2023年浙江中考科学复习 习题训练五（物理部分）（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023年浙江中考科学复习 习题训练五（物理部分）（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-25 21:01:12 | ||
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文档简介
2023浙江中考科学复习习题训练五（物理部分）
一．选择题（共15小题）
1．（2020 温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示相应的量是
2．（2021 瓯海区二模）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间之间对应关系的是
3．（2022 乐清市一模）如图所示，为一杠杆（质量忽略不计），物体悬挂在端并浸没在水中，端在力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解（溶解过程中溶液温度和体积不变），若杠杆仍水平平衡，拉力与溶解的蔗糖质量关系如下图，其中表示正确的是
4．（2017 宁波）如图所示电路，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，当滑片从点滑到点过程中，电流表的示数从变为．下列各图中，能表示这一过程中电压表示数与电流表示数之间关系的是
5．（2022 温州模拟）小明利用如图所示的电路测小灯泡的电功率，其中小灯泡灯丝阻值会随着温度的变化而变化。小灯泡上标有“”字样，电源电压恒为，实验获得系列数据绘制出了电路总功率、小灯泡功率、电压表示数和随电路电流变化的图像。其中正确的是
6．（2021 鹿城区一模）如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球、的质量大小关系作出了正确的推测。若小球的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球的质量可能为
第6题图 第7题图
A．14克 B．12克 C．10克 D．8克
7．（2019 绵阳）如图所示，商场的电梯匀速向上运动，站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有
A．重力和支持力 B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力 D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
8．（2022 绍兴一模）如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于点时，工作电路绿灯工作。到达点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是
第8题图 第9题图
A．更换弹性更好的弹簧 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压 D．增加控制电路的电源电压
9．（2017 宁波）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是和，拉力做功的功率分别是和．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则与、与之间的大小关系是
A．、 B．、
C．、 D．、
10．（2022 宁波模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆始终在水平位置保持平衡，为杠杆的支点，，竖直细杆的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的点，竖直细杆的两端分别与杠杆的点和物体固定，水箱的质量为，底面积为，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则
(
第
11
题图
)A．物体的密度为
B．当传感器示数为时，加水质量为
C．当加水质量为时，容器对桌面的压强为
D．加水质量为时，水对水箱底部的压力为
11．（2021 宁波模拟）如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座内有一金属线圈（线圈电阻不计），地球仪内有一磁铁，通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的（ ）
A．装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B．条形磁铁的端为极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关连到接线柱2上
C．条形磁铁的端为极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关连到接线柱2上
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
12．（2021 瓯海区二模）如图为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，下列操作可行的是
第12题图 第13题图
A．增大投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
B．增大投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
C．减小投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
D．减小投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
13．（2021 瑞安市模拟）如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是
A． B． C． D．三个相同
14．（2021 安州区模拟）为了测定水流速度的大小，小博设计了以下四种电路，图中机翼状探头、连杆和滑动变阻器的滑片相连，可上下移动，且河水流速为零时，滑片位于滑动变阻器最下端。现要求：闭合开关，当水流速度改变，电路中电压表示数与水流速度的关系如图所示。下列电路设计中符合要求的是
A．B．C．D．
15．（2021 嵊州市模拟）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在点，在点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度（不计摩擦）。下列说法正确的是
A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C．仅将钩码的悬挂点从点移到点，拉力做的总功变大
D．仅将拉力的作用点从点移到点，杠杆的机械效率不变
二．填空题（共6小题）
16．（2021 温州模拟）如图所示的伏安法测电阻电路中，电压表的内阻为，读数为；电流表内阻为，读数为．待测电阻的真实值等于 。
第16题图 第17题图
17．（2021 杭州一模）有和两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面和由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功 （选填“”“ ”或“”，下同），物体受到的摩擦力 ，斜面的机械效率 。
18．（2021 海曙区模拟）如图所示，利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体、。图中效率为的电动机拉绳子的功率为且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为，拉动向右做匀速直线运动时，所受阻力为，电动机拉绳的力为，此过程中，所受的拉力与阻力的大小 （填“相等”或“不相等”，电动机工作消耗的电能为 。拉动向右做匀速直线运动时，所受阻力为，电动机拉绳的力为，比小，此时电动机拉绳的力为
。（电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值
19．（2020 乐清市一模）2020年4月9日，我国第一艘航空母舰辽宁舰驶入台湾海峡，对我国台湾及其附属岛屿领土进行日常的战备巡航，维护台海地区和平稳定。辽宁舰的舰载机歼15是我国重型战斗机，最大飞行速度可以达到2940千米小时，约为音速的2.4倍。
（1）辽宁舰与护卫舰在巡航过程中要保持一定的距离（如图甲所示），避免两船相撞；这是因为两船之间水流速度快，压强 （选填“大”或“小” ；
（2）“音爆云”是一种飞行奇观（如图乙所示），它是飞机接近音速时，压缩周围的空气，使空气中的水蒸气 （填物态变化）成小水珠的现象；
（3）若歼15战斗机以最大速度在距离台湾205.8千米的空域巡航，理论上 分钟就可以到达台湾上空。
20．（2020 瑞安市模拟）端午节当天，人们都要吃粽子。小雅在蒸粽子时，将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方（如图甲）。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一段时间，发现锅中的水被“吸入”碗内（如图乙）。
（1）锅盖内表面出现许多小水珠，这是由于水蒸气 （填物态变化）形成的。
（2）锅中的水被“吸入”碗内是由于碗内的气压 碗外的气压。（填“大于”“小于”或者“等于” 。
第20题图 第21题图
21．（2022 瑞安市模拟）“刷脸支付”（如图甲）是现下非常流行的支付方式，它通过摄像头来捕捉人脸信息，完成支付过程。小雅用一个焦距为10厘米的凸透镜来模拟支付装置的成像规律（如图乙）。实验中，为了得到清晰的像，光屏在光具座上所处的位置范围为 。
三．实验探究题（共6小题）
22．（2019 镇海区二模）科学兴趣小组同学发现，在很冷的冬天，用一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一个粗大的冰块上。一段时间后，出现了如下有趣的现象：细金属丝割穿了冰块，
而冰块保持完整。他们对此现象进行了讨论，请你一起完成以下问题：
（1）在此过程中，冰块发生的物态变化主要有
（2）关于冰熔化的原因，他们提出了以下三种猜想
猜想1：冰块的厚度越小，冰的熔点越低。
猜想2：金属丝的温度低于冰的熔点。
猜想3：金属丝对冰块的压强越大，冰的熔点越低。
根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想2是错误的，你认为他们判断的依据是
②科学兴趣小组同学为了验证猜想3是否正确，设计了验证实验，步骤如下：保持所挂重物不变，用粗细不同的金属丝挂在同一冰块上，比较金属丝陷入冰块的程度，以此判断猜想是否正确，请你设计一个不同的实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案：
23．（2016 绍兴）为探究“影响弹簧受力形变的因素”，兴趣小组作出下列猜想：
猜想一：弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关。
猜想二：弹簧形变的大小可能与受力的大小有关。
猜想三：弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝，弹簧乙是另一种金属丝，甲和乙原长均为6厘米，丙原长为9厘米，其他条件均相同，将弹簧的一端固定，另一端用弹簧测力计，以不同大小的力拉，如表是实验数据记录。
弹簧受到的拉力（牛 0 1 2 3 4 5 6 7
甲 弹簧的长度（厘米） 6.0 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.6
乙 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0
丙 9.0 9.9 10.8 11.7 12.6 13.5 14.4 15.9
（1）分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度 （选填“大于”或“小于” 乙弹簧伸长的长度。
（2）要证实猜想一，需比较 两组弹簧的数据。
（3）在弹性限度内，同一弹簧 与它所受的拉力成正比。
24．（2022 海曙区模拟）小科同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。
（1）闭合开关，将单刀双掷开关扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为，如图乙所示， 。
（2）将开关扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，此时。
（3）步骤（1）小灯泡的实际功率 ；
（4）在实际测量中，若小灯泡的额定电流为，以下关于灯泡额定功率与实际功率的数值关系，你认为可能的是 。
25．（2022 鹿城区一模）为了探究通过导体的电流与电阻的关系”，小明利用电压为4.5伏的电源，标有“20欧，1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验，步骤如下：
①使用阻值为5欧的定值电阻，按图甲电路图连接电路；
②闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为3伏时，记录电流表的示数；
把换用其它阻值的定值电阻，重复步骤②，得到阻值与电路中电流大小关系如图丙。
（1）图乙是对应的未连接完整的实物图，请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
（2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视 。
变阻器滑片 电压表示数 电流表示数
（3）实验结束后，小明进一步对滑动变阻器接入的阻值与电路中电流大小关系进行探究，并继续画出图像，则对应的图像是图丁中的哪一条线（选数字），并简述你选择的依据： 。
26．（2021 台州模拟）为测量小灯泡正常工作时的电阻值，小博利用额定电压为的小灯泡、电压为6伏的电源、规格分别为“”、“ ”的滑动变阻器、等器材连接电路（如图甲），实验步骤如下：
①闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为，此时电流表示数如图乙所示。
②断开开关， 。此时滑动变阻器的阻值与灯泡正常工作时的阻值相等。
③多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的电压和电流值，求出对应的电阻值，并取平均值。
（1）图乙中电流表的示数为 安。
（2）请将小博实验步骤②中的实验操作补充完整。
（3）小博将实验获得的数据作成电压和电流之间的关系曲线，如图丙。但小雅仔细分析实验后，认为小博所作的曲线中有不合理的地方，请指出并说明理由。 。
27．（2021 新昌县模拟）用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6伏，定值电阻备有5欧、10欧、20欧、40欧各一个。
（1）将5欧的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是 （选填字母）。
．定值电阻短路 ．定值电阻断路 ．滑动变阻器短路
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片，完成5欧的定值电阻实验。断开开关，不改变滑动变阻器滑片的位置，将5欧的电阻换成10欧的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片应向 （选填“左”或“右” 端滑动。
（3）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流与电阻倒数变化的图像乙，由图乙可知：每次控制定值电阻两端的电压均为
伏。
（4）为了顺利完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是 欧。
四．分析计算题（共4小题）
28．（2020 温州模拟）小科家有一台电烤箱，其铭牌如下，高温挡功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示，和均为电热丝。求：
牌电烤箱
额定电压
额定 功率 高温挡
低温挡
电源频率
（1）当电烤箱处于低温挡时，、所处的状态是 。
（2）当电烤箱在低温挡正常工作时的电流是多少？
（3）小科先断开其它家用电器，并将电烤箱调到高温挡接入的家庭电路中，发现他们家的电子式电能表在内指示灯恰好闪了120次，请你帮助他计算电烤箱高温挡时的电功率。 “”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗的电能，电表上的指示灯闪烁3000次
29．（2021 上虞区模拟）生活中我们常遇到这些情况：当你从热水瓶里倒出一杯开水，然后再把瓶塞盖上去的时候，热水瓶塞会自己跳出来；当水烧开后灌入热水瓶中（未灌满），盖上瓶塞，经过一段时间，常会发生瓶塞拔不出来的现象，请你就上述情况说明原因。
30．（2021 上虞区模拟）在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡的额定电压为，如图乙是灯泡的图象。
（1）当开关接时，电压表的示数为，电流表的示数为，求定值电阻的阻值；
（2）当开关接时，调节电源电压，使灯泡正常发光，此时消耗的功率为，求灯泡的额定功率；
（3）开关接时，通过调节电源电压使灯泡正常发光，求电路消耗的总功率。
31．（2020 临海市一模）如图甲是一种智能抽水马桶，该马桶有坐垫加热和自动冲水等功能。坐垫加热原理如图乙。和是表示电热丝的定值电阻，单刀双掷开关可接或，通过开关和的不同接法组合，实现“高、中、低”三挡加热功能，其中低温挡和中温挡功率分别为和。冲水原理如图丙，出水阀打开，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆绕点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水阀关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着向上运动，当金属杆处于水平位置时，空心铜球恰好浸没，把进水管阀门堵严，不再进水。
（1）如果进水管阀门的受力面积是，设计能承担的压强是（超过该压强，阀门就关严，不再进水）。金属杆能绕点转动，其质量及形变可忽略不计。重力和浮力认为作用在铜球的重心，空心铜球体积为，长，长。
计算：①空心铜球浸没时所受的浮力是多大？
②空心铜球的最大质量是多少？
（2）坐垫在高温挡工作时，的状态是 ；接 （填“”或“” ；
（3）该智能马桶坐垫加热是全天工作的，并可以调节合适的温度。假设一天中智能马桶坐垫在高温挡工作1小时，其余时间都在中温挡工作，则一天共消耗多少度电？
五．综合能力题（共2小题）
32．（2021 鹿城区一模）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第秒喷泉的颜色是 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻欧，为具有特殊功能的电子元件，当伏时，电路中没有电流通过；当伏时，两端电压恒为6伏。当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）
①秒时，求线圈中通过的电流大小。（写出计算过程）
②已知水泵每秒可喷出水米，在图戊中画出秒水泵喷水的总质量变化曲线。千克米
33．（2021 瓯海区二模）温州地区常下暴雨，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，小明设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图甲所示。密度比水大的圆柱体底面积为10厘米，物体和重力均为40牛，绳子绕过定滑轮把两物体相连，调节绳子长度使的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆绕点转动，物体放在杠杆的处，长102厘米，力敏电阻通过处对杠杆产生支撑，长51厘米，力敏电阻阻值与所受压力的关系如表所示，电路电源电压恒为6伏，的阻值不变，在电流表相应的位置标出水位高度。（杠杆自身重力、绳重和摩擦均不计，水的密度千克米
压力（牛 0 10 20 30
电阻（欧 20 15 10 5
（1）随着水库水位超出警戒线的高度变大，电路中的电压表示数将 。
（2）小明对自己制作的简易水位测量仪进行了如下测试并标注刻度，请完成相关问题：
①已知圆柱体还未浸入水中时，电压表示数为2伏，则的阻值为 。
②当某次水位超过警戒线一定高度，电流表示数为0.3安，请计算的高度值？（写出计算过程）
（3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则应如何调节的位置，并说出理由： 。（已知千克米
六．解答题（共7小题）
34．（2016 温州）“扔纸飞机”是民间传统游戏，某兴趣小组同学认为：纸飞机的飞行距离除了与发射速度的大小有关外，还可能与纸飞机大小、材料和发射角度等因素有关。
为了验证猜想，小组成员将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张，制作了相同形状的纸飞机若干个，利用固定在室内某一位置的简易发射器，以相同大小的发射速度和不同发射角度（发射方向与水平面的夹角）进行多次实验，整理相关数据如表一。
表一：纸飞机飞行距离与发射角度关系记录表
编号 纸张大小 纸张材质 不同发射角度飞行的平均距离（米
① 18厘米厘米 打印纸 6.5 15.8 15.0 8.9
② 18厘米厘米 打印纸 6.4 15.8 15.1 8.8
③ 18厘米厘米 旧报纸 5.6 14.2 13.2 7.6
（1）结合表一信息，分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系： 。
（2）若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，在上述研究结果的基础上，应如何设置发射角度进行进一步实验？ 。
（3）小组成员又制作了三架形状相同的纸飞机，用该发射器以相同大小的发射速度进行实验，实验要求如表二。若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为、、，请预测它
纸飞机 纸张大小 纸张材质 发射角度
甲 18厘米厘米 打印纸
乙 18厘米厘米 旧报纸
丙 18厘米厘米 旧报纸
们的大小关系： 。
35．（2016 温州）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压伏，指示灯的额定电压伏，定值电阻欧；控制电路电源电压伏，磁敏电阻的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道、、处时，磁敏电阻所处位置的磁场强度分别为、、，闭合开关和后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。
（1）将窗户移至点时，窗户关闭，闭合开关，指示灯正常发光，求此时指示灯消耗的电功率。（写出计算过程）
（2）已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的，当窗户移至轨道点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）
36．（2018 温州）如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
（1）若豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
（2）为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，、是两个完全相同的电磁铁，和分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力）
①当液面高度为时，闭合电路中的开关，电磁铁吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为和，请比较两者的大小关系： 。
②已知压敏电阻的阻值随液面高度的变化曲线如图丁所示，请结合的变化曲线画出压敏电阻的阻值随液面高度变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位和“防溢浆”水位。
37．（2020 乐清市一模）如图甲为某型号养生壶及其铭牌，其工作流程如图乙所示，内部电路如图丙所示。和是两个不同型号的热敏电阻，其阻值随温度的变化如图戊，、是两个完全相同的电磁铁。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力）
（1）某次熬养生茶时，养生壶在额定电压下，猛火加热10分钟，养生熬炖20分钟，计算整个过程中消耗的电能；
（2）查阅资料发现热敏电阻的内部结构如丁图所示，升高相同温度，金属片与金属片的热膨胀能力不同，若外界温度发生改变，双金属片会发生形变，柔性电阻也会因此发生形变而导致自身阻值变化，其中热敏电阻的金属片热膨胀能力比金属片的热膨胀能力 （填“大”或“小” ；
（3）有同学建议在所在的支路中再串联一个适当阻值的定值电阻，判断其对养生壶开始养生熬炖的温度的影响，并说明理由。
38．（2020 瑞安市模拟）如图所示为小雅设计的简易洗衣机电路模型，工作电路分为注水系统和洗涤系统。当开关、都闭合时，注水系统开始工作；当水位到达时，洗涤系统才开始工作；水位到达时，注水系统停止注水，洗涤系统继续工作。其中电源电压，注水系统额定功率为，洗涤系统额定功率为，控制电路电源电压，水箱底面积为，高度为，注水系统平均注水速度，当通过电磁铁线圈的电流小于等于，衔铁恰好弹开。电磁继电器1、2完全相同，线圈电阻忽略不计。力敏电阻、分别位于水箱底部，阻值随水位的变化如表所示：
厘米 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
欧 43 46 55 70 90 115 145 190 240 300
欧 262 265 270 280 300 325 354 387 427 475
（1）当水位到达时，的阻值为，当水位到达时，的阻值为，则 ．（填“大于”、“等于”或“小于”
（2）注水系统从刚开始加水到停止加水的过程中，工作电路消耗的总电能为多少焦耳？
（3）已知力敏电阻阻值随水位变化的曲线如图丙所示。将力敏电阻由原来的①换成②，请简述注水系统最高水位如何变化。 （最高水位高于，不需要说明理由）
39．（2021 新昌县模拟）2021年7月1日杭绍台高铁将全线建成通车。新昌东茗隧道全长18.2千米，是杭绍台高铁最长的一个隧道。
（1）高铁钢轨通常是由锰钢制成的，锰钢属于 （选填“金属”或“有机合成” 材料。
（2）列车以如图目标值匀速通过隧道，列车头从隧道进口经 分钟就能到达隧道出口。
（3）若列车以180千米时的速度匀速直线运行1000米，受到的阻力为牛，列车牵引功率为多大？
40．（2019 株洲）医学上对病人进行脑部手术时，需要将体温降到合适的温度。准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代。
（1）心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，将线圈缠绕并固定在活塞一端，利用与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，抽送血液。图中阀门只能向外自由开启，反向则封闭管路；阀门只能向内自由开启，反向则封闭管路。
①当电动泵工作时，血液从阀门 抽进，从阀门 送出。
②当线圈中的电流从流向时，线圈的左端为 极，活塞处于 状态（填“抽血”或“送血” 。
③在抽送血液的过程中，电动泵将 能转化为 机械能。
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温。经监测，病人体温由上升至正常体温历时1小时。在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器所提供，试求热交换器消耗的功率。设病人质量为，人体组织的比热容与水相当，为。
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2020 温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示相应的量是
A．压强 B．压力
C．功率 D．时间
【考点】82：压强
【专题】12：应用题；62：应用能力；581：压强、液体的压强；：图析法；592：功、功率、机械效率
【分析】由图可知横坐标和纵坐标表示的物理量，然后求出阴影部分的面积，从表达式得出阴影部分面积表示的物理量，然后得出答案。
【解答】解：
、由图可知，横坐标表示受力面积，纵坐标表示压力，阴影部分面积等于压力和受力面积的乘积，由可知，压强等于压力和受力面积的比值，故错误；
、由图可知，横坐标表示受力面积，纵坐标表示压强，阴影部分面积等于压强和受力面积的乘积，由可知，压强和受力面积的乘积就是压力，故正确；
、由图可知，横坐标表示做功时间，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功和做功时间的乘积，由可知，功率等于功和做功时间的比值，故错误；
、由图可知，横坐标表示功率，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功率和功的乘积，由可知，做功时间等于功和功率的比值，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了利用数学方法来表示某些量的关系，熟知压强和功率公式是关键。
2．（2021 瓯海区二模）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间之间对应关系的是
A． B．
C． D．
【考点】势能的影响因素
【专题】应用题；图析法；机械能及其转化；应用能力
【分析】重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大，据此结合图示分析解答。
【解答】解：小球从左侧的斜坡滚下的过程中，速度越来越大，故其单位时间内下落的高度越来越大，则重力势能的减小量是越来越大；
小球到达最低点时，重力势能为零；
小球沿着右侧斜坡向上滚到最高处的过程中，速度越来越小，故其单位时间内上升的高度越来越小，则重力势能的减小量是越来越小。
对照各图可知，只有选项符合这一规律。
故选：。
【点评】此题考查重力势能的大小变化，读懂图像，掌握重力势能的影响因素是关键。
3．（2020 乐清市一模）如图所示，为一杠杆（质量忽略不计），物体悬挂在端并浸没在水中，端在力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解（溶解过程中溶液温度和体积不变），若杠杆仍水平平衡，拉力与溶解的蔗糖质量关系如下图，其中表示正确的是
A．
B．
C．
D．
【考点】杠杆的平衡条件；阿基米德原理的应用
【专题】浮力；简单机械；图析法；理解能力
【分析】根据在恒温条件下向烧杯内中加入蔗糖，根据溶液中溶质质量变化情况，推断对溶液密度的影响，运用浮力公式，分析浸没物质所受浮力的变化，判断示数的变化。
【解答】解：
在恒温条件下，在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解，溶液的密度逐渐变大，根据公式可知，浸没在溶液中的物体所受浮力变大，由可知，端的拉力变小，根据杠杆的平衡条件可知，端的拉力也变小；
当蔗糖溶液饱和时，不能继续溶解蔗糖，溶液组成不变，溶液的密度不变，浸没在溶液中的物体所受浮力不变，则拉力不变；
由此可知：拉力与溶解的蔗糖质量关系图像是随蔗糖质量的增大，拉力先减小，后不变。
故选：。
【点评】本题为跨学科型问题，溶液的密度是把两个学科联系起来的纽带，通过变化而改变溶液的组成从而引起溶液密度的变化。
4．（2017 宁波）如图所示电路，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，当滑片从点滑到点过程中，电流表的示数从变为．下列各图中，能表示这一过程中电压表示数与电流表示数之间关系的是
A． B．
C． D．
【考点】欧姆定律的应用
【专题】电路和欧姆定律；应用题；图析法
【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联单路的电压特点和欧姆定律得出电流表与电压表的示数关系，然后判断出对应的图象，再根据滑片位于点时电流表和电压表的示数关系得出答案。
【解答】解：
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由可得，电压表示数与电流表示数的关系：
，
据此可知，图象是一次函数图象，故错误；
当滑片位于点时，变阻器接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，
由可知，电压表的示数较小，故错误、正确。
故选：。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的表示出电压表和电流表的示数对应关系是关键。
5．（2021 温州模拟）小明利用如图所示的电路测小灯泡的电功率，其中小灯泡灯丝阻值会随着温度的变化而变化。小灯泡上标有“”字样，电源电压恒为，实验获得系列数据绘制出了电路总功率、小灯泡功率、电压表示数和随电路电流变化的图像。其中正确的是
A． B．
C． D．
【考点】电路的动态分析
【专题】电能和电功率；欧姆定律；作图题；应用能力
【分析】（1）根据分析总功率的变化图像；
（2）根据小灯泡灯丝电阻的变化和电功率的计算公式分析；
（3）（4）根据串联电路的电压规律、欧姆定律分析。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是灯泡两端的电压，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压；
、小灯泡上标有“”，则灯泡的额定电流为：；为了保护电路，电路中的最大电流为，则电路的最大总功率为：，故错误；
、其中小灯泡灯丝阻值会随着温度的变化而变化，根据可知，小灯泡功率与电流的图像不是一条直线，故错误；
、当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；由于电流越大，灯泡的实际功率越大，灯丝的温度越高，灯泡的电阻越大，根据可知，灯泡两端的电压随着电路中电流的增大而增大，电流越大，电压表示数增加量越大，故正确；
、根据串联电路的电压规律可知，随着电流的增大，灯两端的电压增大，滑动变阻器两端的电压减小，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率公式的应用，有一定的难度。
6．（2021 鹿城区一模）如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球、的质量大小关系作出了正确的推测。若小球的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球的质量可能为
A．14克 B．12克 C．10克 D．8克
【考点】定滑轮及其工作特点
【专题】应用题；简单机械；理解能力；应用能力
【分析】不考虑摩擦和绳子重力，根据定滑轮的特点和功的原理分析解答。
【解答】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对的拉力等于的重力，当下降时，下降的高度等于沿斜面上升的距离大于竖直上升的高度，根据功的原理可知，重力对做的功等于绳子的拉力对做的功，也等于克服的重力做的功，即，因为，所以，因此的质量肯定小于。
故选：。
【点评】此题主要考查了定滑轮、斜面特点，以及功的原理的运用。属于基本内容，难度适中。
7．（2006 绵阳）如图所示，商场的电梯匀速向上运动，站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有
A．重力和支持力
B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力
D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
【考点】：平衡状态的判断
【专题】16：压轴题
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受到的一定是平衡力的作用，然后根据二力平衡的条件对受力物体进行分析即可得出答案。
【解答】解：商场的电梯匀速向上运动，人和电梯相对静止，无相对运动，所以没有受到电梯的摩擦力。相对电梯静止的人处于平衡状态，受到的作用力有重力和支持力，这两个力作用在同一个物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，是一对平衡力。
故选：。
【点评】此题主要考查学生对平衡状态的判断。判断两个力是不是平衡力一定要把握住二力平衡的四个条件，这四个条件缺一不可。
8．（2021 杭州三模）如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于点时，工作电路绿灯工作。到达点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是
A．更换弹性更好的弹簧 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压 D．增加控制电路的电源电压
【考点】：影响电磁铁磁性强弱的因素
【专题】12：应用题
【分析】电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
【解答】解：、更换弹性更好的弹簧，则需要更大的电磁铁磁性，故做法不合理；
、减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁会减小，故做法不合理；
、增加工作电路的电源电压不影响控制电路，故做法不合理；
、增加控制电路的电源电压，能增大电磁铁的磁性，故做法合理；
故选：。
【点评】解决此题要结合电磁继电器的工作原理和特点进行分析。
9．（2017 宁波）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是和，拉力做功的功率分别是和．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则与、与之间的大小关系是
A．、 B．、
C．、 D．、
【考点】：动滑轮及其工作特点；：功率大小的比较
【专题】31：定性思想；591：简单机械
【分析】不计摩擦、动滑轮重和绳重，对于动滑轮，，；根据比较甲乙的功率。
【解答】解：
由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同，
甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即；
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即，故，错误；
物体上升的速度相同，则拉力端的速度分别为：，，
甲图拉力的功率：；
乙图拉力的功率：，故，正确，错误；
故选：。
【点评】知道不计摩擦绳重和动滑轮重力时，求拉力与物体重力的关系和是解答本题的关键。
10．（2021 海曙区模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆始终在水平位置保持平衡，为杠杆的支点，，竖直细杆的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的点，竖直细杆的两端分别与杠杆的点和物体固定，水箱的质量为，底面积为，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则
A．物体的密度为
B．当传感器示数为时，加水质量为
C．当加水质量为时，容器对桌面的压强为
D．加水质量为时，水对水箱底部的压力为
【考点】杠杆的平衡条件；压强的大小及其计算
【专题】应用题；密度及其应用；压强、液体的压强；浮力；简单机械；分析、综合能力
【分析】（1）（2）由图乙可知，水箱中没有水时力传感器的示数，即细杆的上端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出物体的重力；
设的底面积为，压力传感器示数为0时浸入水中的深度为，的高度为，压力传感器的压力为零时受到的浮力等于的重力，根据阿基米德原理表示出此时受到的浮力，由图乙可知完全浸没时压力传感器的示数，根据杠杆的平衡条件求出点竖直向下的作用力，对受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，据此求出此时受到的浮力，根据求出的体积，利用求出物体的密度；
根据阿基米德原理表示出受到的浮力，从而得出每加水物体受到的浮力增加，据此求出当传感器示数为时加水的质量；
（3）由（2）可知，每加水，物体受到的浮力增加，加水时水面达到的下表面，据此求出加水质量为时受到的浮力，然后求出物体受到细杆向下的压力，水箱对水平面的压力等于水箱、水、的重力之和加上物体受到细杆向下的压力，利用求出容器对桌面的压强；
（4）加水质量为时，刚好完全浸没，由（2）可知此时受到的浮力，根据阿基米德原理可知排开水的重力，水对水箱底部的压力等于水和排开水的重力之和。
【解答】解：
．由图乙可知，水箱中没有水时，力传感器的示数为（即细杆的上端受到的拉力为，
由杠杆的平衡条件可得，则；
设的底面积为，压力传感器示数为0时浸入水中的深度为，的高度为，
当压力传感器的压力为零时，受到的浮力等于的重力，由阿基米德原理可得①
由图乙可知，当完全浸没时，压力传感器的示数为，
由杠杆的平衡条件可得，则，
对受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，
则此时受到的浮力：；
由可得，所以的体积：
，
物体的密度：
；
由阿基米德原理可得：②
由①和②得：，
由图乙可知，加水时水面达到的下表面（此时浮力为，加水时刚好浸没（此时浮力为，该过程中增加水的质量为，浮力增大了，
所以，每加水，物体受到的浮力增加，当向水箱中加入质量为的水时，受到的浮力为，端受到的力，此时杠杆处于平衡状态，则传感器受力不为，故正确，错误；
．由选项可知，每加水，物体受到的浮力增加，加水时水面达到的下表面，加水质量为时，浮力为，
物体受到细杆向下的压力：，
水箱对水平面的压力：，
容器对桌面的压强为：，故错误；
．加水质量为时，刚好完全浸没，由选项可知此时受到的浮力是，由阿基米德原理可知排开水的重力是，
水对水箱底部的压力：，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了重力公式和杠杆平衡条件、阿基米德原理、压强定义式的综合应用，正确得出“每加水，物体受到的浮力增加”是关键。
11．（2020 宁波模拟）如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座内有一金属线圈（线圈电阻不计），地球仪内有一磁铁，通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是
A．装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B．条形磁铁的端为极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关连到接线柱2上
C．条形磁铁的端为极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关连到接线柱2上
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
【考点】：磁极间的相互作用；：安培定则及其应用
【专题】63：分析、综合能力；551：磁现象、电生磁；12：应用题
【分析】（1）首先根据二力平衡确定悬浮的地球仪受到磁力的方向，然后根据磁力方向确定其工作原理；
（2）根据安培定则确定电磁铁的上端的极性，然后根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁的端的极性。电磁铁的磁性大小与线圈匝数和电流大小有关；
（3）根据上面的分析判断；
（4）根据影响电磁铁磁性大小的因素分析。
【解答】解：
、地球仪悬浮在空中，那么它受到的重力和电磁力相互平衡。因为重力的方向向下，所以电磁力肯定竖直向上，即地球仪和底座之间应该是排斥力，原理就是“同名磁极相互排斥”，故错误；
、根据图片可知，电磁铁线圈上电流方向向左，那么用右手握住螺线管，四指指向左，大拇指指向下端，因此下端是极，而上端是极；根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁的段为极。若要让地球仪悬浮的更高些，那么必须增大电磁铁的磁场，即增多线圈，将开关连接到上，故错误，正确；
、换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，那么就要增大电磁铁的磁场，可以增加线圈匝数，也可以增大电流，而改变电流方向于事无补，故错误。
故选：。
【点评】此题考查的知识点较多，要从题目中寻找有用的信息，明确磁悬浮地球仪所包含的原理，利用有关知识点可做出解答，体现了物理的广泛应用。
12．（2021 瓯海区二模）如图为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，下列操作可行的是
A．增大投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
B．增大投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
C．减小投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
D．减小投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
【考点】凸透镜成像的应用
【专题】应用题；透镜及其应用；应用能力
【分析】凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。
放投影时，要使屏幕上的像更大，要使投影片和凸透镜之间的物距减小，同时要增大镜头和屏幕之间的像距，像才能更大。
【解答】解：屏幕上的像的大小不取决于屏幕的大小，而是取决于物距和像距，要使像更大一些，要减小物距，增大像距，所以增大投影灯离地距离，同时减小广告片与镜头的距离；故只有选项说法正确。
故选：。
【点评】此题不仅考查了凸透镜成像的应用，还考查凸透镜成实像时，物距变化和像距变化。
13．（2020 瑞安市模拟）如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是
A． B． C． D．三个相同
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力
【分析】由图示根据焦耳定律分析，产生的热量越多，气体温度越高，气球体积膨胀的越大。
【解答】解：
由图可知，三个烧瓶的电阻（相同的电阻以不同方式接入电路中时是串联的，所以通过电流相等，通电时间也相等，
由电阻的串联和并联特点知，电阻串联后电阻最大，并联后电阻最小，即被气球密封的烧瓶里的电阻最大，由可知这个烧瓶里电阻放出热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大。
故选：。
【点评】本题主要考查对焦耳定律和串并联电阻特点的应用，注意控制变量法和转换法的运用。
14．（2021 安州区模拟）为了测定水流速度的大小，小博设计了以下四种电路，图中机翼状探头、连杆和滑动变阻器的滑片相连，可上下移动，且河水流速为零时，滑片位于滑动变阻器最下端。现要求：闭合开关，当水流速度改变，电路中电压表示数与水流速度的关系如图所示。下列电路设计中符合要求的是
A． B．
C． D．
【考点】欧姆定律的应用
【专题】欧姆定律；电路变化分析综合题；应用能力
【分析】首先根据流体压强跟流速的关系判断当流速增加时，滑片如何移动，根据串联电路中电阻起分担电压的作用，判断电压表如何变化。
【解答】解：探头是机翼形状，当水流速度增加时，探头上面流速大于下面流速，产生向上的升力，滑片向上移动，由图象判断当流速变大时，电压表示数变大，并且在速度为零时，电压表示数为零。
、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，电压表示数变小，故项错误。
、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，定值电阻两端的电压变大，所以电压表示数变大，但是在速度为零时，电压表示数不为零，故项错误。
、如图是定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，速度为零时，电压表测量导线两端的电压，电压表示数为零，速度增大时，滑片向上移动不能改变整个电路的电阻，电路电流不变，但是电压表并联部分的电阻增大，故电压表示数增大，故项正确。
、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，电压表示数变小，故项错误。
故选：。
【点评】本题主要考查串联电路电阻起分担电压作用，电阻越大分担电压越大。
15．（2021 嵊州市模拟）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在点，在点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度（不计摩擦）。下列说法正确的是
A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C．仅将钩码的悬挂点从点移到点，拉力做的总功变大
D．仅将拉力的作用点从点移到点，杠杆的机械效率不变
【考点】杠杆的动态平衡分析；有用功和额外功；杠杆的机械效率
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力
【分析】（1）弹簧测力计拉力方向总竖直向上，动力臂减小，阻力臂减小，阻力不变，动力不变。
（2）克服杠杆重力做的功为额外功；
（3）首先根据杠杆的平衡条件分析仅将拉力的作用点从点移到点，根据额外功、有用功的变化判定杠杆的机械效率的变化；
（4）从图中可以看出，将2只钩码悬挂在点时，重力的力臂大于在点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出拉力做的总功的变化情况。
【解答】解：、若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，阻力不变，动力臂减小，阻力臂变小，如下图所示：
，所以，所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故错误；
、克服杠杆重力做的功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故错误；
、仅将钩码的悬挂点从点移到点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，有用功不变；
钩码由到，上升高度不变，根据数学关系可知，杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，所以拉力做的总功变小，故错误；
、仅将拉力的作用点从点移到点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，总功不变，根据可知，效率不变，故正确。
故选：。
【点评】本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，是一道有难度的题目。
二．填空题（共6小题）
16．（2020 温州模拟）如图所示的伏安法测电阻电路中，电压表的内阻为，读数为；电流表内阻为，读数为．待测电阻的真实值等于 1000 。
【考点】：欧姆定律的应用
【专题】53：电路和欧姆定律；11：计算题
【分析】电压表与并联，可以根据并联电路的电路特点和欧姆定律计算可求出的真实值。
【解答】解：
由图与电压表并联，所以，
由得通过电压表的电流：
，
通过的电流，
所以。
故答案为：1000。
【点评】本题考查并联电路和欧姆定律的应用，根据并联电路的电压和电流特点，结合欧姆定律即可解题。伏安法是测量电阻的基本方法，有电流表内接法和外接法两种电路结构。注意两种方式的区别。
17．（2020 杭州一模）有和两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面和由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功 （选填“”“ ”或“”，下同），物体受到的摩擦力 ，斜面的机械效率 。
【考点】：功的大小比较；：机械效率的大小比较
【专题】12：应用题；62：应用能力；592：功、功率、机械效率；34：比较思想
【分析】根据判定克服重力做功的大小；
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关；
根据摩擦力的大小判定机械效率的高低。
【解答】解：现将同一物体分别沿斜面和由底端匀速拉至顶端，物体上升的高度是相同的，根据可知，克服重力所做的功是相同的，即；
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度相同，斜面的倾角越大，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，即；
斜面的长度大于，物体在上的摩擦力小于在上的摩擦力，根据可知，上克服摩擦力做的功要小于上克服摩擦力所做的功，即的额外功要小于的额外功；由于克服物体重力所做的功即有用功相同，额外功越大的，总功越大，根据可知，上的效率要高于上的效率，即。
故答案为：；．。
【点评】本题考查了有用功、额外功和机械效率大小的比较，明确摩擦力的大小关系是解题的关键。
18．（2021 海曙区模拟）如图所示，利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体、。图中效率为的电动机拉绳子的功率为且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为，拉动向右做匀速直线运动时，所受阻力为，电动机拉绳的力为，此过程中，所受的拉力与阻力的大小 相等 （填“相等”或“不相等” ，电动机工作消耗的电能为 。拉动向右做匀速直线运动时，所受阻力为，电动机拉绳的力为，比小，此时电动机拉绳的力为 。（电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值）
【考点】功的计算；电功与电能的计算
【专题】计算题；应用题；电能和电功率；功、功率、机械效率；应用能力
【分析】（1）不计绳重与摩擦，拉动向右做匀速直线运动时，根据二力平衡条件可知，拉力等于阻力；
（2）已知电动机拉绳子的功率和效率，然后由可求得消耗的电能；
（3）已知比小，利用列出等式可求得此时电动机拉绳的力。
【解答】解：（1）拉动向右做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件可知，所受的拉力与阻力的大小相等，为；
（2）已知电动机的效率为，电动机拉绳子的功率，
则电动机的电功率，
由可得，电动机工作消耗的电能；
（3）依次拉动物体、，电动机的效率都为，
不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为，则：
①
②
由题知③，
且已知、、，再联立①②③式，解得。
故答案为：相等；5000；14。
【点评】本题为力学综合题，考查了使用滑轮组拉力的计算、力的平衡知识的应用、电能的计算等知识点，有一定难度。
19．（2020 乐清市一模）2020年4月9日，我国第一艘航空母舰辽宁舰驶入台湾海峡，对我国台湾及其附属岛屿领土进行日常的战备巡航，维护台海地区和平稳定。辽宁舰的舰载机歼15是我国重型战斗机，最大飞行速度可以达到2940千米小时，约为音速的2.4倍。
（1）辽宁舰与护卫舰在巡航过程中要保持一定的距离（如图甲所示），避免两船相撞；这是因为两船之间水流速度快，压强 小 （选填“大”或“小” ；
（2）“音爆云”是一种飞行奇观（如图乙所示），它是飞机接近音速时，压缩周围的空气，使空气中的水蒸气 （填物态变化）成小水珠的现象；
（3）若歼15战斗机以最大速度在距离台湾205.8千米的空域巡航，理论上 分钟就可以到达台湾上空。
【考点】液化及液化现象；速度公式及其应用；流体压强与流速的关系
【专题】应用能力；应用题；气体的压强、流体压强与流速的关系
【分析】（1）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
（2）物体由气态变为液态的现象叫液化，液化要放热；
（3）由速度公式变形可求得时间。
【解答】解：（1）辽宁舰与护卫舰相距一定距离航行，因为两船之间的水流速快压强小，两侧水流速慢压强大，会形成向内的压强差，避免两船相撞；
（2）“音爆云”是因为空气中的水蒸气被压缩液化形成的，
（3）由可得，到达台湾上空时间。
故答案为：（1）小；（2）液化；（3）4.2。
【点评】本题以航母为背景，考查了与流体压强与流速的关系、液化、速度公式的应用等多个知识点，体现了物理知识的无处不在，有一定教育意义。
20．（2020 瑞安市模拟）端午节当天，人们都要吃粽子。小雅在蒸粽子时，将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方（如图甲）。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一段时间，发现锅中的水被“吸入”碗内（如图乙）。
（1）锅盖内表面出现许多小水珠，这是由于水蒸气 液化 （填物态变化）形成的。
（2）锅中的水被“吸入”碗内是由于碗内的气压 碗外的气压。（填“大于”“小于”或者“等于” 。
【考点】：大气压强的存在；：液化及液化现象
【专题】43：推理法；12：应用题；61：理解能力；522：汽化和液化、升华和凝华
【分析】（1）物质由气态变为液态的过程叫液化；
（2）质量一定的气体，温度降低，压强减小。
【解答】解：
（1）锅盖内表面上的小水珠是水蒸气遇冷液化形成的；
（2）熄火后，碗中的气体温度降低，压强减小，在外界大气压的作用下，锅中的水被“吸入”碗内。
故答案为：（1）液化；（2）小于。
【点评】本题考查液化现象，以及气压与温度的关系，难度不大。
21．（2020 瑞安市模拟）“刷脸支付”（如图甲）是现下非常流行的支付方式，它通过摄像头来捕捉人脸信息，完成支付过程。小雅用一个焦距为10厘米的凸透镜来模拟支付装置的成像规律（如图乙）。实验中，为了得到清晰的像，光屏在光具座上所处的位置范围为 之间 。
【考点】：凸透镜成像的应用
【专题】12：应用题；514：透镜及其应用；62：应用能力
【分析】由凸透镜成像的规律可知，物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间，照相机就是利用这一原理制成的。
【解答】解：
已知凸透镜的焦距，由图知，物距，大于2倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间，则光屏在光具座上所处的位置范围为之间；
故答案为：之间。
【点评】在凸透镜成像的规律中，共涉及四个方面的内容：①物距与焦距的关系；②成像的性质；③像距与焦距的关系；④具体的应用。一般情况下，只要告诉其中的一条，就可以确定另外三方面的内容
三．实验探究题（共6小题）
22．（2019 镇海区二模）科学兴趣小组同学发现，在很冷的冬天，用一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一个粗大的冰块上。一段时间后，出现了如下有趣的现象：细金属丝割穿了冰块，
而冰块保持完整。他们对此现象进行了讨论，请你一起完成以下问题：
（1）在此过程中，冰块发生的物态变化主要有 熔化、凝固
（2）关于冰熔化的原因，他们提出了以下三种猜想
猜想1：冰块的厚度越小，冰的熔点越低。
猜想2：金属丝的温度低于冰的熔点。
猜想3：金属丝对冰块的压强越大，冰的熔点越低。
①根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想2是错误的，你认为他们判断的依据是
②科学兴趣小组同学为了验证猜想3是否正确，设计了验证实验，步骤如下：保持所挂重物不变，用粗细不同的金属丝挂在同一冰块上，比较金属丝陷入冰块的程度，以此判断猜想是否正确，请你设计一个不同的实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案：
【考点】：熔化和凝固的探究实验
【专题】13：实验题；：探究型实验综合题
【分析】本题研究了影响熔点和凝固点的因素，在实验室注意控制变量法结论的得出改变了什么，不影响结果时说明与该物理量无关，在探究与压强的关系时注意要改变压强。
【解答】解：
（1）由题意可知，冰块先发生熔化现象，由发生凝固现象；
（2）①因为金属丝和冰块挂在一起，所以金属丝和冰块的温度应该一样，故猜想2是错误的；
②为了验证第三种猜想，应该改变金属丝对冰块的压强，可以保持粗细相同的金属丝受力面积不变，改变所挂重物挂在同一冰块上，比较金属丝陷进冰块的程度。
故答案为：（1）熔化、凝固；
（2）①金属丝的温度与冰的温度相同无法使冰吸热熔化；
②保持粗细相同的金属丝受力面积不变，改变所挂重物挂在同一冰块上，比较金属丝陷进冰块的程度。
【点评】控制变量法：引起某个事物变化的因素可能很多，我们想知道变化了事物与某个因素的关系，我们要把其它因素控制相同，只研究变化了的事物与某个单因素的关系，这样把多因数的问题转变为多个单因数的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这类方法叫控制变量法；
23．（2016 绍兴）为探究“影响弹簧受力形变的因素”，兴趣小组作出下列猜想：
猜想一：弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关。
猜想二：弹簧形变的大小可能与受力的大小有关。
猜想三：弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝，弹簧乙是另一种金属丝，甲和乙原长均为6厘米，丙原长为9厘米，其他条件均相同，将弹簧的一端固定，另一端用弹簧测力计，以不同大小的力拉，如表是实验数据记录。
弹簧受到的拉力（牛 0 1 2 3 4 5 6 7
甲 弹簧的长度（厘米） 6.0 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.6
乙 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0
丙 9.0 9.9 10.8 11.7 12.6 13.5 14.4 15.9
（1）分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度 小于 （选填“大于”或“小于” 乙弹簧伸长的长度。
（2）要证实猜想一，需比较 两组弹簧的数据。
（3）在弹性限度内，同一弹簧 与它所受的拉力成正比。
【考点】73：探究弹簧测力计原理的实验
【专题】：探究型实验综合题；13：实验题
【分析】（1）通过甲和乙数据对比分析伸长长度的关系。
（2）根据控制变量法，研究弹簧长度，就只能弹簧长度改变，其它都不变，选择材料相同，长度不同的弹簧。
（3）弹簧测力计原理注意是伸长量和拉力成正比，不是长度。
【解答】解：（1）通过甲和乙数据对比发现，原长都是，甲的伸长的长度小于乙的长度。
（2）根据控制变量法，研究与弹簧长度的关系，就只能让弹簧长度改变，其它都不变，因为甲和丙是同种材料，只有长度不同，所以选择甲和丙。
（3）弹簧测力计原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比。
故答案为：（1）小于；（2）甲和丙；（3）伸长量。
【点评】此题考查了，通过控制变量法研究弹簧受力形变的因素、弹簧测力计原理，属于物理基本实验方法。
24．（2021 海曙区模拟）小科同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。
（1）闭合开关，将单刀双掷开关扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为，如图乙所示， 0.2 。
（2）将开关扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，此时。
（3）步骤（1）小灯泡的实际功率 ；
（4）在实际测量中，若小灯泡的额定电流为，以下关于灯泡额定功率与实际功率的数值关系，你认为可能的是 。
【考点】电功率的测量实验
【专题】实验探究题；电能和电功率；分析、综合能力；实验基本能力
【分析】（1）根据电流表选择的量程和分度值读出此时电流表的示数；
（2）灯丝电阻值与电阻箱相等，根据求出小灯泡的实际功率；
（3）由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，根据分析额定功率与实际功率的数值关系。
【解答】解：（1）闭合开关，将开关扳向“1”，滑动变阻器与灯泡串联，如图乙所示，电流表量程为，分度值为，则电流表的示数为；
（2）将开关扳向“2”，保持滑动变阻器的滑片位置不变，使滑动变阻器接入电路的阻值不变，调节电阻箱连入电路的阻值，当电流表示数为时，此时电阻箱连入电路的电阻与上次实验中电流为时灯丝电阻相同；故灯泡的电阻；
（3）由（2）知灯丝中电流为时，灯丝的阻值，则小灯泡的实际功率：；
（4）若小灯泡的额定电流为，假设灯泡的阻值不变，则。
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率，所以最有可能的额定功率值。
故选：。
故答案为：（1）0.2；（3）0.2；（4）。
【点评】本题考查了用非常规的方法测量灯泡的电功率，实验中没有电压表，利用了串联电路阻值特点，用变阻箱的特点巧妙地获得了灯丝的电阻，进而计算功率，综合性强，难度较大。
25．（2021 瓯海区二模）为了探究通过导体的电流与电阻的关系”，小明利用电压为4.5伏的电源，标有“20欧，1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验，步骤如下：
①使用阻值为5欧的定值电阻，按图甲电路图连接电路；
②闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为3伏时，记录电流表的示数；
③把换用其它阻值的定值电阻，重复步骤②，得到阻值与电路中电流大小关系如图丙。
（1）图乙是对应的未连接完整的实物图，请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
（2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视 。
变阻器滑片
电压表示数
电流表示数
（3）实验结束后，小明进一步对滑动变阻器接入的阻值与电路中电流大小关系进行探究，并继续画出图像，则对应的图像是图丁中的哪一条线（选数字），并简述你选择的依据： 。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【专题】控制变量法；实验题；获取知识解决问题能力；欧姆定律；实验基本能力
【分析】（1）根据电流流向连接电路，电阻的左端接滑动变阻器电流流回电源负极；
滑动变阻器接入电路时要“一上一下”接；
电压表要并联在待测电阻两端；
（2）探究通过导体的电流与电阻的关系时，控制电压相同，则当更换不同电阻时，需要通过调节滑动变阻器的滑片来控制电压表示数不变；
（3）由丙图可得电阻两端的电压始终保持不变，电源电压为，则根据串联电路电压的特点，滑动变阻器两端的电压为，故由图丁可得曲线③符合题意。
【解答】解：（1）电压表的“”接线柱与电流流出这一端相连，的左端接滑动变阻器的上面两个接线柱的任意一个接线柱，如图所示：
（2）探究通过导体的电流与电阻的关系时，控制电压相同，则当更换不同电阻时，需要通过调节滑动变阻器的滑片来控制电压表示数不变；
（3）由丙图可得当电阻时，对应的电流，故两端的电压为，已知电源电压为，则根据串联电路电压的特点，滑动变阻器两端的电压为，故由图丁可得曲线③符合题意。
故答案为：（1）；（2）；（3）③。
【点评】本题考查根据电路图连接实物图，注意连线时不能交叉；探究电流与电阻关系的基本实验，注意控制电压不变，根据产量电路电压的特点判断滑动变阻器两端的电压。
26．（2020 瑞安市模拟）为测量小灯泡正常工作时的电阻值，小博利用额定电压为的小灯泡、电压为6伏的电源、规格分别为“”、“ ”的滑动变阻器、等器材连接电路（如图甲），实验步骤如下：
①闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为，此时电流表示数如图乙所示。
②断开开关， 闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为 。此时滑动变阻器的阻值与灯泡正常工作时的阻值相等。
③多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的电压和电流值，求出对应的电阻值，并取平均值。
（1）图乙中电流表的示数为 安。
（2）请将小博实验步骤②中的实验操作补充完整。
（3）小博将实验获得的数据作成电压和电流之间的关系曲线，如图丙。但小雅仔细分析实验后，认为小博所作的曲线中有不合理的地方，请指出并说明理由。 。
【考点】：伏安法测电阻的探究实验
【专题】65：实验基本能力；42：等效替代法；：测量型实验综合题；53：电路和欧姆定律
【分析】根据等效替代法求出小灯泡正常工作时的电阻值；
（1）根据图乙中电流表选用小量程确定分度值读数；
（2）根据等效替代法分析回答；
（3）灯正常发光时的电阻应为一定值，据此分析。
【解答】解：
①闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为，此时电流表示数如图乙所示。
②断开开关，闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为，由等效替代法，此时滑动变阻器的阻值与灯泡正常工作时的阻值相等；
③多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的电压和电流值，求出对应的电阻值，并取平均值。
（1）图乙中电流表选用小量程，分度值为的，示数为；
（2）请将小博实验步骤②中的实验操作补充完整，如②所示；
（3）灯正常发光时的电阻应为一定值，小博将实验获得的数据作成电压和电流之间的关系曲线，如图丙，当电压为时，电流为，当电压为时，电流为，即电压与电流之比不是一个定值。
故答案为：②闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为；
（1）0.5；（2）如②所示；（3）电压与电流之比不是一个定值。
【点评】本题测量小灯泡正常工作时的电阻值，考查等效替代法、电流表读数和数据分析的能力。
27．（2021 新昌县模拟）用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6伏，定值电阻备有5欧、10欧、20欧、40欧各一个。
（1）将5欧的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是 （选填字母）。
．定值电阻短路
．定值电阻断路
．滑动变阻器短路
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片，完成5欧的定值电阻实验。断开开关，不改变滑动变阻器滑片的位置，将5欧的电阻换成10欧的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片应向 （选填“左”或“右” 端滑动。
（3）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流与电阻倒数变化的图像乙，由图乙可知：每次控制定值电阻两端的电压均为 伏。
（4）为了顺利完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是 欧。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【专题】探究题；欧姆定律；科学探究能力
【分析】（1）电压表无示数，可能是与电压表并联部分的电路短路或与电压表并联电路以外的部分断路，电流表有示数，说明电路不可能断路，移动滑片电流表示数不断变化，说明滑动变阻器正常，据此分析故障的原因；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（3）根据欧姆定律分析回答；
（4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解：（1）闭合开关，电压表无示数，可能是与电压表并联部分的电路短路或与电压表并联电路以外的部分断路，电流表有示数，说明电路不可能断路，移动滑片电流表示数不断变化，说明滑动变阻器正常，因此故障可能的原因是电阻短路，故选；
（2）根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；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，所以滑片应向左端移动；
（3）由图象可知，实验中电阻两端控制的电压；
（4）电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：，
则变阻器分得的电压为电压表示数的倍，
根据分压原理，当接入电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：，
故为了让提供的电阻都能用到，滑动变阻器的最大阻值应不小于。
故答案为：（1）；（2）左；（3）2；（4）80。
【点评】本题探究电流与电阻关系的实验，考查数据分析、控制变量法、对器材的要求。
四．计算题（共4小题）
28．（2020 温州模拟）小科家有一台电烤箱，其铭牌如下，高温挡功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示，和均为电热丝。求：
牌电烤箱
额定电压
额定 功率 高温挡
低温挡
电源频率
（1）当电烤箱处于低温挡时，、所处的状态是 闭合、断开 。
（2）当电烤箱在低温挡正常工作时的电流是多少？
（3）小科先断开其它家用电器，并将电烤箱调到高温挡接入的家庭电路中，发现他们家的电子式电能表在内指示灯恰好闪了120次，请你帮助他计算电烤箱高温挡时的电功率。 “”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗的电能，电表上的指示灯闪烁3000次
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算
【专题】计算题；电能和电功率；应用能力
【分析】（1）电源的电压一定，由可知，电路的总电阻越小，电路的总功率越大，电烤箱处于高温挡，反之电烤箱处于低温挡，据此分析电路图得出答案；
（2）知道低温挡功率、工作电压，利用求当电烤箱在低温挡正常工作时的电流；
（3）“表示每消耗的电能，电能表的指示灯闪烁3000次。据此求指示灯闪烁120次消耗的电能，再利用求电烤箱高温挡时的电功率。
【解答】解：
（1）由电路图可知，闭合、断开，与串联，电路的总电阻最大，电压一定，由可知此时电路的总功率最小，电烤箱处于低温挡；
当、均闭合时，电路为的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电烤箱处于高温挡；
（2）闭合、断开，与串联，电烤箱处于低温挡，由表格数据可知，电烤箱在低温挡正常工作时的功率，
由可得电路中的电流：
；
（3）“表示每消耗的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
指示灯闪烁120次消耗的电能：
，
电烤箱的电功率：
。
故答案为：
（1）闭合、断开；
（2）当电烤箱在低温挡正常工作时的电流约为；
（3）电烤箱高温挡时的电功率位。
【点评】本题考查了电功率的主公式、定义式、及其变形公式的应用，正确的判断电烤箱处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
29．（2021 上虞区模拟）生活中我们常遇到这些情况：当你从热水瓶里倒出一杯开水，然后再把瓶塞盖上去的时候，热水瓶塞会自己跳出来；当水烧开后灌入热水瓶中（未灌满），盖上瓶塞，经过一段时间，常会发生瓶塞拔不出来的现象，请你就上述情况说明原因。
【考点】做功改变物体内能
【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系；分子热运动、内能；应用能力；简答题
【分析】（1）改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递。对物体做功，使物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减少；
（2）温度会对气体压强产生影响，温度降低，其中的热空气也跟着冷却，瓶内压强会减小，当小于外界大气压时，大气压就会将瓶塞紧紧压在瓶口了。
【解答】答：（1）从热水瓶里倒出一杯开水，然后再把瓶塞盖上去的时候，热水瓶内的冷空气与热水之间存在温度差，发生热传递，使冷空气的内能增加、温度升高，空气膨胀对瓶塞做功，把瓶塞顶出瓶口；
（2）当水烧开后灌入热水瓶中（水灌满），盖上瓶塞，经过一段时间，热水瓶内温度降低，水蒸气液化，导致瓶内气压减小，当小于外界大气压时，大气压就将瓶塞压住而难以拔出来。
【点评】本题从生活中的物品入手，考查改变内能的两种方式、大气压的综合应用，注重了物理知识与生活的联系。
30．（2021 上虞区模拟）在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡的额定电压为，如图乙是灯泡的图象。
（1）当开关接时，电压表的示数为，电流表的示数为，求定值电阻的阻值；
（2）当开关接时，调节电源电压，使灯泡正常发光，此时消耗的功率为，求灯泡的额定功率；
（3）开关接时，通过调节电源电压使灯泡正常发光，求电路消耗的总功率。
【考点】：欧姆定律的应用；：电功率的计算
【专题】53：电路和欧姆定律；12：应用题；541：电能和电功率
【分析】（1）当开关接时，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出的阻值；
（2）当开关接时，由灯泡正常发光可知其两端的电压和额定电压相等，根据表示出的电功率即可求出电路中的电流，根据求出灯泡的额定功率；
（3）开关接时，两灯泡串联，由灯泡正常发光可知电路中的电流，由图乙可知两端的电压，根据串联电路的电压特点可知电源的电压，根据求出电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）当开关接时，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，
由可得，的阻值：
；
（2）当开关接时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由可得，此时电路中的电流：
，
因灯泡正常发光时的电压，
所以，灯泡的额定功率：
；
（3）开关接时，两灯泡串联，由正常发光可知，电路中的电流为，
由乙图知两端的电压为，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
，
电路消耗的总功率：
。
答：（1）定值电阻的阻值为；
（2）灯泡的额定功率为；
（3）开关接时，通过调节电源电压使灯泡正常发光，则电路消耗的总功率为。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
31．（2020 临海市一模）如图甲是一种智能抽水马桶，该马桶有坐垫加热和自动冲水等功能。坐垫加热原理如图乙。和是表示电热丝的定值电阻，单刀双掷开关可接或，通过开关和的不同接法组合，实现“高、中、低”三挡加热功能，其中低温挡和中温挡功率分别为和。冲水原理如图丙，出水阀打开，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆绕点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水阀关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着向上运动，当金属杆处于水平位置时，空心铜球恰好浸没，把进水管阀门堵严，不再进水。
（1）如果进水管阀门的受力面积是，设计能承担的压强是（超过该压强，阀门就关严，不再进水）。金属杆能绕点转动，其质量及形变可忽略不计。重力和浮力认为作用在铜球的重心，空心铜球体积为，长，长。
计算：①空心铜球浸没时所受的浮力是多大？
②空心铜球的最大质量是多少？
（2）坐垫在高温挡工作时，的状态是 闭合 ；接 （填“”或“” ；
（3）该智能马桶坐垫加热是全天工作的，并可以调节合适的温度。假设一天中智能马桶坐垫在高温挡工作1小时，其余时间都在中温挡工作，则一天共消耗多少度电？
【考点】杠杆的平衡条件；浮力大小的计算；电功与电能的计算
【专题】计算题；电能和电功率；浮力；浮沉的应用；简单机械；分析、综合能力
【分析】（1）对杠杆和球受力分析，根据求出阀门刚好被打开时进水阀门受到的压力，根据杠杆平衡条件得出铜球受到的拉力，而铜球受到的浮力等于自身的重力加上受到的拉力，根据阿基米德原理求出浮力，对浮球受力分析，即，根据求出铜球的重力，根据算出铜球质量；
（2）分析电路，根据，求出与的电阻，由可知，一定时，电路电阻越小，则其电功率最大，即为高温功率；
（3）由计算消耗的电能。
【解答】解：（1）①铜球完全浸没时受到的浮力：；
②受力如图：
处受到水向上的压力：；
由杠杆平衡条件可得：，
则；
浮球受三个力作用平衡，即，
则铜球的重力：，
空心铜球的质量：；
（2）当闭合，接时，与并联接入，此时电路总电阻最小，由可知，此时处于高温挡；
（3）由图乙可知，当断开，接时，与串联接入，电路总电阻最大，由可知，此时处于低温挡；
即：①
由图可知，当闭合，接时，电路中只有接入，由可知，此时处于中温挡；
即：②
由①②可得：，；
由电阻的并联特点可得：
，
高温挡的功率：；
则一天消耗的电能。
答：（1）①空心铜球浸没时所受的浮力是；
②空心铜球的质量最多是；
（2）闭合；；
（3）一天中智能马桶坐垫在高温挡工作1小时，其余时间都在中温挡工作，则一天共消耗。
【点评】本题考查了电路的分析及电热的计算、杠杆的应用及压强的计算，综合性强，难度较大。
五．综合能力题（共2小题）
32．（2021 鹿城区一模）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第秒喷泉的颜色是 黄色 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻欧，为具有特殊功能的电子元件，当伏时，电路中没有电流通过；当伏时，两端电压恒为6伏。当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）
①秒时，求线圈中通过的电流大小。（写出计算过程）
②已知水泵每秒可喷出水米，在图戊中画出秒水泵喷水的总质量变化曲线。千克米
【考点】欧姆定律的应用；电磁铁的其他应用；密度公式的应用
【专题】分析、综合能力；密度及其应用；电路和欧姆定律；计算题
【分析】（1）图中第秒，只有红灯和绿灯亮，由甲图可知此时喷泉的颜色；
（2）①闭合开关，控制电路中两电阻串联接入电路，根据串联电路电压规律可知电阻两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知线圈中通过的电流大小；
当伏时，电路中没有电流通过，水泵不工作；
当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，
根据欧姆定律结合串联电路电压规律可知水泵启动喷水时的电源电压，根据丁图可知电压的变化规律，进一步确定水泵启动喷水时间，根据密度公式计算水泵喷水的质量，据此作出秒水泵喷水的总质量变化曲线。
【解答】解：（1）图中第秒，只有红灯和绿灯亮，由甲图可知此时喷泉的颜色是黄色；
（2）①闭合开关，控制电路中两电阻串联接入电路，当伏时，两端电压恒为6伏。秒时，由丁图可知电源电压为，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻两端的电压为：，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可知此时线圈中通过的电流大小：；
②当伏时，电路中没有电流通过，水泵不工作；
当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，
当通过电路的电流为时，此时电阻两端的电压为：，
此时控制电路两端的电压：，
所以当控制电路两端的电压时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，
由丁图可知电压在内由增大到，又在内由减小到，那么每秒电压的变化量为，据此推算内电源电压小于，水泵不工作，内电源电压大于等于，水泵启动喷水，水泵每秒可喷出水米，这段时间喷水的质量为：，内电源电压小于，水泵不工作，水的质量保持不变，内电源电压大于等于，水泵启动喷水，水泵每秒可喷出水米，这段时间喷水的质量不变，也是，内电源电压小于，水泵不工作，水的质量保持不变，
水泵喷水的总质量变化曲线如图：
。
答：（1）黄色；
（2）①秒时，线圈中通过的电流大小为；③如图。
【点评】本题考查光的三原色的混合、串联电路特点、欧姆定律、密度公式的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
33．（2021 瓯海区二模）温州地区常下暴雨，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，小明设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图甲所示。密度比水大的圆柱体底面积为10厘米，物体和重力均为40牛，绳子绕过定滑轮把两物体相连，调节绳子长度使的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆绕点转动，物体放在杠杆的处，长102厘米，力敏电阻通过处对杠杆产生支撑，长51厘米，力敏电阻阻值与所受压力的关系如表所示，电路电源电压恒为6伏，的阻值不变，在电流表相应的位置标出水位高度。（杠杆自身重力、绳重和摩擦均不计，水的密度千克米
压力（牛 0 10 20 30
电阻（欧 20 15 10 5
（1）随着水库水位超出警戒线的高度变大，电路中的电压表示数将 变大 。
（2）小明对自己制作的简易水位测量仪进行了如下测试并标注刻度，请完成相关问题：
①已知圆柱体还未浸入水中时，电压表示数为2伏，则的阻值为 。
②当某次水位超过警戒线一定高度，电流表示数为0.3安，请计算的高度值？（写出计算过程）
（3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则应如何调节的位置，并说出理由： 。（已知千克米
【考点】欧姆定律的应用；杠杆的平衡条件
【专题】电路和欧姆定律；浮力；分析、综合能力；简单机械；应用题
【分析】（1）随着水库水位超出警戒线的高度变大，物体排开水的体积变大，根据得出物体受到的浮力变化，根据称重法得出绳子对物体的拉力，根据同一根绳子的拉力相等和可得出物体对点的压力，据此得出物体对点的压力变大，根据杠杆的平衡条件得出处压力变化，再根据表格数据得出电阻的阻值变化，根据欧姆定律得出电路中的电流变化和两端的电压变化；
（2）①圆柱体还未浸入水中时，此时物体对点的压力为，电压表示数为，根据表格数据得出力敏电阻的阻值，利用串联电路的电压特点求出力敏电阻两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出的阻值；
②当某次水位超过警戒线一定高度，电流表示数为，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时力敏电阻的阻值，根据表格数据得出力敏电阻受到的压力，根据杠杆的平衡条件求出物体受到的浮力，利用求出物体排开水的体积，利用求出高度的值；
（3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，物体排开液体的体积不变，比较海水的密度和水的密度得出物体受到的浮力变化，从而得出物体对点的压力变化；要仍用电流表准确读出水位高度，应使物体对点的压力不变，根据杠杆的平衡条件得出其它条件不变时的变化，从而得出答案。
【解答】解：（1）随着水库水位超出警戒线的高度变大，物体排开水的体积变大，由可知物体受到的浮力变大，
绳子对物体的拉力，由同一根绳子的拉力相等和可知，物体对点的压力，则物体对点的压力变大，
由杠杆的平衡条件可知处压力变大，由表格数据可知电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，
由可知，电路中的电流变大，两端的电压变大，即电压表的示数变大；
（2）①圆柱体还未浸入水中时，此时物体对点的压力为，电压表示数为，
由表格数据可知，力敏电阻的阻值，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，力敏电阻两端的电压：，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：，即，
解得：；
②当某次水位超过警戒线一定高度，电流表示数为，
此时电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时力敏电阻的阻值：，
由表格数据可知，力敏电阻受到的压力，
由杠杆的平衡条件可得，物体受到的浮力：，
由可得，物体排开水的体积：
一．选择题（共15小题）
1．（2020 温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示相应的量是
2．（2021 瓯海区二模）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间之间对应关系的是
3．（2022 乐清市一模）如图所示，为一杠杆（质量忽略不计），物体悬挂在端并浸没在水中，端在力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解（溶解过程中溶液温度和体积不变），若杠杆仍水平平衡，拉力与溶解的蔗糖质量关系如下图，其中表示正确的是
4．（2017 宁波）如图所示电路，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，当滑片从点滑到点过程中，电流表的示数从变为．下列各图中，能表示这一过程中电压表示数与电流表示数之间关系的是
5．（2022 温州模拟）小明利用如图所示的电路测小灯泡的电功率，其中小灯泡灯丝阻值会随着温度的变化而变化。小灯泡上标有“”字样，电源电压恒为，实验获得系列数据绘制出了电路总功率、小灯泡功率、电压表示数和随电路电流变化的图像。其中正确的是
6．（2021 鹿城区一模）如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球、的质量大小关系作出了正确的推测。若小球的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球的质量可能为
第6题图 第7题图
A．14克 B．12克 C．10克 D．8克
7．（2019 绵阳）如图所示，商场的电梯匀速向上运动，站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有
A．重力和支持力 B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力 D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
8．（2022 绍兴一模）如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于点时，工作电路绿灯工作。到达点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是
第8题图 第9题图
A．更换弹性更好的弹簧 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压 D．增加控制电路的电源电压
9．（2017 宁波）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是和，拉力做功的功率分别是和．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则与、与之间的大小关系是
A．、 B．、
C．、 D．、
10．（2022 宁波模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆始终在水平位置保持平衡，为杠杆的支点，，竖直细杆的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的点，竖直细杆的两端分别与杠杆的点和物体固定，水箱的质量为，底面积为，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则
(
第
11
题图
)A．物体的密度为
B．当传感器示数为时，加水质量为
C．当加水质量为时，容器对桌面的压强为
D．加水质量为时，水对水箱底部的压力为
11．（2021 宁波模拟）如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座内有一金属线圈（线圈电阻不计），地球仪内有一磁铁，通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的（ ）
A．装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B．条形磁铁的端为极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关连到接线柱2上
C．条形磁铁的端为极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关连到接线柱2上
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
12．（2021 瓯海区二模）如图为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，下列操作可行的是
第12题图 第13题图
A．增大投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
B．增大投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
C．减小投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
D．减小投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
13．（2021 瑞安市模拟）如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是
A． B． C． D．三个相同
14．（2021 安州区模拟）为了测定水流速度的大小，小博设计了以下四种电路，图中机翼状探头、连杆和滑动变阻器的滑片相连，可上下移动，且河水流速为零时，滑片位于滑动变阻器最下端。现要求：闭合开关，当水流速度改变，电路中电压表示数与水流速度的关系如图所示。下列电路设计中符合要求的是
A．B．C．D．
15．（2021 嵊州市模拟）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在点，在点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度（不计摩擦）。下列说法正确的是
A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C．仅将钩码的悬挂点从点移到点，拉力做的总功变大
D．仅将拉力的作用点从点移到点，杠杆的机械效率不变
二．填空题（共6小题）
16．（2021 温州模拟）如图所示的伏安法测电阻电路中，电压表的内阻为，读数为；电流表内阻为，读数为．待测电阻的真实值等于 。
第16题图 第17题图
17．（2021 杭州一模）有和两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面和由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功 （选填“”“ ”或“”，下同），物体受到的摩擦力 ，斜面的机械效率 。
18．（2021 海曙区模拟）如图所示，利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体、。图中效率为的电动机拉绳子的功率为且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为，拉动向右做匀速直线运动时，所受阻力为，电动机拉绳的力为，此过程中，所受的拉力与阻力的大小 （填“相等”或“不相等”，电动机工作消耗的电能为 。拉动向右做匀速直线运动时，所受阻力为，电动机拉绳的力为，比小，此时电动机拉绳的力为
。（电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值
19．（2020 乐清市一模）2020年4月9日，我国第一艘航空母舰辽宁舰驶入台湾海峡，对我国台湾及其附属岛屿领土进行日常的战备巡航，维护台海地区和平稳定。辽宁舰的舰载机歼15是我国重型战斗机，最大飞行速度可以达到2940千米小时，约为音速的2.4倍。
（1）辽宁舰与护卫舰在巡航过程中要保持一定的距离（如图甲所示），避免两船相撞；这是因为两船之间水流速度快，压强 （选填“大”或“小” ；
（2）“音爆云”是一种飞行奇观（如图乙所示），它是飞机接近音速时，压缩周围的空气，使空气中的水蒸气 （填物态变化）成小水珠的现象；
（3）若歼15战斗机以最大速度在距离台湾205.8千米的空域巡航，理论上 分钟就可以到达台湾上空。
20．（2020 瑞安市模拟）端午节当天，人们都要吃粽子。小雅在蒸粽子时，将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方（如图甲）。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一段时间，发现锅中的水被“吸入”碗内（如图乙）。
（1）锅盖内表面出现许多小水珠，这是由于水蒸气 （填物态变化）形成的。
（2）锅中的水被“吸入”碗内是由于碗内的气压 碗外的气压。（填“大于”“小于”或者“等于” 。
第20题图 第21题图
21．（2022 瑞安市模拟）“刷脸支付”（如图甲）是现下非常流行的支付方式，它通过摄像头来捕捉人脸信息，完成支付过程。小雅用一个焦距为10厘米的凸透镜来模拟支付装置的成像规律（如图乙）。实验中，为了得到清晰的像，光屏在光具座上所处的位置范围为 。
三．实验探究题（共6小题）
22．（2019 镇海区二模）科学兴趣小组同学发现，在很冷的冬天，用一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一个粗大的冰块上。一段时间后，出现了如下有趣的现象：细金属丝割穿了冰块，
而冰块保持完整。他们对此现象进行了讨论，请你一起完成以下问题：
（1）在此过程中，冰块发生的物态变化主要有
（2）关于冰熔化的原因，他们提出了以下三种猜想
猜想1：冰块的厚度越小，冰的熔点越低。
猜想2：金属丝的温度低于冰的熔点。
猜想3：金属丝对冰块的压强越大，冰的熔点越低。
根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想2是错误的，你认为他们判断的依据是
②科学兴趣小组同学为了验证猜想3是否正确，设计了验证实验，步骤如下：保持所挂重物不变，用粗细不同的金属丝挂在同一冰块上，比较金属丝陷入冰块的程度，以此判断猜想是否正确，请你设计一个不同的实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案：
23．（2016 绍兴）为探究“影响弹簧受力形变的因素”，兴趣小组作出下列猜想：
猜想一：弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关。
猜想二：弹簧形变的大小可能与受力的大小有关。
猜想三：弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝，弹簧乙是另一种金属丝，甲和乙原长均为6厘米，丙原长为9厘米，其他条件均相同，将弹簧的一端固定，另一端用弹簧测力计，以不同大小的力拉，如表是实验数据记录。
弹簧受到的拉力（牛 0 1 2 3 4 5 6 7
甲 弹簧的长度（厘米） 6.0 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.6
乙 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0
丙 9.0 9.9 10.8 11.7 12.6 13.5 14.4 15.9
（1）分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度 （选填“大于”或“小于” 乙弹簧伸长的长度。
（2）要证实猜想一，需比较 两组弹簧的数据。
（3）在弹性限度内，同一弹簧 与它所受的拉力成正比。
24．（2022 海曙区模拟）小科同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。
（1）闭合开关，将单刀双掷开关扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为，如图乙所示， 。
（2）将开关扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，此时。
（3）步骤（1）小灯泡的实际功率 ；
（4）在实际测量中，若小灯泡的额定电流为，以下关于灯泡额定功率与实际功率的数值关系，你认为可能的是 。
25．（2022 鹿城区一模）为了探究通过导体的电流与电阻的关系”，小明利用电压为4.5伏的电源，标有“20欧，1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验，步骤如下：
①使用阻值为5欧的定值电阻，按图甲电路图连接电路；
②闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为3伏时，记录电流表的示数；
把换用其它阻值的定值电阻，重复步骤②，得到阻值与电路中电流大小关系如图丙。
（1）图乙是对应的未连接完整的实物图，请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
（2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视 。
变阻器滑片 电压表示数 电流表示数
（3）实验结束后，小明进一步对滑动变阻器接入的阻值与电路中电流大小关系进行探究，并继续画出图像，则对应的图像是图丁中的哪一条线（选数字），并简述你选择的依据： 。
26．（2021 台州模拟）为测量小灯泡正常工作时的电阻值，小博利用额定电压为的小灯泡、电压为6伏的电源、规格分别为“”、“ ”的滑动变阻器、等器材连接电路（如图甲），实验步骤如下：
①闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为，此时电流表示数如图乙所示。
②断开开关， 。此时滑动变阻器的阻值与灯泡正常工作时的阻值相等。
③多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的电压和电流值，求出对应的电阻值，并取平均值。
（1）图乙中电流表的示数为 安。
（2）请将小博实验步骤②中的实验操作补充完整。
（3）小博将实验获得的数据作成电压和电流之间的关系曲线，如图丙。但小雅仔细分析实验后，认为小博所作的曲线中有不合理的地方，请指出并说明理由。 。
27．（2021 新昌县模拟）用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6伏，定值电阻备有5欧、10欧、20欧、40欧各一个。
（1）将5欧的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是 （选填字母）。
．定值电阻短路 ．定值电阻断路 ．滑动变阻器短路
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片，完成5欧的定值电阻实验。断开开关，不改变滑动变阻器滑片的位置，将5欧的电阻换成10欧的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片应向 （选填“左”或“右” 端滑动。
（3）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流与电阻倒数变化的图像乙，由图乙可知：每次控制定值电阻两端的电压均为
伏。
（4）为了顺利完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是 欧。
四．分析计算题（共4小题）
28．（2020 温州模拟）小科家有一台电烤箱，其铭牌如下，高温挡功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示，和均为电热丝。求：
牌电烤箱
额定电压
额定 功率 高温挡
低温挡
电源频率
（1）当电烤箱处于低温挡时，、所处的状态是 。
（2）当电烤箱在低温挡正常工作时的电流是多少？
（3）小科先断开其它家用电器，并将电烤箱调到高温挡接入的家庭电路中，发现他们家的电子式电能表在内指示灯恰好闪了120次，请你帮助他计算电烤箱高温挡时的电功率。 “”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗的电能，电表上的指示灯闪烁3000次
29．（2021 上虞区模拟）生活中我们常遇到这些情况：当你从热水瓶里倒出一杯开水，然后再把瓶塞盖上去的时候，热水瓶塞会自己跳出来；当水烧开后灌入热水瓶中（未灌满），盖上瓶塞，经过一段时间，常会发生瓶塞拔不出来的现象，请你就上述情况说明原因。
30．（2021 上虞区模拟）在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡的额定电压为，如图乙是灯泡的图象。
（1）当开关接时，电压表的示数为，电流表的示数为，求定值电阻的阻值；
（2）当开关接时，调节电源电压，使灯泡正常发光，此时消耗的功率为，求灯泡的额定功率；
（3）开关接时，通过调节电源电压使灯泡正常发光，求电路消耗的总功率。
31．（2020 临海市一模）如图甲是一种智能抽水马桶，该马桶有坐垫加热和自动冲水等功能。坐垫加热原理如图乙。和是表示电热丝的定值电阻，单刀双掷开关可接或，通过开关和的不同接法组合，实现“高、中、低”三挡加热功能，其中低温挡和中温挡功率分别为和。冲水原理如图丙，出水阀打开，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆绕点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水阀关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着向上运动，当金属杆处于水平位置时，空心铜球恰好浸没，把进水管阀门堵严，不再进水。
（1）如果进水管阀门的受力面积是，设计能承担的压强是（超过该压强，阀门就关严，不再进水）。金属杆能绕点转动，其质量及形变可忽略不计。重力和浮力认为作用在铜球的重心，空心铜球体积为，长，长。
计算：①空心铜球浸没时所受的浮力是多大？
②空心铜球的最大质量是多少？
（2）坐垫在高温挡工作时，的状态是 ；接 （填“”或“” ；
（3）该智能马桶坐垫加热是全天工作的，并可以调节合适的温度。假设一天中智能马桶坐垫在高温挡工作1小时，其余时间都在中温挡工作，则一天共消耗多少度电？
五．综合能力题（共2小题）
32．（2021 鹿城区一模）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第秒喷泉的颜色是 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻欧，为具有特殊功能的电子元件，当伏时，电路中没有电流通过；当伏时，两端电压恒为6伏。当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）
①秒时，求线圈中通过的电流大小。（写出计算过程）
②已知水泵每秒可喷出水米，在图戊中画出秒水泵喷水的总质量变化曲线。千克米
33．（2021 瓯海区二模）温州地区常下暴雨，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，小明设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图甲所示。密度比水大的圆柱体底面积为10厘米，物体和重力均为40牛，绳子绕过定滑轮把两物体相连，调节绳子长度使的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆绕点转动，物体放在杠杆的处，长102厘米，力敏电阻通过处对杠杆产生支撑，长51厘米，力敏电阻阻值与所受压力的关系如表所示，电路电源电压恒为6伏，的阻值不变，在电流表相应的位置标出水位高度。（杠杆自身重力、绳重和摩擦均不计，水的密度千克米
压力（牛 0 10 20 30
电阻（欧 20 15 10 5
（1）随着水库水位超出警戒线的高度变大，电路中的电压表示数将 。
（2）小明对自己制作的简易水位测量仪进行了如下测试并标注刻度，请完成相关问题：
①已知圆柱体还未浸入水中时，电压表示数为2伏，则的阻值为 。
②当某次水位超过警戒线一定高度，电流表示数为0.3安，请计算的高度值？（写出计算过程）
（3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则应如何调节的位置，并说出理由： 。（已知千克米
六．解答题（共7小题）
34．（2016 温州）“扔纸飞机”是民间传统游戏，某兴趣小组同学认为：纸飞机的飞行距离除了与发射速度的大小有关外，还可能与纸飞机大小、材料和发射角度等因素有关。
为了验证猜想，小组成员将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张，制作了相同形状的纸飞机若干个，利用固定在室内某一位置的简易发射器，以相同大小的发射速度和不同发射角度（发射方向与水平面的夹角）进行多次实验，整理相关数据如表一。
表一：纸飞机飞行距离与发射角度关系记录表
编号 纸张大小 纸张材质 不同发射角度飞行的平均距离（米
① 18厘米厘米 打印纸 6.5 15.8 15.0 8.9
② 18厘米厘米 打印纸 6.4 15.8 15.1 8.8
③ 18厘米厘米 旧报纸 5.6 14.2 13.2 7.6
（1）结合表一信息，分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系： 。
（2）若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，在上述研究结果的基础上，应如何设置发射角度进行进一步实验？ 。
（3）小组成员又制作了三架形状相同的纸飞机，用该发射器以相同大小的发射速度进行实验，实验要求如表二。若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为、、，请预测它
纸飞机 纸张大小 纸张材质 发射角度
甲 18厘米厘米 打印纸
乙 18厘米厘米 旧报纸
丙 18厘米厘米 旧报纸
们的大小关系： 。
35．（2016 温州）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压伏，指示灯的额定电压伏，定值电阻欧；控制电路电源电压伏，磁敏电阻的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道、、处时，磁敏电阻所处位置的磁场强度分别为、、，闭合开关和后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。
（1）将窗户移至点时，窗户关闭，闭合开关，指示灯正常发光，求此时指示灯消耗的电功率。（写出计算过程）
（2）已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的，当窗户移至轨道点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）
36．（2018 温州）如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
（1）若豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
（2）为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，、是两个完全相同的电磁铁，和分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力）
①当液面高度为时，闭合电路中的开关，电磁铁吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为和，请比较两者的大小关系： 。
②已知压敏电阻的阻值随液面高度的变化曲线如图丁所示，请结合的变化曲线画出压敏电阻的阻值随液面高度变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位和“防溢浆”水位。
37．（2020 乐清市一模）如图甲为某型号养生壶及其铭牌，其工作流程如图乙所示，内部电路如图丙所示。和是两个不同型号的热敏电阻，其阻值随温度的变化如图戊，、是两个完全相同的电磁铁。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力）
（1）某次熬养生茶时，养生壶在额定电压下，猛火加热10分钟，养生熬炖20分钟，计算整个过程中消耗的电能；
（2）查阅资料发现热敏电阻的内部结构如丁图所示，升高相同温度，金属片与金属片的热膨胀能力不同，若外界温度发生改变，双金属片会发生形变，柔性电阻也会因此发生形变而导致自身阻值变化，其中热敏电阻的金属片热膨胀能力比金属片的热膨胀能力 （填“大”或“小” ；
（3）有同学建议在所在的支路中再串联一个适当阻值的定值电阻，判断其对养生壶开始养生熬炖的温度的影响，并说明理由。
38．（2020 瑞安市模拟）如图所示为小雅设计的简易洗衣机电路模型，工作电路分为注水系统和洗涤系统。当开关、都闭合时，注水系统开始工作；当水位到达时，洗涤系统才开始工作；水位到达时，注水系统停止注水，洗涤系统继续工作。其中电源电压，注水系统额定功率为，洗涤系统额定功率为，控制电路电源电压，水箱底面积为，高度为，注水系统平均注水速度，当通过电磁铁线圈的电流小于等于，衔铁恰好弹开。电磁继电器1、2完全相同，线圈电阻忽略不计。力敏电阻、分别位于水箱底部，阻值随水位的变化如表所示：
厘米 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
欧 43 46 55 70 90 115 145 190 240 300
欧 262 265 270 280 300 325 354 387 427 475
（1）当水位到达时，的阻值为，当水位到达时，的阻值为，则 ．（填“大于”、“等于”或“小于”
（2）注水系统从刚开始加水到停止加水的过程中，工作电路消耗的总电能为多少焦耳？
（3）已知力敏电阻阻值随水位变化的曲线如图丙所示。将力敏电阻由原来的①换成②，请简述注水系统最高水位如何变化。 （最高水位高于，不需要说明理由）
39．（2021 新昌县模拟）2021年7月1日杭绍台高铁将全线建成通车。新昌东茗隧道全长18.2千米，是杭绍台高铁最长的一个隧道。
（1）高铁钢轨通常是由锰钢制成的，锰钢属于 （选填“金属”或“有机合成” 材料。
（2）列车以如图目标值匀速通过隧道，列车头从隧道进口经 分钟就能到达隧道出口。
（3）若列车以180千米时的速度匀速直线运行1000米，受到的阻力为牛，列车牵引功率为多大？
40．（2019 株洲）医学上对病人进行脑部手术时，需要将体温降到合适的温度。准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代。
（1）心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，将线圈缠绕并固定在活塞一端，利用与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，抽送血液。图中阀门只能向外自由开启，反向则封闭管路；阀门只能向内自由开启，反向则封闭管路。
①当电动泵工作时，血液从阀门 抽进，从阀门 送出。
②当线圈中的电流从流向时，线圈的左端为 极，活塞处于 状态（填“抽血”或“送血” 。
③在抽送血液的过程中，电动泵将 能转化为 机械能。
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温。经监测，病人体温由上升至正常体温历时1小时。在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器所提供，试求热交换器消耗的功率。设病人质量为，人体组织的比热容与水相当，为。
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2020 温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示相应的量是
A．压强 B．压力
C．功率 D．时间
【考点】82：压强
【专题】12：应用题；62：应用能力；581：压强、液体的压强；：图析法；592：功、功率、机械效率
【分析】由图可知横坐标和纵坐标表示的物理量，然后求出阴影部分的面积，从表达式得出阴影部分面积表示的物理量，然后得出答案。
【解答】解：
、由图可知，横坐标表示受力面积，纵坐标表示压力，阴影部分面积等于压力和受力面积的乘积，由可知，压强等于压力和受力面积的比值，故错误；
、由图可知，横坐标表示受力面积，纵坐标表示压强，阴影部分面积等于压强和受力面积的乘积，由可知，压强和受力面积的乘积就是压力，故正确；
、由图可知，横坐标表示做功时间，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功和做功时间的乘积，由可知，功率等于功和做功时间的比值，故错误；
、由图可知，横坐标表示功率，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功率和功的乘积，由可知，做功时间等于功和功率的比值，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了利用数学方法来表示某些量的关系，熟知压强和功率公式是关键。
2．（2021 瓯海区二模）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间之间对应关系的是
A． B．
C． D．
【考点】势能的影响因素
【专题】应用题；图析法；机械能及其转化；应用能力
【分析】重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大，据此结合图示分析解答。
【解答】解：小球从左侧的斜坡滚下的过程中，速度越来越大，故其单位时间内下落的高度越来越大，则重力势能的减小量是越来越大；
小球到达最低点时，重力势能为零；
小球沿着右侧斜坡向上滚到最高处的过程中，速度越来越小，故其单位时间内上升的高度越来越小，则重力势能的减小量是越来越小。
对照各图可知，只有选项符合这一规律。
故选：。
【点评】此题考查重力势能的大小变化，读懂图像，掌握重力势能的影响因素是关键。
3．（2020 乐清市一模）如图所示，为一杠杆（质量忽略不计），物体悬挂在端并浸没在水中，端在力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解（溶解过程中溶液温度和体积不变），若杠杆仍水平平衡，拉力与溶解的蔗糖质量关系如下图，其中表示正确的是
A．
B．
C．
D．
【考点】杠杆的平衡条件；阿基米德原理的应用
【专题】浮力；简单机械；图析法；理解能力
【分析】根据在恒温条件下向烧杯内中加入蔗糖，根据溶液中溶质质量变化情况，推断对溶液密度的影响，运用浮力公式，分析浸没物质所受浮力的变化，判断示数的变化。
【解答】解：
在恒温条件下，在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解，溶液的密度逐渐变大，根据公式可知，浸没在溶液中的物体所受浮力变大，由可知，端的拉力变小，根据杠杆的平衡条件可知，端的拉力也变小；
当蔗糖溶液饱和时，不能继续溶解蔗糖，溶液组成不变，溶液的密度不变，浸没在溶液中的物体所受浮力不变，则拉力不变；
由此可知：拉力与溶解的蔗糖质量关系图像是随蔗糖质量的增大，拉力先减小，后不变。
故选：。
【点评】本题为跨学科型问题，溶液的密度是把两个学科联系起来的纽带，通过变化而改变溶液的组成从而引起溶液密度的变化。
4．（2017 宁波）如图所示电路，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，当滑片从点滑到点过程中，电流表的示数从变为．下列各图中，能表示这一过程中电压表示数与电流表示数之间关系的是
A． B．
C． D．
【考点】欧姆定律的应用
【专题】电路和欧姆定律；应用题；图析法
【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联单路的电压特点和欧姆定律得出电流表与电压表的示数关系，然后判断出对应的图象，再根据滑片位于点时电流表和电压表的示数关系得出答案。
【解答】解：
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由可得，电压表示数与电流表示数的关系：
，
据此可知，图象是一次函数图象，故错误；
当滑片位于点时，变阻器接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，
由可知，电压表的示数较小，故错误、正确。
故选：。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的表示出电压表和电流表的示数对应关系是关键。
5．（2021 温州模拟）小明利用如图所示的电路测小灯泡的电功率，其中小灯泡灯丝阻值会随着温度的变化而变化。小灯泡上标有“”字样，电源电压恒为，实验获得系列数据绘制出了电路总功率、小灯泡功率、电压表示数和随电路电流变化的图像。其中正确的是
A． B．
C． D．
【考点】电路的动态分析
【专题】电能和电功率；欧姆定律；作图题；应用能力
【分析】（1）根据分析总功率的变化图像；
（2）根据小灯泡灯丝电阻的变化和电功率的计算公式分析；
（3）（4）根据串联电路的电压规律、欧姆定律分析。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是灯泡两端的电压，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压；
、小灯泡上标有“”，则灯泡的额定电流为：；为了保护电路，电路中的最大电流为，则电路的最大总功率为：，故错误；
、其中小灯泡灯丝阻值会随着温度的变化而变化，根据可知，小灯泡功率与电流的图像不是一条直线，故错误；
、当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；由于电流越大，灯泡的实际功率越大，灯丝的温度越高，灯泡的电阻越大，根据可知，灯泡两端的电压随着电路中电流的增大而增大，电流越大，电压表示数增加量越大，故正确；
、根据串联电路的电压规律可知，随着电流的增大，灯两端的电压增大，滑动变阻器两端的电压减小，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率公式的应用，有一定的难度。
6．（2021 鹿城区一模）如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球、的质量大小关系作出了正确的推测。若小球的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球的质量可能为
A．14克 B．12克 C．10克 D．8克
【考点】定滑轮及其工作特点
【专题】应用题；简单机械；理解能力；应用能力
【分析】不考虑摩擦和绳子重力，根据定滑轮的特点和功的原理分析解答。
【解答】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对的拉力等于的重力，当下降时，下降的高度等于沿斜面上升的距离大于竖直上升的高度，根据功的原理可知，重力对做的功等于绳子的拉力对做的功，也等于克服的重力做的功，即，因为，所以，因此的质量肯定小于。
故选：。
【点评】此题主要考查了定滑轮、斜面特点，以及功的原理的运用。属于基本内容，难度适中。
7．（2006 绵阳）如图所示，商场的电梯匀速向上运动，站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有
A．重力和支持力
B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力
D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
【考点】：平衡状态的判断
【专题】16：压轴题
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受到的一定是平衡力的作用，然后根据二力平衡的条件对受力物体进行分析即可得出答案。
【解答】解：商场的电梯匀速向上运动，人和电梯相对静止，无相对运动，所以没有受到电梯的摩擦力。相对电梯静止的人处于平衡状态，受到的作用力有重力和支持力，这两个力作用在同一个物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，是一对平衡力。
故选：。
【点评】此题主要考查学生对平衡状态的判断。判断两个力是不是平衡力一定要把握住二力平衡的四个条件，这四个条件缺一不可。
8．（2021 杭州三模）如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于点时，工作电路绿灯工作。到达点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是
A．更换弹性更好的弹簧 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压 D．增加控制电路的电源电压
【考点】：影响电磁铁磁性强弱的因素
【专题】12：应用题
【分析】电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
【解答】解：、更换弹性更好的弹簧，则需要更大的电磁铁磁性，故做法不合理；
、减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁会减小，故做法不合理；
、增加工作电路的电源电压不影响控制电路，故做法不合理；
、增加控制电路的电源电压，能增大电磁铁的磁性，故做法合理；
故选：。
【点评】解决此题要结合电磁继电器的工作原理和特点进行分析。
9．（2017 宁波）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是和，拉力做功的功率分别是和．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则与、与之间的大小关系是
A．、 B．、
C．、 D．、
【考点】：动滑轮及其工作特点；：功率大小的比较
【专题】31：定性思想；591：简单机械
【分析】不计摩擦、动滑轮重和绳重，对于动滑轮，，；根据比较甲乙的功率。
【解答】解：
由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同，
甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即；
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即，故，错误；
物体上升的速度相同，则拉力端的速度分别为：，，
甲图拉力的功率：；
乙图拉力的功率：，故，正确，错误；
故选：。
【点评】知道不计摩擦绳重和动滑轮重力时，求拉力与物体重力的关系和是解答本题的关键。
10．（2021 海曙区模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆始终在水平位置保持平衡，为杠杆的支点，，竖直细杆的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的点，竖直细杆的两端分别与杠杆的点和物体固定，水箱的质量为，底面积为，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则
A．物体的密度为
B．当传感器示数为时，加水质量为
C．当加水质量为时，容器对桌面的压强为
D．加水质量为时，水对水箱底部的压力为
【考点】杠杆的平衡条件；压强的大小及其计算
【专题】应用题；密度及其应用；压强、液体的压强；浮力；简单机械；分析、综合能力
【分析】（1）（2）由图乙可知，水箱中没有水时力传感器的示数，即细杆的上端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出物体的重力；
设的底面积为，压力传感器示数为0时浸入水中的深度为，的高度为，压力传感器的压力为零时受到的浮力等于的重力，根据阿基米德原理表示出此时受到的浮力，由图乙可知完全浸没时压力传感器的示数，根据杠杆的平衡条件求出点竖直向下的作用力，对受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，据此求出此时受到的浮力，根据求出的体积，利用求出物体的密度；
根据阿基米德原理表示出受到的浮力，从而得出每加水物体受到的浮力增加，据此求出当传感器示数为时加水的质量；
（3）由（2）可知，每加水，物体受到的浮力增加，加水时水面达到的下表面，据此求出加水质量为时受到的浮力，然后求出物体受到细杆向下的压力，水箱对水平面的压力等于水箱、水、的重力之和加上物体受到细杆向下的压力，利用求出容器对桌面的压强；
（4）加水质量为时，刚好完全浸没，由（2）可知此时受到的浮力，根据阿基米德原理可知排开水的重力，水对水箱底部的压力等于水和排开水的重力之和。
【解答】解：
．由图乙可知，水箱中没有水时，力传感器的示数为（即细杆的上端受到的拉力为，
由杠杆的平衡条件可得，则；
设的底面积为，压力传感器示数为0时浸入水中的深度为，的高度为，
当压力传感器的压力为零时，受到的浮力等于的重力，由阿基米德原理可得①
由图乙可知，当完全浸没时，压力传感器的示数为，
由杠杆的平衡条件可得，则，
对受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，
则此时受到的浮力：；
由可得，所以的体积：
，
物体的密度：
；
由阿基米德原理可得：②
由①和②得：，
由图乙可知，加水时水面达到的下表面（此时浮力为，加水时刚好浸没（此时浮力为，该过程中增加水的质量为，浮力增大了，
所以，每加水，物体受到的浮力增加，当向水箱中加入质量为的水时，受到的浮力为，端受到的力，此时杠杆处于平衡状态，则传感器受力不为，故正确，错误；
．由选项可知，每加水，物体受到的浮力增加，加水时水面达到的下表面，加水质量为时，浮力为，
物体受到细杆向下的压力：，
水箱对水平面的压力：，
容器对桌面的压强为：，故错误；
．加水质量为时，刚好完全浸没，由选项可知此时受到的浮力是，由阿基米德原理可知排开水的重力是，
水对水箱底部的压力：，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了重力公式和杠杆平衡条件、阿基米德原理、压强定义式的综合应用，正确得出“每加水，物体受到的浮力增加”是关键。
11．（2020 宁波模拟）如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座内有一金属线圈（线圈电阻不计），地球仪内有一磁铁，通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是
A．装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B．条形磁铁的端为极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关连到接线柱2上
C．条形磁铁的端为极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关连到接线柱2上
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
【考点】：磁极间的相互作用；：安培定则及其应用
【专题】63：分析、综合能力；551：磁现象、电生磁；12：应用题
【分析】（1）首先根据二力平衡确定悬浮的地球仪受到磁力的方向，然后根据磁力方向确定其工作原理；
（2）根据安培定则确定电磁铁的上端的极性，然后根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁的端的极性。电磁铁的磁性大小与线圈匝数和电流大小有关；
（3）根据上面的分析判断；
（4）根据影响电磁铁磁性大小的因素分析。
【解答】解：
、地球仪悬浮在空中，那么它受到的重力和电磁力相互平衡。因为重力的方向向下，所以电磁力肯定竖直向上，即地球仪和底座之间应该是排斥力，原理就是“同名磁极相互排斥”，故错误；
、根据图片可知，电磁铁线圈上电流方向向左，那么用右手握住螺线管，四指指向左，大拇指指向下端，因此下端是极，而上端是极；根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁的段为极。若要让地球仪悬浮的更高些，那么必须增大电磁铁的磁场，即增多线圈，将开关连接到上，故错误，正确；
、换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，那么就要增大电磁铁的磁场，可以增加线圈匝数，也可以增大电流，而改变电流方向于事无补，故错误。
故选：。
【点评】此题考查的知识点较多，要从题目中寻找有用的信息，明确磁悬浮地球仪所包含的原理，利用有关知识点可做出解答，体现了物理的广泛应用。
12．（2021 瓯海区二模）如图为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，下列操作可行的是
A．增大投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
B．增大投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
C．减小投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
D．减小投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
【考点】凸透镜成像的应用
【专题】应用题；透镜及其应用；应用能力
【分析】凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。
放投影时，要使屏幕上的像更大，要使投影片和凸透镜之间的物距减小，同时要增大镜头和屏幕之间的像距，像才能更大。
【解答】解：屏幕上的像的大小不取决于屏幕的大小，而是取决于物距和像距，要使像更大一些，要减小物距，增大像距，所以增大投影灯离地距离，同时减小广告片与镜头的距离；故只有选项说法正确。
故选：。
【点评】此题不仅考查了凸透镜成像的应用，还考查凸透镜成实像时，物距变化和像距变化。
13．（2020 瑞安市模拟）如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是
A． B． C． D．三个相同
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力
【分析】由图示根据焦耳定律分析，产生的热量越多，气体温度越高，气球体积膨胀的越大。
【解答】解：
由图可知，三个烧瓶的电阻（相同的电阻以不同方式接入电路中时是串联的，所以通过电流相等，通电时间也相等，
由电阻的串联和并联特点知，电阻串联后电阻最大，并联后电阻最小，即被气球密封的烧瓶里的电阻最大，由可知这个烧瓶里电阻放出热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大。
故选：。
【点评】本题主要考查对焦耳定律和串并联电阻特点的应用，注意控制变量法和转换法的运用。
14．（2021 安州区模拟）为了测定水流速度的大小，小博设计了以下四种电路，图中机翼状探头、连杆和滑动变阻器的滑片相连，可上下移动，且河水流速为零时，滑片位于滑动变阻器最下端。现要求：闭合开关，当水流速度改变，电路中电压表示数与水流速度的关系如图所示。下列电路设计中符合要求的是
A． B．
C． D．
【考点】欧姆定律的应用
【专题】欧姆定律；电路变化分析综合题；应用能力
【分析】首先根据流体压强跟流速的关系判断当流速增加时，滑片如何移动，根据串联电路中电阻起分担电压的作用，判断电压表如何变化。
【解答】解：探头是机翼形状，当水流速度增加时，探头上面流速大于下面流速，产生向上的升力，滑片向上移动，由图象判断当流速变大时，电压表示数变大，并且在速度为零时，电压表示数为零。
、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，电压表示数变小，故项错误。
、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，定值电阻两端的电压变大，所以电压表示数变大，但是在速度为零时，电压表示数不为零，故项错误。
、如图是定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，速度为零时，电压表测量导线两端的电压，电压表示数为零，速度增大时，滑片向上移动不能改变整个电路的电阻，电路电流不变，但是电压表并联部分的电阻增大，故电压表示数增大，故项正确。
、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，电压表示数变小，故项错误。
故选：。
【点评】本题主要考查串联电路电阻起分担电压作用，电阻越大分担电压越大。
15．（2021 嵊州市模拟）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在点，在点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度（不计摩擦）。下列说法正确的是
A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C．仅将钩码的悬挂点从点移到点，拉力做的总功变大
D．仅将拉力的作用点从点移到点，杠杆的机械效率不变
【考点】杠杆的动态平衡分析；有用功和额外功；杠杆的机械效率
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力
【分析】（1）弹簧测力计拉力方向总竖直向上，动力臂减小，阻力臂减小，阻力不变，动力不变。
（2）克服杠杆重力做的功为额外功；
（3）首先根据杠杆的平衡条件分析仅将拉力的作用点从点移到点，根据额外功、有用功的变化判定杠杆的机械效率的变化；
（4）从图中可以看出，将2只钩码悬挂在点时，重力的力臂大于在点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出拉力做的总功的变化情况。
【解答】解：、若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，阻力不变，动力臂减小，阻力臂变小，如下图所示：
，所以，所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故错误；
、克服杠杆重力做的功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故错误；
、仅将钩码的悬挂点从点移到点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，有用功不变；
钩码由到，上升高度不变，根据数学关系可知，杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，所以拉力做的总功变小，故错误；
、仅将拉力的作用点从点移到点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，总功不变，根据可知，效率不变，故正确。
故选：。
【点评】本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，是一道有难度的题目。
二．填空题（共6小题）
16．（2020 温州模拟）如图所示的伏安法测电阻电路中，电压表的内阻为，读数为；电流表内阻为，读数为．待测电阻的真实值等于 1000 。
【考点】：欧姆定律的应用
【专题】53：电路和欧姆定律；11：计算题
【分析】电压表与并联，可以根据并联电路的电路特点和欧姆定律计算可求出的真实值。
【解答】解：
由图与电压表并联，所以，
由得通过电压表的电流：
，
通过的电流，
所以。
故答案为：1000。
【点评】本题考查并联电路和欧姆定律的应用，根据并联电路的电压和电流特点，结合欧姆定律即可解题。伏安法是测量电阻的基本方法，有电流表内接法和外接法两种电路结构。注意两种方式的区别。
17．（2020 杭州一模）有和两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面和由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功 （选填“”“ ”或“”，下同），物体受到的摩擦力 ，斜面的机械效率 。
【考点】：功的大小比较；：机械效率的大小比较
【专题】12：应用题；62：应用能力；592：功、功率、机械效率；34：比较思想
【分析】根据判定克服重力做功的大小；
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关；
根据摩擦力的大小判定机械效率的高低。
【解答】解：现将同一物体分别沿斜面和由底端匀速拉至顶端，物体上升的高度是相同的，根据可知，克服重力所做的功是相同的，即；
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度相同，斜面的倾角越大，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，即；
斜面的长度大于，物体在上的摩擦力小于在上的摩擦力，根据可知，上克服摩擦力做的功要小于上克服摩擦力所做的功，即的额外功要小于的额外功；由于克服物体重力所做的功即有用功相同，额外功越大的，总功越大，根据可知，上的效率要高于上的效率，即。
故答案为：；．。
【点评】本题考查了有用功、额外功和机械效率大小的比较，明确摩擦力的大小关系是解题的关键。
18．（2021 海曙区模拟）如图所示，利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体、。图中效率为的电动机拉绳子的功率为且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为，拉动向右做匀速直线运动时，所受阻力为，电动机拉绳的力为，此过程中，所受的拉力与阻力的大小 相等 （填“相等”或“不相等” ，电动机工作消耗的电能为 。拉动向右做匀速直线运动时，所受阻力为，电动机拉绳的力为，比小，此时电动机拉绳的力为 。（电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值）
【考点】功的计算；电功与电能的计算
【专题】计算题；应用题；电能和电功率；功、功率、机械效率；应用能力
【分析】（1）不计绳重与摩擦，拉动向右做匀速直线运动时，根据二力平衡条件可知，拉力等于阻力；
（2）已知电动机拉绳子的功率和效率，然后由可求得消耗的电能；
（3）已知比小，利用列出等式可求得此时电动机拉绳的力。
【解答】解：（1）拉动向右做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件可知，所受的拉力与阻力的大小相等，为；
（2）已知电动机的效率为，电动机拉绳子的功率，
则电动机的电功率，
由可得，电动机工作消耗的电能；
（3）依次拉动物体、，电动机的效率都为，
不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为，则：
①
②
由题知③，
且已知、、，再联立①②③式，解得。
故答案为：相等；5000；14。
【点评】本题为力学综合题，考查了使用滑轮组拉力的计算、力的平衡知识的应用、电能的计算等知识点，有一定难度。
19．（2020 乐清市一模）2020年4月9日，我国第一艘航空母舰辽宁舰驶入台湾海峡，对我国台湾及其附属岛屿领土进行日常的战备巡航，维护台海地区和平稳定。辽宁舰的舰载机歼15是我国重型战斗机，最大飞行速度可以达到2940千米小时，约为音速的2.4倍。
（1）辽宁舰与护卫舰在巡航过程中要保持一定的距离（如图甲所示），避免两船相撞；这是因为两船之间水流速度快，压强 小 （选填“大”或“小” ；
（2）“音爆云”是一种飞行奇观（如图乙所示），它是飞机接近音速时，压缩周围的空气，使空气中的水蒸气 （填物态变化）成小水珠的现象；
（3）若歼15战斗机以最大速度在距离台湾205.8千米的空域巡航，理论上 分钟就可以到达台湾上空。
【考点】液化及液化现象；速度公式及其应用；流体压强与流速的关系
【专题】应用能力；应用题；气体的压强、流体压强与流速的关系
【分析】（1）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
（2）物体由气态变为液态的现象叫液化，液化要放热；
（3）由速度公式变形可求得时间。
【解答】解：（1）辽宁舰与护卫舰相距一定距离航行，因为两船之间的水流速快压强小，两侧水流速慢压强大，会形成向内的压强差，避免两船相撞；
（2）“音爆云”是因为空气中的水蒸气被压缩液化形成的，
（3）由可得，到达台湾上空时间。
故答案为：（1）小；（2）液化；（3）4.2。
【点评】本题以航母为背景，考查了与流体压强与流速的关系、液化、速度公式的应用等多个知识点，体现了物理知识的无处不在，有一定教育意义。
20．（2020 瑞安市模拟）端午节当天，人们都要吃粽子。小雅在蒸粽子时，将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方（如图甲）。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一段时间，发现锅中的水被“吸入”碗内（如图乙）。
（1）锅盖内表面出现许多小水珠，这是由于水蒸气 液化 （填物态变化）形成的。
（2）锅中的水被“吸入”碗内是由于碗内的气压 碗外的气压。（填“大于”“小于”或者“等于” 。
【考点】：大气压强的存在；：液化及液化现象
【专题】43：推理法；12：应用题；61：理解能力；522：汽化和液化、升华和凝华
【分析】（1）物质由气态变为液态的过程叫液化；
（2）质量一定的气体，温度降低，压强减小。
【解答】解：
（1）锅盖内表面上的小水珠是水蒸气遇冷液化形成的；
（2）熄火后，碗中的气体温度降低，压强减小，在外界大气压的作用下，锅中的水被“吸入”碗内。
故答案为：（1）液化；（2）小于。
【点评】本题考查液化现象，以及气压与温度的关系，难度不大。
21．（2020 瑞安市模拟）“刷脸支付”（如图甲）是现下非常流行的支付方式，它通过摄像头来捕捉人脸信息，完成支付过程。小雅用一个焦距为10厘米的凸透镜来模拟支付装置的成像规律（如图乙）。实验中，为了得到清晰的像，光屏在光具座上所处的位置范围为 之间 。
【考点】：凸透镜成像的应用
【专题】12：应用题；514：透镜及其应用；62：应用能力
【分析】由凸透镜成像的规律可知，物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间，照相机就是利用这一原理制成的。
【解答】解：
已知凸透镜的焦距，由图知，物距，大于2倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间，则光屏在光具座上所处的位置范围为之间；
故答案为：之间。
【点评】在凸透镜成像的规律中，共涉及四个方面的内容：①物距与焦距的关系；②成像的性质；③像距与焦距的关系；④具体的应用。一般情况下，只要告诉其中的一条，就可以确定另外三方面的内容
三．实验探究题（共6小题）
22．（2019 镇海区二模）科学兴趣小组同学发现，在很冷的冬天，用一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一个粗大的冰块上。一段时间后，出现了如下有趣的现象：细金属丝割穿了冰块，
而冰块保持完整。他们对此现象进行了讨论，请你一起完成以下问题：
（1）在此过程中，冰块发生的物态变化主要有 熔化、凝固
（2）关于冰熔化的原因，他们提出了以下三种猜想
猜想1：冰块的厚度越小，冰的熔点越低。
猜想2：金属丝的温度低于冰的熔点。
猜想3：金属丝对冰块的压强越大，冰的熔点越低。
①根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想2是错误的，你认为他们判断的依据是
②科学兴趣小组同学为了验证猜想3是否正确，设计了验证实验，步骤如下：保持所挂重物不变，用粗细不同的金属丝挂在同一冰块上，比较金属丝陷入冰块的程度，以此判断猜想是否正确，请你设计一个不同的实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案：
【考点】：熔化和凝固的探究实验
【专题】13：实验题；：探究型实验综合题
【分析】本题研究了影响熔点和凝固点的因素，在实验室注意控制变量法结论的得出改变了什么，不影响结果时说明与该物理量无关，在探究与压强的关系时注意要改变压强。
【解答】解：
（1）由题意可知，冰块先发生熔化现象，由发生凝固现象；
（2）①因为金属丝和冰块挂在一起，所以金属丝和冰块的温度应该一样，故猜想2是错误的；
②为了验证第三种猜想，应该改变金属丝对冰块的压强，可以保持粗细相同的金属丝受力面积不变，改变所挂重物挂在同一冰块上，比较金属丝陷进冰块的程度。
故答案为：（1）熔化、凝固；
（2）①金属丝的温度与冰的温度相同无法使冰吸热熔化；
②保持粗细相同的金属丝受力面积不变，改变所挂重物挂在同一冰块上，比较金属丝陷进冰块的程度。
【点评】控制变量法：引起某个事物变化的因素可能很多，我们想知道变化了事物与某个因素的关系，我们要把其它因素控制相同，只研究变化了的事物与某个单因素的关系，这样把多因数的问题转变为多个单因数的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这类方法叫控制变量法；
23．（2016 绍兴）为探究“影响弹簧受力形变的因素”，兴趣小组作出下列猜想：
猜想一：弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关。
猜想二：弹簧形变的大小可能与受力的大小有关。
猜想三：弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝，弹簧乙是另一种金属丝，甲和乙原长均为6厘米，丙原长为9厘米，其他条件均相同，将弹簧的一端固定，另一端用弹簧测力计，以不同大小的力拉，如表是实验数据记录。
弹簧受到的拉力（牛 0 1 2 3 4 5 6 7
甲 弹簧的长度（厘米） 6.0 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.6
乙 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0
丙 9.0 9.9 10.8 11.7 12.6 13.5 14.4 15.9
（1）分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度 小于 （选填“大于”或“小于” 乙弹簧伸长的长度。
（2）要证实猜想一，需比较 两组弹簧的数据。
（3）在弹性限度内，同一弹簧 与它所受的拉力成正比。
【考点】73：探究弹簧测力计原理的实验
【专题】：探究型实验综合题；13：实验题
【分析】（1）通过甲和乙数据对比分析伸长长度的关系。
（2）根据控制变量法，研究弹簧长度，就只能弹簧长度改变，其它都不变，选择材料相同，长度不同的弹簧。
（3）弹簧测力计原理注意是伸长量和拉力成正比，不是长度。
【解答】解：（1）通过甲和乙数据对比发现，原长都是，甲的伸长的长度小于乙的长度。
（2）根据控制变量法，研究与弹簧长度的关系，就只能让弹簧长度改变，其它都不变，因为甲和丙是同种材料，只有长度不同，所以选择甲和丙。
（3）弹簧测力计原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比。
故答案为：（1）小于；（2）甲和丙；（3）伸长量。
【点评】此题考查了，通过控制变量法研究弹簧受力形变的因素、弹簧测力计原理，属于物理基本实验方法。
24．（2021 海曙区模拟）小科同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。
（1）闭合开关，将单刀双掷开关扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为，如图乙所示， 0.2 。
（2）将开关扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，此时。
（3）步骤（1）小灯泡的实际功率 ；
（4）在实际测量中，若小灯泡的额定电流为，以下关于灯泡额定功率与实际功率的数值关系，你认为可能的是 。
【考点】电功率的测量实验
【专题】实验探究题；电能和电功率；分析、综合能力；实验基本能力
【分析】（1）根据电流表选择的量程和分度值读出此时电流表的示数；
（2）灯丝电阻值与电阻箱相等，根据求出小灯泡的实际功率；
（3）由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，根据分析额定功率与实际功率的数值关系。
【解答】解：（1）闭合开关，将开关扳向“1”，滑动变阻器与灯泡串联，如图乙所示，电流表量程为，分度值为，则电流表的示数为；
（2）将开关扳向“2”，保持滑动变阻器的滑片位置不变，使滑动变阻器接入电路的阻值不变，调节电阻箱连入电路的阻值，当电流表示数为时，此时电阻箱连入电路的电阻与上次实验中电流为时灯丝电阻相同；故灯泡的电阻；
（3）由（2）知灯丝中电流为时，灯丝的阻值，则小灯泡的实际功率：；
（4）若小灯泡的额定电流为，假设灯泡的阻值不变，则。
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率，所以最有可能的额定功率值。
故选：。
故答案为：（1）0.2；（3）0.2；（4）。
【点评】本题考查了用非常规的方法测量灯泡的电功率，实验中没有电压表，利用了串联电路阻值特点，用变阻箱的特点巧妙地获得了灯丝的电阻，进而计算功率，综合性强，难度较大。
25．（2021 瓯海区二模）为了探究通过导体的电流与电阻的关系”，小明利用电压为4.5伏的电源，标有“20欧，1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验，步骤如下：
①使用阻值为5欧的定值电阻，按图甲电路图连接电路；
②闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为3伏时，记录电流表的示数；
③把换用其它阻值的定值电阻，重复步骤②，得到阻值与电路中电流大小关系如图丙。
（1）图乙是对应的未连接完整的实物图，请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
（2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视 。
变阻器滑片
电压表示数
电流表示数
（3）实验结束后，小明进一步对滑动变阻器接入的阻值与电路中电流大小关系进行探究，并继续画出图像，则对应的图像是图丁中的哪一条线（选数字），并简述你选择的依据： 。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【专题】控制变量法；实验题；获取知识解决问题能力；欧姆定律；实验基本能力
【分析】（1）根据电流流向连接电路，电阻的左端接滑动变阻器电流流回电源负极；
滑动变阻器接入电路时要“一上一下”接；
电压表要并联在待测电阻两端；
（2）探究通过导体的电流与电阻的关系时，控制电压相同，则当更换不同电阻时，需要通过调节滑动变阻器的滑片来控制电压表示数不变；
（3）由丙图可得电阻两端的电压始终保持不变，电源电压为，则根据串联电路电压的特点，滑动变阻器两端的电压为，故由图丁可得曲线③符合题意。
【解答】解：（1）电压表的“”接线柱与电流流出这一端相连，的左端接滑动变阻器的上面两个接线柱的任意一个接线柱，如图所示：
（2）探究通过导体的电流与电阻的关系时，控制电压相同，则当更换不同电阻时，需要通过调节滑动变阻器的滑片来控制电压表示数不变；
（3）由丙图可得当电阻时，对应的电流，故两端的电压为，已知电源电压为，则根据串联电路电压的特点，滑动变阻器两端的电压为，故由图丁可得曲线③符合题意。
故答案为：（1）；（2）；（3）③。
【点评】本题考查根据电路图连接实物图，注意连线时不能交叉；探究电流与电阻关系的基本实验，注意控制电压不变，根据产量电路电压的特点判断滑动变阻器两端的电压。
26．（2020 瑞安市模拟）为测量小灯泡正常工作时的电阻值，小博利用额定电压为的小灯泡、电压为6伏的电源、规格分别为“”、“ ”的滑动变阻器、等器材连接电路（如图甲），实验步骤如下：
①闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为，此时电流表示数如图乙所示。
②断开开关， 闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为 。此时滑动变阻器的阻值与灯泡正常工作时的阻值相等。
③多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的电压和电流值，求出对应的电阻值，并取平均值。
（1）图乙中电流表的示数为 安。
（2）请将小博实验步骤②中的实验操作补充完整。
（3）小博将实验获得的数据作成电压和电流之间的关系曲线，如图丙。但小雅仔细分析实验后，认为小博所作的曲线中有不合理的地方，请指出并说明理由。 。
【考点】：伏安法测电阻的探究实验
【专题】65：实验基本能力；42：等效替代法；：测量型实验综合题；53：电路和欧姆定律
【分析】根据等效替代法求出小灯泡正常工作时的电阻值；
（1）根据图乙中电流表选用小量程确定分度值读数；
（2）根据等效替代法分析回答；
（3）灯正常发光时的电阻应为一定值，据此分析。
【解答】解：
①闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为，此时电流表示数如图乙所示。
②断开开关，闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为，由等效替代法，此时滑动变阻器的阻值与灯泡正常工作时的阻值相等；
③多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的电压和电流值，求出对应的电阻值，并取平均值。
（1）图乙中电流表选用小量程，分度值为的，示数为；
（2）请将小博实验步骤②中的实验操作补充完整，如②所示；
（3）灯正常发光时的电阻应为一定值，小博将实验获得的数据作成电压和电流之间的关系曲线，如图丙，当电压为时，电流为，当电压为时，电流为，即电压与电流之比不是一个定值。
故答案为：②闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片至电压表示数为；
（1）0.5；（2）如②所示；（3）电压与电流之比不是一个定值。
【点评】本题测量小灯泡正常工作时的电阻值，考查等效替代法、电流表读数和数据分析的能力。
27．（2021 新昌县模拟）用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6伏，定值电阻备有5欧、10欧、20欧、40欧各一个。
（1）将5欧的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是 （选填字母）。
．定值电阻短路
．定值电阻断路
．滑动变阻器短路
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片，完成5欧的定值电阻实验。断开开关，不改变滑动变阻器滑片的位置，将5欧的电阻换成10欧的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片应向 （选填“左”或“右” 端滑动。
（3）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流与电阻倒数变化的图像乙，由图乙可知：每次控制定值电阻两端的电压均为 伏。
（4）为了顺利完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是 欧。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【专题】探究题；欧姆定律；科学探究能力
【分析】（1）电压表无示数，可能是与电压表并联部分的电路短路或与电压表并联电路以外的部分断路，电流表有示数，说明电路不可能断路，移动滑片电流表示数不断变化，说明滑动变阻器正常，据此分析故障的原因；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（3）根据欧姆定律分析回答；
（4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解：（1）闭合开关，电压表无示数，可能是与电压表并联部分的电路短路或与电压表并联电路以外的部分断路，电流表有示数，说明电路不可能断路，移动滑片电流表示数不断变化，说明滑动变阻器正常，因此故障可能的原因是电阻短路，故选；
（2）根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；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，所以滑片应向左端移动；
（3）由图象可知，实验中电阻两端控制的电压；
（4）电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：，
则变阻器分得的电压为电压表示数的倍，
根据分压原理，当接入电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：，
故为了让提供的电阻都能用到，滑动变阻器的最大阻值应不小于。
故答案为：（1）；（2）左；（3）2；（4）80。
【点评】本题探究电流与电阻关系的实验，考查数据分析、控制变量法、对器材的要求。
四．计算题（共4小题）
28．（2020 温州模拟）小科家有一台电烤箱，其铭牌如下，高温挡功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示，和均为电热丝。求：
牌电烤箱
额定电压
额定 功率 高温挡
低温挡
电源频率
（1）当电烤箱处于低温挡时，、所处的状态是 闭合、断开 。
（2）当电烤箱在低温挡正常工作时的电流是多少？
（3）小科先断开其它家用电器，并将电烤箱调到高温挡接入的家庭电路中，发现他们家的电子式电能表在内指示灯恰好闪了120次，请你帮助他计算电烤箱高温挡时的电功率。 “”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗的电能，电表上的指示灯闪烁3000次
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算
【专题】计算题；电能和电功率；应用能力
【分析】（1）电源的电压一定，由可知，电路的总电阻越小，电路的总功率越大，电烤箱处于高温挡，反之电烤箱处于低温挡，据此分析电路图得出答案；
（2）知道低温挡功率、工作电压，利用求当电烤箱在低温挡正常工作时的电流；
（3）“表示每消耗的电能，电能表的指示灯闪烁3000次。据此求指示灯闪烁120次消耗的电能，再利用求电烤箱高温挡时的电功率。
【解答】解：
（1）由电路图可知，闭合、断开，与串联，电路的总电阻最大，电压一定，由可知此时电路的总功率最小，电烤箱处于低温挡；
当、均闭合时，电路为的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电烤箱处于高温挡；
（2）闭合、断开，与串联，电烤箱处于低温挡，由表格数据可知，电烤箱在低温挡正常工作时的功率，
由可得电路中的电流：
；
（3）“表示每消耗的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
指示灯闪烁120次消耗的电能：
，
电烤箱的电功率：
。
故答案为：
（1）闭合、断开；
（2）当电烤箱在低温挡正常工作时的电流约为；
（3）电烤箱高温挡时的电功率位。
【点评】本题考查了电功率的主公式、定义式、及其变形公式的应用，正确的判断电烤箱处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
29．（2021 上虞区模拟）生活中我们常遇到这些情况：当你从热水瓶里倒出一杯开水，然后再把瓶塞盖上去的时候，热水瓶塞会自己跳出来；当水烧开后灌入热水瓶中（未灌满），盖上瓶塞，经过一段时间，常会发生瓶塞拔不出来的现象，请你就上述情况说明原因。
【考点】做功改变物体内能
【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系；分子热运动、内能；应用能力；简答题
【分析】（1）改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递。对物体做功，使物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减少；
（2）温度会对气体压强产生影响，温度降低，其中的热空气也跟着冷却，瓶内压强会减小，当小于外界大气压时，大气压就会将瓶塞紧紧压在瓶口了。
【解答】答：（1）从热水瓶里倒出一杯开水，然后再把瓶塞盖上去的时候，热水瓶内的冷空气与热水之间存在温度差，发生热传递，使冷空气的内能增加、温度升高，空气膨胀对瓶塞做功，把瓶塞顶出瓶口；
（2）当水烧开后灌入热水瓶中（水灌满），盖上瓶塞，经过一段时间，热水瓶内温度降低，水蒸气液化，导致瓶内气压减小，当小于外界大气压时，大气压就将瓶塞压住而难以拔出来。
【点评】本题从生活中的物品入手，考查改变内能的两种方式、大气压的综合应用，注重了物理知识与生活的联系。
30．（2021 上虞区模拟）在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡的额定电压为，如图乙是灯泡的图象。
（1）当开关接时，电压表的示数为，电流表的示数为，求定值电阻的阻值；
（2）当开关接时，调节电源电压，使灯泡正常发光，此时消耗的功率为，求灯泡的额定功率；
（3）开关接时，通过调节电源电压使灯泡正常发光，求电路消耗的总功率。
【考点】：欧姆定律的应用；：电功率的计算
【专题】53：电路和欧姆定律；12：应用题；541：电能和电功率
【分析】（1）当开关接时，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出的阻值；
（2）当开关接时，由灯泡正常发光可知其两端的电压和额定电压相等，根据表示出的电功率即可求出电路中的电流，根据求出灯泡的额定功率；
（3）开关接时，两灯泡串联，由灯泡正常发光可知电路中的电流，由图乙可知两端的电压，根据串联电路的电压特点可知电源的电压，根据求出电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）当开关接时，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，
由可得，的阻值：
；
（2）当开关接时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由可得，此时电路中的电流：
，
因灯泡正常发光时的电压，
所以，灯泡的额定功率：
；
（3）开关接时，两灯泡串联，由正常发光可知，电路中的电流为，
由乙图知两端的电压为，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
，
电路消耗的总功率：
。
答：（1）定值电阻的阻值为；
（2）灯泡的额定功率为；
（3）开关接时，通过调节电源电压使灯泡正常发光，则电路消耗的总功率为。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
31．（2020 临海市一模）如图甲是一种智能抽水马桶，该马桶有坐垫加热和自动冲水等功能。坐垫加热原理如图乙。和是表示电热丝的定值电阻，单刀双掷开关可接或，通过开关和的不同接法组合，实现“高、中、低”三挡加热功能，其中低温挡和中温挡功率分别为和。冲水原理如图丙，出水阀打开，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆绕点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水阀关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着向上运动，当金属杆处于水平位置时，空心铜球恰好浸没，把进水管阀门堵严，不再进水。
（1）如果进水管阀门的受力面积是，设计能承担的压强是（超过该压强，阀门就关严，不再进水）。金属杆能绕点转动，其质量及形变可忽略不计。重力和浮力认为作用在铜球的重心，空心铜球体积为，长，长。
计算：①空心铜球浸没时所受的浮力是多大？
②空心铜球的最大质量是多少？
（2）坐垫在高温挡工作时，的状态是 闭合 ；接 （填“”或“” ；
（3）该智能马桶坐垫加热是全天工作的，并可以调节合适的温度。假设一天中智能马桶坐垫在高温挡工作1小时，其余时间都在中温挡工作，则一天共消耗多少度电？
【考点】杠杆的平衡条件；浮力大小的计算；电功与电能的计算
【专题】计算题；电能和电功率；浮力；浮沉的应用；简单机械；分析、综合能力
【分析】（1）对杠杆和球受力分析，根据求出阀门刚好被打开时进水阀门受到的压力，根据杠杆平衡条件得出铜球受到的拉力，而铜球受到的浮力等于自身的重力加上受到的拉力，根据阿基米德原理求出浮力，对浮球受力分析，即，根据求出铜球的重力，根据算出铜球质量；
（2）分析电路，根据，求出与的电阻，由可知，一定时，电路电阻越小，则其电功率最大，即为高温功率；
（3）由计算消耗的电能。
【解答】解：（1）①铜球完全浸没时受到的浮力：；
②受力如图：
处受到水向上的压力：；
由杠杆平衡条件可得：，
则；
浮球受三个力作用平衡，即，
则铜球的重力：，
空心铜球的质量：；
（2）当闭合，接时，与并联接入，此时电路总电阻最小，由可知，此时处于高温挡；
（3）由图乙可知，当断开，接时，与串联接入，电路总电阻最大，由可知，此时处于低温挡；
即：①
由图可知，当闭合，接时，电路中只有接入，由可知，此时处于中温挡；
即：②
由①②可得：，；
由电阻的并联特点可得：
，
高温挡的功率：；
则一天消耗的电能。
答：（1）①空心铜球浸没时所受的浮力是；
②空心铜球的质量最多是；
（2）闭合；；
（3）一天中智能马桶坐垫在高温挡工作1小时，其余时间都在中温挡工作，则一天共消耗。
【点评】本题考查了电路的分析及电热的计算、杠杆的应用及压强的计算，综合性强，难度较大。
五．综合能力题（共2小题）
32．（2021 鹿城区一模）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第秒喷泉的颜色是 黄色 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻欧，为具有特殊功能的电子元件，当伏时，电路中没有电流通过；当伏时，两端电压恒为6伏。当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）
①秒时，求线圈中通过的电流大小。（写出计算过程）
②已知水泵每秒可喷出水米，在图戊中画出秒水泵喷水的总质量变化曲线。千克米
【考点】欧姆定律的应用；电磁铁的其他应用；密度公式的应用
【专题】分析、综合能力；密度及其应用；电路和欧姆定律；计算题
【分析】（1）图中第秒，只有红灯和绿灯亮，由甲图可知此时喷泉的颜色；
（2）①闭合开关，控制电路中两电阻串联接入电路，根据串联电路电压规律可知电阻两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知线圈中通过的电流大小；
当伏时，电路中没有电流通过，水泵不工作；
当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，
根据欧姆定律结合串联电路电压规律可知水泵启动喷水时的电源电压，根据丁图可知电压的变化规律，进一步确定水泵启动喷水时间，根据密度公式计算水泵喷水的质量，据此作出秒水泵喷水的总质量变化曲线。
【解答】解：（1）图中第秒，只有红灯和绿灯亮，由甲图可知此时喷泉的颜色是黄色；
（2）①闭合开关，控制电路中两电阻串联接入电路，当伏时，两端电压恒为6伏。秒时，由丁图可知电源电压为，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻两端的电压为：，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可知此时线圈中通过的电流大小：；
②当伏时，电路中没有电流通过，水泵不工作；
当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，
当通过电路的电流为时，此时电阻两端的电压为：，
此时控制电路两端的电压：，
所以当控制电路两端的电压时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，
由丁图可知电压在内由增大到，又在内由减小到，那么每秒电压的变化量为，据此推算内电源电压小于，水泵不工作，内电源电压大于等于，水泵启动喷水，水泵每秒可喷出水米，这段时间喷水的质量为：，内电源电压小于，水泵不工作，水的质量保持不变，内电源电压大于等于，水泵启动喷水，水泵每秒可喷出水米，这段时间喷水的质量不变，也是，内电源电压小于，水泵不工作，水的质量保持不变，
水泵喷水的总质量变化曲线如图：
。
答：（1）黄色；
（2）①秒时，线圈中通过的电流大小为；③如图。
【点评】本题考查光的三原色的混合、串联电路特点、欧姆定律、密度公式的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
33．（2021 瓯海区二模）温州地区常下暴雨，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，小明设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图甲所示。密度比水大的圆柱体底面积为10厘米，物体和重力均为40牛，绳子绕过定滑轮把两物体相连，调节绳子长度使的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆绕点转动，物体放在杠杆的处，长102厘米，力敏电阻通过处对杠杆产生支撑，长51厘米，力敏电阻阻值与所受压力的关系如表所示，电路电源电压恒为6伏，的阻值不变，在电流表相应的位置标出水位高度。（杠杆自身重力、绳重和摩擦均不计，水的密度千克米
压力（牛 0 10 20 30
电阻（欧 20 15 10 5
（1）随着水库水位超出警戒线的高度变大，电路中的电压表示数将 变大 。
（2）小明对自己制作的简易水位测量仪进行了如下测试并标注刻度，请完成相关问题：
①已知圆柱体还未浸入水中时，电压表示数为2伏，则的阻值为 。
②当某次水位超过警戒线一定高度，电流表示数为0.3安，请计算的高度值？（写出计算过程）
（3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则应如何调节的位置，并说出理由： 。（已知千克米
【考点】欧姆定律的应用；杠杆的平衡条件
【专题】电路和欧姆定律；浮力；分析、综合能力；简单机械；应用题
【分析】（1）随着水库水位超出警戒线的高度变大，物体排开水的体积变大，根据得出物体受到的浮力变化，根据称重法得出绳子对物体的拉力，根据同一根绳子的拉力相等和可得出物体对点的压力，据此得出物体对点的压力变大，根据杠杆的平衡条件得出处压力变化，再根据表格数据得出电阻的阻值变化，根据欧姆定律得出电路中的电流变化和两端的电压变化；
（2）①圆柱体还未浸入水中时，此时物体对点的压力为，电压表示数为，根据表格数据得出力敏电阻的阻值，利用串联电路的电压特点求出力敏电阻两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出的阻值；
②当某次水位超过警戒线一定高度，电流表示数为，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时力敏电阻的阻值，根据表格数据得出力敏电阻受到的压力，根据杠杆的平衡条件求出物体受到的浮力，利用求出物体排开水的体积，利用求出高度的值；
（3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，物体排开液体的体积不变，比较海水的密度和水的密度得出物体受到的浮力变化，从而得出物体对点的压力变化；要仍用电流表准确读出水位高度，应使物体对点的压力不变，根据杠杆的平衡条件得出其它条件不变时的变化，从而得出答案。
【解答】解：（1）随着水库水位超出警戒线的高度变大，物体排开水的体积变大，由可知物体受到的浮力变大，
绳子对物体的拉力，由同一根绳子的拉力相等和可知，物体对点的压力，则物体对点的压力变大，
由杠杆的平衡条件可知处压力变大，由表格数据可知电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，
由可知，电路中的电流变大，两端的电压变大，即电压表的示数变大；
（2）①圆柱体还未浸入水中时，此时物体对点的压力为，电压表示数为，
由表格数据可知，力敏电阻的阻值，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，力敏电阻两端的电压：，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：，即，
解得：；
②当某次水位超过警戒线一定高度，电流表示数为，
此时电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时力敏电阻的阻值：，
由表格数据可知，力敏电阻受到的压力，
由杠杆的平衡条件可得，物体受到的浮力：，
由可得，物体排开水的体积：