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2019年山东省泰安市中考物理试卷
一、选择题（本题共15题，共30分．以下每题各只有一个正确答案，选对得2分；多选、错选
均不得分；把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置
1．（2分）以下长度的估测中最接近3m的是（ ）
A．教室的高度 B．课桌的高度
C．物理课本的宽度 D．中学生的身高
2．（2分）下列有关声的说法中，正确的是（ ）
A．声音在真空中的传播速度是3×108m/s
B．物体的振幅越大，音调越高
C．医生利用超声波击碎人体内的结石，说明声波能传递信息
D．公路旁安装隔音墙是为了在传播过程中减弱噪声
3．（2分）如图所示的现象中，属于光的折射的是（ ）
A． 水中筷子“弯折” B． 地上的身影
C． 水中荷花的倒影 D． 墙上的手影
4．（2分）下列自然现象中的物态变化，需要吸热的是（ ）
A．春天，河道冰雪消融 B．夏天，山间云雾蒸腾
C．秋天，花草凝结露珠 D．冬天，草木挂满白霜
5．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中，开关一定要接在灯泡和零线之间
B．使用测电笔时，手指不要按住笔尾的金属体
C．电冰箱必须使用三孔插座
D．家庭电路中漏电保护器跳闸，一定是电路中出现了短路
6．（2分）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在
第1页（共32页）距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向
移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（ ）
A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像
C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像
7．（2分）关于惯性，下列四个现象对应的说明正确的是（ ）
A．拍打衣服，灰尘脱落，说明衣服有惯性
B．子弹离开枪膛，仍能向前飞行，说明子弹有惯性
C．汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明汽车有惯性
D．运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明运动员有惯性
8．（2分）如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的左端为N极
B．通电螺线管外A点磁场的方向向右
C．小磁针N极指向左
D．小磁针S极指向左
9．（2分）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，
弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又
返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小
B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小
C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加
第2页（共32页）D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒
10．（2分）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N．把零件浸入密度为0.8×103kg/m3
的液体中，当零件 的体积露出液面时，测力计的示数是6N，则金属零件的体积是（g取
10N/kg）（ ）
A．2×10﹣4m3 B．2.5×10﹣4m3 C．6×10﹣4m3 D．7.5×10﹣4m3
11．（2分）如图所示，完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝20N的水
平向右的力作用在A物块上，A、B一起向右做匀速直线运动，经过3s，两个物块一起移动
了60cm的距离。下列相关说法中（ ）
物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
①物块A对B的摩擦力大小是20N，方向向右
②地面对B的摩擦力大小是20N，方向向右
③拉力F的功率为4W
④
A．只有 正确 B．只有 正确 C．只有 正确 D．只有 正确
12．（2分）某①同④学设计了以下四种③电④路，其中电源电压不①变且③未知，R
0
是已知阻②值④的定值电
阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻R 阻值的电路是（ ）
x
A．只有 B．只有 C．只有 D． 都可
以 ① ②③ ①②③ ①②③④
13．（2分）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，分别装有密度为 、 的两种不同
1 2
液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相ρ平ρ，两个小球受
到的浮力分别为F 、F ，则下列判断中（ ）
1 2
F ＞F
1 2
①
第3页（共32页）＞
1 2
②ρ甲容ρ器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
③甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
④
A．只有 正确 B．只有 正确
C．只有②③正确 D．只有①② 正确
14．（2分）如③图④所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标①有“③3④V 1.5W字样，不考虑灯泡电
阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24 ，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程
为0﹣3V．当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电Ω路的电阻为3 时小灯泡正常发光。为
了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均Ω不超过所选量程。在滑片
P滑动过程中，下列说法（ ）
电源电压为4.5V
①变阻器接入电路的阻值范围是3 ﹣12
②小灯泡的最小功率为0.135W Ω Ω
③电路的最大功率2.25W
④
A．只有 正确 B．只有 正确
C．只有①② 正确 D． ③④ 都正确
15．（2分）某①载②重④汽车自重12t，车轮与地面的总接触①面②积为③0④.5m2，汽车以72km/h的速度在
平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的
热值为4.3×107J/kg。下列说法中（ ）
完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
①
第4页（共32页）该柴油发动机效率为30%
②汽车的牵引力为1.05×104N
③若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载40t的货物
④A．只有 正确 B．只有 正确 C．只有 正确 D．只有 正确
二、填空题（①每②空1分，共4分）③④ ①③ ②③
16．（1分）古人“钻木取火”，摩擦生热，属于机械能转化为 能。
17．（1分）目前青少年近视现象十分严重，应加强用眼保护，图中表示近视眼成像示意图的
是 图。
18．（1分）如图所示，该温度计的示数为 ℃。
19．（1分）一位泰山挑山工用一根长1.8m的扁担挑起货物，如图为扁担示意图，若在扁担的
A端挂200N的物体，B端挂300N的物体，挑起重物时使扁担水平平衡，则挑山工肩膀需
顶在距A端 m远的位置（不计扁担的重力）。
三、作图题（每题2分，共4分）
20．（2分）如图所示，小球悬挂在细线下来回摆动。请作出小球在图示位置时，所受细线拉力
F和重
力G的示意图。
第5页（共32页）21．（2分）如图所示，从光源S点发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后射向墙上的P
点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
四、实验题（第22题6分，第23题10分，共16分）
22．（6分）物理学习小组测量某种液体的密度，他们的实验器材有：托盘天平（配有砝码和摄
子）、玻璃杯、细线和一个体积为10cm3、密度为7.9g/cm3的实心铁块。请完成下列问题：
（1）把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻度线处，天平指针静止时在分度
盘上的位置如图甲所示，应将横梁上平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直
到 平衡。
（2）在玻璃杯中倒入适量的该液体，放在天平左盘中，用 向右盘中加减砝码，并调
节游码，直到横梁恢复平衡，测量玻璃杯和液体的总质量m ＝102.4g。
1
（3）用细线拴住铁块使其浸没在液体中，铁块不接触玻璃杯，液体无溢出，进行再次测量，
测量数据如图乙所示，测量值m ＝ g。
2
（4）计算该种液体的密度 ＝ kg/m3。
ρ
23．（10分）要测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为
10 ．现有器材：电源（电压恒为8V），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的
滑Ω动变阻器可供选择：R （5 ，1A）、R （20 ，1A）。请完成下列问题：
1 2
Ω 第6页（共32页Ω）（1）滑动变阻器应选用 。
（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关
前，应将滑动变阻器的滑片P移至 端（选填“a”或“b”）。闭合开关后，逐渐向
另一端移动滑片P，观察到的现象是 。（多选）
A．小灯泡变亮，电压表示数变大
B．小灯泡变亮，电流表示数变大
C．小灯泡不发光，电流表示数接近0
D．小灯泡不发光，电压表示数接近8V
（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上”ד号：
并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。
（4）线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流
表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W。
五、计算题（第24题6分，第25题10分，共16分．解答时应写出必要的文字说明、公式和重
要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（6分）如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉着重
210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为
100N，求：
（1）物体上升的高度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）人对地面的压强。
第7页（共32页）25．（10分）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电
磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig＝15mA，其阻值R
随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I＞8mA
时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的
电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三
只电阻
丝R
1
、R
2
、R
3
，均置于储水箱中，U
2
＝220V，加热时的功率P加热 ═2200W，保温时的功率P
保温
＝110W，加热效率 ＝90%，R
2
＝2R
1
，水的比热容，c水 ＝4.2×103J（/ kg•℃），水箱内最
低温度为0℃。 η
（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R 的阻值至少为多大？若R 为该值，试求热水器
0 0
刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R 、R 、R 的阻值分别为多少欧姆？
1 2 3
（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？
第8页（共32页）2019 年山东省泰安市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共15题，共30分．以下每题各只有一个正确答案，选对得2分；多选、错选
均不得分；把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置
1．（2分）以下长度的估测中最接近3m的是（ ）
A．教室的高度 B．课桌的高度
C．物理课本的宽度 D．中学生的身高
【分析】此题考查对生活中常见物体长度的估测，结合对生活的了解和对长度单位及其进
率的认识，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、一层楼的高度约3m，教室的高度与此差不多，在3m左右。故A符合题意；
B、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm＝0.8m左
右。故B不符合题意；
C、中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm，物理课本的宽度与此差不
多，在17cm＝0.17m左右。故C不符合题意；
D、成年人的身高在170cm左右，中学生的身高略小于成年人，在160cm＝1.6m左右。故D
不符合题意。
故选：A。
【点评】长度的估测，必须熟悉一些常见物体的长度，以此为标准对研究对象作出判断。如：
中学生拳头的宽度在10cm左右；中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约
18cm；成年人的身高在170cm左右，一步的步幅在75cm左右；一层楼的高度在3m左右，
等等。
2．（2分）下列有关声的说法中，正确的是（ ）
A．声音在真空中的传播速度是3×108m/s
B．物体的振幅越大，音调越高
C．医生利用超声波击碎人体内的结石，说明声波能传递信息
D．公路旁安装隔音墙是为了在传播过程中减弱噪声
【分析】（1）声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中
传播，但不能在真空中传播；
（2）声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；
第9页（共32页）（3）声音可以传递信息，可以传递能量；
（4）防治噪声污染可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个环节进行防治。
【解答】解：A、声音不能在真空中进行传播，故A错误；
B、物体的振幅越大，声音的响度越大，故B错误；
C、医生利用超声波击碎人体内的结石，说明声波能传递能量，故C错误；
D、公路旁安装隔音墙是为了在传播过程中减弱噪声，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了声音有关的多个问题，要结合声音的产生、传播条件和声音的特征，以
及噪声的防治进行分析解答。
3．（2分）如图所示的现象中，属于光的折射的是（ ）
A． 水中筷子“弯折” B． 地上的身影
C． 水中荷花的倒影 D． 墙上的手影
【分析】自然界中的光现象主要包括以下三种：
（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的
形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒
影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射
现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：A、从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法
线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是筷子的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折
断了，故与题意相符；
B、地上的身影是由光沿直线传播形成的，故与题意不符；
第10页（共32页）C、水中荷花的倒影属于平面镜成像，其实质是光的反射，故与题意不符；
D、墙上的手影由光沿直线传播形成的，故与题意不符。
故选：A。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象，此题与实际生活联
系密切，体现了生活处处是物理的理念。
4．（2分）下列自然现象中的物态变化，需要吸热的是（ ）
A．春天，河道冰雪消融 B．夏天，山间云雾蒸腾
C．秋天，花草凝结露珠 D．冬天，草木挂满白霜
【分析】（1）物质由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固；由液态变为气态叫汽
化，由气态变为液态叫液化；由固态直接变为气态叫升华，由气态直接变为固态叫凝华。
（2）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、
凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
【解答】解：A、春天，冰雪消融，固态冰变成液态水，属于熔化现象，熔化吸热，故A正确；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，液化放热，故B错误；
C、露珠是由空气中的水蒸气液化而成的，液化放热，故C错误；
D、霜，是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查的是我们对于生活中物态变化的判断，以及物态变化伴随的吸放热情况，
是一道基础题。
5．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中，开关一定要接在灯泡和零线之间
B．使用测电笔时，手指不要按住笔尾的金属体
C．电冰箱必须使用三孔插座
D．家庭电路中漏电保护器跳闸，一定是电路中出现了短路
【分析】（1）在家庭电路中，连接灯泡时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；
零线直接进入灯泡的螺旋套。如果开关接在零线和灯泡之间，火线直接接在灯泡时，虽然
断开开关，但是火线和灯泡相连，触及灯泡会发生触电事故。
（2）使用测电笔辨别火线时，有一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认
为带电体不带电是十分危险的；
（3）家用电器用三孔插座来使外壳接地；
（4）漏电保护器的作用，出现“跳闸”的原因：一是短路，二是用电器总功率过大，三是用
第11页（共32页）电器漏电。
【解答】解：A、家庭电路中，为安全起见，灯泡的开关一定接在灯泡和火线之间，故A错误；
B、使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带
电体不带电是十分危险的。故B错误；
C、电冰箱必须使用三孔插座来使外壳接地，故C正确；
D、家庭电路漏电保护器跳闸，可能是发生的短路，也可能是有漏电的位置，还可能是总功
率过大，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，
并正确规范操作，就不会有危险发生。
6．（2分）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在
距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向
移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（ ）
A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像
C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像
【分析】凸透镜成像的三种情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像。
①2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
②u＜f，成正立、放大的虚像。
【③解答】解：如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，
在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。
此时物距小于像距，f＜u＝8cm＜2f，解得，4cm＜f＜8cm，
v＝15cm＞2f，解得f＜7.5cm，
焦距范围：4cm＜f＜7.5cm，
保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动 7cm，此时u′＝8cm+7cm＝15cm＞
2f，
v′＝15cm﹣7cm＝8cm，f＜v′＜2f，凸透镜成倒立缩小的实像，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律，把握物距和焦距的关系是解决此类问题的关键。
第12页（共32页）7．（2分）关于惯性，下列四个现象对应的说明正确的是（ ）
A．拍打衣服，灰尘脱落，说明衣服有惯性
B．子弹离开枪膛，仍能向前飞行，说明子弹有惯性
C．汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明汽车有惯性
D．运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明运动员有惯性
【分析】一切物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种属性，质量是惯性大小的量度，惯性
大小与速度无关。
【解答】解：A、用手拍打刚晒过的被子上的灰尘，被子运动，灰尘由于惯性保持原来的静止
状态，在重力作用下掉在地上，说明灰尘有惯性，故A错误；
B、子弹离开枪膛后，由于惯性仍能向前飞行，说明子弹有惯性，故B正确；
C、汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明人有惯性，而不是汽车有惯性，故C错误；
D、运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明足球有惯性，而不是运动员有惯性，故D错
误。
故选：B。
【点评】此题主要考查了学生对惯性的理解。要知道任何物体都具有惯性，并且会利用惯
性的知识解释相关问题。
8．（2分）如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的左端为N极
B．通电螺线管外A点磁场的方向向右
C．小磁针N极指向左
D．小磁针S极指向左
【分析】（1）根据线圈的绕法和电流的方向，可以确定螺线管的NS极；
（2）据磁感线的方向分析判断即可解决；
（3）据磁体间的相互作用分析小磁针的运动方向。
【解答】解：
A、闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，
第13页（共32页）四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，故
A错误；
B、在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故B
错误；
CD、通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管
的右端，即小磁针的S极指向左，故C错误，D正确；
故选：D。
【点评】此题考查了通电螺线管的极性判断、磁场方向的判断、磁极间的作用规律等知识
点，是一道综合题。
9．（2分）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，
弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又
返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小
B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小
C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加
D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒
【分析】影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；
影响重力势能大小的因素：质量、高度，即物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大；
弹性势能的影响因素：弹性形变的大小，动能和势能统称机械能，三者之间可以相互转化；
三种能量可以相互转化，在存在摩擦的情况下，其机械能不守恒。
【解答】解：
A、弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误；
B、小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确；
C、小物块从b向a运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会
逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误；
D、小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，
故D错误。
第14页（共32页）故选：B。
【点评】本题考查动能、势能及弹性势能的转化，以及机械能守恒的条件，明确动能和势能
大小的影响因素是解答此题的关键。
10．（2分）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N．把零件浸入密度为0.8×103kg/m3
的液体中，当零件 的体积露出液面时，测力计的示数是6N，则金属零件的体积是（g取
10N/kg）（ ）
A．2×10﹣4m3 B．2.5×10﹣4m3 C．6×10﹣4m3 D．7.5×10﹣4m3
【分析】（1）利用二次称重法求出零件受到液体对它的浮力；
（2）根据F浮 ＝ 水gV排 求出零件排开液体的体积，然后计算零件的体积。
【解答】解： ρ
（1）金属零件所受的浮力：F浮 ＝G﹣F示 ＝7.5N﹣6N＝1.5N，
（2）由F浮 ＝ 液gV排 得排开液体的体积：
ρ
V排 ＝ ＝ ＝1.875×10﹣4m3。
由题知，零件 的体积露出液面，则V排 ＝（1﹣ ）V＝ V，
所以金属零件的体积：V＝ V排 ＝ ×1.875×10﹣4m3＝2.5×10﹣4m3。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，利用好称重法测浮力是本题的关
键。
11．（2分）如图所示，完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝20N的水
平向右的力作用在A物块上，A、B一起向右做匀速直线运动，经过3s，两个物块一起移动
了60cm的距离。下列相关说法中（ ）
物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
①物块A对B的摩擦力大小是20N，方向向右
②地面对B的摩擦力大小是20N，方向向右
③拉力F的功率为4W
④
第15页（共32页）A．只有 正确 B．只有 正确 C．只有 正确 D．只有 正确
【分析】①平④衡力的条件：大小相③等④、方向相反、作用在①同③一个物体上，作用在②同④一条直线
上。 ①
以B为研究对象，对其进行受力分析，然后做出判断；
②③
利用W＝Fs求出拉力做的功，然后利用P＝ 计算功率。
④
【解答】解： 地面对B的支持力等于A和B的重力之和，故物块B受到的重力和地面对
B的支持力大①小不等，不是一对平衡力。故 错误。
以B为研究对象，B做匀速直线运动，处于①平衡状态，受到平衡力的作用，而B受到地
②面对它的摩擦力作用，方向水平向左，所以物块A对B的摩擦力方向向右，大小是20N，
故 正确。
②A、B一起向右做匀速直线运动，则地面对B的摩擦力方向水平向左，根据二力平衡可
③得大小是20N．故 错误。
拉力F做的功：③W＝Fs＝20N×0.6m＝12J，
④
功率为P＝ ＝ ＝4W．故 正确。
④
故选：D。
【点评】此题考查平衡力的辨别、摩擦力的大小和方向、功和功率的计算，对物体进行正确
的受力分析是解答此题关键。
12．（2分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R 是已知阻值的定值电
0
阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻R 阻值的电路是（ ）
x
A．只有 B．只有 C．只有 D． 都可
以 ① ②③ ①②③ ①②③④
第16页（共32页）【分析】要测量电阻阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律
求出电阻阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
【解答】解：由图知，
只闭合S 时，电路是只有R 的基本电路，电流表测量通过R 的电流I ；再闭合S ，两
1 0 0 0 2
①只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I R ＝（I﹣I ）R 可求出R 的
0 0 0 x x
阻值，故能测出R 阻值；
x
只闭合S 时，两电阻串联，电流表测电路中电流I ；两开关都闭合时只有R 接入电路
2 1 0
②中，电流表测此时电路中电流I ，根据电源电压不变列式I（R +R ）＝I R 可求出R 的
0 1 0 x 0 0 x
阻值，故能测出R 阻值；
x
闭合开关S、S ，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S ，闭合S ，电
2 2 1
③
压表测量电阻R 两端电压U ，根据电路电流相等列式 ＝ 可求出R 的阻值，故
0 0 x
能测出R 阻值；
x
闭合开关S，S 接1，两只电阻串联，电压表测量R 两端电压为U ；S 接2，电流从电压
1 0 0 1
④表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，故不能测出R 阻值。
x
故选：C。
【点评】利用电压表或电流表测未知电阻的阻值，就是根据串联电路的电流特点或并联电
路的电压特点想办法得出未知电阻两端的电压和电流，然后根据欧姆定律求出未知电阻
的阻值。
13．（2分）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，分别装有密度为 、 的两种不同
1 2
液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相ρ平ρ，两个小球受
到的浮力分别为F 、F ，则下列判断中（ ）
1 2
F ＞F
1 2
① 1 ＞ 2
②ρ甲容ρ器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
③甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
④
第17页（共32页）A．只有 正确 B．只有 正确
C．只有②③正确 D．只有①② 正确
【分析】（③1）④根据物体浮沉条件判断小球在两种液体中①所受③浮④力与其重力的关系，进而得
出小球在两种液体中所受浮力的大小关系；
（2）根据小球在甲、乙两杯中的状态判断两种液体与小球的密度关系，进而得出两种液体
的密度关系；
（3）利用p＝ 液gh比较甲、乙两烧杯底受到液体的压强大小；
（4）根据两烧杯ρ对水平桌面的压力等于烧杯、液体和小球的重力之和判断两烧杯对桌面的
压力大小。
【解答】解：
因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以两个相同的小球在两杯
①中受到的浮力都等于小球的重力，则：F ＝F ，故 错误；
1 2
由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬①浮状态，根据浮沉条件可知，
1
＞
球
，
② 2 ＝ 球 ．所以 1 ＞ 2 ，故 正确； ρ ρ
ρ 两ρ杯中液面相ρ平，ρ
1
＞ ②
2
，所以根据p＝ 液gh可知，烧杯底受到液体的压强：p
1
＞p
2
，故
③正确。 ρ ρ ρ
③由于两球漂浮或悬浮，排开液体的重力等于球的重力，则两种情况下容器内的总重力
④等于等高的液体产生的压力，所以可以认为甲杯内液体的体积等于乙杯内液体的体积，且
＞ ，由G＝mg＝ Vg可知，甲杯内总重力较大，甲、乙两烧杯相同，所以甲杯对桌面的
1 2
ρ压力ρ较大，故 错误ρ；
由此分析可知④：只有 正确。
故选：A。 ②③
【点评】本题考查了物体浮沉条件和压强公式的应用，一定要掌握物体浮沉情况与密度的
关系，同时要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大小关系。
14．（2分）如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V 1.5W字样，不考虑灯泡电
第18页（共32页）阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24 ，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程
为0﹣3V．当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电Ω路的电阻为3 时小灯泡正常发光。为
了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均Ω不超过所选量程。在滑片
P滑动过程中，下列说法（ ）
电源电压为4.5V
①变阻器接入电路的阻值范围是3 ﹣12
②小灯泡的最小功率为0.135W Ω Ω
③电路的最大功率2.25W
④
A．只有 正确 B．只有 正确
C．只有①② 正确 D． ③④ 都正确
①②④ ①②③④
【分析】（1）知道灯的铭牌（额定电压、额定功率），利用P＝ 求灯泡的电阻；利用P＝UI
求正常发光时通过的电流。当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3 时，小
灯泡正常发光，利用U＝IR求电源电压； Ω
（2）由于电流表量程为0﹣0.6A，为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流等
于灯正常工作时通过的电流，利用欧姆定律求电路中的最小电阻，滑动变阻器连入电路中
的最小阻值等于总电阻减去灯的电阻；
由于电压表量程为0﹣3V，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最
大；此时灯泡两端的电压等于电源电压减去3V，利用欧姆定律求此时电路的电流，进而求
出滑动变阻器接入电路的最大阻值，最后得出为保护电路，变阻器接入电路的阻值范围；
（3）前面求出了电路中的最小电流，利用P＝I2R求小灯泡的最小功率；
（4）前面求出了电路中的最大电流，利用P＝UI求电路的最大功率。
【解答】解：由图知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路
中的电流；
（1）由P＝ 可得灯泡的电阻：
第19页（共32页）R ＝ ＝ ＝6 ，
L
Ω
由P＝UI可得，灯泡正常发光时通过的电流：
I额 ＝ ＝ ＝0.5A，
由题知，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3 时，小灯泡正常发光，
由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压： Ω
U＝I额R串 ＝I额×（R+R
L
）＝0.5A×（3 +6 ）＝4.5V；故 正确；
（2）因串联电路中电流处处相等，且电Ω流Ω表量程为0﹣0.6①A，灯泡的额定电流为0.5A，
所以为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流I最大 ＝I额 ＝0.5A，
电路中的总电阻：R最小 ＝ ＝ ＝9 ，
Ω
滑动变阻器连入电路中的最小阻值：R最小 ＝R总 ﹣R
L
＝9 ﹣6 ＝3 ，
由于电压表量程为0﹣3V，当电压表的示数最大为U滑 ′Ω＝3VΩ时，Ω滑动变阻器接入电路
的电阻最大；
此时灯泡两端的电压为：U
L
′＝U﹣U滑 ′＝4.5V﹣3V＝1.5V，
此时电路的电流为：I最小 ＝ ＝ ＝0.25A，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：
R最大 ＝ ＝ ＝12 ，
Ω
所以为保护电路，变阻器接入电路的阻值范围是3 ﹣12 ；故 正确；
（3）小灯泡的最小功率： Ω Ω ②
P L最小 ＝I最小 2R L ＝（0.25A）2×6 ＝0.375W；故 错误；
（4）电路的最大功率： Ω ③
P最大 ＝UI最大 ＝4.5V×0.5A＝2.25W，故 正确。
综上可知，只有 正确。 ④
故选：C。 ①②④
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，关键是确定为了
保证电路安全，电路中的最大电流，易错点！。
第20页（共32页）15．（2分）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在
平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的
热值为4.3×107J/kg。下列说法中（ ）
完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
①该柴油发动机效率为30%
②汽车的牵引力为1.05×104N
③若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载40t的货物
④A．只有 正确 B．只有 正确 C．只有 正确 D．只有 正确
【分析】①（1②）知道柴油的质量和③热④值，根据Q放 ＝mq①求出③柴油完全燃烧所放②出③的热量；
（2）据W＝Pt求出发动机做功，利用 ＝ ×100%求出该柴油发动机的效率；
η
（3）根据P＝Fv计算牵引力大小；
（4）汽车对地面的压力等于汽车的自重与货物的重力之和，利用p＝ 求出最大压力，最
大压力减汽车自重即得货物重力；利用G＝mg可求货物质量。
【解答】解：
完全燃烧700g干木柴放出的热量：Q放 ＝m柴油q＝0.7kg×4.3×107J/kg＝3.01×107J，故
①错误； ①
柴油发动机做功：W＝Pt＝210×103W×43s＝9.03×106J，柴油发动机的效率： ＝
② η
×100%＝ ×100%＝30%，故 正确；
②
汽车速度：v＝72km/h＝72× m/s＝20m/s，由P＝ ＝ ＝Fv得，汽车的牵引力：F
③
＝ ＝ ＝1.05×104N，故 正确；
③
由p＝ 得，公路所能承受的最大压力：F＝pS＝8×105Pa×0.5m2＝4×105N，汽车与货物
④
的质量之和：m总 ＝ ＝ ＝ ＝4×104kg＝40t，汽车最多能装载货物质量：m
第21页（共32页）＝m总 ﹣m车 ＝40t﹣12t＝28t，故 错误。
综上， 错误， 正确。 ④
故选：①D。④ ②③
【点评】本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式、压强定义式、做功公式、功率公式、效率
公式的综合应用等，灵活运用公式是关键。
二、填空题（每空1分，共4分）
16．（1分）古人“钻木取火”，摩擦生热，属于机械能转化为 内 能。
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的
能量转化为得到的能量。
【解答】解：古人“钻木取火”是摩擦生热过程，消耗了机械能，使物体的内能增大，即机
械能转化为内能。
故答案为：内。
【点评】了解做功过程中的能量转化可顺利判断，难度不大。
17．（1分）目前青少年近视现象十分严重，应加强用眼保护，图中表示近视眼成像示意图的
是 乙 图。
【分析】近视眼成因：远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视
网膜的前方造成近视眼。
【解答】解：
远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体射来的光线通过晶状体折射后形成的像会
落在视网膜的后方。
近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体射来的光线通过晶状体折射后形成的像会
落在视网膜的前方。
由图可知，乙是近视眼的成因，甲是远视眼的成因。
故答案为：乙。
【点评】本题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因的理解和掌握，是一道基础题，也是
中招的热点。
18．（1分）如图所示，该温度计的示数为 ﹣ 6 ℃。
第22页（共32页）【分析】温度计的读数关键是区分零上多少摄氏度还是零下多少摄氏度，要点是看数值的
变化情况，数值自下而上变大时是零上多少摄氏度，反之是零下多少摄氏度。
【解答】解：看图知，数值自下而上是变小的为零下多少摄氏度，比0℃低6格，即低6摄氏
度，为﹣6℃。
故答案是：﹣6℃。
【点评】此题考查温度计的读数，同学们平时解题应该注意解题的规律和要点，这样可以
获得较高的学习效率。
19．（1分）一位泰山挑山工用一根长1.8m的扁担挑起货物，如图为扁担示意图，若在扁担的
A端挂200N的物体，B端挂300N的物体，挑起重物时使扁担水平平衡，则挑山工肩膀需
顶在距A端 1.0 8 m远的位置（不计扁担的重力）。
【分析】扁担实际上是一个杠杆，根据杠杆平衡的条件：F L ＝F L ．以肩为支点列出杠杆
1 1 2 2
的平衡条件，将已知条件代入，便可求出两力臂的长度。
【解答】解：
设支点为O，由图可知，肩到扁担左端的距离为OA，则肩到右端距离为OB＝1.8m﹣OA，
扁担平衡，由杠杆的平衡条件可得：G OA＝G OB，
1 2
代入数据：200N×OA＝300N×（1.8m﹣OA），
解得：OA＝1.08 m；
故答案为：1.08。
【点评】解答本题的关键是熟练应用杠杆的平衡条件，扁担是杠杆原理最简单也是最实用
的一种工具，从中体会一下杠杆原理对我们生产生活的影响。
三、作图题（每题2分，共4分）
第23页（共32页）20．（2分）如图所示，小球悬挂在细线下来回摆动。请作出小球在图示位置时，所受细线拉力
F和重
力G的示意图。
【分析】（1）重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力，方向竖直向下，作用在物体的
重心上；
（2）绳子的拉力作用也可以在小球上，方向沿绳子向上。
【解答】解：小球受到重力的方向竖直向下，拉力的方向沿绳子向上；
过球心作竖直向下的重力G和沿绳子斜向上的拉力F．如图所示：
【点评】本题考查了力的示意图的画法，要注意所画力的作用点和方向，并注意在线段末
端标明所画的力。
21．（2分）如图所示，从光源S点发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后射向墙上的P
点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
【分析】根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对
称，作出像点后，作出射线S′P，与镜面的交点为入射点，再完成光路。
【解答】解：过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜
面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，如下图所示：
第24页（共32页）【点评】本题还可以作出P点的像P′，连接SP′与镜面交于O点，从而确定入射光线和
入射点，连接OP画出反射光线。
四、实验题（第22题6分，第23题10分，共16分）
22．（6分）物理学习小组测量某种液体的密度，他们的实验器材有：托盘天平（配有砝码和摄
子）、玻璃杯、细线和一个体积为10cm3、密度为7.9g/cm3的实心铁块。请完成下列问题：
（1）把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻度线处，天平指针静止时在分度
盘上的位置如图甲所示，应将横梁上平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节，直
到 横梁 平衡。
（2）在玻璃杯中倒入适量的该液体，放在天平左盘中，用 镊子 向右盘中加减砝码，并
调节游码，直到横梁恢复平衡，测量玻璃杯和液体的总质量m ＝102.4g。
1
（3）用细线拴住铁块使其浸没在液体中，铁块不接触玻璃杯，液体无溢出，进行再次测量，
测量数据如图乙所示，测量值m ＝ 111. 2 g。
2
（4）计算该种液体的密度 ＝ 0.88×1 0 3 kg/m3。
ρ
【分析】（1）用天平称量物质前要通过调节横梁两端的螺母使横梁平衡。天平调平衡时遵
循的原则是：左偏右调，右偏左调，先快后慢。
（2）向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；
（3）根据图中示数，求出增加的质量；增加的质量与金属块排开的液体的质量相等；
（4）求出金属块受到的浮力，根据阿基米德原理求出液体的密度。。
【解答】解：（1）根据天平调平衡时遵循的原则：左偏右调，右偏左调，图示中托盘天平的指
针静止在分度盘中线的右侧，所以应该向左调节平衡螺母，直到横梁平衡；
第25页（共32页）（2）向盘中加减砝码要用镊子，不能用手接触砝码；
（3）由图知，标尺的分度值为0.2g，液体、铁块和玻璃杯的总质量：m ＝100g+10g+1.2g＝
2
111.2g，
（4）金属块排开的液体的质量为：m＝111.2g﹣102.4g＝8.8g＝0.0088kg；
排开的液体的重力，即金属块受到的浮力为：F浮 ＝G＝mg＝0.0088g×10N/kg＝0.088N；
根据阿基米德原理可知，液体的密度为：
＝ ＝ ＝0.88×103kg/m3。
ρ
故答案为：（1）左；横梁；（2）镊子；（3）111.2；（4）0.88×103。
【点评】本题考查了天平的使用方法，天平是物理学中最基本的测量工具，在使用天平称
量物质质量时要严格按照天平的使用规则。天平平衡的调节在称量物质的前后有不同的
方法，需要同学们特别注意。
23．（10分）要测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为
10 ．现有器材：电源（电压恒为8V），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的
滑Ω动变阻器可供选择：R （5 ，1A）、R （20 ，1A）。请完成下列问题：
1 2
（1）滑动变阻器应选用 R 2Ω 。 Ω
（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关
前，应将滑动变阻器的滑片P移至 a 端（选填“a”或“b”）。闭合开关后，逐渐向另一
端移动滑片P，观察到的现象是 C 、 D 。（多选）
A．小灯泡变亮，电压表示数变大
B．小灯泡变亮，电流表示数变大
C．小灯泡不发光，电流表示数接近0
D．小灯泡不发光，电压表示数接近8V
（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上”ד号：
并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。
（4）线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为 4. 5 V时，小灯泡正常发光，此时电流
表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 1. 8 W。
第26页（共32页）【分析】（1）灯的额定电压为4.5V，小灯泡正常工作时的电阻约为10 ，由欧姆定律求出
灯的额定电流，由串联电路的规律和欧姆定律求出灯正常发光时变阻Ω器连入电路的电阻
确定选用的变阻器；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处；
电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中测电源电压，据此分析电压表示数；
因电压表内阻很大，电路中的电流几乎为0，故灯不发光；
（3）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与灯串联，电压表
与灯并联；
（4）灯在额定电压下正常发光，根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出
该小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）灯的额定电压为4.5V，小灯泡正常工作时的电阻约为10 ，由欧姆定律，灯
的额定电流约为： Ω
I＝ ＝ ＝0.45A，由串联电路的规律和欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路
的电阻：
R滑 ＝ ＝ ≈7.8 ；故选用变阻器R
2
；
Ω
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处a端；
电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中测电源电压，故电压表示数不变（为8V）；
因电压表内阻很大，电路中的电流几乎为0，灯不发光，
故闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的现象是C、D；
（3）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与灯串联，电压表
与灯并联，如下所示：
第27页（共32页）（4）线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为4.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的
示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，则该小灯泡的额定功
率为：
P＝U I ＝4.5V×0.4A＝1.8W。
L L
故答案为：（1）R ；（2）a；C、D；（3）如上所示；（4）4.5；1.8。
2
【点评】本题测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，考查器材的选择、注意事项、电
路分析、电路连接和功率的计算。
五、计算题（第24题6分，第25题10分，共16分．解答时应写出必要的文字说明、公式和重
要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（6分）如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉着重
210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为
100N，求：
（1）物体上升的高度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）人对地面的压强。
第28页（共32页）【分析】（1）利用速度公式v＝ 求物体上升的高度；
（2）由图可知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h，滑轮组的机械效率 ＝ ＝ ＝ ＝
η
；
（3）此时人对地面的压力等于人的重力减去拉力，知道受力面积（接触面积），利用p＝
求此时人对地面的压强。
【解答】解：
（1）由v＝ 可得物体上升的高度：
h＝vt＝0.1m/s×5s＝0.5m；
（2）由图可知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h，
滑轮组的机械效率：
＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ×100%＝70%；
η
（3）此时人对地面的压力：
F压 ＝G人 ﹣F＝850N﹣100N＝750N，
人对地面的压强：
p＝ ＝ ＝3×104Pa。
答：（1）物体上升的高度为0.5m；
（2）滑轮组的机械效率为70%；
（3）人对地面的压强为3×104Pa。
【点评】本题考查了速度公式、效率公式、压强公式的应用，要知道，人对地面的压力等于
人的重力减去拉力。
25．（10分）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电
磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig＝15mA，其阻值R
随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I＞8mA
时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的
第29页（共32页）电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三
只电阻
丝R
1
、R
2
、R
3
，均置于储水箱中，U
2
＝220V，加热时的功率P加热 ═2200W，保温时的功率P
保温
＝110W，加热效率 ＝90%，R
2
＝2R
1
，水的比热容，c水 ＝4.2×103J（/ kg•℃），水箱内最
低温度为0℃。 η
（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R 的阻值至少为多大？若R 为该值，试求热水器
0 0
刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R 、R 、R 的阻值分别为多少欧姆？
1 2 3
（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？
【分析】（1）已知热敏电阻中允许通过的最大电流I ＝15mA，电源电压U恒为6V，根据电
0
路的最大电流求出控制电路保护电阻R 的最小阻值，这是控制电路正常工作的最小阻值；
0
求出衔铁刚好被吸下时热敏电阻的阻值，然后由图象找出该阻值对应的温度，这就是储水
箱中水的温度。
（2）由甲图可知，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通时，R 与R 并联，
1 2
电路中的总电阻最小，电加热器处于加热状态，根据并联电路的电压特点和P＝ 以及
R ＝2R 表示出加热功率求出R 和R 的阻值；
2 1 1 2
继电器上方触点和触点c接通时，R 与R 串联，电路中的总电阻最大，电热水器处于保温
2 3
状态，根据P＝ 和串联电路电阻的规律算出R 的阻值；
3
（3）根据Q＝cm△t算出水吸收的热量，根据效率公式算出消耗的电能，根据W＝Pt算出
加热时间。
第30页（共32页）【解答】解：（1）由题意可知，热敏电阻中允许通过的最大电流I ＝15mA，电源电压U ＝
0 1
6V，
控制电路中最小值是R总小 ＝ ＝ ＝400 ，
Ω
当水箱内最低温度为0℃时，热敏电阻阻值最小，R最小，R最小 ＝100 。
保护电阻R
0
的最小值，保护电阻阻值至少为R
0
＝R总小 ﹣R最小 ＝400 ﹣Ω100 ＝300 ，
Ω Ω Ω
热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R总 ＝ ＝ ＝750 ，
Ω
热敏电阻的阻值为：R＝R总 ﹣R最小 ＝750 ﹣300 ＝450 ，
由图乙可知，此时水温为70℃； Ω Ω Ω
（2）由题意和电路图知：衔铁被吸下时，R 、R 并联，电热水器处于加热状态，
1 2
P加热 ＝ + ＝2200W，且R
2
＝2R
1
，
所以 + ＝2200W，
＝2200W，
＝2200W，
解得：R ＝33 ，R ＝2R ＝2×33 ＝66 ；
1 2 1
根据题意可知Ω，电磁继电器上方触Ω点和触Ω点c接通时，电热水器处于保温状态，则由电路
图知，此时R 、R 串联，
2 3
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得保温功率：
P保温 ＝ ＝110W，即 ＝110W，
解得：R ＝374 ；
3
（3）水吸收的Ω热量：Q吸 ＝cm（t﹣t
0
）＝4.2×103J/（kg•℃）×44kg×（50℃﹣20℃）＝
5.544×106J：
第31页（共32页）根据热效率公式 ＝ 可得，
η
加热电路消耗的能量：W＝ ＝ ＝6.16×106J，
加热时间：t＝ ＝ ＝2800s。
答：（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R 的阻值至少为450 ；
0
若R 0 为该值，热水器刚开始保温时水的温度为70℃。 Ω
（2）电阻丝R 、R 、R 的阻值分别为33 、66 、374 ；
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（3）该热水器在加热状态下，将44kg、2Ω0℃的Ω水加热到Ω 50℃需要2800s。
【点评】本题考查了求加热电路处于加热状态时的电阻、10分钟热水器散失的热量、保护
电阻的最小阻值、水的温度等问题，考查的内容较多；分析清楚电路结构是本题正确解题
的前提与关键；要正确解题，需要熟练掌握并联电路的特点、电功公式、欧姆定律等知识。
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