重庆市开州区河堰初中教育集团2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1 ．试题的答案书写在答题卡上，不得在试卷上直接作答；
2 ．作答前认真阅读答题卡上的注意事项；
3．全卷 g =10N/kg ，ρ水=1.0×103kg/m3。
一、选择题（本题共 8 个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题 3 分，共 24 分。）
1. 物理源于生活，又服务于生活，下列数据符合实际的是（ ）
A. 人体的正常体温大约是37℃B. 两个鸡蛋的质量约为0.5kg
C. 某普通中学生百米赛跑成绩为7sD. 初中物理教材的长度约为26dm
【答案】A
【解析】
【详解】A．人体的正常体温大约是36℃～37℃，故A符合题意；
B．两个鸡蛋的质量约为100g=0.1kg，故B不符合题意；
C．普通中学生百米赛跑成绩约为15s，故C不符合题意；
D．初中物理教材的长度约为26cm，故D不符合题意。
故选A。
2. 下列光学情景的描述中，正确的是（ ）
A. “墙上的手影”，是等大的虚像
B. “弯折的铅笔”，是放大的实像
C. “拱桥倒影”，是等大的虚像
D. “放大镜中的手指”，是放大的实像
【答案】C
【解析】
【详解】A．“墙上的手影”，是由于光的直线传播，在墙上出现一片光线照射不到的黑色区域，不是像，故A错误；
B．“弯折的铅笔”，是由于光的折射形成的虚像，故B错误；
C．“拱桥倒影”是平面镜成像，成等大的虚像，故C正确；
D．“放大镜中的手指”，是利用了放大镜成正立、放大的虚像，故D错误；
故选C。
3. 我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一，为了提高高铁的安全性和舒适性，图中下列相关描述中不正确的是（ ）
A. 图甲，铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B. 图乙，高铁车厢内的破窗锤两端制成锥形，便于增大压强
C. 图丙，站台处安全线有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D. 图丁，高铁列车使用轮子是为了增大摩擦
【答案】D
【解析】
【详解】A．铁轨下铺设枕木是通过增大受力面积减小压强，故A正确，不符合题意；
B．高铁车厢内的破窗锤两端制成锥形，减小受力面积以增大压强，故B正确，不符合题意；
C．站台处安全线有凹凸不平的花纹是增大接触面粗糙程度从而增大摩擦，故C正确，不符合题意；
D．高铁列车使用轮子是利用了滚动摩擦力较小，故D不正确，符合题意。
故选D。
4. 关于质量和密度，下列叙述正确的是（ ）
A. 同种物质组成的物体，其密度与质量成正比
B. 铁块从地球带往太空，质量不变
C. 水结成冰后，密度不变
D. 物体的质量与其所受重力成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A．密度是物质的一种特性，与质量无关，故A错误；
B．质量是物体的属性，与物体的空间位置无关，铁块从地球带往太空，质量不变，故B正确；
C．密度与物质状态有关，水结冰，从液体变为固态，密度发生变化，故C错误；
D．质量是物体的属性，物体所受的重力与质量有关，所以应该说物体所受的重力与质量成正比，故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中，苏翊鸣成为中国首位单板滑雪冬奥冠军，图乙是获奖运动员站在领奖台上领奖。下列说法正确的是（ ）
A. 他跳起后在空中飞行过程中受平衡力的作用
B. 他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
C. 领奖台所受重力与领奖台受到地面的支持力是一对平衡力
D. 领奖台对地面的压力与地面对领奖台的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．他跳起在空中飞行时，不是处于匀速直线运动状态或静止状态，不是处于平衡状态，所受的力不是平衡力，故A错误；
B．他在空中能持续向前运动，是因为具有惯性，要保持原来的运动状态继续向前，惯性是物体自身的一种属性，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C．领奖台所受的重力与领奖台所受地面的支持力大小不等，不是一对平衡力，因为领奖台所受的地面的支持力的大小等于领奖台的重力及运动员的重力之和，故C错误；
D．领奖台对地面的压力与地面对领奖台的支持力，它们的大小相等，方向相反，作用在两个相互作用的物体上，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
6. 如图所示电路，闭合开关，灯泡L正常发光，当滑片P向上移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 灯泡L变亮，电流表A1示数变大
B. 电压表示数不变，电流表A2示数变大
C. 电流表A1与A2的示数之差变大
D. 电压表与电流表A2的示数之比变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器R支路的电流，电压表测电源两端的电压，因电源的电压不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；
B．当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过R的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；
C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表示数的差值等于通过L的电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电流表A1与A2的示数之差不变，故C错误；
D．由电压表的示数不变和电流表A2的示数变小可知，电压表与电流表A2的示数之比变大，故D正确。
故选D。
7. 有一只玻璃瓶，它的质量为100g，当瓶装满水时，瓶和水的总质量为400g。用此瓶装一个铁球，瓶和铁球的总质量为890g，若在装铁球的瓶子中再装满水时，瓶、铁球和水的总质量为1040g。将铁球取出，擦干表面的水，在铁球空心部分注满某种液体，铁球总质量为840g。（ρ铁=7.9g/cm3）下列计算错误的是（ ）
A. 玻璃瓶的容积为300cm3
B. 铁球的质量为790g
C. 铁球实心部分的体积为100cm3
D. 液体密度为1.5g/cm3
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题意知，瓶装满水时水的质量为
m1=400g-100g=300g
水的体积即玻璃瓶的容积为
故A正确，不符合题意；
B．根据已知条件，铁球的质量为
m铁=890g-100g=790g
故B正确，不符合题意；
C．根据密度公式铁球中铁的体积，即铁球实心部分的体积为
故C正确，不符合题意；
D．玻璃瓶放入铁球，再在装铁球的瓶子中再装满水时，水的质量为
m2=1040g-890g=150g
根据密度公式这部分水的体积为
故可知铁球（包含空心的体积）的体积为
V铁=300cm3-150cm3=150cm3
故铁球空心的体积为
V空=150cm3-100cm3=50cm3
铁球空心部分注满某种液体的质量为
m液=840g-790g=50g
故液体密度为
故D错误，符合题意。
故选D。
8. 如图所示电路中，电源电压恒定为8V，灯泡L上标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为40Ω，滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。在确保电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡L的电阻为10Ω
B. 闭合开关S、S1、S2，通电1min滑动变阻器产生的最大热量为480J
C. 闭合开关S、断开开关S1、S2，滑动变阻器消耗的最大功率为1.25W
D. 调整开关的状态和移动滑片，电路消耗的最大功率与最小功率之比为39︰10
【答案】C
【解析】
【详解】A．小灯泡L的电阻为
故A错误；
B．闭合开关S、S1、S2，小灯泡被短路，R1、R2并联，根据并联电路特点可知
U1=U2=U=8V
通过R1的电流为
由于电流表量程为0~0.6A，根据并联电路电流特点，通过滑动变阻器的最大电流为
I2=I-I1=0.6A-0.2A=0.4A
通电1min滑动变阻器产生的最大热量为
Q=W=UI2t=8V×0.4A×1×60s=192J
故B错误；
C．闭合开关S、断开开关S1、S2，变阻器R2与灯泡L串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。滑动变阻器的功率
当滑动变阻器的阻值和灯泡电阻相等，即
R2=RL=12Ω
滑动变阻器的功率最大，电源电压恒定为8V，由串联分压可知，灯泡两端的电压是4V，电压表量程为0~3V，此时超过电压表的量程，不符合题意，当电压表的示数是3V时，变阻器两端的电压
U滑=U-U大=8V-3V=5V
通过电路的电流
滑动变阻器的最大功率为
P大=U大I2=5V×0.25A=1.25W
故C正确；
D．由于电源电压不变，根据公式P=UI，电路最大电流为0.6A时，电路消耗的功率最大，为
P最大=UI=8V×0.6A=4.8W
闭合开关S、断开开关S1、S2，且滑动变阻器阻值调至最大时，电路的电阻最大，消耗的功率最小，此时总电阻为
R总=R2+RL=30Ω+12Ω=42Ω
电路消耗的功率为
则电路消耗的最大功率与最小功率之比为
故D错误。
故选C。
二、填空作图题 （每空 1 分，每图 1 分，共 12 分）
9. 如图所示是重庆两江新区的重庆中车研发的单轨系统车辆。该车辆采用最高等级的自动驾驶技术，可实现车辆自动唤醒、自动启停、自动回库等功能，以运动的车辆为参照物，轨道旁的树木是______（选填“运动”或“静止”）的。车厢内能分辨不同乘客的声音，是因为乘客声音的______不同。
【答案】 ①. 运动 ②. 音色
【解析】
【详解】[1]以运动的车辆为参照物，树木的位置不断变化，是运动的。
[2]不同的乘客说话时，由于声带结构、形状不同，发出声音的音色不同，所以分辨不同的乘客是因为声音的音色不同。
10. 检查视力时要求被检查者与视力表相距5m。某同学在学校医务室检查视力，由于空间有限，用下图方式检查，她应距平面镜______m。当她检测完，走向平面镜时，她的像的大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 2.2 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]从图中可以看到，视力表与平面镜的距离为2.8m，那么视力表在平面镜中的像，与视力表的距离也为2.8m，检查视力时要求被检查者与视力表相距5m，被检查者是看向平面镜的像，则被检查者与平面镜的距离为
被检查者与平面镜的距离为2.2m。
[2]根据平面镜的成像规律，像与物大小相等，当她检测完，走向平面镜时，她的尺寸不变，则她在平面镜的像大小不变。
11. 如图所示，铁块 A 重 3N ，静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上，将重为 1N 的铜块 B 放在铁块A 上面时，A 和B 恰能沿着黑板缓慢匀速下滑，此时A 所受的摩擦力为_________N； 取走铜块 B ，用竖直向上的力 F 拉铁块 A ，使其匀速向上运动，则 F 的大小为_________N。
【答案】 ①. 4 ②. 7
【解析】
【详解】[1]竖直黑板匀速下滑时，A处于平衡状态，此时A 在竖直方向受到三个力的作用，即竖直向下的重力、B对A的压力（大小等于B的重力，为1N）、黑板对A向上的摩擦力，则摩擦力的大小为
[2]取走铜块B，用竖直向上的力 F 拉铁块A，使其匀速向上运动，A受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力，竖直向上的拉力作用，A对墙壁的压力大小不变，接触面粗糙程度不变，A受到墙壁的滑动摩擦力大小不变，为4N，由力的平衡得，F 的大小为
12. 灯泡L1标有“12V，12W”，L2标有“12V，6W”，当它们串联时，电路两端允许加的最大电压是 ______ ｡如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下（电源电压不变），L1和L2串联时两灯泡的总功率记为P1，并联时两灯泡的总功率记为P2，那么P1∶P2= ______ 。（忽略灯丝电阻的变化，灯泡的实际电压不能超过额定电压）
【答案】 ①. 18V ②. 2∶9
【解析】
【详解】[1]两灯泡的额定电流分别为
两灯泡的电阻分别为
因串联电路中各处的电流相等，所以，两灯串联时，电路中的最大电流I=I2=0.5A，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以，电路两端允许加的最大电压
U=I(R1+R2)）=0.5A×(12Ω+24Ω)=18V
[2]L1和L2串联时两灯泡的总功率
并联时两灯泡的总电阻
总功率
13. 如图所示，置于水平地面上的实心均匀正方体甲、乙的质量分别为2m和m、边长分别为2a和a，它们对地面的压强之比为___________。实心均匀正方体丙、丁的密度和边长分别如下表所示，若在丙或丁中选择一个叠放在甲或乙上方中央，使上方物体对下方体的压强p上与下方物体对地面的压强增加量Δp下的比值最大，则最大比值为___________。
【答案】 ①. 1∶2 ②. 4∶1
【解析】
【详解】[1]由于物体置于水平地面上，所以对地面的压力大小分别为
F甲=G甲=m甲g=2mg
F乙=G乙=m乙g=mg
而受力面积分别为
S甲=(2a)2=4a2，S乙=a2
根据，甲、乙对地面的压强之比为
[2]由G=mg和 得丙、丁的重力分别为
G丙=m丙g=ρ丙V丙g=ρ×(2a)3g=8ρa3g
G丁=m丁g=ρ丁V丁g=3ρ×a3g=3ρa3g
在丙或丁种选择一个叠放在甲或乙上方中央，共有四种方法，如下图所示：
第一种情况
故有
第二种情况
第三种情况
第四种情况
可见，第二种情况的比值最大，即将丁叠放在甲上方中央，则最大比值为4∶1。
14. 请在图中画出静止在斜面上的物体对斜面的压力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面，指向斜面的带箭头的线段，符号为F，如下图所示
15. 如图所示，请作出折射光线对应的入射光线。
【答案】
【解析】
【详解】由图示知，经过凹透镜的折射光线平行于主光轴，则入射光线对着异侧焦点入射，即入射光线的延长线过焦点，作图如下：
三、实验探究题（本题共 3 个小题，第 15 小题 6 分，第 16 小题 8 分，第 17 小题 8 分，共
22 分。）
16. 如图甲所示为探究水沸腾的实验装置，图乙为某时刻温度计示数。
①图乙中温度计示数为______℃。实验测得水沸腾时温度未达到100℃，原因可能是当地气压______标准大气压（选填“高于”或“低于”）；
②水沸腾时，大量气泡在水面破裂后会看到“白气”，“白气”是由于______（填物态变化名称）形成的。
【答案】 ①. 85 ②. 低于 ③. 液化
【解析】
【详解】①[1]图乙中的温度计分度值为1℃，数字越往上越大，为零上，示数为85℃；
[2]标准大气压下水的沸点是100℃，大气压越低，水的沸点越低。水沸腾时温度未达到100℃，原因可能是当地气压低于标准大气压。
②[3]气泡破裂后，气泡内的水蒸气在空气中遇冷液化成小水滴，这就是“白气”。
17. 在“天宫课堂”的水球实验中，小军看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图甲所示。于是他利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
①小军找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图乙所示。则凸透镜的焦距是______cm；
②如图丙所示，安装器材并调节烛焰、透镜和光屏，使它们三者中心大致在______；
③将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，移动光屏，光屏上会出现烛焰倒立、______的实像。
【答案】 ①. 10.0 ②. 同一高度 ③. 缩小
【解析】
【详解】①[1]平行光正对凸透镜照射，这些光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这个点就是焦点。移动光屏，直到光屏上出现最小最亮光斑，该光斑就是凸透镜焦点，到光心的距离就是焦距，如图乙，焦距为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
②[2]调节烛焰、透镜和光屏，使它们三者中心大致在同一高度，可以使烛焰的像成在光屏的中央，方便观察。
③[3]凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，则物距为
u=50cm-20cm=30cm
由于凸透镜焦距为10cm，所以u>2f，此时光屏上会出现倒立、缩小的实像。
18. 一中物理创新实验小组连接了如图甲所示的电路，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）李华将连线改正确后，闭合开关，电流表有示数，电压表示数为0，造成这种现象的原因可能是______；
A.电阻Rx短路 B.电阻Rx断路 C.滑动变阻器Rp短路
（3）排除电路故障后，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；
（4）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，电流表的示数如图乙所示，请根据实验过程将表格填写完整（Rx的平均值精确到0.1Ω）；
（5）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，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. A ③. 6V ④. b ⑤. 10.1 ⑥. 0.28 ⑦. A2 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]“伏安法”测电阻，电流表与待测电阻串联，电压表与待测电阻并联，甲图中电压表接线错误，应把电压表与电流表连接的导线改接在Rx的左侧接线柱上，如图所示：
（2）[2] 电流表有示数，说明电路不是断路；电压表示数为零，说明与电压表并联的用电器短路，即电阻Rx短路，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（3）[3][4] 设电源电压为U，滑动变阻器的滑片P移至最右端，滑动变阻器连入电路的阻值最大，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，则滑动变阻器两端的电压为U-1V，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律
若电源电压为4V，代入上式可得RP=30Ω；若电源电压为6V，代入上式可得RP=50Ω，由已知条件可判断：电源电压选择的是6V档，滑动变阻器选择的是b规格。
（4）[5] 如图乙，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.28A。
[6]根据欧姆定律，第三次测量的电阻为
则电阻的平均值为
（5）[7][8] 由图可知，灯泡L与电阻R0并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量R0的电流。根据并联电流特点可知，灯泡L两端的电压等于R0两端的电压，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电阻R0两端的电压为U额时，小灯泡正常发光，通过R0的电流即电流表A2的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2；则通过灯泡L的电流为
此时小灯泡正常发光，则灯泡电阻为
19. 用图甲所示的实心陶瓷材质的冰墩墩模型来测量香醋的密度。
（1）将天平放在___________桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图乙所示，则应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节；
（2）小明用天平称量冰墩墩的质量时，在最小的砝码放入右盘后，指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧。此时小明取下最小的砝码，下一步操作是___________（选填“A”、“B”）；
A．调节平衡螺母 B．调节游码
（3）用天平测量冰墩墩质量，当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图丙所示，其质量为___________g，将冰墩墩放入盛有30mL水的量筒中浸没，静止时液面位置如图丁所示，则冰墩墩的密度是___________kg/m3；
（4）如图所示，小明利用这个冰墩墩模型来测量香醋的密度。
①在A、B两只烧杯中分别倒入适量香醋后，用天平测出烧杯B和香醋的总质量m1=135.2g；
②将冰墩墩用细线系住后浸没在烧杯A的香醋中，在烧杯壁上标记液面的位置；
③将冰墩墩从烧杯A中取出，然后将烧杯B中的香醋倒入烧杯A中，直到液面___________，测出烧杯B及剩余香醋的总质量m2=102.8g；
④根据以上实验数据，求得香醋的密度ρ=___________g/cm3，与真实值相比，用本方案所测出的香醋密度___________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。
【答案】 ①. 水平 ②. 左 ③. B ④. 81 ⑤. 2.7×103 ⑥. 与标记处相平 ⑦. 1.08 ⑧. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]在使用天平时，应将天平放在水平桌面上。
[2]图乙中，分度盘中指针向右偏，应向左调节平衡螺母，才能让天平在水平位置平衡。
（2）[3]由题意知，右盘放入最小砝码后，分度盘中指针向右偏，说明右盘中，砝码质量过大，应取出最小砝码，通过调节游码，让天平平衡，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[4]由图丙知，冰墩墩的质量
m=50g+20g+10g+1g=81g
[5]由图丁知，量筒的分度值为2mL，量筒的读数为60mL，即水和冰墩墩的总体积为60mL。冰墩墩的体积
V=60mL-30mL=30mL=30cm3
冰墩墩的密度
（4）[6]从A烧杯中取出冰墩墩后，需要往A烧杯中加香醋直到液面到标记处，此时加入A烧杯中的香醋的体积与冰墩墩的体积相等，加入A烧杯中的香醋质量
m醋=m1-m2=135.2g-102.8g=32.4g
[7]香醋的密度
[8]将冰墩墩从A烧杯中取出时，带走部分香醋，造成加入A烧杯中的香醋质量偏大，计算中香醋的体积直接代入的冰墩墩的体积，即香醋的体积是准确值，据可知，求得的香醋的密度偏大。
四、论述与计算题 （第 18 题 6 分，第 19 题 8 分，第 20 题 8 分，共 22 分，解答应写出必 要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）
20. 电动车是人们便捷出行交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线匀速行驶了900m，用时300s。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，在此骑行过程中，求：
（1）电动车的速度；
（2）电动车对水平路面的压强。
【答案】（1）3m/s；（2）4.3×105Pa
【解析】
【详解】解：（1）电动车的速度为
（2）电动车对水平路面的压力
F=G=860N
轮胎和地面的总接触面积为
S=20cm2=2×10-3m2
电动车对水平路面的压强
答：（1）电动车的速度为3m/s；
（2）电动车对水平路面的压强为4.3×105Pa。
21. 如图甲所示，是一款养生杯，其铭牌如下表所示。它有着高温消毒、中温加热和低挡保温的功能，其等效电路结构如图乙所示。已知：电源电压为36V，R1和R2为发热电阻，R3是规格为“20Ω 5A”的滑动变阻器。S闭合，S1、S2均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率：S、S1闭合，通过控制S2的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。
（1）养生杯以中温挡正常工作了5min，求发热电阻产生的热量；
（2）电阻R2的阻值大小；
（3）电压表的量程为“0~24V”，电流表量程为“0~3A”，在不损坏电路元件的前提下，求低温挡手动调节时R1的加热功率范围。
【答案】（1）5.4×104J；（2）12.96Ω；（3）20W~64.8W
【解析】
【详解】解：（1）养生杯以中温挡正常工作了5min，发热电阻产生的热量为
（2）S、S1、S2闭合时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，根据可知，电源的电压一定时，养生杯的功率最大，处于高温挡；当S、S1闭合，S2断开时，电路为只有R1的简单电路，养生杯处于中温挡；因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以：R2的电功率为
P2=P高-P中=280W-180W=100W
因为并联电路中各支路的两端电压相等，因此根据可得，R2的电阻为
（3）S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，养生杯处于中温挡，根据可得，R1的电阻为
S闭合，S1，S2均断开时，R1与R3串联，电压表测R3的两端电压，电流表测电路电流，养生杯处于低温挡，当R3接入电路中的电阻为0时，电路中的电流为
电流表量程0~3A，所以电路中的最大电流，此时低温挡的功率为
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，根据串联电阻的规律及欧姆定律，电路中的电流为
R3两端的电压为
即当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，根据串联电路分压原理，电压表示数变大，因为电压表量程为0~24V，所以电压表示数最大为：，所以，当R3两端的电压时，电路中的电流最小，此时R1的两端电压为
电路中的最小电流为
此时低温挡的功率为
所以，低温挡手动调节时R1的加热功率范围为20W~64.8W。
答：（1）养生杯以中温挡正常工作了5min，发热电阻产生的热量为5.4×104J；
（2）电阻R2的阻值大小为12.96Ω；
（3）低温挡手动调节时R1的加热功率范围为20W~64.8W。
22. 如图甲所示，有A、B两个实心正方体放置在水平地面上，A的边长为0.4m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分，并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切去厚度h的图像如图乙所示。求：
（1）物体A的密度；
（2）物体B的重力；
（3）若在B切割前，将重力为48N的物体C分别放置于物体A、B上方中央，为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等，应将物体A还是B沿水平方向切下一定的质量？切下的质量为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）B，2.1kg
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，上方的图线，压强随切去厚度增加而增加，是A对应的图线；下方图线，压强随切去厚度增加而减小，是B对应的图线。当A上没有放B时，A对地面的压强为1200Pa，根据压强公式可得，物体A的密度为
（2）由图乙可知，物体B的高度为0.3m，又物体B为正方体，可得其边长为0.3m，则体积为
当B没有被切去时，B对地面的压强为1200Pa，根据压强公式可得，物体B的密度为
故物体B的重力为
（3）A、B单独放在水平地面时，对地面的压强相等，由于A物体的边长大于B物体的边长，则其底面积A物体大于B物体，将重力为48N的物体C分别放置于物体A、B上方中央时，B物体对地面的压强大于A物体对地面的压强，故应将物体B沿水平方向切下一定的质量，放上物体C后，A、C整体对地面的压强为
则B、C整体对地面的压强也应该为1500Pa，即有
解得。据
得B物体切下的质量为
答：（1）物体A的密度为；
（2）物体B的重力为；
（3）应将物体B沿水平方向切下一定质量，切下的质量为2.1kg。物体
密度
边长
丙
ρ
2a
丁
3ρ
a
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
2.5
0.24
10.4
3
2.8
______