2023年四川南充中考物理试卷及答案

2023年四川南充中考物理试卷及答案

第I卷（选择题，共38分）

一、选择题（本大题1-10小题只有一项符合题目要求，每小题3分：11-12小题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错的得0分，共38分）

1. 关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（   ）

A. 物理学家通过研究，建立了原子核式结内模型，原子是由原子核和核外电子构成的

B. 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，是从丝绸上转移来的

C. 柳絮飘扬表明分子在不停地做无规则运动

D. 光从牛郎星传播到织女星的时间约为16光年

【答案】A

【解析】

【详解】A．卢瑟福提出了原子核式结构，原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外电子构成，故A正确；

B．丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，玻璃棒失去电子，转移到丝绸上，丝绸得到电子，故B错误；

C．柳絮飘扬属于物体的机械运动，不是分子的无规则运动，故C错误；

D．牛郎星和织女星之间的距离约为16光年，光从牛郎星到织女星需要的时间约为16年，故D错误。

故选A。

2. 下列有关声现象的说法不正确的是（   ）

A. 图甲中的倒车雷达利用超声波传递信息

B. 图乙中航母舰载机引导员戴上耳罩，是为了在传播过程中减弱噪声

C. 图丙中吹笛子时，按住不同气孔是为了改变声音的音调

D. 图丁中从无人机传出的声音不能在真空中传播

【答案】B

【解析】

【详解】A．超声波可以传递信息，汽车安装的倒车雷达是利用超声波传递信息，故A正确，不符合题意；

B．图乙中航母舰载机引导员戴上耳罩，是为了在人耳处减弱噪声，故B错误，符合题意；

C．吹奏笛子时，演奏者按住不同气孔，是为了改变空气柱振动的快慢，故是为了改变音调，故C正确，不符合题意；

D．声音的传播需要介质，声音不能在真空传播，图丁中从无人机传出的声音不能在真空中传播，故D正确，不符合题意。

故选B。

3. 成语中蕴含了丰富的光学知识，下列说法正确的是（   ）

A. “杯弓蛇影”，杯中的“弓”是光的折射形成的

B. “鱼翔浅底”，看到的鱼是实像

C. “皓月千里”，皎洁的月亮是光源

D. “一叶障目”，是光沿直线传播形成的

【答案】D

【解析】

【详解】A．“杯弓蛇影”，杯中的“弓”是经过光的反射映在杯子中的倒影，故A错误；

B．“鱼翔浅底”，看到的鱼是光的折射形成的虚像，故B错误；

C．“皓月千里”，皎洁的月亮是反射的太阳光，本身不会发光，故不是光源，故C错误；

D．“一叶障目”是指用一片叶子挡在眼前就看不见东西了，是光沿直线传播形成的，故D正确。

故选D。

4. 诗词是我国优秀文化遗产之一，对下列诗句中所包含的物理现象分析正确的是（   ）

A. “一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。”——“霜”的形成是凝华现象，需要吸热

B. “可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。”——“露”的形成是汽化现象，需要放热

C. “白日黄流涨渭城，三更风紫尽成冰。”——“冰”形成是凝固现象，需要放热

D. “蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明。”——“泪”的形成是熔化现象，需要放热

【答案】C

【解析】

【详解】A．“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，此过程中放热，故A错误；

B．“露”都是由水蒸气液化形成的，液化放热，故B错误；

C．这里的“冰”是水凝固形成的，是凝固现象，需要放热，故C正确；

D．“泪”的形成是属于蜡烛的熔化现象，需要吸热，故D错误。

故C正确。

5. “第31届世界大学生夏季运动会”将于7月28日至8月8日在成都举行，下列说法正确的是（   ）

A. 拍打乒乓球时，球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力

B. 箭射出的过程中，弦的弹性势能转化为箭的动能

C. 托垫排球时，竖直上升到最高点的排球，若所受力全部消失，球将竖直下落

D. 赛艇冲过终点不能立即停下来，是由于赛艇受到惯性力的作用

【答案】B

【解析】

【详解】A．拍打乒乓球时，球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力是相互作用力，两者大小相等，故A错误；

B．箭射出的过程中，弦的弹性势能减小，箭的动能增大，弦的弹性势能转化为箭的动能，故B正确；

C．托垫排球时，竖直上升到最高点的排球，此时瞬间静止，若所有外力消失，由牛顿第一定律可知球将静止，故C错误；

D．赛艇冲过终点不能立即停下来，是由于赛艇具有惯性，惯性是物体的一种性质，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故D错误。

故选B

6. 下图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接错误的是()

A. 空气开关            B. 双孔插座            C. 带开关的灯泡        D. 三孔插座

【答案】C

【解析】

【详解】空气开关相当于保险丝，应串联在干路中，由图知道连接正确，故A不合题意；两孔插座，与其他用电器并联，接线时左零右火，由图知道连接正确，故B不合题意；开关接在火线和接在零线上都能控制灯泡，但是接在火线上，当开关断开时，能切断火线；开关接在零线上，开关断开时，灯泡连接着火线，不安全，由图可知，这位同学连接的电路中的错误是开关接在零线上了，故C符合题意；三孔插座与其他用电器并联，接线左零右火上地线，由图知道连接正确，故D不合题意，选C．

7. 下列关于信息和能源的说法中不正确的是（   ）

A. 南充市新闻咨询广播频道FM97.5的频率为97.5MHz，在空气中，这个频道的波长约3.08米

B. “神舟十六号”于5月30日9时31分在酒泉卫星发射中心发射成功，从发射到预定道过程中，是以声波的形式和地面指挥中心保持信息传递的

C. 水能是可再生能源，南充市内已建成规模较大的新政和沙溪水电站，大大缓解了市的用电压力

D. 核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方

【答案】B

【解析】

【详解】A．电磁波的波速3×108m/s，97.5MHz这个频道的波长

故A正确，不符合题意；

B．声波不能在真空中传播，地面指挥与神舟十六号用电磁波保持信息传递，故B错误，符合题意；

C．水能在短期内能从大自然得到补充，是可再生能源，利用水电站，能输出更多电力，缓解城市用电，故C正确，不符合题意；

D．核电是新能源，但其废料有放射性，对生物体在伤害，所以一般深埋在人烟稀少的地方，故D正确，不符合题意。

故选B。

8. 如图所示有关压强的描述中，说法不正确的是（   ）

A. 如图甲，拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大

B. 如图乙，向下吹气，乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小

C. 如图丙，用吸盘搬运玻璃，是利用了大气压强

D. 如图丁，月球车的车轮比较宽大，是为了增大压强

【答案】D

【解析】

【详解】A．据知，液体内部深度越深，压强越大，拦河大坝越往下，深度越深，所受压强越大，所以做成上窄下宽，故A正确，不符合题意；

B．图乙中，向下吹气，乒乓球上方空气流速大，压强小，而乒乓球下方，空气流速较小，压强较大，于是乒乓球被向上压，故B正确，不符合题意；

C．吸盘与玻璃间几乎是真空，则吸盘上方的大气压对吸盘有很大的作用力，能把玻璃搬动，故C正确，不符合题意；

D．月球车的车轮较宽大，可在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D错误，符合题意。

故选D。

9. 以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（    ）

A. 如图甲所示，当闭合开关后电路中的绿灯亮

B. 如图乙所示，与发电机工作原理相同

C. 如图丙所示，与手机无线充电原理相同

D. 如图丁所示，小磁针发生偏转是电磁感应现象

【答案】C

【解析】

【详解】A．当闭合开关后，通电螺线管产生磁场，铁片被吸引，电路中的红灯亮，故A错误；

B．图中有电源，闭合开关后，电路中有电流，是电流的磁效应，而发电机的原理是电磁感应，故B错误；

C．图中，导体切割磁感线，产生电流，即有电能产生，与手机无线充电原理相同，故C正确；

D．小磁针发生偏转，是由于通电的导线产生磁场，磁场对小磁针有力的作用，从而偏转，故D错误。

故选C。

10. 如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（　　）

A. R2的阻值为10Ω

B. 两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4

C. 将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2

D. 将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图像可知，R2两端电压为1V时，电流为0.2A，则R2的阻值

R1两端电压为2V时，电流为0.2A，则R1的阻值

故A错误；

B．两电阻串联的总阻值

两电阻并联的总阻值

则两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶2，故B错误；

C．将两电阻串联接入电路，通电后，由串联分压特点可得，R1两端电压与R2两端电压之比

故C错误；

D．将两电阻并联接入电路，各支路电压等于电源电压，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比

故D正确。

故选D。

11. 有一台家用电水壶，如下图所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W，保温功率为44W。用此水壶加热初温20℃，体积为1L的水400秒刚好沸腾【忽略温度对电阻阻值的影响，大气压为一个标准大气压，c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3】，则下面说法正确的是（    ）

A. 旋转旋钮开关到“1”时，水壶处于保温档

B. 水吸收的热量为3.36×105J

C. 此热水器加热档的热效率为84%

D. 在保温时，接入电路电阻的阻值为48.4Ω

【答案】ABC

【解析】

【详解】AD．当旋转旋钮开关到“1”时，电阻R1、R2串联，当旋转旋钮开关到“2”时，电路中R2工作；根据可知，当旋转旋钮开关到“1”时，水壶处于保温档，此时接入的阻值为

故A正确，D错误；

B．水的体积为

V=1L=10-3m3

水的质量为

m水=ρV=1.0×103kg/m3×10-3m3=1kg

水吸收的热量为

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J

故B正确；

C．消耗的电能为

W=Pt=1000W×400s=4×105J

热水器加热档的热效率为

故C正确。

故选ABC。

12. 甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精（ρ酒=0.8×103kg/m3），现有质地均匀，不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体，质量之比为3∶1，把它们分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，如图甲、乙所示，若将b置于a上面一起放入丙烧杯中，静止时a的上表面刚好与液面相平，如图丙，下列说法正确的是（   ）

A. a的密度为0.4×103kg/m3

B. 在图甲中a有四分之一的体积露出液面

C. 在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5

D. a、b的体积之比为4∶1

【答案】BD

【解析】

【详解】ABD．a在甲烧杯中处于漂浮状态，则

Ga=F浮a=ρ酒gV排a

mag=ρ酒gV排a

ma=ρ酒V排a①

b在乙烧杯中处于悬浮状态，则

Gb=F浮b=ρ酒gVb

mbg=ρ酒gVb

mb=ρ酒Vb②

由①和②的比值得到

V排a=3Vb

a的质量

ma=ρ酒V排a=3ρ酒Vb

在丙中，a、b漂浮，则

Ga+Gb=F浮=ρ酒gVa

mag+mbg=ρ酒gVa

ma+mb=ρ酒Va③

由②和③得到

Va=4Vb

a、b的体积之比为4∶1，a的密度

a在甲烧杯中处于漂浮状态，则

Ga=F浮a=ρ酒gV排a

ρagVa=ρ酒gV排a

在图甲中a露出液面的体积

故A错误，BD正确；

C．图丙中a的上表面刚好与液面相平，a的下表面到水面的距离等于a的高度，图甲中a排开液体的体积和图丙中a排开液体的体积之比是

圆柱体底面积为S，则

由p=ρgh可知图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比

故C错误。

故选BD。

第Ⅱ卷（非选择题，共62分）

二、填空题（本大题共6小题，每空2分，共24分）

13. 体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则球在a点的机械能________d点机械能（选填“大于”、“小于”、“等于”）；球在a、b、c、d四点中______点的重力势能最大。

【答案】    ①. 等于    ②. b

【解析】

【详解】[1]因为不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒。因此小球在a点的机械能等于d点机械能。

[2]重力势能与物体的质量和高度有关，在质量一定时，高度越大，重力势能越大，所以b点的重力势能最大。

14. 某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功_______次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油________kg（q汽油=4.6×107J/kg）。

【答案】    ①. 25    ②. 0.9

【解析】

【详解】[1]飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮每秒的转速

每秒对外做功25次。

[2]工作1h时，飞轮对外做功

消耗汽油放出的热量

消耗汽油的质量

15. 如图所示，在水平桌面上，有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中，水对容器底部的压力F甲，F乙，F丙大小关系是_______，三个容器对桌面的压强p甲，p乙，p丙大小关系是________。

【答案】    ①. F甲>F丙>F乙    ②. p甲=p乙=p丙

【解析】

【详解】[1]由图可知，容器中水的深度关系为

h甲>h丙>h乙

根据p=ρgh可知容器底部所受水的压强关系为

p甲′>p丙′>p乙′

因三个容器底面积相同，则根据F=pS可知水对容器底部的压力关系为

F甲>F丙>F乙

[2]三个容器的质量相同、所装水的质量也相同，所以容器和水的总质量相同，由G=mg可知它们的总重力相同，因为容器对水平面的压力等于容器和水的总重力，所以三个容器对水平面的压力相等，已知三个容器的底面积相同，由可知三个容器对水平面的压强相等，即

p甲=p乙=p丙

16. 小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为_______kW·h，他关闭了中的其它用电器，现用一台标有“220V，2000W”的电热水壶烧水，正常工作5min，则电能表的转盘转了_________转。

【答案】    ①. 4353.6    ②. 500

【解析】

【详解】[1]电能表读数时，最后一位是小数位，读数为4353.6kW·h。

[2]电热水壶烧水，正常工作5min消耗的电能

电能表的转盘转了

17. 如图甲所示，各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力F1=10N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为________N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力F2的作用下，一起向右做匀速直线运动，则F2=________N。

【答案】    ①. 0    ②. 10

【解析】

【详解】[1]a、b一起向右做匀速直线运动，所以a、b没有相对运动的趋势，a、b间没有摩擦力，则木块a受到的摩擦力大小为0N。

[2]甲图，a和b整体在水平方向上受到水平向右的推力F1和水平向左的滑动摩擦力，整体做匀速直线运动，这两个力是平衡力，大小相等，F1是10N，所以整体受到地面的滑动摩擦力是10N；从甲图到乙图，改变a和b的放置情况，压力大小不变，接触面粗糙程度不变，a和b整体受到的滑动摩擦力不变，所以乙图的滑动摩擦力大小还是10N；整体仍然做匀速直线运动，故乙图中推力F2大小是10N。

18. 在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个________Ω的电阻。

【答案】    ①. 5    ②. 1.5

【解析】

【详解】[1]由于R1为定值电阻，电流与电压成正比，则电流与电压的图像是正比例函数图像，所以图乙中①②图像是灯泡和滑动变阻器的图像，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，则滑动变阻器的阻值减小，由串联分压可知，滑动变阻器的电压逐渐减小，灯泡两端电压逐渐增大，所以①为灯泡的图像，②为滑动变阻器的图像，滑动滑片P，直至灯泡L正常发光，由①可知，灯泡电压增大至2.5V为止，所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V，由图像①可知，灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以小灯泡正常发光时的电阻

[2]由于电源电压不变，所以滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，由乙图中数据可知，电源电压

③

滑动变阻器R2的滑片P滑至灯泡正常发光时，由乙图中数据可知，电源电压

④

联合③④解得

R=2.5Ω，U=4.5V

若R2的滑片可任意滑动，则滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时，滑动变阻器R2的阻值为0，灯泡正常发光的电流为0.5A，则需要串联一个电阻

三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分）

19. 如图所示，一束光射向凸透镜，请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。

【答案】 

【解析】

【详解】过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点，如图所示：

20. 图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。

【答案】

【解析】

【详解】由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：

四、实验探究题（本大题共3小题，每空1分，共14分）

21. 小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：

（1）实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是________，实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了_________；

（2）改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离_________；

（3）完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示，若将玻璃板水平向右移动3cm，该硬币的像_________（选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”）。

【答案】    ①. 用较薄的玻璃板    ②. 探究像与物的大小关系    ③. 相等    ④. 在原位置

【解析】

【详解】（1）[1]实验中有重影，是因为玻璃板较厚，蜡烛通过玻璃板两个面都成像了，可采用较薄的玻璃板，两个面所成的像几乎在一个位置，避免重影对实验的影响。

[2]用A、B同样大小的蜡烛进行实验，可探究平面镜所成的像与物的大小关系，B与A的像重合时，说明像与物大小相等。

（2）[3]由图乙知，每次记录的像距与物距的大小相等，所以像与物到平面镜的距离相等。

（3）[4]将玻璃板水平向右移动3cm，硬币的位置不变，则像的位置也不变，在原位置。

22. 小红同学利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R1=20Ω、R2=10Ω、R3=8Ω、R4=4Ω，电源电压可调。

（1）请根据图甲所示电路图用笔画线，代替导线将图乙所示实物图补充完整_________（此时电源电压为3V）；

（2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数；小红同学又将电压表并联在R2两端闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数。则电路中可能存在的故障是_________（选填字母）；

A．R1处断路     B．R2处短路     C．电流表处短路

（3）排除故障后，继续实验。实验中，小红同学调节了电源电压，换用了不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC、AC两端，收集的数据如表，表格中第2次实验空格处的数据为_________。在误差范围内，探究串联电路中总电压与各部分电压关系时，分析表中数据可得到结论是__________；探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得到结论是__________。

【答案】    ①.     ②. A    ③. 0.2    ④. 见解析
    ⑤. 见解析

【解析】

【详解】（1）[1]已知电源电压为3V，当R1、R2串联接入电路时，电路中总电阻最小，则此时电路中的电流最大，最大电流

0.1A<0.6A，所以电流表选用的量程为0~0.6A。电流表要串联接入电路，且电流要从“+”接线柱流入，“-”接线柱流出，如图所示：

（2）[2]电路连接完成后，电压表测R1两端电压，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数，说明电路中存在断路；将电压表并联在R2两端，电压表测R2两端电压，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数，说明与电压表串联的电路是断路，即R1发生断路，故A符合题意，BC不符合题意。

故选A。

（3）[3]当R2、R3串联接入电路时，通过它们的电流相等，电流大小

[4]探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据可以发现

UAC=UAB+UBC

则可得出结论串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和。

[5]在串联电路中，通过电路的电流

则可得

将表格中数据代入上式子后，可以确认关系成立，故可得出结论：在串联电路中，各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比。23. 小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度，按图所示完成以下步骤。

方案甲：

器材：天平、量筒、水、细线（质量和体积均不计，不吸水）

（1）他先将天平放在水平桌面上，游码置于“0”刻度线，调节平衡螺母，直至天平平衡；

（2）接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量，其中有两个错误：

①__________；

②用手拿取砝码。

（3）改正错误后，正确测出金属球的质量和体积，如图B和图C所示；密度的测量值是_________g/cm3；

方案乙：

 器材：电子秤、溢水杯、水

①用电子秤测出金属球的质量，如图D所示。

②将金属球放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满水，测出总质量，如图E所示。

③缓慢取出金属球，再向溢水杯中补满水，测出此时总质量，如图F所示。

（4）金属球密度的测量值是________g/cm3。实验中取出金属球时会带出一些水，则金属球密度的测量值将_________（选填偏大、不变或偏小）；

（5）评估：在所有操作均正确的情况下，小明同学发现两种方案测量结果依然有差异，进一步分析发现产生差异的原因是__________。

【答案】    ①. 见解析    ②. 7.2    ③. 7.5    ④. 不变    ⑤. 见解析

【解析】

【详解】（2）[1]图A中，天平的左盘放砝码，右盘放物体，而天平在测量时，应该左盘放物体，右盘放砝码。

（3）[2]由图B知，金属球的质量

m=50g+20g+2g=72g

由图C知，量筒的分度值为1mL，水的体积为20mL，金属球与水的总体积为30mL，金属球的体积

V=V2-V1=30mL-20mL=10mL=10cm3

金属球的密度

（4）[3]由图D、E知，金属球的质量为72.0g，溢水杯中金属球与水的质量为98.0g，此时溢水杯中水的质量

m水=mE-mD=98.0g-72.0g=26.0g

由图F知，溢水杯装满水时，水的质量为35.6g，所以金属球排开水的质量

m排=mF-m水=35.6g-26.0g=9.6g

排开水的体积，即金属球的体积

金属球的密度

[4]取出金属球，带出一些水，造成往溢水杯中所加的水的质量偏多，但加满水时，溢水杯中水的总质量不变，求得金属球排开水的质量不变，求得的排开水的体积不变，即金属球的体积不变，金属球的质量为准确值，据知，求得的密度不变。

（5）[5]两种实验过程，金属球质量的测量差异不大，但用量筒测量金属球的体积误差较大，用电子秤测量体积时，更精确。

五、计算题（本大题共两小题，24题9分，25题11分，共20分。要求写出必要的文字说明主要的计算步骤和明确的答案）

24. 学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器，他们从实验室找到以下实验器材，保护电阻R0=10Ω，电压U=20V的学生电源，每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米，为了截取合适的长度，特设计如下电路图（忽略温度对电阻阻值的影响）。

（1）当Rx两端电压为4V时，求电路中电流，Rx的电功率；

（2）设Rx两端电压为Ux，请写出此时通过Rx的电流Ix的表达式（用R0，U，Ux表示）；

（3）求截取多长的电热丝，Rx的功率最大。

【答案】（1）1.6A，6.4W；（2）；（3）10cm

【解析】

【详解】解：（1）两电阻串联，当Rx两端电压为4V时，根据串联电路电压的规律，R0两端电压为

U0=U-Ux1=20V-4V=16V

电路为串联电路，故电流处处相等，则电路的电流为

Rx的电功率为

Px=Ux1I=4V×1.6A=6.4W

（2）设Rx两端电压为Ux，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为

U′0=U-Ux

由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过Rx的电流Ix的表达式为

（3）根据串联电阻的规律及欧姆定律，通过Rx的电流为

Rx的功率为

可知当时， Rx的功率最大，即

Rx=10

已知现有每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10m，故要取10厘米的电热丝，Rx的功率最大。

答：（1）当Rx两端电压为4V时，电路中电流为1.6A，Rx的电功率为6.4W；

（2）通过Rx的电流Ix的表达式为；

（3）截取10cm的电热丝，Rx的功率最大。

25. 某人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A，如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间关系PA-t如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间关系P人-t如图丙。A未露出水面之前装置的机械效率为η1；A离开水面后装置的机械效率为η2。已知人的质量为60kg，人双脚站地时，与地面的接触面积为500cm2，A的底面积为200cm2，η1∶η2=15∶16，ρ水=1.0×103kg/m3。不计摩擦和绳重及水的阻力，g=10N/kg，A不吸且不溶于水，A底部与池底不密合，忽略液面高度变化，图甲中①②③④段绳均竖直。

（1）求池水深度和A的上升速度；

（2）求A的高度和未露出水面受到的浮力；

（3）求A未露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力；

（4）求动滑轮的重力。

【答案】（1）4m，0.2m/s；（2）1m，200N；（3）400N， 500N；（4）200N

【解析】

【详解】解：（1）由图乙可知，物体A在池底时，其底面受到水的压强pA=4×104Pa，根据p=ρgh得，池水深度

忽略液面高度变化，A上升的高度h=4m，时间t=20s，所以A的上升速度

（2）由图丙可知，15~20s时，A从刚接触水面到拉出水面，上升的高度即为物体A的高度

hA=vt′=0.2m/s×5s=1m

A的底面积

SA=200cm2=0.02 m2

A的体积

VA=SA hA=0.02m2×1m=0.02 m3

A未露出水面受到的浮力

F浮=ρ水gV排=ρ水g VA= 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02 m3=200N

（3）由图丙可知，A未露出水面时，人对地面的压强p人=0.4×104Pa，人与地面的接触面积

S人=500cm2=0.05m2

根据得，人对地面的压力

F人=p人S人=0.4×104Pa×0.05 m2=200N

人的重力

G人=m人g=60 kg×10N/kg=600N

A未露出水面前人对绳的拉力

F拉=G人- F人=600N-200N=400N

由图丙可知，A全部露出水面后人对地面的压强p人′=0.2×104Pa，根据得，人对地面的压力

F人′=p人′S人=0.2×104Pa×0.05 m2=100N

A全部露出水面后人对绳的拉力

F拉′=G人- F人′=600N-100N=500N

（4）A未露出水面前，机械效率

A全部露出水面后，机械效率

因为η1∶η2=15∶16，所以GA=800N。A未露出水面前，由

得

G动=2F拉-GA+F浮=2×400N-800N+200N=200N

答：（1）池水深度是4m，A的上升速度是0.2m/s；

（2）A的高度是1m，未露出水面受到的浮力是200N；

（3）A未露出水面前人对绳的拉力是400N，A全部露出水面后人对绳的拉力是500N；

（4）动滑轮的重力是200N。