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2024年陕西省澄城县中考一模物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份2024年陕西省澄城县中考一模物理试题（原卷版+解析版），文件包含精品解析2024年陕西省澄城县中考一模物理试题原卷版docx、精品解析2024年陕西省澄城县中考一模物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共30页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分80分。考试时间80分钟。
2．领到试卷和答题卡后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号，同时用2B铅笔在答题卡上填涂对应的试卷类型信息点（A或B）。
3．请在答题卡上各题的指定区域内作答，否则作答无效。
4．答作图题时，先用铅笔作图，再用规定的签字笔描黑。
5．考试结束，本试卷和答题卡一并交回。
第一部分（选择题共20分）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 1月5日，中国航天2024年首次发射圆满成功，快舟一号甲运载火箭将天目一号气象星座15—18星发射升空。气象星座与地面控制系统间的通讯靠的是（ ）
A. 电磁波B. 超声波C. 次声波D. 紫外线
【答案】A
【解析】
【详解】电磁波能够传递信息，可以在真空中传播。超声波、次声波不能在真空中传播，紫外线一般不应用于传递信息。气象星座与地面控制系统间的通讯靠的是电磁波，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 保护环境人人有责。小洋发现地面有垃圾，于是拾起垃圾拎在身体一侧保持不动，沿水平方向走一段距离寻找垃圾桶，站在垃圾桶旁辨别垃圾的分类，最后扔掉垃圾，整个过程中小洋对垃圾做功的是（ ）
A. 拾起垃圾B. 沿水平方向走
C. 站在垃圾桶旁D. 垃圾掉落桶中
【答案】A
【解析】
【详解】A．拾起垃圾的过程，小洋对垃圾施加了向上的拉力作用，并且垃圾在该拉力方向上移动了一段距离，所以小洋对垃圾做了功，故A符合题意；
B．提着垃圾沿水平方向走的过程中，小洋对垃圾施加了向上的拉力作用，但垃圾在拉力方向上没有移动距离，所以小洋对垃圾不做功，故B不符合题意；
C．站在垃圾桶旁，小洋对垃圾施加了向上的拉力作用，但垃圾在拉力方向上没有移动距离，所以小洋对垃圾不做功，故C不符合题意；
D．垃圾掉落桶的过程中，小洋对垃圾没有施加力的作用，所以小洋对垃圾不做功，故D不符合题意。
故选D。
3. 2023年3月，有科学家宣布在1GPa（约1万个标准大气压）下，实现了21℃室温超导。若未来超导材料得到普及，最适合做（ ）
A. 集成电路的芯片B. 加热器的电热丝
C. 用电器的绝缘壳D. 远距离输电导线
【答案】D
【解析】
【详解】A．集成电路的芯片是利用硅等半导体材料制成的，故A不符合题意；
B．加热器电热丝利用的电流的热效应，根据焦耳定律可知，电流产生的热量与电阻有关，超导体电阻为0，电流通过时不发热，故B不符合题意；
C．用电器的绝缘壳不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．根据焦耳定律可知，电流产生的热量与电阻有关，超导体电阻为0，电流通过时不发热，远距离输电导线应用超导体材料，可以减小电能损失，故D符合题意。
故选D。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 一节干电池的电压为2V
B. 电荷定向移动的方向就是电流的方向
C. 通过某段导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
D. 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
【答案】D
【解析】
【详解】A．一节干电池的电压为1.5V，故A错误；
B．正电荷定向移动的方向是电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，故B错误；
C．导体的电阻与它的材料、长度、粗细有关，与通过导体的电流无关，故C错误；
D．导体两端电压一定时，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成反比，故D正确。
故选D。
5. 如图所示的电路，闭合开关、后，小灯泡和正常发光，电流表和电压表均有示数，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表测量通过的电流
B. 电压表只能测两端的电压
C. 取下时，仍正常发光
D. 只断开开关时，电压表示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．如图所示，两个灯泡是并联的，电流表和灯泡L2串联，所以电流表测量灯泡L2的电流，故A错误；
B．如图所示，两个灯泡是并联的，电压表也是和两个灯泡并联的，所以电压表测量的是电源电压，也是每一只灯泡两端的电压，故B错误；
C．两灯泡并联，取下L1时，不会影响另一条支路，灯泡L2正常发光，故C正确；
D．只断开开关S1时，电压表无法与电源的两极连接，其示数会变为零，故D错误。
故选C。
6. 下列做法不符合安全用电要求的是（ ）
A. 高压输电线路即使不接触也会有危险，应该远离
B. 正在使用的家用电器着火，应立即用水浇灭
C. 有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地
D. 空气开关“跳闸”后，需检查电路解决问题后再将其复位
【答案】D
【解析】
【详解】A．高压输电线路即使不接触也可能发生电弧触电，应该远离，故A不符合题意；
B．生活用水是导体，正在使用的家用电器着火，不能用水浇灭，应立即切断电源，故B符合题意；
C．有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地，防止外壳漏电发生触电事故，故C不符合题意；
D．空气开关“跳闸”，有可能是由于电路总功率过大或某处短路造成的，“跳闸”后需检查电路解决问题后再将其复位，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，在烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾。下列解释错误的是（ ）
A. 整个过程中，瓶内空气内能先增大后减小
B. 瓶内出现白雾是因为瓶内空气内能减小，水蒸气液化成白雾
C. 瓶塞跳起时的能量转化和汽油机压缩冲程的能量转化相同
D. 本实验说明做功可以改变物体内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．给瓶内打气时，对瓶内气体做功，瓶内空气内能增大；当瓶塞跳起来时，瓶内空气对外做功，内能减小，故A正确，不符合题意；
B．当瓶塞跳起来时，瓶内空气对外做功，内能减小，温度降低，瓶内水蒸气液化形成白雾，故B正确，不符合题意；
C．当瓶塞跳起来时，内能转化为机械能；汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，故C错误，符合题意；
D．本实验说明做功可以改变物体内能，可以使物体内能增大或减小，故D正确，不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的家用挂烫机为我们的生活提供了很多的方便，为了熨烫不同材质的衣料，一共设置了低温，中温和高温三档，下列设计的电路图中能通过开关通断，调节出高中低三档温度的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．开关S接a时，两个电阻串联，接b时，只有电阻R2工作，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故A不符合题意；
B．开关S1、S2同时闭合，两个电阻并联，断开S2，只有电阻R1工作，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故B不符合题意；
C．开关S、S1同时闭合，只有电阻R1工作，断开S1，两个电阻串联，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故C不符合题意；
D．只闭合S1，只有电阻R1工作；断开S1，同时S2接b，两个电阻串联；闭合S1，同时S2接a，两个电阻并联因此电路有两个挡位，能调节出高中低三档，故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示四个实验装置，下列表述不正确的是（ ）
A. 图甲可用来演示通电螺线管的磁场分布
B. 图乙可用来演示电流的磁效应
C. 图丙可用来演示磁场对电流的作用
D. 图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲小铁屑被磁化，在磁场力的作用下显示通电螺线管的磁场分布，故A正确，不符合题意；
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，故B正确，不符合题意；
C．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，故C错误，符合题意；
D．通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但右边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数有关，故D正确，不符合题意。
故选C。
10. 小林利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置，其工作原理如图甲所示，电源（电压恒定不变）、热敏电阻、电磁铁、定值电阻由导线连接成一个串联电路，电磁铁线圈电阻不计，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一条形磁体。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化。如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 到时间内热敏电阻的阻值变大
B. 到时间内水温降低
C. 到时间内电压表示数最小
D. 到时间内电路中的总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，定值电阻与热敏电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压。
A．由图象可知，t1到t2时间内弹簧测力计示数增大，说明铁块受到磁力增大，线圈中的电流变大，根据欧姆定律可知电路中的总电阻减小，则热敏电阻的阻值减小，故A错误；
B．因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小，所以t1到t2时间内热敏电阻的阻值减小时，水温升高，故B错误；
C．由图象可知，t2到t3时间弹簧测力计示数不变，说明电路中的电流不变，则热敏电阻两端电压没有改变，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数不变；结合B项分析可知t2时刻水温最高，电路中的电流最大，由U=IR可知定值电阻R两端的电压最大(电压表示数最大)，所以t2到t3时间内电压表的示数最大，故C错误；
D．由图象可知，t3到t4时间内弹簧测力计示数减小，说明铁块受到磁力减小，电路中的电流减小，根据可知，电路中总电功率减小，故D正确。
故选D。
第二部分（非选择题：共60分）
二、填空与作图题（共7小题，计22分）
11. 太阳能是通过太阳内部的核______（选填“裂变”或“聚变”）产生的；太阳能既是清洁能源，又是______（选填“可”或“不可”）再生能源。
【答案】 ①. 聚变 ②. 可
【解析】
【详解】[1]太阳内部不断发生核聚变，释放出巨大的能量，即太阳能。
[2]太阳能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源。
12. 如图所示是常用的“一拖三”手机充电线，若将其USB插头连入电路同时为三部手机充电，三部手机的电池相当于简单电路中的______，若拔掉其中一部手机，充电线中的总电流会______（选填“变大”“变小”或“变大”）。
【答案】 ①. 用电器 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]充电时，三部手机的电池需要消耗电能，相当于简单电路中的用电器。
[2]三部手机是并联的，若拔掉其中一部手机，则其中一条支路的电流变为0，其它支路不受影响，充电线中的总电流会变小。
13. 东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南即指南针，如图所示，“柢”为指南针的_________（选填“N”或“S”）极。指南针之所以指南北，是因为它受到_________的作用。指南针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者_________。
【答案】 ①. S ②. 地磁场 ③. 沈括
【解析】
【详解】[1]东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南即指南针，如图所示，指南针的柢（勺柄）指南，“其柢指南”意思是它的杓柄会指向南方；“柢”为指南针的S极。
[2]地球周围存在着磁场，指南针之所以指南北，是因为它受到地磁场的作用。
[3]指南针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者沈括。
14. 如图甲所示是高速公路上的“避险车道”，该车道是由粗糙的碎石铺成的一个陡坡，当汽车刹车失灵时，可驶入“避险车道”快速降低车速直至停止。汽车在避险车道行驶的过程中，汽车的重力势能______（选填“增加”“减少”或“不变”）。汽车发动机工作时会产生大量的热，人们利用水的循环给它散热降温，主要是因为水的______大。如图乙所示是某单缸四冲程汽油机的______冲程。如图丙所示是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，刹车时AOB属于______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】 ①. 增加 ②. 比热容 ③. 做功 ④. 省力
【解析】
【详解】[1]汽车在避险车道行驶的过程中，汽车的高度增大，汽车的重力势能增加。
[2]汽车发动机工作时会产生大量的热，人们利用水的循环给它散热降温，主要是因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度时，可以吸收更多热量，达到更好的冷却效果。
[3]如图，汽油机的两气门关闭，活塞下行，是做功冲程。
[4]汽车液压刹车装置工作时，动力臂大于阻力臂，刹车时，属于省力杠杆。
15. 工人用如图所示的滑轮组在5s内将质量为40kg的物体匀速竖直提升3m，所用拉力。该过程中，拉力的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 300 ②. 80% ③. 增大
【解析】
【详解】[1]由图可知，有效绳子段数为2段，绳端移动的距离
s=2h=2×3m=6m
绳端移动的速度为
则拉力的功率为
[2]滑轮组的机械效率为
[3]增大提升物体的重力，有用功在总功中所占的比列增大，机械效率增大。
16. 在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，定值电阻的阻值为______，电源电压为______V，电路消耗的最小功率为______W。当滑片P在中点时，1min内电路消耗的电能为______J。
【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 1.2 ④. 108
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压。
[1][2]当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大， 由图象可知，电路中的最大电流I大=0.6A.。由可得，电源的电压
U=I大R1=0.6A×R1…①
当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小， 由图象可知，U2=4V，电路中的最小电流I小=0.2A，则滑动变阻器的最大阻值
根据串联电路电压规律和欧姆定律可得，电源的电压
U=U1+U2=I小R1+U2=0.2A×R1+4V…②
由①②可得：R1=10Ω，U=6V。
[3][4]当滑片位于b揣时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，电路中的最小电流I小=0.2A，电路消耗的最小功率
P=UI小=6V×0.2A=1.2W
当P位于中点时
t=1min=60s
内电器消耗的电能
17. 如图甲所示，用杆和绳将一盏电灯吊起，O点是支点，请画出绳上拉力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】过支点向拉力的作用线作垂线，垂线段就是拉力的力臂，故作图如下：
18. 如图乙所示，将两盏标有“220V 60W”的灯泡、连接到家庭电路中，要求开关S控制两盏灯泡，开关S闭合后两盏灯泡都能正常发光。
【答案】
【解析】
【详解】“220V 60W”的两个灯泡、连接到家庭电路中，两盏灯都能正常发光，则两盏灯是并联的，两盏灯由一个开关控制，开关接在干路上；连接时，开关接在火线上，从开关出来的线分两支入灯泡，从灯泡出来的线回合后，连接在零线上，如图
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
19. 按要求完成填空。
（1）如图甲，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越______，分子运动越剧烈。
（2）如图乙，在使用过程中，______（选填“A”或“B”）滑轮能改变力的方向。
（3）如图丙，是探究电流产生的热量与______有关的实验装置。若在B容器中换上等质量的水，则______（选填“能”或“不能”）用该装置探究“不同物质的吸热能力”。
【答案】 ①. 高 ②. A ③. 电阻 ④. 不能
【解析】
【详解】（1）[1]在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散得快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
（2）[2]如图乙，A是定滑轮，能改变力的方向，但不能省力；B是动滑轮，可以省力，但不能改变力的方向。
（3）[3]如图丙所示，两烧瓶中的电阻丝串联，通电时间与电流相等，电阻大小不同，因而探究电流产生的热量与电阻有关。
[4]根据比较吸热能力的方法，要控制水和煤油在相同时间内吸热相同；通过两电阻的电流和通电时间相同，根据可知，只有当两电阻的阻值相等时，相同时间内电阻丝产生的热量相同，水和煤油在相同时间吸热才相同；右侧5Ω电阻所在的容器中换上等质量的水，用来探究“不同物质吸热能力”，这种方案不可行，原因为：两容器内电阻丝的阻值不相等，不能控制相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
20. 小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为方便实验，使杠杆在水平位置平衡，小明需将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；
（2）接着小明在杠杆的A位置挂上两个钩码，如图乙所示，为使杠杆再次水平平衡，应该在B位置挂上______个同样的钩码；
（3）如图丙所示，小明改用弹簧测力计在B位置向下拉，当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，弹簧测力计示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 1 ④. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]静止和匀速直线运动的物体都处于平衡状态，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态。
[2]杠杆右端高，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能在水平位置平衡。
（2）[3]假设一个钩码重G，杠杆一格为L；根据杠杆的平衡条件:得出
解得，为使杠杆再次水平平衡，应该在B位置挂上1个同样的钩码。
（3）[4]由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将变大。
21. 小明想要测量定值电阻Rx的阻值（约十几欧），他从实验室找到了以下器材：电压为6V且保持不变的蓄电池电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）实验电路如图甲所示。请用笔画线代替导线完成电路连接。______
（2）电路正确连接后，在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最_________端（选填“左”或“右”），闭合开关，当电压表示数如图乙所示，此时Rx两端的电压为__________V；
（3）小明读取电流表示数时，发现电压表和电流表示数突然都变为0。检测发现电压表和电流表电表完好，且电路中只有一个元件有故障，电路故障可能是：____________；
（4）小明查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比。他找到了一根标有长度刻度的均匀电阻丝AB，其总长为20cm、总阻值为10Ω，他用一根带有鳄鱼夹的导线C（如图丙所示）制作了一个变阻器。他利用如图丁所示的电路（AB为电阻丝，C为鳄鱼夹），继续进行实验：
①根据已知条件判断，电压表量程应选用___________V；
②按照图丁所示电路连接好器材，闭合开关，当AC的长度为8cm时，电压表示数为1.2V，则此时电路中的电流___________A；待测电阻____________Ω。
【答案】 ①. ②. 左 ③. 1.2 ④. 滑动变阻器断路 ⑤. 0~3V ⑥. 0.3 ⑦. 16
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器按一下一上连入电路中，并与待测电阻串联，如图
（2）[2][3]电路连好后，闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即最左端；如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时 Rx两端的电压为1.2V。
（3）[4]当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0，说明电路断路，如果电阻Rx断路，电流表示数为零，电压表测量电源电压，示数不为零；如果滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表、电压表示数都为零；由此可以判断故障可能是：滑动变阻器断路。
（4）①[5]根据图丙可知，AB间的最大电阻为10Ω，定值电阻阻值约十几欧，电源电压恒为6V，根据串联电路分压规律可知，AB间电压最大不会超过3V，所以电压表选择小量程0~3V。
②[6]均匀电阻丝阻值与长度成正比，当AC的长度为6cm时，电阻丝接入电路的电阻
电压表示数为1.2V，则此时电路中的电流
[7]待测电阻
22. 如图甲所示是陕西黄龙界头庙风电场，风电场是利用风能并结合一系列发电机组从而达到用风力发电的目的。风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关？小明猜想风力发电机的发电功率可能与风速大小、扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角等因素有关。
（1）空气流动形成了风，小明分析：一定质量的空气，风速越______，空气的机械能越大，通过风力发电机可转化的电能越多。
（2）为了验证猜想，小明利用如图乙所示的装置进行探究。实验时，将实验装置放在水平工作台上，风机出风口正对发电机扇叶吹风，扇叶转动带动发电机工作。在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表，通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小，可反映出发电机的发电功率大小。控制风机出风口风速一定，保持风机与发电机扇叶之间的______不变，分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角θ，观察各种情况下工作电路中电压表、电流表示数并记录在下表中。
分析表中的实验数据可知：
①当风速、扇叶与风向的夹角、______一定时，______（选填“三”或“四”）片扇叶的风力发电机发电功率较大。
②风力发电机的发电功率与扇叶的形状______（选填“有关”或“无关”）。
③其他条件相同时，当扇叶与风向的夹角越大，风力发电机的发电功率如何变化：____________。
（3）小明查阅资料了解到，在实际应用中，大型风力发电机的扇叶长达40m以上，由此他分析，风力一定时，可利用空间区域越大，蕴含的风能越多，因此风力发电机的发电功率还可能与______有关。
【答案】 ①. 大 ②. 距离 ③. 形状 ④. 四 ⑤. 有关 ⑥. 随夹角增大先增大后减小，45°时最大 ⑦. 长度
【解析】
【详解】（1）[1]空气流动形成了风，一定质量的空气，风速越大的时候，空气的机械能越大，通过风力发电机可转化的电能越多。
（2）[2]根据控制变量法可知实验时需控制风机出口风速一定，风机与发电机扇叶之间的距离不变，分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角θ。
[3][4]分析表中的实验数据可知：当风速、夹角θ、扇叶形状一定时，四片扇叶的风力发电机发电功率较大。
[5]分析表中的实验数据可知：当风速、夹角θ、扇叶数目一定时，弧形扇叶风力发电机的发电功率比直扇叶风力发电机的发电功率大。
[6]其他条件相同时，当夹角是45°时，发电机的发电功率最大；即当夹角慢慢增大到45°时，风力发电机的发电功率也跟着增大，当在从45°增大时，这时风力发电机的发电功率减小。
（3）[7]在实际应用中，大型风力发电机的扇叶长达40m以上，由此他分析，风力一定时，可利用空间区域越大，蕴含的风能越多，因此风力发电机的发电功率还可能与扇叶长度有关。
四、综合题（共2小题，计16分）
23. 某款新能源纯电动汽车充满电后，在水平路面上进行性能测试，汽车以90km/h的速度在水平路面上匀速行驶1h时受到的阻力是900N，电动机的耗电功率为30kW。求：
（1）该电动汽车电动机的效率是多少？______
（2）若某热机效率为30%的燃油汽车以上述行驶状态行驶1h，受到的阻力也为900N，已知汽油的热值为，则该过程需要消耗多少千克的汽油______？请写出一种提高热机效率的方法：______。
【答案】 ①. 75% ②. 6kg ③. 要提高热机效率可以让汽油充分燃烧，设法利用废气的能量等
【解析】
【详解】解：（1）[1]汽车匀速行驶时，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车的牵引力
汽车1h行驶的路程
则汽车牵引力所做的有用功
电动汽车消耗的电能
该电动汽车电动机的效率:
（2）[2]燃油车以相同的状态行驶1h，和电动汽车做的有用功相同，汽油完全燃烧释放的热量
消耗汽油的质量
[3]要提高热机效率可以让汽油充分燃烧，设法利用废气的能量等。
答：（1）该电动汽车电动机的效率是75%；
（2）要消耗6kg的汽油，要提高热机效率可以让汽油充分燃烧，设法利用废气的能量等。
24. 某品牌豆浆机的主要结构如图甲所示，中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀片，将原料进行粉碎打浆；外部是用来加热的电热管。该豆浆机的电路原理图如图乙所示，电热管R的电阻不随温度变化，铭牌如图丙所示。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。求：
（1）豆浆机的打浆装置工作时，将电能转化为______能。若豆浆机的电热装置将质量为1kg、初温为40℃的豆浆加热到80℃，豆浆吸收的热量______；[设豆浆的比热容为]
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功____________；
（3）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管R工作时，家里标有“2000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则此时他家电路的实际电压是多少____________？
丙
【答案】 ①. 机械 ②. 1.6×105J ③. 3.024×105J ④. 200V
【解析】
【详解】（1）[1]豆浆机的打浆装置工作时，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。
[2]豆浆吸收的热量为
（2）[3]由表格中数据可知，豆浆机正常工作做一次豆浆打浆时间为
加热时间为
打浆消耗的电能为
加热消耗的电能为
则豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做的功为
（3）[4]电热管R电阻为
电热管工作3min消耗的电能为
电热管的实际电功率为
此时他家电路的实际电压是
扇叶与风向的夹角θ
三片
四片
4cm直扇叶
4cm弧形扇叶
4cm直扇叶
4cm弧形扇叶
电压
电流
电压
电流
电压
电流
电压
电流
15°
0
0
0.6
0.06
0
0
1.0
0.10
30°
0
0
1.1
0.12
0.4
0.04
1.5
0.16
45°
1.3
0.14
2.0
0.20
1.5
0.16
2.2
0.22
60°
1.0
0.10
1.2
0.13
1.3
0.12
1.6
0.16
75°
0
0
0.7
0.07
0.8
0.08
1.2
0.12
工作时间（min）
0~1
1~5
5~6
6~10
工作状态
粉碎打浆
加热
粉碎打浆
加热
型号：Ya-B71
额定电压：220V
频率：50Hz
电机功率：100W
加热功率：605W
容量：1.5L
注意事项：
1．本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分80分。考试时间80分钟。
2．领到试卷和答题卡后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号，同时用2B铅笔在答题卡上填涂对应的试卷类型信息点（A或B）。
3．请在答题卡上各题的指定区域内作答，否则作答无效。
4．答作图题时，先用铅笔作图，再用规定的签字笔描黑。
5．考试结束，本试卷和答题卡一并交回。
第一部分（选择题共20分）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 1月5日，中国航天2024年首次发射圆满成功，快舟一号甲运载火箭将天目一号气象星座15—18星发射升空。气象星座与地面控制系统间的通讯靠的是（ ）
A. 电磁波B. 超声波C. 次声波D. 紫外线
【答案】A
【解析】
【详解】电磁波能够传递信息，可以在真空中传播。超声波、次声波不能在真空中传播，紫外线一般不应用于传递信息。气象星座与地面控制系统间的通讯靠的是电磁波，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 保护环境人人有责。小洋发现地面有垃圾，于是拾起垃圾拎在身体一侧保持不动，沿水平方向走一段距离寻找垃圾桶，站在垃圾桶旁辨别垃圾的分类，最后扔掉垃圾，整个过程中小洋对垃圾做功的是（ ）
A. 拾起垃圾B. 沿水平方向走
C. 站在垃圾桶旁D. 垃圾掉落桶中
【答案】A
【解析】
【详解】A．拾起垃圾的过程，小洋对垃圾施加了向上的拉力作用，并且垃圾在该拉力方向上移动了一段距离，所以小洋对垃圾做了功，故A符合题意；
B．提着垃圾沿水平方向走的过程中，小洋对垃圾施加了向上的拉力作用，但垃圾在拉力方向上没有移动距离，所以小洋对垃圾不做功，故B不符合题意；
C．站在垃圾桶旁，小洋对垃圾施加了向上的拉力作用，但垃圾在拉力方向上没有移动距离，所以小洋对垃圾不做功，故C不符合题意；
D．垃圾掉落桶的过程中，小洋对垃圾没有施加力的作用，所以小洋对垃圾不做功，故D不符合题意。
故选D。
3. 2023年3月，有科学家宣布在1GPa（约1万个标准大气压）下，实现了21℃室温超导。若未来超导材料得到普及，最适合做（ ）
A. 集成电路的芯片B. 加热器的电热丝
C. 用电器的绝缘壳D. 远距离输电导线
【答案】D
【解析】
【详解】A．集成电路的芯片是利用硅等半导体材料制成的，故A不符合题意；
B．加热器电热丝利用的电流的热效应，根据焦耳定律可知，电流产生的热量与电阻有关，超导体电阻为0，电流通过时不发热，故B不符合题意；
C．用电器的绝缘壳不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．根据焦耳定律可知，电流产生的热量与电阻有关，超导体电阻为0，电流通过时不发热，远距离输电导线应用超导体材料，可以减小电能损失，故D符合题意。
故选D。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 一节干电池的电压为2V
B. 电荷定向移动的方向就是电流的方向
C. 通过某段导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
D. 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
【答案】D
【解析】
【详解】A．一节干电池的电压为1.5V，故A错误；
B．正电荷定向移动的方向是电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，故B错误；
C．导体的电阻与它的材料、长度、粗细有关，与通过导体的电流无关，故C错误；
D．导体两端电压一定时，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成反比，故D正确。
故选D。
5. 如图所示的电路，闭合开关、后，小灯泡和正常发光，电流表和电压表均有示数，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表测量通过的电流
B. 电压表只能测两端的电压
C. 取下时，仍正常发光
D. 只断开开关时，电压表示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．如图所示，两个灯泡是并联的，电流表和灯泡L2串联，所以电流表测量灯泡L2的电流，故A错误；
B．如图所示，两个灯泡是并联的，电压表也是和两个灯泡并联的，所以电压表测量的是电源电压，也是每一只灯泡两端的电压，故B错误；
C．两灯泡并联，取下L1时，不会影响另一条支路，灯泡L2正常发光，故C正确；
D．只断开开关S1时，电压表无法与电源的两极连接，其示数会变为零，故D错误。
故选C。
6. 下列做法不符合安全用电要求的是（ ）
A. 高压输电线路即使不接触也会有危险，应该远离
B. 正在使用的家用电器着火，应立即用水浇灭
C. 有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地
D. 空气开关“跳闸”后，需检查电路解决问题后再将其复位
【答案】D
【解析】
【详解】A．高压输电线路即使不接触也可能发生电弧触电，应该远离，故A不符合题意；
B．生活用水是导体，正在使用的家用电器着火，不能用水浇灭，应立即切断电源，故B符合题意；
C．有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地，防止外壳漏电发生触电事故，故C不符合题意；
D．空气开关“跳闸”，有可能是由于电路总功率过大或某处短路造成的，“跳闸”后需检查电路解决问题后再将其复位，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，在烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾。下列解释错误的是（ ）
A. 整个过程中，瓶内空气内能先增大后减小
B. 瓶内出现白雾是因为瓶内空气内能减小，水蒸气液化成白雾
C. 瓶塞跳起时的能量转化和汽油机压缩冲程的能量转化相同
D. 本实验说明做功可以改变物体内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．给瓶内打气时，对瓶内气体做功，瓶内空气内能增大；当瓶塞跳起来时，瓶内空气对外做功，内能减小，故A正确，不符合题意；
B．当瓶塞跳起来时，瓶内空气对外做功，内能减小，温度降低，瓶内水蒸气液化形成白雾，故B正确，不符合题意；
C．当瓶塞跳起来时，内能转化为机械能；汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，故C错误，符合题意；
D．本实验说明做功可以改变物体内能，可以使物体内能增大或减小，故D正确，不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的家用挂烫机为我们的生活提供了很多的方便，为了熨烫不同材质的衣料，一共设置了低温，中温和高温三档，下列设计的电路图中能通过开关通断，调节出高中低三档温度的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．开关S接a时，两个电阻串联，接b时，只有电阻R2工作，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故A不符合题意；
B．开关S1、S2同时闭合，两个电阻并联，断开S2，只有电阻R1工作，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故B不符合题意；
C．开关S、S1同时闭合，只有电阻R1工作，断开S1，两个电阻串联，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故C不符合题意；
D．只闭合S1，只有电阻R1工作；断开S1，同时S2接b，两个电阻串联；闭合S1，同时S2接a，两个电阻并联因此电路有两个挡位，能调节出高中低三档，故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示四个实验装置，下列表述不正确的是（ ）
A. 图甲可用来演示通电螺线管的磁场分布
B. 图乙可用来演示电流的磁效应
C. 图丙可用来演示磁场对电流的作用
D. 图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲小铁屑被磁化，在磁场力的作用下显示通电螺线管的磁场分布，故A正确，不符合题意；
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，故B正确，不符合题意；
C．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，故C错误，符合题意；
D．通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但右边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数有关，故D正确，不符合题意。
故选C。
10. 小林利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置，其工作原理如图甲所示，电源（电压恒定不变）、热敏电阻、电磁铁、定值电阻由导线连接成一个串联电路，电磁铁线圈电阻不计，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一条形磁体。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化。如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 到时间内热敏电阻的阻值变大
B. 到时间内水温降低
C. 到时间内电压表示数最小
D. 到时间内电路中的总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，定值电阻与热敏电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压。
A．由图象可知，t1到t2时间内弹簧测力计示数增大，说明铁块受到磁力增大，线圈中的电流变大，根据欧姆定律可知电路中的总电阻减小，则热敏电阻的阻值减小，故A错误；
B．因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小，所以t1到t2时间内热敏电阻的阻值减小时，水温升高，故B错误；
C．由图象可知，t2到t3时间弹簧测力计示数不变，说明电路中的电流不变，则热敏电阻两端电压没有改变，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数不变；结合B项分析可知t2时刻水温最高，电路中的电流最大，由U=IR可知定值电阻R两端的电压最大(电压表示数最大)，所以t2到t3时间内电压表的示数最大，故C错误；
D．由图象可知，t3到t4时间内弹簧测力计示数减小，说明铁块受到磁力减小，电路中的电流减小，根据可知，电路中总电功率减小，故D正确。
故选D。
第二部分（非选择题：共60分）
二、填空与作图题（共7小题，计22分）
11. 太阳能是通过太阳内部的核______（选填“裂变”或“聚变”）产生的；太阳能既是清洁能源，又是______（选填“可”或“不可”）再生能源。
【答案】 ①. 聚变 ②. 可
【解析】
【详解】[1]太阳内部不断发生核聚变，释放出巨大的能量，即太阳能。
[2]太阳能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源。
12. 如图所示是常用的“一拖三”手机充电线，若将其USB插头连入电路同时为三部手机充电，三部手机的电池相当于简单电路中的______，若拔掉其中一部手机，充电线中的总电流会______（选填“变大”“变小”或“变大”）。
【答案】 ①. 用电器 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]充电时，三部手机的电池需要消耗电能，相当于简单电路中的用电器。
[2]三部手机是并联的，若拔掉其中一部手机，则其中一条支路的电流变为0，其它支路不受影响，充电线中的总电流会变小。
13. 东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南即指南针，如图所示，“柢”为指南针的_________（选填“N”或“S”）极。指南针之所以指南北，是因为它受到_________的作用。指南针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者_________。
【答案】 ①. S ②. 地磁场 ③. 沈括
【解析】
【详解】[1]东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南即指南针，如图所示，指南针的柢（勺柄）指南，“其柢指南”意思是它的杓柄会指向南方；“柢”为指南针的S极。
[2]地球周围存在着磁场，指南针之所以指南北，是因为它受到地磁场的作用。
[3]指南针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者沈括。
14. 如图甲所示是高速公路上的“避险车道”，该车道是由粗糙的碎石铺成的一个陡坡，当汽车刹车失灵时，可驶入“避险车道”快速降低车速直至停止。汽车在避险车道行驶的过程中，汽车的重力势能______（选填“增加”“减少”或“不变”）。汽车发动机工作时会产生大量的热，人们利用水的循环给它散热降温，主要是因为水的______大。如图乙所示是某单缸四冲程汽油机的______冲程。如图丙所示是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，刹车时AOB属于______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】 ①. 增加 ②. 比热容 ③. 做功 ④. 省力
【解析】
【详解】[1]汽车在避险车道行驶的过程中，汽车的高度增大，汽车的重力势能增加。
[2]汽车发动机工作时会产生大量的热，人们利用水的循环给它散热降温，主要是因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度时，可以吸收更多热量，达到更好的冷却效果。
[3]如图，汽油机的两气门关闭，活塞下行，是做功冲程。
[4]汽车液压刹车装置工作时，动力臂大于阻力臂，刹车时，属于省力杠杆。
15. 工人用如图所示的滑轮组在5s内将质量为40kg的物体匀速竖直提升3m，所用拉力。该过程中，拉力的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 300 ②. 80% ③. 增大
【解析】
【详解】[1]由图可知，有效绳子段数为2段，绳端移动的距离
s=2h=2×3m=6m
绳端移动的速度为
则拉力的功率为
[2]滑轮组的机械效率为
[3]增大提升物体的重力，有用功在总功中所占的比列增大，机械效率增大。
16. 在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，定值电阻的阻值为______，电源电压为______V，电路消耗的最小功率为______W。当滑片P在中点时，1min内电路消耗的电能为______J。
【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 1.2 ④. 108
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压。
[1][2]当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大， 由图象可知，电路中的最大电流I大=0.6A.。由可得，电源的电压
U=I大R1=0.6A×R1…①
当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小， 由图象可知，U2=4V，电路中的最小电流I小=0.2A，则滑动变阻器的最大阻值
根据串联电路电压规律和欧姆定律可得，电源的电压
U=U1+U2=I小R1+U2=0.2A×R1+4V…②
由①②可得：R1=10Ω，U=6V。
[3][4]当滑片位于b揣时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，电路中的最小电流I小=0.2A，电路消耗的最小功率
P=UI小=6V×0.2A=1.2W
当P位于中点时
t=1min=60s
内电器消耗的电能
17. 如图甲所示，用杆和绳将一盏电灯吊起，O点是支点，请画出绳上拉力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】过支点向拉力的作用线作垂线，垂线段就是拉力的力臂，故作图如下：
18. 如图乙所示，将两盏标有“220V 60W”的灯泡、连接到家庭电路中，要求开关S控制两盏灯泡，开关S闭合后两盏灯泡都能正常发光。
【答案】
【解析】
【详解】“220V 60W”的两个灯泡、连接到家庭电路中，两盏灯都能正常发光，则两盏灯是并联的，两盏灯由一个开关控制，开关接在干路上；连接时，开关接在火线上，从开关出来的线分两支入灯泡，从灯泡出来的线回合后，连接在零线上，如图
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
19. 按要求完成填空。
（1）如图甲，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越______，分子运动越剧烈。
（2）如图乙，在使用过程中，______（选填“A”或“B”）滑轮能改变力的方向。
（3）如图丙，是探究电流产生的热量与______有关的实验装置。若在B容器中换上等质量的水，则______（选填“能”或“不能”）用该装置探究“不同物质的吸热能力”。
【答案】 ①. 高 ②. A ③. 电阻 ④. 不能
【解析】
【详解】（1）[1]在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散得快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
（2）[2]如图乙，A是定滑轮，能改变力的方向，但不能省力；B是动滑轮，可以省力，但不能改变力的方向。
（3）[3]如图丙所示，两烧瓶中的电阻丝串联，通电时间与电流相等，电阻大小不同，因而探究电流产生的热量与电阻有关。
[4]根据比较吸热能力的方法，要控制水和煤油在相同时间内吸热相同；通过两电阻的电流和通电时间相同，根据可知，只有当两电阻的阻值相等时，相同时间内电阻丝产生的热量相同，水和煤油在相同时间吸热才相同；右侧5Ω电阻所在的容器中换上等质量的水，用来探究“不同物质吸热能力”，这种方案不可行，原因为：两容器内电阻丝的阻值不相等，不能控制相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
20. 小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为方便实验，使杠杆在水平位置平衡，小明需将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；
（2）接着小明在杠杆的A位置挂上两个钩码，如图乙所示，为使杠杆再次水平平衡，应该在B位置挂上______个同样的钩码；
（3）如图丙所示，小明改用弹簧测力计在B位置向下拉，当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，弹簧测力计示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 1 ④. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]静止和匀速直线运动的物体都处于平衡状态，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态。
[2]杠杆右端高，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能在水平位置平衡。
（2）[3]假设一个钩码重G，杠杆一格为L；根据杠杆的平衡条件:得出
解得，为使杠杆再次水平平衡，应该在B位置挂上1个同样的钩码。
（3）[4]由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将变大。
21. 小明想要测量定值电阻Rx的阻值（约十几欧），他从实验室找到了以下器材：电压为6V且保持不变的蓄电池电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）实验电路如图甲所示。请用笔画线代替导线完成电路连接。______
（2）电路正确连接后，在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最_________端（选填“左”或“右”），闭合开关，当电压表示数如图乙所示，此时Rx两端的电压为__________V；
（3）小明读取电流表示数时，发现电压表和电流表示数突然都变为0。检测发现电压表和电流表电表完好，且电路中只有一个元件有故障，电路故障可能是：____________；
（4）小明查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比。他找到了一根标有长度刻度的均匀电阻丝AB，其总长为20cm、总阻值为10Ω，他用一根带有鳄鱼夹的导线C（如图丙所示）制作了一个变阻器。他利用如图丁所示的电路（AB为电阻丝，C为鳄鱼夹），继续进行实验：
①根据已知条件判断，电压表量程应选用___________V；
②按照图丁所示电路连接好器材，闭合开关，当AC的长度为8cm时，电压表示数为1.2V，则此时电路中的电流___________A；待测电阻____________Ω。
【答案】 ①. ②. 左 ③. 1.2 ④. 滑动变阻器断路 ⑤. 0~3V ⑥. 0.3 ⑦. 16
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器按一下一上连入电路中，并与待测电阻串联，如图
（2）[2][3]电路连好后，闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即最左端；如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时 Rx两端的电压为1.2V。
（3）[4]当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0，说明电路断路，如果电阻Rx断路，电流表示数为零，电压表测量电源电压，示数不为零；如果滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表、电压表示数都为零；由此可以判断故障可能是：滑动变阻器断路。
（4）①[5]根据图丙可知，AB间的最大电阻为10Ω，定值电阻阻值约十几欧，电源电压恒为6V，根据串联电路分压规律可知，AB间电压最大不会超过3V，所以电压表选择小量程0~3V。
②[6]均匀电阻丝阻值与长度成正比，当AC的长度为6cm时，电阻丝接入电路的电阻
电压表示数为1.2V，则此时电路中的电流
[7]待测电阻
22. 如图甲所示是陕西黄龙界头庙风电场，风电场是利用风能并结合一系列发电机组从而达到用风力发电的目的。风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关？小明猜想风力发电机的发电功率可能与风速大小、扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角等因素有关。
（1）空气流动形成了风，小明分析：一定质量的空气，风速越______，空气的机械能越大，通过风力发电机可转化的电能越多。
（2）为了验证猜想，小明利用如图乙所示的装置进行探究。实验时，将实验装置放在水平工作台上，风机出风口正对发电机扇叶吹风，扇叶转动带动发电机工作。在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表，通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小，可反映出发电机的发电功率大小。控制风机出风口风速一定，保持风机与发电机扇叶之间的______不变，分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角θ，观察各种情况下工作电路中电压表、电流表示数并记录在下表中。
分析表中的实验数据可知：
①当风速、扇叶与风向的夹角、______一定时，______（选填“三”或“四”）片扇叶的风力发电机发电功率较大。
②风力发电机的发电功率与扇叶的形状______（选填“有关”或“无关”）。
③其他条件相同时，当扇叶与风向的夹角越大，风力发电机的发电功率如何变化：____________。
（3）小明查阅资料了解到，在实际应用中，大型风力发电机的扇叶长达40m以上，由此他分析，风力一定时，可利用空间区域越大，蕴含的风能越多，因此风力发电机的发电功率还可能与______有关。
【答案】 ①. 大 ②. 距离 ③. 形状 ④. 四 ⑤. 有关 ⑥. 随夹角增大先增大后减小，45°时最大 ⑦. 长度
【解析】
【详解】（1）[1]空气流动形成了风，一定质量的空气，风速越大的时候，空气的机械能越大，通过风力发电机可转化的电能越多。
（2）[2]根据控制变量法可知实验时需控制风机出口风速一定，风机与发电机扇叶之间的距离不变，分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角θ。
[3][4]分析表中的实验数据可知：当风速、夹角θ、扇叶形状一定时，四片扇叶的风力发电机发电功率较大。
[5]分析表中的实验数据可知：当风速、夹角θ、扇叶数目一定时，弧形扇叶风力发电机的发电功率比直扇叶风力发电机的发电功率大。
[6]其他条件相同时，当夹角是45°时，发电机的发电功率最大；即当夹角慢慢增大到45°时，风力发电机的发电功率也跟着增大，当在从45°增大时，这时风力发电机的发电功率减小。
（3）[7]在实际应用中，大型风力发电机的扇叶长达40m以上，由此他分析，风力一定时，可利用空间区域越大，蕴含的风能越多，因此风力发电机的发电功率还可能与扇叶长度有关。
四、综合题（共2小题，计16分）
23. 某款新能源纯电动汽车充满电后，在水平路面上进行性能测试，汽车以90km/h的速度在水平路面上匀速行驶1h时受到的阻力是900N，电动机的耗电功率为30kW。求：
（1）该电动汽车电动机的效率是多少？______
（2）若某热机效率为30%的燃油汽车以上述行驶状态行驶1h，受到的阻力也为900N，已知汽油的热值为，则该过程需要消耗多少千克的汽油______？请写出一种提高热机效率的方法：______。
【答案】 ①. 75% ②. 6kg ③. 要提高热机效率可以让汽油充分燃烧，设法利用废气的能量等
【解析】
【详解】解：（1）[1]汽车匀速行驶时，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车的牵引力
汽车1h行驶的路程
则汽车牵引力所做的有用功
电动汽车消耗的电能
该电动汽车电动机的效率:
（2）[2]燃油车以相同的状态行驶1h，和电动汽车做的有用功相同，汽油完全燃烧释放的热量
消耗汽油的质量
[3]要提高热机效率可以让汽油充分燃烧，设法利用废气的能量等。
答：（1）该电动汽车电动机的效率是75%；
（2）要消耗6kg的汽油，要提高热机效率可以让汽油充分燃烧，设法利用废气的能量等。
24. 某品牌豆浆机的主要结构如图甲所示，中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀片，将原料进行粉碎打浆；外部是用来加热的电热管。该豆浆机的电路原理图如图乙所示，电热管R的电阻不随温度变化，铭牌如图丙所示。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。求：
（1）豆浆机的打浆装置工作时，将电能转化为______能。若豆浆机的电热装置将质量为1kg、初温为40℃的豆浆加热到80℃，豆浆吸收的热量______；[设豆浆的比热容为]
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功____________；
（3）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管R工作时，家里标有“2000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则此时他家电路的实际电压是多少____________？
丙
【答案】 ①. 机械 ②. 1.6×105J ③. 3.024×105J ④. 200V
【解析】
【详解】（1）[1]豆浆机的打浆装置工作时，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。
[2]豆浆吸收的热量为
（2）[3]由表格中数据可知，豆浆机正常工作做一次豆浆打浆时间为
加热时间为
打浆消耗的电能为
加热消耗的电能为
则豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做的功为
（3）[4]电热管R电阻为
电热管工作3min消耗的电能为
电热管的实际电功率为
此时他家电路的实际电压是
扇叶与风向的夹角θ
三片
四片
4cm直扇叶
4cm弧形扇叶
4cm直扇叶
4cm弧形扇叶
电压
电流
电压
电流
电压
电流
电压
电流
15°
0
0
0.6
0.06
0
0
1.0
0.10
30°
0
0
1.1
0.12
0.4
0.04
1.5
0.16
45°
1.3
0.14
2.0
0.20
1.5
0.16
2.2
0.22
60°
1.0
0.10
1.2
0.13
1.3
0.12
1.6
0.16
75°
0
0
0.7
0.07
0.8
0.08
1.2
0.12
工作时间（min）
0~1
1~5
5~6
6~10
工作状态
粉碎打浆
加热
粉碎打浆
加热
型号：Ya-B71
额定电压：220V
频率：50Hz
电机功率：100W
加热功率：605W
容量：1.5L
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