2026年辽宁省朝阳市物理中考一模试题（含解析）

这是一份2026年辽宁省朝阳市物理中考一模试题（含解析），共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
（本试卷共24小题满分80分物理和化学考试时长共150分钟）
考生注意：所有试题必须在答题卡指定区域内作答，在本试卷上作答无效
一、选择题：本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
1. 下列微观微粒空间尺度最大的是（ ）
A. 原子B. 核外电子C. 质子D. 原子核
【答案】A
【解析】
【详解】原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，故微观微粒空间尺度最大的是原子。
故选A。
2. 如图，烧开水时壶嘴上方会冒“白气”、“白气”的形成过程所发生的物态变化是（ ）
A. 升华B. 熔化C. 液化D. 凝华
【答案】C
【解析】
【详解】烧开水时，壶内水沸腾产生高温水蒸气，水蒸气无色透明无法被肉眼看见，水蒸气喷出壶嘴后，遇到温度较低的空气，放热变成液态小水珠，大量小水珠聚集就是我们看到的“白气”，该过程是气态变为液态，属于液化。
A．升华是物质由固态直接变为气态的物态变化，不符合“白气”形成过程，故A不符合题意；
B．熔化是物质由固态变为液态的物态变化，不符合“白气”形成过程，故B不符合题意；
C．“白气”是气态水蒸气液化形成的液态小水珠，形成过程对应的物态变化是液化，故C符合题意；
D．凝华是物质由气态直接变为固态的物态变化，不符合“白气”形成过程，故D不符合题意。
故选C。
3. 铁岭山川既有自然之美，又有人文之厚。优美风光中蕴含许多物理原理。下列光现象中，由光的反射形成的是（ ）
A. 莲花湖倒影B. 黄金柳大道的树影
C. 清河水库看上去“变浅”D. 龙尾山雨后彩虹
【答案】A
【解析】
【详解】A．湖面相当于平面镜，岸边景物在水中的倒影是平面镜成像，原理是光的反射，故A符合题意；
B．树影是光沿直线传播时，被树木挡住，在地面形成的暗区，属于光的直线传播现象，故B不符合题意；
C．池底反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看，会觉得池底变浅，属于光的折射现象，故C不符合题意；
D．雨后空气中的小水滴相当于三棱镜，太阳光经水滴折射、反射后分解为七色光，即光的色散，本质是光的折射，故D不符合题意。
故选 A。
4. 如图是清华大学设计的“望舒之筝”载人月球车。该月球车需适应月表环境，采用航天级合金或复合材料以减轻质量并保证结构强度。该材料具有较小的（ ）
A. 密度B. 硬度C. 熔点D. 导热性
【答案】A
【解析】
【详解】采用航天级合金或复合材料，该材料具有较小的密度，由分析当体积相同时，其质量更小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图，汽车行驶时与空气发生摩擦会累积大量电荷。在汽车排气筒上安装静电消除器，可以将车身与大地相连，消除车身上的静电。若汽车与空气摩擦，汽车失去电子，下列说法正确的是（ ）
A. 静电消除器是绝缘体
B. 汽车与空气摩擦创造了电荷
C. 汽车与空气摩擦，汽车会带负电荷
D. 消除静电时，电流方向由汽车流向消除器
【答案】D
【解析】
【详解】A．静电消除器需要将车身的电荷导向大地，必须能够导电，因此静电消除器是导体，故A错误；
B．摩擦起电的本质是电子的转移，并不是创造了电荷，故B错误；
C．电子带负电，汽车失去电子后，正电荷总数多于负电荷总数，汽车带正电荷，故C错误；
D．汽车带正电，消除静电时，大地的电子会经消除器流向汽车，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，与电子定向移动方向相反，因此电流方向由汽车流向消除器，故D正确。
故选D。
6. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 家庭电路中，空气开关跳闸一定是发生了短路
B. 家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间
C. 使用试电笔时手不能接触笔尾金属体
D. 发现有人触电后，应立即用手把他拉开
【答案】B
【解析】
【详解】A．空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大．故A错误；
B．控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，这样在开关断开时，用电器上没有电，不易发生触电事故，故B正确；
C．使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，试电笔才能区分火线或零线．故C错误；
D．发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电，故D错误；
7. 如图，跨学科实践活动中，某小组制作了一个简易杆秤，当秤盘中不放物体时，将秤砣的细线移到O点处，提起提纽，秤杆在水平位置平衡。在秤盘中放100g砝码，手提提纽，调节秤砣细线的位置，当秤杆再次水平平衡时，标记细线的位置B点为100g。下列说法正确的是（ ）
A. 秤砣的质量小于100g
B. 在OB之间可均匀标注刻度
C. 测量时，秤杆右端翘起，不影响测量结果
D. 将提纽适当向右移动，可增大杆秤的测量范围
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据杠杆平衡条件，即
由图可知，，则
故A正确；
B．设物体质量为，秤砣质量为，提纽到秤盘的距离为，秤砣到提纽的距离为L，根据杠杆平衡条件，即
则
说明L与成正比，故在OB之间可均匀标注刻度，故B正确；
C．测量时，秤杆右端翘起，说明右侧力与力臂的乘积小于左侧，此时需要调节秤砣位置使秤杆水平平衡，否则会影响测量结果，故C错误；
D．将提纽适当向右移动，秤盘到提纽的力臂变大，秤砣的最大力臂变小，根据
变大，变小，会导致的最大值变小，即测量范围变小，故D错误。
故选AB。
8. 图甲是某同学自制的“水火箭”。如图乙，用打气筒不断向“水火箭”内打气，当水面上方压强增大到一定程度时，“水火箭”发射升空。下列说法正确的是（ ）
A. “水火箭”加速升空阶段惯性一定增大
B. 打气时，“水火箭”内气体的内能会增加
C. “水火箭”升空阶段，它的机械能增大
D. 打气时的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．惯性只与物体的质量有关，“水火箭”加速升空时会向外喷水，质量减小，所以惯性减小，故A错误；
B．打气时，对 “水火箭”内压缩气体做功，机械能转化为内能，气体的内能会增加，故B正确；
C．“水火箭”升空阶段，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故C正确；
D．打气时是将机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程也是将机械能转化为内能，能量转化相同，故D正确。
故选BCD。
9. 如图甲，电源电压保持不变，电压表V1的测量范围为0～15V，电压表V2的测量范围为0～3V，电流表测量范围为0～0.6A，滑动变阻器标有“15Ω 1A”字样。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，最大限度从某一位置移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡恰好正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。图乙是某一电压表示数与电流表示数的关系图像。下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡的额定电功率为0.9W
B. 滑动变阻器滑片P置于中点时，通电10s，电路消耗的总电能为16.2J
C. 调节滑动变阻器滑片P的过程中，电压表V1与电流表A示数的比值变小
D. 调节滑动变阻器滑片P的过程中，小灯泡的最大功率与最小功率之比为4∶1
【答案】BCD
【解析】
【详解】C．分析电路可知，滑动变阻器和灯泡L串联，电压表测电源电压，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路电流。在保证电路元件安全的情况下，最大限度从某一位置移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡恰好正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响），说明此过程中电路电流变大，则电流表示数变大，电源电压保持不变，则电压表示数不变，所以调节滑动变阻器滑片P的过程中，电压表V1与电流表A示数的比值变小。则图乙是电压表示数与电流表示数的关系图像。故C正确；
A．由图乙可知，电流最大为0.6A，此时小灯泡恰好正常发光，电压表示数为1.5V，则电源电压为 ①
电流为0.3A时，电压表示数为3V，则电源电压为 ②
联立①②，解得灯泡电阻，电源电压。则小灯泡的额定电功率为，故A错误；
B．滑动变阻器滑片P置于中点时，电路中电流为
则通电10s，电路消耗的总电能为，故B正确；
D．由图乙可知，电流最大为0.6A，最小为0.3A，则调节滑动变阻器滑片P的过程中，小灯泡的最大功率与最小功率之比为，故D正确。
故选BCD。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
10. 为了缓解城市“热岛效应”，铁岭市修建如意湖等人工水域来增加城市水域面积，这是利用了水的________的特性。春天来了，如意湖旁“槐花飘香”是_________现象。
【答案】 ①.
比热容大 ②.
扩散
【解析】
【详解】[1]水的比热容较大，相同质量的水与其他物质相比，吸收或放出相同热量时，水的温度变化更小，能有效调节气温，以此缓解“热岛效应”。
[2]槐花的香气分子在永不停息地做无规则运动，分子扩散到空气中被人感知到，这一现象属于扩散现象。
11. 如图，化学老师在检验氢气纯度时，用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，如果听到很小的“噗”声，表明收集的氢气已经纯净。该实验说明声可以传递__________，其中“很小”是指声音的__________（填声音的特性）小。
【答案】 ①. 信息 ②. 响度
【解析】
【详解】[1]在检验氢气纯度时，通过听到的声音不同来判断氢气是否纯净，这是利用声音获取相应的信息，说明声音传递信息。
[2]“很小”指声音很小，即声音很微弱，故“很小”是指声音的响度小。
12. 吞颗胶囊就能做胃镜，AI机器人让看病不再痛苦。如图为一种全消化道AI智能检查胶囊内镜机器人，患者将它随水吞下，医生通过__________波远程无线操控该机器人，15分钟左右便可完成胃部检查。若该胶囊的质量为5g，其材料比热容为、胶囊进入胃部后，温度从25℃上升到37℃，该过程中胶囊吸收__________J的热量。
【答案】 ①. 电磁 ②. 120##
【解析】
【详解】[1]在无线操控中，通常利用电磁波来传递信息实现远程控制。
[2]该过程中胶囊吸收的热量
13. 某同学随父母自驾出游，汽车行驶时，感到路边树木向后退，这是以__________为参照物的；打开天窗时，车内空气会被“抽”到车外，可以用气体流速大的位置压强__________来解释。
【答案】 ①. 汽车 ②. 小
【解析】
【详解】[1]树木向后退，说明树木相对于所选参照物的位置向后改变，以汽车（或自己、车内的物体）为参照物时，树木呈现向后运动的状态，故这是以汽车（或自己、车内的物体）为参照物的。
[2]流体的压强随流速增大而减小。打开天窗时，车外空气流速大、压强小，车内空气流速小、压强大，在压强差作用下车内空气被“抽”到车外，故此处填“小”。
14. 如图，跨学科活动小组制作了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑动变阻器滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中（磁铁与活塞固定）。闭合开关S后，电磁铁右边为__________极，此时小瓶子悬停在图示位置。若让小瓶子上浮，滑动变阻器滑片应向__________（填“左”或“右”）移动。
【答案】 ①. N ②. 右
【解析】
【详解】[1][2]根据安培定则，电源左端为正极，电流从电磁铁右端流入、左端流出，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管右端，因此电磁铁右端为N极；磁铁左边为N极，当滑片P向右移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的电流变小，电磁铁的磁性变弱，电磁铁与磁铁排斥作用变小，活塞向左运动，大瓶内空气气压变小，小瓶子的水会挤出来，小瓶子重力变小，重力小于浮力，小瓶子将上浮。
15. 如图甲，质量为100g、底面积为的平底薄壁柱形容器置于水平桌面上，容器内盛有质量为360g的水。将重为1.8N的圆柱体挂在弹簧测力计下浸没在水中时，弹簧测力计的示数为如图乙所示，平底容器对水平桌面的压力增大了0.4N（圆柱体未接触容器，柱形容器外壁附着的水忽略不计），此时水对容器底的压强为__________Pa，圆柱体的密度为__________。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 800## ②. 4.5
【解析】
【详解】[1]容器中水的重力
容器对桌面的压力增大了0.4N，这个增量就是圆柱体对水的压力，因此水对容器底的总压力为
则水对容器底的压强为
[2]根据物体间力的作用是相互的，圆柱体受到的浮力等于圆柱体对水的压力，即
根据阿基米德原理 ，可得圆柱体浸没时
圆柱体质量
圆柱体密度
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
16. 如图所示，入射光线与镜面成角，请画出反射光线并标出反射角的大小。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点垂直于镜面做出法线，已知入射光线与镜面的夹角为，则入射角等于
根据光的反射定律，反射角等于入射角，则反射角也等于，在法线的右侧做出反射光线，使之与法线的夹角为。据此作图。
17. 铁路是东北工业的钢筋铁骨。换轨机是一种用于铁路轨道施工或维护时更换轨枕的机械设备。如图，换轨机匀速向上提起轨枕，请画出轨枕受力的示意图（O点为其重心）。
【答案】
【解析】
【详解】轨枕被匀速向上提起，处于平衡状态，受力平衡：受到竖直向下的重力，和换轨机对它竖直向上的拉力，两个力大小相等，作用点都在重心处；以及夹子左右部分对轨枕的压力F右、F左，注意两个力大小相等。据此作图。
四、实验题：本题共4小题，共23分。
18. 夏天，某同学赤脚在莲花湖湿地公园的白沙滩上玩耍，发现沙子很烫，湖水却很凉。于是该同学猜想，吸收相同的热量下，不同物质的升温情况可能不同。于是，该同学设计如下实验进行探究。
【问题】比较水和食用油的吸热升温情况。
【证据】
（1）如图甲，将质量和初温相同的水和食用油分别倒入相同容器中，用__________的电加热器对其加热；
（2）实验时需要用到的测量工具是秒表、温度计和__________，两种液体吸收热量的多少可通过__________（填“液体升高的温度”或“加热时间”）来比较；
（3）加热过程中，每隔相同时间记录相关数据并根据实验数据绘制图像，如图丙所示。某次实验时食用油中的温度计示数如图乙所示，为__________℃；
【解释】
（4）分析图像丙可知，不同物质，升高相同的温度，吸收的热量__________；
【交流】
（5）图丙中图线①表示的是__________（填“水”或“食用油”）的吸热升温情况。
【答案】（1）相同 （2） ①. 天平 ②. 加热时间
（3）46 （4）不同
（5）食用油
【解析】
【小问1详解】
如图甲，将质量和初温相同的水和食用油分别倒入相同容器中，用相同的电加热器对其加热，使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。
【小问2详解】
[1]实验时需要用到的测量工具是秒表、温度计和测量质量的天平。
[2]两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较，加热时间相同，两种液体吸收的热量相同。
【小问3详解】
由图乙可得，温度计的分度值为1℃，示数为46℃。
【小问4详解】
分析图像丙可知，不同物质，升高相同的温度，加热时间不同，吸收的热量不同。
【小问5详解】
由图像丙可知，升高相同的温度，图线①表示的物质加热的时间较短，说明该物质吸收的热量较小，两图线表示的物质的质量相同，则图线①表示的物质的比热容较小，故图丙中图线①表示的是食用油的吸热升温情况。
19. 某小组探究“凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图（a），将甲、乙两块透镜分别正对太阳光，光屏上出现了不同的光斑，可判断应用______（填“甲”或“乙”）透镜完成实验；
（2）在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节______、凸透镜、光屏的中心在同一高度，使成的像在光屏中心；
①如图（b），实验中光屏上呈现出烛焰的倒立、______的实像，该原理可应用在______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）上；
②当光屏上出现清晰的像时，某同学不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上______（填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像；
（3）实验后各小组交流时，某同学发现，用焦距相同的透镜的不同小组，当物距也相同时，所成实像的像距却各不相同，排除长度测量误差后，出现该现象的原因可能是______。
【答案】（1）乙 （2） ①. 烛焰 ②. 放大 ③. 投影仪 ④. 仍能
（3）没有在成像最清晰时测量像距
【解析】
【小问1详解】
图（a）中，甲透镜对光线具有发散作用，是凹透镜，乙透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以应用乙透镜完成实验。
【小问2详解】
[1]烛焰更亮，成的像更清晰，所以实验中主要观察烛焰通过凸透镜成的像。在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，使成的像在光屏中心。
[2][3]如图（b），物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，成的是倒立、放大的实像，应用是投影仪。
[4]当光屏上出现清晰的像时，某同学不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，但光线可以通过凸透镜的其余部分会聚成完整的像。
【小问3详解】
实验中，应在光屏上的像最清晰时测量像距。用焦距相同的透镜的不同小组，当物距也相同时，所成实像的像距却各不相同，排除长度测量误差后，出现该现象的原因可能是没有在成像最清晰时测量像距。
20. 为测量某液体的密度，某小组进行了如下实验。
（1）如图甲，把天平放在水平桌面上，应首先确认____________处，再调节平衡螺母，使天平平衡。
（2）接下来进行了如下操作，实验数据如图乙所示。
A.用天平测出烧杯和剩余液体的总质量；
B.将液体倒入烧杯中，用天平测出烧杯和该液体的总质量；
C.将烧杯中的一部分液体倒入量筒，测出这部分液体的体积；
以上操作的正确顺序：_________（填字母），分析数据可知该液体的密度为__________kg/m3。
（3）另一小组的同学们在没有量筒的情况下，设计了如下实验方案，也测出了该液体的密度。
①如图丙，向大烧杯中倒入适量的水，使质量为m1的玻璃杯漂浮在水面，用记号笔在玻璃杯上标记水面对应的位置；
②如图丁，倒出大烧杯中的水并擦干净，向大烧杯里倒入适量的液体，使玻璃杯漂浮在液面上，向玻璃杯中倒水，直到玻璃杯浸入液体的深度与_________相平，取出玻璃杯并擦干外面的液体，用天平测出玻璃杯和水的总质量为m2；
③液体密度的表达式为ρ液=__________（用题中所给的字母表示，已知水的密度为ρ水）。
【答案】（1）游码移到标尺左端的零刻度线
（2） ①. BCA ②.
（3） ①. 步骤①标记的位置 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据天平的使用规则，天平使用前，需先将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度线处，再调节平衡螺母，使天平平衡。
【小问2详解】
[1]测量液体密度的正确步骤为： 先测烧杯和液体的总质量（B） 再将部分液体倒入量筒测体积（C） 最后测烧杯和剩余液体的总质量（A），这样可以避免烧杯残留液体带来的误差。
[2]图b烧杯和液体总质量
图a 烧杯和剩余液体总质量
量筒中液体的质量
图 c量筒中液体的体积
液体密度：
【小问3详解】
[1]实验利用漂浮时浮力等于重力，且两次浸入深度相同，即排开液体的体积相等。故步骤②中，需让玻璃杯浸入液体的深度与步骤①标记的位置相平，保证两次排开液体的体积V排​相等。
[2]步骤①：玻璃杯漂浮在水中，浮力等于重力：
得
步骤②：玻璃杯（含水）漂浮在液体中，浮力等于总重力：
两次V排​相等，联立得
21. 某同学进行“测量定值电阻的阻值”实验，选择如下实验器材：电压恒为4.5V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，一个待测电阻R，一个标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，导线若干。
（1）如图甲，请用笔画线表示导线，将图中的实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大，导线不能交叉）
（2）连接好电路，用开关试触时，发现电流表几乎无示数，电压表示数超过了最大测量范围，若故障只出在用电器上，则故障为_____________。
（3）排除故障后，正确完成实验操作。某次实验中，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为0.2A时，电压表示数如图乙所示，则电阻R两端的电压为_________V。多次实验所测量的结果如表所示，则电阻R的阻值为_________Ω。（结果保留一位小数）
（4）若将图甲中的电阻R替换为阻值约为400Ω的另一电阻，其他器材和电路连接不变，则不能测出，的阻值，其原因是____________。
（5）如图丙，该小组的另一同学设计如下电路，在三个虚线框内分别接入了两个开关和一个电压表，测未知电阻R阻值（阻值已知，电源电压未知），下列电路中可行的方案有__________（填序号）。
【答案】（1） （2）待测电阻断路
（3） ①. 0.4 ②. 2.1
（4）阻值过大，电路中电流太小，电流表无法准确读数。
（5）①③
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器滑片P向右移动时电流变大，说明接入电阻变小，因此将滑动变阻器的右下接线柱连接到定值电阻的右端。
【小问2详解】
电流表几乎无示数说明电路断路，电压表超过量程说明电压表串联接在电源两端，因此故障为待测电阻断路。
【小问3详解】
[1]电压表选量程，分度值，读数为
[2]根据计算得，，
平均值
【小问4详解】
电源电压，，即使滑动变阻器接入电阻为0，电路最大电流
小于电流表分度值，无法准确测量电流。
【小问5详解】
①：闭合开关S、S2，断开​时，与、滑动变阻器串联，电压表测两端的电压；​
闭合，断开S2，电压表测与两端的电压之和，由串联电路分压原理，可算出​，且电压表正负接线柱始终正确，故①可行。
②：切换开关时，电压表正负接线柱会接反，无法正常读数，故②不可行。
③：闭合开关S、S2，断开​时，与、滑动变阻器串联，电压表测两端的电压；
闭合，断开S2，电压表测与两端的电压之和，由串联电路分压原理​​，可算出，电压表正负接线柱始终正确，故③可行。
故选①③。
五、综合应用题：本题共3小题，共23分。
22. 从“看天浇水”到“数据浇水”，新质生产力为智慧农业提供技术支持，如图是某款农业智能浇水机器人，可在5G物联网指导下进行精准喷淋。若该机器人重600N，未喷水时，在60N的牵引力作用下，以0.5m/s的速度在水平地面沿直线匀速行驶2min。
（1）此过程中机器人经过的路程是多少?
（2）此过程中牵引力做功的功率是多少?
（3）此过程中重力对该机器人做了多少功?
【答案】（1）
60m （2）
30W （3）
0J
【解析】
【小问1详解】
机器人经过的路程
【小问2详解】
牵引力总功
牵引力做功的功率
【小问3详解】
机器人重力方向竖直向下，机器人沿水平方向运动，在重力方向上移动距离为0，因此重力做功
23. 跨学科实践活动中，某同学设计了一款具有高、中、低三个挡位的小型电热水器，其简化电路如图所示，R0、R1、R2为电热丝，其中，有“30Ω 3A”“40Ω 2A”“50Ω 1.5A”三种规格备选。热水器在高温挡、中温挡工作时，开关S2均处于闭合状态。表中数据为该热水器的部分参数。求：
（1）热水器在高温挡正常工作1小时消耗多少电能。
（2）的阻值。
（3）通过计算说明，选择哪种规格可以达到低温挡功率范围。
【答案】（1）
（2）10Ω （3）“40Ω 2A”
【解析】
【分析】由题意分析，通过三个开关的断开与闭合，明确电热水器所处的工作状态是解题的关键。在低温挡工作时，只有S闭合，R0与R2串联，移动滑片，通过改变R0接入电路的电阻来调节功率。当低温挡的功率最小为20W时，求出电路的最大总电阻；由串联电路的电阻特点求出R0接入电路的最大阻值；当低温挡的功率最大为50W时，求出此时R0允许通过的最大电流，最终选择合适的R0。
【小问1详解】
高温挡额定功率
电热水器在高温挡正常工作1小时消耗电能为
【小问2详解】
由图可知，当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，此时电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，电热水器处于高温挡；当S、S2闭合，S1断开时，只有R2工作，此时电路的电阻较小，总功率较大，电热水器处于中温挡；高温挡时R1消耗的电功率为
因高温挡总功率等于R1与R2的功率之和，且R2在高温挡和中温挡的功率不变，故电热水器中温挡的功率为
则的阻值为
【小问3详解】
由题意可知，低温挡工作时，S1、S2均断开，R2与R0串联。移动滑片，通过改变R0接入电路的电阻可调节低温挡的功率。当低温挡功率最小时，电路总电阻最大（滑动变阻器接入阻值最大），由得电路总电阻
由串联电路电阻的特点可知，滑动变阻器需要的最大阻值为
即滑动变阻器的最大阻值为35Ω；当低温挡的功率最大时，由可知电路最大电流为
即滑动变阻器允许通过的电流最大为1.67A，对比滑动变阻器的三种规格可知，“40Ω 2A”满足要求，因此选择该规格的滑动变阻器。
24. 如图甲，如意湖进行智能路灯改造，安装了风光互补路灯，为节能减排“添砖加瓦”。跨学科实践小组对此产生了浓厚的兴趣，于是在实践课上，该小组开展“设计小型风光互补路灯模型”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容。
【项目分解】
（一）了解风光互补路灯
（二）设计：Ⅰ.小型风光互补路灯模型
Ⅱ.设计控制电路
【项目实施】
（一）了解风光互补路灯：
（1）风光互补路灯是集太阳能、风能发电技术和系统智能控制技术为一体的发电路灯，其基本配置是由太阳能电池板、风力发电机、控制器、蓄电池、灯杆和灯具组成，需要很多配置，但其工作原理并不十分复杂。
（2）该路灯存在不足：路灯每天定时开启，没有结合实际光照强度来控制路灯。
（二）设计:
Ⅰ.小型风光互补路灯模型
（1）如图乙是该小组设计的风光互补发电、蓄电装置电路图，相应参数如下表。
查阅资料获知：最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率，风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，当地太阳最大辐射强度120W/m2。
（2）风光互补发电系统是一种将风能和光能转化为__________能的装置。白天，LED灯不工作时，蓄电池相当于__________。
（3）要使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要__________m2，在仅靠风力发电的情况下，当风速为6m/s时将蓄电池电能由30%充至90%至少所需时间为__________h。
Ⅱ.设计的控制电路
（1）如图丙是该小组设计的控制电路，用它来替代图乙中的开关S。电路中电源两端电压恒定，电阻R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，查阅资料可知某型号硫化铅光敏电阻的阻值与光照强度E（单位：lx）的关系如下表所示，其中触发和恢复阈值分别为10lx和60lx，当该光敏电阻外界光照低于触发阈值，控制开关两端电压U控升高到某一设定值时控制开关自动闭合，超过恢复阈值就自动断开，达到自动控制照明系统效果。
（2）（多选）结合信息和已学知识，下列说法正确的是__________（填字母）。
A.风能属于可再生能源
B.R1为定值电阻，R2为光敏电阻
C.光照强度越弱U控越大
D.定值电阻阻值越大，照明系统工作时间越短
【项目拓展】
（1）项目设计完检验中发现，当光照强度分别为15lx和30lx时，定值电阻两端电压分别为2V和3V；当光照强度达到触发光照强度时，照明系统开始启动，则设定的启动电压U=__________V。
（2）该小组在完善项目的可行性过程中，发现设计中还需考虑LED灯的选择，选择时要考虑的问题是__________。（写出一种即可）
【答案】 ①. 电 ②. 用电器 ③. 3 ④. 36 ⑤. ACD ⑥. 4.5 ⑦. LED灯的额定电压要与蓄电池供电电压匹配
【解析】
【详解】[1]风光互补路灯是发电装置，将风能、光能最终转化为电能。
[2]白天LED不工作时，发电机/太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池消耗电能，因此相当于电路中的用电器。
[3]由题意可知，太阳能电池板接收的总辐射功率
太阳辐射强度为，因此面积
[4]由题意，风力发电机输出功率，已知时，因此时，
解得，
需要充的电能
因此充电时间
[5]A．风能可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，故A正确；
B．由题意，光照强度越低，光敏电阻阻值越大，且光照低于阈值时控制开关电压升高闭合。由图丙可知，控制开关并联在R1两端，若R1是定值电阻、R2是光敏电阻，光照越弱，R2阻值越大，总电流越小，会减小，不符合要求。所以R1是光敏电阻，R2是定值电阻，故B错误；
C．R1是光敏电阻，光照强度越弱，R1阻值越大，R1分压越大，因此越大，故C正确；
D．若定值电阻R2阻值越大，分压越大，要让达到闭合设定值，需要更大的光敏电阻阻值，对应更低的光照强度，仅在更暗的时候才开灯，因此照明系统工作时间越短，故D正确。
故选ACD。
[6]观察表格可得：光照强度E和光敏电阻阻值R满足。已知光照15lx时，，定值电阻电压2V；光照30lx时，定值电阻电压3V；由串联分压规律得：
解得，
触发阈值，对应光敏电阻
因此启动电压
[7]选择LED灯时，首先需要保证LED的额定电压和蓄电池输出电压匹配，也可以考虑额定功率（保证续航）、亮度、节能效果等。实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
电阻R/Ω
1
0.2
2
0.6
0.3
3
0.88
0.4
额定电压
30V
高温挡功率
150W
中温挡功率
?W
低温挡功率范围
20～50W
风力发电机
太阳能电池板
其他元件
最大限制风速
12m/s
输出功率
36W
蓄电池
容量：500A·h
UM=12V
最大输出功率
800W
光电转化效率
10%
LED灯
PM=12V
光照强度E/lx
5
l2
15
20
25
40
光敏电阻的阻值/Ω
60
25
20
15
12
7.5