2023-2024学年湖南省长沙市长沙县湘郡未来实验学校九年级（下）入学物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年湖南省长沙市长沙县湘郡未来实验学校九年级（下）入学物理试卷（含解析），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下列数据最符合实际的是( )
A. 一盏家用节能灯正常发光时的电流约为10A
B. 1kW⋅h电能能使洗衣机工作约3h
C. 任何情况下，一节干电池的电压都为1.5V
D. 教室中一盏普通日光灯的额定功率约为160W
2.二十四节气中蕴含了丰富的物理知识，以下说法正确的是( )
A. 立春：“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的
B. 白露：“节后新交白露来”，露的形成是汽化现象
C. 夏至：“荷花香正浓”，荷花飘香说明分子在永不停歇的做无规则运动
D. 霜降：“一朝秋暮露成霜”，霜的温度越低所含的热量越少
3.下列现象中，由光的反射形成的是( )
A. 日食的形成B. 水中的倒影
C. 筷子在水中弯折D. 用三棱镜观察阳光
4.某兴趣小组用一根电阻为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱，下列说法正确的是( )
A. 由公式R=UI得知，R与U成正比，与I成反比
B. 电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的
C. 换挡减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率减小
D. 电烘箱工作时是将电能转化为内能
5.如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 电灯L的亮度变暗
B. 电流表A的示数变小
C. 电压表V1的示数不变
D. 电压表V1与电压表V2示数之和不变
6.2023年四川凉山州德昌县的腊巴山风电项目正式开始建设，这将为当地人民的生活带来巨大的改善。风力发电机是利用如图中哪个探究实验的原理来工作的( )
A. B.
C. D.
7.三只灯泡分别标着“220V 20W”“48V 20W”和“36V 20W”，它们都正常工作，在相等时间里消耗的电能( )
A. “220V 20W”最多B. 三只灯泡一样多
C. “48V 20W”最多D. “36V 20W”最多
8.如图所示，这是小亮设计的家庭电路图，下列选项中正确的是( )
A. 插座甲、乙均安装错误
B. 丙灯能正常发光，但是存在安全隐患
C. 灯泡丙、丁均连接正确
D. 用试电笔正确接触M和N点时，试电笔的氖管都会发光
9.小明是音乐爱好者，在观看了《中国梦之声》海选节目后，想设计一个评委表决器，选择不通过时按下开关S1，红灯亮；选择通过时按下开关S2，绿灯亮。下面是他设计的几个电路图，其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
10.如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程选择“0～3V”，电流表量程选择“0～0.6A”，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，下列说法中正确的是( )
A. 电路中的最大电流为0.6A
B. 滑动变阻器接入电路的阻值范围为4～20Ω
C. 电路的最小功率为1.35W
D. 电压表示数的变化范围为2V--3V
11.某同学用实验验证阿基米德原理，其正确操作过程如图甲、乙、丙所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是( )
A. 物块受到的浮力F浮=F1−F2
B. F2C. 物块排开的液体受到的重力G排液=F4−F3
D. 通过比较F2与F4的大小是否相等来验证阿基米德原理
三、填空题：本大题共5小题，共26分。
12.与A物体摩擦过的物体B带负电，则在摩擦过程中______得到电子。在空气干燥时，小明用塑料梳子梳头发，发现越梳头发越蓬松，这是由于头发带______电荷而相互排斥。
13.2023年10月26日，搭载了我国三名宇航员的“神舟十七号”与“天和核心舱”成功对接。载人飞船在穿越大气层时，它的外壳温度将升高，内能将______，飞船外壳内能的改变是通过______的方式来实现的。
14.如图所示，在水平地面上，小明用10N的水平力推重为50N的木箱，在2s内匀速向右移动10m。在此过程中，推力做功为______J，在2s内小明对木箱做功的功率为______W，将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将______(选填“增大”、“减小”或“保持不变”)。
15.灯泡L的I−U图像如图甲所示，电阻R1的阻值是10Ω，电源电压是8V。在图乙所示的电路中，若只闭合S1和S2时，此时电路中的电流是______A；若只闭合S1和S3时，电压表的示数是4V，10s内电流通过电阻R2产生的热量是______J；若将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3时，电流表的示数是______A。
16.水平桌面上放了一个高为15cm、底面积为400cm2的柱形容器，液体深12cm。将一重为20N、体积为1600cm3的长方体物体B挂在弹簧测力计下方，其下表面刚好与液面相平，如图所示。现使长方体物体B缓慢下降，直到刚好一半浸在液体中，此时弹簧测力计的示数为10.4N，这个过程中物体下降了6cm。g=10N/kg，则：
(1)液体的密度为______kg/m3；
(2)刚好一半浸在液体中时，物体底部受到液体的压强为______Pa；
(3)将悬挂物体的细线剪断，物体B沉底后对容器底部的压强为______Pa。
四、作图题：本大题共1小题，共2分。
17.请用笔画线表示导线，将图中的螺丝口电灯、开关和插座接入家庭电路中。
五、实验探究题：本大题共2小题，共22分。
18.小杨想利用5个阻值相等的电阻按照如图所示的方式连接，一次性完成“焦耳定律”的探究实验。

(1)本实验中通过观察U形管中的液面高度差来反映电阻产生热量的多少，这种实验方法是______。
(2)如果要探究电热与电阻的关系，应选择观察哪两幅图______。
(3)实验过程中，可以观察到______图U形管中的液面高度差最大(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(4)图丙中外接5Ω电阻的作用是______。
19.如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源(3V)、电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω，滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压关系：
①探究电流与电压的关系时，要保持______不变，采用的科学方法是______；
②小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图像对应的是哪只电阻？______，由M图像得到的实验结论是______；
(2)探究电流与电阻的关系：
①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，眼睛看向______表直到______；
②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到U，请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是______。
六、计算题：本大题共2小题，共14分。
20.如图煮茶器有高、中、低三个加热挡位，简化电路如图，两电热丝的电阻关系为R1>R2，其高温挡功率1000W、低温挡功率200W。
[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),ρ水=1.0×103kg/m3]求：
(1)中温挡功率及电阻R2的阻值各是多少？
(2)标准大气压下，将1L水从20℃加热至沸腾，水吸收的热量是多少？
(3)将1L水从20℃用高温挡加热至沸腾的时间为420s，煮茶器的加热效率是多少？
21.某课外科技活动小组设计一种孵化器的电路模型，如图，在一般情况下，只需灯光照明，已知电源电压为20V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“50Ω 1A”字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯泡上标有“12V4.8W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当只需要灯光照明时，闭合S、S1，断开S2、S3，灯泡正常发光；温度太低，需要加热时，则闭合S、S3，断开S1、S2，通过调节滑动变阻器滑片达到调节孵化器的发热功率目的。求：
(1)小灯泡的电阻是多少？
(2)只闭合S、S1，通电15s，R1消耗的电能是多少？
(3)只闭合S、S3时，在保证电路安全情况下，电路消耗的最大功率与最小功率之比是多少？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、一盏家用节能灯正常发光时的电流约为0.1A，故A不符合实际；
B、家用洗衣机功率约300W=0.3kW，1kW⋅h电能使洗衣机工作t=WP=1kW⋅h0.3kW≈3.3h，故B符合实际。
C、一节新干电池的电压为1.5V，旧电池不一定是1.5V，故C不符合实际；
D、教室中一盏普通日光灯的额定功率约为40W，故D不符合实际。
故选：B。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
本题主要考查对电学中一些物理量的估测，注意观察与积累，并能运用相关公式进行简单的推算，是解答的关键。
2.【答案】C
【解析】解：A.增加内能的方式有两种，分别是做功和热传递，大地内能的增加是太阳通过热传递的方式实现的，故A错误；
B.露是气态的水蒸气变为液态形成的，是液化现象，故B错误；
C.荷花飘香是扩散现象，是因为香气分子永不停息地做无规则运动，故C正确；
D.热量是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说含有热量，故D错误。
故选：C。
(1)改变内能的方法：做功和热传递；
(2)物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固；
(3)分子在永不停息地做无规则运动；
(4)热量是指在热传递的过程中，内能的变化量，不能说物体含有热量。
本题考查改变物体内能的方法、物态变化、分子动理论，以及温度、热量与内能的关系，分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态。
3.【答案】B
【解析】解：A.“日食”现象是光的直线传播形成的，故A错误；
B.景物在水中的倒影是平面镜成像，其实质是光的反射，故B正确；
C.筷子在水中弯折是光在空气与水的界面发生折射的结果，故C错误；
D.白光通过三棱镜色散属于光的折射现象，故D错。
故选：B。
(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斜射入另一种介质时，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。
光的直线传播是在同种介质中传播，方向不变；光的反射是在两种介质分界处方向改变，仍在原来介质中传播；光的折射是在不同的介质中传播方向改变，或同种介质中不在分界处方向改变。注意联系生活中的现象，结合各自的特点加以区分。
4.【答案】D
【解析】解：A、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，公式R=UI只是计算电阻的一种方法，但电阻与电压、电流都无关，故A错误；
B、电阻丝中的电流是电子定向移动形成的，故B错误；
C、换挡减小接入电路的电阻丝长度，电阻丝的电阻减小，由公式P=U2R可知，电压不变，而电阻变小，故功率变大，故C错误；
D、电烘箱工作时，消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故D正确。
故选：D。
(1)导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得，但是导体电阻是导体本身的一种性质，与流过的电流和两端的电压无关。
(2)正电荷和负电荷的定向移动都能形成电流；
(3)根据影响电阻大小的因素，利用公式P=U2R分析功率变化；
(4)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。
本题考查电学中的多个知识点，属于综合题目，但都属于基础知识考查，难度不大。
5.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联；电压表V1测电源的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
由于电源电压不变，移动滑片时，电压表V1的示数不变，故C正确；
当滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故B错误；
通过灯泡的电流变大，则灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A错误；
根据U=IR可知，灯泡两端的电压变大，根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V2示数减小，则电压表V1与电压表V2示数之和变小，故D错误。
故选：C。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联；电压表V1测电源的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和滑动变阻器两端的电压变化；据此分析各个选项。
本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。
6.【答案】C
【解析】解：风力发电机的原理是电磁感应现象；
A、甲图为奥斯特实验，说明通电导体周围有磁场，即电流的磁效应，电磁铁就是根据电流的磁效应制成的，故A错误；
B、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，故B错误；
C、图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，故C正确；
D、图中是磁场对电流的作用原理图，故D错误。
故选：C。
发电机的原理是电磁感应原理，根据实验装置及实验的现象进行判断。
本题考查发电机的原理，要求学生知道科学探究的基本环节，难度一般。
7.【答案】B
【解析】解：由题可知，三只灯泡的额定功率都为20W且都正常工作，所以它们的实际功率相同，当工作时间相同时，根据公式W=Pt可知，它们消耗的电能相同。
故选：B。
已知三个灯泡的额定电压和额定功率，并且知道工作时间相同，根据公式W=Pt即可求得消耗的电能。
本题主要考查消耗电能的计算，关键是要知道用电器在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。
8.【答案】B
【解析】解：
A、两孔插座的接法是左零右火；据图可知，两孔插座的两孔分别接到了零线和地线上；三孔插座的左孔接的是零线，上孔接的是地线，右孔接的是火线；故两孔插座连接错误，三孔插座的连接正确，故A错误；
B、电路中丙灯能够发光，但开关控制了零线，所以存在安全隐患，故B正确；
C、在丁灯的安装及开关的连接中，火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接灯泡的螺旋套，这样在更换灯泡时，断开开关，切断火线，更安全，故C错误；
D、图中M点在火线上，所以试电笔接触M点，氖管发光；N点在零线上，所以试电笔接触N点，氖管不发光，故D错误；
故选：B。
(1)家庭电路中，各插座和各家用电器之间都是并联的；对于两孔插座是：左零右火；三孔插座是“左零右火上接地”；
(2)灯泡的接法：火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套；
(3)试电笔接触火线时，氖管会发光。
掌握家庭电路中三孔插座、两孔插座、开关、灯泡的接法，并理解各种接法的原因是正确判断的关键。
9.【答案】A
【解析】解：选择不通过时按下开关S1，红灯亮，即S1开关只控制红灯；按下开关S2，绿灯亮，即开关S2开关只控制绿灯，而且两灯泡并联，独立工作互不影响，故只有A选项正确，BCD选项错误。
故选：A。
开关与它控制的用电器是串联的，串联的各用电器相互影响，不能独立工作；并联的用电器互不影响，能独立工作，根据题意确定灯与开关的连接方式。
本题考查根据要求设计电路图，关键是明确并联电路各支路互不影响。
10.【答案】CD
【解析】解：由电路图知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、由P=UI得灯泡的额定电流为：IL=PLUL=，
已知电流表的量程为0～0.6A、滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
由于串联电路中的电流处处相等，所以电路中的最大电流：I大=IL=0.5A，故A错误；
BCD、灯泡的阻值：RL=ULI=Ω，
当电压表示数为3V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最大，此时灯泡两端的电压：UL′=U−U滑=4.5V−3V=1.5V，
电路中的最小电流：I小=UL′RL=1.5V5Ω=0.3A；
滑动变阻器连入电路中的最大阻值：R滑大=U滑I小=3V0.3A=10Ω；
根据欧姆定律可知，电路中电流最大时的总电阻最小；
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的等于之和可得电路中电流最大时滑动变阻器两端的电压：U滑′=U−UL=4.5V−2.5V=2V，
根据欧姆定律可得滑动变阻器连入电路中的最小阻值：R滑小=U滑′I大=2V0.5A=4Ω，
所以滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω～10Ω，电压表示数的变化范围为2V～3V，故B错误，D正确；
电路中的电流最小时，总功率最小，则最小总功率为：P=UI小=4.5V×0.3A=1.35W，故C正确。
故选：CD。
由电路图知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
(1)根据P=UI求出灯泡的正常发光时的电流，与电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流比较，判断得出电路中的最大电流；
(2)根据欧姆定律求出灯泡的阻值；
电压表示数为3V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最大，根据分压特点求出灯泡两端的电压，再根据欧姆定律求出最小电流；进而求出滑动变阻器连入电路中的最大阻值；根据电路中的最大电流，结合串联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值；
根据P=UI求出电路的最小功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是电路中各物理量最大值和最小值的确定，有一定的难度。
11.【答案】AC
【解析】解：
A、由图中实验甲、乙可知，物体重力是F1，物体放入水后弹簧测力计显示物体的重力是F2，所以物体受到的浮力F浮=F1−F2，故A正确；
B、F2C、由丙可知，物块排开的液体受到的重力G排液=F4−F3，故C正确；
D、若F1−F2=F4−F3，则表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，说明本次实验结果符合阿基米德原理，故D错误。
故选：AC。
利用称重法可得出浮力的大小，通过测量排出的水重也能得出浮力的大小，而这正是阿基米德原理的内容，即浸入液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。
本题是探究阿基米德原理的实验，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，是浮力重点实验，要熟练掌握。
12.【答案】B 同种
【解析】解：失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，B带负电，得到了电子，所以A失去了电子；用塑料梳子梳头发，头发会越梳越蓬松，这是因为头发带同种电荷相互排斥的缘故。
故答案为：B；同种。
(1)摩擦起电的实质是电子的转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电；
(2)电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
此题考查了摩擦起电的实质和电荷间作用规律，属于基础性题目。
13.【答案】增大 做功
【解析】解：载人飞船穿越大气层时，外壳与空气之间存在摩擦，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，使外壳的温度升高，内能变大，通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为：增大；做功。
做功和热传递是改变物体内能的两种方法，做功可以改变物体的内能，是能量的转化过程，将机械能转化为内能。
本题考查了改变内能的方法，属于基础性题目。
14.【答案】100 50 保持不变
【解析】解：小明做的功：
W=Fs=10N×10m=100J；
小明的功率：
P=Wt=100J2s=50W。
将拉力F增大为20N时，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力保持不变；
故答案为：100；50；保持不变。
知道功的计算，功等于力与在力的方向上移动的距离，根据公式W=Fs求出小明对木箱做的功，根据公式P=Wt求出小明的功率。
滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关。
此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握，属于基础性题目。
15.【答案】0.6 32 2.4
【解析】解：(1)只闭合S1和S2时，R1与L串联，
由图象知，当灯泡两端电压UL=2V时，通过的电流IL=0.6A，
因为串联电路中电流处处相等，所以此时通过R1的电流I1=IL=0.6A，
由串联电路电压规律和欧姆定律可得，电源电压U=UL+U1=UL+I1R1=2V+0.6A×10Ω=8V，符合题意，故此时电路中的电流为0.6A；
(2)若只闭合S1和S3时，R2与L串联，电压表测L两端电压，
此时灯泡两端电压UL′=4V，
电阻R2两端电压U2=U−UL′=8V−4V=4V，
由图象知，电路中的电流I=I2=IL′=0.8A，
10s内电流通过电阻R2产生的热量Q2=W2=U2I2t=4V×0.8A×10s=32J；
(3)在只闭合S1和S3时，由I=UR可得：
R2=U2I2=4V0.8A=5Ω，
若将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
由并联电路特点和欧姆定律可得，电流表的示数：
I′=I1′+I2′=UR1+UR2=8V10Ω+8V5Ω=2.4A。
故答案为：0.6；32；2.4。
(1)只闭合S1和S2时，R1与L串联，根据串联电路的电流和电压规律，结合图象确定电路中电流；
(2)若只闭合S1和S3时，R2与L串联，电压表测L两端电压，由图象知，此时通过灯泡的电流，根据串联电路特点和Q=W=UIt计算10s内电流通过电阻R2产生的热量；
(3)先计算R1和R2的电阻，电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路特点和欧姆定律计算干路电流。
本题考查串联、并联电路特点、欧姆定律以及电热计算公式的灵活应用，正确分析开关在不同状态下电路的连接情况以及从图象中获取有用信息是解题关键。
16.【答案】1.2×103 960 200
【解析】解：(1)长方体物体B刚好一半浸在液体中时，弹簧测力计的示数F=10.4N，物体B的重力G=20N，
则物体B受到的浮力：
F浮=G−F=20N−10.4N=9.6N，
物体排开液体的体积：
V排=12V=12×1600cm3=800cm3=8×10−4m3，
根据阿基米德原理可得，液体的密度：
ρ液=F浮V排g=9.6N8×10−4m3×10N/kg=1.2×103kg/m3；
(2)物体下降6cm后，物体有一半浸没在液体中，
则液面升高的高度：Δh=12VS=12×1600cm3400cm2=2cm，
物体下降6cm，同时液体上升2cm，则物体底部在液体中的深度：
h′=h+Δh=6cm+2cm=8cm=0.08m，
刚好一半浸在液体中时，物体底部受到液体的压强为：
p=ρ液gh′=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.08m=960Pa；
(3)由(2)知，物体底部在液体中的深度是8cm时，物体有一半浸入液体中，可以判断物体的高度是h物=2h′=2×8cm=16cm，
则物体的底面积是：
S物=Vh物=1600cm216cm=100cm2=0.01m2，
当将悬挂物体的细线剪断，物体沉底，由于物体的高度是16cm，容器的高度是15cm，物体不会完全浸没在液体中，
假设当物体沉底时，容器中的液体已经充满，
物体排开液体的体积：
V′排=100cm2×15cm=1500cm3>400cm2×(15cm−12cm)，
故假设正确，物体在液体中沉底，但是物体没有浸没，容器是充满液体的，
物体沉底，物体受到竖直向上的浮力和竖直向上的支持力，竖直向下重力，这三个力是平衡力，
物体受到的浮力：
F′浮=ρ液gV′排=ρ液gV=1.2×103kg/m3×10N/kg×1500×10−6m3=18N，
则物体受到液体的支持力：
F支=G−F′浮=20N−18N=2N，
物体间力的作用是相互的，则物体对容器底的压力：
F压=F支=2N，
则物体对容器底的压强：
p′=F压S物=2N0.01m2=200Pa。
故答案为：(1)1.2×103；(2)960；(3)200。
(1)物体B刚好一半浸在液体中时，根据称重法求出物体B受到的浮力，根据阿基米德原理求出液体的密度；
(2)根据ΔV=12V=SΔh计算出物体B有一半浸没在液体中液面上升的高度，物体下降了6cm时，求出物体底部距离液面的深度，根据压强公式求出物体底部受到液体的压强；
(3)由(2)知，物体底部在液体中的深度是8cm时，物体有一半浸入液体中，可以判断物体的高度，求出物体的底面积；
由于物体高度是16cm，容器的深度是15cm，可以判断物体不能浸没在液体中，假设物体沉底时，容器充满，求出物体排开液体的体积，此体积大于容器空缺的体积，可以判断当物体沉底时，液体充满整个容器，求出此时物体受到的浮力，根据平衡力求出物体受到的支持力，根据物体间力的作用是相互的，求出物体对容器的压力，根据压强公式求出物体对容器底的压强。
本题考查了液体压强计算，固体压强计算、浮力计算、密度计算，是一道综合性很强的习题，学习中游及中游一下的同学最后放弃。
17.【答案】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，如下图所示：
。
【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
本题考查了家庭电路的连接，掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座的接法，同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】转换法 甲、乙 乙 使通过甲、丙盒内电阻的电流不同
【解析】解：(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这是转换法；
(2)在如图实验方案中，想探究“电热与电阻的关系”，需要控制电流和通电时间相同，电阻不同，应选择两个阻值不同的电阻，两个电阻要串联在一起，这样能控制电流和通电时间相同，图甲、乙符合条件；
(3)由电路图可知，丙中电阻并联后与甲、乙中的电阻串联，它们的通电时间相等，
因串联电路中各处的电流相等，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲=I乙>I丙，
由图可知，乙的电阻大于甲的电阻，通过甲的电流等于B的电流，
由Q=I2Rt可知，甲产生的热量小于乙产生的热量，甲产生的热量大于丙产生的热量，
则乙中电阻产生的热量最多，空气吸收的热量最多，U形管中两侧的液面高度差最大。
(4)因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当丙容器外连接的5Ω电阻后，通过丙容器内电阻的电流减小，因此图丙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变丙容器内电阻的电流，即使通过甲、丙盒内电阻的电流不同。
故答案为：(1)转换法；(2)甲、乙；(3)乙；(4)使通过甲、丙盒内电阻的电流不同。
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想；
(2)(3)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究电流与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变，电阻阻值不同；
(4)根据并联电路具有分流作用进行分析。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
19.【答案】电阻 控制变量法 5Ω 在电阻一定时，电流和电压成正比 电压 电压表示数为U 1V～3V
【解析】解：(1)探究电流与电压关系：
①探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，采用的科学方法是控制变量法；
②小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由图乙作图如下所示：
由图可知，当电压相等时，M对应的电流大，由欧姆定律R=UI，M图象对应的电阻小，故M图象对应的是5Ω；
由M图像得到的实验结论是：在电阻一定时，电流和电压成正比；
(2)探究电流与电阻的关系：
①探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，所以实验时应该观察电压表的示数，直到电压表示数等于U；
②由串联电路电压的规律和分压原理有：
U−UVUV=R滑R定，方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大，
此时电压表的示数最小，
即3V−UVUV=40Ω20Ω，
UV=1V，即控制的最小电压为1V，最大电压为3V，U的取值范围是1V～3V。
故答案为：(1)①电阻；控制变量法；②5Ω；在电阻一定时，电流和电压成正比；(2)①电压表；电压表示数为U；②1V～3V。
(1)探究电流与电压关系：
①电流与电压和电阻有关，由控制变量法，研究电流与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
②由作图法，由欧姆定律R=UI分析；
(2)①根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，需要观察电压表示数；
②由串联电路电压的规律和分压原理得出控制的电阻的最小电压，从而得出U的取值范围。
本题探究电流与电阻关系的实验，考查电路连接、操作过程、欧姆定律、控制变量法和对器材的要求。
20.【答案】解：
(1)当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，由P=UI=U2R可知，电路的总功率最大，养生壶处于高温挡；
当只闭合S1时，电路为R1的简单电路，由R2则当只闭合S2时，电路为R2的简单电路，由P=UI=U2R可知，此时电路的总功率较小，养生壶处于中温挡，
由表格数据可知，P高=1000W，P低=200W，
则中温挡功率：
P中=P高−P低=1000W−200W=800W，
由P=UI=U2R可得，电阻R2的阻值：
R2=U2P中=(220V)2800W=60.5Ω；
(2)养生壶内水的体积：
V=1L=1dm3=1×10−3m3，
由ρ=mV可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.0×10−3m3=1kg，
在标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
(3)由P=Wt可得，养生壶高温挡加热时，消耗的电能：
W=P高t′=1000W×420s=4.2×105J，
此过程中养生壶的加热效率：
η=Q吸W×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。
答：(1)中温挡功率为800W，电阻R2的阻值是60.5Ω；
(2)在1个标准大气压下，将1L水从20℃加热至沸腾，水吸收的热量是3.36×105J；
(3)将1L水从20℃加热至沸腾最少用时420s，此过程中电养生壶的加热效率是80%。
【解析】(1)由电路图可知，当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，根据P=UI=U2R可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，养生壶处于高温挡；当只闭合S1时，电路为R1的简单电路，由R2(2)知道水的体积和密度，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的初温、末温(在标准大气压下水的沸点为100℃)以及水的比热容，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(3)根据W=Pt求出消耗的电能，利用η=Q吸W×100%求出此过程中养生壶的加热效率。
本题考查了电功率公式和密度公式、吸热公式、电功公式以及效率公式的应用，正确的判断养生壶三挡位接入电路中的电阻是关键。
21.【答案】解：(1)由P=U2R可得，小灯泡的电阻：
RL=UL额2PL额=(12V)24.8W=30Ω；
(2)只闭合S、S1，灯泡L与电阻R1串联，由于灯泡正常发光，则：UL=UL额=12V，
此时电路中的电流：I=ULRL=12V30Ω=0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，电阻R1两端的电压：
U1=U−UL=20V−12V=8V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通电15s，R1消耗的电能：
W1=U1It=8V×0.4A×15s=48J；
(3)只闭合S、S3时，灯泡和滑动变阻器R2串联，电流表A测电路中的电流，电压表测量R2的电压；
由于串联电路中电流处处相等，灯泡正常工作的电流IL额=0.4A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A、电流表的量程为0～0.6A，
所以为保证电路的安全，电路中的最大电流I最大=IL额=0.4A；
当R2的电阻全部接入电路时，总电阻为：R=RL+R2=30Ω+50Ω=80Ω，
此时电流为I=UR=20V80Ω=0.25A，
则电压表示数为U2=IR2=0.25A×50Ω=12.5V，
已知电压表的量程是为0−15V，所以，电路中最小电流：I最小=I=0.25A
所以，电路消耗的最大功率与最小功率之比为：
P最大：P最小=UI最大：UI最小=I最大：I最小=0.4A：0.25A=8：5。
答：(1)小灯泡的电阻是30Ω；
(2)只闭合S、S1，通电15s，R1消耗的电能是48J；
(3)只闭合S、S3时，在保证电路安全情况下，电路消耗的最大功率与最小功率之比是8：5。
【解析】(1)已知灯泡额定电压和额定功率，根据P=U2R求出灯泡的电阻；
(2)只闭合S、S1，灯泡L与电阻R1串联，灯泡正常发光，根据欧姆定律求出灯泡正常工作的电流，根据串联电路的电压特点求出电阻R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和W=UIt即可求出R1消耗的电能；
(3)只闭合S、S3时，灯泡和滑动变阻器R2串联，电流表A测电路中的电流，电压表测量R2的电压；
由于串联电路中电流处处相等，所以比较灯泡正常工作的电流、滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程判断得出电路中的最大电流；
根据R2的电阻全部接入电路时，根据串联电路的特点和欧姆定律求出R2两端的最大电压，与电压表的量程比较即可判断电路中的电流最小；
最后利用P=UI求出最大功率与最小功率之比即可。
本题考查了串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断只闭合S、S3时，通过最大电流和最小电流是关键。