2024-2025学年九年级下学期开学摸底考（辽宁专用）物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年九年级下学期开学摸底考（辽宁专用）物理试卷（解析版），共19页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
选择题：本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错或不答的得0分。
1．如图是我国古代科技著作《天工开物》中记录的“六桨客船”，船正在水中前进。下列说法正确的是（ ）
A．船能在水中前进是因为受到惯性作用
B．人划桨，船就向前运动，说明力是维持物体运动的原因
C．船匀速行驶时，它受到的浮力和船身的重力是一对平衡力
D．用桨向后划水，使船前进的力的施力物体是水
【答案】D
【解析】A.船能在水中前进，运动状态在改变，是桨向后划水，水对船产生反作用力的作用，A不符合题意；
B.人划桨，给水向后的力，水对船产生向前的力，船向前运动，是物体间力的作用是相互的，B不符合题意；
C.船匀速行驶时，受到平衡力的作用，它受到的浮力和船与人的总重力是一对平衡力，C不符合题意；
D.用桨向后划水，水对船产生向前的力，使船前进的力的施力物体是水，D符合题意。
故答案为：D.
2．关于如图所示的四幅图，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲，两小球能相互吸引，它们一定带异种电荷
B．如图乙，吹气时管中水面上升，说明流速大小对流体压强有影响
C．如图丙，纸片在杯口不落下来，是因为杯中水对纸片有引力
D．如图丁，是汽油机的做功冲程，将燃气的内能转化为活塞的机械能
【答案】B
【解析】A、两小球相互吸引，必有一个小球带点，另一个小球i可能为异性电荷也可能不带电，A错误
B、 如图乙，吹气时管中水面上升，说明流速大小对流体压强有影响 ，B正确
C、 如图丙，纸片在杯口不落下来，是因为杯中水表面张力的原因，C错误
D、 如图丁，是汽油机的压缩冲程，将燃气的机械能转化为活塞的内能，D错误
综上选B
3．如图甲所示，用弹簧测力计吊着一实心金属圆柱体将其缓慢放入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面距水面的深度h和弹簧测力计对应的示数F，图乙是根据记录数据作出的F和h关系的图像，g取10N/kg。由图像可知（ ）
A．该圆柱体的高度为8cm
B．该圆柱体的横截面积为60cm2
C．该圆柱体的密度约为1.5g/cm3
D．撤去弹簧测力计，将圆柱体置于容器底部时圆柱体对容器底部的压强约为
【答案】B
【解析】A.根据图像，物体下表面进入10cm，完全浸没，圆柱体的高度为10cm，A不符合题意；
B.根据浮力，计算圆柱体的体积为，横截面积为，B符合题意；
C.圆柱体的质量为，，计算密度约为，C不符合题意；
D.撤去弹簧测力计，圆柱体对容器底部的压力为2N，对容器底部的压强约，D不符合题意。
故答案为：B.
4．如图所示，某物理实验小组设计了一款电子量角器，AB为均匀半圆弧形电阻，O点为其圆心， OP为金属滑片，可绕O点转动。AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成，可用来显示角AOP的大小。下列有关说法正确的是
A．图中电压表可以替换成电流表
B．当滑片P沿顺时针方向转动时，电压表示数会变大
C．当滑片P沿顺时针方向转动时，电路中的电流会变小
D．当滑片P沿顺时针方向转动时，连入电路的电阻变小
【答案】B
【解析】A、 图中电压表如果替换成电流表，当角AOP增大时，电流表示数将减小，不符合题意，A错误；
B、电压表测量电阻AP两端的电压，当滑片P沿顺时针方向转动时，导体AP变长，电压表示数变大，B正确；
C、当滑片P沿顺时针方向转动时，接入电路的导体长度始终是圆弧AB，接入电路的电阻不变，电路中电流示数不变，C错误；
D、当滑片P沿顺时针方向转动时，接入电路的导体长度始终是圆弧AB，接入电路的电阻不变，D错误；故选B
5．如图甲电路，闭合开关后，两个灯泡都能发光，乙图为电流表指针的位置，电流表读数是，下列分析错误的是（ ）
A．灯泡和并联B．电流表的读数是
C．通过灯的电流为D．通过灯的电流为
【答案】B
【解析】如图，闭合开关，两个灯泡首首相连，尾尾相接，属于并联，且A1位于干路，测量L1和L2电流，A2和L2串联，测量L2电流 ，电流表读数是 ，所以A1量程为0-3A，示数为0.9A，B错误，ACD正确
故选B。
6．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．关于能源、信息和材料，下列说法错误的是（）
A．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用
B．卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波
C．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
D．光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输
【答案】C
【解析】A、由于太阳能是清洁能源，倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类重视太阳能的利用，故A正确；
B、卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波，故B正确；
C、超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作．故超导材料不能应用于电饭锅，故C错误；
D、光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输，故D正确；
故选C．
7．如图所示，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为12N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为4N，则（ ）
A．拉力做的总功为4.8JB．提升物体所做的有用功为3.6J
C．斜面的机械效率为80%D．物体所受斜面的摩擦力为4N
【答案】A,B
【解析】A、拉力做的总功为W=FS=4N×1.2m=48J，故A正确。
B、斜面有用功为W=Gh=12N×0.3m=3.6J，故B正确
C、斜面的机械效率为，故C错误。
D、总功减去有用功为摩擦力做的功即可得摩擦力的大小为，故D错误。故答案为：AB
8． 如图甲所示是数显式圆规，它可以直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路如图乙所示，为可调节阻值的滑动变阻器，当r增大时，滑片P向右移动，数显表盘示数变大。下列说法中正确的是（ ）
A．半径r变大时，电流表示数变大
B．半径r变小时，电压表示数变大
C．圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数
D．半径r变大时，电压表示数与电流表示数的比值增大
【答案】CD
【解析】由电路图可知，R1与电阻R2串联，电流表测量电路电流，电压表并联在R2两端，测量其两端电压；
ACD．当圆规半径r增大时，滑动变阻器的滑片P向右移动，数显表盘示数变大。则其接入电路的阻值变大，电源电压不变，根据可得，电路中的电流变小，所以电流表示数变小。根据串联电路分压原理可知，R2分得的电压变大，即电压表示数变大，则数显表盘对应图乙中的电压表示数，所以电压表示数与电流表示数的比值一定增大
故A错误，CD正确；
B．半径r变小时，滑动变阻器的滑片P应左移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据可得，电源电压不变，电路中的电流增大，所以电流表示数增大。根据串联电路分压原理可知，R2分得的电压变小，则电压表示数变小，故B错误。
9．小明为自家房顶上的储水箱设计了一个水位监测装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压保持不变，为定值电阻；是竖直放置的长条形电阻片，金属滑杆可随浮子在竖直方向上下移动，与组成滑动变阻器；接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，电路工作时电压表与电流表的变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．当水位升高时，电流表示数变小
B．电源电压为
C．定值电阻的阻值为
D．当水位达到警戒水位线时，整个电路的总功率为
【答案】B,D
【解析】A.当水位升高时，浮子上浮，AP杆向上移动，R接入电路的阻值变小，由于R与R0串联接入电路，所以电路总电阻减小，电路中的总电流变大，电流表示数变大
故A错误：
BC.由电路图可知电压表测量R两端电压，接入电路的阻值随水位升高而减小，电压表示数也随水位升高而减小，结合图乙、图丙可知，当水位高度为175cm时，R接入电路的阻值最大，为60Ω，此时电压表示数也最大，为6V，此时电路中的电流为0.1A，则由欧姆定律可得电源电压的表达式为，当水位高度为195cm时，接入电路的阻值为零，电压表示数为零，电路中的电流为0.3A，则可得电源电压的表达式为联立以上两式可U=9V，R0=30Ω故B正确，C错误；
D.由图甲可知水位到达警戒线时R接入电路的阻值为202，则电路中的总功率为：，故D正确。故答案为：BD。
填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
10． 中国古诗词蕴含许多物理知识，比如唐代诗人于良史的《春山夜月》中：“掬水月在手，弄花香满衣。”“月在手”是光的 现象，“香满衣”属于 现象。
【答案】反射；扩散
【解析】“月在手”是光的反射现象，“香满衣”属于香味分子在空气中发生扩散现象。
11． 小慧陪爷爷去医院看望隔壁的张爷爷时，听到一位年轻的妈妈对孩子说：“嘘，声音小点”，则属于在 （选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”）控制噪声；如图所示，在医院里医生通过听诊器给病人诊病，利用了声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）的性质。
【答案】声源处；信息
【解析】（1）由题可知，阻碍了物体的振动，是在声源处减弱噪声。
（2）医生通过听诊器给病人诊病，听诊器可以让医生判断病人的状况，所以此时的声音传递的是信息。 故答案为：声源处；信息。
12．“嫦娥一号”探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”，最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时，沿运动方向喷射高温气体，高温气体对卫星施加制动力，这说明力可以使物体 改变。在绕月球做匀速圆周运动时，卫星的运动状态 （选填“改变”或“不变”）。
【答案】运动状态；改变
【解析】（1）卫星“刹车制动”时，沿运动方向喷射高温气体，高温气体对卫星施加制动力，这说明力可以使物体运动状态改变。
（2）在绕月球做匀速圆周运动时，卫星的运动状态改变。
13．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和V—t图像分别如乙、丙所示，由图像可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力是 N，当t=3s时，物体受到的摩擦力是 N。
【答案】3；5
【解析】物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用；由图象丙知物体在0-2s内静止，处于平衡状态，在4s-6s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态；
由图像乙知：在t=2s时物体受的拉力F=3N，由平衡条件得：摩擦力f=F=3N；
由丙图知在4s-6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力F′=5N，
由平衡条件得摩擦力f′=F′=5N，在t=3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，
在加速度的情况下，由于滑动摩擦力与拉力大小无关，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N。
14．如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1．若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 W2，P1 P2（选填“＞”、“＜”或“=”）
【答案】=；＞
【解析】（1）由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝f；（2）物体运动的距离都为10m，且F1＝F2，由W＝Fs可知W1＝W2；由题意可知v1＞v2，且F1＝F2，由P＝ ＝Fv可知，P1＞P2。故答案为：=；＞.
15．通过小学科学课程和初中物理的学习知道，磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁性物质，不能吸引铜、铝等金属．小明看到一个铜管与磁铁相互作用的有趣实验：如图所示，实验中把一个钕磁铁（强力磁铁）通过铜管时，磁铁下落是缓慢的；越强的磁铁和厚的铜管，磁铁下降越慢．小明分析产生这种现象的原因可能是：钕磁铁下降时，在铜管中产生了 ，随即使铜管周围存在 ，与钕磁铁产生相互作用，使磁铁下降减慢
【答案】电流；磁场
【解析】解：当磁铁下降时会导致铜管的磁通量发生变化，产生感应电流，从而铜管出现感应磁场，与钕磁铁产生相互作用，使磁铁下降减慢．
故答案为：电流；磁场．
作图题：本题共2小题，每题2分，共4分。
16．如图为电磁铁磁性强弱演示仪，其原理是：闭合开关，当滑片向左调节时，电磁铁的磁性增强，小磁片因受到电磁铁的作用而绕支点转动，使得指针指示的数值增大，请画线代替导线将电路连接完整。
【答案】
17． 如图所示，在水平向右行驶的小车车厢，顶端用细线悬挂一小球，小车水平地板上放置一物块A，从某时刻起，发现小球向右（运动的同方向）摆动，如图所示，请画出物块A对小车的力的示意图。
【答案】见解析
【解析】小球向右（运动的同方向）摆开，并连续一段时间，根据惯性知识可知，小车做减速运动，故物块A在水平方向上受到的摩擦力方向水平向左，因为物体间力的作用是相互的，所以水平方向上物块A对小车有向右的力，另外物块A对小车还有向下的压力，压力的作用点在小车上，如图所示；
四、实验题：本题共4小题，每空1分，共24分。
18．某物理兴趣小组对热现象的有关实验进行如下探究：在两个同样的烧杯中分别装等质量的水和煤油，用同样的热源分别对它们加热，实验装置如图甲、乙所示。
（1）安装实验器材时，应按照 （选填“自上而下”成“自下而上”）的顺序进行。
（2）小亮用甲装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，为适当缩短实验时间，小亮同学在烧杯中倒入一些热水，温度计示数如图丁所示，温度计读数为 ℃。
（3）图戊是小亮在实验中观察到的情景，其中图 是水沸腾时的现象（选域“a”或“b”）。水沸腾时，瓶口不断冒出“白气”，该现象的物态变化名称是 。
（4）为比较不同物质吸热的情况，小强用如图甲、乙所示的实验装置完成实验。根据实验数据，小强作出了如图丙所示的水和煤油的温度随加热时间变化的图像，由图丙可知， 的吸热能力强。
（5）小强在完成实验整理器材时不小心将酒精灯打翻了，一部分酒精泼洒在桌子上，灯内剩下酒精的热值 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。
【答案】（1）自下而上
（2）68
（3）a；液化
（4）水
（5）不变
【解析】（1）因用酒精灯的外焰加热，故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行。
（2）小亮同学在烧杯中倒入一些热水，温度计分度值为1℃，示数如图丁所示，温度计读数为68℃。
（3）b图气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的现象；a图气泡在上升过程中，体积逐渐增大，所以是沸腾时的现象。瓶口不断冒出“白气”，是因为蒸发的水蒸气遇冷液化成的小水珠，该现象的物态变化名称是液化。
（4）根据如图丙所示的水和煤油的温度随加热时间变化的图像知，升高相同的温度，水加热时间长，故水的吸热能力强。
（5）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与质量和体积无关，小强在完成实验整理器材时不小心将酒精灯打翻了，一部分酒精泼洒在桌子上，灯内剩下酒精的热值不变。
19．小华在探究“影响浮力大小的因素”实验时，用弹簧测力计挂着同一金属块进行了如图所示的实验操作（、）。
（1）分析图A、B、C可知：浮力的大小与排开液体的体积 ；分析图A、C、D可知：浮力的大小跟物体浸没的深度 （以上两空均选填“有关”或“无关”）；
（2）分析图A、D、E可知：物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力 ；
（3）利用图中的实验数据，还可求出金属块的密度为 ；
（4）小华把该金属块分别浸入到另外的甲、乙两种液体中时，弹簧测力计的示数相同，且金属块的下表面到容器底部的距离也相等，此时金属块受到的浮力为 N，则甲液体对容器底部的压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）乙液体对容器底部的压强；
（5）小华还想用天平和一杯浓盐水（已知浓盐水的密度为）及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度：
①用天平测出萝卜的质量为；
②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮，如图丙，用记号笔记下液面在萝卜上的位置；
③取出萝卜擦干，用刀沿记号将萝卜切成a、b两块，测出b块的质量为；
则萝卜密度的表达式为 （用字母、和表示）。
【答案】（1）有关；无关（2）越大（3）（4）0.7；大于（5）
【解析】探究影响浮力大小的因素实验时，
（1）根据图A、B、C，物体排开液体的体积不同，测力计的拉力不同，可知浮力不同，则浮力的大小与排开液体的体积有关；根据图A、C、D，排开液体的体积相同，深度不同，浮力相同，可知：浮力的大小跟物体浸没的深度无关；
（2）根据图A、D、E，排开液体的体积相同，液体密度不同，浮力不同，可知：物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大；
（3）计算金属块的密度为；
（4）当金属块分别浸入到甲、乙两种液体中，根据弹簧测力计拉力，计算金属块受到的浮力为4N-3.3N=0.7N，根据，由于浮力相同，下表面受到的压力相同，压强相等；结合浸入的深度判断，甲液体密度大，根据金属块的下表面到容器底部的距离相等，利用p=ρgh判断，甲乙下方到容器底，液体压强甲更大，则甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底部的压强；
（5）利用天平和浓盐水，测量萝卜的密度，根据测量数据，由于萝卜漂浮，m1=m排，，计算萝卜密度。
20．小华利用如图所示的杠杆，来探究动力大小与动力臂的关系。
甲 乙 丙 丁
（1）如图甲所示，静止的杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡， 应将平衡螺母向 调节。
（2）实验测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量
（3）重物的位置不变，多次改变动力臂，记录数据，画出图丙所示的动力随动力臂变化的图象， 则杠杆左端所挂重物的重力大小是 N （杠杆上每一小格长度为1cm）。
（4）小华发现图中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积总相等，原因是 的乘积不变。
（5）根据上述实验规律， 用图工所示的铁锹铲土时，为使前臂用力小一些，应 （选填“增大”或“减小”）两手间的距离。
【答案】（1）平衡；左
（2）力臂
（3）1.5
（4）阻力和阻力臂（动力和动力臂）
（5）增大
【解析】（1）yield根据图片可知，此时杠杆处于静止状态，则杠杆处于平衡状态；
②根据甲图可知，杠杆的左端上翘，则左端轻，因此平衡螺母向左调节；
（2）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂长度；
（3）由图乙可知，阻力臂L2=4cm=0.04m，由根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知：2N×0.03m=G•0.04m，解得：G=1.5N。
（4）图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，F1L1=F2L2，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等；
（5）如图所示，使用铁锹铲土时，以C为支点，两手之间的距离为动力臂，根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以使前臂用力小一些，应增大两手之间的距离。
21．如图甲中是生活中常见的LED手电筒，它的核心部分是高亮度白色发光二极管，具有高亮度、低能耗的优点。为进一步认识发光二极管的节能情况，某兴趣小组选定额定电压为2.5V的发光二极管，进行了电功率的测定。
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉；
（2）闭合开关后发现发光二极管不亮，电压表示数为电源电压，电流表几乎没有示数，则电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，再闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则可知发光二极管的额定功率为 W；
（4）该兴趣小组的同学发现，实验过程中，电流表的示数都很小，于是撤去电流表，并增加一个阻值为的定值电阻，用图丁所示的电路测量发光二极管的电功率，请将下列实验步骤补充完整。
①闭合开关S、，移动滑片P使电压表的示数为2.5V；
②保持滑片P位置不动， ，记下电压表的示数为U；
③发光二极管额定功率的表达式： （用已知量和字母表示）。
【答案】（1）见解析 （2）二极管断路；（3）0.25；
（4）②闭合开关S2、断开S1；③
【解析】（1）发光二极管的额定电压为2.5V，则电压表选用0~3V的量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，因此滑动变阻器的A接线柱接入电路，如图所示：
（2）闭合开关后发现发光二极管不亮，电流表几乎没有示数，电压表示数为电源电压，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路
（3）由乙图知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；发光二极管的额定功率P=UI=2.5V×0.1A=0.25W
（4）闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为2.5V；此时发光二极管正常发光，保持滑片P位置不动，断开S1，闭合S2，此时电压表测量发光二极管和定值电阻两端电压，电压表的示数为U，此时定值电阻两端的电压U'=U-2.5V
电路中的电流I=U/R0则发光二极管额定功率的表达式
四、计算题：本题共3小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位​
22．如图1所示，这是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图2所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为阻值不变的电热丝，均置于水箱中，R3＝24.2Ω。线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。（工作过程中，电源电压均保持不变）
（1）闭合开关S，电磁铁的上端为 极。当水箱中的水温升高，热敏电阻的阻值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少？
（3）按（2）中电热水器设定水温，如果电热水器储有质量为60kg、初温为20℃的水，电热水器处于加热状态，产生的热量80%被水吸收，则电热水器需要正常工作多长的时间才能跳至保温状态？ [c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）S；变小
（2）由图2可知温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为10Ω，此时控制电路中的电流I＝0.2A，则控制电路中的总电阻
R2的阻值R2＝R﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω
（3）由可知，电路为R3的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热水器处于加热状态，此时电热水器的电功率为
质量为60kg、初温为20℃的水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×60kg×(60℃﹣20℃)＝1.008×107J
由可知，电热水器消耗的电能
由可知，电热水器需要正常工作的时间
【解析】（1）图1控制电路中中电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知，线圈的下端为N极，则上端的磁极为S极。
由图2可知，热水器中水的温度升高时，热敏电阻R1的阻值将变小。
（2）由图2可知温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为10Ω，此时控制电路中的电流I＝0.2A，则控制电路中的总电阻
R2的阻值R2＝R﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω
（3）由可知，电路为R3的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热水器处于加热状态，此时电热水器的电功率为
质量为60kg、初温为20℃的水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×60kg×(60℃﹣20℃)＝1.008×107J
由可知，电热水器消耗的电能
由可知，电热水器需要正常工作的时间
23．如图所示，某段盘山公路起点到终点长为3000m、高为300m。一辆6t货车的发动机以150kW的恒定输出功率匀速爬坡，用时5min通过这段公路。已知货车装配的是柴油发动机，盘山公路的坡度近似相同，行驶过程中货车所受到的摩擦阻力保持不变，不计空气阻力，g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg。
（1）若将盘山公路看成某一种简单机械的组合，则它可简化为哪一种简单机械的模型？
（2）这段盘山公路的机械效率是多少？
（3）货车在这段盘山公路上匀速爬坡的过程中，受到的摩擦阻力大小为多少？
（4）若货车柴油发动机的效率为45%，则货车通过这段盘山公路需消耗多少柴油？
【答案】（1）斜面（2）40%（3）9000N（4）2.5kg
【解析】（1）若将盘山公路看成某一种简单机械的组合，则它可简化为斜面；
（2）汽车通过这段公路输出的功W总=Pt=150×103W×5×60s=4.5×107J，
有用功W有用=Gh=mgh=6×103kg×10N/kg×300m=1.8×107J，
这段盘山公路的机械效率；
（3）货车做的额外功W额=W总-W有用=4.5×107J-1.8×107J=2.7×107J，
受到的摩擦阻力；
（4）消耗的柴油完全燃烧放出的热量；
消耗柴油的质量。
24．某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻R0=10Ω，R为压敏电阻（厚度不计），位于油箱底部，A表是一量程为0~0.6A的电流表，作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4m，A表示数为0.6A，汽油密度ρ油=0.7×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强；
（2）电源的电压；
（3）汽油耗尽时电流表的示数。
【答案】（1）解：加满汽油时油的深度为0.4m，所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为
答：加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为
（2）解：加满汽油时油的深度为0.4m，A表示数为0.6A，汽油产生的压强为 ，由乙图可知，此时压敏电阻的电阻值 ，R0=10Ω，根据串联电路的特点和 可得，电源电压为
答：电源的电压为12V；
（3）解：汽油耗尽时，压敏电阻受压强为0，由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值 ，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流为
答：汽油耗尽时电流表的示数为0.1A。
【解析】（1）利用液体密度和深度，可以计算压强大小；（2）利用电流和电阻的乘积计算电压大小；（3）利用电压和电阻的比值计算电流。