36，2024年河南省洛阳市西工区中考物理一模试卷

这是一份36，2024年河南省洛阳市西工区中考物理一模试卷，共23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。

1．（2分）中国两千多年前的著作《墨经》记载：“力，形之所以奋也”意思是：力是有形之物开始和加快运动的原因所在，这表明力有改变物体 的效果。英国物理学家 总结前人经验得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态。
2．（2分）宋代苏轼的对联“闻弦歌而知雅意，睹远物而知情意”。听见弹奏古筝就能知道是什么名字，进而知道了弹奏者的雅兴 。古筝的声音是由于琴弦 而产生的。
3．（3分）如图为某品牌电动汽车，其具有自动驾驶功能。它搭载的摄像头识别车道和红绿灯时可以成 （选填“虚”或“实”）像。它通过接收北斗导航卫星发出的 进行精确定位。当车载激光雷达精确测距保持与前车距离恒定时，以自身为参照，前车是 的。
4．（2分）如图所示为生活中的“吸附”现象，甲图是吸盘利用了 “吸”在了墙壁上。乙图为摩擦过的气球能吸引头发，是因为气球带了 。
5．（2分）中国饮食文化历史悠久，中餐讲究“色香味”俱全，其中“香”指气味。我们能闻到美食的香味 现象。中餐特有的餐具——筷子，在使用时是 杠杆。
6．（3分）图甲所示为教室内电风扇的内部电路，电源电压U＝220V，旋转开关S可旋至图中的4个触点，当S由触点1旋至触点2时，R2两端电压将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。图乙为电路的总功率与挡位关系图，由数据可知电路中R1该试卷源自 每日更新，享更低价下载。的阻值为 Ω。三个电阻中有某个电阻损坏，小明发现风扇的1、2挡不工作，3、4挡与原有工作状态相同 。
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、有错选的得0分）
7．（2分）下列说法中最接近实际的是（ ）
A．中学生的体重约为120N
B．台灯工作时的电流为5A
C．刚跑完步的人一次心跳用时0.5s
D．人感觉舒适的环境温度为30℃
8．（2分）如图所示，小明用弹簧测力计对水平桌面上的物体施加拉力，物体没有移动处于静止状态（ ）
A．物体受摩擦力，摩擦力的方向向左
B．物体受到的拉力小于物体具有的惯性
C．测力计对物体的拉力与测力计对手的拉力是一对平衡力
D．手对测力计的拉力与测力计对物体的拉力是一对相互作用力
9．（2分）如图所示是小明做实验的情景。烛焰通过凸透镜在光屏上得到清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A．蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外
B．若想让像变小，蜡烛与光屏都应向左移动
C．放大镜成像规律与此情景相同
D．照相机成像规律与此情景相同
10．（2分）如图所示，装满水的密闭容器置于水平桌面上，此时水对容器底部的压力为F，水对容器底部的压力和压强将（ ）
A．不变、变大B．变大、不变C．变大、变小D．变小，不变
11．（2分）小明在研究并联电路电流特点时，根据如图所示电路图连接好电路，并闭合开关S和S1．当他再闭合开关S2时，电流表示数变化正确的是（电源电压不变）（ ）
A．A1示数变大B．A1示数变小
C．A示数变大D．A示数变小
12．（2分）我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
（多选）13．（2分）分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在拉力作用下使G＝24N的重物以1m/s的速度匀速上升。每个滑轮的重都为6N。不计绳重及摩擦，此过程中（ ）
A．F甲与F乙的大小分别为12N与8N
B．F甲与F乙移动的速度分别为2m/s与3m/s
C．两滑轮组效率相等，都等于80%
D．F甲与F乙做功的功率相等，都等于24W
（多选）14．（2分）关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．目前的核电站都是利用核裂变发电的
B．光纤通信是利用超声波来传递信息的
C．煤、太阳能、天然气都是可再生能源
D．LED发光二极管是半导体材料制成的
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）请在图中画出静止在斜面上物体的重力和物体对斜面的压力的示意图。
16．（2分）如图甲所示将平面镜斜放入水中，让太阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白纸上就能形成色散。图乙中P点为某一束光入射到水面的点，Q点代表白纸。请在图中画出光到达Q点的光路图。
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）图甲是小明给某种晶体加热的实验装置，图乙是温度随时间变化的曲线，请回答下列问题：
（1）安装实验器材时，应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。
（2）在2～5min这段时间内晶体处于 状态。
（3）由图像乙可知，在12min时物质开始 ，这种物态变化属于 。
18．（6分）小明用如图所示的实验探究“影响浮力大小的因素”。
（1）由图可得，若图b中物块只有一半浸没水中，则此时弹簧测力计的示数为 N。
（2）分析图a、b、c可知浮力大小跟 有关；分析图a、c、e可知浮力大小跟 有关；分析图a、c、d可知浮力大小跟物体浸没在液体中的深度 。
（3）由题中数据可知：物块的密度为 kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（4）能够正确反映物块所受浮力F大小与物块下表面在水中深度h关系的图像是 。
19．（9分）小明为“测量小灯泡的电功率”实验准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个、新干电池4节、导线若干。
（1）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P向右滑动时小灯泡变亮。
（2）连接电路时开关应当处于 状态。按要求正确连接电路后，闭合开关小明发现灯泡不亮。经检查，电路连接无误，电压表和电流表都有示数且示数较小。灯泡不亮的原因是： 。
（3）移动滑片使电压表的示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应当向阻值较 （选填“大”或“小”）的一端移动。
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。分析图象可知，小灯泡电阻会发生变化，影响灯泡电阻大小的因素是 。
（5）由于电压表故障无法使用，小李通过思考想到了一种测量电压的方法：可利用定值电阻R和电流表串联如图丁所示，虚线框内的电路相当于一只“电压表”。根据图中电流表正负接线柱位置 端，另一端则为负接线柱。电流表选取0～0.6A量程，若要此“电压表”的量程为0～15V Ω。
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）如图所示为盾构机挖掘隧道的示意图。它在地面下利用电动机驱动前方刀盘旋转，同时不断前进来挖掘隧道。某型号的盾构机主要参数如下表：
（1）盾构机的驱动电机工作时能将电能转化为 能。工作过程中、刀盘温度过高，这是通过 方式增加了内能。
（2）以最大掘进力工作时，刀盘能产生多大的压强？（π值取3）
（3）洛阳地铁二号线下穿洛河段隧道长600m，此盾构机完成掘进至少需要多长时间？
21．（9分）新型材料石墨烯可制作成电热膜。其安全性很高，破损、浸水都可正常工作，一般有0.5mm厚，甚至可做成衣服保暖。如图为一片电热膜，其额定电压为36V
（1）石墨烯电热膜工作原理是：当通电后会向外发出大量看不见且热作用强的辐射，这种辐射是 。
（2）该电热膜正常工作时的电流有多大？（结果保留一位小数）
（3）小明家中有一个鱼缸，装有40L水。电热膜放入鱼缸中，将水从15℃加热至35℃水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4）该电热膜加热效率为80%，以此效率计算出完成上述加热所需的时间。
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2024年河南省洛阳市西工区中考物理一模试卷
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）中国两千多年前的著作《墨经》记载：“力，形之所以奋也”意思是：力是有形之物开始和加快运动的原因所在，这表明力有改变物体 运动状态 的效果。英国物理学家 牛顿 总结前人经验得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态。
【答案】运动状态；牛顿。
【解答】解：力是有形之物开始和加快运动的原因所在，这表明力有改变物体运动状态的效果。
“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容，进一步推理。
故答案为：运动状态；牛顿。
2．（2分）宋代苏轼的对联“闻弦歌而知雅意，睹远物而知情意”。听见弹奏古筝就能知道是什么名字，进而知道了弹奏者的雅兴 信息 。古筝的声音是由于琴弦 振动 而产生的。
【答案】信息；振动。
【解答】解：声音能够传递信息，所以听见弹奏古筝就能知道是什么名字；
古筝的声音是由于琴振动产生的。
故答案为：信息；振动。
3．（3分）如图为某品牌电动汽车，其具有自动驾驶功能。它搭载的摄像头识别车道和红绿灯时可以成 实 （选填“虚”或“实”）像。它通过接收北斗导航卫星发出的 电磁波 进行精确定位。当车载激光雷达精确测距保持与前车距离恒定时，以自身为参照，前车是 静止 的。
【答案】实；电磁波；静止。
【解答】解：摄像头的镜头相当于凸透镜，识别车道和红绿灯时可以成实像。当车载激光雷达精确测距保持与前车距离恒定时，前车位置未发生变化。
故答案为：实；电磁波。
4．（2分）如图所示为生活中的“吸附”现象，甲图是吸盘利用了 大气压 “吸”在了墙壁上。乙图为摩擦过的气球能吸引头发，是因为气球带了 电荷 。
【答案】大气压；电荷。
【解答】解：挤压吸盘，吸盘内空气减少，所以吸盘是利用了大气压强的作用；
摩擦过的气球吸引头发，属于带电体吸引轻小物体现象。
故答案为：大气压；电荷。
5．（2分）中国饮食文化历史悠久，中餐讲究“色香味”俱全，其中“香”指气味。我们能闻到美食的香味 扩散 现象。中餐特有的餐具——筷子，在使用时是 费力 杠杆。
【答案】扩散；费力。
【解答】解：（1）我们能闻到美食的香味，这是扩散现象；
（2）筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂。
故答案为：扩散；费力。
6．（3分）图甲所示为教室内电风扇的内部电路，电源电压U＝220V，旋转开关S可旋至图中的4个触点，当S由触点1旋至触点2时，R2两端电压将 变大 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。图乙为电路的总功率与挡位关系图，由数据可知电路中R1的阻值为 605 Ω。三个电阻中有某个电阻损坏，小明发现风扇的1、2挡不工作，3、4挡与原有工作状态相同 R2断路 。
【答案】变大；605；R2断路。
【解答】解：（1）由图甲可知，当S旋至触点1时1、R4、R3和电动机串联，电路中R总＝R1+R2+R3+R电；当S由触点1旋至触点8时，电路中R2、R3和电动机串联，电路中R′总＝R4+R3+R电，总电阻变小，电流变大，电阻阻值不变，电阻两端电压变大；
（2）由图乙可知，根据R＝6＝40W时，R1+R2+R8+R电＝，2挡时总功率P2＝80W时，R4+R3+R电＝，所以电路中R1的阻值：R7＝1210Ω﹣605Ω＝605Ω；
（3）如果风扇的1、2挡不工作，6，说明R3以前断路，根据串联特点可知故障点为R2断路。
故答案为：变大；605；R5断路。
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、有错选的得0分）
7．（2分）下列说法中最接近实际的是（ ）
A．中学生的体重约为120N
B．台灯工作时的电流为5A
C．刚跑完步的人一次心跳用时0.5s
D．人感觉舒适的环境温度为30℃
【答案】C
【解答】解：A、中学生的体重约为500N；
B、台灯工作时的电流约为0.1A；
C、刚跑完步的人心跳较快，故C正确。
D、人感觉舒适的环境温度约为23℃。
故选：C。
8．（2分）如图所示，小明用弹簧测力计对水平桌面上的物体施加拉力，物体没有移动处于静止状态（ ）
A．物体受摩擦力，摩擦力的方向向左
B．物体受到的拉力小于物体具有的惯性
C．测力计对物体的拉力与测力计对手的拉力是一对平衡力
D．手对测力计的拉力与测力计对物体的拉力是一对相互作用力
【答案】A
【解答】解：A．用弹簧测力计对水平桌面上的物体施加拉力，受力平衡，方向相反，故A正确；
B．惯性是性质，不可以与物体受到的拉力比较大小；
C．测力计对物体的拉力与测力计对手的拉力，不是一对平衡力；
D．手对测力计的拉力与测力计对物体的拉力，故不是一对相互作用力。
故选：A。
9．（2分）如图所示是小明做实验的情景。烛焰通过凸透镜在光屏上得到清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A．蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外
B．若想让像变小，蜡烛与光屏都应向左移动
C．放大镜成像规律与此情景相同
D．照相机成像规律与此情景相同
【答案】B
【解答】解：ACD、由图可知，根据凸透镜成实像时，成倒立，此时物距2f＞u＞f，故ACD错误；
B、若想让像变小，物远像近像变小可知，故B正确。
故选：B。
10．（2分）如图所示，装满水的密闭容器置于水平桌面上，此时水对容器底部的压力为F，水对容器底部的压力和压强将（ ）
A．不变、变大B．变大、不变C．变大、变小D．变小，不变
【答案】B
【解答】解：由于密闭容器装满水，容器倒置后，由p＝ρgh可知容器倒置之后水对容器底部压强不变；
容器倒置后，受力面积变大的变形式F＝pS可知。
故选：B。
11．（2分）小明在研究并联电路电流特点时，根据如图所示电路图连接好电路，并闭合开关S和S1．当他再闭合开关S2时，电流表示数变化正确的是（电源电压不变）（ ）
A．A1示数变大B．A1示数变小
C．A示数变大D．A示数变小
【答案】C
【解答】解：闭合开关S和S1时，电路为R1的简单电路，电流表A7、A测通过R1的电流；
再闭合开关S2时，R6与R2并联，电流表A1测R8支路的电流，电流表A2测R2支路的电流，电流表A测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，闭合开关S6前后，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，故AB错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，闭合开关S5后，干路电流变大，故C正确。
故选：C。
12．（2分）我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能；
A．图中装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验；
B．图中的装置是探究通电导体在磁场中受力运动的实验，为电动机的原理；
C．图中导体在磁场中切割磁感线就能在电路中产生感应电流，故C正确；
D．图中的实验为奥斯特实验，故D错误。
故选：C。
（多选）13．（2分）分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在拉力作用下使G＝24N的重物以1m/s的速度匀速上升。每个滑轮的重都为6N。不计绳重及摩擦，此过程中（ ）
A．F甲与F乙的大小分别为12N与8N
B．F甲与F乙移动的速度分别为2m/s与3m/s
C．两滑轮组效率相等，都等于80%
D．F甲与F乙做功的功率相等，都等于24W
【答案】BC
【解答】解：由图可知，两滑轮组承担物重绳子的有效股数分别为n甲＝2、n乙＝3。
A．不计绳重及摩擦甲＝（G+G动）＝×（24N+6N）＝15N、F乙＝（G+G动）＝×（24N+6N）＝10N；
B．由v绳＝nv物可得，F甲与F乙移动的速度分别为v甲＝n甲v＝2×5m/s＝2m/s、v乙＝n乙v＝3×4m/s＝3m/s，故B正确；
C．不计绳重及摩擦有＝Gh，两滑轮组拉力做的总功W总＝（G+G动）h，则两滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%；
D．两滑轮组拉力的功率分别为P甲＝＝＝F甲v甲＝15N×5m/s＝30W、P乙＝＝＝F乙v乙＝10N×3m/s＝30W，甲与F乙做功的功率相等，都等于30W。
故选：BC。
（多选）14．（2分）关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．目前的核电站都是利用核裂变发电的
B．光纤通信是利用超声波来传递信息的
C．煤、太阳能、天然气都是可再生能源
D．LED发光二极管是半导体材料制成的
【答案】AD
【解答】解：
A、目前的核电站都是利用可控核裂变释放的能量来发电的；
B、光纤通信是利用电磁波来传递信息的；
C、煤和天然气是化石能源，是不可再生能源，是可再生能源；
D、发光二极管由半导体材料制成。
故选：AD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）请在图中画出静止在斜面上物体的重力和物体对斜面的压力的示意图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）过物体重心画带箭头的线段，方向竖直向下；
（2）在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面，符号为F；
如图所示：
16．（2分）如图甲所示将平面镜斜放入水中，让太阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白纸上就能形成色散。图乙中P点为某一束光入射到水面的点，Q点代表白纸。请在图中画出光到达Q点的光路图。
【答案】见解答图
【解答】解：过入射点，垂直平面镜画出法线，与水面的交点为O'，如图所示：
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）图甲是小明给某种晶体加热的实验装置，图乙是温度随时间变化的曲线，请回答下列问题：
（1）安装实验器材时，应按照 自下而上 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。
（2）在2～5min这段时间内晶体处于 固液共存 状态。
（3）由图像乙可知，在12min时物质开始 沸腾 ，这种物态变化属于 汽化 。
【答案】（1）自下而上；（2）固液共存；（3）沸腾；汽化。
【解答】解：（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
（2）由图乙可知，该晶体从第2min开始熔化到第6min熔化结束；
（3）由图像乙可知，在12min时物质开始保持100℃不变，沸腾时，形成大量的气泡不断上升，到水面破裂开来，故这种物态变化属于汽化。
故答案为：（1）自下而上；（2）固液共存；汽化。
18．（6分）小明用如图所示的实验探究“影响浮力大小的因素”。
（1）由图可得，若图b中物块只有一半浸没水中，则此时弹簧测力计的示数为 7.5 N。
（2）分析图a、b、c可知浮力大小跟 排开液体的体积 有关；分析图a、c、e可知浮力大小跟 液体的密度 有关；分析图a、c、d可知浮力大小跟物体浸没在液体中的深度 无关 。
（3）由题中数据可知：物块的密度为 8×103 kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（4）能够正确反映物块所受浮力F大小与物块下表面在水中深度h关系的图像是 B 。
【答案】（1）7.5；（2）排开液体的体积；液体的密度；无关；（3）8×103；（4）B。
【解答】解：（1）由图可得，物块完全浸没在水中时受到的浮力为：
F浮＝G﹣Fc＝8N﹣7N＝6N；
若图b中物块只有一半浸没水中，浮力变为原来的一半浮′＝F浮＝×1N＝4.5N，
则此时弹簧测力计的示数为：
Fb＝G﹣F浮′＝8N﹣3.5N＝7.4N；
（2）分析图a、b、c可知液体的密度相同，弹簧测力计的示数不同，故可以得出浮力大小跟排开液体的体积有关；
分析图c和e可知排开液体的体积相同，液体的密度不同，浮力不同；
要探究浮力大小跟物体浸没在液体中的深度的关系，需要控制液体的密度相同，深度不同、c、d可知浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关；
（3）由a知，物体的重力G＝8N，
由G＝mg知物体的质量为：
m＝＝＝4.8kg，
物体完全浸没水中时浮力为1N，
由F浮＝ρ液gV排得物体的体积为：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m5；
物体的密度为：
ρ＝＝＝8×106kg/m3；
（4）随着金属块浸在水中体积的增大，浮力增大，排开水的体积不变，故B正确。
故答案为：（1）7.6；（2）排开液体的体积；无关3；（4）B。
19．（9分）小明为“测量小灯泡的电功率”实验准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个、新干电池4节、导线若干。
（1）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P向右滑动时小灯泡变亮。
（2）连接电路时开关应当处于 断开 状态。按要求正确连接电路后，闭合开关小明发现灯泡不亮。经检查，电路连接无误，电压表和电流表都有示数且示数较小。灯泡不亮的原因是： 灯泡实际功率太小 。
（3）移动滑片使电压表的示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应当向阻值较 小 （选填“大”或“小”）的一端移动。
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图丙所示，小灯泡的额定功率为 0.5 W。分析图象可知，小灯泡电阻会发生变化，影响灯泡电阻大小的因素是 温度 。
（5）由于电压表故障无法使用，小李通过思考想到了一种测量电压的方法：可利用定值电阻R和电流表串联如图丁所示，虚线框内的电路相当于一只“电压表”。根据图中电流表正负接线柱位置 a 端，另一端则为负接线柱。电流表选取0～0.6A量程，若要此“电压表”的量程为0～15V 25 Ω。
【答案】（1）见解答图；（2）断开；灯泡实际功率太小；（3）小；（4）0.5；温度；（5）a；25。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，灯的额定电流约为：
I'＝＝＝0.25A；
滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，故滑动变阻器选用右下接线柱与电流表串联在电路中
；
（2）为了保护电路，连接电路时开关应当处于断开状态；
闭合开关小明发现电压表和电流表都有示数且示数较小，说明电路是通路，经检查，各元件完好，说明灯泡实际功率太小；
（3）由图甲可知，电压表选用小量程，电压表分度值5.1V，小于灯泡额定电压2.8V，应增大灯泡两端电压，应减小滑动变阻器两端电压，应减小滑动变阻器接入电路的阻值；
（4）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝4.5V×0.8A＝0.5W；
由图丙可知，当灯泡两端电压增大，根据P＝UI可知，温度升高；
（5）根据电表使用方法可知，电流应从电表正接线柱流入，因此“电压表”的正接线柱应在a端；
当电流表示数最大时，对应电压表最大量程，R两端电压为15V
R＝＝＝25Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）断开；（3）小；温度；25。
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）如图所示为盾构机挖掘隧道的示意图。它在地面下利用电动机驱动前方刀盘旋转，同时不断前进来挖掘隧道。某型号的盾构机主要参数如下表：
（1）盾构机的驱动电机工作时能将电能转化为 机械 能。工作过程中、刀盘温度过高，这是通过 做功 方式增加了内能。
（2）以最大掘进力工作时，刀盘能产生多大的压强？（π值取3）
（3）洛阳地铁二号线下穿洛河段隧道长600m，此盾构机完成掘进至少需要多长时间？
【答案】（1）机械；做功；（2）刀盘能产生2.5×106Pa的压强；（3）此盾构机完成掘进至少需要6×105s。
【解答】解：（1）驱动电机工作时能将电能转化为机械能；刀盘向前切割泥巴过程中，这是通过做功的方式改变内能的；
（2）刀盘的半径为：r＝＝＝2m2＝5×（2m）2＝12m6，以最大掘进力工作时，刀盘的压强为：P＝＝2Pa；
（3）最大掘进速度v＝1mm/s＝1×10﹣3m/s，根据速度公式得＝＝6×106s；
故答案为：（1）机械；做功6Pa的压强；（3）此盾构机完成掘进至少需要6×103s。
21．（9分）新型材料石墨烯可制作成电热膜。其安全性很高，破损、浸水都可正常工作，一般有0.5mm厚，甚至可做成衣服保暖。如图为一片电热膜，其额定电压为36V
（1）石墨烯电热膜工作原理是：当通电后会向外发出大量看不见且热作用强的辐射，这种辐射是 远红外辐射 。
（2）该电热膜正常工作时的电流有多大？（结果保留一位小数）
（3）小明家中有一个鱼缸，装有40L水。电热膜放入鱼缸中，将水从15℃加热至35℃水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4）该电热膜加热效率为80%，以此效率计算出完成上述加热所需的时间。
【答案】（1）远红外辐射；
（2）该电热膜正常工作时的电流有1.1A；
（3）将水从15℃加热至35℃，水会吸收3.36×106J的热量；
（4）该电热膜加热效率为80%，加热所需的时间1.05×105s。
【解答】解：（1）石墨烯电热膜工作原理是：当通电后会向外发出大量看不见且热作用强的辐射，这种辐射是远红外辐射；
（2）根据P＝UI得该电热膜正常工作时的电流有：
I＝＝≈1.1A；
（3）水的体积为V＝40L＝40dm6＝0.04m3，
由ρ＝得水的质量为：
m＝ρ水V＝8.0×103kg/m2×0.04m3＝40kg，
水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝6.2×103J/（kg•℃）×40kg×（35℃﹣15℃）＝8.36×106J；
（4）根据η＝得消耗的电能为：
W＝＝＝2.2×106J；
由P＝得需要加热的时间：
t＝＝＝1.05×103s。
答：（1）远红外辐射；
（2）该电热膜正常工作时的电流有1.1A；
（3）将水从15℃加热至35℃，水会吸收6.36×106J的热量；
（4）该电热膜加热效率为80%，加热所需的时间1.05×107s。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/4/25 18:18:51；用户：15273084382；邮箱：15273084382；学号：50228080驱动电机功率
630kW
最大掘进力
3×107N
最大掘进速度
1mm/s
刀盘直径
4m
总质量
500t
驱动电机功率
630kW
最大掘进力
3×107N
最大掘进速度
1mm/s
刀盘直径
4m
总质量
500t