精品解析：2025年湖南省长沙市雅礼中学理实班选拔考试物理试题

雅礼中学高中理实班招生拔尖试题 （时间：90分钟 满分：100分） 一、选择题（每小题4分，共40分） 1. 如图所示，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面一样高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢上移一小段距离H，A管内的水银面相应升高h，则以下判断正确的是（　　） A. h=H B. h< C. h= D. <h<H 2. 野山鼠擅长打洞，假设山鼠打洞时受到的阻力f与洞的深度L成正比，即f=kL（k为比例常数），则野山鼠从洞深d1打到洞深d2时，需要克服阻力做的功为（　　） A. B. C. D. 3. 一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出．已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（ ） A. 下沉，1.1×103kg/m3 B. 漂浮，0.85×103kg/m3 C. 悬浮，1.0×103kg/m3 D. 漂浮，0.90×103kg/m3 4. 当夏日炎炎时，我们使用空调来降低室内的温度，如图所示，当冬日严寒时，我们又可以使用空调来提高室内的温度。你觉得在使用的过程中，空调的风向应怎样调节最有利于整个室内温度尽快达到预设要求（ ） A. 夏天，应将空调出风口向上调节，让凉风向上吹出 B. 冬天，应将空调出风口向上调节，让暖风向上吹出 C. 无论夏天还是冬天，都应将空调出风口向下调节 D. 空调出风口风向并不影响制冷或制热的效果，所以无论冬天、夏天均可随意调节 5. 关于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（ ） A. 采用了大功率的发动机后，某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B. 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了 C. 机车不能拉动重的平板车时，在机车后加挂几节装货的车厢，就可以拉动了，这是利用了车厢的惯性 D. 摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6. 某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW．不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为（设人的平均质量60kg，g=10N/kg） A. 12人              B. 14人           C. 20人                      D. 25人 7. 一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中,推力F将（　　） A. 大小不变 B. 逐渐增大 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 8. 关于下列图实验装置，说法错误的是（　　） A. 图甲中拉动物块A，此时弹簧测力计有示数，则B受到的摩擦力方向为水平向左 B. 图乙装置中利用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，这属于转换法 C. 利用图丙潜水艇模型探究得到，潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的 D. 将图丁装置从地面拿到高山上，玻璃管中水银液柱上升 9. 如图所示，两台叉车甲、乙分别搬运相同的货物M、N，货物M、N分别受货叉竖直方向力FM、FN作用，向上运动时其速度−时间图像如图所示，M、N的速度分别为、，则（　　） A. B. C. 搬运货物水平运动，对M不做功 D. 货物向下匀速运动，方向竖直向下 10. 在图甲所示电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是（ ） A. 电压表V1示数变化图线为a，且电阻R0为1欧 B. 电压表V1示数变化图线为a，且电阻R0为2欧 C. 电压表V1示数变化图线为b，且电阻R0为1欧 D. 电压表V1示数变化图线为b，且电阻R0为2欧 二、填空题（每小题6分，共24分） 11. （1）如图甲所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到________上，这样操作的依据是________。操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是________（选填“正立”或“倒立”）的。 （2）近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图乙所示。与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以________物距，减小人像的大小，从而________取景范围，取得更好的拍摄效果。（均选填“增大”或“减小”） 12. 甲、乙两液体的密度比为ρ甲：ρ乙=5：4，体积比为V甲：V乙=2：3，比热容比为c甲：c乙=1：2，且它们的初温不等，现将它们混合（不发生化学反应），不计混合过程中的热损失，达到热平衡后液体温度相对各自初温变化量的绝对值分别为△t甲和△t乙 ， 则△t甲：△t乙为________ ． 13. 如图所示，轻绳的一端通过定滑轮与质量为m、可看成质点的理想物体相连。另一端受到大小为F的恒力作用，开始时绳与水平方向夹角为θ ，小物体从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点，A、B距离为L，随后从B点沿斜面被拖动到滑轮O处，B、O距离也为L，小物体与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物体从A运动到O的过程中，F对小物体做的功WF=______，小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功Wf=______。 14. AB、BC、AC、AD、BD、CD 六根电阻丝的阻值均为 10Ω，连接方式如图所示，则 AD 间的等效电阻为___________Ω，若在 AD 两端接入恒定电压 U=10V 的电源，则 AD 间的实际功率应为___________W。 三、实验探究题（每小题8分，共16分） 15. 如图所示，“手提电子秤”具有精确度高，携带方便等特点，小李用它测量石块的密度，步骤如图所示： 图A：石块挂在电子秤的挂钩下静止，电子秤的示数为3.00N； 图B：将石块浸没于水中静止（未触底），小李发现电子秤的示数在规律性地变化，一段时间过后才稳定下来，最终为2.00N； 图C：小李想知道原因，便取出石块，擦净表面的水后，测其重力为3.20N； 图D：将图C中的石块再次浸没到另一种液体中，示数为2.30N； （1）图B中，电子秤的示数规律性变化的原因是：______； （2）石块的密度为：______kg/m3； （3）图D中液体的密度为：______kg/m3。（忽略水与液体互溶的影响） 16. 小明在进行“伏安法测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）如图甲，在连接的实物图中，有一根导线连接错误，在这根线上打“×”，并在图中改正；（ ） （2）正确连接电路后，移动滑动变阻器的滑片在不同的位置，小灯泡R—U图像如图乙。由图像可知，当所加电压为2.5V时，灯丝的电阻为___________Ω，小灯泡的额定功率为___________W； （3）小华同学在没有电流表的情况下，利用已知电阻R设计了如图丙的电路，也测出了小灯泡的额定功率，将下列实验步骤补充完整： ①正确连接电路后，闭合开关S； ②S1、S2分别掷向a和c，调节滑片P，使电压表示数为2.5V； ③___________，测出电阻R两端的电压U； ④小灯泡的额定功率表达式P额=___________（用已知量和测量量符号表示）。 四、综合应用题（每小题10分，共20分） 17. 某科研兴趣小组对超声波充电汽车进行了研究．研究发现：通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可以将其能量转换为电能为电池充电（如图甲）．接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8w． （1）若充电时小车与转换器间距L=2m，2h内所充电能是多少？ （2）该科研兴趣小组设计了如图乙所示的小车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光．电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计．当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图丙所示．已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的. 求：①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能． ②定值电阻R0的阻值．（指示灯的电阻不变） 18. 小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度。不吸水的实心圆柱体A的高度，上表面与容器中的水面刚好相平，下表面与圆柱形容器底的距离。压力传感器可以显示物体B对其支撑面压力F的大小。现以的速度将水抽出，28min恰能将水全部抽尽，压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。已知圆柱形容器底面积。轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。（忽略摩擦）（g取10N/kg） （1）物体B所受的重力； （2）物体A浸没在水中时所受的浮力； （3）时，水对圆柱形容器底的压强； （4）改变圆柱形容器中的液体，使物体A浸没在液体中，用压力传感器的示数显示液体密度的大小，求此密度测量仪的测量范围。（写出主要计算思路） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 雅礼中学高中理实班招生拔尖试题 （时间：90分钟 满分：100分） 一、选择题（每小题4分，共40分） 1. 如图所示，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面一样高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢上移一小段距离H，A管内的水银面相应升高h，则以下判断正确的是（　　） A. h=H B. h< C. h= D. <h<H 【答案】B 【解析】 【详解】封闭气体是等温变化，将B管沿竖直方向缓慢上移一小段距离H，压强变大，故气体体积要缩小，但最终平衡时，封闭气体的压强比大气压大，一定是B侧水银面高，故有 H−h>h 故。故B正确，ACD错误。 故选B。 2. 野山鼠擅长打洞，假设山鼠打洞时受到的阻力f与洞的深度L成正比，即f=kL（k为比例常数），则野山鼠从洞深d1打到洞深d2时，需要克服阻力做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】山鼠打洞时受到的阻力f与洞的深度L成正比，即f=kL（k为比例常数），则野山鼠从洞深d1打到洞深d2时，阻力在均匀增加，所以平均阻力为，距离为，故阻力做功为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出．已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（ ） A. 下沉，1.1×103kg/m3 B. 漂浮，0.85×103kg/m3 C. 悬浮，1.0×103kg/m3 D. 漂浮，0.90×103kg/m3 【答案】D 【解析】 【详解】一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；溢出煤油的体积： V油=；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出，溢出水的体积：V水=；因为V水小于V油，所以物块在水中静止时是漂浮，物块的重力等于浮力，由阿基米德原理，物体在水中的浮力等于排开水的重力．即G物=F浮=G排=m排g=0.18kg×10N/kg=1.8N；物体的质量：m物=；又因为溢出煤油的质量小于溢出水的质量，所以物块在煤油中静止时是沉底的，物体的体积等于排开煤油的体积，即V物=V油=2×10-4m3．物体的密度：．故本题选D． 4. 当夏日炎炎时，我们使用空调来降低室内的温度，如图所示，当冬日严寒时，我们又可以使用空调来提高室内的温度。你觉得在使用的过程中，空调的风向应怎样调节最有利于整个室内温度尽快达到预设要求（ ） A. 夏天，应将空调出风口向上调节，让凉风向上吹出 B. 冬天，应将空调出风口向上调节，让暖风向上吹出 C. 无论夏天还是冬天，都应将空调出风口向下调节 D. 空调出风口风向并不影响制冷或制热的效果，所以无论冬天、夏天均可随意调节 【答案】A 【解析】 【详解】夏天使用空调是为了致冷，而冷的空气体积收缩，密度大，因此应将空调出风口向上调节，将其吹向高处，再让其自然下降，达到循环的目的，使室内均衡降温；冬天使用空调是为了致热，而热的空气密度小，因此应将空调出风口向下调节，将其吹向低处，再让其自然上升，达到循环的目的，使室内尽快暖起来，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 关于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（ ） A. 采用了大功率的发动机后，某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B. 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了 C. 机车不能拉动重的平板车时，在机车后加挂几节装货的车厢，就可以拉动了，这是利用了车厢的惯性 D. 摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 【答案】C 【解析】 【详解】A．惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，小质量的物体不可能获得大惯性，故A错误； B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，是因为它的动能减小了，而它的惯性大小只与其质量有关，即子弹的惯性大小是不变的，故B错误； C．机车不能拉动重的平板车时，在机车后加挂几节装货的车厢，就可以拉动了，这是利用了增大车厢质量的方法来增大它的惯性，故C正确； D．惯性的大小只与物体的质量有关，车手可以调整人和车的运动速度和方向，但不能调控惯性大小，故D错误． 故选C。 6. 某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW．不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为（设人的平均质量60kg，g=10N/kg） A. 12人              B. 14人           C. 20人                      D. 25人 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意知道，不载人时维持扶梯运转的功率是： P0 =UI=380V×5A=1900W=1.9kW， 由于电动机的最大输出功率是： P最大 =4.9kW， 所以可用于输送顾客功率是： P1=P最大-P0 =4.9kW-1.9kW=3kW=3000W， 根据题意知道，输送一个人的功率是： P=Fv=Gvsin30°=mgvsin30°=60kg×10N/kg×0.4m/s×sin30°=120W， 故同时乘载的最多的人数是： n=P/P=3000W/120W=25． 7. 一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中,推力F将（　　） A. 大小不变 B. 逐渐增大 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】对木板受力分析可知，木板受到向下的重力G和向上的支持力F支，木板AB构成杠杆，支点为B，设木板AB的长度为l，则重力G对应的力臂为，支持力F支对应的力臂为，由杠杆的平衡条件可知 现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，支持力F支对应的力臂为逐渐减小，则F将逐渐增大。 故选B。 8. 关于下列图实验装置，说法错误的是（　　） A. 图甲中拉动物块A，此时弹簧测力计有示数，则B受到的摩擦力方向为水平向左 B. 图乙装置中利用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，这属于转换法 C. 利用图丙潜水艇模型探究得到，潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的 D. 将图丁装置从地面拿到高山上，玻璃管中水银液柱上升 【答案】D 【解析】 【详解】A．利用图甲装置测物体B所受滑动摩擦力大小，此时物体B与地面保持静止，在水平方向受到水平向右的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以受到的摩擦力方向为水平向左，故A正确，不符合题意； B．图乙装置中利用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，这属于转换法，故B正确，不符合题意； C．潜水艇潜在水里时，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，根据可知，潜水艇受到的浮力不变；利用图丙潜水艇模型探究得到，潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的，故C正确，不符合题意； D．将图丁装置从地面拿到高山上，大气压变小，因此玻璃管中的水银柱会下降，故D错误，符合题意。 故选D。 9. 如图所示，两台叉车甲、乙分别搬运相同的货物M、N，货物M、N分别受货叉竖直方向力FM、FN作用，向上运动时其速度−时间图像如图所示，M、N的速度分别为、，则（　　） A. B. C. 搬运货物水平运动，对M不做功 D. 货物向下匀速运动，方向竖直向下 【答案】C 【解析】 【详解】A．由速度−时间图像可知，N的速度大于M，即 vM<vN 故A错误； B．甲、乙图中，货物做匀速直线运动，所以货物受到支持力和重力是平衡力，由二力平衡条件得到 FM=GM，FN=GN 因为 GM=GN 所以 FM=FN 故B错误； C．搬运货物水平运动，FM的方向竖直向上，货物没有在力FM的方向上通过一定的距离，所以FM对M不做功，故C正确； D．货物向下匀速运动，FM与重力G是一对平衡力，重力的方向竖直向下，所以FM的方向竖直向上，故D错误。 故选C。 10. 在图甲所示电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是（ ） A. 电压表V1示数变化图线为a，且电阻R0为1欧 B. 电压表V1示数变化图线为a，且电阻R0为2欧 C. 电压表V1示数变化图线为b，且电阻R0为1欧 D. 电压表V1示数变化图线为b，且电阻R0为2欧 【答案】D 【解析】 【详解】AB．如图，三个电阻串联，当滑动变阻器阻值减小时，电流变大，根据可知，R2两端的电压变大，即电压表V2示数变大，故a图线表示V2的变化，同理R0两端的电压变大，则电压表V1的示数变小，故b图线表示V1的变化；故AB错误； CD．在电流最大时，可得R2的阻值为 在滑片位于右端时，可得 即 解得 根据电源电压不变得方程 即 解得 故C错误，D正确。 故选D。 二、填空题（每小题6分，共24分） 11. （1）如图甲所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到________上，这样操作的依据是________。操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是________（选填“正立”或“倒立”）的。 （2）近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图乙所示。与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以________物距，减小人像的大小，从而________取景范围，取得更好的拍摄效果。（均选填“增大”或“减小”） 【答案】（1） ①. 同一直线 ②. 光在同种均匀介质中沿直线传播 ③. 倒立 （2） ①. 增大 ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 要通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，需将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上；依据是光在同种均匀介质中沿直线传播；小孔成像的特点是成倒立的实像，故B纸片上的烛焰的像是倒立的。 【小问2详解】 自拍杆可以增大手机到人的距离，即增大物距；根据凸透镜成像规律，成实像时，物距增大，像距会减小，像会变小，从而可以增大取景范围。 12. 甲、乙两液体的密度比为ρ甲：ρ乙=5：4，体积比为V甲：V乙=2：3，比热容比为c甲：c乙=1：2，且它们的初温不等，现将它们混合（不发生化学反应），不计混合过程中的热损失，达到热平衡后液体温度相对各自初温变化量的绝对值分别为△t甲和△t乙 ， 则△t甲：△t乙为________ ． 【答案】12：5 【解析】 【详解】由ρ＝得，液体的质量m＝ρV，则甲、乙两液体的质量之比为： 不计混合过程中的热损失，根据热平衡方程可得：Q放＝Q吸，即：c甲m甲△t甲＝c乙m乙△t乙， 则液体温度相对各自初温变化量的绝对值： 故答案为12：5 【点睛】根据密度公式ρ＝的变形公式m＝ρV求出甲、乙两液体的质量之比，然后根据热平衡方程Q放＝Q吸和热量公式Q＝cm△t即可求出温度的变化量之比． 13. 如图所示，轻绳的一端通过定滑轮与质量为m、可看成质点的理想物体相连。另一端受到大小为F的恒力作用，开始时绳与水平方向夹角为θ ，小物体从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点，A、B距离为L，随后从B点沿斜面被拖动到滑轮O处，B、O距离也为L，小物体与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物体从A运动到O的过程中，F对小物体做的功WF=______，小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功Wf=______。 【答案】 ①. 2FLcosθ ②. μmgLcos2θ 【解析】 【详解】[1]由数学知识可得小物体从A点运动到O的过程中，绳子缩短的长度等于等腰三角形ABO底边AO的长度 s=AO=AM+MO=Lcosθ+Lcosθ=2Lcosθ 绳子自由端受到的拉力大小为F，故F对小物体做功 WF=Fs=F×2Lcosθ=2FLcosθ [2]由三角形外角等于不相邻的两内角和，可得BO斜面倾角为2θ，小物体在BO段对斜面的压力为 F压=mgcos2θ 小物体在BO段运动过程中受到的滑动摩擦力 f=F压μ=μmgcos2θ 小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功 Wf=fL=μmgcos2θ×L=μmgLcos2θ 14. AB、BC、AC、AD、BD、CD 六根电阻丝的阻值均为 10Ω，连接方式如图所示，则 AD 间的等效电阻为___________Ω，若在 AD 两端接入恒定电压 U=10V 的电源，则 AD 间的实际功率应为___________W。 【答案】 ①. 5 ②. 20 【解析】 【详解】[1]如图电路的等效电路如下图： 因为各电阻阻值相等，根据串联电路分压关系可知，图中R0两端电压为0，R0没有电流流过，所以最终等效电路如下图： 设每个电阻均为R，AD 间的等效电阻为R总，则有 解得 [2] 若在 AD 两端接入恒定电压 U=10V 的电源，则 AD 间的实际功率应为 三、实验探究题（每小题8分，共16分） 15. 如图所示，“手提电子秤”具有精确度高，携带方便等特点，小李用它测量石块的密度，步骤如图所示： 图A：石块挂在电子秤的挂钩下静止，电子秤的示数为3.00N； 图B：将石块浸没于水中静止（未触底），小李发现电子秤的示数在规律性地变化，一段时间过后才稳定下来，最终为2.00N； 图C：小李想知道原因，便取出石块，擦净表面的水后，测其重力为3.20N； 图D：将图C中的石块再次浸没到另一种液体中，示数为2.30N； （1）图B中，电子秤的示数规律性变化的原因是：______； （2）石块的密度为：______kg/m3； （3）图D中液体的密度为：______kg/m3。（忽略水与液体互溶的影响） 【答案】 ①. 石块浸入水中后受到竖直向上的浮力作用 ②. 3×103 ③. 0.9×103 【解析】 【详解】（1）[1]图B中，石块在水中要受到水对石块竖直向上浮力的作用，浮力随着排开水的体积的增大而增大，当石块浸没后，排开水的体积不再变化，则浮力不变。 （2）[2]由图A可知，石块的重力G＝3.00N，由图B可知，石块浸没在水中后电子秤的示数F1＝2.00N；则石块浸没在水中后受到的浮力为 F水＝G﹣F1＝3.00N﹣2.00N＝1.00N 由F浮＝ρ液gV排可知，石块排开水的体积为 由于石块浸没在水中，石块的体积为 V＝V排＝1×10-4m3 由G＝mg可知，石块的质量为 则石块的密度为 （3）[3]由图C和图D可知，石块在另一种液体中受到的浮力为 F液＝G′﹣F2＝3.20﹣2.30＝0.90N 由F浮＝ρ液gV排可知，另一种液体的密度为 16. 小明在进行“伏安法测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）如图甲，在连接的实物图中，有一根导线连接错误，在这根线上打“×”，并在图中改正；（ ） （2）正确连接电路后，移动滑动变阻器的滑片在不同的位置，小灯泡R—U图像如图乙。由图像可知，当所加电压为2.5V时，灯丝的电阻为___________Ω，小灯泡的额定功率为___________W； （3）小华同学在没有电流表的情况下，利用已知电阻R设计了如图丙的电路，也测出了小灯泡的额定功率，将下列实验步骤补充完整： ①正确连接电路后，闭合开关S； ②S1、S2分别掷向a和c，调节滑片P，使电压表示数为2.5V； ③___________，测出电阻R两端的电压U； ④小灯泡的额定功率表达式P额=___________（用已知量和测量量符号表示）。 【答案】 ①. ②. 10 ③. 0.625 ④. 保持滑动变阻器滑片位置不变，S1、S2分别掷向b和d ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]图甲电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，实验中，电流表、滑动变阻器、灯应串联，电压表与灯并联，如图所示： （2）[2][3]当灯泡两端加电压为2.5V，灯泡正常发光，由图像知，此时灯泡丝电阻为10Ω，通过灯丝的电流 小灯泡的额定功率 （3）[4]接下来应该测量电阻R两端的电压U，通过串联电路电流特点，可知通过R的电流即为灯泡电流，故应该保持滑动变阻器滑片位置不变，S1、S2分别掷向b和d，即可测出电阻R两端的电压U。 [5]由于电路的连接没有改变，所以灯泡仍然正常发光，由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流 小灯泡的额定功率表达式 四、综合应用题（每小题10分，共20分） 17. 某科研兴趣小组对超声波充电汽车进行了研究．研究发现：通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可以将其能量转换为电能为电池充电（如图甲）．接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8w． （1）若充电时小车与转换器间距L=2m，2h内所充电能是多少？ （2）该科研兴趣小组设计了如图乙所示的小车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光．电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计．当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图丙所示．已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的. 求：①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能． ②定值电阻R0的阻值．（指示灯的电阻不变） 【答案】（1）7200J，（2）①32.4J；②48Ω． 【解析】 【详解】解：（1）已知接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8W，若充电时小车与转换器间距L=2m， 接收器接收到的超声波功率为P，则 ，即 解得P =2W， 2h内所充电能 （2）①灯泡发出微弱光时的功率， 由图乙可知，每1.5s的时间，3W的指示灯工作时间是0.5s，0.12W的工作时间是1s， 所以：指示灯工作30s时，3W的指示灯工作时间：， 0.12W的指示灯工作时间：t2=30s-10s=20s，右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能：W=W1+W2=P1t1+P2t2=3W×10s+0.12W×20s=32.4J． ②根据可得，灯泡的电阻 当灯泡发出微弱光时的功率：P2=0.12W时，根据P=I2R可知， 由欧姆定律可知此时灯泡的电压是：UL=IRL=0.1A×12Ω=1.2V， 根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知： 定值电阻R0的电压U′=U-UL=6V-1.2V=4.8V， 由欧姆定律可知定值电阻的阻值是： 答：（1）充电时小车与转换器间距L=2m，2h内所充电能是7200J．（2）①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能为32.4J，②定值电阻R0的阻值为48Ω． 18. 小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度。不吸水的实心圆柱体A的高度，上表面与容器中的水面刚好相平，下表面与圆柱形容器底的距离。压力传感器可以显示物体B对其支撑面压力F的大小。现以的速度将水抽出，28min恰能将水全部抽尽，压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。已知圆柱形容器底面积。轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。（忽略摩擦）（g取10N/kg） （1）物体B所受的重力； （2）物体A浸没在水中时所受的浮力； （3）时，水对圆柱形容器底的压强； （4）改变圆柱形容器中的液体，使物体A浸没在液体中，用压力传感器的示数显示液体密度的大小，求此密度测量仪的测量范围。（写出主要计算思路） 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，时绳子达到最大承受限度断裂，此后压力传感器的示数等于物体B的重力，因此 【小问2详解】 容器内水和A的总体积 抽出的水的总体积 圆柱体A的体积 A浸没时排开水的体积等于自身体积，即 根据阿基米德原理 【小问3详解】 圆柱体A的底面积 对B受力分析，时绳子拉力 对A受力平衡分析得A的重力 时，压力传感器示数均匀减小，因此 此时绳子拉力 A受到的浮力 由阿基米德原理得此时排开水的体积 A浸入水中深度 容器内水的总深度 由液体压强公式得水对容器底的压强 【小问4详解】 ①由图乙得绳子能承受的最大拉力 ②A浸没在液体中时不变，拉力最大时浮力最小，对应液体密度最小 由阿基米德原理得 ③ 当浮力等于A的重力时，绳子拉力为0，此时液体密度最大；若密度继续增大，压力传感器示数不再变化，因此最大浮力 同理得 因此密度测量仪的测量范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $