2024年安徽省C20教育联盟中考物理三模试卷-普通用卷

这是一份2024年安徽省C20教育联盟中考物理三模试卷-普通用卷，共17页。试卷主要包含了填空题，选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.李白的诗句“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”中，诗人是根据声音的______判断出此声音是竹笛发出的。
2.我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。已知摩擦后的琥珀带负电，说明摩擦过程中琥珀______(选填“得到”或“失去”)电子。
3.两端开口的玻璃管，下端套有扎紧的气球，管中装有适量水，处于竖直静止状态，如图甲所示。手握管子突然向上运动时，气球会变大，如图乙所示。该现的产生是由于______。
4.如图所示为抽取式餐巾纸，使用时用力打开封口，可以闻到餐巾纸淡淡的香味，这是由于______。
5.如图所示为汽油机的一个工作冲程，请你作出气缸内气体对活塞的作用力F的示意图(图中作用点O已标出)。
6.东汉王充所著《论衡》中有“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜”。其中提到的“露”和“霜”的形成都是______(选填“吸热”或“放热”)过程。
7.如图所示的电路，电源电压保持不变，两只同样规格的小灯泡标有“”的字样。只闭合开关S1、S2时两灯泡均发光，电压表的示数为3V；若再闭合开关S3，则电压表示数为______V。
8.如图所示某手机屏幕面积约为120cm2，质量约为240g，若将它背面朝上平放在水平桌面上。则它对桌面的压强约为______Pa。
9.“自嗨锅”是当下一种时尚快餐。如图所示。它自带的发热包可将500g水从10℃加热到100℃。如果用酒精灯给同样多的水加热升高相同温度，至少需要完全燃烧______g酒精(已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)、q酒精=3×107J/kg)。
10.如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。则电流通过R1消耗的最小电功率为______W。
二、选择题（共14分）
11.下列属于光的反射现象的是( )
A. 透过树叶的阳光
B. 粼粼波光
C. 铅笔好像被水“折断”了
D. 神奇的彩虹
12.测量可以培养学生动手操作的能力，下列关于测量工具的使用正确的是( )
A. 使用弹簧测力计时必须在竖直方向对其进行校零
B. 使用实验室温度计测量温度前必须要甩一甩
C. 使用测电笔时手不能触碰到测电笔上的金属
D. 零刻度线磨损的刻度尺也可以测量物体长度
13.如图所示，是公交自动爆玻器，它工作时利用电磁线圈在通电时，带动钨钢头击打车窗边角部位，达到击碎玻璃的目的。下列选项中与自动爆玻器的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
14.如图所示，一平底烧瓶静止在水平桌面上，已知瓶内液体的重力大小为2N，则下列分析正确的是( )
A. 液体对烧瓶底的压力大小为2N
B. 桌面对烧瓶的支持力大小为2N
C. 液体受到的重力和烧瓶底对液体的支持力是一对平衡力
D. 烧瓶对桌面的压力和桌面对烧瓶的支持力是一对相互作用力
15.一个冷暖两用吹风机平放在水平地面上，通过控制开关S1和S2可以实现吹冷风或热风。为确保安全，吹风机底座还安装了翻倒开关S3，即吹风机翻倒时，S3自动切断电路。以下关于此吹风机的电路设计图最合理的是( )
A. B.
C. D.
16.为了解导体电阻随温度的变化情况，小王同学设计了如图所示的电路。图中电源两端电压保持不变，R为定值电阻，Rt为热敏电阻。在该电路中，可以通过电流表或电压表示数变化来判断热敏电阻阻值变化情况。小王在连接好电路且闭合开关后做了以下实验：往Rt上擦一些常温酒精，并用扇子对着Rt扇风，然后观察到电压表示数减小。由此推断在该变化过程中( )
A. 电流表的示数增大B. 电压表和电流表示数的比值变小
C. Rt的阻值随温度的降低而增大D. 电路消耗的总功率变大
17.《墨经⋅经下》里记载的一种斜面引重车。如图所示系紧在后轮轴上的绳索，绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2000N的大箱从斜板底端匀速拉到顶端，已知斜板长2m高0.8m。后轮轴施加在绳子上的力为1000N(不计绳重、滑轮与轴间的摩擦)，则下列说法错误的是( )
A. 实际测量，发现人施加在车上的推力比绳子上的拉力小很多，说明车子后轮是一种省力机械
B. 斜面的机械效率为80%
C. 此木箱与斜板之间的摩擦力是1000N
D. 拉升木箱的过程中，人至少要做2000J的功
三、综合题（共36分）
18.同学们利用“F”光源来探究凸透镜成像规律。他们选用焦距分别为5cm、8cm、10cm、15cm四种透镜进行研究。图中为第一实验小组做的实验情景，此时在光屏上得到了清晰的像，则该组同学使用的透镜焦距为______cm。小明同学用焦距为15cm的透镜替换原来的透镜，若光源、透镜位置保持不变，为了观察到此时所成的像，接下来的操作可以观察到像的是______

A.向右移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像
B.向左移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像
C.取下光屏，从右侧对着凸透镜观察
19.小明在用天平称量物体质量的过程中，在右盘中放入质量最小的砝码后指针如图所示，接下来的操作是：______；在正确测量完成后，小明发现右侧托盘下沾有一小块污垢，这会造成测量结果______。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
20.实验小组利用如图甲所示的电路，探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电源(电压恒为4.5V)，开关、电流表、电压表各一只，三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)，两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”)，导线若干。

(1)小明连接的电路如图甲所示，同组同学提醒他应将滑动变阻器的滑片移到______(选填“A”或“B”)端。多次改变R的阻值，根据实验数据画出如图乙所示的I−R图像，由图像可得结论：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成______。
(2)在上述实验中，实验小组用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关后发现电压表的示数______(选填“大于”“小于”或“等于”)2.5V。
(3)为顺利完成整个实验，应该选择的滑动变阻器是______(选填“甲”或“乙”)。
21.如图所示，重力G=5N的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点A处。在力F=4N作用下使物体匀速上升ℎ=0.6m，已知B点沿竖直方向上升s=1.2m，不计摩擦，求：
(1)此杠杆的机械效率η；
(2)杠杆自身重力G的大小。
22.如图甲所示，为家庭电路的一部分，两个灯泡的U−I图像如图丙所示，关闭家里其他所有用电器同时闭合开关S1和S2，两灯正常发光。求：
(1)灯L1正常发光的电阻；
(2)流经电能表的电流；
(3)电路工作20min，电能表的表盘转多少圈？
23.如图所示为某同学利用气球将帽子归还给失主的情境，此时帽子和气球恰好在空中静止。已知气球外空气的密度为ρ0，气球内气体体积为V1，气球内气体密度为ρ1，帽子的质量为m1，帽子在空气中所占体积为V2。球皮的质量m2，厚度不计(细线的质量和体积均忽略不计)。试求：
(1)气球对帽子的支持力；
(2)若将帽子和气球看成一个整体A，细线对A的拉力大小。
答案和解析
1.【答案】音色
【解析】解：不同发声体发出声音的音色不同，诗人听出这是笛声，主要依据的是声音的音色来判断的。
故答案为：音色。
声音的三个特征分别就是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距发声体的距离有关；音色反映了声音的品质与特色，是由发声体本身决定的一个特性。
本题考查声音的特性，声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同。
2.【答案】得到
【解析】解：布和琥珀摩擦后，琥珀带负电，说明摩擦过程中琥珀得到电子，布带正电，失去电子。
故答案为：得到。
摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子的物质带负电，失去电子的物质带正电。
本题是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题。
3.【答案】水具有惯性，仍保持原来的静止状态，进入气球
【解析】解：手握管子突然向上运动时，管中的水由于惯性，仍保持原来的静止状态，从而进入气球，所以会使气球突然变大。
故答案为：水具有惯性，仍保持原来的静止状态，进入气球
物体受非平衡力时，其运动状态发生改变；一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。
此题主要考查学生对惯性现象的理解。惯性现象在现实生活中随处可见，和我们的生活密切相关，学习中要注意联系实际，用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
4.【答案】分子在不停地做无规则运动
【解析】解：打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是扩散现象，是分子在不停地做无规则运动的结果。
故答案为：分子在不停地做无规则运动。
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
此题考查了分子热运动，属于基础知识。
5.【答案】解：由图可知，两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，燃气给活塞一个向下的力，这个力的作用点在活塞的中心上，如图所示：

【解析】图中是做功冲程，气缸内气体对活塞做功，所在经作出力的示意图。
本题考查了力的示意图的画法，明确活塞的受力情况是解题的关键。
6.【答案】放热
【解析】解：“露”是液态的小水珠，是由水蒸气液化形成的，液化放热；“霜”是固态的小冰晶，是水蒸气直接凝华形成的，凝华放热。
故答案为：放热。
(1)物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
(2)六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
7.【答案】3
【解析】解：由图可知，当只闭合开关S1、S2时，L1、L2串联，电压表测电源电压或L1、L2两端电压；再闭合S3，则L1被短路，电压表测L2两端电压，仍为电源电压，故此时电压表示数依然为3V。
故答案为：3。
当只闭合开关S1、S2时，L1、L2串联，电压表测电源电压；再闭合S3，则L1被短路，电压表测L2两端电压，仍为电源电压，据此分析。
此题考查了串联电路电压的关系，难度不大。
8.【答案】200
【解析】解：手机静止在水平面上时，手机对水平面的压力和自身的重力相等，即
F=G=mg=0.24kg×10N/kg=2.4N，
则对桌面的压强约为
p=FS=2.4N120×10−4m2=200Pa。
故答案为：200。
手机静止时对桌面的压力和自身的重力相等，又知道手机与桌面的接触面积，根据p=FS求出手机对桌面的压强。
本题考查了重力公式和压强定义式的应用，关键是知道物体静止在水平面上时，物体对水平面的压力和自身的重力相等。
9.【答案】6.3
【解析】解：水吸收的热量为：
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg⋅°C)×0.5kg×(100°C−10°C)=1.89×105J
用酒精灯给同样多的水加热升高相同温度，且完全燃烧，则：
Q放=Q吸=1.89×105J
完全燃烧需要的酒精为：
m酒精=Q放q酒精=1.89×105J3×107J/kg=0.0063kg=6.3g。
故答案为：6.3。
知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸=cm(t−t0)计算出水吸收的热量；
由题知，酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸，根据Q放=m酒精q酒精计算出需要完全燃烧酒精的质量。
本题考查吸热公式、放热公式的灵活运用，是一道常考题。
10.【答案】0.2
【解析】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，
根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I1R1=0.6A×R1，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=2V，
串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压：
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，
电源的电压不变，
故0.6A×R1=0.2A×R1+2V，
解得：R1=5Ω，
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V。
当电路中电流最小时，R1消耗的功率最小，即P最小=I22R1=(0.2A)2×5Ω=0.2W。
故答案为：0.2。
由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和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得出答案；最后根据P=I2R即可求出R1消耗的最小功率。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律以及功率计算公式的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
11.【答案】B
【解析】解：A.透过树叶间的阳光属于光的直线传播的现象，故A不正确；
B.水面上的粼粼波光是因为发生了镜面反射，是光的反射现象，故B正确；
C.从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是铅笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故C不正确；
D.彩虹是光的色散现象，本质是光的折射，故D不正确。
故选：B。
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象，此题与实际生活联系密切，体现了生活处处是物理的理念。
12.【答案】D
【解析】解：A.使用弹簧测力计之前要观察指针是否指在零刻线处，不在零刻线的要对其进行校零，但校零时根据需要，当弹簧处于竖直方向的时候，由于弹簧自身的重力会使弹簧拉长，那么校零的时候需要最下端与零刻度平齐，如果弹簧处于水平方向拉动物体的时候，那么弹簧会自然地收缩，需在弹簧的伸长方向调零，故A错误；
B.使用体温计测量体温时需要甩一甩，将水银甩回玻璃泡中，实验室温度计测量温度不能甩，故B错误；
C.使用测电笔时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线，故C错误；
D.用刻度尺测量长度时，不一定从零刻度线量起，如果使用零刻度线磨损的刻度尺，可以让出磨损部分，从其它整数刻度开始测量，故D正确。
故选：D。
(1)使用弹簧测力计前，要检查指针是否指零；
(2)只有体温计使用前甩一甩；
(3)测电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体；
(4)使用零刻度线磨损的刻度尺可以从其它整数刻度开始测量。
此题考查的是试电笔、温度计、刻度尺以及弹簧测力计的使用方法和读数方法，这些都属于基本技能，要求学生必须掌握。
13.【答案】C
【解析】解：公交自动爆玻器，它工作时利用电磁线圈在通电时，带动钨钢头击打车窗边角部位，达到击碎玻璃的目的，该过程中，将电能转化为机械能，是由于通电导体在磁场中受力的作用。
A.图中，通电后，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不正确；
B.用磁体的S极靠近小磁针的N，发现被吸引，说明异名磁极相互吸引，故B不正确；
C.导体棒在磁场中运动起来，说明通电导体在磁场中受力的作用，故C正确；
D.当导体棒在磁场中切割磁感线运动时，会产生感应电流，是电磁感应现象，故D不正确。
故选：C。
司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中受到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能。
此题主要考查的是学生对通电导线在磁场中受到力的作用的原理的理解和掌握，并会应用于实际是解决该题的关键。
14.【答案】D
【解析】解：AC.由于烧瓶底部为弧面，因此有部分液体压在烧瓶的侧壁，液体重力为2N，故液体对烧瓶底的压力小于2N，根据相互作用力可知，烧瓶底对液体的支持力等于液体对烧瓶底的压力，因此烧瓶底对液体的支持力小于液体的重力，故AC错误；
BD.烧瓶对桌面的压力与桌面对烧瓶的支持力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故D正确，
桌面对烧瓶的支持力大小等于烧瓶和液体的总重力，应大于2N，故B错误。
故选：D。
(1)物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动)时，所受的力就是平衡力。
(2)二力平衡的条件是两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上。
(3)相互作用力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上。
本题考查了平衡力和相互作用力的辨别，两者的区别是看作用点是否在同一物体上，这也是学生容易出错的地方。
15.【答案】C
【解析】解：A.A图中，闭合三个开关，吹热风，不能实现只吹冷风，故A错误；
B.只闭合S2、S3时，能吹冷风；当闭合S1、S3时，电阻丝与电动机串联，由于分压，所以电动机两端的电压达不到额定电压，不能正常工作，故B不正确；
C.当闭合S1、S2、S3时，电阻丝与电动机并联，电动机两端的电压达到额定电压，能正常工作，吹热风；只闭合S2、S3时，能吹冷风；当吹风机翻倒时，S3在干路，能自动切断电路，故C正确；
D.当闭合S1、S2、S3时，吹热风；当吹风机翻倒时，S3在支路，只能切断电动机所在电路，电阻丝电路仍能工作，不能自动切断电路，故D不正确。
故选：C。
逐项分析，与题目对比即可。
对于这类结合生活中的电器考查电路连接情况的题目，要结合串并联电路的电流流向特点进行分析。
16.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，电阻R1与热敏电阻Rt串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。
AC.往热敏电阻擦一些酒精时，并用扇子对着 Rt扇风，由于蒸发吸热，使热敏电阻的温度降低，然后观察到电压表示数减小，根据串联电路电压规律可知，热敏电阻两端的电压增大，根据串联分压可知，热敏电阻的阻值变大，所以热敏电阻的阻值随温度的降低而增大；电路的总电阻变大，由欧姆定律I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故A错误，C正确；
B.电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，所以电压表和电流表示数的比值等于电阻R阻值，而R阻值大小不变，即电压表与电流表的比值不变，故B错误；
D.由于电路中的电流变小，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变小，故D错误。
故选：C。
由电路图可知，电阻R与热敏电阻Rt串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；往热敏电阻擦一些酒精时，蒸发吸热，根据题意判断热敏电阻的变化、电路总电阻的变化，然后根据欧姆定律求出两电表示数的变化；根据P=UI可知电路消耗的总功率变化情况。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率计算公式的应用，关键是条件蒸发吸热的应用。
17.【答案】C
【解析】解：A.车子后轮在该装置中是一个轮轴，人施加在车上的推力作用在轮上，绳子上的拉力作用在轴上，并且施加在车上的推力小于绳子上的拉力，可见车子后轮是一种省力机械，故A正确；
BD.大箱从斜板底端匀速拉到顶端，有用功为
W有用=Gℎ=2000N×0.8m=1600J，
总功为
W总=Fs=1000N×2m=2000J，
故拉升木箱的过程中，人至少要做2000J的功，斜面的机械效率为
η=W有用W总×100%=1600J2000J×100%=80%，故BD正确；
C.大箱从斜板底端匀速拉到顶端过程中的额外功即为克服摩擦力做的功，即fs=W总−W有用，
则f=W总−W有用s=2000J−1600J2m=200N，故C错误。
故选：C。
(1)使用轮轴时，若动力作用在轮上，可以省力；
(2)知道木箱的重力、斜板高，利用W=Gℎ求拉力做的有用功；知道绳子上的拉力大小、斜板长，利用W=Fs求拉力做的总功，斜面(斜板)的机械效率等于有用功与总功的比值；
(3)总功减去有用功为克服木箱在斜板上受到摩擦力做的额外功，利用W额=fs求出木箱在斜板上受到的摩擦力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率、摩擦力的计算，明确有用功、总功、额外功以及它们之间的关系是关键。
18.【答案】5.0 C
【解析】解：由图可知，物距和像距相等时，都为10.0cm，在光屏上得到了清晰的像，根据凸透镜成像原理可知，当物距与像距都为2倍焦距时，成倒立、等大的实像，故该组同学使用的透镜焦距为
f=u2=v2=5.0cm；
小明同学用焦距为15cm的透镜替换原来的透镜，则物距大于1倍焦距，此时为放大镜原理，成正立、放大的虚像，接下来应取下光屏，从右侧对着凸透镜观察。
故选：C。
故答案为：5.0；C。
(1)当物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像；
(2)焦距变大，折光能力变弱，光线延迟会聚。
本题考查凸透镜成像规律，属于光学的基础题。
19.【答案】取下最小的砝码，向右移动游码，直至横梁平衡 无影响
【解析】解：如图所示，在右盘中放入质量最小的砝码后指针向右偏，说明右盘重，此时应该取下最小的砝码，向右移动游码，直至横梁平衡。
因为称量前，已经将天平调平，所以右侧托盘下沾有一小块污垢对测量无影响。
故答案为：取下最小的砝码，向右移动游码，直至横梁平衡；无影响。
天平使用前的调节：放：把天平放到水平桌面上；移：把游码移到标尺左端零刻度线处；调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，左偏右调，右偏左调；
称量前，已经将天平调平，所以右侧托盘下沾有一小块污垢对测量无影响。
此题考查了天平的使用，属于基础知识。
20.【答案】A 反比 大于 乙
【解析】解：(1)为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器置于最大电阻处，由图甲可知，滑动变阻器接在电路的是B接线柱，故滑片应移到A端。
分析图乙，通过电阻的电流与电阻值的乘积为：0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=2.5V，保持不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反比。
(2)实验小组用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，根据串联分压规律可知，接入电路的电阻变大，分得的电压变大，故闭合开关后发现电压表的示数大于2.5V。
(3)由题意可知，滑动变阻器两端电压为：
U滑=U−U定=4.5V−2.5V=2V；
图乙可知，当定值电阻为15Ω时，根据串联电路电压特点可得：R滑R定=U滑U定；
可得：R滑=U滑U定⋅R定=2V2.5V×15Ω=12Ω>10Ω，
故应该选择的乙滑动变阻器。
故答案为：(1)A；反比；(2)大于；(3)乙。
(1)为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器置于最大电阻处，分析图2，得出电流和电阻乘积为定值；
(2)串联电路，电阻越大，分压越多；
(3)探究电流跟电阻的关系，定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压比值不变，串联电路，电压与电阻成正比，故所用定值电阻最大时，滑动变阻器接入阻值最大。
本题考查电流与电阻的关系，涉及了图像的分析，滑动变阻器的使用及选择，是一道具有典型的题。
21.【答案】解：(1)克服物体重力所做的功是有用功，大小为W有=G物ℎ=5N×0.6m=3J，
拉力所做的功为总功，大小为W总=Fs=4N×1.2m=4.8J，
机械效率为η=W有用W总×100%=3J4.8J×100%=62.5%；
(2)不计摩擦，克服杠杆重力做额外功，额外功为W额=W总−W有=4.8J−3J=1.8J，
自身重力G的大小为G=W额ℎ=。
答：(1)此杠杆的机械效率为62.5%；
(2)杠杆自身重力G的大小为3N。
【解析】(1)由W=Gℎ可求得有用功，由W总=Fs可求得总功，由η=W有W总×100%可求得杠杆的机械效率。
(2)不计摩擦，利用做功、额外功、有用功的关系求得额外功，克服杠杆重力做额外功，利用W=Gℎ求得自身重力G的大小。
本题考查杠杆的机械效率的计算，难度适中。
22.【答案】解：(1)由丙图可知，当L1两端的电压U=220V，通过它的电流I1=0.25A，故灯L1正常发光的电阻为
R1=U1I1=220V0.25A=880Ω；
(2)电能表在干路，通过电能表的电流等于通过L1、L2的电流之和。由丙图可知，两灯正常工作时，通过L1、L2的电流分别是I1=0.25A，I2=0.4A，故通过电能表的电流为I=I1+I2=0.25A+0.4A=0.65A；
(3)L1、L2的功率为P1=UI1=220×0.25A=55W=0.055kW，P2=UI2=220×0.4A=88W=0.088kW，
电路工作20min，消耗的电能为
W=(P1+P2)t=(0.055kW+0.088kW)×2060ℎ=0.1433kW⋅ℎ，
电能表盘中标有3000r/(kW⋅ℎ)，表示电路中每消耗1kW⋅ℎ的电能，电能表转盘转3000圈，电能表的表盘转圈数为
n=WN=0.1433×3000r=143r。
答：(1)灯L1正常发光的电阻为880Ω；
(2)流经电能表的电流为0.65A；
(3)电路工作20min，电能表的表盘转143圈。
【解析】(1)由丙图可知，当L1两端的电压U=220V时通过它的电流，利用欧姆定律求得灯L1正常发光的电阻；
(2)电能表在干路，通过电能表的电流等于通过L1、L2的电流之和；
(3)利用P=UI求得L1、L2的功率，利用W=Pt求得消耗的电能，再结合电能表的参数求得电能表的表盘转圈数。
此题考查了电能表、电功的计算和电功率的计算，难度适中。
23.【答案】解：(1)帽子受的重力、气球对帽子的支持力和在帽子空气中的浮力，帽子静止，所以帽子受到平衡力，即
m1g=F支+ρ0gV2
可得
F支=m1g−ρ0gV2
(2)若将帽子和气球看成一个整体A，则A排开空气的体积为
V排=V1+V2
A在空气中的浮力为
F浮A=ρ0gV排=ρ0g(V1+V2)
A的总重力为
GA=G帽+G气+G球皮=m1g+ρ1V1g+m2g
A受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力，由于A静止，因此受到的是平衡力，故
GA+F拉=F浮A
解得
F拉=F浮A−GA=ρ0g(V1+V2)−(m1g+ρ1V1g+m2g)=ρ0gV1+ρ0gV2−m1g−ρ1V1g−m2g
答：(1)气球对帽子的支持力为m1g−ρ0gV2；
(2)细线对A的拉力为ρ0gV1+ρ0gV2−m1g−ρ1V1g−m2g。
【解析】(1)帽子受的重力、气球对帽子的支持力和在帽子空气中的浮力，帽子静止，所以帽子受到平衡力，据此求得气球对帽子的支持力；
(2)将帽子和气球看成一个整体A，利用阿基米德原理求得A在空气中的浮力，A受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力，由于A静止，因此受到的是平衡力，据此求得细线对A的拉力大小。
此题考查了二力平衡条件的应用、阿基米德原理的应用，难度适中。