初中物理综合题

如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的 $P﹣I$关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：

（1）灯泡L正常发光时的电阻；

（2）滑片P在b端时，1min内灯泡L消耗的电能；

（3）电源电压；

（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。

如图所示，工人师傅用滑轮组将重为500N的物体在30s内匀速提升到6m高的楼上，已知动滑轮重为100N，不计绳重及摩擦。求：

（1）拉力F；

（2）拉力的功率；

（3）滑轮组的机械效率。（计算结果保留一位小数）

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

“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（ $6V$）、额定电压为 $2.5V$的小灯泡（正常发光时电阻约为 $11\Omega$）、电流表（ $0～0.6A，0～3A$）、电压表（ $0～3V，0～15V$）、滑动变阻器 $R_1$标有“ $10\Omega 1A$”、滑动变阻器 $R_2$标有“ $20\Omega 1.5A$”、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“ $0～0.6A$”或“ $0～3A$”）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 $0.25A$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 $0.25A$。

②断开开关，用 $5\Omega$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 $0.3A$。

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

④小灯泡的额定功率为＿＿＿＿＿ $W$。

“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（ $4.5V$）、电流表、电压表、滑动变阻器 $R$标有“ $30\Omega 1A$”、定值电阻（ $5\Omega 、10\Omega 、20\Omega 、30\Omega$）、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 $1.5V$逐渐增大到 $2V、2.5V$，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＿＿＿＿＿ $\Omega$。

（2）“探究电流与电阻的关系”实验

①将 $10\Omega$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 $2V$，读出电流表示数。

②接下来用 $20\Omega$的电阻替换 $10\Omega$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”） $2V$时，读出电流表示数。

③将实验器材中＿＿＿＿＿（选填“ $5\Omega$”或“ $30\Omega$”）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。

“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 $100N$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。

“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 $34g$，则盐水的密度为＿＿＿＿＿ $kg/m^3$。

（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： ${\rho }_{木}＝$＿＿＿＿＿（用所测物理量符号表示；水的密度用 ${\rho }_{水}$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”）。

如图所示，是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，已知使用的凸透镜的焦距为 $10cm$。

（1）实验时，要将＿＿＿＿＿（选填“蜡烛”或“烛焰”）、凸透镜、光屏三者的中心调到同一＿＿＿＿＿。

（2）如图所示，光屏上承接到清晰的实像，像距为＿＿＿＿＿ $cm$，＿＿＿＿＿（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个成像原理制成的。

（3）保持透镜位置不动，将蜡烛向右移动 $10cm$，光屏移动到＿＿＿＿＿ $cm$的刻度线处，光屏上再次得到清晰的像。

（4）实验中，由于蜡烛变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的＿＿＿＿＿（选填“上半部”或“下半部”）。

“探究水沸腾时温度变化的特点”实验

（1）在安装器材时出现如图甲所示的情形，应调＿＿＿＿＿（选填“铁杆a”或“铁圈b”）更合理。

（2）器材调整好后，用酒精灯给烧杯中的水加热，当水温接近 $90℃$时每隔 $0.5min$记录一次温度，并观察水中发生的变化。实验数据如下表所示。

时间/min	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	…
温度/℃	90	92	94	96	97	98	98	98

（3）观察到从第 $2.5min$开始，水中产生大量气泡，不断上升、＿＿＿＿＿（选填“变大”或“变小”），到水面破裂开来。

（4）结合实验现象和收集到的数据，得出水沸腾时温度变化的特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）实验结束后，某实验小组利用如图乙所示的装置探究水沸腾的条件。加热一段时间后，观察到烧杯中的水沸腾，但试管中的水始终没有沸腾， $A、B$两支完全相同的温度计示数均为 $98℃$，并保持不变。接着，小辉在烧杯的水中加入少量食盐后，发现试管中的水开始沸腾，温度计 $B$示数如图丙所示为＿＿＿＿＿ $℃$，此时温度计A的示数为 　＿＿＿＿＿ $℃$。结合上述现象得出水沸腾的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某物理兴趣小组用如甲所示电路图测量定值电阻的阻值。

（1）根据图甲所示的电路图，进行实物连线如图乙所示，在该实物连线中，电流表上还有一个接线柱没有与其它元件连接，请你用笔画线代替导线，将图乙的实物连线连接完整。

（2）某次测量时，电压表、电流表的指针位置如图丙所示，则电压表读数为＿＿＿＿＿ $V$，电流表读数为＿＿＿＿＿ $A$，根据测量结果可计算出待测电阻的阻值为＿＿＿＿＿ $\Omega$。

（3）移动滑动变阻器滑片 $P$，改变电压表和电流表的示数，根据实验测得的多组数据，求出电阻的平均值。多次测量求平均值的目的是＿＿＿＿＿。

A．	减小实验误差
B．	寻找普遍规律

阅读下列短文，回答问题。

直流充电桩

直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。

设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。

现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。

充电电压（ $V$）	充电电流（ $A$）	充电时长（ $min$）	充电度数（ $kW•h$）	充电费用（元）
$400$		$45$	$24.0$	$28.80$

（1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更＿＿＿＿＿。

（2）在D从 $30\%$增至 $70\%$的过程中，充电功率大致的变化规律是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。当D为 $70\%$时，充电电流为＿＿＿＿＿ $A$。

（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为＿＿＿＿＿元。

（4）设D从 $70\%$增至 $80\%$所需时间为 $t_1$，从 $80\%$增至 $90\%$所需时间为 $t_2$，且 $t_1：t_2＝2：3$，则测试全过程的充电总时长为＿＿＿＿＿ $min$。

图甲为部分电磁波的频率分布示意图。

（1）由图可知，紫外线＿＿＿＿＿（选填“是”或“不是”）电磁波。它在真空中的传播速度约为＿＿＿＿＿ $m/s$。

（2）下列实例中，属于紫外线应用的是＿＿＿＿＿（填字母）。

A．	遥控器控制电视
B．	体检时拍 $X$光片
C．	医院杀菌消毒灯
D．	“测温枪”测量体温

（3）少量的紫外线照射是有益的，过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光，小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验。

步骤一：如图乙所示，固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板，将一块大小合适的玻璃板放置在＿＿＿＿＿（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域，且调整玻璃板与硬纸板平行；

步骤二：打开紫外线灯，荧光物质发光；

步骤三：关闭紫外线灯，荧光物质不发光；

步骤四：按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜，再次打开紫外线灯，荧光物质有微弱发光。

由此可推断，该防晒霜＿＿＿＿＿（选填“能”或“不能”）阻挡全部紫外线。

我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破 $10000m$，在载人深潜领域达到世界领先水平。（取 ${\rho }_{\mathrm{海水}}＝1.03\times {10}^{3}kg/m^3，{\rho }_{水}＝1.0\times {10}^{3}kg/m^3，g＝10N/kg$）

（1）潜水艇活动的海水深度一般为 $300m$至 $600m$。它可以通过水舱排水或充水来改变 　＿＿＿＿＿，从而实现浮沉。

（2）深潜器可进入更深的水域，在 $10000m$的深处，海水产生的压强为＿＿＿＿＿ $Pa$。由于深海海水压强太大，深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。

（3）小明阅读资料后，利用如图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为 $0.2kg$，体积为 $25c{m}^3$，则乙所受浮力的大小为＿＿＿＿＿ $N$，乙受到细线的拉力为＿＿＿＿＿ $N$。若剪断细线，甲将＿＿＿＿＿（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），此时甲所受浮力＿＿＿＿＿（填字母）。

A．	增大，且大于重力
B．	不变，且等于重力
C．	不变，且大于重力
D．	减小，且小于重力

我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者”号载人潜水器的海试现场。

（1）潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB绕着O点转动，金属杆B端就会向上提或向下压采样器。（ ${\rho }_{\mathrm{海水}}＝1.0\times {10}^{3}kg/m^3$）

①请在图乙中画出水平金属杆的B端竖直向下压采样器时，采样器对金属杆AB的力的示意图。

②若OA、OC和AC的长分别是 $18cm、24cm$和 $30cm$，OB的长是 $72cm$，这只机械手臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是 $200N$，玻璃管水平的圆环形管口和海底沉积物的接触面积是 $2c{m}^2$时，则竖直状态下的玻璃管的圆环形管口对海底沉积物产生的压强是多少 $Pa$？（不考虑金属杆AB和采样器它们受到的重力和浮力）

（2）总质量是 $36t$且处于悬浮状态的潜水器在海底完成作业后，会抛卸吸附在舱外的压载铁再上浮。为了确保舱内作业人员的安全，科学家们在设计“奋斗者”号时，可以让潜水器在不能抛卸压载铁时进行“断臂求生”，即让潜水器在深海抛掉两只机械手臂和采样篮等物体后再上浮。若某次深海演练抛掉质量是 $1.8t$、体积是 $0.3m^3$的两只机械手臂和采样篮等物体，则此时潜水器受到的浮力是多少 $N$？浮力比重力大多少 $N$？

某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是 $3.8V$。

（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。

（2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是＿＿＿＿＿ $A$，小灯泡的额定功率是＿＿＿＿＿ $W$。

（3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为 $0.32A$时，电压表的示数不可能是＿＿＿＿＿（填标号）。

A．	$3.9V$
B．	$4.0V$
C．	$4.1V$