2023年甘肃省兰州市中考理综物理试题（含解析）

这是一份2023年甘肃省兰州市中考理综物理试题（含解析），共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，识图，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2023年兰州市初中学业水平考试
物理部分
一、选择题：本大题11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1. 白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画，四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述，下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是（　　）
A. 用力拨动琴弦，可以增大琴声的响度
B. 琴声的音调越高，在空气中的传播速度越快
C. 琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息
D. 琴声通过空气传入诗人的耳朵
【答案】B
【解析】
【详解】A．用力拨动琴弦，可以增大琴弦振动的幅度，可以增大琴声的响度，故A正确，不符合题意；
B．琴声的音调越高，振动频率越快，在空气中的传播不变，故B错误，符合题意；
C．声音可以传递信息和能量，琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息，故C正确，不符合题意；
D．声音的传播需要介质，琴声通过空气传入诗人的耳朵，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 有古文献记载：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”。下列实例涉及的光学知识与文中所述原理相同的是（　　）
A. 三棱镜分解太阳光 B. 树荫下的圆形光斑
C. 潜望镜观察外部环境 D. 凹透镜矫正近视眼
【答案】C
【解析】
【详解】“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”，这是利用平面镜成像特点，属于光的反射现象。
A．三棱镜分解白光是光的色散现象，属于光的折射，故A不符合题意；
B．树荫下的圆形光斑是小孔成像现象，是光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．潜望镜观察外部环境，潜望镜是两块平面镜，利用平面镜成像，属于光的反射现象，故C符合题意；
D．凹透镜矫正近视眼，属于光的折射现象，故D不符合题意。
故选C。
3. 冬天，室外佩戴口罩，眼镜片上会出现白雾。下列现象与上述“白雾”的成因相同的是（　　）
A. 吃冰棒时常出现冰棒粘舌头的现象 B. 冬天，大巴车窗内侧出现冰花
C. 放置在冰箱外的蔬菜水果容易变蔫 D. 水烧开后，壶嘴上方有大量白气冒出
【答案】D
【解析】
【详解】室外佩戴口罩，眼镜片上会出现白雾是水蒸气遇冷液化成小水珠，属于液化现象。
A．冰棒粘舌头是唾液凝固，属于凝固现象，故A不符合题意；
B．冬天，大巴车窗内侧出现冰花是水蒸气遇冷凝华，属于凝华现象，故B不符合题意；
C．放置在冰箱外的蔬菜水果容易变蔫，是水果蔬菜中的水分蒸发造成的，故C不符合题意；
D．水烧开后，壶嘴上方有大量白气冒出，是壶里高温的水蒸气跑出口后遇到冷空气液化成小水珠，属于液化现象，故D符合题意。
故选D。
4. 关于材料和技术的应用，下列说法中不正确的是（　　）
A. 岩棉保温板利用了岩棉导热性好的特点
B. 制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料
C. 用密度小、强度高的铝合金材料制作飞机蒙皮
D. 汽车轮胎利用了橡胶材料弹性好的特点
【答案】A
【解析】
【详解】A．岩棉保温板利用了岩棉隔热性好的特点，故A错误，符合题意；
B．导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体，制作集成电路芯片所使用的晶圆是由半导体材料制成的，故B正确，不符合题意；
C．飞机采用的材料应该具有的性能是密度小、强度大，可以制成飞机蒙皮，故C正确，不符合题意；
D．用橡胶做汽车轮胎，主要是因为橡胶常温下有高的弹性，减小汽车的振动与颠簸，故D正确，不符合题意。
故选A。
5. 为了适应生存环境，许多动物的身体部位进化出了不同的功能。对此，从物理学角度解释不正确的是（　　）
A. 蚊子尖尖的口器可以轻松插入皮肤吸吮血液，是通过减小受力面积来增大压强的
B. 乌贼遇到危险时墨囊会喷出墨汁，借助墨汁的反冲推力迅速逃生
C. 鸟类有时不用拍打翅膀也能翱翔天空是应用了流速大压强大的原理
D. 蝙蝠利用回声定位能够在夜间自由飞行和捕捉食物
【答案】C
【解析】
【详解】A．蚊子尖尖的口器，在压力一定时，减小受力面积来增大压强，从而插入皮肤来吸吮血液，故A正确，不符合题意；
B．乌贼遇到危险时墨囊会喷出墨汁，由于力的作用是相互的，墨汁的反冲推力迅速逃生，故B正确，不符合题意；
C．鸟类有时不用拍打翅膀也能翱翔天空是应用了流速大压强小的原理，故C错误，符合题意；
D．蝙蝠在飞行时能够发出超声波，超声波碰到蛾子、蚊子等昆虫或其它的障碍物反射回来，蝙蝠根据反射回来的超声波就可以对前方的物体做出判断，这叫回声定位，故D正确，不符合题意。
故选C。
6. 跳水项目一直以来都是我国的王牌实力项目，关于跳水运动员从跳板起跳到落入水中的过程，下列分析不正确的是（　　）
A. 跳板被压弯，说明力可以改变物体的形状
B. 运动员腾空上升阶段，动能转化为重力势能
C. 运动员入水后继续下降，水对脸部的压强逐渐增大
D. 运动员入水后随着速度的减慢，惯性不断减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．跳水运动员站在跳板上时，跳板被压弯，是运动员对跳板的压力改变了跳板的形状，故A正确，不符合题意；
B．运动员腾空上升阶段，质量不变，速度减小，高度增大，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B正确，不符合题意；
C．运动员入水后继续下降，深度增大，由p=ρgh可知水对脸部的压强逐渐增大，故C正确，不符合题意；
D．惯性与质量有关，运动员入水后随着速度的减慢，惯性的质量不变，惯性不变，故D错误，符合题意。
故选D。
7. 为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是（　　）

A. A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
B. A、B两液体的比热容之比为
C. B液体的吸热能力比A液体的强
D. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
【答案】D
【解析】
【详解】A．AB被相同的加热装置加热，被加热相同时间，AB吸收热量相同，则A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为，故A错误；
B．由图得，AB加热8min 吸收相同的热量，A温度上升

B温度上升

AB的质量分别为100g、400g，由得，A、B两液体的比热容之比为

故B错误；
C． B的比热容小于A的比热容，即液体的吸热能力比A液体的弱，故C错误；
D．A比热容较大，相同质量的AB升高相同温度，A吸收的热量较多，则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液，故D正确。
故选D。
8. 小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　）

A. 不放重物时，小灯泡L亮度最暗
B. 与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C. 重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D. 重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，变阻器和灯泡L串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．不放重物时，变阻器连入电路的电阻最小，电路的总电阻最小，由可知电路中的电流最大，由P=I2R可知灯泡L的电功率最大，灯泡L的亮度最亮，故A错误；
BC．重物的质量越大，变阻器连入电路的电阻越大，电路的总电阻越大，可知电路中的电流越小，电流表的示数越小，由串联分压可知电压表的示数越大，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯，故B正确，C错误；
D．重物的质量越小，变阻器连入电路的电阻越小，电路的总电阻越小，可知电路中的电流越大，由P=UI可知电路消耗的总功率越大，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，为了测量某金属块B的密度，小形设计了如图所示的装置，金属块B未放入量筒时，水面位置如图甲所示，将金属块B完全浸没在水中时，水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时，A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g，，绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是（　　）

A. 金属块B的密度为8g/cm3
B. 金属块B的体积为10cm3
C. 金属块B所受的浮力为0.1N
D. 细绳对金属块B的拉力为0.8N
【答案】A
【解析】
【详解】BC．由图甲可知量筒中水的体积是30mL，图乙中水和金属块的总体积是40mL，金属块的体积
V=40mL-30mL=10mL=10cm3
金属块受到的浮力

故BC正确，不符合题意；
AD．A的重力
GA=mAg=0.22kg×10N/kg=2.2N
每个滑轮的重力
G轮=m轮g=0.02kg×10N/kg=0.2N
滑轮组的动滑轮绕3段绳，绳重与摩擦均不计，绳子的拉力

金属块B的重力

金属块B的密度

故A错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选A。
10. 小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电，维修工人用试电笔接触吊顶检查时发现：只闭合开关，电动机M正常工作，吹冷风，试电笔氖管不发光；同时闭合开关、，电动机M和电热丝R都能正常工作，吹热风，试电笔氖管发光；只闭合开关，电动机M和电热丝R均不工作，试电笔氖管不发光。下图中，关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，只闭合开关 S1 ，电动机M正常工作，吹冷风，则电热丝R不工作，电动机所在支路绝缘皮不破损。同时闭合开关 S1 、 S2 ，电动机M和电热丝R都能正常工作，只闭合开关 S2 ，电动机M和电热丝R均不工作，说明电动机M和电热丝R并联，S1控制所有用电器，S2只控制R2，试电笔氖管发光，说明电热丝R所在支路绝缘皮破损；故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为，灯丝电阻为，忽略温度对灯丝电阻的影响，，先将单刀双掷开关拨至触点a，只闭合开关、，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为，电路的总功率为；只闭合开关、，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为，电路的总功率为。再将单刀双掷开关拨至触点b，只闭合开关、时，电流表示数为0.3A，下列说法中正确的是（　　）

A.
B. 电源电压为12V
C. 电路的最大功率为24.3W
D. 滑动变阻器的最大电阻为20Ω
【答案】C
【解析】
【详解】A．单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电阻R0与滑动变阻器的最大电阻串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路电流，电压表示数为6V，电流表示数为I1，则

电路的总功率为

只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，灯泡与滑动变阻器最大阻值的一半串联，电压表测量变阻器电压，电流表测量电路电流，电压表示数为2V，电流表示数为I2，则

电路的总功率为

所以

故A错误；
B．由串联电路特点与欧姆定律得，当单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电源电压为

只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时

依题意得

解得

当单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，由串联电路电流特点与欧姆定律得，电阻R0与滑动变阻器的电压之比为

则

电源电压

故B错误；
D．将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电路中只有灯泡L与电阻R0串联，电流表测量电路电流，由欧姆定律得，电路总电阻为

即

所以
，
则

故D错误；
C．当将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S2时，滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中是由灯泡与电阻R0并联时，电路电功率最大为

故C正确。
故选C。
二、填空题：本大题5小题，每空1分，共10分。
12. 打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是___________现象。慢火熬制，等药汤沸腾后，药香味更加浓郁，这说明温度越高，分子的运动越___________（选填“剧烈”或“缓慢”）。捆扎药包的细绳很难被拉断，是因为分子间存在___________（选填“引力”或“斥力”）。
【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈
③. 引力
【解析】
【详解】[1]打开中药包会闻到淡淡的药香味，是因为分子在不停地做无规则运动，即扩散现象。
[2]温度越高，分子的无规则运动越剧烈，闻到的药香味越浓郁。
[3]分子间存在着相互作用的引力和斥力。细绳很难被拉断，是因为分子间存在相互作用的引力。
13. 如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的，甲图中的原因是___________；乙图中的原因是___________。

【答案】 ①. 用电器总功率过大 ②. 短路
【解析】
【详解】[1][2]家庭电路中电流过大总共有两个原因：短路和总功率过大；用电器总功率等于各个用电器功率之和，甲图中并联的用电器太多，总功率太大，根据公式P=UI，电流会非常大；乙图中金属线将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。
14. 如图甲所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰—福建舰，配备了全球领先的电磁弹射装置。如图乙所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是___________（选填“电磁感应”或“磁场对通电导体的作用力”）。

【答案】磁场对通电导体的作用力
【解析】
【详解】电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
15. 建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为。若工人的重力为700N，则工人对地面的压力为___________N，工人最多能拉起___________N的重物（杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计）。

【答案】 ①. 500 ②. 2100
【解析】
【详解】[1]杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计，物体对水平地面的压力
F压=pS=2.5×104Pa×400×10-4m2=1000N
物体受到水平地面的支持力和物体对水平地面的压力是一对相互作用力，其大小相等，所以支持力为
F支=F压=1000N
物体受到重力、支持力和拉力的作用而静止，则绳子对物体的拉力大小为
F拉=G-F支=1600N-1000N=600N
绳子对B端的拉力
FB=F拉=600N
根据杠杆平衡条件得到
FA·OA=FB·OB
A端受到绳子拉力

工人受到重力、支持力和拉力的作用而静止，工人受到支持力
F′支=G人-FA=700N-200N=500N
工人对地面的压力和地面对工人的支持力是相互作用力，两个力的大小相等，则工人对地面的压力
F′压=F′支=500N
[2]A端的最大拉力等于工人的重力，根据杠杆平衡条件得到
F′A·OA=F′B·OB
B端的最大拉力

工人最多能拉起2100N的重物。
16. 阅读短文，回答问题。
LED照明灯具与镁合金
镁合金是一种高性能的金属合金，因其轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点，
在LED照明灯具中得到广泛应用。黄先，镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量，使得灯具安装更方便：其次，镁合金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性，并且镁合金具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗一定的腐蚀和磨损；最后，镁合金具有良好的导热性能，可用作LED照明灯灯具的散热器，保证LED灯具在使用过程中不会因为散热不足而造成过热现象，从而延长灯具的使用寿命。此外，镁合金良好的导电性能也可以使电流的流通更加顺畅。
（1）由于电流的___________（选填“热”或“磁”）效应，LED灯具在使用时会出现发热现象；
（2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的___________。
【答案】 ①. 热 ②. 导热性能
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过导体，导体会发热的现象叫做电流的热效应，由于电流的热效应，LED灯具在使用时会出现发热现象。
（2）[2]由材料可知，镁合金具有良好的导热性能，可用作LED照明灯灯具的散热器。
三、识图、作图题：本大题3小题，其中第17题2分，第18、19题每题3分，共8分。
17. 请画出由点发出的光经过凸透镜后的折射光线。

【答案】
【解析】
【详解】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。如图所示

18. 如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石，失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此，避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。

【答案】
【解析】
【详解】冲上避险车道的汽车受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向下的阻力；三个力的作用点可画在车的重心上，沿三个力的方向分别画一条带箭头的线段，分别表示重力和支持力、阻力，分别用符号G和F、f表示，如图所示：

19. 如图所示，小磁针左侧为通电螺线管，右侧为条形磁体，请根据小磁针的N极指向，标出条形磁体的磁极，并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。

【答案】
【解析】
【详解】由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引得，条形磁体的左端为N极；螺线管的右端为S极，左端为N极；磁感线方向从N极指向S极；由右手螺旋定则得，螺线管的电流中右端进入，左端流出，如图所示：

四、实验题：本大题3小题，每空1分，共16分。
20. 小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。

物块下表面所处深度h/cm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
弹簧测力计示数F/N
4.6
4.2
3.8
3.4
3.0
2.6
2.2
2.2
2.2
2.2
物块所受浮力F浮/N
0
0.4
0.8

1.6
2.0
2.4
2.4
2.4
2.4
（1）表格中所缺数据为___________，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间关系图像___________；
（2）分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？___________。；
（3）由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为___________Pa）；
（4）为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是：___________。
【答案】 ①. 1.2 ②. ③. 见解析 ④. 300 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由表中数据可知，深度为零时，弹簧测力计的示数是4.6N，物体的重力G=4.6N，当物块下表面深度是3cm时，弹簧测力计的示数是3.4N，物块受到的浮力
F浮=G-F=4.6N-3.4N=1.2N
[2]由表中数据，利用描点法画出浮力和物块下表面深度的关系图像，如图所示：

（2）[3]由表中数据可知，物块没有全部浸入液体中，物块下表面深度越大，即排开液体的体积越大，受到的浮力越大，人从浅水区走向深水区时，人排开水的体积在增大，人受到的浮力增大。
（3）[4]图B中弹簧测力计的示数是3.4N，由表中数据可知物块下表面的深度是3cm，物块下表面受到水的压强为

（4）[5]若要探究物块所受浮力大小是否与液体密度有关，需改变液体的密度，要增加的器材是盐水，可将物块完全浸没在装有盐水的杯中，观察弹簧测力计的示数，与图D比较得出结论。
21. 近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为和（<）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。

（1）分析甲、乙两图可知，___________（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大；
（2）比较甲、乙两图可知，在___________一定时，小钢球的___________越大，动能越大。
（3）比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害；
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项___________。
【答案】 ①. 乙 ②. 质量 ③. 速度 ④. 乙、丙 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]分析甲、乙两图可知，实验用小球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距离较大，说明乙图中小球的动能较大，则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。
（2）[2][3]比较甲、乙两图可知，小球质量相同，h1＜h2，则乙图中小球速度较大，纸盒移动的距离较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。
（3）[4]乙丙两图钢球在斜面高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图的质量较大，纸盒移动的距离较大，说明丙图钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）[5]在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动能增大，遇到交通事故时，其破坏程度就很大。
22. 习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下：

（1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为___________V，未知电阻的阻值为___________Ω；
（2）小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表和的示数分别为和。已知定值电阻的阻值为，则未知电阻=___________（用、和表示）；

（3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点___________，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱的阻值，使___________，此时电阻箱的读数为，则未知电阻=___________。
【答案】 ①. 2.7 ②. 9 ③. ④. b ⑤. 电压表示数恰为U ⑥. R0
【解析】
【详解】（1）[1][2]由乙图可知，电压表使用的是0~3V的量程，分度值为0.1V，电压表的示数是2.7V；由丙图可知，电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A，电阻的阻值为

（2）[3]由图可知，两个电阻并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R0的电流，在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以Rx这条支路的电流为
Ix=I1-I2
电源电压
U=I2R0
未知电阻

（3）[4][5][6]闭合开关S后，先将开关S1拨至触点b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U；此时电阻箱的读数为，根据欧姆定律可知，Rx与R0相等，即Rx=R0。
五、计算题：本大题2小题，共14分。解答应写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后结果的不给分。
23. 一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值）。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）牵引力的功率；
（3）汽车发动机的效率。
【答案】（1）108km/h；（2）4.14×104W；（3）32.4%
【解析】
【详解】解：（1）汽车行驶的速度

（2）汽车沿平直公路匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，牵引力
F=f=1380N
牵引力的功率

（3）牵引力做的功
W=Pt=4.14×104W×3600s=1.4904×108J
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
汽车发动机的效率

答：（1）汽车行驶的速度是108km/h；
（2）牵引力的功率是4.14×104W；
（3）汽车发动机的效率是32.4%。
24. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，电压表的量程为0~3V，灯泡和上分别标有“2V，0.8W”和“2.5V，1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡恰好正常发光。
（1）请根据实物图画出开关S、断开状态下的电路图；
（2）求电源电压：
（3）当开关S、闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围；
（4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。

【答案】（1） （2）4.5V；（3）4Ω～10Ω；（4）108J

【解析】
【详解】解：（1）开关S、 S1断开时，L1、L2与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电路图如下：

（2）闭合开关S、S1 时，L2与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当电压表的示数为2V时，则UR=2V，此时灯泡 L2 恰好正常发光，则U2=2.5V，电源电压


（3）[3]当L2正常发光时，滑动变阻器接入的电阻最小，此时电路中的电流最大


滑动变阻器接入的最小电阻


电压表的量程为0~3V，则滑动变阻器两端的最大电压为Umax=3V，灯泡L2的电阻


灯泡两端的电压


电路中的电流最小


则滑动变阻器接入的最大电阻


滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω。
（4）只闭合开关S时，L1、L2与R串联，当电路中电流最大时，单位时间内消耗的电能最多，灯泡 L1正常发光的电流


由于I1＜I2，则电路的最大电流为I=0.4A，则电路在1min内最多消耗的电能


答：（1）见解析
（2）电源电压为4.5V；
（3）滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω；
（4）只闭合开关S时，电路在1min内最多消耗电能108J。