2023年安徽省合肥市新站区中考物理一模试卷

这是一份2023年安徽省合肥市新站区中考物理一模试卷，共21页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算与推导题等内容，欢迎下载使用。
2023年安徽省合肥市新站区中考物理一模试卷
一、填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）如图所示，画“糖人”是合肥的一种传统艺术。艺人先将固态糖放在锅里加热 　 　（填写物态变化名称），再用勺子将液态糖汁倒在玻璃板上进行塑形，很快栩栩如生的“糖人”就制成了。

2．（2分）水和土壤、沙石相比较，水的比热容较大，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），其表示物理意是：　 　。
3．（2分）“水地暖”是在地面下安装散热管，用壁挂炉加热水在散热管中循环流动向地面散热从而使房间暖和起来。用燃气壁挂炉将2L水从20℃加热到50℃，水吸收的热量是 　 　J。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
4．（2分）如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的 　 　冲程相同。

5．（2分）如图是我国古代发明的指南针——司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的 　 　极附近。

6．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均发光，则甲是 　 　表（选填“电流”或“电压”）。

7．（2分）小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0═20Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则Rx为 　 　Ω。


8．（2分）一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在8V的电源上，为使其正常发光，应串联一个 　 　Ω的定值电阻。
9．（2分）如图是小玲家的电能表，若将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器消耗的电能为 　 　J。

10．（2分）如图所示是焦耳定律的实验装置。电源电压为4.5V且保持不变，将滑动变阻器滑片移至最右端，在1min内电流通过5Ω电阻丝产生的热量为 　 　J。

二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，已列入人类非物质文化遗产名录；北京奥运会也采用了二十四节气进行倒计时。下列节气中包含的物态变化，说法正确的是（　　）
A．“雨水”——雨的形成是汽化，吸热
B．“白露”——露的形成是液化，吸热
C．“霜降”——霜的形成是凝华，放热
D．“大雪”——雪的形成是凝固，吸热
12．（2分）10月31日，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，发射成功。火箭以液氢为燃料是因为氢具有（　　）
A．较大的密度 B．较大的热值
C．较高的沸点 D．较大的比热容
13．（2分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔之所以张开是由于（　　）

A．同种电荷相互排斥 B．异种电荷相互吸引
C．同种电荷相互吸引 D．异种电荷相互排斥
14．（2分）国家关于电动自行车的技术标准规定：电动自行车刹车时，电动机必须断电。所以，电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是（　　）
A． B．
C． D．
15．（2分）图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列说法正确的是（　　）

A．发光的半导体芯片电阻为零
B．灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C．通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D．通电后电磁铁的下端为S极
16．（2分）如图所示电路中，电源电压保持不变，已知R1：R2＝2：1，则下列说法正确的是（　　）
A．通过R1、R2的电流之比为2：1
B．电流表A1、A2的示数之比为2：1
C．电阻R1、R2两端的电压之比为2：1
D．电流表A1、A2的示数之比为3：2
17．（2分）某电子秤的简化电路如图所示，R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，其阻值随着压力增大而减小，电源电压恒定不变，闭合开关S，当Rx上方压力增大时，对电路中变化的量描述正确的是（　　）

A．电压表的示数变大 B．通过Rx的电流变小
C．电阻Rx的阻值变大 D．电路的总功率变小
三、实验探究题（第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，共16分）
18．（4分）为了探究“并联电路的电流特点”，小明设计了如图所示的电路进实验。
实验次序
IC/A
IB/A
IA/A
1
0.12
0.14
0.26
2
0.22
0.25
0.46
3
0.24
0.27
0.5
（1）小明应该选择两个规格 　 　（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡进行实验。
（2）小明记录的数据如表所示，在误差允许的范围内，由表中数据可以得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 　 　（写关系式即可）。

19．（6分）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。

（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）。
（2）闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则使用的定值电阻阻值为 　 　Ω。
（3）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：　 　。
20．（6分）为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图甲所示的电路。

（1）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最 　 　端（选填“左”或“右”）。
（2）调节滑动变阻器.当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，要测得小灯泡的额定电功率，他还应继续将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）端移动一段距离，使电压表示数为2.5V，若此时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定电功率为 　 　W。
四、计算与推导题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．（5分）如图所示的电路中电源电压保持不变，R1＝R2＝R3＝30Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数是多少？

22．（7分）新站区目前在建多条高架快速路，以打通合肥南北界限来拉动区域发展。一货车以25m/s的速度在平直的文忠路高架上匀速行驶了6km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.6kg汽油。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求：
（1）牵引力做了多少功；
（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；
（3）发动机的效率。
23．（8分）如图甲，电源电压不变，滑动变阻器R最大阻值为12Ω，灯泡L标有“8V，8W”，定值电阻R0和灯泡L的信息图像如图乙所示。其中当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1W。求：

（1）灯泡正常发光2分钟，电流通过灯泡产生的热量。
（2）电源电压。
（3）电路消耗的最大电功率。

2023年安徽省合肥市新站区中考物理一模试卷
（参考答案）
一、填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）如图所示，画“糖人”是合肥的一种传统艺术。艺人先将固态糖放在锅里加热 　熔化　（填写物态变化名称），再用勺子将液态糖汁倒在玻璃板上进行塑形，很快栩栩如生的“糖人”就制成了。

【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，熔化吸热。
【解答】解：先将固态糖放在锅里加热的过程是将固态的糖变为液态，为熔化过程。
故答案为：熔化。
2．（2分）水和土壤、沙石相比较，水的比热容较大，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），其表示物理意是：　每千克水温度上升一摄氏度吸收的热量为4.2×103焦耳　。
【分析】比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。
【解答】答：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），其表示物理意是：每千克水温度上升一摄氏度吸收的热量为4.2×103焦耳。
3．（2分）“水地暖”是在地面下安装散热管，用壁挂炉加热水在散热管中循环流动向地面散热从而使房间暖和起来。用燃气壁挂炉将2L水从20℃加热到50℃，水吸收的热量是 　2.52×105　J。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
【分析】利用密度公式求出水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量。
【解答】解：水的体积V＝2L＝2dm3＝2×10﹣3m3，
由ρ＝可知，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×105J。
故答案为：2.52×105。
4．（2分）如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的 　做功　冲程相同。

【分析】汽油机的做功冲程中把内能转化为机械能。
【解答】解：将水加热至沸腾后，塞子被冲出，在此过程中内能转化为机械能，汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能。
故答案为：做功。
5．（2分）如图是我国古代发明的指南针——司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的 　南　极附近。

【分析】地球是一个大磁体，司南是一个小磁体，根据磁极间的作用判断地磁场的磁极，根据地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，判断指南针指向。
【解答】解：（1）指南针受到地磁场作用，静止时它的南极指向地磁场的北极，地磁场北极在地理南极附近。
故答案为：南。
6．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均发光，则甲是 　电流　表（选填“电流”或“电压”）。

【分析】电压表与被测用电器并联，并且在电路中相当于开路；电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线。
【解答】解：闭合开关S后，两个灯泡都能发光；甲与灯泡L2串联在一条支路中，是电流表；乙并联在电路中，为电压表，该电路为并联电路。
故答案为：电流。
7．（2分）小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0═20Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则Rx为 　30　Ω。


【分析】由图可知：当只闭合开关S1时，电路为只有Rx工作的简单电路，电流表示数为I1，当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表示数为I2；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由此可得出R0这条支路的电流，根据欧姆定律求出电源电压，再根据欧姆定律的变形公式可计算出Rx的阻值。
【解答】解：当只闭合开关S1时，电路为只有Rx工作的简单电路，电流表示数为I1＝0.2A；
当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测量干路的电流，由图乙可知示数I2＝0.5A；
在并联电路中，各支路互不影响，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R0的电流为：I0＝I2﹣I1＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
根据I＝可得电源电压为：U＝I0R0＝0.3A×20Ω＝6V；
待测电阻为：Rx＝＝＝30Ω。
故答案为：30。
8．（2分）一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在8V的电源上，为使其正常发光，应串联一个 　5　Ω的定值电阻。
【分析】由题意可知，电源电压大于灯泡的额定电压，利用串联电路的特点可知，串联电阻起分压作用，根据串联电路的电压、电流规律和欧姆定律求得定值电阻的阻值。
【解答】解：电源电压U＝8V＞U额＝6V，故需要串联一个电阻来分压，当灯正常发光时，由串联电路的电压规律可得，
定值电阻两端的电压：UR＝U﹣U额＝8V﹣6V＝2V，
因为串联电路中电流处处相等，所以电路中的电流：I＝I额＝0.4A，
所以定值电阻的阻值：R＝＝5Ω。
故答案为：5。
9．（2分）如图是小玲家的电能表，若将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器消耗的电能为 　3.6×105　J。

【分析】电能表的表盘上标有“1500r/（kW•h）”表示被测量的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1500转，根据数学知识计算150转，用电器消耗的电能。
【解答】解：电能表的表盘上标有“1500r/（kW•h）”表示被测量的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1500转，
则150转表示该电热水器消耗的电能为W＝kW•h＝0.1kW•h＝0.1×3.6×106J＝3.6×105J。
故答案为：3.6×105J。
10．（2分）如图所示是焦耳定律的实验装置。电源电压为4.5V且保持不变，将滑动变阻器滑片移至最右端，在1min内电流通过5Ω电阻丝产生的热量为 　27　J。

【分析】由图可知，将滑动变阻器滑片移至最右端，5Ω电阻丝和10Ω电阻丝串联，根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据焦耳定律求出在1min内电流通过5Ω电阻丝产生的热量。
【解答】解：由图可知，将滑动变阻器滑片移至最右端，5Ω电阻丝和10Ω电阻丝串联，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R＝R左+R右＝5Ω+10Ω＝15Ω，
电路中的电流：I＝＝＝0.3A，
在1min内电流通过5Ω电阻丝产生的热量：Q＝I2R左t＝（0.3A）2×5Ω×1×60s＝27J。
故答案为：27。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，已列入人类非物质文化遗产名录；北京奥运会也采用了二十四节气进行倒计时。下列节气中包含的物态变化，说法正确的是（　　）
A．“雨水”——雨的形成是汽化，吸热
B．“白露”——露的形成是液化，吸热
C．“霜降”——霜的形成是凝华，放热
D．“大雪”——雪的形成是凝固，吸热
【分析】判断物态变化现象，我们首先要清楚各种物态变化的定义；然后看物态变化中是什么状态变为什么状态，从而确定是什么物态变化。
【解答】解：A．“雨水”雨的形成是液化现象，液化放热，故A错误；
B．“白露”露的形成是液化，液化放热，故B错误；
C．“霜降”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华放热，故C正确；
D．“大雪”的形成是凝华，凝华放热，故D错误。
故选：C。
12．（2分）10月31日，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，发射成功。火箭以液氢为燃料是因为氢具有（　　）
A．较大的密度 B．较大的热值
C．较高的沸点 D．较大的比热容
【分析】燃料的热值是燃料本身的一种特性，相同质量的不同燃料完全燃烧时，热值越大的燃料，放出的热量越多。
【解答】解：火箭使用液氢作为燃料，是利用液氢具有较大的热值的特点，相同质量的液氢与其它燃料相比，完全燃烧时能放出更多的热量。
故选：B。
13．（2分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔之所以张开是由于（　　）

A．同种电荷相互排斥 B．异种电荷相互吸引
C．同种电荷相互吸引 D．异种电荷相互排斥
【分析】验电器是检验物体是否带电的仪器，其制作原理是：同种电荷相互排斥。
【解答】解：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，故用它去接触验电器的金属球时，验电器也带上负电，即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电，由于同种电荷相互排斥，故其两个金属箔片会张开。
故选：A。
14．（2分）国家关于电动自行车的技术标准规定：电动自行车刹车时，电动机必须断电。所以，电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联。
【解答】解：由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关、电动机应串联接在电路中，故A正确。
故选：A。
15．（2分）图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列说法正确的是（　　）

A．发光的半导体芯片电阻为零
B．灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C．通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D．通电后电磁铁的下端为S极
【分析】（1）半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一定的电阻值；
（2）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
（3）电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，说明电能生磁；
（4）根据安培定则判定电磁铁的极性。
【解答】解：A、半导体具有一定的电阻，而超导体的电阻为0，故A错误；
B、灯泡之所以能悬浮，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故B正确；
C、通电后电磁铁具有磁性说明电生磁，即电流的磁效应，故C错误；
D、当开关闭合时，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，故D错误。
故选：B。
16．（2分）如图所示电路中，电源电压保持不变，已知R1：R2＝2：1，则下列说法正确的是（　　）
A．通过R1、R2的电流之比为2：1
B．电流表A1、A2的示数之比为2：1
C．电阻R1、R2两端的电压之比为2：1
D．电流表A1、A2的示数之比为3：2
【分析】（1）如图所示，R1和R2并联，电流表A1测干路电流，A2测流过R2的电流，根据并联电路电压规律可知电阻R1、R2两端的电压之比；
（2）已知R1：R2＝2：1，根据欧姆定律可得通过R1、R2的电流之比；
（3）根据并联电路电流规律可得两电流表示数之比。
【解答】解：如图所示，R1和R2并联，电流表A1测干路电流，A2测流过R2的电流。
AC、根据并联电路电压规律可知，电阻R1、R2两端的电压相等，即电阻R1、R2两端的电压之比为1：1，故C错误；
已知R1：R2＝2：1，根据欧姆定律I＝可知，通过R1、R2的电流之比为I1：I2＝R2：R1＝1：2，故A错误；
BD、通过R1、R2的电流之比为1：2，电流表A1测干路电流，A2测流过R2的电流，因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表A1、A2的示数之比为I：I2＝（I1+I2）：I2＝（1+2）：2＝3：2，故B错误，D正确。
故选：D。
17．（2分）某电子秤的简化电路如图所示，R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，其阻值随着压力增大而减小，电源电压恒定不变，闭合开关S，当Rx上方压力增大时，对电路中变化的量描述正确的是（　　）

A．电压表的示数变大 B．通过Rx的电流变小
C．电阻Rx的阻值变大 D．电路的总功率变小
【分析】由电路图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，电压表测量的是定值电阻两端的电压；根据压力的变化分析压敏电阻阻值的变化和总电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化，根据U＝IR分析定值电阻两端电压的变化；根据P＝UI分析总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，电压表测量的是定值电阻两端的电压；
闭合开关S，当Rx上方压力增大时，Rx的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I＝，电路中的电流增大，由串联电路的电流特点可知通过Rx的电流变大；根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大，电压表示数变大；
电源电压不变，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，电路的总功率变大；综上所述，A正确，BCD错误。
故选：A。
三、实验探究题（第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，共16分）
18．（4分）为了探究“并联电路的电流特点”，小明设计了如图所示的电路进实验。
实验次序
IC/A
IB/A
IA/A
1
0.12
0.14
0.26
2
0.22
0.25
0.46
3
0.24
0.27
0.5
（1）小明应该选择两个规格 　不相同　（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡进行实验。
（2）小明记录的数据如表所示，在误差允许的范围内，由表中数据可以得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 　IA＝IB+IC　（写关系式即可）。

【分析】（1）为了得到普遍结论，应该用规格不同的灯泡多次测量；
（2）根据表中数据分析得出结论。
【解答】解：（1）为了实验结果具有普遍性，小明应该选择两个规格不相同的小灯泡进行实验；
（2）由表中数据可知，并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，关系式为：IA＝IB+IC。
故答案为：（1）不相同；（2）IA＝IB+IC。
19．（6分）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。

（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）。
（2）闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则使用的定值电阻阻值为 　5　Ω。
（3）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：　当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　。
【分析】（1）向左移动滑片电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据图甲确定电流表量程，由图乙确定分度值读数；利用R＝求出定值电阻的阻值；
（3）根据图丙分析得出结论。
【解答】解：（1）向左移动滑片电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）由图甲可知，电流表选用小量程；闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.12A，则定值电阻阻值为：
R＝＝＝5Ω；
（3）由图丙可知，电流与电阻的乘积UV＝IR＝0.1A×20Ω＝……＝0.4A×5Ω＝2V，为一定值，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
故答案为：（1）见解答图；（2）5；（3）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
20．（6分）为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图甲所示的电路。

（1）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最 　右　端（选填“左”或“右”）。
（2）调节滑动变阻器.当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，要测得小灯泡的额定电功率，他还应继续将滑动变阻器的滑片向 　左　（选填“左”或“右”）端移动一段距离，使电压表示数为2.5V，若此时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定电功率为 　1.25　W。
【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
（2）此时电压表示数为2V，低于小灯泡的额定电压，要测小灯泡的额定功率，需增大灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点和串联分压的规律判断滑片的移动方向；知道灯泡的额定电压和正常发光时的电流，根据公式P＝UI计算其额定功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，即图中的最右端；
（2）此时电压表示数为2V，低于小灯泡的额定电压，要测小灯泡的额定功率，需增大灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点可知应减小变阻器分得的电压，由串联分压的规律可知，需减小变阻器接入电路的阻值，所以由图甲可知应将变阻器的滑片向左移动，直到电压表示数等于灯泡的额定电压；
电压表示数为2.5V时，电流表示数为0.5A，则灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.5A＝1.25W；
故答案为：（1）右；（2）左；1.25。
四、计算与推导题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．（5分）如图所示的电路中电源电压保持不变，R1＝R2＝R3＝30Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数是多少？

【分析】（1）当S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R3并联，电流表测干路电流，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出电流表示数。
【解答】解：
（1）当S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝0.2A×（30Ω+30Ω）＝12V；
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R3并联，电流表测干路电流，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：R＝＝＝15Ω，
则干路电流表的示数：I′＝＝＝0.8A。
答：（1）电源电压为12V；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数是0.8A。
22．（7分）新站区目前在建多条高架快速路，以打通合肥南北界限来拉动区域发展。一货车以25m/s的速度在平直的文忠路高架上匀速行驶了6km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.6kg汽油。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求：
（1）牵引力做了多少功；
（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；
（3）发动机的效率。
【分析】（1）已知汽车行驶时受到的阻力，匀速直线运动的物体受力平衡，由二力平衡的条件可知汽车的牵引力，再根据W＝Fs可求出牵引力做的功；
（2）已知汽油的热值和消耗汽油的质量，利用Q放＝qm可求出汽油完全燃烧放出的热量；
（3）利用η＝×100%可求出发动机的效率。
【解答】解：（1）已知汽车匀速行驶时受到的阻力为f＝1200N，
由二力平衡的条件可知汽车的牵引力为：F＝f＝1200N，
则牵引力做的功为：W＝Fs＝1200N×6×103m＝7.2×106J；
（2）这些汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.6kg＝2.76×107J；
（3）发动机的效率为：η＝×100%＝×100%≈26.1%。
答：（1）牵引力做了7.2×106J的功；
（2）这些汽油完全燃烧放出的热量为2.76×107J；
（3）发动机的效率为26.1%。
23．（8分）如图甲，电源电压不变，滑动变阻器R最大阻值为12Ω，灯泡L标有“8V，8W”，定值电阻R0和灯泡L的信息图像如图乙所示。其中当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1W。求：

（1）灯泡正常发光2分钟，电流通过灯泡产生的热量。
（2）电源电压。
（3）电路消耗的最大电功率。
【分析】（1）灯泡属于纯电阻元件，消耗的电能全部产生热，因此可以利用Q＝W＝Pt计算电流通过灯泡产生的热量；
（2）只闭合开关S、S1，该电路为L和R的串联电路，滑片P位于R最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；已知灯泡的实际功率，利用P＝UI结合图乙中的数据可得出此时灯泡两端的实际电压和通过的实际电流，串联电路中电流处处相等，利用I＝可求出滑动变阻器两端的电压，串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和，据此求出电源电压；
（3）并联电路的总电阻小于任一用电器的电阻，串联电路的总电阻大于任一用电器的电阻，由此可知用电器并联总电阻最小，由欧姆定律可知并联时电路总电流最大，再由P＝UI可知电路总功率最大；当S、S1和S2均闭合时，滑动变阻器的滑片调至最左端，即滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，此时L与R0并联；先利用P＝UI求出灯泡正常发光时的电流；通过图乙中的数据利用I＝求出电阻R0的阻值，再利用欧姆定律求出通过R0的电流，并联电路中总电流等于各个支路的电流之和，据此求出干路的电流，最后根据P＝UI求出电路消耗的最大功率。
【解答】解：（1）已知灯泡的额定功率为PL＝8W，灯泡正常发光时，电流通过灯泡产生的热量为：Q＝W＝Pt＝8W×2×60s＝960J；
（2）只闭合开关S、S1，该电路为L和R的串联电路，滑片P位于R最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为R＝12Ω；
已知灯泡L的实际功率为1W，由P＝UI结合图乙的数据可知，此时灯泡两端的实际电压为UL′＝2V，通过L的电流为IL′＝0.5A，即电路中的电流为I＝IL′＝0.5A，
由I＝可知，滑动变阻器两端的电压为：UR＝IR＝0.5A×12Ω＝6V，
由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝UL′+UR＝2V+6V＝8V；
（3）并联电路的总电阻小于任一用电器的电阻，串联电路的总电阻大于任一用电器的电阻，由此可知用电器并联总电阻最小，由欧姆定律可知并联时电路总电流最大，再由P＝UI可知电路总功率最大；
当S、S1和S2均闭合时，滑动变阻器的滑片调至最左端，即滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，此时L与R0并联；
电源电压U＝8V，并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，则灯泡L此时正常发光，
通过L的电流为：IL＝＝＝1A；
由图乙可知，定值电阻R0的阻值为：R0＝＝＝10Ω；
当R0两端的电压为8V时，通过电阻R0的电流为：I0′＝＝＝0.8A，
由并联电路的电流特点可知干路的最大电流为：I′＝I0′+IL＝0.8A+1A＝1.8A，
则电路消耗的最大功率为：P＝UI′＝8V×1.8A＝14.4W。
答：（1）灯泡正常发光2min，电流通过灯泡产生的热量为960J；
（2）电源电压为8V；
（3）电路消耗的最大电功率为14.4W。