16. 教室里有12盏荧光灯，分为4组，由3只开关分别控制，当1只开关闭合或断开时，其中某一组的4盏灯就会同时发光或同时熄灭，而不影响其他各组灯的工作。由此可判断，每组的4盏灯之间是
并联
（选填“串联”或“并联”，下同）的，而各组灯之间是并联
的。答案：16. 并联 并联
解析：
【分析】
首先明确串联和并联电路的核心差异：串联电路中各用电器工作互相影响，一处断开则整个电路停止；并联电路中各支路用电器独立工作，互不影响。题目中，控制某一组的开关动作时，仅该组灯亮灭，不影响其他组，需结合串并联特点判断每组内及各组间的连接方式。
【解析】
1. 每组内4盏灯的判断：若为串联，虽可由同一开关控制同时亮灭，但串联电路中某盏灯损坏会导致其余灯无法工作，不符合实际照明需求；而并联电路中，各灯可独立工作，且能通过干路开关控制整个组，故每组内灯为并联。
2. 各组间的判断：当控制某一组的开关闭合或断开时，仅该组灯工作，其他组不受影响，说明各组间独立工作，符合并联电路“各支路互不影响”的特点，故各组间为并联。
【答案】
并联 并联
【知识点】
串联和并联电路的特点
【点评】
本题结合实际照明场景，考查串并联电路的区分，关键在于理解串并联电路用电器的工作特性，属于基础题，难度不大。
【难度系数】
0.3
首先明确串联和并联电路的核心差异：串联电路中各用电器工作互相影响，一处断开则整个电路停止；并联电路中各支路用电器独立工作，互不影响。题目中，控制某一组的开关动作时，仅该组灯亮灭，不影响其他组，需结合串并联特点判断每组内及各组间的连接方式。
【解析】
1. 每组内4盏灯的判断：若为串联，虽可由同一开关控制同时亮灭，但串联电路中某盏灯损坏会导致其余灯无法工作，不符合实际照明需求；而并联电路中，各灯可独立工作，且能通过干路开关控制整个组，故每组内灯为并联。
2. 各组间的判断：当控制某一组的开关闭合或断开时，仅该组灯工作，其他组不受影响，说明各组间独立工作，符合并联电路“各支路互不影响”的特点，故各组间为并联。
【答案】
并联 并联
【知识点】
串联和并联电路的特点
【点评】
本题结合实际照明场景，考查串并联电路的区分，关键在于理解串并联电路用电器的工作特性，属于基础题，难度不大。
【难度系数】
0.3
17. 一段导体两端的电压是24 V时，通过它的电流是0.6 A，则导体的电阻是
40
Ω；当导体两端的电压是12 V时，此导体的电阻是40
Ω。答案：17. 40 40
解析：
【分析】首先，根据欧姆定律可计算导体的电阻；其次，需明确电阻是导体本身的固有属性，与导体两端的电压、通过的电流无关，因此电压变化时电阻不变。
【解析】1. 计算电压为24V时的电阻：根据欧姆定律公式$R=\frac{U}{I}$，代入$U=24V$、$I=0.6A$，可得$R=\frac{24V}{0.6A}=40Ω$。2. 分析电压为12V时的电阻：由于电阻是导体本身的性质，只与材料、长度、横截面积和温度有关，与两端电压无关，因此当电压变为12V时，导体电阻仍为40Ω。
【答案】40；40
【知识点】欧姆定律、电阻的特性
【点评】本题考查欧姆定律的应用及电阻的特性，核心是理解电阻与电压、电流无关，属于基础电学题，需准确掌握公式和概念。
【难度系数】0.6
【解析】1. 计算电压为24V时的电阻：根据欧姆定律公式$R=\frac{U}{I}$，代入$U=24V$、$I=0.6A$，可得$R=\frac{24V}{0.6A}=40Ω$。2. 分析电压为12V时的电阻：由于电阻是导体本身的性质，只与材料、长度、横截面积和温度有关，与两端电压无关，因此当电压变为12V时，导体电阻仍为40Ω。
【答案】40；40
【知识点】欧姆定律、电阻的特性
【点评】本题考查欧姆定律的应用及电阻的特性，核心是理解电阻与电压、电流无关，属于基础电学题，需准确掌握公式和概念。
【难度系数】0.6
18. 在“探究影响电阻大小的因素”时，同学们猜想电阻的大小可能与导体的材料、长度、横截面积、质量和体积有关。老师指出，如果电阻的大小与材料、长度、横截面积有关，那么根据各物理量之间的关系，就很容易排除质量和体积，你认为排除的理由是
一段导线的横截面和长度确定，体积就确定，一段导线的材料、长度和横截面确定，导线的质量就确定
。答案：18. 一段导线的横截面和长度确定，体积就确定，一段导线的材料、长度和横截面确定，导线的质量就确定
解析：
【分析】
要排除质量和体积作为影响电阻大小的因素，需结合物理量间的关系分析变量的独立性：导体的体积等于横截面积与长度的乘积（$V=S· L$），质量等于密度与体积的乘积（$m=\rho· V$，密度$\rho$由材料决定）。若电阻与材料、长度、横截面积有关，那么当这三个量确定时，体积$V$会被$S$和$L$唯一确定，质量$m$会被材料（$\rho$）和体积（$V$）唯一确定，即体积和质量是由已确定的三个量派生的非独立变量，因此可排除它们作为影响电阻的独立因素。
【解析】
根据物理公式：导体体积$V = S × L$，质量$m = \rho × V$（$\rho$为材料密度，与材料有关）。若电阻大小与材料、长度、横截面积有关，当材料、长度、横截面积确定时，体积$V$由$S$和$L$确定，质量$m$由材料（$\rho$）和体积（$V$）确定，即体积和质量是被这三个量决定的非独立变量，并非影响电阻的独立因素，因此可排除质量和体积。
【答案】
一段导线的横截面和长度确定，体积就确定，一段导线的材料、长度和横截面确定，导线的质量就确定
【知识点】
影响电阻大小的因素；密度与体积、质量的关系
【点评】
本题考查对电阻影响因素的理解，需结合物理公式分析变量的独立性，属于基础概念的应用，能帮助学生理清物理量间的关联。
【难度系数】
0.5
要排除质量和体积作为影响电阻大小的因素，需结合物理量间的关系分析变量的独立性：导体的体积等于横截面积与长度的乘积（$V=S· L$），质量等于密度与体积的乘积（$m=\rho· V$，密度$\rho$由材料决定）。若电阻与材料、长度、横截面积有关，那么当这三个量确定时，体积$V$会被$S$和$L$唯一确定，质量$m$会被材料（$\rho$）和体积（$V$）唯一确定，即体积和质量是由已确定的三个量派生的非独立变量，因此可排除它们作为影响电阻的独立因素。
【解析】
根据物理公式：导体体积$V = S × L$，质量$m = \rho × V$（$\rho$为材料密度，与材料有关）。若电阻大小与材料、长度、横截面积有关，当材料、长度、横截面积确定时，体积$V$由$S$和$L$确定，质量$m$由材料（$\rho$）和体积（$V$）确定，即体积和质量是被这三个量决定的非独立变量，并非影响电阻的独立因素，因此可排除质量和体积。
【答案】
一段导线的横截面和长度确定，体积就确定，一段导线的材料、长度和横截面确定，导线的质量就确定
【知识点】
影响电阻大小的因素；密度与体积、质量的关系
【点评】
本题考查对电阻影响因素的理解，需结合物理公式分析变量的独立性，属于基础概念的应用，能帮助学生理清物理量间的关联。
【难度系数】
0.5
19. 画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)。
（第19题图）（第20题图）
（第19题图）（第20题图）答案：解：
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力、阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
1. 用虚线连接支点O和杠杆最远端的右上角端点，得到最长动力臂，保留该连线作图痕迹；
2. 过该右上角端点，作垂直于上述连线的斜向上的带箭头线段，标注符号$F$，该力即为所求的最小力。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力、阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
1. 用虚线连接支点O和杠杆最远端的右上角端点，得到最长动力臂，保留该连线作图痕迹；
2. 过该右上角端点，作垂直于上述连线的斜向上的带箭头线段，标注符号$F$，该力即为所求的最小力。
解析：
【分析】要画出使轻质杠杆平衡的最小力，需依据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（$F_1L_1=F_2L_2$）。当阻力和阻力臂的乘积固定时，动力臂越长，所需动力越小。因此，首先要找到杠杆上离支点O最远的点，该点到O的距离就是最长动力臂；再过该点作垂直于最长动力臂的力，方向需使杠杆保持平衡，这样的力即为最小力。
【解析】1. 确定最长动力臂：支点为O，观察杠杆，其最远端是右上角的端点，用虚线连接O与该端点，这条虚线就是最长的动力臂（力臂是支点到力的作用线的垂直距离，当力垂直于该连线时，力臂等于连线长度，为最大可能值）。2. 绘制最小力：过该右上角端点，作垂直于上述虚线连线的线段，方向斜向上（使杠杆向平衡方向转动），在线段末端标注箭头和符号F，同时保留O到该端点的虚线连线作为作图痕迹。
【答案】过杠杆最远端（右上角端点）作垂直于支点O与该端点连线的斜向上的力F，保留O与该端点的虚线连线。
【知识点】杠杆平衡条件、力臂的画法
【点评】本题考查杠杆最小力的作图，核心是运用杠杆平衡条件中力与力臂的反比关系，确定最长动力臂是解题关键，属于杠杆应用的基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定最长动力臂：支点为O，观察杠杆，其最远端是右上角的端点，用虚线连接O与该端点，这条虚线就是最长的动力臂（力臂是支点到力的作用线的垂直距离，当力垂直于该连线时，力臂等于连线长度，为最大可能值）。2. 绘制最小力：过该右上角端点，作垂直于上述虚线连线的线段，方向斜向上（使杠杆向平衡方向转动），在线段末端标注箭头和符号F，同时保留O到该端点的虚线连线作为作图痕迹。
【答案】过杠杆最远端（右上角端点）作垂直于支点O与该端点连线的斜向上的力F，保留O与该端点的虚线连线。
【知识点】杠杆平衡条件、力臂的画法
【点评】本题考查杠杆最小力的作图，核心是运用杠杆平衡条件中力与力臂的反比关系，确定最长动力臂是解题关键，属于杠杆应用的基础题型。
【难度系数】0.5
20. 按照下列要求连接电路。
（1）电流表测通过电灯的电流；
（2）电压表测电灯两端的电压；
（3）滑片向右移动，电灯变亮。
（1）电流表测通过电灯的电流；
（2）电压表测电灯两端的电压；
（3）滑片向右移动，电灯变亮。
答案：解：
1. 确定量程：电源为两节干电池，总电压为3V，因此电压表选择0~3V量程，电流表选择0~0.6A量程。
2. 连接串联主回路：从电源正极出发，导线依次连接电流表的“0.6”正接线柱、电流表的“-”负接线柱、电灯的一个接线柱、电灯的另一个接线柱、滑动变阻器任意一个上方接线柱、滑动变阻器的右下接线柱、开关的一个接线柱，开关的另一个接线柱接电源负极。
该连接下电流表与电灯串联，可测量通过电灯的电流；滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，电阻减小，电路电流变大，电灯变亮，满足对应要求。
3. 连接电压表：将电压表并联在电灯两端，电压表的“3”正接线柱接电灯靠近电流表的接线柱，电压表的“-”负接线柱接电灯的另一接线柱，此时电压表测量电灯两端的电压，符合要求。
1. 确定量程：电源为两节干电池，总电压为3V，因此电压表选择0~3V量程，电流表选择0~0.6A量程。
2. 连接串联主回路：从电源正极出发，导线依次连接电流表的“0.6”正接线柱、电流表的“-”负接线柱、电灯的一个接线柱、电灯的另一个接线柱、滑动变阻器任意一个上方接线柱、滑动变阻器的右下接线柱、开关的一个接线柱，开关的另一个接线柱接电源负极。
该连接下电流表与电灯串联，可测量通过电灯的电流；滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，电阻减小，电路电流变大，电灯变亮，满足对应要求。
3. 连接电压表：将电压表并联在电灯两端，电压表的“3”正接线柱接电灯靠近电流表的接线柱，电压表的“-”负接线柱接电灯的另一接线柱，此时电压表测量电灯两端的电压，符合要求。
解析：
【分析】
要完成电路连接，需明确三个要求：电流表测电灯电流（需与电灯串联）、电压表测电灯电压（需与电灯并联）、滑片右移电灯变亮（滑动变阻器接入电阻随滑片右移减小）。首先根据两节干电池确定电源总电压为3V，以此选择电表量程；再结合滑动变阻器的接线规则，确定满足电阻变化的接线柱，最后按电表“正进负出”的要求完成连接。
【解析】
1. 确定量程：两节干电池总电压为3V，因此电压表选0~3V量程；电灯电流较小，电流表选0~0.6A量程，且电表需遵循“正进负出”。
2. 连接主回路：从电源正极出发，依次连接电流表“0.6”接线柱→电流表“-”接线柱→电灯的一个接线柱→电灯的另一个接线柱→滑动变阻器的任意一个上方接线柱→滑动变阻器的右下接线柱→开关的一个接线柱→开关的另一个接线柱→电源负极。此时电流表与电灯串联，可测电灯电流；滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻丝变短，电阻减小，电路电流增大，电灯变亮，满足要求。
3. 连接电压表：将电压表并联在电灯两端，电压表“3”接线柱接电灯靠近电流表的接线柱，电压表“-”接线柱接电灯的另一接线柱，此时电压表测电灯两端电压，符合要求。
【答案】
按照上述解析步骤连接电路，满足题目三个要求。
【知识点】
电路连接、滑动变阻器使用、电表使用
【点评】
本题考查实物电路的连接，核心是掌握电流表、电压表的使用规则及滑动变阻器的工作原理，需结合题目要求确定各元件的接线方式，属于基础电路操作题。
【难度系数】
0.5
要完成电路连接，需明确三个要求：电流表测电灯电流（需与电灯串联）、电压表测电灯电压（需与电灯并联）、滑片右移电灯变亮（滑动变阻器接入电阻随滑片右移减小）。首先根据两节干电池确定电源总电压为3V，以此选择电表量程；再结合滑动变阻器的接线规则，确定满足电阻变化的接线柱，最后按电表“正进负出”的要求完成连接。
【解析】
1. 确定量程：两节干电池总电压为3V，因此电压表选0~3V量程；电灯电流较小，电流表选0~0.6A量程，且电表需遵循“正进负出”。
2. 连接主回路：从电源正极出发，依次连接电流表“0.6”接线柱→电流表“-”接线柱→电灯的一个接线柱→电灯的另一个接线柱→滑动变阻器的任意一个上方接线柱→滑动变阻器的右下接线柱→开关的一个接线柱→开关的另一个接线柱→电源负极。此时电流表与电灯串联，可测电灯电流；滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻丝变短，电阻减小，电路电流增大，电灯变亮，满足要求。
3. 连接电压表：将电压表并联在电灯两端，电压表“3”接线柱接电灯靠近电流表的接线柱，电压表“-”接线柱接电灯的另一接线柱，此时电压表测电灯两端电压，符合要求。
【答案】
按照上述解析步骤连接电路，满足题目三个要求。
【知识点】
电路连接、滑动变阻器使用、电表使用
【点评】
本题考查实物电路的连接，核心是掌握电流表、电压表的使用规则及滑动变阻器的工作原理，需结合题目要求确定各元件的接线方式，属于基础电路操作题。
【难度系数】
0.5
21. 学习了“探究杠杆的平衡条件”后，小明想用身边的器材来进行验证，他所用的工具是一把塑料尺、一个圆柱形的水杯、几枚相同的硬币。
（第21题图）
（1）如图甲所示，将塑料尺放在横放的圆柱形的水杯上，使其在水平位置平衡，则支点O与直尺的重心一定在同一竖直线上。这样做的目的是
（2）往直尺两端放不同数量的同种硬币，发现不能平衡，于是他调整了一下O点的位置，使直尺在水平位置平衡。小刚看到后，马上指出小明的做法是错误的。如果是你，你将如何使直尺恢复平衡？
（3）如图乙所示，此时直尺已经平衡，现将左、右两侧各取下一枚硬币，则直尺
（第21题图）
（1）如图甲所示，将塑料尺放在横放的圆柱形的水杯上，使其在水平位置平衡，则支点O与直尺的重心一定在同一竖直线上。这样做的目的是
使杠杆的自重对杠杆的平衡不产生影响
。（2）往直尺两端放不同数量的同种硬币，发现不能平衡，于是他调整了一下O点的位置，使直尺在水平位置平衡。小刚看到后，马上指出小明的做法是错误的。如果是你，你将如何使直尺恢复平衡？
调整硬币的放置位置
。（3）如图乙所示，此时直尺已经平衡，现将左、右两侧各取下一枚硬币，则直尺
右
端将下沉。答案：21. (1) 使杠杆的自重对杠杆的平衡不产生影响 (2) 调整硬币的放置位置 (3) 右
解析：
【分析】
本题围绕杠杆平衡条件的应用展开，需结合杠杆的平衡原理分析每个问题：
1. 甲图中让直尺水平平衡且支点与重心共竖线，目的是消除杠杆自身重力对平衡的干扰，此时杠杆重力的力臂为0，不会影响平衡。
2. 小明调整支点的做法错误，实验中应通过改变力或力臂使杠杆平衡，这里可调整硬币的放置位置（改变力臂），符合杠杆平衡条件的要求。
3. 乙图平衡时，先利用杠杆平衡条件得出左右力臂的关系，再计算各取一枚硬币后左右力与力臂的乘积，通过比较大小判断哪端下沉。
【解析】
（1）当支点O与直尺的重心在同一竖直线上时，直尺的重力作用线通过支点，重力的力臂为0，因此杠杆的自重不会对杠杆的平衡产生影响，这样做的目的是消除杠杆自重对平衡的干扰。
（2）杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，小明调整支点位置改变了杠杆的受力结构，是错误的；正确做法应是调整硬币的放置位置，改变力臂的大小，使杠杆重新达到平衡。
（3）设每枚硬币的重力为G，左侧有2枚硬币，力臂为L左；右侧有3枚硬币，力臂为L右。根据杠杆平衡条件，平衡时：2G×L左 = 3G×L右，化简得2L左=3L右，即L左= (3/2)L右。当左右两侧各取下一枚硬币后，左侧的力与力臂的乘积为：1G×L左 = 1G×(3/2 L右)=1.5GL右；右侧的力与力臂的乘积为：2G×L右=2GL右。因为1.5GL右 ＜ 2GL右，所以右侧的力与力臂乘积更大，直尺右端将下沉。
【答案】
(1) 使杠杆的自重对杠杆的平衡不产生影响 (2) 调整硬币的放置位置 (3) 右
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂
【点评】
本题结合生活器材考查杠杆平衡条件的应用，注重实验原理的理解和平衡条件的实际运用，难度不大，能有效检验学生对杠杆核心知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.6
本题围绕杠杆平衡条件的应用展开，需结合杠杆的平衡原理分析每个问题：
1. 甲图中让直尺水平平衡且支点与重心共竖线，目的是消除杠杆自身重力对平衡的干扰，此时杠杆重力的力臂为0，不会影响平衡。
2. 小明调整支点的做法错误，实验中应通过改变力或力臂使杠杆平衡，这里可调整硬币的放置位置（改变力臂），符合杠杆平衡条件的要求。
3. 乙图平衡时，先利用杠杆平衡条件得出左右力臂的关系，再计算各取一枚硬币后左右力与力臂的乘积，通过比较大小判断哪端下沉。
【解析】
（1）当支点O与直尺的重心在同一竖直线上时，直尺的重力作用线通过支点，重力的力臂为0，因此杠杆的自重不会对杠杆的平衡产生影响，这样做的目的是消除杠杆自重对平衡的干扰。
（2）杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，小明调整支点位置改变了杠杆的受力结构，是错误的；正确做法应是调整硬币的放置位置，改变力臂的大小，使杠杆重新达到平衡。
（3）设每枚硬币的重力为G，左侧有2枚硬币，力臂为L左；右侧有3枚硬币，力臂为L右。根据杠杆平衡条件，平衡时：2G×L左 = 3G×L右，化简得2L左=3L右，即L左= (3/2)L右。当左右两侧各取下一枚硬币后，左侧的力与力臂的乘积为：1G×L左 = 1G×(3/2 L右)=1.5GL右；右侧的力与力臂的乘积为：2G×L右=2GL右。因为1.5GL右 ＜ 2GL右，所以右侧的力与力臂乘积更大，直尺右端将下沉。
【答案】
(1) 使杠杆的自重对杠杆的平衡不产生影响 (2) 调整硬币的放置位置 (3) 右
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂
【点评】
本题结合生活器材考查杠杆平衡条件的应用，注重实验原理的理解和平衡条件的实际运用，难度不大，能有效检验学生对杠杆核心知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.6