2021年吉林省长春市经开区中考物理综合练习试卷

这是一份2021年吉林省长春市经开区中考物理综合练习试卷，共18页。

1．（2分）一个物体在一对平衡力的作用下，沿光滑水平面做匀速直线运动，当这对平衡力中的其中一个力突然消失，则物体（ ）
A．立即做减速运动B．运动状态一定发生改变
C．立即停止运动D．仍做匀速直线运动
2．（2分）一些新材料具有特殊的物理性质，如质地坚硬且几乎是完全透明的纳米材料﹣﹣石墨烯，它还具有出色的导电性和导热性。下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（ ）
A．防弹衣B．隔热手套C．电脑元件D．手机液晶屏
3．（2分）如图所示，下列四种乐器中，发声体的状态不同的是（ ）
A．吉他B．二胡
C．小号D．小提琴
4．（2分）疫情期间医护人员佩戴护目镜时往往会形成一层水雾覆盖在护目镜内侧，如图所示，下列诗句中加点字的形成与护目镜上的水雾形成相同的是（ ）
A．月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠
B．露从今夜白，月是故乡明
C．梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香
D．冰合井泉月入闺，金缸青凝照悲啼
5．（2分）下列光现象可以解释“以铜为镜，可以正衣冠”的光学原理的是（ ）
A．小孔成像
B．筷子弯折
C．水中倒影
D．雨后彩虹
6．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A．空气开关跳闸，电路不一定发生了短路
B．用电器的金属外壳必须与零线连接
C．使用测电笔时，必须用手直接接触金属笔尖
D．一般对人体而言，只要电压不高于220V就是安全的
7．（2分）花样滑冰是一种兼具速度和力量的竞技运动，我国花样滑冰动员在冬奥会上取得优异成绩。赛场上，运动员在滑行、跳跃、转弯、抛掷过程中，下列说法正确的是（ ）
A．被抛向空中的运动员，上升到最高点所受合力不为零
B．运动员快速滑行后，在跳跃过程中重力势能不变
C．运动员转弯过程中，其运动状态未发生改变
D．停止蹬地后，运动员最终停下来，说明力是维持物体运动的原因
8．（2分）今年3月13日，我国选手谷爱凌在自由式滑雪世锦赛中获得两枚金牌，同时刷新了中国选手在该项世锦赛上的最好成绩。如图所示是谷爱凌在比赛中凌空一跃时若不计空气阻力，则谷爱凌在空中飞行时（ ）
A．只受到重力作用B．在最高处受力平衡
C．上升时机械能减小D．下落时惯性逐渐变大
9．（2分）下列说法中，正确的是（ ）
A．风能、水能、太阳能，都属于一次能源
B．太阳向外辐射的能量，来源于内部原子核发生的裂变
C．核电站利用核聚变反应发电
D．能量的转化与转移都是有方向的，因此，能量守恒定律不成立
10．（2分）如图所示的电路，下列说法正确的是（ ）
A．开关S拨到a时，小磁针静止时B端为N极
B．开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性增强
C．开关S由a拨到b时，电磁铁的磁极发生改变
D．开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性增强
二．填空题（共12小题，满分50分）
11．（4分）吃拉面时闻到牛肉面的清香，这属于扩散现象，由于分子的运动跟 有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动，拉面师傅将面胚拉成细长的面条，表明力可以改变物体的 。
12．（2分）石墨烯是一种由碳原子构成的片状结构材料，它的原子由 和核外电子构成。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作 （选填“绝缘体半导体”或“超导体”），这一特点可以在生活中用于 （选填“电饭煲发热丝”“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”）。
13．（3分）在我们身边，有很多“器材”可以完成物理实验。例如：
（1）借助塑料吸管和一枚图书钉，组成如图甲所示的简易装置，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近可自由转动的塑料细管一端，两者相互靠近，则塑料吸管 （选填“一定”或“可能”）带电；
（2）如图乙为某玩具小汽车，车顶为太阳能电池板，遮挡住车顶小车停止运动，说明车顶的装置可将 能转化为电能；
（3）如图丙，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若及时捡起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 （选填“变高”、“变低”或“没有变化”）。
14．（3分）同样的甲、乙两杯中盛有质量、温度都相同的水，现同时从沸水中取出煮了较长时间的质量相等的铁球和铜球，分别投入甲、乙两杯水中，已知铁和铜的比热容的关系为c铁＞c铜，最后温度高的是 杯（选填“甲”或“乙”）。
15．（3分）如图甲所示，小亮在做“观察水的沸腾”实验。
（1）为了缩短实验时间，小亮向烧杯中注入适量的 水。
（2）水沸腾时停止加热，不能继续沸腾。可见，沸腾过程需要 。
（3）绘制出温度随时间的变化图像，如图乙所示。根据图像可知水的沸点为 ℃；沸腾时，水的温度变化特点是 。
（4）小明猜想沸腾的水也能将图丙试管中的水加热至沸腾。实验时，用烧杯中沸水给试管的水加热。一段时间后，试管中的温度计示数上升到图丙所示的值后不再变化，其读数为 ℃，试管中的水 （选填“沸腾”或“不沸腾”）。温度不再变化的主要原因是试管中水温较高时，水的蒸发变 （选填“快”或“慢”），相同时间试管中的水从沸水中吸收的热量几乎等于试管中水蒸发吸收的热量。
16．（3分）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小勇同学进行了如下实验：
（1）如图甲所示操作，测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm。
（2）实验时，首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在 ，使像成在光屏中央。
（3）接着小勇调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如上图乙所示，发现光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。若撤去光屏，小勇也可以在图中凸透镜的 （选填“左边”或“右边”）适当位置去观察该像。
（4）始终保持上图乙中凸透镜的位置不变：适当向左移动蜡烛时，应该向 （选填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到清晰的像：小勇又向右移动蜡烛至43cm刻度处，移动光屏，发现屏上 （选填“能”或“不能“）得到蜡烛清晰的像。
（5）若用不透明物体挡住透镜中心部分，像会 （选填“完整”或“不完整”），且变 （选填“亮”或“暗”）。
（6）蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像将向 移动（选填“下”或“上”），可以向 （选填“下”或“上”）调节凸透镜，再次使像成在光屏中央。
17．（4分）小燕用如图所示的装置探究“磁场对通电导体的作用力”。闭合开关后，小燕左右移动滑动变阻器的滑片，发现金属导体ab始终保持静止。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想金属导体ab没有运动起来的原因是 ，写出检验猜想的方法： 。
18．（5分）电子秤使用方便，测量结果直接由数字显示且有清零的功能，例如在某电子秤上放上245g的柱形容器，电子秤显示为245g，按清零键后，显示变为零；随后在容器中倒入50g水，电子秤显示50g。力学兴趣小组，用刻度尺、电子秤，分别改装密度计。
（1）改装实验一：
①将柱形容器放在电子秤上清零，往容器内倒入适量水，读出电子秤示数m1。
②用刻度尺测出柱形容器内水的深度h1并做好标记。
③将柱形容器内水倒去，擦干，放到电子秤清零，往其中缓缓倒入待测液体，直至到标记处。
④读出 ，则待测液体的密度ρ＝ （用所测物理量符号和水的密度ρ水表示）。
根据这种关系可以将电子秤测量质量的标度标成对应的密度，可以直接读出液体密度。
（2）改装实验二：
①将柱形容器放在电子秤上清零，往容器内倒入适量水，读出电子秤示数m1。
②用刻度尺测出柱形容器内水的深度h1做好标记。
③将柱形容器内水倒去，擦干，放到电子秤上清零，往其中缓缓倒入待测液体，直至电子秤示数仍为m1。
④测出 ，则待测液体的密度ρ＝ （用所测物理量符号和水的密度ρ水表示）。
根据这种关系可以在容器上标记对应密度，直接读出液体密度。
19．（5分）小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。
（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大。
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想 是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想 是正确的。（两空均选填“①”、“②”或“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是： 、 。（填字母代号）
A.换最大阻值较小的滑动变阻器
B.串联定值电阻
C.减少电池个数
D.增加电池个数
20．（4分）如图1是自动注水喷洒循环工作装置示意图，可绕O点自由转动的轻质杠杆A端通过轻绳悬挂一圆柱体，B端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻RF保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡。已知OA：OB＝1：4，圆柱体的底面积为0.01m2，高度为2m，质量为16kg，圆柱体底面到水箱底部的距离为0.2m，圆柱体水箱的底面积S＝0.41m2，水箱高度足够；闭合S1和S2，当电磁铁线圈中的电流I≥0.2A时，吸引衔铁K，喷洒系统将水箱中的水抽出，向外喷洒；当磁铁线圈中的电流I≤0.12A时，释放衔铁K，注水系统向水箱中注水，线圈电阻不计；电压U＝6V，电阻箱R调至某一阻值；RF的阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示，g取10N/kg。
（1）从如图1所示的水位开始注水，随着水位上升，圆柱体受到的浮力将 ，电磁铁的磁性 （以上两空均选填“增大”或“减小”）。
（2）已知水箱内的初始水位即为所设定的最低水位0.4m（如图1）；注水系统正常工作时，其功率为100W，每秒钟给水箱注水量恒为0.004m3；喷洒系统正常工作时，其功率为200W，每秒钟喷出水量恒为0.002m3，求：
①电阻箱R的阻值为 Ω，所设定的最高水位为 m。
②该装置正常工作12min，喷洒系统和注水系统消耗的电能。
（3）为增大设定的最高水位，应适当 （选填“增大”或“减小”）电阻箱R的阻值，与原来相比，此时水箱内最高水与最低水高度差将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
21．（7分）2016年12月，中国海军舰船在南海捕获一具美国无人潜航器，美国方面称其为海洋无人探测器“史洛坎滑翔机”，用于收集水温、含盐度及能见度等数据，以绘制水文地图。其外形如图所示。其相关参数为：体积0.066m3、质量52kg，最大潜水深度1000m（g取10N/kg，海水密度ρ取1.0×103kg/m3）。
（1）潜航器在水面下下潜过程中，所受浮力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）当潜航器要下潜时，需要往浮箱内充水，当潜航器浸没在海水里时，求所受的浮力为多少牛；
（3）假设潜航器上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中200m处下潜到某一深度执行任务时，该探测窗口承受海水的压力增大了1.1×104N，求执行任务时的深度是多少米。
22．（7分）如图，电源电压恒为6V，定值电阻R为6Ω，灯泡L标有“6V 6W”字样，灯丝电阻不变，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）当开关S1、S3断开，S2闭合，灯泡L的实际功率；
（3）当开关S2断开，S1、S3闭合，通电10s电路消耗的电能。
参考答案
一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．解：物体在两个平衡力的作用下，做匀速直线运动，
如果物体受到的平衡力和物体运动方向在同一条直线上，撤销牵引力，物体将进行减速运动，撤销阻力，物体进行加速运动。
如果物体受到的平衡力和物体运动的方向不在同一条直线上，撤销一个力，物体的运动方向会发生改变；
所以物体受到的一对平衡力，如果其中一个力突然消失，物体的运动状态一定会发生改变。
故ACD都不正确，B正确。
故选：B。
2．解：由材料知石墨烯具有坚硬、透明、导电性、导热性等物理性质；
A、防弹衣要求富有弹性，石墨烯的弹性较大，故A不符合题意；
B、隔热手套要求导热性能差，而石墨烯具有优良的导电性和导热性，不适合做保温隔热材料，故B符合题意；
C、石墨烯晶体管的传输速度快，应用于电脑元件，故C不符合题意；
D、石墨烯透明性很好，可用于制造手机液晶屏，故D不符合题意。
故选：B。
3．解：ABD、吉他、二胡和小提琴都是琴弦振动发声的，都属于弦乐器；C、小号是靠空气柱的振动发声的，属于吹奏乐器。所以发声体状态不同的是小号。故选：C。
4．解：A、水雾是液化现象，霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，故A错误。
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，故B正确。
C、雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶，故C错误。
D、冰是水的凝固现象，故D错误。
故选：B。
5．解：“以铜为镜，可以正衣冠”的意思：一个人用铜当镜子，可以照见衣帽是不是穿戴得端正，铜当镜子属于平面镜成像，平面镜成像是光的反射原理。
A、小孔成像是由光的直线传播形成的，故A错误；
B、筷子好像在水面处折断了是光在空气与水的界面发生了折射，属于折射现象，故B错误；
C、水中的倒影，是平面镜成像，是由光的反射形成的，故C正确；
D、雨后彩虹属于光的色散现象，故D错误。
故选：C。
6．解：A、家庭电路中总功率过大或发生短路时，空气开关会跳闸，故A正确；
B、家用电器的金属外壳要与大地相连，若金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，避免触电，故B错误；
C、使用测电笔时，必须用手接触笔尾的金属体，不能与笔尖金属体接触，故C错误；
D、不高于36V的电压对人体是安全的，故D错误。
故选：A。
7．解：A、被抛向空中的运动员，是由于受到重力的作用，所以到最高点时合力不为0，故A正确。
B、跳跃过程中，由于高度变大，人的重力势能增大，故B错误。
C、运动员转弯时，运动方向改变了，所以运动状态改变，故C错误。
D、蹬地后，运动员最终停下来，说明力是改变物体运动的原因，故D错误。
故选：A。
8．解：A、谷爱凌在比赛中凌空一跃时，若不计空气阻力只受到重力作用，故A正确；
B、在最高点时受到重力作用，受力不平衡，故B错误；
C、上升时，不考虑空气阻力，减少的动能全部转化为重力势能，机械能大小不变，故C错误；
D、惯性的大小只与物体的质量有关，下落时惯性不变，故D错误。
故选：A。
9．解：
A、风能、水能、太阳能能够源源不断地从自然界获得是可再生能源，核能不能够源源不断地从自然界获得，是不可再生能源，故A正确；
B、太阳的能量来自于内部的核聚变，产生很高的能量，又称为热核反应，故B错误；
C、核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的，故C错误；
D、不管是能量在转化还是能量的转移的过程中，都遵守能量守恒定律，故D错误。
故选：A。
10．解：
A、从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极；由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极，故A正确；
B、开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，故B错误；
C、开关S由a拨到b时，电磁铁中的绕线方法、电流方向不变，则磁极不变，故C错误；
D、将开关S由a换到b时，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，即电流不变，将开关S由a换到b时，线圈匝数减少，则电磁铁的磁性减弱，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共12小题，满分50分）
11．解：
（1）由于分子的运动与温度有关，所以分子这种无规则运动叫做分子的热运动；
（2）拉面的师傅将面胚拉成细长的面条，说明力可以改变物体的形状。
故答案为：温度；形状。
12．解：原子由位于中心的原子核和绕核转动的核外电子组成；
石墨烯在一定条件下电阻可以降为零，这样的材料叫做超导体；
超导体的电阻为0，电饭煲发热丝、小灯泡的灯丝都是利用电流热效应工作的，它们不能使用超导体；
电动机线圈工作时将电能转化为机械能，不需要产生热量，可以使用超导体。
故答案为：原子核；超导体；电动机线圈。
13．解：
（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近可自由转动的塑料细管一端，两者相互靠近，则塑料吸管可能带负电也可能不带电；
（2）太阳能电池板，可将太阳能转化为电能；
（3）气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化为球的机械能，所以球内气体的温度降低。
故答案为：可能；太阳；变低。
14．解：
哪杯水的末温高，则这杯水吸收的热量多，对应的金属球放出的热量也多，而该金属球的末温高（等于水的末温），说明该金属球降低的温度较小，且它放出的热量多，
由Q放＝cm△t可知该金属球的比热容一定大。
因为c铁＞c铜，所以最后温度高的是甲杯。故答案为：甲。
15．解：（1）为了缩短实验时间，小亮向烧杯中注入适量的热水。
（2）水沸腾时要吸热，因此，停止加热，水就不能继续沸腾了；
（3）根据水沸腾的特点，温度不变，持续吸热，故由图丙可知，沸点为99℃；
由图乙可知，水沸腾温度变化的特点是温度不变，持续吸热；
（4）如图乙中，温度计分度值为1℃，读数是97℃；
试管中的水没有达到沸点，不沸腾。温度不再变化的主要原因是试管中水温较高时，水的蒸发变快，相同时间试管中的水从沸水中吸收的热量几乎等于试管中水蒸发吸收的热量。
故答案为：（1）热；（2）吸热；（3）99；温度不变，持续吸热；（4）97；不沸腾；快。
16．解：（1）由图知，光斑即焦点处，所以焦距f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm
（2）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
（3）当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距在大于2倍焦距，凸透镜能成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；若撤去光屏，可以在凸透镜的右边适当位置透过凸透镜去观察该像。
（4）保持图乙中凸透镜的位置不变，当向左移动蜡烛时，物距变大，像距应减小，故应该向左移动光屏，才能再次得到清晰的像；
小勇又向右移动蜡烛至43cm刻度处，此时物距为7cm，小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈在光屏上；
（5）遮住凸透镜的一部分，凸透镜的其他部分仍能透过光线，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像仍然是完整的，只是像的亮度变暗。
（6）随着蜡烛燃烧而变短，根据过光心不改变方向，像会向上移动，像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，在蜡烛和光屏固定的情况下，应将凸透镜向下移动。
故答案为：（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；右边；（4）左；不能；（5）完整；暗；（6）上；下。
17．解：影响磁场力大小的因素是：电流的大小，磁体磁性的强弱；
在探究磁场对通电导体的作用时，闭合开关后，发现导轨上的导体ab始终处于静止状态，可能是蹄形磁体磁性太弱，也可能是电源电压较低、电流太小，导致磁场力过小；还可能是导体ab质量太大，压力大，导致摩擦力过大使导体ab始终处于静止状态；由此可以猜想通电导体ab在磁场中处于静止的原因是：蹄形磁体磁性太弱；
检验猜想的方法是：用磁性更强的蹄形磁体替换原来的磁体，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察导轨上的导体是否运动。
故答案为：蹄形磁体磁性太弱；用磁性更强的蹄形磁体替换原来的磁体，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察导轨上的导体是否运动。
18．解：（1）将柱形容器内水倒去，擦干，放到电子秤清零，往其中缓缓倒入待测液体，直至到标记处，读出电子秤示数m2，因为柱形容器的质量已经清零，所以液体的质量为m2，液体的体积等于水的体积，根据密度公式ρ＝可知液体的体积为V液＝V水＝，液体的密度ρ＝＝＝；
（2）将柱形容器内水倒去，擦干，放到电子秤上清零，往其中缓缓倒入待测液体，直至电子秤示数仍为m1，测出待测液体的深度h2，此时液体的质量等于水的质量，设容器的底面积为S，根据密度公式ρ＝可知m1＝ρ水V水＝ρ水Sh1＝ρV液＝ρSh2，则液体的密度ρ＝ρ水。
故答案为：（1）④电子秤示数m2；；（2）④待测液体的深度h2；ρ水。
19．解：（1）连接电路图，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大，滑动变阻器采用一上一下的连接方式，故选择右下接线柱，因小灯泡的额定电压为3.8V，选择电压表的量程为0～15V，与小灯泡并联连接，连接电路如图所示：
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表示数为零，可以判断电路是断路，由此可判断猜想小灯泡短路是错误的；又进一步观察到电压表有示数，说明电压表与电源之间的电路连接是通路，最终确定猜想小灯泡的灯丝断了是正确的；
（3）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，此时小灯泡的电压为额定电压3.8V，根据功率公式计算可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（4）闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，说明小灯泡两端的电压较大，应采取措施减小灯泡两端的电压，根据串联电路中电流和电压规律可知，可以通过增加电路中总电阻的方法，降低电路中的电流，使灯泡两端的电压减小，故换最大阻值较大的滑动变阻器和串联定值电阻的方法可行，故A错误，B正确；还可以从电源电压考虑，减小电源电压，即减少电池个数，故C正确，D错误；
故选：BC；
故答案为：（1）如图所示；（2）②；①；（3）1.14；（4）B；C；
20．解：（1）从如图1所示的水位开始注水，随着水位上升，圆柱体排开水的体积变大，
由F浮＝ρ液gV排可知，圆柱体受到的浮力将增大，
根据F浮＝G﹣F拉可知，轻绳对圆柱体的拉力减小，即杠杆A端受到的拉力减小，
由杠杆的平衡条件FA•OA＝FB•OB可知，杠杆B端受到的压力减小，即压敏电阻受到的压力减小，
根据图2可知，压敏电阻的阻值减小，控制电路的总电阻减小，
由I＝可知，控制电路的电流增大，则电磁铁的磁性增大；
（2）①圆柱体的重力：G＝mg＝16kg×10N/kg＝160N，
注水系统正常工作时，水箱内的初始水位为0.4m，
此时圆柱体排开水的体积：V排＝S圆柱体h浸＝S圆柱体（h低﹣h0）＝0.01m2×（0.4m﹣0.2m）＝2×10﹣3m3，
圆柱体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3＝20N，
杠杆A端受到的拉力：FA＝G﹣F浮＝160N﹣20N＝140N，
由杠杆的平衡条件FA•OA＝FB•OB可得，压敏电阻受到的压力：FB＝FA＝×140N＝35N，
由图2可知，RF与F的关系为一次函数，可设为RF＝kF+b，
把F＝0N、RF＝10Ω和F＝40N、RF＝50Ω代入可得：10Ω＝0N×k+b，50Ω＝40N×k+b，
联立等式可得：b＝10Ω，k＝1Ω/N，即RF＝1Ω/N×F+10Ω，
则F＝FB＝35N时，RF＝1Ω/N×35N+10Ω＝45Ω，
由题意可知，注水系统刚开始工作时，控制电路的电流I＝0.12A，
此时电路的总电阻：R总＝＝＝50Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且线圈电阻不计，
所以，电阻箱R的阻值：R＝R总﹣RF＝50Ω﹣45Ω＝5Ω；
当电磁铁线圈中的电流I′＝0.2A时，吸引衔铁K，注水系统停止工作，喷洒系统开始工作，
此时电路的总电阻：R总′＝＝＝30Ω，
此时压力敏感电阻RF的阻值：RF′＝R总′﹣R＝30Ω﹣5Ω＝25Ω，
压敏电阻受到的压力：FB′＝F′＝＝＝15N，
由杠杆的平衡条件FA•OA＝FB•OB可得，杠杆A端受到的拉力：FA′＝FB′＝×15N＝60N，
圆柱体受到的浮力：F浮′＝G﹣FA′＝160N﹣60N＝100N，
圆柱体排开水的体积：V排′＝＝＝10﹣2m3，
圆柱体浸入水的深度：h浸′＝＝＝1m，
则所设定的最高水位：h高＝h浸′+h0＝1m+0.2m＝1.2m；
②水箱内最高水位与最低水位高度差：△h＝h高﹣h低＝1.2m﹣0.4m＝0.8m，
注水一次和喷洒一次水的体积均为：V水＝（S﹣S圆柱体）△h＝（0.41m2﹣0.01m2）×0.8m＝0.32m3，
注水一次的工作时间t1＝＝80s，
喷洒一次的工作时间t2＝＝160s，
该装置正常工作12min，共有 个＝3个工作循环，
由P＝可得，喷洒系统和注水系统消耗的总电能：W＝3（P1t1+P2t2）＝3×（100W×80s+200W×160s）＝1.2×105J；
（3）当设定的最高水位增大时，圆柱体受到的浮力增大，杠杆A端受到的拉力减小，压力敏感电阻RF受到的压力减小，则RF的阻值减小，
因注水系统停止工作时，控制电路的电流为0.2A不变，则控制电路的总电阻不变，
所以，应适当增大电阻箱R的阻值；
因注水系统开始工作和喷洒系统停止工作的电流相等，注水系统停止工作和喷洒系统开始工作的电流相等，
所以，压力敏感电阻RF的阻值变化量：△RF＝RF﹣RF′＝（R总﹣R）﹣（R总′﹣R）＝R总﹣R总′＝50Ω﹣30Ω＝20Ω不变，
由图2可知，压力敏感电阻RF受到压力的变化量不变，杠杆A端受到拉力的变化量不变，则圆柱体受到浮力的变化量不变，故水箱内最高水位与最低水位高度差不变。
故答案为：（1）增大；增大；（2）①5；1.2；②喷洒系统和注水系统消耗的总电能为1.2×105J；（3）增大；不变。
21．解：（1）潜航器在水面下下潜过程中，排开海水的体积不变，并且海水的密度不变，由F浮＝ρgV排可知，潜航器受到的浮力不变；
（2）当潜航器浸没在海水里时，所受的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.066m3＝660N；
（3）探测窗口承受海水的压强：p＝＝＝5.5×106Pa，
由p＝ρgh可得，h＝＝＝550m，
此时执行任务时的深度为550m+200m＝750m。
答：（1）不变；（2）当潜航器浸没在海水里时，所受的浮力为660N；
（3）执行任务时的深度是750m。
22．解：
（1）由P＝可得灯泡正常发光时的电阻：
RL＝＝＝6Ω；
（2）当开关S1、S3断开，S2闭合，电阻R与灯泡L串联，
电路中的电流：
I＝＝＝0.5A，
灯泡L的实际功率：
PL＝I2RL＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W；
（3）当开关S2断开，S1、S3闭合，电阻R与灯泡L并联，
电路中的电流：
I′＝+＝+＝1A+1A＝2A，
通电10s电路消耗的电能：
W＝UI′t＝6V×2A×10s＝120J。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为6Ω；
（2）当开关S1、S3断开，S2闭合，灯泡L的实际功率为1.5W；
（3）当开关S2断开，S1、S3闭合，通电10s电路消耗的电能为120J。