年中考物理真題《壓軸挑戰》分類匯編（解析版）挑戰30廣西卷（廣西各市共36題）題型統計：選擇題填空題實驗題計算題合計電學綜合537419力學綜合352515熱、電、力綜合00022合計8891136一．選擇題（共8小題）1．（2022?玉林）已知甲電阻是乙電阻的3倍，若分別對甲、乙兩種導體通電，通過甲、乙兩導體的電流之比為2：3，則甲、乙的功率之比為（）A．2：1 B．2：3 C．4：3 D．9：2【答案】C。【解答】解：由題意可知，R甲＝3R乙，甲、乙兩導體的電流之比為I甲：I乙＝2：3，則甲、乙的功率之比＝＝×＝×3＝×3＝。故選：C。2．（2022?梧州）如圖為自動測定油箱內油量的裝置原理圖，電源電壓為36V，R為滑動變阻器，R0為定值電阻，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～36V。油箱中的油量是通過電流表或電壓表的示數反映出來的，且表的最大量程對應油箱最大油量，當油箱內的油面在最高或最低位置時，滑動變阻器的滑片P恰好能分別滑至兩端，當油面達到最低位置時，反映油量的電表示數為最大量程的。下列說法錯誤的是（）A．R0阻值為60Ω B．滑動變阻器的阻值變化范圍為0～300Ω C．當滑動變阻器的滑片P在中點時，電壓表的示數為21V D．當滑動變阻器的滑片P在中點時，電流表的示數為0.17A【答案】C。【解答】解：A、由圖可知：油箱內油面達到最高（或最低）位置時，滑動變阻器接入電路的阻值為零，根據I＝可知；電流表的示數最大，由于電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，則電壓表為零；根據要求可知：表的最大量程對應油箱的最大油量，所以反映油量的電表是電流表；滑動變阻器接入電路的阻值為零，電流表的示數最大，根據I＝可知：校準電阻R0的阻值應為R0＝＝＝60Ω，故A正確；B、當油箱內油面達到最低位置時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，電路的電流最小；根據反映油量的電表的最大示數為最大量程的可知：I最小＝×0.6A＝0.1A，根據I＝可知電路總電阻：R總＝＝＝360Ω；根據串聯電路的總電阻等于各電阻之和可知：滑動變阻器的最大阻值為R大＝R總﹣R0＝360Ω﹣60Ω＝300Ω；所以滑動變阻器的阻值變化范圍為0～300Ω，故B正確；CD、當滑動變阻器的滑片P在中點時，電路中的總電阻為：R串＝+R0＝+60Ω＝210Ω，根據I＝可知，電路中的電流為：I串＝＝≈0.17A，即電流表示數為0.17A，故D正確；此時滑動變阻器兩端的電壓為：UV＝I串×＝0.17A×＝25.5V，即電壓表示數為25.5V，故C錯誤。故選：C。3．（2022?貴港）如圖所示，水平桌面上放置兩個相同的容器，甲中有一小物塊懸浮于水中，乙中有一個小球漂浮在水面上，此時容器內水面高度相同。則下列說法正確的是（）A．兩個容器對桌面的壓強關系：p甲＜p乙 B．水對兩個容器底部的壓力關系：F甲＞F乙 C．如果向甲中加入酒精并攪拌均勻，小物塊受到的浮力變小 D．如果向乙中加入鹽水并攪拌均勻，小球受到的浮力變大【答案】C。【解答】解：AB、當物體處于漂浮和懸浮時，浮力等于物體所受重力，由阿基米德原理可知，兩物體排開水的重力等于各自的重力，因為是柱形容器，所以水對容器底的壓力等于容器內水和物體排開水的重力之和，都等于容器內只盛有同深度的水時水對容器底的壓力，由于容器內水面高度相同，所以水對兩個容器底部壓力相等，容器內水和物體排開水的重力相等，根據p＝知兩個容器對桌面的壓強關系，即p甲＝p乙，F甲＝F乙，故AB錯誤；C、如果向甲中加入酒精并攪拌均勻，液體的密度變小，排開液體的體積不變，根據F浮＝ρgV排可知物塊受到的浮力變小，故C正確；D、小球漂浮在乙容器中，向乙容器中加入鹽水，液體密度增大，小球仍然漂浮在液面上，那么小球受到的浮力等于小球的重力，小球的重力沒變，小球受到的浮力不變，故D不變。故選：C。4．（2022?貴港）如圖所示是電阻甲和乙的I﹣U圖像，下列選項對圖像信息判斷錯誤的是（）A．甲是一個定值電阻，阻值為5Ω B．當乙兩端的電壓為2.5V時，其阻值為5Ω C．將甲和乙串聯，若電路中電流為0.3A.則電路的總功率為0.6W D．將甲和乙并聯，若電源電壓為1V，則干路中的電流為0.3A【答案】D。【解答】解：A.由圖像可知，甲的U﹣I圖像是過原點的傾斜直線，說明甲的電流與電壓成正比，即甲是定值電阻，當U甲＝3V時，通過的電流I甲＝0.6A，由I＝可得，甲的阻值R甲＝＝＝5Ω，故A正確；B．由圖像可知，當乙兩端電壓為2.5V時，通過乙的電流為0.5A，則R乙＝＝＝5Ω，故B正確；C、由圖像可以看出，當電路電流為0.3A時，甲兩端的電壓為1.5V，乙兩端的電壓為0.5V，根據串聯電路電壓的規律知，電源電壓為1.5V+0.5V＝2V，此時電路的總功率為P＝UI＝2V×0.3A＝0.6W，故C正確；D、并聯電路各支路兩端的電壓相等，根據圖像可知甲、乙兩端的電壓為1V時通過它們的電流分別為：I甲＝0.2A、I乙＝0.4A，因為并聯電路干路中的電流等于各支路電流之和，所以干路中的電流為：I＝I甲+I乙＝0.2A+0.4A＝0.6A，故D錯誤。故選：D。5．（2022?桂林）如圖所示，底面積和質量都相同的甲、乙兩個規則容器（容器厚度不計），裝有質量相同的A、B兩種液體，放在水平桌面上，液面高度相同，若液體對容器底部的壓強分別為pA、pB，液體對容器底部的壓力分別為FA、FB；容器對桌面的壓強分別為p甲、p乙，容器對桌面的壓力分別為F甲、F乙，則它們的大小關系正確的是（）A．pA＞pB，FA＞FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 B．pA＜pB，FA＜FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 C．pA＝pB，FA＝FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙 D．pA＜pB，FA＜FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙【答案】B。【解答】解：由題意可知，A、B兩容器內液體的深度和質量相等，由圖可知，A容器內液體的體積大于B容器內液體的體積，由ρ＝可知，兩容器內液體的密度關系為ρA＜ρB，由p＝ρgh可知，液體對容器底部的壓強關系為pA＜pB，因兩容器的底面積相等，所以，由p＝的變形式F＝pS可知，液體對容器底部的壓力關系為FA＜FB；又因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，且兩容器的質量和液體的質量相等，由G＝mg知總重力相等，對桌面的壓力也相等，即F甲＝F乙；所以，由p＝可知，容器對桌面的壓強p甲＝p乙，故B正確。故選：B。6．（2022?廣西）在“天宮課堂”中，航天員王亞平展示了“浮力消失”的實驗。在中國空間站微重力環境中，她用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球靜止不動，如圖甲所示。在中國科技館的同學們做了同樣的實驗，乒乓球卻迅速上浮直至漂浮，如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．圖甲中，乒乓球的質量為零 B．圖甲中，水所受的重力幾乎為零，因此“浮力消失” C．圖乙中，乒乓球上浮時所受的浮力小于所受的重力 D．圖乙中，乒乓球上浮時水對容器底部的壓強變大【答案】B。【解答】解：A，質量是物體所含物質的多少，跟物體所處的位置、狀態無關，則乒乓球在太空時的質量不變，故A錯誤；B、在微重力環境中，水所受的重力幾乎為零，根據乒乓球靜止不動，則乒乓球所受浮力也幾乎為零，即浮力消失，故B正確；C、在科技館里，乒乓球浸沒在水中后去掉吸管迅速上浮，說明乒乓球所受浮力大于重力，且逐漸減小，最后等于重力而處于漂浮狀態，故C錯誤；D、乒乓球在上浮過程中，還沒露出水面前，浮力不變，液面距離容器底的高度不變，由p＝ρgh可知，水對容器底的壓強不變；露出水面后，浮力仍大于重力，隨著乒乓球的上升，浮力減小，則排開水的體積減小，水面距離容器底的高度減小，則水對容器底的壓強減小，故D錯誤。故選：B。7．（2022?百色）如圖所示電路，電源電壓保持不變，R1為定值電阻。開關S閉合后，將滑動變阻器R2的滑動觸頭向右移動時，下列說法正確的是（）A．電壓表V的示數變小 B．電流表A的示數變小 C．電流表A1的示數變小 D．滑動變阻器R2消耗的電功率變大【答案】B。【解答】解：由電路圖可知，開關S閉合后，R1與R2并聯，電流表A測干路電流，電流表A1測R1支路的電流，電壓表V測電源兩端的電壓。AC.因電源的電壓保持不變，所以滑片移動時電壓表V的示數不變，故A錯誤；因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以滑片移動時通過R1支路的電流不變，即電流表A1的示數不變，故C錯誤；BD.將滑動變阻器R2的滑動觸頭向右移動時，變阻器接入電路中的電阻變大，由I＝可知，通過R2的電流變小，而變阻器兩端的電壓不變（等于電源電壓），則由P＝UI可知，滑動變阻器R2消耗的電功率變小，故D錯誤；因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以干路電流變小，即電流表A的示數變小，故B正確。故選：B。8．（2022?河池）如圖甲所示的電路，R0為定值電阻，閉合開關，調節滑動變阻器R的阻值，記錄電壓表、電流表的示數，作出U﹣I關系圖象如圖乙①所示。已知某小燈泡的U﹣I圖象如圖乙②所示，現用該小燈泡替換圖甲中的滑動變阻器，電路其他元件不變。則此時小燈泡的實際功率為（）A．0.1W B．0.2W C．0.3W D．0.75W【答案】B。【解答】解：由圖甲可知，定值電阻R0與滑動變阻器R串聯，電壓表測量滑動變阻器R兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；當滑動變阻器滑片移到最左端時，滑動變阻器被短路，電壓表示數為0，由圖乙可知，此時電路中的電流I＝0.3A，根據歐姆定律可得，電源電壓U＝IR0＝0.3A×R0——————①由圖乙可知，當電流表示數為I1＝0.2A時，電壓表示數為UR＝1V，根據歐姆定律和串聯電路的電壓特點可得，電源電壓U＝UR+I1R0＝1V+0.2A×R0——————②聯立①②兩式可得，電源電壓U＝3V，定值電阻R0＝10Ω；用小燈泡替換圖甲中的滑動變阻器，電路其他元件不變，則小燈泡與定值電阻R0串聯，根據串聯電路特點結合圖乙可知，當電路中的電流I′＝0.2A，小燈泡兩端電壓為UL＝1V時，電源電壓U＝UL+I′R0＝1V+0.2A×10Ω＝3V，滿足要求；此時小燈泡的實際功率PL＝ULI′＝1V×0.2A＝0.2W。故選：B。二．填空題（共8小題）9．（2022?梧州）如圖所示，所受重力為50N、底面積為250cm2的長方體A放在水平面上；一薄壁圓柱形容器B也置于水平面上，該容器足夠高，底面積為100cm2，內盛有4kg的水。若將一質地均勻的物體C分別放在長方體A的上面和浸沒在容器B的水中時，長方體A對水平面的壓強變化量和水對容器B底部的壓強變化量相等。則未放上物體C前，長方體A對水平面的壓強為2×103Pa，物體C的密度為2.5×103kg/m3。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）【答案】2×103；2.5×103。【解答】解：長方體對地面的壓力等于長方體的重力，即F＝G＝50N，未放上物體C時，長方體A對水平地面的壓強為：p＝＝＝2×103Pa；設物體C的質量為m，則長方體A對地面壓強的增加量ΔpA＝＝，水對容器B底部壓強增加量ΔpB＝ρ水Δhg＝ρ水g，根據△pA＝△pB，則＝ρ水g，所以，物體的密度：ρC＝＝＝＝2.5×103kg/m3。故答案為：2×103；2.5×103。10．（2022?梧州）如圖所示，工人師傅用250N的拉力，使重為2000N的物體以0.2m/s的速度在水平地面上做勻速直線運動，已知物體在運動時受到地面的摩擦力為物重的0.2倍，動滑輪受到的重力為80N，則工人師傅拉力的功率為100W，該滑輪組的機械效率為80%。【答案】100；80%。【解答】解：（1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數n＝2，則繩子自由端移動的速度：v繩＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，工人師傅拉力的功率：P＝＝＝Fv繩＝250N×0.4m/s＝100W；（2）若物重增大到2000N，物體在運動時受到地面的摩擦力：f′＝0.2G＝0.2×2000N＝400N，克服物體在運動時受到地面的摩擦力和動滑輪重力所做的功為總功，即W總＝（f′+G動）s物，克服物體在運動時受到地面的摩擦力所做的功為有用功，即W有＝f′s物，則滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。故答案為：100；80%。11．（2022?柳州）如圖電路，電阻R1、R2、R3的阻值分別為R、2R、3R，為二極管（二極管具有單向導電性，只允許電流從其正極向負極通過，不允許電流反方向通過，如同自動開關）。閉合開關S，接入電路的總電阻為5R。現將電源正負極對調再接回原位置，則前后兩種情況R2消耗的功率之比為9：25。【答案】5R；9：25。【解答】解：（1）由圖結合二極管的單向導電性可知，閉合開關S時，電阻R2、R3串聯，由串聯電路的電阻特點可知，接入電路的總電阻Ra＝R2+R3＝2R+3R＝5R；（2）由圖結合二極管的單向導電性可知，將電源正負極對調再接回原位置時，電阻R1、R2串聯，由串聯電路的電阻特點可知，接入電路的總電阻Rb＝R1+R2＝R+2R＝3R，由P＝UI＝可知，前后兩種情況R2消耗的功率之比：＝＝＝（）2＝（）2＝（）2＝（）2＝。故答案為：5R；9：25。12．（2022?貴港）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關S、S1，斷開開關S2，在滑動變阻器的滑片P從a端移動到b端的過程中，電壓表示數變化范圍是4～12V，電流表示數變化范圍是0.4～1.2A，則電源電壓是12V；閉合開關S、S2，斷開開關S1，當滑動變阻器的滑片從a端移動到中點時，小燈泡L恰好正常發光，此過程中電路最大功率和最小功率之比為4：3，則小燈泡L的額定功率是3.2W。（不計溫度對燈絲電阻的影響）【答案】12；3.2。【解答】解：（1）由電路圖可知，閉合開關S、S1，斷開開關S2時，滑動變阻器R2和定值電阻R1串聯，電壓表測定值電阻R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流；由歐姆定律可知，滑動變阻器接入電路的電阻為零時，電路中的電流最大，此時電路為R1的簡單電路，電壓表測電源電壓，電壓表的示數最大，因此電源電壓U＝12V；定值電阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，由歐姆定律可知，滑動變阻器接入電路的電阻最大時，電路中的電流最小，此時電路中的總電阻：R總大＝＝＝30Ω，由串聯電路的電阻特點可知，滑動變阻器的最大阻值：R大＝R總大﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；（2）閉合開關S、S2，斷開開關S1時，滑動變阻器R2和燈泡L串聯，電壓表測L兩端的電壓；由P＝UI＝和串聯電路的電阻特點可知，電路最大功率和最小功率之比：＝＝＝＝，解得：RL＝20Ω；由題意可知，小燈泡L恰好正常發光時，電路中的電流：I＝＝＝＝0.4A，因此小燈泡L的額定功率：PL＝I2R0＝（0.4A）2×20Ω＝3.2W。故答案為：12；3.2。13．（2022?桂林）在物理興趣小組的活動中，小桂按如圖所示的電路圖連接電路，電源電壓恒定為10V，R0為滑動變阻器，R、Rx為定值電阻，且R＜Rx，R＝15Ω。閉合開關S前，應將R0的滑片移動至最右（選填“左”或“右”）端；閉合開關S，將滑片移至某點固定不動，當開關S1由a點切換到b點時，電壓表示數變化了0.5V，電流表示數變化了0.1A，則Rx＝20Ω。【答案】右；20。【解答】解（1）根據保護電路的要求，在開關閉合前，滑動變阻器的滑片要移到電阻最大處，故應將R0的滑片移動至最右端；（2）由題意知：當開關S1由a點切換到b點時，電壓表示數變化了0.5V，電流表示數變化了0.1A，因為R＜Rx，所以，電壓表示數增大了0.5V，電流表示數減小了0.1A，又因為電源電壓不變，所以，滑動變阻器R0的電壓減小了0.5V；因為滑片移至某點固定不動，所以，R0＝＝＝5Ω，當開關S1接觸a點時：Ia＝＝＝0.5A，當開關S1接觸b點時：Ib＝Ia﹣0.1A＝0.4A，Ib＝，即：0.4A＝，解得：Rx＝20Ω。故答案為：右；20。14．（2022?廣西）質量分布均勻的實心正方體甲、乙放在水平地面上，將甲、乙沿水平方向切去高度Δh，剩余部分對地面的壓強p與Δh的關系如圖所示，已知ρ甲＝8×103kg/m3，乙的邊長為20cm，則乙的密度是3×103kg/m3，甲的質量是8kg，圖中A點橫坐標是4。【答案】3×103；8；4。【解答】解：（1）乙的底面積為：S乙＝（h乙）2＝（0.2m）2＝0.04m2，乙的體積為：V乙＝（h乙）3＝（0.2m）3＝0.008m3，由圖可知，切之前乙對地面的壓強為：p乙0＝6×103Pa，放在水平地面上物體對水平面的壓力等于重力，所以乙的重力為：G乙＝F乙＝p乙0S＝6×103Pa×0.04m2＝240N，由G＝mg＝ρVg可知，乙的密度為：ρ乙＝＝＝3×103kg/m3；（2）由圖可知，甲的邊長為：h甲＝10cm＝0.1m，則甲的體積為：V甲＝（h甲）3＝（0.1m）3＝0.001m3，所以甲的質量為：m甲＝ρ甲V甲＝8×103kg/m3×0.001m3＝8kg；（3）圖中A點表示將甲、乙沿水平方向切去高度均為Δh時，剩余部分對地面的壓強相等，即：p甲'＝p乙'，由p＝＝＝＝＝＝ρhg可知，ρ甲h甲'g＝ρ乙h乙'g，則：ρ甲（h甲﹣Δh）g＝ρ乙（h乙﹣Δh）g，即：8×103kg/m3×（0.1m﹣Δh）×10N/kg＝3×103kg/m3×（0.2m﹣Δh）×10N/kg，解得：Δh＝0.04m＝4cm，所以p甲'＝p乙'＝3×103kg/m3×（0.2m﹣0.04m）×10N/kg＝4.8×103Pa，故A點的坐標為：（4，4.8），即A點的橫坐標為4。故答案為：3×103；8；4。15．（2022?賀州）如圖所示，水平桌面上甲、乙兩容器底面積均為0.01m2，甲容器內盛有體積為3×10﹣3m3的水，乙容器內盛有深度為0.35m的酒精，則甲容器內水的質量為3kg；從甲、乙兩容器內抽出0.1m相同高度的液體后，液體對兩容器底部壓強相等。【答案】3；0.1。【解答】解：（1）甲容器內盛有體積為3×10﹣3m3的水，則甲容器內水的質量為：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg；（2）甲、乙兩容器底面積均為0.01m2，乙容器內盛有深度為0.35m的酒精，則酒精的體積V酒＝0.01m2×0.35m＝3.5×10﹣3m3，則乙容器內酒精的質量為：m酒＝ρ酒V酒＝0.8×103kg/m3×3.5×10﹣3m3＝2.8kg；根據體積的公式，V＝，V＝Sh，可以看出，當兩容器中的液體體積減小相同的量時，在密度關系、底面積關系不變的情況下，液體的質量m和液體的深度h都會發生相應的變化，這樣才有可能使兩容器內液體對容器底部的壓強相等，故應從甲、乙容器內抽出相同體積的液體，由于甲、乙容器完全一樣，所以從甲、乙兩容器內抽出液體的高度相同，設從甲、乙兩容器內抽出液體的高度為h；此時液體對兩容器底部的壓強相等，根據公式p＝＝可知，此時水和酒精的重力是相同的，即m水g﹣ρ水gSh＝m酒g﹣ρ酒gSh，即：3kg×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×h＝2.8kg×10N/kg﹣0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×h，解得：h＝0.1m。故答案為：3；0.1。16．（2022?貴港）如圖所示，水平地面上放置A、B兩個質地均勻的長方體物塊，高度之比hA：hB＝5：3，底面積之比SA：SB＝1：3，它們對地面的壓強之比pA：pB＝5：3，則它們的密度之比ρA：ρB＝1：1。若從A的上部沿水平方向截取高為h的部分，并將截取部分疊放在B的正中央，A剩余部分對地面的壓強與疊放后B對地面的壓強相等，則截取部分與A物塊原有高度之比h：hA＝3：10。【答案】1：1；3：10。【解答】解：（1）根據F＝pS，A對地面的壓力和B對地面的壓力之比FA：FB＝pASA：pBSB＝＝＝5：9；水平面上物塊的壓力和自身的重力相等，物塊重力G＝mg＝ρVg＝ρShg，兩圓柱體的重力之比GA：GB＝FA：FB＝5：9＝ρASAhAg：ρBSBhBg，所以ρA：ρB＝5SBhB：9SAhA＝＝＝1：1；（2）設截取部分與A物塊原有高度之比為k，則h＝khA，則A截取部分的體積為khA×SA，質量為khA×SA×ρA，A剩余部分體積為（hA﹣khA）×SA，質量為（hA﹣khA）×SA×ρA；A剩余部分對地面的壓強與疊放后B對地面的壓強相等，即，得＝；因為hA：hB＝5：3，則hB＝hA，因為SA：SB＝1：3，則SB＝3SA，因為ρA：ρB＝1：1，則ρB＝ρA，代入等式得（hA﹣khA）×ρA＝khA×ρA+hA×ρA，解得k＝，截取部分與A物塊原有高度之比h：hA＝3：10。故答案為：1：1；3：10。三．實驗探究題（共9小題）17．（2022?貴港）小華做測量定值電阻Rx阻值的實驗，現有器材：待測電阻Rx、兩節干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干。（1）請按圖甲所示的電路圖，以筆畫線代替導線，將圖乙中的電路連接完整。（2）連接電路時，開關斷開，并將滑動變阻器滑片置于阻值最大處。（3）正確連接電路，閉合開關，發現無論怎樣移動滑片P，電流表都沒有示數，而電壓表示數接近3V，則故障可能是B（選填標號）。A.滑動變阻器斷路B.Rx斷路C.Rx短路（4）排除故障后，當電壓表示數為1.3V時，電流表示數如圖丙所示，則通過Rx的電流大小為0.26A，它的阻值是5Ω。（5）本實驗要多次測量取平均值，目的是減小誤差。（6）小華對實驗進行進一步拓展，利用電源（電壓未知但恒定不變）、阻值為R0的定值電阻、電流表、開關等器材，設計了如圖丁所示的電路也能測出Rx的阻值，請你完成下列實驗步驟：①按電路圖正確連接電路，閉合開關S，斷開開關S1，讀出電流表示數I1；②再閉合開關S1，讀出電流表示數I2；③根據實驗數據，計算出待測電阻Rx＝。（用R0、I1、I2表示）【答案】（1）見解答圖；（2）最大；（3）B；（4）0.26；5；（5）減小誤差；（6）再閉合開關S1；。【解答】解：（1）滑動變阻器要采取“一上一下”的連接方式，與待測電阻串聯，如圖所示：（2）為保護電路，連接電路時，開關斷開，并將滑動變阻器滑片置于阻值最大處；（3）電流表示數沒有，說明電路斷開，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表、電流表、滑動變阻器、開關與電源兩極連通，所以電路故障可能是定值電阻斷路，故B正確；（4）由圖知，電流表量程為0A～0.6A，分度值為0.02A，讀數為0.26A，則待測電阻：Rx＝＝＝5Ω；（5）為了使結果更加準確，應多測幾次求平均值，這樣可以減小誤差；（6）①斷開開關S，讀出電流表示數I1，此時電阻R0兩端的電壓即為電源電壓：U＝I1R0；②閉合開關S，電阻R0、Rx并聯，讀出電流表示數I2為電路總電流，因為電源電壓不變，所以流過電阻R0電流不變，根據并聯電路電流特點，流過電阻Rx的電流：Ix＝I2﹣I1；③電阻：Rx＝＝。故答案為：（1）見解答圖；（2）最大；（3）B；（4）0.26；5；（5）減小誤差；（6）再閉合開關S1；。18．（2022?桂林）小桂和小林在“探究并聯電路中電流的規律”的實驗中：（1）他們按如圖甲的電路圖連接電路，在圖乙的實物圖中還差一根導線沒有連接，請在圖中畫出該條導線。（2）在實驗過程中，L2突然熄滅，L1亮度不變，電路可能出現的故障是L2斷路。（3）排除故障后，用電流表測出通過L1、L2和干路的電流，記錄如下表，第三次實驗時電流表A1指針指在如圖丙的位置，其讀數應為0.24A；小桂分析實驗數據后得出結論：并聯電路干路電流等于各支路電流之和，且各支路電流相等。小林認為小桂的結論可能不正確，為了驗證這個結論是否正確，他們應該更換規格不同（選填“相同”或“不同”）的燈泡再次實驗。實驗次數123電流表A1的示數/A0.180.2電流表A2的示數/A0.180.2電流表A的示數/A0.360.4（4）本實驗要進行多次實驗的目的是尋找普遍規律。【答案】（1）見解答圖；（2）斷；（3）0.24；不同；（4）尋找普遍規律。【解答】解：（1）根據實物圖可知，該電路為并聯電路，電流表A2與L2先串聯，再并聯在L1和電流表A1的兩端，見下圖：；（2）由電路圖知燈泡L1和L2并聯，在實驗過程中，L2突然熄滅，L1亮度不變，所以電路可能出現的故障是L2斷路，若L2短路時，L1也會同時被短路，不會發光；（3）（4）由圖丙知電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表示數為0.24A；為了尋找普遍規律，應該換用不同規格的器材多次實驗；之所以得出：并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和，且各支路的電流相等，是因為選兩個規格相同的小燈泡，該結論不具有普遍性。故答案為：（1）見解答圖；（2）斷；（3）0.24；不同；（4）尋找普遍規律。19．（2022?河池）某實驗小組用伏安法測量待測電阻Rx的阻值，設計的實驗電路如圖甲所示。（1）根據圖甲用筆畫線代替導線將圖乙的實物圖補充完整；（2）該實驗的原理是R＝；（3）某次測量時，電壓表的示數為1.5V，電流表的示數為0.3A，則待測電阻的阻值為5Ω；實驗時應多測幾組數據，求電阻的平均值，目的是減小誤差；（4）若撤去電壓表和滑動變阻器，新增一個阻值為R0的定值電阻，利用如圖丙所示的實驗電路，也可以測量待測電阻Rx的阻值。實驗步驟如下：①首先，閉合開關S1、S2，記錄電流表的示數I1；②接著，斷開開關S2，記錄電流表的示數I2；則待測電阻的阻值Rx＝（用R0、I1、I2表示）。【答案】（1）見解答圖；（2）R＝；（3）5；減小誤差；（4）②S2；③。【解答】解：（1）由電路圖可知，變阻器選用左下接線柱與開關串聯接入電路中，如下圖所示：；（2）在伏安法測量待測電阻Rx的阻值實驗中，用電壓表測待測電阻Rx兩端的電壓，用電流表測通過待測電阻Rx的電流，根據R＝計算電阻，故該實驗的原理是R＝；（3）某次測量時，電壓表的示數為1.5V，電流表的示數為0.3A，則待測電阻的阻值為：R＝＝＝5Ω；為提高測量的準確程度，要多次測量求平均值減小誤差；（4）實驗步驟：①首先，閉合開關S1、S2，記錄電流表的示數I1；②接著，斷開開關S2，記錄電流表的示數I2；③在步驟①中，電路為只有R0的簡單電路，電流表測量電路電流，記下電流表示數為I1，根據歐姆定律可知電源電壓為U＝I1R0；在步驟②中，R0和Rx串聯，電流表測量電路電流，記下電流表示數為I2，根據歐姆定律可知電源電壓U＝I2（R0+Rx）；聯立以上兩式可得待測電阻的阻值Rx＝。故答案為：（1）見解答圖；（2）R＝；（3）5；減小誤差；（4）②S2；③。20．（2022?玉林）如圖1甲所示是“測量小燈泡的電阻”的實驗電路圖。（1）請根據圖1甲所示電路圖，用筆畫線代替導線完成圖乙未連接好的實物電路（要求滑片P向右移動時小燈泡變亮）；（2）電路連接好后閉合開關，發現電流表有示數，電壓表無示數，小燈泡不亮，如果電路只有一個元件有故障，該故障可能是小燈泡短路；（3）排除故障后，繼續進行實驗，小燈泡正常發光時電壓表示數如圖1丙所示，其讀數為2.5V；（4）根據實驗數據，作出小燈泡工作時I﹣U的關系圖像如圖2所示，則小燈泡正常發光時的電阻為10Ω；（5）由圖2可知，不同電壓下，小燈泡電阻值不同，燈絲的電阻會隨溫度升高而變大；（6）若實驗過程中發現電壓表損壞，現增加一個已知阻值為R0的定值電阻和一個開關，設計如圖3所示的電路，也能測出小燈泡正常發光時的電阻，其實驗步驟如下：①閉合開關S，斷開開關S1，移動滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數為I額，并記錄下來；②保持滑動變阻器滑片P的位置不動，閉合開關S和S1，記下此時電流表的示數為I1；③保持開關S和S1閉合，移動滑動變阻器的滑片至最右端，記下此時電流表的示數為I2；④則小燈泡正常發光時電阻的表達式為：R燈＝（用I額、I1、I2和R0表示）。【答案】（1）見解答圖；（2）短路；（3）2.5；（4）10；（5）大；（6）。【解答】解：（1）滑片P向右移動時小燈泡變亮，說明電路中電流變大，變阻器阻值變小，故變阻器右下接線柱與燈泡串聯接入電路中，如下圖所示：；（2）電路連接好后閉合開關，發現電流表有示數，說明電路是通路；電壓表無示數，小燈泡不亮，說明電壓表并聯的支路短路或電壓表短路，如果電路只有一個元件有故障，該故障可能是小燈泡短路；（3）排除故障后，繼續進行實驗，小燈泡正常發光時電壓表示數如圖1丙所示，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數為2.5V；（4）由I﹣U的關系圖像可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，小燈泡正常發光時的電阻為：R＝＝＝10Ω；（5）由I﹣U的關系圖像可知，當燈泡兩端的電壓增大，通過燈泡的電流也變大，根據P＝UI可知，燈泡的功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻隨溫度的升高而變大；（6）實驗步驟：①閉合開關S，斷開開關S1，移動滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數為I額，并記錄下來；②保持滑動變阻器滑片P的位置不動，閉合開關S和S1，記下此時電流表的示數為I1；③保持開關S和S1閉合，移動滑動變阻器的滑片至最右端，記下此時電流表的示數為I2；④在步驟①中，R、R0和L串聯在電路中，電流表測串聯電路電流，移動滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數為I額，此時燈泡正常發光；根據R＝可知，電路的總電阻為：R總＝；在步驟②中，R和R0串聯在電路中，電流表測串聯電路電流，保持滑動變阻器滑片P的位置不動，此時電流表的示數為I1，根據R＝可知，電路的總電阻為：R總1＝；在步驟③中，電路為只有R0的簡單電路，此時電流表的示數為I2，根據U＝IR可知，電源電壓為U源＝I2R0；由電阻的串聯可知，小燈泡正常發光時電阻的表達式為：R燈＝R總﹣R總1＝﹣＝I2R0（﹣）＝。故答案為：（1）見解答圖；（2）短路；（3）2.5；（4）10；（5）大；（6）。21．（2022?賀州）在“探究影響導體電阻大小的因素”中，小明猜想導體電阻大小可能與下列因素有關：A.導體的材料B.導體的長度C.導體的橫截面積為了驗證上述猜想，他用如圖甲所示的器材進行實驗，編號①②③是鎳鉻合金導體，④是錳銅導體。（1）實驗前開關應處于斷開狀態。（2）選用①②兩根導體分別接入電路進行實驗，可驗證猜想B（選填猜想因素選項“A”“B”或“C”）。（3）選用①④兩根導體分別接入圖中M、N兩點間，閉合開關電流表的示數不同，可知在導體的長度和橫截面積相同時，導體電阻大小跟導體的材料有關。（4）用②導體接在M、N兩點間后，用電壓表測出其兩端電壓如圖乙所示，讀數為2.2V，此時電路中電流表的示數為0.2A，則②導體的電阻為11Ω。【答案】（1）斷開；（2）B；（3）材料；（4）2.2；11。【解答】解：（1）為了保護電路，實驗前開關應處于斷開狀態；（2）選用①②兩根導體分別接入電路進行實驗，根據題意可知，①②兩根導體材料、橫截面積相同，而長度不同，所以是驗證B電阻與導體長度的關系；（3）①④兩根導體，長度、橫截面積相同，材料不同，而電流表的示數不同，說明兩導體的電阻不同，所以導體電阻大小跟導體的材料有關；（4）用②導體接在M、N兩點間后，用電壓表測出其兩端電壓如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數為2.2V；此時電路中電流表的示數為0.2A，則②導體的電阻為：R＝＝＝11Ω。故答案為：（1）斷開；（2）B；（3）材料；（4）2.2；11。22．（2022?柳州）小東學習了密度的有關知識后，做如下實驗。（1）小東在實驗室里測量玻璃珠的密度。①他將天平置于水平桌面，移動游碼至標尺左端零點，調節平衡螺母使橫梁平衡。②接著測量幾個玻璃珠的質量，天平平衡時托盤中的砝碼及游碼的位置如圖甲所示，則這些玻璃珠的質量為26.2g。③將這些玻璃珠放入量筒，量筒中水面變化如圖乙所示，則玻璃珠的總體積為10cm3，玻璃珠的密度為2.62×103kg/m3。④小東按規范操作完成了實驗，才發現天平橫梁因磨損出現的缺口如圖丙中A處所示，那么玻璃珠質量的測量值等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實值。（2）小東回到家里，想要測量家里的空氣密度，器材有：未充氣的新皮球（如圖丁，皮球壁厚度忽略不計），電子秤，打氣筒（每次能打出一筒體積為V0的空氣）。已知皮球充氣后如圖戊所示，內部氣壓大于大氣壓。方法如下：ⅰ.用電子秤測出未充氣的新皮球的質量m1；ⅱ.用打氣筒給新皮球打入n筒空氣后，皮球如圖戊，用電子秤測出其質量m2；ⅲ.計算空氣密度的表達式為ρ＝。由于空氣浮力的影響，上述測量不夠準確。僅用現有器材更準確地測量空氣密度，需要增加一個步驟：再往球內打入n'筒空氣，用電子秤測出其質量m3。用你增加步驟中測得的物理量及已測得的物理量計算空氣密度，表達式為ρ'＝。【答案】（1）①水平；零；②26.2；③10；2.62×103；④等于；（2）；再往球內打入n'筒空氣，用電子秤測出其質量m3；。【解答】解：（1）①把托盤天平放在水平桌面上，將標尺上的游碼移到零刻度處，調節天平的平衡螺母使天平平衡；②由圖甲可知，游碼的分度值是0.2g，玻璃球的質量為：20g+5g+1.2g＝26.2g；③由圖乙可知，水的體積為25cm3，水和玻璃球的總體積為35cm3，故玻璃球的體積：V＝V2﹣V1＝35cm3﹣25cm3＝10cm3，則玻璃球的密度：ρ＝＝＝2.62×103kg/m3；④天平橫梁因磨損出現的缺口，調節平衡螺母后，天平左右兩側質量相等，測量物體質量時，左右兩側質量也相等，不影響測量結果，因此玻璃珠質量的測量值等于真實值；（2）iii、由題意可知，球內空氣的體積：V氣＝nV0，球內空氣的質量：m氣＝m2﹣m1，所以空氣密度的表達式：ρ＝＝；此時球對電子秤的壓力：F＝G總﹣F浮＝（m氣+m球）g﹣F浮＝m2g……①當皮球內部氣壓大于大氣壓后，再充適量的空氣后皮球的體積不變，由阿基米德原理可知皮球受到的空氣浮力也不變，因此可以再往球內打入n'筒空氣，用電子秤測出其質量m3，此時球對電子秤的壓力：F'＝G總'﹣F浮＝（m氣'+m球）g﹣F浮＝m3g……②由②﹣①可得，球內增加的空氣質量：Δm＝m3﹣m2，球內增加的空氣體積：ΔV＝n'V0，則空氣的密度：ρ'＝＝。故答案為：（1）①水平；零；②26.2；③10；2.62×103；④等于；（2）；再往球內打入n'筒空氣，用電子秤測出其質量m3；。23．（2022?百色）在探究電流與電阻關系的實驗中，小華設計了如圖甲所示的電路，定值電阻的阻值分別為10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑動變阻器規格為“20Ω1A”。（1）如圖甲所示，在開關閉合前，滑動變阻器的滑片應移到A端（選填“A”或“B”）。（2）閉合開關，發現電流表有示數，電壓表無示數，其原因可能是定值電阻短路（選填“斷路”或“短路”）。（3）排除故障后，分別用10Ω、15Ω、20Ω的電阻進行實驗，正確操作，記錄的數據如下表所示，則實驗中控制電壓表的示數為3V不變。將10Ω的電阻換成15Ω后，為了保持電壓表的示數不變，應將滑動變阻器的滑片向A端移動（選填“A”或“B”）。當使用30Ω的電阻做實驗時，為了使電壓表的示數與前三次相同，電源電壓應不高于5V。實驗次數1234R/Ω10152030I/A0.30.20.15（4）分析實驗數據得出結論：當電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比關系。（5）小華想利用圖甲電路改做測定小燈泡電功率的實驗：將圖甲中的定值電阻更換為標有“3.8V”字樣的小燈泡，重新連接電路。閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為3.8V時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是1.52W。【答案】（1）A；（2）短路；（3）3；A；5；（4）反比；（5）3.8；1.52。【解答】解：（1）閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至A端；此時電路中滑動變阻器達到最大值起到保護電路元件安全的作用；（2）閉合開關，發現電流表有示數，電壓表無示數，其原因可能是定值電阻短路。（3）①由表中數據，根據歐姆定律，電壓表示數為：Uv＝IR＝0.3A×10Ω＝3V；②實驗中應保持定值電阻兩端的電壓不變。當電阻由10Ω更換為15Ω時，根據串聯分壓特點可知，定值電阻兩端的電壓變大，為保證定值電阻兩端的電壓不變，應讓滑動變阻器兩端的電壓變大，故應將滑動變阻器的滑片向A端滑動；③由題知滑動變阻器最大值為20Ω，當使用30Ω的電阻進行實驗時，若要保證定值電阻的電壓不變，設電壓表示數為數為Uv，根據串聯電路電壓規律和分壓原理有：＝，即＝，解得：U＝5V；（4）分析表中數據有，當電阻為原來的幾倍時，通過導體的電流為原來的幾分之一，所以得出的結論是：當導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比；（5）小燈泡在額定電壓下正常發光，即當電壓表示數為3.8V時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數為0.4A，根據公式P＝UI計算出小燈泡的額定電功率：P＝U額I額＝3.8V×0.4A＝1.52W；故答案為：（1）A；（2）短路；（3）3；A；5；（4）反比；（5）3.8；1.52。24．（2022?廣西）在水果中平行插入兩片不同金屬制成的極板，就組成了一個水果電池，如圖1所示。物理興趣小組的同學在課外實踐活動中探究影響水果電池電壓大小的因素，實驗前，他們的部分實驗猜想如下：猜想一：水果電池電壓可能與水果的種類有關猜想二：水果電池電壓可能與極板的材料有關（1）為了驗證猜想一和猜想二，在不同水果中插入不同金屬制成的極板，并保持兩塊極板間的距離、極板插入水果的深度不變，分別測出電壓，實驗記錄如下表所示。實驗序號水果種類兩極板間電壓U/V鐵﹣鋅鐵﹣銅銅﹣鋅1蘋果0.60.71.02菠蘿0.50.60.93梨0.40.50.84橙0.70.81.1①為了驗證猜想一，保持極板的材料不變，改變水果種類，多次實驗后，得出結論：猜想一是正確（選填“正確”或“錯誤”）的。②分析數據可知，水果電池電壓與極板材料有關，表中效果最好的兩極板材料是銅﹣鋅。③圖1中，與電壓表標有“3”字樣的接線柱相連的極板是水果電池的正極，若要使電壓表指針偏轉角度更大，可將多個水果電池串聯。（2）將兩極板插入水果更深些，發現電壓表示數發生了變化，由此，可以提出一個可探究的科學問題是水果電池電壓可能與兩極板插入水果的深度有關。（3）興趣小組的同學將兩極板都換成銅片，發現兩銅極板間無電壓，于是提出一個新的探究問題：水果的電阻是多大？為此，利用一個電源（未知電壓）、已知阻值的定值電阻R0、導線、三個開關及原有的電壓表進行電路設計，測出此時水果的電阻。請在虛線框內畫出可行的電路圖。（水果的電阻用這樣的符號表示）【答案】（1）極板的材料；正確；銅﹣鋅；正；串；（2）水果電池電壓可能與兩極板插入水果的深度有關；（3）答案不唯一，此答案僅供參考，如圖所示。【解答】解：（1）①驗證猜想一，保持極板材料不變，改變水果種類，表格中電壓發生變化，說明猜想一正確；②分析數據可知，當水果種類相同時，銅﹣鋅極板的電壓比其他極板電壓大，說明效果最好的材料是銅﹣鋅材料；③電壓表標有“3”字樣的接線柱是正接線柱，所以與電壓表標有“3”字樣的接線柱相連的極板是水果電池的正極，若要使電壓表指針偏轉角度更大，可將多個水果電池串聯；（2）將兩極板插入水果更深些，發現電壓表示數發生了變化，可以猜想水果電池電壓可能與兩極板插入水果的深度有關。（3）答案不唯一，此答案僅供參考。水果電阻和定值電阻串聯，通過閉合開關S1、S2，斷開S3，先測的電源電壓，然后閉合開關S1、S3，斷開S2，測的R0兩端電壓，根據串聯電路的分壓原理就可以求出水果的阻值，設計電路如圖所示：。故答案為：（1）極板的材料；正確；銅﹣鋅；正；串；（2）水果電池電壓可能與兩極板插入水果的深度有關；（3）答案不唯一，此答案僅供參考，如圖所示。25．（2022?百色）在探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗中，某實驗小組選擇如下器材：長木板、棉布、木塊、砝碼、彈簧測力計等進行實驗。（1）根據二力平衡知識，用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動時，木塊所受滑動摩擦力的大小等于拉力的大小。（2）比較圖1中甲、乙兩次實驗可知，當接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（3）實驗中發現圖1丙彈簧測力計的示數比圖1甲的大，由此得出結論：當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。（4）本實驗主要采用的科學探究方法是控制變量法。（5）該小組將木塊沿豎直方向切掉一半后重新進行實驗，如圖1丁所示，測得木塊所受摩擦力與圖1甲測得的摩擦力進行比較，得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積有關。此結論是錯誤的（選填“正確”或“錯誤”）。（6）該小組在實驗中發現較難保持木塊勻速運動，導致彈簧測力計示數不穩定。于是他們改進實驗，如圖2所示，固定彈簧測力計，拉動長木板進行實驗。實驗過程不需要勻速拉動長木板，更易操作（選填“需要”或“不需要”）。【答案】（1）二力平衡；勻速直線；（2）甲、乙；（3）粗糙；（4）控制變量；（5）錯誤；（6）不需要。【解答】解：（1）實驗中，應在水平方向拉著木塊做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡，滑動摩擦力大小等于拉力大小，即等于彈簧測力計示數；（2）甲、乙兩圖接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，測力計的示數不同，可得滑動摩擦力的大小與壓力大小有關，且接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）甲圖和丙圖所示實驗，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，測力計的示數不同，說明了滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關；（4）本實驗主要采用的科學探究方法是控制變量法；（5）由圖甲、丁所示實驗，發現實驗丁彈簧測力計的示數小于實驗甲中彈簧測力計的示數，不能得出滑動摩擦力大小與接觸面積的大小有關，因為接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，由于沒有控制物體間的壓力相同，所以他的結論是錯誤的；（6）用圖2進行實驗時，無論長木板是否做勻速直線運動，木塊都處于靜止狀態，受拉力與摩擦力平衡，拉力等于摩擦力，并且容易讀數。故答案為：（1）二力平衡；勻速直線；（2）甲、乙；（3）粗糙；（4）控制變量；（5）錯誤；（6）不需要。四．計算題（共11小題）26．（2022?梧州）如圖甲所示，一彈簧下端固定在容器的底部，上端與一個重為20N的正方體相連，此時水的深度為0.2m，彈簧的伸長量為4cm。在彈性限度內，彈簧產生的彈力F與其伸長量x之間的關系如圖乙所示。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）正方體的質量；（2）水對容器底部的壓強；（3）正方體浸在水中的體積。【解答】解：（1）由G＝mg可得，正方體的質量：m＝＝＝2kg；（2）水對容器底部的壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa；（3）由圖乙可知，彈簧產生的彈力F與其伸長量x成正比，且F＝4N時，伸長量x＝2cm，設彈簧的伸長量為4cm時彈簧產生的彈力為F′，則有：＝，解得：F′＝8N，此時正方體受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力、彈簧的拉力作用處于平衡狀態，由正方體受到的合力為零可得：F浮＝G+F′＝20N+8N＝28N，由F浮＝ρ液gV排可得，正方體浸在水中的體積：V浸＝V排＝＝＝2.8×10﹣3m3。答：（1）正方體的質量為2kg；（2）水對容器底部的壓強為2000Pa；（3）正方體浸在水中的體積為2.8×10﹣3m3。27．（2022?貴港）如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，電壓表量程可選，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R2標有“1A”字樣，最大阻值未知。閉合開關S1、S3，斷開開關S2，將滑動變阻器R2的滑片P從b端移動到a端，得R1的“U﹣I”關系圖像如圖乙所示。（1）求電阻R1的阻值和R2的最大阻值；（2）若閉合開關S2、S3，斷開開關S1，使R2的滑片P位于a端，此時電流表示數為0.42A，求R3通電50s產生的電熱；（3）若閉合開關S1、S3，斷開開關S2，且電壓表的量程為0～3V，在保證電路元件都安全的情況下，求電路總功率的變化范圍。【解答】解：（1）閉合開關S1、S3，斷開開關S2，滑動變阻器R2和R1串聯，電壓表測量R1兩端的電壓，電流表測量電路中的電流，當滑動變阻器R2的滑片P在a端時，滑動變阻器的電阻為零，電路中只有電阻R1接入電路，它兩端的電壓最大，為電源電壓，由圖乙知電源電壓為6V；當滑動變阻器R2的滑片P在b端時，滑動變阻器的電阻最大，電路中的電流最小，由圖乙知此時R1的兩端的電壓為1V，電路中的電流為0.1A；由I＝知電阻R1的阻值為：R1＝＝＝10Ω；串聯電路電壓的規律知滑動變阻器兩端的電壓最大為：U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，滑動變阻器R2的最大阻值為：R2＝＝＝50Ω；（2）若閉合開關S2、S3，斷開開關S1，使R2的滑片P位于a端，滑動變阻器的最大電阻與定值電阻R3并聯，電流表測量電路中的總電流；通過R2的的電流為：I2＝＝＝0.12A，由并聯電路電流的規律知通過R3的的電流為：I3＝I﹣I2＝0.42A﹣0.12A＝0.3A，R3通電50s產生的電熱為：Q3＝W＝UI3t＝6V×0.3A×50s＝90J；（3）若閉合開關S1、S3，斷開開關S2時，由電壓表的量程為0～3V知，定值電阻兩端的電壓最大為3V，電路中的最大電流為：I大＝＝＝0.3A，電路的最大功率為：P大＝UI大＝6V×0.3A＝1.8W；當滑動變阻器的電阻最大時電路中的電流最小，最小電流為0.1A，電路的最小功率為：P小＝UI小＝6V×0.1A＝0.6W，所以電路總功率的變化范圍為0.6W～1.8W。答：（1）電阻R1的阻值為10Ω、R2的最大阻值為50Ω；（2）若閉合開關S2、S3，斷開開關S1，使R2的滑片P位于a端，此時電流表示數為0.42A，R3通電50s產生的電熱為90J；（3）若閉合開關S1、S3，斷開開關S2，且電壓表的量程為0～3V，在保證電路元件都安全的情況下，電路總功率的變化范圍為0.6W～1.8W。28．（2022?貴港）如圖所示，水平地面上放置一個底面積為0.03m2薄壁圓柱形容器，容器側面靠近底部有一控制出水的閥門K。邊長為0.1m的正方體木塊A體積的浸入水中，下方用細線T2系有重為3N的合金球B，B的體積是A體積的0.1倍。木塊A上方的懸線T1能承受的最大拉力為5N，此時懸線T1處于松弛狀態。（容器內的水足夠深，不計細線的體積和質量，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）木塊A受到的浮力大小；（2）細線T2對合金球B的拉力大小；（3）打開閥門K使水緩慢流出，當懸線T1斷裂的一瞬間關閉閥門K，此時木塊A排開水的體積為多少？（4）若在懸線T1斷裂的一瞬間關閉閥門K同時剪斷細線T2，待木塊A再次靜止漂浮時，與懸線T1斷裂的瞬間相比，容器底受到水的壓強改變了多少？【解答】解：（1）由題知，此時木塊總體積的浸入水中，則V排＝V木＝（0.1m）3＝9×10﹣4m3，木塊A受到的浮力大小為：F浮A＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×9×10﹣4m3×10N/kg＝9N；（2）B的體積為：VB＝0.1VA＝0.1×（0.1m）3＝1×10﹣4m3，小球B受到的浮力大小為：F浮B＝ρ水VBg＝1×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg＝1N；細線T2對合金球B的拉力大小為：FB＝G﹣F浮B＝3N﹣1N＝2N；（3）物體A的重力為：GA＝F浮A﹣FB＝9N﹣2N＝7N當細繩即將斷裂時，由力的平衡條件可得A物體此時的浮力為：F浮′+F拉最大＝GA+FB，設此時木塊排開水的體積為V排′，則：ρ水V排′g+F拉最大＝GA+FB，即：1×103kg/m3×V排′×10N/kg+5N＝7N+2N，解得：V排′＝4×10﹣4m3；（4）若在懸線T1斷裂的一瞬間關閉閥門K同時剪斷細線T2，待木塊A再次靜止漂浮時，浮力等于物體A的重力，浮力為7N，根據F浮A″＝ρ水V排″g知得排開水的體積為：V排″＝＝＝7×10﹣4m3，排開水的體積增加量：ΔV排＝V排″﹣V排′＝7×10﹣4m3﹣4×10﹣4m3＝3×10﹣4m3；水面上升的高度：Δh＝＝＝0.01m，容器底受到水的壓強與斷繩前的瞬間相比，容器底受水的壓強增加量：Δp＝ρgΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m＝100Pa。答：（1）木塊A受到的浮力大小為9N；（2）細線T2對合金球B的拉力大小為2N；（3）打開閥門K使水緩慢流出，當懸線T1斷裂的一瞬間關閉閥門K，此時木塊A排開水的體積為4×10﹣4m3；（4）若在懸線T1斷裂的一瞬間關閉閥門K同時剪斷細線T2，待木塊A再次靜止漂浮時，與懸線T1斷裂的瞬間相比，容器底受到水的壓強改變了100Pa。29．（2022?桂林）用電能驅動的電動汽車，方便了廣大市民的綠色出行。某新型純電動汽車說明書中有如下表格（g取10N/kg）裝備質量電池總電能電池輸出電壓續航里程850kg40kW?h240V360km注意：電池電能剩余20%時必須立即充電請根據表格中的參數解答以下幾個問題。計算過程中：車上僅有司機1人，車與人總質量以900kg計；實際可利用的電能以電池總電能的80%計；忽略動力以外的電能消耗。（1）當汽車以18m/s的速度勻速行駛時，阻力剛好是車與人總重的0.02倍，那么此時的阻力是多少N？（2）請通過計算判斷，電池可利用的電能是否能讓汽車以18m/s的速度勻速完成續航里程？（3）如果汽車勻速行駛時的阻力始終與速度的平方成正比，那么汽車以剛好能勻速完成續航里程的速度行駛時，電池的輸出電流是多少A？【解答】解：（1）當汽車以18m/s的速度勻速行駛時受到的阻力：f1＝0.02G＝0.02mg＝0.02×900kg×10N/kg＝180N；（2）電池充滿電后能獲得的機械能：W機械＝40kW?h×80%＝32kW?h＝32×3.6×106J＝1.152×108J，因汽車勻速運動時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，汽車的牽引力F＝f1＝180N，由W＝Fs可得，汽車勻速行駛的路程：s＝＝＝6.4×105m＝640km＞360km，所以，電池可利用的電能可以讓汽車以18m/s的速度勻速完成續航里程；（3）汽車剛好能勻速完成續航里程時的牽引力：F′＝＝＝320N，則此時汽車受到的阻力：f2＝F′＝320N，因汽車勻速行駛時的阻力始終與速度的平方成正比，且v1＝18m/s時f1＝180N，所以，由f＝kv2可得：＝＝，即＝，解得：v2＝24m/s，此時汽車的機械功率：P機械＝＝＝F′v2＝320N×24m/s＝7680W，忽略動力以外的電能消耗，此時電動機的電功率：P電＝P機械＝7680W，由P＝UI可得，電池的輸出電流：I＝＝＝32A。答：（1）當汽車以18m/s的速度勻速行駛時的阻力是180N；（2）電池可利用的電能能讓汽車以18m/s的速度勻速完成續航里程；（3）汽車以剛好能勻速完成續航里程的速度行駛時，電池的輸出電流是32A。30．（2022?玉林）如圖所示，一個底面積為200cm2的溢水杯放在水平桌面上，溢水口離其底部距離為20cm。已知彈簧原長為10cm，且彈簧每受1N的作用力其長度變化1cm。現將彈簧與底面積為100cm2的實心長方體A和溢水杯底部相連，此時彈簧被壓縮，其彈力為2N；向溢水杯加水，當水深為16cm時，A剛好有一半浸入水中，此時彈簧長為12cm；繼續向溢水杯加水，直至彈簧所受的彈力不再發生變化（在彈性限度內）。不計彈簧的重力、體積及其所受的浮力，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求：（1）A的重力；（2）A的一半浸入水中時A所受的浮力；（3）A的密度；（4）A的一半浸入水中與彈簧不再發生變化，溢水杯對桌面壓強的變化量。【解答】解：（1）沒有加水時，A受到豎直向下的重力和彈簧對A豎直向上的彈力，由二力平衡條件可知，A的重力：G＝F0＝2N；（2）A剛好有一半浸入水中，此時彈簧長為12cm，由題意可知，此時彈簧被拉伸，對A產生的彈力為對A豎直向下拉力，由題意可知，當彈簧長為12cm時，彈簧的拉力：F1＝（12cm﹣10cm）×1N/cm＝2N，此時A受到豎直向下的重力、拉力和豎直向上的浮力，由力的平衡條件可知，A的一半浸入水中時受到的浮力：F浮＝G+F1＝2N+2N＝4N，（3）由F浮＝ρ液gV排可知，A剛好有一半浸入水中時排開水的體積：V排＝＝＝4×10﹣4m3，則A的體積：V＝2V排＝2×4×10﹣4m3＝8×10﹣4m3＝800cm3，由m＝＝＝0.2kg，因此A的密度：ρ＝＝＝0.25×103kg/m3；（4）由V＝Sh可知，A的高度：hA＝＝＝8cm，則A剛好有一半浸入水中時，溢水杯中水的體積：V水1＝200cm2×12cm+（200cm2﹣100cm2）××8cm＝2800cm3，此時溢水杯中水的重力：G水1＝m水1g＝ρ水V水1g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2800×10﹣6m3＝28N；由阿基米德原理原理可知，當A浸沒后A受到的浮力不再發生變化，由力的平衡條件可知，此時彈簧的彈力不再發生變化，由F浮＝ρ液gV排可知，A浸沒時受到的浮力：F浮沒＝2F浮＝2×4N＝8N，由力的平衡條件可知，此時彈簧對A的拉力：F＝F浮沒﹣G＝8N﹣2N＝6N，由題意可知，此時彈簧的長度：L2＝10cm+＝16cm，則此時水面的高度：h＝L2+hA＝16cm+8cm＝24cm＞20cm，故彈簧不再發生變化時，A不會浸沒，因此彈簧不再發生變化時，溢水杯中的到達溢口，即當溢水杯最后的水溢出后，彈簧測力計的示數不再發生變化，設此時A浸在水中的深度為Lcm，則A排開水的體積：V排1＝100cm2×Lcm＝100Lcm3，此時A受到的浮力：F浮1＝ρ水gV排1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100L×10﹣6m3＝LN；此時彈簧對A的拉力：F2＝（20cm﹣Lcm﹣10cm）×1N/cm＝（10cm﹣Lcm）×1N/cm＝（10﹣L）N，由力的平衡條件有：F浮1＝G+F2，即LN＝2N+（10﹣L）N，解得：L＝6，即彈簧測力計的示數不再發生變化時，A浸在水中的深度為6cm，此時溢水杯中水的體積：V水2＝200cm2×20cm﹣100cm2×6cm＝3400cm3，溢水杯中水的重力：G水2＝m水2g＝ρ水V水2g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3400×10﹣6m3＝34N；因為溢水杯對水平桌面的壓力大小等于溢水杯、水和A的重力之和，加水前后溢水杯的重力、A的重力均沒有發生變化，因此溢水杯對桌面壓力的變化量：ΔF＝G水2﹣G水1＝34N﹣28N＝6N，則溢水杯對桌面壓強的變化量：Δp＝＝＝300Pa。答：（1）A的重力為2N；（2）A的一半浸入水中時A所受的浮力為4N；（3）A的密度為0.25×103kg/m3；（4）A的一半浸入水中與彈簧不再發生變化，溢水杯對桌面壓強的變化量為300Pa。31．（2022?廣西）善于觀察的小明發現，家中的即熱式水龍頭使用時冬季水溫偏低，夏季水溫偏高，還發現水龍頭標有“220V2200W”。于是他增加兩個相同的發熱電阻R、兩個指示燈（電阻不計）設計了如圖所示的電路進行改進，其中R0為改進前水龍頭發熱電阻。開關S1可以只與c相連或同時與a、b相連，使其具有兩擋工作狀態，且冬季與夏季水龍頭工作的總電流之比為4：1。求：（1）電阻R0的阻值；（2）改進前，若水龍頭的熱效率為90%，正常加熱100s提供的熱量；（3）改進后，冬季使用時水龍頭工作的總電功率。【解答】解：（1）根據P＝算出R0的電阻得R0的電阻為：R0＝＝＝22Ω；（2）改裝前，由于水龍頭的熱效率為90%，根據P＝得正常加熱100s提供的熱量，Q＝Wη＝Ptη＝2200W×100s×90%＝1.98×105J；（3）由電路圖可知，將開關S與a、b相連時工作的電路元件，R與R0并聯，電源的電壓一定時，根據P＝UI＝可知，電路的總電阻最小時，電路的總功率最大，水龍頭處于高溫狀態，用于冬季；將開關S與c相連時，R與R0串聯，總電阻較大，總功率較小，水龍頭處于低溫狀態，用于夏季；水龍頭分別處于冬季與夏季時總電流之比為4：1，根據P＝UI，電源電壓不變，則總電功率之比也為4：1，即P高溫：P低溫＝（+）：＝4：1解得：R＝R0＝22Ω。高溫擋時的電功率P高溫＝+＝+＝4400W。答：（1）R0的阻值為22Ω。（2）正常加熱100s產生的熱量為1.98×105J；（3）改裝后冬季使用時水龍頭工作的總電功率為4400W。32．（2022?百色）如圖甲所示電路，電源電壓不變，燈泡L上標有“5V2.5W”字樣，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A。閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P由b端滑到中點的過程中，燈泡L的電功率與電流的P﹣I關系圖像如圖乙所示，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡L正常發光時的電阻；（2）滑片P在b端時，1min內燈泡L消耗的電能；（3）電源電壓；（4）在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值。【解答】解：（1）燈泡L上標有“5V2.5W”字樣，燈泡正常發光時的電阻：RL＝＝＝10Ω；（2）閉合開關，燈泡和滑動變阻器串聯接入電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，滑片P在b端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，串聯電路總電阻等于各部分電阻之和，根據歐姆定律可知此時通過電路的電流最小，由圖乙可知此時通過電路的電流為0.3A，燈泡的實際功率為0.9W，1min內燈泡L消耗的電能：W＝Pt＝0.9W×60s＝54J；（3）滑片P在b端時，燈泡兩端的電壓：UL1＝＝＝3V，串聯電路各處電流相等，串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，根據歐姆定律可得電源電壓：U＝UL1+I1R＝3V+0.3A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，滑動變阻器的滑片位于中點時，由圖乙可知通過電路的電流為0.4A，此時燈泡的實際功率為1.6W，燈泡兩端的電壓：UL2＝＝＝4V，根據串聯電路電壓規律結合歐姆定律可得電源電壓：U＝UL2+I2×＝4V+0.4A×﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，①②聯立可得：R＝10Ω，U＝6V；（4）燈泡正常發光時的電流；IL＝＝＝0.5A，根據串聯電路電流特點可知燈泡正常發光時的電流為通過電路的最大電流，根據歐姆定律可知此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，根據歐姆定律可得此時電路總電阻：R0＝＝＝12Ω，根據串聯電路電阻規律可得滑動變阻器接入電路的最小阻值：R′＝R0﹣RL＝12Ω﹣10Ω＝2Ω。答：（1）燈泡L正常發光時的電阻為10Ω；（2）滑片P在b端時，1min內燈泡L消耗的電能為54J；（3）電源電壓為6V；（4）在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值為2Ω。33．（2022?賀州）賀州市水利資源豐富，小明設計了如圖甲所示的水文站測量桂江水位的原理圖。電源電壓U＝3V，定值電阻R0＝10Ω，滑動變阻器R長20cm，最大阻值20Ω。且滑動變阻器的阻值隨滑片P從最上端C位置移動到最下端D位置的過程中均勻變化（滑片P移動過程中摩擦不計）。彈簧下端懸掛一重為50N的物體AB，其底面積為0.01m2、長為0.3m。彈簧伸長量與它受到拉力的關系如圖乙所示（不計彈簧質量，連接彈簧兩端的絕緣細繩不可伸長）。求（1）當物體AB上表面與水面相平時，物體AB受到的浮力大小；（2）當水面從物體AB的上表面逐漸下降至下表面剛好離開水面的過程中，彈簧伸長了多少cm？（3）閉合開關S后，當水面在物體AB上表面時，滑片剛好在滑動變阻器R的最上端C位置，水面從物體AB上表面逐漸下降至下表面剛好離開水面時，電壓表的示數是多少？【解答】解：（1）當物體AB上表面與水面相平時，物體AB剛好浸沒水中V排＝V物＝Sh＝0.01m2×0.3m＝3×10﹣3m3；物體AB所受浮力F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30N；（2）水面與物體AB上表面相平時，彈簧對物體AB的拉力F彈＝G物﹣F浮＝50N﹣30N＝20N；水面下降至與物體AB下表面相平時，彈簧對物體AB的拉力F彈′＝G物＝50N；水面從物體AB上表面逐漸下降至與下表面相平過程中，彈簧拉力的變化量ΔF彈＝F彈'﹣F彈＝50N﹣20N＝30N；由乙圖可知：；物體AB剛好離開水面時，由可得，彈簧伸長的長度ΔL′＝＝15cm；（3）水面從物體AB上表面逐漸下降至下表面剛好離開水面時，彈簧伸長15cm，即滑片下移15cm，接入電路的電阻變化量ΔR＝＝15Ω；此時滑動變阻器接入電路中的電阻：R′＝R﹣ΔR＝20Ω﹣15Ω＝5Ω；因R′與R0串聯，則通過R'的電流I′＝I＝＝0.2A；此時電壓表的示數U′＝I′R′＝0.2A×5Ω＝1V。答：（1）物體AB受到的浮力大小為30N；（2）彈簧伸長了15cm；（3）電壓表的示數為1V。34．（2022?柳州）如圖為某自動沖水裝置的示意圖，水箱內有一個圓柱浮筒A，其重為GA＝4N，底面積為S1＝0.02m2，高度為H＝0.16m。一個重力及厚度不計、面積為S2＝0.01m2的圓形蓋片B蓋住出水口并緊密貼合。A和B用質量不計、長為l＝0.08m的輕質細桿相連。初始時，A的一部分浸入水中，輕桿對A、B沒有力的作用。水的密度為ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1）求A所受浮力的大小F浮。（2）求A浸入水的深度h1。（3）開始注水后輕桿受力，且桿對A和B的拉力大小相等。當水面升高到某位置時，B剛好被拉起使水箱排水，求此時桿對B的拉力大小F。（4）水箱開始排水時，進