2023年江苏省南京中考物理三模试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．（2分）以下有关物理量的估测，符合生活实际的是（ ）
A．教室的高度大约为2m
B．成人正常步行的速度约为5m/s
C．液晶电视正常工作时的功率约为150W
D．成人步行时对水平地面的压强约为105Pa
2．（2分）下列与声现象有关的说法中正确的是（ ）
A．一切发声的物体都在振动
B．公路旁安装“声障墙”是在声源处减弱噪声
C．声和电磁波都能传递信息，且都可以在真空中传播
D．用大小不同的力敲鼓可以改变声音的音调
3．（2分）安全是幸福生活的保障！关于安全用电知识，下列说法正确的是（ ）
A．可以用湿抹布擦插座
B．开关应接在该用电器和火线之间
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
D．不能用手接触到测电笔的笔尾金属电极
4．（2分）如图MN是介质A和B的分界面，其中之一是空气，一束光从介质A入射到介质B，折射角为（ ）
A．30° B．40° C．50° D．60°
5．（2分）图甲为探究蜡熔化特点的实验装置，图乙为观察“碘锤”中的物态变化实验装置。已知标准大气压下，水的沸点为100℃、碘的熔点113.5℃。两个实验中，都采用了水浴法加热，以下说法正确的是（ ）
A．蜡和碘都经历了固态变为液态的过程
B．两个实验中的物态变化过程都需要吸热
C．两个实验采用水浴法加热主要都是为了控制温度
D．两个实验采用水浴法加热主要都是为了受热均匀
6．（2分）关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（ ）
A．地球是宇宙的中心，恒星是绝对不动的
B．物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是可分的
C．在探索比分子更小的微观粒子历程中，人们首先发现了原子
D．将两块表面平滑的铅块压紧后，它们会粘在一起是因为分子在运动
7．（2分）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中速度减小
B．小球反弹经过D点时动能为零
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
8．（2分）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，同一小车从相同斜面上的同一高度由静止下滑到不同水平面时的情景，如图所示，则（ ）
A．在四次实验中，小车克服阻力做的功相同
B．为了便于分析，本实验的合理顺序是（a）（b）（d）
C．由本实验可以直接得出牛顿第一定律
D．本实验中若仅添加一个小木块，还可以探究动能大小和质量的关系
9．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．温度相同的物体内能一定相管
B．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热答较大的性质
C．在寒冷的北方不用水银温度计测量气温，是因为水银的凝固点较高
D．电能可以使灯泡发光，同时产生内能，这些内能又可以自动地转化为电能
10．（2分）如图所示，甲图中活塞迅速下压后棉花燃烧；乙图中点火后盒盖飞出。在“活塞压缩空气”和“使盒盖飞出”的两个过程中，对比能量转化情况、改变筒内气体内能的方式和筒内气体内能的变化三个方面，它们（ ）
A．三个方面都相同
B．三个方面都不相同
C．有两个方面相同，一个方面不同
D．有一个方面相同，两个方面不同
11．（2分）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小明家新购置了一辆电动汽车，其速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员松开“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速降低。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2分）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”.闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R接入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示.则下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为3W
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.85W
C．滑动变阻器的I﹣U图像与小灯泡的的I﹣U图像相交且存在两个交点
D．若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
13．（4分）2022年1月1日，“华龙一号”核电6号机组首次并网成功，该核电站通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。手机是利用 传输信号实现通讯的，相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍，在相同介质中，5G信号的传播速度 （大于/等于/小于）4G信号的传播速度。
14．（2分）“文明城市”的创建让郑州更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以省 ，环卫工人使用的扫帚可以省 。
15．（4分）物理课上，老师将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细小的水流，如图甲所示，发现水流被吸引过来，此时橡胶棒带 电荷，水流被吸引过来是因为 ；接着老师用吸管对着水流右侧吹气，如图乙所示，发现水流同样被“吸引”过来，该现象说明流体流速越大的地方，压强 。如图丙是3月23日“太空课堂”直播时的情景，“太空教师”王亚平做了液桥演示实验，可以看到水在两个塑料板之间搭起了一座桥，这一现象说明 。
16．（3分）甲、乙两种不同的液体盛放在同样的容器中，将完全相同的密度计分别浸入甲、乙液体中，静止后如图所示，若甲、乙两种液体的密度为ρ甲、ρ乙，密度计所受浮力分别为F甲和F乙，现将密度计从液体中取出，液体对容器底部的压强变化量为Δp甲、Δp乙，ρ甲 ρ乙，F甲 F乙，Δp甲 Δp乙。
17．（5分）如图所示，物体重100N，动滑轮重10N，小明用60N的拉力（方向不变）将物体匀速提升2m，则此过程中有用功是 J，额外功是 J，滑轮组的机械效率是 ，若以手为参照物，则被提升的物体是 （选填“静止”或“运动”）的。在以下方法中，能提高该滑轮组的机械效率的是 。（填序号）
①增大物体提升高度
②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度
18．（4分）某电热水壶有“烧水”、“保温”两种功能，电路如图所示，电热水壶工作电压为220V，R1＝55Ω，保温功率为110W．[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（1）闭合开关 时为保温状态，电热水壶“烧水”功率为 W。
（2）把2kg初温为20℃的水，加热升温到100℃，吸收的热量为 J。
（3）在图中虚线框内增加一个“保温”工作指示灯，该指示灯的电阻尽可能 （选填“大”或“小”）些。
19．（4分）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，闭合开关后，当滑片P移至中点位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V。此时滑动变阻器消耗的功率为P2，则：电源电压的大小为 ，前后两次电流大小之比为 ，前后两次小灯泡消耗的功率变化了 W；滑动变阻器消耗的功率P1：P2＝ 。（灯泡电阻随温度变化而变化）
三、解答题（本题共11小题，共50分.解答第27、28题时应有公式和解题过程）
20．（2分）如图所示，完成图中的光路。
21．（2分）画出图中杠杆平衡时，作用在杠杆上的最小力和所挂物体受到的重力。
22．（2分）按要求连接好电路。要求当闭合开关时小磁针静止时（如图所示），且当滑动变阻器的滑片向左滑动螺线管周围的磁场逐渐减弱。
23．（3分）如图所示，物体的长度为 cm；电能表的示数为 kW h；机械秒表的示数为 。
24．（4分）如图是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾现象”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同。
（1）组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整 （烧杯/温度计）的位置；
（2）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知，水的沸点为 。使水沸腾，小明用的时间明显比小红用的时间要少许多，造成这个结果的原因 。
A.初温比小红的高
B.气压比小红周围环境的低
C.水的质量比小红的小
（3）实验计时第7min，发现有一位同学的装置水中气泡在上升过程中如图丙所示情景，这位同学是 （选填“小明”或“小红”）。
25．（5分）在探究凸透镜成像规律的实验时，实验室提供的器材有：凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴1盒。
（1）小明在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图甲、乙的光斑。你认为他应该选择 （选填“甲”或“乙”）透镜来进行实验。
（2）如图丙所示光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用此原理可制成 （选填“照相机”、“投影仪”或“幻灯机”）。
（3）在（2）的基础上，把一个远视镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上的像变的模糊了，为了在光屏上重新得到清晰的像，小明想出了两种办法：
方法一：只将蜡烛向 移动适当距离（选填“左”或“右”）；
方法二：所有器材位置都不变，只换一个焦距更 （选填“大”或“小”）的凸透镜。
26．（6分）如图所示是物理课上曾经做过的三个实验，请完成以下问题。（ρ煤油＝0.8g/cm3）
（1）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华选用沙子和水进行实验，用分别装入质量相等的沙子和水，用相同的装置加热。从实验效果考虑，本实验选择 （填“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放沙和水的容器较好。本实验可通过加热时间相同，比较 来探究沙和水两种物质吸热升温的特点，根据 的现象可判断出水的比热容比沙子的比热容大。
（2）如图乙实验是“比较质量相等的不同燃料燃烧时发出的热量”，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快， （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大。
（3）小明想对丙装置进行改装，来探究“物质吸热升温的现象”，他应将图丁中 （选填“A”、“B”或“C”）烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 （选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”）。
27．（4分）测量苹果的密度
（1）方法一：如图甲所示，用天平测得苹果的质量为 g，若苹果的体积为200cm3，则苹果的密度为 kg/m3。
（2）方法二：如图乙将一个苹果放入一只装满水的烧杯中，图丙是一个大量筒（所盛水的体积为V1）（整个实验过程中苹果表面沾的水忽略不计，水的密度用ρ水表示）。
①轻取出苹果，将量筒中的水缓慢倒入烧杯中，当烧杯中的水被填满时，量筒中剩余水的体积为V2，则苹果的质量表达式：m＝ 。
②接下来用针把苹果完全压入盛满水的烧杯中，水从烧杯中溢出后，再慢慢取出苹果，并继续将量筒中的水倒入烧杯中，当烧杯中的水再次被填满时，量筒中剩余水的体积为V3。
③苹果的密度表达式：ρ＝ 。
28．（6分）某同学做“测量小红泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”实验，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）按图甲连接电路，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，记录两表示数；移动滑片，观察并记录多组数据，绘制如图乙所示的U﹣I图像，则小灯泡的额定功率为 W。当电流表示数为I0（I0＜0.50A）时，小灯泡的电功率为P1；
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.9 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.18 0.40 0.50 0.60
（2）断开开关，用一个定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，记录两表示数，再移动滑片，测出多组数据，并记录在表格中，分析数据可知：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 （正比/反比），当电流表示数仍为I0时，定值电阻的电功率为P2，则P1、P2的大小关系为P1 P2（＞/＝/＜）；
（3）实验中所用电源的电压为 V；
（4）断开开关，增加10Ω、20Ω定值电阻来探究电流和电阻的关系，控制电压表的示数为2V，移动滑动变阻器，当接入20Ω定值电阻后无法完成该实验，请用已给的实验器材解决该问题，在虚线框内画出设计的电路图。
29．（8分）如图所示是我国自主研制的3321型气垫两栖登陆艇。它的质量约为2.0×105kg，底面积约为500m2。（汽油热值约为4.6×107J/kg，结果保留整数）求：
（1）它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少。
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少。
（3）若登陆艇用3.0×105N的推进力，以20m/s的航速匀速行驶5min，则登陆艇的推进力做多少功。
（4）行驶5min内，耗油150kg，则发动机的推进效率是多少。
30．（8分）小明设计了如图所示的实验装置，通过测电流表的示数来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。将物体放置在水平的长木板上，导电性能良好的弹簧右端与物体及滑动变阻器R1滑片P相连（不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦；滑动变阻器长30cm，其阻值随长度均匀变化；弹簧处于原长时，指针正好指在a端，电流表示数为0.1A。探究过程中，滑片P始终在a、b间，弹簧的左端固定在墙壁上。R0＝4Ω，弹簧电阻为1Ω，电源电压恒定。问：
（1）当指针P稳定且电流表的示数变大时，不同的物体所受的摩擦力 （选填“变大”或“变小”）。
（2）用F1＝10N的力向右拉动长木板，当指针P稳定时，指在变阻器离b端10cm处，此时物体A受到的摩擦力为8N，电流表的示数为0.2A，求变阻器R1的最大电阻。
（3）将物体B放在长木板上，用F2＝20N的力向右拉动长木板，当指针P稳定时，指在变阻器离b端6cm处，B物体所受的摩擦力是多少？电流表示数多大？
2023年江苏省南京中考物理三模试卷
（参考答案）
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．（2分）以下有关物理量的估测，符合生活实际的是（ ）
A．教室的高度大约为2m
B．成人正常步行的速度约为5m/s
C．液晶电视正常工作时的功率约为150W
D．成人步行时对水平地面的压强约为105Pa
【解答】解：A、教室的高度大约为3.5m，故A不符合实际；
B、成人正常步行的速度约为1.2m/s，故B不符合实际；
C、液晶电视正常工作时的功率约为150W，故C符合实际；
D、一个成人的重力约为650N，其步行时对水平地面的压力大小等于人的重力大小，即约为650N，受力面积约250cm2，
步行时，一只脚落地，故对水平地面的压强约为p＝＝2.6×104Pa，故D不符合实际。
故选：C。
2．（2分）下列与声现象有关的说法中正确的是（ ）
A．一切发声的物体都在振动
B．公路旁安装“声障墙”是在声源处减弱噪声
C．声和电磁波都能传递信息，且都可以在真空中传播
D．用大小不同的力敲鼓可以改变声音的音调
【解答】解：
A、声音是由物体振动产生的，一切发声的物体都在振动，故A正确；
B、公路旁安装“声障墙”是在传播过程中减弱噪声，故B错误；
C、声音和电磁波都能传递信息，但声音的传播需要介质，真空不能传声；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误；
D、用大小不同的力敲鼓可以改变声音的响度，不能改变音调，故D错误。
故选：A。
3．（2分）安全是幸福生活的保障！关于安全用电知识，下列说法正确的是（ ）
A．可以用湿抹布擦插座
B．开关应接在该用电器和火线之间
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
D．不能用手接触到测电笔的笔尾金属电极
【解答】解：
A、因为湿抹布是导体，用湿抹布擦拭带电的插座，容易发生触电事故，故A错误；
B、控制用电器的开关应接在该用电器和火线之间，开关断开时，用电器不带电，故B正确；
C、空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，故C错误；
D、使用测电笔时，手指应接触笔尾金属电极，因为试电笔中有高值电阻起保护作用，所以不会发生触电事故，故D错误。
故选：B。
4．（2分）如图MN是介质A和B的分界面，其中之一是空气，一束光从介质A入射到介质B，折射角为（ ）
A．30° B．40° C．50° D．60°
【解答】解：直线MN为界面，过入射点先作出法线（图中虚线表示）；如图所示
入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角；
由图可知，入射光线与界面的夹角为40°，则入射角为θ＝90°﹣40°＝50°，
根据光的反射定律可知，反射角等于入射角等于50°；图中的折射角为λ＝90°﹣30°＝60°。
故选：D。
5．（2分）图甲为探究蜡熔化特点的实验装置，图乙为观察“碘锤”中的物态变化实验装置。已知标准大气压下，水的沸点为100℃、碘的熔点113.5℃。两个实验中，都采用了水浴法加热，以下说法正确的是（ ）
A．蜡和碘都经历了固态变为液态的过程
B．两个实验中的物态变化过程都需要吸热
C．两个实验采用水浴法加热主要都是为了控制温度
D．两个实验采用水浴法加热主要都是为了受热均匀
【解答】解：A、固态的碘受热容易升华，直接从固态变为气态，故A错误；
B、蜡受热要熔化，碘受热要升华，熔化和升华都吸热，故B正确；
C、使用水浴法对蜡加热目的是为了受热均匀；故C错误；
D、使用水浴法对“碘锤”加热目的是使碘的温度不高于其熔点，防止碘熔化，故D错误。
故选：B。
6．（2分）关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（ ）
A．地球是宇宙的中心，恒星是绝对不动的
B．物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是可分的
C．在探索比分子更小的微观粒子历程中，人们首先发现了原子
D．将两块表面平滑的铅块压紧后，它们会粘在一起是因为分子在运动
【解答】解：A、宇宙是无限的，地球不是宇宙的中心；运动总是相对而言的，选取不同的参考系会得出不同结果，故A错误；
BC、在探索微比分子更小的微观粒子的历程中，汤姆生首先发现了电子，从而证明分子和原子都是可以再分的，故B正确、C错误；
D、将两块表面平滑的铅块压紧后，它们会粘在一起是因为分子间存在相互作用的引力，故D错误。
故选：B。
7．（2分）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中速度减小
B．小球反弹经过D点时动能为零
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
【解答】解：A、小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，故A错误；
B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故B错误；
C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆要大于在F点的圆斑，故C错误；
D、小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，故小球在G点的机械能小于在E点的机械能，故D正确。
故选：D。
8．（2分）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，同一小车从相同斜面上的同一高度由静止下滑到不同水平面时的情景，如图所示，则（ ）
A．在四次实验中，小车克服阻力做的功相同
B．为了便于分析，本实验的合理顺序是（a）（b）（d）
C．由本实验可以直接得出牛顿第一定律
D．本实验中若仅添加一个小木块，还可以探究动能大小和质量的关系
【解答】解：
A、小车到达水平面的速度是相同的，动能相同，最终会停止运动，小车克服阻力做功，机械能全部转化为内能，故做功是相同的，故A正确；
B、小车在水平面上受到的阻力越小，速度减小的越慢，所以应该逐次减小摩擦力，故接触面应越来越光滑，合理顺序是（b）（d）（a），故B错误；
C、在实验中，不可能获得光滑的平面，所以该实验的结论是通过推理得出的，故C错误；
D、本实验中若仅添加一个小木块，把小木块放到水平面上，通过小车撞击木块的距离来判定动能的大小，由于小车的质量不变，故无法探究动能与质量的关系，故D错误。
故选：A。
9．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．温度相同的物体内能一定相管
B．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热答较大的性质
C．在寒冷的北方不用水银温度计测量气温，是因为水银的凝固点较高
D．电能可以使灯泡发光，同时产生内能，这些内能又可以自动地转化为电能
【解答】解：A、内能的大小与温度、质量、状态等因素有关，只根据温度无法判定内能的大小，故A错误；
B、因水蒸发有致冷作用，使周围空气温度降低，所以夏天洒水是利用了蒸发吸热的道理，故B错误；
C、在北方很冷的地区温度非常低，所以应该选凝固点低的物质做测温物质，一般选酒精温度计，而水银的凝固点高，故C正确；
D、电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动地转化为电能，是因为能量的转化是有方向性的，故D错误。
故选：C。
10．（2分）如图所示，甲图中活塞迅速下压后棉花燃烧；乙图中点火后盒盖飞出。在“活塞压缩空气”和“使盒盖飞出”的两个过程中，对比能量转化情况、改变筒内气体内能的方式和筒内气体内能的变化三个方面，它们（ ）
A．三个方面都相同
B．三个方面都不相同
C．有两个方面相同，一个方面不同
D．有一个方面相同，两个方面不同
【解答】解：
图甲中，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，是将机械能转化为内能的过程；
图乙中，当按动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，盖子飞出去，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；
在“活塞压缩空气”过程中是机械能转化为内能，“使盒盖飞出”过程中是内能转化为机械能；改变筒内气体内能的方式都是做功；甲图筒内气体内能增大，乙图筒内气体内能减小，以上三个方面有一个方面相同，两个方面不同，故D正确。
故选：D。
11．（2分）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小明家新购置了一辆电动汽车，其速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员松开“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速降低。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：根据题意可知，当驾驶员向下踩“油门”踏板时，减小接入电路的变阻器阻值，通过电动机的电流变大；
AC、滑动变阻器与电动机并联接入电路中，踏板向下移动，根据并联电路特点可知，各支路互不影响，通过电动机的电流不变，故AC不符合题意；
B、滑动变阻器与电动机串联接入电路中，踏板向下移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，根据欧姆定律可知，电流变小，故B不符合题意；
D、滑动变阻器与电动机串联接入电路中，踏板向下移动，滑动变阻器接入电路电阻减小，根据欧姆定律可知，电流变大，故D符合题意。
故选：D。
12．（2分）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”.闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R接入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示.则下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为3W
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.85W
C．滑动变阻器的I﹣U图像与小灯泡的的I﹣U图像相交且存在两个交点
D．若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
【解答】解：由图甲可知，电路为灯泡L和滑动变阻器R的串联电路，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；
AC、小灯泡L的额定电流为0.6A，当电流表示数为0.6A时，由图乙可知电压表示数为6V，即灯泡的额定电压UL＝6V；
由图丙可知滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω，则滑动变阻器两端的电压为：UR＝IR＝0.6A×10Ω＝6V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压为：U＝UL+UR＝6V+6V＝12V，
此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，通过灯泡和滑动变阻器的电流也相等，所以滑动变阻器的I﹣U图像与小灯泡的的I﹣U图像相交且存在一个交点，故C错误；
灯泡的额定功率为：PL＝IUL＝0.6A×6V＝3.6W；故A错误；
B、当电流表示数为0.25A时，由图乙可知电压表示数为1V，即灯泡两端的电压UL′＝1V，
根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压为：UR′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，
则滑动变阻器消耗的电功率为：PR＝I′UR′＝0.25A×11V＝2.75W，故B错误；
D、若将电压表量程换为0～3V，则灯泡两端电压最大为：ULmax＝3V，则由图乙可知，电路中的电流为0.5A，
由串联电路电压规律可得滑动变阻器两端电压最小为：URmin＝U﹣ULmax＝12V﹣3V＝9V，
滑动变阻器连入电路的最小阻值为：Rmin＝＝＝18Ω，则滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω，故D正确。
故选：D。
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
13．（4分）2022年1月1日，“华龙一号”核电6号机组首次并网成功，该核电站通过可控 核裂变 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，核能是一种 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。手机是利用 电磁波 传输信号实现通讯的，相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍，在相同介质中，5G信号的传播速度 等于 （大于/等于/小于）4G信号的传播速度。
【解答】解：核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能的设备；
核能不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
手机是利用电磁波传输信号实现通讯的，相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍，在相同介质中，5G信号的传播速度等于4G信号的传播速度。
故答案为：核裂变；不可再生；电磁波；等于。
14．（2分）“文明城市”的创建让郑州更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以省 力 ，环卫工人使用的扫帚可以省 距离 。
【解答】解：园林工人使用的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；环卫工人使用的扫帚，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离。
故答案为：力；距离。
15．（4分）物理课上，老师将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细小的水流，如图甲所示，发现水流被吸引过来，此时橡胶棒带 负 电荷，水流被吸引过来是因为 带电体有吸引轻小物体的性质 ；接着老师用吸管对着水流右侧吹气，如图乙所示，发现水流同样被“吸引”过来，该现象说明流体流速越大的地方，压强 小 。如图丙是3月23日“太空课堂”直播时的情景，“太空教师”王亚平做了液桥演示实验，可以看到水在两个塑料板之间搭起了一座桥，这一现象说明 组成物质的分子间有相互作用的引力 。
【解答】解：用毛皮摩擦过的橡胶棒带了电，因为毛皮失去电子，转移到橡胶棒上，橡胶棒得到电子，橡胶棒带负电；
水流被吸引过来是因为带电体有吸引轻小物体的性质；
如图乙所示，发现水流同样被“吸引”过来，该现象说明流体流速越大的地方，压强小；
水分子间有相互作用的引力才会形成水桥，说明组成物质的分子间有相互作用的引力。
故答案为：负；带电体有吸引轻小物体的性质；小；组成物质的分子间有相互作用的引力。
16．（3分）甲、乙两种不同的液体盛放在同样的容器中，将完全相同的密度计分别浸入甲、乙液体中，静止后如图所示，若甲、乙两种液体的密度为ρ甲、ρ乙，密度计所受浮力分别为F甲和F乙，现将密度计从液体中取出，液体对容器底部的压强变化量为Δp甲、Δp乙，ρ甲 ＜ ρ乙，F甲 ＝ F乙，Δp甲 ＝ Δp乙。
【解答】解：（1）完全相同的密度计分别浸入甲、乙液体中，静止后处于漂浮状态，因为两个密度计完全相同，根据漂浮条件可知，浮力都等于密度计的重力，则甲、乙两密度计所受浮力相同，即：F甲＝F乙；
由图可知，甲液体中密度计排开的液体体积大于乙液体中密度计排开的液体体积，根据ρ液＝可知甲、乙液体的密度：ρ甲＜ρ乙；
（2）将密度计取出后，容器底部减小的压力等于密度计的重力，故减小的压力相等，又因为S甲＝S乙，由Δp＝可知，Δp甲＝Δp乙。
故答案为：＜；＝；＝。
17．（5分）如图所示，物体重100N，动滑轮重10N，小明用60N的拉力（方向不变）将物体匀速提升2m，则此过程中有用功是 200 J，额外功是 40 J，滑轮组的机械效率是 83.3% ，若以手为参照物，则被提升的物体是 运动 （选填“静止”或“运动”）的。在以下方法中，能提高该滑轮组的机械效率的是 ② 。（填序号）
①增大物体提升高度
②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度
【解答】解：（1）有用功：
W有＝Gh＝100N×2m＝200J，
绳子的有效段数为2，绳子移动的距离：
s＝nh＝2×2m＝4m；
拉力做的总功：
W总＝Fs＝60N×4m＝240J，
额外功是：
W额外＝240J﹣200J＝40J；
滑轮组的机械效率是
η＝＝×100%≈83.3%；
（2）绳子移动的速度是物体提升速度的2倍，若以手为参照物，则被提升的物体相对于手的位置发生了变化，是运动的。
（3）①③此滑轮组的机械效率为：
η＝×100%；
与提升物体的高度和提升物体的速度无关；
②增加物体的重力，则提升物体高度相同的条件下，增大了有用功，在额外功不变的条件下，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率会变大。
故选：②。
故答案为：200；40；83.3%；运动；②。
18．（4分）某电热水壶有“烧水”、“保温”两种功能，电路如图所示，电热水壶工作电压为220V，R1＝55Ω，保温功率为110W．[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（1）闭合开关 S1 时为保温状态，电热水壶“烧水”功率为 880 W。
（2）把2kg初温为20℃的水，加热升温到100℃，吸收的热量为 6.72×105 J。
（3）在图中虚线框内增加一个“保温”工作指示灯，该指示灯的电阻尽可能 大 （选填“大”或“小”）些。
【解答】解：
（1）由图知，当只闭合开关S1时，两电阻串联，电路的总电阻最大，由公式P＝知，电压一定时，电阻越大电功率越小，所以此时电路处于保温状态；
当再闭合开关S2时，R2被短路，此时电路的总电阻最小，电路的总功率最大，即处于“烧水”状态，
此时的电功率（“烧水”功率）：
P＝＝＝880W；
（2）把2kg初温为20℃的水，加热升温到100℃，吸收的热量为：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（3）指示灯与R2并联时，并联后的总电阻比并联的任意一个分电阻都小，即比最小的电阻还小，若指示灯的电阻比R2大，总电阻只比R2小，所以选择阻值比R2更大的指示灯，总电阻的变化较小，这样对保温功率的影响较小，故指示灯的电阻应该尽可能大些。
故答案为：（1）S1；880；（2）6.72×105；（3）大。
19．（4分）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，闭合开关后，当滑片P移至中点位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V。此时滑动变阻器消耗的功率为P2，则：电源电压的大小为 21V ，前后两次电流大小之比为 5：3 ，前后两次小灯泡消耗的功率变化了 2.1 W；滑动变阻器消耗的功率P1：P2＝ 25：18 。（灯泡电阻随温度变化而变化）
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片P移至中点位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I＝IL＝＝＝0.5A，
电源电压为：U＝UL+I×R滑＝6V+0.5A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；
变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，小灯泡两端的电压会减小3V，此时小灯泡两端的电压为：
UL′＝UL﹣3V＝6V﹣3V＝3V，
此时电源电压为：U＝UL′+I′×R滑＝3V+0.3A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
联立①②得滑动变阻器的最大电阻为：
R滑＝60Ω，
电源电压为：
U＝UL+I×R滑＝6V+0.5A×R滑＝6V+0.5A××60Ω＝21V；
（2）前后两次电流大小之比为：
＝＝5：3；
（3）前后两次小灯泡消耗的功率变化：
ΔP＝PL﹣PL′＝3W﹣UL′I′＝3W﹣3V×0.3A＝2.1W；
（4）滑动变阻器消耗的功率之比为：
P1：P2＝U滑I：U滑′I′＝[（21V﹣6V）×0.5A]：[（21V﹣3V）×0.3A]＝25：18。
故答案为：21V；5：3；2.1；25：18。
三、解答题（本题共11小题，共50分.解答第27、28题时应有公式和解题过程）
20．（2分）如图所示，完成图中的光路。
【解答】解：延长线过凹透镜虚焦点的入射光线，经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示：
21．（2分）画出图中杠杆平衡时，作用在杠杆上的最小力和所挂物体受到的重力。
【解答】解：物体受到的重力作用在物体的重心上，重力的方向是竖直向下的；
根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；
图中O为支点，由图可知，当动力作用在C点时，最长的动力臂为OC；由图知，阻力使杠杆有顺时针转动的趋势，为使杠杆平衡，动力应使杠杆有逆时针转动的趋势，故动力的方向应垂直于OC向上，则作用在杠杆上的最小力F和该力的力臂l如下图所示：
22．（2分）按要求连接好电路。要求当闭合开关时小磁针静止时（如图所示），且当滑动变阻器的滑片向左滑动螺线管周围的磁场逐渐减弱。
【解答】解：闭合开关，要使小磁针静止如图位置，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的右端是S极，左端是N极，由电源正负极可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出；
向左移动滑动变阻器滑片时，通电螺线管周围的磁场逐渐减弱，说明电路中电流变小，变阻器接入电路的电阻变大，如图所示：
23．（3分）如图所示，物体的长度为 2.50 cm；电能表的示数为 6352.6 kW h；机械秒表的示数为 1min39.8s 。
【解答】解：（1）由图知刻度尺的最小分度值是1mm，此图是以4.00cm作为“零”刻度，末端刻度值为6.50cm，所以物体长度为：6.50cm﹣4.00cm＝2.50cm；
（2）电能表的读数为6352.6kW h；
（3）在秒表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“1”和“2”之间，偏向“2”一侧，所以分针指示的时间为1min；
在秒表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在39.8s处，所以秒针指示的时间为39.8s，即秒表的读数为1min39.8s。
故答案为：2.50；6352.6；1min39.8s。
24．（4分）如图是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾现象”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同。
（1）组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整 烧杯 （烧杯/温度计）的位置；
（2）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知，水的沸点为 98℃ 。使水沸腾，小明用的时间明显比小红用的时间要少许多，造成这个结果的原因 AC 。
A.初温比小红的高
B.气压比小红周围环境的低
C.水的质量比小红的小
（3）实验计时第7min，发现有一位同学的装置水中气泡在上升过程中如图丙所示情景，这位同学是 小红 （选填“小明”或“小红”）。
【解答】解：（1）组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整烧杯的位置，因为烧杯的位置需要根据外焰的高度来确定。为了保证温度计的液泡不碰到烧杯底部，温度计的位置根据烧杯的位置来确定；
（2）由图乙可知，水沸腾时，不断吸收热量，保持98℃不变，所以98℃是水的沸点；
由图象知，小明水的初温比小红水的初温高，所以水沸腾小明用的时间明显比小红用的时间要少，另外小明水的质量较小，也是造成小明用的时间明显比小红用的时间要少的原因之一；气压的高低会影响沸点的高低，由图可知，沸点相同，因此实验时，两同学周围环境气压相同，故选AC；
（3）水中气泡在上升过程中如图丙所示情景，可知此时水还没有沸腾，小明实验时，5min时水开始沸腾，小红实验时，11min时水开始沸腾，
因此实验计时第7min，水没有沸腾的是小红的实验。
故答案为：（1）烧杯；（2）98℃；AC；（3）小红。
25．（5分）在探究凸透镜成像规律的实验时，实验室提供的器材有：凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴1盒。
（1）小明在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图甲、乙的光斑。你认为他应该选择 乙 （选填“甲”或“乙”）透镜来进行实验。
（2）如图丙所示光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、 缩小 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用此原理可制成 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“幻灯机”）。
（3）在（2）的基础上，把一个远视镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上的像变的模糊了，为了在光屏上重新得到清晰的像，小明想出了两种办法：
方法一：只将蜡烛向 右 移动适当距离（选填“左”或“右”）；
方法二：所有器材位置都不变，只换一个焦距更 大 （选填“大”或“小”）的凸透镜。
【解答】解：（1）图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜进行实验；
（2）烛焰距凸透镜30cm时，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机；
（3）在（2）的基础上，把一个远视镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上的像变的模糊了，即此时远视眼镜使得像提前会聚了，所以为了在光屏上重新得到清晰地像，①可以将蜡烛向右移动，像可以成在光屏上；②也可以在所有器材位置都不变情况下，只换一个焦距更大的凸透镜，这样所成的像远离透镜，在光屏上成清晰的像；③也可以将光屏向左移动，这样像可以成在光屏上。
故答案为：（1）乙；（2）缩小；照相机；（3）右；大。
26．（6分）如图所示是物理课上曾经做过的三个实验，请完成以下问题。（ρ煤油＝0.8g/cm3）
（1）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华选用沙子和水进行实验，用分别装入质量相等的沙子和水，用相同的装置加热。从实验效果考虑，本实验选择 易拉罐 （填“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放沙和水的容器较好。本实验可通过加热时间相同，比较 温度计升高的示数 来探究沙和水两种物质吸热升温的特点，根据 水升温比沙子慢 的现象可判断出水的比热容比沙子的比热容大。
（2）如图乙实验是“比较质量相等的不同燃料燃烧时发出的热量”，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快， 不能 （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大。
（3）小明想对丙装置进行改装，来探究“物质吸热升温的现象”，他应将图丁中 A （选填“A”、“B”或“C”）烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 串联、并联都可以 （选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”）。
【解答】解：（1）因金属导热性能好，故以从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好；
要探究不同物质吸热升温的现象，应使用相同的加热器，控制不同液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力；
实验中，沙子和水的质量相等，由比较吸热能力的方法，根据加热相同的时间（吸收相同热量），水升高的温度小于沙子升高温度的现象，即根据水升温比沙子慢可以得出水的比热容比沙子的比热容大；
（2）乙实验中，控制酒精与碎纸片质量相等，烧杯中水的质量与初温相等，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，但升高的不一定多，不能说明碎纸片的热值大；
（3）根据Δt＝可知，探究不同物质吸热升温的现象，由控制变量法，要控制Q及质量相同，根据Q＝I2Rt，应控制电流和通电时间及电阻值大小相同，根据串联电路各处的电流相等，可将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻串联，根据Q＝t，控制电阻丝的电压和电阻丝的电阻大小相同和及通电时间相同也可，由并联电路电压的规律，故将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻并联，故串联、并联都可以。
故答案为：（1）易拉罐；温度计升高的示数；水升温比沙子慢；（2）不能；（3）A；串联、并联都可以。
27．（4分）测量苹果的密度
（1）方法一：如图甲所示，用天平测得苹果的质量为 162 g，若苹果的体积为200cm3，则苹果的密度为 0.81×103 kg/m3。
（2）方法二：如图乙将一个苹果放入一只装满水的烧杯中，图丙是一个大量筒（所盛水的体积为V1）（整个实验过程中苹果表面沾的水忽略不计，水的密度用ρ水表示）。
①轻取出苹果，将量筒中的水缓慢倒入烧杯中，当烧杯中的水被填满时，量筒中剩余水的体积为V2，则苹果的质量表达式：m＝ ρ水（V1﹣V2） 。
②接下来用针把苹果完全压入盛满水的烧杯中，水从烧杯中溢出后，再慢慢取出苹果，并继续将量筒中的水倒入烧杯中，当烧杯中的水再次被填满时，量筒中剩余水的体积为V3。
③苹果的密度表达式：ρ＝ 。
【解答】解：（1）由图甲知，苹果的质量为：m＝100g+50g+10g+2g＝162g；
苹果的体积V＝200cm3，
苹果的密度为：
ρ＝＝＝0.81g/cm3＝0.81×103kg/m3；
（2）苹果漂浮时，F浮＝G，
由阿基米德原理知，F浮＝G排，
所以，G＝G排
mg＝m排g
m＝m排
苹果的质量为：m＝m排＝ρ水（V1﹣V2）；
苹果的体积为：V＝V2﹣V3，
苹果的密度为：
ρ＝＝。
故答案为：（1）162；0.81×103；（2）①ρ水（V1﹣V2）；②。
28．（6分）某同学做“测量小红泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”实验，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）按图甲连接电路，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，记录两表示数；移动滑片，观察并记录多组数据，绘制如图乙所示的U﹣I图像，则小灯泡的额定功率为 1.25 W。当电流表示数为I0（I0＜0.50A）时，小灯泡的电功率为P1；
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.9 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.18 0.40 0.50 0.60
（2）断开开关，用一个定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，记录两表示数，再移动滑片，测出多组数据，并记录在表格中，分析数据可知：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 正比 （正比/反比），当电流表示数仍为I0时，定值电阻的电功率为P2，则P1、P2的大小关系为P1 ＜ P2（＞/＝/＜）；
（3）实验中所用电源的电压为 4.5 V；
（4）断开开关，增加10Ω、20Ω定值电阻来探究电流和电阻的关系，控制电压表的示数为2V，移动滑动变阻器，当接入20Ω定值电阻后无法完成该实验，请用已给的实验器材解决该问题，在虚线框内画出设计的电路图。
【解答】解：（1）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.5A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（2）用一个定值电阻替换小灯泡实验时，电压表测定值电阻两端电压，电流表测通过定值电阻的电流，由表中数据知，每次实验的电压与电流的比值是一个定值，可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
定值电阻的阻值R＝＝＝5Ω，
灯泡正常工作时的电阻R灯＝＝＝5Ω，
由图乙知，灯泡电阻是变化的，灯泡两端的电压越大，通过的电流越大，实际功率越大，温度越高，灯泡电阻越大，所以当电流表示数为I0，且I0＜0.50A时，灯泡电阻小于5Ω，
当电流均为I0，灯泡电阻小于定值电阻的阻值，由P＝I2R知，P1＜P2；
（3）在（1）中，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处时，闭合开关，电路中电阻最大，电流最小，由图乙知，此时灯泡两端电压为0.5V，通过的电流为0.2A，
由串联电路特点和欧姆定律有：U＝U灯+U滑＝0.5V+0.2A×R滑 ①
在（2）中，定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，由表中数据知，定值电阻两端电压为0.9V，通过的电流为0.18A，
所以U＝UR+U滑′＝0.9V+0.18A×R滑 ②
解①②可得，电源电压U＝4.5V，滑片变阻器最大值R滑＝20Ω；
（4）探究电流和电阻的关系，控制电压表的示数为2V，移动滑动变阻器，当接入20Ω定值电阻时，根据串联电路的分压原理知，
＝，即：＝，解得：R滑＝25Ω；
要完成实验，滑动变阻器需连入的阻值为25Ω，而变阻器的最大值为20Ω，可将5Ω的定值电阻串联入电路中即可，电路图如图所示：
。
故答案为：（1）1.25；（2）正比；＜；（3）4.5；（4）见解答图。
29．（8分）如图所示是我国自主研制的3321型气垫两栖登陆艇。它的质量约为2.0×105kg，底面积约为500m2。（汽油热值约为4.6×107J/kg，结果保留整数）求：
（1）它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少。
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少。
（3）若登陆艇用3.0×105N的推进力，以20m/s的航速匀速行驶5min，则登陆艇的推进力做多少功。
（4）行驶5min内，耗油150kg，则发动机的推进效率是多少。
【解答】解：
（1）登陆艇受到的重力为G＝mg＝2.0×105kg×10N/kg＝2.0×106N，
因为登陆艇漂浮在海面上，所以受到的浮力为F浮＝G＝2.0×106N；
（2）登陆艇对海滩的压强为p＝＝＝＝4000Pa；
（3）由v＝可得登陆艇航行的距离：
s＝vt＝20m/s×5×60s＝6000m，
推进力做的功为W＝Fs＝3.0×105N×6000m＝1.8×109J。
（4）汽油燃烧放出的热量Q＝mq＝150kg×4.6×107J/kg＝6.9×109J，
汽车行驶的效率η＝×100%＝×100%≈26%。
答：（1）登陆艇漂浮在海面上时，受到的浮力是2.0×106N；
（2）登陆艇对海滩的压强为4000Pa；
（3）推进力做的功1.8×109J。
（4）行驶5min内，耗油150kg，则发动机的效率是26%。
30．（8分）小明设计了如图所示的实验装置，通过测电流表的示数来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。将物体放置在水平的长木板上，导电性能良好的弹簧右端与物体及滑动变阻器R1滑片P相连（不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦；滑动变阻器长30cm，其阻值随长度均匀变化；弹簧处于原长时，指针正好指在a端，电流表示数为0.1A。探究过程中，滑片P始终在a、b间，弹簧的左端固定在墙壁上。R0＝4Ω，弹簧电阻为1Ω，电源电压恒定。问：
（1）当指针P稳定且电流表的示数变大时，不同的物体所受的摩擦力 变大 （选填“变大”或“变小”）。
（2）用F1＝10N的力向右拉动长木板，当指针P稳定时，指在变阻器离b端10cm处，此时物体A受到的摩擦力为8N，电流表的示数为0.2A，求变阻器R1的最大电阻。
（3）将物体B放在长木板上，用F2＝20N的力向右拉动长木板，当指针P稳定时，指在变阻器离b端6cm处，B物体所受的摩擦力是多少？电流表示数多大？
【解答】解：（1）由图1可知，R1与R0串联，电流表测电路中的电流，
物体受到的摩擦力越大，弹簧的伸长量越长，滑动变阻器接入电路的阻值越小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，所以当指针P稳定且电流表的示数变大时，不同的物体所受的摩擦力变大；
（2）弹簧处于原长时，指针正好指在a端，滑动变阻器接入电路最大电阻，电流表示数为0.1A，
滑动变阻器长30cm，其阻值随长度均匀变化，当指针P稳定在变阻器离b端10cm处，此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的＝，电流表的示数为0.2A，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电源电压U＝I（R0+R弹簧+R1），
代入数据可得0.1A×（4Ω+1Ω+R1）＝0.2A×（4Ω+1Ω+R1），
解方程可得R1＝15Ω，
电源电压U＝U＝I（R0+R弹簧+R1）＝0.1A×（4Ω+1Ω+15Ω）＝2V；
（3）当指针P稳定时，指在变阻器离b端6cm处，此时滑动变阻器接入电路的阻值为×15Ω＝3Ω，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时通过电路的电流I＝＝＝0.25A；
当指针P稳定时，物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，二力大小相等，
因在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，所以，＝，即＝，
解得：f2＝9.6N。
答：（1）变大；
（2）变阻器R1的最大电阻为15Ω；
（3）B物体所受的摩擦力是9.6N；电流表示数为0.25A。
