_2022年内蒙古兴安盟中考物理真题及答案

2022年内蒙古兴安盟中考物理真题及答案

注意事项：

1.本试卷分物理和化学两部分，共10页。满分120分，其中物理70分、化学50分。两科考试时间共120分钟。

2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在答题卡上。回答选择题时，选出

每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，请用0.5毫米的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷。上无效。

3.请将姓名、准考证号填写在本试卷相应位置上。

4.考试结束后，将本试卷、答题卡和草稿纸一并交回。

一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 超声波洗碗机是一种常用电器。洗碗机发出的超声波（　　）

A. 是由物体振动产生的 B. 可以在真空中传播

C. 传播速度是3×105km/s D. 不能传递能量

【答案】A

【解析】

【详解】A．超声波是一种不可听声，是由物体振动产生的，故A正确；

B．声音不能真空中传播，超声波不能在真空中传播，故B错误；

C．超声波在空气中的传播速度约为340m/s，故C错误；

D．超声波既可以传递信息，也可以传递能量，故D错误。

故选A。

2. 如图甲，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到温度计的示数低于0°C．这时观察易拉罐下部和底部，就会发现白霜，如图乙。白霜的形成属于（　　）

A. 熔化 B. 凝固 C. 液化 D. 凝华

【答案】D

【解析】

【详解】易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0℃，空气中的水蒸气遇到温度很低的易拉罐，由气态直接凝华成为固态的霜，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

3. 某同学用图乙所示的天然磁石仿制图甲所示的司南，他以该磁石的D端为勺柄打磨成司南，再用细线将其悬挂，如图丙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 天然磁石的D端是S极 B. 天然磁石的B端是S极

C. 天然磁石B、D两端磁性最弱 D. 图丙司南静止时，勺柄指向地球的北方

【答案】A

【解析】

【详解】AB．磁体周围的磁感线，总是从磁体的N极出发，最后回到S极，由图乙可知，天然磁石的D端是S极，故A正确，B错误；

C．磁体的磁极部分磁性最强，天然磁石B、D两端磁性最强，C错误；

D．地球是一个大磁场，地磁南极在地理北极附近，图丙中，勺柄是S极，根据磁极间相互作用规律，司南静止时，勺柄指向地磁的北极即地球的南方，D错误。

故选A。

4. 在参观人民检察院未成年人法治教育基地时，小明发现，在一处地面上有“沉迷网络”“交友不慎”两个圆形模块．用脚踩其中任何一个模块，与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片．下列有关分析正确的是

A. 两个模块相当于开关，彼此串联

B. 同个模块相当于开关，彼此并联

C. 两个模块相当于电源，彼此并联

D. 两个模块相当于电源，彼此串联

【答案】B

【解析】

【详解】脚踩其中任何一个模块，与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片，其中两个模块相当于两个开关，与模块相连的电视能够独立工作，所以两个模块是并联的，故B正确．

5. 下列说法正确的是（　　）

A. 手影是由光的反射形成的

B. 青山在水中的倒影是由光的直线传播形成的

C. 池水看起来比实际要浅是光的折射现象

D. 小鸟掠过水面，它在水中的虚像越来越大

【答案】C

【解析】

【详解】A．手影是由光的直线传播形成的，故A错误；

B．青山在水中的倒影是平面镜成像现象，是由光的反射形成的，故B错误；

C．池水看起来比实际要浅，是光的折射现象，故C正确；

D．小鸟掠过水面，它在水中的虚像大小不变，故D错误。

故选C。

6. 图为撑竿跳高运动员跃过横杆前的一个情景，下列说法正确的是（　　）

A. 人对竿的力改变了竿的形状 B. 竿对人没有作用力

C. 竿发生了塑性形变 D. 人在上升时运动状态不变

【答案】A

【解析】

【详解】A．人对竿施加了力，这个力使竿弯曲，即改变了竿的形状，故A正确；

B．物体间力的作用是相互的，人对竿施加了力，竿对人也有作用力，故B错误；

C．撑竿时竿的形状发生变化，之后竿还可以恢复原状，所以撑竿是发生了弹性形变，故C错误；

D．人在上升时，速度的大小和方向均改变，所以运动状态发生了改变，故D错误。

故选A。

7. 下列做法符合安全用电要求的是（　　）

A. 手机充电器长时间地插在插座上

B. 断开电源开关后，再更换灯泡

C. 使用试电笔时，手直接接触它的笔尖

D. 家庭电路保险丝断了，用铁丝代替保险丝

【答案】B

【解析】

【详解】A．手机充电器长时间地插在插座上，不但浪费电能，而且存在安全隐患，故A不符合题意；

B．为确保安全，更换灯泡时必须先断开电源开关，故B符合题意；

C．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，不能直接接触它的笔尖，以防止在笔尖接触火线时发生触电事故，故C不符合题意；

D．保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，家庭电路保险丝断了，不能用铁丝代替保险丝，故D不符合题意。

故选B。

8. 随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时，人脸面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中（　　）

A. 人脸是光源

B. 人脸应保持在透镜的一倍焦距到二倍焦距之间

C. 人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同

D. 人脸经摄像头成倒立缩小的实像

【答案】D

【解析】

【详解】A．自身能够发光的物体叫做光源，人脸自身不能发光，它只是反射光线，所以人脸不是光源，故A不符合题意；

B．由题意可知，该摄像头成倒立、缩小的实像，根据凸透镜的成像规律，物距应该是大于两倍焦距，即人脸应保持在透镜的两倍焦距之外，故B不符合题意；

C．人脸经摄像头成像，是凸透镜的倒立、缩小的实像，而平面镜成像，是正立、等大的虚像，两者是不同的，故C不符合题意；

D．由B解析可知，该摄像头成倒立、缩小的实像，故D符合题意。

故选D。

9. 下列有关各图的说法不正确的是（　　）

A. 地漏利用连通器原理防止异味

B. 夹菜时使用的筷子属于省力杠杆

C. 用吸管从杯子里吸饮料利用了大气压

D. 纸条向上飘起时，纸条上方比下方空气流速大，压强小

【答案】B

【解析】

【详解】A．地漏上端开口、底部连通，利用连通器原理防止异味，故A正确，不符合题意；

B．夹菜时使用的筷子，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误，符合题意；

C．用吸管从杯子里吸饮料，嘴里的气压减小，饮料在大气压的作用下，被压到嘴里，利用了大气压，故C正确，不符合题意；

D．流体流速大的位置压强小，纸条向上飘起时，纸条上方比下方空气流速大，压强小，故D正确，不符合题意。

故选B。

10. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从端滑到端，电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 定值电阻的阻值是 B. 定值电阻的阻值是

C. 滑动变阻器的阻值范围是 D. 滑动变阻器的阻值范围是

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由电路图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量整个电路中的电流；由图乙可知，当滑片在端时，电压表和电流表的示数最大；由欧姆定律可得

故AB错误；

CD．由图乙可知，电源电压为；当滑片P在端时，电路中的电流最小，为0.5A，有

得

所以，滑动变阻器的阻值范围是，故C错误，D正确。

故选D。

11. 某同学用铅笔、细铁丝制作了一支简易密度计，他将密度计先后插入盛有不同液体的甲、乙两个相同容器中。当密度计静止时，两容器中液面恰好相平，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 乙容器中液体密度大 B. 乙容器底部受到的液体压强较小

C. 乙容器中密度计受到的浮力较小 D. 乙容器对水平桌面的压强较大

【答案】B

【解析】

【详解】A．密度计是根据漂浮条件工作的，由图可知，同一密度计在甲、乙液体中受到的浮力相同，但排开液体的体积不同

根据阿基米德原理可知，甲容器中液体密度大，故A错误；

B．根据液体内部压强的计算公式可知，密度小的乙容器底部受到液体的压强较小，故B正确；

C．密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计自身的重力，故C错误；

D．两容器相同，甲中液体密度大于乙中液体密度，两液体体积相等，则密度大的甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力，则甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力，两容器底面积相同，由压强的定义式可知，甲容器对水平桌面的压强较大，故D错误。

故选B。

12. 两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具，备受中学生的喜爱。如图所示，当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法正确的是（　　）

A. 关闭电机后，平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用

B. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失，平衡车会慢慢停下来

C. 平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力

D. 平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力

【答案】C

【解析】

【详解】A．惯性不是一种作用，而是一切物体的固有属性，不能说物体受到惯性的作用，故A错误；

B．根据牛顿第一定律，若平衡车在运动过程中所受的力全部消失，平衡车会做匀速直线运动，故B错误；

C．平衡车对地面压力与地面对它的支持力，大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故C正确；

D．平衡车受到的重力小于地面对它的支持力，这两个力大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。

故选C。

13. 在抗击新冠病毒期间，医护人员在负压病房（负压病房内的气压低于病房外的气压）内为患者测温和治疗时必须穿着厚厚的防护服，带上口罩和眼罩，眼罩的玻璃片上常常模糊不清。下列说法正确的是（　　）

A. 眼罩模糊不清是因为眼罩玻璃片上有水蒸气

B. 医护人员使用的测温枪可以探测发热病人的内能，从而显示温度

C. 负压病房由于气压低，所以病房外的新鲜空气进不到病房内

D. 新冠病毒通过病人飞沫传播不属于扩散现象

【答案】D

【解析】

【详解】A．眼罩模糊不清是因为水蒸气遇冷液成小水珠附着在眼罩上，故A错误；

B．人体温度升高时，向外辐射的红外线会增强，测温枪是利用发热病人发出的红外线测温的，故B错误；

C．负压病房内气体压强小于室外的大气压，新鲜的空气在大气压的作用下从室外流向室内，故C错误；

D．相互接触的物体彼此进入对方的现象叫做扩散。飞沫不属于分子，飞沫传播不属于扩散现象，故D正确。

故选D。

14. 荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）

A. 球在B、C两点的机械能相等 B. 球在A、D两点的重力势能相等

C. 球从B点到O点的过程中机械能减少 D. 球从O点到D点的过程中动能增加

【答案】C

【解析】

【详解】A．B、C两点高度相同，小球质量相同，因而重力势能相同；但小球在B点的速度大于在C点的速度，即小球在B点的动能大于在C点的动能，所以小球在B、C两点的机械能不相等，故A错误；

B．A、D两点高度不同，A点的重力势能大于D点的重力势能，故B错误；

C．球从B点到O点的过程中，由于存在阻力，机械能减少，故C正确；

D．球从O点到D点的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，故D错误。

故选C。

二、填空题：本题共5小题，每空1分，共10分。

15. 一个钢瓶内装有氧气，某次抢救新冠肺炎病人用去了一部分，罐内氧气的质量___________（选填“变大”、“变小”或“不变"），密度___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】    ①. 变小    ②. 变小

【解析】

【详解】[1][2]钢瓶内氧气用去了一部分后，罐内氧气质量m变小；但氧气的体积即钢瓶的容积V不变，由密度的计算公式

可知，氧气的密度变小。

16. 在图书馆里，智能机器人可以辅助或替代图书馆管理员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。读者与智能机器人图书管理员“小i”对话，咨询某图书所在位置，“小i”需将读者的声音信号转化为电流信号，这与___________ （ 选填“发电机”或“电动机”）的原理相同；在阳光充足的时候，“小i”可以通过将___________能转化为电能，实现无线充电；“小i”也提供无线上网服务，它与互联网之间通过___________来传递信息。

【答案】    ①. 发电机    ②. 太阳    ③. 电磁波

【解析】

【详解】[1]“小i”将读者声音信号转化为电流信号，是由机械能转化为电能，与发电机的原理相同。

[2]在阳光充足的时候，“小i”可以吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，实现无线充电。

[3]“小i”也提供无线上网服务，无线上网信号属于电磁波，因此它与互联网之间通过电磁波来传递信息。

17. 可燃冰是一种绿色清洁能源。可燃冰属于___________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源。在北方山地区域，风力发电机随处可见，电能属于_________（ 选填“一次”或“二次”）能源。

【答案】    ①. 不可再生    ②. 二次

【解析】

【详解】[1]能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。可燃冰一旦消耗，很难在短时间内从自然界中得到补充，故可燃冰是不可再生能源。

[2]能够直接从自然界获取并利用的叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。在山地区域，风力发电机随处可见，电能是消耗其它能源经过加工转换来的，电能属于二次能源。

18. 电热饮水机在加热状态下正常工作，将2kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是___________J。（c水 =4.2×103J/kg·℃）

【答案】6.72×105

【解析】

【详解】水吸收的热量

19. 下图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术拍摄一张照片，清晰地记录了网球被击出后某一段的运动轨迹．

已知此次摄影的闪光频率（每秒钟得到影像的次数）为100赫兹，网球的直径约为6cm，现将一条刻度尺放在照片上来估测网球的运动速度.由图可知，网球从A位置运动到B位置所用的时间是____s，网球在AB段运动的平均速度约为_____m/s

【答案】    ①. 0.04s    ②. 20m/s

【解析】

【详解】根据题意知道，网球从A位置运动到B位置所用的时间是：，由图知道，刻度尺的分度值为0.1cm，照片中一个网球占据刻度尺的3个小格，即照片中网球的直径为0.30cm，照片中网球从A位置运动到B位置通过的路程为4.00cm，已知网球的实际直径约为6cm，设网球实际通过的路程为s，由比例关系知道， ，由此解得s= 80.00cm=0.8m，故网球在AB段运动的平均速度是： =20m/s．

三、作图与实验题：本题共4小题，共16分。

20. 用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出最省力的绳子绕法。

【答案】

【解析】

【分析】

【详解】因为要最省力，所以从动滑轮开始绕线，总共3股绳。

21. 利用如图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化特点”实验。

（1）安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将___________（选填“A处向上”或“B处向下”）调整；

（2）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了___________；

（3）根据实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图乙所示。分析图像可知：水的沸点是___________℃，水在沸腾过程中要继续吸热，温度 ___________。

【答案】    ①. A处向上    ②. 缩短加热到沸腾的时间    ③. 98    ④. 不变

【解析】

【详解】（1）[1]安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应提高温度计的高度，适当将A处向上调整。

（2）[2]实验前，为了缩短加热到沸腾的时间，需要向烧杯中倒入热水。

（3）[3][4]分析图乙图像可知，从第4min开始，水的温度达到98℃不变，水的沸点是98℃，水沸腾的特点是：水在沸腾过程中要继续吸热，温度保持不变。

22. 某物理学习小组利用”下图探究影响滑动摩擦力大小的因素：

（1）实验中，应在水平方向拉着木块做___________运动；根据___________得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数；

（2）由___________两图实验现象可知：在接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；

（3）由___________两图实验现象可知：在接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

【答案】    ①. 匀速直线    ②. 二力平衡    ③. 甲乙    ④. 甲丙

【解析】

【详解】（1）[1][2]实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，受到拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡知识，得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。

（2）[3]要探究滑动摩擦力与压力的关系，保持接触面的粗糙程度相同而压力不同，则应选择甲、乙两图进行实验并分析，得出结论。

（3）[4]要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，必须控制压力相同而接触面粗糙程度不同，则应选择甲、丙两图进行实验。

23. 某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，连接了如图甲所示电路（电源电压保持4.5V不变）。

（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向左移动，电路中电流变小，导线不得交叉）（        ）

（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R___________（选填“短路”或“断路”）。

（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为___________V；当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压___________，滑动变阻器的滑片应向___________（选填“左”或“右"）端滑动；若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是___________Ω。

【答案】    ①. 或     ②. 断路    ③. 3    ④. 不变    ⑤. 左    ⑥. 7.5

【解析】

【详解】（1）[1]滑动变阻器应串联在电路中，接线原则是“一上一下，以下为主”；要使滑片P向左移动，电路中电流变小，电阻变大，应接滑动变阻器的右下接线柱，即应将滑动变阻器右下接线柱接电流表的“0.6”接线柱或定值电阻R的右接线柱，如答案所示

或

（2）[2]电压表示数接近电源电压，说明电压表能连接到电源两极；电流表几乎无示数，说明电路中电流很小，则故障为定值电阻R断路，此时电路相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中。

（3）[3][4][5][6]由图像可知，R两端的电压为

U=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.15A×20Ω=3V

本实验要采用控制变量法，当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压保持不变，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，将滑片向左端滑动；电源电压保持4.5V不变，定值电阻两端的电压为3V不变，则滑动变阻器两端的电压为

4.5V-3V=1.5V

即滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半；根据串联电路的特点，电压之比等于电阻之比，则滑动变阻器的最小阻值应为定值电阻最大阻值的一半，即7.5Ω。

四、计算题：本题共3小题，共16分。解答过程中应写清公式、单位及必要的文字说明。

24. 在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm2圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有一定量的水（如图甲）。某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从水面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面的距离h变化关系如图乙所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力；

（2）圆柱体的体积；

（3）圆柱体的密度。

【答案】（1）1N；（2）1×10-4m3；（3）3×103kg/m3

【解析】

【详解】解：（1）由乙图可知，圆柱体未浸入水中时弹簧测力计的示数为F1=3N，圆柱体完全浸入在水中时弹簧测力计的示数为F2=2N。则圆柱体浸没在水中时所受到的浮力

F浮=F1-F2=3N-2N=1N

（2）浸没时，圆柱体的体积等于排开液体的体积，由F浮=ρ液V排g可知，圆柱体浸没在水中时排开液体的体积即圆柱体的体积为

（3）圆柱体的重力

G=F1=3N

圆柱体的质量是

圆柱体的密度是

答：（1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力是1N；

（2）圆柱体的体积是1×10-4m3；

（3）圆柱体的密度是3×103kg/m3。

25. 电动汽车是绿色环保型交通工具，具有效率高、噪声小、无废气排放、无油污的优点。如图所示，某品牌电动汽车满载人员时人与车总质量为2t，车静止时轮胎与地面的总接触面积为800cm2，汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶12km，此时电机驱动的功率为50kW，汽车所受阻力为满载人员时人与车总重力的0.1倍。（g取10N/kg）求：

（1）电动汽车静止在水平地面上对地面的压强；

（2）电动汽车匀速行驶过程中牵引力所做的功；

（3）电动汽车匀速行驶过程中电机驱动的效率。

【答案】（1）2.5×105Pa；（2）2.4×107J；（3）80%

【解析】

【详解】解：（1）满载人员时，电动汽车静止在水平地面上对地面的压力等于其总重力，即

电动汽车静止在水平地面上对地面的压强为

（2）电动汽车匀速行驶过程中处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则电动汽车的牵引力为

牵引力所做的功为

（3）电动汽车行驶的时间为

电动汽车匀速行驶过程中电动驱动消耗的电能为

电机驱动的效率为

答：（1）电动汽车静止在水平地面上对地面的压强为2.5×105Pa；

（2）电动汽车匀速行驶过程中牵引力所做功为2.4×107J；

（3）电动汽车匀速行驶过程中电机驱动的效率为80%。

26. 某物理研究小组设计了-个压力报警装置，工作原理如图甲所示，OBA为水平杠杆，OA长100cm，O为支点，OB∶OA = 1∶5，已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，压力传感器受到的压力F与R的阻值变化关系如图乙所示。当托盘空载时，闭合开关S，电压表示数为1V；当托盘所受压力增大，电压表示数达到2V时，报警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量忽略不计，电压表的量程为0 ~3V。求：

（1）电源电压；

（2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力；

（3）当托盘受到的压力为80N时，报警器是否报警；

（4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5∶6时，托盘受到的压力。

【答案】（1）4V；（2）20N；（3）不报警；（4）150N

【解析】

【详解】解：（1）由图甲可知，电阻R与R0串联，电压表测量R0两端的电压。当托盘空载时，电路中的电流为

由图乙可知，托盘空载时，压力传感器电阻R=30Ω，则电源电压为

U=I1（R+R0）=0.1A×（10Ω+30Ω）=4V

（2）当报警器开始报警时，此时电路中的电流为

压力传感器的电阻为

由图乙可知，当压力传感器电阻为10Ω时，压力传感器受到的压力为20N。

（3）根据杠杆的平衡条件可得

F托盘′×OB=F′×OA

压力传感器受到的压力为

由于传感器受到的压力为20N时报警，而16N<20N，所以报警器不报警。

（4）电压表的量程为0 ~3V，要保证电路安全，电路的最大电流为

电路的最大功率为

P最大=UI最大=4V×0.3A=1.2W

此时电路输出的电功率

根据公式，此时电路输出的最大功率

则

由图乙可知当压力传感器R″=6Ω时，压力传感器受到的压力为F″=30N，根据杠杆的平衡条件可得，托盘受到的压力

答：（1）电源电压为4V；

（2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力为20N；

（3）当托盘受到的压力为80N时，报警器不报警；

（4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5∶6时，托盘受到的压力为150N。