卷子答案网-一个不只有答案的网站北川县2023-2024学年高一上学期入学考试
物理
（满分：100 分 时间：70 分）
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用 0.5 毫米的黑色墨迹签字笔填写在答题卡上， 并在答题卡背面上方填涂座位号。
2.选择题使用 2B 铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上；非选择题用 0.5 毫米黑色墨迹签字笔书写在答题卡对应题目标号的答题区域内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后，由监考教师将答题卡收回，试题卷和草稿纸由学生保管，以便后续分析。
一、选择题（每小题 3 分，共 36 分。每个小题只有一个选项最符合题目要求）
1. 下列属于不可再生能源的是（ ）
A. 风能 B. 水能 C. 煤炭 D. 太阳能
2. 汽车站并排停放着两辆大客车，甲车突然相对地面向后行驶，乙车仍相对地面静止，这时乙车上坐在座椅上的乘客却觉得乙车在向前行驶。则该乘客选择的参照物可能是（ ）
A. 乙车 B. 甲车 C. 房屋 D. 树木
3. 下列现象中主要是为减小摩擦的是（ ）
A. 自行车的轮胎凹凸不平
B. 战斗机准备作战时，抛掉副油箱
C 气垫船利用压缩空气使船体与水间脱离接触
D. 有些北方城市常常在下雪后将煤渣洒在结冰的路面上
4. 光的世界是丰富多彩的，关于以下光现象，说法正确的是（ ）
A. 小孔成像利用了光的反射
B. 游泳池注水后，看上去好像变浅了，这是光的色散
C. 人能看到物体，是因为从人眼发出的光照到了物体上
D. 太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这是光的色散
5. 各地高高耸立的电视塔是地标性建筑，电视塔上天线的作用是（ ）
A. 让声音、图象信号转化为电信号
B. 让声音、图象信号加载到高频电流上
C. 让音频、视频电信号加载到高频电流上
D. 让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
6. 婷婷自制了一个叫做“水瓶琴“的乐器，如图所示，它是通过在 8 个相同的水瓶中装入不同高度的水制作而成。让水面高度不同，主耍是为了在敲击不同水瓶时改变发出声音的（ ）
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 传播速度
7. 生活中我们会看到这样的现象：现象一，剥开棒冰纸时，棒冰周围冒“白气”；现象二，在寒冷的冬天户外的人不断呼出“白气”以上两种现象产生的原因分别是（ ）
A. 冰棒局部升华：呼出的水蒸气液化
B. 棒冰局部升华；户外空气中的水蒸气液化
C. 冰棒周围空气中的水蒸气液化；呼出的水蒸气液化
D. 冰棒周围空气中的水蒸气液化；户外空气中的水蒸气液化
8. 在如图所示的电路中，电源两端电压恒定不变，闭合开关 S，在滑动变阻器的滑片由 b 向 a 移动的过程中，电压表V的示数、小灯泡 L 的亮度分别会怎样变化（ ）
A. 变小、不变 B. 变小、变暗 C. 变大、变亮 D. 变大、不变
9. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜焦距为15cm，把蜡烛放在凸透镜前25cm处，光屏上可承接到烛焰放大、倒立、清晰的实像，然后保持凸透镜位置不变，将蜡烛缓慢向凸透镜靠近。最终停在距凸透镜20cm处，为在光屏上得到烛焰清晰的实像，则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是（ ）
A. 靠近凸透镜，变大 B. 远离凸透镜，变大
C. 靠近凸透镜，变小 D. 远离凸透镜，变小
10. 奥斯特通过实验证实了电流的周周存在着磁场。如图所示，闭合开关 S 后，位于螺线管右侧的小磁针和位于螺线管正上方的小磁针N极指向将分别是（ ）
A. 向右，向左 B. 向左，向左 C. 向左，向右 D. 向右，向右
11. 气凝胶是当今世界上密度最小的固体，一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其密度仅为空气密度的3倍，看上去就像凝固的烟。将一块质量为3kg的硅气凝胶轻轻放在水平地面上，，则它对地面的压力为（ ）
A. 10N B. 20N C. 30N D. 40N
12. 小王家的电能表上标着“600revs/（kW h）”他用这个电能表来测量某用电器的功率；他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，5min内电能表的转盘转了30转。则该用电器的额定功率是（ ）
A. 0.01kW B. 0.06kW C. 0.1kW D. 0.6kW
二、（本题包括 5 小题，每空 2 分，共 20 分）
13. 如图所示的杠杆是___________杠杆（选填：“省力“或“费力“）。图中 O 为支点，F1的力臂为 l1，F2的力臂为 l2，当杠杆平衡时，F1与 F2定量的关系式为________。
14. 一支长度为 20cm 试管装满了水，用橡皮塞将管口塞紧且管口朝上处于竖直状态，并保持静止。已知：ρ水=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg。则由于水受到重力而对试管底部产生的压强为___________Pa。现将试管由竖直状态倾斜为与水平方向成 45°角，则试管底部受到水的压强会___________（选填：“增大“、“减小”或“不变“）。
15. 如图所示是潜望镜结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角。潜望镜是利用了光的___________原理。现有一艘军舰位于与平面镜等高的正前方，则人眼看到军舰所成的虚像位于___________（选填：“与平面镜1等高的正前方”、“平面镜1的正上方”、“与平面镜2等高的正前方“或“平面镜2的正下方”）。
16. 如图所示，是 A、B 两种燃料完全燃烧释放的热量 Q 与其质量 m 的关系图，从图中可看出 A 燃料的热值___________B 燃料的热值（选填：“大于“、”小于”或“等于”）。在标准大气压下，若一定质量的 B 燃料完全燃烧释放的热量为，其中有 60%的热量被质量为10kg、初始温度为38℃的水吸收，，则水的温度将升高___________℃。
17. 如图所示，小灯泡L上标有“8V 8W“字样，闭合开关S后，电流表的示数为0.5A。若不考虑小灯泡电阻随温度的变化，则此时小灯泡的电功率是___________W，小灯泡在1min内消耗的电能是___________J。
三、（本题包括 3 小题，每空 2 分，作图 2 分，共 24 分）
18. 李丽学习了水的沸腾知识后，按老师的要求课后做了“纸锅烧水“实验。她将适当的水装入纸锅后，放到火上加热（没有让火苗烧到水面以上的纸），一会儿水沸腾了，但纸锅并没有燃烧。
（1）水沸腾是剧烈的___________现象。
（2）纸锅没有燃烧，是因为水沸腾时仍要维续吸热，温度___________，低于纸的着火点，所以纸锅没有燃烧。
19. 如图甲所示，是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关“的实验装置。 其中 AB 是四分之一光滑圆弧轨道，BC 是粗糙的水平面，木块初始静止在 B 点，让小球从距水平面高 h 处由静止释放，小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨轨道，然后与木块发生碰撞，木块运动一段距离后最终停下来。小球可认为是光滑的，如圈乙所示，是实验过程中的三个步骤其中小球质量，小球由静止释放的位置距水平面的高度。
（1）在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中，小球的重力势能转化为小球的___________。
（2）通过观察___________来比较小球重力势能的大小。
（3）歩骤一、歩骤二是探究小球的重力势能大小与___________关系。
（4）步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与___________的关系。
20. 在“探究电压一定，电流与电阻的关系”实验中，实验室提供的实验器材有：电源一个（两端电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，六个定值电阻（阻值分别为：4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、14Ω和25Ω），二只滑动变阻器（规格分别为：“15Ω 1A”和“20Ω 0.3A”），导线若干。实验前电压表和电流表已调零，实验时用导线a、b、c、d、e、f和g按如图1所示方式连接电路。
（1）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到___________端（选填：“A”或“B”）。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表有示数，电压表示数始终为零，则可能是导线___________出现断路。
（3）故障排除后，先将25Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，并记下相应的电流值；然后改接14Ω的电阻，此时滑片应向___________端滑动（选填：“A”或“B”），为了用六个定值电阻分别进行实验，他应该选择的一个滑动变阻器规格是___________。
（4）小张测出了六组数据并在老师的指导下，通过做图像，来分析电压一定时电流与电阻的关系。如图2所示，小张已在坐标纸上描了六个点，请在图中做出图像__________；并通过分析图像，可以得出结论：___________。
四、（本题包括 2 小题，共 20 分，解答过程中必须写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计箅的题，答案中必须明确写出数值和单位）
21. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图（a）所示。其中，电源两端电压（恒定不变）。V是电压表。量程为，是定值电阻，，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示。闭合开关后。求：
（1）当环境温度为时，热敏电阻的阻值是多少？
（2）当环境温度为时，电压表的示数是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
22. 2012年10月15日，奥地利著名极限运动员鲍姆加特纳乘坐热气球从距地面高度约 39km的高空跳下，并成功若陆。如图所示。该热气球由太空舱、绳索和气囊三部分组成。气囊与太空舱之间利用绳索连接。在加热过程中气囊中气体受热膨胀。密度变小，一部分气体逸出，当热气球总重力小于浮力时便开始上升。假定鲍姆加特纳是在竖直方向上运动的，并经历了以下几个运动阶段：他首先乘坐热气球从地面开始加速上升到离地高h1=1km 处，此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为 F1=3002.5N；接着再匀速上升到离地面高h2=38km处，此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为 F2=3000N；然后再减速上升到离地高h3=39km处，此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为 F3=2997.5N；他在上升过程中共用时 t1=1×104s，在离地高39km处立即跳下。自由下落t2=4min后速度已超过音速，最后打开降落伞，又用时t3=16min又安全到达地面。忽略髙度对g的影响，取 g=10N/kg。求：
（1）从离开地面到安全返回地面的整个过程中，运动员的平均速度是多少？（结果取整数）
（2）在热气球上升过程中。绳索对太空舱向上的总拉力做功的平均功率是多少？
（3）当热气球上升到离地高 20km 处。若热气球总质量（含气囊里面气体）m=7.18×104kg，整个热气球的体积 V=8×105m3，整个热气球受到的空气阻力 f=2×103N，不考虑气流（或风） 对热气球的影响。则此高度处的空气密度是多少？
北川县2023-2024学年高一上学期入学考试
物理 答案解析
（满分：100 分 时间：70 分）
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用 0.5 毫米的黑色墨迹签字笔填写在答题卡上， 并在答题卡背面上方填涂座位号。
2.选择题使用 2B 铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上；非选择题用 0.5 毫米黑色墨迹签字笔书写在答题卡对应题目标号的答题区域内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后，由监考教师将答题卡收回，试题卷和草稿纸由学生保管，以便后续分析。
一、选择题（每小题 3 分，共 36 分。每个小题只有一个选项最符合题目要求）
1. 下列属于不可再生能源的是（ ）
A. 风能 B. 水能 C. 煤炭 D. 太阳能
【答案】C
【解析】
【详解】风能、水能、太阳能都属于可再生能源，煤炭为化石能源，属于不可再生能源。
故选C。
2. 汽车站并排停放着两辆大客车，甲车突然相对地面向后行驶，乙车仍相对地面静止，这时乙车上坐在座椅上的乘客却觉得乙车在向前行驶。则该乘客选择的参照物可能是（ ）
A. 乙车 B. 甲车 C. 房屋 D. 树木
【答案】B
【解析】
【详解】乙车上坐在座椅上的乘客却觉得乙车在向前行驶，则参照物和乙车上的乘客位置发生变化，故该乘客以甲车为参照物。
故选B。
3. 下列现象中主要是为减小摩擦的是（ ）
A. 自行车的轮胎凹凸不平
B. 战斗机准备作战时，抛掉副油箱
C. 气垫船利用压缩空气使船体与水间脱离接触
D. 有些北方城市常常在下雪后将煤渣洒在结冰的路面上
【答案】C
【解析】
【详解】A．自行车的轮胎凹凸不平，在压力一定时，增大接触面的粗糙程度会增大摩擦力，故A错误；
B．战斗机准备作战时，抛掉副油箱，是为了减小飞机的质量，从而减小飞机的惯性，使自身的运动状态更容易改变，提高战斗机的灵活性，故B错误；
C．气垫船利用压缩空气使船体与水间脱离接触，减小了船体航行时的摩擦力，故C正确；
D．下雪后将煤渣洒在结冰的路面上，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故D错误。
故选C。
4. 光的世界是丰富多彩的，关于以下光现象，说法正确的是（ ）
A. 小孔成像利用了光的反射
B. 游泳池注水后，看上去好像变浅了，这是光的色散
C. 人能看到物体，是因为从人眼发出的光照到了物体上
D. 太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这是光的色散
【答案】D
【解析】
【详解】A．小孔成像利用了光的直线传播，故A错误；
B．游泳池注水后，看上去好像变浅了，这是光的折射，故B错误；
C．人能看到物体，是因为物体反射的光线进入人的眼睛，故C错误；
D．太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这是光的色散，故D正确；
故选D。
5. 各地高高耸立的电视塔是地标性建筑，电视塔上天线的作用是（ ）
A. 让声音、图象信号转化为电信号
B. 让声音、图象信号加载到高频电流上
C. 让音频、视频电信号加载到高频电流上
D. 让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】电磁波可以传递声音、图像等信号，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的，电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去，
故选D。
6. 婷婷自制了一个叫做“水瓶琴“的乐器，如图所示，它是通过在 8 个相同的水瓶中装入不同高度的水制作而成。让水面高度不同，主耍是为了在敲击不同水瓶时改变发出声音的（ ）
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 传播速度
【答案】A
【解析】
【详解】由于瓶子中装有水的多少不同，导致敲击时，振动快慢就不同，水少的振动快，振动快慢影响声音的音调，故发出的声音不同是音调不同。
故选A。
7. 生活中我们会看到这样的现象：现象一，剥开棒冰纸时，棒冰周围冒“白气”；现象二，在寒冷的冬天户外的人不断呼出“白气”以上两种现象产生的原因分别是（ ）
A. 冰棒局部升华：呼出的水蒸气液化
B. 棒冰局部升华；户外空气中的水蒸气液化
C. 冰棒周围空气中的水蒸气液化；呼出的水蒸气液化
D. 冰棒周围空气中的水蒸气液化；户外空气中的水蒸气液化
【答案】C
【解析】
【详解】剥开棒冰纸时，棒冰周围冒“白气”是因为冰棒周围的水蒸气遇冷液化；在寒冷的冬天户外的人不断呼出“白气”是因为从人的嘴巴里呼出去的水蒸气遇冷液化。
故选C。
8. 在如图所示的电路中，电源两端电压恒定不变，闭合开关 S，在滑动变阻器的滑片由 b 向 a 移动的过程中，电压表V的示数、小灯泡 L 的亮度分别会怎样变化（ ）
A 变小、不变 B. 变小、变暗 C. 变大、变亮 D. 变大、不变
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知，在滑动变阻器的滑片由 b 向 a 移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，则电路中电流不变；灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡L亮度不变；电压表V测的是滑动变阻器左边部分的电压，左边部分电阻减小，则电压表示数减小。
故选A。
9. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜焦距为15cm，把蜡烛放在凸透镜前25cm处，光屏上可承接到烛焰放大、倒立、清晰的实像，然后保持凸透镜位置不变，将蜡烛缓慢向凸透镜靠近。最终停在距凸透镜20cm处，为在光屏上得到烛焰清晰的实像，则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是（ ）
A. 靠近凸透镜，变大 B. 远离凸透镜，变大
C. 靠近凸透镜，变小 D. 远离凸透镜，变小
【答案】B
【解析】
【详解】成实像过程中，如果将蜡烛向靠近透镜方向移动，物距减小，像距增大，像变大，因此将蜡烛缓慢向凸透镜靠近，最终停在距凸透镜20cm处时，为在光屏上得到蜡烛清晰的实像，应将光屏远离凸透镜来增大像距，光屏上所得到的像是变大的。
故选B。
10. 奥斯特通过实验证实了电流的周周存在着磁场。如图所示，闭合开关 S 后，位于螺线管右侧的小磁针和位于螺线管正上方的小磁针N极指向将分别是（ ）
A. 向右，向左 B. 向左，向左 C. 向左，向右 D. 向右，向右
【答案】A
【解析】
【详解】将通电螺线管等效成一条形磁铁，根据右手螺旋定则可知螺线管右侧为N极，左侧为S极，则位于螺线管右侧的小磁针N极指向右，位于螺线管正上方的小磁针N极指向左。
故选A。
11. 气凝胶是当今世界上密度最小的固体，一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其密度仅为空气密度的3倍，看上去就像凝固的烟。将一块质量为3kg的硅气凝胶轻轻放在水平地面上，，则它对地面的压力为（ ）
A. 10N B. 20N C. 30N D. 40N
【答案】B
【解析】
【详解】硅气凝胶的重力为
设空气的密度为，则硅气凝胶的密度为，由
可得硅气凝胶的体积
受到空气的浮力不能忽略，为
压力
故选B。
12. 小王家的电能表上标着“600revs/（kW h）”他用这个电能表来测量某用电器的功率；他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，5min内电能表的转盘转了30转。则该用电器的额定功率是（ ）
A. 0.01kW B. 0.06kW C. 0.1kW D. 0.6kW
【答案】D
【解析】
【详解】5min内电能表的转盘转了30转，消耗的电能
时间
用电器功率
故选D。
二、（本题包括 5 小题，每空 2 分，共 20 分）
13. 如图所示的杠杆是___________杠杆（选填：“省力“或“费力“）。图中 O 为支点，F1的力臂为 l1，F2的力臂为 l2，当杠杆平衡时，F1与 F2定量的关系式为________。
【答案】 ①. 省力 ②.
【解析】
【详解】[1]图中所示杠杆动力臂l1大于阻力臂l2，所以是省力杠杆；
[2]当杠杆平衡时，F1 与 F2 定量的关系式为
14. 一支长度为 20cm 的试管装满了水，用橡皮塞将管口塞紧且管口朝上处于竖直状态，并保持静止。已知：ρ水=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg。则由于水受到重力而对试管底部产生的压强为___________Pa。现将试管由竖直状态倾斜为与水平方向成 45°角，则试管底部受到水的压强会___________（选填：“增大“、“减小”或“不变“）。
【答案】 ①. ②. 减小
【解析】
【详解】[1] 由于水受到重力而对试管底部产生压强为
[2] 试管底部受到水的压强为
故压强减小了
15. 如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角。潜望镜是利用了光的___________原理。现有一艘军舰位于与平面镜等高的正前方，则人眼看到军舰所成的虚像位于___________（选填：“与平面镜1等高的正前方”、“平面镜1的正上方”、“与平面镜2等高的正前方“或“平面镜2的正下方”）。
【答案】 ①. 反射 ②. 与平面镜2等高的正前方
【解析】
【详解】[1]潜望镜是运用平面镜来成像的，利用了光的反射原理。
[2]人眼是逆着光线沿直线定位物体位置的，所以军舰所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方。
16. 如图所示，是 A、B 两种燃料完全燃烧释放的热量 Q 与其质量 m 的关系图，从图中可看出 A 燃料的热值___________B 燃料的热值（选填：“大于“、”小于”或“等于”）。在标准大气压下，若一定质量的 B 燃料完全燃烧释放的热量为，其中有 60%的热量被质量为10kg、初始温度为38℃的水吸收，，则水的温度将升高___________℃。
【答案】 ①. 小于 ②. 62
【解析】
【详解】[1]单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，在图像上取某一质量，如图所示
由图可知，，又因为
所以
即A燃料的热值小于B燃料的热值；
[2]由题意知水吸收的热量
由
可得升高的温度
水的末温
在一标准大气压下水的沸点是，水的温度升高到，温度不再变化，因此水的温度将升高
17. 如图所示，小灯泡L上标有“8V 8W“字样，闭合开关S后，电流表的示数为0.5A。若不考虑小灯泡电阻随温度的变化，则此时小灯泡的电功率是___________W，小灯泡在1min内消耗的电能是___________J。
【答案】 ①. 2 ②. 120
【解析】
【详解】[1]由可得小灯泡的电阻
电流为0.5A时，小灯泡的电功率
[2]小灯泡在1min内消耗的电能
三、（本题包括 3 小题，每空 2 分，作图 2 分，共 24 分）
18. 李丽学习了水的沸腾知识后，按老师的要求课后做了“纸锅烧水“实验。她将适当的水装入纸锅后，放到火上加热（没有让火苗烧到水面以上的纸），一会儿水沸腾了，但纸锅并没有燃烧。
（1）水的沸腾是剧烈的___________现象。
（2）纸锅没有燃烧，是因为水沸腾时仍要维续吸热，温度___________，低于纸的着火点，所以纸锅没有燃烧。
【答案】 ①. 汽化 ②. 不变
【解析】
【详解】（1）[1]水在沸腾过程中，由液态变为气态，是剧烈的汽化现象。
（2）[2]标准大气压下，水沸点是100摄氏度，沸腾过程中吸收热量但温度不变，并且水的沸点低于纸的着火点，所以纸锅没有燃烧。
19. 如图甲所示，是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关“的实验装置。 其中 AB 是四分之一光滑圆弧轨道，BC 是粗糙的水平面，木块初始静止在 B 点，让小球从距水平面高 h 处由静止释放，小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨轨道，然后与木块发生碰撞，木块运动一段距离后最终停下来。小球可认为是光滑的，如圈乙所示，是实验过程中的三个步骤其中小球质量，小球由静止释放的位置距水平面的高度。
（1）在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中，小球的重力势能转化为小球的___________。
（2）通过观察___________来比较小球的重力势能的大小。
（3）歩骤一、歩骤二是探究小球的重力势能大小与___________关系。
（4）步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与___________的关系。
【答案】 ①. 动能 ②. 木块移动的距离 ③. 小球的质量 ④. 小球的高度
【解析】
【详解】（1）[1]图甲中将小球从图示位置由静止释放，小球的速度由零逐渐变大，则小球的动能逐渐增大，小球的高度逐渐减小则重力势能逐渐减小，小球的重力势能转化为小球的动能。
（2）[2]该实验利用了转化法，通过木块移动的距离大小反映小球重力势能的大小。
（3）[3]比较步骤一、步骤二可以看出小球释放的高度相同，小球的质量不同，木块移动的距离不同，由控制变量法可得这两次实验是探究小球的重力势能大小与小球质量的关系。
（4）[4]比较步骤二、步骤三可以看出小球质量相同，小球的释放高度不同，木块移动的距离不同，由控制变量法可得这两次实验是探究小球的重力势能大小与小球高度的关系。
20. 在“探究电压一定，电流与电阻的关系”实验中，实验室提供的实验器材有：电源一个（两端电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，六个定值电阻（阻值分别为：4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、14Ω和25Ω），二只滑动变阻器（规格分别为：“15Ω 1A”和“20Ω 0.3A”），导线若干。实验前电压表和电流表已调零，实验时用导线a、b、c、d、e、f和g按如图1所示方式连接电路。
（1）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到___________端（选填：“A”或“B”）。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表有示数，电压表示数始终为零，则可能是导线___________出现断路。
（3）故障排除后，先将25Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，并记下相应的电流值；然后改接14Ω的电阻，此时滑片应向___________端滑动（选填：“A”或“B”），为了用六个定值电阻分别进行实验，他应该选择的一个滑动变阻器规格是___________。
（4）小张测出了六组数据并在老师的指导下，通过做图像，来分析电压一定时电流与电阻的关系。如图2所示，小张已在坐标纸上描了六个点，请在图中做出图像__________；并通过分析图像，可以得出结论：___________。
【答案】 ①. A ②. e ③. B ④. “15Ω 1A” ⑤. ⑥. 在实验误差允许的范围内，电压一定时，流过电阻的电流与其电阻值成反比
【解析】
【详解】（1）[1]在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调整到阻值最大处，即滑片移到A端；
（2）[2]闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表有示数，电压表示数始终为零，可以确定电压表断路，则可能是导线e断路；
（3）[3]用25Ω电阻做完实验后，再将14Ω的电阻接入电路，定值电阻分压变小，电压表的示数将变小，为保持电阻两端电压不变，由电路图可知，应向B端移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，减小滑动变阻器的分压，增大定值电阻两端电压，以便保持定值电阻电压不变；
[4]由于本实验探究电压一定，电流与电阻的关系，所以将4Ω或者6Ω电阻接入电路时，回路中电流大于0.3A，超过了滑动变阻器“20Ω 0.3A”的额定电流，所以滑动变阻器选用“15Ω 1A”规格；
（4）[5]描点连线，如图所示
[6]通过分析图像，可以得出结论：在实验误差允许的范围内，电压一定时，流过电阻的电流与其电阻值成反比。
四、（本题包括 2 小题，共 20 分，解答过程中必须写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计箅的题，答案中必须明确写出数值和单位）
21. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图（a）所示。其中，电源两端电压（恒定不变）。V是电压表。量程为，是定值电阻，，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示。闭合开关后。求：
（1）当环境温度为时，热敏电阻的阻值是多少？
（2）当环境温度为时，电压表的示数是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由图（b）可知，当环境温度为时，热敏电阻的阻值是。
（2）当环境温度为时，电路中的电流为
电压表的示数是
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，即电压表读数为，则电路中电流为
两端的电压为
则有
由图（b）可知，此电路所允许的最高环境温度是。
22. 2012年10月15日，奥地利著名极限运动员鲍姆加特纳乘坐热气球从距地面高度约 39km的高空跳下，并成功若陆。如图所示。该热气球由太空舱、绳索和气囊三部分组成。气囊与太空舱之间利用绳索连接。在加热过程中气囊中气体受热膨胀。密度变小，一部分气体逸出，当热气球总重力小于浮力时便开始上升。假定鲍姆加特纳是在竖直方向上运动的，并经历了以下几个运动阶段：他首先乘坐热气球从地面开始加速上升到离地高h1=1km 处，此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为 F1=3002.5N；接着再匀速上升到离地面高h2=38km处，此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为 F2=3000N；然后再减速上升到离地高h3=39km处，此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为 F3=2997.5N；他在上升过程中共用时 t1=1×104s，在离地高39km处立即跳下。自由下落t2=4min后速度已超过音速，最后打开降落伞，又用时t3=16min又安全到达地面。忽略髙度对g的影响，取 g=10N/kg。求：
（1）从离开地面到安全返回地面的整个过程中，运动员的平均速度是多少？（结果取整数）
（2）在热气球上升过程中。绳索对太空舱向上的总拉力做功的平均功率是多少？
（3）当热气球上升到离地高 20km 处。若热气球总质量（含气囊里面气体）m=7.18×104kg，整个热气球的体积 V=8×105m3，整个热气球受到的空气阻力 f=2×103N，不考虑气流（或风） 对热气球的影响。则此高度处的空气密度是多少？
【答案】（1）7m/s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可得从离开地面到安全返回地面的整个过程中，运动员的平均速度
（2）在热气球上升阶段，绳索对太空舱向上的拉力做有三个阶段，这三个阶段拉力做功分别为
上升过程中总拉力的平均功率
（3）热气球的总重力
热气球受到空气的浮力为
而根据
代入数据可得
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