2020年湖北省随州市中考物理试题（含解析）

这是一份2020年湖北省随州市中考物理试题（含解析），共20页。试卷主要包含了 非选择题作答，考生必须保持答题卡的整洁， 可能用到的相对原子质量，物块在水平拉力F， 见解析 等内容，欢迎下载使用。

（理科综合考试时间为120分钟，满分为150分；其中，物理： 70分，化学： 50分，生物：30分）
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡，上的指定位置。
2. 选择题每小题选出答案后，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。答在试题卷上无效。
3. 非选择题作答：用0.5毫米黑色墨水签字笔直接在答题卡上对应的答题区域内作答。答在试题卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
5. 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65
第I卷（选择题共 60分）
第I卷共25题，每题只有一个选项最符合题意。1~7题为生物题，8~15题为化学题，16~25题为物理题。1~15题每题2分，16~25题每题3分。
1.在2020年特殊的经济形势下，“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命，“5G”产业是其中一项。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递，以下有关说法中不正确的是（ ）
A. 电磁波可以在真空中传播
B. 电磁波既能传递信息也能传递能量
C. “5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快
D. 即使先进的“5G”手机，使用过程中也会发热，是因为工作过程中部分电能转化为内能
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电磁波传播不需要介质，能在空气中传播，也能在真空中传播，既能传递信息，也能传递能量，AB均正确，但不符合题意；
C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它的频谱带宽增加了，电磁波的波速是相等的，C错误，符合题意；
D．手机在使用过程中出现发热现象，是由于电阻做功，电能转化为内能，D正确，但不符合题意。
故选C。
2.在人类科学发展的历史中，很多科学家作出过巨大的贡献。以下有关说法中不正确的是（ ）
A. 牛顿发现了万有引力定律，才有了今天的通信卫星
B. 法拉第发现了电磁感应现象，才有了今天人类对电的大规模应用
C. 焦耳最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间的关系，我们据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因
D. 托里拆利通过实验测出了大气压强的数值，大气压的数值总是等于1.013×105Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，总结出了牛顿三定律，才有了今天的通信卫星，故A正确，不符合题意；
B．法拉第发现了电磁感应现象，据此人们发明了发电机，才有了今天人类对电的大规模应用，故B正确，不符合题意；
C．焦耳是最先精确地确定电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间关系的科学家，命名为焦耳定律，据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因，故C正确，不符合题意；
D．托里拆利通过实验测出了大气压强的数值，大气压的数值约等于1.013×105Pa，受海拨、温度等因素影响，大气压有差异，故D错误，符合题意。
故选D。
3.现代社会里，养狗成为一种“时尚”，但遛狗伤人事故也时有发生，超声驱狗器（如图所示为网上一款）应运而生。实验结果显示：对着狗一按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见。以下分析正确的是（ ）
A. 人什么也没听见，是因为它发出声音的响度小
B. 人什么也没听见，是因为它发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内
C. 人什么也没听见，是因为它发出的声音不是振动产生的
D. 人什么也没听见，是因为它发出的声波不能在空气中传播
【答案】B
【解析】
【详解】对着狗按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见，是因为发出声音的频率不在人的听觉频率范围内，声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质，在固体中最快，气体中最慢，真空不能传声，ACD错误，B正确。 SKIPIF 1 < 0
故选B。
4.以下有关现象及应用说法正确的是（ ）
A. 夏天，景区用喷雾来降温是利用蒸发吸热
B. 夏天，凉爽的空调房间的窗户玻璃上会形成一层水雾，它的形成过程属于汽化
C. 冬天，“下雪不冷化雪冷”这句俗语蕴含着“液化放热”的物理道理
D. 冬天，北方常出现雾凇的美景，它的形成过程是升华
【答案】A
【解析】
【详解】A．夏天，景区用喷雾车喷雾降温，是利用水蒸发时吸热的特点，故A正确；
B．湖面上出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B错误；
C．下雪是水蒸气的凝华过程，凝华是放热过程，放出热量使空气的温度升高，人感觉不冷；化雪是熔化过程，熔化是吸热过程，从周围的空气吸热，导致空气温度降低，人们感到寒冷，故C错误；
D．雾凇是由空气中的水蒸气遇冷放热直接变成的固态小冰晶，属于凝华现象，故D错误。
故选A。
5.2020年6月21日，我国多地观测到了日环食的天文奇观。以下现象中与形成日环食的“光学”成因相同的是（ ）
A. 水中的倒影B. 树荫下的光斑
C. 雨后的彩虹D. 海市蜃楼的奇景
【答案】B
【解析】
【详解】日环食形成的原因是光的直线传播；
A． 水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的现象，故A不合题意；
B． 树荫下的光斑是小孔成像，是光的直线传播形成的，故B符合题意；
C． 雨后的彩虹是光的色散现象，是光的折射形成的，故C不合题意；
D． 海市蜃楼，是光的折射现象，故D不合题意。
故选D。
6.央视节目“远方的家”曾对随州广水马坪的特色饮食“拐子（猪肘子）饭”的制作过程有过详细的介绍，“拐子”的秘法卤制（将食材放在特殊汤汁中持续加热）十分关键。以下有关说法中正确的是（ ）
A. 食客端上一碗“拐子饭”，立刻感到香气扑鼻而来，这是由于分子的热运动
B. “拐子”在秘法卤制的过程中，是通过做功的方式来增大内能的
C. 随着时代进步，已经由液化石油气代替原来的柴火土灶来卤制“拐子”，这样更方便且卫生，液化石油气属于可再生能源
D. 在卤制“拐子”的过程中，液化石油气燃烧越充分，它的热值越大
【答案】A
【解析】
【详解】A．感到香气扑鼻而来，是分子做扩散运动，即分子的热运动，A正确；
B．“拐子”的秘法卤制（将食材放在特殊汤汁中持续加热），是通过热传递来增大内能，B错误；
C．液化石油气是由化石能源石油提炼而来，属于不可再生能源，C错误；
D．热值是物质的一种属性，与物质的多少，燃烧是否充分无关，D错误。
故选A。
7.物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（ ）
A. 该物块在CD段的惯性比AB段大
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C. 拉力F在AB段所做的功为20J
D. 拉力F在CD段做功的功率为10W
【答案】D
【解析】
【详解】A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误；
B．由题知，物块在AB段和CD段的速度之比为2∶5，AB和CD距离相等，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5∶2，故B错误；
C．物块在AB段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功
W=FABsAB=fABsAB=1N SKIPIF 1 < 0 10m=10J
故C错误；
D．物块在CD段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率
P=FCDvCD=fCDvCD=2N SKIPIF 1 < 0 5m/s=10W
故D正确。
故选D。
8.某家庭电路如图所示，以下说法中不正确的是（ ）
A. 若保险丝熔断，则可能是短路引起的
B. 三孔插座的连接方式符合安全用电的原则
C. 若仅b、c间断路，开关S闭合，灯泡L不会发光
D. 若在a、b间接入一个灯泡L1，则它与灯泡L是并联关系
【答案】C
【解析】
【详解】A．保险丝熔断，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故A正确，不符合题意；
B．三孔插座的左孔接地线，右孔接火线，上孔接地线，符合于三孔插座的接法，故B正确，不符合题意；
C．若仅b、c间断路，开关S闭合，电路是通路，灯泡会发光，故C错误，符合题意；
D．若在导线a和b之间接一个灯泡L1，即L1接在火线和零线之间，它和L是并联的，故D正确，不符合题意。
故选C。
9.体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：
①动滑轮重为200N
②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J
③重物匀速上升过程中，它的机械能增大
④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%
关于小明的以上论断（ ）
A. 只有①③正确B. 只有②③正确C. 只有①②③正确D. ①②③④都正确
【答案】C
【解析】
【详解】由题意物体所受的重力
SKIPIF 1 < 0
物体上升的高度 SKIPIF 1 < 0 ，此时滑轮组做的有用功为
SKIPIF 1 < 0
根据机械效率公式 SKIPIF 1 < 0 有，总功为
SKIPIF 1 < 0
而 SKIPIF 1 < 0 有
SKIPIF 1 < 0
又因为 SKIPIF 1 < 0 可得
SKIPIF 1 < 0
①②均正确。
机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增大，③正确。
若要滑轮组的机械效率达到 SKIPIF 1 < 0 ，由效率公式有
SKIPIF 1 < 0
化解可得当 SKIPIF 1 < 0 时，滑轮组的效率能到达 SKIPIF 1 < 0 ，则若增大重物A的质量，用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率能达到90%，④错误。
故选C。
10.某同学做“调节灯泡亮度”的实验，电路图如图所示，电源电压恒定为4.5V，电压表量程为“0-3V”，电流表量程为“0-0.6A”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，灯泡标有“3V 1.5W”字样（忽略灯丝电阻受温度的影响），为保证电路安全，小灯泡两端电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。则以下判断不正确的是（ ）
A. 变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变大，电流表示数变小
B. 灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为3Ω
C. 当电压表示数为3V时，电路消耗的总功率最大
D. 当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，灯泡的功率为0.54W
【答案】C
【解析】
【详解】电路为串联电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流。
A．变阻器滑片向右滑动时，滑动变阻器接入阻值变大，由欧姆定律以及串联分压的特点可知滑动变阻器两端电压变大，即电压表示数变大，通过电路电流变小，即电流表示数变小，故A正确，不符合题意；
B．灯泡正常发光时，由P=UI可得电路电流为
SKIPIF 1 < 0
根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 可得滑动变阻器接入阻值
SKIPIF 1 < 0
故B正确，不符合题意；
C．根据P=UI可知，要想电路消耗的总功率最大，则电路电流应该最大，考虑电路安全，电路最大电流应该为0.6A，由 SKIPIF 1 < 0 可得灯泡的阻值
SKIPIF 1 < 0
此时由 SKIPIF 1 < 0 可得灯泡两端电压
SKIPIF 1 < 0
根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为
SKIPIF 1 < 0
即电压表示数为0.9V时，电路消耗的总功率最大，故C错误，符合题意；
D．当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，电路总电阻
SKIPIF 1 < 0
此时电路电流
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 可得灯泡两端电压
SKIPIF 1 < 0
则灯泡的功率
SKIPIF 1 < 0
故D正确，不符合题意。
故选C。
第II卷（非选择题 共90分）
26~ 35题为物理题，36~42 题为化学题，43 ~ 45题为生物题。
11.(1)如图甲是街头魔术“人体悬空”，神奇的表演让观众啧啧称奇，备感神秘，但图乙的场景又让人大跌眼镜。原来：魔术爱好者双腿间夹着一根钢管，钢管延伸出来的短板正好可以让助手躺在上面。不过这样也是非常耗费体力的，难怪助手坚持了没一会就因体力不支而摔倒。请根据甲、乙图，写一句评论，在该魔术中物理规律是否“失效”，并作简单说明：______；
(2)图丙、丁是某地街头的“人体悬浮”术表演，请根据丙、丁图，提出“人体悬浮”平衡的原因猜想（从受力的角度看人是如何平衡的）：______。
【答案】 (1). 见解析 (2). 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]不失效，由杠杆平衡原理可知，只要满足杠杆平衡条件，助手就不会摔倒。
(2)[2]“人体悬浮”平衡原因可能是：以手与拐杖接触的部分作为支点，只要满足 SKIPIF 1 < 0 ，人就可以悬浮在空中。
12.如图是一长方形玻璃砖ABCD，其中AB、BC面涂有反射涂层，一条光线从AD面射入玻璃砖，请画出该光线进入玻璃砖后经过AB、BC面的两次反射，并最终从AD面射出的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】光从空气斜射入玻璃中， 首先过入射点画出法线，根据折射角大于入射角画出折射光线；然后，光线射到AB面，在AB面发生反射， 反射光线射到BC面，在BC面再次发生反射，分别作法线，按反射角等于入射角画出反射光线；当光线射到AD面， 光从玻璃斜射入空气中，同样作法线，然后按照折射角大于入射角画出折射光线，注意最后的折射光线与原始光线平行，如图所示：
13.如图所示，在体育课上小明从被竖直的绳子吊着的爬杆上匀速下滑，请画出此时爬杆在竖直方向的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小明从被竖直的绳子吊着的爬杆上匀速下滑，小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用，故爬杆也受到小明对它的向下的摩擦力f，其次爬杆还受竖直向下的重力G和绳子对它向上的拉力F，三个力的合力为0，过爬杆的重心分别向上和向下画出三个力，如图所示：
14.如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大，说明电流增大，电阻变小，滑动变阻器接右下柱，根据右手定则，可判断螺旋管的环绕方式和磁场方向，如图所示。
15.如图甲是a实验小组“探究水的沸腾”实验装置实验过程中他们绘制出了水温随时间的变化图像，如图乙所示。
(1)实验中，他们发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是______形成的；
(2)水沸腾后撤去酒精灯，水能继续沸腾一小段时间，其原因是______；
(3)b实验小组用完全相同的装置做此实验，水的初温相同，但烧杯中水比a小组的少，请在图乙中大致画出b小组根据记录的数据绘制的水温随时间变化的图像（ ）。
【答案】 (1). 水蒸气液化 (2). 石棉网的温度高于水的沸点，水还会继续吸热 (3).
【解析】
【详解】(1)[1]温度计上部出现许多小水珠，是由于水蒸气液化形成的。
(2)[2]水沸腾后撤去酒精灯，水能继续沸腾一小段时间，是由于石棉网的温度高于水的沸点，水还会继续吸热。
(3)[3] b实验小组用完全相同的装置做此实验，水的初温相同，但烧杯中水比a小组的少，b实验小组烧杯中的水到达沸腾所吸热的时间应比a小组的短，图像如图所示
16.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验：
(1)在调整器材高度时，应______（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛；
(2)如图所示，此时光屏上出现烛焰清晰的像，日常生活中______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的；
(3)如果保持透镜和蜡烛位置不变，将光屏向左移动一小段距离，光屏上的像变模糊，要使光屏上重新得到烛焰清晰的像，则应该在透镜和蜡烛之间放置一个______（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
【答案】 (1). 点燃 (2). 投影仪 (3). 远视眼镜
【解析】
【详解】(1)[1]根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
(2)[2]如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像，日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的。
(3)[3]把光屏向左移动一小段距离，要想在光屏上再次得到淸晰的像，应使像向左移动，因为凸透镜对光线有会聚作用，故需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜，远视眼镜就是一种凸透镜。
17.小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题：
(1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______；
(2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件：“F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______；
(3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）；
(4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。
【答案】 (1). 便于直接测量力臂 (2). 不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性 (3). 核桃夹 (4). 10cm
【解析】
【详解】(1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。
(2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。
(3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。
(4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为
SKIPIF 1 < 0
弹簧测力计施加拉力的力臂
SKIPIF 1 < 0
钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂
SKIPIF 1 < 0
即钩码到支点的距离不应超过10cm。
18.为测量额定电压为“3V”的小灯泡发光时的电阻，小程连接了如图所示的电路，其中电源电压恒定为6V。
(1)小程合理地连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表示数都不为零，接下来他应进行的操作是______；
A．检查灯泡是否断路 B．检查灯泡是否短路
C．检查开关是否接触良好 D．移动滑动变阻器的滑片
(2)下表为小程记录的实验数据：
小程在测量第一组数据后再测量第二组数据时，滑动变阻器的滑片P应向______端滑动（选填“左"或“右”）。老师发现小程测量的数据中有一组明显有误，则错误的一组是：______（选填序号“1”"、“2"、“3”或“4”）；
(3)在完成以上实验后，小程还想测量另一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，但该电压表“0-15V"量程已损坏，只有“0-3V”量程可用，只更换小灯泡，其他器材不变。请设计出完成该实验的电路图并画在虚线框中（ ）。
【答案】 (1). D (2). 右 (3). 3 (4).
【解析】
【详解】(1)[1]电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，故但接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察灯的发光情况，故选D。
(2)[2]由表格数据可知，第二组数据电压表示数大于第一组电压表示数，即增大灯泡两端的电压，故滑动变阻器的滑片P应向右滑动，减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小分压。
[3]分析表格数据可知，第3组数据明显有误，因为由4组数据计算可得灯泡的电阻分别为
RL1= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =4Ω，RL2= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =5Ω，RL3= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =4.8Ω，RL4= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 5.77Ω
RL3小于RL2，不符合电压越高，通过灯泡的电流越大，灯丝温度越高，灯丝阻值越大的规律，所以第3组数据是错误的。
(3)[4] 电源电压恒定为6V，故可用电压表用“0∼3V”的量程测滑动变阻器的电压，电路图如图所示：
19.如图是一个饮水机的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻，下表是它的部分参数。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]。
求：(1)1kg的水温度从20℃升高到80℃吸收的热量；
(2)R2的阻值；
(3)饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1kg的水从20℃加热到80℃需用多长时间。
【答案】(1)2.52×105J；(2) 525.8Ω；(3) 150s
【解析】
【详解】(1)水升温所吸收的热量
Q吸=cm SKIPIF 1 < 0 t=4.2×103J/kg•℃×1kg×（80℃-20℃）=2.52×105J
吸收的热量为2.52×105J。
(2) 当S1闭合、S2断开时，饮水机处于保温状态，由图可知R1和R2串联，已知P保温=88W，由P= SKIPIF 1 < 0 得
R1+R2= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =550Ω
当S1、S2同时闭合时，饮水机处于加热状态，由图可知，只有R1接入电路，已知P加热=2000W，由P= SKIPIF 1 < 0 得
R1= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =24.2Ω
则R2的阻值为
R2=550Ω-24.2Ω=525.8Ω
R2的阻值为525.8Ω。
(3) 热水器放出的热量
Q放= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =3×105J
由P= SKIPIF 1 < 0 可得，电流所做的功W=Q放=Pt，加热所用的时间
t= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =150s
加热需用多长时间150s。
答：(1)1kg的水温度从20℃升高到80℃吸收的热量为2.52×105J；
(2)R2的阻值为525.8Ω；
(3)饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1kg的水从20℃加热到80℃需用150s。
20.盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上静止，容器和水总重为80N，容器底面积为200cm2，如图甲，现用一根轻质细绳（绳的粗细和重力均不计）将一圆柱体物体M挂在弹簧测力计下，让M从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中（水始终未溢出，且M未接触容器底），弹簧测力计示数F的大小随M的下表面浸入水中深度h之间的关系如图乙所示（不考虑水的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg）。
求：(1)物体M完全浸没在水中时所受浮力大小；
(2)物体M的底面积；
(3)物体M的密度；
(4)物体M完全浸没在水中时，容器对水平桌面的压强。
【答案】(1) 8N；(2) 8×10−3m2；(3) 3×103kg/m3；(4) 4.4×103Pa
【解析】
【详解】(1)由图乙可知，弹簧测力计的最大示数F最大=24N，此时物体M未浸入水中，则物体M的重力
G=F最大=24N
物体M全浸入时弹簧测力计的示数F示=16N，受到的浮力
F浮=G−F示=24N−16N=8N
物体M完全浸没在水中时所受浮力为8N。
(2)由F浮=ρ水gV排得物体M的体积
V排= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =8×10−4m3
由图乙知物体M的高度h=10cm，物块的底面积
S= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =8×10−3m2
物体M的底面积8×10−3m2。
(3) 物体M的质量
m= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =2.4kg
物体M的密度
ρ物= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =3×103kg/m3
物体M密度为3×103kg/m3。
(4) 物体M完全浸没在水中时，容器对水平桌面的压力增加量等于物体M排开水的重力，即物体M受到的浮力，则容器对桌面的压力
F压=G容+水+F浮=80N+8N=88N
容器对桌面的压强
p= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =4.4×103Pa
容器对桌面的压强为4.4×103Pa。
答：(1)物体M完全浸没在水中时所受浮力大小8N；
(2)物体M的底面积为8×10−3m2；
(3)物体M的密度为3×103kg/m3；
(4)物体M完全浸没在水中时，容器对水平桌面的压强为4.4×103Pa。
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F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
2
6
3
4
实验序号
电压表示数/V
电流表示数/A
1
1.00
0.250
2
2.00
0.400
3
2.40
0.500
4
3.00
0.520
额定电压
220V
额定加热功率
2000W
额定保温功率
88W