素养专项卷七 计算题(一)
时间：45 分钟 满分：71 分
考情解读：近两年辽宁中考均有力学计算题，均涉及重力、功的计算，每个小问都只需要用一个公式进行解答，注重考查学生的物理量相关公式的应用和基本运算能力。
一、简单运动类
1. (6 分)某次抗震救灾演练中使用救援机器狗运输急救包，如图所示。机器狗背急救包时的总质量为30 kg, 静止时与水平地面接触的总面积为0.02 m2，执行任务时，机器狗50 s 水平前进了100 m。求：(g 取10 N/kg)
(1)机器狗前进100 m 的平均速度。
(2)机器狗与急救包的总重力。
(3)机器狗静止时对水平地面的压强。
2. (6 分)如图是我国某型号的两栖步兵战车，该战车具有水上打击目标和运送的能力。在一次水上演习中，该战车以18 km/h 的速度行驶了30 min, 受到的牵引力是1×106 N。(g 取10 N/kg)
(1)该两栖步兵战车行驶的路程是多少？
(2)牵引力对该两栖步兵战车做了多少功？
(3)牵引力对该两栖步兵战车做功的功率为多大？
3. (8 分)我国云南省有一种野牛，被当地人称为“白袜子”(如图)，属于国家重点保护动物。某动物保护组织在我国西南边陲云南寻找该野牛时，采集到了野牛在水平沙地上站立时留下的脚印石蜡模型。经测量该石蜡模型的平均厚度为2 cm, 质量为360 g, 对该沙地进行抗压实验，发现使沙地达到相同深度的压强为2×105 Pa。已知石蜡的密度ρ 蜡=0. 9 g/cm3，g 取10 N/kg。
(1)石蜡模型的体积是多少？
(2)这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力是多少？
(3)这头野牛匀速爬上一个高度为1.2 m 的小土坡，则它克服重力做的功为多少？
(4)第(3)问中，若这头野牛克服重力做功的功率为2 400 W，则野牛爬上小土坡所用时间为多少？
二、简单机械类
4. (6 分)重力为500 N、每只脚与地面接触面积为150 cm2 的小郡站在水平平台上，用如图所示的动滑轮，将重为200 N 的物体A 以0.1 m/s 的速度匀速提升了1 m(不计摩擦，忽略绳、滑轮的重力)。求：
(1)绳端移动的速度。
(2)拉力F 做功的功率。
(3)小郡对平台的压强。
5. (7 分)玩跷跷板可以锻炼孩子们的平衡能力和协调能力，同时还能够提高他们的爆发力和反应能力。如图所示，哥哥和弟弟在小区玩跷跷板，O 为支点，OA=1.5 m, OB=1 m, 此时跷跷板恰好水平静止。已知哥哥的质量为60 kg, 此时哥哥对水平地面的压强为1. 2×104 Pa, 双脚与地面的接触面积为250 cm2。(g 取10 N/kg)
(1)求哥哥对水平地面的压力。
(2)求弟弟的质量。
(3) 当弟弟坐在跷跷板最远处(距O 点2 m)的位置时，若哥哥对水平地面的压力变为原来的，此时哥哥向左还是向右移动了多远？
6. [传统文化] (8 分)有着“千年盐都”之称的自贡在两千多年的井盐生产过程中孕育出了独特的井盐文化。如图甲是自贡市燊海井竖立在井口的天车(井架)，是盐井凿挖和汲取盐卤的地面设施，其顶端悬挂天辊，地面固定地辊(滑轮)，可用于提取井下的卤水，燊海井凿达1 000 米深，是人类历史上的第一口千米深井。其提取卤水过程可简化为如图乙所示情境，已知吸卤桶一次取卤后总质量为60 kg, 吸卤桶取卤后，牛作用在绳端的拉力大小为700 N，将吸卤桶匀速提到井口需要2 000 s。g 取10 N/kg, 求：
(1)吸卤桶取卤后在提升过程中所受的总重力。
(2)拉力做的功。
(3)拉力做功的功率。
(4)该装置的机械效率(百分号前保留一位小数)。
三、压强浮力类
7. 军事科技(6 分)如图所示是中国新一代通用型导弹驱逐舰169 号(武汉舰)，其满载时的排水量约为7×103 t, 当驱逐舰满载并以60 km/h 的速度在海面上匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01(海水的密度取1.0×103 kg/m3，g 取10 N/kg)。问：
(1)在水面下3.5 m 深处，舰体受到海水的压强是多少？
(2)驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？
(3)驱逐舰满载在海面上匀速直线航行60 km，驱逐舰牵引力所做的功是多少？
8. (8 分)为了帮助登月航天员尽快适应月球的低重力环境，航天员可以利用浮力水槽训练，如图所示。训练用的航天服完全密封，且充入适当气体，以保证其在水中的体积不会被压缩。已知某航天员穿上航天服，受到的总重力为1710N，站在水平地面上时，对地面的压强为4.275×104 Pa。进入浮力水槽中训练时，航天服浸没在水中时排开水的体积为0.15 m3(不含配重)，已知
ρ 水=1.0×103 kg/m3，g 取10 N/kg。
(1)求航天员穿着航天服站在水平地面上时，两只脚的总受力面积。
(2)求航天员穿着航天服浸没在水中时受到的浮力。
(3)求航天员穿着航天服浸没在水中，站在水平池底时，对池底的压力。
(4) 若要训练航天员适应月球环境下的行走，可以在航天服外挂配重来模拟月球重力，使得航天员(含航天服、配重)静止时对水平池底的总压力是其受到的总重力的。已知配重(浸没在水中)的体积为0.005 m3，求配重的密度。
四、力热综合类
9. (8 分)如图是某型号的燃油汽车，其整车质量为2 000 kg, 当该汽车静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为80 cm2，最高车速200 km/h, 综合油耗每百公里9 L 汽油，已知汽油热值q汽油=4.6×107 J/kg, 汽油密度ρ汽油=0.7×103 kg/m3，水的比热容c水=4. 2×103 J/(kg·℃)，g 取10 N/kg。
(1)某次测试过程中，该汽车以最高速度行驶20 公里，所用时间是多少分钟？
(2)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强是多少？
(3)该汽车每百公里消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(4)第(3)问中的热量能使质量为多少千克的水的温度升高23 ℃？(不计热量损失)
五、力电热综合类
10. (8 分)某油电混合动力汽车工作原理如图甲所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，汽车所受阻力与车速的关系如图乙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为2×108 J，测试中全部由内燃机提供能量，汽车1 h 内水平匀速直线行驶了50 km，同时蓄电池的电能增加了10%。
(1) 在该次测试中，若所用燃料的热值为4. 5×107 J/kg, 测试过程中燃料完全燃烧释放的热量为4. 5×108 J，则消耗燃料多少千克？
(2)在该次测试中，汽车牵引力做功多少焦？
(3)在该次测试中，汽车牵引力做功的功率是多少千瓦？(结果保留两位小数)
(4)在该次测试中，内燃机的效率是多少？(忽略蓄电池和驱动电机的热损失，百分号前保留整数)
答案
1. 解：(1)根据v = 可得，机器狗前进100 m 的平均速度v = = = 2 m/s。
(2)机械狗与急救包所受的总重力G= mg=30 kg×10 N/kg=300 N。
(3)机器狗静止在水平地面上，对水平地面的压力F=G=300 N，对水平地面的压强p = = = 1.5×104 Pa。
2. 解：(1)由v =可得，该两栖步兵战车行驶的路程
s=vt=18 km/h × h =9 km=9 000 m。
(2)牵引力对该两栖步兵战车做的功W=Fs=1×106 N× 9 000m=9×109 J。
(3)牵引力对该两栖步兵战车做功的功率P== = 5×106 W。
3. 解：(1) 石蜡模型质量为360 g，模型的体积V = = = 400 cm3。
(2) 野牛一只脚与沙地的接触面积S = = 200 cm2，因野牛在水平沙地上站立时四脚着地，所以野牛在水平沙地上站立时与沙地的接触面积S总=4×200 cm2=800 cm2=0.08 m2，野牛站立时对沙地的压力F=pS总=2×105 Pa×0.08 m2 =1.6×104 N。
(3)在水平沙地上，野牛的重力G=F=1.6×104 N，爬坡时野牛克服重力做的功 W=Gh=1.6×104 N×1.2 m=1.92×104 J。
(4)野牛爬上小土坡所用时间t = = =8 s。
4. 解：(1)由图知n=2，绳端移动的速度v=2 v物=2×0.1 m/s=0.2 m/s。
(2)拉力的大小F = G =×200 N =100 N，拉力做功的功率P=Fv=100 N×0.2 m/s=20 W。
(3)小郡站在平台上，对平台的压力F压=G人+F=500 N+100 N=600 N，小郡站在平台上时受力面积S=150 cm2×2=300 cm2=0.03 m2，则小郡对平台的压强p = = =2×104 Pa。
5. 解：(1)哥哥对水平地面的压力F=pS=1.2×104 Pa × 250× 10-4 m2=300 N。
(2)根据力的相互作用与平衡条件，哥哥对杠杆的作用力F1=G哥-F=m哥g-F=60 kg×10 N/kg-300 N=300 N，根据杠杆平衡条件有300 N×1 m=G弟×1.5 m，解得弟弟的重力G弟= 200 N，弟弟的质量m弟= = = 20 kg。
(3)若哥哥对水平地面的压力为原来的，即100 N，故哥哥对杠杆的作用力
F1′=G哥-F′=m哥g-F′=60 kg×10 N/kg-100 N=500 N，根据杠杆平衡条件有500 N×L=200 N×2 m，解得L=0.8 m，则哥哥向左移动ΔL=OB-L=1 m-0.8 m=0.2 m。
6. 解：(1)吸卤桶取卤后在提升过程中所受的总重力G=mg=60kg×10 N/kg=600N。
(2)由图乙可知，两个滑轮均为定滑轮，绳端移动的距离等于桶上升的高度，即s=h=1 000 m，牛的拉力做的功W总= Fs=700N×1 000 m=7×105 J。
(3)拉力做功的功率P = = =350 W。
(4)该装置做的有用功W有=Gh=600 N×1 000 m=6×105 J，该装置的机械效率η = ×100%= ×100%≈85.7% 。
7. 解：(1)舰体受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3.5 m=3.5×104Pa。
(2)驱逐舰满载时，受到的浮力F浮=G排=m排g=7×103×103 kg×10 N/kg=7×107 N。
(3)驱逐舰满载时漂浮在海面上，驱逐舰的重力G=F浮=7×107 N，驱逐舰满载并
在海面上匀速直线航行，驱逐舰的牵引力F=f=0.01 G=0.01×7×107 N=7×105 N，驱逐舰牵引力所做的功W=Fs=7×105 N×60×103 m=4.2×1010 J。
8. 解：(1)航天员穿着航天服站在水平地面上时，对地面的压力F=G总=1 710 N，站在水平地面上时，两只脚的受力面积S = = =0.04 m2。
(2)航天员穿着航天服浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m3=1.5×103 N。
(3)由力的平衡关系可知，航天员穿着航天服浸没在水中时水平池底对航天员的支持力F支=G总-F浮=1 710 N-1.5×103 N=210 N，因力的作用是相互的，故F压=F支=210 N。
(4)已知航天员(含航天服、配重)静止时对水平池底的总压力是其总重力的，即F'压= G'总，即G'总-F总浮= G'总，故F总浮=G'总，即ρ液gV'排=G'总，1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.15 m3+0.005 m3)= ×(1 710 N+ρ配重×0.005 m3×10 N/kg)，
解得 ρ配重=3×103 kg/m3。
9. 解：(1)该汽车测试过程中所用的时间t= = =0.1 h =6 min。
(2)该汽车对水平地面的压力F=G= mg=2 000 kg×10 N/kg=2×104 N，该汽车静止在水平地面上对地面的压强p == = 2.5×106 Pa。
(3)每百公里耗油的质量m′=ρ汽油V=0.7×103 kg/m3×9×10-3 m3=6.3 kg，汽油完全燃烧放出的热量Q 放= m′q汽油=6.3 kg×4.6×107 J/kg=2.898×108 J。
(4)不计热量损失时，Q吸=Q放，由Q吸=c水m水Δt水可知水的质量m水== = 3×103 kg。
10. 解：(1)消耗燃料的质量m= = =10 kg。
(2)汽车的速度v = = =50 km/h，由图像可知，F牵=f=4 000 N，汽车牵引力做的功 W=F牵s=4 000 N×50×103 m =2×108 J。
(3)汽车牵引力做功的功率P= = ≈ 55.56 kW。
(4)内燃机做功获得的电能W电=10%W储=10%×2×108 J=2× 107 J，内燃机做的有用功 W有= W+ W电= 2×108 J+2×107 J=2.2×108 J，内燃机的效率η= = ≈ 49% 。素养专项卷七 计算题(二)
时间：45 分钟 满分：72 分
考情解读：近两年辽宁中考均有电学计算题，均涉及热量相关计算，都用到比热容公式、欧姆定律公式和电功率公式，每个小问都只需要用一个公式进行解答，注重考查学生对电学与热学基本公式的理解与运用能力。
一、简单计算类
1. (6 分)如图所示的电路中，R1 的阻值为8 Ω，闭合开关S，电流表A1 的示数为0.6 A，电流表A 的示数为0.9 A。求：
(1)电源两端的电压。
(2)R2 的阻值。
(3)电路在10 min 内消耗的电能。
2. (8 分)如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装有初温为25 ℃、质量为2 kg 的水，电磁炉烧水时的额定电压为220 V，额定功率为2 000 W，电磁炉正常工作，将水烧开共用时375 s，[ 当时气压为一个标准大气压，ρ 水=1.0×103 kg/m3，c 水=4. 2×103 J/(kg·℃)] 求：
(1)电磁炉正常工作时的电流(结果保留一位小数)。
(2)当水烧开时，水吸收的热量。
(3)将水烧开消耗的电能。
(4)电磁炉的加热效率。
二、动态电路类
3. (6 分)如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R2 为30 Ω，只闭合开关S 时，电流表的示数为0.3 A，电压表示数为6 V。求：
(1)电源电压。
(2)电阻R1 的阻值。
(3)开关S、S1 均闭合时，电流表的示数。
4. (6 分)在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压恒定不变，灯泡L 标有“6 V 6 W”字样，将滑动变阻器R 的滑片P 置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6 V 和0.5 A。假设灯泡电阻不发生变化，问：
(1)灯泡L 正常发光时的电流是多少？
(2)滑动变阻器R 的最大电阻是多少？
(3)电源电压为多少？
5. (7 分)如图甲所示电路中，电源电压不变，R1=20 Ω，滑动变阻器R2 的最大电阻为50Ω，电流表使用的量程为0～0.6 A。小灯泡L 的额定电压为3.8 V，其电流随电压的变化规律如图乙所示。当只闭合S2 时，电流表的示数为0.25A。求：
(1)电源电压。
(2)当只闭合S3 时，要使小灯泡L 正常发光，滑动变阻器R2 接入电路的电阻。
(3)当闭合S1、S2、S3 时，为保证不损坏电流表，电路消耗的总电功率的变化范围。
6. (7 分)如图所示是“限重”升降检测设备的工作原理图。已知电源电压为12 V，R1 是定值电阻，起保护作用，R2 是力敏电阻，其阻值随压力F 变化的关系如下表数据所示，压力表是由电压表改装而成的。闭合开关后，当不放检测物时，电压表的示数为3 V。当电路中电流达到30 mA 时，达到压力表的报警电压，触动另一电路报警器开始报警(图中未画出)。求：
R2/Ω 600 500 400 300 200 100
F/N 0 10 20 30 40 50
(1)不放检测物时，通过R2 的电流。
(2)定值电阻R1 的阻值。
(3)报警器开始报警时，力敏电阻R2 受到的压力。
三、电磁继电器类
7. (8 分)为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温器，其电路如图甲所示。控制电路中，电源电压U1=3 V，定值电阻R0=50 Ω，热敏电阻R 的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电源电压U2=220 V，R1、R2 是电热丝，且R1=1 000 Ω，R2=100 Ω。已知水温达到80 ℃时衔铁会跳起。
(1)衔铁刚跳起时，求通过电磁铁线圈的电流。
(2)求工作电路在保温状态下的电功率。
(3)衔铁被吸下以后经过10 min 工作电路中产生的热量是多少焦耳？
(4)要使水温达到40 ℃时衔铁跳起，请通过计算说明如何调整控制电路。
四、电热综合类
8. (6 分)如图所示的是某电蒸锅及其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2 均为发热电阻，R1 的阻值为242 Ω，加热挡功率为1 300 W。[ 水的比热容c 水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)求电蒸锅正常工作时保温挡的功率。
(2)求电蒸锅正常工作时R2 的阻值。
(3)不计能量损失，用加热挡加热，使2 kg 的水温度升高Δt 消耗的电能为4.2×105 J，求Δt 的值。
9. (8 分)小明研究了家里的智能电热马桶，设计出如图所示的坐便器加热电路，通过开关S1 和S2 的不同接法组合，实现“高温挡”“中温挡”“低温挡”三种加热功能(如表所示)。
S1 断开 断开 闭合 闭合
S2 接b 接a 接a 接b
功率 P0=0 W Px P1=44 W P2=88 W
(1)求出R1、R2 的阻值。
(2)求出表中的Px。
(3) 老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小明想让马桶圈的温度升高6 ℃，应用“高温挡”加热多长时间？ [ 设马桶圈的吸热效率为60%，马桶圈的质量m=600 g, 马桶圈材料的比热容c=0.44×103 J/(kg·℃)]
五、力电综合类
10. (10 分)某物理研究小组利用压力传感器设计了一个水位报警装置，工作原理如图甲所示。其中柱形“浮力柱”重40 N，底面积为500 cm2，通过轻质连杆与压力传感器R 相连；已知报警器R0 的阻值恒为10 Ω，压力传感器受到的压力F 与阻值R 的变化关系如图乙所示。当压力传感器承受的压力为0 N 时，闭合开关S，电压表的示数为1 V，电压表的量程是0~3 V。(已知ρ 水=1.0×103 kg/m3，g 取10 N/kg)
(1)压力传感器刚开始承受连杆的压力时，浮力柱排开水的体积是多少？
(2)电源电压是多少？
(3)若当水位上升到40 cm 时，报警器开始报警，则此时电压表的示数是多少？
(4) 在压力传感器(包括连杆长度)不变的前提下，若要在水位40 cm 时设置更大的报警电压，请从改变电学元件参数和改变浮力柱参数，任选一个改进角度，写出可行方案，要有推理过程。
答案
1. 解：(1)由图可知，闭合开关S，R1、R2 并联，电流表A1 测量通过R1 的电流，电流表A 测量干路的电流，根据并联电路电压的特点和欧姆定律可知，电源电压U=U1=I1R1=0.6 A×8 Ω=4.8 V。
(2)根据并联电路的特点可知，通过R2 的电流I2=I-I1=0.9 A-0.6 A=0.3 A，根据欧姆定律可知，R2的阻值R2===16 Ω。
(3) 电路在10 min 内消耗的电能W=UIt=4.8 V×0.9 A×10×60 s=2 592 J。
2. 解：(1) 由P=UI 可知，电磁炉正常工作时的电流I = = ≈9.1 A。
(2)标准大气压下，水沸腾时的温度为100 ℃，则当水刚好烧开时，水吸收的热量Q吸=c水mΔt=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-25 ℃)=6.3×105 J。
(3)由P=可知，将水烧开消耗的电能W=Pt′=2 000 W×375 s= 7.5×105 J。
(4)电磁炉的加热效率 η = ×100% = ×100% = 84%。
3. 解：(1)只闭合开关S 时，R1、R2 串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1 两端的电压；根据欧姆定律知，R2 两端的电压U2=IR2=0.3 A×30Ω=9V，根据串联电路电压的特点知，电源电压U=U1+U2=6 V+9 V=15 V。
(2)根据欧姆定律知，R1 的阻值R1 = = = 20 Ω。
(3)开关S、S1 均闭合时，R2 被短路，电路为只有R1 的简单电路，电流I'= = = 0.75 A。
4. 解：由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
(1)由P=UI 可得，灯泡L 正常发光时的电流IL = = = 1A。
(2)由I=可得，滑动变阻器R 的最大电阻R = = =12 Ω。
(3)根据串联电路电流的特点可知，此时通过灯泡的电流IL′=IR=0.5 A，根据题意可知，灯泡的电阻不发生变化，由欧姆定律可知，灯泡的电阻RL = = =6Ω，此时灯泡两端电压UL′=IL′RL=0.5 A×6 Ω=3 V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压U=UR+UL′=6 V+3 V=9 V。
5. 解：(1)当只闭合S2 时，电阻R1 与小灯泡串联，电流表的示数为0.25 A，由图乙可知此时小灯泡两端的电压为3 V，电源电压U=UL+I1R1=3 V+0.25 A×20 Ω=8 V。
(2)当只闭合S3 时，小灯泡和滑动变阻器串联，由图乙知小灯泡正常发光时间的电流I 额=0.30 A，所以此时滑动变阻器接入电路的电阻R滑= = = 14 Ω。
(3)当闭合S1、S2、S3 时，小灯泡被短路，电阻R1 和滑动变阻器R2 并联，电路中的最大电流I 大=0.6 A，电路消耗的最大功率P 大=I 大U=0.6 A×8 V=4.8 W，电路消耗的最小功率P小= + = + =4.48 W，电路消耗的总功率的变化范围是4.48～4.8 W。
6. 解：(1)由图可知，R1 和R2 串联，电压表测R1 两端的电压，由表中数据可知，不放检测物时，力敏电阻R2 的阻值为600 Ω，由题可知，此时电压表示数为3 V，则力敏电阻R2 两端的电压U2=U-U1=12 V-3 V=9 V，由欧姆定律可知，通过R2 的电流I = = = 0.015 A。
(2)因为串联电路中电流处处相等，所以R1 的阻值R1 = ==200 Ω。
(3)当电路中电流达到30 mA 时，达到压力表的报警电压，触动另一电路报警器开始报警，由I = 可知，报警器开始报警时电路的总电阻R总= = 400Ω，力敏电阻R2 的阻值R'2=R 总-R1=400 Ω-200 Ω=200 Ω，由表中数据可知，此时力敏电阻R2 受到的压力F=40 N。
7. 解：(1)根据图乙知，水温达到80 ℃ 时，R=100 Ω，此时R 与R0串联，电路中的电流I= = =0.02A。
(2)工作电路在保温状态下，两个电阻串联，总电阻R 总=R1+R2=1 000 Ω+100 Ω=1 100 Ω，保温功率P= = =44 W。
(3)衔铁被吸下时只有R2 接入工作电路，经过10 min 工作电路中产生的热量Q= t = ×10×60 s =290 400 J。
(4)使水温达到40 ℃ 时衔铁跳起，但控制电路的电流不变，根据欧姆定律知，电路中的总电阻不变，此时R 的阻值由100 Ω减小到40 Ω，减小了60 Ω，因而R0 阻值必须调大，保证总电阻不变，即R0 增大60 Ω，变为110 Ω。(合理即可)
8. 解：(1)由电路图可知，当两个开关同时闭合时，电阻R1、R2 并联，根据并联电路电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，根据P = 可知，电路的总功率最大，电蒸锅处于加热挡；当S1闭合，S2 断开时，只有电阻R1 工作，此时电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，电蒸锅处于保温挡；电蒸锅正常工作时保温挡的功率P保温= = = 200 W。
(2) 电蒸锅加热挡工作时电阻R2的电功率P2=P加热-P保温=1300 W-200 W=1100W，电阻R2 的阻值R2= = = 44Ω。
(3) 水吸收的热量Q 吸=c水mΔt= W=4.2×105 J，则4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×Δt =4.2×105 J，解得Δt = 50 ℃。
9. 解：(1)由表格信息和电路图可知，当开关S1 闭合、S2 接a 时，电路为只有R1 的简单电路，此时P1=44 W，由P=得，R1的阻值R1== = 1100 Ω ；当开关S1 闭合、S2 接b 时，R1 与R2 并联，此时P2=88 W，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以R2 的电功率PR2=P2-P1=88 W-44 W=44 W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R2 的阻值R2== = 1 100 Ω。
(2) 当开关S1 断开、S2 接a 时，R1 和R2 串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时的电功率Px=== 22 W。
(3)马桶圈吸收的热量Q吸= cmΔt=0.44×103 J/(kg·℃)×600×10-3 kg×6 ℃=1 584 J，由η =可知，消耗的电能W== =2 640 J，高温挡加热功率P高温=P2=88 W，由P = 可知，用“高温挡”加热需要的时间t== =30 s。
10. 解：(1)当浮力柱受到的浮力等于浮力柱重力大小后，压力传感器刚开始承受浮杆的压力，根据阿基米德原理可得，浮力柱排开水的体积V排=== ==4×10-3 m3。
(2)当压力传感器受到的压力为0 N 时，根据图乙可得出阻值为30 Ω，电压表示数为1 V，电流I== =0.1 A，压力传感器两端的电压U 压=IR 压=0.1 A×30 Ω=3 V，由串联电路电压的规律可知，电源电压U=U压+U0=3 V+1 V=4V。
(3)此时浮力柱排开水的体积V=Sh=500×10-4 m2×0.4m=0.02 m3，由阿基米德原理可得，浮力柱受到的浮力F浮′=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m3=200 N， 则所受的压力F 压=F′浮-G=200 N-40 N=160 N，根据图乙可知，此时压力传感器阻值为10 Ω，则压力传感器电路的总电阻R总=10 Ω +10 Ω=20 Ω，此时电路中的电流I′= = =0.2 A，由欧姆定律可得，此时电压表的示数U0′=I′R0= 0.2 A×10 Ω=2 V。
(4)改变电学元件参数，使水位40 cm 时R0 两端的电压增大， 此时压力传感器阻值与原来相同，增大R0 或增大电源电压即可达成目标(或改变浮力柱参数，使水位40 cm 时R0 两端的电压增大，需要压力传感器阻值比原来更小，即浮力柱对压力传感器的压力比原来更大，根据F压=F 浮-G 并结合阿基米德原理，可减小浮力柱的重力或增大浮力柱底面积)。
