2016-2025年江苏省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷-【2026年中考复习】10年物理压轴题

【10年压轴题】2016-2025年江苏省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷 一．选择题（共10小题） 1．（2018•南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6．下列判断正确的是（　　） A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω B．电路允许消耗的最大功率为4.5W C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置 D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W 2．（2016•南京）如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（　　） A．电路总功率的最小值为1.8W B．电路总功率的最大值为5.4W C．定值电阻电功率的最小值为1.35W D．定值电阻电功率的变化为4.05W 3．（2025•苏州）用柱形水槽、柱形塑料杯（含配重）、质量已知的砝码和水，可制作测量物体质量的装置。使用时，在竖直漂浮的塑料杯中放入待测物体，杯子仍竖直漂浮，根据制作好的标尺便可读出待测物体的质量。制作标尺时，通过在杯中放入砝码进行质量标注（杯子竖直漂浮）。如图所示，标注的方式有三种： ①在水槽外壁，用水面高度h1的变化标注； ②在塑料杯内壁，用杯子浸入水中的深度h2的变化标注； ③在水槽外壁，用杯底所装指针离槽底的高度h3的变化标注。 若水槽和塑料杯的底面积分别为225cm2和85cm2，三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分别为Δm1、Δm2和Δm3。则（　　） A．Δm1＞Δm2＞Δm3 B．Δm2＞Δm1＝Δm3 C．Δm1＞Δm3＞Δm2 D．Δm3＞Δm1＞Δm2 4．（2022•南京）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，R1的功率变化了ΔP1，电路总功率变化了ΔP。下列选项正确的是（　　） A．电源电压13.5V B．R2的最大阻值为45Ω C．ΔP1为0.8W D．ΔP为1.8W 5．（2021•南京）如图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U﹣I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应。下列判断正确的是（　　） A．电源电压为3V B．滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大 C．电阻R1的U﹣I图像一定与线段AB相交 D．滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小 6．（2020•南京）如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V；移动滑片P到某位置的过程中，两表的示数分别变化了0.3A和1.5V．下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4.5V B．R2的最大阻值为20Ω C．电路消耗的总功率最小时，R1与R2接入电路的阻值之比为3：1 D．电流表示数为0.4A时，R1与R2消耗的功率之比为1：1 7．（2024•南京）如图甲所示，电源电压U不变，R1＝2Ω。闭合开关S，当滑动变阻器滑片从A处移到B处过程中，其阻值的变化量为ΔR、功率的变化量为ΔP，乙图是电流表示数与其中一只电压表示数的关系图像，下列说法正确的是（　　） A．U＝10V B．ΔR＝12Ω C．R2＝16Ω D．ΔP＝2W 8．（2023•南京）如图甲，R0为定值电阻，灯L标有“3V 1.5W”字样，电源电压U总保持不变。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中，其接入电路的电阻改变了ΔR，电路消耗的总功率改变了ΔP，同时三只电表示数均发生变化。图乙中有OA、AB和BC三段图像，其中有两段反映了上述滑片移动过程中电压表V1和V2示数与电流表A示数的对应关系。下列说法中正确的是（　　） A．ΔR为6.5Ω B．ΔP为1.3W C．U总为11V D．OA是R0的U﹣I图像 9．（2019•南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍 10．（2017•南京）在如图所示电路中，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W．下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω C．电源电压为8V D．滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2 W 二．填空题（共7小题） 11．（2024•南京）某型号的电饭锅有高温和保温两挡，其测试电路如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位），已知高温挡功率为1100W，保温挡功率为22W。则： （1）保温时电路中的电流是 　 　 A。 （2）R2＝ 　 　 Ω。 （3）高温挡工作10min消耗的电能可让标有1200imp/（kW•h）字样的电能表指示灯闪烁 　 　 次。 （4）要使高温挡和低温挡的功率均提升10%，需要对R1和R2的阻值做调整，调整后R1和R2的阻值之比 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12．（2023•南京）某型号的电热水器有高、中、低三挡位，其测度电路如图所示，R1和R2为电阻丝，闭合开关S、S1，S2接b，电流表示数为10A；再断开S1，电流表示数变化了8A，则： （1）R1＝　 　 Ω； （2）低温挡工作2min产生的热量是 　 　 J； （3）高温挡功率为 　 　 W。 13．（2021•南京）现有一热敏电阻，其阻值R随温度t的升高而减小，部分数据如表所示，利用它可以制作温度报警器，其电路的一部分如图所示，图中两个虚线框内一个接热敏电阻，一个接定值电阻，电源电压恒为12V，当图中的输出电压达到或超过8V时，便触发报警器（图中未画出）报警，不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过40℃时开始报警，则热敏电阻应接在虚线框 　 　 （填数字）内，另一虚线框内定值电阻阻值为 　 　 kΩ。若将虚线框内两元件对调，则报警器报警的最高温度为 　 　 ℃。 环境温度t/℃ 5 10 20 30 40 50 60 热敏电阻R/kΩ 6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8 0.7 14．（2020•南京）一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器，小明想探究它们的连接方式，连接了如图所示的电路（电源电压恒为3V），做了两次实验，部分数据记录如表格所示。 实验序号 变阻器电阻R/Ω 电流表示数I/A ① 15 0.5 ② 5 （1）灯泡和变阻器的连接方式是　 　 联。 （2）第一次实验中，电路消耗的总功率是　 　 W，灯泡工作时的电阻是　 　 Ω。 （3）第二次实验中，电流表示数是　 　 A，变阻器工作1min产生的热量是　 　 J。 15．（2019•南京）如图所示是一款新型节能装置﹣空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1，用手机通过　 　 波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L，则所用水的质量为　 　 kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量为　 　 J，若这些热量分别由空气能热水器和电热水器（效率为90%）提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电能　 　 J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 16．（2018•南京）图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（U为恒压电源），继电器线圈的电阻为150Ω，图中的”电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。 （1）恒温箱内的加热器应接在　 　 （选填“A、B”或“C、D”）端 （2）要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制，该装置恒压电源U至少为　 　 V．若恒压电源U为6V，则滑动变阻器R′的最大阻值为　 　 Ω。 17．（2017•南京）如图所示是一种新能源﹣﹣可燃冰，2017年5月18日，我国在南海开采可燃冰获得成功！1m3可燃冰可分解释放约168m3的天然气。可燃冰属于　 　 （选填“可”或“不可”）再生能源。完全燃烧168m3的天然气可以释放的热量为　 　 J，若这些热量全部被水吸收，可以将质量为　 　 t的水由20℃加热到70℃[q天然气＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 三．实验探究题（共6小题） 18．（2016•南京）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。 （2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　 　 （选填“A”或“B”）端。 （3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路。根据故障现象，猜想　 　 （填序号，下同）是错误的。如果观察到电流表有示数，则猜想　 　 是正确的。 （4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时应将滑片P向 　 　 （选填“A”或“B”）端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率。 （5）小平打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是　 　 （填字母）。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能。 19．（2017•南京）在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。 （1）图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。 （2）闭合开关前，滑片P应位于　 　 （选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　 W。 （4）小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，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、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V； ②只闭合开关S、S2，调节　 　 ，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）。 20．（2018•南京）两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样。 （1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图； ①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正； ②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于　 　 （选填“A”或“B”）端； ③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察　 　 表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　 　 W。 （2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。 21．（2019•南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻Rx/Ω 580 560 540 520 500 480 460 … （1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？ （2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？ （3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路： ①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为　 　 Ω； ②将开关向　 　 端（填数字）闭合，调节　 　 ，直至　 　 ； ③保持　 　 ，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。 （4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为　 　 V即可。 22．（2025•苏州）某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物A、水和两个可读取液体体积的相同容器等，制作了可测算液体密度的装置。使用前，需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上，如图甲，调节两端平衡螺母使直尺水平平衡，再将重物A挂在开孔处的“0g”刻度线处。某次使用时，小明向左侧容器中倒入体积V＝30mL的水，再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体，通过向右移动重物A，使直尺再次水平平衡（左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和），如图乙。他根据相关数据，算出了该液体的密度。 （1）图甲中要使直尺水平平衡，应将平衡螺母向 　 　 调节； （2）小明测出的待测液体密度为 　 　 g/cm3； （3）依照他的做法，不同的待测液体密度ρ液与重物A所示质量m满足一定的函数关系，图丙中图线 　 　 符合此关系； （4）对小明的某些做法进行调整，可使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，且通过将重物A从“0g”移动到“10g”的过程来实现。请具体描述如何调整：　 　 。（写出一种方法即可） 23．（2021•南京）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω～10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。 （1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。 ①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）。 ②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示，则Rx阻值为 　 　 Ω。 （2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。 ①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到 　 　 ，记下此时电阻箱的阻值。 ②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务。以下四个元件： a.一根导线； b.5Ω电阻； c.30Ω电阻； d.电阻箱。 其中符合要求的有 　 　 （填字母），操作过程中，　 　 （选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。 四．解答题（共7小题） 24．（2024•南京）科技小组利用钢片和压敏电阻，做“模拟钢梁承重下垂量测试”的实验，如图甲所示，不计压敏电阻和钢片的自重，已知压敏电阻受到的压力F与钢片下垂量h满足关系F＝kh，k＝2N/mm。图乙是压敏电阻阻值R与F关系图像。图甲中压敏电阻与电源、电阻箱和开关组成图丙所示电路，电源电压为4.5V，电阻箱阻值设定为R0＝500Ω。 （1）当压敏电阻为1000Ω时，闭合开关，求电路中的电流。 （2）现要求在电路中接入一只量程为0～3V的电压表，且压力F越大，电压表示数越大。 ①电压表应接在电路中 　 　 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）两点之间。 ②求电路所能测量的钢片最大下垂量。 ③要增大电路所能测量的钢片最大下垂量，请对电路提出两条改进措施。 25．（2023•南京）生活中，电梯超载时，自动报警系统的电铃响起，电梯无法起降。报警系统的工作原理如图甲所示，控制电路电源电压U＝6V，电磁铁线圈电阻R0＝150Ω，电阻箱R1的电阻设定为250Ω，R2为压敏电阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒。 （1）电梯的自动报警电铃应接在 　 　 （选填“C、D”或“E、F”）之间。电磁铁通电时，上端为 　 　 极； （2）空载时电梯底座对R2的压力等于电梯厢的重力为4000N，闭合开关S1，求空载时控制电路中的电流大小； （3）求该电梯限载人数；（设每人质量为70kg，g取10N/kg） （4）若要求电梯限载人数减小，请对控制电路提出两种改进措施。 26．（2021•南京）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。 （1）虚线框内接线柱“1”应与 　 　 （选填“2”或“3”）连接。 （2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？ （3）弹簧的伸长量ΔL与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？ （4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升 　 　 %。 （5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R0的阻值应不小于 　 　 Ω。 27．（2020•南京）科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压U1恒为12V，继电器线圈的电阻R0为20Ω，定值电阻R1为40Ω，热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压U2恒为220V，安装两只标有“220V 275W”的灯泡。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。 （1）工作电路工作时，A端应与　 　 （选填“B”或“C”）端相连接。 （2）工作电路工作时的总电流为多大？ （3）浴室里控制的温度t0为多高？ （4）为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路。添加的器材需说明规格要求。 28．（2018•南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求： （1）电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为　 　 Ω； （2）无风时R0消耗的电功率。 （3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。 29．（2016•南京）某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω。 （1）开关S置于　 　 挡（选填“1”或“2”）时是高温烧煮挡，它的功率是多大？ （2）保温焖饭时电路中的电流是多大？10min产生的热量是多少？ （3）若只要求将保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施。 30．（2016•南京）如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能，电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。 （1）太阳能属于　 　 （选填“可”或“不可”）再生能源。 （2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是　 　 。 （3）电动机正常工作时，将电能主要转化为　 　 能，若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150N，则该车匀速行驶的速度是　 　 m/s。 五．计算题（共2小题） 31．（2019•南京）2019年，我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就﹣﹣“玉兔二号”月球车成功登陆月球背面。图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型，质量为36kg。 （1）模型车静止在水平地面上时，它对地面的压力为多少牛？（g取10N/kg） （2）若车轮与地面的总接触面积为400cm2，则车对地面的压强为多少帕？ 32．（2017•南京）如图所示，是一个照明系统模拟控制电路。已知电源电压U＝4.5V，定值电阻R1＝5Ω．滑动变阻器R2上标有“25Ω 1A”字样，R3为光敏电阻，其阻值随光照度的变化遵循某一规律，部分数据如下表所示（相同条件下，光越强，光照度越大，光照度单位为勒克斯，符号为lx，白天光照度大于3lx），当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统（不考虑控制开关对虚线框内电路的影响）。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作。 光照度E/lx 0.5 1 1.5 2 2.5 3 光敏电阻R3阻值/Ω 60 30 20 15 12 10 （1）标有“6V 3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为多大？ （2）闭合开关S，将滑片P移至b端，求E0为多少？ （3）要使E0＝1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为多大？若环境的光照度降至1.2lx时能保持5min不变，求这段时间内R2消耗的电能。 （4）本系统可调E0的最小值是　 　 lx。 六．综合能力题（共2小题） 33．（2022•南京）综合实践活动中，同学们设计了一种测量液体密度大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道液体密度的大小。AB为长18cm阻值为36Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。托盘上的小桶中无液体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在小桶内倒入体积恒为20cm3的待测液体后，弹簧增加的弹力F与滑片P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为6V，R0标有“4Ω 0.5A”，电流表量程为0～0.6A。不计一切摩擦。 （1）闭合开关，滑片P在A端时，电流表示数为多少？ （2）某次测量时，电流表示数为0.3A，所测液体密度为多少？（g取10N/kg） （3）若利用电压表（量程0～3V）示数来显示液体密度大小，其它条件不变，要求液体密度越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量密度的最大值 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 34．（2022•南京）图甲所示是一款全自动豆浆机。其主要结构有两部分：一是有一个带动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；二是有一个电热器，用来对液体加热。如表是这款豆浆机的主要技术参数。图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆过程中电热器和电动机交替工作的P﹣t图像。 型号 额定电压 额定频率 电机功率 加热功率 容量 ××× 220V 50Hz 100W 1210W 1000mL （1）豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中，电热器与电动机工作的时间之比为 　 　 ； （2）豆浆机正常工作时的最大电流为 　 　 A； （3）某次豆浆机正常工作过程中，将其它用电器都关闭，观察到标有3600imp/（kW•h）字样的电能表指示灯在2min内闪烁了123次，此2min内电热器工作的时间为 　 　 s。 七．科普阅读题（共1小题） 35．（2025•苏州）阅读材料，回答问题。 “雪龙”探极 “雪龙2号”是我国自主建造的极地考察破冰船，具有船首、船尾双向破冰技术，填补了中国在极地科考重大装备领域的空白。船首的下部前沿部分叫破冰艏柱，用特殊的高强钢打造，遇到厚度1.5米左右的冰层时，“雪龙2号”因其船首特有的形状，易于以一定的航速冲上冰面，在船首重压下破冰艏柱犹如一把利刃切开厚重的冰层，实现船首破冰。在厚冰海域，通过控制船尾下方吊舱式全回转螺旋桨（水平面内可360度自由转动），使船尾转向，船尾从上方重压冰层，同时螺旋桨削冰，冰层塌陷，实现船尾破冰。 （1）下列物理属性中，　 　 不是制作破冰艏柱的材料必须具有的属性； A.耐低温 B.硬度大 C.韧性好（不易断裂） D.密度小 （2）雪龙2号的船首应设计成如图　 　 所示的形状。船首破冰时，艏柱犹如利刃切开冰层，是由于船首重压增大了艏柱对冰面的　 　 ； （3）向南行驶的“雪龙2号”遇到厚冰阻挡，欲采用船尾破冰。调整螺旋桨，让螺旋桨推动的水流向　 　 （东/南/西/北）运动，可使船尾向东转向。 【10年压轴题】2016-2025年江苏省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C A C D B B D B 一．选择题（共10小题） 1．（2018•南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6．下列判断正确的是（　　） A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω B．电路允许消耗的最大功率为4.5W C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置 D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W 【解答】解： 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）设电源电压为U， 当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等， 由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I＝IL0.5A， 滑动变阻器消耗的功率为：P1＝（U﹣UL）I＝（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处； 变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣6V+3V＝U﹣3V， 此时滑动变阻器消耗的功率为：P2＝U滑I′＝（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 已知P1：P2＝5：6﹣﹣﹣﹣③ 联立①②③解得，电源电压U＝9V； 则滑动变阻器的最大阻值为：R滑大20Ω，故A错误； （2）灯泡的额定电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.5A， 电路允许消耗的最大功率：P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W，故B正确； （3）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：U滑′＝U﹣6V＝9V﹣6V＝3V， 此时滑动变阻器的电阻为：R滑′6Ω， 因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误； （4）由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL＝P额＝ 3W， 滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压UL′＝6V﹣3V＝3V， 此时灯泡消耗的电功率：PL′＝UL′I′＝3V×0.3A＝0.9W， 则灯泡消耗的功率变化了：ΔP＝PL﹣PL′＝3W﹣0.9W＝2.1W，故D错误。 故选：B。 2．（2016•南京）如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（　　） A．电路总功率的最小值为1.8W B．电路总功率的最大值为5.4W C．定值电阻电功率的最小值为1.35W D．定值电阻电功率的变化为4.05W 【解答】解：由图一可知，滑片在左端时，电压表被短路，示数为0，电流为I左＝1.2A， 滑片在右端时，电压表测量滑动变阻器两端的电压U滑＝4.5V，电流为I右＝0.3A， 根据欧姆定律可得： U＝I左R1…① U＝I右R1+U滑…② 两式联立：I左R1＝I右R1+U滑， 解得R1＝5Ω，U＝6V， 电路总功率的最小值：P小＝UI右＝6V×0.3A＝1.8W，故A正确； 电路总功率的最大值：P大＝UI左＝6V×1.2A＝7.2W，故B错误； 定值电阻电功率的最小值：P1小＝I右2R1＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W，故C错误； 定值电阻电功率的最大值：P1大＝I左2R1＝（1.2A）2×5Ω＝7.2W， 定值电阻电功率的变化：ΔP＝P1大﹣P1小＝7.2W﹣0.45W＝6.75W，故D错误。 故选：A。 3．（2025•苏州）用柱形水槽、柱形塑料杯（含配重）、质量已知的砝码和水，可制作测量物体质量的装置。使用时，在竖直漂浮的塑料杯中放入待测物体，杯子仍竖直漂浮，根据制作好的标尺便可读出待测物体的质量。制作标尺时，通过在杯中放入砝码进行质量标注（杯子竖直漂浮）。如图所示，标注的方式有三种： ①在水槽外壁，用水面高度h1的变化标注； ②在塑料杯内壁，用杯子浸入水中的深度h2的变化标注； ③在水槽外壁，用杯底所装指针离槽底的高度h3的变化标注。 若水槽和塑料杯的底面积分别为225cm2和85cm2，三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分别为Δm1、Δm2和Δm3。则（　　） A．Δm1＞Δm2＞Δm3 B．Δm2＞Δm1＝Δm3 C．Δm1＞Δm3＞Δm2 D．Δm3＞Δm1＞Δm2 【解答】解：三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分别为Δm1、Δm2和Δm3。 假设相同距离的刻线间的距离为Δh； 在水槽外壁，标注刻度，△V排＝S容Δh＝225cm2×Δh； 根据阿基米德原理和浮力等于重力，ΔG＝Δmg＝ΔF浮＝ρ水gΔV排； 物体的质量变化等于排开水的质量变化， 则△m1＝ρ水△V排＝ρ水×225cm2×Δh； ②在塑料杯内壁，用杯子浸入水中的深度变化标注；△V排2＝S杯Δh＝85cm2×Δh； 则△m2＝ρ水△V排2＝ρ水×85cm2×Δh； ③在水槽外壁，用杯底所装指针离槽底的高度h3的变化标注，当塑料杯下行Δh时，液面会升高，且体积变化相等，即S杯Δh＝（S容﹣S杯）L； 水 ΔhΔhΔh； △V排3＝S杯（Δh+ Δh）＝85cm2Δh≈136.6Δh； 则△m3＝ρ水△V排3＝ρ水×136.6Δh； 则△m1＞△m3＞△m2。 故选C。 4．（2022•南京）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，R1的功率变化了ΔP1，电路总功率变化了ΔP。下列选项正确的是（　　） A．电源电压13.5V B．R2的最大阻值为45Ω C．ΔP1为0.8W D．ΔP为1.8W 【解答】解：当滑动变阻器R2的滑片P位于a端时，等效电路图如图1所示； 当滑动变阻器R2的滑片P位于b端时，等效电路图如图2所示； 根据欧姆定律可知：3； 图1中的电阻小于图2中的电阻，且滑片P从a端滑动到b端的过程中电流表示数变化了0.2A， 则I1﹣I2＝3I2﹣I2＝2I2＝0.2A，I2＝0.1A，I1＝3I2＝3×0.1A＝0.3A， 图1中：R120Ω， 图2中：R290Ω，故B错误； 电源的电压不变， 则U＝U1+I1R3＝U1′+U2+I2R3， 即6V+0.3A×R3＝2V+9V+0.1A×R3， 解得：R3＝25Ω， 电源的电压U＝6V+0.3A×R3＝6V+0.3A×25Ω＝13.5V，故A正确； 电阻R1的功率变化量： ΔP1R1R1＝（0.3A）2×20Ω﹣（0.1A）2×20Ω＝1.6W，故C错误； 电路消耗总功率的变化： ΔP＝UI1﹣UI2＝13.5V×0.3A﹣13.5V×0.1A＝2.7W，故D错误。 故选：A。 5．（2021•南京）如图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U﹣I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应。下列判断正确的是（　　） A．电源电压为3V B．滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大 C．电阻R1的U﹣I图像一定与线段AB相交 D．滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小 【解答】解：A、由图甲可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端电压，由公式，以及串联电路电流电压规律：I＝I1＝I2，U＝U1+U2可得： 当滑片在A处时，U＝U1+U2＝0.1A•R1+2V……① 当滑片在B处时，U＝U1′+U2′＝0.3A•R1+1V……② 由①②得：U＝2.5V，R1＝5Ω，故A错误； B、由图乙可知，从A到B位置，电流逐渐变大，在电源电压一定时，由公式可知，R2接入电路的阻值变小，故B错误； C、当R1＝R2＝5Ω时，I1＝I2＝I，U1＝I1R1＝0.25A×5Ω＝1.25V，U2＝I2R2＝0.25A×5Ω＝1.25V 所以电阻R1的U﹣I图像与线段AB将相交于点（1.25 0.25），故C正确； D、由图乙可知，从A到B位置，电路中的电流变大，在电源电压不变时，由公式P＝UI可知，电路消耗的电功率变大，故D错误。 故选：C。 6．（2020•南京）如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V；移动滑片P到某位置的过程中，两表的示数分别变化了0.3A和1.5V．下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4.5V B．R2的最大阻值为20Ω C．电路消耗的总功率最小时，R1与R2接入电路的阻值之比为3：1 D．电流表示数为0.4A时，R1与R2消耗的功率之比为1：1 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 AB．由题意可知，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V，即电压表的示数不为零， 所以，此时滑片应位于左端即接入电路中的电阻最大， 由I可得，R2的最大阻值R2大15Ω，故B错误； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压U＝I1R1+U2大＝0.2A×R1+3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 滑片移动时，只能是减小接入电路中的电阻，此时电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知电压表的示数变小， 由两表的示数分别变化了0.3A和1.5V可知，此时电路中的电流I2＝0.5A，电压表的示数U2＝1.5V， 则电源的电压U＝I2R1+U2＝0.5A×R1+1.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得：R1＝5Ω，U＝4V，故A错误； C．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电阻最大，电路消耗的总功率最小， 则R1与R2接入电路的阻值之比R1：R2＝5Ω：15Ω＝1：3，故C错误； D．当电流表示数为0.4A时，电路的总电阻R10Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，滑动变阻器接入电路中的电阻： R2＝R﹣R1＝10Ω﹣5Ω＝5Ω， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由P＝UI＝I2R可知，R2＝R1，则R1与R2消耗的功率之比为1：1，故D正确。 故选：D。 7．（2024•南京）如图甲所示，电源电压U不变，R1＝2Ω。闭合开关S，当滑动变阻器滑片从A处移到B处过程中，其阻值的变化量为ΔR、功率的变化量为ΔP，乙图是电流表示数与其中一只电压表示数的关系图像，下列说法正确的是（　　） A．U＝10V B．ΔR＝12Ω C．R2＝16Ω D．ΔP＝2W 【解答】解：由图甲可知，电阻R1、滑动变阻器和R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 AC.假设图像乙是电压表V2与电流表示数的图像，当滑动变阻器滑片P在B点时，电压表的示数时8V电路中的电流是0.5A，R1＝2Ω，则电源电压U＝U2，+I1R1＝8V+0.5×2Ω＝9V， 当滑片在A点时，同理可知电源电压U＝U2′+I2R16V，＝4V+1A×2Ω＝6V，这与电源电压不变相矛盾，所以假设不成立，故图乙中是电流表与电压表V1的图像，由滑片在A点时V1示数是4V，电流是1A时的电源电压和滑片在B点是V1示数是8V，电流是0.5A时的电源电压相得：U＝U1+R2I1＝U1′+R2I2， 4V+R2×1A＝8V+R2×0.5A 解得：R2＝8Ω，电源电压U＝4V+1A×8Ω＝12V， 故AC错误； B.滑动变阻器量在A点时接入的电阻R滑12Ω， 滑动变阻器量在B点时接入的电阻R， 滑动变阻器在点A、B接入的电阻的变化量ΔR＝14Ω﹣2Ω＝12Ω； 故B正确； D.滑动变阻器在A、B两点功率的变化量ΔP等于最大功率减去最小功率，由滑动变阻器的功率P＝IU﹣I2（R1+R2）＝﹣（10Ω（I 因为电流0.5A≤I≤1A，所以最大功率P大＝3.6W，最小功率2W， 所以功率的变化量ΔP＝3.6W﹣2W＝1.6W，故D错误。 故选：B。 8．（2023•南京）如图甲，R0为定值电阻，灯L标有“3V 1.5W”字样，电源电压U总保持不变。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中，其接入电路的电阻改变了ΔR，电路消耗的总功率改变了ΔP，同时三只电表示数均发生变化。图乙中有OA、AB和BC三段图像，其中有两段反映了上述滑片移动过程中电压表V1和V2示数与电流表A示数的对应关系。下列说法中正确的是（　　） A．ΔR为6.5Ω B．ΔP为1.3W C．U总为11V D．OA是R0的U﹣I图像 【解答】解： 由图甲可知，闭合开关，灯泡、滑动变阻器、定值电阻串联接入电路，电压表V1测灯泡两端电压，电压表测V2灯泡和滑动变阻器两端的总电压，电流表测通过电路的电流， 串联电路各处电流相等，当变阻器接入电路的阻值不为零时，由串联电路的电压特点可知电压表V2的示数大于电压表V1的示数； 由P＝UI可得灯泡正常发光时的电流：IL0.5A； 灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以通过该电路的最大电流为0.5A，且灯泡的电阻是变化的，所以，综合以上分析可知，BC为电压表V1随电流表示数变化的图像，AB为电压表V2随电流表示数变化的图像， 根据题意和图像可知，滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中，电流从0.4A增大为0.5A，说明变阻器的滑片是向左移动的，滑片移到最左端时，灯泡L和定值电阻R0串联，此时灯泡正常发光，两电压表都测灯泡两端的电压，即为3V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压：U总＝UL+U0＝3V+0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①， 滑片在中间某一位置时，灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表测V2灯泡和滑动变阻器两端的总电压，此时通过电路的电流为0.4A，灯泡两端的电压为2V，灯泡和滑动变阻器两端的总电压为5V， 此时变阻器接入电路的阻值为R7.5Ω，即ΔR＝7.5Ω﹣0Ω＝7.5Ω； 根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压：U总＝U2+U0′＝5V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 联立①②可得R0＝20Ω，U总＝13V， 电路消耗的总功率的变化量为：ΔP＝U总IL﹣U总I＝13V×0.5A﹣13V×0.4A＝1.3W， 而OA图像对应的电阻值为ROA12.5Ω，所以OA不是R0的U﹣I图像， 综上可知，只有B正确。 故选：B。 9．（2019•南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍 【解答】解：A、闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流； 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R0和滑动变阻器两端的电压之和：U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流：I10.0375A， Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大80Ω，故A错误； B、闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流， 当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：I20.3A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为0.3A， 则电路允许消耗的最大功率：P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误； C、闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流； 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大， 此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V， 所以电路中的电流：I30.05A， 则R0和Rx的最大总阻值：R总60Ω， 由串联电路电阻的特点可知Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误； D、闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流， 设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑， 只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑， 由R可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑）， 则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx， 所以Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。 故选：D。 10．（2017•南京）在如图所示电路中，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W．下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω C．电源电压为8V D．滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2 W 【解答】解： 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W； 当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W， 由小灯泡消耗的功率变大可知，电路中的电流I＝0.3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 由P＝UI可得，此时灯泡两端的电压： UL3V， 当滑片P移到中点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大， 由电压表示数变化了2V可知，此时灯泡两端的电压UL′＝UL+2V＝3V+2V＝5V， 因此时灯泡正常发光，且灯泡的功率PL′＝2W， 所以，由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电阻： RL12.5Ω，故A错误； （2）当滑片P在最右端时，灯泡的电功率两端的电压UL＝3V，电路中的电流I＝0.3A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，由I可得，电源的电压： U＝UL+IR＝3V+0.3A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 当滑片P移到中点时，灯泡两端的电压UL′＝5V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I′0.4A， 电源的电压： U＝UL′+I′5V+0.4A②， 因电源的电压不变， 所以，3V+0.3A×R滑＝5V+0.4A， 解得：R滑＝20Ω，故B正确； 电源的电压U＝UL+IR＝3V+0.3A×20Ω＝9V，故C错误； （3）滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率： PR＝I2R滑＝（0.3A）2×20Ω＝1.8W，故D错误。 故选：B。 二．填空题（共7小题） 11．（2024•南京）某型号的电饭锅有高温和保温两挡，其测试电路如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位），已知高温挡功率为1100W，保温挡功率为22W。则： （1）保温时电路中的电流是 　0.1　 A。 （2）R2＝ 　2156　 Ω。 （3）高温挡工作10min消耗的电能可让标有1200imp/（kW•h）字样的电能表指示灯闪烁 　220　 次。 （4）要使高温挡和低温挡的功率均提升10%，需要对R1和R2的阻值做调整，调整后R1和R2的阻值之比 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【解答】解：（1）保温时电路中的电流： I0.1A； （2）由电路图可知，开关S置于2挡时，电阻R2被短接，电路为R1的简单电路，由P知此时功率较大，为高温挡； R1的阻值为： R144Ω； 开关S置于1挡时，两电阻串联，电阻较大，由P知此时功率较小，为保温挡， 此时的总电阻为： R总2200Ω， R2的阻值为： R2＝R总﹣R1＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω； （3）高温挡工作10min消耗的电能为： W＝P高t＝1100W×10×60s＝660000JkW•h， 电能表指示灯闪烁的次数为：n＝1200imp/（kW•h）kW•h＝220imp； （4）； 要使高温挡和低温挡的功率均提升10%，即高温挡和低温挡的功率分别为： P高′＝（1+10%）P高＝（1+10%）×1100W＝1210W，P保温′＝（1+10%）P保温＝（1+10%）×22W＝24.2W， 则， 解得， 所以调整后R1和R2的阻值之比不变。 故答案为：（1）0.1；（2）2156；（3）220；（4）不变。 12．（2023•南京）某型号的电热水器有高、中、低三挡位，其测度电路如图所示，R1和R2为电阻丝，闭合开关S、S1，S2接b，电流表示数为10A；再断开S1，电流表示数变化了8A，则： （1）R1＝　22　 Ω； （2）低温挡工作2min产生的热量是 　5.28×104　 J； （3）高温挡功率为 　2750　 W。 【解答】解：（1）闭合开关S、S1，S2接b，此时电路中只有R1，R2被短路；电流表测电路中的电流； 已知此时电流表的示数为10A，即电路中的电流为I1＝10A， 由I可知：R122Ω； （2）再断开S1时，R1和R2串联，电流表测电路中的电流；由于电路的电阻变大，则此时电流表的示数变小， 此时电路中的电流：I＝I1﹣ΔI＝10A﹣8A＝2A， 由I可得总电阻：R110Ω； 根据电阻的串联特点可得R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣22Ω＝88Ω； 根据P可知电路中电阻越大电功率越小，所以R1和R2串联时处于低温挡， 低温挡工作2min产生的热量：Q＝W＝UIt＝220V×2A×2×60s＝5.28×104J； （3）闭合开关S1，S2接a时，R1和R2并联，根据P可知此时处于高温挡， 则高温挡功率P高＝P1+P22750W。 故答案为：（1）22；（2）5.28×104；（3）2750。 13．（2021•南京）现有一热敏电阻，其阻值R随温度t的升高而减小，部分数据如表所示，利用它可以制作温度报警器，其电路的一部分如图所示，图中两个虚线框内一个接热敏电阻，一个接定值电阻，电源电压恒为12V，当图中的输出电压达到或超过8V时，便触发报警器（图中未画出）报警，不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过40℃时开始报警，则热敏电阻应接在虚线框 　2　 （填数字）内，另一虚线框内定值电阻阻值为 　2.2　 kΩ。若将虚线框内两元件对调，则报警器报警的最高温度为 　10　 ℃。 环境温度t/℃ 5 10 20 30 40 50 60 热敏电阻R/kΩ 6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8 0.7 【解答】解：（1）当环境温度是40℃时，热敏电阻的阻值是1.1kΩ，此时输出电压为8V，当环境温度超过40℃时，热敏电阻的阻值变小，输出电压超过8V，说明环境温度从40℃升高时，热敏电阻阻值变小，热敏电阻两端的电压变小，定值电阻两端的电压变大，即输出电压变大，故热敏电阻接在2位置，定值电阻接在1位置。 （2）当热敏电阻接在2位置，定值电阻接在1位置，环境温度是40℃，热敏电阻是1.1kΩ，此时定值电阻两端的电压是8V，根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和， 则热敏电阻两端的电压U热＝U﹣U定＝12V﹣8V＝4V， 根据串联电路电流相等，则， 则， 则定值电阻的阻值R定＝2200Ω＝2.2kΩ。 （3）当热敏电阻和定值电阻的位置互换，定值电阻的阻值是2.2kΩ，输出电压为8V，即热敏电阻两端的电压是8V， 根据串联电路电压特点得，定值电阻两端的电压U'定＝U﹣U'热＝12V﹣8V＝4V， 根据串联电路电流相等，则， ， 则热敏电阻的阻值R'热＝4400Ω＝4.4kΩ， 由表格数据知，当热敏电阻的阻值是4.4kΩ时，环境温度是10℃。 故答案为：2；2.2；10。 14．（2020•南京）一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器，小明想探究它们的连接方式，连接了如图所示的电路（电源电压恒为3V），做了两次实验，部分数据记录如表格所示。 实验序号 变阻器电阻R/Ω 电流表示数I/A ① 15 0.5 ② 5 （1）灯泡和变阻器的连接方式是　并　 联。 （2）第一次实验中，电路消耗的总功率是　1.5　 W，灯泡工作时的电阻是　10　 Ω。 （3）第二次实验中，电流表示数是　0.9　 A，变阻器工作1min产生的热量是　108　 J。 【解答】解： （1）由表格数据可知，变阻器接入电路中的电阻R＝15Ω时，电路的总电流I＝0.5A， 由I可得，电路的总电阻R总6Ω， 因并联电路中总电阻小于任何一个分度值，串联电路中总电阻大于任何一个分度值， 所以，由R总＜R可知，灯泡和变阻器的连接方式是并联； （2）第一次实验中，电路消耗的总功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W， 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以，，即， 解得：RL＝10Ω，即灯泡工作时的电阻是10Ω； （3）第二次实验中，变阻器接入电路中的电阻R′＝5Ω时， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过灯泡的电流不变，则灯泡的电阻不变，此时电路的总电阻R总′Ω， 则电流表的示数I′0.9A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，变阻器工作1min产生的热量QR＝WRt60s＝108J。 故答案为：（1）并；（2）1.5；10；（3）0.9；108。 15．（2019•南京）如图所示是一款新型节能装置﹣空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1，用手机通过　电磁　 波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L，则所用水的质量为　30　 kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量为　3.78×106　 J，若这些热量分别由空气能热水器和电热水器（效率为90%）提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电能　3.255×106　 J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【解答】解： （1）手机既能接收电磁波也能发射电磁波，用手机通过电磁波可以远程遥控空气能热水器； （2）某同学洗一次澡用水的体积： V＝30L＝30dm3＝0.03m3， 由ρ可得，所用水的质量： m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.03m3＝30kg， 这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（42℃﹣12℃）＝3.78×106J， 因空气能热水器的制热能效比为4：1， 所以，由空气能热水器提供这些热量时，消耗的电能： W1Q吸3.78×106J＝9.45×105J， 已知电热水器的效率为90%，由η100%可得，用电热水器加热时消耗的电能： W24.2×106J， 则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比可节约的电能： ΔW＝W2﹣W1＝4.2×106J﹣9.45×105J＝3.255×106J。 故答案为：电磁；30；3.78×106；3.255×106。 16．（2018•南京）图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（U为恒压电源），继电器线圈的电阻为150Ω，图中的”电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。 （1）恒温箱内的加热器应接在　A、B　 （选填“A、B”或“C、D”）端 （2）要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制，该装置恒压电源U至少为　4.8　 V．若恒压电源U为6V，则滑动变阻器R′的最大阻值为　100　 Ω。 【解答】解：（1）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端。 （2）由图甲可知：50℃时热敏电阻的阻值为90Ω，要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制，已知控制电路的电流要到达20mA＝0.02A， 则根据串联电路的特点和欧姆定律可知： 需要的最小电源电压U＝IR＝0.02A×（150Ω+90Ω）＝4.8V； 由图甲可知：温度达到100℃，热敏电阻R＝50Ω， 若恒压电源U为6V，根据欧姆定律可得：I， 即：0.02A， 解得：R′＝100Ω。 故答案为：（1）A、B；（2）4.8；100。 17．（2017•南京）如图所示是一种新能源﹣﹣可燃冰，2017年5月18日，我国在南海开采可燃冰获得成功！1m3可燃冰可分解释放约168m3的天然气。可燃冰属于　不可　 （选填“可”或“不可”）再生能源。完全燃烧168m3的天然气可以释放的热量为　6.72×109　 J，若这些热量全部被水吸收，可以将质量为　32　 t的水由20℃加热到70℃[q天然气＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 【解答】解： （1）“可燃冰”开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以“可燃冰”属于不可再生能源； （2）由题知，1m3可燃冰分解后，可释放出约168m3天然气， 这些天然气完全燃烧产生热量：Q放＝Vq＝168m3×4×107J/m3＝6.72×109J， （3）由题知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝6.72×109J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）可得加热水的质量： m32000kg＝32t。 故答案为：不可；6.72×109；32。 三．实验探究题（共6小题） 18．（2016•南京）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。 （2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　B　 （选填“A”或“B”）端。 （3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路。根据故障现象，猜想　②　 （填序号，下同）是错误的。如果观察到电流表有示数，则猜想　①　 是正确的。 （4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时应将滑片P向 　A　 （选填“A”或“B”）端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率。 （5）小平打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是　B　 （填字母）。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能。 【解答】解：（1）变阻器按一下一上连入电路中与电流表串联，电压表与灯并联，如下图所示； （2）滑动变阻器滑片以左电阻丝连入电路，故应将滑片置于B端； （3）①连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，如果小灯泡短路，小灯泡不发光，相当于一根导线，电压表示数为0，电流表有示数； ②如果小灯泡的灯丝断了，则电压表与电路中其它元件串联，因电压表内阻很大，根据欧姆定律和分压原理，电流表示数接近0，电压表示数接近电源电压，小灯泡分得的电压很小，不发光； ③如果滑动变阻器断路，则电压表、电流表均无示数，小灯泡不发光； 所以，连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，电路中出现小灯泡不发光，电压表示数为零，猜想②是错误的； 如果观察到电流表有示数，则猜想①是正确的； （4）电压表小量程的分度值为0.1V，示数为1.4V，所以，应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，应将滑片P向A端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率 （5）已知小灯泡的额定电压，图丙中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，丙方案不能测定小灯泡的额定电功率； 丁方案中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，S接b时测灯和定值电阻的总电压，无法确定灯是否正常发光，故丁方案不能，能测定小灯泡的额定电功率，故选B。 故答案为：（1）如上图所示； （2）B； （3）②；① （4）A； （5）B。 19．（2017•南京）在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。 （1）图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。 （2）闭合开关前，滑片P应位于　B　 （选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.65　 W。 （4）小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，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、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V； ②只闭合开关S、S2，调节　R1的滑片　 ，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）。 【解答】解： （1）分析实物图可知，此时变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的， 电流表应与灯串联，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，将小灯泡左侧连线改接到电压表左侧，如下图所示： （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，即B端； （3）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； （4）①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V； ②利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V，此时R1＝RL； ③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， 在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压， 根据串联电路电压的规律和欧姆定律有： ，解得，R1①； 小灯泡额定功率的表达式： P额②， 由①②得： P额。 故答案为：（1）如上图；（2）B；（3）0.65；（4）②R1的滑片；③。 20．（2018•南京）两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样。 （1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图； ①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正； ②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于　B　 （选填“A”或“B”）端； ③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察　电流　 表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　0.75　 W。 （2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。 【解答】解：①原电压表测电源电压是错误的，应测灯的电压，如下图1所示： ②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处的B端； ③灯在额定电流下正常发光，闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压大小为2.5V，则小灯泡L1的额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （2）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，当灯的电流为额定电流时，灯正常发光，闭合开关S和S1，断开S2，使电压表与定值电阻并联，通过移动滑片的位置，使电阻R的电压为0.5A×R，此时灯正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，闭合S和S2，断开S1，使电压表测灯与定值电阻的两端的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出灯的额定功率，设计的电路下图2所示： 故答案为：（1）①如上图1；②B；③电流；0.75；（2）如上图2所示。 21．（2019•南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻Rx/Ω 580 560 540 520 500 480 460 … （1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？ （2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？ （3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路： ①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为　500　 Ω； ②将开关向　2　 端（填数字）闭合，调节　滑动变阻器的滑片P　 ，直至　报警器报警　 ； ③保持　滑动变阻器的滑片P位置不变　 ，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。 （4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为　16　 V即可。 【解答】解： （1）由题知，电源电压为18V，电路中最大电流为20mA＝0.02A， 则报警电路允许消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×0.02A＝0.36W； （2）报警时电路中的最小电流是10mA＝0.01A，由欧姆定律可得，此时报警电路的总电阻为： R总1800Ω， 由表格数据可知，压敏电阻受到的压力每增加50N，其电阻会减小20Ω， 则压敏电阻受到的压力为800N时，其阻值为：RX＝580Ω20Ω＝260Ω， 所以，滑动变阻器的最大阻值至少为：R滑＝R﹣RX＝1800Ω﹣260Ω＝1540Ω； （3）①由表格数据可知，压敏电阻受到的压力达到200N时，其对应的电阻值RX'＝500Ω。 ②为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压力时的电阻值500Ω，再将开关向2端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流0.01A，报警器报警。 此时滑动变阻器的阻值：R滑'＝R总﹣RX'＝1800Ω﹣500Ω＝1300Ω； ③保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关向1端闭合，压敏电阻和滑动变阻器串联，电路即可正常报警。 （4）对（3）中已调试好的报警电路，滑动变阻器的电阻不变，即R滑'＝1300Ω， 因压敏电阻受到的压力每增加50N，其电阻会减小20Ω， 则压敏电阻受到的压力为700N时，其阻值为：RX″＝580Ω20Ω＝300Ω， 此时电路的总电阻：R总′＝R滑'+RX″＝1300Ω+300Ω＝1600Ω， 此时电源电压应为：U′＝IR总′＝0.01A×1600Ω＝16V。 故答案为： （1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是0.36W； （2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于1540Ω；（3）①500；②2；滑动变阻器的滑片P；报警器报警；③滑动变阻器的滑片P位置不变；（4）16。 22．（2025•苏州）某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物A、水和两个可读取液体体积的相同容器等，制作了可测算液体密度的装置。使用前，需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上，如图甲，调节两端平衡螺母使直尺水平平衡，再将重物A挂在开孔处的“0g”刻度线处。某次使用时，小明向左侧容器中倒入体积V＝30mL的水，再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体，通过向右移动重物A，使直尺再次水平平衡（左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和），如图乙。他根据相关数据，算出了该液体的密度。 （1）图甲中要使直尺水平平衡，应将平衡螺母向 　右　 调节； （2）小明测出的待测液体密度为 　0.7　 g/cm3； （3）依照他的做法，不同的待测液体密度ρ液与重物A所示质量m满足一定的函数关系，图丙中图线 　b　 符合此关系； （4）对小明的某些做法进行调整，可使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，且通过将重物A从“0g”移动到“10g”的过程来实现。请具体描述如何调整：　改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL　 。（写出一种方法即可） 【解答】解：（1）由图甲可知，杠杆静止时，发现左端低、右端高，可将杠杆两端的平衡螺母向右调节； （2）由图乙可知，重物A对应的刻度为9g，左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知， 1.0g/cm3×30cm3＝ρ液×30cm3+9g， 解得：ρ液＝0.7g/cm3； （3）左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知， ρ水V＝ρ液V+m，即ρ液ρ水mm+ρ水， 液体的体积和水的密度一定，所以待测液体密度ρ液与重物A所示质量m成一次函数关系，且重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越小，所以图丙中图线b符合此关系； （4）由（3）可知，重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越小，因此可将右侧容器装水，左侧容器装待测液体，由于左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知， ρ液V＝ρ水V+m，即ρ液ρ水m， 重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越大； 要使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，当液体密度为1.2g/cm3，重物A的质量为10g，代入上式，解得V＝50cm3＝50mL，故调整措施为：改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL。 故答案为：（1）右；（2）0.7；（3）b；（4）改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL。 23．（2021•南京）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω～10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。 （1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。 ①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）。 ②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示，则Rx阻值为 　7.5　 Ω。 （2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。 ①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到 　电流表示数为0.3A　 ，记下此时电阻箱的阻值。 ②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务。以下四个元件： a.一根导线； b.5Ω电阻； c.30Ω电阻； d.电阻箱。 其中符合要求的有 　abcd　 （填字母），操作过程中，　不需要　 （选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。 【解答】解：（1）①电流表应和待测电阻串联，电压表应和待测电阻并联，待测电阻和变阻器串联，电路图如下： ②电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，待测电阻为Rx7.5Ω； （2）①此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数0.3A，此时灯泡正常发光。 ②a、因导线电阻为0，小于灯泡正常工作的电阻（约10Ω），所以断开S1，在M、N间接入导线，不调节变阻器，闭合S2，变阻箱R0阻值调大，使电流表示数等于0.3A，利用等效替代法，此时电阻箱R0增加的电阻值ΔR0等于灯泡正常工作时的电阻，可通过P＝I2ΔR0计算灯泡电功率； b、因5Ω定值电阻的阻值小于灯泡正常工作的电阻（约10Ω），所以断开S1，在M、N间接入5Ω定值电阻，不调节变阻器，闭合S2，变阻箱R0阻值调大，使电流表示数等于0.3A，利用等效替代法，此时电阻箱R0增加的电阻值ΔR0与5Ω定值电阻的阻值之和等于灯泡正常工作时的电阻，可通过P＝I2（ΔR0+5Ω）计算灯泡电功率； c、在步骤①中灯泡正常发光，测出了此时电阻箱的阻值R0； 断开S1，在M、N间接入30Ω定值电阻，闭合S2，此时电阻箱、变阻器和定值电阻串联，保持电阻箱、变阻器接入电路的阻值不变，读出此时电流表的示数I1，则电源电压U＝I1（R0+R滑+30Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ 断开两个开关，调节电阻箱接入电路的阻值为0，保持变阻器的滑片位置不动，再闭合S2，此时变阻器和定值电阻串联，读出此时电流表的示数I2，则电源电压U＝I2（R滑+30Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ 因电源电压不变，R0的阻值已知，联立Ⅰ、Ⅱ可解得滑动变阻器的阻值和电源电压， 在步骤①中灯泡正常发光时，电源电压U＝I额（R0+R滑）+U额， 因求出了电源电压U、R滑，知道I额和R0，所以可求出灯泡的额定电压U额，则根据P＝UI可以求得灯泡的额定电功率； d、断开S1，不调节变阻箱和变阻器，利用等效替代法，在M、N间接入一个电阻箱R，闭合S2，使电流表示数等于0.3A，此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻，可通过P＝I2R计算灯泡电功率； 故选：abcd，同时不需要调节滑动变阻器。 故答案为：（1）①如上图；②7.5；（2）①电流表示数为0.3A；②abcd；不需要。 四．解答题（共7小题） 24．（2024•南京）科技小组利用钢片和压敏电阻，做“模拟钢梁承重下垂量测试”的实验，如图甲所示，不计压敏电阻和钢片的自重，已知压敏电阻受到的压力F与钢片下垂量h满足关系F＝kh，k＝2N/mm。图乙是压敏电阻阻值R与F关系图像。图甲中压敏电阻与电源、电阻箱和开关组成图丙所示电路，电源电压为4.5V，电阻箱阻值设定为R0＝500Ω。 （1）当压敏电阻为1000Ω时，闭合开关，求电路中的电流。 （2）现要求在电路中接入一只量程为0～3V的电压表，且压力F越大，电压表示数越大。 ①电压表应接在电路中 　AB　 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）两点之间。 ②求电路所能测量的钢片最大下垂量。 ③要增大电路所能测量的钢片最大下垂量，请对电路提出两条改进措施。 【解答】解：（1）由图丙可知，压敏电阻与电阻箱串联，根据电阻的串联结合欧姆定律可知，电路中的电流为： I0.003A； （2）①由图乙可知，当压力F越大，压敏电阻阻值越小，根据串联分压原理可知，压敏电阻两端电压越小，由串联电路电压规律可知，电阻箱两端电压越大，因此电压表应并联在电阻箱两端，即AB两点之间； ②电压表量程为0～3V，故电压表最大示数为3V；根据串联电路电压规律，压敏电阻两端电压为U压＝U﹣U0＝4.5V﹣3V＝1.5V，由分压原理可知， ，即R'压•R0， 代入数据得：R'压•R0500Ω＝250Ω， 由图乙可知，此时压力F＝40N，则钢片最大下垂量为： h20mm； ③要增大电路所能测量的钢片最大下垂量，即钢片受到的压力最大，由图乙可知，压敏电阻的阻值最小，根据R'压•R0可知，可以改进的措施为：减小R0的阻值，或减小电源电压。 答：（1）电路中的电流为0.003A； （2）①AB； ②电路所能测量的钢片最大下垂量为20mm； ③要增大电路所能测量的钢片最大下垂量，可以改进的措施为：减小R0的阻值，或减小电源电压。 25．（2023•南京）生活中，电梯超载时，自动报警系统的电铃响起，电梯无法起降。报警系统的工作原理如图甲所示，控制电路电源电压U＝6V，电磁铁线圈电阻R0＝150Ω，电阻箱R1的电阻设定为250Ω，R2为压敏电阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒。 （1）电梯的自动报警电铃应接在 　E、F　 （选填“C、D”或“E、F”）之间。电磁铁通电时，上端为 　N　 极； （2）空载时电梯底座对R2的压力等于电梯厢的重力为4000N，闭合开关S1，求空载时控制电路中的电流大小； （3）求该电梯限载人数；（设每人质量为70kg，g取10N/kg） （4）若要求电梯限载人数减小，请对控制电路提出两种改进措施。 【解答】解：（1）当线圈中的电流大于或等于10mA时，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒，此时电磁继电器的衔铁被吸合，动触点和下面的静触点接触，电铃接在E、F位置时就会被接通发出报警声； 如图所示，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极； （2）由图乙知，空载时电梯底座对R2的压力为4000N时，R2压敏电阻对应的电阻为800Ω，由图甲知控制电路中电磁铁线圈电阻R0、电阻箱R1和压敏电阻R2串联接入电路，电路的总电阻R总＝R0+R1+R2＝150Ω+250Ω+800Ω＝1200Ω， 空载时控制电路中的电流I0.005A＝5mA； （3）当线圈中的电流等于10mA时，电路的总电阻R总′600Ω， 此时压敏电阻R2′＝R总′﹣R0﹣R1＝600Ω﹣150Ω﹣250Ω＝200Ω， 由图丙可知，此时对应的压力为1×104N，即当压力F＝1×104N时超载，电梯报警， 空载时电梯底座对R2的压力等于电梯厢的重力为4000N，故电梯中人的重力为：G人＝F﹣F空＝1×104N﹣4×103N＝6×103N； 一个人的重力为：G1＝mg＝70kg×10N/kg＝700N； 电梯超载时的人数为：n8.6，故电梯限载人数为8人； （4）保持起始报警电流不变，若要减小核载人数，压力变小，则R2的阻值变大；由于吸合电路不变，根据U＝IR可知，可以增大电源电压； 吸合电流不变，在电源电压一定时，电路的总电阻不变，所以可以减小R1的阻值。 故答案为：（1）E、F；N；（2）空载时控制电路中的电流大小为5mA；（3）该电梯限载人数为8人；（4）增大电源电压或减小R1的阻值。 26．（2021•南京）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。 （1）虚线框内接线柱“1”应与 　“3”　 （选填“2”或“3”）连接。 （2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？ （3）弹簧的伸长量ΔL与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？ （4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升 　10　 %。 （5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R0的阻值应不小于 　9　 Ω。 【解答】解：（1）由I的变形式R可知，当电流表的示数增大时，电路的总电阻减小， 由图甲可知，拉力增大时，滑片下移， 因电流表示数随拉力的增大而增大， 所以，拉力增大时，电阻丝接入电路中的电阻应减小，则虚线框内接线柱“1”应与“3”连接； （2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，电阻丝接入电路中的电阻最大，即Rab＝25Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流：I0.2A， R0消耗的功率：P0＝I2R0＝（0.2A）2×4Ω＝0.16W； （3）由电流表量程为0～0.6A可知，电流表的最大示数I大＝0.6A， 此时电路的总电阻：R总′10Ω， 此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb＝R总′﹣R0﹣R弹簧＝10Ω﹣4Ω﹣1Ω＝5Ω， 弹簧的伸长量：ΔL＝LL＝10cm10cm＝8cm， 由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F＝400N； （4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小， 当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的最大电流：I大′0.75A， 此时电路的总电阻：R总″8Ω， 此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb′＝R总″﹣R0﹣R弹簧＝8Ω﹣4Ω﹣1Ω＝3Ω， 弹簧的伸长量：ΔL＝LL＝10cm10cm＝8.8cm， 由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F′＝440N， 则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升100%100%＝10%； （5）从电路的安全性考虑，当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流应不大于0.6A， 由（3）的解答可知，当电路中的电流为0.6A时，电路的总电阻R总′＝10Ω， 所以，其他条件不变，R0的阻值应不小于R0′＝R总′﹣R弹簧＝10Ω﹣1Ω＝9Ω。 故答案为：（1）“3”；（2）R0消耗的功率为0.16W；（3）电流表示数最大时显示的拉力为400N；（4）10；（5）9。 27．（2020•南京）科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压U1恒为12V，继电器线圈的电阻R0为20Ω，定值电阻R1为40Ω，热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压U2恒为220V，安装两只标有“220V 275W”的灯泡。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。 （1）工作电路工作时，A端应与　B　 （选填“B”或“C”）端相连接。 （2）工作电路工作时的总电流为多大？ （3）浴室里控制的温度t0为多高？ （4）为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路。添加的器材需说明规格要求。 【解答】解： （1）当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，反之，衔铁被释放时，工作电路工作，则由图甲可知此时A端应与B端相连； （2）安装两只标有“220V 275W”的灯泡，工作时，两灯并联，P＝2PL＝2×275W＝550W； 工作电路工作时的总电流为： I2.5A； （3）当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，I＝50mA， 由欧姆定律，R总240Ω，根据串联电阻的规律，R2＝R总﹣R1﹣R0＝240Ω﹣40Ω﹣20Ω＝180Ω，由图乙知，控制的温度t0＝38℃； （4）因当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，定值电阻R1为40Ω，由欧姆定律R，利用滑动变阻器改变连入电路的电阻，根据串联电阻的规律，从而改变R2的大小，达到控制的浴室温度t0高低，可用一个滑动变阻器替换R1，如下所示： 根据已知条件，选用的变阻器规格为：最大电阻应大于40Ω，允许通过的最大电流不小于50mA。 故答案为： （1）B； （2）工作电路工作时的总电流为2.5A； （3）浴室里控制的温度t0为38℃； （4）如上所示；选用的变阻器规格为：最大电阻大于40Ω，允许通过的最大电流不小于50mA。 28．（2018•南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求： （1）电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为　5　 Ω； （2）无风时R0消耗的电功率。 （3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。 【解答】解：（1）由图可知，灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联； 因串联电路电流处处相等，所以，当电流表示数为0.2A时，通过灯泡的电流为0.2A， 由图乙可知此时灯泡两端的电压为1V， 则根据I可得，灯泡的电阻：RL5Ω； （2）无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝接入阻值最大为60Ω， 根据I可得，电阻丝两端的电压：UAB＝IRAB＝0.2A×60Ω＝12V， 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R0两端的电压： U0＝U﹣UL﹣UAB＝16V﹣1V﹣12V＝3V， 则此时R0消耗的电功率：P0＝U0I＝3V×0.2A＝0.6W； （3）根据I可得R0的阻值：R015Ω； 由于灯泡的额定电压为2.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙可知最大电流为I′＝0.3A，此时风对球的压力最大，OP绕O转动的角度最大，设此时OP与AB的接触点为C， 则根据欧姆定律可得，R0两端的电压：U0′＝I′R0＝0.3A×15Ω＝4.5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以RBC两端的电压： UBC＝U﹣U额﹣U0′＝16V﹣2.5V﹣4.5V＝9V， 根据I可得此时电阻丝连入电路的电阻： RBC30Ω； 由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则：， 所以，BCAB14cm＝7cm， 则AC＝AB﹣BC＝14cm﹣7cm＝7cm， 如右图，把OP视为一根杠杆，F的力臂为OD，G的力臂等于PD， 根据杠杆平衡条件可得： F×OD＝G×PD， 则：； 由于△OAC∽△ODP，根据相似三角形的知识可得： ， 所以，， 则：F2N＝1.4N。 答：（1）5； （2）无风时R0消耗的电功率为0.6W。 （3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力为1.4N。 29．（2016•南京）某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω。 （1）开关S置于　2　 挡（选填“1”或“2”）时是高温烧煮挡，它的功率是多大？ （2）保温焖饭时电路中的电流是多大？10min产生的热量是多少？ （3）若只要求将保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施。 【解答】解：（1）开关置于2挡，把电阻R2短路，电路中电阻最小，功率最大，为高温烧煮挡； 此时的功率P高1100W； （2）开关置于1挡时，两电阻串联，为保温焖饭， 电路中电流I0.1A； 10min产生的热量： Q＝W＝UIt＝220V×0.1A×10×60s＝1.32×104J； （3）保温功率： P保＝UI＝220V×0.1A＝22W， 保温焖饭挡的功率提升10%后的功率： P保′＝P保（1+10%）＝22W×110%＝24.2W， 由P得此时电路的电阻： R2000Ω， 为了保证高温挡功率不变，所以应该改变R2的阻值， R2′＝R﹣R1＝2000Ω﹣44Ω＝1956Ω， 即把R2换成阻值为1956Ω的电阻。 答：（1）2；功率是1100W； （2）电路中的电流是0.1A； 10min产生的热量1.32×104J； （3）把R2换成阻值为1956Ω的电阻。 30．（2016•南京）如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能，电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。 （1）太阳能属于　可　 （选填“可”或“不可”）再生能源。 （2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是　15%　 。 （3）电动机正常工作时，将电能主要转化为　机械　 能，若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150N，则该车匀速行驶的速度是　6.4　 m/s。 【解答】解：（1）太阳能属于可再生能源，可以从自然界中源源不断的得到； （2）太阳能电池1s输出的电能为： W＝UIt＝120V×10A×1s＝1200J； 太阳能电池板1s接收的能量为： E＝1000J/（m2•s）×8m2×1s＝8000J； 效率为： η15%； （3）电动机工作时主要将电能转化为机械能； 若转化效率是80%，则转化成的机械能为： W机＝W•η＝1200J×80%＝960J； 输出功率为：P960W； 因为做匀速直线运动， 所以PFv， v6.4m/s。 故答案为：（1）可； （2）15%； （3）机械；6.4。 五．计算题（共2小题） 31．（2019•南京）2019年，我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就﹣﹣“玉兔二号”月球车成功登陆月球背面。图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型，质量为36kg。 （1）模型车静止在水平地面上时，它对地面的压力为多少牛？（g取10N/kg） （2）若车轮与地面的总接触面积为400cm2，则车对地面的压强为多少帕？ 【解答】解：（1）模型车静止在水平地面上时，它对地面的压力： F＝G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N。 （2）车对地面的压强： p9×103Pa。 答：（1）模型车静止在水平地面上时，它对地面的压力为360N； （2）若车轮与地面的总接触面积为400cm2，则车对地面的压强9×103Pa。 32．（2017•南京）如图所示，是一个照明系统模拟控制电路。已知电源电压U＝4.5V，定值电阻R1＝5Ω．滑动变阻器R2上标有“25Ω 1A”字样，R3为光敏电阻，其阻值随光照度的变化遵循某一规律，部分数据如下表所示（相同条件下，光越强，光照度越大，光照度单位为勒克斯，符号为lx，白天光照度大于3lx），当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统（不考虑控制开关对虚线框内电路的影响）。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作。 光照度E/lx 0.5 1 1.5 2 2.5 3 光敏电阻R3阻值/Ω 60 30 20 15 12 10 （1）标有“6V 3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为多大？ （2）闭合开关S，将滑片P移至b端，求E0为多少？ （3）要使E0＝1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为多大？若环境的光照度降至1.2lx时能保持5min不变，求这段时间内R2消耗的电能。 （4）本系统可调E0的最小值是　0.75　 lx。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，照明灯正常工作时的电流： IL0.5A； （2）闭合开关S，将滑片P移至b端，变阻器接入电路中的电阻最大， 由题可知，当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I0.1A， 电路中的总电阻： R总45Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R3的阻值： R3＝R总﹣R1﹣R2＝45Ω﹣5Ω﹣25Ω＝15Ω， 由表格数据可知，当R3＝15Ω时，E0的值为2lx； （3）由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变， 由第一组数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积E×R3＝0.5lx×60Ω＝30lx•Ω， 当E0＝1.2lx时，此时光敏电阻的阻值： R3′25Ω， 因启动照明系统的条件不变（启动照明系统时，控制电路中的电流恒为0.1A），则控制电路中的总电阻不变，所以，R2接入电路的电阻： R2′＝R总﹣R1﹣R3′＝45Ω﹣5Ω﹣25Ω＝15Ω； 已知t＝5min，则这段时间内R2消耗的电能： W2＝I2R2′t＝（0.1A）2×15Ω×5×60s＝45J； （4）由前面分析可知，启动照明系统时，控制电路中的总电阻为45Ω不变，且光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变； 所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，光敏电阻R3阻值最大，此时光照度E0的值最小， 光敏电阻的最大阻值： R3大＝R总﹣R1＝45Ω﹣5Ω＝40Ω， 因为E×R3＝30lx•Ω， 所以，E0小0.75lx。 答：（1）标有“6V 3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为0.5A； （2）闭合开关S，将滑片P移至b端，则E0为2lx； （3）要使E0＝1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为15Ω，这段时间内R2消耗的电能为45J； （4）0.75。 六．综合能力题（共2小题） 33．（2022•南京）综合实践活动中，同学们设计了一种测量液体密度大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道液体密度的大小。AB为长18cm阻值为36Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。托盘上的小桶中无液体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在小桶内倒入体积恒为20cm3的待测液体后，弹簧增加的弹力F与滑片P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为6V，R0标有“4Ω 0.5A”，电流表量程为0～0.6A。不计一切摩擦。 （1）闭合开关，滑片P在A端时，电流表示数为多少？ （2）某次测量时，电流表示数为0.3A，所测液体密度为多少？（g取10N/kg） （3）若利用电压表（量程0～3V）示数来显示液体密度大小，其它条件不变，要求液体密度越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量密度的最大值 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【解答】解：（1）由图甲知，闭合开关，滑片P在A端时，电阻丝AB与R0串联，电流表测电路中电流， 根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，电流表的示数： I0.15A； （2）测某液体的密度时，电流表示数为0.3A，所以： I′，即：0.3A， 解得，电阻丝连入电路的电阻：RBP＝16Ω， AB为长18cm阻值为36Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比， 电阻丝每厘米的电阻为：2Ω/cm， 电阻丝连入电路的长度：LBP8cm， 滑片P向下移动的距离：x＝LAB﹣LBP＝18cm﹣8cm＝10cm， 由乙图知，此时弹簧增加的弹力：F＝0.2N， 小桶中液体的重力：G＝F＝0.2N， 所以液体的密度：ρ液1×103kg/m3； （3）由题知，R0标有“4Ω 0.5A”，图甲电路中的最大电流I最大＝0.5A，此时电阻丝连入电路的阻值最小，弹簧增加的弹力F最大，小桶中装入待测液体重力最大，液体密度最大； 利用电压表（量程0～3V）示数来显示液体密度大小，其它条件不变，当同体积的液体密度越大，质量最大，液体重力也最大，弹簧增加的弹力最大，电阻丝连入电路的阻值最小， 根据串联电路的分压原理知，此时电阻丝分得电压最小，定值电阻R0两端电压最大， 所以要实现液体密度越大，电压表示数也越大，电压表应并联在R0两端， 当电路中电流达到最大I最大＝0.5A时， 电压表示数，UV＝U0最大＝I最大R0＝0.5A×4Ω＝2V＜3V，电路安全，此时所测密度密度最大； 所以，接入电压表与原装置相比，所能测量密度的最大值不变。 故答案为：（1）闭合开关，滑片P在A端时，电流表示数为0.15A； （2）某次测量时，电流表示数为0.3A，所测液体密度为1×103kg/m3； （3）不变。 34．（2022•南京）图甲所示是一款全自动豆浆机。其主要结构有两部分：一是有一个带动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；二是有一个电热器，用来对液体加热。如表是这款豆浆机的主要技术参数。图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆过程中电热器和电动机交替工作的P﹣t图像。 型号 额定电压 额定频率 电机功率 加热功率 容量 ××× 220V 50Hz 100W 1210W 1000mL （1）豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中，电热器与电动机工作的时间之比为 　9：2　 ； （2）豆浆机正常工作时的最大电流为 　5.5　 A； （3）某次豆浆机正常工作过程中，将其它用电器都关闭，观察到标有3600imp/（kW•h）字样的电能表指示灯在2min内闪烁了123次，此2min内电热器工作的时间为 　100　 s。 【解答】解：（1）由图象知，豆浆机正常工作做一次豆浆，电热管加热的时间： t热＝3min×3＝9min； 电动机工作的时间是： t电＝1min×2＝2min； 所以电热器与电动机工作的时间之比为：t热：t电＝9：2。 （2）由表中数据可知，豆浆机正常工作时的电压是U＝220V，最大功率是P加热＝1210W，所以正常工作时的最大电流： 。 （3）标有3600imp/（kW•h）字样的电能表指示灯在2min内闪烁了123次，则豆浆机消耗的电能为： 由W＝Pt可得，W＝P加热t加热+P电机（t﹣t加热），已知t＝2min＝120s， 此2min内电热器工作的时间为：。 故答案为：（1）9：2；（2）5.5；（3）100。 七．科普阅读题（共1小题） 35．（2025•苏州）阅读材料，回答问题。 “雪龙”探极 “雪龙2号”是我国自主建造的极地考察破冰船，具有船首、船尾双向破冰技术，填补了中国在极地科考重大装备领域的空白。船首的下部前沿部分叫破冰艏柱，用特殊的高强钢打造，遇到厚度1.5米左右的冰层时，“雪龙2号”因其船首特有的形状，易于以一定的航速冲上冰面，在船首重压下破冰艏柱犹如一把利刃切开厚重的冰层，实现船首破冰。在厚冰海域，通过控制船尾下方吊舱式全回转螺旋桨（水平面内可360度自由转动），使船尾转向，船尾从上方重压冰层，同时螺旋桨削冰，冰层塌陷，实现船尾破冰。 （1）下列物理属性中，　D　 不是制作破冰艏柱的材料必须具有的属性； A.耐低温 B.硬度大 C.韧性好（不易断裂） D.密度小 （2）雪龙2号的船首应设计成如图　乙　 所示的形状。船首破冰时，艏柱犹如利刃切开冰层，是由于船首重压增大了艏柱对冰面的　压强　 ； （3）向南行驶的“雪龙2号”遇到厚冰阻挡，欲采用船尾破冰。调整螺旋桨，让螺旋桨推动的水流向　西　 （东/南/西/北）运动，可使船尾向东转向。 【解答】解：（1）极地环境温度低，所以材料需要耐低温；破冰艏柱要切开冰层，需要硬度大；在破冰过程中不能轻易断裂，需要韧性好。而密度小不是必须的属性，因为密度主要影响船的载重等方面，与破冰艏柱的主要功能关系不大，故D符合题意，ABC不符合题意。 （2）根据破冰要求设计的船首。设计水线以下艏柱呈倾斜状，与基线构成30°夹角，其首端为折角形，在水线以下部分较倾斜，与水平面成20°～25°夹角。破冰船和经常在冰区航行的船舶采用这种形式，它有助于船体较容易地冲上冰层，压碎冰块，破冰前进。结合压强公式重新分析，雪龙2号的船首应设计成如图乙所示的形状，根据压强公式p，当船首重压时，压力F增大，而受力面积S不变，所以压强p增大，艏柱就犹如利刃切开冰层。 （3）因为“雪龙 2 号”向南行驶，根据力的作用是相互的，螺旋桨推动水流向西运动时，水流会对船尾有一个向东的反作用力，使得船尾向东转向。 故答案为：（1）D；（2）乙；压强；（3）西。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/7/11 21:57:05；用户：思达教育；邮箱：15200006450@xyh.com；学号：30653724 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$