挑战37 福建卷（福建近四年共30题）（解析版）-2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编

年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）挑战37福建卷（福建近四年共30题）19、20、21、22年压轴题型统计：选择题填空题实验题计算题合计电学综合534416力学综合244212其他综合10102合计879630一．选择题（共8小题）1．（2022•福建）国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图，下列说法正确的是（）A．CO2经过压缩机时温度降低 B．CO2经过冷凝器时发生凝华 C．CO2经过膨胀阀时发生升华 D．CO2经过蒸发器时吸收热量【答案】D。【解答】解：A、CO2经过压缩机时，压缩机对CO2做功，CO2的内能增大，温度升高，故A错误；B、CO2经过冷凝器时由气态变成液态，发生了液化现象，故B错误；C、由图可知，液态CO2经过膨胀阀后一部分变为气态CO2，则此过程中发生了汽化现象，故C错误；D、CO2经过蒸发器时由液态变成了气态，发生了汽化现象，汽化吸热，故D正确。故选：D。2．（2020•福建）如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，R1是光敏电阻，当光照射的强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻，电源电压不变。当有人经过通道遮蔽光线时（）A．通过R1的电流变大 B．R1两端的电压变小 C．R2两端的电压变大 D．R2两端的电压变小【答案】D。【解答】解：A、两电阻串联，当光照射的强度增大时其阻值变小，当光照射的强度减小时其阻值变大，由电阻的串联规律，电路的电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，A错误；BCD、根据U＝IR，R2的电压变小，D正确，由串联电路电压的规律，R1的电压变大，BC错误，D正确。故选：D。3．（2019•福建）如图，装有两种不同液体的烧杯置于水平面上，两液体没有混合。上层液体的高度为h，密度为0.8ρ；下层液体的高度为2h，密度为ρ．则液体对烧杯底部的压强为（）A．2.4ρgh B．2.7ρgh C．2.8ρgh D．3ρgh【答案】C。【解答】解：上层液体所产生的压强：p上＝ρ1gh1＝0.8ρgh；下层液体所产生的压强：p下＝ρ2gh2＝ρg×2h＝2ρgh；因烧杯是柱形容器，则液体对烧杯底部的压强：p底＝p上+p下＝0.8ρgh+2ρgh＝2.8ρgh。故选：C。4．（2021•福建）如图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（）A．显示仪是由电流表改装成的 B．测较高温度时，R0两端的电压较大 C．增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值 D．增大电源电压，可增大测温仪的最大测量值【答案】B。【解答】解：A.由电路图可知，显示仪与R0并联，则显示仪是由电压表改装成的，故A错误；B.由热敏电阻的阻值随温度的升高而减小可知，测较高温度时，R的阻值变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，即R0两端的电压较大，故B正确；C.测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，此时热敏电阻两端的电压也一定，当增大测温仪的最大测量值时，热敏电阻R的阻值变小，由I＝可知，通过R的电流变大，即电路的电流变大，由R＝可知，R0的阻值应减小，故C错误；D.测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，由I＝可知，最大测量时电路中的电流一定，当增大电源电压时，由R＝可知，电路的总电阻变大，则热敏电阻的阻值变大，测温仪的最大测量值会减小，故D错误。故选：B。5．（2021•福建）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V3.6W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（）A．1：4 B．1：8 C．2：7 D．3：20【答案】D。【解答】解：当S闭合，S1、S2断开，灯L和滑动变阻器串联，小灯泡恰好正常发光，则此时的电流I＝＝＝0.6A；小灯泡的电阻为RL＝＝＝10Ω滑片P移到R的中点时，滑动变阻器接入的有效电阻R′＝15Ω；则滑动变阻器两端的电压U′＝IR′＝0.6A×15Ω＝9V；根据串联电路电压的特点，电压电源U总＝UL+U′＝6V+9V＝15V；要保证电路安全，分析电路可得当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大；则此时通过R0的电流为I0＝＝＝1.5A；干路电流即为最大电流Imax＝1A+1.5A＝2.5A；最大功率Pmax＝UImax＝15V×2.5A＝37.5W；最小电流即为滑动变阻器接入最大阻值并且与灯L串联时，电流最小，即根据I＝＝＝0.375A；最小功率Pmin＝UImin＝15V×0.375A＝5.625W；故Pmin：Pmax＝5.625W：37.5W＝3：20。故选：D。6．（2020•福建）如图，体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有四分之一体积露出水面，细线被拉直。已知A重4N，B受到的浮力为8N，A、B密度之比为2：5．那么（）A．A、B所受的重力之比为5：2 B．A、B所受的浮力之比为1：2 C．细线对A的拉力大小为1N D．B对容器底部的压力为零【答案】D。【解答】解：A、由题知，A、B密度之比ρA：ρB＝2：5，VA：VB＝1：1，由G＝mg＝ρVg可得A、B所受的重力之比：GA：GB＝ρAVAg：ρBVBg＝ρA：ρB＝2：5，故A错误；B、已知A、B的体积相同，设均为V，A有四分之一体积露出水面，则A排开水的体积V排A＝V，B排开水的体积V排B＝V，则A、B所受的浮力之比：F浮A：F浮B＝ρ水V排Ag：ρ水V排Bg＝V：V＝3：4，故B错误；C、由题知，B受到的浮力F浮B＝8N，因F浮A：F浮B＝3：4，则A受到的浮力：F浮A＝F浮B＝×8N＝6N，A受到向上的浮力、向下的重力和拉力，由力的平衡条件可得细线对A的拉力大小：F拉＝F浮A﹣GA＝6N﹣4N＝2N，故C错误；D、因为GA：GB＝2：5，且GA＝4N，所以GB＝GA＝×4N＝10N，B对容器底部的压力：F压＝GA+GB﹣F浮A﹣F浮B＝4N+10N﹣6N﹣8N＝0N，故D正确。故选：D。7．（2019•福建）如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（）A．0.3A B．0.6A C．0.9A D．1.2A【答案】C。【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝Ia（R1+R3）＝0.6A×（12Ω+R3），当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，则电流表的示数：Ib＝＝＝＝0.6A+，当R3＝0时，Ib＝0.6A+＝1.2A，当R3的取值非常大时，接近等于0，电路中的电流接近0.6A，则0.6A＜Ib＜1.2A，结合选项可知C符合。故选：C。8．（2022•福建）如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（）A．V1和V2示数不变，A示数变大 B．V2和A示数的乘积先变大后变小 C．V1和A示数之比不变 D．V2和A示数之比变小【答案】D。【解答】解：A、由图可知滑动变阻器和定值电阻是串联的，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压，电流表测串联电路的电流。当滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的阻值变小，总电阻变小，由欧姆定律I＝可知，整个电路中的电流变大，所以电流表A的示数逐渐变大；电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压，也就是电源电压，是不变的，因电压表V1测滑动变阻器两端的电压，即：U1＝U﹣IR，电源电压不变，定值电阻阻值不变，所以当电流变大时，电压表V1的示数变小，故A错误；B、由上分析知，电压表V2不变，电流表A的示数逐渐变大，V2和A示数的乘积变大，故B错误；C、结合实物图，再根据欧姆定律I＝可知，V1和A示数之比就是滑动变阻器的阻值，滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的阻值变小，故C错误；D、结合实物图，再根据欧姆定律I＝可知，V2和A示数之比就是滑动变阻器的阻值和定值电阻的总阻值，滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的总阻值变小，故D正确。故选：D。二．填空题（共7小题）9．（2020•福建）如图所示电路，电源电压为3V，R1、R2、R3阻值均为10Ω，闭合开关S，电压表示数为3V，电流表示数为0.6A。【答案】3；0.6。【解答】解：（1）闭合开关S，三个电阻并联，电压表测电源电压，故电压表示数为3V；（2）电流表测R2、R3并联的总电流，R2、R3阻值均为10Ω，故两电阻并联的电阻为：R23＝＝5Ω，由欧姆定律，得电流表的示数：I＝＝＝0.6A。故答案为：3；0.6。10．（2020•福建）我国自主研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器，填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白。当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时，受到海水的压强约为1.03×108Pa（ρ海水取1.03×103kg/m3，g取10N/kg）；在预定深度完成任务后，潜水器抛掉配重物，潜水器受到的浮力大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）自重，从而上浮。【答案】1.03×108；大于。【解答】解：（1）当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时，受到海水的压强：p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m＝1.03×108Pa；（2）在预定深度完成任务后，潜水器抛掉配重物时，潜水器排开海水的体积不变，由F浮＝ρgV排可知，受到的浮力不变，而自身的总重力减小，当潜水器受到的浮力大于自重时，潜水器会上浮。故答案为：1.03×108；大于。11．（2022•福建）如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是改变力的方向；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为1600N。【答案】改变力的方向；1600。【解答】解：滑轮B为定滑轮，作用为改变力的方向；从图中可知n＝2，根据η＝＝＝＝＝＝80%，故汽车受到的摩擦力f＝1600N。故答案为：改变力的方向；1600。12．（2021•福建）如图，将一边长为10cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中。木块静止时露出液面的高度为2cm，液面比放入前升高1cm，容器底部受到液体的压强变化了80Pa，则木块底部受到液体压强为640Pa，木块受到的浮力为6.4N。【答案】640；6.4。【解答】解：（1）液面比放入前升高1cm，即h＝0.01m，容器底部受到液体的压强变化了80Pa；由p＝ρgh得，液体的密度为：ρ＝＝＝800kg/m3；正方体木块的边长为10cm，木块静止时露出液面的高度为2cm，则木块下表面距水面的距离为：h浸＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m；则木块底部受到液体压强为p木＝ρgh浸＝800kg/m3×10N/kg×0.08m＝640Pa；（2）木块排开液体的体积为：V排＝0.1m×0.1m×0.08m＝0.0008m3；木块受到的浮力为：F浮＝ρV排g＝800kg/m3×0.0008m3×10N/kg＝6.4N。故答案为：640；6.4。13．（2019•福建）如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是V1（选填“A”“V1”或“V2”），电路的总功率增大（选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】V1；增大。【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，R1接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由U＝IR可知，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，综上可知，示数减小的电表是V1；电源电压不变，电路中的电流变大，由P＝UI可知，电路的总功率增大。故答案为：V1；增大。14．（2019•福建）如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮＜G总（选填“＞”“＜”或“＝”）；若水温升高，石块将上浮（选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。【答案】＜；上浮。【解答】解：（1）气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。则F浮气球+F浮石块＝G总，所以气球受到的浮力F浮气球＜G总；（2）水温升高时，气球内空气的体积变大，排开水的体积变大，由F浮＝ρ水V排g，气球受到的浮力将变大；石块受到的重力不变，此时气球和石块受到的浮力大于自重，石块将上浮。故答案为：＜；上浮。15．（2019•福建）如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上，通过灯泡的电流为0.2A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为1.5A，则该电阻的阻值为6Ω。【答案】0.2；6Ω。【解答】解：（1）若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时，因灯泡的电阻相等且通过的电流相等，所以，由I＝的变形式U＝IR可知，每只灯泡两端的电压相等，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，每只灯泡两端的电压U＝1V，由图象可知，通过灯泡的电流为0.2A；（2）若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由图象可知，通过灯泡的电流IL＝0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻的电流：IR＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A，则该电阻的阻值：R＝＝＝6Ω。故答案为：0.2；6Ω。三．实验探究题（共9小题）16．（2021•福建）科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度，具体做法如下：（1）用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1，天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，m1＝153g。（2）往量筒中加入适量的水，测得其体积V1为300mL，将上述种子放入量筒中，种子全部沉入水中，如图乙所示，此时水和种子的总体积V2＝400mL。（3）种子的密度ρ＝1.53g/cm3，与真实值相比ρ偏大，理由是种子浸没在水中，由于吸水，测得的总体积以及种子的体积都会偏小。（4）小华经过反思后改进了实验方案：将量筒中种子倒出，用纸巾吸干种子表面的水后，再次测得种子总质量为m2，则种子密度ρ′＝。（用ρ水和测得的物理量符号表示）【答案】（1）153；（2）400；（3）1.53；大；种子浸没在水中，由于吸水，测得的总体积以及种子的体积都会偏小；（4）。【解答】解：（1）天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值：m＝100g+50g+3g＝153g；（2）由图乙读出V2＝400mL＝400cm3；（3）种子的体积V＝V2﹣V1＝400mL﹣300mL＝100mL＝100cm3种子的密度＝＝1.53g/cm3种子浸没在水中，由于吸水，测得的总体积以及种子的体积都会偏小，故测得的密度会偏大；（4）根据题意浸入水中种子吸收的水的体积V′＝，种子的实际体积V＝V2﹣V1+V′＝V2﹣V1+，此时种子密度为：＝＝。故答案为：（1）153；（2）400；（3）1.53；大；种子浸没在水中，由于吸水，测得的总体积以及种子的体积都会偏小；（4）。17．（2021•福建）用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20Ω的定值电阻R0、导线若干，测量未知电阻Rx的阻值，电路实物图如图甲所示。（1）用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端。（2）正确连接电路，闭合开关S1和S。电压表示数如图乙，为2.8V。（3）断开S1，闭合S，电压表示数为1.4V，则Rx＝20Ω。（4）若没有电压表，只有一个电流表，其余元件不变，设计并在图丙方框内画出测量Rx阻值的电路图（要求电路连接后不能再拆接）。【答案】（1）如上图所示；（2）2.8；（3）20；（4）如上图所示。【解答】解：（1）由题知，要求图甲中的电压表接在R0两端，因两节干电池的最大电压为3V，所以电压表应选用“0～3”量程，注意电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出。如图所示：（2）由（1）可知电压表选用“0～3V”量程，分度值为0.1V，图乙中指针指在2.8刻度线上，读数为2.8V；（3）闭合开关S1和S时，RX被短路，电路为R0的简单电路，电压表测电源电压，则电源电压为2.8V；断开S1，闭合S，则RX和R0串联，电压表测R0两端的电压，U0＝1.4V，根据串联电路的电压特点，Rx两端的电压为UX＝U总﹣U1＝2.8V﹣1.4V＝1.4V，由串联分压知识得：＝，即＝，则RX＝20Ω；（4）测量Rx阻值的电路图如图所示；当只闭合开关S1时，读出此时电流表的示数为I1即为通过R0的电流，已知R0的阻值，根据U＝I1R0可求出电源电压；断开开关S1，闭合开关S时，读出此时的电流表示数为I2即为通过Rx的电流，根据并联电路的电压特点可知，Rx两端的电压等于电源电压，再根据R＝计算Rx的阻值为：Rx＝。故答案为：（1）如上图所示；（2）2.8；（3）20；（4）如上图所示。18．（2022•福建）在探究影响液体压强因素的实验中，用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验，在5号管中装入盐水，其它管中装入水，如图。（1）玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体压强的大小。（2）根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度，猜想：液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或深度有关。（3）图乙中，4号管上段更粗，下段与2号管粗细相同，两管中水的总长度相同，发现两管薄膜鼓起的程度相同，可得：液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都无关。（4）图丙中，5号管和2号管的液柱长度相等，利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的密度是否有关。（5）为了探究液体长度对液体压强的影响，选用2号管和6号管进行实验，6号管水柱比2号管水柱长，实验时需控制两管水柱的深度相等。【答案】（1）压强；（2）深度；（3）无关；（4）密度；（5）深度。【解答】解：（1）通过橡皮膜鼓起的程度反应液体压强的大小，利用的方法是转换法；（2）相同的1、2、3号管中装的液体种类相同，且管内液体的深度逐渐增加，则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大，说明液体的压强与深度有关，相应的质量、体积、重力也逐渐增大，所以猜想：液体的压强与液体的质量、重力、体积或深度有关；（3）通过2号管和4号管的比较可见，4号管中液体的质量、体积、重力一定大于2号管，但二者橡皮膜鼓起的程度相同，说明液体的压强与质量、重力、体积无关，只与深度有关；（4）探究液体的压强与液体的密度是否有关，利用控制变量法：5号管中盐水和2号管中的水比较，二者的深度相同，由于盐水的密度大于水的密度，则5号管橡皮膜鼓起的程度大；（5）为了探究液体长度对液体压强的影响，利用控制变量法，2号管和6号管是相同的两支玻璃管，内装液体的种类相同、深度相同、长度不同时，橡皮膜鼓起的程度相同，表明液体的压强跟液体的长度无关。故答案为：（1）压强；（2）深度；（3）无关；（4）密度；（5）深度。19．（2021•福建）在“探究凸透镜成像规律”实验中：（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度。（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到55.0cm刻度处，光屏上可再次成清晰缩小、倒立的实像。（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是②。（填序号）①光屏下调②蜡烛上调③透镜上调（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有发散作用。近视眼的矫正与上述成像过程类似。【答案】（1）同一高度；（2）55.0；缩小；（3）②；（4）发散；近。【解答】解：（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样才能使像成在光屏的中央；（2）由图甲知，当蜡烛在刻度尺的25cm处，u＝40cm﹣25cm＝15cm，2f＞u＞f，v＝70cm﹣40cm＝30cm，凸透镜成倒立放大的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，根据折射现象的可逆性，u′＝v＝15cm+15cm＝30cm处，即移动透镜至55.0cm刻度线处，光屏上能再次呈现倒立缩小实像；（3）如图乙所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，能让像重新回到光屏中心的操作是②；（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有发散作用，近视眼的矫正与上述成像过程类似。故答案为：（1）同一高度；（2）55.0；缩小；（3）②；（4）发散；近。20．（2019•福建）如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F（图乙）；③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（图丁）；⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。回答下列问题：（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝G﹣F，被排开的水所受的重力G排＝G1﹣G2。（用上述测得量的符号表示）（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。（3）物体没有完全浸没在水中，能（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。【答案】（1）G﹣F；G1﹣G2；（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；（3）能。【解答】解：（1）根据称重法测浮力：物体浸没在水中，受到水的浮力：F浮＝G﹣F；被排开的水所受的重力：G排＝G1﹣G2；（2）实验产生误差的原因：（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。（3）物体没有完全浸没在水中，按照上面的方法，能用实验验证阿基米德原理。故答案为：（1）G﹣F；G1﹣G2；（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；（3）能。21．（2022•福建）小华用如图1甲所示电路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻，现有器材：电源（3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω2A）、开关、导线若干。（1）根据图1甲，用笔画线表示导线，将图1乙中的实物图连接完整。（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应调至右端。（3）闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，可判断故障是小灯泡断路。（4）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图2甲，为0.24A，此时小灯泡的电阻为9.2Ω（结果保留一位小数）。（5）根据实验数据，分别画出小灯泡和滑动变阻器的I﹣U图象，如图2乙。根据图象可知：小灯泡两端电压越大，电阻越大；当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，小灯泡消耗的功率是0.3W。（6）小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关，对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能在0.5V～3.0V之间变化，测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在图3虚线框中画出电路图，要求电路连接后不再拆接。【答案】（1）如图所示；（2）右；（3）小灯泡断路；（4）0.24；9.2；（5）大；0.3；（6）如图所示。【解答】解：（1）由图1甲电路图可知，电压表与灯泡并联，因灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表用0～3V量程；滑动变阻器与灯泡串联，且要上下各接一个接线柱，所以连接电路如图所示：（2）为了保护电路，滑动变阻器的滑片应滑到接入电路的最大阻值处，因为连接了左下接线柱，所以滑片应滑到最右端；（3）移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路；（4）图2甲中电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，读数为I＝0.24A，由I＝可得，小灯泡的电阻为：R＝＝≈9.2Ω；（5）当滑动变阻器的滑片移动使滑动变阻器接入电阻变小时，电路总电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小（可以为零），因此图2乙的I﹣U图像中经过点（0.5V，0.25A）的图像是滑动变阻器的I﹣U图像，经过点（2.5V，0.25A）的是小灯泡的I﹣U图像；分析图象可知，小灯泡两端的电压为U1＝1.0V时，灯丝中的电流I1＝0.16A，此时灯丝电阻R1＝＝＝6.25Ω，小灯泡两端的电压为U2＝2.5V时，灯丝中的电流I2＝0.25A，此时灯丝电阻R2＝＝＝10Ω，当小灯泡两端的电压增大时，通过灯的电流变大，根据P＝UI灯的功率变大，灯丝温度升高，灯丝的电阻会增大；当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，在串联电路中通过它们电流相等，根据U＝IR可知，它们两端的电压相等（两图像交点），所以U灯＝U滑＝U＝×3V＝1.5V，由图2乙可知，I灯＝0.2A，由P＝UI可得，灯泡的实际电功率：P灯＝U灯I灯＝1.5V×0.2A＝0.3W；（6）因为滑动变阻器的最大阻值20Ω较小，在接入电路的阻值最大时分压偏小，使得灯泡两端电压无法调低至0.5V，根据题目要求，可以在电路中串联一个20Ω的定值电阻再移动滑片就可以使得灯泡两端的电压调到0.5V；为使灯泡两端的电压能达到电源电压，则需要在串联的定值电阻两端并联一个开关，这样在需要灯泡两端有较高电压时，开关闭合将定值电阻短接；当需要灯泡两端有较低的电压时，断开与定值电阻并联的开关，定值电阻串联起到分压作用。改进电路如下图所示：故答案为：（1）如图所示；（2）右；（3）小灯泡断路；（4）0.24；9.2；（5）大；0.3；（6）如图所示。22．（2020•福建）在测量某液体密度的实验中：（1）把托盘天平放在水平工作台上，将游码移到标尺左端零刻度线处，指针位置如图甲所示。应将平衡螺母向右调节，使天平横梁平衡。（2）将装有待测液体的烧杯放在天平左盘，平衡时，右盘砝码质量和称量标尺上的示数值如图乙，待测液体和烧杯的总质量为82g。（3）将烧杯中适量的液体倒入量筒内，液面位置如图丙，则量筒中的液体体积为50mL．称得剩余液体和烧杯的总质量为22g。则液体的密度为1.2g/cm3。（4）小明提出另一种测量待测液体密度的方案，器材有弹簧测力计、金属块、水和两个烧杯。简要步骤如下：①分别往两个烧杯中装适量的水和待测液体；②将金属块挂在弹簧测力计下，静止时测力计示数记为F1；③将挂着的金属块浸没在水中（未接触烧杯），静止时测力计示数记为F2；④将挂着的金属块浸没在待测液体中（未接触烧杯），静止时测力计示数记为F3；⑤液体的密度ρ液＝（用ρ水及测得的物理量表示）。【答案】（1）零；右；（2）82；（3）50；1.2；（4）。【解答】解：（1）使用天平时，首先把天平放在水平工作台上，将游码移至标尺的零刻度线处；然后调节天平横梁平衡，如图甲所示，指针偏向分度盘中线的左侧，平衡螺母应向右端移动，才能使横梁平衡；（2）如图乙所示，液体和烧杯的总质量：m总＝50g+20g+10g+2g＝82g；（3）如图丙所示，量筒分度值为1ml，液体上表面与50ml刻度线相平，液体体积：V＝50ml＝50cm3；量筒中液体质量：m＝m总﹣m剩＝82g﹣22g＝60g，液体密度：ρ＝＝＝1.2g/cm3；（4）将金属块挂在弹簧测力计下，静止时测力计示数记为F1，即金属块所受重力：G＝F1；金属块浸没在水中时，所受浮力：F浮＝G﹣F拉＝F1﹣F2；由阿基米德原理可知，金属块体积：V＝V排＝＝；金属块浸没在待测液体中时，所受浮力：F浮液＝F1﹣F3，由阿基米德原理可知，待测液体密度：ρ液＝＝＝＝。故答案为：（1）零；右；（2）82；（3）50；1.2；（4）。23．（2020•福建）“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡（U额为3.8V）、定值电阻R0（阻值为10Ω）、开关及若干导线。（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整。（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于A（选填“A”或“B”）端。（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是灯泡断路或R0处短路。（4）排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表A2示数为0.38A时，小灯泡正常发光，电流表A1的示数如图丙，该示数为0.7A，则小灯泡的额定功率为1.216W。【答案】（1）如上所示；（2）A；（3）灯泡处断路；R0处短路；（4）0.38；0.7；1.216。【解答】解：（1）变阻器按一上一下连入电路中，电流表与定值电阻串联后与灯并联，如下所示：（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处的A端；（3）左边电流表测干路电流，右边电流表测定值电阻的电流，正确连接电路后闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，则两电表串联在电路中，故障可能是灯泡处断路或R0处短路；（4）定值电阻R0（阻值为10Ω），灯的额定电压为3.8V，灯在额定电压下正常发光，由欧姆定律，移动滑动变阻器的滑片，当电流表A2示数为：I′＝＝＝0.38A时，小灯泡正常发光；电流表A1的示数如图丙，电流表选用大量程，分度值为0.1A，该示数为0.7A，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为：I＝0.7A﹣0.38A＝0.32A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.32A＝1.216W。故答案为：（1）如上所示；（2）A；（3）灯泡处断路；R0处短路；（4）0.38；0.7；1.216。24．（2019•福建）现要测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx（约5Ω）、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干°（1）用笔画线代替导线，将图1中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小。（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，可判断该故障是Rx断路。（3）排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50A，电压表的示数如图2，该示数为2.6V，则Rx＝5.2Ω。（4）某同学利用电源（电压未知）、电阻箱（0～999.9Ω）和电流表（指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清）等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图3．完成下列实验步骤：①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；②只闭合S1，标记电流表指针所指的位置；③断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0；④电阻Rx＝R0。（用测得量的符号表示）【答案】（1）如上所示；（2）Rx断路；（3）2.6；5.2；（4）②只闭合S1，标记电流表指针所指的位置；③断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0；④R0。【解答】解：（1）电源电压为3V，待测电阻Rx（约5Ω）、由欧姆定律，电路的最大电流约为：I＝＝＝0.6A；电流表选用小量程串联在电路中，滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，可判断该故障是电阻断路；（3）排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50A，电压表的示数如图2，电压表选用小量程，分度值为0.1V，该示数为2.6V，由欧姆定律，则Rx＝＝＝5.2Ω。（4）①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；②闭合S1，标记电流表指针所指的位置；③断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0；④根据等效替代法，电阻Rx＝R0。故答案为：（1）如上所示；（2）Rx断路；（3）2.6；5.2；（4）②只闭合S1，标记电流表指针所指的位置；③断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0；④R0。四．计算题（共6小题）25．（2022•福建）如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压U＝220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率P1＝44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流I2＝1A。求：（1）使用风干功能时通过电动机的电流。（2）使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量。（3）使用烘干功能1h消耗的电能。【解答】解：（1）使用风干功能时，电路中只有电动机工作，根据P＝UI得。（2）使用烘干功能时，电路中电动机和发热电阻R并联，U相同，1min内产生的热量Q＝W2＝UI2t1＝220V×1A×60s＝1.32×104J。（3）电阻R的功率P2＝UI2＝220V×1A＝220W，总功率P＝P1+P2＝44W+220W＝264W，总电能W＝Pt2＝264×10﹣3kW×1h＝0.264kW•h。答：（1）使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A。（2）使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量是1.32×104J。（3）使用烘干功能1h消耗的电能是0.264kW•h。26．（2020•福建）如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3A。（1）求R2的最大阻值。（2）若滑片置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为0.8W，求电源电压U和R0的阻值。（3）若滑动变阻器滑片每移动1cm，阻值改变1Ω，设滑片从a端向b端滑动的距离为xcm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式，并由此关系式求出R2消耗电功率的最大值。【解答】解：R1、R2与R0串联，电压表V2测R2的电压，电压表V1测R1与R2的总电压，根据串联电路电压的规律，故V1的示数大于V2的示数，故I图象为电流随V1的示数变化，Ⅱ图象为电流随V2的示数变化。（1）当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即为0.3A，可知V2的示数为3V，由欧姆定律，R2的最大阻值为：R2＝＝＝10Ω；（2）当变阻器连入电路的电阻最大时，根据串联电路的规律及欧姆定律，R1的阻值：R1＝＝＝8Ω，当变阻器连入电路的电阻为5Ω时，根据P＝I2R可得，电路的电流：I′＝＝＝0.4A，根据串联电路的规律及欧姆定律，因电源电压不变，有：U＝U1+IR0，U＝I′（R1+R中+R0），即：U＝5.4V+0.3A×R0；U＝0.4A×（8Ω+5Ω+R0）；由以上两式可解得：U＝6V，R0＝2Ω；（3）滑片移动xcm时，变阻器连入电路的电阻为：R变＝x（Ω），由串联电阻的规律及欧姆定律，电路的电流为：I″＝，R2消耗的电功率：P＝I″2R变＝＝，P＝I″2R变＝＝＝＝，当x＝10cm时，即R滑＝10Ω时，R2消耗电功率的最大值，且P大＝0.9W。答：（1）R2的最大阻值为10Ω；（2）求电源电压U为6V和R0的阻值为2Ω；（3）R2消耗的电功率P随x变化的关系式P＝，R2消耗电功率的最大值为0.9W。27．（2019•福建）空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图。已知电源电压U＝18V，电压表量程为0～15V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为R＝×103Ω空气质量指数A0〜5051〜100101〜150151〜200201〜300＞300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染（1）通过计算，判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。（2）更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围，若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A＝400，则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大？【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。（1）因串联电路中各处的电流相等，所以，当电压表示数为10V时，电路中的电流：I＝＝＝0.1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压：UR＝U﹣U0＝18V﹣10V＝8V，则此时气敏电阻的阻值：R＝＝＝80Ω，此时的空气质量指数：A＝×103Ω＝75，由51＜75＜100可知，此时空气质量等级为良；（2）空气质量指数A＝400时，气敏电阻的阻值：R′＝×103Ω＝15Ω，由题意可知，此时电压表的示数U0′＝15V，则气敏电阻两端的电压：UR′＝U﹣U0′＝18V﹣15V＝3V，此时电路中的电流：I′＝＝＝0.2A，则更换后的定值电阻的阻值：R0′＝＝＝75Ω。答：（1）电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良；（2）更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。28．（2022•福建）如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：（1）潜水器漂浮时受到的浮力。（2）下沉全过程潜水器重力所做的功。（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。【解答】解：（1）潜水器处于漂浮状态时，潜水器受到的浮力F浮＝G潜水器＝5N；（2）潜水器的底面积S1＝10cm×10cm＝100cm2＝0.01m2；由F浮＝ρ液V排g＝ρ水gS1h1得，漂浮时浸入水中的深度：h1＝＝0.05m，即等于潜水器边长的一半，则此时潜水器的重心恰好与水面相平，所以潜水器下降的距离h2＝h﹣h1＝0.25m﹣0.05m＝0.2m；潜水器的重力所做的功：W＝G潜水器h2＝5N×0.2m＝1J；（3）潜水器匀速下沉时，F随l的变化关系式为：F＝F浮﹣G潜水器＝ρ水gS1（h﹣l）﹣G潜水器＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×（0.25m﹣l）﹣5