2024年四川省达州市中考物理试卷

这是一份2024年四川省达州市中考物理试卷，共39页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，综合运用与计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）（2024•达州）自然界中万物生灵都有着自己独特的交流方式，其中声音是最常见、最有效的方式之一。下列关于声现象说法正确的是（ ）
A．声音是由物体振动产生的，一切物体振动产生的声音人都能听到
B．我国“天宫”空间站的宇航员出舱后，在太空中仍能通过声音直接交流
C．常见医用设备B超，是利用超声波来获取人体内部脏器信息的
D．广场上的噪声监测仪能在传播过程中减弱噪声
2．（3分）（2024•达州）光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（ ）
A．甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理
B．乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成
C．丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象
D．丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像
3．（3分）（2024•达州）水是生命之源，也是人类生存环境的重要组成部分。水在各种物态变化中不停地循环，让四季多姿多彩。下列说法错误的是（ ）
A．温暖的春天，万物复苏、冰雪消融，这是熔化现象，需要吸热
B．炎热的夏天，莲花湖的水在阳光下变成水蒸气，这是汽化现象，需要吸热
C．凉爽的秋天，路边的草或树叶上结有晶莹的露珠，这是液化现象，需要吸热
D．寒冷的冬天，水蒸气在高空急剧降温变成雪花，这是凝华现象，需要放热
4．（3分）（2024•达州）赛龙舟是中华民族端午节一项传统民俗活动，下列关于龙舟比赛过程说法正确的是（ ）
A．比赛开始前，龙舟静止在水面上，处于平衡状态
B．比赛过程中，使龙舟前进的动力是桨对人的作用力
C．比赛过程中，左右相邻两龙舟之间的水，流速变大压强变大
D．到达终点时，运动员停止划桨，龙舟的运动状态将不再发生改变
5．（3分）（2024•达州）如图所示，水平桌面上两相同电子秤，上面分别放有相同的圆柱形容器，容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的A、B两个小球分别放入液体中静止时，A球沉底、B球漂浮，此时液体深度h甲＜h乙，液体对容器底部压强相等。下列说法正确的是（ ）
A．液体密度ρ甲＜ρ乙
B．两小球受到的浮力FA＝FB
C．两电子秤示数相等
D．将A、B两个小球取出后（忽略带出的液体），左侧电子秤示数变化较大
6．（3分）（2024•达州）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，GA＝80N，GB＝20N，A、B均为正方体，边长分别为20cm、10cm。在拉力F＝30N的作用下，5s内，物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法错误的是（ ）
A．A与B之间的摩擦力为0
B．A对地面的压强为2500Pa
C．绳子自由端移动的速度为1.2m/s
D．拉力F做功的功率为30W
7．（3分）（2024•达州）19世纪，物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系，下列关于电现象与磁现象的说法正确的是（ ）
A．甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少，磁性更强
B．乙图通电后静止的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，断电后，小磁针保持不动
C．丙图是发电机的原理，闭合开关后，悬挂的导体棒将发生运动
D．丁图是电动机的原理，闭合开关后，金属棒ab将发生运动
8．（3分）（2024•达州）如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两挡加热功能，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S1时，电路处于高温挡
B．只闭合开关S2时，电路处于低温挡
C．同时闭合开关S1、S2时，电路处于高温挡
D．同时闭合开关S1、S2时，电路处于低温挡
9．（3分）（2024•达州）如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（ ）
A．L1短路B．L2短路C．L1开路D．L2开路
10．（3分）（2024•达州）如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表V1示数变小
B．电流表示数变小，电压表V2示数变大
C．电压表V1与电流表示数的比值变大
D．电压表V2与电流表示数的比值变小
11．（3分）（2024•达州）如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面（忽略物体带出的水），弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图象如图乙所示。然后将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起，如图丙所示放入水中，A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计，，g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A．A浸没在水中所受浮力为10N
B．A的底面积为50cm2
C．B的重力为20N
D．B的密度为0.75×103kg/m3
12．（3分）（2024•达州）如图所示电路，电源电压为18V保持不变，R1、R2为定值电阻，滑动变阻器最大阻值为30Ω。当滑片P位于最右端，同时闭合S1、S2时，滑动变阻器功率P1＝7.5W，电压表示数为U1，电流表示数为I1；P位于最右端，只闭合S1时，滑动变阻器功率为P2，电压表示数为U2，电流表示数为I2；将滑片P移至中点，只闭合S1时，滑动变阻器功率为P3，电压表示数为U3，电流表示数为I3。若P2：P3＝8：9，下列说法正确的是（ ）
A．R1＝6ΩB．U2：U3＝3：2C．I1：I3＝5：6D．P3＝4W
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共22分）
13．（2分）（2024•达州）测量是实验的重要环节。甲图是长度测量，被测物的长度为 cm。乙图是质量测量，被测物体的质量为 g。
14．（3分）（2024•达州）如图所示，是加油机为歼击机在空中加油的情景，歼击机相对加油机是 （选填“静止”或“运动”）的；由于飞机与空气发生 而带上了大量的电荷，加油时有起火的风险，所以机体上装有尖端放电器。降落时，关闭发动机后，歼击机由于具有 ，依然会向前滑行一段距离。
15．（2分）（2024•达州）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是3.2×107J/m3。
16．（3分）（2024•达州）如图所示，小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力 （选填“增大”“减小”或“不变”）；匀速上爬过程中小明受到竖直 的摩擦力（选填“向上”或“向下”）；匀速下滑时小明的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
17．（2分）（2024•达州）如图所示，一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中，已知容器底面积S＝200cm2，则木块下底面受到水的压力为 N，木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa。
18．（2分）（2024•达州）如图所示，轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持水平，已知AB是OB长度的4倍，AO是AC长度的3倍。在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上；O点左侧悬挂一可自由移动的质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为 N；当乙悬挂在C点时，甲对地面的压强为 Pa。（g取10N/kg）
19．（2分）（2024•达州）定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图象如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R与L消耗的电功率之比为 ；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为 W。
20．（3分）（2024•达州）某彩色电视机的铭牌如图所示，其额定电功率为 W，额定电流是 A。当它正常工作时，60s内消耗的电能为 J。
21．（3分）（2024•达州）如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40Ω，2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图象如图乙所示。则电源电压U＝ V，R1的阻值为 Ω，电路的最大电功率为 W。
三、作图题（本题共2小题，每小题3分，共6分）
22．（3分）（2024•达州）一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。
23．（3分）（2024•达州）现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求：开关S控制整个电路；S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。
四、创新设计与实验探究题（本题共2小题，连线1分，其余每空1分，共13分
24．（6分）（2024•达州）同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想：
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关；
②浮力大小与物体排开液体的体积有关；
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示（，g取10N/kg）
（1）根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N。
（2）为了验证猜想①，分析A与C、D三次实验，得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 （选填“有”或“无”）关。
（3）为了验证猜想②，分析A与 三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（4）小聪为了验证猜想③，分析A与B、E三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 。
（5）细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是 kg/m3。
25．（7分）（2024•达州）小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究，现提供如下器材：电压恒定为5V的电源；阻值分别为4.5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻；标有“15Ω，2A”的滑动变阻器R1和“30Ω，1A”的滑动变阻器R2；电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。
（1）小明同学设计了如图甲所示的实验电路图，请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。
（2）若电路连接正确，小明在闭合开关前，发现电流表指针如图丙所示，那么他接下来的操作应该是 。
（3）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的指针如图丁所示，此时电路中电流为 A，他此时接入电路的定值电阻R的阻值为 Ω。
（4）完成步骤（3）后，若保持滑片P位置不变，断开开关，将定值电阻替换成10Ω，闭合开关，向 （选填“左”或“右”）移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止，并读出此时电流表的示数。
（5）多次改变接入电路的定值电阻R，并重复步骤（4）。最终得出电流与电阻的关系。
（6）为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容，应选择滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）接入电路。
（7）在完成上述探究内容后，小明将电路中的定值电阻替换成未知电阻Rx，并利用伏安法成功测量出了Rx的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后，老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值，如图戊电路不能成功测出未知电阻Rx阻值的是 （R0阻值已知，电源电压不变）。
五、综合运用与计算题（本题共2小题，26题6分，27题7分，共13分，解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程，只写结果不得分）
26．（6分）（2024•达州）如图所示，电源电压恒定不变。电流表量程0～3A，电压表量程0～15V，滑动变阻器R3标有“40Ω 1A”字样，已知R1阻值为30Ω。当滑片P置于最左端，开关S置于1时，电流表示数为0.8A；当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，电流表示数之比为4：5。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率。
27．（7分）（2024•达州）如图所示，一重为200N底面积为0.4m2的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不计），玻璃缸中装有重1000N的水。上方有一轻质杆OA，在绳子AC的拉力作用下可绕竖直墙上O点转动，现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重20N，滑轮组上悬挂着重300N的物体甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物体带出的水，，g取10N/kg）求：
（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当∠CAO＝30°时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力FA＝620N时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多少。（不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦）
2024年四川省达州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）（2024•达州）自然界中万物生灵都有着自己独特的交流方式，其中声音是最常见、最有效的方式之一。下列关于声现象说法正确的是（ ）
A．声音是由物体振动产生的，一切物体振动产生的声音人都能听到
B．我国“天宫”空间站的宇航员出舱后，在太空中仍能通过声音直接交流
C．常见医用设备B超，是利用超声波来获取人体内部脏器信息的
D．广场上的噪声监测仪能在传播过程中减弱噪声
【答案】C
【分析】此题为声现象知识正误的判别，对选项逐个分析正误即可。
【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，但是如果声音的频率不在人耳听觉范围内、声音无法传播、响度不足等现象，那么人耳是听不到的，故A错误；
B、出舱后，太空中处于真空状态，而真空不能传声，故不能通过声音直接交流，故B错误；
C、B超是利用超声波能够穿透人体皮肤组织来获取内脏信息的，故C正确；
D、噪声监测仪只能显示目前的声音分贝数，但并不能减弱噪声，故D错误。
故选：C。
【点评】此题只要能理解基本的声现象相关知识就可以解决，难度不大。
2．（3分）（2024•达州）光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（ ）
A．甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理
B．乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成
C．丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象
D．丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像
【答案】D
【分析】对每个选项逐个判断正误即可。
【解答】解：A、三点一线是光的直线传播的重要应用，A选项正确。
B、太阳光经过三棱镜出现彩色光带，是色散现象，说明太阳光是复色光，B选项正确。
C、水中的倒影是平面镜成像，原理是光的反射现象，C选项正确。
D、丁图是放大镜的原理，成“正立、放大的虚像”，D选项错误。
故选：D。
【点评】此题是生活中的光学现象，对光学基本原理有所掌握就可以轻松应对。
3．（3分）（2024•达州）水是生命之源，也是人类生存环境的重要组成部分。水在各种物态变化中不停地循环，让四季多姿多彩。下列说法错误的是（ ）
A．温暖的春天，万物复苏、冰雪消融，这是熔化现象，需要吸热
B．炎热的夏天，莲花湖的水在阳光下变成水蒸气，这是汽化现象，需要吸热
C．凉爽的秋天，路边的草或树叶上结有晶莹的露珠，这是液化现象，需要吸热
D．寒冷的冬天，水蒸气在高空急剧降温变成雪花，这是凝华现象，需要放热
【答案】C
【分析】物态变化中熔化吸热；汽化吸热；液化放热；凝华放热。
【解答】解：A、温暖的春天，万物复苏、冰雪消融，这是熔化现象，需要吸热。故A正确；
B、炎热的夏天，莲花湖的水在阳光下变成水蒸气，这是汽化现象，需要吸热。故B正确；
C、凉爽的秋天，路边的草或树叶上结有晶莹的露珠，这是液化现象，需要放热不是吸热。故C错误。
D、寒冷的冬天，水蒸气在高空急剧降温变成雪花，这是凝华现象，需要放热。故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了物态变化的知识点，及物态变化过程的吸放热特点。
4．（3分）（2024•达州）赛龙舟是中华民族端午节一项传统民俗活动，下列关于龙舟比赛过程说法正确的是（ ）
A．比赛开始前，龙舟静止在水面上，处于平衡状态
B．比赛过程中，使龙舟前进的动力是桨对人的作用力
C．比赛过程中，左右相邻两龙舟之间的水，流速变大压强变大
D．到达终点时，运动员停止划桨，龙舟的运动状态将不再发生改变
【答案】A
【分析】（1）物体在几个力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态，这几个力就是相互平衡的。
（2）物体间力的作用是相互的。
（3）在流体中，流速越大的位置压强越小。
（4）物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解：A、比赛开始前，龙舟静止在水面上，处于平衡状态，故A正确；
B、比赛过程中，使龙舟前进的动力是水对桨的作用力，故B错误；
C、比赛过程中，左右相邻两龙舟之间的水，流速变大压强变小，故C错误；
D、到达终点时，运动员停止划桨，龙舟由于惯性会继续滑行一段距离，龙舟的运动状态改变，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查的是平衡状态的判断；知道物体间力的作用是相互的；知道流体的压强和流速的关系；知道运动状态的改变和惯性。
5．（3分）（2024•达州）如图所示，水平桌面上两相同电子秤，上面分别放有相同的圆柱形容器，容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的A、B两个小球分别放入液体中静止时，A球沉底、B球漂浮，此时液体深度h甲＜h乙，液体对容器底部压强相等。下列说法正确的是（ ）
A．液体密度ρ甲＜ρ乙
B．两小球受到的浮力FA＝FB
C．两电子秤示数相等
D．将A、B两个小球取出后（忽略带出的液体），左侧电子秤示数变化较大
【答案】D
【分析】比较浮力大小，要通过二力平衡或者阿基米德原理分析，再结合液体压强的影响因素来综合分析即可。
【解答】解：先分析目前的状态：两杯中液体高度，压强相等，根据液体压强公式p＝ρgh得出：ρ甲＞ρ乙，因此排除A选项。
A球在甲液体中沉底，B球在乙液体中漂浮，故两个球排开液体体积关系V甲＞V乙，且ρ甲＞ρ乙，则根据浮力大小F浮＝ρ液gV排得到A球所受浮力大于B球，因此排除B选项。
此时液体对容器底部压强相等，因为容器完全相同，故两个容器底部所受压力相等。但由于A球沉底，重力大于浮力，顾A会对容器底部有一个压力，这样甲容器对电子秤的压力将大于乙容器对电子秤的压力，因此排除C选项。
根据上面分析，A球浮力大于B球，而A球所受重力又大于浮力，B球所受重力等于浮力，因此两球质量关系mA＞mB，故将两球取出后，左侧电子秤示数变化大，因此D选项正确。
故选：D。
【点评】此题为液体压强、固体压强与浮力的综合问题，有一定难度。
6．（3分）（2024•达州）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，GA＝80N，GB＝20N，A、B均为正方体，边长分别为20cm、10cm。在拉力F＝30N的作用下，5s内，物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法错误的是（ ）
A．A与B之间的摩擦力为0
B．A对地面的压强为2500Pa
C．绳子自由端移动的速度为1.2m/s
D．拉力F做功的功率为30W
【答案】D
【分析】（1）A和B整体做匀速直线运动，此情况下B受力平衡，且B不受水平方向的拉力，因此它也不受摩擦力；
（2）A对地面的压力等于A与B的总重力，根据压强公式求A对水平地面的压强；
（3）由图知，n＝2，由s＝ns物求绳子自由端移动距离，根据速度公式求绳子自由端移动的速度；
（4）根据P＝＝＝Fv求拉力做功的功率。
【解答】解：A、A和B整体做匀速直线运动，此情况下B受力平衡，且B不受水平方向的拉力，因此它也不受摩擦力，即A与B之间的摩擦力为0，A选项正确。
B、A对地面的压力等于A与B的总重力，即F＝G＝GA+GB＝80N+20N＝100N，
A对地面的压强：，B选项正确。
C、由图知，n＝2，绳子自由端移动的距离为：s＝nsA＝2×3m＝6m，
绳子自由端移动的速度：，C选项正确。
D、拉力大小为30N，速度为1.2m/s，功率为：P＝Fv＝30N×1.2m/s＝36W，D选项错误。
故选：D。
【点评】本题考查水平方向滑轮组的综合分析，且每个选项都是一个力学知识分析，有一定难度。
7．（3分）（2024•达州）19世纪，物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系，下列关于电现象与磁现象的说法正确的是（ ）
A．甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少，磁性更强
B．乙图通电后静止的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，断电后，小磁针保持不动
C．丙图是发电机的原理，闭合开关后，悬挂的导体棒将发生运动
D．丁图是电动机的原理，闭合开关后，金属棒ab将发生运动
【答案】D
【分析】对每个磁现象和知识对应情况分别判断即可。
【解答】解：A、电磁铁磁性随匝数增加而变强，故A错误。
B、奥斯特实验中，小磁针初始是南北放置，通电后小磁针变为东西方向，断电后，在地磁场的作用下还原回南北方向，故B错误。
C、丙是发电机的原理，但是需要导体做切割磁感线运动后才能产生电，故C错误。
D、丁图是电动机原理，闭合开关，导体中存在电流且处在磁场中，于是受力运动，故D正确。
故选：D。
【点评】对基本磁现象和实验图能够对应好，做好每个选项的判断，此题就可以比较容易地选出正确答案。
8．（3分）（2024•达州）如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两挡加热功能，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S1时，电路处于高温挡
B．只闭合开关S2时，电路处于低温挡
C．同时闭合开关S1、S2时，电路处于高温挡
D．同时闭合开关S1、S2时，电路处于低温挡
【答案】C
【分析】根据电路的组成和电功率的公式进行分析。
【解答】解：A、只闭合开关S1时，只有定值电阻R1接入电路，此时的电功率为；电路处于低温挡，故A错误；
B、只闭合开关S2时，电路是断开的，两个电阻都不工作，故B错误；
CD、同时闭合开关S1、S2时，两个电阻并联，总电阻最小，根据，电路处于高温挡，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是电功率的分析；会根据电路的连接情况分析电功率的变化。
9．（3分）（2024•达州）如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（ ）
A．L1短路B．L2短路C．L1开路D．L2开路
【答案】A
【分析】此题为电路故障分析，结合串联电路电压、电流特点即可分析出故障原因。
【解答】解：串联电路中，“一盏灯突然熄灭”是短路现象，电路中电流变大；被短路的灯熄灭，分压变为0；另一盏灯依然能发光且亮度大于之前，分压会变大。
电压表测量的是L2的电压，根据题目描述电压表示数变大，即L2的电压变大，因此L2无故障，是L1短路导致。
综上分析，答案选择A。
故选：A。
【点评】串联电路故障分析，先判断故障类型，再分析故障位置。
10．（3分）（2024•达州）如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表V1示数变小
B．电流表示数变小，电压表V2示数变大
C．电压表V1与电流表示数的比值变大
D．电压表V2与电流表示数的比值变小
【答案】B
【分析】定值电阻与滑动变阻器串联，分析滑动滑片过程引起的电流和电压的变化即可。
【解答】解：先分析A、B选项是否正确。
（1）分析电流表：R1与R2串联，在向右移动滑片的过程中，R2阻值变大，电路中总阻值变大，电流减小，因此电流表示数变小。
（2）分析电压表：电流表示数减小，根据U＝IR得到R1的电压减小，而两者电压之和不变，因此R2的电压增大。
综上分析，选项B正确。
再分析C、D两个选项。
电压表V1与电流表示数的比值是R1的阻值，应该不变，因此C错误。
电压表V2与电流表示数的比值是R2的阻值，应该变大，因此D错误。
故选：B。
【点评】此题为动态电路电压、电流变化的综合分析，也要理解电压和电流比值的物理意义是对应的电阻大小，有一定难度。
11．（3分）（2024•达州）如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面（忽略物体带出的水），弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图象如图乙所示。然后将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起，如图丙所示放入水中，A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计，，g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A．A浸没在水中所受浮力为10N
B．A的底面积为50cm2
C．B的重力为20N
D．B的密度为0.75×103kg/m3
【答案】D
【分析】（1）根据称重法计算浮力；
（2）根据阿基米德原理计算A的体积，根据高度计算底面积；
（3）根据整体悬浮计算B的重力，得出B的质量，根据密度公式计算。
【解答】解：A、根据图像知，拉出水面后，不受浮力时，F＝G＝10N，
浸没时，F＝5N；
根据称重法知，F浮＝G﹣F＝10N﹣5N＝5N；故A错误；
B、浸没时V＝V排＝＝＝5×10﹣4m3＝500cm3；
A从开始露出水面到全部离开，上升的高度为h＝20cm﹣10cm＝10cm；由于液面下降，物体的高度大于10cm，故
A的底面积S＜＝50cm2；故B错误；
C、B的体积为2000cm3；AB整体V'＝2000cm3+500cm3＝2500cm3＝25×10﹣4m3；
整体受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣4m3＝25N；
根据悬浮的条件知，F浮＝GA+GB；
GB＝F浮﹣GA＝25N﹣10N＝15N；
B的密度为ρB＝＝＝0.75×103kg/m3，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查浮力与浮沉条件的应用以及密度的计算，属于中档题。
12．（3分）（2024•达州）如图所示电路，电源电压为18V保持不变，R1、R2为定值电阻，滑动变阻器最大阻值为30Ω。当滑片P位于最右端，同时闭合S1、S2时，滑动变阻器功率P1＝7.5W，电压表示数为U1，电流表示数为I1；P位于最右端，只闭合S1时，滑动变阻器功率为P2，电压表示数为U2，电流表示数为I2；将滑片P移至中点，只闭合S1时，滑动变阻器功率为P3，电压表示数为U3，电流表示数为I3。若P2：P3＝8：9，下列说法正确的是（ ）
A．R1＝6ΩB．U2：U3＝3：2C．I1：I3＝5：6D．P3＝4W
【答案】C
【分析】（1）滑动变阻器功率P1＝7.5W，滑动变阻器最大阻值为30Ω，可以求出I1，再求出R2的阻值；
（2）列出P2和P3的表达式，利用P2和P3的比值，求出I2和I3的比值，进一步求出U2和U3的比值；
（3）求出I2和I3的数值，就可以求出后面的两个选项。
【解答】解：（1）当滑片P位于最右端，同时闭合S1、S2时，R2与R滑串联，滑动变阻器最大阻值为30Ω，滑动变阻器功率P1＝7.5W
由P1＝R滑得：
U滑＝I1R滑＝0.5A×30Ω＝15V，U1＝U﹣U滑＝18V﹣15V＝3V，；
P位于最右端，只闭合S1时，滑动变阻器功率为P2，电压表示数为U2，电流表示数为I2，R1、R2、R滑串联
P2＝R滑，U2＝I2（R1+R2）
将滑片P移至中点，只闭合S1时，滑动变阻器功率为P3，电压表示数为U3，电流表示数为I3，此时R1、R2与R滑的一半串联
P3＝，U3＝I3（R1+R2）
若P2：P3＝8：9，则，I2：I3＝2：3，，故B错误；
，把R2＝6Ω，R3＝30Ω代入，求得R1＝9Ω，故A错误；
求出I2和I3，I2＝，I3＝
，故C正确；
，故D错误。
故选：C。
【点评】这是一道电学综合题，分析过程较难，表达式也比较繁琐，要有清晰的分析思路，一步一步攻克难关。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共22分）
13．（2分）（2024•达州）测量是实验的重要环节。甲图是长度测量，被测物的长度为 2.20 cm。乙图是质量测量，被测物体的质量为 32.2 g。
【答案】2.20；32.2。
【分析】根据刻度尺和天平读数原则直接读数即可。
【解答】解：刻度尺的读数需要估读到分度值的下一位，故可以得出物体的长度为2.20cm。
物体放在左盘，砝码在右盘，因此物体质量等于砝码与游码示数之和，即为32.2g。
故答案为：2.20；32.2。
【点评】考查最基本的读数问题，属于基础题。
14．（3分）（2024•达州）如图所示，是加油机为歼击机在空中加油的情景，歼击机相对加油机是 静止 （选填“静止”或“运动”）的；由于飞机与空气发生 摩擦 而带上了大量的电荷，加油时有起火的风险，所以机体上装有尖端放电器。降落时，关闭发动机后，歼击机由于具有 惯性 ，依然会向前滑行一段距离。
【答案】静止；摩擦；惯性。
【分析】（1）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物；研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化；
（2）两种不同物质组成的物体相互摩擦后而使物体带电的现象叫做摩擦起电；
（3）物体保持原来的运动状态的性质叫做惯性。
【解答】解：加油机为歼击机在空中加油过程中，歼击机相对加油机没有位置变化，是静止的；
飞机与空气因摩擦而带上了大量的电荷，这种现象叫做摩擦起电，为了防止加油时起火的风险，所以机体上装有尖端放电器；
降落时，关闭发动机后，由于惯性，歼击机不能立刻停下来，会向前滑行一段距离。
故答案为：静止；摩擦；惯性。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性、惯性和摩擦起电等知识，比较简单。
15．（2分）（2024•达州）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 3.36×105 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 0.075 m3。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是3.2×107J/m3。
【答案】3.36×105；0.075。
【分析】此题为热量的综合计算，利用比热容和热值的定义，代入题中所给数据即可求解。
【解答】解：1标准大气压下水沸点为100℃，故1kg水吸收的热量Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J。
天然气加热20kg水，吸收热量；
小明本次用水升温△t＝42℃﹣22℃＝20℃，水需吸热
热水器效率为70%，则需要天然气放热；
消耗的天然气体积；
故答案为：3.36×105；0.075。
【点评】只要用好比热容和热值的公式，理解加热效率，计算准确即可将此题解出，难度中等。
16．（3分）（2024•达州）如图所示，小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”）；匀速上爬过程中小明受到竖直 向上 的摩擦力（选填“向上”或“向下”）；匀速下滑时小明的机械能 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】不变；向上；减小。
【分析】静止时重力与摩擦力二力平衡；
匀速上爬时，摩擦力与重力方向相反；
匀速滑下动能不变，重力势能减小，所以机械能减小。
【解答】解：静止时重力与摩擦力二力平衡，重力不变，所以摩擦力一定不变；
匀速上爬时，摩擦力与重力方向相反。因为重力竖直向下，所以摩擦力向上；
机械能是动能和势能的总和，匀速滑下动能不变，重力势能减小，所以机械能减小。
故答案为：不变；向上；减小。
【点评】本题考查了机械能概念、摩擦力大小、摩擦力方向的知识点，属于基础题。
17．（2分）（2024•达州）如图所示，一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中，已知容器底面积S＝200cm2，则木块下底面受到水的压力为 20 N，木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 1000 Pa。
【答案】20；1000。
【分析】此题是浮力与压强的综合计算，第一问根据二力平衡即可解决，第二问要根据水面的上升量来分析。
【解答】解：根据二力平衡，物体漂浮时所受重力与浮力相等，因此浮力大小等于20N。而浮力产生的原因是物体受到液体对其向上和向下的压力差，物体漂浮时所受浮力就等于下表面所受压力，所以下表面水压就是20N。
木块放入后，根据阿基米德原理，木块排开液体的重为20N，即排开液体质量为2kg，排开液体体积为，则液面上升量，容器底部压强的变化量即为△p＝ρg△h，代入数据得到△p＝1000Pa。
故答案为：20；1000。
【点评】浮力与液体压强的综合计算，需要对排开液体体积与液面升降量之间的关系理解到位，有一定难度。
18．（2分）（2024•达州）如图所示，轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持水平，已知AB是OB长度的4倍，AO是AC长度的3倍。在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上；O点左侧悬挂一可自由移动的质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为 60 N；当乙悬挂在C点时，甲对地面的压强为 2000 Pa。（g取10N/kg）
【答案】60；2000。
【分析】此题为杠杆原理的应用，也涉及到压强的计算，是一道综合问题。
【解答】解：乙的重力为G乙＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，则乙对杠杆A点的拉力也为FA＝20N。
题中给出AB＝4OB，AO＝3AC，可得AO＝3OB，CO＝2OB。
根据杠杆平衡原理可得：FB•OB＝FA•OA，代入得FA＝60N，即甲的重力为60N。
再将乙移动到C处，则FB'•OB＝FC•OC，其中FC＝G乙＝20N，代入得到FB'＝40N，因此甲对杠杆拉力为40N，而甲重60N，甲所受支持力就是60N﹣40N＝20N，根据相互作用力大小相等，得到甲对地面压力也为20N。再利用压强计算公式得出。
故答案为：60；2000。
【点评】利用好杠杆原理和压强基本运算，注意不能直接用物重除以面积去计算压强。另外注意压强计算中的单位换算。
19．（2分）（2024•达州）定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图象如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R与L消耗的电功率之比为 3：1 ；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为 1.3 W。
【答案】3：1；1.3
【分析】（1）根据串联电路电压特点结合图象读出对应的电流，由P＝UI可知L与R消耗的电功率之比；
（2）根据并联电路电压规律和电流特点读出正确的电流和电压，由P＝UI可得电路消耗的总功率。
【解答】解：由图甲可知灯泡与定值电阻并联，若将L和R串联在4V的电源两端，结合串联电路的电流、电压规律，通过分析可知，此时L两端电压为1V，R两端电压为3V，此时电路中的电流为0.3A，由P＝UI可知L与R消耗的电功率之比为；
由图可知若将R与L并联在2V的电源两端时，则R与L两端的电压均为2V，由图可知，通过L和R的电流分别为0.45A和0.2A，
根据并联电路电流的规律可知电路中电流为I＝IR+IL＝0.2A+0.45A＝0.65A，电路消耗的总功率P＝U′I′＝2V×0.65A＝1.3W。
故答案为：3：1；1.3。
【点评】本题考查了串、并联电路电压、电流的特点以及电功率公式的应用，关键是根据图象得出有用的信息。
20．（3分）（2024•达州）某彩色电视机的铭牌如图所示，其额定电功率为 110 W，额定电流是 0.5 A。当它正常工作时，60s内消耗的电能为 6600 J。
【答案】110；0.5；6600。
【分析】由公式可知功率P＝UI；
电功W＝Pt。
【解答】解：额定功率可直接读出为110w；
由公式P＝UI，额定电流I＝＝110w÷220v＝0.5A；
W＝Pt＝110w×60s＝6600J；
故答案为：110；0.5；6600。
【点评】本题考查了电功率和电功的计算，属于基础题。
21．（3分）（2024•达州）如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40Ω，2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图象如图乙所示。则电源电压U＝ 24 V，R1的阻值为 20 Ω，电路的最大电功率为 28.8 W。
【答案】24；20；28.8。
【分析】在串联电路中，滑动变阻器功率随着其接入电阻阻值不同的图像已经给出，可以通过一些关键点来获取信息，解出答案。
【解答】解：
方法1：利用图像中（10，6.4）和（40，6.4）两个点，根据电功率公式P＝I2R推导得到，代入得到两个点对应的电流分别为0.8A和0.4A，故可以列出电源电压不变的方程：0.8A×（10Ω+R1）＝0.4A×（40Ω+R1），解出R1＝20Ω，代入原方程得出电源电压U＝24V，电路最大功率即滑动变阻器接入阻值最小的时候0Ω，此时电路总功率。
方法2：滑动变阻器与定值电阻串联时，当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相等时功率最大，因此可以直接得出定值电阻R1＝20Ω，代入求解过程同方法1。
故答案为：24；20；28.8。
【点评】此题如果能够想到方法2，那么解题速度将快很多，掌握多种方法是很有必要的。
三、作图题（本题共2小题，每小题3分，共6分）
22．（3分）（2024•达州）一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。
【答案】
【分析】平行于主光轴的光线，经过凸透镜后折射会经过焦点，然后在水面上根据反射和折射定律画出光线即可。
【解答】解：如下图。
【点评】此作图题包含了“透镜三条特殊光线”、“光的折射”、“光的反射”三个知识点，综合性较强，有一定难度。
23．（3分）（2024•达州）现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求：开关S控制整个电路；S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。
【答案】如下图：
【分析】家庭电路连接问题，根据题意注意好串并联即可。
【解答】解：根据开关的位置，判断出L是火线，根据三孔插座上端接地线，判断出PE是地线，则N是零线。
USB接口不影响其它家用电器，因此和三孔插座是并联的，得到连线结果如下图：
【点评】考查家庭电路火线零线地线的区分，注意到开关控制整个电路，和并联电路的连法即可。难度不大。
四、创新设计与实验探究题（本题共2小题，连线1分，其余每空1分，共13分
24．（6分）（2024•达州）同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想：
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关；
②浮力大小与物体排开液体的体积有关；
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示（，g取10N/kg）
（1）根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 4 N。
（2）为了验证猜想①，分析A与C、D三次实验，得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 无关 （选填“有”或“无”）关。
（3）为了验证猜想②，分析A与 B、C 三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（4）小聪为了验证猜想③，分析A与B、E三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 没有控制排开液体体积相等 。
（5）细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是 1.1×103 kg/m3。
【答案】（1）4；（2）无关；（3）B、C；（4）错误；没有控制排开液体体积相等；（5）1.1×103。
【分析】此题为“浮力大小与哪些因素有关”的探究实验，利用基本浮力测量法、注意控制变量思想即可。
【解答】解：（1）根据浮力测量原理，利用空气中拉力A图和浸没状态拉力C图（或D图）相减即可得到浮力，为6N﹣2N＝4N。
（2）物体在C和D均为完全浸没，虽然深度不同但是所受浮力均为6N﹣2N＝4N，因此可以说明浮力大小与浸入液体中的深度无关。
（3）为了得到浮力与排开液体体积的关系，需要比较的是在同种液体中，排开液体体积不同的对照，因此选择B和C。
（4）B和E在两种密度不同的液体中排开液体体积不同，没有控制变量，因此得到的结论不正确。
（5）利用A和E两图的示数之差可以得到物体在盐水中所受浮力为6N﹣1.6N＝4.4N，而在水中所受浮力为4N，浸没状态下物体所受浮力与液体密度成正比，因此，因此盐水密度为1.1×103kg/m3。
故答案为：（1）4；（2）无关；（3）B、C；（4）错误；没有控制排开液体体积相等；（5）1.1×103。
【点评】此题为浮力大小与哪些因素有关的基础探究实验，难度不大。
25．（7分）（2024•达州）小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究，现提供如下器材：电压恒定为5V的电源；阻值分别为4.5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻；标有“15Ω，2A”的滑动变阻器R1和“30Ω，1A”的滑动变阻器R2；电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。
（1）小明同学设计了如图甲所示的实验电路图，请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。
（2）若电路连接正确，小明在闭合开关前，发现电流表指针如图丙所示，那么他接下来的操作应该是 将电流表指针调至零位 。
（3）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的指针如图丁所示，此时电路中电流为 0.5 A，他此时接入电路的定值电阻R的阻值为 5 Ω。
（4）完成步骤（3）后，若保持滑片P位置不变，断开开关，将定值电阻替换成10Ω，闭合开关，向 右 （选填“左”或“右”）移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止，并读出此时电流表的示数。
（5）多次改变接入电路的定值电阻R，并重复步骤（4）。最终得出电流与电阻的关系。
（6）为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容，应选择滑动变阻器 R2 （选填“R1”或“R2”）接入电路。
（7）在完成上述探究内容后，小明将电路中的定值电阻替换成未知电阻Rx，并利用伏安法成功测量出了Rx的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后，老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值，如图戊电路不能成功测出未知电阻Rx阻值的是 B （R0阻值已知，电源电压不变）。
【答案】（1）；（2）将电流表指针调至零位；（3）0.5；5；（4）右（6）R2；（7）B。
【分析】（1）由串联电路连接方式及电压表电流表的连接方法即可画出导线；
（2）未闭合开关前，电流表指针要调零；
（3）电流表的使用和读数，再由欧姆定律计算出电阻；
（4）根据串联电路电流一定，电压与电阻成正比，可以得到滑动变阻器的滑片移动方向；
（5）保证所有电阻都能完成该探究，根据串联电路电压规律，实验过程中，滑动变阻器接入电路的电阻大小等于每次定值电阻阻值的大小，当定值电阻取最大值时，滑动变阻器也是最大值，结合题目中所给滑动变阻器规格分析应选用R2；
（6）由图所给的电路图分析是否能根据所给物理量测出Rx的阻值。
【解答】解：（1）根据电路图甲可知，滑动变阻器与R串联，电压表测R两端电压，所以要并联在R的两端，实物图连接如下图：
（2）在闭合开关前，发现电流表如丙图所示左偏，说明电流表指针没有指零，所以他接下来的操作应是将电流表指针调至零位；
（3）由题意可知电流表量程是“0～0.6A”，分度值为0.02A，如丁图所示，电流表读数为0.5A，此时电路中的电流为0.5A，由欧姆定律I＝可得此时接入电路的定值电阻R的阻值为：R＝＝＝5Ω；
（4）由题意得，若保持滑片P位置不变，断开开关，将定值电阻替换成10Ω，根据串联电路分压可知定值电阻两端电压增大，要想电压表保持原来的2.5V，就要使滑动变阻器两端的电压增大，即增大滑动变阻器的阻值，所以要向右移动滑片直到电压表示数再次变为2.5V为止；
（6）为确保后续所有定值电阻接入电路都能完成该探究，由题意得，定值电阻两端电压始终保持2.5V，当定值电阻取最大值时，滑动变阻器要移到最大阻值，当R＝25Ω，电路中的电流为：I＝＝＝0.1A，由电源电压为U电源＝5V可知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U电源﹣2.5V＝2.5V，所以此时滑动变阻器的阻值为：R滑＝＝＝25Ω＞15Ω，所以选择滑动变阻器R2；
（7）A、先闭合S1，Rx与R0串联，读出电压表示数Ux为Rx两端电压，再闭合S2，R0被短路，读出电压表示数U，即是电源电压，则R0两端的电压为U0＝U﹣Ux，可以得到Rx与R0串联时电路的电流为：
I＝＝，所以Rx的阻值为：Rx＝＝＝，故A图可以测出Rx的阻值；
B、闭合S1，断开S2，电压表示数为电源电压示数，再闭合S1和S2，R0被短路，电压表示数仍然为电源电压，故无法得到电路中的电流与Rx两端的电压，故B图不能测出Rx的阻值；
C、闭合S1，将S2先与R0相连，读出电流表示数为I0，此时电路的总电压为U总＝I0R0，再将S2与Rx相连，读出电流表的示数为Ix，所以Rx的阻值为：Rx＝，故C图可以测出Rx的阻值；
D、先闭合S1，Rx与R0串联，读出电流表示为I1，所以电源电压为U＝I1（Rx+R0）①，在闭合S2，R0被短路，读出此时电流表示数为I2，此时电路的电源电压为U＝I2Rx②，由①②可得：
I1（Rx+R0）＝I2Rx，所以Rx＝，故D图可以测出Rx的阻值。
故选：B。
故答案为：（1）；（2）将电流表指针调至零位；（3）0.5；5；（4）右（6）R2；（7）B。
【点评】本题考查了电流与电阻关系的实验探究及测未知电阻阻值的电路设计。
五、综合运用与计算题（本题共2小题，26题6分，27题7分，共13分，解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程，只写结果不得分）
26．（6分）（2024•达州）如图所示，电源电压恒定不变。电流表量程0～3A，电压表量程0～15V，滑动变阻器R3标有“40Ω 1A”字样，已知R1阻值为30Ω。当滑片P置于最左端，开关S置于1时，电流表示数为0.8A；当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，电流表示数之比为4：5。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率。
【答案】（1）电源电压为24V；
（2）电阻R2的阻值为20Ω；
（3）当S置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率为10.8W。
【分析】（1）分析电路连接，根据欧姆定律求出电源电压；
（2）当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，分析电路连接，根据欧姆定律表达出电路中的电流，利用电流表示数之比求出电阻R2的阻值；
（3）当S置于2时，滑动变阻器和R2串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路的电流最小，整个电路的功率最小；根据串联电路电压规律求出R2两端电压，利用欧姆定律求出通过R2的电流，根据P＝UI求出整个电路的最小电功率。
【解答】解：（1）当滑片P置于最左端，开关S置于1时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为只有R1的简单电路，此时电流表示数为0.8A，则电源电压为：
U＝I0R1＝0.8A×30Ω＝24V；
（2）当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，电阻R1和R2分别与滑动变阻器串联，此时电路中的电流分别为：
I1＝＝＝0.48A，
I2＝＝，
因电流表示数之比为4：5，即I2＝I1＝×0.48A＝，
解得：R2＝20Ω；
（3）当S置于2时，滑动变阻器和R2串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路的电流最小，整个电路的功率最小；由题意可知，电压表最大示数为15V，根据串联电路电压规律可知，此时R2两端电压为U2＝U﹣UV＝24V﹣15V＝9V，
通过R2的电流为：
I2'＝＝＝0.45A，
根据串联电路电流特点和P＝UI可知，整个电路的最小电功率为：
P＝UI2'＝24V×0.45A＝10.8W。
答：（1）电源电压为24V；
（2）电阻R2的阻值为20Ω；
（3）当S置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率为10.8W。
【点评】本题考查了电路分析、欧姆定律和电功率的应用，正确分析电路连接是关键。
27．（7分）（2024•达州）如图所示，一重为200N底面积为0.4m2的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不计），玻璃缸中装有重1000N的水。上方有一轻质杆OA，在绳子AC的拉力作用下可绕竖直墙上O点转动，现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重20N，滑轮组上悬挂着重300N的物体甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物体带出的水，，g取10N/kg）求：
（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当∠CAO＝30°时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力FA＝620N时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多少。（不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦）
【答案】（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强3000Pa；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力200N；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当∠CAO＝30°时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力FA＝620N时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是95%。
【分析】（1）玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力加上水的重力，根据p＝求出当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强；
（2）将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，据此求出重物甲排开水的体积，根据F浮＝ρ水gV排求出重物甲浸没在水中时所受的浮力；
（3）第三个问题，就是求滑轮组的最大机械效率。对于该滑轮组来说，当提升的物体重力最大时，它的机械效率最大。
【解答】解：（1）玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力加上水的重力，即F压＝G缸+G水＝200N+1000N＝1200N，则当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强为：
p＝＝＝3000Pa；
（2）将浸没的重物甲缓慢拉离
水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，则重物甲排开水的体积为V排＝SΔh＝0.4m2×0.05m＝0.02m3，
重物甲浸没在水中时所受的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N；
（3）先做出绳AC拉力的力臂OD，如图，直角三角形ADO中，∠A＝30°，OD＝OA，B是OA的中电，OB＝OA，OB＝OD
根据杠杆平衡条件，FA×OD＝FB×OB，FB＝FA，绳子AC能承受的最大拉力FA＝620N，B点最大拉力FB＝620N；滑轮组绳子的最大拉力F绳＝；
F绳＝，物体最大重力：G物＝2F绳﹣G动＝2×200N﹣20N＝380N，滑轮组的最大机械效率：η═。
答：（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强3000Pa；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力200N；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当∠CAO＝30°时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力FA＝620N时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是95%。
【点评】前两个问比较简单，第三个问要理解好，就是求滑轮组机械效率，滑轮组最大机械效率，要知道滑轮组一定时，物体越重，机械效率越大。
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