山东省潍坊市寿光市2023-2024年下学期九年级中考一模物理试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1.试题分第Ⅰ、Ⅱ两卷，Ⅰ卷是选择题，Ⅱ卷是非选择题，满分100分。考试时间90分钟。
2.答卷前务必将试题密封线内及答题卡上面的项目填涂清楚。所有答案都必须涂、写在答题卡相应位置，答在本试卷上一律无效。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、单项选择题（本题有8个小题，共24分。每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的每小题得3分，多选、不选、错选均不得分）
1. 声与我们的生活息息相关。下列有关声现象说法正确的是（ ）
A. 优美的二胡声是空气振动产生的B. 使用扩音器时，改变了声音的音调
C. B超查体利用了声波传递信息D. 考场附近禁止鸣笛是在传播过程中减弱噪声
【答案】C
【解析】
【详解】A．声音是由物体振动产生的，优美的二胡声是二胡的弦振动产生的，故A错误；
B．使用扩音器时改变了声音的响度，故B错误；
C．检查身体时所做的“B超”是利用了声波传递信息，故C正确；
D．考场附近禁止鸣笛是在声源处减弱噪声，故D错误。
故选C。
2. “只是因为有了光，我们的大千世界才显得绚丽多彩”。下列关于光现象的说法正确的是（ ）
A. 天边的彩虹是光的反射现象B. 铅笔“折断”是光的反射现象
C. 海市蜃楼是光的折射现象D. 小孔成像是光的折射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．彩虹是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光，属于光的色散，故A错误；
B．铅笔在水面处“折断”是由于水面下的铅笔反射的光进入空气时反生折射，折射角大于入射角而造成的。所以属于光的折射，故B错误；
C．“海市蜃楼”是由于光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的，故C正确；
D．小孔成像是光的直线传播形成的，故D错误。
故选C。
3. 物理学是认识世界、改变世界的科学，它推动着人类社会的不断进步和发展。下列关于物理的一些常识正确的是（ ）
A. 法拉第首先发现了电流的磁效应
B. 中学生百米赛跑的时间约是13.8min
C. 高压锅工作时增大了锅内气压，提高了水的沸点
D. 停止用力，秋千会慢慢停下来，说明运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A．奥斯特发现电流的磁效应，法拉第发现电磁感应现象，故A错误；
B．中学生百米赛跑的时间约是15s，故B错误；
C．液体的沸点与气压有关，气压高，液体的沸点高，高压锅工作时增大了锅内气压，升高了水的沸点，故C正确；
D．停止用力，秋千会慢慢停下来，说明力是改变物体运动的原因，力不是维持物体运动的原因，故D错误。
故选C。
4. 物态变化让物质世界多姿多彩。下列属于凝华现象的是（ ）
A. 冰雪消融B. 霜满枝头
C. 露珠晶莹D. 白雾弥漫
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰雪消融是冰雪由固态变成液态的过程，属于熔化现象，故A不符合题意；
B．霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的，故B符合题意；
C．露珠是空气中水蒸气遇冷液化形成的，故C不符合题意；
D．白雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的，故D不符合题意；
故选B。
5. 试管内装适量的水，用橡胶塞塞住管口，利用酒精灯加热一段时间，观察现象。对于这个过程的分析，下列说法正确的是（ ）
A. 酒精燃烧过程中将化学能转化为内能
B. 管内水沸腾后将橡胶塞冲出，水蒸气的内能会增加
C. 管内水沸腾后将橡胶塞冲出，管口出现的白气是水蒸气
D. 管内水沸腾后将橡胶塞冲出的能量转化跟内燃机的压缩冲程相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．酒精燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，故A正确；
B．活塞冲出时，水蒸气的内能对活塞做功，水蒸气的内能会减小，故B错误；
C．活塞冲出时，水蒸气的内能对活塞做功，水蒸气的内能会减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成小水珠，形成“白气”，故C错误；
D．水蒸气会对活塞做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能，故D错误。
故选A。
6. 如图是家庭电路的模拟电路图。开关S闭合后，灯泡能正常发光；断开开关S，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，下列说法正确的是（ ）
A. 保险丝是用电阻率较大、熔点较高的材料制成的
B. 插座无法正常工作，原因可能是cd间断路
C. 灯泡能正常发光，所以灯泡的连接是安全、合理的
D. 电能表转盘转过30转，电路消耗的电能为0.02J
【答案】B
【解析】
【详解】A．保险丝用电阻大、熔点低的材料制成的，这样才能保证在电流过大时及时熔断，对电路起保护作用，故A错误；
B．用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光，这说明插座的右孔与火线之间是断开的，所以故障可能是cd间断路，故B正确；
C．根据图示可知，开关接在了灯泡与零线之间，当灯泡开关断开时，灯泡与火线接触，这种接法是不安全的，故C错误；
D．电能表转盘转过30转，电路消耗的电能为
故D错误。
故选B。
7. 如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用的水平向左的力作用在B物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法正确的是（ ）
A. F拉物块B的功率为100W
B. 地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向右
C. 物块B对A的摩擦力大小是10N，方向水平向左
D. 物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A．B的速度
F拉物块B的功率为
故A错误；
B．AB看成整体，一起向左做匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，地面对B的摩擦力等于拉力的大小，地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向右，故B正确；
C．AB一起向左做匀速直线运动，它们之间没有发生相对运动或相对运动趋势，A没有受到B对它的摩擦力，故C错误；
D．地面对B的支持力等于A和B的重力之和，故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等，不是一对平衡力，故D错误。
故选B。
8. 电动独轮车（如图）是青年人追求时尚的代步工具。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态；当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，电动机和指示灯可以互不影响地工作，所以电动机和指示灯并联在电路中。
A．由电路图可知，当电源开关S1闭合时指示灯亮起，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，故A符合题意；
B．由电路图可知，指示灯和电动机串联，只有两开关均闭合时，指示灯和电动机才工作，否则均不工作，故B不符合题意；
C．由电路图可知，当电源开关S1闭合时电动机工作，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，指示灯才亮起，故C不符合题意；
D．由电路图可知，两开关均闭合时会造成电源短路，故D不符合题意。
故选A。
二、多项选择题（本题有4个小题，共16分，每个小题给出的四个选项中，至少有两个是正确的，选对的每小题得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）
9. 下表中是物质相关属性的一些数据，由数据可知，下列说法正确的是（ ）
A. 相同温度下，质量相同的铜块和铝块，铜块的体积更大
B. 体积相同的煤油和水吸收相同的热量，升高温度之比为5∶2
C. 体积相同的正方体铜块和铁块分别放在水平桌面上，铜块对桌面的压强更大
D. 将质量相同的铁块和铝块均匀拉成长度相同的铁线和铝线，串联后接入电路中，则铝线两端的电压更大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由表中数据可知，铜的密度大于铝的密度，由可知质量相同的铜块和铝块，铜块的体积更小，故A错误；
B．由m=ρV可知，体积相同的煤油和水的质量之比为
m煤油∶m水=ρ煤油V∶ρ水V=ρ煤油∶ρ水=0.8×103kg/m3∶1×103kg/m3=4∶5
由可知，体积相同的煤油和水吸收相同的热量，升高温度之比为
故B正确；
C．体积相同的正方体铜块和铁块放在水平桌面上，对桌面的压强
可见当高度相同时，密度大的压强大，由于铜的密度大于铁的密度，所以铜块产生的压强比铁块产生的压强大，故C正确；
D．由表中数据可知，长度、横截面积相同的铁线的电阻大于铝线的电阻。质量相同的铁块和铝块，因为铁的密度大于铝的密度，由可知，铁块的体积小于铝块的体积，均匀拉成长度相同的铁线和铝线，由V=Sh可知，铁丝的横截面积小于铝丝的横截面积；均匀拉成长度相同的铁线的电阻大于铝线电阻，串联后接入电路中，通过它们的电流相等，由U=IR可知铁线两端的电压更大，故D错误。
故选BC
10. 小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等探究凸透镜成像的规律。他将蜡烛放在凸透镜左侧，光屏放在凸透镜右侧。通过调整蜡烛和光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距为20cm
B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C. 当时，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的清晰实像
D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起发散作用
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据表格中的数据可知，当u=20cm时，v=20cm，则
u=v=2f
所以焦距为10cm，故A错误；
B．从第1次实验到第5次实验，物距始终大于焦距，故光屏上始终成倒立的实像，由凸透镜成实像的规律可知，物距变小，像距变大，像变大，故B正确；
C．当u=45cm时，物距在二倍焦距之外，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C错误；
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，这说明像推迟会聚了，该眼镜片是凹透镜，对光起发散作用，故D正确。
故选BD。
11. 如图所示，重力为6N的物体在4N拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿斜面匀速上升。当物体升高0.6m时，恰好沿斜面前进1.2m的距离。（忽略绳重和动滑轮自重）（ ）
A. 该装置的机械效率为37.5%B. 物体对斜面的压力为6N
C. 物体与斜面间的摩擦力为5ND. 拉力F的功率为1.6W
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离
s=2s物=2×1.2m=2.4m
拉力做的总功
W总=Fs=4N×2.4m=9.6J
该装置做的有用功
W有=Gh=6N×0.6m=3.6J
该装置的机械效率
故A符合题意；
B．物体在斜面时对斜面的压力小于物体的重力，故B不符合题意；
C．额外功
W额=W总-W有=9.6J-3.6J=6J
物体与斜面间的摩擦力
故C符合题意；
D．绳子自由端移动的速度
v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s
所以拉力F的功率
故D符合题意。
故选ACD。
12. 物理兴趣小组的同学们设计了一个水位检测装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，为定值电阻，为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反应水位的高低。当滑片P指向的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（ ）
A. 电磁铁的上端为S极B. 水位较低时，电磁铁的磁性较强
C. 若减小的阻值，警戒水位会变低D. 电流表示数越小，表示水位越高
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图可知，螺线管中的电流方向是从右向左，根据安培定则可知电磁铁上端为S极，故A符合题意；
B．由图可知，R1、R2、电磁铁、电流表串联接入电路，水位较低时，滑片P向下移动，R2接入电路的阻值变大，根据串联电路电阻规律可知电路中总电阻的变大，根据欧姆定律可知电路中电流的变小，电磁铁磁性变弱，故B不符合题意；
C．若减小R1的阻值，要控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知，当电源电压一定时，控制电路的电阻不变，根据串联电路电阻规律可知R2阻值的变大，由此可知警戒水位的变低，故C符合题意；
D．电流表示数变小，由欧姆定律可知，当电源电压一定时，控制电路电阻的变大，根据串联电路电阻规律可知R2阻值变大，滑片P向下移，由此可知水位越低，故D不符合题意。
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
三、作图题（本题有2个小题，共6分）
13. 小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出：
（1）红环最上端A点在水中的像点；
（2）点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。

【答案】
【解析】
【详解】（1）平静水面可视为平面镜，平面镜成的像与物关于镜面对称，据此确定红环最上端A点在水中的像点（已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字，故点与蓝环最下端B点重合），如下所示：
（2）蓝环最下端B点反射的光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到最下端B点的像比最下端B偏高，连接交水面于O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如下所示：

14. 如图，将重为5N的正方体物块挂在杠杆AOB的左端，O为支点，右端施加的力使杠杆保持静止，请作出：
（1）正方体物块的重力示意图；
（2）的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】从物块的重心沿竖直向下的方向作出重力的示意图，过支点O作力F1作用线的垂线段，即可做出力臂l1，如图所示：
四、实验题（本题有3个小题，共24分）
15. 下图是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下，在水平面上将物体B推出一段距离。
（1）实验运用了控制变量法：让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下，探究动能与质量的关系；让同一个小车从斜面的________高度滑下，探究动能与速度的关系；
（2）实验中动能的大小无法测量，我们通过________来判断小车动能的大小；
（3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中________是一对平衡力（填写序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时受的力全部消失，小车将________；
（4）下表是部分物体的动能大小，分析数据，提出一个可以探究的物理问题：__________。
【答案】 ①. 不同 ②. 物体B运动的距离 ③. ①④ ④. 做匀速直线运动 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]探究动能大小与速度的关系时，应控制小车的质量不变，改变小车达到水平面时的速度，因此实验中应让同一小车从斜面的不同高度下滑。
（2）[2]实验中通过比较小车推动物体B运动距离的远近，来比较小车具有动能的大小。
（3）[3][4]根据平衡力的特点，可知①重力、④水平面对小车的支持力是一对平衡力；如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，小车将做匀速直线运动。
（4）[5]由表格数据可知，不同物体运动的速度不同，它的动能也不同，因此可以提出：物体的动能与速度有什么关系？
16. 下面是小明测量盐水密度的实验。

（1）小明将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在如图甲所示位置，此时他应将平衡螺母适当向_________（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡；再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘，在右盘中放入50g、20g、10g砝码各一个时，天平刚好再次平衡；
（2）将杯中的一部分盐水倒入量筒中，盐水的体积如图乙所示为_________cm3；
（3）用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示为_________g，则所测盐水的密度是_________kg/m3；
（4）上述实验结束后，小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具，又想测量一个木块的密度，请帮他将实验步骤补充完整：
①用调好的天平测出木块的质量m1；
②容器内装有适量的盐水，将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮，如图丁所示；
③向瓶中倒入适量的水，直到木块_________，用天平测出瓶和水的总质量m2；
④木块密度表达式_________。（用字母表示，盐水密度用表示）
【答案】 ①. 右 ②. 40 ③. 38 ④. 1.05×103 ⑤. 刚好浸没在盐水中 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]小明将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，此时他应将平衡螺母适当向右调节；盐水和烧杯的总质量为
m总=50g+20g+10g=80g
（2）[2]量筒中盐水的体积
V=40mL=40cm3
（3）[3][4]由图可知，天平标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度值为3g，剩余盐水与烧杯的质量
m剩=20g+10g+5g+3g=38g
量筒中盐水的质量
m=m总-m剩=80g-38g=42g
盐水的密度
（4）③[5]向瓶中倒水，直到木块刚好浸没在盐水中，用天平测出瓶和水的总质量m2。
④[6]木块刚好完全浸没在盐水中时，木块排开盐水的体积等于木块的体积，即
因为木块和瓶整体漂浮，所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力，所以
由此可得木块的密度
17. 在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大；____
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表、电流表示数均较小，接下来的操作应该是________，多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为________Ω（结果保留一位小数）；
（3）记录数据后绘制了图丙所示的图像，发现此图像不是直线，主要原因是________________；
（4）实验中滑动变阻器的规格可能是_______
A.10Ω；2A B.20Ω；2A C.50Ω；1.5A
【答案】 ①. ②. 见解析 ③. 8.3 ④. 见解析 ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1]滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，说明此时滑动变阻器左下部分电阻接入电路，则下面的接线柱应该接在A接线柱上，如图所示：
（2）[2]电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，此时电压表示数很小，说明灯泡的电压比较小，因为串联分压，那么滑动变阻器的电压较大，电阻越大分压越多，即滑动变阻器的分压太大，滑动变阻器的滑片P应该向阻值减小的一端即A端移动。
[3]从甲图中看出电流表接的是小量程，由图乙可知，电流表读数为0.3A，小灯泡的电阻为
（3）[4]由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以通过灯泡的电流与电压不成正比，图像不是直线。
（4）[5]当电路电流最小时，电路中接入的总电阻最大，根据图丙可得出最小电流为0.1A，根据欧姆定律可知，此时电路总电阻
再结合灯丝电阻随温度升高而增大的特点，可知电流为0.1A时的小灯泡的电阻小于小灯泡在额定电压下工作时的电阻8.3Ω，由此可得出滑动变阻器阻值应不小于
45Ω-8.3Ω=36.7Ω
由此可知滑动变阻器的规格应选C。
五、计算题（本题有3个小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
18. 与传统汽车相比，纯电动汽车具有能量转换效率高、近于零排放、运行平稳、噪声低等优点。如图为某微型四轮纯电动汽车，该车的空载质量为1.2t，最多承载4人，每个车轮与地面的接触面积为，发动机的最大输出功率为20kW，每人按60kg计算，g取10N/kg，，求：
（1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强；
（2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力；
（3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量。
【答案】（1）1.44×105Pa；（2）1000N；（3）1.33kg
【解析】
【详解】解：（1）该车载重4人（每人按60kg计算）时，静止在水平路面上时对路面的的压力
F=G=mg=(1.2×103kg+4×60kg)×10N/kg=1.44×104N
对水平路面的压强
（2）该车行驶的速度
因该车水平匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，由
可得该车受到的阻力
（3）该车发动机做的功
W=Pt=20×103W×12.5×60s=1.5×107J
燃油完全燃烧释放的热量
需要消耗燃油
答：（1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强是1.44×105Pa；
（2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力是1000N；
（3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量是1.33kg。
19. 电饭锅一般是由锅体、电热元件、温度控制和定时装置等组成，使用起来清洁卫生，没有污染，省时省力。如图甲是小明家购买的新型电饭锅，铭牌如表所示，其内部结构简化如图乙所示，其中和均为电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。小明家电能表型号如图丙所示。求：
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流；
（2）电阻的阻值；
（3）仅电饭锅通电且处于加热状态时，电能表转盘5min内转了210圈，此时电饭锅的实际加热功率。
【答案】（1）4A；（2）57.9Ω；（3）700W
【解析】
【详解】解：（1）由表格参数可知，电饭锅的额定加热功率P加热=800W，电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流
（2）由图可知，当开关S、S0都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于加热状态，电路的总电阻
当开关S闭合、S0断开时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于保温状态；R2的阻值
电阻的阻值
（3）电饭锅消耗的电能
此时电饭锅的实际加热功率
答：（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是4A；
（2）电阻的阻值是57.9Ω；
（3）仅电饭锅通电且处于加热状态时，电能表转盘5min内转了210圈，此时电饭锅的实际加热功率是700W。
20. 起重船主要用于水上起重、吊装作业，上面装有起重机，在我国很多宏伟的工程中发挥重要作用。如图甲所示，一艘起重船自身质量。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小明设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为，如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细硬直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丁所示。取，，求：
（1）起重船自身漂浮在水面上时，排开水的体积：
（2）物体C的底面积；
（3）当力传感器示数为0时，剩余水对舱底的压强。
【答案】（1）1.5×104m3；（2）0.025m2；（3）9000Pa
【解析】
【详解】解：（1）起重船自身漂浮在水面上时，浮力等于重力，受到的浮力
F浮=G1=m1g=15000×103kg×10N/kg=1.5×108N
排开水的体积
（2）物体C是质量为20kg，物体C的重力
GC=mCg=20kg×10N/kg=200N
由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力GC=200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面与水面齐平，则C的下表面距离舱底的深度
由丁图可知，当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的压力为300N，所以最大浮力
F浮大=F压+GC=300N+200N=500N
此时C浸没在水中，由阿基米德原理可得C的体积
物块C的底面积
（3）当力传感器示数为0时，水对C的浮力等于C的重力，根据阿基米德原理可得排开水的体积
C浸在水中的深度
此时水舱中水的深度
h=h0+h1=01m+0.8m=0.9m
剩余的水对舱底的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa
答：（1）起重船自身漂浮在水面上时，排开水的体积1.5×104m3；
（2）物体C的底面积是0.025m2；
（3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强是9000Pa。物质
铁
铝
铜
煤油
长1m、横截面积的导线在20℃时的电阻值/Ω
0.096
0.027
0.017
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
物体
动能小
物体
动能
步行人
约30
百米跑中的运动员
约
中速行驶的小汽车
约
高速行驶的小汽车
约
额定电压
220V
频率
50Hz
额定加热功率
880W
额定保温功率
44W