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2024年安徽省芜湖市中考一模物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份2024年安徽省芜湖市中考一模物理试题（原卷版+解析版），文件包含精品解析2024年安徽省芜湖市中考一模物理试题原卷版docx、精品解析2024年安徽省芜湖市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23页， 欢迎下载使用。
1.物理与化学同场考试，两张试卷，考试时间共计120分钟。
2.本试卷共6页，计23题，满分70分。请核对无误后，再答题。
一、填空题（每空2分，共20分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）
1. 当液体温度升高时，其分子无规则运动加剧，以致于表层中有更多的分子脱离液体分子的束缚跑到空气中去，从而发生了物态变化。这一物态变化是______。
【答案】汽化
【解析】
【详解】温度反映了大量分子无规则运动的剧烈程度,当液体温度升高时，其分子无规则运动加剧，以致于表层中有更多的分子脱离液体分子的束缚跑到空气中去，该过程物质由液体变为了气体,发生了汽化现象。
2. 如图所示，这是甲、乙两热机某次做功的参数。甲、乙相比，__________热机效率较低。（选填“甲”或“乙”）
【答案】乙
【解析】
【详解】甲热机效率为
乙热机效率为
则乙热机效率较低。
3. 如图所示电路，开关S闭合后，两灯均发光，一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能_________（选填“L1短路”、“L1断路”或“L2断路”）。
【答案】L1断路
【解析】
【详解】如图所示电路，小灯泡L1和L2的连接方式为串联；电压表测量L1两端的电压；一段时间后，两灯均熄灭，电流表无读数，说明电路为断路；电压表有读数且示数较大，说明电压表两接线柱到电源是通路，由此可判断导致这种电路故障的原因可能是L1灯泡处于断路。
4. 新能源在现代社会中有着广泛的应用，太阳能属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
【答案】可再生
【解析】
【详解】太阳能可从自然界不断获得，属可再生能源。
5. 小明从小养成了节约能源的良好习惯，经常观察如图家里面的电能表，提醒父母家里用电情况。某次小明让他家一台标有“220V；1000W”字样的电饭锅单独正常工作15分钟，则电能表转盘转动____转。
【答案】625
【解析】
【详解】正常工作15min，电饭锅消耗的电能
由电能表的参数可知，每消耗1kW∙h电能，转盘转动2500R，所以电饭锅工作时，电能表转盘转动的次数
6. 随着科技的进步，人们开始使用无人机喷洒农药，如图所示，该无人机有4个旋翼，每个旋翼的通过的电流为2A，额定电压为15V，电动机线圈的电阻为2Ω。则该无人机正常工作10s，输出的机械能为______J。
【答案】880
【解析】
【详解】每个机翼消耗的电能
W=UIt=15V×2A×10s=300J
每个机翼的电动机的线圈产生的热量
Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×10s=80J
无人机每个机翼输出的机械能
W机械=W-Q=300J-80J=220J
根据题意可知，无人机有四个机翼，则该无人机正常工作10s，输出的机械能
W′=4W机械=4×220J=880J
7. 如图所示，当开关由断开到闭合时，小磁针下端为N极，则小磁针将沿_______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。
【答案】顺时针
【解析】
【详解】开关断开时，线圈中无电流通过，螺线管周围无磁场，开关闭合时，电流由螺线管的右端流入，左端流出，据安培定则知，螺线管的左端为N极，右端为S极，据异名磁极相互吸引得，小磁针的将沿顺时方向针转动。
8. 如图是采用无线充电技术为智能手机充电，当带有金属线圈的智能手机靠近磁场时，能够产生感应电流进行充电。则与其工作原理相同的是___________（选填“电铃”、“动圈式话筒”或“扬声器”）。
【答案】动圈式话筒
【解析】
【详解】从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；动圈式话筒与其工作原理相同，也是利用电磁感应原理工作的；扬声器的工作原理利用通电导体在磁场中受力的作用；电铃是利用电流磁效应工作的。
9. 如图所示是某电磁波的振动图像，该电磁波的波长为_______m。
【答案】240
【解析】
【详解】由图像知，该电磁波振动的周期为，频率
波长
10. 如图甲电路中电源电压恒定，R1的阻值是40。图乙是滑动变阻器R2消耗的电功率P与其电阻R2的关系图像。则该电路中R2消耗的最大功率是_______W。
【答案】0.9
【解析】
【详解】由图甲知，两个电阻串联在电路中。由图乙知，当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，它接入电路的阻值为20欧，据P=I2R知，电路中的电流
R1两端的电压
U1=IR1=0.2A×40Ω=8V
据串联电路的分压特点有
40Ω∶(40Ω+20Ω)=8V∶U
解得，电源电压U=12V。由图乙知，当变阻器接入电路的阻值为40Ω时，它消耗的功率最大，据串联电路的分压特点有
40Ω∶(40Ω+40Ω)=U2∶12V
解得，此时变阻器R2两端的电压U2=6V。R2消耗的最大功率
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11. 在标准大气压下，液态氮的沸点为-196℃。图甲是牛奶、奶油等冰激凌原料上倒上液态氮，制成液氮冰激凌；图乙的香蕉浇上液氮后能代替锤头钉钉子。下列说法正确的是（ ）
A. 冰激凌周围的“白气”是液氮汽化而成
B. 牛奶、奶油中的水凝固成冰的过程要吸热
C. 浇上液氮，能使香蕉里面的水分子停止运动
D. 浇上液氮，能使香蕉的内能减少
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．冰激凌周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误；
B．牛奶、奶油中的水凝固成冰的过程需要放出热量，故B错误；
C．分子在不停地做无规则运动，浇上液氮，香蕉里面的水分子不会停止运动，故C错误；
D．浇上液氮，能使香蕉里面的水凝固成冰，凝固放出热量，内能减小，故D正确。
故选D。
12. 2022 年 5 月 20 日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，该过程能量转化形式为机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化形式一致，根据汽油机各冲程工作特点可判断A为做功冲程，此冲程能量转化为内能转化为机械能；B为吸气冲程；C为排气冲程；D为压缩冲程，将机械能转化为内能。故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
13. 如图所示电路中，电源电压不变，开关闭合后，在滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中（ ）
A. 电压表示数增大，电流表示数减小，灯泡L变暗
B. 电压表示数增大，电流表示数增大，灯泡L变亮
C. 电压表示数减小，电流表示数减小，灯泡L变暗
D. 电压表示数减小，电流表示数增大，灯泡L变亮
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。由电路图可知，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器的分压变大，电压表示数变大，由串联电路电压的规律知，小灯泡两端的电压变小；滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由可知，电路电流变小，电流表示数变小；电路电流变小，小灯泡两端的电压变小，由P=UI可知，灯泡实际功率变小，灯泡变暗。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14. 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中（ ）
A. 图甲中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更小
B. 通电后，图乙右侧容器中电阻产生的热量多
C. 通电后，图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的
D. 图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中，两边容器内电阻相同，左侧电阻的电流大于右侧容器的电流，通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更大，故A不符合题意；
B．通电后，图乙中左右两侧电阻串联，电流与通电时间相同，右侧容器内电阻较大，由得，右侧容器中电阻产生的热量多，故B符合题意；
C．通电后，图甲透明容器中电阻丝内能是通过电流做功增加的，空气内能是通过热传递增大的，故C不符合题意；
D．图乙实验控制电流与通电时间相同，改变电阻大小，是为了研究电流产生的热量与电阻的关系，故D不符合题意。
故选B。
15. 如图是家庭电路的一部分电路，下列说法中正确的是（ ）
A. M为零线，N为火线
B. 测电笔笔尖接触插座右孔，氖管不能发光
C. 开关S闭合时，测电笔笔尖接触A、B两点，氖管均不能发光
D. 当CD两点间断路时，S闭合，测电笔笔尖接触D时氖管发光
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图知，开关接在灯泡与M线之间，所以M为火线，N为零线，开关接在用电器与火线之间，断开时，才能断开用电器与火线之间的连接，故A错误；
B．电路图中，插座的右孔与M线，即火线相连，测电笔笔尖与右孔接触时，氖管能发光，故B错误；
C．开关闭合时，A点与火线相连，测电笔笔尖接触A点，氖管发光，B点与零线相连，测电笔笔尖与B点接触，氖管不发光，故C错误；
D．CD两点间断路时，相当于零线断路，闭合S，此时D点通过灯泡与火线相连，测电笔笔尖接触D时氖管发光，故D正确。
故选D。
16. 电动机清洁无污染，能量转化效率高，在生活中有广泛应用。下列所示的四个电磁实验中，能够说明电动机工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．如图所示，在闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，这种现象为电磁感应，属于发电机的工作原理，故A不符合题意；
B．图中装置为电磁继电器，利用了电流的磁效应，故B不符合题意；
C．闭合开关后，导体在磁场中受力而运动，属于电动机工作原理，故C符合题意；
D．如图所示，线圈在磁场中转动，做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，灯泡发光，这种现象为电磁感应，属于发电机的工作原理，故D不符合题意。
故选C。
17. 如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为，电压表、的量程均为，滑动变阻器的规格为“”，小灯泡的额定电压为。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数为。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为B. 电压表的示数变化范围为
C. 滑动变阻器的取值范围是D. 小灯泡的功率范围为
【答案】D
【解析】
【详解】分析甲图可知，电路为灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器电压，向右调节滑动变阻器，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中电流变小，根据串联分压原理可知，滑动电阻器两端电压变大，所以图乙是电压表V2与电流表示数变化图像；
A．移动滑片当灯泡正常发光，此时灯泡的电压为2.5V，电压表V2的示数为1.5V，即滑动变阻器的电压为1.5V，根据串联电路电压规律可知，电源电压为
故A错误；
B．因为灯泡的额定电压为2.5V，保证电路各元件安全，说明电压表V1可调节的最大值为2.5V，故B错误；
C．根据图乙可知，当电流为0.5A时，滑动变阻器的电压为1.5V，此时接入电路中的电阻为
当电流为0.1A时，滑动变阻器的电压为3V，此时接入电路中的电阻为
所以滑动变阻器的取值范围是3Ω∼30Ω，故C错误；
D．由图乙可知，电路中的最大电流为0.5A时，灯泡的电压为
则灯泡此时的电功率为
当电路中最小电流为0.1A时，灯泡的电压为
则灯泡此时的电功率为
由此可得小灯泡的功率范围为0.1W∼1.25W，故D正确。
故选D。
三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）
18. 如图甲所示，用相同的实验装置分别加热质量相等的水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。
（1）实验中，两烧杯内放入规格相同的电甲乙加热器，这样可以保证在_______内，水和食用油吸收的热量相等；
（2）由实验数据可知，水比热容与食用油的比热容之比为_______。
【答案】 ①. 相同时间 ②. 3:2
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，两烧杯内放入规格相同的甲乙电加热器，相同时间加热器释放热量相同，这样可以保证在相同时间内，水和食用油吸收的热量相等。
（2）[2]水的比热容较大，质量相同的水与食用油，吸收相同热量后，水升高温度较少，由实验数据可知，甲是食用油的图像，乙是水的图像，质量相同的水与食用油，升高相同温度，加热时间分别为3: 2，由得
则水的比热容与食用油的比热容之比为
19. 在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大_______；
（2）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I-U图像如图乙所示。结合乙图分析本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于___________。
【答案】 ①. ②. 25
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流；滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大，说明此时变阻器接入电路中电阻变小，则变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示：
（2）[2]当电路中电流最小为0.5A时，变阻器接入电路中电阻最大，此时变阻器的电压为
由欧姆定律得，此时变阻器接入电路中电阻为
则本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
20. 如图所示是小强研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图,它是由电源,滑动变阻器,开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成.通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱，在指针下方固定一物体A,当用导线a与接线柱1相连,闭合开关后，指针B发生偏转.
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整，
（2）当开关闭合后,电磁铁左端应为磁极的___________极，
（3）实验发现：
①当清动变阻器的滑片P向左滑动时,指针B偏转的角度将会___________（选填会大”或”变小”）
②保持滑片P位置不变,当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连,闭合开关后,可发现指针B偏转的角度将会___________(选填”变大”或“变小”)．
【答案】 ①. ②. N ③. 变大 ④. 变小
【解析】
详解】解答：
(1)[1]把滑动变阻器金属杆右端(或左端)与开关左端相连电路连成通路，如图
(2)[2]伸出右手，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺旋管的N极．判断螺旋管的左端是N极。
(3)①[3]当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引物体A偏转角度变大，所以指针B偏转的角度将会变大。
②[4]保持滑片P位置不变，电磁铁中电流大小不变，当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连，电磁铁线圈的匝数减少，电磁铁磁性减弱，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会变小。
四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21. 2023年9月23日，第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），甲醇的热值约为2.3×107J/kg。求：
（1）完全燃烧0.2kg甲醇能放出多少热量？
（2）若0.2kg甲醇完全燃烧释放的热量的21%被10kg初温为20℃的水吸收，可以使水的温度上升多少℃？
【答案】（1）4.6×106J；（2）23℃
【解析】
【详解】解：（1）完全燃烧0.2kg甲醇能放出热量为
（2）水吸收的热量为
水的温度上升
答：（1）完全燃烧0.2kg甲醇能放出热量为；
（2）若0.2kg甲醇完全燃烧释放的热量的21%被10kg初温为20℃的水吸收，可以使水的温度上升23℃。
22. 在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω。闭合开关S，电路正常工作，两个电流表的指针指在同一位置，如图乙所示。求：
（1）电源电压U是多少?
（2）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后一个电流表的示数减少了0.3A，另一个电流表的示数未发生变化，请判断说明电阻Rx替换的是哪个电阻，并求出电阻Rx的阻值。
【答案】（1）9V；（2）10Ω
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针的位置相同，所以，A的量程为0~3A，干路电流I=1.5A，A1的量程为0~0.6A，通过R1的电流I1=0.3A，电源电压
U=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V
（2）由题知，若用Rx替换电阻R1，电流表A1的示数会发生变化，同时电流表A的示数发生变化，不符合题意；因此只能是用Rx替换电阻R2；由并联电路的特点，电流表A1的示数不变，替换后干路电流变为
I′=I﹣ΔI=1.5A﹣0.3A=1.2A
此时通过Rx的电流为
Ix=I′﹣I1=1.2A﹣0.3A=0.9A
Rx的阻值
答：（1）电源电压U是9V；
（2）电阻Rx的阻值是10Ω。
23. 如图甲所示为某电饭锅铭牌，可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W，电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变，求：
（1）让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，测得在5min内耗电J。求该电饭锅保温功率P保温；
（2）电阻R2阻值；
（3）国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤＜86%。现对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为30℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知，请你通过计算判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【答案】（1）88W；（2）510Ω；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）电饭锅处于“保温”状态时的功率为
（2）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，据知，电路的功率较小，为保温状态，当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，由可得R1的电阻
由可得R1、R2的总电阻为
根据串联电路的电阻规律知，R2的电阻为
R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω
（3）水吸收的热量为
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值不能达到三级能效。
答：（1）该电饭锅的保温功率P保温为88W；
（2）电阻R2的阻值为40Ω；
（3）该电饭锅的热效率值不能达到三级能效。
1.物理与化学同场考试，两张试卷，考试时间共计120分钟。
2.本试卷共6页，计23题，满分70分。请核对无误后，再答题。
一、填空题（每空2分，共20分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）
1. 当液体温度升高时，其分子无规则运动加剧，以致于表层中有更多的分子脱离液体分子的束缚跑到空气中去，从而发生了物态变化。这一物态变化是______。
【答案】汽化
【解析】
【详解】温度反映了大量分子无规则运动的剧烈程度,当液体温度升高时，其分子无规则运动加剧，以致于表层中有更多的分子脱离液体分子的束缚跑到空气中去，该过程物质由液体变为了气体,发生了汽化现象。
2. 如图所示，这是甲、乙两热机某次做功的参数。甲、乙相比，__________热机效率较低。（选填“甲”或“乙”）
【答案】乙
【解析】
【详解】甲热机效率为
乙热机效率为
则乙热机效率较低。
3. 如图所示电路，开关S闭合后，两灯均发光，一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能_________（选填“L1短路”、“L1断路”或“L2断路”）。
【答案】L1断路
【解析】
【详解】如图所示电路，小灯泡L1和L2的连接方式为串联；电压表测量L1两端的电压；一段时间后，两灯均熄灭，电流表无读数，说明电路为断路；电压表有读数且示数较大，说明电压表两接线柱到电源是通路，由此可判断导致这种电路故障的原因可能是L1灯泡处于断路。
4. 新能源在现代社会中有着广泛的应用，太阳能属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
【答案】可再生
【解析】
【详解】太阳能可从自然界不断获得，属可再生能源。
5. 小明从小养成了节约能源的良好习惯，经常观察如图家里面的电能表，提醒父母家里用电情况。某次小明让他家一台标有“220V；1000W”字样的电饭锅单独正常工作15分钟，则电能表转盘转动____转。
【答案】625
【解析】
【详解】正常工作15min，电饭锅消耗的电能
由电能表的参数可知，每消耗1kW∙h电能，转盘转动2500R，所以电饭锅工作时，电能表转盘转动的次数
6. 随着科技的进步，人们开始使用无人机喷洒农药，如图所示，该无人机有4个旋翼，每个旋翼的通过的电流为2A，额定电压为15V，电动机线圈的电阻为2Ω。则该无人机正常工作10s，输出的机械能为______J。
【答案】880
【解析】
【详解】每个机翼消耗的电能
W=UIt=15V×2A×10s=300J
每个机翼的电动机的线圈产生的热量
Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×10s=80J
无人机每个机翼输出的机械能
W机械=W-Q=300J-80J=220J
根据题意可知，无人机有四个机翼，则该无人机正常工作10s，输出的机械能
W′=4W机械=4×220J=880J
7. 如图所示，当开关由断开到闭合时，小磁针下端为N极，则小磁针将沿_______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。
【答案】顺时针
【解析】
【详解】开关断开时，线圈中无电流通过，螺线管周围无磁场，开关闭合时，电流由螺线管的右端流入，左端流出，据安培定则知，螺线管的左端为N极，右端为S极，据异名磁极相互吸引得，小磁针的将沿顺时方向针转动。
8. 如图是采用无线充电技术为智能手机充电，当带有金属线圈的智能手机靠近磁场时，能够产生感应电流进行充电。则与其工作原理相同的是___________（选填“电铃”、“动圈式话筒”或“扬声器”）。
【答案】动圈式话筒
【解析】
【详解】从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；动圈式话筒与其工作原理相同，也是利用电磁感应原理工作的；扬声器的工作原理利用通电导体在磁场中受力的作用；电铃是利用电流磁效应工作的。
9. 如图所示是某电磁波的振动图像，该电磁波的波长为_______m。
【答案】240
【解析】
【详解】由图像知，该电磁波振动的周期为，频率
波长
10. 如图甲电路中电源电压恒定，R1的阻值是40。图乙是滑动变阻器R2消耗的电功率P与其电阻R2的关系图像。则该电路中R2消耗的最大功率是_______W。
【答案】0.9
【解析】
【详解】由图甲知，两个电阻串联在电路中。由图乙知，当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，它接入电路的阻值为20欧，据P=I2R知，电路中的电流
R1两端的电压
U1=IR1=0.2A×40Ω=8V
据串联电路的分压特点有
40Ω∶(40Ω+20Ω)=8V∶U
解得，电源电压U=12V。由图乙知，当变阻器接入电路的阻值为40Ω时，它消耗的功率最大，据串联电路的分压特点有
40Ω∶(40Ω+40Ω)=U2∶12V
解得，此时变阻器R2两端的电压U2=6V。R2消耗的最大功率
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11. 在标准大气压下，液态氮的沸点为-196℃。图甲是牛奶、奶油等冰激凌原料上倒上液态氮，制成液氮冰激凌；图乙的香蕉浇上液氮后能代替锤头钉钉子。下列说法正确的是（ ）
A. 冰激凌周围的“白气”是液氮汽化而成
B. 牛奶、奶油中的水凝固成冰的过程要吸热
C. 浇上液氮，能使香蕉里面的水分子停止运动
D. 浇上液氮，能使香蕉的内能减少
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．冰激凌周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误；
B．牛奶、奶油中的水凝固成冰的过程需要放出热量，故B错误；
C．分子在不停地做无规则运动，浇上液氮，香蕉里面的水分子不会停止运动，故C错误；
D．浇上液氮，能使香蕉里面的水凝固成冰，凝固放出热量，内能减小，故D正确。
故选D。
12. 2022 年 5 月 20 日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，该过程能量转化形式为机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化形式一致，根据汽油机各冲程工作特点可判断A为做功冲程，此冲程能量转化为内能转化为机械能；B为吸气冲程；C为排气冲程；D为压缩冲程，将机械能转化为内能。故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
13. 如图所示电路中，电源电压不变，开关闭合后，在滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中（ ）
A. 电压表示数增大，电流表示数减小，灯泡L变暗
B. 电压表示数增大，电流表示数增大，灯泡L变亮
C. 电压表示数减小，电流表示数减小，灯泡L变暗
D. 电压表示数减小，电流表示数增大，灯泡L变亮
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。由电路图可知，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器的分压变大，电压表示数变大，由串联电路电压的规律知，小灯泡两端的电压变小；滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由可知，电路电流变小，电流表示数变小；电路电流变小，小灯泡两端的电压变小，由P=UI可知，灯泡实际功率变小，灯泡变暗。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14. 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中（ ）
A. 图甲中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更小
B. 通电后，图乙右侧容器中电阻产生的热量多
C. 通电后，图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的
D. 图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中，两边容器内电阻相同，左侧电阻的电流大于右侧容器的电流，通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更大，故A不符合题意；
B．通电后，图乙中左右两侧电阻串联，电流与通电时间相同，右侧容器内电阻较大，由得，右侧容器中电阻产生的热量多，故B符合题意；
C．通电后，图甲透明容器中电阻丝内能是通过电流做功增加的，空气内能是通过热传递增大的，故C不符合题意；
D．图乙实验控制电流与通电时间相同，改变电阻大小，是为了研究电流产生的热量与电阻的关系，故D不符合题意。
故选B。
15. 如图是家庭电路的一部分电路，下列说法中正确的是（ ）
A. M为零线，N为火线
B. 测电笔笔尖接触插座右孔，氖管不能发光
C. 开关S闭合时，测电笔笔尖接触A、B两点，氖管均不能发光
D. 当CD两点间断路时，S闭合，测电笔笔尖接触D时氖管发光
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图知，开关接在灯泡与M线之间，所以M为火线，N为零线，开关接在用电器与火线之间，断开时，才能断开用电器与火线之间的连接，故A错误；
B．电路图中，插座的右孔与M线，即火线相连，测电笔笔尖与右孔接触时，氖管能发光，故B错误；
C．开关闭合时，A点与火线相连，测电笔笔尖接触A点，氖管发光，B点与零线相连，测电笔笔尖与B点接触，氖管不发光，故C错误；
D．CD两点间断路时，相当于零线断路，闭合S，此时D点通过灯泡与火线相连，测电笔笔尖接触D时氖管发光，故D正确。
故选D。
16. 电动机清洁无污染，能量转化效率高，在生活中有广泛应用。下列所示的四个电磁实验中，能够说明电动机工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．如图所示，在闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，这种现象为电磁感应，属于发电机的工作原理，故A不符合题意；
B．图中装置为电磁继电器，利用了电流的磁效应，故B不符合题意；
C．闭合开关后，导体在磁场中受力而运动，属于电动机工作原理，故C符合题意；
D．如图所示，线圈在磁场中转动，做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，灯泡发光，这种现象为电磁感应，属于发电机的工作原理，故D不符合题意。
故选C。
17. 如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为，电压表、的量程均为，滑动变阻器的规格为“”，小灯泡的额定电压为。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数为。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为B. 电压表的示数变化范围为
C. 滑动变阻器的取值范围是D. 小灯泡的功率范围为
【答案】D
【解析】
【详解】分析甲图可知，电路为灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器电压，向右调节滑动变阻器，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中电流变小，根据串联分压原理可知，滑动电阻器两端电压变大，所以图乙是电压表V2与电流表示数变化图像；
A．移动滑片当灯泡正常发光，此时灯泡的电压为2.5V，电压表V2的示数为1.5V，即滑动变阻器的电压为1.5V，根据串联电路电压规律可知，电源电压为
故A错误；
B．因为灯泡的额定电压为2.5V，保证电路各元件安全，说明电压表V1可调节的最大值为2.5V，故B错误；
C．根据图乙可知，当电流为0.5A时，滑动变阻器的电压为1.5V，此时接入电路中的电阻为
当电流为0.1A时，滑动变阻器的电压为3V，此时接入电路中的电阻为
所以滑动变阻器的取值范围是3Ω∼30Ω，故C错误；
D．由图乙可知，电路中的最大电流为0.5A时，灯泡的电压为
则灯泡此时的电功率为
当电路中最小电流为0.1A时，灯泡的电压为
则灯泡此时的电功率为
由此可得小灯泡的功率范围为0.1W∼1.25W，故D正确。
故选D。
三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）
18. 如图甲所示，用相同的实验装置分别加热质量相等的水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。
（1）实验中，两烧杯内放入规格相同的电甲乙加热器，这样可以保证在_______内，水和食用油吸收的热量相等；
（2）由实验数据可知，水比热容与食用油的比热容之比为_______。
【答案】 ①. 相同时间 ②. 3:2
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，两烧杯内放入规格相同的甲乙电加热器，相同时间加热器释放热量相同，这样可以保证在相同时间内，水和食用油吸收的热量相等。
（2）[2]水的比热容较大，质量相同的水与食用油，吸收相同热量后，水升高温度较少，由实验数据可知，甲是食用油的图像，乙是水的图像，质量相同的水与食用油，升高相同温度，加热时间分别为3: 2，由得
则水的比热容与食用油的比热容之比为
19. 在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大_______；
（2）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I-U图像如图乙所示。结合乙图分析本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于___________。
【答案】 ①. ②. 25
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流；滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大，说明此时变阻器接入电路中电阻变小，则变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示：
（2）[2]当电路中电流最小为0.5A时，变阻器接入电路中电阻最大，此时变阻器的电压为
由欧姆定律得，此时变阻器接入电路中电阻为
则本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
20. 如图所示是小强研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图,它是由电源,滑动变阻器,开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成.通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱，在指针下方固定一物体A,当用导线a与接线柱1相连,闭合开关后，指针B发生偏转.
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整，
（2）当开关闭合后,电磁铁左端应为磁极的___________极，
（3）实验发现：
①当清动变阻器的滑片P向左滑动时,指针B偏转的角度将会___________（选填会大”或”变小”）
②保持滑片P位置不变,当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连,闭合开关后,可发现指针B偏转的角度将会___________(选填”变大”或“变小”)．
【答案】 ①. ②. N ③. 变大 ④. 变小
【解析】
详解】解答：
(1)[1]把滑动变阻器金属杆右端(或左端)与开关左端相连电路连成通路，如图
(2)[2]伸出右手，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺旋管的N极．判断螺旋管的左端是N极。
(3)①[3]当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引物体A偏转角度变大，所以指针B偏转的角度将会变大。
②[4]保持滑片P位置不变，电磁铁中电流大小不变，当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连，电磁铁线圈的匝数减少，电磁铁磁性减弱，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会变小。
四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21. 2023年9月23日，第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），甲醇的热值约为2.3×107J/kg。求：
（1）完全燃烧0.2kg甲醇能放出多少热量？
（2）若0.2kg甲醇完全燃烧释放的热量的21%被10kg初温为20℃的水吸收，可以使水的温度上升多少℃？
【答案】（1）4.6×106J；（2）23℃
【解析】
【详解】解：（1）完全燃烧0.2kg甲醇能放出热量为
（2）水吸收的热量为
水的温度上升
答：（1）完全燃烧0.2kg甲醇能放出热量为；
（2）若0.2kg甲醇完全燃烧释放的热量的21%被10kg初温为20℃的水吸收，可以使水的温度上升23℃。
22. 在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω。闭合开关S，电路正常工作，两个电流表的指针指在同一位置，如图乙所示。求：
（1）电源电压U是多少?
（2）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后一个电流表的示数减少了0.3A，另一个电流表的示数未发生变化，请判断说明电阻Rx替换的是哪个电阻，并求出电阻Rx的阻值。
【答案】（1）9V；（2）10Ω
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针的位置相同，所以，A的量程为0~3A，干路电流I=1.5A，A1的量程为0~0.6A，通过R1的电流I1=0.3A，电源电压
U=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V
（2）由题知，若用Rx替换电阻R1，电流表A1的示数会发生变化，同时电流表A的示数发生变化，不符合题意；因此只能是用Rx替换电阻R2；由并联电路的特点，电流表A1的示数不变，替换后干路电流变为
I′=I﹣ΔI=1.5A﹣0.3A=1.2A
此时通过Rx的电流为
Ix=I′﹣I1=1.2A﹣0.3A=0.9A
Rx的阻值
答：（1）电源电压U是9V；
（2）电阻Rx的阻值是10Ω。
23. 如图甲所示为某电饭锅铭牌，可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W，电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变，求：
（1）让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，测得在5min内耗电J。求该电饭锅保温功率P保温；
（2）电阻R2阻值；
（3）国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤＜86%。现对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为30℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知，请你通过计算判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【答案】（1）88W；（2）510Ω；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）电饭锅处于“保温”状态时的功率为
（2）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，据知，电路的功率较小，为保温状态，当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，由可得R1的电阻
由可得R1、R2的总电阻为
根据串联电路的电阻规律知，R2的电阻为
R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω
（3）水吸收的热量为
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值不能达到三级能效。
答：（1）该电饭锅的保温功率P保温为88W；
（2）电阻R2的阻值为40Ω；
（3）该电饭锅的热效率值不能达到三级能效。
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