重庆市第一中学2024-2025学年九年级下学期期中物理试卷

2024-2025学年重庆一中九年级（下）期中物理试卷 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1．（3分）在生活中，下列物理量最接近实际情况的是（　　） A．重庆四月份的平均气温约为5℃ B．教室里的吊扇正常工作时的电功率约为60W C．通常人眨眼一次的时间约为10s D．此刻考场内的大气压强约为1×103Pa 2．（3分）同学们对物理课本上如图所示的插图进行讨论，下列有关说法错误的是（　　） A．图甲：帕斯卡裂桶实验说明液体压强与液体深度有关 B．图乙：牲畜自动喂水器主要应用了连通器的原理 C．图丙：同一密度计在不同液体中所受浮力一定不同 D．图丁：活塞式抽水机工作时利用到了大气压强 3．（3分）近几年中国科技让世界瞩目，如图所示，大飞机“C919”运行、“嫦娥”探月、“蛟龙”入海、“天舟”系列升空等，对社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列有关说法正确的是（　　） A．飞行中的大飞机“C919”机翼上表面空气流速大压强小 B．“嫦娥”探测器绕月飞行过程中，运动状态保持不变 C．“蛟龙”潜水器在深海下潜过程中，所受浮力越来越小 D．“天舟”飞船加速上升的过程中，机械能保持不变 4．（3分）下列有关电与磁的相关知识，说法正确的是（　　） A．与丝绸摩擦后的玻璃棒会得到电子带负电 B．电能表是用来测量电流做功快慢的仪器 C．导体在磁场中做切割磁感线运动时不一定会产生感应电流 D．使用测电笔时，不能用手接触笔尾金属体，以免发生触电事故 5．（3分）如图是初中学生进行实心球训练的场景，同学们将实心球斜向上扔出，下列说法正确的是（　　） A．实心球静止在水平地面上受到的支持力与球对地面的压力是相互作用力 B．手投掷实心球到实心球落地的过程中，手持续对实心球做功 C．离开手的实心球能继续向前飞行是由于实心球受到惯性的作用 D．实心球在空中飞行的过程中，若所有外力都消失，实心球将停在空中不动 6．（3分）如图所示，置于水平桌面上甲、乙两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的水和酒精，现将实心金属球A浸没在水中、实心金属球B浸没在酒精中（与液体无化学反应），且均无液体溢出，此时水对容器底部的压力等于酒精对容器底部的压力。则可以确定的是（　　） A．球的密度：ρA＞ρB B．球的体积：VA＞VB C．球所受的浮力：F浮A＝F浮B D．容器对桌面压强变化量一定相等 7．（3分）如图甲所示，将底面积为400cm2的柱形容器放在水平桌面上，一轻质细杆与不吸水的长方体物块A连接，另一端固定在容器底部，容器底面积是物块A底面积的2倍。现向容器内缓慢地加水，物块A对杆的力F与容器内水的深度h的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．物块A受到的最大浮力为20N B．物块A的密度为0.6×103kg/m3 C．当物块A漂浮时，加水的质量为2kg D．当F＝2N时，水对容器底部的压强可能为800Pa 8．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V 3.6W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器R1的规格为“50Ω 1A”，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V。当只闭合S0、S2和S3，将滑动变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.96A。在保证电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P，则下列说法错误的是（　　） A．定值电阻R2的阻值为75Ω B．只闭合S1、S2，R1接入电路的阻值范围是20Ω～50Ω C．只闭合S1、S2，小灯泡L的最大电功率为3.6W D．任意闭合开关，整个电路的最大电功率与最小电功率之比为16：5 二、填空题（本题共6个小题，每小题2分，共12分。） 9．（2分）著名的　 　 实验有力的证明了大气压的存在，一标准大气压相当于　 　 cm高的水银柱产生的压强。 10．（2分）某知名品牌家用热水器的部分参数如表所示，正常工作7min，热水器消耗的电能是 　 　 J；若热水器中装有10kg的水，不计热量损失，这些能量可使热水器中的水由25℃升高到 　 　 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 型号 额定电压 额定功率 最高温度 XXX 220V 1000W 75℃ 11．（2分）如图甲所示，长方体A的重力为10N，将合金块B放在长方体A上方，长方体A恰好有四分之一的体积露出水面。如图乙所示，将合金块B取下放入水中，B沉底，水面静止时长方体A露出水面的体积为自身体积的一半，则A物体所受浮力为 　 　 N；若图乙中B受到容器底部的支持力为2.5N，则合金块B的密度为 　 　 kg/m3。 12．（2分）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从某一端点移动到另一端点的过程中，电流表的示数相应由0.1A变为0.2A，电压表的示数变化了3V，则根据以上条件可知电源电压为 　 　 V，R1电功率变化量为 　 　 W。 13．（2分）如图所示，容器甲、乙的底面积均为200cm2，正方体木块A边长10cm，密度ρA＝0.6×103kg/m3，通过细线与容器甲底部相连，容器甲中水面与A上表面齐平，木块A下表面受到的液体压强为 　 　 Pa；容器乙中长方体B高10cm，与细线相连，水面与B下表面齐平。现同时打开容器甲底部抽液机和容器乙顶部放液机，且抽液、放液速度相同，两容器底所受液体压强p随时间t的部分变化图象如图丙所示，长方体B的底面积为 　 　 cm2。 14．（1分）如图所示，一烧杯放在斜面上，请画出小球静止时受到重力的示意图。 15．（1分）请用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。 三、实验探究题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分） 16．（6分）如图是小知同学利用液体压强计探究“液体内部压强大小与哪些因素有关”的实验过程。 （1）实验所用的压强计探头上的橡皮膜应选用较 　 　 （选“易”或“不易”）形变的较好，如图甲所示橡胶管内的气体压强 　 　 大气压强（选填“＞”、“＜”或“＝”）； （2）重新组装压强计后，用手指无论轻压还是重压橡皮膜，发现U形管两侧液面高度差几乎没有变化，这说明该压强计的气密性 　 　 （选填“差”或“好”）。重新调节好的压强计竖直放在空气中时，U形管两侧液面高度应该 　 　 （选填“相平”或“不相平”）； （3）分析图乙、丙两图的实验现象，初步得出的结论是：在同种液体中，液体压强的大小与液体 　 　 有关； （4）在实验结束后小知同学又制作了一个简易的判断液体密度的实验装置，将两个完全相同的金属盒放在A、B两种不同液体的不同深度处，两U形管的液面恰好相平如图戊，则ρA　 　 ρB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 17．（8分）如图甲所示是小刚同学利用弹簧测力计、水、小石块、溢水杯、小桶、细线等器材探究“浮力的大小与排开液体所受到的重力大小的关系”。 （1）为减小实验误差，图甲中最合理的实验顺序是 　 　 。利用图甲中的两个实验 　 　 （填序号）步骤可以计算出物体所受的浮力大小为 　 　 N；利用另外两个实验步骤可以计算出物体排开液体所受重力的大小； （2）根据实验结果初步分析，石块排开水的重力 　 　 石块受到的浮力（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （3）在实验③中，随着石块缓慢没入水中，水对溢水杯底的压力 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；由以上实验数据还可以计算出石块的密度为 　 　 kg/m3； （4）以下关于实验过程中的操作，不会影响验证结果的是 　 　 （选填序号）； A.图③中溢水杯内未盛满水 B.图①空桶中沾有少量水 C.石块慢性吸水性但体积不变 （5）如图乙所示，同组的小欢同学运用已学浮力知识测量盐水密度，具体操作过程如下： a.电子秤测烧杯和水的总质量为m0； b.将不吸水的木块放入烧杯中漂浮时，电子秤示数为m1； c.用细针将木块压入水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m2； d.电子秤测烧杯和适量盐水的总质量为m3； e.用细针将同一木块压入盐水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m4。 则盐水密度ρ盐水＝ 　 　 （用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示）。 18．（8分）如图所示是求真物理小组“探究电流与电阻的关系”的实验，实验器材如下：学生电源电压恒为6V、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（规格“40Ω 0.5A”），阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，以及导线若干。 （1）如图甲所示电路有一条连线错误，请在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线正确连线； （2）正确连接导线，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于最 　 　 端（选填“左”或“右”）。闭合开关后，发现电流表指针如图乙所示，产生该现象原因是 　 　 ； （3）A、B两组同学根据各自的实验数据作出了I﹣R图象的部分曲线图，如图丙所示，经分析 　 　 组（选填“A”或“B”）的图象是正确的。若正确的小组要顺利完成5次实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为 　 　 Ω； （4）小礼同学将定值电阻换成标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），为了测量小灯泡的额定电功率，在具体的实验操作中，手和眼睛的分工应该是 　 　 （选填序号）； A.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电流表 B.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表 C.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡亮度 （5）小礼利用图丁所示实物电路测（4）中相同规格小灯泡的额定功率，电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压为6V，实验步骤如下： ①闭合S1，断开S2，调节电阻箱的阻值和滑动变阻器的滑片，直到 　 　 ，小灯泡正常发光，记下此时电阻箱的阻值为7Ω； ②断开S1，滑动变阻器的滑片位置保持不变，在M、N间接入4Ω的定值电阻后再闭合S2，调节电阻箱的阻值为11Ω时，电流表示数为0.3A，则小灯泡额定电功率为 　 　 W。 四、计算论述题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不得分。） 19．（6分）我国自主研发的某款人形机器人身高1.60m、质量45kg，脚与地面接触的总面积为0.02m2。在某次测试过程中该机器人在2s内将5kg的箱子竖直向上匀速抬高1m，如图所示。求： （1）机器人提着箱子静止站立时对水平地面的压强； （2）机器人对箱子做功的功率。 20．（8分）如图甲所示是某家用电热水器的工作原理图，其中R1、R2是发热电阻，R1＝55Ω，R2＝220Ω，虚线框为电热水器的金属外壳，该电热水器通过手动调节可实现高、中、低三挡加热。 （1）试求该电热水器处于低温挡时的电功率； （2）表中哪款铜芯导线作为该电热水器的电流输出导线符合安全且又经济的原则，请计算说明； （3）若某次用电高峰期，家庭电路中有该电热水器和电视机同时在工作，不考虑热量损失，热水器在高温挡1min内产生热量6.6×104J，家中电能表（如图乙）同时转了22r，则电视机的实际工作电流是多少？ 导线型号 横截面积S/mm2 安全载流量I/A A 0.5 4 B 1 8 C 1.5 12 D 2.5 2 21．（8分）“长江口二号”是清代失事沉没的木质古沉船，采用的是“整体打捞”方案，项目小组设计如图所示装置模型。如图甲所示，底面积为300cm2的圆柱槽中装有某种液体，A为实心长方体金属块，其底面积为100cm2，电动机提供动力现将金属块A从槽底匀速捞起，绳索上连接有拉力测量仪，其内部结构为：电源电压恒为12V，R0为定值电阻，力敏电阻R1的阻值随拉力F的变化图象如图乙所示。在竖直向上捞起过程中，绳索拉力F与金属块A底面到槽底的距离h关系如图丙所示，金属块A未露出液面时，电流表的示数为0.24A，在整个打捞过程中，不计绳重和摩擦及液体的阻力。求： （1）定值电阻R0的阻值； （2）该圆柱槽中装有的液体密度； （3）在电流表显示0.4A～0.6A的电流范围内，液体对容器底的最大压力。 2024-2025学年重庆一中九年级（下）期中物理试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共8小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C A C A C D D 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1．（3分）在生活中，下列物理量最接近实际情况的是（　　） A．重庆四月份的平均气温约为5℃ B．教室里的吊扇正常工作时的电功率约为60W C．通常人眨眼一次的时间约为10s D．此刻考场内的大气压强约为1×103Pa 【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。 【解答】解：A、重庆四月份的平均气温约为20℃，故A不符合实际； B、教室中日光灯的功率约40W，电风扇的功率略大于此数值，在60W左右，故B符合实际； C、通常人眨眼一次的时间约为1s，故C不符合实际； D、考场内的大气压强约为1×105Pa，故D不符合实际。 故选：B。 2．（3分）同学们对物理课本上如图所示的插图进行讨论，下列有关说法错误的是（　　） A．图甲：帕斯卡裂桶实验说明液体压强与液体深度有关 B．图乙：牲畜自动喂水器主要应用了连通器的原理 C．图丙：同一密度计在不同液体中所受浮力一定不同 D．图丁：活塞式抽水机工作时利用到了大气压强 【分析】（1）液体内部的压强随深度的增加而增大； （2）上端开口、底部连通的容器是连通器，连通器的原理是静止在连通器中的同种液体的液面是相平的； （3）密度计是用来测量液体密度的工具，是根据物体漂浮时浮力与重力相等的原理制成的； （4）活塞式抽水机是利用大气压的作用。 【解答】解：A、甲图，帕斯卡裂桶实验，说明了液体压强随深度的增加而增大，故A正确； B、甲图中乳牛自动喂水器的结构符合上端开口、底部连通的特点，应用了连通器原理，故B正确； C、密度计测液体密度时，都是漂浮的，所以浮力都等于重力，在不同液体中，密度计所受浮力不变，故C错误； D、活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处，故D正确。 故选：C。 3．（3分）近几年中国科技让世界瞩目，如图所示，大飞机“C919”运行、“嫦娥”探月、“蛟龙”入海、“天舟”系列升空等，对社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列有关说法正确的是（　　） A．飞行中的大飞机“C919”机翼上表面空气流速大压强小 B．“嫦娥”探测器绕月飞行过程中，运动状态保持不变 C．“蛟龙”潜水器在深海下潜过程中，所受浮力越来越小 D．“天舟”飞船加速上升的过程中，机械能保持不变 【分析】A、流体在流速大的地方压强小； B、物体静止或做匀速直线运动时物体的运动状态不变； C、“蛟龙”潜水器在深海下潜过程中，排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知所受浮力是否改变； D、动能和质量、速度有关，重力势能和质量、高度有关，动能和重力势能合称机械能。 【解答】解：A、飞行中的大飞机“C919”机翼上表面空气流速大压强小，故A正确； B、“嫦娥”探测器绕月飞行过程中，运动方向改变，运动状态改变，故B错误； C、“蛟龙”潜水器在深海下潜过程中，排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知所受浮力不变，故C错误； D、“天舟”飞船加速上升的过程中，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能变大，故D错误。 故选：A。 4．（3分）下列有关电与磁的相关知识，说法正确的是（　　） A．与丝绸摩擦后的玻璃棒会得到电子带负电 B．电能表是用来测量电流做功快慢的仪器 C．导体在磁场中做切割磁感线运动时不一定会产生感应电流 D．使用测电笔时，不能用手接触笔尾金属体，以免发生触电事故 【分析】（1）与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷； （2）电能表是测量电路消耗电能多少的仪器； （3）产生感应电流的两个条件：电路是闭合的，导体做切割磁感线运动； （4）使用测电笔时，不能用手接触笔尖的金属体，但要接触笔尾的金属体。 【解答】解：A、丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒因失去电子而带正电荷，丝绸得到电子带负电荷，故A错误； B、电能表是测量电流做功多少的仪器，故B错误； C、要产生感应电流需要两个条件：闭合电路的导体、导体在磁场中做切割磁感线运动，由于不知道电路是否是闭合的，所以，不一定会产生感应电流，故C正确； D、使用测电笔时，不能用手接触笔尖的金属体，但要接触笔尾的金属体，这样才能构成通路，氖管会发光，故D错误。 故选：C。 5．（3分）如图是初中学生进行实心球训练的场景，同学们将实心球斜向上扔出，下列说法正确的是（　　） A．实心球静止在水平地面上受到的支持力与球对地面的压力是相互作用力 B．手投掷实心球到实心球落地的过程中，手持续对实心球做功 C．离开手的实心球能继续向前飞行是由于实心球受到惯性的作用 D．实心球在空中飞行的过程中，若所有外力都消失，实心球将停在空中不动 【分析】（1）一对相互作用力：大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在两个物体上； （2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，二者缺一不可； （3）物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体本身的一种性质； （4）一切物体在没有受到任何外力时，其总是保持静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：A、静止在水平地面上的球对地面的压力和地面对球的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，相互作用在两个物体上，是一对相互作用力，故A正确； B、实心球离开手后，由于惯性继续向前运动，手不再对球有力的作用，不再对实心球做功，故B错误； C、抛出去的实心球离开手后继续运动，是由于惯性的缘故，惯性不是力，不能说是受到惯性，故C错误； D、实心球在空中飞行的过程中，若所有外力都消失，由牛顿第一定律可知，实心球将做匀速直线运动，故D错误。 故选：A。 6．（3分）如图所示，置于水平桌面上甲、乙两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的水和酒精，现将实心金属球A浸没在水中、实心金属球B浸没在酒精中（与液体无化学反应），且均无液体溢出，此时水对容器底部的压力等于酒精对容器底部的压力。则可以确定的是（　　） A．球的密度：ρA＞ρB B．球的体积：VA＞VB C．球所受的浮力：F浮A＝F浮B D．容器对桌面压强变化量一定相等 【分析】（1）甲、乙为相同的圆柱形容器，液体对容器底的压力等于液体重力，可判断液体原来对容器底部的压强；将两金属球浸没后，水和酒精对容器底部的压强相等，可见增加的压强相等，增加的压力也相等，根据阿基米德原理可知浮力关系； 因为水的密度大于酒精的密度，由液体压强公式可得液面升高值的关系，进而得出排开液体的体积（即两金属球的体积）关系；根据质量比较密度； （2）容器对桌面压力变化等于球的重力，结合质量分析解答。 【解答】解：ABC因为甲、乙为圆柱形容器，所以液体对容器底的压力等于液体的重力，由于原来盛有质量相同的水和酒精，因此原来两容器底受到的压力相等，两容器的底面积S相同，根据p＝可知，水和酒精对容器底部压强p甲＝p乙。因为将两金属球浸没后，水和酒精对容器底部的压强相等，所以增加的压强Δp甲＝Δp乙，由p＝可知，增加的压力ΔF甲＝ΔF乙， 因为圆柱形容器排开液体的重力等于增加的压力，根据阿基米德原理F浮＝G排＝ΔF， 所以两金属球的所受到的浮力FA＝FB。 根据p＝ρgh可知，ρ水gΔh水＝ρ酒精gΔh酒精， 因为ρ水＞ρ酒精，所以Δh水＜Δh酒精， 球的体积等于增大的液体的体积，底面积相同，水升高的高度较小，故A球的体积小，而质量没有知道，故不能比较密度，故AB错误，C正确； D、根据容器对桌面压力变化等于球的重力，由于质量不知道，压力变化不能确定，故压强无法比较，故D错误。 故选：C。 7．（3分）如图甲所示，将底面积为400cm2的柱形容器放在水平桌面上，一轻质细杆与不吸水的长方体物块A连接，另一端固定在容器底部，容器底面积是物块A底面积的2倍。现向容器内缓慢地加水，物块A对杆的力F与容器内水的深度h的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．物块A受到的最大浮力为20N B．物块A的密度为0.6×103kg/m3 C．当物块A漂浮时，加水的质量为2kg D．当F＝2N时，水对容器底部的压强可能为800Pa 【分析】A，从图乙中物体的高度可知，底面积已知，可知浸没时排开液体的重力，由阿基米德原理求出物体A的浮力； B，从图乙可知h＝2cm时水刚好和物体A的小表面齐平，当h＝10cm时物体刚好浸没，可知物体A的高度，物体A的底面积时容器底面积的一半，容器的底面积已知，可知物体A的体积，由密度公式求出物体A的密度； C.当细杆受到的作用力为零物体A处于漂浮状态，物体的重力等于浮力，由阿基米德原理求出物体浸入的高度，求出加水的总体积，加水的质量等于体积乘以密度；ZAI D.当水对容器底部的压强为800Pa时，由压强p＝ρgh，可求出容器中水的深度，由此求出F的大小进行判断。 【解答】解：A，由图乙可知物体A的高度hA＝10cm﹣2cm＝8cm，物体的体积VA＝SAhA＝hA＝＝1600cm3＝1.6×10﹣3m3， 物体A浸没时受到的浮力最大，所以最大浮力F浮＝VAρ水g＝1.6×10﹣3m3×1.0×103kg/m3×10N/kg＝16N，故A错误； B，由图乙可知物体A的高度hA＝10cm﹣2cm＝8cm，物体的体积VA＝SAhA＝hA＝1600cm3， ＝0.625×103kg/m3；故B错误； C.当细杆受到的作用力为零物体A处于漂浮状态，物体的重力等于浮力F浮′＝G＝10N， 由阿基米德原理可知物体浸入的高度＝＝0.05m＝5cm； 此时加入水的总体积V＝400cm2×2cm+（400cm2﹣200cm2）×5cm＝1800cm3， 接入水的质量m水＝Vρ水＝1800cm3×1.0g/cm3＝1800g＝1.8kg，故C错误； D.当水对容器底部的压强为800Pa时，由压强p＝ρgh，容器中水的深度＝0.08m， 此时物体A浸入高度h2＝0.08m﹣0.02m＝0.06m， 物体受到的浮力F浮1＝SAh2ρ水g＝200×10﹣4×0.06m3×1.0×103kg/m3×10N/kg＝12N 所以此时F＝F浮1﹣G＝12N﹣10N＝2N， 故D正确。 故选：D。 8．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V 3.6W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器R1的规格为“50Ω 1A”，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V。当只闭合S0、S2和S3，将滑动变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.96A。在保证电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P，则下列说法错误的是（　　） A．定值电阻R2的阻值为75Ω B．只闭合S1、S2，R1接入电路的阻值范围是20Ω～50Ω C．只闭合S1、S2，小灯泡L的最大电功率为3.6W D．任意闭合开关，整个电路的最大电功率与最小电功率之比为16：5 【分析】（1）根据电路图可知，当只闭合S0、S2和S3时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，并且滑动变阻器R1的滑片P在中点；先根据欧姆定律求出通过R1的电流，然后根据并联电路电流规律以及欧姆定律的应用求出R2的阻值； （2）只闭合S1、S2，断开S0、S3时，灯泡与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压； 先根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表量程确定电路最大电流，再根据串联电路电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻； 根据欧姆定律的应用求出灯丝的阻值，再根据串联电路分压的规律以及电压表量程可知当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，并根据串联电路电压特点和欧姆定律的应用求出电路电流和滑动变阻器接入电路的最大阻值； （3）根据电路的最小电流和最大电流以及P＝I2R求出灯泡的最小功率和最大功率； （4）闭合开关S0、S2、S3，断开S1，R1、R2并联，电流表测量干路电流，根据电流表量程和P＝UI求出电路消耗的最大功率，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，干路电流最小，根据并联电路特点和欧姆定律求出电路电流，最后根据P＝UI求出电路消耗的最小功率，最后求出最大电功率与最小电功率之比。 【解答】解： A、根据电路图可知，当只闭合S0、S2和S3时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，并且滑动变阻器R1的滑片P在中点； 通过R1的电流：I1＝＝＝0.72A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.96A﹣0.72A＝0.24A， 由I＝可得，R2的阻值：R2＝＝＝75Ω；故A正确； BC、只闭合S1、S2，断开S0、S3时，灯泡与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压； 由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.6A， 因串联电路中各处的电流相等，电流表量程为0～3A， 所以为保证电路安全，电路中的最大电流为0.6A， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和， 所以滑动变阻器两端最小电压：Umin＝U﹣UL额＝18V﹣6V＝12V， 由I＝可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R1min＝＝＝20Ω， 此时灯泡消耗的最大功率等于额定功率3.6W；故C正确； 当电压表示数为15V时，滑动变阻器两端电压最大，即Umax＝15V， 小灯泡L标有“6V 3.6W”的字样，由P＝可得，灯泡的阻值：RL＝＝＝10Ω， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和， 所以灯泡两端最小电压：ULmin＝U﹣Umax＝18V﹣15V＝3V， 则电路中的最小电流：Imin＝＝＝0.3A， 由I＝可得，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1max＝＝＝50Ω， 因此R1接入电路的阻值范围是20Ω～50Ω，故B正确； D、闭合开关S0、S2、S3，断开S1，R1、R2并联，电流表测量干路电流； 因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，而并联电路中，各支路互不影响， 通过R2的电流为0.24A， 又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，再结合电流表量程可知， 所以干路最大电流为Imax′＝I滑大+I2＝1A+0.24A＝1.24A， 则电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax′＝18V×1.24A＝22.32W； 因R1＜R2，所以，当闭合开关S3，断开S0、S1、S2时，灯泡与R2串联，电路电流最小， 则最小电功率为：Pmin＝＝＝＝W： 故任意闭合开关，整个电路的最大电功率与最小电功率之比为Pmax：Pmin＝22.32W：W＝4743：810，故D错误。 故选：D。 二、填空题（本题共6个小题，每小题2分，共12分。） 9．（2分）著名的　马德保半球　 实验有力的证明了大气压的存在，一标准大气压相当于　76　 cm高的水银柱产生的压强。 【分析】（1）能够证明大气压存在的实验有很多，但只要提到著名和首先的实验，那就确定了是哪一个。 （2）意大利著名的科学家托里拆利利用实验测定了一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱，然后根据公式p＝ρgh计算出一个标准大气压强的数值。 【解答】解：（1）由课本中提到的物理史实可知，最早证明大气压存在的，并且最著名的实验是马德堡市的市长奥托格里克做的马德堡半球实验。 （2）首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利；一个标准大气压支持的水银柱的高度h＝760mm＝76cm 故答案为：马德堡半球；76。 10．（2分）某知名品牌家用热水器的部分参数如表所示，正常工作7min，热水器消耗的电能是 　4.2×105　 J；若热水器中装有10kg的水，不计热量损失，这些能量可使热水器中的水由25℃升高到 　35　 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 型号 额定电压 额定功率 最高温度 XXX 220V 1000W 75℃ 【分析】（1）根据W＝Pt求出正常工作7min，热水器消耗的电能； （2）不计热量损失，水吸收的热量等于热水器消耗的电能，根据Q吸＝cmΔt求出水升高的温度，根据Δt＝t﹣t0求出水的末温。 【解答】解：由表格时间可知，热水器的额定功率P＝1000W， 正常工作7min，热水器消耗的电能：W＝Pt＝1000W×7×60s＝4.2×105J； 不计热量损失，水吸收的热量Q吸＝W＝4.2×105J， 由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt＝＝＝10℃， 由Δt＝t﹣t0可知，水的末温：t＝Δt+t0＝10℃+25℃＝35℃。 故答案为：4.2×105；35。 11．（2分）如图甲所示，长方体A的重力为10N，将合金块B放在长方体A上方，长方体A恰好有四分之一的体积露出水面。如图乙所示，将合金块B取下放入水中，B沉底，水面静止时长方体A露出水面的体积为自身体积的一半，则A物体所受浮力为 　10　 N；若图乙中B受到容器底部的支持力为2.5N，则合金块B的密度为 　2.0×103　 kg/m3。 【分析】根据A漂浮，结合漂浮的条件计算浮力； 分别以图中AB、A、B物体为对象分析受力，根据力的平衡列出等式，图乙中水对A底部的压力即为A受到的浮力，结合阿基米德原理求出GB和 ρ水gVB，根据密度公式求出合金的密度。 【解答】解：静止时长方体A露出水面的体积为自身体积的一半，处于漂浮综状态，浮力等于重力，为10N； 在图甲中，以AB为整体作为研究对象，受到竖直向上的浮力作用FB1，及竖直向下的重力的作用GAB，因处于静止状态，故FA1＝GAB＝GB+GA…① 根据阿基米德原理： FA1＝ρ水gV排1＝ρ水g××VA…② 在图乙中，A物体受到的浮力等于重力，FA2＝GA…③， 根据浮力产的原因，图乙中水对A底部的压力即A受到的浮力（等于自身的重力），故图乙中水对A底部的压力为10N； 根据阿基米德原理： FA2＝ρ水gV排2＝ρ水g××VA＝10N…④ 代入②的FA1＝15N，根据A的重力为10N，可知，B的重力为5N； 若图乙中B受到容器底部的支持力为2.5N，则浮力FB＝GB﹣F支持＝5N﹣2.5N＝2.5N； 由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得：2.5N＝ρ水gVB； 物体的重力为5N，根据G＝mg＝ρVg可得：5N＝ρBgVB； 解得ρB＝2ρ水＝2.0×103kg/m3。 故答案为：10；2×103。 12．（2分）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从某一端点移动到另一端点的过程中，电流表的示数相应由0.1A变为0.2A，电压表的示数变化了3V，则根据以上条件可知电源电压为 　6　 V，R1电功率变化量为 　0.9　 W。 【分析】由电路图可知，R0与RP串联，电压表测RP两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表的示数，利用电压表示数的变化量得出等式即可求出R0的阻值，根据P＝I2R求出R0消耗的电功率在该过程中的变化量。 【解答】解：由电路图可知，R1与RP串联，电压表测RP两端的电压，电流表测电路中的电流。 将滑动变阻器的滑片从某一端点移动到另一端点的过程中，电流表的示数相应由0.1A变为0.2A，根据欧姆定律和串联电路的特点知， 电源电压U＝0.2A×R1＝0.1A×R1+3V； 解得U＝6V；R1＝30Ω， 由P＝I2R可得，R0消耗的电功率在该过程中的变化量： ΔP0＝I2R0﹣I'2R0＝（0.2A）2×30Ω﹣（0.1A）2×30Ω＝0.9W。 故答案为：6；0.9。 13．（2分）如图所示，容器甲、乙的底面积均为200cm2，正方体木块A边长10cm，密度ρA＝0.6×103kg/m3，通过细线与容器甲底部相连，容器甲中水面与A上表面齐平，木块A下表面受到的液体压强为 　1000　 Pa；容器乙中长方体B高10cm，与细线相连，水面与B下表面齐平。现同时打开容器甲底部抽液机和容器乙顶部放液机，且抽液、放液速度相同，两容器底所受液体压强p随时间t的部分变化图象如图丙所示，长方体B的底面积为 　150　 cm2。 【分析】（1）已知容器甲中水面与A上表面齐平和正方体木块A边长，由p＝ρgh可求得木块A下表面受到的液体压强； （2）由图丙可知甲中50s内水对容器底部的压强的变化量，根据液体压强公式计算水面下降的高度，根据密度公式、体积公式计算50s内排出水的质量，要加班计算液机排出水的速度； 由图乙可知乙初始水面高度为12.8cm，根据液体压强公式计算初始水对容器底部的压强，由图丙可知30s时水对两容器底部的压强相等，进一步计算30s时水对容器底部的压强，然后计算30s内乙中水对容器底部压强的变化量，根据液体压强公式计算乙中水面升高的高度，根据体积公式计算乙中增加的水的体积和B浸入水中的体积的和，根据液机的速度计算30s内乙中水增加的质量，然后计算30s内乙中增加水的体积，再计算B浸入水中的体积，根据体积公式计算B的底面积。 【解答】解：（1）已知容器甲中水面与A上表面齐平，正方体木块A边长为10cm＝0.1m， 则木块A下表面受到的液体压强为： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa； （2）由图丙可知30s时水对两容器底部的压强相等，甲中50s内水对容器底部的压强减小了Δp＝2000Pa﹣1600Pa＝400Pa， 水面下降的高度： Δh＝＝＝0.04m＝4cm， 50s内排出水的质量：m＝ρ水（S﹣SA）Δh＝1.0×103kg/m3×（200﹣10×10）×10﹣4m2×0.04m＝0.4kg＝400g， 则液机排出水的速度是＝8g/s； 由图乙可知乙初始水面高度为12.8cm，初始水对容器底部的压强为： p0＝ρ水gh0＝1.0×103kg/m3×10N/kg×12.8×10﹣2m＝1280Pa， 则30s时水对容器底部的压强：p′＝2000Pa﹣400Pa×＝1760Pa， 30s内乙中水对容器底部压强的变化量为：Δp′＝1760Pa﹣1280Pa＝480Pa， 乙中水面升高的高度为：Δh′＝＝＝0.048m＝4.8cm， 乙中增加的水和B浸入水中的体积的和为：ΔV′＝SΔh′＝200×10﹣4m2×0.048m＝9.6×10﹣4m3＝960cm3， 30s内乙中水增加的质量为8g/s×30s＝240g， 30s内乙中增加水的体积为：V＝＝＝240cm3， 则B浸入水中的体积为：VB＝960cm3﹣240cm3＝720cm3， B的底面积：SB＝＝＝150cm2。 故答案为：1000；150。 14．（1分）如图所示，一烧杯放在斜面上，请画出小球静止时受到重力的示意图。 【分析】根据重力的方向是竖直向下的，从物体重心做竖直向下的力即可。 【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从小球重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示： 15．（1分）请用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。 【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。 【解答】解：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；如下图所示： 三、实验探究题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分） 16．（6分）如图是小知同学利用液体压强计探究“液体内部压强大小与哪些因素有关”的实验过程。 （1）实验所用的压强计探头上的橡皮膜应选用较 　易　 （选“易”或“不易”）形变的较好，如图甲所示橡胶管内的气体压强 　＞　 大气压强（选填“＞”、“＜”或“＝”）； （2）重新组装压强计后，用手指无论轻压还是重压橡皮膜，发现U形管两侧液面高度差几乎没有变化，这说明该压强计的气密性 　差　 （选填“差”或“好”）。重新调节好的压强计竖直放在空气中时，U形管两侧液面高度应该 　相平　 （选填“相平”或“不相平”）； （3）分析图乙、丙两图的实验现象，初步得出的结论是：在同种液体中，液体压强的大小与液体 　深度　 有关； （4）在实验结束后小知同学又制作了一个简易的判断液体密度的实验装置，将两个完全相同的金属盒放在A、B两种不同液体的不同深度处，两U形管的液面恰好相平如图戊，则ρA　＜　 ρB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【分析】（1）实验中，金属盒上的橡皮膜越薄越容易发生形变，因此，应选用较容易形变的橡皮膜； 在调节压强计的过程中观察到U形管两边液面的高度差如图甲所示，左侧液面低，这时压强计上橡皮软管内的气体压强大于外界大气压强； （2）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小；把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该相平； （3）液体压强与深度和液体的密度有关，研究液体压强与其中一个因素的关系，要控制另外一个因素不变；分析实验中相同量和不同量，根据转换法得出结论； （4）利用液体压强公式p＝ρgh进行判断。 【解答】解：（1）实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好，这样橡皮膜的容易形变；在调节压强计的过程中观察到U形管两边液面的高度差如图甲所示，左侧液面低，这时压强计上橡皮软管内的气体压强大于外界大气压强； （2）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小；把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该相平； （3）图乙和图丙中的探头浸没在水中的深度不同，U形管中液柱高度差不同，可以探究的问题是：同种液体，液体压强与液体深度的关系，初步得出的结论是：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增大； （4）U形管内液面的高度差相同，说明此时液体的压强相等时，由图戊知左侧探头所在的液体深度大，由p＝ρgh知，液体A的密度小于液体B的密度，即ρA＜ρB。 故答案为：（1）易；＞；（2）差；相平；（3）深度；（4）＜。 17．（8分）如图甲所示是小刚同学利用弹簧测力计、水、小石块、溢水杯、小桶、细线等器材探究“浮力的大小与排开液体所受到的重力大小的关系”。 （1）为减小实验误差，图甲中最合理的实验顺序是 　①②③④　 。利用图甲中的两个实验 　②③　 （填序号）步骤可以计算出物体所受的浮力大小为 　1.6　 N；利用另外两个实验步骤可以计算出物体排开液体所受重力的大小； （2）根据实验结果初步分析，石块排开水的重力 　＝　 石块受到的浮力（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （3）在实验③中，随着石块缓慢没入水中，水对溢水杯底的压力 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；由以上实验数据还可以计算出石块的密度为 　2.25×　 kg/m3； （4）以下关于实验过程中的操作，不会影响验证结果的是 　B　 （选填序号）； A.图③中溢水杯内未盛满水 B.图①空桶中沾有少量水 C.石块慢性吸水性但体积不变 （5）如图乙所示，同组的小欢同学运用已学浮力知识测量盐水密度，具体操作过程如下： a.电子秤测烧杯和水的总质量为m0； b.将不吸水的木块放入烧杯中漂浮时，电子秤示数为m1； c.用细针将木块压入水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m2； d.电子秤测烧杯和适量盐水的总质量为m3； e.用细针将同一木块压入盐水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m4。 则盐水密度ρ盐水＝ 　　 （用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示）。 【分析】（1）本实验先测空桶的重力，再测物体的重力，将物体浸入水中，最后测量桶和水的总重； 根据称重法求浮力； （2）石块排开水的重力等于石块受到的浮力； （3）根据F＝pS＝ρghS分析压力大小； 先得出物体浸没在水中所受的浮力大小，由F浮＝ρ水gV排得物体的体积， 根据G＝mg得物体的质量，根据得出物体的密度； （4）溢水杯内未盛满水，会导致排开液体的重力变小，影响实验； 空桶中沾有少量水，实验不受影响； 石块慢性吸水性但体积不变，慢性吸水会导致排开液体变少影响实验； （5）根据题意先得出木块的质量，从而得出木块的体积，在求出木块浸没盐水中的浮力，最后求出盐水的密度。 【解答】解：（1）最合理的实验顺序是：先测空桶的重力，再测物体的重力，将物体浸入水中，最后测量桶和水的总重，故实验顺序是：①②③④； 由②③可知，物体重力G＝3.6N，浸入水中后弹簧测力计的示数F＝2N，故物体所受的浮力大小为F浮＝G﹣F＝3.6N﹣2N＝1.6N； （2）由①④可知，物体排开液体的重力为2.6N﹣1.0N＝1.6N，石块排开水的重力等于石块受到的浮力； （3）刚开始水面就在溢水口处，在实验③中，随着石块缓慢没入水中，溢水杯中的深度不变，根据F＝pS＝ρghS可知，水对溢水杯底的压力大小不变； 由②③可知，物体浸没在水中所受的浮力大小为F浮＝1.6，物体重力G＝3.6N， 由F浮＝ρ水gV排得物体的体积 根据G＝mg得物体的质量为： 物体的密度为： （4）A.图③中溢水杯内未盛满水，会导致排开液体的重力变小，影响实验，故A符合题意； B.图①空桶中沾有少量水，但是排开液体的重力是用桶和水的总重减去空桶的重力，故差值不受影响，故B不符合题意； C.石块慢性吸水性但体积不变，慢性吸水会导致排开液体变少，故影响实验，故C不符合题意； 故选：B； （5））如图a所示向烧杯中倒入适量水，电子秤的示数为m0； 如图b所示将木块放在水中，静止时电子秤的示数为m1； 木块的质量：m木＝m1﹣m0。 用细钢针把木块压入水中，使木块浸没在水中，电子秤的示数为m2； 木块的体积V木＝， 电子秤测烧杯和适量盐水的总质量为m3； 用细针将同一木块压入盐水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m4 木块所受浮力F＝ρ盐水gV排＝（m4﹣m3）g V排＝V木 盐水的密度：ρ盐水＝＝＝。 故答案为：（1）①②③④；②③；1.6；（2）＝；（3）不变；2.25×；（4）B；（5）＝。 18．（8分）如图所示是求真物理小组“探究电流与电阻的关系”的实验，实验器材如下：学生电源电压恒为6V、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（规格“40Ω 0.5A”），阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，以及导线若干。 （1）如图甲所示电路有一条连线错误，请在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线正确连线； （2）正确连接导线，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于最 　左　 端（选填“左”或“右”）。闭合开关后，发现电流表指针如图乙所示，产生该现象原因是 　电流表正负接线柱接反了　 ； （3）A、B两组同学根据各自的实验数据作出了I﹣R图象的部分曲线图，如图丙所示，经分析 　A　 组（选填“A”或“B”）的图象是正确的。若正确的小组要顺利完成5次实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为 　50　 Ω； （4）小礼同学将定值电阻换成标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），为了测量小灯泡的额定电功率，在具体的实验操作中，手和眼睛的分工应该是 　A　 （选填序号）； A.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电流表 B.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表 C.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡亮度 （5）小礼利用图丁所示实物电路测（4）中相同规格小灯泡的额定功率，电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压为6V，实验步骤如下： ①闭合S1，断开S2，调节电阻箱的阻值和滑动变阻器的滑片，直到 　电流表示数为0.3A　 ，小灯泡正常发光，记下此时电阻箱的阻值为7Ω； ②断开S1，滑动变阻器的滑片位置保持不变，在M、N间接入4Ω的定值电阻后再闭合S2，调节电阻箱的阻值为11Ω时，电流表示数为0.3A，则小灯泡额定电功率为 　0.72　 W。 【分析】（1）根据电路连接和电表的使用分析回答； （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处；电表使用时，电流应从电表正接线柱流入，负接线柱流出，否则电表指针反向偏转； （3）在探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压不变，根据图丙利用欧姆定律分析解答； 探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻，据此分析； （4）当通过灯泡的电流为额定电流时，灯泡正常发光； （5）①此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数为0.3A，此时灯泡正常发光； ②断开S1，接入4Ω电阻，闭合开关S2，调节电阻箱，不调滑动变阻器，使电路中的电流等于0.3A；根据等效替代法，此时电阻箱R0增加的电阻值ΔR0与4Ω定值电阻的阻值之和等于灯泡正常工作时的电阻，利用P＝I2R计算小灯泡额定电功率。 【解答】解：（1）原电路图中，滑动变阻器和电阻R并联，电压表串联在电路中是错误的，在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电阻R、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在电阻R两端，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，即最左端； 闭合开关后，发现电流表指针如图乙所示，即电流表指针反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了； （3）探究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端的电压不变，由图丙A的I﹣R图象可知，四次实验中，定值电阻两端的电压：UV＝IR＝0.2A×20Ω≠…≠0.4A×5Ω， 由图丙B的I﹣R图象可知，四次实验中，定值电阻两端的电压：UV＝IR＝0.1A×20Ω＝…＝0.4A×5Ω＝2V，即A同学没有控制定值电阻两端的电压不变，B组同学控制定值电阻两端的电压不变，因此A组同学的实验操作是错误的； 实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的＝2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于50Ω； （4）当通过灯泡的电流为额定电流时，灯泡正常发光，因此为了测量小灯泡的额定电功率，应手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电流表，故选：A； （5）①此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数为0.3A，此时灯泡正常发光； ②断开S1，在M、N间接入4Ω定值电阻，不调节滑动变阻器；闭合S2，调节电阻箱的阻值为11Ω时，电流表示数为0.3A，根据等效替代法，此时电阻箱R0增加的电阻值ΔR0与4Ω定值电阻的阻值之和等于灯泡正常工作时的电阻，即RL＝11Ω﹣7Ω+4Ω＝8Ω，则小灯泡额定功率为： P＝I2RL＝（0.3A）2×8Ω＝0.72W。 故答案为：（1）见解答图；（2）左；电流表正负接线柱接反了；（3）A；50；（4）A；（5）①电流表示数为0.3A；0.72。 四、计算论述题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不得分。） 19．（6分）我国自主研发的某款人形机器人身高1.60m、质量45kg，脚与地面接触的总面积为0.02m2。在某次测试过程中该机器人在2s内将5kg的箱子竖直向上匀速抬高1m，如图所示。求： （1）机器人提着箱子静止站立时对水平地面的压强； （2）机器人对箱子做功的功率。 【分析】（1）机器人提着箱子静止站立时对水平地面的压力等于机器人和箱子的总重力，根据F＝G＝mg求机器人对水平地面的压力，根据p＝求机器人对水平地面的压强； （2）根据W＝Gh＝mgh求机器人对箱子做的功，根据P＝求机器人对箱子做功的功率。 【解答】解：（1）机器人提着箱子静止站立时对水平地面的压力等于机器人和箱子的总重力，即： F＝G总＝m总g＝（45kg+5kg）×10N/kg＝500N， 机器人对水平地面的压强：p＝＝＝2.5×104Pa； （2）机器人对箱子做的功：W＝G箱h＝m箱gh＝5kg×10N/kg×1m＝50J， 机器人对箱子做功的功率：P＝＝＝25W。 答：（1）机器人提着箱子静止站立时对水平地面的压强为2.5×104Pa； （2）机器人对箱子做功的功率为25W。 20．（8分）如图甲所示是某家用电热水器的工作原理图，其中R1、R2是发热电阻，R1＝55Ω，R2＝220Ω，虚线框为电热水器的金属外壳，该电热水器通过手动调节可实现高、中、低三挡加热。 （1）试求该电热水器处于低温挡时的电功率； （2）表中哪款铜芯导线作为该电热水器的电流输出导线符合安全且又经济的原则，请计算说明； （3）若某次用电高峰期，家庭电路中有该电热水器和电视机同时在工作，不考虑热量损失，热水器在高温挡1min内产生热量6.6×104J，家中电能表（如图乙）同时转了22r，则电视机的实际工作电流是多少？ 导线型号 横截面积S/mm2 安全载流量I/A A 0.5 4 B 1 8 C 1.5 12 D 2.5 2 【分析】（1）分析电路图，S1闭合，S2断开，S3接a时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大；S1闭合，S2闭合，S3接a时，只有R1接入电路，电路中电阻较大；S1闭合，S2闭合，S3接b时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小。电源电压一定，由P＝可知S1闭合，S2断开，S3接a时，电功率最小，为低温挡；S1闭合，S2闭合，S3接a时，只有R1接入电路，电路中电阻较大，电功率较大，为中温挡；S1闭合，S2闭合，S3接b时电功率最大，为高温挡。 求出R串＝R1+R2，利用P＝计算电热水器低温挡的电功率； （2）电热水器高温挡的电功率P高温＝，利用P＝UI求出电热水器工作时的最大电流，结合表中数据可知，应选横截面积为1mm2的导线，符合安全又经济的原则。 （3）不考虑热量损失，热水器消耗的电能等于热水器在高温挡1min内产生热量，根据家中电能表转盘转22r求出共消耗的电能，可求电视机消耗的电能，再利用W＝UIt计算电视机的实际工作电流。 【解答】解：（1）S1闭合，S2断开，S3接a时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电源电压一定，由P＝可知电功率最小，此时为低温挡；S1闭合，S2闭合，S3接a时，只有R1接入电路，电路中电阻较大，电源电压一定，由P＝可知电功率较大，此时为中温挡；S1闭合，S2闭合，S3接b时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电源电压一定，由P＝可知电功率最大，此时为高温挡。 R串＝R1+R2＝55Ω+220Ω＝275Ω， 电热水器低温挡的电功率： P低温＝＝＝176W； （2）电热水器高温挡的电功率： P高温＝＝＝880W+220W＝1100W， 电热水器工作时的最大电流为：I最大＝＝＝5A， 由表可知，应选横截面积为1mm2的导线，符合安全又经济的原则。 （3）不考虑热量损失，热水器在高温挡1min内产生热量6.6×104J，热水器消耗的电能W热水器＝Q＝6.6×104J， 1000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动1000r，电能表转盘转22r时，热水器和电视机共消耗的电能： W＝kW•h＝×3.6×106J＝7.92×104J， 电视机消耗的电能： W电视机＝W﹣W热水器＝7.92×104J﹣6.6×104J＝1.32×104J， 由W＝UIt可得电视机的实际工作电流： I＝＝＝1A。 答：（1）该电热水器处于低温挡时的电功率为176W； （2）选横截面积为1mm2的导线，符合安全又经济的原则； （3）电视机的实际工作电流是1A。 21．（8分）“长江口二号”是清代失事沉没的木质古沉船，采用的是“整体打捞”方案，项目小组设计如图所示装置模型。如图甲所示，底面积为300cm2的圆柱槽中装有某种液体，A为实心长方体金属块，其底面积为100cm2，电动机提供动力现将金属块A从槽底匀速捞起，绳索上连接有拉力测量仪，其内部结构为：电源电压恒为12V，R0为定值电阻，力敏电阻R1的阻值随拉力F的变化图象如图乙所示。在竖直向上捞起过程中，绳索拉力F与金属块A底面到槽底的距离h关系如图丙所示，金属块A未露出液面时，电流表的示数为0.24A，在整个打捞过程中，不计绳重和摩擦及液体的阻力。求： （1）定值电阻R0的阻值； （2）该圆柱槽中装有的液体密度； （3）在电流表显示0.4A～0.6A的电流范围内，液体对容器底的最大压力。 【分析】（1）根据拉力最小时的电阻结合串联电路的特点和欧姆定律计算R0的阻值； （2）根据物体露出的体积等于液面降低时减小的体积计算液面下降的高度，得出物体的体积，结合阿基米德原理和称重法列方程得出液体的密度。 （3）根据图像结合物体的高度分析液体的深度，根据电流越小，电阻越大，拉力越小，说明露出的越小，根据柱形容器的压力等于液体重力加上物体的重力减去拉力分析容器底部的压力。 【解答】解：（1）金属块A未露出液面时，拉力最小为7N，则R1＝40Ω；电流表的示数为0.24A， 根据串联电路的特点和欧姆定律知，U＝I（R1+R0）； 即12V＝0.24A×（40Ω+R0）； 解得R0＝10Ω； （2）物体提升的高度为24cm﹣20cm＝4cm；假设液面下降h； 根据露出的体积等于液面降低时减小的体积有：（h+4cm）×100cm2＝h×300cm2； 解得h＝2cm；说明物体的高度为H＝h+4cm＝6cm； 物体的体积V＝SH＝6cm×100cm2＝600cm3； 根据称重法知浮力F浮＝G﹣F＝16N﹣7N＝9N； 根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排＝ρ液×10N/kg×600×10﹣6m3＝9N； 解得ρ液＝1.5×103kg/m3； （3）开始时物体露出液面前，上移了20cm，物体高度为6cm，说明开始时的深度为26cm； 液体的压力F＝pS容＝ρ液ghS容＝1.5×103kg/m3×10N/kg×0.26m×0.03m2＝11.7N； 电流越小，电阻越大，拉力越小，说明露出的越小，压力越大，则I'＝0.4A； 根据串联电路的特点和欧姆定律知，U＝I'（R'1+R0）； 即12V＝0.4A×（10Ω+R'1）； 解得R'1＝20Ω； 此时对应的拉力为10N，故拉力增大了3N，因而液体底部的压力减小了3N，此时压力为F'＝11.7N﹣3N＝8.7N。 答：（1）定值电阻R0的阻值是10Ω； （2）该圆柱槽中装有的液体密度是1.5×103kg/m3； （3）在电流表显示0.4A～0.6A的电流范围内，液体对容器底的最大压力是8.7N。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$