2022年辽宁省铁岭市中考物理模拟试卷

这是一份2022年辽宁省铁岭市中考物理模拟试卷，共42页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
2022年辽宁省铁岭市中考物理模拟试卷
一、选择题（本题共12小题，共28分。1～8题为单选题，每小题2分；9～12题为多选题，每小题2分，漏选得2分，错选得0分）
1．（2分）下列说法最接近实际的是（　　）
A．烧开一壶水所需的热量约为100J
B．家用电吹风机的功率约为500W
C．家用洗衣机工作20min约消耗1度电
D．电子表电池的电压约为220V
2．（2分）现代社会倡导“遵守交通规则，安全文明出行”的理念。学了电路后，小亮同学对十字路口人行横道的红、绿信号灯进行设计，并绘制如下电路图，你认为可行的是（　　）
A． B．
C． D．
3．（2分）下列所给现象，使物体内能增加的方式与其它三个不同的是（　　）
A．电水壶烧水时壶口空气变热
B．坠落的流星表面产生火花
C．迅速下压活塞点燃棉花
D．冰壶运动员摩擦冰面使冰熔化
4．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．家庭电路中台灯与电视是串联的
B．为了保证用电安全电能表应放在空气开关之后
C．只要有人触电漏电保护器就会自动切断电路
D．保险丝需要选用熔点较低的金属材料
5．（2分）如图在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab＝2V，Ubc＝2V，Uac＝4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（　　）

A．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
B．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值
C．分析数据，得出结论
D．整理器材，结束实验
6．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．电流是沿着“正极→电源→负极”的方向流动的
B．如果两个轻小物体相互吸引，这两个物体一定都带电
C．电暖气是利用电流的热效应工作的
D．用电器是将其他形式能转化成电能的装置
7．（2分）如图所示揭示了避雷针的作用，当云层与避雷针形成雷电后，避雷针把产生的雷电传到大地，这样避免了雷电对建筑物大的损害。如果云层下端的负电与避雷针之间形成雷电，则下列说法中正确的是（　　）

A．云层带电是云朵运动时创造了电荷
B．图中闪电的电流方向是从避雷针到云层
C．在云层与避雷针之间没有电压
D．由于避雷针是绝缘体制成的，所以能防雷
8．（2分）如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　）

A．悬挂磁铁的弹簧伸长
B．悬挂磁铁的弹簧缩短
C．悬挂磁铁的弹簧的长度不变
D．悬挂磁铁的弹簧可能伸长，可能缩短
（多选）9．（3分）小红手中有两个小灯泡，L1标有“6V 3W”、L2标有“3V 3W”的字样，将两个灯泡连接成如图所示电路，其中一个灯泡正常发光，忽略灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为9V B．正常发光的灯泡为L1
C．L2的实际功率为0.75W D．电压表的示数为6V
（多选）10．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．一个物体对外做功，它的热量减少温度降低
B．物体吸收热量，温度不一定升高
C．物体温度升高，内能一定增加
D．内能相同的两个物体之间可以发生热传递
（多选）11．（3分）小光连接了如图所示的电路，开关S1闭合，下列说法正确的是（　　）

A．闭合S2、S3后，电流表A1、A2的示数之和大于干路电流
B．闭合S2、S3后再断开S2，电压表示数不变
C．闭合S2、S3后再断开S1，电流表A1示数变大
D．开关S2、S3均断开，电路所消耗的总功率最小
（多选）12．（3分）如图所示，电源电压恒为8V，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，定值电阻R1为20Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。不计温度对灯丝电阻的影响，在保证电路元件安全的前提下，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡正常工作时，它的电阻为12Ω
B．当开关S1、S2断开，S、S3闭合时，R2连入电路的最小阻值为4Ω
C．当开关S1、S2断开，S、S3闭合时，小灯泡L的最小功率为1.5W
D．当开关S、S1、S2闭合，开关S3断开时，电路总功率最小值为4.48W
二、填空题（每空1分，共26分）
13．（3分）小刚参加美食节时，闻到烤肉的香味是 　 　象，食物烤熟时香味更明显，是因为温度越高，分子热运动越 　 　，烤炉中的焦炭燃烧时将 　 　能转化为 　 　能。

14．（3分）如图所示为汽油机的 　 　冲程，此时气缸内气体内能 　 　（选填“增大”、“减少”或“不变”），如果飞轮的转速为1200r/min，每次做功冲程做功600J，则该汽油机每分钟对外做功 　 　。

15．（3分）手机在如今的生活中已越来越普及，如图所示为某品牌充电宝，电池的容量为20000mA•h，输出电压为5V，这款充电宝一次最大储存的能量 　 　J；如果它同时给两个手机充电，充电宝相当于 　 　（选填“电源”或“用电器”），这两个手机之间是 　 　（选填“串联”或“并联”）。

16．（3分）在寒冷的冬天，电热暖手宝十分受人们的喜爱，如图所示为某款电热暖手宝的参数，暖手宝通电加热3min后自动断开，消耗的电能为 　 　J，电能是 　 　次能源，　 　（选填“可”、“不可”）再生，暖手宝内液体具有 　 　较大的特点。

17．（3分）在2022年2月4日，北京冬奥会开幕式上，深圳高巨创新无人机编队利用 　 　（选填“超声波”“次声波”“电磁波”）控制无人机，向全世界的观众呈现了一场精彩绝伦、创意十足、科技感满满的无人机创意表演。

18．（3分）洋洋观察家中电能表如图所示，电路中允许接入用电器的最大功率是 　 　W，只将一台功率为200W的电脑单独接入电路，工作3min电能表的转盘共转了40转，则每消耗1kW•h电能，转盘转动 　 　转，然后芊芊又将一台空调接入电路，此时电脑依然正常工作，12min电能表的表盘转过1000转，则空调的功率为 　 　W。

19．（2分）小明用漆包线绕制了一个线圈，然后全部刮去线圈两端引线的漆皮，将线圈与电池接通，如图所示。
（1）闭合开关后，小明发现线圈发生了转动，此过程的能量转化过程是 　 　。
（2）要想让线圈的转动方向改变，可采取的措施是 　 　（说出一种方法即可）。

20．（3分）天天连接了如图所示的电路，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片向左移动则电压表的示数 　 　电流表A1的示数 　 　，电路中的总功率 　 　。（以上三空均选填“变大”、“变小“或“不变”）。
21．（3分）美美在物理课上连出了如图所示的电路，电源电压为6V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。闭合开关S、S1、S3移动滑动变阻器滑片，电流表和电压表示数如图乙（a），闭合开关S、S2、S3移动滑动变阻器滑片，电流表和电压表示数如图乙（b），滑动变阻器最大阻值为20Ω，则小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为 　 　V；小灯泡的额定功率为 　 　W；定值电阻R1的阻值为 　 　Ω。


三、作图题（每题3分，共9分）
22．（3分）请你正确地画出所给电路的电路图。

23．（3分）某额定电压为220V的电动扶梯（已接地），只需在白天且有人时开启，利用红外线开关S1（有人时闭合、无人时断开）及可见光开关S2（白天闭合、夜间断开）即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。
24．（3分）如图所示的电路，闭合开关，小磁针静止在图中位置，请在括号中标出：
（1）电源“+”或“﹣”极；
（2）左侧电磁铁上端磁极；
（3）小磁针静止时右端磁极。

四、简答题（3分）
25．（3分）如图是一款充电式电子灭蚊拍，它利用LED照明灯吸引蚊子飞到灭蚊拍的高压网线上，高压网线碰到蚊子会释放电子产生强大电流，达到灭蚊效果。请从物理学角度分析回答下列问题：
（1）给灭蚊拍充电时的能量转化情况？
（2）LED照明灯是由哪种材料制成的？
（3）高压网线释放的电子移动方向和电流方向是否相同？

五、计算题（每题9分，共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值、单位和答）
26．（9分）小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器，平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热，铭牌如下。
××牌热水器
型号HM﹣20
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱容积200L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压3.0MPa
额定功率4400W
（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？
（3）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能，保留整数）

27．（9分）某型号电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120℃自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合时对水加热，断开时对水保温。已知电热水壶保温功率为55W，电阻丝R2的电阻为836Ω。
求：（1）电热水壶处于保温状态时，电路中的电流。
（2）电热水壶的加热功率。
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，已知发热盘质量为0.44kg，比热容为0.5×103J/（kg•℃），不计热量损失，经过多长时间S1才会断开？

六、实验题（每空1分，共36分）
28．（6分）在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小丽采用了如图所示的实验装置。（两个透明容器中封闭着等量气体）
（1）如图所示的是探究电流产生的热量跟 　 　的关系，通电一段时间后，　 　（填“左侧”或“右侧”）容器内的电阻丝产生的热量多。可以得出：在 　 　一定的条件下，　 　越大，产生的热量越多。
（2）让该实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝都放入容器内，接通电源比较两容器内电阻丝发热多少。此时该装置 　 　（填“可以”或“不能”）探究电流产生的热量跟电阻的关系。一段时间后两侧容器内电阻丝产生的热量 　 　（填“左侧”、“右侧”
或“一样”）多。

29．（6分）如图所示，在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛水和酒精的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和酒精良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。测得的数据如表所示：
物质
质量/g
初始温度/℃
最后温度/℃
加热时间/min
水
60
20
40
6
酒精
60
20
60
6
（1）试管中加入的水和酒精除初温相同外，还应保证 　 　相同。
（2）实验中物质吸热的多少是通过 　 　来反映的。
（3）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察 　 　的变化来比较吸热能力。
（4）根据测得的实验数据，我们会得出 　 　的吸热能力更强；若要相同质量的水和酒精升高相同的温度，　 　所用的时间更短。
（5）已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），根据测得的实验数据，我们计算出酒精的比热容是 　 　J/（kg•℃）。

30．（5分）在“探究产生感应电流的条件”的实验电路如图。
（1）实验中用 　 　（电流表/电压表/灵敏电流计）显示电路中有无电流，这种研究问题的方法叫 　 　（控制变量法/转换法/推理法）。
（2）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 　 　（选填“无”
或“有”）感应电流；
（3）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电路中 　 　（选填“无”或“有”）感应电流；
（4）利用该实验原理工作的装置有 　 　（选填“电铃”、“扬声器”、“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。

31．（6分）小华在实验室中找到几根金属丝探究“影响导体电阻大小的因素”；

（1）实验中可以在电路中串联一个 　 　（选填“小灯泡”或“电流表”）既方便比较电阻大小又可以保护电路；
（2）小华探究导体电阻大小与长度的关系时，应选用金属丝 　 　，得到结论的是：其它条件相同时，导体的长度越长电阻越 　 　；如果小华只用金属丝B，可以探究导体电阻大小与 　 　（选填①”、②“或“③”）的关系：
①长度、横截面积
②长度、材料
③横截面积、材料
（3）滑动变阻器的原理是通过改变导体连入电路的 　 　来改变电阻大小的，如果将滑动变阻器按图乙所示的连接方法连入电路，则此时滑动变阻器相当于 　 　（选填“定值电阻”或“导线”）
32．（13分）小明和晓红在实验室分别进行“测小灯泡功率”的实验，所用灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压为4V，电流表选用0～0.6A量程，滑动变阻器最大阻值为30Ω。

（1）图甲是小明同学连接的实物电路，发现有一根导线接错，请你在错误的导线上面画“×”，并用笔代替导线画出正确的连线；
（2）解决问题后调节滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表的示数为2V，要想使灯泡正常发光，变阻器的滑片应向 　 　（选填“左”或“右”）滑动，电路中的总功率将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）调节滑动变阻器使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡的电功率为 　 　W．灯泡
正常工作2min，消耗 　 　J的电能；
（4）实验过后，小明和晓红用上述实验器材，分别来探究电流与电阻的关系。
①小明将上面实验中的灯泡换成阻值为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，把电源改为可调电源在其他器材不变的情况下，如果控制定值电阻两端电压为2V，则电源电压的取值范围是 　 　V；
②晓红把滑动变阻器换为最大阻值为20Ω的变阻器，在其他器材不变的情况下，控制定值电阻两端电压为3V，所选取定值电阻的取值范围是 　 　Ω。
（5）实验过程中发现电流表出现故障，但是小明同学用另一套器材，仍然想测量U额＝3V的小灯泡的额定功率，连接了如图丙所示的电路，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，请完成下面的实验步骤：
①闭合开关 　 　，调节滑动变阻器 　 　的滑片，使电压表的示数为3V；
②闭合开关 　 　，保持滑动变阻器 　 　的滑片不动，调节另一个滑动变阻器滑片，使电压表示数恢复到3V；
③保持滑动变阻器R2滑片位置不动，将R1滑片调至最左端，读出此时电压表示数为6V，将R1滑片调至最右端。读出此时电压表示数为2V；
④灯泡的额定功率为 　 　W。

参考答案与解析
一、选择题（本题共12小题，共28分。1～8题为单选题，每小题2分；9～12题为多选题，每小题2分，漏选得2分，错选得0分）
1．（2分）下列说法最接近实际的是（　　）
A．烧开一壶水所需的热量约为100J
B．家用电吹风机的功率约为500W
C．家用洗衣机工作20min约消耗1度电
D．电子表电池的电压约为220V
【分析】根据对各用电器的电压、电流、电功率的了解进行估测，同时结合电功的公式可对消耗电能的多少进行判断。
【解答】解：
A、一壶水的质量约为2kg，水的初温在20℃左右，水烧开时末温约为100℃，水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，故A不合实际；
B、生活经验可知，电吹风机的额定功率较大，约为500W，故B合实际；
C、家用洗衣机的功率在500W左右，20min消耗的电能约为：W＝Pt＝0.5kW×13h≈0.17kW•h，故C不符合实际；
D、电子表电池为干电池，其电压为1.5V，故D不合实际。
故选：B。
2．（2分）现代社会倡导“遵守交通规则，安全文明出行”的理念。学了电路后，小亮同学对十字路口人行横道的红、绿信号灯进行设计，并绘制如下电路图，你认为可行的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据生活经验可知，红绿交通信号灯不能同时工作、且互不影响即为并联，然后分析选项得出答案。
【解答】解：由生活经验可知，红绿交通信号灯不能同时工作，且互不影响，所以红灯和绿灯应并联；
A．当只闭合开关S1时，两灯泡都发光；只闭合S2时会造成电源短路，故A错误；
B．两开关均闭合时，红绿交通信号灯同时发光，只闭合一个开关均不发光，故B错误；
C．只闭合开关S1时红灯亮，只闭合开关S2时绿灯亮，两灯独立工作，互不影响，故C正确；
D．当只闭合开关S2时两灯泡都发光，只闭合开关S1时，绿灯发光；故D错误；
故选：C。
3．（2分）下列所给现象，使物体内能增加的方式与其它三个不同的是（　　）
A．电水壶烧水时壶口空气变热
B．坠落的流星表面产生火花
C．迅速下压活塞点燃棉花
D．冰壶运动员摩擦冰面使冰熔化
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递，做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移。
【解答】解：
A、电水壶烧水时壶口空气变热，是通过热传递的方式改变空气内能的；
B、坠落的流星进入大气层后与空气摩擦，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能；
C、在一个装有活塞的厚玻璃筒里放一小团花，将活塞迅速压下去，棉花就会燃烧起来，这是因为活塞压缩空气做功，使空气的内能增加、温度升高，达到棉花着火点，使棉花燃烧；
D、冰壶运动员摩擦冰面时克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能；
综上可知，BCD都是通过做功的方式改变物体内能的，A是通过热传递的方式改变物体内能的。
故选：A。
4．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．家庭电路中台灯与电视是串联的
B．为了保证用电安全电能表应放在空气开关之后
C．只要有人触电漏电保护器就会自动切断电路
D．保险丝需要选用熔点较低的金属材料
【分析】（1）串联的各用电器相互影响，不能独立工作；并联的各用电器互不影响，能独立工作；
（2）空气开关的功能，当出现短路、过载（用电器总功率过大）时，能自动“跳闸”对人或电路起到保护作用；
（3）漏电保护器：漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器，一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上，后者专用于防电气火灾；
（4）保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用。
【解答】解：
A、在家庭电路中各用电器都互不影响，能独立工作，它们是并联的，故A错误；
B、空气开关能在电路中发生短路等异常情况时，自动切断电路；因此在电能表后安装的是空气开关，故B错误；
C、漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸，当人分别接触火线和零线时，不会跳闸，故C错误；
D、保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，故D正确。
故选：D。
5．（2分）如图在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab＝2V，Ubc＝2V，Uac＝4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（　　）

A．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
B．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值
C．分析数据，得出结论
D．整理器材，结束实验
【分析】探究串联电路电压规律时，应使用不同规格的灯泡多次实验。
【解答】解：由题意可知，本次实验采用了相同规格的灯泡，单单由本次实验数据不能说明串联电路中电压的普遍关系，还会出现串联电路中各部分电压相等的错误结论；应换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值。
故选：A。
6．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．电流是沿着“正极→电源→负极”的方向流动的
B．如果两个轻小物体相互吸引，这两个物体一定都带电
C．电暖气是利用电流的热效应工作的
D．用电器是将其他形式能转化成电能的装置
【分析】（1）正电荷移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反；在电源的外部，电流的方向是从正极经用电器后流向负极。
（2）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体能够吸引不带电的轻小物体。
（3）电流通过导体会产生热量，这是电流的热效应。
（4）用电器工作时，将电能转化为其它形式的能量。
【解答】解：A、电流是沿着“正极→用电器→负极”的方向流动的，故A错误；
B、如果两个轻小物体相互吸引，这两个物体可能都带电，也可能一个带电另一个不带电，故B错误；
C、电暖气是利用电流的热效应工作的，将电能转化内能，故C正确；
D、用电器是将电能转化成其他形式能的装置，故D错误。
故选：C。
7．（2分）如图所示揭示了避雷针的作用，当云层与避雷针形成雷电后，避雷针把产生的雷电传到大地，这样避免了雷电对建筑物大的损害。如果云层下端的负电与避雷针之间形成雷电，则下列说法中正确的是（　　）

A．云层带电是云朵运动时创造了电荷
B．图中闪电的电流方向是从避雷针到云层
C．在云层与避雷针之间没有电压
D．由于避雷针是绝缘体制成的，所以能防雷
【分析】（1）云层带电是电荷的转移；
（2）规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷移动的方向与电流方向相反；
（3）电压使电路中形成了电流；
（4）避雷针是用金属制作的。
【解答】解：
A、云层带电是云朵运动时，发生了电荷的转移，不是创造了电荷，故A错误；
B、由图可知，负电荷从上到下，则电流的方向是从下到上，即从避雷针到云层，故B正确；
C、云层与避雷针之间有电流，则一定有电压，故C错误；
D、避雷针是用金属制作的，这样做的目的是把电荷导走，从而起到防雷的作用，故D错误。
故选：B。
8．（2分）如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　）

A．悬挂磁铁的弹簧伸长
B．悬挂磁铁的弹簧缩短
C．悬挂磁铁的弹簧的长度不变
D．悬挂磁铁的弹簧可能伸长，可能缩短
【分析】弹簧的长度的变化是由条形磁体对弹簧拉力的变化引起的。而条形磁体对弹簧的拉力又是随着由电磁铁对其作用力的变化而变化的，电磁铁对条形磁体作用力的变化是由其磁性强弱的变化引起的，因此从影响电磁铁的磁性强弱因素的变化入手分析解决此题。
【解答】解：利用安培定则可以判定电磁铁的下端为N极，上端为S极，故电磁铁与其上面的条形磁体相互吸引。当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强。电磁铁对条形磁体的吸引力增大，条形磁体对弹簧的拉力增大，所以弹簧伸长的长度变长。
故选：A。
（多选）9．（3分）小红手中有两个小灯泡，L1标有“6V 3W”、L2标有“3V 3W”的字样，将两个灯泡连接成如图所示电路，其中一个灯泡正常发光，忽略灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为9V B．正常发光的灯泡为L1
C．L2的实际功率为0.75W D．电压表的示数为6V
【分析】由图知两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端的电压；
（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P＝UI求出两灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻，将两个灯泡串联接入电路时，在保证电路安全情况下，电路中的电流为两灯泡额定电流中较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）根据P＝UI＝I2R求出L2的实际功率；
（3）根据U＝IR算出灯泡L2两端的电压。
【解答】解：由图知两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端的电压；
（1）由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：
I1=P1U1=3W6V=0.5A，I2=P2U2=3W3V=1A，
由I=UR可得，两灯泡的电阻分别为：
R1=U1I1=6V0.5A=12Ω，R2=U2I2=3V1A=3Ω，
将两个灯泡串联接入电路，若使其中一个灯泡正常发光，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，在保证电路安全情况下，电路中的电流I＝I1＝0.5A，所以正常发光的灯泡为L1，故B正确；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源电压：
U＝I（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+3Ω）＝7.5V，故A错误；
（2）L2的实际功率：P2＝I2R2＝（0.5A）2×3Ω＝0.75W，故C正确；
（3）灯泡L2两端的电压：U2＝IR2＝0.5A×3Ω＝1.5V，故D错误。
故选：BC。
（多选）10．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．一个物体对外做功，它的热量减少温度降低
B．物体吸收热量，温度不一定升高
C．物体温度升高，内能一定增加
D．内能相同的两个物体之间可以发生热传递
【分析】（1）物体对外界做功或放出热量，都能使物体温度降低，内能减小；
（2）晶体熔化时吸收热量，温度不变；
（3）物体的内能跟物体的质量、状态、温度有关；
（4）热传递发生的条件是要有温度差，如果温度一样，则就不会发生热传递。
【解答】解：A、一个物体对外做功，它的内能减少、温度降低，不能说它的热量减少，故A错误；
B、晶体熔化时吸收热量，热量用于状态的变化，温度不变，故B正确；
C、发生热传递的条件是：有温度差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C正确；
D、内能相同的两个物体，可能温度不同，故两个物体之间可以发生热传递，故D正确。
故选：BCD。
（多选）11．（3分）小光连接了如图所示的电路，开关S1闭合，下列说法正确的是（　　）

A．闭合S2、S3后，电流表A1、A2的示数之和大于干路电流
B．闭合S2、S3后再断开S2，电压表示数不变
C．闭合S2、S3后再断开S1，电流表A1示数变大
D．开关S2、S3均断开，电路所消耗的总功率最小
【分析】根据开关的断开和闭合判定电路的连接方式，分析清楚电流表和电压表的所测元件，根据串并联电路的电流特点和电压特点分析各个选项；根据公式P＝UI判定功率的变化。
【解答】解：
A、开关S1闭合，闭合S2、S3后，由图可知，该电路为并联电路，三个电阻并联，电流表A1测量的是R2、R3的电流，电流表A2测量的是R2、R1的电流，电流表A1、A2的示数之和为总电流加上通过R2的电流，所以要大于干路电流，故A正确；
B、开关S1闭合，闭合S2、S3后，电压表测量的是电源电压，再断开S2，R2、R3被短路，电压表未接入电路中，电压表示数为0，故B错误；
C、开关S1闭合，闭合S2、S3后，电流表A1测量的是R2、R3的电流，再断开S1，整个电路断路，此时电流表A1示数为0，即示数变小了，故C错误；
D、开关S1闭合，开关S2、S3均断开，此时三个电阻是串联的，根据串并联电路的电阻特点可知，此时的电阻是最大的，电流最小，根据P＝UI可知，电路所消耗的总功率最小，故D正确。
故选：AD。
（多选）12．（3分）如图所示，电源电压恒为8V，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，定值电阻R1为20Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。不计温度对灯丝电阻的影响，在保证电路元件安全的前提下，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡正常工作时，它的电阻为12Ω
B．当开关S1、S2断开，S、S3闭合时，R2连入电路的最小阻值为4Ω
C．当开关S1、S2断开，S、S3闭合时，小灯泡L的最小功率为1.5W
D．当开关S、S1、S2闭合，开关S3断开时，电路总功率最小值为4.48W
【分析】A、小灯泡L上标有“6V 3W”字样，根据P=U2R可知小灯泡正常工作时的电阻；
B、当开关S1、S2断开，S、S3闭合时，L、R1串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。
当灯泡正常发光时，根据欧姆定律可知电路中的电流，与电流表最大量程比较后得出电路中的最大电流，根据欧姆定律可得出电路中的最小总电阻，根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的阻值；
C、根据串联分压特点可知，电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路总电阻最大，总电流最小，根据P＝I2R可知灯泡的电功率最小，
根据串联电路的电压特点得出此时灯泡两端的电压，根据P=U2R可得出灯泡的最小功率；
D、当开关S、S1、S2闭合，开关S3断开时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，根据欧姆定律得出通过R1的电流和通过滑动变阻器的最小电流，根据并联电路的电流特点得出干路最小电流，根据P＝UI得出电路总功率的最小值。
【解答】解：A、小灯泡L上标有“6V 3W”字样，根据P=U2R可知小灯泡正常工作时的电阻RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω，故A正确；
B、当开关S1、S2断开，S、S3闭合时，L、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。
当灯泡正常发光时，电路中的电流为I=U额RL=6V12Ω=0.5A＜1A＜3A，故电路中的最大电流为0.5A，根据欧姆定律可知电路中的总电阻最小，则滑动变阻器接入电路的电阻最小，R总=UI=8V0.5A=16Ω，根据电阻串联的特点可知R滑＝16Ω﹣12Ω＝4Ω，故B正确；
C、根据串联分压特点可知，电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路总电阻最大，总电流最小，根据P＝I2R可知灯泡的电功率最小，
此时灯泡两端的电压为UL＝8V﹣3V＝5V，灯泡的最小功率为PL=UL2RL=(5V)212Ω≈2W，故C错误；
D、当开关S、S1、S2闭合，开关S3断开时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，通过R1的电流I1=UR1=8V20Ω=0.4A，
通过滑动变阻器的最小电流I2=UR2=8V50Ω=0.16A，
则干路最小电流I小＝0.4A+0.16A＝0.56A，
电路总功率最小值P小＝UI小＝8V×0.56A＝4.48W，故D正确。
故选：ABD。
二、填空题（每空1分，共26分）
13．（3分）小刚参加美食节时，闻到烤肉的香味是 　扩散　象，食物烤熟时香味更明显，是因为温度越高，分子热运动越 　剧烈　，烤炉中的焦炭燃烧时将 　化学　能转化为 　内　能。

【分析】（1）分子永不停息地做无规则运动，物体温度越高，分子运动越剧烈；
（2）燃料燃烧时将化学能转化为内能。
【解答】解：
烤肉时能闻到烤肉的香味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；食物烤熟时香味更明显，说明温度越高，分子的热运动越剧烈；
焦炭燃烧时将化学能转化为内能。
故答案为：扩散；剧烈；化学；内。
14．（3分）如图所示为汽油机的 　做功　冲程，此时气缸内气体内能 　减少　（选填“增大”、“减少”或“不变”），如果飞轮的转速为1200r/min，每次做功冲程做功600J，则该汽油机每分钟对外做功 　3.6×105J　。

【分析】（1）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；
（2）四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化；
（3）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出做功的次数，根据每次做的功算出做的总功。
【解答】解：如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能，此冲程中，气缸内的气体内能减小；
汽油机的转速为1200r/min，因飞轮每转2圈燃气对外做功1次，所以每分钟对外做功600次；
因为每次做功冲程做功600J，
该汽油机每分钟对外做功：W＝600J×600＝3.6×105J。
故答案为：做功；减少；3.6×105J。
15．（3分）手机在如今的生活中已越来越普及，如图所示为某品牌充电宝，电池的容量为20000mA•h，输出电压为5V，这款充电宝一次最大储存的能量 　3.6×105　J；如果它同时给两个手机充电，充电宝相当于 　电源　（选填“电源”或“用电器”），这两个手机之间是 　并联　（选填“串联”或“并联”）。

【分析】（1）知道电池的电压和容量，根据W＝UIt求出存储的电能；
（2）电池充电的过程中，消耗电能，得到化学能，放电时，化学能转化为电能；
（3）串联电路各用电器工作情况互相影响，并联电路各用电器工作情况互不影响。
【解答】解：（1）充电宝电池的容量：
Q＝20000mA•h＝20A•h，
这款充电宝一次最大储存的能量：
W＝UIt＝5V×20A×3600s＝3.6×105J；
（2）充电宝在给手机充电时，充电宝将化学能转化为电能，此时充电宝相当于电源；
（3）充电宝可以同时给两个手机充电，在充电过程中，由于两手机之间工作情况是互不影响，所以两个手机之间是并联接入充电宝的。
故答案为：3.6×105；电源；并联。
16．（3分）在寒冷的冬天，电热暖手宝十分受人们的喜爱，如图所示为某款电热暖手宝的参数，暖手宝通电加热3min后自动断开，消耗的电能为 　79200　J，电能是 　二　次能源，　不可　（选填“可”、“不可”）再生，暖手宝内液体具有 　比热容　较大的特点。

【分析】（1）利用W＝Pt可求出电能。
（2）像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源；必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电能。像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到，把它们称为可再生能源。化石能源、核能等能源会越用用越少，不能在短期内从自然界得到补充，称为不可再生能源。
（3）比热容是物质的一种特性，反映物体的吸热或放热能力。
【解答】解：暖手宝通电加热3min后消耗的电能为：W＝Pt＝440W×180s＝79200J；
电能属于二次能源，属于不可再生能源；
暖手宝内液体具有比热容较大的特点。
故答案为：79200；二；不可；比热容。
17．（3分）在2022年2月4日，北京冬奥会开幕式上，深圳高巨创新无人机编队利用 　电磁波　（选填“超声波”“次声波”“电磁波”）控制无人机，向全世界的观众呈现了一场精彩绝伦、创意十足、科技感满满的无人机创意表演。

【分析】无人机是利用电磁波信号来控制其飞行情况。
【解答】解：无人机可以飞行的很远，声波信号一般是近距离可控，所以无人机是利用电磁波来控制的。
故答案为：电磁波。
18．（3分）洋洋观察家中电能表如图所示，电路中允许接入用电器的最大功率是 　4400　W，只将一台功率为200W的电脑单独接入电路，工作3min电能表的转盘共转了40转，则每消耗1kW•h电能，转盘转动 　4000　转，然后芊芊又将一台空调接入电路，此时电脑依然正常工作，12min电能表的表盘转过1000转，则空调的功率为 　1050　W。

【分析】（1）由参数可知，电能表正常工作时的电压和平时工作允许通过的最大电流，根据P＝UI求出他家同时使用用电器的最大总功率；
（2）根据W＝Pt求出电脑单独工作3min消耗的电能，进一步求出每消耗1kW•h的电能，电能表转盘的转数；
（3）根据电能表转盘的转数可求空调和电脑消耗的总电能，根据P=Wt求出空调和电脑的总功率，据此可知空调的电功率。
【解答】解：
（1）由参数可知，电能表正常工作时的电压为220V，平时工作允许通过的最大电流为20A，
电路中允许接入用电器的最大总功率：
P大＝UI＝220V×20A＝4400W；
（2）由P=Wt可得，电脑单独工作3min消耗的电能：
W＝P′t＝0.2kW×360h＝0.01kW•h，
每消耗1kW•h的电能，电能表转盘的转数：
n=1kW⋅ℎ0.01kW⋅ℎ×40r＝4000r；
（3）电能表的转盘转1000转消耗的电能：
W′=1000r4000r/(kW⋅ℎ)=0.25kW•h＝0.9×106J，
空调和电脑的总功率：P总=W't'=0.9×106J12×60s=1250W；
该空调的功率：P空＝P总﹣P′＝1250W﹣200W＝1050W。
故答案为：4400；4000；1050。
19．（2分）小明用漆包线绕制了一个线圈，然后全部刮去线圈两端引线的漆皮，将线圈与电池接通，如图所示。
（1）闭合开关后，小明发现线圈发生了转动，此过程的能量转化过程是 　电能转化为机械能　。
（2）要想让线圈的转动方向改变，可采取的措施是 　对调磁极或电源的正负极　（说出一种方法即可）。

【分析】（1）直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动，是将电能转化为机械能；
（2）通电线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定的。
【解答】解：（1）直流电动机工作时消耗电能得到机械能，故电动机是将电能转化为机械能；
（2）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向即对调磁极或电源的正负极。
故答案为：（1）电能转化为机械能；（2）对调磁极或电源的正负极。
20．（3分）天天连接了如图所示的电路，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片向左移动则电压表的示数 　不变　电流表A1的示数 　变小　，电路中的总功率 　变小　。（以上三空均选填“变大”、“变小“或“不变”）。
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压。根据电源电压保持不变可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过R2的电流变化，根据并联电路的特点可知通过R1支路的电流变化，进一步得出干路电流的变化，根据P＝UI可以判定总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压，
因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表的示数不变；
将滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中电路中的电阻变大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可知，通过R2的电流变小，即电流表A1的示数变小；
由并联电路中各支路互不影响可知，滑片移动时，通过R1的电流不变；
根据并联电路电流的规律可知，干路中的电流变小，
根据公式P＝UI可知，电压不变，电流减小，总功率变小。
故答案为：不变；变小；变小。
21．（3分）美美在物理课上连出了如图所示的电路，电源电压为6V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。闭合开关S、S1、S3移动滑动变阻器滑片，电流表和电压表示数如图乙（a），闭合开关S、S2、S3移动滑动变阻器滑片，电流表和电压表示数如图乙（b），滑动变阻器最大阻值为20Ω，则小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为 　1　V；小灯泡的额定功率为 　2　W；定值电阻R1的阻值为 　20　Ω。


【分析】（1）当闭合开关S、S1、S3时，滑动变阻器R2和灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，由图乙（a）和串联电路电压的规律判断出小灯泡两端的电压和最大电流，因为在串联电路中电路的最大电流即为小灯泡的额定电流，最大电流对应的电压为滑动变阻器的电压；
（2）根据串联分压原理和P＝UI算出小灯泡的额定功率；
（3）当闭合开关S，S2，S3时，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路的电流，由图乙（b）知，当滑动变阻器的电阻为零时，电压表的示数为零，电路的电流最大，最大为0.3A，根据欧姆定律算出定值电阻R1的阻值。
【解答】解：（1）当闭合开关S、S1、S3时，滑动变阻器R2和灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，在串联电路中电路的最大电流即为小灯泡的额定电流，由图乙（a）知，最大电流为0.4A，此时灯泡正常发光，此时电压表的示数为1V，故滑动变阻器两端的电压为1V；
（2）当电路中的电流为0.4A时，小灯泡两端的电压为U灯＝U﹣U滑＝6V﹣1V＝5V，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝5V×0.4A＝2W；
（3）当闭合开关S、S2、S3时，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，由图乙（b）知，当滑动变阻器的电阻为零时，电压表的示数为零，电路的电流最大，最大为0.3A，由欧姆定律得，定值电阻R1的阻值为：
R1=UIb最大=6V0.3A=20Ω。
故答案为：1；2；20。
三、作图题（每题3分，共9分）
22．（3分）请你正确地画出所给电路的电路图。

【分析】由实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联，其中一个开关在干路上，电流表和另一开关在一个灯泡的支路上，滑动变阻器在另一灯泡的支路上，电路图如图所示：
。
23．（3分）某额定电压为220V的电动扶梯（已接地），只需在白天且有人时开启，利用红外线开关S1（有人时闭合、无人时断开）及可见光开关S2（白天闭合、夜间断开）即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。
【分析】根据题意可知，自动扶梯只有在白天且有人时才开启，说明两开关不能独立工作即为串联，开关要控制火线，据此连接。
【解答】解：由题意知，在白天且有人时电动扶梯才能启动，说明两个开关串联后共同控制电动机，根据安全用电的原则，开关应接在火线上；
所以，从火线开始，用导线将两个开关S1、S2串联，再连接电动扶梯的电动机，最后回到零线，如下图所示：

24．（3分）如图所示的电路，闭合开关，小磁针静止在图中位置，请在括号中标出：
（1）电源“+”或“﹣”极；
（2）左侧电磁铁上端磁极；
（3）小磁针静止时右端磁极。

【分析】根据电流表的连接方法判定电磁铁中电流的方向和电源的正负极；根据安培定则判定电磁铁的极性；根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性。
【解答】解：由图可知，电流表的上端为正接线柱，电流从电流表的正接线柱流入，所以电源的左端为正极，右端为负极；电流从左侧电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极；电流从右侧电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极；异名磁极相互吸引，所以小磁针静止时右端磁极为S极，如图所示：

四、简答题（3分）
25．（3分）如图是一款充电式电子灭蚊拍，它利用LED照明灯吸引蚊子飞到灭蚊拍的高压网线上，高压网线碰到蚊子会释放电子产生强大电流，达到灭蚊效果。请从物理学角度分析回答下列问题：
（1）给灭蚊拍充电时的能量转化情况？
（2）LED照明灯是由哪种材料制成的？
（3）高压网线释放的电子移动方向和电流方向是否相同？

【分析】解答本题需要掌握：电子灭蚊拍充电时是将电能转化为化学能；半导体材料的特点；电流方向。
【解答】解：（1）给灭蚊拍充电时将电能转化为化学能；
（2）LED照明灯，又称发光二极管，是由半导体材料制成；
（3）我们规定正电荷定向移动的方向为电流方向。电子定向移动方向和电流的方向相反。
故答案为：（1）电能转化为化学能；（2）半导体材料；（3）不相同。
五、计算题（每题9分，共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值、单位和答）
26．（9分）小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器，平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热，铭牌如下。
××牌热水器
型号HM﹣20
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱容积200L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压3.0MPa
额定功率4400W
（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？
（3）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能，保留整数）

【分析】（1）知道电热水器的额定电压和额定功率，利用P=U2R计算出电热丝的电阻，利用欧姆定律计算出正常工作时的电流，；
（2）利用密度公式计算出热水器水箱中水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量；
（3）利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算出水从35℃加热到50℃吸收的热量，而电热水器消耗的电能等于水吸收的热量，利用P=Wt计算出电加热器正常工作的时间。
【解答】解：
（1）电热水器正常工作时，U＝U额＝220V，P＝P额＝4400W，
由P=U2R可得电热丝的阻值：
R=U2P=(220V)24400W=11Ω；
通过电热丝的电流：
I=UR=220V11Ω=20A；
（2）太阳能热水器贮满水时水的体积：
V＝200L＝200dm3＝0.2m3，
由ρ=mV得，水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×0.2m3＝200kg，
水吸收太阳的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×107J；
（3）水从35℃加热到50℃吸收的热量：Q吸′＝cm（t﹣t0′）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（50℃﹣35℃）＝1.26×107J；
根据题意可知，电能全部转化为内能，即W＝Q吸′＝1.26×107J；
由P=Wt可知，通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作的时间：t=WP=1.26×107J4400W≈2863s。
答：（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻为11Ω；电流为20A；
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了2.52×107J热量；
（3）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作的时间约为2863s。
27．（9分）某型号电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120℃自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合时对水加热，断开时对水保温。已知电热水壶保温功率为55W，电阻丝R2的电阻为836Ω。
求：（1）电热水壶处于保温状态时，电路中的电流。
（2）电热水壶的加热功率。
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，已知发热盘质量为0.44kg，比热容为0.5×103J/（kg•℃），不计热量损失，经过多长时间S1才会断开？

【分析】（1）根据P＝UI算出电热水壶处于保温状态时电路中的电流；
（2）当S1闭合S2断开时，R1与R2串联接入电路，电阻较大，功率较小，此时为保温挡，根据P=U2R算出电路的总电阻，根据串联电路电阻的规律算出R1的电阻；
当S1、S2闭合时，电路中只有R1工作，电阻较小，功率较大，此时为加热挡；
根据P=U2R算出加热功率；
（3）根据Q吸＝cm（t﹣t0）算出水吸收的热量，由于没有热量损失W＝Q吸，根据P=Wt算出加热时间。
【解答】解：（1）根据P＝UI知电热水壶处于保温状态时，电路中的电流为：
I=P保温U=55W220V=0.25A；
（2）当S1闭合S2断开时，R1与R2串联接入电路，电阻较大，功率较小，此时为保温挡，
根据I=UR知电路的总电阻为：
R=UI=220V0.25A=880Ω，
根据串联电路电阻的规律R1的电阻为：
R1＝R﹣R2＝880Ω﹣836Ω＝44Ω；
当S1、S2闭合时，电路中只有R1工作，电阻较小，功率较大，此时为加热挡；
加热功率为：
P加=U2R1=(220V)244Ω=1100W；
（3）发热盘吸收的热量为：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝0.5×103J/（kg•℃）×0.44kg×（120℃﹣110℃）＝2.2×103J，
由于没有热量损失W＝Q吸＝2.2×103J，
根据P=Wt得加热时间为：
t=WP加热=2.2×103J1100W=2s。
答：（1）电热水壶处于保温状态时，电路中的电流为0.25A；
（2）电热水壶的加热功率为1100W；
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，不计热量损失，经过2sS1才会断开。
六、实验题（每空1分，共36分）
28．（6分）在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小丽采用了如图所示的实验装置。（两个透明容器中封闭着等量气体）
（1）如图所示的是探究电流产生的热量跟 　电流　的关系，通电一段时间后，　左侧　（填“左侧”或“右侧”）容器内的电阻丝产生的热量多。可以得出：在 　电阻和通电时间　一定的条件下，　电流　越大，产生的热量越多。
（2）让该实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝都放入容器内，接通电源比较两容器内电阻丝发热多少。此时该装置 　可以　（填“可以”或“不能”）探究电流产生的热量跟电阻的关系。一段时间后两侧容器内电阻丝产生的热量 　左侧　（填“左侧”、“右侧”
或“一样”）多。

【分析】（1）根据焦耳定律Q＝I2Rt，电流产生的热量跟电流关系，通电时间和电阻有关，根据控制变量法，研究与其中一个因素的关系时要控制另外的两个不变；根据并联电路电流的规律找出相同因素和不同因素，分析电流产生的热量跟变化量的关系；
电流产生的热量不易直接测量，根据转换法，在实验时，通过对等量的空气加热，根据气体的热胀冷缩，产生的热量越多，气体膨胀程度越大，U形管内液面高度差越大，根据焦耳定律Q＝I2Rt分析回答；
（2）将右边两个电阻丝作为研究对象（根据电阻的并联规律，左右电阻大小不同），根据串联电路电流的规律，可控制电流相同，通电时间也相同，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，可探究电流产生的热量跟电阻的关系；根据焦耳定律Q＝I2Rt分析产生热量的多少。
【解答】解：（1）如上图所示，根据并联电路电流的规律，通过左容器电阻丝的电流I左大于通过右边容器电阻丝的电流I右，而容器内两电阻丝阻值大小相同，通过时间也相同，故是探究电流产生的热量跟电流的关系；
因I左＞I右，通电一段时间，左瓶内的电阻丝产生的热量多，故结论为：在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；
（2）让实验装置冷却到初始状态，将右边两个电阻丝作为研究对象（等效于一个电阻丝，根据并联电阻的规律，右瓶容器内的电阻为5Ω2=2.5Ω＜5Ω，），根据串联电路电流的规律，可控制电流相同，通电时间也相同，故把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系；根据焦耳定律Q＝I2Rt，一段时间后左瓶电阻丝产生的热量多。
故答案为：（1）电流；左侧；电阻和通电时间；电流；（2）可以；左侧。
29．（6分）如图所示，在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛水和酒精的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和酒精良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。测得的数据如表所示：
物质
质量/g
初始温度/℃
最后温度/℃
加热时间/min
水
60
20
40
6
酒精
60
20
60
6
（1）试管中加入的水和酒精除初温相同外，还应保证 　质量　相同。
（2）实验中物质吸热的多少是通过 　加热时间　来反映的。
（3）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察 　温度计示数　的变化来比较吸热能力。
（4）根据测得的实验数据，我们会得出 　水　的吸热能力更强；若要相同质量的水和酒精升高相同的温度，　酒精　所用的时间更短。
（5）已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），根据测得的实验数据，我们计算出酒精的比热容是 　2.1×103　J/（kg•℃）。

【分析】（1）比较水和酒精的吸热能力，要控制水与酒精的质量相等、初温相等；
（2）吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现，这里用到了转换法；
（3）（4）比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（5）由表中数据可知，加热相同时间，吸收相同的热量，根据c=QmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比求出酒精的比热容。
【解答】解：（1）为了便于比较水和酒精吸热能力的强弱，实验除让水和酒精的初温相同外，实验前还必须控制水和酒精的质量相同。
（2）用同一热源加热，加热时间越长，吸收的热流越多，故实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的。
（3）实验中，我们控制水和酒精的质量相同且吸收的热量也相同，升高的温度不同，物质的吸热能力不同，所以我们可以通过比较温度的变化来比较吸热能力。
（4）分析表中数据可知，相同质量的水和酒精加热相同的时间，吸收相同的热量，酒精温度升的高，水升的温度低，则水的吸热能力强；
若要相同质量的水和酒精升高相同的温度，酒精吸收的热量较少，故酒精所用的时间要短一些。
（5）因为加热6min水和酒精吸收的热量相等，由c=QmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，
即c酒精=Δt水Δt酒精c水=20℃40℃×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）质量；（2）加热时间；（3）温度计示数；（4）水；酒精；（5）2.1×103。
30．（5分）在“探究产生感应电流的条件”的实验电路如图。
（1）实验中用 　灵敏电流计　（电流表/电压表/灵敏电流计）显示电路中有无电流，这种研究问题的方法叫 　转换法　（控制变量法/转换法/推理法）。
（2）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 　有　（选填“无”
或“有”）感应电流；
（3）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电路中 　有　（选填“无”或“有”）感应电流；
（4）利用该实验原理工作的装置有 　动圈式话筒　（选填“电铃”、“扬声器”、“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。

【分析】（1）电磁感应现象中产生的感应电流比较微弱，要用灵敏电流计来检测。
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，这种现象是电磁感应现象。
（4）发电机和动圈式话筒原理相同，都是根据电磁感应现象工作的，扬声器和电动机原理相同，都是根据通电导体在磁场中受力而运动工作的。电铃和电磁起重机都是利用电流的磁效应工作的。
【解答】解：（1）电磁感应现象中产生的感应电流比较微弱，要用灵敏电流计来检测，普通的电流表不能检测，电压表也不能检测。这种把微弱电流用灵敏电流计来测量的方法是转换法。
（2）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，属于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流。
（3）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，闭合电路的部分导体相对磁体也进行的相对运动，属于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流。
（4）电铃和电磁起重机都是利用电流的磁效应工作的。
扬声器是根据通电导体在磁场中受力而运动工作的。
动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的。
故答案为：（1）灵敏电流计；转换法；（2）有；（3）有；（4）动圈式话筒。
31．（6分）小华在实验室中找到几根金属丝探究“影响导体电阻大小的因素”；

（1）实验中可以在电路中串联一个 　小灯泡　（选填“小灯泡”或“电流表”）既方便比较电阻大小又可以保护电路；
（2）小华探究导体电阻大小与长度的关系时，应选用金属丝 　A、B　，得到结论的是：其它条件相同时，导体的长度越长电阻越 　大　；如果小华只用金属丝B，可以探究导体电阻大小与 　①　（选填①”、②“或“③”）的关系：
①长度、横截面积
②长度、材料
③横截面积、材料
（3）滑动变阻器的原理是通过改变导体连入电路的 　长度　来改变电阻大小的，如果将滑动变阻器按图乙所示的连接方法连入电路，则此时滑动变阻器相当于 　导线　（选填“定值电阻”或“导线”）
【分析】（1）根据电阻是阻碍电流大小的因素，而与其串联的灯泡通过灯泡的明暗程度可以反映电流的大小，进而判断出电阻的大小；
（2）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，在研究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时需根据控制变量法进行分析；
（3）滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度；滑动变阻器的接法是四个接线柱，必须一上一下。
【解答】解：（1）电流表的电阻很小，相当于导线，所以若在电路中串联一个电流表时会因为电阻较小，电流较大，将电流表烧坏；
将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度既方便比较电阻大小又可以保护电路；
（2）为了探究电阻与长度的关系，要控制两根金属丝的材料和横截面积相同，而长度不同，所以应选编号为A、B两根金属丝，可以得到结论的是：其它条件相同时，导体的长度越长电阻越大；
如果小华只用金属丝B，材料不能改变，长度和横截面积可以改变，故可以探究导体电阻大小与长度、横截面积的关系，故①正确；
（3）滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度；
滑动变阻器的接法是四个接线柱，必须一上一下，若把上面两个接线柱接入电路相当于导线，把下边两个接线柱接入电路，相当于定值电阻，乙图中接了两个上接线柱，故此时滑动变阻器相当于导线。
故答案为：（1）小灯泡；（2）A、B；大；①；（3）长度；导线。
32．（13分）小明和晓红在实验室分别进行“测小灯泡功率”的实验，所用灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压为4V，电流表选用0～0.6A量程，滑动变阻器最大阻值为30Ω。

（1）图甲是小明同学连接的实物电路，发现有一根导线接错，请你在错误的导线上面画“×”，并用笔代替导线画出正确的连线；
（2）解决问题后调节滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表的示数为2V，要想使灯泡正常发光，变阻器的滑片应向 　左　（选填“左”或“右”）滑动，电路中的总功率将 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）调节滑动变阻器使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡的电功率为 　0.75　W．灯泡
正常工作2min，消耗 　90　J的电能；
（4）实验过后，小明和晓红用上述实验器材，分别来探究电流与电阻的关系。
①小明将上面实验中的灯泡换成阻值为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，把电源改为可调电源在其他器材不变的情况下，如果控制定值电阻两端电压为2V，则电源电压的取值范围是 　2﹣5　V；
②晓红把滑动变阻器换为最大阻值为20Ω的变阻器，在其他器材不变的情况下，控制定值电阻两端电压为3V，所选取定值电阻的取值范围是 　5Ω﹣60　Ω。
（5）实验过程中发现电流表出现故障，但是小明同学用另一套器材，仍然想测量U额＝3V的小灯泡的额定功率，连接了如图丙所示的电路，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，请完成下面的实验步骤：
①闭合开关 　S1、S2　，调节滑动变阻器 　R1　的滑片，使电压表的示数为3V；
②闭合开关 　S1、S3　，保持滑动变阻器 　R1　的滑片不动，调节另一个滑动变阻器滑片，使电压表示数恢复到3V；
③保持滑动变阻器R2滑片位置不动，将R1滑片调至最左端，读出此时电压表示数为6V，将R1滑片调至最右端。读出此时电压表示数为2V；
④灯泡的额定功率为 　0.9　W。
【分析】（1）本实验中电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由此根据实物图分析解答；
（2）比较电压表示数与额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；由P＝UI分析电路消耗功率的变化；
（3）由图乙确定电流表的量程与最小分度值，根据电流表指针位置读出电流表示数，然后由P＝UI求出灯泡的额定功率，由W＝Pt计算灯泡消耗电能；
（4）①根据预设电压，分别求出电流，从而根据欧姆定律求出最小电压，从而求出取值范围；
②根据所控制电压和电路中的最大电流计算定值电阻的最小取值，由串联电路的分压原理计算定值电阻的最大取值，从而得到取值范围；
（5）灯泡两端的电压为额定电压时，灯泡会正常发光；电路图中采用滑动变阻器R1与灯泡并联，利用的是替代法，根据电压表的示数与灯泡正常发光时相等时，滑动变阻器R2的电阻与灯泡正常发光电阻相等，从而根据电功率的表达式求出灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）测小灯泡功率实验中，电流表应与灯泡串联，电压表应与灯泡并联，改画电路图如图所示：

（2）电压表示数为2V小于灯的额定电压2.5V，因灯在额定电压下才能正常发光，所以应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻，故滑片向左移动；
滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路的总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律知电路中电流变大，由P＝UI可知，电路中的总功率变大；
（3）由图甲知：电流表量程是0.6A，分度值是0.02A，由图乙知，灯泡正常发光时的电流为0.3A；，
灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
灯泡正常工作2min，消耗电能：W＝Pt＝0.75W×2×60s＝90J；
（4）①若电压预设值为2V，当滑动变阻器全部接入电路中时，电源电压最大；
电路中接入20Ω的电阻时，此时电流为：I=URR=2V20Ω=0.1A；此时电源最大电压为：U＝I（R+R滑）＝0.1A×（20Ω+30Ω）＝5V；
所以电源电压预设值为2﹣5V；
②由题知，电源电压为4V，控制定值电阻两端电压为3V，所以滑动变阻器分得电压为U滑＝U﹣UR＝4V﹣3V＝1V，
电流表量程0.6A，所以定值电阻的最小值R最小=URI最大=3V0.6A=5Ω，
由串联电路的分压原理有：URU滑=RR滑=3V1V=31，当变阻器取值最大20Ω时，定值电阻R的值最大，即R20Ω=31，所以R＝60Ω，
所以选取定值电阻的取值范围是5﹣60Ω；
（5）实验过程中发现电流表出现故障，想利用图丙电路测量U额＝3V的小灯泡的额定功率，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，实验步骤：
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R1的滑片，使电压表的示数为3V，此时灯泡正常发光，且灯泡与R1串联；
②闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器R1的滑片不动，调节另一个滑动变阻器R2滑片，使电压表示数恢复到3V，此时两变阻器串联，且灯泡电阻与R2连入阻值相等；
③保持滑动变阻器R2滑片位置不动，将R1滑片调至最左端，读出此时电压表示数为6V，即电源电压为6V，
将R1滑片调至最右端（最大值处），读出此时电压表示数为2V，即R2两端电压U2＝2V，此时R1两端电压U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，
由串联电路的分压原理有：U2U1=R2R1，即：2V4V=R220Ω，解得：R2＝10Ω，
即灯泡正常发光的电阻RL＝R2＝10Ω；
④灯泡的额定功率P额=U额2RL=(3V)210Ω=0.9W。
故答案为：（1）见上图；（2）左；变大；（3）0.75；90；（4）①2﹣5V；②5Ω﹣60；（5）①S1、S2；R1；②S1、S3；R1；④0.9。