15.答案：解：（1）根据P=可知灯泡的电阻为RL===15Ω；
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，RL与滑动变阻器的最大阻值串联， 由图象可知，当UL1=2V，通过灯泡的电流IL1=0.5A时， RL的实际功率PL1=UL1IL1=2V×0.5A=1W；
所以，灯泡L的实际功率为1W时，灯泡两端的电压UL1=2V，电路中电流IL1=0.5A， 因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压： UR=IL1R=0.5A×20Ω=10V， 所以，电源的电压：
U=UR+UL1=10V+2V=12V；
（3）根据P=可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；
由于滑片P移到b端，同时闭合开关S、S1、S2时，灯泡与R1并联时总电阻最小，所以此时电路消耗的电功率最大；
由于电源电压U=U=12V，则灯泡正常工作，PL=P额=9.6W， 由图象可知，当U1=2V，通过电阻R1的电流I1=0.2A， 由I=得：R1==R1的实际功率P1=
=10Ω；
=14.4W；
所以P=P1+PL=14.4W+9.6W=14W。
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻RL为15Ω； （2）电源电压为12V；
（3）三个开关都闭合，滑片置于b端时，电路消耗功率最大；最大功率是24W。
解析：（1）根据P=即可求出灯泡的电阻；
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡RL与滑动变阻器的最大阻值串联，根据图象读出灯泡的实际功率为1W时的电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（3）根据P=可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；据此可知当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，灯泡与R1并联时总电阻最小，所以此时电路消耗的电功率最大；根据欧姆定律求出R1的阻值；根据P=求出通过R1的功率，由于此时灯泡正常工作，实际功率与额定功率相等，最后即可求出总功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
16.答案：①桌面跟重锤线是垂直的；②桌面跟重锤线不是垂直的；竖直向下
解析：解：根据重力方向竖直向下，如果桌面跟重锤线是垂直的，说明桌面水平；如果桌面跟重锤线不是垂直的，说明桌面不水平． 如图所示：
．
故答案为：①桌面跟重锤线是垂直的；②桌面跟重锤线不是垂直的；竖直向下．
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重力的方向竖直向下，根据这个特点，制成重锤，检查墙砌的是否竖直，检查桌面是否水平．
掌握重力的大小、方向、作用点．会根据重力的方向检查墙壁是否竖直，检查桌面或窗台是否水平．
17.答案：4 400 8 4 2×103 木块放在水中木块会吸水导致木块变重，排开水的体积增大
解析：解：（1）木块浸入水中的深度：h1=h-h2=10cm-6cm=4cm=0.04m
10cm=100cm2=10-2m2， 木块的底面积：S=h2=10cm×
0.04m=4×10-4m3， 木块排开水的体积：V排=Sh1=10-2m2×
103kg/m3×10Nkg×0.04m=400Pa， 木块底部受到的压强：p=ρ水gh1=1×
103kg/m3×10Nkg×4×10-4m3=4N， 此时木块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×
因为木块漂浮在水面上，木块的重力和浮力是一对平衡力，所以木块的重力为：G木=F浮=4N，
（2）石块压在木块上，木块露出水面的高度是：h4=2cm，木块在浸入水中的深度是：h3=h-h4=10cm-2cm=8cm=0.08m
0.08m=8×10-4m3， 木块排开水的体积：V'排=Sh3=10-2m2×
103kg/m3×10Nkg×8×10-4m3=8N， 此时木块受到的浮力：F'浮=ρ水gV'排=1×
石块放在木块上，整体漂浮在水面上，整体受到的重力和浮力相等，所以，G木+G石=F'
浮，
所以，石块的重力：G石=F'浮-G木=8N-4N=4N， 石块的质量为：m石==
=0.4kg
拓展：石块压在木块上，图乙和图丙整体浸入水中的体积是相同的，整体浸入水中的体
10-4m3，图丙木块露出水面的体积为：V露=Sh3=10-2m2×0.04m=4×10-4m3， 积为：V'排=8×
10-4m3+4×10-4m3=12×10-4m3， 所以，V石+V木=8×
木块的体积为：V木=h3=（0.1）3m3=0.001m3=10-3m3，
10-4m3-10-3m3=2×10-4m3， 石块的体积：V石=12×石块的密度：ρ石=
=
=2×103kg/m3，
木块放在水中木块会吸水导致木块变重，排开水的体积增大，导致密度测量存在误差。
103；木块放在水中木块会吸水导致木故答案为：（1）4；400；（2）8；4；拓展：2×
块变重，排开水的体积增大。
（1）知道木块的边长和木块露出水面的距离，求出木块浸入水中的深度。知道水的密度和木块浸入水中的深度，根据p=ρgh求出木块底部受到水的压强。木块放在水中，根据漂浮条件求出木块的重力。
（2）木块放在水中，根据漂浮条件求出木块的重力，当石块放在木块上，知道木块的边长和浸入水中的深度，求出此时木块浸入水中的体积，根据阿基米德原理求出此时木块受到的浮力，求出石块的重力。
拓展：图乙和图丙，木块和石块受到的浮力相同，排开水的体积相同，露出水面的体积相同，求出石块的体积，知道石块的重力，求出石块的质量，根据密度公式求出石块的密度。
木块在水中会吸水，导致木块变重，木块排开水的体积变大，实验会出现误差。
对于漂浮的物体，无论是一个物体还是一个整体，一般都利用漂浮的条件求出物体的重力，求出石块的重力，求出石块的质量，石块的体积和木块的体积之和等于排开水的体积和露出水面体积之和，这是求石块体积的关键。
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18.答案：（1）
（2）左； （3）0.5； （4）b；2.5V×
；2.5；
解析：解：（1）原电路中，电流表与灯并联，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：
（2）闭合开关前应将滑片P置于阻值最大处，即最左 端。
（3）由如图乙所示的U-I图象，灯的电压为2.5V时，电流大小为0.2A，小灯泡的额定功率是： P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（4）电压表测灯的电压，当灯电压为2.5V时，灯正常发光；接着保持滑片位置不变，根据电流从电压表正接柱流入，将电压表的b接线改接到c点，观察并记录电压表示数U，因各电阻的大小和电压大小都不改变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为：
U0=U-2.5V，由欧姆定律，通过定值电阻的电流：I0==
，根据串联电路电流的规
；
律，即为灯的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为P额=U额I额=2.5V×
在实验操作中，因电压表选用0-3V的量程，既要测灯的额定电压，又要测灯与R0的电压，故定值电阻R0的最大电压不能超过3V-2.5V=0.5V，因灯正常工作时的电流IL=0.2A，由欧姆定律I=，故R0的最大阻值不能超过： R0大==
=2.5Ω；
所选用的定值电阻R0的阻值不得超过2.5Ω；
故答案为：（1）如上所示；（2）左；（3）0.5；（4）b；2.5V×
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；2.5；
（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，据此改正；
（2）为保护电路，闭合开关前应将滑片P置于阻值最大处；
（3）由如图乙所示的U-I图象，找出灯的电压为2.5V时电流大小，根据P=UI求小灯泡的额定功率是；
（4）在没有电流表的情况下，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，灯在额定电压下正常发光，
保持滑片位置不变，根据电流从电压表正接柱流入，将电压表的b接线改接到c点，并记录电压表示数U，因各电阻的大小和电压大小都不改变，根据串联电路电压的规律求出定值电阻的电压，由欧姆定律得出通过定值电阻的电流，即为灯的额定电流，根据P=UI求小灯泡的额定功率；
在实验操作中，因电压表选用0-3V的量程，既要测灯的额定电压，又要测灯与R0的电压，根据串联电路电压的规律，求出定值电阻R0的最大电压，根据灯正常工作时的电流，由欧姆定律I=，求R0的最大阻值。
本题测小灯泡的电功率，考查电路的连接、注意事项、额定功率的计算及设计实验方案的能力，同时也考查了探究电流与电阻的关系和控制变量法的运用和对器材的要求。
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2024年河北省邢台八中中考物理模拟试卷（5月份）（含答案解析）
