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1、第 1 页第二篇物质科学（一） 综合测试卷 分值：150 分 一、 选择题（每小题 3 分，共 45 分） 1.2019 年 4 月 22 日， “天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室首次完成自动交 会对接（如图） ， “天舟一号”与“天宫二号”对接完成后，下列说法正确的是（B） （第 1 题）A. “天舟一号”相对于“天宫二号”是运动的 B. “天舟一号”和“天宫二号”相对于地球是运动的 C. “天舟一号”相对于地球是静止的， “天宫二号”相对于地球是运动的 D. “天舟一号”相对于地球是运动的， “天宫二号”相对于地球是静止的 【解析】 “天舟一号”与“天宫二号”成功对接后，它们之间
2、没有位置变化，所以是 相对静止的，它们相对于地球有位置变化，所以是运动的。 2.在科学实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行反复多次实验。下列实 验是为了寻找普遍规律的是（C） “测量物体的长度”时，多次测量 “研究杠杆的平衡”时，改变动力（臂）和阻 力（臂） ，多次测量 “研究串、并联电路的电流特点”时，换用不同定值电阻，多次测 量 “用电压表和电流表测导体的电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值A. B. C. D. 【解析】 实验中多次测量取平均值是为了减小误差，使得测量结果更准确，更接 近真实值；实验中的多次测量是为了从实验数据中得出普遍规律。 3.如图是某种物质在
3、熔化过程中温度随时间变化规律的图像，根据图像可知，该物质 （A）,（第 3 题）A. 是晶体，熔点是 0 B. 液态的比热容比固态的比热容小 C. 在 4 分钟时，没有出现液态 D. 在 26 分钟过程中内能不变 【解析】 由图可知，该物质在熔化过程中，温度保持 0 不变，所以该物质为晶体， 并且熔点为 0 ，故 A 正确；同样上升 20 ，固体用时 2 分钟，液体用时 4 分钟，所以液 态的比热容比固态的比热容大，故 B 错误；26 分钟是晶体熔化过程，熔化过程中处于固 液共存状态，吸收热量但温度不变，内能增加，故 C、D 错误。 4.科学研究中常用图像来表示两个量（x，y）的关系，以使研究
4、的问题变得直观明了。 下列两个物理量之间的关系符合图中关系的是（B）,（第 4 题）A. 物质的密度与质量的关系 B. 物体受到的重力与质量的关系第 2 页C. 匀速直线运动物体的速度与时间的关系 D. 定值电阻的阻值与其两端电压的关系 【解析】 观察图像发现这是一个正比例函数关系图线，图像中两个量（x，y）之间是 成正比的。密度是物质本身的一种特性，与质量和体积等其他因素无关，故 A 不符合题意； 由 Gmg 可知，物体受到的重力与质量成正比关系，故 B 符合题意；做匀速直线运动的物 体速度大小不变，与运动的时间无关，故 C 不符合题意；电阻是导体本身的一种性质，定 值电阻的阻值不变，与加在
5、导体两端的电压无关，故 D 不符合题意。 5.观察自然现象，通过实验研究揭示其原理，并解释生产、生活中的应用，这是科学学 习的一种基本方法。下列各项的现象、原理与应用之间不对应的是（C）选项AB现象高山上，普通的锅难以将饭煮熟刮风时，窗帘向外飘探究 原理沸点与气压的关系气压与流速的关系应用高压锅飞机选项CD现象晾在通风处的衣服干得快煮熟的汤圆浮在水面上探究 原理影响蒸发快慢的因素物体的浮沉条件应用吸尘器轮船【解析】 根据气压越低，沸点越低的原理，高山上煮饭难以烧熟，高压锅的原理是通 过增大压强，从而增大沸点，故 A 正确；刮风时，窗帘向外飘是因为刮风一侧气体流速快， 压强小，房间气压大于外面，
6、将窗帘吹起，飞机机翼也是利用这个原理，故 B 正确；通风 处的衣服干得快是利用气体流速快，蒸发速度快的原理，吸尘器利用的是大气压，故 C 错 误；煮熟的汤圆体积大，排开水的体积增大，受到的浮力大于重力，因此上浮，与轮船的原 理相同，故 D 正确。 6.下列有关电和磁的说法正确的是（A） A. 奥斯特发现了电流的磁效应 B. 磁体周围的磁场既看不见也摸不着，所以是不存在的 C. 电动机是根据电磁感应原理制成的 D. 电磁铁磁性的强弱只与线圈中电流的大小有关 【解析】 奥斯特发现了电流的磁效应，故 A 正确；磁场虽然看不见也摸不着，但是 真实存在的，故 B 错误；电磁感应现象是发电机的制作原理，而
7、电动机的制作原理是通电 线圈在磁场中受力转动，故 C 错误；电磁铁的磁性强弱与电流的强弱和线圈的匝数有关， 故 D 错误。 7.如图电路闭合开关，甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两 电表指针仍明显偏转，造成此现象的原因可能时（C）第 3 页,（第 7 题）) A. 甲灯泡短路 B. 乙灯泡短路 C. 甲灯泡开路 D. 乙灯泡开路 【解析】 由图可知，该电路为并联电路，电流表测量通过乙的电流，电压表测量电源 电压。甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指针仍明显偏转， 这说明电路故障不是短路，因为如果是短路，那么电流表示数过大或无示数，电压表无示数。
8、因此只能是一个支路断开；电流表有示数，说明乙正常，因此故障是甲开路。 8.如图，不计滑轮轮重、绳重及摩擦，物重 20 牛，绳的一端拴在地上，用力 F 使滑轮 匀速上升 2 米，则（C）（第 8 题） A. 重物上升 2 米，F10 牛 B. 重物上升 2 米，F40 牛 C. 重物上升 4 米，F40 牛 D. 重物上升 4 米，F20 牛 【解析】 滑轮上有两股绳子，力 F 由两股绳子承担，则 F2G40 牛，绳端移动距 离是滑轮移动距离的 2 倍，故重物上升 4 米。 9.如图，A、B、C 三个完全相同的杯子盛有不同体积的水，现将三个质量相同、材料 不同的实心金属球甲、乙、丙分别浸没在 A
9、、B、C 三个盛水的杯子中（水均未溢出） ，且 各杯中的水面达到同一高度。下列关于甲、乙、丙对杯子底部压力大小的判断正确的是 （C）,（第 9 题）A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 一样大 【解析】 由图可知，三个杯子中水的体积关系为 VAVBVC，因材料不同的实心金 属球甲、乙、丙分别浸没在 A、B、C 三个盛水的杯子中时，各杯中的水面达到同一高度， 所以，三个实心金属球的体积关系为 V甲V乙V丙，因物体浸没时排开液体的体积和自身 的体积相等，所以，三实心金属球排开液体的体积和自身的体积相等，由 F浮gV排可知， 三球受到的浮力关系为 F甲F乙F丙，由 F压GF浮mgF浮可知，
10、甲、乙、丙对杯 子底部压力大小关系为 F压甲F压乙F压丙，即丙最大。 10.如图，用弹簧挂一条形磁铁放在螺线管的正上方，闭合开关，待弹簧稳定后，将滑 动变阻器的滑片缓慢向左移动，下列说法中，正确的是（螺线管线圈电阻不计） （C）第 4 页,（第 10 题）A. 电压表示数变大，电流表示数也变大 B. 电压表示数变小，电流表示数也变小 C. 螺线管上端是 S 极，弹簧缩短 D. 螺线管上端是 N 极，弹簧伸长 【解析】 由电路图可知，电路为滑动变阻器的简单电路，因电压表测电源电压，所以， 滑片移动时电压表的示数不变；将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动，接入电路中的电阻变小，由 I 可知，电路中的电流
11、变大，即电流表的示数变大；电流由上方流入，由安培定则可UR知，螺线管下端为 N 极，螺线管上端为 S 极，因同名磁极相互排斥，所以，两磁铁相互排 斥，弹簧缩短。故选 C。 11.在平直的路面上用 10 牛的力沿水平方向推物体，物体静止不动，增大推力使物体开 始运动，当推力为 30 牛时，物体做匀速直线运动。撤去推力后，物体运动速度逐渐减小， 下列判断正确的是（D） A. 用 10 牛的力沿水平方向推物体时，物体所受摩擦力为 0 B. 撤去推力后，物体所受摩擦力逐渐减小 C. 物体运动速度减小的过程中，所受摩擦力逐渐增大 D. 物体在该路面运动时所受摩擦力大小始终不变 【解析】 当用 10 牛的
12、力沿水平方向推物体时，物体静止不动，说明物体受到的静摩 擦力等于推力，为 10 牛，故 A 错误；滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关， 与物体的运动速度无关，在压力和接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力大小不变，故 B、C 错误，D 正确。 12.酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲 所示。R1为气敏传感器，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为 定值电阻，阻值为 60 欧，电源电压恒为 12 伏。若酒精气体浓度0.2 毫克/毫升时，则判定 被检者为酒驾。下列说法正确的是（D）,（第 12 题）)A. 被检者的酒精气体浓度越高，电流
13、表示数越小 B. 电流表的示数为 0.12 安时，判定被检者为酒驾 C. 电压表示数为 3 伏时，R2消耗的电功率是 0.45 瓦 D. 被检者酒精气体浓度为 0.2 毫克/毫升时，电压表的示数是 4 伏 【解析】 由图甲可知，传感器 R1和定值电阻 R2串联，电压表测传感器 R1两端的电 压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当酒精浓度增大时，传感器 R1的阻值会减小， 则电路中电流增加，即电流表示数增大，故 A 错误；当电流表示数为 0.12 安时，电路中总第 5 页电阻 RR1R2 100 欧，R1RR2100 欧60 欧40 欧，查图乙可知，此UI12伏0.12安时酒精气体浓度为 0.
14、1 毫克/毫升0.2 毫克/毫升，被检者不是酒驾，故 B 错误；电压表示数 为 3 伏时，定值电阻 R2两端的电压 U2UU112 伏3 伏9 伏，此时 R2消耗的电功率P21.35 瓦，故 C 错误；被检者酒精气体浓度为 0.2 毫克/毫升时，查图乙可U22R2（9伏）260欧知，此时 R130 欧，由串联电路分压规律可知，U1U12 伏4 伏，R1R1R230欧30欧60欧故 D 正确。 13.汽车刹车原理图如图，连着刹车踏板的金属杆是一根能绕 O 点转动的杠杆，当驾驶 员踩下刹车踏板时，刹车油受到挤压从而推动活塞向左移，活塞挤压刹车卡钳夹紧刹车盘产 生 摩擦力使车辆减速。当行驶中的汽车刹
15、车时，下列分析正确的是（C） （第 13 题） A. 刹车盘的温度不会升高 B. 连着刹车踏板的金属杆是费力杠杆 C. 刹车卡钳把刹车盘夹得越紧，摩擦力越大 D. 脚踩刹车踏板时，刹车踏板对脚没有力的作用 【解析】 摩擦生热，刹车盘的温度会升高，故 A 错误；图中 O 是支点，发现动力臂 大于阻力臂，故动力小于阻力，为省力杠杆，故 B 错误；夹得越紧，压力越大，摩擦力越 大，故 C 正确；物体间力的作用是相互的，作用力和反作用力，同时产生，同时消失，故 D 错误。 14.如图，斜面与水平面在 M 处通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在 N 点， 小物块从斜面上 P 点由静止滑下，与弹簧碰
16、撞后又返回到 P 点，则下列说法中，错误的是 （B）,（第 14 题）)A. 小物块从 P 向 M 运动过程中，重力势能减少 B. 小物块从 P 向 M 运动过程中，机械能减少 C. 小物块从 P 向 M 运动过程中，机械能不变 D. 弹簧被压缩到最短时，小物块速度为 0 【解析】 物块从 P 到 N，与弹簧碰撞后还能返回到 P，说明整个过程没有机械能损失， 机械能守恒，小物块从 P 向 M 运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变，故 B 错误。15.如图是抓拍机动车闯红灯装置的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会 自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自
17、动拍摄违章车辆。 下列有关说法中，正确的是（D）,（第 15 题）)第 6 页A. 摄像系统拍摄的图像是正立、缩小的虚像 B. 当红灯损坏不能发光时，该装置仍能正常工作 C. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用 D. 只要光控开关和压力开关有一个不闭合，摄像系统都不会自动拍摄 【解析】 摄像系统是照相机原理，成倒立、缩小的实像；红灯是控制电路工作的一个 条件，因此红灯损坏，该装置不能正常工作；光控开关和压力开关是共同控制电路的，因此 这两个开关只能串联；分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，控制电路才能接 通，摄像系统才会自动拍摄。故选 D。 二、 填空题（每空 3 分，共
18、 45 分） 16.小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫 小球带负电；小明发现空调与台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为 横截面积（填“长度”或“横截面积” ）对导线电阻的影响；小明家的空调电辅热系统的电 阻丝阻值为 40 欧，工作时的电流为 5 安，则通电 10 秒电阻丝产生的热量为 10000 焦。 【解析】 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近悬挂的泡沫小球， 发现泡沫小球被排斥，则泡沫小球一定带电，且带负电。空调与台灯的电源线虽然都是铜线， 但规格明显不同，因为空调线的横截面积大，电阻小。据焦耳定律可知，此时产生的热量
19、 QI2Rt（5 安）240 欧10 秒10000 焦。 17.烩面是河南的特色名吃，厨师将面坯拉成长长的面条，表明力可以使物体发生形变； 在锅里煮面时，通过热传递的方式改变了面条的内能；面出锅时香飘四溢，这是由于分子的 无规则运动产生的。 【解析】 厨师将面坯拉成长长的面条，面坯形状发生了变化，表明力可以使物体发生 形变。在锅里煮面时，面条吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变了面条的内能。 面出锅时香飘四溢，属于扩散现象，是由于分子的无规则运动产生的。 18.如图， “冰壶”是一项体育运动，冰壶出手后能继续运动是因为冰壶具有惯性；为了 减小冰壶受到的阻力，运动员需要不停地刷冰，使冰层表
20、面发生熔化（填物态变化）而产生 水，这是通过做功方式来改变表层冰的内能的。 （第 18 题） 【解析】 掷出的冰壶由于具有惯性，所以能在冰面继续滑行；比赛时两名队员在冰壶 前方刷冰，克服摩擦做功，消耗机械能转化为冰的内能，是通过做功的方式改变冰的内能； 冰的内能增加，就会使表层熔化成成薄薄的一层水。 19.如图是小敏自制的一个电磁跷跷板。小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴转动的 轻质杆上。它的工作过程是：当处于如图位置时，两触点接触，使电磁铁产生磁性，吸引衔 铁，小猫端下降，两触点断开，电磁铁失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，反复 上述过程。,（第 19 题）)（1）已知小猫、小狗站立
21、点离转轴的距离分别为 7 厘米和 5 厘米，小猫模型的质量为 100 克，若该跷跷板要能正常工作，则小狗模型的重力应略大于 1.4 牛。 （g 取 10 牛/千克） （2）若该跷跷板电路连接正确，且两触点接触良好，但不能正常工作，你认为可以改 进的方法是将小狗模型适当向左移动（或适当提高电源的电压或适当增加小猫模型的质量等）第 7 页（写出一点即可） 。 【解析】 （1）将小猫模型视为动力、小狗模型视为阻力，根据杠杆的平衡条件 F1l1F2l2，即 1 牛7 厘米F25 厘米，所以小狗模型的重力为 1.4 牛，这是杠杆平衡时 小狗模型的重力，所以实际小狗模型的重力应略大于 1.4 牛。 （2）
22、跷跷板电路连接正确、两触点接触良好说明电路中没有出现开路，原因可能就是 杠杆处于平衡状态或者是电源电压较低，所以将小狗模型适当左移或适当增加小猫模型的质 量或适当提高电源电压均可使跷跷板正常工作。 20.2019 年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜） ， 电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中 的水发电。,（第 20 题）) （1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能。 （2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为 7.86106米3，上、下水库平均水位差 637 米，上水库中可用于发电的水流到下水库，
23、水的重力做功为 5.006821013焦。 【解析】 （1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能。 （2）水的质量 mV1.0103千克/米37.86106米37.86109千克，水的重力 Gmg7.86109千克10 牛/千克7.861010牛， 水的重力做功 WGh7.861010牛637 米5.006281013焦。 21.如图甲是某种车载空气净化器，其工作过程如图乙，受污染的空气被吸入后，颗粒 物进入电离区后带上某种电荷，然后在集尘器上被带电金属网捕获，再通过复合过滤网使空 气净化，其中带电金属捕获颗粒物的工作原理是异种电荷相互吸引，车载空气净化器的额定 功率为 4.8 瓦
24、，额定电压为 12 伏，则它正常工作时的电流为 0.4 安。,（第 21 题）)【解析】 颗粒物所带电荷与集尘器带电金属网所带电荷电性相反，异种电荷相互吸引， 因此颗粒物被电网捕获。车载空气净化器正常工作时的功率和额定功率相等，根据 PUI求出正常工作时的电流 I 0.4 安。PU4.8瓦12伏三、实验探究题（每空 3 分，共 36 分） 22.在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。 于是张老师用如图装置与他一起实验。第 8 页,（第 22 题）)步骤一：将铁块放在木板上，往砂桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为 5.00 牛，水平向左拉动木板，读出拉力
25、传感器的示数并记录。 步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下 表：实验次数质量不同的铁块压力传感器示数（牛）拉力传感器示数（牛）1小5.002.102中5.002.113大5.002.11请回答下列问题： （1）第 1 次实验中铁块受到的摩擦力为 2.10 牛。 （2）实验中水平向左拉动木板，不需要（填“需要”或“不需要” ）匀速拉动木板。 （3）实验中能否用钩码代替细沙？请说明理由。 不能，细沙质量小，能较为准确地调节对铁块的拉力，来保证压力大小相同。 （4）通过实验得出的结论是摩擦力大小与重力无关。 （5）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑
26、，否则会使拉力传感器的读 数偏大，你认为他的说法是否合理，为什么？ 不合理，拉力传感器示数始终等于木板对铁块的摩擦力，而与压力传感器和木板之间的 摩擦无关。 【解析】 （1）实验中，水平向左拉动木板时，铁块在水平方向受到向左的摩擦力和 拉力传感器向右的拉力处于静止状态，根据二力平衡的知识可知，水平方向受到的摩擦力和 拉力大小相同，因此第 1 次实验中铁块受到的摩擦力为 2.10 牛。 （2）铁块相对地面处于静止状态，根据二力平衡条件可得，向左摩擦力与向右的拉力 相等，跟木板是否做匀速运动无关，所以木板不需要做匀速直线运动。 （3）钩码的质量是固定的，不能连续变化，细沙的质量可以连续变化，方便控
27、制铁块 对水平木板的压力，实验中不能用钩码代替细沙。 （4）三次实验中，铁块的重力不同，但受到的滑动摩擦力相同，故可得出结论：滑动 摩擦力的大小与重力无关。 （5）该实验中铁块保持静止，拉力传感器向右的拉力和木板对铁块向左的摩擦力二力 平衡，通过测量拉力传感器的拉力得出滑动摩擦力的大小，而与压力传感器和木板之间的摩 擦无关。 23.小明做“测定小灯泡电功率”的实验时，连接的实物电路如图甲，电源电压为 3 伏， 小灯泡的额定电压为 2.5 伏。 （第 23 题） （1）用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。 （2）碰接电路的最后一根导线时，灯泡立即发光，而且很亮，则连接电路时存在的不 规范或不妥
28、当之处是：开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处。第 9 页（3）实验过程中，当电压表示数为 2.5 伏时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流 表的示数为 0.3 安，小灯泡的额定功率为 0.75 瓦。 （4）小明受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的 LED（发光二极管）的额定 功率。在老师的帮助下通过实验得到该 LED 的 IU 图像如图丙，查阅资料知道该 LED 的额 定电压为 3 伏，结合图像可得该 LED 的额定功率为 0.072 瓦。小明进一步发现，在额定电 压下工作时，LED 比小灯泡亮，请对此现象作出解释：LED 消耗的电能转化为光能的效率 比小灯泡高。 【解析】
29、 （1）小灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端。 （2）碰接电路的最后一根导线时，灯泡立即发光，而且很亮，是由于连接电路时，没 有断开开关，滑动变阻器接入电路的阻值不是最大阻值。 （3）由图乙可知，电流表量程是 00.6 安，最小刻度是 0.02 安，电流表示数是 0.3 安， 小灯泡的额定功率 PUI2.5 伏0.3 安0.75 瓦。 （4）由 IU 图像可知，电压 U3 伏对应的电流 I24 毫安0.024 安，LED 的额定功 率 PUI3 伏0.024 安0.072 瓦，LED 工作时电能转化为光能的效率远大于小灯泡电能 转化为光能的效率，因此在额定电压下工作时，LED 比小
30、灯泡亮。 四、解答题（第 24 题 9 分，第 25 题 15 分，共 24 分） 24.2019 年 2 月 6 日， “向阳红 09”搭载“蛟龙”号载人潜水器起航离开青岛港，执行 中国大洋第 38 航次科考任务， “向阳红 09”搭载“蛟龙”号航行时的排水量为 4488 吨，牵 引力的功率恒为 6600 千瓦，航行速度随时间变化图像如图，若“向阳红 09”搭载“蛟龙” 号在航行过程中所受阻力恒为 6.6105牛，出发 200 秒后速度达到 10 米/秒，前进 1660 米， g 取 10 牛/千克。求： （第 24 题） （1） “向阳红 09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力。 （2
31、）在 0200 秒内“向阳红 09”搭载“蛟龙”号行驶的速度。 （3）在 0200 秒内“向阳红 09”搭载“蛟龙”号航行时牵引力所做的功。 【解析】 （1） “向阳红 09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力 F浮G排m排g4.488106千克10 牛/千克4.488107牛。（2）0200 秒内的速度 v 8.3 米/秒。st1660米200秒（3）牵引力所做的功 WPt6.6106瓦200 秒1.32109焦。 25.建设居民楼雨水蓄水系统是镇江市海绵城市建设项目之一，让市民不再“城市看海” 。 图甲是小明设计的地下蓄水池（未画出）水位监测及排水电路，R 为电阻箱，RF为置于池 底的压
32、力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化。已知：电压 U12 伏；当电磁 铁线圈中的电流 I0.04 安时，铁质开关 S1被释放，当 I0.048 安时，S1被吸上，从而通 过控制池底水泵将水位保持在一定的范围内；电磁铁线圈电阻不计，RF的阻值随池内水位 变化关系如图乙。 甲 乙 （第 25 题）) （1）当池内水位升高时，RF受到水的压力将变大。 （2）请在图甲中接入一电压表，要求当水位升高时电压表的示数增大。 （3）若此电路能控制池内的最低水位 0.5 米，求所能控制的最高水位。 （4）为既能调高池内最高水位，又能使池内最高与最低水位的高度差保持不变，小明 采取了减小 R 的调节方案，
33、该方案不可行（填“可行”或“不可行” ） ，你的理由是：由于 控制电路中释放或吸上铁质开关的电流值不变，则控制电路对应的总电阻不变，当 R 的阻第 10 页值调小时，RF1和 RF2的阻值都会增大，所以池内最高水位也会增大，但是最高和最低水位 时 RF的对应的阻值差（RF1RF2）却保持不变，由图像可知池内最高与最低水位的高度差H 必将增大，所以不可行。 【解析】 （1）当池内水位升高时，水对压敏电阻 RF的压强变大，由 FpS 可知， 水对 RF的压力变大。 （2）图甲控制电路中，R、电磁铁、RF串联，由图乙可知，当水位升高时，压力敏感 电阻的阻值会变大，由串联电路分压规律可知，RF两端的电
34、压会相应地变大，所以电压表 应并联在压力敏感电阻 RF的两端，如解图：,（第 25 题解）) （3）由图乙可知，水位为 0.5 米时，RF1200 欧，此时控制电路的总电阻最小，所以 电路中的电流最大，此时电路中的电流 I10.048 安，电路中的总电阻 R总 1250 欧，UI112伏0.048安电阻箱连入电路的电阻值 RR总 1RF1250 欧200 欧50 欧。 当电流达到 I20.04 安时，铁质开关 S1被释放，排水电路开始排水，此时控制电路中的总电阻 R总 2300 欧，UI212伏0.04安RF2R总 2R300 欧50 欧250 欧， 由图乙可得，此时的最高水位为 1 米。 （4）当 R 的阻值减小时，由于控制电路中释放或吸上铁质开关的电流值不变，则控制 电路对应的总电阻不变，由 RFR总R 可知，RF1和 RF2的阻值都会增大，所以池内最高水 位也会增大，但是最高和最低水位时，RF的对应的阻值差（RF1RF2）却保持不变，由图像 可知池内最高与最低水位的高度差 H 会增大（在解图中同样相差 50 欧，但高度差却不 相同） ，所以此方案不可行。（第 25 题解）