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2024年重庆巴蜀中学中考二模物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份2024年重庆巴蜀中学中考二模物理试题（原卷版+解析版），文件包含2024年重庆巴蜀中学中考二模物理试题原卷版docx、2024年重庆巴蜀中学中考二模物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
注意事项：1.试题的答案书写在答题卡上
2.全卷g=10N/kg，水的密度。
一、选择题（本题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. 下列物理量最接近实际的是（ ）
A. 冰箱冷冻室的温度约为5℃
B. 电热水壶正常工作电流约0.02A
C. 重庆大气压强的值约为103Pa
D. 一节新干电池的电压约为1.5V
【答案】D
【解析】
【详解】A．冰箱冷冻室的温度低于0℃，故A不符合题意；
B．电热水壶正常工作电流约为5A，故B不符合题意；
C．重庆大气压强的值约为105Pa，故C不符合题意；
D．一节新干电池的电压约为1.5V，故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示现象中，由光的反射形成的是（ ）
A. 日食B. 镜中小猫
C. 彩虹D. 海市蜃楼
【答案】B
【解析】
【详解】A．日食是太阳光在直线传播时，被月亮挡住了，在地球上留下阴影，不是光的反射形成的，故A不符合题意；
B．镜中小猫，是平面镜成像现象，光的反射现象，故B符合题意；
C．彩虹是光的色散现象，光的折射形成的，故C不符合题意；
D．海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播发生折射形成的，故D不符合题意。
故选B。
3. 以下美食涉及的物理知识，辨析合理的是（ ）
A. 煮面时，锅边腾起的“白气”是液化形成的
B. 烧烤时，因为木炭不能完全燃烧，所以木炭的热值会变小
C. 煮火锅，香气弥漫是因为分子间有引力
D. 煲汤时，温度越高，汤含有热量越多
【答案】A
【解析】
【详解】A．锅边腾起的“白气”是锅内出来的水蒸气遇冷液化形成的，故A符合题意；
B．热值是燃料的一种特性，与燃料的燃烧情况无关，故B不符合题意；
C．煮火锅时，由于分子不停的做无规则运动，发生了扩散现象，香气弥漫，故C不符合题意；
D．热量是一个过程量，物体本身没有热量，故D不符合题意。
故选A。
4. 有关电磁学的知识，下列说法正确的是（ ）
A. 测电笔使用时手必须接触笔尖金属体
B. 通电导体的周围真实存在磁感线
C. 验电器原理为同种电荷相互排斥
D. 电动机工作时将机械能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A．测电笔使用时手不能接触笔尖，而是接触笔尾金属体，故A错误；
B．磁感线是为描述磁场分布而假想的曲线，实际不存在，故B错误；
C．验电器金属箔张开，是因为同种电荷相互排斥，故C正确；
D．电动机工作时将电能转化为机械能，故D错误。
故选C。
5. 4月中旬鲁能巴蜀中学顺利举办了第16届学生运动会，运动健儿们挥洒汗水展现青春的活力，以下涉及到的物理知识判断正确的是（ ）
A. 投出去的实心球在空中运动过程中，运动状态不变
B. 跳远运动员助跑是利用了惯性力作用
C. 静止在水平地面的足球受到的重力与支持力是一对平衡力
D. 实心球落地后滚动一段距离就停止说明运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A．投出去的实心球，受到重力的作用，作抛物线运动，运动状态发生改变，故A错误；
B．跳远运动员助跑是利用了惯性，惯性不是力，不能表达为：惯性力的作用，故B错误；
C．静止在水平地面的足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用，两个力大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C正确；
D．实心球落地后滚动一段距离停止运动，是因为受到阻力的作用，不能说明运动需要力来维持，故D错误。
故选C。
6. 鲁能巴蜀中学科技小组为校运动会开幕式设计了一款控制灯光和国旗升降的电路原理图。其工作原理为闭合开关S1，舞台灯亮，再闭合触摸开关S2，电动机控制国旗自动升降；当断开开关S1时，灯不亮，无论是否闭合S2，电动机都不启动。如图所示符合上述情况的电路设计是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当闭合开关S1时，舞台灯亮起，此时电动机不工作；当按下开关S2时，电动机才能启动，说明指示灯与电动机互不影响，即两者是并联的。若舞台灯不亮，电动机也不启动，则开关S1在干路上，开关S2在电动机所在支路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图，工人用滑轮组将一桶重为400N的沙子在10s内匀速提升6m，所用的拉力为250N，若不计绳重、桶重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力的功率是150W
B. 若提升过程中有部分沙子洒出，滑轮组的机械效率变小
C. 使用滑轮组既能省力又能省功
D. 滑轮组的机械效率75%
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图示知，滑轮组承重绳子为2根，沙子提升6m时，绳子自由端移动的距离
s=2h=2×6m=12m
拉力所做的总功
W总=Fs=250N×12m=3000J
拉力的功率
故A错误；
B．提升过程中，部分沙子洒出，据W有=Gh知，所做的有用功变小，不计绳重、桶重及摩擦时，所做额外功不变，则滑轮组的机械效率变小，故B正确；
C．使用滑轮组能省力，但需要做额外功，不能省功，故C错误；
D．提升400N重的沙子所做的有用功
W有=Gh=400N×6m=2400J
滑轮组的机械效率
故D错误。
故选B。
8. 如图的电路中，电源电压恒为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，移动滑片，下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡L的电阻为10Ω
B. 闭合开关S，断开开关S1、S2，通电10s，小灯泡能消耗的电能最多为30J
C. 闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器消耗的最大功率为8W
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63:20
【答案】D
【解析】
【详解】A．灯丝的阻值不变，则小灯泡L的电阻
故A错误；
B．闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器R2与小灯泡串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表的量程为0~3V，小灯泡两端的最大电压为3V，此时通电10s，小灯泡消耗的电能最多为
故B错误；
C．闭合开关S、S1、S2，两个电阻并联在电路中，小灯泡被短路，电压表被短路，电流表测干路的电流，当电流表的示数为0.6A时，电路中的电流最大，小于变阻器允许通过的最大电流，此时通过R1的电流
通过变阻器R2的电流
变阻器消耗的最大功率
P变大=UI2=8V×0.4A=3.2W
故C错误；
D．小灯泡正常发光时电流
只闭合开关S，小灯泡与变阻器的最大阻值串联时，电路中的电阻最大，为
R=R2+RL=30Ω+12Ω=42Ω
此时电路中的电流
电压表的示数为
各元件安全，电路消耗的最小功率
电路中的最大电流为0.6A，电路消耗的最大功率
P大=UI大=8V×0.6A=4.8W
最大功率与最小功率之比
故D正确。
故选D。
二、填空作图题（本题共6个小题，每空、每图1分，共12分。）
9. 如图，我国已经建成多条“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，可以把整条路面看成是一张留声机的碟片，而汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车驶过这段路面时，一段完整的音乐就奏响了。音乐声是由轮胎的_________产生的，音乐声通过_________传入人耳。
【答案】 ①. 振动 ②. 空气
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，轮胎在路面上振动时，产生了音乐声。
[2]声音的传播需要介质，音乐声通过空气传入人耳。
10. 目前，自驾游已成为人们出游的重要方式，当汽车在公路上快速行驶时，窗外的空气流速大，压强_________（选填“大”或“小”），窗帘因受到向外的力而飘向窗外；车沿着环山公路行驶到高山上时，发现密封的零食包装袋鼓起了，这是由于高山上的大气压比山脚下的大气压更_________（选填“大”或“小”）造成的。
【答案】 ①. 小 ②. 小
【解析】
【详解】[1]根据流体压强和流速的关系可知，窗外的空气流速大，压强小，窗帘受到向外的力，飘向窗外。
[2]气压与海拔高度有关，高度越大，气压越小。高山上的大气压比山脚下的大气压更小，密封的零食包装袋外面的大气压变小，里面的气压不变，在压强差的作用下包装袋体积变大，因此鼓起了。
11. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功，并与空间站组合体成功对接，对接完成后，该飞船相对空间站是_________（选填“运动”或“静止”）的；当飞船进入太空后，所装载物品的质量_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 静止 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]神舟十八号飞船与空间站组合体对接成功后，飞船相对空间站无位置变化，是静止的。
[2]物体的质量与空间位置无关，不随空气位置变化而变化，所以飞船进入太空后，所装载的物品质量不变。
12. 如图甲所示是亮亮家的电能表，亮亮将一个电热水壶单独接在清零的计量插座上工作2h，屏幕显示如图乙所示，已知电费单价为0.5元/(kg·℃)，则该电能表在2h后的读数应为_________kW·h。若亮亮在家单独使用该电热水壶一段时间，观察到电能表的指示灯闪烁了63次，则电热水壶在这段时间所消耗的电能可以将0.5kg的水从20℃加热到_________℃。（c水=4.2×103J/(kg·℃)，不计热量损耗）
【答案】 ①. 8634.5 ②. 80
【解析】
【详解】[1]电热水壶在2h消耗的电能
原来电能表的读数为8633.5kW·h，故2h后电能表的读数为
8633.5kW·h+1kW·h=8634.5kW·h
[2]电能表的指示灯闪烁了63次，则电热水壶在这段时间所消耗的电能
不计热量损耗，则水吸收的热量等于电热水壶在这段时间所消耗的电能，即
由Q吸=c水m水Δt可得，水升高的温度
则末温
tt0=t0+Δt=20℃+60℃=80℃
13. 如图所示，底面积为500cm²且足够高的柱形容器放在面积足够大的水平桌面上，容器底部固定有2个定滑轮，现将一根不能伸长的轻绳绕过定滑轮后分别连接于A、B两个物体的底部（不计滑轮与绳的摩擦）。物体A是重力为4N、边长为10cm的正方体，物体B是高为10cm、底面积为200cm2、密度为的长方体。现往容器中缓慢加水，使得轻绳刚好在竖直方向拉直（绳子拉力为0），此时容器对桌面的压强为p1，物体B受到的浮力为_________N；若继续缓慢加水直至物体A刚好浸没，此时容器对桌面的压强为p2，则p2与p1的差值是_________Pa。
【答案】 ①. 12 ②. 16
【解析】
【详解】[1]B物体的体积
B的质量
B的重力
GB=mBg=1.2kg×10N/kg=12N
绳子刚好竖起方向拉直，拉力为0时，B漂浮在水面，所受的浮力等于自身的重力为1.2N。
[2]轻绳刚好拉直时，B排开水的体积
由图示知，此时A漂浮在水面，所受的浮力也等于自身重力为4N。A排开水的体积
A的体积
加水到A刚好浸没时，A受到的浮力
A受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力及竖起向上的浮力作用，所以绳子的拉力
F拉=F浮A′-GA=10N-4N=6N
此时B受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用，所受的浮力
F浮B′=GB+F拉=12N+6N=18N
B排开水的体积
轻绳拉直，拉力为0到A刚好浸没时，A、B排开水的变化量
水的深度变化量
所加水的体积
所加水的质量
所加水的重力
G水=m水g=0.08kg×10N/kg=0.8N
所以p2与p1的差值
14. 如图，作出光线通过凹透镜的光路（保留必要的作图痕迹）。
【答案】
【解析】
【详解】根据平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长经过另一焦点，由此画出光路图，答案如下：
15. 如图所示，按照小磁针N极所指方向在括号中标出电源右端的极性（“+”或“-”）。
【答案】
【解析】
【详解】从图可知，小磁针的左端是N极，右端为S极；因为同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的右端是N极，左端是S极。根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的左端流入，即电源的左端为正极，右端是负极。如图所示：
三、实验探究题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分）
16. 在探究凸透镜成像的规律中：
（1）如图甲可知，该透镜的焦距为______cm；
（2）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙位置，光屏上恰好得到清晰的像，______（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这一成像规律工作的；
（3）保持凸透镜位置不变，若要使光屏上的像变小，应使蜡烛适当向______移（选填“左”或“右”），再调节光屏的位置。
【答案】 ①. 10.0 ②. 照相机 ③. 左
【解析】
【详解】（1）[1] 凸透镜可以将平行于主光轴的光线汇聚到焦点，该透镜的焦距为
（2）[2] 如图乙，物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
（3）[3] 根据凸透镜成像的规律“物远像近像变小”，保持凸透镜位置不变，若要使光屏上的像变小，应增大物距，即应使蜡烛适当向左移动，再调节光屏的位置。
17. 如图甲是“探究物质的熔化规律”的实验装置。
（1）利用“水浴法”加热而不是直接用酒精灯加热试管，主要目的是使被加热物体______；
（2）由实验数据绘制出温度随时间变化图像如图乙，可知该物质属于______（选填“晶体”或“非晶体”），熔化过程持续了______min。
【答案】 ①. 受热均匀 ②. 晶体 ③. 3
【解析】
【详解】（1）[1]利用水浴法加热，可以使被加热的物体受热均匀，温度上升平稳，便于探究物质的熔化规律。
（2）[2][3]由图乙可知，该物质熔化过程中温度不变，由固定的熔化温度，属于晶体；该物质从第3min熔化，到第6min熔化完，熔化过程持续了3min。
18. 小鲁同学利用天平和量筒测量石块的密度，进行如下步骤：
（1）如图甲，小鲁把天平放在水平桌面上，将游码拨到_________处，此时指针如图乙所示，应将平衡螺母向_________端移动（选填“左”或“右”），使指针指在分度盘中央；
（2）调好后小鲁将石块放在左盘，在右盘加减砝码，当将最小为5g的砝码放入右盘时，分度盘指针又如图乙所示，接下来的正确操作是_________，使天平再次水平平衡，砝码和游码如图丙，则石块质量为_________g；
（3）如图丁，小鲁用量筒测得该石块的体积，由此可计算出该石块的密度为_________g/cm3；若考虑石块吸水，则所测石块的密度偏_________（选填“大”或“小”）；
（4）同组的小能认为不用砝码，使用天平、两个相同的烧杯、量筒等器材也能测出石块的密度。请将实验步骤补充完整：
①在两个相同的烧杯中装入等量的水，分别放在已经调平的天平左右两盘中，如图甲所示；
②将拴好细线的石块缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，记录加水的体积为V1，如图乙所示；
③让石块缓慢沉入到水底，松开细线，_________直到横梁再次在水平位置恢复平衡，记录再次加入水的体积为V2；
④石块密度的表达式为=_________（用V1、V2、ρ水表示）。
【答案】 ①. 标尺左端的零刻度线 ②. 右 ③. 将游码向右移动 ④. 78.6 ⑤. 7.86 ⑥. 大 ⑦. 用量筒继续向右盘的烧杯中加水 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验时，需要将天平放在水平桌面上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处，由图乙可知，指针左偏，说明左边偏重，需要将平衡螺母向右调节，直至天平横梁平衡。
（2）[3][4]当将最小为5g的砝码放入右盘时，分度盘指针又如图乙所示左偏，说明最小砝码不够用，故接下来需要将游码向右移动，使天平再次水平平衡；由图丙可知，标尺的分度值为0.2g，则石块质量
m=50g+20g+5g+3.6g=78.6g
（3）[5][6]由图丁可知，该量筒的分度值为2mL，量筒中水的体积为30mL，水和石块的体积为40mL，石块的体积
V=40mL-3mL=10mL=10cm3
则石块的密度
实验中若考虑石块吸水，测量出的石块体积会偏小，根据可知，石块的密度会偏大。
（4）[7][8]①在两个相同的烧杯中装入等量的水，分别放在已经调平的天平左右两盘中；②将拴好细线的石块缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，记录加水的体积为V1，则石块的体积等于加水的体积为V1；③让石块缓慢沉入到水底，松开细线，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁再次在水平位置恢复平衡，记录再次加入水的体积为V2；由题意可知，石块的质量等于两次加水的质量，即
m石=m1+m2
即
ρV1=ρ水V1+ρ水V2
解得。
19. 小巴准备利用以下实验器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个、导线若干、滑动变阻器，测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。
（1）测量小灯泡电功率的实验原理是______；
（2）请用笔画线代替导线，完成图甲中实验电路的连接______；（要求滑片向左移动时电流表示数变大）；
（3）小巴正确连接了电路，并将滑动变阻器的滑片移至______端（选填“A”或“B”），再闭合开关，发现电流表、电压表有示数，但灯泡不亮，接下来操作最合理的是______；（填字母）
A.更换小灯泡 B.更换电压表 C.更换电流表 D.移动滑动变阻器的滑片
（4）若某时刻电压表示数如图乙所示，为使灯泡正常发光应向______端移动滑片（选填“A”或“B”）。图丙是根据实验数据绘制的灯泡U-I图像，由图像可知小灯泡的额定功率为______W；
（5）若把实际电压为额定电压一半时灯泡的电功率记为P1，实际电流为额定电流一半时灯泡的电功率记为P2，请你判断P1______P2（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（6）完成实验后，小巴又有了新的思路，已知实验室有规格分别为“2.2V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的小灯泡，他选择其中一个灯泡连接了如图甲的电路（电压表的连接未画出），电源电压为2伏的整数倍且保持不变，他先将滑动变阻器的滑片P移至最大阻值处，闭合开关，观察到电压表示数如图乙所示，然后移动滑动变阻器滑片P至某位置，使小灯泡正常发光，此过程中电压表指针向左偏转了6小格。问小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为______W。
【答案】 ①. P=UI ②. ③. B ④. D ⑤. A ⑥. 1.14 ⑦. ＞ ⑧. 0.66
【解析】
【详解】（1）[1]根据公式可知，用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率。所以测量小灯泡电功率的实验原理是。
（2）[2]小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选用0～15V量程与小灯泡并联；要使滑片向左移动时电流表示数变大，需把A接线柱接入电路中，如图所示：
（3）[3][4]为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器阻值应调到最大，即将滑动变阻器的滑片移至B端，再闭合开关；电流表、电压表有示数，但灯泡不亮，可能是电路电流太小，接下来最合理的操作是移动滑动变阻器的滑片，使电路电流变大，观察小灯泡是否发光，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（4）[5][6]电压表使用的是大量程，如图乙，电压表分度值为0.5V，示数为2.5V，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知，需减小滑动变阻器所分电压，再由串联分压原理可是，需减小滑动变阻器连入电路的电阻，应向A端移动滑片；由图丙可知，当灯泡电压为3.8V时，通过灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
（5）[7]由图丙可知，灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电压和电流大于实际电流为额定电流一半时灯泡的实际电压和电流，根据公式P=UI可知，P1＞P2。
（6）[8]如果电压表接入的量程为0～15V，分度值为0.5V，图中电压表示数为11V，如果左偏六小格，则滑动变阻器电压减小3V，灯泡电压增大3V，只有3.8V 0.3A的灯泡额定电压符合要求，但此时电源电压为
11V+3.8V=14.8V
不符合电源要求；如果电压表接入的量程为0～3V，分度值为0.1V，则图中电压表示数为2.8V，如果左偏六小格，则电压表为2.2V，此时灯泡正常发光，若此时灯泡为2.2V 0.3A，则电源电压为
2.2V+2.2V=4.4V
不符合条件；若灯泡为3.8V 0.3A，则电源电压为
3.8V+2.2V=6V
符合题意。因此，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为2.2V，电流为0.3A，则功率为
四、论述计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分。）
20. 如图所示为一辆无人驾驶清扫车，已知空车质量为400kg，空车行驶时牵引力的功率为1440W，在1min内匀速行驶120m，求：
（1）空车行驶的速度；
（2）空车行驶时的牵引力。
【答案】（1）2m/s；（2）720N
【解析】
【详解】解：（1）空车行驶的速度
（2）空车行驶时的牵引力
答：（1）空车行驶的速度为2m/s；
（2）空车行驶时牵引力为720N。
21. 某品牌汽车安装有电加热座椅垫，该座椅垫有“高温”、“低温”两个档位，高温档功率为80W，低温档功率为20W，其电路简化原理图如图甲所示，其中电源电压为40V保持不变，R1、R2均为发热电阻，其阻值不受温度影响，熔断器（电阻忽略不计）的熔断电流为2.5A。求：
（1）R2的阻值；
（2）小明把电路原理图甲改为乙图（电源电压不变），也设有“高温”和“低温”两个档位，但发现有一个档位无法正常使用，请通过计算分析说明原因；
（3）同组小亮提出新方案，在图甲中只接入一个滑动变阻器即可实现发热电阻的功率在20W到80W的范围内变化。请你设计方案并计算滑动变阻器最大阻值是多少Ω？
【答案】（1）20Ω；（2）高温挡工作时的电流大于熔断器的熔断电流；（3）60Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，当开关S接C时，电路为R2的简单电路，电路电阻较小，根据公式可知，功率较大，为高温挡；当开关S接D时，R1、R2串联，电阻较大，为低温挡。R2的阻值为
低温挡时，电路总电阻为
则R1的阻值为
（2）如图乙，当双触电开关接b、c两点时，R1工作，此时电路电阻较大，功率较小，为低温挡；当双触电开关接c、d两点时，两电阻并联，此时电路电阻较小，功率较大，为高温挡，干路电流为
大于干路上熔断器的熔断电流，所以高温挡无法正常工作。
（3）如图，在电路中接入一只滑动变阻器，开关接C点时，滑动变阻器与R2串联，当滑动变阻器接入电路电阻为0时，只有R2连入电路，为最大功率为80W；当最小功率为20W时
即
解得：R=60Ω，故滑动变阻器最大阻值为60Ω。
答：（1）R2的阻值为20Ω；
（2）高温挡时的电流大于熔断器的熔断电流；
（3）滑动变阻器最大阻值是60Ω。
22. 小赵同学利用一力敏电阻做研究，它所在电路如图甲虚线框所示，其中电源电压为12V，R2为定值电阻，力敏电阻R1的阻值与所受力大小之间的关系如图乙所示。他把该力敏电阻通过轻质细杆与圆柱形物体A相连，现将物体A缓慢放入一个高为15cm、底面积为100cm2、装有深度为12cm水的柱形容器中。当物体A还未浸入水中时，电流表示数I0=0.2A；当物体A一半体积浸入水中时，电流表示数I1=0.4A。在物体A缓慢下降到刚好浸没的过程中（A未触底），有水溢出容器，电流表示数先增大后减小，且最大值I2=0.6A。求：
（1）未放入物体时，水对容器底的压强；
（2）R2的阻值；
（3）当物体A刚好浸没时，撤去细杆，待物体A静止后，求水对容器底的压强（此过程中A上表面始终水平）。
【答案】（1）1200Pa；（2）10Ω；（3）1260Pa
【解析】
【详解】解：（1）未放入物体时，水深12cm=0.12m，则水对容器底的压强
（2）物体A缓慢下降到刚好浸没的过程中，电流表示数先增大后减小，可知当F浮=GA时，力敏电阻受到的力F=0，由图乙可知，此时R1的阻值最小为10Ω；由图甲可知，R1、R2串联，此时电路中的电流最大为I2=0.6A，根据欧姆定律可得，电路总电阻为
则R2的阻值为
R2=R-R1=20Ω-10Ω=10Ω
（3）当物体A还未浸入水中时，电流表示数I0=0.2A，电路总电阻为
则R1的阻值为
R1=R'-R2=60Ω-10Ω=50Ω
由图乙可知，力敏电阻受到的力为
F1=GA=1.6N
当物体A一半体积浸入水中时，电流表示数I1=0.4A，电路总电阻为
则R1的阻值为
R1'=R''-R2=30Ω-10Ω=20Ω
由图乙可知，力敏电阻受到的力为F2=0.4N；若此时杆给的力为向上的压力，则物体的重力等于压力与浮力之和，浮力大小为
F浮=GA-F2=1.6N-0.4N=1.2N
根据阿基米德原理可知，物体A体积为
容器内水的体积为
容器的容积为
由于
物体A浸没后水不会溢出，不符合题意；
若此时杆给的力为向下的拉力，则浮力大小为
F浮=GA+F2=1.6N+0.4N=2N
根据阿基米德原理可知，物体A的体积为
物体A浸没后，溢出水的体积为
A的质量为
A的密度为
小于水的密度，撤去细杆，待物体A静止后，漂浮在水中，水对容器底部的压力
水对容器底的压强为
答：（1）未放入物体时，水对容器底的压强为1200Pa；
（2）R2的阻值为10Ω；
（3）当物体A刚好浸没时，撤去细杆，待物体A静止后，水对容器底的压强为1260Pa。
注意事项：1.试题的答案书写在答题卡上
2.全卷g=10N/kg，水的密度。
一、选择题（本题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. 下列物理量最接近实际的是（ ）
A. 冰箱冷冻室的温度约为5℃
B. 电热水壶正常工作电流约0.02A
C. 重庆大气压强的值约为103Pa
D. 一节新干电池的电压约为1.5V
【答案】D
【解析】
【详解】A．冰箱冷冻室的温度低于0℃，故A不符合题意；
B．电热水壶正常工作电流约为5A，故B不符合题意；
C．重庆大气压强的值约为105Pa，故C不符合题意；
D．一节新干电池的电压约为1.5V，故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示现象中，由光的反射形成的是（ ）
A. 日食B. 镜中小猫
C. 彩虹D. 海市蜃楼
【答案】B
【解析】
【详解】A．日食是太阳光在直线传播时，被月亮挡住了，在地球上留下阴影，不是光的反射形成的，故A不符合题意；
B．镜中小猫，是平面镜成像现象，光的反射现象，故B符合题意；
C．彩虹是光的色散现象，光的折射形成的，故C不符合题意；
D．海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播发生折射形成的，故D不符合题意。
故选B。
3. 以下美食涉及的物理知识，辨析合理的是（ ）
A. 煮面时，锅边腾起的“白气”是液化形成的
B. 烧烤时，因为木炭不能完全燃烧，所以木炭的热值会变小
C. 煮火锅，香气弥漫是因为分子间有引力
D. 煲汤时，温度越高，汤含有热量越多
【答案】A
【解析】
【详解】A．锅边腾起的“白气”是锅内出来的水蒸气遇冷液化形成的，故A符合题意；
B．热值是燃料的一种特性，与燃料的燃烧情况无关，故B不符合题意；
C．煮火锅时，由于分子不停的做无规则运动，发生了扩散现象，香气弥漫，故C不符合题意；
D．热量是一个过程量，物体本身没有热量，故D不符合题意。
故选A。
4. 有关电磁学的知识，下列说法正确的是（ ）
A. 测电笔使用时手必须接触笔尖金属体
B. 通电导体的周围真实存在磁感线
C. 验电器原理为同种电荷相互排斥
D. 电动机工作时将机械能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A．测电笔使用时手不能接触笔尖，而是接触笔尾金属体，故A错误；
B．磁感线是为描述磁场分布而假想的曲线，实际不存在，故B错误；
C．验电器金属箔张开，是因为同种电荷相互排斥，故C正确；
D．电动机工作时将电能转化为机械能，故D错误。
故选C。
5. 4月中旬鲁能巴蜀中学顺利举办了第16届学生运动会，运动健儿们挥洒汗水展现青春的活力，以下涉及到的物理知识判断正确的是（ ）
A. 投出去的实心球在空中运动过程中，运动状态不变
B. 跳远运动员助跑是利用了惯性力作用
C. 静止在水平地面的足球受到的重力与支持力是一对平衡力
D. 实心球落地后滚动一段距离就停止说明运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A．投出去的实心球，受到重力的作用，作抛物线运动，运动状态发生改变，故A错误；
B．跳远运动员助跑是利用了惯性，惯性不是力，不能表达为：惯性力的作用，故B错误；
C．静止在水平地面的足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用，两个力大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C正确；
D．实心球落地后滚动一段距离停止运动，是因为受到阻力的作用，不能说明运动需要力来维持，故D错误。
故选C。
6. 鲁能巴蜀中学科技小组为校运动会开幕式设计了一款控制灯光和国旗升降的电路原理图。其工作原理为闭合开关S1，舞台灯亮，再闭合触摸开关S2，电动机控制国旗自动升降；当断开开关S1时，灯不亮，无论是否闭合S2，电动机都不启动。如图所示符合上述情况的电路设计是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当闭合开关S1时，舞台灯亮起，此时电动机不工作；当按下开关S2时，电动机才能启动，说明指示灯与电动机互不影响，即两者是并联的。若舞台灯不亮，电动机也不启动，则开关S1在干路上，开关S2在电动机所在支路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图，工人用滑轮组将一桶重为400N的沙子在10s内匀速提升6m，所用的拉力为250N，若不计绳重、桶重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力的功率是150W
B. 若提升过程中有部分沙子洒出，滑轮组的机械效率变小
C. 使用滑轮组既能省力又能省功
D. 滑轮组的机械效率75%
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图示知，滑轮组承重绳子为2根，沙子提升6m时，绳子自由端移动的距离
s=2h=2×6m=12m
拉力所做的总功
W总=Fs=250N×12m=3000J
拉力的功率
故A错误；
B．提升过程中，部分沙子洒出，据W有=Gh知，所做的有用功变小，不计绳重、桶重及摩擦时，所做额外功不变，则滑轮组的机械效率变小，故B正确；
C．使用滑轮组能省力，但需要做额外功，不能省功，故C错误；
D．提升400N重的沙子所做的有用功
W有=Gh=400N×6m=2400J
滑轮组的机械效率
故D错误。
故选B。
8. 如图的电路中，电源电压恒为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，移动滑片，下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡L的电阻为10Ω
B. 闭合开关S，断开开关S1、S2，通电10s，小灯泡能消耗的电能最多为30J
C. 闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器消耗的最大功率为8W
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63:20
【答案】D
【解析】
【详解】A．灯丝的阻值不变，则小灯泡L的电阻
故A错误；
B．闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器R2与小灯泡串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表的量程为0~3V，小灯泡两端的最大电压为3V，此时通电10s，小灯泡消耗的电能最多为
故B错误；
C．闭合开关S、S1、S2，两个电阻并联在电路中，小灯泡被短路，电压表被短路，电流表测干路的电流，当电流表的示数为0.6A时，电路中的电流最大，小于变阻器允许通过的最大电流，此时通过R1的电流
通过变阻器R2的电流
变阻器消耗的最大功率
P变大=UI2=8V×0.4A=3.2W
故C错误；
D．小灯泡正常发光时电流
只闭合开关S，小灯泡与变阻器的最大阻值串联时，电路中的电阻最大，为
R=R2+RL=30Ω+12Ω=42Ω
此时电路中的电流
电压表的示数为
各元件安全，电路消耗的最小功率
电路中的最大电流为0.6A，电路消耗的最大功率
P大=UI大=8V×0.6A=4.8W
最大功率与最小功率之比
故D正确。
故选D。
二、填空作图题（本题共6个小题，每空、每图1分，共12分。）
9. 如图，我国已经建成多条“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，可以把整条路面看成是一张留声机的碟片，而汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车驶过这段路面时，一段完整的音乐就奏响了。音乐声是由轮胎的_________产生的，音乐声通过_________传入人耳。
【答案】 ①. 振动 ②. 空气
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，轮胎在路面上振动时，产生了音乐声。
[2]声音的传播需要介质，音乐声通过空气传入人耳。
10. 目前，自驾游已成为人们出游的重要方式，当汽车在公路上快速行驶时，窗外的空气流速大，压强_________（选填“大”或“小”），窗帘因受到向外的力而飘向窗外；车沿着环山公路行驶到高山上时，发现密封的零食包装袋鼓起了，这是由于高山上的大气压比山脚下的大气压更_________（选填“大”或“小”）造成的。
【答案】 ①. 小 ②. 小
【解析】
【详解】[1]根据流体压强和流速的关系可知，窗外的空气流速大，压强小，窗帘受到向外的力，飘向窗外。
[2]气压与海拔高度有关，高度越大，气压越小。高山上的大气压比山脚下的大气压更小，密封的零食包装袋外面的大气压变小，里面的气压不变，在压强差的作用下包装袋体积变大，因此鼓起了。
11. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功，并与空间站组合体成功对接，对接完成后，该飞船相对空间站是_________（选填“运动”或“静止”）的；当飞船进入太空后，所装载物品的质量_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 静止 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]神舟十八号飞船与空间站组合体对接成功后，飞船相对空间站无位置变化，是静止的。
[2]物体的质量与空间位置无关，不随空气位置变化而变化，所以飞船进入太空后，所装载的物品质量不变。
12. 如图甲所示是亮亮家的电能表，亮亮将一个电热水壶单独接在清零的计量插座上工作2h，屏幕显示如图乙所示，已知电费单价为0.5元/(kg·℃)，则该电能表在2h后的读数应为_________kW·h。若亮亮在家单独使用该电热水壶一段时间，观察到电能表的指示灯闪烁了63次，则电热水壶在这段时间所消耗的电能可以将0.5kg的水从20℃加热到_________℃。（c水=4.2×103J/(kg·℃)，不计热量损耗）
【答案】 ①. 8634.5 ②. 80
【解析】
【详解】[1]电热水壶在2h消耗的电能
原来电能表的读数为8633.5kW·h，故2h后电能表的读数为
8633.5kW·h+1kW·h=8634.5kW·h
[2]电能表的指示灯闪烁了63次，则电热水壶在这段时间所消耗的电能
不计热量损耗，则水吸收的热量等于电热水壶在这段时间所消耗的电能，即
由Q吸=c水m水Δt可得，水升高的温度
则末温
tt0=t0+Δt=20℃+60℃=80℃
13. 如图所示，底面积为500cm²且足够高的柱形容器放在面积足够大的水平桌面上，容器底部固定有2个定滑轮，现将一根不能伸长的轻绳绕过定滑轮后分别连接于A、B两个物体的底部（不计滑轮与绳的摩擦）。物体A是重力为4N、边长为10cm的正方体，物体B是高为10cm、底面积为200cm2、密度为的长方体。现往容器中缓慢加水，使得轻绳刚好在竖直方向拉直（绳子拉力为0），此时容器对桌面的压强为p1，物体B受到的浮力为_________N；若继续缓慢加水直至物体A刚好浸没，此时容器对桌面的压强为p2，则p2与p1的差值是_________Pa。
【答案】 ①. 12 ②. 16
【解析】
【详解】[1]B物体的体积
B的质量
B的重力
GB=mBg=1.2kg×10N/kg=12N
绳子刚好竖起方向拉直，拉力为0时，B漂浮在水面，所受的浮力等于自身的重力为1.2N。
[2]轻绳刚好拉直时，B排开水的体积
由图示知，此时A漂浮在水面，所受的浮力也等于自身重力为4N。A排开水的体积
A的体积
加水到A刚好浸没时，A受到的浮力
A受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力及竖起向上的浮力作用，所以绳子的拉力
F拉=F浮A′-GA=10N-4N=6N
此时B受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用，所受的浮力
F浮B′=GB+F拉=12N+6N=18N
B排开水的体积
轻绳拉直，拉力为0到A刚好浸没时，A、B排开水的变化量
水的深度变化量
所加水的体积
所加水的质量
所加水的重力
G水=m水g=0.08kg×10N/kg=0.8N
所以p2与p1的差值
14. 如图，作出光线通过凹透镜的光路（保留必要的作图痕迹）。
【答案】
【解析】
【详解】根据平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长经过另一焦点，由此画出光路图，答案如下：
15. 如图所示，按照小磁针N极所指方向在括号中标出电源右端的极性（“+”或“-”）。
【答案】
【解析】
【详解】从图可知，小磁针的左端是N极，右端为S极；因为同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的右端是N极，左端是S极。根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的左端流入，即电源的左端为正极，右端是负极。如图所示：
三、实验探究题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分）
16. 在探究凸透镜成像的规律中：
（1）如图甲可知，该透镜的焦距为______cm；
（2）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙位置，光屏上恰好得到清晰的像，______（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这一成像规律工作的；
（3）保持凸透镜位置不变，若要使光屏上的像变小，应使蜡烛适当向______移（选填“左”或“右”），再调节光屏的位置。
【答案】 ①. 10.0 ②. 照相机 ③. 左
【解析】
【详解】（1）[1] 凸透镜可以将平行于主光轴的光线汇聚到焦点，该透镜的焦距为
（2）[2] 如图乙，物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
（3）[3] 根据凸透镜成像的规律“物远像近像变小”，保持凸透镜位置不变，若要使光屏上的像变小，应增大物距，即应使蜡烛适当向左移动，再调节光屏的位置。
17. 如图甲是“探究物质的熔化规律”的实验装置。
（1）利用“水浴法”加热而不是直接用酒精灯加热试管，主要目的是使被加热物体______；
（2）由实验数据绘制出温度随时间变化图像如图乙，可知该物质属于______（选填“晶体”或“非晶体”），熔化过程持续了______min。
【答案】 ①. 受热均匀 ②. 晶体 ③. 3
【解析】
【详解】（1）[1]利用水浴法加热，可以使被加热的物体受热均匀，温度上升平稳，便于探究物质的熔化规律。
（2）[2][3]由图乙可知，该物质熔化过程中温度不变，由固定的熔化温度，属于晶体；该物质从第3min熔化，到第6min熔化完，熔化过程持续了3min。
18. 小鲁同学利用天平和量筒测量石块的密度，进行如下步骤：
（1）如图甲，小鲁把天平放在水平桌面上，将游码拨到_________处，此时指针如图乙所示，应将平衡螺母向_________端移动（选填“左”或“右”），使指针指在分度盘中央；
（2）调好后小鲁将石块放在左盘，在右盘加减砝码，当将最小为5g的砝码放入右盘时，分度盘指针又如图乙所示，接下来的正确操作是_________，使天平再次水平平衡，砝码和游码如图丙，则石块质量为_________g；
（3）如图丁，小鲁用量筒测得该石块的体积，由此可计算出该石块的密度为_________g/cm3；若考虑石块吸水，则所测石块的密度偏_________（选填“大”或“小”）；
（4）同组的小能认为不用砝码，使用天平、两个相同的烧杯、量筒等器材也能测出石块的密度。请将实验步骤补充完整：
①在两个相同的烧杯中装入等量的水，分别放在已经调平的天平左右两盘中，如图甲所示；
②将拴好细线的石块缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，记录加水的体积为V1，如图乙所示；
③让石块缓慢沉入到水底，松开细线，_________直到横梁再次在水平位置恢复平衡，记录再次加入水的体积为V2；
④石块密度的表达式为=_________（用V1、V2、ρ水表示）。
【答案】 ①. 标尺左端的零刻度线 ②. 右 ③. 将游码向右移动 ④. 78.6 ⑤. 7.86 ⑥. 大 ⑦. 用量筒继续向右盘的烧杯中加水 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验时，需要将天平放在水平桌面上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处，由图乙可知，指针左偏，说明左边偏重，需要将平衡螺母向右调节，直至天平横梁平衡。
（2）[3][4]当将最小为5g的砝码放入右盘时，分度盘指针又如图乙所示左偏，说明最小砝码不够用，故接下来需要将游码向右移动，使天平再次水平平衡；由图丙可知，标尺的分度值为0.2g，则石块质量
m=50g+20g+5g+3.6g=78.6g
（3）[5][6]由图丁可知，该量筒的分度值为2mL，量筒中水的体积为30mL，水和石块的体积为40mL，石块的体积
V=40mL-3mL=10mL=10cm3
则石块的密度
实验中若考虑石块吸水，测量出的石块体积会偏小，根据可知，石块的密度会偏大。
（4）[7][8]①在两个相同的烧杯中装入等量的水，分别放在已经调平的天平左右两盘中；②将拴好细线的石块缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，记录加水的体积为V1，则石块的体积等于加水的体积为V1；③让石块缓慢沉入到水底，松开细线，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁再次在水平位置恢复平衡，记录再次加入水的体积为V2；由题意可知，石块的质量等于两次加水的质量，即
m石=m1+m2
即
ρV1=ρ水V1+ρ水V2
解得。
19. 小巴准备利用以下实验器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个、导线若干、滑动变阻器，测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。
（1）测量小灯泡电功率的实验原理是______；
（2）请用笔画线代替导线，完成图甲中实验电路的连接______；（要求滑片向左移动时电流表示数变大）；
（3）小巴正确连接了电路，并将滑动变阻器的滑片移至______端（选填“A”或“B”），再闭合开关，发现电流表、电压表有示数，但灯泡不亮，接下来操作最合理的是______；（填字母）
A.更换小灯泡 B.更换电压表 C.更换电流表 D.移动滑动变阻器的滑片
（4）若某时刻电压表示数如图乙所示，为使灯泡正常发光应向______端移动滑片（选填“A”或“B”）。图丙是根据实验数据绘制的灯泡U-I图像，由图像可知小灯泡的额定功率为______W；
（5）若把实际电压为额定电压一半时灯泡的电功率记为P1，实际电流为额定电流一半时灯泡的电功率记为P2，请你判断P1______P2（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（6）完成实验后，小巴又有了新的思路，已知实验室有规格分别为“2.2V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的小灯泡，他选择其中一个灯泡连接了如图甲的电路（电压表的连接未画出），电源电压为2伏的整数倍且保持不变，他先将滑动变阻器的滑片P移至最大阻值处，闭合开关，观察到电压表示数如图乙所示，然后移动滑动变阻器滑片P至某位置，使小灯泡正常发光，此过程中电压表指针向左偏转了6小格。问小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为______W。
【答案】 ①. P=UI ②. ③. B ④. D ⑤. A ⑥. 1.14 ⑦. ＞ ⑧. 0.66
【解析】
【详解】（1）[1]根据公式可知，用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率。所以测量小灯泡电功率的实验原理是。
（2）[2]小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选用0～15V量程与小灯泡并联；要使滑片向左移动时电流表示数变大，需把A接线柱接入电路中，如图所示：
（3）[3][4]为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器阻值应调到最大，即将滑动变阻器的滑片移至B端，再闭合开关；电流表、电压表有示数，但灯泡不亮，可能是电路电流太小，接下来最合理的操作是移动滑动变阻器的滑片，使电路电流变大，观察小灯泡是否发光，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（4）[5][6]电压表使用的是大量程，如图乙，电压表分度值为0.5V，示数为2.5V，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知，需减小滑动变阻器所分电压，再由串联分压原理可是，需减小滑动变阻器连入电路的电阻，应向A端移动滑片；由图丙可知，当灯泡电压为3.8V时，通过灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
（5）[7]由图丙可知，灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电压和电流大于实际电流为额定电流一半时灯泡的实际电压和电流，根据公式P=UI可知，P1＞P2。
（6）[8]如果电压表接入的量程为0～15V，分度值为0.5V，图中电压表示数为11V，如果左偏六小格，则滑动变阻器电压减小3V，灯泡电压增大3V，只有3.8V 0.3A的灯泡额定电压符合要求，但此时电源电压为
11V+3.8V=14.8V
不符合电源要求；如果电压表接入的量程为0～3V，分度值为0.1V，则图中电压表示数为2.8V，如果左偏六小格，则电压表为2.2V，此时灯泡正常发光，若此时灯泡为2.2V 0.3A，则电源电压为
2.2V+2.2V=4.4V
不符合条件；若灯泡为3.8V 0.3A，则电源电压为
3.8V+2.2V=6V
符合题意。因此，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为2.2V，电流为0.3A，则功率为
四、论述计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分。）
20. 如图所示为一辆无人驾驶清扫车，已知空车质量为400kg，空车行驶时牵引力的功率为1440W，在1min内匀速行驶120m，求：
（1）空车行驶的速度；
（2）空车行驶时的牵引力。
【答案】（1）2m/s；（2）720N
【解析】
【详解】解：（1）空车行驶的速度
（2）空车行驶时的牵引力
答：（1）空车行驶的速度为2m/s；
（2）空车行驶时牵引力为720N。
21. 某品牌汽车安装有电加热座椅垫，该座椅垫有“高温”、“低温”两个档位，高温档功率为80W，低温档功率为20W，其电路简化原理图如图甲所示，其中电源电压为40V保持不变，R1、R2均为发热电阻，其阻值不受温度影响，熔断器（电阻忽略不计）的熔断电流为2.5A。求：
（1）R2的阻值；
（2）小明把电路原理图甲改为乙图（电源电压不变），也设有“高温”和“低温”两个档位，但发现有一个档位无法正常使用，请通过计算分析说明原因；
（3）同组小亮提出新方案，在图甲中只接入一个滑动变阻器即可实现发热电阻的功率在20W到80W的范围内变化。请你设计方案并计算滑动变阻器最大阻值是多少Ω？
【答案】（1）20Ω；（2）高温挡工作时的电流大于熔断器的熔断电流；（3）60Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，当开关S接C时，电路为R2的简单电路，电路电阻较小，根据公式可知，功率较大，为高温挡；当开关S接D时，R1、R2串联，电阻较大，为低温挡。R2的阻值为
低温挡时，电路总电阻为
则R1的阻值为
（2）如图乙，当双触电开关接b、c两点时，R1工作，此时电路电阻较大，功率较小，为低温挡；当双触电开关接c、d两点时，两电阻并联，此时电路电阻较小，功率较大，为高温挡，干路电流为
大于干路上熔断器的熔断电流，所以高温挡无法正常工作。
（3）如图，在电路中接入一只滑动变阻器，开关接C点时，滑动变阻器与R2串联，当滑动变阻器接入电路电阻为0时，只有R2连入电路，为最大功率为80W；当最小功率为20W时
即
解得：R=60Ω，故滑动变阻器最大阻值为60Ω。
答：（1）R2的阻值为20Ω；
（2）高温挡时的电流大于熔断器的熔断电流；
（3）滑动变阻器最大阻值是60Ω。
22. 小赵同学利用一力敏电阻做研究，它所在电路如图甲虚线框所示，其中电源电压为12V，R2为定值电阻，力敏电阻R1的阻值与所受力大小之间的关系如图乙所示。他把该力敏电阻通过轻质细杆与圆柱形物体A相连，现将物体A缓慢放入一个高为15cm、底面积为100cm2、装有深度为12cm水的柱形容器中。当物体A还未浸入水中时，电流表示数I0=0.2A；当物体A一半体积浸入水中时，电流表示数I1=0.4A。在物体A缓慢下降到刚好浸没的过程中（A未触底），有水溢出容器，电流表示数先增大后减小，且最大值I2=0.6A。求：
（1）未放入物体时，水对容器底的压强；
（2）R2的阻值；
（3）当物体A刚好浸没时，撤去细杆，待物体A静止后，求水对容器底的压强（此过程中A上表面始终水平）。
【答案】（1）1200Pa；（2）10Ω；（3）1260Pa
【解析】
【详解】解：（1）未放入物体时，水深12cm=0.12m，则水对容器底的压强
（2）物体A缓慢下降到刚好浸没的过程中，电流表示数先增大后减小，可知当F浮=GA时，力敏电阻受到的力F=0，由图乙可知，此时R1的阻值最小为10Ω；由图甲可知，R1、R2串联，此时电路中的电流最大为I2=0.6A，根据欧姆定律可得，电路总电阻为
则R2的阻值为
R2=R-R1=20Ω-10Ω=10Ω
（3）当物体A还未浸入水中时，电流表示数I0=0.2A，电路总电阻为
则R1的阻值为
R1=R'-R2=60Ω-10Ω=50Ω
由图乙可知，力敏电阻受到的力为
F1=GA=1.6N
当物体A一半体积浸入水中时，电流表示数I1=0.4A，电路总电阻为
则R1的阻值为
R1'=R''-R2=30Ω-10Ω=20Ω
由图乙可知，力敏电阻受到的力为F2=0.4N；若此时杆给的力为向上的压力，则物体的重力等于压力与浮力之和，浮力大小为
F浮=GA-F2=1.6N-0.4N=1.2N
根据阿基米德原理可知，物体A体积为
容器内水的体积为
容器的容积为
由于
物体A浸没后水不会溢出，不符合题意；
若此时杆给的力为向下的拉力，则浮力大小为
F浮=GA+F2=1.6N+0.4N=2N
根据阿基米德原理可知，物体A的体积为
物体A浸没后，溢出水的体积为
A的质量为
A的密度为
小于水的密度，撤去细杆，待物体A静止后，漂浮在水中，水对容器底部的压力
水对容器底的压强为
答：（1）未放入物体时，水对容器底的压强为1200Pa；
（2）R2的阻值为10Ω；
（3）当物体A刚好浸没时，撤去细杆，待物体A静止后，水对容器底的压强为1260Pa。
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