广西北部湾经济区四市2017年中考物理真题试题（含解析）

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——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

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

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

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

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

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          ；

（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。

【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

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

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：

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。