资源简介

物理
（全卷共四个大题，满分 80 分，与化学共用 120 分钟，本卷g = 10N / kg 。）
一、选择题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分）
1 ．下列物理量最接近实际的是( )
A ．中学生手掌的宽度约 10cm B ．中学生佩戴的眼镜重约 10N
C ．此时考场的大气压约 1000Pa D ．电饭锅的额定功率约 25W
2 ．小明在家帮妈妈蒸花馍，下列关于蒸花馍的物理现象描述正确的是( )
A ．热腾腾的“ 白气”是水蒸气汽化形成的
B ．很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C ．花馍与蒸笼底部粘连是由于大气压
D ．“蒸”是利用了做功的方式改变内能使花馍的温度升高
3 ．下列光现象中，由于光的折射形成的是( )
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A．
(
倒
)
影水天一色
B ． 光束交相辉映
C ． 看到水底的石块 D ．看到镜中的图像
4 ．航母上的电磁弹射器工作原理：当处于磁场中的弹射车内的导体有强电流通过时，可以使弹射系统产生强推力。下列与电磁弹射器原理一致的是( )
A ． B．
C ． D．
5 ．关于运动会上的各种体育项目，下列说法正确的是( )
A ．地面上滚动的足球最终停下来，说明力是维持物体运动状态的原因
B ．800m 接力比赛——匀速通过弯道时，人的运动状态未发生改变
C ．三级跳远——跳远前进行助跑，是为了增大运动员的惯性
D ．篮球比赛——投篮时篮球向上飞行，动能减小，重力势能增大
6 ．小明设计了一款自动感应垃圾桶，两个桶盖由电动机分别提供动力。扔垃圾时只需将手伸到“可回收”或“不可回收” 的相应感应区内，感应开关(S1、S2) 自动闭合，动力装置工作，对应垃圾桶的桶盖缓缓打开；手离开感应区 5s 后动力装置会控制桶盖闭合，同时感应开关(S1、S2) 自动断开。当光线较暗时， 光控开关S3 自动闭合，灯泡开始照明。图中电路中符合设计要求的是( )
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A．
B．
(
C
．
)D．
7．用甲图中的滑轮组将物体提高 2m，用时 5 秒。滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列判断正确的是( )
A ．绳端移动的速度为 1.2m/s B ．动滑轮的重力为 5N
C ．当物重为 30N 时，滑轮组机械效率为 75%D ．提升物体越重时，滑轮组的机械效率更低 8 ．如图所示，甲、乙两个质量均匀的实心柱体放置在水平地面上，它们对地面的压强相等，且底面积之比为 2:1，甲、乙的高度分别为h 、3h ，将它们分别沿水平方向截去相等高度 Δh （甲未切完），下列说法正确的是( )
A ．甲、乙的密度之比为 r甲 : r乙 = 3 : 2
B ．将截去部分叠放在对方剩余部分的上方中央，叠放后甲、乙对地面的压强之比
C ．若将他们截去部分放在地面上，则甲、乙剩余部分对地面的压强之比
D ．甲、乙切去部分的重力之比为G甲切 : G乙切 = 3 :1
二、填空题（本题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）
9 ．德国物理学家 对电流跟电阻和电压的关系进行了大量的实验研究，进一步归纳得出了“导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成 ”。
10．活动主持人说话的声音是通过声带的 产生的，演出期间大家的手机处于关闭或静音状态，这是在 处减弱噪声。
11 ．某插秧机使用的是四冲程汽油机，若插秧机消耗汽油 0.2kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为 J 。若完全燃烧0.2kg 的汽油可以转化为2.3 106 J 的机械能，则该汽油机的热机效率是 (q汽油 = 4.6 107 J / kg) 。
12．水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球 A、B 分别放入两个容器中，静止时两球位置如图所示，两容器内液面相平。则两小球所受浮力FA FB ，两种液体对容器底部的压强 P甲 P乙 （选填“>”“<”或 “=”）。
13 ．如图所示，已知B 点到O 点的距离为 30cm ，M 的底面积为100cm2 ，高为 20cm。当 Q悬挂在距离O 点20cm 处，杠杆水平平衡，圆柱体 M 刚好对地面无压力；当 Q 悬挂在距离O点 10cm 处，杠杆水平平衡，地面对圆柱体 M 的支持力为 20N，则圆柱体 M 的密度为 kg / m3 ；当 Q 悬挂在距离O 点 15cm 处，杠杆水平平衡，则圆柱体 M 对地面的压强为 Pa （g = 10N / kg ）。
14 ．如图甲所示，R0 为定值电阻，电源电压不变。滑动变阻器R1 标有“ 20Ω 1A ”字样，电流
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表量程 0~0.6A，灯泡 L 的额定电流是 0.5A、当开关S1 、S2 都断开或都闭合两种情况中，移动滑片P （所有元件都安全）得到了两次电流表示数与R1 阻值变化关系的图像（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。则电源电压为 V，开关都断开时，电路的最大功率为P1 ；开关都闭合时，电路的最大功率为P2 ，则P1 : P2 = 。
三、实验探究题（本题共 3 小题，15 题 6 分，16 题 8 分，17 题 8 分）
15 ．小明想探究“ 凸透镜成像的规律”，设计了如下实验。
(1)小明先设计了甲图所示的实验，测出凸透镜的焦距为 cm，将该凸透镜固定在光具座上，改变物距，利用光屏承接像，观察并记录像的虚实、大小、正倒以及成清晰像时光屏到凸透镜的距离。
(2)某次实验将蜡烛移动到光具座上 20cm 的位置处，移动光屏到如图乙所示位置时，光屏上恰好得到一个清晰的 像（选填“等大”、“缩小”或“放大”），生活中的 （选填“ 照相机” 、“投影仪”或“放大镜”）就是利用该原理工作的。
(3)小明想用甲图中的办法，测量凹透镜的焦距，实践后发现无法实现，于是他查阅相关资料来了解凹透镜，请帮小明完成丙图中的光路图。
16 ．在探究“水沸腾时温度与时间的关系”实验中，实验装置如图丁所示。
(1)从乙图可知：此时水的沸点是 ℃ ,水在沸腾过程中温度保持不变；
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(2)如果要适当缩短实验时间，可以考虑的办法有： （写一条即可）。
17．最近几年，在网络上非常流行“秋天第一杯奶茶”，某实验小组准备利用如图所示器材测量奶茶的密度。
(1)小美将天平放在 桌面上，游码归零后，指针位于如图甲所示的位置，此时应将平衡螺母向 调节，使天平横梁平衡；
(2)天平调节平衡后，进行如下实验操作：
①如图乙所示，测出烧杯和奶茶的总质量为 g；
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中，量筒中奶茶的体积如图丙所示为 mL ；
③用天平测出剩余奶茶和烧杯的质量为18g （图未画出）；
(3)根据实验数据计算出奶茶的密度为 kg / m3 。
(4)实验后，小组同学思考：若实验过程中，有部分奶茶溅到量筒侧壁上，则奶茶密度的测量值 真实值；若实验结束后发现天平左边的托盘有缺损，则奶茶密度的测量值 真实值（均选填“大于” 、“小于”或“等于”）。
(5)小美利用家里的电子秤测量鸭蛋密度，步骤如下图所示，她发现计算鸭蛋密度时（ r水 已知），下列实验数据组合中，计算出鸭蛋密度误差最小的是( )
A ．m0 、m1 、m2 B ．m1 、m2 、m3 C ．m0 、m1 、m3 D ．m0 、m2 、m3 18 ．在测量小灯泡电阻的实验中，如图甲所示，电源电压恒为 3V，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“40Ω 1A”。
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（1）用笔画线代替导线，将图甲实物电路补充完整 ；
（2）正确连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表，用它查找故障。保持开关闭合，将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的各接线柱，得到如下信息，则电路发生的故障可能是 （故障只发生在灯泡或者滑动变阻器上）；
导线接触接线柱 A B C D E F G H
电压表示数（V） 3 3 3 0 0 0 0 0
（3）排除故障后，为测量小灯泡正常发光时的电阻，需要调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数是 V。此时电流表示数（如图 18 乙所示）是 A，则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω（保留一位小数），通电后该小灯泡发光利用到了电流的 效应；
（4）小田同学为了验证电流跟电阻的关系，她又准备了五个定值电阻（5Ω 、10Ω 、15Ω、
20Ω、25Ω), 其余器材不变。用定值电阻更换图甲中的灯泡， 其余电路连接不变，控制定值电阻两端电压为 1V 不变，则能完成该实验的定值电阻有 个；通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”或“ 电源电压”或“滑动变阻器的最大阻值” 的方法，来完成上述 5 个电阻的实验，最终正确测得的数据中，整个电路总功率的最小值为 W。
四、综合应用题（本题共 3 小题，18 题 6 分，19 题 8 分，20 题 8 分）
19 ．如图所示，电源两端电压为 6V，电阻R2 为10Ω 。
(1)只闭合开关 S，求通过电阻R2 的电流；
(2)若同时闭合开关S 、S1 ，干路的电流为1.6A ，求通电10s 时电阻R1 产生的热量。
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20 ．实践基地芒果丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲所示，检测装置电路图如图乙所示，电源电压恒为12V ，电阻R0 为20Ω , R 为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙所示。当电路中的电流小于0.15A 时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求：
(1)若R 等于2R0 ，R 消耗的电功率；
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果；
(3)若想筛选出重力至少为 2N 的芒果，请谈谈你对电路乙的修改方案？请通过计算做出详细说明。
21 ．长方体物块A 与一轻杆相连，轻杆两端与物块和底面积为100cm2 容器底紧密相连，如图甲所示。现往容器缓慢倒入适量的水（容器足够高），杆受力大小与倒入水的体积关系如图乙所示，求：（ r水 = 1.0 × 103 kg / m3 ，g 取10N / kg ）
(1)请在甲图中画出当加水体积为600cm3 时，A 物体的受力示意图；
(2)当加水体积为500cm3 时，水对容器底的压强；
(3)物块 A 的密度；（保留一位小数）
(4)当杆对物体A 的作用力为0.5N 时，容器中加水的体积为多少？
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1 ．A
A ．中学生手掌的宽度约 10cm，符合实际情况，故 A 符合题意；
B ．根据G = mg ，若眼镜重 10N，则质量 m 1kg （即 2 斤），远大于实际眼镜的质量（约 50g，重力约 0.5N），故 B 不符合题意；
C ．标准大气压约为1.01× 105 Pa ，考场的大气压接近标准大气压，1000Pa 远小于实际值，故 C 不符合题意；
D ．电饭锅属于大功率用电器，额定功率约为 1000W，25W 是类似小台灯的功率，故 D 不符合题意。
故选 A。
2 ．B
A ．热腾腾的“ 白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴，并非汽化现象，故 A 错误；
B ．很远处就能闻到蒸熟的花馍香味，是因为花馍的香味分子在永不停息地做无规则运动，扩散到空气中，属于扩散现象，故 B 正确；
C ．花馍与蒸笼底部粘连是由于分子间存在引力，不是大气压的作用，故 C 错误；
D．“蒸”花馍是利用热传递的方式，通过高温水蒸气将热量传递给花馍，使花馍的内能增加、温度升高，并非做功改变内能，故 D 错误。
故选 B。
3 ．C
A．水中倒影属于平面镜成像，是光照射到水面后发生反射形成的，不是光的折射，故 A 不符合题意；
B ．直光束是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，不是光的折射，故 B 不符合题意；
C ．看到水底的石块，是因为水底石块反射的光从水斜射入空气时，传播方向发生偏折，属于光的折射现象，故 C 符合题意；
D ．镜中图像是平面镜成像，由光的反射形成，不是光的折射，故 D 不符合题意。
故选 C。
4 ．D
电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A．该图探究同名磁极的相互作用，原理是磁极间的相互作用，与电磁弹射原理不符，故 A
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不符合题意；
B ．该装置无电源，是电磁感应实验，探究发电机的工作原理，与电磁弹射原理不符，故 B不符合题意；
C ．该图是奥斯特实验，原理是电流的磁效应，说明通电导体周围存在磁场，与电磁弹射原理不符，故 C 不符合题意；
D．该装置有电源，探究通电导体在磁场中受力运动，与电磁弹射器的原理一致，故 D 符合题意。
故选 D。
5 ．D
A ．地面上滚动的足球最终停下来，是因为受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，而非维持物体运动状态的原因，故 A 错误；
B ．运动状态的改变包括速度大小或方向的改变，人匀速通过弯道时，运动方向发生变化，因此运动状态发生了改变，故 B 错误；
C ．惯性的大小只与物体的质量有关，运动员的质量不变，惯性大小不变，跳远前助跑是为了利用惯性提高成绩，不能增大惯性，故 C 错误；
D．投篮时篮球向上飞行，篮球质量不变，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，故 D 正确。
故选 D。
6 ．C
两个电动机分别控制两个桶盖，S1 闭合对应电动机工作，S2 闭合对应另一个电动机工作，工作时互不影响，因此两个电动机需要并联，每个开关分别与对应电动机串联在独立支路中；光线较暗时光控开关S3 闭合，灯泡独立工作，因此灯泡也为独立支路，S3 与灯泡串联，灯泡与两个电动机并联。故 C 符合题意，ABD 不符合题意。
故选 C。
7 ．C
由图甲可知，滑轮组承担物重的绳子段数 n = 2
A ．物体上升高度h = 2m ，绳端移动距离 s = nh = 2 × 2m = 4m
用时t = 5s ，则绳端速度 v m / s故 A 错误；
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B ．不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率可表示为
由图乙可知，当G = 10N 时，η = 50% ，代入得 解得G动 = 10N ，故 B 错误；
C ．当物重为 30N 时，机械效率为 故 C 正确；
D ．机械效率
由此可知：动滑轮重力不变时，提升物体的重力越大，机械效率越高，故 D 错误。故选 C。
8 ．B
【分析】先利用柱体压强公式 p = rgh ，结合已知的压强相等、高度关系， 推导甲乙的密度之比；再结合已求出的密度比、已知的底面积比， 推导切去部分的重力比；因为剩余部分仍为均匀柱体，所以仍用 p = rgh ，结合密度比和剩余高度，推导剩余压强之比；因为叠放后对地面的压力为剩余部分重力加对方截去部分的重力，压强 p ，所以先分别求出甲乙叠放后的压力，再推导压强之比，
A ．对于水平地面上的均匀实心柱体，对地面的压强为 p rgh原压强相等，即r甲gh甲 = r乙gh乙 ，则 ，故 A 错误；
D ．切去重力ΔG切 = Δmg = rSΔhg
Δh 相同，因此切去部分重力比 即ΔG甲切 : ΔG切乙 = 6 :1，故 D 错误；
C ．截去部分放地面，剩余压强为p剩 = rg(h原 - Δh)
代入密度和高度，可得甲乙剩余部分对地面的压强之比 ，故
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C 错误。
B ．设S甲 = 2S ，S乙 = S ，原压强为 p0 ，则甲、乙原重力分别为G甲 = p0 S甲 = 2p0 S ，
G乙 = p0 S乙 = p0 S
结合前面推导得ΔG甲切 G乙切
叠放后甲、乙对地面的压力分别为
叠放后甲、乙对地面的压强之比 ，故 B 正确。
故选 B。
9 ． 欧姆 反比
[ 1][2] 由物理学史可知，德国物理学家欧姆对电流跟电阻和电压的关系进行了大量的实验研究，进一步归纳得出了“导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比”，这一规律被命名为欧姆定律。
10 ． 振动 声源
[ 1]声音是由物体振动产生的，活动主持人说话的声音是通过声带的振动产生的。
[2]演出期间大家的手机处于关闭或静音状态，这是在声源处减弱噪声，防止噪声产生。
11．
9.2 106
25%
[ 1]汽油完全燃烧放出的热量为Q放 = mq汽油 = 0.2kg 4.6 107 J / kg = 9.2 106 J
[2]该汽油机的热机效率是
12 ． = >
[ 1]两个小球完全相同，因此小球重力GA = GB 。根据浮沉条件： A 球在甲液体中漂浮，浮力等于自身重力，FA = GA ；B 球在乙液体中悬浮，浮力也等于自身重力，即
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FB = GB ，因此可得FA = FB 。
[2]根据浮沉条件可知：漂浮时 r甲 > rA ，悬浮时 r乙 = rB ；由于两小球密度相同（ rA = rB ），因此可得r甲 > r乙 。已知两容器内液面相平，液体深度h 相同，根据液体压强公式p = rgh ， h 相同时，液体密度越大压强越大，因此可得P甲 > P乙 。
13 ． 2 103 1000
[ 1] 当 Q 悬挂在距离O 点20cm 处，杠杆水平平衡，圆柱体 M 刚好对地面无压力，根据杠杆平衡条件则有GQ 20cm = GM 30cm ①
当 Q 悬挂在距离O 点 10cm 处，杠杆水平平衡，地面对圆柱体 M 的支持力为 20N，则杠杆 B点受到的拉力为GM - 20N ，根据杠杆平衡条件则有GQ 10cm = (GM - 20N ) 30cm ②
联立①②,解得圆柱体 M 重力GM = 40N ，Q 重力GQ = 60N 。则圆柱体 M 的密度为
[2] 当 Q 悬挂在距离O 点 15cm 处，杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件则有
60N 15cm = FB 30cm ，解得杠杆 B 点受到的拉力FB = 30N 。则圆柱体 M 对地面的压力为F = GM - FB = 40N - 30N = 10N
则圆柱体 M 对地面的压强为p Pa
14 ． 6 6:11
[ 1][2] 当开关S1 、S2 都闭合时，R1 与 L 并联，电流表测R1 支路电流，当滑片 P 处在最左端时，电源被短路，为了保护电路元件安全，所以开关都闭合时，R1 阻值不能为零，
并联电路各支路电压都相等，由图乙可知，当I = 0.3A 时，R1 阻值最大为20Ω , 则R1 支路电压，也就是电源电压为U = U1 = IR1max = 0.3A 20Ω = 6V
根据P = UI ，电源电压不变时，干路电流越大，电路中的总功率最大，由图乙可知R1 支路电流最大为 0.6A，小灯泡正常发光时，额定电流为 0.5A，所以干路电流最大为
Imax = I1 + IL = 0.6A + 0.5A = 1.1A
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此时并联电路总功率最大为P2 = UImax = 6V × 1.1A = 6.6W
当开关S1 、S2 都断开时，R1 与R0 串联，电流表测电路电流，根据P可知， 电路中总电阻越小，电路总电功率越大，所以当开关S1 、S2 都断开，且R1 阻值为 0 时，电路中的功率最大，则最大功率为 W
由此可得P1 : P2 = 3.6W : 6.6W = 6 :11
15 ．(1)10.0
(2) 缩小 照相机
(3)
（1）甲图中，刻度尺的分度值为 1cm，凸透镜位于 20.0cm 刻度线处，光屏位于 30.0cm刻度线处，图中平行光线经凸透镜后会聚到一点，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以凸透镜的焦距为f = 30.0cm - 20.0cm = 10.0cm
（2）[ 1][2] 图乙中，物距大于像距，此时光屏上能得到一个清晰的像，根据凸透镜成实像的规律，此时光屏上成倒立、缩小的实像， 物距大于二倍焦距，生活中的照相机就是利用该原理成像的。
（3）凹透镜的三条特殊光线中，平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过异侧虚焦点。故作图如下：
16 ．(1)99
(2)减少水的质量
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（1）由图乙可知，水沸腾时，持续吸热，温度保持 99℃不变，则水的沸点是 99℃。
（2）如果要适当缩短实验时间，可以减少水的质量，这样将水加热至沸腾需要吸收的热量减少，所用的时间减少。
17 ．(1) 水平 左
(2) 62 40
(3) 1.1 103
(4) 大于 等于(5)D
（1）[ 1]使用天平测量前，需先将天平放在水平桌面上。
[2]游码归零后，指针偏右，说明右侧更重，应将平衡螺母向左调节，使横梁平衡。
（2）[ 1]烧杯和奶茶的总质量 = 砝码质量 + 游码示数，即 50g + 10g + 2g = 62g
[2]量筒的分度值为2mL ，液面对齐 40mL 刻度线，因此体积为40mL 。
（3）倒出奶茶的质量 m = 62 g-18g = 44 g
倒出体积 V = 40cm3 ，密度 r g/cm3 = 1.1 103 kg/m3
（4）若奶茶溅到量筒侧壁，会导致测得的体积V偏小，质量m 测量准确，根据 r ，密度测量值大于真实值； 天平调平衡时，已经抵消了左盘缺损的影响，测量质量的结果不受影响，因此密度测量值等于真实值。
（5）鸭蛋的质量直接测量为m0 ；取出鸭蛋后，补水到原标记线，补入水的体积等于鸭蛋的体积，补入水的质量m3 - m2 ，鸭蛋体积 V ，计算密度只需要 m0、m2、m3 ，且该方法消除了鸭蛋带出水带来的误差，误差最小，故选 D。
答案第 7 页，共 12 页
18．
滑动变阻器断路
2.5
0.32 7.8 热 4 0.104
（1）[ 1]小灯泡额定电压为 2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，电流表选
用小量程与灯泡串联，如下图所示：
（2）[2] 由表中数据知道，将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的
D 、E、F、G 、H 各接线柱时，电压表数为 0，说明电源负极到 D 、E、F、G 、H 以外部分可能有断路发生；电压表的正接线柱分别接电路中的 A 、B 、C 各接线柱时，电压表示数等于电源电压 3V，说明电源正极到 A、B、C 间是通路，所以故障的原因是 CD 间有断路发生，即滑动变阻器断路。
（3）[3]想要测量灯泡正常发光时的电阻，根据题意知道，需要使电压表的示数为 2.5V。
[4]灯在额定电压下正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，则通过小灯泡的电流为 0.32A。
[5] 由R 知道，该灯泡的电阻为
[6] 电流通过导体时，导体会发热，这是电流的热效应，通电后该小灯泡发光利用到了电流的热效应。
（4）[7]根据题意知道，控制定值电阻两端电压为 1V 不变，则滑动变阻器两端的电压为U滑 = U -UR = 3V-1V=2V
根据串联分压原理知道，滑动变阻器接入最大阻值时，定值电阻最大
(
滑
滑最大
)
解得
RR最大 = 20Ω
所以，能完成该实验的定值电阻有 4 个，分别是 5Ω 、10Ω 、15Ω 和 20Ω。
答案第 8 页，共 12 页
[8]通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”或“ 电源电压”或“滑动变阻器的最大阻值的方
法”，来完成上述 5 个电阻的实验。则
①只改变“定值电阻两端设定的电压值”，电源电压不变，则电路最大总电阻为
R 总=25Ω+40Ω=65Ω
电路的总功率
(
总
)
②保持电源电压不变、定值电阻两端电压不变，增大滑动变阻器最大阻值，则
可得滑动变阻器最大阻值为
Rp=50Ω
电路的总功率
(
总
)
③采用改变电源电压的方法，保持定值电阻两端设定的电压值不变。则
则电源电压 U'=2.6V，根据公式 P 可得，当电阻为 25Ω,整个电路的总功率为
(
总
)
故可得，采用不同的方式来完成上述 5 个电阻的实验，电路的最小总功率为 0 . 104W。
19 ．(1)0.6A
(2)60J
（1）只闭合开关 S 时，只有电阻R2 接入电路，电源电压U = 6V ，R2 = 10Ω根据欧姆定律I ，得通过R2 的电流IA
（2）同时闭合开关S 、S1 ，R1 与R2 并联，并联电路各支路互不影响，因此通过R2 的电流仍为I2 = 0.6A ，干路电流I = 1.6A
答案第 9 页，共 12 页
由并联电路电流的特点可知，通过R1 的电流I1 = I - I2 = 1.6A - 0.6A = 1A并联电路中各支路电压等于电源电压，因此R1 两端电压U1 = U = 6V
通电 10s 时R1 产生的热量Q = W = UI1t = 6V 1A 10s = 60J
20 ．(1)1.6W
(2)1N
(3)将原20Ω 的R0 更换为40Ω 的定值电阻
【分析】因为 R 与R0 串联，先根据串联电阻规律求出总电阻，再结合欧姆定律求出电路电流，最后利用电功率公式计算 R 消耗的电功率。当电路电流为 0.15A 时，先根据欧姆定律求出总电阻，再结合串联电阻规律求出此时压敏电阻 R 的阻值，然后通过图丙找到对应压力，该压力等于芒果的最小重力。若要筛选出重力至少为 2N 的芒果，先从图丙找到对应压力下 R 的阻值，再结合串联电路规律和欧姆定律，分析可通过改变R0 的阻值或电源电压来满足电流要求，计算出修改后的参数。
（1）已知R0 = 20Ω ,因此R = 2R0 = 2 20Ω = 40Ω
串联电路总电阻R总 = R + R0 = 40Ω + 20Ω = 60Ω电路电流I A
R 消耗的电功率P = I2R = (0.2A)2 40Ω = 1.6W
（2）此装置能筛选出芒果的最小重力装置的临界条件为电流 I=0. 15A此时总电阻R
压敏电阻的阻值R, = R总9 - R0 = 80Ω - 20Ω = 60Ω
由图丙可知R = 60Ω ,压敏电阻受到的压力 F = 1N ，即芒果最小重力 G = F = 1N因此此装置能筛选出重力至少为1N 的芒果。
（3）当 G = 2N ，F = G = 2 N ，由图丙得此时压敏电阻阻值 R,, = 40Ω ,临界电流仍为I = 0. 15A
更换定值电阻R0 ，电源电压不变（仍为 12V）
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总电阻需要满足R总
因此定值电阻R0新 = R总 - R,, = 80Ω - 40Ω = 40Ω
故修改方案为将原 20Ω 的R0 更换为 40Ω 的定值电阻。
21 ．(1)
(2)
500Pa
(3)
0.7 103 kg / m3
(4)
550cm3 或1100cm3
【分析】由杆受力大小与倒入水体积的关系图，根据 p = rgh 和F浮 = r液gV排 ，再根据图像特点对物块在不同加水体积时的受力情况进行分析，进而求出水对容器底的压强、物块 A的密度以及杆对物体 A 作用力为特定值时容器中加水的体积。
（1）分析图乙，当加水超过 500cm3 时，杆受到的物块对它的压力在变小，说明此时物块受到三个力的作用，即竖直向下的重力、竖直向上的杆对它的支持力和水对它的浮力，故画物块 A 的受力示意图如下所示：
（2）由图乙可知，当 ΔV 在 0~ 500cm3 时，轻杆受力不变，物块未接触到水面，当加水体积为500cm3 时，容器中的水深为hcm = 0.05m
则水对容器底部的压强为p = r水gh1 = 1.0 103 kg / m3 10N / kg 0.05m = 500Pa
（3）分析图乙可知，当 ΔV 在 0~ 500cm3 时，物块未接触水面，此时物块的重力为 1N；
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当 ΔV 在500cm3 ~ 900cm3 时，物体开始浸入水中，当ΔV2 = 900cm3 时，此时杆对物块的支持力为 0，物块所受浮力大小等于自身重力，即 F浮2 = 1N
当 ΔV 在900cm3 ~ 1100cm3 时，物体浸没在水中的深度增加，当ΔV3 = 1100cm3 时，此时物块完全浸没，物块受到竖直向下的重力和杆对它向下的拉力以及水对它竖直向上的浮力，物块排开水的体积为ΔV2 = 900cm3 时的 倍（因为加水的体积相比于 500cm3 ~ 900cm3 时增加了 ，
1
根据V = Sh ，所以水的深度相比于 500cm3 ~ 900cm3 时也增加了 ），根据F浮 = r液gV排 ，此
2
时物块所受的浮力也为ΔV2 = 900cm3 时的 倍，即F浮F浮N = 1.5N由此可得V排m3 = V物
由G物 = m物g = r物V物g ，可得r物 kg / m3
（4）当杆对物体 A 的作用力为 0.5N 时，物块 A 受到的浮力大小为存在两种情况：
第一种情况：当 ΔV 在500cm3 ~ 900cm3 时，F浮 = G - F = 1N - 0.5N = 0.5N
此时物块 A 排开液体的体积为V排 m3 = 50cm3此时容器内加入水的体积为V = 500cm3 + 50cm3 = 550cm3
第二种情况：当 ΔV 在 900cm3 ~ 1100cm3 时， F浮' = G + F = 1N + 0.5N = 1.5N ， 由（2）可知，此时容器中加水的体积为1100cm3 ，所以当杆对物体 A 的作用力为 0.5N 时，容器中加水的体积为550cm3 或1100cm3 。
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