A．P2=5.4W B．U=12V
C．U1=6V
D．R2=20Ω
【分析】（1）当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，R2与R3的最大阻值串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表A1测电路中的电流；再将滑片滑至最左端时，R2与R3的最大阻值串联，电压表V1、V2均测R2两端的电压，电流表A1测电路中的电流，据此可知示数变化的电表为V2，并得出R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R3两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出两电阻的阻值之比；
（2）当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，根据电阻的串联和P=
表示出电路
中的总功率P1；当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1与R2并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R2支路的电流，根据并联电路的特点和电功率公式表示出电路的总功率P2，利用P1：P2=2：15得出等式即可求出R1与R2的阻值关系；利用并联电路的电流特点结合两只电流表示数相差0.3A即可得出电源的电压和R2的阻值关系；当开关S1和S3闭合、S2断开时，R1与R3串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表A2测电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑片位于最右端和中点时电路中的电流，利用P=I2R结合R3的功率变化即可求出R3的阻值，进一步求出R1和R2的阻值以及电源的电压，利用欧姆定律求出U1的大小，最后根据并联电路的特点和P=小。 【解答】解：
（1）当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，等效电路图如图1所示； 再将滑片滑至最左端时，等效电路图如图2所示：
求出P2的大
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由图1和图2可知，示数变化的电表为V2，且R2两端的电压UR2=U， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R3两端的电压UR3=U，则UR2：UR3=1：4， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由I=可得：
===，即R3=4R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
（2）当开关S1和S3闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片位于最右端时，等效电路图如图3所示； 滑片位于中点时，等效电路图如图4所示；
当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的等效电路图如图5所示：
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，图1中，电路的总功率： P1=
=
=
，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和， 所以，图5中，电路的总功率： P2=
+
，
由P1：P2=2：15可得： 15P1=2P2，即15×
=2×（
+
），
解得：R1=2R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且图5中两只电流表示数相差0.3A， 所以，图5中，通过R1的电流：
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I5=I﹣I4=0.3A，则==0.3A，即=0.6A﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
图3中，电路中的电流： I2=
=
=
=×
=×0.6A=0.1A，
图4中，电路中的电流： I3=
=
=
=×
=×0.6A=0.15A，
因图4和图3相比较R3的功率增大了0.05W， 所以，由P=I2R可得：
P3′﹣P3=I32×R3﹣I22R3=（0.15A）2×R3﹣（0.1A）2×R3=0.05W， 解得：R3=40Ω，
代入①②③两式可得：R1=20Ω，R2=10Ω，U=6V，故BD错误； 图4中，U1=I3R1=0.15A×20Ω=3V，故C错误； 图5中，P2=故选：A。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键，要注意理清各物理量之间的关系，不要颠倒。 二．填空题
13．（2018?武汉）2018年4月1日，“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营，开通了交路1和交路2两条线路。交路2全长约20km，若电车某次跑完全程需要50min，则电车的平均速度为 24 km/h。“光谷量子号”采用了能量回收系统，例如电车下坡时，为了保持匀速运动，会带动发电机发电进行“刹车”，即将 机械 能转化为 电 能供电车使用，更加节能环保。
+
=
+
=5.4W，故A正确。
【分析】（1）已知路程和时间，根据v=算出平均速度；
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（2）当高速运行的列车开始制动时，将动能转化为电能实现减速。 【解答】解：
（1）已知路程s=20km，时间t=50min=h， 则电车的平均速度：v==
=24km/h；
（2）当电车下坡时，会带动发电机发电进行“刹车”，发电机工作时，将机械能转化为电能供电车使用，更加节能环保。
故答案为：24；机械；电。
【点评】此题考查学生对速度公式、电磁感应在实际生活中的应用的理解和掌握，关注科技前沿，综合性较强，是一道好题。
14．（2018?武汉）今年3月，武船集团打造的世界上最大的矿砂船圆满完工。这艘矿砂船的排水量为40万吨，它在海水中满载航行时，船及所装货物总重G为 4×109 N，所受浮力F浮 等于 （选填“大于”“等于”或“小于”）G，它由密度较小的水域驶向密度较大的水域时，船身会 上浮 。
【分析】（1）知道轮船的排水量，利用阿基米德原理可知船受到的浮力；由于矿砂船漂浮，则船及所装货物总重等于矿砂船受到浮力；
（2）矿砂船由密度较小的水域驶向密度较大的水域时，仍处于漂浮状态，所以受浮力不变；由F浮=ρ液gV
排
可知排开水的体积变化。
【解答】解：
（1）由阿基米德原理可得，矿砂船满载航行时受到的浮力： F浮=G排=m排g=40×104×103kg×10N/kg=4×109N； 因为矿砂船在海水中漂浮，
所以，船及所装货物总重：G=F浮=4×109N；
（2）矿砂船由密度较小的水域驶向密度较大的水域时，仍处于漂浮状态，所以受浮力不变； 由F浮=ρ液gV排可知排开水的体积变小，则船身将上浮一些。 故答案为：4×109；等于；上浮。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用，明确船的排水量与浮力的关系是解本题关键。
四．实验探究题
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