的阻值不为零，根据串联分压原理可知，此时热敏电阻Rt两端的电压不为零，电压表的示数不为零，故温度表的0℃不应标在电压表零刻度处，故B错误； C．若增大电源电压U，电压表的量程仍为0~3V，根据串联电路电压规律可知定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律可得，电路的电流增大，则热敏电阻的阻值Rt的最大阻值减小，电路可测量的最高温度将减小，故C错误； D．若只增大R，电路中的电流将减小，由可得，热敏电阻的阻值Rt的最大阻值增大，电路可测量的最高温度将增大，故D正确。 故选D。 3．如图所示，电压表量程为“0〜6V”，电流表量程均为“0〜3A”，滑动变阻器上标有 “30Ω？A”的字样，灯泡上标有“8V ？ A”的字样，灯泡电阻始终不变；当只闭合S、S1， 将滑片P从最右端向左移动，滑动变阻器及两端电压由9V变为8V，电流表A示数变化了0.1A。只闭合S2、S3，在保证电路安全的情况下最大程度移动滑片，发现电流表A与电流表A1示数的比值的最大值为4，最小值为2。下列结论中正确的是（　　） ①电源电压为12V ②定值电阻R1的阻值为20Ω ③只闭合S、S1、S4，滑动变阻器的变化范围为5Ω〜10Ω。 ④若电源电压可调，只闭合S、S2、S3，在保证电路安全的情况下可使整个电路中的最大电流为3A A．①③ B．②④ C．①④ D．①③④ 【答案】A 【详解】由题意知，滑动变阻器最大电阻为30Ω，当只闭合S、S1，电路为由滑动变阻器和灯泡L组成的串联电路，由串联电路的分压原理得，滑片P在最右端时，滑动变阻器两端电压为9V，则此时电路电流为 由串联电路的电压规律得此时电源电压为 ……①又因为滑片P移动后电流表A示数变化了0.1A，则电路电流 则此时电源电压为 ……② 联立①②两式得：U=12V，RL=10Ω，则灯泡的额定电流为 故①正确； 只闭合S2、S3时，电路为由滑动变阻器和定值电阻R1组成的并联电路，电流表A1测量通过滑动变阻器的电流，电流表A测量电路总电流，当滑片P在最右端时，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据知，此时电流表A1示数最小，则此时电流表A与电流表A1示数的比值最大，此时电流表A1示数为 则此时电路总电流为 由并联电路的电流规律得，此时流过R1的电流为 则R1的阻值为 故②错误； 电流表A与电流表A1示数的比值为2时，并联电路的电流规律知，流过定值电阻与滑动变阻器的电流一样，又因为它们电压一样，所以它们的阻值一样，即滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，所以可以得出通过滑动变阻器的最大电流等于IR1，即IR2大=1.2A；当只闭合S、S1、S4，电路为由滑动变阻器和灯泡L组成的串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电压表量程为“0〜6V”，所以滑动变阻器两端的电压最大为6V，由串联电路的电压规律得，此时灯泡两端为 则此时滑动变阻器的阻值等于RL，即10Ω。 当灯泡的两端电压为8V时，此时电路电流为IL=0.8A，滑动变阻器两端的电压为 则此时滑动变阻器的阻值为 故③正确； 若电源电压可调，只闭合S、S2、S3时，电路为由电阻R1、滑动变阻器R2和灯泡L组成的并联电路，由并联电路的电流规律得，在保证电路安全的情况下可使整个电路中的最大电流为 故④错误，故BCD错误，故A正确。 故选A。 4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L1与灯泡L2正常工作时的电流相同（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R允许通过的最大电流为1.2A，电流表量程均为0~3A，电压表量程为0~15V。只闭合开关S、S1，在电路安全范围内移动滑动变阻器滑片，得到电压表V示数与电流表A1示数的关系如图乙所示。闭合全部开关时，电流表A1示数与A2示数之比为I1：I2=7：3。下列说法正确的是（　　）    A．电源电压为7.6V B．灯泡L2的阻值为16Ω C．只闭合开关S、S1，在安全范围内调节滑动变阻器，灯泡L1的功率范围为1W~1.12W D．只闭合开关S、S2，在电路安全范围内滑动变阻器的取值范围是7Ω~28Ω 【答案】D 【详解】A．只闭合开关S、S1，L1和R串联，电压表测R两端电压，则由图乙可知，当电路中电流为0.2A时，电源电压为 当电路中电流为0.5A时，电源电压为 联立①②式可得，电源电压为 灯泡L1的阻值为 故A错误； B．闭合全部开关时，两灯泡并联，滑动变阻器被短路，电流表A1测干路总电流，电流表A2测灯泡L1的电流，则灯泡L1的电流为 电流表A1示数与A2示数之比为I1：I2=7：3，故干路总电流为，灯泡L2的电流为 灯泡L2的阻值为 故B错误； C．只闭合开关S、S1，L1和R串联，当电路中的电流最小时，小灯泡的功率最小，为 当电路中的电流最大时，小灯泡的功率最大，为 故C错误； D．只闭合开关S、S1，L1和R串联，电压表测R两端电压，电路中的最大电流为0.5A，滑动变阻器R允许通过的最大电流为1.2A，灯泡L1与灯泡L2正常工作时的电流有相同，说明灯泡的额定电流都为0.5A，则灯泡L2的额定电压为 电压表量程为0~15V，最大测量值大于电源电压，故滑动变阻器的阻值可以全部接入，此时电路中电流最小，故滑动变阻器的最大阻值为 当只闭合开关S、S2，L2和R串联，电压表测R两端电压，当灯泡正常发光时滑动变阻器接入的电阻最小，为 且可以接入最大阻值，故D正确。 故选D。 5．在如图所示的电路中，电路两端电压恒定，为定值电阻，当变阻器R′的滑片P由最左端a滑到最右端b的过程中（    ） A．表示数一直变小，表示数先变大后变小 B．表示数一直变小，表示数一直变大 C．表示数先变小后变大，表示数先变大后变小 D．表示数先变小后变大，表示数一直变大 【答案】D 【详解】由图可知，电流表A1测量流经滑动变阻器左端电流，电流表A2测量电路总电流。当变阻器的滑片P最左端a滑到最右端b的过程时，并联部分逐渐变多，串联部分逐渐变少，所以电路总电阻逐渐变小，又因为电路两端电压恒定，所以电路总电流逐渐变大即A2表示数一直变大；当P在a点和b点时，表示数都是，因此只需要看滑片P在滑动变阻器中间滑动过程中电流变化即可。假设一个特殊情况，当P在中点时，再进一步假设，可得表示数为，所以当变阻器的滑片P由最左端a滑到最右端b的过程中，表示数先变小后变大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．如图所示的实物电路由电源、开关S₁、S₂、灯泡L₁、L₂和甲、乙两个电表组成，闭合开关S₁、S₂后，小灯泡L₁和L₂均正常发光，两个电表均有示数，关于此时的电路，下列说法正确的是（    ） A．甲是电流表，能测量干路中的电流 B．甲是电压表，能测量 L₁两端的电压 C．乙是电流表，能测量干路中的电流 D．乙是电压表，能测量L₂两端的电压 【答案】B 【详解】闭合开关后，两个小灯并联，乙与小灯L1串联，是电流表，测量通过L1的电流。甲的两个接线柱通过导线与开关与电源相连，是电压表，测量电路两端电压（总电压），也测量每个小灯两端的电压。故B正确，ACD错误。 故选B。 7．如图所示，两个相同的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（　　） A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1<t2 D．无法确定 【答案】B 【详解】两个槽都是光滑的，小球运动时机械能守恒。球通过凸起的槽时，初始速度为v，运动到B1的过程中，动能转化为重力势能，速度减小，到达B1点时速度最小；从B1向C1运动的过程中，重力势能转化为动能，速度增大，到达C1时动能最大，速度最大，此时速度为v。整个过程中的速度都不会大于v，即平均速度小于v；球通过凹形槽时，初始速度为v，球先下滑，重力势能转化为动能，动能增大，速度也在增大，到达B2时动能最大，速度最大，速度大于v；过了B2后向上滑动，动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，到达C2时动能最小，速度最小，此时的速度为v。整个过程中球的速度都不会小于v，即平均速度大于v。因为两个槽完全相同，即球通过的路程相同，而球通过第一个槽的平均速度小，故通过第一个槽的时间长。故ACD不符合题意；B符合题意。 故选B。 8．如图甲所示，压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小，与电脑连接后，放置在水平地面上，将一排球从正上方某一高度处由静止释放，落到传感器上后再竖直弹起上升，反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t变化情况如图乙所示。A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3，下列说法中正确的是（　　） A．t2时刻排球的重力势能最小 B．t2～t3时间内，排球的重力势能转化为动能 C．排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能 D．整个过程中，排球的机械能守恒 【答案】A 【详解】A．t2时刻排球产生的弹力最大，则弹性形变程度最大，则重心最低，重力势能最小，故A正确； B．t2～t3时间内，弹力变小，则弹性形变程度变小，重心上升，重力势能变大，所以不是重力势能转化为动能，故B错误； CD．整个过程中，因为要克服阻力，机械能转化为内能，所以机械能减小；所以排球t1时刻的机械能大于t3时刻的机械能，t1时刻和t3时刻弹力相同，则弹性形变程度相同，则重心高度相同，则重力势能相同，所以排球t1时刻的动能不等于t3时刻的动能，故CD错误。 故选A。 9．甲、乙两人质量之比为，他们沿静止的自动扶梯匀速跑上楼的功率之比为，甲跑上楼所用的时间是t1。当甲站在自动扶梯上不动，开动自动扶梯把甲送上楼所用的时间是t2。那么，当乙用原来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时，所用的时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】甲乙的重力之比为 功率之比 由功率的公式 得 得 设扶梯长度为s，则甲的速度 且 扶梯速度 当乙用原来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时，所用的时间为 故选A。 10．如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B（动滑轮与吊篮A连接的绳子）和绳子C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（　　） A．动滑轮的重力为9N B．第1~2s内拉力F的功率为20W C．此装置提升重物的最大机械效率可达100% D．此装置最多能匀速运载80N的货物 【答案】D 【详解】A．由图丙可知，在1~2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F＝10N，由图知，n=2，忽略绳重及摩擦，拉力 则动滑轮的重为 因动滑轮的重为5N，故A错误； B．由图丙可知，第2s内A上升的速度vA=2m/s，则拉力F端移动速度 第2s内拉力F的功率为 所以第2s内拉力F的功率为40W，故B错误； C．忽略绳重及摩擦，分析滑轮组可知C处绳子拉力与B处绳子拉力关系为 则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为 小于绳子B能承受的最大拉力100N；当B处最大拉力为100N时，C处拉力为 大于绳子C能承受的最大拉力50N；所以整个滑轮组绳的最大拉力要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力为95N，则最多能匀速运载货物的重力为 该滑轮组的最大机械效率 此装置提升重物的最大机械效率可达80%，故C错误； D．由C选项可知，此装置最多能匀速运载80N的货物，故D正确。 故选D。 11．（多选）如图所示的杠杆ED可绕支点O在竖直平面内转动，OE︰OD=1︰2，物体A的质量为400 g；物体B的质量为360 g，浸没在水中；当用竖直向下的力F拉物体A或将A移到C点时，都能将物体B的四分之三提出水面，使杠杆恰好在水平位置平衡，此时水对杯底的压力变化了0.3 N，则下列说法正确的是（g取10 N/kg，杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计）（　　） A．物体B的密度为9×103 kg/m3 B．F的大小为3 N C．CE︰OE=1︰4 D．杠杆水平平衡时B受到的浮力为0.3 N 【答案】AB 【详解】A．由题意可知，物体B的四分之三提出水面时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时水对杯底的压力变化了0.3 N。若将物体B的四分之三提出水面时，水面下降了，则水对杯底的压强变化量为，水对杯底压力的变化量为 将物体B的四分之三提出水面后，物体排开水的体积减小了 因此浮力减小了 即 解得，故A正确； D．杠杆水平平衡时B受到的浮力为 故D错误； B．物体A的重力为 物体B的重力为 用竖直向下的力F拉物体A，将物体B的四分之三提出水面，使杠杆恰好在水平位置平衡，此时 因为OE︰OD=1︰2，故 解得F=3N，故B正确； C．将A移到C点时，杠杆恰好在水平位置平衡，则 因为OE︰OD=1︰2，故 解得CE︰OE=3︰4，故C错误。 故选AB。 12．（多选）如图甲所示，电源电压不变，第一次闭合开关S1，S4，断开S2、S3，滑动变阻器R2的滑片置于最右端，R1的滑片从最左端滑至最右端；第二次闭合开关S2，S3，断开S1、S4，将滑动变阻器R2的滑片从最大值移到小灯泡正常发光。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为12V B．R1的最大阻值为40Ω C．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω D．闭合开关S2、S3，断开S1、S4，保证电路安全的前提下，R2的变化范围为4﹣40Ω 【答案】BD 【详解】A．第一次闭合开关S1、S4，断开S2、S3，此时R1、R2串联，电压表V1测R1滑片以右部分电阻和R2两端的电压，电流表测通过电路的电流，电压表内阻很大，相当于断路，滑动变阻器R2的滑片置于最右端，故R2接入电路最大阻值，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知R1的滑片从最左端滑至最右端，电流表示数不变，电压表V1的示数会逐渐变小，故此时电压表V1与电流表示数的变化关系如图乙中水平直线所示，当R1的滑片在最右端时，电压表V1测量R2两端的电压，示数为4V；当R1的滑片在最左端时，电压表V1测量电源电压，示数为8V，故电源电压为8V，故A错误； B．串联电路总电压等于各部分电压之和，当R1的滑片在最右端时，R1两端的电压为8V﹣4V＝4V；R1两端的电压等于R2两端的电压，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可知R1＝R2；第二次闭合开关S2、S3，断开S1、S4，灯泡和R2串联，电压表V2测量灯泡的电压，电流表测通过电路的电流，将滑动变阻器R2的滑片从阻值最大处移到小灯泡正常发光处，电压表V2与电流表示数的变化关系如图乙曲线所示，当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时，电路中电流最小为0.16A，此时灯泡电压为1.6V，根据串联电路电压规律可得滑动变阻器电压为 U2＝U-UL′＝8V-1.6V＝6.4V 根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为 故B正确； C．由图乙可知灯泡正常发光时UL＝6V，电流IL＝0.5A，根据可知灯泡正常发光时的电阻为12Ω，故C错误； D．此时滑动变阻器R2两端的电压为 U2′＝U-UL＝8V-6V＝2V 此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，为 滑动变阻器接入电路的电阻越大，通过电路的电流越小，所以滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围为4～40Ω，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分） 13．已知雨滴在空中运动时所受到的阻力（为运动速度，为常数）。若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为、，落到地面前均已做匀速直线运动，则匀速运动阶段两雨滴重力做功的功率之比为 ；整个过程中，重力做功之比为 。（用题中物理量的符号表示） 【答案】 【详解】[1]因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力等于重力，即 f=G=mg=kv2 所以雨滴的速度 根据 可知，两雨滴的功率之比 [2]两个雨滴从同一高度落下，落到地面时，两个雨滴下降高度相同，则整个过程中，重力做功之比 14．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R允许通过的最大电流为2A，灯泡L1与灯泡L2正常工作时的电流相同（灯丝电阻不随温度变化而变化），电流表量程均0~3A，电压表量程为0~15V。只闭合开关S、S1，在电路安全范围内移动滑动变阻器的滑片，得到电压表V示数与电流表示数的A1关系如图乙所示；闭合全部开关时，电流表A1示数与A2示数之比I1:I2=11:5；则只闭合开关S、S2时，滑动变阻器阻值的取值范围是 Ω。 【答案】6~8 【详解】只闭合开关S、S1，滑动变阻器和灯泡L1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表A1测量电路中的电流。由图乙可知，当电流为 时，电压表示数为 由串联电路电压特点与欧姆定律得，此时电源电压 ……① 由图乙知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流为 时，电压表示数为 此时变阻器接入电路中电阻最大，由欧姆定律得 由串联电路电压特点与欧姆定律得，此时电源电压 ……② 联立①②得 ， 闭合全部开关时，灯泡L1和灯泡L2并联，滑动变阻器被短路，电流表A2测通过灯泡L1的电流，电流表A1测量干路电流；则通过灯泡L1的电流 由电流表A1示数与A2示数之比 知 则通过灯泡L2的电流 由欧姆定律得，灯泡L2的电阻 灯泡L1与灯泡L2正常工作时的电流相同，由图乙知，灯泡L2正常工作时的电流 由欧姆定律得，灯泡正常工作时的电压为 只闭合开关S、S2时，灯泡L2和滑动变阻器串联，电流表A1测量串联电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压，由于灯泡L1与灯泡L2正常工作时的电流相同，只闭合开关S、S1，在电路安全范围内移动滑动变阻滑片，电流最大为0.5A，所以L1、L2的额定电流都是0.5A。只闭合开关S、S2时，灯泡L2和滑动变阻器串联，由欧姆定律得，电路中的最小电阻为 当滑动变阻器接入电路最大时，电路电流最小，由于电压表量程为0~15V，而电源电压仅8V，故滑动变阻器可以接入最大值8Ω，故滑动变阻器阻值的取值范围是6~8Ω。 15．如图所示，电源电压不变，电路都采用学生用电压表和电流表，当只闭合开关S、S1、S2时，电压表 V2的示数为12V； 当只闭合开关S、S2， 电压表 V1、V2的示数分别为3V、5V， 灯泡L1两端的电压为 V； 当只闭合开关S、S1、S2时， 电流表A3的示数为0.1A； 当所有开关都闭合时，电流表A1偏转角度超过一半，A2偏转至满刻度的，A3偏转角度为A2的两倍，此时流经灯泡L1的电流为 A． 【答案】 4 1.8A或1A 【详解】[1]当只闭合开关S、S1、S2时，灯泡L1、L2短路，电压表测电源电压，即电源电压为12V； 当只闭合开关S、S2时，灯泡L1、L2、L3串联，电压表 V1、V2的分别测灯泡L2、L3的电压， 得灯泡L1两端的电压为 [2]当只闭合开关S、S1、S2时，电路中只有灯泡L3两工作，此时通过灯泡L1的电流为0.1A； 当所有开关都闭合时，三个灯泡并联，电流表A3测干路的电流，A1测通过灯泡L1、L2的电流，A2测通过灯泡L2、L3的电流，如果A3所用量程为小量程，则示数为0.4A，此时电流表A1的示数为 电流表A1偏转角度不超过一半，所以A3所用量程为大量程，即。得此时电流表A1的示数为 如果A2所用量程为小量程，则示数为0.2A，通过灯泡L2的电流为 得此时流经灯泡L1的电流为 如果A2所用量程为大量程，则示数为1A，通过灯泡L2的电流为 得此时流经灯泡L1的电流为 16．在如图所示电路中，电源电压恒定为12V。当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表V1示数为U1；当开关S1闭合，S2断开时，再将滑片P调至最左端，电压表V1示数为，电压表V2示数为，电流表示数为0.3A，若，则 ，电阻R3为 Ω。 【答案】 3：2 20 【详解】[1]因U1：U1′=4：9，有，因U1：U2=2：3，有，两式联立，可得 化简，可得 [2]当开关S1闭合，S2断开时，再将滑片P调至最左端，电压表V1示数为U1′，电压表V2示数为U2，电流表示数为0.3A。因为R2、R3串联，因此有 解得，因此R3=2R2。开关闭合前后，电路中的电流之比为 电源电压不变，根据可得 化简可得R1=R2。由于电源电压为12V，S2断开后，电流表示数为0.3A，所以有 12V=0.3A(R1+R2+R3) 解得R2=10Ω，电阻R3为 R3=2R2=20Ω 17．A、B两物体质量相等，温度均为；甲、乙两杯水质量相等，温度均为。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了，乙杯水温降低了，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为 。 【答案】1∶3 【详解】解：物体A放入甲杯水后，它们的最终温度为 水放出的热量 ，A吸收的热量，热平衡时Q放＝Q吸，即 ， 代入数据得 A的比热容为 物体B放入乙杯水后，它们的最终温度为 水放出的热量 ，B吸收的热量，热平衡时 ，即，代入数据得 B的比热容为 因为A、B两物体质量相等，即，所以A、B的比热容之比 18．晓欢同学设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为3.0kg的空桶，AO∶OB=3∶1。将质量分布均匀，重为270N的异形工件M通过细线与B端相连，已知M的上下两部分均为正方体，且边长之比为1∶2，此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为4500Pa，不考虑机械的摩擦，此时细线对M的拉力为 N；若在M的下部沿竖直方向截去部分，并将其放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的，则截去部分的质量为 kg。 【答案】 90 1.5 【详解】[1]空桶重力为 GA=mg=3kg×10N/kg=30N 由杠杆平衡原理知道 OA×GA=OB×FB 根据平衡力和相互作用力可知，细线对M的拉力与杠杆B端受到的拉力相等，为 [2]地面对M的支持力为 F支=GM-FB=270N-90N=180N M对地面的压力与地面对M的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以M对地面的压力为 F压=F支=180N 由 知道，M的底面积 所以，正方体M下半部分的棱长为0.2m，由于M上下两部分皆为正方体，且棱长之比1∶2，所以上半部分的棱长为0.1m，则整个正方体M的体积为 V=(0.2m)3+(0.1m)3=9×10-3m3 由G=mg知道，M的质量 M的密度为 假设切去部分质量为m，由知道，切去部分的体积为 则切去部分的底面积为 则物体M切去一部分后与地面的接触面积为 根据题意知道，切割后M对地面的压强 由 知道，此时地面对M的压力 压力和支持力是一对相互作用力，大小相等，此时的支持力为 ……① 此时B端绳子的拉力为 FB'=(GM-mg)-F支……② 由杠杆平衡原理知道 OA×(GA+mg )=OB×FB' 解得 ……③ 由①②③解得 三．解答题（本题共6小题，共46分） 19．请用笔画线代替导线，按要求连接电路。 （1）两只灯泡连成并联电路； （2）电流表测量干路电流、电流表测量通过的电流。 【答案】 【详解】L2与L1并联，电流表A1测干路电流，所以L2左端接线柱的导线要接在A1与L1之间；电流表A2测量通过L1电流，所以L2右端接线柱的导线要接在A2与电源正极之间。电路如下： 20．如图a是重为500N的小明起跑时的情景，请画出他所受重力（O点为重心）和右脚所受摩擦力的示意图。如图b所示，利用一轻质杠杆提升重物的情景，请画出此时杠杆的动力臂L1和阻力F2。 【答案】； 【详解】重力的方向是竖直向下的，故过重心竖直向下画一条竖直向下的线段，并在末端标上箭头，即为重力，方向是竖直向下的，重力的大小为500N，由于人的脚向后蹬，阻碍人的脚往后，故摩擦力向前，故如图所示： 过支点做力F1的垂线，即为力F1的力臂，由于悬挂重物，重物受到竖直向下的重力，会阻碍杠杆转动，阻力是作用在杠杆上的力，故阻力作用点在杠杆上，绳子对杠杆的拉力为阻力，拉力是沿绳方向，故阻力如下图所示： 21．如图甲所示，小明用2N的钩码若干个、弹簧测力计（量程为0-5N）、相同的滑轮、不易拉断的轻质细线等器材探究滑轮组的机械效率。实验中得到的数据如下表所示。 实验次数 1 2 3 钩码重力G/N 2 4 6 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.2 测力计示数F/N 1.0 1.7 2.4 绳子自由端移动距离s/m 0.3 0.3 ①______ 机械效率η/% 66.7 74.1 ②______ （1）实验时，应 拉动弹簧测力计； （2）小组同学使用此装置又做了第3次实验，表格中空缺的数据应为：① ，② ； （3）分析表格内数据，得到的结论是：使用相同的滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率 （选填“越高”“不变”或“越低”）； （4）分析表格中的实验数据，小明能悬挂的钩码数最多可能是 个； （5）小红改变动滑轮重力，提升另外某一物体，多次实验获得数据，绘制出如图丙所示的图像。由图像可得出的结论是 。分析图像A点数据可知，如忽略绳重和摩擦，则被提升物体的重力为 N。 【答案】 缓慢 0.6 83.3 越高 6 见解析 12 【详解】（1）[1]为使测力计示数稳定，应缓慢拉动测力计。 （2）[2]3段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离是物体上升距离的3倍，物体上升0.2m，则绳子自由端移动的跨度为 [3]第三次实验中滑轮组的机械效率为 （3）[4]同一滑轮组提升不同的重物，物体重力为2N、4N、6N时，机械效率分别为66.7%、74.1%、83.3%，说明随着被提升物体重力的增大，机械效率也在变大。 （4）[5]第三组数据中，钩码重为6N时，即挂3个钩码时，拉力为2.4N。即当钩码数量较多时，每挂一个钩码（2N），测力计示示数增加0.4N，因此最多可以挂6个钩码（12N），此时测力计示数约为4.8N。如果再多挂一个钩码，测力计示数要增加0.4N，超过了测力计最大测量值（5N）。 （5）[6]分析图像可知，当动滑轮的重力越大时，机械效率在降低，故结论是：在用同一滑轮组提升同一重物，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 [7]当动滑轮重4N时，机械效率为75%，不考绳重与摩擦，有 将机械效率与动滑轮重代入得。 22．小华为了探究电流与电阻的关系，设计了如图甲所示的实验电路。他准备了如下实验器材： 两节新干电池，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为、、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器两只（A、、B、）和导线若干。 （1）经检查发现图乙电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线把正确的画出来； （2）小华连接好正确电路后，移动滑动变阻器的滑片P到阻值最大的位置，闭合开关后，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表的示数为，则产生这种故障的原因可能是 ； （3）排除故障后，小华用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为的电阻接入电路，闭合开关，应向 （选填“左”或“右”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数；然后再进行多组实验，利用收集到的数据，作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像； （4）分析图像得出结论 。 【拓展】实验过程中为了能使所选的五只定值电阻都能完成实验，应该选取滑动变阻器 （选填字母），定值电阻两端电压应控制一定，这个电压的范围为 。 【答案】 与电压表并联的电阻断路 右 2 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 【详解】（1）[1]滑动变阻器应按一上一下接入电路，实物图接了两个上接线柱，正确的接法是接入左下右上接线柱，实物图如图 （2）[2]闭合开关后，发现电流表指针几乎没有偏转，电路可能存在断路，电压表的示数为，为电源电压，说明电压表与电源接通，则产生这种故障的原因可能是与电压表并联的电阻断路。 （3）[3][4]小华用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为的电阻接入电路，闭合开关，电压表的示数增大，探究电流与电阻的关系需要保持定值电阻两端的电压不变，因此应减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器的电压，即应增大滑动变阻器的电阻，应向右端移动滑片，直至电压表示数为原来的值不变；由丙图可知，定值电阻两端的电压为 因此移动滑动变阻器滑片时，应是电压表的示数为2V。 （4）[5]分析图像可知，电阻的值越大，通过电阻的电流越小，可以得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [6]当50Ω的电阻接入电路时，滑动变阻器需要的最大值 故应选的电阻，故选A。 [7]当50Ω的电阻接入电路，滑动变阻器全部接入电路时，滑动变阻器两端的电压最大，定值电阻的电压最小，此时 解得 定值电阻两端的电压的最大值为3V，此时滑动变阻器的阻值为0，定值电阻两端电压应控制一定，这个电压的范围为。 23．物理微项目化学习小组将弹簧测力计改装成简易的电子测力计。如图甲所示，利用该电子测力计拉着浸没在水中的金属球A处于静止状态，拉力F的大小通过电子显示屏读取。图乙是电子测力计原理图，弹簧下端位置不动，测力计受到拉力时，弹簧伸长的长度ΔL与拉力F间的关系如图丙所示。R1为定值电阻，R2是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），标有“30Ω 0.5A”字样。电流表的量程为0～0.6A。弹簧的电阻不计，滑片P与R2接触良好且不计摩擦。当测力计拉力为零时，金属滑片P刚好处于a端，电流表示数为0.15A。已知金属球A所受重力为50N，电子测力计显示拉力F为40N，此时电流表示数为0.3A。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，电子测力计重力忽略不计，求： （1）金属球A密度； （2）电源电压和R1阻值； （3）若在保证电路安全的条件下，电子测力计承受拉力F的最大值； （4）若在保证电路安全的条件下，更换相同材料的体积较大的金属球A′，改变拉力F大小，金属球A′的体积最大是多少？ 【答案】（1）5.0×103kg/m3；（2）6V， 10Ω；（3）56N；（4）1.4×10﹣3m3 【详解】 解：（1）已知金属球A所受重力为50N，电子测力计显示拉力F为40N，则金属球A受到的浮力 F浮＝G﹣F＝50N﹣40N＝10N 金属球A浸没水中，A的体积等于A排开水的体积 金属球A的质量 金属球A的密度 （2）由乙图可知，滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，当不拉拉环时，R2＝30Ω，串联电路总电压等于各部分电压之和 U＝0.15A×（R1+30Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 由丙图可知电子测力计显示拉力F为40N时，弹簧被拉伸4cm，R2是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），最大电阻为30Ω，所以此时滑动变阻器此时接入电路的阻值 由欧姆定律可得电源电压 U＝0.3A×（R1+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①②联立可得R1＝10Ω，U＝6V。 （3）R2上标有“30Ω 0.5A”字样，电流表的量程为0～0.6A，要保证电路的安全，此时拉环上拉力最大。由欧姆定律得，此时电路总电阻 此时R2接入电路的阻值 R2最小＝R﹣R1＝12Ω﹣10Ω＝2Ω 故此时变阻器连入电路的长度 弹簧伸长的长度 ΔL＝6cm﹣0.4cm＝5.6cm 根据如图丙所示弹簧伸长的长度ΔL与所受竖直向上的拉力F间的关系，可知此时拉环拉力为 此时A′受到的浮力最大，此时A′的体积最大， 根据称重法可得 F浮′＝G﹣F′＝ρV′g﹣56N＝5×103kg/m3×10N/kg×V′﹣56N﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 根据阿基米德原理可知 F浮′＝ρ水gV′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×V′﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ ③④联立可得：V′＝1.4×10﹣3m3。 答：（1）物体A密度为5.0×103kg/m3； （2）电源电压为6V，R1阻值为10Ω； （3）电子测力计承受拉力F的最大值为56N； （4）金属球A'的体积最大是1.4×10﹣3m3。 24．国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸横截面积为40cm2，活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为1.0×106Pa，飞轮的转速是2400r/min。求： （1）这种汽油机燃气对活塞的平均压力； （2）这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）； （3）如果某小型汽车用4个缸的这种汽油机做为动力机（设每个缸提供的功率均相同），若该汽油机的效率为40%，当该汽车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶54km，需消耗汽油多少kg？（汽油的热值为4.6×107J/kg） 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】(1)燃气对活塞的平均压力为 (2)飞轮转带为2400r/min，则1min内转2400转，完成1200个工作循环，完成一个工作循环的时间为 一个工作循环中，做功一次，做的功为 做功的功率为 (3)汽车行驶54km所用时间为 发动机提供的有用功为 汽油燃烧放出的热量为 需要的汽油质量为 答：(1)平均压力为4000N； (2)功率为4800W； (3)需燃烧汽油5.63kg。 25．随着海上石油开采工业的迅猛发展，石油平台的安装和拆除方法也随之改变，目前安装和拆除石油平台一般都采用双船起重法，即采用两艘完全相同的起重船舶，从平台两侧底部将平台联合抬起（如图甲）。已知某石油平台重8×107N，起重船重2×108N，每艘起重船的甲板上配有4门杠杆式甲板起重器，如图乙；如图丙为其中一门甲板起重器示意图，O点与A点为甲板起重器支撑固件，A固件下方有一个浮筒和一台液压起重设备与固件相连，浮筒体积为400m3，B点处是一质量为200t的配重罐，可在起重器上OB间滑动，AB=60m，OA=20m，每门甲板起重器的额定起重能力为2500t。甲板起重器工作前，浮筒充满了水并浸没在该处水中。在甲板起重器抬起石油平台时，平台对右侧甲板起重器的压力作用点刚好在A的正上方，此时A点下方的液压起重设备工作，给A点施加竖直向上的推力，同时将浮筒中的水全部排出；配重罐位于B点（不计杠杆式甲板起重机、浮筒自身的重力和浮筒壁厚度）。 （1）当两艘船将石油平台抬高10cm，求两艘船对石油平台做了多少功？ （2）当石油平台被抬起时，每艘起重船舶排开水的体积变化了多少？ （3）当石油平台被抬起时，每门甲板起重器A点处受到起重设备的推力有多大？      【答案】（1）8×106J；（2）；（3）2×106N 【详解】解：（1）两艘船对石油平台做功为 W=FS=Gh=8×107N×0.1m=8×106J （2）船只始终漂浮，浮力等于重力，所以浮力的增加量等于重力的增加量，即 所以根据，当石油平台被抬起时，船和浮筒排开水的体积总增加量为 共计两艘船，8个浮筒，所以每艘起重船舶排开水的体积变化量为 （3）当石油平台被抬起时，每门杠杆式甲板起重器受到的压力为 受力分析可知，杠杆A点受到平台向下的压力、起重设备的推力和浮筒的浮力，浮筒的浮力为 杠杆A点受到合力为 FA=F压-F推-F浮筒=FB即配重罐的重力，大小为 对杠杆AOB，根据杠杆平衡条件有 FB×OB=FA×OA 即 解得每门甲板起重器A点处受到起重设备的推力F推=2×106N。 答：（1）当两艘船将石油平台抬高10cm，两艘船对石油平台做功为8×106J； （2）当石油平台被抬起时，每艘起重船舶排开水的体积变化了； （3）当石油平台被抬起时，每门甲板起重器A点处受到起重设备的推力为2×106N。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$