2012-2018桂林中考

2012-2017桂林市中考试题

1．如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R的阻值为10Ω，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离，使变阻器阻值增加了5Ω，电流表示数减少了0.04A，则电压表示数的变化是（ ）

A．增加了0.2V B．减少了0.2V C．增加了0.4V D．减少了0.4V

2．如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是（ ）

A．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同

B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变

C．先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小

D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高 3．小明经常与同学进行爬杆比赛，如图甲所示，在某次比赛中，小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示，但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分，如图丙所示，若将之补充完整，应是图中的（ ）

A． B． C．

D．

4．小明有一正立方体金属块，他想知道该金属块的密度，于是将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示，在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中（忽略液面高度变化），画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象，如图乙所示。（g取10N/kg）则该金属块的密度约为（ ） A．2.7×103kg/m3 B．3.1×103kg/m3 C．3.5×103㎏/m3 D．4.4×103㎏/m3

5．如图甲所示，小明在同一水平地面上沿水平方向用力推木箱，推力F随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度大小随时间变化的图象如图丙所示，以下分析正确的是（ ）

A．0～2s内木箱没有动，是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力B．2s～4s内木箱受到的摩擦力大小为40N C．4s～6s内人对木箱的推力做功为80J D．6s后人如果停止用力，木箱将做匀速直线运动 6．如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（ ）

A．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙 B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙 C．U甲=U乙，Q甲=Q乙 D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙 7．近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料供暖。涂料通电发热后，通过 方式改变房间内空气的内能。一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某

品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2．现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，

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此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是 J．[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/（kg•℃）]。

8．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是 N．如图乙所示，当小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为4×103kg/m3的物体B缓慢拉离水面，物体B浸没

在水中时受到的浮力为 N（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）。 9．如图所示，有一横截面积为0.4m2的薄圆柱形盛水容器，侧面有一横截面积为10mm2的小孔A；容器底部的密闭活塞可在小孔A下方沿容器内壁上下移动。开始水深h=2m，水流出小孔的速度为1m/s，水恰巧能落入小管B中，为使水始终能落入B管中，须通过自动装置使活塞缓慢向上移动，则5000s内流入小孔的水的质量为 kg，容器中的水对活塞压强减少了约 Pa（水的密度为1.0×103kg/m3）

10．如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被 ，此时灯泡的电功率为9W．S1闭合S2断开时，灯泡的电功率为1W（不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化），则此时电阻R消耗的电功率为 W。

11．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω．当滑片P从变阻器中点向左移动距离s后，电压表示数为6V，则通过R0电流为 A；若滑片P从中点向右移动距离s后，电压表示数为3V，则电源电压为 V。

12．在如图所示电路中，电源电压6V保持不变。只闭合开关S1，电流表示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A．则R2的阻值为 Ω，S2闭合前后R1消耗的电功率相差 W。

13．在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中；

（1）如图甲所示，依次将物体缓缓浸入水中。

①从位置2→3的过程中，物体受到的重力 ，受到的浮力 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） ②从位置3→4的过程中，物体受到的浮力不变，说明物体受到的浮力与浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）。 ③图乙中的 （选填“a”或“b”）能反映测力计示数在甲图实验过程中的变化。 ④实验中用手提着测力计，可能会使测力计示数不稳定，你的改进建议是 。

（2）课本中提到，物体在空气中也会受到浮力作用，因此小禹设计了一个测量空气浮力大小的实验； ①排尽一个大气球内部的空气，测出气球的重力G球；

②将适量的氢气充入气球，用细线扎紧封口，按图丙所示测出拉力的大小F拉； ③根据F浮=F拉+G球，求出气球所受浮力大小（细线重力和摩擦忽略不计）．小禹的实验方案中，计算浮力的方法有误，错误是 。

14．小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑；实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证； （1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 ，且与研究导体 联。 （2）连接电路时，开关必须处于 状态。

（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 。

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（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用 作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是： 。 研究导体 铜丝 镍铬合金丝 100 80 50 100 100 80 50 100 长度/cm 0.5 0.5 0.5 0.7 0.5 0.5 0.5 0.7 直径/mm 灯泡亮度 很亮 很亮 很亮 很亮 较亮 较亮 亮 亮 0.42 0.42 0.43 0.43 0.24 0.26 0.31 0.30 电流/A （5）通过实验，小禹解开了心中的疑惑，并进一步理解了滑动变阻器的原理及其在电学实验中的作用，如在图2所示的“探究电流与电阻的关系”实验中，将电阻R由5Ω换成10Ω后，滑动变阻器的滑片应该向 （选填“上”或“下”）端移动，以起到使电阻R两端电压 的作用。

15．小明观察发现家里轿车的前灯有好几组，且灯丝粗细不同，发光的亮度也不同，他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关，于是他设计了模拟电路，并选择下列器材：电源、滑动变阻器、小灯泡（L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一只，代替轿车前灯）、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想。

（1）按图甲连接电路时，应先将开关 ，并将变阻器的滑片移至 处。

（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A、V1无示数，V2有示数，则电路出现的故障是 。

（3）排出故障后，移动变阻器的滑片，分别读出电流表、电压表的示数，观察共记录灯泡发光情况，填入表一，当变阻器滑片移至某一位置时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为 A，此时发现灯L2发光异常耀眼，原因是 ，此时，他应该 。

（4）分析数据，可得结论：两灯串联，灯泡的灯丝越细，发光越 。

（5）然后，小明按图丙所示设计连接电路进行实验，记录的实验数据及现象如表二，根据表二可得出结论：两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越 。 表一： 灯 粗细 电压/V 电流/A 亮度 灯 粗细 电压/V 电流/A 亮度 0.6 0.12 1.5 0.12 微亮 泡L1 粗 不发泡 细 L2 光 0.8 0.16 2.0 0.16 不很 粗 微亮 细 亮 1.0 0.20 2.5 0.20 较亮 粗 微亮 细 1.3 3.25 粗 不很 细 异常亮 耀眼 表二： 灯 粗细 电压/V 电流/A 亮度 灯 粗细 电压/V 电流/A 亮度 1.0 0.2 1.0 0.08 不发泡L1 粗 微亮 泡 细 L2 光 1.5 0.3 1.5 0.12 微亮 粗 不很亮 细 2.0 0.4 2.0 0.16 不很 粗 较亮 细 亮 2.5 0.5 2.5 0.20 粗 明亮 细 较亮 第3页（共41页）

（6）小明完成实验后有困惑，通过向爸爸请教，明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较 （选填“粗”或“细”）的灯泡。

16．小明在玩“水”玩具时，发现“水”水平放置，如果推动活塞的速

度越快，水离地面的高度越高，水就会射得越远，据此，他提出了如下猜想：在空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关，为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验。

（1）让小球从斜槽上自由滚下，是为了使小球到达水平槽时具有一定的 ；小球从斜槽滚下，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）

（2）保持 不变，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离SA、SB、SC，发现SA＞SB＞SC．这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与 有关。

（3）逐步降低抛出点离地面的高度，分别为h1、h2、h3，每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3，发现s1＞s2＞s3．这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与 有关。

（4）若在水平槽铺上毛巾，使抛出点离地面的高度为h3，让同一小球从斜槽上A处由静

止自由滚下，测出小球落地的水平距离为s4，根据上述实验的结果，应该有s4 s3（选填“＞”、“＜”或“=”）。 17．如图甲所示，是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置。

（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于 ；如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择 mm厚的玻璃板做实验。

（2）在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当蜡烛移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是 。

（3）如果玻璃板放置得不够竖直，将对实验产生的影响是： 。 （4）经过三次实验，记录的像与物对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是： 。

21．学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线。

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整。 （2）按图连接实物电路图时，开关S应该 ；

（3）正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是： ；应换用铭牌为 的滑动变阻器；

（4）小明更换器材后完成实验，应用实验数据作出“U﹣I”关系图象如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为 W，该小灯泡 （选填“符合”或“不符合”）制造规格；

（5）由“U﹣I”关系图象可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是 Ω；进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它 两端电压的升高而升高 （选填“增大”、“减少”或“不变”）。

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22．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）由图甲可知，该凸透镜的 是15.00cm。

（2）实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者的中心在同一水平高度，同时注意将 （填“凸透镜”、“蜡烛”或“光屏”）摆放在另外两个元件的中间。

（3）如图乙所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的 位置。

（4）通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机 （填“靠近”或“远离”）被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面。 （5）小明进一步学习知道了眼球的成像原理。一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜 （填“前”或“后”），这就是近视眼，矫正方法是戴一副由 （填“凸”或“凹”）透镜片做的眼镜。 23．在“探究物体的动能与哪些因素有关”实验时，小明让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，如图甲所示。

（1）实验中，大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离 （填“相同”或“不同”）．比较实验现象，可以推理出动能较小的是 的钢球。

（2）小明选用大小不同钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与 的关系。

（3）实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越 （填：“远”或“近”）；若水平面绝对光滑，木块将 。

（4）同班的小红同学，发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成。为了验证猜测，小红设计了“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案，如图乙所示，当接触面粗糙程度不变，通过实验得到了表格中的相关数据，请帮小红分析，此次试验中，滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为： 。

1 2 3 4 5 试验次数 木块对木板压力F压/N 2 3 4 5 6 00111弹簧测力读数F1/N .....6 9 2 5 8 24．如图所示，为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。

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（1）本实验的科学探究方法是： ；

（2）小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系，应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论：为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论； （3）通过实验小丽得出结论：压力作用的效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积有关。小丽的结论 （选填“正确”或“不正确”）

（4）在生活中，书包的背带做得又宽又大，这是利用了： 来减少压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是： 来增加压力作用的效果。

28．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图1所示。 （1）在探究“电流与电压的关系”实验中：

①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 （填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用；

②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 ；小明排除故障后继续实验。 （2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：

①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用；

②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向 （填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；

③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有 Ω的滑动变阻器； ④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是： 。 （3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 （只要求填写一个实验名称）。 32．如图1所示，是小华探究“二力平衡条件”的实验。

（1）装置中使用定滑轮是利用它能够 的特点。

（2）当左、右两盘中的砝码质量 （选填“相等”或“不相等”）时，桌面上的小车处于静止状态，此时小车受到 对平衡力作用。

（3）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，将小车扭转到如图2所示的位置，松手后，小车将 （选填“保持静止”或“扭转回来”）．这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在 上的条件。 31．许多轿车上设有“安全带未系提示系统”，司机坐在座椅上时，压力开关S1闭合，仪表盘上的指示灯L亮起，提示司机系好安全带；系好安全带则开关S2闭合，指示灯L被短路熄灭，请用笔画线代替导线连接符合上述条件的图模拟电路。（R为保护电阻）

33．龙胜县出产一种石头叫“鸡血红碧玉”，这种石头具有很好的雕琢加工的特性，小明和小华用天平和量筒测量“鸡血红碧玉”石头样品的密度。

（1）小明把天平桌面上，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线，如图1所示。小华马上指出小明的做法不对，不对之处是： 。

（2）小明纠正错误后，发现指针偏左。他应向 （选填“左”或“右”）端调节平衡螺母，才能使天平横梁重新平衡。

（3）把样品放在天平左盘，用镊子向右盘中放入两个20g，一个10g砝码时，发现指针偏左，当在向右盘加以最小的砝码时，指针偏右，此时小明

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应 ，使天平横梁平衡，测量结果如图2所示，则样品的质量是 g。 （4）用量筒测量样品体积的过程如图3所示，则样品的体积为 cm3。 （5）“鸡血红碧玉”石头的密度是 kg/m3。

34．小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实际电路，两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。 （1）RA与RB采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、 相等。 （2）小明同学为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＜UB，则RA RB（选填“＞”“＜”或“=”）。

（3）在相同的时间内，可通过观察 来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，试验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油 （选填“大”或“小”）。

（4）通过实验，发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明：在电流、通电时间相同的情况下，电阻 （选填“越大”或“越小”），产生的热量越多。

（5）小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其 （选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝RA换成 的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油= 。（已知水的比热容为c水）。 小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有： 。（只要写出一条即可）

38．小明用图1所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，图2是小明未完成连接的实验电路。

（1）电压表应选择 的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图2中实验电路的连接。

（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是 。（写出一个）

（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示。

1.0 1.6 1.9 2.5 3.0 U（V） 0.5 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 I（A） 0.1 ①请根据表中数据在图3中画出电阻R的U﹣I关系图象。

②小明在实验中所用电阻R的阻值为 Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R 消耗的电功率为 W。 （4）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动： 。

18．如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：

（1）灯泡L的额定功率是多少？

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是多少？

（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？

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19．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg．电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系（s﹣t）如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系（P﹣t）如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求：

（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？

（2）电动机的电梯启动上升12s内，消耗的电能是多少焦？（已知电动机对轿厢所做的功等于其P﹣t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小） （3）电梯配重的质量为多少千克？

20．如图所示的电路，电源电压恒为9V不变，定值电阻R1的阻值为50Ω，求：

（1）闭合S1、S2，将变阻器的滑片移至N端，电流表的示数为0.48A，R2的阻值为多大？ （2）闭合开关S1、断开开关S2，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为5V，电流表的示数为多少安？变阻器的功率为多少瓦？

26．如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻RL=10Ω，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比关系，（如图乙所示），R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计。

（1）在R上水平放置质量为1kg的铁制品，开关接a，通过小灯泡的电流为多大？小灯泡两端的电压为多少伏？ （2）在R上水平放置质量为2kg的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛？

27．认识自然，亲近自然。初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表格所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），锅的比热容为0.8×103J/（kg•℃）] （1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？

（2）需多少焦耳的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃？

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（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开？（最后结果保留1位小数）。 品名 便携式丁烷气炉 质量 1.88kg（不含气瓶） 型号 WZL.168．A 尺寸 343×284×113mm 用途 野外用 点火方式 电子点火 使用燃气 液化丁烷气 燃气消耗量 150g/h（最大火力时） 气瓶规格（尺寸/容量） 品名 总质量 净质量 主要成份 热值 3g 250g 神州 丁烷 9×107J/kg

29．LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如表格所示。

2 2.4 3.2 两端的电压/V LED灯的颜色 红 黄 蓝 请回答下列问题：

（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少？

（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？

（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳？

30．桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，全市建成的风电装机容量达到100万千瓦。如图，风力发电﹣﹣即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机，每片风叶质量为6t，长为40m．下表给出了1kg空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系：（空气密度取1.2kg/m3） 动能E（J） 123450 0 0 0 0 风速v（m/s） 2 4 6 8 10 （1）当风速为6m/s时，每千克空气具有的动能是多少焦耳？

（2）如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×105J的电能，则1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量？（一年工作时间按3000h计算，煤的热值为3×107J/kg）

（3）当风速为10m/s时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×105J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？

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35．如图所示，是某型号电压力锅简化的工作电路。R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻。用电压力锅分为“加热升压→保压→保温”三阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a．同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，S自动接到b，进入保温状态。 请回答如下问题：

（1）R1正常工作时的阻值是多大？

（2）电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，则R2的额定功率是多大？ （3）电压力锅正常工作时的最大电流是多大？

36．阅读下列材料，并解答问题：

现代人提倡“低碳生活”，某公司发明了一种走路时能发电并充电的鞋子﹣﹣充电鞋，这种鞋的后跟鞋装有一个小型涡轮发电机。行走时利用脚跟下落时对鞋跟的下压力压缩鞋跟做功，使小型涡旋转发电，并能给手机、MP3等充电。 如图所示，是一名质量为60kg的成年人走路时提起脚跟的示意图，O点是脚尖与鞋底面的接触点，F1为人抬脚时提起脚跟的力，F2的大小等于人的体重，OA=20cm，AB=5cm．每次脚跟下落时，脚跟对鞋跟的下压力F为F1的1.2倍，并向下压缩鞋跟0.5cm．若人步行时平均步距为50cm，充电鞋发电并充电的效率为15%。

利用充电鞋给标有“3.6V 1000mAh”耗尽电能的手机电池充电，人至少要行走多远的距离？（1000mAh是1000mA的电流供电时能持续工作1h） 39．小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。

220V 额定电压 50Hz 频率 额定加热功率 920W 请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数）

（1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？ （2）若电阻R2的阻值为1210Ω，则电阻R1的阻值为多少？ （3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？

40．阅读下列材料，并解答问题：

“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年。我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。 可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成1m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107 J/m3。

桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成份就是甲烷。

如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶10min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？（g=10N/kg）

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2012-2017桂林市中考试题 参与试题解析

一．选择题（共6小题）

1．如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R的阻值为10Ω，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离，使变阻器阻值增加了5Ω，电流表示数减少了0.04A，则电压表示数的变化是（ ）

A．增加了0.2V B．减少了0.2V C．增加了0.4V D．减少了0.4V

【解答】解：原电路中，R与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，

将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离，设通过电路的电流分别为I1、I2，R两端的电压分别为U1、U2，因变阻器连入电路中的电阻变大，由分压原理，电压表示数增大；由串联电路电压的规律，R的电压减小； 对R而言，由欧姆定律I=，

R==，由合分比定量，R=，

故△U=R△I=10Ω×0.04A=0.4V，即R减小的电压，

根据串联电路电压的规律，各部分电压之和等于电源电压，故变阻器增加的电压等于R减小的电压，即电压表示数增加了0.4V。 故选：C。

2．如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是（ ）

A．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同

B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变

C．先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小

D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高

【解答】解：A、由图可知，右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，故闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流不相同，故A错误；

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B、先闭合开关S1，电流左边电阻和右下电阻串联，当再闭合开关S2，右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，此时电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电流表示数应变大，故B错误；

C、先闭合开关S1，电流左边电阻和右下电阻串联，由于两电阻相等，故两电阻等值分压，当再闭合开关S2，右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，此时右边电阻分压较小，由欧姆定律可知，电流表示数应变小，故C正确； D、由C可知，闭合开关S1、S2一段时间后，通过右容器中电阻丝的电流变小，由Q=I2Rt可得，电流通过左边电阻产生热量的多，则应该是左边U形管内的液面比右边U形管内的液面高。故D错误。 故选：C。

3．小明经常与同学进行爬杆比赛，如图甲所示，在某次比赛中，小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示，但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分，如图丙所示，若将之补充完整，应是图中的（ ）

A． B． C． D．

【解答】解：

由题意知，人爬杆时受到了竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力这两个力的作用， 由图乙可知：

0～t1时间内，人加速向上运动，所以F＞G；

t1～t2时间内人在做匀速直线运动，所以人受到的重力和摩擦力是一对平衡力，即F=G， t2～t3时间内人在减速向上运动，F＜G；

A、由以上分析t1～t2时间内，摩擦力应不变，故不正确；

BCD、分析可知，0～t1时刻受到的摩擦力最大，t2～t3时间内受到的阻力最小，t1～t2时间内受到阻力处于二者之间，故BD错误，C正确。 故选：C。

4．小明有一正立方体金属块，他想知道该金属块的密度，于是将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示，在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中（忽略液面高度变化），画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象，如图乙所示。（g取10N/kg）则该金属块的密度约为（ ）

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A．2.7×103kg/m3 B．3.1×103kg/m3 C．3.5×103㎏/m3 D．4.4×103㎏/m3

【解答】解：当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即在4cm以上，从图可知，该金属块重力为：G=F拉=0.35N。 ∵G=mg，

∴金属块的质量为：m==

=0.035kg，

又由图乙可知：由于h=2cm露出液面，到h=4cm时正立方体金属块离开液面，则正方体的边长L=2cm，

﹣﹣

所以正方体体积V=L3=（2×102m）3=8×106m3 金属块的密度为：ρ金==

=4.4×103kg/m3。

故选：D。

5．如图甲所示，小明在同一水平地面上沿水平方向用力推木箱，推力F随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度大小随时间变化的图象如图丙所示，以下分析正确的是（ ）

A．0～2s内木箱没有动，是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力 B．2s～4s内木箱受到的摩擦力大小为40N C．4s～6s内人对木箱的推力做功为80J

D．6s后人如果停止用力，木箱将做匀速直线运动

【解答】解：A、木箱在0～2s内没有动，是因为人对木箱的推力等于地面对木箱的摩擦力，该选项说法不正确； B、由图丙可知，在4～6s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力f=F，由图乙可知，在4～6s内推力F=40N，则木箱受到的滑动摩擦力f=F=40N；

由图丙可知，木箱在2～4s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则2s～4s木箱受到的摩擦力大小为40N，该选项说法正确； C、由丙图知，4s～6s内箱子通过的距离s=vt=2m/s×2s=4m；

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由乙图知，此时受到的推力F=40N，因此推力做功W=Fs=40N×4m=160J，该选项说法不正确；

D、如果6s后人停止用力，箱子仍然受到摩擦力的作用，因此做减速运动，最后停下来，该选项说法不正确。 故选：B。

6．如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（ ）

A．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙 B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙 C．U甲=U乙，Q甲=Q乙 D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙

【解答】解：由于两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等， 由题意知：R甲＜R乙，由U=IR知：U甲＜U乙；由Q=I2Rt知：Q甲＜Q乙； 故选：A。

二．填空题（共6小题）

7．近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料供暖。涂料通电发热后，通过 热传递 方式改变房间内空气的内能。一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2．现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是 1780 J．[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/（kg•℃）]。 【解答】解：（1）水地暖改变房间内的温度是通过能量的转移，故发生了热传递； （2）已知该涂料的单位发热功率为1200W/㎡．空房的地面面积是14㎡， 则P=1200W/㎡×3㎡=3600W， 由P=可得，消耗总电能， W=Pt=3600W×5×60s=1.08×106J，

由ρ=可得，m空气=ρ空气V=ρ空气Sh=1.3kg/m3×14㎡×3m3=.6kg，

空气吸收的热量Q吸=c空气m空气△t=1.0×103J/（kg•℃）×.6kg×10℃=5.46×105J。 损失的热量Q损失=W﹣Q吸=1.08×106J﹣5.46×105J=5.34×105J。 损失的热量Q=

=1780J。

故答案为：热传递；1780。

8．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是 800 N．如图乙所示，当小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为4×103kg/m3的物体B缓慢拉离水面，物体B浸没在水中时受到的浮力为 300 N（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）。

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【解答】解：

（1）由于物体A作匀速直线运动，则拉力为F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N； （2）小明对绳子的最大拉力F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，

据图可知，滑轮组有两段绳子承担物重，当物体B离开水面时，GB=2F=2×600N=1200N； 物体B的体积为：V=

=

=

=0.03m3；

物体B浸没在水中时V排=V=0.03m3；

物体B浸没在水中时受到的浮力为：F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.03m3×10N/kg=300N。 故答案为：800；300。

9．如图所示，有一横截面积为0.4m2的薄圆柱形盛水容器，侧面有一横截面积为10mm2的小孔A；容器底部的密闭活塞可在小孔A下方沿容器内壁上下移动。开始水深h=2m，水流出小孔的速度为1m/s，水恰巧能落入小管B中，为使水始终能落入B管中，须通过自动装置使活塞缓慢向上移动，则5000s内流入小孔的水的质量为 50 kg，容器中的水对活塞压强减少了约 1250 Pa（水的密度为1.0×103kg/m3）

﹣

【解答】解：流出的水的体积V=S孔vt=10×106m2×1m/s×5000s=0.05m3， 由ρ=得：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg；

水深度的变化量△h===0.125m，

减少的压强：

△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1250Pa。 故答案为：50；1250。

10．如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被 短路 ，此时灯泡的电功率为9W．S1闭合S2断开时，灯泡的电功率为1W（不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化），则此时电阻R消耗的电功率为 2 W。

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【解答】解：（1）由电路图可知，当闭合开关S1、S2时，电阻R被短路，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则根据P=

得：RL=

；

（2）由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R串联， 根据P=

得：RL=

，

∴=，

∴===3，

U：UL=3：1，

∵串联电路的电压等于各分电压之和， ∴UR：UL=2：1，

∵串联电路的电流处处相等，

∴由P=UI可知：PR：PL=UR：UL=2：1， ∴PR=2PL=2×1W=2W。 故答案为：短路；2。

11．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω．当滑片P从变阻器中点向左移动距离s后，电压表示数为6V，则通过R0电流为 0.6 A；若滑片P从中点向右移动距离s后，电压表示数为3V，则电源电压为 12 V。

【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压。 ∵滑动变阻器靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻，

∴滑片P从变阻器中点向左或向右移动距离s后，改变接入电路中的电阻相等，设为R′， 当滑片P从变阻器中点向左移动距离s后，滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω﹣R′， 根据欧姆定律可得，电路中的电流： I1=

=

=0.6A，

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

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∴电源的电压：

U=I1（R0+20Ω﹣R′）=0.6A×（10Ω+20Ω﹣R′），

当滑片P从变阻器中点向右移动距离s后，滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω+R′， 根据欧姆定律可得，电路中的电流： I2=

=

=0.3A，

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和， ∴电源的电压：

U=I2（R0+20Ω+R′）=0.3A×（10Ω+20Ω+R′）， ∵电源的电压不变，

∴0.6A×（10Ω+20Ω﹣R′）=0.3A×（10Ω+20Ω+R′）， 解得：R′=10Ω，

电源的电压U=0.3A×（10Ω+20Ω+R′）=0.3A×（10Ω+20Ω+10Ω）=12V。 故答案为：0.6；12。

12．在如图所示电路中，电源电压6V保持不变。只闭合开关S1，电流表示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A．则R2的阻值为 20 Ω，S2闭合前后R1消耗的电功率相差 3.2 W。

【解答】解：只闭合开关S1时，等效电路图如图1所示；再闭合开关S2时，等效电路图如图2所示。 ∵电阻越串越大、大于任何一个分电阻，

∴根据I=可知，图2中电流表的示数比图1中的电流大，即图2中I2=0.2A+0.4A=0.6A； 由图2可得： R1=

=

=10Ω；

R1消耗的电功率P1=UI2=6V×0.6A=3.6W； 由图1可得： 电路中的总电阻R=

=

=30Ω，

∴R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω，

R1消耗的电功率P1′=（I1）2R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W，

∴S2闭合前后R1消耗的电功率相差P1﹣P1′=3.6W﹣0.4W=3.2W。 故答案为：20；3.2。

三．实验探究题（共5小题）

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13．在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中；

（1）如图甲所示，依次将物体缓缓浸入水中。

①从位置2→3的过程中，物体受到的重力 不变 ，受到的浮力 变大 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） ②从位置3→4的过程中，物体受到的浮力不变，说明物体受到的浮力与浸没的深度 无关 （选填“有关”或“无关”）。 ③图乙中的 b （选填“a”或“b”）能反映测力计示数在甲图实验过程中的变化。

④实验中用手提着测力计，可能会使测力计示数不稳定，你的改进建议是 将测力计挂在铁架台上，通过调节物体浸入水中的深度来读数 。

（2）课本中提到，物体在空气中也会受到浮力作用，因此小禹设计了一个测量空气浮力大小的实验； ①排尽一个大气球内部的空气，测出气球的重力G球；

②将适量的氢气充入气球，用细线扎紧封口，按图丙所示测出拉力的大小F拉； ③根据F浮=F拉+G球，求出气球所受浮力大小（细线重力和摩擦忽略不计）．小禹的实验方案中，计算浮力的方法有误，错误是 漏加了氢气的重力 。 【解答】解：（1）如图甲所示，依次将物体缓缓浸入水中。

①从位置2→3的过程中，物体受到的重力不变，将物体缓缓浸入水的过程中，物体排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力变大；

②从位置3→4的过程中，排开液体的体积和液体的密度均不变，只是浸没的深度增加了，物体受到的浮力不变，说明物体受到的浮力与浸没的深度无关。

③根据称重法测浮力可得F浮=G﹣F示，则测力计的示数F示=G﹣F浮； 物体浸入水中前，测力计示数等于重力（示数不变）；物体慢慢浸入水中，浮力先变大后不变，由F示=G﹣F浮可知，测力计的示数先变小后不变，所以图乙中的b能反映测力计示数在甲图实验过程中的变化。

④实验中用手提着测力计，可能会使测力计示数不稳定，改进建议是：将测力计挂在铁架台上，通过调节物体浸入水中的深度来读数；

（2）将充有适量氢气的气球视为一个整体，在图丙中静止时，受到氢气与气球竖直向下的总重力、绳子对球竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用，且F浮=F拉+G球+G氢，故原来计算气球所受浮力大小漏加了氢气的重力。 故答案为：

（1）①不变；变大；②无关；③b；④将测力计挂在铁架台上，通过调节物体浸入水中的深度来读数； （2）漏加了氢气的重力。

14．小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑；实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证； （1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 电流表 ，且与研究导体 串 联。 （2）连接电路时，开关必须处于 断开 状态。

（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 接入导体的长度 。

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（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用 铜丝 作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是： 铜丝电阻小，电流变化小 。 研究导体 铜丝 镍铬合金丝 100 80 50 100 100 80 50 100 长度/cm 0.5 0.5 0.5 0.7 0.5 0.5 0.5 0.7 直径/mm 灯泡亮度 很亮 很亮 很亮 很亮 较亮 较亮 亮 亮 0.42 0.42 0.43 0.43 0.24 0.26 0.31 0.30 电流/A （5）通过实验，小禹解开了心中的疑惑，并进一步理解了滑动变阻器的原理及其在电学实验中的作用，如在图2所示的“探究电流与电阻的关系”实验中，将电阻R由5Ω换成10Ω后，滑动变阻器的滑片应该向 上 （选填“上”或“下”）端移动，以起到使电阻R两端电压 保持不变 的作用。

【解答】解：

（1）电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察，即在电压一定时，电流越大，表明电阻越小，即通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小；电流表应与研究导体串联； （2）为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态；

（3）实验中，选择带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变接入导体的长度；

（4）由表格数据可知，长度变化时，发现通过铜丝的电流变化不明显，原因是铜导线的电阻小，在电压一定时，通过铜丝的电流变化很小；

（5）在“探究电流与电阻的关系”实验中，应控制电阻R两端电压不变；

把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，电阻的阻值变大，由分压原理可知，电阻分压变大，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻两端电压，增大滑动变阻器两端的电压，应增大变阻器接入电路的阻值，故将滑片向上移动。 故答案为：（1）电流表；串；（2）断开；（3）接入导体的长度；（4）铜丝；铜丝电阻小，电流变化小；（5）上；保持不变。

15．小明观察发现家里轿车的前灯有好几组，且灯丝粗细不同，发光的亮度也不同，他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关，于是他设计了模拟电路，并选择下列器材：电源、滑动变阻器、小灯泡（L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一只，代替轿车前灯）、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想。

（1）按图甲连接电路时，应先将开关 断开 ，并将变阻器的滑片移至 最大值 处。

（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A、V1无示数，V2有示数，则电路出现的故障是 L2断路了 。

（3）排出故障后，移动变阻器的滑片，分别读出电流表、电压表的示数，观察共记录灯泡发光情况，填入表一，当变阻器滑片移至某一位置时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为 0.26 A，此时发现灯L2发光异常耀眼，原因是 L2实际功率大于它的额定功率 ，此时，他应该 将滑动变阻器的滑片向左移动，减小灯泡两端电压 。

（4）分析数据，可得结论：两灯串联，灯泡的灯丝越细，发光越 亮 。

（5）然后，小明按图丙所示设计连接电路进行实验，记录的实验数据及现象如表二，根据表二可得出结论：两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越 暗 。 表一： 灯 粗细 电压/V 电流/A 亮度 灯 粗细 电压/V 电流/A 亮度 0.6 0.12 1.5 0.12 微亮 泡L1 粗 不发泡 细 第19页（共41页）

粗 粗 粗 表二： 灯 粗细 泡L1 粗 0.8 1.0 1.3 0.16 0.20 光 微亮 微亮 不很亮 亮度 微亮 L2 细 细 细 2.0 2.5 3.25 0.16 0.20 不很亮 较亮 异常耀眼 电压/V 电流/A 亮度 1.0 0.08 不发光 1.5 0.3 1.5 0.12 微亮 粗 不很亮 细 2.0 0.4 2.0 0.16 不很 粗 较亮 细 亮 2.5 0.5 2.5 0.20 粗 明亮 细 较亮 （6）小明完成实验后有困惑，通过向爸爸请教，明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较 粗 （选填“粗”或“细”）的灯泡。

电压/V 电流/A 1.0 0.2 灯泡 L2 粗细 细

【解答】解：

（1）为了保护电路，按图甲连接电路时，应先将开关断开，并将变阻器的滑片移至最大值左端；

（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A无示数，说明电路可能出现断路，V1无示数，说明V1到电源间有断路，V2有示数，说明V2到电源间 是通路，由此可知故障是灯泡L2断路了；

（3）由图乙知，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以电路中电流为0.26A；

由表格数据知此时灯泡L2的实际电压为3.25V，所以它的实际功率：P2=U2I2=3.25V×0.26A=0.845W，此时其实际功率大于它的额定功率0.5W，所以灯L2发光异常耀眼；

由题知，L2的额定电压是2.5V，根据串联电路的分压原理，要减小它的电压，滑动变阻器的滑片应向左滑动以增大其连入电路的阻值，使电压不高于2.5V； （4）由P=

可得两灯电阻：R1=

=

=5Ω，R2=

=

=12.5Ω，

导体的电阻的与其材料、长度和横截面积有关，所以灯丝材料和长度一定，L2的灯丝较细，串联时较亮；

（5）由图丙知，两灯并联，由表二中数据可知，L1较亮，L2较暗，所以两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越暗； （6）串联电路中各用电器相互影响，并联电路中各支路互不影响。由题知，轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，即同侧前灯是并联的，

由（5）中结论知，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较粗的灯泡。 故答案为：（1）断开；最大值；（2）L2断路了；（3）0.26；L2实际功率大于它的额定功率；将滑动变阻器的滑片向左移动，减小灯泡两端电压；（4）亮；（5）暗；（6）粗。

16．小明在玩“水”玩具时，发现“水”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水离地面的高度越高，水就会射

第20页（共41页）

得越远，据此，他提出了如下猜想：在空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关，为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验。

（1）让小球从斜槽上自由滚下，是为了使小球到达水平槽时具有一定的 速度 ；小球从斜槽滚下，重力势能 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）

（2）保持 抛出点离地面的高度 不变，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离SA、SB、SC，发现SA＞SB＞SC．这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与 速度 有关。 （3）逐步降低抛出点离地面的高度，分别为h1、h2、h3，每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3，发现s1＞s2＞s3．这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与 距落地点的高度 有关。

（4）若在水平槽铺上毛巾，使抛出点离地面的高度为h3，让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，测出小球落地的水平距离为s4，根据上述实验的结果，应该有s4 ＜ s3（选填“＞”、“＜”或“=”）。

【解答】解：（1）实验中，让小球从斜槽上自由滚下，是为了使小球到达水平槽时具有一定的速度； 小球从斜槽滚下，高度降低，所以重力势能减小；

（2）根据控制变量法的要求，保持抛出点离地面的高度不变，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离SA、SB、SC，发现SA＞SB＞SC．这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与速度有关，速度越大，则平抛的距离越远。

（3）逐步降低抛出点离地面的高度，分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3，发现s1＞s2＞s3．这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与距落地点的高度有关，相同情况下，距落地点的高度越大，落地点的水平距离越远。

（4）若在水平槽铺上毛巾，由于毛巾的表面较粗糙，摩擦力大，小球的速度减小，则小球的动能减小，因此，根据上述实验的结果，小球落地的水平距离变小，即s4＜s3。 故答案为：（1）速度；减小；（2）抛出点离地面的高度；速度； （3）距落地点的高度；（4）＜。

17．如图甲所示，是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置。

（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于 观察并确定像的位置 ；如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择 2 mm厚的玻璃板做实验。

（2）在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当蜡烛移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是 像和物大小相等 。

（3）如果玻璃板放置得不够竖直，将对实验产生的影响是： 后面的蜡烛无法和像重合 。

（4）经过三次实验，记录的像与物对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是： 将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较 。

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【解答】解：（1）透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧；因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用2mm厚的。 故答案为：观察并确定像的位置；2。

（2）未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等，物体和像关于平面镜对称，同时还可以确定像的位置。

故答案为：像和物大小相等。

（3）平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不与蜡烛重合，所以有可能找不到像。 故答案为：后面的蜡烛无法和像重合。

（4）本实验是探究验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等。他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；通过归纳处理即可得出如下结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等。

故答案为：将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较。

四．计算题（共3小题）

18．如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：

（1）灯泡L的额定功率是多少？

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是多少？

（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？

【解答】解：（1）灯泡L标有“12V 0.5A”字样，表示灯的额定电压为12V，额定电流为0.5A，则灯的额定功率： P=UI=12V×0.5A=6W；

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，灯与R并联，因电源电压为12V，故灯正常发光，通过的电流为0.5A， 根据欧姆定律通过R的电流： IR=

=1A，

根据并联电路电流的规律，电路中的总电流是： I=IL+IR=0.5A+1A=1.5A；

（3）由欧姆定律I=，灯的电阻：

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RL==P=UI=

=24Ω，

，当电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，根据并联的电阻小于其中任一电阻，并联的电阻大于任一

电阻，故当灯与R串联时，即S1、S3断开，S2闭合，灯与R串联时，串联的总电阻最大，根据电阻的串联，此时电路的总电阻：

R串联=RL+R=24Ω+12Ω=36Ω， 电路的最小电功率： P最小=

=

=4W。

答：（1）灯泡L的额定功率是6W；

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是1.5A；

（3）即S1、S3断开，S2闭合时，整个电路消耗的总功率最小，此时的总功率为4W。

19．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg．电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系（s﹣t）如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系（P﹣t）如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求：

（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？

（2）电动机的电梯启动上升12s内，消耗的电能是多少焦？（已知电动机对轿厢所做的功等于其P﹣t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小） （3）电梯配重的质量为多少千克？ 【解答】解：（1）乘客对轿厢的压力F=G=mg=70kg×10N/kg=700N， 乘客对轿厢的压强p==

=14000Pa；

（2）前2s做的功W1=×2s×7000W=7000J， 后10s做的功W2=Pt=4000W×10s=40000J，

12s内做的总功W=W1+W2=7000J+40000J=47000J， 消耗的电能W′=

=

=58750J； =2m/s，

（3）后10s的速度v==

第23页（共41页）

由P===Fv得：

电动机对轿厢的拉力： F拉==

=2000N，

轿厢和乘客的总重力：

G总=m总g=（780kg+70kg）×10N/kg=8500N， 配重的重力：

G配=G总﹣F拉=8500N﹣2000N=6500N， 配重的质量： m配=

=

=650kg。

答：（1）乘客对轿厢的压强为14000Pa； （2）消耗的电能是58750J； （3）电梯配重的质量为650kg。

20．如图所示的电路，电源电压恒为9V不变，定值电阻R1的阻值为50Ω，求：

（1）闭合S1、S2，将变阻器的滑片移至N端，电流表的示数为0.48A，R2的阻值为多大？

（2）闭合开关S1、断开开关S2，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为5V，电流表的示数为多少安？变阻器的功率为多少瓦？

【解答】解：

（1）由图知，当闭合S1、S2，将变阻器的滑片移至N端，即变阻器连入阻值为0时，R1与R2并联，电流表测干路电流，

由并联电路特点知：U1=U2=U=9V， 由欧姆定律可得：I1=

=

=0.18A，

所以通过R2的电流：I2=I﹣I1=0.48A﹣0.18A=0.3A， 所以R2的阻值：R2=

=

=30Ω；

（2）由图可知，闭合开关S1、断开开关S2，R1与变阻器R串联，电压表测R两端电压， 由串联电路特点可得R1两端电压：U1′=U﹣UR=9V﹣5V=4V， 电流表示数：I′=IR=I1′=

=

=0.08A，

由P=UI可得此时变阻器的功率：PR=URIR=5V×0.08A=0.4W。 答：（1）R2的阻值为30Ω；

（2）闭合开关S1、断开开关S2，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为5V，电流表的示数为0.08A，变阻器的功率为0.4W。

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五．解答题（共20小题）

21．学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线。

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整。 （2）按图连接实物电路图时，开关S应该 断开 ；

（3）正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是： 滑动变阻器阻值太小 ；应换用铭牌为 50Ω1A 的滑动变阻器；

（4）小明更换器材后完成实验，应用实验数据作出“U﹣I”关系图象如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为 0.75 W，该小灯泡 符合 （选填“符合”或“不符合”）制造规格；

（5）由“U﹣I”关系图象可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是 5 Ω；进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它 两端电压的升高而升高 增大 （选填“增大”、“减少”或“不变”）。 【解答】解：

（1）把电流表的负接线柱与滑动变阻器的B接线柱相连，滑动变阻器的C接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示：

（2）在连接电路时开关应该处于断开状态；

（3）如果其它元件规格符合要求的情况下，滑动变阻器总阻值太小，根据串联电路的特点可知，滑动变阻器阻值太小时，滑动变阻器分得的电压小，使得小灯泡两端的电压调节范围小，应换用铭牌为“50Ω 1A”的滑动变阻器； （4）根据图丙可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，该小灯泡符合制造规格；

（5）根据图丙可知，灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.1A， 根据I=可知灯丝的电阻：R==

=5Ω；

因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以当小灯泡电压增大时，灯丝电阻将增大。 故答案为：（1）见上图；（2）断开；（3）滑动变阻器阻值太小；50Ω1A；（4）0.75；符合；（5）5；增大。

22．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

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（1）由图甲可知，该凸透镜的 焦距 是15.00cm。 （2）实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者的中心在同一水平高度，同时注意将 凸透镜 （填“凸透镜”、“蜡烛”或“光屏”）摆放在另外两个元件的中间。

（3）如图乙所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的 c 位置。

（4）通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机 远离 （填“靠近”或“远离”）被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面。 （5）小明进一步学习知道了眼球的成像原理。一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜 前 （填“前”或“后”），这就是近视眼，矫正方法是戴一副由 凹 （填“凸”或“凹”）透镜片做的眼镜。 【解答】解：

（1）由图知，焦点距离光心15.00cm，所以此凸透镜的焦距为15.00cm；

（2）物体经过凸透镜成实像时，像与物体位于凸透镜异侧，所以凸透镜必须摆在另外两个元件的中间；

（3）已知凸透镜焦距为15.00cm，要使烛焰经过凸透镜成倒立放大的实像，蜡烛应该在30.00cm和15.00cm之间，由图知，需要在c位置；

（4）摄影者发现两旁还有同学没有进入取景框内，说明所照的像大了，应该让像变小一些，则摄影者要使照相机远离同学，增大物距才可以在底片上得到清晰的像；

（5）产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，而利用凹透镜能使光线发散的特点，在眼睛前面放一个凹透镜，可使来自远处物体的光会聚在视网膜上。

故答案为： （1）焦距； （2）凸透镜； （3）c； （4）远离； （5）前；凹。

23．在“探究物体的动能与哪些因素有关”实验时，小明让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，如图甲所示。

（1）实验中，大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离 不同 （填“相同”或“不同”）．比较实验现象，可以推理出动能较小的是 质量小 的钢球。

（2）小明选用大小不同钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与 质量 的关系。

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（3）实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越 远 （填：“远”或“近”）；若水平面绝对光滑，木块将 做匀速直线运动 。

（4）同班的小红同学，发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成。为了验证猜测，小红设计了“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案，如图乙所示，当接触面粗糙程度不变，通过实验得到了表格中的相关数据，请帮小红分析，此次试验中，滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为： f=0.3F压 。

1 2 3 4 5 试验次数 木块对木板压力F压/N 2 3 4 5 6 00111弹簧测力读数F1/N .....6 9 2 5 8 【解答】解：1）实验中，大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离不同。比较实验现象，可以推理出动能较小的是质量小的钢球。

（2）掌握影响动能的两个因素：质量和速度。找出相同的量和不同的量，小明选用大小不同钢球，故质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，故该实验是为了探究动能大小与质量的关系。

（3）接触面越光滑，物体所受摩擦力越小，物体运动的越远，所以如果物体不受阻力作用，则运动的物体将一直保持匀速直线运动状态。

（4）根据表格中数据F压=2N时，F1=0.6N，当F压=3N时，F1=0.9N，则由此知F1=0.3F压，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数大小，故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：f=0.3F压。 故答案为：（1）不同；质量小；（2）质量；（3）远；做匀速直线运动；（4）f=0.3F压。

24．如图所示，为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。

（1）本实验的科学探究方法是： 控制变量法、转换法 ；

（2）小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系，应该通过图中的 D、E 两次实验进行比较得出结论：为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中的 E、F 两次实验进行比较得出结论；

（3）通过实验小丽得出结论：压力作用的效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积有关。小丽的结论 正确 （选填“正确”或“不正确”）

（4）在生活中，书包的背带做得又宽又大，这是利用了： 增加受力面积 来减少压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是： 减少受力面积 来增加压力作用的效果。 【解答】解：（1）探究影响压力作用效果的因素实验，应用了控制变量法与转换法。 （2）探究压力作用的效果跟压力大小的关系，应控制受力面积相同而压力大小不同，由图示实验可知，应选择图D、E两次实验进行比较得出结论；为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应控制物体间的压力相等而受力面积不同，应该通过图中的E、F两次实验进行比较得出结论；

（3）由图D、E所示实验可知，受力面积相同而物体间的压力不同，压力作用效果不同，由此可知，压力作用效果与压力大小有关，由图E、F所示实验可知，物体间的压力相同而受力面积不同，压力作用效果不同，由此可知，压力作用效果与受力面积有关，由此可知，小丽的结论是正确的。

（4）书包的背带做得又宽又大，这是利用了：增加受力面积来减少压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是：减少受力面积来增加压力作用的效果。 故答案为：

（1）控制变量法、转换法；（2）D、E；E、F；（3）正确；（4）增加受力面积；减少受力面积。

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25．小禹在家中利用电吹风的冷风档做小实验，偶然发现电吹风向上吹风时，可使一个塑料小球悬空而不掉下来。小禹好奇地向爸爸请教，爸爸表扬了小禹爱钻研的好习惯，并告诉他：原因主要是流动的空气对小球产生了一个方向与风向一致的作用力，这个作用力可以称为“风阻”；当“风阻”与小球重力平衡时，小球就可以保持静止；而且当小球的大小相同时，可认为受到的“风阻”大小F与空气相对于小球的速度大小v的二次方成正比，即F=kv2（k为常数）。

爸爸还鼓励小禹结合初中知识来解决以下与这个现象相关的问题：

有一竖直通风管道，当给风装置竖直向上给风时，整个管道内风速都相同，风速的大小可由给风装置任意调整。风速大小为v时，质量为m的实心小球甲恰好能在管道内悬浮。

（1）若换上一个大小与甲球相同的实心小球乙，则需要调整风速大小为2v，才可以使乙保持悬浮。则乙球密度是甲球密度多少倍？

（2）若风速大小调整为1.2v，让甲球在管道内由静止释放，它将先加速上升然后匀速上升，甲球匀速上升时，“风阻”对它做功的功率是多大？（用来表示结果的字母从m、g、k、v中选用） 请各位同学也来解决这两个问题把！ 【解答】解：

（1）由于甲球保持悬浮，由二力平衡条件可得G甲=F，即：G甲=kv2； 乙球保持悬浮时，同理可得：G乙=k（2v）2=4kv2； 所以，甲球与乙球的重力关系为：G乙=4G甲； 由G=mg可得：m乙=4m甲；

已知甲球与乙球的体积相同，根据ρ=可得：ρ乙=4ρ甲；

（2）解法1：风速大小调整为1.2v时，甲球匀速上升时，由二力平衡条件可得“风阻”：F′=G甲=mg， 由题可知，风速为v甲球保持静止时，F=G甲=mg，

所以，甲球都是处于平衡状态，F′=F=G甲=mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 说明此时空气相对于小球的速度还是v，即：“风阻”相同， 则甲球上升的速度v甲=1.2v﹣v=0.2v﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； 所以，风阻对甲球做功的功率：P==

=Fv甲=mg×0.2v=0.2mgv。

解法2：风速为v甲球保持静止时，“风阻”F=G甲，风速大小调整为1.2v时，甲球匀速上升时，由二力平衡条件可得“风阻”：F′=G甲， 所以，F′=F=G甲，

说明此时空气相对于小球的速度还是v，则：“风阻”F′=kv2， 由于甲球上升的速度v甲=1.2v﹣v=0.2v； 所以，风阻对甲球做功的功率：P==

=Fv甲=kv2×0.2v=0.2kv3。

答：（1）乙球密度是甲球密度4倍；

（2）甲球匀速上升时，“风阻”对它做功的功率是0.2mgv。

26．如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻RL=10Ω，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比关系，（如图乙所示），R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计。

（1）在R上水平放置质量为1kg的铁制品，开关接a，通过小灯泡的电流为多大？小灯泡两端的电压为多少伏？ （2）在R上水平放置质量为2kg的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛？

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【解答】解：

（1）铁制品的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N； 由图乙知，当F=10N时，电阻R=6Ω，则电路中电流I=由I=得，灯泡两端的电压UL=IRL=0.375A×10Ω=3.75V； （2）2kg铁制品的重力G′=m′g=2kg×10N/kg=20N； 此时电路中的电流I′=

=

=0.4A；

=

=0.375A；

电阻R两端的电压U′=6V﹣4V=2V； 则R的阻值为R′=

=

=5Ω，

=12N；

由图象知，FR=60N•Ω，则当R=5Ω时，F=

所以吸引力F′=20N﹣12N=8N。 答：（1）通过小灯泡的电流为0.375A；小灯泡两端的电压为3.75V； （2）此时压敏电阻的阻值为5Ω；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N。

27．认识自然，亲近自然。初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表格所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），锅的比热容为0.8×103J/（kg•℃）] （1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？

（2）需多少焦耳的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃？

（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开？（最后结果保留1位小数）。 品名 便携式丁烷气炉 质量 1.88kg（不含气瓶） 型号 WZL.168．A 尺寸 343×284×113mm 用途 野外用 点火方式 电子点火 使用燃气 液化丁烷气 燃气消耗量 150g/h（最大火力时） 气瓶规格（尺寸/容量） 品名 总质量 净质量 主要成份 热值 3g 250g 神州 丁烷 9×107J/kg 第29页（共41页）

【解答】解：

（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量： Q放=mq=0.1kg×9×107J/kg=9×106J；

（2）使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量：

Q吸1=c1m1△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃=4.2×105J；

（3）燃气炉以最大火力工作时，燃气消耗的质量为m气=0.15kg/h×1.4h=0.21kg， 由题知，丁烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量： Q1=Q放×90%=m气q×90%=9×107J/kg×0.21kg×90%=1.701×107J，

又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量： Q2=Q1×30%=1.701×107J×30%=5.103×106J， 由Q吸=cm△t得能烧开水的质量： m水=

=

≈17.4kg。

答：

（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出9×106J的热量；

（2）需4.2×105J的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃；

（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为17.4kg的水烧开。

28．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图1所示。

（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：

①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 A （填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 改变电阻两端电压，进行多次测量 的作用；

②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 R处断路 ；小明排除故障后继续实验。 （2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：

①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 控制电阻R两端电压不变 的作用；

②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向 A （填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑

第30页（共41页）

片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；

③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有 5 Ω的滑动变阻器；

④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是： 电压一定时，电流与电阻成反比 。

（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 伏安法测电阻 （只要求填写一个实验名称）。 【解答】解：（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：

①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压，进行多次测量的作用；

②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 R处断路；

（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：

①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R两端电压不变的作用；

②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向A方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；

③由图示电路图可知，电源电压为1.5V×2=3V，由图示图象可知，电阻两端电压为U=0.5A×5Ω=2.5V，滑动变阻器两端电压为：U滑=U﹣UR=3V﹣2.5V=0.5V，由串联电路电流I处处相等，定值电阻与滑动变阻器接入电路的阻值之比：

====，则R滑=R，即：定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的5倍，

使所给的5个定值电阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”分别接入电路中都能正常进行实验，当定值电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为：R滑最大=R=×25Ω=5Ω，若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，滑动变阻器最大阻值至少为5Ω，则应该选取至少标有5Ω的滑动变阻器；

④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。

（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有伏安法测电阻。 故答案为：（1）①A；改变电阻两端电压，进行多次测量；②R处断路；（2）①控制电阻R两端电压不变；②A；5；③电压一定时，电流与电阻成反比；（3）伏安法测电阻。

29．LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如表格所示。

2 2.4 3.2 两端的电压/V LED灯的颜色 红 黄 蓝 请回答下列问题： （1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少？

（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？

（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳？

第31页（共41页）

【解答】解：（1）因5个发光二极管并联，且并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，LED手电筒正常工作时的总电流： I总=30mA×5=150mA=0.15A；

（2）一个LED与50Ω的定值电阻R串联，由I=可得，定值电阻R两端的电压： UR=IR=20×103A×50Ω=1V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，LED灯两端的电压： ULED=U﹣UR=4.2V﹣1V=3.2V，

由表格数据可知，此时LED灯发出蓝颜色的光；

（3）当电阻R的电功率为0.08W时，由P=I2R可得，电路中的电流：

﹣

I′===0.04A，

电阻R两端的电压： UR′=I′R=0.04A×50Ω=2V， LED灯两端的电压：

ULED′=U﹣UR′=4.2V﹣2V=2.2V， LED灯通电10min消耗的电能：

W=ULED′I′t=2.2V×0.04A×10×60s=52.8J。 答：（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为0.15A； （2）此时LED灯发出蓝颜色的光；

（3）此时LED灯通电10min消耗的电能是52.8J。

30．桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，全市建成的风电装机容量达到100万千瓦。如图，风力发电﹣﹣即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机，每片风叶质量为6t，长为40m．下表给出了1kg空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系：（空气密度取1.2kg/m3） 动能E（J） 123450 0 0 0 0 风速v（m/s） 2 4 6 8 10 （1）当风速为6m/s时，每千克空气具有的动能是多少焦耳？

（2）如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×105J的电能，则1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量？（一年工作时间按3000h计算，煤的热值为3×107J/kg）

（3）当风速为10m/s时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×105J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？

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【解答】解：（1）由表格读出风速为6m/s时每千克空气具有的动能为30J；

（2）一年1000台这样的风力发电机所产生的能量E=P总t=nP0t=1000×1.2×105J/s×3000×3600s=1.296×1015J， ∵Q=E=1.296×1015J， ∴由q=得：

相当完全燃烧的煤质量m==

=4.32×107kg。

（3）设风扇的叶片旋转面积为S，风速为v；

单位时间t内，通过风扇的空气流量为：V=SL=S•vt； 那么这些空气的质量为：m=ρV=ρS•vt；

∵风扇的叶片长为40m，则S=πr2=3.14×（40m）2=5024m2， ∴m′=ρS•vt=1.2kg/m3×5024m2×10m/s×1s=60288kg，

根据表可知产生能量为：E风=50J/kg×60288kg=3.0144×106J， 这台风力发电机的风能转化为电能的效率为：η=

×100%=

×100%≈12.6%．

答：（1）当风速为6m/s时，每千克空气具有的动能是30J；

（2）一年获得的电能相当于完全燃烧4.32×107kg的煤产生的能量； （3）它将风能转化为电能的效率是12.6%。

31．许多轿车上设有“安全带未系提示系统”，司机坐在座椅上时，压力开关S1闭合，仪表盘上的指示灯L亮起，提示司机系好安全带；系好安全带则开关S2闭合，指示灯L被短路熄灭，请用笔画线代替导线连接符合上述条件的图模拟电路。（R为保护电阻）

【解答】解：由题意可知，灯泡与S1串联后与开关S2并联，然后再与电源和电阻R串联组成电路，电路图如下图所示：

故答案为：实物电路图如图所示。

32．如图1所示，是小华探究“二力平衡条件”的实验。

第33页（共41页）

（1）装置中使用定滑轮是利用它能够 改变力的方向 的特点。

（2）当左、右两盘中的砝码质量 相等 （选填“相等”或“不相等”）时，桌面上的小车处于静止状态，此时小车受到 两 对平衡力作用。 （3）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，将小车扭转到如图2所示的位置，松手后，小车将 扭转回来 （选填“保持静止”或“扭转回来”）．这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在 同一直线 上的条件。 【解答】解：（1）装置中使用定滑轮是利用它能够改变力的方向的特点； （2）当左、右两盘中的砝码质量相等时，小车才能保持静止状态；

在竖直方向，小车受重力和支持力，在水平方向，小车受两边细绳的拉力，所以受到两对平衡力； （3）将小车扭转到如图2所示的位置，两个拉力不在同一直线上，不能平衡，所以会扭转回来； 这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在同一直线上。 故答案为：（1）改变力的方向； （2）相等；两；

（3）扭转回来；同一直线。

33．龙胜县出产一种石头叫“鸡血红碧玉”，这种石头具有很好的雕琢加工的特性，小明和小华用天平和量筒测量“鸡血红碧玉”石头样品的密度。

（1）小明把天平桌面上，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线，如图1所示。小华马上指出小明的做法不对，不对之处是： 调节平衡螺母前，没有将游码拨到标尺左端的零刻度线处 。

（2）小明纠正错误后，发现指针偏左。他应向 右 （选填“左”或“右”）端调节平衡螺母，才能使天平横梁重新平衡。

（3）把样品放在天平左盘，用镊子向右盘中放入两个20g，一个10g砝码时，发现指针偏左，当在向右盘加以最小的砝码时，指针偏右，此时小明应 取出质量最小的砝码，移动游码 ，使天平横梁平衡，测量结果如图2所示，则样品的质量是 .2 g。

（4）用量筒测量样品体积的过程如图3所示，则样品的体积为 20 cm3。 （5）“鸡血红碧玉”石头的密度是 2.71×103 kg/m3。 【解答】解：（1）由图知，在调节平衡螺母前，没有将游码拨到标尺左端的零刻度线处； （2）指针偏左，应将平衡螺母向右端调节；

（3）向右盘加以最小的砝码时，指针偏右，则应取下质量最小的砝码，通过移动游码使天平平衡； 由图2知，标尺的分度值为0.2g，则物体的质量m=20g+20g+10g+4.2g=.2g；

第34页（共41页）

（4）由图3知，水的体积为20ml，水和石头的体积为40ml，则石头的体积V=40ml﹣20ml=20ml=20cm3； （5）ρ==

=2.71g/cm3=2.71×103kg/m3。

故答案为：（1）调节平衡螺母前，没有将游码拨到标尺左端的零刻度线处； （2）右；

（3）取出质量最小的砝码，移动游码；.2； （4）20；

（5）2.71×103。

34．小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实际电路，两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。

（1）RA与RB采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、 通过的电流 相等。

（2）小明同学为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＜UB，则RA ＜ RB（选填“＞”“＜”或“=”）。

（3）在相同的时间内，可通过观察 温度计示数的变化 来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，试验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油 大 （选填“大”或“小”）。

（4）通过实验，发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明：在电流、通电时间相同的情况下，电阻 越大 （选填“越大”或“越小”），产生的热量越多。 （5）小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其 质量 （选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝RA换成 与RB阻值相等 的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=

。（已知水

的比热容为c水）。

小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有： 水与煤油的散热程度不同 。（只要写出一条即可）

【解答】解：（1）两电阻丝串联连接的目的是：控制两根电阻丝的电流和通电时间相等；

（2）用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＜UB，因为电压与电阻成正比，则RA＜RB； （3）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；

根据Q=cm△t可知，在液体的质量和吸收的热量相同的情况下，液体的比热越小，温度升高的越快，所以选用比热容较小的煤油来做实验；

（4）根据焦耳定律可知，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；

（5）要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，故用相同质量的水代替煤油；把电热丝RA换成与RB阻值相同的电阻丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同； 因为Q水=Q煤油，所以c水m（t水﹣t0）=c煤油m（t煤油﹣t0），所以煤油的比热： c煤油=

；

第35页（共41页）

因为水和煤油的散热程度不同，所以这样测量煤油的比热容会有较大的误差。

故答案为：（1）通过的电流；（2）＜；（3）温度计示数的变化；大；（4）越大；（5）质量；与RB阻值相等；

；

水与煤油的散热程度不同。

35．如图所示，是某型号电压力锅简化的工作电路。R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻。用电压力锅分为“加热升压→保压→保温”三阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a．同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，S自动接到b，进入保温状态。 请回答如下问题：

（1）R1正常工作时的阻值是多大？

（2）电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，则R2的额定功率是多大？ （3）电压力锅正常工作时的最大电流是多大？

【解答】解：（1）由题意知，R1的额定电压是220V，额定功率是800W， ∵P=

，

∴R1的阻值R1===60.5Ω；

（2）由图乙所示图象可知，电压力锅在正常加热升压和保压状态下， R1的工作时间t1=12min=0.2h，R2的工作时间t2=18min=0.3h， 在正常加热升压和保压状态消耗的电能W=P1t1+P2t2，

即：0.25kW•h=0.8kW×0.2h+P2×0.3h，解得P2=0.3kW=300W； （3）两加热电阻同时工作时电路电流最大， 功率P=P1+P2=800W+300W=1100W， ∵P=UI， ∴I==

=5A；

答：（1）R1正常工作时的阻值是60.5Ω。 （2）R2的额定功率是300W。

（3）电压力锅正常工作时的最大电流是5A。

36．阅读下列材料，并解答问题：

现代人提倡“低碳生活”，某公司发明了一种走路时能发电并充电的鞋子﹣﹣充电鞋，这种鞋的后跟鞋装有一个小型

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涡轮发电机。行走时利用脚跟下落时对鞋跟的下压力压缩鞋跟做功，使小型涡旋转发电，并能给手机、MP3等充电。 如图所示，是一名质量为60kg的成年人走路时提起脚跟的示意图，O点是脚尖与鞋底面的接触点，F1为人抬脚时提起脚跟的力，F2的大小等于人的体重，OA=20cm，AB=5cm．每次脚跟下落时，脚跟对鞋跟的下压力F为F1的1.2倍，并向下压缩鞋跟0.5cm．若人步行时平均步距为50cm，充电鞋发电并充电的效率为15%。

利用充电鞋给标有“3.6V 1000mAh”耗尽电能的手机电池充电，人至少要行走多远的距离？（1000mAh是1000mA的电流供电时能持续工作1h）

【解答】解：人的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N， 由题意知：F2=G=600N，OB=OA+AB=20cm+5cm=25cm， 由杠杆平衡条件得：F1OB=F2OA，

即：F1×25cm=600N×20cm，则F1=480N， 脚跟对鞋跟的压力F=1.2F1=1.2×480N=576N，

人落脚一次压力F所做的功：W1=Fs=576N×0.005m=2.88J， 手机充满电所需能量W=UIt=3.6V×1A×3600s=12960J， 人走路时需要做的功W总=

=

=8.×104J，

人每走50cm=0.5m做功2.88J，则做8.×104J的功需要行走的距离： s=

×0.5m=

×0.5m=1.5×104m；

答：人至少行走1.5×104m。

37．如表中是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。

﹣测量对象 质量m/kg 重力G/N 比值g/N•kg1 0.1 0.98 9.8 物体1 0.2 1.96 9.8 物体2 0.3 2.94 9.8 物体3 （1）实验中，需要的测量工具是 天平 和 弹簧测力计 。 （2）分析表中数据，可以得出的结论是： 重力和质量成正比（或重力和质量的比值是个定值或重力和质量的比值是9.8N/kg） 。

（3）在通常情况下，我们将g值取为9.8N/kg．但经过精确测量，发现在某些不同的地理位置，g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。 地点 赤道 广州 武汉 上海 北京 纽约 莫斯科 北极 9.780 9.788 9.794 9.794 9.801 9.803 9.816 9.832 g值大小 0° 23°06′ 30°33′ 31°12′ 39°56′ 40°40′ 55°45′ 90° 地理纬度 根据表中提供的信息，回答下列问题： ①g值相同的城市是： 武汉和上海 。

②造成g值不同的原因可能是： 地理位置（或“地理纬度”或“地球的吸引力不同”） 。

③我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的 质量 。

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【解答】解：（1）探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，需要测量物体的重力和质量，因此需要的测量工具是弹簧测力计和天平。

故答案为：天平；弹簧测力计。

（2）从表中数据知：物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，重力大小与质量的比值相等，所以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成正比。

故答案为：重力和质量成正比（或重力和质量的比值是个定值或重力和质量的比值是9.8N/kg）。 （3）①从表二中第二行中获知：g值相同的城市是：武汉和上海；

②从表二中第三行知：g值变化的可能原因是：g值可能与地球纬度有关，纬度越高，g值越大。

③质量是物体的属性，不随形状、状态、位置的变化而变化，因此在往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的质量。 故答案为：①武汉和上海；

②地理位置（“地理纬度”或“地球的吸引力不同”）； ③质量。

38．小明用图1所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，图2是小明未完成连接的实验电路。

（1）电压表应选择 0～3V 的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图2中实验电路的连接。

（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是 电阻R处断路（滑动变阻器的阻值为零） 。（写出一个）

（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示。

1.0 1.6 1.9 2.5 3.0 U（V） 0.5 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 I（A） 0.1 ①请根据表中数据在图3中画出电阻R的U﹣I关系图象。

②小明在实验中所用电阻R的阻值为 5 Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R 消耗的电功率为 1.25 W。

（4）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动： 增加一节干电池（换一个电压高于3.8V的学生电源）；电压表换接0～15V的量程 。 【解答】解：（1）电源的电压为2×1.5V=3V，电压表的量程为0～3A，且与电阻并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

第38页（共41页）

（2）电压表指针偏转到满刻度的位置说明电压表并联在电源的两端测电源的电压，可能是电压表并联的部分断路即电阻R断路，也可能是此时滑动变阻器接入电路的电阻为0；

（3）①找出每组数据对应的点，然后用平滑的线把点连起来，如图所示；

②由图知，当U=0.5V时，I=0.1A，则 定值电阻的阻值R==

=5Ω；

当通过的电流I=0.5A时，两端的电压U=2.5V，则 电阻R消耗的电功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。

（4）测一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压必须能达到3.8V，因此电源必须增加一节干电池，此时电源电压成了1.5V×3=4.5V，电压表的量程也应选择0～15V。 故答案为：（1）0～3V；电路连线如图所示； （2）电阻R处断路（滑动变阻器的阻值为零）； （3）①图象如图所示；②5；1.25；

（4）增加一节干电池（换一个电压高于3.8V的学生电源）；电压表换接0～15V的量程。

39．小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。

220V 额定电压 50Hz 频率 额定加热功率 920W 请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数）

（1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？ （2）若电阻R2的阻值为1210Ω，则电阻R1的阻值为多少？ （3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？

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【解答】解：（1）正常加热状态下的电流： I=

=

≈4.2A；

（2）当开关S闭合、S0断开时，电热饮水机只有R2工作，处于保温状态。 电阻R2消耗的功率：P2=

=

=40W，

当开关S、S0闭合时，电热饮水机处于加热状态。 此时R1消耗的电功率为：

P1=P总﹣P2=920W﹣40W=880W， 则R1=

=

=55Ω；

（3）当实际电压只有198V时， 实际加热功率：P实=

=

=（

）2P额=（

）2×920W=745.2W。

答：（1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是4.2A； （2）若电阻R2的阻值为1210Ω，则电阻R1的阻值为55Ω；

（3）当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是745.2W。

40．阅读下列材料，并解答问题：

“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年。我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。 可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成1m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107 J/m3。

桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成份就是甲烷。

如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶10min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？（g=10N/kg） 【解答】解：

（1）1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量： Q放=q甲烷V

=3.6×107J/m3×1m3=5.904×109J， （2）由题知：v=36km/h=10m/s， 公交车行驶路程：

s=vt=10m/s×9.84×104s=9.84×105m，

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∵车匀速行驶， ∴汽车的牵引力：

F=f=0.05G车=0.05mg=0.05×6000kg×10N/kg=3×103N， 牵引力做的有用功：

W有用=Fs=3×103N×9.84×105m=2.952×109J， 由题知：t=10min=9.84×104s 发动机的实际功率： P=

=

=3×104W；

发动机效率： η=

=

=50%。

答：这段时间内发动机的实际功率为3×104W、效率为50%。

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