2018年内蒙古包头市中考物理试卷

2018年内蒙古包头市中考物理试卷
一、选择题（每小题3分，共21分．每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列说法正确的是（）
A.声波和电磁波都能在真空中传播
B.吹笛子时手按不同的笛孔是为了改变音调
C.做圆周运动的物体如果所受外力全部消失将做匀速圆周运动
D.摩擦起电过程中能量得转化是电能转化为机械能
2. 关于热现象，下列说法正确的是（）
A.雾是漂浮在空气中的水蒸气
B.霜是空气中的水蒸气凝固形成的小冰晶
C.高压锅内部液面气压增大，液体得沸点升高
D.加油时闻到刺鼻的气味，说明汽油在常温下易升华
3. 小宁乘坐校车时，观察到一些现象，下列解释正确的是（）
A.向窗外看时感觉到路边的树木向后退，是以地面为参照物
B.看到车上窗帘往外飘，是因为车内比车外的空气流速大，压强大
C.突然刹车时身体向前倾，是由于身体受到了惯性的作用
D.司机转动方向盘使校车转弯，是力改变了校车的运动状态
4. 如图所示，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下列说法正确的是（）
A.此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同
B.若蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像
C.若蜡烛移至45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D.在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，将光屏左移可再次成清晰的像
5. 下列说法正确的是（）
A.
图中磁铁静止时A端总是指向地理北方，则A端是磁铁的北极
B. 图为动圈式话筒的结构示意图，它的工作原理是磁场对电流的作用
C.
图为水位自动报警器，当水位上升到金属块A时，红灯不亮绿灯亮
D.
如图所示的现象中，同时工作的用电器过多不会使家庭电路电流过大
6. 下列四种情况说法正确的是（）
A.
图中，物体在2∼7s内的平均速度为2m/s
B.
图中，a、b两种物质的密度之比为1:4
C.
图中，物块M向左做匀速直线运动，该装置的机械效率为75%
D.
图中，杠杆在水平位置平衡，OA:AB=1:2，则F:G=1:2
7. 如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为电阻式传感器，电源电压保持不变，当R阻值从0增大到60Ω，测得R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙，下列说法正确的是（）
A.R的阻值增大，电流表与电压表的示数都变小
B.电源电压为12V
C.当电流为0.6A时，1s内电路消耗的电能为21.6J
D.R0两端的电压变化范围为6V∼18V
二、作图与实验题（每空1分，共21分）
8. 在研究”不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧
杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。

（1）图B为某时刻的温度，其示数为________∘C。

（2）分析图C可知，吸收相同热量，________液体升温更高；________液体更适合作汽车发动机的冷却液。

（3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40∘C和35∘C，吸收热量之比为2:1，则甲、乙液体的比
热容之比为________。

9. 小明用如图所示装置进行“平面镜成像特点”的实验。

（1）他选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是________。

（2）在实验中，把蜡烛放在距离玻璃板30cm处，它的像到蜡烛的距离是________cm，当蜡烛远离玻璃板时，它的像的大小将________。

（3）小明走近实验楼的自动感应玻璃门时，门自动平移打开，则他在玻璃门中的像将________（填“随”或“不随”）门平移。

10.
在“探究物体动能与质量和速度的关系”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击
水平木板上的木块，将木块撞出一段距离，如图所示．
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是________．
（2）从上表数据可以看出，实验中控制了________相同，从而探究动能与________的关系．
（3）第1次实验时若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做________J的功（重力势能的计算公式为E p= mgℎ）；第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度，你认为应当采用________同学的建议．（g取10N/kg）
（4）由上述实验数据和现象可得出结论：________．
11. 小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片
P
向右移动时小灯泡变亮。

（2）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小
灯泡________引起的。

（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率时________W．在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏
________。

（4）利用如图丙所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2
的最大电阻为R0)。

①只闭合开关S和S1，调节________，使电压表的示数为2.5V。

②只闭合开关________，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V。

③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额=________（用U额、R0、U1、U2表示）。

三、计算题（第12题9分，第13题9分，共18分）
12. 我国自主研制的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强，噪声低、安全可靠等优异性能，主要技术参数如下表（海水的密度近似为1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。

求：
（1）潜艇在水上航行时受到的浮力是多少？在水下行驶时排开水的体积是多少？
（2）潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处，潜艇上一个面积是400cm2的观察口受到海水的压力增大了4×104N，则潜艇原来位置的深度是多少？
（3）潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1ℎ，发动机输出的能量是多少？若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%，潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力f是多少？
13. 如图所示为模拟调光灯电路，电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，且灯丝电阻随温度的变化而变化，定值电阻R1的阻值为6Ω．将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和0.2A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为3V和0.5A．求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻多大？
（2）当R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率是多少？
（3）为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请计算说明。

参考答案与试题解析
2018年内蒙古包头市中考物理试卷
一、选择题（每小题3分，共21分．每小题只有一个选项符合题意）
1.
【答案】
B
【考点】
力与运动的关系
声音的传播条件
频率及音调的关系
摩擦起电
【解析】
（1）声音可以在固体、液体、气体中传播，不能在真空中传播；
（2）音调的影响因素是频率，响度的影响因素是振幅的大小；
（3）依据牛顿第一定律，一切物体在没有受到外力作用下，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（4）解决此题的关键是知道转化方式，判断减小的能和获得的能分别是哪一个。

【解答】
A、声波不能在真空中传播，故A错误；
B、手按不同的笛孔是为了空气振动的频率来改变音调，故B正确；
C、做圆周运动的物体如果所受的外力全部消失，其运动状态将不发生变化，保持断开时的速度和方向做匀速直线运动，故C错误；
D、摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，故是把机械能转化为电能，故D错误；
2.
【答案】
C
【考点】
汽化及汽化吸热的特点
沸点及沸点与气压的关系
液化及液化现象
生活中的凝华现象
【解析】
（1）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；
（2）液体的沸点跟气压有关，气压越大，沸点越高。

【解答】
A、雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴；故A错误；
B、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的小冰晶，附着在建筑物或植被表面形成的；故B错误；
C、高压锅增大锅内的压强，提高了水的沸点，食物在高温下容易煮熟。

故C正确；
D、液态的汽油变成汽油蒸汽属于汽化现象，不是升华现象，故D错误。

3.
【答案】
D
【考点】
参照物及其选择力的作用效果
惯性
流体压强与流速的关系
【解析】
（1）解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发
生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。

（2）气体和液体都属于流体，在流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。

（3）一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。

（4）力可以改变物体的运动状态和形状。

【解答】
A、向窗外看时感觉到路边树木向后退，是以车为参照物，树木和车的相对位置发生了变化，故A错误；
B、看到车上窗帘往外飘，是因为车外空气流速快压强小，车内空气流速慢压强大，从而产生向外的压力差，故B错误；
C、惯性是物体的一种性质，惯性不是力。

刹车时车不能立即停下来，主要是因为车具有惯性，而不能说受
惯性作用，故C错误；
D、司机转动方向盘使校车转弯，运动方向改变，是力改变了校车的运动状态，故D正确。

4.
【答案】
B
【考点】
凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】
A、当u>2f、f<v<2f时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；
B、想使蜡烛在光屏上所成像变大，应减小物距，增大像距；
C、当u<f时，成正立，放大的虚像；
D、近视镜是发散透镜，对光线由发散作用。

【解答】
A、由图可知，物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故A错误；
B、蜡烛移至20cm刻度线处，当u>2f、f<v<2f时，成倒立、缩小的实像，物距变大，并将光屏向左移动，像距变小，像变小。

故B正确；
C、若蜡烛移至45cm刻度线处，u<f时，成正立，放大的虚像，光屏上没用像，故C错误；
D、在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，近视镜是发散透镜，对光线由发散作用，成的像要远离凸
透镜，故将光屏右移可再次成清晰的像，故D错误。

5.
【答案】
A
【考点】
地磁场
电磁继电器的组成、原理和特点
动圈式话筒的构造和原理
家庭电路电流过大的原因
【解析】
（1）地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，条形磁铁放在地球这个磁
体的磁场中，即可指南北；
（2）动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用。

工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流。

（3）由水位的变化导致了控制电路的通断，进一步决定了电磁铁磁性的有无，从而控制了工作电路的动触
点的位置的变化，改变了工作电路的连接情况。

（4）产生电流过大的原因有两个：一是用电器的总功率过大，另一个是发生短路。

【解答】
A、可自由转动的条形磁铁，由于受地磁场的影响，静止时，S极总是指向地理的南极方向，N极总是指向地
理的北极方向，磁铁静止时A端总是指向地理北方，则A端是磁铁的北极；故A正确；
B、当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈
就一起振动，线圈在磁场里的振动，会切割磁感线产生感应电流，所以动圈式话筒的工作原理，是电磁感应
现象，故B错误。

C、由图示电路图可知，当水位达到金属块A时，控制电路接通，电磁铁中有电流，有磁性，将衔铁吸引下来，红灯亮，绿灯不亮，故C错误；
D、同时工作的用电器过多时，总功率大，根据P=UI知，会使家庭电路电流过大总电流大，故D错误。

6.
【答案】
C
【考点】
密度的计算
变速运动与平均速度
杠杆的平衡条件
滑轮（组）的机械效率
【解析】
（1）根据图象，可以看到的是该图象是速度与时间的图象，根据v=s
t
算出速度；
（2）在横轴上取体积相同，然后比较这两种物质的质量之比，根据ρ=m
V
得出密度之比；
（3）求出克服摩擦做的功（有用功），以及总功，利用效率公式：η=W
有用
W
总
×100%=
fs
物
Fs
×100%=
fs
物
2Fs
物
×100%求该装置的效率。

（4）杠杆的平衡条件和OA:AB=1:2，得出F:G的大小。

【解答】
A、由图象知，物体在2∼7s内通过的路程s=6m−2m=4m，所用时间t=7s−2s=5s，
则物体的平均速度：v=s
t =4m
5s
=0.8m/s，故A错误；
B、由图象可知，当体积相同（取4cm3）时，m甲:m乙=4:1，由ρ=m
V
可知，密度之比为ρ甲:ρ乙=4:1，故B错误；
C、有用功（克服地面摩擦力做的功）：W有用=fs物；
由图知n=2，则绳子自由端移动的距离为s=2s物，
拉力做的总功：W总=Fs；
机械效率：η=W
有用
W
总
=
fs
物
Fs
=
fs
物
2Fs
物
=f
2F
=15N
2×10N
×100%=75%，故C正确；
D、因为OA:AB=1:2，所以OA:OB=1:3，根据杠杆的平衡条件可得F×OB=G×OA，
所以F:G=OA:OB=1:3，故D错误。

7.
【答案】
D
【考点】
电路的动态分析
【解析】
由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流：
A、R的阻值增大，根据电阻的串联判断总电阻的变化，由欧姆定律确定电路中的电流变化，可判断出定值电阻的电压变小，根据串联电路电压的规律得出电压表示数化；
B、由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.2A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大值，
根据电阻的串联和欧姆定律得出电源的电压表达式；
当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，可知此时电路中的电流最大值，由欧姆定律得出电源的电压表达式，根据电源电压不变列方程求出R0大小和电源电压；
C、当电流为0.6A时，电路为R0的简单电路，根据W=U2
R0
t求1s内电路消耗的电能；
D、由B知，通过传感器的电流最小为0.2A，传感器的电阻最大为60Ω；由欧姆定律求出传感器的电压，根据串联电路电压的规律得出R0两端的电压国；
当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，可得出R0两端的电压即为电源电压，从而得出R0两端的电压变化范围。

【解答】
A、由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
当R阻值从0增大到60Ω，R的阻值增大，总电阻增大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表示数
变小；由U=IR可知，定值电阻R0的电压变小，根据串联电路电压的规律，传感器R两端的电压增大，即电
压表示数变大，故A错误；
B、由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Ω，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示；
由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.2A时，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大为60Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=U
R
可得，电源的电压：
U=I(R0+R)=0.2A×(R0+60Ω)−−−−−−−−−−−①，
当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′=0.6A，
则电源的电压：
U=I′R0=0.6A×R0−−−−−−−−−−−−−②
因电源的电压不变，所以，0.2A×(R0+60Ω)=0.6A×R0，
解得：R0=30Ω，
电源的电压：U=I′R0=0.6A×30Ω=18V，故B错误；
C、当电流为0.6A时，电路为R0的简单电路，1s内电路消耗的电能为：
W=U2
R0
t=(18V)2
30Ω
×1s=10.8J，故C错误；
D、由B知，通过传感器的电流最小为0.2A，此时传感器的电阻最大为60Ω；
由欧姆定律可得，传感器的电压：U1=IR=0.2A×60Ω=12V，
根据串联电路电压的规律，此时R0两端的电压为：U0=U−U1=18V−12V=6V，
当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，R0两端的电压即为电源电压18V，
所以，R0两端的电压变化范围为6V∼18V，故D正确。

二、作图与实验题（每空1分，共21分）
8.
【答案】 39 乙,甲 3:2
【考点】
探究比热容的实验 【解析】
（1）根据温度计分度值读数；
（2）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。

比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强 ②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
根据Q =cm △t 分析。

（3）根据c =Q
m△t 求解。

【解答】
图B 中，温度计分度值为1∘C ，示数为39∘C ；
分析图C 可知，吸收相同热量，即加热相同时间，如下所示，乙液体升温更高；
根据比较吸热能力的第2种方法，甲的吸热能力强，比热容大，根据Q =cm △t ，相同的质量甲乙两种物质，升高相同的温度，甲吸热多，冷却效果好，甲液体更适合作汽车发动机的冷却液；
若甲、乙液体从图C 所示的初温分别升高到40∘C 和35∘C ，升高的温度分别为：20∘C 和15∘C ，吸收热量之比为2:1，根据c =Q
m△t ，
则甲、乙液体的比热容之比为：c 甲c 乙
=Q 甲m△t 甲
×
m△t 乙Q 乙
=21×15
∘C 20
∘C
=3:2。

9.
【答案】
便于确定像的位置 60,不变 不随 【考点】
平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案 【解析】
（1）实验时选择透明的玻璃板，在物体的一侧，既能看到物体的像，也能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。

（2）平面镜成像特点：物像等距，物像等大。

（3）平面镜成像是由于光的反射形成的，不是实际光线形成。

【解答】
实验时选择透明的玻璃板，能同时观察到像和代替蜡烛A 的蜡烛B ，便于确定像的位置；
由平面镜成像特点之一：物像等距可知，蜡烛到玻璃板的距离是30cm ，那么蜡烛的像到玻璃板的距离等于30cm ，所以蜡烛在玻璃板中所成的像到蜡烛的距离是60cm ；由平面镜成像特点之一：物像等大可知，将蜡烛不管是远离玻璃板还是靠近玻璃板时，蜡烛所成像的大小不变；
玻璃门中的像是由于光的反射形成的虚像，虚像不在玻璃门上，所以门自动平移打开，则他在玻璃门中的像不随门平移。

10.
【答案】
（1）将钢球从某一高度由静止释放 （2）速度,质量 （3）0.06,甲
（4）速度一定时，质量越大，动能越大 【考点】
探究动能的影响因素 【解析】
（1）让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；一个物体能够做功就说这个物体具有能量，若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大。

（2）影响动能大小的因素是质量和速度，在研究时要采用控制变量法，速度相同是研究动能与质量的关系； （3）根据W =mgℎ可求；由图知是控制速度相同时，研究动能与质量的关系，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的；
（4）运用控制变量法，通过数据得出结论。

【解答】 解：（1）让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大．
（2）让小球从斜面的同一高度处释放，使小球到达最底端的速度相同，从而探究动能与质量的关系． （3）第1次实验时若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做的功： W =mgℎ=0.02kg ×10N/kg ×0.3m =0.06J ；
上面的两次实验是在速度一定时，改变物体的质量，探究动能的大小，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，因此改变木板的长度，应采用甲的建议． （4）由表中的数据知：速度一定时，质量越大动能越大． 11.
【答案】
滑片P 向右移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联，如下所示：
短路 0.6,大 R 2,S 、S 2,
U 额2(U 1−U 2)
U 2R 0
【考点】
探究用电器的电功率实验 【解析】
（1）根据滑片P 向右移动时小灯泡变亮确定滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联； （2）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应为于阻值最大处； （3）根据电流表的量程确定分度值读数，根据P =UI 求灯泡的额定功率；
（4）滑片P 向右移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联 根据P =
U 2R
，在只有电压表情况下，测量出灯正常发光的电阻即可；
①可只闭合小灯泡所在支路，通过调节滑动变阻器R 2使灯泡两端电压为额定电压，灯正常光；
②保持变阻器R 2的滑片位置不动，只闭合R 1所在支路，通过调节滑动变阻器R 1使R 1两端电压为小灯泡的额定电压，根据等效法，此时滑动变阻器R 1使连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小； ③为求出此时滑动变阻器R 1使连入电路中的电阻：
将R 2的滑片P 先调至最左端，再将R 2的滑片P 调至最右端，分别记下电压表的示数为，根据串联电路的规律和欧姆定律求出R 1的大小，即小灯泡电阻的大小，再利用P =
U 2R
，求出小灯泡额定功率。

【解答】
滑片P 向右移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联，如下所示：
为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应为于阻值最大处，即B 端； 图乙中，电流表的量程为0∼0.6A ，分度值为0.02A ，示数为0.26A ， 则灯泡的额定功率：
P =UI =2.5V ×0.26A =0.65W ；
①只闭合开关S 和S 1，调节R 2，使电压表的示数为2.5V 。

②只闭合开关S 、S 2，调节R 1，使电压表的示数仍为2.5V 。

③接着将R 2的滑片P 调至最左端，记下电压表的示数为U 1；再将R 2的滑片P 调至最右端，记下电压表的示数为U 2，
在③中，将R 2的滑片P 调至最左端，R 2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U 1即为电源电压；再将R 2的滑片P 调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U 2，即为R 1的电压， 根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：U 1−U 2R 0
=U
2R 1
，
解得：R 1=U 2R 0
U
1−U 2
，
小灯泡额定功率的表达式： P 额=
U 额2R L
=
U 额2R 1
， 故P 额=U 额2(U 1−U 2)
U 2R 0。

三、计算题（第12题9分，第13题9分，共18分）
12.
【答案】
潜艇在水上航行时受到的浮力是2.25×107N ；在水下行驶时排开水的体积是3000m 3； 潜艇原来位置的深度是200m ；
潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1ℎ，发动机输出的能量是1.08×1010J ；若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%，潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力是2.4×105N 。

【考点】
液体压强的计算公式及其应用 阿基米德原理 浮力大小的计算 功率的计算 【解析】
（1）知道潜艇水上排水量（排开水的质量），利用阿基米德原理求潜艇在水上航行时受到的浮力； 知道潜艇水下排水量（排开水的质量），利用ρ=m
V 求在水下行驶时排开水的体积；
（2）利用压强公式求观察口受到海水的压强增大值，利用p =ρgℎ求潜艇在最大深度受到海水的压强，可求在某位置潜艇受到海水的压强，再利用p =ρgℎ求潜艇原来位置的深度； （3）利用W =Pt 求水下以最大输出功率匀速行驶1ℎ发动机输出的能量；
发动机做的有用功功率P 有用=80%×P ，利用P =W t =Fs
t =Fv 求牵引力，由于潜艇匀速航行，潜艇以最大
航速匀速行驶时受到水的平均阻力等于牵引力。

【解答】
潜艇在水上航行时受到的浮力：
F 浮=
G 排=m 排上g =2.25×106kg ×10N/kg =2.25×107N ；
由ρ=m
V 可得在水下行驶时排开水的体积： V 排下=
m 排下ρ水=3000×103kg
1×103kg/m 3=3000m 3；
观察口受到海水的压强增大值： △p =
△F S
=4×104N
400×10−4m 2=1×106Pa ，
潜艇在最大深度受到海水的压强：
p 2=ρgℎ2=1×103kg/m 3×10N/kg ×300m =3×106Pa ， 在某位置潜艇受到海水的压强：
p 1=p 2−△p =3×106Pa −1×106Pa =2×106Pa ， 由p =ρgℎ可得潜艇原来位置的深度： ℎ1=p 1
ρg =2×106Pa
1×103kg/m 3×10N/kg =200m ；
潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1ℎ，发动机输出的能量： W =Pt =3×106W ×3600s =1.08×1010J ； 发动机做的有用功功率：
P 有用=80%×P =80%×3×106W =2.4×106W ， 由P =
W t =
Fs t
=Fv 可得牵引力：
F=P
有用
v
=2.4×106W
10m/s
=2.4×105N，
因为潜艇匀速航行，
所以潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力：
f=F=2.4×105N。

13.
【答案】
灯泡L正常发光时的电阻是12Ω；
当R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率是0.96W；
为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应把R1的电阻增至12Ω。

【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
由电路图可知，灯泡、R1、R2串联连接，电压表测R2两端的电压。

（1）灯泡正常工作时，其实际功率与额定功率相等，由R=U
额
2
P
额
进行计算；
（2）根据串联电路的电流规律，结合灯泡正常工作时的特点，由P=UI计算灯泡的实际电功率；（3）根据灯泡的铭牌，确实灯泡正常工作时两端电压值，结合串联电路分压特点进行解析。

【解答】
由题可知，灯泡正常工作时的电阻：R=U
额
2
P
额
=(6V)2
3W
=12Ω；
灯泡正常工作时的电流：I额=P
额
U
额
=3W
6V
=0.5A，
由题可知，移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为3V和0.5A．即此时电路中的实际电流I= 0.5A=I
额
，故此时灯泡恰好正常工作，
可得灯泡两端电压U灯=U额=6V，R2两端电压即电压表示数U2=3V，
R1两端电压：U1=IR1=0.5A×6Ω=3V，
则电源电压U=U1+U2+U灯=3V+3V+6V=12V，
当滑片至最右端时：
R1两端电压：U1′=I1′R1=0.2A×6Ω=1.2V，
灯泡两端电压：U灯′=U−U1′−U2′=12V−1.2V−6V=4.8V，
此时灯泡的实际电功率为：P灯实=U灯′I1′=4.8V×0.2A=0.96W；
由图可知：灯泡、R1、R2串联连接，当滑片滑到最左端时，电路由R1与灯泡串联组成，
根据题意，灯泡两端电压最多为U大=6V，通过的电流I大=I额=0.5A，则此时R1的值应为：R1=U−U
大
I
大
=
12V−6V
0.5A
=12Ω，
故可以通过增大R1的阻值来实现。