2023年广东省肇庆市封开县中考物理模拟试卷（含答案）

这是一份2023年广东省肇庆市封开县中考物理模拟试卷（含答案），共31页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2023年广东省肇庆市封开县中考物理模拟试卷
一、单选题（本大题共7小题，共21分）
1．（3分）如图是“静电章鱼”的实验情景，用比塑料更易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后将塑料管放在被抛出的塑料丝的正下方，此时塑料丝静止在空中，形状像章鱼。下列分析正确的是（　　）

A．毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B．塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电
C．塑料丝因带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
D．塑料管是导体
2．（3分）下列说法中错误的是（　　）
A．云中形成的冰粒在下落中会融化成雨滴，主要是通过热传递改变物体内能
B．腌制鸭蛋的过程中，盐进入鸭蛋是扩散现象
C．热机一个工作循环内，包含四个冲程，活塞往复两次，飞轮转两周
D．永动机不能一直工作下去是因为违背了能量守恒定律
3．（3分）下列说法正确的是（　　）
A．利用铁锅热菜是通过做功的方式增加菜的内能
B．在热传递过程中，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
C．从冻库里拿出的肉表面有一层白霜，是空气中的水蒸气凝固放热形成的
D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物自身的温度，是由于水的比热容大
4．（3分）如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，下面对应为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．（3分）如图是某同学做实验时的电路图，闭合开关S后，发现L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是（　　）

A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路
6．（3分）如图所示的情景中，所述的力对物体没有做功的一组是（　　）

A．①③ B．②④ C．③④ D．②③
7．（3分）如图所示，平衡车是现在非常流行的新型代步工具。人们脚踏底座，手推操纵柄，依靠自身重心的偏移就可控制平衡车向任何方向前进，而且还能原地转弯。人站在平衡车上在水平面上前进时，下列说法正确的是（　　）

A．人受到的重力和车对人的支持力是一对相互作用力
B．人和车受到的总重力和地面对他们的支持力是一对平衡力
C．当人随平衡车一起前进时，以平衡车为参照物，人是运动的
D．平衡车的轮胎上有大量花纹，是为了减小摩擦
二、填空题（本大题共8小题，共27分）
8．（1分）不同物质的原子对电子的束缚能力强弱程度不同。小明用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒会带上负电荷，因为橡胶棒的原子对电子的束缚能力 　 　（选填“强”或“弱”）。
9．（4分）小刚双手对搓后感觉手上发热，这是通过 　 　的方式改变手的内能。汽油机的工作过程中，将机械能转化为内能的是 　 　冲程，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒钟内做功 　 　次。完全燃烧50g的汽油可以放出 　 　J的热量。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
10．（5分）机械效率是　 　功跟　 　功的比值，公式η＝　 　，使用任何机械都要做　 　功，所以机械效率总是　 　。
11．（2分）大量实验表明，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的　 　、　 　和横截面积。
12．（2分）用手掌压着桌面往前推，在手掌沿桌面推移的过程中，压力越大，感觉越费劲，这是因为　 　随压力增大而增大的缘故；同时感觉到手掌发热，这是通过　 　方式使手掌的内能增加的。
13．（1分）如图所示的是“探究电流通过导体产生热量跟什么因素有关”的实验的装置。接通电源，通电一段时间后，左侧U形管液面的高度差为Δh1，右侧U形管液面的高度差为Δh2，则Δh1　 　（选填“＞”、“＝”或“＜”）Δh2。

14．（3分）今年初，国内某汽车企业宣布自2022年3月起停止燃油汽车的整车生产，成为全球首个正式宣布停产燃油汽车的企业，引发了对汽车发动机的全民大讨论。传统燃油汽车用水冷却汽车发动机是因为水的 　 　大；发动机工作一段时间后，水箱中水温升高，这是利用 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了水的内能；若水箱中有5kg的水，温度升高了10℃，吸收的热量为 　 　J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
15．（6分）家庭电路中灯与插座是 　 　联的；造成电流过大的原因（1）　 　（2）　 　；如图所示电能表的示数为 　 　kW•h，它所在的电路最多能接入总功率 　 　W的用电器，该电能表连接到电压为380V的电路中 　 　（选填“能”或“不能”）正常工作。

三、作图题（本大题共2小题，共6.0分）
16．（3分）请你在答题纸上用笔画线代替导线，将图中的各元件连接成电路，要求：
（1）两灯泡并联；
（2）电流表测流过L1的电流（电流约为0.4A）；
（3）开关S1控制整个电路，S2只控制L2；
（4）导线不能交叉。
17．（3分）观察如图所示的手电筒结构图，按下按键时，电路接通。请在虚线框中画出手电筒的电路图。

四、实验探究题（本大题共3小题，共21分）
18．（7分）在研究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验，装置如图所示：
实验次数
小车和钩码的总质量m/g
小车释放的高度h/cm
木块滑行的距离s/cm
1
200
30
35
2
400
30
65
3
600
30

（1）让质量不同的小车，从同一斜面的相同高度处由静止释放。这样操作的目的是让小车到达水平面时的　 　。
（2）从表中数据可以看出，实验中是通过比较　 　来比较动能的大小；本实验研究的“动能”是指　 　（填字母序号）。
A．小车在斜面上时，小车的动能 B．小车撞击木块时，小车的动能
C．小车撞击木块后，木块的动能 D．小车在斜面上时，木块的动能
（3）第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低小车释放的初始高度，你认为应当采用　 　同学的建议。
（4）由上述实验数据和现象可得出结论：　 　。
（5）在上述三次实验中，不计碰撞过程中能量的损失，木块在水平面上滑行过程中克服阻力做的功　 　（选填“相等”或“不相等”）。

19．（7分）某班同学利用图甲所示的装置探究水和煤油的吸热能力。
（1）在如图1中除了给出的实验器材外，还需要天平和在加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过　 　来判定的。
（2）实验过程中，第1、2小组记录的数据如表：
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5

煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12

煤油
200
25
40
5.5
如图2为第1小组的同学绘制的“吸收热量一时间”和“升高温度﹣时间”图象，你认为能真实反映实验情况的是　 　

（3）两个小组的同学对实验装置进行了改进，将装有水和煤油的试管分别放在烧杯中，通过加热烧杯中的水再给试管中的水和煤油加热，如右图所示，这样改进的好处是　 　。

20．（7分）小明和小华两位同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源电压可调节并为2伏的整数倍，小灯泡上标注有“6.3伏”字样，滑动变阻器有“10欧 2安”、“20欧 2安”两种规格可供选择，实验中所用的电流表、电压表的表盘如图所示。
①小明和小华分别设计了不同方案，如表所示
方案设计者
小明
小华

实
验
电
路


设
计
要
点
通过换用阻值不同的定值电阻
改变小灯泡两端电压
通过移动变阻器的滑片改变
小灯泡两端电压
小明所设计方案的缺点是 　 　。
②小华按上表方案进行实验，发现无法准确判断小灯是否正常发光。经过思考，他调整了电路并选择了合适的电源电压，重新实验。当小灯正常发光时，小华观察到电流表的示数为0.36安，发现此时滑片位置在变阻器中点附近。
（a）请画出小华调整后的电路图。
（b）小华所测小灯泡的额定功率为 　 　瓦。
（c）根据相关信息，计算说明实验中所选择的电源电压及滑动变阻器的规格。

五、计算题（本大题共2小题，共12分）
21．（6分）吊车吊着质量为2t的集装箱以0.2m/s的速度匀速上升，吊车要给集装箱多大的拉力？如果集装箱变为以0.1m/s的速度匀速下降，吊车要给集装箱多大的拉力？
22．（6分）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统如图甲，其工作原理：电梯超载时，压敏电阻阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁向下，电铃电路接通，电铃响起，电动机电路断开，电梯不能运行。已知控制电路的电源电压U＝9V，保护电阻R1＝100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F（由人和货物的重力产生）大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（1）根据超载自动报警系统的工作原理连接电路元件在虚框内画出工作电路图。
（2）当电磁铁线圈电流达到30毫安时：衔铁刚好被吸住。若每个乘客体重为650N时试通过计算说明此电梯最多可乘几个人。
六、综合题（本大题共2小题，共19分）
23．（6分）阅读材料，回答问题。
即热式节能饮水机
即热式节能饮水机已在学校、商场、地铁站等公共场所广泛使用，如图甲为某品牌即热式节能饮水机，其简化的工作电路图如图乙所示，加热腔内分为快速加热挡和慢速加热挡，加热腔烧开的水经热交换套管后变成温开水，可立即饮用，热交换套管如图丙所示，出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，当节能饮水机的出水流量为1L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成60℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管。

（1）饮水机每分钟的出水量为 　 　kg，在标准大气压下，预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中，每分钟吸收的热量是 　 　J；若水吸收的热量为消耗电能的80%，则加热器每分钟消耗的电能为 　 　J。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）在预热和加热的两个过程中，使水的内能增加的方式分别是 　 　。
A.做功、做功
B.热传递、热传递
C.做功、热传递
D.热传递、做功
（3）套管内热交换过程中，自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等，则出水口流出水的温度是 　 　℃。
（4）快速加热时，应该闭合S1、　 　（选填“闭合”或“断开”）S2。
24．（10分）电热器是现在家庭中常用的家用电器。小明家新买了一台热水器，热水器上有这样的铭牌：
额定电压
220V
频率
50Hz
防触电保护类型
1级
额定功率
2000W
净重
22kg
容积
20L
小明准备同爸爸一起安装热水器。
请你回答下列问题：
（1）他们应当选用图中 　 　号插座为热水器插座，因为这种插座 　 　。

（2）小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W”的白炽灯，如果只有这盏灯和电热器连入电路，当它们正常工作时，电路中的电流和电阻会多大？
（3）电热水器中装满水时，电阻丝产生的热量只有80%被水吸收，那么将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电多长时间？
（4）妈妈认为客厅中使用40W的灯泡亮度就足够了。但是家中有2个灯泡，标签都模糊不清了，妈妈只记得一只是60W的、一只是40W的，不将灯泡连入电路，你有办法分辨出两只灯泡吗？说明你的方法和理由。

2023年广东省肇庆市封开县中考物理模拟试卷
（参考答案）
一、单选题（本大题共7小题，共21分）
1．（3分）如图是“静电章鱼”的实验情景，用比塑料更易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后将塑料管放在被抛出的塑料丝的正下方，此时塑料丝静止在空中，形状像章鱼。下列分析正确的是（　　）

A．毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B．塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电
C．塑料丝因带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
D．塑料管是导体
【解答】解：A．摩擦起电的实质是电子的转移，摩擦起电并不能创造电荷，故A错误；
B．毛皮比塑料易失去电子，所以塑料管经毛皮摩擦得到电子后带负电，故B错误；
C．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，毛皮和塑料丝摩擦后，塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状，故C正确；
D．塑料管的材料是塑料，不容易导电，属于绝缘体，故D错误。
故选：C。
2．（3分）下列说法中错误的是（　　）
A．云中形成的冰粒在下落中会融化成雨滴，主要是通过热传递改变物体内能
B．腌制鸭蛋的过程中，盐进入鸭蛋是扩散现象
C．热机一个工作循环内，包含四个冲程，活塞往复两次，飞轮转两周
D．永动机不能一直工作下去是因为违背了能量守恒定律
【解答】解：
A、冰粒在下落过程中，要克服空气阻力做功，机械能转化为冰粒的内能，所以冰粒机械能逐渐减小，内能逐渐增大，温度升高，冰粒变成了雨滴，故A错误；
B、腌制鸭蛋的过程中，盐进入鸭蛋是盐分子在永不停息地运动造成的，属于扩散现象，故B正确；
C、四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；在一个工作循环中，完成四个冲程，活塞往复两次，飞轮转两周，燃气对活塞做功1次，故C正确；
D、永动机不可能被造出，因为它违背了能量守恒定律，故D正确。
故选：A。
3．（3分）下列说法正确的是（　　）
A．利用铁锅热菜是通过做功的方式增加菜的内能
B．在热传递过程中，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
C．从冻库里拿出的肉表面有一层白霜，是空气中的水蒸气凝固放热形成的
D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物自身的温度，是由于水的比热容大
【解答】解：A、利用铁锅热菜是通过热传递的方式增加菜的内能，故A错误；
B、发生热传递的条件是有温度差，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分，故B错误；
C、从冻库里拿出的肉表面有一层白霜，是空气中的水蒸气遇冷凝华放热形成的，故C错误；
D、生物体内水的比例很高，有助于调节生物自身的温度，是由于水的比热容大，在同样吸放热的情况下，其温度变化不明显，故D正确。
故选：D。
4．（3分）如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，下面对应为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：
A、①通电导体的周围存在磁场，即电流的磁效应；电动机主要是利用磁场对电流受力的作用使电动机转动；对应关系不正确，故A错误；
B、②图通过改变连入电路的电阻丝的长度改变连入电路的电阻，进而改变电路中的电流，这也是滑动变阻器的变阻原理，对应关系正确，故B正确；
C、③图说明同种电荷相互排斥，磁悬浮列车是依据磁极间的相互作用来实现悬浮的，对应关系不正确，故C错误；
D、④图说明同名磁极相互排斥，验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的，对应关系不正确，故D错误。
故选：B。
5．（3分）如图是某同学做实验时的电路图，闭合开关S后，发现L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是（　　）

A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路
【解答】解：
A、如果L1短路，L2会发光。此选项不符合题意；
B、如果L2短路，L1会发光。此选项不符合题意；
C、如果L1断路，整个电路断路，灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。此选项不符合题意；
D、如果L2断路，灯泡不亮，电流表无示数，电压表测量电源电压有示数。此选项符合题意。
故选：D。
6．（3分）如图所示的情景中，所述的力对物体没有做功的一组是（　　）

A．①③ B．②④ C．③④ D．②③
【解答】解：①小车在推力作用下，在力的方向上向前运动了一段距离，力对小车做了功；
②、提着滑板在水平路上前行，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功；
③、用绳子拉物体升高，在拉力的作用下运动了一段距离，有力作用在物体上，物体在力的方向上通过了距离，所以做了功；
④、用力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，所以不做功；
所以对物体做功的是①③，没有对物体做功的是②④，故ACD错误，B正确。
故选：B。
7．（3分）如图所示，平衡车是现在非常流行的新型代步工具。人们脚踏底座，手推操纵柄，依靠自身重心的偏移就可控制平衡车向任何方向前进，而且还能原地转弯。人站在平衡车上在水平面上前进时，下列说法正确的是（　　）

A．人受到的重力和车对人的支持力是一对相互作用力
B．人和车受到的总重力和地面对他们的支持力是一对平衡力
C．当人随平衡车一起前进时，以平衡车为参照物，人是运动的
D．平衡车的轮胎上有大量花纹，是为了减小摩擦
【解答】解：
A、人受到的重力和车对人的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力。故A错误；
B、人站在平衡车上在水平面上匀速前进时，人和车受到的总重力和地面对他们的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力。故B正确；
C、当民警驾驶平衡车匀速直线行驶时，民警相对于平衡车位置不变，所以，以运动的平衡车为参照物，该民警是静止的。故C错误；
D、平衡车轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。
故选：B。
二、填空题（本大题共8小题，共27分）
8．（1分）不同物质的原子对电子的束缚能力强弱程度不同。小明用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒会带上负电荷，因为橡胶棒的原子对电子的束缚能力 　强　（选填“强”或“弱”）。
【解答】解：用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒的原子核束缚核外电子本领强，夺得电子，因多余电子带负电，毛皮的原子核束缚核外电子本领弱，失去电子，因缺少电子带正电。
故答案为：强。
9．（4分）小刚双手对搓后感觉手上发热，这是通过 　做功　的方式改变手的内能。汽油机的工作过程中，将机械能转化为内能的是 　压缩　冲程，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒钟内做功 　10　次。完全燃烧50g的汽油可以放出 　2.3×106　J的热量。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
【解答】解：（1）小刚搓手是克服摩擦做功来改变手的内能，使手的内能增加，温度升高，感到热。
（2）汽油机的压缩冲程中活塞的机械能转化为燃气的内能。
（3）汽油机的飞轮转速1200r/min＝20r/s，即每秒飞轮转动20周，所汽油机每秒钟内做功10次。
（4）汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝50×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝2.3×106J。
故答案为：做功；压缩；10；2.3×106。
10．（5分）机械效率是　有用　功跟　总　功的比值，公式η＝　　，使用任何机械都要做　额外　功，所以机械效率总是　小于1　。
【解答】解：
在使用机械时，人们为了完成某项任务而做的功叫有用功，对完成任务没有用但不得不做的功叫额外功，有用功与额外功之和叫总功。
有用功与总功之比是机械效率，计算公式为η＝，
使用任何机械不可避免的做额外功，所以机械效率总小于1。
故答案为：有用；总；；额外；小于1。
11．（2分）大量实验表明，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的　材料　、　长度　和横截面积。
【解答】解：大量实验表明，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积。
故答案为：材料；长度。
12．（2分）用手掌压着桌面往前推，在手掌沿桌面推移的过程中，压力越大，感觉越费劲，这是因为　摩擦力　随压力增大而增大的缘故；同时感觉到手掌发热，这是通过　做功　方式使手掌的内能增加的。
【解答】解：手掌压着桌面往前推，在推移的过程中手掌与桌面的接触面的粗糙程度没有改变，增大了压力，手掌受到的摩擦力就会随着增大，因此会感觉比较费劲了。手掌发热说明手的温度升高了，这是由于手掌和桌面摩擦的过程中克服摩擦力做功，机械能转化为手的内能导致温度升高，是通过做功的方式改变了手的内能。
故答案为：摩擦力、做功。
13．（1分）如图所示的是“探究电流通过导体产生热量跟什么因素有关”的实验的装置。接通电源，通电一段时间后，左侧U形管液面的高度差为Δh1，右侧U形管液面的高度差为Δh2，则Δh1　＞　（选填“＞”、“＝”或“＜”）Δh2。

【解答】解：由题图可知，右侧两个5欧姆的电阻并联后，再与左侧5Ω的电阻串联；由并联电路中干路电流等于各支路的电流之和可知，通过甲中电阻的电流大于通过乙中电阻的电流，又因为两容器中电阻丝的阻值相等，通电时间相同，所以该实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系；左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的电流，容器内两个电阻的阻值相同，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，左侧U形管中液面的高度差更大，即：Δh1＞Δh2。
故答案为：＞。
14．（3分）今年初，国内某汽车企业宣布自2022年3月起停止燃油汽车的整车生产，成为全球首个正式宣布停产燃油汽车的企业，引发了对汽车发动机的全民大讨论。传统燃油汽车用水冷却汽车发动机是因为水的 　比热容　大；发动机工作一段时间后，水箱中水温升高，这是利用 　热传递　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了水的内能；若水箱中有5kg的水，温度升高了10℃，吸收的热量为 　2.1×105　J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：（1）汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作，由公式Q＝cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好；
（2）汽车散热器是通过水等冷却液的循环使得温度降低，内能减小，它的内能变化实质是通过热传递的方式改变的；
（3）5kg的水温升高了10℃吸收的热量为：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×10℃＝2.1×105J。
故答案为：比热容；热传递；2.1×105。
15．（6分）家庭电路中灯与插座是 　并　联的；造成电流过大的原因（1）　短路　（2）　总功率过大　；如图所示电能表的示数为 　125　kW•h，它所在的电路最多能接入总功率 　4400　W的用电器，该电能表连接到电压为380V的电路中 　不能　（选填“能”或“不能”）正常工作。

【解答】解：家庭电路中灯与插座是互不影响的，所以是并联的；
据课本可知，造成电流过大的原因有两个，即短路和总功率过大；
据课本可知，如电能表表盘最后面的数是十分位数，图所示电能表的示数为125kW•h；
据表盘可知，此时电能表的电压是220V，允许通过的最大电流是20A，所以此电能表允许的最大功率是：P＝UI＝220V×20A＝4400W；所以它所在的电路最多能接入总功率4400W的用电器；
电能的表盘上标有220V，即说明该电能表应该接到220V的家庭电路中使用，所以该电能表不能连接到电压为380V的电路中使用；
故答案为：并；短路；总功率过大；125；4400；不能。
三、作图题（本大题共2小题，共6.0分）
16．（3分）请你在答题纸上用笔画线代替导线，将图中的各元件连接成电路，要求：
（1）两灯泡并联；
（2）电流表测流过L1的电流（电流约为0.4A）；
（3）开关S1控制整个电路，S2只控制L2；
（4）导线不能交叉。
【解答】解：根据题目条件，小灯泡L1、L2并联；开关S1控制整个电路，S1同接在干路上；开关S2控制小灯泡L2，开关S2与小灯泡L2串联；电流表测流过L1的电流，电流表与小灯泡L1串联，电流约为0.4A，电流表可选用小量程，如下图所示：

17．（3分）观察如图所示的手电筒结构图，按下按键时，电路接通。请在虚线框中画出手电筒的电路图。

【解答】解：按下按键时，电流流过的路径为正极→灯泡→开关→负极；用导线将电源、灯泡以及开关顺次连接起来；电路图如下图所示：

四、实验探究题（本大题共3小题，共21分）
18．（7分）在研究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验，装置如图所示：
实验次数
小车和钩码的总质量m/g
小车释放的高度h/cm
木块滑行的距离s/cm
1
200
30
35
2
400
30
65
3
600
30

（1）让质量不同的小车，从同一斜面的相同高度处由静止释放。这样操作的目的是让小车到达水平面时的　速度相同　。
（2）从表中数据可以看出，实验中是通过比较　木块滑行的距离　来比较动能的大小；本实验研究的“动能”是指　B　（填字母序号）。
A．小车在斜面上时，小车的动能 B．小车撞击木块时，小车的动能
C．小车撞击木块后，木块的动能 D．小车在斜面上时，木块的动能
（3）第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低小车释放的初始高度，你认为应当采用　甲　同学的建议。
（4）由上述实验数据和现象可得出结论：　当速度相同时，质量越大，动能越大　。
（5）在上述三次实验中，不计碰撞过程中能量的损失，木块在水平面上滑行过程中克服阻力做的功　不相等　（选填“相等”或“不相等”）。

【解答】解：（1）从同一斜面的相同高度处由静止释放。这样操作的目的是让小车到达水平面时的速度相同；
（2）动能是指物体由于运动而具有的能量，能够对外做功，小车由于运动具有动能，对滑块做功，可以通过滑块移动的距离来反映动能的大小；本实验研究的“动能”是指在水平面上，撞击木块时，小车的动能；
（3）在实验中，重要的是控制变量相同，本实验的变量是小车的质量，那么影响动能因素的量除了质量都应该相同，故选择甲同学；
（4）由上述实验数据和现象可得出结论，由于只改变了质量，故结论为当速度相同时，质量越大，动能越大；
（5）由于质量不同，在水平面时小车的动能不同，滑块移动的距离也不同，由于都是滑行，故滑动摩擦力的大小相同，路程不同，故克服阻力做的功不同。
故答案为：（1）速度相同；（2）木块滑行的距离；B；（3）甲；（4）当速度相同时，质量越大，动能越大；（5）不相等。
19．（7分）某班同学利用图甲所示的装置探究水和煤油的吸热能力。
（1）在如图1中除了给出的实验器材外，还需要天平和在加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过　加热时间　来判定的。
（2）实验过程中，第1、2小组记录的数据如表：
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5

煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12

煤油
200
25
40
5.5
如图2为第1小组的同学绘制的“吸收热量一时间”和“升高温度﹣时间”图象，你认为能真实反映实验情况的是　D　

（3）两个小组的同学对实验装置进行了改进，将装有水和煤油的试管分别放在烧杯中，通过加热烧杯中的水再给试管中的水和煤油加热，如右图所示，这样改进的好处是　在相同时间内水和煤油吸收的热量相同　。

【解答】解：（1）根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较吸热多少；故还用到秒表；
（2）通过分析实验数据，能够得出的结论是：质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同（或质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热的热量多）；
加热时间相同，吸收的热量相同，故AB错误，由表中数据可知，加热相同时间，水升温慢，故D正确，C错误；
（3）将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
故答案为：（1）加热时间；（2）D；（3）在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
20．（7分）小明和小华两位同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源电压可调节并为2伏的整数倍，小灯泡上标注有“6.3伏”字样，滑动变阻器有“10欧 2安”、“20欧 2安”两种规格可供选择，实验中所用的电流表、电压表的表盘如图所示。
①小明和小华分别设计了不同方案，如表所示
方案设计者
小明
小华

实
验
电
路


设
计
要
点
通过换用阻值不同的定值电阻
改变小灯泡两端电压
通过移动变阻器的滑片改变
小灯泡两端电压
小明所设计方案的缺点是 　无法连续改变灯两端的电压，不易实现不同电压下灯泡功率的测量　。
②小华按上表方案进行实验，发现无法准确判断小灯是否正常发光。经过思考，他调整了电路并选择了合适的电源电压，重新实验。当小灯正常发光时，小华观察到电流表的示数为0.36安，发现此时滑片位置在变阻器中点附近。
（a）请画出小华调整后的电路图。
（b）小华所测小灯泡的额定功率为 　2.268　瓦。
（c）根据相关信息，计算说明实验中所选择的电源电压及滑动变阻器的规格。

【解答】①小明实验中，没有滑动变阻器，通过换用阻值不同的定值电阻改变小灯泡两端电压，无法连续改变灯两端的电压，不易实现不同电压下灯泡功率的测量；
②（a）灯的额定电压为6.3V，故电压表选用大量程0﹣15V，分度值为0.5V，故不易准确测量6.3V的电压，电源电压可调节并为2伏的整数倍，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压小数部分一定为7，故用电压表小量程（分度值为0.1V）测量是准确的，如下所示：

（b）灯在额定电压6.3V时的电流为0.36A，灯的额定功率为：
P＝ULIL＝6.3V×0.36A＝2.268W；
（c）若滑动变阻器选用“10Ω 2A”，灯正常发光时，小华观察到电流表的示数为0.36A，发现此时滑片位置在变阻器中点附近，变阻器连入电路的电阻约为：R滑1＝＝5Ω，由欧姆定律，变阻器的电压为：
U滑1＝IR滑1＝0.36A×5Ω＝1.8V；
由串联电路电压的规律，电源电压为：
U＝U滑1+UL＝1.8V+6.3V＝8.1V；
若滑动变阻器选用“20Ω 2A”，灯正常发光时，滑片位置在变阻器中点附近，变阻器连入电路的电阻约为：R滑2＝10Ω，由欧姆定律，变阻器的电压为：
U滑2＝IR滑2＝0.36A×10Ω＝3.6V＞3V；因电压表选用小量程，故变阻器只能选用“10Ω 2A”，
故实验中所选择的电源电压为8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 2A”。
故答案为：
①无法连续改变灯两端的电压，不易实现不同电压下灯泡功率的测量；
②（a）如上所示；（b）2.268；（c）所选择的电源电压为8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 2A”。
五、计算题（本大题共2小题，共12分）
21．（6分）吊车吊着质量为2t的集装箱以0.2m/s的速度匀速上升，吊车要给集装箱多大的拉力？如果集装箱变为以0.1m/s的速度匀速下降，吊车要给集装箱多大的拉力？
【解答】解：集装箱受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F作用，m＝2t＝2000kg；
（1）集装箱匀速上升处于平衡状态，由平衡条件得，拉力F＝G＝mg＝2000kg×9.8N/kg＝19600N；
（2）集装箱匀速下降时，集装箱处于平衡状态，由平衡条件得，拉力F′＝G＝19600N。
答：（1）吊车要给集装箱的拉力为19600N；
（2）吊车要给集装箱的拉力为19600N。
22．（6分）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统如图甲，其工作原理：电梯超载时，压敏电阻阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁向下，电铃电路接通，电铃响起，电动机电路断开，电梯不能运行。已知控制电路的电源电压U＝9V，保护电阻R1＝100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F（由人和货物的重力产生）大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（1）根据超载自动报警系统的工作原理连接电路元件在虚框内画出工作电路图。
（2）当电磁铁线圈电流达到30毫安时：衔铁刚好被吸住。若每个乘客体重为650N时试通过计算说明此电梯最多可乘几个人。
【解答】解：（1）电梯不超载时，电梯正常运行，电动机正常工作，电动机和电源接通，此时电铃和电源是断开的；当电梯超载时，电铃报警，电铃和电源接通，此时电动机和电源是断开的，连接如图。
（2）当电磁铁线圈电流达到30毫安时，电路电流：I＝30mA＝0.03A，
此时衔铁刚好被吸住，电路电阻：
R＝＝＝300Ω
控制电路中保护电阻和压敏电阻串联的电路中，所以压敏电阻的阻值为：R2＝R﹣R1＝300Ω﹣100Ω＝200Ω
由图象知，当压敏电阻的阻值为200Ω时，压敏受到的压力是9000N，
若每个乘客体重为650N时，所以电梯能承载的人数为：n＝≈13.8人＝13人
答：（1）如右图；（2）此电梯最多可乘13人。

六、综合题（本大题共2小题，共19分）
23．（6分）阅读材料，回答问题。
即热式节能饮水机
即热式节能饮水机已在学校、商场、地铁站等公共场所广泛使用，如图甲为某品牌即热式节能饮水机，其简化的工作电路图如图乙所示，加热腔内分为快速加热挡和慢速加热挡，加热腔烧开的水经热交换套管后变成温开水，可立即饮用，热交换套管如图丙所示，出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，当节能饮水机的出水流量为1L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成60℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管。

（1）饮水机每分钟的出水量为 　1　kg，在标准大气压下，预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中，每分钟吸收的热量是 　1.68×105　J；若水吸收的热量为消耗电能的80%，则加热器每分钟消耗的电能为 　2.1×105　J。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）在预热和加热的两个过程中，使水的内能增加的方式分别是 　B　。
A.做功、做功
B.热传递、热传递
C.做功、热传递
D.热传递、做功
（3）套管内热交换过程中，自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等，则出水口流出水的温度是 　60　℃。
（4）快速加热时，应该闭合S1、　闭合　（选填“闭合”或“断开”）S2。
【解答】解：（1）根据题意可知，节能饮水机每分钟的出水的体积V＝1L＝1×10﹣3m3；
由ρ＝可知，节能饮水机每分钟的出水的的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
水每分钟水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣60℃）＝1.68×105J；
由η＝可知，加热器每分钟消耗的电能：W＝＝＝2.1×105J；
（2）由其工作原理知进入饮水机的水在热交换套管被预热是利用了热传递，加热腔加热也是水吸收了电热丝的热量，也属于热传递方式增大水的内能。故B符合题意；
（3）因20℃的自来水经热交换套管后被预热成60℃，同时相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出，
所以，不计热损失时，冷水吸收的热量和热水放出的热量相等，
由Q＝cm（t﹣t0）可得：
c水m（60℃﹣20℃）＝c水m（100℃﹣t0），
解得：t0＝60℃；
（4）闭合S1、S2，只有R1工作，闭合S1、断开S2，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，
则闭合S1、S2，只有R1工作，此时电路的总电阻最小，电源电压是不变的，根据P＝可知，此时电路中的电功率最大，为快速加热挡。
故答案为：（1）1；1.68×105；2.1×105；（2）B；（3）60；（4）闭合。
24．（10分）电热器是现在家庭中常用的家用电器。小明家新买了一台热水器，热水器上有这样的铭牌：
额定电压
220V
频率
50Hz
防触电保护类型
1级
额定功率
2000W
净重
22kg
容积
20L
小明准备同爸爸一起安装热水器。
请你回答下列问题：
（1）他们应当选用图中 　2　号插座为热水器插座，因为这种插座 　具有接地保护作用　。

（2）小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W”的白炽灯，如果只有这盏灯和电热器连入电路，当它们正常工作时，电路中的电流和电阻会多大？
（3）电热水器中装满水时，电阻丝产生的热量只有80%被水吸收，那么将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电多长时间？
（4）妈妈认为客厅中使用40W的灯泡亮度就足够了。但是家中有2个灯泡，标签都模糊不清了，妈妈只记得一只是60W的、一只是40W的，不将灯泡连入电路，你有办法分辨出两只灯泡吗？说明你的方法和理由。
【解答】解：
（1）为了防止热水器的金属外壳漏电时发生触电事故，电热水器必须接地线，即要使用三孔插座（具有接地保护作用），因此应选择2号插座；
（2）只有这盏灯和电热器连入电路时，由P＝UI可得它们正常工作时电路中的电流：
I＝＝＝≈9.36A；
由I＝可得此时电路的电阻：
R＝＝≈23.5Ω；
（3）电热水器中装满水时，由ρ＝可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×20×10﹣3m3＝20kg；
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×106J；
由η＝可知，热水器消耗的电能：W＝＝＝6.3×106J；
由P＝可知，热水器工作的时间：t＝＝＝3150s；
（4）两盏白炽灯的额定电压相同，60W的白炽灯额定功率较大，由P＝知，60W的白炽灯电阻较小，
两盏灯灯丝的材料和长度相同，由影响导体电阻大小的因素可知，灯丝粗的电阻小，所以60W的白炽灯灯丝较粗，40W的白炽灯灯丝较细。
答：（1）2；具有接地保护作用；
（2）当它们正常工作时，电路中的电流和电阻分别为9.36A和23.5Ω；
（3）将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电3150s；
（4）观察灯丝，粗的为60W，细的为40W；因为在材料和长度相同时，灯丝粗的电阻小，由P＝知，在额定电压一定时，电阻小的灯泡额定功率大。