内容正文:
参考答案及重难题解析·河北物理
真
题
模
拟
0. 3
V
4
Ω
= 2. 7
V
R′
,解得 R′= 36
Ω>20
Ω,所以此实验不能完
成;由滑动变阻器的规格可知,电路中允许通过的最大
电流为 0. 5
A,此时定值电阻两端的最大电压为 U′ =
ImaxR= 0. 5
A×4
Ω = 2
V,所以电压为 2. 1
V、2. 4
V 的两
次实验也不能完成,只有电压为 1. 8
V 的这一次实验可
以完成.
【拓展】①电阻两端的电压始终保持 UV = 2. 5
V,根据串
联电路电压的规律,变阻器分得的电压 U滑 = U-UV =
6
V-2. 5
V = 3. 5
V,变阻器分得的电压为电压表示数的
1. 4 倍,根据分压原理,当接入 30
Ω 电阻时,变阻器连入
电路中的电阻 R滑 = 1. 4×30
Ω = 42
Ω,故为了完成整个
实验,更换的滑动变阻器最大阻值应不小于 42
Ω;②根
据串联电路电压的规律及分压原理
U′-UV
UV
=
R滑
R定
,方程左
边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的
电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电源的电压
最大,
U′-2. 5
V
2. 5
V
= 20
Ω
30
Ω
,故 U′≈4. 1
V(计算得到 U′ =
4. 16
·
V,电源电压应小于等于 4. 16
·
V,计算结果保留一
位小数,故取 4. 1
V,若 U′取 4. 2
V,
4. 2
V-2. 5
V
2. 5
V
=
R滑 ′
30
Ω
,R滑 ′ = 20. 4
Ω,大于滑动变阻器最大电阻,不满足
题意),故如果只降低电源电压,控制电源电压的范围是
2. 5~ 4. 1
V.
19.
( 6 分) 解: ( 1 ) 氢 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 Q放 =
m氢气 q氢气 = 4
kg×1. 4×108
J / kg = 5. 6×108
J;
(2)前置螺旋桨提供的牵引功率 P =
W
t
= Fs
t
=Fv = 1. 4×
103
N×180×
1
3. 6
m / s = 7×104
W;
(3)由 v =
s
t
可知,匀速巡航 1
h 通过的路程 s = vt =
180
km / h×1
h = 180
km,
牵引力所做的功 W=Fs= 1. 4×103
N×180×103
m = 2. 52×
108
J;
(4)若氢内燃机完全燃烧氢气的能量转化为前置螺旋桨
提供牵引力做功的效率是 50%,根据 η =
W
Q放
× 100%可
知,前置螺旋桨提供牵引力做的功
W′ = ηQ放 = 50% ×
5. 6×108
J = 2. 8×108
J,
飞机在空中以 180
km / h 的速度匀速巡航时,前置螺旋
桨提供的牵引力为 1. 4×103
N,
则由 W= Fs 可知,飞机的最大航程 s =
W′
F
= 2. 8
×108
J
1. 4×103
N
=
2×105
m.
20.
(6 分)解:(1)由图可知:两电阻并联,电流表
A1 测量干
路电流,电流表
A2 测量 R1 中的电流,
则干路电流 I= 0. 45
A,通过 R1 的电流 I1 = 0. 3
A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通
过定值电阻 R2 的电流 I2 = I- I1 = 0. 45
A - 0. 3
A = 0.
15
A;
(2)由 I =
U
R
可得,R1 两端的电压 U1 = I1R1 = 0. 3
A ×
10
Ω = 3
V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源电压
U=U1 = 3
V,
由欧姆定律可得,R2 的阻值 R2 =
U
I2
= 3
V
0. 15
A
= 20
Ω;
(3)由题知,用电阻 R0 替换电阻 R1 、R2 中的一个,替换
前后,只有一个电流表的示数发生了变化,若用 R0 替换
电阻 R1 ,则电流表
A2 所在支路的电阻发生变化,电流
表
A2 的示数会发生变化,同时干路电流也会发生变化,
即电流表
A1 的示数发生变化,不符合题意,因此只能是
用 R0 替换电阻 R2 . 替换前电路的总功率 P总 =UI = 3
V×
0. 45
A = 1. 35
W,替换后电路的总功率变化了 0. 15
W,
则此时电路的总功率可能存在两种情况,即 ΔP 为增大
了 0. 15
W 或者减少了 0. 15
W.
①当电路总功率增大了 0. 15
W,此时电路中的总功率
P总 ′=P总 +ΔP= 1. 35
W+0. 15
W = 1. 5
W,
并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,替换前后
通过 R1 的电流和功率均不变,则 R1 消耗的功率 P1 =
UI1 = 3
V × 0. 3
A = 0. 9
W,此时 R0 消耗的功率 P0 =
P总 ′-P1 = 1. 5
W-0. 9
W = 0. 6
W,
由 P=
U2
R
可得,R0 的阻值 R0 =
U2
P0
= (3
V) 2
0. 6
W
= 15
Ω;
②当电路总功率减少了 0. 15
W,此时电路中的总功率
P总 ″=P总 -ΔP= 1. 35
W-0. 15
W = 1. 2
W,
此时 R0 消耗的功率 P0 ′ = P总 ″-P1 = 1. 2
W - 0. 9
W =
0. 3
W,
由 P=
U2
R
可得,R0 ′=
U2
P0 ′
= (3
V) 2
0. 3
W
= 30
Ω;
综上所述,电阻 R0 的阻值为 15
Ω 或 30
Ω 能满足题干
的要求.
18. 全国真题重组改编猜押卷(三)
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分. 在每小
题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.
D
选项 正误 辨析
A ✕ 图示智能手机的质量在 200
g 左右
B ✕
正常使用时,后壳温度略高于手的温度,在
40
℃ 左右,不会达到 65
℃
C ✕
手机与其他蓝牙设备的传输速度约为 3×
108
m / s
D √ 长度约为 16
cm = 1. 6
dm
2.
B 3.
A
04
参考答案及重难题解析·河北物理
真
题
模
拟
4.
B
【A】从 a 到 c 的过程中,高度先降低后增大,小球重力势
能先变小后变大,故 A 错误;【 B】由于存在摩擦阻力,故
小球从 c 点到 d 点可能做匀速运动,动能可能相等,故 B
正确;【C】从 a 到 d 的过程中,ac 过程机械能不变,b 点的
动能最大,cd 过程有摩擦力,故 d 动能小于 b,因而小球运
动到 b 点时,动能最大,故 C 错误;【 D】从 a 到 c 的过程
中,小球机械能守恒,cd 过程机械能转化为内能而减小,
故 D 错误.
5.
A 6.
A 7.
D 8.
B
9.
B
【A】由图知,n = 3,不计绳重与摩擦,拉力 F 的大小 F =
1
n
(G+G动)=
1
3
×(1×103
N+200
N) = 400
N,故 A 正确;
【B】拉力 F 做的功
W = Fs = Fnh = 400
N × 3 × 10
m =
12
000
J,拉力 F 的功率 P=
W
t
= 12
000
J
8
s
= 1
500
W,故 B
错误;【C】克服动滑轮重力做的功
W动 = G动 h = 200
N ×
10
m = 2
000
J,故 C 正确;【 D】 滑轮组的机械效率 η =
W有
W总
×100% =
Gh
Fs
× 100% =
G
nF
× 100% =
1×103
N
3×400
N
× 100% ≈
83. 3%,故 D 正确.
10.
D
【A】由图甲可知,闭合开关 S,灯泡与滑动变阻器串联,
电流表测电路中的电流,电压表 V1 测滑动变阻器两端
的电压,电压表 V2 测灯泡两端的电压. 将滑动变阻器的
滑片 P 从最右端滑至灯泡正常发光的位置,变阻器接入
电路的阻值不断变小,电路中的电流不断变大,根据串
联电路的分压原理可知,变阻器两端的电压不断变小,
即电压表 V1 的示数随电流的变大而变小,则灯泡两端
的电压,即电压表 V2 的示数随电流的变大而变大,由图
乙可知 b 曲线表示电压表 V1 示数与电流表示数变化的
关系图像、a 曲线表示电压表 V2 示数与电流表示数变
化的关系图像,故 A 错误;【B】由图乙可知,当电流最小
为 0. 2
A 时,电压表 V1 的示数 U滑大 = 8
V,电压表 V2 的
示数 U灯小 = 1
V,由串联电路的电压规律可知,电源电压
U=U滑大 +U灯小 = 8
V+1
V = 9
V,故 B 错误;【C】由图乙数
据,结合欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的最大阻
值 R滑大 =
U滑大
I小
= 8
V
0. 2
A
= 40
Ω,电路中的最大电流,即灯
泡的额定电流为 I大 = 0. 5
A,故滑动变阻器接入电路的
最小阻值 R滑小 =
U滑小
I大
= 2
V
0. 5
A
= 4
Ω,即滑动变阻器接入
电路的阻值范围是 4 ~ 40
Ω,故 C 错误;【 D】 由图乙数
据,结合串联电路的电压规律可得,灯泡的额定电压
U额 =U-U滑小 = 9
V - 2
V = 7
V,灯泡的额定功率 P额 =
U额 I大 = 7
V×0. 5
A = 3. 5
W,故 D 正确.
二、非选择题(本大题共 10 小题,共 40 分)
11.
(2 分)电磁波 声源
12.
(2 分)逐渐变小 做功
13.
(2 分)不变 如答图所示
第 13 题答图
14.
(2 分)龙舟 惯性
15.
(2 分)聚变 2. 52×105
16.
(5 分)(1) 铜棒 (2) ①切割磁感线 ②4、5 ( 3) 机
械 发电机
17.
(6 分)(1)匀速 相等 (2)压力大小和接触面粗糙程
度 ( 3) 换用该木块面积不同的侧面置于水平木板
上 (4)方案三 利用二力平衡的特点,测力计应该直
接测量木块受到的拉力,方案一和方案二中,所测拉力
均为木板的拉力,而木板受到的力除了拉力以外,还有
上下表面处受到的两个摩擦力,拉力与木块下表面受到
的摩擦力不符合二力平衡条件,故方案一、二不可行
18.
(7 分)(1)调节定值电阻两端电压,使其保持不变 (2)
电流表断路 (3)电压一定时,通过导体的电流与电阻
成反比 R2 (4)变大 3 (5)7. 5
【解析】(2)闭合开关后发现,无论怎样移动滑动变阻器
的滑片 P,两电表均无示数,电流表无示数,说明电路是
断路,而电压表分别接触电路中的 a、b 两点,c、d 两点和
d、e 两点时,电压表均无示数,说明这个接触点之外部分
断路,因而可推断出,电流表断路;(3)根据表格数据知,
定值电阻两端的电压 U= IR= 10
Ω×0. 3
A = 3
V 不变,则
滑动变阻器两端的电压 U′ = U电源 -U = 4. 5
V - 3
V =
1. 5
V,根据串联分压时,电压之比等于电阻之比,滑动
变阻器的电压是定值电阻的一半,滑动变阻器的电阻是
定值电阻的一半,当定值电阻的阻值是 30
Ω,滑动变阻
器的电阻是 15
Ω,因而必须选择 R2 ;(4)小林将 25
Ω 的
定值电阻换成 30
Ω 接入 c、d 两点间后,直接闭合开关,
由于电阻变大,分得的电压变大,故电压表的示数会变
大,接下来他应该减小其两端电压,故应增大滑动变阻
器两端的电压,即增大其电阻,则将滑动变阻器的滑片
P 向左移动,直至电压表的示数为 3
V;(5)第一次 U =
IR,则 4. 5
V = 0. 6
A×R;第二次电流表的指针恰好指在刻
度盘的正中央位置,I′= 0. 3
A,根据串联电路的特点和欧
姆定律知,4. 5
V = 0. 3
A×(R+Rx),解得 Rx = 7. 5
Ω.
19.
(6 分)解:(1)图像可知,当 h 为 0 ~ 40
cm 时,弹簧测力
计示数为 54
N,此时砖块处于空气中,根据二力平衡条
件可知,砖块的重力 G=F拉1 = 54
N;由图像可知,深度大
于 70
cm 时,弹簧测力计示数 24
N 不变,此时砖块浸没
在水中, 则砖块浸没时受到的浮力 F浮 = G - F拉2 =
54
N-24
N = 30
N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由 F浮 = ρ液 gV排 可得,砖块的体积
V = V排 =
F浮
ρ水g
=
14
参考答案及重难题解析·河北物理
真
题
模
拟
30
N
1×103
kg / m3 ×10
N / kg
= 3×10-3
m3 ,
砖块的质量 m=
G
g
= 54
N
10
N / kg
= 5. 4
kg,
砖块的密度 ρ=
m
V
= 5. 4
kg
3×10-3
m3
= 1. 8×103
kg / m3 ;
(3)由图像可知,砖块刚浸没时底部所处的深度 h =
70
cm-40
cm = 30
cm = 0. 3
m,
砖块下底面受到水的压强 p水 = ρ水gh = 1. 0× 103
kg / m3 ×
10
N / kg×0. 3
m = 3
000
Pa,
其下底面所受的压强 p = p水 + p大气 = 3
000
Pa + 1. 013 ×
105
Pa = 1. 043×105
Pa.
20.
(6 分)解:(1)小灯泡正常发光时的电压 UL = 6
V,功率
PL = 3
W,
由 P=UI 可得,小灯泡正常工作的电流 IL =
PL
UL
= 3
W
6
V
=
0. 5
A;
(2)当 S 闭合,S1 、S2 都断开,灯泡 L 与滑动变阻器串联,
已知电源电压 U= 12
V,灯泡正常发光时其两端的电压
为 UL = 6
V,所以滑动变阻器两端的电压 UP = U-UL =
12
V-6
V = 6
V,
灯泡正常发光时的电流 IL = 0. 5
A,所以通过滑动变阻器
的电流 IP = IL = 0. 5
A,
由欧姆定律 I=
U
R
可知,灯泡正常发光时滑动变阻器接
入电路的阻值 RP =
UP
IP
= 6
V
0. 5
A
= 12
Ω;
(3)当 S 闭合,S1 、S2 都断开时,灯泡正常发光时,电路中
的电流最大,则最大功率为 P1 =UIL = 12
V×0. 5
A = 6
W;
当 S、S1 、S2 都闭合时,电流表示数变化了 ΔI = 1. 5
A,即
此时电流表的示数为 I= IL +ΔI= 0. 5
A+1. 5
A = 2
A,
由于保持滑片 P 的位置不变,即通过滑动变阻器的电流
IP ′=
U
RP
= 12
V
12
Ω
= 1
A,
根据并联电路的电流规律可知,通过定值电阻 R 的电流
I0 = I-IP ′= 2
A-1
A = 1
A,
由欧姆定律 I=
U
R
可得,R0 =
U
I0
= 12
V
1
A
= 12
Ω,
当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器连入电
路的电阻最大,则通过滑动变阻器的电流最小,
即 IP小 =
U
RP大
= 12
V
18
Ω
= 2
3
A,
所以电路的总电流最小为
I小 = I0 +IP小 = 1
A+
2
3
A =
5
3
A,
则电路最小功率为 P2 =UI小 = 12
V×
5
3
A = 20
W,
所以 P1 与 P2 的比值为
P1
P2
= 6
W
20
W
= 3 ∶ 10.
第四部分 原创卷
19. 2025 年河北省初中毕业生升学文化课考试
原创卷·物理(一)
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分. 在每小
题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.
D 2.
C
3.
D
选项
是否符
合题意
实验原理
A 不符合
将上下两瓶间的玻璃板抽掉后,空气和
二氧化氮将同时向对方扩散,两瓶气体
就混合在了一起,颜色变均匀,说明分子
在不断运动
B 不符合
气球被吹胀是因为压缩了气体,压强增
大,才能将气体吹进气球,气体分子的数
目增加,而不是因为分子在不断运动
C 不符合
品红加入水中,过一会儿水全部变红,是
由于品红分子在不断运动,运动到水分
子中去
D 符合
因为分子间存在引力,所以拉起时测力
计的示数会变大
4.
A
选项 正误 分析
A ✕
加热洁净水收集杯,会使收集的洁净水发
生汽化,减慢了洁净水的收集
B √
污水杯处发生的是汽化现象,汽化需要吸
收热量,冰熔化一样需要吸热
C √
温室罩内凝结的水滴和冬天人们口中哈出
的“白气”都是气态水蒸气液化形成的小
水滴,是液化现象
D √
汽化有两种方式,沸腾和蒸发,表面积的大
小是影响蒸发快慢的因素之一,增大污水
杯的横截面积,就增大了污水蒸发的面积,
可加快污水蒸发
5.
D
6.
B
【A】加速助跑阶段,运动员的质量不变,速度不断变大,
动能不断变大,高度不变,重力势能不变,机械能不断变
大,故 A 错误;【 B】从最高点到落地过程中,运动员质量
不变,速度不断变大,动能不断变大;高度减小,重力势能
不断变小. 所以从最高点到落地过程中,重力势能转化为
24
班级: 姓名: 学号:
35
18
全国真题重组改编猜押卷(三)
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.
[2024 潍坊改编]手机是常用的电子工具. 图示是某款国产手机,下列对于该款手机的估测,最符合
实际的是 ( D )
第 1 题图
A.
质量约为 500
g
B.
用该手机刷抖音时,后壳温度约为 65
℃
C.
手机与其他蓝牙设备的传输速度约为 340
m / s
D.
长度约为 1. 6
dm
2.
[2024 自贡]谚语是劳动人民智慧的结晶,下列对谚语中涉及的物态变化分析正确的是 ( B )
A.
“大雪河封住,冬至不行船”———雪的形成是凝固现象,需要吸热
B.
“十月打了霜,来年粮满仓”———霜的形成是凝华现象,需要放热
C.
“雷打立春节,惊蛰雨不歇”———雨的形成是升华现象,需要放热
D.
“大雾不过晌,过晌听雨响”———雾的形成是液化现象,需要吸热
3.
[2024 宜宾]下列描述中属于扩散现象的是 ( A )
A.
桂花花香四溢 B.
雪花漫天飘舞 C.
灰尘空中飞扬 D.
江面雾气弥漫
4.
[2024 呼和浩特]如图所示,海天同学将小球由 a 点静止释放,小球在管道内沿 abcd 运动,ab 段和 bc
段内壁光滑,cd 段内壁粗糙,a 点略高于 c 点,b 点与 d 点等高. 下列说法正确的是 ( B )
A.
从 a 到 c 的过程中,小球重力势能不变
B.
小球在 c、d 两点的动能可能相等
C.
从 a 到 d 的过程中,小球运动到 d 点时,动能最大
D.
从 a 到 d 的过程中,小球机械能守恒
第 4 题图 第 5 题图
5.
[2024 天津]如图所示为部分家庭电路示意图,其中连接正确的是 ( A )
A.
① B.
② C.
①③ D.
②③
6.
[2024 苏州改编]下列现象不能
∙∙
用流体压强与流速的关系来解释的是 ( A )
7.
[2024 绥化改编]下列对如图所示实验的分析,正确的是 ( D )
第 7 题图
A.
甲:头发被带电的气球吸引,说明头发原来一定带电
B.
乙:实验中量筒内液体的体积为 40
mL
C.
丙:不再蹬地,沿水平方向运动的滑板车会停下来,说明力是维持物体运动的原因
D.
丁:两弹簧测力计读数相同,说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向
8.
[2024 泰安改编]在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛
焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像. 下列说法中 ( B )
①该凸透镜的焦距为 20
cm
②将蜡烛放在 d 点时成像规律与投影仪成像原理相同
③将蜡烛由 b 点移至 a 点时,移动光屏,可在光屏上成更小、清晰的像
④将蜡烛放在 c 点处时,此时的蜡烛由于燃烧变短,光屏上的成像不完整,此时应将蜡烛底座向下调
整,就能在光屏上成完整的像
A.
只有①③正确 B.
只有③正确 C.
只有②④正确 D.
只有③④正确
第 8 题图 第 9 题图 第 10 题图
9.
[2024 兰州]如图所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力 F 的作用下,重为 1×103
N 的重物被竖直向上匀
速吊起,已知动滑轮重 200
N,重物在 8
s 内上升了 10
m,不计绳重与摩擦,下列说法中不正确
∙∙∙
的是
( B )
A.
拉力 F 大小为 400
N B.
拉力 F 的功率为 1
250
W
C.
克服动滑轮重力做功 2
000
J D.
滑轮组的机械效率约为 83. 3%
10.
[2024 内蒙古]如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 从最右端滑
至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确
的是 ( D )
A.
b 曲线表示电压表
V2 示数与电流表示数变化的关系图像
B.
电源电压为 8
V
C.
滑动变阻器接入电路的阻值范围是 2~ 40
Ω
D.
灯泡的额定功率为 3. 5
W
二、非选择题(本大题共 10 小题,共 40 分)
11.
(2 分)[2024 湖南改编]在使用手机导航时,手机与通信卫星之间是通过 电磁波 传递信息的,
为人们出行带来方便. 人们在听音乐剧时都要把手机关机或把铃声调成振动,这样做是为了在
声源 处减弱噪声.
12.
(2 分)[2024 苏州改编]健身步道上的坐式划船训练器如图所示. 小明坐在座板上,用始终与把手
垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是 逐渐变小 . 训练完
成休息时,小明发现训练器的连接处发烫,这是通过 做功 的方式改变连接处内能的.
第 12 题图 第 13 题图 第 15 题图
13.
(2 分)[2024 扬州改编]如图甲所示,夜晚,小华通过竖直窗户玻璃观察自己的像. 当小华靠近玻璃
窗观察,她像的大小 不变 (填变化情况). 请在图乙中画出小华在房间内
A 点处能观察到窗
外景物的范围.
14.
(2 分)[2024 天津]端午节赛龙舟时,划龙舟的选手看到岸边的景物向后移动,所选参照物是 龙
舟 ;到达终点停止划水,龙舟由于 惯性 仍会继续前进一段距离.
15.
(2 分)[2024 广安改编]某地区的居民常用太阳灶来烧水,如图所示. 太阳灶所利用的太阳能来源
于太阳内部原子核的 聚变 (选填“聚变”或“裂变”). 如果把质量为 1. 2
kg、温度为 25
℃的水
加热到 75
℃ ,至少需要给水提供 2. 52×105 J 的能量. [c水 = 4. 2×103
J / (kg·℃ )]
第 16 题图
16.
(5 分)[2024 长沙改编]为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将
AB 棒放在
蹄形磁体的磁场中,用导线将
AB 棒的两端跟灵敏电流计连接.
(1) 实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用 铜棒 作为本实验中的
AB 棒.
(2)实验中记录了
AB 棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如表所示.
序号 AB 棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 不动 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
①分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,导体中就产生感应
电流;
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向. 根据序号为 4、5 的两次实验现象
可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
(3)该实验在探究过程中,是将 机械 能转化成电能,生活中的 发电机 就是根据这一原理
制成的.
真题与拓展·河北物理 35-1 真题与拓展·河北物理 35-2 真题与拓展·河北物理 35-3
36
17.
(6 分)[2024 成都改编]小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”,实验器材如下:长木板(上下
表面粗糙程度不同)、长方体木块(每个面粗糙程度都相同,长宽高不等)、弹簧测力计.
第 17 题图
(1) 实验过程中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向 匀
速 (选填“匀速”或“变速”)拉动木块(如图),目的是让弹簧测力计示数与木
块所受滑动摩擦力大小 相等 .
(2)小成在实验探究时利用下表收集数据,你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 压力大小和接
触面粗糙程度 的关系.
长木板不同表面
弹簧测力计示数 / N
一个木块 两个木块重叠
光滑表面
粗糙表面
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,她改变接触面积的操作是
换用该木块面积不同的侧面置于水平木板上 .
(4)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的她利用木块静止时二力平
衡的特点,设计了改进方案(如下表所示),你认为应该采用 方案三 ,理由是: 利用二力平衡
的特点,测力计应该直接测量木块受到的拉力,方案一和方案二中,所测拉力均为木板的拉力,而
木板受到的力除了拉力以外,还有上下表面处受到的两个摩擦力,拉力与木块下表面受到的摩擦
力不符合二力平衡条件,故方案一、二不可行 .
方案一:用绳子将木块连接到
墙上后,通过弹簧测力计拉动
下面的长木板
方案二:用绳子将木块连接到
墙上后,通过弹簧测力计拉动
底部加了轮子的长木板
方案三:通过弹簧测力计将木
块连接到墙上后,直接拉动下
面的长木板
18.
(7 分)[2024 兰州改编]小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”. 实验器材如下:
电压恒为 4. 5
V 的电源一个,电流表、电压表各一个,阻值分别为 5
Ω、10
Ω、15
Ω、25
Ω、30
Ω 的
定值电阻各一个,滑动变阻器两个:R1(10
Ω 2
A)、R2(20
Ω 1
A),开关一个,导线若干.
甲 乙
第 18 题图
(1)连接图甲所示电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,除起到保护电路的作
用之外,还起到 调节定值电阻两端电压,使其保持不变 的作用.
(2)若小林正确连接电路,闭合开关后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片 P,两电表均无示
数,取下电压表,使其分别接触电路中的 a、b 两点,c、d 两点和 d、e 两点时,电压表均无示数,由此
可判断电路中发生的故障可能是 电流表断路 .
(3)排除故障后,小林在 c、d 两点间依次接入 5
Ω、10
Ω、15
Ω、25
Ω 和 30
Ω 的定值电阻,得到表中
的五组数据,完成实验并得出实验结论: 电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比 ,则他选用
的滑动变阻器是 R2 (选填“R1”或“R2”).
实验次数 1 2 3 4 5
R / Ω 5 10 15 25 30
I / A 0. 60 0. 30 0. 20 0. 12 0. 10
(4)实验中,小林将 25
Ω 的定值电阻换成 30
Ω 接入 c、d 两点间后,直接闭合开关,电压表的示数会
变大 (选填“变大”或“变小”),接下来他应该将滑动变阻器的滑片 P 向左移动,直至电压表的
示数为 3 V.
(5)小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻 Rx 的阻值,已知电流表的量程为 0 ~ 0. 6
A. 电源
电压恒为 4. 5
V,他先将
A、B 两点直接用导线连接,调节滑片 P,当电流表的示数为 0. 6
A 时,保持
滑片 P 的位置不动,再将未知电阻 Rx 接入
A、B 之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻度盘的正
中央位置,则 Rx 的阻值为 7. 5 Ω.
19.
(6 分)[2024 自贡]自贡某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水
砖块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,如图甲所示. 弹簧测力计的示数 F 与砖块
下底面下降高度 h 的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化,已知 g 取
10
N / kg,ρ水 = 1. 0×103
kg / m3,p大气 = 1. 013×105
Pa,求:
(1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大小;
(2)砖块的密度;
(3)砖块刚好完全浸没时,其下底面所受的压强;
甲 乙
第 19 题图
解:(1)图像可知,当 h为 0~ 40
cm 时,弹簧测力计示数为 54
N,此时砖块处于空气中,根据二力平
衡条件可知,砖块的重力 G=F拉1 =54
N;由图像可知,深度大于 70
cm 时,弹簧测力计示数 24
N 不
变,此时砖块浸没在水中,则砖块浸没时受到的浮力 F浮 =G-F拉2 =54
N-24
N=30
N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由 F浮 = ρ液 gV排可得,砖块的体积
V=V排 =
F浮
ρ水 g
= 30
N
1×103
kg / m3×10
N / kg
=3×10-3
m3,
砖块的质量 m=G
g
= 54
N
10
N / kg
=5. 4
kg,
砖块的密度 ρ=m
V
= 5. 4
kg
3×10-3
m3
=1. 8×103
kg / m3;
20.
(6 分)[2024 巴中]如图所示电路,电源电压 12
V 保持不变,灯泡 L 标有“6
V 3
W”字样,滑动变
阻器最大阻值为 18
Ω. 当 S 闭合,S1、S2 都断开,移动滑片 P 使灯泡恰好正常发光. 保持滑片 P 的
位置不变,再闭合 S1、S2,电流表示数变化了 1. 5
A(不考虑灯泡电阻的变化). 求:
(1)灯泡正常工作时的电流;
(2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)在保证电路安全的前提下,当 S 闭合,S1、S2 都断开时,调节滑动变阻器使电路的最大功率为
P1;当 S、S1、S2 都闭合时,调节滑动变阻器使电路最小功率为 P2 . 计算 P1 与 P2 的比值.
第 20 题图
解:(1)小灯泡正常发光时的电压 UL =6
V,功率 PL =3
W,
由 P=UI 可得,小灯泡正常工作的电流 IL =
PL
UL
=3
W
6
V
=0. 5
A;
(2)当 S闭合,S1、S2 都断开,灯泡 L 与滑动变阻器串联,
已知电源电压 U=12
V,灯泡正常发光时其两端的电压为 UL = 6
V,所以滑动
变阻器两端的电压 UP =U-UL =12
V-6
V=6
V,
灯泡正常发光时的电流 IL =0. 5
A,所以通过滑动变阻器的电流 IP = IL =0. 5
A,
由欧姆定律 I=U
R
可知,灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值 RP =
UP
IP
= 6
V
0. 5
A
=12
Ω;
(3)当 S闭合,S1、S2 都断开时,灯泡正常发光时,电路中的电流最大,则最大功率为 P1 =UIL =
12
V×0. 5
A=6
W;
当 S、S1、S2 都闭合时,电流表示数变化了 ΔI = 1. 5
A,即此时电流表的示数为 I = IL +ΔI =
0. 5
A+1. 5
A=2
A,
由于保持滑片 P 的位置不变,即通过滑动变阻器的电流 IP′=
U
RP
= 12
V
12
Ω
=1
A,
根据并联电路的电流规律可知,通过定值电阻 R0 的电流 I0 = I-IP′=2
A-1
A=1
A,
由欧姆定律 I=U
R
可得,R0 =
U
I0
=12
V
1
A
=12
Ω,
当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,则通过滑动变阻器的电流
最小,即 IP小 =
U
RP大
= 12
V
18
Ω
= 2
3
A,
所以电路的总电流最小为 I小 = I0+IP小 =1
A+ 2
3
A= 5
3
A,
则电路最小功率为 P2 =UI小 =12
V× 5
3
A=20
W,
所以 P1 与 P2 的比值为
P1
P2
= 6
W
20
W
=3 ∶ 10.
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