[物理]2023年黑龙江省绥化市中考真题物理试题试卷(原题版+解析版)

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考生注意：
1.物理和化学考试时间共150分钟
2.所有答案都必须写在答题卡上所对应的题号后的指定区域内
第一部分 物理
考生注意：
1.物理试题共四道大题，26个小题，总分80分。
2.可能用到的参考数据：g=10N/kg，c水=4.2103J/（kg•C），ρ水=1.0103kg/m3
一、选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。1—8小题每题只有一个正确选项；9、10小题每题有两个或两个以上正确选项，正确选项不全得1分，有错误选项不得分）请在答题卡上用2B铅笔把你的选项所对应的方框涂黑
1. 下列有关物理量的估测，符合生活实际的是（ ）
A. 学生课桌的高度大约为75dmB. 人们感觉舒适的环境温度约为40℃
C. 中学生受到的重力约为500ND. 考场内照明灯的电流约为2A
【答案】C
【解析】
【详解】A．课桌的高度约为80cm，故A不符合题意；
B．人们感觉舒适的环境温度约为26℃，故B不符合题意；
C．中学生质量约为50kg，受到的重力约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故C符合题意；
D．考场内照明灯的电流约为0.2A，故D不符合题意。
故选C。
2. 小明坐在行驶的汽车中，看到路旁的房屋和树木向后退。如果小明是静止的，选择的参照物是（ ）
A. 树木B. 房屋C. 地面D. 汽车座椅
【答案】D
【解析】
【详解】以汽车座椅为参照物，路旁的房屋和树木的位置发生了改变，所以小明看到路旁的房屋和树木向后退。
故选D。
3. 下列现象中，属于凝华的是（ ）
A. 冰雪消融
B. 雾凇
C. 昆虫和植物上的露珠
D. 冰凌
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰雪消融，物质从固态变为液态，这个过程叫熔化，故A不符合题意；
B．雾凇是水蒸气凝华形成的小冰晶，故B符合题意；
C．露是水蒸气液化形成的水滴，故C不符合题意；
D．冰凌是水低温下放热凝固形成的，故D不符合题意。
故选B。
4. 如图所示，小明通过焦距为15cm的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是（ ）

A. 通过凸透镜观察到的像是实像
B. 邮票到凸透镜的距离等于15cm
C. 邮票到凸透镜的距离小于15cm
D. 邮票到凸透镜的距离大于30cm
【答案】C
【解析】
【详解】A．通过凸透镜观察到邮票正立放大的像，说明此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故A错误，
B．邮票到凸透镜的距离即是物距，因为焦距等于15cm，当物距等于焦距时，经凸透镜折射后成平行光射出，所以不成像，故B错误；
C．通过凸透镜观察到邮票正立放大的像，说明此时物距小于一倍焦距，即是邮票到凸透镜的距离小于15cm，故C正确；
D．如果邮票到凸透镜的距离大于30cm，即是物距大于二倍焦距，应在光屏上成缩小、倒立的实像，故D错误。
故选C。
5. 居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着浪费电。现在有一种自动控制的楼道灯，有声响时声控开关S1闭合，环境光线非常暗时光控开关S2闭合，当光线非常暗且有声响时，灯才会发光。下列电路图符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的。根据题意知道，光控开关和声控开关同时控制一盏灯，同时符合光暗到一定程度，而且有一定的声响时电灯才发光，所以，两个开关和灯泡应该是串联的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6. 下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．图中的冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A符合题意；
B．图中的冲程进气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故B不符合题意；
C．图中的冲程进气阀关闭，排气阀开启，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故C不符合题意；
D．图中的冲程两气阀关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故D不符合题意。
故选A。
7. 如图是巨磁电阻（GMR）的特性原理示意图，巨磁电阻的阻值随所在磁场强度的增强而减小，如果闭合S1、S2并使滑片P向右滑动，下列说法正确的是（ ）

A. 电压表示数变小B. 指示灯亮度变暗
C. 电流表示数变大D. 巨磁电阻（GMR）阻值变小
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，巨磁电阻与指示灯串联，电压表测量巨磁电阻的电压，电流表测量巨磁电阻和指示灯的电流。闭合S1、S2并使滑片P向右滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁电流变小，磁性变弱，则巨磁电阻阻值增大，巨磁电阻所在电路的电流变小，电流表示数变小，小灯泡亮度变暗；根据串联分压规律可知，巨磁电阻所分电压变大，电压表示数变大，故B正确，ACD错误。
故选B。
8. 由变形可得，以下理解正确的是（ ）
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 当导体两端的电压为0时，导体的电阻为0
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】A．导体的电阻是导体本身的固有属性，电阻大小和其两端的电压大小无关，故A错误；
B．导体的电阻是导体本身的固有属性，电阻大小和通过的电流大小无关，故B错误；
CD．无论导体两端的电压为多少，导体的电阻都不变，电阻的大小只与材料、长度、横截面积、温度有关；故C错误，故D正确。
故选D。
9. 下列说法中正确的是（ ）
A. 行李箱下面的轮子是通过滚动代替滑动的方法减小摩擦力
B. 茶壶的壶嘴和壶身组成连通器
C. 驾驶员和乘客系安全带是为了减小惯性
D. 踢足球时脚对足球的力大于足球对脚的力
【答案】AB
【解析】
【详解】A．给行李箱下面装轮子，是利用滚动代替滑动，目的是减小摩擦力，故A正确；
B．茶壶的壶嘴和壶身的上端都开口，下部相连通，是利用连通器原理，故B正确；
C．惯性是物体的一种属性，只与物体的质量有关。驾驶员和乘客系安全带是为了减小因惯性带来的危害，系安全带不能减小惯性，故C错误；
D．物体间力的作用是相互的，所以踢足球时脚对足球的力等于足球对脚的力，故D错误。
故选AB。
10. 如图甲所示电路中，小灯泡标有“10V 5W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中，滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）

A. 电源电压为16V
B. 小灯泡的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为100Ω
D. 该电路消耗的最大功率为6W
【答案】BCD
【解析】
【详解】B．小灯泡的阻值
故B正确；
A．当滑动变阻器滑片在b端时，由图像可知，滑动变阻器两端电压U滑=10V，功率P滑=1W，电路中的电流
电源电压
U=IbRL+U滑=0.1A×20Ω+10V=12V
故A 错误；
C．滑动变阻器的最大阻值即滑片在b端时的电阻
故C正确；
D．当滑片滑至灯正常发光时，该电路电流最大，消耗的功率最大。灯正常发光时的电流
该电路消耗的最大功率
P大=UI大=12V×0.5A=6W
故D正确。
故选BCD
二、填空题（本题共8个小题，每空1分，共16分）请在答题卡上把你的答案写在所对应的题号后的指定区域内
11. 为了使教室内的学生免受环境噪声干扰，我们在教学楼周围植树，这是在______减弱噪声（选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）；外科医生常利用超声波振动除去人体内结石，这是利用了声波能传递______。
【答案】 ①. 传播过程中 ②. 能量
【解析】
【详解】[1]在教学楼周围植树，浓密的树叶可以吸收或反射噪声，这是在传播过程中减弱噪声。
[2]由于超声波具有方向性好、能量易于集中的特点，可以利用超声波振动除去人体内结石，这是利用了声波能传递能量。
12. 北方冬天供暖使用的煤属于______（选填“一次能源”或“二次能源”）；我国建立的“北斗”卫星导航系统是通过______（选填“电磁波”或“超声波”）向地面传递信息，提供全天候即时定位服务。
【答案】 ①. 一次能源 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]煤是没有经过加工的、从自然界直接获取的能源，属于一次能源。
[2]电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，“北斗”卫星导航系统是通过电磁波向地面传递信息。
13. 定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中，电流表的示数为0.5A，通过R1的电流为0.3A，则通过R2的电流为______A；再将R1和R2串联在如图乙所示电路中，电源电压为5V，电压表示数为3V，则R1两端的电压为______V。

【答案】 ①. 0.2 ②. 2
【解析】
【详解】[1]由图甲可知，电阻R1、R2并联，电流表测量干路电流。通过R1的电流为0.3A，根据并联电路电流特点可知，通过R2的电流为
0.5A-0.3A=0.2A
[2]由图乙可知，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，根据串联电路电压规律可知，R1两端的电压为
5V-3V=2V
14. 家庭电路中总电流如果超过安全值，会由于电流的___________效应，导致线路温度过高，容易引发火灾。图中所示电路中电流过大的原因是___________。
【答案】 ①. 热 ②. 用电器总功率过大（或“总功率过大”）
【解析】
【详解】[1]由于电流的热效应，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流相同、时间相同的情况下，电阻增大，线路连接处产生了更多的热量，因此导致局部温度过高容易引发火灾。
[2]在家庭电路中，电流过大的原因有两个：用电器的总功率过大和电路发生短路，由图可知，用电器总功率过大，从而导致电流过大。
15. 在测量物块密度的实验中，用调好的天平测量物块的质量，当天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示，则物块质量为______g；利用量筒测量物块（不吸水）的体积，水面位置如图乙所示，则物块的密度为______kg/m3。

【答案】 ①. 54 ②. 2.7×103
【解析】
【详解】[1]由图可知，标尺上的分度值为0.2g，则物体质量为
m=50g+4g=54g
[2]由图乙可知，物块的体积为
V=40mL-20mL=20mL=20cm3
物块的密度为
16. 如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中R1=44Ω，R2=176Ω。当开关S1闭合，S2___________时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是___________J。

【答案】 ①. 闭合 ②. 66000
【解析】
【详解】[1]由图知道，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点知道，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中的总功率最小，电加热器处于低温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的电阻阻值最小，总功率最大，电加热器处于高温挡。
[2]低温挡的功率
由 知道，该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量
Q=W=P低t=220W×5×60s=6.6×104J
17. 如图，斜面长L=5m，高h=2m。小华用平行于斜面向上的拉力F，用10s将重为150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N。则拉力所做的功为______J，拉力的功率为______W。

【答案】 ①. 400 ②. 40
【解析】
【详解】[1]小华拉力做的有用功为
W有=Gh=150N×2m=300J
克服摩擦阻力做的额外功为
W额=fL=20N×5m=100J
则拉力所做的功为总功为
W总=W有+W额=300J+100J=400J
[2]拉力的功率为
18. 如图，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为滑动变阻器两端点），小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.9A，滑动变阻器最大阻值是___________Ω；当开关S1闭合，S2断开，滑片P置于a端时，电流表示数为0.2A，此时R1的功率为___________W。

【答案】 ①. 15 ②. 0.6
【解析】
【详解】[1]当开关S1、S2都闭合，R1被短路，滑片P置于b端时，R2与L并联，此时R2电阻的阻值最大，电流表测电路中的电流，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压为
根据P=UI可得，通过灯泡的电流为
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，通过R2的电流为
根据欧姆定律可得，滑动变阻器最大阻值为
[2]当开关S1闭合、S2断开时，滑片P置于a端时，灯泡被短路，R1与R2串联，由可得，此时电路的总功率为
滑动变阻器消耗的电功率为
可得，此时R1的功率为
三、作图与实验探究题（本题共6个小题，共30分）请在答题卡上把你的答案写在所对应的题号后的指定区域内
19. 如图所示，一个吊灯悬挂在天花板下静止，请在图中画出吊灯的受力示意图．
【答案】略
【解析】
【详解】悬挂在天花板上的吊灯受到了重力和拉力的作用，在这两个力的作用下处于静止状态，说明了这两个力是一对平衡力，大小是相等的，如下图所示．
20. 请在图标出通电螺线管的N极，并在P点用箭头标出通电螺线管磁感线的方向。

【答案】
【解析】
【详解】根据螺线管中电流方向，利用安培定则，可以判断出通电螺线管的右端为N极；在磁体外部，磁感线从磁体N极出来，回到磁体的S极，所以P点磁感线向左，如图所示：

21. 如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。

（1）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力______。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力______；
（2）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车______，这说明相互平衡的两个力作用在______；
（3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较______的砝码进行实验。（选填“大”或“小”）
【答案】 ①. 大小相等 ②. 方向相反 ③. 转动 ④. 同一直线上 ⑤. 大
【解析】
【详解】（1）[1]在两托盘中放入质量相等的砝码，左右两侧拉力相等，小车平衡；在两托盘中放入质量不相等的砝码，左右两侧拉力不相等，小车不能平衡， 说明相互平衡的两个力大小相等；
[2]把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，小车受到的这两个力的方向相同，不能平衡，说明这说明相互平衡的两个力方向相反。
（2）[3][4]将已经平衡的小车扭转一个角度后，小车受到的这两个力就不在同一条直线上，结果小车会转动，直到这两个力在同一条直线上，说明相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
（3）[5]砝码质量越大，对小车的拉力就越大，摩擦力对实验的影响就会越小。
22. 如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）实验时玻璃板必须___________放置在水平桌面上；
（2）实验中为了便于比较像与物的大小关系，应选择两支___________的蜡烛，在玻璃板一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置，发现它们完全重合，这说明像与物的大小___________；
（3）移去蜡烛B，在其位置上竖立一光屏，直接观察光屏，不能看到蜡烛A的像，这说明平面镜成的是___________像；（选填“实”或“虚”）
（4）岸边的树木水中的像看上去是“倒立”的，请解释产生这一现象的原因___________。
【答案】 ①. 竖直 ②. 完全相同 ③. 相等 ④. 虚 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]为了便于找到像，实验时玻璃板必须竖直放置在水平桌面上。
（2）[2]实验中为了便于比较像与物的大小关系，应选择两支完全相同的蜡烛，一根点燃用于成像，一根未点燃用于与像作比较，通过等效法，得出像与物体的大小关系。
[3]蜡烛A、B大小相等，在玻璃板一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置，发现它们完全重合，说明像与物的大小相等。
（3）[4]虚像不能在光屏上呈现，移去蜡烛B，在其位置上竖立一光屏，直接观察光屏，不能看到蜡烛A的像，这说明平面镜成的是虚像。
（4）[5]岸边的树木水中的像看上去是“倒立”的，原因是平静的水面相当于平面镜，对于树的每一个点来说，它在水中所成的像点与物点到水面距离相等，树木上越接近水面的点，所成的像点到水面的距离越近，各点组成的像从水面上看就是倒立的了。
23. 如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表：

（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的______（选填“质量”或“体积”）相等；
（2）本实验是通过比较______来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；
（3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为______J；
（4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水______的性质。
【答案】 ①. 质量 ②. 水和煤油升高的温度 ③. 水 ④. 8.4×103 ⑤. 比热容大
【解析】
【详解】（1）[1]由于物质吸热多少与质量有关，所以比较水和煤油的吸热能力，需要控制水和煤油的质量相等。
（2）[2]由于水和煤油吸收热量的多少无法直接测量，利用转换法，通过比较水和煤油升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱；
[3]分析数据可知，质量相同的水和煤油加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高的较慢，表明水的吸热能力较强。
（3）[4]水吸收的热量为
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×200×10-3kg×（30℃-20℃）=8.4×103J
（4）[5]汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水比热容大的性质，在质量相同、升高的温度相同的情况下，水吸收的热量较多，降温效果较好。
24. 如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）

（1）在实验中，应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计；
（2）第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是___________N，机械效率是___________（精确到0.1%）；
（3）由1、2两次实验数据可得出结论：___________；
（4）由___________两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低；
（5）在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将___________。（选填“偏高”“偏低”或“不变”）

【答案】 ①. 缓慢匀速 ②. 1.8 ③. 74.1% ④. 见解析 ⑤. 2、3 ⑥. 偏低
【解析】
【详解】（1）[1]在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此时弹簧测力示数等于拉力大小。
（2）[2]由图可知，弹簧测力计最小分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为1.8N。
[3]分析第1次实验中数据可知，根据可得，机械效率为
（3）[4]由控制变量法可知，比较第1、2次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高。
（4）[5]比较第2、3次实验数据可得出结论：滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）[6]由图丁可知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，省力变小，与丙相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，因此总功更大，因有用功不变，根据可得，机械效率偏小。
25. 用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值（阻值约为10Ω），电源电压为3V。

（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数变小；（导线不允许交叉）______
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，出现此现象的原因可能是______；（写出一种原因即可）
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙是______ A，则测得未知电阻Rx=______Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值，这样做的目的是为了______；
（4）另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0，a、b为滑动变阻器两端点，请把实验步骤补充完整：
①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，读出电压表示数U1；
②闭合开关S，______，读出电压表示数U2，则待测电阻的表达式Rx=______。（用R0、U1、U2表示）
【答案】 ①. ②. 定值电阻短路 ③. 0.3 ④. 9 ⑤. 减小误差 ⑥. 移动滑动变阻器滑片P至b端 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数变小，说明滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应把滑动变阻器左下接线柱接入电路，与待测电阻串联，如图所示：

（2）[2]闭合开关，发现电流表有示数，则电路是通路；电压表无示数，可能是定值电阻被短路；或者电压表发生了断路。
（3）[3]由图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[4]根据公式可得，未知电阻的阻值为
[5]实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值，可以减小实验误差，测量结果更准确。
（4）[6][7]①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，此时电压表测量电源电压，电压表示数U1，即电源电压为U1；
②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至b端，此时电压表测量Rx两端的电压，读出电压表示数U2，根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压为U1-U2，由欧姆定律可得，电路中的电流为
则待测电阻的表达式
四、综合应用题（本题共2个小题，25题7分，26题7分，共14分）请在答题卡上把你的答案写在所对应的题号后的指定区域内
26. 水平桌面上有一个底面积为200cm2的圆柱形容器，容器中水的深度为15cm。如图所示，用细线将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B（不吸水）用细线悬挂在杠杆D处，当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm。求：
（1）物体B受到的浮力；
（2）物体B浸没在水中静止时，水对容器底部的压强；
（3）细线对物体B的拉力及物体B的密度。

【答案】（1）4N；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）因为物体B浸没在水中
物体B受到的浮力
（2）物体B浸没在水中后液面上升高度
物体B浸没在水中时容器中水深
物体B浸没在水中静止时，水对容器的压强
（3）物体A的重力
细线对杠杆的拉力为和
根据杠杆的平衡条件得
细线对B的拉力为
对物体B受力分析得
由得，物体B的质量
物体B密度
答：（1）物体B受到的浮力4N；
（2）物体B浸没在水中静止时，水对容器底部的压强；
（3）细线对物体B的拉力及物体B的密度。
27. 如图，电路中电源电压可调，小灯泡L标有“6V 3W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2的铭牌上标有“100Ω 0.6A”字件：电流表量程0~3A，电压表量程0~15V。将电源电压调至18V，闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光。
（1）求小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器进入电路的阻值；
（2）开关状态不变，电源电压仍为18V。在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最小功率；
（3）现调节电源电压，闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器滑片移至a点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Ra，电流表示数为Ia，电压表示数为6V；将滑动变阻器的滑片移至b点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Rb，电流表示数为Ib，Ia∶Ib=2∶3，Ra=2Rb，求此时电源电压。

【答案】（1）0.5A，；（2）4.5W；（3）9V
【解析】
【详解】解：（1）小灯泡正常发光的电流
闭合开关S1、S3断开S2，小灯泡与滑动变阻器串联，当小灯泡正常发光时
变阻器的电流
滑动变阻器两端电压
由欧姆定律得，滑动变阻器连入电路的阻值
（2）为保证电压表安全，R2两端电压最大值
此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小。小灯泡两端的电压
电路中最小电流
符合电路各元件安全条件，所以当电路中电流0.25A时，电路总功率最小。电路总功率最小值
（3）当开关S1、S2闭合S3断开时，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，当滑片在a点时
①
当滑片在b点时
②
依题意得
③
由①②③得
则
可得
，
当滑片在a点时
，
所以
所以
电源电压
答：（1）小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器进入电路的阻值分别为0.5A，；
（2）电路消耗的最小功率4.5W；
（3）此时电源电压9V。物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
4
30
煤油
20
4
40
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%