28．（7分）小明用如图1的实验装置测量小灯泡电阻，小灯泡的额定电压为4.5V。
（1）连接电路时，开关应 断开 。
（2）请在图1中用笔画线代替导线，完战剩余部分的电路连接（要求：滑片向左移动时，灯变亮）
（3）正确完成电路连接后，闭合开关时，电流表没有示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是小灯泡 断路 （选填“短路”或“断路”）
（4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图2所示，此时电路中的电流为 0.3 A，小灯泡的电阻为 15 Ω
（5）小明还设计了如图3所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为R0，小灯泡的额定电流为I额，请将以下实验步骤补充完整
①只闭合开关S、S1，移动R1的滑片，使电流表示数为I额。
②接着 只闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R2使电流表示数为I额 。
③再将R1的滑片调至最左端，记下电流表的示数I1；将R1的滑片调至最右端，记下电流表的示数I2。 ④写出小灯泡额定功率的表达式：P＝ I额?
2
。（用R0、I额、I1、I2表示）
【分析】（1）连接电路时，开关应断开。
（2）根据滑片向左移动时灯变亮确定变阻器左下接线柱连入电路中；
（3）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了； （4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律求出小灯泡的电阻；
（5）此实验的原理是利用等效替代法，测出灯泡的电阻，再通过电功率的变形公式P＝IR可计算小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开。
（2）滑片向左移动时灯变亮，即电流变大、变阻器接入电路的电阻变小，故变阻器的左下接线柱连入电路中，如下图所示：
2
第21页（共26页）
（3）正确完成电路连接后，闭合开关时，电流表没有示数，小灯泡不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，则电路故障可能是小灯泡断路；
（4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图2所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电路中的电流为0.3A， 由欧姆定律可得，小灯泡的电阻为： R＝＝
＝15Ω；
（5）①只闭合开关S和S1，此时变阻器R1与灯泡串联，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为 I额； ②只闭合开关S和 S2，此时两个滑动变阻器串联，保持滑动变阻器R1滑片位置不变，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为 I额；
根据等效替代法，则此时R2的电阻等于灯泡的电阻；
③接着将R1的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为 I1，再将 R1的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为 I2。
根据滑片在最左端和最右端电源电压相等，由串联电阻的规律和欧姆定律得：I1R2＝I2（R0+R2）， R2的电阻为：R2＝
；
④该灯泡额定功率的表达式： P＝I额?RL＝I额?R2＝I额?
2
2
2
。
故答案为：（1）断开；（2）如上图所示；（3）断路；（4）0.3；15；（5）②只闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R2使电流表示数为 I额；④I额?五、计算应用题（共25分）
29．（6分）我们在超市购物时，常常使用购物车，己知购物车的质量为10kg，小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m，用时4s，求： （1）购物车的重力
第22页（共26页）
2
。
（2）推力所做的功： （3）推力的功率
【解答】解：（1）购物车的重力G＝mg＝10kg×9.8N/kg＝98N； （2）推力所做的功：W＝Fs＝10N×4m＝40J； （3）推力的功率P＝＝
＝10W。
2
30．（9分）如图甲所示，一个底面积为0.04m的薄壁柱形容器放在电子秤上，容器中放着一个高度为0.1m的均匀实心柱体A，向容器中缓慢注水，停止注水后，容器中水的深度为0.1m，电子秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示，求
（1）容器中水的深度为0.06m时，水对容器底部的压强； （2）A对容器底部压力恰好为零时，容器对电子秤的压强 （3）停止注水后，A所受的浮力：
（4）停止注水后，将A竖直提高0.01m，A静止时水对容器底的压强
【分析】（1）容器中水的深度为0.06m时，根据p＝ρgh求出水对容器底部的压强；
（2）由m＝ρV＝ρSh可得，m﹣h图象中，图象的斜率表示ρS，比较0～0.06m的斜率和0.06～0.1m的斜率关系判断出当h＝0.06m时A对容器底部压力恰好为零，即物体漂浮，读出此时容器的总质量，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等利用p＝求出容器对电子秤的压强；
（3）由图乙可知，没有注入水中，柱形容器的总质量，然后求出h＝0.06m时容器内水的质量，根据ρ＝求出水的体积，利用V水＝（S容﹣SA）h1求出A的底面积，根据阿基米德原理求出此时A受到的浮力，物体漂浮后再注入水时A排开水的体积不变，受到的浮力不变；
（4）停止注水后，将A竖直提高0.01m后，设出水下降的高度，根据体积关系求出其大小，然后得出容器内水的深度，根据p＝ρgh求出A静止时水对容器底的压强。
【解答】解：（1）容器中水的深度为0.06m时，水对容器底部的压强： p1＝ρ
水
gh1＝1.0×10kg/m×10N/kg×0.06m＝600Pa；
33
（2）由m＝ρV＝ρSh可得，m﹣h图象中，图象的斜率表示ρS，
第23页（共26页）
由图可知，0～0.06m的斜率小于0.06～0.1m的斜率，
所以，当h＝0.06m时，A对容器底部压力恰好为零，即物体漂浮，此时容器的总质量m1＝2.5kg， 因水平面上物体的压力和自身的重力相等， 所以，容器对电子秤的压强p2＝
＝
＝
＝
＝625Pa；
（3）由图乙可知，没有注入水中，柱形容器的总质量m0＝1.9kg， 当h＝0.06m时，容器内水的质量m水＝m1﹣m0＝2.5kg﹣1.9kg＝0.6kg， 由ρ＝可得，水的体积V水＝
＝
＝6×10m，
﹣4
3
由V水＝（S容﹣SA）h1可得，A的底面积SA＝S容﹣此时A受到的浮力F浮＝ρ
3
3
＝0.04m﹣
2
2
＝0.03m，
2
水
gSAh1＝1.0×10kg/m×10N/kg×0.03m×0.06m＝18N，
因物体漂浮后再注入水时，A排开水的体积不变， 所以，停止注水后，A所受的浮力仍为18N；
（4）停止注水后，将A竖直提高0.01m后，设水下降的高度为△h， 由SA（0.01m+△h）＝S容△h，即0.03m×（0.01m+△h）＝0.04m×△h， 解得：△h＝0.03m，
此时容器内水的深度h′＝0.1m﹣0.03m＝0.07m， A静止时水对容器底的压强： p3＝ρ
水
22
gh′＝1.0×10kg/m×10N/kg×0.07m＝700Pa。
33
31．（10分）图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压U＝5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示：工作电路中，灯泡L标有“9V0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4＝10Ω，在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触：调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4＝4：1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为P0′，P0′：P0＝4：9，已知电源电压，灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计，求：
第24页（共26页）
（1）灯泡L的额定功率；
（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流； （3）将报警温度设为50℃时，R1接入电路的阻值； （4）工作电路的电源电压Ux。
【解答】解：（1）灯泡L标有“9V0.3A”的字样，表示灯的额定电压为9V，额定电流为0.3A，则灯的额定功率为：
P＝ULIL＝9V×0.3A＝2.7W；
（2）将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，控制电路为R2的简单电路，控制电路的电流： I＝
＝
＝0.2A；
（3）由图乙知，将报警温度设为50℃时，R2′＝10Ω； 根据电阻的串联和欧姆定律有： I＝
，即0.2A＝
，故R1＝15Ω；
（4）在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，R0与灯串联，灯泡L恰好正常发光，灯的电压为9V；此时R0的电功率为P0；
调节R3的滑片，此时R3、R4与R0串联，当R3与R4的电压之比U3：U4＝4：1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为P0′，P0′：P0＝4：9， 根据P＝
，在R不变时，功率与电压的平方成正比，
故＝＝，
故U0＝1.5U0′，
根据欧姆定律，在电阻不变时，电流与电压成正比，故I0＝1.5I0′，因I0＝0.3A，所以，I0′＝0.2A， R3与R4的电压之比U3：U4＝4：1，由分压原理，R3：R4＝4：1， 故R3＝4×10Ω＝40Ω；
第25页（共26页）
2019年广西北部湾经济区中考物理试卷
