[物理][一模]四川省泸州市泸县2024年中考试题(解析版)

这是一份[物理][一模]四川省泸州市泸县2024年中考试题(解析版)，共23页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图和实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视，并开展了一系列丰富多彩的教育活动。下列所涉及安全用电知识的说法中正确的是（ ）
A. 若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器
B. 在两线插头的插座板上，使用有金属外壳的用电器同样安全
C. 使用试电笔辨别火线时手要接触笔尖金属体
D. 通常情况下更换灯泡时，先要断开灯泡所在的支路开关
【答案】D
【解析】A．家庭电路中空气开关“跳闸”，是因为电路电流过大，可能是使用了大功率用电器，也可能是电路中发生了短路，故A错误；
B．在两线插头的插座板上，如果使用有金属外壳的用电器，用电器的金属外壳不能接地，若外壳与火线连通而带电，人接触金属外壳有触电危险，故B错误；
C．使用试电笔时，若手接触笔尖金属体，用笔尖接触到的是火线，那么人会发生触电，故C错误；
D．通常情况下更换灯泡时，先要断开灯泡所在的支路开关，以免触电，故D正确。
故选D。
2. 下列由做菜烹调所联想到的物理知识正确的是（ ）
A. 蒸米饭时燃料的化学能转化成的内能越多，能量转化效率越低
B. 炒豆腐时主要是通过热传递的方式增大内能的
C. 刚出锅的鱼香茄子非常烫手，因为高温的鱼香茄子含有的热量多
D. 远处能闻到炖排骨的香味，这与扬尘天气一样能说明分子在不停地做无规则运动
【答案】B
【解析】A．当燃料质量相同时，根据可知，蒸米饭时燃料的化学能转化成的内能越多，其能量转化效率越高，故A错误；
B．改变内能的方式有两种：做功和热传递；炒豆腐时，豆腐吸收热量，主要是通过热传递的方法增加内能的，故B正确；
C．刚出锅的鱼香茄子非常烫手，是因为鱼香茄子的温度高，热量是过程量，不能说含有热量，故C错误；
D．远处能闻到炖排骨的香味，这是扩散现象，这说明分子都在不停地做无规则运动；扬尘天气是小颗粒的机械运动，不是分子运动，故D错误。
故选B。
3. 为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统．当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭．下列设计最合理的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭．说明当开关S2闭合后把灯泡短路了，另外此电路还需要一个保护电阻，所以选B．
4. 在2023年慕尼黑车展上，一半是欧洲车，一半是中国车，下列与小汽车有关的说法错误的是（ ）
A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C. 如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功5次，共有20个冲程
D. 无论科技如何进步与发展，内燃机的效率都不可能到达100%
【答案】A
【解析】A．汽油机的顶端是火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误，符合题意；
B．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，故B正确，不符合题意；
C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min＝10r/s，内燃机每转两转做功一次，完成4个冲程，那么它每秒做功5次，共有5×4＝20个冲程，故C正确，不符合题意；
D．无论技术怎么进步，总存在能量损失，所以热机效率都不能到达100%，故D正确，不符合题意。
故选A。
5. 小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后；绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（ ）

A. 闭合开关后，电磁铁的上端为N极
B. 滑动变阻器的滑片P向下调整后，栏杆更容易抬起
C. 若栏杆不能抬起，可通过增大电池的电压进行改进
D. B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
【答案】C
【解析】A．电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极。故A不符合题意；
B．滑动变阻器的滑片P向下调整后，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，根据可知，电路的电流变小，电磁铁的磁性减弱，栏杆不容易抬起，故B不符合题意；
C．根据可知，电阻一定时，增大电源电压，电路的电流会变大，电磁铁的磁性增强，栏杆会更容易抬起，因此若栏杆不能抬起，可通过增大电池的电压进行改进，故C符合题意；
D．由A选项可知，电磁铁的上端为S极，如果B端挂的铁柱用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替，则开关S闭合时，电磁铁上端和条形磁体下端磁极相同，互相排斥，栏杆不会抬起，故D不符合题意。
6. 如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，下列说法中正确的是（ ）
A. 指示灯闪烁越慢，电能表所在电路消耗的电功率越大
B. 小明家上月消耗的电能为911kW·h
C. 该电能表额定功率为4400W
D. 断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
【答案】D
【解析】A．因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A错误；
B．小明家上月消耗的电能为
5637.8kW·h-5546.7kW·h=91.1kW·h
故B错误；
C．电能表属于测量消耗电能的仪表，没有额定功率，故C错误；
D．指示灯闪烁32次消耗的电能
电饭锅的功率
故D正确。
故选D。
7. 如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（ ）
A. R2的阻值为10Ω
B. 两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C. 将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D. 将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
【答案】D
【解析】A．由图像可知，R2两端电压为1V时，电流为0.2A，则R2的阻值
R1两端电压为2V时，电流为0.2A，则R1的阻值
故A错误；
B．两电阻串联的总阻值
两电阻并联的总阻值
则两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶2，故B错误；
C．将两电阻串联接入电路，通电后，由串联分压特点可得，R1两端电压与R2两端电压之比
故C错误；
D．将两电阻并联接入电路，各支路电压等于电源电压，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比
故D正确。
故选D。
8. 如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，电流表上就可以直接读出油箱中的油量。下列说法错误的是（ ）
A. 电阻R0在电路中的作用是保护电路
B. 电流表示数增大时，说明油箱内油面上升
C. 油量表上的刻度线是均匀的
D. 滑动变阻器R是通过改变接入电路中电阻的长度来改变电阻大小
【答案】C
【解析】A．由图可知，液面上升，另一端的滑杆下降，当油面上升到一定程度，若电路中没有R0，会造成电源短路，所以在电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用，故A正确，A不符合题意；
B．由图可知R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，即电路中的电流增大时，由可知，即滑动变阻器连入电路的阻值变小，由图可知浮子上升，故B正确，B不符合题意；
C．由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路阻值最大，油量表的零刻线不会对应电流表零刻线的位置，由可知，电流与电阻成反比例函数，因而刻度不是均匀的，故C错误，C符合题意；
D．根据滑动变阻器的使用可知，动变阻器R是通过改变接入电路中电阻的长度来改变电阻大小，故D正确，D不符合题意；
故选C。
9. 如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（ ）

A. 电源电压为
B. 的阻值为
C. 的最大阻值为
D. 移动滑片P，电路总功率的最小值为
【答案】C
【解析】A．当滑片在A端时，电压表示数有最大值3V，此时只有R0接入电路，则电源电压为3V，故A错误；
B．当滑片在A端时，滑动变阻器接入阻值最小，电流有最大值为0.6A，R0阻值为
故B错误；
C．当滑片在B端时，滑动变阻器接入阻值最大，电流有最小值为0.12A，根据串联分压，此时电压表示数为最小值0.6V
故C正确；
D．移动滑片P，当滑片在B端时，电流有最小值为0.12A，此时电路总功率最小，总功率的最小值为
故D错误。
故选C。
10. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，记录电表示数；图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图象，下列说法错误的是（ ）
A. 定值电阻R0的阻值是7.5Ω
B. 电源电压为4.5V
C. 滑动变阻器连入电路的最大阻值为15Ω
D. 当滑片P移至中点时，电流表的示数是0.4A
【答案】D
【解析】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
AB．由图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为0时，电路中的电流最大为I大＝2.6A，根据欧姆定律可知，电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流I＝0.2A，电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：定值电阻R0＝7.5Ω，电源电压U＝4.5V，故AB正确，AB不符合题意；
C．当滑动变阻器连入电路的阻值的最大时，通过电路中的电流最小，此时电压表示数为3V，由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值
故C正确，C不符合题意；
D．当滑片P移至中点时，电流表的示数为
故D错误，D符合题意。
故选D。
11. 关于各图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A. 如图，司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
B. 如图，将铅笔芯右端的夹子B向A靠近，灯泡亮度变大，说明电阻与长度有关
C. 如图，通电后，螺线管的电流方向如图所示，由右手螺旋定则知B端是磁南极
D. 如图，相同质量的水和煤油加热相同时间，煤油升温快说明吸热能力强
【答案】AB
【解析】A．司南之杓，其柢指南，说明地磁场是真实存在的，司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用，故A正确；
B．将铅笔芯右端的夹子B向A靠近，铅笔芯接入电路中的长度变短，灯泡亮度变大，电路中的电流变大，则电阻变小，说明电阻与长度有关，故B正确；
C．电流从右侧里面流入电磁铁，螺线管上导体中的电流方向向下，由右手螺旋定则知，B为N极，故C错误；
D．相同质量的水和煤油加热相同时间，温度变化量大的，说明吸热能力弱，故D错误。
故选AB。
12. 如图，电源电压恒为，定值电阻阻值为，滑动变阻器上标有“”的字样，电流表和电压表选用的量程分别为“”和“”。当闭合开关，在保证各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，则下列正确的是（ ）
A. 电压表示数的最大值为
B. 定值电阻两端的最大电压为
C. 滑动变阻器接入电路中的最小电阻值是
D. 电路总功率的最小值是
【答案】BC
【解析】由图可知， R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。
AD．当滑动变阻器接入电路中的阻值最大R2= 10Ω时，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻
R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω
根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小
R1两端的电压最小
U1小=I小R1=0.4A×5Ω=2V
根据串联电路电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压最大
U2大=U-U1小=6V-2V=4V
故A错误：电路中的最小总功率
P小=UI小=6V×0.4A=2.4 W
故D错误；
B．根据滑动变阻器的规格和电流表的量程可知，电路中的最大电流I大=0.6A，由得， R1两端的最大电压
U1大=I大R1=0.6A×5Ω=3V
故B正确；
C．由可知，电路中最小阻值
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值R2小=R小-R1=10Ω-5Ω=5Ω
故C正确。
二、填空题（本大题共6个小题，每空1分，共18分。）
13. 2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 _____效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 _____控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 _____磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
【答案】磁 大小 异名
【解析】[1][2]车辆底部的悬浮架装有电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，是利用电流的磁效应产生强磁场，通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱。
[3]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
14. 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信号的速度___________（大于/等于/小于）4G信号的传播速度。
【答案】核裂变 不可再生 等于
【解析】[1][2]核能的利用包括核裂变和核聚变，核电站利用核裂变发电，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。
[3]在相同的介质中，5G信号的传播速度与4G信号的传播速度相等。
15. 小明想把冰的熔化和水的沸腾合二为一进行实验，他对500g冰加热使冰熔化成水直到沸腾。根据实验记录的数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。分析图像发现，AB段比CD段升温快，其原因是_______。图像中，物体在B点时具有的内能_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能。实验过程中，第2~8分钟物体吸收的热量为_______J。【冰的比热容是2.1×103J/（kg·℃）】
【答案】冰的比热容比水小 小于 2.1×105
【解析】[1]由Q=cmΔt可知，在AB段和CD段，吸收相同的热量时，温度变化不同，说明冰和水的比热容不同，由于冰的比热容比水小，所以AB段比CD段升温快。
[2]BC段是冰的熔化过程，此时吸收热量，但温度不变，所以物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能。
[3]第2~8min与8~14min加热时间相等，则吸收的热量相等，故第2~8分钟物体吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×100℃=2.1×105J
16. 如图所示是某单缸四冲程汽油机工作状态的示意图，它正处在__________冲程，若以该汽油机为动力的汽车质量为1150kg，汽车以20m/s的速度匀速直线行驶10km，消耗汽油1kg，汽车匀速行驶时所受阻力为重力的0.1倍。则汽车匀速行驶时牵引力做功的功率为__________W，该汽车的效率为__________%（已知汽油的热值为4.6×107J/kg）。
【答案】压缩 2.254×104 24.5
【解析】[1]由图可知，当两气门关闭，活塞向上运动，该冲程是汽油机的压缩冲程。
[2]汽车的重力
汽车行驶过程中受到的阻力
汽车匀速行驶，处于平衡状态，则牵引力
汽车行驶时功率
[3]汽车行驶过程中克服阻力做的功
汽油完全燃烧放出的热量为
该汽车的效率
17. 在如图所示的电路中，电源电压3V，R1=10Ω，电压表量程为0～3V，电流表A和A1量程为0～0.6A．闭合开关S，电压表的示数为 ___________V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数与电流表A1示数的比值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。为确保电表安全，R2连入电路的阻值最小为___________Ω。

【答案】3 不变 10
【解析】[1] 由图可知，电压表测电源电压，而电源电压U=3V，所以电压表示数为3V。
[2]由图可知，滑动变阻器和电阻R1并联，电流表A测干路上的总电流，而A1测通过电阻R1的电流，根据并联电路各支路独立工作互不影响的特点，移动滑片P对电流表A1的示数没有影响，只对A的示数有影响，当滑片P向左移动时，滑动变阻器阻值变小，通过滑动变阻器的电流要变大，所以干路上电流表A的示数也要增大，而电流表A1的示数和电压表的示数将不变，所以电压表示数与电流表A1的示数的比值不变。
[3]根据并联电路电流的规律可知，电流表A的示数等于电流表A1的示数加上通过滑动变阻器的电流，所以保证电流表A安全即可保证电路其他电表安全，由题意知电流表A量程为0～0.6A，所以通过电流表A最大电流为0.6A ，通过电流表A1的示数
所以通过滑动变阻器的最大电流
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为
18. 如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，电流表A的读数为0.1A。当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A，R0的阻值为__________Ω，滑动变阻器R的最大阻值为__________Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，此时电路消耗的功率为__________W。
【答案】15 45 1.2
【解析】[1][2]由图甲可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流；闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知
--------①
当滑片位于中点时，滑动变阻器接入的电阻为滑动变阻器最大电阻的，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知
-----------②
由①②解得：R0＝15Ω，R最大＝45Ω。
[3]由串联电路的电流特点和电压特点结合图乙可知，当电路中的电流为0.2A时，由欧姆定律可知R0两端的电压为
此时电源电压
符合题意，此时电路消耗的功率
三、作图和实验探究题（本题共4个小题，33题3分，其余每空1分，共21分。）
19. 如图甲，要在墙上安装一个带有USB接口的三孔插座，其内部简化电路如图乙所示。闭合开关S时，插座和USB接口才能正常使用。请用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整。
【答案】
【解析】根据题意可知，三孔插座、小台灯、USB接口能够单独工作是并联，开关在干路上与火线相连，三孔插座遵循左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线，作图如下：
20. 在“连接并联电路”的实验中，小明用两个不同的小灯组成了如图所示的电路。
（1）由图可知，小明连接的电路如果闭合开关，电路将处于__________状态；
（2）小明拆除了一根导线，闭合开关后，两个小灯泡都能够发光__________，此时电路的连接方式是__________；
（3）小红移动了其中一根导线的一个接点，闭合开关后，两个小灯泡也都能够发光。则移动的那根线可能是图中的__________。（选填字母代号）
A. aB. b
C. cD. d
【答案】（1）短路 （2）b 串联 （3）AD
【解析】（1）由图可知，小明连接的电路如果闭合开关，电流经过开关→a→b→d→电流表→电源，从而形成短路，电路处于短路状态。
（2）[1][2]由（1）分析可知，应拆除导线b，可排除短路问题，此时电流经过开关→a→灯泡→c→灯泡→d→电流表→电源，闭合开关后，这则两个小灯泡都能够发光，此时电路的连接方式是串联。
（3）小红移动了其中一根导线的一个接点，可将导线a连接在上方灯泡的左接线柱上，两个小灯泡都正常发光。也可以把导线d移动到灯泡左端与导线c连接。
故选AD。
21. 小李利用图示装置探究感应电流产生的条件；

（1）开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针________（选填“偏转”或“不偏转”）；
（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向与（1）中相反，可采取的具体措施是：________ ；
A.使用磁性更强的磁；
B.保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）若将图中灵敏电流计换成________，该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用，并据此制成了______（选填“发电机”或“电动机”）。
【答案】（1）偏转 （2）B （3）电源 电动机
【解析】（1）[1]开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，导线做切割磁感线运动，电路中有感应电流产生，则灵敏电流计的指针发生偏转。
（2）[2]由于电磁感应产生的电流方向与导体运动方向和磁极方向有关，同时改变磁极方向和导体水平运动的方向，电流方向不变，所以将磁铁两极对调或者AB棒水平向左运动，产生感应电流的方向变化，则电流计的指针偏转方向与（1）中相反，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（3）[3]将图中的灵敏电流计换成电源，闭合开关，电路中有电流，通电直导线在磁场中受力而运动。
[4]由于电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，所以电动机就是利用该原理制成的。
22. 在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个。
（1）闭合开关前，变阻器的阻值要调到__________；
（2）实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，闭合开关后，__________表无示数。经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法__________；
（3）改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，电流表示数如图一所示，为__________A，将此时滑片的位置标记为M；
（4）接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数为__________V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的__________（选填“左侧”或“右侧”）；
（5）最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析实验数据，可得到的结论是：电压一定时，__________；
（6）小明更换了电源，实验中保持电压表的示数为2V不变，为保证三个定值电阻单独接入电路都能完成实验__________V；
（7）完成上面实验后，小明又利用电源电压恒为6V的电源，一个电阻箱（可以读出阻值的变阻器）测Rx的阻值。小灯泡铭牌上标有“3V”字样，请完成下面的实验步骤：
①将电阻箱调至最大值后串联在__________（选填“A”或“B”）点，闭合开关S，调节电阻箱电阻，小灯泡正常发光，读出此时电阻箱阻值为5Ω；
②断开开关，将电阻箱改接到另外一点，再闭合开关S，__________（填“电阻箱阻值不变”或“改变电阻箱的电阻”），读出电压表示数为4V；
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝__________Ω。
【答案】（1）阻值最大处 （2）电压 （3）0.36 （4）1.8 右侧 （5）电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比 （6）4 （7）B 电阻箱阻值不变 10
【解析】（1）为保护电路，连接电路时，并将滑动变阻器滑片P调到阻值最大处。
（2）[1]由图甲可知，定值电阻短路，电压表并联在定值电阻两端，因此闭合开关后，电压表无示数。
[2]实验中定值电阻应与滑动变阻器串联，而图甲中，定值电阻短路，因此正确的电路图如图所示：
（3）由图乙可知，电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.36A。
（4）[1]实验中应控制定值电阻两端的电压不变，当定值电阻为5Ω时，通过其的电流为0.36A，其两端的电压为
因此将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.8V。
[2]根据串联分压原理可知R由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，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，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，此时滑片的位置在M的右侧。
（5）小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析实验数据可发现，当定值电阻两端电压一定时，通过导体的电流随着导体电阻的增大而减小，因此可得出结论：电压一定时，通过电流与电阻成反比。
（6）根据串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，即
解得。因此电源电压的最大值是4V。
（7）[1][2][3]①将电阻箱调至最大值后串联在B点，闭合开关S，使电压表示数为3V，读出此时电阻箱阻值为5Ω；
②断开开关，将电阻箱改接到另外一点，电阻箱阻值不变；
③在步骤①中，将电阻箱调至最大值后串联在B点，使电压表示数为3V，小灯泡正常发光，此时电阻箱阻值为5Ω；在步骤②中，将电阻箱串联在A点，此时电压表测灯泡和电阻箱两端的电压，根据串联电路电压规律，Rx两端的电压为
Ux＝U源﹣U1＝6V﹣4V＝2V
因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压规律，则电阻箱两端电压为
UR＝U1﹣UL＝4V﹣3V＝1V
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，电路中的电流为
则未知电阻Rx的阻值为
四、计算题（本题共2个小题，其中第37题8分，第38题10分，共18分。要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明。）
23. 如图所示的电路中，电源电压大小保持不变。电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω，0.5A”，求：

（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A，则电源电压大小为多少？
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端，此时电压表示数为多少？
（3）将S1、S2、S3都闭合，移动滑片位置，使电流表的示数为0.5A，此时滑动变阻器的阻值为多少Ω？
【答案】（1）3V； （2）2V； （3）15Ω
【解析】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电阻R1与R2串联，电流表测量电路中的电流。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，所以电源电压为
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端时，电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R3两端的电压，此时电路中的电流为
R3两端的电压，即电压表的示数为
（3）S1、S2、S3都闭合时，R2短路，R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，并联电路各支路两端的电压相等都等于电源电压，即
此时通过R1的电流为
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以通过变阻器R3的电流为
此时滑动变阻器的阻值为
答：（1）则电源电压大小为3V；
（2）此时电压表示数为2V；
（3）此时滑动变阻器的阻值为15Ω。
24. 善于观察的小明发现，家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低，夏季水温偏高，还发现龙头标有“220V 2200W”，于是他增加两个想通过的发热电阻R、两个指示灯（电阻不计）设计了如图所示的电路进行改进，其中R0为改进前水龙头发热电阻。开关S1可以只与c相连或同时与a、b相连，使其具有两挡工作状态，且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4:1。求：
（1）电阻R0的阻值；
（2）改进前，若水龙头的热效率为90%，正常加热100s提供的热量；
（3）改进后，冬季使用时水龙头工作的总电功率。
【答案】（1）22Ω （2）1.98×105J （3）4400W
【解析】解：（1）根据算出R0的电阻为
（2）改装前，由于水龙头的热效率为90%，由得正常加热100s提供的热量为
（3）由电路图可知，将开关S与a，R与R0并联，电源的电压一定时，据可知，电路的总功率最大，用于冬季；将开关S与c相连时，R与R0串联，总电阻较大，水龙头处于低温状态；
水龙头分别处于冬季与夏季时总电流之比为4:1，根据P＝UI，则总电功率之比也为4:1，即
已知R0=22Ω，则解得，R=22Ω，则高温挡时的电功率为
答：（1）R0的阻值为22Ω；
（2）正常加热100s产生的热量为1.98×105J；
（3）改装后冬季使用时水龙头工作的总电功率为4400W。