为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是

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更新 2022-09-03
科目物理
题型综合题
难度较难
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上一题

为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。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，A.b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R_ab=25Ω，电源电压U=3V，电流表的量程为 O～0.6A, 当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。

(1)小明在电路中连入电阻R_O的目的是___________________ _。
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时, 拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的___________A刻度处。
(3)通过计算说明, 当电流表的示数为0.6A时，拉力应为多少N?

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如图所示是百色起义纪念公园内的一块景观石，其质量为 $5200 kg$ ，体积为 $2 m^{3}$ ，景观石与底座的接触面积为 $1.3 m^{2}$ 。求：

（1）景观石的密度；

（2）景观石的重力；

（3）景观石对底座的压强。

题型：未知
难度：未知

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“测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源（ $6 V$ ）、额定电压为 $2.5 V$ 的小灯泡（正常发光时电阻约为 $11 Ω$ ）、电流表（ $0 ～ 0.6 A ， 0 ～ 3 A$ ）、电压表（ $0 ～ 3 V ， 0 ～ 15 V$ ）、滑动变阻器 $R_{1}$ 标有“ $10 Ω 1 A$ ”、滑动变阻器 $R_{2}$ 标有“ $20 Ω 1.5 A$ ”、开关、导线若干。

（1）进行实验

①连接电路时，应选用滑动变阻器＿＿＿＿＿（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）进行实验，电流表量程应选＿＿＿＿＿（选填“ $0 ～ 0.6 A$ ”或“ $0 ～ 3 A$ ”）更合理。

②闭合开关，调节滑动变阻器滑片 $P$ ，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。

次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W	小灯泡亮暗情况
1	2	0.2		较暗
2	2.5	0.22		正常
3	3	0.24		较亮

（2）分析与归纳

由表格中数据可得：

①小灯泡额定功率为＿＿＿＿＿ $W$ 。

②小灯泡亮度由＿＿＿＿＿功率决定。

（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为 $0.25 A$ 的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：

①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为 $0.25 A$ 。

②断开开关，用 $5 Ω$ 的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片 $P$ ＿＿＿＿＿（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为 $0.3 A$ 。

③将滑动变阻器滑片 $P$ 移到最左端，电流表示数为 $0.9 A$ ，可得电源电压为＿＿＿＿＿ $V$ 。

④小灯泡的额定功率为＿＿＿＿＿ $W$ 。

题型：未知
难度：未知

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“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，准备的电学器材如下：电源（ $4.5 V$ ）、电流表、电压表、滑动变阻器 $R$ 标有“ $30 Ω 1 A$ ”、定值电阻（ $5 Ω 、 10 Ω 、 20 Ω 、 30 Ω$ ）、开关、导线若干。

（1）“探究电流与电压的关系”实验

①某同学＿＿＿＿＿开关，按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现：电流表指针向零刻度线左侧偏转，如图乙所示，则电路连接出现的错误是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②纠正错误后开始实验，应将滑动变阻器滑片 $P$ 向＿＿＿＿＿（选填“左”或“右”）滑动，使电阻 $R_{0}$ 两端电压由 $1.5 V$ 逐渐增大到 $2 V 、 2.5 V$ ，读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示为＿＿＿＿＿ $A$ 。实验数据如表所示。

实验次序	1	2	3
U/V	1.5	2	2.5
I/A	0.15	△	0.25

③分析数据，得出结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成＿＿＿＿＿比。

④善于预习的小辉，分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为＿＿＿＿＿ $Ω$ 。

（2）“探究电流与电阻的关系”实验

①将 $10 Ω$ 的定值电阻接入A、B两点间，调节滑动变阻器的滑片 $P$ ，使电压表示数为 $2 V$ ，读出电流表示数。

②接下来用 $20 Ω$ 的电阻替换 $10 Ω$ 的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 $P$ ，使电压表示数＿＿＿＿＿（选填“大于”、“小于”或“等于”） $2 V$ 时，读出电流表示数。

③将实验器材中＿＿＿＿＿（选填“ $5 Ω$ ”或“ $30 Ω$ ”）定值电阻接入 $A 、 B$ 两点间，无论怎样移动滑片 $P$ 都无法完成实验。

题型：未知
难度：未知

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“探究杠杆的平衡条件”实验

（1）如图甲所示，杠杆处于静止状态。为方便测量＿＿＿＿＿，应向＿＿＿＿＿（选填“左”或“右”）调节螺母，使杠杆在水平位置平衡。

（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力 $F_{1}$ ，左侧钩码对杠杆施的力为阻力 $F_{2}$ ；测出杠杆平衡时的动力臂 $l_{1}$ 和阻力臂 $l_{2}$ ；把 $F_{1} 、 F_{2} 、 l_{1} 、 l_{2}$ 的数据填入表格中。改变动力 $F_{1}$ 和动力臂 $l_{1}$ 的大小，相应调节阻力 $F_{2}$ 和阻力臂 $l_{2}$ ，再做几次实验，实验数据如下表所示。

次数	动力 $F_{1} / N$	动力臂 $l_{1} / m$	阻力 $F_{2} / N$	阻力臂 $l_{2} / m$
1	0.5	0.3	1	0.15
2	1.5	0.1	3	0.05
3	3	0.1	1.5	0.2

分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：＿＿＿＿＿（用 $F_{1} 、 l_{1} 、 F_{2} 、 l_{2}$ 表示）。

（3）如图乙所示，在＿＿＿＿＿（选填“A”、“B”或“C”）点竖直＿＿＿＿＿（选填“向上”或“向下”）拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆。

（4）在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图丙所示，轻质杠杆可绕 $O$ 点转动，它的中点挂有 $100 N$ 的重物，在杠杆右端用竖直向上的力 $F ＝$ ＿＿＿＿＿ $N$ ，可使杠杆在水平位置平衡。

题型：未知
难度：未知

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“测量盐水的密度”实验。

（1）将天平放在水平桌面上，把＿＿＿＿＿放到标尺左端的零刻度线处，并旋动平衡螺母，使横梁平衡。

（2）烧杯中装入适量的盐水，称出烧杯和盐水的质量，如图甲，烧杯和盐水的质量为＿＿＿＿＿ $g$ ；将烧杯中盐水倒入量筒中一部分，如图乙，量筒中盐水的体积为＿＿＿＿＿ $c m^{3}$ 。称出烧杯和剩余盐水质量为 $34 g$ ，则盐水的密度为＿＿＿＿＿ $k g / m^{3}$ 。

（3）某兴趣小组成员小辉看到一个小木球漂浮在水面上，想知道小木球的密度，与同组成员讨论后，进行了如下实验：

①用调节好的天平正确测量小木球的质量 $m$ ；

②在量筒内盛适量水，读出水面所对刻度 $V_{1}$ ；

③将铅笔 $A$ 和铅笔 $B$ 固定成如图丙所示的形状，放入量筒内的水中，直到铅笔B的下表面刚好与水面相平，如图丁所示，读出水面所对刻度 $V_{2}$ ；

④取出铅笔，将小木球轻轻放入量筒内的水中漂浮，用固定好的铅笔 $A$ 和铅笔 $B$ 将小木球压入水中，直到铅笔 $B$ 下表面刚好与水面相平，如图戊所示，读出水面所对刻度 $V_{3}$ ；

⑤小木球的密度表达式为： $ρ_{木} ＝$ ＿＿＿＿＿（用所测物理量符号表示；水的密度用 $ρ_{水}$ 表示）；

⑥实验评估时，小辉提出，若考虑小木球“吸”水，铅笔不“吸”水，会导致小木球的密度测量值＿＿＿＿＿（选填“偏大”或“偏小”）。

题型：未知
难度：未知

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