14.如图甲所示是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，则由此可知（ ）
A.当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端滑动时，电压表和电流表的示数都变小
B.该电路的电源电压为3V
C.该电路最小电功率为1.8W
D.R的阻值变化范围是0～5Ω
【答案】B
【解析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R串联,电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I＝
可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知,R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；
（2）当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表的示数最大，由图象可知，电压表的最大示数为3V，即电源的电压U＝3V，故B正确；（3）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，电流表的示数最小，电路的电功率最小，由图象可知,电压表的示数U1＝0.5V，电流表的示数I＝0.1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝U−U1＝3V−0.5V＝2.5V，滑动变阻器的最大阻值：
R＝
＝25Ω，则R的阻值变化范围是0∼25Ω，故D错误；该电路最小电功率：
P＝UI＝3V×0.1A＝0.3W，故C错误。
故选B.
点睛：
由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化；
（2）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表的示数最大，根据图象读出电压表的示数即为电源的电压；（3）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，电流表的示数最小，电路的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，进一步得出变阻器的变化范围，根据P＝UI求出该电路最小电功率．
三、作图题
15.如图所示，画出物体在光滑斜面上下滑时的受力示意图。
【答案】
【解析】木块受到地球施加的重力G,方向竖直向下,还受到斜面施加的支持力FN，方向垂直于接触面向上，由于斜面光滑，不受摩擦力，重力和支持力共同作用的结果是使木块下滑，其实不存在单独的一个下滑力。
作图如下：
16.一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线。
（保留辅助线）
【答案】
【解析】试题分析：
根据平面镜成像的规律：
像与物关于镜面对称，作出点光源B在关于水面的对称点B′，即像点．
连接B′A，与水面的交点O即为反射点，连接OA即为反射光线，连接BO即为入射光线．如图所示：
四、实验探究题
17.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，拉姆同学所在实验小组用同一凸透镜做了如图所示的实验。
（1）实验前，拉姆同学用图甲所示的方法来测量实验用凸透镜的焦距f，则该凸透镜的焦距f=_____cm。
（2）将凸透镜放置在光具座的C点处，如图乙所示，实验过程中，该小组组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，当把点燃的蜡烛放在光具座的A点处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像；_____（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）就是利用该原理工作的。
（3）保持凸透镜位置不变，再将蜡烛移到“45cm”刻度线处，此时移动光屏_____（选填“能”或“不能”）在光屏上得到一个清晰的像。
【答案】
（1）.10.0
（2）.缩小（3）.照相机（4）.不能
【解析】
（1）由图甲知，焦距为f＝40.0cm−30.0cm＝10.0cm；
（2）当蜡烛放在A点时，物距大于2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用该原理工作的；（3）当将蜡烛移到“45cm”刻度线处，物距小于焦距，成正立放大虚像，此时移动光屏不能在光屏上得到一个清晰的像。
18.小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题。
（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与_____的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为_____N。
（2）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。
对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而_____，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度_____。
（选填“有关”或“无关”）
（3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为_____g/cm3。
（4）实验中某同学观察到将同一物体浸没在密度大的液体中时，弹簧测力计的示数越小，于是他灵机一动，在弹簧测力计下挂一个重为1.5N的物体，如图乙所示，当他把物体浸没在水中时，如图丙所示，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丁所示，应该在弹簧测力计刻度盘的_____N处对应标上0.8g/cm3的字样，可将图甲中的装置改成一个液体密度秤。
【答案】
（1）.液体密度
（2）.2.4（3）.增大（4）.无关（5）.1.2（6）.0.7
【解析】
（1）C与E两图，排开液体的体积不变，液体的密度不同，所以是研究浮力与液体密度的关系；F浮＝G
F＝8N
5.6N＝2.4N，所以在盐水中受到的浮力为2.4N；
（2）由F浮＝ρ液gV排得，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关；（3）由AD知，浸没在水中时的浮力F浮＝8N
6N＝2N；由题意知，在水和盐水中排开液体的体积相等，则：
，代入数据得：
；解得：
ρ盐水＝1.2×103kg/m3．（4）根据F浮＝ρgV排可知，物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，当他把物块浸没在水中时，受到的浮力：
F浮＝G
F′＝1.5N
0.5N＝1N，根据阿基米德原理得：
1N＝ρ水gV排---①，当他把物块浸没在酒精中时，F浮酒＝ρ酒gV排---②，因为两者排开液体的体积V排相等，所以①②两式相比可得：
F浮酒＝0.8N，因此0.8g/cm3字样应标在弹簧测力计的1.5N
0.8N＝0.7N处．
点睛：
（1）掌握影响浮力大小的因素，判断两图中改变的量和不变的量，得出影响浮力的因素；
（2）根据公式F浮＝ρ液gV排分析浮力与V排的关系；（3）根据F浮＝G
F计算出在水中和盐水中受到的浮力，根据V排＝
计算出物体的体积，根据ρ液＝
计算出盐水的密度；（4）根据阿基米德原理求出，物体在酒精中受到的浮力，根据称重法求出弹簧测力计的示数即为此时在弹簧测力计刻度盘的位置。
19.在测量小灯泡电功率的实验中，小帆所用小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）为了节省试验时间，小帆希望连完最后一根导线后就能直接闭合开关进行试验。
请用笔画线代替导线，将图甲中未连接完整的电路补画完整___________。
（2）实验中测出小灯泡在2V时的功率后，要测量其额定电功率，应向_____（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片。
当电压表示数为额定电压时，电流表示数如图乙所示，其值为_____A，则小灯泡的额定电功率为_____W。
（3）实验时小帆发现电流表损坏了，他想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。
于是他向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关，借助原有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路并顺利进行了实验：
①按图连接好电路，闭合S1，使S2接1，调节滑动变阻器，使电压示数为_____；
②保持_____，使S2接2，读出电压表示数为U；灯泡的额定功率的表达式P额=_____（用已知量和测量量表示）。
【答案】
（1）.
（2）.右（3）.0.3（4）.0.75（5）.2.5V（6）.变阻器的滑片不动（7）.P额=2.5V×
【解析】
（1）灯泡应串联在电路中，电压表测量小灯泡两端电压，实物连接如图所示：
五、综合应用题
20.“郑州郑州天天挖沟，一天不挖不是郑州。
”郑州作为我国发展速度最快的城市之一，也是最有发展潜力的城市，如今又入围建设国家中心城市，大力发展建设过程中，更离不开重型机械，如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车满载时总重为2.5×105N，为了减少对地面的压强它装有四只支腿，支腿和车轮与地面的总接触面积为2m2，该车正常工作时每小时可以将60m3的混凝土输送到10m高的楼上。
求：
（g=10N/kg，ρ混凝土=4.3×103kg/m3，q柴油=4.3×107J/kg）
（1）该车满载时静止在水平路面上时对路面的压强；
（2）该车将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，克服混凝土重力所做的功；
（3）该车将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，消耗柴油2kg，则泵车的效率为多少？
【答案】
（1）1.25×105Pa；
（2）2.58×107J；（3）30%。
【解析】
（1）该车满载时静止在水平路面上时，对路面的压力：
F＝G＝2.5×105N；则该车满载时对路面的压强：
p＝
＝1.25×105Pa；
（2）由ρ＝
和G＝mg可得,60m3混凝土的重力：
G′＝m′g＝ρVg＝4.3×103kg/m3×60m3×10N/kg＝2.58×106N，则将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，克服混凝土重力所做的功：
W＝G′h＝2.58×106N×10m＝2.58×107J，（3）完全燃烧2kg柴油产生的热量：
Q放＝mq＝2kg×4.3×107J/kg＝8.6×107J；则泵车的效率：
η＝
×100%＝
×100%＝30%.
点睛：
（1）该车满载时静止在水平路面上时，对路面的压力等于重力，又已知接触面积，根据p＝
即可求出该车满载时对路面的压强；
（2）先根据密度的变形公式和G＝mg求出60m3混凝土的重力，然后根据W＝Gh即可求出克服混凝土重力所做的功；（3）先根据Q放＝mq求出完全燃烧柴油2kg放出的热量，然后根据η＝
即可求出泵车的效率。
21.电热加湿器靠电流的热效应工作。
某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。
电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。
当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。
（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R1的电阻值。
（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率工作，经过5min36s，水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积。
[c水=4.2×103J/（kg•℃）。
ρ水=1×103kg/m3，电热丝R1产生的热量全部被水吸收。
环境为标准大气压]
（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为990Ω，加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R1的电功率是多少瓦？
【答案】
（1）1210Ω；
（2）40cm3；（3）12.1W。
【解析】
（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器被短路，只有电热丝工作，由P＝
得：
电热丝R1的电阻值：
R1＝
＝1210Ω；
（2）电热丝产生的热量：
Q放＝W＝Pt＝40W×336s＝13440J，由题意得Q吸＝Q放＝13440J，由Q吸＝cm（t−t0）得：
水的质量m＝
＝
＝0.04kg，由ρ＝
得：
水的体积：
V＝
＝4×10−5m3.（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，电路中的电流：
I＝
＝0.1A，电热丝R1的电功率：
P1＝I2R1＝（0.1A）2×1210Ω
12.1W.
点睛：
（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器被短路，只有电热丝工作，根据P＝
求出其电阻值；
（2）根据Q＝W＝Pt求出电热丝产生的热量，电热丝R1产生的热量全部被水吸收，在标准大气压下水的沸点为100℃，根据Q吸＝cm（t−t0）求出水的质量，再根据ρ＝
求出水的体积；（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，根据I＝
求出电流，再根据P＝I2R1求出电热丝R1的电功率。
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