《2026年理想树试题攻略高中物理》

12. (10 分)某学习小组通过如图甲所示电路研究电动机的伏安特性。

(1)选择器材并连接好电路后,将滑动变阻器的滑片从最右端连续滑动到最左端,该小组得到的电流表示数$I$和电压表示数$U$如下表所示,图乙中已画出部分$I - U$关系曲线,请将曲线剩余部分($U$的取值在$0.40$~$0.80\ V$之间)补画出来;

(2)该小组所用电源电动势约为$3.6\ V$、内阻约为$2.0\ \Omega$,根据实验数据可知,实验中电压表选择的是①,滑动变阻器选择的是③;(填下述器材前面的序号)
①电压表(量程为$3\ V$)
②电压表(量程为$15\ V$)
③滑动变阻器(最大阻值为$30\ \Omega$)
④滑动变阻器(最大阻值为$200\ \Omega$)
(3)实验测得电动机线圈电阻为4.0$\Omega$;当电路中电流为$0.25\ A$时,电动机的输出功率约为0.15$W$(结果均保留 2 位有效数字)。

答案：
12.
(1)见解析(2分)
(2)①(2分) ③(2分)
(3)4.0(2分) 0.15(2分)
新颖试题研究电动机的伏安特性曲线+功率
【深度解析】
(1)根据表格数据描点，画线如图所示。

(2)因为电源电动势只有约3.6V，电压表②量程偏大，故电压表选①；根据闭合电路欧姆定律，回路最大电阻约$R_max=\frac{E}{I_min}=\frac{3.6}{0.10}Ω=36Ω，$滑动变阻器③更方便调节。
(3)电动机不转动时（点拨：此时电动机可视为纯电阻），其两端电压与电流比值不变，电动机线圈电阻为$R_M=\frac{U}{I}=\frac{0.40}{0.10}Ω=4.0Ω；$当电路中电流I₁=0.25A时，电动机两端电压U₁=1.60V，电动机的输出功率P_出$=U₁I₁-I_1^2R_M=0.15W。$
试题攻略 第2辑 物理

13. (10 分)2023 年 8 月上旬,湖北省大部分地区持续处在$35\ ^{\circ}C$以上的高温天气,专家提醒,长时间暴晒后,汽车内的温度可高达$70\ ^{\circ}C$,如果在车内放置有打火机、香水等物品,这些物品就极易受热爆裂。已知$70\ ^{\circ}C$时打火机内丁烷气体的压强约为$35\ ^{\circ}C$时的$2$倍。
(1)若不考虑液体丁烷的挥发,要使打火机内压强增加为$35\ ^{\circ}C$时的$2$倍,汽车内的温度应升高到多少摄氏度?
(2)实际上,温度升高时,液体丁烷会急剧挥发,若不考虑打火机内气体体积的变化,则$70\ ^{\circ}C$时打火机内丁烷气体的密度约为$35\ ^{\circ}C$时的多少倍(结果保留 3 位有效数字)?

答案： 13.
(1)343℃
(2)1.80
热门考点气体实验定律
【深度解析】
(1)不考虑液体丁烷的挥发，则打火机内气体的质量不变、体积不变，根据查理定律可得$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}(2$分)
其中p₂=2p₁，T₁=(273 + 35)K=308K，T₂=(273 + t)K
(2分)
即有$\frac{p_1}{308K}=\frac{2p_1}{T_2}，$解得T₂=616K，即t=343℃ (1分)
(2)升温挥发过程，可以等效处理成两个过程：等压混合膨胀、等温压缩；
①等压混合膨胀过程，对原有气体，根据盖-吕萨克定律有$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_3}{T_3} (1$分)
设挥发气体在70℃时体积为V₄，两部分气体混合后体积为V=V₃+V₄ (1分)
②将混合气体等温压缩至V₁，则根据玻意耳定律有p₁V=p₂V₁ (1分)
则打火机内气体的密度与原来的密度之比为$\frac{ρ'}{ρ}=\frac{V}{V_3} (1$分)
联立解得$\frac{ρ'}{ρ}=\frac{616}{343}≈1.80 (1$分)