精品解析：2025年安徽省淮北师范大学附属实验中学高中自主招生物理试题

2025年淮北师范大学附属实验中学自主招生考试 物理试卷 一、选择题（每题3分，共30分，每题只有一个选项符合要求，多选错选均不得分。） 1. 中华古诗词是中国文学的重要组成部分，它是中国文化的瑰宝，也是中华民族智慧的结晶。古诗以其精炼的语言、优美的韵律、深刻的意境和丰富的情感，展示了中华民族的文化底蕴和精神风貌，许多诗句中涉及的关于声现象的观点，其中正确的是（　　） A. 古诗“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”是指音色未变 B. 诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指音调高 C. “闻其声而知其人”是根据声音的音调来判断的 D. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中船上的客人听到寒山寺的钟声，是空气振动产生的 2. 生活中处处是学问，聪明的小怡善于利用物理知识解释生活中的现象。下列说法中正确的是（ ） A. 小明发现太阳升起后，雾很快会散去————汽化吸热 B. 茶颜悦色的店员将加冰的“幽兰拿铁”递给小怡，杯外壁迅速结满水珠————液化吸热 C. 冬天清晨，爬上岳麓山顶的小怡发现枫叶上有霜形成———凝固放热 D. 小怡堆了一个雪人，冰雪熔化时吸热，温度上升 3. 现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，如图是其原理简化图，金属杆与炮弹连接，平行轨道处于强磁场中，当金属杆内通以强电流时，炮弹受到强大的推力而加速，从而达到打击目标所需的动能。下列各图与电磁炮原理相同的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 B. b球到达最高点时，重力势能最大，动能为 C. a、b两球在最高点时机械能相等 D. 三个球到达乒乓球案的速度大小关系 5. 小明想把一个重1300N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小明用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示，物体与木板间的摩擦力为200N，则以下选项正确的是（ ） A. 30s内做的有用功是3000J B. 斜面的机械效率是60% C. 30s内拉力的功率是120W D. 15s内拉力做功为1300J 6. 为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器控制汽车中电动机的转速。如图所示。图中E、O、F分别为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列分析不正确的是（　　） A. 车速仪应该由电流表改装而成 B. 踩下油门的过程中，电压表示数与电流表示数的比值减小 C. 踩下油门的过程中，电路中的定值电阻R0的电功率变小 D. 踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变 7. 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处，下列说法正确的是（　　） A. “掉深”就相当于轮船从大海驶入长江 B. “掉深”时，潜艇受到浮力大小变大 C. “掉深”时，潜艇排开液体重力不变 D. “掉深”时，潜艇排开液体重力变小 8. 小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距和像距，实验数据如下表。下列说法正确的是（　　） 实验次数 1 2 3 4 5 物距 60 30 20 15 12 像距 12 15 20 30 60 A. 该凸透镜的焦距为 B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越小 C. 当时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 9. 将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重80N，B重10N，（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）下列说法正确的是（　　） A. A所受地面的摩擦力为20N B. A所受地面的摩擦力方向为水平向右 C. 绳子上的拉力为20N D. 若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为80N 10. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电压表V1、电压表V2、通过定值电阻电流和滑动变阻器电流变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI1和ΔI2，闭合开关S，在保证电路元件安全的前提下，向右移动滑片P，下列正确的是（　　） A. 电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，电流表的示数变小 B. 电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大，电流表的示数变大 C. ΔU1与ΔI1的比值小于ΔU2与ΔI2的比值 D. 电压表V1的变化量ΔU1与ΔI2的比值会保持不变 二、实验题（每空2分，共24分） 11. 小华同学学习了滑动摩擦力的知识后，用如图甲所示的装置对“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验做进一步探究。水平传送带由电动机驱动做匀速运动，长方体木块放在由电机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连，木块的上表面B比下表面A更粗糙。 （1）将A面贴放在传送带上，传送带沿图示方向做匀速直线运动，此时木块所受摩擦力方向水平向______； （2）在木块上放不同数量的砝码进行实验，测出每次实验时木块和砝码的总重力和摩擦力，绘制出摩擦力f与压力F之间的关系图像如图乙中a所示，根据图像可知，当粗糙程度相同时，摩擦力与压力成______，其关系式f=______F； （3）将B面贴放在传送带上，按步骤（2）的操作继续实验并收集相关数据，根据已学知识，请你在图乙中画出摩擦力f与压力F之间关系的大致图像。 12. 许多用电器的电阻值往往会随着条件的变化而变化，例如小灯泡的电阻与其工作电压有关，热敏电阻对温度非常敏感。科创学习小组采用不同方法分别研究了一只正常工作时电压为2.5V的小灯泡电阻和一只热敏电阻的变化情况，请结合他们的研究回答问题。 实验一：测定小灯泡在不同电压时的电阻，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡正常工作时电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）： （1）为了能测量小灯泡正常工作时的电阻，下列两种规格的滑动变阻器应选用（　　） A. 10Ω　1A B. 50Ω　0.5A C. 100Ω　0.1A （2）开关闭合前滑片移至_______（A或B）端； （3）检查电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，产生这一现象的原因可能是_______________； （4）移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是_______V； （5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，分析图像可知该小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω； 实验二：测量热敏电阻在某一温度下的阻值。用如图丁所示的器材，将温控室的温度设置好，电阻箱R0调为某一阻值R01，闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置，记录此时电压表和电流表的示数和电阻箱的阻值R01，断开开关S。 （6）将电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S，反复调节_________（选填“R0”、“R1”或“R0和R1”），使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，记录此时电阻箱的阻值R02，断开开关； （7）实验中记录的阻值R01_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）R02，热敏电阻的阻值RT=___________（用字母表示）。 三、计算题（13题8分，14题9分，15题9分） 13. 站在水平地面上的人用如图所示的滑轮组提升物体A，使物体A沿竖直方向匀速上升。已知人施加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度为，不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦。 （1）求物体A向上运动10s的过程中，拉力F所做的功W； （2）若用该滑轮组匀速提升物体B，物体B所受重力大于物体A所受重力，请你通过分析说明该滑轮组的机械效率如何变化。 14. 小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3） （1）空盒A漂浮在水面上时，A盒底部受到水的压力多大? （2）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，则盒A受浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计） （3）把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，水槽里水位变化了多少? 15. 如图所示，电源电压恒为15V，小灯泡标有“12V 6W”字样（小灯泡的电阻不随温度变化），滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围； （3）调节滑片，当小灯泡正常发光时，保持滑片的位置不变，用定值电阻R0替换小灯泡，替换前后，电路的总功率变化了1.5W。求R0可能的电阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年淮北师范大学附属实验中学自主招生考试 物理试卷 一、选择题（每题3分，共30分，每题只有一个选项符合要求，多选错选均不得分。） 1. 中华古诗词是中国文学的重要组成部分，它是中国文化的瑰宝，也是中华民族智慧的结晶。古诗以其精炼的语言、优美的韵律、深刻的意境和丰富的情感，展示了中华民族的文化底蕴和精神风貌，许多诗句中涉及的关于声现象的观点，其中正确的是（　　） A. 古诗“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”是指音色未变 B. 诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指音调高 C. “闻其声而知其人”是根据声音的音调来判断的 D. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中船上的客人听到寒山寺的钟声，是空气振动产生的 【答案】A 【解析】 【详解】A．乡音无改指的是家乡的口音，是声音的特色，所以指的是音色，故A正确； B．高声指的是声音大，即响度大，不是音调高，故B错误； C．闻声知人，是因为不同人发声的音色一般不同，根据音色来判断，故C错误； D．钟声是钟振动产生的，不是空气振动产生的，故D错误。 故选A。 2. 生活中处处是学问，聪明的小怡善于利用物理知识解释生活中的现象。下列说法中正确的是（ ） A. 小明发现太阳升起后，雾很快会散去————汽化吸热 B. 茶颜悦色的店员将加冰的“幽兰拿铁”递给小怡，杯外壁迅速结满水珠————液化吸热 C. 冬天清晨，爬上岳麓山顶的小怡发现枫叶上有霜形成———凝固放热 D. 小怡堆了一个雪人，冰雪熔化时吸热，温度上升 【答案】A 【解析】 【详解】A．小明发现太阳升起后，雾很快会散去，是因为液态的水吸热汽化成水蒸气散失在空气中，故A正确； B．茶颜悦色的店员将加冰的“幽兰拿铁”递给小怡，杯外壁迅速结满水珠，是因为空气中的水蒸气遇冷液化成液体的水，故B错误； C．冬天清晨，爬上岳麓山顶的小怡发现枫叶上有霜形成，固态的霜是空气中气态的水蒸气放热凝华变成的，故C错误； D．小怡堆了一个雪人，冰雪熔化时吸热，冰是晶体，熔化时温度保持不变，故D错误。 故选A。 3. 现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，如图是其原理简化图，金属杆与炮弹连接，平行轨道处于强磁场中，当金属杆内通以强电流时，炮弹受到强大的推力而加速，从而达到打击目标所需的动能。下列各图与电磁炮原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受到磁场力的作用。 A．动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的，故A不符合题意； B．司南是利用地磁场来指南北的，故B不符合题意； C．发电机是利用电磁感应现象来工作的，故C不符合题意； D．电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故D符合题意。 故选D。 4. 如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 B. b球到达最高点时，重力势能最大，动能为 C. a、b两球在最高点时机械能相等 D. 三个球到达乒乓球案的速度大小关系 【答案】C 【解析】 【详解】A．a球上升过程中，质量不变，速度变小，高度增加，故动能减小，重力势能增大，故A错误； B．b球到达最高点时，速度不为0，所以动能也不为0，故B错误； CD．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，则机械能是相同的，不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同。所以三球到达乒乓球台的速度相同，故C正确，D错误。 故选C。 5. 小明想把一个重1300N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小明用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示，物体与木板间的摩擦力为200N，则以下选项正确的是（ ） A. 30s内做的有用功是3000J B. 斜面的机械效率是60% C. 30s内拉力的功率是120W D. 15s内拉力做功为1300J 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，30s内物体沿木板移动的距离为5m，物体刚好上升了2m，故克服物体重力做的有用功W有＝Gh＝1300N×2m＝2600J 故A错误； B．克服物体所受摩擦力做的额外功W额＝fs＝200N×5m＝1000J 拉力做的总功W总＝W有+W额＝2600J+1000J＝3600J 斜面的机械效率 故B错误； C．30s内拉力的功率 故C正确； D．15s内拉力做功为 故D错误。 故选C。 6. 为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器控制汽车中电动机的转速。如图所示。图中E、O、F分别为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列分析不正确的是（　　） A. 车速仪应该由电流表改装而成 B. 踩下油门的过程中，电压表示数与电流表示数的比值减小 C. 踩下油门的过程中，电路中的定值电阻R0的电功率变小 D. 踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．当驾驶员踩下“油门”时，旋钮变阻器阻值变小，电路总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路电流增大。若车速仪由电流表改装而成，则示数会随油门踩下而增大，符合题目描述，故A正确，不符合题意； B．电压表测量的是变阻器两端电压，电压表示数与电流表示数的比值即为旋钮变阻器的阻值，踩下油门时变阻器阻值减小，故该比值减小，故B正确，不符合题意； C．踩下油门的过程中，根据可知，不变，电路电流增大，所以定值电阻的电功率变大，故C错误，符合题意； D．设通过的电流从变化到，它的电流的变化量也是电流表示数的变化量。那它两端的电压从变化到 ，因为总电压不变，的电压变化量与电压表示数的变化量相同， 故电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值为 是定值电阻，故该比值不变，故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处，下列说法正确的是（　　） A. “掉深”就相当于轮船从大海驶入长江 B. “掉深”时，潜艇受到浮力大小变大 C. “掉深”时，潜艇排开液体重力不变 D. “掉深”时，潜艇排开液体重力变小 【答案】D 【解析】 【详解】潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，排开水的体积不变，根据 F浮=ρ液gV排可知，潜水艇受到的浮力变小；根据阿基米德原理可知，物体浸在液体中受到的浮力等于其排开的液体受到的重力，由于潜水艇受到的浮力变小，所以潜水艇排开液体的重力变小；轮船从大海驶入长江始终处于漂浮状态浮力不变，与“掉深”不同，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8. 小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距和像距，实验数据如下表。下列说法正确的是（　　） 实验次数 1 2 3 4 5 物距 60 30 20 15 12 像距 12 15 20 30 60 A. 该凸透镜的焦距为 B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越小 C. 当时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．由第3次实验数据可知，此时，根据凸透镜成像规律可知，当时，成等大、倒立的实像，所以透镜的焦距为10cm，故A错误； B．由表格中数据可知，从第1次实验到第5次实验，物距都大于1倍焦距，成实像，且物距逐渐减小，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，光屏上的像越来越大，故B错误； C．当时，物距大于20cm，即大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确； D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，说明放上眼镜片后，像距变大，说明眼镜片对光有发散作用，故D错误。 故选C。 9. 将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重80N，B重10N，（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）下列说法正确的是（　　） A. A所受地面的摩擦力为20N B. A所受地面的摩擦力方向为水平向右 C. 绳子上的拉力为20N D. 若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为80N 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．由图可知，动滑轮上的绳子股数n=2，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。当B匀速下降时，A匀速向右运动，绳子自由端的拉力F绳=GB=10N，动滑轮对A的拉力FA=nF绳=2×10N=20N，此时A匀速向右运动，在水平方向上受到水平向左的摩擦力与水平向右的拉力平衡，由二力平衡条件可得，A所受地面的摩擦力f=FA=20Ν，故A正确，BC错误； D．对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，由于A对地面的压力不变，地面与A的接触面粗糙程度不变，所以A所受摩擦力大小不变，此时在水平方向上受到的向左的拉力F和向右的摩擦力、动滑轮对A的拉力作用，由力的平衡条件可得，拉力F=FA+f=20N+20N=40N，故D错误。 故选A。 10. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电压表V1、电压表V2、通过定值电阻电流和滑动变阻器电流变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI1和ΔI2，闭合开关S，在保证电路元件安全的前提下，向右移动滑片P，下列正确的是（　　） A. 电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，电流表的示数变小 B. 电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大，电流表的示数变大 C. ΔU1与ΔI1的比值小于ΔU2与ΔI2的比值 D. 电压表V1的变化量ΔU1与ΔI2的比值会保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，电流表A测电路中的电流。 AB．向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由知电路中的电流变小，电流表的示数变小；由U=IR知定值电阻R1两端的电压变小，电压表V1的示数变小；由串联电路电压的规律知滑动变阻器R2两端的电压变大，电压表V2的示数变大，故AB错误； C．由串联电路的电压等于各部分电路两端的电压之和，故电压表V1、电压表V2示数变化量的绝对值相等；因串联电路电流都相等，故电流变化量的绝对值相等，所以ΔU1与ΔI1的比值等于ΔU2与ΔI2的比值，故C错误； D．由欧姆定律可知，电压表V1的示数变化量 且ΔI1=ΔI2，所以 即电压表V1的变化量ΔU1与ΔI2的比值会保持不变，故D正确。 故选D。 二、实验题（每空2分，共24分） 11. 小华同学学习了滑动摩擦力的知识后，用如图甲所示的装置对“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验做进一步探究。水平传送带由电动机驱动做匀速运动，长方体木块放在由电机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连，木块的上表面B比下表面A更粗糙。 （1）将A面贴放在传送带上，传送带沿图示方向做匀速直线运动，此时木块所受摩擦力方向水平向______； （2）在木块上放不同数量的砝码进行实验，测出每次实验时木块和砝码的总重力和摩擦力，绘制出摩擦力f与压力F之间的关系图像如图乙中a所示，根据图像可知，当粗糙程度相同时，摩擦力与压力成______，其关系式f=______F； （3）将B面贴放在传送带上，按步骤（2）的操作继续实验并收集相关数据，根据已学知识，请你在图乙中画出摩擦力f与压力F之间关系的大致图像。 【答案】（1）右 （2） ①. 正比 ②. 0.2 （3） 【解析】 【小问1详解】 由题知，木块放置在水平传送带上，当传送带沿图示方向做匀速直线运动，木块相对于传送带静止，水平方向木块的受力细绳对它水平向左的拉力，传送带对它水平向右的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等。 【小问2详解】 [1][2]由图丙的摩擦力f与压力F之间的关系图像可知，所得到的是过原点的倾斜直线，则滑动摩擦力的大小与压力成正比。 则摩擦力与压力比值 即 【小问3详解】 在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大，由于木块的表面B比表面A更粗糙，则在压力相同时，将B面贴放在传送带上，摩擦力较大，则大致图像如图所示： 12. 许多用电器的电阻值往往会随着条件的变化而变化，例如小灯泡的电阻与其工作电压有关，热敏电阻对温度非常敏感。科创学习小组采用不同方法分别研究了一只正常工作时电压为2.5V的小灯泡电阻和一只热敏电阻的变化情况，请结合他们的研究回答问题。 实验一：测定小灯泡在不同电压时的电阻，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡正常工作时电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）： （1）为了能测量小灯泡正常工作时的电阻，下列两种规格的滑动变阻器应选用（　　） A. 10Ω　1A B. 50Ω　0.5A C. 100Ω　0.1A （2）开关闭合前滑片移至_______（A或B）端； （3）检查电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，产生这一现象的原因可能是_______________； （4）移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是_______V； （5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，分析图像可知该小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω； 实验二：测量热敏电阻在某一温度下的阻值。用如图丁所示的器材，将温控室的温度设置好，电阻箱R0调为某一阻值R01，闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置，记录此时电压表和电流表的示数和电阻箱的阻值R01，断开开关S。 （6）将电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S，反复调节_________（选填“R0”、“R1”或“R0和R1”），使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，记录此时电阻箱的阻值R02，断开开关； （7）实验中记录的阻值R01_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）R02，热敏电阻的阻值RT=___________（用字母表示）。 【答案】（1）B （2）A （3）小灯泡断路 （4）2.2 （5）12.5 （6）R0和R1 （7） ①. 大于 ②. R01-R02 【解析】 【小问1详解】 由题意知，小灯泡正常工作时通过的电流约为 测量小灯泡的电阻时，变阻器与小灯泡串联连接，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。小灯泡正常发光时，变阻器两端的电压U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V 据串联电路的分压特点有2.5V:3.5V=12Ω:R变 解得，小灯泡正常发光时，变阻器接入电路的阻值，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问2详解】 为了保护电路，开关闭合前，滑片应移到变阻器阻值最大的A端。 【小问3详解】 电路连接无误，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，说明电路可能出现断路，而电压表与电源接通，所以可能是小灯泡断路了。 【小问4详解】 由图乙知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。 【小问5详解】 由图丙知，小灯泡两端的电压为2.5V时，通过的电流为0.2A，正常发光时的阻值 【小问6详解】 由图丁知，热敏电阻与电阻箱R0、滑动变阻器R1串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，将电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端，电路的连接不改变，此时电压表测电阻箱和热敏电阻两端的电压之和；要使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，而电源电压不变，由知，此时总电阻与第一步中相同，根据题意可知一定要调节电阻箱R0的阻值，且仍然是3个电阻元件串联，所以还需要调节滑动变阻器R1才能使总电阻不变，才能使电流表示数不变。 【小问7详解】 [1]因两表的示数与第一步中相同，则根据欧姆定律可知IR01=I(RT+R02) 即R01=RT+R02 所以R01>R02 [2]由以上分析知，热敏电阻的阻值RT=R01-R02。 三、计算题（13题8分，14题9分，15题9分） 13. 站在水平地面上的人用如图所示的滑轮组提升物体A，使物体A沿竖直方向匀速上升。已知人施加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度为，不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦。 （1）求物体A向上运动10s的过程中，拉力F所做的功W； （2）若用该滑轮组匀速提升物体B，物体B所受重力大于物体A所受重力，请你通过分析说明该滑轮组的机械效率如何变化。 【答案】（1） （2）机械效率变大 【解析】 【小问1详解】 由图可知，承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的速度 已知物体运动时间，则绳子自由端移动的距离 拉力做的功为 【小问2详解】 不计绳重和滑轮与轴的摩擦，额外功仅为克服动滑轮重力做的功，则滑轮组机械效率 同一滑轮组动滑轮重力不变，已知，提升物体重力增大，减小，因此机械效率增大，即滑轮组的机械效率变大。 14. 小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3） （1）空盒A漂浮在水面上时，A盒底部受到水的压力多大? （2）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，则盒A受浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计） （3）把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，水槽里水位变化了多少? 【答案】（1）1N （2）9.75N （3）3.75cm 【解析】 【小问1详解】 空盒A漂浮在水面上时，已知盒底浸入水中的深度h浸=1cm=1×10-2m 则盒底部受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-2m=100Pa 压力F=pS=100Pa×100×10-4cm2=1N 【小问2详解】 金属块B的体积VB=a3=（5cm）3=125cm3=1.25×10-4m3 根据可得金属块B的质量mB=ρBVB=7.0×103kg/m3×1.25×10-4m3=0.875kg 则GB=mBg=0.875kg×10N/kg=8.75N 因空盒A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，空盒A的重力GA=F浮=1N 因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，空盒A和B受到的浮力F浮′=G总=GA+GB=1N+8.75N=9.75N 【小问3详解】 金属块B在水中时，AB排开的水的总体积为V排总=V排+VB=100×1×10-6m3+1.25×10-4m3=2.25×10-4m3 金属块B从水中捞起后放进盒A，A与B并漂浮在水面上时，根据F浮=ρ水gV排可得空盒A排开水的体积 即V排′＞V排总，所以，金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上后，水面会升高，排开水是体积增加的量 ΔV排=V排′-V排总=9.75×10-4m3-2.25×10-4m3=7.5×10-4m3=750cm3 则水槽里水位升高的高度 15. 如图所示，电源电压恒为15V，小灯泡标有“12V 6W”字样（小灯泡的电阻不随温度变化），滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围； （3）调节滑片，当小灯泡正常发光时，保持滑片的位置不变，用定值电阻R0替换小灯泡，替换前后，电路的总功率变化了1.5W。求R0可能的电阻值。 【答案】（1）24Ω （2）6~50Ω （3）19Ω或31.5Ω 【解析】 【小问1详解】 由题意知，小灯泡的额定电压为12V，额定电功率为6W，正常发光时的电阻 【小问2详解】 电路图中，小灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。小灯泡正常工作时通过的电流 则电路中的最大电流为0.5A，电路中的最小总阻值 变阻器接入电路的最小阻值 电压表的量程为0~15V，当变阻器接入电路的阻值最大时，设变阻器两端的为U1，据串联电路的分压特点有 解得 所以变阻器接入电路的最大阻值为50欧，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为6~50Ω。 【小问3详解】 当小灯泡正常发光时，变阻器两端的电压U2=U-UL=15V-12V=3V 变阻器接入电路的阻值 保持滑片的位置不变，用定值电阻R0替换小灯泡后，电路的总功率变化了1.5W，据P=UI知，电路的电流变化量 当R0的阻值比小灯泡大，则有 解得 当R0的阻值比小灯泡小，则有 解得 所以R0的可能阻值为19Ω或31.5Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $