1、2023年安徽省池州市贵池区中考物理二模试卷一、填空题（每小题2分，共20分）1冬季的早晨，汽车的挡风玻璃上经常会有一层厚厚的霜，其中霜的形成过程发生的物态变化是 。2如图所示是学校元旦晚会表演节目中吹气球比赛，看谁先将气球吹爆炸，膨胀气球的内部气压远远高于外界大气压，因此当其破裂后，便造成空气急剧膨胀，在将近千分之一秒的时间内，气球原先内部的气体与周围空气分子发生强烈碰撞，产生巨大的冲击波（这时的冲击波频率很高，在人耳听力极限之外）。在冲击波传播的过程中，能量很快衰减，其波长渐渐增加，直至最终演变为“声波”，进入人耳听力范围内，于是我们听见了气球“啪”的一声。简单地说就是：气球爆炸，导致空气
2、 ，产生声音。3如图坦克对地面的压强是6104Pa，则“6104Pa”表示的物理意义是： 。4如图所示，甲、乙兄弟两人分别在A点和B点共同扛起木料并恰好水平，其中AOBO，O为木料的中点，当哥哥乙的作用点从B点向O点靠近时，弟弟甲对木料作用力将 （选填“变大”“不变”“变小”）。5如图，AB是AB关于凸透镜成的虚像，AC是物体AB射向凸透镜的一束光线，请做出其经凸透镜折射后的光线。6如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入了一段金属丝，电源和金属丝相连，当温度达到 时，电铃报警。7“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将1000kg的水从20
3、加热到70，如果这么多能量全部由燃烧天然气来提供，至少需要 m3天然气。已知天然气的热值为4.2107J/m3，水的比热容为4.2103J/（kg）8如图所示，斜面长为3m，高为2m，现用拉力F将重为600N的物体从斜面底部匀速拉至斜面的顶端，该过程斜面的机械效率为80%，则物体受到斜面的摩擦力为 N。9R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路，如图甲所示，闭合开关后，测得各电阻两端的电压关系为U1：U2：U31：2：3；若将它们并联起来接入电路，如图乙所示，则闭合开关后，通过每个电阻的电流大小关系I1：I2：I3 。10如图所示，R16，当S1闭合，S2、S3断开时，
4、电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A。求当S1、S2闭合，S3断开时，整个电路在10s内产生的热量是 。二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）11下列说法正确的是（）A热量可以自发的从低温物体向高温物体传递B一个物体温度升高，分子做无规则运动就越剧烈，内能就越大C使用测电笔辨别零线和火线时，如果测电笔中的高值电阻丢失也可以安全使用D摩擦起电过程中，得到电子的物体带正电12如图所示是甲、乙两物体运动的st图像，甲、乙两物体从同一地点同时向东开始运动，则下列说法正确的是（）A在010s内甲相对于乙向西运动B在1030s内甲
5、物体没有惯性C在030s内甲的平均速度是10m/sD甲、乙在第20s末再次相遇13池州九华山是著名的佛教旅游圣地，从花台坐索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示，封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A物块A机械能不变B物块A重力势能不变C如果选择轿厢作为参照物，物块A是静止的D物块A受到重力、支持力和水平向左的摩擦力作用14如图甲，用弹簧测力计沿着水平方向匀速拉动物块。如图乙，小刚同学分别对物块和弹簧测力计进行了水平方向的受力分析，则下列说法正确的是（）AF1和F2是一对相互作用力BF2和F3是一对平衡力CF1和F4是一对相互作用力D如果弹簧测力计加速拉动物块，F2
6、和F3还一定是相等的15如图所示是在青藏高原上做的托里拆利实验装置图，玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是600mm（试管口始终没离开水银面），则下列说法正确的是（）（汞13.6103kg/m3）A如果换用某种未知液体在当地做同样的实验时发现液柱的高度差是800mm，则该液体的密度约为10.2103kg/m3B在玻璃管顶端钻一小孔，水银会从小孔中喷出C使玻璃管倾斜，两水银面的高度差将大于600mmD将实验装置转移到池州市进行实验，玻璃管中的水银柱会降低16如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关灯泡发光，两个电表均有示数，下列分析正确的是（）A若灯泡L灯丝突然烧断，电压表和电流表均无
7、示数B若断开开关S，电压表有示数，电流表无示数C若滑片P向右滑动，灯泡的亮度不变D若滑片P向左滑动，电压表示数变小，电流表示数变大17如图所示，放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下，使线圈自图示位置（即线圈平面平行磁感线位置）开始绕OO逆时针匀速转动，在图示位置电流沿着abcd流过线圈，下列说法正确的是（）A该装置的工作原理是磁场对通电导体有力的作用B线圈由图示位置转过180时，电流还沿着abcd流过线圈C线圈在转动的过程中，将机械能主要转化为电能D线圈在转动的过程中，其一定不受磁场力的作用三.实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）18（4分）如图所示为某
8、小组同学在“探究平面镜成像特点”的实验。（1）点燃A蜡烛，小心地移动另一支等长的蜡烛B，直到 为止，通过比较发现像与物等大。（2）如图所示，安全起见，老师让同学们采用了棋子和茶色玻璃板进行实验，如果将茶色玻璃板沿着方格纸直线匀速向右移动，则棋子A的像将 。A.向右移动B.向左移动C.不动19（4分）小明所在的课外兴趣小组想要测量盐水的密度，如图是小组的实验装置。设计与进行实验（1）小明测量盐水密度的主要实验步骤如下：用天平测出烧杯的质量为20g；在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量，如图甲所示；将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示；计算出盐水的密度为 kg/m3。（2）小明用这种
9、方法测出的盐水密度会因为烧杯中盐水不能全部倒进量筒带来误差。同组的小刚提出只要将（1）中实验步骤的顺序稍作调整，就能减小实验误差，合理的顺序是 （填序号）。20（8分）某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明利用两节新干电池测量该灯泡功率的实验电路。（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。（2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为 V。（3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为 W。（4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0999
10、.9）。实验步骤如下：第1步；仅闭合S1，R2调至5时，电流表的示数为0.3A。第2步：仅闭合S2、R1、R2分别调至6和9时，电流表的示数为0.3A。则小灯泡的额定功率为 W。四.计算与推导题（第21题5分，第22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）21（5分）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。（1）如图1和图2所示工人分别用动滑轮和定滑轮提升建筑材料，忽略一切摩擦和滑轮及绳的重力，请以动滑轮提升物体为例证明机械功原理使用任何机械都不省功。（2）若动滑轮重不能忽略，且重为20N。在图1中工人将重为400N的材料在10s内匀速
11、提升2m。则工人做功的功率是多少？22（7分）如图所示，有一圆柱形容器，放在水平桌面上，现将一边长为4cm，质量为0.32kg的正方体金属块放在容器底部，再向容器中加入水至14cm深时，求：（1）水对容器底的压强是多大；（2）若金属块底部不紧密接触，金属块受到的浮力是多大；（3）若金属块底部紧密接触，某课外探究小组将该装置放入真空仓（不考虑大气压的影响），则金属块对容器底部的压强多大。（水1103kg/m3，取g10N/kg）23（8分）如图所示，电水壶简化电路图中，R1和R2为发热电阻，S1为总开关，S2为温度开关，有1、2两个触点，控制壶的“加热”和“保温”两挡，表中数据为电水壶的部分工作
12、参数。水壶容量1L额定电压220V加热功率1100W电热丝R1阻值176（1）S1闭合，S2接1时，请分析电水壶处于什么挡；（2）电水壶的保温功率是多少？（3）电水壶中装进1L水正常工作，用温度计测得水温随时间变化图像，则加热24min这段时间内电水壶加热效率是多少？取水1103kg/m3，c水4.2103J/（kg）参考答案解析一、填空题（每小题2分，共20分）1【分析】凝华：物质从气态不经过液态而直接变成固态的现象，凝华过程物质要放出热量。【解答】解：冬季的早晨，汽车的挡风玻璃上经常会有一层厚厚的霜，是水蒸气直接凝华成的小冰晶。故答案为：凝华。2【分析】声音是由物体的振动产生的。【解答】解
13、：气球爆炸，导致空气振动，产生声音。故答案为：振动。3【分析】1Pa1N/m2，表示每平方米的面积上受到的压力是1N。【解答】解：坦克对地面的压强是6104Pa，其表示的物理意义是地面每平方米面积上受到坦克的压力为6106N。故答案为：地面每平方米面积上受到坦克的压力为6106N。4【分析】利用杠杆平衡条件，根据杠杆的动态平衡分析即可。【解答】解：当乙的作用点向O靠近时，此时作用点记为B；以A为支点，由杠杆平衡条件F1l1F2l2得：F乙ABGAO；则：F乙；当乙向O点靠近，AB减小，G与AO不变，则F乙变大；因为木料处于平衡状态，故所受合力为零，则有F乙+F甲G；因F乙变大，所以F甲变小。故
14、答案为：变小。5【分析】凸透镜成像时，像是由折射光线（或折射光线的延长线）会聚而成，由此根据意思画出折射光线。【解答】解：由题知，物体AB通过凸透镜成虚像，而虚像是由折射光线的延长线会聚而成，连接AA，并延长至在凸透镜的另一侧即为AC的折射光线，如图所示：6【分析】根据金属丝位置所处的温度值分析电铃报警时的温度。【解答】解：温度升高到78时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，具有磁性，吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。故答案为：78。7【分析】利用热量公式Q吸cmt求解水吸收的热量；由题知Q放Q吸，再利用Q放Vq的变形公式计算节约天然气的质量。【解
15、答】解：1000kg的水从20升高到70吸收的热量：Q吸c水m水（tt0）4.2103J/（kg）1000kg（7020）2.1108J；由Q放qV得完全燃烧天然气的质量：V5m3。故答案为：5。8【分析】根据WGh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式变形可求出总功。再根据总功与有用功的差值得出额外功，再根据W额fs，变形后可求摩擦力f。【解答】解：此过程所做有用功为：W有Gh600N2m1200J；由机械效率得，总功为：W总1500J；此过程所做额外功为：W额W总W有1500J1200J300J；由W额fs变形得：摩擦力为：f100N。故答案为：100。9【分析】甲中三个电阻串联，根据欧姆
16、定律UIR和串联电路电流的规律和已知条件确定三个电阻之比；在乙中，三个电阻并联，根据并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律分析电流的大小之比。【解答】解：图甲中三个电阻串联，串联电路各处的电流相等，根据UIR可知，当U1：U2：U3IR1：IR2：IR3R1：R2：R3，根据U1：U2：U31：2：3知，R1：R2：R31：2：3；在图乙中，三个电阻并联，根据并联电路各支路两端电压相等，由I可得：I1：I2：I3：6：3：2。故答案为：6：3：2。10【分析】当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律计算电源电压；S3闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电流表电路中电流，
17、根据串联电路特点和欧姆定律计算出R2的阻值；当S1、S2闭合，S3断开时，两电阻并联，根据并联电路特点和欧姆定律先计算干路电流，再根据QWUIt计算整个电路在10s内产生的热量。【解答】解：由图知，当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，由I可得，电源电压：UU1I1R11A66V；S3闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电流表电路中电流，由串联电路特点和I有：I，即：0.2A，所以：R224，当S1、S2闭合，S3断开时，两电阻并联，所以干路电流：II1+I2+1.25A，整个电路在10s内产生的热量：QWUIt6V1.25A10s75J。故答案为：75J。二、选择题（每小题2分
18、，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）11【分析】（1）热量可以自发的从高温物体传递到低温物体；（2）内能的大小与物体的质量、温度等因素有关，且分子无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动就越剧烈；（3）测电笔的使用过程中，其内部的高值电阻与人体串联，起到了分压作用，从而保证人体安全；（4）摩擦起电的实质是电子发生了转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。【解答】解：A、热量可以自发的从高温物体传递到低温物体，而不能自发的从低温物体向高温物体传递，故A错误；B、内能的大小与物体的质量、温度等因素有关，故同一物体，温度升高，分子做无规则运动就越剧烈，内能就
19、越大，故B正确；C、使用测电笔辨别零线和火线时，其内部的高值电阻与人体串联，起到了分压作用，从而保证人体安全，如果测电笔中的高值电阻丢失则不可以安全使用，故C错误；D、摩擦起电主要是由于电子从一个物体转移到另一个物体上，物体获得电子带负电，失去电子带正电，故D错误。故选：B。12【分析】（1）由图可知在010s内，甲、乙通过的路程大小，根据速度公式可比较甲、乙的速度大小，据此分析以乙车为参照物时，甲的运动方向；（2）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关；（3）由图可知甲车在030s通过的路程，根据速度公式可求出甲的平均速度
20、；（4）结合图像分析甲、乙在第20s末的运动路程，据此作出判断。【解答】解：A、由图可知，甲、乙两车同时同地向东运动，在010s内，甲通过的路程大于乙通过的路程，由速度公式可知甲的速度大于乙的速度，因此以乙车为参照物，甲车是向东运动的，故A错误；B、一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，因此在1030s内甲物体也有惯性，故B错误；C、由图可知，在030s内甲车通过的路程为100m，则甲车的平均速度为：v，故C错误；D、结合图像分析甲、乙在第20s末的运动路程均为100m，所以此时两者再次相遇、故D正确。故选：D。13【分析】（1）影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能
21、的因素是质量和高度，动能和重力势能统称机械能；（2）如果物体相对于参照物的位置改变，则物体相对于该参照物是运动的；如果物体相对于参照物的位置不变，则物体相对于该参照物是静止的；（3）对物体进行受力分析，可判断其受力情况。【解答】解：AB、物块A随轿厢一起向上做匀速直线运动时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加，机械能增加，故AB错误；C、如果选择轿厢作为参照物，物块A与轿厢之间没有发生位置的变化，物体A是静止的，故C正确；D、物块A随轿厢一起向上做匀速直线运动时，物体放在水平面上，在水平方向上没有与轿厢发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以不受摩擦力，故D错误。故选：C
22、。14【分析】一对相互作用力应满足的条件：二力的大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在两个物体上；一对平衡力应满足的条件：二力的大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上。【解答】解：A在水平方向，物块受到弹簧测力计向右的拉力F2 和地面向左的摩擦力F1，且木块匀速运动，这两个力是一对平衡力，故A错误；BF2是弹簧测力计对物块的拉力、F3是物块对弹簧测力计的拉力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故B错误；CF1是物块受到的摩擦力，F4是手对弹簧测力计的拉力，这两个力既不是平衡力也不是相互作用力，故C错误；D如果弹簧测力计加速拉动物块，F2和F3还一定是
23、相互作用力，无论物体怎么运动，相互作用力一定大小相等，故还一定是相等的，故D正确。故选：D。15【分析】（1）根据液体压强公式得出，玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是600mm，产生的压强为p1，某种未知液体在当地做同样的实验时发现液柱的高度差是800mm，产生的压强为p2，则p1p2，列出等式，即可求出液体密度；（2）当在管顶穿一个小孔，就构成了一个连通器，据此分析判断；（3）托里拆利实验中，把玻璃管倾斜，则水银柱的长度变长，但水银柱的高度，即玻璃管内外水银面的高度差不变；（4）大气压与高度的关系是：海拔越高，气压越低。【解答】解：A、玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是600
24、mm，产生的压强为：p1水银gh1，某种未知液体在当地做同样的实验时发现液柱的高度差是800mm，产生的压强为：p2液gh2，则p1p2，即水银gh1液gh2，解得，液10.2103kg/m3，故A正确；B、在玻璃管顶端钻一小孔，就构成了一个连通器，水银就会下降，故B错误；C、使玻璃管倾斜，两水银面的高度差等于600mm，故C错误；D、将实验装置转移到池州市进行实验，海拔高度降低，气压变大，玻璃管中的水银柱会升高，故D错误。故选：A。16【分析】由实物图知小灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压；（1）若灯泡L灯丝突然烧断或断开开关S，电路中没有电流，电压表与
25、电源的两端相连，据此判断出两个电表示数的变化；（2）若滑片P向右滑动，判断出滑动变阻器接入电路电阻的变化，进而判断出电路总电阻的变化，由I判断出电路中电流的变化，根据PI2R判断出小灯泡实际功率的变化，进而判断出灯泡亮度的变化；（3）若滑片P向左滑动，判断出滑动变阻器接入电路电阻的变化，进而判断出电路总电阻的变化，由I判断出电路中电流的变化，由UIR判断出小灯泡两端电压的变化，进而判出电压表示数的变化。【解答】解：由实物图知小灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压；AB、若灯泡L灯丝突然烧断或断开开关S，电路断路，电路中没有电流，电流表没有示数，电压表与电源的
26、两端相连，测电源电压，电压表有示数，故A错误，B正确；C、若滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由I知电路中的电流变小，根据PI2R知小灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故C错误；D、若滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I知电路中的电流变大，电流表的示数变大，由UIR知小灯泡两端的电压变大，电压表的示数变大，故D错误。故选：B。17【分析】感应电流产生的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。电磁感应现象中机械能转化为电能；电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关；通电导体在
27、磁场中受到力的作用。【解答】解：AC、放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下，使线圈自图示位置（即线圈平面平行磁感线位置）开始绕OO逆时针匀速转动，线圈做切割磁感线运动，线圈中会有感应电流产生，这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为电能，故A错误，C正确；B、线圈由图示位置转过180时，磁场方向不变，但ab边和cd边切割磁感线的方向发生了改变，因此电流不会仍沿着abcd流过线圈，故B错误；D、通电线圈abcd在转动的过程中，一定受磁场力的作用，故D错误。故选：C。三.实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）18【分析】（1）实验时采用两个等长的蜡烛，当蜡烛B与
28、A蜡烛的像重合时，说明像与物大小相等。是为了便于比较物像大小关系；（2）平面镜成的像与物关于镜面对称，据此分析。【解答】解：（1）点燃A蜡烛，小心地移动另一支等长的蜡烛B，直到蜡烛B与A蜡烛的像重合，则说明B与A的像大小相等，又两支蜡烛等长，故发现像与物等大。（2）平面镜成的像与物关于镜面对称，如图所示，安全起见，老师让同学们采用了棋子和茶色玻璃板进行实验，如果将茶色玻璃板沿着方格纸直线匀速向右移动，因对称面的位置没有改变，则棋子A的像将不动，故选：C。故答案为：（1）蜡烛B与A蜡烛的像重合；（2）C。19【分析】（1）烧杯和盐水的总质量等于砝码的质量和游码对应刻度之和；知道空烧杯的质量，知道
29、烧杯和盐水的总质量，求出烧杯中盐水的质量。量筒中盐水的体积等于盐水面对应的刻度值，知道量筒中盐水的质量和体积，根据密度公式求出盐水的密度；（2）先测量液体和烧杯的总质量，然后倒入量筒中适量的液体测量液体的体积，最后测量剩余的液体和烧杯的质量。【解答】解：（1）烧杯和盐水的总质量：m250g+10g+2g62g，盐水的质量：mm2m162g20g42g。盐水的体积：V40mL40cm3，盐水的密度：1.05g/cm31.05103kg/m3；（2）为减小误差，可以先测量液体和烧杯的总质量，然后倒入量筒中适量的液体测量液体的体积，最后测量剩余的液体和烧杯的质量，故正确的操作顺序应该是。故答案为：（
30、1）1.05103；（2）。20【分析】（1）实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，所以滑动变阻器应与小灯泡串联；如图甲所示，滑片位于滑动变阻器的右端，要使其接入电路的阻值最大，应选择左侧下接线柱接入电路，据此连接电路；（2）闭合开关，导线M断路时，小灯泡开路，电压表在电路中相当于断开，则电路中的电流几乎为零，电压表相当于测量电源两端电压，由此得出两表示数大小；（3）由甲可知，电压表测量小灯泡两端电压，根据图乙两表示数，利用公式PUI计算小灯泡的功率；（4）该方案是利用等效法求得小灯泡正常发光的电阻，再利用公式PUII2R求得小灯泡的额定功率。在第1步实验中，仅闭合S1，R2调至5时
31、，R2与L串联，电路中的电流为0.3A，即通过小灯泡的电流IL1I额0.3A，小灯泡正常发光，电路中的总电阻为：R总R2+RL；在第2步实验中，仅闭合S2、R1与R2串联，当电路中的电流仍为0.3A时，此时电路中的总电阻为：R总R2+R1；由欧姆定律可知，在电源电压恒定时，两次电路中的电流相等，则两次电路的总电阻相等，即R总R总，由此求得小灯泡正常发光的电阻，从而求得小灯泡的额定功率。【解答】解：（1）实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，所以滑动变阻器应与小灯泡串联，如图甲所示，滑片位于滑动变阻器的右端，要使其接入电路的阻值最大，应选择左侧下接线柱接入电路，如图所示；（2）闭合开关
32、，导线M断路时，小灯泡开路，电压表在电路中相当于断开，则电路中的电流几乎为零，即电流表的示数为0A；电压表相当于测量电源两端电压，即电压表的示数为3V；（3）由图甲可知，电压表测量小灯泡两端电压，由图乙可知，电压表所选量程为03V的量程，分度值为0.1V，示数为：1.5V；电流表所选量程为00.6A的量程，分度值为0.02A，示数为：0.24A，小灯泡此时的功率为：PUI1.5V0.24A0.36W；（4）在第1步实验中，仅闭合S1，R2调至5时，R2与L串联，电路中的电流为0.3A，即通过小灯泡的电流IL1I额0.3A，小灯泡正常发光，电路中的总电阻为：R总R2+RL；在第2步实验中，仅闭合
33、S2、R1与R2串联，当电路中的电流仍为0.3A时，电路中的总电阻为：R总R2+R1；由欧姆定律可知，在电源电压恒定时，两次电路中的电流相等，则两次电路的总电阻相等，即R总R总，由此可得：5+RL9+6，则小灯泡正常发光的电阻为：RL10，小灯泡的额定功率为：P额U额I额I额2RL（0.3A）2100.9W。故答案为：（1）见解答；（2）3；（3）0.36；（4）0.9。四.计算与推导题（第21题5分，第22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）21【分析】（1）根据图1可知n2，绳子自由端移动的距离s2h，利用W有Gh求工人做的有用功，利用忽略一切摩擦和滑轮及绳的重力时F
34、G求绳子自由端的拉力，利用W总Fs求工人做的总功，将有用功与总功进行比较，从而证明使用任何机械都不省功；（2）绳子自由端移动的距离s2h，利用不计绳重和摩擦时F（G+G动）求绳子自由端的拉力，利用W总Fs求工人做的总功，利用P求工人做功的功率。【解答】解：（1）由图1可知n2，绳子自由端移动的距离s2h，工人做的有用功：W有Gh，因为忽略一切摩擦和滑轮及绳的重力，所以绳子自由端的拉力：FG，工人做的总功：W总Fs2hGh，因此W总W有，即使用任何机械都不省功；（2）绳子自由端移动的距离：s2h22m4m，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：F（G+G动）（400N+20N）210N，工人
35、做的总功：W总Fs210N4m840J，工人做功的功率：P84W。答：（1）见解答；（2）工人做功的功率是84W。22【分析】（1）根据液体压强公式pgh求水对容器底的压强；（2）根据Va3算出金属块的体积，金属块排开水的体积等于金属块的体积，利用阿基米德原理求金属块受到的浮力；（3）根据pgh求出水对金属块上部的压强，由FpS算出水对金属块上部的压力，金属块对容器底部的压力等于重力加上水对金属块的压力，由压强公式算出金属块对容器底部的压强。【解答】解：（1）水对容器底的压强：p水gh1.0103kg/m310N/kg14102m1400Pa；（2）因为金属块浸没在水中，所以V排V（4cm）3
36、64cm36.4105m3，金属块所受的浮力：F浮水V排g1.0103kg/m36.4105m310N/kg0.64N；（3）若金属块底部紧密接触，水对金属块上部的压强为：p水gh1.0103kg/m310N/kg（14102m4102m）1000Pa；水对金属块上部的压力为：FpS1000Pa0.04m0.04m1.6N，金属块的重力为：Gmg0.32kg10N/kg3.2N，金属块对容器底部的压力等于重力加上水对金属块的压力，即F压G+F3.2N+1.6N4.8N，金属块对容器底部的压强为：p3000Pa。答：（1）水对容器底的压强是1400Pa；（2）若金属块底部不紧密接触，金属块受到的
37、浮力是0.64N；（3）若金属块底部紧密接触，某课外探究小组将该装置放入真空仓（不考虑大气压的影响），则金属块对容器底部的压强3000Pa。23【分析】（1）当开关S1闭合、S2接1时，只有R2工作，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路特点和P可知各状态下的电路连接；（2）利用P求出R2的阻值；根据P和保温挡时的电路连接求出电水壶的保温功率；（3）利用密度计算公式求得水的质量，由图2可知24min内水的温度变化，利用Q吸cm（tt0）求出水吸收的热量；利用P求出24min内电水壶消耗的电能；利用效率公式求出这段时间内电水壶加热效率。【解答】解：（1）由图1可知，当开关S1闭
38、合、S2接1时，只有R2工作，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，所以，当开关S1闭合、S2接1时，只有R2工作，电路中的电阻最小，根据P可知，此时的电功率最大，电水壶处于加热挡；当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，电功率最小，电水壶处于保温挡；（2）由表格数据可知，电水壶加热挡的功率P加1100W，由P可知R2的阻值：R244；电水壶处于保温挡时，R1、R2串联，串联的总电阻：RR1+R2176+44220，电水壶的保温功率：P保220W；（3）水的质量m水V1.0103kg/m31103m31kg，由图2可知，24min内，水的初温t050，末温t70，则24min内水吸收热量：Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）1kg（7050）8.4104J；由P可知24min内电水壶消耗的电能：WP加t1100W260s1.32105J，这段时间内电水壶加热效率：100%100%63.6%。答：（1）S1闭合，S2接1时，电水壶处于加热挡；（2）电水壶的保温功率是220W；（3）24min内电水壶加热效率是63.6%。
