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广东省东莞市校联考2022-2023学年上学期期末九年级物理试卷
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这是一份广东省东莞市校联考2022-2023学年上学期期末九年级物理试卷，共31页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年广东省东莞市校联考（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（3分）下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（ ）
A．小东扔出标枪后，标枪在空中飞行
B．小明提着水桶在水平地面上行走
C．小华将地上的书本捡起
D．小光举着哑铃，举着不动的时候
2．（3分）关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．两只手互相摩擦，手变暖和，是通过热传递改变了内能
B．水烧开后水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能减少
C．被打过气之后的篮球温度升高，是通过热传递改变了内能
D．0℃的冰和0℃水没有内能
3．（3分）如图所示的电路中，当闭合开关S后，V1的示数是5V，V2的示数是1.6V，那么下列说法正确的是（ ）
A．电源的电压是6.6V
B．L1两端的电压是3.4V
C．把电压表V1换成电流表，则L1、L2继续亮
D．把电压表V2换成电流表，则L1、L2继续亮
4．（3分）关于机械的功、功率和机械效率，以下说法正确的是（ ）
A．利用机械越省力，机械效率越高
B．机械做功越快，机械效率越高
C．机械的功率越大，做功越多
D．机械的功率越小，做功越慢
5．（3分）现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多，和自然吸气发动机相比，涡轮增压发动机燃料可以更充分的燃烧，下列关于热值和热机效率说法，正确的是（ ）
A．燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．涡轮增压发动机的热机效率可达100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热机效率越高
6．（3分）宁德时代车间里工人把刚做好的一箱锂电池沿斜面推上车，简化模型如图所示，斜面长2m，高0.8m，工人用大小为250N沿斜面向上的推力F，将重力为500N的货物匀速推到斜面顶端，有关于此过程中正确的说法是（ ）
A．有用功为500J
B．总功为1000J
C．机械效率为50%
D．货物受到的摩擦力为50N
7．（3分）电动公交既节能、又环保。乘坐电动公交车时，车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶。如图中符合要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）短视频流行的年代，很多人把一些有趣的物理现象录成短视频放在了网上，如图所示，是一个模拟钻木取火的过程，从能量转化的角度讲，是将 能转化为 能从而引起木头的温度升高而燃烧的。这是通过 （选填“热传递”或“做功”）方式产生的。
9．（3分）2022年东莞某中学开展研学活动参观东莞科学馆，一个同学触摸静电起电机的金属球，“怒发冲冠”，关于这一现象的产生过程是女孩触碰带静电的金属球，由于头发带上 种电荷，相互 ，所以就产生头发“炸起”的有趣现象。静电现象在生产、生活中有危害也有应用，请列举出一个生产、生活中预防静电危害的例子： 。
10．（3分）“珍爱生命，远离危险”，在家里使用电器时，要在符合安全用电的前提下进行，例如控制用电器的开关应该接在 （选填“火线”、“零线”、“地线”）上，并且应当选取电阻率 （选填“大”或“小”），熔点 （选填“高”或“低”）合金材料，当家用用电器起火时，不能立即用水扑灭，应当先切断电源再灭火。
11．（3分）如图，闭合开关S，使滑片P向左滑动，则电流表的示数 （填“增大”、“不变”或“减小”），电压表的示数 （填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡消耗的电功率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。（小灯泡的电阻受温度的影响不计）
12．（3分）如图是比亚迪宋1.5T发动机其中一个缸的示意图，如图汽油机正处于 冲程。如果汽油机飞轮的转速为2400r/min时介入涡轮增压提高发动机功率，在此转速下该汽油机每秒对外做功 次。汽车用水作为冷却发动机的冷却剂是因为水的 比较大。
13．（3分）如图所示，一名工人站在地上用400N的拉力使重900N的建筑材料以0.2m/s的速度匀速上升，不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，10s内物体上升 m，拉力的功率为 W；若匀速提升1200N的物体，机械效率将 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
14．（3分）有“6V，3W”的L1灯泡和“6V，6W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2均正常发光，则电路总电阻R＝ Ω；如图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则图乙电源的电压U＝ V；此时L2消耗的实际功率P＝ W（假设灯丝电阻不变）。
三、作图题（本题共3小题，15-1，2分，15-2，2分，15-3，3分，共7分）
15．（2分）如图所示，一辆汽车陷入泥坑，现用一滑轮组把它拉出来，请画出最省力的绕法。
16．（2分）如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能E，随时间t变化的大致曲线。
17．（3分）某家庭进户线、电灯、开关和带有保险盒的插座如图所示，请完成家庭电路的连接，要求拉式开关控制电灯，保险盒保护两孔插座。
四、实验题（本大题共3小题，16题7分，17题6分，18题6分，共19分）
18．（7分）（1）图1甲中电能表的读数为 kW•h；
（2）图1乙中给水加热后试管塞冲出试管口，此过程是内能转化为 能；
（3）图1丙中用酒精凝胶消毒时能够闻到酒精消毒的味道，这是因为酒精分子 ；
（4）2022年10月1日德化车主因超速超载造成多人伤亡事故，为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小钰选用小车、斜面、木板、钩码、等器材进行如下的实验探究。
①本实验的研究对象是 （选填“小车”或“木块”）；
②实验中，通过探究动能大小与速度的关系时需要控制物体的质量相同，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
③为了研究汽车超速问题，实验中应选择 两个图进行比较，得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大；
④为了研究汽车超载问题，实验中应选择图2乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： 。
19．（6分）小婷同学在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，装置的密封性能良好。
（1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 。
（2）如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，装置通电一段时间后 （填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量多。
（3）此实验的依据是电流的 效应。下面所列四种用电器中，利用这一原理工作的用电器是 。
A.电饭锅
B.电风扇
C.电视机
D.计算机
20．（6分）小轩和小旭在探究“电流与电阻的关系”时，所用的学生电源电压为6V，电流表，电压表，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），开关一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将甲图所示实物图连接完整。使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大；
（2）实验前在检查实验器材时，发现电流表的指针指在如乙图所示的位置，那么接下来的操作是： ；
（3）用5Ω的定值电阻完成实验后，断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化；
（4）丙图是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，流过导体的的电流与导体的电阻成 ；定值电阻两端的保持不变的电压为 V。
五、计算题（本大题共2小题，第19题7分，第20题6分，共13分）
21．（7分）我国汽车保有量在迅速增长，截止2022年3月底使用状态的汽车数量已突破4.02亿辆，最近小宝家里购买了一辆红旗H9，平时使用大概每天耗油量为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
（1）这辆车每天消耗汽油所产生的热量是多少？（假设汽油完全燃烧）
（2）汽车匀速运动过程中受到的阻力保持2000N不变，运动的速度v与时间t的关系如图2所示，求汽车10～15s过程中牵引力做的功？
（3）汽车匀速行驶时发动机的功率为多少？
22．（6分）阿鹏家买了某品牌具有加热和保温功能的电热饭盒，其加热挡电功率为880W，简化电路如图2所示，R1、R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的3倍。求：
（1）电热饭盒加热10min电路中电路中消耗的电能？
（2）发热电阻R2的阻值？
（3）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是多少？[米饭的比热容取2.5×103J/（kg•℃）]
六、综合题（本大题共3小题，第21题7分，第22题6分，第23题6分，共19分）
23．（7分）2022年10月15日3时12分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十六号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。此次任务是长征系列运载火箭第444次飞行。关于这次火箭发射，根据所学知识回答下列问题：
（1）长征二号丁运载火箭发射时，它使用的液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有较大的 ，上升过程液态氢燃料不断消耗减少，其热值 ；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）同步卫星在点火加速阶段中动能 ，重力势能 ，机械能 （选填“增大”“减
小”或“不变”）；
（3）火箭发射塔修建在水池上，火箭发射时，会看到大量的“白气”，这是由于水蒸气遇冷 （填物态变化名称）形成的小小的水滴。为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭烧毁，火箭必须由熔点 （选填“高”“低”）的材料制成。
24．（6分）某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。如表是该无人机的部分参数：
整机质量
2kg
电动机工作电压
12V
电池额定电压
15V
悬停时每个电动机功率
60W
电池容量
5000mA•h
电动机数量
4
（1）电池向外供电时将化学能转为电能再转化为 能，该无人机充满电时，电池可以储存 J的电能。
（2）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 （填“并联”或“串联”），四个电动机之间的连接方式是 （填“并联”或“串联”）。
（3）该无人机悬停时流过每个电动机的电流是 A，若每个电动机的线圈电阻为0.4Ω，每个电动机的线圈电阻的发热功率为 W。
25．（6分）阅读材料，回答问题。
智能机器人
智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒（如图甲所示）。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪，若检测到人体温度异常，机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时，机器人会主动寻找充电器充电，电池在充电时相当于用电器，在工作时相当于电源。如图乙是它简化的智能测温报警电路，报警器电阻不计，热敏电阻RT的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数：
电池充电电压
20V
电池工作电压
18V
电池容量
4000mAh
行进速度
0.3～0.5m/s
报警电流
≥30mA
底座与地接触面积
25cm2
满载时消毒液质量
10kg
空载净重
20kg
（1）机器人满载消毒液静止在水平地面时对地面的压强是 Pa（g取10N/kg）；
（2）机器人电量不足时，它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进，在匀速直线前进的过程中，机器人受到动力与阻力是一对 （填“平衡力”或“相互作用力”），如果它距离充电器72m，则到达充电器需要 min；
（3）以下机器人工作的原理中正确的是 （单选题）；
A.高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小实像的原理
B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C.在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时，其动能不变
（4）当所测温度达到或超过37.3℃时，要求报警电路系统报警，则闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到 Ω；
（5）红外线测温仪测量的是人体皮肤表面的温度，而人体皮肤表面温度比腋下温度要略低，所以要将该电路报警温度调低一点，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。
2022-2023学年广东省东莞市校联考（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（3分）下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（ ）
A．小东扔出标枪后，标枪在空中飞行
B．小明提着水桶在水平地面上行走
C．小华将地上的书本捡起
D．小光举着哑铃，举着不动的时候
【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离。据此分析判断。
【解答】解：A、小东扔出标枪后，标枪在空中靠惯性飞行，虽然通过了一定距离，但没有受到人的作用力，所以人对标枪不做功，故A错误；
B、小明提着水桶在水平地面上行走，小明对水桶的拉力向上，水桶没有在该力的方向上通过距离，所以小明对水桶不做功，故B错误；
C、小华将地上的书本捡起，手对书施加了力，并且书在该力的方向上移动了距离，所以小华对书做了功，故C正确；
D、小光举着哑铃，举着不动的时候，小光对哑铃施加了作用力，但哑铃没有在该力的方向上移动距离，所以小光对哑铃不做功，故D错误。
故选：C。
【点评】明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
2．（3分）关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．两只手互相摩擦，手变暖和，是通过热传递改变了内能
B．水烧开后水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能减少
C．被打过气之后的篮球温度升高，是通过热传递改变了内能
D．0℃的冰和0℃水没有内能
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递。
一切物体在任何情况下都有内能。
【解答】解：A、两只手互相摩擦，是通过做功的方式改变了内能，故A错误；
B、水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能会转化为壶盖的机械能，水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能会减少，故B正确；
C、被打过气之后的篮球温度升高，通过做功的方式改变物体的内能，故C错误；
D、一切物体在任何情况下都有内能，0℃的冰和0℃水都有内能，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了改变内能的两个方法，属于基础知识，要掌握。
3．（3分）如图所示的电路中，当闭合开关S后，V1的示数是5V，V2的示数是1.6V，那么下列说法正确的是（ ）
A．电源的电压是6.6V
B．L1两端的电压是3.4V
C．把电压表V1换成电流表，则L1、L2继续亮
D．把电压表V2换成电流表，则L1、L2继续亮
【分析】（1）由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测电源的电压，V2测L2两端的电压；根据V1的示数可知电源的电压，根据串联电路的电压特点可知L1两端电压；
（2）将电压表V1换成电流表，根据电流的流向判断；
（3）将电压表V2换成电流表时，电路为L1的简单电路，L2被短路，据此电路的连接情况和灯泡是否发光。
【解答】解：AB．闭合开关S时，L1、L2串联，V1测电源的电压，V2测L2两端的电压，则电源的电压U＝5V，U2＝1.6V，根据串联电路的电压规律可知，L1两端电压U1＝U﹣U2＝5V﹣1.6V＝3.4V，故A错误、B正确；
C．将电压表V1换成电流表，电流会经电流表直接流回负极，则出现电源短路，烧坏电流表和电源，故C错误；
D．将电压表V2换成电流表时，电路为L1的简单电路，电流表测通过L1的电流，L2被短路，所以，L1亮，L2不亮，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电压表的正确使用，分清电压表所测电路元件和电压表换成电流表时电路的变化是解决本题的关键。
4．（3分）关于机械的功、功率和机械效率，以下说法正确的是（ ）
A．利用机械越省力，机械效率越高
B．机械做功越快，机械效率越高
C．机械的功率越大，做功越多
D．机械的功率越小，做功越慢
【分析】机械效率指有用功占总功的比例，而做功的快慢指功率，二者之间没有什么关系。
【解答】解：
A、机械效率是指有用功占总功的百分比，与是否省力没有必然的联系，故A错误；
B、机械做功越快，表示功率越大，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故B错误；
C、功率越大，说明做功越快，但不能说明做功多少，故C错误；
D、功率是表示做功快慢的物理量，做功越慢，说明功率越小，故D正确。
故选：D。
【点评】该题考查学生对机械效率的理解，特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系。
5．（3分）现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多，和自然吸气发动机相比，涡轮增压发动机燃料可以更充分的燃烧，下列关于热值和热机效率说法，正确的是（ ）
A．燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．涡轮增压发动机的热机效率可达100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热机效率越高
【分析】（1）热值是燃料的一种属性，同种物体热值相同。
（2）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率；热机效率永远达不到100%。
【解答】A、同种燃料热值相同，故A错误。
B、燃料燃烧更充分，可以提高热机效率，故B正确。
C、涡轮增压发动机的热机效率永远达不到100%，故C错误。
D、热机效率和燃料燃烧释放的热量多少没有关系，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对热机效率和热机效率的理解，属于基础题。
6．（3分）宁德时代车间里工人把刚做好的一箱锂电池沿斜面推上车，简化模型如图所示，斜面长2m，高0.8m，工人用大小为250N沿斜面向上的推力F，将重力为500N的货物匀速推到斜面顶端，有关于此过程中正确的说法是（ ）
A．有用功为500J
B．总功为1000J
C．机械效率为50%
D．货物受到的摩擦力为50N
【分析】（1）知道货物的重力、斜面高。利用W＝Gh求工人做的有用功；
（2）知道推力大小、斜面长，利用W＝Fs求工人做的总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）使用斜面时克服摩擦做的功为额外功，其大小等于总功减去有用功，再利用W＝fs求摩擦力。
【解答】解：
A、工人做的有用功：
W有用＝Gh＝500N×0.8m＝400J，故A错误；
B、工人做的总功：
W总＝Fs＝250N×2m＝500J，故B错误；
C、斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故C错误；
D、因为W总＝W有用+W额，
所以工人做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝500J﹣400J＝100J，
由W额＝fs得摩擦力：
f＝＝＝50N，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率、摩擦力的计算，关键是知道利用斜面时克服摩擦做的功为额外功。
7．（3分）电动公交既节能、又环保。乘坐电动公交车时，车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶。如图中符合要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据串联电路的特点进行分析，即串联电路开关控制整个电路。
【解答】解：因为电动机要由前、后两门（电路开关）关闭同时控制，任意一个门没有关闭好电动机都不能工作，则电动公交车无法行驶，所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机，符合要求的电路只有选项B。
故选：B。
【点评】会设计串联电路和并联电路，并且知道串并联电路中开关的作用。
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）短视频流行的年代，很多人把一些有趣的物理现象录成短视频放在了网上，如图所示，是一个模拟钻木取火的过程，从能量转化的角度讲，是将 机械 能转化为 内 能从而引起木头的温度升高而燃烧的。这是通过 做功 （选填“热传递”或“做功”）方式产生的。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，热传递是能的转移，做功是能的转化。
【解答】解：钻木取火是克服摩擦做功，属于通过做功的方式改变物体的内能，机械能转化为内能。
故答案为：机械；内；做功。
【点评】本题考查的是改变物体能两种方法的特点，需要学生观察生活中一些物理现象，由物理走向生活，再由生活走向物理。
9．（3分）2022年东莞某中学开展研学活动参观东莞科学馆，一个同学触摸静电起电机的金属球，“怒发冲冠”，关于这一现象的产生过程是女孩触碰带静电的金属球，由于头发带上 同种 种电荷，相互 排斥 ，所以就产生头发“炸起”的有趣现象。静电现象在生产、生活中有危害也有应用，请列举出一个生产、生活中预防静电危害的例子： 油罐车尾部拖一根铁链，把油罐带的电荷通过铁链传到地面，从而避免事故。 。
【分析】两个物体相互摩擦时，会发生电子的得失，所以物体会因摩擦而带电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：由于人是导体，当人接触静电球时，会发生电子的转移，使人体带电，头发与头发之间带同种电荷，会相互排斥；静电现象在生产、生活中有危害也有应用，应用方面：静电除尘；预防静电方面：油罐车车尾上拖一根铁链，把油罐带的电荷通过铁链传到地面，从而避免事故。
故答案为：同种；排斥；油罐车车尾上拖一根铁链，把油罐带的电荷通过铁链传到地面，从而避免事故。
【点评】本题考查了静电的产生、应用及其防治，属于基础题。
10．（3分）“珍爱生命，远离危险”，在家里使用电器时，要在符合安全用电的前提下进行，例如控制用电器的开关应该接在 火线 （选填“火线”、“零线”、“地线”）上，并且应当选取电阻率 小 （选填“大”或“小”），熔点 高 （选填“高”或“低”）合金材料，当家用用电器起火时，不能立即用水扑灭，应当先切断电源再灭火。
【分析】（1）家庭电路的开关应该装在火线上，这样可防止断开开关后用电器仍带电；
（2）开关的作用是控制电路的通断，相当于导线，导线是用电阻率小，熔点高的金属材料。
【解答】解：在符合安全用电的前提下，开关应该接在火线上，开关的材料要选取电阻率小、熔点大的合金材料做成，能更好的导电。
故答案为：火线；小；高。
【点评】本题考查开关的正确连接和作用，属于基础知识考查。
11．（3分）如图，闭合开关S，使滑片P向左滑动，则电流表的示数 增大 （填“增大”、“不变”或“减小”），电压表的示数 增大 （填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡消耗的电功率 增大 （填“增大”、“不变”或“减小”）。（小灯泡的电阻受温度的影响不计）
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串联电路特点及欧姆定律判断电流表示数的变化；根据串联电路的分压规律判定电压表示数如何变化，由电功率公式P＝UI判断灯泡电功率如何变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
由电路图可知，闭合开关S，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数增大；
滑动变阻器接入电路的阻值变小，滑动变阻器的分压变小，与滑动变阻器串联的灯泡分担的电压变大，因此电压表示数增大；
通过灯泡的电流I与灯泡两端电压U变大，由P＝UI可知，灯泡实际功率增大。
故答案为：增大；增大；增大。
【点评】本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化、熟练应用串联电路特点、欧姆定律及电功率公式即可正确解题。
12．（3分）如图是比亚迪宋1.5T发动机其中一个缸的示意图，如图汽油机正处于 做功 冲程。如果汽油机飞轮的转速为2400r/min时介入涡轮增压提高发动机功率，在此转速下该汽油机每秒对外做功 20 次。汽车用水作为冷却发动机的冷却剂是因为水的 比热容 比较大。
【分析】（1）根据进气门、排气门的打开和关闭情况，活塞的运动方向判断汽油机的冲程；
（2）汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次；
（3）水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多。
【解答】解：由图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽油机正处于做功冲程；
汽油机飞轮的转速为2400r/min＝40r/s，即汽油机飞轮每秒转40圈，
由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以在此转速下该汽油机每秒对外做功20次；
汽车用水作为冷却发动机的冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多。
故答案为：做功；20；比热容。
【点评】本题考查汽油机工作冲程的判断、热机的有关计算以及水比热容大的应用，是一道热学综合题。
13．（3分）如图所示，一名工人站在地上用400N的拉力使重900N的建筑材料以0.2m/s的速度匀速上升，不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，10s内物体上升 2 m，拉力的功率为 240 W；若匀速提升1200N的物体，机械效率将 增大 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
【分析】（1）由速度的变形公式可直接求出物体上升的高度；
（2）由图知有3段绳子承担物重，所以绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍。已知拉力的大小和在拉力的作用下绳子自由端移动路程，根据公式W＝Fs计算得拉力做的功，再根据公式P＝计算得拉力的功率。
（3）用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，机械效率越高。
【解答】解：（1）物体上升的高度：h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m；
（2）由图知有3段绳子承担物重，所以绳子自由端移动的距离：s＝3h＝3×2m＝6m；
拉力做的功：W＝Fs＝400N×6m＝2400J；
拉力做功的功率：P＝＝＝240W；
（3）若匀速提升1200N的物体，即用该滑轮组提升更重的物体，在提升高度相同时，由于物重增大，则有用功增大，而额外功几乎不变，所以有用功在总功中所占的比例增大，机械效率会增大。
故答案为：2；240；增大。
【点评】本题考查了功率的计算和滑轮组的机械效率的计算问题，属于基础题。
14．（3分）有“6V，3W”的L1灯泡和“6V，6W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2均正常发光，则电路总电阻R＝ 4 Ω；如图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则图乙电源的电压U＝ 9 V；此时L2消耗的实际功率P＝ 1.5 W（假设灯丝电阻不变）。
【分析】（1）知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出两灯泡的电阻，由图甲可知，两灯泡并联，根据电阻的并联求出电路中的总电阻；
（2）由图乙可知，两灯泡串联，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律求出L1灯正常发光时电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压，根据P＝I2R求出此时L2消耗的实际功率。
【解答】解：（1）由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω，
由图甲可知，两灯泡并联，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R＝＝＝4Ω；
（2）由图乙可知，两灯泡串联，
因串联电路中各处的电流相等，且L1灯正常发光，
所以，电路中的电流：
I＝I1＝＝＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+6Ω）＝9V；
此时L2消耗的实际功率：
P＝I2R2＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W。
故答案为：4；9；1.5。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道较为简单的应用题。
三、作图题（本题共3小题，15-1，2分，15-2，2分，15-3，3分，共7分）
15．（2分）如图所示，一辆汽车陷入泥坑，现用一滑轮组把它拉出来，请画出最省力的绕法。
【分析】要解决此题，需要知道滑轮组的绕线方法。可以从定滑轮或动滑轮绕起。要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担阻力，更省力。
【解答】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。
故答案为：
【点评】滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数。
16．（2分）如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能E，随时间t变化的大致曲线。
【分析】影响动能大小的因素：质量、速度；质量一定时，速度越大，动能越大；分析实心球在空中飞行过程中速度的大小变化，可知其动能的大小变化。
【解答】解：实心球在整个飞行过程中，其质量不变；
由图甲可知，实心球出手时有一定的速度，即具有一定的动能；
从出手到最高点过程中，实心球的速度减小，其动能减小；实心球在最高点时，水平方向上有一定的速度，其动能不为0；在下落过程中，速度不断增大，其动能增大，到达地面时重力势能为0（高度为0），此时动能最大（大于出手时的动能）；
所以，整个过程中实心球的动能先减小再增大，但动能不能减小为0，如图所示：
【点评】掌握动能大小的影响因素，分析实心球速度的大小变化是解答本题的关键。
17．（3分）某家庭进户线、电灯、开关和带有保险盒的插座如图所示，请完成家庭电路的连接，要求拉式开关控制电灯，保险盒保护两孔插座。
【分析】在家庭电路中，电灯的接法：火线首先接入开关，再接入灯泡顶端的金属点；零线直接接在灯泡的螺旋套上。三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；保险盒连接在火线与两孔插座之间。
【解答】解：（1）电灯和开关的接法：火线先进开关，再接入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上；
（2）两孔插座的接法：保险盒连接在火线与两孔插座之间，左孔接零线，右孔通过保险盒接火线上；
（3）三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线上。如图所示：
【点评】在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
四、实验题（本大题共3小题，16题7分，17题6分，18题6分，共19分）
18．（7分）（1）图1甲中电能表的读数为 1342.8 kW•h；
（2）图1乙中给水加热后试管塞冲出试管口，此过程是内能转化为 机械 能；
（3）图1丙中用酒精凝胶消毒时能够闻到酒精消毒的味道，这是因为酒精分子 在不停地做无规则运动 ；
（4）2022年10月1日德化车主因超速超载造成多人伤亡事故，为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小钰选用小车、斜面、木板、钩码、等器材进行如下的实验探究。
①本实验的研究对象是 小车 （选填“小车”或“木块”）；
②实验中，通过探究动能大小与速度的关系时需要控制物体的质量相同，这种常用的实验方法是 控制变量法 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
③为了研究汽车超速问题，实验中应选择 甲、乙 两个图进行比较，得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大；
④为了研究汽车超载问题，实验中应选择图2乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： 速度一定时，质量越大，动能越大 。
【分析】（1）根据电能表上方框中的示数，判断读数，最后一位是小数；
（2）试管塞冲出试管口，试管内水蒸气的内能转化为塞子的机械能；
（3）闻到酒精消毒的味道，说明酒精分子在不停地做无规则地运动；
（4）①本实验研究的是小车的动能与什么因素有关；
②在探究动能大小与什么因素有关时，需要应用控制变量法；
③为了研究汽车超速问题，应该控制质量不变，为了使小车到达水平面上时速度不同，让小车从不同高度由静止滑下；
④乙、丙中小车到达水平面上时的速度相同，质量越大，推动木块移动的距离越大，即动能越大。
【解答】解：（1）根据电能表上的示数，判断读数，示数为1342.8kW•h；
（2）图1乙中给水加热后试管塞冲出试管口，试管内水蒸气的内能转化为塞子的机械能；
（3）能够闻到酒精消毒的味道，这是因为酒精分子在不停地做无规则运动；
（4）①本实验研究的是小车的动能与什么因素有关，所以研究对象是小车，通过观察木块被推动距离的远近，来比较动能的大小，是应用了转换法；
②物体动能的大小与质量和速度有关，探究动能大小与速度的关系时需要控制物体的质量相同，这种常用的实验方法是控制变量法；
③为了研究汽车超速问题，应该控制质量不变，为了使小车到达水平面上时速度不同，让小车从不同高度由静止滑下，所以应该选甲、乙进行比较，得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大；
④乙、丙中小车到达水平面上时的速度相同，质量越大，推动木块移动的距离越大，即动能越大，所以得出的结论是：速度一定时，质量越大，动能越大。
故答案为：（1）1342.8；（2）机械；（3）在不停地做无规则运动；（4）①小车；②控制变量法；③甲、乙；④速度一定时，质量越大，动能越大。
【点评】本题考查了电能表的读数、能量的转化、分子的运动，还考查了动能的大小与什么因素有关的实验，内容较多，都要求掌握。
19．（6分）小婷同学在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，装置的密封性能良好。
（1）实验中通过观察U形管中 液面高度差 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 转换法 。
（2）如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 电流 的关系，装置通电一段时间后 左 （填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量多。
（3）此实验的依据是电流的 热 效应。下面所列四种用电器中，利用这一原理工作的用电器是 A 。
A.电饭锅
B.电风扇
C.电视机
D.计算机
【分析】（1）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；
（2）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、并联电路电流的规律分析；
（3）电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。分析每个选项，找出符合题意的选项。
【解答】解：（1）实验中通过观察U形管内的液面高度差来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫转换法；
（2）上图中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故甲实验可以研究电流产生的热量与电流的关系；
两容器内的电阻相同，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，通电一段时间后，根据Q＝I2Rt可知左侧容器中电阻产生热量多；
（3）此实验的依据是电流的热效应：
A.电饭锅是利用电流的热效应工作的，把电能转化为内能；
B.电风扇主要把电能转化为机械能；
C.电视机主要把电能转化为声能和光能；
D.计算机主要把电能转化为光能、动能、磁能等；
故选：A.
故答案为：（1）液面高度差；（2）电流；左；（3）热；A。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
20．（6分）小轩和小旭在探究“电流与电阻的关系”时，所用的学生电源电压为6V，电流表，电压表，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），开关一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将甲图所示实物图连接完整。使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大；
（2）实验前在检查实验器材时，发现电流表的指针指在如乙图所示的位置，那么接下来的操作是： 将电流表调零 ；
（3）用5Ω的定值电阻完成实验后，断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 右 （填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察 电压 表示数的变化；
（4）丙图是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，流过导体的的电流与导体的电阻成 反比 ；定值电阻两端的保持不变的电压为 2.5 V。
【分析】（1）滑片向右移时滑动变阻器接入电路的阻值变大，应将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联；
（2）实验前需要对电表校零；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）由图丙，利用U＝IR计算出定值电阻两端的电压；根据图丙可知，当导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，由此可得出结论。
【解答】解：（1）滑片向右移时滑动变阻器接入电路的阻值变大，应将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联，如图所示：
；
（2）实验前在检查实验器材时，发现电流表的指针指在如乙图所示的位置，即电流表的指针不在零刻度处，这时他应该进行的操作是：将电流表调零；
（3）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，因此这一过程中眼睛要一直观察电压表表示数的变化；
（4）由图丙可知，定值电阻两端的电压：U＝IR＝0.6A×5Ω＝0.25A×10Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V；
根据图丙可知，当导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，由此可得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）见解析图；（2）将电流表调零；（3）右；电压；（4）定值电阻两端的电压；2.5V。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、电流表的使用、欧姆定律的应用等知识。
五、计算题（本大题共2小题，第19题7分，第20题6分，共13分）
21．（7分）我国汽车保有量在迅速增长，截止2022年3月底使用状态的汽车数量已突破4.02亿辆，最近小宝家里购买了一辆红旗H9，平时使用大概每天耗油量为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
（1）这辆车每天消耗汽油所产生的热量是多少？（假设汽油完全燃烧）
（2）汽车匀速运动过程中受到的阻力保持2000N不变，运动的速度v与时间t的关系如图2所示，求汽车10～15s过程中牵引力做的功？
（3）汽车匀速行驶时发动机的功率为多少？
【分析】（1）知道汽油的质量、热值，利用Q放＝mq求汽油完全燃烧放出的热量；
（2）由图2可知汽车在10～15s过程中做匀速运动，受到的牵引力等于阻力；利用s＝vt求出汽车行驶的路程，再利用W＝Fs求牵引力做的功；
（3）利用P＝求汽车匀速行驶时发动机的功率。
【解答】解：
（1）汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J；
（2）由图2可知，汽车在10～15s过程中做匀速运动，受到的牵引力等于阻力，且v＝30m/s，
则牵引力：F＝f＝2000N，
汽车行驶的距离s＝vt＝30m/s×5s＝150m，
牵引力做功：
W＝Fs＝2000N×150m＝3×105J；
（3）汽车匀速行驶时发动机的功率：
P＝＝＝6×104W。
答：（1）这辆车每天消耗汽油所产生的热量是2.3×108J；
（2）汽车10～15s过程中牵引力做的功为3×105J；
（3）汽车匀速行驶时发动机的功率为6×104W。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、功的公式、功率公式、二力平衡条件的应用，属于能量综合运算题，难度适中。
22．（6分）阿鹏家买了某品牌具有加热和保温功能的电热饭盒，其加热挡电功率为880W，简化电路如图2所示，R1、R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的3倍。求：
（1）电热饭盒加热10min电路中电路中消耗的电能？
（2）发热电阻R2的阻值？
（3）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是多少？[米饭的比热容取2.5×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）根据P＝求出电热饭盒加热10min电路中电路中消耗的电能；
（2）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据P＝UI＝求出电热饭盒加热时电路的电阻，即为R1的阻值，根据R2的阻值是R1的3倍求出发热电阻R2的阻值；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出1kg米饭温度升高40℃吸收的热量。
【解答】解：（1）由P＝可知，电热饭盒加热10min电路中电路中消耗的电能：W＝P加热t＝880W×10×60s＝5.28×105J；
（2）当S拨到1时，R1、R2串联；当S拨到2时，电路为R1的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热饭盒处于加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热饭盒处于保温状态；
由P＝UI＝可知，电热饭盒加热时电路的电阻：R加热＝＝＝55Ω，
因为电热饭盒加热时电路为R1的简单电路，所以R1的阻值：R1＝R加热＝55Ω，
则发热电阻R2的阻值：R2＝3R1＝3×55Ω＝165Ω；
（3）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是：Q吸＝cmΔt＝2.5×103J/（kg•℃）×1kg×40℃＝1×105J。
答：（1）电热饭盒加热10min电路中消耗的电能为5.28×105J；
（2）发热电阻R2的阻值为165Ω；
（3）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是1×105J。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式和热量公式的应用，正确的判断电热饭盒处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
六、综合题（本大题共3小题，第21题7分，第22题6分，第23题6分，共19分）
23．（7分）2022年10月15日3时12分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十六号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。此次任务是长征系列运载火箭第444次飞行。关于这次火箭发射，根据所学知识回答下列问题：
（1）长征二号丁运载火箭发射时，它使用的液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有较大的 热值 ，上升过程液态氢燃料不断消耗减少，其热值 不变 ；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）同步卫星在点火加速阶段中动能 增大 ，重力势能 增大 ，机械能 增大 （选填“增大”“减
小”或“不变”）；
（3）火箭发射塔修建在水池上，火箭发射时，会看到大量的“白气”，这是由于水蒸气遇冷 液化 （填物态变化名称）形成的小小的水滴。为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭烧毁，火箭必须由熔点 高 （选填“高”“低”）的材料制成。
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，在完全燃烧相同质量的燃料时，热值越大的燃料释放出的热量越多，在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放热多少和燃烧情况无关；
（2）①重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度。质量一定，所处的位置越高，重力势能越大。
②动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度。质量一定，速度越大，动能越大。
③机械能＝势能+动能。
（3）水蒸气遇冷液化形成小水滴；熔点高的材料不容易被熔化烧毁。
【解答】解：（1）火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，由Q放＝qm可知，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；
热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量多少无关，所以在升空过程中，随着液态氢质量的减少，液态氢的热值不变。
（2）同步卫星在点火加速阶段中，质量不变，速度增大，动能增大；高度增加，重力势能增大，机械能等于动能和重力势能的和，所以增大。
（3）火箭发射时的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴；为了防止火箭烧毁，火箭必须由熔点高的材料制成。
故答案为：（1）热值；不变；（2）增大；增大；增大；（3）液化；高。
【点评】本题考查对燃料热值概念的理解、能量的相互转化、熔点的概念、液化及液化的放热特点，是一道基础题，难度不大。
24．（6分）某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。如表是该无人机的部分参数：
整机质量
2kg
电动机工作电压
12V
电池额定电压
15V
悬停时每个电动机功率
60W
电池容量
5000mA•h
电动机数量
4
（1）电池向外供电时将化学能转为电能再转化为 机械 能，该无人机充满电时，电池可以储存 2.7×105J J的电能。
（2）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 串联 （填“并联”或“串联”），四个电动机之间的连接方式是 并联 （填“并联”或“串联”）。
（3）该无人机悬停时流过每个电动机的电流是 5 A，若每个电动机的线圈电阻为0.4Ω，每个电动机的线圈电阻的发热功率为 10 W。
【分析】（1）电池供电将化学能转为电能，电动机将电能转化为机械能，根据W＝UIt计算该无人机充满电时，电池可以储存的电能；
（2）根据电调的作用分析电动机和电调的连接方式，根据并联不相互影响分析四个电动机之间的连接方式；
（3）根据P＝UI计算无人机悬停时流过每个电动机的电流，根据P＝I2R计算每个电动机的线圈电阻的发热功率。
【解答】解：（1）电池供电将化学能转为电能，电动机将电能转化为机械能，
该无人机充满电时，电池可以储存的电能W＝UIt＝15V×5000×10﹣3A×3600s＝2.7×105J；
（2）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，而电源电压为15V，电调与电动机串联分压，使得电动机正常工作；而四个电动机互不影响，且额定电压相等，因而是并联；
（3）悬停时每个电动机功率P＝60W，电压U＝12V，
无人机悬停时流过每个电动机的电流I＝＝＝5A；
每个电动机的线圈电阻的发热功率
P＝I2R＝（5A）2×0.4Ω＝10W。
故答案为：（1）机械；2.7×105J；（2）串联；并联；（3）5；10。
【点评】本题是一道以多旋翼无人机为背景的信息给予题，涉及到的知识点较多，关键能从题干中获取有用的信息，熟练运用已学的知识即可正确解题，综合性强，难度较大。
25．（6分）阅读材料，回答问题。
智能机器人
智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒（如图甲所示）。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪，若检测到人体温度异常，机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时，机器人会主动寻找充电器充电，电池在充电时相当于用电器，在工作时相当于电源。如图乙是它简化的智能测温报警电路，报警器电阻不计，热敏电阻RT的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数：
电池充电电压
20V
电池工作电压
18V
电池容量
4000mAh
行进速度
0.3～0.5m/s
报警电流
≥30mA
底座与地接触面积
25cm2
满载时消毒液质量
10kg
空载净重
20kg
（1）机器人满载消毒液静止在水平地面时对地面的压强是 1.2×105 Pa（g取10N/kg）；
（2）机器人电量不足时，它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进，在匀速直线前进的过程中，机器人受到动力与阻力是一对 平衡力 （填“平衡力”或“相互作用力”），如果它距离充电器72m，则到达充电器需要 2.4 min；
（3）以下机器人工作的原理中正确的是 A （单选题）；
A.高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小实像的原理
B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C.在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时，其动能不变
（4）当所测温度达到或超过37.3℃时，要求报警电路系统报警，则闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到 200 Ω；
（5）红外线测温仪测量的是人体皮肤表面的温度，而人体皮肤表面温度比腋下温度要略低，所以要将该电路报警温度调低一点，应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动。
【分析】（1）根据m总＝m消+m机得出机器人满载消毒液时的总质量，根据F＝G＝m总g得出静止在水平地面时对地面的压力，由表格可知底座与地面的接触面积S，根据p＝得出则机器人对地面的压强大小；
（2）机器人匀速直线前进的过程中机器人处于平衡状态，受平衡力的作用，在水平上受牵引力和阻力作用，为一对平衡力，在竖直方向上受重力和地面对机器人的支持力，为一对平衡力。
机器人的最大速度为v＝0.5m/s，运动的路程为s＝72m，根据速度公式可知到达充电器需要的时间；
（3）A、照相机成倒立、缩小的实像；
B、温度高于绝对零度的任何物体都能发出红外线；
C、影响动能大小的因素有物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大；
（4）由欧姆定律可知达到最小报警电流时的电路总电阻，由丙图可知温度到达37.3℃时热敏电阻的阻值，由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知此时滑动变阻器的阻值；
（5）由丙图可知，报警温度调低时热敏电阻的阻值增大，而最小报警电流的大小不变，则电路总电阻不变，由串联电路电阻为各电阻之和可知，此时应减小滑动变阻器接入电路中的电阻大小，据此分析滑动变阻器滑片的移动方向。
【解答】解：（1）机器人满载消毒液时的总质量为消毒液质量和机器人质量之和，即m总＝m消+m机＝10kg+20kg＝30kg，
静止在水平地面时对地面的压力等于消毒液和机器人的总重力，则压力大小为F＝G＝m总g＝30kg×10N/kg＝300N，
由表格可知底座与地面的接触面积为S＝25cm2＝2.5×10﹣3m2，
则机器人对地面的压强大小为p＝＝＝1.2×105Pa；
（2）机器人匀速直线前进的过程中机器人处于平衡状态，受平衡力的作用，在水平上受牵引力和阻力作用，为一对平衡力，在竖直方向上受重力和地面对机器人的支持力，为一对平衡力，则机器人受到2对平衡力。
机器人的最大速度为v＝0.5m/s，运动的路程为s＝72m，根据速度公式可知到达充电器需要的时间为t＝＝＝144s＝2.4min；
（3）A、摄像头相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故A正确；
B、温度高于绝对零度的任何物体都能发出红外线，红外测温仪接收人体发射的红外线进行测温，故B错误；
C、影响动能大小的因素有物体的质量和速度，水平路面上匀速行驶的机器人运动速度不变，但随着喷雾消毒的进行质量在减小，故动能减小，故C错误；
故选A；
（4）由乙图可知热敏电阻和滑动变阻器串联接入电路，电压U＝18V，最小报警电流为I＝30mA＝0.03A，
由欧姆定律可知达到最小报警电流时的电路总电阻为R＝＝＝600Ω，
由丙图可知温度到达37.3℃时热敏电阻的阻值为RT＝400Ω，由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知，此时滑动变阻器的阻值为R滑＝R﹣RT＝600Ω﹣400Ω＝200Ω，
故闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到200Ω处；
（5）由丙图可知，报警温度调低时热敏电阻的阻值增大，而最小报警电流的大小不变，则电路总电阻不变，由串联电路电阻为各电阻之和可知，此时应减小滑动变阻器接入电路中的电阻大小，故滑动变阻器滑片应向左移动。
故答案为：（1）1.2×105；（2）平衡力；2.4；（3）A；（4）200；（5）左。
【点评】本题考查电功、电能、速度、压强、分子热运动等知识，综合性强，难度较大。
2022-2023学年广东省东莞市校联考（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（3分）下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（ ）
A．小东扔出标枪后，标枪在空中飞行
B．小明提着水桶在水平地面上行走
C．小华将地上的书本捡起
D．小光举着哑铃，举着不动的时候
2．（3分）关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．两只手互相摩擦，手变暖和，是通过热传递改变了内能
B．水烧开后水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能减少
C．被打过气之后的篮球温度升高，是通过热传递改变了内能
D．0℃的冰和0℃水没有内能
3．（3分）如图所示的电路中，当闭合开关S后，V1的示数是5V，V2的示数是1.6V，那么下列说法正确的是（ ）
A．电源的电压是6.6V
B．L1两端的电压是3.4V
C．把电压表V1换成电流表，则L1、L2继续亮
D．把电压表V2换成电流表，则L1、L2继续亮
4．（3分）关于机械的功、功率和机械效率，以下说法正确的是（ ）
A．利用机械越省力，机械效率越高
B．机械做功越快，机械效率越高
C．机械的功率越大，做功越多
D．机械的功率越小，做功越慢
5．（3分）现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多，和自然吸气发动机相比，涡轮增压发动机燃料可以更充分的燃烧，下列关于热值和热机效率说法，正确的是（ ）
A．燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．涡轮增压发动机的热机效率可达100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热机效率越高
6．（3分）宁德时代车间里工人把刚做好的一箱锂电池沿斜面推上车，简化模型如图所示，斜面长2m，高0.8m，工人用大小为250N沿斜面向上的推力F，将重力为500N的货物匀速推到斜面顶端，有关于此过程中正确的说法是（ ）
A．有用功为500J
B．总功为1000J
C．机械效率为50%
D．货物受到的摩擦力为50N
7．（3分）电动公交既节能、又环保。乘坐电动公交车时，车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶。如图中符合要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）短视频流行的年代，很多人把一些有趣的物理现象录成短视频放在了网上，如图所示，是一个模拟钻木取火的过程，从能量转化的角度讲，是将 能转化为 能从而引起木头的温度升高而燃烧的。这是通过 （选填“热传递”或“做功”）方式产生的。
9．（3分）2022年东莞某中学开展研学活动参观东莞科学馆，一个同学触摸静电起电机的金属球，“怒发冲冠”，关于这一现象的产生过程是女孩触碰带静电的金属球，由于头发带上 种电荷，相互 ，所以就产生头发“炸起”的有趣现象。静电现象在生产、生活中有危害也有应用，请列举出一个生产、生活中预防静电危害的例子： 。
10．（3分）“珍爱生命，远离危险”，在家里使用电器时，要在符合安全用电的前提下进行，例如控制用电器的开关应该接在 （选填“火线”、“零线”、“地线”）上，并且应当选取电阻率 （选填“大”或“小”），熔点 （选填“高”或“低”）合金材料，当家用用电器起火时，不能立即用水扑灭，应当先切断电源再灭火。
11．（3分）如图，闭合开关S，使滑片P向左滑动，则电流表的示数 （填“增大”、“不变”或“减小”），电压表的示数 （填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡消耗的电功率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。（小灯泡的电阻受温度的影响不计）
12．（3分）如图是比亚迪宋1.5T发动机其中一个缸的示意图，如图汽油机正处于 冲程。如果汽油机飞轮的转速为2400r/min时介入涡轮增压提高发动机功率，在此转速下该汽油机每秒对外做功 次。汽车用水作为冷却发动机的冷却剂是因为水的 比较大。
13．（3分）如图所示，一名工人站在地上用400N的拉力使重900N的建筑材料以0.2m/s的速度匀速上升，不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，10s内物体上升 m，拉力的功率为 W；若匀速提升1200N的物体，机械效率将 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
14．（3分）有“6V，3W”的L1灯泡和“6V，6W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2均正常发光，则电路总电阻R＝ Ω；如图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则图乙电源的电压U＝ V；此时L2消耗的实际功率P＝ W（假设灯丝电阻不变）。
三、作图题（本题共3小题，15-1，2分，15-2，2分，15-3，3分，共7分）
15．（2分）如图所示，一辆汽车陷入泥坑，现用一滑轮组把它拉出来，请画出最省力的绕法。
16．（2分）如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能E，随时间t变化的大致曲线。
17．（3分）某家庭进户线、电灯、开关和带有保险盒的插座如图所示，请完成家庭电路的连接，要求拉式开关控制电灯，保险盒保护两孔插座。
四、实验题（本大题共3小题，16题7分，17题6分，18题6分，共19分）
18．（7分）（1）图1甲中电能表的读数为 kW•h；
（2）图1乙中给水加热后试管塞冲出试管口，此过程是内能转化为 能；
（3）图1丙中用酒精凝胶消毒时能够闻到酒精消毒的味道，这是因为酒精分子 ；
（4）2022年10月1日德化车主因超速超载造成多人伤亡事故，为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小钰选用小车、斜面、木板、钩码、等器材进行如下的实验探究。
①本实验的研究对象是 （选填“小车”或“木块”）；
②实验中，通过探究动能大小与速度的关系时需要控制物体的质量相同，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
③为了研究汽车超速问题，实验中应选择 两个图进行比较，得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大；
④为了研究汽车超载问题，实验中应选择图2乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： 。
19．（6分）小婷同学在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，装置的密封性能良好。
（1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 。
（2）如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，装置通电一段时间后 （填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量多。
（3）此实验的依据是电流的 效应。下面所列四种用电器中，利用这一原理工作的用电器是 。
A.电饭锅
B.电风扇
C.电视机
D.计算机
20．（6分）小轩和小旭在探究“电流与电阻的关系”时，所用的学生电源电压为6V，电流表，电压表，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），开关一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将甲图所示实物图连接完整。使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大；
（2）实验前在检查实验器材时，发现电流表的指针指在如乙图所示的位置，那么接下来的操作是： ；
（3）用5Ω的定值电阻完成实验后，断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化；
（4）丙图是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，流过导体的的电流与导体的电阻成 ；定值电阻两端的保持不变的电压为 V。
五、计算题（本大题共2小题，第19题7分，第20题6分，共13分）
21．（7分）我国汽车保有量在迅速增长，截止2022年3月底使用状态的汽车数量已突破4.02亿辆，最近小宝家里购买了一辆红旗H9，平时使用大概每天耗油量为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
（1）这辆车每天消耗汽油所产生的热量是多少？（假设汽油完全燃烧）
（2）汽车匀速运动过程中受到的阻力保持2000N不变，运动的速度v与时间t的关系如图2所示，求汽车10～15s过程中牵引力做的功？
（3）汽车匀速行驶时发动机的功率为多少？
22．（6分）阿鹏家买了某品牌具有加热和保温功能的电热饭盒，其加热挡电功率为880W，简化电路如图2所示，R1、R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的3倍。求：
（1）电热饭盒加热10min电路中电路中消耗的电能？
（2）发热电阻R2的阻值？
（3）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是多少？[米饭的比热容取2.5×103J/（kg•℃）]
六、综合题（本大题共3小题，第21题7分，第22题6分，第23题6分，共19分）
23．（7分）2022年10月15日3时12分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十六号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。此次任务是长征系列运载火箭第444次飞行。关于这次火箭发射，根据所学知识回答下列问题：
（1）长征二号丁运载火箭发射时，它使用的液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有较大的 ，上升过程液态氢燃料不断消耗减少，其热值 ；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）同步卫星在点火加速阶段中动能 ，重力势能 ，机械能 （选填“增大”“减
小”或“不变”）；
（3）火箭发射塔修建在水池上，火箭发射时，会看到大量的“白气”，这是由于水蒸气遇冷 （填物态变化名称）形成的小小的水滴。为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭烧毁，火箭必须由熔点 （选填“高”“低”）的材料制成。
24．（6分）某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。如表是该无人机的部分参数：
整机质量
2kg
电动机工作电压
12V
电池额定电压
15V
悬停时每个电动机功率
60W
电池容量
5000mA•h
电动机数量
4
（1）电池向外供电时将化学能转为电能再转化为 能，该无人机充满电时，电池可以储存 J的电能。
（2）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 （填“并联”或“串联”），四个电动机之间的连接方式是 （填“并联”或“串联”）。
（3）该无人机悬停时流过每个电动机的电流是 A，若每个电动机的线圈电阻为0.4Ω，每个电动机的线圈电阻的发热功率为 W。
25．（6分）阅读材料，回答问题。
智能机器人
智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒（如图甲所示）。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪，若检测到人体温度异常，机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时，机器人会主动寻找充电器充电，电池在充电时相当于用电器，在工作时相当于电源。如图乙是它简化的智能测温报警电路，报警器电阻不计，热敏电阻RT的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数：
电池充电电压
20V
电池工作电压
18V
电池容量
4000mAh
行进速度
0.3～0.5m/s
报警电流
≥30mA
底座与地接触面积
25cm2
满载时消毒液质量
10kg
空载净重
20kg
（1）机器人满载消毒液静止在水平地面时对地面的压强是 Pa（g取10N/kg）；
（2）机器人电量不足时，它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进，在匀速直线前进的过程中，机器人受到动力与阻力是一对 （填“平衡力”或“相互作用力”），如果它距离充电器72m，则到达充电器需要 min；
（3）以下机器人工作的原理中正确的是 （单选题）；
A.高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小实像的原理
B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C.在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时，其动能不变
（4）当所测温度达到或超过37.3℃时，要求报警电路系统报警，则闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到 Ω；
（5）红外线测温仪测量的是人体皮肤表面的温度，而人体皮肤表面温度比腋下温度要略低，所以要将该电路报警温度调低一点，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。
2022-2023学年广东省东莞市校联考（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（3分）下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（ ）
A．小东扔出标枪后，标枪在空中飞行
B．小明提着水桶在水平地面上行走
C．小华将地上的书本捡起
D．小光举着哑铃，举着不动的时候
【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离。据此分析判断。
【解答】解：A、小东扔出标枪后，标枪在空中靠惯性飞行，虽然通过了一定距离，但没有受到人的作用力，所以人对标枪不做功，故A错误；
B、小明提着水桶在水平地面上行走，小明对水桶的拉力向上，水桶没有在该力的方向上通过距离，所以小明对水桶不做功，故B错误；
C、小华将地上的书本捡起，手对书施加了力，并且书在该力的方向上移动了距离，所以小华对书做了功，故C正确；
D、小光举着哑铃，举着不动的时候，小光对哑铃施加了作用力，但哑铃没有在该力的方向上移动距离，所以小光对哑铃不做功，故D错误。
故选：C。
【点评】明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
2．（3分）关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．两只手互相摩擦，手变暖和，是通过热传递改变了内能
B．水烧开后水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能减少
C．被打过气之后的篮球温度升高，是通过热传递改变了内能
D．0℃的冰和0℃水没有内能
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递。
一切物体在任何情况下都有内能。
【解答】解：A、两只手互相摩擦，是通过做功的方式改变了内能，故A错误；
B、水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能会转化为壶盖的机械能，水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能会减少，故B正确；
C、被打过气之后的篮球温度升高，通过做功的方式改变物体的内能，故C错误；
D、一切物体在任何情况下都有内能，0℃的冰和0℃水都有内能，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了改变内能的两个方法，属于基础知识，要掌握。
3．（3分）如图所示的电路中，当闭合开关S后，V1的示数是5V，V2的示数是1.6V，那么下列说法正确的是（ ）
A．电源的电压是6.6V
B．L1两端的电压是3.4V
C．把电压表V1换成电流表，则L1、L2继续亮
D．把电压表V2换成电流表，则L1、L2继续亮
【分析】（1）由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测电源的电压，V2测L2两端的电压；根据V1的示数可知电源的电压，根据串联电路的电压特点可知L1两端电压；
（2）将电压表V1换成电流表，根据电流的流向判断；
（3）将电压表V2换成电流表时，电路为L1的简单电路，L2被短路，据此电路的连接情况和灯泡是否发光。
【解答】解：AB．闭合开关S时，L1、L2串联，V1测电源的电压，V2测L2两端的电压，则电源的电压U＝5V，U2＝1.6V，根据串联电路的电压规律可知，L1两端电压U1＝U﹣U2＝5V﹣1.6V＝3.4V，故A错误、B正确；
C．将电压表V1换成电流表，电流会经电流表直接流回负极，则出现电源短路，烧坏电流表和电源，故C错误；
D．将电压表V2换成电流表时，电路为L1的简单电路，电流表测通过L1的电流，L2被短路，所以，L1亮，L2不亮，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电压表的正确使用，分清电压表所测电路元件和电压表换成电流表时电路的变化是解决本题的关键。
4．（3分）关于机械的功、功率和机械效率，以下说法正确的是（ ）
A．利用机械越省力，机械效率越高
B．机械做功越快，机械效率越高
C．机械的功率越大，做功越多
D．机械的功率越小，做功越慢
【分析】机械效率指有用功占总功的比例，而做功的快慢指功率，二者之间没有什么关系。
【解答】解：
A、机械效率是指有用功占总功的百分比，与是否省力没有必然的联系，故A错误；
B、机械做功越快，表示功率越大，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故B错误；
C、功率越大，说明做功越快，但不能说明做功多少，故C错误；
D、功率是表示做功快慢的物理量，做功越慢，说明功率越小，故D正确。
故选：D。
【点评】该题考查学生对机械效率的理解，特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系。
5．（3分）现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多，和自然吸气发动机相比，涡轮增压发动机燃料可以更充分的燃烧，下列关于热值和热机效率说法，正确的是（ ）
A．燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．涡轮增压发动机的热机效率可达100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热机效率越高
【分析】（1）热值是燃料的一种属性，同种物体热值相同。
（2）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率；热机效率永远达不到100%。
【解答】A、同种燃料热值相同，故A错误。
B、燃料燃烧更充分，可以提高热机效率，故B正确。
C、涡轮增压发动机的热机效率永远达不到100%，故C错误。
D、热机效率和燃料燃烧释放的热量多少没有关系，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对热机效率和热机效率的理解，属于基础题。
6．（3分）宁德时代车间里工人把刚做好的一箱锂电池沿斜面推上车，简化模型如图所示，斜面长2m，高0.8m，工人用大小为250N沿斜面向上的推力F，将重力为500N的货物匀速推到斜面顶端，有关于此过程中正确的说法是（ ）
A．有用功为500J
B．总功为1000J
C．机械效率为50%
D．货物受到的摩擦力为50N
【分析】（1）知道货物的重力、斜面高。利用W＝Gh求工人做的有用功；
（2）知道推力大小、斜面长，利用W＝Fs求工人做的总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）使用斜面时克服摩擦做的功为额外功，其大小等于总功减去有用功，再利用W＝fs求摩擦力。
【解答】解：
A、工人做的有用功：
W有用＝Gh＝500N×0.8m＝400J，故A错误；
B、工人做的总功：
W总＝Fs＝250N×2m＝500J，故B错误；
C、斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故C错误；
D、因为W总＝W有用+W额，
所以工人做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝500J﹣400J＝100J，
由W额＝fs得摩擦力：
f＝＝＝50N，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率、摩擦力的计算，关键是知道利用斜面时克服摩擦做的功为额外功。
7．（3分）电动公交既节能、又环保。乘坐电动公交车时，车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶。如图中符合要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据串联电路的特点进行分析，即串联电路开关控制整个电路。
【解答】解：因为电动机要由前、后两门（电路开关）关闭同时控制，任意一个门没有关闭好电动机都不能工作，则电动公交车无法行驶，所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机，符合要求的电路只有选项B。
故选：B。
【点评】会设计串联电路和并联电路，并且知道串并联电路中开关的作用。
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）短视频流行的年代，很多人把一些有趣的物理现象录成短视频放在了网上，如图所示，是一个模拟钻木取火的过程，从能量转化的角度讲，是将 机械 能转化为 内 能从而引起木头的温度升高而燃烧的。这是通过 做功 （选填“热传递”或“做功”）方式产生的。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，热传递是能的转移，做功是能的转化。
【解答】解：钻木取火是克服摩擦做功，属于通过做功的方式改变物体的内能，机械能转化为内能。
故答案为：机械；内；做功。
【点评】本题考查的是改变物体能两种方法的特点，需要学生观察生活中一些物理现象，由物理走向生活，再由生活走向物理。
9．（3分）2022年东莞某中学开展研学活动参观东莞科学馆，一个同学触摸静电起电机的金属球，“怒发冲冠”，关于这一现象的产生过程是女孩触碰带静电的金属球，由于头发带上 同种 种电荷，相互 排斥 ，所以就产生头发“炸起”的有趣现象。静电现象在生产、生活中有危害也有应用，请列举出一个生产、生活中预防静电危害的例子： 油罐车尾部拖一根铁链，把油罐带的电荷通过铁链传到地面，从而避免事故。 。
【分析】两个物体相互摩擦时，会发生电子的得失，所以物体会因摩擦而带电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：由于人是导体，当人接触静电球时，会发生电子的转移，使人体带电，头发与头发之间带同种电荷，会相互排斥；静电现象在生产、生活中有危害也有应用，应用方面：静电除尘；预防静电方面：油罐车车尾上拖一根铁链，把油罐带的电荷通过铁链传到地面，从而避免事故。
故答案为：同种；排斥；油罐车车尾上拖一根铁链，把油罐带的电荷通过铁链传到地面，从而避免事故。
【点评】本题考查了静电的产生、应用及其防治，属于基础题。
10．（3分）“珍爱生命，远离危险”，在家里使用电器时，要在符合安全用电的前提下进行，例如控制用电器的开关应该接在 火线 （选填“火线”、“零线”、“地线”）上，并且应当选取电阻率 小 （选填“大”或“小”），熔点 高 （选填“高”或“低”）合金材料，当家用用电器起火时，不能立即用水扑灭，应当先切断电源再灭火。
【分析】（1）家庭电路的开关应该装在火线上，这样可防止断开开关后用电器仍带电；
（2）开关的作用是控制电路的通断，相当于导线，导线是用电阻率小，熔点高的金属材料。
【解答】解：在符合安全用电的前提下，开关应该接在火线上，开关的材料要选取电阻率小、熔点大的合金材料做成，能更好的导电。
故答案为：火线；小；高。
【点评】本题考查开关的正确连接和作用，属于基础知识考查。
11．（3分）如图，闭合开关S，使滑片P向左滑动，则电流表的示数 增大 （填“增大”、“不变”或“减小”），电压表的示数 增大 （填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡消耗的电功率 增大 （填“增大”、“不变”或“减小”）。（小灯泡的电阻受温度的影响不计）
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串联电路特点及欧姆定律判断电流表示数的变化；根据串联电路的分压规律判定电压表示数如何变化，由电功率公式P＝UI判断灯泡电功率如何变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
由电路图可知，闭合开关S，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数增大；
滑动变阻器接入电路的阻值变小，滑动变阻器的分压变小，与滑动变阻器串联的灯泡分担的电压变大，因此电压表示数增大；
通过灯泡的电流I与灯泡两端电压U变大，由P＝UI可知，灯泡实际功率增大。
故答案为：增大；增大；增大。
【点评】本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化、熟练应用串联电路特点、欧姆定律及电功率公式即可正确解题。
12．（3分）如图是比亚迪宋1.5T发动机其中一个缸的示意图，如图汽油机正处于 做功 冲程。如果汽油机飞轮的转速为2400r/min时介入涡轮增压提高发动机功率，在此转速下该汽油机每秒对外做功 20 次。汽车用水作为冷却发动机的冷却剂是因为水的 比热容 比较大。
【分析】（1）根据进气门、排气门的打开和关闭情况，活塞的运动方向判断汽油机的冲程；
（2）汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次；
（3）水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多。
【解答】解：由图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽油机正处于做功冲程；
汽油机飞轮的转速为2400r/min＝40r/s，即汽油机飞轮每秒转40圈，
由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以在此转速下该汽油机每秒对外做功20次；
汽车用水作为冷却发动机的冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多。
故答案为：做功；20；比热容。
【点评】本题考查汽油机工作冲程的判断、热机的有关计算以及水比热容大的应用，是一道热学综合题。
13．（3分）如图所示，一名工人站在地上用400N的拉力使重900N的建筑材料以0.2m/s的速度匀速上升，不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，10s内物体上升 2 m，拉力的功率为 240 W；若匀速提升1200N的物体，机械效率将 增大 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
【分析】（1）由速度的变形公式可直接求出物体上升的高度；
（2）由图知有3段绳子承担物重，所以绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍。已知拉力的大小和在拉力的作用下绳子自由端移动路程，根据公式W＝Fs计算得拉力做的功，再根据公式P＝计算得拉力的功率。
（3）用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，机械效率越高。
【解答】解：（1）物体上升的高度：h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m；
（2）由图知有3段绳子承担物重，所以绳子自由端移动的距离：s＝3h＝3×2m＝6m；
拉力做的功：W＝Fs＝400N×6m＝2400J；
拉力做功的功率：P＝＝＝240W；
（3）若匀速提升1200N的物体，即用该滑轮组提升更重的物体，在提升高度相同时，由于物重增大，则有用功增大，而额外功几乎不变，所以有用功在总功中所占的比例增大，机械效率会增大。
故答案为：2；240；增大。
【点评】本题考查了功率的计算和滑轮组的机械效率的计算问题，属于基础题。
14．（3分）有“6V，3W”的L1灯泡和“6V，6W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2均正常发光，则电路总电阻R＝ 4 Ω；如图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则图乙电源的电压U＝ 9 V；此时L2消耗的实际功率P＝ 1.5 W（假设灯丝电阻不变）。
【分析】（1）知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出两灯泡的电阻，由图甲可知，两灯泡并联，根据电阻的并联求出电路中的总电阻；
（2）由图乙可知，两灯泡串联，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律求出L1灯正常发光时电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压，根据P＝I2R求出此时L2消耗的实际功率。
【解答】解：（1）由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω，
由图甲可知，两灯泡并联，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R＝＝＝4Ω；
（2）由图乙可知，两灯泡串联，
因串联电路中各处的电流相等，且L1灯正常发光，
所以，电路中的电流：
I＝I1＝＝＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+6Ω）＝9V；
此时L2消耗的实际功率：
P＝I2R2＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W。
故答案为：4；9；1.5。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道较为简单的应用题。
三、作图题（本题共3小题，15-1，2分，15-2，2分，15-3，3分，共7分）
15．（2分）如图所示，一辆汽车陷入泥坑，现用一滑轮组把它拉出来，请画出最省力的绕法。
【分析】要解决此题，需要知道滑轮组的绕线方法。可以从定滑轮或动滑轮绕起。要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担阻力，更省力。
【解答】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。
故答案为：
【点评】滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数。
16．（2分）如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能E，随时间t变化的大致曲线。
【分析】影响动能大小的因素：质量、速度；质量一定时，速度越大，动能越大；分析实心球在空中飞行过程中速度的大小变化，可知其动能的大小变化。
【解答】解：实心球在整个飞行过程中，其质量不变；
由图甲可知，实心球出手时有一定的速度，即具有一定的动能；
从出手到最高点过程中，实心球的速度减小，其动能减小；实心球在最高点时，水平方向上有一定的速度，其动能不为0；在下落过程中，速度不断增大，其动能增大，到达地面时重力势能为0（高度为0），此时动能最大（大于出手时的动能）；
所以，整个过程中实心球的动能先减小再增大，但动能不能减小为0，如图所示：
【点评】掌握动能大小的影响因素，分析实心球速度的大小变化是解答本题的关键。
17．（3分）某家庭进户线、电灯、开关和带有保险盒的插座如图所示，请完成家庭电路的连接，要求拉式开关控制电灯，保险盒保护两孔插座。
【分析】在家庭电路中，电灯的接法：火线首先接入开关，再接入灯泡顶端的金属点；零线直接接在灯泡的螺旋套上。三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；保险盒连接在火线与两孔插座之间。
【解答】解：（1）电灯和开关的接法：火线先进开关，再接入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上；
（2）两孔插座的接法：保险盒连接在火线与两孔插座之间，左孔接零线，右孔通过保险盒接火线上；
（3）三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线上。如图所示：
【点评】在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
四、实验题（本大题共3小题，16题7分，17题6分，18题6分，共19分）
18．（7分）（1）图1甲中电能表的读数为 1342.8 kW•h；
（2）图1乙中给水加热后试管塞冲出试管口，此过程是内能转化为 机械 能；
（3）图1丙中用酒精凝胶消毒时能够闻到酒精消毒的味道，这是因为酒精分子 在不停地做无规则运动 ；
（4）2022年10月1日德化车主因超速超载造成多人伤亡事故，为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小钰选用小车、斜面、木板、钩码、等器材进行如下的实验探究。
①本实验的研究对象是 小车 （选填“小车”或“木块”）；
②实验中，通过探究动能大小与速度的关系时需要控制物体的质量相同，这种常用的实验方法是 控制变量法 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
③为了研究汽车超速问题，实验中应选择 甲、乙 两个图进行比较，得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大；
④为了研究汽车超载问题，实验中应选择图2乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： 速度一定时，质量越大，动能越大 。
【分析】（1）根据电能表上方框中的示数，判断读数，最后一位是小数；
（2）试管塞冲出试管口，试管内水蒸气的内能转化为塞子的机械能；
（3）闻到酒精消毒的味道，说明酒精分子在不停地做无规则地运动；
（4）①本实验研究的是小车的动能与什么因素有关；
②在探究动能大小与什么因素有关时，需要应用控制变量法；
③为了研究汽车超速问题，应该控制质量不变，为了使小车到达水平面上时速度不同，让小车从不同高度由静止滑下；
④乙、丙中小车到达水平面上时的速度相同，质量越大，推动木块移动的距离越大，即动能越大。
【解答】解：（1）根据电能表上的示数，判断读数，示数为1342.8kW•h；
（2）图1乙中给水加热后试管塞冲出试管口，试管内水蒸气的内能转化为塞子的机械能；
（3）能够闻到酒精消毒的味道，这是因为酒精分子在不停地做无规则运动；
（4）①本实验研究的是小车的动能与什么因素有关，所以研究对象是小车，通过观察木块被推动距离的远近，来比较动能的大小，是应用了转换法；
②物体动能的大小与质量和速度有关，探究动能大小与速度的关系时需要控制物体的质量相同，这种常用的实验方法是控制变量法；
③为了研究汽车超速问题，应该控制质量不变，为了使小车到达水平面上时速度不同，让小车从不同高度由静止滑下，所以应该选甲、乙进行比较，得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大；
④乙、丙中小车到达水平面上时的速度相同，质量越大，推动木块移动的距离越大，即动能越大，所以得出的结论是：速度一定时，质量越大，动能越大。
故答案为：（1）1342.8；（2）机械；（3）在不停地做无规则运动；（4）①小车；②控制变量法；③甲、乙；④速度一定时，质量越大，动能越大。
【点评】本题考查了电能表的读数、能量的转化、分子的运动，还考查了动能的大小与什么因素有关的实验，内容较多，都要求掌握。
19．（6分）小婷同学在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，装置的密封性能良好。
（1）实验中通过观察U形管中 液面高度差 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 转换法 。
（2）如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 电流 的关系，装置通电一段时间后 左 （填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量多。
（3）此实验的依据是电流的 热 效应。下面所列四种用电器中，利用这一原理工作的用电器是 A 。
A.电饭锅
B.电风扇
C.电视机
D.计算机
【分析】（1）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；
（2）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、并联电路电流的规律分析；
（3）电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。分析每个选项，找出符合题意的选项。
【解答】解：（1）实验中通过观察U形管内的液面高度差来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫转换法；
（2）上图中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故甲实验可以研究电流产生的热量与电流的关系；
两容器内的电阻相同，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，通电一段时间后，根据Q＝I2Rt可知左侧容器中电阻产生热量多；
（3）此实验的依据是电流的热效应：
A.电饭锅是利用电流的热效应工作的，把电能转化为内能；
B.电风扇主要把电能转化为机械能；
C.电视机主要把电能转化为声能和光能；
D.计算机主要把电能转化为光能、动能、磁能等；
故选：A.
故答案为：（1）液面高度差；（2）电流；左；（3）热；A。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
20．（6分）小轩和小旭在探究“电流与电阻的关系”时，所用的学生电源电压为6V，电流表，电压表，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），开关一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将甲图所示实物图连接完整。使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大；
（2）实验前在检查实验器材时，发现电流表的指针指在如乙图所示的位置，那么接下来的操作是： 将电流表调零 ；
（3）用5Ω的定值电阻完成实验后，断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 右 （填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察 电压 表示数的变化；
（4）丙图是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，流过导体的的电流与导体的电阻成 反比 ；定值电阻两端的保持不变的电压为 2.5 V。
【分析】（1）滑片向右移时滑动变阻器接入电路的阻值变大，应将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联；
（2）实验前需要对电表校零；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）由图丙，利用U＝IR计算出定值电阻两端的电压；根据图丙可知，当导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，由此可得出结论。
【解答】解：（1）滑片向右移时滑动变阻器接入电路的阻值变大，应将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联，如图所示：
；
（2）实验前在检查实验器材时，发现电流表的指针指在如乙图所示的位置，即电流表的指针不在零刻度处，这时他应该进行的操作是：将电流表调零；
（3）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，因此这一过程中眼睛要一直观察电压表表示数的变化；
（4）由图丙可知，定值电阻两端的电压：U＝IR＝0.6A×5Ω＝0.25A×10Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V；
根据图丙可知，当导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，由此可得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）见解析图；（2）将电流表调零；（3）右；电压；（4）定值电阻两端的电压；2.5V。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、电流表的使用、欧姆定律的应用等知识。
五、计算题（本大题共2小题，第19题7分，第20题6分，共13分）
21．（7分）我国汽车保有量在迅速增长，截止2022年3月底使用状态的汽车数量已突破4.02亿辆，最近小宝家里购买了一辆红旗H9，平时使用大概每天耗油量为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
（1）这辆车每天消耗汽油所产生的热量是多少？（假设汽油完全燃烧）
（2）汽车匀速运动过程中受到的阻力保持2000N不变，运动的速度v与时间t的关系如图2所示，求汽车10～15s过程中牵引力做的功？
（3）汽车匀速行驶时发动机的功率为多少？
【分析】（1）知道汽油的质量、热值，利用Q放＝mq求汽油完全燃烧放出的热量；
（2）由图2可知汽车在10～15s过程中做匀速运动，受到的牵引力等于阻力；利用s＝vt求出汽车行驶的路程，再利用W＝Fs求牵引力做的功；
（3）利用P＝求汽车匀速行驶时发动机的功率。
【解答】解：
（1）汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J；
（2）由图2可知，汽车在10～15s过程中做匀速运动，受到的牵引力等于阻力，且v＝30m/s，
则牵引力：F＝f＝2000N，
汽车行驶的距离s＝vt＝30m/s×5s＝150m，
牵引力做功：
W＝Fs＝2000N×150m＝3×105J；
（3）汽车匀速行驶时发动机的功率：
P＝＝＝6×104W。
答：（1）这辆车每天消耗汽油所产生的热量是2.3×108J；
（2）汽车10～15s过程中牵引力做的功为3×105J；
（3）汽车匀速行驶时发动机的功率为6×104W。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、功的公式、功率公式、二力平衡条件的应用，属于能量综合运算题，难度适中。
22．（6分）阿鹏家买了某品牌具有加热和保温功能的电热饭盒，其加热挡电功率为880W，简化电路如图2所示，R1、R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的3倍。求：
（1）电热饭盒加热10min电路中电路中消耗的电能？
（2）发热电阻R2的阻值？
（3）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是多少？[米饭的比热容取2.5×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）根据P＝求出电热饭盒加热10min电路中电路中消耗的电能；
（2）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据P＝UI＝求出电热饭盒加热时电路的电阻，即为R1的阻值，根据R2的阻值是R1的3倍求出发热电阻R2的阻值；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出1kg米饭温度升高40℃吸收的热量。
【解答】解：（1）由P＝可知，电热饭盒加热10min电路中电路中消耗的电能：W＝P加热t＝880W×10×60s＝5.28×105J；
（2）当S拨到1时，R1、R2串联；当S拨到2时，电路为R1的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热饭盒处于加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热饭盒处于保温状态；
由P＝UI＝可知，电热饭盒加热时电路的电阻：R加热＝＝＝55Ω，
因为电热饭盒加热时电路为R1的简单电路，所以R1的阻值：R1＝R加热＝55Ω，
则发热电阻R2的阻值：R2＝3R1＝3×55Ω＝165Ω；
（3）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是：Q吸＝cmΔt＝2.5×103J/（kg•℃）×1kg×40℃＝1×105J。
答：（1）电热饭盒加热10min电路中消耗的电能为5.28×105J；
（2）发热电阻R2的阻值为165Ω；
（3）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是1×105J。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式和热量公式的应用，正确的判断电热饭盒处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
六、综合题（本大题共3小题，第21题7分，第22题6分，第23题6分，共19分）
23．（7分）2022年10月15日3时12分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十六号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。此次任务是长征系列运载火箭第444次飞行。关于这次火箭发射，根据所学知识回答下列问题：
（1）长征二号丁运载火箭发射时，它使用的液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有较大的 热值 ，上升过程液态氢燃料不断消耗减少，其热值 不变 ；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）同步卫星在点火加速阶段中动能 增大 ，重力势能 增大 ，机械能 增大 （选填“增大”“减
小”或“不变”）；
（3）火箭发射塔修建在水池上，火箭发射时，会看到大量的“白气”，这是由于水蒸气遇冷 液化 （填物态变化名称）形成的小小的水滴。为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭烧毁，火箭必须由熔点 高 （选填“高”“低”）的材料制成。
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，在完全燃烧相同质量的燃料时，热值越大的燃料释放出的热量越多，在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放热多少和燃烧情况无关；
（2）①重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度。质量一定，所处的位置越高，重力势能越大。
②动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度。质量一定，速度越大，动能越大。
③机械能＝势能+动能。
（3）水蒸气遇冷液化形成小水滴；熔点高的材料不容易被熔化烧毁。
【解答】解：（1）火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，由Q放＝qm可知，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；
热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量多少无关，所以在升空过程中，随着液态氢质量的减少，液态氢的热值不变。
（2）同步卫星在点火加速阶段中，质量不变，速度增大，动能增大；高度增加，重力势能增大，机械能等于动能和重力势能的和，所以增大。
（3）火箭发射时的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴；为了防止火箭烧毁，火箭必须由熔点高的材料制成。
故答案为：（1）热值；不变；（2）增大；增大；增大；（3）液化；高。
【点评】本题考查对燃料热值概念的理解、能量的相互转化、熔点的概念、液化及液化的放热特点，是一道基础题，难度不大。
24．（6分）某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。如表是该无人机的部分参数：
整机质量
2kg
电动机工作电压
12V
电池额定电压
15V
悬停时每个电动机功率
60W
电池容量
5000mA•h
电动机数量
4
（1）电池向外供电时将化学能转为电能再转化为 机械 能，该无人机充满电时，电池可以储存 2.7×105J J的电能。
（2）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 串联 （填“并联”或“串联”），四个电动机之间的连接方式是 并联 （填“并联”或“串联”）。
（3）该无人机悬停时流过每个电动机的电流是 5 A，若每个电动机的线圈电阻为0.4Ω，每个电动机的线圈电阻的发热功率为 10 W。
【分析】（1）电池供电将化学能转为电能，电动机将电能转化为机械能，根据W＝UIt计算该无人机充满电时，电池可以储存的电能；
（2）根据电调的作用分析电动机和电调的连接方式，根据并联不相互影响分析四个电动机之间的连接方式；
（3）根据P＝UI计算无人机悬停时流过每个电动机的电流，根据P＝I2R计算每个电动机的线圈电阻的发热功率。
【解答】解：（1）电池供电将化学能转为电能，电动机将电能转化为机械能，
该无人机充满电时，电池可以储存的电能W＝UIt＝15V×5000×10﹣3A×3600s＝2.7×105J；
（2）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，而电源电压为15V，电调与电动机串联分压，使得电动机正常工作；而四个电动机互不影响，且额定电压相等，因而是并联；
（3）悬停时每个电动机功率P＝60W，电压U＝12V，
无人机悬停时流过每个电动机的电流I＝＝＝5A；
每个电动机的线圈电阻的发热功率
P＝I2R＝（5A）2×0.4Ω＝10W。
故答案为：（1）机械；2.7×105J；（2）串联；并联；（3）5；10。
【点评】本题是一道以多旋翼无人机为背景的信息给予题，涉及到的知识点较多，关键能从题干中获取有用的信息，熟练运用已学的知识即可正确解题，综合性强，难度较大。
25．（6分）阅读材料，回答问题。
智能机器人
智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒（如图甲所示）。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪，若检测到人体温度异常，机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时，机器人会主动寻找充电器充电，电池在充电时相当于用电器，在工作时相当于电源。如图乙是它简化的智能测温报警电路，报警器电阻不计，热敏电阻RT的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数：
电池充电电压
20V
电池工作电压
18V
电池容量
4000mAh
行进速度
0.3～0.5m/s
报警电流
≥30mA
底座与地接触面积
25cm2
满载时消毒液质量
10kg
空载净重
20kg
（1）机器人满载消毒液静止在水平地面时对地面的压强是 1.2×105 Pa（g取10N/kg）；
（2）机器人电量不足时，它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进，在匀速直线前进的过程中，机器人受到动力与阻力是一对 平衡力 （填“平衡力”或“相互作用力”），如果它距离充电器72m，则到达充电器需要 2.4 min；
（3）以下机器人工作的原理中正确的是 A （单选题）；
A.高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小实像的原理
B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C.在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时，其动能不变
（4）当所测温度达到或超过37.3℃时，要求报警电路系统报警，则闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到 200 Ω；
（5）红外线测温仪测量的是人体皮肤表面的温度，而人体皮肤表面温度比腋下温度要略低，所以要将该电路报警温度调低一点，应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动。
【分析】（1）根据m总＝m消+m机得出机器人满载消毒液时的总质量，根据F＝G＝m总g得出静止在水平地面时对地面的压力，由表格可知底座与地面的接触面积S，根据p＝得出则机器人对地面的压强大小；
（2）机器人匀速直线前进的过程中机器人处于平衡状态，受平衡力的作用，在水平上受牵引力和阻力作用，为一对平衡力，在竖直方向上受重力和地面对机器人的支持力，为一对平衡力。
机器人的最大速度为v＝0.5m/s，运动的路程为s＝72m，根据速度公式可知到达充电器需要的时间；
（3）A、照相机成倒立、缩小的实像；
B、温度高于绝对零度的任何物体都能发出红外线；
C、影响动能大小的因素有物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大；
（4）由欧姆定律可知达到最小报警电流时的电路总电阻，由丙图可知温度到达37.3℃时热敏电阻的阻值，由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知此时滑动变阻器的阻值；
（5）由丙图可知，报警温度调低时热敏电阻的阻值增大，而最小报警电流的大小不变，则电路总电阻不变，由串联电路电阻为各电阻之和可知，此时应减小滑动变阻器接入电路中的电阻大小，据此分析滑动变阻器滑片的移动方向。
【解答】解：（1）机器人满载消毒液时的总质量为消毒液质量和机器人质量之和，即m总＝m消+m机＝10kg+20kg＝30kg，
静止在水平地面时对地面的压力等于消毒液和机器人的总重力，则压力大小为F＝G＝m总g＝30kg×10N/kg＝300N，
由表格可知底座与地面的接触面积为S＝25cm2＝2.5×10﹣3m2，
则机器人对地面的压强大小为p＝＝＝1.2×105Pa；
（2）机器人匀速直线前进的过程中机器人处于平衡状态，受平衡力的作用，在水平上受牵引力和阻力作用，为一对平衡力，在竖直方向上受重力和地面对机器人的支持力，为一对平衡力，则机器人受到2对平衡力。
机器人的最大速度为v＝0.5m/s，运动的路程为s＝72m，根据速度公式可知到达充电器需要的时间为t＝＝＝144s＝2.4min；
（3）A、摄像头相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故A正确；
B、温度高于绝对零度的任何物体都能发出红外线，红外测温仪接收人体发射的红外线进行测温，故B错误；
C、影响动能大小的因素有物体的质量和速度，水平路面上匀速行驶的机器人运动速度不变，但随着喷雾消毒的进行质量在减小，故动能减小，故C错误；
故选A；
（4）由乙图可知热敏电阻和滑动变阻器串联接入电路，电压U＝18V，最小报警电流为I＝30mA＝0.03A，
由欧姆定律可知达到最小报警电流时的电路总电阻为R＝＝＝600Ω，
由丙图可知温度到达37.3℃时热敏电阻的阻值为RT＝400Ω，由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知，此时滑动变阻器的阻值为R滑＝R﹣RT＝600Ω﹣400Ω＝200Ω，
故闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到200Ω处；
（5）由丙图可知，报警温度调低时热敏电阻的阻值增大，而最小报警电流的大小不变，则电路总电阻不变，由串联电路电阻为各电阻之和可知，此时应减小滑动变阻器接入电路中的电阻大小，故滑动变阻器滑片应向左移动。
故答案为：（1）1.2×105；（2）平衡力；2.4；（3）A；（4）200；（5）左。
【点评】本题考查电功、电能、速度、压强、分子热运动等知识，综合性强，难度较大。
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