2022年岳阳市中考物理试卷（Word版 有解析）

2022岳阳市初中学业水平考试试卷
物理
温馨提示
本试卷共五道大题，23小题，满分100分。与化学合堂考试，考试时量各60分钟。
2.本试卷分为试题卷和答题卡，所以答案都必须填涂在答题卡规定的区域内。
3.考试结束，考生不得将试题卷答题卡草稿纸带出考场。
4.本试卷中，g取10N/kg。
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1.我们所用的物教科书的长度约为
A.25mm B.25cm C.25dm D.25m
2.乡村的夏夜，常常听到青蛙“呱呱”的叫声，下列关于“呱呱”声的说法正确的是
A.它是由青蛙的鸣囊振动产生的
B.它的传播不需要介质
C.根据音调可以辨别它是青蛙的声音
D.关闭门窗是在声源处控制它的干扰
3.下列成语所描述的光现象中，由于光的反射形成的是
A.立竿见影 B.凿壁偷光
C.镜花水月 D.坐井观天
4.下列自然现象与物态变化名称对应正确的是
A.初春，冰雪消融——熔化 B.夏天，大雾弥漫——汽化
C.深秋，霜打枝头——凝固 D.冬天，冰封江面——凝华
5.关于质 和密度，下列叙述正确的是
A.实验室常用弹簧测 计测量质量
B．“冰墩墩”从地球带往太空，质量不变
C.水结成冰后，密度不变
D.飞机采用密度较大的材料制造
6.2022年2月，北京冬奥会成功举办，下列关于冬奥会的运动场景，解释正确的是
A.图甲，冰壶表面打磨得很光滑，是为了增大摩擦
B.图乙，滑雪板面积较大，是为了增大压强
C.图丙，冰球离杆后继续运动，是因为冰球具有惯性
D.图丁，滑冰运动员转弯时，处于平衡状态
甲 乙 丙 丁
7.下列实物中，应用 “流体压强与速的关系”的是
A.用吸管吸饮料
B.用高压锅煮食物
C.茶壶的壶盖留有小孔
D.火车站台设置安全线
8．2021年10月16日，我国神州十三号载人飞船成功发射，三名宇航员历时六个月，在太空中完成各项任务，于2022年4月16日返回地面。下列说法正确的是
A.运载火箭点火发射时，机械能转化为内能
B.飞船与空间站对接完成后，飞船相对于空间站是运动的
C.空间站利用电磁波与地面指挥中心传播信息
D.飞船返回舱返回地面的过程中，重力势能保持不变
9．下列做法符合安全用电要求的是
A.使用验电笔时，手指接触笔尖金属体
B.电冰箱的金属外壳采用保护接地
C.开关接在灯泡和零线之间
D.在高压电线下放风筝
10.图甲是UBS迷你电风扇，下列装置中与它的核心部件（电动机）原理相同的是
甲
A.司南 B.电铃 C.麦克风 D.扬声器
11．如图，用40N的拉力，在10s内将100N的物体匀速提升3m，则该滑轮组
A.绳子移动的距离为4m
B.有用功为120J
C.拉力做功的功率为36W
D.机械效率为80%
12．如图，电源电压不变，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“8V4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是
①电源的电压为12V
②R2的最大阻值为24Ω
③开关都闭合时，R2消耗的最大功率为28.8W
④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率的最小值为3.6W
A.①② B.①②④
C.①③④ D.①②③④
二、填空题（本大题共4小题，每空2分，共16分）
13.2022年3月，春暖花开，油菜花节相继在岳阳市各地举行。游客们远远地就闻到阵阵花香，这是 现象；到达现场，许多游客纷纷拿出手机拍摄“金色花海”，手机相当于 （填“凸”或“凹”）透镜。
14.我国“奋斗者”号载人在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜达到了世界先进水平，“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强 ，浮力 。（两空均填“变大”、“变小”或“不变”，潜水器的体积不变）
15.如图，电源电压不变，已知R2=15Ω，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A，则通过R1的电流为 A，电源电压为 V。
16.PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热，控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个的阻值与温度的关系如图丙所示。
（1）打印笔工作时有快、慢两档，图乙中当S，S1都闭合时，处于
档。
（2）由图丙可知，该PTC材 的“居里点温度”是 ℃ 。
三、作图题（本大题共2小题，每小题3分，共6分，在答题卡上用铅笔作图，确定后用黑笔描黑）
17.请画出地面对小球的支持力F的示意图。
18.小猫叉不着鱼，作图可解释。请完成小猫看见鱼（图中A点）的折射光路图。
四、实验探究题（本大题共3小题，每空2分，共24分）
19.图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 （选填“相同”或“不同”）。
（2）相同时间内，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。
（3）由图乙可知， 的吸热能力更强。
20.在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）杠杆静止在图甲所示位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（2）调节平衡后，如图乙，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡（所用钩码的规格都相同）。
（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是 （填序号）
A.取平均数，减小误差 B.避免偶然性，寻找普遍规律
（4）看图丙漫画，根据杠杆平衡条件分析，小兔分得的萝卜的质量
（选填“大于”、“等于”或“小于”）小猴的。
21.在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）如图甲，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的 （填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关前，发现电压表无示数，而电流表有示数，经检查，导线连接完好，则可能是待测电阻R1 （填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，测得几组数据如上表，第三次实验时电流表的示数如图乙，为 A。
（4）三次所测得电阻的平均值为 Ω。（结果保留一位小数）
（5）若要测量一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻，电源电压U不变，定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下，下列电路能实现的是 （仅一项正确）。
实验次数 1 2 3
电压/V 1.5 2.1 2.8
电流/A 0.1 0.14
五、综合应用题（本大题共2小题，每小题9分，共18分。解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后的答案的不能得分）
22.巴陵广场是市民休闲的好去处，广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像，高约16m，质量为2×106kg，小明从家里出发，以1m/s的速度散步去广场，600s后到达。
（1）求小明从家里到广场经过的路程；
（2）求雕像所受的重力的大小；
（3）小明估测雕像与水平面的接触面积约为100m2，求雕像对地面的压强。
23.音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。
（1）第28s红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；
（2）请计算0~30s内红灯和绿灯消耗的总电能；
（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期变化的电压UAB，定值电阻R=2Ω，D为特殊电子元件。当UAB＜6V时，D两端的电压UD=UAB；当UAB≥6V时，UD恒为6V不变。当通过R的电流满足I≥2A时，电路启动喷水，此时UAB至少为多少伏？该电路工作10min，其中喷水时间有多少秒？
2022岳阳市初中学业水平考试试卷
物理解析
温馨提示
本试卷共五道大题，23小题，满分100分。与化学合堂考试，考试时量各60分钟。
2.本试卷分为试题卷和答题卡，所以答案都必须填涂在答题卡规定的区域内。
3.考试结束，考生不得将试题卷答题卡草稿纸带出考场。
4.本试卷中，g取10N/kg。
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1.我们所用的物教科书的长度约为
A.25mm B.25cm C.25dm D.25m
解析：物理课本的长度约为25厘米，厘米的符号是cm。毫米的符号是mm，分米的符号是dm，米的符号是m。正确答案是B。
2.乡村的夏夜，常常听到青蛙“呱呱”的叫声，下列关于“呱呱”声的说法正确的是
A.它是由青蛙的鸣囊振动产生的
B.它的传播不需要介质
C.根据音调可以辨别它是青蛙的声音
D.关闭门窗是在声源处控制它的干扰
解析：青蛙的鸣囊振动发出“呱呱”的声音；声音传播需要介质；根据音色可以辨别声音；关闭门窗是在传播过程中减弱噪声。正确答案是A。
3.下列成语所描述的光现象中，由于光的反射形成的是
A.立竿见影 B.凿壁偷光
C.镜花水月 D.坐井观天
解析：立竿见影、凿壁偷光、坐井观天是光的直线传播产生的现象；镜花水月是光的反射形成的现象；正确答案是C。
4.下列自然现象与物态变化名称对应正确的是
A.初春，冰雪消融——熔化 B.夏天，大雾弥漫——汽化
C.深秋，霜打枝头——凝固 D.冬天，冰封江面——凝华
解析：冰雪消融是冰雪吸热熔化现象；大雾弥漫是空气中的水蒸气放热液化成的小水滴；霜打枝头是空气中的水蒸气放热凝华成的小冰晶；冰封江面是水放热凝固成固态冰。正确答案是A。
5.关于质 和密度，下列叙述正确的是
A.实验室常用弹簧测力计测量质量
B．“冰墩墩”从地球带往太空，质量不变
C.水结成冰后，密度不变
D.飞机采用密度较大的材料制造
解析：实验室用天平测量物体的质量；“冰墩墩”从地面带往太空，质量不变；水凝固成冰，质量不变，体积增大，密度减小；飞机采用密度较小的材料制造。正确答案是B。
6.2022年2月，北京冬奥会成功举办，下列关于冬奥会的运动场景，解释正确的是
A.图甲，冰壶表面打磨得很光滑，是为了增大摩擦
B.图乙，滑雪板面积较大，是为了增大压强
C.图丙，冰球离杆后继续运动，是因为冰球具有惯性
D.图丁，滑冰运动员转弯时，处于平衡状态
甲 乙 丙 丁
解析：冰壶表面打磨得很光滑是为了减小摩擦；滑雪板面积较大，是为了减小压强；冰球离杆后继续运动，是因为冰球具有惯性；运动员转弯改变了运动方向，改变了运动状态，属于非平衡状态。正确答案是C。
7.下列实物中，应用 “流体压强与速的关系”的是
A.用吸管吸饮料
B.用高压锅煮食物
C.茶壶的壶盖留有小孔
D.火车站台设置安全线
解析：用吸管吸饮料是利用大气压将饮料吸入口中；用高压锅更快煮熟饭菜是利用液体的沸点与液面气压有关，压强增大，沸点升高；茶壶盖流有小孔是利用连通器原理；火车站台设置安全线是利用流体在流速大的地方压强小。正确答案是D。
8．2021年10月16日，我国神州十三号载人飞船成功发射，三名宇航员历时六个月，在太空中完成各项任务，于2022年4月16日返回地面。下列说法正确的是
A.运载火箭点火发射时，机械能转化为内能
B.飞船与空间站对接完成后，飞船相对于空间站是运动的
C.空间站利用电磁波与地面指挥中心传播信息
D.飞船返回舱返回地面的过程中，重力势能保持不变
解析：火箭点火发射时，燃料燃烧释放内能，内能转化为机械能；飞船与空间站对接完成后，飞船与空间站的运运速度和方向相同，相对位置没有发生变化，飞船相对空间站是静止的；空间站与地面的指挥中心是通过电磁波传播信息的，电磁波传播不需要介质；返回舱返回地面的过程中，与地面的相对高度减小，重力势能减小。正确答案是C。
9．下列做法符合安全用电要求的是
A.使用验电笔时，手指接触笔尖金属体
B.电冰箱的金属外壳采用保护接地
C.开关接在灯泡和零线之间
D.在高压电线下放风筝
解析：使用验电笔时，手接触笔尾金属体，电流从火线经过电笔的金属体、高电阻、人体与大地形成回路，辉管发光；电冰箱的金属外壳采用保护接地，避免人体触电；开关应装在火线与灯泡之间；在高压线下放风筝会造成高压电弧触电事故。正确答案是B。
10.图甲是UBS迷你电风扇，下列装置中与它的核心部件（电动机）原理相同的是
甲
A.司南 B.电铃 C.麦克风 D.扬声器
解析：迷你电风扇是利用磁场对电流产生力的原理工作的，扬声器是利用磁场对电流产生力原理使膜片振动产生声音；司南是利用磁体间产生磁力的作用而指南北的，地球本身是巨大的磁体，在它周围存在着磁场，磁场对其中的磁体产生磁力的作用；电铃是利用电流通过导体产生磁场而工作的；麦克风是利用电磁感应原理工作的。正确答案是D。
11．如图，用40N的拉力，在10s内将100N的物体匀速提升3m，则该滑轮组
A.绳子移动的距离为4m
B.有用功为120J
C.拉力做功的功率为36W
D.机械效率为80%
解析：如图所示，直接作用在动滑轮的绳子段数n=3,绳子自由端移动的距离s=3h=3×3m=9m；所做有用功W有=Gh=100N×3m=300J；所做总功W总=Fs=40N×9m=360J；做功功率P=；机械效率。正确答案是C。
12．如图，电源电压不变，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“8V4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是
①电源的电压为12V
②R2的最大阻值为24Ω
③开关都闭合时，R2消耗的最大功率为28.8W
④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率的最小值为3.6W
A.①② B.①②④
C.①③④ D.①②③④
解析：只闭合开关S时，灯泡L与变阻器R2串联，当灯泡正常发光时，通过灯泡的电流I额=，灯泡的电阻R灯==；电路中电流增大了0.2A，P在b端时，原来电路中实际电流I小=I-ΔI=0.5A-0.2A=0.3A；所以有：电源电压U=U1+U2得：
U=0.3(R 2+16),U=0.5(R2-16)+0.5×16，解之得，U=12V，R2=24Ω；
当S、S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，R2和R1并联接入电路，这时通过R1的电流I1=，通过电流表的最大电流I=3A，通过R2的最大电流I2=I—I1=3A-0.6A=2.4A，R2消耗的最大电功率P2最大=UI2最大=12V×2.4A=28.8W；当电源电压U一定时，电路中通过的电流最小，消耗的电功率最小；电路中通过的电流最小，电路中接入电路的电阻最大，当R2与L串联，且R2的阻值最大时，电路中的阻值最大，即滑片P在最右端时，电路中通过的电流最小，为I最小=0.3A，电路消耗的总电功率P最小=UI最小=12V×0.3A=3.6W。
正确答案是D。
二、填空题（本大题共4小题，每空2分，共16分）
13.2022年3月，春暖花开，油菜花节相继在岳阳市各地举行。游客们远远地就闻到阵阵花香，这是 现象；到达现场，许多游客纷纷拿出手机拍摄“金色花海”，手机相当于 （填“凸”或“凹”）透镜。
解析：闻到花香，这是扩散现象，是由于花分子在不停息做无规则运动；手机拍摄“金色花海”，这是因为手机具有照相机功能，其镜头相当于凸透镜，物体在2倍焦距外，凸透镜成倒立缩小的实像。正确答案是：扩散、凸。
14.我国“奋斗者”号载人在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜达到了世界先进水平，“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强 ，浮力 。（两空均填“变大”、“变小”或“不变”，潜水器的体积不变）
解析：“奋斗者”在深水下潜过程中，深度变大，受到海水的压强变大，浮力不变。液体压强p=ρgh，浮力的大小F浮=ρgV排。正确答案是：变大、不变。
15.如图，电源电压不变，已知R2=15Ω，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A，则通过R1的电流为 A，电源电压为 V。
解析：如图所示，R1与R2并联，通过R1的电流I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A；电源电压U=I2R2=0.2A×15Ω=3V。正确答案是：0.3、3。
16.PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热，控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个的阻值与温度的关系如图丙所示。
（1）打印笔工作时有快、慢两档，图乙中当S，S1都闭合时，处于
档。
（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是 ℃ 。
解析：如图乙所示，S、S1都闭合时，发热体R1与R2并联，电压一定时，通过电路中的电流越大，发热体消耗的电功率越大，做功越快；由图丙可知，当温度低于120℃时，发热体的电阻随温度升高而减小，当温度高于120℃时，发热体的电阻随温度升高而增大，所以该PTC材料的“居里温度”是120℃。正确答案是：快、120。
三、作图题（本大题共2小题，每小题3分，共6分，在答题卡上用铅笔作图，确定后用黑笔描黑）
17.请画出地面对小球的支持力F的示意图。
18.小猫叉不着鱼，作图可解释。请完成小猫看见鱼（图中A点）的折射光路图。
解析：17.地面对小球的支持力，施力物体是地面，受力物体是小球，力的作用点在小球的O点，方向垂直水平面竖直向上，示意图如图所示。
18.鱼身上的光从水中斜射入空气，在界面处发生折射，折射光进入猫眼，猫逆着折射光看到的是鱼的虚像，虚像的位置在鱼的上方。作出从A点的光射到水与空气界面点（即猫看到的“鱼”的射线与水面的交点为入射点）的入射光线，再作出折射光线，光路如图所示。
四、实验探究题（本大题共3小题，每空2分，共24分）
19.图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 （选填“相同”或“不同”）。
（2）相同时间内，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。
（3）由图乙可知， 的吸热能力更强。
解析：（1）两支试管里的水和煤油的质量控制相同，才能方便比较它们的吸热能力；（2）在相同时间内，水和煤油从同一热源吸收的热量相等；（3）质量相等的水和煤油，吸收相等的热量时，温度升高较小的水吸热能力更强。正确答案是：（1）相同；（2）等于；（3）水。
20.在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）杠杆静止在图甲所示位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（2）调节平衡后，如图乙，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡（所用钩码的规格都相同）。
（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是 （填序号）
A.取平均数，减小误差 B.避免偶然性，寻找普遍规律
（4）看图丙漫画，根据杠杆平衡条件分析，小兔分得的萝卜的质量
（选填“大于”、“等于”或“小于”）小猴的。
解析：（1）如图所示，杠杆右端下沉，应该将平衡螺母向左调节使杠杆平衡在水平位置；（2）根据杠杆平衡条件，F1L1=F2L2，应在B点挂2个相同规格的钩码；（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是避免偶然性，寻找普遍规律；（4）小兔子分得的萝卜的质量小于小猴的，其理由是根据杠杆平衡条件，小兔子的萝卜的重心位置离杠杆支点较远，即力臂较大，其作用力较小。正确答案是：（1）左；（2）2；（3）B；（4）小于。
21.在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）如图甲，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的 （填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关前，发现电压表无示数，而电流表有示数，经检查，导线连接完好，则可能是待测电阻R1 （填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，测得几组数据如上表，第三次实验时电流表的示数如图乙，为 A。
（4）三次所测得电阻的平均值为 Ω。（结果保留一位小数）
（5）若要测量一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻，电源电压U不变，定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下，下列电路能实现的是 （仅一项正确）。
实验次数 1 2 3
电压/V 1.5 2.1 2.8
电流/A 0.1 0.14
解析：（1）闭合开关前，滑动变阻器连入电路的阻值处于最大值，根据图甲，滑片P应置于右端；（2）电流表有示数，表示电路是连通的；电压表无示数，U=IR，有电流，只有R=0，U=0，故R1短路，电阻为零。（3）依据图乙和图甲，电流表的量程为0~0.6A，示数为I=0.18A；（4）根据测量电压和电流值求出第一次测量电阻阻值R=；第二次测量电阻阻值R=；第三次测量电阻阻值R=；三次测量的平均阻值为15.2Ω；（5）选项B、C用串联处处电流相等替代测量灯泡正常发光时的电阻，但B电压表的正负接线柱必须改接，故C正确。正确答案是：（1）右；（2）短路；（3）0.18；（4）15.2；（5）C。
五、综合应用题（本大题共2小题，每小题9分，共18分。解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后的答案的不能得分）
22.巴陵广场是市民休闲的好去处，广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像，高约16m，质量为2×106kg，小明从家里出发，以1m/s的速度散步去广场，600s后到达。
（1）求小明从家里到广场经过的路程；
（2）求雕像所受的重力的大小；
（3）小明估测雕像与水平面的接触面积约为100m2，求雕像对地面的压强。
解析：（1）小明家到广场的路程s=vt=1m/s×600s=600m；
（2）雕像受到的重力G=mg=2×106kg×10N/kg=2×107N；
（3）雕像对水平地面的压强。
正确答案是：（1）600m；（2）2×107N；（3）2×105Pa。
23.音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。
（1）第28s红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；
（2）请计算0~30s内红灯和绿灯消耗的总电能；
（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期变化的电压UAB，定值电阻R=2Ω，D为特殊电子元件。当UAB＜6V时，D两端的电压UD=UAB；当UAB≥6V时，UD恒为6V不变。当通过R的电流满足I≥2A时，电路启动喷水，此时UAB至少为多少伏？该电路工作10min，其中喷水时间有多少秒？
解析：（1）根据图甲，在第28s,功率P=200W，电压U=100V，通过红灯的电流
（2）如图甲所示，根据 可知，要计算0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能，即总电能大小为P-t图像与横坐标轴围成的面积大小。则0～30s内红灯消耗的电能为
W红=P红t=×200W×20s+200W×(30s-25s)=3000J；
则0～30s内绿灯消耗的电能为
W绿=P绿t=×200W×20s+200W×(30s-25s)=3000J；
则0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能为
W=W红+W绿=3000J+3000J=6000J。
（3）当UAB≥6V时，UD恒为6V不变当通过R的电流满足I≥2A时，电路启动喷水，根据I= 可知，喷水时R两端的电压至少为
UR=IR=2A×2Ω=4V；
这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对应的电压为
UAB=UD+UR=6V+4V=10V；
由图丙可知，0-3s内AB两端的电压均匀增加，3s时到达15V，则2s时对应的电压为10V，即这个周期内的2-4s内，UAB≥10V，则在一个周期(周期为6s)内有三分之一的时间在喷水（一个周期内喷水的时间为2s），所以10min=600s，相当于100个周期，则有100×2s=200s的时间在喷水。
答：（1）此时通过红灯的电流为2A；
（2）0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能为6000J；
（3）电路启动喷水，此时UAB至少为10V，该电路工作l0min，其中喷水时间有200s。