精品解析:广西钦州市大寺中学2025-2026学年高三上学期第十七周考试物理试卷

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2026-08-02
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 高考复习
学年 2025-2026
地区(省份) 广西壮族自治区
地区(市) 钦州市
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.34 MB
发布时间 2026-08-02
更新时间 2026-08-02
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-08-02
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来源 学科网

内容正文:

广西钦州市钦北区大寺中学2026届高三年级上学期第十七周考试 物理试卷 注意事项∶ 1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上, 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结来后,。将本试卷和答题卡一并交回 一、单选题(共5小题,每小题6分,共30分) 1. 居民楼的楼道照明电灯常安装自动控制开关,“只要拍拍手电灯就亮”。这种开关用到的传感器是(  ) A. 湿度传感器 B. 气体传感器 C. 温度传感器 D. 声音传感器 【答案】D 【解析】 【详解】A.湿度传感器用于检测环境湿度变化,与声音无关,故A错误; B.气体传感器用于检测特定气体浓度(如烟雾),与声音无关,故B错误; C.温度传感器用于感知温度变化,与声音无关,故C错误; D.声音传感器通过接收声波信号(如拍手声)触发电路,符合题意,故D正确。 故选D。 2. 如图所示是一种可测量油箱内油面高度的装置,是定值电阻,滑动变阻器R的金属滑片是杠杆的一端,通过油量表(由电表改装而成)的示数变化可以反映油面的高度变化。关于此装置,下列说法正确的是(  ) A. 油量表是由电压表改装而成的 B. 当油面高度升高时,滑动变阻器R接入电路的阻值变大 C. 当油面高度降低时,油量表的示数减小 D. 当油面高度降低到最低时,油量表的示数为零 【答案】C 【解析】 【详解】当滑动变阻器的金属滑片上移时,油箱油面降低,R接入电路的有效电阻变大,则回路的总电阻变大,由欧姆定律知,电路中的电流减小,油量表的示数减小;反之油面高度升高时,滑动变阻器R接入电路的阻值变小,电流增大,所以油量表是由电流表改装而成的。当油面高度降低到最低时,R接入电路的阻值最大,但根据欧姆定律可知,油量表的示数不为零。 故选C。 3. 如图是“温度自动报警器”的电路图,图中金属丝下端与95°C刻度线对齐,温度超过95°C,铃响表示报警。下列说法正确的是(  ) A. 图中的是电磁铁,通电后电磁铁的上方是S极 B. 控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C. 该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D. 如果要降低报警温度,需要将金属丝往上提 【答案】B 【解析】 【详解】A.电磁铁的南北极由线圈的绕向和电流方向共同决定,电流由正极流向负极,根据电流流向可判断上端为N极,故A错误; B.此控制电路只需使电磁铁通电以带动触点,调换电源的正负极仅改变电磁铁两端的极性,不影响其吸合功能,故B正确; C.液体温度计采用水银的主要原因是水银导电,密度并非选用水银的主要依据,故C错误; D.若要降低报警温度,应使水银更早接触金属丝,需将金属丝适当下移而非上提,故D错误。 故选B。 4. 传感器是把非电学量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学量(如电压、电流、电阻等)的一种元件或装置。如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是(  ) A. 图甲中两极板所带电荷量不变,若电压减小,可判断出h变小 B. 图乙中两极板所带电荷量不变,若电压增大,可判断出θ变小 C. 图丙中两极板间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则x变大 D. 图丁中两极板间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则F变大 【答案】D 【解析】 【详解】A.题图甲中若h变小,则两极板正对面积S变小,由电容的决定式 可知,C变小,由于两极板所带电荷量不变,由电容的定义式 可知电压变大,故A错误; B.若题图乙中θ变小,则两极板正对面积增大,由电容的决定式 可知电容增大,两极板所带电荷量不变,由电容的定义式 可知电压减小,故B错误; C.题图丙中两极板间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则电容器在放电,所带电荷量减小,由电容的定义式 可知电容减小,由电容的决定式 可知电介质向外移动,则x变小,故C错误; D.题图丁中两极板间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则电容器在充电,所带电荷量增加,由电容的定义式 可知电容增大,由电容的决定式 可知两极板间距离减小,则F变大,故D正确。 故选D。 5. 某同学自制电子秤的原理如图所示:为滑动变阻器,其滑片P和托盘均与金属弹簧上端相连接,为限流电阻,用电压表的示数指示物体的质量。闭合开关S,托盘空载时,滑片P恰好位于变阻器的最上端,此时电压表示数为0。托盘质量、弹簧质量及其电阻均不计,不考虑滑片P移动时所受摩擦和电压表内阻的影响,电源电动势和内阻均不变。下列说法中正确的是(  ) A. 电压表示数越小,说明所称物体质量越大 B. 称量物体的质量越大,电路消耗的总功率越大 C. 将电压表表盘改写为等质量间隔的电子秤表盘后,表盘右端刻度线更密 D. 更换不同劲度系数的弹簧后,电子秤的量程不变 【答案】C 【解析】 【详解】A.弹簧电阻不计,电压表测量滑动变阻器上半部分电阻电压,所称物体质量越大,滑动变阻器上半部分电阻越大,电路总电阻越大,电流越小,和电源内阻分到的电压越小,故滑动变阻器上电压越大,即电压表示数越大,故A错误; B.称量物体的质量越大,接入电路的滑动变阻器阻值越大,由闭合电路欧姆定律得 电路消耗的总功率 可知越大,I越小,P越小,故B错误; C.当托盘中没有放物体时,电压表示数为零,当物体质量为m时,设物体下降x,平衡条件有  根据欧姆定律得 故电压表读数为 设变阻器总电阻为R,总长度为l,则有 联立解得 变式可得 令,可得 可知该式为曲线,对该函数式进行求导,得 可知随着m的增大,在减小,即在减小,故当m越大时,对于相同的值越小,所以若将电压表表盘改写为等质量间隔的电子秤表盘后,当m越大时指针越靠右,此时等质量间隔时的越小,即刻度线越密,故C正确; D.因为滑动变阻器可滑动的最大长度不变,当更换不同劲度系数的弹簧后,根据 可知对应的最大可称重的质量改变,由于滑动变阻器的最大阻值不变,指示出的电压表的最大示数不变,所以更换不同劲度系数的弹簧后,只需将该劲度系数下的最大可称重质量标记在电压表最大示数处即可,此时最大示数处所指示的质量就是电子秤的量程,所以电子秤的量程会改变,且劲度系数越大,对应的量程越大,劲度系数越小,对应的量程越小,故D错误。 故选C。 二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分) 6. 下列关于物理概念的说法正确的是( ) A. 一切波都能发生衍射,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象 B. 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光 C. 电磁波的发射中,使载波随各种信号而改变的技术叫做解调,解调的方式有调频和调谐 D. 干簧管是一种传感器,当磁体远离时,干簧管的两个簧片接通 【答案】AB 【解析】 【详解】A.一切波都能发生衍射,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,故A正确; B.自然光向各个方向的振动情况完全一样,自然光经过反射和折射后会变为偏振光,自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光,故B正确; C.电磁波的发射中,使载波随各种信号而改变的技术叫做调制,调制的方式有调幅和调频,故C错误; D.干簧管是一种传感器,当磁体靠近时,干簧管的两个簧片接通,远离时两个簧片断开,故D错误。 故选AB。 7. 为响应国家严禁在公共场所吸烟的号召,小硕同学设计了一种烟雾报警装置,其工作原理电路图如图-1所示,电源电压恒为12V,内阻不计,为定值电阻,阻值为30Ω,为烟雾传感器,它的阻值与空气中烟雾浓度的关系如图-2所示,当空气中烟雾浓度达到15%时,电路发出警报。下列说法不正确的是(  ) A. 电流表示数为0.2A时,电路发出警报 B. 当烟雾浓度为10%时,的功率为2.7W C. 空气中烟雾浓度升高,电流表示数变小 D. 若需要降低烟雾报警的最低浓度,可以将换成阻值更小的电阻 【答案】AC 【解析】 【详解】A.当烟雾浓度时,由图2知,电路总电阻 电流,A错误; B.烟雾浓度 10%时,由图-2知,总电阻 电流 的功率,B正确; C.烟雾浓度升高,由图-2知减小,总电阻减小,电源电压不变,根据,电流表示数变大,C错误; D.若降低报警浓度(即烟雾浓度更小、更大),要使总电阻对应的电流仍达到报警电流,需减小,D正确。 本题选择不正确的,故选AC。 8. 学校的劳动基地设计一个蔬菜冬季温室,其温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V,内阻不计。电阻箱的阻值调为,热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙,导线电阻不计。当控制电路中的理想电流表示数达到30mA时,衔铁被吸下;当示数降低到25mA时,衔铁被弹回。已知工作电路中和为电热丝,室内温度变化平缓,下列说法正确的是(  ) A. 环境温度升高,通过的电流变大,两端的电压变小 B. 的发热功率比的发热功率大 C. 该温控系统能控制的温度范围是 D. 增大阻值,可降低温控的最小值 【答案】AB 【解析】 【详解】A.当环境温度升高时,电阻的阻值减小,总阻值减小,根据闭合电路的规律可知总电流变大,通过的电流变大,两端的电压变小,故A正确; B.根据题意,衔铁被吸下后,控制电路电流减小,说明电阻的阻值增大,室内温度降低,可知相同时间内的发热量小于的发热量,的发热功率小于的发热功率,故B正确; C.控制电路中的电流达到30mA时,根据闭合电路的规律,有 解得 由图乙可知对应的温度为。 当控制电路中的电流降低到25mA时,根据闭合电路的规律,有 解得 由图乙可知对应的温度为。 所以温度控制范围是,故C错误; D.增大,当电流值时,的阻值变小,对应的温度值升高,故D错误。 故选AB。 四、解答题 (共5小题,共52分) 9. 在科技小组活动中亮亮同学受图1所示电子秤的启发,自行设计了一个电子秤,其原理如图2所示,他试图用电压表(图中暂没画出)的示数来反应物体质量的大小。设电源的电压为恒定U,定值电阻的阻值为R0,滑动变阻器的总电阻为R,总长度为L,滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起自由滑动,已知对托盘每施加1N的压力时,弹簧的长度就会缩短a。当托盘中不放物体时,滑动触头指在最上端,此时电表的示数为零;当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,于是电压表就指示出相应的示数。 (1)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离? (2)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表; (3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示)。 【答案】(1)mga;(2) ;(3) 【解析】 【详解】(1)物体所受的重力为 G=mg 由作用力和反作用力的关系可知,物体对托盘的压力 F=G=mg 由题意对托盘每施加1N的压力,弹簧的长度就会缩短a,可知弹簧的弹力与伸长量成正比。所以滑动触头向下移动的距离 △L=mga (2)电压表在使用时必须并联到被测物体上,且滑动触头指在最上端时,电压表的示数为零;所以符合要求的电压表位置如图: (3)测物体质量为m时,滑动变阻器滑片P上方电阻丝的电阻值为 由图可知电阻R0和滑动变阻器串联,由欧姆定律得电路中的电流 滑片P上方电阻丝两端的电压,即电压表的示数为 10. 如图所示,甲图是在研究性学习活动中吴丽同学自制的电子秤原理示意图,目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端相连接,当托盘中没有放物体时,滑片恰好指在变阻器的最上端,此时电压表的示数为零。设变阻器的总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻的阻值为,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计一切摩擦和其他阻力。 (1)请推导出电压表的示数U与所称物体的质量m的关系式。 (2)为使电压表的示数与待测物体的质量成正比,请利用原有器材进行改进,在乙图的基础上完成改进后的电路原理图,并求出电压表的示数U'与所称物体的质量m的关系式。 【答案】(1) (2) ; 【解析】 【详解】(1)根据题意,设在托盘中放入质量为m的物体后,弹簧被压缩的长度为x,则有 mg=kx 滑动变阻器接入电路的电阻为 由闭合回路欧姆定律有 电压表的示数为 U=IR1 联立解得 (2)根据题意可知,使电压表示数与待测物体质量成正比,应使流过滑动变阻器的电流大小不变,电压表要测量滑动变阻器上端部分电压即可,则改进后的电路原理图如图所示。 电路中电流为 电压表的示数为 联立解得 11. 下图是电饭煲的电路图,是一个磁钢限温开关,手动闭合后,当此开关温度达到居里点()时,会自动断开,且不能自动闭合是一个双金属片自动控温开关,当温度低于时,会自动闭合;温度高于时,会自动断开。红灯是加热指示灯,黄灯是保温指示灯,分流电阻,加热电阻丝,两灯电阻不计。 (1)分析电饭煲的工作原理; (2)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的电功率之比; (3)如果不闭合开关,能将饭煮熟吗? 【答案】(1)见解析;(2);(3)不能煮熟饭 【解析】 【详解】(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合,同时手动闭合S1,这时黄灯被短路不亮,红灯亮,电饭煲处于加热状态。加热到80℃时,S2自动断开,S1仍闭合。水烧干后,温度升高至103℃时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态。由于散热,待温度降至70℃时,S2自动闭合,电饭煲重新加热;温度达到80℃时,S2又自动断开,再次处于保温状态。 (2)加热时,电饭煲消耗的电功率 P1= 保温时,电饭煲消耗的电功率 两式中 从而有 = (3)如果不闭合开关S1,开始S2总是闭合的,R1被短路,功率为P1,当温度上升到80℃时,S2自动断开,功率降为P2,温度降低到70℃,S2自动闭合。温度只能在70℃~80℃之间变化,不能把水烧开,故不能煮熟饭。 12. 热爱物理的小南同学在家制作了一个简易台秤,用来测物体质量。内部电路如图甲所示,电源电压为18V定值电阻R0为30Ω,电阻R为压敏电阻,其阻值与所受压力的变化情况如图乙所示,电压表得量程为0~15V,电压表的表盘被改装为台秤的示数。他在该台称上放置一个底面积为200cm2、重为5N的足够深的柱形薄壁容器,用轻杆将一个质量为3kg的物体A(不吸水)固定于容器内正上方,物体A为高10cm、底面积为150cm2且质量分布均匀的长方体。现向容器中注水直到水面刚好与物体A的下表面相平,如图丙所示,此时台秤的示数为2.5kg。求: (1)在保证电路安全的情况下,该台秤所能称量物体的最大重力为多少N; (2)在图丙中,水对容器底的压强为多大; (3)若将图丙中的长方体A左、右两侧沿竖直方向各切掉总体积的六分之一,并将切掉的部分放入容器浸没于水中,水面静止时电压表示数为多少? 【答案】(1)100N;(2);(3) 【解析】 【详解】(1)闭合开关,两个电阻在电路中是串联关系,电压表测定值电阻两端的电压,串联电路各处电流相等,电压表的量程为0~15V,根据欧姆定律可知当电压表的示数最大为15V时,通过电路的电流最大,最大电流 串联电路总电压等于各部分电压之和,此时压敏电阻两端的电压 此时压敏电阻的阻值 由乙图可知此时压敏电阻受到的压力为100N,所以该台秤所能称量物体的最大重力为100N; (2)容器的质量为 水的质量 水的体积 容器中水的深度 水对容器底的压强为 (3)长方体的密度 所以A放入水中后沉底,长方体A切掉部分的总体积 将切掉的部分放入容器浸没于水中,水面升高的高度 此时容器中水的深度为 此时水对容器底部的压强为 容器底部受到水的压力为 长方体A切掉部分的总重力为 长方体A切掉部分的受到的浮力为 力敏电阻此时受到的压力为 由乙图可知力敏电阻的阻值和其所受压力的乘积是一个定值,即FR=600N·Ω,当F=40N时,R=15Ω,此时电压表的示数为 13. 物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置。其部分结构如图甲所示。电源电压为6V,为定值电阻,滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙所示,T为容器的阀门。某次探测时,水下机器人潜入湖底取出矿石样品M。返回实验室时,将矿石样品M悬挂于P点放入容器中,保持静止状态且未与容器底部接触。打开阀门T,随着水缓慢注入容器中,液面高度h不断增大,电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丁所示。电压表示数U由开始的2V变为4V后保持不变,此过程中电流表示数变化量为0.2A(弹簧电阻忽略不计,矿石M不吸水)。求: (1)定值电阻的阻值是多少? (2)矿石M密度与湖水密度的比值? (3)请写出的函数解析式,并在图丙坐标系中定性画出的函数图像。 【答案】(1);(2)3;(3), 【解析】 【详解】(1)由电路图可知,与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由题意可知,当容器内水的深度在时,电压表的示数 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压 电路中的电流 由题意可知,当容器内水的深度大于时,电压表的示数 两端的电压 电路中的电流 因电流表示数变化值为0.2A,所以 解得 (2)当容器内水的深度在时,电路中的电流 滑动变阻器接入电路中的电阻 由图乙可知,此时拉力矿石的重 当容器内水的深度大于时,电路中的电流 滑动变阻器接入电路中的电阻 由图乙可知,此时拉力 结合上述分析可知,矿石浸没在水中时拉力为 根据称量法测浮力可知,矿石浸没在水中时受到的浮力 (3)由欧姆定律可得 变形可得 综上所述,在时,电路中的电流不变,其电流大小,在过程中,电流逐渐减小,但电流的倒数逐渐增加,在以后,电流大小不变,为,所以其图像大致如图所示 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 广西钦州市钦北区大寺中学2026届高三年级上学期第十七周考试 物理试卷 注意事项∶ 1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上, 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结来后,。将本试卷和答题卡一并交回 一、单选题(共5小题,每小题6分,共30分) 1. 居民楼的楼道照明电灯常安装自动控制开关,“只要拍拍手电灯就亮”。这种开关用到的传感器是(  ) A. 湿度传感器 B. 气体传感器 C. 温度传感器 D. 声音传感器 2. 如图所示是一种可测量油箱内油面高度的装置,是定值电阻,滑动变阻器R的金属滑片是杠杆的一端,通过油量表(由电表改装而成)的示数变化可以反映油面的高度变化。关于此装置,下列说法正确的是(  ) A. 油量表是由电压表改装而成的 B. 当油面高度升高时,滑动变阻器R接入电路的阻值变大 C. 当油面高度降低时,油量表的示数减小 D. 当油面高度降低到最低时,油量表的示数为零 3. 如图是“温度自动报警器”的电路图,图中金属丝下端与95°C刻度线对齐,温度超过95°C,铃响表示报警。下列说法正确的是(  ) A. 图中的是电磁铁,通电后电磁铁的上方是S极 B. 控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C. 该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D. 如果要降低报警温度,需要将金属丝往上提 4. 传感器是把非电学量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学量(如电压、电流、电阻等)的一种元件或装置。如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是(  ) A. 图甲中两极板所带电荷量不变,若电压减小,可判断出h变小 B. 图乙中两极板所带电荷量不变,若电压增大,可判断出θ变小 C. 图丙中两极板间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则x变大 D. 图丁中两极板间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则F变大 5. 某同学自制电子秤的原理如图所示:为滑动变阻器,其滑片P和托盘均与金属弹簧上端相连接,为限流电阻,用电压表的示数指示物体的质量。闭合开关S,托盘空载时,滑片P恰好位于变阻器的最上端,此时电压表示数为0。托盘质量、弹簧质量及其电阻均不计,不考虑滑片P移动时所受摩擦和电压表内阻的影响,电源电动势和内阻均不变。下列说法中正确的是(  ) A. 电压表示数越小,说明所称物体质量越大 B. 称量物体的质量越大,电路消耗的总功率越大 C. 将电压表表盘改写为等质量间隔的电子秤表盘后,表盘右端刻度线更密 D. 更换不同劲度系数的弹簧后,电子秤的量程不变 二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分) 6. 下列关于物理概念的说法正确的是( ) A. 一切波都能发生衍射,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象 B. 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光 C. 电磁波的发射中,使载波随各种信号而改变的技术叫做解调,解调的方式有调频和调谐 D. 干簧管是一种传感器,当磁体远离时,干簧管的两个簧片接通 7. 为响应国家严禁在公共场所吸烟的号召,小硕同学设计了一种烟雾报警装置,其工作原理电路图如图-1所示,电源电压恒为12V,内阻不计,为定值电阻,阻值为30Ω,为烟雾传感器,它的阻值与空气中烟雾浓度的关系如图-2所示,当空气中烟雾浓度达到15%时,电路发出警报。下列说法不正确的是(  ) A. 电流表示数为0.2A时,电路发出警报 B. 当烟雾浓度为10%时,的功率为2.7W C. 空气中烟雾浓度升高,电流表示数变小 D. 若需要降低烟雾报警的最低浓度,可以将换成阻值更小的电阻 8. 学校的劳动基地设计一个蔬菜冬季温室,其温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V,内阻不计。电阻箱的阻值调为,热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙,导线电阻不计。当控制电路中的理想电流表示数达到30mA时,衔铁被吸下;当示数降低到25mA时,衔铁被弹回。已知工作电路中和为电热丝,室内温度变化平缓,下列说法正确的是(  ) A. 环境温度升高,通过的电流变大,两端的电压变小 B. 的发热功率比的发热功率大 C. 该温控系统能控制的温度范围是 D. 增大阻值,可降低温控的最小值 四、解答题 (共5小题,共52分) 9. 在科技小组活动中亮亮同学受图1所示电子秤的启发,自行设计了一个电子秤,其原理如图2所示,他试图用电压表(图中暂没画出)的示数来反应物体质量的大小。设电源的电压为恒定U,定值电阻的阻值为R0,滑动变阻器的总电阻为R,总长度为L,滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起自由滑动,已知对托盘每施加1N的压力时,弹簧的长度就会缩短a。当托盘中不放物体时,滑动触头指在最上端,此时电表的示数为零;当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,于是电压表就指示出相应的示数。 (1)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离? (2)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表; (3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示)。 10. 如图所示,甲图是在研究性学习活动中吴丽同学自制的电子秤原理示意图,目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端相连接,当托盘中没有放物体时,滑片恰好指在变阻器的最上端,此时电压表的示数为零。设变阻器的总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻的阻值为,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计一切摩擦和其他阻力。 (1)请推导出电压表的示数U与所称物体的质量m的关系式。 (2)为使电压表的示数与待测物体的质量成正比,请利用原有器材进行改进,在乙图的基础上完成改进后的电路原理图,并求出电压表的示数U'与所称物体的质量m的关系式。 11. 下图是电饭煲的电路图,是一个磁钢限温开关,手动闭合后,当此开关温度达到居里点()时,会自动断开,且不能自动闭合是一个双金属片自动控温开关,当温度低于时,会自动闭合;温度高于时,会自动断开。红灯是加热指示灯,黄灯是保温指示灯,分流电阻,加热电阻丝,两灯电阻不计。 (1)分析电饭煲的工作原理; (2)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的电功率之比; (3)如果不闭合开关,能将饭煮熟吗? 12. 热爱物理的小南同学在家制作了一个简易台秤,用来测物体质量。内部电路如图甲所示,电源电压为18V定值电阻R0为30Ω,电阻R为压敏电阻,其阻值与所受压力的变化情况如图乙所示,电压表得量程为0~15V,电压表的表盘被改装为台秤的示数。他在该台称上放置一个底面积为200cm2、重为5N的足够深的柱形薄壁容器,用轻杆将一个质量为3kg的物体A(不吸水)固定于容器内正上方,物体A为高10cm、底面积为150cm2且质量分布均匀的长方体。现向容器中注水直到水面刚好与物体A的下表面相平,如图丙所示,此时台秤的示数为2.5kg。求: (1)在保证电路安全的情况下,该台秤所能称量物体的最大重力为多少N; (2)在图丙中,水对容器底的压强为多大; (3)若将图丙中的长方体A左、右两侧沿竖直方向各切掉总体积的六分之一,并将切掉的部分放入容器浸没于水中,水面静止时电压表示数为多少? 13. 物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置。其部分结构如图甲所示。电源电压为6V,为定值电阻,滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙所示,T为容器的阀门。某次探测时,水下机器人潜入湖底取出矿石样品M。返回实验室时,将矿石样品M悬挂于P点放入容器中,保持静止状态且未与容器底部接触。打开阀门T,随着水缓慢注入容器中,液面高度h不断增大,电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丁所示。电压表示数U由开始的2V变为4V后保持不变,此过程中电流表示数变化量为0.2A(弹簧电阻忽略不计,矿石M不吸水)。求: (1)定值电阻的阻值是多少? (2)矿石M密度与湖水密度的比值? (3)请写出的函数解析式,并在图丙坐标系中定性画出的函数图像。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $
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