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如图所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(a、b为其两端点),电流表串联在电路中,另有一只电压表接在了A、B、C三个接线点中的某两点之间.闭合开关S后,当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.4A,电压表示数为8V,再将滑片P移动至另一位置时,电流表示数为0.6A,电压表示数为6V.则下列说法正确的是()


  • A. 电压表接在了 A、B 两点之间
  • B. 电源电压为 14V
  • C. 在滑动变阻器滑片从 b 端移动到 a 端的过程中,定值电阻 R0的最大功率为 19.6W
  • D. 在滑动变阻器滑片从 b 端移动到 a 端的过程中,电路消耗的总功率变化了 9.6W
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正确答案: D

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1.计算题

近年来,多旋翼无人机发展迅速.由于其机动性和灵活性强,广泛应用在航拍领域、交通管理等方面.如图所示为某品牌四旋翼无人机,它采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力.该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器,它还拥有GPS卫星定位系统.下表是该无人机的部分参数:

(1)根据上述内容,下列说法中不正确的是____

A.遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的

B.无人机利用了空气对旋翼的反作用力从而获得升力

C.无人机在拍摄地面图像时减小悬停高度可以使图像变大

D.无人机在悬停时不消耗电能

(2)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是____(选填“并联”或“串联”);若电源电压全部加在电动机和电调的两端,则电动机和电调的功率之比为____.

(3)在电池满容量的情况下,该无人机参与某次火情的勘测时,需要从地面起飞,飞到火场上空60米高处,然后悬停观测(整个过程四个电动机同时工作).由于无人机机动性和灵活性强,这一过程可视为以最大速度匀速直线上升,且达到60米高处时立即静止(悬停).若无人机悬停观测10分钟,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,无人机上升过程中所受的阻力为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)

a.从起飞到悬停结束,电动机消耗多少电能?电调部分消耗多少电能?

b.若无人机从60米高处返回到地面,要求电池容量至少剩余10%,若不计其他能量损失,该无人机完成悬停观测后,能否安全返回?

2.填空题

如图甲所示,小明在“研究气泡的运动规律”的实验中,发现气泡运动得较快,测量时间的误差较大.如何使气泡运动得慢一些?气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢?小明做出了如下猜想:

猜想一:跟气泡的大小有关

猜想二:跟玻璃管与水平面的坡角∠α有关

于是小明课后找了几位同学一起探究“气泡运动的快慢与气泡的大小、坡角有什么关系”.得到的数据如下(玻璃管内径8mm,气泡通过路程为80cm,玻璃管内液体为水):

(1)实验中,小明将标有刻度的玻璃管一端放在水平桌面上,另一端抬高,如图甲所示.为了完成实验,他还需要的器材有刻度尺、秒表、滴管、棉线和____.

(2)计时的起点“0”刻度线没有设定在玻璃管的底端,原因是____.

(3)分析表一(或表二、表三)的数据,可以发现气泡运动的快慢随坡角的变化关系是:____.

(4)分析表中第____(填表中实验序号)次实验数据可知,气泡运动的快慢与气泡的大小有关.在分析过程中,小明他们运用的科学方法是____(选填“类比法”、“转换法”或“控制变量法”).

(5)要使气泡运动得慢一些,小明他们选择的气泡大小为2cm,坡角大小应为____(选填“5°”、“45°”或“90°”);请你猜想气泡运动的快慢还可能与____有关.

3.填空题

如图所示是“测量小灯泡的电功率”的实验,所用小灯泡上标有“3.8V”字样,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,电源电压为6V保持不变.

(1)请在图甲中用笔画线代替导线,把电路连接完整

(2)连接好电路后,闭合开关,小明发现移动滑动变阻器滑片,小灯泡不发光,电压表示数为零.进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好.电路可能的故障是____(选填“小灯泡灯丝断了”或“滑动变阻器断路”)(假设电路只有一处故障)

(3)故障解决后继续实验,如图乙所示为某时刻电压表的读数,为了测量小灯泡的电功率,应将滑片向____(选填“左”或“右”)端滑动.灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示,则灯泡的额定功率为____W.

(4)在甲图中,小明误将电压表并联在滑动变阻器两端,调节滑动变阻器,当电压表示数为____V时,小灯泡正常发光.用此方案,在确保各元件安全的情况下,小明记录了电流表和电压表的若干组数据,根据测量的数据绘出的I-U图像可能是图中的____(选填“A”或“B”)

4.计算题

2016年12月20日,中国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船(H520)正式开工建造.设计空载排水量为8000t,满载排水量为14000t,它能在覆盖有0.2m厚积雪的1.5m厚冰层上以3.6km/h~7.2km/h的速度连续破冰.(g取10N/kg)

(1)破冰船“H520”用厚钢板做船底,主要是因为钢板具有____(选填序号).①良好的导电性;②较高的硬度;③较高的熔点;④良好的导热性.

(2)假设在1.5m厚的冰层海域以7.2km/h的速度匀速破冰时所受的阻力为2×107N,则根据设计要求破冰船“H520”推进功率多大?

(3)破冰船“H520”可采用“重力破冰法”破冰,“重力破冰法”是指在接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎,若此时船的排水体积变为原来的七分之二,假设当时破冰船“H520”满载,船与冰层接触面积为5m2,则该破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103

kg/m3)

5.填空题

将盛有适量水的容器放在水平地面上,用弹簧测力计将系有细线的铁块浸没在水中处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为F,如图所示.

(1)若细线突然断了,铁块沉到容器底部静止,此时地面受到的压力和原来相比▲(选填“不变”、“变小”或“变大”).

(2)已知月球对物体的引力是地球对同一个物体引力的1/6,若在月球上做此实验,将容器放在月面上,实验情况仍如图所示,当铁块处于静止时,弹簧测力计的示数▲(选填“等于零”、“等于F/3”或“等于F/6”).

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