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2023-2024学年江苏省盐城市东台市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2023-2024学年江苏省盐城市东台市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共25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。
1.在“认识磁体”的活动中，小明将磁体靠近下列物体，能被磁体吸引的是( )
A. 橡皮B. 铜钥匙C. 大头针D. 塑料尺
2.运输汽油的油罐车尾部需要拴一条拖在地上的链子，目的是将油和油罐摩擦产生的电荷及时转移到大地，避免引发安全事故。下列材料适合用来制作这种链子的是( )
A. 硅B. 铁C. 塑料D. 橡胶
3.用测电笔判断家庭电路中火线和零线时，下列说法正确的是( )
A. 使用时手应接触笔尖金属电极B. 使用时手不能接触笔尾金属电极
C. 测电笔中的高电阻可以用铁丝代替D. 当氖管发光时有微弱电流通过人体
4.在炎热的夏天，我市“条子泥景区”常常出现“海陆风”。当出现如图所示的风向时，通常发生在( )
A. 白天，陆地温度较高B. 白天，海洋温度较高
C. 夜晚，陆地温度较高D. 夜晚，海洋温度较高
5.夏天，将矿泉水放入冰箱的冷藏室中冷却，此过程中矿泉水( )
A. 将温度传递给空气
B. 放出热量后自身所含热量减少
C. 温度降低的过程中伴随着能量的转移
D. 放热是因为饮料的内能大于冰箱内空气的内能
6.下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶扳手B. 核桃夹
C. 老虎钳D. 食品夹
7.如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是( )
A. 减少横杆右端的人数B. 将支架向右移动
C. 横杆右端的人向支架靠近D. 减小横杆上悬绳与支架间的距离
8.在杭州举行的第19届亚运会上，我国运动员李发彬为中国举重队摘得首金。下列是他在举重过程中的四种情形，其中他对杠铃做了功的是( )
A. 弯腰抓住杠铃B. 用力提起杠铃C. 短暂锁定高度D. 举着杠铃不动
9.如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路，闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障，该电路的故障可能是( )
A. 灯泡断路B. 电压表短路C. 铅笔芯断路D. 电流表短路
10.医生给心脏疾病患者做手术时，往往用“人工心脏泵”来代替心脏，以推动血液循环。人工心脏泵中装有电磁铁，电磁铁工作时利用的是( )
A. 磁体周围存在磁场B. 电流的磁效应C. 磁场对电流的作用D. 磁极间的相互作用
11.小明和小华分别用如图所示的装置观察磁场对通电线圈的作用。小明将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场；小华只将一端导线上的漆全部刮去，另一端只刮去一半，闭合开关( )
A. 小明的线圈连续转动，灯时亮时灭B. 小华的线圈来回摆动，灯时亮时灭
C. 小明的线圈来回摆动，灯连续发光D. 小华的线圈连续转动，灯连续发光
12.小明利用如图甲所示装置做“测量提升物体所做的功”实验。保持斜面倾斜程度不变，小明在小车上逐渐添加重物，计算出沿斜面所拉小车至高度h做的功W1、竖直提升小车至高度h做的功W2，作出W1和W2与小车总重G的关系图象，分别如图乙中的a和b。则关于斜面机械效率η与小车总重G的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题：本大题共8小题，共24分。
13.2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回时返回舱与大气摩擦，温度升高，返回舱的内能______，这是通过______方式改变内能的，这一过程能量转化形式与汽油机的______冲程相同。
14.如图所示是小聪家的电能表表盘，该电能表的示数为______kW⋅h，他家同时工作的用电器的总功率不能超过______ W。小聪发现当电路中只有电饭锅工作时，指示灯闪烁了160次用时3min，则电饭锅工作时的电功率为______ W。
15.《天工开物》中写道：“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这是利用蚕丝的弹性好。拉弯的弓发生______，对箭有弹力作用；放手后，弓恢复形变过程中，弓的______能转化为箭的______能。
16.如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的______效应工作的，通电2min产生的热量为______ J；若使用时总把塑料烫坏，改进的措施是______(答一种即可)。
17.妈妈去市场买电热水壶，发现有甲、乙两种容积相同但规格不同的电热水壶，甲规格为“220V 880W”，乙为“220V 1500W”。甲电热水壶正常工作时的电流为______ A。妈妈想买一只烧水快的电水壶，你给妈妈的建议应选购______电热水壶，理由是______。
18.小明利用如图所示的装置估测薯片的热值。实验中利用______来反映薯片燃烧放出热量的多少。实验时，应测量并记录薯片的质量m1、水的质量m2、加热前的水温t0和______(写物理量及对应的符号)。用c表示水的比热容，薯片热值q的表达式为q=______。
19.“引体向上”是我市体育中考的自选项目之一。在做引体向上时，双臂的拉力克服______做功使身体上升。小王体重为 G，某次引体向上重心上升高度h，所用时间为t，该过程中拉力的功率为______(用题中字母表示)，选这个项目优势的身体条件是______(写出一点)。
20.LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将______能转化为光能。如图和表是额定电压为220 V的某品牌LED灯与荧光灯的对比广告图。若广告属实，将一个额定功率为40W的荧光相同亮度灯替换成亮度相同的LED灯，LED的功率为______ w，可以节约______%的电能。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
21.在图中画出施加在开关上力F的力臂L。
22.在图中用箭头标出磁感线方向。
23.在图中将插座和开关(控制插座)正确接到电路中。
四、实验探究题：本大题共3小题，共21分。
24.小聪做“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，实验时让质量不同的小车从同一斜面的同一高度由静止释放。
(1)该实验物体的动能是指______(木块/小车)的动能，探究的是物体动能与______的关系。物体动能的大小是通过______来反映的。
(2)第一次实验的情景如图所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块______。
(3)第三次实验，小聪在小车上加了两个钩码正确操作，发现木块滑出木板。小聪认为该次实验失败，需对实验进行改进，否则无法得出结论。你认为是否需要，说出你的理由。______(需要/不需要)，理由是______。
25.小聪做“探究通过导体的电流与电压的关系”实验。实验器材有：干电池三节，定值电阻一只，“50Ω1.5A”的滑动变阻器一只、电压表、电流表、开关各一只，导线若干。
(1)用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时电阻减小；
(2)实验中，当电流表示数为0.40A，电压表示数如图乙所示，读数为______ V；继续实验，将测量的数据填入如表；
(3)根据所测数据，在丙图中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图象；
(4)依据图象，得到的结论是______；
(5)实验中定值电阻为______Ω。(结果保留两位小数)
26.小明在电视上看到物理教师在动物园内，用弹簧测力计测出了一头大象的重力。活动现场如图甲所示。从照片可以看到，测量时用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢。
(1)请根据活动现场照片，在图乙方框内画出进行弹簧测力计读数时，槽钢及各悬挂绳索位置(标不同字母以示区别)分布原理图。
(2)为了测出大象的重力，除了弹簧测力计外，还需要的测量工具是______。
(3)结合第(1)题图中所标符号补写以下实验步骤：
步骤一：先将铁笼系于槽钢上，调节______，使槽钢在水平位置平衡；
步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计沿______方向拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数记为 F；
步骤三：______。
(4)利用上述所测出物理量，写出大象重力G的表达式：G=______。
(5)小明认为槽钢越轻测得的结果越准确，你同意他的观点吗，为什么？______。
五、计算题：本大题共2小题，共15分。
27.如图所示，工人用力将重为1000N的物体在10s内匀速提升2m，拉力F的功率为250W。求：
(1)滑轮对物体做的功；
(2)拉力F的大小；
(3)动滑轮的机械效率。
28.如图是某课外科技活动小组同学设计的一个两挡加热温箱的电路图。R0和R都是用于加热的定值电阻丝，电源电压恒为20V。S闭合时R0的功率为50W，S断开时R0的功率为32W。求：
(1)S闭合时，温箱工作1min产生的热量；
(2)R0的电阻；
(3)S断开时，温箱的总功率。
六、综合题：本大题共1小题，共10分。
29.阅读短文，回答问题。
储水式电热水器如图甲是某款储水式电热水器的简易结构剖面图。该电热水器主要由加热棒、防电墙等部件组成，加热棒为阻值不变的电热丝，为了安全使用，电热丝外面要包裹一层材料。
表一
表一为该热水器的铭牌，其中“额定最高温度”是电热水器正常工作时水箱中所能达到的最高温度。“24小时固有能耗系数”是指在保温状态下，电热水器24h将水温维持在额定最高温度实际需要的能量E1与固有标准消耗能量E2之间的比值，固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系图象如图丙。“热输出率”是电热水器将额定容量的水加热到额定最高温度后切断电源，再持续放出额定最高温度的热水体积和额定容量的比值。
电热水器在使用过程中会有漏电危险，为防止使用时漏电且接地线失效时出现触电事故，电热水器在出水口处串接了一个“防电墙”，“防电墙”的内部是一个螺旋绝缘通道(如图乙所示)。将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管做成“防电墙”进行实验，测得电阻大小如表二所示。该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2。
表二
(1)“防电墙”内部做成螺旋状，可增加进入该处水管水流的______来增加电阻。
(2)关于加热棒下列说法正确的是______。
A.电热丝通电时温度升高电阻变大
B.电热丝外面包裹的材料导热性差
C.电热丝外面包裹的材料应为绝缘体
D.电热丝应选用电阻小、熔点低的材料
(3)该电热水器保温24h，实际消耗的电能______kW⋅h。
(4)冷水的初温为20℃，某次电热水器水箱中注满冷水，将水加热到额定最高温度后切断电源。该情况下调节混水阀使之出水温度为40℃，若混水阀1min的出水量是5L，则该电热水器可连续提供，40℃水的时长为______min。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),不计所有热损失]
(5)为确保安全，要求淋浴时通过人体的漏电电流不超过1mA，该品牌电热水器防电墙中螺旋长度的总长度不应小于______m(计算时忽略人体的阻值)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：ABD、橡皮、铜钥匙和塑料尺都是非磁性材料，不能被磁体吸引，故ABD不符合题意；
C、大头针是磁性材料，可以被磁体吸引，故C符合题意。
故选：C。
把物体吸引铁钴镍等物质的性质叫磁性；具有磁性的物体叫磁体。
本题考查的是磁性材料与非磁性材料，属于基础性题目。
2.【答案】B
【解析】解：运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放，因此它的材料必须是导电能力强的物体，而橡胶、塑料是绝缘体，硅是半导体，铁是导体，故B正确，ACD错误。
故选：B。
运输汽油的油罐车容易产生静电，人们需要将这些静电及时导走，避免静电积累发生危害，由此分析。
本题考查了物体的导电性，较为基础。
3.【答案】D
【解析】解：
AB、手不要接触测电笔前端的金属体，必须接触测电笔末端的金属体，使电源和大地之间形成通路，故AB错误；
CD、在使用测电笔时，测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时测电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故，因此不能用铁丝代替测电笔中的电阻，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时，不能用手触及试电笔前端的金属探头，这样会造成人身触电事故；
(2)测电笔的内部有一个阻值很大的电阻，当人接触测电笔的笔尾金属体，人和测电笔是串联在电路中，如果两者串联在零线和大地之间，加在两者之间的电压是0V，氖管不发光；如果两者串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时测电笔的阻值很大分担的电压很大，人体分担的电压很小，不会超过人体的安全电压，氖管发光，但是不会对人造成伤害。
本题考查了测电笔的使用方法，手指一定要接触笔尾的金属体，不会触电的！
4.【答案】A
【解析】解：：水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风；
晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，由图可知，此时地面附近的空气从海洋吹向陆地，形成海风，故出现如图所示风向时，通常发生在白天，且陆地温度较高。
故选：A。
根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析图示风向的形成过程。
本题主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握，涉及到海陆风的形成。
5.【答案】C
【解析】解：A、饮料放进冰箱后，温度较高的饮料放出热量、温度降低，饮料将热量传递给冰箱中的空气，而不是将温度传递给冰箱中的空气，故A错误；
B、热量是过程量，只能说吸收或放出，不能说含有，故B错误；
C、此过程中矿泉水温度降低，是通过热传递的方式改变物体的内能，热传递是内能的转移过程，故C正确；
D、饮料放热是因为饮料的温度比冰箱中空气的温度高，内能的影响因素：质量、温度和状态，无法比较内能多少，故D错误。
故选：C。
(1)改变物体内能的方法：做功和热传递：热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体或从物体的高温部分向低温部分转移的过程；
(2)热量是过程量，只能说吸收或放出，不能说含有；
(3)热传递的条件是有温度差，内能的影响因素：质量、温度和状态。
本题考查了温度、热量与内能的关系、改变物体内能的方法(做功和热传递)等，属于基础题目。
6.【答案】D
【解析】解：A、开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D正确；
故选：D。
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。
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。
7.【答案】D
【解析】解：A、减少横杆右端的人数，减小了动力，则阻力和阻力的乘积不变，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故A错误。
B、将支架向右移动，阻力和阻力臂变大，动力臂变小，则阻力和阻力的乘积变大，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故B错误。
C、横杆右端的人向支架靠近，减小了动力臂，则阻力和阻力的乘积不变，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故C错误。
D、减小横杆上悬绳与支架间的距离，减小了阻力臂，则阻力和阻力的乘积变小，而动力和动力臂的乘积不变，可能将巨木抬起，故D正确。
故选：D。
杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)，阻力一定，减小阻力臂，增大动力臂可以省力。
本题主要考查杠杆的应用，基础性题目，熟练掌握杠杆平衡条件是关键。
8.【答案】B
【解析】解：A、弯腰抓住杠铃，人对杠铃施加了力，杠铃没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故A不合题意；
B、用力提起杠铃，人对杠铃施加了力，杠铃在力的方向上通过了距离，所以做了功，故B符合题意；
C、短暂锁定高度时，人对杠铃施加了力，杠铃没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故C不合题意；
D、举着杠铃不动，人对杠铃施加了力，杠铃没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故D不合题意。
故选：B。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
明确三种不做功的情况：一是有力没距离；二是有距离没力；三是有力有距离，但力的方向与通过距离相互垂直。
9.【答案】A
【解析】解：根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；
电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是灯泡断路。
故选：A。
根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障，根据电压表示数分析电路故障的原因。
本题考查了电路故障的判定，属于基础题。
10.【答案】B
【解析】解：电磁铁工作时利用的是电流的磁效应工作的，故B正确，ACD错误。
故选：B。
电磁铁工作时，电磁铁线圈的周围存在磁场，这是电流的磁效应。
本题考查电磁铁的原理，属于基础题。
11.【答案】C
【解析】解：AC、小明把两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，但电路中有持续的电流，灯泡会持续发光，故A错误，C正确。
BD、小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，灯时亮时灭，故BD错误；
故选：C。
该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的方向，使线圈持续的转动下去。
本题考查了对磁场对电流的作用的掌握情况以及让线圈持续转动的方法，需要掌握相应实验的原理和规律。
12.【答案】D
【解析】解：使用斜面时，克服物体重力做的有用功W有=Gh，
沿斜面拉小车做的功为总功，由图乙知，沿斜面拉小车做的功与小车总重G成正比，即W与G的比值是一个定值，
斜面斜面倾斜程度和高h一定，斜面机械效率η=W有W总=GhW为一定值，所以ABC错误，D正确。
故选：D。
使用斜面时，沿斜面拉小车做的功为总功，克服物体重力做的功为有用功；由图乙知，拉力做的功与小车重成正比，根据机械效率公式分析判断。
本题考查斜面的机械效率与物重关系，要能正确理解使用斜面时有用功、总功与物重G的关系。
13.【答案】增加 做功 压缩
【解析】解：神舟十一号飞船返回舱返回时，返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦温度升高，内能增加，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能，在压缩冲程中是机械能转化为内能，这一过程能量转化形式与汽油机的压缩冲程相同。
故答案为：增加；做功；压缩。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
在做功冲程中内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
本题主要考查学生对改变物体内能的方式和热机的冲程的理解和掌握，属于基础知识的考查。
14.【答案】2017.688001000
【解析】解：
(1)电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW⋅h，由图知，电能表的示数为2017.6kW⋅h，
(2)由电能表的参数可知，工作电压为U=220V，允许工作的最大电流为I=30A，
电能表允许用电器工作的最大总功率：P大=UI=220V×40A=8800W；
(3)3200imp/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
则电能表指示灯闪烁160次时，电饭锅消耗的电能：W=160imp3200imp/kW⋅h=0.05kW⋅h，
电饭锅的实际功率：P=Wt=0.05kW⋅h360h=1kW=1000W。
故答案为：2017.6；8800；1000。
(1)电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW⋅h；
(2)由电能表的参数可知工作电压和允许工作的最大电流，根据P=UI求出电能表允许用电器工作的最大总功率；
(3)3200imp/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此可求出当电能表指示灯闪烁160次消耗的电能，又知道工作时间，根据公式P=Wt求出该用电器消耗的功率。
本题考查了电功率和电功的计算以及电能表的读数，明白电能表参数的含义是解题的关键。
15.【答案】弹性形变 弹性势 动
【解析】解：拉弯的弓发生弹性形变，对箭有弹力作用；放手后，弓恢复形变过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能。
故答案为：弹性形变；弹性势；动。
弹力是物体发生弹性形变而产生的力，拉弯的弓发生弹性形变具有弹性势能，转化为箭的动能。
本题考查弹力与机械能的转化，属于基础题。
16.【答案】热 2700 增大R的阻值
【解析】解：电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口；
电阻产生的热量为：
Q=I2Rt=U2Rt=(3V)20.4Ω×2×60s=2700J；
由公式Q=I2Rt=U2Rt可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。
故答案为：热；2700；增大R的阻值。
当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；纯电阻电路产生的热量Q=I2Rt=U2Rt；若电压不变，则R越大产生的热量越少。
本题考查了电流的热效应及焦耳定律的计算公式的应用，属于基础考查，难度不大。
17.【答案】4 乙 烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快，故从烧水快的角度考虑，应选用1500W的乙电热水壶
【解析】解：
甲电热水壶正常工作时的电流I甲=P甲U甲=880W220V=4A。烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快，故从烧水快的角度考虑，应选用1500W的乙电热水壶。
故答案为：4；乙；烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快，故从烧水快的角度考虑，应选用1500W的乙电热水壶。
故答案为：4；乙；烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快，故从烧水快的角度考虑，应选用1500W的乙电热水壶。
根据P=UI得出甲电热水壶正常工作时的电流；
烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快。
本题考查电功率的有关计算，是一道综合题。
18.【答案】水温度的变化 燃料燃尽后的水温tcm2(t−t0)m1
【解析】解：(1)实验时用水温度的变化来表示薯片燃烧放出热量的多少；
(2)由热值公式和吸热公式得薯片热值的推导式：q=Qm1=cm2(t−t0)m1知还需要记录水的末温度t，薯片的热值大约为q=cm2(t−t0)m1。
故答案为：(1)水温度的变化；(2)燃料燃尽后的水温t； cm2(t−t0)m1。
(1)实验时用水温度的变化来表示薯片燃烧放出热量的多少；
(2)根据薯片热值的推导式进分析。
本题考查燃料热值的测定实验，要掌握实验的原理、实验器材的选择、实验数据的分析等要点，本题属于常规题，难度中等。
19.【答案】重力 Ght 重力小一些
【解析】解：在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。
引体向上时人做功的功率P=Wt=Ght，
选择重力小一些的或者手臂短一些的，比较有优势。
故答案为：重力；Ght；重力小一些。
做引体向上运动的功就是克服自身重力做的功，人在重力方向上上升的高度略等于手臂长。
根据W=Fs=Gh和P=Wt求拉力的功率。
此题是考查功率测量在生活中的应用以及功率的计算。
20.【答案】电 24 40
【解析】解：LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将电能转化为光能。
将一个额定功率为40W的荧光相同亮度灯替换成亮度相同的LED灯，LED的功率PL=40W×36W60W=24W，
可以节约：40W−24W40W=40%的电能。
故答案为：电；24；40。
LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将电能转化为光能。
将一个额定功率为40W的荧光相同亮度灯替换成亮度相同的LED灯，根据两种灯的功率比得出LED的功率，进而得出可以节约的电能。
本题考查电功率的计算，是一道综合题。
21.【答案】解：由支点O向F的作用线做垂线，垂线段的长度即为F的力臂L.如图所示：
【解析】要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂。
此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线。画力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
22.【答案】解：电流从电源正极流出经开关进入电磁铁，根据安培定则知，电磁铁的左侧为N，根据磁体周围磁感线从N出发进入S极，磁感线如图所示：
【解析】根据安培定则确定电磁铁的磁极，根据磁体周围磁感线从N出发进入S极解答。
本题考查安培定则和磁感线的方向，属于基础题。
23.【答案】解：三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，开关接在火线与插座之间，如图所示：
【解析】三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；开关接在火线与插座之间。
本题考查了三孔插座的连接方法，属于基础题目。
24.【答案】小车 质量 木块移动的距离 恢复到原位置 不需要 木块移动的距离越远，说明小车动能越大
【解析】解：(1)该实验物体的动能是指小车的动能，小车质量不同，探究的是物体动能与质量的关系，本实验用到了转换法，实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小；
(2)在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应把木块恢复到原位置，保证小车初始速度不变；
(3)第三次实验时，小车的质量比前两次的大，小车撞击木块使得木块滑出木板，木块移动的距离比前两次大，说明第三次实验小车的动能比前两次的大，符合实验要求，故不需要对实验进行改进。
故答案为：(1)小车；质量；木块移动的距离；
(2)恢复到原位置；
(3)不需要；木块移动的距离越远，说明小车动能越大。
(1)动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中应用控制变量法，并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小；
(2)在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应控制木块的初始位置相同；
(3)小车的动能大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的，木块移动的距离越大，说明小车的动能就越大。
本题是探究影响动能大小的因素的实验，由于动能大小与质量和速度有关，所以实验中要用控制变量法，同时要掌握转换法在实验中的应用。
25.【答案】2.0导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 5.05
【解析】解：(1)滑片向右移动时电阻减小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：
。
(2)图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.0V。
(3)根据表中数据描点画出图象，如图所示：
。
(4)由图丙知，绘制出电阻R的I−U图象为过原点的直线，据此可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)由欧姆定律可知，各次实验时定值电阻的阻值分别为：R1=U1I1=Ω，R2=U2I2=Ω，R3=U3I3=≈5.10Ω，R4=U4I4=≈5.08Ω，
则定值电阻的阻值：R=R1+R2+R3+R44=5Ω+5Ω+5.10Ω+5.08Ω4≈5.05Ω。
故答案为：(1)见解答图；(2)2.0；(3)见解答图；(4)导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；(5)5.05。
(1)滑片向右移动时电阻减小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，从而确定滑动变阻器接入的接线柱。
(2)根据电压表选用小量程确定分度值读出示数。
(3)根据表中数据描点画出图象。
(4)根据绘制的I−U图像为一条过原点的直线分析得出结论。
(5)根据表中数据利用欧姆定律求出各次实验时定值电阻的阻值，取平均值作为定值电阻的阻值。
本题探究通过导体的电流与电压的关系，考查电路连接、电压表读数、图象的画法、分析图象归纳结论和欧姆定律的应用。
26.【答案】刻度尺 悬挂点O的位置 竖直 用刻度尺测量O到两侧绳索悬挂点A、B的距离l1、l2 Fl1l2 不同意；开始调节槽钢和铁笼在水平位置平衡，消除了杠杆自重对平衡的影响
【解析】解：(1)用弹簧测力计测出了一头大象的重力，利用了杠杆的平衡条件，因而标出杠杆的五要素，如图所示：
(2)为了测出大象的重力，除了弹簧测力计测量拉力外，还需要的测量工具是刻度尺，以便测量两侧力臂大小。
(3)步骤一：先将铁笼系于槽钢上，调节悬挂点O的位置，使槽钢在水平位置平衡；
步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计沿竖直方向拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数记为F；
步骤三：用刻度尺测量O到两侧绳索悬挂点A、B的距离l1、l2。
(4)根据杠杆的平衡条件，Fl1=Gl2。大象重力G的表达式：G=Fl1l2。
(5)小明认为槽钢越轻测得的结果越准确，此说法是错误，因而开始调节槽钢和铁笼在水平位置平衡，消除了杠杆自重对平衡的影响，槽钢和笼子的重力对测量的结果没有影响。
故答案为：(1)见解答；
(2)刻度尺；
(3)悬挂点O的位置；竖直；用刻度尺测量O到两侧绳索悬挂点A、B的距离l1、l2；
(4)Fl1l2；
(5)不同意；开始调节槽钢和铁笼在水平位置平衡，消除了杠杆自重对平衡的影响。
(1)根据杠杆的五要素画图；
(2)根据杠杆的平衡条件知，需要动力与阻力，用弹簧测力计，而测量动力臂与阻力臂需要刻度尺；
(3)为了消除杠杆和笼子自重的影响，需要调节空载时水平位置平衡；如图b将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，然后测量支点到两次拉力作用点的距离；
(4)根据杠杆的平衡条件分析解答；
(5)根据杠杆自重是否影响平衡分析。
本题考查了对杠杆的分析和杠杆平衡条件的灵活运用，属于难题。
27.【答案】解：(1)滑轮对物体做的功：
W有=Gh=1000N×2m=2000J；
(2)动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离：
s=2h=2×2m=4m，
由P=Wt可得，拉力做的功：
W总=Pt=250W×10s=2500J，
由W=Fs可得，拉力F的大小：
F=W总s=2500J4m=625N；
(3)动滑轮的机械效率：
η=W有W总×100%=2000J2500J×100%=80%。
答：(1)滑轮对物体做的功为2000J；
(2)拉力F的大小为625N；
(3)动滑轮的机械效率为80%。
【解析】(1)知道物体的重力和提升的高度，根据W=Gh求出滑轮对物体做的功；
(2)动滑轮绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Pt求出拉力做的功，利用W=Fs求出拉力F的大小；
(3)根据η=W有W总×100%求出动滑轮的机械效率。
本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式的应用，是一道较为简单的应用题。
28.【答案】解：(1)当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，
温箱工作1min产生的热量为：
Q=W=Pt=50W×60s=3000J；
(2)根据=U2R得R0的电阻为：
R0=U2P=(20V)250W=8Ω；
(3)S断开时，两电阻串联，
根据P=I2R得电路中的电流为：
I= P′R0= 32W8Ω=2A，
温箱的总功率为：
P′′=UI=20V×2A=40W。
答：(1)S闭合时，温箱工作1min产生的热量为3000J；
(2)R0的电阻为8Ω；
(3)S断开时，温箱的总功率为40W。
【解析】(1)当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，根据Q=W=Pt算出温箱工作1min产生的热量；
(2)根据P=U2R算出R0的电阻；
(3)S断开时，两电阻串联，根据P=I2R算出电路中的电流，由P=UI算出温箱的总功率。
本题考查了电功率公式的灵活应用，熟练电功率的公式是解题的关键。
29.【答案】长度 C1.02241.1
【解析】解：(1)导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关；流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，与普通水管相比其中的水柱变得更细更长，使水的横截面积变小，长度变大，从而使水的电阻变大；
(2)A、根据题意可知，加热棒为阻值不变的电热丝，所以电热丝通电时温度升高阻值不变，故A错误；
B、电热丝要给水箱内的水加热，所以电热丝外面包裹的材料应该是导热性好的材料，故B错误；
C、为了安全使用，防止漏电，加热棒外面包裹的材料必须是绝缘体，故C正确；
D、由P=U2R可知在，电压一定时，电阻越小，功率越大，所以电热丝应该使用电阻小的材料；为了防止电热丝熔断，电热丝还要使用熔点高的材料，故D错误；
故选C；
(3)由图丙可知，当额定容量为60L时，固有标准消耗能量为1.7kW⋅h，
由表格参数可知，24小时固有能耗系数为0.6，
根据24小时固有能耗系数的含义可知，0.6=E11.7kW⋅h，
则E1=1.02kW⋅h；
(4)由热输出率知，热水器能够提供的热水质量为m热=ηρV=80%×1.0×103kg/m3×60×10−3m3=48kg；
根据热平衡方程可知，Q吸=Q放，
则c水m冷(40℃−20℃)=c水×48kg×(70℃−40℃)，
解得：m冷=72kg；
40℃水的总质量为：m总=72kg+48kg=120kg，
由ρ=mV可知，水的总体积为：V总=m总ρ=120kg1.0×103kg/m3=0.12m3=120L，
则该电热水器可连续提供40℃水的时长：t′=120L5L/min=24min；
(5)防电墙水管的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，据此可知电阻与长度、横截面积的关系为R=kLS，
根据表格数据可知，12kΩ=k×10cm1cm2，
解得：k=1.2kΩ⋅cm；
则电阻R=1.2kΩ⋅cm×LS；
由题意可知，当发生漏电时，电流会沿着水管经过喷头流过人体而发生触电事故，即电流依次经过电阻和人体，电流只有一条路径，“隔电墙”的电阻和人体为串联；
由于忽略人体的电阻值，故当淋浴时通过人体的漏电电流不超过1mA时，“隔电墙”的电阻两端电压为220V，
“隔电墙”的电阻最大值：R=UImin=220V1×10−3A=2.2×105Ω=220Ω；
根据题意可知，该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2，
则防电墙电阻：220kΩ=1.2kΩ⋅cm×L0.6cm2，
解得：L=110cm=1.1m。
故答案为：(1)长度；(2)C；(3)1.02；(4)24；(5)1.1。
(1)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；
(2)①根据题意可知加热棒为阻值不变的电热丝；
②电热丝要给水箱内的水加热；
③不容易导电的物体是绝缘体；容易导电的物体是导体；
④电热丝加热时功率较大，温度较高；
(3)由图丙可知，当额定容量为60L时，固有标准消耗能量为1.7kW⋅h，根据表格数据可知，24小时固有能耗系数为0.6，根据实际消耗的能量与固有标准消耗能量之间的关系求出实际消耗的电能；
(4)根据热水放出的热量等于冷水吸收的热量，列出热平衡方程得到冷水的质量，根据热输出率求出输出热水的质量，据此可知水的总质量，由水的总质量根据密度公式可得到水的总体积，最后由出水量即可得到能连续提供40℃水的时长；
(5)防电墙水管的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，据此可知电阻与长度、横截面积的关系为R=kLS，根据表二数据代入可求出R的关系式；
根据欧姆定律求出防电墙的阻值，根据表二可知该品牌电热水器防电墙中螺旋长度的总长度；
根据题意可知，该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2，将R的值和横截面积代入关系式可解得防电墙中螺旋长度。
本题考查导体电阻的影响因素、安全用电、导体绝缘体的概念、欧姆定律、密度公式、热平衡方程的应用，题目难度较大，从材料中获取相关信息是解题的关键。相同亮度
LED
荧光灯
12W
20W
18W
30W
36W
60W
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
2.5
3.0
电流I/A
0.2
0.40
0.49
0.59
XX牌电热水器
额定容量/L
60
额定功率/W
1000/2000
额定最高温度/℃
70
额定电压/V
220
24小时固有能耗系数
0.6
热输出率
80%
长度L/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
横截面积S/cm2
1
1
1
2
2
2
3
3
3
防电墙电阻R/kΩ
12
24
36
6
12
18
4
8
12
1.在“认识磁体”的活动中，小明将磁体靠近下列物体，能被磁体吸引的是( )
A. 橡皮B. 铜钥匙C. 大头针D. 塑料尺
2.运输汽油的油罐车尾部需要拴一条拖在地上的链子，目的是将油和油罐摩擦产生的电荷及时转移到大地，避免引发安全事故。下列材料适合用来制作这种链子的是( )
A. 硅B. 铁C. 塑料D. 橡胶
3.用测电笔判断家庭电路中火线和零线时，下列说法正确的是( )
A. 使用时手应接触笔尖金属电极B. 使用时手不能接触笔尾金属电极
C. 测电笔中的高电阻可以用铁丝代替D. 当氖管发光时有微弱电流通过人体
4.在炎热的夏天，我市“条子泥景区”常常出现“海陆风”。当出现如图所示的风向时，通常发生在( )
A. 白天，陆地温度较高B. 白天，海洋温度较高
C. 夜晚，陆地温度较高D. 夜晚，海洋温度较高
5.夏天，将矿泉水放入冰箱的冷藏室中冷却，此过程中矿泉水( )
A. 将温度传递给空气
B. 放出热量后自身所含热量减少
C. 温度降低的过程中伴随着能量的转移
D. 放热是因为饮料的内能大于冰箱内空气的内能
6.下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶扳手B. 核桃夹
C. 老虎钳D. 食品夹
7.如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是( )
A. 减少横杆右端的人数B. 将支架向右移动
C. 横杆右端的人向支架靠近D. 减小横杆上悬绳与支架间的距离
8.在杭州举行的第19届亚运会上，我国运动员李发彬为中国举重队摘得首金。下列是他在举重过程中的四种情形，其中他对杠铃做了功的是( )
A. 弯腰抓住杠铃B. 用力提起杠铃C. 短暂锁定高度D. 举着杠铃不动
9.如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路，闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障，该电路的故障可能是( )
A. 灯泡断路B. 电压表短路C. 铅笔芯断路D. 电流表短路
10.医生给心脏疾病患者做手术时，往往用“人工心脏泵”来代替心脏，以推动血液循环。人工心脏泵中装有电磁铁，电磁铁工作时利用的是( )
A. 磁体周围存在磁场B. 电流的磁效应C. 磁场对电流的作用D. 磁极间的相互作用
11.小明和小华分别用如图所示的装置观察磁场对通电线圈的作用。小明将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场；小华只将一端导线上的漆全部刮去，另一端只刮去一半，闭合开关( )
A. 小明的线圈连续转动，灯时亮时灭B. 小华的线圈来回摆动，灯时亮时灭
C. 小明的线圈来回摆动，灯连续发光D. 小华的线圈连续转动，灯连续发光
12.小明利用如图甲所示装置做“测量提升物体所做的功”实验。保持斜面倾斜程度不变，小明在小车上逐渐添加重物，计算出沿斜面所拉小车至高度h做的功W1、竖直提升小车至高度h做的功W2，作出W1和W2与小车总重G的关系图象，分别如图乙中的a和b。则关于斜面机械效率η与小车总重G的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题：本大题共8小题，共24分。
13.2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回时返回舱与大气摩擦，温度升高，返回舱的内能______，这是通过______方式改变内能的，这一过程能量转化形式与汽油机的______冲程相同。
14.如图所示是小聪家的电能表表盘，该电能表的示数为______kW⋅h，他家同时工作的用电器的总功率不能超过______ W。小聪发现当电路中只有电饭锅工作时，指示灯闪烁了160次用时3min，则电饭锅工作时的电功率为______ W。
15.《天工开物》中写道：“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这是利用蚕丝的弹性好。拉弯的弓发生______，对箭有弹力作用；放手后，弓恢复形变过程中，弓的______能转化为箭的______能。
16.如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的______效应工作的，通电2min产生的热量为______ J；若使用时总把塑料烫坏，改进的措施是______(答一种即可)。
17.妈妈去市场买电热水壶，发现有甲、乙两种容积相同但规格不同的电热水壶，甲规格为“220V 880W”，乙为“220V 1500W”。甲电热水壶正常工作时的电流为______ A。妈妈想买一只烧水快的电水壶，你给妈妈的建议应选购______电热水壶，理由是______。
18.小明利用如图所示的装置估测薯片的热值。实验中利用______来反映薯片燃烧放出热量的多少。实验时，应测量并记录薯片的质量m1、水的质量m2、加热前的水温t0和______(写物理量及对应的符号)。用c表示水的比热容，薯片热值q的表达式为q=______。
19.“引体向上”是我市体育中考的自选项目之一。在做引体向上时，双臂的拉力克服______做功使身体上升。小王体重为 G，某次引体向上重心上升高度h，所用时间为t，该过程中拉力的功率为______(用题中字母表示)，选这个项目优势的身体条件是______(写出一点)。
20.LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将______能转化为光能。如图和表是额定电压为220 V的某品牌LED灯与荧光灯的对比广告图。若广告属实，将一个额定功率为40W的荧光相同亮度灯替换成亮度相同的LED灯，LED的功率为______ w，可以节约______%的电能。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
21.在图中画出施加在开关上力F的力臂L。
22.在图中用箭头标出磁感线方向。
23.在图中将插座和开关(控制插座)正确接到电路中。
四、实验探究题：本大题共3小题，共21分。
24.小聪做“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，实验时让质量不同的小车从同一斜面的同一高度由静止释放。
(1)该实验物体的动能是指______(木块/小车)的动能，探究的是物体动能与______的关系。物体动能的大小是通过______来反映的。
(2)第一次实验的情景如图所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块______。
(3)第三次实验，小聪在小车上加了两个钩码正确操作，发现木块滑出木板。小聪认为该次实验失败，需对实验进行改进，否则无法得出结论。你认为是否需要，说出你的理由。______(需要/不需要)，理由是______。
25.小聪做“探究通过导体的电流与电压的关系”实验。实验器材有：干电池三节，定值电阻一只，“50Ω1.5A”的滑动变阻器一只、电压表、电流表、开关各一只，导线若干。
(1)用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时电阻减小；
(2)实验中，当电流表示数为0.40A，电压表示数如图乙所示，读数为______ V；继续实验，将测量的数据填入如表；
(3)根据所测数据，在丙图中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图象；
(4)依据图象，得到的结论是______；
(5)实验中定值电阻为______Ω。(结果保留两位小数)
26.小明在电视上看到物理教师在动物园内，用弹簧测力计测出了一头大象的重力。活动现场如图甲所示。从照片可以看到，测量时用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢。
(1)请根据活动现场照片，在图乙方框内画出进行弹簧测力计读数时，槽钢及各悬挂绳索位置(标不同字母以示区别)分布原理图。
(2)为了测出大象的重力，除了弹簧测力计外，还需要的测量工具是______。
(3)结合第(1)题图中所标符号补写以下实验步骤：
步骤一：先将铁笼系于槽钢上，调节______，使槽钢在水平位置平衡；
步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计沿______方向拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数记为 F；
步骤三：______。
(4)利用上述所测出物理量，写出大象重力G的表达式：G=______。
(5)小明认为槽钢越轻测得的结果越准确，你同意他的观点吗，为什么？______。
五、计算题：本大题共2小题，共15分。
27.如图所示，工人用力将重为1000N的物体在10s内匀速提升2m，拉力F的功率为250W。求：
(1)滑轮对物体做的功；
(2)拉力F的大小；
(3)动滑轮的机械效率。
28.如图是某课外科技活动小组同学设计的一个两挡加热温箱的电路图。R0和R都是用于加热的定值电阻丝，电源电压恒为20V。S闭合时R0的功率为50W，S断开时R0的功率为32W。求：
(1)S闭合时，温箱工作1min产生的热量；
(2)R0的电阻；
(3)S断开时，温箱的总功率。
六、综合题：本大题共1小题，共10分。
29.阅读短文，回答问题。
储水式电热水器如图甲是某款储水式电热水器的简易结构剖面图。该电热水器主要由加热棒、防电墙等部件组成，加热棒为阻值不变的电热丝，为了安全使用，电热丝外面要包裹一层材料。
表一
表一为该热水器的铭牌，其中“额定最高温度”是电热水器正常工作时水箱中所能达到的最高温度。“24小时固有能耗系数”是指在保温状态下，电热水器24h将水温维持在额定最高温度实际需要的能量E1与固有标准消耗能量E2之间的比值，固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系图象如图丙。“热输出率”是电热水器将额定容量的水加热到额定最高温度后切断电源，再持续放出额定最高温度的热水体积和额定容量的比值。
电热水器在使用过程中会有漏电危险，为防止使用时漏电且接地线失效时出现触电事故，电热水器在出水口处串接了一个“防电墙”，“防电墙”的内部是一个螺旋绝缘通道(如图乙所示)。将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管做成“防电墙”进行实验，测得电阻大小如表二所示。该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2。
表二
(1)“防电墙”内部做成螺旋状，可增加进入该处水管水流的______来增加电阻。
(2)关于加热棒下列说法正确的是______。
A.电热丝通电时温度升高电阻变大
B.电热丝外面包裹的材料导热性差
C.电热丝外面包裹的材料应为绝缘体
D.电热丝应选用电阻小、熔点低的材料
(3)该电热水器保温24h，实际消耗的电能______kW⋅h。
(4)冷水的初温为20℃，某次电热水器水箱中注满冷水，将水加热到额定最高温度后切断电源。该情况下调节混水阀使之出水温度为40℃，若混水阀1min的出水量是5L，则该电热水器可连续提供，40℃水的时长为______min。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),不计所有热损失]
(5)为确保安全，要求淋浴时通过人体的漏电电流不超过1mA，该品牌电热水器防电墙中螺旋长度的总长度不应小于______m(计算时忽略人体的阻值)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：ABD、橡皮、铜钥匙和塑料尺都是非磁性材料，不能被磁体吸引，故ABD不符合题意；
C、大头针是磁性材料，可以被磁体吸引，故C符合题意。
故选：C。
把物体吸引铁钴镍等物质的性质叫磁性；具有磁性的物体叫磁体。
本题考查的是磁性材料与非磁性材料，属于基础性题目。
2.【答案】B
【解析】解：运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放，因此它的材料必须是导电能力强的物体，而橡胶、塑料是绝缘体，硅是半导体，铁是导体，故B正确，ACD错误。
故选：B。
运输汽油的油罐车容易产生静电，人们需要将这些静电及时导走，避免静电积累发生危害，由此分析。
本题考查了物体的导电性，较为基础。
3.【答案】D
【解析】解：
AB、手不要接触测电笔前端的金属体，必须接触测电笔末端的金属体，使电源和大地之间形成通路，故AB错误；
CD、在使用测电笔时，测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时测电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故，因此不能用铁丝代替测电笔中的电阻，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时，不能用手触及试电笔前端的金属探头，这样会造成人身触电事故；
(2)测电笔的内部有一个阻值很大的电阻，当人接触测电笔的笔尾金属体，人和测电笔是串联在电路中，如果两者串联在零线和大地之间，加在两者之间的电压是0V，氖管不发光；如果两者串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时测电笔的阻值很大分担的电压很大，人体分担的电压很小，不会超过人体的安全电压，氖管发光，但是不会对人造成伤害。
本题考查了测电笔的使用方法，手指一定要接触笔尾的金属体，不会触电的！
4.【答案】A
【解析】解：：水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风；
晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，由图可知，此时地面附近的空气从海洋吹向陆地，形成海风，故出现如图所示风向时，通常发生在白天，且陆地温度较高。
故选：A。
根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析图示风向的形成过程。
本题主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握，涉及到海陆风的形成。
5.【答案】C
【解析】解：A、饮料放进冰箱后，温度较高的饮料放出热量、温度降低，饮料将热量传递给冰箱中的空气，而不是将温度传递给冰箱中的空气，故A错误；
B、热量是过程量，只能说吸收或放出，不能说含有，故B错误；
C、此过程中矿泉水温度降低，是通过热传递的方式改变物体的内能，热传递是内能的转移过程，故C正确；
D、饮料放热是因为饮料的温度比冰箱中空气的温度高，内能的影响因素：质量、温度和状态，无法比较内能多少，故D错误。
故选：C。
(1)改变物体内能的方法：做功和热传递：热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体或从物体的高温部分向低温部分转移的过程；
(2)热量是过程量，只能说吸收或放出，不能说含有；
(3)热传递的条件是有温度差，内能的影响因素：质量、温度和状态。
本题考查了温度、热量与内能的关系、改变物体内能的方法(做功和热传递)等，属于基础题目。
6.【答案】D
【解析】解：A、开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D正确；
故选：D。
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。
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。
7.【答案】D
【解析】解：A、减少横杆右端的人数，减小了动力，则阻力和阻力的乘积不变，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故A错误。
B、将支架向右移动，阻力和阻力臂变大，动力臂变小，则阻力和阻力的乘积变大，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故B错误。
C、横杆右端的人向支架靠近，减小了动力臂，则阻力和阻力的乘积不变，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故C错误。
D、减小横杆上悬绳与支架间的距离，减小了阻力臂，则阻力和阻力的乘积变小，而动力和动力臂的乘积不变，可能将巨木抬起，故D正确。
故选：D。
杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)，阻力一定，减小阻力臂，增大动力臂可以省力。
本题主要考查杠杆的应用，基础性题目，熟练掌握杠杆平衡条件是关键。
8.【答案】B
【解析】解：A、弯腰抓住杠铃，人对杠铃施加了力，杠铃没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故A不合题意；
B、用力提起杠铃，人对杠铃施加了力，杠铃在力的方向上通过了距离，所以做了功，故B符合题意；
C、短暂锁定高度时，人对杠铃施加了力，杠铃没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故C不合题意；
D、举着杠铃不动，人对杠铃施加了力，杠铃没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故D不合题意。
故选：B。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
明确三种不做功的情况：一是有力没距离；二是有距离没力；三是有力有距离，但力的方向与通过距离相互垂直。
9.【答案】A
【解析】解：根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；
电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是灯泡断路。
故选：A。
根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障，根据电压表示数分析电路故障的原因。
本题考查了电路故障的判定，属于基础题。
10.【答案】B
【解析】解：电磁铁工作时利用的是电流的磁效应工作的，故B正确，ACD错误。
故选：B。
电磁铁工作时，电磁铁线圈的周围存在磁场，这是电流的磁效应。
本题考查电磁铁的原理，属于基础题。
11.【答案】C
【解析】解：AC、小明把两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，但电路中有持续的电流，灯泡会持续发光，故A错误，C正确。
BD、小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，灯时亮时灭，故BD错误；
故选：C。
该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的方向，使线圈持续的转动下去。
本题考查了对磁场对电流的作用的掌握情况以及让线圈持续转动的方法，需要掌握相应实验的原理和规律。
12.【答案】D
【解析】解：使用斜面时，克服物体重力做的有用功W有=Gh，
沿斜面拉小车做的功为总功，由图乙知，沿斜面拉小车做的功与小车总重G成正比，即W与G的比值是一个定值，
斜面斜面倾斜程度和高h一定，斜面机械效率η=W有W总=GhW为一定值，所以ABC错误，D正确。
故选：D。
使用斜面时，沿斜面拉小车做的功为总功，克服物体重力做的功为有用功；由图乙知，拉力做的功与小车重成正比，根据机械效率公式分析判断。
本题考查斜面的机械效率与物重关系，要能正确理解使用斜面时有用功、总功与物重G的关系。
13.【答案】增加 做功 压缩
【解析】解：神舟十一号飞船返回舱返回时，返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦温度升高，内能增加，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能，在压缩冲程中是机械能转化为内能，这一过程能量转化形式与汽油机的压缩冲程相同。
故答案为：增加；做功；压缩。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
在做功冲程中内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
本题主要考查学生对改变物体内能的方式和热机的冲程的理解和掌握，属于基础知识的考查。
14.【答案】2017.688001000
【解析】解：
(1)电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW⋅h，由图知，电能表的示数为2017.6kW⋅h，
(2)由电能表的参数可知，工作电压为U=220V，允许工作的最大电流为I=30A，
电能表允许用电器工作的最大总功率：P大=UI=220V×40A=8800W；
(3)3200imp/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
则电能表指示灯闪烁160次时，电饭锅消耗的电能：W=160imp3200imp/kW⋅h=0.05kW⋅h，
电饭锅的实际功率：P=Wt=0.05kW⋅h360h=1kW=1000W。
故答案为：2017.6；8800；1000。
(1)电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW⋅h；
(2)由电能表的参数可知工作电压和允许工作的最大电流，根据P=UI求出电能表允许用电器工作的最大总功率；
(3)3200imp/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此可求出当电能表指示灯闪烁160次消耗的电能，又知道工作时间，根据公式P=Wt求出该用电器消耗的功率。
本题考查了电功率和电功的计算以及电能表的读数，明白电能表参数的含义是解题的关键。
15.【答案】弹性形变 弹性势 动
【解析】解：拉弯的弓发生弹性形变，对箭有弹力作用；放手后，弓恢复形变过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能。
故答案为：弹性形变；弹性势；动。
弹力是物体发生弹性形变而产生的力，拉弯的弓发生弹性形变具有弹性势能，转化为箭的动能。
本题考查弹力与机械能的转化，属于基础题。
16.【答案】热 2700 增大R的阻值
【解析】解：电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口；
电阻产生的热量为：
Q=I2Rt=U2Rt=(3V)20.4Ω×2×60s=2700J；
由公式Q=I2Rt=U2Rt可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。
故答案为：热；2700；增大R的阻值。
当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；纯电阻电路产生的热量Q=I2Rt=U2Rt；若电压不变，则R越大产生的热量越少。
本题考查了电流的热效应及焦耳定律的计算公式的应用，属于基础考查，难度不大。
17.【答案】4 乙 烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快，故从烧水快的角度考虑，应选用1500W的乙电热水壶
【解析】解：
甲电热水壶正常工作时的电流I甲=P甲U甲=880W220V=4A。烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快，故从烧水快的角度考虑，应选用1500W的乙电热水壶。
故答案为：4；乙；烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快，故从烧水快的角度考虑，应选用1500W的乙电热水壶。
故答案为：4；乙；烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快，故从烧水快的角度考虑，应选用1500W的乙电热水壶。
根据P=UI得出甲电热水壶正常工作时的电流；
烧开一壶水需要的热量是不变的，根据Q=W=Pt可知，功率越大，需要的时间越短，烧水越快。
本题考查电功率的有关计算，是一道综合题。
18.【答案】水温度的变化 燃料燃尽后的水温tcm2(t−t0)m1
【解析】解：(1)实验时用水温度的变化来表示薯片燃烧放出热量的多少；
(2)由热值公式和吸热公式得薯片热值的推导式：q=Qm1=cm2(t−t0)m1知还需要记录水的末温度t，薯片的热值大约为q=cm2(t−t0)m1。
故答案为：(1)水温度的变化；(2)燃料燃尽后的水温t； cm2(t−t0)m1。
(1)实验时用水温度的变化来表示薯片燃烧放出热量的多少；
(2)根据薯片热值的推导式进分析。
本题考查燃料热值的测定实验，要掌握实验的原理、实验器材的选择、实验数据的分析等要点，本题属于常规题，难度中等。
19.【答案】重力 Ght 重力小一些
【解析】解：在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。
引体向上时人做功的功率P=Wt=Ght，
选择重力小一些的或者手臂短一些的，比较有优势。
故答案为：重力；Ght；重力小一些。
做引体向上运动的功就是克服自身重力做的功，人在重力方向上上升的高度略等于手臂长。
根据W=Fs=Gh和P=Wt求拉力的功率。
此题是考查功率测量在生活中的应用以及功率的计算。
20.【答案】电 24 40
【解析】解：LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将电能转化为光能。
将一个额定功率为40W的荧光相同亮度灯替换成亮度相同的LED灯，LED的功率PL=40W×36W60W=24W，
可以节约：40W−24W40W=40%的电能。
故答案为：电；24；40。
LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将电能转化为光能。
将一个额定功率为40W的荧光相同亮度灯替换成亮度相同的LED灯，根据两种灯的功率比得出LED的功率，进而得出可以节约的电能。
本题考查电功率的计算，是一道综合题。
21.【答案】解：由支点O向F的作用线做垂线，垂线段的长度即为F的力臂L.如图所示：
【解析】要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂。
此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线。画力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
22.【答案】解：电流从电源正极流出经开关进入电磁铁，根据安培定则知，电磁铁的左侧为N，根据磁体周围磁感线从N出发进入S极，磁感线如图所示：
【解析】根据安培定则确定电磁铁的磁极，根据磁体周围磁感线从N出发进入S极解答。
本题考查安培定则和磁感线的方向，属于基础题。
23.【答案】解：三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，开关接在火线与插座之间，如图所示：
【解析】三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；开关接在火线与插座之间。
本题考查了三孔插座的连接方法，属于基础题目。
24.【答案】小车 质量 木块移动的距离 恢复到原位置 不需要 木块移动的距离越远，说明小车动能越大
【解析】解：(1)该实验物体的动能是指小车的动能，小车质量不同，探究的是物体动能与质量的关系，本实验用到了转换法，实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小；
(2)在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应把木块恢复到原位置，保证小车初始速度不变；
(3)第三次实验时，小车的质量比前两次的大，小车撞击木块使得木块滑出木板，木块移动的距离比前两次大，说明第三次实验小车的动能比前两次的大，符合实验要求，故不需要对实验进行改进。
故答案为：(1)小车；质量；木块移动的距离；
(2)恢复到原位置；
(3)不需要；木块移动的距离越远，说明小车动能越大。
(1)动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中应用控制变量法，并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小；
(2)在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应控制木块的初始位置相同；
(3)小车的动能大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的，木块移动的距离越大，说明小车的动能就越大。
本题是探究影响动能大小的因素的实验，由于动能大小与质量和速度有关，所以实验中要用控制变量法，同时要掌握转换法在实验中的应用。
25.【答案】2.0导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 5.05
【解析】解：(1)滑片向右移动时电阻减小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：
。
(2)图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.0V。
(3)根据表中数据描点画出图象，如图所示：
。
(4)由图丙知，绘制出电阻R的I−U图象为过原点的直线，据此可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)由欧姆定律可知，各次实验时定值电阻的阻值分别为：R1=U1I1=Ω，R2=U2I2=Ω，R3=U3I3=≈5.10Ω，R4=U4I4=≈5.08Ω，
则定值电阻的阻值：R=R1+R2+R3+R44=5Ω+5Ω+5.10Ω+5.08Ω4≈5.05Ω。
故答案为：(1)见解答图；(2)2.0；(3)见解答图；(4)导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；(5)5.05。
(1)滑片向右移动时电阻减小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，从而确定滑动变阻器接入的接线柱。
(2)根据电压表选用小量程确定分度值读出示数。
(3)根据表中数据描点画出图象。
(4)根据绘制的I−U图像为一条过原点的直线分析得出结论。
(5)根据表中数据利用欧姆定律求出各次实验时定值电阻的阻值，取平均值作为定值电阻的阻值。
本题探究通过导体的电流与电压的关系，考查电路连接、电压表读数、图象的画法、分析图象归纳结论和欧姆定律的应用。
26.【答案】刻度尺 悬挂点O的位置 竖直 用刻度尺测量O到两侧绳索悬挂点A、B的距离l1、l2 Fl1l2 不同意；开始调节槽钢和铁笼在水平位置平衡，消除了杠杆自重对平衡的影响
【解析】解：(1)用弹簧测力计测出了一头大象的重力，利用了杠杆的平衡条件，因而标出杠杆的五要素，如图所示：
(2)为了测出大象的重力，除了弹簧测力计测量拉力外，还需要的测量工具是刻度尺，以便测量两侧力臂大小。
(3)步骤一：先将铁笼系于槽钢上，调节悬挂点O的位置，使槽钢在水平位置平衡；
步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计沿竖直方向拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数记为F；
步骤三：用刻度尺测量O到两侧绳索悬挂点A、B的距离l1、l2。
(4)根据杠杆的平衡条件，Fl1=Gl2。大象重力G的表达式：G=Fl1l2。
(5)小明认为槽钢越轻测得的结果越准确，此说法是错误，因而开始调节槽钢和铁笼在水平位置平衡，消除了杠杆自重对平衡的影响，槽钢和笼子的重力对测量的结果没有影响。
故答案为：(1)见解答；
(2)刻度尺；
(3)悬挂点O的位置；竖直；用刻度尺测量O到两侧绳索悬挂点A、B的距离l1、l2；
(4)Fl1l2；
(5)不同意；开始调节槽钢和铁笼在水平位置平衡，消除了杠杆自重对平衡的影响。
(1)根据杠杆的五要素画图；
(2)根据杠杆的平衡条件知，需要动力与阻力，用弹簧测力计，而测量动力臂与阻力臂需要刻度尺；
(3)为了消除杠杆和笼子自重的影响，需要调节空载时水平位置平衡；如图b将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，然后测量支点到两次拉力作用点的距离；
(4)根据杠杆的平衡条件分析解答；
(5)根据杠杆自重是否影响平衡分析。
本题考查了对杠杆的分析和杠杆平衡条件的灵活运用，属于难题。
27.【答案】解：(1)滑轮对物体做的功：
W有=Gh=1000N×2m=2000J；
(2)动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离：
s=2h=2×2m=4m，
由P=Wt可得，拉力做的功：
W总=Pt=250W×10s=2500J，
由W=Fs可得，拉力F的大小：
F=W总s=2500J4m=625N；
(3)动滑轮的机械效率：
η=W有W总×100%=2000J2500J×100%=80%。
答：(1)滑轮对物体做的功为2000J；
(2)拉力F的大小为625N；
(3)动滑轮的机械效率为80%。
【解析】(1)知道物体的重力和提升的高度，根据W=Gh求出滑轮对物体做的功；
(2)动滑轮绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Pt求出拉力做的功，利用W=Fs求出拉力F的大小；
(3)根据η=W有W总×100%求出动滑轮的机械效率。
本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式的应用，是一道较为简单的应用题。
28.【答案】解：(1)当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，
温箱工作1min产生的热量为：
Q=W=Pt=50W×60s=3000J；
(2)根据=U2R得R0的电阻为：
R0=U2P=(20V)250W=8Ω；
(3)S断开时，两电阻串联，
根据P=I2R得电路中的电流为：
I= P′R0= 32W8Ω=2A，
温箱的总功率为：
P′′=UI=20V×2A=40W。
答：(1)S闭合时，温箱工作1min产生的热量为3000J；
(2)R0的电阻为8Ω；
(3)S断开时，温箱的总功率为40W。
【解析】(1)当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，根据Q=W=Pt算出温箱工作1min产生的热量；
(2)根据P=U2R算出R0的电阻；
(3)S断开时，两电阻串联，根据P=I2R算出电路中的电流，由P=UI算出温箱的总功率。
本题考查了电功率公式的灵活应用，熟练电功率的公式是解题的关键。
29.【答案】长度 C1.02241.1
【解析】解：(1)导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关；流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，与普通水管相比其中的水柱变得更细更长，使水的横截面积变小，长度变大，从而使水的电阻变大；
(2)A、根据题意可知，加热棒为阻值不变的电热丝，所以电热丝通电时温度升高阻值不变，故A错误；
B、电热丝要给水箱内的水加热，所以电热丝外面包裹的材料应该是导热性好的材料，故B错误；
C、为了安全使用，防止漏电，加热棒外面包裹的材料必须是绝缘体，故C正确；
D、由P=U2R可知在，电压一定时，电阻越小，功率越大，所以电热丝应该使用电阻小的材料；为了防止电热丝熔断，电热丝还要使用熔点高的材料，故D错误；
故选C；
(3)由图丙可知，当额定容量为60L时，固有标准消耗能量为1.7kW⋅h，
由表格参数可知，24小时固有能耗系数为0.6，
根据24小时固有能耗系数的含义可知，0.6=E11.7kW⋅h，
则E1=1.02kW⋅h；
(4)由热输出率知，热水器能够提供的热水质量为m热=ηρV=80%×1.0×103kg/m3×60×10−3m3=48kg；
根据热平衡方程可知，Q吸=Q放，
则c水m冷(40℃−20℃)=c水×48kg×(70℃−40℃)，
解得：m冷=72kg；
40℃水的总质量为：m总=72kg+48kg=120kg，
由ρ=mV可知，水的总体积为：V总=m总ρ=120kg1.0×103kg/m3=0.12m3=120L，
则该电热水器可连续提供40℃水的时长：t′=120L5L/min=24min；
(5)防电墙水管的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，据此可知电阻与长度、横截面积的关系为R=kLS，
根据表格数据可知，12kΩ=k×10cm1cm2，
解得：k=1.2kΩ⋅cm；
则电阻R=1.2kΩ⋅cm×LS；
由题意可知，当发生漏电时，电流会沿着水管经过喷头流过人体而发生触电事故，即电流依次经过电阻和人体，电流只有一条路径，“隔电墙”的电阻和人体为串联；
由于忽略人体的电阻值，故当淋浴时通过人体的漏电电流不超过1mA时，“隔电墙”的电阻两端电压为220V，
“隔电墙”的电阻最大值：R=UImin=220V1×10−3A=2.2×105Ω=220Ω；
根据题意可知，该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2，
则防电墙电阻：220kΩ=1.2kΩ⋅cm×L0.6cm2，
解得：L=110cm=1.1m。
故答案为：(1)长度；(2)C；(3)1.02；(4)24；(5)1.1。
(1)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；
(2)①根据题意可知加热棒为阻值不变的电热丝；
②电热丝要给水箱内的水加热；
③不容易导电的物体是绝缘体；容易导电的物体是导体；
④电热丝加热时功率较大，温度较高；
(3)由图丙可知，当额定容量为60L时，固有标准消耗能量为1.7kW⋅h，根据表格数据可知，24小时固有能耗系数为0.6，根据实际消耗的能量与固有标准消耗能量之间的关系求出实际消耗的电能；
(4)根据热水放出的热量等于冷水吸收的热量，列出热平衡方程得到冷水的质量，根据热输出率求出输出热水的质量，据此可知水的总质量，由水的总质量根据密度公式可得到水的总体积，最后由出水量即可得到能连续提供40℃水的时长；
(5)防电墙水管的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，据此可知电阻与长度、横截面积的关系为R=kLS，根据表二数据代入可求出R的关系式；
根据欧姆定律求出防电墙的阻值，根据表二可知该品牌电热水器防电墙中螺旋长度的总长度；
根据题意可知，该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2，将R的值和横截面积代入关系式可解得防电墙中螺旋长度。
本题考查导体电阻的影响因素、安全用电、导体绝缘体的概念、欧姆定律、密度公式、热平衡方程的应用，题目难度较大，从材料中获取相关信息是解题的关键。相同亮度
LED
荧光灯
12W
20W
18W
30W
36W
60W
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
2.5
3.0
电流I/A
0.2
0.40
0.49
0.59
XX牌电热水器
额定容量/L
60
额定功率/W
1000/2000
额定最高温度/℃
70
额定电压/V
220
24小时固有能耗系数
0.6
热输出率
80%
长度L/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
横截面积S/cm2
1
1
1
2
2
2
3
3
3
防电墙电阻R/kΩ
12
24
36
6
12
18
4
8
12
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