2020年四川省达州市中考物理试试题和答案

2020年四川省达州市中考物理试卷

一、选择题（共10小题，每小题3分，满分30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）

1．（3分）下列有关声现象的说法不正确的是（ ）

A．图甲中音叉发声时，小球会不断跳动，说明声音是由物体振动产生的

B．图乙中的倒车雷达利用超声波传递信息 C．图丙中的噪声强度显示仪是用来降低噪声的 D．图丁中用力击鼓可以增大声音的响度

2．（3分）莲花湖是达城的后花园，在初夏的阳光下，鸟语花香，湖面波光粼粼，鱼儿在水面下游弋；树荫下的地面上有无数的圆形光球；巴山大剧院传出优美的歌声。此情景中从物理学的角度分析，以下说法正确的是（ ）

A．树荫下地面上的圆形光斑，是光的直线传播形成的 B．我们看见水面下的鱼儿，是鱼儿的实像

C．湖面波光粼粼，是太阳光照在水面上发生漫反射形成的

D．排练中的小花正在靠近剧院中的大镜子，她在镜中的像逐渐变大

3．（3分）以下关于热现象的说法不正确的是（ ）

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A．腊梅是我市的市花，在隆冬无风的夜晚，腊梅园中飘来阵阵花香，说明花香分子在做无规则运动

B．发生热传递时，内能从内能大的物体向内能小的物体传递 C．物体吸收热量后，物体的温度不一定升高

D．四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与高压锅内的高温高压水蒸汽冲开限压阀时的能量转化是相同的

4．（3分）体育运动中包含着丰富的物理知识。下列说法正确的是（ ）

A．由于惯性的作用，小强的三级跳远比立定跳远跳得更远

B．蹦床运动员蹦到最高点时速度为零，此时她处于平衡状态 C．篮球健将起跳抢篮板球未离开地面的那一瞬间，他受到的重力与地面给他的支持力是一对平衡力

D．流体压强与流速的关系是乒乓球比赛中弧旋球产生的原因 5．（3分）以下四图为教材中四个实验探究中的部分简图，这四个实验探究中用到的主要科学探究方法相同的是（ ）

A．①③

B．①④

C．②③

D．③④

6．（3分）如图所示，把用ρ＝1.0×103kg/m3的复合材料制成边长分别为2m和3m的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上，甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙；把G1＝2×104N的物体放在甲

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上，G2＝3×104N的体放在乙上，此时甲、乙对地面的压强分别为p甲′、p乙′，则下列结果正确的是（ ）

A．p甲：p乙＝2：3，p甲′：p乙′＝3：4 B．p甲：p乙＝2：3，p甲′：p'乙′＝4：3 C．p甲：p乙＝3：2，p甲′：p乙′＝3：4 D．p甲：p乙＝3：2，p甲′：p乙′＝4：3

7．（3分）小张在研究小灯泡电阻的实验中连成了如图甲所示的电路，灯L标有“6V 3W”的字样，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最左端移至最右端的过程中，电压表的示数变化范围是4V～0，电流表的示数变化范围是0.2A～0.5A，得到灯泡的U﹣I图象如图乙所示。下列结果不正确的是（ ）

A．灯L正常发光时的电阻为12Ω B．电源的电压为6V

C．滑动变阻器的最大阻值为24Ω D．整个电路的最大功率是3W

8．（3分）如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，

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下列说法正确的是（ ）

A．电压表示数变大，电流表A1变小 B．电压表示数不变，电流表A2示数变大 C．电压表示数与电流表A2示数的比值变大 D．电流表A2、A1示数之差与电压表示数的乘积变小

9．（3分）一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杄在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（ ）

A．A端下降 B．B端下降

C．仍然平衡

D．无法判断

10．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L1标有“3V 3W”，L2标有“6V 3W”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）

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A．只闭合开关S2，灯泡L1没有电流通过

B．闭合开关S1、S3，断开开关S2，灯泡L1能正常发光 C．闭合开关S2、S3，断开开关S1，灯泡L2的功率为1.5W

D．只闭合S2与只闭合S3时，灯泡L2消耗的电功率之比为16：25

二、填空题（本大题8小题，每空1分，共计22分）

11．（4分）4月29日以来，全国疫情防控进入常态化。每天早上我们都要经过红外线热成像测温通道进入校园，此时我们体温的示数和行走的图象将显示在与仪器相连的显示屏上。红外线是 （选填“超声波”或“电磁波”）；仪器成像的原理与 （选填“照相机”或“投影仪”）相同。每天我们还用水银体温计检测体温，水银体温计是根据 的性质制成的，图中体温计的读数是 ℃。

12．（2分）午餐前老师向我们的双手喷洒消毒酒精进行消毒，喷洒在我们手上的酒精很快变干，此时酒精发生了 现象（填物

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态变化名称），同时双手感觉很凉，表明此物态变化是一个 热过程。

13．（3分）端午节，小文坐着新能源电动汽车到罗家坝参观巴人遗址，行进中发现路边站着同学小化，他用力摇下车窗想给小化打招呼，可小化迅速向车后移去。“用力摇下车窗”说明力可以改变车窗的 ；情景中“小化迅速向车后移去”，小文是以 为参照物；路上的汽油车烧的汽油是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。

14．（4分）如图所示，工人师傅用150N的力，使物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m，此时物体A受到水平向左的拉力为240N．在此过程中物体A移动的速度是 m/s，工人师傅拉绳子的力做功的功率是 W，该装置的机械效率η＝ 。当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A受到的摩擦力是 N。

15．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触原来带电的验电器的金属球，发现验电器金属箔片的张角变大，则验电器原来带

电；金属箔张角变大的瞬间，验电器金属杆里的电流方向是 （选填“从金属箔片到金属球”或“从金属球到金属箔片”）。

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16．（3分）如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图，R为待测电阻，阻值约为5Ω．实验器材有：滑动变阻器（规格为10Ω 2A）、电压表（量程分别为0～3V、0～15V）、电流表（量程分别为0～0.6A、0～3A）、电源（3节新干电池串联）。为使测量时能较准确地读数（指针最好偏过中间刻度线），则电压表应选 的量程，电流表应选 的量程；为了保证两电表安全，应控制滑动变阻器的阻值大约在 的范围内移动。

17．（2分）如图所示是家庭部分电路图，为了安全用电，熔断器应串联接在干路的 （选填“火线”或“零线”）上。小红家的电子式电能表表盘上标有“3600imp/kW•h”的字样（imp表示电能表指示灯闪烁次数），在该电路中，只让L1单独工作5min，电能表指示灯闪烁30次，则L1的实际功率是 W。

18．（2分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，通过电阻R3的电流为I3′；断开开关，把电压表V1换成电流表A1，电压表V2换成电流表A2，再闭合开关，通过电阻R1的电流为I1，通过电阻R2的电流为I2，通过电阻

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R3的电流为I3．已知U1：U2＝7：5，I3'：I3＝1：2，则电阻R1：R2：R3＝ ，电流I1：I2：I3＝ 。

三、作图题（本大题2小题，每小题3分，共计6分）

19．（3分）如图所示，重为20N的鱼悬浮在水中，请用力的图示法画出鱼所受到的力（O为重心）。

20．（3分）如图所示是一电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布，请根据图中静止的小磁针的N、S极标出条形磁铁左端的磁极、电源的正极（电源的正极用“+”表示）和A点磁感应线的方向。

四、创新设计与实验探究（本大题2小题，每空1分，共计13分） 21．（5分）同学们在探究影响浮力大小的因素时，发现手中的弹簧测力计损坏了，聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码（每只重0.5N）替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。以下是小强同

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学的实验操作，请你帮他完善该实验探究。

（1）将杠杆安装在支架上，静止时如图1所示，应将平衡螺母向 （选填“右”或“左”）调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）如图2甲所示，将重2N的物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡。

（3）将物体G部分浸入水中（如图2乙所示），两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平衡。

（4）将物体G浸没于水中（如图2丙所示），两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡。

（5）将物体G浸没于盐水中（如图2丁所示），两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。

分析与论证：分析比较（2）、（3）、（4）可得：物体G所受浮力大小与 有关；

分析比较（2）、（4）、（5）可得：物体G所受浮力大小与 有关；

由题中信息计算物体G的体积V＝ m3，盐水的密度ρ＝ kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）

22．（8分）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3

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盐水

（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。

（1）小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是 。

（2）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最 端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数应为 A。

（3）分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复（2）的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图象，如图乙所示，由图象可得出的结论是： 。

（4）完成步骤（2）后，若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关，发现电压表示数 2.5V（选填“大于”或“小于”），应向 （选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求。

（5）为完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω。

（6）在使用电阻R1、R5完成实验的过程中，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5，则P1：P5＝ 。

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五、综合运用与计算（本大题2小题，每小题7分，共计14分．解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程，只写结果不得分） 23．（7分）如图所示，物体A重200N，圆柱形容器底面积为400m2，内盛有足够深的水。用图中的滑轮组（定滑轮用轻质细杆固定在水平地面上）将浸没在水中的物体A匀速提出水面，当物体A浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%．不计绳重、摩擦及水的阻力，物体A不吸水、不沾水，ρ

物＝5.0×10

3

水＝1.0×10

3

kg/m3，ρ

kg/m3，g＝10N/kg。求：

（1）物体浸没在水中时受到的浮力。

（2）物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强。

（3）物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率。（小数点后保留一位数字）

24．（7分）九年级科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有高低两档功率的电开水壶（开水壶隔热性能好），开水壶的简化电路

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图如图所示，R1＝R2＝110Ω．现壶内盛有质量为2kg、初温为20℃的水。加热过程中壶内气压始终为一标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃）问：

（1）烧开这壶水，水吸收的热量是多少？

（2）同学们发现，让自制的开水壶高功率档正常工作，烧开这壶水用时太长。请你利用图中的所有元件重新设计具有高低两档功率的开水壶的电路，使改进后的开水壶高功率档正常工作，烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。请在方框中画出你设计的电路图。 （3）若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要多少秒？（结果保留整数）

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答案

一、选择题（共10小题，每小题3分，满分30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求） 1．解析：解：

A、小球不断跳动，说明音叉在振动，发声的音叉在振动说明声音是由物体的振动产生的，故A正确；

B、“倒车雷达”是利用超声波传递信息，故B正确；

C、噪声强度显示仪是用来显示噪声等级的，不能减弱噪声，故C错误；

D、用力击鼓，鼓面振动的幅度增大，可以增大声音的响度，故D正确。 故选：C。 2．解析：解：

A、树荫下地面上的圆形光斑是太阳通过树叶缝隙形成的实像，是小孔成像现象，是光沿直线传播形成的，故A正确；

B、看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的，故B错误；

C、湖面波光粼粼，光线刺眼，说明进入眼睛的反射光线传播方向集中，属于部分镜面反射，故C错误；

D、平面镜成像特点：物像等大，小花正在靠近剧院中的大镜子时，镜中像大小不变，故D错误。

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故选：A。 3．解析：解：

A、在隆冬无风的夜晚，腊梅园中飘来阵阵花香，是梅花的芳香分子扩散到空气中，这种现象说明了分子在不停地做无规则的运动，故A正确；

B、热传递的实质是能量从高温物体传向低温物体，或从一个物体的高温部分传向低温部分的过程，不是从内能大的物体向内能小的物体转移，故B错误；

C、物体吸收热量后，物体的温度不一定升高，例如：冰化水时，吸收热量、温度不变，故C正确；

D、高压锅内的高温高压水蒸汽冲开限压阀时，水蒸气膨胀做功，内能转化为机械能，与四冲程内燃机的做功冲程中的能量转化（内能转化为机械能）是相同的，故D正确。 故选：B。 4．解析：解：

A、小强三级跳远之前有一段助跑，起跳前，小强三级跳远比立定跳远速度大，由于惯性，小强要保持起跳前的运动状态，小强的三级跳远比立定跳远跳得更远，这个过程中，是由于小强的惯性，而不是惯性作用，故A错误。

B、蹦床运动员蹦到最高点时速度为零，但此时只受重力作用，不处于平衡状态，故B错误。

C、运动员起跳后向上运动，说明在离地的瞬间，受到向上的支持

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力大于重力，这两个力不是平衡力，故C错误。

D、乒乓球比赛中弧旋球，是因为乒乓球上下的空气流速不同，压强不同，产生向上或向下的合力，出现弧旋球，故D正确。 故选：D。

5．解析：解：①在探究串联电路的电压规律实验中，需要选择规格不同的小灯泡进行多次实验，归纳电路总电压与每个小灯泡两端电压的等量关系，采用的是归纳法；

②探究电荷间相互作用规律，需要选择多个带电体研究彼此间相互作用，归纳同种电荷、异种电荷间的相互作用，采用的是归纳法； ③电路此时热量与多个因素有关，探究影响电流热效应的因素，采用的是控制变量法；

④导体电阻与多个因素有关，探究电阻的大小与什么因素有关，采用的是控制变量法。

所以，①②研究方法相同，③④研究方法相同。 故选：D。 6．解析：解：

（1）因物体对水平面的压力和自身的重力相等， 所以，实心均匀正方体对水平地面的压强p＝＝＝

＝ρgL，

则甲、乙对地面的压强之比p甲：p乙＝ρgL甲：ρgL乙＝L甲：L乙＝2m：3m＝2：3，故CD错误；

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＝＝

（2）由G＝mg＝ρVg＝ρL3g可得，甲、乙两实心均匀正方体的重力分别为：

G甲＝ρL甲3g＝1.0×103kg/m3×（2m）3×10N/kg＝8×104N， G乙＝ρL乙3g＝1.0×103kg/m3×（3m）3×10N/kg＝2.7×105N， 甲、乙的底面积分别为：

S甲＝L甲2＝（2m）2＝4m2，S乙＝L乙2＝（3m）2＝9m2， 此时甲、乙对地面的压强分别为： p

甲′＝

＝

＝

×104Pa，

＝2.5×104Pa，p乙′＝＝

则p甲′：p乙′＝2.5×104Pa：故选：A。

×104Pa＝3：4，故A正确、B错误。

7．解析：解：A、灯L标有“6V 3W”的字样，由P＝UI，灯的额定电流为： IL＝

＝

＝0.5A，

＝

＝12Ω，A正确；

由欧姆定律，灯的电阻为：RL＝

B、变阻器连入电路的电阻为0，电路的电流最大时，由图知，对应的灯的电压即为电源电压，故电源电压为6V，B正确； C、当电路的电流最小时，变阻器连入电路的电阻最大，由串联电路的规律及欧姆定律， R滑大＝

＝＝40Ω，C错误；

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D、当电路的电流最大时，电路的最大功率为： P＝UI＝6V×0.5A＝3W，D正确。 故选：C。

8．解析：解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A2测干路电流，电流表A1测R2支路的电流；

AB、由于电源电压不变，则电压表示数不变；闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从中点向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表A1示数变小；由于并联电路互不影响，则通过R1的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，即电流表A2示数变小；故AB错误；

C、电压表示数不变，电流表A2示数变小，其比值变大，故C正确；

D、电流表A2、A1示数之差为通过R1的电流，保持不变，电压表示数不变，所以乘积不变，故D错误。 故选：C。 9．解析：解：

如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得， G铝×OA＝G铜×OB，

ρ铝gV铝×OA＝ρ铜gV铜×OB﹣﹣﹣﹣①， ρ铝＜ρ铜，

V铝×OA＞V铜×OB﹣﹣﹣﹣②，

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现将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理F浮＝ρ＝ρ水gV物，

故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为： FA＝ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝， FB＝ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜， FA×OA﹣FB×OB＝（ρ铝gV铝﹣ρ

水gV排

水gV铝）×OA﹣（ρ铜gV铜﹣ρ

×OB＝ρ铝gV铝×OA﹣ρ水gV铝×OA﹣ρ铜gV铜×OB+ρ水水gV铜）gV铜×OB，

由①知，FA×OA﹣FB×OB＝ρ水gV铜×OB﹣ρ水gV铝×OA＝ρ水g（V铜×OB﹣V铝×OA）﹣﹣﹣﹣③。 由②③知，FA×OA﹣FB×OB＜0， FA×OA＜FB×OB， 故B端下沉，只有B正确。 故选：B。 10．解析：解：

A．只闭合开关S2时，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，电流表测电路中的电流，所以灯泡L1有电流通过，故A错误； B．闭合开关S1、S3，断开开关S2时，两灯泡并联，电压表测电源两端电压，电流表测干路中的电流，

电源电压恒为3V，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，此时灯泡L1两端的电压为3V，其功率为3W， 由P＝UI可知，此时通过灯泡L1的电流I1＝

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＝＝1A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流一定大于0.6A，

所以，电流表（量程为0～0.6A）会被烧坏，导致灯泡L1不能正常发光，故B错误； C．由P＝UI＝

可得，灯泡L2的电阻：R2＝

＝

＝12Ω，

闭合开关S2、S3，断开开关S1时，电路为L2的简单电路， 则此时灯泡L2的功率：P2′＝D．灯泡L1的电阻：R1＝

＝＝

＝0.75W，故C错误； ＝3Ω，

只闭合开关S2时，两灯泡串联， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流：I＝

＝

＝0.2A，

此时灯泡L2消耗的电功率：P2″＝I2R2＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W； 只闭合S3时，电路为灯泡L2的简单电路，其实际功率为P2′＝0.75W，

则P2″：P2′＝0.48W：0.75W＝16：25，故D正确。 故选：D。

二、填空题（本大题8小题，每空1分，共计22分）

11．解析：解：（1）红外线属于看不见的光，光是电磁波的一种； （2）我们行走的图象在显示屏上显示，仪器成像的原理与照相机的原理相同，成倒立、缩小的实像，；

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（3）常用水银体温计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，图中体温计的分度值为0.1℃，示数为36.1℃。 故答案为：电磁波；照相机；热胀冷缩；36.1。 12．解析：解：

消毒酒精喷到手上后，会很快变干，是酒精在常温下由液态变为气态，即发生了汽化现象，双手感觉很凉，说明汽化吸热。 故答案为：汽化；吸。 13．解析：解：

（1）“用力摇下车窗”，车窗玻璃由静止变为运动，这说明力可以改变物体的运动状态；

（2）小化同学与行驶电动汽车之间的位置不断发生变化，所以“小化迅速向车后移去”，小文是以电动汽车为参照物的；

（3）汽油是化石能源，不能源源不断地从自然界获得，是不可再生能源。

故答案为：运动状态；电动汽车；不可再生。 14．解析：解：在此过程中物体A移动的速度v＝＝绳子移动的速度v绳＝2v＝2×0.2m/s＝0.4m/s， 工人师傅拉绳子的力做功的功率P＝＝60W；

因为物体匀速运动，A受到水平向左的拉力F拉＝f＝240N， 该装置的机械效率η＝

＝

＝

＝

＝80%。 ＝Fv＝150N×0.4m/s＝

＝0.2m/s；

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当物体A的速度增大到0.5m/s时，压力和接触面的粗糙程度不变，物体A受到的摩擦力不变，还是240N。 故答案为：0.2；60；80%；240。 15．解析：解：

（1）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，当与验电器接触后，验电器的金属箔片的张角变大，说明验电器带的电荷增多，因此该验电器带正电；

（2）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是由于缺少电子造成的，当用玻璃棒和验电器金属球接触，金属箔张角变大，原因是验电器金属箔片上的一部分电子会从验电器转移到玻璃棒上，由于电子所带的电荷是负电荷，所以在接触的瞬间电流方向是从金属球到金属箔片。

故答案为：正；从金属球到金属箔片。 16．解析：解：

（1）由图知，待测电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压，电流表测电路中的电流；

电源是3节新干电池串联，则电源电压为4.5V，若电压表用0～15V量程，则无论怎样调节变阻器，电压表指针的偏转角度都太小，不会偏过中间刻度线，所以电压表应选0～3 V的量程；

当电压表的示数最大为3V时，由欧姆定律可得，电路的最大电流约为： I＝

＝＝0.6A，故电流表应选0～0.6A的量程；

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（2）电流表应选0～0.6A的量程，电路的最大电流为0.6A， 由欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路的最小电阻为： R滑小＝R总小﹣R＝

﹣R＝

﹣5Ω＝2.5Ω；

因滑动变阻器的最大阻值为10Ω，所以为了保证两电表安全，应控制滑动变阻器的阻值大约在2.5Ω～10Ω的范围内移动。 故答案为：0～3V；0～0.6A；2.5Ω～10Ω。

17．解析：解：熔断器在电路中起保护作用，熔断器应串联在火线上，当熔丝熔断后，电路中就没有电流通过，不会造成触电； 电能表指示灯闪烁30次时，L1消耗的电能： W＝

L1的实际功率： P实＝＝

＝100W。 ＝

kW•h＝

×3.6×106J＝3×104J，

故答案为：火线；100。 18．解析：解：

（1）闭合开关S，三个电阻串联，电压表V1测R2、R3的电压，电压表V2测R1、R3的电压， 因U1：U2＝7：5，

根据欧姆定律，在电流不变时，电流与电压成正比，由电阻的串联有：

＝，故有5R2＝2R3+7R1﹣﹣﹣﹣①，

断开开关，把电压表V1换成电流表A1，电压表V2换成电流表A2，

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再闭合开关，三个电阻并联，

因I3'：I3＝1：2，由电压不变时，电流与电阻成反比有：

＝﹣﹣﹣﹣﹣②，

由①②得：R2＝3R1﹣﹣﹣﹣③， ③代入①得： R3＝4R1，

则电阻R1：R2：R3＝R1：3R1：4R1＝1：3：4； （2）由欧姆定律，电流I1：I2：I3＝：

：

＝12：4：3。

：

：

＝

：

：

＝

故答案为：1：3：4；12：4：3。

三、作图题（本大题2小题，每小题3分，共计6分） 19．解析：解：

鱼悬浮在水中，受到重力和浮力的作用，且这两个力是一对平衡力，大小均为20N，方向相反；

先确定标度为10N，然后过鱼的重心O分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，使线段的长度均为标度的2倍，并标出这两个力的符号和大小。如图所示：

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20．解析：解：据磁感线的特点可知，条形磁体和螺线管相对的是同名磁极，与小磁针的S相互吸引，即都是N极，据磁感线的特点标上方向即可；而后据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出。如下图：

。

四、创新设计与实验探究（本大题2小题，每空1分，共计13分） 21．解析：解：

（1）将杠杆安装在支架上，静止时如图1所示，杠杆左端下沉，则杠杆的重心在支点左侧，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡；

（2）根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排，实验（3）（4）（5）中，物体作用在杠杆的动力为：FA＝G﹣F浮＝G﹣ρ液gV排， 根据杠杆的平衡条件，FA×OA＝2G×L阻，

即（G﹣F浮）×OA＝1N×L阻，故F浮＝ρ液gV排＝G﹣﹣﹣﹣﹣①

①中，G和OA为定值，L阻越大（小），物体受到浮力F浮越小（大），

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﹣

（3）、（4）实验中，物体排开液体的密度相同，（4）中排开液体的体积较大，L阻较小，物体受到浮力较大，故比较（2）、（3）、（4）实验可得：物体G所受浮力大小与排开液体的体积有关； （4）、（5）实验中，排开液体的体积相同，而（5）中排开液体的密度大于（4）中排开液体的密度，（5）中对应的阻力臂最小，则受到的浮力最大，故分析比较（2）、（4）、（5）可得：物体G所受浮力大小与排开液体的密度有关；

由图知：OA＝4L，OE＝3.5L，OD＝4L，OC＝6L，OB＝8L， 由（2），杠杆的平衡条件，G×OA＝2G钩×OB＝1N×OB； G＝

＝2N；

G浸没于水中时，将已知量代入①得： ρ水gV排＝2N﹣V排＝

＝1N，

＝10﹣4m3；

因物体浸没，所以物体G的体积：V＝V排＝10﹣4m3； 由（5），将已知量和求出的量代入①有： ρ盐水g×10﹣4m3＝2N﹣

＝N，

盐水的密度：ρ盐水＝1.125×103kg/m3。

故答案为：物体排开液体的体积；物体排开液体的密度；10﹣4；1.125×103kg/m3。 22．解析：解：

（1）若R断路，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；

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若R短路，电压表测电源电压，电流表有示数，不符合题意； 若R1断路，电流表没有示数，电压表串联在电路测电源电压，电压表有示数，不符合题意；

若R1短路，则电流表有示数，电压表没有示数，符合题意， 故若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是R1短路； （2）排除电路故障后，为保护电路，将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处的最右端；

由（3）可知，第1实验所用的电阻为R1＝5Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，由图乙知，电流表的示数应为0.5A；

（3）根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图象知，电流与电阻之积为：

UV＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.1A×25Ω＝2.5V，为一定值，故由图象可得出的结论是：电压不变时，电流与电阻成反比； （4）完成步骤（2）后，若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，因电阻变大，根据串联分压原理可知，其分得的电压增大，即电压表示数大于2.5V；

探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动滑片P才能达到实验要求；

（5）电阻的电压控制为2.5V不变，由串联电路电压的规律，变阻

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器的电压为：4.5V﹣2.5V＝2V，变阻器的电压为定值电阻电压的0.8倍，当定值电阻最小为5Ω时，对应的滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为0.8×5Ω＝4Ω；

（6）把5Ω和25Ω的电阻分别接入电路，因控制电阻两端的电压不变，由欧姆定律U＝IR，电流与电阻成反比，故电路的电流之比为：

25Ω：5Ω＝5：1；

由串联电压电压的规律，变阻器的电压也不变，根据P＝UI，电压不变时，电功率与电流成正比，故P1：P5＝5：1。 故答案为：（1）R1短路； （2）右；0.5；

（3）电压不变时，电流与电阻成反比； （4）大于；右； （5）4； （6）5：1。

五、综合运用与计算（本大题2小题，每小题7分，共计14分．解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程，只写结果不得分） 23．解析：解： （1）物体A的质量： mA＝

＝

＝20kg，

由ρ＝可得物体A的体积：

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VA＝＝

＝0.004m3，

物体浸没在水中时排开水的体积： V排＝VA＝0.004m3， 受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.004m3＝40N； （2）物体完全提出水面后，水的深度减小值： △h＝

＝

＝0.1m，

水对容器底减小的压强：

△p＝ρ水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa； （3）由图知，拉力端移动距离s＝h，

不计绳重、摩擦及水的阻力，当物体A浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率： η＝

＝

＝

＝

＝80%，

解得拉力： F＝600N，

对上面的滑轮进行受力分析，滑轮受到向上的拉力F、三股绳子的向下的拉力（每一股绳子的拉力等于GA﹣F浮）、重力， 则拉力：

F＝3（GA﹣F浮）+G轮， 所以滑轮重力：

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G轮＝F﹣3（GA﹣F浮）＝600N﹣3×（200N﹣40N）＝120N， 物体完全提出水面后，滑轮受到向上的拉力F、三股绳子的向下的拉力（每一股绳子的拉力等于GA）、重力， 拉力F′＝3GA+G轮＝3×200N+120N＝720N， 拉力端移动距离s＝h， 滑轮组的机械效率： η′＝

＝

＝

＝

＝

×100%≈83.3%。

答：（1）物体浸没在水中时受到的浮力为40N；

（2）物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强为1000Pa； （3）物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率为83.3%。 24．解析：解：

（1）水在一个标准大气压下的沸点为100℃，将质量为2kg、初温为20℃的水烧开，水吸收的热量：

Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J； （2）原电路中，两开关都闭合时，为R1的简单电路；

只闭合S1时，两电阻串联，根据串联电阻大于其中任一电阻，由P＝

可知，两开关都闭合时为高功率档；

加热让自制的开水壶高功率档正常工作，烧开这壶水用时太长，根据Q＝W＝Pt，说明开水壶高功率档的功率较小，为增大水壶高功率档的功率，根据P＝

，应减小电路的电阻，由并联电阻小于其

中任一电阻，故可将两电阻并联，如图所示：

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（3）当两开关都闭合时，由等值电阻的并联规律，R55Ω，加热功率为： P＝

＝

＝880W；

并＝＝

利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要： t＝＝＝

≈7s。

答：（1）烧开这壶水，水吸收的热量是6.72×105J； （2）设计的电路图如图所示；

（3）若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要7s。

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