内容正文:
诊断培优小卷·福建物理
培
优
小
卷
班级: 姓名: 学号: 得分:
培优小卷六
(限时:30 分钟 分值:27 分)
14. (2 分)[2024 泉州二检]如图,电源电压恒定不
变,R 为定值电阻. 开关 S 闭合后,将滑动变阻器
的滑片 P 向左移至中间位置的过程中 ( C )
第 14 题图
A. 电流表 A1 的示数变大,电流表 A2 的示数
变小
B. 电流表 A1 的示数变小,电压表 V 的示数
不变
C. 电压表 V 与电流表 A1 的示数之比变小
D. 电压表 V 与电流表 A2 的示数之比变大
第 20 题图
20. (2 分)将物体 A、B 置于如图所
示的装置中,物体 B 在 2
s 内
匀速下降了 10
cm,已知每个滑
轮的重力均为 4
N,物体 A 在水
平面上向左匀速移动,受到的
摩擦力为 5
N. 忽略绳重及滑轮
与绳间的摩擦,则物体 B 的重力为 6 N,现
用水平向右的力拉动 A 使其向右以相同的速度
做匀速直线运动,则拉力对物体 A 做功的功率
为 1 W.
27. (6 分)小明想测量家里橙汁的密度,他做了如
下实验:
第 27 题图
(1)测量前,小明将天平放到 水平台面 上,
将游码归零后,发现天平的指针指向分度盘左
边,此时他应将天平的平衡螺母向 右 调节.
(2)小明先测量烧杯质量为 10
g,在测量橙汁
和烧杯总质量时,砝码和游码的位置如图所示,
示数为 35. 6 g.
(3)将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中,读出橙
汁的体积为 20
mL.
(4)计算橙汁的密度为 1. 28 g / cm3 .
(5)若采用上述方法,橙汁密度的测量结果将
偏大 (填“偏大”“准确”或“偏小”).
(6)小王告诉小明,不用量筒,只需添加一个完
全相同的烧杯和适量的水,也可以完成该实验.
实验步骤如下:
①用已调好的天平测出空烧杯的质量为 m0;
②在一个烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧
杯和水的总质量为 m1;
③在另一个相同的烧杯中倒入等体积的橙汁,
用天平测出烧杯和橙汁的总质量为 m2;
④求橙汁的密度 ρ橙汁 = (用 m0、
m1、m2、ρ水表示).
28. (9 分)[2024 漳州一检改编]在测量定值电阻
Rx 的阻值实验中:
甲 乙
丙 丁
第 28 题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物图连
接完整.
(2) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到
A 端.
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示
数,此现象的原因可能是 电阻 Rx 短路(或电
压表断路) . (写出一种原因即可)
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某位置
时,电流表的示数如图乙所示,记录在下表的第
3 次实验数据中,此时的电流值为 0. 22 A.
34
诊断培优小卷·福建物理
培
优
小
卷
继续移动滑动变阻器的滑片,测出多组数据并
记录在下表.
实验次数 1 2 3 4 5
电压 U / V 1. 6 1. 8 2. 0 2. 4 2. 7
电流 I / A 0. 18 0. 20 0. 26 0. 30
(5)根据数据:
①请参照图丙中的描点将第 3 次实验数据对应
的点描画出来.
②绘制电阻 Rx 的 I-U 图线.
(6)由图丙可知电阻 Rx = 9 Ω.
(7)利用图丁所示电路也能完成该实验.
① 闭合开关 S ,调节电阻箱 R,记录电阻箱
读数 R1 和电压表示数 U1;
②调节电阻箱 R,记录电阻箱读数 R2 和电压表
示数 U2;
③则待测电阻的表达式:Rx =
. (用 R1、R2、U1、U2 表示)
31. (8 分)[2024 重庆三模]某校科技节点燃了师
生的科学探索之心,师生共同设计了一款潜水
艇模型. 其主要结构如图甲所示,模型的总质量
5
kg(包含压载铁),总体积为 6×10-3
m3 . 在模
型的底部 A 处,装有底面积为 10
cm2 的压敏电
阻 R0(阻值随液体压力的变化关系如图丙),其
连接的内部电路如图乙,电源电压为 18
V. 入
水前调节 R 的阻值并保持不变,使量程足够大
的两电压表示数相等. 模型初入水时,漂浮于水
面;通过阀门控制进水量,可以让模型在水中悬
浮. 为了模拟潜水艇的“掉深过程” (液体密度
变小而急剧下降),将水中悬浮的模型取出并
擦干表面水分(内部水量不变),放入装有测试
液体的柱形容器中实验,容器水平放置,测试液
体密度为 0. 9
g / cm3 . 求:
(1)模型初入水时,受到的浮力;
(2)如果不采取自救措施,水中取出的模型在
测试液体中会持续下落,则最终触底时容器底
对模型的支持力为多大;
(3)在自救模式测试时,当电路中两电压表示
数差达到 12
V 时,便会触发电磁开关使压载铁
自行脱落,从而实现上浮自救. 则压载铁脱落瞬
间,A 点对应的深度为多大? 若要使模型在掉
深时,尽早实现上浮自救,请写出一条建议.
甲 乙
丙
第 31 题图
解:(1) (2 分)模型初入水时,处于漂浮状态,
受到的浮力等于模型的总重力,即
F浮 =G总 =m总 g=5
kg×10
N / kg=50
N;
(2)(2 分)模型悬浮在水中时,排开水的体积
等于模型的总体积,模型的重力等于此时的浮
力,即 G =F′浮 = ρ水 gV排 = 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×6×10-3
m3 = 60
N,浸没在测试液体中
时,受到的浮力为 F″浮 = ρ液 gV排 = 0. 9×103
kg /
m3×10
N / kg×6×10-3
m3 =54
N,
触底时容器底对模型的支持力为 F支 =G-F″浮
=60
N-54
N=6
N;
(3)(4 分)由图丙知,入水前,R0 = 60
Ω;图乙
中 R0 与 R 串联,V1 和 V2 分别测量 R0 和 R 两
端的电压,电源电压为 18
V,且两电压表示数
相等,则两电压表的示数均为 9
V,且 R =R0 =
60
Ω;当电路中两电压表示数差达到 12
V 时,
V1 的示数为U1 =9
V-12
V
2
= 3
V,V2 的示数为
U2 =9
V+12
V
2
=15
V,电路中的电流为 I=
U2
R
=
15
V
60
Ω
= 0. 25
A,此时 R0 的阻值为 R′0 =
U1
I
=
3
V
0. 25
A
=12
Ω,由图丙可知,R0 = 12
Ω时,F =
18
N,此时压敏电阻受到液体的压强为 p= F
S
=
18
N
10×10-4
m2
=1. 8×104
Pa,A 点对应的深度为 h
= p
ρ液 g
= 1. 8×10
4
Pa
0. 9×103
kg / m3×10
N / kg
=2
m,
模型所处深度越深,所受液体压强 p 越大,F 越
大,R 越小,若要尽早实现上浮自救,需使两电
压表示数差尽早达到 12
V,由串联电路分压规
律可知,可以适当调大电阻 R.
44
参考答案及重难题解析·福建物理
题
型
培
优
册
电阻 R1 的阻值为 R1 ′=
U′1
I′
= 3
V
0. 037
5
A
= 80
Ω,
由图丙可知,此时 R1 表面受到水的压力为 15
N,
R1 接触水的面积为 15
cm2 ,即汽车底部 A 处受到水的压强 p=
F
S
= 15
N
15×10-4
m2
= 104
Pa;
由液体的压强公式 p= ρgh 知,A 处浸入水中的深度
h=
p
ρ水 g
= 10
4
Pa
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg
= 1
m.
培优小卷六
14. (2 分)C
20. (2 分)6 1 【详解】由题图可知,滑轮组中承担物重的绳子
股数 n 为 2,物体 B 匀速下降时,物体 A 也匀速运动,物体 A 处
于平衡状态,受到的向右的滑动摩擦力 f 和绳子向左的拉力是
一对平衡力,大小相等,则此时绳子的拉力 F 为 5
N. 忽略绳重
及滑轮与绳间的摩擦,物体 B 的重力为 GB =nF-G动 = 2×5
N-4
N = 6
N,物体 A 移动的速度为 v =
s
t
= 2h
t
= 2
×10×10-2
m
2
s
= 0. 1
m / s,用水平向右的力拉动 A 使其向右以相同的速度做匀速直
线运动时,由于物体 A 处于平衡状态,受到的向左的滑动摩擦
力 f 和绳子向左的力,还受到向右使它运动的拉力,则此时物
体 A 受到向右的拉力为 F′= f+F绳 = 5
N+5
N = 10
N,则拉力对
物体 A 做功的功率为 P=F′v= 10
N×0. 1
m / s = 1
W.
27. (6 分)(1)水平台面 右 (2)35. 6 (4)1. 28
(5)偏大 (6)
m2 -m0
m1 -m0
ρ水
【解析】(6)由题意可知,烧杯中水的质量 m水 =m1 -m0 ,水的体
积 V =
m1 -m0
ρ水
,用另一个烧杯盛等体积的橙汁,则橙汁质量
m橙汁 =m2 -m0 ,由于水的体积等于橙汁的体积,则橙汁的密度 ρ
=
m橙汁
V
=
m2 -m0
m1 -m0
ρ水
=
m2 -m0
m1 -m0
ρ水 .
28. (9 分)(1)如答图所示 (2)A (3)电阻 Rx 短路(或电压表
断路) (4)0. 22 (5)①如答图所示 ②如答图所示 (6)9
(7)①闭合开关 S ③
U2R2 -U1R1
U1 -U2
(或
U1R1 -U2R2
U2 -U1
)
第 28(1)题答图 第 28(5)题答图
【解析】(7)设电源电压为 U,根据欧姆定律得,电路电流 I1 =
U1
Rx
,则 U= I1(Rx+R1 ) =
U1
Rx
(Rx +R1 ) ①,根据欧姆定律得,电
路电流 I2 =
U2
Rx
,则 U= I2(Rx+R2 )=
U2
Rx
(Rx +R2 ) ②,联立①②
解方程得,Rx =
U2R2 -U1R1
U1 -U2
(或
U1R1 -U2R2
U2 -U1
).
31. (8 分)解:(1)(2 分)模型初入水时,处于漂浮状态,受到的浮
力等于模型的总重力,即
F浮 =G总 =m总 g= 5
kg×10
N / kg = 50
N;
(2)(2 分)模型悬浮在水中时,排开水的体积等于模型的总体
积,模型的重力等于此时的浮力,即 G = F′浮 = ρ水 gV排 = 1. 0×
103
kg / m3 ×10
N / kg×6×10-3
m3 = 60
N,浸没在测试液体中时,
受到的浮力为 F″浮 = ρ液 gV排 = 0. 9×103
kg / m3 ×10
N / kg×6×10-3
m3 = 54
N,触底时容器底对模型的支持力为 F支 =G-F″浮 = 60
N
-54
N = 6
N;
(3)(4 分)如图丙,入水前,R0 = 60
Ω,如图乙;R0 与 R 串联,
V1 和 V2 分别测量 R0 和 R 两端的电压,电源电压为 18
V,且
两电压表示数相等,则两电压表的示数均为 9
V,且 R =R0 = 60
Ω;当电路中两电压表示数差达到 12
V 时,V1 的示数U1 = 9
V
-12
V
2
= 3
V,V2 的示数U2 = 9
V+
12
V
2
= 15
V,电路中的电流 I
=
U2
R
= 15
V
60
Ω
= 0. 25
A,
此时 R0 的阻值为 R′0 =
U1
I
= 3
V
0. 25
A
= 12
Ω,由图丙可知,R0 =
12
Ω 时,F= 18
N,此时压敏电阻受到液体的压强为 p =
F
S
=
18
N
10×10-4
m2
= 1. 8×104
Pa,A 点对应的深度为
h=
p
ρ液 g
= 1. 8
×104
Pa
0. 9×103
kg / m3 ×10
N / kg
= 2
m,
模型所处深度越深,所受液体压强 p 越大,F 越大,R 越小,若
要尽早实现上浮自救,需使两电压表示数差尽早达到 12
V,由
串联电路分压规律可知,可以适当调大电阻 R. (由 ΔU = I(R-
R0 )知,ΔU 为 12
V 不变,R 不变,R0 越大,I 越大,可以通过增
大电源电压来实现)
培优小卷七
14. (2 分)B
20. (2 分)
800 1. 4 【解析】由 ρ =
m
V
可得水的体积 V水 =
m水
ρ水
=
600
g
1
g / cm3
= 600
cm3 ,因为左图中瓶子下面是圆柱体,所以 S瓶子 =
V水
h水
= 600
cm3
30
cm
= 20
cm2 ,图中瓶子倒置时空白部分的体积 V空 =
S瓶子 h空 = 20
cm2 ×10
cm = 200
cm3 ,则瓶子的容积 V容 = V水 +V空
= 600
cm3 + 200
cm3 = 800
cm3 . 由题意可知,塑料球的总体积
V塑料球 =V空 = 200
cm3 ,塑料球的总质量 m塑料球 = 14× 20
g = 280
g,则塑料球的密度 ρ塑料球 =
m塑料球
V塑料球
= 280
g
200
cm3
= 1. 4
g / cm3 .
27. (7 分)(1) 1. 4 (2) 0. 6 浸入液体的体积 相等 重力
(3)②1. 2 ③增大
【解析】(3)密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮
力不变,根据 F浮 = ρ液 gV排则有 ρ水 gSh0 = ρgSh1 ,解得此溶液的
密度为 ρ =
ρ水 gSh0
gSh1
=
ρ水 h0
h1
= 1× 103
kg / m3 ×
6. 0
cm
5. 0
cm
= 1. 2 × 103
kg / m3 = 1. 2
g / cm3
,若适当增大圆筒中配重的质量,则密度计
的重力变大,则浮力变大,根据 F浮 = ρ液 gV排,在 V排不变时,液
体的密度变大,所以这支密度计所能测量液体密度的最大值
增大.
28. (8 分)(1)如答图所示 (2)右 (3)电路电阻太大 (4)0. 3
8. 3 (5)B (6)②保持滑动变阻器滑片位置不动 ③U额
×( I-
U额
R0
)
第 28(1)题答图
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