2023-2024学年度第二学期九年级期中考试
物理试题卷
注意事项：
1.答题前，请先将自己的姓名、班级、考场号、座位号填写清楚；
2.必须在答卷上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效；
3.答题时，请考生注意各大题号后面的答题提示；
4.请注意卷面，保持字体工整、笔迹清晰、卷面清晰；
5.答卷上不准使用涂改液、涂改胶和贴纸；
6.本试卷时量 60分钟， 满分100分。
一、选择题（本大题共 12个小题，共 36分，1~10题为单选题，每小题3分，每小题只有一个选项符合题意，11~12题为多选题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有错选的得零分）
1．小明同学对身边的物理量进行了估测，其中最接近实际的是（ ）
A．成年大象的质量大约是5t B．家用空调的电功率约 100W
C．一个鸡蛋的重力约5N D．家用台灯的工作电流约2A
2．中国古诗词博大精深，蕴含了很多物理知识，下列对诗词中的物理现象描述正确的是（ ）
A．飞流直下三千尺——水流受重力的作用
B．破镜不能重圆——分子间存在斥力
C．八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅——气体流速越大，压强越大
D．杨花飞絮随风舞——分子不停地做无规则运动
3．2023年10月6日，杭州第19届亚运会举重女子87公斤级比赛，中国选手梁小梅夺得金牌。如图所示是梁小梅举重的场景，下列说法中正确的是（ ）
A．人所受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
B．杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
C．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力
D．杠铃对人的压力与人对杠铃的支持力是一对平衡力
4．2024 年1月长沙下了一场暴雪，对小明乘坐大巴车时的物理现象的解释，正确的是（ ）
A．行驶的大巴车轮胎上装了链条是为了减小摩擦
B．坐在大巴车后排座位上的小明系好安全带是为了减小惯性
C．大巴车上破窗锤的锤头很尖是通过减小受力面积来增大压强
D．小明在喝饮料时饮料上升到嘴里是因为小明对饮料有吸力
5．下列与热现象有关的说法中正确的是（ ）
A．燃料燃烧的过程中，化学能可以全部转化为内能
B．热传递过程中，热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C．物体吸收热量后，内能增加，温度不一定升高
D．汽油机的做功冲程，机械能转化为内能
6．新疆有句谚语叫“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。关于形成这种气候的原因，说法正确的是（ ）
A．新疆的地理位置特殊导致当地的气压变化比较大，所以温差就比较大
B．新疆地区的沙石比较多，而沙石的比热容较小，在有太阳照射的时候温度升高得比较快，没有太阳照射的时候温度下降的也比较快，所以温差比较大
C．这种现象和沿海地区的温差比内陆地区的温差小的原因是不同的
D．因为沙石的比热容比较大，吸收的热量比较多，温度的变化就会比较大
7．如图所示，小铁同学用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔张开。下列有关说法中正确的是 （ ）
A．橡胶棒带负电，验电器带正电
B．电荷运动就能形成电流
C．金属箔张开是因为异种电荷互相排斥
D．接触瞬间，负电荷从橡胶棒转移到验电器
8．2024 年2月国际剑联花剑世界杯赛开罗站的比赛中，中国击剑队男、女花剑项目全员晋级，获得巴黎奥运会团体席位及男女各3个个人席位。如图是选手的比赛情景，如果王丽婷的剑 SA击中对方运动员击剑服的有效部位，相应的电路会触发 LB灯亮，对方运动员的剑 SB击中王雨婷击剑服的有效部位， LA灯亮，图中能反映此工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
9．小明在家里用橡皮和大头针制作底座，使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，做成一个小指南针，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．如果图中指南针静止下来后，针尖指南，那么针尖是北极
B．小指南针静止时指南北是因为受地磁场作用
C．小指南针只有一个磁极，就是南极
D．小指南针周围存在着无数条磁感线
10．我国高铁采用了能量回收制动方式，这不仅能减少电网的负载，而且还能节省能源的消耗。列车到站前停止动力供电，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流, 下列选项中与高铁节能原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
11．家庭生活离不开电，下列各种情景中正确的做法是（ ）
A．洗衣机的三脚插头，最长插脚的导线和洗衣机的金属外壳相连
B．使用试电笔接触火线时，手不能接触笔尖金属部位，以免触电
C．当空气开关跳闸时，应该立刻闭合空气开关检修电路
D．标记“220V 2A”的插排上可以同时接多个大功率用电器，以提高工作效率
12．如图所示是某科技展馆设计的调光天窗工作原理图，为定值电阻，R为光敏电阻。当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯L给予补光。下列有关说法正确的是（ ）
A．电动卷帘装置与节能灯L是串联的
B．开关S闭合时，电磁铁的上端是S极
C．光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而增大
D．要在环境光线更弱时才启动节能灯L，则应换阻值较小的
二、填空题（本大题有5小题，每空2分，共计22分）
13．我国现代农业已进入信息化和数字化时代。无人驾驶联合收割机依靠“北斗导航”精准定位控制行驶路线，它们是利用 （选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的；装载车和收割机是以柴油机作为动力装置，它们使用的燃料属于 （选填“一次”或“二次”）能源。
14．为了应对能源危机，发展清洁能源，其中太阳能作为清洁能源正在被城市和农村广泛应用，例如太阳能 LED 照明路灯。其中太阳能来源于太阳内部发生的核 所产生的；而 LED（发光二极管） 的主要制作材料是 材料。
15．一个杯里装有牛奶，其中牛奶的质量是，那么牛奶的密度是 ；小聪喝了半杯，剩余半杯牛奶的密度是 。
16．甲、乙两灯的I-U图像如图所示。当两灯并联在4V电源上时，电路消耗的总功率为 W；当两灯串联在3.5V 电源上时，甲的电阻是 Ω。
17．如图所示，水平地面上放置一个质量分布均匀、底面积为2200cm2的长方体甲和一个质量未知的薄壁柱形容器乙，已知容器乙的高度为h，其内装有一定量的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度，并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器的水中沉底，甲物体和乙容器对地面的压强随切去厚度的变化情况如图丙所示，甲物体高度为 cm，乙容器的底面积是 （cm ，图丙中a的值为 cm（g=10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3 ） 。
三、作图题与实验探究题（第18题2分，第19题6分，第20题6分，第21题6分，第22题9分， 共 29分）
18．请在图中画出教室里的灯所受重力的示意图。
19．请完成下列填空。
（1）如图1，将红墨水同时滴入分别装有相同质量的冷、热水烧杯中，热水先变红，说明分子运动快慢跟 有关；
（2）如图2用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，测力计的示数变大。说明分子间存在 ；
（3）如图3将活塞迅速下压，使筒内的硝化棉燃烧，说明外界对物体做功，使物体的内能 。
20．小华小组利用压强计按照甲、乙、丙、丁四个图来完成探究“液体内部压强”的实验。
（1）若在使用压强计前发现U形管中液面有高度差，通过 （选填“①”“②”或“③”）方法可以进行调节；
①从U形管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U形管内加适量水
（2） 比较乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的 有关；
（3） 为了证明液体内部的压强与密度有关，小华提出保持丁中的探头的位置不变，将一杯比丁更浓的盐水倒入烧杯中搅匀后，比较前后两次实验，可以得出的结论是液体的密度越大，其内部压强越大，小明认为不可以得出这样的结论，原因是 。
21．“探究二力平衡的条件”实验。
（1）如图甲所示，左、右两盘分别放上5g的砝码，松手后，发现木块静止。在右盘中的砝码不小心掉到了地上时，小雨发现，木块仍然静止。通过讨论，大家认为这可能是 对实验结果的影响；
（2）小明又提出了如图乙、丙两个方案，应选择方案 进行实验更合理；
（3）小华在探究二力平衡条件中二力是否作用在同一物体上的过程中，如图丁所示，用剪刀将静止的纸片从中间剪开，发现剪开后的纸片是 的。
22．小华用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
（1） 请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小；
（2）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，为 A。
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
（3） 为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来 10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①当用5Ω完成实验后，断开开关，更换10Ω的电阻后继续实验，有以下几个实验操作 a.闭合开关； b.调节滑动变阻器至合适的位置； c.读电流表的示数，并记录数据； d.将滑动变阻器调至阻值最大处； 请根据实验步骤对以上几个实验操作进行排序： ；
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华思考能不能以在不改变预设值的情况下，解决上述问题，如果能，请列举出一种方法；若不能，请写出该预设值的取值范围 。
四、计算题（23题6分， 24题7分， 共 13分）
23．小明同学从说明书中了解到她家汽车内燃机的能量流向如图所示。某段时间内，汽车消耗了70g汽油。（汽油的热值q=4.6×107J/kg水的比热容）求：
（1）求70g汽油完全燃烧放出的热量；
（2）内燃机的工作效率；
（3）使用时需不断地对气缸周围进行水冷却，如果流入气缸周围的冷却水温度是60℃，从气缸周围流出的冷却水温度达到83℃，则这段时间内流过气缸周围冷却水的质量是多少千克？
24．如图所示，电源两端电压为12V且保持不变，当将CD接入MN中，此时电流表的读数为0.4A。
（1）求R0的大小；
（2）现有滑动变阻器 R 的铭牌模糊不清， 但实验室只有三种规格：“20Ω1.5A”、“50Ω1A”和“50Ω1.5A”， 通过将滑动变阻器Rx与 R0以不同的方式连接并接入MN中，观察到不同连接方式中电流表示数最大为 1.9A，最小电流为0.15A，请通过计算判断Rx所用规格；
（3）将CD取下，并将EF连入MN中， 当开关S、S1闭合， S2断开，滑动变阻器， R3的滑片P移到A端时，电流表的示数为 I1；当开关S、S 闭合， S1断开时，电流表的示数为 I2；当开关S 闭合， S1、S2都断开，滑动变阻器.R3的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为 RC，电压表 V1的示数为U1，电压表 V2的示数为 U2，此时 R2的功率为 P1，RC的电功率为 P2。已知 R1=10Ω，I1∶I2=3∶5，U1∶U2=2∶3，P1∶P2=2∶1；控制开关和移动滑片 P，求电路消耗的最小功率。
试卷第2页，共8页
1．A
【详解】A．成年大象是目前陆地上最大的动物，质量大约是5t，故A符合题意；
B．家用空调的电功率约 1000W，故B不符合题意；
C．一个鸡蛋的重力约0.5N，故C不符合题意；
D．家用台灯的工作电流约0.1A，故D不符合题意。
故选A。
2．A
【详解】A．水飞流直下，是因为受到了重力的作用，故A正确；
B． 破镜不能重圆，是因为玻璃分子间的距离大于分子直径的10倍以上，超出了分子力的作用范围，分子间的作用力就十分微弱，分子间几乎没有作用力，故B错误；
C． 八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅，是因为风刮过屋顶，房屋上方空气流速较大，压强较小，房屋内部压强较大，屋顶受到向上的压强大于受到的向下的压强，在压强差作用下，屋顶被卷走，故C错误；
D．杨花飞絮随风舞，是物体的机械运动，不属于分子运动，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】A．地面对人的支持力等于人和杠铃的总重力，则人受到的重力和地面对人的支持力大小不相等，所以两个力不是一对平衡力，故A错误；
B．如图杠铃静止在空中，受到重力和人对它的支持力，杠铃在这两个力的作用下处于静止状态，故杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力，故 B正确；
C．人对地面的压力的受力物体是地面，地面对人的支持力的受力物体是人，所以两个力不是一对平衡力，故C错误；
D．杠铃对人的压力的受力物体是人，人对杠铃的支持力的受力物体是杠铃，所以两个力不是一对平衡力，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．行驶的大巴车轮胎上装了链条是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A错误；
B．坐在大巴车后排座位上的小明系好安全带是为了防止因为惯性造成的伤害，故B错误；
C．根据，大巴车上破窗锤的锤头很尖是通过减小受力面积来增大压强，故C正确；
D．小明在喝饮料时饮料上升到嘴里是因为大气压，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．燃料燃烧时消耗化学能，获得了内能和光能，化学能不可以全部转化为内能，故A错误；
B．热传递过程中，热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递，内能大的物体，温度不一定高，故B错误；
C．物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，例如：晶体熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度不变，故C正确；
D．汽油机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】因为沙子的比热容较小，白天，吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚，放出热量后，沙子的温度下降的多，气温较低；由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大，产生了“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，故B正确，ACD错误。
故选。
7．D
【详解】AD．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器，验电器得到电子，即负电荷从橡胶棒转移到验电器，验电器带负电，故A错误，故D正确；
B．电流的定义是电荷的定向运动形成电流，故B错误；
C．验电器的原理是，同种电荷相互排斥，故C错误。
故选D。
8．D
【详解】由题意知，当王丽婷的剑SA击中对方的有效部位时，相应的电路中LB灯亮，所以SA与LB灯是串联的。对方剑SB击中王丽婷的有效部位，LA灯亮，可知SB与LA灯串联，因为A方指示灯和B方指示灯可以单独工作，并且互不影响，因此LA、LB指示灯为并联连接，其中A方开关控制B方指示灯的工作；B方开关控制A方指示灯的工作，故D选项的电路符合要求，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9．B
【详解】AB．地球是一个大磁体，地理的南极是地磁的N极，地理的北极是地磁的南极；指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南针静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极；指向北的一端是磁体的北（N）极，针尖指南，所以针尖是南极（S），故A错误，B正确；
C．指南针同时存在两个磁极，即N极和S极，故C错误；
D．磁感线是为了直观地、形象地描述磁场而引入的理想化的物理模型，实际上并不存在，磁感线可以描述磁场的方向与强弱，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这叫电磁感应现象，分析找出与高铁节能原理相同的选项。
【解答】电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，属于电磁感应现象。
A．图中的实验为奥斯特实验，发现电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故B不符合题意；
C．图中有电源，是探究通电导线在磁场中受到磁场力的实验，故C不符合题意；
D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，这种现象叫电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
【点评】此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出他们的不同之处进行区分。
11．AB
【详解】A．洗衣机的三脚插头，最长插脚为地线插脚，插入插座中时，就会将洗衣机的金属外壳与大地相连，防止万一漏电时，人接触金属外壳发生触电事故，故A正确；
B．使用试电笔接触火线时，手不能接触笔尖金属部位，要接触金属笔卡，火线-试电笔-人体-大地形成通路，因为火线与大地之间有电压，所以试电笔中有电流，使氖管发光，因为试电笔中有一个阻值非常大的电阻，所以人不会触电，故B正确；
C．当空气开关跳闸时，不能立刻闭合空气开关检修电路，应先排除故障，防止因为短路而造成危险，故C错误；
D．标记“220V 2A”的插排上允许工作的用电器的总功率最大为
P=UI=220V×2A=440W
所以不可以同时接多个大功率用电器，否则会使电路中电流过大，甚至烧焦导线的绝缘皮，引起火灾，故D错误。
故选AB。
12．BD
【详解】A．由图可知电动卷帘装置与节能灯L不在同一条电流路径，它们不是串联的，故A错误；
B．由图可知开关S闭合时，电流从电磁铁外部向左，由安培定则可知：其下端是N极，则上端是S极，故B正确；
C．当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进光量，说明此时控制电路中电流较大，即电路中电阻较小，说明光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小，故C错误；
D．环境光线减弱时，启动节能灯L，说明此时电磁铁的磁性弱，即控制电路中电流小，要在更弱光线下才启动节能灯，此时电磁铁中电流应稍大一点，所以应换阻值较小的，故D正确。
故选BD。
13． 电磁波 一次
【详解】[1]电磁波的传播不需要介质，声的传播需要介质。无人驾驶联合收割机依靠“北斗导航”精准定位控制行驶路线，是利用电磁波来传递信息的。
[2]柴油提炼自石油，可以从自然界直接获取，是一次能源。
14． 聚变 半导体
【详解】[1] 太阳能来源于太阳内部发生的核聚变，使得太阳持续发出光和热。
[2] 发光二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性。
15． 1.05
【详解】[1]牛奶的体积
牛奶的密度
[2]因密度是物质本身的一种特性，与物体的质量和体积的大小无关，所以小聪喝了半杯牛奶，剩余半杯牛奶的密度不变，剩余半杯牛奶的密度是。
16． 5.2 2.5
【详解】[1]当两灯并联在4V电源上时，两灯两端电压均为4V，由图像可知，通过甲灯的电流为0.8A，通过乙灯的电流为0.5A，则干路电流为
电路消耗的总功率为
[2]当两灯串联在3.5V 电源上时，通过两灯的电流相等，两灯两端电压之和为3.5V，由图像可知，通过两灯的电流为0.4A，甲灯两端电压为1V，乙灯两端电压为2.5V，甲的电阻是
17． 40 20 23
【详解】[1]由图丙知，甲物体的高度为
[2][3]利用，得到
当，甲切除的体积为
甲切除的重力为
切下的甲放入乙容器后，乙容器对地面的压强变化了
乙容器的底面积
当时，乙容器中原有的水与切下的甲物体恰填充满整个乙容器，之后水开始溢出，时，此时切下来的甲物体与容器乙恰等高，乙容器的高度为20cm，此时水溢出达到最大；放入20cm的甲物体后，溢出水的体积为
由于水溢出，从到这一段中乙容器对地面产生的压强比原有的增加量减少，加少了
故此时乙容器对底面的压强为
故时，的解析式为
①
甲压强变化的解析式
②
两图线的交点表示压强相等，即，则联立①②两式可解得
18．
【详解】重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：
19． 温度 引力 增大
【详解】（1）[1] 将红墨水同时滴入分别装有相同质量的冷、热水烧杯中，会看到热水中的墨水扩散得快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
（2）[2] 缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计示数变大，说明水分子和玻璃分子间存在引力。
（3）[3] 做功可以改变物体的内能，当把活塞迅速压下去时，活塞对空气做功，活塞的内能就会增大，空气的温度就会升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来，说明外界对物体做功，使物体的内能增大。
20． ② 深度 见解析
【详解】（1）[1]若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差，说明软管内封闭的气体不受力时，压强与外界气压不相等，对实验结果会造成影响，应拆除软管重新安装，故②符合题意。
故选②。
（2）[2]由乙、丙可知，金属盒浸没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，由此可知，在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体压强跟液体深度有关。
（3）[3]要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应保持深度不变，改变液体的密度；保持丁图中的探头的位置不动，往丁图中倒入一杯浓度更大的的盐水，并搅拌均匀，密度增大，金属盒在液体中的深度也增大，由于没有控制深度不变，所以不能探究液体压强跟密度的关系，由此可知，小华的结论是不可靠的。
21． 摩擦力 丙 向相反方向运动
【详解】（1）[1]右盘砝码掉到了地上，两边拉力大小不同，但木块与桌面之间有摩擦力，木块仍然静止。这是木块与桌面之间摩擦力对实验结果的影响，木块水平方向上在两个拉力和摩擦力的作用下处于平衡状态。
（2）[2]乙方案可以排除木块与桌面之间有摩擦力对实验有影响，但受重力影响比较大，两个拉力不在同一直线上，因此应选择丙方案进行实验更合理。
（3）[3]二力平衡时，两个力要作用在同一物体上，当小卡片平衡时，用剪刀从中间剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧砝码落下，分开后的硬纸片向相反方向运动。
22． 0.3 dabc 在不改变预设值，把10Ω或15Ω的电阻串联在电路中，或改变预设值为
【详解】（1）[1]要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，所以应把滑动变阻器的C接线柱接入电路，电路连接如图
（2）[2]电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，该示数为0.3A。
（3）①[3]接入的电阻为5Ω，完成实验后，用10Ω的电阻替换原电阻，接下来应：d.将滑动变阻器调至阻值最大处；a.闭合开关； b.调节滑动变阻器至合适的位置； c.读电流表的示数，并记录数据；因此合理的顺序是：dabc。
②[4]当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，滑动变阻器需要接入电路的电阻为
此实验中滑动变阻器的规格是“30Ω 2A”，所以不能完成实验。当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，滑动变阻器的最小阻值为40Ω才能满足要求，已知滑动变阻器的最大阻值是30Ω，为了完成实验，可以把10Ω或15Ω的电阻串联在电路中。
把滑动变阻器的最大阻值20Ω接入电路时，定值电阻两端的电压即为电压表的预设最小电压，把滑动变阻器的最大阻值20Ω接入电路时，电路中的电流最小为
电压表的预设最小电压为
若不改变原来电路，为了完成实验预设值的取值范围为。
23．（1）3.22×106J；（2）30%；（3）10kg
【详解】解：（1）70g汽油完全燃烧放出的热量
（2）内燃机的工作效率
（3）水的质量
答：（1）70g汽油完全燃烧放出的热量为3.22×106J；
（2）内燃机的工作效率为30%；
（3）水的质量为10kg。
24．（1）30Ω；（2）“50Ω1.5A”；（3）2.4W
【详解】解：（1）当将CD接入MN中，R0连接在12V的电源电压两端，由欧姆定律得，R0的大小为
（2） 由串并联电路特点得，当电路将滑动变阻器Rx与 R0以不同的方式连接并接入MN中，电路电流最大时，电路总电阻最小，则两者采用并联，并联电路用电器互不影响，此时R0的电流为0.4A，由并联电路电流特点得，变阻器的电流为
电路最小电流为0.15A，此时电路总电阻最大小，此时两者采用串联，且变阻器接入电路中电阻最大，由欧姆定律得，此时电路中总电阻为
则此时变阻器流入电路中电阻为
故Rx所用规格为“50Ω1.5A”。
（3） 将CD取下，并将EF连入MN中， 当开关S、S1闭合， S2断开，滑动变阻器， R3的滑片P移到A端时，电路为R2与变阻器串联，电流表测量电路电流，电流表的示数为 I1，则
当开关S、S 闭合， S1断开时，此时电路为R1与R2串联，电流表测量电路电流，电流表的示数I2，则
当开关S 闭合， S1、S2都断开，滑动变阻器.R3的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为 RC，R1、RC、R2串联，电压表 V1测量R1与RC的电压，电压表 V2测量RC与R2的电压，电压表 V1的示数为 U1，电压表 V2的示数为 U2，由串联电路电流处处相等与欧姆定律得
，
则
由得
联立方程组解得
当R1、R3、R2串联时，电路中电阻最大，电功率最小，为
答：（1）R0的大小为30Ω；；
（2）Rx所用规格为“50Ω1.5A”；
（3）电路消耗的最小功率为2.4W。
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