广东省广州市黄埔区2023-2024学年九年级上学期期末模拟物理试卷

这是一份广东省广州市黄埔区2023-2024学年九年级上学期期末模拟物理试卷，共15页。

注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.小燕用丝绸摩擦过的玻璃棒发现带正电，是由于( )
A. 电子从丝绸转移到了玻璃棒B. 电子从玻璃棒转移到了丝绸
C. 质子从丝绸转移到了玻璃棒D. 质子从玻璃棒转移到了丝绸
2.小霞对广州十字路口人行横道的红、绿交通信号灯的了解，画出了以下电路图，如图电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
3.关于能源、材料和通讯，下列说法不正确的是( )
A. 石油是可再生能源
B. 中国7纳米芯片的主要材料是半导体
C. 光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的
D. 汽车散失的热不能收集起来再利用，表明能量的转化过程具有方向性
4.关于分子动理论和物体内能的说法，正确的是( )
A. 钻木取火是通过热传递的方法改变物体内能的
B. 固体很难被压缩，是因为固体分子间没有间隙
C. 在越秀公园花丛旁闻到浓郁的花香属于扩散现象
D. 5kg酒精比1kg酒精完全燃烧放出的热量多，故热值就大
5.下列关于热现象、内能的说法中，正确的是( )
A. 1kg汽油燃烧放出的热量就是汽油的热值
B. 0℃的冰不具有内能
C. 某物体温度升高，内能增加
D. 一个物体内能越多，它具有的热量越多
6.长期使用后的白炽灯泡的灯壁会变黑，钨丝会变细。关于这一现象，下列说法正确的是( )
A. 灯壁变黑是钨丝熔化形成的B. 变细后的钨丝的电阻变大
C. 变细后的钨丝的比热容变小D. 灯泡的发光功率变大
7.两台汽油机中，甲的效率比乙的效率高，其物理意义是( )
A. 甲每秒输出的功比乙的大
B. 甲所消耗的汽油比乙所消耗的更少
C. 在消耗相同汽油的条件下，甲输出的功比乙多
D. 输出相同功的条件下，甲消耗的汽油比乙消耗的多
8.在广州动物园内，一位物理老师仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量，测量时利用了一根长度约为10m的槽钢作为杠杆(不计槽钢和铁笼的质量)。当槽钢水平静止时，弹簧测力计的读数为200N，测得吊车吊钩的悬点O距弹簧测力计一端(B)点9m，距系铁笼处(A)点6cm。当他拉着弹簧测力计，使装有大象的铁笼向上运动了0.2m。有关此次活动的说法正确的是( )
A. 该大象的质量为 3×104kg
B. 对大象做的功为 6×103J
C. 拉起大象的过程中拉力F1不做功
D. 他若想称量更重的大象，可以将弹簧测力计的悬挂点向O点靠近
9.如图，细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动，A、B是球摆动过程中的最高点，C是最低点，不计空气阻力。则( )
A. 球在A、B两点时受力平衡
B. 球经过C时机械能最大
C. 从A到C，球的势能增加
D. 在整个过程中小球均处于非平衡状态
10.在如图所示的四个电路中，电源电压U为已知且恒定，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx的阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共4小题，共16分。
11.测量滑轮组机械效率的装置如图所示，用10N的拉力F将重为15N的物体体匀速提升0.4m，用时4s，拉力做的总功W总=______J，有用功W有用=6J，滑轮组机械效率η=______，拉力的功率P=______W。
12.将两片不同的金属片A、B浸在盐水中，这就是一个电池。该电池对外供电时，将______能转化为______能，观察电压表的接线情况和指针偏转可知：A片是盐水电池的______极，电池的电压为______V。
13.四冲程汽油机的______冲程对外做功，该冲程是将______能转化为______能，其余三个冲程靠______完成。
14.在如图所示的电路中，电源电压为U，电阻R1、R2的阻值均为R.开关S由断开到闭合，电压表V示数与电流表A或A2示数的比值均未发生变化，若电路的故障只发生在电阻R1、R2中的一处，则电路中各电表的示数及故障为：______。
三、实验探究题：本大题共1小题，共12分。
15.做“探究摆球摆动周期与哪些因素有关”的实验，现有如下的器材：较长的细线一根、已知质量的铁球两个，铁架台(配有夹子)。
(1)为了完成实验，还需要的器材是刻度尺、较短的细线一根和______。
(2)下表是一组同学相互合作实验记录的数据。
①完成“摆动周期”一列中数据的填写。
②分析比较第1次和第2次实验，可得出的初步结论是：当摆线长度、摆动幅度相同时，______；
③分析比较______实验，可得出的初步结论是：当摆线长度、摆球质量相同时，摆动的周期与摆动的幅度无关；
④第2次和第4次实验是控制摆球质量、摆动幅度不变，探究摆球摆动周期与______的关系，并可得出结论：______。
四、计算题：本大题共4小题，共32分。
16.如图是某同学对一些常用仪器的操作情况，请判断他的操作是否正确(在横线上选填“正确”或“错误”)．

甲：______；乙：______；丙：______；丁：______．
17.如图是拉吊桥的示意图，点P是吊桥的重心．请画出绳的拉力对支点O的力臂L，并画出吊桥所受重力G的示意图．
18.如图，电源电压恒为6V，定值电阻R1=5Ω，R2为允许通过最大电流为1A的变阻器，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，当只闭合S2时，电流表示数为0.3A．
求：(1)L的阻值；
(2)只闭合S1时，滑片P在最右端时，电流表示数为I1；而当滑片P滑到某位置c时，R2的电阻减小了20Ω，此时电流表示数为I2，如果I1：I2=5：7，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
(3)任意改变开关的状态并调节滑动变阻器的位置，在电路处于安全工作状态下，电流表示数变化范围？
19.某同学在做“探究物质吸热升温的属性”的实验，装置如图所示。
(1)为了完成实验，除了图中所示仪器外，还需要的测量仪器有______。实验中，沙子和水吸热的多少是通过______(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)关于该实验需要控制的变量包括：采用相同的加热方法(酒精灯火焰的大小、与烧杯底的距离相同、相同的烧杯)使质量相同的沙子和水升高相同的温度。
(3)在实验中，应不停地用玻璃棒搅动沙子和水，其目的是______。
(4)实验数据记录如表，分析表中的实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度时，水吸收的热量大于沙子吸收的热量．如果加热相同的时间，质量相同的沙子和水，______(填“沙子”或“水”)升高的温度更高．
(5)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(4)的结论不符，你认为可能的原因是______．
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：
摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此摩擦起电的实质是通过摩擦使物体之间的电子发生转移。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，说明玻璃棒失去电子；即玻璃棒束缚电子的能力弱，电子从玻璃棒转移到了丝绸。
故选：B。
摩擦起电并不能创造电荷，摩擦起电的实质是：不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同，束缚电子能力强的物质得电子而带负电，束缚电子能力物质的失电子而带正电。
本题考查摩擦起电的实质，摩擦起电不是创造了电，而是电的转移，相互摩擦的两种物质，一种物质失去了多少电子，另一种物质一定得到了多少电子，两种物质所带的电荷多少是相同的，电性是相反的。
2.【答案】B
【解析】解：
A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合一个开关均不发光，故A不正确；
B、只闭合开关S1时红灯亮，只闭合开关S2时绿灯亮，故B正确；
C、两开关都闭合时会造成电源断路且两灯泡不发光，任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光。故C不正确；
D、当只闭合开关S2时，两灯泡都发光；只闭合S1时绿灯亮。故D不正确。
故选：B。
根据生活经验可知，红绿交通信号灯不能同时工作、且互不影响即为并联，然后分析选项得出答案。
本题考查了电路图的设计，关键是知道红绿交通信号灯两灯泡不会同时亮，要注意从选项中找出最符合题意的答案。
3.【答案】A
【解析】解：A.石油、煤炭、天然气等化石能源都属于非可再生能源，故选项A说法错误；
B.芯片的主要材料是半导体，故选项B说法正确；
C.光缆通信是通过光在光导纤维中发生全反射来传递能量的，故选项C说法正确；
D.汽车散失的热不能自动地收集起来供人类再利用，是因为能量的转化具有方向性，故选项D说法正确。
故选：A。
(1)化石能源属于非可再生能源；
(2)芯片的主要材料是半导体；
(3)光在光纤中发生的是全反射；
(4)能量的转移与转化就有方向性。
近年来，与材料、环境、能源等相关的试题逐年增多，我们要引起重视。
4.【答案】C
【解析】解：
A、钻木取火是利用了做功的方法改变物体的内能，故A错误；
B、固体很难被压缩是因为分子间存在着斥力，故B错误；
C、我们在花丛旁能闻到花香是因为花香分子在做无规则运动，属于扩散现象，故C正确；
D、热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关，所以5kg酒精与1kg酒精的热值相同，故D错误．
故选C．
(1)改变物体内能的方法：做功和热传递；
(2)分子动理论包括三方面的内容：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息的做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力；
(3)热值是燃料的一种特性，它的大小和物质的种类有关，和物体的质量、体积大小无关．
本题通过生活中的实例考查了分子动理论、热值的特性及改变物体内能的方法，在学习中要注意多思考各种热现象中包含的物理规律．
5.【答案】C
【解析】解：A、1kg汽油完全燃烧放出的热量叫做汽油的热值，强调是完全燃烧，故A错误；
B、一切物体在任何情况下都有内能，即0℃的冰块也有内能，故B错误；
C、当物体的温度升高时，内部分子的无规则运动加快，其内能一定增大，故C正确。
D、热量是过程量，只能说“吸收”或“放出”不能说“含有”或“具有”，故D错误；
故选：C。
(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；
(2)一切物体在任何情况下都有内能；
(3)物体温度升高时内能一定增大；
(4)当物体之间有温度差时就会发生热传递现象，转移的能量就是热量，热量只能说“吸收”或“放出”不能“含有”或“具有”。
此题考查了物体具有内能的条件、热量的理解、及热值的理解，是一道综合题。
6.【答案】B
【解析】解：A、白炽灯的灯壁变黑是钨丝先升华后凝华形成的，故A错误；
B、电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，变细后的钨丝横截面积变小，电阻变大，故B正确；
C、比热容是物质的一种特性，与横截面积无关，故C错误；
D、变细的钨丝电阻变大，根据公式P=U2R可知，在电压不变时，灯泡的功率变小，故D错误。
故选：B。
(1)灯丝是固态，黑斑也是固态，中间转化为了气态；
(2)导体的长度、材料相同时，横截面积越小，电阻越大；
(3)比热容是物质的一种特性，同种物质(状态不变)比热容相同，不同物质比热容一般不同；
(4)电源电压不变，根据公式P=U2R分析灯泡电功率的变化。
本题考查了物态变化、决定电阻大小的因素、比热容、电功率，综合性较强，难度不大。
7.【答案】C
【解析】解：
A、甲每秒输出的功比乙的大说明甲做功的功率比乙大，功率大只能说明做功快，与效率没有关系，故A错误；
B、甲所消耗的汽油比乙所消耗的更少，但不知道有用功的多少，无法比较效率高低，故B错误；
CD、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出的能量多；做相同的有用功，甲消耗的汽油少，故C正确、D错误．
故选C．
热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率高则比值大．功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率没有关系．
此题主要考查了对热机效率的理解，并且考查了热机效率与功率的区别．热机效率是表示热机性能好坏的，功率是表示热机做功快慢的，不要把二者混淆在一起．
8.【答案】B
【解析】【分析】
(1)已知拉力(动力)、动力臂、阻力臂，利用杠杆平衡条件得到大象重力(阻力)，然后根据重力与质量成正比，得到大象的质量；
(2)利用W=Fs计算拉力做的功；
(3)根据做功的两个因素进行分析；
(4)根据杠杆平衡条件分析解答。
此题是一道与杠杆有关的应用题，考查了杠杆的五要素、平衡条件的应用和功率的计算，是一道利用物理规律解决实际问题的应用题，体现了物理与社会生活密切相关的特点。此题关键是根据相似三角形的性质求出拉力移动的距离。
【解答】
A、不计槽钢和铁笼的质量，根据杠杆平衡条件有F1L1=F2L2，
所以，大象的重力：G=F2=F1×L1L2=200N×9m0.06m=3×104N，
由G=mg可得，大象的质量：
m=Gg=3×104N10N/kg=3×103kg；故A错误；
B、根据相似三角形的性质可得，拉力移动的距离s=9m×，
则拉力做的功W=Fs=200N×30m=6×103J；故B正确；
C、拉起大象的过程中大象在拉力F1作用下移动了距离，根据W=Fs，拉力F1做功，故C错误；
D、根据杠杆平衡条件可知，动力臂和阻力臂一定时，要想称量更重的大象，需要动力臂更长，因此将弹簧测力计的悬挂点更加远离O点。故D错误。
故选：B。
9.【答案】D
【解析】解：
A、小球在A、B两点时，受到斜向上的拉力和竖直向下的重力的作用，这二个力不在同一条直线上，所以小球受到的力不是平衡力，故A错误；
B、不计空气阻力，小球的机械能没有转化为内能，机械能是守恒的，所以小球在各处的机械能相等，故B错误；
C、从A到C的过程中，小球的质量不变、高度减小，所以重力势能减小，故C错误；
D、在整个过程中小球受到的力均为非平衡力，所以均处于非平衡状态，故D正确。
故选：D。
(1)对小球在A、B两点时进行受力分析，然后根据二力平衡条件进行判断。
(2)不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。
(3)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(4)受平衡力作用的物体处于平衡状态，受非平衡力的物体处于非平衡状态。
此题是一道信息题，题目中给出一个新的信息，让学生根据自己学过的知识结合信息解决问题。考查了学生接受新知识、运用新知识的能力。
10.【答案】C
【解析】解：A、由电路图可知，当开关闭合时，两电阻串联，电压表测Rx两端的电压；根据串联电路的电压特点可求R0两端的电压，根据欧姆定律可求电路中的电流，进一步求出Rx阻值。故A可以测出未知电阻Rx的阻值；
B、由电路图可知，当开关闭合时，两电阻串联，电压表测R0两端的电压；根据欧姆定律可求电路中的电流，根据串联电路的电压特点可求Rx两端的电压，根据Rx=UxIx可求得未知电阻Rx的阻值；故B可以测出未知电阻Rx的阻值；
C、由电路图可知，当开关闭合时R0、Rx并联，电流表测支路R0的电流，根据并联电路的电压特点可知，Rx两端电压，但无法求得流经Rx的电流，故此电路图不能测出Rx阻值。
D、由电路图可知，当开关闭合时R0、Rx并联，电流表测支路Rx的电流，根据欧姆定律公式变形可求得未知电阻Rx的阻值，故此电路图能测出Rx阻值。
故选：C。
利用电压表和电流表，结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律，直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流，根据Rx=UxIx求出电阻。
测电阻的原理为Rx=UxIx用电压表和电流表，再根据串联电路和并联电路的电流和电压特点，直接或间接测量电压和电流，这是解决本题的关键。
11.【答案】8 75% 2
【解析】解：由图可知：承担动滑轮和重物的绳子股数为2股，则n=2，所以s=nℎ=2×0.4m=0.8m；
拉力所做的功：W总=Fs=10N×0.8m=8J；
滑轮组的机械效率：
η=W有用W总×100%=6J8J×100%=75%。
拉力的功率：
P=W总t=8J4s=2W。
故答案为：8；75%；2。
首先判定滑轮组绳子有效股数，然后根据s=nℎ计算绳子自由端移动的距离，利用W=Fs计算拉力做的功，即为总功，知道有用功，利用η=W有用W总计算滑轮组的机械效率，再利用P=Wt计算功率即可。
本题考查了使用滑轮组时总功、功率、机械效率的计算，要求灵活运用公式，属于基础题目。
12.【答案】化学 电 负 0.6
【解析】解：盐水电池属于电源，对外供电时，将化学能转化为电能；
图中电压表指针正向偏转，则连接电压表正接线柱的是电池的正极，即金属B是电池的正极，A是负极；
由图可知，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，示数为0.6V。
故答案为：化学；电；负；0.6。
(1)盐水电池是将化学能转化为电能的装置；
(2)由图中电压表指针的偏转方向可判断电流方向，同时能判断电池的极性；根据电压表的量程和分度值的大小读出其示数。
本题考查的是电源的能量转化和用电压表判断电池极性方法。运用电压表判断电池的正负极时，电压表正常偏转则连接电压表正接线柱的是电池的正极；电压表反向偏转时，连接电压表正接线柱的是电池的负极。
13.【答案】做功 内 机械 飞轮的惯性
【解析】解：四冲程汽油机的一个工作循环，四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功一次，把内能转化为机械能，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成。
故答案为：做功；内；机械；飞轮的惯性。
四冲程内燃机工作时，活塞在气缸中往复运动两次，完成一个工作循环，做一次功，共计四个冲程。
本题考查了内燃机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，只有在做功冲程中使机车获得动力，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成。
14.【答案】电压表V示数为U，电流表A和A2的示数均为UR，电阻R1断路。
【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量的是电源电压，电流表A测量的是干路中的电流，电流表A2测量的是通过R2的电流；开关S由断开到闭合，电压表始终测量的是电源电压，电源电压不变，则电压表示数不变，示数为U；
电压表V示数与电流表A或A2示数的比值均未发生变化，表明A或A2示数都没有发生变化；
若R1断路，开关闭合后，R1没有接入电路中，始终只有R2接入电路中，两个电流表示数相同，示数为I=UR，且保持不变，符合题意；
若R1短路，开关闭合后，电源的两端被导线连接，电流表和电源会被损坏，不符合题意；
若R2断路，开关闭合后，R2没有接入电路中，R1接入电路中，电流表A示数从0到有，电流表A2始终示数相同，不符合题意；
若R2短路，则整个电路短路，电源损坏，不符合题意；
故答案为：电压表V示数为U，电流表A和A2的示数均为UR，电阻R1断路。
由图可知，该电路为并联电路，电压表测量的是电源电压，电流表A测量的是干路中的电流，电流表A2测量的是通过R2的电流；开关S由断开到闭合，电压表V示数与电流表A或A2示数的比值均未发生变化，说明这三个表的示数都没有发生变化，据此分析故障的原因。
本题考查了电路的动态分析和电路故障的判断，分析好两电阻断路和短路时三电表示数的变化是关键。
15.【答案】秒表 2 2 2 1.4 1.4 摆动的周期与摆球质量无关 1、3或4、5 摆线长度 当摆动幅度和摆球质量不变时，摆线越长，摆动的周期越长
【解析】解：(1)为了完成实验，由表中数据，要测量摆动时间，还需要的器材是刻度尺、较短的细线一根和秒表；
(2)①摆来回摆动一次的时间叫做周期，用所用时间除以摆动次数即周期。
②分析比较第1次和第2次实验，由表格数据可看出摆动幅度和摆线长度相同，质量不同，研究摆动周期与摆球质量的关系，由表中数据得出摆动周期相同，故摆动周期与摆球质量无关系；
③研究摆动的周期与摆动的幅度关系，要控制摆线长度、摆球质量不变，故分析比较第1、3或4、5次实验，可得出的初步结论是：当摆线长度、摆球质量不变时，摆动的周期与摆动的幅度无关；
④通过第2次试验和第4次实验比较，控制摆球质量和摆线幅度一定时，只改变摆线长度，故探究摆球摆动周期与摆线长度的关系；
由数据可得出的初步结论是：当摆动幅度和摆球质量不变时，摆线越长，摆动的周期越长。
故答案为：(1)秒表；(2)①2；2；2；1.4；1.4；②摆动的周期与摆球质量无关；③1、3 或 4、5；④摆线长度；当摆动幅度和摆球质量不变时，摆线越长，摆动的周期越长。
(1)由表中数据知要测量摆动时间，故用到秒表；
(2)①摆来回摆动一次的时间叫做周期。用所用时间除以摆动次数即周期；
②根据控制变量法，分析第1次和第2次实验数据中相同的量和变化的量，得出摆动的周期与变化量的关系；
③研究摆动的周期与摆动的幅度的关系时，要控制另外两个量(摆线长度和摆球的质量)相同，只改变摆的幅度，据此回答；
④分析第2和第 4次实验数据的相同量和变化的量，研究摆动周期与变化量的关系，由表中数据得出摆动的周期与变化量的关系。
本题考查周期的定义及数据分析能力和控制变量法的运用。
16.【答案】错误；正确；错误；正确
【解析】解：刻度尺测量物体的长度时要放正，不能歪斜，所以甲是错误的；
温度计测量液体的温度时玻璃泡要完全浸在被测液体，视线要和温度计的液面相平，所以乙是正确的；
电流表不能不直接接在电源的两端，这样会损坏电流表和电源，所以丙是错误的；
使用测电笔辨别火线和零线时，手要接触金属笔卡．
故答案为：错误；正确；错误；正确．
根据刻度尺、温度计、电流表和测电笔的正确使用方法来一一判断做出解答．
此题考查了各种测量工具的使用方法，测量工具的使用是我们实验的基础．
17.【答案】解：
(1)从支点O作拉力作用线的垂线，从支点O到垂足的距离就是绳的拉力的力臂L；如图所示；
(2)重力的方向是竖直向下的，其作用点为重心P，由此可画出重力的示意图，如图所示：

【解析】①力臂的画法是：从支点向力的作用线做垂线．
②要画重力的示意图首先要找力的作用点，即重心，从力的作用点起沿重力的方向画一条带箭头的线段，在线段的末尾标上力的大小．
本题考查了力的示意图和力臂的画法，注意：力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线．
18.【答案】解：
(1)当只闭合S2时，变阻器和电压表被短路，电路中为灯泡L的基本电路；电流表示数即为通过灯的电流I=0.3A，灯的电压为电源电压，
根据欧姆定律，灯的电阻RL=ULI=6V0.3A=20Ω；
(2)只闭合S1时，滑片P在最右端时，灯与R1并联后再与变阻器串联，电流表测干路电流，电压表测变阻器的电压．灯与R1并联的电阻：RL1=20Ω×5Ω20Ω+5Ω=4Ω，
设变阻器的最大阻值为R滑，根据串联电阻的规律R总1=4Ω+R滑，电流表示数为I1；
而当滑片P滑到某位置c时，R2的电阻减小了20Ω，此时电路的总电阻R总2=4Ω+R滑−20Ω=R滑−16Ω，而此时电流表示数为I2；
电源电压不变，通过的电流与总电阻成反比，所以有：I1I2=R总2R总1，即57=R滑−16Ω4Ω+R滑，
解得R滑=66Ω，即滑动变阻器的最大阻值为66Ω；
(3)①当电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，即电流表示数最小；因并联的总电阻小于其中任一个电阻，串联电路的电阻大于其中任一个电阻，且灯的电阻大于R1的电阻，所以只有将灯与变阻器串联时，即将两个开关都断开时，电路中的总电阻最大；
又因为电压表测变阻器的电压，考虑到电压表量程为0～3V，即变阻器的最大电压为3V，根据分压原理，此时变阻器连入电路中的电阻最大；
由串联电路电压的规律，此时灯的电压为6V−3V=3V，由分压原理，变阻器允许接入电路中的阻值等于灯的电阻20Ω，所以在电路处于安全工作状态下，电路的最大电阻为R大=2×20Ω=40Ω，电路中允许的最小电流I小=UR大=6V40Ω=0.15A；
②因并联的电阻小于其中任一个电阻结合串联电路的总电阻比其中任一个电阻都大，所以只有当灯与R1并联时，即S1、S2都闭合时，电路的总电阻最小，R小=4Ω，所以电路的最大电流，
即电流表的最大示数：I大=UR小=6V4Ω=1.5A<3A；
所以，任意改变开关的状态并调节滑动变阻器的位置，在电路处于安全工作状态下，电流表示数变化范围
0.15A−1.5A．
答：(1)L的阻值为20Ω；
(2)则滑动变阻器的最大阻值是为66Ω；
(3)任意改变开关的状态并调节滑动变阻器的位置，在电路处于安全工作状态下，电流表示数变化为范围0.15A−1.5A．
【解析】(1)分析电路的连接关系，根据欧姆定律求灯的电阻；
(2)搞清只闭合S1时，滑片P在最右端时和滑片P滑到某位置c时电路的连接关系，求出灯与R1的并联电阻，根据串联电路电阻的规律，进而求出两种情况下电路的总电阻，根据在电压不变时，通过的电流与电阻成反比，求出变阻器的最大电阻；
(3)①根据并联电阻、串联电阻的规律，判断出电路中有电阻最大电阻时电路的连接，结合电压表的量程，由串联电路电压的规律和分压原理确定电路处于安全工作状态下电路的最大电阻，根据欧姆定律求出最小电流；
②根据并联电阻、串联电阻的规律，判断出电路中有电阻最小电阻时电路的连接，根据欧姆定律求出最大电流；
本题考查欧姆定律和串联、并联电路特点灵活解决问题，最后一问，要根据相关知识正确判断电路总电阻最大和最小的电路连接方式是解题的关键，难度大，综合性强，对能力要求高，属于压轴题．
19.【答案】天平和秒表 加热时间 使水与沙子均匀受热 沙子 没有搅拌，沙子与水受热不均匀
【解析】解：(1)由表中数据可知，沙子和水的质量相等，故要用到天平，要记录加热时间，故用到秒表；
根据转换法，实验中，沙子和水吸热的多少是通过加热时间来反映的，
(3)在实验中，应不停地用玻璃棒搅动沙子和水，其目的是使水与沙子均匀受热；
(4)实验数据记录如表，分析表中的实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度时，水吸收的热量大于沙子吸收的热量，据此推理，如果加热相同的时间，质量相同的沙子和水，沙子升高的温度更高；
(5)刚开始加热时，情况与(4)结论不符，可能是因为物体受热不均匀造成的，应用搅拌棒充分搅动。
故答案为：(1)天平和秒表；加热时间；(3)使水与沙子均匀受热；(4)沙子；(5)没有搅拌，沙子与水受热不均匀。
(1)由表中数据可知沙子和水的质量相等和记录加热时间，据此确定所用的测量工具；根据转换法，实验中，沙子和水吸热的多少是通过加热时间来反映的；
(3)实验时为使物质受热均匀，可使用搅棒；
(4)分析质量相同的水和沙子升高相同的温度时的加热时间，据此推理回答；
(5)刚开始加热时，情况与(4)结论不相符，可能是因为物体受热不均匀造成的。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用、注意事项和反常现象的分析，为热学中的重要实验．题号
一
二
三
四
总分
得分
实验次数
摆线长度(米)
摆球质量(千克)
摆动幅度
连续摆动次数
连续摆动时间(秒)
摆动周期(秒)
1
1
0.1
一拳宽
30
60
______
2
1
0.2
一拳宽
30
60
______
3
1
0.1
两拳宽
30
60
______
4
0.5
0.2
一拳宽
30
42
______
5
0.5
0.2
两拳宽
30
42
______
物质
质量g
升高10℃的时间/s
升高20℃的时间/s
升高30℃的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220