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2023年湖北省武汉市腾云联盟中考一模物理试题（原卷版+解析版）
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1. 下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是（ ）
A. 温度高的物体含有的热量一定多
B. 温度高的物体具有的内能一定大
C. 物体的温度升高，一定是外界对物体做功
D. 物质吸热发生物态变化时，温度可能不变，但内能一定增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误；
B．内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，所以温度高的物体具有的内能不一定大，故B错误；
C．一个物体的温度升高，不一定是外界对物体做功，也有可能是吸收了热量，故C错误；
D．物质吸热发生物态变化时，温度可能不变，但内能一定增加；如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加，故D正确。
故选D。
2. 下图是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的是( )
A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B. 压缩冲程中，具有明显的机械能转化为内能的过程
C. 做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D. 排气冲程中，废气被排出汽缸
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确，不符合题意；
B．在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此过程是机械能转化为内能的过程，故B正确，不符合题意；
C．在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误，符合题意；
D．在排气冲程中，进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸，故D正确，，不符合题意。
3. 下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A. 天冷时，两手相互搓揉，手掌发热
B. 快速行驶的火车经过后，铁轨的温度升高
C. 天宫二号返回地球进入大气层发热、发光
D. 作鲜美的牛肉汤时，把牛肉等食材放入汤中烫热
【答案】D
【解析】
【详解】A．搓手时，双手相互摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化成内能，从而使手发热，是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；
B．火车经过时，车轮与铁轨之间存在摩擦，车轮克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故B不符合题意；
C．“天宫二号”进入大气层时，要克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故C不符合题意；
D．制作鲜美的牛肉汤时，把牛肉等食材放入汤中烫热，热量由汤转移到牛肉等食材，是通过热传递来改变物体内能的，故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示，两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用橡胶棒把A和B连接起来，下列说法正确的是（ ）
A. 连接前，验电器A的金属箔片能够张开是因为带上了异种电荷
B. 连接时，验电器A和验电器B的金属箔片张角均不变
C. 连接时，验电器A的金属箔片张角会变小，是因为负电荷从验电器B转移到验电器A
D. 连接时，验电器B的金属箔片张角会变大，是因为瞬间电流方向是从验电器B流向验电器A
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．连接前，验电器A的金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷相互排斥而引起的，故A错误；
BCD．由于橡胶棒是绝缘体，几乎没有自由移动的电荷，连接时，电荷无法通过橡胶棒发生移动，所以验电器A、B的金属箔没有变化，故B正确，CD错误。
故选B。
5. 如图所示的电路中安装错误的是（ ）
A. 灯泡a及S1B. 插座b和dC. 只有插座bD. 只有插座d
【答案】B
【解析】
【详解】A．开关接在灯泡与火线之间，能够保证使用的安全性，所以灯泡a及S1接法正确，故A不符合题意；
B．根据图示可知，插座b的左右两孔都接在了火线上，接法错误，插座d的左孔接火线、右孔接零线，而两孔插座的正确接法是左孔接零线、右孔接火线，d的接法也错误，故B符合题意；
C．插座b和d接法都错误，故C不符合题意；
D．插座b和d接法都错误，故D不符合题意。
故选B。
6. 对于如图中情境，下列说法正确的是（ ）
A. 图①是探究磁生电的实验
B. 图②是话筒的工作原理
C. 图③是电磁继电器的原理
D. 图④是探究磁生电的实验
【答案】A
【解析】
【详解】A．图①是探究电磁感应的实验，也是探究磁生电的实验，金属导体ab切割磁感线产生感应电流，故A正确；
B．图②是电动机的工作原理图，给导线通电，通电导体在磁场中受力的作用而运动，而话筒的工作原理是电磁感应。故B错误；
C．图③是探究电磁铁磁性强弱的实验，通过电磁铁的电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，电磁继电器的原理是电流具有磁效应。故C错误；
D．图④是探究磁铁磁极间相互作用力的实验，故D错误。
故选A。
7. 电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（ ）
①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W；
②R0的阻值为15Ω；
③电源电压为7.5V；
④电路消耗的最大功率为3.75W。
A. ①③B. ②④C. ①②③D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
①由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；此时传感器的功率
P1＝I2R＝（0.1A）2×60Ω＝0.6W
故①正确；
②当电路中的电流I＝0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压
U＝I（R0+R）＝0.1A×（R0+60Ω）……①
当R＝0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′＝0.5A，则电源的电压
U＝I′R0＝0.5A×R0……②
因电源的电压不变，所以解①②式得：R0＝15Ω，故②正确
③电源的电压
U＝I′R0＝0.5A×15Ω＝7.5V
故③正确；
④电路消耗的最大功率
P＝UI′＝7.5V×0.5A＝3.75W
故④正确。
由上分析可知：①②③④正确，故ABC错误，D正确。
故选D。
8. 我国近年来在科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A. 未来无人驾驶汽车是利用5G网络传递信息
B. 我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
C. “5G”比“4G”传递信息更快，是因为它使用的电磁波传播速度更快
D. 核电站是利用核聚变释放的核能发电的
【答案】A
【解析】
【详解】A．5G通信是用电磁波传递信息的，未来无人驾驶汽车是利用5G网络传递信息，故A正确；
B．“可燃冰”不可能在短期内从自然界得到补充的能源，是属于不可再生能源，故B错误；
C．“5G”和“4G”都是电磁波，传播速度一样快，故C错误；
D．核电站是利用核裂变释放的核能发电的，故D错误；
故选A。
9. 正在考试的你，对周围环境进行了估测，正确的是（ ）
A. 考场内日光灯的电流约为0.1A
B. 考场内正常工作的空调电流约为1A
C. 考场内的电热水器的电流约为20A
D. 读完此题，心平气和，此时你的电阻约为200Ω
【答案】A
【解析】
【详解】A．通常情况下，日光灯的电流约为0.1A，故A正确；
B．考场内正常工作的空调电流约为5A，故B错误；
C．考场内的电热水器的电流约为5A，故C错误；
D．正常情况下，人的电阻约为200kΩ，故D错误。
故选A。
10. 如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法不正确的是（ ）
A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少；
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系；
C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
D. 通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差较大
【答案】B
【解析】
【详解】A．电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，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，故A正确，不符合题意；
BC．上图中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．通过两个电阻的电流和通电时间相同，而右侧容器内电阻大，根据可知，右侧容器电阻产生热量多，根据转换法，右侧U形管中液面的高度差较大，故D正确，不符合题意。
故选B。
11. 如图所示电路中，电源两端电压不变，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω。只闭合S3时，电流表的示数为0.1A。三个开关不同时闭合，则下列说法正确的是（ ）
A. 当只闭合S3时，电路的总功率为3W
B. 当只闭合S3时，电路的总电功率最大
C. 当只闭合S1、S2时，电路的总电功率最小
D. 当只闭合S1、S2时，电流表的示数为0.45A
【答案】D
【解析】
【详解】A．只闭合S3时，电流表的示数为0.1A，由图可知，此时电阻R1与R2串联，电路总电阻
由可得，电路两端电压，即电源电压
此时电路的总功率
故A错误；
B．只闭合S3时，由图可知，此时电阻R1与R2串联，电路中的电阻最大，电源两端电压不变，电路中电流最小，即电路总功率最小，故B错误；
C．当只闭合S1、S2时，由图可知，此时电阻R1与R2并联，电源两端电压不变，干路中电流最大，电路的总电功率最大，故C错误；
D．当只闭合S1、S2时，由图可知，此时电阻R1与R2并联，已求出电路两端电压为3V，则通过电阻R1、R2的电流
由并联电路电流特点可知，干路中电流
电流表测干路中电流，故D正确。
故选D。
二．填空题（共2小题，满分6分）
12. 2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。“神舟十四号”火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是______能转化为机械能。
【答案】 ①. 热值 ②. 内
【解析】
【详解】[1]单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，液态氢具有较大的热值，与其他燃料相比，相同质量下完全燃烧释放的热量最多。故“神舟十四号”火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大。
[2]火箭向下喷射燃气，获得动力，这是通过燃料燃烧，把内能转化为机械能，从而使火箭获得推力加速上升。
13. 在螺线管的右端有一个处于静止状态的小磁针，小磁针可以在纸面所在的平面内自由转动，小磁针的N极如图所示。闭合开关，发现小磁针的N极向右偏转。断开开关，改变电源的极性后再闭合开关，发现小磁针的N极向左偏转。则此实验探究的问题是___________________。
【答案】通电螺线管周围的磁场方向跟螺线管中的电流方向是否有关
【解析】
【详解】两次实验的自变量为电流方向，因变量为磁场方向，因此本实验探究的问题是：通电螺线管周围的磁场方向跟螺线管中的电流方向是否有关。
三．实验探究题（共4小题，满分38分）
14. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入________、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）；
（2）实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油________相同，然后比较________的方法来完成探究实验的；
（3）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，则________的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容________（选填“较大”或“较小”）；
（4）由图像可得煤油的比热容为________J/(kg·℃)；
（5）为了表示物质在这种性质上的差异，引入的物理量是________。
【答案】 ①. 质量 ②. 吸收热量 ③. 升高的温度 ④. 水 ⑤. 较大 ⑥. 2.1×103 ⑦. 比热容
【解析】
【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
（2）[2][3]实验中选择相同规格的电加热器，根据转换法可知，在相同时间内水和煤油吸收的热量相同；实验中通过比较液体升高的温度来完成探究实验，这是转换法的应用。
（3）[4][5]根据绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的现象可知，加热5分钟，水升高的温度
Δt水=30℃-10℃=20℃
煤油升高的温度
Δt煤油=50℃-10℃=40℃
质量相同的水和煤油吸收相同的热量，水的温度变化小，则水的吸热能力更强；根据Q=cmΔt，质量相同的不同物质升高相同的温度，选用比热容大的物质吸热多，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大。
（4）[6]由Q吸=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，故煤油的比热容
（5）[7]为了表示物质在这种性质上的差异，而引入物理量比热容。
15. 如图所示是探究影响导体电阻大小因素实验电路，如表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。问：
（1）本实验通过观察 ___________来判断导体电阻的大小，这种研究方法是 ___________（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）分别将导体 ___________接入电路进行对比实验，可探究电阻大小与导体长度的关系；
（3）分别将A、C两导体接入电路进行实验，可探究导体的电阻与导体 ___________的关系；
（4）生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择价格更低的铁芯线，是因为导体的电阻大小还与导体的 ___________有关。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. 转换法 ③. A、B ④. 横截面积 ⑤. 材料
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中，我们是通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小，这运用了转换法。
（2）[3]探究电阻的大小与长度的关系，运用控制变量法，即要控制导体的材料和横截面积一定，故选取A、B导体进行实验。
（3）[4]选取AC导体进行实验时，导体的材料、长度相同，横截面积不同，可探究导体的电阻与导体的横截面积有关。
（4）[5]通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，主要应用其导电性好的特性，因为导体的电阻还与导体的材料有关。
16. 小刚小组利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系，已知电源电压为6V且保持不变，电流表、电压表、开关、定值电阻各一个，滑动变阻器规格为“50Ω；1A”，导线若干。
（1）如图甲所示是小明同学连接的实验电路，组长小刚在检查时发现有一根导线连接错了。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线______；
（2）排除故障后，进行实验得到的数据如表所示，由此可得到的实验结论是________；
（3）某次实验中，调节滑动变阻器滑片到某位置时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数是________A，结合表中数据可知，电阻的阻值是________Ω。
【答案】 ①. ②. 当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ③. 0.3 ④. 5
【解析】
【详解】（1）[1]本实验的电路属于串联电路，电压表与定值电阻并联，则正确的电路连线如下图所示：
。
（2）[2]由表格中的数据知，当电阻一定时，电流随电压的增大而增大，且电压与电流的比值一定，则可得出的结论为：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）[3][4]图乙中，电流表选择的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3.A；由表格知，当电流为0.3A时，电压为1.5V，根据得，定值电阻的阻值
17. 小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”，连接电路如图甲所示.
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整.（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）_______；
（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是_______；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为_______W，若使小灯泡正常发光，则应将滑片向_______（选填“左”或“右”）移动一些；
（4）同组的小明同学在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，小明利用身边的器材设计了如图丙所示的电路，其中电源电压恒为U，灯泡的额定电压为U额，其中U额、R的电阻值已知。
①闭合开关S和_______，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为_______；（用符号表示）
②闭合开关S和_______，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为：P额=_______。（用符号表示）
【答案】 ①. ②. 开关没有断开 ③. 0.4 ④. 右 ⑤. S2 ⑥. ⑦. S1 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]滑片右移时灯的亮度变亮，说明电路中电流变大，总电阻变小。因此滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变小，所以应将滑动变阻器的右下接线柱与开关左侧接线柱相连，如图所示：
（2）[2]为了保护电路，连接电路时，开关应断开，小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，说明连接电路时开关没有断开。
（3）[3]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，此时小灯泡功率为
P=UI=2V×02A=0.4W
[4]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表示数小于灯泡的额定电压，要使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，减小变阻器两端的电压，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器滑片应向右移动一些。
（4）[5][6]要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，故先闭合开关S和S2，此时小灯泡与定值电阻并联，电流表测通过定值电阻R的电流，根据并联电路的电压规律可知两者电压相等，又因为U额、R的电阻值已知，由欧姆定律可知，须调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为
此时灯两端的电压为U额，灯正常发光。
[7][8]闭合开关S和S1，保持滑片的位置不变，电流表的示数为I，电流表测灯与R并联的总电流，因为电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，所以灯泡仍正常发光，所以此时通过小灯泡的电流即为其额定电流，根据并联电路电流的规律可知，灯的额定电流为
则小灯泡额定功率表达式为
四．计算题（共1小题，满分14分，每小题14分）
18. 近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，如图甲所示是爸爸为小明购买的电热垫。桌垫材质为亲肤硅胶，小明想知道电热桌垫的电热原理，他查看说明书后发现：该电热桌垫电路图如图乙所示，由12V电源供电，电功率在安全用电规定的范围内，发热部分由两根电热丝组成，设计高温、低温两挡，、的阻值分别为、，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。某次使用时，将其调至高温模式，工作后，桌垫的温度升高了20℃ （不考虑温度的变化对电阻的影响）。
（1）低温挡加热的电流和功率；
（2）高温挡加热时，整个电路在内消耗的电能是多少焦？
（3）已知电热桌垫的质量为，电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少？[硅胶板的比热容为，百分号前保留一位小数]
【答案】（1）2A，24W；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：当S置于2和3时，电路为的简单电路；当S置于3和4时，、并联；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由可知，、并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热桌垫为高温挡；电路为的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热桌垫为低温挡；
（1）低温挡时电路为的简单电路，则低温挡加热的电流
低温挡加热的功率
（2）由并联电路电压特点可知，高温挡加热时两端的电压与低温挡加热时两端的电压相等，则高温挡加热时的电功率与低温挡加热时的电功率相等，即
高温挡加热时电功率
则高温挡的电功率
由可知，高温挡加热时，整个电路在内消耗的电能
（3）电热桌垫吸收的热量
则热桌垫处于高温模式时的加热效率
答：（1）低温挡加热的电流为2A，低温挡加热的功率为24W；
（2）高温挡加热时，整个电路在内消耗的电能是；
（3）电热桌垫处于高温模式时的加热效率是。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
电压U/V
1.0
1.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.6
1. 下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是（ ）
A. 温度高的物体含有的热量一定多
B. 温度高的物体具有的内能一定大
C. 物体的温度升高，一定是外界对物体做功
D. 物质吸热发生物态变化时，温度可能不变，但内能一定增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误；
B．内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，所以温度高的物体具有的内能不一定大，故B错误；
C．一个物体的温度升高，不一定是外界对物体做功，也有可能是吸收了热量，故C错误；
D．物质吸热发生物态变化时，温度可能不变，但内能一定增加；如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加，故D正确。
故选D。
2. 下图是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的是( )
A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B. 压缩冲程中，具有明显的机械能转化为内能的过程
C. 做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D. 排气冲程中，废气被排出汽缸
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确，不符合题意；
B．在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此过程是机械能转化为内能的过程，故B正确，不符合题意；
C．在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误，符合题意；
D．在排气冲程中，进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸，故D正确，，不符合题意。
3. 下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A. 天冷时，两手相互搓揉，手掌发热
B. 快速行驶的火车经过后，铁轨的温度升高
C. 天宫二号返回地球进入大气层发热、发光
D. 作鲜美的牛肉汤时，把牛肉等食材放入汤中烫热
【答案】D
【解析】
【详解】A．搓手时，双手相互摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化成内能，从而使手发热，是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；
B．火车经过时，车轮与铁轨之间存在摩擦，车轮克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故B不符合题意；
C．“天宫二号”进入大气层时，要克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故C不符合题意；
D．制作鲜美的牛肉汤时，把牛肉等食材放入汤中烫热，热量由汤转移到牛肉等食材，是通过热传递来改变物体内能的，故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示，两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用橡胶棒把A和B连接起来，下列说法正确的是（ ）
A. 连接前，验电器A的金属箔片能够张开是因为带上了异种电荷
B. 连接时，验电器A和验电器B的金属箔片张角均不变
C. 连接时，验电器A的金属箔片张角会变小，是因为负电荷从验电器B转移到验电器A
D. 连接时，验电器B的金属箔片张角会变大，是因为瞬间电流方向是从验电器B流向验电器A
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．连接前，验电器A的金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷相互排斥而引起的，故A错误；
BCD．由于橡胶棒是绝缘体，几乎没有自由移动的电荷，连接时，电荷无法通过橡胶棒发生移动，所以验电器A、B的金属箔没有变化，故B正确，CD错误。
故选B。
5. 如图所示的电路中安装错误的是（ ）
A. 灯泡a及S1B. 插座b和dC. 只有插座bD. 只有插座d
【答案】B
【解析】
【详解】A．开关接在灯泡与火线之间，能够保证使用的安全性，所以灯泡a及S1接法正确，故A不符合题意；
B．根据图示可知，插座b的左右两孔都接在了火线上，接法错误，插座d的左孔接火线、右孔接零线，而两孔插座的正确接法是左孔接零线、右孔接火线，d的接法也错误，故B符合题意；
C．插座b和d接法都错误，故C不符合题意；
D．插座b和d接法都错误，故D不符合题意。
故选B。
6. 对于如图中情境，下列说法正确的是（ ）
A. 图①是探究磁生电的实验
B. 图②是话筒的工作原理
C. 图③是电磁继电器的原理
D. 图④是探究磁生电的实验
【答案】A
【解析】
【详解】A．图①是探究电磁感应的实验，也是探究磁生电的实验，金属导体ab切割磁感线产生感应电流，故A正确；
B．图②是电动机的工作原理图，给导线通电，通电导体在磁场中受力的作用而运动，而话筒的工作原理是电磁感应。故B错误；
C．图③是探究电磁铁磁性强弱的实验，通过电磁铁的电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，电磁继电器的原理是电流具有磁效应。故C错误；
D．图④是探究磁铁磁极间相互作用力的实验，故D错误。
故选A。
7. 电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（ ）
①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W；
②R0的阻值为15Ω；
③电源电压为7.5V；
④电路消耗的最大功率为3.75W。
A. ①③B. ②④C. ①②③D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
①由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；此时传感器的功率
P1＝I2R＝（0.1A）2×60Ω＝0.6W
故①正确；
②当电路中的电流I＝0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压
U＝I（R0+R）＝0.1A×（R0+60Ω）……①
当R＝0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′＝0.5A，则电源的电压
U＝I′R0＝0.5A×R0……②
因电源的电压不变，所以解①②式得：R0＝15Ω，故②正确
③电源的电压
U＝I′R0＝0.5A×15Ω＝7.5V
故③正确；
④电路消耗的最大功率
P＝UI′＝7.5V×0.5A＝3.75W
故④正确。
由上分析可知：①②③④正确，故ABC错误，D正确。
故选D。
8. 我国近年来在科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A. 未来无人驾驶汽车是利用5G网络传递信息
B. 我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
C. “5G”比“4G”传递信息更快，是因为它使用的电磁波传播速度更快
D. 核电站是利用核聚变释放的核能发电的
【答案】A
【解析】
【详解】A．5G通信是用电磁波传递信息的，未来无人驾驶汽车是利用5G网络传递信息，故A正确；
B．“可燃冰”不可能在短期内从自然界得到补充的能源，是属于不可再生能源，故B错误；
C．“5G”和“4G”都是电磁波，传播速度一样快，故C错误；
D．核电站是利用核裂变释放的核能发电的，故D错误；
故选A。
9. 正在考试的你，对周围环境进行了估测，正确的是（ ）
A. 考场内日光灯的电流约为0.1A
B. 考场内正常工作的空调电流约为1A
C. 考场内的电热水器的电流约为20A
D. 读完此题，心平气和，此时你的电阻约为200Ω
【答案】A
【解析】
【详解】A．通常情况下，日光灯的电流约为0.1A，故A正确；
B．考场内正常工作的空调电流约为5A，故B错误；
C．考场内的电热水器的电流约为5A，故C错误；
D．正常情况下，人的电阻约为200kΩ，故D错误。
故选A。
10. 如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法不正确的是（ ）
A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少；
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系；
C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
D. 通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差较大
【答案】B
【解析】
【详解】A．电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，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，故A正确，不符合题意；
BC．上图中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．通过两个电阻的电流和通电时间相同，而右侧容器内电阻大，根据可知，右侧容器电阻产生热量多，根据转换法，右侧U形管中液面的高度差较大，故D正确，不符合题意。
故选B。
11. 如图所示电路中，电源两端电压不变，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω。只闭合S3时，电流表的示数为0.1A。三个开关不同时闭合，则下列说法正确的是（ ）
A. 当只闭合S3时，电路的总功率为3W
B. 当只闭合S3时，电路的总电功率最大
C. 当只闭合S1、S2时，电路的总电功率最小
D. 当只闭合S1、S2时，电流表的示数为0.45A
【答案】D
【解析】
【详解】A．只闭合S3时，电流表的示数为0.1A，由图可知，此时电阻R1与R2串联，电路总电阻
由可得，电路两端电压，即电源电压
此时电路的总功率
故A错误；
B．只闭合S3时，由图可知，此时电阻R1与R2串联，电路中的电阻最大，电源两端电压不变，电路中电流最小，即电路总功率最小，故B错误；
C．当只闭合S1、S2时，由图可知，此时电阻R1与R2并联，电源两端电压不变，干路中电流最大，电路的总电功率最大，故C错误；
D．当只闭合S1、S2时，由图可知，此时电阻R1与R2并联，已求出电路两端电压为3V，则通过电阻R1、R2的电流
由并联电路电流特点可知，干路中电流
电流表测干路中电流，故D正确。
故选D。
二．填空题（共2小题，满分6分）
12. 2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。“神舟十四号”火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是______能转化为机械能。
【答案】 ①. 热值 ②. 内
【解析】
【详解】[1]单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，液态氢具有较大的热值，与其他燃料相比，相同质量下完全燃烧释放的热量最多。故“神舟十四号”火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大。
[2]火箭向下喷射燃气，获得动力，这是通过燃料燃烧，把内能转化为机械能，从而使火箭获得推力加速上升。
13. 在螺线管的右端有一个处于静止状态的小磁针，小磁针可以在纸面所在的平面内自由转动，小磁针的N极如图所示。闭合开关，发现小磁针的N极向右偏转。断开开关，改变电源的极性后再闭合开关，发现小磁针的N极向左偏转。则此实验探究的问题是___________________。
【答案】通电螺线管周围的磁场方向跟螺线管中的电流方向是否有关
【解析】
【详解】两次实验的自变量为电流方向，因变量为磁场方向，因此本实验探究的问题是：通电螺线管周围的磁场方向跟螺线管中的电流方向是否有关。
三．实验探究题（共4小题，满分38分）
14. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入________、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）；
（2）实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油________相同，然后比较________的方法来完成探究实验的；
（3）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，则________的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容________（选填“较大”或“较小”）；
（4）由图像可得煤油的比热容为________J/(kg·℃)；
（5）为了表示物质在这种性质上的差异，引入的物理量是________。
【答案】 ①. 质量 ②. 吸收热量 ③. 升高的温度 ④. 水 ⑤. 较大 ⑥. 2.1×103 ⑦. 比热容
【解析】
【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
（2）[2][3]实验中选择相同规格的电加热器，根据转换法可知，在相同时间内水和煤油吸收的热量相同；实验中通过比较液体升高的温度来完成探究实验，这是转换法的应用。
（3）[4][5]根据绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的现象可知，加热5分钟，水升高的温度
Δt水=30℃-10℃=20℃
煤油升高的温度
Δt煤油=50℃-10℃=40℃
质量相同的水和煤油吸收相同的热量，水的温度变化小，则水的吸热能力更强；根据Q=cmΔt，质量相同的不同物质升高相同的温度，选用比热容大的物质吸热多，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大。
（4）[6]由Q吸=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，故煤油的比热容
（5）[7]为了表示物质在这种性质上的差异，而引入物理量比热容。
15. 如图所示是探究影响导体电阻大小因素实验电路，如表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。问：
（1）本实验通过观察 ___________来判断导体电阻的大小，这种研究方法是 ___________（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）分别将导体 ___________接入电路进行对比实验，可探究电阻大小与导体长度的关系；
（3）分别将A、C两导体接入电路进行实验，可探究导体的电阻与导体 ___________的关系；
（4）生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择价格更低的铁芯线，是因为导体的电阻大小还与导体的 ___________有关。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. 转换法 ③. A、B ④. 横截面积 ⑤. 材料
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中，我们是通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小，这运用了转换法。
（2）[3]探究电阻的大小与长度的关系，运用控制变量法，即要控制导体的材料和横截面积一定，故选取A、B导体进行实验。
（3）[4]选取AC导体进行实验时，导体的材料、长度相同，横截面积不同，可探究导体的电阻与导体的横截面积有关。
（4）[5]通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，主要应用其导电性好的特性，因为导体的电阻还与导体的材料有关。
16. 小刚小组利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系，已知电源电压为6V且保持不变，电流表、电压表、开关、定值电阻各一个，滑动变阻器规格为“50Ω；1A”，导线若干。
（1）如图甲所示是小明同学连接的实验电路，组长小刚在检查时发现有一根导线连接错了。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线______；
（2）排除故障后，进行实验得到的数据如表所示，由此可得到的实验结论是________；
（3）某次实验中，调节滑动变阻器滑片到某位置时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数是________A，结合表中数据可知，电阻的阻值是________Ω。
【答案】 ①. ②. 当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ③. 0.3 ④. 5
【解析】
【详解】（1）[1]本实验的电路属于串联电路，电压表与定值电阻并联，则正确的电路连线如下图所示：
。
（2）[2]由表格中的数据知，当电阻一定时，电流随电压的增大而增大，且电压与电流的比值一定，则可得出的结论为：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）[3][4]图乙中，电流表选择的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3.A；由表格知，当电流为0.3A时，电压为1.5V，根据得，定值电阻的阻值
17. 小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”，连接电路如图甲所示.
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整.（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）_______；
（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是_______；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为_______W，若使小灯泡正常发光，则应将滑片向_______（选填“左”或“右”）移动一些；
（4）同组的小明同学在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，小明利用身边的器材设计了如图丙所示的电路，其中电源电压恒为U，灯泡的额定电压为U额，其中U额、R的电阻值已知。
①闭合开关S和_______，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为_______；（用符号表示）
②闭合开关S和_______，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为：P额=_______。（用符号表示）
【答案】 ①. ②. 开关没有断开 ③. 0.4 ④. 右 ⑤. S2 ⑥. ⑦. S1 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]滑片右移时灯的亮度变亮，说明电路中电流变大，总电阻变小。因此滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变小，所以应将滑动变阻器的右下接线柱与开关左侧接线柱相连，如图所示：
（2）[2]为了保护电路，连接电路时，开关应断开，小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，说明连接电路时开关没有断开。
（3）[3]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，此时小灯泡功率为
P=UI=2V×02A=0.4W
[4]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表示数小于灯泡的额定电压，要使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，减小变阻器两端的电压，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器滑片应向右移动一些。
（4）[5][6]要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，故先闭合开关S和S2，此时小灯泡与定值电阻并联，电流表测通过定值电阻R的电流，根据并联电路的电压规律可知两者电压相等，又因为U额、R的电阻值已知，由欧姆定律可知，须调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为
此时灯两端的电压为U额，灯正常发光。
[7][8]闭合开关S和S1，保持滑片的位置不变，电流表的示数为I，电流表测灯与R并联的总电流，因为电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，所以灯泡仍正常发光，所以此时通过小灯泡的电流即为其额定电流，根据并联电路电流的规律可知，灯的额定电流为
则小灯泡额定功率表达式为
四．计算题（共1小题，满分14分，每小题14分）
18. 近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，如图甲所示是爸爸为小明购买的电热垫。桌垫材质为亲肤硅胶，小明想知道电热桌垫的电热原理，他查看说明书后发现：该电热桌垫电路图如图乙所示，由12V电源供电，电功率在安全用电规定的范围内，发热部分由两根电热丝组成，设计高温、低温两挡，、的阻值分别为、，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。某次使用时，将其调至高温模式，工作后，桌垫的温度升高了20℃ （不考虑温度的变化对电阻的影响）。
（1）低温挡加热的电流和功率；
（2）高温挡加热时，整个电路在内消耗的电能是多少焦？
（3）已知电热桌垫的质量为，电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少？[硅胶板的比热容为，百分号前保留一位小数]
【答案】（1）2A，24W；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：当S置于2和3时，电路为的简单电路；当S置于3和4时，、并联；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由可知，、并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热桌垫为高温挡；电路为的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热桌垫为低温挡；
（1）低温挡时电路为的简单电路，则低温挡加热的电流
低温挡加热的功率
（2）由并联电路电压特点可知，高温挡加热时两端的电压与低温挡加热时两端的电压相等，则高温挡加热时的电功率与低温挡加热时的电功率相等，即
高温挡加热时电功率
则高温挡的电功率
由可知，高温挡加热时，整个电路在内消耗的电能
（3）电热桌垫吸收的热量
则热桌垫处于高温模式时的加热效率
答：（1）低温挡加热的电流为2A，低温挡加热的功率为24W；
（2）高温挡加热时，整个电路在内消耗的电能是；
（3）电热桌垫处于高温模式时的加热效率是。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
电压U/V
1.0
1.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.6
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