2022年四川省德阳市中考物理试卷一、选择题（共8小题，每小题3分，满分24分）1．（3分）下列一些物理数据，说法合理的是（）A．一位初
中学生身高大约是160cmB．一本物理课本质量大约是220mgC．我们骑自行车的速度一般是72km/hD．一个成年人的体重大约是5
0N2．（3分）日常生活中有很多物理现象，下列叙述错误的是（）A．我们的书包带扁而宽，是为了减小压强B．运动鞋的鞋底有凹凸花纹
是为了减小对地面的摩擦C．汽车司机系安全带是为了防止惯性带来的危害D．用吸管能吸入饮料的原因是因为有大气压的作用3．（3分）历史上
许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年，有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系，这位科学家
是（）A．焦耳B．欧姆C．牛顿D．法拉第4．（3分）关于一些生活中的光现象，下列说法中正确的是（）A．盛有水的碗，看上去碗
底变浅了，是光的折射现象B．晴天看见“白云在水中飘动”是光的折射现象C．一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了，是光的反射现象D．
戴近视眼镜是为了矫正视力，这属于光的反射现象5．（3分）中华文明源远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们
物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（）A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零B．“沙暖睡鸳鸯”，同
水相比沙的比热容大些C．“床前明月光，疑是地上霜”，霜实际是固态，由水蒸气凝华形成D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过
做功方式实现的6．（3分）2022年2月，我国成功举办了第24届冬奥会。图甲是2022年北京冬奥会会徽：它以汉字冬为灵感来源，运用
中国书法艺术形态来展现出滑雪运动员的英姿。图乙是中国滑雪运动员谷爱凌在U型场地比赛的图片，关于比赛过程中的能量变化，其中叙述正确的
是（）A．谷爱凌在U型场地滑行向上冲击到最高点时，动能将达到最大B．谷爱凌从U型场地空中的高点开始下落过程中机械能逐渐增大C．
谷爱凌在U型场地出发点加速下滑的过程中动能越来越小D．谷爱凌从U型场地出发点加速下滑的过程中重力势能越来越小7．（3分）如图所示电
路，电源电压恒定不变，R大小也保持不变。当闭合开关并向左移动滑片P，关于电表的变化下列说法正确的是（）A．电压表的示数变小，电
流表的示数变大B．电压表的示数变大，电流表的示数变小C．电压表的示数不变，电流表的示数变大D．电压表的示数变大，电流表的示数变大8
．（3分）如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。
如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是（）A．ρ甲＞ρ乙＝ρ丙B．ρ甲＝ρ乙＞
ρ丙C．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙D．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙二、填空题（每空2分，共20分）9．（4分）物体所受重力跟它的成正比；物理学规
定，定向移动的方向为电流的方向。10．（4分）100g水温度从20℃升高到70℃需要吸收J的热量；汽油机燃气缸内完全
燃烧10kg汽油可以放出J的热量[水的比热c水＝4.2×103J/（kg?℃），汽油的热值q＝4.6×107J/kg]。1
1．（4分）从北京到上海直线距离约1.4×103km，轿车以100km/h的速度行驶，需h才能跑完这段路程；假如有一个小孩
以光速3×108m/s行进，他1s内能在北京和上海之间最多跑个来回（结果保留成整数）。12．（4分）如图所示，有一斜面长L
＝4m，高h＝2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做
的总功为J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为N。13．（4分）如图所示的电路中，电源电压U＝10V，R1＝
5Ω，R2＝20Ω。只闭合S1时，电路中的工作电流是A；当只闭合S2时电路消耗功率为P，只闭合S1和S3电路消耗的功率为P
''，则两次功率之比P：P''等于。四、作图题（本大题包括3个小题，每小题2分，共6分）14．（2分）图示为一个足球静止在水平
地面上，请画出它受力的示意图。15．（2分）一束光AO斜射向水面上O点，产生折射和反射，请作出反射光线OB和折射光线OC的大致方向
。16．（2分）图中所示通电螺线管的左端为S极，请在图中的a或b附近标出电源的“+”极，在图中的c或d附近标出小磁针的“N”极。五
、实验探究题（本大题包括4个小题，17题、18题、19题每空1分，20题连线1分，其余每空2分，共17分）17．（2分）（1）如图
甲所示，所测物体的长度是cm。（2）如图乙所示，弹簧测力计的示数为N。18．（2分）托盘天平在使用前，要首先放在水
平桌面上，再调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时平衡。图中天平平衡时称得的物体质量是g。19．（
2分）如图所示，有“3.8V”字样的两个小灯泡串联并接在电源电压为3V的电路中，在闭合开关时，两个小灯泡都发光。如果把一根完好导线
接在小灯泡L2的两端，你所看到两小灯泡的变化情况是：（1）L1；（2）L2（选填“熄灭”“变亮”或“变暗”）。20．（
11分）小均同学为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）。（1）用笔画线将甲图中电路连接
完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小。（2）小均接好电路闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，发生该
现象的原因是。（选填“电阻R处短路”“电阻R处断路”或“电流表断路”）（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，小均同学进行多
次实验，根据数据绘制了电阻R的I﹣U图象（乙图中的图线a），根据乙图中的图线a可得出结论是：；小均同学所用R的阻值为R＝
Ω。（4）小均同学又将实验中的电阻R拆下，其它条件都不变的情况下，换用一个额定电压为2.5V的小灯泡，继续多次实验得到小灯泡的I
﹣U图象如乙图中的图线b，可知小灯泡正常发光时的功率为W。本次实验中如果滑片P滑至某点时电压表示数如图丙所示，电流表显示读
数是0.22A，那么此时滑动变阻器连入电路的电阻为Ω（结果在小数点后保留两位）。六、计算题（本大题包括2个小题，21题8分
，22题10分，共18分）21．（8分）如图所示，电路的电源电压恒定不变，灯泡L标有“10V10W”字样，R1是滑动变阻器，变阻
范围为0～100Ω，定值电阻R2的阻值为40Ω。求：（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能；（2）闭合开关S2、S3，调节滑片使
滑动变阻器R1连入电路的阻值为14Ω时，灯泡L恰好正常发光，电路的电源电压；（3）当同时闭合S1、S2、S3，仍然要使灯泡L正常发
光，滑动变阻器R1连入电路的阻值。22．（10分）如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止
时，弹簧长度的变化量ΔL＝3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S＝200cm2，如图乙，现在往容器中缓慢注入
水，使水面刚好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL1＝2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的
情况下，将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL2＝6cm。丙图是轻质弹簧受
到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时
只在竖直方向变化；水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）物块A的质量；（2）物块B的密度；（3）容器中水的质量和物块B
下表面在水中所受到水的压强。2022年四川省德阳市中考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题3分，满分24分）1．
（3分）下列一些物理数据，说法合理的是（）A．一位初中学生身高大约是160cmB．一本物理课本质量大约是220mgC．我们骑自
行车的速度一般是72km/hD．一个成年人的体重大约是50N【解答】解：A、初中学生的身高大约是160cm，即1.6m，符合实际，
故A正确；B、一本物理课本质量大约是220g，故B错误；C、我们开汽车的速度一般是72km/h，自行车的速度一般是5m/s＝18k
m/h，故C错误；D、一个成年人的体重大约是600N，故D错误；故选：A。2．（3分）日常生活中有很多物理现象，下列叙述错误的是（
）A．我们的书包带扁而宽，是为了减小压强B．运动鞋的鞋底有凹凸花纹是为了减小对地面的摩擦C．汽车司机系安全带是为了防止惯性带来
的危害D．用吸管能吸入饮料的原因是因为有大气压的作用【解答】解：A、书包带子做的扁而宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对肩
膀的压强，使人更舒服，故A正确；B、运动鞋的鞋底有凹凸花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B错误；C、司机
系安全带是防止在汽车高速行驶时突然刹车，司机由于惯性会向前运动，避免惯性带来的危害，故C正确；D、用吸管吸饮料时，吸管内气压减小、
而作用在吸管外的液面上的大气压不变，在内外压强差的作用下饮料在吸管中上升，进而进入嘴中，故D正确。故选：B。3．（3分）历史上许多
重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年，有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系，这位科学家是（
）A．焦耳B．欧姆C．牛顿D．法拉第【解答】解：德国物理学家欧姆经过大量的实验研究，得出了电流与电压、电阻的关系：导体中的电流
，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是著名的欧姆定律。故选：B。4．（3分）关于一些生活中的光现象，下列说法中正确的
是（）A．盛有水的碗，看上去碗底变浅了，是光的折射现象B．晴天看见“白云在水中飘动”是光的折射现象C．一端放入水中的铅笔看起来
在水面被折断了，是光的反射现象D．戴近视眼镜是为了矫正视力，这属于光的反射现象【解答】解：A、盛有水的碗，看上去碗底变浅了是光的折
射形成的，故A正确；B、晴天看见“白云在水中飘动”是平面镜成像，属光的反射，故B错误；C、一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了，
是光的折射形成的，故C错误；D、近视眼镜矫正视力，属于凹透镜成像，是由于光的折射形成的，故D错误。故选：A。5．（3分）中华文明源
远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（）A．
“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零B．“沙暖睡鸳鸯”，同水相比沙的比热容大些C．“床前明月光，疑是地上霜”，霜实际是固态，
由水蒸气凝华形成D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的【解答】解：A、一切物体在任何温度下都有内能，冰山的
温度虽然很低，但是仍然具有内能，故A错误；B、在同一时间，河水和沙滩吸收太阳的热量相同，由于水的比热容较大，所以水温升高幅度较小，
因此水温较低；而沙石比热容小于水，所以沙滩升温幅度较大，因此沙滩温度较高，导致“沙暖睡鸳鸯”，故B错误；C、霜是空气中水蒸气遇冷凝
华形成的冰晶，故C正确；D、大地吸收热量，大地内能增加，通过热传递的方式实现的，故D错误。故选：C。6．（3分）2022年2月，我
国成功举办了第24届冬奥会。图甲是2022年北京冬奥会会徽：它以汉字冬为灵感来源，运用中国书法艺术形态来展现出滑雪运动员的英姿。图
乙是中国滑雪运动员谷爱凌在U型场地比赛的图片，关于比赛过程中的能量变化，其中叙述正确的是（）A．谷爱凌在U型场地滑行向上冲击到
最高点时，动能将达到最大B．谷爱凌从U型场地空中的高点开始下落过程中机械能逐渐增大C．谷爱凌在U型场地出发点加速下滑的过程中动能越
来越小D．谷爱凌从U型场地出发点加速下滑的过程中重力势能越来越小【解答】解：A、谷爱凌在U型场地滑行向上冲击到最高点时，速度为零，
动能为零，动能最小，故A错误；B、谷爱凌从U型场地空中的高点开始下落过程中，由于存在摩擦力，机械能逐渐减小，故B错误；C、谷爱凌在
U型场地出发点加速下滑的过程中，重力不变，速度增大，动能越来越大，故C错误；D、谷爱凌从U型场地出发点加速下滑的过程中，质量不变，
高度减小，重力势能越来越小，故D正确。故选：D。7．（3分）如图所示电路，电源电压恒定不变，R大小也保持不变。当闭合开关并向左移动
滑片P，关于电表的变化下列说法正确的是（）A．电压表的示数变小，电流表的示数变大B．电压表的示数变大，电流表的示数变小C．电压
表的示数不变，电流表的示数变大D．电压表的示数变大，电流表的示数变大【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测
R两端的电压，电流表测电路中的电流。向左移动滑片P时，R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
流表的示数变大，由U＝IR可知，定值电阻R两端的电压变大，即电压表的示数变大。故选：D。8．（3分）如图所示，将同一个小球分别放入
甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的
密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是（）A．ρ甲＞ρ乙＝ρ丙B．ρ甲＝ρ乙＞ρ丙C．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙D．ρ甲＜ρ乙＜
ρ丙【解答】解：静止时，小球在甲液体中漂浮，乙液体中悬浮，丙液体中沉底，则根据浮沉条件可得：ρ球＜ρ甲，ρ球＝ρ乙，ρ球＞ρ丙；所
以，三种液体的密度关系ρ甲＞ρ乙＞ρ丙。故选：C。二、填空题（每空2分，共20分）9．（4分）物体所受重力跟它的质量成正比；
物理学规定，正定向移动的方向为电流的方向。【解答】解：重力的大小与物体的质量成正比，其比值约为g＝10N/kg；自然界中有两种
电荷，物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。故答案为：质量；正。10．（4分）100g水温度从20℃升高到70℃需要吸收
2.1×104J的热量；汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出4.6×108J的热量[水的比热c水＝4.2×103J
/（kg?℃），汽油的热值q＝4.6×107J/kg]。【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（k
g?℃）×100×10﹣3kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×104J；汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油放出的热量：Q放＝m′q＝
10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J。故答案为：2.1×104；4.6×108。11．（4分）从北京到上海直线距离约
1.4×103km，轿车以100km/h的速度行驶，需14h才能跑完这段路程；假如有一个小孩以光速3×108m/s行进，他1
s内能在北京和上海之间最多跑107个来回（结果保留成整数）。【解答】解：由v＝可得轿车跑完这段路程的时间：t＝＝＝14h；由
v＝可得小孩1s内运动的路程：s′＝v′t′＝3×108m/s×1s＝3×108m＝3×105km，在北京和上海之间一个来回的距离
：s″＝2s＝2×1.4×103km＝2.8×103km，他1s内能在北京和上海之间最多跑的来回数：n＝＝≈107。故答案为：14
；107。12．（4分）如图所示，有一斜面长L＝4m，高h＝2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力，将200N重的物
体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为600J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为25N。【解答
】解：（1）已知F＝150N，s＝L＝4m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的总功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J；（2）G＝
200N，h＝2.5m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的有用功：W有用＝Gh＝200N×2.5m＝500J；由W总＝W有用+W额外
可得，W额外＝W总﹣W有用＝600J﹣500J＝100J，摩擦力：f＝＝＝＝25N。故答案为：600；25。13．（4分）如图所示
的电路中，电源电压U＝10V，R1＝5Ω，R2＝20Ω。只闭合S1时，电路中的工作电流是0.5A；当只闭合S2时电路消耗功率
为P，只闭合S1和S3电路消耗的功率为P''，则两次功率之比P：P''等于4：25。【解答】解：（1）只闭合S1时，只有R2接入
电路，电路中的工作电流为：I2＝＝＝0.5A；（2）只闭合S2时，R1和R2串联，此时电路中的电流为：I串＝＝＝＝0.4A，此时电
路消耗的功率为：P＝UI串＝10V×0.4A＝4W，只闭合S1和S3时，R1和R2并联，此时电路中的总电阻为：R并＝＝＝4Ω，此时
干路电流为：I并＝＝＝2.5A，此时电路消耗的功率为：P''＝UI并＝10V×2.5A＝25W，所以两次功率之比P：P''＝4W：25
W＝4：25。故答案为：0.5；4：25。四、作图题（本大题包括3个小题，每小题2分，共6分）14．（2分）图示为一个足球静止在水
平地面上，请画出它受力的示意图。【解答】解：足球静止在水平草地上，处于平衡状态，受到重力G和支持力F是一对平衡力，大小相等、方向相
反，从足球的球心O，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，注意两条线段的长度要相等，并分别标上符号G、F，如图所示：15．
（2分）一束光AO斜射向水面上O点，产生折射和反射，请作出反射光线OB和折射光线OC的大致方向。【解答】解：先过反射点（入射点）O
垂直水面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线，方向由入射点射出，然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射
光线，如图所示：。16．（2分）图中所示通电螺线管的左端为S极，请在图中的a或b附近标出电源的“+”极，在图中的c或d附近标出小磁
针的“N”极。【解答】解：由图知：螺线管的磁极为：左端为S极、右端为N极；由右手螺旋定则可知，电流从螺线管的左边流入，右边流出，故
电源左为正极，右为负极；根据同名间磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针左端为S极，右端为N极；如下图所示：五、实验探究题（本
大题包括4个小题，17题、18题、19题每空1分，20题连线1分，其余每空2分，共17分）17．（2分）（1）如图甲所示，所测物体
的长度是3.10cm。（2）如图乙所示，弹簧测力计的示数为2.4N。【解答】解：（1）由图甲可知，刻度尺上1cm之间有
10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与0.00cm刻度线对齐，物体右侧与3.1cm刻度线对齐，读
作3.10cm，所以物体的长度为：L＝3.10cm；（2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为：F＝2N+2×0.2N
＝2.4N。故答案为：3.10；2.4。18．（2分）托盘天平在使用前，要首先放在水平桌面上，再调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在
分度盘的中线处，这时天平平衡。图中天平平衡时称得的物体质量是32.6g。【解答】解：托盘天平在使用前，要首先放在水平桌
面上，再调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时天平平衡。图中天平平衡时称得的物体质量是：m＝20g+10g+2.6
g＝32.6g。故答案为：天平；32.6。19．（2分）如图所示，有“3.8V”字样的两个小灯泡串联并接在电源电压为3V的电路中，
在闭合开关时，两个小灯泡都发光。如果把一根完好导线接在小灯泡L2的两端，你所看到两小灯泡的变化情况是：（1）L1变亮；（2）L
2熄灭（选填“熄灭”“变亮”或“变暗”）。【解答】解：由图知：闭合开关，两只灯泡串联，都发光。若把一根导线接在小灯泡L2的两端
，L2被短路不能发光，但L1仍然有电流通过，照常发光。同时电源电压全部加在L1两端，所以L1变亮。故答案为：变亮；熄灭。20．（1
1分）小均同学为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）。（1）用笔画线将甲图中电路连接完
整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小。（2）小均接好电路闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，发生该现
象的原因是电阻R处断路。（选填“电阻R处短路”“电阻R处断路”或“电流表断路”）（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，小均同
学进行多次实验，根据数据绘制了电阻R的I﹣U图象（乙图中的图线a），根据乙图中的图线a可得出结论是：在电阻一定时，通过导体的电流
与导体导体两端电压成正比；小均同学所用R的阻值为R＝5Ω。（4）小均同学又将实验中的电阻R拆下，其它条件都不变的情况下，换用
一个额定电压为2.5V的小灯泡，继续多次实验得到小灯泡的I﹣U图象如乙图中的图线b，可知小灯泡正常发光时的功率为0.625W
。本次实验中如果滑片P滑至某点时电压表示数如图丙所示，电流表显示读数是0.22A，那么此时滑动变阻器连入电路的电阻为5.45
Ω（结果在小数点后保留两位）。【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左端移动时接入电路的电阻变小，则应把滑动变阻器的下接线柱接入电
路，实物电路图如图所示：（2）电流表无示数而电压表有示数，说明电路中有断路，而电压表与电源接通，则电路中的故障可能定值电阻R断路；
（3）由图象a可知，电流与电压的图象为过原点的直线，是正比例函数图象，故得结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体导体两端电压成正
比；由图象a可知，当U＝1.5V时，I＝0.3A，则R的阻值为：R＝＝＝5Ω；（4）由图象b可知，当UL＝2.5V时，IL＝0.2
5A，则小灯泡正常发光时的功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；由图丙知，电压表量程是0～3V，最小分度值是
0.1V，电压表示数是1.8V，由串联电路电压规律可知，变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝3V﹣1.8V＝1.2V，由欧姆定律可
知，滑动变阻器连入电路的电阻为：R滑＝＝≈5.45Ω。故答案为：（1）见解答；（2）电阻R处断路；（3）在电阻一定时，通过导体的电
流与导体导体两端电压成正比；5；（4）0.625；5.45。六、计算题（本大题包括2个小题，21题8分，22题10分，共18分）2
1．（8分）如图所示，电路的电源电压恒定不变，灯泡L标有“10V10W”字样，R1是滑动变阻器，变阻范围为0～100Ω，定值电阻
R2的阻值为40Ω。求：（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能；（2）闭合开关S2、S3，调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值
为14Ω时，灯泡L恰好正常发光，电路的电源电压；（3）当同时闭合S1、S2、S3，仍然要使灯泡L正常发光，滑动变阻器R1连入电路的
阻值。【解答】解：（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能W＝Pt＝10W×10×60s＝6000J；（2）闭合开关S2、S3，滑
动变阻器和灯泡L串联接入电路，灯泡L恰好正常发光，因为串联电路电流处处相等，所以电路中的电流I＝IL额＝＝＝1A；电源电压U＝UR
+UL额＝IR+UL额＝1A×14Ω+10V＝24V；（3）当同时闭合S1、S2、S3，R2和灯泡L并联接入电路，再与滑动变阻器串
联；要使灯泡L正常发光，则R2和灯泡L两端电压都为10V，此时通过R2的电流I2＝＝＝0.25A；通过电路的总电流I′＝I2+IL
额＝0.25A+1A＝1.25A；滑动变阻器两端电压U′＝U﹣UL额＝24V﹣10V＝14V；滑动变阻器接入阻值R′＝＝＝11.2
Ω；答：（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能是6000J；（2）闭合开关S2、S3，调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值为1
4Ω时，灯泡L恰好正常发光，电路的电源电压是24V；（3）当同时闭合S1、S2、S3，仍然要使灯泡L正常发光，滑动变阻器R1连入电
路的阻值是11.2Ω。22．（10分）如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧长度
的变化量ΔL＝3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S＝200cm2，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚
好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL1＝2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的情况下，将物
块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL2＝6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与
弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向
变化；水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）物块A的质量；（2）物块B的密度；（3）容器中水的质量和物块B下表面在水中
所受到水的压强。【解答】解：（1）物块静止时，弹簧受到的拉力和物体A的重力相等，弹簧长度的变化量ΔL＝3cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力即为物体的重力为：GA＝F＝6N，由G＝mg可得，正方体A的质量：mA＝＝＝0.6kg；（2）现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，A的密度小于水的密度，浸没时要上浮，此时弹簧对A的力作用是压力，弹簧长度的变化量即压缩量为ΔL1＝2cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力FA＝4N，则A浸没时受到的浮力为：F浮A＝GA+FA＝6N+4N＝10N，由阿基米德原理可知，A的体积为：VA＝VA排＝＝＝1×10﹣3m3，因为VB＝VA＝1×10﹣3m3＝1000cm3，根据阿基米德原理可知B浸没在水中时受到浮力等于A浸没时受到的浮力，即F浮B＝F浮A＝10N，由于B的密度大于水的密度，所以此时弹簧对B的作用力为拉力，弹簧长度的变化量即伸长量为ΔL2＝6cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力FB＝12N，则物块B的重力为：GB＝F浮B+FB＝10N+12N＝22N，由GB＝ρBVBg可知，物块B的密度为：ρB＝＝＝2.2×103kg/m3；（3）容器内水的体积为：V水＝Sh水﹣VA＝200×10﹣4m2×0.4m﹣1×10﹣3m3＝7×10﹣3m3，则容器中水的质量为：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×7×10﹣3m3＝7kg；物块B的边长为：LB＝＝＝10cm，物块B下表面到水面的距离为：h＝ΔL2+ΔL1+LB＝6cm+2cm+10cm＝18cm，所以物块B下表面在水中所受到水的压强为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m＝1800Pa。答：（1）物块A的质量为0.6kg；（2）物块B的密度为2.2×103kg/m3；（3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强为1800Pa。 |
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