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一、实验、计算与推导题组限时练
实验、计算与推导题组限时练(一)
(时间:35分钟 分值:36分)
班级: 姓名:
1. (4分)在探究“怎样产生感应电流”实验中,实验小组的同学们用导线将金属
棒、开关、灵敏电流计连接成电路,用绝缘的细线将金属棒水平悬挂,置于
U形磁铁的磁场中,如图所示.
第1题图
(1)检查器材均完好、各器材间连接无误后,闭合开关,当金属棒上下运动时,
灵敏电流计指针不偏转,当金属棒左右运动时灵敏电流计指针发生偏转;保
持金属棒不动,左右移动U形磁铁时,灵敏电流计指针也发生了偏转.由此可
总结产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做
运动.
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(2)闭合开关,使导体棒向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转;保持磁场方
向不变,使导体棒向右运动时,灵敏电流计指针向左偏转,则其探究的问题
是: ?
2. (4分)(2025云南改编)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图
所示.
a b c d e
第2题图
(1)b、c中物块所受浮力均为 N,由此可知,浸在同种液体中的物体
所受浮力大小与浸在液体中的深度 关.
(2)分析a、 三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大
小与液体密度有关.
3. (8 分)小华用电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)等器材测量额
定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻.
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甲 乙 丙
第3题图
(1)连接好图甲电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数几乎为零,
电压表示数接近电源电压,若导线完好,则电路故障可能是 ;
(2)排除故障后进行实验,请你在图乙虚线框中画出对应的电路图;
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所
示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数).接着调节滑动变
阻器的滑片,记录的实验数据如表,分析表格数据可知,不同电压下小灯泡
的电阻 .
小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A
2 0.24
2.5
3 0.30
4. (6分)芜湖长江三桥是我省芜湖市的一座公路铁路两用斜拉桥,是商杭高速铁
路的控制性工程.大桥线路全长5.4km,某汽车匀速通过大桥用时360s,已知
汽车运动中受到的阻力恒为600N.求:
(1)汽车在匀速运动过程中行驶的速度;
(2)汽车在匀速运动过程中牵引力的功率.
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5. (6分)(2025合肥45中二模)如图所示,灯泡L标有“12V 6W”字样(其电阻不
变),定值电阻R =20Ω,滑动变阻器R 最大阻值为40Ω.闭合开关S,将开关
2 1
S 拨至2,滑片P移至a端,灯泡正常发光.求:
1
第5题图
(1)灯泡正常发光时流过灯丝的电流;
(2)滑片P移至b端,开关S 拨至1,闭合开关S,此时定值电阻R 消耗的电
1 2
功率;
(3)保持滑片P仍置于b端,将开关S 拨回2,闭合开关S,通电1min整个电
1
路消耗的电能.
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6. (8分)小乐将底面积为40cm2,实心均匀的金属圆柱体A(不吸水)通过细线悬挂
在力传感器上,力传感器可测细线拉力的大小;重为1N、底面积为100cm2的
薄壁柱形溢水杯B放在水平桌面上,B中盛有16N的水,如图甲所示.从某时
刻开始,拉着力传感器让A逐渐下降直至浸没在B的水中一定深度,力传感
器所测细线拉力F与A下降高度h的关系如图乙所示.不计细线的伸缩且细线
不吸水(ρ =1×103kg/m3,g取10N/kg).求:
水
甲 乙
第6题图
(1)A的质量.
(2)A的密度大小.
(3)(选做)当A浸没水中一定深度后,剪断细线使A沉在B的底部,若此过程中
无水溢出,此时B对桌面的压力大小.
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参考答案
1. (1)切割磁感线(2分) (2)感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向是否有
关(2分)
2. (1)1.4(1分) 无(1分) (2)d、e(2分)
3. (1)小灯泡断路(2分) (2)如答图所示(2分)
(3)8.9(2分) 不同(2分)
第3题答图
4. 解:(1)大桥线路全长s=5.4km=5 400m (1分)
汽车在匀速运动过程中行驶的速度v===15m/s (2分)
(2)该汽车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,牵引力和阻力是平衡力,
牵引力的大小F=f=600N (1分)
汽车在匀速运动过程中牵引力的功率P====9 000W (2分)
5. 解:(1)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流
I ===0.5A (1分)
额
(2)当闭合开关 S,S 拨至2,滑片P移至a端,电路为灯泡 L的简单电路,由
1
于此时灯泡正常发光,故电源电压 U=U =12 V,滑片 P 移至 b 端,R 达到最
L 1
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大值为40Ω,开关S 拨至1,闭合开关S,灯泡L被短路,R 与R 串联,由
1 1 2
串联电路电阻规律可得,此时电路的总电阻 R =R +R =40Ω+20Ω=
总 1 2
60Ω
根据欧姆定律可得,电路中的电流I===0.2A (1分)
定值电阻R 消耗的电功率
2
P =I2R =(0.2A)2×20Ω=0.8W (1分)
2 2
(3)保持滑片P仍置于b端,将开关S 拨回2,闭合开关S,R 被短路,R 与灯
1 2 1
泡L串联,灯丝电阻
R ===24Ω (1分)
L
电路的总电阻R ′=R +R =40Ω+24Ω=64Ω (1分)
总 1 L
由 W=UIt=t 可得,通电 1min,整个电路消耗的电能 W=t=×1×60s=
135J (1分)
6. 解:(1)当 A 下降的高度为 0 时,此时 A 的重力与细线对 A 的拉力为一对平衡
力,由图乙可知,此时拉力F=G=12 N,则A的质量m===1.2kg (2分)
(2)由图乙可知,A浸没时受到的浮力F =12N-6N=6N (1分)
浮
A的体积V ===6×10-4m3 (1分)
A
A的密度ρ ===2×103kg/m3 (1分)
A
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(3)B 中 溢 出 水 的 重 力 G =ρ gh S =1×103kg/m3×10N/
溢 水 水 A A
kg×(0.18m-0.08m)×4×10-3m2=4N (1分)
B对桌面的压力 F=G +G +G -G =1N+12N+16N-4N=25N (2
杯 A 水 溢水
分)
9