2024年四川省泸州市泸县中考物理一模试卷

这是一份2024年四川省泸州市泸县中考物理一模试卷，共29页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图和实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视，并开展了一系列丰富多彩的教育活动。下列所涉及安全用电知识的说法中正确的是（ ）
A．若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器
B．在两线插头的插座板上，使用有金属外壳的用电器同样安全
C．使用试电笔辨别火线时手要接触笔尖金属体
D．通常情况下更换灯泡时，先要断开灯泡所在的支路开关
2．（3分）下列由做菜烹调所联想到的物理知识正确的是（ ）
A．蒸米饭时燃料的化学能转化成的内能越多，能量转化效率越低
B．炒豆腐时主要是通过热传递的方式增大内能的
C．刚出锅的鱼香茄子非常烫手，因为高温的鱼香茄子含有的热量多
D．远处能闻到炖排骨的香味，这与扬尘天气一样能说明分子在不停地做无规则运动
3．（3分）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的。指示灯亮起；若系上安全带2闭合，指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
4．（3分）在2023年慕尼黑车展上，一半是欧洲车，一半是中国车，下列与小汽车有关的说法错误的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功5次，共有20个冲程
D．无论科技如何进步与发展，内燃机的效率都不可能到达100%
5．（3分）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（ ）
A．闭合开关后，电磁铁的上端为N极
B．滑动变阻器的滑片P向下调整后，栏杆更容易抬起
C．若栏杆不能抬起，可通过增大电池的电压进行改进
D．B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
6．（3分）如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次（ ）
A．指示灯闪烁越慢，电能表所在电路消耗的电功率越大
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．该电能表的额定功率为4400W
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
7．（3分）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9：4
C．将它们串联接入电路，R1与R2两端电压之比为1：2
D．将它们并联接入电路，相同时间内，R1与R2产生的热量之比为1：2
8．（3分）如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，电流表上就可以直接读出油箱中的油量。下列说法错误的是（ ）
A．电阻R0在电路中的作用是保护电路
B．电流表示数增大时，说明油箱内油面上升
C．油量表上的刻度线是均匀的
D．滑动变阻器R是通过改变接入电路中电阻的长度来改变电阻大小
9．（3分）如图所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电流表示数的变化范围是0.12A～0.6A。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为 6V
B．R0的阻值为 25Ω
C．Rx的最大阻值为20Ω
D．移动滑片 P，电路总功率的最小值为0.72W
10．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，记录电表示数；图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图象（ ）
A．定值电阻R0的阻值是7.5Ω
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器连入电路的最大阻值为15Ω
D．当滑片P移至中点时，电流表的示数是0.4A
（多选）11．（4分）关于各图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．如图，司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
B．如图，将铅笔芯右端的夹子B向A靠近，灯泡亮度变大，说明电阻与长度有关
C．如图，通电后，螺线管的电流方向如图所示，由右手螺旋定则知B端是磁南极
D．如图，相同质量的水和煤油加热相同时间，煤油升温快说明吸热能力强
（多选）12．（4分）如图，电源电压恒为6V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”的字样，电流表和电压表选用的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。当闭合开关S，在保证各元件安全的情况下，则下列正确的是（ ）
A．电压表示数的最大值为3V
B．定值电阻R1两端的最大电压为3V
C．滑动变阻器接入电路中的最小电阻值是5Ω
D．电路总功率的最小值是2.0W
二、填空题（本大题共6个小题，每空1分，共18分。）
13．（3分）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力
14．（3分）2022年1月1日，“华龙一号”核电6号机组首次并网成功，该核电站通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。手机是利用电磁波传输信号实现通讯的，相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍，5G信号的传播速度 （大于/等于/小于）4G信号的传播速度。
15．（3分）小明想把冰的熔化和水的沸腾合二为一进行实验，他对500g冰加热使冰熔化成水直到沸腾。根据实验记录的数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。分析图像发现，其原因是冰的 比水的小。图像中，物体在B点时具有的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能。实验过程中，第2～8分钟物体吸收的热量为 J。[已知冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃），不计热量损失]
16．（3分）如图所示是某单缸四冲程汽油机工作状态的示意图，它正处在 冲程，若以该汽油机为动力的汽车质量为1150kg，汽车以20m/s的速度匀速直线行驶10km，汽车匀速行驶时所受阻力为重力的0.1倍。则汽车匀速行驶时牵引力做功的功率为 W，该汽车的效率为 %（已知汽油的热值为4.6×107J/kg）。
17．（3分）在如图所示的电路中，电源电压3V，R1＝10Ω，电压表量程为0～3V，电流表A和A1量程为0～0.6A。闭合开关S，电压表的示数为 V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数与电流表A1示数的比值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。为确保电表安全，R2连入电路的阻值最小为 Ω。
18．（3分）如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，电流表A的读数为0.1A。当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A0的阻值为 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为 Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，此时电路消耗的功率为 W。
三、作图和实验探究题（本题共4个小题，33题3分，其余每空1分，共21分。）
19．（3分）如图所示，是彬彬家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座，其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时，插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。
20．（4分）在“连接并联电路”的实验中，小明用两个不同的小灯组成了如图所示的电路。
（1）由图可知，小明连接的电路如果闭合开关，电路将处于 状态；
（2）小明拆除了一根导线，闭合开关后，两个小灯泡都能够发光 ，此时电路的连接方式是 ；
（3）小红移动了其中一根导线的一个接点，闭合开关后，两个小灯泡也都能够发光。则移动的那根线可能是图中的 。（选填字母代号）
A.a
B.b
C.c
D.d
21．（4分）小李利用如图所示的装置探究感应电流的产生条件。
（1）开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；
（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向与（1）中相反，可采取的具体措施是： ；
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）若将图中灵敏电流计换成 ，该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用，并据此制成了 （选填“发电机”或“电动机”）。
22．（10分）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个
（1）闭合开关前，变阻器的阻值要调到 。
（2）实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，闭合开关后， 表无示数。经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（3）改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，为 A，将此时滑片的位置标记为M。
（4）接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数为 V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的 （选填“左侧”或“右侧”）。
（5）最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析实验数据，可得到的结论是：电压一定时；
（6）小明更换了电源，实验中保持电压表的示数为2V不变，为保证三个定值电阻单独接入电路都能完成实验 V。
（7）完成上面实验后，小明又利用电源电压恒为6V的电源，一个电阻箱（可以读出阻值的变阻器）x的阻值。小灯泡铭牌上标有“3V”字样，请完成下面的实验步骤：
①将电阻箱调至最大值后串联在 （选填“A”或“B”）点，闭合开关S，调节电阻箱电阻，小灯泡正常发光，读出此时电阻箱阻值为5Ω。
②断开开关，将电阻箱改接到另外一点，再闭合开关S， （填“电阻箱阻值不变”或“改变电阻箱的电阻”），读出电压表示数为4V。
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝ Ω。
四、计算题（本题共2个小题，其中第37题8分，第38题10分，共18分。要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明。）
23．（8分）如图所示的电路中，电源电压大小保持不变。电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω，0.5A”，求：
（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A，则电源电压大小为多少；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端，此时电压表示数为多少；
（3）将S1、S2、S3都闭合，移动滑片位置，使电流表的示数为0.5A
24．（10分）善于观察的小明发现，家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低，夏季水温偏高（电阻不计）设计了如图所示的电路进行改进，其中R0为改进前水龙头发热电阻。开关S1可以只与c相连或同时与a、b相连，使其具有两挡工作状态，且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4：1。求：
（1）电阻R0的阻值；
（2）改进前，若水龙头的热效率为90%，正常加热100s提供的热量；
（3）改进后，冬季使用时水龙头工作的总电功率。
参考答案与试题解析
一、选择题（其中1～11题每小题3分，只有一个选项符合题目要求。12～13题每小题3分，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分）
1．（3分）安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视，并开展了一系列丰富多彩的教育活动。下列所涉及安全用电知识的说法中正确的是（ ）
A．若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器
B．在两线插头的插座板上，使用有金属外壳的用电器同样安全
C．使用试电笔辨别火线时手要接触笔尖金属体
D．通常情况下更换灯泡时，先要断开灯泡所在的支路开关
【解答】解：A、家庭电路中空气开关“跳闸”，也可能是电路中发生了短路；
B、在两线插头的插座板上，如果使用有金属外壳的用电器，电流不能导入大地，故B错误；
C、使用试电笔时，人体会发生触电，故C错误；
D、通常情况下更换灯泡时，以免触电。
故选：D。
2．（3分）下列由做菜烹调所联想到的物理知识正确的是（ ）
A．蒸米饭时燃料的化学能转化成的内能越多，能量转化效率越低
B．炒豆腐时主要是通过热传递的方式增大内能的
C．刚出锅的鱼香茄子非常烫手，因为高温的鱼香茄子含有的热量多
D．远处能闻到炖排骨的香味，这与扬尘天气一样能说明分子在不停地做无规则运动
【解答】解：A、当燃料质量相同时，其能量转化效率越高；
B、炒毛豆腐时，主要是通过热传递的方法增加内能的；
C、热量是过程量，故C错误；
D、远处能闻到臭鳜鱼的味道，雾霾现象不是分子运动。
故选：B。
3．（3分）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的。指示灯亮起；若系上安全带2闭合，指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：
A、两开关串联，系上安全带时指示灯才会发光；
B、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，指示灯被短路熄灭，符合题意；
C、指示灯与S7串联，与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，指示灯被短路熄灭，不符合题意；
D、两开关并联，还是系上安全带，不符合题意；
故选：B。
4．（3分）在2023年慕尼黑车展上，一半是欧洲车，一半是中国车，下列与小汽车有关的说法错误的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功5次，共有20个冲程
D．无论科技如何进步与发展，内燃机的效率都不可能到达100%
【解答】解：A、汽油机的顶端是火花塞，故A错误；
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，可以提高燃料的利用率，故B正确；
C、如果四冲程内燃机的转速是600r/min＝10r/s，共有5×4＝20个冲程，故C正确；
D、无论技术怎么进步，总存在能量损失，所以热机效率都不能到达100%。
故选：A。
5．（3分）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（ ）
A．闭合开关后，电磁铁的上端为N极
B．滑动变阻器的滑片P向下调整后，栏杆更容易抬起
C．若栏杆不能抬起，可通过增大电池的电压进行改进
D．B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
【解答】解：A、由图知，根据安培定则可知，故A错误；
B、滑动变阻器的滑片P向上调整后，电源电压不变可知，电磁铁的磁性增强，故B错误；
C、根据I＝，电阻一定时，电路的电流会变大，栏杆会更容易抬起，可通过增大电池的电压进行改进；
D、由A选项可知，如果B端挂的铁柱用上端是N极，则开关S闭合时，互相排斥，故D错误。
故选：C。
6．（3分）如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次（ ）
A．指示灯闪烁越慢，电能表所在电路消耗的电功率越大
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．该电能表的额定功率为4400W
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
【解答】解：A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，电能表所在电路的总功率越大；
B、小明家上月消耗的电能为5637.8kW•h﹣5546.7kW•h＝91.8kW•h；
C、电能表属于测量仪表，没有额定功率；
D、指示灯闪烁32次消耗的电能：
W＝kW•h＝0.02kW•h，
电饭锅的功率：
P＝＝＝0.6kW＝600W。
故选：D。
7．（3分）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9：4
C．将它们串联接入电路，R1与R2两端电压之比为1：2
D．将它们并联接入电路，相同时间内，R1与R2产生的热量之比为1：2
【解答】解：A、根据I＝1的阻值为：
R1＝＝＝10Ω，
R2的阻值为：
R2＝＝＝2Ω；
B、两电阻串联的总电阻为：
R串＝R1+R2＝10Ω+2Ω＝15Ω，
并联的总阻值为：
R并＝＝＝Ω，
两电阻串联与并联的总阻值之比为：
＝＝7：2；
C、两电阻串联时通过它们的电流相等＝＝＝＝4：1；
D、将两电阻并联接入电路，通电1分钟8产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为：
＝＝＝＝1：4。
故选：D。
8．（3分）如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，电流表上就可以直接读出油箱中的油量。下列说法错误的是（ ）
A．电阻R0在电路中的作用是保护电路
B．电流表示数增大时，说明油箱内油面上升
C．油量表上的刻度线是均匀的
D．滑动变阻器R是通过改变接入电路中电阻的长度来改变电阻大小
【解答】解：A、由图可知，液面上升，另一端的滑杆下降，当油面上升到一定程度，若电路中没有R0，会造成电源短路，所以在电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用，故A正确；
B、由图可知4的串联电路，电流表测电路中的电流，即电路中的电流增大时可知，即滑动变阻器连入电路的阻值变小，由图可知浮子上升，故B正确；
C、由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此油量表的零刻线不会对应电流表零刻线的位置，电流与电阻成反比例函数，因而刻度不是均匀的。
D、由题可知，故D正确；
故选：C。
9．（3分）如图所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电流表示数的变化范围是0.12A～0.6A。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为 6V
B．R0的阻值为 25Ω
C．Rx的最大阻值为20Ω
D．移动滑片 P，电路总功率的最小值为0.72W
【解答】解：A、把滑动变阻器的滑片P移到A端时0的简单电路，故电压表测电源电压，故A错误；
B、当电压表的示数为3V时，根据欧姆定律可知：R3的阻值为：R0＝＝＝5Ω；
C、当把滑动变阻器的滑片P移到B端时，它的电压为U7＝U总﹣U0＝3V﹣4.6V＝2.5V，根据欧姆定律可知x＝＝＝20Ω；
D、移动滑片 P，此时电路的电阻最大，故P＝UI＝0.12A×2V＝0.36W。
故选：C。
10．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，记录电表示数；图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图象（ ）
A．定值电阻R0的阻值是7.5Ω
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器连入电路的最大阻值为15Ω
D．当滑片P移至中点时，电流表的示数是0.4A
【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
（1）由图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为0时大＝2.6A，
根据欧姆定律可知，电源电压为：
U＝I大R0＝7.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器两端的电压为2V时，电路中的电流I＝0.2A，电源电压为：
U＝5V+IR0＝3V+7.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：定值电阻R8＝7.5Ω；电源电压U＝4.5V、B正确；
（2）当滑动变阻器连入电路的阻值的最大时，通过电路中的电流最小，此时电压表示数为3V，
由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值R滑大＝＝＝15Ω；
（3）当滑动变阻器的滑片P移至中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻R中′＝R滑大＝×15Ω＝7.5Ω；
根据串联电路的特点可知，电路中的总电阻R＝RP′+R7＝7.5Ω+3.5Ω＝15Ω；
此时电路中的电流I′＝＝＝0.3A，故D错误。
故选：D。
（多选）11．（4分）关于各图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．如图，司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
B．如图，将铅笔芯右端的夹子B向A靠近，灯泡亮度变大，说明电阻与长度有关
C．如图，通电后，螺线管的电流方向如图所示，由右手螺旋定则知B端是磁南极
D．如图，相同质量的水和煤油加热相同时间，煤油升温快说明吸热能力强
【解答】解：A、司南之杓，其柢指南，说明地磁场是真实存在的；
B、将铅笔芯右端的夹子B向A靠近，说明电阻与长度有关；
C、电流从右侧里面流入电磁铁，右侧为N极；
D、相同质量的水和煤油加热相同时间，吸热能力弱。
故选：AB。
（多选）12．（4分）如图，电源电压恒为6V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”的字样，电流表和电压表选用的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。当闭合开关S，在保证各元件安全的情况下，则下列正确的是（ ）
A．电压表示数的最大值为3V
B．定值电阻R1两端的最大电压为3V
C．滑动变阻器接入电路中的最小电阻值是5Ω
D．电路总功率的最小值是2.0W
【解答】解：由图可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
AD、当滑动变阻器接入电路中的阻值最大R2＝10Ω时，根据串联电路的电阻特点可知总＝R1+R8＝5Ω+10Ω＝15Ω，
根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小：I小＝＝＝6.4A，
R1两端的电压最小：U6小＝I小R1＝0.4A×5Ω＝2V，
根据串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压最大：U6大＝U﹣U1小＝6V﹣2V＝4V，故A错误；
电路中的最小总功率：P小＝UI小＝6V×6.4A＝2.2W，故D错误；
B、根据滑动变阻器的规格和电流表的量程可知大＝0.6A，
由I＝可知，R4两端的最大电压：U1大＝I大R1＝2.6A×5Ω＝8V，故B正确；
C、由I＝，电路中的最小阻值：R小＝＝＝10Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2小＝R小﹣R1＝10Ω﹣7Ω＝5Ω，故C正确。
故选：BC。
二、填空题（本大题共6个小题，每空1分，共18分。）
13．（3分）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁 磁 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 大小 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 异名 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力
【解答】解：车辆底部的悬浮架装有电磁铁，电磁铁通电后具有磁性；通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱；
电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
故答案为：磁；大小。
14．（3分）2022年1月1日，“华龙一号”核电6号机组首次并网成功，该核电站通过可控 核裂变 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，核能是一种 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。手机是利用电磁波传输信号实现通讯的，相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍，5G信号的传播速度 等于 （大于/等于/小于）4G信号的传播速度。
【解答】解：核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆；
核能不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
手机是利用电磁波传输信号实现通讯的，相同时间内，在相同介质中。
故答案为：核裂变；不可再生。
15．（3分）小明想把冰的熔化和水的沸腾合二为一进行实验，他对500g冰加热使冰熔化成水直到沸腾。根据实验记录的数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。分析图像发现，其原因是冰的 比热容 比水的小。图像中，物体在B点时具有的内能 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能。实验过程中，第2～8分钟物体吸收的热量为 1.26×105 J。[已知冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃），不计热量损失]
【解答】解：（1）由Q＝cmΔt可知，在AB段和CD段，温度变化不同，由于冰的比热容比水小；
（2）BC段是冰的熔化过程，此时吸收热量，所以物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能；
（3）第2～8min是第7～2min加热时间的3倍，则第7～8min吸收的热量也是第0～2min吸收的热量的3倍：
Q吸＝3Q＝4×cmΔt＝3×2.8×103J/（kg•℃）×0.7kg×40℃＝1.26×105J。
故答案为：比热容；小于5。
16．（3分）如图所示是某单缸四冲程汽油机工作状态的示意图，它正处在 压缩 冲程，若以该汽油机为动力的汽车质量为1150kg，汽车以20m/s的速度匀速直线行驶10km，汽车匀速行驶时所受阻力为重力的0.1倍。则汽车匀速行驶时牵引力做功的功率为 2.254×104 W，该汽车的效率为 24.5 %（已知汽油的热值为4.6×107J/kg）。
【解答】解：（1）由图可知，当两气门关闭，该冲程是汽油机的压缩冲程；
（2）汽车的重力G＝mg＝1150kg×9.8N/kg＝11270N，
汽车行驶过程中受到的阻力f＝8.1G＝0.4×11270N＝1127N，
汽车匀速行驶，处于平衡状态，则牵引力F＝f＝1127N，
汽车行驶时功率P＝＝＝Fv＝1127N×20m/s＝2.254×104W；
（3）汽车行驶过程中克服阻力做的功：W＝Fs＝1127N×10×104m＝1.127×107J；
汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝7.6×107J/kg×8kg＝4.6×102J；
该汽车的效率η＝＝＝24.5%。
故答案为：压缩；2.254×108；24.5。
17．（3分）在如图所示的电路中，电源电压3V，R1＝10Ω，电压表量程为0～3V，电流表A和A1量程为0～0.6A。闭合开关S，电压表的示数为 3 V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数与电流表A1示数的比值 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。为确保电表安全，R2连入电路的阻值最小为 10 Ω。
【解答】解：由图可知，该电路为并联电路；电流表A测量的是干路中的电流1测量的是通过R1的电流。
（1）电源电压U＝6V保持不变，所以闭合开关S；
闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，根据欧姆定律可知；
根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流变大；
R1阻值一定，所以电压表示数与电流表A1示数的比值＝R1保持不变；
（2）由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，通过R1的电流不变，即I5＝＝＝7.3A，
当电流表A的示数为0.4A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小2的电流：
I2max＝Imax﹣I6＝0.6A﹣6.3A＝0.8A，
由欧姆定律得滑动变阻器接入电路电阻的最小值：R2min＝＝＝10Ω。
故答案为：8；不变。
18．（3分）如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，电流表A的读数为0.1A。当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A0的阻值为 15 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为 45 Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，此时电路消耗的功率为 1.2 W。
【解答】解：由图甲可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流；
（1）闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总最大＝＝＝60Ω，
由串联电路的电阻特点可知，R0+R最大＝60Ω……①
当滑片位于中点时，滑动变阻器接入的电阻为滑动变阻器最大电阻的，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总＝＝＝37.5Ω，
由串联电路的电阻特点可知，R0+R最大＝37.5Ω……②
由①②解得：R4＝15Ω，R最大＝45Ω；
（2）由串联电路的电流特点和电压特点结合图乙可知，当电路中的电流为0.2A时，由欧姆定律可知4两端的电压为：U0＝I'R0＝4.2A×15Ω＝3V，此时电源电压：U＝U7+UL＝3V+3V＝6V，符合题意，
此时电路消耗的功率：P＝UI'＝6V×0.6A＝1.2W。
故答案为：15；45。
三、作图和实验探究题（本题共4个小题，33题3分，其余每空1分，共21分。）
19．（3分）如图所示，是彬彬家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座，其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时，插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。
【解答】解：由题意可知，开关S控制整个电路；插座，所以插座；如下图：
20．（4分）在“连接并联电路”的实验中，小明用两个不同的小灯组成了如图所示的电路。
（1）由图可知，小明连接的电路如果闭合开关，电路将处于 短路 状态；
（2）小明拆除了一根导线，闭合开关后，两个小灯泡都能够发光 b ，此时电路的连接方式是 串联 ；
（3）小红移动了其中一根导线的一个接点，闭合开关后，两个小灯泡也都能够发光。则移动的那根线可能是图中的 AD 。（选填字母代号）
A.a
B.b
C.c
D.d
【解答】解：（1）由图可知，小明连接的电路如果闭合开关，从而形成短路。
（2）由（1）分析可知，应拆除b，此时电流经过开关→a→灯泡→c→灯泡→d→电流表→电源。
（3）小红移动了其中一根导线的一个接点，可将导线a连接在上方灯泡的左接线柱上，两个小灯泡都正常发光。也可以把d移动到灯泡左端与c连接。
故答案为：（1）短路；（2）b；（3）AD。
21．（4分）小李利用如图所示的装置探究感应电流的产生条件。
（1）开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针 偏转 （选填“偏转”或“不偏转”）；
（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向与（1）中相反，可采取的具体措施是： B ；
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）若将图中灵敏电流计换成 电源 ，该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用，并据此制成了 电动机 （选填“发电机”或“电动机”）。
【解答】解：（1）开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，可以观察到电流计指针偏转；
（2）感应电流的方向和导体棒的运动的方向以及磁极的方向有关，所以可以改变磁极的方向，所以B符合；
（3）将图中的电流计换成电源，就可以探究通电导体在磁场中受到力的作用。
故答案为：（1）偏转；（2）B；电动机。
22．（10分）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个
（1）闭合开关前，变阻器的阻值要调到 阻值最大处 。
（2）实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，闭合开关后， 电压 表无示数。经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（3）改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，为 0.36 A，将此时滑片的位置标记为M。
（4）接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数为 1.8 V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的 右侧 （选填“左侧”或“右侧”）。
（5）最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析实验数据，可得到的结论是：电压一定时；
（6）小明更换了电源，实验中保持电压表的示数为2V不变，为保证三个定值电阻单独接入电路都能完成实验 4 V。
（7）完成上面实验后，小明又利用电源电压恒为6V的电源，一个电阻箱（可以读出阻值的变阻器）x的阻值。小灯泡铭牌上标有“3V”字样，请完成下面的实验步骤：
①将电阻箱调至最大值后串联在 B （选填“A”或“B”）点，闭合开关S，调节电阻箱电阻，小灯泡正常发光，读出此时电阻箱阻值为5Ω。
②断开开关，将电阻箱改接到另外一点，再闭合开关S， 电阻箱阻值不变 （填“电阻箱阻值不变”或“改变电阻箱的电阻”），读出电压表示数为4V。
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝ 10 Ω。
【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，并将滑动变阻器滑片P调到阻值最大处；
（2）甲图中，电阻短路，调节滑动变阻器的滑片；电阻与电流表串联，如下所示：；
（3）电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，为0.36A；
（4）接着将5Ω的电阻换为10Ω，根据欧姆定律R＝IR＝4Ω×0.36A＝1.3V；根据串联分压原理可知R由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大；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应增大滑动变阻器分得的电压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，此时滑片的位置在M的右侧；
（6）根据串联电路的规律及分压原理有：＝；方程左边为一定值，
当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，即：＝；
小明更换了电源，实验中保持电压表的示数为2V不变，电源电压的最大值是4V；
（7）①将电阻箱调至最大值后串联在B点，闭合开关S，使电压表示数为7V，读出此时电阻箱阻值为5Ω；
②断开开关，将电阻箱改接到另外一点，电阻箱阻值不变；
③在步骤①中，将电阻箱调至最大值后串联在B点，使电压表示数为3V，此时电阻箱阻值为8Ω；
在步骤②中，将电阻箱串联在A点，根据串联电路电压规律，Rx两端的电压为：Ux＝U源﹣U1＝6V﹣7V＝2V；
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，根据串联电路电压规律R＝U1﹣UL＝5V﹣3V＝1V，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，电路中的电流为：I＝＝，则未知电阻Rx的阻值为：Rx＝＝＝10Ω。
故答案为：（1）阻值最大处；（2）电压；（3）0.36；右侧；（7）B；10。
四、计算题（本题共2个小题，其中第37题8分，第38题10分，共18分。要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明。）
23．（8分）如图所示的电路中，电源电压大小保持不变。电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω，0.5A”，求：
（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A，则电源电压大小为多少；
（2）只闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片调到最右端，此时电压表示数为多少；
（3）将S1、S2、S3都闭合，移动滑片位置，使电流表的示数为0.5A
【解答】解：
（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电阻R1与R7串联，电流表测量电路中的电流。
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，所以电源电压为：
U＝IR＝I（R1+R2）＝6.1A×（10Ω+20Ω）＝3V；
（2）只闭合开关S3，将滑动变阻器的滑片调到最右端时，电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联，电流表测量电路中的电流7两端的电压。
此时电路中的电流为：I′＝＝＝0.05A，
R3两端的电压，即电压表的示数为：U4＝I′R3＝0.05A×40Ω＝7V；
（3）S1、S2、S7都闭合时，R2短路，R1与R5并联，电流表测量干路中的电流。
并联电路各支路两端的电压相等，等于电源电压1＝U3＝U＝7V，
此时通过R1的电流为：I1＝＝＝6.3A，
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，
所以通过变阻器R3的电流为：I7＝I总﹣I1＝0.2A﹣0.3A＝8.2A，
此时滑动变阻器的阻值为：R3＝＝＝15Ω。
答：（1）电源电压大小为3V；
（2）电压表示数为4V；
（3）此时滑动变阻器的阻值为15Ω。
24．（10分）善于观察的小明发现，家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低，夏季水温偏高（电阻不计）设计了如图所示的电路进行改进，其中R0为改进前水龙头发热电阻。开关S1可以只与c相连或同时与a、b相连，使其具有两挡工作状态，且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4：1。求：
（1）电阻R0的阻值；
（2）改进前，若水龙头的热效率为90%，正常加热100s提供的热量；
（3）改进后，冬季使用时水龙头工作的总电功率。
【解答】解：（1）根据P＝算出R0的电阻得R8的电阻为：R0＝＝＝22Ω；
（2）改装前，由于水龙头的热效率为90%得正常加热100s提供的热量，
Q＝Wη＝Ptη＝2200W×100s×90%＝1.98×105J；
（3）由电路图可知，将开关S与a，R与R7并联，电源的电压一定时可知，电路的总功率最大，用于冬季；
将开关S与c相连时，R与R0串联，总电阻较大，水龙头处于低温状态；
水龙头分别处于冬季与夏季时总电流之比为2：1，根据P＝UI，则总电功率之比也为4：8高温：P低温＝（+）：4＝22Ω。
高温挡时的电功率P高温＝+＝+＝4400W。
答：（1）R2的阻值为22Ω。
（2）正常加热100s产生的热量为1.98×105J；
（3）改装后冬季使用时水龙头工作的总电功率为4400W。