2024年山东省潍坊市诸城市中考物理模拟试题四（原卷版+解析版）

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1. 如图是小爱用电饭锅给家人做饭、盛饭时的情景。关于情景中的数据估测最接近实际的是（ ）
A. 电饭锅正常工作的电流约500mAB. 刚煮熟的米饭温度约为37℃
C. 碗口的直径约为0.12mD. 空碗的重力约为100N
【答案】C
【解析】
【详解】A．电饭锅正常工作的电流约为5A，故A不符合题意；
B．刚煮熟的米饭温度约为100℃，故B不符合题意；
C．碗口的直径约为12cm，即0.12m，故C符合题意；
D．空碗的质量约为0.1kg，则重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故D不符合题意。
故选C。
2. 谚语是劳动人民智慧的结晶，下列对谚语中涉及的的物态变化分析正确的是（ ）
A. “雷打立春节，惊蛰雨不歇”一雨的形成是升华现象，需要吸热
B. “大雪河封住，冬至不行船”一冰的形成是凝固现象，需要吸热
C. “春分前后怕春霜，一见春霜麦苗伤”一霜的形成是凝华现象，需要放热
D. “今冬麦盖三层被，来年枕着馒头睡”一雪的形成是液化现象，需要放热
【答案】C
【解析】
【详解】A．雨的形成是由于高空的水蒸气遇冷液化形成的，故A错误；
B．物体由液态变成固态的过程叫凝固，冰是水凝固形成的，凝固过程需要放热，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热，故C正确；
D．雪是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热，故D错误。
故选C。
3. 下列关于光现象的描述，错误的是（ ）
A. 五星红旗是红色的，国旗反射了红光
B. 光的色散实验说明了太阳光是单色光
C. 紫外线能验钞，因为紫外线能使荧光物质发光
D. 教室黑板反光，因为光在黑板上发生镜面反射
【答案】B
【解析】
【详解】A．不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。五星红旗是红色的，是因为红旗反射了红光，故A正确，不符合题意；
B．根据光的色散实验可知，太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成的，太阳光属于复色光，故B错误，符合题意；
C．根据紫外线有杀菌作用制成消毒灯；根据紫外线能使荧光物质发光制成验钞机，故C正确，不符合题意；
D．黑板反光是因为光在黑板上发生了镜面反射，黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强，使人无法看清黑板上的字，故D正确，不符合题意。
故选B。
4. 小徐将塑料袋剪成细丝，用两块毛皮分别来回摩擦细丝和塑料管后，将细丝抛向空中，在其下方用塑料管靠近，细丝可以在空中飞舞，如图所示。下列说法中不正确的是（ ）

A. 毛皮摩擦后的细丝间会相互排斥
B. 细丝和塑料管带上相同的电荷
C. 摩擦时，正电荷在毛皮与塑料管之间发生了转移
D. 该现象可以解释验电器的工作原理
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据图片中，细丝间是彼此排斥的，所以，毛皮摩擦后的细丝间会相互排斥，故A正确，不符合题意；
B. 根据细丝可以在空中飞舞，所以，细丝和塑料管带上相同的电荷，同种电荷相互排斥，故B正确，不符合题意；
C. 在摩擦起电中，发生转移的是电子，得到电子的显负电，失去电子的带正电，故C错误，符合题意；
D. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，与该现象的原理是一样的，故D正确，不符合题意。
故选C。
5. 如图所示，关于“探究电磁联系”的四个实验情境，下列说法正确的是（ ）
A 甲实验中小磁针最终静止时与通电导线平行
B. 将乙实验中ab棒竖直上下移动时，灵敏电流计指针会左右摆动
C. 丙实验装置可以研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D. 丁实验揭示了发电机的工作原理
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲装置是奥斯特实验，实验表明电流周围存在磁场，实验中小磁针最终静止时与通电导线垂直，故A错误；
B．将乙实验中ab棒竖直上下移动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会左右摆动，故B错误；
C．图丙装置两个电磁铁串联在电路中，电流相等，线圈匝数不同，所以可以探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系；若移动滑动变阻器，可以改变电路中的电流，所以还可以探究电磁铁磁性强弱跟电流的关系，故C正确；
D．图丁装置是通电导体在磁场中受力而运动，是电能转化为机械能，是电动机的原理，故D错误。
故选C。
6. 某城市要设计带有铃声的交通信号灯电路，要求红、绿灯交替工作，且各用电器互不影响，绿灯亮时电铃1响，红灯亮时电铃2响，下列模型电路中符合上述要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】并联电路中各用电器之间互不影响，由题意知，要求各用电器互不影响，所以灯与电铃间应并联；其中绿灯亮时电铃1响，红灯亮时电铃2响，说明绿灯和电铃1由一个开关控制，即该开关在绿灯和电铃1并联的干路上；同理，红灯和电铃2由另一个开关控制，该开关在红灯和电铃2并联的干路上；由各选项图知，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图，用甲、乙两机械分别将重为GM、GN两物体M、N匀速提升，物体上升高度分别为。对绳子的拉力分别为，机械效率分别为。下列说法正确的是（ ）
A. 若，则
B. 若，则
C. 若，则
D. 若，则
【答案】D
【解析】
【详解】甲滑轮组绳子承重股数为n甲=2，乙滑轮组绳子承重股数为n乙=2。
A．若，甲中绳子自由端的拉力为
乙中绳子自由端的拉力为
由于不知道动滑轮的重力是否相等，所以无法比较和的大小，故A错误；
B．若，甲中绳子自由端的拉力为
乙中绳子自由端的拉力为
可知，，根据
可知，，故B错误；
C．若，甲中绳子自由端的拉力为
乙中绳子自由端的拉力为
无法比较动滑轮的重力大小，根据
无法比较甲、乙两机械的机械效率，故C错误；
D．若，甲中绳子自由端的拉力为
乙中绳子自由端的拉力为
可知，根据
可知，，故D正确。
故选D。
8. 底面积为400cm²的圆柱形容器装有适量的水，圆柱形木块A的底面积是200cm²，漂浮在水面上，恰好有一半的体积露出水面，如图甲所示；当把物体B叠放到A上时，木块A恰好浸没到水面以下，此时水面比甲图升高了2cm，如图乙所示。下列判断正确的是（ρ水=1.0×103kg/m³，g取10N/kg）（ ）
A. 木块A的体积是800cm³
B. 物体B受到的重力是8N
C. 甲图中A受到的浮力是4N
D. 乙图中A受到的浮力是12N
【答案】B
【解析】
【详解】A．水面比甲图升高了2cm，则物体A排开水的体积为
物体A恰好有一半的体积露出水面，则物体A的体积为
故A错误；
B．当把物体B叠放到A上时，木块A恰好浸没到水面以下，此时增加的排水体积为
图乙中AB物体漂浮在水面上，则根据二力平衡知识可知，B的重力即为增加的浮力，即
故B正确；
C．图甲中物体A所受的浮力为
故C错误；
D．图乙中物体A所受的浮力为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距是20cm
B. 图中凸透镜成像的特点应用在了投影仪上
C. 当一只小飞虫落在凸透镜上半部分时，光屏上仍会出现烛焰完整的像
D. 向左移动蜡烛和光屏，可在光屏上成倒立缩小的实像
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，此时物距等于像距，所以成倒立、等大的实像，物距、像距都等于凸透镜的二倍焦距，等于40cm，所以，该凸透镜的焦距是20cm，故A正确；
B．投影仪是根据凸透镜使物体成倒立、放大实像的原理制成的，所以，图中凸透镜成像的特点没有应用在投影仪上，故B错误；
C．当一只小飞虫落在凸透镜上半部分时，挡住了部分成像光线，但是经过凸透镜下半部分的光线仍可成像，所以，光屏上仍会出现烛焰完整的像，但是像会变暗，故C正确；
D．向左移动蜡烛，则物距变大，像会变小，像距也会变小，再向左移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的实像，故D正确。
故选ACD。
10. A、B为材料相同的实心正方体，分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. F1>F2>F3
B. 乙中的B不受摩擦力
C. 丙中桌面受到的压强最大
D. 乙和丙中的A所受摩擦力大小相等
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．将正方体A、B视为一个整体，甲、乙、丙三种情况下，整体与桌面的接触面的粗糙程度相同，对桌面的压力大小也相同，所以整体受到的滑动摩擦力大小相同，则受到的推力大小也相同，即F1=F2=F3，故A错误；
B．乙图中物体B对于A没有发生相对运动，故物体B不受摩擦力，故B正确；
C．根据图示可知，S1>S2>S3，而桌面受到的压力等于物体的重力，总的重力相等，由可知，丙中桌面受到的总压强最大，故C正确；
D．图乙中，此时的推力F2等于桌面对A的摩擦力；图丙中，物体A受到水平向右的推力和B对物体A的摩擦力，所以推力F3等于B对A的摩擦力，由于F2=F3，所以乙和丙中的A所受摩擦力大小相等，故D正确。
故选BCD。
11. 如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待它们静止后，三个容器内的水面高度相同。下列说法中正确的是（ ）
A. 三个正方体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
B. 三个正方体受到的浮力大小关系为FAC. 三个容器对水平桌面的压强大小关系为p甲D. 将B正方体露出水面的部分切去后，剩余部分将悬浮在水中
【答案】B
【解析】
【详解】B．由题知，A、B、C三个正方体的体积相同；由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为
VA排根据F浮=ρ液V排g可知，浮力的大小关系为
FA故B正确；
A．由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮，则由浮沉条件可知：GA=FA，GB=FB，GC=FC，结合B的结论可得
GA由于正方体A、B、C的体积相同，由G=mg、可知，物体密度的大小关系
ρA<ρB<ρC
故A错误；
C．三个容器对水平桌面的压力
F=G容器+G水+G物块=G容器+p水S容器
由于三个容器中水的深度相同，水对容器底面的压强相同，因此水对容器底面的压力相同，三个容器对水平桌面的压力相等，由可知，压强大小关系为
p甲=p乙=p丙
故C错误；
D．将B正方体露出水面的部分切去后，由于B正方体的密度小于水的密度，剩余部分仍将漂浮在水中，故D错误。
故选B。
12. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是（ ）
A. 滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B. 电源电压为12V
C. 整个电路消耗的最大电功率为7.2W
D. 滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值是10Ω
【答案】ABD
【解析】
【详解】由图甲可知该电路为和的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测两端的电压。
A．当滑动变阻器接入的阻值最大时，电路总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流最小为，此时滑动变阻器的功率为，由可知滑动变阻器的最大阻值为
故A正确；
B．当电路中的电流为时，由欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的电压特点可知电源电压为
①
由图乙可知，当电路中的电流为时，滑动变阻器的功率为，由可知此时滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的电压特点可知电源电压为
②
联立①②即可解得：，，故B正确；
C．当滑动变阻器接入电路的阻值为时，电路中只有，由可知此时电路总功率最大，则电路最大总功率为
故C错误；
D．由图乙可知滑动变阻器的最大功率为，由可知此时滑动变阻器连入电路的电阻为
故D正确。
故选ABD。
三、作图题：本题有2个小题，共6分。
13. 平面镜是魔术师表演节目常用的道具。如图甲演员躺在转盘上做各种动作时，观众在挡板前面利用平面镜看到的却是她竖直悬在空中做优美的动作。如图乙观众看到悬在空中的演员A'，实际演员在挡板后的位置A。请画出平面镜的位置，并完成观众看到演员A 的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形，连接，画出这两线段的垂直平分线可得平面镜的位置，连接、观众交平面镜于点O，连接AO为入射光线、O点到观众为反射光线，如下图所示
14. 如图所示，力F作用在物体A上，AB一起向右作匀速直线运动，请画出物体B的受力示意图。

【答案】
【解析】
【详解】B受竖直向下的重力G、A对B的支持力F支，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，是一对平衡力，作用点可以画在物体B的重心上，支持力方向竖直向上，重力方向竖直向下，如图所示：

四、实验题（本题有3个小题，共28分）
15. 以下是小青在实验室进行的一些实验。
（1）在“探究平面镜成像特点”的实验中，小青选择了如图1所示的实验装置。
①小青用透明玻璃板代替平面镜的目的是______；
②小青把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，移动蜡烛B，直至蜡烛B与蜡烛A所成的像完全重合；
③如图1所示，仅将玻璃板由甲位置水平平移至乙位置时，蜡烛A的成像情况是______（填选项前字母）；
A．蜡烛成像仍在B处
B．蜡烛成像在B处右侧
C．蜡烛无法通过玻璃板成像
（2）小青用如图2所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
①实验中，在烧杯上盖上纸板的目的是______；
②小青用相同的酒精灯加热盛有不同质量的水的烧杯，其中两次实验中水温随时间变化图象如图3所示，则烧杯中水的质量的大小关系为ma______mb（选填“>”“<”或“=”）。
【答案】 ①. 便于确定像的位置 ②. A ③. 缩短加热时间 ④. >
【解析】
【详解】（1）[1]玻璃板有透光性，既能成像，又能确定像的位置。实验中选用透明玻璃板代替平面镜，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到与像比较的B蜡烛，便于确定像的位置。
[2]平面镜所成的像与物关于平面镜对称，蜡烛A位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变。
故选A。
（2）[3]实验中，在烧杯上盖上纸板可以减慢热量的散失，目的是缩短加热时间。
[4]由图可知，b温度升高的比a快，用相同的酒精灯加热，在相同时间内水吸收的热量相同，b温度升高的快是因为其质量较小，可知烧杯中水的质量的大小关系为ma>mb。
16. 小鲁和小红在江边捡回一石块，准备利用所学知识测量它的密度。
（1）小明将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处，发现指针如图1甲所示，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直至天平平衡；
（2）小明测出石块的质量（如图1乙）：在量筒内装有适量的水，该石块放入前、后的情况如图1丙，则石块的密度为______g/cm3；
（3）小红准备自己动手做实验时，不小心打碎了量筒，聪明的小红利用天平、50g的烧杯、水、记号笔设计了另一种测量石块密度的方案，如图2．天平的最大测量值是200g；
①用天平测出装有适量水的杯子总质量为m1；
②将石块缓慢浸没在杯中，测得总质量为m1，在水面到达位置上做标记a；
③取出石块，测得总质量为m3；
④向杯中缓慢加水，让水面上升至标记a处，测得杯和水总质量为m4=150g；
小明和小红讨论交流后认为4个实验步骤中其中有一个数据记录是多余的，这个数据是______（填物理量符号）．石块密度的表达式为ρ石块=_______（用已知物理量符号及ρ水来表示）。
【答案】 ①. 右 ②. 3.84 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]根据天平的使用方法可知，天平放在水平桌面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处，如图1甲所示，发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向右调节，使指针对准分度盘中央的刻度线，直到横梁在水平位置平衡。
（2）[2]由图1乙知，标尺的分度值为0.2g，游码所对应的质量为3.4g，石块的质量为
m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g
如图丙所示，量筒的分度值为1mL，量筒水的体积V1=30mL，然后测量小石块和水的总体积为V2=40mL，则石块的体积为
V=V2-V1=40mL-30mL=10mL=10cm3
根据密度公式可得，小石块的密度为
（3）[3][4]用天平测出装有适量水的杯子总质量为m1；将石块缓慢浸没在杯中，测得总质量为m2，在水面到达的位置上做标记a，石头的质量为
m石=m2-m1
取出石块（若不考虑石块带出的水），测得总质量为m3，则m3=m1，所以多余的数据是m3。再向杯中缓慢加水，让水面上升至标记a处，测得杯和水的总质量为m4；则石块的体积等于后来加入水的体积，即
石块密度的表达式为
17. 小明和他的实验小组用图甲所示的电路测未知电阻的阻值，电源电压不变。
（1）小明检查电路时发现有一处导线连接错误，请你在甲图中连接错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线正确连接电路_________（注意导线不要交叉）；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，电路中出现的故障可能是______；
（3）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到某处时，电压表的示数为3V，电流表的示数如图乙所示，则被测电阻R的阻值为______Ω；
（4）小明在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏，老师从实验室拿来一只最大阻值为R0的滑动变阻器，并设计了如图丙所示的实验电路，按如下步骤进行实验：
①闭合开关S，调节滑片位于最左端a，读出电流表的示数为I1；
②闭合开关S，______，读出电流表的数为I2；
③未知电阻的阻值：Rx=_______（用字母表示）。
（5）通过小明的实验，大家热烈讨论，纷纷设计了单表测电阻的电路图（电流表和电压表均能正常使用，R0为已知阻值的定值电阻），如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是______。
A．B．
C．D．
【答案】 ①. ②. 电阻断路 ③. 10 ④. 调节滑动变阻器的滑片位于最右端 ⑤. ⑥. D
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，电流表并联在电路中，电压表串联在电路中，因此是错误的。电压表应并联在被测电阻的两端，电流表串联在电路中，如图所示：
（2）[2]正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路中某处断路；电压表指针超过量程，电压表有示数，说明与电压表并联的那部分断路，所以电路中出现的故障是电阻R断路。
（3）[3]由电路图可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.30A。根据欧姆定律可得，被测电阻R的阻值为
（4）[4][5]丙图中，第一次将滑动变阻器移至最左端，此时电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得电源电压为
U=I1Rx
接下来需要将滑动变阻器移至最右端，电路为定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压可表示为
U=I2Rx+I2R0
联立以上两式，未知电阻的阻值为
（6）[6]A．开关S闭合时，R0短路，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，可求出R0两端的电压，根据求出通过R0的电流；根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0，根据可求出Rx电阻；故A不符合题意；
B．由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测电路的总电流，R0的两端电压始终为电源电压保持不变，由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流，并且Rx两端电压等于电源电压，所以可以根据可求出Rx阻值；故B不符合题意；
C．由电路图可知，当开关S闭合时，电路为Rx的简单电路，电流表测电路中的电流，假设此时示数为I1，根据欧姆定律求出电源的电压为
U=I1Rx…… ①
当开关S断开时，两电阻串联，电流表测串联电路的电流，假设此时示数为I2，根据欧姆定律求出电源的电压为
U=I2Rx+ I2R0…… ②
由①②式子可以求出Rx阻值；故C不符合题意；
D．开关S和1闭合时，如果此时电压表正接，那么当开关S和2闭合时，则电压表正负接线柱接反了，因此无法测量出Rx阻值；故D符合题意。
故选D。
五、计算题：本题有3个小题，共26分．解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分。
18. 搭载华为智能无人驾驶解决方案的“赛力斯华为智选SF5”汽车上市，如图所示，两驱版的“SF5”整车装备质量为2230kg，发动机最大功率为82kW，电动机最大功率为255kW，锂电池能量35kW·h，在纯电模式下可续航100km，油电混合模式下能实现续航超过1000km，还可通过车辆控制家中的智能家电。
（1）若用功率为10kW的直流充电桩给“SF5”锂电池充满电，需要多少时间？
（2）在纯电模式下，若车以108km/h的速度在水平路面匀速行驶30min，该汽车行驶的距离？
（3）在发动机模式下，若试乘人员质量为70kg，汽车匀速行驶40km消耗了4kg汽油，受到的阻力是汽车总重的0.08倍，则发动机的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg）
【答案】（1）3.5h；（2）54km；（3）40%
【解析】
【详解】解：（1）由题意知，锂电池能量为35kW·h，由可得，充满电需要的时间
（2）汽车行驶的距离
（3）全程消耗了4kg的汽油，汽油完全燃烧放出的热量
因汽车匀速行驶，所以汽车受到平衡力，则牵引力
牵引力做的功
发动机的效率
答：（1）给“SF5”锂电池充满电，需要3.5h；
（2）汽车行驶的距离为54km；
（3）发动机的效率是40%。
19. 某同学设计了一款如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB=3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，不计杆的重力。图乙是力传感器的示数随水箱中水的质量变化的图像，求：（g取10N/kg）
（1）力传感器示数为0时，物块M排开水的体积；
（2）物体M密度。
【答案】（1）2×10-4m3；（2）0.2×103kg/m3
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，水箱中没有水时（m=0），压力传感器受到的拉力F0=6N，由杠杆的平衡条件可得
则
物体M的质量
水箱中水质量为0~1kg时，压力传感器受到的拉力为6N不变，此时M没有受到浮力作用，即水箱中水质量为1kg时，液面恰在M下表面处；水箱中水质量为1~2kg时，压力传感器受到的拉力先变小后变大，变小时，M受到向上浮力作用逐渐变大，M对杠杆OAB的B端有向下的拉力逐渐变小；压力传感器受到的拉力为零时，受到向上浮力等于M重力，M对杠杆OAB的作用力为零；物块M排开水的体积
（2）继续加水时，M受到向上浮力逐渐变大，M重力不变，M对杠杆OAB的B端向上的支持力逐渐大，水箱中水质量为2~3kg时，压力传感器受到的拉力为24N不变，即B端受到M对杠杆OAB力不再变化，则此时M完全浸入，由杠杆的平衡条件可得
则
对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，则此时M受到的浮力
由F浮=ρ液V排g可得M的体积
物体M的密度
答：（1）力传感器示数为0时，物块M排开水的体积为2×10-4m3；
（2）物体M的密度为0.2×103kg/m3。
20. 某监测水位装置的原理如图（甲）所示。电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下滑动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），电路工作时电压表与电流表的示数变化关系如图（丙）所示，R接入电路的阻值随水位变化关系如图（乙）所示，警戒水位是190m。
（1）电源电压；
（2）定值电阻R0的阻值；
（3）当电流表示数为0.18A时，通过计算判断是否达到警戒水位。
【答案】（1）9V；（2）30Ω；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）（2）从图丙可知，当电压表示数为6V时，通过的电流为0.1A；当电压表为0V时，通过的电流为0.3A。根据欧姆定律和电源电压不变列方程得
解得，所以，电源电压
（3）当电流表示数为0.18A时，电路总电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值为
从题意可知，电阻片R的长度为20m，总电阻为60Ω，则每米长的电为阻为3Ω，由图乙可知当水位在190m时，电阻片R有5m接入电路，所以接入电路的电阻为15Ω；此时滑动变阻器接入电路阻值为20Ω，说明电阻片R接入的长度大于5m，水位低于190m，说明当电流表示数为0.18A时，还没有到警戒水位。
答：（1）电源电压9V；
（2）定值电阻R0的阻值30Ω；
（3）见解析。