内容正文:
大题猜押·15
物
理
猜押练一 电学实验
1.(8分)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提
供的器材有电源(电压恒为4.5
V)、定值电阻
(5
Ω、10
Ω、15
Ω、20
Ω、25
Ω、30
Ω)、滑动变
阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
+-
A
0.6 3- 153
V
-
P
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 0.600.300.200.150.120.10
(1)实物电路图中接错了一根导线,请在这根
导线上打“×”,并画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变
阻器的滑片P,发现电流表有示数,电压表无
示数,则故障可能是 。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P 使
电压表示数为3
V,记录数据;将5
Ω电阻换
成10
Ω电阻,按规范调整电路,继续操作,使
电压表示数仍为3
V,此时滑动变阻器接入电
路的阻值与上一次相比 (选填“变
大”“不变”或“变小”)。
(4)由表中记录的数据可知,实验中所用滑动
变阻器的最大阻值应大于 Ω。
2.创新实验 (8分)物理实验课上,小明和同学
们在做电学实验。首先利用图甲所示的电
路,测量小灯泡正常发光时的电阻,电源电压
恒为3
V,小灯泡的额定电压为2.5
V,滑动
变阻器的规格为“25
Ω 1
A”。
0
0
1 2
3
0.6
0.40.2
A
0.6 3-
I/A
U/VO
甲
乙 丙
- +
A
0.6 3-
153
V
-
P
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实
物图连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P
向左移动时小灯泡变暗,连线不要交叉。
(2)按要求连接好电路后,调节滑动变阻器的
滑片P 使小灯泡正常发光,电流表示数如图
乙所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω。
(结果精确到0.1
Ω)
(3)接下来小明又测量了几组对应的电压值
和电流值,并绘制了小灯泡的I-U 关系图像,
如图丙所示,小灯泡的电阻发生变化的原因
是 。
(4)其他同学用此电路探究电流与电阻的关
系。实验操作过程中如果只是把小灯泡换成
定值电阻接入电路中,为了使5
Ω、10
Ω、
15
Ω、20
Ω、25
Ω这五个电阻分别接入电路都
能完成实验,应控制定值电阻两端的电压不
低于 V。
大题猜押·16
物
理
猜押练二 力学计算
1.(5分)经过十年高速发展,我国汽车的品质有
了很大的提高。某国产品牌汽车1
h沿着平
直的公路匀速行驶90
km,耗油15
kg(已知汽
油的热值为4.6×107
J/kg,该汽车汽油机的
热效率为30%),则:
(1)这次行驶过程中,汽油完全燃烧放出的
热量;
(2)该汽车行驶过程中受到的阻力大小。
2.创新考法 (5分)空间机械臂是一种智能机器
人,具备视觉识别能力和精确操作能力。利
用空间机械臂清除太空垃圾时,可以在1
min
内将20
t的太空垃圾举高3
m,已知在太空微
重力的条件下,物体的重力与质量之比为
0.2
N/kg。求:
(1)机械臂对太空垃圾做功的功率;
(2)该机械臂是用3个功率为100
W的电动
机驱动的,则该机械臂的机械效率。(结果精
确到0.1%)
3.(7分)如图甲所示,水平桌面上放置底面积为
80
cm2、质量为400
g的足够高的圆筒,圆筒
内装有16
cm深的某液体,弹簧测力计悬挂
底面积为40
cm2、高为8
cm的圆柱体。圆柱
体从接触液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力
计示数F 与圆柱体浸入液体深度h的关系如
图乙所示,圆筒的厚度忽略不计,液体没有溢
出,g取10
N/kg。
(1)求圆柱体浸没时受到的浮力大小;
(2)当圆柱体刚好浸没时,求此时液体对圆筒
底部的压强。
10
5
5 100
h
甲 乙
大题猜押·17
物
理
4.(8分)把一个木块A 放入底面积为S 的长方
体容器中,木块A 有一半的体积露出水面,容
器中水的深度为h1,如图甲;把合金块B 放
在木块A 上,木块A 刚好浸没水中,水的深
度为h2,如图乙;把合金块B 放入水中,水的
深度为h3,如图丙;不计容器厚度,ρ水、g为已
知量。求:
(1)木块A 的密度ρA;
(2)合金块B 的重力GB;
(3)合金块B 的密度ρB。
A
h1 h2
A
B
A
h3
B
甲 乙 丙
5.(7分)如图是水下打捞装置的模型示意图,其
中打捞装置模型是重为5
N、棱长为10
cm、
上下带有阀门的正方体盒子,先在盒内充满
水,让模型沉入水底,然后将需要打捞的体积
为100
cm3、密度为2×103
kg/m3 的样品挂
在模型下边,打开上阀门将空气充入盒内,打
开下阀门让水流出,当盒子和样品一起匀速
上升时就关闭阀门(盒子厚度、阀门体积、空
气质量和水的阻力均忽略不计)。已知ρ水=
1.0×103
kg/m3,g取10
N/kg。求:
(1)打捞装置模型浸没在水中时盒子受到的
浮力;
(2)当盒子和样品一起匀速上升时盒内需要
充入空气的体积。
上阀门
下阀门
样品
水
空气
大题猜押·18
物
理
猜押练三 电学计算
1.(7分)在图甲所示电路中,电源电压保持不
变,将滑片P 从R 的一端移动到另一端的过
程中,两电压表示数随电流表示数变化关系
的图像如图乙所示。
(1)电压表 示数随电流表示数变化关系的
图像是①还是②? 请写出判断的过程;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)求电路总功率的最大值。
V1 V2
6
4
2
0 0.2 0.4 0.6
AR
S
U/V
I/A
①
②
甲 乙
L P
2.(8分)如图甲所示,电源电压保持不变,电路
中电流表与电压表都接入小量程(0~0.6
A,
0~3
V),滑动变阻器R2上标有“20
Ω 1
A”
字样,小灯泡L的额定电压为6
V,且其电流
随电压变化的图像如图乙所示。
(1)L正常发光时的电阻是多少?
(2)若闭合开关S,S1接1,在保证电路安全的
情况下,R2接入电路的最大电阻为15
Ω,则
电源电压是多少?
(3)若闭合开关S,S1接2,在保证电路安全的
情况下,电路中允许通过的最大电流是最小
电流的1.5倍,则R1的电阻值是多大?
R1
R2
A V
S
L
PS1
2
1
U/V
I/A
0 1
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
23456
甲 乙
答案与解析·33
大题猜押·物理
猜押练一 电学实验
1.(8分,每空2分)
(1)如图所示
+-
A
0.6 3- 153
V
-
P
(2)定值电阻短路
(3)变大
(4)15
2.(8分,每空2分)
(1)如图所示
- +
A
0.6 3-
153
V
-
P
(2)8.3
(3)灯丝的电阻受温度的影响
(4)1.5
猜押练二 力学计算
1.(5分)解:(1)由题意可知,汽油完全燃烧放出的热量
Q=qm=4.6×107
J/kg×15
kg=6.9×108
J(2分)
(2)汽车做的有用功W=ηQ=30%×6.9×108
J=
2.07×108
J (1分)
则汽 车 行 驶 过 程 中 受 到 的 牵 引 力 F =Ws =
2.07×108
J
90×103
m=2.3×10
3
N (1分)
汽车匀速行驶,故汽车行驶过程中受到的阻力f=
F=2.3×103
N (1分)
2.(5分)解:(1)机械臂对太空垃圾做的功W有=Gh=
mgh=20×103
kg×0.2
N/kg×3
m=1.2×104
J
(1分)
机械臂对太空垃圾做功的功率P=
W有
t =
1.2×104
J
60
s =
200
W (1分)
(2)这段时间内机械臂做的总功W总=nP电t=3×
100
W×60
s=1.8×104
J (1分)
机械臂的机械效率η=
W有
W总×100%=
1.2×104
J
1.8×104
J×
100%≈66.7% (2分)
3.(7分)解:(1)由题图乙可知,h=0时,F1=10
N,即
G=10
N;当h=8
cm时,F2=2
N (1分)
根据称重法可知,F浮=G-F2=10
N-2
N=8
N
(1分)
(2)圆柱体浸没时排开液体的体积V排=S柱h柱=40×
10-4
m2×8×10-2
m=3.2×10-4
m3 (1分)
液体上升的高度Δh=
V排
S筒=
3.2×10-4
m3
80×10-4
m2=0.04
m
(1分)
此时液体的总深度h=h0+Δh=0.16
m+0.04
m=
0.2
m (1分)
又ρ液 =
F浮
gV排 =
8
N
10
N/kg×3.2×10-4
m3=2.5×
103
kg/m3 (1分)
则此时液体对圆筒底部的压强p=ρ液 gh=2.5×
103
kg/m3×10
N/kg×0.2
m=5×103
Pa (1分)
4.(8分)解:(1)在题图甲中,木块A 漂浮且有一半的体
积露出水面,则F浮A=GA,V排=
1
2VA
故ρ水g·
1
2VA=ρAVAg
(1分)
即ρA=
1
2ρ水
(1分)
(2)题图乙中,木块A 与合金块B 整体漂浮,排开水
的体积为VA
易知ρ水gVA=ρAVAg+GB
则GB=ρ水gVA-
1
2ρ水VAg=
1
2ρ水gVA
(1分)
由题图甲、乙可得,ΔV排=12VA=
(h2-h1)S
则VA=2(h2-h1)S (1分)
答案与解析·34
故GB=
1
2ρ水g
·2(h2-h1)S=ρ水gS(h2-h1)
(1分)
(3)由题图甲、丙可知,VB=(h3-h1)S
则 合 金 块 B 的 密 度 ρB =
mB
VB =
GB
gVB =
ρ水gS(h2-h1)
g(h3-h1)S =
ρ水(h2-h1)
h3-h1
(3分)
5.(7分)解:(1)打捞装置模型浸没在水中时盒子受到的
浮力F浮=ρ水 gV排=1.0×103
kg/m3×10
N/kg×
103×10-6
m3=10
N (2分)
(2)当盒子和样品一起匀速上升时,F浮总=G总
F浮总=ρ水gV排总=1.0×103
kg/m3×10
N/kg×(103+
100)×10-6
m3=11
N (1分)
G样品=m样品g=ρ样品V样品g=2×103
kg/m3×100×
10-6
m3×10
N/kg=2
N (1分)
设充入空气的体积为V,则盒内水的体积V水 =
10-3
m3-V
盒内水的重力G水=ρ水gV水
则G总=G盒+G样品+G水=5
N+2
N+G水=11
N
即G水=4
N,ρ水g(10-3
m3-V)=4
N (1分)
故V=10-3
m3- 4
N
1.0×103
kg/m3×10
N/kg
=6×
10-4
m3 (2分)
猜押练三 电学计算
1.(7分)解:(1)由题图甲可知,灯泡和滑动变阻器串联
接入电路,电流表测电路中的电流,电压表 测灯泡
两端电压,电压表 测滑动变阻器两端电压。当滑片
P 向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电
路的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表示数
变大;根据U=IR,此时灯泡两端电压变大,即电压
表 示数变大;根据串联电路的电压规律,灯泡两端
电压变大,则滑动变阻器两端电压变小,即电压表
示数变小。故电压表 示数随电流表示数变化关系
的图像是①。 (2分)
(2)由(1)中分析可知,电压表 示数随电流表示数变
化关系的图像是②;电路中的电流最小时,滑动变阻
器接入电路的电阻最大
故Rmax=
U滑
Imin=
5
V
0.2
A=25
Ω (2分)
(3)当电路中的电流最大时,此时UL=6
V,UR=0
(1分)
电路总功率的最大值Pmax=Imax(UL+UR)=0.6
A×
6
V=3.6
W (2分)
2.(8分)解:(1)由题图乙可知,L两端电压为6
V时,
其电流为0.5
A,则RL=
UL
IL=
6
V
0.5
A=12
Ω (1分)
(2)由题图甲可知,闭合开关S,S1 接1时,L与R2 串
联,电压表测R2 两端电压,电流表测电路中的电流。
由于电压表量程为0~3
V,所以在保证电路安全的情
况下,R2 接入电路的电阻最大时,电压表的示数为
3
V,则根据串联电路的电流规律可知,I'L=I2=
U2大
R2=
3
V
15
Ω=0.2
A (1分)
由题图乙可知,此时U'L=1.5
V
根据串联电路的电压规律可知,电源电压U=U'L+
U2大=1.5
V+3
V=4.5
V (1分)
(3)由题图甲可知,闭合开关S,S1接2时,R1与R2串
联,电流表量程为0~0.6
A,根据串联电路的电流规律
结合R2的规格可知,电路中的最大电流为0.6
A,或
最大电流为4.5
V
R1 <0.6
A
R2 接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,为
4.5
V
20
Ω+R1
(1分)
在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流是最小
电流的1.5倍,分以下几种情况讨论:
①若最大电流为0.6
A,则最小电流为0.6
A
1.5 =0.4
A
此时R2接入电路的电阻为允许的最大值,故电压表
示数为3
V,则R1两端电压U1=U-UV=4.5
V-
3
V=1.5
V
R1=
U1
Imin=
1.5
V
0.4
A=3.75
Ω (2分)
②若最大电流为4.5
V
R1
(R2接入电路的阻值为0),最
小电流为 4.5
V
20
Ω+R1
,则1.5× 4.5
V
20
Ω+R1=
4.5
V
R1
解得R1=40
Ω
故R1的阻值为3.75
Ω或40
Ω (2分)