2017年广西北部湾四市同城市中考物理试题
一、选择题（每小题2分，共32分）
1.下列物品中，通常情况下属于导体的是：
A.橡胶 B.金属小刀 C.塑料刻度尺 D.木制三角板
【答案】B
命题立意：生活中的导体
解析：本题考查对生活中的导体的认识。首先熟记生活中常见的导体和绝缘体，导体：金属、酸、碱、盐溶液等；绝缘体：塑料、橡胶、油类、干燥的木头等；故选B 。
2.常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是：
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.验电器
【答案】C
命题立意：生活中电能的仪器
解析：本题考查对生活中电能的仪器的认识。测量家用电器消耗多少电能的仪器，在生活中叫做电能表，又称为电表。故选C 。
3.如图1所示的四种光现象中，由于光的直线传播形成的是：
【答案】A
命题立意：光的现象
解析：本题考查的是光的传播产生的现象。对选项A，影子的形成是因为光的直线传播形成，所以对选项A符合题意；对选项B，水中倒影是因为光的镜面反射形成，所以对选项B不符合题意；对选项C，放大镜把字放大，是因为光的折射形成，所以对选项C不符合题意；对选项D，铅笔在水面处折倒是因为光的折射形成，所以对选项D不符合题意；故选A。
4.图2是我们使用的筷子，它已经成为中华民族的一种传统文化。下列关于使用筷子的说法不正确的是：
A. 正常使用的筷子属于省力杠杠
B. 正常使用的筷子属于费力杠杠
C. 筷子能夹起食物，说明筷子和食物间有摩擦力
D. 筷子能夹起食物，说明筷子可以改变物体的运动状态
【答案】A
命题立意：生活中的简单机械
解析：本题考查了生活中的简单机械——
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杠杠。对选项A、B，正常使用的筷子，动力臂小于阻力臂，所以属于费力杠杠，所以选项A符合题意；对选项C、D，筷子能夹起食物，必须借助筷子和食物间的摩擦力。食物才不掉落，所以选项C正确；筷子能夹起食物，筷子使食物由静止变为运动，所以改变了物体的运动状态，所以选项D正确；故选：A。
5. 如图3所示，将一根铅笔芯通过两个夹子接入电路中，当只把右端夹子向左移时，铅笔芯接入电路的电阻变小，小灯泡变亮。导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是：
A.材料 B.长度
C.温度 D.横截面面积
【答案】B
命题立意：导体的电阻
解析：本题考查的是影响导体的电阻主要因素问题。首先明确导体的电阻与导体本身的材料、长度和横截面积有关，外界与温度有关。当夹子向左移时，铅笔芯接入长度减小，接入电路的电阻变小，小灯泡变亮，所以根据题目所给的选项，选项B符合题意。故选：B。
6. 关于普通中学生，下列数据比较符合实际情况的是：
A.正常体温是39℃ B.体重大约是50N
C.身高约为170m D.走路速度约为1.1m/s
【答案】D
命题立意：生活中的估读
解析：本题考查的是生活中常见物理数值的估读问题。对选项A，正常体温是37℃，所以选项A不符合题意；对选项B，体重大约是500N，所以选项B不符合题意；对选项C，普通中学生身高约为170m，选项C不符合题意；对选项D，走路速度约为1.1m/s，故D正确。故选D。
7. 在测量金属块质量的实验中，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图4所示，则金属块的质量是：
A.5g B.10g
C.15g D.19g
【答案】D
命题立意：天平的使用
解析：本题考查的是天平的使用的读数问题。天平的测量读数正确的方法是“砝码质量数+游码读数”，注意游码读数时读游码的左侧。砝码质量数+游码读数=15g+4g=19g,故选项D正确。故选：D。
8. 图5是直流电铃的工作原理图。下列说法正确的是：
A. 铃声可以在真空中传播
B. 铃声是由铃碗的振动产生的
C.变阻器滑片向右移时，电磁铁的磁性增强
D. 绕制电磁铁线圈时，线圈的匝数越少，磁性越强
【答案】B
命题立意：电铃的工作情况
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解析：本题考查的是生活中电铃的工作情况。对选项A，声音不可以在真空中传播，故选项A错误；对选项B，铃声是由铃碗的振动产生的，故选项B正确；对选项C，根据图可知，变阻器滑片向右移时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故选项C错误；对选项D，绕制电磁铁线圈时，线圈的匝数越少，磁性越弱，故选项D错误。故选B。
9.在水平地面上，小明在10s内用50N力沿水平方向拉着重为100N的小车前进了5m，则小明的功率是：
A.25W B.50W C.250W D.500W
【答案】A
命题立意：机械功和功率
解析：本题考查的是拉力做功及功率的问题。解答这类题目的思路是先确定拉力的大小及沿拉力移动的距离关系。先根据W =Fs 可求得拉力做的功：
W =50N×5m=250J
再根据P=W/t可得：P=250J/10s=25 W
故只有选项A说法正确。故选A。
10.下列设备中，工作原理与图6所示的实验原理相同的是：
A.电动机 B.发电机
C.电磁铁 D. 电磁继电器
【答案】A
命题立意：电磁关系
解析：本题考查的是电和磁在生活中的应用。根据图可知，本实验研究的是通电导体在磁场中的受力问题，所以与本实验原理相同的生活中的应用机器是电动机。所以选项A符合题意。
11.2017年5月30日，第十三届中国——东盟国际龙舟邀请赛在南宁市南湖鸣锣开赛，再度上演了“群龙聚会”，在比赛过程中，下列说法正确的是：
A. 以湖岸为参照物，龙舟是静止的
B. 以龙舟上的座位为参照物，该龙舟是运动的
C. 浆对水施力的作用时，水对浆也施加力的作用
D. 手对水施加力的作用时，浆对手没有施加力的作用
【答案】C
命题立意：参照物及力的作用特点
解析：本题考查的是参照物及力的作用特点。首先，物体的运动和静止是相对的，物体相对于参照物的位置改变，则发生了运动，相对参照物位置没有改变，则静止。比赛过程中，龙舟相对湖岸位置改变，所以相对湖岸发生了运动，所以选项A错误；若以龙舟上的座位为参照物，该龙舟相对参照物位置没有改变，则静止，所以选项B错误；其次，力的作用是相互的，施力物体一定是受力物体，所以选项C符合题意；选项D错误。答案：C
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12. 如图7所示光线经过一个光学元件后传播方向发生了改变，则虚线框内的光学元件是：
A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.潜望镜
【答案】B
命题立意：光学器件对光的作用
解析：本题考查了光通过光学器件时对光的作用情况。根据图7所示光线经过光学器件后会聚在一点，由所提供的选项，只有凸透镜对光具有会聚效果，所以选项B符合题意。故选B。
13. 使汽车获得动力的冲程是：
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
命题立意：内燃机四个冲程
解析：本题主要考查了内燃机四个冲程中能量的转化情况。对内燃机四个冲程中，吸气冲程是依靠飞轮的惯性将燃气吸入气缸内，所以选项A不正确；对压缩冲程是依靠飞轮的惯性对燃气做功，将机械能转化为燃气的内能，所以选项B不正确；对做功冲程是燃气燃烧膨胀做功，推动活塞做功，将内能转化为汽车运动的机械能，所以选项C正确；对排气冲程是依靠飞轮的惯性将废气排出气缸，所以选项D不正确；故选C 。
14. 汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。图8中符合上述要求的电路是：
【答案】C
命题立意：开关控制电路
解析：本题考查了开关控制电路问题。根据题中的描述：当系好安全带时，相当于闭合开关S，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光，从图中分析可知：对选项A、B、D 都不符合要求；对选项C，系好安全带时，相当于闭合开关S，指示灯被短路，所以指示灯不亮；符合要求的电路是：C。故选：C。
15. 图9是我国自主研发的C919商用大客机。关于客机，下列说法正确的是：
A. 制造客机时采用密度大的材料，可以减轻其质量
B. 客机利用电磁波进行导航，说明电磁波只能在空气中传播
C. 客机在高空所受的大气压强，比地面附近的大气压强大
D. 客机升空利用了“空气流速越大的位置，压强越小”的原理
【答案】D
命题立意：基本知识点的综合
解析：本题考查的是密度、电磁波、气压及流体等力学知识的综合。对选项A，制造客机时采用密度小的材料，根据ρ＝m/v可得：m＝ρv，在体积一定时，ρ
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越小，质量越小，可以减轻其质量；故选项A不正确；对选项B，客机利用电磁波进行导航，说明电磁波可以在空气中传播，当然也能在其它介质中或真空中传播，故选项B不正确；对选项C，根据大气压强随高度的增加，空气越稀薄，气压也就越小，所以客机在高空所受的大气压强，比地面附近的大气压强小，故选项C不正确；对选项D，飞机升空的原理“空气流速越大的位置，压强越小”，在机翼上产生向上的压力差，故选项D正确；故选D。
16.图10是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U型管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则：
A. I1＝I2，A管中的液面较低；
B. I1＝I2，A管中的液面较高；
C. I1＞I2，A管中的液面较低；
D. I1＞I2，A管中的液面较高；
【答案】B
命题立意：电流的热效应实验
解析：本题考查的是焦耳定律中电热与电阻的关系实验。根据如图的连接电路，R1电阻为5Ω，R2电阻为两个5Ω的并联，总电阻为2.5Ω，串联接入电路，根据串联电路的特点，电流相等，即I1＝I2，再由焦耳定律电热Q电热＝I2Rt可知：R1电阻产生的电热多，根据液体的热胀冷缩原理，A管中的液面较高；故选B 。
二、填空题（每空1分，共15分）
17.我国家庭电路的电压为 V；控制照明灯的开关应该接在 （选填“火线”或“零线”）和照明灯之间。
【答案】220；火线
命题立意：家庭电路
解析：本题主要考查学生对生活中家庭电路的理解和掌握。我国家庭电路的电压为规定为220V；控制照明灯的开关根据安全用电的知识，应该接在火线和照明灯之间，这样断开开关后，可以防止人们触碰灯头而造成触电事故。故答案为：220；火线。
18.广西金沙核电站建成后，将造福广西民众。核电站最后输出的是 能；核能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。
【答案】电；不可
命题立意：能源
解析：本题考查的是对能源的分类知识的掌握。对于电站无论用什么形式发电，最终输出的能源形式都是电能；根据能源的分类，核能属于不可再生能源。故答案为：电；不可。
19. 2017年6月5日是第22个全国爱眼日。不爱护眼睛容易患上近视眼，矫正近视眼应该佩戴 透镜（选填“凸”或“凹”）。用丝绸来回摩擦玻璃眼镜片，玻璃眼镜片会带上电，这是 现象。
【答案】凹；摩擦起电
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命题立意：眼镜及摩擦起电
解析：本题考查了眼镜及摩擦起电知识。由题意知，人们常说的近视眼，是因为成像在眼睛的视网膜前，而看物不清，矫正近视眼的方法就是佩戴凹透镜；用丝绸来回摩擦玻璃眼镜片，这是通过摩擦起电的方式使得玻璃眼镜片带上了正电，因此这种现象叫做摩擦起电。故答案为：凹；摩擦起电
20.“全碳气凝胶”的密度仅为0.16kg/m3,用它做成体积为100m3的实心“人造山峰”，质量只有 kg，把它放入水中，它 （选填“能”或“不能”）浮起来；若将它切去一半，剩下部分的密度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 16；能；不变
命题立意：密度知识
解析：本题考查的是密度知识问题。根据ρ＝m/v可得：m＝ρv＝0.16kg/m3×100m3＝16kg；把它放入水中，根据ρ水＝1.0×103kg/m3＞0.16kg/m3故能浮起来；若将它切去一半，根据ρ＝m/v可得：体积减半，质量减半，剩下部分的密度不变。故答案为：16；能；不变
21.在海滩上进行“沙疗”时，把人体埋在沙子里，沙子放出热量，人体吸收热量后体温升高，内能 ，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）来改变内能的；10kg的沙子温度降低1℃放出的热量是 J。【已知c沙＝0.92×103J/(kg▪m3)】
【答案】增加；热传递；0.92×104
命题立意：改变物体的内能
解析：本题主要考查改变物体的内能方式的理解和掌握。根据改变物体的内能的两种方式——做功和热传递可知，将人体埋在沙子里，人体吸收热量后体温升高，内能增加，这是通过热传递的方式来改变人体内能的；沙子温度降低1℃放出的热量根据Q放＝c沙m△t可得：Q放＝0.92×103J/(kg▪m3)×10kg×1℃＝0.92×104J。答案为：增加；热传递；0.92×104
22. 如图11所示，水平桌上放置两个底面积不同（S甲＜S乙），高度相同，质量可以忽略不计的薄壁圆柱形容器甲和乙，分别盛满质量相等的水和酒精，此时，甲和乙两容器底对桌面的压强关系为p甲 p乙，现将两个完全相同、密度为ρ的实心物体分别放入水和酒精中（ρ酒精＜ρ＜ρ水），待它们静止后，两物体在液体中受到的浮力关系为F水 F酒精，甲和乙两容器底对桌面的压力关系为F甲′ F乙′（均选填“＞”“＜”或“＝”）。
【答案】
命题立意：浮力、压强综合计算
解析：本题考查了力学中浮力、压强的综合计算。由于是薄壁圆柱形容器甲和乙，所以当位于水平桌上放置时，容器底对桌面的压强由F=G,p=F/S和ρ= m/v可得：
p=G/S=mg/S=ρgh
因ρ水＞ρ酒精，高度h相同
所以p甲＞p乙
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甲和乙两容器盛满质量相等的水和酒精，放入两个完全相同，密度为ρ的实心物体时：因ρ酒精＜ρ＜ρ水
所以根据浮沉条件有：物体在水中漂浮F水浮= G物，在酒精中下沉F酒精浮＜G物
阿基米德原理：F浮=ρgv可知
F水浮＞F酒精浮
此时甲和乙两容器底对桌面的压力关系：
因甲、乙容器中分别盛满质量相等的水和酒精，即G水=G酒精
将密度为ρ的物体分别放入水和酒精中，因ρ酒精＜ρ＜ρ水，所以待静止后，物体会在水中漂浮，在酒精下沉，所以
甲容器中：G物=F浮水=G排水
乙容器中；G物＞F浮酒精，F浮酒精=G排酒精
所以G排水＞G排酒精
甲容器对桌面的压力为F甲=G水+G物-G排水
乙容器对桌面的压力为F乙=G酒精+G物-G排酒精
所以F甲＜F乙
故答案为：p甲＞p乙；F水浮＞F酒精浮；F甲＜F乙
三、作图、简答（共8分）
23.（4分）（1）请在图12中画出空中飞行的足球所受重力的示意图。
（2）如图13所示，小磁针静止，请在图中标出通电螺线管的N极和电源的正极。
【答案】如答图
命题立意：重力的示意图、通电螺线管
解析：（1）本题考查了画力的示意图关键是找出确定力的作用点和方向。要牢记重力的方向始终是竖直向下的，足球的重心在球心，画一竖直向下的线段，标出箭头，记为G，如图所示。
（2）本题考查了通电螺线管的极性和电流方向的判断。首先，利用安培定则根据小磁针静止的现状——异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，可以确定通电螺线管的左端为N极，再根据右手安培定则：用右手握住螺线管，大拇指所指的左侧为N极，右侧为S极，外部磁感线由N指向S，则四指所指的方向为电流的方向，确定电源的正负极方向。如图所示。
24.（4分）海鲜粥是北部湾地区的一道家常美食。煮好的粥香气扑鼻，这是什么现象？而且粥的温度越高，香气就越浓，这是为什么？当我们对着热粥表面吹气时，粥就凉得更快，这又是为什么？请你用物理知识说明其中的道理。
【答案】
命题立意：分子的热运动
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解析：本题考查了分子的热运动知识。煮好的粥香气扑鼻，这是扩散现象；粥的温度越高，香气就越浓，这是因为温度越高，分子的热运动越剧烈；当我们对着热粥表面吹气时，粥就凉得更快，这是因为液体表面吹气，加快了空气流动的快慢，蒸发加快。
四、实验与探究题（共20分）
25.（6分）如图14甲是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
（1）选用薄玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于确定像的 。
（2）在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，拿外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直至看上去它与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物大小 （选填“相等”或“不相等”）。
（3）记录蜡烛B的位置，用刻度尺在白纸上测得蜡烛B到玻璃板的距离s如图14乙所示，是 cm。通过多次实验，对比分析，得出结论：像和物到平面镜的距离 （选填“相等”或“不相等”）。
（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上 （选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是 （选填“虚”或“实”）像。
【答案】（1）大小和位置；（2）相等；（3）7.55；相等；（4）不能；虚
命题立意：探究平面镜成像的特点
解析：本题考查了探究平面镜成像的特点实验。（1）选用薄玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，既可反射成像，又可观察到玻璃板后面的物体，便于确定像的大小和位置；（2）在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，拿外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，目的是确定像与物的大小关系，若能看上去它与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物大小相等；（3）记录蜡烛B的位置，用刻度尺在白纸上测得蜡烛B到玻璃板的距离s读数需估读到分度值的下一位数值，所以是7.55cm；多次实验，目的是避免实验的偶然性，对比分析，得出结论：像和物到平面镜的距离相等；（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，目的是验证像的虚实，根据实验可知光屏上不能呈现蜡烛的像，这是因为平面镜成的是虚像。
26.（7分）如图15所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，其动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；
（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有 ，小木块最终会停下来是因为受到 力的作用；
（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 ；
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（4）分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（5）综合上述可知，如图16所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 。
【答案】（1）重力势；距离s；（2）惯性；阻；（3）大（4）甲丙（5）车速
命题立意：探究影响物体动能大小的因素
解析：本题考查了探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验。本实验注意转换法、控制变量法在实验中的应用，并要掌握实验中控制小球滚下速度的方法。
（1）在研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能；利用木块运动距离s来比较物体的动能大小，用到的是转换法；
（2）物体的动能与物体的质量和速度有关，探究动能与质量的关系时，小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用；
（3）分析比较甲和乙两组实验可得，探究动能与速度的关系时，应控制质量不变，改变速度；速度越大，动能越大；
（4）通过控制质量不变，分析比较甲丙两组实验可得出：不同质量的钢球从同一高度由静止开始滚下，速度相同；可探究动能与质量的关系；
（5）依照上述实验可知，机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶； 在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同；如图16所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速。
27.（7分）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为“2.5v”，正常发光时的电阻约为8Ω。
（1）在图17甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）；
（3）移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图17乙所示，为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动；
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图17丙所示的I-U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图18所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
① ；
②闭合开关S、S1，断开开关S2，记录下此时电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ W。
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【答案】（1）如图所示；（2）断；（3）2.2；右（4）0.75；（5）①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数I1=I额；③R0（I-I额）I额
命题立意：测量小灯泡的电功率实验
解析：本题考查的是测量小灯泡的电功率实验综合题。根据实验电路图可知，采用的实验方法为伏安法。（1）在图17甲中，将电流表、滑动变阻器、小灯泡和开关串联接入电路，再讲电压表与小灯泡组成并联，所以根据I=U/R可以估测得小灯泡的正常工作电流电流大小：I=2.5V/8Ω=0.31A，方向：从电流表的正接线柱进，负接线柱出，所以电流表选择0~0.6A接入；如图所示。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，经检查，导线连接完好，因电流表没有示数，故障为断路，又电压表有较大的示数，则电路故障只能是小灯泡发生了断路；
（3）移动滑片P到某一位置时，电压表示数根据电压表量程0~3V接入，所以读数为2.2V；若此时要测量小灯泡的额定功率，根据小灯泡的额定电压2.5V，通过串联电路的分压原理，应将滑片P向右端移动，使得电压表示数刚好2.5V，同时读出对应电流表的示数，根据P=UI得额定功率；
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，根据图17丙所示的I-U图像，根据P=UI得：电压表示数2.5V，对应电流表的示数0.3A，P=2.5V×0.3A可计算出小灯泡的额定功率是0.75W；
（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图18所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
①由图18知，可将灯泡与定值电阻R0并联，当定值电阻两端的电压等于其额定电压时，灯泡会正常发光，所以闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数I1=I额；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S1，断开开关S2，记下电流表示数I，为干路电流；此时通过电阻R0的电流为I R0=I-I额；此时，根据I＝U/R可得：UR0 =R0（I-I额）V ；
③小灯泡的额定功率，根据P＝UI可得：
表达式为P额＝R0（I-I额）I额W。
答案：（1）如图所示；（2）断；（3）2.2；右（4）0.75；（5）①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数I1=I额；③R0（I-I额）I额
五、计算应用题（共25分）
28. （6分）2017年5月23日，“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟首潜告捷，如图19所示，若将“蛟龙”号下潜看作直线运动，它在2h内下潜4km，“蛟龙”号重2×105N，海水的密度取1×103kg/m3. “蛟龙”号在下潜的过程中，求：
（1）它下潜的平均速度；
（2）它所受重力做功；
（3）它到达4km处受到海水的压强。
【答案】（1）2km/h；（2）8×105J；（3）4.0×107Pa
命题立意：力学综合计算
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解析：本题考查了速度公式、做功公式和压强公式的应用。
（1）“蛟龙号”载人潜水器在下潜的过程中，下潜的平均速度根据v=S/t可得：
v=4km/2h=2km/h
（2）“蛟龙号”载人潜水器所受重力做功，根据W=FS可得：
W=2×105N×4×103m=8×105J
（3）“蛟龙号”载人潜水器到达4km处受到海水的压强，根据p=ρgh可得：
所受海水的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.0×107Pa
答：（1）“蛟龙号”载人潜水器下潜的平均速度2km/h；（2）“蛟龙号”载人潜水器下潜的过程中，所受重力做功8×105J；（3）“蛟龙号”载人潜水器到达4km处受到海水的压强为4.0×107Pa
29.（9分）如图20甲所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻。当滑动变阻器的滑片移动时，滑动变阻器的电功率P1随其接入电路的阻值R1的变化图像如图20乙所示。求：
（1）当电压表的示数为4V，电流表的示数为2A时，滑动变阻器接入电路的阻值和它在1min内消耗的电能；
（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，电流表和电压表的示数；
（3）R0的阻值。
【答案】（1）2Ω；480J；（2）1.5A；6V；（3）4Ω
命题立意：电学综合计算
解析：本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用。关键是注意开关闭合、断开时电路连接方式的辨别。由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）当电压表的示数为U1=4V，电流表的示数为I1=2A时，滑动变阻器接入电路的阻值，根据I=U/R可得：
R1＇=U1/I1=4V/2A=2Ω
滑动变阻器在1min内消耗的电能；根据W=UIt可得：
W1=4V×2A×60s=480J
（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，由P1～R1图可知，P1mix=9W，此时，R1=4Ω；
电流表的示数，根据I=U/R及P= U I可得：
P=I2R电流表I2=P/R=9W/4Ω=2.25A2
I=1.5A
电压表的示数，根据I=U/R可得：
U=RI=4Ω×1.5A=6V
（3）根据I=U/R可得：
当U1=4V，电流表的示数为I0=I1=2A时，有：
U电源=U1＋U0
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U电源=4V＋I0R0
U电源=4V＋2 R0 ①
当滑动变阻器的电功率P1最大时，U=6V，电流表的示数为I0=I=1.5A时，有：
U电源=6V＋1.5R0 ②
解①②式可得：R0=4Ω
答：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω和它在1min内消耗的电能为480J；（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，电流表的示数为1.5A和电压表的示数为6V；（3）R0的阻值为4Ω。
30.（10分）图21是利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杠CD、电子秤等组成。杠杠始终在水平位置平衡。已知OC:OD=1：2，A的体积为0.02m3，A重为400N，B重为150N，动滑轮重100N，不计绳重与摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）A的密度；
（2）单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的机械效率；
（3）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力；
（4）水位上涨过程中，电子秤所受的最大压力。
【答案】（1）2×103kg/m3；（2）80%；（3）200N；（4）100N
命题立意：机械效率、密度及浮力的计算
解析：本题考查了重力的计算、密度的计算、滑轮组绳子拉力的相关计算。
（1）长方体A的质量,根据G=mg可得：
m=G/g
=400N/10N/kg=40kg
所以长方体A的密度，根据ρ=m/V可得：
ρ=40kg/0.02m3=2×103kg/m3
（2）单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时，n=3,根据η=W有/W总×100%可得：
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机械效率η=Gh/（G动+G物）h×100%
=400N/（100N+400N）×100%=80%
（3）当水位上涨到A的上表面时，因为A浸没水中，所以V排=VA，根据F=ρgV排可得：
A受到的浮力：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
（4）水位上涨过程中，因要求电子秤所受的最大压力，即A浸没水中，受到的浮力最大F浮=200N
n=3,根据力的平衡有：FC=（G动+G物-FA浮）/n
FC=（100N+400N-200N）/3=100N
根据相互作用力大小相等可知，A对C端拉力与C对A物体拉力大小相等，所以作用在杠杆C端的力，因杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，根据F1L1= F2L2可得：
FC L1=FDL2
100N×OC=OD×FD解得：
FD=100N×OC/OD=100N/2=50N
对B物体受力平衡，所以电子秤受到B物体对它的最大压力：
F压=FN=GB-FD=150N-50N=100N
答：（1）A的密度为2×103kg/m3；（2）单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的，机械效率为80%
（3）当水位上涨到A的上表面时，A物体浸没在水后所受浮力的大小为200N；（4）水库中的水刚好浸没物体A时，B物体对电子秤最大的压力是100N。
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