10，2024年天津市和平区中考一模物理试卷

这是一份10，2024年天津市和平区中考一模物理试卷，共22页。试卷主要包含了第Ⅰ卷的答案答在试卷上无效， 下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。

第Ⅰ卷 选择题（共2大题 共32分）
注意事项：
1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号用黑色墨水的签字笔填写在“答题卷”上；用2B铅笔将考试科目对应的信息点涂黑。
2.第Ⅰ卷的答案答在试卷上无效。每小题选出答案后，用2B铅笔把“答题卷”上对应题目的答案的序号的信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置
1. 关于声现象的说法正确的是（ ）
A. 声音在真空中的传播速度是
B. 要听到回声，人距离障碍物至少
C. 百米赛跑时，终点计时员若听到发令枪声开始计时，测得的时间会偏多
D. 调节小提琴琴弦的松紧程度主要目的是改变音调
【答案】D
【解析】
【详解】A．声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，故A错误；
B．要听到回声，回声到达人耳的时间至少要比原声晚0.1m，人距离障碍物至少，故B错误；
C．百米赛跑时，发令员在起点，计时员在终点，声音从起点处传播到终点处需要一段时间，终点计时员若听到发令枪声开始计时，测得的时间会偏小，故C错误；
D．弦的音调与弦的长短、粗细、松紧都有关系，调节小提琴琴弦的松紧程度主要目的是改变音调，故D正确。
故选D。
2. 下列现象形成的过程中，放出热量的一组是（ ）
①春天，冰雪融化汇成溪流 ②夏天，冰棒周围会冒“白气”
③秋天，草丛上凝结出露珠 ④冬天，冰冻的衣服晾干该试卷源自 每日更新，享更低价下载。A. ①②B. ①④C. ②③D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①春天，冰雪融化汇成溪流，这是熔化现象，熔化吸热；②夏天，冰棒周围会冒“白气”，这是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化放热；③秋天，草丛上凝结出露珠，这是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化放热；④冬天，冰冻的衣服晾干，这是冰的升华现象，升华吸热；综上所述，放出热量的是②③，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3. 在物理学习过程中，经常需要进行估测。以下估测不符合实际的是（ ）
A. 唱一遍中国国歌的时间约B. 对人体的安全电压不高于
C. 人骑自行车平均速度约为D. 一个普通中学生所受的重力约为
【答案】C
【解析】
【详解】A．唱一遍中国国歌的时间不足1min，约为，故A不符合题意；
B．对人体的安全电压不高于，高于36V的电压有可能使人发生触电事故，故B不符合题意；
C．人骑自行车的平均速度约为，故C符合题意；
D．一个普通中学生的质量约为50kg，所受的重力约为
故D不符合题意。
故选C。
4. 下列关于相互作用力和平衡力的说法正确的是（ ）
A. 花瓶静置于水平桌面上，花瓶受到的重力和花瓶对桌子的压力是一对相互作用力
B. 加速上升的火箭，火箭受到的燃气的推力和火箭自身的重力是一对平衡力
C. 在水平路面上行驶的汽车，受到的牵引力和阻力是一对平衡力
D. 划船时，桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．花瓶静置于水平桌面上，花瓶受到的重力和花瓶对桌子的压力方向相同，施力物体和受力物体不是互为彼此，不是一对相互作用力，故A错误；
B．加速上升的火箭，处于非平衡状态，火箭受到的燃气的推力大于火箭自身的重力，不是一对平衡力，故B错误；
C．在水平路面上行驶的汽车，若做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，否则，牵引力和阻力不是平衡力，故C错误；
D．划船时，桨对水的力和水对桨的力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，施力物体和受力物体互为彼此，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
5. “每天锻炼一小时，幸福生活一辈子”，适度运动有利于身体健康。下列关于运动的说法正确的是（ ）
A. 人在跑步时有惯性，停下来后惯性消失
B. 踢球时，在地面上滚动的足球如果所受外力全部消失将保持静止
C. 打篮球时，篮球撞击篮板后反弹回来说明了力能改变物体的运动状态
D. 人登山时，大气压随着海拔高度的升高而增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．一切物体都有惯性，人在跑步时有惯性，停下来惯性不会消失，故A错误；
B．在地面上滚动的足球是运动的，如果所受外力全部消失将做匀速直线运动，故B错误；
C．打篮球时，投出去的篮球对篮板有撞击力，由于力的作用是相互的，篮板对篮球施加反作用力，将篮球反弹回来，同时篮板的反作用力改变了篮球前进的方向，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D．在登山过程中，大气压随着海拔高度升高而减小，故D错误。
故选C。
6. 下列关于压强知识的运用，说法不正确的是（ ）
A. 甲图中，排水管的U形“反水弯”是一个连通器，起到隔绝下水道异味的作用
B. 乙图中，向盛有刚沸腾水的烧瓶底浇冷水，增大水面上方的气压从而降低水的沸点
C. 丙图中，做托里拆利实验时，玻璃管内顶端混入少量空气会使大气压的测量值变小
D. 丁图中，飞机水平飞行时，机翼上方附近空气的流速大于机翼下方附近空气的流速
【答案】B
【解析】
【详解】A．排水管的U形“反水弯”上端开口，下端相连，是一个连通器，起到隔绝下水道异味的作用，故A正确，不符合题意；
B．水的沸点与上方气压有关，向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水，瓶内水蒸气遇冷液化，减小了水面上方的气压从而降低水的沸点，故B错误，不符合题意；
C．做托里拆利实验时，玻璃管内顶端应为真空，如果混入少量空气，存在大气压强，会使大气压的测量值变小，故C正确，不符合题意；
D．流速大的位置压强小，飞机水平飞行时，机翼上方附近空气的流速大于机翼下方附近空气的流速，机翼上方压强小于机翼下方压强，形成向上的升力，故D正确，不符合题意。
故选B。
7. 如图甲所示的电路中，的示数为，的示数如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A. 通过的电流为B. 通过的电流为
C. 通过的电流为D. 通过的电流为
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示，两灯串联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过L2的电流；根据并联电路电流规律可知，干路电流大于支路电流，所以，电流表A2选择的是小量程，示数为0.5A，即通过L2的电流为0.5A，则通过L1的电流为
故B正确，ACD错误。
故选B。
8. 下列说法不正确的是（ ）
A. 目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
B. 我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波进行定位的
C. 微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息
D. 以风能、水能、太阳能等为代表的可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
【答案】A
【解析】
【详解】A．目前的核电站都是利用核裂变释放的核能来发电的，故A错误，符合题意；
B．电磁波的传播不需要介质，我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波进行定位的，故B正确，不符合题意；
C．传递信息的方式有很多种，微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息，故C正确，不符合题意；
D．可再生能源可以从自然界中源源不断地得到的能源，以风能、水能、太阳能等为代表的可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确，不符合题意。
故选A。
9. 利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为，横截面积关系为，其中a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝，将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（ ）
A. 选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B. 选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C. 选用b和c进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系
D. 选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟横截面积的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题中信息可知，b和d材料不同，同时长度、横截面积也不同，没有控制变量，所以不可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故A错误；
B．由题中信息可知，a和b长度和横截面积相同，而材料不同，不可以探究导体电阻跟导体长度的关系，可以研究探究导体电阻跟导体材料的关系，故B错误；
C．由题中信息可知，b和c材料和长度不同，没有控制变量，不可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故C错误；
D．由题中信息可知，c和d材料和长度相同，而横截面积不同，可以探究导体电阻跟横截面积的关系，故D正确。
故选D。
10. 如图，闭合开关，灯泡不亮，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近4.5V，若故障只有一个，则可能是（ ）
A 开关断路B. 灯泡断路C. 电源没电D. 灯泡短路
【答案】A
【解析】
【详解】将M接电源“”极，N接G有示数，表明G到电源负极无断路，N接 F接线柱，发现电压表示数为零，表明F到电源负极可能存在断路，故障只有一个，则断路发生在开关处，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，有多个符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。请将其序号涂在答题卡相应的位置。
11. 下列关于电与磁的各图中说法不正确的是（ ）
A. 甲图电源的a端是电源的正极
B. 乙图装置中闭合电路的部分导体在磁场中运动，导体中就产生感应电流
C. 丙图实验中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向左滑动时，弹簧测力计的示数变大
D. 丁图开关闭合后铜块将受到水平向右的吸引力
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管左端为S极，右端为N极，根据右手螺旋定则可知，电流从通电螺线管左端流入，右端流出，所以，甲图电源的a端是电源的正极，故A正确，A不符合题意；
B．乙图装置中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，若运动时不切割磁感线，不会产生感应电流，故B错误，B符合题意；
C．丙图实验中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中电流变小，通电螺线管磁性减弱，对铁块的吸引力变小，弹簧测力计的示数变小，故C错误，C符合题意；
D．丁图开关闭合后，通电螺线管产生磁性，可以吸引铁、钴、镍一类的物质，但是不能吸引铜，铜块不会受到吸引力，故D错误，D符合题意。
故选BCD。
12. 小明在探究沉与浮的条件时，用一根细线连接A、B两个物体，放在盛水的烧杯中，处于悬浮状态，如图甲所示。剪断细线后，A物体处于漂浮状态，B物体沉到烧杯底部，如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2，水对烧杯底部的压强变化为Δp，甲图中细线的拉力为F，乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G，体积为V，烧杯的底面积为S，水的密度为ρ。以下关系式正确的有（ ）
A. 甲图中细线的拉力
B. 甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为、，则
C. 水对烧杯底部的压强变化
D. 乙图相对于甲图烧杯中水面高度变化
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，所以细线的拉力
F＝G﹣F浮＝G﹣ρgV
故A正确；
B．甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变，都等于烧杯、A、B的总重力，受力面积不变，由 知道，甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变，即
p1＝p2
故B错误；
CD．甲、乙图浮力的减小量为
排开水的体积减小量为
液面高度的减小量为
水对烧杯底部的压强变化为
故CD正确。
故选ACD
13. 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法不正确的是（ ）
A. 图中的甲是电压表的示数随电流表A的示数变化图象
B. 电压表和电流表A的示数之比变大
C. 电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值不变
D. 电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值变小
【答案】ABD
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表A测电路中的电流。
A．将滑动变阻器的滑片P向右移动，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由得，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，根据欧姆定律可知，电压表V1和电流表A的示数之比为R1的阻值，由于R1电阻减小，所以乙图像是电压表的示数随电流表A的示数变化图象，故A错误，符合题意；
B．电压表V2和电流表A的示数之比为R2的阻值，由于R2是定值电阻，故比值不变，故B错误，符合题意；
CD．设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则
滑片移动前后电压表V1示数的变化量
即
将滑动变阻器的滑片P向右移动，R1分得电压增大，R2分得电压减小，由于电源电压不变，根据串联电路分压特点可知
故
由于R2是定值电阻，该比值故不变，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选ABD。
第Ⅱ卷 非选择题（共2大题 共61分）
三、填空题（本大题共6小题。每小题4分，共24分）
14. 小明想测量无锡地铁的运行速度。他测的地铁从堰桥站出发到达锡北运河站时间为2min，在手机中用：百度地图截取了一段地图（如图所示），用刻度尺测得地图上两站间的距离为______cm，若地图上1cm等于实际1km，则地铁在两站之间的平均速度为______km/h。
【答案】 ①. 2.00 ②. 60
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图可知，刻度尺1cm之间有10个小格，1小格代表1mm，刻度尺的分度值是1mm，刻度尺读数时，估读到分度值的下一位，所以地图上两站间的距离为2.00cm。
[2]由题可知，地图上1cm等于实际1km，所以两站之间的距离为2km，则地铁在两站之间的平均速度
15. 如图所示，A、B、C三个底面积相同的容器中装有相同深度的水，则A、C容器底部受到的液体压力的大小关系为___________；图中高度相同的实心圆柱体甲和乙，两者对地面的压强相等，则圆柱体的密度关系为___________（两空均选填“”、“”或“”）。
【答案】 ①. = ②. =
【解析】
【详解】[1]A、C容器里装入相同深度的水，液体的密度相同，容器底部在液体中的深度相同，根据可知，两容器底部受到液体的压强相等，而两容器底面积相等，根据可知，两容器底部受到的液体压力的大小关系为=。
[2]圆柱体对水平地面的压强为
两圆柱体对地面的压强相等，而两个圆柱体的高度相同，则圆柱体的密度关系为=。
16. 如图甲所示，用手弯折铁丝，铁丝会变热，此过程能量转化与乙图中_________（填字母序号）的能量转化是一致的；若该热机1s内对外做功30次，则飞轮转速是_________r/min。
【答案】 ①. A ②. 3600
【解析】
【详解】[1]用手弯折铁丝，铁丝会变热，机械能转化为内能，和压缩冲程的能量转化形式相同，压缩冲程两侧气门关闭，活塞向上运动，即为图乙中的A。
[2]热机一个工作循环对外做功1次，飞轮转2转，该热机1s内对外做功30次，即飞轮1s转60转，每分钟转3600转，即3600r/min。
17. 如图所示，小球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，如果已知甲带负电，那么乙的带电情况是___________，丙的带电情况是___________。
【答案】 ①. 带负电 ②. 带正电或不带电
【解析】
【详解】[1]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，小球甲、乙相互排斥，所以甲乙带有相同电荷，甲带负电，所以乙带负电。
[2]带电体具有吸引轻小物体的性质，甲、丙相互吸引，丙可能带正电，也可能不带电。
18. 下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全，小明设计了如图所示的模拟井盖丢失的报警电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖。当井盖丢失时，电磁铁的线圈中______（填“有”或“无”）电流通过，灯泡______（填“发光”或“不发光”）。
【答案】 ①. 无 ②. 发光
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，当井盖丢失时，控制电路断开，电路中无电流通过，电磁铁无磁性，动触点与上方触点接触，使工作电路连通，灯泡发光报警。
19. 如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），，，电源电压恒为，闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表b的示数为______；当电表a、b为电压表，c为电流表，消耗的电功率为______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，R1、R2并联，电流表a测量R2支路的电流，电流表b测量干路电流；根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压
U2=U=6V
通过R2支路的电流
通过R1支路的电流
电流表b测量干路电流，示数为
[2]当电表a、b为电压表，c为电流表，R1、R2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量R2两端的电压；根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流
根据串联电路的电流特点可知，通过R2的电流
由可知，R2两端的电压
R2消耗的电功率为
四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程。结果要有数值和单位。
20. 图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，和是电热丝，由温控开关自动控制保温（低温）挡和煮饭（高温）挡切换，通过单独或同时闭合开关实现和挡切换，保温挡功率为440W，煮饭挡功率为，已知粥的比热容请完成以下问题：
（1）当开关___________（选填“接a”或“接b”）S___________（选填“闭合”或“断开”）时是保温挡；
（2）求的粥从加热到时需要吸收的热量；（ ）
（3）若实际正常使用煮饭挡加热的时间为，求该电饭锅的加热效率。（ ）
【答案】 ①. 接b ②. 闭合 ③. ④. 80%
【解析】
【详解】（1））当开关接a，S闭合时，电路为只有一个电阻的简单电路；当开关接b，S闭合时，电路为串联电路，由可知，串联时电阻较大，功率较小，是保温挡。
（2）的粥从加热到时需要吸收的热量
（3）实际消耗的电能
电饭煲的加热效率
21. 小明同学用伏安法测量未知电阻的阻值。
（1）如图是他做实验时所连电路，其中有一根导线连错了。请在错误的导线上打“×”并画出正确的导线，再在虚线框内画出改正后相应的正确的电路图；（ ）
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表，电流表的示数分别如图所示，则电压表的示数为___________，未知电阻的阻值为___________；
（3）小林的设计方案如图所示，闭合开关S，电流表和的示数分别为和，已知定值电阻的阻值为，则未知电阻___________（用、和表示）；
（4）如图所示是小成测量未知电阻的实验电路，电源两端电压不变，其中为阻值已知的定值电阻。当S闭合后，电压表的示数表示，电压表的示数用表示。则未知电阻___________。（用、和表示）
【答案】 ①. ②. 2.7V ③. 9 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]测量未知电阻阻值时，电流表要串联在电路中，电压表测量未知电阻两端的电压，图中电路图电流表与电阻并联，故错误的导线是连接电流表与未知电阻右接线柱的导线，将错误导线去除后，再用导线将未知电阻右接线柱与滑动变阻器左上角接线柱相连，如图所示
（2）[2]图中电压表连接的是小量程，分度值为0.1V，示数为2.7V。
[3]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，电阻的阻值为
（3）[4]由图可知，电路为并联电路，电流表A1测量干路电流，示数为I1，电流表A2测量R0所在支路电流，示数为I2，由并联电路的电压特点可知，电源电压等于支路电压，Rx的阻值为
（4）[5]由图可知，电路为串联电路，串联电路电流处处相等，电压表V1测量R0两端的电压，示数为U1，电压表V2测量Rx两端电压，示数为U2，则Rx的阻值为
22. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。
（1）U形管与探头连接时，阀门K应处于______（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，轻压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置______（选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）比较图乙与______两图，可得出同一种液体内部压强随深度的增加而增大；比较图丙与丁两图，还可初步得出结论：______；
（3）若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系，应将图戊中的探头向______移动适当的距离；移动探头后，观察到U形管水面高度差为，此时探头受到盐水的压强为，小婷取出探头放回水中，当U形管水面高度差再次为时，测出探头在水中的深度为，则______Pa。
【答案】 ①. 打开 ②. 不漏气 ③. 丙 ④. 见解析 ⑤. 上 ⑥. 2000
【解析】
【详解】（1）[1]U形管与探头连接时，需要保持U形管两侧液面上方的气压相同，因此需要把阀门K打开。
[2]轻压探头的橡皮膜时，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置的气密性较好，装置不漏气。
（2）[3]探究液体压强与深度关系，需要控制液体的密度相同，改变探头所处的深度，故乙、丙两图符合题意。
[4]丙与丁两图中，同种液体，探头所处的深度相同，只改变探头的朝向，U形管液面的高度差几乎相同，说明：同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等。
（3）[5]若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系，需要控制探头所处的深度相同，因此图戊中的探头需要向上移动。
[6]当U形管液面的高度差相同时，则探头受到的压强大小相等，所以探头受到盐水的压强为
23. 如图所示的电路，电源电压为，四个定值电阻的阻值均为。请完成下列任务：
（1）当开关闭合、开关和断开时，求电流表的示数；
（2）当开关均断开时，求其中一个定值电阻两端的电压；
（3）当开关均闭合时，求电路消耗的总功率。
【答案】（1）0.5A；（2）1.5V；（3）3W
【解析】
【详解】解：（1）当开关闭合、开关和断开时，电路等效为
R1被短路，电路为只有R2的简单电路，电流表示数为

（2））当开关均断开时，电路等效为
R1与R2串联在电路中，且R1与R2阻值相等，串联电路电流相等，R1两端的电压等于R2两端的电压，R1两端的电压为
（3）当开关均闭合时，R1与R3被短路，R2与R4并联，电路消耗的总功率
答：（1）当开关闭合、开关和断开时，电流表的示数为0.5A；
（2）当开关均断开时，定值电阻两端的电压均为1.5V；
（3）当开关均闭合时，电路消耗的总功率为3W。
24. 小明同学用弹簧测力计、细线、水、烧杯，测量小金属块的密度和未知液体的密度，请你帮助小明完成：
（1）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（2）写出小金属块密度和未知液体密度的数学表达式（用已知量和测量量表示，水的密度为）；
（3）小明选的器材：弹簧测力计如图所示，小金属块的长、宽、厚分别为2cm、1cm、0.5cm，请你利用所给数据评估小明的器材选择是否合理。
【答案】（1）见详解；（2）见详解；（3）见详解
【解析】
【详解】（1）本实验需要利用称重法测量浮力，并通过阿基米德原理计算物体及液体的密度，主要实验步骤：
①用细线将小金属块系住，挂在弹簧测力计下，测出小金属块的重力为G；
②在烧杯中装入适量的水，将小金属块浸没于水中，读出此时弹簧测力计的示数为F1；
③在烧杯中装入适量的未知液体，将小金属块浸没于未知液体中，用弹簧测力计测出此时的示数为F2。
（2）小金属块浸没在水中时，根据称重法可得，小金属块所受浮力为
F浮1=G- F1
根据F浮= ρgV排可得小金属块的体积
小金属块的密度为
小金属块浸没在未知液体中时，小金属块所受浮力为
F浮2=G- F2
小金属块浸没于水和未知液体中时，排开液体的体积均等于石块的体积，即排开液体的体积相等，液体的密度为
（3）如图所示的弹簧测力计分度值为0.2N，量程为0~5N，小金属块的长、宽、厚分别为2cm、1cm、0.5cm，则体积为
根据阿基米德原理可知浸没在水中受到的浮力为
浮力小于弹簧测力计的分度值，弹簧测力计无法测量这个浮力，故器材选择不合理。
25. 同学们模拟古人利用浮力打捞铁牛，模拟过程和测量值如图所示。
①把正方体A放在架空水槽底部的方孔处（忽略A与水槽的接触面积），往水槽内装入适量的水，把一质量与A相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮，如图甲所示；
②向水杯中装入质量为水杯质量二倍的铁砂时，水杯底到A上表面的距离等于A的边长，如图乙所示；
③用细线连接水杯和A，使细线拉直且无拉力，再将铁砂从杯中取出，当铁砂取完后A恰好可被拉起，完成打捞后，如图丙所示，请你完成：
（1）画出图丙中的水杯受到的力；（ ）
（2）求图乙中水杯浸入水中的深度h；（ ）
（3）水杯与正方体A的底面积之比 ___________。
（温馨提示：推导计算过程中需要的物理量，请提前设定！）
【答案】 ①. ②. ③. 9︰2
【解析】
【详解】解：（1）水杯受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力，如图所示
（2）甲中杯子漂浮，浮力等于重力，设水的密度为，杯子的底面积为S杯，杯子的总高度为H， A的边长为a，则甲中杯子所受浮力
乙中杯子也是漂浮状态，所以
两式相除，解得
则杯子的总高度为
（3）图丙中物体处于漂浮状态，浮力等于重力又因为A与杯的重力相等，所以
由图甲可知
联立可得
解得
图乙中绳子刚好拉直但没有拉力，图丙中沙子取出后A恰好被拉起，所以铁砂的重力等于拉力，则
即
则
即
解得
答：（1）水杯受力分析图
（2）图乙中水杯浸入水中的深度；
（3）水杯与正方体A的底面积之比。