湖南省邵阳市2025-2026学年九年级上学期期末联考物理一模练习试卷（含解析）

湖南省邵阳市2025-2026学年九年级上学期期末联考物理一模练习试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．某智能家居系统要求：①光伏发电板金属框架接地；②雷雨天断开太阳能充电。这些措施基于（　　）
A．防止短路
B．安全用电原则
C．节约能源
D．提高发电效率
2．2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号F”运载火箭在酒泉（如图所示）发射成功，点火后，推动火箭离开发射底座向上运动的力的施力物体是（　　）
A．火箭的发动机 B．喷出的燃气 C．火箭下方的空气 D．火箭下方的底座
3．如图所示，将一个重的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为，在斜面上移动的距离，物体升高的高度，则（ ）
A．物体所受的摩擦力为 B．克服物体重力做功
C．拉力做功 D．斜面的机械效率为
4．如图是《天工开物》中记载的踏碓（duì）舂米的情景。踏碓被架在木杠上，可以绕着固定点转动，踏碓的前端装有圆锥状石块，用脚反复向下踩踏和松开碓后端，就可以舂米。关于该脚踏碓说法正确的是（　　）
A．被踩起的踏碓属于费力杠杆
B．舂米时该装置可以省功
C．圆锥状的石块为了增大舂米时的压力
D．碓从高处落下的过程中机械能变大
5．下列关于声现象的说法中正确的是（ ）
A. 中国空间站内的航天员能直接说话交流，是因为声音的传播不需要介质
B. 人走到河边，河里的鱼会被惊跑，是因为声音能在水中传播
C. 吹竹笛时，发出的声音是竹笛振动产生的
D. 拿一根短铁棍，在其一端轻轻敲击一次，从另一端我们只能听到一次声音，是因为声音不能在固体中传播
6．下列物理量最接近生活实际的是
A．对人体的安全电压不高于3.6V
B．人体正常体温约为37℃
C．一名普通中学生的重力约为55N
D．普通中学生身高约17cm
7．检查视力的时候，视力表往往放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像，要求被测者与视力表的像的距离是。如图是小红同学在测量视力时的情景，关于这次视力测量，下列说法正确的是（ ）
A. 视力表中开口向上的“”，在平面镜中成的像开口向下
B. 视力表中开口指向小红左侧的“”，在平面镜中成的像开口指向小红右侧
C. 小红同学按要求进行视力测量，则的大小应该是
D. 小红同学按要求进行视力测量，则的大小应该是
8．如图所示，小聪同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），下列说法正确的是（ ）
A. 利用这一成像规律可制成幻灯机
B. 要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜
C. 实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
D. 为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应较光滑
9．如图甲所示，两试管中装有等质量的固体和，在一个标准大气压下，用“水浴法”进行加热，和的温度—时间图像如图乙所示，第时物质是液态，物质仍是固态，则下列说法错误的是（ ）
A. 前，和内部分子热运动变剧烈
B. 是晶体，它的凝固点是
C. 的熔化过程持续了
D. 在时的内能小于时的内能
10．如图是中国辽宁舰和山东舰编队首次开展双航母编队演练。以下关于航母巡航过程描述正确的是（ ）
A. 两艘航母航行时不能靠得太近，因为流体中流速越大的位置压强越大
B. 停在航母甲板上的舰载机受到的支持力和甲板所受压力是一对平衡力
C. 当多架舰载机起飞离开航母甲板后，航母所受浮力增大
D. 当多架舰载机起飞离开航母甲板后，航母舰体底部所受海水压强减小
11．唐宋时期，蜀地工匠发明了独具特色的省油灯，如图所示。使用此灯时往上方容器中注油，往下方夹层中注水，“省油”的主要原因是减少油的蒸发。下列说法正确的是（ ）
A. 水的比热容比油大，吸收相同热量，水升高的温度比油高
B. 灯点燃后，油的温度升高，含有的热量逐渐增大
C. 灯点燃后，水的内能通过热传递的方式改变
D. 灯点燃后，水吸收热量，其内能一定比油的内能大
12．如图所示是小明为养牛场设计的四个电路。养牛场要求：当牛正常在牛场内吃草时开关S1、S2均处于闭合状态，指示灯亮，电铃不响；若牛跑出栅栏，相当于断开S2，电铃响报警。图中所示的电路符合要求的是（　　）
A．　　　　　　　　　　B．
C．　　　　　　　　　　D．
二、填空题：本题共4小题，每空2分，共18分。
13．小萱常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和．搓背是通过 的方式改变内能的，泡脚是通过 的方式改变内能的．
14．端午节煮粽子，是通过______的方式改变物体的内能。粽子煮熟后，屋内粽香四溢，这属于____现象。
15．在水平地面上有一木箱，小林用水平推力把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力随时间的变化情况如图乙所示，木箱前进的速度的大小随时间的变化情况如图丙所示，则第木箱受到的摩擦力为 ；第3至内推力做的功为 J。
16．如图所示，将绳子一端系在斜面的顶端，让绳子绕过圆筒，用力拉绳，使圆筒沿斜面匀速向上滚动，圆筒相当于 滑轮。已知斜面高H=2m，长L=5m，圆筒质量为10kg，则将圆筒从斜面底端拉至斜面顶端所做的有用功为 J。整个装置的机械效率为80%，则拉力F= N。
三、作图与实验探究题：本题共4小题，作图每问2分，填空每空2分，共28分。
17．（1）如图所示，一束光从水里斜射入空气中，已知折射光线OB，请画出它的入射光线AO的大致方向；
（2）如图所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F及其对应的力臂L。
18．某实验小组利用天平和量筒测量了蜂蜜的密度。
同学A将托盘天平放在水平桌面上，观察到天平如图所示，接下来他应 。
将天平调平衡后，同学进行了如下操作：
①用托盘天平称得空烧杯的质量为；
②将适量的蜂蜜倒入烧杯中，天平平衡时，放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图乙所示；
③将烧杯中的蜂蜜全部倒入量筒中，液面达到的位置如图丙所示，测得蜂蜜体积；
④由以上步骤测得该蜂蜜的密度为 。
⑤在实验结果的分析与讨论中，同学们一致认为该蜂蜜密度的测量值比它的实际值要 （选填“偏大”或“偏小”）。同学C认为可以通过调换实验步骤减小实验误差，正确顺序是： 。
19．小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底。由此，他进行了有关浮力的实验探究。
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为 N。
（2）将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数变小，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数不变，说明浮力的大小与 有关。
（3）将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 。
20．某实验小组利用如图甲所示的电路“探究通过导体的电流与电阻的关系”。定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω，滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”，电源电压为6 V。
甲　　　乙
(1)用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向右滑动，电路中的电流变小，导线不得交叉);
(2)连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，电压表始终无示数，则电路故障可能是定值电阻　　　　(选填“短路”或“断路”);
(3)实验中A、B两同学作出如图乙所示的I-R图像，由图中数据可知，　　　　(选填“A”或“B”)同学实验操作错误，理由是　　　　　　　　　　　　　。
综合题：本题共2小题，第21题8分，第22题10分，共18分。
21．如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V”字样，其关系图像如图乙。当开关、、均闭合，滑动变阻器的滑片滑至端时，灯泡L恰好正常发光，此时电流表示数为1.4A。已知滑动变阻器的规格为“1A 20Ω”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~3A，求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）定值电阻的阻值；
（3）在保证电路安全的条件下，此电路工作时的最小电功率。
22．如图甲所示的装置由杠杆、圆柱形物体、以及水箱、滑轮等组成。杠杆只能绕点在竖直平面内转动，；端通过竖直绳连接，通过竖直轻杆固定在地面上；浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆端相连。开始时水平，打开出水口阀门，轻杆对的作用力的大小随水面下降高度变化的规律如图乙所示。已知、质量分别为、，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，取，水的密度。求：
（1） 打开阀门前端绳对的拉力；
（2） 打开阀门前受到的浮力；
（3） 的密度；
（4） 当受到的拉力大小为时，下表面所受水的压强。
参考答案
【知识点】安全用电原则
1．【答案】B
【详解】①光伏发电板金属框架接地；避免人不小心接触到发电板而发生触电事故，②雷雨天断开太阳能充电，避免遭受雷击，这些措施是基于安全用电原则，这些措施不能避免短路，也不能节约能源，更不能提高发电效率故B符合题意；A、C、D不符合题意。
【知识点】力的作用是相互的
2．【答案】B
【详解】物体间力的作用是相互的，点火后，火箭向下喷出燃气，同时受到燃气对其向上的推动力，从而火箭加速上升，所以推动火箭离开发射底座向上运动的力的施力物体是喷出的燃气。故B符合题意，A、C、D不符合题意。
【知识点】斜面的机械效率及其计算、有用功、额外功和总功的计算
3．【答案】D
【详解】克服物体重力做功即有用功为，故错误；拉力做功为，故错误；斜面的机械效率为，故正确；额外功为,由得，摩擦力为，故错误。
【知识点】功的原理、增大及减小压强的方法与应用、机械能的变化问题、杠杆的分类
4．【答案】A
【详解】A．用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确；
B．使用脚踏碓这种杠杆要费力，可以省距离，但不能省功，因为使用任何机械都不可避免要做额外功，故B错误；
C．圆锥状的石块为了减小受力面积，增大压强，但压力不变，故C错误；
D．碓从高处落下的过程中，要克服摩擦阻力做功，有少部分机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。
【知识点】声速、声音的产生和声源、声音的传播条件、声音的传播途径
5．【答案】B
【详解】声音的传播需要介质，真空不能传声，中国空间站内的航天员能直接说话交流，是因为空间站内有空气，故错误；声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声，人走到河边，河里的鱼会被惊跑，是因为声音能在水中传播，故正确；吹竹笛时，发出的声音是由竹笛内的空气柱振动产生的，故错误；拿一根短铁棍，在其一端轻轻敲击一次，声音可通过空气和短铁棍传播，但由于铁棍较短，两次声音传到人耳的时间间隔较小，人耳不能区分，所以我们只能听到一次声音，故错误。 故选。
【知识点】常见的温度、常见的电压值、重力大小的估测、长度的估测
6．【答案】B
【详解】A、对人体的安全电压不高于36V；故A错误；
B、人体正常体温约为37℃左右，故B正确；
C、中学生的质量一般50kg左右，可得重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；故C错误；
D、中学生身高约1.7m，即170cm；故D错误；
【知识点】平面镜成像的特点、原理及现象
7．【答案】C
【详解】平面镜成的是正立的虚像，物、像关于平面镜对称，所以视力表中开口向上的“”，在平面镜中成的像开口也向上；视力表中开口指向小红左侧的“”，在平面镜中成的像开口也指向小红左侧，故、错误。要求被测者与视力表像的距离是，由图知，小红到平面镜的距离为，所以视力表的像到平面镜的距离应为，视力表到平面镜的距离也应为，故应该是，故正确，错误。故选。
【知识点】凸透镜成像规律的应用、镜面反射和漫反射
8．【答案】C
【详解】由图知，物距大于像距，所以此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理工作的。要使光屏上烛焰的像变小，可以让蜡烛远离凸透镜，同时光屏要靠近凸透镜。由于成的实像是倒立的，且过光心的光线传播方向不变，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动。为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应较粗糙。
【知识点】内能的概念、分子热运动、晶体和非晶体的区别、熔化的温度—时间图像、熔点和凝固点
9．【答案】D
【详解】前，和吸收热量，温度升高，所以和内部分子热运动变剧烈，故正确；由图像知，在之间虽然吸热，但温度不再升高，说明此时达到了熔点，正在熔化，因此是晶体，熔点是，凝固点也是，故正确；从开始熔化，到结束，所以熔化过程持续了，故正确；在到内，与烧杯内水的温度相同，二者之间不能发生热传递，不能继续吸热，故内能不变，即在时的内能等于时的内能，故错误。故选。
【知识点】平衡力与相互作用力的区别、流体压强与流速的关系、液体压强计算公式的应用、物体的浮沉条件及其应用、阿基米德原理的应用
10．【答案】D
【详解】流体中流速越大的位置，压强越小，故错误；舰载机受到的甲板对它的支持力和甲板所受压力是一对相互作用力，故错误；航母漂浮，所受浮力等于它的总重力，当多架舰载机起飞离开航母甲板后，航母总重力减小，航母所受浮力减小，其排开海水的体积减小，航母会上浮一些，航母舰体底部所处深度减小，所受海水压强减小，故错误，正确。故选。
【知识点】比热容、温度、热量与内能的关系、热传递改变物体内能
11．【答案】C
【详解】水的比热容比油大，质量相同的水和油吸收相同热量，水升高的温度比油低，故错误；热量是一个过程量，不能说物体含有或具有多少热量，故错误；灯点燃后，水吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变水的内能，故正确；内能大小与温度、质量、状态等因素有关，灯点燃后，水吸收热量，其内能不一定比油的内能大，故错误。故选。
易错警示
温度是物体的外在表现形式；热量是物体能量传递过程量；内能是物体自身所含的能量。所以不能表述为“物体所含的热量”或“物体传递的内能”。
【知识点】电路图设计
12．【答案】C
【详解】A．由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，电铃被短路，指示灯亮，电铃不响；断开S2，电铃开路，无电流通过电铃，电铃不响，指示灯发光，故A不符合题意；
B．由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响；断开S2，指示灯和电铃仍然串联接入电路中，指示灯亮，电铃响，故B不符合题意；
C．由图可知，开关S1、S2 均处于闭合状态时，电铃被短路，指示灯亮，电铃不响；断开 S2，此时指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响，故C符合题意；
D．由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响；断开S2，整个电路开路，无电流通过指示灯和电铃，指示灯不亮，电铃不响，故D不符合题意。
【方法总结】电路设计
类型一：每种情况画一条支路，各种情况都用到的元件画在干路
初中物理的电路设计中，所设计的电路图一般都是并联（或简单的混连）电路，很少有纯粹的串联电路。一般都是依据“每种情况画一条支路，各种情况都用到的元件画在干路”来设计电路；
类型二：两开关串联，表示两个条件同时满足，电路才会接通
当两个开关串联时，想要电路接通，必须将两个开关同时闭合，这个现实中往往表现为两个条件要同时满足；而两个开关并联时，要想电路接通，则随便其中哪个开关闭合都可以，这个在现实中表现为两个条件只要满足一个即可。
类型三：开关的特殊用法：短路控制（即开关与用电器并联）
开关的作用是控制用电器的工作，实际生活中，开关与被它所控制的用电器大都是串联的，要让该用电器工作，就闭合开关，要让该用电器停止工作，就把开关断开。如果出现了“开关闭合，某用电器停止工作，而开关断开，该用电器反而工作”的现象，这明显不是开关的常规用法，而是一种“特殊用法”，即开关不是与该用电器串联，而是与它并联。
【方法总结】电路设计
类型一：每种情况画一条支路，各种情况都用到的元件画在干路
初中物理的电路设计中，所设计的电路图一般都是并联（或简单的混连）电路，很少有纯粹的串联电路。一般都是依据“每种情况画一条支路，各种情况都用到的元件画在干路”来设计电路；
类型二：两开关串联，表示两个条件同时满足，电路才会接通
当两个开关串联时，想要电路接通，必须将两个开关同时闭合，这个现实中往往表现为两个条件要同时满足；而两个开关并联时，要想电路接通，则随便其中哪个开关闭合都可以，这个在现实中表现为两个条件只要满足一个即可。
类型三：开关的特殊用法：短路控制（即开关与用电器并联）
开关的作用是控制用电器的工作，实际生活中，开关与被它所控制的用电器大都是串联的，要让该用电器工作，就闭合开关，要让该用电器停止工作，就把开关断开。如果出现了“开关闭合，某用电器停止工作，而开关断开，该用电器反而工作”的现象，这明显不是开关的常规用法，而是一种“特殊用法”，即开关不是与该用电器串联，而是与它并联。
【知识点】做功改变物体内能、热传递改变物体内能
13．【答案】做功；热传递
【详解】搓背使身体感到暖和，是摩擦生热，属于做功改变身体内能；泡脚使身体感到暖和，是通过热传递改变身体的内能；这两种方法对改变物体的内能效果是等效的．
【知识点】扩散现象、热传递改变物体内能
14．【答案】热传递； 扩散
【详解】煮粽子时，是通过热传递的方式改变粽子的内能；“粽香四溢”是因为香味分子在永不停息地做无规则运动，是一种扩散现象。
【知识点】功的计算和估算、滑动摩擦力大小的影响因素、滑动摩擦力的大小、速度的图像问题
15．【答案】200；400
【详解】据图丙可知，第时物体在做加速运动，产生的摩擦力为滑动摩擦力；当时间为3至5s时物体做匀速直线运动，产生的摩擦力为滑动摩擦力，且处于平衡状态，受到滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，据图乙可知滑动摩擦力为200N，第时物体与水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力不变仍为200N。第3至5s内物体做匀速直线运动，运动的路程，第3至5s内推力做的功。
【知识点】动滑轮及其工作特点、斜面、滑轮（组）
16．【答案】动；200；25
【详解】由图可知，拉绳时，圆筒沿着斜面向上运动，故圆筒相当于动滑轮。
则将圆筒从斜面底端拉至斜面顶端所做的有用功为
整个装置的机械效率为80%，则拉力做的功为
圆筒相当于动滑轮，由图可知，有两段绳子承担重物，则有
则拉力的大小为
【知识点】作光的折射光路图、力和力臂的作图、杠杆中最小力的问题
17．【答案】（1）见详解　（2）见详解
【详解】（1）光从水里斜射入空气中时，折射角大于入射角，据此画出入射光线AO的大致方向如下：
（2）连接OA即为最长的动力臂L，根据杠杆平衡条件可知此时需要的动力最小，过A点作垂直于OA向上的力即为最小力F，作图如下：
【知识点】液体密度的测量实验
18．【答案】将游码调零；1.4；偏大；②③①④
【详解】同学A将托盘天平放在水平桌面上，图甲中游码没有移动到标尺左端零刻线处，需要把游码拨到标尺的零刻线处。
④由图乙可知，标尺分度值为0.2g，蜂蜜和烧杯的总质量是50g+20g+10g+2.4g=82.4g
蜂蜜的质量m=82.4g-40.4g=42g
由图丙可知，量筒分度值为2mL，蜂蜜的体积V=30mL=30cm3
蜂蜜的密度为
⑤将烧杯中的蜂蜜全部倒入量筒中，烧杯壁上会附着一定量的蜂蜜，从而使体积测量的数值偏小，这样得出的密度值就偏大。
为了减小误差，将适量的蜂蜜倒入烧杯中，天平平衡时，读取蜂蜜和烧杯的总质量；将烧杯中的蜂蜜全部倒入量筒中，测量体积；用托盘天平称得空烧杯的质量；计算该蜂蜜的密度。正确的顺序是②③①④。
【知识点】探究影响浮力大小因素的实验、浮力的方向及产生原因
19．【答案】（1）1.2
（2）排开液体的体积
（3）丙
【详解】（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计示数为1.2N，则石块的重力为1.2N。
（2）石块受到的浮力F浮=G-F，石块的重力G不变，弹簧测力计的示数越来越小，石块所受的浮力越来越大了，当石块完全浸没后，石块所受浮力不变，弹簧测力计示数不变，说明浮力的大小与排开液体的体积有关，与深度无关。
（3）浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，且向上的压力大于向下的压力，压力差即为浮力，所以图丙可以反映浮力产生原因。
【知识点】电流与电阻关系的探究实验
20．【答案】(1)如图所示　(2)短路　(3)A　未控制定值电阻两端电压不变
【详解】(1)实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流。滑动变阻器的滑片P向右滑动，电路中的电流变小，说明此时变阻器接入电路中的电阻变大，则应将变阻器的左下接线柱接入电路中。(2)连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，电压表始终无示数，说明电路为通路，则电路故障可能是与电压表并联的定值电阻短路。(3)分析A同学的实验数据，由U=IR可知，每组实验中定值电阻两端的电压不同;由B同学的实验数据可知，实验中控制了定值电阻两端的电压相同，故A同学实验操作错误，原因是未控制定值电阻两端电压不变。
【知识点】与欧姆定律有关的动态电路计算、电功率的计算及应用
21．【答案】（1）10Ω
（2）7.5Ω
（3）2.4W
【详解】（1）根据题意可知，灯泡正常发光时两端电压为6V；由图乙可知，当灯泡的两端电压为6V时，通过灯泡的电流为0.6A，根据欧姆定律可得，灯泡L正常发光时的电阻为
（2）当开关S、S1、S2均闭合，滑动变阻器R1的滑片滑至b端时，此时变阻器接入电路的电阻为零，电压表被短路，小灯泡与电阻R2并联在电路中，电流表在干路上，测的是干路电流。此时灯泡L恰好正常发光，则通过灯泡的电流为0.6A，电源电压大小等于灯泡的额定电压，电流表示数为1.4A，则干路电流为1.4A，根据并联电路特点和欧姆定律可得，定值电阻R2的阻值为
（3）在保证电路安全的条件下，若要此电路工作时电功率最小，根据P=UI可知，电路电流应最小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻最大；若三个开关都闭合，灯泡与定值电阻并联后再与变阻器串联，由于并联部分总电阻总小于各分电阻，由此可知，三个开关都闭合的情况不符合题意；若S、S2闭合，S1断开，此时灯泡与变阻器串联，电压表测的是变阻器的两端电压，电流表测的是电路电流，由于电压表量程为0~3V，所以变阻器的两端电压最大为3V，根据串联分压可知，此时变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路电压特点可知，此时灯泡的两端电压为6V-3V=3V
根据图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，即为此时的电路电流，此时各电表安全，电路的电功率为
若S、S1闭合，S2断开，此时定值电阻与变阻器串联，电压表测的是变阻器的两端电压，电流表测的是电路电流，同理，由于电压表量程为0~3V，所以变阻器的两端电压最大为3V，根据串联分压可知，此时变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路电压特点可知，此时定值电阻的两端电压为
根据欧姆定律可得，此时的电路电流为
此时各电表安全，电路的电功率为
综上可知，在保证电路安全的条件下，此电路工作时的最小电功率为2.4W。
【知识点】二力及多力平衡的判断和应用、压强的计算、密度公式的应用、杠杆平衡条件的应用、阿基米德原理的应用
22．【答案】（1） 【解】打开阀门前，由图乙可知，轻杆对的作用力为，此时受到竖直向下的重力、轻杆对竖直向上的支持力和绳对竖直向上的拉力，处于平衡状态，根据力的平衡关系可知，，故打开阀门前端绳对的拉力为：；
（2） 由杠杆平衡条件可知，，即，解得：，由图甲可知，动滑轮绳子有效股数为2，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，根据可知，打开阀门前受到的浮力为：；
（3） 打开阀门前浸没在水中，由可得，的体积为：，则的密度为：；
（4） 由图乙可知，的高度为，则的底面积为：，当受到的拉力大小为时，根据力的平衡关系可知，受到的浮力为：，此时的上表面没有水，则下表面所受水的压强为：。
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