2024年广东省广州市白云区广州白云广雅实验校中考三模物理试题
一、本大题包括10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．（2025·白云模拟）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx得到如图乙所示的图象．以下有关叙述正确的是
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C．滑动变阻器向左滑动时电压表和电流表示数变大
D．将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
2．（2025·白云模拟）下列有关物态变化的说法不正确的是（ ）
A．在寒冷的冬夜里窗玻璃上会出现冰花，是水蒸气发生了凝华现象
B．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”，霜的形成是凝固现象
C．打开冰箱冷冻室的门，有时会见到“白气”，这是液化现象
D．冬天户外用温度计测量铁块和木块的温度，它们的温度是相同的
3．（2025·白云模拟）下列四个例子中，采用相同的物理研究方法的是
（1）根据U形管内液面的高度差来判断液体内部压强的大小；
（2）选用同一钢球探究动能与速度的关系；
（3）材料隔音性能的差异可用听不到声音时人与声源的距离进行比较；
（4）用两只相同的蜡烛探究平面镜成像特点．
A．（1）与（2） B．（2）与（4）
C．（1）与（3） D．（1）与（4）
4．（2025·白云模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法正确的是
A．电流表A1的示数变小，电流变A2的示数变大
B．电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
C．电压表的示数变大，电流表A1的示数变小
D．电压表的示数不变，电流表A2的示数变小
5．（2025·白云模拟）小明将六种不同物品分成a、b两组，其中a组有陶瓷片、玻璃砖、塑料棒；b组有铜块、铅笔芯、盐水．这样分组依据的物理属性是（ ）
A．硬度 B．导电性
C．密度 D．磁性
6．（2025·白云模拟）如图是正常家庭电路的一部分．下列说法正确的是( )
A．导线B与大地之间的电压为220 V
B．测电笔先后插入插座的左右插孔，氖管都发光
C．电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
D．断开开关S后，站在地上的人接触a点或b点一定不会触电
7．（2025·白云模拟）如图所示，在四个完全相同的瓶子内装有质量不等的水，用大小相同的力敲击四个瓶子，会发出不同的声音．这“不同的声音”主要是指声音的
A．振幅 B．音色 C．音调 D．响度
8．（2025·白云模拟）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．只有磁铁周围才有磁场
B．磁感线是由铁屑组成的
C．磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极
D．磁场中某点小磁针静止时，南极的指向就是该点磁场的方向
9．（2025·白云模拟）下列情境的做法中，目的是为了减小摩擦的是
A．足球守门员戴着防滑手套
B．打羽毛球时手握紧球拍
C．给自行车的车轴加润滑油
D．运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
10．（2025·白云模拟）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是
A．使用测电笔时手不能接触笔尾金属体
B．发现有人触电后，应立即切断电源，才能去施救
C．在家里，有时空气开关会跳闸，此时一定是发生了短路
D．在打扫卫生时，用湿的抹布去擦带电的灯泡是没有危险的
二、填空题（本大题包括7小题，每小题2分，共14分）
11．（2025·白云模拟）小萌骑自行车上学途中，以自行车为参照物，小萌是 （运动/静止）的，若小萌以5m/s的速度从家里骑车10min到达学校，小萌家距学校 m。
12．（2025·白云模拟）里约奥运中国女排姑娘团结协作，顽强拼搏逆转夺冠，振奋国人．如图所示比赛中头号功臣朱婷飞身跃起重扣，球砸在对方界内，这是因为力可以改变物体的 ，球在落向地面的过程中，它的惯性 ，重力势能 ．（后两空均选填“改变”或“不变”）．
13．（2025·白云模拟）某同学连接的电路如图所示，电源是四节新干电池串联组成的电池组．灯泡L2 标有“4V 4W”字样（电阻保持不变），将开关闭合后，电压表的示数为2V，则L1两端的电压为 V，L2 的实际功率为 W．
14．（2025·白云模拟）2019年4月18日13时左右在台湾花莲县海域发生6.7级地震，合肥、芜湖等多地居民反映有震感．发生地震时，有些动物能够提前感知，是因为这些动物能够听到频率 (选填“高于20000Hz” “20Hz～20000Hz”或“低于20 Hz”)的次声波，而人是听不到的．
15．（2025·白云模拟）一盏标有“6V；3W”字样的小灯泡，接入电压为12V的电路中，若要使灯泡能正常发光，则需要 （选填“串联”或“并联”）一个 电阻。
16．（2025·白云模拟）搬运砖块的独轮车，车厢和砖块的总重1400N，独轮车有关尺寸如图所示．该独轮车是一个 杠杆，动力F= N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是 (写出一条即可)。
17．（2025·白云模拟）如图所示，在厚玻璃瓶里装少量水，瓶口用跟打气筒连通的瓶塞塞紧，用力快速向瓶内打气，瓶塞向上跳起，瓶内有“白雾”产生．“白雾”的形成属于 （填物态变化名称）过程．瓶塞向上跳起过程中，其能量转化与四冲程内燃机的 冲程能量转化相同．
三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）
18．（2025·白云模拟）延时开关常用于控制楼道照明．为方便找到开关的位置，延时开关面板上配有电阻很大、功率很小的指示灯．指示灯在开关闭合、照明灯发光时会自动熄灭；在开关断开、照明灯熄灭时又会自动发光．请按要求在图中设计出楼道的照明电路．
19．（2025·白云模拟）如图所示，在水池里有一个点光源S，SP是它发出的一条光线，在SP的传播方向上有一块平面镜，QM是SP经此平面镜反射后的反射光线。请你画出平面镜的准确位置和光线QM进入空气后的大致传播方向。
20．（2025·白云模拟）两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样．
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图中有一根线连接错误，请在这积线上打“×”，并在图中改正 ；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 （远填“A”或“B”）端；
③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察 表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为 W．
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便 ．
21．（2025·白云模拟）某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整 。
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率 （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是 。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 （选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
22．（2025·白云模拟）五一假期时，小明同学从一废弃的矿坑里捡回了一块坚硬的矿石，他利用实验室的器材测出了这块矿石的密度．测量过程中，他选用的器材有：天平（最大称量为200g）、量筒、烧杯、杠杆、弹簧测力计（量程为0—5N）、细线、水．
（1）小明同学首先进行估测，他感觉矿石比一瓶500mL的矿泉水还沉，于是他没有直接用天平来测矿石的质量．你认为他不用天平的理由是 ．
（2）小明借助杠杆来测量矿石质量，他安装好杠杆，调节杠杆平衡时，发现杠杆左端下沉，应将平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”）．
（3）小明同学将杠杆调至水平位置平衡，按照图甲所示的装置进行测量，读出的弹簧测力计示数为2.4N，则该矿石的质量m= kg．（g=10N/kg）
（4）接着他用如图乙所示的方法测出了矿石的体积，他的做法是：
A.将矿石放入烧杯，往烧杯中加入适量的水，让矿石浸没，在水面到达的位置做上标记；取出矿石；用量筒往烧杯中加水，直至达到标记位置为止．
B.在用量筒往烧杯中加水时，他先加了100mL水，接着又取了50mL水，继续往烧杯中加，水面达到标记位置后，量筒中剩余的水如图丙所示．则矿石的体积V= cm3，矿石的密度ρ= kg/m3．
四、计算题（本大题包括2小题，共22分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
23．（2025·白云模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，根据测得电压表和电流表数据，画出了电阻R1两端的电压U与通过的电流I之间的关系图象如图乙所示，求：
（1）定值电阻R1的阻值？
（2）滑动变阻器R2的最大阻值？
（3）滑片P移动到中点时，定值电阻R1消耗的电功率？
24．（2025·白云模拟）一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求：
（1）正方体M的密度；
（2）图示状态正方体M受到的浮力；
（3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳承受的最大拉力是多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、由题意和图象可知，接入电路的电阻是变化的，不能研究电流和电压的关系，故A错误；
B、研究电流和电阻的关系时，应控制Rx两端的电压不变，即电压表示数不变；由图乙知，Rx两端的电压为：
U＝IRx＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣=0.1A×25Ω＝2.5V
所以电压表保持2.5伏不变，故B错误；
C、由图可知，滑动变阻器与定值电阻Rx串联，电压表测定值电阻Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电阻电阻规律可知，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，即电流表示数变大，根据Ux＝IRx可知，定值电阻Rx两端的电压变大，即电压表示数变大，故C正确；
D、将Rx电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，根据串联分压原理可知，Rx阻值变大，其分得的电压增大（大于2.5V），为控制定值电阻两端的电压为2.5V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，使电压表的示数等于2.5V，根据串联分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电中的阻值，所以应将滑片向右移，故D错误。
故选C。
【分析】1.探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，由图乙中定值电阻和通过定值电阻的电流，根据U=IR求出定值电阻两端的电压；
2.滑动变阻器与定值电阻Rx串联，电压表测定值电阻Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电阻电阻规律分电路的总电阻变化，根据欧姆定律分析电路的电流变化根据Ux＝IRx分析定值电阻Rx两端的电压变化，即可知电压表、电流表的示数变化；
3.将Rx电阻由5Ω改接成10Ω时，根据串联分压原理分析定值电阻两端的电压变化，为控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律分析滑动变阻器两端电压变化，再根据串联分压原理分析滑动变阻器的阻值变化，以此确定滑片移动方向。
2．【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A. 在寒冷的冬夜里窗玻璃上会出现冰花，是室内的水蒸气遇到冷的窗玻璃，发生了凝华现象，A不合题意；
B. “月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”，霜是水蒸气遇冷，凝华形成的，B符合题意；
C. 打开冰箱冷冻室的门，有时会见到“白气”，这是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，C不合题意；
D. 冬天在户外的木块和铁块处于相同环境，它们的温度是相同的，D不合题意。
故答案为：B
【分析】物体由液态变为固态的过程称为凝固，凝固放热，结合选项分析求解即可。
3．【答案】C
【知识点】物理学方法
【解析】【解答】（1）探究液体内部压强特点的实验中，根据U形管内液面的高度差来判断液体内部压强的大小， 采用的物理研究方法是转换法；
（2）物体的动能与物体的质量和速度有关，选用同一钢球探究动能与速度的关系，采用的物理研究方法是控制变量法；
（3）材料隔音性能的差异可用听不到声音时人与声源的距离进行比较，采用的物理研究方法是转换法；
（4）用两只相同的蜡烛探究平面镜成像特点，采用的物理研究方法是等效替代法；
综上所述，（1）与（3）采用的物理研究方法是相同的，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【分析】1.转换法：在物理学中，对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，用一些非常直观的物理量间接测量，这种研究的方法叫做转换法；
2.控制变量法：在研究多个变量之间的关系时，通过人为地控制其他变量保持不变，仅改变其中一个变量，以观察和分析该变量对结果或现象的影响；
3.等效替代法：指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
4．【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知，R1、R2并联，电压表测量各支路两端的电压；电流表A2在干路，测量的是干路的电流；电流表A1在R2所在支路中，测量通过滑动变阻器R2的电流；将滑动变阻器的滑片P向左移动，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R2的电流变小，电流表A1的示数变小；由于并联电路互不影响，所以通过它的电流不变；并联电路中干路电流等于各支路电流的和，则干路电流变小，即电流表A2的示数变小，故AB错误；
电压表测量各支路两端的电压，电压表示数保持不变，故C错误，D正确；
【分析】由图可知，该电路为并联电路，电压表测量各支路两端的电压，电流表A2在干路中，测量的是干路的电流；电流表A1在支路中，测量的通过变阻器的电流；根据滑片位置的变化判定电阻的变化，然后根据欧姆定律和并联电路的电流、电压规律判定各表示数的变化。
5．【答案】B
【知识点】物质的基本属性
【解析】【解答】解：a组中陶瓷片、玻璃砖、塑料棒都不能导电，是绝缘体；
b组中铜条、铅笔芯、盐水都能够导电，是导体．
所以是根据导电性的不同来分组的．
故选B
【分析】分析a组三种物质的共同特点和b组三种物质的共同特点，得出结论．
6．【答案】C
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】由图知，开关接在导线A上，故A是火线，B是零线，
A.火线和零线间的电压为220V，零线和大地之间的电压为0，导线B是零线，与大地之间的电压为0，故A错误；
B.根据插座“左零右火上接地”的原则可知，所以测电笔插入插座的左孔氖管不发光，插入插座的右插孔氖管发光，故B错误；
C.当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，这样能防止金属外壳的用电器漏电时发生触电事故，故C正确；
D.由图可知，开关S断开时，虽然灯泡不发光，但a点在火线上，所以 站在地上的人接触a点会触电，b在零线上，所以 站在地上的人接触b点不会发生触电事故，故D错误．
故选C。
【分析】（1）家庭电路中，火线与零线间的电压为220V，零线与大地之间的电压为0V；
（2）在家庭电路中，开关和灯泡串联后接在火线上；
（3）三孔插座的接线方法为“左零右火上接地”；
（4）有金属外壳的家用电器，通常都要使用三脚插头，使家用电器的金属外壳接地，这是为了防止因漏电使外壳带电造成触电事故。
7．【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】用大小相同的力敲击四个瓶子，说明发出声音的响度相同；而由于瓶内水的体积不同，导致瓶的振动快慢不同，振动的快慢即频率，会影响声音的音调，故“不同的声音”主要是指声音的音调；故ABD错误，C正确。
故选C.
【分析】声音的大小（或强弱）叫响度；声音振动的快慢影响声音的音调，振动越快音调越高．
8．【答案】C
【知识点】磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】A. 磁铁和通电导体周围都存在磁场，故A错误；
B. 磁感线不是铁屑组成的，是为了形象表述磁场引入的，是不存在的，故B错误；
C. 磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极，故C正确；
D. 磁场中某点小磁针静止时，北极所指的方向就是该点磁场方向，故D错误。
故选C。
【分析】1.磁铁和通电导体周围都存在磁场，磁场时真是存在的，但磁感线时不存在的；
2.磁场中某点小磁针静止时，北极所指的方向就是该点磁场方向；
3. 磁感线在磁体外部从北极出发回到南极，内部由南极回到北极。
9．【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A．足球守门员戴着防滑手套，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意；
B．打羽毛球时手握紧球拍，是在接粗面的粗糙程度一定时，通过增大压力的方法来增大摩擦，故B不符合题意；
C．给自行车的车轮轴加滑油是通过减小接触面的粗糙程度，即使接触面变得光滑，来减小摩擦，故C符合题意；
D．运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D不符合题意。
【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力，增大摩擦力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力；
（2）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力、减小摩擦力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度、减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦。
10．【答案】B
【知识点】家庭电路的组成；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，这样才能形成回路，使氖管发光，从而辨别火线和零线，故A错误；
B．由于人体是导体，发现有人触电后，应立即切断电源，才能去施救，故B正确；
C．空气开关跳闸，说明电路中电流过大，可能时电路中用电器的总功率过大或电路发生了短路，故C错误；
D．湿抹布是导体，用湿的抹布去擦带电的灯泡，可能会使人体触电，十分危险，故D错误。
故选B。
【分析】1.使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，才能形成回路；
2.发现有人触电后，应立即切断电源，再救援；
3.电流过大的原因：发生短路或用电器的总功率过大；
4.生活中的水是导体，使用湿抹布擦拭电器，容易触电。
11．【答案】静止；3000
【知识点】速度公式及其应用；运动和静止的相对性
【解析】【解答】小萌骑自行车上学途中，小萌同学与自行车之间的位置没有发生改变，所以以自行车为参照物，小萌是静止的。
小萌以5m/s的速度从家里骑车10min到达学校，则小萌家距离学校的距离为：
s=vt=5m/s×10min=5m/s×600s =3000m
【分析】1.研究物体运动状态时，要选择合适的参照物，若物体和参照物之间位置发生变化，则物体是运动的，若物体和参照物之间位置没有发生变化，则物体是静止的；
2.已知小萌骑行的速度和时间，根据s=vt求小萌家距离学校的距离。
12．【答案】运动状态；不变；改变
【知识点】势能的影响因素；物体运动状态的变化；惯性及其现象
【解析】【解答】朱婷飞身跃起重扣，使排球运动的方向发生了改变，球砸在对方界内，是因为力可以改变物体的运动状态；
球在落向地面的过程中，质量不变，高度降低，所以它的惯性不变，所以重力势能改变。
【分析】1.力可以改变物体的运动状态，运动状态的改变包括运动方向和运动速度的改变；
2.惯性：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质；惯性是物体的固有属性，惯性的惟一量度是质量，质量越大，物体具有的惯性越大；
3.重力势能与物体的质量和高度有关。
13．【答案】4；1
【知识点】串联电路的电压规律；电功计算公式的应用
【解析】【解答】电源是四节新干电池串联组成的电池组 ，则电源电压为：
U=4×1.5V=6V
由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，示数为2V，即U2=2V，则L1两端的电压为：
U1=U U2=6V 2V=4V
灯泡L2的电阻为：
R2===4Ω
则此时L2的实际功率为：
P2实===1W．
【分析】1. 串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节干电池的电压为1.5V；
2.，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，根据电压表的示数可知L2两端的电压，根据串联电路电压的规律可求出L1两端的电压，根据灯泡的铭牌，利用R2=求出灯泡L2的电阻（ 电阻保持不变 ），根据P2实=求出L2的实际功率。
14．【答案】低于20Hz
【知识点】超声波与次声波
【解析】【解答】 发生地震时，有些动物能够提前感知，是因为这些动物能够听到频率低于20 Hz的次声波，而人是听不到的。
【分析】频率在20Hz-20000Hz的声音是可闻声波，频率低于20Hz的声音叫次声波，频率高于20000Hz的声音叫超声波。
15．【答案】串；12
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】电源电压为12V，灯泡正常发光需要的电压为6V，根据串联分压可知，需要串联一个定值电阻 分出6V的电压 ，根据灯泡规格可知，灯泡正常发光时的电流为：
根据串联电路电流规律可知，通过定值电阻的电流 I=0.5A，则定值电阻的阻值为：
【分析】由电源电压和灯泡正常工作时的电压，根据串联分压可知，需要串联一个定值电阻；由灯泡的规格，利用求出灯泡正常发光时的电流，即通过定值电阻的电流，根据求出定值电阻的阻值。
16．【答案】省力；420；手向后移动(或砖往前移动)
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】由图可知，独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，所以该独轮车是省力杠杆；
搬运砖块的独轮车，车厢和砖块的总重为阻力， 根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得：
F×1m＝1400N×0.3m
解得：F＝420N
已知车厢和砖头所受的总重力不变，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知， 为了更省力，工人师傅可以采取的措施是：增大动力臂(即手向后移动)或减小阻力臂(即重物向前移动)，能减小动力，更省力。
故答案为：省力；420；手向后移动(或砖往前移动)。
【分析】（1）结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。若动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆。
（2）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2求出动力大小；
（3）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析更省力的方法。
17．【答案】液化；做功
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热机
【解析】【解答】用力快速向瓶内打气，对瓶内气体做功，将机械能转化为内能，气体内能增加，压强增大，当瓶内气体压强大于大气压强时，瓶塞跳起，瓶内气体对塞子做功，将内能转化为机械能，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成小水珠，所以“白雾”的形成属于液化过程； 瓶塞向上跳起过程中，其能量转化与四冲程内燃机的做功冲程中能量转化相同．
【分析】1.做功可以改变物体的内能。对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，内能会减小；
2.液化：物质由气态变成液态的过程，液化放热；
3.内燃机做功冲程能量转化：将内能转化为机械能。
18．【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】开关闭合时，照明灯发光，指示灯被短路，不能发光；开关断开时，照明灯和指示灯串联，由于指示灯的电阻过大，分担了大部分的电压，所以照明灯几乎不发光，指示灯功率小会发出微弱的光，如图所示：
【分析】开关闭合时，只有照明灯发光，开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱的光，所以当开关断开时，指示灯与照明灯串联，开关闭合时，指示灯短路。
19．【答案】
【知识点】作光的反射光路图；作光的折射光路图
【解析】【解答】把反射光线反向延长与入射光线的延长线交于一点，即入射点，过交点作出入射光线与反射光线的平分线，即法线，然后过该交点作法线的垂线就是平面镜的位置；光线由水斜射向空气时，折射角大于入射角。如图所示：
【分析】 正向延长入射光线、反向延长反射光线，得到交点O，即入射点，画出入反射光线夹角的角平分线，得出法线，再作出法线的垂线可得平面镜的位置；
根据光由水中斜射进入空气中时的折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角画出折射光线。
20．【答案】；B；电流；0.75；
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】① 测量小灯泡L1额定功率时，电压表应并联在小灯泡L1两端，测小灯泡L1两端的电压，如图所示：
②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的位置，即滑片P应位于B端；
③小灯在额定电流下才能正常发光，所以闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光；
由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，则小灯泡L1的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W
（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用。将小灯泡与定值电阻串联后再与变阻器串联；测小灯泡的额定功率时，应让小灯泡正常发光，所以移动滑动变阻器滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时小灯泡正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测小灯泡与定值电阻的电压，由于电路没有发生变化，小灯泡仍正常工作，根据串联电路电压的规律求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出小灯泡的额定功率．如图所示：
【分析】（1）①原电压表应测灯的电压；
②为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；
③灯在额定电流下正常发光，根据电压表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求小灯泡L1的额定功率；
（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用。将小灯泡与定值电阻串联后再与变阻器串联；测小灯泡的额定功率时，应让小灯泡正常发光，所以移动滑动变阻器滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时小灯泡正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测小灯泡与定值电阻的电压，由于电路没有发生变化，小灯泡仍正常工作，根据串联电路电压的规律求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出小灯泡的额定功率。
21．【答案】；B；0.2；0.76；右；不需要；灯在不同电压下的功率不同；电流
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1) 测量小灯泡电功率，应将变阻器的最大电阻连入电路中与小灯泡串联，电压表应并联在两灯泡两端，测小灯泡两端的电压，由于小灯泡的额定电压是3.8V，所以电压表应选用大量程，电流表串联在电路中，测电路中的电流，因为小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，小灯泡的额定电流约为：
I=
所以电流表选用小量程，电路连接如图所示：
(2) 闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表示数明显，说明电压表与电源正负极之间是通路，是与电压表并联的部分电路发生断路，即灯泡的灯丝断了，故B正确，ACD错误；
故选B。
(3)由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，所以小灯泡的额定功率是：
P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
(4)要测大于小灯泡额定功率的实际功率，要增大小灯泡的电压，减小滑动变阻器的电压，根据分压原理可知，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
(5)小灯泡在不同电压下的功率是不同的，多次测量求平均值是没有意义的，所以测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是小灯泡在不同电压下的功率是不同的。
(6)根据并联电路电流的规律可知，电流表测量的是通过小灯泡和电压表的电流之和，所以该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
【分析】（1）测量小灯泡电功率，应将变阻器的最大电阻连入电路中与小灯泡串联，电压表应并联在两灯泡两端，电流表串联在电路中，测电路中的电流，根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用大量程，根据P=UI求出灯泡的电流，确定电流表选用小量程；
（2）串联电路中，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表示数明显，说明电压表与电源正负极之间是通路，是与电压表并联的部分电路发生断路；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求小灯泡的额定功率；
（4）若要小灯泡的功率增大，则灯泡的电压增大，根据串联电路电压规律和串联分压的原理分析滑动变阻器滑片移动的方向；
（5）小灯泡在不同电压下的功率是不同的，多次测量求平均值是没有意义的；
（6）根据并联电路电流的规律进行分析。
22．【答案】矿石的质量；右；0.72；120；6×103
【知识点】设计实验测密度；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）500mL矿泉水的质量为：
m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g
天平的最大称量为200g，而矿石的质量大于500g，所以不用天平的理由是矿石的质量超过了天平的最大称量（或量程）；
（2）调节杠杆平衡时，杠杆左端下沉，应将平衡螺母向右调节；
（3）由图甲可知，F1=2.4N，L1：L石=3：1，根据杠杆平衡条件可知，F1L1=GL石，则矿石的重力为：
G==7.2N
矿石的质量为：
m= =0.72kg=720g；
（4）矿石的体积等于从量筒倒入烧杯标记位置所用水的体积，由图丙可知，量筒中液体的凹液面的底部与30mL刻度线相平，当水面到达标记位置，矿石的体积为：V=100mL+50mL 30mL=120mL=120cm3
矿石的密度为：
ρ==6g/cm3=6×103kg/m3.
【分析】（1）根据水的体积，利用m=ρV求出500mL水的质量，矿石质量比500mL水的质量还大，超过天平的最大称量（或量程）；
（2）调节天平平衡时，根据“左偏右调，右偏左调”的方法调节平衡螺母使天平横梁水平平衡；
（3）已知弹簧测力计的拉力，由图可知，动力臂和阻力臂的关系，根据杠杆平衡条件计算矿石的质量；
（4）矿石的体积等于从量筒倒入烧杯标记位置所用水的体积，根据计算矿石的密度。
23．【答案】（1）解：由甲图知，当滑片在a端时，只有R1接入电路，电压表V1测R1或电源的电压，则此时V1的示数最大，由图乙可知，最大的电压值为12V，故电源的电压U=12V，此时电路中的电流I=1.5A，由欧姆定律可得，R1的阻值为：
答： 定值电阻R1的阻值为8Ω。
（2）解：由甲图知，当滑片在b端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路中电流最小，电压表V1测R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1两端电压最小，即V1的示数最小，由乙图知，最小电压为4V，故此时R1两端的电压U1=4V，电路中的电流Ib=0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为：
滑动变阻器的最大阻值为：
答：滑动变阻器R2的最大阻值为16Ω。
（3）解：滑片P移动到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为：
电路中的总电阻为：
电路中的电流为：
定值电阻R1上消耗的电功率为：
答：滑片P移动到中点时，定值电阻R1消耗的电功率为4.5W。
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）由图甲可知，当滑片在a端时，只有R1接入电路，电压表V1测R1或电源的电压，由图乙可知电源的电压和此时电路中的电流，根据求出R1的阻值；
（2）由甲图知，当滑片在b端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路中电流最小，电压表V1测R1两端的电压，根据欧姆定律可知R1两端电压最小，即V1的示数最小，由乙图知R1两端的最小电压和此时电路中的电流，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，根据求出
滑动变阻器的最大阻值；
（3）由滑动变阻器的最大值可知当滑片P移动到中点时滑动变阻器的电阻，根据串联电路电阻的规律求出此时电路中的总电阻，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据求出定值电阻R1上消耗的电功率。
（1）由甲图知，当滑片在a端时，只有R1接入电路，电压表V1测R1或电源的电压，则此时V1的示数最大，由图乙可知，最大的电压值为12V，故电源的电压U=12V，此时电路中的电流I=1.5A
由欧姆定律可得R1的阻值
（2）由甲图知，当滑片在b端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路中电流最小，电压表V1测R1两端的电压，根据欧姆定律可知R1两端电压最小，即V1的示数最小，由乙图知，最小电压为4V，故此时R1两端的电压U1=4V，电路中的电流Ib=0.5A
此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大阻值
（3）滑片P移动到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻
电路中的总电阻
电路中的电流
定值电阻R1上消耗的电功率
24．【答案】解：（1）正方体M的质量为：
正方体M的体积为：
VM=L3=（10cm）3=1000cm3=1×10-3m3
所以，正方体M的密度为：
（2）由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则排开水的体积为：
受到的浮力为：
F1=ρ水gV 1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N
（3）放入水中后水深为h'，则有Sh'=Sh+V1，整理可得：
原来石块M浸入水中深度为：
水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为：
h2=h1-2cm=8cm-2cm=6cm
则此时排开水的体积为：
V2=h2L2=6cm×（10cm）2=600cm3=6×10-4m3
此时受到的浮力为：
F2=ρ水gV2=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N
当绳子刚被拉断时有Fm+F2=G，所以细绳能承受的最大拉力为：
Fm=G﹣F2=20N6N=14N
答：（1）正方体M的密度为2×103kg/m3；
（2）正方体M受到的浮力为8N；
（3）当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，细绳能承受的最大拉力是14N。
【知识点】密度公式及其应用；力的合成与应用；阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【分析】（1）已知正方体M的重力，根据求出正方体M的质量；根据正方体M的边长可求出正方体M的体积，再根据求出正方体M的密度；
（2）正方体M的体积露出水面，根据正方体M的体积求出排开水的体积，根据F浮=ρ水gV排求出正方体M求出此时受到的浮力；
（3）根据容器的底面积和水面下降2cm时正方体M浸入水中时，排开水的体密积，利用F浮=ρ水gV排可求出此时M受到的浮力；由正方体重力和浮力即可求出细绳所能承受的最大拉力。
1 / 12024年广东省广州市白云区广州白云广雅实验校中考三模物理试题
一、本大题包括10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．（2025·白云模拟）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx得到如图乙所示的图象．以下有关叙述正确的是
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C．滑动变阻器向左滑动时电压表和电流表示数变大
D．将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、由题意和图象可知，接入电路的电阻是变化的，不能研究电流和电压的关系，故A错误；
B、研究电流和电阻的关系时，应控制Rx两端的电压不变，即电压表示数不变；由图乙知，Rx两端的电压为：
U＝IRx＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣=0.1A×25Ω＝2.5V
所以电压表保持2.5伏不变，故B错误；
C、由图可知，滑动变阻器与定值电阻Rx串联，电压表测定值电阻Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电阻电阻规律可知，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，即电流表示数变大，根据Ux＝IRx可知，定值电阻Rx两端的电压变大，即电压表示数变大，故C正确；
D、将Rx电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，根据串联分压原理可知，Rx阻值变大，其分得的电压增大（大于2.5V），为控制定值电阻两端的电压为2.5V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，使电压表的示数等于2.5V，根据串联分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电中的阻值，所以应将滑片向右移，故D错误。
故选C。
【分析】1.探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，由图乙中定值电阻和通过定值电阻的电流，根据U=IR求出定值电阻两端的电压；
2.滑动变阻器与定值电阻Rx串联，电压表测定值电阻Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电阻电阻规律分电路的总电阻变化，根据欧姆定律分析电路的电流变化根据Ux＝IRx分析定值电阻Rx两端的电压变化，即可知电压表、电流表的示数变化；
3.将Rx电阻由5Ω改接成10Ω时，根据串联分压原理分析定值电阻两端的电压变化，为控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律分析滑动变阻器两端电压变化，再根据串联分压原理分析滑动变阻器的阻值变化，以此确定滑片移动方向。
2．（2025·白云模拟）下列有关物态变化的说法不正确的是（ ）
A．在寒冷的冬夜里窗玻璃上会出现冰花，是水蒸气发生了凝华现象
B．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”，霜的形成是凝固现象
C．打开冰箱冷冻室的门，有时会见到“白气”，这是液化现象
D．冬天户外用温度计测量铁块和木块的温度，它们的温度是相同的
【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A. 在寒冷的冬夜里窗玻璃上会出现冰花，是室内的水蒸气遇到冷的窗玻璃，发生了凝华现象，A不合题意；
B. “月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”，霜是水蒸气遇冷，凝华形成的，B符合题意；
C. 打开冰箱冷冻室的门，有时会见到“白气”，这是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，C不合题意；
D. 冬天在户外的木块和铁块处于相同环境，它们的温度是相同的，D不合题意。
故答案为：B
【分析】物体由液态变为固态的过程称为凝固，凝固放热，结合选项分析求解即可。
3．（2025·白云模拟）下列四个例子中，采用相同的物理研究方法的是
（1）根据U形管内液面的高度差来判断液体内部压强的大小；
（2）选用同一钢球探究动能与速度的关系；
（3）材料隔音性能的差异可用听不到声音时人与声源的距离进行比较；
（4）用两只相同的蜡烛探究平面镜成像特点．
A．（1）与（2） B．（2）与（4）
C．（1）与（3） D．（1）与（4）
【答案】C
【知识点】物理学方法
【解析】【解答】（1）探究液体内部压强特点的实验中，根据U形管内液面的高度差来判断液体内部压强的大小， 采用的物理研究方法是转换法；
（2）物体的动能与物体的质量和速度有关，选用同一钢球探究动能与速度的关系，采用的物理研究方法是控制变量法；
（3）材料隔音性能的差异可用听不到声音时人与声源的距离进行比较，采用的物理研究方法是转换法；
（4）用两只相同的蜡烛探究平面镜成像特点，采用的物理研究方法是等效替代法；
综上所述，（1）与（3）采用的物理研究方法是相同的，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【分析】1.转换法：在物理学中，对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，用一些非常直观的物理量间接测量，这种研究的方法叫做转换法；
2.控制变量法：在研究多个变量之间的关系时，通过人为地控制其他变量保持不变，仅改变其中一个变量，以观察和分析该变量对结果或现象的影响；
3.等效替代法：指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
4．（2025·白云模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法正确的是
A．电流表A1的示数变小，电流变A2的示数变大
B．电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
C．电压表的示数变大，电流表A1的示数变小
D．电压表的示数不变，电流表A2的示数变小
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知，R1、R2并联，电压表测量各支路两端的电压；电流表A2在干路，测量的是干路的电流；电流表A1在R2所在支路中，测量通过滑动变阻器R2的电流；将滑动变阻器的滑片P向左移动，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R2的电流变小，电流表A1的示数变小；由于并联电路互不影响，所以通过它的电流不变；并联电路中干路电流等于各支路电流的和，则干路电流变小，即电流表A2的示数变小，故AB错误；
电压表测量各支路两端的电压，电压表示数保持不变，故C错误，D正确；
【分析】由图可知，该电路为并联电路，电压表测量各支路两端的电压，电流表A2在干路中，测量的是干路的电流；电流表A1在支路中，测量的通过变阻器的电流；根据滑片位置的变化判定电阻的变化，然后根据欧姆定律和并联电路的电流、电压规律判定各表示数的变化。
5．（2025·白云模拟）小明将六种不同物品分成a、b两组，其中a组有陶瓷片、玻璃砖、塑料棒；b组有铜块、铅笔芯、盐水．这样分组依据的物理属性是（ ）
A．硬度 B．导电性
C．密度 D．磁性
【答案】B
【知识点】物质的基本属性
【解析】【解答】解：a组中陶瓷片、玻璃砖、塑料棒都不能导电，是绝缘体；
b组中铜条、铅笔芯、盐水都能够导电，是导体．
所以是根据导电性的不同来分组的．
故选B
【分析】分析a组三种物质的共同特点和b组三种物质的共同特点，得出结论．
6．（2025·白云模拟）如图是正常家庭电路的一部分．下列说法正确的是( )
A．导线B与大地之间的电压为220 V
B．测电笔先后插入插座的左右插孔，氖管都发光
C．电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
D．断开开关S后，站在地上的人接触a点或b点一定不会触电
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】由图知，开关接在导线A上，故A是火线，B是零线，
A.火线和零线间的电压为220V，零线和大地之间的电压为0，导线B是零线，与大地之间的电压为0，故A错误；
B.根据插座“左零右火上接地”的原则可知，所以测电笔插入插座的左孔氖管不发光，插入插座的右插孔氖管发光，故B错误；
C.当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，这样能防止金属外壳的用电器漏电时发生触电事故，故C正确；
D.由图可知，开关S断开时，虽然灯泡不发光，但a点在火线上，所以 站在地上的人接触a点会触电，b在零线上，所以 站在地上的人接触b点不会发生触电事故，故D错误．
故选C。
【分析】（1）家庭电路中，火线与零线间的电压为220V，零线与大地之间的电压为0V；
（2）在家庭电路中，开关和灯泡串联后接在火线上；
（3）三孔插座的接线方法为“左零右火上接地”；
（4）有金属外壳的家用电器，通常都要使用三脚插头，使家用电器的金属外壳接地，这是为了防止因漏电使外壳带电造成触电事故。
7．（2025·白云模拟）如图所示，在四个完全相同的瓶子内装有质量不等的水，用大小相同的力敲击四个瓶子，会发出不同的声音．这“不同的声音”主要是指声音的
A．振幅 B．音色 C．音调 D．响度
【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】用大小相同的力敲击四个瓶子，说明发出声音的响度相同；而由于瓶内水的体积不同，导致瓶的振动快慢不同，振动的快慢即频率，会影响声音的音调，故“不同的声音”主要是指声音的音调；故ABD错误，C正确。
故选C.
【分析】声音的大小（或强弱）叫响度；声音振动的快慢影响声音的音调，振动越快音调越高．
8．（2025·白云模拟）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．只有磁铁周围才有磁场
B．磁感线是由铁屑组成的
C．磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极
D．磁场中某点小磁针静止时，南极的指向就是该点磁场的方向
【答案】C
【知识点】磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】A. 磁铁和通电导体周围都存在磁场，故A错误；
B. 磁感线不是铁屑组成的，是为了形象表述磁场引入的，是不存在的，故B错误；
C. 磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极，故C正确；
D. 磁场中某点小磁针静止时，北极所指的方向就是该点磁场方向，故D错误。
故选C。
【分析】1.磁铁和通电导体周围都存在磁场，磁场时真是存在的，但磁感线时不存在的；
2.磁场中某点小磁针静止时，北极所指的方向就是该点磁场方向；
3. 磁感线在磁体外部从北极出发回到南极，内部由南极回到北极。
9．（2025·白云模拟）下列情境的做法中，目的是为了减小摩擦的是
A．足球守门员戴着防滑手套
B．打羽毛球时手握紧球拍
C．给自行车的车轴加润滑油
D．运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A．足球守门员戴着防滑手套，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意；
B．打羽毛球时手握紧球拍，是在接粗面的粗糙程度一定时，通过增大压力的方法来增大摩擦，故B不符合题意；
C．给自行车的车轮轴加滑油是通过减小接触面的粗糙程度，即使接触面变得光滑，来减小摩擦，故C符合题意；
D．运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D不符合题意。
【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力，增大摩擦力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力；
（2）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力、减小摩擦力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度、减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦。
10．（2025·白云模拟）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是
A．使用测电笔时手不能接触笔尾金属体
B．发现有人触电后，应立即切断电源，才能去施救
C．在家里，有时空气开关会跳闸，此时一定是发生了短路
D．在打扫卫生时，用湿的抹布去擦带电的灯泡是没有危险的
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，这样才能形成回路，使氖管发光，从而辨别火线和零线，故A错误；
B．由于人体是导体，发现有人触电后，应立即切断电源，才能去施救，故B正确；
C．空气开关跳闸，说明电路中电流过大，可能时电路中用电器的总功率过大或电路发生了短路，故C错误；
D．湿抹布是导体，用湿的抹布去擦带电的灯泡，可能会使人体触电，十分危险，故D错误。
故选B。
【分析】1.使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，才能形成回路；
2.发现有人触电后，应立即切断电源，再救援；
3.电流过大的原因：发生短路或用电器的总功率过大；
4.生活中的水是导体，使用湿抹布擦拭电器，容易触电。
二、填空题（本大题包括7小题，每小题2分，共14分）
11．（2025·白云模拟）小萌骑自行车上学途中，以自行车为参照物，小萌是 （运动/静止）的，若小萌以5m/s的速度从家里骑车10min到达学校，小萌家距学校 m。
【答案】静止；3000
【知识点】速度公式及其应用；运动和静止的相对性
【解析】【解答】小萌骑自行车上学途中，小萌同学与自行车之间的位置没有发生改变，所以以自行车为参照物，小萌是静止的。
小萌以5m/s的速度从家里骑车10min到达学校，则小萌家距离学校的距离为：
s=vt=5m/s×10min=5m/s×600s =3000m
【分析】1.研究物体运动状态时，要选择合适的参照物，若物体和参照物之间位置发生变化，则物体是运动的，若物体和参照物之间位置没有发生变化，则物体是静止的；
2.已知小萌骑行的速度和时间，根据s=vt求小萌家距离学校的距离。
12．（2025·白云模拟）里约奥运中国女排姑娘团结协作，顽强拼搏逆转夺冠，振奋国人．如图所示比赛中头号功臣朱婷飞身跃起重扣，球砸在对方界内，这是因为力可以改变物体的 ，球在落向地面的过程中，它的惯性 ，重力势能 ．（后两空均选填“改变”或“不变”）．
【答案】运动状态；不变；改变
【知识点】势能的影响因素；物体运动状态的变化；惯性及其现象
【解析】【解答】朱婷飞身跃起重扣，使排球运动的方向发生了改变，球砸在对方界内，是因为力可以改变物体的运动状态；
球在落向地面的过程中，质量不变，高度降低，所以它的惯性不变，所以重力势能改变。
【分析】1.力可以改变物体的运动状态，运动状态的改变包括运动方向和运动速度的改变；
2.惯性：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质；惯性是物体的固有属性，惯性的惟一量度是质量，质量越大，物体具有的惯性越大；
3.重力势能与物体的质量和高度有关。
13．（2025·白云模拟）某同学连接的电路如图所示，电源是四节新干电池串联组成的电池组．灯泡L2 标有“4V 4W”字样（电阻保持不变），将开关闭合后，电压表的示数为2V，则L1两端的电压为 V，L2 的实际功率为 W．
【答案】4；1
【知识点】串联电路的电压规律；电功计算公式的应用
【解析】【解答】电源是四节新干电池串联组成的电池组 ，则电源电压为：
U=4×1.5V=6V
由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，示数为2V，即U2=2V，则L1两端的电压为：
U1=U U2=6V 2V=4V
灯泡L2的电阻为：
R2===4Ω
则此时L2的实际功率为：
P2实===1W．
【分析】1. 串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节干电池的电压为1.5V；
2.，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，根据电压表的示数可知L2两端的电压，根据串联电路电压的规律可求出L1两端的电压，根据灯泡的铭牌，利用R2=求出灯泡L2的电阻（ 电阻保持不变 ），根据P2实=求出L2的实际功率。
14．（2025·白云模拟）2019年4月18日13时左右在台湾花莲县海域发生6.7级地震，合肥、芜湖等多地居民反映有震感．发生地震时，有些动物能够提前感知，是因为这些动物能够听到频率 (选填“高于20000Hz” “20Hz～20000Hz”或“低于20 Hz”)的次声波，而人是听不到的．
【答案】低于20Hz
【知识点】超声波与次声波
【解析】【解答】 发生地震时，有些动物能够提前感知，是因为这些动物能够听到频率低于20 Hz的次声波，而人是听不到的。
【分析】频率在20Hz-20000Hz的声音是可闻声波，频率低于20Hz的声音叫次声波，频率高于20000Hz的声音叫超声波。
15．（2025·白云模拟）一盏标有“6V；3W”字样的小灯泡，接入电压为12V的电路中，若要使灯泡能正常发光，则需要 （选填“串联”或“并联”）一个 电阻。
【答案】串；12
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】电源电压为12V，灯泡正常发光需要的电压为6V，根据串联分压可知，需要串联一个定值电阻 分出6V的电压 ，根据灯泡规格可知，灯泡正常发光时的电流为：
根据串联电路电流规律可知，通过定值电阻的电流 I=0.5A，则定值电阻的阻值为：
【分析】由电源电压和灯泡正常工作时的电压，根据串联分压可知，需要串联一个定值电阻；由灯泡的规格，利用求出灯泡正常发光时的电流，即通过定值电阻的电流，根据求出定值电阻的阻值。
16．（2025·白云模拟）搬运砖块的独轮车，车厢和砖块的总重1400N，独轮车有关尺寸如图所示．该独轮车是一个 杠杆，动力F= N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是 (写出一条即可)。
【答案】省力；420；手向后移动(或砖往前移动)
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】由图可知，独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，所以该独轮车是省力杠杆；
搬运砖块的独轮车，车厢和砖块的总重为阻力， 根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得：
F×1m＝1400N×0.3m
解得：F＝420N
已知车厢和砖头所受的总重力不变，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知， 为了更省力，工人师傅可以采取的措施是：增大动力臂(即手向后移动)或减小阻力臂(即重物向前移动)，能减小动力，更省力。
故答案为：省力；420；手向后移动(或砖往前移动)。
【分析】（1）结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。若动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆。
（2）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2求出动力大小；
（3）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析更省力的方法。
17．（2025·白云模拟）如图所示，在厚玻璃瓶里装少量水，瓶口用跟打气筒连通的瓶塞塞紧，用力快速向瓶内打气，瓶塞向上跳起，瓶内有“白雾”产生．“白雾”的形成属于 （填物态变化名称）过程．瓶塞向上跳起过程中，其能量转化与四冲程内燃机的 冲程能量转化相同．
【答案】液化；做功
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热机
【解析】【解答】用力快速向瓶内打气，对瓶内气体做功，将机械能转化为内能，气体内能增加，压强增大，当瓶内气体压强大于大气压强时，瓶塞跳起，瓶内气体对塞子做功，将内能转化为机械能，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成小水珠，所以“白雾”的形成属于液化过程； 瓶塞向上跳起过程中，其能量转化与四冲程内燃机的做功冲程中能量转化相同．
【分析】1.做功可以改变物体的内能。对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，内能会减小；
2.液化：物质由气态变成液态的过程，液化放热；
3.内燃机做功冲程能量转化：将内能转化为机械能。
三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）
18．（2025·白云模拟）延时开关常用于控制楼道照明．为方便找到开关的位置，延时开关面板上配有电阻很大、功率很小的指示灯．指示灯在开关闭合、照明灯发光时会自动熄灭；在开关断开、照明灯熄灭时又会自动发光．请按要求在图中设计出楼道的照明电路．
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】开关闭合时，照明灯发光，指示灯被短路，不能发光；开关断开时，照明灯和指示灯串联，由于指示灯的电阻过大，分担了大部分的电压，所以照明灯几乎不发光，指示灯功率小会发出微弱的光，如图所示：
【分析】开关闭合时，只有照明灯发光，开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱的光，所以当开关断开时，指示灯与照明灯串联，开关闭合时，指示灯短路。
19．（2025·白云模拟）如图所示，在水池里有一个点光源S，SP是它发出的一条光线，在SP的传播方向上有一块平面镜，QM是SP经此平面镜反射后的反射光线。请你画出平面镜的准确位置和光线QM进入空气后的大致传播方向。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图；作光的折射光路图
【解析】【解答】把反射光线反向延长与入射光线的延长线交于一点，即入射点，过交点作出入射光线与反射光线的平分线，即法线，然后过该交点作法线的垂线就是平面镜的位置；光线由水斜射向空气时，折射角大于入射角。如图所示：
【分析】 正向延长入射光线、反向延长反射光线，得到交点O，即入射点，画出入反射光线夹角的角平分线，得出法线，再作出法线的垂线可得平面镜的位置；
根据光由水中斜射进入空气中时的折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角画出折射光线。
20．（2025·白云模拟）两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样．
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图中有一根线连接错误，请在这积线上打“×”，并在图中改正 ；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 （远填“A”或“B”）端；
③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察 表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为 W．
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便 ．
【答案】；B；电流；0.75；
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】① 测量小灯泡L1额定功率时，电压表应并联在小灯泡L1两端，测小灯泡L1两端的电压，如图所示：
②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的位置，即滑片P应位于B端；
③小灯在额定电流下才能正常发光，所以闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光；
由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，则小灯泡L1的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W
（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用。将小灯泡与定值电阻串联后再与变阻器串联；测小灯泡的额定功率时，应让小灯泡正常发光，所以移动滑动变阻器滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时小灯泡正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测小灯泡与定值电阻的电压，由于电路没有发生变化，小灯泡仍正常工作，根据串联电路电压的规律求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出小灯泡的额定功率．如图所示：
【分析】（1）①原电压表应测灯的电压；
②为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；
③灯在额定电流下正常发光，根据电压表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求小灯泡L1的额定功率；
（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用。将小灯泡与定值电阻串联后再与变阻器串联；测小灯泡的额定功率时，应让小灯泡正常发光，所以移动滑动变阻器滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时小灯泡正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测小灯泡与定值电阻的电压，由于电路没有发生变化，小灯泡仍正常工作，根据串联电路电压的规律求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出小灯泡的额定功率。
21．（2025·白云模拟）某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整 。
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率 （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是 。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 （选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
【答案】；B；0.2；0.76；右；不需要；灯在不同电压下的功率不同；电流
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1) 测量小灯泡电功率，应将变阻器的最大电阻连入电路中与小灯泡串联，电压表应并联在两灯泡两端，测小灯泡两端的电压，由于小灯泡的额定电压是3.8V，所以电压表应选用大量程，电流表串联在电路中，测电路中的电流，因为小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，小灯泡的额定电流约为：
I=
所以电流表选用小量程，电路连接如图所示：
(2) 闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表示数明显，说明电压表与电源正负极之间是通路，是与电压表并联的部分电路发生断路，即灯泡的灯丝断了，故B正确，ACD错误；
故选B。
(3)由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，所以小灯泡的额定功率是：
P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
(4)要测大于小灯泡额定功率的实际功率，要增大小灯泡的电压，减小滑动变阻器的电压，根据分压原理可知，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
(5)小灯泡在不同电压下的功率是不同的，多次测量求平均值是没有意义的，所以测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是小灯泡在不同电压下的功率是不同的。
(6)根据并联电路电流的规律可知，电流表测量的是通过小灯泡和电压表的电流之和，所以该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
【分析】（1）测量小灯泡电功率，应将变阻器的最大电阻连入电路中与小灯泡串联，电压表应并联在两灯泡两端，电流表串联在电路中，测电路中的电流，根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用大量程，根据P=UI求出灯泡的电流，确定电流表选用小量程；
（2）串联电路中，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表示数明显，说明电压表与电源正负极之间是通路，是与电压表并联的部分电路发生断路；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求小灯泡的额定功率；
（4）若要小灯泡的功率增大，则灯泡的电压增大，根据串联电路电压规律和串联分压的原理分析滑动变阻器滑片移动的方向；
（5）小灯泡在不同电压下的功率是不同的，多次测量求平均值是没有意义的；
（6）根据并联电路电流的规律进行分析。
22．（2025·白云模拟）五一假期时，小明同学从一废弃的矿坑里捡回了一块坚硬的矿石，他利用实验室的器材测出了这块矿石的密度．测量过程中，他选用的器材有：天平（最大称量为200g）、量筒、烧杯、杠杆、弹簧测力计（量程为0—5N）、细线、水．
（1）小明同学首先进行估测，他感觉矿石比一瓶500mL的矿泉水还沉，于是他没有直接用天平来测矿石的质量．你认为他不用天平的理由是 ．
（2）小明借助杠杆来测量矿石质量，他安装好杠杆，调节杠杆平衡时，发现杠杆左端下沉，应将平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”）．
（3）小明同学将杠杆调至水平位置平衡，按照图甲所示的装置进行测量，读出的弹簧测力计示数为2.4N，则该矿石的质量m= kg．（g=10N/kg）
（4）接着他用如图乙所示的方法测出了矿石的体积，他的做法是：
A.将矿石放入烧杯，往烧杯中加入适量的水，让矿石浸没，在水面到达的位置做上标记；取出矿石；用量筒往烧杯中加水，直至达到标记位置为止．
B.在用量筒往烧杯中加水时，他先加了100mL水，接着又取了50mL水，继续往烧杯中加，水面达到标记位置后，量筒中剩余的水如图丙所示．则矿石的体积V= cm3，矿石的密度ρ= kg/m3．
【答案】矿石的质量；右；0.72；120；6×103
【知识点】设计实验测密度；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）500mL矿泉水的质量为：
m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g
天平的最大称量为200g，而矿石的质量大于500g，所以不用天平的理由是矿石的质量超过了天平的最大称量（或量程）；
（2）调节杠杆平衡时，杠杆左端下沉，应将平衡螺母向右调节；
（3）由图甲可知，F1=2.4N，L1：L石=3：1，根据杠杆平衡条件可知，F1L1=GL石，则矿石的重力为：
G==7.2N
矿石的质量为：
m= =0.72kg=720g；
（4）矿石的体积等于从量筒倒入烧杯标记位置所用水的体积，由图丙可知，量筒中液体的凹液面的底部与30mL刻度线相平，当水面到达标记位置，矿石的体积为：V=100mL+50mL 30mL=120mL=120cm3
矿石的密度为：
ρ==6g/cm3=6×103kg/m3.
【分析】（1）根据水的体积，利用m=ρV求出500mL水的质量，矿石质量比500mL水的质量还大，超过天平的最大称量（或量程）；
（2）调节天平平衡时，根据“左偏右调，右偏左调”的方法调节平衡螺母使天平横梁水平平衡；
（3）已知弹簧测力计的拉力，由图可知，动力臂和阻力臂的关系，根据杠杆平衡条件计算矿石的质量；
（4）矿石的体积等于从量筒倒入烧杯标记位置所用水的体积，根据计算矿石的密度。
四、计算题（本大题包括2小题，共22分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
23．（2025·白云模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，根据测得电压表和电流表数据，画出了电阻R1两端的电压U与通过的电流I之间的关系图象如图乙所示，求：
（1）定值电阻R1的阻值？
（2）滑动变阻器R2的最大阻值？
（3）滑片P移动到中点时，定值电阻R1消耗的电功率？
【答案】（1）解：由甲图知，当滑片在a端时，只有R1接入电路，电压表V1测R1或电源的电压，则此时V1的示数最大，由图乙可知，最大的电压值为12V，故电源的电压U=12V，此时电路中的电流I=1.5A，由欧姆定律可得，R1的阻值为：
答： 定值电阻R1的阻值为8Ω。
（2）解：由甲图知，当滑片在b端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路中电流最小，电压表V1测R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1两端电压最小，即V1的示数最小，由乙图知，最小电压为4V，故此时R1两端的电压U1=4V，电路中的电流Ib=0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为：
滑动变阻器的最大阻值为：
答：滑动变阻器R2的最大阻值为16Ω。
（3）解：滑片P移动到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为：
电路中的总电阻为：
电路中的电流为：
定值电阻R1上消耗的电功率为：
答：滑片P移动到中点时，定值电阻R1消耗的电功率为4.5W。
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）由图甲可知，当滑片在a端时，只有R1接入电路，电压表V1测R1或电源的电压，由图乙可知电源的电压和此时电路中的电流，根据求出R1的阻值；
（2）由甲图知，当滑片在b端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路中电流最小，电压表V1测R1两端的电压，根据欧姆定律可知R1两端电压最小，即V1的示数最小，由乙图知R1两端的最小电压和此时电路中的电流，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，根据求出
滑动变阻器的最大阻值；
（3）由滑动变阻器的最大值可知当滑片P移动到中点时滑动变阻器的电阻，根据串联电路电阻的规律求出此时电路中的总电阻，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据求出定值电阻R1上消耗的电功率。
（1）由甲图知，当滑片在a端时，只有R1接入电路，电压表V1测R1或电源的电压，则此时V1的示数最大，由图乙可知，最大的电压值为12V，故电源的电压U=12V，此时电路中的电流I=1.5A
由欧姆定律可得R1的阻值
（2）由甲图知，当滑片在b端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路中电流最小，电压表V1测R1两端的电压，根据欧姆定律可知R1两端电压最小，即V1的示数最小，由乙图知，最小电压为4V，故此时R1两端的电压U1=4V，电路中的电流Ib=0.5A
此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大阻值
（3）滑片P移动到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻
电路中的总电阻
电路中的电流
定值电阻R1上消耗的电功率
24．（2025·白云模拟）一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求：
（1）正方体M的密度；
（2）图示状态正方体M受到的浮力；
（3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳承受的最大拉力是多少？
【答案】解：（1）正方体M的质量为：
正方体M的体积为：
VM=L3=（10cm）3=1000cm3=1×10-3m3
所以，正方体M的密度为：
（2）由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则排开水的体积为：
受到的浮力为：
F1=ρ水gV 1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N
（3）放入水中后水深为h'，则有Sh'=Sh+V1，整理可得：
原来石块M浸入水中深度为：
水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为：
h2=h1-2cm=8cm-2cm=6cm
则此时排开水的体积为：
V2=h2L2=6cm×（10cm）2=600cm3=6×10-4m3
此时受到的浮力为：
F2=ρ水gV2=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N
当绳子刚被拉断时有Fm+F2=G，所以细绳能承受的最大拉力为：
Fm=G﹣F2=20N6N=14N
答：（1）正方体M的密度为2×103kg/m3；
（2）正方体M受到的浮力为8N；
（3）当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，细绳能承受的最大拉力是14N。
【知识点】密度公式及其应用；力的合成与应用；阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【分析】（1）已知正方体M的重力，根据求出正方体M的质量；根据正方体M的边长可求出正方体M的体积，再根据求出正方体M的密度；
（2）正方体M的体积露出水面，根据正方体M的体积求出排开水的体积，根据F浮=ρ水gV排求出正方体M求出此时受到的浮力；
（3）根据容器的底面积和水面下降2cm时正方体M浸入水中时，排开水的体密积，利用F浮=ρ水gV排可求出此时M受到的浮力；由正方体重力和浮力即可求出细绳所能承受的最大拉力。
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