2025届吉林省长春朝阳区六校联考初三4月模拟考试物理试题理试题含解析.doc

2025届吉林省长春朝阳区六校联考初三4月模拟考试物理试题理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1．小明同学在“探究串联电路电压规律”的实验中，按如图所示的电路图连接实物.闭合开关，发现灯L1和L2都不亮，排除接触不良的因素后，小明用电压表逐一与元件并联，以查找电路故障.测量得出 ，如果电路只有一处故障，则故障可能为（ ）

A． L1断路 B． L1短路 C． L2断路 D． L1短路
2．下列说法中正确的是（ ）
A．物体吸热后温度就一定升高
B．内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能
C．只有通过热传递才能改变物体的内能
D．扩散现象只能发生在气体和液体中
3．对下列光现象所涉及的物理知识，解释合理的是
A．路口的反光镜是凸面镜，光射到上面会发生折射
B．宝塔在水中“倒影”是由于光的反射而形成的虚像
C．放大镜把字“放大”是由于放大镜具有发散作用
D．近视眼形成原因是晶状体太薄，折光能力太弱，需要凸透镜矫正
4．关于能源、信息和材料，下列说法中正确的是
A．煤、太阳能、天然气都是可再生能源
B．手机通话是利用电磁波来传递信息的
C．LED灯中的发光二极管由超导体材料制成
D．“永动机”会随科技的发展而实现
5．小芳将完全相同的四个小球轻轻放入盛有不同液体的容器A、B、C和D中，容器放在水平桌面上，小球静止时如图所示．此时四个容器中的液面处于同一高度，则四个容器底部受到的液体压强最大的是
A． B．
C． D．
6．用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦和机械自重）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
7．2017年10月10日，中国科学院国家天文台宣布，被誉为“中国天眼”的射电望远镜（如图）经过一年紧张调试，已确认了多颗新发现脉冲星．下列对“中国天眼”的相关物理知识的描述，正确的是

A．“中国天眼”相当于一个巨大的凹面镜，对光线有会聚作用
B．“中国天眼”相当于一个巨大的凹面镜，对光线有发散作用
C．“中国天眼”的作用就相当于人的眼睛，成倒立、缩小的实像
D．“中国天眼”的作用就相当于投影仪，成倒立、放大的实像
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8．如图，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，筒内空气温度升高，硝化棉燃烧，筒内空气的内能改变是通过_______的方式实现的，该过程能量转化的特点与汽油机_______冲程的能量转化相同。
一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功_______次，若其效率为30％，消耗100g汽油可对外做功_______J。汽油机工作时，通常都用水进行冷却，这是利用了_______的特点。若冷却用水共为5kg，则水由20℃升高到100℃时吸收______J热量（q汽油=4.6×107J/kg）。
9．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点向左滑动的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示．

（1） 电源电压为__________V．
（2） 滑动变阻器的最大阻值为__________Ω．
（3） 滑动变阻器滑片P从b点向左滑动的过程中，定值电阻R0消耗的最小功率为__________W．
10．家庭电路中,电冰箱、电饭煲、日光灯等家用电器的连接方式是_____联,其中电饭煲是利用电流的_____工作的.如图所示的A点是灯头接导线的螺丝(灯丝完好),当电路中的开关S断开时,站在地面上的人用手接触电路中的A点______(选填“会”或“不会”)触电.

11．上学前，小美同学站在穿衣镜前1.5m处整理着装，看到的“镜中人”是她的______（选填“虚”或“实”）像，像与她之间的距离是______m；这时听到门外小玲来喊她一起上学，小美是根据声音的______辨别出是小玲的．
12．如图所示．将重1N正方体物块放在标有刻度的水平桌面上静止．则该物块的边长为____________cm.物块对染面的压强为_________________Pa．

13．发电机的工作原理是_____，核电站是利用核_____产生的能量发电的（选填“裂变”或“聚变”）
14．把两个完全相同的密度计分别放入盛满不同液体的甲、乙两个烧杯中，静止时的状态如图。甲、乙两杯中液体的密度ρ甲_____ρ乙，密度计在两杯中所受浮力的大小关系是F甲_____F乙．（均选填“大于”或“等于”或“小于”）

三、作图题（共7分）
15．如图，杠杆OA在图示位置静止，画出阻力臂l2及最小动力F1 ．

16．设计一个家庭电路，要求客厅开关S1控制L1和L2；卧室开关S2控制壁灯，该壁灯有两种亮度通过开关S3调节。请在下图中连线，形成符合要求的完整电路图。

17．请在右图中以线代替导线，连接线圈与电池，让线圈的下端与磁铁 N 极相吸，并标出磁感线的方向．

四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18．物理实验课上，老师让同学们测一只阻值约为150Ω的未知电阻Rx，现有一个电压约为1.5V的电源、一个电压表（量程0~3V，分度值0.1V）、一个电流表（量程0~3A，分度值0.1A）、一个5Ω的定值电阻R1、一个最大阻值为100Ω的滑动变阻器R2、一个开关和若干导线。请你合理选用器材设计一个实验，精确测出未知电阻Rx的阻值。
要求：（1）在方框中画出你设计的实验电路图（电路不可重组）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤写出Rx的数学表达式（用已知量和测得量表示）
19．某同学在观看电视里射箭比赛时发现，弓拉得越弯，箭射得越远。于是做出如下猜想：弹性势能的大小可能与物体发生弹性形变的程度有关。

①为验证猜想是否正确，他设计了如图所示的实验，将一小球置于弹簧的右端，将弹簧每次压缩到不同的长度，松开后，让弹开的小球钻入位于同一位置的相同纸盒并留在其中。分析比较每次纸盒_____，从而可比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小，若桌面绝对光滑，该实验将_____（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
②理论推导和实验结果均表明，弹簧发生弹性形变时弹性势能的大小．其中Ep表示弹性势能，单位是J，x是弹簧长度的改变量，单位是m，k称为弹簧的劲度系数，则k的单位是_____。
20．现有下列器材：学生电源（6V）,电流表（0-0.6A,0-3A），电压表（0-3V,0-15V）,定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”

（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路，（要求连线不得交叉）
（______）
（2）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，几下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图象可以得出结论：_________
（3）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向_____（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为____V时，读出电流表的示数．
（4）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器________________.
A．30Ω 1.0A B．20Ω 1.0A C．50Ω 1.0A
21．在初中物理电学实验中，通常用电流表和电压表进行有关

小明同学在测定小灯泡的电功率时，选用的器材有：额定电压为2.5V的小灯泡（其阻值约为10Ω）“10Ω1A”的滑动变阻器、两节新干电池等。
①请用笔画线代替导线，帮小明同学将图甲中的实物电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大；
②小明同学连接电路后，闭合开关，滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑片P向_____端（选填“A”或“B”）移动，直至电压表的示数为2.5V时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是_____W。小华同学设计了如图所示的电路来测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx，他使用的电源电压为3V，电流表量程为（0～0.6A、0～3A），电压表量程为（3～3V、0～15V）。
①小华同学须按照如图丁所示电路图连接电路后，闭合开关，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V，则他连接的电路出现该故障的原因是_____。
②排除故障换用新元件后，经检查电路完好。闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小时，电压表有示数，但电流表的指针偏转角度很小，电流太小的原因是_____，所以按小华所设计的电路来测量这个电阻是不合适的。
③为了测出电阻Rx的阻值，老师给小华同学又提供了两个开关和一个电阻箱R（0～9999Ω 5A），电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出阻值的变阻器，它的电路符号用表示，请你帮助小华同学设计一个能测出电阻Rx阻值的实验电路，要求电路只连接一次，将你设计的实验电路图画在图戊虚线方框中。
22．在测量额定电压为3.8 V的小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5 V，电路如图所示．
连接电路时，开关应_______，电压表的量程应选择_________．检查电路无误后闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是_____________________．当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3 A，则小灯泡的额定功率是_______ W.实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的_________越大，小灯泡越亮．
五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23．如图所示，电源电压保持22V不变，电阻R2=52，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时．电流表示数为2．2A，小灯泡L的实际功率为2．8W；电流表的量程为2～2．6A，电压表的量程为2～3V．(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求：
当开关S2、S2、S3都闭合时，通过R2的电流是多少?小灯泡的电阻是多少?只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少?在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少?
24．如图所示，A、B物块的质量分布均匀，长度分别是a、b，重力分别是GA、GB；A、B两长方体底面积SA：SB＝3：2，滑轮下的绳子挂在两物体结合部位恰好A、B水平静止，且在拉力F＝62.5N作用下匀速竖直向上运动，滑轮的机械效率η＝81%．求：
A、B两物块的总重力G1．若GA＝61N，则a：b的比值是多少？
六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25．两只灯泡，A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．
若灯泡A．B两灯泡串联在同一个电路中(两灯泡都不会被烧坏),则______灯泡发光较亮.（选填“甲”或 “乙”） 将A、B两灯泡并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能__________；将A、B两灯泡串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻______将A灯泡与一个滑动变阻器（50Ω 2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯泡功率相等时，求滑动变阻器的功率________．
26．阅读短文并回答下列问题：
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示)，保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫作光的全反射，发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角．当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射．
上述玻璃的临界角是___________．折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为___________．当光从空气射向玻璃，__________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象．一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示)，请在图中完成这束入射光的光路图________
27．超声波加湿器通电工作时,雾化片产生每秒170万次的高频率振动,将水抛离水面雾化成大量1μm∼5μm的超微粒子(水雾)，吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。

图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量与实际输入功率的比值。
型号
×××
额定加湿量
10L/h
额定电压
220V
额定输入功率
440W
水箱容量
20L
循环风量
2000m3/h
加湿效率
1.0×10-2L/(h⋅W)
轮子与地面接触的总面积
5.0×10-4m2
净重
90kg
−−−
(1)加湿器正常工作时的电流为___A，加满水后最多能加湿___h.在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“3000imp/kW⋅h”的电能表指示灯闪烁了720次。此过程中加湿器消耗的电能为___J，实际加湿量至少为___L/h.加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量为___kg.(空气密度ρ=1.29kg/m3,g取10N/kg)加满水时，加湿器对水平地面的压强为多少______
参考答案

一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1、C
【解析】
BD．根据题意知道，闭合开关，发现灯L1和L2都不亮，若是短路，则电路中还有电流，有灯泡会亮；又因为电路只有一处故障，所以，说明电路中无电流，应是电路出现了断路，故BD不符合题意；
A．若灯L1断路，则整个电路无电流，灯泡都不亮，且ab、cd间电压为零，而ac、ad间都有电压，故A不符合题意；
C．若灯L2断路，则整个电路无电流，灯泡都不亮，且ab、ac间电压为零，ad、cd间都有电压，故C符合题意。
2、B
【解析】
试题分析：晶体熔化过程中吸收热量，但温度保持不变，故A错；压缩冲程中，对气体做功，消耗了机械能，使气体的内能升高了，是机械化能转化为内能，故B正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，故C错；固体、气体和液体都可以发生扩散现象，故D错；应选B。
【考点定位】内能；能量的转化；扩散
3、B
【解析】
A、路口的反光镜是凸面镜，光射到上面会发生反射，故A错误；
B、倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故B正确；
C、放大镜是凸透镜，对光线有会聚作用，故C错误；
D、近视眼形成原因是晶状体太厚，折光能力太强，来自远处的光会聚在视网膜前，需要用凹透镜矫正，故D错误。
4、B
【解析】
A. 煤、天然气不能在短时间内形成是不可再生能源，太阳能可以源源不断的获得是可再生能源，故错误；
B. 手机通话是利用电磁波来传递信息的，故正确； 
C. LED灯中发光二极管是半导体材料制成的，故错误。
D. 任何一部机器都不能无中生有的制造能量，而机械能在转化的过程中，必然会有一部分转化为其它形式的能量，因此不能制造出永动机，故错误。
5、A
【解析】
由图可知，小球在AB中漂浮，C中悬浮，D中下沉，
∴根据物体的浮沉条件可知AB液体的密度大于C和D液体的密度；
∵物体漂浮时浮力和自身的重力相等，
∴根据F浮=ρgV排可知，A中小球排开液体的体积大于B中小球时，A中液体的密度最大，
∴根据p=ρgh可知，液面处于同一高度时，A中容器底部受到液体压强最大．
所以选A．
6、B
【解析】
由（1）图中，∵杠杆平衡，F1×OB=G×OA，F1＝G×OA/OB＝G×1/2＝G/2；由（2）图中，∵杠杆平衡，∴F2×OA=G×OB，F2＝G×OB/OA＝G×2/1＝2G；由C图知，使用滑轮组时n=2，不计摩擦和机械自重，拉力F3 =G/2，由D图知，使用滑轮组时n=3，不计摩擦和机械自重，F4 =G/3，可见，用力最大的是B，故选B．

7、A
【解析】
AB.因为中国天眼相当于一个凹面镜，凹面镜对光线有会聚作用，故A正确，B错误；
C.人的眼睛相当于凸透镜，而中国天眼相当于一个凹面镜，故C选项错误；
D.投影仪相当于一个凸透镜，而中国天眼相当于一个凹面镜，故D选项错误．
故选A．

二、填空题（本大题7小题，共21分）
8、做功 压缩 25 1.38×106 水的比热容大 1.68×106
【解析】
（1）在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉，用力迅速向下压活塞，看到的现象是硝化棉燃烧起来；说明对筒内气体做功，使空气的内能增大，温度升高；该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似；
（2）已知飞轮转速为3000r/min=50r/s，一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次，故该汽油机1s内对外做功25次；汽油燃烧放出的热量：Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J，汽油机对外做的功为：W=4.6×106J×30%=1.38×106J；
（3）由于水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，冷却效果好，所以，汽油机工作时，通常都用水进行冷却；水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J。
9、12 100 0.2
【解析】
滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，即V1的示数变大，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R两端的电压变小，即V2的示数变小，所以，图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，ec是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线；
(1)当滑片位于b点时，变阻器接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小，由图乙可知，此时电路中的电流I=0.1A，此时R两端的电压UR=10V，R-0两端的电压UR0=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=UR+UR0=10V+2V=12V；
(2) 由可得，滑片位于b点时变阻器接入电路的阻值：;
(3)滑动变阻器滑片在b点时，接入电路阻值最大，电路中的电流最小，且R0此时分压最小，其消耗的电功率最小：Pmin=UminImin=2V×0.1A=0.2W。
10、并 热效应 会
【解析】
家庭电路中，电冰箱、电饭煲、日光灯等全部并联，各用电器都能在额定电压下工作，而且互相不影响；电饭锅工作时电能转化为内能，电饭锅是利用电流热效应工作的；断开开关，A处还和火线相连，接触A点，相当于接触火线，因此会发生触电事故．
11、虚 ，3 ， 音色
【解析】
试题分析：根据平面镜成像特点可知，像与物体是等大的，像和物距离平面镜的距离是相等的，像是虚像；所以像到平面镜的距离也是1.5m，像与她之间的距离是1.5m+1.5m=3m；音色反映了声音的品质与特色，我们在电话中听到熟人说话可辨别对方是谁，是靠辨别对方发出的声音的音色，所以小美是根据声音的音色辨别出是小玲的．
考点：平面镜成像的特点；音色
12、2.00
【解析】
由图知，刻度尺的分度值为1mm，物体左侧与7.00cm对齐，右侧与9.00cm对齐，所以物块的边长L=9.00cm-7.00cm=2.00cm；正方体物块的底面积S=2cm×2cm=4cm2，物块对桌面的压强：p====2.5×103Pa．
13、电磁感应现象 裂变
【解析】
（1）发电机是利用电磁感应现象制成的；在发电机过程中，机械能转化为电能。
（2）核电站是利用原子核发生裂变时释放能量来发电的。
14、小于 等于
【解析】
由图可知，密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态，此时F浮＝G，
两个完全相同的密度计重力相同，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即F甲＝F乙；
由图知，密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积，
根据F浮＝ρgV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，即ρ甲＜ρ乙。

三、作图题（共7分）
15、如下图所示

【解析】
试题分析：阻力臂是从支点向阻力的作用线作的垂线段．阻力臂的符号是L2；动力要最小，动力臂应当最大，最大的动力臂是支点到杠杆上最远点的距离，动力与动力臂垂直，方向垂直于动力臂向上，符号是F1．
考点：杠杆的平衡；力臂的画法
16、
【解析】
由题知，开关S1控制客厅L1和L2，说明S1在这两灯的干路上；卧室开关S2控制壁灯L3，说明S2在灯L3的支路上，该壁灯亮度通过S3调节，说明S3与电阻并联，如图所示：

17、
【解析】
根据磁极间的相互作用规律，异名磁极相互吸引，所以线圈的下端与N极相吸，则下端为S极，再利用右手螺旋定则，右手大母指向上握住螺母管，四指弯曲指向电流方向，故电流由线圈下端流入，上端流出，即线圈下端连接电源正极，线圈上端连接电源负极；
磁感线由N极出发到S极，所以图中磁感线的方向向下，如图：

四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18、详见解析
【解析】
根据题中“老师让同学们测一只阻值约为150Ω的未知电阻Rx”可知，本题考查测量电阻的方法。伏安法测电阻，要求测出待测电阻两端电压和通过它的电流。
待测电阻两端电压可由电压表直接测出。通过待测电阻的电流可由电流表测出，而根据电源的电压和待测电阻的阻值，可求出通过待测电阻的电流，由计算值可知电流值是非常小的，小于电流表的分度值，因而测不出电流值。
但我们可以测出滑动变阻器在最小阻值和最大阻值处电压表的示数，根据电源电压不变，列出一个等式，从而求出电阻值；
【详解】
方法一：
（1）电路图，如下图：

（2）实验步骤：
①按照电路图连接电路
②将滑片置于最左端，测出电源总电压U
③将滑片置于最右端，测出Rx两端电压Ux
（3）Rx表达式：
方法二：
（1）电路图：如下图：

（2）实验步骤：
①按照电路图连接电路
②将滑片置于最右端，测出电源总电压U
③将滑片置于最左端，测出Rx两端电压Ux
（3）Rx表达式：。
19、移动的距离 不能 J/m2
【解析】
①此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察纸盒被推动距离的远近来比较弹性势能的大小；若水平面绝对光滑，纸盒在滑动过程中不受力，纸盒就会做匀速直线运动，无法比较纸盒移动距离的远近，达不到探究目的。
②由公式Ep＝kx2可知k＝，由于Ep单位是J，x单位是m，故k的单位是J/m2。
20、 电压不变时，电流与电阻成反比 A 2 A
【解析】
(1)变阻器按一下一上接入电路中，根据电路图知，滑动变阻器接B下接线柱，电压表与电阻并联，如下所示：

(2)由图丙知，电流与电阻的积为：=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V，电流与电阻之积为一定值，由图象可以得出结论：电压不变时，电流与电阻成反比；
(3)根据分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数；
(4)电阻两端的电压始终保持2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=6V−2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的=2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=2×20Ω=40Ω，因BC不可行，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，选用50Ω 1A的变阻器，故A正确．
21、 B 0.65 电流表被短路；②；③如图2或图3所示 电源电压太小（或电阻太大）
【解析】
（1）闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大，故将变阻器B接线柱连入电路中，额定电压为2.5V的小灯泡，电压表选用小量程与灯并联，其阻值约为10Ω，由欧姆定律，灯正常发光时的电流为： ＝0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，如下图1所示：

②灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.6V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65 W；
（2）①因为电流表指针不偏转，示数为零，所以可能是电流表出现了短路或Rx出现了断路；图中电压表测待测电阻的电压，又因为电压表的示数不等于电源电压，则不是由于电阻断路造成的（若电阻断路，则电压表与电源连通，电压表示数应为3V），故可判断电路的故障是电流表短路；
②由于电源电压为3V，而电阻Rx的阻值大约为几百欧，根据欧姆定律可知电路中的电流太小，原因是电源电压太小（或电阻太大）；所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值。
③电源电压为3V，根据分压原理知道，当两个串联的电阻阻值大小相等时，每个电阻分得的电压也相等，所以可以将Rx与电阻箱串联，电压表并联在Rx的两端，改变电阻箱连入电路中的电阻大小，当电压表示数为1.5V时，则电阻箱的阻值等于待测电阻的阻值，电路如图2所示：

另解：只闭合S、S1，将待测电阻与变阻器串联，电压表与待测电阻并联，移动变阻器的滑片，使电压表示数U；只闭合S、S2，将电阻箱与变阻器串联，电压表与电阻箱并联，移动变阻器的滑片，使电压表示数U；根据等效替代法，则电阻箱的阻值等于待测电阻的阻值；如图3所示；

22、断开 0～15V 慢慢向右移动滑片，直到电压表示数为3.8V 1.14 实际功率
【解析】
（1）为防止电路出现短路现象，连接电路时电键应处于断开状态；灯泡额定电压为3.8V，所以电压表可选择0～15V的量程；
（2）小灯泡不发光，电压表、电流表正常偏转，说明电路不存在断路与短路，电路正常；偏角较小，说明电路电阻太大，应调节滑动变阻器滑片，直到电压表示数为3.8V；
（3）小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）灯泡两端的电压越大，根据公式P=可知，灯泡的实际功率越大，灯泡发光越亮．

五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23、（2）2.24A；（2）45Ω； 3V；（3）22.8W．
【解析】
（2）首先弄明白开关S2、S2、S3都闭合时，电路结构，再根据欧姆定律计算通过R2的电流；
（2）只闭合S3时，灯泡和滑动变阻器串联，知道电流值和小灯泡的实际功率，根据P=I2R求出灯泡的电阻；
根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，根据串联分压求出滑动变阻器两端的电压，即为电压表示数；
（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小；
为了保证电路安全，电压表示数不能超过3V，据此求出R2两端的电压，进而求出最小电流，根据P=UI求出最小功率．
【详解】
（2）开关S2、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，R2和L并联，
通过R2的电流：I2===2.24A；
（2）只闭合S3时，滑动变阻器滑片P移到中点时，灯泡和滑动变阻器串联，
由P=I2R得：灯泡的电阻：RL ===45Ω；
此时灯泡两端的实际电压：UL=IL实RL=2.2A×45Ω=9V，
所以滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UL=22V-9V=3V，即为电压表示数；
此时滑动变阻器连入电路中的阻值R===25Ω，
滑动变阻器的最大阻值R滑=2R=2×25Ω=32Ω；
（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，即只闭合开关S2时，R2和R2串联，电阻最大，电路中的电流最小，此时电路消耗的功率最小；
为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时R2两端的最小电压U2＝U﹣U2大＝22V﹣3V＝9V，
电路中的最小电流
，
滑动变阻器连入电路的最大阻值
，小于滑动变阻器的最大阻值；
电路消耗的最小功率P＝UI小＝22V×2.28A＝2.26W．
答：（2）开关S2、S2、S3都闭合时，通过R2的电流是2.24A；
（2）小灯泡的电阻是45Ω；只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V；
（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是2.26W．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
24、（1）111N（2）2：3
【解析】
（1）由图知，该滑轮是一个动滑轮，所以通过动滑轮绳子的段数n=2，由η=可得，A. B两物块的总重力：G1=ηnF=81%×2×62.5N=111N；
（2）已知GA=61N，所以物块B的重力：GB=G1−GA=111N−61N=41N，A. B物块的质量分布均匀,根据杠杆平衡条件有：GA×a=GB×b 即：61N×a=41N×b，解得：a：b=2：3；
答：（1）A、B两物块的总重力为111N；
（2）a：b的比值是2：3

六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25、B 540J 4Ω 2.1W
【解析】
（1）A、B两灯的电阻RA==6Ω，RB==12Ω，如果两灯是串联在同一电路上，通过的电流是相同的，RA＜RB，根据P=I2R可知，PA实＜PB实，B灯泡实际功率大，亮度较大；
（2）将A、B并联接在6V电源两端时，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以两灯泡的总功率：P=PA1+PB1=6W+3W=9W，1min内电路消耗的电能：W=Pt=9W×60s=540J；
（3）通过两个灯泡的额定电流IA==1A，IB==0.5A，将A、B两灯串联接在某电源两端，串联电路中各处的电流相等，由于IA＞IB， B灯恰好正常发光，电路中的电流IA1=IB=0.5A，由图甲可知，A灯泡两端的电压UA1=2V，A灯泡的电阻RA1==4Ω；
（4）A与滑动变阻器串联，因为滑动变阻器功率和A灯功率相等，且电流相等，根据P=UI得到灯A与滑动变阻器两端电压也相等，UA′=UR=×6V=3V，由图象得到此时电路中电流为0.7A，所以此时滑动变阻器功率为：PR=URI=3V×0.7A=2.1W。
26、1.8° 反射光 不会
【解析】
（1）由题意可知，当入射角增大到引1．8°时，折射光线消失，故临界角为1．8°；
（2）发生全反射时，入射光几乎全部变成了反射光；
（3）由于光从空气射向玻璃时，折射角是小于入射角的，所以不会发生全反射现象；
（4）光路图如上图所示．
27、2A 2 4.8 2580
【解析】
（1）根据得，加湿器正常工作时的电流为：
；
加满水后最多能加湿的时间为：
；
（2）加湿器工作30min，标有“3000imp/kW⋅h”的电能表指示灯闪烁了720次。此过程中加湿器消耗的电能为：
；
实际加温功率为；
，
加湿效率是指实际加湿量与实际输入功率的比值，实际加湿量至少为：
；
（3）循环风量为2000m3/h，即1h空气流量为2000m3，根据得，每小时通过风扇的空气质量为：
；
（4）根据得，圆满20L水的质量为：
，
加湿器的总重，即对地面的压力为：
，
加满水时，加湿器对水平地面的压强为：
。