【2026年中考复习】全国中考物理真卷综合能力题100道（下）

【2026年中考复习】全国中考物理真卷综合能力题100道（下） 一．实验探究题（共34小题） 1．（2025•德阳）某实验小组在测量未知电阻Rx阻值的实验中，用到的实验器材有：学生电源、未知电阻Rx、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。 （1）请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器接入电路的阻值最大； （2）电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是未知电阻Rx　 　 （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后闭合开关，当电流表示数为0.3A时，电压表示数如图乙所示，由该组数据初步计算被测电阻Rx的阻值为 　 　 Ω；通过调节滑动变阻器，测得多组电压值和电流值，最后算出Rx的电阻平均值，这样做的目的是 　 　 ； （4）完成上述实验后，实验小组的同学利用阻值已知的定值电阻R0和另一个电压表V0，设计了如图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的阻值。 ①闭合开关，调节滑片的位置，使电压表V的示数为 　 　 V； ②保持滑片位置不变，读出电压表V0的示数为2.0V； ③计算出小灯泡正常发光时的阻值RL＝ 　 　 R0。 2．（2025•广安）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 （1）闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性（N或S）。 （2）他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变 　 　 。 （3）他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为 　 　 A。 （4）根据表格数据，测得定值电阻的阻值为 　 　 Ω（结果保留1位小数）。 3．（2025•苏州）某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。 【任务与要求】当环境温度t≤20℃，加热设备开启工作；温度t≥30℃，停止工作，大棚内的温度维持在一定范围。 【设计与实施】①器材有：电压为6V的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻（阻值随温度变化的关系如图甲）等。②设计的电路如图乙，加热设备是否工作由其两端的电压UAB来控制，当UAB≥4V时，加热设备开启工作，当UAB≤U0时，加热设备不工作。（不考虑加热设备对电路的影响） 【分析与思考】 （1）电路中的 　 　 （R1/R2）是热敏电阻； （2）定值电阻的阻值为 　 　 Ω； （3）U0＝ 　 　 V； （4）长时间使用后，电源电压降低，系统控制的最高温度将 　 　 。 4．（2025•遂宁）小明学习密度知识时，发现课本密度表中没有酱油的密度，于是利用家庭实验室的器材进行测量。 器材：烧杯、托盘天平和量筒。 乙步骤：（1）将装有酱油的烧杯放在已调好的天平左盘里，用镊子在右盘里加（或减）砝码，并调节游码在标尺上的位置使天平再次平衡，盘里的砝码和游码位置如图甲所示，此时烧杯和酱油的总质量为 　 　 g； （2）将烧杯中的部分酱油倒入量筒中，测得体积为40mL； （3）测量烧杯和剩余酱油的总质量为39.4g； （4）计算出酱油的密度为 　 　 g/cm3； （5）整理器材时，他发现量筒侧壁沾有少许酱油，于是推断出测量结果比真实值偏 　 　 ； （6）他想重新测量时，不小心损坏了量筒。经过思考，他想出了另一种测量酱油密度的方法。 ①在两个相同烧杯的同一高度作标记线，如图乙所示； ②测出一个空烧杯的质量为20g； ③分别将水和酱油倒入两个烧杯，液面均到达标记位置，如图丙所示； ④测出装水烧杯的总质量为100g，装酱油烧杯的总质量为114.4g； ⑤计算出酱油的密度为 　 　 g/cm3。（ρ水＝1.0×103kg/m3） 5．（2025•自贡）航空航天科研团队成功研制出新型铌合金材料。 （1）某校研究小组获得一小块此材料，设计以下探究方案测量其密度： 如图甲，将铌合金材料切割成正方体形状，用刻度尺测出边长是 　 　 cm；如图乙，用天平称量其质量是 　 　 g，根据数据计算出密度是8.6×103kg/m3。 （2）小敏发现铌合金块形状不规则，怀疑体积测量不准确，于是设计了新方案： ①如图丙，在水平放置的电子秤上放一装有适量水的容器，记下此时水的质量； ②如图丁，将铌合金块轻放入水中，待水位稳定后，做好标记B，记下此时水和铌合金块的总质量； ③如图戊，取出铌合金块，在容器内注入水，直到水位达到 　 　 处，记下此时水的质量，则铌合金块的体积是 　 　 cm3（ρ水＝1.0×103kg/m3）； ④算出铌合金块的密度是 　 　 kg/m3（保留小数点后一位）。 6．（2025•达州）“动手知真”小组在“用电流表和电压表测电阻”实验时，选取如下器材：干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个（最大阻值为R0）、待测定值电阻Rx和导线若干。 （1）根据甲图，用笔画线代替导线，在乙图中完成实物图连接。 （2）闭合开关前，应将滑片P移至 　 　 端（选填“A”或“B”）；闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，电路故障可能是 　 　 开路（选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）。 （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为1V时，电流表示数如丙图所示为 　 　 A。多次测量数据记录如表所示，Rx阻值为 　 　 Ω（结果保留一位小数）。 次数 U/V I/A 1 1 2 2 0.4 3 2.7 0.5 （4）实验中电流表损坏，组员们利用现有器材设计了如丁图所示电路，测量步骤如下： ①闭合开关，滑片P移至A端，电压表示数为U1 ②再将滑片P移至B端，电压表示数为U2 待测定值电阻的阻值Rx＝ 　 　 （用U1、U2、R0表示）。 7．（2025•苏州）某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物A、水和两个可读取液体体积的相同容器等，制作了可测算液体密度的装置。使用前，需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上，如图甲，调节两端平衡螺母使直尺水平平衡，再将重物A挂在开孔处的“0g”刻度线处。某次使用时，小明向左侧容器中倒入体积V＝30mL的水，再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体，通过向右移动重物A，使直尺再次水平平衡（左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和），如图乙。他根据相关数据，算出了该液体的密度。 （1）图甲中要使直尺水平平衡，应将平衡螺母向 　 　 调节； （2）小明测出的待测液体密度为 　 　 g/cm3； （3）依照他的做法，不同的待测液体密度ρ液与重物A所示质量m满足一定的函数关系，图丙中图线 　 　 符合此关系； （4）对小明的某些做法进行调整，可使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，且通过将重物A从“0g”移动到“10g”的过程来实现。请具体描述如何调整：　 　 。（写出一种方法即可） 8．（2025•江西）用“水透镜”探究近视眼的形成原因 【证据】 （1）如图1所示，用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水，使薄膜略微凸起； （2）将“水透镜”置于图2中光具座的　 　 （选填“A”“B”或“C”）滑块上，点燃蜡烛，调节“水透镜”和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上； （3）移动蜡烛，当物距为30.0cm时，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距； （4）保持不变，继续向“水透镜”中注入适量的水，增加“水透镜”的凸起程度，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距； （5）把实验中收集的数据和观察的现象填入如表。 序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm 1 30.0 较小 17.4 2 30.0 较大 9.2 【解释】依据如表，在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变　 　 ，并且观察到成像变近。 【交流】 （1）本实验中用　 　 模拟眼睛的晶状体，用　 　 模拟眼睛的视网膜； （2）经多次实验后，结合所学知识分析，当近视眼观察远处的景物时，由于晶状体的凸起程度较　 　 ，折光能力变强，远处景物成像会成在视网膜的　 　 方，导致看不清楚； （3）为了预防近视，我们应养成良好的学习和生活习惯。 9．（2025•甘肃）小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验所用电源电压为3V。 （1）请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于　 　 端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，由此可判断产生的故障是　 　 ； （4）排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，为　 　 V，则定值电阻R的阻值为　 　 Ω； （5）为了减小实验误差，小勤应采取的措施是：　 　 。 （6）小勤不小心将电压表损坏，爸爸告诉小勤，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路（电源电压未知）来测量另一个待测电阻Rx的阻值，电流表选0∼0.6A的量程，定值电阻R0的阻值为10Ω。 ①具体操作如下： a.闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40A； b.　 　 ，读出电流表示数为0.50A（请将实验操作补充完整）； ②由以上数据可得，待测电阻Rx的阻值为　 　 Ω； ③小勤研究发现，在电源电压和电流表量程不变的情况下，利用该电路能测出的最小阻值为　 　 Ω，原因是　 　 。 10．（2025•成都）在复习“用刻度尺测量长度，用表测量时间”的必做实验中，同学们进行了实验操作与分析判断。请完成以下相关问题。 （1）用刻度尺测量铅笔长度，读数时视线应正对刻度线，原因是 　 　 。（写出一条即可） （2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示。此时光屏上成清晰的像，读出物距为 　 　 mm。 （3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，小刚根据测量结果判断出，所有选手中小丽跑得最快，小刚的依据是 　 　 。 （4）心率是指1分钟内心跳的次数，是身体健康状况的一项重要指标。小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，导致测量的结果偏 　 　 。 11．（2025•重庆）小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关。 （1）该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成，探头通过橡胶管连在U形管上，将探头放在液体里橡皮膜就会发生 　 　 ，U形管左右液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受 　 　 的大小。 （2）小渝将支架固定在透明桶上，向桶中缓慢加水至如图乙所示位置，观察到U形管左右液面高度差逐渐变大，分析表明，同种液体内部压强随深度的增加而 　 　 ；只改变图乙中探头方向，观察到U形管左右液面高度差不变，说明同种液体内部同一深度，向各个方向的压强大小 　 　 。 （3）观察图乙、丙，为保持探头所处深度相同，应将图丙中探头向 　 　 移动，移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大，可初步得出液体内部压强与液体的 　 　 有关。 （4）如图丁，为了便于测量探头所处的深度，小渝在探头支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度，并将仪器改进为双探头，将左侧探头始终固定在水下h1＝8.8cm深处，调节右侧探头在盐水（ρ盐水＝1.1g/cm3）中的位置，使U形管左右液面再次相平，读出深度h2＝8cm，通过计算发现ρ水h1　 　 ρ盐水h2（选填“＞”“＝”或“＜”）；小渝将右侧盐水换成另一液体，当U形管左右液面再次相平时，右侧探头所处深度h液＝11cm，通过进一步分析可以计算该液体密度为 　 　 g/cm3。 12．（2025•南充）在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中，某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 （1）探究小组将观察到的现象记录在下表中 开关闭合 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 水平左右（丁图） 偏转 水平左右（丁图） 不偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做 　 　 运动； （2）探究小组观察到磁体不动时，导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转；若导体棒静止不动，磁体向右运动时，观察到电流表指针向 　 　 偏转； （3）探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小，你有什么方法使指针偏转角度变大？答：　 　 （写出一种即可）。 13．（2025•凉山州）为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小雨和同学们准备了以下器材：电压恒定的电源（6V）、定值电阻（10Ω）、电流表（0∼0.6A）、电压表（0∼15V）、滑动变阻器（50Ω 1A）等。 （1）本实验主要应用的物理研究方法为 　 　 ；连接电路前，应将开关 　 　 。 （2）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为 　 　 （选填答案序号）。 A.电流表处存在断路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻R断路 （3）小雨根据实验数据绘制的I﹣U图象，如图乙所示，分析图象初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　 　 比。 （4）另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制的I﹣U图象如丙图所示，发现图象并不是一条直线，原因是 　 　 。 （5）做完该实验后，小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是 　 　 V∼3V。 14．（2025•连云港）小明想测量标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，连接的部分电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整。 （2）小明连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，产生这一现象的原因可能是 　 　 。 A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路 （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是 　 　 Ω（结果保留一位小数）。 （4）利用现有器材，能否“探究通过导体的电流与电压的关系”？　 　 ，理由是 　 　 。 15．（2025•德阳）小海同学利用木块、木板、毛巾、砝码、弹簧测力计按如图所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。 （1）图甲、乙和丙三次实验中须沿水平方向 　 　 拉动木块，根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小；图乙中弹簧测力计示数F2为 　 　 N； （2）图甲和图乙两组实验表明，当接触面粗糙程度相同时，接触面受到的 　 　 越大，滑动摩擦力越大；图 　 　 和图丙两组实验表明，当接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； （3）图丁中木板向右匀速直线运动，弹簧测力计的示数F4为0.6N、F5为2.8N，则地面与木板之间的滑动摩擦力大小为 　 　 N。 16．（2025•江西）探究通电螺线管外部磁场的方向 某组同学通过探究，已了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，它们的极性可以用小磁针的指向来判定后，接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。 【猜想】 A.可能由螺线管的绕向决定 B.可能由电源正负极的接法决定 C.可能由螺线管中电流的方向决定 （注解：螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法） 【证据】用 　 　 将如图1所示的器材连接成电路，把小磁针放在螺线管两端，闭合开关，观察并记录小磁针静止时N极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图2所示，是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。 【解释】 （1）观察分析图2甲、乙两图，螺线管的绕向相同，通电螺线管的同一端磁极 　 　 ； （2）观察分析图2甲、丙两图，电源正负极的接法相同，通电螺线管的同一端磁极 　 　 ； （3）观察分析图2 　 　 两图，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管的同一端磁极相同； （4）分析以上证据可知，通电螺线管的极性由螺线管中 　 　 决定，而不决定于 　 　 ，也不决定于 　 　 。 17．（2025•扬州）学习小组利用电子秤、注射器做“测量液体密度”实验。 电子秤置于水平桌面上，将量程为10mL的空注射器放在秤盘上。按“清零”键，数码显示屏显示“0.0”，再放上质量为100g的标准砝码，数码显示屏显示“100.0”，可认为电子秤只测量了砝码的质量。 （1）撤掉砝码，若用注射器吸取10mL水，放在秤盘上，数码显示屏应显示“　 　 ”。 （2）将此电子秤和注射器改装成准确度高的电子密度计。如图，在数码显示屏右侧贴一张标签纸，请完成密度计的读数面板设计。 （3）请完善操作说明书。 电子密度计操作说明书 ①将电子秤放置于平稳无风的水平台面上，按电源键开机； ②　 　 ，按“清零”键； ③　 　 ； ④将注射器放在秤盘上，待示数稳定后，读数； ⑤开机状态下按电源键关机。 18．（2025•眉山）如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。 （1）用较小的力拉木块，木块保持静止，此时木块 　 　 （选填“受”或“不受”）摩擦力。 （2）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 　 　 运动，根据 　 　 原理，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 （3）分析图甲和图乙可知：在接触面粗糙程度相同时，　 　 越大，滑动摩擦力越大。 （4）下列事例中应用了甲、丙两次实验结论来增大摩擦力的是 　 　 （填写字母符号）。 A.自行车轮胎上刻有花纹 B.给自行车链条涂抹润滑油 C.用力捏自行车的刹车，车更容易停下来 （5）完成上述探究后，继续用图中装置进行实验，作出拉力F与时间t关系图像如图丁所示，物体运动的速度v与时间t关系图像如图戊所示。则物体在第6.5s时所受的摩擦力大小为 　 　 N。 19．（2025•甘肃）小童外出游玩时捡到一颗白色的小石头，看着很像和田白玉，他想到可以用测密度的方法来鉴别是不是和田白玉，具体方法如下： （1）将托盘天平放在水平桌面上，取下两侧垫圈后，将游码移至标尺 　 　 处，然后调节平衡螺母，直至指针对准分度盘中央的刻度线； （2）用调好的天平测量石头的质量。天平平衡后，右盘中砝码的数量和游码对应的位置如图甲所示，则石块的质量是 　 　 g； （3）测体积时，先往量筒内倒入40mL的水，然后用细线拴住石头放入水中，石头沉底后，量筒中液面的高度如图乙所示，由此计算出石头的密度为 　 　 g/cm3； （4）小童查阅资料发现，和田白玉的密度在2.9g/cm3至3.1g/cm3之间，通过对比可知此石头 　 　 （选填“是”或“不是”）和田白玉； （5）小童在实验评估时，考虑到石头会吸水，请你说明这对密度测量结果会产生怎样的影响，并说明理由（石头体积变化不计）：　 　 。 20．（2025•重庆）用图甲所示的电路测量标有“0.7mm/HB”字样铅笔芯的电阻。 （1）请在图甲中用笔划线代替2根导线将电路连接完整。 （2）连接电路时应　 　 开关，然后将滑动变阻器的滑片P移至　 　 端。 （3）闭合开关，无论如何移动滑片P，两表始终无示数，经检查，电路连接和电表均完好，则可能是滑动变阻器R2发生　 　 故障。 （4）排除故障进行实验，第1次测量时，电流表示数如图乙所示为　 　 A，将滑片P向A端移动，电压表示数将变　 　 。将全部数据记录在下表中，计算出对应的电阻。 实验次数 电压U1/V 电流I1/A 电阻R1/Ω 1 0.3 ﹣ ﹣ 2 0.5 0.18 2.78 3 0.7 0.26 2.69 4 0.9 0.35 2.57 5 1.1 0.43 2.56 6 1.3 0.52 2.50 （5）实验数据表明，铅笔芯的电阻是变化的，经分析，影响该变化的因素是　 　 。 21．（2025•南充）某科创小组用图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 （1）实验记录的数据如上表所示，由此可知水的沸点为 　 　 ℃； （2）根据实验数据绘制水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的实线a所示，若将水置于密闭的容器（如高压锅）中探究，则温度随时间变化的图像可能是图乙中的 　 　 （选填“b”“c”或“d”）； （3）实验后，整理器材发现，灯中的酒精明显减少，引发同学们探究酒精的利用率，实验测得燃烧5g酒精使200g水升高40℃（水未沸腾），则酒精的利用率为 　 　 。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg） 22．（2025•凉山州）小东想知道家中酱油的密度，于是他采用下列两种方式进行测量。 （1）他用天平和量筒进行酱油密度的测量，步骤如下： ①小东将天平放置在水平桌面上，将游码移到标尺零刻度处，天平指针如图甲所示。要使天平横梁平衡，应将平衡螺母向 　 　 调节； ②在烧杯中倒入适量的酱油，用调好的天平测出烧杯和酱油的总质量120g； ③将烧杯中的部分酱油倒入量筒中，体积如图丙所示； ④再次用天平测出烧杯和剩余酱油的总质量，如图乙所示，记为 　 　 g； ⑤小东根据以上实验所测数据，计算出酱油的密度为 　 　 kg/m3。 （2）经思考，小东想到用浮力相关知识也能粗略测出酱油密度，于是他找来图丁、戊、己中的实验器材，进行测量，步骤如下： ①用细线系住物体，如图丁，用弹簧测力计测出该物体受到的重力G为3N，并记录； ②将物体浸没在水中，如图戊，弹簧测力计示数F1为2N，并记录； ③再将该物体取出擦干后浸没在酱油中，如图己，弹簧测力计示数为F2，并记录； ④利用上述测量出的物理量和已知量，可以计算该物体浸没在水中时所受浮力为 　 　 N；酱油的密度ρ酱油＝ 　 　 （用ρ水、G、F1、F2表示）。 23．（2025•泸州）小州与小腾利用如图甲所示电路来探究电流与电压、电阻的关系，电源电压恒为3V。 （1）在探究电流与电压的关系时，应控制 　 　 不变。请你用笔画线代替导线将图乙补充完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （2）在探究电流与电阻的关系时，小州先将滑动变阻器调到最大阻值，再把5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，记下此时电压表的示数刚好为1V，电流表示数为0.2A，他由此计算出滑动变阻器的最大阻值为 　 　 Ω。接着他把定值电阻换成10Ω，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为1V。小腾分析后指出，只需将滑动变阻器接入电路的阻值调 　 　 （选填“大”或“小”），使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V，重做以上实验即可。 （3）小州将定值电阻由10Ω换成30Ω继续实验，又发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数回到2V。经过分析，他将滑动变阻器更换为0∼　 　 （选填“5”或“20”）Ω的滑动变阻器后，可完成探究。 24．（2025•云南）实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。 （1）a中将铁块缓慢浸入水中，随着深度增加，弹簧测力计示数逐渐变小，铁块受到的浮力逐渐 　 　 ，表明浮力与深度有关；铁块浸没后，继续增加深度，弹簧测力计示数不变，表明浮力与深度无关，前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 　 　 。 （2）改用b中的物块继续探究，此物块重 　 　 N，c、d中物块所受浮力均为 　 　 N。由此可知，浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 　 　 关。 （3）根据b、d、e三次实验可知，浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力 　 　 。分析b、　 　 三次实验可知，排开液体的体积相同时，物体所受浮力大小与液体密度有关。 （4）若将b中的物体换成相同材料的球体，则不能完成b、c、d三次实验的探究，具体理由是 　 　 。 25．（2025•广安）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 机械效率η 1 1 3 0.5 ① 66.7% 2 3 5 1.4 15 71.4% 3 6 9 2.5 27 ② （1）实验时应该竖直向上 　 　 （选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计。 （2）她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为 　 　 ；第3次实验中，机械效率②为 　 　 。 （3）她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更 　 　 。（选填“省力”或“费力”） 26．（2025•扬州）小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同，决定探究影响冰块熔化快慢的因素。 （1）相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快，说明相同时间内，冰块在该液体中吸收的热量　 　 （选填“多”或“少”）。 （2）若将两个相同的0℃的冰块分别放入水和浓盐水中，所受浮力分别为F水、F盐水，与液体接触面积分别为S水、S盐水，则F水　 　 F盐水，S水　 　 S盐水。 （3）为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系，下列两个方案；应选用方案　 　 。 方案一：如图1、2，取两个相同的0℃的冰块，一块直接放入水中，另一块竖切成4小块放入相同的水中，记录冰块完全熔化的时间分别为t1、t2。 方案二：如图3、4、在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中，分别放入相同的0℃的冰块，盖上杯盖使冰块保持浸没，记录冰块完全熔化的时间分别为t3、t4。 （4）①采用方案一进行实验，发现t2＜t1，得出的结论是　 　 。 ②采用方案二进行实验，发现t3≠t4，得出的结论是　 　 。 （5）在用方案二进行实验前，小明根据“向积雪的公路上撒盐，盐能尽快地融雪”，预测冰块在浓盐水中熔化得更快，他的推理是否正确？　 　 ，请说明理由：　 　 。 27．（2025•安徽）为了测量一额定电压为2.0V的小灯泡正常发光时的电阻，小华同学根据现有的一只待测小灯泡、两节新干电池（总电压为3V）、一个电压表、一个滑动变阻器、三只开关、若干阻值不同的定值电阻（阻值已知）和导线，设计出如图甲所示的实验电路图。 （1）请按照图甲，将图乙中的实物图电路连接完整； （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处，闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑片P，使电压表的示数为2.00V； （3）保持滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，电压表的示数如图丙所示，该示数为 　 　 V； （4）已知定值电阻R0＝4Ω，则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　 Ω； （5）若在以上（2）中，无论怎样调节滑片P，电压表的示数始终小于2.00V，为了顺利进行实验，请你根据现有的器材提出一条解决措施：　 　 。 28．（2025•眉山）在测量小灯泡发光时的电阻实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。 （1）如图甲所示电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 　 　 （选填“左”或“右”）端；闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端的电压为 　 　 V。 （2）根据实验测得的数据，作出小灯泡的I﹣U图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　 Ω；进一步分析发现，小灯泡的电阻在发生变化，原因是小灯泡电阻随 　 　 的改变而改变。 （3）另一组同学在没有电流表的情况下，测量另一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，设计了如图丁所示的电路，电源电压恒为4V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。实验步骤如下： ①闭合开关S1和S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　 　 V，这时小灯泡正常发光； ②闭合开关S1和S2，断开S3，保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为1V； ③小灯泡的额定功率P＝ 　 　 W。 29．（2025•烟台）在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中： （1）第一小组连接了如图甲所示的电路，闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上划“×”，并画出这根导线的正确连接位置。 （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数。出现这个现象的原因可能是 　 　 （选填序号）。 A.待测电阻断路 B.待测电阻短路 C.电压表接线柱接触不良 D.滑动变阻器短路 （3）排除电路故障后，小组同学继续实验，并将记录的数据填写在下表。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.12 0.16 0.14 0.20 0.24 ①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据，并作出该电阻的U﹣I图像； ②由图像可得该电阻的阻值为 　 　 Ω。 （4）第二小组利用上述器材测量另一电阻时，根据所测数据作出的U﹣I图像如图丙所示，小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同，但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值，其阻值为 　 　 Ω。 30．（2025•自贡）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，图甲为小董将学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω和15Ω）和开关连接成的电路。 （1）将电源电压调至4.5V，在a、b间接入5Ω的定值电阻，将滑动变阻照滑片P滑至 　 　 （选填“A”或“B”）端，闭合开关S，调节滑片P使电压表示数为3V，记录电流表读数； （2）将定值电阻分别更换为10Ω和15Ω，重复上述操作。图乙为某次实验中电流表的示数，读数为 　 　 A； （3）图丙为根据实验数据得到的I﹣R图像，可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　 　 （选填“正”或“反”）比。 （4）小董还想测量标有“0.3A”字样的小灯泡L正常发光时的电阻。选用一个定值电阻R，并添加一个电阻箱R′，设计了如图丁所示的电路。实验步骤如下： ①闭合开关，将滑动变阻器滑片P滑到B端，电阻箱调至某一阻值R1； ②闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数为 　 　 A，记录电压表读数； ③断开开关，如图中虚线所示，将电压表连接C点的导线改接到D点，闭合开关，反复调节电阻箱和滑动变阻器，使电流表和电压表的示数与②中相同，记录此时电阻箱的阻值R2，断开开关； ④小泡L正常发光时的电阻RL＝ 　 　 。 31．（2025•泸州）实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。 （1）他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封，制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使密度计重心降低、在液体中竖直 　 　 。测试时将其放入密度为1.0g/cm3的清水中，测得它的吃水深度为10.5cm；取出再放入盐水中，测得它的吃水深度为10.0cm，则盐水的密度为 　 　 g/cm3。发现两次吃水深度相差很小，同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故。 （2）于是，他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样。老师提出：根据密度计在两种液体中受到液体对它的 　 　 力相等，可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是 　 　 （用ρ水、ρ盐表示）。 （3）同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题，结合前两次的制作经验，将设计思路和数据输入某AI软件，设计了如图所示的第三代密度计。若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5cm，则它在上述盐水中吃水深度为 　 　 cm。若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm，则这种液体的密度为 　 　 g/cm3。（以上结果保留两位小数） 32．（2025•安徽）小亮同学利用如图所示的实验装置探究凸透镜成像的规律，实验记录见如表。 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 16.0 放大 倒立 实像 26.6 18.0 放大 倒立 实像 22.3 20.0 等大 倒立 实像 20.0 22.0 缩小 倒立 实像 18.4 24.0 缩小 倒立 实像 17.2 （1）实验过程中，若保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距u＝23.0cm，然后调节光屏的位置，可以在光屏上得到一个　 　 （选填“放大”“缩小”或“等大”）、倒立的实像； （2）该实验装置可以用来研究视力的矫正，凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于视网膜。保持凸透镜的位置不变，先移动光屏至其与凸透镜相距19.0cm，然后移动蜡烛使物距u＝24.0cm，此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的　 　 （选填“凹”或“凸”）透镜。 33．（2025•遂宁）某实验小组利用以下器材探究电流与电阻的关系。 器材：学生电源；阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻；标有“30Ω 2A”的滑动变阻器：电压表、电流表；开关及导线。 方法：控制变量法，控制定值电阻R两端电压为2V。 步骤：（1）请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图补充完整。 （2）将学生电源电压调至6V，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数。若故障只出现在Rp或R，则故障是 　 　 ； （3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片直到电压表示数为2V，读出此时电流表的示数0.4A； （4）断开开关，只将定值电阻由5Ω更换为10Ω。闭合开关，他们应该向 　 　 （选填“左”、“右”）端调节滑片，直至电压表示数仍为2V； （5）当换用20Ω电阻后，发现无论怎样移动滑片，电压表示数始终无法达到2V。请你帮他们解决问题，从下面两种方法中任选一种作答。 方法一：更换一个最大阻值至少为 　 　 Ω的滑动变阻器。 方法二：调节电源电压，使其最大不超 　 　 V。 （6）根据实验数据得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 （7）他们完成探究实验后，想利用电流表和阻值为R0的电阻，测量未知电阻Rx的阻值。 他们设计的电路如图丙所示，并完成了下列实验步骤： ①闭合开关S1、S2，读出电流表示数为I1； ②断开开关S2，读出电流表示数为I2； ③未知电阻Rx＝ 　 　 （用R0、I1和I2表示）。 34．（2025•达州）中药房使用的杆秤，在我国有几千年的历史。如甲图所示，盘中置物，手提提纽。右移秤砣，使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程，完成下列问题： （1）制作原理：杆秤是根据 　 　 条件制成。如乙图，用轻质木棒作为秤杆，细线系上一个质量为m的物体作为秤砣，空小盆挂在A点作为秤盘，在O点挂粗绳作为提纽，　 　 点相当于杠杆的支点。 （2）乙图中，秤盘内未放称量物，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记，该标记处对应的刻度为 　 　 g。 （3）乙图中，当称量物质量增大时，秤砣应向 　 　 （选填“左”或“右”）移动。 （4）为了增大杆秤量程，可采用 　 　 （选填“增大”或“减小”）秤砣质量的方法。 （5）该小组设计了一个测量秤砣密度的方案：在乙图中取下秤盘后，A端悬挂秤砣，在C端施加竖直向下拉力F1时，木棒水平平衡，如丙图；把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，在C端施加竖直向下拉力F2时，木棒再次水平平衡，如丁图。已知F1：F2＝11：10。秤砣密度为 　 　 kg/m3（整个过程秤砣不吸液，液体未溢出，秤砣与容器底未接触，g取10N/kg）。 二．解答题（共4小题） 35．（2025•重庆）小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W，低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图，R1和R2是加热电阻丝，开关S2只能接触a或b，不计温度对电阻的影响。 （1）高温挡正常工作时的电流是多少安？ （2）小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW•h，电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作2.8h，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则R1的阻值是多少欧？ （3）为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关S3，利用原电路元件，导线足够，请你在图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。 36．（2025•烟台）为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V 100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 （1）为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中 　 　 （选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线 　 　 （选填“C”或“D”）端应接火线。 （2）若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力F≥300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 （3）若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。 （4）如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为60°，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 37．（2025•成都）小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。 （1）他们讨论后有以下认识，你认为不合理的是 　 　 。 A.利用光的信息特性，交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令 B.利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案，可减少交通拥堵 C.交通信号灯使用的高亮度LED光源，是用超导材料制成的 D.交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施，以确保电路安全 （2）他们发现有的路口使用移动式交通信号灯，如图。查阅资料得知，这种交通信号灯正常工作时，电压为12V，总功率为4W，其总电流与常见家用电器 　 　 （选填“电吹风”“电风扇”“空调”）的额定电流最接近。 （3）该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能，蓄电池充满电可使其连续正常工作6天，若蓄电池72%的电能被信号灯有效利用，蓄电池充满电时储存的电能为 　 　 J。 （4）他们利用已有的知识和经验，设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图，下列四个电路中符合要求的是 　 　 。 38．（2025•云南）2024年11月17日，我国建造的全球最先进的大洋钻探船“梦想”号正式入列，如图甲所示。它具备11000米超深水钻探能力，有望实现“打穿地壳，进入地球深部”的科学梦想。钻探船上高耸的井架控制钻杆作业，使钻头深入海底钻取岩心。 （1）“梦想”号钻探船上建有高耸的井架，出海执行任务时，要从大桥下通过。只要 　 　 （选填“空载”或“满载”）时能通过大桥，就能始终确保安全通行。 （2）求在水深5000m处海水对钻头的压强。（ρ海水取1.0×103kg/m3） （3）科创小组估测井架质量为5×106kg，井架与甲板接触面积为400m2，求井架对甲板的压强。 （4）为了研究“梦想”号钻探船从桥下安全通行的高度问题，科创小组用两块相同的等腰梯形板材和三块长边均为l＝4m的矩形板材，制作了如图乙所示的“启航”号实验船，板材不吸水且厚度不计。船底短边d＝1m，船身高度h＝1m，θ＝45°，船头竖立有旗杆。将船放入平静的湖水中进行实验，当装载m＝1800kg货物时吃水深度为h1＝0.4m。若桥离水面的高度H＝3m，要实验船始终能安全通过此桥，求旗杆的最大高度。（货物高度始终低于旗杆顶部，ρ水＝1.0×103kg/m3） 三．计算题（共9小题） 39．（2025•德阳）如图甲所示，“国之重器”起重船起吊重物时，需通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示，小兰设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，水舱中装有V＝0.014m3的水，其底面积S＝0.04m2。A是固定在顶端的力传感器，能够显示A对B的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直硬杆，不考虑B的形变，B的上端与力传感器A连接，下端与物体C连接；物体C是质量m＝0.5kg、底面积SC＝0.01m2的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丙所示。当物体C的下端刚好露出水面，此时已抽出水的体积V抽＝0.01m3。已知ρ水＝1.0×103kg/m3。求： （1）物体C的重力； （2）物体C完全浸没时排开水的体积； （3）当力传感器示数为2N时，水对水舱模型底部的压强。 40．（2025•安徽）某兴趣小组要测量一实心圆柱体（不吸水且不溶于水）的密度，进行了如下操作：用一根不可伸长的细线将圆柱体竖直悬挂在铁架台上并保持静止，将一盛有水的柱形容器放在水平升降台上，容器和升降台整体安放在圆柱体的正下方，使容器内的水面与圆柱体下表面恰好不接触，测得容器内水的深度为h1＝10cm，如图所示；缓慢调节升降台使细线恰好伸直且无拉力，测得容器上升的高度为h2＝8cm，整个过程没有水溢出，圆柱体始终处于竖直状态。已知圆柱体的高为H＝20cm，圆柱体与容器的底面积之比为S1：S2＝1：3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计容器壁厚度。求： （1）调节升降台前水对容器底部的压强p； （2）调节升降台后圆柱体浸入水中的深度h； （3）圆柱体的密度ρ。 41．（2025•烟台）为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”（图甲），其中无盖塑料瓶的质量为110g，容积为2.5L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为50cm3，密度为7.8×103kg/m3。打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子（图乙）。水满后，将装置提起（图丙），然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶（图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求： （1）小球B的重力。 （2）图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力。 （3）图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。 42．（2025•遂宁）小聪为学校的鱼池设计自动补水装置，实现鱼池中水位处在1.4m到1.6m之间，适宜鱼儿生长。他设计的装置如图甲，L为一根上端固定的轻质弹簧（可视为导线），弹簧拉力大小与伸长量Δx的关系如图乙。塑料圆柱形密闭浮筒A的底面积3×10﹣3m2，高0.2m，质量0.3kg。电源电压恒为6V，R1＝10Ω，R2为一根足够长的电阻丝，其阻值与接入电路中的长度成正比，滑片P可随浮筒A竖直上下移动。电压传感器（对电路无影响，未画出）监测R1两端的电压，当R1两端电压达到4V，传感器控制注水阀门打开；当R1两端电压低于2V时，传感器控制注水阀门关闭。通过调试：当水位降到最低1.4m时，浮筒A底部刚好接触水面，滑片P位于R2的某一位置，注水阀门打开；当水位上升到最高1.6m时，注水阀门关闭。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）浮筒A的重力； （2）水位最低1.4m时R2的阻值； （3）到达最高水位1.6m时，浮筒A底部受到水的压强，以及R2接入电路中的总长度； （4）小聪还想在电路中串联一个电流表，将其改装为一个水位计，请帮他找出水位高度在1.4m到1.6m时，电路中电流I（单位：A）与水位高度H（单位：m）的函数关系式。 43．（2025•成都）假期，小美一家开启深海科技探究之旅。请根据她在学习中获得的信息完成相关计算。分析过程忽略液体扰动等次要因素，ρ海水＝ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。 （1）2024年12月，我国首艘覆盖全球深远海探测并具备冰区载人深潜的科考船——“探索三号”在南沙启航，如图1。若科考船搭载货物和船员的总质量为9×106kg，船排开海水体积为1×104m3，求船的质量。 （2）“探索三号”科考船把搭载的“深海勇士”号潜水器从空中开始竖直下放，如图2。将潜水器外形视为底面积为27m2的长方体，图3甲是吊绳受到拉力大小与时间的关系图像，图3乙是潜水器下降速度与时间的关系图像。潜水器保持不晃动，动力装置未启动。从吊绳拉力为8.65×105N开始，到潜水器刚好浸没为止，求潜水器底部受到海水压强的变化量。 （3）潜水器在某海底区域进行打捞作业。打捞前，潜水器静止时与海底接触面积为S0，对海底压强为p0。若打捞的物品总质量为m1，密度为ρ1，物品装入绳网悬挂于潜水器外壁，绳网的质量和体积忽略不计。现需抛掉挂在潜水器外壁密度为ρ2的压载物，使潜水器实现无动力悬浮，求抛掉的压载物总质量m2。（用S0、p0、m1、ρ1、ρ水、ρ2、g表示） 44．（2025•南充）某科技小组设计了如图甲所示的异型鱼缸自动加水模型，由两个不同横截面积的圆柱形容器、一根带有力传感器的轻质硬细杆和一个不吸水的物体组成，细杆将物体与容器底部连接。当力传感器受压力最大时开始加水，当受拉力恰好达到最大时停止加水。已知容器下部分的横截面积S1为500cm2，高h1为14cm，上部分横截面积S2为300cm2，杆的高度h2为6cm，物体的横截面积S3为100cm2，高h3为12cm。力传感器的示数F随容器中水深h的关系如图乙所示。（，g取10N/kg，不考虑容器壁的厚度和物体体积变化，传感器不与水接触）求： （1）物体的重力； （2）当传感器示数为零时，容器中水的深度； （3）当刚好停止加水时，传感器的示数； （4）当传感器示数为2N时，容器中水的质量。 45．（2025•达州）在物理实践活动中，“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计，管长10cm，配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料，将该密度计分别放入水和饮料中，静止时如甲图和乙图（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。请计算： （1）密度计在水中所受浮力大小； （2）饮料密度； （3）小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出，用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部，放入饮料中，静止时如丁图（配重未接触容器底），此时塑料管底部受到的液体压强是多少？ 46．（2025•泸州）科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器A上端固定在水平杆上，下端通过竖直轻杆与正方体E相连，水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B，小桶D放在力传感器B上，溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升，当t＝0时，正方体E刚好接触水面，之后排开的水全部流入小桶D中，力传感器B的示数FB随时间t变化的关系如图乙所示。已知g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。 （1）当力传感器B的示数FB＝5N时，求正方体E受到的浮力； （2）求升降台匀速上升的速度； （3）当t＝10s时，力传感器A的示数FA＝2N，求正方体E的密度。 47．（2025•泸州）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3。 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能； （2）求R1的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。 四．综合能力题（共3小题） 48．（2025•连云港）加湿器可以增加室内空气湿度，如图甲是某蒸发型加湿器。它是采用蒸发原理加湿的，其内部结构如图乙所示。加湿器上部有一个小型风扇，还有电源、时间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置，分别是加湿滤网、滤网架（含浮筒）和水箱。加湿滤网安装在滤网架上，加湿滤网呈蜂窝状，放入水箱后，水会布满整个滤网。 当感知水箱中的水量不足时，蒸发型加湿器风扇停止转动。起控制作用的是利用浮力原理设计的自动开关，如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件，质量是50g，由两部分组成，下半部分是底面积为20cm2、高度为5cm的圆柱体，上半部分是底面积为5cm2、高度为15cm的圆柱体。水箱底部到触点开关的高度是21cm（忽略触点开关上下触点间的距离）。当水量充足时，浮筒接通触点开关，风扇通电转动，液体表面空气流速增大，蒸发加快：当水量不足时，浮筒下降，触点开关断开，风扇断电停止转动。（g取10N/kg， （1）蒸发型加湿器的加湿滤网是通过 　 　 的方式加快水的蒸发的。 （2）该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为 　 　 。 （3）当触点开关刚断开时，浮筒排开水的体积是 　 　 cm3，水箱中水的深度是 　 　 cm，浮筒的浮沉状态是 　 　 。 49．（2025•连云港）污水中的悬浮物质，可在重力的作用下沉淀去除。根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能（悬浮于液体中的微小颗粒聚集形成较大颗粒的能力），沉淀可分为四类，如图甲所示。 第一类为自由沉淀，当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，颗粒近似为球形，以沉速大小表示颗粒的密度，ρ2表示液体的密度，d表示颗粒的直径，μ表示液体的黏滞度）完成自由沉淀过程。 第二类为絮凝沉淀，当悬浮物质浓度约为50～500mg/L时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的直径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。实际沉速很难用理论公式计算，主要靠实验测定。 第三类为成层沉淀，当悬浮物质浓度大于 500mg/L 时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，各自保持相对位置不变，在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀。 第四类为压缩，成层沉淀的继续，即形成压缩。颗粒间互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒间隙的水，使污泥得到浓缩。 污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处的悬浮物质浓度则相应下降，悬浮物质浓度的改变量与原浓度的百分比叫去除率，图乙是某次自由沉淀实验绘制的去除率与沉淀时间的关系曲线。 （1）在自由沉淀时，若ρ1＝ρ2，则颗粒在水中的运动状态是 　 　 。 （2）在自由沉淀时，对颗粒的沉速影响较大的因素是 　 　 。 （3）当悬浮物质浓度约为580mg/L时，下列说法正确的是 　 　 。 A.质量相同的颗粒，直径大的沉速大 B.直径相同的颗粒，质量大的沉速大 C.直径相同的颗粒，质量大的沉速小 D.各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关 （4）污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处悬浮物质浓度下降快慢随沉淀时间变化的情况是 　 　 。 50．（2025•上海）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知），滑动变阻器2个分别标有A“10Ω，2A”B“20Ω，2A”字样，待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 （1）电压表所示示数为 　 　 伏； （2）小徐发现原器材无法完成实验，仅更换电源与滑动变阻器，重新连接电路，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。 ①补全小徐调整后的实验电路图； ②请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 【2026年中考复习】全国中考物理真卷综合能力题100道（下） 参考答案与试题解析 一．实验探究题（共34小题） 1．（2025•德阳）某实验小组在测量未知电阻Rx阻值的实验中，用到的实验器材有：学生电源、未知电阻Rx、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。 （1）请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器接入电路的阻值最大； （2）电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是未知电阻Rx　断路　 （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后闭合开关，当电流表示数为0.3A时，电压表示数如图乙所示，由该组数据初步计算被测电阻Rx的阻值为 　5　 Ω；通过调节滑动变阻器，测得多组电压值和电流值，最后算出Rx的电阻平均值，这样做的目的是 　减小误差　 ； （4）完成上述实验后，实验小组的同学利用阻值已知的定值电阻R0和另一个电压表V0，设计了如图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的阻值。 ①闭合开关，调节滑片的位置，使电压表V的示数为 　2.5　 V； ②保持滑片位置不变，读出电压表V0的示数为2.0V； ③计算出小灯泡正常发光时的阻值RL＝ 　　 R0。 【解答】解：（1）由图知，为使滑动变阻器接入电路的阻值最大，应选择接线柱B与Rx的左侧接线柱相连，如图所示： ； （2）电路连接正确后，闭合开关，电流表无示数，说明电路有断路，电压表有示数，说明与之并联的Rx断路了； （3）由图乙知，电压表使用小量程，分度值0.1V，示数为1.5V， 由欧姆定律可得，测电阻Rx5Ω； 这样做的目的是减小误差； （4）图丙中，L与R0串联，电压表V测灯泡两端电压，V0测R0两端电压。 ①闭合开关，调节滑片的位置，当电压表V的示数等于灯泡额定电压2.5V时，灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，读出电压表V0的示数为2.0V； ③由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电流： IL＝I0， 所以小灯泡正常发光时的阻值RLR0。 故答案为：（1）见解答过程；（2）断路；（3）5；减小误差；（4）。 2．（2025•广安）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 （1）闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性（N或S）。 （2）他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变 　强　 。 （3）他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为 　0.2　 A。 （4）根据表格数据，测得定值电阻的阻值为 　12.2　 Ω（结果保留1位小数）。 【解答】解：（1）电流由螺线管的右端流入，左端流出，由安培定则可知，铁螺丝钉右端是N极，如图所示： （2）发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁力变大，磁性变强； （3）由图乙可知，电流表使用的量程是0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A； （4）由表中数据可知，三次测量的电阻值分别为： R112Ω； R212Ω； R112.5Ω； 则测得定值电阻的阻值为：R12.2Ω。 故答案为：（1）见解析；（2）强；（3）0.2；（4）12.5。 3．（2025•苏州）某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。 【任务与要求】当环境温度t≤20℃，加热设备开启工作；温度t≥30℃，停止工作，大棚内的温度维持在一定范围。 【设计与实施】①器材有：电压为6V的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻（阻值随温度变化的关系如图甲）等。②设计的电路如图乙，加热设备是否工作由其两端的电压UAB来控制，当UAB≥4V时，加热设备开启工作，当UAB≤U0时，加热设备不工作。（不考虑加热设备对电路的影响） 【分析与思考】 （1）电路中的 　R1　 （R1/R2）是热敏电阻； （2）定值电阻的阻值为 　80　 Ω； （3）U0＝ 　3　 V； （4）长时间使用后，电源电压降低，系统控制的最高温度将 　降低　 。 【解答】解：（1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，AB两端的电压增大到一定程度，此时加热设备要开启工作，故电路中的R1是热敏电阻； （2）由图甲可知，当t＝20℃时，热敏电阻的阻值：R1＝160Ω，此时UAB＝4V， 根据串联电路的电压规律可得，定值电阻两端的电压：U2＝U﹣UAB＝6V﹣4V＝2V， 根据串联电路的分压关系可得，定值电阻的阻值：R2R1160Ω＝80Ω； （3）由图甲可知，当t＝30℃时，热敏电阻的阻值：R′1＝80Ω＝R2， 根据串联电路的电阻和欧姆定律可得，电路中的电流：IA， 此时AB两端的电压：U0＝U′AB＝IR′1A×80Ω＝3V； （4）长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据R1R2可知，在UAB和R2一定时，U2变小，系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变大，由图甲可知，系统控制的最高温度降低。 故答案为：（1）R1；（2）80；（3）3；（4）降低。 4．（2025•遂宁）小明学习密度知识时，发现课本密度表中没有酱油的密度，于是利用家庭实验室的器材进行测量。 器材：烧杯、托盘天平和量筒。 乙步骤：（1）将装有酱油的烧杯放在已调好的天平左盘里，用镊子在右盘里加（或减）砝码，并调节游码在标尺上的位置使天平再次平衡，盘里的砝码和游码位置如图甲所示，此时烧杯和酱油的总质量为 　87.4　 g； （2）将烧杯中的部分酱油倒入量筒中，测得体积为40mL； （3）测量烧杯和剩余酱油的总质量为39.4g； （4）计算出酱油的密度为 　1.2　 g/cm3； （5）整理器材时，他发现量筒侧壁沾有少许酱油，于是推断出测量结果比真实值偏 　大　 ； （6）他想重新测量时，不小心损坏了量筒。经过思考，他想出了另一种测量酱油密度的方法。 ①在两个相同烧杯的同一高度作标记线，如图乙所示； ②测出一个空烧杯的质量为20g； ③分别将水和酱油倒入两个烧杯，液面均到达标记位置，如图丙所示； ④测出装水烧杯的总质量为100g，装酱油烧杯的总质量为114.4g； ⑤计算出酱油的密度为 　1.18　 g/cm3。（ρ水＝1.0×103kg/m3） 【解答】解：（1）天平的读数为砝码质量加上游码所对的刻度值。标尺的分度值为0.2g，则烧杯和酱油的总质量m总＝50g+20g+10g+5g+2.4g＝87.4g。 （4）酱油的密度：首先算出倒入量筒中酱油的质量m＝m总﹣m剩＝87.4g﹣39.4g＝48g。已知量筒中酱油体积V＝40mL＝40cm3。 酱油的密度为ρ1.2g/cm3。 （5）判断测量结果的偏差：量筒侧壁沾有少许酱油，会导致测量的酱油体积V偏小。根据ρ，m测量准确，V偏小，则计算出的密度ρ比真实值偏大。 （6）⑤水的质量：装水烧杯的总质量为100g，空烧杯质量为20g，则水的质量m水＝100g﹣20g＝80g。水的体积V水80cm3。 酱油的质量：装酱油烧杯的总质量为114.4g，空烧杯质量为20g，则酱油的质量m酱油＝114.4g﹣20g＝94.4g。 因为水和酱油的体积相同，所以酱油的密度ρ酱油1.18g/cm3。 故答案为：（1）87.4；（4）1.2；（5）大；（6）⑤1.18。 5．（2025•自贡）航空航天科研团队成功研制出新型铌合金材料。 （1）某校研究小组获得一小块此材料，设计以下探究方案测量其密度： 如图甲，将铌合金材料切割成正方体形状，用刻度尺测出边长是 　2.00　 cm；如图乙，用天平称量其质量是 　68.8　 g，根据数据计算出密度是8.6×103kg/m3。 （2）小敏发现铌合金块形状不规则，怀疑体积测量不准确，于是设计了新方案： ①如图丙，在水平放置的电子秤上放一装有适量水的容器，记下此时水的质量； ②如图丁，将铌合金块轻放入水中，待水位稳定后，做好标记B，记下此时水和铌合金块的总质量； ③如图戊，取出铌合金块，在容器内注入水，直到水位达到 　标记B　 处，记下此时水的质量，则铌合金块的体积是 　7.8　 cm3（ρ水＝1.0×103kg/m3）； ④算出铌合金块的密度是 　8.8×103　 kg/m3（保留小数点后一位）。 【解答】解：（1）由图甲可知，刻度尺的分度值为0.1cm，材料的边长是2.00cm； 由图乙可得材料的质量为m正＝65g+3.8g＝68.8g； （2）③如图戊，当水位达到标记B处时，说明注入水的体积等于铌合金块排开水的体积，即等于铌合金块的体积，由图戊和图丙可得注入水的质量为m注＝307.80g﹣300.00g＝7.80g， 水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3＝1.0g/cm3，根据ρ可得， 注入水的体积，即铌合金块的体积：V＝V注7.8cm3， ④由图丙和图丁可得铌合金块的质量：m＝368.80g﹣300.00g＝68.80g， 铌合金块的密度：ρ8.8g/cm3＝8.8×103kg/m3。 故答案为：（1）2.00；68.8；（2）③标记B；7.8；④8.8×103。 6．（2025•达州）“动手知真”小组在“用电流表和电压表测电阻”实验时，选取如下器材：干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个（最大阻值为R0）、待测定值电阻Rx和导线若干。 （1）根据甲图，用笔画线代替导线，在乙图中完成实物图连接。 （2）闭合开关前，应将滑片P移至 　B　 端（选填“A”或“B”）；闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，电路故障可能是 　滑动变阻器　 开路（选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）。 （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为1V时，电流表示数如丙图所示为 　0.2　 A。多次测量数据记录如表所示，Rx阻值为 　5.1　 Ω（结果保留一位小数）。 次数 U/V I/A 1 1 2 2 0.4 3 2.7 0.5 （4）实验中电流表损坏，组员们利用现有器材设计了如丁图所示电路，测量步骤如下： ①闭合开关，滑片P移至A端，电压表示数为U1 ②再将滑片P移至B端，电压表示数为U2 待测定值电阻的阻值Rx＝ 　　 （用U1、U2、R0表示）。 【解答】解：（1）电压表并联在定值电阻的两端，使用0～3V量程，如图所示： ； （2）闭合开关前，应将滑片P移至B端，闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，电路故障可能是滑动变阻器断路。 （3）电流表示数如丙图所示为0.2A，根据表格中的数据，有：；；； 电阻的平均值为：。 （4）①闭合开关，滑片P移至A端，电压表示数为U1，此时Rx和R0串联，电压表测量的是待测电阻两端的电压， ②再将滑片P移至B端，电压表示数为U2，此时电压表测量的是电源电压，根据串联电路的电压和电流规律有：；所以有：。 故答案为：（1）；（2）B；滑动变阻器；（3）0.2；5.1；（4）。 7．（2025•苏州）某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物A、水和两个可读取液体体积的相同容器等，制作了可测算液体密度的装置。使用前，需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上，如图甲，调节两端平衡螺母使直尺水平平衡，再将重物A挂在开孔处的“0g”刻度线处。某次使用时，小明向左侧容器中倒入体积V＝30mL的水，再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体，通过向右移动重物A，使直尺再次水平平衡（左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和），如图乙。他根据相关数据，算出了该液体的密度。 （1）图甲中要使直尺水平平衡，应将平衡螺母向 　右　 调节； （2）小明测出的待测液体密度为 　0.7　 g/cm3； （3）依照他的做法，不同的待测液体密度ρ液与重物A所示质量m满足一定的函数关系，图丙中图线 　b　 符合此关系； （4）对小明的某些做法进行调整，可使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，且通过将重物A从“0g”移动到“10g”的过程来实现。请具体描述如何调整：　改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL　 。（写出一种方法即可） 【解答】解：（1）由图甲可知，杠杆静止时，发现左端低、右端高，可将杠杆两端的平衡螺母向右调节； （2）由图乙可知，重物A对应的刻度为9g，左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知， 1.0g/cm3×30cm3＝ρ液×30cm3+9g， 解得：ρ液＝0.7g/cm3； （3）左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知， ρ水V＝ρ液V+m，即ρ液ρ水mm+ρ水， 液体的体积和水的密度一定，所以待测液体密度ρ液与重物A所示质量m成一次函数关系，且重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越小，所以图丙中图线b符合此关系； （4）由（3）可知，重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越小，因此可将右侧容器装水，左侧容器装待测液体，由于左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知， ρ液V＝ρ水V+m，即ρ液ρ水m， 重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越大； 要使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，当液体密度为1.2g/cm3，重物A的质量为10g，代入上式，解得V＝50cm3＝50mL，故调整措施为：改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL。 故答案为：（1）右；（2）0.7；（3）b；（4）改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL。 8．（2025•江西）用“水透镜”探究近视眼的形成原因 【证据】 （1）如图1所示，用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水，使薄膜略微凸起； （2）将“水透镜”置于图2中光具座的　B　 （选填“A”“B”或“C”）滑块上，点燃蜡烛，调节“水透镜”和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上； （3）移动蜡烛，当物距为30.0cm时，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距； （4）保持不变，继续向“水透镜”中注入适量的水，增加“水透镜”的凸起程度，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距； （5）把实验中收集的数据和观察的现象填入如表。 序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm 1 30.0 较小 17.4 2 30.0 较大 9.2 【解释】依据如表，在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变　小　 ，并且观察到成像变近。 【交流】 （1）本实验中用　水透镜　 模拟眼睛的晶状体，用　光屏　 模拟眼睛的视网膜； （2）经多次实验后，结合所学知识分析，当近视眼观察远处的景物时，由于晶状体的凸起程度较　大　 ，折光能力变强，远处景物成像会成在视网膜的　前　 方，导致看不清楚； （3）为了预防近视，我们应养成良好的学习和生活习惯。 【解答】解：【证据】（2）水透镜应置于光具座的B滑块上。因为在探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜应放在蜡烛和光屏之间，这样才能使蜡烛的像成在光屏上，所以水透镜应放在中间的滑块 B 上。 （5）【解释】应保持物距不变。因为要探究水透镜凸起程度对成像的影响，需要控制物距这个变量不变，只改变水透镜的凸起程度，来观察像距和成像位置的变化。解释：在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变小。 【交流】（1）本实验中用水透镜模拟眼睛的晶状体，用光屏模拟眼睛的视网膜。 （2）当近视眼观察远处的景物时，由于晶状体的凸起程度较大，折光能力变强，远处景物成像会成在视网膜的前方，导致看不清楚。 故答案为：【证据】（2）B；（5）【解释】小；【交流】（1）水透镜；光屏；（2）大；前。 9．（2025•甘肃）小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验所用电源电压为3V。 （1）请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于　A　 端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，由此可判断产生的故障是　电阻R断路　 ； （4）排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，为　2.4　 V，则定值电阻R的阻值为　10　 Ω； （5）为了减小实验误差，小勤应采取的措施是：　多次测量求平均值　 。 （6）小勤不小心将电压表损坏，爸爸告诉小勤，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路（电源电压未知）来测量另一个待测电阻Rx的阻值，电流表选0∼0.6A的量程，定值电阻R0的阻值为10Ω。 ①具体操作如下： a.闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40A； b.　闭合开关S1、S2　 ，读出电流表示数为0.50A（请将实验操作补充完整）； ②由以上数据可得，待测电阻Rx的阻值为　40　 Ω； ③小勤研究发现，在电源电压和电流表量程不变的情况下，利用该电路能测出的最小阻值为　20　 Ω，原因是　当待测电阻阻值为20Ω时，电流表中的电流已达到0.6A最大量程　 。 【解答】解：（1）由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V，故电压表选用小量程并联在电阻R两端，如下图答所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即A端； （3）闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即由此可判断产生的故障是电阻R断路； （4）由（1）可知，电压表选用小量程；移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，电压表分度值0.1V，其示数为2.4V，则定值电阻R的阻值为： R10Ω； （5）为了减小误差，应多次测量求平均值； （6）实验步骤： ①a.闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40A； b.闭合开关S1、S2，读出电流表示数为0.50A； ②在步骤①a中，电路为只有R0的简单电路，电流表测电路中的电流，则电源电压为U'＝U0＝I0R0＝0.40A×10Ω＝4V； 在步骤①b中，两电阻并联，电流表测干路电流为0.50A；根据并联电路电流规律可知，通过Rx的电流为Ix＝I'﹣I0＝0.50A﹣0.40A＝0.10A，则待测电阻Rx的阻值为： Rx40Ω； ③电流表量程为0～0.6A，即电路中最大电流为0.6A，因电源电压不变，则通过R0的电流大小不变，故通过待测电阻的最大电流为I'x＝I大＝I0＝0.6A﹣0.4A＝0.2A， 故利用该电路能测出的最小阻值为： R'x20Ω。 故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）电阻R断路；（4）2.4；10；（5）多次测量求平均值；（6）①闭合开关S1、S2；②40；③20；当待测电阻阻值为20Ω时，电流表中的电流已达到0.6A最大量程。 10．（2025•成都）在复习“用刻度尺测量长度，用表测量时间”的必做实验中，同学们进行了实验操作与分析判断。请完成以下相关问题。 （1）用刻度尺测量铅笔长度，读数时视线应正对刻度线，原因是 　避免因视角偏差导致的读数误差　 。（写出一条即可） （2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示。此时光屏上成清晰的像，读出物距为 　300　 mm。 （3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，小刚根据测量结果判断出，所有选手中小丽跑得最快，小刚的依据是 　相同路程比时间，时间越短，速度越快　 。 （4）心率是指1分钟内心跳的次数，是身体健康状况的一项重要指标。小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，导致测量的结果偏 　高　 。 【解答】解：（1）用刻度尺测量铅笔长度时，读数时视线应正对刻度线，原因是避免因视角偏差导致的读数误差。当视线不垂直于刻度线时，会因为视角问题看到错误的刻度位置，从而读出不准确的长度值； （2）如图所示，蜡烛与80.0cm处对齐，凸透镜与50.0cm处对齐，此时u＝80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm＝300mm； （3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，相同路程比时间，用时最短，跑的最短，所以小刚根据相同路程比时间，时间越短，速度越快判断小丽跑的快； （4）小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，会导致测量的时间比实际时间短，因此测量的心率结果会偏高。 故答案为：（1）避免因视角偏差导致的读数误差；（2）300；（3）相同路程比时间，时间越短，速度越快；（4）高。 11．（2025•重庆）小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关。 （1）该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成，探头通过橡胶管连在U形管上，将探头放在液体里橡皮膜就会发生 　形变　 ，U形管左右液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受 　压强　 的大小。 （2）小渝将支架固定在透明桶上，向桶中缓慢加水至如图乙所示位置，观察到U形管左右液面高度差逐渐变大，分析表明，同种液体内部压强随深度的增加而 　增大　 ；只改变图乙中探头方向，观察到U形管左右液面高度差不变，说明同种液体内部同一深度，向各个方向的压强大小 　相等　 。 （3）观察图乙、丙，为保持探头所处深度相同，应将图丙中探头向 　下　 移动，移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大，可初步得出液体内部压强与液体的 　密度　 有关。 （4）如图丁，为了便于测量探头所处的深度，小渝在探头支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度，并将仪器改进为双探头，将左侧探头始终固定在水下h1＝8.8cm深处，调节右侧探头在盐水（ρ盐水＝1.1g/cm3）中的位置，使U形管左右液面再次相平，读出深度h2＝8cm，通过计算发现ρ水h1　＝　 ρ盐水h2（选填“＞”“＝”或“＜”）；小渝将右侧盐水换成另一液体，当U形管左右液面再次相平时，右侧探头所处深度h液＝11cm，通过进一步分析可以计算该液体密度为 　0.8　 g/cm3。 【解答】解：（1）该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成，探头通过橡胶管连在U形管上，将探头放在液体里橡皮膜就会发生形变，U形管左右液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小。 （2）小渝将支架固定在透明桶上，向桶中缓慢加水至如图乙所示位置，观察到U形管左右液面高度差逐渐变大，分析表明，同种液体内部压强随深度的增加而增大；只改变图乙中探头方向，观察到U形管左右液面高度差不变，说明同种液体内部同一深度，向各个方向的压强大小相等。 （3）观察图乙、丙，为保持探头所处深度相同，应将图丙中探头向下移动，移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大，可初步得出液体内部压强与液体的密度有关。 （4）根据液体压强公式p＝ρgh，当U形管左右液面再次相平，说明左右两侧液体对探头的压强相等，即ρ水gh1＝ρ液gh2，则ρ水h1＝ρ液h2； 将右侧盐水换成另一液体，当U形管左右液面再次相平时，右侧探头所处深度h液＝11cm，由ρ水gh1＝ρ液gh液可得：1.0×103kg/m3×10N/kg×0.088m＝ρ液×10N/kg×0.11m，解得：ρ液＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3。 故答案为：（1）形变；压强；（2）增大；相等；（3）下；密度；（4）＝；0.8。 12．（2025•南充）在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中，某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 （1）探究小组将观察到的现象记录在下表中 开关闭合 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 水平左右（丁图） 偏转 水平左右（丁图） 不偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做 　切割磁感线　 运动； （2）探究小组观察到磁体不动时，导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转；若导体棒静止不动，磁体向右运动时，观察到电流表指针向 　左　 偏转； （3）探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小，你有什么方法使指针偏转角度变大？答：　增大导体棒的切割速度　 （写出一种即可）。 【解答】解：（1）由表中数据可知，开关闭合，电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流； （2）导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转，若导体棒静止不动，磁体向右运动时，相当于导体向左切割磁感线，电流表指针向左偏转； （3）灵敏电流计指针偏转角度较小，要偏转更明显，可以增大导体切割磁感线的速度或换用更强的U形磁铁。 故答案为：（1）切割磁感线；（2）左；（3）增大导体棒的切割速度。 13．（2025•凉山州）为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小雨和同学们准备了以下器材：电压恒定的电源（6V）、定值电阻（10Ω）、电流表（0∼0.6A）、电压表（0∼15V）、滑动变阻器（50Ω 1A）等。 （1）本实验主要应用的物理研究方法为 　控制变量法　 ；连接电路前，应将开关 　断开　 。 （2）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为 　C　 （选填答案序号）。 A.电流表处存在断路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻R断路 （3）小雨根据实验数据绘制的I﹣U图象，如图乙所示，分析图象初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　正　 比。 （4）另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制的I﹣U图象如丙图所示，发现图象并不是一条直线，原因是 　灯丝的温度升高，灯丝电阻变大　 。 （5）做完该实验后，小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是 　2　 V∼3V。 【解答】解：（1）导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关，探究电流与导体两端电压的关系，需要导体的电阻不变，本实验运用了控制变量法； 为了保护电路，连接电路时，开关应断开； （2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障为定值电阻R断路，故选：C； （3）由图乙可知，I﹣U图像是经过原点的直线，所以，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （4）小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，是因为小灯泡灯丝的电阻是变化的，灯丝电压的升高时，灯丝的温度升高，灯丝电阻变大； （5）研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压： U滑＝U总﹣UV＝3V﹣UV， 根据分压原理有：， 即， 因定值电阻两端的电压即电压表示数UV为定值，等式左边为一定值，故右边也为一定值， 故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大时， ， 解得：UV＝2V， 所以为完成实验，定值电阻两端的最低电压为2V。 故答案为：（1）控制变量法；断开；（2）C；（3）正；（4）灯丝的温度升高，灯丝电阻变大；（5）2。 14．（2025•连云港）小明想测量标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，连接的部分电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整。 （2）小明连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，产生这一现象的原因可能是 　B　 。 A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路 （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是 　8.3　 Ω（结果保留一位小数）。 （4）利用现有器材，能否“探究通过导体的电流与电压的关系”？　不能　 ，理由是 　小灯泡的电阻会随温度的变化而变化　 。 【解答】解：（1）因为滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，已接入一个上方接线柱，则可将滑动变阻器下方任意一个接线柱与电压表的“3”接线柱相连，如下图所示： （2）A、若小灯泡断路，电压表会与电源两极相连，电压表有示数，故A不符合题意。 B、滑动变阻器断路，整个电路处于断路状态，小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，故B符合题意。 C、小灯泡短路，电路是通路，电流表有示数，电压表被短路无示数，故C不符合题意。 D、滑动变阻器短路，电路是通路，小灯泡会发光，电流表有示数，故D不符合题意。 故选：B。 （3）图乙中电流表使用0﹣0.6A量程，分度值是0.02A，示数为0.3A，则此时小灯泡的电阻R8.3Ω。 （4）不能；理由：探究通过导体的电流与电压的关系时，需要控制电阻不变。而小灯泡的电阻会随温度的变化而变化，在不同电压下，小灯泡的实际功率不同，温度不同，电阻也不同，所以不能用该实验器材探究通过导体的电流与电压的关系。 故答案为：（1）见解析；（2）B；（3）8.3；（4）不能；灯丝的电阻随温度的升高而增大。 15．（2025•德阳）小海同学利用木块、木板、毛巾、砝码、弹簧测力计按如图所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。 （1）图甲、乙和丙三次实验中须沿水平方向 　匀速直线　 拉动木块，根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小；图乙中弹簧测力计示数F2为 　1.2　 N； （2）图甲和图乙两组实验表明，当接触面粗糙程度相同时，接触面受到的 　压力　 越大，滑动摩擦力越大；图 　乙　 和图丙两组实验表明，当接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； （3）图丁中木板向右匀速直线运动，弹簧测力计的示数F4为0.6N、F5为2.8N，则地面与木板之间的滑动摩擦力大小为 　2.2　 N。 【解答】（1）图甲、乙和丙三次实验中须沿水平方向匀速直线拉动木块，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小等于拉力大小；图乙中弹簧测力计分度值为0.1N，示数F2为1.2N； （2）图甲和图乙两组中，乙中压力大，实验表明，当接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，要控制压力相同，图乙和图丙两组实验表明，当接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； （3）图丁中木板向右匀速直线运动，木块相对地面处于静止状态，受到的摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力，大小相等，方向相反，因弹簧测力计的示数F4为0.6N，故木块受到的摩擦力大小为0.6N，方向向右，由力的相互性，长木板受到木块施加的摩擦力方向向左，大小为0.6N，根据力的平衡，因F5为2.8N，则地面与木板之间的滑动摩擦力大小为 f＝2.8N﹣0.6N＝2.2N。 故答案为：（1）匀速直线；1.2；（2）压力；乙；（3）2.2。 16．（2025•江西）探究通电螺线管外部磁场的方向 某组同学通过探究，已了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，它们的极性可以用小磁针的指向来判定后，接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。 【猜想】 A.可能由螺线管的绕向决定 B.可能由电源正负极的接法决定 C.可能由螺线管中电流的方向决定 （注解：螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法） 【证据】用 　导线　 将如图1所示的器材连接成电路，把小磁针放在螺线管两端，闭合开关，观察并记录小磁针静止时N极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图2所示，是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。 【解释】 （1）观察分析图2甲、乙两图，螺线管的绕向相同，通电螺线管的同一端磁极 　不同　 ； （2）观察分析图2甲、丙两图，电源正负极的接法相同，通电螺线管的同一端磁极 　不同　 ； （3）观察分析图2 　甲、丁　 两图，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管的同一端磁极相同； （4）分析以上证据可知，通电螺线管的极性由螺线管中 　电流方向　 决定，而不决定于 　螺线管的绕向　 ，也不决定于 　电源正负极的接法　 。 【解答】解：用电器材用导线连接，组成电路； （1）图2甲、乙两图，螺线管的绕向相同，由小磁针静止时所处的位置，可知通电螺线管的同一端磁极不同； （2）图2甲、丙两图，电源正负极的接法相同，由小磁针静止时所处的位置，可知通电螺线管的同一端磁极不同； （3）观察分析图2，甲、丁两图，螺线管中电流的方向相同，电源正负极的接法不同，由小磁针静止时所处的位置，可知通电螺线管的同一端磁极相同； （4）分析以上证据可知，通电螺线管的极性由螺线管中电流方向决定，而不决定于螺线管的绕向，也不决定于电源正负极的接法。 故答案为：导线；（1）不同；（2）不同；（3）甲、丁；（4）电流方向；螺线管的绕向；电源正负极的接法。 17．（2025•扬州）学习小组利用电子秤、注射器做“测量液体密度”实验。 电子秤置于水平桌面上，将量程为10mL的空注射器放在秤盘上。按“清零”键，数码显示屏显示“0.0”，再放上质量为100g的标准砝码，数码显示屏显示“100.0”，可认为电子秤只测量了砝码的质量。 （1）撤掉砝码，若用注射器吸取10mL水，放在秤盘上，数码显示屏应显示“　10.0g　 ”。 （2）将此电子秤和注射器改装成准确度高的电子密度计。如图，在数码显示屏右侧贴一张标签纸，请完成密度计的读数面板设计。 （3）请完善操作说明书。 电子密度计操作说明书 ①将电子秤放置于平稳无风的水平台面上，按电源键开机； ②　将量程为10mL的空注射器放在秤盘上　 ，按“清零”键； ③　用注射器吸取10mL待测液体　 ； ④将注射器放在秤盘上，待示数稳定后，读数； ⑤开机状态下按电源键关机。 【解答】解：（1）撤掉砝码，若用注射器吸取10mL水，则水的质量为 m＝ρV＝1g/cm3×10cm3＝10g 放在秤盘上，数码显示屏应显示“10.0g”。 （2）（3）根据题干知，要先清零，再得出注射器吸取10mL待测液体的质量： 电子密度计操作说明书 ①将电子秤放置于平稳无风的水平台面上，按电源键开机； ②将量程为10mL的空注射器放在秤盘上，按“清零”键； ③用注射器吸取10mL待测液体； ④将注射器放在秤盘上，待示数稳定后，读数； ⑤开机状态下按电源键关机。 ④中读数为m（克），则待测液体的密度为 ρ 标签纸上的内容为ρ。 故答案为：（1）10.0g； （3）标签纸上的内容为ρ；将量程为10mL的空注射器放在秤盘上；用注射器吸取10mL待测液体。 18．（2025•眉山）如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。 （1）用较小的力拉木块，木块保持静止，此时木块 　受　 （选填“受”或“不受”）摩擦力。 （2）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 　匀速直线　 运动，根据 　二力平衡　 原理，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 （3）分析图甲和图乙可知：在接触面粗糙程度相同时，　压力　 越大，滑动摩擦力越大。 （4）下列事例中应用了甲、丙两次实验结论来增大摩擦力的是 　A　 （填写字母符号）。 A.自行车轮胎上刻有花纹 B.给自行车链条涂抹润滑油 C.用力捏自行车的刹车，车更容易停下来 （5）完成上述探究后，继续用图中装置进行实验，作出拉力F与时间t关系图像如图丁所示，物体运动的速度v与时间t关系图像如图戊所示。则物体在第6.5s时所受的摩擦力大小为 　2　 N。 【解答】解：（1）用较小的力拉木块，木块保持静止，但有相对地面运动趋势，此时木块受摩擦力。 （2）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，木块在水平方向下受到平衡力的作用，根据二力平衡原理，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 （3）分析图甲和图乙可知，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，测力计示数也大，故得出：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）甲、丙两次实验中，压力相同，丙中接触面粗糙，测力计示数大，故压力相同时，增大接触面粗糙程度可增大摩擦力： A.自行车轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力，故A符合题意； B.给自行车链条涂抹润滑油，是在压力一定时，通过减小接触面粗糙程度减小摩擦力，故B不符合题意； C.用力捏自行车的刹车，车更容易停下来，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力增大摩擦力，故C不符合题意；故选：A； （5）如图戊所示，4﹣6秒物体做匀速直线运动，受到拉力和摩擦力为一对平衡力，大小相等，由丁知，受到的拉力为2N，故此时受到的摩擦力为2N，因压力和接触面粗糙程度不变，故在第6.5s时所受的摩擦力大小不变，仍为 2N。 故答案为：（1）受；（2）匀速直线；二力平衡；（3）压力；（4）A；（5）2。 19．（2025•甘肃）小童外出游玩时捡到一颗白色的小石头，看着很像和田白玉，他想到可以用测密度的方法来鉴别是不是和田白玉，具体方法如下： （1）将托盘天平放在水平桌面上，取下两侧垫圈后，将游码移至标尺 　左端零刻度线　 处，然后调节平衡螺母，直至指针对准分度盘中央的刻度线； （2）用调好的天平测量石头的质量。天平平衡后，右盘中砝码的数量和游码对应的位置如图甲所示，则石块的质量是 　47.6　 g； （3）测体积时，先往量筒内倒入40mL的水，然后用细线拴住石头放入水中，石头沉底后，量筒中液面的高度如图乙所示，由此计算出石头的密度为 　2.38　 g/cm3； （4）小童查阅资料发现，和田白玉的密度在2.9g/cm3至3.1g/cm3之间，通过对比可知此石头 　不是　 （选填“是”或“不是”）和田白玉； （5）小童在实验评估时，考虑到石头会吸水，请你说明这对密度测量结果会产生怎样的影响，并说明理由（石头体积变化不计）：　石头会吸水，在测量石头和水的总体积时会偏小，导致求出的石头的体积偏小，由ρ可知，密度测量结果会偏大。　 。 【解答】解：（1）将托盘天平放在水平桌面上，取下两侧垫圈后，将游码移至标尺左端零刻度线处，然后调节平衡螺母，直至指针对准分度盘中央的刻度线； （2）由图可知，右盘中砝码的质量m1＝20g+20g+5g＝45g，标尺上游码对应的示数m2＝2.6g， 则石块的质量：m＝m1+m2＝45g+2.6g＝47.6g； （3）由图乙可知，量筒的分度值为4mL，根据液面位置可知，量筒内水和石头的总体积V2＝60mL， 则石头的体积V＝V2﹣V1＝60mL﹣40mL＝20mL＝20cm3， 石头的密度：ρ2.38g/cm3； （4）由于石头的密度不在2.9g/cm3至3.1g/cm3之间，所以石头不是和田玉； （5）石头会吸水，在测量石头和水的总体积时会偏小，导致求出的石头的体积偏小，由ρ可知，密度测量结果会偏小。 故答案为：（1）左端零刻线；（2）47.6；（3）2.38；（4）不是；（5）石头会吸水，在测量石头和水的总体积时会偏小，导致求出的石头的体积偏小，由ρ可知，密度测量结果会偏大。 20．（2025•重庆）用图甲所示的电路测量标有“0.7mm/HB”字样铅笔芯的电阻。 （1）请在图甲中用笔划线代替2根导线将电路连接完整。 （2）连接电路时应　断开　 开关，然后将滑动变阻器的滑片P移至　B　 端。 （3）闭合开关，无论如何移动滑片P，两表始终无示数，经检查，电路连接和电表均完好，则可能是滑动变阻器R2发生　断路　 故障。 （4）排除故障进行实验，第1次测量时，电流表示数如图乙所示为　0.1　 A，将滑片P向A端移动，电压表示数将变　大　 。将全部数据记录在下表中，计算出对应的电阻。 实验次数 电压U1/V 电流I1/A 电阻R1/Ω 1 0.3 ﹣ ﹣ 2 0.5 0.18 2.78 3 0.7 0.26 2.69 4 0.9 0.35 2.57 5 1.1 0.43 2.56 6 1.3 0.52 2.50 （5）实验数据表明，铅笔芯的电阻是变化的，经分析，影响该变化的因素是　温度　 。 【解答】解：（1）根据电流表串联在电路中，滑动变阻器一上一下接入电路，如图所示： ； （2）连接电路时应断开开关，然后将滑动变阻器调到电阻最大位置，即图中的B端； （3）根据电流表无示数，电路是断路，根据电压表无示数，说明电压表并联以外部分断路，故可能是滑动变阻器R2发生断路故障； （4）根据电流表量程是0﹣0.6A，分度值0.02A，读数为0.1A，将滑片P向A端移动，电阻变小，电流变大，根据U＝IR知，电压表示数将变大； （5）导体的电阻与温度有关，铅笔芯的电阻是变化的，因为电流不同产生热量不同，温度不同，故电阻改变。 故答案为：（1）见解答；（2）断开；B；（3）断路；（4）0.1；大；（5）温度。 21．（2025•南充）某科创小组用图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 （1）实验记录的数据如上表所示，由此可知水的沸点为 　98　 ℃； （2）根据实验数据绘制水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的实线a所示，若将水置于密闭的容器（如高压锅）中探究，则温度随时间变化的图像可能是图乙中的 　b　 （选填“b”“c”或“d”）； （3）实验后，整理器材发现，灯中的酒精明显减少，引发同学们探究酒精的利用率，实验测得燃烧5g酒精使200g水升高40℃（水未沸腾），则酒精的利用率为 　22.4%　 。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg） 【解答】解：（1）由表格中数据知道，水沸腾后，水的温度保持98℃不变，所以可以看出水的沸点是98℃； （2）若将水置于密闭的容器（如高压锅）中探究，气压高，水的沸点高，温度随时间变化的图像可能是图乙中的b； （3）水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×40℃＝3.36×104J， 酒精完全燃烧放出的热量为Q放＝mq酒精＝5×10﹣3kg×3×107J/kg＝1.5×105J， （3）此过程的效率为η22.4%。 故答案为：（1）98；（2）b；（3）22.4%。 22．（2025•凉山州）小东想知道家中酱油的密度，于是他采用下列两种方式进行测量。 （1）他用天平和量筒进行酱油密度的测量，步骤如下： ①小东将天平放置在水平桌面上，将游码移到标尺零刻度处，天平指针如图甲所示。要使天平横梁平衡，应将平衡螺母向 　右　 调节； ②在烧杯中倒入适量的酱油，用调好的天平测出烧杯和酱油的总质量120g； ③将烧杯中的部分酱油倒入量筒中，体积如图丙所示； ④再次用天平测出烧杯和剩余酱油的总质量，如图乙所示，记为 　54　 g； ⑤小东根据以上实验所测数据，计算出酱油的密度为 　1.1×103　 kg/m3。 （2）经思考，小东想到用浮力相关知识也能粗略测出酱油密度，于是他找来图丁、戊、己中的实验器材，进行测量，步骤如下： ①用细线系住物体，如图丁，用弹簧测力计测出该物体受到的重力G为3N，并记录； ②将物体浸没在水中，如图戊，弹簧测力计示数F1为2N，并记录； ③再将该物体取出擦干后浸没在酱油中，如图己，弹簧测力计示数为F2，并记录； ④利用上述测量出的物理量和已知量，可以计算该物体浸没在水中时所受浮力为 　1　 N；酱油的密度ρ酱油＝ 　•ρ水　 （用ρ水、G、F1、F2表示）。 【解答】解：（1）①在调节托盘天平时，首先将其放在水平桌面上，游码放在标尺的左端零刻度线处，此时，若发现指针指在分度盘的中央零刻度线的左边，应将平衡螺母向右调节； ④烧杯和剩余酱油的总质量m剩＝50g+4g＝54g， ⑤由图丙可知，倒出的酱油的体积V＝60cm3，倒出的酱油的质量： m＝m总﹣m剩＝120g﹣54g＝66g， 酱油的密度； ρ酱油1.1g/cm3＝1.1×103kg/m3； （2）物体浸没在水中时所受浮力： F浮水＝G﹣F1＝3N﹣2N＝1N， F浮＝ρ水gV排可得物体排开水的体积，即物体的体积： V＝V排水， 再将该物体取出擦干后浸没在酱油中，如图己，弹簧测力计示数为F2，则该物体在酱油中受到的浮力： F浮酱油＝G﹣F2， 因为物体在酱油中和在水中都是全部浸没，所以V排酱油＝V排水＝V， 由F浮酱油＝ρ酱油gV排酱油可得，酱油的密度表达式： ρ酱油•ρ水。 故答案为：（1）①右；④54；⑤1.1×103；（2）④1；•ρ水。 23．（2025•泸州）小州与小腾利用如图甲所示电路来探究电流与电压、电阻的关系，电源电压恒为3V。 （1）在探究电流与电压的关系时，应控制 　电阻　 不变。请你用笔画线代替导线将图乙补充完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （2）在探究电流与电阻的关系时，小州先将滑动变阻器调到最大阻值，再把5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，记下此时电压表的示数刚好为1V，电流表示数为0.2A，他由此计算出滑动变阻器的最大阻值为 　10　 Ω。接着他把定值电阻换成10Ω，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为1V。小腾分析后指出，只需将滑动变阻器接入电路的阻值调 　小　 （选填“大”或“小”），使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V，重做以上实验即可。 （3）小州将定值电阻由10Ω换成30Ω继续实验，又发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数回到2V。经过分析，他将滑动变阻器更换为0∼　20　 （选填“5”或“20”）Ω的滑动变阻器后，可完成探究。 【解答】解：（1）在探究电流与电压的关系时，应控制 电阻不变，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示： （2）在探究电流与电阻的关系时，小州先将滑动变阻器调到最大阻值，再把5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，记下此时电压表的示数刚好为1V，电流表示数为0.2A，由串联电阻的规律及欧姆定律，滑动变阻器的最大阻值为 R滑大10Ω 接着他把定值电阻换成10Ω，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为1V，要使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V，由串联电路电压规律，变阻器的电压为 U滑＝3V﹣2V＝1V 变阻器的电压为电压表示数的0.5倍，由分压原理，故变阻器连入电路的电阻为 R滑＝0.5×10Ω＝5Ω 分析后指出，只需将滑动变阻器接入电路的阻值调小，重做以上实验即可。 （3）小州将定值电阻由10Ω换成30Ω继续实验，又发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数回到2V，要使电压表示数为2V，由分压原理，变阻器连入电路的电阻为 R′滑＝0.5×30Ω＝15Ω 他将滑动变阻器更换为0∼20Ω的滑动变阻器后，可完成探究。 故答案为：（1）电阻；（2）10；小；（3）20。 24．（2025•云南）实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。 （1）a中将铁块缓慢浸入水中，随着深度增加，弹簧测力计示数逐渐变小，铁块受到的浮力逐渐 　变大　 ，表明浮力与深度有关；铁块浸没后，继续增加深度，弹簧测力计示数不变，表明浮力与深度无关，前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 　排开液体的体积　 。 （2）改用b中的物块继续探究，此物块重 　3.8　 N，c、d中物块所受浮力均为 　1.4　 N。由此可知，浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 　无　 关。 （3）根据b、d、e三次实验可知，浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力 　越大　 。分析b、　e、f　 三次实验可知，排开液体的体积相同时，物体所受浮力大小与液体密度有关。 （4）若将b中的物体换成相同材料的球体，则不能完成b、c、d三次实验的探究，具体理由是 　体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系　 。 【解答】解：（1）a中将铁块缓慢浸入水中，随着深度增加，弹簧测力计示数逐渐变小，通过称重法计算可知，铁块受到的浮力逐渐变大，说明浮力与深度有关。铁块浸没后，继续增加深度，弹簧测力计示数不变，通过称重法计算可知，浮力不变，说明浮力与深度无关。 （2）由图b可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数是3.8N，物块的重力是3.8N。 c、d中物块所受拉力都是2.4N，物块所受浮力均为F浮c＝ F浮d＝G﹣Fc＝3.8N﹣2.4N＝1.4N，c、d图中物块浸入液体中的深度不同，浮力相同，说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。 （3）b、d、e三次实验，e图中物体排开液体的体积最大，弹簧测力计的示数最小，由称重法可知浮力最大，可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力越大。 探究浮力和液体的密度的关系，保持排开液体的体积相同，液体的密度不同，选择b、e、f三次实验，e、f图中弹簧测力计的示数不同，由称重法可知浮力不同，可以得到排开液体的体积相同时，物体所受浮力大小与液体密度有关。 （4）若将b中的物体换成相同材料的球体，球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系。 故答案为：（1）变大；排开液体的体积； （2）3.8；1.4；无； （3）越大；e、f； （4）体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系。 25．（2025•广安）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 机械效率η 1 1 3 0.5 ① 66.7% 2 3 5 1.4 15 71.4% 3 6 9 2.5 27 ② （1）实验时应该竖直向上 　匀速　 （选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计。 （2）她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为 　9　 ；第3次实验中，机械效率②为 　80%　 。 （3）她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更 　费力　 。（选填“省力”或“费力”） 【解答】解： （1）实验时，应将弹簧测力计竖直向上匀速拉动，这样既便于读数，根据二力平衡，这时的示数也更准确； （2）由η可求第1次实验中，绳子自由端移动的距离； 66.7%，解得：s＝9cm， 第3次实验的机械效率：η100100%＝80%； （3）用不同的滑轮组提升相同的物体，绳子的段数越多越省力，图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更费力。故答案为：（1）匀速；（2）9；80%；（3）费力。 26．（2025•扬州）小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同，决定探究影响冰块熔化快慢的因素。 （1）相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快，说明相同时间内，冰块在该液体中吸收的热量　多　 （选填“多”或“少”）。 （2）若将两个相同的0℃的冰块分别放入水和浓盐水中，所受浮力分别为F水、F盐水，与液体接触面积分别为S水、S盐水，则F水　＝　 F盐水，S水　＞　 S盐水。 （3）为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系，下列两个方案；应选用方案　方案一　 。 方案一：如图1、2，取两个相同的0℃的冰块，一块直接放入水中，另一块竖切成4小块放入相同的水中，记录冰块完全熔化的时间分别为t1、t2。 方案二：如图3、4、在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中，分别放入相同的0℃的冰块，盖上杯盖使冰块保持浸没，记录冰块完全熔化的时间分别为t3、t4。 （4）①采用方案一进行实验，发现t2＜t1，得出的结论是　在其他条件相同时，冰块与液体的接触面积越大，熔化速度越快　 。 ②采用方案二进行实验，发现t3≠t4，得出的结论是　在其他条件相同时，冰块熔化快慢与液体的种类有关　 。 （5）在用方案二进行实验前，小明根据“向积雪的公路上撒盐，盐能尽快地融雪”，预测冰块在浓盐水中熔化得更快，他的推理是否正确？　正确　 ，请说明理由：　向积雪撒盐后，积雪的熔点降低，使得积雪在低于 0℃的环境中也能熔化；同理，当冰块放入浓盐水中时，浓盐水会降低冰的熔点，使冰块在相同温度下更易达到熔化条件，因此熔化速度更快。　 。 【解答】解：（1）相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快，说明相同时间内，冰块在该液体中吸收的热多； （2）冰块在水和浓盐水中均处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力等于重力。由于冰块相同，重力相等，故浮力相等F1＝ F2； 浓盐水的密度大于水的密度，阿基米德公式可知，浮力相同时，液体密度越大，排开液体的体积（V 排）越小。因此，冰块在浓盐水中浸入液体的体积更小，与液体的接触面积（S）也更小； （3）探究熔化快慢与接触面积的关系时，需控制液体种类、温度等变量相同，仅改变接触面积。方案一将冰块切分，增大了接触面积，符合控制变量法； （4）方案一中，切分后的冰块接触面积更大，完全熔化时间更短（t2＜t1），说明接触面积增大加速了熔化，故结论为在其他条件相同时，冰块与液体的接触面积越大，熔化速度越快；方案二中，水和浓盐水的性质不同（如密度、熔点等），导致熔化时间不同（t3≠t4），说明液体种类影响熔化速度，故结论为在其他条件相同时，冰块熔化快慢与液体的种类有关； （5）向积雪撒盐后，积雪的熔点降低，使得积雪在低于 0℃的环境中也能熔化；同理，当冰块放入浓盐水中时，浓盐水会降低冰的熔点，使冰块在相同温度下更易达到熔化条件，因此熔化速度更快。这与“撒盐融雪”的原理一致，即通过降低熔点来加速冰的熔化过程。 故答案为：（1）多；（2）＝；＞；（3）方案一；（4）①在其他条件相同时，冰块与液体的接触面积越大，熔化速度越快；②在其他条件相同时，冰块熔化快慢与液体的种类有关；（5）正确；向积雪撒盐后，积雪的熔点降低，使得积雪在低于 0℃的环境中也能熔化；同理，当冰块放入浓盐水中时，浓盐水会降低冰的熔点，使冰块在相同温度下更易达到熔化条件，因此熔化速度更快。 27．（2025•安徽）为了测量一额定电压为2.0V的小灯泡正常发光时的电阻，小华同学根据现有的一只待测小灯泡、两节新干电池（总电压为3V）、一个电压表、一个滑动变阻器、三只开关、若干阻值不同的定值电阻（阻值已知）和导线，设计出如图甲所示的实验电路图。 （1）请按照图甲，将图乙中的实物图电路连接完整； （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处，闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑片P，使电压表的示数为2.00V； （3）保持滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，电压表的示数如图丙所示，该示数为 　2.80　 V； （4）已知定值电阻R0＝4Ω，则小灯泡正常发光时的电阻为 　10　 Ω； （5）若在以上（2）中，无论怎样调节滑片P，电压表的示数始终小于2.00V，为了顺利进行实验，请你根据现有的器材提出一条解决措施：　将R0更换为阻值较小的定值电阻（或选一个定值电阻与R0并联）　 。 【解答】解：（1）根据图甲连接实物图，将电压表的负接线柱接在灯泡L的左接线柱，正接线柱接在S1的右接线柱。 （3）由图丙可知，电压表使用的是0−3V量程，其最小分度值为0.1V，指针所指位置为2.80V。 （4）闭合S和S1，断开S2 时，电压表测灯泡两端电压，调节滑片P使电压表示数为2.00V，此时灯泡正常发光。保持滑片P位置不变，断开S1，闭合S2后，灯泡与R0串联，电压表测两者总电压，示数为2.80V。则R0两端电压UR0 ＝2.80V−2.00V＝0.80V。根据串联电路电流处处相等，此时电路中的电流I0.2A，那么小灯泡正常发光时的电阻RL10Ω。 （5）已知电源电压为3V，若在以上（2）中，无论怎样调节滑片P，电压表的示数始终小于2.00V，即变阻器接入电路的电阻为0时，电压表示数仍小于2.00V，说明定值电阻分得的电压始终大于1V，由串联分压的规律可知所用定值电阻R0的阻值较大； 为了顺利进行实验，根据现有的器材提出的解决措施为：将R0更换为阻值较小的定值电阻（使定值电阻分得的电压减小为1V），或者选一个定值电阻与R0并联（二者并联后相当于一个阻值较小的定值电阻，也能使定值电阻分得的电压减小为1V）。 故答案为：（1）见解析；（3）2.80；（4）10；（5）将R0更换为阻值较小的定值电阻（或选一个定值电阻与R0并联）。 28．（2025•眉山）在测量小灯泡发光时的电阻实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。 （1）如图甲所示电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 　右　 （选填“左”或“右”）端；闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端的电压为 　2　 V。 （2）根据实验测得的数据，作出小灯泡的I﹣U图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　10　 Ω；进一步分析发现，小灯泡的电阻在发生变化，原因是小灯泡电阻随 　温度　 的改变而改变。 （3）另一组同学在没有电流表的情况下，测量另一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，设计了如图丁所示的电路，电源电压恒为4V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。实验步骤如下： ①闭合开关S1和S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　1.5　 V，这时小灯泡正常发光； ②闭合开关S1和S2，断开S3，保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为1V； ③小灯泡的额定功率P＝ 　0.75　 W。 【解答】解：（1）如图甲所示电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即右端；闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端的电压为 2V。 （2）小灯泡的电阻在发生变化，原因是小灯泡电阻随温度的改变而改变。 （3）另一组同学在没有电流表的情况下，测量另一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，设计了如图丁所示的电路，电源电压恒为4V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。实验步骤如下： ①闭合开关S1和S3，断开S2，灯与变阻器串联，电压表测滑片以左电阻的电压，由串联电路电压的规律，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 1.5V，这时小灯泡的电压为 UL＝4V﹣1.5V＝2.5V 正常发光； ②闭合开关S1和S2，断开S3，电路为变阻器的简单电路，保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为1V；电压表测滑片以左电阻的电压，故滑片以右电阻的电压为 U右＝4V﹣1V＝3V 由分压原理，滑片以左和以右电阻之比为1：3，因滑动变阻器最大阻值为20Ω，可知滑片以左电阻的大小为 R左20Ω＝5Ω ③在①中，由欧姆定律可知灯的额定电流为 IL0.3A 小灯泡的额定功率 P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W 故答案为：（1）右；2；（2）10；温度；（3）1.5；0.75。 29．（2025•烟台）在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中： （1）第一小组连接了如图甲所示的电路，闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上划“×”，并画出这根导线的正确连接位置。 （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数。出现这个现象的原因可能是 　BC　 （选填序号）。 A.待测电阻断路 B.待测电阻短路 C.电压表接线柱接触不良 D.滑动变阻器短路 （3）排除电路故障后，小组同学继续实验，并将记录的数据填写在下表。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.12 0.16 0.14 0.20 0.24 ①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据，并作出该电阻的U﹣I图像； ②由图像可得该电阻的阻值为 　10　 Ω。 （4）第二小组利用上述器材测量另一电阻时，根据所测数据作出的U﹣I图像如图丙所示，小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同，但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值，其阻值为 　4　 Ω。 【解答】解：（1）伏安法测电阻时，电压表必须测量电阻的电压，如图所示： （2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路不是断路，只能是短路故障，而电压表无示数，说明电压表并联部分被短路，或电压表没有接入电路而断路，故是电阻短路，故选：BC。 （3）根据表格数据描点画图，如图所示； 因为实验数据存在误差，图像是直线，不一定经过所有的点，根据图像中正好经过的点知，电阻R10Ω； （4）利用上述器材测量另一电阻时，根据所测数据作出的U﹣I图像如图丙所示，因电压表示数随电流的增大而减小，则说明电压表测滑动变阻器两端的电压， 由图丙可知，当电路中电流为0A时（相当于变阻器断路或变阻器的阻值无穷大），电压表示数为3.0V，此时电压表测电源电压，所以电源电压为3.0V； 由图丙可知，当电路中电流为0.5A时，电压表示数为1.0V（注意纵轴的起点不是0V）， 由串联电路的特点可知，此时待测电阻的电压为：Ux＝U﹣UV＝3.0V﹣1.0V＝2.0V， 由欧姆定律可得待测电阻的阻值：Rx4Ω。 故答案为：（1）见解答；（2）BC；（3）见解答；10；（4）4。 30．（2025•自贡）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，图甲为小董将学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω和15Ω）和开关连接成的电路。 （1）将电源电压调至4.5V，在a、b间接入5Ω的定值电阻，将滑动变阻照滑片P滑至 　B　 （选填“A”或“B”）端，闭合开关S，调节滑片P使电压表示数为3V，记录电流表读数； （2）将定值电阻分别更换为10Ω和15Ω，重复上述操作。图乙为某次实验中电流表的示数，读数为 　0.2　 A； （3）图丙为根据实验数据得到的I﹣R图像，可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　反　 （选填“正”或“反”）比。 （4）小董还想测量标有“0.3A”字样的小灯泡L正常发光时的电阻。选用一个定值电阻R，并添加一个电阻箱R′，设计了如图丁所示的电路。实验步骤如下： ①闭合开关，将滑动变阻器滑片P滑到B端，电阻箱调至某一阻值R1； ②闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数为 　0.3　 A，记录电压表读数； ③断开开关，如图中虚线所示，将电压表连接C点的导线改接到D点，闭合开关，反复调节电阻箱和滑动变阻器，使电流表和电压表的示数与②中相同，记录此时电阻箱的阻值R2，断开开关； ④小泡L正常发光时的电阻RL＝ 　R1﹣R2　 。 【解答】解：（1）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，即B端； （2）如图乙所示，电流表的连接小量程，分度值为0.02A，此时电流表的读数为0.2A； （3）根据绘制出I﹣R图像可知电阻的电压为：U＝IR＝0.6A×5Ω＝0.3A×10Ω＝0.2A×15Ω＝3V， 即电流与电阻之积为一定值，得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （4）测量标有“0.3A”字样的小灯泡正常发光时的电阻RL，由于通过小灯泡的额定电流为0.3A，因此闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数为0.3A，记录电压表示数。断开开关，再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端，与电压表并联的那部分电阻变大，电压表示数会发生变化，而实验中需保持两表的示数不变，因此闭合开关，反复调节电阻箱R′和滑动变阻器，使两表的示数与②中相同，记录此时电阻箱的阻值R2，断开开关。在步骤②中，电阻箱R′、滑动变阻器、定值电阻R和灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻箱R′和定值电阻R两端的电压，调节滑动变阻器，使电流表示数为0.3A，此时灯泡正常发光；在步骤③中，电阻箱R′、滑动变阻器、定值电阻R和灯泡仍串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻箱R′、定值电阻R和灯泡两端的电压，反复调节电阻箱R′和滑动变阻器，使两表的示数与②中相同，此时灯泡仍正常发光；根据欧姆定律可得R1+R＝R2+R+RL，电阻箱减少的电阻就等于小灯泡正常发光时的电阻，根据等效替代法可知，小灯泡正常发光时的电阻为RL＝R1﹣R2。 故答案为：（1）B；（2）0.2；（3）反；（4）②0.3；④R1﹣R2。 31．（2025•泸州）实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。 （1）他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封，制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使密度计重心降低、在液体中竖直 　漂浮　 。测试时将其放入密度为1.0g/cm3的清水中，测得它的吃水深度为10.5cm；取出再放入盐水中，测得它的吃水深度为10.0cm，则盐水的密度为 　1.05　 g/cm3。发现两次吃水深度相差很小，同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故。 （2）于是，他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样。老师提出：根据密度计在两种液体中受到液体对它的 　浮　 力相等，可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是 　　 （用ρ水、ρ盐表示）。 （3）同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题，结合前两次的制作经验，将设计思路和数据输入某AI软件，设计了如图所示的第三代密度计。若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5cm，则它在上述盐水中吃水深度为 　5.5　 cm。若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm，则这种液体的密度为 　0.96　 g/cm3。（以上结果保留两位小数） 【解答】解：（1）他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封，制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使密度计重心降低、在液体中竖直 漂浮。测试时将其放入密度为1.0g/cm3的清水中，测得它的吃水深度为10.5cm；取出再放入盐水中，测得它的吃水深度为10.0cm，根据漂浮的特点浮力等于重力，可知两次受到的浮力相同，由阿基米德原理有 ρ水gl1S＝ρ盐gl2S 即ρ水l1＝ρ盐l2 则盐水的密度为 ρ盐ρ水1.0g/cm3＝1.05g/cm3 （2）因密度计漂浮，密度计在两种液体中受到液体对它的浮力相等，由阿基米德原理有 ρ水gh水S′＝ρ盐gh盐S′ 可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是 （3）图中密度计下面的圆柱体的体积为 V＝S1h1＝4.0cm2×5.0cm＝20cm3＝20×10﹣6m3＝2×10﹣5m3 故在水中排开水的体积为 V水＝2×10﹣5m3+（10.5﹣5.0）×0.2×10﹣6m3＝2.11×10﹣5m3﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 设它在上述盐水中吃水深度为l，类似得出在盐水中排开液体的体积为 V盐＝2×10﹣5m3+（l﹣5.0）×0.2×10﹣6m3﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因密度计在两种液体中漂浮，故受到液体对它的 浮力都等于重力，故浮力相等，由阿基米德原理有 ρ水gV水＝ρ盐gV盐﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 因 ④ 由①②③④得出 l＝5.5cm 若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm，则排开这种液体的体积为 V液＝2×10﹣5m3+（15.0﹣5.0）×0.2×10﹣6m3＝2.2×10﹣5m3﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤ 根据阿基米德原理有 ρ水gV水＝ρ液gV液﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥ 由①⑤得 ρ液＝0.96g/cm3 故答案为：（1）漂浮；1.05；（2）浮；；（3）5.5；0.96。 32．（2025•安徽）小亮同学利用如图所示的实验装置探究凸透镜成像的规律，实验记录见如表。 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 16.0 放大 倒立 实像 26.6 18.0 放大 倒立 实像 22.3 20.0 等大 倒立 实像 20.0 22.0 缩小 倒立 实像 18.4 24.0 缩小 倒立 实像 17.2 （1）实验过程中，若保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距u＝23.0cm，然后调节光屏的位置，可以在光屏上得到一个　缩小　 （选填“放大”“缩小”或“等大”）、倒立的实像； （2）该实验装置可以用来研究视力的矫正，凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于视网膜。保持凸透镜的位置不变，先移动光屏至其与凸透镜相距19.0cm，然后移动蜡烛使物距u＝24.0cm，此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的　凹　 （选填“凹”或“凸”）透镜。 【解答】解：（1）由表格数据可知，u＝v＝2f＝20cm，所以f＝10cm； 移动蜡烛使物距u＝23.0cm，焦距为10cm，此时的物距大于二倍焦距，调节光屏，能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像； （2）由表格数据可知，移动蜡烛使物距u＝24.0cm，此时像距v＝17.2cm，移动光屏至其与凸透镜相距19.0cm，此时呈现于光屏前方，为了使像成像于光屏上，应使用凹透镜，延迟会聚。 故答案为：（1）缩小；（2）凹。 33．（2025•遂宁）某实验小组利用以下器材探究电流与电阻的关系。 器材：学生电源；阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻；标有“30Ω 2A”的滑动变阻器：电压表、电流表；开关及导线。 方法：控制变量法，控制定值电阻R两端电压为2V。 步骤：（1）请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图补充完整。 （2）将学生电源电压调至6V，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数。若故障只出现在Rp或R，则故障是 　滑动变阻器断路　 ； （3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片直到电压表示数为2V，读出此时电流表的示数0.4A； （4）断开开关，只将定值电阻由5Ω更换为10Ω。闭合开关，他们应该向 　右　 （选填“左”、“右”）端调节滑片，直至电压表示数仍为2V； （5）当换用20Ω电阻后，发现无论怎样移动滑片，电压表示数始终无法达到2V。请你帮他们解决问题，从下面两种方法中任选一种作答。 方法一：更换一个最大阻值至少为 　40　 Ω的滑动变阻器。 方法二：调节电源电压，使其最大不超 　5　 V。 （6）根据实验数据得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 （7）他们完成探究实验后，想利用电流表和阻值为R0的电阻，测量未知电阻Rx的阻值。 他们设计的电路如图丙所示，并完成了下列实验步骤： ①闭合开关S1、S2，读出电流表示数为I1； ②断开开关S2，读出电流表示数为I2； ③未知电阻Rx＝ 　　 （用R0、I1和I2表示）。 【解答】解：（1）根据图甲电路图，电压表应与定值电阻并联，实验中控制定值电阻R两端电压为2V，故电压表选择0～3V量程，实物电路图如下： ； （2）闭合开关后，电流表、电压表均无示数，电路可能出现断路。若故障只出现在Rp或R，则可能是滑动变阻器Rp断路，因为如果断路，电压表会有示数（测电源电压），而现在两表均无示数，所以是滑动变阻器断路导致整个电路不通； （4）将定值电阻由5Ω更换为10Ω，根据串联分压原理，定值电阻增大，其两端电压会增大。要使定值电阻两端电压仍为2V，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，即向右端调节滑片（因为滑动变阻器左下接线柱接入电路，向右滑电阻变大）。 （5）根据串联分压原理，当R＝20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，，解得R滑＝40Ω，所以需要更换一个最大阻值至少为40Ω的滑动变阻器； 根据串联分压原理，当R＝20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，滑动变阻器最大阻值为30Ω，故，解得U大＝5V，所以调节电源电压，使其最大不超5V； （6）①闭合开关S1，S2，此时R0被短路，只有R，接入电路，读出电流表示数为I1，则电源电压U＝I1Rx； ②断开开关S2R0与Rx串联，读出电流表示数为I2，则电源电压U＝I2Rx+I2R0即I1Rx＝I2Rx+I2R0，解得Rx。 故答案为：（1）； （2）滑动变阻器断路； （4）右； （5）40；5； （6）。 34．（2025•达州）中药房使用的杆秤，在我国有几千年的历史。如甲图所示，盘中置物，手提提纽。右移秤砣，使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程，完成下列问题： （1）制作原理：杆秤是根据 　杠杆平衡　 条件制成。如乙图，用轻质木棒作为秤杆，细线系上一个质量为m的物体作为秤砣，空小盆挂在A点作为秤盘，在O点挂粗绳作为提纽，　O　 点相当于杠杆的支点。 （2）乙图中，秤盘内未放称量物，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记，该标记处对应的刻度为 　0　 g。 （3）乙图中，当称量物质量增大时，秤砣应向 　右　 （选填“左”或“右”）移动。 （4）为了增大杆秤量程，可采用 　增大　 （选填“增大”或“减小”）秤砣质量的方法。 （5）该小组设计了一个测量秤砣密度的方案：在乙图中取下秤盘后，A端悬挂秤砣，在C端施加竖直向下拉力F1时，木棒水平平衡，如丙图；把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，在C端施加竖直向下拉力F2时，木棒再次水平平衡，如丁图。已知F1：F2＝11：10。秤砣密度为 　8.8×103　 kg/m3（整个过程秤砣不吸液，液体未溢出，秤砣与容器底未接触，g取10N/kg）。 【解答】解：（1）秤杆相当于一个杠杆，是根据杠杆平衡条件制成的；秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕O点转动，即O点相当于支点； （2）秤盘中未放物体时，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为0g； （3）因为杠杆平衡，所以m秤砣gLOB＝m物gLOA， 因为秤砣的质量、被测物体的重力力臂不变，所以当被测物体的质量增大时，LOB将变大，秤砣应该向右移动； （4）由杠杆的平衡条件知：m秤砣gLOB＝m物gLOA，m物，所以增大m秤砣，m物增大，即可采用增大秤砣质量的方法； （5）图丁中，设容器的底面积为S，秤砣的密度ρ，则秤砣的体积：V＝SΔh，则秤砣的重力G＝mg＝ρVg＝ρSΔhg， 根据阿基米德原理和p可得秤砣的浮力：F浮＝G排＝ΔF＝ΔpS； 此时A点的拉力为：FA＝G﹣F浮＝ρSΔhg﹣ΔpS； 根据杠杆平衡条件可得：FA×OA＝F2×OC， 即：（ρSΔhg﹣ΔpS）×OA＝F2×OC﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 图丙中，A点的拉力为：F′A＝G＝ρSΔhg， 根据杠杆平衡条件可得：F′A×OA＝F1×OC， 即：ρSΔhg×OA＝F1×OC﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由可得：1， 已知：F1：F2＝11：10， 则：1， 所以，秤砣的密度ρ8.8×103kg/m3。 故答案为： （1）杠杆平衡；O；（2）0；（3）右；（4）增大；（5）8.8×103。 二．解答题（共4小题） 35．（2025•重庆）小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W，低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图，R1和R2是加热电阻丝，开关S2只能接触a或b，不计温度对电阻的影响。 （1）高温挡正常工作时的电流是多少安？ （2）小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW•h，电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作2.8h，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则R1的阻值是多少欧？ （3）为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关S3，利用原电路元件，导线足够，请你在图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。 【解答】解：（1）根据P＝UI得，高温挡正常工作时的电流为：I高温2.5A； （2）开关S接b时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，电炖锅处于高温挡； 开关S接a时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，该电炖锅处于低温挡； 根据P可得，R2的阻值为：R288Ω； 电炖锅消耗的总电能为：W＝2025.6kW•h﹣2024.6kW•h＝1kW•h， 炖锅高温挡正常工作0.8h消耗的电能：W高温＝P高温t1＝550×10﹣3kW×0.8h＝0.44kW•h， 则低温挡正常工作2.8h消耗的电能为：W低温＝W﹣W高温＝1kW•h﹣0.44kW•h＝0.56kW•h， 低温挡功率为：P低温0.2kW＝200W， 根据P可得，两电阻R1、R2串联时的总电阻为： R串242Ω， 根据电阻串联特点可得，电阻R1的阻值：R1＝R串﹣R2＝242Ω﹣88Ω＝154Ω； （3）根据串联电路的特点可知：防干烧的温控开关S3应串联在电路中，由于需要设计成三个挡位，则可采取两个不同阻值的电阻分别连入或两个电阻串联三个状态，故电路图如下： 闭合S3，S2接a，S1闭合时，只有电阻R2接入电路，为高温挡； 闭合S3，S2接a，S1断开时，两电阻串联，为低温挡； 闭合S3，S2接b，S1断开，只有电阻R1接入电路，为中温挡。 答：（1）高温挡正常工作时的电流是为2.5A； （2）R1的阻值为154Ω； （3）见解析。 36．（2025•烟台）为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V 100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 （1）为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中 　A　 （选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线 　D　 （选填“C”或“D”）端应接火线。 （2）若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力F≥300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 （3）若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。 （4）如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为60°，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 【解答】解：（1）当无人进入压力感应区时，R的阻值很大，控制电路中电流很小，电磁铁磁性弱，故动触点与左静触点接触，此时应处于节能状态。反之，当有人进入压力感应区时，R的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性增强，故动触点与右静触点接触，此时应处于正常照明状态。通过两只相同规格灯泡的连接达到改造要求，处于节能状态时，只能是两只灯串联，处于正常照明状态时，只能让一只灯工作，所以，灯泡L应接在电路的A处。 根据安全用电的要求，开关应接在火线的用电器之间，所以工作电路的导线D端应接火线。 （2）由于题意可知，当感应区上受到的压力F＝300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知，当压力F＝300N时，电阻R＝70Ω，且与R1串联，根据欧姆定律可知电流的临界值为； 重力更小的人，压力更小，由图乙可知，R更大，保持电磁铁电流临界值不变，根据可知，可减小滑动变阻器R1接入的阻值。 （3）处于柔光状态工作时，加装的灯泡L与灯泡L0串联，又两灯泡规格相同，根据串联电路电压规律可知，每个灯泡两端的实际电压为110V，由于灯丝电阻不变，所以有；灯泡的实际功率为；L与L0串联的总功率P总＝2P实＝2×25W＝50W； 每天节省的电能为 W＝（△P额﹣P）t＝（100W﹣50W）×8×3.6×103s＝1.44×106J； 30天节约的电能为； （4）推力F既克服重力做有用功，又要克服摩擦力做额外功，所以推力做的功等于有用功和额外功之和，所做的有用功为W有用＝Gh＝200N×20m×sin（90°﹣60°）＝2000J摩擦力大小为f＝0.05G＝0.05×200N＝10N； 克服摩擦力所做的额外功为W额外＝fs＝10N×20m＝200J； 所以推力F做功为W＝W有用+W额外＝2000J+200J＝2200J。 故答案为：（1）A；D。 （2）感应装置中电磁铁的电流临界值是0.036A；保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，减小滑动变阻器R1接入的阻值。 （3）改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能4.32×107J。 （4）工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功是2200J。 37．（2025•成都）小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。 （1）他们讨论后有以下认识，你认为不合理的是 　C　 。 A.利用光的信息特性，交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令 B.利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案，可减少交通拥堵 C.交通信号灯使用的高亮度LED光源，是用超导材料制成的 D.交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施，以确保电路安全 （2）他们发现有的路口使用移动式交通信号灯，如图。查阅资料得知，这种交通信号灯正常工作时，电压为12V，总功率为4W，其总电流与常见家用电器 　电风扇　 （选填“电吹风”“电风扇”“空调”）的额定电流最接近。 （3）该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能，蓄电池充满电可使其连续正常工作6天，若蓄电池72%的电能被信号灯有效利用，蓄电池充满电时储存的电能为 　2.88×106　 J。 （4）他们利用已有的知识和经验，设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图，下列四个电路中符合要求的是 　D　 。 【解答】解：（1）A．交通信号灯通过不同颜色（红、黄、绿）传递指令信息，利用了光的信息特性，故A不符合题意；B．把采集的交通态势数据实时输入到大模型，利用大数据推理出最佳信号配时方案，可减少交通拥堵，故B不符合题意； C．交通信号灯使用的高亮度LED光源，是用半导体材料制成的，超导材料的电阻为零，不能制作发光元件，故C符合题意； D．户外设备需绝缘、防水以确保安全，所以交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施，故D不符合题意。 故选C。 （2）其总电流为I＝ 0.3A， 电吹风的额定电流约9A，电风扇的额定电流约0.3A，空调的额定电流约5A， 其总电流与电风扇的额定电流最接近。 （3）信号灯有效利用的电能W＝Pt＝4W×6×24×3600s＝2.0736×106J 蓄电池充满电时储存的电能 2.88×106J； （4）A．由图可知，开关S接1时，向东方向的绿灯和红灯亮，开关S接2时，向北和向东放出的绿灯和红灯都亮，故A不符合题意； B．由图可知，开关S接1时，向北方向的绿灯亮，开关S接2时，向北和向东方向的红灯亮，故B不符合题意； C．由图可知，开关S接1时，电源被短路，可能会烧坏电源，故C不符合题意； D．由图可知，开关S接1时，向北方向的红灯亮，向东方向的绿灯亮，开关S接2时，向北方向的绿灯亮，向东方向的红灯亮，故D符合题意。 故答案为：（1）C； （2）电风扇； （3）2.88×106； （4）D。 38．（2025•云南）2024年11月17日，我国建造的全球最先进的大洋钻探船“梦想”号正式入列，如图甲所示。它具备11000米超深水钻探能力，有望实现“打穿地壳，进入地球深部”的科学梦想。钻探船上高耸的井架控制钻杆作业，使钻头深入海底钻取岩心。 （1）“梦想”号钻探船上建有高耸的井架，出海执行任务时，要从大桥下通过。只要 　空载　 （选填“空载”或“满载”）时能通过大桥，就能始终确保安全通行。 （2）求在水深5000m处海水对钻头的压强。（ρ海水取1.0×103kg/m3） （3）科创小组估测井架质量为5×106kg，井架与甲板接触面积为400m2，求井架对甲板的压强。 （4）为了研究“梦想”号钻探船从桥下安全通行的高度问题，科创小组用两块相同的等腰梯形板材和三块长边均为l＝4m的矩形板材，制作了如图乙所示的“启航”号实验船，板材不吸水且厚度不计。船底短边d＝1m，船身高度h＝1m，θ＝45°，船头竖立有旗杆。将船放入平静的湖水中进行实验，当装载m＝1800kg货物时吃水深度为h1＝0.4m。若桥离水面的高度H＝3m，要实验船始终能安全通过此桥，求旗杆的最大高度。（货物高度始终低于旗杆顶部，ρ水＝1.0×103kg/m3） 【解答】解：（1）题目中提到“梦想”号钻探船上有高耸的井架，出海执行任务时需要通过大桥。为了确保安全通行，我们需要考虑船只在最不利情况下的高度。当船只满载时，由于装载了货物或设备，船体可能会下沉，导致井架的高度增加。因此，只要在满载状态下能够通过大桥，那么在空载或其他任何状态下，船只的井架高度都不会超过满载时的高度，从而确保始终能够安全通行； （2）深度为5000m处海水的压强： p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m＝5×107Pa； （3）井架对甲板的压力等于自身的重力，即F＝G＝mg＝5×106kg×10N/kg＝5×107N， 井架对甲板的压强：p1.25×105Pa； （4）当装载m＝1800kg的货物时，货物的重力：G货＝m货g＝1800kg×10N/kg＝1.8×104N； 已知船头和船尾是由2块相同的等腰梯形板材制成，且θ＝45°，此时船头（或船尾）在水中的侧面积（梯形的面积）： S侧h1×（d+d′）0.4m×（1m+0.4m+0.4m+1m）＝0.56m2； 因船浸入水中部分为柱体，则此时船排开水的体积：V排＝S侧l＝0.56m2×4m＝2.24m3， 所以装载m＝1800kg的货物时，船受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.24m3＝2.24×104N， 则船自身的重力为：G船＝F浮﹣G货＝2.24×104N﹣1.8×104N＝4.4×103N； 要实验船始终能安全通过此桥，需空载时能通过大桥，就能始终确保安全通行， 空载时船受到的浮力：F浮′＝G船＝4.4×103N， 此时船排开水的体积：V排′0.44m3， 空载时船头（或船尾）在水中的侧面积：S侧′0.11m2， 设此时船的吃水深度为h2，露出水面的高度为h3，如下图所示： 此时S侧′h2×（d+d″）h2×（1m+h2+h2+1m）＝0.11m2， 解得h2＝0.1m， 则此时船露出水面的高度为h3＝h﹣h2＝1m﹣0.1m＝0.9m， 所以旗杆的最大高度：h旗杆＝H﹣h3＝3m﹣0.9m＝2.1m。 答：（1）空载； （2）水深5000m处海水对钻头的压强是5×107Pa； （3）井架对甲板的压强1.25×105Pa； （4）旗杆的最大高度为2.1m。 三．计算题（共9小题） 39．（2025•德阳）如图甲所示，“国之重器”起重船起吊重物时，需通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示，小兰设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，水舱中装有V＝0.014m3的水，其底面积S＝0.04m2。A是固定在顶端的力传感器，能够显示A对B的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直硬杆，不考虑B的形变，B的上端与力传感器A连接，下端与物体C连接；物体C是质量m＝0.5kg、底面积SC＝0.01m2的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丙所示。当物体C的下端刚好露出水面，此时已抽出水的体积V抽＝0.01m3。已知ρ水＝1.0×103kg/m3。求： （1）物体C的重力； （2）物体C完全浸没时排开水的体积； （3）当力传感器示数为2N时，水对水舱模型底部的压强。 【解答】解：（1）物体C的重力为： GC＝mCg＝0.5kg×10N/kg＝5N； （2）当物体完全浸没时，由图可知杆对物体C的压力为F＝15N，则物体受到的浮力为： F浮＝G+F＝5N+15N＝20N， 物体C完全浸没时排开水的体积为： V排2×10﹣3m3； （3）当物体C的下端刚好露出水面，剩余水的体积V剩＝V﹣V抽＝0.014m3﹣0.01m3＝0.004m3； C的下端离水舱模型低部的距离为： h00.1m； 当力传感器示数为2N时 ①若杆对物体C的压力为F1＝2N，此时的浮力为： F浮1＝G+F1＝5N+2N＝7N， 物体C排开水的体积为： V排17×10﹣4m3； 物体C浸在水中的深度为： h10.07m； 此时水舱中水的深度： H＝h0+h1＝0.1m+0.07m＝0.17m； 剩余的水对舱底的压强： p＝ρ水gH＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.17m＝1.7×103Pa； ②若杆对物体C的拉力为F2＝2N，此时的浮力为： F浮2＝G﹣F2＝5N﹣2N＝3N， 物体C排开水的体积为： V排23×10﹣4m3； 物体C浸在水中的深度为： h20.03m； 此时水舱中水的深度： H′＝h0+h2＝0.1m+0.03m＝0.13m； 剩余的水对舱底的压强： p′＝ρ水gH′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m＝1.3×103Pa； 答：（1）物体C的重力为5N； （2）物体C完全浸没时排开水的体积为2×10﹣3m3； （3）当力传感器示数为2N时，水对水舱模型底部的压强为1.7×103Pa或1.3×103Pa。 40．（2025•安徽）某兴趣小组要测量一实心圆柱体（不吸水且不溶于水）的密度，进行了如下操作：用一根不可伸长的细线将圆柱体竖直悬挂在铁架台上并保持静止，将一盛有水的柱形容器放在水平升降台上，容器和升降台整体安放在圆柱体的正下方，使容器内的水面与圆柱体下表面恰好不接触，测得容器内水的深度为h1＝10cm，如图所示；缓慢调节升降台使细线恰好伸直且无拉力，测得容器上升的高度为h2＝8cm，整个过程没有水溢出，圆柱体始终处于竖直状态。已知圆柱体的高为H＝20cm，圆柱体与容器的底面积之比为S1：S2＝1：3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计容器壁厚度。求： （1）调节升降台前水对容器底部的压强p； （2）调节升降台后圆柱体浸入水中的深度h； （3）圆柱体的密度ρ。 【解答】解： （1）调节升降台前水对容器底部的压强为： p＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝103Pa； （2）初始状态，容器内水面与圆柱体下表面恰好不接触，此时容器内水的体积可表示为V水＝S2h1； 缓慢调节升降台后使细线恰好伸直且无拉力，此时升降台上升的高度为h2＝8cm，圆柱体下表面距容器底的高度为h1﹣h2＝2cm； 此时容器内水的体积可表示为：V水＝S2×（h1﹣h2）+（S2﹣S1）×h，其中S1：S2＝1：3， 水的体积不变，则可列方程为：S2h1＝S2×（h1﹣h2）+（S2﹣S1）×h，代入已知条件解得h＝12cm。 （3）细线恰好伸直无压力，说明此时圆柱体处于漂浮状态，V排＝S1h。 由阿基米德原理得 F浮＝G排＝ρ水gV排＝ρ水gS1h﹣﹣﹣﹣① G＝mg＝ρ物V物g＝ρ物S1Hg﹣﹣﹣﹣② 由浮沉条件可知，漂浮时F浮＝G，即①②两式相等，联立化简可得圆柱体的密度为 。 答：（1）调节升降台前水对容器底部的压强为103Pa。 （2）调节升降台后圆柱体浸入水中的深度为12cm。 （3）圆柱体的密度为0.6×103kg/m3。 41．（2025•烟台）为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”（图甲），其中无盖塑料瓶的质量为110g，容积为2.5L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为50cm3，密度为7.8×103kg/m3。打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子（图乙）。水满后，将装置提起（图丙），然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶（图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求： （1）小球B的重力。 （2）图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力。 （3）图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。 【解答】解：（1）小球B的重力为G＝mg＝ρVg＝7.8×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg＝3.9N； （2）小球受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×50×106m3＝0.5N； 匀速下沉时，小球受力平衡，则小球受到绳子的拉力为F＝G﹣F浮＝3.9N﹣0.5N＝3.4N； 则细棒受到绳子的拉力为F′＝F＝3.4N；则瓶子底部受到细棒的压力F压＝F＝3.4N； （3）水满后，将装置提起，水的质量m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×2.5×103m3＝2.5kg； 则“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率η100%≈83.3%。 答：（1）小球B的重力为3.9N。 （2）图乙中，瓶子底部受到细棒的压力为3.4N。 （3）图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率为83.3%。 42．（2025•遂宁）小聪为学校的鱼池设计自动补水装置，实现鱼池中水位处在1.4m到1.6m之间，适宜鱼儿生长。他设计的装置如图甲，L为一根上端固定的轻质弹簧（可视为导线），弹簧拉力大小与伸长量Δx的关系如图乙。塑料圆柱形密闭浮筒A的底面积3×10﹣3m2，高0.2m，质量0.3kg。电源电压恒为6V，R1＝10Ω，R2为一根足够长的电阻丝，其阻值与接入电路中的长度成正比，滑片P可随浮筒A竖直上下移动。电压传感器（对电路无影响，未画出）监测R1两端的电压，当R1两端电压达到4V，传感器控制注水阀门打开；当R1两端电压低于2V时，传感器控制注水阀门关闭。通过调试：当水位降到最低1.4m时，浮筒A底部刚好接触水面，滑片P位于R2的某一位置，注水阀门打开；当水位上升到最高1.6m时，注水阀门关闭。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）浮筒A的重力； （2）水位最低1.4m时R2的阻值； （3）到达最高水位1.6m时，浮筒A底部受到水的压强，以及R2接入电路中的总长度； （4）小聪还想在电路中串联一个电流表，将其改装为一个水位计，请帮他找出水位高度在1.4m到1.6m时，电路中电流I（单位：A）与水位高度H（单位：m）的函数关系式。 【解答】解：（1）浮筒A的重力：GA＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N； （2）由图甲可知两电阻串联，由题意可知当水位降到最低1.4m时R1两端电压为4V， 由欧姆定律可知，此时R2通过的电流：I2＝I10.4A， 由串联电路的电压特点可知，R2两端电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V， 此时R2的阻值：R25Ω； （3）由题意可知当水位升高到1.6m时R1两端电压为2V， 由欧姆定律可知，此时R2通过的电流：I'2＝I'10.2A， 由串联电路的电压特点可知，R2两端电压：U'2＝U﹣U'1＝6V﹣2V＝4V， 此时R2的阻值：R'220Ω， 则水位由1.4m升高到1.6m时，R2接入电路的电阻变化量：ΔR2＝R'2﹣R2＝20Ω﹣5Ω＝15Ω； 由V＝Sh可知，A的体积：VA＝Sh＝3×10﹣3m2×0.2m＝6×10﹣4m3， 密闭浮筒A的密度：0.5×103kg/m3； 由于A的密度小于水的密度，由物体的浮沉条件可知，A静止在水中时处于漂浮状态， 此时A受到的浮力：F浮漂＝GA＝3N， 由F浮＝ρ液gV排可知，此时A排开水的体积：V排漂3×10﹣4m3， 由V＝Sh可知，此时A浸在水中的深度：hA漂0.1m， 由图乙可知，弹簧拉力大小与伸长量Δx的关系式为F＝10N/m×Δx， 设当水位由1.4m升高到1.6m时，弹簧伸长量的变化值为Δx变， A浸在水中的深度：hA浸＝1.6m﹣1.4m﹣Δx变＝0.2m﹣Δx变， 则A排开水的体积：VA排＝ShA浸， 由于水位为1.4m时，A底部刚好接触水面，此时弹簧的拉力：F1＝GA， 则水位为1.6m时，弹簧的拉力：F2＝F1﹣ΔF＝GA﹣10N/m×Δx变， A受到的浮力：F浮＝ρ水gVA排＝ρ水gS（0.2m﹣Δx变）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m2×（0.2m﹣Δx变）＝30N/m×（0.2m﹣Δx变）， 由力的平衡条件可知，当水位达到1.6m时A的重力与A受到的浮力和拉力之间的关系为GA＝F2+F浮， 即GA＝GA﹣10N/m×Δx变+30N/m×（0.2m﹣Δx变）， 则当水位由1.4m升高到1.6m时，弹簧伸长量的变化值：Δx变＝0.15m， 此时A浸在水中的深度：hA浸＝1.6m﹣1.4m﹣Δx变＝0.2m﹣Δx变＝0.2m﹣0.15m＝0.05m＜0.1m， 则此时弹簧对A的作用力为拉力，符合题意； 浮筒A底部受到水的压强：pA＝ρ水ghA浸＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa； 由水位从1.4m升高到1.6m时R2接入电路的电阻变化电阻丝长度的变化量可知，R2阻值与接入电路中的长度关系为R2＝100Ω/m×Δx， 则此时R2接入电路中的总长度：L0.2m； （4）设当水位高度为H时，弹簧伸长量的变化值为Δx'变， A浸在水中的深度：h'A浸＝H﹣1.4m﹣Δx'变， 则A排开水的体积：V'A排＝Sh'A浸＝S（H﹣1.4m﹣Δx'变）， 此时弹簧的拉力：F'2＝F1﹣ΔF'＝GA﹣10N/m×Δx'变， A受到的浮力：F'浮＝ρ水gV'A排＝ρ水gS（H﹣1.4m﹣Δx'变）＝30N/m×（H﹣1.4m﹣Δx'变）， 由力的平衡条件可知，水位为H时A的重力与A受到的浮力和拉力之间的关系为GA＝F'2+F'浮， 即GA＝GA﹣10N/m×Δx'变+30N/m×（H﹣1.4m﹣Δx'变）， 则当水位高度为H时，弹簧伸长量的变化值：Δx'变（H﹣1.4）， 此时R2接入电路的电阻：R''2＝R2+ΔR＝R2+100Ω/m×Δx'变＝5Ω+100Ω/m（H﹣1.4）＝75Ω/m×H﹣100Ω， 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，水位高度在1.4m到1.6m时，电路中电流：I。 答：（1）浮筒A的重力为3N； （2）水位最低1.4m时R2的阻值为5Ω； （3）到达最高水位1.6m时，浮筒A底部受到水的压强为500Pa；R2接入电路中的总长度为0.2m； （4）水位高度在1.4m到1.6m时，电路中电流I与水位高度H的函数关系式为I。 43．（2025•成都）假期，小美一家开启深海科技探究之旅。请根据她在学习中获得的信息完成相关计算。分析过程忽略液体扰动等次要因素，ρ海水＝ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。 （1）2024年12月，我国首艘覆盖全球深远海探测并具备冰区载人深潜的科考船——“探索三号”在南沙启航，如图1。若科考船搭载货物和船员的总质量为9×106kg，船排开海水体积为1×104m3，求船的质量。 （2）“探索三号”科考船把搭载的“深海勇士”号潜水器从空中开始竖直下放，如图2。将潜水器外形视为底面积为27m2的长方体，图3甲是吊绳受到拉力大小与时间的关系图像，图3乙是潜水器下降速度与时间的关系图像。潜水器保持不晃动，动力装置未启动。从吊绳拉力为8.65×105N开始，到潜水器刚好浸没为止，求潜水器底部受到海水压强的变化量。 （3）潜水器在某海底区域进行打捞作业。打捞前，潜水器静止时与海底接触面积为S0，对海底压强为p0。若打捞的物品总质量为m1，密度为ρ1，物品装入绳网悬挂于潜水器外壁，绳网的质量和体积忽略不计。现需抛掉挂在潜水器外壁密度为ρ2的压载物，使潜水器实现无动力悬浮，求抛掉的压载物总质量m2。（用S0、p0、m1、ρ1、ρ水、ρ2、g表示） 【解答】解：（1）此时船受到的浮力：F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×104m3＝1×108N， 由物体的漂浮条件可知，船的总重力：G总＝F浮＝1×108N， 由G＝mg可知，船的总质量：m总1×107kg， 则船的质量：m船＝m总﹣m货与人＝1×107kg﹣9×106kg＝1×106kg； （2）由图3甲可知，0～5min时，潜水器在空中，此时吊绳的拉力为10×105N，由图3乙可知，此时潜水器做匀速直线运动，处于平衡状态， 根据力的平衡条件可知，潜水器的重力：G潜＝F1＝10×105N， 吊绳拉力为8.65×105N时潜水器受到的浮力：F浮潜＝G潜﹣F2＝10×105N﹣8.65×105N＝1.35×105N， 由F浮＝ρ液gV排可知，此时潜水器排开海水的体积：V排海水13.5m3， 由V＝Sh可知，此时潜水器底部到水面的深度：h浸0.5m， 由图3甲可知，第5min潜水器刚开始浸入海水，到第6min刚好浸没在海水中，此时潜水器下降的高度即为潜水器的高度 由图3乙可知此时的速度为0.05m/s， 由速度公式可知，潜水器的高度：h＝vt＝0.05m/s×1×60s＝3m， 则潜水器底部浸入深度的变化量：Δh＝h﹣h浸＝3m﹣0.5m＝2.5m， 潜水器底部受到海水压强的变化量；Δp＝ρ海水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5m＝2.5×104Pa； （3）打捞前，潜水器受到竖直向下的重力、竖直向上浮力和支持力， 由p 可知，此时潜水器对海底的压力：F压＝p0S0， 由力的作用是相互的可知，潜水器受到的支持力：F支＝F压＝p0S0， 由力的平衡条件可知，潜水器和压载物的总重力：G潜压＝F浮潜+F支＝F浮潜+p0S0， 由密度公式可知，物品的体积：V1， 由物体的悬浮条件可知，潜水器悬挂物品，抛掉压载物后悬浮时的总重力：G悬总＝F浮悬总， 由题意可知，G悬总＝G潜压﹣G2+G1＝F浮潜+p0S0﹣m2g+m1g， F浮悬总＝ρ水gV排总＝ρ水g（V潜压﹣V2+V1）＝ρ水gV潜压﹣ρ水gV2+ρ水gV1＝F浮潜﹣ρ水gρ水g， 即F浮潜+p0S0﹣m2g+m1g＝F浮潜﹣ρ水gρ水g， 则m2g﹣ρ水gm1g﹣ρ水gp0S0， 整理可知抛掉的压载物总质量：m2。 答：（1）船的质量为1×106kg； （2）潜水器底部受到海水压强的变化量为2.5×104Pa； （3）抛掉的压载物总质量m2为。 44．（2025•南充）某科技小组设计了如图甲所示的异型鱼缸自动加水模型，由两个不同横截面积的圆柱形容器、一根带有力传感器的轻质硬细杆和一个不吸水的物体组成，细杆将物体与容器底部连接。当力传感器受压力最大时开始加水，当受拉力恰好达到最大时停止加水。已知容器下部分的横截面积S1为500cm2，高h1为14cm，上部分横截面积S2为300cm2，杆的高度h2为6cm，物体的横截面积S3为100cm2，高h3为12cm。力传感器的示数F随容器中水深h的关系如图乙所示。（，g取10N/kg，不考虑容器壁的厚度和物体体积变化，传感器不与水接触）求： （1）物体的重力； （2）当传感器示数为零时，容器中水的深度； （3）当刚好停止加水时，传感器的示数； （4）当传感器示数为2N时，容器中水的质量。 【解答】解：（1）由乙图可知，物体的重力G＝F1＝9N； （2）当传感器示数为零时：物体处于漂浮状态，F浮1＝G＝9N， 此时物体排开水的体积：， 物体浸在水中的深度；（1分） 此时容器中水的深度； h水＝h2+h4＝0.06m+0.09m＝0.15m； （3）当刚好停止加水时，物体完全浸没在水中，排开水的体积： ， 此时物体受到的浮力：， 传感器示数：F2＝F浮2﹣G＝12N﹣9N＝3N； （4）当示数为2N时，若杆为支持力，则物体受到的浮力： F浮3＝G﹣F3＝9N﹣2N＝7N， 此时物体浸在水中的深度： ， 水的质量： ； 当示数为2N时，若杆为拉力： F浮4＝G+F3＝9N+2N＝11N， 此时物体浸在水中的深度： ， 水的质量： m2＝ρ水[S1×h1+S2×（h6+h2﹣h1）﹣S3×h6]＝1g/cm3×[500cm2×14cm+300cm2×（11cm+6cm﹣14cm）﹣100cm2×11cm]＝6800g。 答：（1）物体的重力为9N； （2）当传感器示数为零时，容器中水的深度为0.15m； （3）当刚好停止加水时，传感器的示数为3N； （4）当传感器示数为2N时，容器中水的质量为5800g或6800g。 45．（2025•达州）在物理实践活动中，“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计，管长10cm，配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料，将该密度计分别放入水和饮料中，静止时如甲图和乙图（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。请计算： （1）密度计在水中所受浮力大小； （2）饮料密度； （3）小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出，用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部，放入饮料中，静止时如丁图（配重未接触容器底），此时塑料管底部受到的液体压强是多少？ 【解答】解：（1）轻质塑料管的质量不计，在图甲中，密度计漂浮，所受浮力等于密度计的重力，即： 密度计在水中所受的浮力：F浮甲＝G配＝g＝5×10﹣3kg×10N/kg＝0.05N； （2）在图乙中，密度计仍漂浮，所受浮力等于密度计的重力，重力不变，浮力不变， 即密度计在饮料中所受的浮力与它在水中所受的浮力大小相等， 假设密度计的底面积为Sm2，由图甲和图乙数据，结合V＝Sh可得密度计排开水的体积： V排甲＝（10﹣5）×10﹣2m×Sm2＝5S×10﹣2m3， 排开饮料的体积：V排乙＝（10﹣6）×10﹣2m×S＝4S×10﹣2m3， 根据F浮＝ρ液gV排可得：ρ水gV排甲＝ρ饮gV排乙， 即：1.0×103kg/m3×5S×10﹣2m3＝ρ饮×4S×10﹣2m3， 解得，饮料的密度：ρ饮＝1.25×103kg/m3； （3）在图甲中，根据F浮＝ρ液gV排可得， 塑料管的底面积：S10﹣4m2＝1cm2； 在图丙中，密度计漂浮在水中受到的浮力： F浮丙＝ρ水gV排丙＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（10﹣4）×10﹣2m×10﹣4m2＝0.06N， 即密度计中饮料和配重的总重力：G总＝F浮丙＝0.06N， 根据G＝mg可得，饮料和配重的总质量：m总0.006kg＝6g， 则饮料的质量：m饮＝m总﹣m配＝6g﹣5g＝1g， 根据ρ可得，饮料的体积：V饮0.8cm3， 由图丙数据可得，饮料和配重的总体积：V总＝Sh＝（10﹣4﹣4.2）cm×1cm2＝1.8cm3， 则配重的体积：V配＝V总﹣V饮＝1.8cm3﹣0.8cm3＝1cm3， 在图丁中，密度计漂浮，它所受的浮力大小等于它在图乙中所受的浮力大小，根据F浮＝ρ液gV排可知， 它在图丁中排开饮料的体积也等于它在图乙中排开饮料的体积，即： V排丁＝V排乙＝4S×10﹣2m3＝4×10﹣4×10﹣2m3＝4×10﹣6m3＝4cm3， 则塑料管排开饮料的体积：V排管＝V排丁﹣V配＝4cm3﹣1cm3＝3cm3， 塑料管浸入饮料中的深度：h3cm＝0.03m， 此时塑料管底部受到的液体压强：p＝ρ液gh＝1.25×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝375Pa。 答：（1）密度计在水中所受浮力为0.05N； （2）饮料密度为1.25×103kg/m3； （3）此时塑料管底部受到的液体压强是375Pa。 46．（2025•泸州）科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器A上端固定在水平杆上，下端通过竖直轻杆与正方体E相连，水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B，小桶D放在力传感器B上，溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升，当t＝0时，正方体E刚好接触水面，之后排开的水全部流入小桶D中，力传感器B的示数FB随时间t变化的关系如图乙所示。已知g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。 （1）当力传感器B的示数FB＝5N时，求正方体E受到的浮力； （2）求升降台匀速上升的速度； （3）当t＝10s时，力传感器A的示数FA＝2N，求正方体E的密度。 【解答】解：（1）根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，由图乙可知，小桶的重力G桶＝FB＝IN， 当FB1＝5N时，排开水的重力： G排＝FB1﹣G桶＝5N﹣IN＝4N，即正方体E受到的浮力： F浮＝G排＝4N， （2）由图乙可知，正方体E从刚接触水面到刚好完全浸没所用的时间：t＝10s， 正方体E完全浸没时排开水的重力G排总＝FB总﹣G桶＝1IN﹣IN＝10N， 正方体E完全浸没时受到的浮力F浮总＝G排总＝10N， 根据F浮＝ρgV排可得正方体的体积； V＝V排总1×10﹣3m3， 正方体E的边长a0.1m， 则升降台匀速上升的速度v0.01m/s； （3）当t＝10s时，正方体E已经完全浸没在水中，此时力传感器A的示数FA＝2N， 由前面计算可知，如果正方体E的密度大于水， 根据称重法可得正方体E的重力G＝F浮总+FA＝10N+2N＝12N， 正方体E的质量m1.2kg， 正方体E的密度： ρE1.2×103kg/m3， 如果正方体E的密度小于水，根据称重法可得正方体E的重力： G′＝F浮总﹣FA＝10N﹣2N＝8N， 正方体E的质量m′0.8kg， 正方体E的密度： ρ′E0.8×103kg/m3。 故正方体E的密度为1.2×103kg/m3或0.8×103kg/m3。 答：（1）正方体E受到的浮力为4N； （2）升降台匀速上升的速度为0.01m/s； （3）正方体E的密度为1.2×103kg/m3或0.8×103kg/m3。 47．（2025•泸州）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3。 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能； （2）求R1的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。 【解答】解：（1）由P可得，该电热水器处于保温挡正常工作2小时消耗的电能： W＝P保温t＝400W×2×3600s＝2.88×106J。 （2）闭合开关S1，将开关S2接a点时，电阻R1、R2接入电路中， 由P＝UI可知，此时电热水器处于保温挡，电路中的总电阻R总＝R1+R2121Ω； 将开关S2接b点时，电阻R2接入电路中，由P＝UI可知，此时电热水器处于加热挡，电阻R224.2Ω， 则电阻R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝121Ω﹣24.2Ω＝96.8Ω。 （3）由P可得，该电热水器处于加热挡正常工作40min消耗的电能： W＝P加热t＝2000W×40×60s＝4.8×106J， 由ρ可知，电热水器在额定容量下水的质量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg， 水温升高20℃吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×20℃＝4.2×106J， 电热水器的加热效率η0.875＝87.5%。 答：（1）保温挡正常工作2小时消耗的电能为2.88×106J； （2）R1的阻值96.8Ω； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，热效率为87.5%。 四．综合能力题（共3小题） 48．（2025•连云港）加湿器可以增加室内空气湿度，如图甲是某蒸发型加湿器。它是采用蒸发原理加湿的，其内部结构如图乙所示。加湿器上部有一个小型风扇，还有电源、时间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置，分别是加湿滤网、滤网架（含浮筒）和水箱。加湿滤网安装在滤网架上，加湿滤网呈蜂窝状，放入水箱后，水会布满整个滤网。 当感知水箱中的水量不足时，蒸发型加湿器风扇停止转动。起控制作用的是利用浮力原理设计的自动开关，如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件，质量是50g，由两部分组成，下半部分是底面积为20cm2、高度为5cm的圆柱体，上半部分是底面积为5cm2、高度为15cm的圆柱体。水箱底部到触点开关的高度是21cm（忽略触点开关上下触点间的距离）。当水量充足时，浮筒接通触点开关，风扇通电转动，液体表面空气流速增大，蒸发加快：当水量不足时，浮筒下降，触点开关断开，风扇断电停止转动。（g取10N/kg， （1）蒸发型加湿器的加湿滤网是通过 　增大液体表面积　 的方式加快水的蒸发的。 （2）该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为 　机械能　 。 （3）当触点开关刚断开时，浮筒排开水的体积是 　50　 cm3，水箱中水的深度是 　3.5　 cm，浮筒的浮沉状态是 　漂浮　 。 【解答】解：（1）加湿滤网呈蜂窝状，增大了液体表面积，加快了水的蒸发； （2）该蒸发型加湿器通电后，风扇转动，内部电动机工作，消耗电能转化为机械能； （3）浮筒的重力： G＝mg＝50×10﹣3kg×10N/kg＝0.5N， 当触点开关刚断开时，浮筒处于漂浮状态，受到的浮力F浮＝G＝0.5N， 由F浮＝ρ水V排g可得浮筒排开水的体积： V排5×10﹣5m3＝50cm3， 由V＝Sh可得浮筒浸入水中的深度： h浸2.5cm， 水的深度： h水＝21cm﹣（15cm+5cm）+2.5cm＝3.5cm。 故答案为：（1）增大液体表面积；（2）机械能；（3）50；3.5；漂浮。 49．（2025•连云港）污水中的悬浮物质，可在重力的作用下沉淀去除。根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能（悬浮于液体中的微小颗粒聚集形成较大颗粒的能力），沉淀可分为四类，如图甲所示。 第一类为自由沉淀，当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，颗粒近似为球形，以沉速大小表示颗粒的密度，ρ2表示液体的密度，d表示颗粒的直径，μ表示液体的黏滞度）完成自由沉淀过程。 第二类为絮凝沉淀，当悬浮物质浓度约为50～500mg/L时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的直径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。实际沉速很难用理论公式计算，主要靠实验测定。 第三类为成层沉淀，当悬浮物质浓度大于 500mg/L 时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，各自保持相对位置不变，在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀。 第四类为压缩，成层沉淀的继续，即形成压缩。颗粒间互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒间隙的水，使污泥得到浓缩。 污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处的悬浮物质浓度则相应下降，悬浮物质浓度的改变量与原浓度的百分比叫去除率，图乙是某次自由沉淀实验绘制的去除率与沉淀时间的关系曲线。 （1）在自由沉淀时，若ρ1＝ρ2，则颗粒在水中的运动状态是 　静止　 。 （2）在自由沉淀时，对颗粒的沉速影响较大的因素是 　颗粒的直径　 。 （3）当悬浮物质浓度约为580mg/L时，下列说法正确的是 　D　 。 A.质量相同的颗粒，直径大的沉速大 B.直径相同的颗粒，质量大的沉速大 C.直径相同的颗粒，质量大的沉速小 D.各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关 （4）污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处悬浮物质浓度下降快慢随沉淀时间变化的情况是 　逐渐变慢　 。 【解答】（1）在自由沉淀时，根据颗粒的沉速公式表示颗粒的密度，ρ2表示液体的密度，d表示颗粒的直径，μ表示液体的黏滞度），若ρ1＝ρ2，则ρ1−ρ2＝0，那么颗粒的沉速u＝0，颗粒在水中将处于悬浮静止状态。 （2）由表示颗粒的密度，ρ2表示液体的密度，d表示颗粒的直径，μ表示液体的黏滞度）可知，在自由沉淀时，颗粒直径d的平方与沉速成正相关，颗粒与水的密度差（ρ1−ρ2 ）与沉速成正相关，液体黏滞度μ与沉速成反比。通常情况下，颗粒直径d对颗粒的沉速影响较大，因为其为二次方关系。 （3）当悬浮物质浓度约为580mg/L时，属于成层沉淀。在成层沉淀中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，各自保持相对位置不变，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关。 故选：D。 （4）污水中的颗粒在自由沉淀时，从去除率与沉淀时间的关系曲线来看，随着沉淀时间的增长，沉淀效率不断增大，而自由沉速越来越小。某深度处悬浮物质浓度下降快慢可以用去除率随时间的变化率来表示，在沉淀初期，去除率随时间增加得较快，即悬浮物质浓度下降较快；随着沉淀时间的延长，去除率随时间的增加逐渐变缓，即悬浮物质浓度下降逐渐变慢。这是因为随着沉淀的进行，容易沉淀的大颗粒或高密度颗粒先沉淀下去，剩下的颗粒沉淀难度逐渐增大，所以浓度下降速度逐渐变慢。 故答案为：（1）静止；（2）颗粒的直径；（3）D；（4）逐渐变慢。 50．（2025•上海）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知），滑动变阻器2个分别标有A“10Ω，2A”B“20Ω，2A”字样，待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 （1）电压表所示示数为 　6.5　 伏； （2）小徐发现原器材无法完成实验，仅更换电源与滑动变阻器，重新连接电路，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。 ①补全小徐调整后的实验电路图； ②请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 【解答】解：（1）小徐正确连接电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压； 由图可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V； 电流表的示数为0.54A； 由表格数据可知，电流表示数变大时，电压表示数变小，可知下徐重新连接电路，将电压表并联在变阻器两端，电压表测量的时变阻器两端的电压，电路图如下图所示， ； 表格第4组实验数据，电流表的示数为0.54A，此时电压表的示数为4V，灯泡中的电流为图中电流表的示数，所以灯泡两端的电压为图中电压表的示数， 由串联电路电压规律可得，电源电压：U＝UL+UR＝6.5V+4V＝10.5V； 当变阻器两端的电压为4.5V时，根据串联电压规律可知，此时灯泡两端的电压：U′L＝U﹣U′R＝10.5V﹣4.5V＝6V，此时灯泡正常发光， 由表格第3组数据可知，变阻器两端的电压为4.5V时，电路中的电流为0.52A，即灯泡的正常工作时的电流为I′L＝0.52A， 所以，小灯泡的额定功率：P额＝U′LI′L＝6V×0.52A＝3.12W。 答：（1）6.5； （2）①补全小徐调整后的实验电路图如上图所示； ②小灯泡的额定功率P额为3.12W（推理和计算过程见解答）。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$