2027年上海市中考联考物理试题（含答案解析）

这是一份2027年上海市中考联考物理试题（含答案解析），共3页。试卷主要包含了关于粒子和宇宙的认识，正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1．图示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图象。根据图象，下列判断正确的是
A．该物质熔化过程持续了25min
B．该物质是晶体，熔点为80℃
C．在第30min，该物质处于固液共存状态
D．在第10min到第25min之间，由于物质温度不变，所以不吸收热量
2．在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数，若电路故障在灯L或电阻R上某一处，对于故障的分析，下列判断不正确的是
A．故障可能是灯泡L短路或电阻R断路
B．用导线试触（短时连接）电阻R两端，根据灯的亮暗可以检测出故障原因
C．在电路中再串联一个电流表，根据电流表有无示数可以检测出故障原因
D．在L两端再并联一个电压表，根据电压表有无示数可以检测出故障原因
3．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．电路中电流变化的范围是0.18A一0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W
4．智能公交系统已于2016年5月6日在我市部分县区投入运营，如图是一名乘客正在通过电子站牌获得公交车到站信息。公交车与智能公交系统间的无线通讯依靠的是（ ）
A．超声波B．次声波C．电磁波D．激光
5．关于粒子和宇宙的认识，正确的是
A．雪花漫天飞舞，说明分子在做无规则运动
B．光年是长度的单位
C．质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动
D．在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了质子
6．有关分子热运动，下列说法正确的是（ ）
A．液体很难被压缩，说明分子间有引力
B．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙
C．有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，说明分子在做无规则运动
D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，我们看不到墨水的分子在运动
7．一个木箱从粗糙的斜面上匀速滑下来，则它的
A．机械能和内能都增大B．机械能减小，内能增大
C．机械能增大，内能减小D．机械能和内能都不变
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8． 如甲图所示，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如乙图所示，其中a电流表测量的是通过________(选填“L1”或“L2”)的电流，b电流表的读数应为_______安。
9．一列高铁列车车长200m，以324km/h的速度匀速通过5740m的高架桥需要_______s，当高铁通过高架桥时，列车上的旅客发现桥上的路灯向后“跑”，这是以_______________为参照物的。
10．如图所示，一个重5.4N，体积为2×10-4m3的金属块用细线挂在弹簧测力计下，浸没水中后金属块受到的浮力是______N，此时弹簧测力计的示数是______N．该金属的密度是______kg/m3（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。
11．刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上（如图所示）．胡萝卜重为 N，如果在系线处将胡萝卜切成两段，则GA_______GB(选填“大于”、“小于”或“等于”)
12．小兰和爸爸散步时，看见小区内的一种健身器械﹣坐拉器，如图甲所示，为了对它进行研究，小红简化了它的结构，画出了模型图，如图乙所示爸爸坐在座椅上，用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O转动，连杆BD拉动杆O′C转轴O′转动，将座椅向上抬起．则杠杆AOB是_____杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；坐在座椅上的人越重，则使用坐拉器时的机械效率将_____（选填“越大”、“越小”或“不变”）．
13．（1）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。
（2）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。
（3）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）。
14．自然界只有两种电荷，同种电荷相互_____。（选填“吸引”或“排斥”）
三、作图题（共7分）
15．如图所示，在平直的地面上，一个人沿水平方向用力推一物体向右匀速运动，请画出物体在水平方向的受力示意图．
（______）
16．请将电源、电流表，电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内，并将电路补充完整．要求：开关S闭合后，电流方向如图所示，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L变亮时，电压表的示数变小．
17．如图，一束光射入水中，在水底形成光斑．请根据入射光线和光斑，画出水面的反射光线和水中的折射光线．
四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18．王宇选用平面镜、白硬纸板和激光器进行如图实施方案的探究光反射时的规律实验．
（1）白色硬纸板的表面应尽量__________（选填“相糙”或“光滑”）；硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面_________．
（2）为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系．当纸板上显示出光路时，该同学将纸板B绕轴ON向后折，在纸板B上就看不到反射光线，此时反射光线__________（选填“存在”或“不存在”），这个现象说明了__________________．
（3）实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，应采取的操作是______________．
A．向纸板喷烟或雾
B．使激光紧贴纸板面入射
C．使激光垂直纸板面入射
19．在研究液体压强规律时．
老师在空心玻璃管一端套上橡皮膜，并向管内注入适量的水（如图甲），你观察到的现象是______，这说明：______．如图乙是压强计，将压强计的橡皮膜放入液体中时，我们是通过______来判断液体压强大小的．为了使这一现象更明显，你认为U型管应______．（填字母）
A．注入酒精B．注入水银C．用内径更细的U型管小明认为，不用压强计用图甲装置同样可以探究液体内部压强．具体操作是：将玻璃管中的水倒出，将有橡皮膜的一端向下竖直放入液体中，随着橡皮膜所在深度的改变，橡皮膜的凹陷程度也随之发生变化（如图丙）．对比压强计，你认为上述探究装置两大主要缺陷表现在：
①______；②______．
20．如图所示，李宁同学在张老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）当蜡烛位于图中B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为_____cm．
（2）李宁同学把蜡烛移动到A处，屏上的像变得模糊，要使像变清晰，光屏应向_____（选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、_____的实像．
（3）凸透镜在生活中有很多应用，用凸透镜做成的眼镜适用于矫正_____．（选填“近视眼”或“远视眼”）
21．用天平和量筒测量石块的密度。
（1）将天平放在水平桌面上，用镊子将__________拨至左侧零刻度处，调节平衡螺母使天平横梁在水平位置平衡后，测石块的质量。
（2）当天平盘中的砝码和游码的位置如图甲所示时，天平重新平衡，则石块的质量是______g。如图乙、丙所示，石块的体积是_____cm3，该石块的密度是_______ g/cm3。
22．小明利用如图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，可供选择的器材有：电源（两节新干电池），电流表、电压表、开关，阻值分别为5Ω、10Ω、60Ω的定值电阻各一个，“10Ω 1A”、“20Ω 1.5A”、“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器，导线若干．
A．B．C．D．请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整．闭合开关前，应将变阻器滑片P移到_______（选填“A”或“B”）端．闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是________．故障排除后，小明首先“探究电流与电阻关系”，他把5Ω的电阻接入电路，移动变阻器滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，将5Ω电阻替换为10Ω的电阻继续进行实验，接下来他应将变阻器滑片P向_______（选填“左”或“右”）端移动；本次实验中所选滑动变阻器的规格为________．完成上述实验后，小明把5Ω的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”．通过正确操作得到数据如下表所示，分析表中数据得到的结论是_____________________．
（6）小华在原有器材的基础上，增加了定值电阻R0、电阻箱（）和一个单刀双掷开关，设计了几种单表测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的电路图，如图丙所示，其中符合要求的有________．
五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器．“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克．
“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）
24．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变．当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A．求：
电源电压为多少？R2的阻值为多少？S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？
六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）则
电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数） 电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kw·h？ 根据题中电路图，再给你一个加热电阻R1和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装．设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2111W，春、秋两季额定功率是4111W，冬季额定功率是6111W，请画出改装后的电路图，并计算R1． 从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？(写一种)
26．阅读下面文字，并按要求填空
锂（Li）电池
锂是一种化学特性非常活泼的金属元素，伟大的发明家爱迪生首先将锂元素用于电池之中，随着二十世纪 末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求．充电锂电池随之进入了大规模的 实用阶段．锂电池目前大致可分为两类：
a.锂金属电池不可充电，是由锂金属或锂合金为负极材料、用非水电解质溶液的电池．
b. 锂离子电池不含有金属态的锂，以锂的多元复合氧化物作为正极材料，并且是可以充电的．不同的正极材料，产生的电池参数是不同的，如下表：
（1）手表使用一次性纽扣锂电池，这种电池是________（填写“锂金属”或“锂离子”）电池，电流从锂________（流入、流出）．有一种手机电池参数如表，锂元素在这种电池中作为_______极，选择的材料是_______（选填标号），密度大约是______kg/m3.（保留两位有效数字）由于技术限制锂电池无法做的过大，大型用电设备就需要用多个电池组装，比如电动汽车的动力来源于电动机，电动机的原理________．某纯电动轿车的电动机输入电压为 330V，需要用 100 个电池_______联．如果电动机的功率为 66kW，每个电池质量为 2kg，则充满电后，电动车以此功率最多可行驶 1h，说明此种连接方式_______不能、可以）增加电动汽车的续航时间．生活中有很多时候需要用多个电池组合，一般会将电池装入电池盒再连入电路，下图中与电动汽车电池连接方式不同的电池盒是图______．
27．两只灯泡，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________．
参考答案
一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1、B
【解析】
明确图象中横纵坐标所表示的内容，可以看出物质的温度整体呈上升趋势，且有一段时间物质吸热但温度不再高，说明这是晶体熔化的图象，进而可以判断出对应的熔点温度；熔化前处于固态，熔化过程后处于固液共存状态、熔化完成处于液态。
【详解】
分析图象可知，图象中呈水平的一段所对应的温度80℃就是该物质的熔点，该物质有固定的熔化温度，是晶体，该物质从第10分钟开始熔化，到第25分钟左右结束，约进行了15分钟，熔化过程吸热温度不变，故AD错误，B正确；
C、在第30min熔化完成，该物质处于液态，故C错误。
故选B。
2、D
【解析】
A．灯泡L短路时，灯泡不亮，电压表测电源两端的电压有示数；电阻R断路时，电路断路无电流，灯泡不亮，电压表串联在电路中测电源两端的电压有示数，故A正确；
B．用导线试触（短时连接）电阻R两端，灯泡亮说明R断路，灯泡不亮说明灯泡L短路，故B正确；
C．在电路中再串联一个电流表，若电流表有示数说明灯泡短路，若电流表无示数电阻R断路，故C正确；
D．在L两端并联一个电压表，无论L短路，还是R断路，电压表都没有示数，故D错误．
3、D
【解析】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．
灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W, IL==0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流的特点，
所以电路中的最大电流I大=I=IL=0.5A，由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小，R总==9Ω，RL==5Ω，R小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω；
∵当电压表的示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，∴UL′=U-U大=4.5V-3V=1.5V，
再利用公式I小==0.3A，最后利用公式R大==10Ω；
所以电路中电流的变化范围是0.3A-0.5A，滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω-10Ω；
灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W；电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W．故选D．
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡的额的电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．
【考点】电功率的计算；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用；电阻的串联．
4、C
【解析】
公交车与智能公交系统间的无线通讯依靠的是电磁波，电磁波可以在真空中传播，而声音波不能在真空中传播，故C正确。
故选C。
5、B
【解析】
A．雪花漫天飞舞，那是物质的机械运动，不是分子在运动，分子运动是肉眼看不见的。故A错误；
B．光年表示光在一年中通过的距离，所以是长度单位。故B正确；
C．原子核由质子和中子构成，电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动。故C错误；
D．在探索比分子更小的微观粒子的历程中人们首先发现了电子。故D错误。
6、D
【解析】
A．液体很难被压缩，说明分子间有斥力，A错误；
B．因为海绵内有空隙，所以用手捏海绵，海绵的体积变小了，不能说明分子间有间隙，B错误；
C．尘粒是由大量分子组成，它的运动属于物体的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，C错误；
D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，水墨分子子做无规则运动，而分子运动是肉眼是看不到的，D正确．
7、B
【解析】
木箱匀速下滑时，动能不变，重力势能减少，故机械能减少；在下滑过程中，因为摩擦力的存在，对木箱做功，所以木箱内能增大，温度升高．
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8、L1 1.2
【解析】
如图甲，电流表a与L1串联，测量L1的电流；
电流表b测量干路电流，因为并联电路的干路电流为各支路电流之和，所以b的示数应该大于a的示数，而乙图电流表a的指针偏转角度大，说明a电流表使用小量程，而b电流表使用大量程，分度值为0.1A，读数为1.2A。
9、66 高铁（合理即可）
【解析】
列车完全通过该高架桥所行驶的路程：s=L车+L桥=200m+5740m=5940m；
列车的速度v=324km/h=90m/s，则列车全部通过赶高架桥所用时间：。
乘客觉得两侧的路灯向后“跑”，说明高铁外的路灯相对于高铁的位置在不断发生变化，以高铁为参照物，高铁外的路灯是运动的。
10、2 3.4 2.7×103
【解析】
将它浸没到水中时，所受浮力是：F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10N/kg×2×10-3 m3 =2N；则测力计的示数是：F=G-F浮=5.4N-2N=3.4N；金属块的质量是：m=G/g=5.4N/10N/kg=0.54kg，金属块的密度：ρ=m/V=0.54kg/2×10-4 m3=2.7×103 kg/m3
11、2.4；大于
【解析】
（1）每一个大格是1N，每一个小格是0.2N．一定要从数值小的往数值大的顺序读，力的大小为2.4N．
（2）根据杠杆平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2可知，
FALA=FBLB，
∵粗的一段重心离支点近，力臂比较小，即LA＜LB，
∴FA＞FB
根据题意知，胡萝卜受到的力FA=GA，FB=GB
∴GA＞GB
12、省力 越大
【解析】
由图可知，杠杆AOB以O为支点，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；在座椅上的人越重，做的有用功越多，有用功占总功的比值越大，根据η＝×100%可知，坐拉器的机械效率越大．
13、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。
14、排斥
【解析】
由电荷间的相互作用规律知道，同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
三、作图题（共7分）
15、
【解析】
试题分析：在平直的地面上，一个人沿水平方向用力推一物体向右匀速运动，物体在水平方向上受到推力和摩擦力是一对平衡力，作用点在重心上．
【考点定位】二力平衡、力的示意图作图
16、
【解析】
滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，据此填充元件．
【详解】
根据电压表应与被测用电器并联，读图可知，左右两个位置不可能是电压表，则电压表应在中间的位置．根据移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，电压表的示数变小，说明电压表测的是滑动变阻器两端的电压，则左侧的位置应该是电源，右侧的位置应该是电流表．且电源的正极朝下．如下图所示：
根据电压表应与被测用电器并联，电流表应与用电器串联，再结合移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，电压表的示数变小可判断各元件的位置．
17、
【解析】
过入射点垂直界面作出法线，根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，在空气中法线右侧作出反射光线，并使反射角等于入射角；根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，在法线右侧的水中斜向下作出折射光线，使折射角小于入射角，如图所示：
四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18、粗糙 垂直 存在 反射光线、法线和入射光线在同一平面内 B
【解析】
（1）白色硬纸板的表面应尽量粗糙，让光线发生漫反射，从不同的角度都能够观察到光线；硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直，这样才能更好地呈现光的传播路径，验证反射光线、入射光线、法线在同一平面内；
（2）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以将纸板B绕轴ON向后折，在纸板B上就看不到反射光线，此时反射光线存在；
（3）此实验为了使光线能在纸板上显示出来，你该采取的操作是使激光紧贴纸板面入射，即选项B的说法符合题意．
19、橡皮膜凸起 液体对容器底部有压强 U型管两端液面高度差 A 橡皮膜凹陷程度不明显 只能探究液体向上的压强
【解析】
（1）甲装置，没有倒水时，橡皮膜是平的，向装置中加入一定量的水，水对橡皮膜有向下的压力，观察到橡皮膜向外凸，这说明液体对容器底有压强；
（2）压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的．，液面高度差越大，液体的压强越大，如果被测压强大小相同，U形管中液体密度越小，液面高度差越大，为了使实验现象更明显，小明应该选择染色的酒精装入U形管中，故A正确．
（3）丙装置在水中橡皮膜向内凹，现象不容易观察，同时该装置只能探究液体向上的压强，无法探究压强与方向的关系．
20、10 左 缩小 远视眼
【解析】
（1）根据图中数据可知，u＝v＝20.00cm，则可知20.00cm＝2f，f＝10.00cm；
（2）李宁同学把蜡烛移动到A处，即物体处于2倍焦距以外，所成此时的像应该成在凸透镜另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，故光屏应该向左移动，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的．
（3）凸透镜在生活中有很多应用，用凸透镜做成的眼镜适用于矫正远视眼．
21、游码 27.4 10 2.74
【解析】
（1）托盘天平在使用过程中，首先把天平放在水平桌面上，用镊子把标尺上的游码拨至左侧零刻度线位置，调节平衡螺母使横梁在水平位置平衡；
（2）如图所示，标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度值为2.4g，石块的质量等于砝码质量加游码对应的刻度值，石块的质量m=20g+5g+2.4g=27.4g，石块的体积V=70ml-60ml=10ml=10cm3；该石块的密度。
22、 A 定值电阻R断路 左 “30Ω 2A” 导体的电阻一定时，流过导体的电流与导体两端的电压成正比 ACD
【解析】
（1）根据电路图，滑片以右电阻丝连入电路中，根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处；
（3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入60Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻即可知道需要滑动变阻器的阻值；
（5）分析表中数据得出结论；
（6）能直接或者间接测出电灯泡的额定电压和额定电流的电路图都符合要求．
【详解】
（1）根据电路图，滑片以右电阻丝连入电路中，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下图所示：
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，即A端；
（3）闭合开关，同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是定值电阻R断路；
（4）根据串联分压原理可知，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分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V；
电阻两端的电压始终保持UR=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U-UR=3V-2V=1V，当接入60Ω电阻时，此时电路的电流为：,变阻器连入电路中的电阻为：，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，即使用所有定值电阻完成这次探究实验，应选择滑动变阻器的规格为30Ω 2A．
（5）分析表中数据知，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，即电阻一定时，电流与电压成正比；
（6）A、图A中，S先接b，移动滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再接a调节变阻箱，是电压表的示数仍为2.5V时，此时电阻箱的电阻等于灯泡的电阻，小灯泡的额定电流为：,再由就能算出小灯泡的额定功率，故A正确；
B、无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；故B错误；
C、开关接a时，调节电阻箱和R1，使电阻箱两端的电压为，则灯的电压为：,再根据算出流过电阻箱的电流，即为小灯泡的额定电流，再由就能算出小灯泡的额定功率，故C正确；
D、图D中，S先接a移动滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再接b测量出灯泡和电阻箱的总电压U总，小灯泡的额定电流为：,再由就能算出小灯泡的额定功率，故D正确；
本题研究“电流与电压、电阻的关系”，考查电路连接、注意事项、故障分析、操作过程、器材的选择、数据分析、控制变量法、及设计方案测小灯泡电功率的能力．
五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23、（1）2.2×105N；（2）7.76m1．
【解析】
（1）设“蛟龙号”空载时质量为m空，因为漂浮在水面，∴“蛟龙号”受到的浮力F浮＝G＝m空g＝22000kg10N/kg＝220000N;(2)设“蛟龙号”满载时至少需要注入水的质量为m水,体积为V水,最大荷载质量为m载，∵满载时若要下沉，至少G总＝F浮总，∴m水gm空gm载g＝水gV排，∴m水＝水V排m空m载＝1.0101kg/m110m122000kg240kg＝7760kg, 则至少注入的水的体积V水＝＝7.76m1.
点睛：（1）根据浮沉条件求出“蛟龙号”漂浮在水面的浮力．（2）根据满载时浮力、重力的关系求出注入的水的质量，再由密度公式求出满载时注入的水的体积．
24、（1）9V；（2）30Ω；（3）3.6V；
【解析】
（1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2断路，由欧姆定律可得出电源电压；
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，则由并联电路的电流规律可得出流过R2的电流，则由欧姆定律可得出R2的阻值；
（3）S2、S3断开，S1闭合时，两电阻串联，由欧姆定律可得出电路中电流，则再由欧姆定律可得出R1两端的电压。
【详解】
解：（1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2断路，I1=0.45A，
则由欧姆定律可得到电源电压：
U=I1R1=0.45A×20Ω=9V；
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，R2的电流：
I2=I-I1=0.75A-0.45A=0.3A；
R2==30Ω；
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，R1、R2串联，电路电流：
I=I1=I2=；
R1的两端的电压：
U1=I1R1=×20Ω=3.6V；
答：（1）电源电压为9V；
（2）R2的阻值为30Ω；
（3）R1两端的电压约为3.6V。
六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25、（1）18.2A；（2）1kw·h；（3）24.2Ω；（4）见解析
【解析】
试题分析：（1）电热水器正常工作时的电流以：I=P/U=4111W/221V=18.2A；
（2）电热水器消耗的功率：P=4111W=4kW，t=15min=1.25h，加热电阻R消耗的电能是：W=Pt=4kW×1.25h=1kw·h；
（3）由题意可知，两加热电阻并联，分别由一个开关控制，设计图如下：
夏天：断开S1，闭合S、S2时，R1接入电路，功率P1=2111W，R1=U2/P1=24.2Ω；
（4）可能是总电流过大、烧坏电路、保险丝熔断、空气开关跳闸、电能表工作不正常或损坏等．
【考点定位】电学综合计算
26、锂金属 流入 正 ① 0.83×103 通电导体在磁场中受到力的作用 串 不能 甲
【解析】
（1）阅读材料可知，一次性纽扣锂电池是锂金属电池，电流从锂流入.
(2)由材料知，锂离子电池不含有金属态的锂，以锂的多元复合氧化物作为正极材料,故锂元素在这种电池中作为正极．
由表知，输出电压3.7V，因此应选材料①，电池容量3500mAh，则电池质量为：m==25g,
电池体积：V=100mm×60mm×5mm=30000mm3=30cm3,故电池密度为：
==0.83g/cm3= 0.83×103 kg/m3;
(3) 电动机的原理通电导体在磁场中受到力的作用,
纯电动轿车的电动机输入电压为 330V，需要用 100 个电池串联；
如果电动机的功率为66kW，则充满电后，电动车以此功率最多可行驶1h，W=Pt=66kW1h=66kWh, 每个电池质量为2kg，电池容量为：2000g=280000=280000A3600s=1008000C；
W=UIt=UQ= 330V1008000C=332640000J=92.4 kWh66kWh,
说明此种连接方式不能增加电动汽车的续航时间．
（4）生活中有很多时候需要用多个电池组合，一般会将电池装入电池盒再连入电路，电动汽车电池连接方式是串联，图甲是电池的并联，图乙是电池的串联，不同的是图甲．
27、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。
实验序号
①
②
③
④
⑤
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
名称
输出电压
容量比质量
LiCO2①
3.7V
140mAh/g
Li2Mn2O4②
4.0V
100mAh/g
LiFePO4③
3.3V
100mAh/g
Li2FePO4F④
3.6V
115mAh/g
电池名称
锂充电电池
输入电压/V
5
输出电压/V
3.7
电池容量/mAh
3500
电池尺寸/mm
100×60×5