2024年安徽省合肥市中考物理模拟试卷（三）（含详细答案解析）

这是一份2024年安徽省合肥市中考物理模拟试卷（三）（含详细答案解析），共16页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.有关液体的蒸发现象，下列用分子动理论的知识解释正确的是( )
A. 液体表面和内部的部分液态分子，获得一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
B. 液体表面的部分液态分子，获得一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
C. 液体表面的部分液态分子，失去一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
D. 液体内部的部分液态分子，失去一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
2.如图，汽车上的前置安全气囊可以有效的减少前排司乘人员在发生交通事故时受到的伤害。下列有关说法正确的是( )
A. 急刹车时司乘人员受到惯性力而向前倾，前置安全气囊弹出
B. 汽车被急速追尾时司乘人员向前倾，前置安全气囊不会弹出
C. 急刹车时司乘人员向前倾，前置安全气囊弹出
D. 汽车被急速追尾时司乘人员向后倾，前置安全气囊弹出
3.如图是磁力擦玻璃神器，它有内、外两个擦拭面板，两面板内各有一块磁铁，工作时磁铁的相互吸引使得两个面板能够附着在玻璃的两面。在清洁玻璃时，只要移动内擦拭面板，外擦拭面板也跟着移动。下列说法正确的是( )
A. 两擦拭面板静止在竖直玻璃上时，玻璃受到的摩擦力为0
B. 两擦拭面板静止在竖直玻璃上时，玻璃受到的摩擦力方向竖直向下
C. 擦拭时，内侧擦拭面板受到的摩擦力与外侧擦拭面板受到的摩擦力是一对平衡力
D. 擦拭时，内侧擦拭面板受到的摩擦力与外侧擦拭面板受到的摩擦力是一对相互作用力
4.倒车雷达是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，提高驾驶的安全性。它的工作原理是在车的后保险杠设置雷达侦测器(超声波感应器)，侦测出离车最近的障碍物距离，并发出警笛声来警告驾驶员。若声音在空气中的传播速度为340m/s，车子处于静止启动状态，则下列说法正确的是( )
A. 若侦测器记录信号从发射到接收所经历的时间为2ms，则车离障碍物的距离为0.34m
B. 若侦测器记录信号从发射到接收所经历的时间为2ms，则车离障碍物的距离为0.68m
C. 若车离障碍物的距离为1.02m时，侦测器记录信号从发射到接收所经历的时间为3ms
D. 若车离障碍物的距离为1.02m时，侦测器记录信号从发射到接收所经历的时间为30ms
5.如图所示的电吹风机，有冷风和热风两个挡位。它的主要部件有两个开关、一个电动机和一个发热电阻丝。小明通过实际操作情况，发现当只闭合开关S1时，吹冷风；S1和S2都闭合时，吹热风；只闭合开关S2时，电吹风机不工作。符合上述实操结果的吹风机内部连接方式为( )
A. B.
C. D.
6.如图1是某种型号压力传感器的主要元件——压敏电阻，它的阻值会随所受压力的变大而变小。将压敏电阻接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当压敏电阻所受压力变大时，下列判断错误的是( )
A. 电压表示数变小，电流表示数变大B. 电压表和电流表示数都变小
C. 电压表示数与电流表示数之比变小D. 电路的总功率变大
7.如图是发电机的原理图，电刷A、B与两铜环始终接触，并与小灯泡连通。当线圈在磁场中沿图示方向转动时，则( )
A. 磁场不动，通过小灯泡的电流始终从A流向B
B. 磁场不动，通过小灯泡的电流始终从B流向A
C. 当线圈转速增大时，灯泡亮度变亮
D. 当线圈转动时，线圈不受磁场力的作用
二、填空题：本大题共11小题，共28分。
8.2024年1月17日，“天舟七号”成功飞天并首次采用3小时快速交会对接。“天舟七号”与“天和核心舱”对接成功后，组合体在轨围绕地球飞行的过程中相对于地面是______的(选填“运动”或“静止”)。
9.埙(xūn)是我国古代用陶土烧制的一种吹奏乐器，形状为圆形或椭圆形，有六孔，顶端为吹口，亦称“陶埙”，如图所示。在吹埙过程中，按住不同的小孔，其目的是为了改变其发声的______(选填“音调”“响度”或“音色”)。
10.为了节能环保，践行“双碳”理念，合肥市区很多新建的道路两侧都安装了太阳能路灯，如图所示。这些太阳能路灯，白天在阳光照射下，太阳能电池板内的能量转化情况是：______。
11.“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。已知某次在大海中下潜作业时其受到海水的压强为7.062×107Pa，则其当时下潜的深度为______ m。(不考虑海面上的大气压，且海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
12.某型号起重机吊起重为1.5t的重体在空中保持静止状态，如图所示。已知直吊臂上OA：AB=1：4，则此时吊臂下方的支撑杆给吊臂施加的力F1为______ N。
13.如图所示，保持U形磁体竖直放置，闭合开关后，使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动，该闭合回路中______(选填“会”或“不会”)产生感应电流。
14.如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，闭合开关S，电流表A1和电流表A的指针静止时位置均如图乙所示，则通电5min定值电阻R2消耗的电能为______ J。
15.如图所示，闭合开关S，发现灯L不亮，用测电笔接触M点时氖管发光，而接触N、Q点时氖管均不发光。若只有一处断路，则故障可能发生在______(选填“N、Q间某处”或“M、N间某处”)。
16.如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合后，电流表示数为0.3A，如果此时断开开关S2，电流表示数较之前变化了0.2A，则此时接入电路中的定值电阻R1与R2消耗的电功率之比为______。
17.某小组进行“探究光的反射规律”的实验，实验装置如图所示。
(1)实验中改变入射光线AO与法线的夹角，观察到反射光线OB与法线的夹角也随着改变。当入射光线AO与平面镜夹角等于30度时，反射角为______度。
(2)保持入射光线AO位置不动，当F板沿ON向前或向后折转一定角度时，F板上无法找到反射光线OB，这说明：反射光线、入射光线与法线______。
18.学习了浮力的知识之后，某兴趣小组用鸡蛋和盐水探究浮力的大小，如图所示。实验中测得鸡蛋的质量为55g，体积为50cm3，将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯中，鸡蛋的状态如图甲所示，；逐渐将食盐溶解在水中，某一时刻鸡蛋恰好停在如图乙所示状态；继续向水杯加食盐溶解，最终鸡蛋静止在如图丙的位置。(g取10N/kg)
(1)实验中，当鸡蛋恰好处于图乙位置时，此时盐水的密度是______kg/m3；
(2)实验中，当鸡蛋处于图丙的位置时，此时鸡蛋受到的浮力为______ N。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
19.如图所示，一长方体物块沿着固定在地面上的斜面匀速下滑，请在图中画出该物块在下滑的过程中所受到的重力和滑动摩擦力的示意图。(不计空气阻力)
四、实验探究题：本大题共1小题，共6分。
20.如图甲所示是某小组同学测定小灯泡额定功率的电路，小灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压为4.5V不变。
(1)闭合开关前，小明检查电路发现，电路中多了一根导线，请你帮他找出来这根导线是______(用图甲中导线旁的字母表示)；
(2)电路正确连接后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，灯泡不亮，原因可能是______；
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W；
(4)另一组的小亮进行同样的实验时，发现电压表0∼15V量程坏了，不能直接测量小灯泡正常发光时的电压。在不更换实验器材的情况下，请帮他在图丙的虚线框里重新设计电路图完成该实验。
五、计算题：本大题共3小题，共20分。
21.倒链，又称“神仙葫芦”(如图甲所示)，是一种简单的起重用具，它是由滑轮组组成，A、B为同轴并一起转动的定滑轮，半径分别为R1和R2，R1稍大于R2；C为动滑轮，其半径为r。它们之间用铁链按图乙所示的方式连结起来。当用力F拉一侧铁链使定滑轮匀速转动时，套在A上的铁链使挂在C上的重物G上升，与此同时，套在B上的铁链被放下，使重物下降。物体上升的高度h与拉力F移动的距离s之间的关系可表示为hs=R1−R22R1。若该倒链的两定滑轮半径R1=20cm，R2=15cm，物重G=2000N，拉力F=300N，求：
(1)物体匀速上升30cm时，拉力所做的有用功；
(2)该装置的机械效率。(百分号前保留1位小数)
22.如图甲所示是壁挂式饮水机，如图乙所示是该饮水机的简化电路图。其中R1是发热电阻，R2为定值电阻，S1、S2均为开关。若在加热状态时R1的功率为550W，在保温状态时R1的功率为198W，电源电压恒为220V，忽略温度对两电阻的影响，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。求：
(1)定值电阻R2的阻值；(结果保留1位小数)
(2)若不计热损失，该饮水机正常加热84s能将质量为500g、初温为20℃的水升高到多少摄氏度？
23.向一个底面积为100cm2的玻璃水槽中倒入适量的水，将棱长为5cm的正方体金属块B放置在物块A上面时，物块A刚好没入水中(如图甲所示)；当金属块B从A的上面取下放入水槽中时，物体A刚好有三分之一的体积露出水面，金属块B沉底且底部与水槽底部不密合(如图乙所示)。已知物体A的体积为9.75×10−4m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)图甲中物体A受到的浮力；
(2)图乙中金属块B对容器底的压力。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：蒸发发生在液体表面，通常情况下，液体表面的分子都在做无规则的热运动，获得一定的能量脱离原来分子的引力，那么这个分子就会跑到液体外面去，成为气体分子；
故选：B。
蒸发发生在液体表面，从分子运动的微观模型出发，对液体蒸发的过程进行分析。
本题从分子动理论的观点出发，对液体蒸发给出了详细的解释与剖析，对我们很有启发。
2.【答案】C
【解析】解：A、惯性是物体具有的性质，不是力，不可以说受到惯性力的作用，故A错误；
BD、汽车被急速追尾时司乘人员由于具有惯性保持静止向后倾，前置安全气囊不会弹出，故BD错误；
C、急刹车时司乘人员由于具有惯性保持匀速直线运动向前倾，前置安全气囊弹出，故C正确。
故选：C。
物体保持运动状态不变的性质叫做惯性，惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性，质量决定了惯性的大小，质量越大，惯性越大。
本题考查了惯性现象、物体运动状态的改变，属于基础题。
3.【答案】B
【解析】解：AB、两擦拭面板静止在竖直玻璃上时，竖直方向受力平衡，受到的摩擦力大小等于重力，方向竖直向上；玻璃受到的摩擦力竖直向下，故A错误、B正确；
C、擦拭时，内侧擦拭面板受到的摩擦力与外侧擦拭面板受到的摩擦力没有作用在一个物体上，故C错误；
D、擦拭时，内侧擦拭面板、外侧擦拭面板不直接接触，受到的摩擦力不是一对相互作用力，故D错误。
故选：B。
(1)(2)根据二力平衡分析作答；
(3)二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
(4)相互作用力的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
本题考查了二力平衡和相互作用力，难度不大。
4.【答案】A
【解析】解：侦测器记录信号从发射到接收所经历的时间为2ms，则车离障碍物的距离：s=vt=340m/s×12×2×10−3s=0.34m；
若车离障碍物的距离为1.02m时，侦测器记录信号从发射到接收所经历的时间：t′=s′v=1.02m×2340m/s=0.006s=6ms。
故选：A。
知道超声波在空气中的传播速度和计时器通过记录时间，利用速度公式可计算出从发射点到障碍物之间的距离；
知道超声波在空气中的传播速度和从发射点到障碍物之间的距离，利用速度公式可计算出计时器通过记录时间。
本题考查了速度公式和回声测距的应用，认真读题、从中获取相关信息是关键。
5.【答案】D
【解析】解：由题意可知，只闭合S1吹冷风，说明只有电动机工作，同时闭合S1、S2吹热风说明电动机和电热丝同时工作，只闭合S2电吹风不工作，说明开关S2位于电热丝支路，综上可知电动机和电热丝可以独立工作、即为并联，且开关S1位于干路、开关S2位于电热丝支路，故D正确。
故选：D。
根据题意分析电路的连接方式和开关的作用，然后选出正确的电路图。
本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出电热丝和电动机的连接方式以及开关的位置是关键。
6.【答案】B
【解析】解：AB、根据电路图可知，压敏电阻与R串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量压敏电阻两端的电压；闭合开关S，当压敏电阻所受压力变大时，压敏电阻的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据串联电路的分压规律可知，压敏电阻分担的电压变小，电压表示数变小，故A正确、B错误；
C、根据R=UI可知，电压表与电流表示数比值为压敏电阻的阻值，所以比值变小，故C正确；
D、根据P=UI可知，电路的总功率变大，故D正确。
故选：B。
根据电路图可知，压敏电阻与R串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量压敏电阻两端的电压；闭合开关S，当压敏电阻所受压力变大时，根据压敏电阻的变化分析总电阻的变化，利用欧姆定律分析电路中电流的变化，根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化；根据P=UI分析总功率的变化；根据R=UI分析电压表与电流表示数比值的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用，难度不大。
7.【答案】C
【解析】解：AB.磁场不动，线圈在一圈中切割磁感线的方向会改变，因而电流方向改变，通过小灯泡的电流为交流电，故AB错误；
C.电流大小与线圈切割磁感线的速度有关，当线圈转速增大时，电流增大，灯泡亮度变亮，故C正确；
D.当线圈转动时产生电流，而磁场对电流有力的作用，线圈也会受磁场力的作用，故 D错误。
故选：C。
感应电流产生的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；感应电流的方向与磁场的方向、线圈的转动方向有关。
本题考查交流发电机的工作过程分析，属于中档题。
8.【答案】运动
【解析】解：组合体在轨围绕地球飞行的过程中与地面的相对位置改变，则相对于地面是运动的。
故答案为：运动。
选定被研究的物体，物体是运动的，一定选择和被研究的物体之间位置变化的物体为参照物。物体是静止的，一定选择和被研究的物体之间位置不变的物体为参照物。
此题主要考查了运动和静止的相对性，在判断物体运动和静止时，关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
9.【答案】音调
【解析】解：在吹埙过程中，按住不同的小孔，使振动的空气柱的长短不同，从而使振动的频率不同，所以其目的是为了改变其发声的音调。
故答案为：音调。
音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，物理学中，振动快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率。频率越高，音调越高。频率越低，音调越低。
此题考查了声音的特性，属于基础知识。
10.【答案】太阳能转化成电能
【解析】解：白天在阳光照射下，太阳能电池板内的能量转化情况是太阳能转化成电能。
故答案为：太阳能转化成电能。
太阳能利用的途径有两种，太阳能转化成内能，太阳能转化成电能。
此题考查了太阳能的利用，属于基础知识。
11.【答案】7.062×103
【解析】解：由p=ρgh得，蛟龙号”载人深潜器当时下潜的深度为：
h=pρ水g=7.062×107Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=7.062×103m。
故答案为：7.062×103。
已知蛟龙号”载人深潜器在大海中下潜作业时其受到海水的压强，根据p=ρgh算出海水的深度。
本题主要考查液体压强公式的应用，要知道液体的压强公式。
12.【答案】7.5×104
【解析】解：由题意可知，m=1.5t=1.5×103kg，
因为OA：AB=1：4，所以OA：OB=1：5，
根据杠杆平衡条件可得
G×OB=F1×OA，
即mg×OB=F1×OA，
则1.5×103kg×10N/kg×OB=F1×OA，
解得F1=7.5×104N。
此时吊臂下的液压挺杆对吊臂A点在竖直向上的方向上施加的力是7.5×104N。
故答案为：7.5×104。
根据杠杆平衡条件G×OA=F1×OB，即可求得在竖直向上的方向上施加的力。
本题考查了求支持力问题，应用杠杆平衡条件即可正确解题。
13.【答案】会
【解析】解：保持U型磁体竖直放置，磁感线方向沿水平方向，闭合开关后，使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动，即为切割磁感线的运动，结合产生感应电流的条件可知该闭合回路中会产生感应电流。
故答案为：会。
产生感应电流的条件有三点：①闭合电路；②一部分导体；③切割磁感线运动。
此题考查了产生感应电流的条件，属于基础知识。
14.【答案】940.8
【解析】解：两电阻并联，电流表A测干路的电流，电流表A1测通过R1的电流，
当闭合开关S，电流表A1和电流表A的指针静止时位置均如图乙所示，此时电流表的指针在同一位置，可知A1接的小量程，读数为0.28A，电流表A接的大量程，读数为1.4A，则通过R2的电流为
I2=I−I1=1.4A−0.28A=1.12A，
根据并联电特点可知，电源电压为
U=U2=U1=I1R1=0.28A×10Ω=2.8V，
则通电5min定值电阻R2消耗的电能为
W=UI2t=2.8V×1.12A×5×60s=940.8J。
故答案为：940.8。
两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路的电流，结合指针位置及并联电路的电流关系得出对应的示数，利用欧姆定律求得电源电压，进一步求得通电5min定值电阻R2消耗的电能。
此题考查了电功、并联电路的电流关系的应用，属于常考题目。
15.【答案】M、N间某处
【解析】解：电灯L不亮，说明电路出现了断路现象；用测电笔接触M点时氖管发光，表明与火线之间是接通的，而接触N、Q点时氖管不发光，说明这两点与火线之间是断开的，若只有一处断路，则故障可能发生在M、N间某处。
故答案为：M、N间某处。
电灯L不亮，说明电路出现了断路现象；用测电笔接触某点时，若氖管发光，说明该点与火线是相连的，不发光，说明该点与火线之间是断开的。
本题考查了用测电笔检测电路的故障。在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮。
16.【答案】1：2
【解析】解：根据题意，分析电路图，当开关S1、S2都闭合后，电路中只有R1，此时电路电流为0.3A，根据U=IR则有：U=0.3A×R1；
如果此时断开开关S2，则R1、R2串联，总电阻变大，根据I=UR可知电流变小，所以电流减小了0.2A，此时电流为0.1A，根据U=IR则有：U=0.1A×(R1+R2)，电源电压不变，0.3A×R1=0.1A×(R1+R2)，
解得：R1R2=12，
R1、R2串联，电流相同，根据P=I2R可知电功率和电阻成正比，所以接入电路中的定值电阻R1与R2消耗的电功率之比为：P1P2=R1R2=12=1:2。
故答案为：1：2。
根据题意，当开关S1、S2都闭合后，电路中只有R1，此时电路电流为0.3A；如果此时断开开关S2，则R1、R2串联，总电阻变大，根据I=UR可知电流变小，所以电流减小了0.2A，此时电流为0.1A，电源电压不变，可以列等量关系式。
本题考查欧姆定律的应用，串联电路的特点，功率的计算。
17.【答案】60 在同一平面内
【解析】解：(1)入射光线与法线的夹角为入射角，故当入射光线AO与平面镜夹角等于30度时，入射角为90度减去30度等于60度，根据光的反射定律可知，反射角等于60度；
(2)保持入射光线AO位置不动，当F板沿ON向前或向后折转一定角度时，F板上无法找到反射光线OB，说明反射光线还在原来的平面内，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
故答案为：(1)60；(2)在同一平面内。
(1)入射光线与法线的夹角为入射角，据此分析；
(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
本题探究光的反射规律实验，属于基础题型。
18.【答案】1.1×103 0.55
【解析】解：(1)鸡蛋的密度为：ρ=mV=55g50cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3，图乙中，鸡蛋悬浮在液体中时，鸡蛋的密度等于液体的密度，所以盐水的密度是1.1×103kg/m3；
(2)图丙中鸡蛋漂浮，所受浮力等于鸡蛋自身重力，鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N，即浮力等于0.55N。
故答案为：(1)1.1×103；(2)0.55。
(1)根据密度公式求出鸡蛋的密度，物体悬浮在液体中时，物体的密度等于液体的密度；
(2)物体漂浮时，浮力等于自身的重力；
本题考查物体浮沉条件的应用，计算过程要注意单位的换算。
19.【答案】解：滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，重力的方向竖直向下，作用点在物体的重心，如图所示：

【解析】在斜面上物体受竖直向下的重力，平行于斜面向上的滑动摩擦力。
此题考查了力的示意图，难度不大。
20.【答案】b 实际功率太小 1.14
【解析】解：(1)原电路图中，滑动变阻器和灯泡并联是错误的，在测定小灯泡额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，故小明的实验电路多了一根导线，这根导线是b；
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明小灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明小灯泡实际功率太小；
(3)电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：PL=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W；
(4)电压表0∼15V量程坏了，而0∼3V量程完好，由于电源电压为6V，灯泡正常发光时电压为3.8V；则根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压为
6V−3.8V=2.2V，所以可以把电压表接到滑动变阻器两端，当电压表示数为2.2V时，灯泡正常发光，如图：
故答案为：(1)b；(2)实际功率太小；(3)1.14；(4)见解答图。
(1)在测定小灯泡额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明小灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明小灯泡实际功率太小；
(3)根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P=UI求出小灯泡额定功率；
(4)根据串联电路的电压关系特点分析。
本题考查测量小灯泡电功率，考查电路图的设计、故障分析，知道伏安法测功率的原理是解题的关键。
21.【答案】解：
(1)h=30cm=0.3m，
拉力做的有用功：
W有用=Gh=2000N×0.3m=600J；
(2)由题知，R1=20cm，R2=15cm，
hs=R1−R22R1=20cm−15cm2×20cm=18，
可得：s=8h，
该装置的机械效率：
η=W有用W总=GhFs=GhF×8h=G8F=2000N8×300N×100%≈83.3%。
答：(1)物体匀速上升30cm时，拉力所做的有用功为600J；
(2)该装置的机械效率为83.3%。
【解析】(1)知道物体重力、上升的高度，利用W=Gh求拉力做的有用功；
(2)由题知，R1=20cm，R2=15cm，而hs=R1−R22R1，可得s与h的关系，该装置的机械效率η=W有用W总=GhFs=GhF×nh=GnF。
本题考查了有用功、机械效率的计算，根据题目提供信息求出s与h的关系是关键。
22.【答案】解：(1)由图乙可知，当S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，当S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，因为串联电路的总电阻比任何一个电阻都大，即：R1R1=U2P加热=(220V)2550W=88Ω，
饮水机处于保温状态时，电路中的电流为：
I= P1R1= 198W88Ω=1.5A，
此时电路中的总电阻为：
R总=UI=220V1.5A≈146.7Ω，
则R2的阻值为：
R2=R总−R1=146.7Ω−88Ω=58.7Ω；
(2)该饮水机正常加热84s时消耗的电能为：
W=P加热t=550W×84s=46200J，
水吸收的热量为：
Q吸=W=46200J，
则水升高的温度为：
Δt=Q吸cm=46200J4.2×103J/(kg⋅℃)×500×10−3kg=22℃，
则水的末温为：t=t0+Δt=20℃+22℃=42℃。
答：(1)电阻R2的阻值为58.7Ω；
(2)该饮水机正常加热84s能将质量为500g、初温为20℃的水升高到42℃。
【解析】(1)由图乙可知，当S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，当S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，根据电阻的串联比较两种情况下总电阻的关系，根据P=U2R确定出饮水机的状态，根据P=UI和欧姆定律求出R1和R2的阻值；
(2)根据W=Pt求出饮水机消耗的电能，不计热损失，水吸收的热量等于饮水机消耗的电能，再根据Q吸=cmΔt求出水的末温。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的综合应用，正确得出饮水机处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
23.【答案】解：(1)因为A没入水中，则图甲中物体A受到的浮力为：
F浮A=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×9.75×10−4m3=9.75N；
(2)图乙中物体A有13的体积露出水面，物体A此时受到的浮力：
F浮A′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1−13)×9.75×10−4m3=6.5N，
则物体A的重力为：GA=F浮A′=6.5N，
图甲中，以AB为一个整体，处于漂浮，则F浮=GA+GB，
物体B的重力：GB=F浮−GA=9.75N−6.5N=3.25N，
图乙中，B受到的浮力为：F浮B=ρ水gV排=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.05m)3=1.25N，
此时B受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和浮力作用处于静止状态，
则容器底对B的支持力为：F=GB−F浮B=3.25N−1.25N=2N，
所以图乙中金属块B对容器底的压力为2N。
答：(1)图甲中物体A受到的浮力为9.75N；
(2)图乙中金属块B对容器底的压力为2N。
【解析】(1)根据阿基米德原理可求出图甲中物体A受到的浮力；
(2)根据F浮=ρgV排求出图乙中物体A和B受到的浮力，图甲中，以AB为一个整体，处于漂浮，根据F浮=GA+GB可求出物体B的重力，图乙中，B受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和浮力作用处于静止状态，根据力的相互作用可求出金属块B对容器底的压力。
本题主要考查了力的合成及阿基米德原理的应用，难度不大。