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山东省泰安市三年（2020-2022）中考物理真题按题型分类汇编：04实验题、计算题
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这是一份山东省泰安市三年（2020-2022）中考物理真题按题型分类汇编：04实验题、计算题，共25页。试卷主要包含了1A，5N，电阻减小5Ω，3×105Pa；，25×103 Pa；等内容，欢迎下载使用。
04实验题、计算题
一．实验探究题
1. （2022•泰安）李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示，保持玻璃板与直尺垂直，取两支外型相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察和调整。
（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的 。
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的 关系。
（3）确定出蜡烛A所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是 （选填“实像”或“虚像”）。
（4）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是 （选填字母符号）。
A.“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量
B.“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度
2. （2022•泰安）物理创新实验小组连接了如甲图所示的电路，测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有4V和6V两挡可选，Rx的阻值约为10Ω，滑动变阻器有（a：“15Ω 3A”和b：“50Ω 2A”）两种规格。
（1）李华同学发现甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）。
（2）李华正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片P移至最右端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A。由此判断电源电压选择的是 （选填“4V”或“6V”）挡，滑动变阻器选择的是 （选填“a”或“b”）规格。
（3）继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量，第3次实验时，电流表的示数如乙图所示，请根据实验过程将表格填写完整，并将①②两处的数据填写横线上（Rx的平均值精确到0.1Ω）。
实验次数
电压Ux/V
电流Ix/A
电阻Rx/Ω
Rx平均值/Ω
1
1
0.1
10
②
2
2.5
0.24
10.4
3
2.8
①
（4）该实验小组进行了实验创新，利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材，测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如丙图所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表 （选填“A1”或“A2”）的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL＝ 。
3. （2021•泰安）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水，实验装置如图甲所示，并同时开始记录加热时间和水的温度。
（1）根据所学知识，结合表中的数据，可知本次实验应选用 （选填“水银”或“酒精”）制作的温度计。
在标准大气压下
物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
（2）实验中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度是 ℃。
（3）实验中，观察到水中气泡上升情形如图丙所示，可判断该情形是水沸腾 （选填“前”或“后”）的现象。
（4）图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象，由图象可知水的沸点是 ℃；由图象还可以看出，甲、乙两组图线不同的原因是水的 不同。
4. （2021•泰安）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（50Ω，2A）、R2（10Ω，1A）。请完成下列问题：
（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）；
（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接；
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率P额＝ W；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，R0为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整：
①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P， ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S3仍闭合， ，记录下电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率PL＝ （请用已知量和测量量表示）。
5. （2020•泰安）如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
（1）该实验中所探究物体的动能是指 （选填“小球A”或“木块B”）的动能。
（2）实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越 ，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越 ，动能越大。
（3）若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面 高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。
6. （2020•泰安）现有如下实验器材：待测电源（电压大约在16V～18V之间）、一个实验室用量程为0～15V的电压表、一个开关、三个定值电阻（分别为R1＝1kΩ、R2＝10Ω、R3＝20Ω）、导线若干。
请你利用实验器材，并从三个电阻中选择两个电阻，设计实验测量出电源电压值，根据要求完成下列问题。
（1）选择的两个电阻是 和 。
（2）在虚线框中画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。
（3）测量步骤及所需测量的物理量（用字母表示） 。
（4）电源电压值的表达式（用已知物理量字母和测量物理量字母表示）U0＝ 。
二．计算题
7. （2022•泰安）电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800m，已知他和电动车的总重力为860N，轮胎和地面的总接触面积为20cm2。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50N，在此骑行过程中，求：
（1）牵引力做的功；
（2）电动车对水平路面的压强。
8. （2022•泰安）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位，由开关S和加热电阻丝R1、R2组成，U＝220V，R2＝242Ω；控制电路电压恒定，R0＝10Ω，RF为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮，通过T形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm3，质量为50g。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体A体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为200mA，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体A体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为240mA；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）当加热器处于高挡位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高挡功率和低挡功率；
（2）求浮体A体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；
（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积。
9. （2021•泰安）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为80N。求：
（1）甲工人做的功；
（2）该滑轮组的机械效率。
10. （2021•泰安）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻Rx的圆柱体，压敏电阻Rx所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为1×10﹣3m2、高0.05m、重3N，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为12V，当压敏电阻Rx受到的压力达到最大值800N时，电路中的电流为10mA，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻Rx阻值随压力F的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计，湖水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（1）探头A的密度是多少？
（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为多大？
（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头A在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是8V，求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。
11. （2020•泰安）利用叉车运送货物，已知货物质量为500kg、底面积为5m2，货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2，g取10N/kg。
（1）叉车托着货物匀速水平移动，求货物对叉车水平叉臂的压强；
（2）叉车在20s内将货物匀速举高1.8m，求叉车支持力对货物做功的功率。
12. （2020•泰安）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB＝1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
（1）当电池组电压U0＝12V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，分别求出电流表的读数。
（2）电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100N时，电流表读数为0.3A，求U1的大小。
（3）在第（2）问情况中，电池组电压大小为U1，要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U0＝12V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：
①其它条件不变，只更换电阻R0，试求出更换后的R0′的大小。
②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪个方向移动？移动多少厘米？
参考答案与试题解析
一．实验探究题
1. （2022•泰安）李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示，保持玻璃板与直尺垂直，取两支外型相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察和调整。
（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的 距离 。
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的 大小 关系。
（3）确定出蜡烛A所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是 虚像 （选填“实像”或“虚像”）。
（4）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是 A （选填字母符号）。
A.“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量
B.“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度
【解答】解：（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的距离。
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系。
（3）确定出蜡烛A所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是虚像。
（4）本实验多次测量的目的是寻找普遍规律；
A、“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量的难度是寻找普遍规律；
B、“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度的目的是减小误差。
故选A。
故答案为：（1）距离；（2）大小；（3）虚像；（4）A。
2. （2022•泰安）物理创新实验小组连接了如甲图所示的电路，测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有4V和6V两挡可选，Rx的阻值约为10Ω，滑动变阻器有（a：“15Ω 3A”和b：“50Ω 2A”）两种规格。
（1）李华同学发现甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）。
（2）李华正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片P移至最右端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A。由此判断电源电压选择的是 6V （选填“4V”或“6V”）挡，滑动变阻器选择的是 b （选填“a”或“b”）规格。
（3）继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量，第3次实验时，电流表的示数如乙图所示，请根据实验过程将表格填写完整，并将①②两处的数据填写横线上（Rx的平均值精确到0.1Ω）。
实验次数
电压Ux/V
电流Ix/A
电阻Rx/Ω
Rx平均值/Ω
1
1
0.1
10
② 10.1
2
2.5
0.24
10.4
3
2.8
① 0.28
（4）该实验小组进行了实验创新，利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材，测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如丙图所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表 A1 （选填“A1”或“A2”）的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL＝ 。
【解答】解：（1）图中电压表测的是电流表电压，所以要删除连接电压表右端的线，并将该线改成连在定值电阻左端；
；
（2）滑动变阻器一般选用阻值较大的，这样可以多次实验；当选50Ω的滑动变阻器时，根据串联分压原理，＝，解得滑动变阻器两端电压为5V，故总电压为6V；
（3）读取电流表示数，先看量程：0～0.6A，再看分度值：0.02A，示数为0.28A，第三次的电阻＝＝10Ω；
平均阻值＝≈10.1Ω；
（4）由图可知小灯泡和R0的定值电阻并联，小灯泡L正常发光时，R0的定值电阻两端电压也为U额，电流为，即为A1所测的R0的电流；
A2所测的是干路电流为I2，根据并联电路电路分流的特点，小灯泡L正常发光时的电流IL＝I2﹣；
小灯泡L正常发光时的电阻RL＝＝；
故答案为：（1）如图所示；（2）6V；b；（3）0.28；10.1；（4）A1；；
3. （2021•泰安）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水，实验装置如图甲所示，并同时开始记录加热时间和水的温度。
（1）根据所学知识，结合表中的数据，可知本次实验应选用 水银 （选填“水银”或“酒精”）制作的温度计。
在标准大气压下
物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
（2）实验中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度是 96 ℃。
（3）实验中，观察到水中气泡上升情形如图丙所示，可判断该情形是水沸腾 后 （选填“前”或“后”）的现象。
（4）图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象，由图象可知水的沸点是 98 ℃；由图象还可以看出，甲、乙两组图线不同的原因是水的 初始温度 不同。
【解答】解：（1）酒精的沸点低于水的沸点，水银的沸点高于水的沸点，为完成实验选用温度计测温物质应为水银。
（2）图中温度计的分度值为0.1℃，示数为96℃。
（3）水沸腾前的现象：产生少量的气泡，上升时体积变小；沸腾后的现象是：产生大量的气泡，上升变大，到达水面破裂，把里面的水蒸气散发到空气中。观察图像，图像下边气泡小，上边气泡大，可知为水沸腾后。
（4）水沸腾后温度不变，它的图像特点是一条平行于时间轴的线段，观察图像可知水温达到98℃后温度随着时间不再升高，所以水的沸点是98℃。
题干中告诉我们“实验是采用完全相同的实验装置同时加热等质量的水”，所以甲、乙实验水的质量相同，相同时间内吸收的热量也相同。观察图像，当温度达到98℃时，甲用时6分钟，乙却用时8分钟，说明水从开始加热到开始沸腾时间不同。观察图像可知，甲、乙实验虽然控制了水的质量相同、相同时间内吸收的热量相同，但没有控制初始温度相同。甲的初始温度大于乙，所以造成了甲先沸腾，乙后沸腾的结果。
故答案为：（1）水银（2）96（3）后（4）98；初始温度
4. （2021•泰安）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（50Ω，2A）、R2（10Ω，1A）。请完成下列问题：
（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 R1 （选填“R1”或“R2”）；
（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接；
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 1.2 V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动；
（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率P额＝ 0.5 W；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，R0为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整：
①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P， 使电压表示数为U额＝2.5V ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S3仍闭合， 闭合开关S2，断开S1 ，记录下电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率PL＝ （请用已知量和测量量表示）。
【解答】解：（1）当灯泡正常发光时，电流大约为：I＝＝≈0.2A，滑动变阻器的阻值：R滑＝＝＝17.5Ω，R2最大阻值太小，所以应选择R1；
（2）原电路中，灯泡与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，为了测量灯泡的额定功率，应让电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改正后如下所示：
；
（3）灯在额定电压下正常发光，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，所以，应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，应将滑片P向A端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率；
（4）由U﹣I图象可知，当U额＝2.5V时，I额＝0.2A，所以小灯泡的额电功率P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W；
在该过程中，灯泡中的电压越小，电流越小，由P＝UI知小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小；
（5）①闭合开关S1和S3，断开S2，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额＝2.5V；此时L、R和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，故灯泡正常发光；
②闭合开关S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U，电路的连接方式没有发生变化，电压表测L与R的总电压，所以IL＝IR＝，
③小灯泡额定功率的表达式P额＝U额IL＝。
故答案为：（1）R1；（2）如上图；（3）1.2；A；（4）0.5；减小；（5）①使电压表示数为U额＝2.5V；②闭合开关S2，断开S1；③。
5. （2020•泰安）如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
（1）该实验中所探究物体的动能是指 小球A （选填“小球A”或“木块B”）的动能。
（2）实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越 大 ，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越 大 ，动能越大。
（3）若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面 同一 高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。
【解答】解：（1）该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系；
（2）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，小球A从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，滚到水平面时的速度越大，木块B被撞的越远，说明小球的速度越大，动能越大，这里采用了转换法的思想。
（3）动能的大小与物体的质量和速度都有关系，若要研究物体动能与质量的关系，需控制小球滚到水平面时的速度相同，改变小球的质量，所以应让不同质量的小球从斜面同一高度由静止滚下。
故答案为：（1）小球A；（2）大；大；（3）同一。
6. （2020•泰安）现有如下实验器材：待测电源（电压大约在16V～18V之间）、一个实验室用量程为0～15V的电压表、一个开关、三个定值电阻（分别为R1＝1kΩ、R2＝10Ω、R3＝20Ω）、导线若干。
请你利用实验器材，并从三个电阻中选择两个电阻，设计实验测量出电源电压值，根据要求完成下列问题。
（1）选择的两个电阻是 R2 和 R3 。
（2）在虚线框中画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。
（3）测量步骤及所需测量的物理量（用字母表示） 闭合开关S，读出电压表的示数U1 。
（4）电源电压值的表达式（用已知物理量字母和测量物理量字母表示）U0＝ ×U1 。
【解答】解：（1）待测电源（电压大约在16V～18V之间）大于一个实验室用电压表的量程，故不能直接测量电源电压，故应将两电阻串联接入电源，为提高电压表的测量的准确程度，由分压原理，选用的两个定值电阻阻值要接近，故将R2＝10Ω与R3＝20Ω的电阻串联后连入电路中；
（2）R2＝10Ω与R3＝20Ω的电阻串联后连入电路中，将电压表与R2并联，如下所示：
（3）闭合开关S，读出电压表的示数U1；
由欧姆定律，R3的电压为×U1，根据串联电路电压的规律，电源电压为：
U0＝U1+UR3＝U1+×U1＝×U1。
故答案为：（1）R2；R3；（2）如上图所示； （3）闭合开关S，读出电压表的示数U1； （4）×U1。
二．计算题
7. （2022•泰安）电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800m，已知他和电动车的总重力为860N，轮胎和地面的总接触面积为20cm2。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50N，在此骑行过程中，求：
（1）牵引力做的功；
（2）电动车对水平路面的压强。
【解答】解：（1）牵引力做的功：
W＝Fs＝50N×800m＝40000J；
（2）电动车对水平路面的压力：
F＝G总＝860N；
电动车对水平路面的压强：
p＝＝＝4.3×105Pa；
答：（1）牵引力做的功40000J；
（2）电动车对水平路面的压强4.3×105Pa。
8. （2022•泰安）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位，由开关S和加热电阻丝R1、R2组成，U＝220V，R2＝242Ω；控制电路电压恒定，R0＝10Ω，RF为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮，通过T形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm3，质量为50g。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体A体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为200mA，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体A体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为240mA；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）当加热器处于高挡位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高挡功率和低挡功率；
（2）求浮体A体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；
（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积。
【解答】解：（1）当加热器处于高挡位时，水吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×25℃＝1.26×105J，
加热器产生热量全部被水吸收，所以加热器消耗电能：W＝Q＝1.26×105J，
高挡功率：P高＝＝＝900W；
由加热器电路知，S闭合时，两电阻并联，此时电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝知，为高挡位；
S断开时，只有R2接入电路中，电路的电阻较大，为低挡位，
所以低挡功率：P低＝＝＝200W；
（2）由阿基米德原理可得，浮体A体积的浸入水中时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××1000×10﹣6m3＝2N，
A的重力：G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
A受到竖直向下的重力G、压敏电阻对它的压力F与浮力平衡，所以G+F＝F浮，
压敏电阻对它的压力：
F1＝F浮1﹣G＝2N﹣0.5N＝1.5N，
由力的作用是相互的可知，压敏电阻受到的压力为1.5N；
（3）设压敏电阻不受压力时压敏电阻的大小为RF，由题知，压敏电阻所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω，
当浮体A体积的浸入水中时，压敏电阻的阻值为RF﹣5Ω，此时线圈电流为200mA＝0.2A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，控制器电源电压：
U′＝I1（RF﹣5Ω+R0）＝0.2A×（RF﹣5Ω+10Ω）•••①
当浮体A体积的浸入水中时受到的浮力：
F浮2＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××1000×10﹣6m3＝5N，
压敏电阻受到的压力：F2＝F浮2﹣G＝5N﹣0.5N＝4.5N，
则压敏电阻的阻值减小×5Ω＝15Ω，此时线圈电流为240mA，
所以：U′＝I2（RF﹣15Ω+R0）＝0.24A×（RF﹣15Ω+10Ω）•••②
解①②可得，RF＝55Ω，U′＝12V；
当水箱注水量达到最大值时，压敏电阻的阻值为RF′，
则：U′＝I3（RF′+R0），
即：12V＝0.3A×（RF′+10Ω）
解得：RF′＝30Ω，
压敏电阻的阻值减小量：
ΔRF＝RF﹣RF′＝55Ω﹣30Ω＝25Ω，
压敏电阻受到的压力：
F3＝×1.5N＝7.5N，
浮体A受到的浮力：
F浮3＝G+F3＝0.5N+7.5N＝8N，
浮体A浸入水中的体积：
V排＝＝＝8×10﹣4m3。
答：（1）加热器的高挡功率为900W，低挡功率为200W；
（2）求浮体A体积的浸入水中时受到的浮力为2N，此时压敏电阻受到的压力为1.5N；
（3）水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积为8×10﹣4m3
9. （2021•泰安）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为80N。求：
（1）甲工人做的功；
（2）该滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由P＝可得甲工人做的功：
W甲＝P甲t＝30W×10s＝300J；
（2）由W＝Fs可得甲工人的推力：
F甲＝＝＝150N，
因为货物在水平路面上被匀速推动，所以货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力，
货物受到的摩擦力：
f＝F甲＝150N；
乙工人使用滑轮组将货物在同样的路面上匀速移动3m，
由图知，n＝3，拉力端移动距离s乙＝3s2，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝62.5%。
答：（1）甲工人做的功为300J；
（2）该滑轮组的机械效率为62.5%。
10. （2021•泰安）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻Rx的圆柱体，压敏电阻Rx所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为1×10﹣3m2、高0.05m、重3N，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为12V，当压敏电阻Rx受到的压力达到最大值800N时，电路中的电流为10mA，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻Rx阻值随压力F的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计，湖水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（1）探头A的密度是多少？
（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为多大？
（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头A在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是8V，求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。
【解答】（1）探头A的体积为：V＝Sh＝1×10﹣3m2×0.05m＝5×10﹣5m3；
A的密度为：ρ＝＝＝＝6×103kg/m3，
（2）由图丙可知，压敏电阻受到的压力为800N时，此时压敏电阻的阻值为：
Rx＝520Ω﹣×20Ω＝200Ω；
根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R＝＝＝1200Ω；
定值电阻的阻值为：R0＝R﹣Rx＝1200Ω﹣200Ω＝1000Ω；
（3）电压表示数为8V时，电路中的电流为：I'＝＝＝0.008A；
此时压敏电阻的阻值为：R'x＝＝＝500Ω；
压敏电阻受到的压力为50N，A底部受到的压力为50N，
A底部受到的压强为：p＝＝＝50000Pa；
深度为：h＝＝＝5m；
根据阿基米德原理可知，A受到的浮力为：F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3＝0.5N；
细导线受到的拉力为：F'＝G﹣F浮＝3N﹣0.5N＝2.5N。
答：（1）探头A的密度是6×103kg/m3；（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为1000Ω；
（3）此处的深度为5m；此时细导线对探头A的拉力为2.5N。
11. （2020•泰安）利用叉车运送货物，已知货物质量为500kg、底面积为5m2，货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2，g取10N/kg。
（1）叉车托着货物匀速水平移动，求货物对叉车水平叉臂的压强；
（2）叉车在20s内将货物匀速举高1.8m，求叉车支持力对货物做功的功率。
【解答】解：（1）货物对叉臂的压力：F＝G＝mg＝500kg×10N/kg＝5×103N，
货物对叉车水平叉臂的压强p＝＝＝6.25×103 Pa；
（2）叉车对货物的支持力F′＝G＝5×103N，
叉车支持力对货物做功W＝F′s＝5×103N×1.8m＝9×103J；
功率P＝＝＝450W。
答：（1）货物对叉车水平叉臂的压强为6.25×103 Pa；
（2）叉车支持力对货物做功的功率为450W。
12. （2020•泰安）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB＝1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
（1）当电池组电压U0＝12V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，分别求出电流表的读数。
（2）电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100N时，电流表读数为0.3A，求U1的大小。
（3）在第（2）问情况中，电池组电压大小为U1，要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U0＝12V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：
①其它条件不变，只更换电阻R0，试求出更换后的R0′的大小。
②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪个方向移动？移动多少厘米？
【解答】解：
（1）平板上物体所受重力G1＝80N、G2＝100N时，对平板的压力FA1＝G1＝80N、FA2＝G2＝100N，
由杠杆平衡条件可得：
FA1×OA＝FB1×OB、FA2×OA＝FB2×OB
由题知，OA：AB＝1：4，则OA：OB＝1：5，
FA1×OA＝FB1×OB、FA2×OA＝FB2×OB
平板B点受到的压力：
FB1＝FA1＝×80N＝16N，
FB2＝FA2＝×100N＝20N，
由于力的作用是相互的，压力传感器受到的压力分别为16N、20N，
由R的阻值随所受压力F变化关系图象得，R1＝30Ω、R2＝20Ω，
由欧姆定律得：
I1＝＝＝＝0.3A，
I2＝＝＝＝0.4A；
（2）由（1）的计算可知，平板上物体重100N时，压力传感器受到的压力为20N，压力传感器的电阻R2＝20Ω，
此时电池组电压：
U1＝I0R总2＝I0（R2+R0）＝0.3A×（20Ω+10Ω）＝9V；
（3）①其它条件不变，只更换电阻R0为R0′，由题意得
U1＝I2R总2′＝I2（R2+R0′）
9V＝0.4A×（20Ω+R0′）
解得：
R0′＝2.5Ω；
②电池组用久后电压变小，电路中电流变小，要增大电路中电流，需减小压力传感器的电阻，就要增大压力传感器受到的压力，其它条件不变，由杠杆平衡条件可知，需向左调节A触点，设调节距离为L，此时压力传感器阻值为R3，
U1＝I2R总3＝I2（R3+R0）
9V＝0.4A×（R3+10Ω）
解得R3＝12.5Ω，
从图象可知传感器受到的压力为23N，
由于力的作用是相互的，
杠杆B点受到的压力：
FB3＝23N，
由杠杆平衡条件可得：
FB3×OB＝FA2×（OA+L）
23N×OB＝100N×（OA+L）
23N×1m＝100N×（×1m+L）
解得：
L＝0.03m＝3cm。
答：（1）当电池组电压U0＝12V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，电流表的读数分别为0.3A、0.4A；
（2）U1的大小为9V；
（3）①其它条件不变，只更换电阻R0，更换后的R0′的大小为2.5Ω；
②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，触点A应向左移动，移动3cm。
04实验题、计算题
一．实验探究题
1. （2022•泰安）李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示，保持玻璃板与直尺垂直，取两支外型相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察和调整。
（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的 。
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的 关系。
（3）确定出蜡烛A所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是 （选填“实像”或“虚像”）。
（4）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是 （选填字母符号）。
A.“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量
B.“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度
2. （2022•泰安）物理创新实验小组连接了如甲图所示的电路，测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有4V和6V两挡可选，Rx的阻值约为10Ω，滑动变阻器有（a：“15Ω 3A”和b：“50Ω 2A”）两种规格。
（1）李华同学发现甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）。
（2）李华正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片P移至最右端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A。由此判断电源电压选择的是 （选填“4V”或“6V”）挡，滑动变阻器选择的是 （选填“a”或“b”）规格。
（3）继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量，第3次实验时，电流表的示数如乙图所示，请根据实验过程将表格填写完整，并将①②两处的数据填写横线上（Rx的平均值精确到0.1Ω）。
实验次数
电压Ux/V
电流Ix/A
电阻Rx/Ω
Rx平均值/Ω
1
1
0.1
10
②
2
2.5
0.24
10.4
3
2.8
①
（4）该实验小组进行了实验创新，利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材，测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如丙图所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表 （选填“A1”或“A2”）的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL＝ 。
3. （2021•泰安）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水，实验装置如图甲所示，并同时开始记录加热时间和水的温度。
（1）根据所学知识，结合表中的数据，可知本次实验应选用 （选填“水银”或“酒精”）制作的温度计。
在标准大气压下
物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
（2）实验中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度是 ℃。
（3）实验中，观察到水中气泡上升情形如图丙所示，可判断该情形是水沸腾 （选填“前”或“后”）的现象。
（4）图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象，由图象可知水的沸点是 ℃；由图象还可以看出，甲、乙两组图线不同的原因是水的 不同。
4. （2021•泰安）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（50Ω，2A）、R2（10Ω，1A）。请完成下列问题：
（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）；
（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接；
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率P额＝ W；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，R0为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整：
①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P， ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S3仍闭合， ，记录下电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率PL＝ （请用已知量和测量量表示）。
5. （2020•泰安）如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
（1）该实验中所探究物体的动能是指 （选填“小球A”或“木块B”）的动能。
（2）实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越 ，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越 ，动能越大。
（3）若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面 高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。
6. （2020•泰安）现有如下实验器材：待测电源（电压大约在16V～18V之间）、一个实验室用量程为0～15V的电压表、一个开关、三个定值电阻（分别为R1＝1kΩ、R2＝10Ω、R3＝20Ω）、导线若干。
请你利用实验器材，并从三个电阻中选择两个电阻，设计实验测量出电源电压值，根据要求完成下列问题。
（1）选择的两个电阻是 和 。
（2）在虚线框中画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。
（3）测量步骤及所需测量的物理量（用字母表示） 。
（4）电源电压值的表达式（用已知物理量字母和测量物理量字母表示）U0＝ 。
二．计算题
7. （2022•泰安）电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800m，已知他和电动车的总重力为860N，轮胎和地面的总接触面积为20cm2。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50N，在此骑行过程中，求：
（1）牵引力做的功；
（2）电动车对水平路面的压强。
8. （2022•泰安）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位，由开关S和加热电阻丝R1、R2组成，U＝220V，R2＝242Ω；控制电路电压恒定，R0＝10Ω，RF为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮，通过T形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm3，质量为50g。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体A体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为200mA，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体A体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为240mA；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）当加热器处于高挡位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高挡功率和低挡功率；
（2）求浮体A体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；
（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积。
9. （2021•泰安）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为80N。求：
（1）甲工人做的功；
（2）该滑轮组的机械效率。
10. （2021•泰安）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻Rx的圆柱体，压敏电阻Rx所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为1×10﹣3m2、高0.05m、重3N，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为12V，当压敏电阻Rx受到的压力达到最大值800N时，电路中的电流为10mA，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻Rx阻值随压力F的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计，湖水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（1）探头A的密度是多少？
（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为多大？
（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头A在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是8V，求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。
11. （2020•泰安）利用叉车运送货物，已知货物质量为500kg、底面积为5m2，货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2，g取10N/kg。
（1）叉车托着货物匀速水平移动，求货物对叉车水平叉臂的压强；
（2）叉车在20s内将货物匀速举高1.8m，求叉车支持力对货物做功的功率。
12. （2020•泰安）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB＝1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
（1）当电池组电压U0＝12V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，分别求出电流表的读数。
（2）电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100N时，电流表读数为0.3A，求U1的大小。
（3）在第（2）问情况中，电池组电压大小为U1，要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U0＝12V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：
①其它条件不变，只更换电阻R0，试求出更换后的R0′的大小。
②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪个方向移动？移动多少厘米？
参考答案与试题解析
一．实验探究题
1. （2022•泰安）李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示，保持玻璃板与直尺垂直，取两支外型相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察和调整。
（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的 距离 。
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的 大小 关系。
（3）确定出蜡烛A所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是 虚像 （选填“实像”或“虚像”）。
（4）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是 A （选填字母符号）。
A.“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量
B.“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度
【解答】解：（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的距离。
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系。
（3）确定出蜡烛A所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是虚像。
（4）本实验多次测量的目的是寻找普遍规律；
A、“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量的难度是寻找普遍规律；
B、“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度的目的是减小误差。
故选A。
故答案为：（1）距离；（2）大小；（3）虚像；（4）A。
2. （2022•泰安）物理创新实验小组连接了如甲图所示的电路，测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有4V和6V两挡可选，Rx的阻值约为10Ω，滑动变阻器有（a：“15Ω 3A”和b：“50Ω 2A”）两种规格。
（1）李华同学发现甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）。
（2）李华正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片P移至最右端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A。由此判断电源电压选择的是 6V （选填“4V”或“6V”）挡，滑动变阻器选择的是 b （选填“a”或“b”）规格。
（3）继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量，第3次实验时，电流表的示数如乙图所示，请根据实验过程将表格填写完整，并将①②两处的数据填写横线上（Rx的平均值精确到0.1Ω）。
实验次数
电压Ux/V
电流Ix/A
电阻Rx/Ω
Rx平均值/Ω
1
1
0.1
10
② 10.1
2
2.5
0.24
10.4
3
2.8
① 0.28
（4）该实验小组进行了实验创新，利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材，测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如丙图所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表 A1 （选填“A1”或“A2”）的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL＝ 。
【解答】解：（1）图中电压表测的是电流表电压，所以要删除连接电压表右端的线，并将该线改成连在定值电阻左端；
；
（2）滑动变阻器一般选用阻值较大的，这样可以多次实验；当选50Ω的滑动变阻器时，根据串联分压原理，＝，解得滑动变阻器两端电压为5V，故总电压为6V；
（3）读取电流表示数，先看量程：0～0.6A，再看分度值：0.02A，示数为0.28A，第三次的电阻＝＝10Ω；
平均阻值＝≈10.1Ω；
（4）由图可知小灯泡和R0的定值电阻并联，小灯泡L正常发光时，R0的定值电阻两端电压也为U额，电流为，即为A1所测的R0的电流；
A2所测的是干路电流为I2，根据并联电路电路分流的特点，小灯泡L正常发光时的电流IL＝I2﹣；
小灯泡L正常发光时的电阻RL＝＝；
故答案为：（1）如图所示；（2）6V；b；（3）0.28；10.1；（4）A1；；
3. （2021•泰安）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水，实验装置如图甲所示，并同时开始记录加热时间和水的温度。
（1）根据所学知识，结合表中的数据，可知本次实验应选用 水银 （选填“水银”或“酒精”）制作的温度计。
在标准大气压下
物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
（2）实验中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度是 96 ℃。
（3）实验中，观察到水中气泡上升情形如图丙所示，可判断该情形是水沸腾 后 （选填“前”或“后”）的现象。
（4）图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象，由图象可知水的沸点是 98 ℃；由图象还可以看出，甲、乙两组图线不同的原因是水的 初始温度 不同。
【解答】解：（1）酒精的沸点低于水的沸点，水银的沸点高于水的沸点，为完成实验选用温度计测温物质应为水银。
（2）图中温度计的分度值为0.1℃，示数为96℃。
（3）水沸腾前的现象：产生少量的气泡，上升时体积变小；沸腾后的现象是：产生大量的气泡，上升变大，到达水面破裂，把里面的水蒸气散发到空气中。观察图像，图像下边气泡小，上边气泡大，可知为水沸腾后。
（4）水沸腾后温度不变，它的图像特点是一条平行于时间轴的线段，观察图像可知水温达到98℃后温度随着时间不再升高，所以水的沸点是98℃。
题干中告诉我们“实验是采用完全相同的实验装置同时加热等质量的水”，所以甲、乙实验水的质量相同，相同时间内吸收的热量也相同。观察图像，当温度达到98℃时，甲用时6分钟，乙却用时8分钟，说明水从开始加热到开始沸腾时间不同。观察图像可知，甲、乙实验虽然控制了水的质量相同、相同时间内吸收的热量相同，但没有控制初始温度相同。甲的初始温度大于乙，所以造成了甲先沸腾，乙后沸腾的结果。
故答案为：（1）水银（2）96（3）后（4）98；初始温度
4. （2021•泰安）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（50Ω，2A）、R2（10Ω，1A）。请完成下列问题：
（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 R1 （选填“R1”或“R2”）；
（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接；
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 1.2 V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动；
（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率P额＝ 0.5 W；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，R0为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整：
①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P， 使电压表示数为U额＝2.5V ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S3仍闭合， 闭合开关S2，断开S1 ，记录下电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率PL＝ （请用已知量和测量量表示）。
【解答】解：（1）当灯泡正常发光时，电流大约为：I＝＝≈0.2A，滑动变阻器的阻值：R滑＝＝＝17.5Ω，R2最大阻值太小，所以应选择R1；
（2）原电路中，灯泡与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，为了测量灯泡的额定功率，应让电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改正后如下所示：
；
（3）灯在额定电压下正常发光，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，所以，应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，应将滑片P向A端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率；
（4）由U﹣I图象可知，当U额＝2.5V时，I额＝0.2A，所以小灯泡的额电功率P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W；
在该过程中，灯泡中的电压越小，电流越小，由P＝UI知小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小；
（5）①闭合开关S1和S3，断开S2，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额＝2.5V；此时L、R和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，故灯泡正常发光；
②闭合开关S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U，电路的连接方式没有发生变化，电压表测L与R的总电压，所以IL＝IR＝，
③小灯泡额定功率的表达式P额＝U额IL＝。
故答案为：（1）R1；（2）如上图；（3）1.2；A；（4）0.5；减小；（5）①使电压表示数为U额＝2.5V；②闭合开关S2，断开S1；③。
5. （2020•泰安）如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
（1）该实验中所探究物体的动能是指 小球A （选填“小球A”或“木块B”）的动能。
（2）实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越 大 ，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越 大 ，动能越大。
（3）若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面 同一 高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。
【解答】解：（1）该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系；
（2）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，小球A从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，滚到水平面时的速度越大，木块B被撞的越远，说明小球的速度越大，动能越大，这里采用了转换法的思想。
（3）动能的大小与物体的质量和速度都有关系，若要研究物体动能与质量的关系，需控制小球滚到水平面时的速度相同，改变小球的质量，所以应让不同质量的小球从斜面同一高度由静止滚下。
故答案为：（1）小球A；（2）大；大；（3）同一。
6. （2020•泰安）现有如下实验器材：待测电源（电压大约在16V～18V之间）、一个实验室用量程为0～15V的电压表、一个开关、三个定值电阻（分别为R1＝1kΩ、R2＝10Ω、R3＝20Ω）、导线若干。
请你利用实验器材，并从三个电阻中选择两个电阻，设计实验测量出电源电压值，根据要求完成下列问题。
（1）选择的两个电阻是 R2 和 R3 。
（2）在虚线框中画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。
（3）测量步骤及所需测量的物理量（用字母表示） 闭合开关S，读出电压表的示数U1 。
（4）电源电压值的表达式（用已知物理量字母和测量物理量字母表示）U0＝ ×U1 。
【解答】解：（1）待测电源（电压大约在16V～18V之间）大于一个实验室用电压表的量程，故不能直接测量电源电压，故应将两电阻串联接入电源，为提高电压表的测量的准确程度，由分压原理，选用的两个定值电阻阻值要接近，故将R2＝10Ω与R3＝20Ω的电阻串联后连入电路中；
（2）R2＝10Ω与R3＝20Ω的电阻串联后连入电路中，将电压表与R2并联，如下所示：
（3）闭合开关S，读出电压表的示数U1；
由欧姆定律，R3的电压为×U1，根据串联电路电压的规律，电源电压为：
U0＝U1+UR3＝U1+×U1＝×U1。
故答案为：（1）R2；R3；（2）如上图所示； （3）闭合开关S，读出电压表的示数U1； （4）×U1。
二．计算题
7. （2022•泰安）电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800m，已知他和电动车的总重力为860N，轮胎和地面的总接触面积为20cm2。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50N，在此骑行过程中，求：
（1）牵引力做的功；
（2）电动车对水平路面的压强。
【解答】解：（1）牵引力做的功：
W＝Fs＝50N×800m＝40000J；
（2）电动车对水平路面的压力：
F＝G总＝860N；
电动车对水平路面的压强：
p＝＝＝4.3×105Pa；
答：（1）牵引力做的功40000J；
（2）电动车对水平路面的压强4.3×105Pa。
8. （2022•泰安）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位，由开关S和加热电阻丝R1、R2组成，U＝220V，R2＝242Ω；控制电路电压恒定，R0＝10Ω，RF为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮，通过T形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm3，质量为50g。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体A体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为200mA，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体A体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为240mA；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）当加热器处于高挡位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高挡功率和低挡功率；
（2）求浮体A体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；
（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积。
【解答】解：（1）当加热器处于高挡位时，水吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×25℃＝1.26×105J，
加热器产生热量全部被水吸收，所以加热器消耗电能：W＝Q＝1.26×105J，
高挡功率：P高＝＝＝900W；
由加热器电路知，S闭合时，两电阻并联，此时电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝知，为高挡位；
S断开时，只有R2接入电路中，电路的电阻较大，为低挡位，
所以低挡功率：P低＝＝＝200W；
（2）由阿基米德原理可得，浮体A体积的浸入水中时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××1000×10﹣6m3＝2N，
A的重力：G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
A受到竖直向下的重力G、压敏电阻对它的压力F与浮力平衡，所以G+F＝F浮，
压敏电阻对它的压力：
F1＝F浮1﹣G＝2N﹣0.5N＝1.5N，
由力的作用是相互的可知，压敏电阻受到的压力为1.5N；
（3）设压敏电阻不受压力时压敏电阻的大小为RF，由题知，压敏电阻所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω，
当浮体A体积的浸入水中时，压敏电阻的阻值为RF﹣5Ω，此时线圈电流为200mA＝0.2A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，控制器电源电压：
U′＝I1（RF﹣5Ω+R0）＝0.2A×（RF﹣5Ω+10Ω）•••①
当浮体A体积的浸入水中时受到的浮力：
F浮2＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××1000×10﹣6m3＝5N，
压敏电阻受到的压力：F2＝F浮2﹣G＝5N﹣0.5N＝4.5N，
则压敏电阻的阻值减小×5Ω＝15Ω，此时线圈电流为240mA，
所以：U′＝I2（RF﹣15Ω+R0）＝0.24A×（RF﹣15Ω+10Ω）•••②
解①②可得，RF＝55Ω，U′＝12V；
当水箱注水量达到最大值时，压敏电阻的阻值为RF′，
则：U′＝I3（RF′+R0），
即：12V＝0.3A×（RF′+10Ω）
解得：RF′＝30Ω，
压敏电阻的阻值减小量：
ΔRF＝RF﹣RF′＝55Ω﹣30Ω＝25Ω，
压敏电阻受到的压力：
F3＝×1.5N＝7.5N，
浮体A受到的浮力：
F浮3＝G+F3＝0.5N+7.5N＝8N，
浮体A浸入水中的体积：
V排＝＝＝8×10﹣4m3。
答：（1）加热器的高挡功率为900W，低挡功率为200W；
（2）求浮体A体积的浸入水中时受到的浮力为2N，此时压敏电阻受到的压力为1.5N；
（3）水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积为8×10﹣4m3
9. （2021•泰安）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为80N。求：
（1）甲工人做的功；
（2）该滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由P＝可得甲工人做的功：
W甲＝P甲t＝30W×10s＝300J；
（2）由W＝Fs可得甲工人的推力：
F甲＝＝＝150N，
因为货物在水平路面上被匀速推动，所以货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力，
货物受到的摩擦力：
f＝F甲＝150N；
乙工人使用滑轮组将货物在同样的路面上匀速移动3m，
由图知，n＝3，拉力端移动距离s乙＝3s2，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝62.5%。
答：（1）甲工人做的功为300J；
（2）该滑轮组的机械效率为62.5%。
10. （2021•泰安）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻Rx的圆柱体，压敏电阻Rx所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为1×10﹣3m2、高0.05m、重3N，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为12V，当压敏电阻Rx受到的压力达到最大值800N时，电路中的电流为10mA，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻Rx阻值随压力F的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计，湖水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（1）探头A的密度是多少？
（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为多大？
（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头A在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是8V，求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。
【解答】（1）探头A的体积为：V＝Sh＝1×10﹣3m2×0.05m＝5×10﹣5m3；
A的密度为：ρ＝＝＝＝6×103kg/m3，
（2）由图丙可知，压敏电阻受到的压力为800N时，此时压敏电阻的阻值为：
Rx＝520Ω﹣×20Ω＝200Ω；
根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R＝＝＝1200Ω；
定值电阻的阻值为：R0＝R﹣Rx＝1200Ω﹣200Ω＝1000Ω；
（3）电压表示数为8V时，电路中的电流为：I'＝＝＝0.008A；
此时压敏电阻的阻值为：R'x＝＝＝500Ω；
压敏电阻受到的压力为50N，A底部受到的压力为50N，
A底部受到的压强为：p＝＝＝50000Pa；
深度为：h＝＝＝5m；
根据阿基米德原理可知，A受到的浮力为：F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3＝0.5N；
细导线受到的拉力为：F'＝G﹣F浮＝3N﹣0.5N＝2.5N。
答：（1）探头A的密度是6×103kg/m3；（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为1000Ω；
（3）此处的深度为5m；此时细导线对探头A的拉力为2.5N。
11. （2020•泰安）利用叉车运送货物，已知货物质量为500kg、底面积为5m2，货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2，g取10N/kg。
（1）叉车托着货物匀速水平移动，求货物对叉车水平叉臂的压强；
（2）叉车在20s内将货物匀速举高1.8m，求叉车支持力对货物做功的功率。
【解答】解：（1）货物对叉臂的压力：F＝G＝mg＝500kg×10N/kg＝5×103N，
货物对叉车水平叉臂的压强p＝＝＝6.25×103 Pa；
（2）叉车对货物的支持力F′＝G＝5×103N，
叉车支持力对货物做功W＝F′s＝5×103N×1.8m＝9×103J；
功率P＝＝＝450W。
答：（1）货物对叉车水平叉臂的压强为6.25×103 Pa；
（2）叉车支持力对货物做功的功率为450W。
12. （2020•泰安）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB＝1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
（1）当电池组电压U0＝12V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，分别求出电流表的读数。
（2）电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100N时，电流表读数为0.3A，求U1的大小。
（3）在第（2）问情况中，电池组电压大小为U1，要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U0＝12V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：
①其它条件不变，只更换电阻R0，试求出更换后的R0′的大小。
②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪个方向移动？移动多少厘米？
【解答】解：
（1）平板上物体所受重力G1＝80N、G2＝100N时，对平板的压力FA1＝G1＝80N、FA2＝G2＝100N，
由杠杆平衡条件可得：
FA1×OA＝FB1×OB、FA2×OA＝FB2×OB
由题知，OA：AB＝1：4，则OA：OB＝1：5，
FA1×OA＝FB1×OB、FA2×OA＝FB2×OB
平板B点受到的压力：
FB1＝FA1＝×80N＝16N，
FB2＝FA2＝×100N＝20N，
由于力的作用是相互的，压力传感器受到的压力分别为16N、20N，
由R的阻值随所受压力F变化关系图象得，R1＝30Ω、R2＝20Ω，
由欧姆定律得：
I1＝＝＝＝0.3A，
I2＝＝＝＝0.4A；
（2）由（1）的计算可知，平板上物体重100N时，压力传感器受到的压力为20N，压力传感器的电阻R2＝20Ω，
此时电池组电压：
U1＝I0R总2＝I0（R2+R0）＝0.3A×（20Ω+10Ω）＝9V；
（3）①其它条件不变，只更换电阻R0为R0′，由题意得
U1＝I2R总2′＝I2（R2+R0′）
9V＝0.4A×（20Ω+R0′）
解得：
R0′＝2.5Ω；
②电池组用久后电压变小，电路中电流变小，要增大电路中电流，需减小压力传感器的电阻，就要增大压力传感器受到的压力，其它条件不变，由杠杆平衡条件可知，需向左调节A触点，设调节距离为L，此时压力传感器阻值为R3，
U1＝I2R总3＝I2（R3+R0）
9V＝0.4A×（R3+10Ω）
解得R3＝12.5Ω，
从图象可知传感器受到的压力为23N，
由于力的作用是相互的，
杠杆B点受到的压力：
FB3＝23N，
由杠杆平衡条件可得：
FB3×OB＝FA2×（OA+L）
23N×OB＝100N×（OA+L）
23N×1m＝100N×（×1m+L）
解得：
L＝0.03m＝3cm。
答：（1）当电池组电压U0＝12V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，电流表的读数分别为0.3A、0.4A；
（2）U1的大小为9V；
（3）①其它条件不变，只更换电阻R0，更换后的R0′的大小为2.5Ω；
②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，触点A应向左移动，移动3cm。
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