2024-2025学年湖北省武汉第三寄宿中学初三下学期第一次教学诊断物理试题含解析.doc

2024-2025学年湖北省武汉第三寄宿中学初三下学期第一次教学诊断物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1．2018年4月6日，我国第二个深海潜水器“深海勇土”在南海进行试验，此次下潜作业能力达到水下4500m．潜水器在浅海潜水时，下列说法正确的是
A．它在水面下下潜过程中，所受的压强变大
B．它在水面下下潜过程中，所受的浮力变大
C．它是通过改变自身的体积，实现上浮与下潜
D．它在水面下匀速下潜过程中，机械能保持不变
2．光的三原色是
A．黄、绿和蓝 B．红、黄和蓝 C．红、黄和绿 D．红、绿和蓝
3．下列实验中，能说明电动机工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
4．为判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了图示四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是
A．悬挂的铁棒转动起来后静止时总是指向南北
B．将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
C．将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D．水平移动铁棒，测力计示数有变化
5．将一杯牛奶放在水平桌面上，如图所示，下列关于作用力情况的分析，正确的是

A．牛奶对杯子底面的压力大小等于牛奶所受的重力大小
B．杯子和牛奶所受的总重力与桌面对杯子的支持力是一对平衡力
C．桌面对杯子的支持力与桌面受到的压力是一对平衡力
D．杯子所受的重力与桌面对杯子的支持力是一对相互作用力
6．2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”（如图所示）成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中（ ）

A．受到的重力小于浮力
B．上、下表面受到的压力差变大
C．受到的压强变大，浮力变大
D．受到的压强变大，浮力不变
7．下列关于力学现象的解释中正确的是 （ ）
A．人用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦阻力
B．苹果在空中下落得越来越快，是因为力是改变物体运动状态的原因
C．汽车刹车后，速度会逐渐减小，最后会停下来，是因为汽车具有惯性
D．书本静止在课桌上，是因为书本受到的重力与书本对桌面的压力平衡
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8．近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时该处的电阻将_____（填“变大”或“不变”或“变小”），在该接触处就会产生局部过热升温，接触处的电阻又随温度的升高而______（填“变大”或“不变”或“变小”），从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．如图所示的电路中，A、B两点均是螺丝口灯的螺旋套上的点，当电路中两开关都断开时，用测电笔分别测试A、B两点，能使测电笔氖管发光的是______点（选填“A”或“B”）．

9．在电学实验中，电流表应____接入待测电路，电压表应____接入待测电路，连接电路过程中电键应处于_________状态。
10．如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示．图乙中的a′、b′两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应．则电源电压为_____V，定值电阻R0的阻值等于_____Ω．

11．小强发现学校广播站主要由麦克风、功放机和音箱等部件构成．其中，动圈式话筒是利用_____原理工作的；话筒产生的电流通过功放机放大后传入扬声器，扬声器中的线圈通入携带_____信息的变化电流；方向变化的电流使线圈产生_____不断变化的磁场并与永磁体相互作用，线圈不断的来回振动带动纸盘振动发出声音．

12．如图所示，电源电压恒为10V，闭合开关后，电压表示数为8V，则两电阻阻值的比值R1：R2=______。

13．气垫船是用_____的方法来减小摩擦的。滑雪时人站在滑雪板上压力并没有减小，是用_____的方法来减小压强而没有深陷雪地中去。
14．生活中所用“220V100W”和“220V60W”的甲、乙两盏白炽灯相比较，灯丝较粗的是_____灯；若将两盏灯串联接在照明电路工作时，较亮的是_____灯（均选填“甲”或“乙”）；若“220V100W”的甲灯正常工作_____h消耗1kW•h电能。
三、作图题（共7分）
15．在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极。

16．如图所示，AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出光源S的位置，并完成光路图，（保留作图痕迹）
（___________）

17．轻质杠杆 OA 可绕 O 点在竖 直面内旋转，请在图中画出物体所受 重力和使杠杆保持平衡的最小力 F 的 示意图．
（____）

四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18．某小组在探究电流与电阻关系的实验中，设计了如图所示的电路．
请你用笔画线代替导线将如图所示电路连接完整__________；电源由两节电压为1.5V的电池串联组成，则电源电压为_______V；若分别将5Ω、10Ω、15Ω的电阻接入电路进行实验时，调节滑动变阻器，保持电压表示数为1.5V不变，那么选取的滑动变阻器的最大阻值应该不小于________Ω．由此得到结论：电压一定时，电流与电阻成_____________；保持电压表示数为2V的条件下重复进行上述实验，其目的是：_______________．
19．某小组在做“探究水的沸腾实验”，实验装置如图所示
如图甲中A、B、C三种读温度计示数的方法正确的是_____（填“A”、“B”或“C”），此时温度如图乙所示为_____℃：图丙中表示水在沸腾时的现象是其中的_____（选填“左”或“右”）图．根据实验记录的数据，作出了水的温度随时间变化的图象，如图丁所示，由图象可知，在当时条件下，水的沸点是_____℃，说明此时的大气压_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压．为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应_____，观察水是否继续沸腾．水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是水蒸气遇冷_____（填物态变化名称）形成的．
20．某同学在做研究某物质熔化时的规律的实验时得出如下数据：
加热时间（min）
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
温度（℃）
64
68
72
76
80
80
80
80
84
88
92
96

则由装置图和上表数据可知：此物质一定属于_____．（填“非晶体”或“晶体”）此物质的熔点是_____，在第10min时，物质处于_____．（选填“固态”“液态”或“固液共存态”）此物质的温度达到72℃时，物质处于_____．（选填“固态”“液态”或“固液共存态”）将温度计插入试管中时，温度计的玻璃泡要全部插入固体粉末中，不要碰到试管底或_____．把试管放在有水的烧杯中加热是为了使固体粉末受热_____；其中烧杯中的水面应_____（填“高于”或“低于”）试管中物质的上表面．此物质熔化过程的特点是_____．
21．为了探究影响浮力大小的因素，某校学习小组设计了如下两次实验。

第一组：甲、乙、丙图是小方同学的实验过程整个过程为同一物块，g取；由如图可知
由以上实验过程及数据分析可得：物体所受浮力大小与______有关；
该物块浸没在水中所受的浮力为______N；
物块的密度为______。
第二组：在水平桌面上，两个完全相同烧杯中装有相同体积的水，小杨同学将AB两个不同的实心物块，分别放入两个烧杯中，A物块沉入杯底，B物块漂浮于水面。待AB均静止后，两液面的高度仍相同，如图所示。则A物块所受浮力______B物块所受浮力；A物块的密度______B物块的密度；甲杯对桌面压力______乙杯对桌面压力。以上选填“”、“”或“”
22．小文探究“反射角与入射角的关系”，实验装置如图甲所示．白色纸板竖直放在水平镜面上，ON与镜面垂直．实验中收集到一组实验数据如图乙所示．
依据实验数据，可初步得到的实验结论是： ______ ．为使实验结论更可靠，接下来的操作是： ______ ．实验中白色纸板的作用是： ______ ．如果让光线逆着反射光线的方向射向镜面，会发现新的反射光线沿着原入射光线的反方向射出．这表明：在反射现象中，光路 ______ ．
五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23．小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，温度较低时，则需要加热．电源电压为72V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“200Ω 3A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡上标有“12V 3W”的字样．

（1）灯泡正常工作时的电流是多大？
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，求R1的阻值．
（3）S、S1、S2均闭合时，求R2上消耗电功率的最小值和最大值．
24．小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃．在此过程中，求：
型号
FED-H50
额定电压
220V
最大水量
50L
额定功率
2000W
（1）热水器中电热丝的电阻：
（2）水所吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg•℃）]；
（3）热水器的效率．
六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25．如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态
O为支点，画出FA的力臂LA．撤去FA，在B点施加力FB，硬杆仍可以处于水平静止状态，若FB大小等于FA，则FB的力臂LBLA（选填“>”“<”“=”）．
26．重为200N的物体静止在水平地面上．小刚用如图所示的动滑轮将物体匀速竖直提升3m，已知动滑轮重50N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦．
求小刚作用在绳上的拉力F；______ 求该动滑轮的机械效率；_________ 小明认为，只需要再添一个定滑轮就可以用向下的力提升重物．请用笔画线代替绳子，在如图中画出滑轮组的绕绳方式．

27．家庭电路的电能表如图所示．小明让电饭锅单独工作，转盘转过30圈时，停表记录其工作时间为100s．
电饭锅消耗的电能为_________kW•h，电功率为________ W．小芳设计实验如下: 电饭锅单独正常工作时，用停表计时3分钟．这段时间内，观察转盘转过的圈数n，测量出消耗的电能W，算出电功率．
评估: 比较两人测量电饭锅功率的实验，_________的实验相对不太精确．理由是:_________电能属于__________（选填:“一次”、“二次”、“可再生”或“不可再生”）能源．
参考答案

一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1、A
【解析】
A．潜水器在水面下下潜过程中，所处的深度变大，根据p=ρgh可知，所受的压强在变大，故A正确；
B．潜水器在水面下下潜过程中，排开水的体积保持不变，由F浮=ρgV排可知，潜艇所受的浮力保持不变，故B错误；
C．潜水器在是通过改变自身重力实现上浮与下潜的，故C错误；
D．它在水面下匀速下潜过程中，质量不变，速度不变，高度降低，所以动能不变，重力势能变小，机械能等于动能和势能之和，所以，机械能减小，故D错误．
2、D
【解析】
光的三原色：红、绿、蓝，按一定比例混合可组合出不同的色光。
3、B
【解析】电动机利用磁场对电流的作用力工作。
A图，研究影响电磁铁磁性强弱的因素，不符合题意；
B图，放在磁场中的导体，通过电流时，受到磁场力而运动，电动机就是利用的此原理，故B符合题意；
C图，为奥斯特实验，研究电流的磁效应，故C不符合题意；
D图，导体切割磁感线运动时，产生电流，即电磁感应现象，故D不符合题意；
故选B。
点睛：注意分清楚研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个实验，两个实验从图看很相似，容易混淆，区分的方法是，有电源的是研究磁场对通电导线作用力的实验，有灵敏电流计的是研究电磁感应的实验。
4、B
【解析】
具有磁性的物体当受到地磁场的作用时，当其能自由静止时，会指向南北方向，即磁体的指向性，故A说明铁棒具有磁性，不符合题意；
即使铁棒没有磁性，当小磁针靠近铁棒时，小磁针也会吸引铁棒，故B不能确定铁棒是否具有磁性，故符合题意；
能够吸引铁钴镍等物质的性质叫磁性，铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁性，故C说明铁棒具有磁性，不符合题意；
将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动，会发现铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大，即弹簧测力计示数有变化，故D可以判断铁棒具有磁性，不符合题意。
5、B
【解析】
解:A由图可知,上口大,下底小的容器,液体对容器底的压力小于液体压力小于所装液体的重,所以 A错误;B ,杯子和牛奶受到的重力竖直向下,桌面对杯子的支持力竖直向上,受力物体都是杯子,是一对平衡力,两个力大小都等于杯子和牛奶的重力大小,所以B 正确; C,桌面对杯子的支持力的受力物体是杯子,杯子对桌面的压力的受力物体是桌面,不是同一个受力物体,是一对相互作用力,所以C不正确; D,桌面对杯子的支持力等于杯子和牛奶的重力之和,杯子所受的重力与桌面对杯子的支持力这两个力大小不相等,这两个力不是一对相互作用力,所以D 错误.
6、D
【解析】分析：物体受到浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力差作用，浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，因此判断浮力的大小，关键判断液体密度和物体排开液体的体积发生怎样的变化。潜水器受到的压强大小与液体的密度和潜水器所处的深度有关，因此判断压强的大小，关键是判断液体密度和潜水器所处深度的变化。
解答：潜水器在水面下匀速下潜，此时水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，但是在水中的深度逐渐增深。根据公式和公式可知，潜水器受到的压强增大，浮力不变，即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误，D正确。
故选：D。
【点睛】本题考查了对液体压强和浮力的判断。判断时要了解影响液体压强和浮力大小的因素，并判断影响因素中哪些是定量，哪些是变量。
7、B
【解析】
人用力推车，车未动，车处于静止状态，推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误．
苹果受重力作用在空中下落得越来越快，是因为力是改变物体运动状态的原因，故B正确为答案．
汽车刹车后，受到地面的摩擦阻力，在该力的作用下，汽车的运动状态发生改变，速度越来越小，最终会停下来，并不是由于汽车具有惯性，故C错误．
书本受到的重力与书本对桌面的压力，两个力大小相等，方向相同，不是平衡力，故D错误．

二、填空题（本大题7小题，共21分）
8、变大 变大 A
【解析】
线路连接处由于接触不良，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；
线路连接处相对于其他地方电阻增大,根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升高，接触处温度升高，使接触处的电阻进一步变大，产生更多的热量，使温度迅速升高，温度过高容易引发火灾．
左端的开关和灯泡:断开开关,A处还和火线相连, 测试A点,能使测电笔氖管发光.
右端的开关和灯泡:断开开关,切断火线,B处和火线断开, 测试B点,测电笔氖管不发光.
9、串联 并联 断开
【解析】
电流表的使用方法是必须串联在电路中，而且电流要从其“+”接线柱流入，从“−”接线柱流出；电压表测量电压时，电压表和被测电路是并联的；在连接电路的过程中，为了保护电路，电键应处于断开状态。
10、12 10
【解析】
由电路图可知，R0与R串联，由图乙可知，滑动变阻器消耗的功率PR＝3.2W时，电路中的电流可能为I1＝0.4A，也可能为I2＝0.8A，由P＝UI＝I2R可得，两种情况下变阻器接入电路中的电阻：R1＝＝＝20Ω，R2＝＝＝5Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝I1（R0+R1）＝I2（R0+R2），即0.4A×（R0+20Ω）＝0.8A×（R0+5Ω），解得：R0＝10Ω，电源的电压U＝I1（R0+R1）＝0.4A×（10Ω+20Ω）＝12V．
11、电磁感应 声音 方向
【解析】
动圈式话筒是利用电磁感应原理：人说话时，声带振动产生声音，声音通过空气传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，故能产生感应电流．动圈式话筒产生的携带声音信息，且方向变化的电流，经功放机放大后传入扬声器，方向变化的电流使线圈产生方向变化的磁场，线圈产生的磁场和永磁体作用，使线圈不断来回振动．带动纸盘振动，把声音还原出来．
12、1：4
【解析】
由电路图可知，闭合开关后，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1=U-U2=10V-8V=2V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可得，两电阻阻值的比值：。
13、使两个互相接触的表面隔开 增大受力面积
【解析】
气垫船的原理是船体与水面之间形成一层空气垫，使船体与水面分离，从而大大减小船体航行时的摩擦力，故气垫船是用使两个互相接触的表面隔开的方法来减小摩擦的；
滑雪时人站在滑雪板上压力并没有减小，对雪面的压力没有变，但滑雪板加大了人与雪面的接触面积，减小了压强而没有深陷雪地中去。
14、甲 乙 10
【解析】
根据P＝可知：电压相同时，电功率大的电阻小，由题知，甲灯泡的额定功率比乙灯泡的额定功率大，所以甲灯泡的电阻较小，根据影响电阻大小的因素可知：在电阻丝材料、长度、温度相同时，电阻小的横截面积大，即甲灯灯丝较粗，乙灯灯丝较细；当两灯串联时，通过两灯的电流相等，由P＝I2R可知，电流相等时，电阻大的灯泡实际功率大，灯泡就亮，则乙灯的灯丝电阻大，此时乙灯较亮；因为W＝Pt，所以消耗1kW•h电能时甲灯正常工作的时间：t＝＝＝10h。

三、作图题（共7分）
15、
【解析】
电流从螺线管的右端流入左端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极；磁感线的方向是：在磁体的周围N极流出，回到S极，由于螺线管的左端为N极，由此可以确定磁感线的方向是向右的；根据异名磁极相互吸引可以确定与螺线管右端S极靠近的是小磁针的N极，则小磁针的左端为N极。

16、
【解析】
先将两条反射光线反向延长交于一点S′，再通过平面镜作出S′的对称点S，即为光源S的位置，并连接S与两个反射点画出两条入射光线，如图所示：

17、
【解析】
试题分析：重力的方向是竖直向下的，过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如上图所示．
【考点定位】杠杆中最小力的问题；重力示意图

四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18、 3 15 反比 多次实验得出的结论更具有普遍性（或避免实验得出的结论具有偶然性）
【解析】
试题分析：（1）电压表与待测用电器电阻并联，图中使用两节干电池作为电源，故电压表选用小量程．电路连接如图所示．

（2）一节干电池的电压为1．5V，两节干电池串联，电压为2×1．5V=3V．
（3）当接入电阻为最大阻值15Ω时，电路中的电流为，滑动变阻器的最大阻值为．由欧姆定律可知：电压一定时，电流与电阻成反比．（4）一次实验得出的结论具有偶然性，多次实验得出的结论更具有普遍性．
考点：电路连接；电压表的使用；干电池的电压；串联电路特点应用；欧姆定律应用；实验方法评估．
19、B 92 左 99 小于 移去酒精灯 液化
【解析】
（1）温度计读数时，首先观察量程和分度值，看液柱在零上还是零下，视线应与液柱相平，所以读数方法正确的是B；温度计分度值是1℃，液柱的位置在零上，温度计的读数是92℃，在水沸腾的实验中，水沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，气泡逐渐变大，气泡由下而上越来越大，故丙图中左图是沸腾时的现象；
（2）水沸腾时吸热温度不变，不变的温度就是水的沸点，由丁中图象可知水的沸点是99℃，液体沸点受气压影响，气压越低沸点越低，1标准大气压下水的沸点是100℃，故当时条件大气压低于1标准大气压；
（3）水沸腾时吸热温度不变，所以水沸腾需要用酒精灯加热，为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应移去酒精灯，观察水是否继续沸腾；
（4）水沸腾时会有大量水蒸气产生，这些热的水蒸气上升遇到冷的空气放出热量液化为小水滴，在杯口形成“白气”．
20、晶体 80℃ 固液共存态 固态 容器壁 均匀 高于 继续吸热，温度不变
【解析】
由图表可知，物质从第8min开始至第14min，吸收热量温度不变，所以此物质一定属于晶体．
此物质的熔点是80℃，在第10min时，物质处于固液共存态．
此物质的温度达到72℃时，还没有达到熔点温度，物质处于固态．
用温度计测固体粉末的温度，温度计的玻璃泡要全部插入固体粉末中，不要碰到试管底或容器壁．
把试管放在有水的烧杯中加热是为了使固体粉末受热均匀．其中烧杯中的水面应高于试管中物质的上表面．
此物质熔化过程的特点是：继续吸热，温度不变．
21、 液体的密度 1
【解析】第一组：甲、乙、丙图是小方同学的实验过程整个过程为同一物块，g取；由如图可知
由以上实验过程及数据分析可知，物体浸没在密度不同的液体中时，测力计的示数不同，即受到的浮力不同，所以可得：物体所受浮力大小与液体的密度有关；
如图测力计的分度值为0.2N，物体的重为4.8N，根据称重法测量浮力的原理得：该物块浸没在水中所受的浮力为：
；
根据得物体的体积为：

物块的密度为：
；
第二组：在水平桌面上，两个完全相同烧杯中装有相同体积的水，小杨同学将AB两个不同的实心物块，分别放入两个烧杯中，A物块沉入杯底，B物块漂浮于水面。待AB均静止后，两液面的高度仍相同，如图所示。
因为放入物体前后水面的高度差相等，所以排开水的体积相等，根据可得，A物块所受浮力=B物块所受浮力；
根据浮沉条件得：A物块沉入杯底，则A的密度大于水的密度；B物块漂浮于水面。则B的密度小于水的密度，所以A物块的密度>B物块的密度；
A物块沉入杯底，即A的重大于排开水的重；B物块漂浮于水面。即B的重等于排开水的重，又因为A、B排开水的体积相等，所以A的重大于B的重，因为原来的水相同，所以甲容器的总重大于乙容器的总重，即甲杯对桌面压力>乙杯对桌面压力。
点睛：重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用，第二组实验中根据浮沉条件可直接判断两物体的密度大小，根据排开水的体积相等可判断浮力相等，即排开水的重相等，再综合判断杯对桌面压力的大小。
22、反射角等于入射角 改变入射角，重复多次试验并记录数据 方便找出反射光线 可逆
【解析】
（1）根据图甲知道，反射角和入射角相等，都为48°，故得出的结论为：反射角等于入射角；
（2）为了找到普遍规律，使实验结论更可靠，需要改变入射角，再收集两组（或两组以上）反射角和入射角，即重复多次实验并记录数据；
（3）白色纸板的作用是显示光的路径，找出反射光线；
（4）如果让光线逆着反射光线的方向射向镜面，会发现新的反射光线沿着原入射光线的反方向射出，这表明：在反射现象中，光路是可逆的．

五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23、（1）∵UL=12V，PL=3W，故灯泡L正常工作时的电流为：IL===0.25A．
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，
则此时灯泡两端的电压为UL=12V，而电源电压为U=72V，
∴电阻R1两端的电压为：U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V，
灯泡L正常工作时的电流为0.25A，故此时电路中的电流为0.25A，
∴电阻R1的阻值为：R1===240Ω。
（3）S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电源电压为U=72V，
则U1=U2=U=72V，
而滑动变阻器的最大电阻为R大=200Ω，
∴R2消耗电功率的最小值为：P小===25.92W．
电阻R1的阻值为240Ω，而U1=U2=U=72V，
∴此时通过R1的电流为：I1===0.3A，
电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A2测干路中的总电流，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，
∴通过R2的最大电流为：I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A，
R2消耗电功率的最大值为：P大=UI2=72V×2.7A=194.4W．
答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.25A．
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，电阻R1的阻值为240Ω．
（3）S、S1、S2均闭合时，R2上消耗电功率的最小值为25.93W、最大值为194.4W．
【解析】（1）由灯泡的标号可知，灯泡的额定电压和额定功率均已知，利用P=UI，即可计算出灯泡的额定电流来；
（2）闭合S，断开S1、S2时，灯泡L与电阻R1串联，由于灯泡正常工作，其两端电压是额定电压，又知道电源电压，故电阻R1的两端电压可求，再通过灯泡的额定电流即可计算出电阻R1的大小；
（3）S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2并联，欲求出R2上消耗电功率的最小值和最大值，由其最大电阻的大小可计算出最小值；再由允许通过的最大电流计算出最大值，而允许通过的最大电流则需要由电流表A2的量程所确定， 当计算出电阻R1上的电流后即可得出电阻R2的最大电流来，这样它的最大电功率也就可以计算出来了。
考点：电路的等效，电流、电阻、电功率的综合计算。
24、（1）24.2Ω（2）4.2×106J（3）87.5%
【解析】
（1）由P=UI=可得，热水器正常工作时电阻丝的电阻：
R===24.2Ω；
（2）将水箱中装满水，由ρ=可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，
水吸收的热量将水箱中装满水：
Q=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（45℃-25℃）=4.2×106J；
（3）由P=可得，热水器正常工作40min消耗的电能：
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×106J；
热水器的效率：
η=×100%=×100%=87.5%．
答：（1）热水器中电热丝在正常工作时的电阻值是24.2Ω；
（2）水所吸收的热量是4.2×106J；
（3）热水器的效率是87.5%．

六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25、（1）如图所示：（2）=

【解析】
试题分析：（1）沿力FA的方向作出FA的作用线，由支点O作FA作用线的垂线，垂线的长度为FA的力臂．
（2）撤去FA，在B点施加力FB，硬杆仍可以处于水平静止状态，若FB大小等于FA，由杠杆的平衡条件知道FB的力臂LB=LA．
考点：力臂；杠杆的平衡条件
26、125N 80%
【解析】
(1)由图可知，图1为动滑轮，使用动滑轮能省一半的力，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则小刚作用在绳上的拉力为： ；
(2)滑轮组的机械效率为：
．
(3)因为是人站在地面上用向下的力提升重物，所以由2段绳子承担物重，根据“奇动偶定”应将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上开始绕线，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；如图所示：

27、0.01 360 小芳 3分钟内，转盘转过的圈数不一定是整数，测量消耗的电能误差较大 二次
【解析】
（1）由图中参数可知，电路中消耗1kW•h电能，电能表转3000r．则电能表转30r电饭锅消耗的电能为W==0.01kW•h=3.6×104J；电功率为P===360W．
（2）由于电能表的转盘转的比较慢，在时间刚好3min时，有可能转盘不是刚好转过整数圈．这样计算的电能误差较大，从而计算的功率也误差较大．
（3）电能不能从自然界直接获取，需要通过水能、风能等其他形式的能量转化而来．属于二次能源．