2022年安徽省淮北市五校联中考物理一模试卷(word版含答案)

这是一份2022年安徽省淮北市五校联中考物理一模试卷(word版含答案)，共27页。
2022年安徽省淮北市五校联中考物理一模试卷
一.填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）通过现象推测无法直接感知的物理规律是物理学中一种很常见的分析推理的方法。例如通过水和酒精混合后体积会变小这种现象，我们推测分子之间存在着间隙。应用此方法，我们由固体和液体很难被压缩的现象可以推知分子之间存在着 　 　。
2．（2分）N95口罩的中间一层为多孔结构的熔喷布，能过滤直径仅为0.3μm的颗粒物。在生产熔喷布的过程中，可以通过技术手段使其得到大量电子而带 　 　（选填“正”或“负”）电，从而达到能吸引轻小物体的目的。
3．（2分）如图所示的是一种定时课间音乐播放装置的原理图，在未到达设定时间前，“定时开关S2”（图中未画出）闭合，播放器因被短接而不工作；当达到设定时间时，“定时开关S2”断开，播放器工作；只要闭合开关S1，指示灯就发光。图中安装指示灯的位置是 　 　（选填“a”、“b”、“c”或“a、b、c都可以”）。

4．（2分）如图（a）所示电路，电源电压保持不变，R2＝4Ω，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电源电压为 　 　V，电阻R1的阻值为 　 　Ω。


5．（2分）某无人机由输出电压为15V、容量为10000mA•h的电池提供飞行能量。若这些电能的80%用于飞行，则当飞行功率为200W时，最长的飞行时间为 　 　h。
6．（2分）如图所示的是一种“走马灯”，点燃灯底部的蜡烛后，人们发现纸片小人的影子动了起来。“走马灯”中热空气上升驱动扇叶转动的过程与四冲程汽油机的 　 　冲程相同。

7．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈的电阻为2Ω。闭合开关S，电流表A的示数为0.5A，则通电时间1min，该电路产生的总热量为 　 　J。

8．（2分）如图所示，小磁针的黑色端为N极，通电螺线管的磁感线由左端出来、回到右端，则图中电流表的下端为 　 　接线柱。

9．（2分）如图甲所示，磁场对通电导体有竖直向上的力F的作用。用Fab、Fad分别表示图乙中闭合开关时磁场对导线ab、cd的力，则图乙中线圈在力Fab、Fad的作用下 　 　（选填“沿顺时针转动”、“沿逆时针转动”或“保持静止”）。

10．（2分）如图所示，请用笔画线代替导线，将插座正确接入电路，并在虚线框内标明电路中的火线、零线和地线。

二.选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11．（2分）根据我们所学的物理知识可知，下列说法中正确的是（　　）
A．无限网络传输技术是利用超声波来传递信息的
B．光纤通信是利用了光的折射来传递信息的
C．热机中所用的汽油和柴油都是化石能源，属于不可再生能源
D．太阳能实质上是太阳内部核聚变释放出的能量，属于不可再生能源
12．（2分）在加热某种物质的过程中，其温度随时间变化的图像如图所示。下列说法中错误的是（　　）

A．该物质从第5min开始至第15min处于熔化过程
B．该物质是晶体，它的熔点是0℃，熔化过程中温度不变
C．该物质在固态时的吸热能力小于其在液态时的吸热能力
D．该物质在第5min时的内能与在第10min时的内能相等
13．（2分）先使质量和初温相同的水和铜块分别吸收相同的热量，再将铜块投入水中。已知c水＞c铜，若不计热量损失，则（　　）
A．温度由铜传给水
B．热量由铜块传给水
C．热量由水传给铜块
D．它们之间可能不发生热传递
14．（2分）如图所示，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表A的示数不变 B．电压表V的示数不变
C．R1消耗的功率不变 D．电路的总电阻不变
15．（2分）如图所示，下列做法中符合安全原则的是（　　）
A．如图：在一个插座上同时使用多个大功率用电器
B．如图：未将冰箱的金属外壳接地就照常使用
C．如图：用湿手将插头拔下来
D．如图：电器失火时先切断电源
16．（2分）如图所示是一些研究电现象和磁现象的实验，下列关于这些实验叙述不正确的是（　　）
A．图中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身可能具有磁性
B．图中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图中条形磁铁静止时A端总是指向北，说明A端是条形磁铁的南极
D．图中铁钉B吸引大头针比A多，说电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
17．（2分）将标有“6V 3W”字样的小灯泡L1和“3V 3W”字样的小灯泡L2按照如图所示的两种连接方式先后接入电源电压均恒为12V的电路中，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化。闭合开关S，调节滑动变阻器使甲、乙两电路中均有一个小灯泡正常发光，同时确保另一个小灯泡不被损坏。下列说法中错误的是（　　）

A．甲电路中小灯泡L1能正常发光，乙电路中小灯泡L2能正常发光
B．甲电路中通过小灯泡L1的电流比通过小灯泡L2的电流小
C．乙电路中小灯泡L1、L2两端的电压之比为4：1
D．甲、乙两电路消耗的总功率之比为5：2
三.实验题（每空2分，共16分）
18．（4分）为了比较水和煤油吸热能力的差异，某同学使用了如图甲所示的实验装置来进行实验探究。他在两个相同的烧杯中分别装入质量相等、初温度不同的水和煤油。该同学根据实验中获得的数据绘制出了在加热过程中，水和煤油的温度随时间变化的图像，如图乙所示。

（1）在实验中，由于水和煤油吸收的热量不能直接测出，因此他使用了两个完全相同的电加热器，保证相同时间内不同液体吸收的热量相同，故只用比较 　 　就可以比较不同液体吸收热量的多少。
（2）通过查阅资料得知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），且水的比热容大于煤油的比热容，结合图像乙可以得到煤油的比热容为 　 　J/（kg•℃）。
19．（4分）如图所示的是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
（1）闭合开关，实验探究过程记录如表所示。
实验序号
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
上下运动
无
3
左右运动
有
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做 　 　运动。
（2）实验过程中，当电路中有感应电流产生时，灵敏电流计的指针会发生偏转，电流流过灵敏电流计时电能转化为 　 　能。

20．（8分）某物理学习小组用如图甲所示的电路测量定值电阻R的阻值。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成完整的实验电路。要求：①滑片Р向B端移动时，电流表的示数变小；②电压表选用合适的量程；③导线不能交叉。
（2）闭合开关前，他们发现电流表的指针指在零刻度线的左侧，其原因可能是 　 　（选填字母序号）。
A.电流表没调零
B.电流表正、负接线柱接反了
（3）问题解决后，闭合开关，他们发现当滑片Р移动到某一位置时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则定值电阻R的阻值是 　 　Ω。
（4）他们又利用已知电阻R0，设计并连接了如图丙所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
①闭合开关S1和S2，电压表的示数为U1；
②只断开开关S2，电压表的示数为U2。
定值电阻Rx的阻值为 　 　（用含字母U1、U2、R0的式子表示）。
四、解答题（共3小题，满分20分）
21．（6分）某汽车在水平地面上以20m/s的速度匀速行驶10min。在此过程中，汽车所受阻力为2×103N，消耗汽油1kg。假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值q＝5×107J/kg，求：
（1）汽车发动机牵引力所做的功。
（2）汽车发动机的效率。
22．（6分）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中R0、R1、R2均为发热电阻，R0＝3Ω，R1＝3Ω，R2＝9Ω，电源电压U恒为12V。求：
（1）该坐垫加热装置的最小加热功率。
（2）该坐垫加热装置的最大加热功率。

23．（8分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，在将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中，电压表和电流表的示数变化关系图像如图乙所示。求：

（1）滑动变阻器R2的最大阻值。
（2）电源电压和定值电阻R1的阻值。
（3）试通过计算说明：当滑动变阻器R2的滑片P在中点时，两电表的示数对应于图乙中的B点。


参考答案与解析
一.填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）通过现象推测无法直接感知的物理规律是物理学中一种很常见的分析推理的方法。例如通过水和酒精混合后体积会变小这种现象，我们推测分子之间存在着间隙。应用此方法，我们由固体和液体很难被压缩的现象可以推知分子之间存在着 　斥力　。
【分析】（1）分子间存在着相互作用的引力和斥力。
（2）固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力；分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。
【解答】解：固体和液体很难被压缩，是由于当分子距离很小时，分子间作用力表现为斥力。
答案为：斥力。
2．（2分）N95口罩的中间一层为多孔结构的熔喷布，能过滤直径仅为0.3μm的颗粒物。在生产熔喷布的过程中，可以通过技术手段使其得到大量电子而带 　负　（选填“正”或“负”）电，从而达到能吸引轻小物体的目的。
【分析】自由电子带负电荷，带电体能吸引轻小物体。
【解答】解：N95口罩在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带负电荷，由于带电体能吸引轻小物体，进而吸附一些粒径较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附。
故答案为：负。
3．（2分）如图所示的是一种定时课间音乐播放装置的原理图，在未到达设定时间前，“定时开关S2”（图中未画出）闭合，播放器因被短接而不工作；当达到设定时间时，“定时开关S2”断开，播放器工作；只要闭合开关S1，指示灯就发光。图中安装指示灯的位置是 　b　（选填“a”、“b”、“c”或“a、b、c都可以”）。

【分析】由图可知当定时开关闭合时播放器被短路，则播放器中没有电流通过；若定时开关断开时，播放器将接在电源两端，由以上原理可知答案。
【解答】解：由题意知，开关S2即使没有到达设定时间，也能通过操作S2使播放器工作，则开关S2应安装在c处，当开关S2断开时，不能将播放器短路，此时有电流通过播放器，所以即使没有到达设定时间，播放器也能播放音乐，只要闭合开关S1，指示灯就发光，因此安装指示灯的位置是b。
故答案为：b。
4．（2分）如图（a）所示电路，电源电压保持不变，R2＝4Ω，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电源电压为 　6　V，电阻R1的阻值为 　16　Ω。


【分析】（1）分析电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据电压表所测电路确定两电压表的量程；确定电压表量程、最小分度值，读出电压表的示数，得出电源电压；
（2）由串联电路特点求出电阻R1和R2两端的电压，根据欧姆定律算出电路的电流和电阻R1的阻值。
【解答】解：根据电路图可知：电路为串联电路，电压表V1测电源电压（U）；电压表V2测电阻R2的电压（U2）；
（1）两个电压表指针偏转角度相同，根据串联电路的电压规律：U＝U1+U2，可知测量电源电压的V1用的是0～15V量程，对应的分度值为0.5V，读数为7V，即电源电压为U＝6V；
（2）电压表V2量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表V2示数UV2＝1.2V，
则R2两端的电压U2＝UV2＝1.2V；
由串联电路特点知，R1两端的电压U1＝UV1﹣UV2＝6V﹣1.2V＝4.8V，
电路的电流为：I=U2R2=1.2V4Ω=0.3A，
电阻R1的阻值：R1=U1I=4.8V0.3A=16Ω。
故答案为：6；16。
5．（2分）某无人机由输出电压为15V、容量为10000mA•h的电池提供飞行能量。若这些电能的80%用于飞行，则当飞行功率为200W时，最长的飞行时间为 　0.6　h。
【分析】根据W＝UIt求出该无人机电池最多可提供的电能；先根据W＝W电×80%求出输出的机械能，然后根据P=Wt得出飞行时间。
【解答】解：该无人机电池最多可提供的电能为：
W电＝UIt＝15V×10000mA•h＝15V×10A×3600s＝540000J＝0.15kW•h，
由题意可知，输出的机械能：W＝W电×80%＝0.15kW•h×80%＝0.12kW•h，
飞行功率P＝200W＝0.2kW，
由P=Wt得，飞行时间为：
t=WP=0.12kW⋅ℎ0.2kW=0.6h。
故答案为：0.6。
6．（2分）如图所示的是一种“走马灯”，点燃灯底部的蜡烛后，人们发现纸片小人的影子动了起来。“走马灯”中热空气上升驱动扇叶转动的过程与四冲程汽油机的 　做功　冲程相同。

【分析】汽油机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程。
【解答】解：点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该过程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
故答案为：做功。
7．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈的电阻为2Ω。闭合开关S，电流表A的示数为0.5A，则通电时间1min，该电路产生的总热量为 　138　J。

【分析】由图可知，定值电阻R0和电动机并联，根据并联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压，利用Q＝W=U2Rt计算出定值电阻产生热量；
利用Q＝I2Rt计算出电动机产生的热量，定值电阻产生的热量与电动机产生的热量之和即为电路产生的总热量。
【解答】解：由图可知，定值电阻R0和电动机并联，根据并联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压U0＝U＝6V；
通电时间1min，定值电阻产生热量：Q1＝W=U2Rt=(6V)220Ω×60s=108J；
通电时间1min，电动机产生的热量：Q2＝I2Rt＝（0.5A）2×2Ω×60s＝30J；
通电时间1min，该电路产生的总热量：Q总＝Q1+Q2＝108J+30J＝138J。
故答案为：138。
8．（2分）如图所示，小磁针的黑色端为N极，通电螺线管的磁感线由左端出来、回到右端，则图中电流表的下端为 　负　接线柱。

【分析】从通电螺线管周围的磁感线方向入手，确定螺线管的N、S极，然后再结合线圈的绕向利用安培定则确定螺线管中电流的方向，进一步可以知道电流表的正负接线柱。
【解答】解：在磁体的周围，磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，所以图示通电螺线管的左端为N极、右端为S极；利用安培定则可以确定电流是从螺线管的左端流入、右端流出，从而可以确定电流表的下端接线柱为负接线柱。
故答案为：负。
9．（2分）如图甲所示，磁场对通电导体有竖直向上的力F的作用。用Fab、Fad分别表示图乙中闭合开关时磁场对导线ab、cd的力，则图乙中线圈在力Fab、Fad的作用下 　沿逆时针转动　（选填“沿顺时针转动”、“沿逆时针转动”或“保持静止”）。

【分析】通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，根据甲图中的受力方向判定乙图中线圈的受力方向。
【解答】解：根据甲图和乙图对比可知，ab导线中的电流的方向与甲中电流的方向相反，磁场方向相同，所以ab受到竖直向下的力的作用，同理可知，cd受到竖直向上的力的作用，所以线圈会逆时针转动。
故答案为：沿逆时针转动。
10．（2分）如图所示，请用笔画线代替导线，将插座正确接入电路，并在虚线框内标明电路中的火线、零线和地线。

【分析】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。
【解答】解：由图可知，开关应接在火线与灯泡之间，由此可知，最上面的线为火线，中间的为零线，下面的线是地线；三孔插座的接法是：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；如图所示：

二.选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11．（2分）根据我们所学的物理知识可知，下列说法中正确的是（　　）
A．无限网络传输技术是利用超声波来传递信息的
B．光纤通信是利用了光的折射来传递信息的
C．热机中所用的汽油和柴油都是化石能源，属于不可再生能源
D．太阳能实质上是太阳内部核聚变释放出的能量，属于不可再生能源
【分析】（1）无线网络传输技术是利用电磁波传递信息；
（2）光纤通信是利用了光的反射来传递信息；
（3）汽油和柴油均属于不可再生能源；
（4）太阳能属于可再生能源。
【解答】解：A、无线网络传输技术是利用电磁波传递信息，故A错误；
B、光纤通信是利用了光的反射来传递信息的，故B错误；
C、汽油和柴油均属于不可再生能源，故C正确；
D、太阳能属于可再生能源，故D错误。
故选：C。
12．（2分）在加热某种物质的过程中，其温度随时间变化的图像如图所示。下列说法中错误的是（　　）

A．该物质从第5min开始至第15min处于熔化过程
B．该物质是晶体，它的熔点是0℃，熔化过程中温度不变
C．该物质在固态时的吸热能力小于其在液态时的吸热能力
D．该物质在第5min时的内能与在第10min时的内能相等
【分析】（1）晶体熔化温度保持不变；
（2）熔点指晶体熔化时的温度；
（3）吸收热量的多少跟加热时间和加热源有关；
（4）晶体熔化过程继续吸热，温度不变但内能变大。
【解答】解：A、晶体熔化，温度保持不变，该物质从第5min开始至第15min处于熔化过程，故A正确；
B、物质从第5min开始至第15min为熔化过程，因为熔化过程温度不变，所以该物质为晶体，且熔点为0℃，故B正确；
C、用同一热源对物质加热，且0～5min段与15min～20min段加热时间相同，所以物质在AB段吸收的热量与BC段吸收的热量相同，物质在固态时的吸热能力小于其在液态时的吸热能力，故C正确；
D、物质在第5min到第10min的过程中继续吸热，温度不变，但内能增大，所以第5min时的内能与在第10min时内能不相等，故D错误。
故选：D。
13．（2分）先使质量和初温相同的水和铜块分别吸收相同的热量，再将铜块投入水中。已知c水＞c铜，若不计热量损失，则（　　）
A．温度由铜传给水
B．热量由铜块传给水
C．热量由水传给铜块
D．它们之间可能不发生热传递
【分析】物体间发生热传递的条件是有温度差，先结合热量公式Q＝cmΔt分析铜块和水的温度关系，判断出铁块和水的末温大小后，再判断热传递的方向。
【解答】解：质量和初温都相同的水和铜块，当它们吸收相同的热量后，由Q＝cmΔt可知，比热容越大，升高的温度越小；由于水的比热容大，所以水升高的温度小，由于初温相同，所以水的末温低。
根据热传递的条件，所以质量和初温都相同的水和铜块，当它们吸收相同的热量后，再将铜块投入水中，热量由高温的铜传给低温的水。
故选：B。
14．（2分）如图所示，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表A的示数不变 B．电压表V的示数不变
C．R1消耗的功率不变 D．电路的总电阻不变
【分析】由图可知，当开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，该电路为只有R1的电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；根据开关闭合前后电阻的变化判定电流表、电压表示数的变化，然后再分析各个选项。
【解答】解：由图可知，当开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，R2被短路，该电路为只有R1的电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；电源电压不变，电路的总电阻减小，根据I=UR可知，电路中的电流会变大，即电流表示数变大；
由于电源电压不变，所以电压表示数不变；
根据P＝I2R可知，R1消耗的功率变大；
综上所述，B正确。
故选：B。
15．（2分）如图所示，下列做法中符合安全原则的是（　　）
A．如图：在一个插座上同时使用多个大功率用电器
B．如图：未将冰箱的金属外壳接地就照常使用
C．如图：用湿手将插头拔下来
D．如图：电器失火时先切断电源
【分析】（1）家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，引起火灾；
（2）对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
（3）生活用水是导体；
（4）用电器起火，先关闭电源再救火。
【解答】解：A、插线板负载过多，干路电流过大，会造成火灾。故A不符合安全用电原则；
B、将冰箱的金属外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故B不符合安全用电原则；
C、生活中的水是导体，用湿手将插头拔下来容易发生触电事故，故C不符合安全原则；
D、万一有电器起火，应先关闭电源再施救，故D符合安全原则。
故选：D。
16．（2分）如图所示是一些研究电现象和磁现象的实验，下列关于这些实验叙述不正确的是（　　）
A．图中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身可能具有磁性
B．图中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图中条形磁铁静止时A端总是指向北，说明A端是条形磁铁的南极
D．图中铁钉B吸引大头针比A多，说电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
【分析】认识这几幅图，明确它们所反映的实验原理，才能对号入座，判断选项中的说法是否正确。
【解答】解：A、图甲中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，不能确定铁棒是否具有磁性，故A正确；
B、图乙是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C、磁铁都具有指向性，图丙中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故C错误；
D、从图丁中可知，铁芯相同、电流相同，只有线圈的匝数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数是有关系的，故D正确。
故选：C。
17．（2分）将标有“6V 3W”字样的小灯泡L1和“3V 3W”字样的小灯泡L2按照如图所示的两种连接方式先后接入电源电压均恒为12V的电路中，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化。闭合开关S，调节滑动变阻器使甲、乙两电路中均有一个小灯泡正常发光，同时确保另一个小灯泡不被损坏。下列说法中错误的是（　　）

A．甲电路中小灯泡L1能正常发光，乙电路中小灯泡L2能正常发光
B．甲电路中通过小灯泡L1的电流比通过小灯泡L2的电流小
C．乙电路中小灯泡L1、L2两端的电压之比为4：1
D．甲、乙两电路消耗的总功率之比为5：2
【分析】由甲电路图可知两灯泡并联后再与R1串联，由乙电路图可知两灯泡串联后再与R2串联；根据P=U2R算出两灯泡的电阻；根据P＝UI算出两灯泡的额定电流；
A、甲电路中L1与L2并联，根据并联电路电压特点确定能正常发光的灯泡，乙电路中两灯泡和滑动变阻器串联，根据串联电路电流特点确定能正常发光的灯泡；
B、甲中两灯泡两端的电压相同，根据欧姆定律比较通过两灯泡的电流大小；
C、乙中通过两灯泡的电流相等，由U＝IR可知灯泡两端的电压之比电压灯泡的电阻之比；
D、根据欧姆定律计算甲中通过灯泡L1的电流，根据并联电路电流规律计算干路电流，根据P＝UI计算甲、乙电路消耗的功率，进一步计算甲、乙两电路消耗的总功率之比。
【解答】解：由甲电路图可知两灯泡并联后再与Rp串联，由乙电路图可知两灯泡串联后再与Rp串联；
根据P=U2R知，两灯泡的电阻分别为：R1=U12P1=(6V)23W=12Ω，R2=U22P2=(3V)23W=3Ω；
根据P＝UI得，两灯泡的额定电流为：I1=P1U1=3W6V=0.5A，I2=P2U2=3W3V=1A；
A、甲电路中L1与L2并联，并联电路各支路两端电压相等，要使一个灯泡正常发光，灯泡两端的电压最大为3V，则灯泡L2能正常发光，乙电路中两灯泡和滑动变阻器串联，串联电路各处电流相等，要使一个灯泡正常发光，电路中的电流应该与额定电流小的灯泡的电流相同，则灯泡L1能正常发光，故A错误；
B、甲中两灯泡两端的电压相同，灯泡L1的电阻大于L2的电阻，由欧姆定律可得通过小灯泡L1的电流比通过小，故B正确；
C、乙中通过两灯泡的电流相等，由U＝IR可知灯泡两端的电压之比等于灯泡的电阻之比，R1R2=12Ω3Ω=41，所以乙电路中小灯泡L1、L2两端的电压之比为4：1，故C正确；
D、甲中通过灯泡L1的电流为：I1′=U2R1=3V12Ω=0.25A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝I1′+I2＝0.25A+1A＝1.25A，
此时电路消耗的电功率：P＝UI＝12V×1.25A＝15W，
乙中通过电路的电流为0.5A，此时电路消耗的电功率：P′＝UI′＝12V×0.5A＝6W，
甲、乙两电路消耗的总功率之比为P：P′＝15W：6W＝5：2，故D正确。
故选：A。
三.实验题（每空2分，共16分）
18．（4分）为了比较水和煤油吸热能力的差异，某同学使用了如图甲所示的实验装置来进行实验探究。他在两个相同的烧杯中分别装入质量相等、初温度不同的水和煤油。该同学根据实验中获得的数据绘制出了在加热过程中，水和煤油的温度随时间变化的图像，如图乙所示。

（1）在实验中，由于水和煤油吸收的热量不能直接测出，因此他使用了两个完全相同的电加热器，保证相同时间内不同液体吸收的热量相同，故只用比较 　加热时间　就可以比较不同液体吸收热量的多少。
（2）通过查阅资料得知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），且水的比热容大于煤油的比热容，结合图像乙可以得到煤油的比热容为 　2.52×103　J/（kg•℃）。
【分析】（1）两个相同的加热器对其加热，加热时间长，放出的热量就多，相应受热物质吸收的热量就多，这种方法叫转换法；
（2）根据水的比热容大于煤油的比热容和Q＝cmΔt知质量相同的水和煤油升高温度的大小，判断出水和煤油的图象，根据图象和c=QmΔt知，在质量和升高温度不变的情况下，比热容与吸热的多少成正比求比热容。
【解答】解：（1）实验中选用相同电加热器，相同的时间内放出的热量相同，液体吸收的热量相同，所以选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相间时间内吸收相同的热量，故只用比较加热时间就可以比较不同液体吸收热量的多少，这是转换法的应用；
（2）由于水的比热容大于煤油的比热容，根据Q吸＝cmΔt知质量相同的水和煤油，相同时间内吸收的热量相同时，水的温度变化小于煤油的温度变化，所以a是水，b是煤油；
由图乙知，加热6min，水和煤油吸收的热量相同，水的温度升高60℃﹣30℃＝30℃，煤油的温度升高60℃﹣10℃＝50℃，
即c水mΔt水＝c煤油mΔt煤油，
煤油的比热容为：c煤油=Δt水Δt煤油×c水=30℃50℃×4.2×103J/（kg•℃）＝2.52×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）加热时间；（2）2.52×103。
19．（4分）如图所示的是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
（1）闭合开关，实验探究过程记录如表所示。
实验序号
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
上下运动
无
3
左右运动
有
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做 　切割磁感线　运动。
（2）实验过程中，当电路中有感应电流产生时，灵敏电流计的指针会发生偏转，电流流过灵敏电流计时电能转化为 　机械　能。

【分析】（1）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流的现象；
（2）发电机是将机械能转化为电能的装置；电动机是将电能转化为机械能的装置。
【解答】解：
（1）AB棒在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。
（2）灵敏电流计的指针会发生偏转，电流流过灵敏电流计时电能转化为机械能。
故答案为：（1）切割磁感线；（2）机械。
20．（8分）某物理学习小组用如图甲所示的电路测量定值电阻R的阻值。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成完整的实验电路。要求：①滑片Р向B端移动时，电流表的示数变小；②电压表选用合适的量程；③导线不能交叉。
（2）闭合开关前，他们发现电流表的指针指在零刻度线的左侧，其原因可能是 　A　（选填字母序号）。
A.电流表没调零
B.电流表正、负接线柱接反了
（3）问题解决后，闭合开关，他们发现当滑片Р移动到某一位置时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则定值电阻R的阻值是 　5　Ω。
（4）他们又利用已知电阻R0，设计并连接了如图丙所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
①闭合开关S1和S2，电压表的示数为U1；
②只断开开关S2，电压表的示数为U2。
定值电阻Rx的阻值为 　U2R0U1−U2　（用含字母U1、U2、R0的式子表示）。
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片向B滑动时电流表的示数减小，说明滑片向B移时接入电路中的电阻变大，据此确定变阻器的连接，由图甲知，电源为两节干电池串联，一节干电池电压为1.5V，故电压表选小量程；
（2）电流表使用前需要调整调零螺丝，使指针指在零刻度线处；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出待测电阻；
（4）用等效替代法测出Rx的电流，根据R=UI计算出Rx的电阻。
【解答】解：（1）要求当滑动变阻器的滑片向B滑动时，电流表的示数减小，即当滑动变阻器的滑片向B滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故滑片左侧电阻丝连入电路中，由图甲知，电源为两节干电池串联，一节干电池电压为1.5V，故电压表选小量程与电阻R并联，如下所示：
；
（2）电流表没调零，故选A；
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为0.5A，
由欧姆定律可得R的阻值：
R=UI=2.5V0.5A=5Ω；
（4）利用已知电阻R0，设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下：
①闭合开关S1和S2，电压表的示数为U1，此时电路为待测电阻的简单电路，电压表测量电源电压，
②只断开开关S2，电压表的示数为U2，待测电阻和R0串联接入电路，电压表测待测电阻两端的电压，
串联电路总电压等于各部分电压之和，由串联电路的电压特点可知，R0两端的电压：U0＝U1﹣U2，
通过R0的电流：I=U0R0=U1−U2R0，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得Rx的阻值为：
Rx=U2I=U2U1−U2R0=U2R0U1−U2。
故答案为：（1）如上图所示；（2）A；（3）5；（4）U2R0U1−U2。
四、解答题（共3小题，满分20分）
21．（6分）某汽车在水平地面上以20m/s的速度匀速行驶10min。在此过程中，汽车所受阻力为2×103N，消耗汽油1kg。假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值q＝5×107J/kg，求：
（1）汽车发动机牵引力所做的功。
（2）汽车发动机的效率。
【分析】（1）因为汽车匀速直线行驶，所以受到的阻力和牵引力是一对平衡力，根据F＝f得出汽车发动机牵引力；
根据s＝vt得出汽车行驶的距离，根据W＝Fs得出汽车发动机牵引力所做的功；
（2）根据Q放＝q汽油m得出汽油完全燃烧放出的热量，根据η=WQ放得出汽车发动机的效率。
【解答】解：（1）因为汽车匀速直线行驶，所以受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
故汽车发动机牵引力为F＝f＝2×103N，
汽车行驶的距离s＝vt＝20m/s×10×60s＝12000m，
汽车发动机牵引力所做的功W＝Fs＝2×103N×12000m＝2.4×107J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q放＝q汽油m＝5×107J/kg×1kg＝5×107J，
汽车发动机的效率η=WQ放=2.4×107J5×107J=48%。
答：（1）汽车发动机牵引力所做的功为2.4×107J；
（2）汽车发动机的效率为48%。
22．（6分）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中R0、R1、R2均为发热电阻，R0＝3Ω，R1＝3Ω，R2＝9Ω，电源电压U恒为12V。求：
（1）该坐垫加热装置的最小加热功率。
（2）该坐垫加热装置的最大加热功率。

【分析】（1）比较R1与R2的阻值关系可知，两者中最大电阻与R0串联时电路的总电阻最大，该坐垫加热装置的加热功率最小，根据电阻的串联和P＝UI=U2R求出该坐垫加热装置的最小加热功率；
（2）当S1、S2、S3均闭合时，R0被短路，电路为R1与R2的并联电路，此时电路的总电阻最小，该坐垫加热装置的加热功率最大，根据并联电路的电压特点和P＝UI=U2R求出该坐垫加热装置的最大加热功率。
【解答】解：（1）由R1＜R2可知，当只闭合S2时，R0与R2串联，此时电路的总电阻最大，该坐垫加热装置的加热功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，该坐垫加热装置的最小加热功率：P小=U2R总=U2R0+R2=(12V)23Ω+9Ω=12W；
（2）当S1、S2、S3均闭合时，R0被短路，电路为R1与R2的并联电路，此时电路的总电阻最小，该坐垫加热装置的加热功率最大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，该坐垫加热装置的最大加热功率：P大=U2R1+U2R2=(12V)23Ω+(12V)29Ω=64W。
答：（1）该坐垫加热装置的最小加热功率为12W。
（2）该坐垫加热装置的最大加热功率为64W。
23．（8分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，在将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中，电压表和电流表的示数变化关系图像如图乙所示。求：

（1）滑动变阻器R2的最大阻值。
（2）电源电压和定值电阻R1的阻值。
（3）试通过计算说明：当滑动变阻器R2的滑片P在中点时，两电表的示数对应于图乙中的B点。

【分析】（1）当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，电路中的电流最小，由图象读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据串联电路的电压特点表示出电源的电压；当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值和电源的电压；
（3）当滑动变阻器的滑片P在中点时，连入电路的阻值为 12R2，根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流即可得出答案。
【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，则电路中电流最小，
由图象可知此时电路中的电流Ia＝0.2A，R2两端的电压U2＝4V，
由I=UR可得滑动变阻器R2的最大阻值：
R2=U2Ia=4V0.2A=20Ω；
（2）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＝IaR1+U2＝0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，
由图象可知这时电路中电流为Ib＝0.6A，电源电压加在R1上，
则U＝IbR1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：R1＝10Ω，U＝6V；
（3）当滑动变阻器的滑片P在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为：
R2′=12R2=12×20Ω＝10Ω，根据串联电阻的规律及欧姆定律，
则电流表的示数为：
I′=UR1+R2'=6V10Ω+10Ω=0.3A。
由图象可知：电流表示数为0.3A时对应的点是B。
答：（1）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（2）电源电压为6V，定值电阻R1的阻值为10Ω；
（3）过程见上面解答。