山东省泰安市2022年中考物理试卷解析版

这是一份山东省泰安市2022年中考物理试卷解析版，共9页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

山东省泰安市2022年中考物理试卷
一、单选题
1．下列对生活中常见物理量的估测，符合实际的是（　　）
A．教室内课桌的高度约为75dm
B．一名中学生的质量约为50kg
C．人体正常体温约为38℃
D．家用电冰箱正常工作时的电流约为5A
【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；长度的估测；电流的大小
【解析】【解答】A．教室里的课桌低于1m，约为0.75m，即75cm，A不符合题意；
B．成年人的质量约为65kg左右，中学生的质量比成年人小一些，约为50kg左右，B符合题意；
C．一般人的正常体温是37℃左右，38℃属低热，C不符合题意；
D．家用电冰箱功率约为200W，则由P=UI可知正常工作电流为I=PU=200W220V≈1A
D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】根据常见物体的长度、质量、温度和电流大小，结合数据解答。
2．关于声现象，下列描述正确的是（　　）
A．声音的传播不需要介质，真空可以传声
B．用大小不同的力敲同一音叉可以改变音叉发出声音的音调
C．“暮鼓晨钟”里的鼓声和钟声主要是依据音色来分辨的
D．医生通过听诊器给病人诊病时，利用了声传递能量
【答案】C
【知识点】声音的传播条件；响度及响度与振幅的关系；音色
【解析】【解答】A．c，真空中没有传声介质，声音无法传播，A不符合题意；
B．用大小不同的力敲同一音叉可以改变音叉发出声音的振幅，即改变声音的响度，B不符合题意；
C．不同物体发出的声音的音色一般不同，故“暮鼓晨钟”里的鼓声和钟声主要是依据音色来分辨的，C符合题意；
D．医生通过听诊器给病人诊病时，是利用了声传递信息，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】声音的传播需要介质；不同的发声体音色不同；物体的振幅不同，响度不同。
3．2022年北京冬奥会开幕式，以“一朵雪花”为轴线，呈现出诗人李白诗句中描述的“燕山雪花大如席”的浪漫、夸张场景。北方冬季常见的雪花的形成与下列自然现象的形成属于相同物态变化的是（　　）
A．露生成 B．雾产生 C．霜形成 D．冰消融
【答案】C
【知识点】液化及液化放热；凝华及凝华放热
【解析】【解答】雪是空气中的水蒸气越冷凝华成的小冰晶。
AB．露、雾都是空气中是水蒸气液化成的小水珠，AB不符合题意；
C．霜是空气中的水蒸气越冷凝华成的小冰晶，与雪相同，C符合题意；
D．冰消融是冰吸热发生的熔化现象，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】气体变为固体是凝华现象，如霜、雪等。
4．打羽毛球是同学们喜爱的体育活动，下列与这项活动有关的说法正确的是（　　）
A．发球时，球拍对羽毛球施加了力，羽毛球对球拍没有力的作用
B．羽毛球飞行的速度越大惯性越大
C．羽毛球运动到最高点时，不受任何力的作用
D．迎面飞来的羽毛球被球拍挡回，说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化；惯性及其现象
【解析】【解答】A．发球时，球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力，所以羽毛球对球拍有力的作用，A不符合题意；
B．惯性的大小只与质量有关，与速度无关，质量越大，惯性越大。B不符合题意；
C．羽毛球运动到最高点时，不是处于平衡状态，受到重力作用将下落，C不符合题意；
D．球被球拍挡回，羽毛球运动方向改变，说明力可以改变物体的运动状态。D符合题意。
故答案为：D。

【分析】力可以改变物体的运动状态；物体的惯性是物体保持原有状态的性质。
5．如图所示，灯泡L1、L2串联的电路是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】ACD．闭合开关后，两灯的两端分别连在一起，然后接到电路中，两灯并联，ACD不符合题意；
B．闭合开关后，两灯依次相连，然后接到电路中，两灯串联，B符合题意.
故答案为：B。

【分析】用电器顺次连接的电路是串联电路。
6．关于下面四幅图的说法正确的是（　　）
A．如甲图，A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小
B．如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的长度不变
C．如丙图，把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱下降
D．如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理
【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A．如甲图，当对B管吹气时，是因为流体中流速越大的位置压强越小，导致A管上方的气压小于外界大气压，A管中水面上升，A符合题意；
B．如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的长度变长，高度不变，B不符合题意；
C．如丙图，把水气压计从山下移到山顶，由于大气压随海拔高度的增加而降低，细管内外的压强差变大，所以，细管内的水柱上升，C不符合题意；
D．如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，不是利用了连通器原理，而是利用大气压强，因为连通器是上端开口下部相连通的容器，D不符合题意。
故答案为：A。

【分析】流体在流速大的地方压强小；利用水银管测量大气压时，水银管倾斜，高度不变；大气压和海拔高度有关。
7．下列说法中不符合安全用电原则的是（　　）
A．若发生触电事故，应立即切断电源再救人
B．家庭电路中保险丝熔断后，可以用铜丝来代替
C．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间
D．将家用电器的金属外壳接地
【答案】B
【知识点】家庭电路的连接；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A．若发生触电事故，应立即切断电源再救人，由于人体是导体，以防止施救人员触电，A正确，不符合题意；
B．保险丝是用电阻率大熔点低的铅锑合金材料制成的，家庭电路中保险丝熔断后，不能用铜丝来代，因为铜丝的电阻率较小，且熔点较高，B错误，符合题意；
C．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间，当开关断开时，电灯与火线断开，才不会带电，C正确，不符合题意；
D．将家用电器的金属外壳接地，当金属外壳漏电时可以防止人体触电，D正确，不符合题意。
故答案为：B。

【分析】发生触电事故，应立即切断电源再救人；保险丝熔断后，不能用铜丝来代替；灯泡的开关要在火线一侧。
8．李华同学在实验室测量盐水的密度。调节天平横梁平衡后开始测量，先用天平测出烧杯和杯内盐水的总质量为90g，然后将一部分盐水倒入量筒，如甲图所示，接着用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量，天平平衡时的情景如乙图所示。根据实验数据，下列说法正确的是（　　）
A．量筒内盐水的体积为50cm3 B．烧杯内剩余盐水的质量为27g
C．量筒内盐水的质量为63g D．盐水的密度为1.1×103kg/m3
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】A．量筒的分度值为2mL，由甲图要知，倒入量筒中盐水的体积为V=60mL=60cm3
A不符合题意；
Ｂ．接着用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量，天平平衡时的情景如乙图所示，标尺的分度值为0.2g，游码在标尺上对应的刻度值为2g，烧杯和烧杯内剩余的盐水的总质量为m′=20g+5g+2g=27g
B不符合题意；
C．倒入量筒内盐水的质量为m=m总-m′=90g-27g=63g
C符合题意；
D．盐水的密度为ρ=mV=63g60cm3=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3
D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】根据量筒中液面的位置测量体积；根据天平上砝码和游码位置，测量质量；根据质量和体积的比值， 计算密度。
9．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（　　）
A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，A不符合题意；
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，B不符合题意；
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，C不符合题意；
D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】物体吸收热量，内能增大；内能对外做功时，内能转化为机械能；能量的转化是做功改变内能。
10．如图所示，利用滑轮组将重为80N的物体在30s内匀速提升3m，已知拉力F为50N，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．绳端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重力为50N
C．拉力做功的功率为40W D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．由图可知，有两段绳子吊着动滑轮，即n=2。绳端移动的距离为s=nh=2×3m=6m
绳端移动的速度为v=st=6m30s=0.2m/s
A不符合题意；
B．忽略绳子的重力和摩擦的情况下F=1n(G物+G动)
则 G动=nF-G
由于n=2，则G动=2F-G=2×50N-80N=20N
B不符合题意；
C．拉力做功为W总=Fs=50N×6m=300J
拉力做功的功率为P=Wt=300J30s=10W
C不符合题意；
D．克服物体的重力做的有用功为W有用=Gh=80N×3m=240J
滑轮组的机械效率为η=W有W总×100%=240J300J×100%=80%
D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据拉力和距离的乘积计算做功多少；根据功和时间的比值， 计算功率；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
11．如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有两个电表有示数。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中（　　）
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路
③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A．只有①②正确 B．只有③④正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图得，灯泡L与电阻R串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量灯泡L的电压，电压表V测量电源电压。若灯泡L断路，电路中没有电流，电流表示数为0，电压表V1、V均与电源相连接，因此电压表V1、V均有示数；若灯泡L短路，电中只有电阻R工作，电路中有电流，电流表有示数，灯泡L两端无电压，即电压表V1示数为0，电压表V仍测量电源电压，仍有示数；若电阻R断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表V1被断开，无示数，电压表V仍测量电源电压，仍有示数；若电阻R短路，电路中有电流，电流表有示数，电压表V、V1都测量电源电压，都有示数，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。

【分析】在串联电路中，总电压等于各用电器分压之和；若电压表有示数，电流表无示数，电压表测量的位置断路；电压表无示数，电流表有示数，电压表测量的位置短路。
12．如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（　　）
①匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A的机械能不变
③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能
④物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①④正确 D．只有①②③正确
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；物体运动状态的变化；参照物及其选择
【解析】【解答】①匀速上升阶段，物体A相对于地面的位置发生了变化，故物体A相对于地面是运动的，故①符合题意；
②匀速上升阶段，物体A的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，故机械能变大，故②不符合题意；
③匀速下降阶段，速度不变，动能不变，因高度变小，重力势能变小，物体A的重力势能没有转化为动能，故③不符合题意；
④根据已知条件，物体匀速上升的速度大于下降的速度，故物体匀速上升时的动能大，即物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能，故④符合题意。
ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。

【分析】相对于参照物，物体间没有位置变化是静止的，有位置变化是运动的；质量一定时，高度变大，重力势能变大。
13．光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中（　　）
①近视镜是凸透镜，利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时，被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图，利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A．只有①④正确 B．只有②④正确
C．只有②③正确 D．只有①③正确
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【解答】①近视眼的晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，成像于视网膜前，应佩戴发散的凹透镜，使光线推迟会聚，故①错误；
②照相机照相的原理是物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外，故②正确；
③利用放大镜看地图时，物体在焦点之内，物距小于1倍焦距，成正立放大的虚像，故③错误；
④阳光下绿树的影子是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故④正确。
故答案为：B。

【分析】近视眼镜是凹透镜；照相机成像时，物体在二倍焦距外；放大镜成像时，物体在一倍焦距内，成像是正立放大的虚像；影子是光沿直线传播形成的。
14．两个相同的容器放在同一水平桌面上，分别装有甲、乙两种密度不同的液体，且ρ甲>ρ乙；两个体积相同的实心小球a和b在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示；两容器内c、d两点到容器底部的距离相等。设小球a和b的密度分别为ρa和ρb，质量分别为ma和mb，受到的浮力分别为Fa和Fb，c、d两处的液体压强分别为pc和pd。下列说法中（　　）
①ρa>ρb②maFb④pc>pd
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有①③④正确
【答案】D
【知识点】液体压强的计算；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】①由图可知，a在甲中悬浮，b在乙中漂浮，所以ρa=ρ甲，ρb<ρ乙
又ρ甲>ρ乙，所以ρa=ρ甲>ρ乙>ρb
故①正确；
②由题意可知，ab两小球体积相同，由①可知ρa>ρb。根据m=ρV
ma=ρaV
mb=ρbV
所以ma＞mb，故②错误；
③由图可知，a全部浸没液体甲中，b浸没液体的一半。根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到的浮力等于它排开水液体所受到的重力，图中b排开液体体积是a排开液体体积的一半，ρ甲>ρ乙，根据F浮=ρ液gV排
Fa=ρ甲gVa
Fb=ρ乙gVb
所以Fa>Fb，故③正确；
④由图可知，甲的液面高度高于乙的液面高度，且ρ甲>ρ乙，两容器内c、d两点到容器底部的距离相等。根据液体压强公式p=ρgh
pc=ρ甲gh甲
pd=ρ乙gh乙
可得pc>pd，故④正确。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】悬浮的物体密度等于液体密度；漂浮的物体密度小于液体密度；根据液体密度和深度，可以判断液体压强大小；根据液体密度和排开液体的体积，可以计算浮力大小。
15．如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R2的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s，电路中电流所做的功为120J；当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率为PL；当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率为P2。下列说法中（　　）
①灯泡L的电阻为16Ω②电源电压为12V③P2=0.75W④PL=1W
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有①③④正确
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】①因为灯泡L标有“8V 4W”字样，由P=U2R知道，灯泡正常发光时的电阻RL=U额2P额=(8V)24W=16Ω
故①正确；
②由图乙知道，当R2两端电压是8V时，通过的电流是0.5A，由欧姆定律知道，R2的电阻为R2=U2I2=8V0.5A=16Ω
由图知道，当闭合开关S、S1、S2时，是R2的简单电路，由于通电30s，电路中电流所做的功为120J，故W=U2R2t=120J
由以上两式解得，电源电压U=8V
故②错误；
③由图知道，当闭合开关S1、S2，断开开关S时，R1与R2串联，所以，当滑动变阻器R1全部接入电路时，电路的电流最小，此时电流大小是I小=UR1+R2=8V50Ω+16Ω≈0.12A
定值电阻R2消耗的功率最小，为P2=I小2R2=(0.12A)2×16Ω=16W
故③错误；
④当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡与R2串联，则灯泡的实际功率为PLPL=I′2R2=(UR2+RL)2R2=(8V16Ω+16Ω)2×16Ω=1W
故④正确。
综上所述，A符合题意。
故答案为：A。

【分析】根据用电器的电功率和电压，计算电阻；利用电压和电流的比值计算电阻；根据电压、电阻和时间，可以计算消耗的电能；根据电流和电阻，可以计算电功率的大小。
二、填空题
16．用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管的一端，吸管被排斥，则吸管带　 　电。
【答案】正
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，将其靠近吸管的一端后，吸管被排斥，则由同种电荷相互排斥可知，吸管也带正电。
【分析】玻璃棒和丝绸摩擦后带正电；同种电荷相互排斥。
17．如图所示是某物质的熔化图像，由此判断该物质是　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。
【答案】晶体
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】由图可知，在熔化图像中物质的温度升高到48℃时，吸热但温度不再升高，说明此时物质达到了熔点，正在熔化，因此这种物质属于晶体。
【分析】晶体在熔化时，温度保持不变。
18．如图所示，用2N的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，当拉力变为4N时，木块受到的摩擦力为　 　N。
【答案】2
【知识点】摩擦力产生的条件
【解析】【解答】用2N的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，即木块受到的摩擦力为2N；当拉力变为4N时，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故木块受到的摩擦力大小不变，为2N。
【分析】匀速直线运动时，物体受到的拉力等于摩擦力；摩擦力大小和拉力大小无关。
19．沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为1.9×107J/m3，完全燃烧0.2m3沼气，放出的热量为　 　J。
【答案】3.8×106
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】完全燃烧0.2m3沼气，放出的热量为Q放=Vq=0.2m3×1.9×107J/m3=3.8×106J
【分析】根据燃料的体积和热值的乘积，计算热量。
三、作图题
20．如图所示，物体A在水平地面上静止，画出物体A受力的示意图。
【答案】解：如图所示：
【知识点】力的三要素及力的示意图；重力示意图
【解析】【解答】物体A在水平地面上静止，受到竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F为一对平衡力，大小相等，作用点画在物体的重心，物体A受力的示意图如下所示：

【分析】物体受到的重力竖直向下；物体受到的支持力和支撑面垂直。
21．如图所示，根据通电螺线管中的电流方向标出螺线管的S极。
【答案】解：如图所示：
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，由图可知，螺线管中的电流方向是上进下出，则大拇指指向下端，所以下端是N极，上端是S极，如图

【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极位置。
四、实验题
22．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
【答案】（1）距离关系
（2）大小
（3）虚像
（4）A
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）用刻度尺测量像和物到平面镜的距离，便于比较像和物到平面镜的距离关系。
（2）选用两根完全相同的蜡烛，玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛成的像完全重合，证明像和物体大小相等，所以选择两支外型相同的蜡烛是为了研究像与物的大小关系。
（3）实像能成在光屏上，虚像不能成在光屏上，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。
（4）探究平面镜成像特点时，多次测量的目的是为了得到普遍规律。
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，然后进行比较，是为了寻求普遍规律，A符合题意。
B．“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度，然后求平均值，是为了减小误差，B不符合题意。
故答案为：A。

【分析】（1）探究平面镜成像规律时，可以利用刻度尺探究像和物体到平面镜的距离的关系；
（2）相同的蜡烛，可以探究像和物体大小关系；
（3）平面镜成像是虚像，不能成在光屏上；
（4）探究规律时，多次实验可以探究规律的普遍性。
23．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两档可选，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”）档，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①②两处的数据填写在答题卡上（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U额R0，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=　 　。
【答案】（1）
（2）6；b
（3）10.1；0.28
（4）A2；U额R0I2R0−U额
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）图中电压表被导线短路，电压表应该和被测电阻Rx并联，如图所示：
（2）将滑动变阻器的滑片P移至最右端，变阻器连入电路的电阻最大，如果电源电压是4V，变阻器连入电路的最大电阻为R滑1=U−Ux1I=4V−1V0.1A=30Ω
两个变阻器的最大阻值分别是15Ω和50Ω，不符合题意；如果电源电压是6V，变阻器连入电路的最大电阻为R滑2=U′−Ux1I=6V−1V0.1A=50Ω
所以变阻器b符合题意。
（3）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.28A。第三次电阻值Rx3=Ux3Ix3=2.8V0.28A=10Ω
电阻的平均值Rx=Rx1+Rx2+Rx33=10Ω+10.4Ω+10Ω3≈10.1Ω
（4）①图丙中，电阻R0和灯泡L并联，电流表A2和电阻R0串联在一条支路，电流表A1测量干路中的电流，由并联电路电压的规律可知灯泡两端的电压等于电阻R0两端的电压，当电阻R0两端的电压是U额时，灯泡正常发光，通过电阻R0的电流为I0=U额R0，所以闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表A2的示数为U额R0，同时记下另一个电流表的示数，记为I2。
②由并联电路电流的规律可知通过灯泡的电流IL=I2−I0=I2−U额R0
小灯泡L正常发光时的电阻RL=U额IL=U额I2−U额R0=U额R0I2R0−U额

【分析】（1）在测量电阻时，电压表和电阻并联，电流表在电路中串联连接；
（2）根据串联电路分压规律，计算分压，利用电压和电流的比值， 计算电阻；选择滑动变阻器的规格；
（3）根据多次实验的电压和电流的比值， 计算电阻，再计算平均值减小误差；
（4）利用电流表和定值电阻测量未知电阻时，电流表的示数和电阻的乘积表示电压；再利用并联电路电流规律计算支路电流，根据电压和电流的比值， 计算电阻。
五、计算题
24．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。
【答案】（1）解：由题意可知，电动车的牵引力恒为50N，这个过程行驶了800m，则可知牵引力做的功W=Fs=50N×800m=4×104J
牵引力做的功为4×104J。
答：牵引力做的功为4×104J；
（2）解：由题意可知，他和电动车的总重力为860N，则他和电动车对地面的压力为860N，轮胎和地面的总接触面积为S=20cm2=0.002m2
则电动车对水平路面的压强p=F压S=860N0.002m2=4.3×105Pa
电动车对水平路面的压强为4.3×105Pa。
答：电动车对水平路面的压强为4.3×105Pa。
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体受到的力和距离的乘积，计算做功多少；
（2）利用压力和受力面积的比值， 计算压强。
25．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、低两个档位，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15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12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）当加热器处于高档位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高档功率和低档功率；
（2）求浮体A体积的15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。
【答案】（1）解：1.2kg的水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.2kg×25℃=1.26×105J
当加热器处于高档位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，则高温挡产生的热量为Q=Q吸=1.26×105J
加热器的高档功率P加热=Wt=Qt=1.26×105J140s=900W
根据P=U2R可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小，故当开关S闭合时，R1、R2并联，总电阻较小，电功率较大，此时为加热挡，加热挡的功率为900W，当开关S断开时，只有R2工作，电阻较大，处于低温挡，低档功率P低温=U2R2=(220V)2242Ω=200W
答：加热器的高档功率为900W和低档功率为200W；
（2）解：浮体A体积的15浸入水中时受到的浮力F浮1=ρgV排1=ρg×15VA=1×103kg/m3×10N/kg×15×1000×10−6m3=2N
物体A所受的重力为GA=mAg=50×10−3kg×10N/kg=0.5N
物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为2N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为F1=F浮−G=2N−0.5N=1.5N
答：浮体A体积的15浸入水中时受到的浮力为2N和此时压敏电阻受到的压力为1.5N
（3）解：设控制电路的电压为U控，当杆对A的压力为1.5N时，对应压敏电阻的阻值为RF1，则根据串联电路电压规律可以列等式U控=I1R总1=200×10−3A×(RF1+R0)=200×10−3A×(RF1+10Ω)①
浮体A体积的12浸入水中时受到的浮力F浮2=ρgV排2=ρg×12VA=1×103kg/m3×10N/kg×12×1000×10−6m3=5N
物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为5N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为F2=F浮2−G=5N−0.5N=4.5N
根据所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω，此时压敏电阻的阻值为RF2=RF1−4.5N−1.5N1.5N×5Ω=RF1−10Ω
此时对应的控制电路的电流为I2=240mA=0.24A
根据串联电路电压规律可以列等式U控=I2R总2=0.24A×(RF2+R0)=0.24A×(RF1−10Ω+10Ω)=0.24A×RF1②
联立①②可知RF1=50Ω
U控=12V
当当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300mA，则此时总电阻为R总2=U控I3=12V300×10−3A=40Ω
压敏电阻的阻值为RF3=R总−R0=40Ω-10Ω=30Ω
当压敏电阻为50欧姆时，对应的压力为1.5N，此时压敏电阻的阻值为30Ω，则对应的压力为F3=F1+50Ω−30Ω5Ω×1.5N=1.5N+4×1.5N=7.5N
此时物体A的浮力为F浮3=F3+G=7.5N+0.5N=8N
此时物体A浸入水中的体积V排3=F浮ρg=F浮31×103kg/m3×10N/kg=8N1×103kg/m3×10N/kg=8×10−4m3
答：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。
【知识点】热量的计算；浮力大小的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；利用消耗的电能和时间的比值， 计算电功率；利用电压和电阻，可以计算电功率的大小；
（2）根据液体密度和排开液体的体积，计算受到的浮力大小；利用物体的质量计算重力；
（3）根据电流和电阻的乘积计算电压；根据液体密度和排开的体积计算浮力；根据串联电路电阻规律计算电阻；结合电流计算电压；利用电压和电流的比值， 计算电阻大小；结合不同的电阻判断物体受到的力的大小；根据浮力和液体密度，可以计算排开液体的体积。