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2023年辽宁省鞍山市铁西区中考物理一模试卷（含答案）
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这是一份2023年辽宁省鞍山市铁西区中考物理一模试卷（含答案），共47页。试卷主要包含了选择题注意，填空题，作图题，简答题，实验等内容，欢迎下载使用。
2023年辽宁省鞍山市铁西区中考物理一模试卷
一、选择题（共14小题，共32分，其中1～10题为单选题，每小题2分：11～14小题为多选题，每题3分，每小题选项全对的得3分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）注意：第1～10小题每题只有一个选项正确。
1．（2分）下列数据符合事实的是（ ）
A．家用节能灯的额定功率约为200W
B．对人体的安全电压约为36V
C．人体电阻约为100Ω
D．手电筒中的电流约200mA
2．（2分）如图是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列正确的是（ ）
A．该冲程将内能转化为机械能
B．该冲程汽缸内物质的内能增大
C．该冲程汽缸内的物质只有空气
D．该冲程的下一冲程靠飞轮惯性完成
3．（2分）现代生产生活中需要各种各样的材料，下列正确的是（ ）
A．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定
B．超导体是一种电阻很大的材料
C．有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻
D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
4．（2分）中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中，包含了许多物理知识，下列说法中错误的是（ ）
A．炒菜时，满屋飘香，说明了分子在不停地做无规则热运动
B．煮菜时，菜入味比凉拌菜快是因为温度越高，分子热运动越剧烈
C．蒸菜时，是通过水蒸气的热传递增加菜的内能
D．炖菜时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，是为了降低汤的温度
5．（2分）如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位最低时，滑杆P位于R的a端处。下列判断正确的是（ ）
A．水位升高时，小灯泡亮度变亮
B．水位升高时，电流表示数变大
C．水位升高时，电压表示数变大
D．水位最低时，电压表示数不为零
6．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．电流是电荷定向移动形成的，所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B．通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C．由欧姆定律可得R＝，但是导体的电阻与它两端的电压和电流无关
D．电压是形成电流的原因，所以电路中有电压就一定有电流
7．（2分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图所示，闭合开关，两灯都正常发光，电流表和电压表都有示数。若灯L1断路，则电流表和电压表的读数将（ ）
A．电流表读数变大，电压表读数变大
B．电流表读数不变，电压表读数变大
C．电流表读数变小，电压表读数变大
D．电流表和电压表读数都变为零
9．（2分）甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。则下面的说法不正确的是（ ）
A．甲灯正常工作的电阻是20Ω
B．乙灯的实际功率是2.4W时，它两端实际电压约为4V
C．当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是2.8W
D．当把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时，电路消耗的总功率约为3.4W
10．（2分）如图所示的家庭电路，闭合开关S1和S2，灯L1发光，灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．灯L2断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．de间断路
（多选）11．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．电荷的定向移动形成电流
B．用电器中有电流通过，用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的
C．导体中都有大量的自由电子，因此导体容易导电
D．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
（多选）12．（3分）下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁继电器是一种电路开关
B．地磁场的N极在地球的北极附近
C．奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
D．将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向
（多选）13．（3分）一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW；若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。则关于小汽车在这段路程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动的时间为1.2h
B．发动机所做的功为1.08×108J
C．汽车所受的阻力为1000N
D．消耗汽油的质量为5kg
（多选）14．（3分）如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围是1.5～3V
B．电流表的示数变化范围是0.2～0.6A
C．小灯泡L的电功率的变化范围是0.2～1.25W
D．滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10～20Ω
二、填空题（共9小题，每空1分，共24分）
15．（3分）如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景，它使用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的 ；12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课，实现了天地互动，所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示，太阳能帆板是一种把 转化为电能的装置，它相当于电路中的 。
16．（3分）如图甲所示，两个铅柱没有被重物拉开，说明铅柱的分子之间存在 ；如图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现棉花燃烧起来，其说明 可以改变物体的内能，此过程与热机的 冲程类似。
17．（3分）小军买了一个“电热驱蚊器”，它是利用电流的 效应来工作的，当小军把“电热驱蚊器”的插头插入插座时，保险丝立即熔断了，可能是插头处发生了 ，为了安全用电。人们必须在 （“火”或“零”）线上安装保险装置。
18．（2分）很多生活小常识都蕴涵着物理学原理：用水作为冷却剂是因为水的 较大的缘故；多个大功率用电器不能同时插在一个插座上，是因为这样会使用电器总功率过大，造成电流过大，容易引起火灾。加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器（如图）避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，则人体带的是 （选填“正”或“负”）电荷。
19．（2分）如图为一款电蒸锅，连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长，它与电蒸锅的 相连。当将该电蒸锅接入电路时，它和房间里的照明灯泡的连接方式是 。
20．（3分）如图为电能表的实物图，小华只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过30r，则空调这段时间内消耗的电能是 J，空调的实际功率为 W。如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多还能接入额定功率为 W的用电器。
21．（3分）如图所示，电源电压恒定，R1＝20Ω。闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；再闭合S1，此时R1与R2 联，若电流表示数变化了0.2A，则电源电压为 V，R2的阻值为 Ω。
22．（3分）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
23．（2分）如图所示的电路中，电源为四节新干电池串联而成，电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 Ω，滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 W。
三、作图题（共3小题，24题3分、25题3分、26题2分共8分）
24．（3分）闭合开关，甲、乙两个通电螺线管之间的磁感线如图所示。（1）画出磁感线的方向；
（2）将通电螺线管乙的电池符号画在虚线框内；
（3）标出小磁针的N极。
25．（3分）请将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中，符合家庭用电。要求：开关只控制电灯；
26．（2分）如图所示电路，请在圆圈中填入适当的电压表或电流表符号，使得开关S闭合后，两盏灯都能正常工作。
四、简答题（共1小题，共4分）
27．（4分）小斌家电热毯的电阻丝烧断后，他把电阻丝接起来又能继续使用，但没过多长时间接头处又被烧断了，请你用所学物理知识帮小斌解释一下电热毯电阻丝接头处容易被烧断的原因？
五、计算题（共2小题，28题10分，29题8分，共18分。要求写出必要的文字说明、公
28．（10分）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡的功率为200W，且为高温挡功率的八分之一，电阻丝R2＝44Ω（忽略温度对电阻的影响）。求：
（1）低温挡时电路中的电流（保留一位小数）；
（2）电阻丝R1的阻值是多少？
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有该电火锅在工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃，求此时电火锅的加热效率（水吸收的热量与消耗电能的百分比）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
29．（8分）如图所示的电路，电源电压大小保持不变。电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。求：
（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A，则电源电压大小为多少V；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端，此时电压表示数为多少V；
（3）将S1、S2、S3都闭合，移动滑片位置，使电流表的示数为0.6A，此时滑动变阻器的阻值为多少Ω？
六、实验、探究题（共5小题，每空1分共34分）
30．（7分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如表。
物质
质量/kg
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
21
6
68
（1）在实验过程中一般用控制 相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异。实验中水和食用油体积 （选填“相同”或“不同”）。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 （选填“快”或“慢”），这表明 吸热本领更强。
31．（6分）某实验小组为了探究通过电阻的电流分别与电压、电阻的关系，设计了如图1所示的电路图：其中电源电压恒为4.5V，R0为电阻箱（0～999.9Ω），R1为滑动变阻器（0～20Ω）。
（1）在探究电流与电压的关系实验中，先将R调至5Ω，然后开始进行实验。小明按照电路图连接好实物图如图2所示，小华指出小明的连接出错了，请你帮小明改正电路，要求滑片向左移动时，电流表的示数会变大。（只改一根线的一端，先将错的线打“×”，再重新画过连线）
（2）如果在连接好电路后，闭合开关后，电压表指针偏转至最大值的情况说明R1的滑片可能位于接入电阻最 （选填“小”或“大”）端。
（3）调整好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，并读出电压表示数，将测得数据填入相关表格；接着断开开关，将电阻箱的电阻调成10Ω接入电路中，接下来的操作是：闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向 （填“左”或“右”）移动到适当位置，将测得数据填入相关表格；
（4）小明分别将电阻箱接入电阻调整为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，重复（3）实验，根据所测数据绘出如图I﹣R图象（如图3），并得出结论： ；本次实验中滑动变阻器接入电路中的电阻不小于 Ω；这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化，直到其示数为 为止。
32．（5分）小明在“测量定值电阻的阻值”实验中，设计了如图1所示的实物电路图。已知电源为2节新干电池，滑动变阻器最大阻值为10Ω，请解答下列问题。
实验序号
U/V
I/A
Rx/Ω
①
0.6
0.15
②
1.2
0.3
③
1.6
0.4
④
1.9
0.48
（1）①连接电路图。
②该实验的原理是 。
③实验中，滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有一个作用是改变定值电阻两端的电压和通过的电流。
④多次移动滑片记录的数据如表所示，分析表中数据可知，利用上述所有器材不可能获得序号①的实验数据，原因是 。
⑤排除错误数据后，计算可得该定值电阻的阻值是 。
⑥本实验中，多次测量的目的是： 。
（2）小明在没有电流表的情况下，利用图2所示的实验器材测量出了未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压不变。实验操作如下：
①闭合开关S和S1，记录此时电压表示数3V。
②保持开关S闭合，断开开关S1，记录此时电压表示数1V。
根据以上数据，小明计算得到Rx＝ 。
33．（8分）如图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路。已知电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻在5Ω～10Ω之间。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲中的器材连接成实验电路，要求滑片P向左移灯泡变亮（所画的导线不能交叉）。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（选填“A”或“B”）。
（3）当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的示数如图乙所示为 V，为了使小灯泡正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的U﹣I图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W；通过这个实验，小明发现，灯泡的亮度是由它的 决定的。
（5）若实验室有两种规格的滑动变阻器，分别是甲“15Ω，1A”和乙“10Ω，1.5A”，则小明应选用 （选填“甲”或“乙”）。
（6）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1的关系，则小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I0 2I1（选填“＞”“＝”或“＜”）。
34．（8分）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 。
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大。
（3）乙装置中通过R1与R2的电流大小 ，电阻R3的作用主要是 。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压及通电时间相同，与R3未发生断路时相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）焦耳定律的公式： ，若时间为8秒，电流为2A，甲图中左电阻产生的热量为 J。
2023年辽宁省鞍山市铁西区中考物理一模试卷
（参考答案与详解）
一、选择题（共14小题，共32分，其中1～10题为单选题，每小题2分：11～14小题为多选题，每题3分，每小题选项全对的得3分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）注意：第1～10小题每题只有一个选项正确。
1．（2分）下列数据符合事实的是（ ）
A．家用节能灯的额定功率约为200W
B．对人体的安全电压约为36V
C．人体电阻约为100Ω
D．手电筒中的电流约200mA
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A．家用节能灯的额定功率约为20W，故A不符合实际；
B．经验表明，对人体的安全电压不高于36V，故B不符合实际；
C．一般在干燥环境中，人体电阻大约在2000Ω左右；皮肤出汗时，约为1000Ω左右；皮肤有伤口时，约为800Ω左右，故C不符合实际；
D．手电筒中的电流约为0.2A，即200mA，故D符合实际。
故选：D。
2．（2分）如图是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列正确的是（ ）
A．该冲程将内能转化为机械能
B．该冲程汽缸内物质的内能增大
C．该冲程汽缸内的物质只有空气
D．该冲程的下一冲程靠飞轮惯性完成
【分析】（1）汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程，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）内燃机有四个冲程，只有做功冲程是机械获得动力的冲程，其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成；四个冲程中压缩冲程中压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化成内能，使汽油和空气的混合物温度升高、内能增加，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）汽油机在吸气时，吸入的是汽油和空气的混合物。
【解答】解：ABD、由图知，汽油机的两气门都关闭，活塞上行，汽缸的容积变小，是压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能，内能变大；压缩冲程依靠飞轮惯性完成，下一个冲程是做功冲程，不是依靠飞轮惯性完成的，故B正确，AD错误；
C、汽油机在吸气时，吸入的是汽油和空气的混合物，所以该冲程汽缸内的物质是汽油和空气的混合物，故C错误。
故选：B。
3．（2分）现代生产生活中需要各种各样的材料，下列正确的是（ ）
A．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定
B．超导体是一种电阻很大的材料
C．有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻
D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
【分析】（1）导体的电阻是导体对电流的阻碍作用的性质，导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关；与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关。
（2）超导体的电阻为零。
（3）半导体材料可以制成热敏、光敏、压敏电阻。
（4）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：A、导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关；与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关，故A错误；
B、超导体的电阻为零，故B错误；
C、有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻，故C正确；
D、橡胶、塑料都是很好的绝缘材料，铝是较好的导体，故D错误。
故选C。
4．（2分）中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中，包含了许多物理知识，下列说法中错误的是（ ）
A．炒菜时，满屋飘香，说明了分子在不停地做无规则热运动
B．煮菜时，菜入味比凉拌菜快是因为温度越高，分子热运动越剧烈
C．蒸菜时，是通过水蒸气的热传递增加菜的内能
D．炖菜时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，是为了降低汤的温度
【分析】扩散现象说明了：①构成物体的分子在不停地做无规则运动，温度越高，运动越快；②分子之间有间隙；
改变物体内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程；
液体沸腾时吸热、温度不变。
【解答】解：A、炒菜时满屋飘香，属于扩散现象，这表明分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、因为温度越高，分子热运动越剧烈，所以煮菜时，菜入味比凉拌菜快，故B正确；
C、炒菜时，菜从锅中吸收热量，是通过热传递的方式使菜的内能增加，故C正确；
D、炖菜时，当汤沸腾以后，把炖汤的火调小，此时汤继续沸腾，汤的温度不变，故D错误。
故选：D。
5．（2分）如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位最低时，滑杆P位于R的a端处。下列判断正确的是（ ）
A．水位升高时，小灯泡亮度变亮
B．水位升高时，电流表示数变大
C．水位升高时，电压表示数变大
D．水位最低时，电压表示数不为零
【分析】由图知，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器aP部分两端的电压；根据水位的变化判断滑杆P的移动方向和滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和灯泡亮度的变化，根据U＝IR分析电压表示数的变化。
【解答】解：
由图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测量中的电流，电压表测量滑动变阻器aP部分两端的电压；
AB．水位升高时，因电压表在电路中相当于开路，则滑动变阻器始终全部接入电路中，电路中总电阻不变，电源电压不变，根据欧姆定律可知电流大小不变（电流表示数不变），小灯泡亮度不变，故AB错误；
C．水位升高时，aP部分的电阻增大，而电路中的电流大小不变，由欧姆定律得，aP部分两端的电压增大，即电压表示数变大，故C正确；
D．水位最低时，aP部分的电阻为0，电压表被短路，其示数为零，故D错误。
故选C。
6．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．电流是电荷定向移动形成的，所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B．通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C．由欧姆定律可得R＝，但是导体的电阻与它两端的电压和电流无关
D．电压是形成电流的原因，所以电路中有电压就一定有电流
【分析】（1）规定正电荷定向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；
（2）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（3）导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关；
（4）电压是形成电流的原因，有电压并且电路是通路才能有电流。
【解答】解：A．电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向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，故A错误；
B．电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故B错误。
C．导体的电阻是导体的一种性质，与它两端的电压和流过的电流无关，故C正确；
D．电压是产生电流的原因，形成电流的必要条件有两个，一是有电压，二是电路必须是通路，有电压不一定有电流，故D错误。
故选：C。
7．（2分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
【解答】解：刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A．如图反映的是，电流周围存在着磁场，是电流的磁效应，故A错误；
B．如图电路，当闭合开关时，导体棒中有电流流过，在磁场中受到力的作用而运动，故B错误；
C．当螺线管通电时，在周围产生磁场，这是电流的磁效应，故C错误；
D．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象。故D正确。
故选：D。
8．（2分）如图所示，闭合开关，两灯都正常发光，电流表和电压表都有示数。若灯L1断路，则电流表和电压表的读数将（ ）
A．电流表读数变大，电压表读数变大
B．电流表读数不变，电压表读数变大
C．电流表读数变小，电压表读数变大
D．电流表和电压表读数都变为零
【分析】由图可知，两灯串联，电压表测灯L1的电压，电流表测电路中的电流；若灯L1断路，根据电路的状态判定电流表和电压表示数的变化情况。
【解答】解：由图可知，两灯串联，电压表测灯L1的电压，电流表测电路中的电流；若灯L1断路，电路中无电流，电流表无示数，所以电流表的示数会变为零；电压表的正负接线柱与电源之间是接通的，所以电压表有示数且变大，故C正确。
故选：C。
9．（2分）甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。则下面的说法不正确的是（ ）
A．甲灯正常工作的电阻是20Ω
B．乙灯的实际功率是2.4W时，它两端实际电压约为4V
C．当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是2.8W
D．当把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时，电路消耗的总功率约为3.4W
【分析】（1）甲灯正常工作时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过甲的电流，再根据欧姆定律求出此时甲灯的电阻；
（2）根据P＝UI结合图象读出乙灯的实际功率是2.4W时的电压与电流；
（3）当把两灯串联接在7V电源上时，根据串联电路的电流特点和串联电路电压的特点确定电路中的电压、电流大小，然后根据P＝UI求出总功率；
（4）当把两灯并联接在4V电源上时，结合图象读出根各自的电流，然后干路电流，根据P＝UI求出总功率。
【解答】解：
A．甲灯正常发光时的电压U甲＝6V，由图象可知通过甲灯的电流I甲＝0.3A，由I＝可知，甲灯正常工作时的电阻R甲＝＝＝20Ω，故A正确；
B．由图乙知，当灯的电压为4V时，通过的电流为0.6A，乙灯的实际功率P乙′＝U乙′I乙′＝4V×0.6A＝2.4W，所以当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是4V，故B正确；
C．把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为6V，乙灯的实际电压为1V时满足电源电压为7V，所以电路中的电流为0.3A，则P串＝U串I串＝7V×0.3A＝2.1W，故C错误；
D．把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时，由图象可知，甲灯的电流约为0.25A，乙灯的电流约为0.6A，则I＝I甲′+I乙′＝0.25A+0.6A＝0.85A，所以，P并＝U并I＝4V×0.85A＝3.4W，故D正确。
故选：C。
10．（2分）如图所示的家庭电路，闭合开关S1和S2，灯L1发光，灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．灯L2断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．de间断路
【分析】家庭电路中的用电器是并联的；闭合开关后，有一盏灯发光，说明该支路是通路，另一盏灯不发光，说明该灯所在的电路出现了断路现象，根据氖管的发光情况判定故障的原因。
【解答】解：闭合开关S1和S2，灯L1发光，这说明灯L1所在的支路是通路；灯L2不发光，这说明灯L2所在的电路出现了断路现象；
用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光，这说明插座的左孔与火线之间是接通的，即左孔通过灯泡L2与火线相连，所以故障是de间断路。
故选：D。
（多选）11．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．电荷的定向移动形成电流
B．用电器中有电流通过，用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的
C．导体中都有大量的自由电子，因此导体容易导电
D．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
【分析】A、电荷的定向移动形成电流；
B、电路中有持续电流的条件：有电源，电路闭合；
C、不是所有导体都靠自由电子导电；
D、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
【解答】解：A、电荷的定向移动形成电流，故A正确；
B、用电器中有电流通过，用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的，故B正确；
C、金属导体中有大量的自由电子，因此金属导体容易导电，酸碱盐水溶液导电靠的是离子，故C错误；
D、金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故D错误。
故选：AB。
（多选）12．（3分）下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁继电器是一种电路开关
B．地磁场的N极在地球的北极附近
C．奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
D．将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向
【分析】（1）电磁继电器是利用电磁铁来进行控制的开关；
（2）地磁场的两极和地理的两极相反；
（3）奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场；
（4）小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向。
【解答】解：A、电磁继电器是一种电路开关，其主要部件是电磁铁等，可以对电路实行远程控制和自动控制，故A正确；
B、地磁场的两极和地理的两极相反，所以地磁场的N极在地球的南极附近，故B错误；
C、奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场，这就是电流的磁效应，故C正确；
D、将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向，故D正确。
故选：ACD。
（多选）13．（3分）一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW；若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。则关于小汽车在这段路程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动的时间为1.2h
B．发动机所做的功为1.08×108J
C．汽车所受的阻力为1000N
D．消耗汽油的质量为5kg
【分析】（1）根据t＝计算出时间；
（2）根据W＝Pt算出有用功；
（3）根据F＝计算出牵引力，再根据二力平衡条件算出阻力。
（4）先根据Q放＝算出汽油完全燃烧放出的热量，再根据m＝计算出消耗的汽油质量。
【解答】解：A、运动的时间t＝＝＝1.5h，故A错误。
B、发动机所做的功W有＝Pt＝20×103W×1.5×3600s＝1.08×108J，故B正确。
C、汽车的牵引力F＝＝＝103N，因为汽车的功率是20kW，汽车做匀速运动，所以阻力等于牵引力为1000N，故C正确。
D、汽油完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝4.32×108J，
消耗汽油的质量m＝＝≈9.4kg，故D错误。
故选：BC。
（多选）14．（3分）如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围是1.5～3V
B．电流表的示数变化范围是0.2～0.6A
C．小灯泡L的电功率的变化范围是0.2～1.25W
D．滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10～20Ω
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，然后与电压表的量程相比较确定灯泡能正常发光，然后得出电压表的量程，根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当电压表的示数为3V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的最小电流，根据P＝UI＝I2R求出灯泡的最小功率，根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最大阻值，进一步确定小灯泡的实际电功率变化范围、电路电流变化范围、滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，
A、灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
因串联电路总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电压表的示数U滑＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V，
因1.5V＜3V，没有超出电压表的量程，
所以，电压表的最小示数为1.5V，则电压表的示数变化范围为1.5V～3V，故A正确；
BCD、此时灯泡正常发光，即小灯泡的最大实际功率为1.25W，
由P＝UI可得灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，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＝IL＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑小＝＝＝3Ω；
灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω，
根据串联分压原理可知当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，
则灯泡两端的最小电压：UL′＝U﹣U滑大＝4V﹣3V＝1V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.2A，
灯泡的最小功率：PL小＝（I小）2RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑小＝＝＝15Ω，
所以，小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W，电路中的电流范围为0.2A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3～15Ω，故BD错误，C正确。
故选：AC。
二、填空题（共9小题，每空1分，共24分）
15．（3分）如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景，它使用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的 热值 ；12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课，实现了天地互动，所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示，太阳能帆板是一种把 太阳能 转化为电能的装置，它相当于电路中的 电源 。
【分析】（1）液态氢的热值大，所以用作火箭的燃料。
（2）太阳能帆板是把太阳能转化为电能的装置，相当于电路中的电源。
【解答】解：如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景，它使用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，可以放出更多的热量；12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课，实现了天地互动，所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示，太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置，它相当于电路中的电源。
故答案为：热值；太阳能；电源。
16．（3分）如图甲所示，两个铅柱没有被重物拉开，说明铅柱的分子之间存在 引力 ；如图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现棉花燃烧起来，其说明 做功 可以改变物体的内能，此过程与热机的 压缩 冲程类似。
【分析】分子之间存在相互作用的引力和斥力；做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增大，温度升高。四冲程内燃机工作时，压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解：两个底面削平的铅柱紧压在一起，由于分子之间存在相互作用的引力，所以没有被重物拉开；
把活塞迅速压下去，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，当空气的温度达到硝化棉的着火点，硝化棉就会燃烧。该现象说明了对物体做功，物体的内能增加，此过程机械能转化为内能；四冲程汽油机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程。
故答案为：引力；做功；压缩。
17．（3分）小军买了一个“电热驱蚊器”，它是利用电流的 热 效应来工作的，当小军把“电热驱蚊器”的插头插入插座时，保险丝立即熔断了，可能是插头处发生了 短路 ，为了安全用电。人们必须在 火 （“火”或“零”）线上安装保险装置。
【分析】（1）电流有三种效应：电流的热效应、磁效应和化学效应。电流通过导体时产生热量的现象称为电流的热效应；
（2）保险丝被熔断，是由于电路中的电流过大造成的。而产生电流过大的原因有两个：一是用电器的总功率过大，另一个是发生短路；
（3）保险丝的作用是当电路中有短路或严重过载时能可靠地熔断，切断电路。
【解答】解：（1）电热灭蚊器是利用电流的热效应来工作的，即电流通过电加热器时会产生一定的热量，使置于其上的药片的有效药剂挥发至室内的空间中，达到驱蚊灭蚊之功效；
（2）由生活常识可知，“电热驱蚊器”的功率一般比较小，因此造成保险丝熔断的原因不会是因“电热驱蚊器”的功率过大；由“电热驱蚊器”插头插入插座时，保险丝立即熔断可知，是“电热驱蚊器”的插头处短路了。
（3）如果在火线和零线上各装一根保险丝，当零线上的保险丝熔断时，虽然也能够切断电路，但由于是切断的零线，但由于火线未被断开而故障线路仍旧带电，这在安全上来讲仍是一个很大的隐患。如果保险丝装在火线上，则发生故障时可以切断电路，使保险丝以下的线路不再带电，这样会更安全一些。
故答案为：热；短路；火。
18．（2分）很多生活小常识都蕴涵着物理学原理：用水作为冷却剂是因为水的 比热容 较大的缘故；多个大功率用电器不能同时插在一个插座上，是因为这样会使用电器总功率过大，造成电流过大，容易引起火灾。加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器（如图）避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，则人体带的是 负 （选填“正”或“负”）电荷。
【分析】（1）水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等；
（2）正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向和电流的方向相反。
【解答】解：用水作为冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多；
人体触摸加油机上的静电消除器时，若人体带负电，则人体上多余的负电荷由人体流向静电消除器，因负电荷定向移动的方向与电流方向相反，则瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，符合题意，故假设成立，即人体确实带负电。
故答案为：比热容；负。
19．（2分）如图为一款电蒸锅，连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长，它与电蒸锅的 金属外壳 相连。当将该电蒸锅接入电路时，它和房间里的照明灯泡的连接方式是 并联 。
【分析】接地线的插头制作的长一些，三脚插头与三孔插座相接时，把有金属外壳的用电器的外壳首先（或最后）与地线相接（或脱离），可以防止触电；
家庭电路中的用电器是并联的。
【解答】解：连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长，是为了更早的连接地线，防止电蒸锅的金属外壳漏电，引发安全事故。因此连接电蒸锅的插头中间的插脚与电蒸锅的金属外壳相连。
在家庭电路中各家用电器独立工作、互不影响。因此该电蒸锅和房间里的照明灯泡的连接方式是并联。
故答案为：金属外壳；并联。
20．（3分）如图为电能表的实物图，小华只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过30r，则空调这段时间内消耗的电能是 4.32×104 J，空调的实际功率为 1200 W。如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多还能接入额定功率为 3200 W的用电器。
【分析】2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，据此求出转盘转25r电路中消耗的电能；再利用P＝求出空调的实际功率。
如果让家中用电器同时工作，根据P′＝UI得出小明家中允许接入的用电器的总功率，根据P0＝P′﹣P得出最多还能接入的用电器的功率。
【解答】解：
2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，
空调工作时，电能表转盘转动30r消耗的电能：
W＝kW•h＝0.012kW•h＝0.012×3.6×106J＝4.32×104J；
空调工作的时间t＝36s，
空调的实际功率：
P＝＝＝1200W。
如果让家中用电器同时工作，则小明家中允许接入的用电器的总功率P′＝UI＝220V×20A＝4400W，
最多还能接入的用电器的功率P0＝P′﹣P＝4400W﹣1200W＝3200W。
故答案为：4.32×104；1200；3200。
21．（3分）如图所示，电源电压恒定，R1＝20Ω。闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；再闭合S1，此时R1与R2 并 联，若电流表示数变化了0.2A，则电源电压为 6 V，R2的阻值为 30 Ω。
【分析】（1）闭合开关S，断开开关S1，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）若再闭合S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化即为R2支路的电流，进一步可知电流表示数的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解：（1）闭合S，断开S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，
由I＝可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）若再闭合S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1的电流不变，仍然为0.3A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表示数变化了0.2A，
所以，干路电流变大，即电流表的示数增大，则通过R2的电流I2＝0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R2的阻值：
R2＝＝＝30Ω。
故答案为：并；6；30。
22．（3分）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 磁 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 大小 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 异名 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
【分析】磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的磁效应；电磁铁磁性的大小与电流的大小和线圈匝数有关；
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：车辆底部的悬浮架装有电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，是利用电流的磁效应产生强磁场；通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱；
电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
故答案为：磁；大小；异名。
23．（2分）如图所示的电路中，电源为四节新干电池串联而成，电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 20 Ω，滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 0.4 W。
【分析】（1）已知一节干电池的电压为1.5V，可求四节新干电池串联电源的电压；
（2）从图中可知，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，其连入电路中的电阻最小为0Ω，电路中只有R0，可利用欧姆定律求出定值电阻的阻值；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，其连入电路中的电阻最大为40Ω，R0与滑动变阻器R组成一个串联电路，根据P＝I2R求出滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率。
【解答】解：电源的电压为U＝4×1.5V＝6V；
当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，此时只有电阻R1接入电路，R2接入电路的阻值为0，I1＝0.3A，
定值电阻R1的阻值为R1＝＝＝20Ω；
又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路，R2＝40Ω，I＝0.1A，
所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为P2＝R2＝（0.1A）2×40Ω＝0.4W。
故答案为：20；0.4。
三、作图题（共3小题，24题3分、25题3分、26题2分共8分）
24．（3分）闭合开关，甲、乙两个通电螺线管之间的磁感线如图所示。（1）画出磁感线的方向；
（2）将通电螺线管乙的电池符号画在虚线框内；
（3）标出小磁针的N极。
【分析】（1）磁体周围的磁感线总是从N极发出，回到S极。
（2）根据安培定则判断电源的正负极。
（3）小磁针的N极总是和该点磁场方向一致。
【解答】解：（1）根据安培定则，甲螺线管的左端是S极，右端是N极，甲、乙两个螺线管之间是异名磁极间的磁场，磁感线的方向从N极指向S极，如图所示：
（2）根据图乙的左端是S极和安培定则可知，电池的左端是电源的正极，右端是电源的负极，如图所示：
（3）根据小磁针静止时N极所指的方向总是和该点的磁场方向一致，可知：小磁针的N极如图所示：
故答案为：（1）；（2）；（3）。
25．（3分）请将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中，符合家庭用电。要求：开关只控制电灯；
【分析】开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后再接灯泡；三孔插座符合“左零右火上接地”的原则。
【解答】解：电灯的开关要接在火线和灯泡之间，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，螺旋套接在零线上。
插座的三孔要按照“左零右火上接地”的原则，如下图所示：
26．（2分）如图所示电路，请在圆圈中填入适当的电压表或电流表符号，使得开关S闭合后，两盏灯都能正常工作。
【分析】根据电压表一定要并联在电路中、电流表一定要串联在电路中分析即可。
【解答】解：由题意可知，开关控制两盏灯，开关闭合后两灯均发光，开关在干路上，如果右方为电流表，会造成右侧灯泡短路，则右方的圈中应为电压表；左方的圈中应为电流表，两个灯泡并联，电流表测量干路中的电流；如图所示：
四、简答题（共1小题，共4分）
27．（4分）小斌家电热毯的电阻丝烧断后，他把电阻丝接起来又能继续使用，但没过多长时间接头处又被烧断了，请你用所学物理知识帮小斌解释一下电热毯电阻丝接头处容易被烧断的原因？
【分析】解答本题的关键就是理解接头处被烧焦的原因是温度过高造成的，而温度过高是因为热量多，电热毯各部分电阻丝是串联的，电阻丝电阻大的地方产生的热量多，容易被烧焦。
【解答】解：断了的电阻丝接上再用，连接处接触面积比正常电阻丝的横截面积小，接头处的电阻比正常地方的电阻丝电阻大，根据焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
五、计算题（共2小题，28题10分，29题8分，共18分。要求写出必要的文字说明、公
28．（10分）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡的功率为200W，且为高温挡功率的八分之一，电阻丝R2＝44Ω（忽略温度对电阻的影响）。求：
（1）低温挡时电路中的电流（保留一位小数）；
（2）电阻丝R1的阻值是多少？
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有该电火锅在工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃，求此时电火锅的加热效率（水吸收的热量与消耗电能的百分比）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）根据P＝UI求出低温挡时电路中的电流；
（2）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串并联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据低温挡的功率为高温挡功率的八分之一求出高温挡的功率，根据P＝UI＝求出高温挡时电阻丝R2的功率，根据电路的总功率等于各用电器的功率之和求出高温挡时电阻丝R1的功率，根据P＝UI＝求出电阻丝R1的阻值；
（3）3000imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，据此求出指示灯闪烁168次消耗的电能；
根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，根据η＝×100%求出电饭煲的效率。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，低温挡时电路中的电流：I低＝＝≈0.9A；
（2）当旋钮开关置于“0和1”接线柱时，电路断开；当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，R2、R3串联；当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，R3被短路，电路为R2的简单电路；当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，R2、R3串联时，电路电阻最大，电功率最小，火锅处于低温挡；R1、R2并联时，电路电阻最小，电功率最大，火锅处于高温挡；电路为R2的简单电路时，火锅处于中温挡；
因为低温挡的功率为高温挡功率的八分之一，所以高温挡的功率：P高＝8P低＝8×200W＝1600W，
因为高温挡时R1、R2并联，所以此时电阻丝R2的功率：P2＝＝＝1100W，
因为 电路的总功率等于各用电器的功率之和，所以高温挡时电阻丝R1的功率：P1＝P高﹣P2＝1600W﹣1100W＝500W，
由P＝UI＝可知，电阻丝R1的阻值：R1＝＝＝96.8Ω；
（2）电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量：
Q＝W＝P低t＝200W×60s＝1.2×104J。
（3）3000imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则指示灯闪烁168次消耗的电能：W＝＝0.056kW•h＝0.056×3.6×106J＝2.016×105J，
水吸收的热量是：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.8kg×（49℃﹣25℃）＝1.8144×105J，
电火锅的加热效率为：η＝×100%＝×100%＝90%。
答：（1）低温挡时电路中的电流为0.9A；
（2）电阻丝R1的阻值是96.8Ω。
（3）此时电火锅的加热效率为90%。
29．（8分）如图所示的电路，电源电压大小保持不变。电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。求：
（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A，则电源电压大小为多少V；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端，此时电压表示数为多少V；
（3）将S1、S2、S3都闭合，移动滑片位置，使电流表的示数为0.6A，此时滑动变阻器的阻值为多少Ω？
【分析】（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电阻R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压，根据电阻的串联和欧姆定律求得电源电压；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端时，电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R3两端的电压；根据电阻的串联和欧姆定律求得电路中的电流，根据欧姆定律求得R3两端的电压，即电压表示数；
（3）S1、S2、S3都闭合时，R2短路，R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，根据并联电路的电压规律和欧姆定律求得通过R1的电流，根据并联电路的电流规律求得通过变阻器R3的电流，根据欧姆定律求得变阻器R3接入电路的阻值。
【解答】解：
（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电阻R1与R2串联，电流表测量电路中的电流。
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，所以电源电压为：
U＝IR＝I（R1+R2）＝0.1A×（10Ω+20Ω）＝3V；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端时，电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R3两端的电压。
此时电路中的电流为：I′＝＝＝0.05A，
R3两端的电压，即电压表的示数为：U3＝I′R3＝0.05A×40Ω＝2V；
（3）S1、S2、S3都闭合时，R2短路，R1与R3并联，电流表测量干路中的电流。
并联电路各支路两端的电压相等，等于电源电压，即：U1＝U3＝U＝3V，
此时通过R1的电流为：I1＝＝＝0.3A，
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，
所以通过变阻器R3的电流为：I3＝I总﹣I1＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，
此时滑动变阻器的阻值为：R3＝＝＝10Ω。
答：（1）电源电压大小为3V；
（2）电压表示数为2V；
（3）此时滑动变阻器的阻值为10Ω。
六、实验、探究题（共5小题，每空1分共34分）
30．（7分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如表。
物质
质量/kg
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
21
6
68
（1）在实验过程中一般用控制 加热时间 相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们 升高的温度 来比较水和食用油吸热能力的差异。实验中水和食用油体积 不同 （选填“相同”或“不同”）。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 水 加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 大于 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 快 （选填“快”或“慢”），这表明 水 吸热本领更强。
【分析】（1）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少；
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；
根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，结合密度公式分析；
（2）由表中数据，加热相同时间，水升温慢，据此推理；
根据转换法分析此过程中水吸收的热量与食用油吸收的热量大小关系；
（3）由表中数据，根据比较吸热能力的第2种方法回答；物质的这种特性可以用比热容这个物理量来描述。
【解答】解：（1）根据控制变量法，一般用控制加热时间相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，根据比较吸热能力的第2种方法：“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，即通过比较它们升高的温度，来比较水和食用油吸热能力的差异；
根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，因水和食用油的密度不同，由V＝，故实验中水和食用油体积不同；
（2）由表中数据，加热相同时间，水升温慢，据此推理，在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，根据转换法，此过程中水吸收的热量大于食用油吸收的热量；
（3）由表中数据，实验中发现食用油的温度比水的温度升高得快，根据比较吸热能力的第2种方法，这表明水吸热本领更强。
故答案为：（1）加热时间；升高的温度；不同；（2）水；大于；（3）快；水。
31．（6分）某实验小组为了探究通过电阻的电流分别与电压、电阻的关系，设计了如图1所示的电路图：其中电源电压恒为4.5V，R0为电阻箱（0～999.9Ω），R1为滑动变阻器（0～20Ω）。
（1）在探究电流与电压的关系实验中，先将R调至5Ω，然后开始进行实验。小明按照电路图连接好实物图如图2所示，小华指出小明的连接出错了，请你帮小明改正电路，要求滑片向左移动时，电流表的示数会变大。（只改一根线的一端，先将错的线打“×”，再重新画过连线）
（2）如果在连接好电路后，闭合开关后，电压表指针偏转至最大值的情况说明R1的滑片可能位于接入电阻最 小 （选填“小”或“大”）端。
（3）调整好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，并读出电压表示数，将测得数据填入相关表格；接着断开开关，将电阻箱的电阻调成10Ω接入电路中，接下来的操作是：闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向 右 （填“左”或“右”）移动到适当位置，将测得数据填入相关表格；
（4）小明分别将电阻箱接入电阻调整为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，重复（3）实验，根据所测数据绘出如图I﹣R图象（如图3），并得出结论： 电压一定时，电流与电阻成反比 ；本次实验中滑动变阻器接入电路中的电阻不小于 6.25 Ω；这一过程中眼睛要一直观察 电压 表示数的变化，直到其示数为 2V 为止。
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的指针偏转角度变大确定变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串联；
（2）利用串联分压的原理分析；
（3）探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，将电阻R＝5Ω换成R＝10欧姆电阻，根据分压原理知，定值电阻分得的电压将变大，根据串联电路电压规律知，要保持定值电阻两端的电压不变，需增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理知应增大滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）结合图像，电流与电阻之积为一定值，利用串联分压原理求得滑动变阻器接入的最小阻值，这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化，判断即可。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的指针偏转角度变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串联，如下所示：
；
（2）如果在连接好电路后，闭合开关后，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电压表指针偏转至最大值，说明滑动变阻器两端的电压较小，故该现象产生的原因是R1的滑片可能位于接入电阻最小端；
（3）探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，将电阻R＝5Ω换成R＝10欧姆电阻，根据分压原理知，定值电阻分得的电压将变大，根据串联电路电压规律知，要保持定值电阻两端的电压不变，需增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理知应增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以应将滑动变阻器的滑片向右移动，使电压表示数保持不变；
（4）分析图象，电阻的电流与电阻之积为：
U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
利用串联分压原理可知：R0：R1＝U0：（U﹣U0），
即2V：（4.5V﹣2V）＝5Ω：R
解得：R＝6.25Ω，这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化，直到其示数为2V为止。
故答案为：（1）；（2）小；（3）右；（4）电压一定时，电流与电阻成反比；6.25；电压；2。
32．（5分）小明在“测量定值电阻的阻值”实验中，设计了如图1所示的实物电路图。已知电源为2节新干电池，滑动变阻器最大阻值为10Ω，请解答下列问题。
实验序号
U/V
I/A
Rx/Ω
①
0.6
0.15
②
1.2
0.3
③
1.6
0.4
④
1.9
0.48
（1）①连接电路图。
②该实验的原理是 R＝ 。
③实验中，滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有一个作用是改变定值电阻两端的电压和通过的电流。
④多次移动滑片记录的数据如表所示，分析表中数据可知，利用上述所有器材不可能获得序号①的实验数据，原因是 电压表示数为0.6V时，滑动变阻器连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值 。
⑤排除错误数据后，计算可得该定值电阻的阻值是 3.99Ω 。
⑥本实验中，多次测量的目的是： 减小误差 。
（2）小明在没有电流表的情况下，利用图2所示的实验器材测量出了未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压不变。实验操作如下：
①闭合开关S和S1，记录此时电压表示数3V。
②保持开关S闭合，断开开关S1，记录此时电压表示数1V。
根据以上数据，小明计算得到Rx＝ 20Ω 。
【分析】（1）②该实验的原理是R＝；
④由表中第①组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律得出滑动变阻器连入电路的电阻，并与现有滑动变阻器的最大电阻比较；
⑤利用R＝分别求出后三次电阻阻值，然后求出平均值就是该定值电阻的阻值；
⑥本实验中多次测量求平均值减小误差；
（2）根据串联电路电压规律和分压原理求出电阻阻值。
【解答】解：（1）②在“测量定值电阻的阻值”实验中，用电压表测定值电阻两端的电压，用电流表测通过定值电阻的电流，根据R＝求出定值电阻的阻值，故该实验的原理是R＝；
④电源为2节新干电池，所以电源电压为3V，
由表中第①组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的电阻：
R滑＝＝＝16Ω＞10Ω，所以不可能通过以上实验获得的数据是①；原因是电压表示数为0.6V时，滑动变阻器连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值；
⑤由R＝可知，后三次电阻阻值为：
R2＝＝＝4Ω；
R3＝＝＝4Ω；
R4＝＝≈3.96Ω；
Rx＝＝≈3.99Ω；
⑥本实验进行了多次测量，其目的是减小误差；
（3）实验步骤：
①闭合开关S和S1，记录此时电压表示数3V；
②保持开关S闭合，断开开关S1，记录此时电压表示数1V；
在步骤①中，电路为只有R0的简单电路，电压表测电源电压，即3V；
在步骤②中，R0与Rx串联，电压表测R0两端电压，根据串联电路电压规律，Rx两端电压为Ux＝U﹣U0＝3V﹣1V＝2V，
由分压原理可知，
＝，即＝，
解得：Rx＝20Ω。
故答案为：（1）②R＝；④电压表示数为0.6V时，滑动变阻器连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值；⑤3.99Ω；⑥减小误差；（2）20Ω。
33．（8分）如图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路。已知电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻在5Ω～10Ω之间。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲中的器材连接成实验电路，要求滑片P向左移灯泡变亮（所画的导线不能交叉）。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 B 端（选填“A”或“B”）。
（3）当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的示数如图乙所示为 2.2 V，为了使小灯泡正常发光，应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动。
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的U﹣I图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.625 W；通过这个实验，小明发现，灯泡的亮度是由它的 实际功率 决定的。
（5）若实验室有两种规格的滑动变阻器，分别是甲“15Ω，1A”和乙“10Ω，1.5A”，则小明应选用 甲 （选填“甲”或“乙”）。
（6）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1的关系，则小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I0 ＜ 2I1（选填“＞”“＝”或“＜”）。
【分析】（1）滑片P向左移灯泡变亮即滑片左移时接入电路的电阻变小；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（3）当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，由乙可知电压表的示数，进一步比较此时灯泡两端的电压与灯泡的额定电压的大小关系，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端电压的变化，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻的变化，进一步判断为了使小灯泡正常发光，应将滑片向哪个方向移动；
（4）由图丙可知灯泡两端电压为2.5V时通过灯泡的电流，根据P＝UI计算灯泡的额定功率；灯泡的亮度是由它的实际功率决定的；
（5）根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值，距判断应选用哪个滑动变阻器；
（6）若灯的电阻不变，根据P＝I2R可得出额定电流与实际电流的关系，但因灯的电阻随温度的升高而变大，据此进一步分析I0与2I1的大小关系。
【解答】解：（1）滑片P向左移灯泡变亮即滑片左移时接入电路的电阻变小，如图：
；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即B端；
（3）当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，由乙可知电压表的示数为2.2V，此时灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以为了使小灯泡正常发光，应将滑片向左移动；
（4）由图丙可知灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；灯泡的亮度是由它的实际功率决定的；
（5）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：UP＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
串联电路各处电流相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值：RP＝＝＝15Ω，则小明应选用甲；
（6）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1，若灯的电阻不变，根据P＝I2R可得I0＝2I1，但因灯的电阻随温度的升高而变大，故灯正常发光时的电阻大于此时灯的实际电阻，即R0＞R1，根据P＝I2R可知I0＜2I1。
故答案为：（1）如图；（2）B；（3）2.2；左；（4）0.625；实际功率；（5）甲；（6）＜。
34．（8分）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 液面高度差的变化 。
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系，通电一段时间后， 右 （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大。
（3）乙装置中通过R1与R2的电流大小 不同 ，电阻R3的作用主要是 使通过R1和R2的电流不相等 。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压及通电时间相同，与R3未发生断路时相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）焦耳定律的公式： Q＝I2Rt ，若时间为8秒，电流为2A，甲图中左电阻产生的热量为 160 J。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭的气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
（2）将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt进行分析；
（3）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，改变电流，因此需要电阻并联；
（4）当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律Q＝I2Rt在相同时间内，电阻丝产生热量的变化，得出结论；
（5）焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt，根据所给数据计算甲图中左电阻产生的热量。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，密闭的气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
（2）甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，探究电流产生的热量与电阻的关系；左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q＝I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；
（3）图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系；
（4）当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律Q＝I2Rt在相同时间内，电阻丝R1产生热量变小，与步骤（3）相比较，则左侧U形管中液面的高度差将变小；
（5）焦耳定律的公式：Q＝I2Rt；
甲图中左电阻产生的热量为：Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×8s＝160J
故答案为：（1）液面高度差的变化；（2）电阻；右；（3）不同；使通过R1和R2的电流不相等；（4）变小；（5）Q＝I2Rt；160。
2023年辽宁省鞍山市铁西区中考物理一模试卷
一、选择题（共14小题，共32分，其中1～10题为单选题，每小题2分：11～14小题为多选题，每题3分，每小题选项全对的得3分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）注意：第1～10小题每题只有一个选项正确。
1．（2分）下列数据符合事实的是（ ）
A．家用节能灯的额定功率约为200W
B．对人体的安全电压约为36V
C．人体电阻约为100Ω
D．手电筒中的电流约200mA
2．（2分）如图是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列正确的是（ ）
A．该冲程将内能转化为机械能
B．该冲程汽缸内物质的内能增大
C．该冲程汽缸内的物质只有空气
D．该冲程的下一冲程靠飞轮惯性完成
3．（2分）现代生产生活中需要各种各样的材料，下列正确的是（ ）
A．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定
B．超导体是一种电阻很大的材料
C．有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻
D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
4．（2分）中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中，包含了许多物理知识，下列说法中错误的是（ ）
A．炒菜时，满屋飘香，说明了分子在不停地做无规则热运动
B．煮菜时，菜入味比凉拌菜快是因为温度越高，分子热运动越剧烈
C．蒸菜时，是通过水蒸气的热传递增加菜的内能
D．炖菜时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，是为了降低汤的温度
5．（2分）如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位最低时，滑杆P位于R的a端处。下列判断正确的是（ ）
A．水位升高时，小灯泡亮度变亮
B．水位升高时，电流表示数变大
C．水位升高时，电压表示数变大
D．水位最低时，电压表示数不为零
6．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．电流是电荷定向移动形成的，所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B．通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C．由欧姆定律可得R＝，但是导体的电阻与它两端的电压和电流无关
D．电压是形成电流的原因，所以电路中有电压就一定有电流
7．（2分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图所示，闭合开关，两灯都正常发光，电流表和电压表都有示数。若灯L1断路，则电流表和电压表的读数将（ ）
A．电流表读数变大，电压表读数变大
B．电流表读数不变，电压表读数变大
C．电流表读数变小，电压表读数变大
D．电流表和电压表读数都变为零
9．（2分）甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。则下面的说法不正确的是（ ）
A．甲灯正常工作的电阻是20Ω
B．乙灯的实际功率是2.4W时，它两端实际电压约为4V
C．当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是2.8W
D．当把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时，电路消耗的总功率约为3.4W
10．（2分）如图所示的家庭电路，闭合开关S1和S2，灯L1发光，灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．灯L2断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．de间断路
（多选）11．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．电荷的定向移动形成电流
B．用电器中有电流通过，用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的
C．导体中都有大量的自由电子，因此导体容易导电
D．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
（多选）12．（3分）下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁继电器是一种电路开关
B．地磁场的N极在地球的北极附近
C．奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
D．将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向
（多选）13．（3分）一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW；若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。则关于小汽车在这段路程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动的时间为1.2h
B．发动机所做的功为1.08×108J
C．汽车所受的阻力为1000N
D．消耗汽油的质量为5kg
（多选）14．（3分）如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围是1.5～3V
B．电流表的示数变化范围是0.2～0.6A
C．小灯泡L的电功率的变化范围是0.2～1.25W
D．滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10～20Ω
二、填空题（共9小题，每空1分，共24分）
15．（3分）如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景，它使用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的 ；12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课，实现了天地互动，所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示，太阳能帆板是一种把 转化为电能的装置，它相当于电路中的 。
16．（3分）如图甲所示，两个铅柱没有被重物拉开，说明铅柱的分子之间存在 ；如图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现棉花燃烧起来，其说明 可以改变物体的内能，此过程与热机的 冲程类似。
17．（3分）小军买了一个“电热驱蚊器”，它是利用电流的 效应来工作的，当小军把“电热驱蚊器”的插头插入插座时，保险丝立即熔断了，可能是插头处发生了 ，为了安全用电。人们必须在 （“火”或“零”）线上安装保险装置。
18．（2分）很多生活小常识都蕴涵着物理学原理：用水作为冷却剂是因为水的 较大的缘故；多个大功率用电器不能同时插在一个插座上，是因为这样会使用电器总功率过大，造成电流过大，容易引起火灾。加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器（如图）避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，则人体带的是 （选填“正”或“负”）电荷。
19．（2分）如图为一款电蒸锅，连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长，它与电蒸锅的 相连。当将该电蒸锅接入电路时，它和房间里的照明灯泡的连接方式是 。
20．（3分）如图为电能表的实物图，小华只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过30r，则空调这段时间内消耗的电能是 J，空调的实际功率为 W。如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多还能接入额定功率为 W的用电器。
21．（3分）如图所示，电源电压恒定，R1＝20Ω。闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；再闭合S1，此时R1与R2 联，若电流表示数变化了0.2A，则电源电压为 V，R2的阻值为 Ω。
22．（3分）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
23．（2分）如图所示的电路中，电源为四节新干电池串联而成，电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 Ω，滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 W。
三、作图题（共3小题，24题3分、25题3分、26题2分共8分）
24．（3分）闭合开关，甲、乙两个通电螺线管之间的磁感线如图所示。（1）画出磁感线的方向；
（2）将通电螺线管乙的电池符号画在虚线框内；
（3）标出小磁针的N极。
25．（3分）请将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中，符合家庭用电。要求：开关只控制电灯；
26．（2分）如图所示电路，请在圆圈中填入适当的电压表或电流表符号，使得开关S闭合后，两盏灯都能正常工作。
四、简答题（共1小题，共4分）
27．（4分）小斌家电热毯的电阻丝烧断后，他把电阻丝接起来又能继续使用，但没过多长时间接头处又被烧断了，请你用所学物理知识帮小斌解释一下电热毯电阻丝接头处容易被烧断的原因？
五、计算题（共2小题，28题10分，29题8分，共18分。要求写出必要的文字说明、公
28．（10分）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡的功率为200W，且为高温挡功率的八分之一，电阻丝R2＝44Ω（忽略温度对电阻的影响）。求：
（1）低温挡时电路中的电流（保留一位小数）；
（2）电阻丝R1的阻值是多少？
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有该电火锅在工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃，求此时电火锅的加热效率（水吸收的热量与消耗电能的百分比）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
29．（8分）如图所示的电路，电源电压大小保持不变。电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。求：
（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A，则电源电压大小为多少V；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端，此时电压表示数为多少V；
（3）将S1、S2、S3都闭合，移动滑片位置，使电流表的示数为0.6A，此时滑动变阻器的阻值为多少Ω？
六、实验、探究题（共5小题，每空1分共34分）
30．（7分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如表。
物质
质量/kg
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
21
6
68
（1）在实验过程中一般用控制 相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异。实验中水和食用油体积 （选填“相同”或“不同”）。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 （选填“快”或“慢”），这表明 吸热本领更强。
31．（6分）某实验小组为了探究通过电阻的电流分别与电压、电阻的关系，设计了如图1所示的电路图：其中电源电压恒为4.5V，R0为电阻箱（0～999.9Ω），R1为滑动变阻器（0～20Ω）。
（1）在探究电流与电压的关系实验中，先将R调至5Ω，然后开始进行实验。小明按照电路图连接好实物图如图2所示，小华指出小明的连接出错了，请你帮小明改正电路，要求滑片向左移动时，电流表的示数会变大。（只改一根线的一端，先将错的线打“×”，再重新画过连线）
（2）如果在连接好电路后，闭合开关后，电压表指针偏转至最大值的情况说明R1的滑片可能位于接入电阻最 （选填“小”或“大”）端。
（3）调整好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，并读出电压表示数，将测得数据填入相关表格；接着断开开关，将电阻箱的电阻调成10Ω接入电路中，接下来的操作是：闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向 （填“左”或“右”）移动到适当位置，将测得数据填入相关表格；
（4）小明分别将电阻箱接入电阻调整为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，重复（3）实验，根据所测数据绘出如图I﹣R图象（如图3），并得出结论： ；本次实验中滑动变阻器接入电路中的电阻不小于 Ω；这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化，直到其示数为 为止。
32．（5分）小明在“测量定值电阻的阻值”实验中，设计了如图1所示的实物电路图。已知电源为2节新干电池，滑动变阻器最大阻值为10Ω，请解答下列问题。
实验序号
U/V
I/A
Rx/Ω
①
0.6
0.15
②
1.2
0.3
③
1.6
0.4
④
1.9
0.48
（1）①连接电路图。
②该实验的原理是 。
③实验中，滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有一个作用是改变定值电阻两端的电压和通过的电流。
④多次移动滑片记录的数据如表所示，分析表中数据可知，利用上述所有器材不可能获得序号①的实验数据，原因是 。
⑤排除错误数据后，计算可得该定值电阻的阻值是 。
⑥本实验中，多次测量的目的是： 。
（2）小明在没有电流表的情况下，利用图2所示的实验器材测量出了未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压不变。实验操作如下：
①闭合开关S和S1，记录此时电压表示数3V。
②保持开关S闭合，断开开关S1，记录此时电压表示数1V。
根据以上数据，小明计算得到Rx＝ 。
33．（8分）如图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路。已知电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻在5Ω～10Ω之间。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲中的器材连接成实验电路，要求滑片P向左移灯泡变亮（所画的导线不能交叉）。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（选填“A”或“B”）。
（3）当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的示数如图乙所示为 V，为了使小灯泡正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的U﹣I图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W；通过这个实验，小明发现，灯泡的亮度是由它的 决定的。
（5）若实验室有两种规格的滑动变阻器，分别是甲“15Ω，1A”和乙“10Ω，1.5A”，则小明应选用 （选填“甲”或“乙”）。
（6）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1的关系，则小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I0 2I1（选填“＞”“＝”或“＜”）。
34．（8分）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 。
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大。
（3）乙装置中通过R1与R2的电流大小 ，电阻R3的作用主要是 。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压及通电时间相同，与R3未发生断路时相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）焦耳定律的公式： ，若时间为8秒，电流为2A，甲图中左电阻产生的热量为 J。
2023年辽宁省鞍山市铁西区中考物理一模试卷
（参考答案与详解）
一、选择题（共14小题，共32分，其中1～10题为单选题，每小题2分：11～14小题为多选题，每题3分，每小题选项全对的得3分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）注意：第1～10小题每题只有一个选项正确。
1．（2分）下列数据符合事实的是（ ）
A．家用节能灯的额定功率约为200W
B．对人体的安全电压约为36V
C．人体电阻约为100Ω
D．手电筒中的电流约200mA
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A．家用节能灯的额定功率约为20W，故A不符合实际；
B．经验表明，对人体的安全电压不高于36V，故B不符合实际；
C．一般在干燥环境中，人体电阻大约在2000Ω左右；皮肤出汗时，约为1000Ω左右；皮肤有伤口时，约为800Ω左右，故C不符合实际；
D．手电筒中的电流约为0.2A，即200mA，故D符合实际。
故选：D。
2．（2分）如图是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列正确的是（ ）
A．该冲程将内能转化为机械能
B．该冲程汽缸内物质的内能增大
C．该冲程汽缸内的物质只有空气
D．该冲程的下一冲程靠飞轮惯性完成
【分析】（1）汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程，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）内燃机有四个冲程，只有做功冲程是机械获得动力的冲程，其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成；四个冲程中压缩冲程中压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化成内能，使汽油和空气的混合物温度升高、内能增加，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）汽油机在吸气时，吸入的是汽油和空气的混合物。
【解答】解：ABD、由图知，汽油机的两气门都关闭，活塞上行，汽缸的容积变小，是压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能，内能变大；压缩冲程依靠飞轮惯性完成，下一个冲程是做功冲程，不是依靠飞轮惯性完成的，故B正确，AD错误；
C、汽油机在吸气时，吸入的是汽油和空气的混合物，所以该冲程汽缸内的物质是汽油和空气的混合物，故C错误。
故选：B。
3．（2分）现代生产生活中需要各种各样的材料，下列正确的是（ ）
A．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定
B．超导体是一种电阻很大的材料
C．有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻
D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
【分析】（1）导体的电阻是导体对电流的阻碍作用的性质，导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关；与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关。
（2）超导体的电阻为零。
（3）半导体材料可以制成热敏、光敏、压敏电阻。
（4）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：A、导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关；与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关，故A错误；
B、超导体的电阻为零，故B错误；
C、有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻，故C正确；
D、橡胶、塑料都是很好的绝缘材料，铝是较好的导体，故D错误。
故选C。
4．（2分）中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中，包含了许多物理知识，下列说法中错误的是（ ）
A．炒菜时，满屋飘香，说明了分子在不停地做无规则热运动
B．煮菜时，菜入味比凉拌菜快是因为温度越高，分子热运动越剧烈
C．蒸菜时，是通过水蒸气的热传递增加菜的内能
D．炖菜时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，是为了降低汤的温度
【分析】扩散现象说明了：①构成物体的分子在不停地做无规则运动，温度越高，运动越快；②分子之间有间隙；
改变物体内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程；
液体沸腾时吸热、温度不变。
【解答】解：A、炒菜时满屋飘香，属于扩散现象，这表明分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、因为温度越高，分子热运动越剧烈，所以煮菜时，菜入味比凉拌菜快，故B正确；
C、炒菜时，菜从锅中吸收热量，是通过热传递的方式使菜的内能增加，故C正确；
D、炖菜时，当汤沸腾以后，把炖汤的火调小，此时汤继续沸腾，汤的温度不变，故D错误。
故选：D。
5．（2分）如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位最低时，滑杆P位于R的a端处。下列判断正确的是（ ）
A．水位升高时，小灯泡亮度变亮
B．水位升高时，电流表示数变大
C．水位升高时，电压表示数变大
D．水位最低时，电压表示数不为零
【分析】由图知，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器aP部分两端的电压；根据水位的变化判断滑杆P的移动方向和滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和灯泡亮度的变化，根据U＝IR分析电压表示数的变化。
【解答】解：
由图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测量中的电流，电压表测量滑动变阻器aP部分两端的电压；
AB．水位升高时，因电压表在电路中相当于开路，则滑动变阻器始终全部接入电路中，电路中总电阻不变，电源电压不变，根据欧姆定律可知电流大小不变（电流表示数不变），小灯泡亮度不变，故AB错误；
C．水位升高时，aP部分的电阻增大，而电路中的电流大小不变，由欧姆定律得，aP部分两端的电压增大，即电压表示数变大，故C正确；
D．水位最低时，aP部分的电阻为0，电压表被短路，其示数为零，故D错误。
故选C。
6．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．电流是电荷定向移动形成的，所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B．通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C．由欧姆定律可得R＝，但是导体的电阻与它两端的电压和电流无关
D．电压是形成电流的原因，所以电路中有电压就一定有电流
【分析】（1）规定正电荷定向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；
（2）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（3）导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关；
（4）电压是形成电流的原因，有电压并且电路是通路才能有电流。
【解答】解：A．电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向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，故A错误；
B．电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故B错误。
C．导体的电阻是导体的一种性质，与它两端的电压和流过的电流无关，故C正确；
D．电压是产生电流的原因，形成电流的必要条件有两个，一是有电压，二是电路必须是通路，有电压不一定有电流，故D错误。
故选：C。
7．（2分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
【解答】解：刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A．如图反映的是，电流周围存在着磁场，是电流的磁效应，故A错误；
B．如图电路，当闭合开关时，导体棒中有电流流过，在磁场中受到力的作用而运动，故B错误；
C．当螺线管通电时，在周围产生磁场，这是电流的磁效应，故C错误；
D．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象。故D正确。
故选：D。
8．（2分）如图所示，闭合开关，两灯都正常发光，电流表和电压表都有示数。若灯L1断路，则电流表和电压表的读数将（ ）
A．电流表读数变大，电压表读数变大
B．电流表读数不变，电压表读数变大
C．电流表读数变小，电压表读数变大
D．电流表和电压表读数都变为零
【分析】由图可知，两灯串联，电压表测灯L1的电压，电流表测电路中的电流；若灯L1断路，根据电路的状态判定电流表和电压表示数的变化情况。
【解答】解：由图可知，两灯串联，电压表测灯L1的电压，电流表测电路中的电流；若灯L1断路，电路中无电流，电流表无示数，所以电流表的示数会变为零；电压表的正负接线柱与电源之间是接通的，所以电压表有示数且变大，故C正确。
故选：C。
9．（2分）甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。则下面的说法不正确的是（ ）
A．甲灯正常工作的电阻是20Ω
B．乙灯的实际功率是2.4W时，它两端实际电压约为4V
C．当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是2.8W
D．当把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时，电路消耗的总功率约为3.4W
【分析】（1）甲灯正常工作时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过甲的电流，再根据欧姆定律求出此时甲灯的电阻；
（2）根据P＝UI结合图象读出乙灯的实际功率是2.4W时的电压与电流；
（3）当把两灯串联接在7V电源上时，根据串联电路的电流特点和串联电路电压的特点确定电路中的电压、电流大小，然后根据P＝UI求出总功率；
（4）当把两灯并联接在4V电源上时，结合图象读出根各自的电流，然后干路电流，根据P＝UI求出总功率。
【解答】解：
A．甲灯正常发光时的电压U甲＝6V，由图象可知通过甲灯的电流I甲＝0.3A，由I＝可知，甲灯正常工作时的电阻R甲＝＝＝20Ω，故A正确；
B．由图乙知，当灯的电压为4V时，通过的电流为0.6A，乙灯的实际功率P乙′＝U乙′I乙′＝4V×0.6A＝2.4W，所以当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是4V，故B正确；
C．把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为6V，乙灯的实际电压为1V时满足电源电压为7V，所以电路中的电流为0.3A，则P串＝U串I串＝7V×0.3A＝2.1W，故C错误；
D．把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时，由图象可知，甲灯的电流约为0.25A，乙灯的电流约为0.6A，则I＝I甲′+I乙′＝0.25A+0.6A＝0.85A，所以，P并＝U并I＝4V×0.85A＝3.4W，故D正确。
故选：C。
10．（2分）如图所示的家庭电路，闭合开关S1和S2，灯L1发光，灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．灯L2断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．de间断路
【分析】家庭电路中的用电器是并联的；闭合开关后，有一盏灯发光，说明该支路是通路，另一盏灯不发光，说明该灯所在的电路出现了断路现象，根据氖管的发光情况判定故障的原因。
【解答】解：闭合开关S1和S2，灯L1发光，这说明灯L1所在的支路是通路；灯L2不发光，这说明灯L2所在的电路出现了断路现象；
用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光，这说明插座的左孔与火线之间是接通的，即左孔通过灯泡L2与火线相连，所以故障是de间断路。
故选：D。
（多选）11．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．电荷的定向移动形成电流
B．用电器中有电流通过，用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的
C．导体中都有大量的自由电子，因此导体容易导电
D．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
【分析】A、电荷的定向移动形成电流；
B、电路中有持续电流的条件：有电源，电路闭合；
C、不是所有导体都靠自由电子导电；
D、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
【解答】解：A、电荷的定向移动形成电流，故A正确；
B、用电器中有电流通过，用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的，故B正确；
C、金属导体中有大量的自由电子，因此金属导体容易导电，酸碱盐水溶液导电靠的是离子，故C错误；
D、金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故D错误。
故选：AB。
（多选）12．（3分）下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁继电器是一种电路开关
B．地磁场的N极在地球的北极附近
C．奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
D．将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向
【分析】（1）电磁继电器是利用电磁铁来进行控制的开关；
（2）地磁场的两极和地理的两极相反；
（3）奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场；
（4）小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向。
【解答】解：A、电磁继电器是一种电路开关，其主要部件是电磁铁等，可以对电路实行远程控制和自动控制，故A正确；
B、地磁场的两极和地理的两极相反，所以地磁场的N极在地球的南极附近，故B错误；
C、奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场，这就是电流的磁效应，故C正确；
D、将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向，故D正确。
故选：ACD。
（多选）13．（3分）一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW；若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。则关于小汽车在这段路程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动的时间为1.2h
B．发动机所做的功为1.08×108J
C．汽车所受的阻力为1000N
D．消耗汽油的质量为5kg
【分析】（1）根据t＝计算出时间；
（2）根据W＝Pt算出有用功；
（3）根据F＝计算出牵引力，再根据二力平衡条件算出阻力。
（4）先根据Q放＝算出汽油完全燃烧放出的热量，再根据m＝计算出消耗的汽油质量。
【解答】解：A、运动的时间t＝＝＝1.5h，故A错误。
B、发动机所做的功W有＝Pt＝20×103W×1.5×3600s＝1.08×108J，故B正确。
C、汽车的牵引力F＝＝＝103N，因为汽车的功率是20kW，汽车做匀速运动，所以阻力等于牵引力为1000N，故C正确。
D、汽油完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝4.32×108J，
消耗汽油的质量m＝＝≈9.4kg，故D错误。
故选：BC。
（多选）14．（3分）如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围是1.5～3V
B．电流表的示数变化范围是0.2～0.6A
C．小灯泡L的电功率的变化范围是0.2～1.25W
D．滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10～20Ω
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，然后与电压表的量程相比较确定灯泡能正常发光，然后得出电压表的量程，根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当电压表的示数为3V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的最小电流，根据P＝UI＝I2R求出灯泡的最小功率，根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最大阻值，进一步确定小灯泡的实际电功率变化范围、电路电流变化范围、滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，
A、灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
因串联电路总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电压表的示数U滑＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V，
因1.5V＜3V，没有超出电压表的量程，
所以，电压表的最小示数为1.5V，则电压表的示数变化范围为1.5V～3V，故A正确；
BCD、此时灯泡正常发光，即小灯泡的最大实际功率为1.25W，
由P＝UI可得灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，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＝IL＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑小＝＝＝3Ω；
灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω，
根据串联分压原理可知当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，
则灯泡两端的最小电压：UL′＝U﹣U滑大＝4V﹣3V＝1V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.2A，
灯泡的最小功率：PL小＝（I小）2RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑小＝＝＝15Ω，
所以，小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W，电路中的电流范围为0.2A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3～15Ω，故BD错误，C正确。
故选：AC。
二、填空题（共9小题，每空1分，共24分）
15．（3分）如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景，它使用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的 热值 ；12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课，实现了天地互动，所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示，太阳能帆板是一种把 太阳能 转化为电能的装置，它相当于电路中的 电源 。
【分析】（1）液态氢的热值大，所以用作火箭的燃料。
（2）太阳能帆板是把太阳能转化为电能的装置，相当于电路中的电源。
【解答】解：如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景，它使用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，可以放出更多的热量；12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课，实现了天地互动，所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示，太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置，它相当于电路中的电源。
故答案为：热值；太阳能；电源。
16．（3分）如图甲所示，两个铅柱没有被重物拉开，说明铅柱的分子之间存在 引力 ；如图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现棉花燃烧起来，其说明 做功 可以改变物体的内能，此过程与热机的 压缩 冲程类似。
【分析】分子之间存在相互作用的引力和斥力；做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增大，温度升高。四冲程内燃机工作时，压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解：两个底面削平的铅柱紧压在一起，由于分子之间存在相互作用的引力，所以没有被重物拉开；
把活塞迅速压下去，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，当空气的温度达到硝化棉的着火点，硝化棉就会燃烧。该现象说明了对物体做功，物体的内能增加，此过程机械能转化为内能；四冲程汽油机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程。
故答案为：引力；做功；压缩。
17．（3分）小军买了一个“电热驱蚊器”，它是利用电流的 热 效应来工作的，当小军把“电热驱蚊器”的插头插入插座时，保险丝立即熔断了，可能是插头处发生了 短路 ，为了安全用电。人们必须在 火 （“火”或“零”）线上安装保险装置。
【分析】（1）电流有三种效应：电流的热效应、磁效应和化学效应。电流通过导体时产生热量的现象称为电流的热效应；
（2）保险丝被熔断，是由于电路中的电流过大造成的。而产生电流过大的原因有两个：一是用电器的总功率过大，另一个是发生短路；
（3）保险丝的作用是当电路中有短路或严重过载时能可靠地熔断，切断电路。
【解答】解：（1）电热灭蚊器是利用电流的热效应来工作的，即电流通过电加热器时会产生一定的热量，使置于其上的药片的有效药剂挥发至室内的空间中，达到驱蚊灭蚊之功效；
（2）由生活常识可知，“电热驱蚊器”的功率一般比较小，因此造成保险丝熔断的原因不会是因“电热驱蚊器”的功率过大；由“电热驱蚊器”插头插入插座时，保险丝立即熔断可知，是“电热驱蚊器”的插头处短路了。
（3）如果在火线和零线上各装一根保险丝，当零线上的保险丝熔断时，虽然也能够切断电路，但由于是切断的零线，但由于火线未被断开而故障线路仍旧带电，这在安全上来讲仍是一个很大的隐患。如果保险丝装在火线上，则发生故障时可以切断电路，使保险丝以下的线路不再带电，这样会更安全一些。
故答案为：热；短路；火。
18．（2分）很多生活小常识都蕴涵着物理学原理：用水作为冷却剂是因为水的 比热容 较大的缘故；多个大功率用电器不能同时插在一个插座上，是因为这样会使用电器总功率过大，造成电流过大，容易引起火灾。加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器（如图）避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，则人体带的是 负 （选填“正”或“负”）电荷。
【分析】（1）水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等；
（2）正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向和电流的方向相反。
【解答】解：用水作为冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多；
人体触摸加油机上的静电消除器时，若人体带负电，则人体上多余的负电荷由人体流向静电消除器，因负电荷定向移动的方向与电流方向相反，则瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，符合题意，故假设成立，即人体确实带负电。
故答案为：比热容；负。
19．（2分）如图为一款电蒸锅，连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长，它与电蒸锅的 金属外壳 相连。当将该电蒸锅接入电路时，它和房间里的照明灯泡的连接方式是 并联 。
【分析】接地线的插头制作的长一些，三脚插头与三孔插座相接时，把有金属外壳的用电器的外壳首先（或最后）与地线相接（或脱离），可以防止触电；
家庭电路中的用电器是并联的。
【解答】解：连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长，是为了更早的连接地线，防止电蒸锅的金属外壳漏电，引发安全事故。因此连接电蒸锅的插头中间的插脚与电蒸锅的金属外壳相连。
在家庭电路中各家用电器独立工作、互不影响。因此该电蒸锅和房间里的照明灯泡的连接方式是并联。
故答案为：金属外壳；并联。
20．（3分）如图为电能表的实物图，小华只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过30r，则空调这段时间内消耗的电能是 4.32×104 J，空调的实际功率为 1200 W。如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多还能接入额定功率为 3200 W的用电器。
【分析】2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，据此求出转盘转25r电路中消耗的电能；再利用P＝求出空调的实际功率。
如果让家中用电器同时工作，根据P′＝UI得出小明家中允许接入的用电器的总功率，根据P0＝P′﹣P得出最多还能接入的用电器的功率。
【解答】解：
2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，
空调工作时，电能表转盘转动30r消耗的电能：
W＝kW•h＝0.012kW•h＝0.012×3.6×106J＝4.32×104J；
空调工作的时间t＝36s，
空调的实际功率：
P＝＝＝1200W。
如果让家中用电器同时工作，则小明家中允许接入的用电器的总功率P′＝UI＝220V×20A＝4400W，
最多还能接入的用电器的功率P0＝P′﹣P＝4400W﹣1200W＝3200W。
故答案为：4.32×104；1200；3200。
21．（3分）如图所示，电源电压恒定，R1＝20Ω。闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；再闭合S1，此时R1与R2 并 联，若电流表示数变化了0.2A，则电源电压为 6 V，R2的阻值为 30 Ω。
【分析】（1）闭合开关S，断开开关S1，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）若再闭合S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化即为R2支路的电流，进一步可知电流表示数的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解：（1）闭合S，断开S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，
由I＝可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）若再闭合S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1的电流不变，仍然为0.3A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表示数变化了0.2A，
所以，干路电流变大，即电流表的示数增大，则通过R2的电流I2＝0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R2的阻值：
R2＝＝＝30Ω。
故答案为：并；6；30。
22．（3分）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 磁 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 大小 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 异名 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
【分析】磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的磁效应；电磁铁磁性的大小与电流的大小和线圈匝数有关；
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：车辆底部的悬浮架装有电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，是利用电流的磁效应产生强磁场；通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱；
电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
故答案为：磁；大小；异名。
23．（2分）如图所示的电路中，电源为四节新干电池串联而成，电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 20 Ω，滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 0.4 W。
【分析】（1）已知一节干电池的电压为1.5V，可求四节新干电池串联电源的电压；
（2）从图中可知，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，其连入电路中的电阻最小为0Ω，电路中只有R0，可利用欧姆定律求出定值电阻的阻值；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，其连入电路中的电阻最大为40Ω，R0与滑动变阻器R组成一个串联电路，根据P＝I2R求出滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率。
【解答】解：电源的电压为U＝4×1.5V＝6V；
当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，此时只有电阻R1接入电路，R2接入电路的阻值为0，I1＝0.3A，
定值电阻R1的阻值为R1＝＝＝20Ω；
又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路，R2＝40Ω，I＝0.1A，
所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为P2＝R2＝（0.1A）2×40Ω＝0.4W。
故答案为：20；0.4。
三、作图题（共3小题，24题3分、25题3分、26题2分共8分）
24．（3分）闭合开关，甲、乙两个通电螺线管之间的磁感线如图所示。（1）画出磁感线的方向；
（2）将通电螺线管乙的电池符号画在虚线框内；
（3）标出小磁针的N极。
【分析】（1）磁体周围的磁感线总是从N极发出，回到S极。
（2）根据安培定则判断电源的正负极。
（3）小磁针的N极总是和该点磁场方向一致。
【解答】解：（1）根据安培定则，甲螺线管的左端是S极，右端是N极，甲、乙两个螺线管之间是异名磁极间的磁场，磁感线的方向从N极指向S极，如图所示：
（2）根据图乙的左端是S极和安培定则可知，电池的左端是电源的正极，右端是电源的负极，如图所示：
（3）根据小磁针静止时N极所指的方向总是和该点的磁场方向一致，可知：小磁针的N极如图所示：
故答案为：（1）；（2）；（3）。
25．（3分）请将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中，符合家庭用电。要求：开关只控制电灯；
【分析】开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后再接灯泡；三孔插座符合“左零右火上接地”的原则。
【解答】解：电灯的开关要接在火线和灯泡之间，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，螺旋套接在零线上。
插座的三孔要按照“左零右火上接地”的原则，如下图所示：
26．（2分）如图所示电路，请在圆圈中填入适当的电压表或电流表符号，使得开关S闭合后，两盏灯都能正常工作。
【分析】根据电压表一定要并联在电路中、电流表一定要串联在电路中分析即可。
【解答】解：由题意可知，开关控制两盏灯，开关闭合后两灯均发光，开关在干路上，如果右方为电流表，会造成右侧灯泡短路，则右方的圈中应为电压表；左方的圈中应为电流表，两个灯泡并联，电流表测量干路中的电流；如图所示：
四、简答题（共1小题，共4分）
27．（4分）小斌家电热毯的电阻丝烧断后，他把电阻丝接起来又能继续使用，但没过多长时间接头处又被烧断了，请你用所学物理知识帮小斌解释一下电热毯电阻丝接头处容易被烧断的原因？
【分析】解答本题的关键就是理解接头处被烧焦的原因是温度过高造成的，而温度过高是因为热量多，电热毯各部分电阻丝是串联的，电阻丝电阻大的地方产生的热量多，容易被烧焦。
【解答】解：断了的电阻丝接上再用，连接处接触面积比正常电阻丝的横截面积小，接头处的电阻比正常地方的电阻丝电阻大，根据焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
五、计算题（共2小题，28题10分，29题8分，共18分。要求写出必要的文字说明、公
28．（10分）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡的功率为200W，且为高温挡功率的八分之一，电阻丝R2＝44Ω（忽略温度对电阻的影响）。求：
（1）低温挡时电路中的电流（保留一位小数）；
（2）电阻丝R1的阻值是多少？
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有该电火锅在工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃，求此时电火锅的加热效率（水吸收的热量与消耗电能的百分比）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）根据P＝UI求出低温挡时电路中的电流；
（2）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串并联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据低温挡的功率为高温挡功率的八分之一求出高温挡的功率，根据P＝UI＝求出高温挡时电阻丝R2的功率，根据电路的总功率等于各用电器的功率之和求出高温挡时电阻丝R1的功率，根据P＝UI＝求出电阻丝R1的阻值；
（3）3000imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，据此求出指示灯闪烁168次消耗的电能；
根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，根据η＝×100%求出电饭煲的效率。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，低温挡时电路中的电流：I低＝＝≈0.9A；
（2）当旋钮开关置于“0和1”接线柱时，电路断开；当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，R2、R3串联；当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，R3被短路，电路为R2的简单电路；当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，R2、R3串联时，电路电阻最大，电功率最小，火锅处于低温挡；R1、R2并联时，电路电阻最小，电功率最大，火锅处于高温挡；电路为R2的简单电路时，火锅处于中温挡；
因为低温挡的功率为高温挡功率的八分之一，所以高温挡的功率：P高＝8P低＝8×200W＝1600W，
因为高温挡时R1、R2并联，所以此时电阻丝R2的功率：P2＝＝＝1100W，
因为 电路的总功率等于各用电器的功率之和，所以高温挡时电阻丝R1的功率：P1＝P高﹣P2＝1600W﹣1100W＝500W，
由P＝UI＝可知，电阻丝R1的阻值：R1＝＝＝96.8Ω；
（2）电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量：
Q＝W＝P低t＝200W×60s＝1.2×104J。
（3）3000imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则指示灯闪烁168次消耗的电能：W＝＝0.056kW•h＝0.056×3.6×106J＝2.016×105J，
水吸收的热量是：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.8kg×（49℃﹣25℃）＝1.8144×105J，
电火锅的加热效率为：η＝×100%＝×100%＝90%。
答：（1）低温挡时电路中的电流为0.9A；
（2）电阻丝R1的阻值是96.8Ω。
（3）此时电火锅的加热效率为90%。
29．（8分）如图所示的电路，电源电压大小保持不变。电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。求：
（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A，则电源电压大小为多少V；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端，此时电压表示数为多少V；
（3）将S1、S2、S3都闭合，移动滑片位置，使电流表的示数为0.6A，此时滑动变阻器的阻值为多少Ω？
【分析】（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电阻R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压，根据电阻的串联和欧姆定律求得电源电压；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端时，电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R3两端的电压；根据电阻的串联和欧姆定律求得电路中的电流，根据欧姆定律求得R3两端的电压，即电压表示数；
（3）S1、S2、S3都闭合时，R2短路，R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，根据并联电路的电压规律和欧姆定律求得通过R1的电流，根据并联电路的电流规律求得通过变阻器R3的电流，根据欧姆定律求得变阻器R3接入电路的阻值。
【解答】解：
（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电阻R1与R2串联，电流表测量电路中的电流。
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，所以电源电压为：
U＝IR＝I（R1+R2）＝0.1A×（10Ω+20Ω）＝3V；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端时，电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R3两端的电压。
此时电路中的电流为：I′＝＝＝0.05A，
R3两端的电压，即电压表的示数为：U3＝I′R3＝0.05A×40Ω＝2V；
（3）S1、S2、S3都闭合时，R2短路，R1与R3并联，电流表测量干路中的电流。
并联电路各支路两端的电压相等，等于电源电压，即：U1＝U3＝U＝3V，
此时通过R1的电流为：I1＝＝＝0.3A，
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，
所以通过变阻器R3的电流为：I3＝I总﹣I1＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，
此时滑动变阻器的阻值为：R3＝＝＝10Ω。
答：（1）电源电压大小为3V；
（2）电压表示数为2V；
（3）此时滑动变阻器的阻值为10Ω。
六、实验、探究题（共5小题，每空1分共34分）
30．（7分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如表。
物质
质量/kg
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
21
6
68
（1）在实验过程中一般用控制 加热时间 相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们 升高的温度 来比较水和食用油吸热能力的差异。实验中水和食用油体积 不同 （选填“相同”或“不同”）。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 水 加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 大于 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 快 （选填“快”或“慢”），这表明 水 吸热本领更强。
【分析】（1）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少；
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；
根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，结合密度公式分析；
（2）由表中数据，加热相同时间，水升温慢，据此推理；
根据转换法分析此过程中水吸收的热量与食用油吸收的热量大小关系；
（3）由表中数据，根据比较吸热能力的第2种方法回答；物质的这种特性可以用比热容这个物理量来描述。
【解答】解：（1）根据控制变量法，一般用控制加热时间相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，根据比较吸热能力的第2种方法：“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，即通过比较它们升高的温度，来比较水和食用油吸热能力的差异；
根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，因水和食用油的密度不同，由V＝，故实验中水和食用油体积不同；
（2）由表中数据，加热相同时间，水升温慢，据此推理，在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，根据转换法，此过程中水吸收的热量大于食用油吸收的热量；
（3）由表中数据，实验中发现食用油的温度比水的温度升高得快，根据比较吸热能力的第2种方法，这表明水吸热本领更强。
故答案为：（1）加热时间；升高的温度；不同；（2）水；大于；（3）快；水。
31．（6分）某实验小组为了探究通过电阻的电流分别与电压、电阻的关系，设计了如图1所示的电路图：其中电源电压恒为4.5V，R0为电阻箱（0～999.9Ω），R1为滑动变阻器（0～20Ω）。
（1）在探究电流与电压的关系实验中，先将R调至5Ω，然后开始进行实验。小明按照电路图连接好实物图如图2所示，小华指出小明的连接出错了，请你帮小明改正电路，要求滑片向左移动时，电流表的示数会变大。（只改一根线的一端，先将错的线打“×”，再重新画过连线）
（2）如果在连接好电路后，闭合开关后，电压表指针偏转至最大值的情况说明R1的滑片可能位于接入电阻最 小 （选填“小”或“大”）端。
（3）调整好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，并读出电压表示数，将测得数据填入相关表格；接着断开开关，将电阻箱的电阻调成10Ω接入电路中，接下来的操作是：闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向 右 （填“左”或“右”）移动到适当位置，将测得数据填入相关表格；
（4）小明分别将电阻箱接入电阻调整为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，重复（3）实验，根据所测数据绘出如图I﹣R图象（如图3），并得出结论： 电压一定时，电流与电阻成反比 ；本次实验中滑动变阻器接入电路中的电阻不小于 6.25 Ω；这一过程中眼睛要一直观察 电压 表示数的变化，直到其示数为 2V 为止。
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的指针偏转角度变大确定变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串联；
（2）利用串联分压的原理分析；
（3）探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，将电阻R＝5Ω换成R＝10欧姆电阻，根据分压原理知，定值电阻分得的电压将变大，根据串联电路电压规律知，要保持定值电阻两端的电压不变，需增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理知应增大滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）结合图像，电流与电阻之积为一定值，利用串联分压原理求得滑动变阻器接入的最小阻值，这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化，判断即可。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的指针偏转角度变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串联，如下所示：
；
（2）如果在连接好电路后，闭合开关后，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电压表指针偏转至最大值，说明滑动变阻器两端的电压较小，故该现象产生的原因是R1的滑片可能位于接入电阻最小端；
（3）探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，将电阻R＝5Ω换成R＝10欧姆电阻，根据分压原理知，定值电阻分得的电压将变大，根据串联电路电压规律知，要保持定值电阻两端的电压不变，需增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理知应增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以应将滑动变阻器的滑片向右移动，使电压表示数保持不变；
（4）分析图象，电阻的电流与电阻之积为：
U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
利用串联分压原理可知：R0：R1＝U0：（U﹣U0），
即2V：（4.5V﹣2V）＝5Ω：R
解得：R＝6.25Ω，这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化，直到其示数为2V为止。
故答案为：（1）；（2）小；（3）右；（4）电压一定时，电流与电阻成反比；6.25；电压；2。
32．（5分）小明在“测量定值电阻的阻值”实验中，设计了如图1所示的实物电路图。已知电源为2节新干电池，滑动变阻器最大阻值为10Ω，请解答下列问题。
实验序号
U/V
I/A
Rx/Ω
①
0.6
0.15
②
1.2
0.3
③
1.6
0.4
④
1.9
0.48
（1）①连接电路图。
②该实验的原理是 R＝ 。
③实验中，滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有一个作用是改变定值电阻两端的电压和通过的电流。
④多次移动滑片记录的数据如表所示，分析表中数据可知，利用上述所有器材不可能获得序号①的实验数据，原因是 电压表示数为0.6V时，滑动变阻器连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值 。
⑤排除错误数据后，计算可得该定值电阻的阻值是 3.99Ω 。
⑥本实验中，多次测量的目的是： 减小误差 。
（2）小明在没有电流表的情况下，利用图2所示的实验器材测量出了未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压不变。实验操作如下：
①闭合开关S和S1，记录此时电压表示数3V。
②保持开关S闭合，断开开关S1，记录此时电压表示数1V。
根据以上数据，小明计算得到Rx＝ 20Ω 。
【分析】（1）②该实验的原理是R＝；
④由表中第①组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律得出滑动变阻器连入电路的电阻，并与现有滑动变阻器的最大电阻比较；
⑤利用R＝分别求出后三次电阻阻值，然后求出平均值就是该定值电阻的阻值；
⑥本实验中多次测量求平均值减小误差；
（2）根据串联电路电压规律和分压原理求出电阻阻值。
【解答】解：（1）②在“测量定值电阻的阻值”实验中，用电压表测定值电阻两端的电压，用电流表测通过定值电阻的电流，根据R＝求出定值电阻的阻值，故该实验的原理是R＝；
④电源为2节新干电池，所以电源电压为3V，
由表中第①组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的电阻：
R滑＝＝＝16Ω＞10Ω，所以不可能通过以上实验获得的数据是①；原因是电压表示数为0.6V时，滑动变阻器连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值；
⑤由R＝可知，后三次电阻阻值为：
R2＝＝＝4Ω；
R3＝＝＝4Ω；
R4＝＝≈3.96Ω；
Rx＝＝≈3.99Ω；
⑥本实验进行了多次测量，其目的是减小误差；
（3）实验步骤：
①闭合开关S和S1，记录此时电压表示数3V；
②保持开关S闭合，断开开关S1，记录此时电压表示数1V；
在步骤①中，电路为只有R0的简单电路，电压表测电源电压，即3V；
在步骤②中，R0与Rx串联，电压表测R0两端电压，根据串联电路电压规律，Rx两端电压为Ux＝U﹣U0＝3V﹣1V＝2V，
由分压原理可知，
＝，即＝，
解得：Rx＝20Ω。
故答案为：（1）②R＝；④电压表示数为0.6V时，滑动变阻器连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值；⑤3.99Ω；⑥减小误差；（2）20Ω。
33．（8分）如图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路。已知电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻在5Ω～10Ω之间。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲中的器材连接成实验电路，要求滑片P向左移灯泡变亮（所画的导线不能交叉）。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 B 端（选填“A”或“B”）。
（3）当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的示数如图乙所示为 2.2 V，为了使小灯泡正常发光，应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动。
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的U﹣I图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.625 W；通过这个实验，小明发现，灯泡的亮度是由它的 实际功率 决定的。
（5）若实验室有两种规格的滑动变阻器，分别是甲“15Ω，1A”和乙“10Ω，1.5A”，则小明应选用 甲 （选填“甲”或“乙”）。
（6）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1的关系，则小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I0 ＜ 2I1（选填“＞”“＝”或“＜”）。
【分析】（1）滑片P向左移灯泡变亮即滑片左移时接入电路的电阻变小；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（3）当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，由乙可知电压表的示数，进一步比较此时灯泡两端的电压与灯泡的额定电压的大小关系，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端电压的变化，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻的变化，进一步判断为了使小灯泡正常发光，应将滑片向哪个方向移动；
（4）由图丙可知灯泡两端电压为2.5V时通过灯泡的电流，根据P＝UI计算灯泡的额定功率；灯泡的亮度是由它的实际功率决定的；
（5）根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值，距判断应选用哪个滑动变阻器；
（6）若灯的电阻不变，根据P＝I2R可得出额定电流与实际电流的关系，但因灯的电阻随温度的升高而变大，据此进一步分析I0与2I1的大小关系。
【解答】解：（1）滑片P向左移灯泡变亮即滑片左移时接入电路的电阻变小，如图：
；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即B端；
（3）当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，由乙可知电压表的示数为2.2V，此时灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以为了使小灯泡正常发光，应将滑片向左移动；
（4）由图丙可知灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；灯泡的亮度是由它的实际功率决定的；
（5）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：UP＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
串联电路各处电流相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值：RP＝＝＝15Ω，则小明应选用甲；
（6）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1，若灯的电阻不变，根据P＝I2R可得I0＝2I1，但因灯的电阻随温度的升高而变大，故灯正常发光时的电阻大于此时灯的实际电阻，即R0＞R1，根据P＝I2R可知I0＜2I1。
故答案为：（1）如图；（2）B；（3）2.2；左；（4）0.625；实际功率；（5）甲；（6）＜。
34．（8分）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 液面高度差的变化 。
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系，通电一段时间后， 右 （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大。
（3）乙装置中通过R1与R2的电流大小 不同 ，电阻R3的作用主要是 使通过R1和R2的电流不相等 。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压及通电时间相同，与R3未发生断路时相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）焦耳定律的公式： Q＝I2Rt ，若时间为8秒，电流为2A，甲图中左电阻产生的热量为 160 J。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭的气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
（2）将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt进行分析；
（3）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，改变电流，因此需要电阻并联；
（4）当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律Q＝I2Rt在相同时间内，电阻丝产生热量的变化，得出结论；
（5）焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt，根据所给数据计算甲图中左电阻产生的热量。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，密闭的气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
（2）甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，探究电流产生的热量与电阻的关系；左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q＝I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；
（3）图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系；
（4）当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律Q＝I2Rt在相同时间内，电阻丝R1产生热量变小，与步骤（3）相比较，则左侧U形管中液面的高度差将变小；
（5）焦耳定律的公式：Q＝I2Rt；
甲图中左电阻产生的热量为：Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×8s＝160J
故答案为：（1）液面高度差的变化；（2）电阻；右；（3）不同；使通过R1和R2的电流不相等；（4）变小；（5）Q＝I2Rt；160。
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