③跨学科实践试题（含答案）-【一战成名新中考】2026物理中考必考知识点题组特训

一、教材跨学科实践 1.制作隔音房间模型 1.小明经常在自己的房间里弹奏吉他。为了不影响其他房间的家人和邻居休息，小明打算把自己的房间改造成隔音房间。他在购物网站上看到有很多吸音布、吸音板、吸音棉等商品，为了选择一种恰当的吸音材料，他打算制作一个隔音房间的简易模型来测试不同商品的吸音性能。 （1）他在购物网站上选购了少许安装方便并且图案美观的甲、乙、丙、丁四种吸音材料。选购吸音材料时还应该关注材料　 　（多选，填字母）。 A.是否阻燃 B.是否防潮 C.是否有弹性 D.是否环保、无异味 （2）他用鞋盒充当“房间”，分别将不同的吸音材料贴满鞋盒的每一面。将一只闹钟放入其中，使其发出稳定且响度较大的声音。盖紧盒盖，在鞋盒外用分贝仪测量声音的大小，分贝仪距鞋盒的距离　 　（选填“需要”或“不需要”）相同。 （3）他按照正确的方法收集实验数据（如下表），从实验数据可以看出，吸音材料　 　的吸音性能最好。 吸音材料 无 甲 乙 丙 丁 声音大小/dB 82 80 45 46 32 （4）如果没有分贝仪，可以人站在鞋盒外，一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止。人后退的距离越远，说明该材料的吸音效果越　 （选填“强”或“弱”）。 （5）进一步研究发现上述几种材料中，吸音性能最好的材料造价比较昂贵，通常用于电视台直播间等专业场景使用。小明决定在乙和丙两种吸音材料中选择一种来改造自己的房间。仔细观察发现乙材料比丙厚很多，则他应该选择材料　 　。 2.制作简易望远镜 2.深圳湾栖息了多种鸟类，但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到，小明想制作简易望远镜来观鸟。 （1）如图甲是一种望远镜。 ①两个凸透镜中，透镜甲是　　 （选填“目镜”或“物镜”）； ②远处的物体经透镜甲成一个倒立、　 　（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 （2）测量凸透镜的焦距f。 ①小明将透镜对着太阳光，如图乙所示，移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点，测量出该点到透镜光心距离，记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是　 　； ②改正错误后，小明用正确方法测量，当白纸上呈现一个并非最小的光斑时，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L，稍微增大凸透镜与白纸之间距离，发现光斑变大，则f与L的大小关系是：f 　　 L。 （3）望远镜物镜所成的像虽然比物体小，但它离人眼很近，再加上目镜的对光线的发散作用，就可以改变视角大小。如图丙，观察物体时，视角的大小与　 　有关。 （4）如下为小明制定的评价量表： 自制望远镜评价量表 级别内容 优秀 合格 待改进 外观 结构牢固，镜筒调节顺畅，镜筒尺寸合适 结构比较牢固，镜筒较难调节，镜筒尺寸比较合适 结构不够牢固，镜筒不能够调节，镜筒尺寸不合适 成像效果 能观察到清晰的远景 能观察到模糊的远景 不能观察到远景 小明用望远镜B观察远处的鸟儿时，调节镜筒略显阻塞，调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表，对望远镜B的评价级别是外观　 　，成像效果　 　。 3.制作简易热机模型 3.跨学科实践：制作简易热机模型 【项目提出】 （1）随着科技发展，热机是人们获得动力的重要机械，汽车走入寻常百姓家，燃烧汽油的是汽油机，大型轮船和飞机有的使用柴油作为燃料，是柴油机，而早年燃烧煤炭的火车使用的是蒸汽机。热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以更好地了解热机是利用燃料燃烧获得的　 　能转化为　 　能的机器。 【项目分析】 （2）燃料燃烧后加热水产生水蒸气，通常实验室用　 　作热源； （3）用可以密封的易拉罐加热水，类比家用高压锅，开小孔后蒸汽喷出，可以推动高压阀运动，利用水蒸气作为工作介质，好处是　 　； 【项目实施】 （4）实验步骤：请根据自己的设计，制作一个简易的热机模型。准备以下材料：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯，一个支架。 向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的　 　（选填“粗”或“细”）端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 【展示交流】 （5）在展示交流中，说一说你在制作过程中的心得体会，想一想在哪些方面还可以做得更好？ 4.制作简易活塞式抽水机 4.如图是小明制作的简易活塞式抽水机，其制作过程大致如下： （1）剪下矿泉水瓶的瓶底，瓶子上部作为抽水机的　 　，把瓶底再略剪一小部分作为　　 ，使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。 （2）在瓶子的侧壁上打一个出水口，插上一段塑料管作为出水管。拔掉瓶盖上的小帽，把瓶口作为进水口，装上进水管。 （3）在活塞上打两个孔，中间的孔用来固定筷子。请简述你当时用什么方法将筷子固定在活塞上：　 　；用橡皮膏把塑料片的一边粘在活塞上，使塑料片能盖住另一个孔，作为一个阀门，把　 　放到瓶子里作为另一个阀门。 （4）装上活塞，倒入引水，将进水管插入水中，向上提筷子，　 　（选填“阀门”或“玻璃球”）打开，水进入筒内。 5.制作简易密度计 5.（2024无锡）制作简易的密度计，器材有：长度为20cm的吸管一根，铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。（g取10N/kg） （1）如图甲所示，用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度，用石蜡将标0cm的一端封闭，添加铁屑至管内，使其总质量为10g，能竖直漂浮在液体中。 ①当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时，浸入的深度为H。若放入密度为0.8g/cm3的酒精中，密度计所受的浮力大小为　 　N，浸入的深度为　 　H。 ②将它放入密度为0.8～1.2g/cm3 的不同液体中，浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中　 　（选填“a”“b”或“c”）。 ③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时，两条刻度线间的距离大一些，利用现有器材，合理的做法是：　 　 　 。 （2）如图丙所示，在吸管下方安装一个小瓶，将铁屑装入瓶中，制成另一支简易密度计，使其总质量为30g，放入液体后能竖直漂浮，小瓶完全浸没。放入水中，在密度计上标记出水面位置M，密度计排开水的体积为　 　cm3，从水中取出擦干后，放入待测盐水中，M比液面高2cm。取出密度计擦干，倒出部分铁屑，使其总质量为27g，再放入水中，液面距离M为3cm。则吸管的横截面积为　 　cm2，盐水的密度为　 　g/cm3（保留2位小数）。 6.制作简易调光台灯 6.（2024徐州）如图所示，小明用铅笔芯做滑动变阻器，设计并制作一个模拟的调光灯。器材有：电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V 0.3A）、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。 （1）铅笔芯和小灯泡的连接方式是　 　联。 （2）闭合开关，回形针向左移，小灯泡亮度变　 　。 （3）把电压表和小灯泡并联，调节回形针的位置，当电压表的示数为　 　V时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯，回形针向左调节不能超过此位置。 （4）甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比　 　。 A.调节范围大，调节精度高 B.调节范围大，调节精度低 C.调节范围小，调节精度高 D.调节范围小，调节精度低 7.制作电动机模型 7.【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。 【项目实施】将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，然后用小刀刮两端引线的漆皮，并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 （1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （选填“A”或“B”）。 A．左端全部刮掉，右端全部刮掉 B．左端全部刮掉，右端只刮掉上半周 （2）如果整个制作过程及元件都正常，闭合开关后线圈不动，小梦应该做的尝试是 或 。 【项目拓展】 （3）在制作过程中，若要改变电动机的转动方向，可采取的做法是 。（答出一点即可） 二、课外跨学科实践 1.（2025盐城）日晷是古人利用太阳投射影子测定时间的装置，由晷面和晷针组成，晷针指向北极星。 （1）制作：在A4纸上画出标有刻度的半圆，折叠成如图所示的晷面，使晷面与竖直面的夹角和当地纬度相同。将一根吸管从圆孔O处垂直插入晷面，即为　 　。 （2）调试：将日晷朝北放置，在12点整的时候微调晷面，使晷针的　 　与12点刻度线重合。 （3）校验：在图中晷面刻度线上标出下午3点整的位置，待到下午3点整的时候检验其准确性。 2．（2025无锡）小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有：电源（电压可调）、电流表、电压表、阻值约为100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子（体积为20cm3）、开关、导线、油箱、汽油、汽油为绝缘体。（ρ汽油＝0.75g/cm3，g取10N/kg） （1）她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻，为此连接了如图甲所示的电路。 将鳄鱼夹置于电阻片的B′端，闭合开关S，电压表示数如图乙所示为　 　V。向A′端缓慢移动鳄鱼夹，观察电流表示数，当示数为　 　A时，标记鳄鱼夹的位置，则该位置到A′端的阻值即为40Ω。 （2）她们重新调节了电源电压，连接了如图丙所示的装置，电阻R′＝40Ω；它与金属杆OA接触良好（摩擦不计）、金属杆OABC可以绕固定点O自由转动，其重心在OC连线上。浮子可以绕CD轴自由转动。 ①在油箱内倒入汽油，当浮子处于图丙所示的位置时，浮子浮在汽油中静止，恰好一半体积浸入汽油，此时浮子所受浮力大小为　 　N，继续倒油，油面上升，浮子再次静止时，没在汽油中的体积　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 ②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度；闭合开关S，当OA处于M端的位置，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A。继续向油箱内倒入汽油，记录油面高度h和对应的电流表示数I，当OA处于N端的位摆时，电流表示数为0.6A，数据记录在下表中，则该装置中电源电压为　 　V，电阻R阻值为　 　Ω；当电流表示数为0.5A时，油面高度为　 cm。 油面高度h/cm 0 2.5 5 7.5 10 电流表示数I/A 0.12 0.15 0.2 0.3 0.6 3.（2025长春）科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器，可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图，展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片（A、B、C）以及提示电路组成，A可将B、C接通或断开。工作时，闭合开关S，通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻R的I﹣U图像如图乙所示，电源电压恒定，提示灯L的额定电压为6V，实际电压不低于3V即可达到亮度要求。 （1）金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的　 　。 （2）闭合开关S，当展台上无展品时，提示灯L正常发光，提示灯L和电阻R的连接方式是　 　，此时电路中的电流为　 　A。 （3）若电阻R损坏，为达到提示灯L的亮度要求，需更换阻值不超过　 　Ω的电阻。 （4）科创小组发现：闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，无法判断该装置是否正在工作。针对此现象，请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议：　 　。 4.（2025苏州）某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。 【任务与要求】当环境温度t≤20℃，加热设备开启工作；温度t≥30℃，停止工作，大棚内的温度维持在一定范围。 【设计与实施】①器材有：电压为6V的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻（阻值随温度变化的关系如图甲）等。②设计的电路如图乙，加热设备是否工作由其两端的电压UAB来控制，当UAB≥4V时，加热设备开启工作，当UAB≤U0时，加热设备不工作。（不考虑加热设备对电路的影响） 【分析与思考】 （1）电路中的　 （选填“R1”或“R2”）是热敏电阻； （2）定值电阻的阻值为　 　Ω； （3）U0＝　 　V； （4）长时间使用后，电源电压降低，系统控制的最高温度将　 。 5.（2024大庆）小娜同学在物理实践活动中，设计了如图甲所示的电子质量测量仪。其中，电源电压恒定为4.5V，R'为粗细均匀的导体棒，阻值随长度均匀变化，总阻值为40Ω，总长度为20cm。R是电阻箱，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.3A。金属弹簧上端固定并通过导线与电压表连接，下端通过金属指针与导体棒始终保持良好接触。 已知，电路中所用弹簧的弹力F与其伸长量L之间的关系如图乙所示。实验中弹簧的形变始终不超弹性限度，弹簧及指针质量不计，取g＝10N/kg。现闭合开关S，调节R＝5Ω，请回答以下问题： （1）不挂重物时，指针恰好指在R′的最上端。此时电压表示数为　 　V，电流表示数为　 　A； （2）悬挂重物后，电流表的示数　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。当弹簧下端悬挂某待测物体时，指针向下移动5cm，则待测物体质量m＝　 kg，电压表示数为　 V； （3）在保证电路安全的情况下，该电子质量测量仪所能测得物体的最大质量为　 　kg。通过调节电阻箱R的阻值，可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程，应该将电阻箱R的阻值　 　（选填“调大”“保持不变”或“调小”）。 6.（2024天津）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。 【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为U0的电源上（如图1所示），加热功率为P0，该电热丝的电阻R0＝　 　 。（不考虑温度对电阻的影响） 【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为U0的电源上，可以得到另外两个加热功率P1和P2，且P1＜P2。请你在图2甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出P1与P2之比。 说明：电热丝上只有a、b、c三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。 【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关S，通过开关S0的通断和S在1、2触点间的切换，实现加热垫P0、P1和P2三挡功率的变换。请你在图3中将各元件连接成符合优化要求的电路。 注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。 7.【项目提出】学习小组开展了“自制豆芽机”跨学科实践活动。 【项目分析】要进行自制豆芽机的设计需要完成以下任务：（1）设计氧气提供装置；（2）设计合适的控温系统。 【项目实施】 （一）图甲是小组成员完成的设计草图，主要包括发育盘和淋水系统。发育盘上有沥水孔，淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。 （1）利用水泵将水抽向淋水系统时，水的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）另一小组设计的自制豆芽机盖子上孔开得很小，其他设计都相同，发现豆芽生长速度缓慢。请你根据以上信息提出一个可探究的科学问题： ； （二）图乙是控温系统内部电路，控制电路电源电压，可实现加热、保温两挡自动切换。其中是定值电阻，为热敏电阻（阻值随温度变化的关系如图丙所示），、为电热丝。电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于或等于30mA时释放，此时为保温状态；（忽略电磁铁的电阻） 【项目评价】小组成员设计了评价量表（部分指标如表），并以此作为豆芽机评价改进的依据。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 氧气提供 能够提供充足的氧气，不会出现缺氧情况 能够提供充足氧气，偶尔出现缺氧情况 不能提供充足氧气，经常出现缺氧情况 温度控制 能实现自动控温，并能提供适宜的温度 能实现自动控温，但温度过高或过低 不能自动控温 （3）针对项目产品及其设计电路图乙，下列说法正确的是___________；（填字母序号） A．开关闭合后，电磁铁的上端为N极 B．随着温度的升高，电磁铁的磁性将变弱 C．电磁继电器衔铁被吸下时，弹簧的弹性势能减小 （4）由图乙和图丙可求得，当控制电路电流为60mA时，对应的温度是23℃，当电流为30mA时，对应的温度为 ℃；小组成员查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20～25℃，根据评价量表评定，此款豆芽机“温度控制”指标为 （选填“优秀”“合格”或“待改进”）； （5）根据上述制作过程可知：豆芽机工作时对温度和湿度要求十分严格，因此小组成员找来聚氨酯泡沫和岩棉两种材料，准备给自制豆芽机加装一个外壳。请你添加器材，设计一个可操作的实验方案来探究两种材料的隔热性能或吸水性能，帮小组成员在这两种材料中选择更合适的一款。 8．【项目提出】牛顿学习小组开展了自制“温度自动报警器”的跨学科实践活动。 【项目分析】他们查阅相关资料并搜索到一些电器维修的视频，从一段视频中得知，电饭锅的加热盘中央有一块磁铁，当其达到一定温度时磁性便会消失，由此他们猜想磁铁的磁性与温度有关。 【项目实施】他们将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。由此，他们的猜想得到了验证。同时两个小组分别设计了不同的温度报警器。 （1）小明组在甲图的基础上设计了图乙所示温度报警器，其工作原理是当温度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 （选填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复形变，电路就被接通，从而使电铃报警。 【项目拓展】 （2）小强组根据温度计的原理及电磁铁的性质，利用水银温度计、探针、电磁铁、电铃、电池、导线等器材设计了一种可调式温度报警器，请你在图丙中完成该电路的连接。 （3）若想降低报警温度，需要将探针向 （选填“上”或“下”）移动。 参考答案 一、教材跨学科实践 1.（1）ABD （2）需要 （3）丁 （4）弱 （5）丙 2.（1）①物镜 ②缩小 （2）①凸透镜没有正对太阳光 ②＜ （3）物体的大小 （4）优秀 良好 3.（1）内 机械 （2）酒精灯 （3）对环境几乎无污染 （4）细 （5）密封性优化：使用更耐高温的密封胶或金属垫圈，减少蒸汽泄漏；结构强化：加固易拉罐支架，避免高温变形影响稳定性；安全性提升：添加隔热层或调整酒精灯位置，降低烫伤风险 4.（1）圆筒 活塞 （3）涂热熔胶 玻璃球 （4）玻璃球 5.（1）①0.1 1.25 ②a ③适当增大密度计的重力，则密度计浸入水中的深度增大，即H增大，密度计放入酒精中漂浮时，浸入酒精中的深度为1.25H，也随之增大，则两条刻度线间的距离会变大 （2）30 1 1.07 【解析】（1）①密度计在酒精中漂浮，其受到的浮力等于重力，则浮力为F浮＝G物＝mg＝10×10﹣3kg×10N/kg＝0.1N；由于密度计在水中和酒精中均漂浮，在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力，则密度计在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力，所以有ρ水gSH＝ρ酒gSH′，可得H′1.25H； ②密度计在液体中漂浮，则有G密度计＝F浮＝ρ液gSh，可得h，当密度计重力，吸管的横截面积一定时，h与ρ液成反比，故a图线符合h随ρ液变化的规律； ③适当增大密度计的重力，则密度计浸入水中的深度增大，即H增大，密度计放入酒精中漂浮时，浸入酒精中的深度为1.25H，也随之增大，则两条刻度线间的距离会变大； （2）当密度计总质量为30g时，仍能漂浮在水中，则受到的浮力为F′浮＝G物＝m密度计g，由阿基米德原理有F′浮＝ρ水gV排，则有m密度计g＝ρ水gV排，解得密度计排开水的体积为V排30cm3；与上同理，当密度计质量为27g时，排开水的体积为V′排27cm3，此时水面刻度比M低3cm，由此可知吸管的横截面积为S1cm2；当密度计的质量为30g时，浸入盐水中的深度比M低2cm，由此可知在盐水中浸入的（排开盐水）体积为V排盐＝30cm3﹣2cm×1cm2＝28cm3，由前面分析结论m密度计g＝ρ水gV排，同理，当密度计在盐水中漂浮时有m密度计g＝ρ盐水gV′排，则盐水的密度为ρ盐水1.07g/cm3。 6.（1）串 （2）亮 （3）2.5； （4）B 7.（1）B （2）增大电源电压 换一块磁性更强的磁体 （2）将电源的正、负极对调或将磁体的N、S极对调 二、课外跨学科实践 1.（1）晷针 （2）影子 （3）下午3点位置的标注：图中晷面是半圆，12在中间，左右两侧为6（分别代表上午6点和下午6点方向）。从12点（正午）到下午3点，太阳移动使得晷针影子向左侧移动，由于12点到下午6点间隔6小时，均匀分布在左侧半圆，所以下午3点的位置应在“12”刻度线与左侧“6”刻度线的正中间，这样下午3点时，晷针影子会落在该标注处。 2．（1）12；0.3；（2）0.075；不变；6；10；9.5。 【解析】（1）根据电压表的量程的0﹣15V，分度值为0.5V，电压表的示数为12V； 阻值R′＝40Ω，此时电路中的电路I0.3A； （2）浮子的体积为20cm3；浮子浮在汽油中静止，恰好一半体积浸入汽油，排开液体的体积为10cm3；此时浮子所受浮力大小为F浮＝ρ水gV排＝0.75×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣6m3＝0.075N；继续倒油，油面上升，浮子再次静止时，仍是漂浮，浮力等于重力，因重力不变，故浮力不变，因而浸入的体积不变；闭合开关S，当OA处于M端的位置，R与R'串联，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A；根据串联电路的特点和欧姆定律知，电源电压U＝I（R+R'）＝0.12A×（R+40Ω）；当OA处于N端时，电流表示数为0.6A，电源电压U＝IR＝0.6A×R；解得R＝10Ω；U＝6V；当电流表示数为0.5A时，根据串联电路的特点和欧姆定律知，U＝I（R+R''）＝0.5A×（10Ω+R''）＝6V；解得R''＝2Ω；根据表格数据，当h＝2.5cm时，电流为0.15A，根据串联电路的特点和欧姆定律知，U＝I（R+R'）＝0.15A×（10Ω+R'）＝6V；解得R''＝30Ω；当h＝5cm时，电流为0.2A，根据串联电路的特点和欧姆定律知，U＝I（R+R'）＝0.2A×（10Ω+R'）＝6V；解得R''＝20Ω； 当h＝7.5cm时，电流为0.3A，根据串联电路的特点和欧姆定律知，U＝I（R+R'）＝0.3A×（10Ω+R'）＝6V；解得R''＝10Ω；根电阻与高度的变化规律知，高度增大2.5cm，电阻减小10Ω，故高度增大0.5cm，电阻减小2Ω；电阻的表达式R＝40Ω2Ω；因而当电阻R''＝2Ω时，有2Ω＝40Ω2Ω；解得h＝9.5cm。 3.（1）开关 （2）串联 0.5 （3）20 （4）在电路中串联一个电流表 【解析】（1）该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和提示电路组成，当金属片A与金属片B、C接触时，电路形成通路，电流可以流过；当金属片C与金属片A、B分离时，电路断开，电流无法流过。金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的开关作用； （2）当把物品放在展示台上时，金属片A受到压力作用与金属片B、C接触，此时电路形成通路。观察电路图可以发现，此时灯泡被短路，不发光；当物品离开展示台时，金属片A与金属片B、C分离，电路断开。此时，电流通过灯泡、电阻、开关回到电源负极，因此灯和电阻是串联的，灯泡正常发光时，其额定电压为6V，由图知此时的电流为0.5A； （3）由图乙知当电路中的电流为0.5A时R两端的电压为3V，所以电源电压U＝UL+UR＝6V+3V＝9V；由题意知实际电压不低于3V即可达到亮度要求，由图乙知此时电路中的电流为0.3A，此时定值电阻两端的电压UR′＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，需更换电阻的阻值最大R大20Ω； （4）闭合开关S，展台上有展品时，提示灯被短路，L不发光，无法判断该装置是否正在工作，可以在图甲虚线框内的电路中串联一个电流表，若电流表有示数则说明该装置正在工作。 4.（1）R1 （2）80 （3）3 （4）降低 【解析】（1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，AB两端的电压增大到一定程度，此时加热设备要开启工作，故电路中的R1是热敏电阻； （2）由图甲可知，当t＝20℃时，热敏电阻的阻值：R1＝160Ω，此时UAB＝4V， 根据串联电路的电压规律可得，定值电阻两端的电压：U2＝U﹣UAB＝6V﹣4V＝2V， 根据串联电路的分压关系可得，定值电阻的阻值：R2R1160Ω＝80Ω； （3）由图甲可知，当t＝30℃时，热敏电阻的阻值：R′1＝80Ω＝R2， 根据串联电路的电阻和欧姆定律可得，电路中的电流：IA， 此时AB两端的电压：U0＝U′AB＝IR′1A×80Ω＝3V； （4）长时间使用后，电源电压降低，而加热设备不工作时的电压UAB不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压U2变小，根据R1R2可知，在UAB和R2一定时，U2变小，系统控制的最高温度对应热敏电阻R1的阻值变大，则由图甲可知，系统控制的最高温度降低。 5.（1）0 0.1 （2）不变 5 1 （3）15 调大 【解析】（1）由图得，当指针恰好指在R的最上端时，变阻器的最大电阻与变阻箱串联，电流表测量电路电流，电压表被短路，则此时电压表示数为0V，电流表的示数为：I0.1A； （2）悬挂重物后，滑片向下移动，变阻器接入电路中电阻不变，电路中的电阻不变，由欧姆定律得，电流表的示数不变。由图像得，当指针向下移动5cm时，弹力为50N，此时弹力等于待测物体的重力，由G＝mg得，指针则待测物体质量：m5kg；滑片移动过程中，变阻器接入电路中电阻不变，电压表测量变阻器上半部分的电压，当指针向下移动5cm时，电压表并联部分的电阻的阻值为：R并10Ω；由欧姆定律得，电压表示数U＝IR＝0.1A×10Ω＝1V； （3）当电压表的示数为3V时，该电子质量测量仪所测得物体的最大质量，由欧姆定律得，此时电压表测量的电阻的阻值R′并30Ω，此时弹簧的伸长量15cm，由图像得，此时弹簧的弹力为150N，由G﹣mg得，最大测量的物体的质量mmax15kg；通过调节电阻箱R的阻值，可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程，则滑片向下移动的长度增大，电压表并联部分的电阻的阻值增大，电压表的最大测量值不变，由欧姆定律得，通过变阻器的电流应变小，则电路中电阻增大，应该将电阻箱R的阻值调大。 6.解：【初步设计】； 【改进设计】为获得不同的加热功率，需要改变电热丝接入电路的电阻，已知从电热丝的中点处引出一条导线，则可以将一半的电热丝接入电路，或将两个半段电热丝并联接入电路；得到的加热功率P1＜P2，说明一半的电热丝接入电路时的电功率较小，两个半段电热丝并联时电功率较大，如下图所示： 甲图中只有一半电阻丝接入电路，电阻为R0，则此时的加热功率P12P0； 乙图中两个半段电热丝并联，且并联电路中各支路两端的电压相等，则每段电热丝的电功率与甲图中电热丝的功率相等，所以此时的加热功率：P2＝P1+P1＝2P1＝4P0， 故P1：P2＝2P0：4P0＝1：2。 【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关S，通过开关S0的通断和开关S在1、2两触点间的切换，实现电加热垫三挡功率（功率分别为P0、P1和P2）的变换，如下图所示： 当开关S0断开、开关S接2时，整个电热丝接入电路，加热功率为P0，为低温挡；当开关S0闭合、开关S接1时，两个半段电热丝并联，加热功率为4P0，为高温挡；当开关S0闭合、开关S接2时，右半段电热丝被短路，只有左半段电热丝接入电路，加热功率为2P0，为中温挡。 7.（1）增大 （2）豆芽生长速度是否与含氧量有关？ （3）B （4）26 合格 （5）设计的实验如下所示： 实验方案：探究材料的隔热性能 实验器材：厚度相同的聚氨酯泡沫、岩棉，两个相同的烧杯、质量相同的热水、两支相同的温度计，裁纸刀、胶带。 实验步骤：用两种材料做成大小完全一样的箱子，在里面分别放入两杯质量和初温都相同的热水，盖好箱盖；将两个箱子放入同一环境中，一段时间后同时打开箱盖，用两支相同的温度计同时测出两杯水的温度，聚氨酯泡沫箱内水温记为，岩棉箱内水温记为。 实验结论：若，则选择聚氨酯泡沫；若，则选择岩棉；若，则二者隔热性能一样好，选择造价更低的。 8.（1）磁性 吸引 （2）如答图所示 （3）下 学科网（北京）股份有限公司 $