湖北省天门仙桃潜江江汉油田2020年中考物理真题试卷（附解析）

1 湖北省天门、仙桃、潜江、江汉油田 2020 年中考物理真题试卷 注意事项∶ 1.答题前，考生务必将自己的姓名､准考证号填写在试卷第 1 页､第 5 页装订线内和答题卡上， 并核准条形上姓名和准考证考后贴在答题卡规定位置｡ 2.选择题的答案选出后，必须使用 2B 铅笔把答卡上对应的答案标号涂黑。如雪改动，先用 橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，非选择题答案务必用 0.5 毫米黑色墨水签字笔填写在 答题卡对应的区城内，写在试上无效｡ 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交｡ 本卷可能用到的物理量∶ 第Ⅰ卷选择题 一･选择题 1.下列物体的长度值最符合实际的是（  ） A. 一枚硬币的厚度为 5mm B. 乒乓球的直径为 10cm C. 物理教科书的宽度为 1.8dm D. 课桌的高度为 1.2m 【答案】C 【解析】 【详解】A．一枚硬币的厚度约为 2mm，故 A 不符合题意； B．乒乓球的直径约为 4cm，故 B 不符合题意； C．物理教科书的宽度为 18cm=1.8dm 故 C 符合题意； D．课桌的高度约为 0.8m，故 D 不符合题意。 故选 C。 2.下列关于声现象的说法中，正确的是 A. 吹奏长笛时，笛声是由空气柱的振动产生的 B. 声音的传播不需要介质，能在真空中传播 C. 声音在空气中的传播速度大于在水中的传播速度 D. “震耳欲聋”主要描述声音的音调高 ( )3 3 310N / kg 1.0 10 kg / m 4.2 10 J / kg Cg cρ °= = × = × ⋅水 水 2 【答案】A 【解析】 【详解】A．声音是由物体的振动产生的，吹奏长笛时，笛声是由空气柱的振动产生的，故 A 正确； B．声音的传播需要介质，真空不能传播声音，故 B 错误； C．声音在液体中的传播速度比在气体中快，比在固体中慢，故 C 错误； D．“震耳欲聋”是指声音的响度大，故 D 错误。 故选 A 3.以下选项中，没有利用“流体压强与流速的关系”的是（ ） A. 图甲，赛车尾部安装气流偏导器 B. 图乙，气垫船船体脱离水面行驶 C. 图丙，飞机的机翼设计成流线型 D. 图丁，高铁站站台上划定安全线 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲，赛车尾部安装气流偏导器，利用了“流体压强与流速的关系”产生向下 的压力差，从而使赛车获得更大的摩擦力，故 A 不符合题意； B．图乙，气垫船船体脱离水面行驶，是通过向下喷气使船体离开水面，没有利用“流体压 强与流速的关系”，故 B 符合题意； C．图丙，飞机的机翼设计成流线型，利用了“流体压强与流速的关系”产生向上的压力差， 使飞机获得升力，故 C 不符合题意； D．图丁，高铁站站台上划定安全线，是用来防止由于“流体压强与流速的关系”而产生向 铁轨里的压力差所带来的危险，故 D 不符合题意。 故选 B。 4.疫情防控期间，学校配备了新型全自动摄像测温告警系统。如图，晨晨同学正在通过学校 测温棚，下列说法正确的是（ ） 。 3 A. 镜头离晨晨同学的距离在一倍焦距以内 B. 显示屏上晨晨的头像说明，照相机是利用凸透镜能成正立､缩小､实像的原理工作的 C. 显示屏上晨晨的体温值主要是利用红外线测出的 D. 当晨晨的体温为 36.5℃时，告警系统会报警 【答案】C 【解析】 【详解】A．摄像系统的原理是物距大于 2 倍焦距，成倒立、缩小的实像，所以镜头离晨晨 同学的距离在二倍焦距以外，故 A 错误； B．显示屏上晨晨的头像说明，照相机是利用凸透镜能成倒立､缩小､实像的原理工作的，故 B 错误； C．测温系统接收到人体的红外线显示温度，所以显示屏上晨晨的体温值主要是利用红外线 测出的，故 C 正确； D．当晨晨的体温为 36.5℃时，是正常体温，告警系统不会报警，故 D 错误。 故选 C。 5.在干燥的环境下，用丝绸摩擦两根玻璃棒，手持其中一根靠近被吊起的另一根，它们相互 排斥｡下列说法中正确的是（  ） A. 玻璃棒失去电子带正电 B. 玻璃棒得到电子带正电 C. 在潮湿的环境下重复实验，它们相互吸引 D. 玻璃棒在任何条件下都是绝缘体 【答案】A 【解析】 【详解】AB．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒由于失去电子而带正电，故 A 正确，B 错误； C．在潮湿的环境下重复实验，潮湿的空气导电性比较强，玻璃棒上带的电荷会被空气导走， 两根玻璃棒之间没有作用，故 C 错误； D．玻璃在加热到红炽状态时会变成导体，故 D 错误。 故选 A。 6.关于物态变化，下列说法正确的是 4 A. 物质从气态变为液态的过程叫汽化 B. 蒸发和沸腾都是在液体表面和内部同时发生的汽化现象，都是吸热的 C. 清晨，路边的草上结有露珠，这是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴 D. 从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”，这里的“白气”是水蒸气 【答案】C 【解析】 【详解】A．物质从气态变为液态的过程叫液化，A 错误； B．蒸发是只在液体表面发生的汽化现象，B 错误； CD．清晨，路边的草上结有的露珠和从冰箱内取出的冰棍周围冒的“白气”都是空气中的水 蒸气遇冷凝结成的小水滴，C 正确，D 错误。 故选 C。 7.关于生活用电，下列说法中正确的是（ ） A. 我国家庭电路的电压是 36V B. 更换灯泡、搬动电器不用断开电源开关 C. 使用试电笔时人不会触电是因为试电笔氖管中的氖气不导电 D. 当电路中电流过大时，空气开关可以自动切断电路，起到保护作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．我国家庭电路的电压是 220V，故 A 错误； B．更换灯泡、搬动电器前，为了防止触电，需要断开电源开关，故 B 错误； C．在试电笔的构造中，有一个 1MΩ 以上的高值电阻，在使用试电笔测火线时，试电笔的高 值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是 220V，此时试电笔的高值电阻 分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，人不会发生触电 事故，故 C 错误； D．家庭电路中的空气开关，当电路中电流过大时，可以自动的切断电路，起到保护作用， 故 D 正确。 故选 D。 8.关于分子动理论，下列说法不正确的是 A. 分子间同时存在着相互作用的引力和斥力 B. 温度越低，分子的热运动越缓慢｡当温度低到一定程度，分子的热运动会停止 5 C. 通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大 D. 常见的物质是由大量的分子､原子构成的 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据分子动理论内容知分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故 A 正确，不 符合题意； B．温度越低，分子的热运动越缓慢，但分子在永不停息地做无规则热运动，故 B 不正确， 符合题意； C．一般地，固体分子间距离最小，液体分子间距离较大，气体分子间距离最大，故 C 正确， 不符合题意； D．分子动理论告诉我们：物质是由分子或原子组成的，故 D 正确，不符合题意。 故选 B。 9.将灯泡 L 和小电动机 M 接入如图所示的电路中，下列说法中正确的是（  ） A. 开关 S1 只控制灯泡 L B. 开关 S2 只控制灯泡 L C. 先闭合 S1，再闭合 S2 时，灯泡 L 短路 D. 同时闭合 S1､S2，灯泡 L 和电动机 M 并联 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．由图可知，同时闭合 S1､S2，灯泡 L 和电动机 M 并联，开关 S1 在干路中，控 制整个电路，开关 S2 只控制电动机 M，故 D 正确，AB 错误； C．先闭合 S1，灯泡发光，再闭合 S2 时，电动机 M 工作，灯泡不会短路，故 C 错误。 故选 D。 10.如图甲的电路中，RA、RB 的阻值分别为 R1、R2，其电流与电压的关系如图乙所示｡闭合开 关，RA 的电压为 U1，电流为 I1，电功率为 P1；RB 的电压为 U2，电流为 I2，电功率为 P2；电 6 路的总电阻为 R，总电压为 U，总电流为 I，总功率为 P，则 A. R1∶R2=1∶3 B. U1∶U2=1∶1 C. I∶I2=3∶1 D. P∶P1=4∶3 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图乙分析可知 R1=10Ω，R2=30Ω，所以 R1∶R2=1∶3，故 A 符合题意； B．由图甲知，RA 与 RB 并联，所以 U1=U2，U1∶U2=1∶1，故 B 符合题意； C．由图甲知，RA 与 RB 并联，则有 I1∶I2= R2∶R1=3∶1，而 I∶I2=（I1+I2）∶I2=4∶1，故 C 不符合题意； D．由图甲知，RA 与 RB 并联，则有 P1∶P1= R2∶R1=3∶1，而 P∶P1=（P1+P2）∶P1=4∶3，故 D 符合题意。 故选 ABD。 11.如图所示，用滑轮组提升重物，此时测力计示数为 680N｡已知人的质量为 50kg，每个滑 轮的重力为 20N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 A. 人的拉力大小为 340N B. 物体的重力为 420N C. 滑轮组的机械效率为 61.8% D. 人能够拉起的最大物重为 980N 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图知，n=2，不考虑绳重及摩擦，绳端的拉力 F= (G+G 轮)，测力计示数等 于物体的重力、两个滑轮的重力和人的拉力的总和，即 G +2G 轮+F=G +2G 轮+ (G+G 轮)=680N 1 2 1 2 7 G 轮=20N，则动物体的重力 G=420N 人的拉力大小 F= (G+G 轮)= (420N +20N)=220N 故 A 错误，B 正确； C．滑轮组的机械效率 η= = = = = =95.4% 故 C 错误； D．人的重力 G 人=m 人 g=50kg×10N/kg=500N 人施加 最大拉力 F 最大=G 人=500N 不考虑绳重及摩擦，绳端的最大拉力 F 最大= (G 最大+G 轮) 提起货物的最大重力 G 最大=2F 最大−G 动=2×500N−20N=980N 故 D 正确。 故选 BD。 第Ⅱ卷非选择题物理部分 二､填空题 12.“指南针”是我国古代四大发明之一，利用指南针能辨别方向，是因为指南针受到了_____ 的作用，它的南极指向地理的_____方｡ 【答案】 (1). 地磁场 (2). 南 【解析】 【详解】[1] 地球是一个巨大的磁体，它对放入其中的磁体产生磁力作用，“指南针”是我 国的四大发明之一，指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用。 [2] 指南针静止时南极指向地磁北极，在地理南极附近。 1 2 1 2 × W W 有用 总 Gh Fs 2 Gh F h 2 G F 420N 2 220N× 的 1 2 8 13.煤､石油､页岩气､可燃冰都是化石能源，同时也是_____能源和_____能源｡（选填“一 次”“二次”“可再生”或“不可再生”） 【答案】 (1). 一次 (2). 不可再生 【解析】 【详解】[1]煤､石油､页岩气､可燃冰都是化石能源，都可以从自然界直接获取，所以同时也 是一次能源。 [2]煤､石油､页岩气､可燃冰都是化石能源，在短时间内无法获得补充，所以也是不可再生能 源。 14.一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块（如图甲），然后子弹和木块一起以某一速度 开始向右摆动（如图乙）｡此过程中，子弹的动能_____，子弹和木块的内能之和_____｡（选 填“增大”､“减小”或“不变”） 【答案】 (1). 减小 (2). 增大 【解析】 【详解】[1]一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块，子弹和木块一起以某一速度开始 向右摆动，说明子弹的速度变小了，子弹的质量不变，它的动能变小。 [2]子弹在木块运动时，子弹受到阻力的作用，克服阻力做功，内能增加，对木块做功，内 能增加，子弹和木块的内能之和增加。 15.5G 网络采用的电磁波频率比 4G 网络更高，下载速度比 4G 网络快数百倍，与 4G 相比 5G 电磁波的波长更____（选填“长”或“短”；如图是一款华为折叠屏 5G 手机其折叠屏主要是 由____材料制成的柔性发光二极管（选填“导体”“半导体”或“超导体”）｡ 【答案】 (1). 短 (2). 半导体 【解析】 9 【详解】[1]因为 5G 网络采用的电磁波频率比 4G 网络更高，所以与 4G 相比 5G 电磁波的波 长更短。 [2]因为二极管具有发光特性，所以折叠屏主要是由半导体材料制成的柔性发光二极管制作。 16.一圆柱形塑料筒，质量和厚度不计，现将 75%医用酒精（酒精和水的混合物）倒入该圆 筒内，酒精的深度为 h1（如图甲），然后将该装有酒精的圆筒放入水中（如图乙），当它竖 直漂浮､静止时，圆筒浸入水中的深度为 h2，则 h1___h2（选填“>”“ (2). 【解析】 【详解】[1][2]当装有酒精和水的混合物的圆筒竖直漂浮､静止时，酒精所受浮力 等于酒精自身的重力 ，酒精和水的混合物密度 小于水的密度，因此 h1>h2；酒精所受浮力等于酒精自身的重力有 ，则酒 精的密度 。 三､作图与实验题 17.(1)如图所示，根据小磁针静止时的指向标出通电螺线管的 N 极和电源的正､负极｡ (2)如图所示，穿着早冰鞋的小梅同学用手推墙，手离开墙后，小梅开始减速后退｡请画出小 梅后退过程中受力的示意图｡（力的作用点在 O 点） ρ水 ρ 2 1 h h ρ水 2= =F gV gShρ ρ浮 液 水排 1G m g Sh gρ= =酒 酒 2 1gSh Sh gρ ρ= 酒水 2 1 h h ρ ρ=酒 水 10 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】(1)小磁针的右端是 N 极，由磁极间的相互作用可知螺线管的左端是 S 极，右端是 N 极，由安培定则可知电流从螺线管的左端流入，电源的左端是正极，右端是负极，如图所示： (2)小梅后退过程中，受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，从力 的作用点沿重力、支持力和摩擦力的方向画出三个力的示意图，如图所示： 18.在“探究平面镜成像的规律”的实验中，提供如下器材：光具座､刻度尺､一张大白纸､记 号笔､两支相同的蜡烛､无色透明薄玻璃板､茶色透明薄玻璃板､光屏｡ (1)为了获得较好的实验效果，应选择____透明薄玻璃板； (2)实验选用器材有两种组合：一种组合除选用玻璃板､蜡烛､光屏外，还选用刻度尺和白纸， 白纸既要记录玻璃板的位置，也要记录____；另一种组合除选用玻璃板､蜡烛､光屏外，还选 用光具座｡这两种组合中光屏的作用是____； (3)用光具座完成本实验比较方便，因为其上的刻度值便于比较____关系； (4)实验中，通过多次观察点燃的蜡烛的像与没点燃的蜡烛完全重合的现象，得出“平面镜 所成像的大小与物体的大小相等”的结论｡这种确定像和物大小关系的研究方法是____｡（填 字母） A.转换法 B.控制变量法 C.等效替代法 【答案】 (1). 茶色 (2). 像和物的位置 (3). 判断像的虚实 (4). 像距与物 11 距（或“像与物到玻璃板的距离”） (5). C 【解析】 【详解】(1)[1]无色玻璃透光性太强,容易受到玻璃另一侧物体的干扰，茶色玻璃透光性较 差，成像主观感觉比无色玻璃好得多。 (2)[2]探究平面镜成像 规律，要探究成像的大小、物和像位置关系，故白纸既要记录玻璃 板的位置，也要记录像和物的位置。 [3]实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接，平面镜成像实验时，把光屏放在像的位置， 观察光屏上有没有像，来判断像的虚实。 (3)[4] 光具座上自带刻度，用光具座完成本实验比较方便，便于比较像距与物距的大小。 (4)[5]通过多次观察点燃的蜡烛的像与没点燃的蜡烛完全重合，从而用没点燃的蜡烛替代点 燃的蜡烛的像，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法，故选 C。 19.利用图中的装置探究杠杆平衡的条件，每个钩码的质量相等，杠杆上的刻度均匀｡ (1)如图甲，不挂钩码时，出现杠杆右端下沉，应向_____（选填“左”或“右”）调节平衡 螺母，直至杠杆在水平位置平衡；挂上钩码，移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡，此 时也要选择在水平位置平衡的目的是_____； (2)图甲中，杠杆在水平位置已经平衡，若将杠杆两侧所挂 钩码各取下一个，杠杆会_____ （选填“顺时针”或“逆时针”）转动； (3)三次实验数据见下表，分析数据可知，杠杆 平衡条件是_____； 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 1 1.0 0.2 2.0 0.1 2 1.5 0.1 1.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.2 的 的 的 12 (4)如图乙，用弹簧测力计代替右侧钩码，沿与水平方向成 60°角斜向下拉杠杆，保持杠杆 在水平位置平衡｡若把左侧钩码的拉力作为阻力，右侧弹簧测力计的拉力作为动力，此时的 杠杆是____杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）；请在乙图中画出此时拉力F 的力臂 l ｡____ 【答案】 (1). 左 (2). 可以直接读出力臂（或“便于测量力臂”） (3). 逆时针 (4). F1l1=F2l2 (5). 省力 (6). 【解析】 【详解】(1)[1]杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调 节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平静止。 [2]为了便于测量力臂，挂上钩码，移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡，此时也要选 择在水平位置平衡。 (2)[3]设一个钩码的重力为 G，一格的长度为 l，将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，左端 2G×2l=4Gl 右端 G×3l=3Gl 左端力和力臂的乘积较大，杠杆逆时针转动。 (3)[4]根据表中数据得到 1.0N×0.2m=2.0N×0.1m=0.2N·m 1.5N×0.1m=1.0N×0.15m=0.15N·m 2.0N×0.15m=1.5N×0.2m=0.3N·m 可知杠杆的平衡条件为 F1l1=F2l2 (4)[5][6]设一格长度为 l1，反向延长力 F 的作用线，从支点 O 向力 F 的作用线做垂线段， 得到力臂 l，如图所示： 13 动力臂 l=3l1×sin60°= l1≈2.6l1 阻力臂 l2=2l1 动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。 20.为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的实物图｡实验 供选择的定值电阻有 5 个，阻值分别为 5Ω､10Ω､15Ω､20Ω､30Ω，电源电压恒为 4.5V，滑 动变阻器的最大阻值为 30Ω｡ (1)实验前，滑动变阻器的滑片应移到______端（选填“A”或“B”）｡ (2)小明首先用 5Ω 电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转， 电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是_____｡（填字母） A．开关断路 B．滑片接触不良 C．电阻断路 D．电流表短路 排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点，则阴影部分的面积表示_____，其数值为_____ ｡ (3)第 2 次实验中，他将 5Ω 电阻换成 10Ω，如果滑片仍然停留在第 1 次实验的位置小明应 向____（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时，眼睛应注视______（选填“滑片”“电流 表示数”或“电压表示数”） (4)只用 30Ω 的滑动变阻器_____（选填“能”或“不能”）直接完成 5 次实验｡ (5)该实验电路还可以完成______实验｡（写一个） 【答案】 (1). B (2).C (3).电阻两端的电压（或“电压”） (4). 2V 3 3 2 14 (5).B(6).电压表示数 (7). 不能 (8). 探究电流与电压的关系（或“伏安法测电 阻”“测电阻的电功率”） 【解析】 【详解】(1)[1]为了保护电路安全，实验前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即 B 端。 (2)[2][3][4]电流表指针无偏转，说明该电路断路，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障 可能是电阻断路，选 C；图乙中，横坐标是电阻 R，纵坐标是电流 I，阴影部分的面积是电 流与电阻的乘积，就是电阻两端的电压，其数值为 2V。 (3)[5][6]探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”应保持电阻电压不变，将 5Ω 电阻换 成 10Ω，此时电阻分得的电压变大，要恢复原来的电压大小，应将滑动变阻器的阻值也变 大，即将滑片滑向滑动变阻器的 B 端，同时观察电压表的示数，直到电压表的示数为 2V 为 止。 (4)[7]当使用 30Ω 电阻实验时，滑动变阻器阻值最大为 30Ω，电源电压为 4.5V，此时，滑 动变阻器最大分得 2.25V 电压，故不能只用 30Ω 的滑动变阻器直接完成 5 次实验｡ (5)[8]该电路图，电阻与滑动变阻器串联，电压表测量电阻电压，探究电流与电压的关系、 伏安法测电阻、测电阻的电功率，也可以用此装置完成。 四､综合应用题 21.如图甲，用电动叉车搬运重为 5000N 的货物，从 A 点水平移动到 B 点，用时 20s；然后 从 B 点匀速提升到 C 点，又用时 5s,搬运过程中货物始终水平放置，各点间距离如图乙所示｡ 求 (1)叉车在 AB 段的平均速度｡ (2)叉车在 AB 段对货物的支持力做的功。 (3)叉车在 BC 段对货物做功的功率。 【答案】(1)2m/s；(2)0J；(3)1500W 【解析】 【详解】(1)叉车在 AB 段的平均速度为∶ 15 (2)由于在 AB 段，叉车对货物的支持力是竖直向上的，移动距离沿水平方向，力的方向与距 离的方向垂直（或沿力的方向没有移动距离），故此过程中支持力不做功，为 0J｡ (3)在 BC 段，支持力做的功为∶ BC 段叉车对货物做功的功率为∶ 22.右图是多功能汤锅加热的测试电路图，使用时通过旋钮开关（虚线圆圈部分）可实现保 温､慢炖､快炖三种功能切换，且保温､慢炖､快炖状态的加热功率依次增大｡已知四个发热电 阻的阻值相等，测试电源电压为 220V，慢炖状态的功率为 550W｡求 (1)R1 的阻值｡ (2)保温状态的功率 (3)若把 1.1kg 的水从 20℃加热到 100℃，快炖需要 6min40s，则加热的效率是多少？ 【答案】(1)88；(2)275W；(3)84% 【解析】 【详解】(1)因为 ，当开关旋转到“2”时，汤锅处于慢炖状态，由 得 (2)当开关旋转到“1”时，汤锅处于保温状态，因为 ，所以 (3)水吸收热量 sv t = 40m 2m / s20s = = 5000N 1.5m 7500JW Fs Gh= = = × = 7500J 1500W5s WP t = = = 1 2 3 4R R R R= = = 2UP R = 2 2 1 4 (220V) 88Ω550W UR R P = = = = 慢炖 2 4 550WUP R = =慢炖 2 2 1 4 4 550W 275W2 2 2 PU UP R R R = = = = =+ 慢炖 保温 16 当开关旋转到“3”时，汤锅处于快炖状态，则 t=6min40s=400s，400s 快炖产生的热量 由 得 23.某科技小组自制了一个测量池水深度的装置，如图甲，它主要是由控制盒和测量盒构成， 其电路连接如图乙所示（连接导线带绝缘皮，足够长，不计电阻和质量）｡测量盒是一个底 面积为 8cm2､高 5cm､重 2.0N 的圆柱体，其底部为压敏电阻 R，R 与水接触的表面涂有绝缘漆， 其阻值随下表面压力变化的部分参数见下表∶控制盒中电源电压恒定，R0 为定值电阻｡科技 小组的同学将测量盒缓慢浸入水中，工作时測量盒底部始终与水平面相平，不考虑大气压强 的影响。 (1)当测量盒浸入深度为 1m 时，电压表的示数为 1.5V，求此时 R 底部受到水的压强｡ (2)当测量盒浸入深度为 2m 时，电压表的示数为 2.0V，求电源电压和 R0 的阻值｡ (3)将测量盒放入水平池底（R 与池底未紧密结合，导线松弛），静止时电压表示数为 3V，则 池水深度为多少米？ 【答案】(1) 1×104Pa；(2) 6V 5Ω；(3)5.8m 【解析】 【详解】(1)由 p=ρgh 得 R 底部受到水的压强 p1=ρgh1=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa (2)由图知压敏电阻 R 与 R0 串联，电压表测量 R0 两端的电压，当 h1 为 1m 时，水对 R 底部的 ( ) 3 o o 5 2 1c 4.2 10 J/(kg C) 1.1kg (100 C 20 C)=3.696 10 JQ m t t °= − = × ⋅ × × − ×水吸 水 2 2 2 2 3 4 2 2 550W 2 1100WU U UP PR R R = + = = = × =快炖 慢炖 51100W 400s 4.4 10 JQ P t= = × = ×放 快纯 Q Q η = 吸 放 5 5 3.696 10 J100% 100% 84%4.4 10 J Q Q η ×= × = × =× 吸 放 17 压力为 F1=p1S=1×104Pa×8×10-4m2=8N； 查表得∶R1=15Ω，则有 U=I1R1+U0= R1+U0……① 当 h2 为 2m 时，水对 R 底部的压力为 F2=p2S=ρgh2S=1×103kg/m3×10N/kg×2m×8×10-4m2=16N 查表得∶R2=10Ω，则有 U=I2R2+U0’= R2+U0……② 联立①②式代入数据解得∶电源电压 U=6V，R0=5Ω (3)电压表示数为 U3=3V 时，有 U=I3R3+U3= R3+U3 代入数据解得 R3=5Ω，查表得测量盒底部受到的总压力 F3=48N 又∶测量盒沉底时受到重力､支持力和浮力，其中 G=2.0N F 浮=ρgV 排=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m2×0.05m=0.4N 则池底对测量盒底部的支持力 F 支=G- F 浮=2.0N-0.4N=1.6N 所以，水对测量盒底部的压力为 F=F3-F 支=48N-1.6N=46.4N 由 F=pS=1.0×103kg/m3×10 N/kg×h3×8×10-4m2=46.4N 解得 h3=5.8m。 答：(1)当测量盒浸入深度为 1m 时，电压表的示数为 1.5V，求此时 R 底部受到水的压强为 1×104Pa； (2)电源电压为 6V，R0 的阻值为 5Ω； (3)将测量盒放入水平池底（R 与池底未紧密结合，导线松弛），静止时电压表示数为 3V，则 池水深度为 5.8m。 0 0 U R 0 0 'U R 3 0 U R