2021中考物理全真模擬卷（重慶專用）（解析版）

這是一份2021中考物理全真模擬卷（重慶專用）（解析版），共29頁(yè)。試卷主要包含了0×103kg/m3，6m＝360J，故A錯(cuò)；等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?2021中考物理全真模擬卷（重慶專用）
（全卷共四個(gè)大題，滿分80分，與化學(xué)共用120分鐘）
姓名：________ 學(xué)校：________ 班級(jí)：________ 分?jǐn)?shù)：________
注意事項(xiàng)：全卷g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。
一、選擇題（本題共8個(gè)小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意，每小題3分，共24分）：
1.下列物理量的描述，最接近實(shí)際的是（　?。?br /> A.初中物理課本的長(zhǎng)度約為25cm
B.生活中燒開(kāi)水沸騰時(shí)的溫度約為200℃
C.手機(jī)信號(hào)在空氣中的傳播速度約為340m/s
D.普通中學(xué)生站在水平地面上，對(duì)地面的壓力約為1×104N
【答案】A
【解析】首先對(duì)題目中涉及的物理量有個(gè)初步的了解，對(duì)于選項(xiàng)中的單位，可根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換，排除與生活實(shí)際相差較遠(yuǎn)的選項(xiàng)，找出符合生活實(shí)際的答案。
解：A.一根筷子的長(zhǎng)度約25cm，初中物理課本的長(zhǎng)度與此差不多，在26cm左右，與25 cm差不多，故A符合實(shí)際；
B.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水沸騰時(shí)的溫度為100℃，故B不符合實(shí)際；
C.手機(jī)信號(hào)是電磁波，電磁波在空氣中的傳播速度約為3×108 m/s，故C不符合實(shí)際；
D.普通中學(xué)生的重力為500N，站在水平地面上，對(duì)地面的壓力等于重力，約為500N，故D不符合實(shí)際。故選：A。
2.如圖所示，下列光現(xiàn)象主要是由于光的反射形成的是（　?。?br />
A.空中彩虹 B.地上樹(shù)影 C.水中倒影 D.河底變淺
【答案】C
【解析】（1）光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播，光沿直線傳播的實(shí)例有：小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子、日食和月食等。
（2）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，光的折射形成的現(xiàn)象：放在有水的碗中的筷子看起來(lái)好像變折了、放大鏡、池水看起來(lái)變淺等。
（3）光射到介質(zhì)界面上會(huì)發(fā)生反射，光反射形成的現(xiàn)象：平面鏡成像、水中的倒影、凹面鏡成像。
解：A.空中彩虹屬于光的色散現(xiàn)象，是由光的折射形成的，故A錯(cuò)誤；
B.地上的樹(shù)影是由于光的直線傳播形成的，故B錯(cuò)誤；
C.動(dòng)物在水中的倒影屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，故C正確；
D.河底變淺是由光的折射形成的，故D錯(cuò)誤；
故選：C。
3.下列對(duì)生活中一些熱現(xiàn)象的解釋正確的是（　　）
A.用冰袋給高熱病人降溫，是因?yàn)楸刍鼰?br /> B.夏天使用電風(fēng)扇時(shí)人感覺(jué)涼爽，是因?yàn)轱L(fēng)降低了室溫
C.秋天早晨小草上的露珠，是空氣遇冷吸熱液化形成的
D.開(kāi)水時(shí)壺嘴冒出的“白氣”，是高溫水蒸氣放熱汽化形成的
【答案】A
【解析】（1）物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)叫凝華，物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)叫升華；由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化；由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫熔化，由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固。
（2）六種物態(tài)變化過(guò)程中，都伴隨著吸熱或放熱；其中放出熱量的物態(tài)變化有：凝固、液化、凝華；吸熱的有：熔化、汽化、升華。
解：A.用冰袋給高熱病人降溫，冰袋中的冰熔化時(shí)，會(huì)從病人處吸收熱量，故A正確；
B.夏天用電風(fēng)扇對(duì)著人扇風(fēng)，加快了人體表面的空氣流動(dòng)，促進(jìn)了汗液的蒸發(fā)，且蒸發(fā)是吸熱的，所以人感到?jīng)鏊?，故B錯(cuò)誤；
C.秋天早晨小草上的露珠，是水蒸氣遇冷液化形成的小水滴，故C錯(cuò)誤；
D.燒開(kāi)水時(shí)壺嘴冒出的“白氣”，是水蒸氣遇冷液化形成的小水滴，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
4.如圖所示是實(shí)驗(yàn)室電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，處在磁場(chǎng)中的線圈有電流通過(guò)時(shí)，線圈會(huì)帶動(dòng)指針一起偏轉(zhuǎn)。下列四幅圖中與此電流表工作原理相同的是（　　）


【答案】A
【解析】根據(jù)題意可知電流表是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的，分析各選項(xiàng)圖所反映的原理，從而選擇符合題意的答案。
解：由題知，處在磁場(chǎng)中的線圈有電流通過(guò)時(shí)，線圈會(huì)帶動(dòng)指針一起偏轉(zhuǎn)，即電流表是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的。
A.圖中導(dǎo)體通電后，會(huì)在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，與電流表的工作原理相同；
B.該圖是奧斯特實(shí)驗(yàn)，與電流表的工作原理不相同；
C.該圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，與電流表的工作原理不相同；
D.該圖是研究電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，與電流表的工作原理不相同。
故選：A。
5.如圖所示，小伙伴們?cè)谕婊遘?，腳蹬地后，人和車一起沿水平路面向前運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br /> A.人對(duì)車的壓力和車對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力
B.蹬地時(shí)，地面對(duì)腳的支持力是由于地面形變產(chǎn)生的
C.停止蹬地后，車最終會(huì)停下來(lái)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持
D.車在滑行過(guò)程中所受的力突然全部消失，車將立即停下來(lái)
【答案】B
【解析】（1）一對(duì)平衡力等大、反向、作用在同一直線上、作用在同一物體上；
（2）力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形狀；（3）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；
（4）一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
解：A.人對(duì)車的壓力和車對(duì)人的支持力沒(méi)有作用在同一個(gè)物體上，所以不是一對(duì)平衡力，故A錯(cuò)誤；
B.蹬地時(shí)，人的腳對(duì)地施加了一個(gè)力，地發(fā)生了形變，對(duì)人的腳產(chǎn)生了一個(gè)支持力，故B正確；
C.停止蹬地后，車最終會(huì)停下來(lái)的原因是受到阻力的作用，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，故C錯(cuò)誤；
D.在滑行過(guò)程中所受到的力突然消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，人和車將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，不會(huì)立即停下來(lái)，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
6.如圖，在大小為400N的拉力F作用下，滑輪組經(jīng)過(guò)6s將600N的重物提升了0.6m，在此過(guò)程中（　?。?br /> A.滑輪組做的有用功是500J
B.動(dòng)滑輪重200N
C.拉力 F 的功率為60W
D.滑輪組的機(jī)械效率是75%
【答案】D
【解析】（1）已知物重和提升的高度，利用W＝Gh求拉力做的有用功；
（2）由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝2，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=12（G+G輪），據(jù)此求動(dòng)滑輪重力；
（3）拉力端移動(dòng)的距離s＝2h，利用公式W＝Fs求拉力做的總功，再利用P=Wt求拉力做功功率；
（4）滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比。
解：A、滑輪組做的有用功為：W有用＝Gh＝600N×0.6m＝360J，故A錯(cuò)；
B、由圖知，n＝2，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=12（G+G輪），則動(dòng)滑輪重力G輪＝2F﹣G＝2×400N﹣600N＝200N，本題沒(méi)有提供“不計(jì)繩重和摩擦”的條件，故B錯(cuò)；
C、拉力端移動(dòng)的距離s＝2h＝2×0.6m＝1.2m，
拉力做的總功：W總＝Fs＝400N×1.2m＝480J，
拉力做功功率：P=W總t=480J6s=80W，故C錯(cuò)；
D、滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W熊=360J480J×100%＝75%，故D正確。
故選：D。
7.底面積為100cm2的平底圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，放置于水平桌面上?，F(xiàn)將體積為500cm3，重為3N的木塊A輕放入容器內(nèi)的水中，靜止時(shí)如圖甲，若將一重為6N的物體B用細(xì)繩系于A的下方，使其恰好浸沒(méi)在水中，如圖乙（水未溢出），不計(jì)繩重及其體積。則下列說(shuō)法正確的（　?。?br /> A.物體B的體積為900cm3
B.物體B的密度為1.2×103kg/m3
C.從甲到乙，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)增加600Pa
D.繩子受到的拉力為4N
【答案】C
【解析】（1）根據(jù)漂浮浮力等于重力，根據(jù)F?。溅阉甮V排得出木塊A靜止時(shí)浸入水中的體積；
根據(jù)漂浮浮力等于重力，根據(jù)F?。溅阉甮V排得出木塊AB靜止時(shí)浸入水中的總體積；
總體積減去A的體積，就是B的體積；
根據(jù)ρ=mV算出B的密度；
（2）將一重為6N的物體B用細(xì)繩系于A的下方，增加的壓力為B的重力，然后利用p=FS可求得容器對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)；
（3）對(duì)A進(jìn)行受力分析，利用力的平衡得出繩子受到的拉力。
解：A.因?yàn)锳漂浮在水中，所以F浮＝GA＝3N，
根據(jù)F?。溅阉甮V排得：V排=F浮ρ水g=3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10﹣4m3
圖A、B共同懸?。篎浮A+F浮B＝GA+GB
公式展開(kāi)：ρ水g（VA+VB）＝GA+GB
VA+VB=GA+GBρ水g=3N+6N1.0×103kg/m3×10N/kg=9×10﹣4m3
其中VA＝500cm3＝5×10﹣4m3，
故VB＝4×10﹣4m3，故A錯(cuò)誤；
B.B的質(zhì)量為：mB=GBg=6N10N/kg=0.6kg；
B的密度為：ρB=mBVB=0.6kg4×10?4m3=1.5×103kg/m3；故B錯(cuò)誤；
C.容器對(duì)桌面的壓力增加量△F＝GB＝6N，
容器對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)△p=△FS=6N1×10?2m2=600Pa；故C正確；
D.A受到的浮力F浮A＝ρ水gVA排＝ρ水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N，
對(duì)A進(jìn)行受力分析，A在向上的浮力、向下的重力和向下的拉力下保持靜止，
故繩子受到的拉力F＝F浮A﹣GA＝5N﹣3N＝2N，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
8.如圖所示的電路中，電源電壓為6V且保持不變，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“40Ω 1A”，定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω 0.5A”。只閉合開(kāi)關(guān)S、S2當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P分別在B端和中點(diǎn)時(shí)，R消耗的功率之比為8：9。則下列判斷正確的是（　?。?br /> ①只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，將R的滑片P從中點(diǎn)向右移動(dòng)一段距離，電壓表示數(shù)的變化量和電流表示數(shù)變化量的比值不變。
②只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值范圍是2Ω～40Ω。
③只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，為保證電路安全，定值電阻R1的功率變化范圍是0.144W～0.9W。
④定值電阻R2的阻值是10Ω。

A.①② B.①③ C.②④ D.①④
【答案】B
【解析】①只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，則R1與變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路的電流，電壓表測(cè)R2的電壓，根據(jù)歐姆定律得出兩次電壓表示數(shù)表達(dá)式，兩式相減，從而得出電壓表示數(shù)的變化量和電流表示數(shù)變化量的比值；
②根據(jù)滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“40Ω1A”和定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω0.5A“的含義確定電路的最大電流，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知變阻器的最小電壓，由分壓原理得出變阻器R連入電路的最小電阻；
變阻器R連入電路的電阻越大，電壓表示數(shù)越小，電路的電流越小，由此確定變阻器R連入電路的最大電阻；
③只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，為保證電路安全，根據(jù)P=U2R，當(dāng)R1的電壓最?。ù螅r(shí)，其功率也最?。ù螅?br /> 根據(jù)電路的連接，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值范圍是40Ω時(shí)，由分壓原理R的最大示數(shù)，從而得出電壓表最小示數(shù)最小，求出定值電阻R1的最小功率；
電壓表最大示數(shù)為3V，從而求出此時(shí)定值電阻R1的最大功率；
④只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，則R2與變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路的電流，電壓表測(cè)R2的電壓，
由已知條件P＝I2得出兩次操作中電路的電流之比，根據(jù)電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比，結(jié)合串聯(lián)電阻的規(guī)律求出R1。
解：①只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，則R1與變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路的電流，電壓表測(cè)R2的電壓，將R的滑片P從中點(diǎn)向右移動(dòng)一段距離，根據(jù)歐姆定律，兩次電壓表示數(shù)分別為：
U1V＝I11R1，U2V＝I12R1，
兩式相減：U1V﹣U2V＝I11R1﹣I12R1，
即△UV＝R1（I11﹣I12）＝R1△I1，故R1=△UV△I1
電壓表示數(shù)的變化量和電流表示數(shù)變化量的比值不變，①正確；
②滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“40Ω1A”，表示R的最大電阻為10Ω，允許通過(guò)的最大電流為1A，定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω0.5A，表示R1的電阻為10Ω，允許通過(guò)的最大電流為0.5A，由串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路的最大電流為0.5A，
電壓表選用小量程，最大示數(shù)為3V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的最小電壓為：
6V﹣3V＝3V，由分壓原理，變阻器R連入電路的最小電阻等于R1＝10Ω（由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，此時(shí)電路的電流為：
I′=U2R1=6V2×10Ω=0.3A＜0.5A）；
變阻器R連入電路的電阻越大，電壓表示數(shù)越小，電路的電流越小，故變阻器R連入電路的最大電阻為40Ω
故只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值范圍是10Ω～40Ω，故②錯(cuò)誤；
③只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，為保證電路安全，根據(jù)P=U2R，當(dāng)R1的電壓最小（大）時(shí)，其功率也最?。ù螅?，
即滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值范圍是40Ω時(shí)，電壓表示數(shù)最小，
由分壓原理，此時(shí)R的電壓為R1電壓的4倍，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，則R1的最小電壓為：
U1實(shí)=11+4×6V＝1.2V，
此時(shí)定值電阻R1的最小功率：P小=U1實(shí)2R1=(1.2V)210Ω=0.144W，
電壓表最大示數(shù)為3V，此時(shí)定值電阻R1的最大功率：P大=UV2R1=(3V)210Ω=0.9W；
定值電阻R1的功率變化范圍是0.144W～0.9W，③正確；
④只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，則R2與變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路的電流，電壓表測(cè)R2的電壓，
滑動(dòng)變阻器R的滑片P分別在B端和中點(diǎn)時(shí)，R消耗的功率之比為8：9，根據(jù)P＝I2R有：
I12RI22×R2=89，故兩次操作中電路的電流之比為：I1I2=23，
根據(jù)電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比，結(jié)合串聯(lián)電阻的規(guī)律有：R1+RR1+R2=I2I1
即R1+40ΩR1+20Ω=32；R1＝20Ω
定值電阻R2的阻值是20Ω，④錯(cuò)誤。
故選：B。
二、填空作圖題（本題共7個(gè)小題，作圖題每圖1分，其余每空1分，共12分）：
9.熔噴布是口罩的核心材料，生產(chǎn)時(shí)，由噴絲孔擠出液態(tài)聚丙烯，通過(guò)高速空氣流對(duì)其進(jìn)行牽伸，再經(jīng)　 　（填物態(tài)變化）形成超細(xì)纖維，組合成布。將熔噴布制成口罩時(shí)，使其帶上靜電，利用帶電體具有　 　的性質(zhì)，增強(qiáng)口罩的過(guò)濾效果。
【答案】凝固；吸引輕小物體。
【解析】（1）物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫凝固；（2）帶電體可以吸引輕小的物體。
解：生產(chǎn)熔噴布時(shí)，由噴絲孔擠出液態(tài)聚丙烯，通過(guò)高速空氣流對(duì)其進(jìn)行牽伸，再凝固成固態(tài)的超細(xì)纖維，組合成布；
將熔噴布制成口罩時(shí)，熔噴布先經(jīng)過(guò)駐極處理，帶上靜電，因?yàn)閹щ婓w能吸引輕小的灰塵等小顆粒物，所以增強(qiáng)了口罩的過(guò)濾效果。
故答案為：凝固；吸引輕小物體。
10.重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上，用水平推力F推木箱。F＝15N時(shí)，沒(méi)推動(dòng)，木箱所受摩擦力為　 　N；F＝30N時(shí)，木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)；F＝50N時(shí)，木箱做加速運(yùn)動(dòng)；撤去F，木箱做減速運(yùn)動(dòng)，它所受摩擦力為　 　N。
【答案】15；30。
【解析】（1）物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受力是平衡的，然后根據(jù)二力平衡的條件即可解答；
（2）影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素有：壓力大小和接觸面的粗糙程度。
解：（1）用15N的水平推力推木箱，木箱靜止不動(dòng)，此時(shí)推力跟靜摩擦力是一對(duì)平衡力，二力的大小相等，所以木箱所受的摩擦力f＝F＝15N；
（2）推力增大至30N時(shí)，木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)推力跟滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，其大小相等，所以此時(shí)木箱所受的摩擦力f滑＝F′＝30N；
推力增大至50N，木箱做加速運(yùn)動(dòng)；或撤去F，木箱做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木箱對(duì)水平地面的壓力和接觸面的粗糙程度都沒(méi)有變，所以木箱受到的滑動(dòng)摩擦力大小不變，仍為30N。
11.小彬用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系”，電源電壓為3V，電阻絲R1＝10Ω，R2＝20Ω，兩氣球相同。閉合開(kāi)關(guān)后，密閉燒瓶?jī)?nèi)的空氣被加熱，他觀察到　 　氣球先鼓起來(lái)。通電1min，R2產(chǎn)生的熱量為　 J。

【答案】乙；12。
【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)氣體的熱脹冷縮性質(zhì)，利用氣球的膨脹來(lái)反映電流產(chǎn)生熱量的多少，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小、通電時(shí)間的長(zhǎng)短、電流大小有關(guān)；
（2）利用Q＝I2Rt求出產(chǎn)生的熱量。
解：由圖可知，兩電阻絲串聯(lián)有電路中，這樣可保證電流相同、加熱時(shí)間相同，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以乙中產(chǎn)生的熱量多，乙中的氣球先鼓起來(lái)；
通電1min，R2產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2R2t=(UR1+R2)2R2t=(3V10Ω+20Ω)2×20Ω×60s＝12J。
故答案為：乙；12。
12.在一足夠高的容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧原長(zhǎng)10cm，彈簧上方連有正方體木塊A，木塊的邊長(zhǎng)為10cm，容器的底面積為200cm2，如圖所示，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為6 cm（已知彈簧的長(zhǎng)度每改變1cm，所受力的變化量為1N）?，F(xiàn)向容器內(nèi)注入某種液體，當(dāng)木塊A有12的體積浸入液體中時(shí)，彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)，則木塊A的密度為 kg/m3，在木塊A正上方再放置一合金塊B，靜止時(shí)液面剛好浸沒(méi)B．已知合金塊B的體積為100cm3，高為4cm，則合金塊B的重力為　 　N．（彈簧的體積忽略不計(jì)）

【答案】0.4×103；10.8。
【解析】漂浮的物體，所受的浮力等于物體的重力，據(jù)此求A的密度；在木塊正上方放一金屬塊B且靜止時(shí)液面剛好浸沒(méi)，把AB當(dāng)作一個(gè)整體，分析此時(shí)的受力情況，據(jù)此解題。
解：（1）由題可知，彈簧上方連有正方體木塊A時(shí)，其長(zhǎng)度只有6cm，
則彈簧的壓縮量△x＝10cm﹣6cm＝4cm，
此時(shí)物體A的重力與彈簧產(chǎn)生的彈力平衡，則GA＝F＝4cm×1N/cm＝4N，
則木塊A的密度：ρA=mAVA=GAgVA═4N10N/kg×0.1m×0.1m×0.1m=0.4×103kg/m3；
當(dāng)木塊A有12的體積浸入液體中時(shí)，彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)即10cm，
則液體的深度：h＝10cm+12×10cm＝15cm；
此時(shí)容器內(nèi)液體的體積：
V液＝S容h﹣SA×12hA＝200cm2×15cm﹣10cm×10cm×12×10cm＝2500cm3，
彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)即不產(chǎn)生彈力，則此時(shí)木塊受到的浮力：F?。紾A＝4N，
則液體的密度：ρ液=F浮12VAg=4N12×(0.1m)3×10N/kg=0.8×103kg/m3。
（2）在木塊A正上方再放置一合金塊B，靜止時(shí)液面剛好浸沒(méi)B，如圖所示：

此過(guò)程中容器中液體的體積并沒(méi)有改變即仍為2500cm3，
則A、B和液體的總體積：V總＝VA+VB+V液＝（10cm）3+100cm3+2500cm3＝3600cm3，
則此時(shí)液體的深度：h′=V總S容=3600cm3200cm2=18cm，
所以此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度L′＝h′﹣hA﹣hB＝18cm﹣10cm﹣4cm＝4cm，
則彈簧的壓縮量△x′＝10cm﹣4cm＝6cm，
此時(shí)彈簧產(chǎn)生的向上彈力：F′＝6cm×1N/cm＝6N，
AB均浸沒(méi)，則所排開(kāi)液體的體積：V＝VA+VB＝（10cm）3+100cm3＝1100cm3＝1.1×10﹣3m3，
AB所受的浮力：F浮AB＝ρ液Vg＝0.8×103kg/m3×1.1×10﹣3m3×10N/kg＝8.8N，
分析可知，此時(shí)AB受到向上的浮力、向上的彈力和向下的總重力，
由力的平衡條件可得：F浮AB+F彈＝GA+GB，
則B的重力：GB＝F浮AB+F彈﹣GA＝8.8N+6N﹣4N＝10.8N。
故答案為：0.4×103；10.8。
13.如圖所示，中國(guó)首款自主研發(fā)的世界最大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600于2018年10月20日完成水上首飛。水陸兩用飛機(jī)的起落架是可收可放的，能經(jīng)受著陸時(shí)的巨大撞擊力并吸收撞擊能量。AG600可以進(jìn)行航拍、陸地物資運(yùn)輸，也可以進(jìn)行水上巡邏，具備執(zhí)行森林滅火、水上救援等多項(xiàng)特種任務(wù)能力。比如在森林滅火作業(yè)中，不僅單次投水量大、飛行速度快，還能就近降落快速汲水，從而提高滅火效率。請(qǐng)找出一個(gè)與前述情景相關(guān)的物理信息，并指出對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)。（不得與示例重復(fù)）
示例：物理信息： 兩棲飛機(jī)靜止在水面 ；
物理知識(shí)： 兩棲飛機(jī)受到平衡力的作用 。
作答：物理信息：　 ??；
物理知識(shí)：　 　。

【答案】飛機(jī)起飛的過(guò)程；飛機(jī)起飛時(shí)，機(jī)翼上方的空氣流速大、壓強(qiáng)小，機(jī)翼下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大，從而產(chǎn)生向上的升力。
【解析】根據(jù)題意，分析物理信息，挖掘物理知識(shí)。
比如：飛機(jī)起飛時(shí)，機(jī)翼上方的空氣流速大、壓強(qiáng)小，機(jī)翼下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大，從而產(chǎn)生向上的升力。
解：物理信息：飛機(jī)起飛的過(guò)程；
物理知識(shí)：飛機(jī)起飛時(shí)，機(jī)翼上方的空氣流速大、壓強(qiáng)小，機(jī)翼下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大，從而產(chǎn)生向上的升力。
故答案為：飛機(jī)起飛的過(guò)程；飛機(jī)起飛時(shí)，機(jī)翼上方的空氣流速大、壓強(qiáng)小，機(jī)翼下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大，從而產(chǎn)生向上的升力。
14.如圖所示，小磁針靜止在通電螺線管右側(cè)。標(biāo)出小磁針的N極并在虛線上用箭頭標(biāo)出磁感線方向。

【答案】見(jiàn)解析。
【解析】根據(jù)安培定則確定螺線管的NS極；然后利用磁極間的作用規(guī)律確定小磁針的N、S極；在磁體的周圍，磁感線從N極流出回到S極。
解：閉合開(kāi)關(guān)后，由圖可知電流從螺線管的上側(cè)流入、下側(cè)流出；右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向螺線管的下端為N極、上端為S極；
當(dāng)小磁針靜止時(shí)，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，相互靠近的一定是異名磁極，則小磁針的上端為N極、下端為S極；
在磁體周圍，磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極，所以圖中磁感線的方向是指向上的。如圖所示：

15.將細(xì)線一端固定在燒杯底部，另一端固定在乒乓球上。燒杯加水后靜止在斜面上，如圖所示。不計(jì)乒乓球的重力，請(qǐng)以球心為作用點(diǎn)畫(huà)出乒乓球受到的浮力和拉力的示意圖。

【答案】見(jiàn)解析。
【解析】首先對(duì)乒乓球進(jìn)行受力分析，明確乒乓球受到哪些力及各自的方向，然后作出力的示意圖。
解：由圖知，不計(jì)乒乓球的重力，乒乓球受到兩個(gè)力的作用：細(xì)線豎直向下的拉力F拉，水施加的豎直向上的浮力F浮，
由于乒乓球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以F拉＝F浮，即細(xì)線的拉力等于水的浮力。如圖所示：

三、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共3個(gè)小題，16小題5分，17小題9分，18小題8分，共22分）：
16．（1）如圖1所示為小紅同學(xué)探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置。她將一塊玻璃板豎直架在一把刻度尺的上面，并保持玻璃板與尺面垂直。再取兩根完全相同的蠟燭A和B分別豎直置于玻璃板兩側(cè)的刻度尺上，點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A，進(jìn)行觀察和調(diào)整。用此實(shí)驗(yàn)研究：①像與物到平面鏡距離的關(guān)系； ②像與物大小的關(guān)系；③平面鏡成的是虛像還是實(shí)像。實(shí)驗(yàn)中用玻璃板代替平面鏡的好處是　 　。
實(shí)驗(yàn)時(shí)小紅在玻璃板的　 　側(cè)觀察（選填“左”或“右”）．選用刻度尺的作用是為了便于比較　 　 （選填“①”、“②”或“③”）。

（2）如圖2所示是甲、乙兩種物質(zhì)熔化時(shí)的溫度﹣時(shí)間圖象，其中物質(zhì)　 　是晶體，在第6min時(shí)，這種晶體處于　 　狀態(tài)。
【答案】（1）便于確定像的位置；左；①；（2）甲；固液共存。
【解析】（1）玻璃板既能透光也能反光，便于確定像的位置；
由于成的像是虛像，人應(yīng)在玻璃板前觀察；
要比較像與物距離的關(guān)系，需借助刻度尺；用刻度尺測(cè)出兩支蠟燭到玻璃板的距離便可得出像和物體到平面鏡的距離相等；
（2）晶體與非晶體在熔化時(shí)的最大區(qū)別就在于晶體有一定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有一定的熔點(diǎn)，這也是我們應(yīng)該從圖象中重點(diǎn)觀察的內(nèi)容。
解：（1）由于玻璃板既能透光也能反光，所以用玻璃板代替平面鏡便于確定像的位置；
實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于成的像是虛像，將點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前，眼睛應(yīng)該在玻璃板前觀察。即小紅應(yīng)在左側(cè)觀察蠟燭A經(jīng)玻璃板所成的像。
在實(shí)驗(yàn)中用到刻度尺，但尺并不是測(cè)量像、物的大小用的，而是測(cè)像到鏡面的距離、物到鏡面的距離，然后比較二者關(guān)系用的，即①。
（2）讀圖可知，甲物質(zhì)是在一定溫度下熔化的，并且在4到8分鐘溫度保持80℃不變，所以該物質(zhì)是晶體，熔點(diǎn)是80℃．在第6min時(shí)，甲物質(zhì)處于熔化過(guò)程中，所以為固液共存狀態(tài)。
故答案為：（1）便于確定像的位置；左；①；（2）甲；固液共存。
17.復(fù)習(xí)電學(xué)知識(shí)時(shí)，小明在實(shí)驗(yàn)室做了“測(cè)量小燈泡在不同電壓下的電功率”這個(gè)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)中，利用的電源為舊的蓄電池，小燈泡的額定電壓為3.5V，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為（10Ω 1A），電流表（0～0.6A 0～3A）；電壓表（0～3V 0～15V）。

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物電路連接完整（要求：閉合開(kāi)關(guān)前，滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮）；
（2）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表和電壓表也無(wú)示數(shù)，小明向老師求助，王老師在不拆開(kāi)原電路的情況下，借助另一導(dǎo)線就很快找出了故障原因：電流表內(nèi)部斷路。王老師找出這個(gè)故障的相應(yīng)操作如下：用導(dǎo)線接在 （選填“電壓表”“電流表”“開(kāi)關(guān)”“燈泡”）兩端時(shí)，燈泡及其他元件　 （選填“能”“不能”）工作；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到3.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙，則小燈泡的額定功率為　 W；
（4）小明先后測(cè)量了小燈泡的實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí)的功率和實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)的功率，當(dāng)小明想要繼續(xù)測(cè)量小燈泡的實(shí)際電壓略高于額定電壓時(shí)的實(shí)際功率時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都無(wú)法使電壓表示數(shù)大于3.5V，他可以采取的方法是　 　。解決了問(wèn)題后，他測(cè)出了電壓略大于3.5V時(shí)的燈泡功率，為了比較燈泡在不同電壓下的功率關(guān)系，他　 ?。ㄟx填“需要”或“不需要”）重新測(cè)量前兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
（5）測(cè)完小燈泡的電功率之后，小明同學(xué)在原電路中換下燈泡，換上另一種用電器，來(lái)測(cè)量這種用電器工作時(shí)的電功率。小明同學(xué)根據(jù)他測(cè)量的電流表和電壓表的示數(shù)繪制出這種用電器工作時(shí)的U﹣I圖象如圖丙，接下來(lái)，他還想要繪制出該用電器的P﹣I2，和P﹣U2圖象，如圖，下列可能正確的是　 　

（6）完成實(shí)驗(yàn)后，小明繼續(xù)做“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，小明所用的四個(gè)定值電阻的阻值分別5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．他將電源電壓換為6V，其他實(shí)驗(yàn)器材和剛才測(cè)量小燈泡電功率時(shí)一樣，合理選擇電流表電壓表的量程，把電路中的小燈泡取下，把四個(gè)定值電阻分別接入電路中進(jìn)行探究。如果要保證電路中各元件的安全，且用四個(gè)電阻都能順利地完成實(shí)驗(yàn)，則定值電阻兩端的電壓至多控制為　 　V，至少控制為　 　V。
【答案】（1）如上所示；（2）電流表；能；（3）1.4；（4）換用電壓更大的電源；不需要；（5）A；（6）5；4。
【解析】（1）根據(jù)滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮確定滑片以左電阻絲連入電路中；
（2）將導(dǎo)線并聯(lián)在電流表表兩端，根據(jù)燈泡和其他元件工作分析；
（3）根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)，根據(jù)P＝UI求出小燈泡的額定功率；
（4）小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都無(wú)法使電壓表示數(shù)大于3.5V，說(shuō)明電源電壓太小；
小燈泡在不同電壓下的功率不同，在額定電壓下的功率為額定功率，據(jù)此分析；
（5）由P＝I2R、P=U2R結(jié)合電阻變化規(guī)律分析；
（6）若選用電流表的小量程（0﹣0.6A）根據(jù)變阻器允許通過(guò)的最大電流確定電路中的最大電流，當(dāng)接入最小的電阻5Ω時(shí)，電壓表示數(shù)即為允許的最大電壓；由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理可得出部分實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成；
根據(jù)題中“合理選擇電流表電壓表的量程”可確定電流表和電壓表都選用了大量程，從而確定電路的最大電流，由歐姆定律求出電壓表控制的最大電壓；
由串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理得出壓表最小示數(shù)。
解：（1）要求閉合開(kāi)關(guān)前，滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮，即電阻變小，故滑片以左電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）用導(dǎo)線接在電流表兩端時(shí)，燈泡及其他元件能工作，則故障是電流表內(nèi)部斷路了；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到3.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.4A，則小燈泡的額定功率為：
P＝ULIL＝3.5V×0.4A＝1.4W；
（4）小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都無(wú)法使電壓表示數(shù)大于3.5V，說(shuō)明電源電壓太小，他可以采取的方法是：換用電壓更大的電源；
小燈泡在不同電壓下的功率不同，在額定電壓下的功率為額定功率；比較燈泡在不同電壓下的功率關(guān)系，不需要重新測(cè)量前兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
（5）由圖丙，電流隨電壓的變大而變大，由P＝I2R知，若R不變，則P與I2成正比，由于用電器電阻隨溫度的升高，所以與I2的圖象先變大后變小，BD正確；
由P=U2R分析知，若R不變，則P與U2成正比，由于電阻先變大后變小，所以比值電阻先變小后變小大，有變小的趨勢(shì)，C錯(cuò)誤，A正確，
故選A；
（6）若選用電流表的小量程（0﹣0.6A），變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，故電路中的最大電流為0.6A，當(dāng)接入最小的電阻5Ω時(shí)，電壓表示數(shù)即為允許的最大電壓：
U大＝R小I大＝5Ω×0.6A＝3V；
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為3V，變阻器的電壓為6V﹣3V＝3V，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路的電阻與定值電阻大小相等，則當(dāng)定值電阻為15Ω和20Ω時(shí)，變阻器連入的電阻為15Ω和20Ω，因變阻器的最大電阻為10Ω，實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成，故題中“合理選擇電流表電壓表的量程”，即電流表選用了大量程，故電路的最大電流為1A，當(dāng)接入最小的電阻5Ω時(shí)，電壓表示數(shù)即為允許的最大電壓（電壓表選用大量程）：
U大＝R小I′大＝5Ω×1A＝5V；
由串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理有：U?UVUV=R滑R4，即6V?UVUV=10Ω20Ω，
電壓表最小示數(shù)為UV＝4V，故定值電阻兩端的電壓至多控制為5V，至少控制為4V。
故答案為：（1）如上所示；（2）電流表；能；（3）1.4；（4）換用電壓更大的電源；不需要；（5）A；（6）5；4。
18.為了測(cè)量椰奶的密度，麗麗從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)了天平和量筒進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
（1）如圖甲，將待測(cè)椰奶倒入燒杯中，將天平放在　 　臺(tái)面上，用已調(diào)好的天平測(cè)量燒杯和椰奶的總質(zhì)量　 　g；
（2）將燒杯中的椰奶倒入一部分到量筒中，如圖乙，量筒中椰奶的體積是　 　cm3；

（3）用天平測(cè)量剩余椰奶和燒杯的總質(zhì)量，如圖丙，則倒出的椰奶的質(zhì)量為　 g，由此可知椰奶的密度是　 　kg/m3；
（4）若在步（2）中，量筒內(nèi)壁上沾了幾滴椰奶，則麗麗測(cè)得椰奶的密度將　 ?。ㄟx填“偏大”、“偏小”、“不變”）；
（5）同桌小敏看到實(shí)驗(yàn)室有溢水杯，她想利用溢水杯和量筒，泡沫，還有某復(fù)合材料做成的物塊A（密度為ρ）來(lái)測(cè)量椰奶的密度。
步驟如圖：

a.在溢水杯中裝滿椰奶；
b.把一泡沫塊輕輕放入溢水杯中使之漂浮在液面上，收集排開(kāi)的液體，用量筒測(cè)出溢出的椰奶的體積為V1；
c.繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用細(xì)線拴住復(fù)合材料物塊輕輕放入溢水杯中，直至物塊下沉至杯底，繼續(xù)收集溢出的椰奶，全部倒入量筒中，量筒內(nèi)椰奶的體積增大至V2；
d.取出物塊A并輕輕放置在泡沫塊上方，泡沫塊和物塊A漂浮在液面上，繼續(xù)收集溢出的椰奶，并全部倒入量筒中，量筒內(nèi)椰奶的體積增大至V3，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
①椰奶的密度為　 　（用題目給出的字母表示）；
②在步驟d中，將復(fù)合材料物塊A從椰奶中取出，放在泡沫上方時(shí)，若該物塊A沾上了一些椰奶，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的椰奶密度　 ?。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【答案】（1）水平；72.2；（2）40；（3）44.8；1.12×103；（4）偏大；（5）①V2?V1V3?V1?ρ；不變。
【解析】（1）平標(biāo)尺上最小的一格代表的質(zhì)量叫標(biāo)尺的分度值；使用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，首先要明確標(biāo)尺的分度值，被測(cè)物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對(duì)刻度之和；
（2）讀取量筒中液體的體積時(shí)，首先要明確量筒的分度值，讀數(shù)時(shí)視線與液面最凹處相平；
（3）已知燒杯和椰奶的總質(zhì)量和剩余椰奶和燒杯的質(zhì)量，可以得到量筒中椰奶的質(zhì)量；已知椰奶的質(zhì)量和體積，利用公式ρ=mV得到醬油的密度；
（4）量筒內(nèi)壁上沾了幾滴椰奶，則測(cè)量體積偏小，再根據(jù)密度公式分析解答；
（5）泡沫漂浮在椰奶上求得泡沫的重力，將A浸沒(méi)在椰奶中得到A的體積，再利用阿基米德原理求解椰奶密度；
解：（1）天平在使用時(shí)應(yīng)放在水平臺(tái)上，調(diào)節(jié)平衡螺母至橫梁平衡，物體質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對(duì)刻度之和，則燒杯和椰奶的總質(zhì)量m1＝50g+20g+2.2g＝72.2g；
（2）將燒杯中的椰奶倒入一部分到量筒中，如圖乙，量筒中椰奶的體積V＝40ml＝40cm3；
（3）剩余椰奶和燒杯的總質(zhì)量m2＝20g+5g+2.4g＝27.4g，
倒出椰奶的質(zhì)量m＝m1﹣m2＝72.2g﹣27.4g＝44.8g，
椰奶的密度：ρ=mV=44.8g40cm3=1.12g/cm3＝1.12×103kg/m3；
（4）若在步（2）中，量筒內(nèi)壁上沾了幾滴椰奶，則測(cè)得椰奶的體積偏小，根據(jù)密度公式可知測(cè)得椰奶的密度將偏大；
（5）①步驟b中，泡沫漂浮在椰奶上，則泡沫受到的浮力F泡沫＝G泡沫＝ρ椰奶gV1，
步驟c中，物塊A在椰奶中浸沒(méi)，所以A的體積VA＝V2﹣V1，已知A的密度為ρ，則A的重力GA＝ρg（V2﹣V1），
步驟d中，泡沫浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)椰奶的總體積為V3，A放在泡沫上整體漂浮，
則GA+G泡沫＝ρ椰奶gV3，
即ρg（V2﹣V1）+ρ椰奶gV1＝ρ椰奶gV3，
解得：ρ椰奶=V2?V1V3?V1?ρ；
②在步驟d中，將復(fù)合材料物塊A從椰奶中取出，放在泡沫上方時(shí)，若該物塊A沾上了一些椰奶，會(huì)導(dǎo)致GA增大，從而GA+G泡沫也增大，增大的部分為A上沾有的椰奶重力，則排出椰奶的總體積V3偏大，偏大的部分也為沾有的同一部分椰奶的體積，則沾有椰奶不會(huì)影響計(jì)算椰奶密度，根據(jù)表達(dá)式可知計(jì)算出的椰奶密度不變；
故答案為：（1）水平；72.2；（2）40；（3）44.8；1.12×103；（4）偏大；（5）①V2?V1V3?V1?ρ；不變。
四、論述計(jì)算題（本題共3個(gè)小題，19小題6分，20小題8分，21小題8分，共22分；解題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、步驟和公式，只寫(xiě)出最后結(jié)果的不能給分）：
19.如圖的電路中，電阻R1的阻值為10Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，電流表A1的示數(shù)為0.3A，電流表A2的示數(shù)為0.8A。求：
（1）電源電壓是多少？
（2）電路消耗的總電功率？

【答案】（1）電源電壓是3V；（2）電路消耗的總電功率為3.3W。
【解析】由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測(cè)R1支路的電流，電流表A2測(cè)R2支路的電流。
（1）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流，利用P＝UI求出電路消耗的總功率。
解：由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測(cè)R1支路的電流，電流表A2測(cè)R2支路的電流。
（1）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由I=UR可得，電源的電壓：U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V；
（2）因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流：I＝I1+I2＝0.3A+0.8A＝1.1A，
則電路消耗的總功率：P＝UI＝3V×1.1A＝3.3W。
答：（1）電源電壓是3V；（2）電路消耗的總電功率為3.3W。
20.現(xiàn)有一個(gè)用超薄材料制成的圓柱形容器，如圖甲，它的下端封閉，上端開(kāi)口，底面積S＝200cm2，高度h＝20cm，質(zhì)量為100g；另有一個(gè)實(shí)心均勻圓柱體，如圖乙，它的密度ρ＝0.6×103kg/m3，底面積S1＝120cm2，高度與容器高度相同。二者均放置在水平地面上。求：
（1）圖乙中，圓柱體的質(zhì)量是多少？
（2）將圓柱體豎直放在圓柱形容器內(nèi)（如圖丙），此時(shí)容器對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多少

【答案】（1）1.44kg；（2）770Pa；（3）1200Pa。
【解析】（1）先求出實(shí)心圓柱體的體積，再利用ρ=mV求圓柱體的質(zhì)量；
（2）求出圓柱體和容器的總質(zhì)量，利用G＝mg求其重力，容器對(duì)地面的壓力等于總重力，再利用p=FS求對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）利用G＝mg求圓柱體的重力，向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，此時(shí)圓柱體受到的浮力等于其重力，再利用F浮＝ρ水V排g求排開(kāi)水的體積，利用V＝Sh求圓柱體浸入的深度（水的深度），最后利用p＝ρgh求此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。
解：（1）實(shí)心圓柱體的體積：V1＝S1h＝120cm2×20cm＝2400cm3，
圓柱體的密度ρ＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3，
由ρ=mV可得圓柱體的質(zhì)量：m1＝ρV1＝0.6g/cm3×2400cm3＝1440g＝1.44kg；
（2）圓柱體和容器的總質(zhì)量：m＝100g+1440g＝1540g＝1.54kg，
其重力：G＝mg＝1.54kg×10N/kg＝15.4N，
容器對(duì)地面的壓力：F＝G＝15.4N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=FS=15.4N200×10?4m2=770Pa；
（3）圓柱體的重力：G1＝m1g＝1.44kg×10N/kg＝14.4N，
向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，此時(shí)圓柱體受到的浮力：
F?。紾＝14.4N
由F浮＝ρ水V排g可得排開(kāi)水的體積：V排=F浮ρ水g=14.4N1×103kg/m3×10N/kg=1.44×10﹣3m3，
圓柱體浸入的深度（水的深度）：h=V排S1=1.44×10?3m3120×10?4m2=0.12m，
此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa。
答：（1）圖乙中，圓柱體的質(zhì)量是1.44kg；
（2）將圓柱體豎直放在圓柱形容器內(nèi)（如圖丙），此時(shí)容器對(duì)地面的壓強(qiáng)是770Pa；
（3）向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是1200Pa。
21.如圖所示，是某科技小組設(shè)計(jì)的調(diào)溫電路原理圖，燈泡L的額定電壓為6V，滑動(dòng)變阻器R的的銘牌上標(biāo)有“200Ω，1A”字樣，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V．當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1、滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為40Ω時(shí)，燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A；若保持滑片P的位置不變，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R的實(shí)際功率之比為1：4。（不考慮燈絲電阻變化）求：
（1）電源電壓；
（2）電阻R0的阻值；
（3）在保障電路安全工作下，電路的總功率變化范圍是多少。

【答案】（1）電源電壓為18V；（2）電阻R0的阻值為10Ω；
（3）在保障電路安全工作下，電路的總功率變化范圍是2.7W～10.8W。
【解析】（1）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，燈泡L與變阻器R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）保持滑片P的位置不變，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，定值電阻R0與變阻器R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)表示出定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R的實(shí)際功率之比即可求出R0的阻值；
（3）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，然后與R0的相比較，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1且電壓表的示數(shù)UR＝15V時(shí)，電路中的電流最小，電路的總功率最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出此時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，利用P＝UI求出電路的最小總功率；閉合S1、S2且燈泡正常發(fā)光時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律取出通過(guò)R0的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電路中的總電流，然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流，此時(shí)電路的總功率最大，利用P＝UI求出電路的最大總功率。
解：（1）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，燈泡L與變阻器R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡L恰好正常發(fā)光，
所以，由I=UR可得，電源的電壓：U＝UL+I1R＝6V+0.3A×40Ω＝18V；
（2）保持滑片P的位置不變，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，定值電阻R0與變阻器R串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R的實(shí)際功率之比：P0PR=I22R0I22R=R0R=14，
則電阻R0的阻值：R0=14R=14×40Ω＝10Ω；
（3）燈泡的電阻：RL=ULI1=6V0.3A=20Ω，
因RL＞R0，
所以，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1且電壓表的示數(shù)UR＝15V時(shí)，電路中的電流最小，電路的總功率最小，
此時(shí)燈泡兩端的電壓：UL′＝U﹣UR＝18V﹣15V＝3V，
此時(shí)電路中的電流：I小=UL′RL=3V20Ω=0.15A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R′=URI小=15V0.15A=100Ω＜200Ω，
所以電路的最小總功率：P?。経I?。?8V×0.15A＝2.7W；
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，閉合S1、S2且燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)R0的電流：
I0=U0R0=ULR0=6V10Ω=0.6A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且此時(shí)通過(guò)燈泡的電流I1＝0.3A，
所以，電路的最大電流：
I總＝I1+I0＝0.3A+0.6A＝0.9A，
則當(dāng)電流表的示數(shù)為0.6A時(shí)，電路的最大總功率：
P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W，
所以，電路的總功率變化范圍是2.7W～10.8W。
答：（1）電源電壓為18V；（2）電阻R0的阻值為10Ω；
（3）在保障電路安全工作下，電路的總功率變化范圍是2.7W～10.8W。