迎战2022年中考物理一模-四川泸州卷（迎战2022年中考物理一模-四川泸州卷）

迎战中考2022年物理一模

四川泸州卷

（本卷共25小题，满分95分。考试时间90分钟）

一、选择题（本题共12小题，其中1-10题每题3分，只有一个选项符合题目要求。11-12题每题4分，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错的得0分。共38分）

1.《中国诗词大会》在央视综合频道播出。让我们分享诗词之美，感受诗词之趣。对于诗词中物理知识的解释，下列说法正确的是（　　）。

A．“霜叶红于二月花”中“霜”的形成是升华现象，需要放出热量；

B．“池水映明月，潭清疑水浅”，“水浅”是由光的反射造成的；

C．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，“倒影”是光的折射形成的；

D．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，“钟声到客船”说明空气能够传播声音

【答案】D。

【解析】A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热。故A错误；

B、“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的（即逆着折射光线看），我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅。故B错误；

C、楼台的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像。故C错误；

D、声音可以在空气中传播，钟声是通过空气传到船上的。故D正确。

2.对光现象的解释错误的是（　　）。

A. “小孔成像”所成的像是倒立的实像；

B. 人远离平面镜时，平面镜中的像越来越小；

C. 手机的人脸识别功能用到了光的反射；

D. 今年疫情期间使用的红外测温仪是利用人体辐射的红外线，进行温度测量

【答案】B。

【解析】A．小孔成像成的像是倒立的实像，可以是放大的、缩小的、也可以是等大的，故A正确，不符合题意；

B．平面镜成的像与物体大小相等，人远离平面镜时，人的大小不变，像的大小不变，故B错误，符合题意；

C．手机的人脸识别，是人脸反射的光进入手机摄像头，手机进行识别，故C正确，不符合题意；

D．红外测温仪能检测到的人体辐射的红外线，然后转换成电信号，显示温度，故D正确，不符合题意。故选B。

3.在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究液体压强与哪些因素有关”实验时，我们通过观察压强计U形管左右两侧液面高度差来判断液体内部压强大小的变化。以下研究中所采用方法与此相同的是（ ）。

A.探究杠杆的平衡条件时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量；

B.探究动能大小与哪些因素有关时，通过小车推出物体的远近，判断小车动能大小；

C.探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态；

D.探究压力对滑动摩擦力大小的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力

【答案】B。

【解析】在“探究液体压强与哪些因素有关”实验时，我们通过观察压强计U形管左右两侧液面高度差来判断液体内部压强大小的变化，是利用了转换法；

A.探究杠杆的平衡条件时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量，是寻找普遍规律，与转换法无关，故A不符合题意；

B.探究动能大小与哪些因素有关时，通过小车推出物体的远近，判断小车动能大小，用距离来判断动能，是利用了转换法，故B符合题意；

C.探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态，是实验推理法，故C不符合题意；

D.探究压力对滑动摩擦力大小的影响时，保持持接触面粗糙程度不变，改变压力，是控制变量法，故D不符合题意。故选B。

4.关于汽车的说法中，下列表述不正确的是（ ）。

A.与其他液体相比，水的比热容比较大，适合做汽车的冷却剂；

B.汽车在公路上高速驶过时，飘落在车旁的树叶被卷入车底；

C.急刹车时，车上的乘客由于受到惯性作用身体会向前倾斜；

D.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能

【答案】C。

【解析】A.因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以适合做汽车的冷却剂，故A正确；

B.汽车高速驶过时，汽车附近的空气流速变大、压强变小，故飘落在车旁的树叶被卷入车底，故B正确；

C.人坐在车里和车一起行驶，急刹车时，乘客由于惯性要保持原来的运动状态，继续运动，因此身体会向车行方向倾斜，但不是受到惯性作用，故C错误；

D.压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，使混合物的温度升高、内能增大，即将机械能转化内能，故D正确。

5.以下表述错误的是（　　）。

A.飞艇和飞机获得升力的原理相同；

B.氢气球在空中上升过程中受气压影响体积会变大；

C.热气球充的是加热后体积膨胀的热空气；

D.潜水艇工作时是通过改变自身重力的方式来实现浮沉的

【答案】A。

【解析】A.飞艇是由于在空中，受到的浮力大于重力，从而获得升力的；而飞机是由于机翼的上下表面空气流速不一样，从而压强不一样，获得升力；它们获得升力的原理不相同，故A错误，符合题意；

B.氢气球在空中上升过程中，大气压越来越小，那么其自身的体积会变大，即氢气球在空中上升过程中受气压影响体积会变大，故B正确，不符合题意；

C.一般情况下的热气球，充的是被燃烧器烧热，从而体积膨胀的热空气，故C正确，不符合题意；

D.潜水艇工作时，在竖直方向上受到浮力和重力作用，由于自身的体积不变，排开水的体积不变，则受到的浮力不变，那么通过排水或进水，改变自身重力的方式来实现浮沉的，故D正确，不符合题意。

故选A。

6.关于下面四幅图的说法中，正确的是（　　）。

A．在甲图中，浮在水面上的浮桥，受到的浮力大于其重力；

B．在乙图中，沉在水底的铁球，受到的浮力小于其重力；

C．在丙图中，用手水平推着一个大箱子没有移动，推力小于箱子受到的摩擦力；

D．在丁图中，用手握住一根长直铁棒没有下滑，手对铁棒的握力等于铁棒的重力

【答案】B。

【解析】A．在甲图中，漂浮在水面上的浮桥，根据浮沉条件可知受到的浮力等于其重力，故A项错误；

B．在乙图中，沉在水底的铁球，在竖直方向上受到重力、浮力以及容器给的支持力作用，保持平衡，重力等于浮力与支持力之和，所以受到的浮力小于其重力，故B项正确；

C．在丙图中，用手水平推着一个大箱子没有移动，在水平方向上受到推力和摩擦力处于平衡状态，两个力是一对大小相等的平衡力，故C项错误；

D．在丁图中，用手握住一根长直铁棒没有下滑，手对铁棒的握力垂直铁棒指向水平方向，铁棒的重力竖直向下，无法判断大小，故D项错误。故选B。

7.下列说法正确的是(　　)。

A.运动的物体具有的能量叫作动能；

B.甲、乙二人同时登山,甲先到达山顶,则甲的功率大；

C.功就是能,因为它们的单位相同；

D.用50 N的水平力拉着重力为100 N的小车沿着水平地面前进5 m,则此过程拉力做的功比重力做的功多

【答案】D。

【解析】物体由于运动而具有的能叫作动能,A错；

甲、乙二人同时登山,甲先到达山顶,表明甲用的时间少,虽然上升的高度相同,但不能确定甲、乙二人的重力大小,就无法比较做功的大小,从而无法判定功率的大小,B错；

功和能是两个不同的物理量,虽然单位相同,但物理意义不同,C错；

用50N的水平力拉着重力为100 N的小车沿着水平地面前进5 m,拉力做了功,而重力没有做功,则此过程拉力做的功比重力做的功多,故D正确。故选D。

8.如图2所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同。小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来（ ）。

A．小轮滚动过程中没有力对其做功；

B．正常运行时，小轮的速度一直不变；

C．断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立；

D．正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能

【答案】D。

【解析】A．小轮在滚动过程需要克服摩擦力做功，故A错误；

B．正常运行时，小轮存在重力势能与动能之间的转化，所以其速度是不断变化的，故B错误；

C．断电后小轮会停下，说明小轮的机械能转化成其它形式的能，在转化过程总的能量保持不变，所以能量守恒定律一定是成立的，故C错误；

D．小轮在往返过程需要克服摩擦力做功，从而使机械能减少，但为了使小轮每次到达的最大高度相同，就要使小轮的机械能保持不变，则需要提供另外一种能量来补偿减少的机械能，而这个另外的能量正是由电源提供的，因此小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能。故应选D。

9.如图所示，甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同方向运动，那么（　　）。

A.甲车的速度为8m/s；

B.10s时，甲、乙两车相距70m；

C.若乙、丙运动的路程之比为2：3，则乙和丙所用的时间之比为8：3；

D.甲、乙两车的速度之比为2：1

【答案】C。

【解析】A.由甲的s-t图像知道，当t甲 =2s时，s甲 =8m，由

知道，甲车的速度

故A错误；

B.由乙的s-t图像知道，当t乙 =4s时，s乙 =4m，则乙车的速度

10s时，因甲、乙两车同时、同地向同方向运动，甲、乙两车相距

,故B错误；

C.丙的图像是v-t图像，速度不随时间的变化而变化，是一个定值，其速度大小v丙 =4m/s，则乙和丙所用的时间之比为

，故C正确；

D.甲、乙两车的速度之比为

，故D不符合题意。故选C。

10.如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为60

，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　）。

A.电源电压为5V；

B.小灯泡正常发光时电阻为2.5

；

C.当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W；

D.当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：4

【答案】D。

【解析】滑动变阻器与小灯泡串联，乙、丙图相结合

A.电路中电流为0.5A时，滑动变阻器的阻止为10Ω，电源电压为

,故A错误；

B.小灯泡正常发光时电阻为

,故B错误；

C.当电压表示数为1V时，电路中的电流为0.2A，滑动变阻器消耗的电功率为

,故C错误；

D.当电压表示数为2V时，变阻器两端的电压为8V，小灯泡和变阻器串联，消耗的功率之比为

故D正确。故选D。

11.用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F，以下说法正确的是（　　）。

A.额外功为(2F-G)h B.滑轮组的机械效率为

C.滑轮组的机械效率随h的增大而增大 D.拉力F的功率为

【答案】AD。

【解析】A.由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2绳子自由端移动的距离s=nh=2h，拉力F做的功

W总 =Fs=2Fh

拉力做的有用功W有 =Gh，则额外功W额 =W总 -W有 =2Fh-Gh=(2F-G)h,故A正确；

B.由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2 绳子自由端移动的距离s=nh=2h，滑轮组的机械效率

,故B错误；

C.由

可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，故C错误；

D.由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2 绳子自由端移动的距离s=nh=2h，拉力F做的功W总 =Fs=2Fh

则拉力F的功率P

故D正确。故选AD。

12.关于电与磁的说法正确的是（　　）。

A.电磁波不能在其真空中传播；

B.奥斯特实验说明电流周围存在磁场；

C.地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近；

D.发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时将机械能转化为电能

【答案】BCD。

【解析】 电磁波能够在真空中传播，所以现代通信主要靠电磁小波来传传递信息，故A错误；

奥斯特发现通电导线周围的小磁针会

发生偏转，说明电流周围存在磁场，故B正确；

地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以小磁针的南极指向地理的南极，小磁针的北极指向地理的北极，故C正确；

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应，发电机就是利用这一原理制成的，在这一过程中消耗机械能，得到了电能，所以是机械能转化为电能，故D正确；应选BCD。

二、填空题（本题共8个小题，每空1分，共24分）

13.如图是一款名为“吸血鬼”网红杯，杯子粗细两部分构成了一个______。当用左侧细管吸饮料时，饮料在______的作用下进入到嘴里，粗杯内液面逐渐降低，饮料对杯底的压强会逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】连通器；大气压；变小。

【解析】(1)由图可知杯子粗细两部分上端开口，底部连通，构成了一个连通器。

(2)当用左侧细管吸饮料时，吸管内气压减小，饮料在大气压的作用下进入到了人的嘴里。

(3)液面的逐渐降低，即

变小，根据

知，饮料对杯底的压强会逐渐变小。

14.兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度。如图所示，光屏上出现清晰的烛焰像，则该像是倒立、_____的_____像；向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应通过注射器_____。（选填“注水”或“抽水”）

【答案】放大；实；抽水。

【解析】（1）由图可以知道,物距小于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间,所以成的是倒立、放大的实像；

(2)向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动,才能使得像清晰,但若保持光屏和透镜不变,仍使得像成在光屏上,即需要让凸透镜的会聚能力减弱,即需要让凸透镜变薄,故应该向外抽水。

15.图示是学校走廊灯的自动制电路,走廊入口上方安装有反射式光电传感器，开关闭合时，当人靠近到一定距离，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收,接收器中的光敏电阻R0的阻值减小，通过定值电R的电流_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)同时电磁铁的磁性_________（选填“变强”、“变弱”、“不变”)，工作电路接通，灯泡L发光，图中电磁铁的上端是_____极。

【答案】变大；变强；S。

【解析】如图，自动控制电路的光敏电阻R0与定值电阻R串联，由题意知，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，根据

知，电路电流变大，再根据

知，电阻R两端电压变大，同时电磁继电器磁性增强，衔铁被吸下灯泡发光；电源左端是正极，因此电磁铁的下端是电流流进端，根据安培定则，右手四指顺电流方向握住螺线管后，大拇指指向下端，为N极，则上端是S极。

16.可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为______J。完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J，燃气锅炉烧水时的效率为______。(c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3)

【答案】1.68×108；6.0×108；28%。

【解析】(1)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J

(2)完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量Q放=Vq=0.1m3×6.0×109J/m3=6.0×108J

(3)燃气锅炉烧水时的效率

=28%。

17.“歼﹣10”是我国直行研发的新型战机，当发动机以1.2×l05N的推力使其以二倍声速飞行时．10s飞行的距离______m，发动机推力做功______J，它的功率是______W。

【答案】6800；8.16×107；8.16×106。

【解析】①飞机飞行速度：v=2v声=2×340m/s=680m/s；飞行的距离为S=vt=680m/s×10s=6800m；

②推力做功：W=Fs=1.2×105N×6800m=8.16×107J；

③发动机的功率为P=Fv=1.2×105N×680m/s=8.16×106W．

故答案为：6800；8.16×107；8.16×106。

18.如图甲所示，弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为________N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm，未知液体的密度为________kg/m3。（g取10N/kg）

【答案】15；10；0.9×103。

【解析】（1）由图象可知，弹簧测力计的最大示数F最大＝15N，此时物块未浸入水中，则物块重力G＝F最大＝15N；

（2）由图象可知，物块从刚浸入水到完全浸入，物块浸入深度h＝10cm，即正方体物块的边长为10cm；

（3）物块的体积V＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，物块全浸入时弹簧测力计的示数F示＝6N，

受到的浮力F浮＝G﹣F示＝15N﹣6N＝9N，

物块排开水的体积：V排＝V＝1×10﹣3m3，

由F浮＝ρ液V排g可得液体的密度：ρ液＝

＝

＝0.9×103kg/m3。

19.如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为______J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功_______J，此时箱子受到地面的摩擦力为______N。

【答案】60；0；80。

【解析】小聪的拉力做功

；

小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，此过程只有力没有距离，小明的推力不做功，做功为0J；此时箱子受到地面的摩擦力为静摩擦力，大小等于小明的推力80N。

20.在探究杠杆平衡条件的实验时，实验前发现杠杆左端低，右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；实验时，在A点悬挂两个重各为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉（如图所示），使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为______N，此时杠杆属于______杠杆。

【答案】右；1.6；省力。

【解析】[1]实验前发现杠杆左端低，右端高，说明重心偏左，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节。

[2][3]由图设杠杆每个小格的长度为L，则LA =4L，LB =5L，根据杠杆的平衡条件知道

2×1N×4L=F×5L

所以拉力应为F=1.6N；因为杠杆动力小于阻力，所以此杠杆为省力杠杆。

三、实验探究题（本题共3个小题，每空1分，共14分）

21.（3分）小华在探究某种物质熔化规律的实验中，发现了以下问题，请做岀正确解答：

（1）实验室温度计的使用方法正确的是______；

（2）图戊是该物质熔化时温度随时间变化的图像，该物质属于______（选填“晶体”或“非晶体”）；

（3）该物质第15分钟时处于______态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。

【答案】丁；晶体；液。

【解析】（1）甲中温度计玻璃泡触底了，乙中温度计玻璃泡碰壁了，丙中温度计玻璃泡未完全浸入液体中，故正确使用的是丁。

（2）由图戊可知，该物质在熔化时，虽然持续吸热，但温度保持48°C不变，说明该物质是晶体。

（3）由图戊可知，该晶体在12min时已经全部熔化完，所以该物质第15分钟时处于液态。

22.（5分）为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材。实验步骤如下：

（1）按如图甲的方法测出金属块受到的重力，大小为______N ；

（2）按如图乙的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积，大小为______cm3 ；

（3）用公式______计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为______N；

（4）比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小，可知金属块浸没在水中时会______（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。

【答案】2.2；20；F浮 =ρ液gV排 ；0.2；下沉。

【解析】（1）[1]图甲中测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，即金属块的重力大小为2.2N。

（2）[2]图乙中量筒的分度值为2mL，原来水的体积为V1 =20mL，金属与水的总体积V2 =40mL，则金属块的体积即排开水的体积V=V2 -V1 =40mL-20mL=20mL=20cm3

（3）[3][4]根据阿基米德原理，金属块浸没在水中受到的浮力

F浮 =ρ液 gV排 =ρ水 gV=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×20×10-6 m3 =0.2N

（4）[5]金属块浸没在水中受到浮力大小为0.2N，小于金属块的重力2.2N，根据物体的浮沉条件知，金属块将下沉。

23.（6分）有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验。

(1)他连接了如图甲所示的电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是____(选填字母 )；

A.拧紧开关两端的接线柱 B.拧紧小灯泡和它两端的接线柱

(2)他测量小灯泡额定功率的实验原理是____(填公式)，图甲中____(填仪器名称)的量程选择不合理；

(3)排除故障后，正确连接电路｡使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示为____V，小灯泡的额定功率为____W；

(4)小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只己知额定电流为I1 的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤：

① 闭合开关S1 ，开关S2 连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为____；

② 保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2 连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1 ，读出电阻箱的示数为R0 ；

③ 则小灯泡的额定功率表达式P额 =___(用字母表示 )｡

【答案】B；P=UI；电流表；2.4；1.2；I1 ；I12 R0。

【解析】(1)[1]闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路；电压表示数接近于电源电压，说明电压表与电源正负极之间是接通的，所以故障是灯泡断路，因此应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，检查是否是由此引起的断路，故选B。

(2)[2]伏安法测小灯泡额定功率的实验原理是P=UI。

[3]小灯泡的额定电流为0.5A，电流表应选小量程，图甲中电流表的选择大量程，故电流表的量程选择不合理。

(3)[4] [5]图乙所示电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，即小灯泡额定电压为2.4V，小灯泡的额定功率P=U额 I额 =2.4V

0.5A=1.2W，小灯泡的额定功率为1.2W。

(4) ①[6]闭合开关S1 ，开关S2 连接b，滑动变阻器与灯泡串联，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1 ，此时小灯泡正常发光。

②③[7]保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2 连接a，滑动变阻器与电阻箱串联，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1 ，读出电阻箱的示数为R0 ；当电流表示数为I1 时，此时电阻箱连入电路的电阻与①中电流为I1 时灯丝电阻相同；灯丝中电流为I1 时阻值一定为R0 ，则小灯泡的额定功率

P额 =I12 R0。

四、计算题（24题9分，25题10分，共19分，要求写出必要的步骤、公式和文字说明）

24.（9分）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，

、

均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、

、

的通断可实现三个挡位功能的切换，其中

是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。

额定电压	220V
高温挡	1100W
低温挡	880W
保温挡	××× W

（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；

（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；

（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。

【答案】（1）

；

；（2）高温挡更节能；（3）

。

【解析】（1）水吸收的热量

由图可知，用高温档将水从50℃的水加热到60℃所需要的时间t1 =3min=180s，这个过程消耗的电能

，

电火锅的热效率

；

（2）由图可知改用低温挡给（1）问中的水从50℃的水加热到60℃所需要的时间t2 =5min=300s，这个过程消耗的电能

，所以使用高温档更节能。

（3）分析电路，当闭合开关S、S1 ，开关S2 接b，电路中只有R1 接入电路，电路处于低温档，则流过R1 的电流

R1 的电阻

当闭合开关S、S1 、S2 接b，电路中R1 、R2 并联接入电路，电路处于高温档，此时电路总电流

流过R2 的电流

R2 的电阻

当闭合开关S、S2 接a时，电路中R1 、R2 串联接入电路，电路处于保温档，此时电路总电阻

；

电路保温功率

。

答：（1）水吸收的热量为

；电火锅的热效率为

；（2）高温挡更节能；（3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为

。

25.（10分）如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆

质量不计，A端悬挂着物体M，

端悬挂着物体N，支点为

，

。物体M下面是一个压力传感器，物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体，放在水槽中，当水槽中无水时，物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零，此时压力传感器的示数也为零。已知物体N的质量

，高度

，横截面积

（

取

，

）。求：

（1）物体N的密度

；

（2）物体M的质量

；

（3）当压力传感器的示数

时，求水槽内水的深度

。

【答案】（1）2×103 kg/m3 ；（2）16kg；（3）0.5m。

【解析】（1）由题意知，物体N的体积V2 =SH=20×10-4 m2 ×1m=2×10-3 m3

密度

（2）将物体M、N分别挂在杠杆的A、B端时，M对压力传感器的压力为零，N对水槽底部的压力为零，则杠杆在水平位置平衡，据杠杆的平衡条件知m1 g·AO=m2 g·BO

即m1 ·AO =4kg·4AO

解得，物体M的质量m1 =16kg

（3）当压力传感器的示数F=40N时，压力传感器对M的支持力为40N，则M对杠杆A端的拉力

F1 =G1 -F=m1 g-F=16kg×10N/kg-40N=120N

设N对杠杆B端的拉力为F2 ，据杠杆平衡条件有F1 ·OA=F2 ·4OA

即

；

此时N受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力的作用，处于静止，所以浮力

F浮 =m2 g-F2 =4kg×10N/kg-30N=10N

据阿基米德原理知，N排开水的体积

此时水未将N浸没，则水槽内水的深度

。

答：（1）物体N的密度ρ为2×103 kg/m3 ；（2）物体M的质量m1 为16kg；（3）水槽内水的深度h为0.5m。

,