2022年湖南省长沙市中考物理考前模拟冲刺试题（一）(word版含答案)

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2022年湖南省长沙市中考考前模拟冲刺试题
物 理
注意事项：
1．答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚；
2．答题时，请考生注意各大题题号后面的答题提示；
3．本学科试卷共四大题，考试时量60分钟，满分100分。

一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。第1～10题为单选题，每小题只有1个选项符合题意。第11、12题为多选题，每小题有两个答案符合题意，选对但少选得2分，错选得0分。）
1．足球运动员把足球踢向空中，不计空气阻力，空中飞行足球的受力示意图是（　　）

A． B． C． D．
2．中国古诗词意境优美，许多诗句中涉及了声现象，其中正确的是（　　）
A．“闻其声而知其人”是根据声音的音调来判断的
B．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指音调高
C．“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰“中的“乡音无改”是指音色未变
D．“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”，“鱼惊”说明声音能在固体中传播
3．“赏中华诗词，寻文化基因，品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是（　　）
A．“千里冰封，万里雪飘”冰的形成是升华现象
B．“岚雾今朝重，江山此地深”雾的形成是汽化现象
C．“青青园中葵，朝露待日晞”露的形成是液化现象
D．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”霜的形成凝固现象
4．2021年10月5日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号已首次实现常规科考应用。此次下潜期间，“奋斗者”号载人潜水器创造了10909m的世界级成果，且在耐压结构设计、钛合金材料制备及焊接、测深、声学通信定位、智能控制技术等方面实现多项重大技术突破。下列说法不正确的是（　　）

A．潜水器中的人在深海中是用超声波与外界通话
B．下潜时，以潜水器中的人为参照物，潜水器是静止的
C．下潜时，潜水器受到海水的压强逐渐增大
D．钛合金制成潜水器“战甲”，是因为钛合金密度大、熔点低等特点
5．很多小区安装了具备人脸识别功能的门禁系统。若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门。在如图所示的四个电路中，能正确模拟此类门禁系统内部控制电路的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．下列说法正确的是（　　）
A．固体很难被压缩是因为固体分子间只有斥力
B．花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
C．0℃的冰块内能为零
D．用热水袋取暖是通过做功方式改变内能
7．关于生活用电，下列做法中符合安全用电要求的是（　　）
A．家用电器失火时，先灭火，后切断电源
B．不使用连接导线绝缘皮老化、破损的移动插座
C．在未断开电源开关的情况下，用湿布擦拭电视机
D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
8．如图所示是托里拆利实验装置图，玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是760mm（试管口始终没离开水银面），下列做法可以改变高度差的是（　　）

A．将实验装置转移到高山上进行实验
B．稍稍提高玻璃管
C．往水银槽中添加水银
D．使玻璃管倾斜
9．2020年2月疫情期间有人尝试利用无人机给居民送菜，无人机如图所示，若无人机运载物体的重力为G，竖直上升距离为H、水平移动距离为L。下面说法中正确的是（　　）

A．电动机的工作原理是电磁感应现象
B．无人机在提着货物匀速上升时它的动能不变，机械能增加
C．无人机对物体所做的功是G（H+L）
D．无人机在工作时，电动机把电能全部转化为机械能
10．滑板运动需要用脚持续蹬地来提供滑行动力，使滑板向前运动，如图所示，当人在水平地面上滑行滑板时，下列说法正确的是（　　）

A．滑板受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B．停止蹬地后滑板仍继续前进是由于其受到惯性的作用
C．滑板对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D．停止蹬地后滑板会慢慢停下来，说明力是维持物体运动的原因
（多选）11．如图所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以滚到（　　）

A．最终能滚到d点
B．运动过程中机械能不变
C．c点速度等于O点
D．a到b过程中重力势能变大
（多选）12．如图甲是非接触式红外线测温枪，图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙，下列分析正确的是（　　）

A．体温越高，R的阻值越小
B．体温越高，电压表示数越大
C．体温越高，电压表示数越小
D．体温越低，电压表示数越小
二、填空题（本大题共5小题，11空，每空2分，共22分）
13．如图所示的太阳能汽车，车体的外部贴有太阳能电池板，将太阳能直接转换成电能并储存在蓄电池中，太阳能是 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，为使车身更轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的 　 　小，车身侧断面制成流线型，这是为了减小 　 　。

14．2021年5月25日晚，520架无人机在长沙橘子洲上空变换队形，摆出“禾下乘凉梦”、“袁隆平院士的画像”等图样，用来缅怀“杂交水稻之父”袁隆平爷爷。无人机组是利用 　 　为载体来获得信息的；“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是光的 　 　现象。
15．“神舟七号”上天后，通过电视我们看到宇航员们可以在返回舱和轨道舱之间飘来飘去，他们的质量与其在地面上的质量相比会　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）．在飞船的研制中，为了减轻飞船的质量，应选用密度较　 　（填“大”或“小”）的材料制成。
16．如图所示的电路中，若三个灯泡的功率相同，则三个灯泡的电阻R1、R2、R3的大小关系为　 　；若三个灯泡的电阻相同，则三个灯泡消耗的电功率P1、P2、P3的大小关系为　 　。

17．真真同学设计了一款弹力秤，用来测量某段时间的降雨量。其原理如图甲所示，它主要由轻质弹簧、杠杆OAB，压力传感器R（电阻值随所受压力的大小发生变化的变阻器）和显示压力大小的仪器A（实质是电流表）等关键元件构成，其中OA：OB＝1：2，已知压力传感器的电阻R与它所受的压杆压力F的关系如图乙所示。电源电压为6V且保持不变。真真将一个质量为600g，棱长为10cm的实心正方体木块悬挂在弹簧下端，静止时木块下表面距离空烧杯底正上方4cm处。若烧杯底面积为300cm2，轻质弹簧自然状态时长度为10cm，且弹簧每受到1N的力时长度变化0.5cm。杠杆始终水平。当水槽内收集一些水时。弹簧恰好处于自然状态，此时通过仪器A的电流I＝　 　A；若仪器A示数为0.2A时，水槽中水的总质量m＝　 　g。

三、实验题（本大题共5小题，第18题6分，第19题6分，第20题4分，第21题6分，第22题7分，共29分）
18（6分）如图甲中的实验室温度计是根据液体的 　 　原理制成的。根据如图甲所示测量液体温度的操作情况，提出一个使用温度计时注意事项：　 　。图乙中电子温度计显示的示数是　 　 　。

19．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律。

（1）如图所示，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个　 　的光斑，测得凸透镜的焦距是　 　cm。
（2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是　 　。
20．在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针（涂黑的一端为N极）。

（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，此时，通电螺线管的左端是　 　（填“N”或“S”）极；
（2）小明继续探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a。观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了来探究电磁铁磁性强弱与　 　的关系。
21．测量“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。

（1）如图甲所示，连接电路时开关应处于　 　状态。
（2）闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向　 　端（选填“左”或“右”）移动。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其额定功率为　 　W。
22．学完阿基米德原理之后，小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水后（如图甲所示），在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据；然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时（如图乙所示），记录下第二次实验数据；剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后（如图丙所示），记录下第三次的实验数据。（取g＝10N/kg）


测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
第一次
1.00
0.02
500.00
第二次
0.60
0.22
520.00
第三次
0

540.00
（1）观察乙、丙两图可知物体在 　 　图中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中的 　 　更大；
（2）在整理数据时，小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同，小雪记的是0.62N，小伟记的是0.42N，他们讨论推理后认为有一个数据是正确的，请判断谁的记录是正确的，并说明理由 　 　。
四、计算题（本大题共2小题，第23题6分，第24题7分，共13分）
23．（6分）（1）科学家研制出一种新型陶瓷材料，可用作火箭等高速飞行器的表面覆盖层，该陶瓷材料在常温下的密度为1.8×103kg/m3。该陶瓷材料在常温下，体积为10m3时，质量为多少kg？
（2）新能源纯电动车因其环保、节能、高效等诸多优势，成为人们日常使用的重要交通工具。国内某型号的纯电动汽车，满载时该汽车和车内乘客的总重是1.5×104N，静止时车轮与地面的总接触面积为0.1m2，该汽车在平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于汽车和乘客总重的0.1倍。求满载时：
①该汽车静止时对地面的压强；
②该汽车10min通过的距离；
③10min内该汽车克服阻力做了多少功。
24．（7分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻且R1＝10Ω。当开关S1、S2断开，开关S3闭合时，电流表的示数为0.6A；当开关S1、S3断开，开关S2闭合时，电流表的示数为0.2A。求：
（1）电源电压和定值电阻R2的阻值；
（2）当开关S1、S2闭合，开关S3断开时，通电5min电路消耗的电能；
（3）该电路的最大功率。


参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．【解答】解：
不计空气阻力，空中飞行的足球只受到重力的作用，重力的方向竖直向下，所以从四个选项图可知，B选项符合题意。
故选：B。
2．【解答】解：
A、音色反映了声音的品质与特色，“闻其声而知其人”是根据声音的音色来判断的，故A错误；
B、“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是不敢大声说话，是指响度大，故B错误；
C、“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”是指家乡的口音，其意思是音色不变，故C正确；
D、“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”，“鱼惊”说明声音能在液体和气体中传播，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：A、“千里冰封，万里雪飘”中的冰是由液态水凝固形成的，故A错误；
B、“岚雾今朝重，江山此地深”雾是液态小水珠，是由水蒸气液化形成的，不是汽化现象，故B错误；
C、“青青园中葵，朝露待日晞”露是液态水，是由空气中的水蒸气液化形成的，故C正确；
D、“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”霜是由空气中的水蒸气凝华形成的，故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：A、因电磁波的传播速度快，不容易受到外界条件的影响，所以潜水器与外界的通讯是利用电磁波传递信息，故A错误；
B、下潜时，以潜水器中的人为参照物，潜水器相对于人的位置没有发生变化，潜水器是静止的，故B正确；
C、下潜时，潜水器所处的深度逐渐增大，根据p＝ρ液gh可知潜水器受到海水的压强逐渐增大，故C正确；
D、钛合金制成潜水器“战甲”，是因为钛合金密度大、熔点低等特点，故D正确。
故选A。
5．【解答】解：根据题意，若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联（串联在电路的R起到保护电路的作用），只有B正确。
故选：B。
6．【解答】解：
A、固体很难被压缩说明分子间存在斥力，但分子之间引力和斥力同时存在，故A错误；
B、花香四溢是因为花香分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中被人们闻到了，故B正确；
C、因为一切物体都具有内能，所以0℃的冰块具有内能，内能不为零，故C错误；
D、用热水袋取暖，身体从热水袋获得热量，利用的是热传递，故D错误。
故选：B。
7．【解答】解：A、家用电器发生火灾时，要先断开电源开关，才能用水灭火，否则会发生触电。故A错误；
B、电线的绝缘皮破损老化时应及时更换，否则容易发生触电事故，故B正确；
C、水是导体，未断开电源开关的情况下，不能用湿布擦拭电视机，故C错误；
D、带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地线，故不能把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，以防用电器外壳带电，会危及人身安全，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：A、大气压随高度的增加而减小，将实验装置转移到高山上进行实验，大气压减小，水银面的高度差会减小，故A正确；
B、稍稍提高玻璃管，水银柱的高度差不会变，故B错误；
C、往水银槽中添加水银，水银柱的高度差不会发生变化，故C错误；
D、玻璃管中水银柱的压强只与水银的密度和垂直高度有关，玻璃管倾斜不会影响高度的大小，故D错误。
故选：A。
9．【解答】解：A、电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用，故A错误；
B、无人机在提着货物匀速上升时，速度不变，质量不变，高度增大，则动能不变，重力势能增加，机械能增加，故B正确；
C、物体的重力为G，则无人机对物体所做的功是W＝GH，故C错误；
D、无人机的主要部件是电动机，电动机把电能主要转化为机械能，部分转化为内能，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：A、人在滑板上时，滑板受到的重力与地面对它的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B、停止蹬地后滑板仍继续前进是由于其具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C、滑板对地面的压力与地面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，是相互作用力，故C正确；
D、停止蹬地后滑板会慢慢停下来，是因为受到了阻力的作用，不能说明力是维持物体运动的原因，故D错误。
故选：C。
11．【解答】解：
AB、本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒，则小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的d点，故AB正确；
C、c点和O点的高度不同，则小球的重力势能不同，由于机械能守恒，所以小球在c点与O点的动能不同，速度不同，故C错误；
D、小球从a到b过程中，其质量不变，高度变小，则重力势能变小，故D错误。
故选：AB。
12．【解答】解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压。
由图丙可知，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度升高而减小，
则当体温越高时，R的阻值越小，电路的总电阻越小，故A正确；
由I=UR可知，电路中的电流越大，R0两端的电压越大，即电压表的示数越大，故B正确、C错误；
反之，体温越低，电压表示数越小，故D正确。
故选：ABD。
二．填空题（共5小题）
13．【解答】解：（1）太阳能可源源不断从自然界中获得，是可再生能源；
（2）为使车身更轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的密度小，在相同体积情况下质量小；
（3）车身侧断面制成流线型，可以减少行驶过程中空气的阻力，有利于提高速度或节约能源。
故答案为：可再生；密度；阻力。
14．【解答】解；电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，无人机组是通过电磁波来传递信息的；
“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是由于光在水面上发生反射形成的。
故答案为：电磁波；反射。
15．【解答】解：宇航员在返回舱和轨道舱之间飘来飘去，相对于在地面上而言虽然位置发生了变化，但质量是不变的；
在制造飞船的过程中，飞船的体积是一定的，要减轻质量，根据ρ=mv可知，应该选择密度小的材料。
故答案为：不变；小。
16．【解答】解：（1）根据电路图可知，R与R2串联后与R1串联，又与R3并联；
因并联电路两端电压相等，所以R3两端电压等于电源电压，而R1、R2两端电压小于电源电压；
又因三个灯泡的功率相同，所以由P=U2R可知，R3的电阻最大；
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流大于通过R2的电流，由P＝I2R可知，R1＜R2；
综合上述分析可得，三个灯泡的电阻R1、R2、R3的大小关系：R1＜R2＜R3；
（2）若三个灯泡的电阻相同，由P=U2R可知，R3的功率最大；
由P＝I2R可知，R1的功率大于R2的功率，故P3＞P1＞P2。
故答案为：R1＜R2＜R3；P3＞P1＞P2。
17．【解答】解：（1）弹簧恰好处于自然状态，此时弹簧不受力，所以压杆没有压力，压力传感器为40Ω，由欧姆定律可得此时通过仪器A的电流I=UR=6V40Ω=0.15A；
（2）仪器A示数为0.2A时，压力传感器的电阻为：R1=UI1=6V0.2A=30Ω，
由图可知此时压杆压力为1N，根据杠杆平衡条件可知：F•OA＝F拉•OB，即F拉=F⋅OAOB=F⋅OAOB=1N×12=0.5N，
弹簧每受到1N的力时长度变化0.5cm，所以此时弹簧的伸长量：△l1＝0.5N×0.5cm/N＝0.25cm，
弹簧恰好处于自然状态时长度为10cm，弹簧每受到1N的力时长度变化0.5cm，物体的重力为6N，挂上物体后的伸长量为：△l2＝6N×0.5cm/N＝3cm，
所以加水后物体底面上升的高度为：△l＝△l2﹣△l1＝3cm﹣0.25cm＝2.75cm，
物体的重力为：G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，
所以物体所受浮力为：F浮＝G﹣F拉＝6N﹣0.5N＝5.5N，物体排开水的体积为：V排=F浮ρ水g=5.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5.5×10﹣4m3＝550cm3，
所以物体浸入水的高度为：h1=V排S正方体=550cm310cm×10cm=5.5cm，
水槽内水的体积为：V＝S（h+△l）+（S﹣S正方体）h1＝300cm2×（4cm+2.75cm）+（300cm2﹣100cm2）×5.5cm＝3125cm3，
水槽中水的总质量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×3125×10﹣6m3＝3125×10﹣3kg＝3125g。
故答案为：0.15；3125。
三．实验探究题（共5小题）
18．【解答】解：以液体为测温物质的温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的；使用温度计测量液体的温度时，温度计的感温泡要完全浸入了液体中，且不能碰触到容器；读数时，若温度计的感温泡脱离了液体，则液柱可能受气体温度的影响上升或者下降，则此时读出的温度计示数不再与液体温度相同。此外，读数时要注意视线应与液柱上表面相平，俯视将导致读数偏大，仰视将导致读数偏小。
图乙中温度计显示的数字为“36.5”，单位为“℃”，则其读数为36.5℃。
故答案为：热胀冷缩；①感温要完全浸入被测液体中，且温度泡不能接触到容器②读数时温度计不能离开被测液体，且视线要与液柱上表面相平；36.5℃。
19．【解答】解：（1）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑。这个光斑便为焦点。测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距；
由图知，凸透镜的焦距：f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm；
（2）蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，仍不能得到清晰的像，这说明此时成的是虚像或者物距小于焦距；
故答案为：（1）最小最亮；10.0；（2）物距小于焦距，像是虚像。
20．【解答】解：
（1）图甲中，小磁针涂黑的一端为N极；将小磁针放在通电螺线管外部，因异名磁极相互吸引，所以可知通电螺线管左端为S极；
（2）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路中线圈的匝数发生了变化，为了保证两次实验中电流的大小不变，则应调节变阻器的滑片P，通过观察吸引大头针的数目，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
故答案为：（1）S；（2）线圈匝数。
21．【解答】解：（1）如图甲所示，连接电路时开关应处于断开状态；
（2）灯在额定电压下正常发光，示数为2V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，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
（3）当小灯泡正常发光时（灯的电压为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，其值为0.22A，
故灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.22A＝0.55W。
故答案为：（1）断开；（2）左；（3）0.55。
22．【解答】解：
（1）由公式F浮＝ρ液gV排可知，在水的密度一定时，丙实验中物体浸在水中的体积即V排更大，则物体受到的浮力更大；
（2）由甲实验可知，G物＝1.00N，G桶＝0.02N。在本实验中，电子秤托盘受到的压力增加量△F＝G物﹣FA﹣G溢＝G物﹣FA﹣（FB﹣G桶），同时△F＝△m秤g，
由丙实验数据可得：FB3＝G物﹣FA3+G桶﹣△F3＝1.00N﹣0N+0.02N﹣（540﹣500）×10﹣3kg×10N/kg＝0.62N.
故答案为：（1）丙；体积；（2）小雪的记录是正确的，理由是：FB3＝G物﹣FA3+G桶﹣△F3，由此计算可知小雪的记录正确。
四．计算题（共2小题）
23．【解答】解：（1）该陶瓷材料在常温下，体积为10m3时，质量为：m＝ρV＝1.8×103kg/m3×10m3＝1.8×104kg；
（2）①静止时，该汽车和乘客的总重力G＝1.5×104N，汽车对地面压力等于汽车和乘客的总重力，即F＝G，
根据压强公式得：p=FS=1.5×104N0.1m2=1.5×105Pa；
②汽车行驶速度v＝72 km/h＝20 m/s，
该汽车10min通过的距离：s＝vt＝20m/s×10×60s＝1.2×104m；
③行驶过程的阻力：f＝0.1G＝0.1×1.5×104N＝1.5×103N；
克服阻力做的功：W＝fs＝1.5×103N×1.2×104m＝1.8×107J。
答：（1）该汽车和乘客的总重力为1.5×104N；
（2）①该汽车静止时对地面的压强为1.5×105Pa；
②该汽车10min通过的距离为1.2×104m；
③在汽车匀速行驶10min的过程中，克服阻力做了1.8×107J的功。
24．【解答】解：（1）当开关S1、S2断开，开关S3闭合时，该电路为只含有R1的简单电路，电流表测电路中的电流；
已知此时电流表的示数为0.6A，即电路中的电流为I＝0.6A，
由I=UR可知电源电压为：U＝U1＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V；
当开关S1、S3断开，开关S2闭合时，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流；
已知此时电流表的示数为0.2A，即电路中的电流为I′＝0.2A，
则电路的总电阻为：R=UI'=6V0.2A=30Ω，
由串联电路的电阻特点可知R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；
（2）当开关S1、S2闭合，开关S3断开时，R1被短路，电路中只有R2，电流表测电路中的电流；
则通电5min电路消耗的电能为：W=U2R2t=(6V)220Ω×5×60s=540J；
（3）串联电路中的总电阻等于各个用电器的电阻之和，并联电路中的总电阻小于任一用电器的电阻，由此可知当两电阻并联时总电阻最小，由P=U2R可知此时电路总功率最大；
由图知，当开关S1和S3闭合，S2断开时，R1和R2并联，电流表测干路的电流；
此时电路的总电阻为：R′=R1R2R1+R2=10Ω×20Ω10Ω+20Ω=203Ω，
则电路最大功率为：P=U2R'=(6V)2203Ω=5.4W。
答：（1）电源电压为6V，定值电阻R2的阻值为20Ω；
（2）当开关S1、S2闭合，开关S3断开时，通电5min电路消耗的电能为540J；
（3）该电路的最大功率为5.4W。
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