湖北省随州市2020年中考物理真题试卷（附解析）

1 湖北省随州市 2020 年中考物理真题试卷 （理科综合考试时间为 120 分钟，满分为 150 分；其中，物理： 70 分，化学： 50 分，生物： 30 分） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡，上的指定位置。 2. 选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答在试题卷上无效。 3. 非选择题作答：用 0.5 毫米黑色墨水签字笔直接在答题卡上对应的答题区域内作答。答 在试题卷上无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 5. 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 第 I 卷（选择题共 60 分） 第 I 卷共 25 题，每题只有一个选项最符合题意。1~7 题为生物题，8~15 题为化学题，16~25 题为物理题。1~15 题每题 2 分，16~25 题每题 3 分。 1.在 2020 年特殊的经济形势下，“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命， “5G”产业是其中一项。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递，以下有关说法中 不正确的是（  ） A. 电磁波可以在真空中传播 B. 电磁波既能传递信息也能传递能量 C. “5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快 D. 即使先进的“5G”手机，使用过程中也会发热，是因为工作过程中部分电能转化为内能 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电磁波传播不需要介质，能在空气中传播，也能在真空中传播，既能传递信息， 也能传递能量，AB 均正确，但不符合题意； C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它的频谱带宽增加了，电磁波的波速是相等的，C 错误，符合题意； 2 D．手机在使用 过程中出现发热现象，是由于电阻做功，电能转化为内能，D 正确，但不 符合题意。 故选 C。 2.在人类科学发展的历史中，很多科学家作出过巨大的贡献。以下有关说法中不正确的是 （  ） A. 牛顿发现了万有引力定律，才有了今天的通信卫星 B. 法拉第发现了电磁感应现象，才有了今天人类对电的大规模应用 C. 焦耳最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间的关系，我们据此 可以解释使用大功率电器时导线发热的原因 D. 托里拆利通过实验测出了大气压强的数值，大气压的数值总是等于 1.013×105Pa 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，总结出了牛顿三定律，才有了今天的通信卫星，故 A 正确，不符合题意； B．法拉第发现了电磁感应现象，据此人们发明了发电机，才有了今天人类对电的大规模应 用，故 B 正确，不符合题意； C．焦耳是最先精确地确定电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间关系的科学家，命 名为焦耳定律，据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因，故 C 正确，不符合题意； D．托里拆利通过实验测出了大气压强的数值，大气压的数值约等于 1.013×105Pa，受海拨、 温度等因素影响，大气压有差异，故 D 错误，符合题意。 故选 D。 3.现代社会里，养狗成为一种“时尚”，但遛狗伤人事故也时有发生，超声驱狗器（如图所 示为网上一款）应运而生。实验结果显示：对着狗一按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开， 而旁边的人什么也没听见。以下分析正确的是（  ） A. 人什么也没听见，是因为它发出声音的响度小 B. 人什么也没听见，是因为它发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内 的 3 C. 人什么也没听见，是因为它发出的声音不是振动产生的 D. 人什么也没听见，是因为它发出的声波不能在空气中传播 【答案】B 【解析】 【详解】对着狗按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见，是因为 发出声音的频率不在人的听觉频率范围内，声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介 质，在固体中最快，气体中最慢，真空不能传声，ACD 错误，B 正确。 故选 B。 4.以下有关现象及应用说法正确的是（  ） A. 夏天，景区用喷雾来降温是利用蒸发吸热 B. 夏天，凉爽的空调房间的窗户玻璃上会形成一层水雾，它的形成过程属于汽化 C. 冬天，“下雪不冷化雪冷”这句俗语蕴含着“液化放热”的物理道理 D. 冬天，北方常出现雾凇的美景，它的形成过程是升华 【答案】A 【解析】 【详解】A．夏天，景区用喷雾车喷雾降温，是利用水蒸发时吸热的特点，故 A 正确； B．湖面上出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故 B 错误； C．下雪是水蒸气的凝华过程，凝华是放热过程，放出热量使空气的温度升高，人感觉不冷； 化雪是熔化过程，熔化是吸热过程，从周围的空气吸热，导致空气温度降低，人们感到寒冷， 故 C 错误； D．雾凇是由空气中的水蒸气遇冷放热直接变成的固态小冰晶，属于凝华现象，故 D 错误。 故选 A。 5.2020 年 6 月 21 日，我国多地观测到了日环食的天文奇观。以下现象中与形成日环食的“光 学”成因相同的是（  ） A. 水中的倒影 B. 树荫下的光斑 C. 雨后的彩虹 D. 海市蜃楼的奇景 4 【答案】B 【解析】 【详解】日环食形成的原因是光的直线传播； A．水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的现象，故 A 不合题意； B．树荫下的光斑是小孔成像，是光的直线传播形成的，故 B 符合题意； C．雨后的彩虹是光的色散现象，是光的折射形成的，故 C 不合题意； D．海市蜃楼，是光的折射现象，故 D 不合题意。 故选 D。 6.央视节目“远方的家”曾对随州广水马坪的特色饮食“拐子（猪肘子）饭”的制作过程有 过详细的介绍，“拐子”的秘法卤制（将食材放在特殊汤汁中持续加热）十分关键。以下有 关说法中正确的是（  ） A. 食客端上一碗“拐子饭”，立刻感到香气扑鼻而来，这是由于分子的热运动 B. “拐子”在秘法卤制的过程中，是通过做功的方式来增大内能的 C. 随着时代 进步，已经由液化石油气代替原来的柴火土灶来卤制“拐子”，这样更方便且 卫生，液化石油气属于可再生能源 D. 在卤制“拐子”的过程中，液化石油气燃烧越充分，它的热值越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．感到香气扑鼻而来，是分子做扩散运动，即分子的热运动，A 正确； B．“拐子”的秘法卤制（将食材放在特殊汤汁中持续加热），是通过热传递来增大内能，B 错误； C．液化石油气是由化石能源石油提炼而来，属于不可再生能源，C 错误； D．热值是物质的一种属性，与物质的多少，燃烧是否充分无关，D 错误。 故选 A。 7.物块在水平拉力 F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中 AB=CD=10m。已知物块在 AB 段和 CD 段分别以 2m/s 和 5m/s 的速度匀速运动，且在 AB 段、CD 段所受摩擦阻力分别为 1N 和 2N，则以下判断正确的是（  ） 的 5 A. 该物块在 CD 段的惯性比 AB 段大 B. 该物块通过 AB 段和 CD 段所用的时间之比为 2∶5 C. 拉力 F 在 AB 段所做的功为 20J D. 拉力 F 在 CD 段做功的功率为 10W 【答案】D 【解析】 【详解】A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故 A 错误； B．由题知，物块在 AB 段和 CD 段的速度之比为 2∶5，AB 和 CD 距离相等，则该物块通过 AB 段和 CD 段所用的时间之比为 5∶2，故 B 错误； C．物块在 AB 段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力 F 在 AB 段所做的功 W=FABsAB=fABsAB=1N 10m=10J 故 C 错误； D．物块在 CD 段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力 F 在 CD 段做功的功率 P=FCDvCD=fCDvCD=2N 5m/s=10W 故 D 正确。 故选 D。 8.某家庭电路如图所示，以下说法中不正确的是（  ） A. 若保险丝熔断，则可能是短路引起的 B. 三孔插座的连接方式符合安全用电的原则 C. 若仅 b、c 间断路，开关 S 闭合，灯泡 L 不会发光 D. 若在 a、b 间接入一个灯泡 L1，则它与灯泡 L 是并联关系 【答案】C 【解析】 【详解】A．保险丝熔断，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故 A 正确， 不符合题意； B．三孔插座的左孔接地线，右孔接火线，上孔接地线，符合于三孔插座的接法，故 B 正确， × × 6 不符合题意； C．若仅 b、c 间断路，开关 S 闭合，电路是通路，灯泡会发光，故 C 错误，符合题意； D．若在导线 a 和 b 之间接一个灯泡 L1，即 L1 接在火线和零线之间，它和 L 是并联的，故 D 正确，不符合题意。 故选 C。 9.体重为 60kg 的工人利用如图滑轮组将一质量为 80kg 的重物 A 匀速提升 1m，此时该滑轮 组的机械效率为 80%（不计绳重与摩擦，g 取 10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以 下论断： ①动滑轮重为 200N ②此过程中，工人对绳的拉力做功 1000J ③重物匀速上升过程中，它的机械能增大 ④若增大重物 A 的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到 90% 关于小明的以上论断（  ） A. 只有①③正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②③正确 D. ①②③④都正确 【答案】C 【解析】 【详解】由题意物体所受的重力 物体上升的高度 ，此时滑轮组做的有用功为 根据机械效率公式 有，总功为 80kg 10N/kg=800NG m g= = ×物 物 1mh = = h 800N 1m 800JW G ⋅ = × =物有 = 100%=80%W W η ×有 总 800J= = =1000J80% WW η 有 总 7 而 有 又因为 可得 ①②均正确。 机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增 大，③正确。 若要滑轮组的机械效率达到 ，由效率公式有 化解可得当 时，滑轮组的效率能到达 ，则若增大重物 A 的质量，用此滑轮组 匀速拉起重物时，机械效率能达到 90%，④错误。 故选 C。 10.某同学做“调节灯泡亮度”的实验，电路图如图所示，电源电压恒定为 4.5V，电压表量 程为“0-3V”，电流表量程为“0-0.6A”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，灯泡标有“3V 1.5W” 字样（忽略灯丝电阻受温度的影响），为保证电路安全，小灯泡两端电压不超过额定电压， 两电表的示数均不超过所选量程。则以下判断不正确的是（  ） A. 变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变大，电流表示数变小 B. 灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为 3Ω C. 当电压表示数为 3V 时，电路消耗的总功率最大 D. 当滑动变阻器连入电路的阻值为 9Ω 时，灯泡的功率为 0.54W 【答案】C 【解析】 =W W W+总 额有 = =1000J 800J=200JW W W− −额 总 有 =W G h⋅额 动 200J= 200N1m WG h = =额 动 90% = 100% 90%1 ( g g) 33 W m gh W m m h η × = + ⋅ 有 物 总 物 动 ＝ =9m m物 动 90% 8 【详解】电路为串联电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流。 A．变阻器滑片向右滑动时，滑动变阻器接入阻值变大，由欧姆定律以及串联分压的特点可 知滑动变阻器两端电压变大，即电压表示数变大，通过电路电流变小，即电流表示数变小， 故 A 正确，不符合题意； B．灯泡正常发光时，由 P=UI 可得电路电流为 根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为 由 可得滑动变阻器接入阻值 故 B 正确，不符合题意； C．根据 P=UI 可知，要想电路消耗的总功率最大，则电路电流应该最大，考虑电路安全，电 路最大电流应该为 0.6A，由 可得灯泡的阻值 此时由 可得灯泡两端电压 根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为 即电压表示数为 0.9V 时，电路消耗的总功率最大，故 C 错误，符合题意； D．当滑动变阻器连入电路的阻值为 9Ω 时，电路总电阻 此时电路电流 L L L 1.5W 0.5A3V PI I U = = = = L 4.5V 3V 1.5VU U U= − = − =滑 UI R = 1.5V 3Ω0.5A UR I = = =滑 滑 2UP R = ( )32 L L L 3V 6Ω1.5W UR P = = = UI R = L L 0.6A 6Ω 3.6VU I R′ ′= = × = L 4.5V 3.6V 0.9VU U U′ ′= − = − =滑 9Ω 6Ω 15ΩR = + = 4.5V 0.3A15Ω UI R ′′ = = = 9 由 可得灯泡两端电压 则灯泡的功率 故 D 正确，不符合题意。 故选 C。 第 II 卷（非选择题共 90 分） 26~ 35 题为物理题，36~42 题为化学题，43 ~ 45 题为生物题。 11.(1)如图甲是街头魔术“人体悬空”，神奇的表演让观众啧啧称奇，备感神秘，但图乙的 场景又让人大跌眼镜。原来：魔术爱好者双腿间夹着一根钢管，钢管延伸出来的短板正好可 以让助手躺在上面。不过这样也是非常耗费体力的，难怪助手坚持了没一会就因体力不支而 摔倒。请根据甲、乙图，写一句评论，在该魔术中物理规律是否“失效”，并作简单说明： ______； (2)图丙、丁是某地街头的“人体悬浮”术表演，请根据丙、丁图，提出“人体悬浮”平衡 的原因猜想（从受力的角度看人是如何平衡的）：______。 【答案】 (1). 见解析 (2). 见解析 【解析】 【详解】(1)[1]不失效，由杠杆平衡原理可知，只要满足杠杆平衡条件，助手就不会摔倒。 (2)[2]“人体悬浮”平衡 原因可能是：以手与拐杖接触的部分作为支点，只要满足 UI R = L L 0.3A 6Ω 1.8VU I R′′ ′′= = × = L L 0.3A 1.8V 0.54WP I U′ ′′′′= = × = 的 10 ，人就可以悬浮在空中。 12.如图是一长方形玻璃砖 ABCD，其中 AB、BC 面涂有反射涂层，一条光线从 AD 面射入玻璃 砖，请画出该光线进入玻璃砖后经过 AB、BC 面的两次反射，并最终从 AD 面射出的光路图。 【答案】 【解析】 【详解】光从空气斜射入玻璃中，首先过入射点画出法线，根据折射角大于入射角画出折射 光线；然后，光线射到 AB 面，在 AB 面发生反射，反射光线射到 BC 面，在 BC 面再次发生反 射，分别作法线，按反射角等于入射角画出反射光线；当光线射到 AD 面，光从玻璃斜射入 空气中，同样作法线，然后按照折射角大于入射角画出折射光线，注意最后的折射光线与原 始光线平行，如图所示： 13.如图所示，在体育课上小明从被竖直的绳子吊着的爬杆上匀速下滑，请画出此时爬杆在 竖直方向的受力示意图。 1 1 2 2 ⋅ = ⋅F l F l 11 【答案】 【解析】 【详解】小明从被竖直的绳子吊着的爬杆上匀速下滑，小明受到竖直向下的重力和竖直向上 的摩擦力作用，故爬杆也受到小明对它的向下的摩擦力 f，其次爬杆还受竖直向下的重力 G 和绳子对它向上的拉力 F，三个力的合力为 0，过爬杆的重心分别向上和向下画出三个力， 如图所示： 14.如图所示，开关闭合后，将滑片 P 向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力 12 会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。 【答案】 【解析】 【详解】滑片 P 向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大，说明电流增大， 电阻变小，滑动变阻器接右下柱，根据右手定则，可判断螺旋管的环绕方式和磁场方向，如 图所示。 15.如图甲是 a 实验小组“探究水的沸腾”实验装置实验过程中他们绘制出了水温随时间的 变化图像，如图乙所示。 (1)实验中，他们发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是______形成的； (2)水沸腾后撤去酒精灯，水能继续沸腾一小段时间，其原因是______； (3)b 实验小组用完全相同的装置做此实验，水的初温相同，但烧杯中水比 a 小组的少，请 在图乙中大致画出 b 小组根据记录的数据绘制的水温随时间变化的图像（ ）。 【答案】 (1). 水蒸气液化 (2). 石棉网的温度高于水的沸点，水还会继续吸热 13 (3). 【解析】 【详解】(1)[1]温度计上部出现许多小水珠，是由于水蒸气液化形成的。 (2)[2]水沸腾后撤去酒精灯，水能继续沸腾一小段时间，是由于石棉网的温度高于水的沸点， 水还会继续吸热。 (3)[3] b 实验小组用完全相同的装置做此实验，水的初温相同，但烧杯中水比 a 小组的少，b 实验小组烧杯中的水到达沸腾所吸热的时间应比 a 小组的短，图像如图所示 16.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)在调整器材高度时，应______（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛； (2)如图所示，此时光屏上出现烛焰清晰的像，日常生活中______（选填“照相机”、“投影 仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的； (3)如果保持透镜和蜡烛位置不变，将光屏向左移动一小段距离，光屏上的像变模糊，要使 光屏上重新得到烛焰清晰的像，则应该在透镜和蜡烛之间放置一个______（选填“近视眼镜” 或“远视眼镜”）。 【答案】 (1). 点燃 (2). 投影仪 (3). 远视眼镜 14 【解析】 【详解】(1)[1]根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心放在同一高度上，使其 成像在光屏的中心；只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高 度之前。 (2)[2]如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像，日常生活中投影仪就是利用这一原理制 成的。 (3)[3]把光屏向左移动一小段距离，要想在光屏上再次得到淸晰的像，应使像向左移动，因 为凸透镜对光线有会聚作用，故需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜，远视眼镜就是一 种凸透镜。 17.小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为 5N 的弹簧测力计和若干个重均为 0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于 2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2 6 3 4 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆 应用与此图中杠杆类型相同的 是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若 要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】 (1). 便于直接测量力臂 (2). 不合理，只有一组实验数据，得到的结论具 有偶然性 (3). 核桃夹 (4). 10cm 【解析】 【详解】(1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位 的 15 置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍 性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一 个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个 费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于 2cm，每个钩码重均为 0.5N，则图中钩码的总重力 为 弹簧测力计施加拉力的力臂 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为 5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对 杠杆施加拉力的最大力臂 即钩码到支点的距离不应超过 10cm。 18.为测量额定电压为“3V”的小灯泡发光时的电阻，小程连接了如图所示的电路，其中电 源电压恒定为 6V。 (1)小程合理地连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表示数都不为零， 接下来他应进行的操作是______； A．检查灯泡是否断路 B．检查灯泡是否短路 C．检查开关是否接触良好 D．移动滑动变阻器的滑片 (2)下表为小程记录的实验数据： 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 0.5N 6 3NG = × = 2cm 3 6cmL = × =右 5N 6cm 10cm3N FLL G ×= = =右 左 16 1 1.00 0.250 2 2.00 0.400 3 2.40 0.500 4 3.00 0.520 小程在测量第一组数据后再测量第二组数据时，滑动变阻器的滑片 P 应向______端滑动（选 填“左"或“右”）。老师发现小程测量的数据中有一组明显有误，则错误的一组是：______ （选填序号“1”"、“2"、“3”或“4”）； (3)在完成以上实验后，小程还想测量另一个额定电压为 3.8V 的小灯泡的额定功率，但该电 压表“0-15V"量程已损坏，只有“0-3V”量程可用，只更换小灯泡，其他器材不变。请设计 出完成该实验的电路图并画在虚线框中（ ）。 【答案】 (1). D (2).右 (3). 3 (4). 【解析】 【详解】(1)[1]电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现 小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，故但接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片， 观察灯的发光情况，故选 D。 (2)[2]由表格数据可知，第二组数据电压表示数大于第一组电压表示数，即增大灯泡两端的 电压，故滑动变阻器的滑片 P 应向右滑动，减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小分压。 [3]分析表格数据可知，第 3 组数据明显有误，因为由 4 组数据计算可得灯泡的电阻分别为 17 RL1= = =4Ω，RL2= = =5Ω，RL3= = =4.8Ω，RL4= = 5.77Ω RL3 小于 RL2，不符合电压越高，通过灯泡的电流越大，灯丝温度越高，灯丝阻值越大的规律， 所以第 3 组数据是错误的。 (3)[4] 电源电压恒定为 6V，故可用电压表用“0∼3V”的量程测滑动变阻器的电压，电路图 如图所示： 19.如图是一个饮水机的工作原理图，其中 R1 和 R2 是阻值不变的发热电阻，下表是它的部分 参数。[水的比热容为 4.2×103J/（kg·℃）]。 额定电压 220V 额定加热功率 2000W 额定保温功率 88W 求：(1)1kg 的水温度从 20℃升高到 80℃吸收的热量； (2)R2 的阻值； (3)饮水机正常工作时，加热效率为 84%，则将 1kg 的水从 20℃加热到 80℃需用多长时间。 【答案】(1)2.52×105J；(2) 525.8Ω；(3) 150s 【解析】 【详解】(1)水升温所吸收的热量 1 1 U I 1V 0.25A 2 2 U I 2V 0.4A 3 3 U I 2.4V 0.5A 4 4 U I 3V 0.52A ≈ 18 Q 吸=cm t=4.2×103J/kg•℃×1kg×（80℃-20℃）=2.52×105J 吸收的热量为 2.52×105J。 (2) 当 S1 闭合、S2 断开时，饮水机处于保温状态，由图可知 R1 和 R2 串联，已知 P 保温=88W， 由 P= 得 R1+R2= = =550Ω 当 S1、S2 同时闭合时，饮水机处于加热状态，由图可知，只有 R1 接入电路，已知 P 加热 =2000W，由 P= 得 R1= = =24.2Ω 则 R2 的阻值为 R2=550Ω-24.2Ω=525.8Ω R2 的阻值为 525.8Ω。 (3) 热水器放出的热量 Q 放= = =3×105J 由 P= 可得，电流所做的功 W=Q 放=Pt，加热所用的时间 t= = =150s 加热需用多长时间 150s。 答：(1)1kg 的水温度从 20℃升高到 80℃吸收的热量为 2.52×105J； (2)R2 的阻值为 525.8Ω； (3)饮水机正常工作时，加热效率为 84%，则将 1kg 的水从 20℃加热到 80℃需用 150s。 20.盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上静止，容器和水总重为 80N，容器底面积为 200cm2，如图甲，现用一根轻质细绳（绳的粗细和重力均不计）将一圆柱体物体 M 挂在弹簧 测力计下，让 M 从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中（水始终未溢出，且 M 未接触容器底）， 弹簧测力计示数 F 的大小随 M 的下表面浸入水中深度 h 之间的关系如图乙所示（不考虑水的 Δ 2U R 2U P保温 ( )2220V 88W 2U R 2U P加热 ( )2220V 2000W Q η 吸 52.52 10 J 84% × W t W P 53 10 J 2000W × 19 阻力，ρ 水=1×103kg/m3，g 取 10N/kg）。 求：(1)物体 M 完全浸没在水中时所受浮力大小； (2)物体 M 的底面积； (3)物体 M 的密度； (4)物体 M 完全浸没在水中时，容器对水平桌面的压强。 【答案】(1) 8N；(2) 8×10−3m2；(3) 3×103kg/m3；(4) 4.4×103Pa 【解析】 【详解】(1)由图乙可知，弹簧测力计的最大示数 F 最大=24N，此时物体 M 未浸入水中，则物 体 M 的重力 G=F 最大=24N 物体 M 全浸入时弹簧测力计的示数 F 示=16N，受到的浮力 F 浮=G−F 示=24N−16N=8N 物体 M 完全浸没在水中时所受浮力为 8N。 (2)由 F 浮=ρ 水 gV 排得物体 M 的体积 V 排= = =8×10−4m3 由图乙知物体 M 的高度 h=10cm，物块的底面积 S= = =8×10−3m2 物体 M 的底面积 8×10−3m2。 (3) 物体 M 的质量 m= = =2.4kg 物体 M 的密度 F gρ 浮 水 3 3 8N 1 10 kg / m 10N / kg× × V h 4 38 10 m 0.1m −× G g 24N 10N / kg 20 ρ 物= = =3×103kg/m3 物体 M 密度为 3×103kg/m3。 (4) 物体 M 完全浸没在水中时，容器对水平桌面的压力增加量等于物体 M 排开水的重力，即 物体 M 受到的浮力，则容器对桌面的压力 F 压=G 容+水+F 浮=80N+8N=88N 容器对桌面的压强 p= = =4.4×103Pa 容器对桌面的压强为 4.4×103Pa。 答：(1)物体 M 完全浸没在水中时所受浮力大小 8N； (2)物体 M 的底面积为 8×10−3m2； (3)物体 M 的密度为 3×103kg/m3； (4)物体 M 完全浸没在水中时，容器对水平桌面的压强为 4.4×103Pa。 m V 4 3 2.4kg 8 10 m−× F S 压 容 4 2 88N 200 10 m−× 为