2022年安徽省城名校中考物理调研试卷（三）(含答案)

这是一份2022年安徽省城名校中考物理调研试卷（三）(含答案)，共24页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算与推导题等内容，欢迎下载使用。

2022年安徽省城名校中考物理调研试卷（三）
一、填空题（每空2分，作图2分，共20分，直接把答案写在横线上，不要写解题过程）
1．（2分）为了阻断病毒的传播，坚守在抗疫一线的白衣战士需要穿戴护衣、口罩、护目镜。而护目镜内侧经常会起雾，这是由于医生呼出的水蒸气遇到冷的镜片，发生 　 　（填物态变化名称）形成的。
2．（2分）各种管乐器在演奏时，乐音是管中空气柱的振动产生的。在进行管乐器的演奏过程中，当用手指堵在管上不同位置的孔时，就改变了振动部分空气柱的长度，从而改变了振动的　 　，我们听到的声音的　 　就会不同。
3．（2分）“五一”假期，丁红去专卖店买鞋，如图所示是她站在镜前试鞋的情景，请你画出她的眼睛B点看到鞋子A的像的完整光路图。

4．（2分）端午节，李丽和爸爸、妈妈一起自驾车去合肥看望奶奶。经过某标志牌时，她注意到了牌上的标示如图所示，此时他记下时间想看看爸爸是否按交通规则行驶，结果发现通过这段路程用了25min，则小轿车的速度为 　 　km/h，于是她赞扬了爸爸。

5．（2分）如图所示，闭合开关S1、S2，小灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合，用试电笔插入插座上、下孔，发现氖管均发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是 　 　（选填“小灯泡L2断路”、“bd间断路”或“b点到零线之间断路”）。

6．（2分）如图OB为一轻质杠杆（重力忽略不计），已知3OA＝OB，一重为360N的正方体放在水平地面上。如果使其对地面的压力为零，则至少需要在B端施加 　 　N的拉力。

7．（2分）装水质量为100kg的某太阳能热水器，集热管接收太阳能的有效面积为2m2，如果每小时1m2面积上接收太阳能约为2.1×106J，若热水器的效率为50%，则每小时水温可升高 　 　℃。
8．（2分）代飞家的电能表表盘如图所示，他让家中的电水壶单独工作，发现在10min内该电能表指示灯闪烁了720次，则该电水壶的实际功率为 　 　W。

9．（2分）如图是我国自己设计和制造的新型水陆两栖坦克，它既可以在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW。如果在水中匀速航行时，最大航行速度为21.6km/h，此时受到水的阻力是 　 　N。

10．（2分）如图所示，电源电压为6V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数为2V，则电阻R2的阻值是 　 　Ω。

二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．两个不接触的物体不可能有力的作用
B．轿车高速行驶时，上表面空气流速大，压强大
C．电磁波只能传播声音信号，不能传递图象信号
D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能
12．（2分）物理知识在生活中的应用十分广泛，下列应用正确的是（　　）
A．轴承中装有滚珠——增大摩擦
B．撑杆跳高杆被压弯——力改变物体的运动状态
C．跳远助跑——惯性的利用
D．吸盘紧贴在墙面——连通器
13．（2分）如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）

A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B．导线ab在这两个时刻受到的磁力方向不同
C．甲、乙两图中的线圈在转动时不能产生感应电流
D．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
14．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开，下列说法正确的是（　　）

A．玻璃棒与丝绸摩擦时得到电子，因此带负电荷
B．验电器的金属箔片张开是因为它带了异种电荷
C．玻璃棒接触金属球，验电器中的电流方向为从金属球到金属箔
D．丝绸和玻璃棒在摩擦的过程中，丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上
15．（2分）如图所示，韩飞同学通过斜面用平行于斜面F＝300N的拉力，将质量为45kg的物体在10s时间内匀速拉到1m高的平台上，斜面长s＝2m。（g取10N/kg）则（　　）

A．拉力的功率为50W
B．斜面的机械效率为75%
C．拉力做的总功为300J
D．斜面对物体的摩擦力为50N
16．（2分）上海挺住，安徽来了！截至目前，来自安徽毫州、阜阳、黄山等地的农副产品、生活物资、医疗物资已陆续抵达上海。如图所示，有一辆满载抗疫物资的大卡车正在驶往上海，下列说法正确的是（　　）

A．大卡车受到的重力和大卡车对地面的压力是一对相互作用力
B．大卡车受到的重力和大卡车对地面的压力是一对平衡力
C．大卡车对地面的压力和地面对大卡车的支持力是一对平衡力
D．大卡车对地面的压力和地面对大卡车的支持力是一对相互作用力
17．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A2的示数变大
B．电压表V的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大
三、实验题（第18题4分，第19题4分，第20题8分，共16分）
18．（4分）小明学习了“探究凸透镜成像的规律”后，对光源进行了改进。他用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验装置如图所示。
（1）固定凸透镜不动，调整F光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度后进行实验。将F光源和光屏移动到如图所示位置，可在光屏上得到一个 　 　清晰的实像；
（2）上述成像规律在生活中的应用是 　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

19．（4分）今年三月份以来，为了防止奥密克戎病毒进入校园，我校每天都要使用消毒液对其进行消毒。为了测量使用某消毒液的密度，海霞同学设计以下实验：
（1）用正确的方法将天平调平，用其测出烧杯的质量为40.6g，再向烧杯中倒入适量消毒液，用天平测烧杯和消毒液的总质量如图甲所示，最后将烧杯中消毒液倒入量筒，测其体积V如图乙所示，则消毒液的密度是 　 　kg/m3；
（2）同桌李敏认为不用量筒也能测出消毒液的密度。她的实验操作如下：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
②在烧杯中倒入适量的水，在水面处做好标记，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③把烧杯中的水倒掉，加入消毒液至标记处，用天平测出烧杯和消毒液的总质量为m2；
④则消毒液的密度表达式ρ＝　 　（已知水的密度为ρ水）。

20．（8分）某厂在生产抗疫电子产品时，发现有一个阻值恒定的电子器件，其上标有“*V 3W”字样，其中额定电压值模糊不清，估计在10V～15V之间，若要使用这个元件，必须知道它的额定电压值。现有器材如下：一个电压为6V的蓄电池，一个电流表④（量程：0～0.6A，0～3A），一个定值电阻R0，两个开关，导线若干。
（1）根据学过的欧姆定律I＝，电功率公式P＝UI，又因为元件的阻值恒定不变，陈明设计测出该电子器件额定电压值的一种方法，如图所示；
（2）由题可知，要较为准确地进行测量，电流表的量程应选：　 　；
（3）请你根据陈明设计的电路图，将下列步骤补充完整，并写出实验中需要测量的物理量（用字母表示）：
①连接电路；
②闭合开关S1，断开S2，　 　；
③　 　，记下电流表示数I2；
④断开电路，整理器材。
（4）分析与论证：用测得的物理量和已知物理量分析并计算出此元件额定电压的表达式为：U额＝　 　（额定功率用P额表示）。

四、计算与推导题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
21．（6分）学习物理重在应用，但为了使问题解决方便，常会忽略某些较小的影响因素，比如：
（1）在滑轮组机械效率的测量和计算中，忽略摩擦和绳重，如果物体的重力为G，动滑轮的重力为G动，物体上升的高度为h，绳子自由端移动的距离为s，绳子的股数为n，滑轮组的机械效率就可以写成η＝×100%，请你用学过的知识加以推证。
（2）在如图所示的滑轮组中，物体的重力为60N，每个滑轮的重为10N，该滑轮组的机械效率是多少？（忽略绳重与摩擦）

22．（7分）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L铭牌上标有“6V 6W”字样，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。
（1）当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光。此时通过电流表的示数是多少？
（2）当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.25A，此时电阻R1在2min内消耗的电能是多少？

23．（8分）如图所示，在水平桌面上放一底面积为250cm2、质量不计的薄壁盛水圆柱形容器，内装有质量为9.1kg的某种液体，将质量为0.9kg、边长为10cm的正方体物块A，通过一根细线与容器底部相连，细线对A的拉力为3N（g＝10N/kg）。求：
（1）液体的密度是多少？
（2）剪断细线待物体静止后，容器底部受到液体的压强是多大？


2022年安徽省城名校中考物理调研试卷（三）（参考答案与详解）
一、填空题（每空2分，作图2分，共20分，直接把答案写在横线上，不要写解题过程）
1．（2分）为了阻断病毒的传播，坚守在抗疫一线的白衣战士需要穿戴护衣、口罩、护目镜。而护目镜内侧经常会起雾，这是由于医生呼出的水蒸气遇到冷的镜片，发生 　液化　（填物态变化名称）形成的。
【解答】解：护目镜内侧起雾，这是医生呼出的温度较高的水蒸气遇到冷的镜片液化形成的小水滴。
故答案为：液化。
2．（2分）各种管乐器在演奏时，乐音是管中空气柱的振动产生的。在进行管乐器的演奏过程中，当用手指堵在管上不同位置的孔时，就改变了振动部分空气柱的长度，从而改变了振动的　频率　，我们听到的声音的　音调　就会不同。
【解答】解：管乐器在演奏时，乐音是由于管中的空气柱振动产生的。在进行管乐器的演奏过程中，当用手指堵在管上不同位置的孔时，就改变了振动部分空气柱的长度，改变了空气柱振动的频率，从而改变了所产生乐音的音调。
故答案为：频率；音调。
3．（2分）“五一”假期，丁红去专卖店买鞋，如图所示是她站在镜前试鞋的情景，请你画出她的眼睛B点看到鞋子A的像的完整光路图。

【解答】解：根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出鞋面A点的对称点A′，即为其在平面镜中的像；
连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、OB，则AO是入射光线，OB为反射光线，如图所示：

4．（2分）端午节，李丽和爸爸、妈妈一起自驾车去合肥看望奶奶。经过某标志牌时，她注意到了牌上的标示如图所示，此时他记下时间想看看爸爸是否按交通规则行驶，结果发现通过这段路程用了25min，则小轿车的速度为 　36　km/h，于是她赞扬了爸爸。

【解答】解：由标示牌可知，从标示牌到合肥的路程为s＝15km，驾车通过这段路程所用时间为t＝25min＝h，驾车的速度：
v＝＝＝36km/h；
故答案为：36。
5．（2分）如图所示，闭合开关S1、S2，小灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合，用试电笔插入插座上、下孔，发现氖管均发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是 　bd间断路　（选填“小灯泡L2断路”、“bd间断路”或“b点到零线之间断路”）。

【解答】解：闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，灯泡L2短路的话，灯泡L1不会发光，保持S2闭合，插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡串联接入电路，则bd间断路。
故答案为：bd间断路。
6．（2分）如图OB为一轻质杠杆（重力忽略不计），已知3OA＝OB，一重为360N的正方体放在水平地面上。如果使其对地面的压力为零，则至少需要在B端施加 　120　N的拉力。

【解答】解：若使立方体对地面的压力为零，杠杆A点受到的拉力FA＝G＝360N，
根据杠杆平衡条件得：FB×OB＝FA×OA，
因为OB＝3OA，
所以，FB×3OA＝G×OA，
则FB＝G＝×360N＝120N；
故答案为：120。
7．（2分）装水质量为100kg的某太阳能热水器，集热管接收太阳能的有效面积为2m2，如果每小时1m2面积上接收太阳能约为2.1×106J，若热水器的效率为50%，则每小时水温可升高 　5　℃。
【解答】解：热水器上接收的太阳能E＝1h×2m2×2.1×106J/（m2•h）＝4.2×106J；
已知太阳能热水器的效率为50%，则水吸收的热量Q吸＝50%E＝50%×4.2×106J＝2.1×106J；
水的质量m＝100kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），
所以水箱中水每小时可升高Δt＝＝＝5℃。
故答案为：5
8．（2分）代飞家的电能表表盘如图所示，他让家中的电水壶单独工作，发现在10min内该电能表指示灯闪烁了720次，则该电水壶的实际功率为 　1440　W。

【解答】解：电能表的指示灯闪烁了720次，则电水壶消耗的电能：W＝kW•h＝0.24kW•h，
电热水壶的实际功率：P＝＝＝1.44kW＝1440W。
故答案为：1440
9．（2分）如图是我国自己设计和制造的新型水陆两栖坦克，它既可以在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW。如果在水中匀速航行时，最大航行速度为21.6km/h，此时受到水的阻力是 　7×104　N。

【解答】解：坦克在水中航行时，最大速度v＝21.6km/h＝6m/s，
发动机的最大功率P＝420kW＝420000W，
由P＝＝＝Fv得，坦克的牵引力：
F＝＝＝7×104N，
因为坦克是匀速航行，坦克受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以，坦克受到的阻力：f＝F＝7×104N。
故答案为：7×104。
10．（2分）如图所示，电源电压为6V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数为2V，则电阻R2的阻值是 　20　Ω。

【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：
I＝＝＝0.2A，
根据串联电路总电压等于各部分电压之和可得电阻R2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
根据I＝可得电阻R2的阻值：
R2＝＝＝20Ω。
故答案为：20。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．两个不接触的物体不可能有力的作用
B．轿车高速行驶时，上表面空气流速大，压强大
C．电磁波只能传播声音信号，不能传递图象信号
D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能
【解答】解：A．两个不接触的物体也可能有力的作用，例如磁力，故A错误；
B．轿车高速行驶时，上表面空气流速大，压强小，故B错误；
C．电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以传递图象信号，故C错误；
D．电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能转化为多少其它的能，故D正确。
故选：D。
12．（2分）物理知识在生活中的应用十分广泛，下列应用正确的是（　　）
A．轴承中装有滚珠——增大摩擦
B．撑杆跳高杆被压弯——力改变物体的运动状态
C．跳远助跑——惯性的利用
D．吸盘紧贴在墙面——连通器
【解答】解：A、轴承中装有滚珠，是通过变滑动为滚动减小摩擦，故A错误；
B、撑杆跳高杆被压弯，说明力可以改变物体的形状，故B错误；
C、跳远助跑，能够跳动远，利用了惯性，故C正确；
D、吸盘紧贴在墙面，是由于大气压强的作用，故D错误。
故选：C。
13．（2分）如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）

A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B．导线ab在这两个时刻受到的磁力方向不同
C．甲、乙两图中的线圈在转动时不能产生感应电流
D．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
【解答】解：甲图中导线ab的电流方向是由b到a，乙图中导线ab的电流方向是由a到b，电流方向不同，受力方向也不同；由于电路中接入了换向器，由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向；
甲、乙两图中的线圈在转动时，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，能产生感应电流；
综上所述，C错误，ABD正确。
故选：C。
14．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开，下列说法正确的是（　　）

A．玻璃棒与丝绸摩擦时得到电子，因此带负电荷
B．验电器的金属箔片张开是因为它带了异种电荷
C．玻璃棒接触金属球，验电器中的电流方向为从金属球到金属箔
D．丝绸和玻璃棒在摩擦的过程中，丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上
【解答】解：A、玻璃棒与丝绸摩擦时失去电子，因此带正电荷，故A错误；
B、验电器的金属箔片因带了同种电荷互相排斥而张开，故B错误；
C、玻璃棒接触金属球，验电器中的电流方向为从金属球到金属箔，故C正确；
D、丝绸和玻璃棒在摩擦的过程中，玻璃棒上的部分负电荷转移到了丝绸上，故D错误。
故选：C。
15．（2分）如图所示，韩飞同学通过斜面用平行于斜面F＝300N的拉力，将质量为45kg的物体在10s时间内匀速拉到1m高的平台上，斜面长s＝2m。（g取10N/kg）则（　　）

A．拉力的功率为50W
B．斜面的机械效率为75%
C．拉力做的总功为300J
D．斜面对物体的摩擦力为50N
【解答】解：
AC、拉力做的总功：
W总＝Fs＝300N×2m＝600J，
拉力的功率：
P＝＝＝60W，故AC错误；
B、拉力做的有用功：W有＝Gh＝mgh＝45kg×10N/kg×1m＝450J，
斜面的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝75%，故B正确；
（3）由W总＝W有+W额可得，额外功：
W额＝W总﹣W有＝600J﹣450J＝150J，
由W额＝fs可得摩擦力：
f＝＝＝75N，故D错误。
故选：B。
16．（2分）上海挺住，安徽来了！截至目前，来自安徽毫州、阜阳、黄山等地的农副产品、生活物资、医疗物资已陆续抵达上海。如图所示，有一辆满载抗疫物资的大卡车正在驶往上海，下列说法正确的是（　　）

A．大卡车受到的重力和大卡车对地面的压力是一对相互作用力
B．大卡车受到的重力和大卡车对地面的压力是一对平衡力
C．大卡车对地面的压力和地面对大卡车的支持力是一对平衡力
D．大卡车对地面的压力和地面对大卡车的支持力是一对相互作用力
【解答】解：A、大卡车受到的重力和它对地面的压力方向相同，所以不是一对相互作用力，故A错误；
B、大卡车受到的重力和大卡车对地面的压力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C、大卡车对地面的压力和地面对大卡车的支持力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D、大卡车对地面的压力和地面对大卡车的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
17．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A2的示数变大
B．电压表V的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大
【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表A2测量通过电阻R1的电流，电流表A1测量干路上的电流；
A、R1为定值电阻，根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，当滑动变阻器滑片移动时，R1的电流不变，即：电流表A2示数不变，故A错误；
B、因为电源电压保持不变，电压表测量各支路两端的电压或电源电压，故电压表V的示数不变，故B错误；
CD、当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，R2阻值增大，由I＝可知，通过R2的电流减小；又因为电流表A1测量干路上的电流，根据并联电路的电流特点可知，电流表A1示数变小，则电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大；电压表的示数与电流表A2的示数的乘积变小，故C正确，D错误。
故选：C。
三、实验题（第18题4分，第19题4分，第20题8分，共16分）
18．（4分）小明学习了“探究凸透镜成像的规律”后，对光源进行了改进。他用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验装置如图所示。
（1）固定凸透镜不动，调整F光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度后进行实验。将F光源和光屏移动到如图所示位置，可在光屏上得到一个 　倒立、缩小　清晰的实像；
（2）上述成像规律在生活中的应用是 　照相机　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

【解答】解：（1）（2）由图可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用为照相机。
故答案为：（1）倒立、缩小；（2）照相机。
19．（4分）今年三月份以来，为了防止奥密克戎病毒进入校园，我校每天都要使用消毒液对其进行消毒。为了测量使用某消毒液的密度，海霞同学设计以下实验：
（1）用正确的方法将天平调平，用其测出烧杯的质量为40.6g，再向烧杯中倒入适量消毒液，用天平测烧杯和消毒液的总质量如图甲所示，最后将烧杯中消毒液倒入量筒，测其体积V如图乙所示，则消毒液的密度是 　1.02×103　kg/m3；
（2）同桌李敏认为不用量筒也能测出消毒液的密度。她的实验操作如下：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
②在烧杯中倒入适量的水，在水面处做好标记，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③把烧杯中的水倒掉，加入消毒液至标记处，用天平测出烧杯和消毒液的总质量为m2；
④则消毒液的密度表达式ρ＝　•ρ水　（已知水的密度为ρ水）。

【解答】解：（1）由图所示可知，烧杯和消毒液的总质量：m总＝50g+20g+10g+1.4g＝81.4g，
消毒液的质量m＝81.4g﹣40.6g＝40.8g，
由图所示量筒可知，消毒液的体积：V＝40mL＝40cm3，
消毒液的密度：ρ＝＝＝1.02g/cm3＝1.02×103kg/m3；
（2）水的质量为：m水＝m1﹣m0，
由ρ＝可得水的体积为：
V＝＝，
消毒液的质量为：m消毒液＝m2﹣m0，
烧杯内水的体积等于消毒液的体积，
则消毒液的密度表达式为：
ρ＝＝＝•ρ水。
故答案为：（1）1.02×103；（2）•ρ水。
20．（8分）某厂在生产抗疫电子产品时，发现有一个阻值恒定的电子器件，其上标有“*V 3W”字样，其中额定电压值模糊不清，估计在10V～15V之间，若要使用这个元件，必须知道它的额定电压值。现有器材如下：一个电压为6V的蓄电池，一个电流表④（量程：0～0.6A，0～3A），一个定值电阻R0，两个开关，导线若干。
（1）根据学过的欧姆定律I＝，电功率公式P＝UI，又因为元件的阻值恒定不变，陈明设计测出该电子器件额定电压值的一种方法，如图所示；
（2）由题可知，要较为准确地进行测量，电流表的量程应选：　0﹣0.6A　；
（3）请你根据陈明设计的电路图，将下列步骤补充完整，并写出实验中需要测量的物理量（用字母表示）：
①连接电路；
②闭合开关S1，断开S2，　记下电流表的示数I1　；
③　闭合开关S1和S2　，记下电流表示数I2；
④断开电路，整理器材。
（4）分析与论证：用测得的物理量和已知物理量分析并计算出此元件额定电压的表达式为：U额＝　　（额定功率用P额表示）。

【解答】解：（2）已知额定功率P＝3W，而额定电压U＞10V，在额定电流I＜＝0.3A，故选择0﹣0.6A的量程可以准确测量；
（3）实验步骤①连接电路；
②闭合开关S1，断开S2，读出电流表示数I1；
③闭合开关S1和S2，记下电流表示数I2；
④断开电路，整理器材；
根据并联电路的特点，U0＝U1；
根据欧姆定律I＝知，I1R0＝（I2﹣I1）R1；
解得R1＝R0；
根据P＝UI＝知，额定电压U额＝＝。
故答案为：（2）0﹣0.6A；（3）记下电流表示数I1；闭合开关S1和S2；（3）。
四、计算与推导题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
21．（6分）学习物理重在应用，但为了使问题解决方便，常会忽略某些较小的影响因素，比如：
（1）在滑轮组机械效率的测量和计算中，忽略摩擦和绳重，如果物体的重力为G，动滑轮的重力为G动，物体上升的高度为h，绳子自由端移动的距离为s，绳子的股数为n，滑轮组的机械效率就可以写成η＝×100%，请你用学过的知识加以推证。
（2）在如图所示的滑轮组中，物体的重力为60N，每个滑轮的重为10N，该滑轮组的机械效率是多少？（忽略绳重与摩擦）

【解答】解：（1）W有＝Gh，W总＝Fs，不计绳重和摩擦，F＝（G+G动），s＝nh，
W总＝Fs＝（G+G动）×nh＝（G+G动）h，
所以η＝＝＝。
（2）η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈85.7%。
答：（1）证明过程如上；（2）该滑轮组的机械效率是85.7%。
22．（7分）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L铭牌上标有“6V 6W”字样，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。
（1）当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光。此时通过电流表的示数是多少？
（2）当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.25A，此时电阻R1在2min内消耗的电能是多少？

【解答】解：（1）当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，灯泡L与滑动变阻器R2的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡正常发光，
所以，电源电压U＝UL＝6V，
由P＝UI可得，通过灯泡L的电流：
IL＝＝＝1A，
通过滑动变阻器的电流：
I2＝＝＝0.3A，
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流（即电流表的示数）：
I＝IL+I2＝1A+0.3A＝1.3A；
（2）当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，小灯泡被短路，电阻R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，
由I＝可得R2两端的电压：
U2＝I′R2＝0.25A×20Ω＝5V，
因串联电路中总电压等于分电压之和，
所以，此时R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝6V﹣5V＝1V；
通电2分钟R1消耗的电能：
W1＝U1I′t＝1V×0.25A×120s＝30J。
答：（1）当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为1.3A；
（2）电阻R1在2min内消耗的电能是为30J。
23．（8分）如图所示，在水平桌面上放一底面积为250cm2、质量不计的薄壁盛水圆柱形容器，内装有质量为9.1kg的某种液体，将质量为0.9kg、边长为10cm的正方体物块A，通过一根细线与容器底部相连，细线对A的拉力为3N（g＝10N/kg）。求：
（1）液体的密度是多少？
（2）剪断细线待物体静止后，容器底部受到液体的压强是多大？

【解答】解：（1）物体的重力：G＝mg＝0.9kg×10N/kg＝9N；
物体受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力，
则：浮力F浮＝G+F＝9N+3N＝12N；
正方体物块A浸没在水中，则：V排＝V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3；
根据F浮＝ρ液gV排得液体的密度：
ρ液＝＝＝1.2×103kg/m3；
（2）液体的重力为：G液＝m液g＝9.1kg×10N/kg＝91N；
因正方体物块A浸没在水中受到浮力F浮大于重力G，
所以，剪断细线物体静止后，由浮沉条件可知物块静止时处于漂浮状态；
则物块A漂浮受到浮力：F浮1＝G＝9N，
因为物体间力的作用是相互的，正方体物块A对水的压力为9N，
容器底部受到液体的压力为：F＝91N+9N＝100N；
容器底受到液体的压强：
P＝＝＝4×103Pa。
答：（1）液体的密度1.2×103kg/m3；
（2）剪断细线物体静止后，容器底受到液体的压强为4×103Pa。