2024年福建省永春县第一中学中考自主招生物理科模拟试题（二）

这是一份2024年福建省永春县第一中学中考自主招生物理科模拟试题（二），共30页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，综合题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题（每题4分，共16分）
1．如图甲所示，物体A是边长为10cm的正方体，硬杆B一端固定在容器底，另一端紧密连接物体A。现缓慢向容器中加水至A刚好浸没，硬杆B受到物体A的作用力F随水深h变化的图象如图乙所示，不计杆的质量和体积。下列说法正确的是（ ）
A．当水深h为9cm时，物体A受到的浮力为10N
B．硬杆B长为6cm
C．当物体A刚好浸没时，仅将硬杆B撤去，物体A会上浮
D．物体A重6N
2．如图甲所示的电路中电源电压为4.5V且恒定不变。电流表的量程0～0.6A，电压表的量程为0～3V，小灯泡的额定电压为2.5V。图乙为小灯泡的I-U图像，为保证电路中的各元件都不会损坏，下列说法中正确的是（ ）
A．该电路的最大功率为2.7WB．小灯泡的最小功率为0.6W
C．滑动变阻器功率的最大值为0.9WD．滑动变阻器的阻值取值范围为4Ω～7.5Ω
3．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，灯L的电阻不随温度的变化而变化，只闭合S1，随着滑片P的移动，a、b两电表的示数均有变化。则下列说法正确的是（ ）

A．电表a是电流表，电表b是电压表
B．只闭合S1，滑片P向右移，灯L变暗，电压表与电流表示数之比变大
C．将滑片P置于R2的最右端，依次逐个闭合S2、S3、S1，a表示数逐次变大
D．只闭合S2，将滑片P从图示位置向右移，电压表与电流表示数的变化量之比变大
4．如图甲所示的电路中，电源电压6V，小灯泡L的规格为“6V 3W”，其电流与电压关系如图乙所示，只闭合开关S1、S3时，电流表的示数为1.2A；只闭合开关S2时，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，保持滑片位置不动。下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L的额定电流是0.5A
B．定值电阻R1的阻值是10Ω
C．只闭合开关S2时，10s内R2消耗的电能是10J
D．只闭合开关S1时，小灯泡的实际功率是1.6W
二、填空题（21分）
5．如图甲、乙所示，某科技小组自制了一个测量水深度的装置，它由测量头和控制盒构成，测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的面积为2cm2的压敏电阻R1，R1的电阻随水对它的压力F的变化而变化关系如图丙所示。控制盒内有一个定值电阻R0和一个最大阻值为90Ω的滑动变阻器R2，电源电压保持不变．通过电路调节，可使控制盒的功率达到最大值Pm，科技小组通过控制盒的功率最小值和Pm的比值来标记水的深度．不计导线的电阻，电压表的量程为0~3V。小组在确保电路安全的情况下，进行如下电路操作：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（6分）
（1）R1未放入水中时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至最上端，此时电压表示数达到最大值，R0的电功率为P0；求：R1未放入水中时的电阻为 Ω；
（2）测量头放到水下深度h1=10m时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至某一位置时，R0的电功率为P0ˊ，电路的总功率为P总，R1的电功率为P1,已知P0：P0ˊ=9:4，P总：P1=6:1 ，求：此时R0两端的电压为 V；
（3）测量头放到水下深度h2=3m时，调节电路，控制盒的最小功率与Pm的比值为 ．
6．如图所示，电源电压恒为3V，各元件均完好。（4分）

（1）只闭合开关S1，通过灯L1和L2的电流 （选填“相等”或“不相等”），电压表示数为 V。
（2）再闭合开关S2，此时L2 （选填“发光”或“不发光”），电压表示数 3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
7．如图所示电路，电源电压不变，灯泡L规格为“6V 1.2W”，滑动变阻器R2规格为“30Ω 1A”电流表量程为“0-0.6A”电压表量程为“0-3V”。闭合开关S1､S2，滑片P滑至a端，电流表示数0.5A，灯泡正常发光，则定值电阻R1为 Ω，闭合开关S1，保证电路安全，分析各种可能情况，整个电路的最小功率为 W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（4分）
8．甲、乙两盏灯泡的额定电压均为，如图所示是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中，为保证电路元件使用安全，两灯的最大功率为 。（2分）
9．如图甲所示为自制简易电热水器的工作原理图。其控制电路电源电压恒为6V，电磁铁线圈电阻不计，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示。热敏电阻和工作电路中的三只电阻、、均有绝缘保护且置于储水箱中（产生的热量不计）。其中，。闭合开关S、，当控制电路中电流达到15mA时，电磁铁的衔铁被吸下，水箱内水温恰为75℃，工作电路的功率变为220W，此后水温逐渐下降；当控制电路中电流小于等于10mA时，衔铁被释放。（5分）
（1）衔铁吸下后，工作电路中的电流为 A；
（2）衔铁释放时水箱中的水温( ) ；
（3）该热水器加热时，将50kg的水温度升高4℃，用时6min，该热水器的加热效率( ) 。（保留一位小数）[]

三、实验题（21分）
10．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。（15分）
（1） 为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 ；
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整 ；
（3）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端；
（4）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 ；
（5）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动；
（6）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示）。分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为 W；
②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受 变化的影响；
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是 ；
⑺ 完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤：
①
②
表达式：Rx＝
11．小聪同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如下图所示的实验：（6分）
（1）小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小”），当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度 （选填“有关”或“无关”）；步骤D中物体所受浮力为 N；
（2）小聪利用浮力和杠杆的知识，发明了一个密度秤：如图，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上用细绳悬挂两个完全相同的正方体M、N（边长为10cm，重力为20N）：OA长度为10cm，OE长度为8cm小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将M浸没于液体中，移动物体N，使杠杆在水平位置平衡，OE上便可标上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，那么OB的长度为 cm，在B点标上这个，密度秤能够测量的最小液体密度为 。
计算题 （32分） 12．一个不吸收液体的圆柱体重5N，底面积。如图所示，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N，已知，取g=10N/kg。（10分）
（1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力；
（2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p；
（3）一个足够高的柱形容器放在水平桌面上，装入某种液体后，液体对容器底部的压强为。再将圆柱体缓慢地放入容器中，圆柱体始终保持竖直，松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，液体对容器底部的压强为。已知，容器底面积。求容器中液体的质量。
13．如图所示的电路，灯泡L上标有“6V 2.4W”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。滑动变阻器的最大电阻为160Ω。只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路的电阻Ra=40Ω，电压表的示数Ua=12V，电流表的示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路的电阻为Rb，电流表示数为Ib。已知Ia︰Ib=3︰4，Rb︰R0=3︰2（灯丝电阻不随温度变化），滑片在移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。（画出等效电路图）求：（10分）
（1）小灯泡正常发光时的电流大小和电阻值；
（2）定值电阻R0和电源电压；
（3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率P小和最大功率P大之比。
14．（12分）小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图所示，把电阻丝EF弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比），O为圆心，OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片，P与EF接触良好，转动OP，电流表示数改变，则可在电流表上直接读出OP的旋转角度。现将滑动变阻器R的滑片移到最左端，闭合开关S，当把OP转到F端时，电流表的示数为I1=6mA，电压表的示数为U1；保持滑动变阻器滑片位置不变，将OP转到电阻丝EF的中点时，电流表示数为I2，已知：电压表示数变化了0.2V，I1:I2=3:5，电流表的量程为0-20mA，且电源电压不变，则：
(1)将OP转到电阻丝EF的中点时，电流表的示数是多少?
(2)定值电阻Rl的阻值是多少?
(3)再次把OP转到F端，并调整滑动变阻器R的滑片至某一位置，使电流表的示数为5mA，在此时电流表指针所指的位置处标注的旋转角度是180度。保持滑动变阻器R滑片位置不变，调节OP旋转角度，使电流表读数为量程的一半时，此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度是多少?
五、作图题（4分）
17．“不倒翁”是一种古老的中国儿童玩具，最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆，并可在自身重力作用下恢复直立状态。图甲为一“不倒翁”静置于水平面的实物图，图乙为其受到拉力F后处于倾斜静止状态的简化示意图。如果C为“不倒翁”的重心，P为拉力F作用点。请在图乙中画出此时不倒翁所受的重力G、支持力N、最小拉力F及其力臂L。
六、综合题（6分）
18．小邦和小册在学校科技社团活动中了解到：电源是持续供电的装置，电源内部也是一段电路，也有电阻，它被称为电源的内电阻，简称内阻，可以把电源看成由一个电压为E的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示。
为了测量E和r，小邦同学设计了如图乙所示电路。已知R1=1Ω，R2=2Ω，当闭合开关S、S1，断开开关S2时，电压表的示数为3V；当闭合开关S、S2，断开开关S1时，电压表的示数为4V。（不考虑电表内阻的影响）试分析：
（1）理想电源电压E= V；电源的内电阻r= Ω；
小册想到用图像反映物理量间的变化关系是物理学研究的常用方法，于是他设计了如图丙所示电路，通过改变电阻箱的阻值，测出多组电压、电流的数据，作出电压与电流的关系图像，如图丁所示，电压与电流的关系图像是一条倾斜直线；
（2）已知：理想电源电压E、电源的内电阻r、电压表示数U、电流表示数I，可以得出图丙中表达式U= ；（用上述物理量表示）（2分）
（3）若考虑电表内阻的影响，则图丁所画图像下列说法正确的一项是 。（2分）
A．该直线与纵轴交点的值表示短路电源电压
B．该直线与纵轴交点的值表示断路最大电流
C．该直线斜率的绝对值一定小于电源的内阻r
D．该直线斜率的绝对值一定大于电源的内阻r
参考答案：
1．CD
【详解】B．由图乙可知，当水深为时，B受到物体A的作用力不变，当水深为时，B受到物体A的作用力逐渐变小，是因为A开始受到浮力并逐渐变大，所以硬杆B长为3cm，故B错误；
AD．当水深h为9cm时，A浸入水中的深度为
A排开水的体积
A受到的浮力
由图乙可知，此时B受到物体A的作用力为0，则B对A的作用力也为0，A只受重力和浮力作用处于静止状态，所以A受到的重力和浮力是平衡力，它们大小相等，所以A受到的重力也为6N，故A错误，D正确；
C．由上可知，当物体A刚好浸没时，A受到的浮力大于它受到的重力，仅将硬杆B撤去，物体A会上浮，故C正确。
故选CD。
2．BD
【详解】A．小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知通过小灯泡的电流是0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流是0.5A，电路的最大功率
P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W
故A错误；
B．电压表的量程为0～3V，当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，通过电路的电流最小，灯泡两端的电压
UL=U-U滑最大=4.5V-3V=1.5V
由图乙可知，通过灯泡的电流是0.4A，小灯泡的最小功率
PL最小=ULI最小=1.5V×0.4A=0.6W
故B正确；
C．滑动变阻器的功率

当
RL=R滑
滑动变阻器消耗的功率最大，根据串联电路分压特点可知，它们两端电压相等，即
UL1=U滑=4.5V=2.25V
如果滑动变阻器功率的最大值为0.9W，则
0.9W=
RL=5.625Ω
通过灯泡的电流

由图乙可知，当灯泡的电压是2.25V时，通过灯泡的电流大于0.4A，故C错误；
D．由选项B可知，变阻器连入电路的最大阻值

灯泡正常发光时，两端的电压为2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的最小电压
U滑最小=U-U额=4.5V-2.5V=2V
则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值
滑动变阻器的阻值取值范围为4Ω～7.5Ω，故D正确。
故选BD。
3．ABC
【详解】A．假设电表a是电流表，电表b是电压表，只闭合S1，根据电流的流法可知，灯L和滑动变阻器R2串联接在电路中，电压表b测变阻器两端的电压，电流表a测电路的电流，随着滑片P的移动，变阻器接入电路的阻值在变化，灯L的电阻阻值不变，根据串联电路的分压特点，变阻器两端的电压在变化，电压表b的示数在变化，电路的总电阻在变化，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路的电流在变化，电流表a的示数在变化，综上所述，a、b两电表的示数均有变化，符合题意，假设成立，电表a是电流表，电表b是电压表，故A正确；
B．只闭合S1，滑片P向右移，根据电流的流法可知，灯L和滑动变阻器R2串联接在电路中，变阻器的阻值在增大，电路的总电阻在增大，电路的电流在减小，流过灯L的电流在减小，灯L的阻值不变，根据可知，灯的实际功率在减小，灯会变暗，而由A解析可知，电表a是电流表，电表b是电压表，电压表b测的是变阻器两端的电压，电流表a测的是流过变阻器的电流，根据公式可知，电压表与电流表示数之比为变阻器的阻值，变阻器的阻值在增大，电压表与电流表示数之比变大，综上所述，只闭合S1，滑片P向右移，灯L变暗，电压表与电流表示数之比变大，故B正确；
C．将滑片P置于R2的最右端，先闭合S2，根据电流的流法可知，R1和R2串联接在电路中，根据欧姆定律可知，a表的示数为
再闭合S3，根据电流的流法可知，只有R1接入电路，根据欧姆定律可知，a表的示数为
最后闭合S1，根据电流的流法可知，灯L和R1并联接入电路，根据欧姆定律可知，a表的示数为
由上面三式，可看到
a表示数逐次变大，故C正确；
D．只闭合S2，根据电流的流法可知，R1和R2串联接在电路中，将滑片P从图示位置向右移，变阻器R2接入电路的阻值在增大，R1的阻值不变，根据串联电路的分压特点，可知，电压表的示数在增大，R1的电压在减小，而这电压表的增大量，大小等于R1电压的减小量，即
电流表示数的变化量，大小也等于定值电阻R1的电流变化量，即
那么电压表与电流表示数的变化量之比为
也就是这比为定值R1，变化量之比没有变化，故D错误。
故选ABC。
4．AC
【详解】A．由P=UI可得，灯泡L的额定电流
故A正确；
B．当只闭合开关S1、S3时，电路中只有定值电阻R1，此时R1两端电压为6V，由可得，R1的阻值
故B错误；
C．当只闭合开关S2，灯L与滑动变阻器串联，通过的电流相等，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，由P=UI可知：R2两端的电压与灯L两端电压之比
U2:UL′=2:1
因为
U2+UL′=U=6V
所以R2两端的电压为4V、灯L两端电压为2V，由图乙可知此时通过灯的电流，即电路中的电流I′=0.25A，滑动变阻器连入的电阻
10s内R2消耗的电能是
W= U2I′t=4V×0.25A×10s=10J
故C正确；
D．小灯泡的电阻
只闭合开关S1时，灯L与电阻R1串联，小灯泡的实际功率
故D错误。
故选AC。
5． 30 2 5:18
【详解】（1）由丙图知，R1未放入水中时，压力为零，所以电阻为30Ω；
滑片在最上端时，R1与R0串联，此时电压表达到最大值，即R0消耗的电功率为：
；
（2）根据P0：P0ˊ=9:4可得：
，即，
解得：此时R0两端的电压为：；
10m深时，压敏电阻受到的压力为：
根据图像知，此时R1的阻值为10Ω。
根据P总：P1=6:1，根据可得：
，
解得：
；
前后两次电流比为：
，
根据得：
，
将代入解得：
；
10m深时，R0两端的电压为2V，所以电流为：
，
则电源电压为：
；
（3）根据题意：电源电压保持不变．通过电路调节，可使控制盒的功率达到最大值Pm，结合电压表的量程可知，电压表为3V时，控制盒的功率最大为：
；
测量头放到水下深度h2=3m时，受到压力为：
根据图像知，此时压敏电阻R1又为20Ω；
要使控制盒的功率最小，则控制盒电阻应最大，即R0与R2的电阻之和最大为：
，
根据得控制盒的最小功率为：
；
所以控制盒的最小功率与Pm的比值为：
。
6． 相等 3 不发光 等于
【详解】（1）[1]只闭合开关时，两灯串联，串联电路中电流处处相等，则通过灯和的电流相等。
[2]电压表测量灯和的总电压，即电源电压，已知电源电压3V恒定不变，则电压表示数为3V。
（2）[3]再闭合被短路，因此不发光。
[4]电压表还是测量电源电压，则电压表示数等于3V。
7． 20 0.9
【详解】[1]闭合开关S1、S2，滑片P滑至a端，灯泡L与电阻R1并联，此时灯泡正常发光，则电源电压为6V，由得
流过R1的电流为
定值电阻R1为
[2]当开关S1闭合，S2断开，电路为R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器R2电压，示数为时，整个电路的功率达到最小，此时滑动变阻器R2接入电路电阻由串联电路分压原理知，滑动变阻器R2接入电阻为20Ω，此时电路总电阻为40Ω，由公式得整个电路的最小功率为
8．4
【详解】由题意可知，甲和乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知，甲的额定电流为1A，乙的额定电流为0.5A，现将两灯串联后接在某一电路中，由串联电路中各处的电流相等可知，电路的最大电流I=0.5A，由图象可知，0.5A所对应的电压分别U甲=2V，U乙=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的最大电压
U=U甲+U乙=2V+6V=8V
电路消耗的最大电功率
P=UI=8V×0.5A=4W
9． 1 30℃ 84.8%
【详解】（1）[1]衔铁被吸下时，工作电路的功率变为220W，则工作电路中的电流
（2）[2]衔铁被吸下时，由题意可知，，由图像可知，电路中总电阻
则定值电阻R0的阻值
衔铁被释放时，电路中总电阻
则热敏电阻此时的阻值
由图像可知
（3）[3]将50kg的水温度升高4℃，水吸收热量
衔铁被吸下时，R1与R3串联，电路中总阻值
则R1的阻值
由于R1︰R2=4︰1 ，可得R2的阻值
衔铁被释放时，R1与R2并联，电路中的总功率
用时6min，该热水器放出热量
则热水器的加热效率
10． B A 小灯泡断路 2.2 B 0.625 温度 小灯泡实际功率过小 见详解
见详解

【详解】（1）[1]当灯泡正常发光时，电流为
此时滑动变阻器分压为
U滑=6V-2.5V=3.5V
滑动变阻器此时的电阻为
所以应选滑动变阻器B。
（2）[2]由于电流最大为0.2A，所以电流表的量程应接在0.6A的接线柱上，连线如图所示
（3）[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应处于最大值位置，根据连线可知，滑片应处于A端。
（4）[4]发现小灯泡始终不发光，电流表无示数，表明电路可能存在在断路，电压表有示数，表明电压表与电源两端是通路，则故障是出在了与电压表并联的部分断路了，所以应是小灯泡断路。
（5）[5][6]由图示可知，电压表的读数为2.2V，小于小灯泡的额定电压，所以应增大电流，减小电阻，把滑片向B端移动，才能使电压表示数达到额定电压。
（6）①[7]由图示可知，当电压等于额定电压2.5V时，额定电流为0.25A，所以小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
②[8]导体电阻与温度有关，由图示可以看出灯泡实际功率越大，温度越高，电阻越大，电阻值是变化的，主要是由于温度的影响所致。
③[9]小灯泡的电压越低，电流越小，实际功率越小，灯泡的亮度是由实际功率决定的，当实际太小时，灯泡就不发光了。
（7） ①[10]开关S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数为0.25A ；
②[11]开关S1断开，S2闭合，保持滑片位置不变，记录电流表的示数为I ；
表达式：
11． 增大 无关 2 5 0.4×103
【详解】（1）[1]探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，实验B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，V排B＜V排C，因图B中弹簧测力计的示数小于C图中的示数，根据F浮=G-F，故F浮B＜F浮C，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大。
[2]当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，弹簧测力计的示数保持不变，浮力的大小与深度无关。
[3]由图A知：G=8N，由图D知，F＝6N，所以
F浮=G-F=8N-6N=2N
（2）[4]由图知：B端所受的力等于重物N对杠杆的拉力，大小等于物体N的重力，即
FB=GN=20N
当物体M浸没在水中时，受到的浮力为
物体M受到的力：A点对M的拉力FA、浮力、重力，根据力的平衡，故物体M受到的拉力为
FA=GM-F浮M=20N-10N=10N
此时物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，由F1L1=F2L2得：FAOA=FNOB，所以
[5] 液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据F1L1=F2L2知：在L1、F2不变时，拉力F1越大，L2越大，最大为OB，为8cm根据FAOA=FBOB， 所以
物体M受到的力：A点对M的拉力FA'、浮力F浮M'、重力，故物体M受到的浮力为
F浮M'=GM-FA'=20N-16N=4N
根据知液体的密度为
12．（1）2N；（2）2000Pa；（3）0.54kg或0.72kg
【详解】解：（1）圆柱体重5N，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N，在水中时受到的浮力为
（2）圆柱体重5N，底面积，竖直放在水平桌面上，对底部的压力大小等于重力大小，则圆柱体对水平桌面的压强为
（3）将圆柱体浸没在水中，受到的浮力为2N，则圆柱体体积为
圆柱体密度为
圆柱体高度为
①若圆柱体漂浮在液面上时，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为
已知，则根据可知，液体密度为
液体密度小于物体密度，故圆柱体不可能漂浮，只能沉底。
②若圆柱体沉底，但只有部分浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为
已知，则根据可知，液体密度为
与题意相符，且此时装有液体的体积为
则容器中液体的质量为
③若圆柱体沉底，且全部浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为
已知，则根据可知，液体压强为
与题意相符，且此时装有液体的体积为
则容器中液体的质量为
答：（1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力为2N；
（2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p为2000Pa；
（3）容器中液体的质量为0.54kg或0.72kg。
14．(1) 0.4A，15Ω；(2) 20Ω，18V；(3) 1：4
【详解】(1)已知小灯泡U额＝6V，P额＝2.4W，根据P＝UI得，小灯泡正常发光时的电流
根据得灯泡电阻
(2)只闭合S1时，滑动变阻器Ra和定值电阻R0串联，电路如图：
此时电压表示数Ua＝12V，已知电阻Ra＝40Ω，所以根据欧姆定律得：此时电路中电流，即电流表示数为
则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得
U＝Ua＋IaR0＝12V＋0.3A×R0−−−−−①
只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，小灯泡L与Rb串联，电路如图：
此时电流表示数为Ib，由题意知
Ia：Ib＝3：4
则
则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得
U＝IbRb＋IbRL＝Ib(Rb＋RL)＝0.4A×(Rb＋15Ω)−−−−−−−−−−②
已知
Rb：R0＝3：2−−−−−−−−−−−−−−−−−−③
则解①②③方程得
R0＝20Ω，U＝18V
(3)只闭合S1时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，电路如图：
要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器这时连入电路的阻值达到最大值设为R滑大，即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得
即
解得
R大=100Ω
而变阻器R的最大电阻为160Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω；则电路中的电流最小为
消耗的最小功率
P小=UI小=18V×0.15A=2.7W
因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路的最大电流为0.6A，消耗的最大功率为
P大＝UI大＝18V×0.6＝10.8W
所以
P小∶P大＝2.7W∶10.8W＝1∶4
答：(1)小灯泡正常发光时的电流大小为0.4A，电阻值为15Ω；
(2)定值电阻R0为20Ω，电源电压为18V；
(3)只闭合S1时，电路消耗的最小功率P小和最大功率P大之比为1：4。
15．(1)10mA；(2)50Ω；(3)45°
【详解】解：(1)当滑动变阻器置于最左端时，滑动变阻器阻值为零，定值电阻R1与电阻丝EF串联
则，电流表示数为10mA。
(2)定值电阻
(3)因为
即
则REF=200Ω
电源电压
当OP置于F点，移动滑动变阻器使电流表示数为5mA，则
滑动变阻器此时接入电路的阻值为
当OP置于EF的中点，保持滑动变阻器的阻值不变时，电流表示数为10mA，则
此时
此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度是
答：(1)将OP转到电阻丝EF的中点时，电流表的示数是10mA。
(2)定值电阻Rl的阻值是。
(3此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度是。
17．
【详解】C为“不倒翁”的重心，过C点作竖直向下的线段为重力。过与地面接触点O，垂直于水平面向上作线段为支持力。“不倒翁”若看成杠杆，支点为O，连接OP，为最大力臂，过P点作垂直于OP向下的线段为最小拉力F。
18． 6 1 E-Ir A
【详解】（1）[1][2]由题意可知，当闭合开关S、S1，断开开关S2时，从图乙可以看到，只有电阻R1接入电路，R1=1Ω，电压表的示数为3V，电压表并联在R1两端，R1的电压为3V，根据欧姆定律可知，流过R1的电流为
流过R1的电流为3A，串联电路的电流处处相等，则流过内阻r的电流也为3A，根据串联电路的电压规律，电源电压的大小等于内阻r的电压和R1的电压之和，即
当闭合开关S、S2，断开开关S1时，从图乙可以看到，只有电阻R2接入电路，R2=2Ω，电压表的示数为4V，电压表并联在R2两端，R2的电压为4V，根据欧姆定律可知，流过R2的电流为
流过R2的电流为2A，则流过内阻r的电流也为2A，根据串联电路的电压规律，电源电压的大小等于内阻r的电压和R2的电压之和，即
结合上面式子，解得、。
（2）[3]从图丙可以看到，电阻箱和电源串联接在电路，电压表并联在电阻箱的两端，电流表串联接在电路中，根据串联电路的电压规律，电源电压的大小等于内阻r的电压和R的电压之和，即
转换可得电压表示数大小为
（3）[4]AB．从图丁可以看到，该直线与纵轴交点，表示电流表示数为0，电压表示数为电源电压E，所以该直线与纵轴交点的值表示短路电源电压，故A正确，B错误；
CD．由[3]解析可知，，则图像中I是自变量，U是因变量，该直线的斜率为-r，r是定值，所以斜率的绝对值能反映电源的内阻r的大小，故CD错误。
故选A。