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2023年河南省商丘市柘城县中考物理模拟试卷（含答案）
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这是一份2023年河南省商丘市柘城县中考物理模拟试卷（含答案），共26页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2023年河南省商丘市柘城县中考物理模拟试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 （选填“N”或“S”）极。静止时指向地磁场的 （选填“南”或“北”）极。
2．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些 （选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有 的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。
3．（3分）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞 ，水蒸气的一部分 能转化为软木塞的 能，利用这一原理，可以制成热机。
4．（2分）某同学家的电能表面板如图所示，则他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，图中电能表的示数为 kW•h。
5．（2分）如图所示，电源电压是3V且不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯L2两端的电压为 V；若断开开关，电压表示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
6．（3分）如图所示，电源电压为3V，开关闭合后，电流表A的示数为0.3A，电流表A1的示数为0.2A。灯泡的连接方式是 联，灯泡L1两端的电压为 V，通过灯泡L2的电流为 A。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求：第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）在国际单位制中，下列物理量的单位不是以科学家的名字命名的是（ ）
A．电阻 B．电功 C．能量 D．质量
8．（2分）下列电工用品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．塑料管 B．陶瓷球 C．橡胶垫 D．保险丝
9．（2分）“节能减排，从我做起”，小吴同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当他断开一个用电器后，家庭电路中不变化的物理量是（ ）
A．总电流 B．总电压 C．总电阻 D．总功率
10．（2分）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示，若将L与R串联在8V的电源上，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻是10Ω B．电路消耗的总功率是4W
C．电路中的电流是0.6A D．灯泡两端的电压是8V
11．（2分）如图所示是电与磁的四个实验，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：通电后小磁针发生偏转，说明电流有热效应
B．乙图：说明电磁铁的磁性强弱与电流方向有关
C．丙图：闭合开关后，磁场中导体ab受力而运动，依据该原理可制成电动机
D．丁图：闭合开关后，磁场中导体ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针偏转
12．（2分）能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题，以下有关说法正确的是（ ）
A．半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料
B．核能和地热能都是可再生能源
C．弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播
D．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
（多选）13．（2分）下列做法中符合安全用电原则的是（ ）
A．保险盒内熔丝熔断后，可用铜线代替
B．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C．电灯开关可以接在零线和灯座之间
D．用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体
（多选）14．（2分）一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，工作时通过它们的电流也相同，电动机正常运转，则在相同的时间内：（ ）
A．电炉和电动机产生的热量相等
B．电炉产生的热量大于电动机产生的热量
C．电炉和电动机消耗的电能相等
D．电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）小磁针静止时的指向如图所示，请在图中的括号内标出电磁铁右端的极性，在导线上a点标出电流的方向。
16．（2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。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分共19分）
17．（4分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两套相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。
物质
质量（g）
初始温度（℃）
加热时间（min）
最后温度（℃）
水
50
20
5
42
食用油
50
20
5
50
（1）从表中数据可知，加热结束时，食用油的温度比水温度 （选填“高”或“低”）。由此可推理，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，此时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
（2）从表中数据可以看出 （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强，但小明觉得实验次数过少，缺乏说服力，则他应该 。
18．（6分）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
（1）实验中通过观察U形管中液面高度的变化，可以比较电流通过导体产生热量的多少。这种方法叫 。
（2）图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联接入电路，是为了探究电流产生的热量与 的大小的关系，这种研究方法叫 法。
（3）将图甲中开关闭合，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大。
（4）让两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联（如图乙所示），此时通过两容器中电阻丝的电流不同，在通电时间相同的情况下， （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，由此得到的结论是 。
19．（9分）小华做测量定值电阻Rx阻值的实验，现有器材：待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，应将电流表指针调至 。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时，电压表示数变小。
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是 （选填标号）。
A.滑动变阻器断路
B.Rx断路
C.Rx短路
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电流表的示数为0.25A，电压表的示数如图丙所示，为 V，则定值电阻 Ω。
（5）实验中除保护电路外，滑动变阻器另一个作用是 。
（6）本实验要多次测量取平均值，目的是 。
（7）小华对实验进行进一步拓展，利用电源（电压未知但恒定不变）。阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材，设计了如图丁所示的电路也能测出的阻值，请你完成下列实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1；
② ，读出电流表示数I2；
③根据实验数据，计算出待测电阻Rx＝ 。（用R0、I1、I2表示）
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）随着节能意识的兴起，某同学家里安装了太阳能热水器，该热水器的铭牌如表所示。若该太阳能热水器安装在平均日照辐射强度为4.2×106J/（m2•h）的阳台处，阳台上平均每天的日照时间约为10h，则：
产品型号
阳台节能热水器OP﹣B
额定压力
0.6MPa
板芯材料
铜铝复合
采光面积
2m2
水箱中充满水的质量
100kg
（1）该热水器的采光板，每天吸收的热量为多少J？
（2）若每天热水器内注满20℃的冷水，第一天晚上储水桶中的热水温度为60℃，则该热水器的热效率为多少？
21．（9分）如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：
额定电压
220V
加热时的总功率
880W
保温时的功率
44W
R1、R2为加热电阻丝。（假设它们的阻值不变）（计算结果若不能整除，保留一位小数）求：
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？
2023年河南省商丘市柘城县中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 S （选填“N”或“S”）极。静止时指向地磁场的 北 （选填“南”或“北”）极。
【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；
（2）地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近。
【解答】解：（1）磁勺的勺柄指南，根据地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极；
（2）地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，静止时磁体的S极，即地磁场的北极。
故答案为：S；北。
【点评】此题考查了地磁场的知识，难度不大。
2．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些 电子 （选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有 吸引轻小物体 的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。
【分析】用摩擦的方法使物体带电的方式叫摩擦起电，摩擦起电实质是电子的转移；带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：
与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；带电体具有吸引轻小物体的性质，所以玻璃棒靠近轻质羽毛，羽毛能被吸引。
故答案为：电子；吸引轻小物体。
【点评】此题考查了摩擦起电实质以及带电体的性质，属于基础性题目。
3．（3分）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞 做功 ，水蒸气的一部分 内 能转化为软木塞的 机械 能，利用这一原理，可以制成热机。
【分析】做功可以改变物体的内能，物体对外做功，物体本身的内能减小，将内能转化为机械能。
【解答】解：用酒精灯给试管中的水加热，产生大量的水蒸气，这些高温水蒸气对塞子做功，将塞子冲出；则该过程中水蒸气的内能减少、温度降低；塞子由静止变为运动，其机械能增大，故能量转化是内能转化为机械能。
故答案为：做功；内；机械。
【点评】此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能。
4．（2分）某同学家的电能表面板如图所示，则他家同时使用的用电器总功率不能超过 2200 W，图中电能表的示数为 219.6 kW•h。
【分析】（1）由铭牌知，电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，由P＝UI可知同时使用的用电器总功率的最大值；
（2）电能表的读数：用刻度盘读数时，最后一位是小数位，单位是度（kW•h）。
【解答】解：由图知，电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，由P＝UI可知同时使用的用电器总功率不能超过P＝UI＝220V×10A＝2200W；
由图知，此时电能表的示数为：219.6kW•h。
故答案为：2200；219.6。
【点评】本题考查了电功率的计算、电能表的读数，属于基础性题目。
5．（2分）如图所示，电源电压是3V且不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯L2两端的电压为 1 V；若断开开关，电压表示数将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】先分析电路的连接方式；再根据电路特点，结合题意分析答题。
【解答】解：
由电路图可知，闭合开关后，灯L1与L2串联，电压表测灯L2两端的电压；
已知此时电压表示数是1V，则灯L2两端的电压是1V；
断开开关S，电压表串联在电路中，电压表测电源两端电压，此时其示数为3V，所以断开开关后，电压表示数变大。
故答案为：1；变大。
【点评】本题考查了串联电路的特点，是一道基础题；分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提，熟练掌握串联电路的特点是正确解题的关键。
6．（3分）如图所示，电源电压为3V，开关闭合后，电流表A的示数为0.3A，电流表A1的示数为0.2A。灯泡的连接方式是 并 联，灯泡L1两端的电压为 3 V，通过灯泡L2的电流为 0.1 A。
【分析】由图可知，两灯泡并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量灯泡L1的电流；
（1）已知电源电压，根据并联电路两端的电压相等的特点即可得出灯泡L1两端的电压；
（2）根据并联电路电流的特点求出通过L2的电流。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L1、L2并列的接在电路两点间，所以L1、L2的连接方式是并联。
根据并联电路电压特点可知，L1和L2两端的电压等于电源电压，所以灯泡L1两端的电压为3V。
由电路图可知，电流表A1测通过L1的电流，电流表A测干路电流，根据并联电路电流特点：干路电流等于各支路电流之和，则通过灯泡L2的电流为：
I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.2A＝0.1A。
故答案为：并；3；0.1。
【点评】解决此类问题的关键是知道并联电路的电流规律﹣﹣干路中的电流等于各支路电流之和，即I＝I1+I2。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求：第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）在国际单位制中，下列物理量的单位不是以科学家的名字命名的是（ ）
A．电阻 B．电功 C．能量 D．质量
【分析】根据物理学家的贡献及对物理单位的掌握分析解答此题。
【解答】解：A、电阻的单位欧姆，是根据物理学家欧姆的名字命名的，故A不合题意；
B、电功的单位是瓦特，是根据科学家瓦特的名字命名的，故B不合题意；
C、能量的单位焦耳，是根据物理学家焦耳的名字命名的，故C不合题意；
D、质量的单位千克，是国际计量大会一致通过，规定的国际单位制中的七个基本单位之一，故D符合题意。
故选：D。
【点评】熟悉各物理量的单位，并知道各单位的由来是解题的关键。
8．（2分）下列电工用品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．塑料管 B．陶瓷球 C．橡胶垫 D．保险丝
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解：A、塑料管的材料是塑料，属于绝缘体。故A错误；
B、陶瓷球的材料是陶瓷，属于绝缘体，故B错误；
C、橡胶垫的材料是橡胶，属于绝缘体，故C错误；
D、保险丝的材料是铅锑合金，属于导体，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
9．（2分）“节能减排，从我做起”，小吴同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当他断开一个用电器后，家庭电路中不变化的物理量是（ ）
A．总电流 B．总电压 C．总电阻 D．总功率
【分析】家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，根据并联电路电阻的规律可知总电阻的变化；电路中的总功率等于各用电器功率之和，且家庭电路的电压不变，每多关闭一个家用电器时电路总功率变小，根据P＝UI可知总电流的变化。
【解答】解：AD、因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，每关闭一个家用电器，电路的总功率变小；由P＝UI可知，电路中的总电流变小，故AD不符合题意。
B、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，因家庭电路的电压不变，所以，每关闭一个家用电器，总电压不变，故B符合题意。
C、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，因此每关闭一个用电器，总电阻将变大，故C不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了电功率公式和欧姆定律的简单应用，要注意家庭电路的连接方式是并联且家庭电路的电压不变。
10．（2分）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示，若将L与R串联在8V的电源上，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻是10Ω B．电路消耗的总功率是4W
C．电路中的电流是0.6A D．灯泡两端的电压是8V
【分析】由于R与L串联时通过它们的电流相等，电源电压等于两者两端的电压之和；根据图象读出符合的电流和电压，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电压；利用P＝UI求消耗的总功率。
【解答】解：R与L串联在8V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且电源的电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流为0.5A，电阻R两端的电压为5V，灯泡两端的电压为3V时符合，故CD错误；
则灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω；故A错误；
总功率P＝UI＝8V×0.5A＝4W，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出电压和对应的电流值。
11．（2分）如图所示是电与磁的四个实验，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：通电后小磁针发生偏转，说明电流有热效应
B．乙图：说明电磁铁的磁性强弱与电流方向有关
C．丙图：闭合开关后，磁场中导体ab受力而运动，依据该原理可制成电动机
D．丁图：闭合开关后，磁场中导体ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针偏转
【分析】（1）通电导线周围存在磁场；
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关；
（3）通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的；
（4）闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流的现象叫做电磁感应现象。
【解答】解：A、甲图是奥斯特实验，导线触及电源后，电路中有电流，小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场，属于电流的磁效应，故A错误；
B、乙图中两个电磁铁串联，通过的电流相同；线圈匝数不同，吸起大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故B错误；
C、丙图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机，故C正确；
D、丁图中磁场中导体ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了奥斯特实验、影响通电螺线管中的磁性强弱的因素、电动机的原理、产生感应电流的条件等知识，知识点较多，但难度不大。
12．（2分）能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题，以下有关说法正确的是（ ）
A．半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料
B．核能和地热能都是可再生能源
C．弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播
D．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
【分析】（1）半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，可以用来制成二极管、三极管；
（2）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（3）光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方；
（4）核潜艇使用的可控核裂变技术来获取能量。
【解答】解：A、容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，可制作二极管、三极管灯，故A正确；
B、地热能可以能够源源不断的从自然界得到的能源是可再生能源，核能是不可再生能源，故B错误；
C、光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光是不断的经光纤壁反射向前传播，故C错误；
D、目前的核潜艇都是通过原子裂变来获取能量的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题是对能源和材料技术的考查，涉及半导体材料、超声波的应用、光纤通信和核能的利用，属于基础题。
（多选）13．（2分）下列做法中符合安全用电原则的是（ ）
A．保险盒内熔丝熔断后，可用铜线代替
B．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C．电灯开关可以接在零线和灯座之间
D．用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体
【分析】（1）保险丝在电流过大时发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，采用电阻率大，熔点较低的材料制作；
（2）安全用电原则有：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（3）开关要连接在火线和用电器之间；
（4）使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，使用测电笔时，不能用手触及测电笔前端的金属探头，这样会造成人身触电事故。
【解答】解：
A、因为铜丝或铁丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不会熔断，起不到保险的作用，故A不符合安全用电原则；
D、安全用电的基本原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故B符合安全用电原则；
C、根据安全用电的原则，开关要连接在火线和用电器之间，故C不符合安全用电原则；
D、使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，才能辨别出火线或零线，手不能接触笔尖金属体，否则会发生触电事故，故D符合安全用电原则。
故选：BD。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。
（多选）14．（2分）一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，工作时通过它们的电流也相同，电动机正常运转，则在相同的时间内：（ ）
A．电炉和电动机产生的热量相等
B．电炉产生的热量大于电动机产生的热量
C．电炉和电动机消耗的电能相等
D．电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能
【分析】对于电炉电路和电动机电路，焦耳定律都适用，欧姆定律适用于电炉，不适用于电动机。
【解答】解：A、B、电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q＝I2Rt，得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确，B错误。
C、D、电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】明确电动机工作时电功只能用W＝UIt求，电热只能用焦耳定律求；电炉工作时，电热等于电功，W＝UIt＝I2Rt。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）小磁针静止时的指向如图所示，请在图中的括号内标出电磁铁右端的极性，在导线上a点标出电流的方向。
【分析】根据小磁针的偏转方向，利用磁极间的相互作用规律判定电磁铁的极性；根据安培定则、螺线管的绕法判定电流的方向和电源的正负极，然后可知a点电流的方向。
【解答】解：由图可知，小磁针静止时的左端为N极，根据异名磁极相互吸引，则通电螺线管左端为S极，右端为N极。
根据安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的右端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的右端流入，如图所示：
【点评】本题属于安培定则的简单应用，安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极，也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
16．（2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：
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出两开关的连接方式是关键，同时要注安全用电的原则。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分共19分）
17．（4分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两套相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。
物质
质量（g）
初始温度（℃）
加热时间（min）
最后温度（℃）
水
50
20
5
42
食用油
50
20
5
50
（1）从表中数据可知，加热结束时，食用油的温度比水温度 高 （选填“高”或“低”）。由此可推理，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，此时，水吸收的热量 大于 （选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
（2）从表中数据可以看出 水 （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强，但小明觉得实验次数过少，缺乏说服力，则他应该 加热更长时间，多记录几个两种液体对应的温度 。
【分析】（1）根据表中数据回答；
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，这种方法叫转换法，据此回答；
（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；
只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的结论要多次测量。
【解答】解：
（1）由表格数据知，初温相同的水和食用油加热相同时间，食用油的温度比水的温度高；
要使水和食用油最后温度相同，即升高的温度相同，水需要加热时间长，根据转换法，说明水吸收的热量比食用油吸收的热量多；
（2）由表格数据知，质量和初温相同的水和食用油加热相同时间，即吸收相同热量，水升温慢，食用油升温快，说明水的吸热能力更强；
由表格数据知，实验中只记录了一个时间段两种液体对应的温度，实验次数太少，为了得到具有普遍性的结论，接下来应加热更长时间，多记录几次两种液体对应的温度。
故答案为：（1）高；大于；（2）水；加热更长时间，多记录几个两种液体对应的温度。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及归纳法的运用，为热学中的重要实验。
18．（6分）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
（1）实验中通过观察U形管中液面高度的变化，可以比较电流通过导体产生热量的多少。这种方法叫 转换法 。
（2）图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联接入电路，是为了探究电流产生的热量与 电阻 的大小的关系，这种研究方法叫 控制变量 法。
（3）将图甲中开关闭合，通电一段时间后， 右 （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大。
（4）让两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联（如图乙所示），此时通过两容器中电阻丝的电流不同，在通电时间相同的情况下， 左 （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，由此得到的结论是 在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多 。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过空气温度升高，压强增大，然后通过U形管中两边的液面高度差变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）由甲图可知，两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系；
（3）由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，据Q＝I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答；
（4）探究电流产生热量跟通电电流关系时，控制通电时间和电阻不变。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）由甲图可知，两段阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同、通电时间相同，由焦耳定律可知，该实验研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系。实验中控制电流相同、通电时间相同，采用的控制变量法；
（3）因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；由Q＝I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积膨胀，右侧气体膨胀更大所以右侧中的液面较高；
（4）在乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即右侧盒外并联5Ω电阻作用是改变通过密闭盒内电阻的电流；根据U形管液面的高度可知，电流越大，热量越多；故结论为：在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
故答案为：（1）转换法；（2）电阻；控制变量；（3）右；（4）左；在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
19．（9分）小华做测量定值电阻Rx阻值的实验，现有器材：待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，应将电流表指针调至 零刻度线 。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时，电压表示数变小。
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是 B （选填标号）。
A.滑动变阻器断路
B.Rx断路
C.Rx短路
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电流表的示数为0.25A，电压表的示数如图丙所示，为 2.5 V，则定值电阻 10 Ω。
（5）实验中除保护电路外，滑动变阻器另一个作用是 改变定值电阻两端电压和通过的电流 。
（6）本实验要多次测量取平均值，目的是 减小误差 。
（7）小华对实验进行进一步拓展，利用电源（电压未知但恒定不变）。阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材，设计了如图丁所示的电路也能测出的阻值，请你完成下列实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1；
② 再闭合开关S1 ，读出电流表示数I2；
③根据实验数据，计算出待测电阻Rx＝ 。（用R0、I1、I2表示）
【分析】（1）电表使用前需调零；
（2）根据（4）确定电流表量程，将电流表串联在电路中；电压表测量未知电阻两端电压，根据串联电路电压规律可知，若电压表的示数变小，则滑动变阻器两端电压变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（4）根据图乙确定电压表量程，由图丙确定分度值读数，利用R＝求出定值电阻的阻值；
（5）（6）为了减小误差，应多次测量取平均值，据此分析滑动变阻器的作用；
（7）先将定值电阻接入电路中，由欧姆定律先求出电源电压，再将电阻R0、Rx并联，根据并联电路的特点和欧姆定律计算待测电阻的阻值。
【解答】解：（1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，此时电流表指针没有与零刻度线对齐，故应将电流表指针调至零刻度线；
（2）由（4）可知，当移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电流表的示数为0.25A，故电流表选用小量程串联在电路中；
电压表测量未知电阻两端电压，根据串联电路电压规律可知，若电压表的示数变小，则滑动变阻器两端电压变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电流表串联，如下图所示：
；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即原因可能是Rx断路，故选：B；
（4）由图乙可知，电压表选用小量程；闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电流表的示数为0.25A，电压表的示数如图丙所示，电压表分度值0.1V，其示数为2.5V，则定值电阻的阻值为：
Rx＝＝＝10Ω；
（5）（6）为了减小误差，应多次测量取平均值，故滑动变阻器除保护电路外，另一个作用是改变定值电阻两端电压和通过的电流；
（7）实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1，电路为定值电阻的简单电路，此时电阻R0两端的电压即为电源电压，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I1R0；
②再闭合开关S1，电阻R0、Rx并联，电流表测干路电流，读出电流表示数I2，
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，则流过电阻Rx的电流：Ix'＝I2﹣I1；
因并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为：
Rx＝＝。
故答案为：（1）零刻度线；（2）见解答图；（3）B；（4）2.5；10；（5）改变定值电阻两端电压和通过的电流；（6）减小误差；（7）②再闭合开关S1；③。
【点评】本题测定值电阻的阻值实验，考查了电表使用、电路连接、电路故障、电压表读数、电阻的计算、滑动变阻器的作用和多次测量的目的及设计实验方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）随着节能意识的兴起，某同学家里安装了太阳能热水器，该热水器的铭牌如表所示。若该太阳能热水器安装在平均日照辐射强度为4.2×106J/（m2•h）的阳台处，阳台上平均每天的日照时间约为10h，则：
产品型号
阳台节能热水器OP﹣B
额定压力
0.6MPa
板芯材料
铜铝复合
采光面积
2m2
水箱中充满水的质量
100kg
（1）该热水器的采光板，每天吸收的热量为多少J？
（2）若每天热水器内注满20℃的冷水，第一天晚上储水桶中的热水温度为60℃，则该热水器的热效率为多少？
【分析】（1）根据平均日照辐射强度、日照时间和采光面积，可以计算出热水器的采光板每天吸收的热量；
（2）根据Q吸＝cmΔt可以求出，热水器中的水吸收的热量，再利用η＝就可以计算出热水器的热效率。
【解答】解：（1）热水器的采光板的面积：S＝2m2，平均日照辐射强度为4.2×106J/（m2•h），平均每天的日照时间约为10h；
则热水器的采光板每天吸收的热量：Q＝4.2×106J/（m2•h）×2m2×10h＝8.4×107J；
（2）热水器内水的质量：m水＝100kg；
热水器内的水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（60℃﹣20℃）＝1.68×107J；
热水器的热效率：η＝×100%＝×100%＝20%。
答：（1）每天吸收的热量为8.4×107J；
（2）热水器的热效率为20%。
【点评】本题考查的是热量以及效率的计算，熟练运用基本公式即可解答。
21．（9分）如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：
额定电压
220V
加热时的总功率
880W
保温时的功率
44W
R1、R2为加热电阻丝。（假设它们的阻值不变）（计算结果若不能整除，保留一位小数）求：
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？
【分析】（1）分析当S和S0闭合时电路中总电阻的大小，根据P＝分析电路总功率的大小可知饮水机处于哪种工作状态，根据P＝UI求出此时电路中的总电流；
（2）开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，电饮水机处于保温状态；当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电饮水机处于加热状态，根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出R1的电功率，根据并联电路的电压特点和P＝求出电阻丝R1的阻值；
（3）根据欧姆定律求出饮水机加热时电路中的总电阻，再根据P＝求出实际电压只有200V时饮水机加热的实际总功率。
【解答】解：（1）当开关S和S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，
由P＝可知，电路的总功率最大，电热饮水机处于加热状态；
由P＝UI可得，此时电路的总电流：
I＝＝＝4A；
（2）当开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，此时电热饮水机处于保温状态；
当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电热饮水机处于加热状态，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，R1消耗的电功率：
P1＝P加热﹣P保温＝880W﹣44W＝836W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻丝R1的阻值：
R1＝＝≈57.9Ω；
（3）由I＝可得，饮水机加热时电路中的总电阻：
R＝＝＝55Ω，
当实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率：
P实＝＝≈727.3W。
答：（1）当S和S0闭合时，饮水机处在加热状态，此时电路的总电流是4A；
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为57.9Ω；
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是727.3W。
【点评】分析清楚电路结构，知道何时饮水机处于加热状态、何时处于保温状态，是正确解题的关键，灵活应用功率的变形公式、并联电路的特点即可正确解题。
2023年河南省商丘市柘城县中考物理模拟试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 （选填“N”或“S”）极。静止时指向地磁场的 （选填“南”或“北”）极。
2．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些 （选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有 的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。
3．（3分）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞 ，水蒸气的一部分 能转化为软木塞的 能，利用这一原理，可以制成热机。
4．（2分）某同学家的电能表面板如图所示，则他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，图中电能表的示数为 kW•h。
5．（2分）如图所示，电源电压是3V且不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯L2两端的电压为 V；若断开开关，电压表示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
6．（3分）如图所示，电源电压为3V，开关闭合后，电流表A的示数为0.3A，电流表A1的示数为0.2A。灯泡的连接方式是 联，灯泡L1两端的电压为 V，通过灯泡L2的电流为 A。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求：第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）在国际单位制中，下列物理量的单位不是以科学家的名字命名的是（ ）
A．电阻 B．电功 C．能量 D．质量
8．（2分）下列电工用品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．塑料管 B．陶瓷球 C．橡胶垫 D．保险丝
9．（2分）“节能减排，从我做起”，小吴同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当他断开一个用电器后，家庭电路中不变化的物理量是（ ）
A．总电流 B．总电压 C．总电阻 D．总功率
10．（2分）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示，若将L与R串联在8V的电源上，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻是10Ω B．电路消耗的总功率是4W
C．电路中的电流是0.6A D．灯泡两端的电压是8V
11．（2分）如图所示是电与磁的四个实验，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：通电后小磁针发生偏转，说明电流有热效应
B．乙图：说明电磁铁的磁性强弱与电流方向有关
C．丙图：闭合开关后，磁场中导体ab受力而运动，依据该原理可制成电动机
D．丁图：闭合开关后，磁场中导体ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针偏转
12．（2分）能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题，以下有关说法正确的是（ ）
A．半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料
B．核能和地热能都是可再生能源
C．弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播
D．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
（多选）13．（2分）下列做法中符合安全用电原则的是（ ）
A．保险盒内熔丝熔断后，可用铜线代替
B．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C．电灯开关可以接在零线和灯座之间
D．用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体
（多选）14．（2分）一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，工作时通过它们的电流也相同，电动机正常运转，则在相同的时间内：（ ）
A．电炉和电动机产生的热量相等
B．电炉产生的热量大于电动机产生的热量
C．电炉和电动机消耗的电能相等
D．电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）小磁针静止时的指向如图所示，请在图中的括号内标出电磁铁右端的极性，在导线上a点标出电流的方向。
16．（2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。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分共19分）
17．（4分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两套相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。
物质
质量（g）
初始温度（℃）
加热时间（min）
最后温度（℃）
水
50
20
5
42
食用油
50
20
5
50
（1）从表中数据可知，加热结束时，食用油的温度比水温度 （选填“高”或“低”）。由此可推理，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，此时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
（2）从表中数据可以看出 （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强，但小明觉得实验次数过少，缺乏说服力，则他应该 。
18．（6分）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
（1）实验中通过观察U形管中液面高度的变化，可以比较电流通过导体产生热量的多少。这种方法叫 。
（2）图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联接入电路，是为了探究电流产生的热量与 的大小的关系，这种研究方法叫 法。
（3）将图甲中开关闭合，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大。
（4）让两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联（如图乙所示），此时通过两容器中电阻丝的电流不同，在通电时间相同的情况下， （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，由此得到的结论是 。
19．（9分）小华做测量定值电阻Rx阻值的实验，现有器材：待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，应将电流表指针调至 。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时，电压表示数变小。
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是 （选填标号）。
A.滑动变阻器断路
B.Rx断路
C.Rx短路
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电流表的示数为0.25A，电压表的示数如图丙所示，为 V，则定值电阻 Ω。
（5）实验中除保护电路外，滑动变阻器另一个作用是 。
（6）本实验要多次测量取平均值，目的是 。
（7）小华对实验进行进一步拓展，利用电源（电压未知但恒定不变）。阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材，设计了如图丁所示的电路也能测出的阻值，请你完成下列实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1；
② ，读出电流表示数I2；
③根据实验数据，计算出待测电阻Rx＝ 。（用R0、I1、I2表示）
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）随着节能意识的兴起，某同学家里安装了太阳能热水器，该热水器的铭牌如表所示。若该太阳能热水器安装在平均日照辐射强度为4.2×106J/（m2•h）的阳台处，阳台上平均每天的日照时间约为10h，则：
产品型号
阳台节能热水器OP﹣B
额定压力
0.6MPa
板芯材料
铜铝复合
采光面积
2m2
水箱中充满水的质量
100kg
（1）该热水器的采光板，每天吸收的热量为多少J？
（2）若每天热水器内注满20℃的冷水，第一天晚上储水桶中的热水温度为60℃，则该热水器的热效率为多少？
21．（9分）如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：
额定电压
220V
加热时的总功率
880W
保温时的功率
44W
R1、R2为加热电阻丝。（假设它们的阻值不变）（计算结果若不能整除，保留一位小数）求：
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？
2023年河南省商丘市柘城县中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 S （选填“N”或“S”）极。静止时指向地磁场的 北 （选填“南”或“北”）极。
【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；
（2）地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近。
【解答】解：（1）磁勺的勺柄指南，根据地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极；
（2）地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，静止时磁体的S极，即地磁场的北极。
故答案为：S；北。
【点评】此题考查了地磁场的知识，难度不大。
2．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些 电子 （选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有 吸引轻小物体 的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。
【分析】用摩擦的方法使物体带电的方式叫摩擦起电，摩擦起电实质是电子的转移；带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：
与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；带电体具有吸引轻小物体的性质，所以玻璃棒靠近轻质羽毛，羽毛能被吸引。
故答案为：电子；吸引轻小物体。
【点评】此题考查了摩擦起电实质以及带电体的性质，属于基础性题目。
3．（3分）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞 做功 ，水蒸气的一部分 内 能转化为软木塞的 机械 能，利用这一原理，可以制成热机。
【分析】做功可以改变物体的内能，物体对外做功，物体本身的内能减小，将内能转化为机械能。
【解答】解：用酒精灯给试管中的水加热，产生大量的水蒸气，这些高温水蒸气对塞子做功，将塞子冲出；则该过程中水蒸气的内能减少、温度降低；塞子由静止变为运动，其机械能增大，故能量转化是内能转化为机械能。
故答案为：做功；内；机械。
【点评】此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能。
4．（2分）某同学家的电能表面板如图所示，则他家同时使用的用电器总功率不能超过 2200 W，图中电能表的示数为 219.6 kW•h。
【分析】（1）由铭牌知，电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，由P＝UI可知同时使用的用电器总功率的最大值；
（2）电能表的读数：用刻度盘读数时，最后一位是小数位，单位是度（kW•h）。
【解答】解：由图知，电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，由P＝UI可知同时使用的用电器总功率不能超过P＝UI＝220V×10A＝2200W；
由图知，此时电能表的示数为：219.6kW•h。
故答案为：2200；219.6。
【点评】本题考查了电功率的计算、电能表的读数，属于基础性题目。
5．（2分）如图所示，电源电压是3V且不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯L2两端的电压为 1 V；若断开开关，电压表示数将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】先分析电路的连接方式；再根据电路特点，结合题意分析答题。
【解答】解：
由电路图可知，闭合开关后，灯L1与L2串联，电压表测灯L2两端的电压；
已知此时电压表示数是1V，则灯L2两端的电压是1V；
断开开关S，电压表串联在电路中，电压表测电源两端电压，此时其示数为3V，所以断开开关后，电压表示数变大。
故答案为：1；变大。
【点评】本题考查了串联电路的特点，是一道基础题；分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提，熟练掌握串联电路的特点是正确解题的关键。
6．（3分）如图所示，电源电压为3V，开关闭合后，电流表A的示数为0.3A，电流表A1的示数为0.2A。灯泡的连接方式是 并 联，灯泡L1两端的电压为 3 V，通过灯泡L2的电流为 0.1 A。
【分析】由图可知，两灯泡并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量灯泡L1的电流；
（1）已知电源电压，根据并联电路两端的电压相等的特点即可得出灯泡L1两端的电压；
（2）根据并联电路电流的特点求出通过L2的电流。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L1、L2并列的接在电路两点间，所以L1、L2的连接方式是并联。
根据并联电路电压特点可知，L1和L2两端的电压等于电源电压，所以灯泡L1两端的电压为3V。
由电路图可知，电流表A1测通过L1的电流，电流表A测干路电流，根据并联电路电流特点：干路电流等于各支路电流之和，则通过灯泡L2的电流为：
I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.2A＝0.1A。
故答案为：并；3；0.1。
【点评】解决此类问题的关键是知道并联电路的电流规律﹣﹣干路中的电流等于各支路电流之和，即I＝I1+I2。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求：第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）在国际单位制中，下列物理量的单位不是以科学家的名字命名的是（ ）
A．电阻 B．电功 C．能量 D．质量
【分析】根据物理学家的贡献及对物理单位的掌握分析解答此题。
【解答】解：A、电阻的单位欧姆，是根据物理学家欧姆的名字命名的，故A不合题意；
B、电功的单位是瓦特，是根据科学家瓦特的名字命名的，故B不合题意；
C、能量的单位焦耳，是根据物理学家焦耳的名字命名的，故C不合题意；
D、质量的单位千克，是国际计量大会一致通过，规定的国际单位制中的七个基本单位之一，故D符合题意。
故选：D。
【点评】熟悉各物理量的单位，并知道各单位的由来是解题的关键。
8．（2分）下列电工用品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．塑料管 B．陶瓷球 C．橡胶垫 D．保险丝
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解：A、塑料管的材料是塑料，属于绝缘体。故A错误；
B、陶瓷球的材料是陶瓷，属于绝缘体，故B错误；
C、橡胶垫的材料是橡胶，属于绝缘体，故C错误；
D、保险丝的材料是铅锑合金，属于导体，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
9．（2分）“节能减排，从我做起”，小吴同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当他断开一个用电器后，家庭电路中不变化的物理量是（ ）
A．总电流 B．总电压 C．总电阻 D．总功率
【分析】家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，根据并联电路电阻的规律可知总电阻的变化；电路中的总功率等于各用电器功率之和，且家庭电路的电压不变，每多关闭一个家用电器时电路总功率变小，根据P＝UI可知总电流的变化。
【解答】解：AD、因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，每关闭一个家用电器，电路的总功率变小；由P＝UI可知，电路中的总电流变小，故AD不符合题意。
B、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，因家庭电路的电压不变，所以，每关闭一个家用电器，总电压不变，故B符合题意。
C、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，因此每关闭一个用电器，总电阻将变大，故C不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了电功率公式和欧姆定律的简单应用，要注意家庭电路的连接方式是并联且家庭电路的电压不变。
10．（2分）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示，若将L与R串联在8V的电源上，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻是10Ω B．电路消耗的总功率是4W
C．电路中的电流是0.6A D．灯泡两端的电压是8V
【分析】由于R与L串联时通过它们的电流相等，电源电压等于两者两端的电压之和；根据图象读出符合的电流和电压，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电压；利用P＝UI求消耗的总功率。
【解答】解：R与L串联在8V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且电源的电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流为0.5A，电阻R两端的电压为5V，灯泡两端的电压为3V时符合，故CD错误；
则灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω；故A错误；
总功率P＝UI＝8V×0.5A＝4W，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出电压和对应的电流值。
11．（2分）如图所示是电与磁的四个实验，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：通电后小磁针发生偏转，说明电流有热效应
B．乙图：说明电磁铁的磁性强弱与电流方向有关
C．丙图：闭合开关后，磁场中导体ab受力而运动，依据该原理可制成电动机
D．丁图：闭合开关后，磁场中导体ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针偏转
【分析】（1）通电导线周围存在磁场；
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关；
（3）通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的；
（4）闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流的现象叫做电磁感应现象。
【解答】解：A、甲图是奥斯特实验，导线触及电源后，电路中有电流，小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场，属于电流的磁效应，故A错误；
B、乙图中两个电磁铁串联，通过的电流相同；线圈匝数不同，吸起大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故B错误；
C、丙图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机，故C正确；
D、丁图中磁场中导体ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了奥斯特实验、影响通电螺线管中的磁性强弱的因素、电动机的原理、产生感应电流的条件等知识，知识点较多，但难度不大。
12．（2分）能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题，以下有关说法正确的是（ ）
A．半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料
B．核能和地热能都是可再生能源
C．弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播
D．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
【分析】（1）半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，可以用来制成二极管、三极管；
（2）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（3）光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方；
（4）核潜艇使用的可控核裂变技术来获取能量。
【解答】解：A、容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，可制作二极管、三极管灯，故A正确；
B、地热能可以能够源源不断的从自然界得到的能源是可再生能源，核能是不可再生能源，故B错误；
C、光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光是不断的经光纤壁反射向前传播，故C错误；
D、目前的核潜艇都是通过原子裂变来获取能量的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题是对能源和材料技术的考查，涉及半导体材料、超声波的应用、光纤通信和核能的利用，属于基础题。
（多选）13．（2分）下列做法中符合安全用电原则的是（ ）
A．保险盒内熔丝熔断后，可用铜线代替
B．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C．电灯开关可以接在零线和灯座之间
D．用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体
【分析】（1）保险丝在电流过大时发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，采用电阻率大，熔点较低的材料制作；
（2）安全用电原则有：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（3）开关要连接在火线和用电器之间；
（4）使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，使用测电笔时，不能用手触及测电笔前端的金属探头，这样会造成人身触电事故。
【解答】解：
A、因为铜丝或铁丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不会熔断，起不到保险的作用，故A不符合安全用电原则；
D、安全用电的基本原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故B符合安全用电原则；
C、根据安全用电的原则，开关要连接在火线和用电器之间，故C不符合安全用电原则；
D、使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，才能辨别出火线或零线，手不能接触笔尖金属体，否则会发生触电事故，故D符合安全用电原则。
故选：BD。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。
（多选）14．（2分）一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，工作时通过它们的电流也相同，电动机正常运转，则在相同的时间内：（ ）
A．电炉和电动机产生的热量相等
B．电炉产生的热量大于电动机产生的热量
C．电炉和电动机消耗的电能相等
D．电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能
【分析】对于电炉电路和电动机电路，焦耳定律都适用，欧姆定律适用于电炉，不适用于电动机。
【解答】解：A、B、电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q＝I2Rt，得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确，B错误。
C、D、电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】明确电动机工作时电功只能用W＝UIt求，电热只能用焦耳定律求；电炉工作时，电热等于电功，W＝UIt＝I2Rt。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）小磁针静止时的指向如图所示，请在图中的括号内标出电磁铁右端的极性，在导线上a点标出电流的方向。
【分析】根据小磁针的偏转方向，利用磁极间的相互作用规律判定电磁铁的极性；根据安培定则、螺线管的绕法判定电流的方向和电源的正负极，然后可知a点电流的方向。
【解答】解：由图可知，小磁针静止时的左端为N极，根据异名磁极相互吸引，则通电螺线管左端为S极，右端为N极。
根据安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的右端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的右端流入，如图所示：
【点评】本题属于安培定则的简单应用，安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极，也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
16．（2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：
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出两开关的连接方式是关键，同时要注安全用电的原则。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分共19分）
17．（4分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两套相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。
物质
质量（g）
初始温度（℃）
加热时间（min）
最后温度（℃）
水
50
20
5
42
食用油
50
20
5
50
（1）从表中数据可知，加热结束时，食用油的温度比水温度 高 （选填“高”或“低”）。由此可推理，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，此时，水吸收的热量 大于 （选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
（2）从表中数据可以看出 水 （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强，但小明觉得实验次数过少，缺乏说服力，则他应该 加热更长时间，多记录几个两种液体对应的温度 。
【分析】（1）根据表中数据回答；
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，这种方法叫转换法，据此回答；
（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；
只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的结论要多次测量。
【解答】解：
（1）由表格数据知，初温相同的水和食用油加热相同时间，食用油的温度比水的温度高；
要使水和食用油最后温度相同，即升高的温度相同，水需要加热时间长，根据转换法，说明水吸收的热量比食用油吸收的热量多；
（2）由表格数据知，质量和初温相同的水和食用油加热相同时间，即吸收相同热量，水升温慢，食用油升温快，说明水的吸热能力更强；
由表格数据知，实验中只记录了一个时间段两种液体对应的温度，实验次数太少，为了得到具有普遍性的结论，接下来应加热更长时间，多记录几次两种液体对应的温度。
故答案为：（1）高；大于；（2）水；加热更长时间，多记录几个两种液体对应的温度。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及归纳法的运用，为热学中的重要实验。
18．（6分）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
（1）实验中通过观察U形管中液面高度的变化，可以比较电流通过导体产生热量的多少。这种方法叫 转换法 。
（2）图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联接入电路，是为了探究电流产生的热量与 电阻 的大小的关系，这种研究方法叫 控制变量 法。
（3）将图甲中开关闭合，通电一段时间后， 右 （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大。
（4）让两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联（如图乙所示），此时通过两容器中电阻丝的电流不同，在通电时间相同的情况下， 左 （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，由此得到的结论是 在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多 。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过空气温度升高，压强增大，然后通过U形管中两边的液面高度差变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）由甲图可知，两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系；
（3）由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，据Q＝I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答；
（4）探究电流产生热量跟通电电流关系时，控制通电时间和电阻不变。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）由甲图可知，两段阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同、通电时间相同，由焦耳定律可知，该实验研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系。实验中控制电流相同、通电时间相同，采用的控制变量法；
（3）因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；由Q＝I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积膨胀，右侧气体膨胀更大所以右侧中的液面较高；
（4）在乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即右侧盒外并联5Ω电阻作用是改变通过密闭盒内电阻的电流；根据U形管液面的高度可知，电流越大，热量越多；故结论为：在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
故答案为：（1）转换法；（2）电阻；控制变量；（3）右；（4）左；在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
19．（9分）小华做测量定值电阻Rx阻值的实验，现有器材：待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，应将电流表指针调至 零刻度线 。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时，电压表示数变小。
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是 B （选填标号）。
A.滑动变阻器断路
B.Rx断路
C.Rx短路
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电流表的示数为0.25A，电压表的示数如图丙所示，为 2.5 V，则定值电阻 10 Ω。
（5）实验中除保护电路外，滑动变阻器另一个作用是 改变定值电阻两端电压和通过的电流 。
（6）本实验要多次测量取平均值，目的是 减小误差 。
（7）小华对实验进行进一步拓展，利用电源（电压未知但恒定不变）。阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材，设计了如图丁所示的电路也能测出的阻值，请你完成下列实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1；
② 再闭合开关S1 ，读出电流表示数I2；
③根据实验数据，计算出待测电阻Rx＝ 。（用R0、I1、I2表示）
【分析】（1）电表使用前需调零；
（2）根据（4）确定电流表量程，将电流表串联在电路中；电压表测量未知电阻两端电压，根据串联电路电压规律可知，若电压表的示数变小，则滑动变阻器两端电压变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（4）根据图乙确定电压表量程，由图丙确定分度值读数，利用R＝求出定值电阻的阻值；
（5）（6）为了减小误差，应多次测量取平均值，据此分析滑动变阻器的作用；
（7）先将定值电阻接入电路中，由欧姆定律先求出电源电压，再将电阻R0、Rx并联，根据并联电路的特点和欧姆定律计算待测电阻的阻值。
【解答】解：（1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，此时电流表指针没有与零刻度线对齐，故应将电流表指针调至零刻度线；
（2）由（4）可知，当移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电流表的示数为0.25A，故电流表选用小量程串联在电路中；
电压表测量未知电阻两端电压，根据串联电路电压规律可知，若电压表的示数变小，则滑动变阻器两端电压变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电流表串联，如下图所示：
；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即原因可能是Rx断路，故选：B；
（4）由图乙可知，电压表选用小量程；闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电流表的示数为0.25A，电压表的示数如图丙所示，电压表分度值0.1V，其示数为2.5V，则定值电阻的阻值为：
Rx＝＝＝10Ω；
（5）（6）为了减小误差，应多次测量取平均值，故滑动变阻器除保护电路外，另一个作用是改变定值电阻两端电压和通过的电流；
（7）实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1，电路为定值电阻的简单电路，此时电阻R0两端的电压即为电源电压，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I1R0；
②再闭合开关S1，电阻R0、Rx并联，电流表测干路电流，读出电流表示数I2，
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，则流过电阻Rx的电流：Ix'＝I2﹣I1；
因并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为：
Rx＝＝。
故答案为：（1）零刻度线；（2）见解答图；（3）B；（4）2.5；10；（5）改变定值电阻两端电压和通过的电流；（6）减小误差；（7）②再闭合开关S1；③。
【点评】本题测定值电阻的阻值实验，考查了电表使用、电路连接、电路故障、电压表读数、电阻的计算、滑动变阻器的作用和多次测量的目的及设计实验方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）随着节能意识的兴起，某同学家里安装了太阳能热水器，该热水器的铭牌如表所示。若该太阳能热水器安装在平均日照辐射强度为4.2×106J/（m2•h）的阳台处，阳台上平均每天的日照时间约为10h，则：
产品型号
阳台节能热水器OP﹣B
额定压力
0.6MPa
板芯材料
铜铝复合
采光面积
2m2
水箱中充满水的质量
100kg
（1）该热水器的采光板，每天吸收的热量为多少J？
（2）若每天热水器内注满20℃的冷水，第一天晚上储水桶中的热水温度为60℃，则该热水器的热效率为多少？
【分析】（1）根据平均日照辐射强度、日照时间和采光面积，可以计算出热水器的采光板每天吸收的热量；
（2）根据Q吸＝cmΔt可以求出，热水器中的水吸收的热量，再利用η＝就可以计算出热水器的热效率。
【解答】解：（1）热水器的采光板的面积：S＝2m2，平均日照辐射强度为4.2×106J/（m2•h），平均每天的日照时间约为10h；
则热水器的采光板每天吸收的热量：Q＝4.2×106J/（m2•h）×2m2×10h＝8.4×107J；
（2）热水器内水的质量：m水＝100kg；
热水器内的水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（60℃﹣20℃）＝1.68×107J；
热水器的热效率：η＝×100%＝×100%＝20%。
答：（1）每天吸收的热量为8.4×107J；
（2）热水器的热效率为20%。
【点评】本题考查的是热量以及效率的计算，熟练运用基本公式即可解答。
21．（9分）如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：
额定电压
220V
加热时的总功率
880W
保温时的功率
44W
R1、R2为加热电阻丝。（假设它们的阻值不变）（计算结果若不能整除，保留一位小数）求：
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？
【分析】（1）分析当S和S0闭合时电路中总电阻的大小，根据P＝分析电路总功率的大小可知饮水机处于哪种工作状态，根据P＝UI求出此时电路中的总电流；
（2）开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，电饮水机处于保温状态；当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电饮水机处于加热状态，根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出R1的电功率，根据并联电路的电压特点和P＝求出电阻丝R1的阻值；
（3）根据欧姆定律求出饮水机加热时电路中的总电阻，再根据P＝求出实际电压只有200V时饮水机加热的实际总功率。
【解答】解：（1）当开关S和S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，
由P＝可知，电路的总功率最大，电热饮水机处于加热状态；
由P＝UI可得，此时电路的总电流：
I＝＝＝4A；
（2）当开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，此时电热饮水机处于保温状态；
当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电热饮水机处于加热状态，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，R1消耗的电功率：
P1＝P加热﹣P保温＝880W﹣44W＝836W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻丝R1的阻值：
R1＝＝≈57.9Ω；
（3）由I＝可得，饮水机加热时电路中的总电阻：
R＝＝＝55Ω，
当实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率：
P实＝＝≈727.3W。
答：（1）当S和S0闭合时，饮水机处在加热状态，此时电路的总电流是4A；
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为57.9Ω；
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是727.3W。
【点评】分析清楚电路结构，知道何时饮水机处于加热状态、何时处于保温状态，是正确解题的关键，灵活应用功率的变形公式、并联电路的特点即可正确解题。
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