江苏省常州市历年综合实践能力题

江苏省常州市历年综合实践能力题 一．填空题（共1小题）

1．小明发现：水滴可使平行光发生如图（1）（2）所示的变化，且水滴变凸，其焦距（变小/不变/变大）．℃＝ 把写有“爱物理”字样的纸条先后放在左右两水滴下方的桌面上，小明从水滴上方看到的像如图（3）、（4）所示，这种放大功能类似于（放大镜/投影仪），且水滴变凸，其放大功能（变小/不变/变大）。

列文虎克当年也有类似发现，他制作玻璃球以观察青蛙卵。用高温火焰加热玻璃棒的一端使其熔化，熔化过程中温度变化如图（5）所示，由此可知玻璃是（晶体/非晶体）；

用镊子将液态玻璃球取下并使其自然冷却（填物态变化名称）成固态玻璃球；

透过玻璃球观察直径为1.0mm的青蛙卵，成的像与刻度尺比对情况如图（7）所示，该青蛙卵像的直径为 cm，此时该玻璃球的放大倍数为 倍。

二．实验探究题（共4小题）

2．某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀。为此，小明设计了车载自动换气设备（一）小明找来二氧化碳气敏电阻Rx，其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示，其中二氧化碳浓度为0时，Rx阻值模糊不清，他对该电阻阻值进行测量 氧气浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 Rx/Ω 28 22 17 13 10 8 小明把空气通过氢氧化钠溶液，得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将Rx置于其中（1）图甲电源电压恒为6V，请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接。要求，滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数都变大（2）开关S闭合前，滑片P应移至（选填“A”或“B”）端。

（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。电路某一故障可能为。

A、S断路B、R＇断路C、Rx短路D、Rx断路（4）排除故障后，移动滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，二氧化碳为0时，Rx的阻值为 Ω（5）请在丙图中画出Rx阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象（二）小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图丁所示，控制电路，恒为6V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，二氧化碳气敏电阻Rx，电磁继电器的线圈电阻不计，线圈电流大0.1A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.1A衔铁被弹回，受控电路包括，恒为24V的蓄电池，额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇。

（6）请以笔画线完成电路连接，要求：闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，绿灯亮；

大于8%时，红灯亮且换气扇正常工作。

（7）定值电阻R0的阻值应为 Ω。

3．（一）小明发现：漆黑夜间上洗手间，很难摸到墙上开关，于是动手自制夜间照明电路。

器材：6V新蓄电池、规格为“2.5V0.5A”的新灯泡L、定值电阻R0、开关S、导线若干。

（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接。要求：夜晚闭合开关S，电压表显示电源电压，灯泡正常发光；

白天断开开关S，电压表指针指零，灯泡熄灭。

（2）定值电阻R0＝ Ω（3）灯泡的规格也可标记为“2.5V W”（二）数月后，小明发现：闭合开关S，灯泡发光，亮度有所下降 小明猜想：可能是长期使用，蓄电池用旧了导致电源的输出电压有所降低（4）闭合开关，如图乙所示，电压表显示旧蓄电池的输出电压为 V 小明还猜想：可能是长期使用，灯泡自身发生了变化。因为他发现灯泡玻璃壳内壁发黑。

（5）灯泡玻璃壳内壁发黑是由于钨丝发生 A．先升华后凝华 B．先汽化后液化 C．先熔化后凝固 D．先升华后凝固（三）小明用该旧蓄电池探究、绘制旧灯泡的I﹣U图象（6）请在图丙中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端。

（7）请根据图丁将实验⑥的电流表示数填入表格。

实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ U/V 0 0.5 1 1.5 2 2.5 I/A 0 0.18 0.28 0.34 0.38（8）请在图戊中画出旧灯泡的I﹣U图象（9）小明发现旧灯泡的I﹣U图象不是正比例函数图象，原因是：。

由第⑥组数据可知，长时间使用后，同样在2.5V额定电压下，旧灯泡的电阻（大于/等于/小于）新灯泡的电阻。

4．小华利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。

（1）在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾并持续几分钟后停止读数，图乙为第3min时温度计的示数，请你帮她读出示数并填入表格中。

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 92 94 98 98 98 98（2）根据表格中数据，小华实验时，水的沸点是 ℃，此时大气压可能是（大于/小于/等于）1个标准大气压。

（3）如图丙中A、B所示，其中 图是在第5min的气泡的变化情况。

（4）在这次实验中，小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是。（回答出一条即可）

（5）用酒精灯给水加热是利用 的方式改变水的内能，200g的水温度由90℃上升到98℃吸收的热量是 J．（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃））

5．某同学设计一种“机动车违规拍摄系统”。该系统通过拍照来记录机动车闯红灯或超载两种违规情况。请你选择下列完成电路设计并算出相应答案。（如两种方法都做，以第一种记分）

方法一 方法二 器材：照相机电源E1、电控照相机；

恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时断开；

红灯灭时闭合）、压敏电阻R1（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）

器材：照相机电源E1、电控照相机；

恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时闭合；

红灯灭时断开）、压敏电阻R2（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）

设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作 设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

（2）绿灯亮时，只有车重超过 N的车辆才会被拍照。

（2）请以笔画线代替导线完成电路连接。

（2）绿灯亮时，只有车重超过 N的车辆才会被拍照。

三．计算题（共4小题）

6．如图所示为小明家卫生间电路的原理图，电源电压为220V，照明灯的规格为“220V 40W”（灯丝电阻不变），暖风机的规格为“220V 400W”，电热水器的规格为“220V 880W” 问：

（1）照明灯的电阻为多少？（2）卫生间干路的最大工作电流为多大？ 7．南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱，运输货物。

（1）木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，g取10N/kg，求木箱内可装货物的最大质量？ 某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km。消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，q柴油＝4.5×107J/kg。

（2）求该运输过程中，冰面对木箱的摩擦力大小？（3）求该运输过程，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率？ 8．2012年某日，太平洋某海域，“蛟龙号”完成了下潜前的准备，腹部挂好压载铁块；

舱内科考队员均就位；

舱门封闭如图甲所示，此时“蛟龙号”的工作参数如表格所示（g取10N/kg）

状态 满载 整体体积 22.3m3 整体质量 24.95t 海水密度 1.1×103kg/m3 问：（1）在海水中1.2km深处完成科考任务后，发现液压系统故障，无法抛掉压载铁块，只得启动“蛟龙号”两侧的螺旋桨，两侧螺旋桨共同作用使“蛟龙号”获得竖直向上的推力F推，帮助“蛟龙号”匀速上升，不计海水对“蛟龙号”的阻力，匀速上升过程中，F推有多大？（2）上升过程耗时2h，F推做功的功率多大？（3）为保障电动机驱动螺旋桨用电，舱内其他用电器都被关闭，仪表显示上升过程中耗电2kW•h，此过程中，电能转化为F推做功的效率有多大（4）接近水面时，关闭两侧螺旋桨，轮船用滑轮组将“蛟龙号”从水中匀速吊离水面至高处，如图乙、丙所示，已知动滑轮总质量为50kg，不计绳重及轮、轴之间摩擦，此过程中，滑轮组绳端拉力的最大值多大？与之对应的滑轮组机械效率的最大值为多大？ 9．2016年5月，中国首批“电电气”新能源公交汽车在常州使用。它既可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆辅助充电，还可以使用天然气，当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向着蓄电池充入10kW•h～20kW•h的电能。已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧时产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为4.5×107J/kg，该车行驶时受到的阻力为3.6×103N。

（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶多少距离？（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？ 四．解答题（共31小题）

10．2014年7月，常州学生李潇在水塘中看到形状特殊的“虾”。

（1）如图甲所示，他看到的“虾”是因为光的 而形成的 像，真正的虾在水中（C/D/E/F）处。他用激光笔从A点向（B/C/D/E/F）处射出光束，即可把虾照亮。

（2）拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看。

①胶片上虾的头部朝（上/下）。

②测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是。

A．2cm B．7cm C．9cm D．10cm ③要使像变得更大，应将幕布向（左/右）移，并将凸透镜向（左/右）移。

（3）生物老师证实，这是古老物种仙女虾。其卵可以在寒冷或高温的沙土里休眠多年，直到遇水才孵化。仙女虾的卵壳具有（写出一点即可）的特性。

11．在“观察水的沸腾”试验中，其他小组测得的水的沸点都是100℃．唯有创新组误将盐水倒入烧杯加热，当盐水温度升到88℃时，每隔1min读一次温度计的示数，根据记录如表格所示。

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 88 94 97 100 103 103 103 103（1）本次实验应使用（水银/酒精）温度计。（水银沸点357℃，酒精沸点78℃）

（2）1min时温度计示数如图所示，应记作 ℃。

（3）创新组烧杯中的盐水沸腾时，盐水需要 热，其沸点为 ℃。

（4）老师认为创新组的实验发现很有意义，还可以继续深入研究，请提出一个值得深入探究的问题：。

12．2014年5月，考古学家在长城板厂峪段修复过程中，发现泥土烧制的象棋子，小明和小华在参观考察过程中，因地制宜，尽力用可乐瓶、小口径量筒（口径比象棋子小）、水以及常见生活材料，各自测的象棋子的密度。

请选择其中一种方法算出象棋子的密度。（两种都做，以第一种为准）

方法一：

①把吸管一端水平插入可乐瓶侧壁，另一端开口朝下，往可乐瓶里缓缓倒水，直至水面升到吸管水瓶端口，将 空的量筒正放在吸管下端开口处。

②把一泡沫块轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面。

③用细线拴住像棋子轻轻放入可乐瓶，象棋子下沉至瓶底。

④取出像棋子并轻轻放置在泡沫块上方，泡沫块儿和象棋子漂浮在水面。

方法二：

①往可乐瓶内装适量水，另外在量筒内装一些水。

②用保鲜薄膜（质量不计）包住象棋子，轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面，在可乐评侧壁水面处做记号A。

③取出保鲜薄膜和象棋子，把量筒内的水缓缓倒入可乐瓶直至瓶内水面上升至记号A。

④用细线拴住像棋子并放入可乐瓶，象棋子下沉至瓶子底，在可乐瓶侧壁水面处做记号B。

⑤取出象棋子，把量筒内的水缓缓倒入可乐瓶直至瓶内水面上升至记号B。

实验数据如图所示，g取10N/kg，问：

（1）你选择方法 进行计算。

（2）象棋子的密度为多大？ 13．一个小灯泡上标有“■V 1W”字样，额定电压模糊不清，小明对此展开实验探究。

（1）请根据电路图（甲），用笔画线代替导线，连接实物图（乙）。（电压表量程选用0～15V，电流表量程选用0～0.6A）

（2）先将滑片移到（A/B）端，再闭合开关S，发现小灯泡微弱发光，电流表有示数，电压表指针指向零刻度线。电路可能存在的故障是。

（3）排除故障后，小明测出小灯泡在不同电压下的电流，第四次实验电流表示数如图（丙）所示，请将电流表示数以及相应的电功率填人表中，实验次数 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 电流I/A 0.10 0.14 0.17 0.23 0.25 0.27 电功率P/W 0.1 0.21 0.34 0.69 0.88 1.08（4）请根据实验数据，在图丁所示的坐标中用描点法画出该灯泡的电功率随电压变化的图象。根据图象可判断，小灯泡的额定电压是 V。

14．根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。

（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A 端为该磁体的（N/S）极。

（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南。如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的（B/C/D/E）处打磨成磁勺的A 端。

（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A 端总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的 力影响了实验效果。

（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示。闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性。H为电源的 极。

（5）历史上真有这样的司南吗？仍是众说纷纭。一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺要更（轻/重），从而有更好的指向效果；

另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才能真正下结论。

15．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：

猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；

猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；

猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。

为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：

编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 20 0.3 ② 钢 ③ 钢 40 0.5 ④ 尼龙丝 30 0.5 ⑤ 尼龙丝 40 0.5（1）为了验证猜想一，应选用编号为、的琴弦进行实验。

（2）为了验证猜想二，应选用编号为、的琴弦进行实验。

（3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为。

16．我国《道路交通安全法》规定：严禁酒后驾车！参照《车辆驾驶人员呼气酒精含量阈值与检验标准（GB19522）》，呼气中酒精浓度大于等于0.09mg/L就属于酒后驾驶。由此，茅山中学综合 实践活动小组的同学就“呼气中酒精浓度是否超 标”展开探究活动，小组同学通过资料查询，知道氧化锡具有气敏特性，当周围气体中酒精浓度增加，其电阻值就降低。他们到电子器材商店购得某型号氧化锡检测电阻Rx，其阻值与周围气体中酒精浓度的关系图象如图所示。同学们按两种方法分别展开实验探究，请选择其中一种方法并完成电路设计。（两种方法都做，以第一种为准）

方法一 方法二 电路元件：6V电源、开关S、氧化锡检测电阻Rx、定值电阻R0、电压表、导线，电路功能：闭合开关S，检测者呼出气体流经Rx．若电压表读数大于等于1.5V检测者属于酒后驾车；

若电压表读数小孚1.5V，则不属于酒后驾车 电路元件：6V电源、开关S、氧化锡检测电阻Rx、定值电阻R0、电流表、导线电路功能：闭合开关S，检测者呼出气体流经Rx，若电流表读数大于等于0.3A，检测者属于酒后驾车；

若电流表读数小于0.3A，则不属于酒后驾车。

（1）请用笔划线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值应为 Ω．（1）请用笔划线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值应为 Ω． 17．在淹城民俗街上，小明对一雕刻于半粒大米（上圆下平）

上的微雕作品“”产生浓厚兴趣。

（1）为看清微雕作品上的文字和图象，小明应利用如图1中所示透镜中的（选填序号）进行观察。

（2）正确选择透镜后，小明拿透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时，测得这个光斑到透镜的距离为5cm．透过透镜观察微雕作品“”，小明看到的像如图2所示，此时透镜到微雕作品的距离是。

A．小于5cm B．大于5cm且小于10cm C．等于10cm D．大于10cm。

18．课余，五星科技小组同学探究弹簧的伸长与所受拉力大小的关系；

花红科技小组同学探究橡皮筋的伸长与所受拉力大小的关系，两个小组的实验器材、实验装置、实验数据如下表所示：

实验器材 一个铁架台、一个弹簧、一根直尺、若干相同的钩码 一个铁架台、一根橡皮筋、一根直尺、若干相同的钩码 实 验 装 置 实 验 数 据 试验次数 1 2 3 4 5 6 拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 弹簧长度l/cm 15 19 23 27 31 35 弹簧伸长△l/cm 0 4 8 12 16 20 试验次数 1 2 3 4 5 6 拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 橡皮筋长度l′/cm 15 19 24 30 38 48 橡皮筋伸长△l′/cm 0 4 9 15 23 33 图 像 弹簧的伸长△l与拉力F的关系图象 橡皮筋的伸长△l′与拉力F的关系图象（1）请根据实验数据在左边的直角坐标系中画出弹簧的伸长△l与拉力F的关系图象；

（2）请根据实验数据在右边的直角坐标系中画出橡皮筋的伸长△l′与拉力F的关系图象（用光滑曲线顺次连接各点）；

（3）根据所作的图象；

当各自所受的拉力F都为1.25N时，弹簧的伸长△l＝ cm，橡皮筋的伸长△l′＝ cm。

19． 沙漠集水器（1）有些沙漠紧邻大海，（白天/晚上）风通常从大海吹向沙漠，导致空气中富含水蒸气。

（2）伯克利分校的团队设计出一款沙漠集水器﹣WaterSeer，如图所示，利用风能这种（可再生/不可再生）能源，借助风力驱动风轮旋转，带动螺旋桨将讲空气输入金属管中部。

（3）深埋在土壤深处的金属管底部温度较低，由于金属的（填物理属性）好使得金属管中部温度也降低。

（4）空气中的水蒸气在金属管中部（吸/放热），液化成水滴，水滴在 力的作用下，沿管壁下落，汇集于金属管底部容器。

（5）WaterSeer每天可以收集约37L饮用水，合 kg，应用前景十分乐观。（ρ水＝1.0×103kg/m3）

20．2016年11月，常州出入境检验检疫局查获一批进口不合格电烤箱，电路存在安全隐患，检验人员在实验室按照规范重新连接烤箱电路，并将相关参数填入铭牌，请选择其中一种方法完成电路设计并计算出相应答案（两种方法都做，以第一种为准）

方法一 方法二 功能：如图所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关S转动至断开位置，电路不工作；

开关S转动至抵档位置，电路处于低功率工作状态，两根电阻丝都发热；

开关S转动至高档位置，电路处于高功率工作状态，仅有一根电阻丝发热。

（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

测量：实验室内，220V电源只接通电烤箱，电烤箱处于高档位置，观察到实验室电子式电能表的指示灯在5min内闪烁了132次。

（2）此过程中，电烤箱消耗电能 J 单根电阻丝的阻值为 Ω（3）铭牌 额定电压 220V 低档功率 W 高档功率 W 功能：如图所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关S转动至断开位置，电路不工作；

开关S转动至抵档位置，电路处于低功率工作状态，仅有一根电阻丝发热；

开关S转动至高档位置，电路处于高功率工作状态，两根电阻丝都发热。

（4）请以笔画线代替导线完成电路连接。

测量：实验室内，220V电源只接通电烤箱，电烤箱处于低档位置，观察到实验室电子式电能表的指示灯在5min内闪烁了132次。

（5）此过程中，电烤箱消耗电能 J 单根电阻丝的阻值为 Ω（6）铭牌 额定电压 220V 低档功率 W 高档功率 W 21．小明到常州灯泡厂参观，看到车间正在生产标有“4.5V 2.8W”字样的灯泡。技术员告诉小明，实际生产出的灯泡在4.5V额定电压下工作时，电功率不会都恰好是2.8W，只要在2.8w±0.2W的范围内，就是合格产品。技术员随机抽取一只灯泡，请小明检测是否合格。

（1）实验器材如图甲所示，电源电压为6V左右，应选用滑动变阻器的规格为。

A．10Ω 0.3A B．20Ω 0.5A C．10Ω 1A D．50Ω 0.5A（2）请以笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时灯泡变亮。

（3）开关S闭合前，滑片P应移至（A/B）端。

（4）实际连接电路时，小明把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关S后会造成： A．电流表烧坏 B．电压表烧坏 C．灯泡烧坏 D．灯泡不亮（5）排除故障后，移动滑片P，灯泡由暗变亮，此过程中小明记录了三组电压表、电流表示数。请根据图乙所示，将第③组的示数填入表格。

序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A ① 1.5 0.3 ② 3.0 0.5 ③（6）灯泡在4.5V电压下，电功率是 W，该产品（合格/不合格）。

（7）此实验还可得出，流经灯泡的电流变大、温度变高，电阻（变小/不变/变大）

22．伦敦设计与创新组织Deciwatt设计了一种靠重力发电的重力灯，以替代部分不发达地区仍在使用的煤油灯。如图所示，将18kg的重物挂在绳端，重物距地面2m高；

松手后，在0.5h时间内匀速下落着地，重物下落时拉动绳子带动发电机转动，使3只规格均为“1.5V 0.05W”的小灯泡正常发光，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，问：

（1）重物下落过程中，重力做功的功率为多少？（2）该装置把重力做的功转化为电能的效率为多少？ 23．冬季夜间，婴儿踢开被子或尿床，若家长没有及时发现，将影响孩子健康，对此，常州工程职业技术学院的同学们分别展开实验探究，设计镶嵌在婴儿被中的“踢被警示电路”和“尿床警示电路”。请选择其中一种电路并完成设计。（两种都做，以第一种为准）

电路一：“踢被警示电路” 电路二：“尿床警示电路” 元件：3V恒压电源，开关S，电压表，定值电阻R0阻值为10Ω，热敏电阻Rx（Rx阻值随温度变化关系如下图所示）。

原理：当温度低于20℃时，即可认为婴儿已将被子踢开。

元件：3V恒压电源，开关S，电压表，定值电阻R0阻值为10Ω，湿敏电阻Rx（Rx阻值随湿度变化关系如下图所示）。

原理：当湿度大于80%时，即可认为婴儿已尿床。

（1）请用笔画线代替导线完成电路连接。要求：温度越高，电压表示数越小；

温度越低，电压表示数越大。

（2）当电压表示数（大于/小于）V时，即可认为婴儿已将被子踢开。

（1）请用笔画线代替导线完成电路连接。要求：湿度越大，电压表示数越大；

湿度越小，电压表示数越小。

（2）当电压表示数（大于/小于）V时，即可认为婴儿已尿床。

后续：对于该电路，指导老师认为，还可与电阻（R0/Rx）并联一个适当规格的电子发声器，婴儿将被子踢开后，电子发声器两端电压超过设定值，就会发出报警声。

后续：对于该电路，指导老师认为，还可与电阻（R0/Rx）并联一个适当规格的电子发声器，婴儿尿床后，电子发声器两端电压超过设定值，就会发出报警声。

24．小明探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图如图（甲）所示。电源电压不变，R1为定值电阻，电流表A 选用0～0.6A量程，电压表V1选用0～3V量程，电压表V2选用0～15V量程，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。

（1）请根据电路图甲用笔画线代替导线连接实物图乙。

（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在（A/B）端。

（3）闭合开关S，发现电流表A 与电压表V2的示数为零，电压表V1的示数不为零，则电路存在的故障是。

（4）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A 与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如表格所示。分析表中实验数据可得结论：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与其两端电压成 比。

序号 电压表V1的示数U1/V 电流表A的示数I/A 1 1.0 0.1 2 2.0 0.2 3 3.0 0.3（5）实验中，记录电流表A 与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出I─U2图线，如图丙所示，电源电压是 V．在保证实验器材安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于 Ω。

25．福岛第一核电站核泄漏事故给日本环境带来了灾难，清除核污染已是迫在眉睫。

（1）对于池塘水中的铯，可投入吸水性很强的沸石加以吸附。为测量一沸石块的密度，技术人员展开实验探究，如图（甲）所示：①用调节好的天平测量沸石块的质量；

②用量筒测量适量细砂的体积；

③用量筒测量沸石块和这些细砂的总体积。问：沸石块的密度是多少？（2）对于土壤中的铯，可用一定浓度的酸液清洗并去除。为测量酸液的密度，技术人员展开实验探究，如图（乙）所示：①取一装有铁砂的密闭玻璃瓶，用细玻璃丝悬挂在校零后的弹簧测力计下方，测得其重量；

②将玻璃瓶完全浸没于水中，测得拉力大小；

③将玻璃瓶完全浸没于酸液中，测得拉力大小。问：酸液的密度是多少？（g取10N/kg）

26．为探测宇宙中的中微子，科学家们利用热水熔钻机在南极冰雪层中熔得深达1.6km的深井，并在深井底部放置传感器。热水熔钻机的工作原理为：经电热丝加热后，70℃的热水流出电热器，沿着螺旋状水管流经钻头表面，钻头受热温度上升从而在冰雪中熔得深井：热水在螺旋状水管内边流动温度边下降，并最终以10℃的冷水流回电热器，电热器外壳与外界隔热。每小时有6t水流经电热器，电热器的电源电压为220V．已知水的比热容为C水＝4.2×103J/（kg•℃），问：

（1）电热器的电功率是多少？（2）电热丝的电阻是多少？ 27．江浙两省居民的食用油以大豆油、菜籽油为主。然而有些不法商家为了获取暴利，大量购买地沟油用来加工各种食品，严重危害消费者的身心健康，为探究地沟油的检测方法，同学们进行了多种尝试。

（1）小明查阅资料发现：菜籽油的密度是0.91×103 kg/m3～0.92×103 kg/m3，大豆油的密度是0.92×103 kg/m3～0.94×103 kg/m3．他质疑：地沟油的密度与大豆油、菜籽油的密度会有明显差异吗？于是，小明利用简易器材展开了实验测量，如图所示：

（a）实验测得地沟油的密度是多少？（请完整书写解题过程）

（b）用密度测量法来检测地沟油是（有效/无效）的。

（2）小华查阅资料发现：菜籽油的凝固点是﹣10℃，大豆油的凝固点是﹣18℃，她质疑：地沟油的凝固点与大豆油、菜籽油的凝固点会有明显差异吗？于是，小华利用实验室制冷设备展开地沟油的冷冻、观察实验，实验数据如下表所示：

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ 2 0 ﹣2 ﹣4 ﹣4 ﹣4 ﹣4 ﹣6 ﹣8 ﹣10 状态 液 液 液 固液混合 固液混合 固液混合 固液混合 固 固 固（c）小华在实验室测得地沟油的凝固点是 ℃。

（d）用凝固点测量法来检测地沟油是（有效/无效）的。

（3）小丽走访有关部门，得知：长期食用地沟油，会明显增加脂肪肝、高血脂、高血压、胆囊炎、胃病、肥胖、心脏病和多种癌症的发病率；

不法商贩通常会把地沟油与合格菜籽油、大豆油勾兑，手段更为隐蔽；

江苏化工学院已摸索出新型检测方法，能让勾兑于菜籽油、大豆油中的地沟油“暴露踪迹”，只是检测较为繁复、成本也较高；

地沟油其实是生产高级润滑油以及清洁柴油的优质原料，关于地沟油的整治和利用，请向有关部门提出合理化建议：（一条即可）。

28．在第26次南极科学考察过程中，我国科考队员展开了多项科学探究。

（1）科考队员钻探获取了冰层深处的冰芯。钻探过后，为测量冰孔的深度，科考队员使用探测仪在冰面向冰孔内发射一束激光，经8.8×10﹣7s，探测仪接收到反射激光。冰孔的深度是多少？（光速为3×108m/s）

（2）该地区冰层深度与其年代（指距今多少年）的关系如图所示，由图可知此次钻探获取的最深处的冰芯距今大约 年。

（3）科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区，并找到上千块陨石。科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量：首先将陨石悬挂于弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是3.4N；

然后将陨石全部浸没于水中，读出弹簧测力计的示数是2.4N．陨石的密度是多少？（g取10N/kg）

（4）陨石分三类，其类型、主要成分及密度见表。

类型 石陨石 石铁陨石 铁陨石 主要成分 硅酸盐 铁和硅酸盐的混合物 铁镍合金 密度/kg/m3 3.0×103～3.5×103 5.5×103～6.0×103 7.5×103～8.0×103 “cz20100603”陨石的主要成分是。

29．近年来太湖水污染形势严峻，直接影响到太湖流域人民的生产和生活。太湖水污染主要来自于农业生产中流失的化肥、城市生活污水中的含磷洗涤剂、工业废水中的金属离子等，这些污染物在水中形成大量自由移动的离子，使污染水的导电性能增强，所以导电性能的强弱是反映水污染程度的重要指标之一阳湖中学物理研究性学习小组的同学采集了三种流人太湖的典型水样：①稻田水；

②生活污水；

③工业废水，决定对这三种水样的导电性能进行对比检测。他们从实验室借来了如图所示的器材。

（1）为了比较水样的导电性能，每次倒入烧杯的水样必须保持 相等。

（2）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接起来。

（3）实验前，开关应（断开/闭合），滑片P应放在变阻器的（A/B）端。

（4）为了减小实验误差，电流表和电压表量程选择的方法是（5）利用上面的电路，小组同学讨论认为可用多种方法比较三种水样导电性能的强弱，请你写出一种方法。

（6）根据你所采用的方法，请设计相应的记录实验数据的表格。

30．兴趣小组自制液体密度计请选择其中一种方法完成计算，（两种都做，以方法一为准）

我选择方法（一/二）完成计算 方法一：精确测量比水小的液体密度 步骤：

①取一上端开口的薄壁厚底玻璃筒，标有0～50mL体积刻度 ②将空玻璃筒开口向上放入水中（ρ水＝1×103kg/m3），玻璃筒竖直漂浮，向玻璃筒内加水至50mL刻度线时，在玻璃筒与外侧水面相平处做记号线 ③将空玻璃筒开口向上放入酒精中（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），向玻璃筒内加水至30mL刻度线时，外侧酒精液面恰好与玻璃筒记号线重合 ④将空玻璃筒开口向上放入待测液体中，向玻璃筒内加水至外侧待测液体液面与玻璃筒记号线重合，利用玻璃筒内水的体积刻度，可测得待测液体的密度。

g取10N/kg，问：

（1）每次实验，玻璃筒记号线与外侧液面相平时，其排开外侧液体的体积是多大？（2）玻璃筒的重力有多大？（3）该密度计能够测量的液体密度的最小值有多大？ 方法二：精确测量比水大的液体密度 步骤：

①取一上端开口的薄壁厚底玻璃筒，标有0～50mL体积刻度 ②将空玻璃筒开口向上放入水中（ρ水＝1×103kg/m3），玻璃筒竖直漂浮，在玻璃筒与外侧水面相平处做记号线 ③将空玻璃筒开口向上放入盐水中（ρ盐水＝1.2×103kg/m3），向玻璃筒内加水至20mL刻度线时，外侧盐水液面恰好与玻璃筒记号线重合 ④将空玻璃筒开口向上放入待测液体中，向玻璃筒内加水至外侧待测液体液面与玻璃筒记号线重合，利用玻璃筒内水的体积刻度，可测得待测液体的密度。

g取10N/kg，问：

（1）每次实验，玻璃筒记号线与外侧液面相平时，其排开外侧液体的体积是多大？（2）玻璃筒的重力有多大？（3）该密度计能够测量的液体密度的最大值有多大？ 31．金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻Rt，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系。

（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法。

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至（A/B）端。

（3）下列液体，适合加在烧杯中的是。

A．自来水 B．煤油 C．食盐溶液 D．酱油（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为20℃时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时Rt阻值为 Ω。

温度t（℃）

100 80 60 40 20 0 电阻Rt（Ω）

150 130 110 90 50（5）请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象。

（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，（7）根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象，当恒流源的输出电流为0.15A，你设计的温度计所能测量的最高温度为 ℃，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法：。

32．小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。（g取10N/kg）

①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。

②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。

③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。

④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。

问：（1）铁皮罐的体积有多大？（2）铁皮罐和沙石的总重有多大？（3）盐水的密度有多大？ 33．2015年1月，“蛟龙”号深潜器在印度洋下潜，游弋于海底高温热液区，为避免过高温度的热液对器材造成损坏，技术人员按照两种方法设计“高温自动报警电路”，请选择其中一种方法完成电路设计并算出相应答案。（两种方法都做，以第一种为准）

方法一 器材：恒为12V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，热敏电阻Rx（电阻随温度的变化关系如图所示），电压表，电磁继电器（线圈电阻不计，线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回），额定电压均为220V的红灯和绿灯。

功能：闭合开关S，水温越高，电压表示数越大。水温低于500℃时，绿灯正常发光；

水温高于500℃时，红灯正常发光。

（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值为 Ω。

（3）电压表示数为3.6V时，热液温度为 ℃． 方法二 器材：恒为12V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，热敏电阻Rx（电阻随温度的变化关系如图所示），电压表，电磁继电器（线圈电阻不计，线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回），额定电压均为220V的红灯和绿灯。

功能：闭合开关S，水温越高，电压表示数越大。水温低于500℃时，绿灯正常发光；

水温高于500℃时，红灯正常发光。

（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值为 Ω。

（3）电压表示数为9.6V时，热液温度为 ℃． 34．小明制作氧气浓度探测器，过程如下：

（一）小明找来氧敏电阻Rx，其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示。其中，氧气浓度为0时，氧敏电阻的阻值模糊不清，他对该电阻值进行测量。

氧气浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 Rx/Ω ■ 10 16 21 25 28 30 在集气瓶内，小明通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气，再将Rx置于瓶内。甲图中电源电压恒为6V，①、②号导线已经连好。

（1）请用笔画线代替导线，在甲图中完成测量电路连接。

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至（A/B）端。

（3）闭合开关S，发现电流表、电压表示数均为0．小明取下电压表，将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0；

将电压表与滑动变阻器B、D两端并联，示数也为0；

将电压表与开关两端的接线柱并联，示数为6V．若电路只有一处故障，则电路故障为。

A．导线①断路 B．导线②断路 C．滑动变阻器内部断路 D．开关S内部断路（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，则氧气浓度为0时，Rx阻值为 Ω。

（5）请在丙图中作出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象。

（二）小明制作氧气浓度探测器的电路如图丁所示，其中，电源电压恒为6V，定值电阻R0阻值为5Ω。

（6）小明将氧敏电阻包裹在塑料袋中，先用嘴吸尽其中的空气，在对塑料袋儿呼气，闭合开关S，电流表的示数为0.24A．他呼出气体中氧气浓度为 %；

可见人呼吸时，（能/不能）将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳。

（7）小明制作的探测器工作时，氧气浓度越高，电流表示数越。要想实现“氧气浓度越高，电表示数越大”，应选用电压表与上述电路中的 并联。

35．严寒冬季，海面结了厚厚一层海冰。

（一）小明想：冰面下海水的密度是多大呢？于是他砸开冰面，进行实验探究：取长5cm、宽5cm、高8cm的长方体物块，悬挂在弹簧测力计下方，示数如图（甲）所示；

将物块浸没在海水中，弹簧测力计示数如图（乙）所示。（g取10N/kg）问：

（1）海水的密度是多大？（二）小华想：海水结成的海冰是否含有盐分呢？于是她进行实验探究：取一根空心吸管，将一些小铁钉从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端封起来；

将配重吸管放入纯水中，静止后如图（丙）所示；

取一些海冰放入烧杯中，待海冰完全熔化后，将配重吸管放入其中，静止后如图（丁）所示。问：

（2）海冰熔化所得的液体密度为多大？海冰是否含有盐分？（3）小华将此液体置于室外直至其表面又凝固了一层固体，将此固体捞出置于空容器中直至完全熔化成新液体，请合理猜想，新液体的密度可能为 kg/m3。

36．美国每年有大约800人因为食用遭李斯特菌污染的食品而患病，甚至死亡。基于此，我国某冰箱生产企业决定研发自动杀菌冰箱以出口美国。

技术人员查阅到相关资料：①李斯特菌能在冰箱中存活，在食物表面蔓延滋长；

②紫外线杀灭李斯特菌的效率高达99.0%～99.9%；

③紫外线对人体有一定的伤害，尤其是眼角膜，绝不能用眼睛直视工作着的紫外灯。

技术人员研发的冰箱具有以下功能：①打开冰箱门，紫外灯熄灭，白炽灯正常工作；

②闭合冰箱门，紫外灯正常工作，白炽灯熄灭。

同学们按照两种方法展开实验探究，请选择其中一种方法并完成电路设计。（两种方法都做，以第一种为准）

方法一 电路元件：220V 电源，开关S 1（打开冰箱门S1闭合，闭合冰箱门S1断开），开关S2（打开冰箱门S2闭合，闭合冰箱门S2断开），标有“24V 48W”字样的紫外灯，标有“220V 20W”字样的白炽灯，定值电阻R0。

（1）请用笔划线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值应为 Ω． 方法二 电路元件：220V电源，开关S（打开冰箱门P与A接触，闭合冰箱门P与B接触），标有“24V 48W”字样的紫外灯，标有“220V 20W”字样的白炽灯，定值电阻R0。

（1）请用笔划线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值应为 Ω． 37．夏日炎炎，蚊子滋生，传播疾病，令人烦恼。小明根据蚊子在夜间具有趋光性（尤其是紫色光）的特点，打算自制灭蚊灯。

小明从废旧节日彩灯上拆得一个紫色小灯泡，其额定电压为2.5V．为测得小灯泡的额定功率，小明找来蓄电池组（电压为6V）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等，展开实验探究。

（1）请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图（电流表使用大量程）。

（2）闭合开关S前，滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值（最大/最小）处。

（3）闭合开关s后，小灯泡不亮，观察发现：小灯泡是完好的；

电压表有示数；

电流表指针指向零刻度线。电路可能存在的故障是。

（4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为 V，此时小灯泡处于额定工作状态，根据右图所示电流表的示数可知其额定功率为 w。

（5）小明找来纱布做成灯罩罩住小灯泡，打算在灯罩上涂粘胶，当小灯泡工作发出紫色光时，飞过来的蚊子就会被粘胶粘住。小明在市场上找到A、B、C三种类型的粘胶，对其粘性强弱进行比较。

①取三张相同规格的纸片，水平放置，分别在纸片的上表面涂上A、B、C三种类型的粘胶。

②同时在三张纸的上表面各轻轻布撒30粒芝麻。

③同时将三张纸腾空倒置1min。

④将三张纸翻转，数出A、B、c三种类型粘胶上残留的芝麻数量，见表。

粘胶类型 A B C 残留的芝麻数量 22 8 12 为达到最佳的灭蚊效果，小明应选用的粘胶类型为。

38．甲烷气体（CH4）无色、无臭，是沼气的主要成份。甲烷气体在空气中的浓度在一定范围内，遇到明火会发生爆炸。由此，阳湖中学综合实践活动小组的同学就甲烷气体的浓度测量展开探究活动。小组同学通过上网查询，知道用二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度（甲烷气体在空气中的体积分数）的增大而减小。他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻Rx，并从产品说明书上获取相关参数，如表所示。

甲烷气体浓度/% 0 20 40 60 80 100 RX/Q 25 20 15 10 7 5（1）请在图中作出二氧化锡电阻阻值Rx与甲烷气体浓度的关系图象。

（2）小组同学利用电压为6V的电源、阻值为15Ω的定值电阻R0、量程为“0～0.6A，及“0～3A”的电流表和二氧化锡电阻Rx制作成甲烷气体浓度检测仪，其电路图如图所示。当甲烷气体浓度增大时，电流表的示数将（变大/变小/不变）．为使读数更为准确，电流表的量程应选 A。

（3）甲烷气体浓度在5%～15%范围内，遇到明火会发生爆炸。如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度，当电流表的示数为0.16A时，请求出该沼气池中的甲烷气体浓度大约是多少？一旦遇到明火，是否会发生爆炸？ 39．为增加学生的国防知识，某中学九（7）班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350m．潜水艇的总体积为1.5×103m3，艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示。通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮。（海水密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）水舱未充海水时，潜水艇总重力为9.27×106N，此时，漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少？（2）为使潜水艇完全潜入水中，至少应向水舱充入海水的重力是多少？（3）潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么？ 40．“5•12”汶川大地震发生后，某公司向灾区人民捐赠一批柴油发电机。这种柴油发电机的工作原理是以柴油机为动力系统，带动发电机发电。现在用一台柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是400m，输电线路中的火线和零线均为单股铜导线，该导线单位长度的电阻为2.5×10﹣4Ω/m．安置区家用电器的总功率为44kW，当这些家用电器都正常工作时，求：

型号 AED6500S 最大输出功率 60kW 输出电压范围 220V﹣330V（1）输电线路中的电流多大？（2）输电线路损失的电功率多大？（3）发电机实际输出电压多大？（4）该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？（柴油热值是3.3×107J/kg）

江苏省常州市历年综合实践能力题 参考答案与试题解析 一．填空题（共1小题）

1．小明发现：水滴可使平行光发生如图（1）（2）所示的变化，且水滴变凸，其焦距变小（变小/不变/变大）．℃＝ 把写有“爱物理”字样的纸条先后放在左右两水滴下方的桌面上，小明从水滴上方看到的像如图（3）、（4）所示，这种放大功能类似于放大镜（放大镜/投影仪），且水滴变凸，其放大功能变大（变小/不变/变大）。

列文虎克当年也有类似发现，他制作玻璃球以观察青蛙卵。用高温火焰加热玻璃棒的一端使其熔化，熔化过程中温度变化如图（5）所示，由此可知玻璃是非晶体（晶体/非晶体）；

用镊子将液态玻璃球取下并使其自然冷却凝固（填物态变化名称）成固态玻璃球；

透过玻璃球观察直径为1.0mm的青蛙卵，成的像与刻度尺比对情况如图（7）所示，该青蛙卵像的直径为1.00cm，此时该玻璃球的放大倍数为10倍。

【分析】（1）根据平行与主光轴的光线会聚焦点确定焦距的变化；

放大镜成正立放大的虚像，投影仪成倒立放大的实像；

（2）晶体有固定的熔点，非晶体没有，据此判断物质的种类；

凝固是指从液态变为固态的过程；

根据刻度尺的正确使用读出放大后青蛙卵像的直径，两次直径的比值则为放大的倍数。

【解答】解：如图（1）（2）可知，（2）中的折射光线先相交与一点，该点称之为焦点，焦点到光心的距离称之为焦距，故水滴越凸，其焦距越小；

如图（3）、（4）可知，像都是正立放大的虚像，因此该功能类似于放大镜，并且（4）中的像更大，故水滴变凸，其放大功能变大；

根据图（5）可知，玻璃熔化时，没有固定的熔点，因此玻璃是非晶体；

将液态玻璃球取下并使其自然冷却变为固态的过程叫凝固；

根据图（7）可知，刻度尺的分度值为1mm，青蛙卵像的直径为1.00cm，此时该玻璃球的放大倍数n＝＝10。

故答案为：变小；

放大镜；

变大；

非晶体；

凝固；

1.00；

10。

【点评】本题总括考查凸透镜的焦距变化以及放大镜成像的应用、晶体非晶体的区别、物态变化以及长度的测量等，都属于基础知识，关键是能从图中得出相关信息。

二．实验探究题（共4小题）

2．某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀。为此，小明设计了车载自动换气设备（一）小明找来二氧化碳气敏电阻Rx，其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示，其中二氧化碳浓度为0时，Rx阻值模糊不清，他对该电阻阻值进行测量 氧气浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 Rx/Ω 28 22 17 13 10 8 小明把空气通过氢氧化钠溶液，得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将Rx置于其中（1）图甲电源电压恒为6V，请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接。要求，滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数都变大（2）开关S闭合前，滑片P应移至A（选填“A”或“B”）端。

（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。电路某一故障可能为D。

A、S断路B、R＇断路C、Rx短路D、Rx断路（4）排除故障后，移动滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，二氧化碳为0时，Rx的阻值为35Ω（5）请在丙图中画出Rx阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象（二）小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图丁所示，控制电路，恒为6V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，二氧化碳气敏电阻Rx，电磁继电器的线圈电阻不计，线圈电流大0.1A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.1A衔铁被弹回，受控电路包括，恒为24V的蓄电池，额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇。

（6）请以笔画线完成电路连接，要求：闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，绿灯亮；

大于8%时，红灯亮且换气扇正常工作。

（7）定值电阻R0的阻值应为35Ω。

【分析】（1）由图乙确定两表的量程，根据要求滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数变大确定变阻器的连接与电压表的连接；

（2）为保护电路，开关S闭合前，滑片P应移至阻值最大处；

（3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；

电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；

（4）分别图中电压表大量程和电流表小量程读数，根据欧姆定律求电阻；

（5）根据描点作图；

（6）将控制电路串联起来；

根据电流大于0.1A，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮；

当电流小于0.1A，绿灯亮：故红灯亮与换气扇并联，根据衔铁吸下时与下触点接触，电流小于0.1A时与上触点接触，按要求连接工作电路；

（7）由图2可知，当周围空气中二氧化碳浓度为8%时，气敏电阻大小为R′X＝25欧姆，根据欧姆定律和电阻的串联求出定值电阻的大小。

【解答】解：（1）用伏安法测电阻大小，电流表要串联在电路中，由图乙可知，电压表选用大量程，电流表选用小量程，因要求滑片P向B端移动时，电流表的示数变大，则电路中的电阻变小，即滑动变阻器连入电路中的电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中，根据欧姆定律的变形公式U＝IR，待测电阻的电压变大，由串联电路的电压规律，电压表示数变小，故电压表并联在待测电阻的两端，如下图1所示：

（2）开关S闭合前，滑片P应移至阴性阻值最大处，即A端；

（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。电路某一故障可能为Rx断路，选D；

（4）图中电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为为3.5V；

电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.1A，由欧姆定律，待测电阻：

RX＝＝35Ω；

（5）由表中数据，在坐标系中确定对应的点，用平滑的曲线连接起来，如下图2所示所示：

（6）闭合开关S，因周围空气中二氧化碳浓度越大，气敏电阻越小，当大于8%时，电阻小于某一值，电流大于0.1A，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮；

当周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，电阻大于某一值，电流小于0.1A，绿灯亮；

将控制电路与电源串联起来；

电流小于0.1A时，上触点与衔铁接触，绿灯与电源连接，绿灯亮；

电流流大于电0.1A时，磁铁将衔铁吸下，下触点与衔铁接触，上触点与衔铁分离，红灯与换气扇并联，红灯亮且换气扇正常工作，绿灯断路；

电路连接如下所示：

（7）由图2可知，当周围空气中二氧化碳浓度为8%时，气敏电阻大小为R′X＝25欧姆，电路中电流I＝0.1A，根据欧姆定律和电阻的串联规律，R0＝﹣R′X＝﹣25Ω＝35Ω；

故答案为：（1）如图1所示；

（2）A；

（3）D；

（4）35；

（5）如上图2所示；

（6）如上图3所示；

（7）35。

【点评】本题考查测电阻的电路连接、注意事项、故障分析、电表读数、电阻计算，同时也考查了电磁继电器的运用及电路的连接，并汲及运用图象解决问题的思想，综合性强，难度较大。

3．（一）小明发现：漆黑夜间上洗手间，很难摸到墙上开关，于是动手自制夜间照明电路。

器材：6V新蓄电池、规格为“2.5V0.5A”的新灯泡L、定值电阻R0、开关S、导线若干。

（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接。要求：夜晚闭合开关S，电压表显示电源电压，灯泡正常发光；

白天断开开关S，电压表指针指零，灯泡熄灭。

（2）定值电阻R0＝7Ω（3）灯泡的规格也可标记为“2.5V1.25W”（二）数月后，小明发现：闭合开关S，灯泡发光，亮度有所下降 小明猜想：可能是长期使用，蓄电池用旧了导致电源的输出电压有所降低（4）闭合开关，如图乙所示，电压表显示旧蓄电池的输出电压为4.5V 小明还猜想：可能是长期使用，灯泡自身发生了变化。因为他发现灯泡玻璃壳内壁发黑。

（5）灯泡玻璃壳内壁发黑是由于钨丝发生A A．先升华后凝华 B．先汽化后液化 C．先熔化后凝固 D．先升华后凝固（三）小明用该旧蓄电池探究、绘制旧灯泡的I﹣U图象（6）请在图丙中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端。

（7）请根据图丁将实验⑥的电流表示数填入表格。

实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ U/V 0 0.5 1 1.5 2 2.5 I/A 0 0.18 0.28 0.34 0.38（8）请在图戊中画出旧灯泡的I﹣U图象（9）小明发现旧灯泡的I﹣U图象不是正比例函数图象，原因是：灯丝的电阻随温度的变化而变化。

由第⑥组数据可知，长时间使用后，同样在2.5V额定电压下，旧灯泡的电阻大于（大于/等于/小于）新灯泡的电阻。

【分析】（一）（1）闭合开关S，电压表显示电源电压，灯泡正常发光；

断开开关S，电压表指针指零，灯泡熄灭，由此分析连接电路；

（2）根据串联电路特点和欧姆定律计算R0的阻值；

（3）由P＝UI计算灯泡的功率；

（二）（4）根据电压表量程和分度值读出其示数；

（5）物质由固态直接变成气态叫升华，由气态直接变成固态叫做凝华；

（三）（6）变阻器应一上一下串联入电路中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端，由此连接电路；

（7）根据电流表量程和分度值读出其示数；

（8）根据表中数据，描点连线画出旧灯泡的I﹣U图象；

（9）由灯泡电阻受温度影响分析I﹣U图象不是正比原因；

从电阻的影响因素上分析新旧灯泡的电阻大小。

【解答】解：

（一）（1）闭合开关S，灯泡正常发光，电压表显示电源电压，说明电压表可并联在电源两端或并联在灯泡和定值电阻的两端；

断开开关S，灯泡熄灭，电压表指针指零，说明电压表并联在灯泡和定值电阻的两端，电源电压为6V，所以电压表选用0﹣15V量程，实物连接如图所示：

（2）由图知，灯泡与电阻串联，由题知，闭合开关S，灯泡正常发光，即UL＝2.5V，电路中电流为0.5A，由串联电路特点和欧姆定律可得，R0的阻值：

R0＝＝＝＝7Ω；

（3）已知灯泡的额定电压和正常发光电流，所以灯泡的额定功率：

P＝ULI＝2.5V×0.5A＝1.25W，灯泡的规格也可标记为“2.5V 1.25W“。

（二）（4）由图乙知，电压表使用0﹣15V量程，分度值0.5V，示数为4.5V；

（5）灯泡的钨丝在温度较高时会直接变成气体，发生了升华现象；

当这种气体遇到冷的玻璃时，又会直接变成固体附着在灯泡上，发生了凝华现象。

即：先升华后凝华，故选A；

（三）（6）变阻器应一上一下串联入电路中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端，即最大值端，所以应将B接线柱接入电路中，电路图如图所示：

（7）由图丁知，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.4A；

（8）根据表中数据，描点连线画出旧灯泡的I﹣U图象，如图所示：

（9）灯的U﹣I图象不是正比例函数图象，是因为灯丝的电阻随温度的变化而变化；

长时间使用，由于灯泡灯丝的升华，使得灯丝变细，而灯丝的材料和长度不变，所以在额定电压下旧灯泡的电阻大于新灯泡。

故答案为：（一）（1）见上图；

（2）7；

（3）1.25；

（二）（4）4.5；

（5）A（三）（6）见上图；

（7）0.4；

（8）见上图；

（9）灯丝的电阻随温度的变化而变化；

大于。

【点评】本题考查了电路连接、电表读数、电阻的计算、功率计算、物态变化、电阻的影响因素、图象等问题，考查知识点多，综合性强。

4．小华利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。

（1）在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾并持续几分钟后停止读数，图乙为第3min时温度计的示数，请你帮她读出示数并填入表格中。

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98（2）根据表格中数据，小华实验时，水的沸点是98℃，此时大气压可能是小于（大于/小于/等于）1个标准大气压。

（3）如图丙中A、B所示，其中A图是在第5min的气泡的变化情况。

（4）在这次实验中，小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是减少水的质量。（回答出一条即可）

（5）用酒精灯给水加热是利用热传递的方式改变水的内能，200g的水温度由90℃上升到98℃吸收的热量是6.72×103J．（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃））

【分析】（1）温度计的读数是看清量程和分度值；

（2）液体的沸点与液体表面的气压有关，低于一个标准大气压，水的沸点就小于100℃；

（3）液体在沸腾是产生大量气泡，由小变大、上升；

（4）为了缩短实验时间可以采用减少水的质量，提高水的初温；

（5）改变内能的方式有热传递和做功；

利用公式Q＝cm△t求热量。

【解答】解：（1）有图知，温度计的分度值为1℃，因此该温度计的示数是90+6＝96℃；

（2）有表可知，4﹣7min温度保持不变，液体在沸腾时温度保持不变，因此水的沸点为98℃；

沸点低于100℃，表明水表面气压小于1个标准大气压；

（3）有表可知，5分钟时，水正处于沸腾阶段，此时是会有产生大量气泡，由小变大、上升，所以选A图；

（4）根据公式Q＝cm△t，吸收一定的热量，同种液体要提高温度的变化量，可以从质量，液体初温入手，所以可填减少水的质量或提高水的初温；

（5）用酒精灯直接加热是热传导，所以该空应填热传递；

Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃×0.2kg×（98℃﹣90℃）＝6.72×103J。

故答案为：（1）96；

（2）98；

小于；

（3）A；

（4）减少水的质量；

（5）热传递；

6.72×103。

【点评】温度计读数要注意观察量程和分度值，视线与刻度相平；

液体的沸点与气压的关系；

注意观察沸腾时气泡变化；

结合所学知识理解缩短液体沸腾所需时间；

分清改变内能的两种方式；

会利用公式Q吸＝cm△t进行计算。

5．某同学设计一种“机动车违规拍摄系统”。该系统通过拍照来记录机动车闯红灯或超载两种违规情况。请你选择下列完成电路设计并算出相应答案。（如两种方法都做，以第一种记分）

方法一 方法二 器材：照相机电源E1、电控照相机；

恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时断开；

红灯灭时闭合）、压敏电阻R1（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）

器材：照相机电源E1、电控照相机；

恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时闭合；

红灯灭时断开）、压敏电阻R2（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）

设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作 设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

（2）绿灯亮时，只有车重超过 5×105N的车辆才会被拍照。

（2）请以笔画线代替导线完成电路连接。

（2）绿灯亮时，只有车重超过 5×105N的车辆才会被拍照。

【分析】方法一（1）电磁继电器主要是利用电磁铁的磁性有无可由电流的通断来控制的特点的制成的，利用电磁继电器工作的电路一般由两部分组成：控制电路和工作电路，其中电磁铁接在控制电路中，利用电磁铁的特点使衔铁发生移动，衔铁上动触点和工作电路中静触点的接触与分离，相当于开关的闭合与断开，从而能控制工作电路中的用电器的工作状况。要根据题工作电路的用电器的工作状况确定电磁铁的磁性有无与强弱变化，从而设计控制电路的连接；

（2）在串联电路中，电流处处相等，总电压等于各串联导体两端电压之和，总电阻等于各串联导体电阻之和。

【解答】方法一 解：（1）由题意可知，工作电路由电控照相机、电源E1及动、静触点构成，依靠动、静触点的接触与分离控制电控照相机的工作状况；

控制电路由电磁铁、光控开关S1、压敏电阻R1、电源E2组成；

由题意可知，红灯的亮与灭、压敏电阻R1承受的压力大小会改变电磁铁磁性的有无与强弱，使得电磁铁对衔铁的吸引力发生变化，由此可知电磁铁、S1、R1、E2组成一个串联电路；

在红灯亮或者压敏电阻R1承受的压力过大时，工作电路中的电控照相机才工作，即动、静触点接通；

由题可知，红灯亮相当于S1断开，则电路中没有电流，电磁铁的磁性消失；

R1承受压力过大时，由图可知电阻变大引起电路电流会变小，电磁铁的磁性变弱；

电磁铁的磁性消失或变弱都会使衔铁在弹簧的作用下被拉起（电控照相机才工作），所以工作电路中的静触点应该用上面的一个，故设计电路如图1；

（2）由题意可知，工作电路中电控照相机工作时，电磁铁中的电流应小于0.06A；

由图可知，电磁铁、R1组成了串联电路，控制电路的电源电压U总为12V，所以当电控照相机工作时，控制电路的最小总电阻R＝＝＝200Ω，电磁铁线圈的电阻R铁＝20Ω，由串联电路中的总电阻等于各串联导体的电阻之和可知，此时压敏电阻的阻值：R1＝R﹣R铁＝200Ω﹣20Ω＝180Ω，由压敏电阻R1的电阻随压力的变化关系图可知，当R1等于180Ω时，R1承受的压力为5×105N；

即：绿灯亮时，只有车重超过5×105N的车辆才会被拍照。

故答案为：（1）如图1；

（2）5×105。

【点评】本题考查了电磁继电器的结构、作用及在实际应用中的电路连接，要求我们掌握电磁继电器的原理，会按照要求连接简单的电路图，会运用欧姆定律及串联电路有关规律解决实际问题，是一道综合性较强的习题。

三．计算题（共4小题）

6．如图所示为小明家卫生间电路的原理图，电源电压为220V，照明灯的规格为“220V 40W”（灯丝电阻不变），暖风机的规格为“220V 400W”，电热水器的规格为“220V 880W” 问：

（1）照明灯的电阻为多少？（2）卫生间干路的最大工作电流为多大？ 【分析】（1）根据公式P＝算出照明灯的电阻；

（2）根据P＝P1+P2+P3算出总功率；

根据I＝算出卫生间干路的最大工作电流。

【解答】解：（1）照明灯的规格为“220V 40W”，由P＝可得，照明灯的电阻为：

RL＝＝＝1210Ω；

（2）电路的总功率：

P＝P1+P2+P3＝40W+400W+880W＝1320W；

由P＝UI可得，卫生间干路的最大工作电流：

I＝＝＝6A。

答：（1）照明灯的电阻为1210Ω；

（2）卫生间干路的最大工作电流为6A。

【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。

7．南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱，运输货物。

（1）木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，g取10N/kg，求木箱内可装货物的最大质量？ 某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km。消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，q柴油＝4.5×107J/kg。

（2）求该运输过程中，冰面对木箱的摩擦力大小？（3）求该运输过程，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率？ 【分析】（1）根据受力面积和压强，根据p＝算出压力；

在水平面上压力等于重力，根据G＝mg算出质量；

（2）根据P＝＝＝Fv算出牵引力；

拖拉机匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据f＝F求出其摩擦力的大小；

（3）根据W＝Fs求出牵引力做的功，根据Q放＝mq算出柴油燃烧放出的热量；

最后根据η＝×100%求出牵引木箱做功的效率。

【解答】解：

（1）由p＝可得，水平冰面能承受的最压力：

F大＝p大S＝1×104Pa×5m2＝5×104N；

在水平面上压力等于重力，即G＝F；

木箱的质量不计，由G＝mg可得，木箱内可装货物的最大质量：

m大＝＝＝5×103kg；

（2）由P＝＝＝Fv可得，木箱受到的牵引力：

F＝＝＝900N；

木箱随拖拉机匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，则冰面对木箱的摩擦力：f＝F＝900N；

（3）牵引力做的功：

W＝Fs＝900N×10×103m＝9×106J，柴油完全燃烧放出的热量：

Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J；

柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率：

η＝×100%＝×100%＝20%。

答：（1）木箱内可装货物的最大质量为5×103kg；

（2）冰面对木箱的摩擦力大小为900N；

（3）柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率为20%。

【点评】本题主要考查了压强、速度和功、功率的计算公式的灵活运用，在一个题目中考查多个知识点，是中考的常见题型，难度不大。

8．2012年某日，太平洋某海域，“蛟龙号”完成了下潜前的准备，腹部挂好压载铁块；

舱内科考队员均就位；

舱门封闭如图甲所示，此时“蛟龙号”的工作参数如表格所示（g取10N/kg）

状态 满载 整体体积 22.3m3 整体质量 24.95t 海水密度 1.1×103kg/m3 问：（1）在海水中1.2km深处完成科考任务后，发现液压系统故障，无法抛掉压载铁块，只得启动“蛟龙号”两侧的螺旋桨，两侧螺旋桨共同作用使“蛟龙号”获得竖直向上的推力F推，帮助“蛟龙号”匀速上升，不计海水对“蛟龙号”的阻力，匀速上升过程中，F推有多大？（2）上升过程耗时2h，F推做功的功率多大？（3）为保障电动机驱动螺旋桨用电，舱内其他用电器都被关闭，仪表显示上升过程中耗电2kW•h，此过程中，电能转化为F推做功的效率有多大（4）接近水面时，关闭两侧螺旋桨，轮船用滑轮组将“蛟龙号”从水中匀速吊离水面至高处，如图乙、丙所示，已知动滑轮总质量为50kg，不计绳重及轮、轴之间摩擦，此过程中，滑轮组绳端拉力的最大值多大？与之对应的滑轮组机械效率的最大值为多大？ 【分析】（1）首先根据G＝mg可求得重力，再利用F浮＝ρgV排求得“蛟龙号”下潜后受到的浮力，然后利用F推＝G﹣F浮求得推力，（2）根据v＝求得上升过程的速度，利用P＝＝F•＝Fv可求得F推做功的功率；

（3）根据P＝可求得F推做有用功，已知耗电2kW•h，再利用η＝可求得F推做功的效率；

（4）根据F拉＝G总求得滑轮组绳端拉力的最大值，再利用η＝求得之对应的滑轮组机械效率的最大值。

【解答】解：（1）蛟龙号重力G＝mg＝24.95×103kg×10N/kg＝2.495×105N，“蛟龙号”下潜后受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.1×103kg/m3×10N/kg×22.3m3＝2.453×105N，匀速上升过程中，F推＝G﹣F浮＝2.495×105N﹣2.453×105N＝4.2×103N，（2）上升速度v＝＝＝0.6km/h＝0.6×m/s＝m/s，F推做功的功率P＝＝F推•＝F推v＝4.2×103N×m/s＝0.7×103W＝0.7kW，（3）由P＝可得，F推有用能量WF推＝Pt＝0.7kW×2h＝1.4kW•h，已知W电＝2kW•h，则电能转化为F推做功的效率η＝×100%＝×100%＝70%；

（4）已知动滑轮总质量为50kg，则动滑轮总重力G动＝m动g＝50kg×10N/kg＝500N，由图可知，滑轮组有5段绳子承担，则Fmax＝＝＝5×104N，滑轮组机械效率的最大值ηmax＝×100%＝＝＝×100%＝99.8%。

答：（1）匀速上升过程中，F推有 4.2×103N；

（2）上升过程耗时2h，F推做功的功率0.7kW；

（3）电能转化为F推做功的效率70%；

（4）滑轮组绳端拉力的最大值为5×104N，与之对应的滑轮组机械效率的最大值99.8%。

【点评】本题涉及到的计算、滑轮组绳子拉力的计算、浮力的计算、滑轮组的机械效率等，考查的知识点多，用到的公式多，难点是求最大拉力，明确滑轮组有5段绳子承担是关键。

9．2016年5月，中国首批“电电气”新能源公交汽车在常州使用。它既可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆辅助充电，还可以使用天然气，当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向着蓄电池充入10kW•h～20kW•h的电能。已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧时产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为4.5×107J/kg，该车行驶时受到的阻力为3.6×103N。

（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶多少距离？（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？ 【分析】（1）汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可得牵引力的大小，已知汽车的速度，根据P＝Fv求牵引力的功率；

（2）已知太阳能电池板每天充入的最少电能，利用效率公式求出转化为的有用功，再根据W＝Fs求出汽车行驶的最小距离；

（3）利用效率公式和太阳能电池板充入的最多电能求出此时转化为的有用功，再根据热机效率的公式求出天然气完全燃烧放出的热量，最后利用Q放＝mq求出天然气的质量。

【解答】解：（1）汽车的速度：v＝72km/h＝20m/s，因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力：F＝f＝3.6×103N，牵引力的功率：P＝＝＝Fv＝3.6×103N×20m/s＝7.2×104W，（2）根据题意可知，太阳能电池板每天充入的最少电能：

W电小＝10kW•h＝10×3.6×106J＝3.6×107J，已知电能转化为汽车前进所做的功的效率η1＝90%，所以，电能转化为的有用功：W有＝W电小×η1＝3.6×107J×90%＝3.24×107J，根据W＝Fs可得，汽车匀速行驶的最小距离：

s小＝＝＝9000m；

（3）根据题意可知，太阳能电池板每天充入的最多电能：

W电大＝20kW•h＝20×3.6×106J＝7.2×107J，此时电能转化为的有用功：W有′＝W电大×η1＝7.2×107J×90%＝6.48×107J，已知天然气完全燃烧时产生的内能转化为汽车前进所做的功的效率η2＝30%，设天然气完全燃烧放出的热量为Q放，若这些有用功由燃气发动机来提供，则有：Q放×η2＝W有′，所以Q放＝＝＝2.16×108J，根据Q放＝mq可得，需要天然气的质量：

m＝＝＝4.8kg，即可以节约天然气的质量为4.8kg。

答：（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为7.2×104W；

（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶的距离为9000m；

（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为4.8kg。

【点评】本题是一道电学、热学和力学的综合题，需要从题中获取有用信息，正确理解转化效率的含义是解题的关键。

四．解答题（共31小题）

10．2014年7月，常州学生李潇在水塘中看到形状特殊的“虾”。

（1）如图甲所示，他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像，真正的虾在水中E（C/D/E/F）处。他用激光笔从A点向B（B/C/D/E/F）处射出光束，即可把虾照亮。

（2）拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看。

①胶片上虾的头部朝下（上/下）。

②测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是B。

A．2cm B．7cm C．9cm D．10cm ③要使像变得更大，应将幕布向右（左/右）移，并将凸透镜向左（左/右）移。

（3）生物老师证实，这是古老物种仙女虾。其卵可以在寒冷或高温的沙土里休眠多年，直到遇水才孵化。仙女虾的卵壳具有耐高温（写出一点即可）的特性。

【分析】（1）光从水中斜射入空气中时，会发生折射，光线远离法线，人逆着光线看去物体的位置会偏高。根据光路的可逆性，可用激光笔照亮物体；

（2）凸透镜成实像时，像与物是相互倒立的；

投影仪的原理是物距大于f小于2f时，成倒立放大的实像。根据物距越小，像距越大，像越大，可判断幕布、透镜移动的方向；

（3）根据卵壳的保护作用，可推测其具有的特性；

【解答】解：（1）根据光的折射现象可知，他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像，真正的虾在水中更深的位置，即在E处。

根据光路的可逆性，他用激光笔从A点向B处射出光束，即可把虾照亮。

（2）①凸透镜成实像时，像与物是相互倒立的，因此，胶片上虾的头部应该在下方；

②因为投影仪的原理是物距大于f小于2f时，成倒立放大的实像，故f＜8cm＜2f，则4cm＜f＜8cm，只有B选项中7cm符合题意；

③凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，像越大，因此要想使像变大，应应将幕布向右移，并将凸透镜向左移。

（3）由题意可知，其卵可以在寒冷或高温的沙土里休眠多年，可见，其卵壳具有耐高温、耐高寒的特性。

故答案为：（1）折射；

虚；

E；

B；

（2）下；

B；

右；

左；

（3）耐高温。（合理即可）

【点评】本题主要考查对折射现象实例的分析与研究，包括凸透镜成像规律的应用等，有一定综合性。

11．在“观察水的沸腾”试验中，其他小组测得的水的沸点都是100℃．唯有创新组误将盐水倒入烧杯加热，当盐水温度升到88℃时，每隔1min读一次温度计的示数，根据记录如表格所示。

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 88 94 97 100 103 103 103 103（1）本次实验应使用水银（水银/酒精）温度计。（水银沸点357℃，酒精沸点78℃）

（2）1min时温度计示数如图所示，应记作91℃。

（3）创新组烧杯中的盐水沸腾时，盐水需要吸热，其沸点为103℃。

（4）老师认为创新组的实验发现很有意义，还可以继续深入研究，请提出一个值得深入探究的问题：水的沸点与含盐量的多少有什么关系？。

【分析】①题中盐水的沸点是103℃，所以温度计内液体的沸点需要高于103℃；

②在进行温度计的读数时，要认清温度计的分度值，然后根据液柱指示位置进行读数；

③水在沸腾时不断吸热，温度保持在一定温度不变，这个温度就是水的沸点；

④提出的物体要和实验关系密切，并且有探究价值。

【解答】解：（1）盐水的沸点是103℃，而酒精的沸点是78℃，所以不能用酒精温度计测量水的沸点。水银的沸点357℃高于盐水的沸点，所以可以用水银温度计测量水的沸点。

（2）图示温度计的分度值是1℃，液柱指在90℃上面第1小格上，因此温度计示数为90℃+1℃×1℃＝91℃；

（3）由记录的数据可见，盐水的温度升高到103℃后，就不再变化了，因此此时盐水的沸点是103℃，并且在沸腾过程中吸热，保持这个温度不变；

（4）实验时可提出这样的问题：水的沸点与含盐量的多少有什么关系。

故答案为：（1）水银；

（2）91；

（3）吸；

103；

（4）水的沸点与含盐量的多少有什么关系。

【点评】此题是探究水的沸腾，主要考查了水的沸点的概念及水沸腾时的特点。同时考查了对温度计的选择。

12．2014年5月，考古学家在长城板厂峪段修复过程中，发现泥土烧制的象棋子，小明和小华在参观考察过程中，因地制宜，尽力用可乐瓶、小口径量筒（口径比象棋子小）、水以及常见生活材料，各自测的象棋子的密度。

请选择其中一种方法算出象棋子的密度。（两种都做，以第一种为准）

方法一：

①把吸管一端水平插入可乐瓶侧壁，另一端开口朝下，往可乐瓶里缓缓倒水，直至水面升到吸管水瓶端口，将 空的量筒正放在吸管下端开口处。

②把一泡沫块轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面。

③用细线拴住像棋子轻轻放入可乐瓶，象棋子下沉至瓶底。

④取出像棋子并轻轻放置在泡沫块上方，泡沫块儿和象棋子漂浮在水面。

方法二：

①往可乐瓶内装适量水，另外在量筒内装一些水。

②用保鲜薄膜（质量不计）包住象棋子，轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面，在可乐评侧壁水面处做记号A。

③取出保鲜薄膜和象棋子，把量筒内的水缓缓倒入可乐瓶直至瓶内水面上升至记号A。

④用细线拴住像棋子并放入可乐瓶，象棋子下沉至瓶子底，在可乐瓶侧壁水面处做记号B。

⑤取出象棋子，把量筒内的水缓缓倒入可乐瓶直至瓶内水面上升至记号B。

实验数据如图所示，g取10N/kg，问：

（1）你选择方法一进行计算。

（2）象棋子的密度为多大？ 【分析】方法一 由①②可知，泡沫静止时受到的浮力等于泡沫的重力，泡沫排开的水重等于泡沫受到的浮力，则G泡＝F泡浮＝ρ水gV排1；

由②③知量筒中的水体积之差就是象棋子的体积V象；

由①④可知，泡沫块和象棋子漂浮在水面时，整体受到的浮力等于自身的重力，受到的浮力等于排开的水重，则G泡+G象＝ρ水gV排2，便可求出象棋子重，利用m＝可求出象棋子的质量，最后利用ρ象＝可求出象棋子的密度。

方法二 由①②③可知象漂浮在水面棋子的重力等于象棋子受到的浮力，象棋子受到的浮力等于排开的水重，则有G象＝F象浮＝ρ水gV排，根据m＝可求出象棋子的质量；

由③④⑤可知象棋子的体积等于象棋子浸没在水中时排开水的体积V．利用公式ρ象＝可求出象棋子的密度。

【解答】解：方法一 ∵泡沫漂浮，V排1＝10ml＝10cm3＝1×10﹣5m3，∴泡沫的重力：G泡＝F泡浮＝ρ水gV排1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣5m3＝0.1N，∵泡沫和象棋子一起漂浮，V排2＝50ml＝50cm3＝5×10﹣5m3，∴G泡+G象＝F浮（泡+象）＝ρ水gV排2，∴象棋子的重力：G象＝ρ水gV排2﹣G泡＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3﹣0.1N＝0.4N，由G＝mg可得，象棋子的质量：m象＝＝＝0.04kg，象棋子的体积：V象＝30ml﹣10ml＝20ml＝20cm3＝2×10﹣5m3，象棋子的密度：ρ象＝＝＝2×103kg/m3。

方法二 ∵象棋子漂浮，V排＝80ml﹣40ml＝40ml＝40cm3＝4×10﹣5m3，∴象棋子的重力：G象＝F象浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3＝0.4N，由G＝mg可得，象棋子的质量：m象＝＝＝0.04kg，象棋子的体积：V象＝40ml﹣20ml＝20ml＝20cm3＝2×10﹣5m3，象棋子的密度：ρ象＝＝＝2×103kg/m3。

答：（1）一；

（2）象棋子的密度为2×103kg/m3。

【点评】本实验提供了固体密度测量的两种方法，无论采用哪种方法都是从测量质量m和体积V入手，最后根据ρ＝计算出物体的密度，涉及到阿基米德原理和密度公式、重力公式的应用。

13．一个小灯泡上标有“■V 1W”字样，额定电压模糊不清，小明对此展开实验探究。

（1）请根据电路图（甲），用笔画线代替导线，连接实物图（乙）。（电压表量程选用0～15V，电流表量程选用0～0.6A）

（2）先将滑片移到B（A/B）端，再闭合开关S，发现小灯泡微弱发光，电流表有示数，电压表指针指向零刻度线。电路可能存在的故障是电压表断路。

（3）排除故障后，小明测出小灯泡在不同电压下的电流，第四次实验电流表示数如图（丙）所示，请将电流表示数以及相应的电功率填人表中，实验次数 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 电流I/A 0.10 0.14 0.17 0.2 0.23 0.25 0.27 电功率P/W 0.1 0.21 0.34 0.5 0.69 0.88 1.08（4）请根据实验数据，在图丁所示的坐标中用描点法画出该灯泡的电功率随电压变化的图象。根据图象可判断，小灯泡的额定电压是3.9V。

【分析】（1）根据题目要求，按照电路图连接实物电路图。

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处；

根据电路故障现象分析电路故障原因。

（3）根据图示电流表确定其量程与分度值，读出其示数，然后由P＝UI求出灯泡实际功率。

（4）根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图象，由图象找出电功率1W所对应的电压值，该电压值就是灯泡的额定电压。

【解答】解：（1）电压表量程选用0～15V，电流表量程选用0～0.6A，根据电路图连接实物电路图，如图1所示。

（2）先将滑片移到B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；

闭合开关S，小灯泡微弱发光，电流表有示数，说明电路不存在断路，灯泡也没有发生短路，电压表指针指向零刻度线，可能是电压表断路造成的。

（3）由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所示为0.2A，此时灯泡功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。

（4）根据表中实验数据在坐标系中描点，然后作出图象，如图2所示；

由图2可知，功率为1W时电压为3.9V，因此灯泡额定电压为3.9V。

故答案为：（1）电路图如图1所示；

（2）B；

电压表断路；

（3）0.2；

0.5；

（4）图象如图2所示；

3.9。

【点评】本题考查连接电路图、实验注意事项、电路故障分析、电表读数、作图象、求灯泡额定电压等问题；

连接实物电路图时，要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反，滑动变阻器要接一上一下两个接线柱。

14．根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。

（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A 端为该磁体的S（N/S）极。

（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南。如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的D（B/C/D/E）处打磨成磁勺的A 端。

（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A 端总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。

（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示。闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性。H为电源的正极。

（5）历史上真有这样的司南吗？仍是众说纷纭。一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺要更轻（轻/重），从而有更好的指向效果；

另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才能真正下结论。

【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；

指北的叫北极，用字母N表示；

（2）磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；

（3）摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；

在压力相同的情况下，接触面越粗糙，摩擦力越大。

（4）磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；

可用安培定则判断通电螺线管的两极极性；

（5）磁勺越轻（质量小），压力就越小，摩擦力就小，从而有更好的指向效果。

【解答】解：（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极；

（2）如（乙）所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的A端；

（3）将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。

（4）因为异名磁极相互吸引；

用安培定则判断通电螺线管的两极极性以及电流方向；

H端为电源的正极；

（5）压力越小，摩擦力越小；

故古代的磁勺有更好的指向效果；

是因为磁勺轻，压力小，摩擦力减小；

故答案为：（1）S；

（2）D；

（3）摩擦；

（4）正；

（5）轻。

【点评】此题考查了磁现象的诸多知识点，还有力学上影响摩擦力的因素；

将磁现象的多个知识点有机结合，融会贯通；

可解答此题。

15．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：

猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；

猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；

猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。

为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：

编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 20 0.3 ② 钢 ③ 钢 40 0.5 ④ 尼龙丝 30 0.5 ⑤ 尼龙丝 40 0.5（1）为了验证猜想一，应选用编号为③、⑤ 的琴弦进行实验。

（2）为了验证猜想二，应选用编号为④、⑤ 的琴弦进行实验。

（3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为20、0.5。

【分析】琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。

【解答】解：（1）探究琴弦发出声音的音调与琴弦的材料关系时，应该控制琴弦的长度和横截面积相同，改变材料，即选择③⑤；

（2）探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长度关系时，应该控制琴弦的材料和横截面积相同，改变长度，即选择④⑤；

（3）探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积关系时，应该控制琴弦的材料和长度相同，改变横截面积，即缺少的数据中长度应该是20cm，横截面积应该是0.5mm2；

故答案为：（1）③⑤；

（2）④⑤；

（3）20、0.5。

【点评】此题由探究影响音调与各因素的关系，考查对控制变量法的理解与应用，是中考的热点考题。

16．我国《道路交通安全法》规定：严禁酒后驾车！参照《车辆驾驶人员呼气酒精含量阈值与检验标准（GB19522）》，呼气中酒精浓度大于等于0.09mg/L就属于酒后驾驶。由此，茅山中学综合 实践活动小组的同学就“呼气中酒精浓度是否超 标”展开探究活动，小组同学通过资料查询，知道氧化锡具有气敏特性，当周围气体中酒精浓度增加，其电阻值就降低。他们到电子器材商店购得某型号氧化锡检测电阻Rx，其阻值与周围气体中酒精浓度的关系图象如图所示。同学们按两种方法分别展开实验探究，请选择其中一种方法并完成电路设计。（两种方法都做，以第一种为准）

方法一 方法二 电路元件：6V电源、开关S、氧化锡检测电阻Rx、定值电阻R0、电压表、导线，电路功能：闭合开关S，检测者呼出气体流经Rx．若电压表读数大于等于1.5V检测者属于酒后驾车；

若电压表读数小孚1.5V，则不属于酒后驾车 电路元件：6V电源、开关S、氧化锡检测电阻Rx、定值电阻R0、电流表、导线电路功能：闭合开关S，检测者呼出气体流经Rx，若电流表读数大于等于0.3A，检测者属于酒后驾车；

若电流表读数小于0.3A，则不属于酒后驾车。

（1）请用笔划线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值应为2Ω．（1）请用笔划线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值应为14Ω． 【分析】由图可知检测电阻的阻值随酒精浓度的变化而发生变化的规律，由两种方法的要求可知电路中电阻及电流表、电压表的连接方式；

由欧姆定律可求得定值电阻的阻值。

【解答】解：由图可知，检测电阻的阻值随周围气体中酒精浓度的增大而减小；

方法一中要求电压表示数大于1.5V时为酒精浓度超标，小于1.5V时为正常，则可知，电路应采用串联的方式，将定值电阻与检测电阻串联；

而电压表只能并联在定值电阻两端，才能保证，酒精浓度越大，电压表示数越大；

故电路图应为：

由题意可知，当浓度大于等于0.09mg/l时，为酒精浓度超标，由图象可知，当浓度为0.09mg/L时，检测电阻的阻值为R＝6Ω；

则此时电压表示数应为1.5V；

则由串联电路的电压规律可得，检测电阻两端的电压应为U＝6V﹣1.5V＝4.5V；

则由欧姆定律可得，电路中电流I＝＝＝0.75A；

则可知，R0＝＝＝2Ω；

由原理图，连接实物图，注意电压表的正负接线柱，应让电流由正极流入，负极流出，答案如图：

方法二：

由题意可知，要求电流表电流大于0.3A时为酒精超标，故应将电流表与检测电阻串联，同时为了安全应串联保护电阻；

故电路图应为：

由欧姆定律可得，电流为0.3A时，电路中总电阻R总＝＝＝20Ω；

则由串联电路的规律可得，R0＝R总﹣R＝20Ω﹣6Ω＝14Ω；

由原理图连接实物图如图所示：

故答案为：方法一：2；

（方法二：14）

实物图如上所示。

【点评】本题要求学生能正确审题，明确题目中的要求，按要求结合检测电阻的特点及串联电路的电流电压规律设计电路；

同时，在连接实物图时，要注意实物连接的要求，导线不能出现交叉，注意电表的正确接法。

17．在淹城民俗街上，小明对一雕刻于半粒大米（上圆下平）

上的微雕作品“”产生浓厚兴趣。

（1）为看清微雕作品上的文字和图象，小明应利用如图1中所示透镜中的A（选填序号）进行观察。

（2）正确选择透镜后，小明拿透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时，测得这个光斑到透镜的距离为5cm．透过透镜观察微雕作品“”，小明看到的像如图2所示，此时透镜到微雕作品的距离是A。

A．小于5cm B．大于5cm且小于10cm C．等于10cm D．大于10cm。

【分析】（1）首先弄清本题使用透镜的目的为看清微雕作品上的文字和图象，所以要使用的透镜要有放大作用。

（2）太阳光可近似看做平行光，纸上呈现一个最小最亮的光斑是平行光会聚而成的点即焦点，焦点到透镜的距离即焦距为为5cm。

（3）此题考查凸透镜成像规律，据成正立、放大、虚像像特点来判断透镜到微雕作品的距离即物距，而物距可由与焦距关系得出。

【解答】解：（1）A、该透镜中间厚边缘薄为一凸透镜，对物体具有放大作用，符合题意。

B、该透镜中间薄边缘厚为一凹透镜，凹透镜成正立 缩小 虚像，不符合题意。

C、该透镜中间薄边缘厚为一凹透镜，凹透镜成正立 缩小 虚像，不符合题意。

D、该透镜中间薄边缘厚为一凹透镜，凹透镜成正立 缩小 虚像，不符合题意。

故答案为：A。

（2）由平行主轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点可知，最小最亮的光斑到透镜距离即该透镜的焦距为5cm。

（3）A、u＜f，成正立、放大的虚像，符合题意。

B、f＜u＜2f，成倒立、放大的实像，不符合题意。

C、u＝2f，成倒立、等大的实像，不符合题意。

D、u＞2f，成倒立、缩小的实像，不符合题意。

故答案为：A。

【点评】此题考查透镜成像特点和规律，要求学生对凸透镜成像规律记熟，由物距焦距关系可得到成像特点，也可由成像特点和焦距得出物距。

18．课余，五星科技小组同学探究弹簧的伸长与所受拉力大小的关系；

花红科技小组同学探究橡皮筋的伸长与所受拉力大小的关系，两个小组的实验器材、实验装置、实验数据如下表所示：

实验器材 一个铁架台、一个弹簧、一根直尺、若干相同的钩码 一个铁架台、一根橡皮筋、一根直尺、若干相同的钩码 实 验 装 置 实 验 数 据 试验次数 1 2 3 4 5 6 拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 弹簧长度l/cm 15 19 23 27 31 35 弹簧伸长△l/cm 0 4 8 12 16 20 试验次数 1 2 3 4 5 6 拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 橡皮筋长度l′/cm 15 19 24 30 38 48 橡皮筋伸长△l′/cm 0 4 9 15 23 33 图 像 弹簧的伸长△l与拉力F的关系图象 橡皮筋的伸长△l′与拉力F的关系图象（1）请根据实验数据在左边的直角坐标系中画出弹簧的伸长△l与拉力F的关系图象；

（2）请根据实验数据在右边的直角坐标系中画出橡皮筋的伸长△l′与拉力F的关系图象（用光滑曲线顺次连接各点）；

（3）根据所作的图象；

当各自所受的拉力F都为1.25N时，弹簧的伸长△l＝10cm，橡皮筋的伸长△l′＝11.5cm。

【分析】（1）分析第二栏和第四栏的数据可看出弹簧的伸长△l与拉力F是成正比的，得到的图象应是一个正比例关系图象，根据表中数据描点作图；

（2）看清坐标轴的含义，根据表中数据描点作图，分析第二栏和第四栏的数据可看出，橡皮筋的伸长△l′与拉力F不成比例，得到的图象应是曲线；

（3）根据所作的图象，找出拉力F为1.25N时对应的点，找出橡皮筋的伸长长度和弹簧的伸长长度，完成答题。

【解答】解：（1）根据表中数据弹簧的伸长△l与拉力F是成正比的，得到的图象应是一个正比例关系图象，根据表中数据先描点再连成线，如图所示：

（2）根据表中数据橡皮筋的伸长△l′与拉力F不成比例，得到的图象应是曲线，根据表中数据先描点后连线；

如图所示：

（3）根据所作的图象；

当各自所受的拉力F都为1.25N时，弹簧的伸长△l对应的点是10cm，橡皮筋的伸长△l′对应的点是11.5cm。

故答案为：（1）（2）见上图；

（3）10（允许0.5cm的上下），11.5（允许0.5cm的上下）。

【点评】本题考查学生的作图能力以及利用图象解决实际问题的能力。

19． 沙漠集水器（1）有些沙漠紧邻大海，白天（白天/晚上）风通常从大海吹向沙漠，导致空气中富含水蒸气。

（2）伯克利分校的团队设计出一款沙漠集水器﹣WaterSeer，如图所示，利用风能这种可再生（可再生/不可再生）能源，借助风力驱动风轮旋转，带动螺旋桨将讲空气输入金属管中部。

（3）深埋在土壤深处的金属管底部温度较低，由于金属的导热性（填物理属性）好使得金属管中部温度也降低。

（4）空气中的水蒸气在金属管中部放热（吸/放热），液化成水滴，水滴在重力的作用下，沿管壁下落，汇集于金属管底部容器。

（5）WaterSeer每天可以收集约37L饮用水，合37kg，应用前景十分乐观。（ρ水＝1.0×103kg/m3）

【分析】（1）根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海风的形成过程。

（2）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；

像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。

（3）金属是热的良导体；

（4）物质从气态变为液态叫液化，液化放热；

由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力；

（5）知道水的体积，利用m＝ρV求水的质量。

【解答】解：

（1）由于砂石和海水的比热容不同，海水的比热容大于砂石的比热容，白天，在同样太阳光的照射下，沙漠和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流。白天，沙漠比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向沙漠，形成海风。

（2）风能，能够源源不断的从自然界得到，属于可再生能源。

（3）深埋在土壤深处的金属管底部温度较低，由于金属的导热性好，使得金属管中部温度也降低。

（4）空气中的水蒸气在金属管中部液化放热成水滴，水滴在重力的作用下，沿管壁下落，汇集于金属管底部容器。

（5）水的体积V＝37L＝37dm3＝0.037m3，由ρ＝得水的质量：

m＝ρV＝1×103kg/m3×0.037m3＝37kg。

故答案为：（1）白天；

（2）可再生；

（3）导热性；

（4）放热；

重；

（5）37。

【点评】本题为学科综合题，考查了密度公式的应用、水的比热容大的理解、能源分类、液化及放热的应用等，认真审题得出相关信息是关键。

20．2016年11月，常州出入境检验检疫局查获一批进口不合格电烤箱，电路存在安全隐患，检验人员在实验室按照规范重新连接烤箱电路，并将相关参数填入铭牌，请选择其中一种方法完成电路设计并计算出相应答案（两种方法都做，以第一种为准）

方法一 方法二 功能：如图所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关S转动至断开位置，电路不工作；

开关S转动至抵档位置，电路处于低功率工作状态，两根电阻丝都发热；

开关S转动至高档位置，电路处于高功率工作状态，仅有一根电阻丝发热。

（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

测量：实验室内，220V电源只接通电烤箱，电烤箱处于高档位置，观察到实验室电子式电能表的指示灯在5min内闪烁了132次。

（2）此过程中，电烤箱消耗电能1.32×105J 单根电阻丝的阻值为110Ω（3）铭牌 额定电压 220V 低档功率 220W 高档功率 440W 功能：如图所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关S转动至断开位置，电路不工作；

开关S转动至抵档位置，电路处于低功率工作状态，仅有一根电阻丝发热；

开关S转动至高档位置，电路处于高功率工作状态，两根电阻丝都发热。

（4）请以笔画线代替导线完成电路连接。

测量：实验室内，220V电源只接通电烤箱，电烤箱处于低档位置，观察到实验室电子式电能表的指示灯在5min内闪烁了132次。

（5）此过程中，电烤箱消耗电能1.32×105J 单根电阻丝的阻值为110Ω（6）铭牌 额定电压 220V 低档功率 440W 高档功率 880W 【分析】方法一：（1）先根据题意可判断两电阻丝的连接方式，再根据安全用电的原则将它们连接起来即可；

（2）“3600imp/kW•h”表示每用电1kW•h指示灯闪烁3600次，可求出指示灯闪烁132次消耗的电能；

再根据W＝t的变形公式求出烤箱处于高档时电阻丝的阻值；

（3）当电烤箱处于低温档时，两电阻丝串联，根据P＝求出电烤箱处于低温档时的电功率：

当电烤箱处于高温档时，仅有一根电阻丝发热，根据P＝求出电烤箱处于高温档时的电功率。

同理，再利用上述解题思路求出方法二中各小题的答案即可。

【解答】解：

方法一：

（1）当开关S转动至低档位置，电路处于低功率工作状态，两根电阻丝都发热，根据P＝可知，电路电阻最大，则说明两电阻串联；

开关S转动至高档位置，电路处于高功率工作状态，仅有一根电阻丝发热，根据P＝可知，电路电阻最小，则另一根电阻丝被短路。

由安全用电知识可知，开关接在火线和电阻丝之间，金属外壳接地线，如图所示：

（2）电能表的指示灯闪烁132次，电阻丝消耗的电能：

W＝＝kW•h＝1.32×105J。

烤箱处于高档工作时间t＝5min＝300s，由W＝t得，烤箱处于高档时电阻丝的阻值：

R＝t＝×300s＝110Ω。

（3）当电烤箱处于低温档时，两电阻丝串联，电路总电阻：R总＝R+R＝110Ω+110Ω＝220Ω，则电烤箱处于低温档时的电功率：

P低＝＝＝220W。

当电烤箱处于高温档时，仅有一根电阻丝发热，则电烤箱处于高温档时的电功率：

P高＝＝＝440W。

方法二：

（4）开关S转动至抵档位置，电路处于低功率工作状态，根据P＝可知，电路电阻最大，仅有一根电阻丝发热；

开关S转动至高档位置，电路处于高功率工作状态，两根电阻丝都发热，根据P＝可知，电路电阻最小，则说明两电阻并联；

由安全用电知识可知，开关接在火线和电阻丝之间，金属外壳接地线，如图所示：

（5）电能表的指示灯闪烁132次，电阻丝消耗的电能：

W＝＝kW•h＝1.32×105J。

烤箱处于低档工作时间t＝5min＝300s，由W＝t得，烤箱处于高档时电阻丝的阻值：

R＝t＝×300s＝110Ω。

（6）当电烤箱处于低温档时，仅有一根电阻丝发热，则电烤箱处于高温档时的电功率：

P低′＝＝＝440W。

当电烤箱处于高温档时，两电阻丝并联，电路总电阻：R总′＝R＝×110Ω＝55Ω，则电烤箱处于高温档时的电功率：

P高′＝＝＝880W。

故答案为：

方法一：（1）见上图；

（2）1.32×105；

110；

（3）220；

440；

方法二：（1）见上图；

（2）1.32×105；

110；

（3）440；

880。

【点评】本题主要考查安全用电的原则、电能表参数的理解与电能的求法、电功率公式的应用等知识点，关键是分析电路连接方式并利用P＝判断电烤箱的低温档和高温档，有一定的难度。

21．小明到常州灯泡厂参观，看到车间正在生产标有“4.5V 2.8W”字样的灯泡。技术员告诉小明，实际生产出的灯泡在4.5V额定电压下工作时，电功率不会都恰好是2.8W，只要在2.8w±0.2W的范围内，就是合格产品。技术员随机抽取一只灯泡，请小明检测是否合格。

（1）实验器材如图甲所示，电源电压为6V左右，应选用滑动变阻器的规格为C。

A．10Ω 0.3A B．20Ω 0.5A C．10Ω 1A D．50Ω 0.5A（2）请以笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时灯泡变亮。

（3）开关S闭合前，滑片P应移至B（A/B）端。

（4）实际连接电路时，小明把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关S后会造成：D A．电流表烧坏 B．电压表烧坏 C．灯泡烧坏 D．灯泡不亮（5）排除故障后，移动滑片P，灯泡由暗变亮，此过程中小明记录了三组电压表、电流表示数。请根据图乙所示，将第③组的示数填入表格。

序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A ① 1.5 0.3 ② 3.0 0.5 ③（6）灯泡在4.5V电压下，电功率是2.7W，该产品合格（合格/不合格）。

（7）此实验还可得出，流经灯泡的电流变大、温度变高，电阻变大（变小/不变/变大）

【分析】（1）求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器；

（2）根据小灯泡正常发光时两端的电压和电路中的电流确定电压表和电流表的量程，向A端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变亮，即滑动变阻器将A接线柱接入了电路；

（3）开关闭合前，接入电路的阻值应该最大，起保护电路的作用；

（4）电压表的电阻很大，故把电流表与电压表的位置交换连接后，电路中的电流很小；

（5）确定电压表和电流表选择的量程和分度值，读出电压表和电流表的示数；

（6）根据P＝UI计算出小灯泡的电功率；

根据标准判断是否合格；

（7）影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度以及横截面积，还有温度；

对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。

【解答】解：（1）灯泡正常发光时，滑动变阻器电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣4.5V＝1.5V，由P＝UI得，电路中的电流：I＝＝≈0.62A，由I＝得，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝≈2.4Ω，所以滑动变阻器应选取最小阻值为2.4Ω，允许通过的最小电流为0.62A，故选C。

（2）灯泡与滑动变阻器串联，滑片向A端移动，小灯泡变亮，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，选择A接线柱接入电路；

电流表串联接入电路，选择0～3A量程；

并将电压表并联在灯泡两端，选择0～15V量程；

如下图所示：

（3）为了保护电路，开关闭合前，滑片应该在阻值最大处，故将滑片移到B端；

（4）电压表的电阻很大，故把电流表与电压表的位置交换连接后，电路中的电流很小；

（5）图中所示电压表选择0～15V量程，分度值为0.5V，示数是4.5V；

电流表选择0～3A量程，分度值为0.1A，示数是0.6A；

填表如下：

序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A ① 1.5 0.3 ② 3.0 0.5 ③ 4.5 0.6（6）小灯泡的电功率为P＝UI＝4.5V×0.6A＝2.7W，2.8W﹣2.7W＝0.1W，所以符合标准，是合格产品；

（7）温度影响导体电阻阻值的大小，对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。

故答案为：

（1）C；

（2）见上图；

（3）B；

（4）D；

（5）4.5；

0.6；

（6）2.7；

合格；

（7）变大。

【点评】本题考查电功率的测量，考查了实物图的连接、滑动变阻器的选择、电功率的计算等，知识点较多，属于中档题。

22．伦敦设计与创新组织Deciwatt设计了一种靠重力发电的重力灯，以替代部分不发达地区仍在使用的煤油灯。如图所示，将18kg的重物挂在绳端，重物距地面2m高；

松手后，在0.5h时间内匀速下落着地，重物下落时拉动绳子带动发电机转动，使3只规格均为“1.5V 0.05W”的小灯泡正常发光，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，问：

（1）重物下落过程中，重力做功的功率为多少？（2）该装置把重力做的功转化为电能的效率为多少？ 【分析】（1）知道重物的质量和下降的高度以及下落时间，根据P＝＝＝求出重物下落过程中重力做功的功率；

（2）三只灯泡正常发光时的总功率等于三只灯泡额定功率之和，根据η＝×100%＝×100%＝×100%求出该装置把重力做的功转化为电能的效率。

【解答】解：（1）重物下落过程中重力做功的功率：

P＝＝＝＝＝0.2W；

（2）3只灯泡正常发光时的总功率：

P电＝3×0.05W＝0.15W，装置把重力做的功转化为电能的效率：

η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝75%。

答：（1）重物下落过程中，重力做功的功率为0.2W；

（2）该装置把重力做的功转化为电能的效率为75%。

【点评】本题考查了功率和能源转化效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，要注意无论串联电路还是并联电路中总功率等于各用电器功率之和。

23．冬季夜间，婴儿踢开被子或尿床，若家长没有及时发现，将影响孩子健康，对此，常州工程职业技术学院的同学们分别展开实验探究，设计镶嵌在婴儿被中的“踢被警示电路”和“尿床警示电路”。请选择其中一种电路并完成设计。（两种都做，以第一种为准）

电路一：“踢被警示电路” 电路二：“尿床警示电路” 元件：3V恒压电源，开关S，电压表，定值电阻R0阻值为10Ω，热敏电阻Rx（Rx阻值随温度变化关系如下图所示）。

原理：当温度低于20℃时，即可认为婴儿已将被子踢开。

元件：3V恒压电源，开关S，电压表，定值电阻R0阻值为10Ω，湿敏电阻Rx（Rx阻值随湿度变化关系如下图所示）。

原理：当湿度大于80%时，即可认为婴儿已尿床。

（1）请用笔画线代替导线完成电路连接。要求：温度越高，电压表示数越小；

温度越低，电压表示数越大。

（2）当电压表示数大于（大于/小于）1V时，即可认为婴儿已将被子踢开。

（1）请用笔画线代替导线完成电路连接。要求：湿度越大，电压表示数越大；

湿度越小，电压表示数越小。

（2）当电压表示数大于（大于/小于）1V时，即可认为婴儿已尿床。

后续：对于该电路，指导老师认为，还可与电阻R0（R0/Rx）并联一个适当规格的电子发声器，婴儿将被子踢开后，电子发声器两端电压超过设定值，就会发出报警声。

后续：对于该电路，指导老师认为，还可与电阻R0（R0/Rx）并联一个适当规格的电子发声器，婴儿尿床后，电子发声器两端电压超过设定值，就会发出报警声。

【分析】电路一：（1）根据题意可知电压表的示数随温度的变化而变化，则定值电阻R0与热敏电阻应串联，根据图象可知温度降低时热敏电阻的变化，电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压变化，据此判断电压表所测的电路元件，然后组成电路；

（2）当温度低于20℃时，即可认为婴儿已将被子踢开，根据图象读出温度为20℃时热敏电阻的阻值，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；

（3）由题意可知，电子发声器两端电压超过设定值时才会报警，根据温度降低时热敏电阻和定值电阻两端的电压变化判断并联的位置；

电路二：（1）根据题意可知电压表的示数随湿度的变化而变化，则定值电阻R0与湿敏电阻应串联，根据图象可知湿度升高时热敏电阻的变化，电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知湿敏电阻两端的电压变化，据此判断电压表所测的电路元件，然后组成电路；

（2）当湿度大于80%时，即可认为婴儿已尿床，根据图象读出湿度为80%时湿敏电阻的阻值，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；

（3）由题意可知，电子发声器两端电压超过设定值时才会报警，根据湿度增大时湿敏电阻和定值电阻两端的电压变化判断并联的位置；

【解答】解：电路一：

（1）根据题意可知电压表的示数随温度的变化而变化，则定值电阻R0与热敏电阻应串联，由图象可知，当热敏电阻的温度降低时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，∵I＝，∴电路中的电流增大，定值电阻两端的电压增大，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴热敏电阻两端的电压减小，由以上可知，电压表并联在R0两端时，电压表的示数会随温度的降低而增大，然后各电路元件串联组成电路，如下图所示：

（2）由图象可知，当湿度为80%时，湿敏电阻Rx＝20Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴电路中的电流：

I＝＝＝0.1A，电压表的示数：

U0＝IR0＝0.1A×10Ω＝1V，∵电压表的示数随温度的增大而增大，∴电压表的示数大于1V时，即可认为婴儿已将被子踢开；

（3）∵电子发声器两端电压超过设定值时才会报警，即温度降低时电子发声器两端电压增大，∴电子发声器应并联在R0两端。

电路二：

（1）根据题意可知电压表的示数随湿度的变化而变化，则定值电阻R0与湿敏电阻应串联，由图象可知，当湿敏电阻的湿度增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，∵I＝，∴电路中的电流增大，定值电阻两端的电压增大，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴湿敏电阻两端的电压减小，由以上可知，电压表并联在R0两端时，电压表的示数会随湿度的增大而增大，然后各电路元件串联组成电路，如下图所示：

（2）由图象可知，温度为20℃时，热敏电阻Rx＝20Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴电路中的电流：

I＝＝＝0.1A，电压表的示数：

U0＝IR0＝0.1A×10Ω＝1V，∵电压表的示数随温度的升高而增大，∴电压表的示数大于1V时，即可认为婴儿已尿床；

（3）∵电子发声器两端电压超过设定值时才会报警，即湿度增大时电子发声器两端电压增大，∴电子发声器应并联在R0两端。

故答案为：（两个电路中的任意一个均可）

（1）如上图所示；

（2）大于；

1；

（3）R0。

【点评】本题考查了电路的动态分析和电路图的设计以及欧姆定律的应用，关键是利用好题干中所给的条件，注意有用信息的挖掘。

24．小明探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图如图（甲）所示。电源电压不变，R1为定值电阻，电流表A 选用0～0.6A量程，电压表V1选用0～3V量程，电压表V2选用0～15V量程，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。

（1）请根据电路图甲用笔画线代替导线连接实物图乙。

（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在B（A/B）端。

（3）闭合开关S，发现电流表A 与电压表V2的示数为零，电压表V1的示数不为零，则电路存在的故障是电阻R1断路。

（4）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A 与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如表格所示。分析表中实验数据可得结论：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与其两端电压成正比。

序号 电压表V1的示数U1/V 电流表A的示数I/A 1 1.0 0.1 2 2.0 0.2 3 3.0 0.3（5）实验中，记录电流表A 与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出I─U2图线，如图丙所示，电源电压是6V．在保证实验器材安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于10Ω。

【分析】（1）在根据电路图连接电路过程中，要特别注意电流表、电压表的位置、接法、量程选择和电流方向；

滑动变阻器采用“一上一下”的接法与定值电阻串联。

（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处。

（3）闭合开关，电流表或电压表示数为零，说明与其串联的电路断路；

电压表有示数，说明与其串联的电路是通路。

（4）由电路图知，电压表V1测量电阻R1两端电压，电流表测量电路电流。比较电压、电流变化规律就能得出实验结论。

（5）由上一步可以得到电阻R1的阻值；

在丙图中，滑动变阻器两端最大电压为5.0V，此时电路电流为0.1A，由此得到滑动变阻器接入电路的阻值；

已知电阻R1和滑动变阻器接入电路的阻值，可以得到总电阻；

已知电路总电阻和电流，可以得到电源电压；

为保护用电器或电流表、电压表，电路电流不能超过用电器或电流表允许通过的最大电流，两端电压不能超过电压表选择的量程。确定电路最大电流或最大电压后，在电源电压不变的情况下，得到电路的总电阻，其中R1已得出，所以能够得到滑动变阻器接入电路的电阻。

【解答】解：

（1）题目已明确了电流表、电压表的量程，只要将电阻、滑动变阻器、开关、电源串联，电压表V1与电阻并联、电压表V2与滑动变阻器并联即可。

（2）为保护电路，闭合开关前，滑片应位于最大阻值处，也就是位于B端。

（3）闭合开关，电流表A 与电压表V2的示数为零，说明与他们串联的电路是断路状态﹣﹣但不可能是滑动变阻器断路（如果滑动变阻器断路，电压表V2有示数）；

电压表V1有示数，说明与V1串联的电路是通路，所以电路故障为电阻R1断路。

（4）由实验数据可以看出：电压成倍增大，电流也成倍增大，且两者增大的倍数相同。所以实验结论为：在电阻一定时，通过导体的电流与两端电压成正比。

（5）定值电阻的阻值为R1＝＝＝10Ω 由丙图知，滑动变阻器两端电压为5V时，滑动变阻器接入电路的电阻为R2＝＝＝50Ω 所以电源电压为U＝IR＝0.1A×（10Ω+50Ω）＝6V；

已知电源电压为6V，所以对电压表V2不会造成损害；

已知电源电压和电阻R1的阻值，可得电路最大电流为0.6A，对电流表也不会造成损害；

当电压表V1电压达到3V时，电路电流为I＝＝0.3A 所以滑动变阻器接入电路电阻为R最小＝＝10Ω，即滑动变阻器接入电路电阻不能小于10Ω。

故答案为：

（1）实物连接如下图：

（2）B；

（3）电阻R1断路；

（4）正；

（5）6；

10。

【点评】在额定电流不同的用电器串联在同一电路中时，确定电路电流的原则是：“同情弱者”﹣﹣以最小的额定电流为电路电流，防止烧坏用电器。

25．福岛第一核电站核泄漏事故给日本环境带来了灾难，清除核污染已是迫在眉睫。

（1）对于池塘水中的铯，可投入吸水性很强的沸石加以吸附。为测量一沸石块的密度，技术人员展开实验探究，如图（甲）所示：①用调节好的天平测量沸石块的质量；

②用量筒测量适量细砂的体积；

③用量筒测量沸石块和这些细砂的总体积。问：沸石块的密度是多少？（2）对于土壤中的铯，可用一定浓度的酸液清洗并去除。为测量酸液的密度，技术人员展开实验探究，如图（乙）所示：①取一装有铁砂的密闭玻璃瓶，用细玻璃丝悬挂在校零后的弹簧测力计下方，测得其重量；

②将玻璃瓶完全浸没于水中，测得拉力大小；

③将玻璃瓶完全浸没于酸液中，测得拉力大小。问：酸液的密度是多少？（g取10N/kg）

【分析】（1）测量沸石密度的常用步骤：用天平测量出沸石的质量m，根据测出的总体积和细沙的体积求出沸石的体积V，再用公式ρ＝求出其密度。

（2）用称重法分别求出瓶子在水中和酸液中受到的浮力大小，利用公式求出瓶子的体积V＝V排＝；

再根据公式ρ液＝求出酸液的密度。

【解答】解：（1）①天平标尺的分度值为0.2g，故沸石的质量m＝20g+10g+5g+4.6g＝39.6g；

②量筒的分度值为2cm3，故细沙的体积V沙＝20cm3；

③沸石块和这些细砂的总体积V总＝42cm3；

所以沸石的体积V＝42cm3﹣20cm3＝22cm3；

④沸石的密度ρ＝＝1.8g/cm3 答：沸石的密度为1.8g/cm3。

（2）①图中弹簧测力计的分度值为0.2N，故装有铁砂的密闭玻璃瓶的重力G＝4N；

②将玻璃瓶完全浸没于水中，测得拉力大小F1＝2N，在水中受到的浮力F水＝G﹣F1＝4N﹣2N＝2N；

则瓶子的体积V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；

③将玻璃瓶完全浸没于酸液中，测得拉力大小F2＝1.6N，在酸液中受的浮力F酸液＝G﹣F2＝4N﹣1.6N＝2.4N；

④酸液的密度ρ酸液＝＝1.2×103kg/m3 答：酸液的密度为1.2×103kg/m3。

【点评】此题主要是考查学生对测量密度方法的熟练运用，第一题是常规的测量密度的方法，第二题是利用浮力来测量液体的密度，注意称重法测量浮力在实验中的运用和浮力计算公式的熟练运用。

26．为探测宇宙中的中微子，科学家们利用热水熔钻机在南极冰雪层中熔得深达1.6km的深井，并在深井底部放置传感器。热水熔钻机的工作原理为：经电热丝加热后，70℃的热水流出电热器，沿着螺旋状水管流经钻头表面，钻头受热温度上升从而在冰雪中熔得深井：热水在螺旋状水管内边流动温度边下降，并最终以10℃的冷水流回电热器，电热器外壳与外界隔热。每小时有6t水流经电热器，电热器的电源电压为220V．已知水的比热容为C水＝4.2×103J/（kg•℃），问：

（1）电热器的电功率是多少？（2）电热丝的电阻是多少？ 【分析】（1）电热器消耗的电能：W＝Pt，水吸收的热量：Q＝cm（t﹣t0），电热器消耗的电能与水吸收的热量相等列出等式，知道通电时间、水的比热、质量、水的初温和末温，求电功率。

（2）知道电热器的电压和功率，根据R＝求电阻。

【解答】解：（1）t＝1h＝3600s 电热器消耗的电能：W＝Pt，m＝6t＝6000kg，水吸收的热量：Q＝cm（t﹣t0）

因为，W＝Q，所以，Pt＝cm（t﹣t0），P×3600s＝4.2×103J/（kg•℃）×6000kg×（70℃﹣10℃），所以，P＝4.2×105W。

（2）R＝＝＝0.12Ω。

答：（1）电热器的电功率是4.2×105W。

（2）电热丝的电阻是0.12Ω。

【点评】本题考查了电功、比热、功率、电阻的计算。本题把电与热结合起来，用于现代科技，体现了物理服务于人类的生活。

27．江浙两省居民的食用油以大豆油、菜籽油为主。然而有些不法商家为了获取暴利，大量购买地沟油用来加工各种食品，严重危害消费者的身心健康，为探究地沟油的检测方法，同学们进行了多种尝试。

（1）小明查阅资料发现：菜籽油的密度是0.91×103 kg/m3～0.92×103 kg/m3，大豆油的密度是0.92×103 kg/m3～0.94×103 kg/m3．他质疑：地沟油的密度与大豆油、菜籽油的密度会有明显差异吗？于是，小明利用简易器材展开了实验测量，如图所示：

（a）实验测得地沟油的密度是多少？（请完整书写解题过程）

（b）用密度测量法来检测地沟油是无效（有效/无效）的。

（2）小华查阅资料发现：菜籽油的凝固点是﹣10℃，大豆油的凝固点是﹣18℃，她质疑：地沟油的凝固点与大豆油、菜籽油的凝固点会有明显差异吗？于是，小华利用实验室制冷设备展开地沟油的冷冻、观察实验，实验数据如下表所示：

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ 2 0 ﹣2 ﹣4 ﹣4 ﹣4 ﹣4 ﹣6 ﹣8 ﹣10 状态 液 液 液 固液混合 固液混合 固液混合 固液混合 固 固 固（c）小华在实验室测得地沟油的凝固点是﹣4℃。

（d）用凝固点测量法来检测地沟油是有效（有效/无效）的。

（3）小丽走访有关部门，得知：长期食用地沟油，会明显增加脂肪肝、高血脂、高血压、胆囊炎、胃病、肥胖、心脏病和多种癌症的发病率；

不法商贩通常会把地沟油与合格菜籽油、大豆油勾兑，手段更为隐蔽；

江苏化工学院已摸索出新型检测方法，能让勾兑于菜籽油、大豆油中的地沟油“暴露踪迹”，只是检测较为繁复、成本也较高；

地沟油其实是生产高级润滑油以及清洁柴油的优质原料，关于地沟油的整治和利用，请向有关部门提出合理化建议：在各城市设立地沟油收购点，集中收购并由相关企业加工用于工业用途（一条即可）。

【分析】（1）根据浮沉条件，加了砝码的器皿所排开液体的质量（重力）都等于漂浮物体自身的质量（重力），有了m水和ρ水我们就可以求出排开水的体积了，从图中可以看出，加了砝码的器皿漂浮在水中和地沟油中所排开的体积V是相同的，再根据排开地沟油的质量m油就可以得到它的密度了。如果地沟油的密度与其他食用油的密谋没有明显的差别，则用密度测量法来检测地沟油是无效的。

（2）从数据表格中可以看出，当温度为﹣4℃时，地沟油呈固液混合态，而高于和低于这一温度分别呈液态和固态，我们可以断定其凝固点就是﹣4℃，而这一温度与菜籽油的﹣10℃、大豆油的﹣18℃相差明显，因而这种检测方法是有效的。

（3）地沟油的整治需要多措并举，这既是政府和相关部门的责任，作为普通公民也应尽自己的一份力。

【解答】解：（1）（a）排开液体的体积：v＝＝＝50cm3，地沟油的密度：ρ油＝＝＝＝0.92g/cm3；

（b）因为地沟油的密度与以上两种油的密度十分接近，所以用密度测量法来检测地沟油是无效的；

（2）（c）读图可知小华在实验室测得地沟油的凝固点是﹣4℃；

（d）地沟油的凝固点与以上两种油有明显的差异，所以用凝固点测量法来检测地沟油是有效的；

（3）建议合理即可，考虑从增强政府监管力度，有关部门严厉打击，提高民众防犯意识，截断利益链条，引向合理利用等多个角度考虑均可。

故答案为：（a）0.92g/cm3；

（b）无效；

（c）﹣4℃；

（d）有效；

（3）在各城市设立地沟油收购点，集中收购并由相关企业加工用于工业用途。（合理即可）

【点评】利用密度可以鉴别物质，但求出了密度并不表示一定能确定这种物质。求密度时我们应重点考虑如何得到物体的质量与体积，如果需要间接求出很可能还要用到其他知识。利用晶体熔点和凝固点的不同来进行物质的鉴别也是常用的方法之一。

28．在第26次南极科学考察过程中，我国科考队员展开了多项科学探究。

（1）科考队员钻探获取了冰层深处的冰芯。钻探过后，为测量冰孔的深度，科考队员使用探测仪在冰面向冰孔内发射一束激光，经8.8×10﹣7s，探测仪接收到反射激光。冰孔的深度是多少？（光速为3×108m/s）

（2）该地区冰层深度与其年代（指距今多少年）的关系如图所示，由图可知此次钻探获取的最深处的冰芯距今大约5500年。

（3）科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区，并找到上千块陨石。科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量：首先将陨石悬挂于弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是3.4N；

然后将陨石全部浸没于水中，读出弹簧测力计的示数是2.4N．陨石的密度是多少？（g取10N/kg）

（4）陨石分三类，其类型、主要成分及密度见表。

类型 石陨石 石铁陨石 铁陨石 主要成分 硅酸盐 铁和硅酸盐的混合物 铁镍合金 密度/kg/m3 3.0×103～3.5×103 5.5×103～6.0×103 7.5×103～8.0×103 “cz20100603”陨石的主要成分是硅酸盐。

【分析】（1）激光在8.8×10﹣7s内通过的路程是冰孔深度的2倍，根据S＝Vt求出冰孔的深度。

（2）从表格中找出132m，做纵轴的平行线，与年代和深度的图象有一个交点，再过这个交点做横轴的平行线，与纵轴有一个交点，就可以看出年代。

（3）根据陨石浸没前后弹簧测力计的示数差得出浮力，再根据F浮＝ρ液V排g求出陨石浸没时的排水体积，即陨石的体积；

用陨石的重力除以g求出陨石的质量；

陨石的质量除以陨石的体积就是陨石的密度。

（4）对照表格可以发现陨石的密度在硅酸盐的密度范围内，由此判断陨石的主要成分。

【解答】解：（1）冰孔的深度s＝vt＝3×108m/s××8.8×10﹣7s＝132m 答：冰孔的深度是132m。

（2）从表格中找出132m对应的年代，约为5500年。

故答案为：5500。

（3）陨石全部浸没于水中受到的浮力F浮＝G1﹣G2＝3.4N﹣2.4N＝1.0N，陨石体积v石＝v排＝＝1.0×10﹣4m3 陨石质量m＝＝0.34kg 陨石密度为ρ＝＝3.4×103kg/m3 答：陨石的密度是3.4×103kg/m3。

（4）对照表格可知：该物质的密度在硅酸盐密度的范围内，主要成分就是：硅酸盐。

故答案为：硅酸盐。

【点评】此题考查了路程、密度、浮力，以及物质的辨别，是一道学科综合题。第一小题需要注意激光传播的路程是冰孔深度的2倍。

29．近年来太湖水污染形势严峻，直接影响到太湖流域人民的生产和生活。太湖水污染主要来自于农业生产中流失的化肥、城市生活污水中的含磷洗涤剂、工业废水中的金属离子等，这些污染物在水中形成大量自由移动的离子，使污染水的导电性能增强，所以导电性能的强弱是反映水污染程度的重要指标之一阳湖中学物理研究性学习小组的同学采集了三种流人太湖的典型水样：①稻田水；

②生活污水；

③工业废水，决定对这三种水样的导电性能进行对比检测。他们从实验室借来了如图所示的器材。

（1）为了比较水样的导电性能，每次倒入烧杯的水样必须保持体积相等。

（2）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接起来。

（3）实验前，开关应断开（断开/闭合），滑片P应放在变阻器的B（A/B）端。

（4）为了减小实验误差，电流表和电压表量程选择的方法是先用大量程试触，如表的示数在小量程范围内，再改用小量程（5）利用上面的电路，小组同学讨论认为可用多种方法比较三种水样导电性能的强弱，请你写出一种方法。

（6）根据你所采用的方法，请设计相应的记录实验数据的表格。

【分析】（1）只有控制相同的体积，才能比较自由移动离子的个数，即导电性能的优差；

（2）连接电路图时要考虑：①电流表必须串联、电压表必须并联，正接线柱流入、负接线柱流出的问题；

②滑动变阻器正确的使用方式是一上一下的原则；

③连接时按电流流向法连接；

（3）实验前保护电路的开关断开和滑动变阻器处在阻值最大处以保护电路；

（4）电流表和电压表量程的选择，试触法，即先用大量程试触，如表的示数在小量程范围内，再改用小量程；

（5）把比较三种水样导电性能的强弱，转化为电压不变时，比较电流的大小来设计实验；

（6）根据实验步骤，设计实验数据表格。

【解答】解：（1）只有控制水样的体积相等，才能比较导电性能的强弱；

（2）如图：

（3）如上图，实验前，开关应断开，滑片P应放在变阻器的最大阻值处B，以保护电路；

（4）电流表和电压表量程选择的方法是试触法，即先用大量程试触，如表的示数在小量程范围内，再改用小量程；

（5）利用上面的电路，可采用利用滑动变阻器来控制电压表不变，比较电流表的示数来判断导电性能的强弱；

（6）设计的相应记录实验数据表格如下：

电压表示数 电流表示数（A）

稻田水 U＝____V 生活污水 工业废水 【点评】本题考查了控制变量法的理解和运用能力；

电压表电流表滑动变阻器的正确使用方法和实验表格的设计能力。

30．兴趣小组自制液体密度计请选择其中一种方法完成计算，（两种都做，以方法一为准）

我选择方法一或二（一/二）完成计算 方法一：精确测量比水小的液体密度 步骤：

①取一上端开口的薄壁厚底玻璃筒，标有0～50mL体积刻度 ②将空玻璃筒开口向上放入水中（ρ水＝1×103kg/m3），玻璃筒竖直漂浮，向玻璃筒内加水至50mL刻度线时，在玻璃筒与外侧水面相平处做记号线 ③将空玻璃筒开口向上放入酒精中（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），向玻璃筒内加水至30mL刻度线时，外侧酒精液面恰好与玻璃筒记号线重合 ④将空玻璃筒开口向上放入待测液体中，向玻璃筒内加水至外侧待测液体液面与玻璃筒记号线重合，利用玻璃筒内水的体积刻度，可测得待测液体的密度。

g取10N/kg，问：

（1）每次实验，玻璃筒记号线与外侧液面相平时，其排开外侧液体的体积是多大？（2）玻璃筒的重力有多大？（3）该密度计能够测量的液体密度的最小值有多大？ 方法二：精确测量比水大的液体密度 步骤：

①取一上端开口的薄壁厚底玻璃筒，标有0～50mL体积刻度 ②将空玻璃筒开口向上放入水中（ρ水＝1×103kg/m3），玻璃筒竖直漂浮，在玻璃筒与外侧水面相平处做记号线 ③将空玻璃筒开口向上放入盐水中（ρ盐水＝1.2×103kg/m3），向玻璃筒内加水至20mL刻度线时，外侧盐水液面恰好与玻璃筒记号线重合 ④将空玻璃筒开口向上放入待测液体中，向玻璃筒内加水至外侧待测液体液面与玻璃筒记号线重合，利用玻璃筒内水的体积刻度，可测得待测液体的密度。

g取10N/kg，问：

（1）每次实验，玻璃筒记号线与外侧液面相平时，其排开外侧液体的体积是多大？（2）玻璃筒的重力有多大？（3）该密度计能够测量的液体密度的最大值有多大？ 【分析】（1）根据漂浮时浮力等于重力列等式即ρ水gV排＝ρ水gV水1+G筒﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①和ρ酒gV排＝ρ水gV水2+G筒﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，解出排开液体的体积，代入①解出筒子的重力，密度最小时筒子中不放物体，根据ρ液gV排＝G筒算出最小的密度；

（2）根据漂浮时浮力等于重力列等式即ρ水gV排′＝ρ水gV水1′+G筒′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④和ρ盐水gV排＝ρ水gV水2′+G筒′﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤，解出排开液体的体积，代入④解出筒子的重力，密度最大时筒子中放满液体纪委50ml，根据即ρ液大gV排′＝G筒+ρ水gV水大，算出最大的密度。

【解答】解：（1）①玻璃筒在水中和酒精中都处于漂浮状态，浮力等于重力，且排开水的体积相等。

即ρ水gV排＝ρ水gV水1+G筒﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① ρ酒gV排＝ρ水gV水2+G筒﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①﹣②得，（ρ水﹣ρ酒）V排＝ρ水（V水1﹣V水2）

V排＝＝＝100cm3﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ ②、将③代入①得，即G筒＝ρ水gV排﹣ρ水gV水1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3＝0.5N；

③液体密度最小时，玻璃筒内没有放任何液体，即ρ液gV排＝G筒 液体密度最小为：ρ液小＝＝＝0.5×103kg/m3；

（2））①玻璃筒在水中和盐水中都处于漂浮状态，浮力等于重力，且排开水的体积相等。

即ρ水gV排′＝ρ水gV水1′+G筒′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ ρ盐水gV排＝ρ水gV水2′+G筒′﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤ ⑤﹣④得，（ρ盐水﹣ρ水）V排′＝ρ水（V水2′﹣V水1′）

V排′＝＝＝100cm3﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥ ②、将⑥代入④得，即G筒′＝ρ水gV排′﹣ρ水gV水1′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×0m3＝1N；

③液体密度最大时，玻璃筒内放满水，为50cm3 即ρ液大gV排′＝G筒+ρ水gV水大，液体密度最大为：ρ液大＝＝＝1.5×103kg/m3。

故答案为：一或二；

方法一：

（1）每次实验，玻璃筒记号线与外侧液面相平时，其排开外侧液体的体积是100cm3；

（2）玻璃筒的重力有0.5N；

（3）该密度计能够测量的液体密度的最小值0.5×103kg/m3；

方法二：（1）每次实验，玻璃筒记号线与外侧液面相平时，其排开外侧液体的体积是100cm3；

（2）玻璃筒的重力有1N；

（3）该密度计能够测量的液体密度的最大值为即1.5×103kg/m3。

【点评】本题考查了阿基米德原理和浮沉条件的应用，是一道难题。

31．金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻Rt，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系。

（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法。

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至B（A/B）端。

（3）下列液体，适合加在烧杯中的是B。

A．自来水 B．煤油 C．食盐溶液 D．酱油（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为20℃时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时Rt阻值为70Ω。

温度t（℃）

100 80 60 40 20 0 电阻Rt（Ω）

150 130 110 90 70 50（5）请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象。

（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，（7）根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象，当恒流源的输出电流为0.15A，你设计的温度计所能测量的最高温度为50℃，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法：将恒流源的输出电流减小。

【分析】（1）根据伏安法测电阻的原理，电压表测铂丝电阻两端的电压；

（2）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处；

（3）根据烧杯中的液体为绝缘体进行选择；

（4）根据电流表和电压表的量程和分度值读出电流和电压，然后根据欧姆定律的变形公式求出Rt的阻值；

（5）将表格的温度与其对应的电阻描点、连线即可得出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象。

（6）该实验需测出不同温度下铂丝电阻Rt的阻值，电流已知，用电压表测出铂丝电阻Rt两端的电压，从而得出电阻；

（7）根据恒流电源的输出电流不变，当电压表示数最大时，铂丝电阻Rt的阻值最大，根据欧姆定律的变形公式求出最大阻值，然后根据图象找出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式可得出对应的最高温度；

根据欧姆定律分析，电压一定时，电路中的电流越小，电路的电阻越大即可。

【解答】解：（1）由图甲可知，开关闭合前，电压表测量的是电源电压，不符合题意；

要测铂丝电阻Rt的阻值，电压表应该与铂丝电阻Rt并联，所以错误的导线是电压表的“15”接线柱与开关右接线柱连接的导线，故应将电压表的“15”接线柱与铂丝电阻R1的右接线柱连接，如图所示：

（2）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至B端。

（3）因为烧杯中的导线和电阻组成了电路，因此烧杯中的液体应该为绝缘体，所以选择煤油。

故选B。

（4）由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，电流表选择的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为14V，由I＝得，铂丝电阻Rt的阻值：Rt＝＝＝70Ω。

（5）将表格的温度与其对应的电阻在坐标纸上描点，即将（100，150）（80，130）（60，110）（40，90）（20，70）（0，50）描画在坐标纸上，然后用平滑的线将其连接起来即可得出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象，如图所示：

（6）直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示：

（7）当恒流源的输出电流为0.15A，所以当电压表示数最大时，即Rt两端的电压Ut＝15V时，铂丝电阻Rt的阻值最大，由丙图中所画的Rt﹣t图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；

由I＝得，铂丝电阻Rt的阻值：

Rt′＝＝＝100Ω，由图象可知，铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式：Rt＝50+t，则温度计所能测量的最高温度t＝Rt﹣50＝100﹣50＝50℃。

要提高该温度计所能测量的最高温度值，应使铂丝电阻Rt的阻值增大，根据欧姆定律可知，电压一定（即电压表示数最大为15V）时，电路中的电流越小，铂丝电阻Rt的阻值越大，故提高该温度计所能测量的最高温度值的方法：将恒流源的输出电流减小。

故答案为：（1）见上图；

（2）B；

（3）B；

（4）70；

（5）见上图；

（6）见上图；

（7）将恒流源的输出电流减小。

【点评】本题考查了实物电路的连接、欧姆定律、串联电路的特点、电表的读数及电阻的计算等，关键是根据图象找出铂丝电阻的阻值与温度的关系式和欧姆定律的灵活运用，涉及到的知识点多，难度大。

32．小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。（g取10N/kg）

①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。

②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。

③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。

④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。

问：（1）铁皮罐的体积有多大？（2）铁皮罐和沙石的总重有多大？（3）盐水的密度有多大？ 【分析】（1）由②③图可知：漂浮时一半浸入水中受到的浮力与在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力与铁皮罐和沙石的总重力、砝码的重力之间的关系，利用阿基米德原理即可求出铁皮罐的体积；

（2）根据阿基米德原理求出铁皮罐的一半浸入水中漂浮时受到的浮力，根据漂浮条件即可求出铁皮罐和沙石的总重；

（3）根据漂浮条件和阿基米德原理求出盐水的密度。

【解答】解：（1）由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水×V罐g，在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F浮2＝ρ水V排2g＝ρ水×V罐g，由于铁皮罐处于漂浮，则F浮1＝G罐，F浮2＝G罐+G砝码1，所以，F浮2﹣F浮1＝G砝码1，即ρ水×V罐g﹣ρ水×V罐g＝G砝码1，则V罐＝＝＝＝＝1×10﹣3m3；

（2）一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水×V罐g＝1.0×103kg/m3××1×10﹣3m3×10N/kg＝5N，由于铁皮罐漂浮在水面上，则G总＝F浮1＝5N。

（3）将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得：

F浮3＝G罐+G砝码2，即：ρ盐水V罐g＝G罐+G砝码2，所以ρ盐水＝＝＝＝1.2×103kg/m3。

答：（1）铁皮罐的体积有1×10﹣3m3；

（2）铁皮罐和沙石的总重有5N。

（3）盐水的密度有1.2×103kg/m3。

【点评】本题综合考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件，分析时注意用好漂浮条件与铁皮罐漂浮时排水的体积变化。

33．2015年1月，“蛟龙”号深潜器在印度洋下潜，游弋于海底高温热液区，为避免过高温度的热液对器材造成损坏，技术人员按照两种方法设计“高温自动报警电路”，请选择其中一种方法完成电路设计并算出相应答案。（两种方法都做，以第一种为准）

方法一 器材：恒为12V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，热敏电阻Rx（电阻随温度的变化关系如图所示），电压表，电磁继电器（线圈电阻不计，线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回），额定电压均为220V的红灯和绿灯。

功能：闭合开关S，水温越高，电压表示数越大。水温低于500℃时，绿灯正常发光；

水温高于500℃时，红灯正常发光。

（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值为35Ω。

（3）电压表示数为3.6V时，热液温度为 320℃． 方法二 器材：恒为12V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，热敏电阻Rx（电阻随温度的变化关系如图所示），电压表，电磁继电器（线圈电阻不计，线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回），额定电压均为220V的红灯和绿灯。

功能：闭合开关S，水温越高，电压表示数越大。水温低于500℃时，绿灯正常发光；

水温高于500℃时，红灯正常发光。

（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值为52Ω。

（3）电压表示数为9.6V时，热液温度为 320℃． 【分析】根据图象判断两种方法中，电阻随温度变化的关系，再根据对电路功能的要求，确定电压表的并联位置，以及红灯和绿灯的连接特点，最后连接电路图，并利用欧姆定律结合图象对定值电阻和阻值和热液温度进行计算。

【解答】解：方法一：（1）由图象可知，电阻随温度的升高而增大，根据“闭合开关S，水温越高，电压表示数越大”可知，电压表应并联在热敏电阻的两端。

根据“水温低于500℃时，绿灯正常发光；

水温高于500℃时，红灯正常发光”可知，绿灯与下面触点接通，红灯与上面触电接通。电路连接如图所示：

（2）读图可知，当温度为500℃时，Rx的阻值为25Ω，此时电路的总电阻为：R总＝＝＝60Ω，则此时定值电阻的阻值为：R0＝R总﹣Rx＝60Ω﹣25Ω＝35Ω；

（3）当电压表示数为3.6V时，定值电阻两端的电压：U0＝12V﹣3.6V＝8.4V，电路中的电流：I′＝＝＝0.24A，则热敏电阻的阻值为：Rx′＝＝＝15Ω，读图象可知，此时热液的温度为320℃。

方法二：（1）由图象可知，电阻随温度的升高而减小，根据“闭合开关S，水温越高，电压表示数越大”可知，电压表应并联在定值电阻的两端。

根据“水温低于500℃时，绿灯正常发光；

水温高于500℃时，红灯正常发光”可知，绿灯与上面触点接通，红灯与下面触电接通。电路连接如图所示：

（2）读图可知，当温度为500℃时，Rx的阻值为8Ω，此时电路的总电阻为：R总＝＝＝60Ω，则此时定值电阻的阻值为：R0＝R总﹣Rx＝60Ω﹣8Ω＝52Ω；

（3）当电压表示数为9.6V时，电路中的电流：I′＝＝≈0.18A，热敏电阻两端的电压：U0＝12V﹣9.6V＝2.4V，则热敏电阻的阻值为：Rx′＝＝≈13.3Ω，读图象可知，此时热液的温度约为320℃。

故答案为：方法一：（1）见上图；

（2）35；

（3）320。

方法二：（1）见上图；

（2）52；

（3）320。

【点评】本题考查了“高温自动报警电路”的设计与相关计算，设计电路是难点，要注意控制电路与工作电路应分开，并逐一对照其所设计功能的要求，最后的计算中，熟练运用欧姆定律并能正确结合图象中的信息，是解答的关键，有一定难度。

34．小明制作氧气浓度探测器，过程如下：

（一）小明找来氧敏电阻Rx，其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示。其中，氧气浓度为0时，氧敏电阻的阻值模糊不清，他对该电阻值进行测量。

氧气浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 Rx/Ω ■ 10 16 21 25 28 30 在集气瓶内，小明通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气，再将Rx置于瓶内。甲图中电源电压恒为6V，①、②号导线已经连好。

（1）请用笔画线代替导线，在甲图中完成测量电路连接。

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至A（A/B）端。

（3）闭合开关S，发现电流表、电压表示数均为0．小明取下电压表，将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0；

将电压表与滑动变阻器B、D两端并联，示数也为0；

将电压表与开关两端的接线柱并联，示数为6V．若电路只有一处故障，则电路故障为D。

A．导线①断路 B．导线②断路 C．滑动变阻器内部断路 D．开关S内部断路（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，则氧气浓度为0时，Rx阻值为3Ω。

（5）请在丙图中作出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象。

（二）小明制作氧气浓度探测器的电路如图丁所示，其中，电源电压恒为6V，定值电阻R0阻值为5Ω。

（6）小明将氧敏电阻包裹在塑料袋中，先用嘴吸尽其中的空气，在对塑料袋儿呼气，闭合开关S，电流表的示数为0.24A．他呼出气体中氧气浓度为14%；

可见人呼吸时，不能（能/不能）将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳。

（7）小明制作的探测器工作时，氧气浓度越高，电流表示数越小。要想实现“氧气浓度越高，电表示数越大”，应选用电压表与上述电路中的Rx并联。

【分析】（1）伏安法测电阻中，根据电源的电压确定电压表的量程且与被测电阻并联，根据欧姆定律求出电路中的最大电流确定电流表的量程且与被测电阻串联；

（2）为防止电路中的电流过大，烧坏电路元件，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；

（3）电压表与开关两端的接线柱并联时示数为6V说明电压表两接线柱与电源之间是通路，而闭合开关S，发现电流表、电压表示数均为0，说明电路，即电压表现在并联部分断路；

（4）根据电表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出电阻；

（5）利用描点法做出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象；

（6）根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出Rx的阻值，然后由图象得出他呼出气体中氧气的浓度，进一步判断人呼吸时，能不能将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳；

（7）由表格数据可知，氧敏电阻随氧气浓度增大而增大，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知Rx两端的电压变化，然后根据“氧气浓度越高，电表示数越大”确定电压表的位置。

【解答】解：（1）电源的电压为6V，则电压表的量程选0～15V，且与氧敏电阻并联；

由表格数据可知，氧敏电阻随氧气浓度增大而增大，当氧气浓度为0时氧敏电阻的阻值小于10Ω，则通过氧敏电阻的电流应大于I＝＝＝0.6A，则电流表的量程为0～3A，且与氧敏电阻并联；

滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（2）开关闭合前，保护电路的滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的A端；

（3）电压表与开关两端的接线柱并联时示数为6V说明电压表两接线柱与电源之间是通路，且电压表是完好的，电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0，说明电路断路部位是开关断路，D选项符合；

（4）由图乙可知，电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.5A，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为4.5V，则氧气浓度为0时，Rx＝＝＝3Ω；

（5）氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象，如下图所示：

（6）由电路图可知，R0与Rx串联，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.24A，电路中的总电阻：

R＝＝＝25Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，Rx＝R﹣R0＝25Ω﹣5Ω＝20Ω，由图象可知，氧气的浓度约为14%，由此可知，人呼吸时，不能将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳；

（7）由表格数据可知，氧敏电阻随氧气浓度增大而增大，则氧气浓度越高，电路中的总电阻越大，由I＝可知，电路中电流表的示数越小，R0两端的电压越小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压越大，要想实现“氧气浓度越高，电表示数越大”，应选用电压表与Rx并联。

故答案为：

（1）如上图所示；

（2）A；

（3）D；

（4）3；

（5）图象如上图所示；

（6）14；

不能；

（7）小；

Rx。

【点评】本题考查了实物电路图的连接和实验的注意事项、电路故障的判断、电表的读数、欧姆定律的应用、描点法作图、电路的动态分析等，要注意根据电源的电压确定电压表的量程，根据电路中的最大电路确定电流表的量程。

35．严寒冬季，海面结了厚厚一层海冰。

（一）小明想：冰面下海水的密度是多大呢？于是他砸开冰面，进行实验探究：取长5cm、宽5cm、高8cm的长方体物块，悬挂在弹簧测力计下方，示数如图（甲）所示；

将物块浸没在海水中，弹簧测力计示数如图（乙）所示。（g取10N/kg）问：

（1）海水的密度是多大？（二）小华想：海水结成的海冰是否含有盐分呢？于是她进行实验探究：取一根空心吸管，将一些小铁钉从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端封起来；

将配重吸管放入纯水中，静止后如图（丙）所示；

取一些海冰放入烧杯中，待海冰完全熔化后，将配重吸管放入其中，静止后如图（丁）所示。问：

（2）海冰熔化所得的液体密度为多大？海冰是否含有盐分？（3）小华将此液体置于室外直至其表面又凝固了一层固体，将此固体捞出置于空容器中直至完全熔化成新液体，请合理猜想，新液体的密度可能为1.03×103kg/m3。

【分析】（1）根据两次弹簧测力计的示数可知浮力的大小，由于木块完全浸没，则排开液体的体积等于木块的体积；

然后根据阿基米德的变形公式求出海水的密度；

（2）根据漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出海水的密度，根据海水的密度可知海水是否含有盐。

（3）根据（1）（2）小题密度比值等于（2）（3）小题中密度的比值进行计算。

【解答】解：（1）根据甲乙可知，木块受到的浮力：F浮＝4.3N﹣2.2N＝2.1N，排开海水的体积：v排＝5cm×5cm×8cm＝200cm3＝0.0002m3，∵F浮＝ρ海水gv排 ∴ρ海水＝＝＝1.05×103kg/m3。

（2）设吸管的横截面积为S，则有 ρ水gSh＝ρ海水′gSh′ ∴ρ海水′＝1×103kg/m3×＝1.04×103kg/m3＞1×103kg/m3，所以含有盐。

（3）∵＝ ∴ρ海水″＝＝1.03×103kg/m3。

答：（1）海水的密度是1.05×103kg/m3。

（2）海冰熔化所得的液体密度为1.04×103kg/m3；

海冰含有盐分；

（3）新液体的密度可能为1.03×103kg/m3。

【点评】本题考查浮力公式的应用，利用浮力公式求液体的密度，有一定的难度。

36．美国每年有大约800人因为食用遭李斯特菌污染的食品而患病，甚至死亡。基于此，我国某冰箱生产企业决定研发自动杀菌冰箱以出口美国。

技术人员查阅到相关资料：①李斯特菌能在冰箱中存活，在食物表面蔓延滋长；

②紫外线杀灭李斯特菌的效率高达99.0%～99.9%；

③紫外线对人体有一定的伤害，尤其是眼角膜，绝不能用眼睛直视工作着的紫外灯。

技术人员研发的冰箱具有以下功能：①打开冰箱门，紫外灯熄灭，白炽灯正常工作；

②闭合冰箱门，紫外灯正常工作，白炽灯熄灭。

同学们按照两种方法展开实验探究，请选择其中一种方法并完成电路设计。（两种方法都做，以第一种为准）

方法一 电路元件：220V 电源，开关S 1（打开冰箱门S1闭合，闭合冰箱门S1断开），开关S2（打开冰箱门S2闭合，闭合冰箱门S2断开），标有“24V 48W”字样的紫外灯，标有“220V 20W”字样的白炽灯，定值电阻R0。

（1）请用笔划线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值应为98Ω． 方法二 电路元件：220V电源，开关S（打开冰箱门P与A接触，闭合冰箱门P与B接触），标有“24V 48W”字样的紫外灯，标有“220V 20W”字样的白炽灯，定值电阻R0。

（1）请用笔划线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻R0的阻值应为98Ω． 【分析】（1）两盏灯互不影响，所以两盏灯为并联，开关S1控制白炽灯；

开关S2与紫外灯并联，紫外灯额定电压小于220V，所以串联一个电阻来分压，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值；

（2）两盏灯互不影响，所以两盏灯为并联，接A时，白炽灯工作，接B时，紫外灯工作，紫外灯额定电压小于220V，所以串联一个电阻来分压，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值。

【解答】解：（1）从火线下来后分支，一支经S1、白炽灯，回到零线；

另一支经S2、紫外灯、定值电阻回到零线；

如图：

开关S2断开时，紫外灯、定值电阻串联，此时电路电流I＝＝＝2A；

定值电阻两端的电压U0＝U﹣U紫＝220V﹣24V＝196V；

所以R0＝＝＝98Ω；

故答案为：98。

（2）从火线下来后，先连接P点，一支经A点后，再连接白炽灯，最后连接零线；

另一支经B点后，连接定值电阻和紫外灯，最后连接零线，如图：

紫外灯、定值电阻串联，此时电路电流I＝＝＝2A；

定值电阻两端的电压U0＝U﹣U紫＝220V﹣24V＝196V；

所以R0＝＝＝98Ω；

故答案为：98。

【点评】本题考查实物图的连接，关键是明白各个用电器的连接方式，难点是根据题意画出实物图，物理知识应用到实际生活这是中考的热点。

37．夏日炎炎，蚊子滋生，传播疾病，令人烦恼。小明根据蚊子在夜间具有趋光性（尤其是紫色光）的特点，打算自制灭蚊灯。

小明从废旧节日彩灯上拆得一个紫色小灯泡，其额定电压为2.5V．为测得小灯泡的额定功率，小明找来蓄电池组（电压为6V）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等，展开实验探究。

（1）请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图（电流表使用大量程）。

（2）闭合开关S前，滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值最大（最大/最小）处。

（3）闭合开关s后，小灯泡不亮，观察发现：小灯泡是完好的；

电压表有示数；

电流表指针指向零刻度线。电路可能存在的故障是灯座断路。

（4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为2.5V，此时小灯泡处于额定工作状态，根据右图所示电流表的示数可知其额定功率为4.5w。

（5）小明找来纱布做成灯罩罩住小灯泡，打算在灯罩上涂粘胶，当小灯泡工作发出紫色光时，飞过来的蚊子就会被粘胶粘住。小明在市场上找到A、B、C三种类型的粘胶，对其粘性强弱进行比较。

①取三张相同规格的纸片，水平放置，分别在纸片的上表面涂上A、B、C三种类型的粘胶。

②同时在三张纸的上表面各轻轻布撒30粒芝麻。

③同时将三张纸腾空倒置1min。

④将三张纸翻转，数出A、B、c三种类型粘胶上残留的芝麻数量，见表。

粘胶类型 A B C 残留的芝麻数量 22 8 12 为达到最佳的灭蚊效果，小明应选用的粘胶类型为A。

【分析】（1）由灯泡额定电压确定电压表量程。

根据电路图中滑动变阻器接入左半段，滑动变阻器一定选择左下端接线柱，上面接线柱任意选择。

从电源正极开始，按照电流方向，依次串联各元件，最后把电压表并联在灯泡两端，注意电压表和电流表正极接线柱。

（2）闭合开关前，滑片处于最大阻值处。

（3）灯泡完好，灯泡不亮可能是灯座断路或灯座以外的地方断路或灯座短路，灯座断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联联在电路中，电压表测量电源电压；

灯座短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0。

灯座以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数。

（4）灯泡在额定电压2.5V时的功率为额定功率。

电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少。

知道电压和电流，根据P＝UI计算功率。

（5）在相同条件下，灭蚊效果最好的是粘胶上残留芝麻数量最多的。

【解答】解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程。

电路图中滑动变阻器接入左半段，滑动变阻器接左下端接线柱，上面接线柱任意选择。

据已知条件，电流表选择0～3A量程。

从电源的正极开始，依次串联开关、电流表、灯泡、滑动变阻器到电源负极，最后把电压表与灯泡并联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如图：

（2）闭合开关前，滑片处于最大阻值处，起到保护电路的作用。

（3）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表有示数，电压表并联的电路断路，灯泡完好，所以可能是灯座断路或接触不良等。

（4）灯泡在额定电压2.5V时正常工作，电压表示数为2.5V。

电流表选择0～3A量程，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，电流为1.8A，P＝UI＝2.5V×1.8A＝4.5W。

（5）相同规则的三张纸片，分别涂有A、B、C三种类型的粘胶，各撒30粒芝麻倒置1min，残留数量最多的粘性最好，所以小明选用A粘胶。

故答案为：（1）如上图；

（2）最大；

（3）灯座断路或灯泡接触不良；

（4）2.5；

4.5；

（5）A。

【点评】本题最后一问不是考查物理知识点，而是考查了物理研究方法，用相同规则的纸，相同的芝麻，相同时间内来控制不变量，改变粘胶类型，得到粘性最强的胶。同时，粘性大小用残留芝麻的多少来衡量，这种方法是转换法。

控制变量法和转换法在物理上是常用的类型，一定要掌握。

38．甲烷气体（CH4）无色、无臭，是沼气的主要成份。甲烷气体在空气中的浓度在一定范围内，遇到明火会发生爆炸。由此，阳湖中学综合实践活动小组的同学就甲烷气体的浓度测量展开探究活动。小组同学通过上网查询，知道用二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度（甲烷气体在空气中的体积分数）的增大而减小。他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻Rx，并从产品说明书上获取相关参数，如表所示。

甲烷气体浓度/% 0 20 40 60 80 100 RX/Q 25 20 15 10 7 5（1）请在图中作出二氧化锡电阻阻值Rx与甲烷气体浓度的关系图象。

（2）小组同学利用电压为6V的电源、阻值为15Ω的定值电阻R0、量程为“0～0.6A，及“0～3A”的电流表和二氧化锡电阻Rx制作成甲烷气体浓度检测仪，其电路图如图所示。当甲烷气体浓度增大时，电流表的示数将变大（变大/变小/不变）．为使读数更为准确，电流表的量程应选0～0.6A。

（3）甲烷气体浓度在5%～15%范围内，遇到明火会发生爆炸。如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度，当电流表的示数为0.16A时，请求出该沼气池中的甲烷气体浓度大约是多少？一旦遇到明火，是否会发生爆炸？ 【分析】（1）二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度的增大而减小，但不会减小到0。

（2）RX与R0串联，二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度的增大而减小，电路电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电流的变化。已知电源电压和R0的阻值，利用欧姆定律可估测电流的大小，从而判断出所选用的电流表的量程。

（3）根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，总电阻减去R0的阻值，就是RX的阻值，再对应表格查出甲烷气体浓度，从而判断出遇到明火，是否会发生爆炸。

【解答】解：（1）RX随甲烷气体浓度的增加而减小，但电阻不会减小到0，如图：

（2）RX与R0串联，电路电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电压为6V，阻值为15Ω的定值电阻R0，电路电流一定小于I＝＝＝0.4A，所以电流表量程选0～0.6A。

故答案为：变大；

0～0.6。

（3）电路总电阻R＝＝＝37.5Ω，RX＝R﹣R0＝37.5Ω﹣15Ω＝22.5Ω 查表得：此时甲烷气体浓度为10%，遇到明火会发生爆炸。

【点评】本题考查电阻、电流的计算和画关系图象，关键是欧姆定律的应用，还要知道串联电路电阻的规律和电流表量程选择的方法以及从题目所给信息中找到有用的数据。

39．为增加学生的国防知识，某中学九（7）班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350m．潜水艇的总体积为1.5×103m3，艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示。通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮。（海水密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）水舱未充海水时，潜水艇总重力为9.27×106N，此时，漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少？（2）为使潜水艇完全潜入水中，至少应向水舱充入海水的重力是多少？（3）潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么？ 【分析】（1）潜水艇漂浮时浮力等于重力，求出浮力，利用阿基米德原理可求排开水的体积；

（2）已知潜艇的总体积可求潜水艇完全没入时受到的浮力，而潜水艇受到的浮力等于潜水艇重加上水舱内的水重，据此求出应向水舱充入海水的重；

（3）液体内部的压强随深度的增大而增大。

【解答】解：（1）∵潜水艇漂浮，∴F浮＝G＝9.27×106N ∵F浮＝ρ海水gV排，∴潜水艇排开海水的体积：

V排＝＝＝900m3；

（2）潜水艇没在水中时 F浮′＝ρ海水gV排′＝1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3＝1.545×107N，F浮′＝G艇+G海水 G海水＝F浮′﹣G艇＝1.545×107N﹣9.27×106N＝6.18×106N；

（3）∵液体内部的压强随深度的增大而增大，∴为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压，艇壳用高强度的特种钢板制造。

答：（1）漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是900m3；

（2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入海水的重力是6.18×106N；

（3）潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压。

【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，要求灵活运用公式进行计算。

40．“5•12”汶川大地震发生后，某公司向灾区人民捐赠一批柴油发电机。这种柴油发电机的工作原理是以柴油机为动力系统，带动发电机发电。现在用一台柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是400m，输电线路中的火线和零线均为单股铜导线，该导线单位长度的电阻为2.5×10﹣4Ω/m．安置区家用电器的总功率为44kW，当这些家用电器都正常工作时，求：

型号 AED6500S 最大输出功率 60kW 输出电压范围 220V﹣330V（1）输电线路中的电流多大？（2）输电线路损失的电功率多大？（3）发电机实际输出电压多大？（4）该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？（柴油热值是3.3×107J/kg）

【分析】（1）输电线路的电流可根据P＝UI求得。

（2）先求出线路电阻，再由电功率公式求得。

（3）发电机输出的电压等于线路损失的电压加安置区电压。

（4）18kg柴油完全燃烧放出的热量由Q＝mq求得；

利用效率公式可求得。

【解答】解：（1）安置区的总电流I0＝＝＝200A，输电线中的电流I＝I0＝200A。

（2）线路电阻R线＝2.5×10﹣4Ω/m×800m＝0.2Ω。

线路损失的电功率P线＝I线2R线＝200A×200A×0.2Ω＝8×103W。

（3）线路两端的电压U线＝I线R线＝200A×0.2Ω＝40V 发电机输出电压U＝U线+U0＝（40+220）V＝260V（4）18kg柴油完全燃烧放出的热量Q＝mq＝18kg×3.3×107J/kg＝5.94×108J 发电机每小时输出的电能W＝UIt＝260V×200A×3600s＝1.872×108J 效率η＝×100%＝×100%≈31.5%。

答：（1）输电线路中的电流为200A；

（2）输电线路损失的电功率是8×103W；

（3）发电机实际输出电压是260V；

（4）柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是31.5%。

【点评】考查了电功率计算和热量的计算及输电线路的知识点。

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