陕西省西安市雁塔区高新一中2025年中考 物理模拟试卷（一）普通用卷（含解析）

这是一份陕西省西安市雁塔区高新一中2025年中考 物理模拟试卷（一）普通用卷（含解析），共24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。
1.2023年2月10日，航天员费俊龙、张陆在机械臂的辅助下完成了中国空间站全面建成后航天员的首次出舱活动，机械臂类似人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能。如图所示工具，正常使用时与机械臂属于同一类杠杆的是( )
A. 瓶起子B. 用撬棒撬物体
C. 核桃夹D. 食品夹
2.用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，绳子a自由端移动的速度为0.6m/s，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N，此过程( )
A. 有用功为300JB. F1做的功等于F2做的功
C. F2做功的功率为14.4WD. 滑轮组的机械效率为85%
3.涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气，空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
4.掌握安全用电常识，是当代每个公民必备的素养。下列四个图中符合安全用电原则的是( )
A. 图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的火线
B. 图乙中，手握住验电笔笔尖金属体去检验插座中的火线
C. 图丙中，电水壶的外壳与保护接地线相连接
D. 图丁中，小孩靠近高压设备嬉戏、玩耍
5.材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列关于材料应用的说法错误的是( )
A. 保险丝是用电阻率较大、熔点比较低的合金制作的
B. 测电笔外壳是用塑料制成的，它是绝缘材料
C. 智能家居中的芯片的主要成分是硅，它是半导体材料
D. 利用超导材料做电热丝，电热丝会老化
6.如图中，下列说法不正确的是( )
A. 甲图：司南的勺柄指南方，这个南方是地磁的南极
B. 乙图：说明通电导体周围存在磁场
C. 丙图：水位自动报警器原理是当水位达到警戒水位A金属块时，红灯亮
D. 丁图：说明同名磁极相互排斥
7.如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是( )
A. 电池在充电时相当于电源
B. 图乙中a、b均为电能
C. 图乙中d为机械能
D. 风扇单独工作时，将消耗的电能全部转化为机械能
8.如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是( )
A. 电风扇短路B. 电风扇断路
C. 输电线甲a、b两点之间断路D. 输电线甲b、c两点之间断路
9.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中、R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是( )
A. 定值电阻R2为10Ω
B. 电源电压为12V
C. 滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V
D. 滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J
10.小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A. S1闭合时，电磁铁的上端为N极
B. 当电梯自动报警铃声未响起时，控制电路的总功率大于18W
C. 当电梯自动报警铃声开始响起时，R1的功率为0.4W
D. 若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将R1的滑片P向左移
二、填空题：本大题共5小题，共14分。
11.德国物理学家______总结了电流跟电压和电阻之间的关系，人们为了纪念这位物理学家，他的名字被命名为______(物理量)的单位。电流周围存在磁场的现象称为电流的______效应，这是丹麦物理学家______在1820年首先发现的。
12.如图所示，这是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上的接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。则鼠标正常工作的电功率为______ W，鼠标待机时是通过减少______(选填：电功率或电阻)来达到省电的目的。
13.清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示。在150N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，动力所做功为______ J；该机器人水平动力的功率为180W时，它受到的水平动力______ N。
14.2024年12月9日，西安新地标“生命之树”景观正式亮相，吸引许多市民围观打卡。如图所示，“生命之树”的装饰小彩灯采用的是发光二极管，其主要制作材料是______(选填“导体”“半导体”或“超导体”)；多个小彩灯可以交替发光，说明它们之间是______(选填“串联”或“并联”)的。
15.按要求完成下列填空。
(1)如图1所示，质量相同的煤油和菜籽油给质量、初温相等的水加热，用______反映燃料完全燃烧放出热量的多少；
(2)如图2所示，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热用______反映水和沙子吸收热量的多少；
(3)如图3所示，电路研究电流做功的多少与______的关系；
(4)如图4所示，电路可以用来研究电流通过导体产生的热量与______的关系。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
16.如图所示，地球是一个天然的大磁体，类似条形磁铁，如图所示为小磁针静止时N、S极的指向，请在图中括号处标出地磁场的磁极，并用箭头标出P点的磁感线方向。
四、实验探究题：本大题共4小题，共32分。
17.如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开或关的电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。S接通触点b时，线圈______(填“L1”或“L2”)具有磁性，吸引衔铁使横杆向______(填“左”或“右”)运动，带动传动装置关闭车门，此时该电磁铁左端为______极(填“N”或“S”)，在关闭车门过程中，是电能转化为______。
18.小明在电学学习中，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一：探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω，2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)连接好电路，将电源电压调至4.5V，滑动变阻器阻值调到最______端，闭合开关 S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是______；
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻R断路
C.定值电阻R短路。
(2)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I-R图像：
①其中阴影部分面积表示的物理量是______，其值为______；
②由实验图像可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻______。
(3)实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施不可行的是______。
A.降低电源电压；
B.将电压表改接到滑动变阻器两端；
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻。
实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置(电源、开关未画出)。
(4)图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响；
图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响。这两套装置进行实验的过程中都采用的研究方法是______。
19.小明做“测定小灯泡电功率”的实验，小灯泡标有“2.S''字样，滑动变阻器规格为“20Ω，2A”，电源为电压可调的学生电源，其他实验器材齐全且完好。
(1)小明连接的实物图如图1所示，闭合开关，发现灯______(选填“亮”或“不亮”)，电流表______(选填“有”或“无”)示数；
(2)经检查发现接错了一根导线。请你在这根导线上打“×”并补画出正确连接的那根导线；
(3)电路连接正确后，小明选用“6V”挡电源电压，将滑片调到最大阻值，闭合开关。某次实验时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图2(a)(b)所示，此时电路中的电流为______ A，小灯泡的实际功率______(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率；
(4)小明进行多次实验，测量的数据如下表所示，小灯泡L正常发光时的电功率为______ W。老师发现表格中第______次数据是编造的；
(5)根据表格中的数据推测：当电压为1.25V时，小灯泡的实际功率最有可能的是______；
(6)小华利用小明的实验器材，将电源电压调为3V不变，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1，电阻箱R2来测量小灯泡的额定功率。如图3甲、乙是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______(填字母)。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能，丁方案不能
D.丙方案不能，丁方案能
20.小明注意到水烧开时，壶盖会被水蒸气顶起，受此启发，小明准备寻求老师的帮助并自制一台简易蒸汽机，并由此开展以下项目式研究。
【项目制作】
主要实验器材：注射器(无针头)、废旧光盘、耐热导管、铁丝、固体燃料、易拉罐等；
用铁丝将废旧光盘和注射器尾部连接好，注射器注射端与右侧易拉罐接通(易拉罐在密闭前装有水)，点燃固体燃料并将其放在易拉罐下加热易拉罐中的水(如图所示，固体燃料热值为3×107J/kg，实验中假设燃料完全燃烧)。
【项目研究】
(1)在标准大气压下，实验中易拉罐中装有300g初温为20∘C的水，将水加热到100∘C需要吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)]
(2)将左侧转动的光盘与发电机连接起来，制作成简单的蒸汽发电机。已知固体燃料平均每分钟可完全燃烧0.5g，易拉罐中的水开始沸腾后，在发电机两端接上一个小灯泡，燃料盒中的固体燃料剩余50g，当燃料燃尽时，24W的小灯泡也停止发光，若小灯泡始终正常发光，该装置产生的电能也全部用于小灯泡发光，则该装置转化电能效率是多少？
(3)项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低，在为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端，提出一条合理的改进方案：______。
五、计算题：本大题共1小题，共9分。
21.研学活动中，小梦对爸爸单位新发的电热水壶(图甲)进行了观察研究，图乙为小梦根据功能介绍设计的简化电路，R1、R2均为发热电阻丝，S1为总开关(未画出)，S2为温控开关，1、2分别为温控开关的两个接触点。
(1)按照安全用电的要求，总开关S1应接在______(选填“a”或“b”)处；
(2)发热电阻丝R1的电阻是多少？
(3)小梦想验证电热水壶的实际功率与说明书中所标的功率是否相符，她用所学知识和爸爸进行了如下实验：关掉家里的其他用电器，让电热水壶以加热挡单独工作，用时6min，观察到家中的电能表标着“1800r/(kW⋅h)”，转盘转了300r。据此分析：该电热水壶的实际功率是多少？
(4)如果实际功率与说明书中所标的功率不相符，可能造成这种差异的原因是______。
六、综合题：本大题共1小题，共3分。
22.在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图1所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻()、一个电动机()和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题：
(1)在图2虚线框内画出烘干器内部电路图。
(2)使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要用一个______Ω的电阻替换原发热电阻。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：机械臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
A、瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故A不符合题意；
B、用撬棒撬物体过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B不符合题意；
C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故C不符合题意；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故D符合题意。
故选：D。
结合图片和生活经验，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，从而选出与题干属于同一类的杠杆。
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。
2.【答案】C
【解析】解：A、一瓶水提升一个人，即对人做的功为有用功，则有用功为：
W有=F2h=480N×0.5m=240J，故A错误；
B、拉力F1做的总功：W总=F1s=30N×10m=300J，
比较可知，F1做的功大于F2做的功，故B错误；
C、水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，则绳子的股数为n=sh=10m0.5m=20，
人匀速上升的速度为v=van=0.6m/s20=0.03m/s，
F2做功的功率为：
P=Wt=F2st=F2v=480N×0.03m/s=14.4W，故C正确；
D、滑轮组的机械效率为：
η=W有W总=240J300J×100%=80%，故D错误。
故选：C。
(1)一瓶水提升一个人，即对人做的功为有用功，根据W=Fs求拉力F2做的有用功；
(2)根据W=Fs求拉力F1做的总功，比较可知拉力F1与F2做功的关系；
(3)根据s=nh求出绳子股数，利用va=nv求出人匀速上升的速度，根据P=Wt=F2st=F2v求出F2做功的功率；
(4)根据η=W有W总求出滑轮组的机械效率。
本题主要考查的是滑轮组的机械效率，关键是会根据题目的条件进行简单的计算。
3.【答案】A
【解析】解：A、使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B、热值只跟燃料的种类有关，燃料和压缩空气混合后，燃料的种类不变，燃料的热值不变，故B错误；
C、压气机压缩空气，对空气做功时，机械能转化为内能，空气的内能增加，故C错误；
D、高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能，故D错误。
故选：A。
(1)在工作过程中，燃料燃烧越充分，损失的能量越少，热机的效率越高；
(2)燃料的热值是物质本身固有的一种性质，只与燃料的种类有关；
(3)压缩空气做功，机械能转化为内能；
(4)高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能。
本题考查的知识点有提高热机效率的方法、改变内能的方式以及对热值概念的正确理解，要注意平时知识的积累。
4.【答案】C
【解析】解：A、图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的火线，电流从火线经人体流向大地，会造成人体触电，故A不符合安全用电原则；
B、图乙中，手握住验电笔，笔尖金属体去检验插座中的火线，此时手要接触笔尾的金属体才能做出正确的判断，故B不符合安全用电原则；
C、图丙中，电水壶的外壳与保护接地线PE相连接，熔断器接在火线上，故C符合安全用电原则；
D、图丁中，小孩靠近高压设备嬉戏、玩耍，容易引发高压电弧触电，故D不符合安全用电原则。
故选：C。
(1)触电的实质是有一定大小的电流流过人体，据此判断；
(2)验电笔在使用时，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体；
(3)E表示接地线、L表示接火线、N表示接零线，保险装置应接在火线上；
(4)安全用电的原则是：不靠近高压带电体，不接触低压带电体。
本题主要考查了对触电的认识、验电笔的使用、电水壶的接线、高压触电的危害等的认识与理解，有一定综合性。
5.【答案】D
【解析】解：A、保险丝是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的，故A正确；
B、测电笔外壳是用塑料制成的，它不容易导电，是绝缘材料，故B正确；
C、智能家居中的芯片的主要成分是硅，它是半导体材料，故C正确；
D、超导材料的电阻为0，在电流通过时不会产生热量，所以超导材料不能制作电热丝，故D错误。
故选：D。
(1)根据保险丝制作的材料可做出判断；
(2)测电笔的外壳是绝缘体；
(3)硅属于半导体材料，是制作芯片的重要材料；
(4)超导材料是指电阻为零的材料，在电流通过时不会产生热量。
本题考查了对不同材料在电学元器件中的应用，属基础题，难度不大。
6.【答案】A
【解析】解：A、甲图：司南的勺柄指南方，这个南方是地理的南极、地磁的北极，故A错误；
B、乙图：说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C、丙图：水位自动报警器原理是当水位达到警戒水位A金属块时，控制电路接通，电磁铁有了磁性，红灯亮、绿灯灭，故C正确；
D、丁图：说明同名磁极相互排斥，故D正确。
故选：A。
(1)司南指南的那一端是地理的南极。
(2)奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。
(3)根据电磁继电器的原理进行分析。
(4)同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
本题考查的是指南针的原理和磁极间的相互作用规律；知道电流的磁场和电磁继电器的基本原理。
7.【答案】B
【解析】解：A、电池在充电时消耗电能，在电路中相当于用电器，故A错误；
B、电池在充电时电能转化为化学能，电池供电时化学能转化电能，故ab均为电能，故B正确；
C、照明灯工作时将电能转化为光能和内能，故D错误；
D、风扇单独工作时，大部分电能转化为机械能，一部分电能转化为内能，故D错误。
故选：B。
(1)电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成；
(2)照明灯工作时将电能转化为光能和内能；
(3)电风扇正常工作时，大部分电能转化为机械能，一部分电能转化为内能。
本题借助于手电筒风扇考查了电路的组成和能量的转化和转移，难度不大。
8.【答案】D
【解析】解：LED灯发光，说明LED灯的支路是正常的；电风扇停止工作，说明电风扇的支路断路；用试电笔检测插座两孔，氖管均发光，这说明左右两孔与火线之间是连接的，所以故障是b、c之间断路了，故ABC错误，D正确。
故选：D。
电路的故障有两种：短路和断路；根据用电器的工作情况、氖管的发光情况判定电路的故障。
本题考查家庭电路故障的分析，相对比较简单，属于基础题。
9.【答案】C
【解析】解：由图甲可知，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；
AB、闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，
由图乙可知，当滑动变阻器R1的阻值为10Ω，R消耗的电功率为3.6W，
由P=I2R可知，此时电路中的电流：I1= P1R1= 3.6W10Ω=0.6A；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=I1R2+I1×10Ω=0.6A×R2+0.6A×10Ω……①
由图乙可知，当滑动变阻器R1的滑片移动b端时，阻值最大为50Ω，R消耗的电功率为2W，
由P=I2R可知，此时电路中的电流：I2= P2R1'= 2W50Ω=0.2A；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=I2R2+I2×50Ω=0.2A×R2+0.2A×50Ω……②
联立①②两式解得：电源电压U=12V，R2的阻值：R2=10Ω，故AB正确；
C、滑片P置于b端时，电流I2=0.2A，R2两端的电压：U2=I2R2=0.2A×10Ω=2V，即电压表的示数为2V，故C错误；
D、滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量：Q2=W2=U2I2t=2V×0.2A×1×60s=24J，故D正确。
故选：C。
由图甲可知，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；
(1)由图乙可知，当滑动变阻器R1的阻值为10Ω，R消耗的电功率为3.6W，根据P=I2R求出此时电路中的电流；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源电压；当滑动变阻器R1的阻值为50Ω，R消耗的电功率为2W，根据P=I2R求出此时电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源电压；两式联立可解得电源电压和R2的阻值；
(2)滑片P置于b端时，知道电路中的电流和R2的阻值，根据欧姆定律求出R2两端的电压，即电压表示数；
(3)滑片P置于b端时，根据Q=W=UIt求出通电1分钟R2产生的热量。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。
10.【答案】D
【解析】解：A、由安培定则可知，当开关S闭合时，电磁铁下端为N极，故A错误；
B、控制电路中，两电阻串联接入电路，由图-2可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，压敏电阻受到的压力越大，电路总电阻越小，根据欧姆定律可知通过电路的电流越大，故B错误；
C、当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A时自动报警铃声开始响起，根据欧姆定律可得此时电路总电阻R=UI=12V0.1A=120Ω，
由图-2可知此时压敏电阻的阻值R2=40Ω，因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则此时变阻器R1接入电路的阻值R1=R-R2=120Ω-40Ω=80Ω，
此时R1的功率为：P1=I2R1=(0.1A)2×80Ω=0.8W，故C错误；
D、要保证电梯最大载重不变，即通过控制电路的电流不变，控制电路电源电压降低，根据欧姆定律可知需减小电路总电阻，根据串联电路电阻规律可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应将R1的滑片P向左移，故D正确。
故选：D。
(1)利用安培定则判断螺线管的磁极；
(2)控制电路中，两电阻串联接入电路，由图-2可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，根据串联电路电阻规律可知压敏电阻受到的压力越大时电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知通过电路的电流变化；
(3)当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A时自动报警铃声开始响起，根据欧姆定律计算此时电路的总电阻，由图-2可知此时压敏电阻接入电路的阻值，根据串联电路的电阻规律计算此时变阻器R1接入电路的阻值，根据P=I2R计算R1的功率；
(4)要保证电梯最大载重不变，即通过控制电路的电流不变，控制电路电源电压降低，根据欧姆定律可知需减小电路总电阻，根据串联电路电阻规律可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值，据此判断滑片P的移动方向。
本题考查安培定则、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。
11.【答案】欧姆 电阻 磁 奥斯特
【解析】解：德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即：欧姆定律，人们为了纪念这位物理学家，他的名字被命名为电阻的单位；
奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，称为电流的磁效应。
故答案为：欧姆；电阻；磁；奥斯特。
德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系；
奥斯特发现了电流的磁效应。
本题考查了学生对物理学史的掌握和运用，基础性题目。
12.【答案】0.045 电功率
【解析】解：由“3V 15mA”知：鼠标正常工作时的电压是3V，则鼠标正常工作的电功率：
P=UI=3V×15×10-3A=0.045W；
根据W=Pt可知，鼠标休眠不工作是通过减小功率来达到省电的目的。
故答案为：0.045；电功率。
(1)由鼠标铭牌可以找出额定电压和额定电流，根据P=UI求出鼠标正常工作的电功率；
(2)鼠标待机时减小工作电流，减小实际功率达到省电的目的。
本题考查了鼠标的电功率、W=Pt的应用，根据所学知识细心解答即可，是一道基础题。
13.【答案】750 300
【解析】解：由图象可知，在150N的水平推力作用下机器人的速度：v=0.5m/s，
匀速直线运动通过的路程：s=vt=0.5m/s×10s=5m，
推力做的功：W=Fs=150N×5m=750J；
由图象可知，该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的推力F'=300N，
则水平推力的功率：P'=F'v'=300N×0.6m/s=180W，所以该机器人水平动力的功率为180W时，它受到的水平动力为300N。
故答案为：750；300。
(1)由图象可知，在150N的水平推力作用下机器人的速度，根据s=vt求出匀速直线运动通过的路程，根据W=Fs得到动力做的功；
(2)根据P=Fv，由图像得到水平动力的功率为180W时的动力。
本题以扫地机器人为载体考查了二力平衡条件以及路程、功、功率的计算，关键是从图象中获取有用信息。
14.【答案】半导体 并联
【解析】解：(1)由材料可知：二极管是由半导体做成的器件；
(2)多个装饰灯可以交替发光，说明它们独立工作，互不影响，所以是并联。
故答案为：半导体；并联。
(1)发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成。
(2)并联电路中，各个用电器互不影响。
本题考查了半导体、电路的连接方式的判定、能量的转化，属于基础题。
15.【答案】温度计示数的变化 加热时间 电流 电流
【解析】解：(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
(2)用相同的加热装置对物质加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；
(3)图3中两灯泡并联，两灯泡规格不同，故通过两灯泡的电流不同，根据W=UIt可知，可探究电流做功与电流的关系；
(4)如图4所示，通过移动滑动变阻器的滑片可改变电路中的电流，故可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
故答案为：(1)温度计示数的变化；(2)加热时间；(3)电流；(4)电流。
(1)比较热值大小要用不同的燃料，加热质量。初温相同的同一种液体，让通过温度计的示数高低得出吸热多少判断热值大小；
(2)用相同的加热装置对物质加热，物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；
(3)(4)利用控制变量法和转换法分析。
本题探究物理实验的相关问题，利用了控制变量法和转换法。
16.【答案】解：地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近；在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极；小磁针的N极指向地磁场的S极，地磁场的磁极，P点的磁感线方向如下图所示：
。
【解析】(1)地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近；
(2)在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极；
(3)磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
本题考查了地磁场的相关知识，是一道基础题。
17.【答案】L2 右 N 机械能
【解析】解：(1)由题中图可知：S接通触点b时，线圈L2具有磁性，吸引衔铁使横杆向右运动，带动传动装置关闭车门；
(2)已知电源正负极，根据电流流向，由安培定则可知，左边电磁铁左端为N极，在关闭车门过程中，是电能转化为机械能。
故答案为：L2；右；N；机械能。
(1)看懂单刀双掷开关即可解答。
(2)已知电源正负极，根据电流流向，由安培定则可判断电磁铁的磁极。
本题主要考查学生对电磁铁的应用的了解和掌握，是一道基础题。
18.【答案】左 B 电压 3 V 反比 C 电阻大小 电流 控制变量法
【解析】解：(1)连接好电路，将电源电压调至4.5V，为保护电路，滑动变阻器阻值调到阻值最大处，即最左端，闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表示数始终接近电源电压，电压表与电源连通，导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路，故选：B
(2)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I-R图像：
①其中阴影部分面积等于IR，由欧姆定律可知，表示的物理量是电压，其值为3V；
②由实验图像可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻反比。
实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数为2V，说明滑动变阻器最值太小，
A.可以减小电源电压，故A不可行；
B.将电压表改接到滑动变阻器两端，为完成实验，滑动变阻器两端的电压U0=2.5V，由串联电路的分压特点得U0U-U0=R滑R4
滑50Ω
R滑=62.5Ω
故B不可行；
C.换用阻值更大的滑动变阻器，换用阻值较大得滑动变阻器分得相应的电压，故C可行；
(4)图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究电阻大小对产生热量多少的影响；
图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究电流对产生热量多少的影响。这两套装置进行实验的过程中都采用的研究方法是控制变量法。
故答案为：(1)左；B；(2)①电压；3V；②反比；(3)C；(4)电阻大小；电流；控制变量法。
(1)为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器阻值调到阻值最大处，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表示数始终接近电源电压，可知电压表与电源连通，据此分析；
(2)①根据长方形的面积公式及欧姆定律分析；
②根据电流与电阻之积为定值分析；
(3)实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数为2V，说明滑动变阻器最值太小，根据串联电路电压的规律及分压原理分析；
(4)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析。
本题探究“电流与电阻的关系”，考查注意事项、数据分析、对器材的要求，同时探究“导体产生的热量与什么因素有关。
19.【答案】不亮 无 0.32 大于 0.75 1 A D
【解析】解：(1)小明连接的实物图如图1所示，电流表与灯并联，电压表串联在电路中(电压表测电源电压，电压表有示数)，因电压表内阻很大，电路的电流几乎为0，闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数；
(2)电流表应与灯串联，电压表与灯并联，改正后，如下所示：
(3)某次实验时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图2(a)(b)所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.8V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电路中的电流为0.32A；
因2.8V大于灯的额定电压，故小灯泡的实际功率大于灯的额定功率；
(4)小明进行多次实验，测量的数据如表所示，由表中数据知，灯在额定电压下的电流为0.30A，则小灯泡L正常发光时的电功率为：
P=UI=2.5V×0.30A=0.75W；
变阻器的最大电阻为20Ω，由表中第1组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：
R滑=U滑I1=U-U1I1=6V-≈22.7Ω>20Ω，故表格中第1次数据是编造的；
(5)第5次实验灯的实际功率为：
P5=U5I5=2.5V×0.30A=0.75W；
当电压为1.25V时，此时的电压为2.5V的0.5倍，根据P=U2R，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，即若灯的电阻不变，P'=(0.5)2×0.75W=0.1875W，而实际上灯的电阻随温度的减小而变小(通过灯的电流随电压的变小而变化，根据P=UI灯的实际功率也变小，灯的温度降低)，故这时灯的实际功率一定小于0.1875W，故选A；
(6)丙方案中，R1、小灯泡、滑动变阻器三者串联，小灯泡额定电压2.5V，根据前面测的数据(即I额=0.3A)，若灯泡正常发光，则10Ω的电阻R1分得的电压为3V，由串联电路的电压特点可知电源电压至少5.5V，而给出的电源电压只有3V，所以灯泡电压达不到额定电压，不可能正常发光，故丙方案不能测出小灯泡的额定功率；
丁方案中，根据“小华利用小明的实验器材”可知电源电压为3V，图中电压表测滑动变阻器两端的电压，当电压表示数U滑=U-UL=3V-2.5V=0.5V时，灯泡正常发光；且可通过调节电阻箱的阻值使得开关接2时电压表示数仍为0.5V，则灯泡正常发光时的电阻等于电阻箱的阻值(等效法)，根据P=U2R可以测出小灯泡的额定功率，即丁方案能测出小灯泡的额定功率，所以，丙方案不能，丁方案能；
故选：D。
故答案为：(1)不亮；无；(2)如上所示；(3)0.32；大于；(4)0.75；1；(5)A；(6)D。
(1)电流表与灯并联，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，可知电路的电流几乎为0，据此分析；
(2)电流表应与灯串联，电压表与灯并联，据此改正；
(3)根据电表选用小量程确定分度值读数，在灯不损坏的条件下，灯的实际电压越大，灯的实际功率越大；
(4)根据灯在额定电压下的电流，由P=UI得出小灯泡L正常发光时的电功率；
变阻器的最大电阻为20Ω，由表中第1组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器连入电路的电阻分析；
(5)根据P=UI得出第5次实验灯的实际功率，根据P=U2R，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，结合表中第3组数据和灯的电阻随温度的降低而变小分析；
(6)开关S接“1”、“2”各一次，根据电路图，确定能否使小灯泡正常发光，若不能，则无法测量小灯泡的额定电功率。
本题“测定小灯泡电功率”的实验，考查电路分析、电路连接、功率公式、串联电路的规律和欧姆定律的运用、影响电阻大小的因素及实验方案的评估，难度较大。
20.【答案】增加燃料燃烧密封装置，减少向周围环境散失能量
【解析】解：(1)将300g初温为20∘C的水，将水加热到100∘C需要吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅∘C)×0.3kg×(100∘C-20∘C)=1.008×105J；
(2)每分钟燃烧0.5g燃料，50g燃料烧尽所选时间t=50g0.5g/min=100min，
50g燃料烧尽放出的热量Q放=qm1=3×107J/kg×50×10-3kg=1.5×106J，
24W的小灯泡正常发光100min消耗的电能W=Pt=24W×100×60s=1.44×105J，
该装置转化电能效率η=WQ发×100%=1.44×1051.5×106×100%=9.6%；
(3)为避免燃料燃烧热能的损失，增加密封燃料燃烧装置，减少向周围环境失散能量。
答：(1)将300g初温为20∘C的水，将水加热到100∘C需要吸收的热量是1.008×105J；
(2)该装置转化电能效率为9.6%；
(3)增加燃料燃烧密封装置，减少向周围环境失散能量。
(1)将300g初温为20∘C的水，将水加热到100∘C需要吸收的热量Q吸=cmΔt；
(2)每分钟燃烧0.5g燃料，易拉罐中的水开始沸腾后，在发电机两端接上一个小灯泡，燃料盒中的固体燃料剩余50g，当燃料燃尽时，可知燃料烧尽时所用时间，燃料的热值已知，可知50g燃料烧尽放出的热量，24W小灯泡的正常发光的时间已求出，消耗的电能W=Pt，该装置转化电能的效率等于消耗的电能除以燃料燃烧放出的热量的百分数；
(3)为避免燃料燃烧热能的损失，增加密封燃料燃烧装置，减少能力损失。
本题考查了水吸热公式Q吸=cmΔt及燃料燃烧放热公式Q放=qm的应用，电能、热转化率的计算。
21.【答案】a 电热丝的阻值不符合设计要求；电能表测量存在误差等
【解析】解：(1)总开关S1应控制火线，故应接在a处；
(2)S2接1时，电路中只有R2，接2时，两电阻串联，根据串联电阻大于任一电阻，由P=U2R可知，接2时，功率小，为保温挡；接1时为加热挡，故可知
R2=U2P加热=(220V)21100W=44Ω；
两串联的电阻为
R1+R2=U2P保温=(220V)2100W=484Ω；
发热电阻丝R1的电阻
R1=484Ω-44Ω=440Ω
表标着“1800r/(kW⋅h)”，表示转盘每转1800圈消耗1度电，故转盘转了300r消耗的电能为
W=3001800×kW⋅h=16kW⋅h，
该电热水壶的实际功率是
P=Wt=16kW⋅h660h≈1.6667kW=1666.7W
大于1100W，
差异的原因可能有：电热丝的阻值不符合设计要求；电能表测量存在误差等。
故答案为：(1)a；
(2)R1的电阻是440Ω
(3)该电热水壶的实际功率是1000W；
(4)差异的原因可能有：电热丝的阻值不符合设计要求；电能表测量存在误差等。
(1)为了用电安全，开关控制火线；
(2)分析开关转换时电路的连接，根据串联电阻大于任一电阻，由P=U2R确定不同挡位电路的连接，分别得出R2大小和串联电阻的大小，从而得出发热电阻丝R1的电阻；
(3)由“1800r/(kW⋅h)”含义得出转盘转了300r消耗的电能为，从而得出该电热水壶的实际功率；
(4)从电能表的测量等角度分析与额定功率有差异的原因。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是电烤箱状态对应电热丝工作状态的判断。
22.【答案】220
【解析】解：
(1)两个元件并联，但不能“干烧”，故发热电阻需要一个单独的开关，而电动机不需要额外的开关，干路上再放一个总开关即可，如下图。
(2)若发热电阻功率减小到一半，则其功率为P现=12P原=12×440W=220W；
则发热电阻阻值为：R=U2P=(220V)2220W=220Ω。
答：(1)如图。(2)220。
(1)根据题目要求，两元件并联，设计好开关的位置即可。
(2)根据给出的功率算出替换后的功率，然后算出替换后的电阻。
本题考查了电路设计和电功率的基本计算，属于电学中较为基础的题目。实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.3
1.7
2.1
2.5
2.8
电流I/A
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
型号
SDS-15X05
额定电压
220V
保温功率
100W
加热功率
1100W