素养专项卷四 选填压轴题(含答案) 2026年中考物理一轮专题复习(辽宁)

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名称 素养专项卷四 选填压轴题(含答案) 2026年中考物理一轮专题复习(辽宁)
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资源类型 教案
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科目 物理
更新时间 2025-11-18 15:07:38

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素养专项卷四 选填压轴题
第一部分 力学
一、 多项选择题(本题共6 小题,每小题2 分,共12 分。每题有多项符合题目要求,全部选对得2 分,选对但不全得1 分,有选错的得0 分)
1. 如图甲是根据塔吊抽象出来的物理模型,配重可以在AO 之间水平移动,起吊重物的滑轮组也可以在OB 之间水平移动。图乙是滑轮组的局部放大图。将重为500 N 的重物竖直匀速提升10 m 用时20 s,滑轮组自由端绳子的拉力F 为300 N,若不计绳重及摩擦,以下说法正确的是 ( )
A. 拉力F 的功率为300 W
B. 滑轮组的机械效率为60%
C. 重物水平移动过程中,滑轮组对重物的拉力不做功
D. 当所吊重物向B 端移动时,配重应适当远离O 点
2. 将棱长为10 cm、重为20 N 的正方体甲放在水平地面上,细绳的一端系于正方体甲上表面的中央,另一端竖直拉着杠杆的A 端,把重为4 N 的物体乙悬挂在杠杆的B 端,此时,杠杆在水平位置平衡,如图所示。已知LAO ∶ LOB=1 ∶ 2,不计杠杆的质量。下列说法中正确的是 ( )
A. 细绳对甲的拉力为4 N
B. 地面对甲的支持力12 N
C. 图中状态下甲对地面的压强为1 200 Pa
D. 若用6 N 的力竖直向下拉乙,则甲对地面的压力为零
3. 缸造景漂浮球由可开合的空心浮球A 和装饰物B 组成。A 与B 的体积分别为VA、VB,两者通过质量与体积均可忽略的细线连接。将漂浮球放入装有水的鱼缸里(水足够深) ,静止时,浮球A 有的体积露出水面,如图甲。将装饰物B 放入浮球A 内部并密封后重新放入水中,如图乙,静止时浮球A 有的体积露出水面。则 ( )
A. VA=4 VB
B. 若在图甲浮球A 中灌入体积为2VB 的水,则A 和B 将整体悬浮
C. 若在图甲浮球A 的下方悬挂两个相同的装饰物B,则整体将悬浮
D. 若将图甲中细线剪断,A 与B 再次静止后,水对鱼缸底的压强不变
4. 李师傅要加工一个工件,他先裁切出一个底面边长为0. 01 m、底面积为4. 8×10-4 m2 的正八边形金属柱体,其质量为7. 68×10-2 kg,如图甲所示将其放在水平桌面上时,对桌面的压强为p 甲。他再从金属柱体正中心挖走一个和其等高的圆柱体,并将剩余部分分别如图乙和图丙所示放在水平桌面上,对桌面的压强分别为p 乙和p 丙,且p 乙∶ p 丙=5 ∶ 4,被挖走的圆柱体底面积为S,则下列说法正确的是(该金属密度为8×103kg/m3,g 取10 N/kg) ( )
A. p 甲=1 600 Pa B. p 乙=1 600 Pa
C. p 丙=1 882 Pa D. S=3. 1×10-4 m2
5. 某学习小组自制浮力秤,用来称量物体的质量,如图所示。浮力秤由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘和高度为100 cm、底面积为20 cm2 的圆柱体(圆柱体包含底部的固定物P,它的作用是让浮体直立漂浮在水中) ,浮体总质量为0. 25 kg。外筒是足够高的、底面积为25 cm2 的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水,浮体直立漂浮在水面上,将被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称”出物体的质量。水的密度ρ水=1. 0×103 kg/m3。下列说法中正确的是 ( )
A. 该浮力秤刻度均匀分布,且零刻度线应标在距浮体的圆柱体底部12. 5 cm

B. 要使此浮力秤能够达到最大称量值,使用前应在外筒中至少加入水的质量
为0. 5 kg
C. 若将一个物体放到秤盘中,静止时浮体的圆柱体露出水面37. 5 cm,该物
体的质量是1. 25 kg
D. 若将浮体的圆柱体换成底面积更小的圆柱体,可增大浮力秤相邻两条刻度
线之间的距离,使测量结果更精确
6. 如图所示,装有适量水(水的密度为ρ0) 的柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S0,将重为G1 的金属块A 和重为G2 的木块B 叠放在水中,水面恰好与木块B 上表面相平;将金属块取下放入水中,金属块下沉到容器底部,当木块再次静止时,水对容器底部的压强减小了p0。下列判断正确的是 ( )
A. 木块B 的体积为
B. 金属块A 的体积为
C. 木块B 再次静止时露出水面的体积为
D. 沉到容器底部的金属块A 受到的支持力为p0S0
二、填空题(每空1 分,共10 分)
7. (2 分) 如图甲所示,质量分布均匀的实心长方体石块放在水平地面上,其质量为20 kg,长、宽、高分别为0. 4 m、0. 1 m、0. 2 m,则石块的密度为 _______kg/m3;如图乙所示将该长方体沿ABCD 面切除掉左边部分(C、D 为其所在底边的中点) ,则剩余部分对地面的压强与原来对地面的压强之比为________。(g取10 N/kg)
8. (2 分) 如图,装有水的烧杯置于水平桌面上,将一个质量为700 g、体积为1 000 cm3 的立方体A 用细线吊着,然后将A 一半浸入烧杯内的水中,水未溢出,则A 受到的浮力为________N。剪断绳子,待A 静止后,水仍未溢出。剪断绳子前后,水对烧杯底部的压力变化了________N。(已知ρ 水=1. 0×103 kg/m3,g 取10 N/kg)
9. (2 分) 水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为100 cm2,将重为4. 8 N 的圆柱体A 用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中,当A 的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时A 受到的浮力为________N。剪断细线,将A 缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A 与杯底不密合) ,与图甲相比,溢水杯对桌面的压强增加了_______Pa。(已知ρ 水=1. 0×103 kg/m3,g 取10 N/kg)
10. (2 分) 有一质量为 4 kg,底面积为 500 cm2 的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,容器对水平地面 的压强是________Pa。科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将密度小于水且不吸水的同种材料 制成正方体A 和长方体B 后放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B 始终保持竖直,水深h 与加水体积V 的关系如图乙所示;若当水深为 2h0 时,将A 水平切去一半,水面下降 0. 5 cm,此时水对容 器底部的压强是_________Pa。(已知ρ 水=1. 0×103 kg/m3,g 取10 N/kg)
11. (2 分) 如图所示,用质量不计、长度为 10 cm 的弹簧将正方体物块下表面与底面积为 150 cm2 的圆柱形 容器底部相连,正方体物块竖直立于圆柱形容器内,且不与容器壁接触,弹簧的长度缩短为 2 cm;现向 容器内部倒水,当物块有五分之一的体积露出水面时,弹簧的长度又恢复到原长;则正方体物块的重力为_________N。现继续向容器内倒入 0. 4 kg 的水后(水不溢出) ,容器底部所受水的压强为________Pa。(已 知:弹簧的长度每改变1 cm 时,其弹力的变化量为1 N。ρ 水=1. 0×103 kg/m3,g 取10 N/kg)
第二部分 电学
一、 多项选择题(本题共4 小题,每小题2 分,共8 分。每题有多项符合题目要求,全部选对得2 分,选对但不全得1 分,有选错的得0 分)
1. 如图所示,甲是由电磁继电器控制加热和保温状态转换的电热水器原理图,R1、R2 为电热丝,工作电路的加热功率为保温功率的4 倍,R3 为滑动变阻器,R 为置于电热水器内的热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图乙所示。控制电路电源电压为4 V,当通过热敏电阻R 中的电流I ≥ 10 mA 时,衔铁被吸下,热水器设置的加热温度为55 ℃,电磁铁线圈电阻不计。下列说法正确的是 ( )
A. 工作电路的a 接线柱应该接相线
B. 电热丝R1 与R2 的比值为1 ∶ 4
C. 滑动变阻器R3 接入电路的阻值为250 Ω
D. 将滑动变阻器的滑片向左滑可以提高设置的加热温度
2. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1 的阻值不变,R2 的阻值可能为10 Ω、15 Ω 或20 Ω,滑动变阻器R3 上标有“10 Ω 1 A”字样。只闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数的变化范围为0. 5 ~ 1 A;当只闭合开关S1、S3,将一电压表并联在电路中,两电表选择合适的量程,移动滑动变阻器滑片P 到某位置,电路正常工作,电压表、电流表示数如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A. 电源电压为10 V
B. 若电压表测R2 两端电压,R2 的阻值为20 Ω
C. R1 的阻值为10 Ω
D. 若电压表测电源电压,R2 的阻值可能为15 Ω 或20 Ω
3. 如图甲所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器接入电路的阻值随电阻丝长度均匀变化,电流表量程为0 ~3 A。闭合开关S,滑片P 从最右端向左滑动,滑片到最右端的距离为x, 观察并记录电压表、电流表的示数,根据数据绘制出电压表示数U 与x 的图像(图乙) ,电流表示数I 与x 的图像(图丙) 。下列说法中正确的是 ( )
A. 滑动变阻器有断路情况,断点位置x=5 cm
B. x=5 cm 时,滑动变阻器接入电路的阻值为5 Ω
C. 若滑片滑到最左端,x=16. 25 cm
D. 此电路的最大功率可达12. 6 W
4. 如图为豆浆机简化电路,L1 亮表示正在加热或打浆,L2 亮表示正在保温。经测试,加热时L1 能正常发光;打浆时电动机能正常工作。已知电源电压不变,R1 是电热丝,R2 是限流电阻,电动机标有“20 V 16 W”字样,L1、L2 均标有“5 V 5 W”且电阻不变,加热时电路中的电流是保温时电路中电流的2 倍。则 ( )
A. 电源电压为24 V
B. 限流电阻R2 的阻值为24 Ω
C. 加热时,电热丝R1 的功率为25 W
D. 保温1 min,电热丝R1 产生的热量为300 J
二、填空题(每空1 分,共4 分)
5. (2 分) 如图甲所示的电路中,电源电压不变,R0 为定值电阻,L 为额定电流为0. 25 A 的小灯泡,R 为滑动变阻器。闭合开关S、S2,滑片P 移动过程中,电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值变化的关系如图乙所示;闭合开关S、S1,滑片P 移动过程中,电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示。电源电压为_______V,小灯泡的额定功率为________W。
6. (2 分) 如图甲所示为模拟电梯电路,控制电路的电源电压恒为9 V,R1 为电阻箱,R2 是安装在电梯水平地面上的力敏电阻,用砝码模拟“乘客”,将它放置于力敏电阻R2 之上,R2 阻值随压力变化的图像如图乙。当电流表示数大于等于0. 02 A 时,电磁铁将衔铁吸合,电动机拉动电梯上行。电梯匀速上行过程中,当力敏电阻受到“乘客”的压力为5 N 时,电流表示数为0. 03 A,不计线圈电阻及其能量损耗,此时电阻箱R1在1 min 内消耗的电能为_________J。测试时发现原设定的最大载重量存在安全隐患,现将R1 调为285 Ω,最大载重量降低。调整后,若将满载的“乘客”匀速提升0. 5 m,电动机消耗电能5 J,此时电流表示数为0. 02 A,则此过程电梯的效率为________。
素养专项卷四 选填压轴题(9题、15题)
第一部分 力学
1. ACD 2. BCD
3. AB 【点拨】甲、乙两图中A、B整体处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,所以漂浮球受到的浮力不变,根据阿基米德原理可得F浮=ρ水V排g=ρ水(VA +VB)g=ρ水×VAg,解方程可得VA=4VB,故A正确。在图甲浮球A中灌入体积为2VB的水,则此时A、B整体的重力G=ρ水(VA +VB)g+ρ水×2VBg=ρ水×VAg+ρ水×2VBg=ρ水×5VBg,整体浸没时受到的浮力F′浮=ρ水×(VA+VB) g=ρ水×5VBg,比较可知A、B和灌入水整体的重力等于整体浸没时受到的浮力,A和B将整体悬浮,故B正确。已知在图甲浮球A的下方悬挂一个装饰物B时,由ρ水g×+ρ水gVB=GA+GB,又VA= 4VB,整理可得3ρ水gVB=GA+GB,则有6ρ水gVB=2GA+2GB>GA+2GB,则A下面悬挂两个相同的B,A仍漂浮在水面上,故C错误。将图甲中的细线剪断,A与B再次静止后,B 沉底,A 漂浮,V 排变小根据阿基米德原理可知,整体受到的浮力变小,水面下降,根据液体压强公式可知水对鱼缸底的压强减小,故D 错误。
4. AB 【点拨】图甲中金属柱体的重力G=mg=7. 68×10-2 kg× 10 N/kg=0. 768 N,金属柱体放在水平桌面上时对桌面的压力F 压=G=0. 768 N,此时金属柱体对桌面的压强p甲== =1600Pa,故A 正确。平放在水平桌面上的金属柱体对桌面的压强P=====pgh,即平放在水平桌面上的金属柱体对桌面的压强大小只与金属柱体的密度和高度有关,由图甲和图乙可知,这两种情况下,金属柱体的密度和高度都相等,因此甲、乙两图中金属柱体对桌面的压强大小相等,即p 乙=p 甲=1 600 Pa,则有 1 600 Pa=8×103 kg/m3×10 N/kg×h ,解得金属柱体的高h=0. 02 m=2 cm ;由p 乙∶p 丙=5∶4 可知,图丙中金属柱体对桌面的压强p丙=×1 600 Pa=1 280 Pa;图丙中的受力面积 S 丙=ah=1 cm×2 cm=2 cm2,由p=可知,图丙中金属柱体的重力G 丙=F 丙=p 丙S 丙=1 280 Pa×2×10-4 m2=0. 256 N,则挖出圆柱体的重力ΔG=G-G 丙=0. 768 N-0. 256 N=0. 512 N,由G= mg=ρVg=ρShg 可得0. 512 N=8×103 kg/m3×S×0. 02 m× 10 N/kg,解得S=0. 000 32 m2=3. 2×10-4 m2,故B 正确,CD 错误。
5. ABD 【点拨】当放上质量为m 的物体时,有G+G0=F浮= ρ水gV 排,即mg+ m0g=ρ 水Sh浮g,则m=ρ水Sh 浮- m0,故物体的质量与浮体的圆柱体浸入水中的深度成正比,所以浮力秤的刻度是均匀的;当秤盘上不放物体时,由浮沉条件可得浮体所受的浮力F 浮0=G0=m0g,由阿基米德原理可得F浮0=G 排0=ρ水gSh0,则浮体的圆柱体浸入水中的深度h0 === 0. 125 m= 12.5 cm, 故A 正确。当此浮力秤能够达到最大称量值且恰好漂浮时,加入水的质量最少,则此时加水的体积V 水=(S 容-S) h= (25 cm2-20 cm2) ×100 cm=500 cm3,由ρ=可得,加水的最少质量m 水=ρ 水V 水=1. 0 g/cm3×500 cm3=500 g=0. 5 kg,故B 正确。若将一个物体放到秤盘中,静止时浮体的圆柱体露出水面37. 5 cm,则圆柱体浸入水中的深度h1=100 cm-37. 5 cm= 62. 5 cm=0. 625 m,此时浮体受到的浮力F 浮1=ρ 水gSh1,由浮沉条件可得浮体所受的浮力F 浮1=G1=(m0+m1) g,则该物体的质量m1=ρ 水Sh1-m0=1. 0×103 kg/m3×20×10-4 m2×0. 625 m- 0. 25 kg=1 kg,故C 错误。浮体的圆柱体排开液体的体积一定, 由V=Sh 可知换成底面积更小的圆柱体后相邻两条刻度线之间的距离变大,使测量结果更精确,故D 正确。
6. BCD 【点拨】金属块A 和木块B 叠放在水中时,水面恰好与木块B 上表面相平,并且它们处于漂浮状态,则浮力F 浮=G1+G2,由阿基米德原理可得,木块的体积V =V 排==,故A 错误。金属块和木块叠放在水中时,处于漂浮状态,木块受到的总浮力等于木块和金属块的总重力,即F 浮= G1+G2,将金属块取下放入水中,木块漂浮,金属块沉底,金属块受到的浮力F 浮金=ρ0gV 金属①,总浮力等于木块的重力加上金属块的浮力,即F 浮′=G2+F 浮金,所以总浮力的减小量ΔF 浮= F 浮-F 浮′=G1+G2-(G2+F 浮金) =G1-F 浮金②,由题知,金属块沉底后,减小的浮力ΔF 浮=ρ0gΔV 排=ρ0gΔhS0=p0S0 ③,结合①②③ 可得,减小的浮力ΔF 浮=G1-F 浮金=p0S0,即G1-ρ0gV 金属= p0S0,所以,V金属=,故B 正确。金属块和木块叠放在水中时,木块受到的浮力等于木块和金属块的总重力,即 F 浮=G1+G2,将金属块取下放入水中,木块漂浮在水面上,木块的浮力等于木块的重力,即F 浮木′=G2,所以木块受到浮力的减小量ΔF 浮木=F 浮-F 浮木′=G1+G2-G2=G1,由阿基米德原理可得木块B 再次静止时露出水面的体积V木露= =, 故C 正确。由B 选项知,减小的浮力ΔF 浮=G1-F 浮金=p0S0,又因为F 浮金=ρ0gV 金属,所以G1-ρ0gV 金属=p0S0,则金属块沉底时, 其受到的支持力F 支=G1-F 浮金=ΔF 浮=p0S0,故D 正确。
7. 2. 5×103;3∶2 8. 5;2
9. 1;280 【点拨】由图甲可知,当A 的一半浸入水中时弹簧测力计的示数为3. 8 N,此时A 受到的浮力F 浮=GA-F示=4. 8 N-3. 8 N= 1 N。设溢水杯的重力为G 杯,图甲中水的重力为G 水,如图 甲,把溢水杯、水和物体A 看作一个整体,整体受到向下的总重力、向上的拉力(大小等于弹簧测力计的示数) 和桌面的支持力,根据力作用的相互性和整体受力平衡可得, 图甲中溢水杯对桌面的压力F压=F 支=G 杯+G 水+GA-F 示= G 杯+G 水+F 浮=G 杯+G 水+1 N ①;剪断细线,A 缓慢沉入水底, 静止时如图乙,此时A 排开水的体积为原来的2 倍,则由F 浮=ρ 水g V 排可知,A 沉底时受到的浮力F 浮′=2F 浮=2×1 N= 2 N,所以从图甲到图乙,增大的浮力ΔF 浮=F 浮′-F 浮=2 N- 1 N=1 N,由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力G 溢= ΔF 浮=1 N,则图乙中水的重力G 水′=G 水-G 溢=G 水-1 N,图乙中溢水杯对桌面的压力F 压′=G 杯+G 水′+GA=G 杯+G 水- 1 N+4. 8 N=G 杯+G 水+3. 8 N ②;由② - ①可得,与图甲相比,溢水杯对桌面的压力增加量ΔF 压=2. 8 N,则溢水杯对桌面的压强增加量Δp ===280Pa。
10. 800;950 【点拨】容器受到的重力G=mg=4 kg×10 N/kg= 40 N,容器对水平地面的压力大小等于其重力大小,即F=G=40 N,底面积S=500 cm2=0. 05 m2,容器对水平地面的压强P===800 Pa。由题意可知,A、B 密度均小于水,注水后最终会漂浮在水面上,由图乙可知,注水体积为3V0,水深h0 时,A 漂浮;注水体积为7V0,水深2h0p = = FS 0. 05 m 40 N 2 =800 Pa时,B 漂浮;因A、B 为同种材料,浸入水中部分和自身体积比例相同,即可推理得hB=2hA ; 注水体积在0~3V0 的过程中有(S容-SA-SB) h0=3V0 ①,注水体积在3V0~7V0 的过程中有(S容-SB ) h0=7V0-3V0=4V0 ②,注水体积在7V0~12V0 的过程中有S容h0=12V0-7V0=5V0 ③,联立①②③解得SA=SB= S容=100 cm2;当水深为2h0 时,A 漂浮,排开水的体积为V 排,将A 水平切去一半后仍然漂浮,排开水的体积变为原来的一半,即V 排,此时水面下降高度Δh=0. 5 cm= 0. 005 m,则A 排开水的体积变化量ΔV=S 容Δh,即V 排- V 排=500×10-4 m2×0. 005 m,解得V 排=5×10-4 m3,又有V 排=SAh0,代入数据得5×10-4 m3=100×10-4 m2×h0,解得h0=5×10-2 m=5 cm,故将A 水平切去一半后水的深度h=2h0- Δh=2×5 cm-0. 5 cm=9. 5 cm=0. 095 m,此时水对容器底部的压强p 水=ρ 水gh=1. 0×103 kg/m3×10 N/kg×0. 095 m=950 Pa。
11. 8;2 200 【点拨】由题意可知,物块的重力大小等于弹簧受到的压力大小,则有G 物=F=1 N/cm×(L0-L) =1 N/cm× (10 cm-2 cm) =8 N 。加水后,当物块有的体积露出水面时, F 浮=G 物,即ρ 水gV 排=ρ 物gV 物,ρ 水g(1- ) V 物=ρ 物gV 物, 解得ρ 物=0. 8ρ 水=0. 8×1. 0×103 kg/m3=0. 8×103 kg/m3, 则物块的体积为V物=== =1×10 3 m3 =1000 cm3,则正方体物块的棱长a=10 cm=0. 1 m, 物块底面积S 物= a2=(10 cm) 2 =100 cm2=0. 01 m2,这时水深H=L0+(1- ) a=10 cm+(1- ) ×10 cm=18 cm,现继续向容器内倒入0. 4 kg 的水后(水不溢出) ,容器内增加水的体积ΔV水= ==400 cm3,由于向容器内倒入水后,物块所受浮力增大,弹簧伸长,假设加水后物块刚好浸没,则物块浸入水中深度的增大量Δh 浸= ==2 cm=0. 02 m,物块所受浮力的增大量ΔF 浮=ρ 水gS 物Δh 浸=1. 0×103 kg/m3×10 N/kg× 0. 01 m2×0. 02 m=2 N,这时弹簧的伸长量ΔL== 2 cm,那么应该增加水的体积ΔV 水′=S 容ΔL+(S 容﹣ S 物) Δh 浸= 150 cm2×2 cm+(150 cm2-100 cm2) ×2 cm=400 cm3=ΔV 水, 所以加水后物块刚好浸没;这时水深H′=H+Δh 浸+ΔL= 18 cm+2 cm+2 cm=22 cm=0. 22 m,则容器底部所受水的压强p=ρ 水gH′=1. 0×103 kg/m3×10 N/kg×0. 22 m=2 200 Pa。
第二部分 电学
1. AC
2. ACD 【点拨】由图甲可知,只闭合开关S1、S2,R1 与R3 串联;当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小为I 小=0. 5 A,由欧姆定律可得,电源电压U=I 小(R1+R3) = 0. 5 A×(R1+10 Ω) ①;当滑动变阻器接入电路的阻值为0 Ω 时,电流最大为I 大=1 A,由欧姆定律可得,电源电压U=I 大R1= 1 A×R1 ②;联立①②可得R1=10 Ω,U=10 V,故AC 正确。由图甲可知,当只闭合开关S1、S3 时,R2 与R3 串联;因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,图乙中电流表示数应该为0. 4 A,此时电路的总电阻R = ==25 Ω,由于R3 的最大阻值为10 Ω,根据串联电路电阻特点可知,R2 的阻值不可能是10 Ω ;当R2 为15 Ω 时,R3=R-R2=25 Ω-15 Ω=10 Ω, 则由欧姆定律可得,R2 两端的电压U2=IR2=0. 4 A×15 Ω= 6 V,R3 两端的电压U3=IR3=0. 4A×10 Ω=4 V ;当R2 为20 Ω 时,R3′=R-R2′=25 Ω-20 Ω=5 Ω,由欧姆定律可得,R2 两端的电压U2′=IR2′=0. 4 A×20 Ω=8 V,R3 两端的电压U3′=IR3′= 0. 4 A×5 Ω=2 V ;所以电压表示数为2 V 时,电压表并联在R3 两端时,此时R2=20 Ω,故B 错误。当电压表示数为10 V 时, 电压表并联在电源两端,R2 可能为15 Ω 或20 Ω,故D 正确。
3. AC 【点拨】闭合开关,滑动变阻器与R0 串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;当接入电路中的滑动变阻器的电阻丝有断点时,电压表测量电源电压,电路中的电流为0 A,结合图乙和图丙可知, 当x < 5 cm 时,电压表示数保持4. 2 V 不变,则电源电压 为U=4. 2 V ;断点处离滑动变阻器最右端5 cm,故A 正确。x=5 cm 时,电压表示数为2. 7 V,电流表示数为0. 30 A,滑动变阻器接入电路的阻值为R滑0 ==9Ω,此时R0 的两端电压为U01=4. 2 V-2. 7 V=1. 5 V,R0 的阻值为R0 ==5Ω, 故B 错误。当x=10 cm 时,由乙、丙两图可知,此时电压表示数为2. 1 V,电流表示数为0. 42 A,滑动变阻器接入电路的阻值为R滑1 ==5Ω,故滑片滑动5 cm,接入电路的电阻的变化量为ΔR 滑=R 滑0-R 滑1=9 Ω-5 Ω=4 Ω,所以,滑片P 从断点处向左滑动的过程中,该滑片P 每滑动1 cm 的阻值变化是= 0.8 Ω,滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻为R 总=9 Ω+5 cm×0. 8 Ω/cm=13 Ω,则电阻丝的总长L ==16.25 cm,即若滑片移到最左端,x=16. 25 cm,故C 正确。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,根据欧姆定律得出电路的最大电流Imax===0.84 A < 3 A,根据P=UI 得出此电路的最大功率为Pmax=UImax= 4. 2 V×0. 84 A=3. 528 W,故D错误。
4. AB 【点拨】由图可知,当S1 接a,S2 接d 时,L1 与电动机串联,L1 亮,电动机能正常工作,此时为打浆状态,由串联电路电流特点和P=UI 可得,电路中电流I = I L= IM===0.8A,灯泡电阻RL === 5Ω,电源电压U=UL+UM=ILRL+UM=0. 8 A×5 Ω+20 V=24 V,故A 正确。当S1 接a,S2 接c 时,L1 与R1 串联,此时为加热状态,L1 能正常发光,此时电路中电流I加热=IR L=IL额===1A, 由串联电路电阻特点和欧姆定律可得,电热丝阻值R1 =-RL=-5Ω=19Ω, R1 的功率P 1=I R 1 2 R1=(1 A)2×19 Ω=19 W,故C 错误。当S1 接b 时,R2、L2 与R1 串联,L2 亮,为保温状态,加热时电路中的电流是保温时电路中电流的2 倍,所以I 保温=I 加热= ×1 A=0. 5 A,电路的总电阻R===48Ω,所以限流电阻R2=R-RL-R1= 48 Ω-5 Ω-19 Ω=24 Ω,故B 正确。保温1 min,电热丝R1 产生的热量Q1=I保温2R1t=(0. 5 A) 2 ×19 Ω×1×60 s=285 J,故D错误。
5. 3;0. 625 【点拨】闭合开关S、S2,R0 与R 串联,电压表测R 接入电路部分两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为5 Ω 时,其两端的电压为1. 5 V,通过电路的电流I1===0.3A,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=U1+I1R0=1. 5 V+ 0. 3 A×R0 ①,滑动变阻器接入电路的电阻为10 Ω 时,其两端的电压为2 V,通过电路的电流I2===0.2A, 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=U2+ I2R0=2 V+0. 2 A×R0 ②,由① ② 解得U=3 V,R0=5 Ω。闭合开关S、S1,L 与R 串联,电压表测R 接入电路部分两端的电压,电流表测电路中的电流;由图丙可知,当电路中的电流为0. 25 A 时,R 两端的电压为0. 5 V,此时灯泡正常发光;由串联电路电压特点可知,灯泡额定电压为UL=U-U3=3 V-0. 5 V= 2. 5 V,则灯泡额定功率PL=ULIL=2. 5 V×0. 25 A=0. 625 W。
6. 10. 53;80% 【点拨】闭合开关,控制电路中两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,由图乙知力敏电阻R2 受到的压力为5 N 时,阻值为105 Ω,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得U=I(R1+R2) , 即9 V=0. 03 A×(R1+105 Ω) ,解得R1=195 Ω ;电阻箱R1 在1 min 内消耗的电能 W1=I2R1t=(0. 03 A) 2 ×195 Ω×60 s= 10. 53 J。电源电压不变,由欧姆定律可得调整后的总电阻R===450Ω;此时力敏电阻接入电路的阻值R2′=R-R1′=450 Ω-285 Ω=165 Ω ;由图乙和数学知识知可得105 Ω=5 N×k+5 Ω,解得k=20 Ω/N,当力敏电阻阻值为16. 5 Ω 时可得165 Ω=20 Ω/N×F′+5 Ω ,解得F′=8 N,则G=F′=8 N,此过程电梯的效率η =×100%=×100%=×100%=80%。
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