2024湖南师大附中高一上学期入学考试物理试题含解析

湖南师大附中2023级高一年级入学考试

物理

时量：60分钟   满分：60分

一、单项选择题：本题10个小题，每小题1分，共10分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 关于误差，下列说法中正确的是（　　）

A. 采用多次测量取半均值方法能减小误差 B. 采用更精密的测量仪器可以消除误差

C. 误差是可以避免的 D. 错误数据就是指测量误差较大的数据

【答案】A

【解析】

【详解】A．采用多次测量取半均值方法能减小误差，故A正确；

B．采用更精密的测量仪器可以减小误差，但不能消除误差，故B错误；

C．误差是不可比避免的，而错误测量可以避免，故C错误；

D．错误数据是测量过程中没有遵守操作规范或读数时粗心造成的，不是指测量误差较大的数据，故D错误。

故选A。

2. 近视是影响青少年健康的重大问题，保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是（　　）

A. 物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像

B. 近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前方

C. 矫正近视眼的方法是配戴合适度数的凸透镜

D. 矫正近视眼前，像离视网膜越近配戴眼镜的度数越高

【答案】B

【解析】

【详解】A．人的眼睛相当于照相机，物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的实像，故A错误。

BCD．近视眼看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，可用发散作用的凹透镜矫正，使光线汇聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清楚物体，矫正近视眼前，像离视网膜越近，这说明人眼的近视程度越小，配戴眼镜的度数越低。故B正确，CD错误。

故选B。

3. 小华同学通过学习物理知识认识到了很多用电器的物理原理，以下用电设备工作原理与其下方实验所对应原理不匹配的是（　　）

A. A B. B C. C D. D

【答案】D

【解析】

【详解】A．实验装置是探究电流产生的热量与电流、通电时间的关系，与电饭锅的原理是匹配的，故A不符合题意；

B．实验装置说明电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关，与电磁起重机的原理是匹配的，故B不符合题意；

C．实验装置说明通电导体在磁场中要受到力的作用，与电风扇中的电动机的原理是匹配应的，故C不符合题意；

D．实验装置说明通电导体的周围存在磁场，是电流的磁效应，而动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的，不是匹配的，故D符合题意。

故选D。

4. 小明在研究物体的深沉问题时，制作了一个空腔“浮沉子”，将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内，刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，此时水深为h1，如图所示；一段时间后，由于渗漏，空腔内开始进水，最后空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸入水中，此时水的深度降为h2，已知水的密度为。则所制作的浮沉子（　　）

A. 质量为 B. 质量为

C. 材料的密度为 D. 材料的密度为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB． 浮沉子悬浮时，所受重力与浮力平衡，有

得

A错误，B正确；

CD．当水进入空腔时，浮沉子排开水的体积即为浮沉子自身的体积，则其体积为

所以材料的密度为

故C错误，D正确。

故选BD。

5. 公共汽车站每隔开出一辆汽车，汽车始终沿直线运动，汽车的速度时间图线如图所示，则汽车出站后，与前方相邻汽车之间的距离（　　）

A. 先减小，后保持不变 B. 先增大，后保持不变

C. 先减小，后增大，最后保持不变 D. 先增大，后减小，最后保持不变

【答案】D

【解析】

【详解】由图像知，图像为汽车速度随时间变化的图像，且0-t0时间段，汽车做匀加速运动，t0-2t0时间段，汽车做匀减速运动，2t0时间后汽车做匀速直线运动；

车站每隔t0开出一辆汽车，即当一辆汽车B从车站开出时，前面一辆车A已行驶t0时间，其速度为2v0，如上图所示，当B汽车行驶时间速度增大到v0，A车行驶时间到，速度减小到，此时A车速度大于B车，两车运动时间相等，所以两车距离增大；
当B车行驶时间速度增大到，A车行驶时间到，速度减小到，此时B车速度小于A车速度，所以两车距离减小；当B车运动t0时间速度为2v0，A车运动时间到2t0，且开始做匀速直线运动，之后在t0-2t0时间段内B做匀减速直线运动，但速度仍大于A车，所以两车距离减小；当B车运动2t0时间后，速度与A车相等，则两车距离保持不变。
综上所述两车距离先增大，后减小，最后不变。
故选D。

6. 某中学八年级活动小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象，他们请一位同学在未输送水的直铁管的其中一个末端敲一下，使铁管发出清脆的声音，其余同学在铁管另一个末端用耳朵贴近铁管听声音。（为了简化计算取空气中的声速为300m/s，水中的声速为1500m/s，铁中的声速为5000m/s）下列说法不正确的是（　　）

A. 如果管中装满水，要听到2次响声，管道至少要37.5米

B. 如果管中装满水，要听到2次响声，管道至少要31.9米

C. 如果管中装满水，要听到3次响声，管道至少要214.3米

D. 选择能听到3次声音的最短管道做实验，听到的第2次声音与第3次声音的时间间隔约为0.57s

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据

可知在空气、水、铁管中传播的时间为

，，

可得

两声音间隔时间超过，人才能区分，如果管中装满水，要听到2次响声，应满足

解得

故A正确，B错误；

C．如果管中装满水，要听到3次响声，应满足

解得

故C正确；

D．选择能听到3次声音的最短管道做实验，可知

听到的第2次声音与第3次声音的时间间隔约为

故D正确。

本题选错误的，故选B。

7. 如图甲所示，重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后，滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻为。关于图乙中的滑块P，下列说法正确的是（　　）

A. 滑块P受到的摩擦大等于重力 B. 滑块P先加速，然后匀速

C. 滑块P先加速，后减速，最后静止 D. 滑块P的动能一直增大

【答案】D

【解析】

【详解】对图甲进行受力分析，滑块P竖直方向上受到重力G和方管Q对它向上的支持力是一对平衡力，滑块P对方管Q的压力与方管Q对它向上的支持力是相互作用力，所以滑块P对方管Q的压力等于滑块P的重力，即

其受到方管Q的摩擦力

又滑块P在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动，故风力等于摩擦力

对图乙竖直方向上进行受力分析，其竖直方向受到竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力。 A．图乙中，滑块P受到方管Q的摩擦力

则

故A错误；

BC．由于竖直向上的摩擦力小于竖直向下的重力，故滑块P向下做加速运动，故BC错误；

D．由于滑块P的速度一直增大，质量不变，所以动能一直增大，故D正确。

故选D。

8. 在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图像分别如图甲和图乙所示，下列的分析正确的是（　　）

A. 物体受到的摩擦力为 B. 内拉力的功率逐渐变小

C. 内拉力做功为 D. 第拉力的功率为

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图乙知，时物体做匀速直线运动，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，由图甲知，此时物体受到的拉力，所以

由图乙知，物体加速运动，物体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力大小与时的摩擦力大小相等，等于，故A错误；

B．由图乙知，时物体处于静止状态（速度为0），由知，此过程中拉力功率为0；物体加速运动，拉力为，由可知，功率逐渐变大。所以内力的功率先不变，后增大，故B错误；

C．时物体处于静止状态，由知，此过程拉力不做功，故C错误；

D．由图知，第物体的速度，拉力，拉力的功率

故D正确。

故选D。

9. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测连仪测盘车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两大超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔△t=1.8s，超声波在空气中传播的速度是v=340。m/s，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，下列说法不正确的是（　　）

A. 图（b）中每小格表示的时间是0.2s

B. 测速仪第一次发出的信号到被测汽车通到时，汽车距测速仪的距离是102m

C. 汽车是在向测速仪靠近的

D. 汽车的速度是70km/h

【答案】D

【解析】

【详解】A．如图所示，P1、P2之间一共有9格，共1.8s，则每一小格表示

A不符合题意；

B．如图所示，测速仪第一次发出信号到接受到信号所用的时间为

在t1时间内，超声波从发出到与汽车相遇，再从第一次相遇的位置反射回去，所以第一次相遇的位置到测速仪的距离为

B不符合题意；

C．如图所示，测速仪第二次发出信号到接受到信号所用的时间为

在t2时间内，超声波从发出到与汽车相遇，再从第二次相遇的位置反射回去，所以第二次相遇的位置到测速仪的距离为

因为

所以汽车是在向测速仪靠近的，C不符合题意；

D．汽车与超声波第一次相遇到第二次相遇所用的时间为

汽车与超声波第一次相遇的位置到到第二次相遇的位置的距离为

则汽车速度为

D符合题意。

故选D。

10. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的和乙的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 甲乙均做匀速直线运动

B. 甲，乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m

C. 0~2s内与4~6s内，甲的速度等大、不同向

D. 6s内甲的路程为16m，乙的路为12m

【答案】D

【解析】

【详解】A．甲、乙都做变速直线运动，故A错误；

B．甲在3s末，回到出发点，根据图像面积表示位移，乙在3s末，距出发点的最大距离为6m，所以B错误；

C．根据图像的斜率表示速度和图像的斜率表示加速度，则0~2 s内与4~6 s内，甲的速度等大同向，故C错误；

D．根据对称性可知6s内甲的路程为16m，乙的路程为12m，故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共2小题，每小题2分，共4分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。

11. 用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A，物块A的质量为5kg，棱长为10cm，水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%，物块露出水面前在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触，水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计，=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。下列分析正确的是（　　）

A. 物块A的重力为50N

B. 物块A上升的速度为0.12m/s

C. 物块A露出水面前，拉力所做的有用功为20J

D. 物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率约为83.3%

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．物块A的重力为

故A正确；

B．物块A上升的速度为

故B错误；

C．物块A露出水面前，受到的浮力的大小为

拉力所做的有用功为

故C正确；

D．物块A露出水面前，拉力所做的总功为

根据滑轮组原理可知绳子移动的距离为

绳子的自由拉力为

物块A露出水面前，根据受力分析有

可得动滑轮的重力为

物块A露出水面后，根据受力分析有

可得绳子的拉力为

物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率为

故D正确

故选ACD。

12. 纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。下列说法正确的是（　　）

A. 图甲中应将b端与a端相连

B. 当开关S闭合时，电磁铁上端为N极

C. 该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃

D. 若设置电池温度为50℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为40Ω

【答案】BC

【解析】

【详解】A．当电磁铁线圈中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，即衔铁向下运动时，启动制冷系统进行降温，所以图甲中应将b端与c端相连。故A错误；

B．当开关S闭合时，电流从螺线管上端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所指的方向为N极，所以电磁铁上端为N极，故B正确；

C．该电路启动制冷系统时电路中总电阻

所以Rt的最小阻值为

如图乙所示，最高温度是90℃。故C正确；

D．若设置电池温度为50℃时启动制冷系统，此时，则滑动变阻器阻值应为

故D错误。

故选BC。

三、填空题：本题2小题，每空1分，共14分。

13. 阅读短文，回答问题

某款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（折射光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。汽车高速行驶时，驾驶员低头观看仪表信息，可能影响行车安全，因此为汽车研制了抬头显示系统（如图甲），简称HUD。HUD利用平面镜成像原理（如图乙），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够在看到车外的景象的同时，不必低头就可以看到车辆行驶信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶舒适安全。

（1）汽车雷达启动后发出___________（选填“超”或“次”）声波信号经周边物体的反射后，可判断车与障碍物的距离，声学中原理相同的仪器叫___________；改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度，可改变喇叭发出声音的___________；

（2）薄膜式太阳能电板应设计成___________（选填“黑”或“白”）色；炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小___________（选填“红”或“紫”）外线对人体皮肤的伤害；

（3）冬天行车时，汽车挡风玻璃的___________（选填“内”或“外”）侧容易出现一层白雾；

（4）已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为___________度，某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向___________（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃，如果成像不清晰，可以___________（选填“增强”或“减弱”）显示器的亮度，改善成像效果；

（5）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图丙所示，当透明度为100%时，车内光照度为___________Lx。

【答案】    ①. 超    ②. 声呐    ③. 响度    ④. 黑    ⑤. 紫    ⑥. 内    ⑦. 45    ⑧. 靠近    ⑨. 增强    ⑩. 60

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]汽车雷达启动后发出超声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离，声学中原理相同的仪器叫声呐，改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度，可改变喇叭发出声音的响度。

（2）[4][5]黑色能够减少光的反射，过量的紫外线会对身体皮肤造成伤害。

（3）[6]车内温度高，水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠。

（4）[7][8][9]根据平面镜成像的原理可知物体与像相互垂直，平面镜与水平面的夹角应为45度，想要使成像向下运动，物体应靠近平面镜，为了使像更加清晰，应增强显示器亮度，改善成像效果。

（5）[10]由题意可知，车内的光照度为一个适宜的定值。图丙图像是一个反比例函数图像，可知

300 Lx×20%=100Lx×60%=60 Lx

即该车内光照强度为60Lx。

14. 图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆、连杆、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在。是定值电阻。是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高，电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（，，g取）

（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为_______________；

A．　　B．　　C．　　D．

（2）该电开水器煮水箱电热管连续正常工作1小时能产生的开水，若冷水温度为，开水温度为，则煮水箱的加热效率为_______________；

（3）冷水箱中的浮球质量为，金属杆质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为，则浮球体积为_______________，贮水箱中保温控制电路的电压U是_______________V。

【答案】    ①. C    ②. 91%    ③. 2.2×10-3    ④. 10

【解析】

【详解】（1）[1]由题意可知，开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为，工作电路中功率最大，所以熔断器上通过的最大电流

故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

（2）[2]的开水的质量

冷水温度为，开水温度为，则水吸收热量

电热管连续正常工作1小时，产生热量

则煮水箱的加热效率

（3）[3]浮球质量为0.55kg，则浮球的重力

G球=m球g=0.55kg×10N/kg=5.5N

若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N，根据杠杆平衡原理可得

(F浮1-G)×l1=F推1×l2

浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N，根据杠杆平衡原理可得

(F浮2-G)×l1=F推2×l2

根据阿基米德原理可得

F浮2=2F浮1

解得一半浮球受到的浮力

F浮1=2G=2×5.5N=11N

由阿基米德原理可得，浮球的体积

[4]贮水箱内热水温度维持在，则温度在95℃时，电磁铁线圈中的电流达到，衔铁P被吸起，是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高，电阻减小，设此时电阻为，则贮水箱中保温控制电路的电压

①

温度在90℃时，电磁铁线圈中电流减小到，衔铁P被释放，此时电阻为，则贮水箱中保温控制电路的电压

②

联立①②解得

U1=10V

四、实验题：本题2小题，共13分。

15. 小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样。哪些因素会影响弹簧的伸长量呢？小明提出以下三种猜想：

猜想1：弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量；

猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量；

猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。

小明为探究自己的某个猜想，设计出一个实验方案并进行了实验：

①取两根完全一样的弹簧，测出每根弹簧的原长均为L；

②先用一根弹簧（称作弹簧A）进行实验，将弹簧A的一端固定于竖直墙上，另一端用一水平力拉弹簧，如图甲所示，测出此时弹簧的长度为LA；

③将两根完全一样弹簧串接起来得到一根新的弹簧（称作弹簧B）再进行实验，实验时同样将弹簧B的一端固定于竖直墙上，另一端用与前面相同的水平力拉弹簧，如图乙所示，测出此时弹簧B的长度是LB；

④改变拉力的大小，重复实验步骤②③。记录实验数据如下表。（L=10.0cm）

现请回答下列有关问题：

（1）该实验方案研究的是猜想___________（填与序号）；

（2）实验方案中将两根完全一样弹簧串接起来得到弹簧B？”这样做便控制了弹簧的___________和___________相同；

（3）从表中可以发现，在拉力大小相同的情况下弹簧B的伸长量总是弹簧A的伸长量的___________倍，这表明弹簧的伸长量与原长有关，弹簧原长越长，它的伸长量就越___________。进一步的实验表明，在其他因素一样的情况下，弹簧的伸长量与其原长成正比；

（4）从表中还可以看出，对于同一根弹簧，在弹性限度内，它的伸长量x与所受的拉力F成正比，写成数学表达式即，其中常数k与弹簧的材料、原长及粗细有关。设弹簧A的常数为kA，那么弹簧B的常数kB=___________；若把弹簧A剪成长度相等的两半，则与每半根弹簧相对应的常数k'=___________。

【答案】    ①. 2    ②. 材料    ③. 粗细    ④. 2    ⑤. 长    ⑥.     ⑦. 2

【解析】

【详解】（1）[1]甲乙两次实验弹簧材料、粗细相同，原长不同，改变拉力大小，对比伸长量的大小关系，这是探究弹簧伸长量与原长的关系，故是研究猜想2的。

（2）[2][3]两根弹簧串接起来得到弹簧B，故材料、粗细均不变。

（3）[4][5]由表中数据可知在拉力大小相同的情况下，弹簧B的伸长量总是弹簧A的伸长量的2倍，这表明弹簧的伸长量与原长有关，弹簧原长越长，它的伸长量就越长。

（4）[6]由表格中数据可知

当F相同时

[7]通过以上计算发现两根相同的弹簧串联起来后常数k是原来一根的，那么逆过来思考得到若把弹簧A剪成长度相等的两半，则与每半根弹簧相对应的常数

16. 新型材料制作成各种各样的电阻被广芝应用。如热敏电阻、气敏电阻、压力电阻等。

（1）气体泄漏检测装置电路如图甲所示，电源电压不变，L为指示灯，R为气敏电阻，其阻值与气体浓度关系如图乙所示，当检测到气体浓度增大时，电流表示数___________（选填“增大”“不变”或“减小”）；

（2）温度检测装置会使用热敏电阻。小珠利用图丙所示电路探究热敏电阻R与温度关系。已知电源电压恒定，R为阻值可调的电阻器，当逐渐升高M中液体温度，电流表的示数逐渐增大，热敏电阻R的阻值随温度的升高而___________（选填“增大”“不变”或“减小”）；为了测量更高温度，可调电阻器R的阻值应调得更___________（选填“大”或“小”）；

（3）如图丁所示，压力电阻R的阻值随压力增大而减小，某同学利用压力电阻R、保护电阻R2以及一个电压表（未画出）设计了一个称重装置，在图丁的电路中画上电压表能反映重万兴小变化的电路。要求：电压表的读数会随重力增大而增大；___________

（4）小明设计了一个电子拉力计，如图戊是其原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计）。定值电阻R0=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，其阻值R1=25Ω，电流表的量程为0~0.6A。

①闭合S后，若不受拉力时滑片在a端，电流表的读数为0.1A，则电源电压为___________V；

②已知该弹簧伸长的长度L与所受拉力F间的关系如图己所示。则当开关闭合后，当电流表的读数为0.3A时，作用在拉环上水平向右的拉力为___________N。

【答案】    ①. 增大    ②. 减小    ③. 大    ④. 见解析    ⑤. 3V    ⑥. 100N

【解析】

【详解】（1）[1]由图乙可知，气敏电阻阻值R随气体浓度增大而减小，所以当气体浓度增大时，甲图电路回路的总电阻变小，因此总电流增大，所以电流表示数增大。

（2）[2]因为当逐渐升高M中液体温度，电流表的示数逐渐增大，说明图丙回路总电阻变小，即热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小。

（2）[3]由上可知，温度越高热敏电阻R阻值小，回路电流会更大，为了保护电路可调电阻器R的阻值应调得更大，才能测量更高的温度。

（3）[4]因并联电路中各支路两端电压相等，串联电阻起分压作用，图丁两电阻串联连接，又因为压力电阻R阻值随压力增大而减小，所以压力越大，压力电阻R的阻值越小，根据串联电路分压原理可知，压力电阻R分得的电压越小，而保护电阻R2分得的电压越大，因此电压表与保护电阻R2并联。如下图所示

（4）[5]由图戊可知，当不受拉力时滑片在a端时，回路总电阻为

因为

所以电源两端电压为

（4）[6]由题可知ab电阻丝单位长度的阻值为

当电流表的读数为

回路总电阻为

所以接进电路的电阻丝的电阻为

所以电阻丝接进电路的长度为

由图己得此时对应的拉力为

17. 如图是利用电子秤显示压力大小反映水箱水位变化的装置示意图。该装置由滑轮C、长方体物块A、B以及杠杆DE组成。物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B放在电子秤上并通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O转动并始终在水平位置平衡，且。已知物块A的密度为，底面积为，高，物块A的上表面与水箱顶部相平，物块B的重力为，底面积为。滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦以及滑轮、杠杆和绳的自重均忽略不计（取，水的密度为）。当水箱装满水时，求：

（1）物体所受的浮力大小；

（2）绳对杠杆左端D点的拉力大小；

（3）重物B对电子秤表面的压强；

（4）现打开阀门，水箱水位下降，当电子秤的示数减小时关闭阀门，求此过程中液面下降的高度。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）物块A的上表面与水箱顶部相平，当水箱装满水时，物体A浸没，有

物体A所受的浮力

（2）物体A受到的重力

物体A受到的拉力

由装置中滑轮C为动滑轮知，绳对杠杆左端D点的拉力

（3）由杠杆平衡条件知，绳对杠杆右端E点的拉力

物体B对电子秤的压力

重物B对电子秤表面的压强

（4）现打开阀门，水箱水位下降，当电子秤的示数减小时关闭阀门，物体B对电子秤的压力

绳对杠杆右端E点的拉力

绳对杠杆左端D点的拉力

物体A受到的拉力

物体A所受的浮力

由现在的浮力变为原来浮力的一半，可知物体有一半浸入水中，A为长方体，高为，故A露出水面为，即此过程中液面下降的高度为。

18. 如图所示，电源电压恒为18V，滑动变阻器R上标有“30Ω  1A”的字样，定值电阻R1＝18Ω，小灯泡L上标有“6V  3W”字样（设小灯泡的电阻不随温度变化），电流表的量程为0~3A。求：

（1）闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器的滑片P移到最上端a时，求电流表的示数；

（2）闭合开关S、S2，断开S1时，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，求此时滑动变阻器接入电路中的阻值；

（3）闭合开关S、S1、S2，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的滑片P从最上端a向b端移动到某个位置时，求电路的最小功率。

【答案】（1）1A；（2）24Ω；（3）22.5W

【解析】

【详解】（1）闭合开关S、S1，断开S2，滑片移到最上端a时，电路为只有R1的串联电路，电流表测量的是电路中的总电流，根据欧姆定律可得电流表的示数为

（2）闭合开关S、S2，断开S1时，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，电路中的电流为

根据欧姆定律，可知灯泡的电阻为

电路中总电阻为

由串联电路的电阻特点可知，变阻器R滑接入电路的电阻为

（3）闭合开关S、S1、S2，将变阻器分成上、下两部分，滑动变阻器的上部分与R1串联组成一条支路，下部分与小灯泡串联成另一条支路，两条支路并联。由

可知，当R总取最大值时，电路中的功率最小，要使R总取得最大值，需满足

解得

此时，小灯泡的电流

灯泡将烧坏。R1的电流为

流过电流表的电流为

综合以上分析，电路中的总电功率最小时的安全条件是

此时

故电路中的最小功率为