2023年福建省初中学业水平考试物理(含答案)

2023年福建省初中学业水平考试
物理
（满分100分，考试时间90分钟）
一、选择题：（本题共14小题，每小题2分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.古有北斗星指方向，今有北斗卫星导航程.北斗卫星与地面间传递信息是利用（
）
A.超声波
B.次声波
C.电磁波
D.空气
2.在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（
）A.指南针
B.火药
C.印刷术
D.造纸术
3.下列利用电流热效应工作的用电器是（
）A.电视机
B.电风扇
C.电脑
D.电炉
4.下列光现象与图1中廊桥倒影形成的原理相同的是（
）A.镜花水月B.小孔成像C.海市蜃楼D.立竿见影
5.从百米浅海到万米深海，中国自主研制的潜水器有了质的飞跃.潜水器下潜到图2中标注的对应深度，承受海水压强最大的是
（
）
6.滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小.使用时移动滑片，改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的
（
）
A.材料
B.横截面积
C.长度
D.电流方向
7.下列做法符合安全用电原则的是（
）
A.用电器着火时用水灭火
B.在高压线附近放风筝
C.在灯和零线之间接开关
D.更换灯泡前先断开电源
图1
A.7103救生艇
B.蛟龙号
C.深海勇士号
D.奋斗者号
图2
8.城市中修建人工湖和湿地公园，可以调节气温，这主要是利用水的（）
A.密度较大
B.沸点较高
C.比热容大
D.流动性好
9.如图3所示，张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景.下列说法正确的是（）
A.“霜”是水蒸气遇冷吸热后形成的
B.“月”和“渔火”都属于光源
C.以“寺”为参照物，“桥”是运动的
D.敲钟的力越大，“钟声”的响度越大
10.如图4是某衬衫吊牌的部分信息，号型“170/92A”表示适穿人群的特征参数及体型，“A”表示适用于一般体型，“170”表示身高170cm，“92”表示（）
A.胸围92cm
B.肩膀宽92cm
C.上臂周长92cm
D.脖子周长92cm
11.经过十年的不懈探索，法拉第发现了电磁感应现象.图5中可以探究产生感应电流条件的装置是（）
12.东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家，如图6所示，下列说法正确的
是（）
A.海豚跃出海面减速上升过程，动能不变
B.海豚跃起到最高点时，重力势能最大
图3图4
A B C D
图5
甲乙
图6图7图8
C.海豚从高处落回海面过程，重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程，动能变小
13.如图7所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P 移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障∙
∙
∙
能可不是
（
）
A.电流表接线松开
B.小灯泡L 断路
C.滑动变阻器R 断路
D.开关S 接触不良
14.如图8甲所示，一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上，对长木板施加一个水
平向右的力F ，使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动，直到木板的4
1
长度伸
出桌面时停止运动，此过程中木板对桌面的压强P 与木板被推动的距离x 的关系图像如图8乙所示.已知木板宽为0.25m，下列判断正确的是
（
）
A.长木板的底面积为0.25m²
B.当m 26.0=x 时，木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当m 30.0=x 时，木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中，木板对桌面的压力先不变后增大二、填空题：（本题共6小题，每空1分，共12分）
如图9所示，民间有“做白粿迎新春”的传统习俗，制作白裸时，先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟，再放入石臼中用木棰捶打，最后搓揉成形.据此回答17~15题.
15.蒸米时，木桶中米内能的增加是通过的方式实现的.完全燃烧10kg 的干木柴能
释放出
J 的热量.（干木柴的热值为1.2×107
J/kg）
16.从木桶中冒出的“白气”是水蒸气（填物态变化名称）形成的.米香四溢是因为
分子在不停
.
17.捶打时，木棰相当于一个杠杆.白粿被搓揉成圆条形，说明力可以改变物体
的
.
18.我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假.摩擦后的琥
图9
图10
珀能吸引干草屑，
说明琥珀带了.吸管和纸巾摩擦后，吸管带负电，说明摩擦过程中（选
填“吸管”或“纸巾”）失去了电子.
19.我国拥有全球最大的海上风力发电站.风能属于
能源.风力发电设备测试时，风
机叶片转动一圈用时20s，发电功率约为6120kW，则风机叶片转动一圈的发电量为
h
kw 20.如图10所示，电源电压不变，灯L 1、L 2完全相同.闭合S 1，断开S 2、S 3，灯L 1、L 2是
联
的.闭合S 1、S 2，断开S 3，电压表示数为1U ；闭合S 1、S 3，断开S 2，电压表示数为2U ，则
1U ：2U =
.
三、作图题：（本题共2小题，每小题2分，共4分）
21.请在图11中画出静止在水平地面上的实心球的受力示意图.
22.光从空气斜射入玻璃中，请在图12中画出反射光线和折射光线的大致位置.
四、简答题：（本题共1小题，共4分）
23.如图13，小华利用家中物品做实验.他将玻璃杯放在桌布上，然后猛地将桌布从桌面抽出时，玻璃杯几乎不随桌布运动.请用物理知识说明玻璃杯不随桌布运动的理由.
五、实验题：（本题共5小题，共30分）
24.（4分）图14是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景.（1）将木块平放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做运动.
（2）由图甲可知：此时木块受到的滑动摩擦力大小为
N
（3）由图乙和图丙可知：在其他条件相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越.（4）本实验产生误差的原因是：
（写一条即可）
甲
乙丙
图13
图14
图11
图12
25.（6分）利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢，温度传感器可实时监测并自动记录水温，如图15甲所示.
（1）实验时，
在三个相同的杯子中加入相同、初温不同的水.将温度传感器的探头
浸没水中测量水温时，应注意探头不要
.
（2）将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环，使得三杯水受冷环境
.
（3）同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度，并获得温度随时间变化的图像如图15乙.分析图像可知：在其他条件相同的情况下，初温高的水降温（选填“快”或“慢”）；
水在凝固过程中，热量，温度保持不变.
（4）为提高实验结论的普遍性，实验时应在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同的
水进行测量.
26.（5分）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）如图16甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为
cm
（2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在
.
（3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图16乙所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、的像.
根据这一特点，可制成
.
（4）若要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变，再调节光屏位置.
27.（6分）用透明圆筒制作测量液体密度的密度计.
甲
乙
图15
甲
乙
图16
（1）获取相关数据①已知圆筒底面积为S
②调节天平平衡时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，此时应将平衡螺母向移.
如图17，用调好的天平测得空圆筒质量m =
g；向圆筒中倒入适量水，用天平测得圆筒
与水的总质量为81.4g，计算得到圆筒内水的体积0V =
cm 3
（水ρ=1.0×103
kg/m 3
）
（2）[制作液体密度计]在圆筒上体积为0V 的水面处做标记，如图18甲所示，倒掉圆筒内的水，倒入待测液体至标记处，使待测液体体积为0V .将圆筒放入水中，圆筒处于漂浮状态，如图l8乙.测量圆筒浸入水中的深度h ，则待测液体密度液ρ=
（用m 、S 、h 、0V 、
水ρ表示）.根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值.
（3）用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，请提出一条改进建议：
.
28.（9分）学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在30~10℃之间，项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器.
（1）利用图l9甲所示电路探究热敏电阻t R 阻值随环境温度t 变化的规律.
甲
乙
图17
图18
甲
乙
图19
图20
①根据图19甲，用笔画线表示导线，将图19乙中的实物电路连接完整.②连接电路的过程中，应将开关
；将电阻箱的阻值调至最大，起到
的作用.
③将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合S 1、断开S 2，记录电流表示数0I ；然后（描
述开关状态），调节电阻箱0R 直至电流表示数为
，此时1R =0
R ④将热敏电阻t R 置于不同温度的环境中，重复步骤③，测得的数据如下表：分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而.
（2）根据上述探究结果，设计报警电路.
实验器材：电源（恒为12V）、热敏电阻t R 、电阻箱0R （9999~0Ω）、数字电压表V （V 2.7≥U 时报警）、数字电流表mA （mA 6≥I 时报警）、开关一个、导线若干.设计要求：小屋温度30≥t ℃或10≤t ℃时都有一个电表报警
①图20所示的虚线框中的电路图是学习小组设计的报警电路，但它不能完全满足要求，请你根据设计要求将电路图补画完整.
C /o t 温度010203040Ω
/t R 阻值2800
1800
1200
800
600
②设计的电路中，电阻箱0R 应调为Ω.当温度降低到10℃时电路报警，此时电流
表的示数为
mA .
六、计算题：（本题共3小题，共22分）
29.（6分)图21是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻1R 为10Ω.闭合开关
S，电路的总电流为1A.求：
（1）通过1R 的电流.（2）电阻2R 的阻值.（3）电路消耗的总电功率.
30.（8分）小华利用氦气球与探空仪了解空气状况.如图22甲所示，质量为0.4kg 的探空仪静止在水平桌面上，与桌面的接触面积为0.02m².在室内测试时，将探空仪固定在充有氦气的气球上，释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中，如图22乙所示.已知球壳质量为0.23kg，球内氦气的密度为0.17kg/m 3
，室内空气的密度为1.22kg/m³，g =10N/kg 求：
图21
（1）探空仪所受的重力；（2）探空仪对水平桌面的压强；
（3）悬浮时氦气球的体积（计算浮力时，不计探空仪的体积和球壳的厚度）
31.（8分）实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图23甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力.该装置设计有超载限制系统，如图23乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻0R 的阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻F R 的阻值随压力压F 变化的部分数据如下表所示.当控制电路的电流大于0.03A 时，电磁铁将衔铁吸下，B 、C 两个触点断开，电动机停止工作.已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻.
（1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F 的大小；
（2）在6s 内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F 做功的功率；（3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施.
N /压F ...4006008009001000...
/F R ...
800
500
300
200
100
...
甲
乙
图22
甲
乙
图23
2023年福建省初中学业水平考试物理
1.C
2.A
3.D
分析：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的效应.电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能，故A 错误.电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，故B 错误.电脑工作时，主要将电能转化为光能和声能，故C 错误.电炉工作时，将电能转化为内能，利用了电流的热效应，故D 正确.
4.A
分析：廊桥倒影的原理是光的反射.镜花水月的原理是光的反射；小孔成像的原理是光的直线传播；海市蜃楼的原理是光的折射；立竿见影的原理是光的直线传播；故BCD 错误，A 正确.
5.D
分析：.根据gh P 液ρ=可知，在液体密度相同时，物体在液体中的深度越大，受到的压强越大，由图中信息可知，奋斗者号下潜的深度最大，故它受到的压强最大.
6.C
分析：导体的电阻大小与导体的材料、横截面积和长度有关.滑动变阻器是通过移动滑片，改变电阻丝接入电路中的长度来改变电阻的.
7.D
分析：生活用水是导体，用电器着火时用水灭火，易发生触电事故，故A 错误.在高压线附近放风筝，易发生触电事故，故B 错误.若开关接在灯和零线之间，当开关断开时，灯仍与火线相通，人接触灯时易发生触电事故，故C 错误.更换灯泡前要先切断电源，否则容易发生触电事故，故D 正确.
8.C
分析：水的比热容较大，由t cm Q ∆=可知，白天，相同质量的水和其他物质比较，吸收相同的热量，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少.故修建人工湖和湿地公园可使昼夜温差变小，能有效调节气温.
9.D
分析：“霜”是空气中的水蒸气遇冷直接变成的固态小冰晶，该过程中放出热量，故A 错误.本身能发光的物体叫做光源，渔火是光源；月亮本身不发光，所以月亮不是光源，我们能看到月亮是因为月亮反射的太阳光进入了人眼，故B 错误.以“寺”为参照物，“桥”的位置不变，故“桥”是静止的，故C 错误.响度的大小与声源的振幅有关，敲钟的力越大，使得钟的振幅越大，故发出声音的响度越大，故D 正确.
10.A
分析：由生活经验可知，人的肩膀宽、上臂周长和脖子周长不可能是92cm，故A 正确.11.C
分析：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应.A 选项中是奥斯特实验的装置，该实验说明了电流周围存在磁场，故A 错误.B 选项中的装置是用来探究磁场对电流是否有力的作用的，故B 错误.C 选项图，闭合开关，导体ab 在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，故C 正确.D 选项图中两个电磁铁串联，可探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，故D 错误.
12.B
分析：海豚跃出海面减速上升过程，质量不变，速度减小，动1能减小，故A 错误；海豚跃起到最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，故B 正确；海豚从高处落回海面过程，质量不变，高度减小，重力势能减小，故C 错误；海豚在海面下加速下潜过程，质量不变，速度变大，动能变大，故D 错误.
13.B
分析：若电流表接线松开、滑动变阻器R 断路或开关S 接触不良，电路都处于断路状态，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，故A、C、D 均不符合题意；若小灯泡L 断路，则电流表无示数，但电压表与电源是接通的，故电压表有示数，且测量的是电源电压，因此不可能是小灯泡L 断路，B 选项符合题意.
14.B
分析：由右图可知，当长木板刚要离开桌面到木板的
4
1
长度伸出桌面的过程中，木板运动的距离m 20.0m 10.0m 30.0=-=s ，则木板的长
m 80.0m 20.04=⨯=a ,已知木板的宽为0.25m，则木板的底面积2m 2.0m 25.0m 80.0=⨯=S ，故
A 错误.根据S
F
P =
可知，木板全部在桌面上时对桌面的压力PS F ==30Pa ×0.2m²=6N,在木板被推动的过程中，木板对桌面的压力始终等于自身的重力，所以木板对桌面的压力不变，始终为6N，故C、D 错误.当m 26.0=x 时，木板露出桌面的长度m 16.0m 10.0m 26.0=-='a ，此时木板的受力面积22m 16.0m 25.0m 16.0m 2.0=⨯-='S ,木板对桌面的压强Pa 5.37m 16.0N 62
=='='S F P ,故B 正确正确.
15.热传递
1.2×108
分析：完全燃烧10kg 的干木柴释放的热量J 102.1kg /J 102.1kg 1087⨯=⨯⨯==mq Q 放.16.液化
做无规则运动
分析：冒出的“白气”是高温的水蒸气遇冷形成的小水滴，属于液化现象；能闻到米香是因为分子在不停地做无规则运动.
17.费力
形状
分析：由题图可知，捶打时，木棰的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；白粿被搓揉成圆条形，说明力可以改变物体的形状.
18.电荷（或电）
纸巾
分析：带电体具有吸引轻小物体的性质，摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了电荷；摩擦起电的实质是电子发生了转移，吸管带负电是因为得到了电子，故纸巾因失去电子而带正电.
19.可再生（合理即可）
34
分析：风机叶片转动一圈的发电量h kw 34h 3600
20
kw 6120⋅=⨯==Pt W 20.串
2:1
分析：闭合S 1，断开S 2、S 3，灯L 1、L 2串联，如图甲所示；闭合S 1、S 2，断开S 3，灯L 1、L 2串联，电压表测量L 1、L 2两端的总电压，如图乙所示；闭合S 1、S 3，断开S 2，灯L 1、L 2仍串联，电压表测量L 2两端的电压，如图丙所示.由于L 1、L 2规格相同，根据串联电路分压的特点
甲乙丙
可知，122
1
U U =，故1
:2:21=U U 21.如图所示
分析：实心球静止在水平地面上，说明实心球受到的重力和地面的支持力是一对平衡力，作法：以实心球的重心为起点，分别沿竖直向上和竖直向下的方向，画两条长度相等的有向线段，标上箭头表示方向并标出字母“F”和“G”
22.如图所示
23.玻璃杯与桌布原来处于静止状态，桌布受力被抽出，玻璃杯由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以玻璃杯几乎不随桌布运动.
24（每空1分）（1）匀速直线（2）1.2
（3）大
（4）很难控制木块做匀速直线运动（合理即可）
分析：
（2）由题图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为1.2N
（3）由题图乙和题图丙可知，在其他条件相同的情况下，压力越大，弹簧测力计的示数越大，说明滑动摩擦力越大.
（4）在实际操作中，很难让木块做匀速直线运动，弹簧测力计示数不稳定，导致读数存在误差.
25.（每空1分）（1）质量接触杯底（或接触杯壁）（2）相同（3）快
放出（4）位置（或深度）
分析：
（1）为了探究不同温度的水降温的快慢，根据控制变量法的思想，应改变水的温度，保持其他因素相同，因此在三个相同的杯子中应加入质量相同的水.
（2）风扇可以使箱内气流稳定循环，使得三杯水受冷环境相同.
（3）由图乙可知，在相同时间内，初温高的水降温幅度大，故降温快；水凝固过程中，
第21题第22题
放出热量，温度保持不变.
（4）为提高实验结论的普遍性，应在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同位置的水进行测量.
26.（每空l 分）（1）12.5（7.12~3.12均可）（2）同一高度（3）缩小照相机（4）大
分析：
（1）凸透镜的光心到焦点的距离叫做焦距，由题图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，凸透镜的焦距为12.5cm
（2）调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央，便于观察.
（3）光屏上成清晰的实像，物距f u 2cm 30>=，所以成的是倒立、缩小的实像，该原理在生活中的应用是照相机.
（4）根据凸透镜成实像时的规律“物远像近像变小”可知，要使光屏上的像变小，应增大物距，即使蜡烛和凸透镜的距离变大.
27.（除标注外，每空1分）（1）②右
31.4
50（2）
V m
Sh -水ρ（2分）（3）往容器中加足够多的水（或减小待测液体体积0V 并重新标刻度等其他合理答案）
分析：
（1）②指针指在中央刻度线的左侧时，应将平衡螺母向右移动；由题图17可知，称量标尺的分度值为0.2g,空圆筒的质量g 4.31g 4.1g 10g 20=++=m ；圆筒和水的总质量g 4.81=总m ；则圆简内水的质量g 50g 4.31g 4.81=-=-=m m m 总水，则圆筒内水的体积
3
3
cm
50cm /g 1g 50==
=
水
水
ρm V （2）当圆筒盛有待测液体且漂浮在水中时，由阿基米德原理可知：此时圆筒受到的浮力gSh gV F 水排水浮ρρ==①
由浮沉条件可知，圆筒受到的浮力g V mg g m mg g m m G F 0)(液液液总浮ρ+=+=+==②联立①②两式解得0
V m Sh -=
水液ρρ
28.（除标注外，每空1分）（1）①如图l 所示.（1分）②断开
保护电路
③断开S 1、闭合S 2
I 0（或闭合S 1、
S 2
2I 0）
④减小
（2）①如图2所示.（1分）②1200
4
分析：
（1）①由题图甲可知，热敏电阻t R 和电阻箱0R 并联，开关S 1控制热敏电阻，开关S 2控制电阻箱，电流表接在干路中，则连接完整的实物图如图1所示.②连接电路时，开关应处于断开状态；并将电阻箱的阻值调至最大，目的是使在刚闭合开关时，电路中的电流最小，达到保护电路的目的.③根据等效替代法的思想，为了使1R =0R ，在电源电压不变时，由欧姆定律可知，可使通过两个电阻的电流相同.闭合S 1，断开S 2，只有1R 接入电路，此时电流表示数为
0I ；然后再闭合S 2，断开S 1，只有电阻箱0R 接入电路，通过调节电阻箱的阻值，使电流表仍
为0I ，此时1R =0R .④由表格数据可知，随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小.
（2）①由（1）④表中的数据可知，温度t≥30℃时，热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知此时电路的电流增大，会引起数字电流表报警，当t≤10℃时热敏电阻的阻值增大，由串联电路的分压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，故为了让另一个电表报警，应将电压表并联在热敏电阻两端，如图2所示.②由（1）④表中数据可知，温度t=30℃和t=10℃时热敏电阻的阻值分别为800Ω和1800Ω.由题意可知，当温度t=30℃时，数字电流表刚好报警，此时电路中的电流I =6mA=6×10-3A ，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
Ω⨯=⨯==
-33102A
106V 12I U R 总，由串联电路的电阻特点电阻可知，电阻箱0R 接入电路的阻值300t R R R -=总=2000Ω-800Ω=1200Ω；当温度降低到10℃时，电路中的总电阻100t R R R +='总=1200Ω+1800Ω=3000Ω，此时电路中的电流
mA 4A 1043000V
123mA =⨯=Ω
='=
-总R U I ，由欧姆定律可知，此时热敏电阻两端的电
压图1
图2
10mA V t R I U ==4×10-3
A ×1800Ω=7.2V，数字电压表报警，符合题意，故当温度降低到10℃时电
路报警，此时电流表的示数为4mA
29.【分析解答】
（1）1R 和2R 并联，V 621===U U U 通过1R 的电流A 6.010V 6111=Ω
==
R U I （2分）
（2）通过2R 的电流12I I I -==1A-0.6A=0.4A
2R 的阻值Ω===
15A
4.0V
6222I U R （2分）（3）电路消耗的总电功率UI P ==6V ×1A=6W （2分）
30.【分析解答】
（1）探空仪的重力mg G ==0.4kg ×10N/kg=4N （2分）（2）探空仪对水平桌面的压力G F ==4N （3分）探空仪对水平桌面的压强S F P =
=Pa 200m
02.0N
42=（3分）
（3）氦气球悬浮，则g m m m G F )(氦壳总浮++==①由阿基米德原理，可知氦空排空浮gV gV F ρρ==②氦气的质量氦氦氦V m ρ=③由①②③得：3
3
3m 6.0m
/kg 17.0m /kg 22.1kg
23.0kg 4.0=-+=
-+=氦
空壳
氦ρρm m V （3分）
31.【分析解答】（1）忽略绳重、摩擦
N 1252
N 100N 15022=+=+==
板滑厢G G G F （2分）
（2）绳端移动的距离h s 2==2×3m=6m 绳拉力F 做的功Fs W ==125N ×6m=750J 绳拉力F 做功的功率W 125s
6J 750===
t W P （2分）
（3）控制电路的最大电流A 3.0=I 时，载重量最大.控制电路最小总电阻Ω===
400A
03.0V 12I U R 0R R R F -==400Ω-200Ω=200Ω
当Ω=200F R 时，压力N
900=压F 即最大载重厢压物G F G -==900N-150N=750N 最大机械效率%
100)(%100⨯++=
⨯=
h
G G G h G W W 板滑厢物物总
有η%
75%100N
100N 150N 750N
750%100=⨯++=
⨯++=
板滑
厢物物
G G G G （3分）（4）减小0R （或增大电源电压等其他合理答案）
（1分）。