2023年山东省泰安市东平县物理中考模拟四（含答案）

这是一份2023年山东省泰安市东平县物理中考模拟四（含答案），共35页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2023年山东省泰安市东平县物理中考模拟四
一、选择题（本题共15题，共30分．以下每题各只有一个正确答案，选对得2分；多选、错选均不得分；把正确答案的序号填在答题栏的规定位置）
1．（2分）下列数据中最接近实际情况的是（　　）
A．家用电饭煲的额定功率约为8kW
B．一个鸡蛋的质量大约是5g
C．声音的传播速度为340m/s
D．百元人民币的长度约为15cm
2．（2分）关于声现象，下列说法中正确的是（　　）
A．成语“声如洪钟”描述的是声音的音调高
B．“闻其声辨其人”是根据声音的音色来判断的
C．利用超声波检测锅炉有无裂纹说明声音可以传递能量
D．声音的频率越高，响度就越大
3．（2分）如图所示的四种现象中，与“从镜中看到室内鲜花”成因相同的是（　　）
A．三棱镜分解白光 B．笔在水面处“折断”
C．水面上山的“倒影” D．手影游戏
4．（2分）某型号电热锅炉在正常工作时压强过大或温度过高时，发热电阻R都会停止工作。压强过大时开关S1过压自动断开，温度过高时开关S2过热自动断开，下图的电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2分）中国古诗词蕴含着丰富的物理内涵，下列诗词中涉及的物态变化现象解释正确的是（　　）
A．北国风光，千里冰封，万里雪飘﹣﹣冰是凝固形成的，形成过程中需要吸收热量
B．床前明月光，疑是地上霜﹣﹣霜是凝华形成的，形成过程中需要吸收热量
C．青青园中葵，朝露待日晞﹣﹣露是液化形成的，形成过程中需要吸收热量
D．岚雾今朝重，江山此地深﹣﹣雾是液化形成的，形成过程中会放出热量
6．（2分）随着科技的进步，人工智能逐渐应用到生活场景中。如图是无人配送车正在配送货物，下列关于无人配送车的说法中正确的是（　　）

A．无人快递车转弯时运动状态保持不变
B．无人快递车的轮子有凹凸不平的花纹是为了减小对地面压强
C．无人快递车匀速行驶时，货物相对快递车是静止的
D．无人快递车匀速上坡时机械能保持不变
7．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，灯L亮，一段时间后，灯L熄灭。若电路中只有一处故障，且发生在灯L或电阻R上。现用一只完好的灯L'替换灯L，并根据观察到的现象判断故障，下列判断正确的是（　　）

A．若灯L'亮，则灯L一定短路
B．若灯L'亮，则灯L一定断路
C．若灯L'不亮，则电阻R一定断路
D．若灯L'不亮，则电阻R一定短路
8．（2分）关于用电情景，下列说法符合安全用电的是（　　）
A．使用测电笔时，手要接触笔尾的金属体
B．家庭电路中空气开关跳闸，可以直接复位电闸
C．在电线上晾晒湿衣服
D．一边洗澡一边充电玩手机
9．（2分）某物体放在凸透镜前12cm处，光屏放在凸透镜后20cm处，光屏上呈现出清晰的像，则该凸透镜的焦距可能是（　　）
A．5cm B．9cm C．13cm D．20cm
10．（2分）网课期间，为了提高学生学习物理的兴趣，王老师自制了有趣的教具，如图所示，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，瓶口出现大量白气，关于此实验，分析正确的是（　　）

A．纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是凝华现象
B．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．闻到了浓浓的酒精味，这是因为分子间存在斥力
11．（2分）王瑞同学体重为500N，如图甲为该同学在操场上练习爬杆示意图，在某次爬杆训练中，沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　）
①0﹣6s时间内，受到摩擦力大小为500N
②6﹣15s时间内运动速度为0.6m/s
③6﹣15s时间内，克服重力做功的功率是300W
④15g﹣18s时间内匀速下滑

A．①②③ B．①③ C．①② D．②③④
12．（2分）如图所示电路中，两个电阻的阻值相等，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2（五块电表的读数均不为零），那么下列关系式正确的是（　　）
①U1＝U2＝U3
②U2＝2U3
③U3＝2U1
④I1＝I2

A．①② B．②④ C．①④ D．②③④
13．（2分）如图所示，两个足够高的薄壁轻质圆柱形容器A、B（面积SA＞SB）置于水平地面上，容器中分别盛有体积相等的液体甲和乙，它们对各自容器底部的压强相等。下列选项中，一定能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是（　　）
①分别倒入相同深度的液体甲和乙
②分别倒入相同质量的液体甲和乙
③分别倒入相同体积的液体甲和乙
④分别抽出相同体积的液体甲和乙

A．① B．②③ C．①④ D．①②③
14．（2分）如图所示，图甲是小明同学研究调光灯的实验电路图，电源电压保持不变，滑动变阻器规格为50Ω 0.4A，小灯泡规格是6V 3W，灯泡的I﹣U图象如图乙所示。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为3V；当滑动变阻器滑片P在B点时。滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为1V，且R2＝3R1，下列分析正确的是（　　）

①灯泡电阻为12Ω
②电源电压7V
③在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的取值范围为2Ω﹣50Ω
④在保证电路安全的情况下，该灯泡的最大功率为1.2W
A．②③ B．①③ C．②④ D．①④
15．（2分）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体质量为200kg，密度为5×103kg/m3，汽车重为3×104N，汽车受到的阻力恒为车重的0.05倍，汽车以0.6m/s的速度匀速前进，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率80%（不计摩擦、绳重），g取10N/kg，下列说法正确的是（　　）
①将物体提至井口需要20s
②物体离开水面后汽车发动机的输出功率为1380W
③汽车牵引力大小为1500N
④物体完全离开水面后滑轮组机械效率约为83.3%

A．②④ B．①③ C．②③ D．①②④
二、填空题（每空1分，共4分）
16．（1分）“清风不识字，何故乱翻书”所述清风能翻书，是风使书本上表面空气流动速度变大，导致书本上表面压强　 　（选填“增大”或“减小”）。
17．（1分）一只燕子在平静的湖面上飞过，当小鸟距水面6m时，它的“倒影”距水面　 　m，它在湖面的“倒影”是　 　（填“实”或“虚”）像。
18．（1分）质量为20kg的水，温度升高了50℃，吸收了　 　J的热量。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
19．（1分）小金用刻度尺、塑料碗、大烧杯（底面积为S）等器材测量金属球的体积和质量，他先在烧杯内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水中，如图甲所示，测出此时烧杯内水的深度为h1；将金属球放在塑料碗中，放入球后的状态如图乙所示，测出此时烧杯内水的深度为h2；将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中，如图丙所示，测出此时烧杯内水的深度为h3．则h1、h2、h3的大小关系是　 　，且该金属球的密度是　 　（结果用字母表示）

三、作图题（每题2分，共4分）
20．（2分）如图所示，请根据通电螺线管周围磁感线的方向判断电源的“+”、“﹣”极和小磁针的N极，并在图中标出。

21．（2分）如图所示，河岸墙壁上有一发光点S，潜水员在水中a点（眼睛处）向上看到发光点S的像位置在点S'，请根据光的折射规律，画出上述情景的光路图。

四、实验题（第22题8分，第23题8分，共16分）
22．（8分）科学小组在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时，提出了以下的几种猜想：
A．摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关
B．摩擦力可能与接触面的面积有关
C．摩擦力可能与压力有关
D．摩擦力可能与运动速度有关
为了验证以上猜想是否正确，小组选择了一个长方体木块（正面和侧面的面积不同而粗糙程度相同）、一个长木板（其中一面为较光滑的木板，另一面铺了粗糙的毛巾），两个测力计（量程均为0﹣5N）细线，砝码多个（每个重1N）。
实验装置如图甲所示，将木块放在水平木板上，通过改变木块上面放置的钩码的个数来改变木块对木板的压力，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并记录下弹簧测力计的示数。
如下表是科学小组的几组实验数据：
实验序号
木块与木板的接触面
砝码个数
拉动速度
弹簧测力计的示数/N
1
木块正面与木板面
2
慢
0.6
2
木块正面与木板面
4
慢
1.2
3
木块正面与木板面
6
慢

4
木块侧面与木板面
2
慢
0.6
5
木块侧面与毛巾面
2
慢
1.0
6
木块正面与木板面
2
较快
0.6
（1）用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时，要使木块做　 　运动，木块受到的滑动摩擦力大小才会恰好等于弹簧测力计的示数。
（2）做第三组实验时测力计如图乙所示，则此时测力计的示数是　 　N。
（3）由实验1、2、3可知，其他条件相同时，滑动摩擦力的大小与　 　大小有关，这里主要采用的研究方法是　 　。（选填控制变量法或理想实验法）
（4）由实验1，4可知，滑动摩擦力的大小与接触面的面积　 　（选填有关或无关）；由实验　 　（选填实验序号）可知，滑动摩擦力的大小与运动速度无关。
（5）操作时木块运动容易忽快忽慢，测力计示数也常常发生变化，实验操作非常不方便，
经过小组讨论后，小明根据运动和静止是相对的这一点设计了新的实验装置，如图丙所示。拉动测力计甲时不需要让木板做匀速直线运动，若测力计甲和测力计乙的示数分别为4.3N和2.4N，则木板与木块之间的摩擦力为　 　N；若此时木板做匀速直线运动，则木板与地面之间的摩擦力为　 　N。


23．（8分）物理小组在测量小灯泡的额定功率实验中选择了如下器材：
A．待测电阻的小灯泡，规格2.5V
B．两节新干电池，规格1.5V
C．标有10Ω 1.5A的滑动变阻器
D．电流表，量程有0﹣0.6A和0﹣3A
E．电压表，量程有0﹣3V和0﹣15V
F．开关一只，导线若干

（1）图甲是小组同学连接的电路实物图，有同学发现其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打错，然后用笔画线代替导线画出正确连接方法；
（2）将错误订正好后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡 　 　。（选填短路或断路）
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，灯泡额定功率为 　 　W，小灯泡正常工作时的电阻是 　 　（保留一位小数）。
（4）接着调节滑动变阻器，让电压逐次下调，测量数据及灯泡亮度变化如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A

0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
亮度
正常发光
逐步变暗
完全不亮
综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向 　 　（选填左或右）端滑动；随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变 　 　。（选填大或小）
（5）第7组数据中灯泡完全不亮，这一现象说明灯泡的亮度取决于灯泡的 　 　。
（6）小组同学通过上述实验，了解了灯泡的功率这一属性，想要测量另一个标有额定电流Ic的小灯泡的额定电功率，实验器材有电流表、单刀双掷开关S、电阻箱R、滑动变阻器R0和电源，实验电路如下图所示，实验操作如下：
①移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，将S拨至a处，再次移动滑片P，使电流表的示数为Ic。
②保持滑片P位置不变，将电阻箱值调到最大，再将S从a拨至b处，调节电阻箱，使电流表的示数为Ic，此时电阻箱的示数为R'，则此灯泡的额定电功率Pe＝　 　（使用已知量和测量量的符号来表示）。

五、计算题（第24题8分，第25题8分，共16分．解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（8分）为抗疫而建的火神山医院，建成仅用时7天。据新华社报道，高峰时，工地上有70000多名工人，800多台挖掘机、推土机等设备同时作业，有8000万人在看火神山的施工直播，体现了全国人民众志成城，携手抗疫的信心和决心。如图为工地上使用流动式混凝土搅拌车，若已知搅拌车的空车质量为10t，内部容量15m3，发动机的热机效率为46%，柴油热值为4×107J/kg，g取10N/kg，则：
（1）若该车的出发地距火神山工地45km，前40km是平直公路，在该路段的平均速度为80km/h，后5km是泥泞路段，用时10分钟，则全程的平均速度是多少？
（2）该搅拌车静止在水平地面上与地面的总接触面积为2m2，装满了密度为2.4×103kg/m3的普通混凝土，此时搅拌车对地面的压强是多少？
（3）该搅拌车有向高空输送混凝土的功能，当搅拌车满载着混凝土在工地上向5m高度处输送混凝土，输送速度为90m/h，（拌拌旋转功率忽略不计），若该柴油发动机效率为30%，当满载的混凝土输送完时，消耗柴油多少千克？

25．（8分）如图所示，当只闭合开关S1，滑片在a点时，电压表V1的示数为6V，电流表的示数为0.3A，当只闭合开关S1，滑片在b点时，电压表V2的示数为14V，电流表的示数为0.2A，只闭合开关S1和S3，电路消耗的总功率为P；只闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率为P′，P：P′＝2：3，求：
（1）R1阻值和电源电压；
（2）只闭合开关S1、S2时，电路的总功率P’；
（3）同时闭合开关S1、S2、S3时，电路的最小功率为32.4W，求解滑动变阻器的最大阻值；
（4）分别求解Ra与Rb的阻值。

2023年山东省泰安市东平县物理中考模拟试卷
（参考答案）
一、选择题（本题共15题，共30分．以下每题各只有一个正确答案，选对得2分；多选、错选均不得分；把正确答案的序号填在答题栏的规定位置）
1．（2分）下列数据中最接近实际情况的是（　　）
A．家用电饭煲的额定功率约为8kW
B．一个鸡蛋的质量大约是5g
C．声音的传播速度为340m/s
D．百元人民币的长度约为15cm
【解答】解：A、家用电饭煲的额定功率约为1kW，故A错误。
B、一个鸡蛋的质量大约是50g，故B错误。
C、声音在15℃的空气中传播速度为340m/s，在固体、液体介质中的传播速度快，故C错误。
D、百元人民币的长度约为15cm，符合实际，故D正确。
故选：D。
2．（2分）关于声现象，下列说法中正确的是（　　）
A．成语“声如洪钟”描述的是声音的音调高
B．“闻其声辨其人”是根据声音的音色来判断的
C．利用超声波检测锅炉有无裂纹说明声音可以传递能量
D．声音的频率越高，响度就越大
【解答】解：A、成语“声如洪钟”是指声音的响度，不是声音的音调，故A错误；
B、不同人的音色不同，因此“闻其声而知其人”是根据声音的音色来判断的，故B正确。
C、利用超声波检测锅炉有无裂纹说明声音可以传递信息，故C错误；
D、物体的振动频率越高，我们听到声音的音调越高，物体的振幅越大，声音的响度越大，故D错误。
故选：B。
3．（2分）如图所示的四种现象中，与“从镜中看到室内鲜花”成因相同的是（　　）
A．三棱镜分解白光 B．笔在水面处“折断”
C．水面上山的“倒影” D．手影游戏
【解答】解：从镜中看到室内鲜花属于平面镜成像，是由光的反射形成的；
A、三棱镜分解太阳光，是光的色散现象，属于光的折射，故A错误；
B、笔在水面处“折断”是由于光线从水中斜射入空气中发生折射形成的，故B错误；
C、水中形成的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C正确；
D、手影是光沿直线传播形成的，故D错误。
故选：C。
4．（2分）某型号电热锅炉在正常工作时压强过大或温度过高时，发热电阻R都会停止工作。压强过大时开关S1过压自动断开，温度过高时开关S2过热自动断开，下图的电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：由题意可知，两开关串联共同控制发热器；
A、两个开关断开任何一个时，发热器还会正常工作，故A不符合题意；
BC、两开关都闭合时，发热体会短路，不工作，故BC不符合题意。
D、两个开关断开任何一个时，发热器都会停止工作，故D符合题意；
故选：D。
5．（2分）中国古诗词蕴含着丰富的物理内涵，下列诗词中涉及的物态变化现象解释正确的是（　　）
A．北国风光，千里冰封，万里雪飘﹣﹣冰是凝固形成的，形成过程中需要吸收热量
B．床前明月光，疑是地上霜﹣﹣霜是凝华形成的，形成过程中需要吸收热量
C．青青园中葵，朝露待日晞﹣﹣露是液化形成的，形成过程中需要吸收热量
D．岚雾今朝重，江山此地深﹣﹣雾是液化形成的，形成过程中会放出热量
【解答】解：A、千里冰封﹣﹣冰是凝固形成的，形成过程中需要放出热量，故A错误；
B、疑是地上霜﹣﹣霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，形成过程中需要放出热量，故B错误；
C、朝露待日晞﹣﹣露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，形成过程中需要放出热量，故C错误；
D、岚雾今朝重﹣﹣雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，形成过程中会放出热量，故D正确。
故选：D。
6．（2分）随着科技的进步，人工智能逐渐应用到生活场景中。如图是无人配送车正在配送货物，下列关于无人配送车的说法中正确的是（　　）

A．无人快递车转弯时运动状态保持不变
B．无人快递车的轮子有凹凸不平的花纹是为了减小对地面压强
C．无人快递车匀速行驶时，货物相对快递车是静止的
D．无人快递车匀速上坡时机械能保持不变
【解答】解：
A、无人快递车转弯时，运动方向发生了变化，所以其运动状态发生改变，故A错误；
B、无人快递车的轮子有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误；
C、无人快递车行驶过程中，以快递车为参照物，货物与快递车之间没有位置变化，则货物是静止的，故C正确；
D、无人快递车匀速上坡时，质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度变大，重力势能变大，因机械能等于动能与势能的总和，所以其机械能变大，故D错误。
故选：C。
7．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，灯L亮，一段时间后，灯L熄灭。若电路中只有一处故障，且发生在灯L或电阻R上。现用一只完好的灯L'替换灯L，并根据观察到的现象判断故障，下列判断正确的是（　　）

A．若灯L'亮，则灯L一定短路
B．若灯L'亮，则灯L一定断路
C．若灯L'不亮，则电阻R一定断路
D．若灯L'不亮，则电阻R一定短路
【解答】解：由图知，灯泡L和电阻R串联；闭合开关S，灯L亮，一段时间后，灯L熄灭，则可能是电路中有断路故障或灯泡短路造成的；用一只完好的灯L'替换灯L，则：
AB、若灯L′亮，说明电路是通路，则电阻R肯定是完好的，故障只能在灯L上，灯L可能是短路或断路，故AB错误；
CD、若灯L′不亮，说明电路不通，则故障在电阻R上，考虑到小灯L原先不亮，则故障只能是电阻R断路，故C正确，D错误。
故选：C。
8．（2分）关于用电情景，下列说法符合安全用电的是（　　）
A．使用测电笔时，手要接触笔尾的金属体
B．家庭电路中空气开关跳闸，可以直接复位电闸
C．在电线上晾晒湿衣服
D．一边洗澡一边充电玩手机
【解答】解：
A、使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体，故A正确；
B、家庭中的空气开关突然跳闸，是由于短路或总功率多大等原因导致的，所以应该先检查电路的故障，排除故障后，在将空气开关复位，故B错误；
CD、由于普通的水是导体，容易导电，在电线上晾晒湿衣服、一边洗澡一边充电玩手机容易引起触电事故，故CD错误。
故选：A。
9．（2分）某物体放在凸透镜前12cm处，光屏放在凸透镜后20cm处，光屏上呈现出清晰的像，则该凸透镜的焦距可能是（　　）
A．5cm B．9cm C．13cm D．20cm
【解答】解：
由题意知，物体经凸透镜后成清晰的实像；此时物距为12cm，像距20cm，即物距小于像距，
根据凸透镜成像的规律可知，此时成放大的实像，则f＜12cm＜2f，解得6cm＜f＜12cm；
20cm＞2f，则f＜10cm；
综上所述：6cm＜f＜10cm。
故选：B。
10．（2分）网课期间，为了提高学生学习物理的兴趣，王老师自制了有趣的教具，如图所示，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，瓶口出现大量白气，关于此实验，分析正确的是（　　）

A．纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是凝华现象
B．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．闻到了浓浓的酒精味，这是因为分子间存在斥力
【解答】解：
A、瓶口出现的白气是由水蒸气液化形成的，故A错误；
B、纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，内能转化为机械能，故B正确；
C、燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；
D、闻到了浓浓的酒精味，说明酒精分子在不停地做无规则运动，故D错误。
故选：B。
11．（2分）王瑞同学体重为500N，如图甲为该同学在操场上练习爬杆示意图，在某次爬杆训练中，沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　）
①0﹣6s时间内，受到摩擦力大小为500N
②6﹣15s时间内运动速度为0.6m/s
③6﹣15s时间内，克服重力做功的功率是300W
④15g﹣18s时间内匀速下滑

A．①②③ B．①③ C．①② D．②③④
【解答】解：①0﹣6s时间内，王瑞同学做加速运动，但手没有相对杆滑动，静摩擦力等于重力。加速的原因是胳膊肌肉的拉力大于人体重力，让人体加速上升。手轮换上抓，每次都是静摩擦。因此手相对杆不动，是静摩擦；身体仍做加速运动，受到摩擦力大小为500N，故①正确；
②由图像知，6s至15s时间内，王瑞同学沿杆向上做匀速直线运动，速度为0.6m/s，故②正确；
在6﹣15s内，小明沿杆竖直向上做匀速直线运动，在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，
功率P＝＝＝Fv＝Gv＝500N×0.6m/s＝300W，故③正确；
④由图像知，15s至18s时间内，王瑞同学做减速运动，故④错误。
故选：A。
12．（2分）如图所示电路中，两个电阻的阻值相等，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2（五块电表的读数均不为零），那么下列关系式正确的是（　　）
①U1＝U2＝U3
②U2＝2U3
③U3＝2U1
④I1＝I2

A．①② B．②④ C．①④ D．②③④
【解答】解：由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极，即电路只有一条路径，两电阻串联，且两电流表均测电路中的电流；
根据电压表与被测电路元件并联可知，电压表V1测下边电阻两端的电压，电压表V2测电源的电压，电压表V3测上面电阻两端的电压；
所以，U1＝U下，U2＝U，U3＝U上；
根据串联电路中各处的电流相等可知，两电流表的示数关系：I1＝I2，故④错误；
已知两个电阻的阻值相等，根据U＝IR可知：U下＝U上；即：U1＝U3；
因串联电路中总电压等于各分电压之和可知：U＝U下+U上；
所以三电压表的示数关系为：U2＝U1+U3＝2U1＝2U3，故①③错误，②正确。
故选：B。
13．（2分）如图所示，两个足够高的薄壁轻质圆柱形容器A、B（面积SA＞SB）置于水平地面上，容器中分别盛有体积相等的液体甲和乙，它们对各自容器底部的压强相等。下列选项中，一定能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是（　　）
①分别倒入相同深度的液体甲和乙
②分别倒入相同质量的液体甲和乙
③分别倒入相同体积的液体甲和乙
④分别抽出相同体积的液体甲和乙

A．① B．②③ C．①④ D．①②③
【解答】解：液体对容器底部的压强相等，且A容器内液体甲的高度小于B容器内液体乙的高度，根据公式p＝ρgh可知：ρ甲＞ρ乙，
已知容器中原来分别盛有液体甲和乙的体积相等，即：V甲＝V乙，
根据V＝Sh和p液＝ρ液gh液可得：SA＝SB；
由于p甲＝p乙，所以，＝；
①分别倒入相同深度的液体甲和乙；则甲液体对容器底部的压强p甲′＝p甲+ρ甲gΔh；乙液体对容器底部压强p乙′＝p乙+ρ乙gΔh，
由于p甲＝p乙，ρ甲＞ρ乙，则p甲′＞p乙′；
②分别倒入相同质量的液体甲和乙；由于柱状容器中液体对底部的压力等于液体的重力，则甲液体对容器底部的压强p甲′＝p甲+；乙液体对容器底部压强p乙′＝p乙+，
由于p甲＝p乙，SA＞SB，则p甲′＜p乙′；
③分别倒入相同体积的液体甲和乙时，则甲液体对容器底部的压强p甲′＝p甲+；乙液体对容器底部压强p乙′＝p乙+，
由于p甲＝p乙，＝；则p甲′＝p乙′；
④分别抽出相同体积的液体甲和乙A、则甲液体对容器底部的压强p甲′＝p甲﹣；乙液体对容器底部压强p乙′＝p乙﹣，
由于p甲＝p乙，＝；则p甲′＝p乙′；
所以，能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是①。
故选：A。
14．（2分）如图所示，图甲是小明同学研究调光灯的实验电路图，电源电压保持不变，滑动变阻器规格为50Ω 0.4A，小灯泡规格是6V 3W，灯泡的I﹣U图象如图乙所示。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为3V；当滑动变阻器滑片P在B点时。滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为1V，且R2＝3R1，下列分析正确的是（　　）

①灯泡电阻为12Ω
②电源电压7V
③在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的取值范围为2Ω﹣50Ω
④在保证电路安全的情况下，该灯泡的最大功率为1.2W
A．②③ B．①③ C．②④ D．①④
【解答】解：（1）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，而没有说明灯泡在什么条件下的电阻，故①错误；
（2）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，电源的电压U＝U灯+IR滑，
当P在A点时，U灯＝3V，变阻器阻值R1，由图乙可知，电路中的电流I1＝0.4A，则U＝3V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣①
当P在B点时，U灯′＝1V，变阻器阻值R2，由图乙可知，电路中的电流I2＝0.2A，则U＝1V+0.2A×R2﹣﹣②
由题意可知，R2＝3R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R1＝10Ω，R2＝30Ω，U＝7V，故②正确；
（3）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，
由于滑动变阻器允许的最大电流为0.4A，因此电路中的最大电流为0.4A，
当电路电流为0.4A时，灯泡两端电压为3V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端最小电压：U小＝U﹣U灯＝7V﹣3V＝4V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小＝＝＝10Ω，则动变阻器的取值范围为10Ω﹣50Ω，故③错误；
（4）当电路电流最大时，灯泡的功率最大，则灯泡的最大功率：P＝U灯I1＝3V×0.4A＝1.2W，故④正确；
综合上述分析可知，②④正确。
故选：C。
15．（2分）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体质量为200kg，密度为5×103kg/m3，汽车重为3×104N，汽车受到的阻力恒为车重的0.05倍，汽车以0.6m/s的速度匀速前进，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率80%（不计摩擦、绳重），g取10N/kg，下列说法正确的是（　　）
①将物体提至井口需要20s
②物体离开水面后汽车发动机的输出功率为1380W
③汽车牵引力大小为1500N
④物体完全离开水面后滑轮组机械效率约为83.3%

A．②④ B．①③ C．②③ D．①②④
【解答】解：
①井深h＝12m，由图知，n＝3，拉力端移动距离，即将物体提至井口汽车行驶距离s＝3h＝3×12m＝36m，
由v＝可得需要的时间：
t＝＝＝60s，故①错误；
②物体重力G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N，
由ρ＝可得物体的体积：
V＝＝＝0.04m3，
物体浸没水中排开水的体积V排＝V＝0.04m3，
物体受到的浮力：
F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×0.04m3×10N/kg＝400N，
不计绳重、摩擦，滑轮组的机械效率：
η1＝＝＝＝＝80%，
解得动滑轮重力：
G动＝400N；
物体离开水面后汽车对滑轮组的拉力：
F拉＝（G+G动）＝（2000N+400N）＝800N，
汽车受到的阻力：
f＝0.05G车＝0.05×3×104N＝1500N，
因为汽车向右匀速运动，
所以此时汽车的牵引力：
F牵＝F拉+f＝800N+1500N＝2300N，
汽车发动机的输出功率：
P＝＝＝Fv＝2300N×0.6m/s＝1380W，故②正确；
③物体从浸没水中、露出水面、脱离水面，汽车的牵引力大小在变化，故③错误；
④不计绳重、摩擦，物体脱离水面后，滑轮组的机械效率：
η2＝＝＝＝×100%≈83.3%，故④正确。
故选：A。
二、填空题（每空1分，共4分）
16．（1分）“清风不识字，何故乱翻书”所述清风能翻书，是风使书本上表面空气流动速度变大，导致书本上表面压强　减小　（选填“增大”或“减小”）。
【解答】解：根据流体压强和流速的关系可知，风吹过书页的上表面时，使书表面上空气流动速度增大，而导致书上表面压强减小，而书页下表面的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书”之说。
故答案为：减小。
17．（1分）一只燕子在平静的湖面上飞过，当小鸟距水面6m时，它的“倒影”距水面　6　m，它在湖面的“倒影”是　虚　（填“实”或“虚”）像。
【解答】解：已知小鸟距水面6m，根据像和物体到镜面的距离相等可知，它的“倒影”距水面的距离也是6m。
燕子在湖面的“倒影”属于平面镜成像，因为平面镜成的像是虚像，所以燕子在湖面的是虚像；
故答案为：6；虚。
18．（1分）质量为20kg的水，温度升高了50℃，吸收了　4.2×106　J的热量。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：
水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×50℃＝4.2×106J。
故答案为：4.2×106。
19．（1分）小金用刻度尺、塑料碗、大烧杯（底面积为S）等器材测量金属球的体积和质量，他先在烧杯内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水中，如图甲所示，测出此时烧杯内水的深度为h1；将金属球放在塑料碗中，放入球后的状态如图乙所示，测出此时烧杯内水的深度为h2；将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中，如图丙所示，测出此时烧杯内水的深度为h3．则h1、h2、h3的大小关系是　h1＜h3＜h2　，且该金属球的密度是　•ρ水　（结果用字母表示）

【解答】解：
（1）图甲中，塑料碗处于漂浮，则根据漂浮条件可知：F甲浮＝G碗；
图乙中，塑料碗和金属球一起处于漂浮，则根据漂浮条件可知：F乙浮＝G碗+G球；
图丙中，塑料碗处于漂浮，金属球下沉，则根据浮沉条件可知：F丙浮＝F碗浮+F球浮＝G碗+F球浮＜G碗+G球；
所以，F甲浮＜F丙浮＜F乙浮；
由于排开的都是水，则根据F浮＝ρ液gV排可得：
V甲排＜V丙排＜V乙排；
由于是在同一个烧杯中，所以，根据h＝可得：
Δh甲＜Δh丙＜Δh乙；
已知烧杯内放入适量水，则烧杯中水的体积一定；则水的深度为h＝h水+Δh，
所以，h1＜h3＜h2：
（2）设烧杯的底面积为S，则根据F＝gV可知：
图1中：V甲排＝，
图2中，V乙排＝，
由图1、2可知：ΔV＝V乙排﹣V甲排＝S（h2﹣h1），
即：﹣＝S（h2﹣h1），
所以，﹣＝S（h2﹣h1），
则：G球＝ρ水gS（h2﹣h1），
比较图1、3可知：金属球的体积V球＝S（h3﹣h1），
金属球的密度ρ球＝＝＝＝•ρ水。
故答案为：h1＜h3＜h2；•ρ水。
三、作图题（每题2分，共4分）
20．（2分）如图所示，请根据通电螺线管周围磁感线的方向判断电源的“+”、“﹣”极和小磁针的N极，并在图中标出。

【解答】解：在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，所以螺线管的下端为N极、上端为S极；
根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的上端为N极、下端为S极；
根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的上端流入的、下端流出，所以电源的上端为正极、下端为负极。如图所示：

21．（2分）如图所示，河岸墙壁上有一发光点S，潜水员在水中a点（眼睛处）向上看到发光点S的像位置在点S'，请根据光的折射规律，画出上述情景的光路图。

【解答】解：
发光点S发出的光线，斜射入水面，在水面处发生折射，折射光线进入潜水员的眼中（a点），潜水员逆着折射光线看去，折射光线好像是从S′发出的；
连接S′a，与水面交于O点，则O点为入射点，Oa为折射光线；连接SO，则SO为入射光线，如图所示：

四、实验题（第22题8分，第23题8分，共16分）
22．（8分）科学小组在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时，提出了以下的几种猜想：
A．摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关
B．摩擦力可能与接触面的面积有关
C．摩擦力可能与压力有关
D．摩擦力可能与运动速度有关
为了验证以上猜想是否正确，小组选择了一个长方体木块（正面和侧面的面积不同而粗糙程度相同）、一个长木板（其中一面为较光滑的木板，另一面铺了粗糙的毛巾），两个测力计（量程均为0﹣5N）细线，砝码多个（每个重1N）。
实验装置如图甲所示，将木块放在水平木板上，通过改变木块上面放置的钩码的个数来改变木块对木板的压力，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并记录下弹簧测力计的示数。
如下表是科学小组的几组实验数据：
实验序号
木块与木板的接触面
砝码个数
拉动速度
弹簧测力计的示数/N
1
木块正面与木板面
2
慢
0.6
2
木块正面与木板面
4
慢
1.2
3
木块正面与木板面
6
慢

4
木块侧面与木板面
2
慢
0.6
5
木块侧面与毛巾面
2
慢
1.0
6
木块正面与木板面
2
较快
0.6
（1）用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时，要使木块做　匀速直线运动　运动，木块受到的滑动摩擦力大小才会恰好等于弹簧测力计的示数。
（2）做第三组实验时测力计如图乙所示，则此时测力计的示数是　1.8　N。
（3）由实验1、2、3可知，其他条件相同时，滑动摩擦力的大小与　压力　大小有关，这里主要采用的研究方法是　控制变量法　。（选填控制变量法或理想实验法）
（4）由实验1，4可知，滑动摩擦力的大小与接触面的面积　无关　（选填有关或无关）；由实验　1和6　（选填实验序号）可知，滑动摩擦力的大小与运动速度无关。
（5）操作时木块运动容易忽快忽慢，测力计示数也常常发生变化，实验操作非常不方便，
经过小组讨论后，小明根据运动和静止是相对的这一点设计了新的实验装置，如图丙所示。拉动测力计甲时不需要让木板做匀速直线运动，若测力计甲和测力计乙的示数分别为4.3N和2.4N，则木板与木块之间的摩擦力为　2.4　N；若此时木板做匀速直线运动，则木板与地面之间的摩擦力为　1.9　N。


【解答】解：（1）用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使木块做匀速直线运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小；
（2）由图可知，测力计的分度值为0.2N，示数为1.8N；
（3）由实验1、2、3可知，接触面的粗糙程度相同，压力不同，压力越大，测力计示数越大，滑动摩擦力越大，故结论为：其他条件相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小有关，这里主要采用的研究方法是控制变量法；
（4）由实验1，4可知，压力相同，接触面的粗糙程度相同，接触面积的大小无关，测力计示数相同，摩擦力相同，即滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关；
探究滑动摩擦力的大小与运动速度的关系时，需要控制压力、接触面的粗糙程度相同，速度不同，需要对比1和6的实验数据；
（5）木块处于静止状态，水平方向上受到向右的测力计的拉力和水平向左的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以木板与木块之间的摩擦力为2.4N；木板做匀速直线运动，木板受到的合力为0，对木板和木块整体受力分析，水平方向上受到向右的摩擦力和甲的拉力、向右的乙的拉力的共同作用，则木板与地面之间的摩擦力为：4.3N﹣2.4N＝1.9N。
故答案为：（1）匀速直线运动；（2）1.8；（3）压力；控制变量法；（4）无关；1和6；（5）2.4；1.9。
23．（8分）物理小组在测量小灯泡的额定功率实验中选择了如下器材：
A．待测电阻的小灯泡，规格2.5V
B．两节新干电池，规格1.5V
C．标有10Ω 1.5A的滑动变阻器
D．电流表，量程有0﹣0.6A和0﹣3A
E．电压表，量程有0﹣3V和0﹣15V
F．开关一只，导线若干

（1）图甲是小组同学连接的电路实物图，有同学发现其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打错，然后用笔画线代替导线画出正确连接方法；
（2）将错误订正好后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡 　短路　。（选填短路或断路）
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，灯泡额定功率为 　0.75　W，小灯泡正常工作时的电阻是 　8.3Ω　（保留一位小数）。
（4）接着调节滑动变阻器，让电压逐次下调，测量数据及灯泡亮度变化如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A

0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
亮度
正常发光
逐步变暗
完全不亮
综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向 　左　（选填左或右）端滑动；随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变 　小　。（选填大或小）
（5）第7组数据中灯泡完全不亮，这一现象说明灯泡的亮度取决于灯泡的 　实际功率　。
（6）小组同学通过上述实验，了解了灯泡的功率这一属性，想要测量另一个标有额定电流Ic的小灯泡的额定电功率，实验器材有电流表、单刀双掷开关S、电阻箱R、滑动变阻器R0和电源，实验电路如下图所示，实验操作如下：
①移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，将S拨至a处，再次移动滑片P，使电流表的示数为Ic。
②保持滑片P位置不变，将电阻箱值调到最大，再将S从a拨至b处，调节电阻箱，使电流表的示数为Ic，此时电阻箱的示数为R'，则此灯泡的额定电功率Pe＝　Ic2R'　（使用已知量和测量量的符号来表示）。

【解答】解：（1）由实物图可知，电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端，测量灯泡和滑动变阻器的总电压，
实验中，电压表应测灯泡两端的电压，连接错误的导线和正确连接方法如下图所示：

（2）若小灯泡短路，灯不亮，电路为通路，电流表有示数，电压表没有示数，符合题意；
若小灯泡断路，则电压表串联在电路中，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压（不变）有示数，不符合题意；
所以故障原因可能是小灯泡短路；
（3）故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.3A，
则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，
由欧姆定律，小灯泡正常工作时的电阻是：R＝＝≈8.3Ω；
（4）根据表中数据，电路中的电流越来越小，电源电压一定，由欧姆定律知电路的总电阻越来越大，故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动；
根据表中数据，由欧姆定律，R＝，灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣2.0Ω，根据P＝UI，灯的功率越来越小，随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变小；
（5）由表中数据知，第7次实验小灯泡的实际功率P7＝U7I7＝0.1V×0.05A＝0.005W，所以灯泡不亮的原因是实际功率过小，说明灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率；
（6）实验操作：
①移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，将S拨至a处，再次移动滑片P，使电流表的示数为Ic（此时灯泡正常发光）；
②保持滑片P位置不变，将电阻箱值调到最大，再将S从a拨至b处，调节电阻箱，使电流表的示数为Ic，此时电阻箱的示数为R'，此时电阻箱连入电路的阻值大小等于灯泡正常发光电阻，
则此灯泡的额定电功率Pe＝Ic2R'。
故答案为：（1）见上图；（2）短路；（3）0.75；8.3Ω；（4）左；小；（5）实际功率；（6）Ic2R'。
五、计算题（第24题8分，第25题8分，共16分．解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（8分）为抗疫而建的火神山医院，建成仅用时7天。据新华社报道，高峰时，工地上有70000多名工人，800多台挖掘机、推土机等设备同时作业，有8000万人在看火神山的施工直播，体现了全国人民众志成城，携手抗疫的信心和决心。如图为工地上使用流动式混凝土搅拌车，若已知搅拌车的空车质量为10t，内部容量15m3，发动机的热机效率为46%，柴油热值为4×107J/kg，g取10N/kg，则：
（1）若该车的出发地距火神山工地45km，前40km是平直公路，在该路段的平均速度为80km/h，后5km是泥泞路段，用时10分钟，则全程的平均速度是多少？
（2）该搅拌车静止在水平地面上与地面的总接触面积为2m2，装满了密度为2.4×103kg/m3的普通混凝土，此时搅拌车对地面的压强是多少？
（3）该搅拌车有向高空输送混凝土的功能，当搅拌车满载着混凝土在工地上向5m高度处输送混凝土，输送速度为90m/h，（拌拌旋转功率忽略不计），若该柴油发动机效率为30%，当满载的混凝土输送完时，消耗柴油多少千克？

【解答】解：（1）前40km的时间为：
t1＝＝＝0.5h；
全程的时间为：
t＝t1+t2＝0.5h+h＝h，
全程的平均速度为：
v＝＝＝67.5km/h；
（2）混凝土的质量为：
m1＝ρV＝2.4×103kg/m3×15m3＝3.6×104kg，
搅拌车静止在水平地面上对对面的压力为：
F＝G＝（m车+m1）g＝（1×104kg+3.6×104kg）×10N/kg＝4.6×105N，
车对公路的压强：
p＝＝＝2.3×105Pa；
（3）车做的有用功：
W有用＝Gh＝m1gh＝3.6×104kg×10N/kg×5m＝1.8×106J，
由η＝×100%得，
油完全燃烧放出的热量为：
Q放＝＝＝6×106J，
由Q放＝mq得，需要完全燃烧油的质量：
m油＝＝＝0.15kg。
答：（1）全程的平均速度是67.5km/h；
（2）搅拌车对地面的压强是2.3×105Pa；
（3）当满载的混凝土输送完时，消耗柴油0.15千克。
25．（8分）如图所示，当只闭合开关S1，滑片在a点时，电压表V1的示数为6V，电流表的示数为0.3A，当只闭合开关S1，滑片在b点时，电压表V2的示数为14V，电流表的示数为0.2A，只闭合开关S1和S3，电路消耗的总功率为P；只闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率为P′，P：P′＝2：3，求：
（1）R1阻值和电源电压；
（2）只闭合开关S1、S2时，电路的总功率P’；
（3）同时闭合开关S1、S2、S3时，电路的最小功率为32.4W，求解滑动变阻器的最大阻值；
（4）分别求解Ra与Rb的阻值。

【解答】解：
（1）由题可知，当只闭合开关S1，电阻R1、R2和滑动变阻器串联，滑片在a点时，电压表V1测R1两端的电压，即U1＝6V，电路中的电流I＝0.3A，
由欧姆定律得R1的阻值为：R1＝＝＝20Ω，
滑片在b点时，电压表V2测R2和滑动变阻器两端的电压，即U′＝14V，电路中的电流I′＝0.2A，
此时R1的两端的电压为：U1′＝I′R1＝0.2A×20Ω＝4V，
根据串联电路电压特点，电源电压为：U＝U′+U1′＝14V+4V＝18V；
（2）当只闭合开关S1、S2时，电路中只有电阻R1，
电路的总功率P′＝＝＝16.2W；
（3）只闭合开关S1和S3时，电路中只有电阻R2，此时电路消耗的总功率为P＝P′＝＝10.8W，
同时闭合开关S1、S2、S3时，电阻R1、R2和滑动变阻器并联，当滑动变阻器取最大值时，电路的总功率做小，
P阻＝P总﹣P﹣P′＝32.4W﹣10.8W﹣16.2W＝5.4W，
R阻＝＝＝60Ω；
（4）由P：P′＝2：3可得：R1：R2＝2：3，所以R2＝30Ω，
只闭合开关S1，滑片在a点时，电路中的电流I＝0.3A，
有Ua＝U﹣I（R1+R2）＝18V﹣0.3A×（20Ω+30Ω）＝3V，
则Ra＝＝＝10Ω，
滑片在b点时，电阻R2和滑动变阻器两端的电压U′＝14V，电路中的电流I′＝0.2A，
有Ub＝U′﹣I′R2＝14V﹣0.2A×30Ω＝8V，
则Rb＝＝
＝40Ω。
答：（1）R1阻值为20Ω，电源电压为18V；
（2）只闭合开关S1、S2时，电路的总功率P′为16.2W；
（3）同时闭合开关S1、S2、S3时，电路的最小功率为32.4W，滑动变阻器的最大阻值为60Ω；
（4）Ra大小为10Ω，Rb大小为40Ω。