精品解析：黑龙江省大庆市龙凤区2022-2023学年九年级下学期期中考试物理试题（解析版）

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2022-2023学年黑龙江省大庆市龙凤区九年级（下）期中物理试卷
一、单选题（每题4分，共40分）
1. 下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A. 人的正常体温为37℃
B. 九年级物理教科书的重力为10N
C. 教室门的高度为140cm
D. 小聪百米赛跑的成绩是5s
【答案】A
【解析】
【详解】A．正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小，故A符合实际；
B．九年级物理教科书的质量在左右，受到的重力在

左右，故B不符合实际；
C．成年人的身高在170cm左右，教室门的高度略大于此数值，在200cm左右，故C不符合实际；
D．初中生百米赛跑的时间约为15s，故小聪百米赛跑的成绩约是15s左右，故D不符合题意。
故选A。
2. 下列关于科学研究方法的叙述：①研究磁场时引入“磁感线”，采用了模型法；②探究导体电阻大小与导体长度的关系时，控制其它量相同，采用了类比法；③探究动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来比较动能大小，采用了转换法；④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，采用了放大法，其中正确的是（　　）
A. ①③ B. ②③ C. ①② D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】①磁感线不是客观存在的，在研究磁场时引入“磁感线”，采用了模型法；②探究导体电阻大小与导体长度的关系时，控制其它量相同，采用了控制变量法；③探究动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来转换出动能的大小，采用了转换法；④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，采用了推理法。故正确的有①③。
故选A。
3. 下列关于生活中热现象的分析合理的是（ ）
A. 北方结冰的衣服变干是凝华现象
B. 热腾腾的包子冒着“白气”是液化现象
C. 夏天吃雪糕消暑降温，利用了熔化需要放热
D. 翻炒回锅肉是通过做功的方式改变食物的内能
【答案】B
【解析】
【详解】A．北方结冰的衣服变干是从固态直接变成气态，这是升华现象，A项不合题意；
B．热腾腾的包子冒着“白气”，这是水蒸气液化为小水珠，选项B符合题意；
C．夏天吃雪糕消暑降温，利用了熔化需要吸收热量，C项不合题意；
D．翻炒回锅肉，这是通过热传递的方式改变食物的内能，D项不合题意。
故选B。
4. 我们生活在一个五彩缤纷的世界里，下列光现象描述正确的是（　　）
A. 影子游戏利用了光沿直线传播，海市蜃楼是光的色散现象
B. 交叉路口急转弯处装有凸面镜，近视眼矫正配戴凹透镜，对光线都有发散作用
C. 平面镜成像原理是光的反射，特点与放大镜成像特点相同
D. 人看到水中的硬币比实际位置高是因为光从空气中斜射入水中发生折射现象
【答案】B
【解析】
【详解】A．影子游戏是光沿直线传播形成的，海市蜃楼是由于光线在不均匀的大气中传播，光线发生弯折，产生的折射现象造成的，故A错误；
B．平行光遇到凸面镜后其反射光线不再平行，且向外呈辐射状，所以凸面镜对光线有发散作用；近视眼的晶状体会聚光的能力较强，物体的像成在视网膜的前面，因为凹透镜对光线有发散作用，近视眼要配戴凹透镜矫正，故B正确；
C．平面镜的成像原理是光的反射；放大镜成正立、放大的虚像，是凸透镜成像，利用的是光的折射，故C错误；
D．水中的硬币反射的光线穿过水面，折射进入人眼，光线在水面处发生折射，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是硬币经水面折射所成的虚像，且虚像在实际硬币的上方，故D错误。
故选B。
5. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的和乙的图像如图所示，下列说法中正确的（　　）

A. 甲乙均为匀速直线运动
B. 甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m
C. 内与内，甲的速度等大、不同向
D. 6s内甲的路程为16m，乙的路程为12m
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲是路程-时间图像，做匀速直线运动，反方向做匀速直线运动，4～6s内，又开始正向匀速直线运动；乙是图像，速度不断变化，不是匀速直线运动，故A错误；
B．甲在3s末，回到出发点；乙在前2s加速运动，后1s减速，第3s末速度为零，前三秒一直沿同一方向运动，没有回到出发点，故B错误；
C．内与内，相同时间通过的路程相同，两段图像平行，速度等大、同向，故C错误；
D．6s内甲的4段路程均为4m，6s内甲的路程为

乙的路程等于速度图线与时间轴围成的面积之和，路程为

故D正确。
故选D。
6. 行李托运时，将行李箱放在匀速向右运动的传送带上，开始行李箱与传送带间有一段距离的相对滑动，然后行李箱随传送带一起匀速运动。当传送带突然制动时，行李箱继续向前滑行一段距离后停下。如图所示。下列说法正确的是（忽略空气阻力，传送带足够长）（　　）

A. 开始行李箱与传送带间有一段距离的相对滑动时，行李箱水平方向受平衡力作用
B. 行李箱随传送带一起匀速运动时，根据牛顿第一定律，行李箱不受力
C. 行李箱继续向前滑行一段距离后停下，是因为行李箱受到惯性作用
D. 行李箱随传送带一起匀速运动时，不受摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A．开始行李箱与传送带间有一段距离的相对滑动时，行李箱水平方向只受到摩擦力作用，不是平衡力，故A错误；
B．行李箱随传送带一起匀速运动时，竖直方向上受到的重力和支持力的作用，它们是一对平衡力，故B错误；
C．行李箱继续向前滑行一段距离后停下，是因为行李箱由于惯性向前运动，最后受到摩擦力作用停下来，惯性不是力，不能表述成受到，故C错误；
D．行李箱随传送带一起匀速运动时，不受摩擦力，因为此时行李箱和传送带之间没有相对运动或相对运动的趋势，故D正确。
故选D。
7. 下列图片描述正确的是（　　）

A. 甲图中活塞式抽水机利用了连通器原理
B. 乙图中飞机利用了浮力原理
C. 丙图中核电站利用是核裂变的原理
D. 丁图中卫星从近地点向远地点运动时，重力势能转化为动能
【答案】C
【解析】
【详解】A．利用活塞式抽水机抽水时，通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用了大气压，故A错误；
B．相等的时间内，空气经过机翼上面的路程大于下面的路程，机翼上面的空气流速大于下面的流速，机翼上面的压强小于下面的压强，出现压强差，出现了压力差，这个压力差就是机翼向上的升力，此时和空气浮力没有关系，故B错误；
C．丙图中核电站利用中子轰击铀原子核，铀核分裂时释放出能量的核裂变工作的，故C正确；
D．当卫星从近地点向远地点运动时，速度变小，动能变小，高度增加，重力势能增大，因此将动能转化为重力势能，故D错误。
故选C
8. 关于如图所示电与磁部分四幅图的分析，其中正确的是（　　）

A. 图甲装置研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关
B. 图乙装置的原理是电磁感应现象
C. 图丙装置所揭示的原理可制造发电机
D. 图丁中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．电路中有滑动变阻器，能改变电路电流的大小，故研究的是电磁铁磁性的强弱和电流大小的关系，不是研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故A错误；
B．图中有电源，闭合电路的导体在磁场中受到力的作用，因此原理不是电磁感应现象。故B错误；
C．选项图是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，故C正确；
D．选项图是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的。故D错误。
故选C
9. 如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在光滑地面上，弹簧测力计示数为30N，下列说法正确的是（　　）

A. 物体A受到的摩擦力为20N
B. 拉力F的功率为1.0W
C. 滑轮组的机械效率为75%
D. 拉力F增大时，弹簧测力计示数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体B静止在光滑地面上时处于平衡状态，弹簧测力计对B水平向右的拉力和物体A对物体B水平向左的摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，由弹簧测力计的示数可知，物体A对物体B的摩擦力

因物体A对物体B水平向左的摩擦力与物体B对物体A水平向右的摩擦力是一对相互作用力，所以物体A受到的摩擦力

故A错误；
B．由图可知，滑轮组绳子的有效股数，则绳子自由端移动的速度

则拉力F的功率

故B错误；
C．滑轮组的机械效率

故C正确；
D．拉力F增大时，A将做加速运动，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则物体A对物体B水平向左的摩擦力不变，物体B对物体A水平向右的摩擦力也不变，即物体B仍然静止，弹簧测力计示数不变，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器最大阻值为R3。当只闭合开关S，滑片P在最左端时，电压表示数为U1，R1的电功率为P1，再将S1闭合，滑片P移至最右端，电压表示数变为U2；当只闭合S、S2、S3，滑片P仍在最右端时，R1的电功率为P1′，R3的电功率为P3，电流表A与A1示数之差为1.2A。已知U1：U2＝5：9，P1：P1′＝1：9，P3＝4.8W。下列结论中不正确的是（　　）

A. 只闭合S时，电路的最大总功率为4.8W
B. 只闭合S时，电路的最大总功率是最小总功率的3倍
C. 只闭合S2、S3，电路的最小总功率为19.2W
D. 只闭合S、S2、S3，电路的最小总功率为26.4W
【答案】B
【解析】
【详解】当只闭合开关S，滑片P在最左端时，等效电路图如图1所示；再将S1闭合，滑片P移至最右端，等效电路图如图2所示；当只闭合S、S2、S3，滑片P仍在最右端时，等效电路图如图3所示。

图1中，R1的电功率

图2中，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R1的电功率

则

解得

图1中，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以

可得

图1和图2中，因电源的电压不变，所以

两电压表的示数之比为

整理可得

图3中，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表A与A1示数之差为1.2A，所以通过R1的电流I1=1.2A，即

R3电功率为

即

由③④可得

代入①②可得

AB．只闭合S时，定值电阻R1和R2与滑动变阻器R3串联，电压表测R1和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，总功率最大，则

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总电阻最达，总功率最小，则

所以

即电路的最大总功率是最小总功率的2倍，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．只闭合S2、S3时，定值电阻R1和滑动变阻器R3并联，电流表A1测R3支路的电流，电流表A测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则

故C正确，不符合题意；
D．只闭合S、S2、S3时，定值电阻R1和R2与滑动变阻器R3并联，电流表A1测R2和R3支路的电流之和，电流表A测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则

故D正确，不符合题意。
故选B。
二、填空题（每空2分，共22分）
11. 如图甲所示，阵阵鼓声是鼓面的___________产生的；图乙抽取玻璃罩内空气的过程中铃声变小直至微弱，说明真空___________（选填“能”或“不能”）传声。

【答案】 ①. 振动 ②. 不能
【解析】
【分析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，鼓声是鼓面的振动产生的。
[2]玻璃罩内空气越来越少，声音的响度将会逐渐变小，是声音传播的物质（空气）逐渐减少造成的，由此可以推出玻璃罩内空气越少，传出的声音越小；如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到闹钟响铃的声音了，最后得出结论：真空不能传声。
12. 图像法是物理学中处理数据的一种重要方法，常常帮助我们更好的解决物理问题。如图是某小灯泡工作时的电流随电压变化的曲线，当该小灯泡和一个阻值为10Ω的电阻R串联在12V电源上时，工作时小灯泡电阻为__Ω。

【答案】2
【解析】
【详解】因串联电路两端电压等于各部分电压之和，且串联电路处处电流相等，所以由可知

即

结合图像可得，当电流I=1.0A时，UL=2V，刚好符合

则工作时小灯泡电阻为

13. 如图所示的是汽油机的______冲程。若汽油机曲轴的转速为3600r/min，则1s内对外做功______次，汽油机通常用水作为冷却液进行降温，是利用了水的______大的特性。

【答案】 ①. 做功 ②. 30 ③. 比热容
【解析】
【详解】[1]图3中汽油机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，则图3所示是汽油机的做功冲程。
[2]若汽油机曲轴的转速为3600r/min=60r/s，因为汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈，对外做功1次，所以可知该汽油机1s内对外做功30次。
[3]汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却液，是因为水的比热容较大，由Q吸=cmΔt可知，与其它液体相比，在质量和升高温度相同时，水可以吸收更多的热量，能显著降低发动机的温度。
14. 某同学经常玩智能手机、平板电脑，长时间盯着屏幕，导致视力下降，患上近视眼。如图所示，图___________（选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图，近视眼应配戴___________透镜（选填“凸”或“凹”）制成的眼镜来矫正，戴上合适度数的眼镜后物体在视网膜上成___________（选填“倒立”或“正立”）缩小的实像。

【答案】 ①. 乙 ②. 凹 ③. 倒立
【解析】
【详解】[1][2][3]由乙图可知，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，说明晶状体对光的折射能力变强，是近视眼的成因，故图中乙是近视眼的光路示意图。凹透镜对光线有发散作用，使像推迟会聚在视网膜上，所以近视眼配戴凹透镜来矫正；戴上合适度数的眼镜后物体在视网膜上成倒立缩小的实像。
15. 小明用小球和轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从O点的正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。

（1）当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为______（选填“va”、“vb”或“0”）；
（2）已知该橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha=0.4m，hb=0.5m，hc=0.7m。则实验中所用小球的重力为______N。
【答案】 ①. 0 ②. 1
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲和乙可知，在c点橡皮筋的伸长量最大，由图丙可知在c点时小球的速度为0。
（2）[2]由图甲和乙可知，小球从P点下落到a后橡皮筋才有拉力，所以在a点橡皮筋处于自然伸长最大值，此后橡皮筋将产生拉力；由图丙可知在b点时，小球停止加速，速度达到最大值，下一时刻小球将开始减速，经分析可知在b点时小球受到橡皮筋的拉力等于重力，此时橡皮筋的伸长量为
Δl=hb﹣ha=0.5m-0.4m=0.1m=10cm
所受橡皮筋的拉力为
Fb=0.1N/cm×10cm=1N
即小球的重力为
G=Fb=1N
三、作图题（共6分）
16. 如图所示，闭合开关后，套在通电螺线管上的磁环会向右运动，已知磁环的左侧为N极；请在图中标出电源右端的极性（用“+”或“-”表示）

【答案】
【解析】
【详解】磁环的左侧为N极，闭合开关后，磁环会向右运动，说明磁环受到了排斥力的作用，即螺线管的右端为N极，左端为S极，根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，故电源的左端为正极，右端为负极；磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，如下图所示：

17. 在水平向右匀速行驶的火车车厢顶端用细线悬挂一小球，车厢水平地板上放置物块A。在某时刻，发现小球向右摆动，如图所示，请画出此时物块A受力的示意图。

【答案】
【解析】
【分析】
【详解】本来匀速向右运动的火车上悬挂的小球，在某一时刻，小球向右摆动，说明此时火车突然减速，那么车厢水平地板上的物块A相对车厢有向右运动的趋势，所以在水平方向上受到地板向左的摩擦力，在竖直方向上受到重力和支持力，这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反。三个力的作用点都在A的重心上，所以作图如下：

四、实验题（每空1分，共16分）
18. 白鹤滩水电站位于金沙江下游，2023年电站建成后，将成为仅次于三峡水电站的中国第二大水电站。住在水电站附近的莉莉看见日益高耸的大坝，于是联合小晨利用压强计探究影响液体内部压强大小与什么因素有关。

（1）实验所用的压强计探头上的橡皮膜应该选用较______（选填“薄”或“厚”）一些的较好；
（2）莉莉在使用压强计时，用手指无论轻压还是重压橡皮膜，发现U形管两侧液面高度差几乎没有变化，这说明该压强计的气密性______（选填“差”或“好”）。将调节好的压强计竖直放在空气中时，U形管两侧液面高度应该______（选填“相平”或“不相平”）；
（3）比较图中甲和乙，可以探究的问题是：同种液体，液体压强与______的关系。因此拦河大坝要做成______的形状；
（4）保持探头在水中的深度不变，将水换成浓盐水，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论：在同一深度处，液体密度越______，液体压强越大；
（5）小晨利用矿泉水瓶、橡皮膜、刻度尺、水等器材也进行了相关探究。将剪去瓶底、蒙有橡皮膜的矿泉水瓶逐渐浸入水中，如图丁所示，可以观察到橡皮膜向瓶内凹进，且凹陷程度随浸入深度的增加而增大。当浸入水中的深度为10cm时，她向矿泉水瓶中加水，直到橡皮膜处于水平状态，此时矿泉水瓶内水的深度为______cm。爱动脑筋的小晨发现，借助这个简易装置还可以测量未知液体的密度。小瑶将装有水深h1的该矿泉水瓶浸入食盐水中，发现橡皮膜相平时，橡皮膜到食盐水液面的竖直距离为h2，由此推断出该食盐水的密度ρ食盐水＝______。（用所测物理量表示，已知ρ水）
【答案】 ①. 薄 ②. 差 ③. 相平 ④. 液体的深度 ⑤. 上窄下宽 ⑥. 大 ⑦. 10 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好，这样橡皮膜的形变会明显。
（2）[2][3]若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小；把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该相平。
（3）[4][5]图甲和图乙中的探头浸没在水中的深度不同，U形管中液柱高度差不同，初步得出的结论是：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增大，因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
（4）[6]保持探头在水中的深度不变，将水换成浓盐水，液体的密度增大，U形管左右液面差增大，说明液体压强跟液体的密度的关系，液体密度越大，液体的压强越大。
（4）[7]当浸入水中的深度为10cm时，矿泉水瓶中加水，直到橡皮膜处于水平状态，此时内外的压强相等，则矿泉水瓶内水的深度为10cm。
[8]因为橡皮膜处于水平状态，说明盐水产生的压强与水产生的压强相等，即ρ水gh1=ρ食盐水gh2，所以

19. 一鸣同学按照图甲所示的电路图测量小灯泡在不同电压下的电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V、电源电压恒为4.5V。实验器材还有滑动变阻器R1“20Ω，1A”、R2“50Ω，1A”、R3“100Ω，0.1A”、电流表、电压表等。

（1）请根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路（导线不许交叉）______；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数，电压表指针偏转到最右端。则可能的故障是______；
（3）排除故障后，一鸣继续实验。闭合开关，移动滑片，电压表示数为2.2V，在甲电路图中，若要灯泡正常发光，则应向______（选填“A”或“B”）端移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A，小灯泡的额定功率为______W；
（4）一鸣陆续测量出了灯泡在不同电压下对应的电流，并把测得的数据填写在下表中。请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处；
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.18
0.22
0.24
0.26
0.3
______
0.08
0.162
0.286
0.408
0.546

（5）根据表中数据可知，一鸣选择的滑动变阻器是______（选填“R1”、“R2”或“R3”）。同组的三名同学根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像如图丙所示，其中正确的是______（选填“①”、“②”或“③”）；
（6）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是______。
A.U0=1.5U1
B.U0=2U1
C.U0=3U1
【答案】 ①. ②. 小灯泡断路 ③. A ④. 0.75 ⑤. 实际功率P/W ⑥. R2 ⑦. ③ ⑧. C
【解析】
【详解】（1）[1]甲电路图中变阻器与灯泡、电流表串联在电路中，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的阻值变大，所以变阻器左下接线柱接入电路，如下图所示：

（2）[2]电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数，说明电路可能断路，电压表指针偏转到最右端，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可能的故障是小灯泡断路。
（3）[3]闭合开关，移动滑片，电压表示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若要灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应向A端移动滑片。
[4]当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.5A，小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[5]本题“测量小灯泡在不同电压下的电功率”，因此需要计算出小灯泡的实际功率，故遗漏的物理量和单位为：实际功率P/W。
（5）[6]由表中数据可知，当灯泡两端的电压U1=0.5V时，电路中的电流I1=0.16A，由串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U1=4.5V-0.5V=4V
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻

由表中数据可知，电路中的电流大于0.2A，故小涵选择的滑动变阻器是R2“50Ω 1A”。
[7]根据表中数据，第1次灯的电阻为

同理，第2、3次……6次的电阻分别为5Ω、5.9Ω……和8.3Ω，灯的电阻随温度的升高而变大；图丙中②表示电流与电压成正比，即电阻为一定值，与②相比，相同电压下，通过灯的电流应变小，故其中正确的是③。
（6）[8]当P0=4P1时，假设灯泡的电阻不变，根据知，此时灯的额定电压应为实际电压的2倍，但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电压为额定电压一半时，温度变低，这时灯的实际电阻小于灯正常发光时的电阻，则实际电压要小于额定电压的，由于温度对电阻的影响不是特别大，由图像可知，故U0=3U1比较接近事实，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
五、计算题（每题8分，共16分）
20. 如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm，重力为20N的完全相同的两正方体C、D， OA∶OB=4∶3；当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。(g=10N/kg) 求：

（1）物体C的密度；
（2）杠杆A端受到绳子的拉力；
（3）物体D对地面的压强。
【答案】（1）2×103kg/m3（2）12N （3）400Pa
【解析】
【详解】(1)由题意知：物体的重力G=20N，体积为
V=(10cm)3=0.001m3
则物体的质量为
m===2kg
密度为
ρ===2×103kg/m3
(2) (3)物体C排开水的体积为
V排=(10cm)2×8cm=0.0008m3
C受到的浮力为
F浮=ρ水V排g=10×103kg/m3×0.0008m3×10N/kg=8N
杠杆A端受到绳子的拉力大小为
FA=G－F浮=20N－8N=12N
对应的力臂为OA，杠杆B端受到绳子的拉力大小为FB，对就的力臂为OB
OA∶OB=4∶3
则由杠杆原理
FA·OA=FB·OB
即
12N×OA=FB×OB
解得
FB=16N
D对地面的压力为
F=G－FB=20N－16N=4N
受力面积
S=(10cm)2=0.01m2
压强为
p===400Pa
答：(1)物体C的密度是2×103kg/m3；
(2)杠杆A端受到绳子的拉力是12N；
(3)物体D对地面的压强是400Pa。
21. 如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1=44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、 2是开关连接的触点，加热盘温度达到103°C时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min， S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求：
(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能。
(2) R2的阻值。
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。

【答案】(1) 6.6×105J；(2) 44Ω；(3) 704W
【解析】
【详解】(1)由题意可知，当电路处于加热状态时，电路只有电阻R1接入电路中，根据可知

(2)当处于保温状态时，电能表在1min内转了5转可算

即根据可知

当电路处于保温状态时，R1和R2串联在电路当中，根据可知


(3) 用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，此时

根据可知

答：(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能为6.6×105J；(2) R2的阻值为44Ω；(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率为704W。