挑戰(zhàn)47 山東卷1（山東七市共30題）（解析版）-2022年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編

年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編（解析版）挑戰(zhàn)47山東卷1（山東七市共30題）七市（青島、淄博、東營、威海、濱州、日照、煙臺）壓軸題型統(tǒng)計：選擇題填空題實驗題計算題合計電學(xué)綜合834520力學(xué)綜合20158其他綜合01102合計10461030一．選擇題（共10小題）1．（2022?青島）如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變，定值電阻R1＞R2，閉合開關(guān)S，通過電阻R1、R2和干路的電流分別是I1、I2和I；R1、R2兩端的電壓分別是U1、U2。下列判斷正確的是（）A．I1＞I2 B．I＝I1+I2 C．U1＞U2 D．U＝U1+U2【答案】B?！窘獯稹拷猓篊D、閉合開關(guān)S，該電路為并聯(lián)電路，并聯(lián)電路中各個支路兩端電壓與電源電壓相等，即U1＝U2，故C、D錯誤。A、由I＝可知，電壓一定，R1＞R2，則I1＜I2，故A錯誤；B、并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和，即I＝I1+I2，故B正確。故選：B。2．（2022?淄博）如圖，在“探究串并聯(lián)電路中電流的規(guī)律”實驗中，燈泡L1和L2上分別標有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字樣。閉合開關(guān)兩燈均發(fā)光（燈泡的電阻不受溫度影響），則（）A．兩燈串聯(lián) B．電流表A1測燈L1的電流 C．燈L1比L2暗 D．電流表A2的示數(shù)為0.5A【答案】C?！窘獯稹拷猓篈B、由圖可知，兩燈泡并聯(lián)接入電路，電流表A1測通過燈泡L2的電流，電流表A2測干路電流，故AB錯誤；C、兩燈泡L1和L2分別標有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字樣，由歐姆定律可得兩燈的電阻關(guān)系為R1＞R2，兩燈泡并聯(lián)，其兩端電壓相等，且R1＞R2，由P＝可知，燈泡L1的實際功率小于燈泡L2的實際功率，則燈L2更亮，故C正確；D、由圖知，兩節(jié)干電池串聯(lián)，則電源電壓為3V，如果兩燈能正常發(fā)光，則A2的示數(shù)為0.2A+0.3A＝0.5A；由于電源電壓小于兩燈泡的額定電壓為3.8V，所以此時兩燈泡都不能正常發(fā)光，則A2的示數(shù)應(yīng)小于0.5A，故D錯誤。故選：C。3．（2022?東營）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器滑片P向左移動時，下列判斷正確的是（）A．A示數(shù)變大，V1示數(shù)變小，V2示數(shù)不變 B．A示數(shù)變大，V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大 C．A示數(shù)變小，V1示數(shù)變大，V2示數(shù)變小 D．A示數(shù)變小，V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大【答案】C?！窘獯稹拷猓河蓤D知，R1、R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表V1測R2兩端的電壓，電壓表V2測R1兩端的電壓；當(dāng)滑動變阻器滑片P向左移動時，變阻器接入電路的電阻變大，電路中的總電阻變大，電源電壓不變，由可知，電路中的電流變小，即電流表A的示數(shù)變??；電路中電流變小，由U＝IR可知，定值電阻R1兩端的電壓變小，即電壓表V2示數(shù)變??；電源電壓不變，因串聯(lián)電路中電源電壓等于各用電器兩端電壓之和，所以變阻器R2兩端的電壓變大，即電壓表V1示數(shù)變大；由此可知，ABD錯誤，C正確。故選C。4．（2022?東營）兩個完全相同的圓柱形容器放在水平桌面上，分別裝有甲、乙兩種不同的液體。將體積相同、密度不同的實心小球A、B分別放入容器中靜止，A球沉底，B球漂浮，如圖所示，h1＜h2，且兩種液體對容器底的壓強相等，則（）A．兩個小球的重力：GA＜GB B．兩個小球的浮力：F浮A＞F浮B C．兩種液體的密度：ρ甲＜ρ乙 D．兩個容器對桌面的壓強：p甲＝p乙【答案】B?！窘獯稹拷猓篈BC、兩種液體對容器底的壓強相等，且h1＜h2，由p＝ρ液gh可知，兩種液體的密度關(guān)系為ρ甲＞ρ乙；A小球完全浸沒在甲液體中，排開甲液體的體積等于A小球的體積，B小球漂浮在乙液體中，排開乙液體的體積小于B小球的體積，因為兩小球體積相等，所以兩小球排開液體的體積關(guān)系為V排甲＞V排乙，甲液體的密度大于乙液體的密度，由F?。溅岩篻V排可知，兩個小球的浮力關(guān)系為：F浮A＞F浮B；因為A小球在甲液體中沉底，受到的重力GA大于浮力F浮A，B小球漂浮在乙液體中，受到的重力GB等于浮力F浮B，所以兩個小球的重力關(guān)系為GA＞GB，故B正確，AC錯誤；D．兩種液體對容器底的壓強相等，受力面積相等，根據(jù)F＝pS可知，甲和乙兩種液體對容器底的壓力相等，都為F，又因為容器為柱形容器且力的作用是相互的，所以液體對容器底的壓力等于液體的重力和物體受到浮力之和，即F＝G液+F浮，所以甲液體的重力為：G甲＝F﹣F浮A，乙液體的重力為G乙＝F﹣F浮B，甲容器對桌面的壓力為：F甲＝G容+G甲+GA＝G容+F﹣F浮A+GA，乙容器對桌面的壓力為：F乙＝G容+G乙+GB＝G容+F﹣F浮B+GB，由于F浮B＝GB，所以F乙＝G容+F；因為GA＞F浮A，所以G容+F﹣F浮A+GA＞G容+F，即兩個容器對桌面的壓力關(guān)系為F甲＞F乙，由于兩個容器底面積相等，由p＝可知，兩個容器對桌面的壓強關(guān)系為p甲＞p乙，故D錯誤。故選：B。5．（2022?日照）小明按如圖連接實物電路，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，經(jīng)老師研判，告訴小明電路在a、b之間發(fā)生了斷路。小明設(shè)計了如下三種方法進一步判斷：①斷開開關(guān)，將電壓表接在a、b兩點，閉合開關(guān)，電壓表有示數(shù)說明a、b之間斷路。②斷開開關(guān)，將電流表接在a、b兩點，閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)說明a、b之間斷路。③斷開開關(guān)，將與L相同的完好小燈泡接在a、b兩點，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光說明a、b之間斷路。其中可行的方法是（）A．①②③ B．①② C．①③ D．②③【答案】C。【解答】解：根據(jù)題意可知，電路在a、b之間發(fā)生了斷路；①斷開開關(guān)，將電壓表接在a、b兩點，閉合開關(guān)，電壓表有示數(shù)，這說明電壓表與電源之間是接通的（即a到正極、b到負極間的電路都是完好的），所以a、b之間斷路，故方法①可行。②斷開開關(guān)，將電流表接在a、b兩點，閉合開關(guān)，若a到正極、b到負極間的電路是完好的，此時會造成電源短路，故方法②不可行。③斷開開關(guān)，將與L相同的完好小燈泡接在a、b兩點，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，這說明a到正極、b到負極間的電路都是完好的，所以故障是a、b之間斷路，故方法③可行。故選：C。6．（2022?煙臺）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)S，電壓表V1的示數(shù)為6V，電壓表V2的示數(shù)為2V。下列說法中正確的是（）A．L1兩端電壓為2V B．電源兩端電壓為4V C．?dāng)嚅_開關(guān)，只將電壓表V2換成電流表，則L1與L2串聯(lián) D．?dāng)嚅_開關(guān)，將兩個電壓表都換成電流表，則L1與L2并聯(lián)【答案】D?！窘獯稹拷猓篈B、由電路圖可知，兩燈泡串聯(lián)，電壓表V1測電源的電壓，電壓表V2測L2兩端的電壓，由兩個電壓表的示數(shù)可知，電源的電壓U＝6V；電壓表V2的示數(shù)為2V，則L2兩端的電壓U2＝2V；因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，L1兩端電壓：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，故AB錯誤；C、斷開開關(guān)，只將電壓表V2換成電流表，閉合開關(guān)，燈泡L2被短路，電路為燈泡L1的簡單電路，則L1亮，L2不亮，故C錯誤；D、將兩個電壓表都換成電流表，斷開開關(guān)，由于電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，則電流分別流入兩個燈泡，所以L1與L2并聯(lián)，故D正確。故選：D。7．（2022?青島）（多選）如圖甲所示，工人師傅利用動滑輪將重360N的貨物勻速提起，拉力F＝200N，貨物上升的高度h與所用時間t關(guān)系的圖象如圖乙所示，不計繩重和摩擦。下列說法正確的是（）A．動滑輪的重力G動＝20N B．貨物上升的速度v＝0.4m/s C．拉力F的功率P＝80W D．動滑輪的機械效率η＝90%【答案】BD。【解答】解：A、不計繩重和摩擦，由F＝（G+G動）可得，動滑輪的重力：G動＝2F﹣G＝2×200N﹣360N＝40N，故A錯誤；B、由貨物上升的高度h與所用時間t關(guān)系的圖象可得，貨物上升的速度：v＝＝＝0.4m/s，故B正確；C、繩子移動的速度v繩＝2v＝2×0.4m/s＝0.8m/s，拉力F的功率P＝＝＝Fv繩＝200N×0.8m/s＝160W，故C錯誤；D、不計繩重和摩擦，動滑輪的機械效率η＝＝＝＝＝90%，故D正確。故選：BD。8．（2022?威海）（多選）公路檢查站的“地磅”可以檢測貨車是否超載。如圖是某種地磅的工作原理圖，滑片P可在豎直放置的電阻R上滑動，當(dāng)貨車質(zhì)量增大時，電表示數(shù)隨之增大，由電表改裝成的顯示器的示數(shù)也增大。下列說法正確的是（）A．接線柱“1”應(yīng)與“3”連接 B．“顯示器”由電壓表改裝而成 C．若貨車質(zhì)量增大，則電阻R0兩端電壓增大 D．為了節(jié)約電能，電阻R0可以去掉【答案】AC。【解答】解：B、圖中電表串聯(lián)在電路中，所以該顯示器由電流表改裝而成，故B錯誤；A、當(dāng)貨車質(zhì)量增大時，電表（電流表）示數(shù)隨之增大，則說明電阻變小，所以接線柱“1”應(yīng)與“3”連接，這樣，當(dāng)質(zhì)量增大，滑片向下移動，變阻器阻值變小，電流表示數(shù)變大，故A正確；C、若貨車質(zhì)量增大，變阻器電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓與電阻的正比關(guān)系，變阻器R分得的電壓減小，則電阻R0兩端電壓增大，故C正確；D、電阻R0不可以去掉，因為若去掉R0，則滑片在最下端時會造成電路發(fā)生短路，故D錯誤。故選：AC。9．（2022?濱州）（多選）某家用電熱壺有“加熱”和“保溫”兩個擋位，其簡化電路如圖甲所示，電熱絲R1＝48.4Ω，R2＝435.6Ω。小濱為測量電熱壺的實際功率，他把家中的其它用電器都與電源斷開，僅讓電熱壺工作，1min內(nèi)電能表（如圖乙）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動了16轉(zhuǎn)。[不考慮熱量損失，已知水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）]下面說法正確的是（）A．開關(guān)S接“2”時，電熱壺為“加熱”擋位 B．電熱壺的正常加熱功率為100W C．電熱壺將1kg的水從25℃加熱到75℃，需要正常工作210s D．測量時電熱壺的實際加熱功率為800W【答案】CD?！窘獯稹拷猓篈、開關(guān)S接“1”時，電路為R1的簡單電路，開關(guān)S接“2”時，電熱絲R1、R2串聯(lián)；因為串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻，所以由P＝UI＝可知，電路為R1的簡單電路時，電路中的電阻最小，電功率最大，電熱壺為“加熱”擋；R1、R2串聯(lián)時，電路中的電阻最大，電功率最小，此時電熱壺為“保溫”擋，因此開關(guān)S接“2”時，電熱壺為“保溫”擋，故A錯誤；B、電熱壺的正常加熱功率：P加熱＝＝＝1000W，故B錯誤；C、水吸水的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（75℃﹣25℃）＝2.1×105J，因為不考慮熱量損失，所以電熱壺加熱時消耗的電能：W＝Q吸＝2.1×105J，由P＝可知，電熱壺正常加熱的時間：t'＝＝＝210s，故C正確；D、1200r/（kW?h）表示電路中用電器每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)16r時，電熱壺消耗的電能：W實＝＝kW?h；電蒸鍋的實際功率：P實＝＝＝0.8kW＝800W，故D正確。故選：CD。10．（2022?日照）（多選）按圖甲所示連接好電路后，閉合開關(guān)，電路正常工作，電壓表V1和V2的示數(shù)均如圖乙所示，已知R1的阻值為5Ω。下列判斷正確的是（）A．電源電壓為6V B．R2的阻值為20Ω C．將圖甲電路改接成圖丙電路，R2兩端的電壓為5V D．將圖甲電路改接成圖丙電路，經(jīng)過R1和R2的電流之比為1：4【答案】BC。【解答】解：（1）由甲圖可知，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表V1測電阻R1兩端的電壓，電壓表V2測電源電壓，電壓表V1和V2的示數(shù)均如圖乙所示，所以電壓表V1接入電路的是小量程，電壓表V2接入電路的是大量程，則R1兩端的電壓為1V，電源電壓為5V，故A錯誤；（2）串聯(lián)電路各處電流相等，根據(jù)歐姆定律可得通過電路的電流：I＝＝＝0.2A，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，則R2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝5V﹣1V＝4V，R2的阻值為：R2＝＝＝20Ω，故B正確；（3）由丙圖可知，兩電阻并聯(lián)接入電路，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，所以R2兩端的電壓為5V，故C正確；（4）根據(jù)歐姆定律可知將圖甲電路改接成圖丙電路，經(jīng)過R1和R2的電流之比為：＝＝＝＝，故D錯誤。故選：BC。二．填空題（共4小題）11．（2022?青島）綜合實踐活動中，小明想設(shè)計制作一個用于戶外照明的簡易電路。現(xiàn)有器材：干電池兩節(jié)，額定電壓均為3V的小燈泡兩個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。小明選用一節(jié)干電池，連接了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后燈泡發(fā)光，但照明效果不佳。他又在原電路中接入另一個燈泡，連接成圖乙所示的電路，閉合開關(guān)后，照明效果反而更差了。（1）小華對小明的實驗進行了分析：電源電壓一定，兩個燈泡串聯(lián)后，總電阻變大，電流變小，根據(jù)公式P＝UI可知，總功率變小，因此照明效果更差。（2）為了獲得比圖甲電路更佳的照明效果，請你利用現(xiàn)有器材設(shè)計一個電路，畫出電路圖，并對所選器材做出必要的說明（無需解釋亮度變化的原因）?！敬鸢浮浚?）小；小；（2）見上圖?！窘獯稹拷猓海?）電源電壓一定，兩個燈泡串聯(lián)后，總電阻變大，根據(jù)I＝知電流變小，根據(jù)公式P＝UI可知，總功率變小，因此照明效果更差；（2）要獲得比圖甲電路更佳的照明效果，即增大電路的電功率，在電源電壓不變時，由P＝知減小電路的總電阻；根據(jù)并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個分電阻知需要將兩相同的燈泡并聯(lián)，開關(guān)控制整個電路，見下圖：。故答案為：（1）小；??；（2）見上圖。12．（2022?威海）如圖所示，電源電壓恒為12V，R0＝60Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標有“6V3W”字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響。當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，小燈泡正常發(fā)光，則通電1min電流通過滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為180J；當(dāng)S、S1、S2都閉合，為了保證電路中各元件的安全，滑動變阻器允許接入電路中的最小阻值為30Ω?！敬鸢浮?80；30。【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，燈泡L與變阻器R串聯(lián)，因為此時小燈泡正常發(fā)光，所以UL＝6V，PL＝3W；由P＝UI可得，串聯(lián)電路中的電流：I＝IL＝＝＝0.5A，由串聯(lián)電路的電壓特點可得變阻器兩端的電壓為：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，則通電1min電流通過滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為：Q＝W＝URIt＝6V×0.5A×60s＝180J；（2）當(dāng)S、S1、S2都閉合，此時燈泡被短路，R0與R并聯(lián)，電流表測干路中的電流；電流表的量程為“0～0.6A”，為了保證干路中的電流表不被燒壞，則干路電流最大為0.6A，通過R0的電流為：I0＝＝＝0.2A，由并聯(lián)電路的電流特點可知，通過變阻器的最大電流為：IR＝I總大﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，滑動變阻器允許接入電路中的最小阻值：R?。剑剑?0Ω。故答案為：180；30。13．（2022?威海）為了定量研究機械能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律，小明利用如圖所示裝置進行實驗。重物A在下落1m的過程中通過滑輪、輕繩帶動容器中的金屬葉片與水摩擦生熱，使容器中0.5kg的水溫度升高了0.2℃，則水的內(nèi)能增加420J；經(jīng)過多次實驗，發(fā)現(xiàn)重物A的機械能減少量總是稍大于水的內(nèi)能增加量，為了使此裝置的機械能更多的轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，你建議小明采取的措施是減小熱量散失、保溫、減小滑輪輪軸的摩擦、用輕質(zhì)量的繩子。[重物A的質(zhì)量及每次下落高度保持不變，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】420；減小熱量散失、保溫、減小滑輪輪軸的摩擦、用輕質(zhì)量的繩子。【解答】解：水增加的內(nèi)能為：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×0.2℃＝420J；重物A的質(zhì)量及每次下落高度保持不變，所做的總功不變，為了使此裝置的機械能更多的轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，可以采用的措施有：減小熱量散失、保溫、減小滑輪輪軸的摩擦、用輕質(zhì)量的繩子等。故答案為：420；減小熱量散失、保溫、減小滑輪輪軸的摩擦、用輕質(zhì)量的繩子。14．（2022?煙臺）如圖所示，電源電壓不變，燈泡L標有“6V6W”字樣。閉合開關(guān)S1，燈泡L正常發(fā)光，此時燈泡L的電阻為6Ω；再閉合開關(guān)S2，前后兩次電流表的示數(shù)之比為2：3，則電阻R的阻值為12Ω，電阻R在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為30J。【答案】6；12；30。【解答】解：（1）由P＝可知，燈泡電阻RL＝＝＝6Ω；（2）燈泡與電阻并聯(lián)接在電源兩端，閉合開關(guān)S1時，燈L正常發(fā)光，因此電源電壓U＝UL＝6V，由P＝UI可知，燈泡正常發(fā)光時的電流：IL＝＝＝1A，閉合開關(guān)S1時，只有燈L接入電路，電流表測通過燈L的電流，IA＝IL＝1A，閉合開關(guān)S2時，燈泡L與電阻R并聯(lián)接入電路，電流表測干路電流IA′，由前后兩次電流表的示數(shù)之比為2：3可知，＝，所以干路電流：IA′＝IA＝×1A＝1.5A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知，通過電阻R的電流：IR＝IA′﹣IL＝1.5A﹣1A＝0.5A，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，燈泡L與電阻R兩端電壓相等，都等于電源電壓，即UR＝6V；由I＝可知，電阻R的阻值：R＝＝＝12Ω；（3）電阻R10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q＝IR2Rt＝（0.5A）2×12Ω×10s＝30J。故答案為：6；12；30。三．實驗探究題（共6小題）15．（2022?青島）小明在廚房幫媽媽煮餃子，發(fā)現(xiàn)餃子剛?cè)脲仌r沉在水底，一段時間后餃子鼓起來，煮熟后漂浮在水面上。小明猜想，物體受到的浮力大小可能與它排開液體的體積有關(guān)，于是設(shè)計實驗進行探究。他把適量砂子裝入氣球，并充入少量空氣，制成一個“餃子”進行了如下實驗。實驗中充入“餃子”的空氣質(zhì)量忽略不計。（1）如圖甲所示，用彈簧測力計測出“餃子”的重力G＝1.6N。（2）如圖乙所示，將“餃子”浸入水中，“餃子”沉底，它受到的浮力F乙與其重力G的大小關(guān)系為F乙＜G。（3）用測力計把“餃子”豎直拉離水底，在水中靜止，測力計的示數(shù)如圖丙所示，它受到的浮力F丙＝0.6N。（4）向“餃子”中充入適量空氣，體積變大，浸入水中，測力計的示數(shù)如圖丁所示，此時它受到的浮力為F丁，則F丁與F丙的大小關(guān)系為F?。綟丙。（5）向“餃子”中充入更多的空氣，浸入水中，“餃子”排開水的體積更大，最終漂浮在水面上，如圖戊所示。至此，小明驗證了自己的猜想，即物體受到的浮力大小與它排開液體的體積有關(guān)，且排開液體的體積越大，浮力越大?！敬鸢浮浚?）1.6；（2）＜；（3）0.6；（4）＞；（5）大?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲可知：彈簧測力計的分度值為0.2N，讀出“餃子”的重力G＝1.6N；（2）“餃子”沉底，由物體的浮沉條件可知，它受到的浮力F乙與其重力G的大小關(guān)系為F乙＜G；（3）由圖丙讀出F示丙＝1.0N，則F丙＝G﹣F示丙＝1.6N﹣1.0N＝0.6N；（4）由圖丁讀出F示?。?.7N，則F丁＝G﹣F示?。?.6N﹣0.7N＝0.9N；由此可知F?。綟丙；（5）向“餃子”中充入更多的空氣，浸入水中，“餃子”排開水的體積更大，浮力增大，由此可知，物體受到的浮力大小與它排開液體的體積有關(guān)，液體密度不變時，物體排開液體的體積越大，浮力越大。故答案為：（1）1.6；（2）＜；（3）0.6；（4）＞；（5）大。16．（2022?淄博）小明用電源（電壓恒為3V）、電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個）、小燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和導(dǎo)線進行實驗。（1）探究電流與電壓的關(guān)系。①小明設(shè)計了圖1中甲、乙、丙三個電路圖，經(jīng)小組討論，最終確定用圖丙電路進行實驗，原因是該電路不僅能保持電阻阻值不變，還能很容易改變定值電阻兩端的電壓。②圖2是小明實驗時連接的部分電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。③小明先將5Ω的定值電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，得到如表三組數(shù)據(jù)。小明準備分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論，小麗認為還不能歸納結(jié)論，他們接下來的實驗操作是換用不同規(guī)格的電阻再做幾次實驗。實驗次數(shù)123電壓U/V1.01.52.0電流I/A0.20.30.4（2）測量小燈泡的電功率。①小明將圖2中的定值電阻更換為額定電壓為2.5V的小燈泡，將滑動變阻器的滑片調(diào)至B端，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)。接下來他首先應(yīng)進行的操作是C。A.檢查電路是否斷路B.更換小燈泡C.調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光②實驗中，滑動變阻器的滑片在某一位置時，電壓表示數(shù)為1.5V，為測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向A（選填“A”或“B”）端移動，直至電壓表示數(shù)為2.5V。③本實驗多次測量的目的是B。A.求平均值減小誤差B.測不同電壓下小燈泡的電功率【答案】（1）①電阻阻值；定值電阻兩端的電壓；②如圖所示；③換用不同規(guī)格的電阻再做幾次實驗；（2）①C；②A；2.5；③B?！窘獯稹拷猓海?）①探究電流與電壓的關(guān)系時，應(yīng)控制電阻阻值不變，改變電阻兩端的電壓，圖1甲圖中燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，因為電源電壓恒定，所以乙圖無法改變電阻兩端的電壓，丙圖不僅能保持電阻阻值不變，還可以通過移動滑動變阻器的滑片改變定值電阻兩端的電壓；②滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表與定值電阻并聯(lián)，如圖所示：；③為了使得出的結(jié)論具有普遍性，應(yīng)換用不同規(guī)格的電阻再做幾次實驗；（2）①閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，說明電路中的電流過小，接下來應(yīng)進行的操作是：移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，選C；②燈在額定電壓下正常發(fā)光，燈泡的實際1.5V小于燈泡的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小滑動變阻器兩端的電壓，由分壓原理可知，應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向A移動，直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓2.5V；③因為燈泡在不同電壓下的功率不同，多次測量取平均值沒有意義，所以本實驗多次測量的目的是測不同電壓下小燈泡的電功率，故選B。故答案為：（1）①電阻阻值；定值電阻兩端的電壓；②如圖所示；③換用不同規(guī)格的電阻再做幾次實驗；（2）①C；②A；2.5；③B。17．（2022?濱州）如圖甲所示，是某實驗小組“探究電流與電阻的關(guān)系”的實物圖。選用的實驗器材是：電源（電壓恒為3V）、電流表、電壓表，電阻R有4個阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供選用，滑動變阻器（20Ω1A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實物圖連接完整。（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)保持斷開；開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到A（選填“A”或“B”）端。（3）檢查電路連接無誤后閉合開關(guān)后，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電流表幾乎無示數(shù)，電壓表有示數(shù)且不變，原因可能是B。A.R短路B.R斷路C.滑動變阻器斷路（4）排除故障后繼續(xù)實驗，實驗過程中，當(dāng)把10Ω電阻換成20Ω電阻后，為保持電壓表（選填“電流表”或“電壓表”）示數(shù)不變，滑片P應(yīng)向A（選填“A”或“B”）端移動。（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的圖象，得出電流與電阻的關(guān)系是：當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。（6）該小組用電流表和一個定值電阻R0，測量未知電阻Rx的阻值。他們設(shè)計了如圖丙所示的電路圖，并進行如下實驗操作：①閉合S、斷開S1，此時電流表的示數(shù)為I1；②閉合S和S1，此時電流表的示數(shù)為I2；③則Rx＝（用R0、I1、I2表示）?！敬鸢浮浚?）見解答圖；（2）斷開；A；（3）B；（4）電壓表；A；（5）當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（6）③?！窘獯稹拷猓海?）電源電壓恒為3V，故電壓表應(yīng)選小量程并聯(lián)在電阻R兩端，如下圖所示：；（2）為了保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)保持斷開；開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到阻值最大處，即A端；（3）檢查電路連接無誤后閉合開關(guān)后，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電流表幾乎無示數(shù)，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)并不變，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了，即原因可能是R斷路，故選B；（4）根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將10Ω電阻換成20Ω電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，即應(yīng)保持電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向A端移動；（5）由圖乙可知，電流與電阻的乘積為UV＝IR＝0.4A×5Ω＝……＝0.1A×20Ω＝2V，為一定值，可以得出電流與電阻的關(guān)系是：當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（6）實驗步驟：①閉合S、斷開S1，此時電流表的示數(shù)為I1；②閉合S和S1，此時電流表的示數(shù)為I2；③在步驟①中，電路為只有R0的簡單電路，電流表測通過R0的電流，此時電流表的示數(shù)為I1，則電源電壓為U＝I1R0；在步驟②中，R0與Rx并聯(lián)，電流表測量干路電流，示數(shù)為I2；根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知，通過Rx的電流為：Ix＝I2﹣I1，則電源電壓為：U＝IxRx＝（I2﹣I1）Rx，根據(jù)電源電壓相等知：I1R0＝（I2﹣I1）Rx，解得：Rx＝。故答案為：（1）見解答圖；（2）斷開；A；（3）B；（4）電壓表；A；（5）當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（6）③。18．（2022?日照）為進一步探究光的反射和折射現(xiàn)象，小明根據(jù)老師的要求認真完成了下列實驗。（1）為了證明在光的反射過程中光路是可逆的，如圖1所示，小明已完成了實驗步驟①②。①在水平白紙板上畫一條直線PQ，做ON垂直PQ于O，點，畫一條斜線AO。②沿PQ放置平面鏡，讓一束光沿AO射向平面鏡，在反射光線經(jīng)過處標上一點B。接下來應(yīng)該讓入射光線沿BO，若反射光線沿OA方向射出，說明光路是可逆的。（2）如圖2所示，一束白光通過三棱鏡后，在白屏上形成一條彩色的光帶。據(jù)此可判斷：紅光和紫光以相同的入射角射向同一塊玻璃磚，紅光的折射角大于紫光的折射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時，記錄的實驗數(shù)據(jù)如表：像與物距的關(guān)系凸透鏡的焦距f＝10cm物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像的性質(zhì)像距v/cm虛實大小正倒2f＜u30實像縮小倒立152f＝u20實像等大倒立20f＜u＜2f15實像放大倒立u＜f5虛像放大正立﹣由表中數(shù)據(jù)可知，凸透鏡成實像的條件是u＞f；成虛像的條件是u＜f。根據(jù)光路是可逆的這一特點可知，當(dāng)物距u＝15cm時，像距v＝30cm。（4）請寫出一種測量凸透鏡焦距的方法：調(diào)節(jié)光屏與凸透鏡之間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個清晰的窗戶的像，并簡要說明主要操作步驟：讀出光屏與凸透鏡之間的距離大約等于凸透鏡的焦距?！敬鸢浮浚?）BO；OA；（2）大于；（3）u＞f；u＜f；30；（4）調(diào)節(jié)光屏與凸透鏡之間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個清晰的窗戶的像；讀出光屏與凸透鏡之間的距離大約等于凸透鏡的焦距。【解答】解：（1）讓一束光沿BO方向射向平面鏡，即讓光線逆著原來的反射光線射向鏡面，反射光將沿OA方向射出，即反射光線逆著原入射光線方向射出，該實驗現(xiàn)象說明，在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（2）圖2可知，紅光和紫光以相同的入射角射向同一塊玻璃磚，紅光的偏折角度小，紫光的偏折角度大，紫光與法線更為靠近，所以紅光的折射角大于紫光的折射角；（3）凸透鏡焦距f＝10cm，成實像時，物距分別為15、20、30cm，均大于一倍焦距，故凸透鏡成實像的條件是物距大于一倍焦距（或u＞f）；凸透鏡焦距f＝10cm，成虛像時，物距分別為9cm、6cm，均小于一倍焦距，故凸透鏡成虛像的條件是物距小于一倍焦距（u＜f）；光在折射中，光路是可逆的，實驗次數(shù)1和3，當(dāng)物距等于原來的像距時，像距會變?yōu)樵瓉淼奈锞?，即?dāng)物距u＝15cm時，像距v＝30cm；（4）物體距離凸透鏡足夠遠（大于10倍焦距時），所成的像與凸透鏡的距離就近似等于凸透鏡的焦距。所以將光具座上的凸透鏡對準遠處建筑物的窗戶，調(diào)節(jié)光屏與凸透鏡之間的距離，直到出現(xiàn)一個清晰的窗戶的像，讀出光屏與凸透鏡之間的距離大約等于凸透鏡的焦距。故答案為：（1）BO；OA；（2）大于；（3）u＞f；u＜f；30；（4）調(diào)節(jié)光屏與凸透鏡之間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個清晰的窗戶的像；讀出光屏與凸透鏡之間的距離大約等于凸透鏡的焦距。19．（2022?日照）某校九年級一班物理興趣小組的同學(xué)，學(xué)習(xí)了磁現(xiàn)象的知識后，深受物理學(xué)家奧斯特和法拉第科學(xué)探索精神的影響，懷著極大的興趣對下列實驗進行了探究。（1）如圖甲，將小磁針放在南北方向的直導(dǎo)線正下方，小磁針靜止，N極指向北。如圖乙觸接電源，小磁針的N極向紙外偏轉(zhuǎn)。斷開連接后，小磁針恢復(fù)到圖甲位置。如圖丙，將電源正負極對調(diào)，再次觸接電源，小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)。則：①通電導(dǎo)線周圍存在磁場，且磁場的方向與電流方向有關(guān)。②斷開電源后，小磁針恢復(fù)到圖甲狀態(tài)，這是因為小磁針受到了地磁場的作用。③如圖丁所示，高速電子束飛過小磁針上方時，小磁針將發(fā)生如圖乙所示方向的偏轉(zhuǎn)，原因是電子帶負電。（2）利用圖戊所示的裝置，讓閉合電路中的一部分導(dǎo)體AB在磁場中運動，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況，記錄在表中。已知當(dāng)電流從電流表的左側(cè)接線柱流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)；從右側(cè)接線柱流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)。實驗次數(shù)導(dǎo)體棒移動情況電流表指針偏轉(zhuǎn)情況1豎直向上不偏轉(zhuǎn)2豎直向下不偏轉(zhuǎn)3水平向左向右偏轉(zhuǎn)4水平向右向左偏轉(zhuǎn)根據(jù)表中記錄的實驗信息，完成下列問題：④由第1、2兩次實驗可知，導(dǎo)體棒AB平行于磁感線運動，閉合回路中不會（填“會”或“不會”）產(chǎn)生感應(yīng)電流。⑤由第3、4兩次實驗可知，導(dǎo)體棒AB中感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動的方向有關(guān)。如果固定導(dǎo)體棒AB，水平向右移動磁鐵，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。⑥本實驗的設(shè)計不完整，不能探究感應(yīng)電流的方向與磁場方向的關(guān)系。為了使探究過程更加完整，應(yīng)調(diào)換磁體的方向。⑦小明將電流表換成完好的小燈泡，再做第3、4兩次實驗時小燈泡不亮，最可能的原因是產(chǎn)生的感應(yīng)電流太小。⑧發(fā)電機的原理與本實驗的原理一樣，己圖為發(fā)電機的示意圖，圖中時刻線框水平，箭頭為線框旋轉(zhuǎn)的方向，此時ab邊中的電流方向由a到b（填“由a到b”或“由b到a”）?！敬鸢浮竣匐娏鞣较?；②地磁場；③乙；電子帶負電；④不會；⑤導(dǎo)體運動；右；⑥調(diào)換磁體的方向；⑦產(chǎn)生的感應(yīng)電流太??；⑧由a到b。【解答】解：（1）①根據(jù)甲乙丙三圖可知：通電導(dǎo)線周圍存在磁場，且磁場的方向與電流方向有關(guān)；②斷開電源后，小磁針靜止，N極指向北，是因為受地磁場作用；③電子在小磁針上方飛過，因為電子束帶負電，所以當(dāng)電子束從左向右運動時，電流的方向應(yīng)從右向左，與圖乙相同。（2）④由第1、2兩次實驗可知，導(dǎo)體棒AB平行于磁感線運動時，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，說明沒有感應(yīng)電流。⑤由第3、4兩次實驗可知，磁場方向不變，導(dǎo)體運動方向改變時，感應(yīng)電流的方向也發(fā)生改變，這說明導(dǎo)體棒AB中感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動的方向有關(guān)；如果固定導(dǎo)體棒AB，水平向右移動磁鐵，此時相當(dāng)于導(dǎo)體棒AB水平向左運動，由表格中的信息可知，電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。⑥電流方向不僅與導(dǎo)體運動方向有關(guān)，也與磁場方向有關(guān)。⑦小明將電流表換成完好的小燈泡做實驗，電路是通路，燈泡不亮，可能原因是電流太小。⑧根據(jù)己圖可知，電流方向是由a到b。故答案是：①電流方向；②地磁場；③乙；電子帶負電；④不會；⑤導(dǎo)體運動；右；⑥調(diào)換磁體的方向；⑦產(chǎn)生的感應(yīng)電流太小；⑧由a到b。20．（2022?煙臺）在“測量電阻的阻值”實驗中：（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示實驗電路補充完整，要求滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變大。（2）連接完電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表有示數(shù)均很小，但無論怎樣移動滑片P都不能改變兩只電表的示數(shù)。出現(xiàn)這個問題的原因是什么？（3）解決問題后，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P，進行多次測量并記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，電流表示數(shù)如圖乙所示為0.2A，則電阻R的阻值為10Ω。（4）把圖甲的電阻R換成小燈泡L，重復(fù)上述實驗，測量小燈泡的電阻。圖丙是根據(jù)兩次實驗數(shù)據(jù)繪制的I—U圖象，其中表示小燈泡電阻的圖象是a（選填“a”或“b”），判斷的依據(jù)是什么？【答案】（1）見解答圖；（2）將變阻器的下面兩個接線柱連入了電路；（3）0.2；10；（4）a；小燈泡的電阻受溫度的影響。【解答】解：（1）滑動變阻器和電阻串聯(lián)接入電路，滑動變阻器應(yīng)接一個上接線柱和一個下接線，滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變大，滑動變阻器接入電路的電阻應(yīng)變小，所以滑動變阻器接右下接線柱，如下圖所示：（2）連接完電路后，閉合開關(guān)，電流表、電壓表示數(shù)均很小，說明電路為通路，且定值電阻兩端的電壓和通過的電流很小，電路中的電阻較大，怎樣移動滑片都不起作用，導(dǎo)致該故障的原因是：將變阻器的下面兩個接線柱連入了電路；（3）由圖乙可知，電流表所選量程是0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)是0.2A；電阻R的阻值為：R＝＝＝10Ω；（4）小燈泡的電阻受溫度的影響，隨著溫度的升高而增大，不是一個定值，如圖丙所示，表示小燈泡的I﹣U圖象是圖象a。故答案為：（1）見解答圖；（2）將變阻器的下面兩個接線柱連入了電路；（3）0.2；10；（4）a；小燈泡的電阻受溫度的影響。四．計算與解答題（共10小題）21．（2022?青島）某興趣小組制作了一只平底小船，重力為1.2N，放在水平桌面上，與桌面的接觸面積為1×10﹣2m2。（1）求小船對水平桌面的壓強。（2）如圖甲所示，把小船放入盛有適量水的長方體水槽中，漂浮在水面上。在小船中放入一金屬塊后，小船仍漂浮在水面上，排開水的體積增加了2×10﹣4m3。求金屬塊的質(zhì)量。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）（3）小組成員通過探究發(fā)現(xiàn)，可以利用圖甲裝置的液面升降來測量物體的質(zhì)量和體積，從而求出物體的密度。實際測量過程中，發(fā)現(xiàn)水面升降不明顯，于是想出了一個將水面升降放大的方法：如圖乙所示，使一束激光與水平面成α角斜射到水面，反射光照射在水平標尺上的A點；當(dāng)水面上升Δh時，光點A移動了距離l，推理可知二者關(guān)系為h＝ltanα，改變α角可調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。實際測量時，保持入射光不變，標記光點A的位置。將待測物體放入小船中，小船仍漂浮，光點A移動的距離記為l1；將物體從小船中取出，使其浸沒于水中，光點A移動的距離記為l2。請你推導(dǎo)出物體密度ρ的表達式（水的密度用ρ水表示）。【解答】解：（1）小船對水平桌面的壓強（2）在小船中放入一金屬塊后，小船仍漂浮在水面上，由物體的浮沉條件可知ΔF浮＝ΔG排＝G金，ρ水gΔV排＝m金g，即金屬塊的質(zhì)量（3）設(shè)容器中水面的面積為S水，將待測物體放入小船中，水面升高的高度為，則物體的受到的重力，由可知，物體的質(zhì)量為；將物體從小船中取出，使其浸沒于水中，物體排開水的體積等于物體的體積，所以物體的密度答：（1）小船對水平桌面的壓強為1.2×102Pa；（2）金屬塊的質(zhì)量為0.2kg；（3）物體的密度表達式為。22．（2022?淄博）如圖所示是一種測定油箱內(nèi)油量裝置的示意圖。當(dāng)油箱中油量改變時，浮子帶動滑桿，滑桿帶動滑片在電阻片R上滑動，從而改變電路中電流表的示數(shù)。已知電源電壓15V保持不變，R的規(guī)格為“20Ω1A”。當(dāng)油量最多時，滑片在A端；當(dāng)油量最少時，滑片在B端，此時電流表示數(shù)為0.3A。求：（1）R0的阻值；（2）油量最多時，電流表的示數(shù)及R0消耗的電功率?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，R與R0串聯(lián)，電流表測電路中的電流。（1）當(dāng)油量最少時，滑片在B端，變阻器接入電路中的電阻最大，此時電路中的電流I＝0.3A，根據(jù)歐姆定律可知此時電路的總電阻：R總＝＝＝50Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以R0的阻值：R0＝R總﹣R＝50Ω﹣20Ω＝30Ω；（2）當(dāng)油量最多時，滑片在A端，變阻器接入電路中電阻為零，此時電路為R0的簡單電路，則此時電路中的電流：I′＝＝＝0.5A，R0消耗的電功率：P0＝UI′＝15V×0.5A＝7.5W。答：（1）R0的阻值為30Ω；（2）油量最多時，電流表的示數(shù)為0.5A，R0消耗的電功率為7.5W。23．（2022?東營）在綜合實踐活動中，興趣小組設(shè)計了一款雙擋位電加熱器，利用產(chǎn)生的蒸汽加濕或消毒，電加熱器工作時，高擋先將水箱內(nèi)的水加熱到100℃，低擋維持水沸騰確保蒸汽不斷產(chǎn)生。如圖甲是其內(nèi)部簡化電路，S1和S均為自動控制開關(guān)，當(dāng)水溫達到100℃時，S1自動斷開，當(dāng)水的質(zhì)量低于0.2kg時S自動斷開，R1、R2均為電熱絲。水箱加滿水后閉合開關(guān)，電加熱器正常工作時電流隨時間變化的圖像如圖乙。已知水箱容量2.2L，水的初溫為20℃。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]（1）求低擋工作時加熱器的電功率；（2）求R1的電阻；（3）求電加熱器高擋位工作的加熱效率。【解答】解：（1）由題意可知，低檔工作時，開關(guān)S1斷開，由乙圖可知加熱器低檔工作時的電流I低＝2A，則低擋工作時加熱器的電功率：P低＝UI低＝220V×2A＝440W；（2）低檔工作時，R2的電阻R2＝＝＝110Ω，當(dāng)兩個開關(guān)都閉合時，兩個電阻并聯(lián)，電路的總電阻最小，由P＝可知，電功率最大，處于高擋，總電流I總＝10A，由并聯(lián)電路的電流特點可知；I總＝+，即10A＝+，解得R1＝27.5Ω；（3）電加熱器高擋位工作7min時，消耗的電能W＝UI總t＝220V×10A×7×60s＝9.24×105J，由ρ＝可得，水的質(zhì)量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2.2×10﹣3m3＝2.2kg，水吸收的熱量：Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×2.2kg×（100℃﹣20℃）＝7.392×105J，加熱效率η＝×100%＝×100%＝80%。答：（1）低擋工作時加熱器的電功率為440W；（2）R1的電阻為27.5Ω；（3）求電加熱器高擋位工作的加熱效率為80%。24．（2022?威海）小明家有一個標有“220V10A”的插排（圖甲所示），同時接入一個電加熱坐墊（“220V24.2W”）和一臺吸塵器（“220V1100W”），吸塵器的電動機線圈電阻為2Ω，小明家電壓恒為220V。（1）吸塵器工作10min消耗的電能是多少？（2）現(xiàn)有一個電吹風(fēng)機（“220V880W”），請通過計算說明插排能否允許再接入此電吹風(fēng)機，使3個用電器同時工作。（3）圖乙是電加熱坐墊（“220V24.2W”）的簡化電路圖，通過調(diào)控開關(guān)可實現(xiàn)保溫和加熱兩個功能。電阻R1在調(diào)溫盒內(nèi)，電阻R2置于坐墊內(nèi)用于加熱．電加熱坐墊處于保溫狀態(tài)時電阻R2消耗的電功率為20W，則R1的阻值為多少？【解答】解：（1）由P＝可知，吸塵器工作10min消耗的電能：W吸＝P吸t＝1100W×600s＝6.6×105J；（2）插排允許的最大功率：P最大＝UI最大＝220V×10A＝2200W，三個用電器全部接入電路總功率：P總＝P坐+P吸+P吹＝24.2W+1100W+880W＝2004.2W＜2200W，因此可以接入該電吹風(fēng)機；（3）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，電路為R2的簡單電路，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時，R1與R2串聯(lián)，因為串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻，所以由P＝UI＝可知，電路為R2的簡單電路，電路中的電阻最小，電功率最大，電加熱坐墊為加熱擋；R1、R2串聯(lián)時，電路中的電阻最大，電功率最小，電加熱坐墊為保溫擋；由P＝UI＝可知，電加熱墊處于加熱擋時，電路為R2的簡單電路，R2的阻值：R2＝＝＝2000Ω，當(dāng)電加熱墊處于保溫擋時，R1與R2串聯(lián)，由P2＝I2R2可知，保溫狀態(tài)時電路中的電流：I保溫＝＝＝0.1A，由歐姆定律可知，此時電路中的總電阻：R保溫＝＝＝2200Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點可知，R1的阻值：R1＝R總﹣R2＝2200Ω﹣2000Ω＝200Ω。答：（1）吸塵器工作10min消耗的電能是6.6×105J；（2）可以接入該電吹風(fēng)機；（3）R1的阻值為200Ω。25．（2022?威海）為了建設(shè)精致城市，每到春天園林工人要在過街天橋上放置花草，為城市增添一抹綠色。如圖所示，工人用長木棒、滑輪、輕繩組裝提升裝置。木棒放置在天橋欄桿上始終保持水平，與欄桿M接觸點為O；用沙袋將木棒B端壓在欄桿N上，在木棒A端吊裝滑輪組。OA：OB＝1：2，每個沙袋重300N，每個滑輪重24N。（木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計）（1）若A點受到豎直向下的拉力為1000N，為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置幾個沙袋？（2）若某次工人利用滑輪組豎直向下拉繩子，將重為376N的花架勻速提升5m。求：①滑輪組的機械效率。②滑輪組對繩AC的拉力?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，O為杠桿AB的支點，由杠桿平衡條件可得：FA×OA＝FB×OB，解得：FB＝×FA＝×1000N＝500N，因為杠桿始終保持水平，所以B點的壓力大小等于沙袋的重力，則沙袋的總重力：G總＝FB＝500N，因此所需沙袋的個數(shù)：n＝＝≈2；（2）①因為不計繩重和摩擦，所以滑輪組的機械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝94%；②由圖可知n＝2，因為不計繩重和摩擦，所以繩子自由端的拉力：F＝（G+G動）＝×（376N+24N）＝200N，滑輪組對繩AC的拉力：FA＝3F+G定＝3×200N+24N＝624N。答：（1）為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置2個沙袋；（2）①滑輪組的機械效率為94%；②滑輪組對繩AC的拉力為624N。26．（2022?濱州）建造某跨江大橋時，需將長百米、重千余噸的橋梁從江中吊起，施工時采用了將橋梁與水面成一定傾角出水的起吊方案，為了探究該方案的合理性，某研究性學(xué)習(xí)小組做了以下兩個模擬實驗。水平桌面上放置一個裝有適量水的燒杯，杯的底面積為1×10﹣2m2，將小金屬板用細線吊著，然后將其浸沒在燒杯內(nèi)的水中，杯中的水沒有溢出。將同一小金屬板分別與水面平行和與水面成一定傾角從水下緩慢拉出，如圖2乙、圖丙所示。在這兩個過程中測力計所受拉力的變化情況，如圖2丁坐標圖像所示。（g＝10N/kg，ρ＝1×103kg/m3）求：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，實驗2中的最大拉力比實驗1中的最大拉力減小了多少？（2）小金屬板的密度。（3）當(dāng)小金屬板浸沒水中后，水對燒杯底部增大的壓強。【解答】解：（1）根據(jù)丁圖中實驗1和實驗2的圖象可知，實驗2中的最大拉力與實驗1中的最大拉力分別是9N/12N，則實驗2中的最大拉力比實驗1中的最大拉力減小了12N﹣9N＝3N；（2）由丁圖中實驗1圖象可知，小金屬板浸沒水中時彈簧測力計的示數(shù)F＝6N，小金屬板離開水面后彈簧測力計的示數(shù)為9N，即小金屬板的重力G＝9N，則小金屬板浸沒時受到的浮力F浮＝G﹣F＝9N﹣6N＝3N；因為小金屬板浸沒水中，所以小金屬板體積V＝V排＝＝＝3×10﹣4m3；小金屬板的質(zhì)量m＝＝＝0.9kg；小金屬板的密度ρ＝＝＝3×103kg/m3；（3）當(dāng)小金屬板浸沒水中后，根據(jù)相互作用力的特點可知，水對燒杯底部增大的壓力大小等于小金屬板浸沒時受到的浮力大小，即ΔF水＝F?。?N，杯的底面積為1×10﹣2m2，則水對燒杯底部增大的壓強Δp＝＝＝300Pa。答：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，實驗2中的最大拉力比實驗1中的最大拉力減小了3N；（2）小金屬板的密度為3×103kg/m3；（3）當(dāng)小金屬板浸沒水中后，水對燒杯底部增大的壓強是300Pa。27．（2022?濱州）如圖甲、乙是某物理興趣小組，設(shè)計的簡易坐位體前屈測試儀的測試示意圖、簡化原理圖。在測試中，測試的同學(xué)向前推動測試儀的滑塊實際上是移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)用來反映被測試者的成績。電源電壓恒為6V，電壓表量程0～3V，電流表量程0～0.6A，滑動變阻器R1標有“15Ω1A”，滑片P每移動1cm，R1的電阻變化0.5Ω，定值電阻R2＝20Ω。求：（1）當(dāng)滑片P位于最左端時，電流表的示數(shù)。（2）某同學(xué)測試時，從最左端推動滑片P向右移動20cm，此時電壓表的示數(shù)。（3）若既能保證電路各元件的安全，又能使滑片P移動到最右端，則選取R2時，其阻值不能小于多少？【解答】解：電路圖可知，定值電阻R2與滑動變阻器R1串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電流表測量電路電流；（1）當(dāng)滑片P位于最左端時，電路為定值電阻的簡單電路，根據(jù)歐姆定律可得此時通過電路的電流：I＝＝＝0.3A，即電流表示數(shù)為0.3A；（2）滑片P每移動1cm，R1的電阻變化0.5Ω，某同學(xué)測試時，從最左端推動滑片P向右移動20cm，此時滑動變阻器接入電路的電阻：R1＝0.5Ω/cm×20cm＝10Ω，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，根據(jù)歐姆定律可得此時通過電路的電流：I′＝＝＝0.2A，此時滑動變阻器兩端的電壓：U1＝I′R1＝0.2A×10Ω＝2V，即電壓表示數(shù)為2V；（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，電路電流最小，因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以定值電阻R2兩端電壓：U2＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，電路中最小電流：I?。剑剑?.2A，根據(jù)歐姆定律可得此時定值電阻的阻值：R2′＝＝＝15Ω，已知電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點可知電路中的最大電流為0.6A，當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值為0時，電路電流最大，電路為定值電阻R2的簡單電路，根據(jù)歐姆定律可得此時通過電路的電流：I大＝＝＝0.4A＜0.6A，所以既能保證電路各元件的安全，又能使滑片P移動到最右端，選取R2時，其阻值不能小于15Ω。答：（1）當(dāng)滑片P位于最左端時，電流表的示數(shù)為0.3A；（2）某同學(xué)測試時，從最左端推動滑片P向右移動20cm，此時電壓表的示數(shù)為2V；（3）若既能保證電路各元件的安全，又能使滑片P移動到最右端，則選取R2時，其阻值不能小于15Ω。28．（2022?日照）某疫情倉儲基地為方便抗疫物資的存儲、計件、配送，將可打包的物資打包為質(zhì)量分布均勻的立方體包裹?，F(xiàn)將口罩打包成邊長為1m的立方體后，其質(zhì)量為400kg。g取10N/kg。（1）求口罩打包后的密度。（2）倉儲基地利用叉車運送物資（如圖甲），叉車抬升物資的主要裝置由兩個叉手和升降架等組成，如圖乙所示，叉手為彎成90°的金屬板，水平部分承載物資，豎直部分鏈接在升降架上，其簡化示意圖如圖丙所示，當(dāng)在叉手的水平部分放上物資時，將叉手看成是一個以O(shè)點為支點的杠桿，升降架對杠桿上A點的作用力沿水平方向。已知每個叉手的水平部分長1.5m、寬16cm，兩叉手間距40cm，運送物資時，使物資緊靠OA放置，并使其重力的作用線通過兩叉手的中間。①當(dāng)叉車不動，叉手勻速豎直向上運送1包口罩時，求該包口罩對叉手的壓強。②若將可打包的物資均打包成質(zhì)量相同、邊長不超過1.5m的立方體包裹，請分析物資的密度是否會影響升降架對A點作用力的大?。俊窘獯稹拷猓海?）口罩包裹的體積：V＝a3＝（1m）3＝1m3，則口罩打包后的密度：ρ＝＝＝0.4×103kg/m3；（2）①口罩包裹：G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N，口罩包裹對水平叉手的壓力：F＝G＝4000N，每個叉手的水平部分長1.5m、寬16cm，口罩打包成邊長為1m的立方體，則口罩包裹與叉手的接觸面積：S＝1m×16×10﹣2m×2＝0.32m2，該包口罩對叉手的壓強：p＝＝＝1.25×104Pa；②叉手看成是一個以O(shè)點為支點的杠桿，升降架對A點作用力的力臂為LOA，因為口罩包裹的質(zhì)量分布均勻，所以口罩包裹的重力在其幾何中心，則包裹重力的力臂：LG＝a＝×＝×，根據(jù)杠桿平衡條件可得：G×LG＝FA×LOA，則FA＝×G＝×mg＝×，又因為口罩包裹質(zhì)量m和力臂為LOA一定，所以物資的密度越大，升降架對A點作用力越小。答：（1）口罩打包后的密度為0.4×103kg/m3；（2）①該包口罩對叉手的壓強為1.25×104Pa；②因為升降架對A點作用力FA＝×