2023年江苏省无锡市江阴市南菁高级中学实验学校教育集团暨阳校区中考物理模拟试卷（3月份）（含答案）

这是一份2023年江苏省无锡市江阴市南菁高级中学实验学校教育集团暨阳校区中考物理模拟试卷（3月份）（含答案），共41页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2023年江苏省无锡市江阴市南菁高级中学实验学校教育集团暨阳校区中考物理模拟试卷（3月份）
一、选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1．（2分）下列工具属于费力杠杆的是（　　）
A．核桃夹 B．起子
C．食品夹 D．钢丝钳
2．（2分）2020年12月3日，嫦娥五号上升器携带月壤与着落器分离，成功进入预定环月轨道，在上升器加速升空的过程中，关于上升器的能量分析，下列说法正确的是（　　）
A．动能增加，重力势能不变
B．动能不变，重力势能增加
C．机械能总量不变
D．机械能总量增加
3．（2分）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（　　）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
4．（2分）以下数据符合实际情况的是（　　）
A．汽油机的效率约为70%
B．家用空调器的电流约5A
C．手机电池的电压约220V
D．小明家每个月约正常生活消耗200J的电能
5．（2分）关于温度、热量、内能和比热容，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的温度不变，它的内能一定不变
B．物体吸收热量后，内能增大，比热容增大
C．物体的内能增加，可能是外界对物体做功
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
6．（2分）下列各组仪器中，可以用来测量电功率的是（　　）
①电能表和电压表
②电能表和电流表
③电能表和秒表
④电压表和电流表
A．①② B．③④ C．①④ D．②③④
7．（2分）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA•h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　）
A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h
8．（2分）如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路，电路的连接存在错误，下列操作及说法正确的是（　　）

A．撤掉导线a，电流表测量的是电路的总电流
B．撤掉导线a，电流表测量的是小灯泡L1的电流
C．撤掉导线b，电流表测量的是小灯泡L2的电流
D．撤掉导线c，电流表测量的是小灯泡L2的电流
9．（2分）下列现象中，可能引起家中保险丝熔断的是（　　）
（1）插座中的两个线头相碰； （2）开关中的两个线头相碰；
（3）电路中增加了大功率的用电器； （4）灯丝烧断。
A．（1）（2） B．（1）（3） C．（2）（4） D．（2）（3）
10．（2分）如图是兴趣小组根据实验数据作出的两电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法正确的是（　　）

A．甲电阻为定值电阻，其阻值大小为0.2Ω
B．当甲电阻两端的电压为2V时，1min甲电阻消耗的电能为0.8J
C．若将两电阻并联后接在3V的电源上，通电后电路中消耗的总功率为1.8W
D．若将两电阻串联后接在某电源上时，电路中的电流为0.5A，则电源电压为4.5V
11．（2分）如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列说法正确的是（　　）

A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁
C．图丙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
12．（2分）如图甲所示，将一个标有“36V 25W”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上，闭合开关的瞬间（t＝0）开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙），利用慢速摄影技术可以观察到前0.04s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程，从第0.04s后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法正确的是（　　）

A．灯丝的实际功率一直不变
B．闭合开关瞬间，灯丝的实际功率最小
C．小灯泡稳定发光后实际功率为12W
D．灯丝从0～0.04s实际功率逐渐变大
13．（2分）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的U﹣I关系图象如图乙所示。则下列说法中正确的有（　　）

①图Ⅱ为R2的U﹣I图像
②R1的阻值为10Ω
③若换用最大阻值更大的变阻器替代R2，则图Ⅰ和图Ⅱ的交点不改变
④图Ⅰ延长线与U轴的交点表示R2断路时电压表V2的示数
A．仅②④ B．仅③④ C．仅①②③ D．仅②③④
二、填空题：本题共11小题，每空1分，共31分。
14．（3分）使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
（1）旗杆的顶端安装着一个 　 　（选填“定”或“动”）滑轮，当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向 　 　（选填“上”或“下”）。
（2）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是 　 　（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。
15．（3分）如图，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，此实验得到的结论是：对 　 　（选填“棉絮”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的 　 　冲程相同，若汽油机每秒对外做功25次，则此汽油机的转速为 　 　r/min。

16．（3分）如图所示，工人将80N的重物提升了3m，所用的时间为20s，拉力为50N．则工人做的有用功为　 　J．拉力的功率是　 　W，动滑轮的机械效率是　 　。

17．（4分）家用台灯的LED灯泡 　 　（是/不是）利用电流热效应工作的，它的核心元件是发光二极管，二极管是由 　 　材料制成的（选填“超导体”或“半导体”）。台灯与控制它的开关是 　 　（串/并）联的。在给充电宝充电的过程中，充电宝相当于 　 　（电源/用电器）。
18．（2分）李雷家里有1000W的电饭煲、500W的电熨斗、1000W的电吹风各一个，使用时它们之间是　 　联的。若各自正常工作相同时间，则　 　产生的热量最多。
19．（2分）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 　 　方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将旋转，说明通电导线周围存在 　 　。

20．（2分）人体中电流超过30mA时将会造成生命危险。若某人身体的电阻为1200Ω，则他的安全电压是　 　V；若在潮湿的雨季，人体的安全电压将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
21．（3分）用测电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是 　 　（选填“火线”或“零线”）。如图所示，闭合开关后，电灯正常发光，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 　 　（选填“a”或“b”或“a和b”，下同）；电灯工作一段时间后，进户线零线断路，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 　 　。

22．（3分）如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验，电路熔断器中的熔丝应该选用熔点 　 　的材料做成，增加一根导线，并将导线接在 　 　两点间，闭合开关，造成短路，可引起熔丝熔断，除短路之外，　 　也会引起熔丝熔断。

23．（3分）如图是电饭锅工作原理的简化电路图，其额定电压为220V，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和低温焖饭挡。S2为挡位自动控制开关，R1和R2均为电热丝，R1的阻值为1210Ω，高温烧煮挡的额定功率为840W，电饭锅正常工作时，高温烧煮10min消耗的电能为　 　J，电饭锅低温焖饭时的额定功率为　 　W，电热丝R2的阻值为　 　Ω。

24．（3分）如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，夜晚天暗时自动发光，早晨天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的增大而 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”），这时电磁铁的磁场 　 　（选填“增强”或“减弱”）；控制电路长时间工作后，由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降，则天亮时灯自动熄灭时间 　 　（选填“变早”、“不变”或“变晚”）。

三、解答题：本题7小题，共43分。解答28题时应有解题过程。
25．（2分）按题目要求作图：
如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物，O为杠杆的支点，请在杠杆端点B画出杠杆平衡时所施加的最小力F及其力臂L。

26．（2分）如图所示，请根据自由小磁针静止时N极的指向标出通电螺线管的N极，并在括号内标出电源右端的极性。

27．（2分）如图所示的家庭电路中，两只“220V 40W”的电灯都由开关S控制。闭合开关S，它们都能正常发光。墙上还有一个固定插座。在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将电路连接完整。

28．（6分）2020年11月24日，搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空，铍是一种高效率的火箭燃料，铍在燃烧时能释放出巨大的能量。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q铍＝6.3×107J/kg]求：
（1）5kg铍完全燃烧放出的热量为多少J？
（2）若这些热量的60%被水吸收，可以使多少kg的水温度升高50℃。
29．（6分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同。

温度/℃
20
30
40
50
加热时
间/s
液体a
0
40
82
126
液体b
0
18
40
64
（1）在组装器材时应该先固定 　 　（填“A”或“B”）的位置；在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须 　 　（填“相等”或“不相等”）。
（2）除了图中所示的器材外，还需要的测量仪器有 　 　。
（3）若要比较不同燃料的热值大小，则：应选择甲图和 　 　图进行实验；实验中，用 　 　（填“加热时间”或“升高温度”）来表示两种液体吸收热量的多少。
（4）分析表中数据：你认为a、b两种液体中，比热容较大的是 　 　（填“a”或“b”）液体。
30．（4分）在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”的实验中。

（1）利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 　 　（选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”）；若在a、b之间接入 　 　（选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”）可研究“电磁感应现象”。
（2）图乙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了 　 　，该装置能使线圈由于惯性而跃过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）写出一种让图乙中线圈转动更快的措施：　 　。
31．（7分）探究“电流与电阻关系”的实验时，某小组连接了如图甲所示的实物电路。

（1）连接电路时，开关应 　 　。连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和 　 　。
（2）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使 　 　，并记录相应数据。
（3）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（2）中的要求，原因是电阻箱的电阻调得太 　 　（选填“大”或“小”）了。
（4）重复步骤（2）多次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图乙所示，你认为该小组实验时的U0＝　 　V。
（5）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是 　 　。
（6）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图丙所示，你认为图像不同的原因是 　 　。
32．（9分）小明同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。

（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）小明同学正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡发光很亮且很快熄灭，出现这一故障的原因可能是 　 　。
（3）排除故障后继续实验，小明同学绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象，如图乙所示，分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为 　 　W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）完成上面实验后，小明同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①闭合开关 　 　，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 　 　；
②闭合开关 　 　，保持 　 　，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　。
33．（5分）许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图甲为该超载记录器原理图，已知电源电压U＝10V，线圈电阻R0＝5Ω，保护电阻R1＝10Ω，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取10N/kg）

（1）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将　 　（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？
（3）若电压表量程为0﹣5V，该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？

2023年江苏省无锡市江阴市南菁高级中学实验学校教育集团暨阳校区中考物理模拟试卷（3月份）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1．（2分）下列工具属于费力杠杆的是（　　）
A．核桃夹 B．起子
C．食品夹 D．钢丝钳
【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故选：C。
【点评】杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2．（2分）2020年12月3日，嫦娥五号上升器携带月壤与着落器分离，成功进入预定环月轨道，在上升器加速升空的过程中，关于上升器的能量分析，下列说法正确的是（　　）
A．动能增加，重力势能不变
B．动能不变，重力势能增加
C．机械能总量不变
D．机械能总量增加
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能为动能和势能的和。
【解答】解：在上升器加速升空的过程中，上升器的质量不变、速度变大，动能变大，质量不变、高度变大，重力势能变大，机械能为动能和势能的和，所以机械能变大，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法，判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
3．（2分）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（　　）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
【分析】影响动能的因素是物体质量和速度。
（1）小车沿斜面自由下滑过程中，重力势能主要转化为动能；
（2）一个物体能够做功，说明这个物体具有能量；
（3）探究动能大小与哪些因素有关时，是通过小车将木块推出的距离反映小车具有的动能的多少的；
（4）在速度一定时，改变物体质量，可以研究动能与质量的关系。
【解答】解：A、在重力的作用下，小车沿斜面下滑，将重力势能主要转化为动能，故A正确；
B、小车由于惯性，在水平面上向前运动撞击木块做功，使木块由静止变为运动，获得动能，故B正确；
C、物体动能的多少不能直接观察。小车具有动能的多少是通过木块被撞出的距离大小来反映的，运用了转换法，故C正确；
D、让小车先后三次从斜面的同一位置自由滑下，撞击置于水平面上相同位置的木块，但第一次只有小车、第二次小车加一个钩码、第三次小车加两个钩码（改变质量），可以研究动能大小与质量的关系，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查探究影响动能大小因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
4．（2分）以下数据符合实际情况的是（　　）
A．汽油机的效率约为70%
B．家用空调器的电流约5A
C．手机电池的电压约220V
D．小明家每个月约正常生活消耗200J的电能
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、汽油机的效率较低，约为25%～40%，故A不符合实际；
B、由课本知识知家用空调器的电流约5A，故B符合实际；
C、手机电池的电压约为3.7V，故C不符合实际；
D、小明家每个月约正常生活消耗200kW•h＝7.2×108J的电能，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
5．（2分）关于温度、热量、内能和比热容，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的温度不变，它的内能一定不变
B．物体吸收热量后，内能增大，比热容增大
C．物体的内能增加，可能是外界对物体做功
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【分析】（1）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关；
（2）比热容是物质的一种特性，与吸收热量无关；
（3）改变内能的方式：做功和热传递；
（4）发生热传递的条件是物体间存在温度差，或物体的不同部分间存在温度差。热传递的方向是从高温物体到低温物体，或从物体的高温部分到低温部分。
【解答】解：A、物体的内能与物体的质量、温度以及状态有关，因此当物体的温度不变时，状态发生改变，内能将发生改变，比如冰块熔化时，温度不变，但内能增加，故A错误；
B、比热容是物质的一种特性，与吸收热量无关，一个物体吸收了热量，则其内能增大，但比热容不变，故B错误；
C、物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C正确；
D、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故D错误。
故选：C。
【点评】此题是考查物体内能的辨别以及内能与温度、热量的关系、热传递的条件，是中考热点，属于易错题目。
6．（2分）下列各组仪器中，可以用来测量电功率的是（　　）
①电能表和电压表
②电能表和电流表
③电能表和秒表
④电压表和电流表
A．①② B．③④ C．①④ D．②③④
【分析】（1）用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，由电功率公式P＝UI可以求出用电器的电功率；
（2）用电能表测出用电器消耗的电能，用秒表测出用电器工作时间，由公式P＝求出用电器的功率。
【解答】解：（1）用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，由电功率公式P＝UI可以求出用电器的电功率，因此用④可以测出电功率；
（2）用电能表测出用电器消耗的电能，用秒表测出用电器工作时间，由公式P＝求出用电器的功率，因此用③可以测出电功率；
（3）用电能表和电压表不能测出电功率，用电能表和电流表不能测出电功率，因此用①②不可以测出电功率。
故选：B。
【点评】本题是一道基础题，知道测电功率的原理、知道各仪器的作用是正确解题的关键。
7．（2分）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA•h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　）
A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h
【分析】根据公式W＝UIt求得手机充满电储存的电能，由公式P＝UI求得手机的充电功率，结合剩余电量可得充电时间。
【解答】解：手机充满电储存的电能为：W＝UIt＝5V×4000×10﹣3A×1h＝20W•h，
需要充的电能W﹣30%W＝W充﹣W用＝P1t﹣P2t，
充满需要的时间t＝＝＝0.5h。
故选：C。
【点评】本题考查电能和电功率的计算，综合性强，难度适中。
8．（2分）如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路，电路的连接存在错误，下列操作及说法正确的是（　　）

A．撤掉导线a，电流表测量的是电路的总电流
B．撤掉导线a，电流表测量的是小灯泡L1的电流
C．撤掉导线b，电流表测量的是小灯泡L2的电流
D．撤掉导线c，电流表测量的是小灯泡L2的电流
【分析】电流表使用时与被测电路串联，电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，据此分析电路即可解答。
【解答】解：
AB、由图可知，撤掉导线a，灯L1和L2并联，电流表没有接入电路，所以电流表既不是测总电流，也不是测小灯泡L1的电流，故AB错误；
C、由图可知，撤掉导线b，灯L1和L2并联，电流表串联在干路中，即电流表测量的是电路的总电流，故C错误；
D、由图可知，撤掉导线c，灯L1和L2并联，电流表串联在L2的支路中，即电流表测量的是小灯泡L2的电流，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了对电路的分析、电流表测量对象的判断，明确电流表与用电器串联是关键。
9．（2分）下列现象中，可能引起家中保险丝熔断的是（　　）
（1）插座中的两个线头相碰； （2）开关中的两个线头相碰；
（3）电路中增加了大功率的用电器； （4）灯丝烧断。
A．（1）（2） B．（1）（3） C．（2）（4） D．（2）（3）
【分析】根据家庭电路中电流过大的原因分析。
保险丝也叫熔丝，在电路短路或电路总功率过大时，因电流过大，产生的电热过多，所以会使熔丝达到熔点而熔断。
【解答】解：（1）插座中的两个线头相碰，会引起电路短路，导致家中保险丝熔断；
（2）开关中的两个线头相碰，会使得开关失去控制作用，但不会引起电路中短路或总功率过大，不会导致家中保险丝熔断。
（3）电路中增加了大功率的用电器，会使电路总功率过大，据公式I＝可知，此时会导致家中保险丝熔断。
（4）灯丝烧断，即相当于断路，故不会使得电路中的电流过大，故保险丝不会熔断。
故选：B。
【点评】本题考查了家庭电路电流过大的原因：发生短路或同时工作的用电器的总功率过大。
10．（2分）如图是兴趣小组根据实验数据作出的两电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法正确的是（　　）

A．甲电阻为定值电阻，其阻值大小为0.2Ω
B．当甲电阻两端的电压为2V时，1min甲电阻消耗的电能为0.8J
C．若将两电阻并联后接在3V的电源上，通电后电路中消耗的总功率为1.8W
D．若将两电阻串联后接在某电源上时，电路中的电流为0.5A，则电源电压为4.5V
【分析】（1）甲的图像为一条直线，说明电流与电压成正比，甲为定值电阻；根据图像读出当甲两端电压为2V时通过的电流，然后根据欧姆定律求出甲的阻值；
（2）根据图像读出当甲两端电压为2V时通过的电流，然后根据W＝UIt计算1min甲电阻消耗的电能为；
（3）根据并联电路的电流规律得出电路中的总电流，根据P＝UI计算总功率；
（4）根据串联电路的电流特点读出图像中对应的电压，根据串联电路的特点求出电源电压。
【解答】解：AB、甲的图像为一条直线，说明电流与电压成正比，甲为定值电阻；当乙两端电压为2V时，通过乙的电流为0.4A，由I＝可得，此时甲的阻值：R甲＝＝＝5Ω，
此时1min甲电阻消耗的电能W＝UIt＝2×0.4A×60s＝48J，故AB错误；
C、因并联电路两端电压相等，且并联电路中干路电流等于各支路电流之和，当两电阻并联后接在3V的电源上；由图可知I＝I甲+I乙＝0.6A+0.6A＝1.2A，
此时的电路中消耗的总功率P＝UI＝3V×1.2A＝3.6W，故C错误；
D、甲、乙串联在电路中时，通过两电阻的电流相等，当电路中的电流为0.5A 时，由图可知，U甲＝2.5V，U乙＝2V，则电源的电压：U＝U甲+U乙＝2.5V+2V＝4.5V，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律的灵活运用，以及电功和电功率的计算，关键是根据图像得出相关的信息。
11．（2分）如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列说法正确的是（　　）

A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁
C．图丙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
【分析】题目给出了四个有关电和磁的实验，首先要弄清各实验所揭示的原理，再结合题设要求来进行选择。
【解答】解：
A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，故A错误；
B、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁，故B正确；
C、图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，故C错误；
D、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，由于电路中没有滑动变阻器，不可以改变电路的电流，无法探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故D错误。
故选：B。
【点评】物理为实验学科，很多知识来自于实验，故应注意对实验学习的重视，掌握好实验的原理及现象。
12．（2分）如图甲所示，将一个标有“36V 25W”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上，闭合开关的瞬间（t＝0）开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙），利用慢速摄影技术可以观察到前0.04s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程，从第0.04s后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法正确的是（　　）

A．灯丝的实际功率一直不变
B．闭合开关瞬间，灯丝的实际功率最小
C．小灯泡稳定发光后实际功率为12W
D．灯丝从0～0.04s实际功率逐渐变大
【分析】电源的电压恒定，则小灯泡两端的电压不变，由图乙可知，通过灯泡的电流先减小后不变，由P＝UI可知，灯丝的实际功率先变小后不变，据此进行解答。
【解答】解：A、电源的电压恒定，则小灯泡两端的电压不变，由图乙可知，通过灯泡的电流先减小后不变，由P＝UI可知，灯丝的实际功率先变小后不变，故A错误；
B、闭合开关瞬间，电流最大，灯丝的实际功率最大，故B错误；
C．灯泡稳定发光后实际功率为：P＝UI＝12V×1A＝12W，故C正确；
D．由P＝UI可知灯丝从0～0.04s实际功率逐渐变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键，有一定的创新性，但难度不大。
13．（2分）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的U﹣I关系图象如图乙所示。则下列说法中正确的有（　　）

①图Ⅱ为R2的U﹣I图像
②R1的阻值为10Ω
③若换用最大阻值更大的变阻器替代R2，则图Ⅰ和图Ⅱ的交点不改变
④图Ⅰ延长线与U轴的交点表示R2断路时电压表V2的示数
A．仅②④ B．仅③④ C．仅①②③ D．仅②③④
【分析】根据电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压；
（1）在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此判断图Ⅱ为哪个电阻的“U﹣I”图像；
（2）滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为R1的简单电路，根据R＝求出R1的阻值的大小。
（3）图Ⅰ和图Ⅱ的交点表示两个电阻的电流和电压相等，即电阻相等，据此分析答题；
（4）图Ⅰ延长线与U轴的交点表示电路中没有电流时，电压表V2的示数。
【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压；
①根据欧姆定律可知，在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比；根据图乙可知，图Ⅱ中的电流与电压成正比，则图线Ⅱ为R1的“U﹣I”图像，图线I为R2的“U﹣I”图像，故①错误；
②滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为R1的简单电路，此时I＝0.8A，U＝8V，
R1的阻值R1＝＝＝10Ω，故②正确；
③图Ⅰ和图Ⅱ的交点表示两个电阻的电流和电压相等，即电阻相等，若换用最大阻值更大的变阻器替代R2，交点处的电阻仍相等，则电阻图像的交点是不变的，故③正确；
④图Ⅰ延长线与U轴的交点表示电路中没有电流时，即电路是断路，且电压表V2与电源相连，即表示R2断路时电压表V2的示数，故④正确。
综合以上分析，ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的运用，关键是从图像中获取有用的信息。
二、填空题：本题共11小题，每空1分，共31分。
14．（3分）使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
（1）旗杆的顶端安装着一个 　定　（选填“定”或“动”）滑轮，当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向 　下　（选填“上”或“下”）。
（2）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是 　减小　（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。
【分析】（1）定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
（2）根据杠杆平衡条件，当阻力和动力臂一定时，阻力臂越短，动力越小、越省力。
【解答】解：（1）国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向，故当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向下；
（2）图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由F1L1＝F2L2可知：阻力和动力臂一定时，阻力臂L2越小，动力越小、越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力。
故答案为：（1）定；下；（2）减小。
【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点以及杠杆的应用的了解和掌握，是一道基础题。
15．（3分）如图，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，此实验得到的结论是：对 　筒内气体　（选填“棉絮”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的 　压缩　冲程相同，若汽油机每秒对外做功25次，则此汽油机的转速为 　3000　r/min。

【分析】（1）改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；
（2）汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成。在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次。
【解答】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同；
汽油机每秒对外做功25次，则每分钟对外做功25×60＝1500次；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个工作冲程，做功一次，故汽油机的转速为1500×2r/min＝3000r/min。
故答案为：筒内气体；压缩；3000。
【点评】本题主要考查对热机飞轮转速的含义的理解以及对热机工作循环中各冲程情况的了解。
16．（3分）如图所示，工人将80N的重物提升了3m，所用的时间为20s，拉力为50N．则工人做的有用功为　240　J．拉力的功率是　15　W，动滑轮的机械效率是　80%　。

【分析】（1）根据W有用＝Gh求出有用功；
（2）根据s＝2h求出拉力移动距离，根据W总＝Fs求出总功，再根据P＝求出拉力的功率；
（3）根据η＝求出机械效率。
【解答】解：（1）工人做的有用功：
W有用＝Gh＝80N×3m＝240J；
（2）拉力移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，
工人做的总功：
W总＝Fs＝50N×6m＝300J，
拉力的功率：
P＝＝＝15W；
（3）动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
故答案为：240；15；80%。
【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、功率、机械效率计算的理解和掌握，综合性较强，难度不大。
17．（4分）家用台灯的LED灯泡 　不是　（是/不是）利用电流热效应工作的，它的核心元件是发光二极管，二极管是由 　半导体　材料制成的（选填“超导体”或“半导体”）。台灯与控制它的开关是 　串　（串/并）联的。在给充电宝充电的过程中，充电宝相当于 　用电器　（电源/用电器）。
【分析】当导体中有电流时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应，该过程中消耗电能转化为内能；
二极管是由半导体材料制成的；
开关要与被控制的用电器串联；
给充电宝充电，先确定能量转化过程，再判断是用电器还是电源。
【解答】解：家用台灯的LED灯工作时，消耗电能转化为光能，不是利用电流的热效应；
二极管是由半导体材料制成的；
LED灯和控制它的开关是串联连接的；
给充电宝充电，会消耗电能，充电宝相当于用电器。
故答案为：不是；半导体；串；用电器。
【点评】本题考查了电流热效应的应用、开关与所控制的用电器的关系、电源的能量转化等，是一道基础题目。
18．（2分）李雷家里有1000W的电饭煲、500W的电熨斗、1000W的电吹风各一个，使用时它们之间是　并　联的。若各自正常工作相同时间，则　电饭煲　产生的热量最多。
【分析】并联电路中各用电器独立工作，互不影响；根据不同用电器的能量转化和用电器功率大小可比较它们产生热量的多少。
【解答】解：（1）家庭电路中，各用电器是并联的，工作时互不影响。
（2）电饭煲和电吹风的额定功率相同，但电饭煲将电能全部转化为内能，电吹风不仅转化为内能还转化为机械能，因此各自正常工作相同时间，电饭煲产生的热量最多。
因为电熨斗电功率最小，所以工作相同时间，消耗的电能最少，产生的热量也比电饭煲少。
故答案为：并；电饭煲。
【点评】了解家庭电路的连接特点，知道不同用电器的能量转化不同，根据能量转化和用电器功率大小可比较它们产生热量的多少。
19．（2分）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 　北　方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将旋转，说明通电导线周围存在 　磁场　。

【分析】地球的周围存在磁场，小磁针能指示南北方向是由于受到地磁场的作用，且小磁针静止时其N极指向北方，其S极指向南方；通电导线的周围存在磁场。
【解答】解：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，静止时的小磁针受到地磁场的作用，小磁针的N极应指向地理北方；
将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，通电导线的周围产生了磁场，则导线下方的小磁针在磁场的作用下会发生偏转。
故答案为：北；磁场。
【点评】本题考查了对地磁场、通电导线周围磁场的了解，属于基础题。
20．（2分）人体中电流超过30mA时将会造成生命危险。若某人身体的电阻为1200Ω，则他的安全电压是　36　V；若在潮湿的雨季，人体的安全电压将　变小　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】①已知通过人体的电流及人体电阻，利用公式U＝IR得到最大电压；
②人体电阻会随湿度的变化而变化，导致安全电压发生改变。
【解答】解：
∵I＝，
∴人体安全电压为U＝IR＝0.03A×1200Ω＝36V；
在潮湿的雨季，人体电阻会减小，由公式U＝IR可以看出，此时人体的安全电压将变小。
故答案为：36；变小。
【点评】此题考查的是我们对人体安全电压的了解，属于识记性内容，难度不大，容易解答。
21．（3分）用测电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是 　火线　（选填“火线”或“零线”）。如图所示，闭合开关后，电灯正常发光，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 　b　（选填“a”或“b”或“a和b”，下同）；电灯工作一段时间后，进户线零线断路，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 　a和b　。

【分析】测电笔接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光；
【解答】解：当测电笔的氖管发光，则说明测电笔的笔尖金属体接触的是火线；若开关闭合后电灯正常发光，用测电笔分别接触a、b两点时，b点与火线接触，能使测电笔发光；若进户线的零线发生断路，a、b两点都与火线相连，则这两点都会使氖管发光。
故答案为：火线；b；a和b。
【点评】本题考查了试电笔的使用及家庭电路故障的判断，属于基本技能的考查。
22．（3分）如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验，电路熔断器中的熔丝应该选用熔点 　低　的材料做成，增加一根导线，并将导线接在 　B、D　两点间，闭合开关，造成短路，可引起熔丝熔断，除短路之外，　用电器总功率过大　也会引起熔丝熔断。

【分析】熔丝一般是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的；熔丝熔断的原因有两个：总功率过大或发生短路。
【解答】解：熔丝一般是用电阻率大、熔点低的材料制成的；短路时电路时电流很大，引起熔丝熔断，故BD两个接线柱之间接入一根导线后，会发生电源短路，C、D间的熔丝将会熔断；家庭电路的总功率过大也是造成电流过大的原因。
故答案为：低；B、D；用电器总功率过大。
【点评】通过实验了解熔丝的特点、电路中电流过大的原因，属于基础题。
23．（3分）如图是电饭锅工作原理的简化电路图，其额定电压为220V，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和低温焖饭挡。S2为挡位自动控制开关，R1和R2均为电热丝，R1的阻值为1210Ω，高温烧煮挡的额定功率为840W，电饭锅正常工作时，高温烧煮10min消耗的电能为　5.04×105　J，电饭锅低温焖饭时的额定功率为　40　W，电热丝R2的阻值为　60.5　Ω。

【分析】（1）知道电饭锅高温烧煮的功率和烧煮时间，根据W＝Pt求出电饭锅高温烧煮10min消耗的电能；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，仅有R1接入电路，电路电阻较大，根据P＝可知，此时电饭锅处于低温焖饭状态，进而求出电饭锅低温焖饭时的额定功率；
（3）当开关S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联接入电路，电路电阻较小，根据P＝可知，此时电饭锅处于高温烧煮状态，用电饭锅高温烧煮的功率减去低温焖饭时的额定功率即得电热丝R2消耗的电功率，最后根据R＝求出电热丝R2的阻值。
【解答】解：（1）电饭锅高温烧煮的功率P高＝840W，烧煮时间t＝10min＝600s，
由P＝得，电饭锅高温烧煮消耗的电能：
W＝P高t＝840W×600s＝5.04×105J；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，仅有R1接入电路，电路电阻较大，
根据P＝可知，电压一定时，电路电阻越大，电功率越小，此时电饭锅处于低温焖饭状态；
电饭锅低温焖饭时的额定功率：
P低＝＝＝40W；
（3）当开关S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联接入电路，电路电阻较小，
根据P＝可知，电压一定时，电路电阻越小，电功率越大，此时电饭锅处于高温烧煮状态；
则电热丝R消耗的电功率：
P＝P高﹣P低＝840W﹣40W＝800W，
电热丝R2的阻值：
R2＝＝＝60.5Ω。
故答案为：5.04×105；40；60.5。
【点评】本题考查了电功公式和电功率公式的灵活应用，分析当S1、S2处于不同状态时的电路连接方式，根据电功率公式判断电饭锅的状态是本题的难点。
24．（3分）如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，夜晚天暗时自动发光，早晨天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的增大而 　减小　（选填“增大”、“不变”或“减小”），这时电磁铁的磁场 　增强　（选填“增强”或“减弱”）；控制电路长时间工作后，由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降，则天亮时灯自动熄灭时间 　变晚　（选填“变早”、“不变”或“变晚”）。

【分析】天暗时自动点亮说明此时照明电路闭合，由图可知此时电磁铁磁性的变化，进一步判断控制电路电流的变化，根据欧姆定律判断电路中电阻的变化，即可判断光敏电阻阻值的变化。
电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关。
降低控制电路的电压，衔铁吸合时的电流不变，根据欧姆定律分析电路中总电阻的变化，从而得出光敏电阻阻值的变化，判定灯泡的发光情况。
【解答】解：
由题知，照明灯在天暗时发光，说明此时照明电路闭合，即衔铁上动触点与静触点接触，由图可知此时衔铁应被释放，则电磁铁的磁性减弱，说明控制电路中的电流变小，根据I＝可知控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以，该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；当光敏电阻变小时，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；
控制电路长时间使用后电压下降，衔铁被吸下时的电流不变，根据I＝可知，电压变小，则在吸下衔铁时，R2的阻值变小，即光照强度变大，灯自动熄灭时间变晚。
故答案为：减小；增强；变晚。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电磁继电器的工作原理，关键是会分析电路图结合所学知识进行解决实际问题。
三、解答题：本题7小题，共43分。解答28题时应有解题过程。
25．（2分）按题目要求作图：
如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物，O为杠杆的支点，请在杠杆端点B画出杠杆平衡时所施加的最小力F及其力臂L。

【分析】因为OB的力臂最长，所以过B点作垂直于OB的力，即为最小的作用力；再根据力臂的画法，过支点作垂直于动力作用线的垂线段，即为动力臂。
【解答】解：在B点施加力，并且垂直OB向上，此时动力臂最大，而阻力、阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知此时最省力、用力最小；
因为阻力方向竖直向下，为使杠杆平衡，则动力方向向上，
从O点做动力F作用线的垂线，可得动力臂L，如图所示：

【点评】会根据力臂越长越省力，作出最小的力，会根据力臂的画法，作出动力臂和阻力臂。
26．（2分）如图所示，请根据自由小磁针静止时N极的指向标出通电螺线管的N极，并在括号内标出电源右端的极性。

【分析】先由小磁针的指向判断出螺线管两端的极性，再根据安培定则：右手弯曲的四指与大拇指垂直，四指指向与螺线管电流方向一致，大拇指所指的方向为螺线管的N极，找出电流的方向，确定电源的正负极。
【解答】解：由小磁针N极靠近螺线管的右端，所以螺线管的右端为S极，左端为N极，根据安培定则，螺线管中的电流应由右端流入，所以电源右端为正极，左端为负极；如图所示：

【点评】安培定则建立了螺线管中电流与两端磁极极性的关系，要做到能根据电流判断出磁极极性，也要根据磁极极性判断出电流方向或电源正负极。
27．（2分）如图所示的家庭电路中，两只“220V 40W”的电灯都由开关S控制。闭合开关S，它们都能正常发光。墙上还有一个固定插座。在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将电路连接完整。

【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡，零线直接接入灯泡；
三孔插座的接法，左边接零线，右边接火线，中间接地线。
【解答】解：
教室内要安装2只“220V 40W”的节能灯，开关S控制两盏灯，则说明开关在干路上，两灯泡并联，开关S接火线，然后分别进入两灯泡；零线直接接入灯泡。三孔插座的接法，左边接零线，右边接火线，中间接地线，如图所示：

【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
28．（6分）2020年11月24日，搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空，铍是一种高效率的火箭燃料，铍在燃烧时能释放出巨大的能量。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q铍＝6.3×107J/kg]求：
（1）5kg铍完全燃烧放出的热量为多少J？
（2）若这些热量的60%被水吸收，可以使多少kg的水温度升高50℃。
【分析】（1）知道铍的质量、热值，利用Q放＝mq求铍完全燃烧放出的热量；
（3）由题知，水吸收的热量Q吸＝ηQ放，又知道水的比热容、温度升高值，利用Q吸＝cmΔt求水的质量。
【解答】解：
（1）5kg铍完全燃烧放出的热量：
Q放＝m铍q铍＝5kg×6.3×107J/kg＝3.15×108J；
（2）由题知，水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝60%×3.15×108J＝1.89×108J，
由Q吸＝cmΔt得水的质量：
m水＝＝＝900kg。
答：（1）5kg的铍完全燃烧放出的热量为3.15×108J；
（2）若这些热量的60%被水吸收，可以使900kg的水的温度升高50℃。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq、吸热公式Q吸＝cmΔt的应用，计算时注意利用好条件：Q吸＝ηQ放。
29．（6分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同。

温度/℃
20
30
40
50
加热时
间/s
液体a
0
40
82
126
液体b
0
18
40
64
（1）在组装器材时应该先固定 　B　（填“A”或“B”）的位置；在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须 　相等　（填“相等”或“不相等”）。
（2）除了图中所示的器材外，还需要的测量仪器有 　秒表　。
（3）若要比较不同燃料的热值大小，则：应选择甲图和 　乙　图进行实验；实验中，用 　升高温度　（填“加热时间”或“升高温度”）来表示两种液体吸收热量的多少。
（4）分析表中数据：你认为a、b两种液体中，比热容较大的是 　a　（填“a”或“b”）液体。
【分析】（1）因用酒精灯的外焰加热，据此确定组装实验器材的顺序，确保一次调整到位；
在实验中，根据控制变量法，三个烧杯中a、b液体的质量必须相等；
（2）除了图中所示的器材外，结合表格可知还需要的测量仪器有秒表；
（3）为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q＝cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，根据q＝，这种燃料热值越大，据此分析；
（4）使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强。
【解答】解：（1）因要用酒精灯的外火焰加热，故在组装实验器材时应该按照由下而上的顺序，即应该先固B的位置；
在实验中，根据控制变量法，三个烧杯中a、b液体的质量必须相等；
（2）除了图中所示的器材外，结合表格可知还需要的测量仪器有秒表；
（3）若要比较不同燃料的热值，应该使用不同的燃料使相同的液体吸收相同热量，所以应该选择甲、乙两图进行实验。根据转换法，通过升高温度来表示两种液体吸收热量的多少；
（4）根据表中数据，升高相同的温度，液体a加热时间长，吸热多，比热容较大的是液体a。
故答案为：（1）B；相等；（2）秒表；（3）乙；升高温度；（4）a。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力和比较不同燃料的热值，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及两实验相同与不同之处，为热学中的重要实验。
30．（4分）在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”的实验中。

（1）利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 　电源　（选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”）；若在a、b之间接入 　灵敏电流计　（选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”）可研究“电磁感应现象”。
（2）图乙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了 　换向器　，该装置能使线圈由于惯性而跃过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）写出一种让图乙中线圈转动更快的措施：　磁场不变，更换电源增大线圈中的电流　。
【分析】（1）电动机和发电机的工作原理图非常相似，电动机的原理图中有电源，是利用磁场对电流的作用工作的；发电机的原理图中没有电源，是利用电磁感应原理工作的，这是两个原理图最重要的区别；
（2）换向器可以改变线圈中电流的方向，使得线圈连续转动下去；
（3）线圈转动的快慢与电流的大小、线圈的匝数、磁场的强弱等因素有关。
【解答】解：（1）因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图甲可知缺少一个电源，因此利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入电源；电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象，将机械能转化为电能，不需要电源，为了实验现象明显，利用灵敏电流计显示是否有电流产生。
（2）图乙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了换向器。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
（3）线圈转动的快慢与电流的大小、线圈的匝数、磁场的强弱等因素有关，所以要使线圈转动的更快，可以增大线圈中的电流、增加线圈的匝数、换更强的磁场等。
故答案为：（1）电源；灵敏电流计；
（2）换向器；
（3）磁场不变，更换电源增大线圈中的电流。
【点评】此题属于电磁学中比较复杂的题目，考查内容较多，主要考查了电动机的原理图以及电磁感应现象的装置图等知识，考查较全面，应重点掌握。
31．（7分）探究“电流与电阻关系”的实验时，某小组连接了如图甲所示的实物电路。

（1）连接电路时，开关应 　断开　。连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和 　电阻箱的阻值　。
（2）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使 　电压表的示数保持U0不变　，并记录相应数据。
（3）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（2）中的要求，原因是电阻箱的电阻调得太 　大　（选填“大”或“小”）了。
（4）重复步骤（2）多次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图乙所示，你认为该小组实验时的U0＝　6　V。
（5）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是 　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　。
（6）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图丙所示，你认为图像不同的原因是 　U0值不同　。
【分析】（1）连接电路时，开关应断开；根据实验的目的，选择要记录的数据；
（2）本题是“探究电流与电阻的关系”的实验，要保持电阻两端电压不变才行，围绕此回答；
（3）根据串联电路的分压原理答题；
（4）根据图乙的数据，由U＝IR求解；
（5）分析图象中横轴和纵轴所表示的物理量，由IR是定值得出结论；
（6）根据U＝IR判断乙、丙图的差异性。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；因为要探究电流与电阻的关系，所以须记录电流及电阻的数据进行分析，即要记录电阻箱的阻值；
（2）要探究电流与电阻的关系，须控制电阻箱两端的电压不变，即电压表的示数仍为U0；
（3）电阻越大，分得的电压越多，在电阻箱的电阻不断变大时，要使电阻箱两端电压达到U0，须使变阻器的电阻值变大；滑动变阻器的电阻调到最大值时，电阻箱两端的电压不能达到U0，表明电阻箱的电阻调得太大了；
（4）由图可知：U0＝IR＝3.0A×2Ω＝6V；
（5）由图乙可知，其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R及通过的电流I，矩形“面积”即IR，“面积”相等即表示导体中的电流I与导体的电阻R的乘积是定值，所以得到的结论是：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。
（6）由图丙可知，电阻箱两端的电压U0'＝I'R'＝3A×1Ω＝3V≠U0．即两个小组所画出的图象不同，是因为他们所控制的电阻箱两端电压不同。
故答案为：（1）断开；电阻箱的阻值；（2）电压表的示数保持U0不变；（3）大；（4）6；（5）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；（6）U0值不同。
【点评】本题探究“电流与电阻关系”的实验，考查控制变量法、数据分析，关键是从图中获取有用的信息。
32．（9分）小明同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。

（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）小明同学正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡发光很亮且很快熄灭，出现这一故障的原因可能是 　闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处　。
（3）排除故障后继续实验，小明同学绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象，如图乙所示，分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为 　0.625　W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）完成上面实验后，小明同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①闭合开关 　S、S1　，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 　U﹣U额　；
②闭合开关 　S、S2　，保持 　滑动变阻器的滑片位置不变　，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝　　。
【分析】（1）本实验中，电流表和灯泡串联，根据欧姆定律求出灯泡正常发光电流确定电流表量程，据此连接电路；
（2）连接电路过程中，开关需断开，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）①灯泡在额定电压下正常发光，由图乙中的图象得出额定电压下的电流，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
②根据欧姆定律可知电压表与电流表的示数之比等于灯泡的电阻，由图乙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，根据欧姆定律分析灯丝电阻随电压的变化，进而分析出电压表与电流表的示数之比的变化；
（4）由丙图可知，没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压为U额，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P＝UI计算出灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）测定小灯泡的电功率时，电流表应与灯泡串联，由灯泡正常发光电流约为：I＝＝≈0.21A，则电流表应使用0～0.6A量程，如图所示：

（2）小明同学正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡发光很亮且很快熄灭，说明闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处，即滑动变阻器接入电路的阻值太小，电路中的电路太大，致使灯泡烧坏；
（3）①由图乙可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，
灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
②由欧姆定律的变形式R＝可知，电压表与电流表的示数之比等于灯泡的电阻，
由图乙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，因此当电压表的示数增大时，灯泡的电阻增大，电压表与电流表的示数之比变大；
（4）①闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额；
②闭合开关S、S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③在①中，灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R0、滑动变阻器两端的总电压，由串联电路的电压特点可知，灯泡两端的电压UL＝U﹣（U﹣U额）＝U额；
在②中，灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，因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，灯仍正常发光，由串联电路的电流特点可知，通过灯泡的电流：I＝IR0＝，
灯泡的额定功率的表达式为：P额＝U额I＝U额×＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处；（3）①0.625；②变大；（4）①S、S1；U﹣U额；②S、S2；滑动变阻器的滑片位置不变；③。
【点评】本题考查了实物图的连接、欧姆定律的应用、电路故障判断、功率计算等知识点，考查的知识点较多，要求学生有较强的能力。
33．（5分）许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图甲为该超载记录器原理图，已知电源电压U＝10V，线圈电阻R0＝5Ω，保护电阻R1＝10Ω，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取10N/kg）

（1）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将　增强　（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？
（3）若电压表量程为0﹣5V，该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？
【分析】由控制电路可知，三电阻串联，电压表测R1两端的电压。
（1）由图乙可知压敏电阻Rx受到的压力增大时其阻值的变化，根据欧姆定律可知控制电路的电流变化，然后得出电磁铁的磁性变化；
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，货车对水平路面的压力和自身的重力相等，根据G＝mg求出其大小，根据乙图象读出压敏电阻对应的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数，然后判断工作电路中的照相机是否工作；
（3）当电压表的示数最大时记录器所能记录的过桥车辆的质量最大，根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律得出等式即可求出此时压敏电阻的阻值，再由乙图象得出此时对地面的压力即为车的最大重力，利用G＝mg求出该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量。
【解答】解：由控制电路可知，三电阻串联，电压表测R1两端的电压。
（1）由图乙可知，当压敏电阻Rx受到的压力增大时其阻值减小，电路的总电阻减小，
由I＝可知，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性将增强；
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，对桥面的压力：
F＝G＝15×103kg×10N/kg＝1.5×105N，
由乙图象可知，当F＝1.5×105N时，Rx＝25Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.25A，
电压表的示数：
U1＝IR1＝0.25A×10Ω＝2.5V＜4V，
所以，工作电路中的照相机不工作；
（3）当电压表的示数最大即U1大＝5V时，记录器所能记录的过桥车辆的质量最大，
因串联电路各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I′＝＝，即＝，
解得：Rx′＝5Ω，
由乙图象可知，此时汽车对压敏电阻的压力F′＝5.5×105N，
因汽车的压力和自身的重力相等，
所以该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量：
m大＝＝＝＝5.5×104kg。
答：（1）增强；
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，工作电路中的照相机不工作；
（3）该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是5.5×104kg。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的、电磁铁的应用和压力的计算，是一道力学和电学的综合题，关键是从图象得出相关的信息。