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【物理模拟】2023年安徽省合肥市庐阳区寿春中学中考物理模拟试卷（含答案）
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这是一份【物理模拟】2023年安徽省合肥市庐阳区寿春中学中考物理模拟试卷（含答案），共27页。试卷主要包含了现象，甲、乙两物体质量之比是3等内容，欢迎下载使用。
2023年安徽省合肥市庐阳区寿春中学中考物理模拟试卷
一.填空题（本题共10小题，每空2分，共20分）
1．（2分）如图所示是两种物质的熔化图象，其中 （选填“A”或“B”）是晶体的熔化图象，该晶体的熔点是 ℃。
2．（2分）如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同，管口出现了白雾，这是 （填物态变化名称）现象。
3．（2分）甲、乙两物体质量之比是3：2，加热后温度变化之比是3：4，吸收的热量之比是6：5，那么它们的比热容之比是 。
4．（2分）金属导体是通过导体中自由电子定向移动形成电流的，如图所示是某通电电路中的一段导体，当导体中自由电子由右向左定向移动，导体中电流的方向是向 （填“左”或“右”）的。
5．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均能发光，甲、乙两只电表指针均有偏转，其中是电压表的是 表（选填“甲”或“乙”）。
6．（2分）如图，小敏用测电笔对如图电路中的A、B、C、D进行测试，若导线BD某处断路，闭合开关S后，用测电笔测试C和D两点，能使测电笔发光的点是 。（选填“C”“D”或“C、D”）
7．（2分）两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”。现将它们并联接入由某电源组成的电路中，在保证各定值电阻均安全的情况下，则电路中允许的最大电压 V，干路中允许通过的最大电流为 A。
8．（2分）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L的I﹣U图象，由图象可知R＝ Ω；若将它们串联接在电压为9V的电源两端，则小灯泡的实际功率是 W。
9．（2分）如图所示是某家用电子式电能表的表盘，若在某段时间内，电能表指示灯闪烁了32次，则其所在电路消耗的电能为 kW•h，合 J。
10．（2分）将定值电阻R1＝6Ω、R2＝10Ω连在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则开关S、S1，都闭合时，电流表示数为 A，10s内整个电路消耗的电能为 J。
二.选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）如图所示，在注射器中吸入少量液态乙醚，用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚消失。下列选项中的物态变化与其相同的是（ ）
A．清晨，人在户外呼出“白气”
B．雪水在屋檐下形成冰锥
C．洗手后，用热风干手器将手烘干
D．寒冬，雪人没有熔化却变小了
12．（2分）关于热量、温度、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．一个物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加
C．物体放出热量，内能会减小，其温度可能不变
D．热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
13．（2分）人民有信仰，国家有力量，我国是全球抗击新冠疫情最成功的国家。如图是我国医院里常用的人脸识别测温一体机，可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能：当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起。下列电路设计正确的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L（1L＝1dm3），已知汽油的密度为ρ汽油＝0.7×103kg/m3，热值q汽油＝4.5×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，在此过程中（ ）
A．汽油的热值减小
B．消耗汽油1.5kg
C．汽油完全燃烧放出热量3.5×1010J
D．汽车受到3.15×103N的阻力
15．（2分）为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小，电压表的示数不变
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表的示数不变，电压表的示数变大
D．电流表的示数不变，电压表的示数不变
16．（2分）灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3V
B．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10Ω
D．电路总功率为0.7W
17．（2分）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
三.实验探究题（本题共3小题，每空2分，共18分）
18．（6分）两同学用如图甲所示的相同的实验装置（水的质量相等）分别探究水沸腾时温度变化特点。
（1）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。
①由图象可知杯内气压 （选填“低于”“等于”或“高于”）一个标准大气压。
②请根据图象分析，小红从给水加热到水沸腾，所用时间较长的原因是 。
（2）另一同学对实验装置进行了适当改变，两个完全相同的玻璃杯A和B，A倒扣着放入盛水的容器中，B中装有一些水，如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热，使容器中水沸腾后继续加热的过程中， （选填“A杯”“B杯”或“A、B两杯”）中的水不能沸腾。
19．（6分）如图甲所示，是小雨同学做“探究电流与电阻的关系”的实验电路，其中电源电压为4.5V保持不变。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，导线不得交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，经检查发现线路接触良好，各电表完好，其原因可能是 ；
（3）排除故障后，小雨继续实验，根据测得的数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。实验过程中，当他们完成对5Ω电阻的数据测量后，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，调节滑动变阻器，直至 ，读出相应的电流表示数；
（4）本实验中所用到的定值电阻R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，为顺利完成五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
20．（6分）图甲是某小组同学进行了“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你完成下列问题：
（1）闭合开关，将移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，接下来的详细操作是： ；
（2）流过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像，如图丙所示。根据图像丙可知，该小灯泡的额定功率为 W；
（3）实验结束后，小组同学经讨论明确了小灯泡的I﹣U图像是曲线的原因，你认为其原因是： 。
四.计算题（共3小题，21题5分，22题5分，23题8分，共18分）
21．（5分）天然气的主要成分是甲烷，其热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。
（1）小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出多少热量？
（2）若这些热量有70%被水吸收，可将多少kg、20℃的水烧开（在标准大气压下）？
22．（5分）如图所示电路，R1＝20Ω，R2＝30Ω。闭合开关S，电流表示数为0.3A，求：
（1）电源电压；
（2）R2在10s内产生的热量。
23．（8分）如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。在滑动变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率随电流的变化关系如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）电源电压；
（3）R0消耗的最大功率。
2023年安徽省合肥市庐阳区寿春中学中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一.填空题（本题共10小题，每空2分，共20分）
1．（2分）如图所示是两种物质的熔化图象，其中 A （选填“A”或“B”）是晶体的熔化图象，该晶体的熔点是 80 ℃。
【分析】晶体在熔化过程中不断吸热，但温度保持不变，通过图象判断晶体与非晶体时，重点观察是否有一段时间物质吸热，但温度不再升高，这说明此时这种物质达到了熔点，正在熔化，此时对应的温度就是这种物质的熔点。
【解答】解：比较图象A和B可知，A物质有一段时间吸热但温度不再升高，而B物质边吸热、温度边升高，说明A是晶体，其中温度不变的一段所对应的温度80℃就是这种物质的熔点。
故答案为：A；80。
【点评】在辨别晶体与非晶体熔化的图象时，找出有代表性的时间点和温度点是关键，把握二者的主要区别才能做出相应的判断。
2．（2分）如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的 做功 冲程相同，管口出现了白雾，这是 液化 （填物态变化名称）现象。
【分析】（1）当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小；
（2）汽油机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能；
（3）物质由气态变为液态的过程叫液化，液化放热。
【解答】解：
当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能；试管内气体对活塞做功时，内能减小，温度降低，水蒸气放出热量发生液化现象，出现白雾。
故答案为：做功；液化。
【点评】本题能量转化以及物态变化，难度不大。
3．（2分）甲、乙两物体质量之比是3：2，加热后温度变化之比是3：4，吸收的热量之比是6：5，那么它们的比热容之比是 16：15 。
【分析】已知甲、乙的质量之比、温度变化量之比和吸收的热量之比，利用Q吸＝cmΔt可求出甲、乙的比热容之比。
【解答】解：由Q吸＝cmΔt可知，
甲、乙的比热容之比为：＝＝＝＝。
故答案为：16：15。
【点评】本题考查了比热容计算公式的应用，属于基础题，难度不大。
4．（2分）金属导体是通过导体中自由电子定向移动形成电流的，如图所示是某通电电路中的一段导体，当导体中自由电子由右向左定向移动，导体中电流的方向是向 右 （填“左”或“右”）的。
【分析】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。
【解答】解：规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，导体中的负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以当金属导体中自由电子由右向左定向移动，导体中电流的方向是由左向右。
故答案为：右。
【点评】理解电流方向的规定是解答此题的关键，基础题。
5．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均能发光，甲、乙两只电表指针均有偏转，其中是电压表的是 乙 表（选填“甲”或“乙”）。
【分析】电压表在电路中相当于断路，应并联在电路中；电流表在电路中相当于导线，应串联在电路中，据此可运用假设法进行判断。
【解答】解：如果甲是电压表、乙是电流表，则乙和L2被短路，只有灯L1可以工作，也只有甲表有示数，故这种假设不成立；
如果甲是电流表、乙是电压表，则两灯泡并联，电流表测灯L2的电流，电压表测并联电路的电压，两表都有示数，这样符合题意，因此，电压表是乙表。
故答案为：乙。
【点评】运用好假设法来对电路进行分析，并知道电压表和电流表在电路中的连接方法是解答的关键。
6．（2分）如图，小敏用测电笔对如图电路中的A、B、C、D进行测试，若导线BD某处断路，闭合开关S后，用测电笔测试C和D两点，能使测电笔发光的点是 C、D 。（选填“C”“D”或“C、D”）
【分析】当测电笔与火线相连时，氖泡发光；当电路导通时，测电笔接触用电器与火线相连的各部分电路都会发光；而电路不通电时，接触零线也有可能是发光的。
【解答】解：若导线BD某处断路，闭合开关S后，C和D两点都与火线相连，则用测电笔测试C和D两点时，都能使测电笔发光。
故答案为：C、D。
【点评】本题考查学生对家庭电路中故障的分析，需要掌握测电笔的使用方法。
7．（2分）两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”。现将它们并联接入由某电源组成的电路中，在保证各定值电阻均安全的情况下，则电路中允许的最大电压 9 V，干路中允许通过的最大电流为 1.5 A。
【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，然后由欧姆定律求出通过两电阻的电流，再根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流。
【解答】解：根据欧姆定律可得，两电阻两端允许加的最大电压：
U甲＝I甲R甲＝1A×10Ω＝10V，U乙＝I乙R乙＝0.6A×15Ω＝9V；
因为并联电路中各支路两端的电压相等，
所以两只电阻并联时，电路中的最大电压U′＝U乙＝9V，
此时通过乙的电流为0.6A，
通过甲的电流I甲′＝＝＝0.9A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路最大电流：
I＝I甲′+I乙＝0.9A+0.6A＝1.5A。
故答案为：9；1.5。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律公式的应用，要知道电阻铭牌的含义，难点是知道两只电阻并联时，电路允许加的最大电压应取两电阻中允许加最大电压较小的。
8．（2分）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L的I﹣U图象，由图象可知R＝ 10 Ω；若将它们串联接在电压为9V的电源两端，则小灯泡的实际功率是 1.8 W。
【分析】（1）已知R为定值电阻，从图像中读出读出一组对应的电压和电流值，根据欧姆定律求出R的阻值；
（2）根据串联电路电流、电压规律、结合图像读出此时灯泡两端电压和通过灯泡的电流，再根据P＝UI求出小灯泡的实际功率。
【解答】解：（1）已知R为定值电阻，由图像可知，当R两端的电压为U＝4V时，通过它的电流I＝0.4A，
由I＝可得，电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω；
（2）若将定值电阻R和灯泡L串联在电源电压为9V的电路中时，由于串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，由图像可知，当电流为0.6A时，L两端电压为3V，R两端电压为6V，电源电压恰为9V，则小灯泡的实际功率：PL＝ULIL＝3V×0.6A＝1.8W。
故答案为：10；1.8。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、电功率计算公式的应用，关键是从图象中得出通过灯泡L、电阻R的电流与电压之间的关系。
9．（2分）如图所示是某家用电子式电能表的表盘，若在某段时间内，电能表指示灯闪烁了32次，则其所在电路消耗的电能为 0.02 kW•h，合 7.2×104 J。
【分析】1600imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，据此可求指示灯闪烁32次时，该用电器消耗的电能。
【解答】解：1600imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，
指示灯闪烁32次时，该用电器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.02kW•h＝0.02×3.6×106J＝7.2×104J。
故答案为：0.02；7.2×104。
【点评】本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义。
10．（2分）将定值电阻R1＝6Ω、R2＝10Ω连在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则开关S、S1，都闭合时，电流表示数为 0.8 A，10s内整个电路消耗的电能为 24 J。
【分析】（1）只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，根据欧姆定律可求得R2两端的电压，即为电源电压，
开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点和欧姆定律可求得通过R1的电流，因S1闭合前后，通过R2的电流不变，根据并联电路电流特点可求得干路电流，即为电流表示数；
（2）根据W＝UIt求出10秒钟内整个电路消耗的电能。
【解答】解：（1）只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，I2＝0.3A，
由欧姆定律可得电源电压为：U＝U2＝I2R2＝0.3A×10Ω＝3V，
开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，
根据并联电路电压特点有U＝U1＝U2＝3V，
则通过R1的电流为：I1＝＝＝0.5A，
因S1闭合前后，通过R2的电流不变，
故干路电流为I＝I1+I2＝0.5A+0.3A＝0.8A；
（2）10秒钟内整个电路消耗的电能为：W＝UIt＝3V×0.8A×10s＝24J。
故答案为：0.8；24。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的灵活应用，关键是知道开关S1闭合前后通过R2的电流不变。
二.选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）如图所示，在注射器中吸入少量液态乙醚，用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚消失。下列选项中的物态变化与其相同的是（ ）
A．清晨，人在户外呼出“白气”
B．雪水在屋檐下形成冰锥
C．洗手后，用热风干手器将手烘干
D．寒冬，雪人没有熔化却变小了
【分析】物质从固态变为液态叫熔化；从液态变为固态叫凝固；物质从液态变为气态叫汽化；物质从气态变为液态叫液化；物质从固态直接变为气态叫升华；从气态直接变为固态叫凝华。
【解答】用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚消失，乙醚由液态变为气态是汽化现象；
A.清晨，人在户外呼出“白气”，人呼出的水蒸气遇冷从气态变为液态是液化现象，故此选项不符合题意；
B.雪水在屋檐下形成冰锥，水从液态变为固态是凝固现象，故此选项不符合题意；
C.洗手后，用热风干手器将手烘干，水从液态变为气态是汽化现象，故此选项符合题意；
D.寒冬，雪人没有熔化却变小了，雪从固态直接变为气态是升华现象，故此选项不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查辨别生活中的物态变化，是基础题。
12．（2分）关于热量、温度、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．一个物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加
C．物体放出热量，内能会减小，其温度可能不变
D．热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
【分析】（1）热量是一个过程量，不能用含有、具有来修饰；
（3）晶体熔化、液体沸腾时吸热，温度保持不变，内能增加；
（2）晶体凝固时，放出热量，温度保持不变，内能减少；
（4）发生热传递的条件是物体间有温度差。
【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说物体所含热量的多少，故A错误；
B、物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高；如冰化成水的过程中吸收热量，温度保持不变，故B错误；
C、晶体凝固，放出热量，温度保持不变，内能减少，故C正确；
D、内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查内能、温度与热量三者之间的关系的掌握以及热传递现象，难度不大。
13．（2分）人民有信仰，国家有力量，我国是全球抗击新冠疫情最成功的国家。如图是我国医院里常用的人脸识别测温一体机，可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能：当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起。下列电路设计正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起，说明三开关可以独立工作、互不影响即为并联，且红灯位于干路，据此结合电路图得出答案。
【解答】解：根据题意可知，当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；
未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；
体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起，
综上可知，三开关可以独立工作、互不影响即为并联，且红灯位于干路，
由选项可知，B正确、ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出三开关的连接方式是关键。
14．（2分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L（1L＝1dm3），已知汽油的密度为ρ汽油＝0.7×103kg/m3，热值q汽油＝4.5×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，在此过程中（ ）
A．汽油的热值减小
B．消耗汽油1.5kg
C．汽油完全燃烧放出热量3.5×1010J
D．汽车受到3.15×103N的阻力
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，只与物质的种类有关，与质量无关；
（2）已知消耗汽油的体积和密度，利用公式m＝ρV可求得汽油的质量；
（3）已知汽油的热值，利用公式Q＝mq可求得汽油完全燃烧放出的热量；
（4）知道汽油完全燃烧放出的热量，利用公式W＝ηQ放可求出牵引力做的功，
知道前进的距离，利用公式F＝求出汽车的牵引力，
知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求得阻力。
【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽车行驶过程中，油箱内的汽油减少，剩下的汽油的热值不变，故A错误；
B、消耗汽油的体积：
V汽油＝1.5L＝1.5×10，3m3，
消耗汽油的质量：
m汽油＝ρ汽油V汽油＝0.7×103kg/m3×1.5×10，3m3＝1.05kg，故B错误；
C、汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m汽油q汽油＝1.05kg×4.5×107J/kg＝4.725×107J，故C错误；
D、用来做有用功的热量：
W＝ηQ放＝40%×4.725×107J＝1.89×107J
汽车移动的距离：
s＝6km＝6×103m，
汽车的牵引力：
F＝＝＝3.15×103N，
因为汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
所以阻力f＝F＝3.15×103N，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对热值的理解以及质量的公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式。
15．（2分）为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小，电压表的示数不变
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表的示数不变，电压表的示数变大
D．电流表的示数不变，电压表的示数不变
【分析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，根据题意得出当有烟雾遮挡射向R的激光时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流变化和R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。
【解答】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，
所以，当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，
由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数变小，故CD错误；
由U＝IR可知，R0两端电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误、B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有用的信息是关键。
16．（2分）灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3V
B．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10Ω
D．电路总功率为0.7W
【分析】（1）由小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象可知，当U＝2V时，IL＝0.25A，此时灯的电功率为0.5W，由此可知电源电压U；
（2）当再闭合开关S1后，因为灯与电阻并联，电流表示数变化值就是此时通过电阻R的电流IR，利用欧姆定律求R的大小；
（3）求出干路电流，利用P＝UI得到消耗的电功率。
【解答】解：
A、由小灯泡的I﹣U图象可知，当灯泡的实际功率为0.5W时，UL＝2V，IL＝0.25A，
由图乙所示的电路图可知，只闭合开关S时，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则电源电压：U＝UL＝2V；故A错误；
B、由电路图可知，闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，根据并联电路的电压特点可知灯泡两端的电压不变，则灯泡的亮度不变，故B错误；
C、闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，电流表示数变大，
由题知，电流表示数变化了0.1A，则通过电阻R的电流：IR＝△I＝0.1A，
由I＝可得，电阻R的阻值：R＝＝＝20Ω，故C错误；
D、干路电流：I＝IL+IR＝0.25A+0.1A＝0.35A，则电路总功率：P＝UI＝2V×0.35A＝0.7W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题关键有二：一是从I﹣U图象得出电源电压，二是电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流。
17．（2分）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
【分析】电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
AB、由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
C、由焦耳定律Q＝I2Rt结合转换法和串联电路电流的规律分析；
D、由欧姆定律分析。
【解答】解：A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB错误；
C、根据Q＝I2Rt，因R1＜R2．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C正确；
D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D错误。
故选：C。
【点评】本题探究焦耳定律，考查转换法和控制变量法的运用及串联电路的规律及焦耳定律、欧姆定律的运用。
三.实验探究题（本题共3小题，每空2分，共18分）
18．（6分）两同学用如图甲所示的相同的实验装置（水的质量相等）分别探究水沸腾时温度变化特点。
（1）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。
①由图象可知杯内气压 低于 （选填“低于”“等于”或“高于”）一个标准大气压。
②请根据图象分析，小红从给水加热到水沸腾，所用时间较长的原因是 小红水的初温较低，加热到沸腾所用的时间较长 。
（2）另一同学对实验装置进行了适当改变，两个完全相同的玻璃杯A和B，A倒扣着放入盛水的容器中，B中装有一些水，如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热，使容器中水沸腾后继续加热的过程中， A、B两杯 （选填“A杯”“B杯”或“A、B两杯”）中的水不能沸腾。
【分析】（1）水的沸点与大气压有关，气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低；影响水加热时间的因素有：水的初温、水的质量、酒精灯火焰和是否加盖等因素；
（2）水沸腾的条件是达到沸点和继续吸热，二者缺一不可，水的沸点会随着压强的增大而升高。
【解答】解：（1）①水的沸点99℃，不是100℃，原因可能是水面上方气压小于1个标准大气压；
②由图乙可知，使水沸腾，小红所用的时间较多，造成这个结果的原因可能是小红所用水的水温低；
（2）当容器中的水沸腾后，尽管不断吸热，但容器中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；玻璃杯B中的水从容器中吸热，温度达到水的沸点后，就和容器中的水的温度一样，就不能从容器中继续吸热，所以B中水温能达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾；A中气压增大，水的沸点升高，水温不能达到沸点，所以不能沸腾，所以两个杯内的水都不会沸腾。
故答案为：（1）低于；小红水的初温较低，加热到沸腾所用的时间较长；（2）A、B两杯。
【点评】本题主要考查了学生对水沸腾实验的理解，需要熟练掌握相关的基础知识。
19．（6分）如图甲所示，是小雨同学做“探究电流与电阻的关系”的实验电路，其中电源电压为4.5V保持不变。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，导线不得交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，经检查发现线路接触良好，各电表完好，其原因可能是 R短路 ；
（3）排除故障后，小雨继续实验，根据测得的数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。实验过程中，当他们完成对5Ω电阻的数据测量后，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，调节滑动变阻器，直至 电压表的示数为2V ，读出相应的电流表示数；
（4）本实验中所用到的定值电阻R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，为顺利完成五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 25 Ω。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，由此确定滑动变阻器的接线柱与定值电阻串联，根据图乙中数据确定电压表量程与定值电阻并联；
（2）电流表有示数，说明电路是通路，再根据电压表无示数分析原因；
（3）探究电流与电阻关系的实验，应控制定值电阻两端电压一定，据此分析解答；
（4）由串联电路的分压原理计算要顺利完成五次实验变阻器的最大阻值。
【解答】解：
（1）根据图乙，当R＝20Ω时，I＝0.1A，则定值电阻两端电压为UR＝IR＝0.1A×20Ω＝2V，
在探究电流与电阻关系的实验，应控制定值电阻两端电压一定，所以电压表使用0～3V量程与定值电阻并联；滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，表明接入的电阻变小，则下端的接线柱应选左端，如图所示：
；
（2）闭合开关，电流表有示数，表明电流表的正负接线柱到电源的两极是通路，而电压表无示数，线路接触良好，电表完好，表明电压表并联的支路内有短路，故R短路；
（3）探究电流与电阻的关系，应保持电压不变，定值电阻两端不变的电压为2V，所以更换不同的定值电阻后，调节滑动变阻器，直至电压表的示数为2V，读出相应的电流表示数；
（4）由图甲知，电源电压为4.5V，
则滑动变阻器应分得电压U滑＝U﹣UR＝4.5V﹣2V＝2.5V，
由分析原理知，＝
R的阻值为20Ω时，＝，
R滑＝25Ω，即滑动变阻器的最大阻值至少是25Ω。
故答案为：（1）见上图；（2）R短路；（3）电压表的示数为2V；（4）25。
【点评】本题是探究电流与电阻关系的实验，考查了实物电路的连接、故障分析、器材的选择等，运用好控制变量法是关键。
20．（6分）图甲是某小组同学进行了“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你完成下列问题：
（1）闭合开关，将移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，接下来的详细操作是： 将滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V ；
（2）流过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像，如图丙所示。根据图像丙可知，该小灯泡的额定功率为 0.625 W；
（3）实验结束后，小组同学经讨论明确了小灯泡的I﹣U图像是曲线的原因，你认为其原因是： 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
【分析】（1）灯在额定电压下正常发光，根据电压表选用小量程确定分度值读出示数，与灯泡的额定电压比较，根据串联电路电压的规律及分压原理确定接下来的详细操作；
（2）灯泡在额定电压下正常发光，由图丙中的图象得出额定电压下的电流，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
（3）由图丙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快。
【解答】解：（1）灯在额定电压下正常发光，图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故应该将滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；
（2）根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）由图丙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为：（1）将滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；（2）0.625；（3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题测量小灯泡的额定功率，考查电压表的读数、实验操作、额度功率的计算以及灯泡电阻的影响因素。
四.计算题（共3小题，21题5分，22题5分，23题8分，共18分）
21．（5分）天然气的主要成分是甲烷，其热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。
（1）小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出多少热量？
（2）若这些热量有70%被水吸收，可将多少kg、20℃的水烧开（在标准大气压下）？
【分析】（1）由Q放＝Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量；
（2）由题知，Q吸＝70%Q放，知道水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水的质量。
【解答】解：
（1）10m3天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝10m3×3.6×107J/m3＝3.6×108J；
（2）由题知，Q吸＝70%Q放＝70%×3.6×108J＝2.52×108J；
由Q吸＝cm（t﹣t0）可得：
2.52×108J＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（100℃﹣20℃），
解得：m＝750kg，
因此能把750kg的水从20℃加热到100℃。
答：
（1）小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出的热量为3.6×108J；
（2）若这些热量有70%被水吸收，可将多少750kg、20℃的水烧开。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式的应用。
22．（5分）如图所示电路，R1＝20Ω，R2＝30Ω。闭合开关S，电流表示数为0.3A，求：
（1）电源电压；
（2）R2在10s内产生的热量。
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测R1支路的电流；
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压；
（2）根据并联电路电压规律和Q＝W＝t求出R2在10s内产生的热量。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测R1支路的电流；
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以R2在10s内产生的热量：Q＝W＝t＝×10s＝12J。
答：（1）电源电压为6V；
（2）R2在10s内产生的热量为12J。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，是一道较为简单的应用题。
23．（8分）如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。在滑动变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率随电流的变化关系如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）电源电压；
（3）R0消耗的最大功率。
【分析】（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R1的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率，根据P＝I2R求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4A时滑动变阻器的功率，根据P＝I2R求出滑动变阻器的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；
（3）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，R0的功率最大，利用功率公式P＝即可求出R0消耗的最大电功率。
【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，电路中的最小电流I最小＝0.2A，滑动变阻器的功率P1＝2.0W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：
R最大＝＝＝50Ω。
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I最小（R最大+R0）＝0.2A×（50Ω+R0），
由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，滑动变阻器的功率P1′＝3.2W，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：
R′＝＝＝20Ω，
电源的电压：
U＝I′（R′+R0）＝0.4A×（20Ω+R0），
因电源的电压不变，
所以，0.2A×（50Ω+R0）＝0.4A×（20Ω+R0），
解得：R0＝10Ω，
电源的电压：
U＝I最小（R+R0）＝0.2A×（50Ω+10Ω）＝12V。
（3）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，R0的功率最大，
最大功率为：P0＝＝＝14.4W。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）R0消耗的最大功率为14.4W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图像读出电流和滑动变阻器功率的对应值。
2023年安徽省合肥市庐阳区寿春中学中考物理模拟试卷
一.填空题（本题共10小题，每空2分，共20分）
1．（2分）如图所示是两种物质的熔化图象，其中 （选填“A”或“B”）是晶体的熔化图象，该晶体的熔点是 ℃。
2．（2分）如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同，管口出现了白雾，这是 （填物态变化名称）现象。
3．（2分）甲、乙两物体质量之比是3：2，加热后温度变化之比是3：4，吸收的热量之比是6：5，那么它们的比热容之比是 。
4．（2分）金属导体是通过导体中自由电子定向移动形成电流的，如图所示是某通电电路中的一段导体，当导体中自由电子由右向左定向移动，导体中电流的方向是向 （填“左”或“右”）的。
5．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均能发光，甲、乙两只电表指针均有偏转，其中是电压表的是 表（选填“甲”或“乙”）。
6．（2分）如图，小敏用测电笔对如图电路中的A、B、C、D进行测试，若导线BD某处断路，闭合开关S后，用测电笔测试C和D两点，能使测电笔发光的点是 。（选填“C”“D”或“C、D”）
7．（2分）两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”。现将它们并联接入由某电源组成的电路中，在保证各定值电阻均安全的情况下，则电路中允许的最大电压 V，干路中允许通过的最大电流为 A。
8．（2分）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L的I﹣U图象，由图象可知R＝ Ω；若将它们串联接在电压为9V的电源两端，则小灯泡的实际功率是 W。
9．（2分）如图所示是某家用电子式电能表的表盘，若在某段时间内，电能表指示灯闪烁了32次，则其所在电路消耗的电能为 kW•h，合 J。
10．（2分）将定值电阻R1＝6Ω、R2＝10Ω连在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则开关S、S1，都闭合时，电流表示数为 A，10s内整个电路消耗的电能为 J。
二.选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）如图所示，在注射器中吸入少量液态乙醚，用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚消失。下列选项中的物态变化与其相同的是（ ）
A．清晨，人在户外呼出“白气”
B．雪水在屋檐下形成冰锥
C．洗手后，用热风干手器将手烘干
D．寒冬，雪人没有熔化却变小了
12．（2分）关于热量、温度、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．一个物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加
C．物体放出热量，内能会减小，其温度可能不变
D．热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
13．（2分）人民有信仰，国家有力量，我国是全球抗击新冠疫情最成功的国家。如图是我国医院里常用的人脸识别测温一体机，可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能：当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起。下列电路设计正确的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L（1L＝1dm3），已知汽油的密度为ρ汽油＝0.7×103kg/m3，热值q汽油＝4.5×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，在此过程中（ ）
A．汽油的热值减小
B．消耗汽油1.5kg
C．汽油完全燃烧放出热量3.5×1010J
D．汽车受到3.15×103N的阻力
15．（2分）为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小，电压表的示数不变
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表的示数不变，电压表的示数变大
D．电流表的示数不变，电压表的示数不变
16．（2分）灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3V
B．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10Ω
D．电路总功率为0.7W
17．（2分）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
三.实验探究题（本题共3小题，每空2分，共18分）
18．（6分）两同学用如图甲所示的相同的实验装置（水的质量相等）分别探究水沸腾时温度变化特点。
（1）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。
①由图象可知杯内气压 （选填“低于”“等于”或“高于”）一个标准大气压。
②请根据图象分析，小红从给水加热到水沸腾，所用时间较长的原因是 。
（2）另一同学对实验装置进行了适当改变，两个完全相同的玻璃杯A和B，A倒扣着放入盛水的容器中，B中装有一些水，如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热，使容器中水沸腾后继续加热的过程中， （选填“A杯”“B杯”或“A、B两杯”）中的水不能沸腾。
19．（6分）如图甲所示，是小雨同学做“探究电流与电阻的关系”的实验电路，其中电源电压为4.5V保持不变。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，导线不得交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，经检查发现线路接触良好，各电表完好，其原因可能是 ；
（3）排除故障后，小雨继续实验，根据测得的数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。实验过程中，当他们完成对5Ω电阻的数据测量后，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，调节滑动变阻器，直至 ，读出相应的电流表示数；
（4）本实验中所用到的定值电阻R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，为顺利完成五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
20．（6分）图甲是某小组同学进行了“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你完成下列问题：
（1）闭合开关，将移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，接下来的详细操作是： ；
（2）流过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像，如图丙所示。根据图像丙可知，该小灯泡的额定功率为 W；
（3）实验结束后，小组同学经讨论明确了小灯泡的I﹣U图像是曲线的原因，你认为其原因是： 。
四.计算题（共3小题，21题5分，22题5分，23题8分，共18分）
21．（5分）天然气的主要成分是甲烷，其热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。
（1）小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出多少热量？
（2）若这些热量有70%被水吸收，可将多少kg、20℃的水烧开（在标准大气压下）？
22．（5分）如图所示电路，R1＝20Ω，R2＝30Ω。闭合开关S，电流表示数为0.3A，求：
（1）电源电压；
（2）R2在10s内产生的热量。
23．（8分）如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。在滑动变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率随电流的变化关系如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）电源电压；
（3）R0消耗的最大功率。
2023年安徽省合肥市庐阳区寿春中学中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一.填空题（本题共10小题，每空2分，共20分）
1．（2分）如图所示是两种物质的熔化图象，其中 A （选填“A”或“B”）是晶体的熔化图象，该晶体的熔点是 80 ℃。
【分析】晶体在熔化过程中不断吸热，但温度保持不变，通过图象判断晶体与非晶体时，重点观察是否有一段时间物质吸热，但温度不再升高，这说明此时这种物质达到了熔点，正在熔化，此时对应的温度就是这种物质的熔点。
【解答】解：比较图象A和B可知，A物质有一段时间吸热但温度不再升高，而B物质边吸热、温度边升高，说明A是晶体，其中温度不变的一段所对应的温度80℃就是这种物质的熔点。
故答案为：A；80。
【点评】在辨别晶体与非晶体熔化的图象时，找出有代表性的时间点和温度点是关键，把握二者的主要区别才能做出相应的判断。
2．（2分）如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的 做功 冲程相同，管口出现了白雾，这是 液化 （填物态变化名称）现象。
【分析】（1）当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小；
（2）汽油机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能；
（3）物质由气态变为液态的过程叫液化，液化放热。
【解答】解：
当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能；试管内气体对活塞做功时，内能减小，温度降低，水蒸气放出热量发生液化现象，出现白雾。
故答案为：做功；液化。
【点评】本题能量转化以及物态变化，难度不大。
3．（2分）甲、乙两物体质量之比是3：2，加热后温度变化之比是3：4，吸收的热量之比是6：5，那么它们的比热容之比是 16：15 。
【分析】已知甲、乙的质量之比、温度变化量之比和吸收的热量之比，利用Q吸＝cmΔt可求出甲、乙的比热容之比。
【解答】解：由Q吸＝cmΔt可知，
甲、乙的比热容之比为：＝＝＝＝。
故答案为：16：15。
【点评】本题考查了比热容计算公式的应用，属于基础题，难度不大。
4．（2分）金属导体是通过导体中自由电子定向移动形成电流的，如图所示是某通电电路中的一段导体，当导体中自由电子由右向左定向移动，导体中电流的方向是向 右 （填“左”或“右”）的。
【分析】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。
【解答】解：规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，导体中的负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以当金属导体中自由电子由右向左定向移动，导体中电流的方向是由左向右。
故答案为：右。
【点评】理解电流方向的规定是解答此题的关键，基础题。
5．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均能发光，甲、乙两只电表指针均有偏转，其中是电压表的是 乙 表（选填“甲”或“乙”）。
【分析】电压表在电路中相当于断路，应并联在电路中；电流表在电路中相当于导线，应串联在电路中，据此可运用假设法进行判断。
【解答】解：如果甲是电压表、乙是电流表，则乙和L2被短路，只有灯L1可以工作，也只有甲表有示数，故这种假设不成立；
如果甲是电流表、乙是电压表，则两灯泡并联，电流表测灯L2的电流，电压表测并联电路的电压，两表都有示数，这样符合题意，因此，电压表是乙表。
故答案为：乙。
【点评】运用好假设法来对电路进行分析，并知道电压表和电流表在电路中的连接方法是解答的关键。
6．（2分）如图，小敏用测电笔对如图电路中的A、B、C、D进行测试，若导线BD某处断路，闭合开关S后，用测电笔测试C和D两点，能使测电笔发光的点是 C、D 。（选填“C”“D”或“C、D”）
【分析】当测电笔与火线相连时，氖泡发光；当电路导通时，测电笔接触用电器与火线相连的各部分电路都会发光；而电路不通电时，接触零线也有可能是发光的。
【解答】解：若导线BD某处断路，闭合开关S后，C和D两点都与火线相连，则用测电笔测试C和D两点时，都能使测电笔发光。
故答案为：C、D。
【点评】本题考查学生对家庭电路中故障的分析，需要掌握测电笔的使用方法。
7．（2分）两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”。现将它们并联接入由某电源组成的电路中，在保证各定值电阻均安全的情况下，则电路中允许的最大电压 9 V，干路中允许通过的最大电流为 1.5 A。
【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，然后由欧姆定律求出通过两电阻的电流，再根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流。
【解答】解：根据欧姆定律可得，两电阻两端允许加的最大电压：
U甲＝I甲R甲＝1A×10Ω＝10V，U乙＝I乙R乙＝0.6A×15Ω＝9V；
因为并联电路中各支路两端的电压相等，
所以两只电阻并联时，电路中的最大电压U′＝U乙＝9V，
此时通过乙的电流为0.6A，
通过甲的电流I甲′＝＝＝0.9A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路最大电流：
I＝I甲′+I乙＝0.9A+0.6A＝1.5A。
故答案为：9；1.5。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律公式的应用，要知道电阻铭牌的含义，难点是知道两只电阻并联时，电路允许加的最大电压应取两电阻中允许加最大电压较小的。
8．（2分）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L的I﹣U图象，由图象可知R＝ 10 Ω；若将它们串联接在电压为9V的电源两端，则小灯泡的实际功率是 1.8 W。
【分析】（1）已知R为定值电阻，从图像中读出读出一组对应的电压和电流值，根据欧姆定律求出R的阻值；
（2）根据串联电路电流、电压规律、结合图像读出此时灯泡两端电压和通过灯泡的电流，再根据P＝UI求出小灯泡的实际功率。
【解答】解：（1）已知R为定值电阻，由图像可知，当R两端的电压为U＝4V时，通过它的电流I＝0.4A，
由I＝可得，电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω；
（2）若将定值电阻R和灯泡L串联在电源电压为9V的电路中时，由于串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，由图像可知，当电流为0.6A时，L两端电压为3V，R两端电压为6V，电源电压恰为9V，则小灯泡的实际功率：PL＝ULIL＝3V×0.6A＝1.8W。
故答案为：10；1.8。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、电功率计算公式的应用，关键是从图象中得出通过灯泡L、电阻R的电流与电压之间的关系。
9．（2分）如图所示是某家用电子式电能表的表盘，若在某段时间内，电能表指示灯闪烁了32次，则其所在电路消耗的电能为 0.02 kW•h，合 7.2×104 J。
【分析】1600imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，据此可求指示灯闪烁32次时，该用电器消耗的电能。
【解答】解：1600imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，
指示灯闪烁32次时，该用电器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.02kW•h＝0.02×3.6×106J＝7.2×104J。
故答案为：0.02；7.2×104。
【点评】本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义。
10．（2分）将定值电阻R1＝6Ω、R2＝10Ω连在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则开关S、S1，都闭合时，电流表示数为 0.8 A，10s内整个电路消耗的电能为 24 J。
【分析】（1）只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，根据欧姆定律可求得R2两端的电压，即为电源电压，
开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点和欧姆定律可求得通过R1的电流，因S1闭合前后，通过R2的电流不变，根据并联电路电流特点可求得干路电流，即为电流表示数；
（2）根据W＝UIt求出10秒钟内整个电路消耗的电能。
【解答】解：（1）只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，I2＝0.3A，
由欧姆定律可得电源电压为：U＝U2＝I2R2＝0.3A×10Ω＝3V，
开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，
根据并联电路电压特点有U＝U1＝U2＝3V，
则通过R1的电流为：I1＝＝＝0.5A，
因S1闭合前后，通过R2的电流不变，
故干路电流为I＝I1+I2＝0.5A+0.3A＝0.8A；
（2）10秒钟内整个电路消耗的电能为：W＝UIt＝3V×0.8A×10s＝24J。
故答案为：0.8；24。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的灵活应用，关键是知道开关S1闭合前后通过R2的电流不变。
二.选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）如图所示，在注射器中吸入少量液态乙醚，用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚消失。下列选项中的物态变化与其相同的是（ ）
A．清晨，人在户外呼出“白气”
B．雪水在屋檐下形成冰锥
C．洗手后，用热风干手器将手烘干
D．寒冬，雪人没有熔化却变小了
【分析】物质从固态变为液态叫熔化；从液态变为固态叫凝固；物质从液态变为气态叫汽化；物质从气态变为液态叫液化；物质从固态直接变为气态叫升华；从气态直接变为固态叫凝华。
【解答】用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚消失，乙醚由液态变为气态是汽化现象；
A.清晨，人在户外呼出“白气”，人呼出的水蒸气遇冷从气态变为液态是液化现象，故此选项不符合题意；
B.雪水在屋檐下形成冰锥，水从液态变为固态是凝固现象，故此选项不符合题意；
C.洗手后，用热风干手器将手烘干，水从液态变为气态是汽化现象，故此选项符合题意；
D.寒冬，雪人没有熔化却变小了，雪从固态直接变为气态是升华现象，故此选项不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查辨别生活中的物态变化，是基础题。
12．（2分）关于热量、温度、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．一个物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加
C．物体放出热量，内能会减小，其温度可能不变
D．热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
【分析】（1）热量是一个过程量，不能用含有、具有来修饰；
（3）晶体熔化、液体沸腾时吸热，温度保持不变，内能增加；
（2）晶体凝固时，放出热量，温度保持不变，内能减少；
（4）发生热传递的条件是物体间有温度差。
【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说物体所含热量的多少，故A错误；
B、物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高；如冰化成水的过程中吸收热量，温度保持不变，故B错误；
C、晶体凝固，放出热量，温度保持不变，内能减少，故C正确；
D、内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查内能、温度与热量三者之间的关系的掌握以及热传递现象，难度不大。
13．（2分）人民有信仰，国家有力量，我国是全球抗击新冠疫情最成功的国家。如图是我国医院里常用的人脸识别测温一体机，可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能：当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起。下列电路设计正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起，说明三开关可以独立工作、互不影响即为并联，且红灯位于干路，据此结合电路图得出答案。
【解答】解：根据题意可知，当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；
未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；
体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起，
综上可知，三开关可以独立工作、互不影响即为并联，且红灯位于干路，
由选项可知，B正确、ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出三开关的连接方式是关键。
14．（2分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L（1L＝1dm3），已知汽油的密度为ρ汽油＝0.7×103kg/m3，热值q汽油＝4.5×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，在此过程中（ ）
A．汽油的热值减小
B．消耗汽油1.5kg
C．汽油完全燃烧放出热量3.5×1010J
D．汽车受到3.15×103N的阻力
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，只与物质的种类有关，与质量无关；
（2）已知消耗汽油的体积和密度，利用公式m＝ρV可求得汽油的质量；
（3）已知汽油的热值，利用公式Q＝mq可求得汽油完全燃烧放出的热量；
（4）知道汽油完全燃烧放出的热量，利用公式W＝ηQ放可求出牵引力做的功，
知道前进的距离，利用公式F＝求出汽车的牵引力，
知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求得阻力。
【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽车行驶过程中，油箱内的汽油减少，剩下的汽油的热值不变，故A错误；
B、消耗汽油的体积：
V汽油＝1.5L＝1.5×10，3m3，
消耗汽油的质量：
m汽油＝ρ汽油V汽油＝0.7×103kg/m3×1.5×10，3m3＝1.05kg，故B错误；
C、汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m汽油q汽油＝1.05kg×4.5×107J/kg＝4.725×107J，故C错误；
D、用来做有用功的热量：
W＝ηQ放＝40%×4.725×107J＝1.89×107J
汽车移动的距离：
s＝6km＝6×103m，
汽车的牵引力：
F＝＝＝3.15×103N，
因为汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
所以阻力f＝F＝3.15×103N，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对热值的理解以及质量的公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式。
15．（2分）为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小，电压表的示数不变
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表的示数不变，电压表的示数变大
D．电流表的示数不变，电压表的示数不变
【分析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，根据题意得出当有烟雾遮挡射向R的激光时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流变化和R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。
【解答】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，
所以，当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，
由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数变小，故CD错误；
由U＝IR可知，R0两端电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误、B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有用的信息是关键。
16．（2分）灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3V
B．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10Ω
D．电路总功率为0.7W
【分析】（1）由小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象可知，当U＝2V时，IL＝0.25A，此时灯的电功率为0.5W，由此可知电源电压U；
（2）当再闭合开关S1后，因为灯与电阻并联，电流表示数变化值就是此时通过电阻R的电流IR，利用欧姆定律求R的大小；
（3）求出干路电流，利用P＝UI得到消耗的电功率。
【解答】解：
A、由小灯泡的I﹣U图象可知，当灯泡的实际功率为0.5W时，UL＝2V，IL＝0.25A，
由图乙所示的电路图可知，只闭合开关S时，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则电源电压：U＝UL＝2V；故A错误；
B、由电路图可知，闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，根据并联电路的电压特点可知灯泡两端的电压不变，则灯泡的亮度不变，故B错误；
C、闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，电流表示数变大，
由题知，电流表示数变化了0.1A，则通过电阻R的电流：IR＝△I＝0.1A，
由I＝可得，电阻R的阻值：R＝＝＝20Ω，故C错误；
D、干路电流：I＝IL+IR＝0.25A+0.1A＝0.35A，则电路总功率：P＝UI＝2V×0.35A＝0.7W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题关键有二：一是从I﹣U图象得出电源电压，二是电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流。
17．（2分）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
【分析】电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
AB、由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
C、由焦耳定律Q＝I2Rt结合转换法和串联电路电流的规律分析；
D、由欧姆定律分析。
【解答】解：A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB错误；
C、根据Q＝I2Rt，因R1＜R2．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C正确；
D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D错误。
故选：C。
【点评】本题探究焦耳定律，考查转换法和控制变量法的运用及串联电路的规律及焦耳定律、欧姆定律的运用。
三.实验探究题（本题共3小题，每空2分，共18分）
18．（6分）两同学用如图甲所示的相同的实验装置（水的质量相等）分别探究水沸腾时温度变化特点。
（1）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。
①由图象可知杯内气压 低于 （选填“低于”“等于”或“高于”）一个标准大气压。
②请根据图象分析，小红从给水加热到水沸腾，所用时间较长的原因是 小红水的初温较低，加热到沸腾所用的时间较长 。
（2）另一同学对实验装置进行了适当改变，两个完全相同的玻璃杯A和B，A倒扣着放入盛水的容器中，B中装有一些水，如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热，使容器中水沸腾后继续加热的过程中， A、B两杯 （选填“A杯”“B杯”或“A、B两杯”）中的水不能沸腾。
【分析】（1）水的沸点与大气压有关，气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低；影响水加热时间的因素有：水的初温、水的质量、酒精灯火焰和是否加盖等因素；
（2）水沸腾的条件是达到沸点和继续吸热，二者缺一不可，水的沸点会随着压强的增大而升高。
【解答】解：（1）①水的沸点99℃，不是100℃，原因可能是水面上方气压小于1个标准大气压；
②由图乙可知，使水沸腾，小红所用的时间较多，造成这个结果的原因可能是小红所用水的水温低；
（2）当容器中的水沸腾后，尽管不断吸热，但容器中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；玻璃杯B中的水从容器中吸热，温度达到水的沸点后，就和容器中的水的温度一样，就不能从容器中继续吸热，所以B中水温能达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾；A中气压增大，水的沸点升高，水温不能达到沸点，所以不能沸腾，所以两个杯内的水都不会沸腾。
故答案为：（1）低于；小红水的初温较低，加热到沸腾所用的时间较长；（2）A、B两杯。
【点评】本题主要考查了学生对水沸腾实验的理解，需要熟练掌握相关的基础知识。
19．（6分）如图甲所示，是小雨同学做“探究电流与电阻的关系”的实验电路，其中电源电压为4.5V保持不变。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，导线不得交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，经检查发现线路接触良好，各电表完好，其原因可能是 R短路 ；
（3）排除故障后，小雨继续实验，根据测得的数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。实验过程中，当他们完成对5Ω电阻的数据测量后，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，调节滑动变阻器，直至 电压表的示数为2V ，读出相应的电流表示数；
（4）本实验中所用到的定值电阻R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，为顺利完成五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 25 Ω。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，由此确定滑动变阻器的接线柱与定值电阻串联，根据图乙中数据确定电压表量程与定值电阻并联；
（2）电流表有示数，说明电路是通路，再根据电压表无示数分析原因；
（3）探究电流与电阻关系的实验，应控制定值电阻两端电压一定，据此分析解答；
（4）由串联电路的分压原理计算要顺利完成五次实验变阻器的最大阻值。
【解答】解：
（1）根据图乙，当R＝20Ω时，I＝0.1A，则定值电阻两端电压为UR＝IR＝0.1A×20Ω＝2V，
在探究电流与电阻关系的实验，应控制定值电阻两端电压一定，所以电压表使用0～3V量程与定值电阻并联；滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，表明接入的电阻变小，则下端的接线柱应选左端，如图所示：
；
（2）闭合开关，电流表有示数，表明电流表的正负接线柱到电源的两极是通路，而电压表无示数，线路接触良好，电表完好，表明电压表并联的支路内有短路，故R短路；
（3）探究电流与电阻的关系，应保持电压不变，定值电阻两端不变的电压为2V，所以更换不同的定值电阻后，调节滑动变阻器，直至电压表的示数为2V，读出相应的电流表示数；
（4）由图甲知，电源电压为4.5V，
则滑动变阻器应分得电压U滑＝U﹣UR＝4.5V﹣2V＝2.5V，
由分析原理知，＝
R的阻值为20Ω时，＝，
R滑＝25Ω，即滑动变阻器的最大阻值至少是25Ω。
故答案为：（1）见上图；（2）R短路；（3）电压表的示数为2V；（4）25。
【点评】本题是探究电流与电阻关系的实验，考查了实物电路的连接、故障分析、器材的选择等，运用好控制变量法是关键。
20．（6分）图甲是某小组同学进行了“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你完成下列问题：
（1）闭合开关，将移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，接下来的详细操作是： 将滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V ；
（2）流过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像，如图丙所示。根据图像丙可知，该小灯泡的额定功率为 0.625 W；
（3）实验结束后，小组同学经讨论明确了小灯泡的I﹣U图像是曲线的原因，你认为其原因是： 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
【分析】（1）灯在额定电压下正常发光，根据电压表选用小量程确定分度值读出示数，与灯泡的额定电压比较，根据串联电路电压的规律及分压原理确定接下来的详细操作；
（2）灯泡在额定电压下正常发光，由图丙中的图象得出额定电压下的电流，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
（3）由图丙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快。
【解答】解：（1）灯在额定电压下正常发光，图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故应该将滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；
（2）根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）由图丙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为：（1）将滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；（2）0.625；（3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题测量小灯泡的额定功率，考查电压表的读数、实验操作、额度功率的计算以及灯泡电阻的影响因素。
四.计算题（共3小题，21题5分，22题5分，23题8分，共18分）
21．（5分）天然气的主要成分是甲烷，其热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。
（1）小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出多少热量？
（2）若这些热量有70%被水吸收，可将多少kg、20℃的水烧开（在标准大气压下）？
【分析】（1）由Q放＝Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量；
（2）由题知，Q吸＝70%Q放，知道水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水的质量。
【解答】解：
（1）10m3天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝10m3×3.6×107J/m3＝3.6×108J；
（2）由题知，Q吸＝70%Q放＝70%×3.6×108J＝2.52×108J；
由Q吸＝cm（t﹣t0）可得：
2.52×108J＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（100℃﹣20℃），
解得：m＝750kg，
因此能把750kg的水从20℃加热到100℃。
答：
（1）小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出的热量为3.6×108J；
（2）若这些热量有70%被水吸收，可将多少750kg、20℃的水烧开。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式的应用。
22．（5分）如图所示电路，R1＝20Ω，R2＝30Ω。闭合开关S，电流表示数为0.3A，求：
（1）电源电压；
（2）R2在10s内产生的热量。
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测R1支路的电流；
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压；
（2）根据并联电路电压规律和Q＝W＝t求出R2在10s内产生的热量。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测R1支路的电流；
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以R2在10s内产生的热量：Q＝W＝t＝×10s＝12J。
答：（1）电源电压为6V；
（2）R2在10s内产生的热量为12J。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，是一道较为简单的应用题。
23．（8分）如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。在滑动变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率随电流的变化关系如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）电源电压；
（3）R0消耗的最大功率。
【分析】（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R1的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率，根据P＝I2R求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4A时滑动变阻器的功率，根据P＝I2R求出滑动变阻器的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；
（3）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，R0的功率最大，利用功率公式P＝即可求出R0消耗的最大电功率。
【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，电路中的最小电流I最小＝0.2A，滑动变阻器的功率P1＝2.0W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：
R最大＝＝＝50Ω。
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I最小（R最大+R0）＝0.2A×（50Ω+R0），
由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，滑动变阻器的功率P1′＝3.2W，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：
R′＝＝＝20Ω，
电源的电压：
U＝I′（R′+R0）＝0.4A×（20Ω+R0），
因电源的电压不变，
所以，0.2A×（50Ω+R0）＝0.4A×（20Ω+R0），
解得：R0＝10Ω，
电源的电压：
U＝I最小（R+R0）＝0.2A×（50Ω+10Ω）＝12V。
（3）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，R0的功率最大，
最大功率为：P0＝＝＝14.4W。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）R0消耗的最大功率为14.4W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图像读出电流和滑动变阻器功率的对应值。
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