2024年重庆市第一中学九年级下学期阶段性消化作业六（期中）物理试题（原卷版+解析版）

这是一份2024年重庆市第一中学九年级下学期阶段性消化作业六（期中）物理试题（原卷版+解析版），文件包含2024年重庆市第一中学九年级下学期阶段性消化作业六期中物理试题原卷版docx、2024年重庆市第一中学九年级下学期阶段性消化作业六期中物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共35页， 欢迎下载使用。
取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，C水＝4.2×103J/kg·℃
一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意，共8小题，每小题3分，共24分）
1. 下列对生活中一些物理量的估测最符合实际的是（ ）
A. 光在真空中的传播速度为3×108km/sB. 教室里课桌的高度约为80cm
C. 洗衣机正常工作时的电功率约为20WD. 一名中学生的重力约为50N
【答案】B
【解析】
【详解】A．光在真空中的传播速度约为3×108m/s，故A选项不符合题意；
B．课桌的高度在80cm左右，故B选项符合题意；
C．洗衣机正常工作时的电功率约为300W，故C选项不符合题意；
D．中学生的质量在50kg左右，受到的重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
所以中学生的重力约为500N左右，故D选项不符合题意。
故选B。
2. 如图所示的四种现象中，属于光的反射现象的是（ ）
A. 长征五号运载火箭在水中的倒影
B. 神州十六号返回舱在地上的影子
C. 水中的蛟龙三号潜水器看起来变浅
D. 太空站的机械臂360°监控拍照
【答案】A
【解析】
【详解】A．长征五号运载火箭在水中的倒影是由于光的反射形成的虚像，故A符合题意；
B．神州十六号返回舱在地上的影子是光沿直线传播时遇到不透明物体在其后方形成的暗区，故B不符合题意；
C．水中的蛟龙三号潜水器看起来变浅是光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线偏离法线，人逆着折射光线看去，潜水器好像变浅了，故C不符合题意；
D．太空站的机械臂360°监控拍照，摄像头相当于凸透镜，是凸透镜成像原理，故D不符合题意。
故选A。
3. 漫步重庆美食街，尽享琳琅满目的美味。如图所示，有关描述中正确的是（ ）
A. 爆炒铁板烧是通过做功把食物炒熟
B. 烤串香气四溢，是分子在不停的运动
C. 水果捞周围白雾缭绕，是汽化现象
D. 百香果冷饮中冰块消失，是升华现象
【答案】B
【解析】
【详解】A．铁板烧把食物炒熟时，主要是通过热传递的方式增加食物的内能，故A错误；
B．烤串香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C．水果捞周围白雾缭绕，在不断冒“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故C错误；
D．火锅汤沸腾以后，温度不变，适当把火调小不能调低汤的沸点，故D错误。
故选B。
4. 如图所示与电有关的设备和实验中，说法正确的是（ ）
A. 验电器是用于辨别火线和零线的设备
B. 测电笔是用于检验物体是否带电的设备
C. 法拉第电磁感应实验可用于制造电动机
D. 实验说明通电线圈在磁场中受力转动
【答案】D
【解析】
【详解】A．验电器的作用是检验物体是否带电，不能用于辨别火线和零线，故A错误；
B．测电笔可以辨别火线和零线，火线可以使氖管发光，零线不能使氖管发光，故B错误；
C．图中有电流表，是电磁感应现象原理图，这是发电机的工作原理，故C错误；
D．图中有电源，实验说明电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，故D正确。
故选D。
5. 为备战体考，同学们都在认真的训练，如图所示是他们练习立定跳远时的情景，下列说法中正确的是（ ）
A. 站立时，人的重力和人对地面的压力是一对平衡力
B. 起跳时，脚要用力向后蹬地，利用的是相互作用力
C. 起跳后，到达最高点过程中，重力势能转化为动能
D. 落地时，人的身体会向前倾是由于受到惯性的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．人的重力和人对地面的压力作用在不同的物体上，且两个力方向相同，所以不是一对平衡力，故A错误；
B．起跳时，脚要用力向后蹬地，脚对地面有力的作用，地面同时给脚一个反作用力，利用了物体间力的作用是相互的，故B正确；
C．起跳后到达最高点过程中，质量不变，高度增加，速度变小，是将动能转化为重力势能，故C错误；
D．落地时，人因为自身具有惯性，还会保持继续向前的状态，所以身体会向前倾，惯性是物体固有的属性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故D错误。
故选B。
6. 为方便广大师生就餐，一中就餐系统升级，师生可通过刷卡或人脸识别扣款就餐。系统接通电源，指示灯发光；刷卡或人脸识别成功时（相当于分别闭合对应的开关S1、S2），扣款程序启动。如图所示的电路符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知，人脸识别、刷卡识别，只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使扣款系统启动工作，所以两个开关应并联后再与扣款系统串联在电源上；灯泡与扣款系统能独立工作，是并联的，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7. 一个体重为600N，双脚与地面接触面积为0.05m2的工人，用如图所示的滑轮组将重为600N的建材匀速提升了2m，用时20s，其滑轮组的机械效率为75%。不计绳重及轮轴摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 在20s内，工人提升建材所做的有用功为600J
B. 在提升建材的过程中，拉力做功的功率为40W
C. 在提升建材的过程中，工人对地面的压强为12000Pa
D. 使用该滑轮组，该工人一次最多能提起1000N的建材
【答案】D
【解析】
【详解】A．提升建材做的有用功
W有=Gh=600N×2m=1200J
故A错误；
B．拉力做的总功
拉力做功的功率
故B错误；
C．由图知，承担物重的绳子的股数是n=2，绳子自由端拉力端移动距离为
s=nh=2×2m=4m
绳子自由端拉力大小为
因力的作用是相互的，则绳子对人的拉力大小也为400N，工人对地面的压力
F压=G人-F=600N-400N=200N
工人对地面的压强
故C错误；
D．不计绳重及机械的摩擦，工人对绳子的拉力
则动滑轮重力
G动=nF-G=2×400N-600N=200N
工人的最大拉力
F最大=G人=600N
提升建材的最大重力
G最大=nF最大-G动=2×600N-200N=1000N
故D正确。
故选D。
8. 如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R0＝7Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。断开S1，闭合S2，S3接a，将滑片P从最右端向左移动，直至灯泡正常发光，且此时某块电表的示数恰好达到最大值，电流表和电压表的示数关系图像如图乙所示；保持滑片P不动，再断开S1，闭合S2，S3接b，将滑片P调回至最右端，电压表示数和R接入的关系图像如图丙所示。下列判断错误的是（ ）
A. 电源电压为9V
B. 灯泡的额定功率为5.4W
C. 断开S2，闭合S1，S3接a，保证电路安全，R接入的最小值为8Ω
D. 任意闭合开关，保证电路安全且工作时，电路的最小功率为3W
【答案】D
【解析】
【详解】A．断开S1，闭合S2，S3接a，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯L两端电压，再断开S1，闭合S2，S3接b，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源两端电压。由图丙可知，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；断开S1，闭合S2，S3接a，滑片P在最右端时，电路中的电阻最大，电流最小，由图乙可知
I=0.3A
此时灯L两端的电压
UL=3V
变阻器R两端电压为
UR=IR=0.3A×20Ω=6V
则电源电压为
U=UL+UR=3V+6V=9V
故A不符合题意；
B．电源电压小于电压表的量程，电压表不可能满偏，则电流表可以满偏，即灯泡正常发光时的电流
I'=0.6A
根据丙图知，滑动变阻器回调时是从0开始，则灯泡L正常发光时，两端的电压为
UL'=U=9V
则灯L的额定功率为
P额=UL'×I'=9V×06A=5.4W
故B不符合题意；
C．断开S2，闭合S1，S3接a，保证电路安全，电路中的最大电流为
Imax=0.6A
电路中的总电阻为
R接入的最小值为
R=R总-R0=15Ω-7Ω=8Ω
故C不符合题意；
D．灯L与滑动变阻器R串联，电路中最小电流为
Imin=0.6A
电路的最小功率为
Pmin=U×Imin=9V×0.3A=2.7W
故D符合题意。
故选 D。
二、填空作图题（本题共6个小题，第14题作图2分，其余每空1分，共12分）
9. 如图所示是我国汉族特有的闭口吹奏乐器“损”，演奏者吹损时，发出的声音是由于空气的______产生的；诗句“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”，水中的鱼能听到岸边的声音，说明_____体可以传声。
【答案】 ①. 振动 ②. 液
【解析】
【详解】[1]声音是由物体振动产生的，演奏者吹损时发出的声音是由空气的振动产生的。
[2]声音的传播需要介质，水中的鱼能听到岸边的声音，说明声音可以在水中传播，液体可以传声。
10. 汽车内燃机在做功冲程中将内能转化为______能；其造型上凸下平，行进时上方空气流动速度大于下方，则上方流体压强______（选填“大于”、“小于”或“等于”）下方，从而减小车辆对地面压力。
【答案】 ①. 机械 ②. 小于
【解析】
【详解】[1] 汽车内燃机在做功冲程中燃气对活塞做功，推动活塞，将内能转化为机械能。
[2] 汽车的外形类似于飞机的机翼，上面凸起，这样会使通过此处的气流速度变快，大于车下方的空气流速；空气流速快的地方，压强小，车下方的空气流速慢，压强大，上方流体压强小于下方，形成向上的压强差，从而减小了车辆对地面的压力。
11. 如图所示，电源电压为6V，定值电阻R2为5Ω，滑动变阻器R1的规格为“40Ω，0.5A”，电流表A1量程为0~3A，电流表A2量程为0~0.6A。将R1的滑片从最右端逐渐向左移至中点，该过程中电压表示数_________（选填“变大”、变小“或”不变“）；为保证电路安全工作，则R1接入电路的阻值不得低于__________Ω。
【答案】 ①. 不变 ②. 12
【解析】
【详解】[1]由电路图可知，R1​与R2​并联，电流表A1​测干路电流，电流表A2​测R1支路的电流，电压表测得的电压等于电源电压，因电源电压不变，所以电压表的示数不变。
[2]滑动变阻器R1的规格为“40Ω，0.5A”，电流表A1量程为0~3A，电流表A2量程为0~0.6A，为保证电路安全工作，通过R1​的电流最大电流为0.5A，根据并联电路电压规律可知，R1两端电压等于电源电压，则R1​接入电路的最小电阻值
12. 如图所示，AB是可绕O点转动的轻质杠杆，OA∶OB＝2∶3，物体甲置于地面并用细绳与杠杆A点相连，B点处悬挂托盘，其重力为10N。当杠杆在水平位置平衡时，甲对地面压力为45N，则甲重力为________N，现将甲竖直切割一部分置于托盘中，使甲对地面压力刚好为0，则甲剩余部分质量为_____kg。
【答案】 ①. 60 ②. 4.2
【解析】
【详解】[1]当杠杆在水平位置平衡时，甲对地面压力为45N，根据力的作用是相互的可知，地面对甲的支持力为45N，甲静止在地面上，处于平衡状态，受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力和细线对其向上的拉力。则
若甲对细线的拉力为，由杠杆的平衡条件可知
即
解得。由力作用的相互性可知，细线对甲的拉力为15N，则甲的重力为
[2]现将甲竖直切割一部分置于托盘中，使甲对地面压力刚好为0，则此时A端细线受到的拉力为甲剩余部分的的重力，则由杠杆平衡条件可知
即
解得，甲剩余部分的重力为
甲剩余部分的质量为
13. 如图甲所示，圆柱形容器重力为6N，底面积为500cm2，正方体甲与圆柱体乙用长为5cm的细绳相连，并用轻杆将其整体固定在力传感器上，甲边长为10cm，初始乙距离容器底部为2cm。现向容器中注水直至甲完全浸没，当甲浸没后，其所受浮力大小为______N；注水过程中，轻杆的受力与注水体积关系如图乙所示，则在A点时容器对桌面的压强为______Pa。
【答案】 ①. 10 ②. 3220
【解析】
【详解】[1]甲的体积为
即当甲浸没后，其所受浮力大小为
[2]分析可知，当加水量为0时，传感器受到的拉力为
当甲刚好完全浸没时，传感器受到向上的压力为18N，此时对甲乙的整体受力分析可得
甲乙整体的体积为
乙的体积为
乙浸没后，其所受浮力大小为
当加水量为5300cm3时， 甲乙整体受到的浮力和总重力二力平衡，此时传感器受力为0，此时
此时乙物体排开水的体积为
此时水深为
此时乙浸入的深度为
乙的底面积为
乙的高度为
当传感器受到的压力从12N变到18N时，甲物体排开水的体积变化量为
这段时间加水的深度为
从加水5300cm3之后，再加水至A点时，所加水的体积为
代数据可得
所以加水总体积为
加水总重力
在A点时容器对桌面的压力为
在A点时容器对桌面的压强为
14. 请在图中画出经过透镜折射后的光线。

【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点，如图所示：

15. 请在图中画出F的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】力臂是支点到力的作用线的垂线段，如图延长F的力的作用线，过O点作F的延长线的垂线段l 即为F的力臂，如图所示：

三、实验探究题（本题共3小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分）
16. 如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，凸透镜焦距为______cm；
（2）如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成倒立、______的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）。人们利用这一成像特点，制成了______（选填“照相机”或“投影仪）。
【答案】 ①. 10.0 ②. 放大 ③. 投影仪
【解析】
【详解】（1）[1]凸透镜焦点到光心的距离叫焦距。如图甲所示，凸透镜的焦距为
（2）[2][3]如图乙所示，物距
此时
根据凸透镜成像规律可知，蜡烛在光屏上成倒立、放大的实像，人们利用这一成像特点，制成了投影仪。
17. 如图所示，在“探究水的沸腾”的实验中∶
（1）如图甲所示，温度计的读法正确的是_______（选填“A”、“B”或“C”）。
（2）如图乙所示，描绘了水的温度随时间变化的图像。由图像可知∶水沸腾后继续加热，温度______（选填“上升”、“下降”或“不变”）。当地大气压_____（选填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压。
【答案】 ①. B ②. 不变 ③. 低于
【解析】
【详解】（1）[1]温度计读数时，视线要与温度计的刻度盘垂直，温度计读数方法正确的是B。
（2）[2]水沸腾后继续给水加热，水的温度不变。
[3]由上表数据可知，水的沸点为99℃，根据气压减小沸点降低，当时大气压低于一个标准大气压。
18. 小林用如图甲所示电路做“测小灯泡的电功率”实验，电源电压恒为6V，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向左移时灯变亮）；____
（2）连接好电路，在闭合开关前应将滑片P置于________端（选填“A”或“B”）；闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是小灯泡_______（选填“开路”或“短路”）；
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，若要测量灯泡的额定功率，应将滑片P向________端移动（选填“A”或“B”）；
（4）小林移动滑片P，分别记下多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了下图所示的U-1图像。由图像可知，小灯泡的额定功率为______W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，通电20s它消耗的电能是______J；
（5）如图所示是描述小灯泡功率P随滑动变阻器R阻值变化的图像，其中正确的是_____。
A. B.
C. D.
（6）小林把方案稍做修改，设计了如图所示的电路，用已知阻值为R0的定值电阻也测出了小灯泡的额定功率，他的实验操作如下∶
①闭合S，S1、断开S2，移动滑片P，使电压表的示数为U额。
②保持滑片P位置不变，闭合S，S2、断开S1，记下电压表的示数为U。
③小灯泡电功率P额＝_____。（用已知量和测量物理量表示）
【答案】 ①. ②. B ③. 短路 ④. A ⑤. 0.5 ⑥. 4.5 ⑦. A ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片P向左移动接入电路中的电阻丝长度变短，电阻变小，电流变大，向左移动时灯变亮，答案如下图所示：
（2）[2]连接好电路如上所示，在闭合开关前应将滑片P置于B端时，接入电路中的电阻丝最长。
[3]闭合开关，移动滑片，当小灯泡短路时，电压表所测的导线电阻R线=0Ω，故
U压=IR线=I×0Ω=0V
即小灯泡短路时，电流表有示数，且电压表无示数，小灯泡始终不亮。
（3）[4]电压表示数为2.2V，小于灯的额定电压，要使灯正常发光，应增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片向A端移动，直到电压表示数为2.5V。
（4）[5]由图像可知，小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
[6]由图像可知，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，电流为0.15A，通电20s它消耗的电能
W=UIt=1.5V×0.15A×20s=4.5J
（5）[7]由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中电流
则小灯泡的功率
由上面表达式可知，滑动变阻器阻值R增大时，小灯泡的功率P减小，故BD错误；根据数学知识可知，灯泡的电功率与R的关系不是一次函数，则C错误，故选A。
（6）[8]实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；
②不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U；
③在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压
U0=U-U额
由欧姆定律可得，灯泡的额定电流
所以小灯泡额定功率的表达式
19. 如图所示，小裴探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验∶

（1）图B中物体所受浮力大小为____________N。由A、B、C三图可知，浮力大小与_______有关；由A、__________三图可知，浮力大小与液体密度有关；
（2）通过数据还可计算出盐水的密度为_______g/cm3。完成实验后，小裴发现在整个实验中弹簧测力计都忘记校零，则测得的盐水密度与真实值相比______；（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（3）小裴利用如图的方法测量正方体物体A的密度（不计细线质量且实验过程中水未溅出）。
①将电子秤放在_____（选填“水平”或“竖直”）台面上，接通电源，调零；
②如图甲所示，物体B放在电子秤上，示数为800.0g；
②如图乙所示，物体A下底面刚接触水面，电子秤示数为4100.0g；
③如图丙所示，将物体A快速浸没在水中（未吸水），电子秤示数为5100.0g；
④如图丁所示，经长时间待示数稳定后，电子秤示数为5000.0g；
⑤如图戊所示，松手物体AB沉底，待示数稳定后，电子秤示数为6900.0g。
请帮助小裴完成测量和分析∶
A.物体A的密度是_______g/cm3；
B.若容器底面积为200cm2，从图乙到图丁，物体B重力做功_______J。
【答案】 ①. 1.4 ②. 排开液体的体积 ③. D、E ④. 1.1 ⑤. 不变 ⑥. 水平 ⑦. 2.2 ⑧. 0.36
【解析】
【详解】（1）[1]由图A可知，物体的重力G=4N，由图B可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.6N，由称重法可知，图B中物体受到的浮力为
[2]由图A可知物体的重力，图B和图C中，液体的密度相同，物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知，物体受到的浮力不同，因此由A、B、C三图可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]要验证浮力大小与液体的密度有关，要控制物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，根据A、D、E三图可知，D和E中液体密度不同，物体排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数不同，故物体受到的浮力不同，因此由A、D、E三图可知，浮力大小与液体密度有关。
（2）[4]图C中物体完全浸没在水中，弹簧测力计示数为2N，物体受到的浮力为
由可知，物体排开水的体积为
物体在盐水中受到的浮力为
由可知，盐水的密度为
[5]若弹簧测力计都忘记了校零，那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力大小应不变，由可知，测出的盐水密度也不变。
（3）①[6]根据天平使用规则可知，用电子秤测质量时，应将电子秤放在水平台面上。
[7]由图丁可知，物块A完全浸没在水中，由阿基米德原理可知，物块A受到的浮力等于物块A排开水受到的重力，即
物块A排开水的质量等于图乙和图丁中，图丁中电子秤增加的示数，故
由可知，物块A的体积为
由图乙和图戊可得，A的质量为
则物块A的密度为
[8]A排开水的体积为
A的高度为
则从图乙到图丁B下降的高度为0.045m，B的重力为
则从图乙到图丁，物体B重力做功
四、论述计算题（本题共3个小题，第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分。）
20. 如图所示的送货机器人，空载时质量为50kg，一次可满载200kg物品，速度最大可达2m/s，该机器人满载货物水平行驶时受到的摩擦力是总重力的0.1倍，求∶
（1）它行驶1.2km的路程所用的最短时间；
（2）满载时，它以最大速度水平匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】（1）600s；（2）500W
【解析】
【详解】解：（1）由可得，配送机器人行驶的距离为
（2）机器人满载物品时重力为
机器人满载行驶时受到地面的摩擦力为

机器人水平匀速行驶时，受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，则牵引力为
F=f=250N
它以最大速度水平匀速行驶时牵引力的功率
P=Fv=250N×2m/s=500W
答：（1）它行驶1.2km的路程所用的最短时间为600s；
（2）满载时，它以最大速度水平匀速行驶时牵引力的功率为500W。
21. 小明家中有一款热水壶，部分技术参数如图甲所示，内部电路的工作原理简图如图乙，定值电阻R1、R2均为发热电阻，通断开关S、S1、S2可实现三个挡位功能的切换。现断开家中其他用电器，热水壶处于低温档正常工作时，电能表（如图丙）在20min转了176圈，求：
（1）R1的阻值；
（2）低温档正常工作时电路中电流大小；
（3）热水壶正常工作时，若加热效率为84%，则用高温档将一满壶初温为10℃的水加热至98℃需多少时间？
甲
【答案】（1）55Ω；（2）0.8A；（3）400s
【解析】
【详解】解：（1）根据公式，结合由图乙可知，当闭合S，断开S1，S2接b时，两电阻串联，电路电阻最大，电功率最小，为低温挡；当闭合S、S1，S2接b时，只有R1工作，此时为中温挡；当S、S1闭合，S2接a时，两电阻并联，此时电路电阻最小，电功率最大，为高温挡。已知中温挡功率为880W，根据公式可知，R1的阻值为
（2）热水壶处于低温档正常工作时，电能表在20min转了176圈，消耗的电能为
根据公式可得，低温档正常工作时电路中电流大小为
（3）一壶水的质量为
水吸收的热量为
消耗的电能为
低温挡工作时，电路电阻为
则电阻R2为
高温挡功率为
需要的时间为
答：（1）R1的阻值为55Ω；
（2）低温档正常工作时电路中电流大小为0.8A；
（3）用高温档将一满壶初温为10℃的水加热至98℃需400s。
22. 重庆一中物理实验小组设计了一款自动排水报警装置模型，如图所示，该装置左水槽底部有一排水阀门（体积质量均忽略不计）用细绳与浮体甲相连，甲密度为0.5g/cm3，底面积S甲为150cm2，阀门面积S0为40cm2；浮体乙置于水槽底部但未与水槽紧密接触，其上方用轻杆与压敏电阻R0相连，乙重力为5N，底面积S乙为140cm2（两水槽中间通道体积忽略不计）。报警电路电源电压为24V，R0的阻值随压力变化的关系如表。现调节R1为28Ω，并向左水槽注水，当水面刚没过甲时，到达预设液面高度h0，甲在浮力作用下拉开阀门排水，同时报警电路电流为0.4A，触发报警装置，求∶
（1）触发报警装置时，电阻R0所受的压力；
（2）预设液面高度h0为多少cm；
（3）调节R1阻值使液面为12cm时触发报警装置，若仍要实现排水功能，则只需将阀门面积S0调整为多少？
【答案】（1）16N；（2）15cm；（3）12.5cm2
【解析】
【详解】解：（1）报警电路电流为0.4A，触发报警装置，此时报警电路的总电阻为
电阻R0的阻值为
由表格数据可知，此时电阻R0所受的压力为16N。
（2）浮体乙置于水槽底部但未与水槽紧密接触，所以此时浮体所受浮力为
乙排开水的体积为
预设液面高度h0为
（3）当h0=15cm时，排水阀门受到水的压强为
排水阀门受到水的压力为
对物体甲和阀门组成的整体受力分析可得，由于此时甲刚好浸没，所以，物体甲的体积为
物体甲的重力为
甲的高度为
当液面为12cm时，甲浸入的深度为
甲排开水的体积为
甲受到的浮力为
排水阀门受到水的压力为
阀门受到水的压强为
阀门面积调整为
答：（1）触发报警装置时，电阻R0所受的压力为16N；
（2）预设液面高度h015cm；
（3）调节R1阻值使液面为12cm时触发报警装置，若仍要实现排水功能，则只需将阀门面积S0调整为12.5cm2。U额
220V
高温挡
×××W
容积
1L
中温挡
880W
低温挡
×××W
F/N
0
8
16
24
…
R/Ω
60
46
32
18
…