答：水吸收的热量为4.2×105J。 21．（7分）在测量小灯泡电功率的实验中：
（1）请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接；
（2）图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为 0.3 A，电压表的示数为 2.5 V，此时小灯泡的电功率为 0.75 W。
【解答】解：（1）由图3知，两表选用小量程，电压表与灯并联，电流表与灯串联，变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的分度值为0.02A，示数为0.3A，电压表的分度值为0.1V，示数为2.5V，此时小灯泡的电功率为： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）如上所示；（2）0.3；2.5；0.75。
22．（6分）某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5A电流时，每分钟产生的热量是6.6×104J热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻？ 【解答】解：（1）电烘箱的电功率：
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4
????6.6×10??
P=??=??=60??=1.1×103W；
（2）∵P＝UI＝I2R ∴电阻丝工作时的电阻：
??1.1×10??R=2==44Ω。 2??(5??)
3
答：这台电烘箱的电功率为1.1×103W； 电阻丝工作时的电阻为44Ω。
23．（6分）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关 猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示： 实验次数 钩码所受的重力G/提升高度
Ν
1 2 3
2.0 4.0 6.0
h/m 0.1 0.1 0.1
1.0 1.8 2.5
拉力F/Ν 绳端移动的距离
s/m 0.3 0.3 0.3
66.7% 74.1% 机械效率η
请你解答如下问题：
（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 80% ；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率 越高 （选填“越高”“越低”或“不变”）；
（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 几个自重不同的滑轮 。
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【解答】解：（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为： η=
????有总=
???6.0??×0.1??
==80%； ????2.5??×0.3????
0.3??
由s＝nh可得绳子的有效段数：n=?=0.1??=3，该滑轮组的绕线方式如下图所示：
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）为了验证猜想二，滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，要改变动滑轮的重力，故还需增加的实验器材是几个自重不同的滑轮。 故答案为：（1）80%；如上图所示； （2）越高；
（3）几个自重不同的滑轮。
24．（6分）“停课不停学”期间，小明在“云课堂”中学习了密度计的相关知识后，想用家中可用器材（如图所示），测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水，请你帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方案。要求： （1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出鸡蛋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【解答】解： （1）实验步骤：
①用刻度尺测量出塑料管的长度L0；
②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1； ③将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，再测出塑料管露出液面的长度为L2。
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（2）设塑料管的横截面积为S， 塑料管排开水的体积： V排＝S（L0﹣L1）， 受到水的浮力F浮水＝ρ因为塑料管漂浮。
所以塑料管（包括管内盐）的重力： G＝F浮水＝ρ
水
水
V排g＝ρ
水
S（L0﹣L1）g，
S（L0﹣L1）g；
将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，此时塑料管受到盐水的浮力： F浮盐水＝ρ
盐水
V排′g＝ρ
盐水
S（L0﹣L2）g，
因为塑料管漂浮： F浮盐水＝G＝F浮水， ρρ
盐水
S（L0﹣L2）g＝ρ水S（L0﹣L1）g； （L0﹣L2）＝ρ水（L0﹣L1）；
盐水
盐水的密度： ρ
盐水
=??0???1ρ水，
0
2
?????
因为鸡蛋悬浮盐水中， 所以鸡蛋的密度： ρ
鸡蛋
＝ρ
盐水
=??0???1ρ水。
0
2
?????
故答案为： （1）实验步骤：
①用刻度尺测量出塑料管的长度L0；
②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1； ③将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，再测出塑料管露出液面的长度为L2。 （2）ρ
鸡蛋
=??0???1ρ水．。
0
2
?????
25．（6分）为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”：将一个电源（电压不变）、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图1所示。未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，读取开关闭合时电流表的示数I1、开关断开时电流表的示数I2，经计算得知Rx的阻值。
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请你解答如下问题：
（1）在图2的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图； （2）在你所设计的电路中任选一种，推导出待测电阻Rx的数学表达式。（请注明所选择的电路，Rx表达式用已知量和测量量表示） 【解答】解：
（1）将电流表、定值电阻、开关、电源可能组成的两种电路如图所示： 第一种：
第二种：
（2）若采用第一种电路，开关闭合时，被测电阻Rx与R0并联，电流表测干路中电流，开关断开时，电路中只有Rx，可得： U＝（I1﹣I2）R0① U＝I2Rx ②
联立①②可得：Rx=
??1???2??0 ??2
若使用第二种电路，开关闭合时，R0被短路，电路中只有Rx，当开关断开时，Rx与R0串联，则： U＝I1?Rx ③
U＝I2?（R0+Rx） ④
2联立③④解得：Rx=???????0。
12
??
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2020年天津市中考物理试卷及答案解析
