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粤沪版初中物理九年级上册期末测试卷（含答案解析）
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这是一份粤沪版初中物理九年级上册期末测试卷（含答案解析），共26页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
粤沪版初中物理九年级上册期末测试卷
考试范围：全册；考试时间：80分钟；总分：80分
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 关于功率，以下说法中正确的是( )
A. 据P=Wt可知，机械做功越多，其功率就越大
B. 据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C. 据P=Wt可知，只要知道时间t内机械所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机械做功的功率
D. 根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比
2. 一个重15 N的物体在水平拉力作用下，在水平面上做匀速直线运动，在3 s内移动了15 m，若拉力的功率为10 W，则该物体所受的摩擦力为( )
A. 15 N B. 10 N C. 2 N D. 5 N
3. 学完内能，同学们做了以下总结，下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高，所含的热量越多
B. 摩擦生热的“热”指的是温度
C. 热量总是由内能大的物体传向内能小的物体
D. 一个物体的质量不变，若温度降低，它的内能一定减少
4. 关于内能，下列说法中正确的是( )
①一个物体温度降低，它的内能减小，温度为0℃时，物体的内能减小到零
②温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
③一切物体在任何情况下都具有内能
④0℃的水变成0℃的冰，虽然温度不变，但要放出热量，所以内能减小
A. ①④ B. ③④ C. ②④ D. ①②
5. 如图所示，开关S闭合时通过L1、L2和L3的电流分别是0.4A、0.2A和0.8A，则电流表A2、A3和A4的示数分别为( )
A. 1A、0.4A、0.6A
B. 0.4A、0.6A、1A
C. 0.6A、1A、0.4A
D. 0.6A、0.4A、1A
6. 举重比赛有甲、乙、丙三个裁判，其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就按一下自己面前的按钮。要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮。以下符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
7. 小融为宿舍设计了一套防盗报警装置，她在宿舍的门和窗户内倒分别安装了红外感应开关S1和S2，晚上睡前或者同学外出时闭合开关S3，报警装置启动;当有人从门或者窗户非法闯入时，红外感应开关就会自动闭合，警铃大响，R为保护电阻，图中设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统.当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合.若未系安全带，安全带控制开关S2断开，仪表盘上的指示灯将亮起；当系上安全带时，安全带控制开关S2闭合，指示灯熄灭.下列电路图设计最合理的是
A. B.
C. D.
9. 小明按图1所示的电路图连接电路进行实验，开关S1闭合，开关S2断开时，电压表和电流表的示数如图2所示；当开关S2闭合后，电压表和电流表的示数如图3所示，相比于开关S2闭合之前，S2闭合后定值电阻R两端的电压U和电流I变化，判断正确的是( )
A. U变大，I变大 B. U变小，I变大 C. U不变，I变小 D. U不变，I不变
10. 在如图所示的电路中，两只电流表的规格相同，电流表有两个量程(0～0.6 A以及0～3 A).闭合开关S，电阻R1与R2均有电流流过，两只电流表的指针偏转角度相同，则R1与R2的比为 ( )
A. 1:5 B. 5:1 C. 1:4 D. 4:1
11. 灯泡L上标有“2.5V”的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 灯泡L的额定电流是0.2A B. 灯泡L正常发光时的电阻是8Ω
C. 灯泡L的额定功率是0.625W D. 灯丝的电阻随电压的增大而减小
12. 如图甲所示电路，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1.8W；图乙是小灯泡L和电阻R的I−U图像。下列说法中正确的是( )
A. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为20Ω
B. 再闭合开关S2后，电路总功率为2.7W
C. 再闭合开关S2后，电阻R的电功率为0.4W
D. 再闭合开关S2后，在1min内电阻R消耗的电能是24J
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v—t图像如图，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。则在0∼10s内汽车的平均速度为______m/s，汽车牵引力______(填“大于”“小于”或“等于”)阻力；设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，则汽车行驶时的功率为_____W，在0∼10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______J。
14. 用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示．根据图像可知，甲液体的比热容 (填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容．质量为500 g、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 J.[甲液体的比热容为1.8×103J/(kg·℃)]
15. 如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=15Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A，电流表A的示数为1.2A，则电阻R2=______Ω。
16. 如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I−U图象如图乙所示，当通过灯泡的电流为1A时，灯泡正常发光，则灯泡的额定功率为______ W，电源电压是______ V.滑动变阻器的最大阻值为______ Ω。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 请你按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，连接图乙的实物电路。
18. 用笔画线代替导线，完成图中滑动变阻器改变小灯泡亮暗的线路连接，要求变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号
钩码重
力G/N
钩码上升
高度h/cm
拉力F/N
绳端移动
距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
2.2
30
90.9%
4
6
15
2.2
45
90.9%
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做______运动。
(2)如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为______N。
(3)第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______。
(4)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越______(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______(选填“有关”或“无关”)。
(5)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
20. 图甲是实验小组在探究“电流与电阻关系”时的电路图，电源电压恒为4.5V，电压表、电流表无损坏，可提供5Ω，10Ω，20Ω的定值电阻。
(1)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整。
(2)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)正确操作后，进行实验。实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，在每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察______；将5Ω的定值电阻换成10Ω时，应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)为完成图丙所有数据的测量，最好选择滑动变阻器的规格是______(填字母)。
A.“10Ω 0.5A”
B.“50Ω 0.5A”
C.“200Ω 1A”
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s−t图像如图丙所示。(不考虑绳重，g取10N/kg)，求：
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
(2)拉力F的功率；
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
22. 某氢能源公交车以150kW的恒定输出功率匀速行驶3min，消耗了0.3kg氢燃料。【q氢=1.4×108J/kg】则：
(1)氢能源公交车与燃油车相比有许多优点，请你说出一点。
(2)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
(3)发动机做的功是多少？
(4)如果此过程氢能源公交车以54km/h的速度做匀速直线运动，则公交车受到的阻力多大？
23. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1规格为“*Ω0.5A“，电流表量程为0−0.6A，电压表量程为0−3V，定值电阻R2的阻值为12Ω，滑动变阻器R3的规格为“20Ω1A”。闭合S和S2、断开S1，电流表示数为0.3A，电压表示数为2.4V；闭合S和S1、断开S2，调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7Ω时，电压表示数为2.8V。
(1)求电源电压；
(2)求定值电阻R1的阻值；
(3)闭合S和S1、断开S2，在保障电路安全的前提下，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
24. 如图所示的电路图中，电源电压为6V且保持不变，电流表量程是0～3A，电压表量程是0～15V，滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A“，小灯泡标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，电流表示数为1.1A.通电10分钟R1产生的热量；
(3)S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率；
(4)S1闭合、S2断开，且小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
本题关键记住求解P=
W
t
和P=Fv的两个公式，理解各自的物理意义，会用控制变量法分析讨论物理量间的关系。
功率是单位时间内所做的功，表示做功快慢的物理量，记住两个功率公式的区别和联系，明确功率公式P=
W
t
求出的是平均功率，而P=Fv可确定平均功率和瞬时功率；对两公式中各物理量的关系均要注意控制变量法的应用。
【解答】
解：据P=Wt可知，在相同时间内，做功多的机械功率一定大，但选项A缺少“相同时间”这一条件，故A错误；
据P=Fv可知，发动机功率一定时，牵引力与运动速度成反比，故B错误，D正确；
根据P=Wt可知，知道时间t内机械所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，但不能得出任一时刻机械做功的功率，故C错误。
选D。
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】D
【解析】解：A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B、摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能，故B错误；
C、热传递过程中，温度高的物体把热量传向温度低的物体，最终达到温度相同，内能大的温度不一定高，故C错误；
D、一个物体的质量不变，若温度降低，分子热运动的剧烈程度降低，分子动能与分子势能变小，它的内能一定减少，故D正确。
故选：D。
(1)热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量。
(2)所有的物体都具有内能，摩擦生热是通过克服摩擦做功，内能增加；
(3)热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同；
(4)内能的大小与温度、质量以及它所处的状态都有关系。
此题主要考查了温度、热量和内能的联系，相对比较简单，属于基础题。
4.【答案】B
【解析】解：
①、一个物体温度降低，它的内能减小，温度为0℃时，物体仍然具有内能，其内能不为零，故①错误；
②、对不同物体来说，内能大小还与物体的质量、状态有关，所以，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故②错误；
③、分子总是在不停地做无规则运动，故一切物体在任何情况下都具有内能，故③正确；
④、冰是晶体，0℃的水凝固成0℃的冰，放出热量、内能减小，但温度不变，故④正确；
故选：B。
内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的和；温度影响物体的内能，温度越高物体内能越大。
本题考查了您内能概念及影响因素，注意：物体内能增加，温度不一定升高；温度高的物体内能不一定大。
5.【答案】A
【解析】解：简化电路如下图：
由图可以看出：
A1中电流为干流电流，即0.4+0.2+0.8=1.4A，
A2中电流为L2、L3中电流之和，即0.2+0.8=1A，
L1与A3串联，故A 3示数为：0.4A；A4中电流为L1、L2中电流的和，即0.4A+0.2A=0.6A。
故选：A。
将电路简化后能看出三个灯泡为并联关系，A1测总电流，A2测L2、L3中电流，A3测L1电流，A4测L1、L2电流，由并联电路的电流特点可解答。
本题考查电压表和电流表的使用，关键是分析清楚电路结构、熟练应用串并联电路的特点解题。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查串、并联电路的设计，根据题意得出两个开关的连接方式是解决本题的关键。
由题意可知，主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮；根据串联电路电路中各元件相互影响和并联电路中各元件互不影响进行判断。
【解答】
由题意可知，当两个副裁判对应的按钮可以单独工作、并且互不影响，而主裁判的按钮与副裁判的按钮工作时相互影响，因此两个副裁判对应的开关并联连接后与主裁判对应的开关串联连接，即乙、丙并联后与甲串联，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了电路图的设计；根据题意得出开关的连接方式是关键，解答时可以直接分析选项得出符合题意的电路图。
由题意可知，晚上睡前或者同学外出时闭合开关S3，报警装置启动；当有人从门或者窗户非法闯入时，红外感应开关就会自动闭合，警铃大响，R为保护电阻，说明红外感应开关S1和S2可以独立工作即为并联，且开关S3和电铃、保护电阻R均位于干路，据此进行解答。
【解答】
经分析可知，开关S1和S2并联，开关S3和电铃、保护电阻R均位于干路。
A.由电路图可知，闭合开关S3后，只有开关S1和S2同时闭合时，警铃才可能响，故A不符合题意；
B.由电路图可知，闭合开关S3后，开关S1和S2只要闭合一个或同时闭合，警铃均能响，故B符合题意；
C.由电路图可知，闭合开关S3后，警铃响，闭合开关S1和S2中任意一个时都不响，故C不符合题意；
D.由电路图可知，闭合开关S3后，警铃响，开关S1和S2是否闭合都不影响警铃，故D不符合题意。
故选B。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S1可控制灯，当开关S2闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S2短路了。
本题利用了对用电器短路时，用电器将不工作设计电路，注意不能出现对电源短路的情况，电阻起保护电源作用，可使电源不被短路。
【解答】
A.两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带时指示灯才会发光，故A不符合题意；
B.指示灯与S1串联后再与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，故B不符合题意；
C.指示灯与S1串联后再与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，由于串联了一个定值电阻，不会出现电源短路，故C符合题意；
D.两开关并联，无论乘客坐下，还是系上安全带，指示灯都会发光，故D不符合题意。
9.【答案】A
【解析】【试题解析】
解：
开关S1闭合，开关S2断开时，电流表、电阻、灯泡串联接入电路，电压表测量电阻和灯泡两端的总电压；电流表测量电路中的电流；
当开关S2闭合后，对灯泡短路，电路中只有电阻R连入，电压表测量电阻两端的电压；电流表测量电路中的电流；
由图2可知电流表示数为0.1A，即开关S2闭合之前电路中的电流为I前=0.1A；
由图3可知电流表示数为0.3A，即开关S2闭合之后电路中的电流为I后=0.3A；
则I前
故选：A。
开关S1闭合，开关S2断开时，电流表、电阻、灯泡串联接入电路，电压表测量电阻和灯泡两端的总电压；电流表测量电路中的电流；
当开关S2闭合后，对灯泡短路，电路中只有电阻R连入，电压表测量电阻两端的电压；电流表测量电路中的电流；
读出图2和3中的电流表示数，即可判断开关S2闭合之前，S2闭合后电路中电流变化；根据欧姆定律即可判断定值电阻R两端的电压U的变化。
此题考查的是电流表的使用和欧姆定律的应用，注意电压表和电流表的测量对象的判断。
10.【答案】D
【解析】略
11.【答案】C
【解析】解：闭合开关S，灯泡L恰好正常发光，则灯泡两端的电压UL=2.5V，
由图可知，此时灯泡的电阻RL=10Ω，故B错误；
所以，电路中的电流：
I=ULRL=2.5V10Ω=0.25A，故A错误；
灯泡的额定功率：
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W，故C正确；
由曲线图可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大，故D错误。
故选：C。
闭合开关S时，灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，由图读出此时灯泡的电阻，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，利用P=UI求出灯泡的额定功率；通过曲线图可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
此题考查学生利用曲线图获取信息的能力，注意利用欧姆定律分析问题，这是中考的重点。
12.【答案】B
【解析】解：
A.只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，当灯泡两端的电压UL=3V、通过的电流IL=0.6A时，灯泡的实际功率PL=ULIL=3V×0.6A=1.8W，
则电源的电压U=UL=3V，由I=UR可得，此时小灯泡L的电阻RL=ULIL=3V0.6A=5Ω，故A错误；
BCD.再闭合开关S2后，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
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，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时定值电阻两端的电压也为3V，
由图乙可知，通过定值电阻的电流IR=0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流I=IL+IR=0.6A+0.3A=0.9A，
则电路总功率P=UI=3V×0.9A=2.7W，故B正确；
电阻R的电功率PR=UIR=3V×0.3A=0.9W，故C错误；
在1min内电阻R消耗的电能WR=UIRt=3V×0.3A×60s=54J，故D错误。
故选：B。
(1)只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，根据图乙读出小灯泡L的实际功率为1.8W其两端的电压和通过的电流，从而得出电源的电压，利用欧姆定律求出此时小灯泡L的电阻；
(2)再闭合开关S2后，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流不变，根据并联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压，根据图乙读出通过定值电阻的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流，再利用P=UI求出电路总功率，根据P=UI求出电阻R的电功率，利用W=UIt求出在1min内电阻R消耗的电能。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
13.【答案】12 大于 8×104 8×105
【解析】[1]由题意可知，在0∼10s内汽车通过的路程
s=120m
则在0∼10s内汽车的平均速度v=st=120m10s=12m/s
[2]由图可知，0∼10s内汽车做加速运动，此时汽车的牵引力大于阻力；
[3]10s后，汽车在行驶过程中做匀速直线运动，速度v=20m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力F=f=4000N
汽车行驶时的功率为P=Wt=Fst=Fv=4000N×20m/s=8×104W
[4]因为汽车在行驶过程中功率不变，所以在0∼10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功
W=Pt=8×104W×10s=8×105J
14.【答案】小于
6.3×104
【解析】加热相同时间，甲液体温度升高得多，说明甲的比热容较小；Q吸=cmΔt=1.8×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×70℃=6.3×104 J．
15.【答案】30
【解析】解：由图可知，R1、R2并联，闭合开关，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A测量干路的电流；
根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流I2=I−I1=1.2A−0.8A=0.4A；
由I=UR可知，R1两端的电压U1=I1R1=0.8A×15Ω=12V；
根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2=U1=12V；
由I=UR可知，电阻R2的阻值：R2=U2R2=12V0.4A=30Ω。
故答案为：30。
由图可知，闭合开关，R1、R2并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A测量干路的电流；根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流；利用欧姆定律可知R1两端的电压，根据并联电路的电压特点可知电阻R2两端的电压，利用欧姆定律可知R2的阻值。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用，是一道电学常考题，难度不大。
16.【答案】8 8 15
【解析】解：(1)由乙图知，当灯的电流为1A灯正常发光时，加在灯泡两端的电压U1=8V，
由题意分析知，此时滑动变阻器连入电路的电阻为零，因此电源的电压也为8V，
则灯的额定功率：P1=U1I1=8V×1A=8W；
(2)由乙图知，当滑动变阻器滑到最大值时，电路中的电流达到最小值I2=0.4A，此时灯泡两端的电压UL=2V，
所以滑动变阻器两端的电压U滑=U−UL=8V−2V=6V，
由I=UR得，滑动变阻器的最大值：R滑=U滑I2=6V0.4A=15Ω。
故答案为：8；8；15。
(1)由乙图知，当灯的电流为1A时，灯正常发光时，加在灯泡两端的电压U1=8V，由题意分析知此时滑动变阻器连入电路的电阻为零，因此电源的电压也为8V，根据P=UI求出灯的额定功率；
(2)由乙图知，当滑动变阻器滑到最大值时，电路中的电流达到最小值I2=0.4A，此时灯泡两端的电压UL=2V，根据串联电路规律和欧姆定律求出滑动变阻器的最大值。
本题考查了电功率的计算以及欧姆定律的应用，能从图象找出有用的信息是正确解题的关键，难度不大。
17.【答案】解：从电源的正极出发，依次串联开关S1、灯泡L1后回到电源的负极，然后把开关S2、灯泡L2串联后并联在L1两端，如下图所示：
【解析】由电路图可知，两灯泡并联，S1控制干路，S2控制L2支路，根据电流流向法、按先串后并的原则连接实物电路。
本题考查了根据电路图连接实物图，此类题目一般根据电流流向法、按先串后并的原则进行解答。
18.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了滑动变阻器的接法，要使滑动变阻器的电阻变大或变小，关键是要看下边的接线柱接哪个。
滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个，若要滑片向左滑动时灯泡变亮，连入电路的电阻变小，则下边的A接线柱要接入电路。
【解答】
滑动变阻器必须遵守“一上一下”接法，根据变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮的要求，连入电路的电阻变小，则下边的A接线柱要接入电路，故可接入AC或AD。如图所示：
。
19.【答案】匀速 0.4 0.4 88.9% 大 无关 B
【解析】解：
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动；
(2)在第一次实验时，动滑轮上绳子的段数：
n=sh=30cm10cm=3，
忽略绳重和摩擦，根据F=13(G+G动)可得动滑轮的重：
G动=3F−G=3×0.8N−2N=0.4N；
(3)第2次实验时所做的有用功为：W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J；
第2次做的总功：W总=Fs=1.5N×0.3m=0.45J；
则第2次滑轮组的机械效率：η=W有用W总=0.4J0.45J×100%≈88.9%；
(4)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；
分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关；
(5)A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值变小，即机械效率变小，故A错误；
B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，则有用功与总功的比值变大，即机械效率变大，故B正确；
C、由(4)知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，所以v=st可知滑轮组的机械效率与物体提升的速度无关，故C错误；
故选B。
故答案为：(1)匀速；(2)0.4；(3)0.4；88.9%；(4)大；无关；(5)B。
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；
(2)由n=sh可求动滑轮上绳子的段数，忽略绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)可以计算出动滑轮的重；
(3)根据W有用=Gh得出第2次实验时所做的有用功，
根据W总=Fs得出第2次做的总功，根据η=W有用W总求出滑轮组的机械效率；
(4)分析1、2、3次实验的数据得出结论；
分析3、4次实验的数据可得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系；
(5)A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，结合滑轮组的机械效率公式分析；
B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，结合滑轮组的机械效率公式分析；
C、由(4)知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v=st分析。
本题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了实验注意事项、滑轮组的省力公式、功和机械效率的计算、数据分析及影响机械效率大小的因素。
20.【答案】B 电压表 右 B
【解析】解：(1)变阻器按一下一上串联接入电路中，电压表与电阻并联，如下所示：
(2)为了保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即B端；
(3)探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻两端的电压不变，故实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表；
将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关后，此时电路总电阻变大，电路电流变小，根据欧姆定律可知，滑动变阻器分压变小，定值电阻分压变大，为了保持电压表的示数不变，即定值电阻分压不变，根据串联电路分压规律，应该使滑动变阻器分压变大，定值电阻分压变小，使定值电阻分压减小到设定值，所以应该调大滑动变阻器的阻值，即向右移动滑动变阻器的滑片；
(4)由图丙知，电阻两端的电压始终保持：
UV=IR=0.1A×20Ω=----=0.4A×5Ω=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=4.5V−2V=2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的2.5V2V=1.25倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=1.25×20Ω=25Ω，故为了完成整个实验，最好选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，故选用50Ω 0.5A的变阻器，即选B。
故答案为：(1)见上图；(2)B；(3)电压表；右；(4)B。
(1)变阻器按一下一上连入电路中，电压表与电阻并联；
(2)为了保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；
(3)探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻两端的电压不变，所以眼睛应注意观察电压表；
将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，根据串联电路的分压规律可知应该调大滑动变阻器的阻值；
(4)由图丁知，电阻两端的电压始终保持：
UV=IR=0.1A×20Ω=----=0.4A×5Ω=2V，根据串联电路电压的规律和分压原理，求出当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻，考虑到实验中电流大小和实验操作的方便确定选用的变阻器的规格。
探究“电流与电阻的关系”考查电路的连接、控制变量法、滑动变阻器的使用、欧姆定律的灵活运用以及学生分析图象的能力。
21.【答案】解：
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压力：
F压=G总=(m车+m货物)g=(9.6×103kg+1200kg)×10N/kg=1.08×105N，
受力面积：
S=4×0.3m2=1.2m2，
提升货物过程中起重车对水平地面的压强：
p=F压S=1.08×105N1.2m2=9×104Pa；
(2)由图乙可知，滑轮组钢丝绳的有效股数n=3，
由图丙可知，货物在t=10s内上升的高度h=2.5m，则钢丝绳移动的距离：
s=nh=3×2.5m=7.5m，
拉力F做的功：
W总=Fs=5000N×7.5m=3.75×104J，
拉力F的功率：
P=W总t=3.75×104J10s=3.75×103W；
(3)拉力F在10s内所做的有用功：
W有=G货物h=m货物gh=1200kg×10N/kg×2.5m=3×104J，
提升货物过程中滑轮组的机械效率：
η=W有W总×100%=3×104J3.75×104J×100%=80%。
答：(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强为9×104Pa；
(2)拉力F的功率为3.75×103W；
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率为80%。
【解析】本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，要注意提升货物过程中起重车对水平地面的压力等于总重力。
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压力等于起重车和货物的重力之和，受力面积等于4个支撑脚的面积之和，利用p=FS求出提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
(2)根据图乙读出滑轮组钢丝绳的有效股数，根据图丙读出货物在t=10s内上升的高度，利用s=nh求出钢丝绳移动的距离，利用W=Fs求出拉力F做的功，再利用P=Wt求出拉力F的功率；
(3)根据W=Gh=mgh求出拉力F在10s内所做的有用功，利用η=W有W总×100%求出提升货物过程中滑轮组的机械效率。
22.【答案】解：(1)氢燃烧生成水，所以氢能源公交车对环境污染小；
(2)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J；
(3)由P=W t可知，发动机做的功：W=Pt=150×103W×3×60s=2.7×107J；
(4)氢能源公交车的速度v=54km/h=15m/s，
由P=Wt=Fst=Fv可知，氢能源公交车匀速行驶时的牵引力：F牵=Pv=150×103W15m/s=1×104N；
该氢能源公交车在以此速度行驶的过程中，阻力和牵引力是一对平衡力，所以阻力f=F牵=1×104N。
答：(1)氢能源公交车对环境污染小；
(2)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量是4.2×107J；
(3)发动机做的功是2.7×107J；
(4)公交车受到的阻力为1×104N。
【解析】(1)从对环境的影响分析解答；
(2)知道燃料的质量和热值，利用Q放=mq计算出0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量；
(3)知道发动机的功率和工作时间，利用P=W t的变形公式计算出发动机做的功；
(4)利用P=Wt=Fst=Fv计算牵引力，最后根据二力平衡条件得出阻力大小。
本题考查学生对二力平衡条件的理解、燃料完全燃烧放出热量公式、功率公式的掌握和运用等，题目综合性较强。
23.【答案】解：(1)当闭合S和S2、断开S1时，R3与R2串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I=UR可得，R2两端的电压为：
U2=IR2=0.3A×12Ω=3.6V，
由串联电路电压规律可知，电源的电压：
U=U2+U3=3.6V+2.4V=6V。
(2)当闭合S和S1、断开S2，R3与R1串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7Ω，电压表示数为2.8V时，
电路的电流为：I′=U3′R3=2.8V7Ω=0.4A；
此时R1两端的电压为：U1=U−U3′=6V−2.8V=3.2V；
定值电阻R1的阻值：R1=U1I′=3.2V0.4A=8Ω。
(3)闭合S和S1、断开S2，R3与R1串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
电流表量程0−0.6A，滑动变阻器R3的规格为“20Ω1A”，R1标有“0.5A”的字样，则电路中的电流最大为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由I=UR可得，电路最小电阻：
R最小=UI最大=6V0.5A=12Ω，
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：滑动变阻器接入电路中的最小阻值为：
R2最小=R最小−R1=12Ω−8Ω=4Ω；
电压表量程0～3V，所以滑动变阻器两端的最大电压为3V，此时滑动变阻器全部接入电路中，电阻最大，
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知，R1两端的电压：
U1小=U−U2最大=6V−3V=3V，
电路中的电流：
I′=I1′=U1小R1=3V8Ω=0.375A，
由I=UR可得，滑动变阻器全部接入电路中的最大值：
R2最大=U2最大I′=3V0.375A=8Ω，
所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～8Ω。
答：(1)电源电压为6V；
(2)定值电阻R1的阻值为8Ω；
(3)闭合S和S1、断开S2，在保障电路安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4～8Ω。
【解析】(1)当闭合S和S2、断开S1时，R3与R2串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源的电压；
(2)当闭合S和S1、断开S2，R3与R1串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律算出电路的电流，由串联电路电压的规律算出此时R1两端的电压，最后由欧姆定律算出定值电阻R1的阻值；
(3)闭合S和S1、断开S2，R3与R1串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
电流表量程0−0.6A，滑动变阻器R3的规格为“20Ω1A”，R1标有“0.5A”的字样，则电路中的电流最大为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由I=UR求出电路最小电阻，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和算出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
电压表量程0～3V，所以滑动变阻器两端的最大电压为3V，此时滑动变阻器全部接入电路中，电阻最大，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和求出R1两端的电压，有欧姆定律算出电路中的电流和滑动变阻器全部接入电路中的最大值。
本题关键是要弄清开关的断开、闭合是电路的连接方式发生的变化，根据欧姆定律求出电路中的最大电流即变阻器连入阻值最小和电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中电阻是解决变阻器连入电路阻值大小的突破口。
24.【答案】解：(1)小灯泡的电阻：RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；
(2)S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，灯泡与R1并联，电流表测量干路电流，电压表测量并联电路两端电压；
由P=UI可知，灯泡的额定电流：IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流：I1=I−IL=1.1A−0.5A=0.6A，
通电10分钟R1产生的热量：Q=W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J；
(3)S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流；
因为灯泡的额定电压小于电压表的最大量程，因此无论滑片在什么位置，电压表都是安全的；
又因为灯泡的额定电流小于电流表的最大量程，因此电路中的最大电流为0.5A；
故电路消耗的最大功率：Pmax=UImax=6V×0.5A=3W；
(4)由P=I2R可得，电路中的电流：I2=P实RL=0.75W12Ω=0.25A，
灯泡两端的实际电压：U2=I2RL=0.25A×12Ω=3V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：UR2=U−U2=6V−3V=3V，
由I=UR可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R2=UR2I2=3V0.25A=12Ω。
答：(1)小灯泡的电阻为12Ω；
(2)通电10分钟R1产生的热量为2160J；
(3)S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率为3W；
(4)S1闭合、S2断开，且小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值为12Ω。
【解析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率，利用P=U2R的应用求出灯泡的电阻；
(2)根据电路图可知，S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，灯泡与R1并联，电流表测量干路电流，电压表测量并联电路两端电压；
根据电源电压、灯泡的额定电压以及并联电路电压的特点可知灯泡正常工作，利用P=UI的应用求出灯泡的额定电流，利用并联电路电流规律求出通过R1的电流，根据Q=W=UIt求出通电10分钟R1产生的热量；
(3)根据电路图可知，S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流；
根据灯泡的额定电压、额定电流以及仪表量程可知电路中的最大电流，再利用P=UI可求出电路消耗的最大功率；
(4)先根据灯泡的功率和P=I2R的应用求出此时电路电流，再利用U=IR求出灯泡两端电压，最后根据串联电路电压、电流规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器R2连入电路的阻值。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，正确的判断电路的连接方式和电路中最大电流是关键。
粤沪版初中物理九年级上册期末测试卷
考试范围：全册；考试时间：80分钟；总分：80分
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 关于功率，以下说法中正确的是( )
A. 据P=Wt可知，机械做功越多，其功率就越大
B. 据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C. 据P=Wt可知，只要知道时间t内机械所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机械做功的功率
D. 根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比
2. 一个重15 N的物体在水平拉力作用下，在水平面上做匀速直线运动，在3 s内移动了15 m，若拉力的功率为10 W，则该物体所受的摩擦力为( )
A. 15 N B. 10 N C. 2 N D. 5 N
3. 学完内能，同学们做了以下总结，下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高，所含的热量越多
B. 摩擦生热的“热”指的是温度
C. 热量总是由内能大的物体传向内能小的物体
D. 一个物体的质量不变，若温度降低，它的内能一定减少
4. 关于内能，下列说法中正确的是( )
①一个物体温度降低，它的内能减小，温度为0℃时，物体的内能减小到零
②温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
③一切物体在任何情况下都具有内能
④0℃的水变成0℃的冰，虽然温度不变，但要放出热量，所以内能减小
A. ①④ B. ③④ C. ②④ D. ①②
5. 如图所示，开关S闭合时通过L1、L2和L3的电流分别是0.4A、0.2A和0.8A，则电流表A2、A3和A4的示数分别为( )
A. 1A、0.4A、0.6A
B. 0.4A、0.6A、1A
C. 0.6A、1A、0.4A
D. 0.6A、0.4A、1A
6. 举重比赛有甲、乙、丙三个裁判，其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就按一下自己面前的按钮。要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮。以下符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
7. 小融为宿舍设计了一套防盗报警装置，她在宿舍的门和窗户内倒分别安装了红外感应开关S1和S2，晚上睡前或者同学外出时闭合开关S3，报警装置启动;当有人从门或者窗户非法闯入时，红外感应开关就会自动闭合，警铃大响，R为保护电阻，图中设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统.当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合.若未系安全带，安全带控制开关S2断开，仪表盘上的指示灯将亮起；当系上安全带时，安全带控制开关S2闭合，指示灯熄灭.下列电路图设计最合理的是
A. B.
C. D.
9. 小明按图1所示的电路图连接电路进行实验，开关S1闭合，开关S2断开时，电压表和电流表的示数如图2所示；当开关S2闭合后，电压表和电流表的示数如图3所示，相比于开关S2闭合之前，S2闭合后定值电阻R两端的电压U和电流I变化，判断正确的是( )
A. U变大，I变大 B. U变小，I变大 C. U不变，I变小 D. U不变，I不变
10. 在如图所示的电路中，两只电流表的规格相同，电流表有两个量程(0～0.6 A以及0～3 A).闭合开关S，电阻R1与R2均有电流流过，两只电流表的指针偏转角度相同，则R1与R2的比为 ( )
A. 1:5 B. 5:1 C. 1:4 D. 4:1
11. 灯泡L上标有“2.5V”的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 灯泡L的额定电流是0.2A B. 灯泡L正常发光时的电阻是8Ω
C. 灯泡L的额定功率是0.625W D. 灯丝的电阻随电压的增大而减小
12. 如图甲所示电路，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1.8W；图乙是小灯泡L和电阻R的I−U图像。下列说法中正确的是( )
A. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为20Ω
B. 再闭合开关S2后，电路总功率为2.7W
C. 再闭合开关S2后，电阻R的电功率为0.4W
D. 再闭合开关S2后，在1min内电阻R消耗的电能是24J
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v—t图像如图，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。则在0∼10s内汽车的平均速度为______m/s，汽车牵引力______(填“大于”“小于”或“等于”)阻力；设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，则汽车行驶时的功率为_____W，在0∼10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______J。
14. 用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示．根据图像可知，甲液体的比热容 (填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容．质量为500 g、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 J.[甲液体的比热容为1.8×103J/(kg·℃)]
15. 如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=15Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A，电流表A的示数为1.2A，则电阻R2=______Ω。
16. 如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I−U图象如图乙所示，当通过灯泡的电流为1A时，灯泡正常发光，则灯泡的额定功率为______ W，电源电压是______ V.滑动变阻器的最大阻值为______ Ω。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 请你按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，连接图乙的实物电路。
18. 用笔画线代替导线，完成图中滑动变阻器改变小灯泡亮暗的线路连接，要求变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号
钩码重
力G/N
钩码上升
高度h/cm
拉力F/N
绳端移动
距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
2.2
30
90.9%
4
6
15
2.2
45
90.9%
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做______运动。
(2)如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为______N。
(3)第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______。
(4)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越______(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______(选填“有关”或“无关”)。
(5)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
20. 图甲是实验小组在探究“电流与电阻关系”时的电路图，电源电压恒为4.5V，电压表、电流表无损坏，可提供5Ω，10Ω，20Ω的定值电阻。
(1)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整。
(2)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)正确操作后，进行实验。实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，在每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察______；将5Ω的定值电阻换成10Ω时，应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)为完成图丙所有数据的测量，最好选择滑动变阻器的规格是______(填字母)。
A.“10Ω 0.5A”
B.“50Ω 0.5A”
C.“200Ω 1A”
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s−t图像如图丙所示。(不考虑绳重，g取10N/kg)，求：
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
(2)拉力F的功率；
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
22. 某氢能源公交车以150kW的恒定输出功率匀速行驶3min，消耗了0.3kg氢燃料。【q氢=1.4×108J/kg】则：
(1)氢能源公交车与燃油车相比有许多优点，请你说出一点。
(2)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
(3)发动机做的功是多少？
(4)如果此过程氢能源公交车以54km/h的速度做匀速直线运动，则公交车受到的阻力多大？
23. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1规格为“*Ω0.5A“，电流表量程为0−0.6A，电压表量程为0−3V，定值电阻R2的阻值为12Ω，滑动变阻器R3的规格为“20Ω1A”。闭合S和S2、断开S1，电流表示数为0.3A，电压表示数为2.4V；闭合S和S1、断开S2，调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7Ω时，电压表示数为2.8V。
(1)求电源电压；
(2)求定值电阻R1的阻值；
(3)闭合S和S1、断开S2，在保障电路安全的前提下，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
24. 如图所示的电路图中，电源电压为6V且保持不变，电流表量程是0～3A，电压表量程是0～15V，滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A“，小灯泡标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，电流表示数为1.1A.通电10分钟R1产生的热量；
(3)S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率；
(4)S1闭合、S2断开，且小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
本题关键记住求解P=
W
t
和P=Fv的两个公式，理解各自的物理意义，会用控制变量法分析讨论物理量间的关系。
功率是单位时间内所做的功，表示做功快慢的物理量，记住两个功率公式的区别和联系，明确功率公式P=
W
t
求出的是平均功率，而P=Fv可确定平均功率和瞬时功率；对两公式中各物理量的关系均要注意控制变量法的应用。
【解答】
解：据P=Wt可知，在相同时间内，做功多的机械功率一定大，但选项A缺少“相同时间”这一条件，故A错误；
据P=Fv可知，发动机功率一定时，牵引力与运动速度成反比，故B错误，D正确；
根据P=Wt可知，知道时间t内机械所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，但不能得出任一时刻机械做功的功率，故C错误。
选D。
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】D
【解析】解：A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B、摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能，故B错误；
C、热传递过程中，温度高的物体把热量传向温度低的物体，最终达到温度相同，内能大的温度不一定高，故C错误；
D、一个物体的质量不变，若温度降低，分子热运动的剧烈程度降低，分子动能与分子势能变小，它的内能一定减少，故D正确。
故选：D。
(1)热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量。
(2)所有的物体都具有内能，摩擦生热是通过克服摩擦做功，内能增加；
(3)热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同；
(4)内能的大小与温度、质量以及它所处的状态都有关系。
此题主要考查了温度、热量和内能的联系，相对比较简单，属于基础题。
4.【答案】B
【解析】解：
①、一个物体温度降低，它的内能减小，温度为0℃时，物体仍然具有内能，其内能不为零，故①错误；
②、对不同物体来说，内能大小还与物体的质量、状态有关，所以，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故②错误；
③、分子总是在不停地做无规则运动，故一切物体在任何情况下都具有内能，故③正确；
④、冰是晶体，0℃的水凝固成0℃的冰，放出热量、内能减小，但温度不变，故④正确；
故选：B。
内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的和；温度影响物体的内能，温度越高物体内能越大。
本题考查了您内能概念及影响因素，注意：物体内能增加，温度不一定升高；温度高的物体内能不一定大。
5.【答案】A
【解析】解：简化电路如下图：
由图可以看出：
A1中电流为干流电流，即0.4+0.2+0.8=1.4A，
A2中电流为L2、L3中电流之和，即0.2+0.8=1A，
L1与A3串联，故A 3示数为：0.4A；A4中电流为L1、L2中电流的和，即0.4A+0.2A=0.6A。
故选：A。
将电路简化后能看出三个灯泡为并联关系，A1测总电流，A2测L2、L3中电流，A3测L1电流，A4测L1、L2电流，由并联电路的电流特点可解答。
本题考查电压表和电流表的使用，关键是分析清楚电路结构、熟练应用串并联电路的特点解题。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查串、并联电路的设计，根据题意得出两个开关的连接方式是解决本题的关键。
由题意可知，主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮；根据串联电路电路中各元件相互影响和并联电路中各元件互不影响进行判断。
【解答】
由题意可知，当两个副裁判对应的按钮可以单独工作、并且互不影响，而主裁判的按钮与副裁判的按钮工作时相互影响，因此两个副裁判对应的开关并联连接后与主裁判对应的开关串联连接，即乙、丙并联后与甲串联，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了电路图的设计；根据题意得出开关的连接方式是关键，解答时可以直接分析选项得出符合题意的电路图。
由题意可知，晚上睡前或者同学外出时闭合开关S3，报警装置启动；当有人从门或者窗户非法闯入时，红外感应开关就会自动闭合，警铃大响，R为保护电阻，说明红外感应开关S1和S2可以独立工作即为并联，且开关S3和电铃、保护电阻R均位于干路，据此进行解答。
【解答】
经分析可知，开关S1和S2并联，开关S3和电铃、保护电阻R均位于干路。
A.由电路图可知，闭合开关S3后，只有开关S1和S2同时闭合时，警铃才可能响，故A不符合题意；
B.由电路图可知，闭合开关S3后，开关S1和S2只要闭合一个或同时闭合，警铃均能响，故B符合题意；
C.由电路图可知，闭合开关S3后，警铃响，闭合开关S1和S2中任意一个时都不响，故C不符合题意；
D.由电路图可知，闭合开关S3后，警铃响，开关S1和S2是否闭合都不影响警铃，故D不符合题意。
故选B。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S1可控制灯，当开关S2闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S2短路了。
本题利用了对用电器短路时，用电器将不工作设计电路，注意不能出现对电源短路的情况，电阻起保护电源作用，可使电源不被短路。
【解答】
A.两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带时指示灯才会发光，故A不符合题意；
B.指示灯与S1串联后再与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，故B不符合题意；
C.指示灯与S1串联后再与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，由于串联了一个定值电阻，不会出现电源短路，故C符合题意；
D.两开关并联，无论乘客坐下，还是系上安全带，指示灯都会发光，故D不符合题意。
9.【答案】A
【解析】【试题解析】
解：
开关S1闭合，开关S2断开时，电流表、电阻、灯泡串联接入电路，电压表测量电阻和灯泡两端的总电压；电流表测量电路中的电流；
当开关S2闭合后，对灯泡短路，电路中只有电阻R连入，电压表测量电阻两端的电压；电流表测量电路中的电流；
由图2可知电流表示数为0.1A，即开关S2闭合之前电路中的电流为I前=0.1A；
由图3可知电流表示数为0.3A，即开关S2闭合之后电路中的电流为I后=0.3A；
则I前
故选：A。
开关S1闭合，开关S2断开时，电流表、电阻、灯泡串联接入电路，电压表测量电阻和灯泡两端的总电压；电流表测量电路中的电流；
当开关S2闭合后，对灯泡短路，电路中只有电阻R连入，电压表测量电阻两端的电压；电流表测量电路中的电流；
读出图2和3中的电流表示数，即可判断开关S2闭合之前，S2闭合后电路中电流变化；根据欧姆定律即可判断定值电阻R两端的电压U的变化。
此题考查的是电流表的使用和欧姆定律的应用，注意电压表和电流表的测量对象的判断。
10.【答案】D
【解析】略
11.【答案】C
【解析】解：闭合开关S，灯泡L恰好正常发光，则灯泡两端的电压UL=2.5V，
由图可知，此时灯泡的电阻RL=10Ω，故B错误；
所以，电路中的电流：
I=ULRL=2.5V10Ω=0.25A，故A错误；
灯泡的额定功率：
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W，故C正确；
由曲线图可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大，故D错误。
故选：C。
闭合开关S时，灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，由图读出此时灯泡的电阻，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，利用P=UI求出灯泡的额定功率；通过曲线图可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
此题考查学生利用曲线图获取信息的能力，注意利用欧姆定律分析问题，这是中考的重点。
12.【答案】B
【解析】解：
A.只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，当灯泡两端的电压UL=3V、通过的电流IL=0.6A时，灯泡的实际功率PL=ULIL=3V×0.6A=1.8W，
则电源的电压U=UL=3V，由I=UR可得，此时小灯泡L的电阻RL=ULIL=3V0.6A=5Ω，故A错误；
BCD.再闭合开关S2后，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
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，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时定值电阻两端的电压也为3V，
由图乙可知，通过定值电阻的电流IR=0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流I=IL+IR=0.6A+0.3A=0.9A，
则电路总功率P=UI=3V×0.9A=2.7W，故B正确；
电阻R的电功率PR=UIR=3V×0.3A=0.9W，故C错误；
在1min内电阻R消耗的电能WR=UIRt=3V×0.3A×60s=54J，故D错误。
故选：B。
(1)只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，根据图乙读出小灯泡L的实际功率为1.8W其两端的电压和通过的电流，从而得出电源的电压，利用欧姆定律求出此时小灯泡L的电阻；
(2)再闭合开关S2后，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流不变，根据并联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压，根据图乙读出通过定值电阻的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流，再利用P=UI求出电路总功率，根据P=UI求出电阻R的电功率，利用W=UIt求出在1min内电阻R消耗的电能。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
13.【答案】12 大于 8×104 8×105
【解析】[1]由题意可知，在0∼10s内汽车通过的路程
s=120m
则在0∼10s内汽车的平均速度v=st=120m10s=12m/s
[2]由图可知，0∼10s内汽车做加速运动，此时汽车的牵引力大于阻力；
[3]10s后，汽车在行驶过程中做匀速直线运动，速度v=20m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力F=f=4000N
汽车行驶时的功率为P=Wt=Fst=Fv=4000N×20m/s=8×104W
[4]因为汽车在行驶过程中功率不变，所以在0∼10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功
W=Pt=8×104W×10s=8×105J
14.【答案】小于
6.3×104
【解析】加热相同时间，甲液体温度升高得多，说明甲的比热容较小；Q吸=cmΔt=1.8×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×70℃=6.3×104 J．
15.【答案】30
【解析】解：由图可知，R1、R2并联，闭合开关，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A测量干路的电流；
根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流I2=I−I1=1.2A−0.8A=0.4A；
由I=UR可知，R1两端的电压U1=I1R1=0.8A×15Ω=12V；
根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2=U1=12V；
由I=UR可知，电阻R2的阻值：R2=U2R2=12V0.4A=30Ω。
故答案为：30。
由图可知，闭合开关，R1、R2并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A测量干路的电流；根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流；利用欧姆定律可知R1两端的电压，根据并联电路的电压特点可知电阻R2两端的电压，利用欧姆定律可知R2的阻值。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用，是一道电学常考题，难度不大。
16.【答案】8 8 15
【解析】解：(1)由乙图知，当灯的电流为1A灯正常发光时，加在灯泡两端的电压U1=8V，
由题意分析知，此时滑动变阻器连入电路的电阻为零，因此电源的电压也为8V，
则灯的额定功率：P1=U1I1=8V×1A=8W；
(2)由乙图知，当滑动变阻器滑到最大值时，电路中的电流达到最小值I2=0.4A，此时灯泡两端的电压UL=2V，
所以滑动变阻器两端的电压U滑=U−UL=8V−2V=6V，
由I=UR得，滑动变阻器的最大值：R滑=U滑I2=6V0.4A=15Ω。
故答案为：8；8；15。
(1)由乙图知，当灯的电流为1A时，灯正常发光时，加在灯泡两端的电压U1=8V，由题意分析知此时滑动变阻器连入电路的电阻为零，因此电源的电压也为8V，根据P=UI求出灯的额定功率；
(2)由乙图知，当滑动变阻器滑到最大值时，电路中的电流达到最小值I2=0.4A，此时灯泡两端的电压UL=2V，根据串联电路规律和欧姆定律求出滑动变阻器的最大值。
本题考查了电功率的计算以及欧姆定律的应用，能从图象找出有用的信息是正确解题的关键，难度不大。
17.【答案】解：从电源的正极出发，依次串联开关S1、灯泡L1后回到电源的负极，然后把开关S2、灯泡L2串联后并联在L1两端，如下图所示：
【解析】由电路图可知，两灯泡并联，S1控制干路，S2控制L2支路，根据电流流向法、按先串后并的原则连接实物电路。
本题考查了根据电路图连接实物图，此类题目一般根据电流流向法、按先串后并的原则进行解答。
18.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了滑动变阻器的接法，要使滑动变阻器的电阻变大或变小，关键是要看下边的接线柱接哪个。
滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个，若要滑片向左滑动时灯泡变亮，连入电路的电阻变小，则下边的A接线柱要接入电路。
【解答】
滑动变阻器必须遵守“一上一下”接法，根据变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮的要求，连入电路的电阻变小，则下边的A接线柱要接入电路，故可接入AC或AD。如图所示：
。
19.【答案】匀速 0.4 0.4 88.9% 大 无关 B
【解析】解：
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动；
(2)在第一次实验时，动滑轮上绳子的段数：
n=sh=30cm10cm=3，
忽略绳重和摩擦，根据F=13(G+G动)可得动滑轮的重：
G动=3F−G=3×0.8N−2N=0.4N；
(3)第2次实验时所做的有用功为：W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J；
第2次做的总功：W总=Fs=1.5N×0.3m=0.45J；
则第2次滑轮组的机械效率：η=W有用W总=0.4J0.45J×100%≈88.9%；
(4)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；
分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关；
(5)A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值变小，即机械效率变小，故A错误；
B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，则有用功与总功的比值变大，即机械效率变大，故B正确；
C、由(4)知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，所以v=st可知滑轮组的机械效率与物体提升的速度无关，故C错误；
故选B。
故答案为：(1)匀速；(2)0.4；(3)0.4；88.9%；(4)大；无关；(5)B。
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；
(2)由n=sh可求动滑轮上绳子的段数，忽略绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)可以计算出动滑轮的重；
(3)根据W有用=Gh得出第2次实验时所做的有用功，
根据W总=Fs得出第2次做的总功，根据η=W有用W总求出滑轮组的机械效率；
(4)分析1、2、3次实验的数据得出结论；
分析3、4次实验的数据可得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系；
(5)A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，结合滑轮组的机械效率公式分析；
B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，结合滑轮组的机械效率公式分析；
C、由(4)知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v=st分析。
本题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了实验注意事项、滑轮组的省力公式、功和机械效率的计算、数据分析及影响机械效率大小的因素。
20.【答案】B 电压表 右 B
【解析】解：(1)变阻器按一下一上串联接入电路中，电压表与电阻并联，如下所示：
(2)为了保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即B端；
(3)探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻两端的电压不变，故实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表；
将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关后，此时电路总电阻变大，电路电流变小，根据欧姆定律可知，滑动变阻器分压变小，定值电阻分压变大，为了保持电压表的示数不变，即定值电阻分压不变，根据串联电路分压规律，应该使滑动变阻器分压变大，定值电阻分压变小，使定值电阻分压减小到设定值，所以应该调大滑动变阻器的阻值，即向右移动滑动变阻器的滑片；
(4)由图丙知，电阻两端的电压始终保持：
UV=IR=0.1A×20Ω=----=0.4A×5Ω=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=4.5V−2V=2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的2.5V2V=1.25倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=1.25×20Ω=25Ω，故为了完成整个实验，最好选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，故选用50Ω 0.5A的变阻器，即选B。
故答案为：(1)见上图；(2)B；(3)电压表；右；(4)B。
(1)变阻器按一下一上连入电路中，电压表与电阻并联；
(2)为了保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；
(3)探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻两端的电压不变，所以眼睛应注意观察电压表；
将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，根据串联电路的分压规律可知应该调大滑动变阻器的阻值；
(4)由图丁知，电阻两端的电压始终保持：
UV=IR=0.1A×20Ω=----=0.4A×5Ω=2V，根据串联电路电压的规律和分压原理，求出当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻，考虑到实验中电流大小和实验操作的方便确定选用的变阻器的规格。
探究“电流与电阻的关系”考查电路的连接、控制变量法、滑动变阻器的使用、欧姆定律的灵活运用以及学生分析图象的能力。
21.【答案】解：
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压力：
F压=G总=(m车+m货物)g=(9.6×103kg+1200kg)×10N/kg=1.08×105N，
受力面积：
S=4×0.3m2=1.2m2，
提升货物过程中起重车对水平地面的压强：
p=F压S=1.08×105N1.2m2=9×104Pa；
(2)由图乙可知，滑轮组钢丝绳的有效股数n=3，
由图丙可知，货物在t=10s内上升的高度h=2.5m，则钢丝绳移动的距离：
s=nh=3×2.5m=7.5m，
拉力F做的功：
W总=Fs=5000N×7.5m=3.75×104J，
拉力F的功率：
P=W总t=3.75×104J10s=3.75×103W；
(3)拉力F在10s内所做的有用功：
W有=G货物h=m货物gh=1200kg×10N/kg×2.5m=3×104J，
提升货物过程中滑轮组的机械效率：
η=W有W总×100%=3×104J3.75×104J×100%=80%。
答：(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强为9×104Pa；
(2)拉力F的功率为3.75×103W；
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率为80%。
【解析】本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，要注意提升货物过程中起重车对水平地面的压力等于总重力。
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压力等于起重车和货物的重力之和，受力面积等于4个支撑脚的面积之和，利用p=FS求出提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
(2)根据图乙读出滑轮组钢丝绳的有效股数，根据图丙读出货物在t=10s内上升的高度，利用s=nh求出钢丝绳移动的距离，利用W=Fs求出拉力F做的功，再利用P=Wt求出拉力F的功率；
(3)根据W=Gh=mgh求出拉力F在10s内所做的有用功，利用η=W有W总×100%求出提升货物过程中滑轮组的机械效率。
22.【答案】解：(1)氢燃烧生成水，所以氢能源公交车对环境污染小；
(2)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J；
(3)由P=W t可知，发动机做的功：W=Pt=150×103W×3×60s=2.7×107J；
(4)氢能源公交车的速度v=54km/h=15m/s，
由P=Wt=Fst=Fv可知，氢能源公交车匀速行驶时的牵引力：F牵=Pv=150×103W15m/s=1×104N；
该氢能源公交车在以此速度行驶的过程中，阻力和牵引力是一对平衡力，所以阻力f=F牵=1×104N。
答：(1)氢能源公交车对环境污染小；
(2)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量是4.2×107J；
(3)发动机做的功是2.7×107J；
(4)公交车受到的阻力为1×104N。
【解析】(1)从对环境的影响分析解答；
(2)知道燃料的质量和热值，利用Q放=mq计算出0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量；
(3)知道发动机的功率和工作时间，利用P=W t的变形公式计算出发动机做的功；
(4)利用P=Wt=Fst=Fv计算牵引力，最后根据二力平衡条件得出阻力大小。
本题考查学生对二力平衡条件的理解、燃料完全燃烧放出热量公式、功率公式的掌握和运用等，题目综合性较强。
23.【答案】解：(1)当闭合S和S2、断开S1时，R3与R2串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I=UR可得，R2两端的电压为：
U2=IR2=0.3A×12Ω=3.6V，
由串联电路电压规律可知，电源的电压：
U=U2+U3=3.6V+2.4V=6V。
(2)当闭合S和S1、断开S2，R3与R1串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7Ω，电压表示数为2.8V时，
电路的电流为：I′=U3′R3=2.8V7Ω=0.4A；
此时R1两端的电压为：U1=U−U3′=6V−2.8V=3.2V；
定值电阻R1的阻值：R1=U1I′=3.2V0.4A=8Ω。
(3)闭合S和S1、断开S2，R3与R1串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
电流表量程0−0.6A，滑动变阻器R3的规格为“20Ω1A”，R1标有“0.5A”的字样，则电路中的电流最大为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由I=UR可得，电路最小电阻：
R最小=UI最大=6V0.5A=12Ω，
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：滑动变阻器接入电路中的最小阻值为：
R2最小=R最小−R1=12Ω−8Ω=4Ω；
电压表量程0～3V，所以滑动变阻器两端的最大电压为3V，此时滑动变阻器全部接入电路中，电阻最大，
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知，R1两端的电压：
U1小=U−U2最大=6V−3V=3V，
电路中的电流：
I′=I1′=U1小R1=3V8Ω=0.375A，
由I=UR可得，滑动变阻器全部接入电路中的最大值：
R2最大=U2最大I′=3V0.375A=8Ω，
所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～8Ω。
答：(1)电源电压为6V；
(2)定值电阻R1的阻值为8Ω；
(3)闭合S和S1、断开S2，在保障电路安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4～8Ω。
【解析】(1)当闭合S和S2、断开S1时，R3与R2串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源的电压；
(2)当闭合S和S1、断开S2，R3与R1串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律算出电路的电流，由串联电路电压的规律算出此时R1两端的电压，最后由欧姆定律算出定值电阻R1的阻值；
(3)闭合S和S1、断开S2，R3与R1串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
电流表量程0−0.6A，滑动变阻器R3的规格为“20Ω1A”，R1标有“0.5A”的字样，则电路中的电流最大为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由I=UR求出电路最小电阻，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和算出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
电压表量程0～3V，所以滑动变阻器两端的最大电压为3V，此时滑动变阻器全部接入电路中，电阻最大，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和求出R1两端的电压，有欧姆定律算出电路中的电流和滑动变阻器全部接入电路中的最大值。
本题关键是要弄清开关的断开、闭合是电路的连接方式发生的变化，根据欧姆定律求出电路中的最大电流即变阻器连入阻值最小和电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中电阻是解决变阻器连入电路阻值大小的突破口。
24.【答案】解：(1)小灯泡的电阻：RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；
(2)S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，灯泡与R1并联，电流表测量干路电流，电压表测量并联电路两端电压；
由P=UI可知，灯泡的额定电流：IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流：I1=I−IL=1.1A−0.5A=0.6A，
通电10分钟R1产生的热量：Q=W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J；
(3)S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流；
因为灯泡的额定电压小于电压表的最大量程，因此无论滑片在什么位置，电压表都是安全的；
又因为灯泡的额定电流小于电流表的最大量程，因此电路中的最大电流为0.5A；
故电路消耗的最大功率：Pmax=UImax=6V×0.5A=3W；
(4)由P=I2R可得，电路中的电流：I2=P实RL=0.75W12Ω=0.25A，
灯泡两端的实际电压：U2=I2RL=0.25A×12Ω=3V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：UR2=U−U2=6V−3V=3V，
由I=UR可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R2=UR2I2=3V0.25A=12Ω。
答：(1)小灯泡的电阻为12Ω；
(2)通电10分钟R1产生的热量为2160J；
(3)S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率为3W；
(4)S1闭合、S2断开，且小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值为12Ω。
【解析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率，利用P=U2R的应用求出灯泡的电阻；
(2)根据电路图可知，S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，灯泡与R1并联，电流表测量干路电流，电压表测量并联电路两端电压；
根据电源电压、灯泡的额定电压以及并联电路电压的特点可知灯泡正常工作，利用P=UI的应用求出灯泡的额定电流，利用并联电路电流规律求出通过R1的电流，根据Q=W=UIt求出通电10分钟R1产生的热量；
(3)根据电路图可知，S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流；
根据灯泡的额定电压、额定电流以及仪表量程可知电路中的最大电流，再利用P=UI可求出电路消耗的最大功率；
(4)先根据灯泡的功率和P=I2R的应用求出此时电路电流，再利用U=IR求出灯泡两端电压，最后根据串联电路电压、电流规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器R2连入电路的阻值。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，正确的判断电路的连接方式和电路中最大电流是关键。
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