根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知： 滑动变阻器两端的电压UR=U﹣UL=12V﹣6V=6V；

由串联电路中各处的电流相等，则滑动变阻器功率接入电路的电阻R==12Ω．

（2）串联电路中各处的电流相等，由于灯泡的额定电流为0.5A，电流表量程为0～0.6A，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A， 所以，电路中的最大电流I大=0.5A，

则整个电路的最大功率P大=UI大=12V×0.5A=6W； 根据欧姆定律可得，灯泡的电阻： RL=

=

=12Ω，

=

由于电压表量程为0～15V，电源电压为12V；

所以，当滑动变阻器的电阻全部接入电路，电路中的电流最小，则整个电路的功率最小；

则总电阻为R总=RL+R=12Ω+48Ω=60Ω， Pmin=

=

=2.4W

即整个电路的功率变化范围是2.4～6W． 故答案为：12；2.4～6．

【点评】滑动变阻器的作用就是要保护电路中的各元件，并改变电路的电流、电压大小，在确定滑动范围时，应重点关注电流与电压的变化，找出最大值和最小值才能最终确定其范围，具体电路中，尤其要关注多个电压或电流的情况，必须保证每一个元件都不能超过其工作要求．

12．（2分）如图甲所示，木块A的重力为10N，将合金块B放在木块A上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中；若将合金块B取下放到水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，此时B受到容器底部的支持力为2N．则图乙中水对A底部的压力为 10 N，合金B的密度为

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1.5×103 kg/m3．

【分析】分别以图中AB、A、B物体为对象分析受力，根据力的平衡列出等式，图乙中水对A底部的压力即为A受到的浮力，结合阿基米德原理求出GB和 ρ水gVB，根据密度公式求出合金的密度．

【解答】解：在图甲中，以AB为整体做为研究对象，受到竖直向上的浮力作用FB1，及竖直向下的重力的作用GAB， 因处于静止状态，故FA1=GAB=GB+GA…① 根据阿基米德原理：

FA1=FA1=ρ水gV排1=ρ水g××VA…②

在图乙中，A物体受到的浮力等于重力，FA2=GA…③，

根据浮力产的原因，图乙中水对A底部的压力即A受到的浮力（等于自身的重力），故图乙中水对A底部的压力为10N； 根据阿基米德原理：

FA2=ρ水gV排2=ρ水g××VA，…④

以B为研究对象，受到竖直向上的浮力作用FB和器底对其的支持力作用F竖直下的重力作用GB，

且为静止状态，故GB=FB+F支持=FB+2N，…⑤ 根据阿基米德原理： FB=ρ水gVB，…⑥

解①②③④⑤⑥得：GB=6N，ρ水gVB=4N， 合金的密度ρ=

=1.5×103kg/m3．

支持

及

故答案为：10；1.5×103．

【点评】本题考查受力分析、力的平衡、阿基米德原理、密度等知识，难度较大，关键是对物体进行受力分析，根据力的平衡列出平衡方程．

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13．（2分）如图所示为某机构研发的“人工智能机器人”．该机器人通过“眼部”的凸透镜和感应器能同时实现：实时监控、人脸识别、视网膜识别、指纹识别、掌纹识别．它能够轻松识别出你心情后播放应景的音乐；底部的带花纹滚轮，轻松地实现转向、加速、减速、匀速移动；机械悬臂可以实现夹取、运输物品的功能；大容量锂电池，保证该机器人续航能力外，机身的USB接口，方便电子设备充电，骤然变身呆萌的“移动充电宝”．请找出一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复． 示例：物理信息：实时监控； 物理知识：利用凸透镜成像．

作答：物理信息： 底部的带花纹滚轮 ；

物理知识： 增大接触面的粗糙程度，可以增大摩擦力 ．

【分析】根据材料中的介绍，找出其中包含的物理知识，并做出解答即可．主要可以从影响摩擦力的因素、电池的能量转化、力的作用效果等方面进行解答． 【解答】解：物理信息1：底部的带花纹滚轮；物理知识2：增大接触面的粗糙程度，可以增大摩擦力；

物理信息2：轻松地实现转向、加速、减速、匀速移动，物理知识2：力可以改变物体的运动状态；

物理信息3：大容量锂电池；物理知识3：充电时，电能转化为化学能，使用时化学能转化为电能．

故答案为：底部的带花纹滚轮；增大接触面的粗糙程度，可以增大摩擦力（合理即可）．

【点评】本题具有一定的开放性，能从材料中找出所运用的物理知识，并做出解释，是解答的关键，体现了物理知识在实际中的应用．

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14．（2分）完成下列作图．

（1）如图1所示，请根据力臂l1画出使杠杆在图示位置静止时力F1的示意图． （2）如图2所示，开关S闭合后，请在图中用箭头标出该通电螺线管外部磁感线的方向．

【分析】（1）力的方向与力臂的方向是垂直的；

（2）根据电源的正负极和线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的N、S极，再利用磁感线的特点即可确定磁感线的方向．

【解答】解：（1）力的方向与力臂的方向是垂直的，通过力臂与力的作用线做力臂的垂线，则该垂线为力F1，如图：

（2）根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出；再根据螺线管的绕向，根据右手定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，则大拇指所指的方向即通电螺线管的左端为N极，则右端为S极．在磁体外部磁感线总是从N极出发指向S极．所以磁感线上的箭头指向右端．如图：

．

【点评】知道安培定则的内容，并能利用安培定则判断出通电螺线管的极性是解决该题的关键．

三、实验探究题（15小题3分，16小题4分，17小题7分，18小题8分，共22分．）

15．（3分）李冬同学利用如图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验．

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