内容发布更新时间 : 2024/6/3 12:33:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（1）可通过观察 小磁针静止时N极的指向 判断通电螺线管的磁极。

（2）小明猜想：通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 控制两次实验的电流大小不变 ，来探究通电螺线管的磁场强弱与 线圈匝数 _的关系。 （3）为了探究“通电螺线管的磁极性质”，小明对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况。分析情况可知，螺线管的磁极由 电流方向、绕线方式 （选填“电流方向”、“绕线方式”或“电流大小”）决定。 【解答】解：

（1）由图甲可知，在螺线周围有两个小磁针，我们可以通过观察小磁针N极的指向来判断螺线管的极性；

（2）实验中，他将开关S从l换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。 （3）四个图中的螺线管电路中甲和乙的绕线方式相同，电流方向不同，根据小磁针的指向情况知：甲的右端为S极，乙的右端为N极；

同理丙丁也是如此，所以实验说明螺线管的绕线方式相同时，极性只与它的电流方向有关。

故答案为：（1）小磁针静止时N极的指向； （2）控制两次实验的电流大小不变；线圈匝数 （3）电流方向、绕线方式。

18. （7分）某同学收藏有一块精美的贺兰石工艺品，如图所示。为测量这块贺兰石的密度，他进行如下实验：

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（1）将贺兰石挂在弹簧测力计下，如图1所示，测得它的重力，计算出质量为 140 g； （2）接着利用图2所示的方法将贺兰石没入水中，收集它排出的水，倒入量筒中，如图3. 这块贺兰石的体积为 50 mL，由此算出贺兰石的密度为 2.8×103 kg/m3。 （3）这块贺兰石在水中受到的浮力为 0.5 N。

（4）上述测量体积的方法，产生误差的主要原因是 收集排水的烧杯无法完全将水倒入量筒 ；会导致最终得到的贺兰石的密度值 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）。 （5）小明在完成图1、图2、图3中的实验步骤，测出贺兰石的密度后，增加了步骤4：将贺兰石挂在弹簧测力计下，完全浸没在未知液体中。根据所学的浮力知识，测出了未知液体的密度值。若图1、图2、图4中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3，请你推导出未知液体的密度表达式 （或 ） 。（贺兰石的密度为

ρ石） 【解答】解：

（1）由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为1.4N，即贺兰石的重力G＝1.4N， 由G＝mg得贺兰石的质量： m＝＝

＝0.14kg＝140g；

（2）由图3可知，贺兰石的体积（即排出水的体积）：V＝50ml＝50cm3， 贺兰石的密度：ρ＝＝

＝2.8g/cm3＝2.8×103kg/m3。

（3）将物体浸没后排出来的水的质量：m排＝ρ水V排＝1g/cm3×50cm3＝50g＝0.05kg， 则排出水的重力：G排＝m排g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N， 根据阿基米德原理可得F浮＝G排＝0.5N；

（4）上述测量体积的方法中，把烧杯中收集的贺兰石排出的水倒入量筒时，水在烧杯壁

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上有残留，不能完全将水倒入量筒中，使所测贺兰石的体积偏小，则所测密度偏大。 （5）方法一：将贺兰石挂在弹簧测力计下，测得它的重力F1，则贺兰石的质量：m＝

；

接着将贺兰石没入水中，并读出弹簧秤的示数F2，则贺兰石受到的浮力F浮＝F1﹣F2， 由F浮＝ρ

水

gV排可得，贺兰石的体积：V＝V排＝＝，

将石块没入未知液体所受浮力F浮＝F1﹣F3， 此时贺兰石受到的浮力：F浮′＝F1﹣F3＝ ρ则未知液体的密度：ρ液＝

＝

液

gV， ＝

；

方法二：已知贺兰石的密度为ρ石，测得它的重力F1，则贺兰石的体积V＝将石块没入未知液体所受浮力F浮＝F1﹣F3＝ ρ液gV， 所以，未知液体的密度：ρ液＝

＝

＝

。

，

故答案为：（1）140；（2）50；2.8×103；（3）0.5；（4）收集排水的烧杯无法完全将水倒入量筒；偏大；（5）

（或

）。

19. （7分）小明用图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，

（1）小明将电路正确连接后，闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是 0.3 A，小灯泡的阻值是 8.3 Ω（小数点后保留一位）；

（2）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值 变化 （选填“变化”或“不变”）； （3）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示电路（R0为已知阻值的定值电

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阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。密……封……圈……内……不……能……答……题 密……封……圈……内……不……能……答……题

实验步骤：

A. 按照设计的电路图连接电路； B. 闭合S1、S2记录电流表示数为I1； C. 断开S2，记录电流表示数为I2 ；

D. 利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式：Rx＝

?R0 。

【解答】解：（1）根据图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A； 由I＝可得，小灯泡的阻值：R＝＝

≈8.3Ω； （2）当灯泡两端电压改变时，灯泡的实际功率发生改变，所以灯丝的温度发生变化，而灯丝的电阻与温度有关，因此小灯泡的阻值发光改变。

（3）闭合S1、S2，此时电阻Rx被短路，电流表示数为I1，则电源电压U＝I1R0； 再断开S2，此时Rx与R0串联，记录电流表示数I2，则电源电压为U＝I2（R0+Rx）； 根据电源电压不变可知：I1R0＝I2（R0+Rx），解得：Rx＝

?R0。

故答案为：（1）0.3； 8.3；（2）变化；（3）断开S2，记录电流表示数为I2；五、综合应用题（本题共2小题，每小题9分，共18分）

?R0。

20. （9分）某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表。在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L. 测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。 （1）向蓄电池充电时，将电能转化为 化学 能。

（2）在水平道路中速匀速行驶过程中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？ （3）在水平道路中速匀速行驶过程中，若该车的效率为53%，此过程最终使蓄电池电能增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ107J/kg）

【解答】解：（1）蓄电池充电时将电能转化为化学能；

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汽油

＝0.7×103kg/m3，q汽油＝4.6×

（2）由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，

可得牵引力F牵＝f＝1000N，汽车牵引力做的功W×108J。

（3）由ρ＝可知，车消耗汽油的质量m汽油＝ρ汽油V＝0.7×103kg/m3×10×103m3＝7kg，

﹣

机械

＝F

牵

s＝1000N×1.7×105m＝1.7

汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J， 由η＝108J；

最终蓄电池增加的能量W＝W有用﹣W机械＝1.7066×108J﹣1.7×108J＝6.6×105J。 答：（1）化学；（2）牵引力做的功是1.7×108J；（3）此过程最终使蓄电池电能增加了6.6×105J能量。

21. （9分）如图甲所示，是一种家用足浴器，图乙和下表是它的原理图及参数，K为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开，低于设定温庋时，自动闭合。红黄灯为足浴器的状况指示灯。请你通过分析进行回答下列问题：

可得，内燃机输出的有用能量W

＝Q

η＝3.22×108J×53%＝1.7066×

有用放

额定电压 水容量 加热功率 保温功率

220V 2.5kg 800W 40W

（1）足浴器内底部有很多凸起的点，对人的足底有按摩作用，这是通过 减小接触面积 方法增大对足底的压强；

（2）黄灯亮时，足浴器处于 保温 （选填“保温”或“加热”）状态；

（3）保温时，电阻R正常工作时的电功率有多大？（注：指示灯消耗的功率可以忽略不

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