2023年山东省枣庄市中考物理试题及答案解析

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2023年枣庄市初中学业水平考试
物理试题
一、选择题
1. “朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”李白这首脍炙人口的七言绝句，描绘了一幅阐述运动相对性的完美画卷，诗中的意境如图所示。从物理学的角度看，我们说舟中人是静止的，所选的参照物是（　　）

A. 白帝 B. 江陵 C. 两岸 D. 轻舟
【答案】D
【解析】
【详解】从物理学的角度看，我们说舟中人是静止的，即人与舟的相对位置没有改变，则是选择轻舟为参照物的，故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
2. 如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘。先将尺一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音；再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，听到的声音（　　）

A. 响度变大
B. 响度变小
C. 音调变高
D. 音调变低
【答案】D
【解析】
【详解】将一把钢尺紧按在桌面边缘，先将尺的一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音，再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，钢尺振动的频率会变慢，钢尺振动发出声音的频率变慢，音调会变低。
故选D。
3. 夏天，刚从冰箱中取出的雪糕周围会出现“白气”，“白气”形成对应的物态变化是
A. 汽化 B. 升华 C. 凝华 D. 液化
【答案】D
【解析】
【详解】“白气”是空中的水蒸气遇到冷的雪糕形成的小水滴，属于液化现象．
4. 在2022年北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威荣获金牌。图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形，下列说法正确的是（　　）

A. 运动员通过弯道的过程处于平衡状态
B. 运动员通过弯道时有惯性，站立时没有惯性
C. 站立时他受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
D. 站立时他对冰面的压力和冰面对他的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员过弯道时，其运动状态在发生变化，处于非平衡状态，故A错误；
B．惯性是物体本身具有的性质，物体的惯性一直存在，与物体的运动状态无关，故B错误；
C．运动员站立时，处于平衡状态，受到的重力和冰面对他的支持力大小相等、方向相反，且作用在运动员上，两个力是一对平衡力，故C正确；
D．站立时他对冰面的压力作用在冰面上，冰面对运动员的支持力作用在运动员上，两个力作用在不同的物体上，两个力不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
5. 如图所示的光现象中，与小孔成像原理相同的是（　　）
A. 树荫下的圆形光斑 B. 水中桥的倒影
C. 水中“弯折”的筷子 D. 雨后的彩虹
【答案】A
【解析】
【详解】小孔成像原理是光沿直线传播。
A．树荫下的圆形光斑是光沿直线传播形成的，与小孔成像的原理相同，故A符合题意；
B．水中桥的倒影是光的反射，与小孔成像的原理不相同，故B不符合题意；
C．水中“弯折”的筷子是光的折射形成的，与小孔成像的原理不相同，故C不符合题意；
D．雨后的彩虹是光的散射形成的，与小孔成像的原理不相同，故D不符合题意。
故选A。
6. 掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法不正确的是（　　）

A. 小球越跳越低，说明小球的机械能逐渐减少
B. 从A点运动到B点，小球的重力势能转化为动能
C. 经过相同高度的B、C两点时，小球的重力势能相同
D. 经过相同高度的B、C两点时，小球的动能相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球起跳时，由于与空气的摩擦，在弹跳的过程中部分机械能转化为内能，所以机械能逐渐减少，故A正确，不符合题意；
B．从A点运动到B点，小球做加速运动，速度变大，动能增加，高度减小，重力势能减小，即小球的重力势能转化为动能，故B正确，不符合题意；
C．B、C两点高度相同，小球的质量不变，所以B、C两点小球的重力势能相同，故C正确，不符合题意；
D．小球从B点运动到C点时，由于与空气的摩擦，机械能逐渐减少，由于B、C两点高度相同，所以B、C两点小球的重力势能相同，而C点的机械能小于B点，所以C点的动能小于B点的动能，故D错误，符合题意。
故选D。
7. 喜爱物理的小明想设计一个双钥匙电动安全锁，这里钥匙相当于“开关”，要求是两把钥匙同时使用（开关闭合）才能开锁，以下符合设计要求的电路图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．只使用钥匙1，电动机与电源连通，电动机就工作了；再用钥匙2时，电动机和电源发生短路，故A不符合题意；
B．只用钥匙2，电动机连入电路，电动机可工作，再用钥匙1时，电动机和电源发生短路，故B不符合题意；
C．两钥匙是串联，只有两个开关都使用（都闭合）时，电路才接通，电动机才能工作，单独只闭合其中一个开关，电路是断路，电动机不工作，故C符合题意；
D．两个开关是并联的，只闭合其中任一个开关，电路就接通，电动机就工作了，故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表V的示数变小，电流表A1的示数变小
B. 电压表V的示数变大，电流表A2的示数不变
C. 电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大
D. 电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB错误；
C．当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小，故C错误；
D．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，由可知，电压表V的示数与电流表A2的示数之比，即R1的阻值不变，故D正确。
故选D。
9. 我国自行研制的第三艘航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】依题意电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机原理相同。
A．图A是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图B是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故B不符合题意；
C．图C有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机原理，故C符合题意；
D．图D没有电源，是探究电磁感应现象的实验，故D不符合题意。
故选C。
10. 关于能源、信息、新材料和航天，下列说法正确的是（　　）
A. 核能和地热能都是可再生能源
B. 核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
C. 弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播
D. 中国航天员王亚平进行“天宫课堂”授课时，依靠电磁波与地面之间进行信息传递
【答案】D
【解析】
【详解】A．核能的核燃料是不可再生能源，故A错误；
B．核潜艇是利用原子核发生裂变来获取动力的，故B错误；
C．弯曲的光导纤维也能传输信息，是因为光发生了反射，故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，所以天空站和地面之间的信息传递是通过电磁波完成的，故D正确。
故选D。
11. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的阻值不变，滑动变阻器R的规格是“100；1A”。闭合开关，在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下，最大范围内移动滑片，绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 电源电压为6V
B. 小灯泡的电阻为10
C. 小灯泡的额定功率为1.8W
D. 整个电路电功率最小时，20s内滑动变阻器消耗的电能为12J
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意及图中数据可得，当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，通过电阻的电流为0.3A，则滑动变阻器两端的电压为
U=IR=0.3A×20Ω=6V
而电源电压应该大于6V，故A错误；
B．由题意及欧姆定律可得


有




解得
RL=20Ω
U电=12V
故B错误；
C．由题意可得，要保证电路安全且灯泡正常发光，则通过灯泡的电流最大为其额定电流，结合上述分析可得，小灯泡的额定电流为0.3A，额定电压为
U额=U电-U=12V-6V=6V
则小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W
故C正确；
D．整个电路中电源电压不变，当电流最小时，功率最小，由题意可得，电功率最小时，20s内滑动变阻器消耗的电能为
W=Pt=U电I小t=12V×0.1A×20s=24J
故D错误。
故选C。
12. 安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视，并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中，下列选项应答“对”的是（　　）
A. 若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器
B. 使用三线插头和三孔插座的目的，是将用电器的金属外壳与大地相连
C. 家庭电路的开关，接在零线或火线上都可以
D. 雷雨天气可以打着雨伞在开阔地上行走
【答案】B
【解析】
【详解】A．家庭电路中空气开关跳闸，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路，故A不符合题意；
B．三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故B符合题意；
C．家庭电路的开关，一定要接在火线上，故C不符合题意；
D．打雷时，一定要第一时间远离空旷的地方，尽快走进室内躲避，同时举起雨伞等于增加了身体的高度，也会使人增加被雷直接击中的可能，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
13. 小明用如图甲所示的实验装置探究水沸腾的特点，当水沸腾时，温度计的示数如图乙所示，由此可知水的沸点是__________℃，用酒精灯持续加热，水的温度__________。

【答案】 ①. 98 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由图可得，温度计的分度值为1℃，示数为98℃。
[2]此时水已经沸腾了，水沸腾时，虽然继续吸收热量，但温度不变。
14. 为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是__________J；消耗了0.03m3的天然气，则此天然气灶的热效率为__________。【水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3】
【答案】 ①. 6.72×105 ②. 32%
【解析】
【详解】[1]由题意及比热容公式可得，水吸收的热量为


[2]由题意可得，0.03m3的天然气完全燃烧所产生的热量为
Q总=qV=7×107J/m3×0.03m3=2.1×106J
则热效率为


15. 用冰取火，似乎不可思议，但这绝非传。据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的__________作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正__________眼；照相机的镜头也相当于这类透镜，用照相机拍照时，胶片上形成__________（填像的性质）。

【答案】 ①. 会聚 ②. 远视 ③. 倒立缩小的实像
【解析】
【详解】[1]由于凸透镜对光有会聚作用，可以把冰块削成凸透镜形状，把太阳光会聚在焦点上，就可以点燃物体。
[2]远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方，为远视眼。为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
[3]照相机的镜头相当于一个凸透镜，其原理是物体在凸透镜的2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成一个倒立、缩小的实像。
16. 壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。右图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析：

（1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了______压强；
（2）支架上的横杆其实是______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；
（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案：______。
【答案】 ①. 减小 ②. 省力 ③. 将支架支点左移
【解析】
【详解】（1）[1]支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力相同的情况下，通过增大受力面积来减小压强。
（2）[2]支架上横杆的动力臂大于阻力臂，所以支架上的横杆相当于省力杠杠。
（3）[3]如果他们无法将巨木抬起，可以将支点向左移动，增长动力臂，从而更加省力。
17. 如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过__________的方式使水的内能增加；四冲程内燃机的__________冲程与上述实验木塞被推出过程的能量转化相同。

【答案】 ①. 热传递 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的。
[2]试管口木塞会被推出时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能变小；四冲程内燃机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化机械能，与这个原理相同。
18. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。

（1）图乙中__________（选填“dc”或“ec”）表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像；
（2）该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为__________。
【答案】 ①. ec ②. 3∶1
【解析】
【详解】（1）[1]由甲图可知，R0与R串联，电压表V1测R0两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大，所以图乙dc表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像，ec表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像。
（2）[2]滑片P在a点时，电路中的电阻最小，电流最大，电流，由可知，电路总功率最大，滑片P在b点时，电路中的电阻最大，电流最小，电流，由可知，电路总功率最小，则该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为

二、作图与探究题：本题共4小题，共18分。
19. 自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生，它由多组“直角反射器”组成，其中一组“直角反射器”如图所示，一束光射向平面镜S1，请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。

【答案】
【解析】
【详解】如图过入射点作镜面S1的垂线为法线，根据反射角等于入射角做出反射光线，反射光线与平面镜S2的交点作为入射点，再重复上述过程，做出反射光线，最后的反射光线与射向S1的入射光线平行，具体作图如图所示：

20. 我市山区在精准扶贫政策扶持下，种植的大樱桃喜获丰收，小明想知道大樱桃的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。

（1）把天平放在水平桌面上，先把游码放到标尺左端的__________处，发现指针在分度盘的位置如图甲所示，应该向__________旋动平衡螺母，使横梁平衡；
（2）用调好的天平测大樱桃的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时，天平恢复平衡，则大樱桃的质量为__________g；
（3）将用细线拴好的大樱桃放人装有60mL水的量筒中，水面上升到如图丙所示位置。根据测量结果可知大樱桃的密度为__________g/cm3；
（4）小丽同学设计了另一种实验方案：她先用天平正确测出了大樱桃的质量m，再将用细线拴好的大樱桃放入空量筒中，然后向量筒内倒人适量的水，水面到达V1刻度线处，接着将大樱桃提出，水面下降到V2刻度线处，进而测出大樱桃的体积，并计算出大樱桃的密度，则小丽所测大樱桃的密度值与真实值相比__________（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）小明回家后，还想测出妈妈手镯的密度，他找到家里的电子秤，称出手镯的质量是48.0g，又借助细线、水、玻璃杯，进行了如图丁、戊所示的实验操作，测出了手镯的体积，则手镯的密度是__________g/cm3。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 左 ③. 10.6 ④. 1.06 ⑤. 偏小 ⑥. 19.2
【解析】
【详解】（1）[1]天平在使用之前，应将游码归零，故应先把游码放到标尺左端的零刻度线处。
[2]由图甲可知，此时指针指向分度盘的右侧，则此时天平左端轻，右端重，故此时应该向左旋动平衡螺母，使横梁平衡。
（2）[3]由图乙可知，游码的分度值为0.2g，故樱桃的质量为
m=10g+0.6g=10.6g
（3）[4]由图丙可知，樱桃的体积为
V=70mL-60mL=10mL=10cm3
故由可得，樱桃的密度为

（4）[5]由测量过程可知，用细线将大樱桃从水中提出时，细线上会带出一部分水，使得量筒中剩余的水变少，从而使得樱桃的体积测量值偏大，故由可得，会使得所测的樱桃密度值与真实值相比偏小。
（5）[6]由题意可知，手镯的质量为m0=48.0g，由图丁、戊可知，手镯浸入水中后，电子秤的示数变化量为
Δm=668.5g-666g=2.5g=0.0025kg
由受力分析可得，手镯所受浮力为
F浮=ρ水gV排=Δmg=0.0025kg×10N/kg=0.025N
故可得手镯的体积为

可得手镯密度为

21. 在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

（1）要探究电热与电阻的关系。应选用__________组合，并将它们__________接到电源两端进行实验。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，__________。
（3）实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是__________。
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线”
D．探究平面镜成像的特点
【答案】 ①. 甲、乙 ②. 串联 ③. 通过导体的电流越大，产生的热量越多 ④. B
【解析】
【详解】（1）[1][2]要研究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。
（2）[3]乙和丙，由于串联在电路中，可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，可知气压差越大，温度差越大，热量越多，可以得出的结论是：通过导体的电流越大，产生的热量越多。
（3）[4] A．实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这用到了转化法，而探究电流与电压、电阻的关系时，用到的方法是控制变量法，故A不符合题意；
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布时，磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少，故B符合题意；
C．研究光的传播时，引入“光线”，这是模型法，故C不符合题意；
D．探究平面镜成像的特点，用到的是替代法，故D不符合题意。
故选B。
22. 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离S/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4

4
4
0.2
1.50
0.5
88.9%

（1）实验时应沿竖直方向__________缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图__________的装置完成的，它的机械效率η=__________；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是__________（选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较__________（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率__________。
【答案】 ①. 匀速 ②. 丙 ③. 80% ④. 错误 ⑤. 1、2 ⑥. 越低
【解析】
【详解】（1）[1]实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。
（2）[2]由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为


即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得，有用功为
W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J
机械效率为


（3）[4]对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。

（4）[5]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。
（5）[6]对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
23. 用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没（水未溢出），如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5：1，水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）金属块所受的重力；
（2）金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时，弹簧测力计的示数；
（3）金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强；
（4）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。

【答案】（1）4N；（2）3.8N；（3）500Pa；（4）100Pa
【解析】
【详解】解：（1）由题意可得，金属块受到的重力为
G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
（2）由题图乙可知，当h=2cm时，金属块排开水的体积V排=20×10-6m3，此时金属块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N
弹簧测力计的示数为
F拉=G-F浮=4N-0.2N=3.8N
（3）由题图乙可知，当h=5cm时，金属块刚好浸没，即金属块的高度为5cm，此时金属块底部受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=500Pa
（4）金属块的底面积为

容器的底面积为
S=5S金=5×10cm2=50cm2
增加的压力等于水对金属块的浮力，则
△F=F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
水对容器底部增加的压强为


答：（1）金属块的重力为4N；
（2）示数为3.8N；
（3）水的压强为500Pa；
（4）压强增加了100Pa。
24. 体重超标已影响了部分中学生身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，求：
（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少；
（2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少；
（3）此体重计所能测量的最大体重为多少。

【答案】（1）6V；（2）0.45W；（3）1200N
【解析】
【详解】解：（1）由图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联，由图乙可知当体重计空载时，R=45，I=0.12A，则电源电压为

（2）由题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值R'=15Ω，此时电路中电流为

定值电阻R0消耗的功率为

（3）已知电流表量程为0~0.6A，当电路中的电流最大为Imax=0.6A时，体重计测量最大体重，此时压敏电阻的阻值为

由题图乙可知，所能测量的最大体重为1200N。
答：（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为6V；
（2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为0.45W；
（3）此体重计所能测量最大体重为1200N。