18.（2023·武胜）如图所示的电路中，电压表示数为$4.5 V. A_1$、$A_2$两表示数分别为1.2 A、0.9 A，通过$L_2$的电流为A，$L_2$两端电压为V.
19.

18.0.3 4.5

【分析】首先分析电路连接：L₁与L₂为并联关系，电压表V并联在电源两端，测量电源电压；电流表A₁位于干路，测量电路总电流，电流表A₂与L₁串联，测量L₁支路的电流。结合并联电路的电流、电压规律即可求解。
【解析】由电路可知，并联电路中各支路两端电压等于电源电压，电压表的示数为电源电压4.5V，因此L₂两端电压等于电源电压，即4.5V。根据并联电路电流规律：干路电流等于各支路电流之和，已知干路电流（A₁示数）为1.2A，L₁的电流（A₂示数）为0.9A，所以通过L₂的电流为：I₂ = I总 - I₁ = 1.2A - 0.9A = 0.3A。
【答案】0.3；4.5
【知识点】并联电路电流规律；并联电路电压规律；电表的测量对象判断
【点评】本题属于基础电路题，核心是正确分析电路结构，明确各电表测量的对象，再运用并联电路的电流、电压规律解题，难度较低。
【难度系数】0.6

19. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用$F_A$、$F_B$匀速提升重力为$G_A$、$G_B$的A、B两物体，不计绳重和摩擦.若$G_A＞G_B$，则$\eta_甲$（＞/＜/=，下同）$\eta_乙$；若$F_A=F_B$，则$G_A$$G_B$.

19.＞ ＜

【分析】
本题需结合滑轮组的机械效率和拉力公式分析：不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率与物重、动滑轮重有关，物重越大机械效率越高；拉力需先确定承担物重的绳子段数，再利用公式$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$推导。甲、乙动滑轮相同（$G_{动}$相同），甲的绳子段数$n_甲=2$，乙的绳子段数$n_乙=3$。
【解析】
1. 比较$\eta_甲$和$\eta_乙$：
不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_{物}h}{G_{物}h+G_{动}h}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}=\frac{1}{1+\frac{G_{动}}{G_{物}}}$。
因为甲、乙动滑轮重力$G_{动}$相同，当$G_A＞G_B$时，$G_A$对应的物重更大，$\frac{G_{动}}{G_A}$更小，因此$\eta_甲=\frac{1}{1+\frac{G_{动}}{G_A}}$，$\eta_乙=\frac{1}{1+\frac{G_{动}}{G_B}}$，故$\eta_甲＞\eta_乙$。
2. 比较$G_A$和$G_B$：
甲的绳子段数$n_甲=2$，乙的绳子段数$n_乙=3$，不计绳重和摩擦，拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$。
已知$F_A=F_B$，则$\frac{G_A+G_{动}}{2}=\frac{G_B+G_{动}}{3}$，两边同乘6得：$3(G_A+G_{动})=2(G_B+G_{动})$，展开整理得$3G_A=2G_B-G_{动}$，即$G_A=\frac{2G_B-G_{动}}{3}$。
因为$G_{动}$为正数，所以$\frac{2G_B-G_{动}}{3}＜G_B$，故$G_A＜G_B$。
【答案】
＞；＜
【知识点】
滑轮组机械效率；滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组的机械效率和拉力的计算，核心是掌握不计绳重和摩擦时的公式应用，需准确判断绳子段数，难度中等。
【难度系数】
0.5

20. 一辆汽车在平直公路上，以 54 km/h 的速度匀速行驶 23 km，完全燃烧了 3 kg 汽油；若该汽车发动机的效率为 25%，则牵引力为 N，牵引力做功的功率是 W. ($q_{汽油}=4.6×10^{7}$ J/kg)

20.1500 $2.25×10^4$

【分析】
要解决这道题，需分步骤利用热机效率、功和功率的相关公式计算：首先计算汽油完全燃烧放出的总热量，再结合发动机效率求出牵引力做的有用功；接着利用有用功与路程的关系算出牵引力；最后将速度单位转换后，通过牵引力与速度的乘积计算功率，注意单位统一是解题关键。
【解析】
1. 单位转换：汽车速度 $ v = 54\ \mathrm{km/h} = \frac{54}{3.6}\ \mathrm{m/s} = 15\ \mathrm{m/s} $，行驶路程 $ s = 23\ \mathrm{km} = 23000\ \mathrm{m} $。
2. 计算汽油完全燃烧放出的热量：$ Q_{\mathrm{放}} = m q_{\mathrm{汽油}} = 3\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 1.38 × 10^8\ \mathrm{J} $。
3. 由发动机效率公式 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{Q_{\mathrm{放}}} $，得牵引力做的有用功：$ W_{\mathrm{有}} = \eta Q_{\mathrm{放}} = 25\% × 1.38 × 10^8\ \mathrm{J} = 3.45 × 10^7\ \mathrm{J} $。
4. 由功的公式 $ W_{\mathrm{有}} = F s $，得牵引力：$ F = \frac{W_{\mathrm{有}}}{s} = \frac{3.45 × 10^7\ \mathrm{J}}{23000\ \mathrm{m}} = 1500\ \mathrm{N} $。
5. 由功率公式 $ P = F v $，得牵引力做功的功率：$ P = 1500\ \mathrm{N} × 15\ \mathrm{m/s} = 2.25 × 10^4\ \mathrm{W} $。
【答案】
1500；$ 2.25×10^4 $
【知识点】
热机效率、功与功率的计算
【点评】
本题是热学与力学的综合应用题，核心考查热机效率、功和功率的计算，解题时需注意单位的统一转换，是对基础公式应用能力的常规考查，难度适中。
【难度系数】
0.6

三、解答题(共57分)
21. 如图所示,用轻质杆将一电灯吊起,O点是支点.请画出动力$F_1$的力臂和阻力$F_2$的示意图.

21.

【分析】
要完成该作图，需明确杠杆的支点、阻力、动力臂的定义：首先确定支点为O点；阻力是电灯对杠杆的拉力，方向竖直向下，作用点在杠杆右端挂灯处；动力臂是支点到动力作用线的垂直距离，需从支点O向动力F₁的作用线作垂线，垂线段即为动力臂。
【解析】
1. 画阻力F₂：在杠杆右端悬挂电灯的位置，沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注为F₂；
2. 画动力臂l₁：从支点O向动力F₁的作用线作垂线，支点O到垂足的垂线段就是F₁的力臂，标注为l₁。
【答案】

【知识点】
杠杆力臂、力的示意图
【点评】
本题考查杠杆相关的基础作图，需掌握阻力的确定和力臂的画法，是初中物理杠杆章节的常考基础题。
【难度系数】
0.6

22. 用滑轮组提升重1 000 N的物体A. 如果每个滑轮重50 N，绳子能承受的最大拉力为500 N.
请在上方图中画出绕绳方法.

22.

【分析】
要完成滑轮组的绕绳，需先结合总提升力和绳子最大拉力确定承担物重的绳子段数，再根据滑轮组结构和图示拉力方向确定绕绳方式，确保拉力不超过绳子承受上限。
【解析】
1. 计算总提升力：物体A重1000N，动滑轮重50N，总需提升的力 $ G_{总}=1000N + 50N=1050N $；
2. 确定绳子段数：根据滑轮组拉力公式 $ F=\frac{G_{总}}{n} $，绳子最大拉力为500N，因此所需绳子段数 $ n=\frac{G_{总}}{F}=\frac{1050N}{500N}=2.1 $，n需取整数，故取n=3；
3. 绕绳方法：对于1个定滑轮和1个动滑轮的滑轮组，n=3时，绳子一端固定在定滑轮的下挂钩，向下绕过动滑轮，再向上绕过定滑轮，最终拉力方向斜向右上方，与图示箭头方向一致，满足要求。
【答案】

【知识点】
滑轮组绕绳、滑轮组拉力计算
【点评】
本题结合滑轮组拉力计算确定绳子段数，再完成绕绳，考查对滑轮组工作原理的理解，需注意总重包含动滑轮重力，绳子段数需取整数。
【难度系数】
0.5

23. 如图所示电路，开关S闭合时，两灯都能发光，且两电表均有示数，请把电流表或电压表的符号填入○内，并标明电表的“+”“−”接线柱位置。

23.

【分析】要解决本题，需明确电流表和电压表的使用规则：电流表必须串联在电路中，电流从正接线柱流入、负接线柱流出；电压表必须并联在电路中，电流从正接线柱流入、负接线柱流出。要使开关闭合后两灯都发光，需保证L₁、L₂都有独立的电流通路，结合电表的连接位置判断：右边的电表串联在干路中，应为电流表；上面的电表并联在L₁、L₂两端，应为电压表，且两者的正负接线柱均需满足“正进负出”的要求。
【解析】1. 电表使用规则回顾：电流表串联在电路中，相当于导线，用于测量电路电流；电压表并联在电路中，相当于开路，用于测量用电器或电源两端电压，两者都要求电流从“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。2. 电路通路分析：开关S闭合后，要让两灯都发光，L₁和L₂需形成并联电路。右边的电表串联在电源正极与用电器之间，若为电流表，可测干路电流，电流从电源正极（右）流入电流表的“+”接线柱，从“-”接线柱流出，符合规则；上面的电表并联在L₁、L₂的两端，若为电压表，可测电源电压，电流从高电位端（右）流入电压表的“+”接线柱，从低电位端（左）流出，符合规则。此时L₁的电流路径：电源正极→电流表→L₁→电源负极；L₂的电流路径：电源正极→电流表→L₂→开关S→电源负极，两灯均发光，两电表均有示数，满足题目要求。
【答案】23.
【知识点】电流表使用、电压表使用、并联电路
【点评】本题考查电流表和电压表的正确使用，是初中电路的基础题型，需牢记电表的连接方式和正负接线柱的要求，结合电路通路分析即可解答。
【难度系数】0.5

24. 密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度.某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，受到了老师的肯定和表扬，结构如图所示.
所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100 mL和200 mL)、质量为m的物体A、细线.
设计过程如下:

(1) 将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡.测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为$l_0$，此时C点的密度刻度线应标注为.
(2) 在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至$C_1$位置，使杠杆在水平位置平衡.$C_1$点到O点的距离为$l_1$，此时$C_1$点的密度值为(用题中所给的字母表示).
(3) 已知密度为$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$刻度线与零刻度线之间的距离为4 cm，则密度为$0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$刻度线与零刻度线之间的距离为cm.
(4) 要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择(100 mL/200 mL)规格的空桶.

24.(1) 0 (2) $\dfrac{m(l_1-l_0)}{Vl}$ (3) 3.2 (4) 200 mL

【分析】
本题利用杠杆平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）制作液体密度计，核心是通过两次杠杆平衡建立液体密度与杠杆力臂的关系，逐步推导密度表达式、计算刻度距离并分析精度影响因素。
(1) 空桶时桶内无液体，密度为0，对应C点刻度；
(2) 注满液体后，联立两次杠杆平衡的等式推导密度表达式；
(3) 利用密度与力臂差的正比关系计算对应刻度距离；
(4) 根据密度表达式分析桶容积对测量精度的影响，选择合适规格的空桶。
【解析】
(1) 空桶悬挂在B点，物体A悬挂在C点时杠杆平衡，此时桶内无液体，液体密度为0，因此C点的密度刻度线标注为$\boldsymbol{0}$。
(2) 设空桶重力不计，第一次平衡时：空桶重力×OB = $mg×OC$，即$0×l = mgl_0$；第二次平衡时，桶内液体重力为$\rho Vg$，平衡时$\rho Vg × l = mgl_1$，联立两式消去$g$，解得$\rho = \boldsymbol{\dfrac{m(l_1-l_0)}{Vl}}$。
(3) 由$\rho = \dfrac{m(l-l_0)}{Vl}$可知，$\rho$与$(l-l_0)$成正比，即$\dfrac{\rho_1}{\rho_2} = \dfrac{l_1-l_0}{l_2-l_0}$。代入$\rho_1=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$、$l_1-l_0=4\ \mathrm{cm}$、$\rho_2=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$，得$\dfrac{1.0×10^3}{0.8×10^3} = \dfrac{4\ \mathrm{cm}}{l_2-l_0}$，解得$l_2-l_0=3.2\ \mathrm{cm}$。
(4) 根据$\rho = \dfrac{m(l-l_0)}{Vl}$，当桶的容积$V$越大时，相同密度变化对应的力臂差越大，测量精度越高，因此应选择$\boldsymbol{200\ \mathrm{mL}}$规格的空桶。
【答案】
(1) $0$；(2) $\dfrac{m(l_1-l_0)}{Vl}$；(3) $3.2$；(4) $200\ \mathrm{mL}$
【知识点】
杠杆平衡条件、密度的测量
【点评】
本题结合杠杆平衡原理设计密度计，需通过两次平衡联立推导密度表达式，利用正比关系计算刻度，再分析精度影响因素，考查物理知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.5