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2017 浙江省温州市中考物理真题及答案
一、选择题（每小题4分）
1．（4分）如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图．下列关于汽车匀速上升时的说法，
正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变 B．动能增加，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增加
2．（4分）下列情景中，利用电磁感应原理的是（ ）
A．
司南指示方向 B．
测电笔辨别火线与零线
C．
电饭煲通电煮饭 D．
手摇发电机产生电流
3．（4分）小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书机钉入M点下方的纸条中，能正确表
示他使用该订书机时的杠杆示意图是（ ）A． B． C． D．
4．（4分）某电热水壶正常状态下，闭合开关，指示灯L亮，同时电热丝R工作；断开开关，指
示灯L熄灭，电热丝R不工作．小明用该电热水壶烧水时，发现电热丝R断了，指示灯L仍然
亮，四位同学设计了该电热水壶的模拟电路，其中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．（4分）用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭（如图），下列问
题中可以用该装置探究的是（ ）
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强．
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
6．（4分）小明用焦距为10厘米的凸透镜做成像规律实验，记录了光屏上成清晰像时的四组
数据（如表），其中明显错误的一组是（ ）
级别 甲 乙 丙 丁
物距（cm） 10 15 20 30
像距（cm） 40 30 20 15
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
二、填空题（每空2分）
7．（4分）头盔、赛车服、头颈支持系统是赛车手极其重要的防护装备（如图），分别保护赛车
手身体的不同部位．
（1）专业赛车服有导热性能极弱的材料制成，可以在高温时对赛车手起保护作用，导热性属
于物质的 （选填“物理性质”或“化学性质”）．
（2）比赛过程中若发生意外撞击，在安全带的保护下，车手的身体能被固定在座椅上，佩戴头颈支持系统可以避免头部由于 向前摆动，从而起到保护作用．
8．（4分）科学家罗伯特•胡克一生为科学发展作出巨大的贡献．
（1）胡克曾协助科学家玻意耳发明了抽气机，当抽气机将密闭玻璃罩中的部分空气抽出时
（如图甲），玻璃罩内的空气密度如何变化？ ．
（2）胡克研究弹性物体的形变程度与力的大小关系，得出了相关规律．实验室中哪种测量工
具是利用此规律制成的？ ．
9．（2分）我省开展“全面剿灭劣V类水”行动．为了治理某河道的水污染，相关部门放置了
一批太阳能仿生水草的．几个月后效果明显．太阳能仿生水草主要由太阳能电池板、小型送
风电动机以及若干人造水草等构成（如图），太阳能电池板为电动机供电，电动机工作，给河
水持续提供空气，增加水体中的溶解氧，电动机工作时起能量如何转化？ ．
10．（4分）为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起，将摆锤从A点静止释放，利用频
闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置（如图）．
（1）摆锤到达最高点B时，是否处于平衡状态？
（2）小明发现摆锤从A点到O点时速度越越大，他从照片中获得的证据是 ．三、实验探究题．
11．（9分）根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与
外界对物体做功多少相等．未验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验，在容器里装
一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物
相连，当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合结合
水的比热计算出水中增加的内能．以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相
等．
（1）为了完成此实验，除已提供质量的电子天平外，还需要的测量工具有 ．
（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现
象的一种原因 ．
（3）改进实验后，获得那如表数据，规律得到验证．
实验序号 重物质量（千克） 下降高度（米） 升高温度（℃）
1 20 5 0.5
2 20 10 1.0
3 20 15 1.5
4 10 10 0.5
5 30 10 1.5
6 40 10 2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25千克的重物需下降 米．
12．（9分）为了探究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡，电压
为4伏的电以及其他相关器材按图甲连接电路，进行实验．（1）闭合开关移动滑动变阻器的滑片，当观察到 时，可以判断此时小灯泡正常发光．
（2）在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过
程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示，该实验小明选择
的滑动变阻器可能是 ．
A、滑动变阻器R（20欧，3安）B、滑动变阻器R（50欧，2安）C、滑动变阻器R（2000欧，0.25
1 2 3
安）
（3）小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出
该曲线是错误的，其理由 ．
四、解答题
13．（7分）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资开发等领域，浮标结构如图所示，坚硬壳
体外下方装有可伸缩油囊，当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等
于注入油的体积，当油囊中的油全部被抽回壳内时，油囊体积忽略不计，已知浮标总质量为
55千克，其中含油20千克，浮标壳体体积0.04米2，油的密度为0.8×103千克/米3，海水密
度取1.0×103千克/米3．g取10牛/千克．
（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？
（2）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少米3？
14．（10分）某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路
电电压U=12伏，R 为定值电阻，R 为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻R 放置
1 0 r P
于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表，工作电路包括注水系
统和喷淋系统，其电电压U=220伏．圆柱体水箱底面S=0.4米2，当水箱内的水位上升到2米
2
时，通过电磁铁线圈的电流I =0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示
水
数I=1安，当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表
1示数I=2安．
2
水位（米） 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25
压敏电阻R 的阻 300 200 125 90 70 65 62 60 59
r
值（欧）
（1）当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻R 的功率为 瓦．
r
（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流I 为多少安？
b
（2）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒种喷水恒为0.001米3，注水系统工作时，每秒种给
水箱注水恒为0.005米3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能．2017年浙江省温州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题4分）
1．（4分）（2017•温州）如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图．下列关于汽车匀速上
升时的说法，正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变 B．动能增加，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增加
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
【解答】解：汽车匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增加，重力势能
增加．
故选D．
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，用控制变量法，判断动能、重力势能的变化．
2．（4分）（2017•温州）下列情景中，利用电磁感应原理的是（ ）
A．
司南指示方向 B．
测电笔辨别火线与零线
C．电饭煲通电煮饭 D．
手摇发电机产生电流
【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中会有感
应电流产生，把机械能转化为电能．
【解答】解：
A、司南指示方向利用的是地磁场及磁极间的相互作用规律，故A错误；
B、测电笔辨别火线与零线利用的是通路时有电流通过用电器时，用电器会工作，不是利用电
磁感应现象的，故B错误；
C、电饭煲通电煮饭利用的是电流的热效应，故C错误；
D、手摇发电机，电路中的线圈会做切割磁感线运动，线圈中产生电流，属于电磁感应现象，
故D正确．
故选D．
【点评】在电和磁这一部分中，学到了很多电学设备，每个设备的制成原理是经常考查的知
识点．要在理解的基础上，记住这些基础知识．
3．（4分）（2017•温州）小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书机钉入M点下方的纸条
中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（ ）
A． B． C． D．
【分析】据杠杆上的支点、动力、阻力的定义分析即可判断出正确的选项；
【解答】解：据图可知，当按压订书机时，其会绕着订书机左边的固定点转动，即为支点，所按
压的哪一点，即动力作用点，方向向下；而装订的物体对订书机有一个向上的阻力，该点就
是阻力作用点，阻力的方向是向上的，如图所示：故选A．
【点评】支点杠杆的定义、动力、阻力，并能准确的判断出方向是解决该题的关键．
4．（4分）（2017•温州）某电热水壶正常状态下，闭合开关，指示灯L亮，同时电热丝R工作；
断开开关，指示灯L熄灭，电热丝R不工作．小明用该电热水壶烧水时，发现电热丝R断了，
指示灯L仍然亮，四位同学设计了该电热水壶的模拟电路，其中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】串联电路中各元件之间相互影响，并联电路中各支路间互不影响．由此根据开关闭
合和断开时L与R的工作情况以及R与L间是否相互影响分析判断．
【解答】解：
由题意知，闭合开关，L和R同时工作；断开开关，L和R都不工作，说明开关同时控制R和
L；电热丝R断了，指示灯L仍然亮，说明R与L互不影响，即R与L并联．
即R与L并联，开关在干路上．
所以ACD不符合题意，B符合题意．
故选B．
【点评】本题考查了电路设计，关键是正确分析用电器之间的连接方式和开关的作用．
5．（4分）（2017•温州）用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭
（如图），下列问题中可以用该装置探究的是（ ）
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强．
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
【分析】要探究“液体压强跟深度的关系”，则应使液体密度相同，液体深度不同；
液体的压强与液体的密度和深度有关，在容器两边分别装入深度相同，密度不同的甲、乙两种液体，观察橡皮膜的变形情况，判断两种液体密度的大小关系．
【解答】解：①在容器两侧倒入深度不同的同种液体，观察橡皮膜产生的现象；可以探究“液
体压强跟深度的关系”；
②在容器两边分别装入深度相同，密度不同的甲、乙两种液体，若橡皮膜凹向左边，则右边
液体密度大，若橡皮膜凹向右边，则左边液体密度大，因此本实验装置能大致比较两种液体
的密度大小，若要探究“液体压强跟液体密度的关系”，要控制液体深度相同，密度不同，
则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体，观察橡皮膜产生的现象；液体压强是否与液体的
密度有关系；
③此时的橡皮膜没有处于容器的底部，所以该现象不能验证液体对容器底部有压强；
④此装置可以在一侧倒入液体，如果橡皮膜凸出，则表明液体对容器的侧壁有压强，若不凸
出，则表明液体对侧壁没有压强；可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强．
故选B．
【点评】此题是探究液体压强与深度和密度的关系，考查了对控制变量法的应用，在实验中
注意怎样控制变量和改变变量．
6．（4分）（2017•温州）小明用焦距为10厘米的凸透镜做成像规律实验，记录了光屏上成清
晰像时的四组数据（如表），其中明显错误的一组是（ ）
级别 甲 乙 丙 丁
物距（cm） 10 15 20 30
像距（cm） 40 30 20 15
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【分析】凸透镜成像规律：u＞2f，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；2f
＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；u＜f，成正立、放大的虚像，应
用于放大镜，可根据以上规律进行分析解答．
【解答】解：当物距等于焦距时，是不成像的，故甲数据是错误的．
故选：A．
【点评】此题主要考查了握凸透镜成像的规律，并与题目相结合．
二、填空题（每空2分）
7．（4分）（2017•温州）头盔、赛车服、头颈支持系统是赛车手极其重要的防护装备（如图），
分别保护赛车手身体的不同部位．（1）专业赛车服有导热性能极弱的材料制成，可以在高温时对赛车手起保护作用，导热性属
于物质的 物理性质 （选填“物理性质”或“化学性质”）．
（2）比赛过程中若发生意外撞击，在安全带的保护下，车手的身体能被固定在座椅上，佩戴
头颈支持系统可以避免头部由于 惯性 向前摆动，从而起到保护作用．
【分析】（1）导热性属于物质的物理性质；
（2）一切物体都具有保持原运动状态不变的性质，叫惯性．
【解答】解：（1）专业赛车服有导热性能极弱的材料制成，导热性属于物质的物理性质；
（2）比赛过程中若发生意外撞击，汽车的运动状态会发生变化，而佩戴头颈支持系统可以避
免头部由于惯性而向前摆动，从而起到保护作用．
故答案为：（1）物理性质；（2）惯性．
【点评】本题主要考查学生对：物理知识在交通方面应用的理解和掌握．
8．（4分）（2017•温州）科学家罗伯特•胡克一生为科学发展作出巨大的贡献．
（1）胡克曾协助科学家玻意耳发明了抽气机，当抽气机将密闭玻璃罩中的部分空气抽出时
（如图甲），玻璃罩内的空气密度如何变化？ 变小 ．
（2）胡克研究弹性物体的形变程度与力的大小关系，得出了相关规律．实验室中哪种测量工
具是利用此规律制成的？ 弹簧测力计 ．
【分析】（1）体容积一定的容器，所盛气体质量发生变化时，气体始终充满容器，密度变化用
ρ= 分析；
（2）在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比．弹簧测力计就是利用这一规律制成的．
【解答】解：
（1）用抽气机将密闭玻璃罩中的部分空气抽出时，空气质量变小，但仍然充满整个玻璃罩，由公式ρ= 知，玻璃罩内的空气密度变小；
（2）在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比．这一规律最早是胡克发现的，被后人
命名为胡克定律．弹簧测力计就是利用这一规律制成的．
故答案为：（1）变小；（2）弹簧测力计．
【点评】此题考查了密度的物理意义和弹簧测力计的工作原理，属于基本概念和规律的考查，
是一道基础题．
9．（2分）（2017•温州）我省开展“全面剿灭劣V类水”行动．为了治理某河道的水污染，相
关部门放置了一批太阳能仿生水草的．几个月后效果明显．太阳能仿生水草主要由太阳能电
池板、小型送风电动机以及若干人造水草等构成（如图），太阳能电池板为电动机供电，电动
机工作，给河水持续提供空气，增加水体中的溶解氧，电动机工作时起能量如何转化？ 电
能转化为机械能 ．
【分析】电动机通电后转动，消耗的是电能，转动，增加的是动能即机械能．
【解答】解：电动机转动过程中，消耗的是电能，所以电能减少，得到的是转动即机械能．所以
是由电能转化为机械能．
故答案为：电能转化为机械能．
【点评】这是一道对关于电动机能量转化的基础知识考查的题目．
10．（4分）（2017•温州）为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起，将摆锤从A点静止
释放，利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置（如图）．
（1）摆锤到达最高点B时，是否处于平衡状态？ 否
（2）小明发现摆锤从A点到O点时速度越越大，他从照片中获得的证据是 摆锤相邻位置间
隔越越大 ．【分析】（1）摆锤到达最高点B时只受重力作用，物体只受一个力的作用，根据几个力平衡的
概念可知一个力不能平衡．
（2）由题意，频闪仪每隔相同时间照相一次，说明照片上相邻两球位置所经历的时间，根据
小球间距的变化，分析速度的变化．
【解答】解：（1）到达最高点时，摆锤只受到重力一个力的作用，所以它受到的力不是平衡力，
它处于非平衡状态．
（2）由题意，频闪仪每隔相同时间照相一次，而摆锤间距越越大，则知摆锤的速度越越大．
故答案为：（1）否；（2）摆锤相邻位置间隔越越大．
【点评】本题中频闪照相与打点计时器类似，抓住周期性，根据摆锤的间距变化，判断其运动
情况，是基本的方法．
三、实验探究题．
11．（9分）（2017•温州）根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能
的增加量与外界对物体做功多少相等．未验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验，
在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑
轮与一重物相连，当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升
高，结合结合水的比热计算出水中增加的内能．以此验证水的内能增加量与重物的重力做功
多少是否相等．
（1）为了完成此实验，除已提供质量的电子天平外，还需要的测量工具有 刻度尺、温度计
．
（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现
象的一种原因 滑轮存在摩擦 ．
（3）改进实验后，获得那如表数据，规律得到验证．
实验序号 重物质量（千克） 下降高度（米） 升高温度（℃）
1 20 5 0.5
2 20 10 1.0
3 20 15 1.54 10 10 0.5
5 30 10 1.5
6 40 10 2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25千克的重物需下降 2 0 米．
【分析】（1）实验中应需要测量重物下降的高度、水升高的温度；
（2）实验的过程中存在摩擦；
（3）根据表格中的每千克的重物升高1℃时下降的高度分析．
【解答】解：（1）实验中应需要用刻度尺测量重物下降的高度、用温度计水升高的温度；
（2）在实验的过程中，由于滑轮存在摩擦、液体会散热等情况，使得水内能的增加量小于重
物做功的大小；
（3）由1次实验可知：20kg的重物下降10m，升高的温度为1℃，则每kg的重物下降1m，升高
的温度为 ；
使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则需要的高度为：h= =20m．
故答案为：（1）刻度尺、温度计；（2）滑轮存在摩擦；（3）20．
【点评】本题考查了实验工具的选择、能量的转化及实验数据的分析，有一定的难度．
12．（9分）（2017•温州）为了探究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的
小灯泡，电压为4伏的电以及其他相关器材按图甲连接电路，进行实验．（1）闭合开关移动滑动变阻器的滑片，当观察到 电压表示数为 2.5 V 时，可以判断此时小
灯泡正常发光．
（2）在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过
程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示，该实验小明选择
的滑动变阻器可能是 B ．
A、滑动变阻器R（20欧，3安）B、滑动变阻器R（50欧，2安）C、滑动变阻器R（2000欧，0.25
1 2 3
安）
（3）小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出
该曲线是错误的，其理由 小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和为 4 V ，而图中曲线 b 与
a 交点处，电压之和大于 4 V ．
【分析】（1）灯在额定电压下正常发光；
（2）为保护电路，闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大，由欧姆定律，此时电路中的
电流最小，由图可知，滑片在A时对应的电压和电流，根据串联电路的规律和欧姆定律求变
阻器的最大电阻；
，结合变阻器允许通过的最大电流确定变阻器的规格；
（3）根据串联电路电压的规律：电路的总电压等于各部分电压之和分析．
【解答】解：（1）灯在额定电压下正常发光，闭合开关移动滑动变阻器的滑片，当观察到电压
表示数为2.5V时，可以判断此时小灯泡正常发光；
（2）原电路中，灯与变阻器串联，为保护电路，闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大，
此时电路中的电流最小，由图可知，滑片在A时对应的电压U=0.5V，电流I=0.1A，根据串联
1
电路电压的规律，变阻器的电压：
U =U﹣U=4V﹣0.5V=3.5V，由欧姆定律I= ，变阻器的最大电阻：
滑 1
R = = =35Ω＞20Ω；因0.3A＞0.25A（滑动变阻器R 允许通过的最大电流），故只
滑 3
能选用滑动变阻器R（50欧，2安）B；
2
（3）图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，根据串联电路电压的
规律：电路的总电压等于各部分电压之和，故变阻器与灯的电压之和为4V，而图中曲线b与
a交点处，电压之和大于4V，故曲线b是错误的．
故答案为：（1）电压表示数为2.5V；（2）B；（3）小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和为
4V，而图中曲线b与a交点处，电压之和大于4V．【点评】本题探究小灯泡电流与电压的关系，考查灯正常发光的条件、对器材的选择及串联
电路的规律和欧姆定律的运用．
四、解答题
13．（7分）（2017•温州）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资开发等领域，浮标结构如图
所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊，当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排
开水的体积等于注入油的体积，当油囊中的油全部被抽回壳内时，油囊体积忽略不计，已知
浮标总质量为55千克，其中含油20千克，浮标壳体体积0.04米2，油的密度为0.8×103千
克/米3，海水密度取1.0×103千克/米3．g取10牛/千克．
（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？
（2）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少米3？
【分析】（1）已知浮标总质量，利用G=mg可求重力；再利用W=Gh可求浮标总重力做的功；
（2）已知浮标漂浮，根据阿基米德原理可求排开液体的体积，已知油的质量和密度可求油的
体积，即油囊体积，浮标露出的体积等于浮标壳体体积减去浮标排开液体的体积减去油囊体
积的差．
【解答】解：
（1）已知浮标总质量m=55kg，
浮标总重力：G=mg=55kg×10N/kg=550N；
该浮标下沉20米，浮标总重力做功：W=Gh=550N×20m=1.1×104J；
（2）浮标最终处于漂浮状态，所以F =G =550N，
浮 总
由阿基米德原理F =ρ gV 可得，整个浮标排开水的体积：
浮 液 排
V = = =0.055m3；
排总由ρ= 可得，油囊的体积：
V =V = = =0.025m3，
油囊 油
由于油囊是浸没在水中的，则V =V +V ，
排总 油囊 壳浸
所以外壳浸入水中的体积：V =V ﹣V =0.055m3﹣0.025m3=0.03m3，
壳浸 排总 油囊
则浮标最终露出水面的体积：
V =V ﹣V =0.04m3﹣0.03m3=0.01m3．
露 壳 壳浸
答：（1）浮标总重力做功1.1×104J；
（2）浮标最终露出水面的体积为0.01m3．
【点评】本题主要考查重力、功以及阿基米德原理的应用，是一道综合题．
14．（10分）（2017•温州）某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图
甲，控制电路电电压U=12伏，R 为定值电阻，R 为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压
1 0 r
敏电阻R 放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表，工作电
P
路包括注水系统和喷淋系统，其电电压U=220伏．圆柱体水箱底面S=0.4米2，当水箱内的
2
水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流I =0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工
水
作，此时电流表示数I=1安，当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱
1
注水，此时电流表示数I=2安．
2
水位（米） 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25
压敏电阻R 的阻 300 200 125 90 70 65 62 60 59
r
值（欧）
（1）当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻R 的功率为 0. 6 瓦．
r
（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流I 为多少安？
b
（2）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒种喷水恒为0.001米3，注水系统工作时，每秒种给水箱注水恒为0.005米3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能．
【分析】（1）由图知，控制电路中R、R、电磁铁线圈串联，当水箱内水位达到2米时，由表格
0 r
可知压敏电阻R 的阻值，由P=I2R计算R 的功率；
r r
（2）在水位2米时，根据串联电路特点和欧姆定律计算R 阻值；
0
当水位1米时，由表格数据知R 连入阻值，计算出总电阻，从而得到控制电路中电流；
r
（3）分别计算注水系统注水时间和喷淋系统喷水时间；由W=UIt计算注水和喷淋同时进行时
工作电路电流做功和喷淋系统单独工作电流做功，从而计算工作电路消耗的总的电能．
【解答】解：
（1）由图知，控制电路中R、R、电磁铁线圈串联，
0 r
由表中数据知，当水箱内水位达到2米时，R=60Ω，控制电路中电流I =0.1A，
r 水
所以R 的功率：P=I 2R=（0.1A）2×60Ω=0.6W；
r r 水 r
（2）当水位为2米时，根据串联电路特点和欧姆定律可得R 阻值，
0
R=R ﹣R= ﹣R= ﹣60Ω=60Ω，
0 总1 r r
当水位1米时，由表格数据知R =90Ω，
r1
由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流：
I= = =0.08A；
b
（3）由工作电路知，注水和喷淋系统是并联的，
注水系统从水位1米开始注水到2米，注水的总体积：
V =0.4m2×（2m﹣1m）=0.4m3，
总
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间：
t= =100s，
1
水位从2米下降到1米，需要的时间：
t= =400s，
2
所以注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做的功：
W=UIt=220V×2A×100s=4.4×104J，
2 2 1
喷淋系统单独工作时，工作电路电流做功：
W'=UIt=220V×1A×400s=8.8×104J，
2 1 2所以相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能：
W =W+W'=4.4×104J+8.8×104J=1.32×105J．
总
答：（1）0.6．
（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流I 为0.08A．
b
（2）相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32×105J．
【点评】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功计算公式的应用，要能看懂整
个自动注水喷淋系统原理图，关键是求出各系统的工作时间．
