挑戰(zhàn)49 河北卷（河北近四年共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)49河北卷（河北近四年共30題）19、20、21、22年壓軸題型統(tǒng)計(jì)：選擇題填空題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題合計(jì)電學(xué)綜合404412力學(xué)綜合233412其他綜合24006合計(jì)877830一．選擇題（共8小題）1．（2022?河北）在老舊小區(qū)改造中，工人利用滑輪組將重380N的建筑材料提升到樓頂，如圖所示。已知工人對繩子的拉力為200N，建筑材料在5s內(nèi)勻速上升5m，不計(jì)繩重及摩擦。此過程中，下列說法正確的是（）A．動(dòng)滑輪所受重力為10N B．滑輪組所做的有用功為2000J C．工人所用拉力的功率為380W D．滑輪組的機(jī)械效率為95%【答案】D。【解答】解：A、由圖可知，有2段繩子拉著動(dòng)滑輪，不計(jì)繩重及摩擦，根據(jù)F＝（G+G動(dòng)）可知，動(dòng)滑輪的重力為：G動(dòng)＝nF﹣G＝2×200N﹣380N＝20N，故A錯(cuò)誤；B、有用功為：W有用＝Gh＝380N×5m＝1900J，故B錯(cuò)誤；C、繩端移動(dòng)的距離s＝2h＝2×5m＝10m，拉力做的總功W總＝Fs＝200N×10m＝2000J，拉力的功率：P＝＝＝200W，故C錯(cuò)誤；D、該滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝95%，故D正確。故選：D。2．（2020?河北）在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，燭焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列說法正確的是（）A．凸透鏡的焦距是20cm B．將蠟燭和光屏都向右移動(dòng)，光屏上可成清晰的像，該成像規(guī)律應(yīng)用在照相機(jī)上 C．在貼近凸透鏡的左側(cè)放置一眼鏡片，只向左移動(dòng)光屏，可在光屏上成清晰縮小的像，該鏡片對光起發(fā)散作用 D．用f＝15cm的凸透鏡替換圖中透鏡，只向右移動(dòng)光屏，可在光屏上成清晰的像【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知u＝40cm﹣20cm＝20cm，光屏上得到一個(gè)清晰等大的實(shí)像，則u＝2f＝20cm，解得f＝10cm，故A錯(cuò)誤；B、將蠟燭和光屏都向右移動(dòng)，光屏上可成清晰的像，物體處于一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像，投影儀就是利用該原理制成的，故B錯(cuò)誤；C、貼近凸透鏡的左側(cè)放置一眼鏡片，只向左移動(dòng)光屏，說明透鏡對光線有會(huì)聚作用，在光屏上成清晰縮小的像，故C錯(cuò)誤；D、用f＝15cm的凸透鏡替換圖中透鏡，物距＝20cm，f＜u＜2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，像距大于2倍焦距，向右移動(dòng)光屏，可在光屏上成清晰的像，故D正確。故選：D。3．（2022?河北）（多選）如圖所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡L上標(biāo)有“12V12W”字樣，滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值為20Ω，a、b為電流表、電壓表其中之一，且不相同。只閉合開關(guān)S1，滑片P置于左端，電流表示數(shù)為1A；再閉合開關(guān)S2、S3，移動(dòng)滑片P，電流表示數(shù)始終為1A。已知燈泡電阻隨溫度升高而增大。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)為電壓表 B．電源電壓為12V C．只閉合開關(guān)S1，若電流表示數(shù)為0.5A，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為12Ω D．將a與R0互換，開關(guān)均閉合，移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器功率的最小值為7.2W【答案】ABD?！窘獯稹拷猓篈、只閉合開關(guān)S1，，滑片P置于左端，電路為燈泡L的簡單電路；開關(guān)都閉合，移動(dòng)滑片P，電流表示數(shù)始終為IA，說明b為電流表，把滑動(dòng)變阻器短路了，導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器失去調(diào)節(jié)作用，則a為電壓表，故A正確；B、燈泡額定電流為I額＝＝＝1A；只閉合開關(guān)S，滑片P置于左端，則電路中只接燈泡，而電流表示數(shù)為1A，則燈泡電壓為電源電壓，即12V，故B正確；C、只閉合開關(guān)S1，若電流表示數(shù)為0.5A，則燈泡溫度不為額定電流時(shí)的溫度，電阻也不為額定電流時(shí)的電阻，為未知。則無法計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故C錯(cuò)誤；D、將a與R0互換，開關(guān)均閉合，則電路為滑動(dòng)變阻器和燈泡并聯(lián)，互不影響，根據(jù)公式P＝可知，移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，功率最小，為Pmin＝＝＝7.2W，故D正確。故選ABD。4．（2021?河北）（多選）如圖所示電路，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值與R1的阻值均為R0，a、b、c分別為電阻（阻值為R0）、電流表、電壓表其中之一，且不相同。當(dāng)S1、S3閉合時(shí)，移動(dòng)滑片P，電路中消耗的功率始終為I02R0。下列有關(guān)說法正確的是（）A．b一定是電流表，c一定是電壓表 B．開關(guān)都閉合時(shí)，電路消耗功率為2I02R0 C．只閉合S1，若b為電壓表，P向右移動(dòng)，b的示數(shù)可能變小 D．將a、c互換，開關(guān)都閉合時(shí)，電路中的電流可能為3I0【答案】BD?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)S1、S3閉合時(shí)，移動(dòng)滑片P，電路中消耗的功率始終為I02R0，說明滑動(dòng)變阻器沒有接入電路，a和c串聯(lián)接入電路，據(jù)此分析出a是電阻，c與b都是既可能為電流表，也可能為電壓表，且電源電壓U＝I0R0，故A錯(cuò)誤；B、開關(guān)都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，a和R1并聯(lián)，此時(shí)總電阻R總＝，I＝＝＝2I0，P＝I2R＝（2I0）2×＝2I02R0，故B正確；C、只閉合S1，若b為電壓表，a和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表b測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，因a是電阻，則電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)；P向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知b的示數(shù)變大，故C錯(cuò)誤；D、a是電阻，c可能是電流表，也可能是電壓表，當(dāng)c為電流表時(shí)，若將a、c互換，開關(guān)都閉合時(shí)，a與R2并聯(lián)，則通過a的電流為I0，若電路中的電流為3I0，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過R2的電流為：3I0﹣I0＝2I0，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R2′＝＝，小于滑動(dòng)變阻器的最大阻值R0，故D正確。故選：BD。5．（2020?河北）（多選）如圖所示，電源電壓不變，a、b為電壓表或定值電阻，若為定值電阻，其阻值與R相同均為R0．當(dāng)S1和S2閉合、S3斷開時(shí)，電流表A1的示數(shù)為I0；再閉合S3，電流表A1的示數(shù)為2I0．下列說法正確的是（）A．開關(guān)均閉合后，電路消耗的功率為2I02R0 B．開關(guān)均閉合后，a、b互換前后A2的示數(shù)之比為1：2 C．將最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器與R串聯(lián)，只閉合S1、S2，P從中點(diǎn)移到阻值最大端，變阻器消耗的功率變化量為I02R0 D．用最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器替換a、b、R其中的一個(gè)，移動(dòng)滑片，三個(gè)電流表的示數(shù)均發(fā)生變化且變化量相等。滿足上述要求的電路連接方式有四種【答案】ABD。【解答】解：當(dāng)S1和S2閉合、S3斷開時(shí)，R與b并聯(lián)，電流表A1測干路的電流，其示數(shù)為I0；再閉合S3，a、b、R并聯(lián)，電流表A1測干路電流，其示數(shù)為2I0，若a為電壓表，由并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知，電流表A1的示數(shù)應(yīng)為I0不變，不可能為2I0，所以，a應(yīng)為定值電阻，由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過a的電流和通過R的電流相等，則b應(yīng)為電壓表；A．當(dāng)S1和S2閉合、S3斷開時(shí)，電路為R的簡單電路，電流表A1測電路中的電流，如下圖所示：由I＝可得，電源的電壓U＝I0R0，開關(guān)均閉合后，如下圖所示：干路電流表A1的示數(shù)為2I0，則此時(shí)電路消耗的功率P＝U×2I0＝I0R0×2I0＝2I02R0，故A正確；B．開關(guān)均閉合后，Ra與R并聯(lián)，電流表A2測R支路的電流，其示數(shù)為I0；a、b互換后，Ra與R并聯(lián)，如下圖所示：此時(shí)電流表A2測兩支路的電流之和，其示數(shù)為2I0，所以，a、b互換前后A2的示數(shù)之比為I0：2I0＝1：2，故B正確；C．將最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器與R串聯(lián)，只閉合S1、S2時(shí)，R滑與R串聯(lián)，等效電路圖如下圖所示：因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流I＝，則變阻器消耗的電功率：P滑＝I2R滑＝（）2R滑＝＝＝＝，當(dāng)R滑＝R＝R0時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，則P滑大＝＝＝I02R0，滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，變阻器消耗的電功率最小，則P滑?。剑ǎ?R滑＝（）2×R0＝I02R0，所以，變阻器消耗的功率變化量：△P滑＝P滑大﹣P滑?。絀02R0﹣I02R0＝I02R0，故C錯(cuò)誤；D．由題知，用最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器替換a、b、R其中的一個(gè)，移動(dòng)滑片，三個(gè)電流表的示數(shù)均發(fā)生變化且變化量相等，當(dāng)用滑動(dòng)變阻器替換a（即定值電阻）后，當(dāng)S1、S2和S3閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器與R并聯(lián)，電流表A2測通過R的電流，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，移動(dòng)滑片時(shí)，通過R的電流不變，則電流表A2的示數(shù)不變；當(dāng)S3斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器沒有接入電路，此時(shí)移動(dòng)滑片所有電流表示數(shù)都不變；當(dāng)S2斷開時(shí)，由于電壓表相當(dāng)于斷路，則A2的示數(shù)為0，因此移動(dòng)滑片，A2的示數(shù)不變，不符合題意；當(dāng)用滑動(dòng)變阻器替換R后，S1、S2和S3閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器與a（即定值電阻）并聯(lián)，電流表A3測通過a的電流，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，移動(dòng)滑片時(shí)，通過a處定值電阻的電流不變，則電流表A3的示數(shù)不變；當(dāng)S2斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器沒有接入電路，此時(shí)移動(dòng)滑片所有電流表示數(shù)都不變；當(dāng)S3斷開時(shí)，由于電壓表相當(dāng)于斷路，則A3的示數(shù)始終為0，因此移動(dòng)滑片，A3的示數(shù)不變，不符合題意；綜上可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)替換電壓表b，①當(dāng)S1閉合、S2和S3斷開時(shí)，電路為滑動(dòng)變阻器的簡單電路，三電流表均測電路中的電流，如下圖所示：因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以移動(dòng)滑片，三個(gè)電流表的示數(shù)均發(fā)生變化且變化量相等；②當(dāng)S1和S2閉合、S3斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器與R并聯(lián)，電流表A1、A2均測干路電流，電流表A3測變阻器支路的電流，如下圖所示：因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以滑片移動(dòng)時(shí)通過R的電流不變，由并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知，三電流表示數(shù)的變化量相等；③當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時(shí)，a定值電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表A1、A3均測干路電流，電流表A2測變阻器支路的電流，如下圖所示：因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以滑片移動(dòng)時(shí)通過定值電阻a的電流不變，由并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知，三電流表示數(shù)的變化量相等；④當(dāng)S1、S2、S3均閉合時(shí)，Ra、R、滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，如下圖所示：電流表A1測干路電流，電流表A2測R與變阻器支路的電流之和，電流表A3測Ra與變阻器支路的電流之和，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以滑片移動(dòng)時(shí)通過定值電阻Ra和R的電流不變，由并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知，三電流表示數(shù)的變化量相等；綜上可知，D正確。故選：ABD。6．（2019?河北）（多選）如圖所示，小明將凸透鏡（f＝10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透鏡的成像規(guī)律。下列說法正確的是（）A．將蠟燭從焦點(diǎn)內(nèi)某處向透鏡方向移動(dòng)過程中，像逐漸變小 B．當(dāng)光屏上成清晰像時(shí)，拿開光屏，眼睛在一定范圍內(nèi)仍能看到像 C．將蠟燭放在10cm處，移動(dòng)光屏，光屏上可得到倒立縮小的清晰像 D．當(dāng)光屏上成清晰像時(shí)，在貼近凸透鏡左側(cè)的位置放一遠(yuǎn)視鏡片，向右移動(dòng)光屏，光屏上仍能得到清晰的像【答案】ABC?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)“無論實(shí)像或虛像，物靠近焦點(diǎn)像變大”可知，蠟燭從焦點(diǎn)內(nèi)某處向透鏡方向移動(dòng)過程中，即蠟燭遠(yuǎn)離焦點(diǎn)，所成的虛像將變小，故A正確；B、發(fā)光物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后是會(huì)聚的，經(jīng)過成像點(diǎn)后是發(fā)散的，所以眼睛必須在成像點(diǎn)以外的光線發(fā)散區(qū)域才能看到這個(gè)像；當(dāng)眼睛在原光屏處不能看到發(fā)光體的像，眼睛靠近凸透鏡也不能看到像，當(dāng)眼睛從原光屏位置遠(yuǎn)離凸透鏡，能看到像。故B正確；C、當(dāng)蠟燭放在10cm處，物距u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，故C正確；D、若在蠟燭和透鏡間放一遠(yuǎn)視眼鏡，遠(yuǎn)視眼鏡為凸透鏡，對光線有會(huì)聚作用，此時(shí)所成的像將靠近透鏡，所以應(yīng)向左移動(dòng)光屏，故D錯(cuò)誤。故選：ABC。7．（2019?河北）（多選）如圖所示，重為G的物體在拉力F的作用下，以v的速度勻速運(yùn)動(dòng)了s，已知物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力為物重的n分之一，不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦，下列說法正確的是（）A．使用該滑輪組一定省力 B．拉力的功率為2Fv C．額外功為（2nF﹣G）s D．滑輪組的機(jī)械效率為【答案】BC?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n′＝2，由于不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦，所以，繩端的拉力F＝（f+G動(dòng)），由于f與G動(dòng)的大小關(guān)系未知，所以無法比較F與f的大小關(guān)系，則使用該滑輪組不一定省力，故A錯(cuò)誤；B、繩端移動(dòng)的速度v繩＝n′v＝2v，則拉力的功率：P＝Fv繩＝2Fv，故B正確；C、由題意可知，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力f＝G，克服摩擦阻力做的功為有用功，則：W有＝fs＝Gs，繩端移動(dòng)的距離：s繩＝n′s＝2s，拉力F做的總功：W總＝Fs繩＝2Fs，則額外功：W額＝W總﹣W有＝2Fs﹣Gs＝（2nF﹣G）s，故C正確；D、滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝＝，故D錯(cuò)誤。故選：BC。8．（2019?河北）（多選）如圖所示，電源電壓不變，R1、R2為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，a、b是電流表或電壓表。當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1時(shí)，a、b的指針均明顯偏轉(zhuǎn)，將位于中點(diǎn)的滑片P向左移動(dòng)，a的示數(shù)不變，b的示數(shù)有變化。以下說法正確的是（）A．b是電流表 B．只閉合S、S2，移動(dòng)滑片P，則a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值可能等于R1+R2C．若將b換成另一種電表，只閉合S、S2，將滑片P向右移動(dòng)，R2消耗的功率一定變大D．若將a與b的位置互換，只閉合S、S2，則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值可能等于R2【答案】AD?！窘獯稹拷猓篈、只閉合開關(guān)S、S1時(shí)，電表b與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，且滑片P向左移動(dòng)，b的示數(shù)有變化，則b一定是電流表，故A正確；若a為電流表，測通過R2的電流，由于R2的阻值和兩端的電壓均不變，滑片P向左移動(dòng)，a的示數(shù)不變；若a為電壓表，測電源電壓，其示數(shù)也不變，a可能是電流表也可能是電壓表；B、a為電壓表、b為電流表時(shí)，只閉合S、S2，此時(shí)R1與R串聯(lián)，電壓表a測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，則有：R1＝，即a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值等于R1；a、b均為電流表時(shí)，只閉合S、S2，R、R2被短路，電路為R1的簡單電路，移動(dòng)滑片P，a、b兩表的示數(shù)變化量均為0，故B錯(cuò)誤；C、將b換成電壓表，a為電壓表時(shí)，只閉合S、S2，R1、R2與R串聯(lián)，滑片P向右移動(dòng)，電阻變小，電路總電阻變小，電流變大，根據(jù)P＝I2R2可知，R2消耗的功率變大；若將b換成電壓表，a為電流表時(shí)，只閉合S、S2，R被短路，R1、R2串聯(lián)，滑片P向右移動(dòng)，電阻不變，電路總電阻不變，電流不變，根據(jù)P＝I2R2可知，R2消耗的功率不變，故C錯(cuò)誤；D、a為電壓表、b為電流表時(shí)，若將a與b的位置互換，只閉合S、S2，R被短路，R1、R2串聯(lián)，電流表測電路中的電路，電壓表測R2兩端的電壓，則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值為R2；a、b均為電流表時(shí)，若將a與b的位置互換，只閉合S、S2，R、R2被短路，電路為R1的簡單電路，兩電流表的示數(shù)相等，其比值為1，故D正確。故選：AD。二．填空題（共7小題）9．（2022?河北）雨過天晴，地面上會(huì)出現(xiàn)建筑物的影子，影子是由于光的直線傳播形成的。通過地面上一層薄薄的積水還可以看到建筑物的像，如圖所示，像的大小與建筑物的大小相等。一些建筑物外部采用了玻璃幕墻作為裝飾，強(qiáng)光照射到玻璃幕墻時(shí)會(huì)發(fā)生鏡面反射，造成“光污染”?！敬鸢浮抗獾闹本€傳播；相等；鏡面?！窘獯稹拷猓海?）影子是沿直線傳播的光被不透明的建筑物擋住，在建筑物后面的地面上光照不到的地方形成影子；（2）通過地面上一層薄薄的積水還可以看到建筑物的像，是平面鏡成像，像的大小與建筑物的大小相等；（3）當(dāng)強(qiáng)烈的太陽光照射到玻璃幕墻的表面時(shí)，會(huì)發(fā)生鏡面反射，反射光線非常集中，炫目的光會(huì)干擾人們的正常生活，造成“光污染”。故答案為：光的直線傳播；相等；鏡面。10．（2022?河北）如圖所示，甲、乙兩列高鐵列車相向行駛，以甲車為參照物，乙車是運(yùn)動(dòng)的。行駛的列車不提供動(dòng)力后還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，原因是列車具有慣性。目前我國正在打造比飛機(jī)還快的“超級(jí)高鐵”，若“超級(jí)高鐵”以4000km/h的速度沿地球赤道繞一圈所用時(shí)間約為10h。（已知地球赤道周長約為40000km）【答案】運(yùn)動(dòng)；列車具有慣性；10?！窘獯稹拷猓杭?、乙兩列高鐵列車相向行駛過程中，以甲車為參照物，乙車的位置不斷變化，所以是運(yùn)動(dòng)的；行駛的列車不提供動(dòng)力后還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，原因是列車具有慣性，要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；由v＝得，“超級(jí)高鐵”所用時(shí)間約為t＝＝＝10h。故答案為：運(yùn)動(dòng)；列車具有慣性；10。11．（2022?河北）一家火鍋店用某種材質(zhì)的紙折成火鍋，加上水，放在點(diǎn)燃的天然氣爐上涮菜，如圖所示。天然氣屬于不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。紙鍋中的水在沸騰過程中溫度保持不變（選填“繼續(xù)升高”或“保持不變”），該溫度低于紙的著火點(diǎn)。若紙鍋中水的質(zhì)量為1kg，水溫從20℃升高到100℃，則水需要吸收3.36×105J的熱量。[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]【答案】不可再生；保持不變；3.36×105?！窘獯稹拷猓海?）天然氣不能源源不斷地從自然界獲得，也不可重復(fù)利用，故天然氣屬于不可再生能源；（2）水沸騰時(shí)吸收熱量，溫度保持不變；（3）水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J。故答案為：不可再生；保持不變；3.36×105。12．（2021?河北）如圖所示是一幅撐竿跳高的圖片。關(guān)于撐竿跳高運(yùn)動(dòng)涉及的物理知識(shí)，回答下列問題。（1）問題：運(yùn)動(dòng)員對竿的力的作用效果是什么？回答：改變了撐桿的形狀。（2）請從機(jī)械能角度提出一個(gè)問題并回答。問題：當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從越過橫桿從最高點(diǎn)后下落的過程中，運(yùn)動(dòng)員的重力勢能怎樣變化？回答：當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從越過橫桿從最高點(diǎn)后下落的過程中，重力勢能不斷減小?！敬鸢浮扛淖兞藫螚U的形狀；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從越過橫桿從最高點(diǎn)后下落的過程中，運(yùn)動(dòng)員的重力勢能怎樣變化；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從越過橫桿從最高點(diǎn)后下落的過程中，重力勢能不斷減??；【解答】解：（1）運(yùn)動(dòng)員對撐桿施力的時(shí)候，受力物體撐桿，撐桿變彎，說明運(yùn)動(dòng)員對竿的力的作用效果改變了撐桿的形狀；（2）當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從越過橫桿從最高點(diǎn)后下落的過程中，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，但高度不斷降低，所以重力勢能不斷減小。故答案為：改變了撐桿的形狀；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從越過橫桿從最高點(diǎn)后下落的過程中，運(yùn)動(dòng)員的重力勢能怎樣變化；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從越過橫桿從最高點(diǎn)后下落的過程中，重力勢能不斷減小。13．（2021?河北）太陽能是可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太陽能可有效地減少碳排放，如圖所示是一輛低碳化未來汽車，車頂部裝有高效光電轉(zhuǎn)換器，它可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；車輪的輪轂其實(shí)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可以把捕捉到的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能?！敬鸢浮靠稍偕惶?；電。【解答】解：太陽能是可再生能源，清潔無污染。車頂部裝有高效光電轉(zhuǎn)換器，它是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。故答案為：可再生；太陽；電。14．（2020?河北）核能是一種不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆是通過可控核裂變（選填“核裂變”或“核聚變”）反應(yīng)釋放核能的設(shè)備。核電站中的汽輪機(jī)屬于熱機(jī)（選填“發(fā)電機(jī)”“電動(dòng)機(jī)”或“熱機(jī)”）?！敬鸢浮坎豢稍偕?；核裂變；熱機(jī)?！窘獯稹拷猓海?）核能屬于一旦消耗就很難再生的能源，是不可再生能源；（2）核電站是利用可控的核裂變釋放能量來發(fā)電的；（3）核電站中的汽輪機(jī)是利用內(nèi)能工作的，屬于熱機(jī)。故答案為：不可再生；核裂變；熱機(jī)。15．（2019?河北）衛(wèi)星是通過電磁波傳遞信息的，它從圖所示位置向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)勢能減?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”）；站在地面上的人觀察到同步衛(wèi)星靜止不動(dòng)，選取的參照物是地球（地面）?！敬鸢浮侩姶挪?；減?。坏厍颍ǖ孛妫??！窘獯稹拷猓弘姶挪梢栽谡婵罩袀鞑?，衛(wèi)星是通過電磁波來傳遞信息的。衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn)時(shí)，相對高度減小，所以勢能減小，同時(shí)速度增大，動(dòng)能增大。站在地球上的人如果以地球?yàn)閰⒄瘴?，同步通信衛(wèi)星與地球之間的相對位置沒有發(fā)生改變，所以覺得地球同步通信衛(wèi)星在空中靜止不動(dòng)。故答案為：電磁波；減??；地球（地面）。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共4小題）16．（2022?河北）在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小明利用可調(diào)電壓電源（可調(diào)為1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5個(gè)定值電阻（阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑動(dòng)變阻器（10Ω1A）、電壓表和電流表做了如下實(shí)驗(yàn)：（1）他根據(jù)圖甲所示電路圖連接成了圖乙所示的實(shí)物電路，其中只有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”，并用筆重新畫一根正確連接的導(dǎo)線。（連線不要交叉）（2）改正圖乙電路后，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于左端。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)小明設(shè)計(jì)了如下表格，通過表格可以看出，他的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄客ㄟ^導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345R/Ω510152030I/A（4）小明將電源電壓調(diào)為3V時(shí)，按（3）設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①圖丙是第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)，示數(shù)為0.2A。②當(dāng)其中某個(gè)定值電阻接入電路時(shí)，無法滿足實(shí)驗(yàn)條件，這個(gè)定值電阻的阻值為30Ω。（5）小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出了如圖丁所示的圖象，可以得出結(jié)論：在導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。【拓展】小紅利用現(xiàn)有器材又做了下面的實(shí)驗(yàn)：①按圖甲連接電路，將電源電壓調(diào)到某個(gè)值，在電路安全條件下閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片直到電壓表示數(shù)為2.5V。②保持滑片不動(dòng)，換接入另一個(gè)定值電阻，調(diào)節(jié)電源電壓，在電路安全條件下閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)恰好為2.5V。通過以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以推斷：此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4Ω?！敬鸢浮浚?）如圖所示；（2）左；（3）導(dǎo)體電阻；（4）30；（5）在導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；【拓展】4?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，圖中定值電阻沒有接入電路，定值電阻應(yīng)串聯(lián)在電路中與電壓表并聯(lián)，電流從電壓表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，如圖所示：；（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處，由圖知，滑片右側(cè)電阻絲接入電路，所以滑片應(yīng)移到阻值最大的左端；（3）由表中數(shù)據(jù)可知，小明改變的是定值電阻的阻值，因此探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系；（4）①由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由丙圖電流表的指針位置可知，讀數(shù)為0.2A；②由表中數(shù)據(jù)可知，第2次所用定值電阻的阻值為10Ω，由歐姆定律可知，定值電阻兩端的電壓始終保持UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，電壓表示數(shù)為變阻器分得的電壓的＝2倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)變阻器連入電路中的電阻最大為10Ω時(shí)，定值電阻的阻值為：R＝2×10Ω＝20Ω，因此定值電阻的阻值不能超過20Ω，故30Ω的定值電阻無法滿足實(shí)驗(yàn)條件；（5）由圖丁可知，I﹣的圖象為過原點(diǎn)的一條直線，因此電流與電阻的倒數(shù)成正比，故可得結(jié)論：在導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；【拓展】根據(jù)電壓表的示數(shù)為2.5V，可以排除電源電壓為1.5V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，當(dāng)電源電壓為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2.5V＝0.5V，當(dāng)電源電壓為4.5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，當(dāng)電源電壓為6V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，由串聯(lián)電路的分壓原理可知：滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻與定值電阻的阻值之比分別為：＝＝＝，＝＝＝，＝＝＝，由題意可知，兩次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變，因此兩次實(shí)驗(yàn)中定值電阻的阻值之比可能為：＝＝，＝＝，＝＝，由器材中的5個(gè)定值電阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω滿足上述條件，故兩次的電源電壓分別為3V和4.5V，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的最大阻值為10Ω，結(jié)合＝和＝可知，定值電阻R1＝20Ω，R2＝5Ω，因此滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R滑＝×20Ω＝4Ω。故答案為：（1）如圖所示；（2）左；（3）導(dǎo)體電阻；（4）30；（5）在導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；【拓展】4。17．（2021?河北）小明和小紅對具有吸水性的小石塊的密度進(jìn)行了測量。（ρ水已知）（1）小明的實(shí)驗(yàn)過程如下：①將天平放置于水平桌面上，游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處，天平上指針的位置如圖所示，下一步的操作是將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使天平橫梁水平平衡。②用調(diào)節(jié)好的天平測出小石塊的質(zhì)量為m；③往量筒中倒入適量的水，讀出水面對應(yīng)的刻度值為V1；④用細(xì)線系好小石塊將其浸沒在量筒里的水中，讀出水面對應(yīng)的刻度值為V2；⑤小石塊的密度：ρ石＝。（2）小紅的實(shí)驗(yàn)過程如下：①將用細(xì)線系好的小石塊掛在彈簧測力計(jì)下，測出小石塊重為G；②將掛在彈簧測力計(jì)下的小石塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)為F；③小石塊的密度：ρ石＝ρ水。（3）對小明和小紅的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析與論證，可知小明實(shí)驗(yàn)的測量值比小石塊密度的真實(shí)值偏大（選填“偏大”或“偏小”）。為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，可以在完成小明的實(shí)驗(yàn)步驟②后，將讓石塊吸足水，再繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮浚?）①將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使天平橫梁水平平衡；⑤；（2）②浸沒；③ρ水；（3）偏大；讓石塊吸足水?！窘獯稹拷猓海?）如圖，橫梁上的指針指在分度盤的右側(cè)，說明天平的左端上翹，所以應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使天平橫梁水平平衡；石塊的體積：V＝V2﹣V1，由密度公式可得，石塊的密度：ρ石＝＝；（2）石塊的重力為G，則質(zhì)量：m＝，石塊浸沒在水中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F，則石塊浸沒時(shí)受到的浮力：F?。紾﹣F，根據(jù)阿基米德原理，石塊排開水的體積：V排＝＝，石塊浸沒在水中，石塊的體積：V＝V排＝，所以石塊的密度：ρ石＝＝＝ρ水；（5）石塊放入水中后，因其具有吸水性，導(dǎo)致液面下降，所測體積偏小，由密度公式ρ＝可知，密度的測量值偏大；為避免這一影響，測體積前可以讓石塊吸足水，或可在具有吸水性的石塊的外部包一層薄保鮮膜，或采用排沙法測體積。故答案為：（1）①將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使天平橫梁水平平衡；⑤；（2）②浸沒；③ρ水；（3）偏大；讓石塊吸足水。18．（2021?河北）小明利用圖1所示的電路來探究串聯(lián)電路的部分特點(diǎn)，已知R1＝2Ω、R2＝4Ω、R3＝5Ω、R4＝10Ω，電源電壓可調(diào)。（1）請根據(jù)圖1所示電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2所示實(shí)物圖補(bǔ)充完整。（此時(shí)電源電壓為3V）（2）電路連接完成后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數(shù)；小明又將電壓表并聯(lián)在R2兩端，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)。則電路中一定存在的故障是B（選填字母）。A.R1處短路B.R2處斷路C.電流表處短路（3）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，小明調(diào)節(jié)了電源電壓，換用了規(guī)格不同的電阻，分別將電壓表并聯(lián)在AB、BC和AC兩端，收集的數(shù)據(jù)如表。I/AUAB/VUBC/VUAC/V1R1與R2串聯(lián)0.51232R2與R3串聯(lián)0.20.811.83R3與R4串聯(lián)0.31.534.54R1與R4串聯(lián)156①表格中第4次實(shí)驗(yàn)空格處的數(shù)據(jù)為0.5。②探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系時(shí)，分析表中數(shù)據(jù)可得其規(guī)律是串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電路兩端電壓之和。③探究串聯(lián)電路中電阻的關(guān)系時(shí)，分析表中數(shù)據(jù)可得其規(guī)律是串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。④探究串聯(lián)電路中電壓與電阻關(guān)系時(shí)，分析表中數(shù)據(jù)可得其關(guān)系是在串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓之比等于各電路的電阻之比。【拓展】完成實(shí)驗(yàn)后，小紅連接了如圖3所示電路，已知Rx＞R1。調(diào)整電源電壓，將電壓表分別并聯(lián)在AB、BC和AC兩端，電壓表指針三次偏轉(zhuǎn)中，其中一次滿偏，一次偏轉(zhuǎn)的角度為滿偏的三分之二。則所有符合上述情況的Rx的最大值與最小值之比是13：3。【答案】（1）如上圖所示。（2）B。（3）①0.5；②串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電路兩端電壓之和；③串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和；④在串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓之比等于各電路的電阻之比?！就卣埂?3：3?！窘獯稹拷猓海?）已知電源電壓為3V，當(dāng)R1、R2串聯(lián)接入電路時(shí)，電路中的總電阻最小，則此時(shí)電路中的電流最大，為I＝＝＝＝0.5A＜0.6A，所以電流表選用的量程為0～0.6A。電流表要串聯(lián)接入電路，且電流要從“+”接線柱流入，“﹣”接線柱流出，如圖所示。（2）電路連接完成后，電壓表測R1兩端電壓，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數(shù)，說明電路中存在斷路；將電壓表并聯(lián)在R2兩端，電壓表測R2兩端電壓，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)，說明電壓表所在電路是通路，與電壓表并聯(lián)的這部分電路存在斷路。（3）①當(dāng)R1、R4串聯(lián)接入電路時(shí)，通過它們的電流相等，為。②探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系時(shí)，分析表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：UAC＝UAB+UBC，則可得出結(jié)論：串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電路兩端電壓之和。③探究串聯(lián)電路中電阻的關(guān)系時(shí)，分析表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：RAC＝RAB+RBC，則可得出結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。④在串聯(lián)電路中，通過電路的電流為I＝＝，則可得：＝，將表格中數(shù)據(jù)代入上式子后，可以確認(rèn)關(guān)系成立，故可得出結(jié)論：在串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓之比等于各電路的電阻之比。【拓展】已知Rx＞R1，則Rx兩端電壓＞R1兩端電壓。①當(dāng)電壓表選用0～3V量程時(shí)，若UAC＝3V，UBC＝2V，則UAB＝1V，符合題意；根據(jù)＝、R1＝2Ω、UBC＝2V、UAB＝1V可求得RBC＝4Ω，即Rx＝4Ω。②當(dāng)電壓表選用0～15V量程時(shí)，若UAC＝15V，UBC＝10V，則UAB＝5V，符合題意；根據(jù)＝、R1＝2Ω、UBC＝10V、UAB＝5V可求得RBC＝4Ω，即Rx＝4Ω。③當(dāng)測量UAC使用0～15V量程，測量UAB使用0～3V量程時(shí)，若UAC＝15V、UAB＝2V，則UBC＝13V，同上求得RBC＝13Ω，即Rx＝13Ω；若UAC＝10V、UAB＝3V，則UBC＝7V，同上求得RBC＝，即Rx＝；若UBC＝10V、UAB＝3V，則UAC＝13V，同上求得RBC＝Ω，即Rx＝Ω；若UAB＝2V（0～3V量程）、UBC＝3V（0～3V量程），則UAC＝5V，同上求得RBC＝3Ω，即Rx＝3Ω。綜上所述，Rx最小為3Ω，最大為13Ω。則Rx的最大值與最小值之比是13：3。故答案為：（1）如上圖所示。（2）B。（3）①0.5；②串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電路兩端電壓之和；③串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和；④在串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓之比等于各電路的電阻之比。【拓展】13：3。19．（2020?河北）斜面是一種簡單機(jī)械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力，如：盤山公路。那么斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)呢？（使用斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來判定，比值越小，越省力）小明做了如下猜想：猜想1：與斜面的表面材料有關(guān)；猜想2：與斜面的傾斜程度有關(guān)；猜想3：與物體受到的重力大小有關(guān)。小明為驗(yàn)證上述猜想，利用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中所用的物塊材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的記錄如表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456斜面傾角θθθθθ1（θ1＞θ）θ2（θ2＞θ1）斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物塊重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.351.522.704.051.521.70回答下列問題：（1）通過對比實(shí)驗(yàn)1和2中的數(shù)據(jù)可知，使用斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)；（2）通過對比實(shí)驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：在其他條件相同時(shí)，斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力；（3）為驗(yàn)證猜想3，小明做了實(shí)驗(yàn)1、3、4（填寫實(shí)驗(yàn)序號(hào)），分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，小明認(rèn)為這幾次實(shí)驗(yàn)省力情況相同，依據(jù)是根據(jù)1、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體的重力變?yōu)樵瓉淼膸妆?，拉力?huì)變?yōu)樵瓉淼膸妆?，即沿斜面的拉力F與物體的重力G的比值大小相等?！就卣埂客瓿蓪?shí)驗(yàn)后，小明沿斜面用1.8N的拉力，將重為4.5N的物體從斜面底端勻速拉到了頂端。已知斜面長1.2m、高0.3m，則斜面的機(jī)械效率是62.5%．（把重物直接提升0.3m所做的功作為有用功）【答案】盤山公路；（1）1和2；（2）斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力；（3）1、3、4；根據(jù)1、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體的重力變?yōu)樵瓉淼膸妆?，拉力?huì)變?yōu)樵瓉淼膸妆?，即沿斜面的拉力F與物體的重力G的比值大小相等；【拓展】62.5?！窘獯稹拷猓盒泵媸且环N簡單機(jī)械，使用斜面可以省力。當(dāng)斜面的高度一定時(shí)，斜面越長，則坡度越緩，則越省力；如：盤山公路；（1）探究斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)時(shí)，采用的是控制變量法，實(shí)驗(yàn)中需要控制物重、傾角相同，表面材料不同，所以應(yīng)該對比1和2的數(shù)據(jù)；（2）對比實(shí)驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù)可知，在斜面的表面材料、物重相同的情況下，傾角越小，拉力越小，故結(jié)論是：在其他條件相同時(shí)，斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力；（3）探究斜面省力的情況與重力大小有關(guān)時(shí)，根據(jù)控制變量法可知，實(shí)驗(yàn)中需要控制傾角相同、表面材料相同，物體的重力不同；所以需要對比1、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；根據(jù)1、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體的重力變?yōu)樵瓉淼膸妆?，拉力?huì)變?yōu)樵瓉淼膸妆?，即沿斜面的拉力與物體的重力G的比值大小相等；【拓展】有用功為：W有＝Gh＝4.5N×0.3m＝1.35J；拉力做的總功：W總＝Fs＝1.8N×1.2m＝2.16J；斜面的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝62.5%。故答案為：盤山公路；（1）1和2；（2）斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力；（3）1、3、4；根據(jù)1、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體的重力變?yōu)樵瓉淼膸妆?，拉力?huì)變?yōu)樵瓉淼膸妆叮囱匦泵娴睦與物體的重力G的比值大小相等；【拓展】62.5。20．（2020?河北）學(xué)習(xí)了電功率后，小明利用如圖1所示的電路圖來探究小燈泡功率跟電阻的關(guān)系。L1規(guī)格為“2.5V0.25A”、L2額定電壓是4.5V、L3額定電壓是6V，可調(diào)電壓電源。圖3是小燈泡L2和L3的I﹣U圖象。（1）請根據(jù)圖1所示電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2所示實(shí)物圖補(bǔ)充完整。（2）電路連接完成后，小明只閉合開關(guān)S1，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，但小燈泡不發(fā)光，原因是電源電壓太低，燈的實(shí)際功率太小。（3）如表是實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)開關(guān)狀態(tài)電源電壓電流表示數(shù)小燈泡電阻小燈泡功率1只S1閉合U0.25AR1＝10ΩP1＝0.625WR2＝2ΩP2＝0.125WR3P3＝0.25W2只S1、S2閉合2.5V0.50AR3＝5ΩP3＝1.25W3只S1、S3閉合0.25AR1＝10ΩP1＝0.625W4S1、S2、S3均閉合1.30AR2＝4.55ΩP2＝1.375W第1次實(shí)驗(yàn)中電源電壓U＝4V，L3的阻值R3＝4Ω。（4）分析表中數(shù)據(jù)可得出，規(guī)格不同的小燈泡消耗的實(shí)際功率跟電阻的關(guān)系是：①當(dāng)電流相同時(shí)，電功率與電阻成正比；②當(dāng)電壓相同時(shí)，電功率與電阻成反比?！就卣埂客瓿蓪?shí)驗(yàn)后，老師告訴小明用一個(gè)穩(wěn)壓電源和一個(gè)滑動(dòng)變阻器可以制作成一個(gè)可調(diào)電壓電源。將自制的可調(diào)電壓電源（穩(wěn)壓電源電壓恒為6V）、電流表、小燈泡L3和開關(guān)串聯(lián)，如圖4所示。將滑片置于阻值最大處，閉合開關(guān)，向左移動(dòng)滑片，當(dāng)滑片從A點(diǎn)滑到最左端B點(diǎn)時(shí)（A、B兩點(diǎn)圖中未標(biāo)出），電流表示數(shù)變化了0.1A，則RAB＝7Ω。【答案】（1）如上所示；（2）電源電壓太低，燈的實(shí)際功率太??；（3）4；4；（4）①當(dāng)電流相同時(shí)，電功率與電阻成正比；②當(dāng)電壓相同時(shí)，電功率與電阻成反比；【拓展】7?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如下所示：（2）電路連接完成后，小明只閉合開關(guān)S1，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，則電路為通路，但小燈泡不發(fā)光，原因是燈的實(shí)際功率太小，即電源電壓太低；（3）第1次實(shí)驗(yàn)中，即只閉合S1時(shí)，三個(gè)電阻串聯(lián)，因串聯(lián)電路各處的電流相等，即為0.25A，P3＝0.25W，根據(jù)P＝UI，R3的電壓為：U3＝＝＝1V，由歐姆定律，R1的電壓為：U1＝IR1＝0.25A×10Ω＝2.5V，同理，R2的電壓為：U2＝0.5V；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓U＝U1+U2+U3＝2.5V+0.5V+1V＝4V，由歐姆定律，L3的阻值R3＝＝＝4Ω；（4）根據(jù)表中第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電流相同時(shí)，電功率與電阻成正比；根據(jù)表中第2、3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)電壓相同時(shí)，電功率與電阻成反比；【拓展】滑片移動(dòng)到最左端時(shí)，電路為L3的簡單電路，燈的電壓為6V，由圖3知，電路的電流為0.6A，滑片在A點(diǎn)時(shí)，變阻器與燈串聯(lián)，電路的電流為0.6A﹣0.1A＝0.5A，由圖3知，燈的電壓為2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：R滑＝＝＝7Ω，故答案為：（1）如上所示；（2）電源電壓太低，燈的實(shí)際功率太?。唬?）4；4；（4）①當(dāng)電流相同時(shí)，電功率與電阻成正比；②當(dāng)電壓相同時(shí)，電功率與電阻成反比；【拓展】7。21．（2019?河北）小明用如圖所示的裝置探究“影響浮力大小的因素”，（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）（1）小明利用圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將圓柱體合金塊慢慢浸入水中時(shí)，根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了彈簧測力計(jì)示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系圖象（如圖2中①所示）。實(shí)驗(yàn)過程中合金塊所受浮力的變化情況是先變大后不變。請?jiān)趫D2中畫出F浮隨h變化的關(guān)系圖象，分析圖象可知，浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開水的體積成正比。（2）將合金塊分別浸沒在水和某液體中（如圖1乙、丙所示），比較圖1甲、乙、丙可知：浸沒在液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān)。（3）合金塊的密度為ρ合金＝4g/cm3。（4）若用此合金塊制成一空心合金球，當(dāng)合金球恰好能懸浮于圖1丙所示液體中時(shí)，空心部分的體積是400cm3?！敬鸢浮浚?）先變大后不變；如上圖所示；正比；（2）浸沒在液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān)；（3）4；（4）400?！窘獯稹拷猓海?）由彈簧測力計(jì)的示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系圖象可以知道：彈簧測力計(jì)的示數(shù)隨著深度的增加是先變小后不變的，而測力計(jì)的示數(shù)等于合金塊的重力減去合金塊浸在液體中受到的浮力。所以此實(shí)驗(yàn)過程中浮力先變大后不變。由圖象可知，合金塊完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力：F?。紾﹣F′＝4N﹣3N＝1N；則F浮隨h的變化的關(guān)系圖象，如下圖所示：由圖象可知，當(dāng)h≤6cm時(shí)，浸在水中的物體所受浮力的大小與浸入水中的深度成正比，而排開水的體積與浸入水中的深度成正比，所以浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開水的體積成正比。（2）分析比較甲、乙、丙可知，合金塊排開液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，即受到的浮力不同，說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)。（3）由圖甲可知，合金塊的重力G＝4N，合金塊的質(zhì)量：m合金＝＝＝0.4kg，由圖乙可知，合金塊浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′＝3N，則合金塊完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力：F?。紾﹣F′＝4N﹣3N＝1N；因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，由F?。溅阉甮V排可得，合金塊的體積：V合金＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，則合金塊的密度：ρ合金＝＝＝4×103kg/m3＝4g/cm3。（4）①由圖丁可知，金屬塊浸沒在某液體中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F″＝3.2N，則合金塊完全浸沒在某液體中時(shí)所受的浮力：F浮′＝G﹣F″＝4N﹣3.2N＝0.8N，因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由F?。溅裧V排可得：＝，則：ρ液＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。②合金球懸浮在某液體中時(shí)所受的浮力：F浮″＝G＝4N，由F浮＝ρ水gV排可得，合金球的體積：V球＝V排′＝＝＝5×10﹣4m3，則空心部分的體積：V空＝V球﹣V＝5×10﹣4m3﹣1×10﹣4m3＝4×10﹣4m3＝400cm3。故答案為：（1）先變大后不變；如上圖所示；正比；（2）浸沒在液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān)；（3）4；（4）400。22．（2019?河北）小明利用如圖1所示的電路測定小燈泡的額定功率。所用器材：額定電壓為2.5V的小燈泡、電池組（二節(jié)干電池串聯(lián)，電壓為3V），電壓表一塊，滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）定值電阻（R0＝5Ω）、開關(guān)三個(gè)和導(dǎo)線若干。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2中的實(shí)物電路按照圖1所示的電路圖連接完整。（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片滑到右（選填“左”或“右”）端。（3）連接完電路后，小明只閉合S、S1時(shí)，移動(dòng)滑片P，電壓表示數(shù)發(fā)生改變；只閉合S、S2時(shí)，移動(dòng)滑片P，小燈泡不發(fā)光。于是小明用電壓表進(jìn)行電路故障檢測，把電壓表并聯(lián)在某電路元件兩端，測試結(jié)果如表所示。則電路中一定存在的故障是③（填寫序號(hào)）①燈泡L處斷路②燈泡處短路③開關(guān)S2處斷路測試元件燈泡L開關(guān)S2電壓表無示數(shù)有示數(shù)（4）排除故障后，小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。①只閉合S、S2，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V②只閉合S、S1，保持滑片P不動(dòng)，讀出電壓表的示數(shù)為2.25V③小燈泡的額定功率為0.75W。（5）當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時(shí)，燈泡的實(shí)際功率P實(shí)＞（選填“＞”“＜”或“＝”）P額【拓展】小紅通過課外學(xué)習(xí)知道，干電池有一定的電阻，我們需要用它的“電壓U”和“電阻r”兩個(gè)物理量來描述它（如圖3所示）。于是小紅在小明完成步驟①后，將電壓表并聯(lián)在電池組兩端，保持滑片P的位置不變，只閉合S、S2時(shí)，讀出電壓表示數(shù)為2.55V，則小明實(shí)驗(yàn)中所用電池組的電阻r是1.5Ω。【答案】（1）如上圖所示；（2）右；（3）③；（4）①2.5；③0.75；（5）＞；【拓展】1.5?！窘獯稹拷猓海?）由電路圖可知，電壓表測并聯(lián)部分電路兩端的電壓，即測燈泡兩端的電壓，由于燈泡的額定電壓為2.5V＜3V，故只需將電壓表的“3”接線柱與開關(guān)S1的右接線柱連接即可，如圖所示：（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，即滑到右端。（3）①若燈泡L處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故①不符合題意；②若燈泡L處短路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，則電壓表無示數(shù)，將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián)，則電壓表仍然無示數(shù)，故②不符合題意；③若開關(guān)S2處斷路，將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián)，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故③符合題意。（4）①只閉合S、S2，R與L串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，移動(dòng)滑片P，使電壓表示數(shù)U額＝2.5V，此時(shí)燈泡L正常發(fā)光；②只閉合S、S1，R與R0串聯(lián)，此時(shí)電壓表測R0兩端的電壓U0＝2.25V，則有：＝，即：＝，解得：R滑＝Ω，③燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑′＝U﹣U額＝3V﹣2.5V＝0.5V，此時(shí)電路中的電流：I＝＝＝0.3A，則小燈泡的額定功率：P額＝U額I＝2.5V×0.3A＝0.75W。（5）當(dāng)電阻不變時(shí)，由P＝可知，電壓變?yōu)樵瓉淼囊话耄β首優(yōu)樵瓉淼乃姆种?，由于燈泡的電阻是變化的，?dāng)電壓減小時(shí)，功率減小，電阻也減小，故當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓為額定電壓一半時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)＞P額?！就卣埂坑桑?）知，只閉合S、S1，R、r、R0串聯(lián)，此時(shí)電壓表測R0兩端的電壓U0＝2.25V，則有：＝，即：＝，解得：R+r＝Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣①在①中，只閉合S、S2，L、R、r串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，電路中的電流為0.3A，則有：2.5V+I×（R+r）＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②將電壓表并聯(lián)在電池組兩端，保持滑片P的位置不變，只閉合S、S2時(shí)，此時(shí)L、R、r串聯(lián)，電壓表測L和R兩端的電壓，電壓表的示數(shù)為2.55V，則有：2.55V+Ir＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣③聯(lián)立①②③可解得：r＝1.5Ω。故答案為：（1）如上圖所示；（2）右；（3）③；（4）①2.5；③0.75；（5）＞；【拓展】1.5。四．計(jì)算與解答題（共8小題）23．（2022?河北）質(zhì)地均勻的長方體放在水平地面上，密度為1.5×103kg/m3，邊長如圖甲所示。另有一高為0.35m、底面積為2×10﹣2m2的薄壁圓筒形容器放在水平地面上，容器內(nèi)盛有0.3m深的某種液體，如圖乙所示。將長方體由平放變?yōu)樨Q放，長方體對水平地面的壓強(qiáng)變化量與液體對容器底部的壓強(qiáng)恰好相等。（g取10N/kg）（1）求長方體的質(zhì)量；（2）在圖甲中作出長方體所受重力的示意圖（“O”點(diǎn)為長方體的重心）；（3）求液體的密度；（4）在豎放的長方體上水平截取一部分，并將截取部分放入容器中，能使液體對容器底部的壓強(qiáng)最大且截取部分的質(zhì)量最小，求截取部分所受的浮力?！窘獯稹拷猓海?）長方體的體積V＝0.1m×0.1m×0.3m＝3×10﹣3m3；長方體的質(zhì)量m＝ρV＝1.5×103kg/m3×3×10﹣3m3＝4.5kg；（2）重力方向?yàn)樨Q直向下，作用點(diǎn)在重心上，根據(jù)力的示意圖的畫法作圖，故作圖如圖所示；（3）當(dāng)長方體水平放置時(shí)，長方體對水平地面的壓強(qiáng)p1＝＝＝＝1500Pa；當(dāng)長方體豎直放置時(shí)，長方體對水平地面的壓強(qiáng)p2＝＝＝＝4500Pa；長方體對水平地面的壓強(qiáng)變化量Δp＝p2﹣p1＝4500Pa﹣1500Pa＝3000Pa；液體的密度ρ液＝＝＝1.0×103kg/m3；（4）使液體對容器底部的壓強(qiáng)最大，則要使液面上升到容器上表面；V排＝2×10﹣2m2×（0.35m﹣0.3m）＝10﹣3m3；由于液體密度小于物體密度，所以物體沉底，物體受到的浮力F?。溅岩篻V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N。答：（1）長方體的質(zhì)量是4.5kg；（2；（3）液體的密度是1.0×103kg/m3；（4）截取部分所受的浮力是10N。24．（2022?河北）如圖所示，電源電壓為18V，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～15V”。閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片，當(dāng)滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.36A，電壓表的示數(shù)為3.6V。（1）求R0的阻值；（2）求滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（3）在保證電路安全的情況下，電路消耗的最大功率為P1；將電壓表改接在R兩端，電路消耗的最小功率為P2。求P1：P2?！窘獯稹拷猓海?）由圖知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R0兩端電壓，電流表測電路中電流，由歐姆定律可得，R0＝＝＝10Ω；（2）由歐姆定律可得，電路的總電阻：R總＝＝＝50Ω，滑片在中點(diǎn)，由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律有：R＝R總﹣R0＝50Ω﹣10Ω＝40Ω，所以變阻器的最大值R＝80Ω；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器左滑時(shí)，電路中電阻變小，電流變大，電路中電流最大為I大＝0.6A，此時(shí)電壓表示數(shù)U0＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V＜15V，電路安全，符合題意；當(dāng)電壓表改接在R兩端，當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)，電壓表示數(shù)最大為15V，由分壓原理知，此時(shí)變阻器連入電路的阻值最大，電路中電流最小，I?。絀0＝＝＝0.3A，此時(shí)變阻器接入電路的阻值R滑＝＝＝50Ω＜80Ω，這說明電路中的最小電流確實(shí)是0.3A，電源電壓一定，電流最小時(shí)，電路消耗功率最小，所以＝＝＝＝。答：（1）R0的阻值為10Ω；（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為80Ω；（3）在保證電路安全的情況下，電路消耗的最大功率和最小功率之比為2：1。25．（2021?河北）圖甲是一輛起重車的圖片，起重車的質(zhì)量為9.6t。有四個(gè)支撐腳，每個(gè)支撐腳的面積為0.3m2，起重時(shí)汽車輪胎離開地面，圖乙是起重機(jī)吊臂上的滑輪組在某次作業(yè)中將質(zhì)量為1200kg的貨物勻速提升，滑輪組上鋼絲繩的拉力F為5000N，貨物上升過程中的s﹣t圖象如圖丙所示。（不考慮繩重，g取10N/kg）求：（1）提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強(qiáng)；（2）拉力F的功率；（3）提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率?！窘獯稹拷猓海?）提升貨物過程中起重車對水平地面的壓力：F壓＝G總＝（m車+m貨物）g＝（9.6×103kg+1200kg）×10N/kg＝1.08×105N，受力面積：S＝4×0.3m2＝1.2m2，提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝9×104Pa；（2）由圖乙可知，滑輪組鋼絲繩的有效股數(shù)n＝3，由圖丙可知，貨物在t＝10s內(nèi)上升的高度h＝s＝2.5m，則鋼絲繩移動(dòng)的距離：s繩＝nh＝3×2.5m＝7.5m，拉力F做的功：W總＝Fs繩＝5000N×7.5m＝3.75×104J，拉力F的功率：P＝＝＝3.75×103W；（3）拉力F在10s內(nèi)所做的有用功：W有＝G貨物h＝m貨物gh＝1200kg×10N/kg×2.5m＝3×104J，提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。答：（1）提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強(qiáng)為9×104Pa；（2）拉力F的功率為3.75×103W；（3）提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率為80%。26．（2021?河北）如圖所示，小燈泡L規(guī)格為“5V1W”，R0＝50Ω，電源電壓不變，電流表的量程為“0～0.6A”、“0～3A”，閉合開關(guān)，小燈泡L正常發(fā)光。（1）求R0的功率和電源電壓；（2）拆除小燈泡L，從規(guī)格分別為“10Ω1A”、“100Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器中選擇其中之一，以及若干導(dǎo)線連入電路。選擇哪種規(guī)格的變阻器電路消耗的功率最大？最大功率是多少？【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)，燈泡L與定值電阻R0串聯(lián)，電流表測電路中的電流。（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)其兩端的電壓UL＝5V，功率PL＝1W，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI可得，電路中的電流I1＝＝＝0.2A，由I＝可得，R0兩端的電壓U0＝I1R0＝0.2A×50Ω＝10V，R0的功率P0＝U0I1＝10V×0.2A＝2W，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源電壓U＝U0+UL＝10V+5V＝15V；（2）若定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，電路中的電流最大，最大電流I大＝＝＝0.3A；若定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)時(shí)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過滑動(dòng)變阻器的最小電流分別為IR＝＝＝1.5A，IR′＝＝＝0.15A，因“10Ω1A”的滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，且小于1.5A，所以，該規(guī)格的滑動(dòng)變阻器不能與定值電阻R0并聯(lián)，因“100Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為0.5A，且大于0.15A，所以，該規(guī)格的滑動(dòng)變阻器能與定值電阻R0并聯(lián)，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，此時(shí)電路的最大總電流I大′＝I大+IR大＝0.3A+0.5A＝0.8A，綜上可知，當(dāng)“100Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0并聯(lián)，且電流表（選0～0.6A量程時(shí)位于兩支路之一或選0～3A的量程位于干路）時(shí)，電路的總功率最大，則電路消耗的最大功率P滑大＝UI大′＝15V×0.8A＝12W。答：（1）R0的功率為2W，電源電壓為15V；（2）選擇“100Ω0.5A”規(guī)格的變阻器與定值電阻R0并聯(lián)、且電流表選0～0.6A量程位于兩支路之一或選0～3A的量程位于干路時(shí)，電路消耗的總功率最大，最大功率是12W。27．（2020?河北）小明家在不遠(yuǎn)處施工，臨時(shí)用導(dǎo)線將電水壺和電水龍頭（打開幾秒鐘就能流出熱水）接入家中電能表[3000r/（kW?h）]．如圖所示。電水壺的規(guī)格為“220V1210W”，電水龍頭的規(guī)格為“220V2420W”，當(dāng)電路中單獨(dú)使用電水壺?zé)畷r(shí)，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)110r，用時(shí)120s。在電路中單獨(dú)使用電水龍頭洗漱時(shí)，用了180s。導(dǎo)線、電水壺和電水龍頭的電阻不隨溫度變化。求：（1）電水壺和電水龍頭的電阻；（2）導(dǎo)線的電阻；（3）在洗漱時(shí)，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量?！窘獯稹拷猓海?）電水壺的規(guī)格為“220V1210W”，電水龍頭的規(guī)格為“220V2420W”，根據(jù)公式P＝可知：電水壺的電阻為：R壺＝＝＝40Ω；電水龍頭的電阻為：R水龍頭＝＝＝20Ω；（2）當(dāng)電路中單獨(dú)使電電用電水壺?zé)畷r(shí)，消耗的電能為：W＝kW?h＝kW?h；此時(shí)電路的總功率為：P實(shí)＝＝＝1100W；此時(shí)電水壺和導(dǎo)線的總電阻為：R總＝＝＝44Ω；由于導(dǎo)線與電水壺串聯(lián)接入電路中，則導(dǎo)線的電阻為：R線＝R總﹣R壺＝44Ω﹣40Ω＝4Ω；（3）電水龍頭和導(dǎo)線的總電阻為：R'＝R線+R水龍頭＝20Ω+4Ω＝24Ω；此時(shí)導(dǎo)線和水龍頭的功率為：P'＝＝＝W；根據(jù)公式P＝I2R可知，I2＝；則導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2R線t＝×4Ω×180s＝60500J。答：（1）電水壺和電水龍頭的電阻分別為40Ω和20Ω；（2）導(dǎo)線的電阻為4Ω；（3）在洗漱時(shí)，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量為60500J。28．（2020?河北）邊長為20cm的薄壁正方體容器（質(zhì)量不計(jì)）放在水平桌面上，將質(zhì)地均勻的實(shí)心圓柱體豎直放在容器底部，其橫截面積為200cm2，高度為10cm。如圖1所示。然后向容器內(nèi)緩慢注入某種液體，圓柱體始終直立，圓柱體對容器底部的壓力與注入液體質(zhì)量的關(guān)系如圖2所示。（g取10N/kg）（1）判斷圓柱體的密度與液體密度的大小關(guān)系，并寫出判斷依據(jù)；（2）當(dāng)圓柱體剛被浸沒時(shí)，求它受到的浮力；（3）當(dāng)液體對容器底部的壓強(qiáng)與容器對桌面的壓強(qiáng)之比為1：3時(shí)，求容器內(nèi)液體的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓海?）圓柱體的密度大于液體密度；依據(jù)：由圖2可知，當(dāng)注入液體質(zhì)量大于2kg時(shí)，圓柱體對容器底部的壓力不變，說明此時(shí)圓柱體浸沒在液體中，即圓柱體沉底了，由浮沉條件可知，圓柱體的密度大于液體密度；（2）由題意知，圓柱體的底面積為：S柱＝200cm2＝0.02m2，其高為h＝10cm＝0.1m，則圓柱體的體積：V柱＝S柱h＝0.02m2×0.1m＝2×10﹣3m3；正方體容器的底面積S容＝0.2m×0.2m＝0.04m2；圓柱體剛好浸沒時(shí)，液體的體積為：V液體＝（S容﹣S柱）h＝（0.04m2﹣0.02m2）×0.1m＝2×10﹣3m3；由圖2可知，圓柱體剛好浸沒時(shí)，注入液體的質(zhì)量為2kg，則液體的密度：ρ液＝＝＝1.0×103kg/m3；根據(jù)阿基米德原理可得，當(dāng)圓柱體剛被浸沒時(shí)，它受到的浮力：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV柱＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3＝20N；（3）由（2）知，圓柱體剛好浸沒時(shí)注入液體的質(zhì)量為2kg；當(dāng)注入液體質(zhì)量m1小于或等于2kg時(shí)，