2024年江苏省南京师大附中树人学校中考物理零模试卷（原卷+解析版）

这是一份2024年江苏省南京师大附中树人学校中考物理零模试卷（原卷+解析版），共38页。

A．走进考场时，你东张西望，心想教室里日光灯正常工作的电流约为4A
B．和蔼可亲的监考老师带着试卷以正常的速度步入考场，大约是1.5m/s
C．刚刚拿到期待已久的物理卷，你心情激动，此时心跳1次的时间约为0.1s
D．读完第一题后，你的内心波澜不惊，感觉此时体温不高于35℃
2．（2分）2023年12月6日，位于山东省荣成市的全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程商运投产。下列关于核能的说法正确的是（ ）
A．核能是一种可再生能源
B．核能是一种常规能源
C．发电站利用核能的方式是核裂变
D．核能是一种源自太阳能的能源
3．（2分）下列实验现象能说明声音的传播需要介质的是（ ）
A．如图甲，尺子伸出长度越长，音调越低
B．如图乙，发声的音叉激起水花
C．如图丙，抽气时，钟罩内传出的铃声变弱
D．如图丁，扬声器发声时，纸片在“跳动”
4．（2分）“二十四节气”是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，是中华民族智慧的结晶。下列关于节气的谚语，运用物理知识解释正确的是（ ）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象，该过程需要吸热
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是汽化现象，该过程需要吸热
C．“寒露不算冷，霜降变了天”，露的形成是凝固现象，该过程需要放热
D．“大雪交冬月，冬至数九天”，雪的形成是凝华现象，该过程需要放热
5．（2分）如图所示的光现象甲，属于光的反射的是（ ）
A．树荫下的圆形光斑B．雨后的彩虹
C．水中“弯折”的筷子D．水中桥的倒影
6．（2分）如图所示，东南亚地区生活着一种射水鱼，它发现水面上的小昆虫后，将昆虫击落水中，实现捕食。下列光路图能表示射水鱼观察水面上小昆虫的是（ ）
A．B．
C．D．
7．（2分）如图所示是由微颗粒（直径为1～50nm）制备得到的新型防菌“纳米纸”，在“纳米纸”的表面（ ）
A．“纳米纸”的分子是静止的
B．“油水不沾”的原因是两种分子间只有斥力
C．油分子与“纳米纸”分子间既有斥力，又有引力
D．“油水不沾”的原因是组成“纳米纸”的分子间没有间隙
8．（2分）对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的质量减少
B．图乙：瓶内的空气推动塞子跳起时，瓶口白雾的形成是汽化现象
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增大
D．图丁：该过程为内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能
9．（2分）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江省杭州市隆重举行，某科技小组的同学为亚运会开幕式设计了一款控制舞台灯光与五星红旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，按下开关S2时，电动机才能启动控制五星红旗升降；若舞台灯不亮（ ）
A．B．
C．D．
10．（2分）如图是我国自主研发的电磁发射器，它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去的。下列设备中与电磁发射器的工作原理相同的是（ ）
A．发电机
B．电动机
C．电铃
D．动圈式话筒
11．（2分）如图所示电路，开关闭合后，发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示，用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是（ ）
A．导线bc发生断路B．开关发生断路
C．L1灯丝断路D．L2被短路
12．（2分）如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W。（忽略灯泡电阻随温度的变化），则下列说法中错误的是（ ）
A．灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
B．定值电阻R0的阻值为40Ω
C．只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45W
D．只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W
二.填空题（6题，共27分）
13．（4分）我国自行研制的长征系列运载火箭已将众多卫星送入太空，火箭主要采用液氢作为燃料，这是因为液氢的 大。航天器与地面指挥中心通过 波联系，这种波在真空中传播的速度为 m/s。返回舱和大气剧烈摩擦产生的巨大热量很难再被回收利用，说明能量的转化具有 性。
14．（3分）如图所示，小猫在距平面镜1m处照镜子。它从平面镜中看到自己的像，它的像到自己的距离为 m，如果小猫向平面镜靠近0.8m，它的像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。当小猫平行于平面镜行走时，像的位置相对于它自身的位置是 的（选填“运动”或“静止”）。
15．（4分）筒车是一种以水流作动力来取水的机械，如图1所示。若接水槽离取水处高3m，水轮上有12个取水筒，筒车旋转一周所用时间为60s。水流冲击的动能转化为筒车转动的动能和筒内水的 能。若水流冲击筒车的功率为50W，求筒车匀速旋转一周取水的机械效率是 %。提升重物还可以使用滑轮组。如图2所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N W，滑轮组的机械效率是 %。
16．（8分）随着人民生活水平的提高，汽车已经走进千家万户。已知汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg。
（1）给汽车的蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 （填“电源”或“用电器”），汽车两侧的转向灯既可以单侧闪烁，也可以同时闪烁 联的。
（2）若该汽车飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒对外做功 次。某汽车消耗汽油2kg，这些汽油完全燃烧放出的热量是 J，用来做有用功的那部分能量是2.3×107J，则该发动机的效率是 %。发动机工作时需要用冷却液降温，这是通过 的方式改变发动机的内能的。
（3）如图是一种测定油箱内油量的装置，油量表由电流表改装而成。当油量减少时，油量表示数变 ，油量表与电流表的0刻度线 （填“重合”或“不重合”）。
17．（4分）如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为015V。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，则电源电压为 V，R1的阻值为 Ω，R1消耗的最小电功率为 W；为保证电压表安全，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为 Ω。
18．（4分）如图甲，这是一款多功能暖菜板，既可保温，为了降低桌面温度，还配置有内置散热风扇。其部分加热简化电路图如图乙所示，R1、R2均为电阻阻值不变的电热丝，R1＝24.2Ω。闭合开关S1，只有暖菜板内置风扇工作；当板上食品温度降到50℃时，S2在温度控制电路的作用下自动切换，为食品保温，保温时R1、R2的总功率为500W；当暖菜板上食品温度降到20℃时，S2在控制电路的作用下再次切换，为食品加热；通过温控装置使食品保持在一定温度范围内。
（1）保温时，S2应接到位置 （选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，电热丝R2的阻值是 Ω。
（2）在加热状态时，若不计热量损失，则暖菜板工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤温度升高 ℃。[汤的比热容取4.0×103J/（kg•℃）]
（3）如图丙所示为该暖菜板的温控装置原理图，R3是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当R4两端电压U4增大到某一定值时，控制电路将切换S2从加热状态到保温状态。若要使所控制温度的预设值升高，可适当 （选填“增大”或“减小”）电源电压。
三.解答题（9题，共49分）
19．（2分）如图所示，根据入射光线，画出折射光线。
20．（2分）如图所示，画出杠杆所受阻力F2，以及在A点施加的能使杠杆静止在图示位置的最小动力F1。
21．（2分）如图，根据安全用电知识，将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意：开关仅控制灯泡。
22．（3分）某实验小组探究固体熔化规律的实验装置如图甲所示，用温度计A测量试管中固体的温度，用温度计B测量烧杯中水的温度
（1）组装实验器材时，应该最先固定的是铁夹 （填数字）；
（2）图乙中图线2是温度计 （选填“A”或“B”）的温度随时间变化的规律；
（3）试管中的固体在第20min时的内能 第15min时的内能（选填“大于”“等于”或“小于”）。
23．（5分）物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像的规律”实验。
（1）让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜焦距为 cm；
（2）如图乙所示，光屏上已经成像清晰，此时光屏上的像是倒立、 的实像，若光屏上的像偏上，为使像呈现在光屏中央 调节；
（3）保持图乙中蜡烛和光屏的位置不动，仅将透镜移动至刻度为 cm处，光屏上再次呈现清晰的像；
（4）图丙中a、b分别为某同学发生视力缺陷前、后眼球的示意图，该同学应该佩戴 透镜进行矫正。
24．（4分）小明用如图甲所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）在挂钩码之前，若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置静止 调节；
（2）将甲图中悬挂在A、B两点的钩码分别向远离支点O的方向移动一格，则杠杆会 （选填“左端下沉”“仍平衡”或“右端下沉”）；
（3）小明得到实验结论后，利用文具包里的刻度尺、橡皮（已知质量m0）和细线，测量一支笔的质量。如图乙，他先将笔放在水平桌面上，调节笔尖到桌边的距离，使笔尖刚好开始翘起1；接着他取下铅笔一端的橡皮，再次调节笔尖到桌边的距离，使笔尖刚好开始翘起2如图丙所示为 cm。根据以上信息算出笔的质量m＝ （用m0、L1、L2表示）。
25．（6分）学校物理探究小组进行了以下三个热学实验：
（1）用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，该实验需控制沙子和水的 （体积/质量）相等，以及加热装置相同。本实验可以通过 来反映水和沙子吸热的多少；
（2）用图乙装置比较不同燃料燃烧时放出的热量，实验中控制酒精与碎纸片质量相等，烧杯中水的质量与初温相等 反映燃料完全燃烧放出的热量。小明发现用碎纸片加热的烧杯中水温升得快，这 （能/不能）说明碎纸片的热值大；
（3）用图丙装置探究影响电流热效应的因素，A、B两烧瓶内煤油的质量及初温均相同，闭合开关，据此可以得出结论： ；仅利用图中现有的装置 （可以/不可以）探究电热与电流的关系。
26．（6分）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有：干电池3节（每节电压略小于1.5V），滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“5Ω，3A”“20Ω，2A”“50Ω，1.5A”字样），电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端；
（2）首先探究电流与电压的关系。闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A。移动滑片P，记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I；以电流I为纵坐标、电压U为横坐标，画出I﹣U图像，如图乙所示，得到的结论是 ，实验中选用的滑动变阻器的最大阻值为 ，电源电压为 V；
（3）在探究电流与电阻的关系时，为了能使用上一次的某一组实验数据，断开开关，闭合开关，移动滑片P A；断开开关，换接未使用过的一个20Ω电阻，电流表示数应为 A。
27．（6分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡L1上标有“2.5V”字样（灯泡额定功率小于1W），电源为两节新干电池。图甲是连接的实物图。
（1）图甲有一根导线接错，请在需要改动的导线上打“×”，并在图上改正；
（2）改正电路后，将滑片移至变阻器阻值最大处。闭合开关，电压表示数如图乙 （左/右）移动，将电压表的示数调整到2.5V，此时电流表示数如图丙所示 W；
（3）小明设计了如图丁的电路，测出了另外一只额定电流为I的小灯泡L2正常发光时的电阻。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，保持变阻器 的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
则小灯泡L2正常发光时的电阻R＝ 。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
28．（6分）如图是一款太阳能和其它能量混合驱动汽车，车身上装载了5m2的太阳能电池板，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。已知太阳能电池板每小时1m2接收的太阳能为6×106J，已知太阳能转化为电能的效率为25%，该汽车利用电能行驶时
（1）若驾驶该车通过一长为18000m的隧道，用时12min，则该车速度是多少km/h？
（2）若该车以36km/h匀速行驶时，所受阻力为1200N，则该车的电动机输出功率多大？
（3）利用6h的正常日照获得的太阳能使该车以36km/h匀速行驶，该车能行驶多少路程？
29．（7分）近期因锂电池燃烧带来的火灾让人民生命财产受到极大损失，于是物理兴趣小组1设计了图甲所示的对锂电池温度进行控制的系统，当电池温度过高时，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，其阻值R1随温度t升高而减小，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与 端相连；当开关S闭合时，电磁铁上端为 极；
（2）若设置电池温度为60℃时（此时R1阻值为70Ω）启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应调为 Ω；
物理兴趣小组2利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，防范火灾发生。图乙为该模拟系统示意图，RC为气敏电阻。控制电路中的电流I0≥0.02A时，磁性开关S2动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作，动触片被释放，与触点b接触，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C的关系如图丙所示，R0为定值电阻。工作电路电源电压U＝36V。
（3）安全指示灯L标有“0.9W，10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作
（4）通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U控1时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度C1＝8%，电阻R0的功率为0.012W，求控制电路的电源电压。
2024年江苏省南京师大附中树人学校中考物理零模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题（12题，每题只有一个正确选项，共24分）
1．（2分）坐在考场中的你，对自身和周围环境进行了估测，其中最接近事实的是（ ）
A．走进考场时，你东张西望，心想教室里日光灯正常工作的电流约为4A
B．和蔼可亲的监考老师带着试卷以正常的速度步入考场，大约是1.5m/s
C．刚刚拿到期待已久的物理卷，你心情激动，此时心跳1次的时间约为0.1s
D．读完第一题后，你的内心波澜不惊，感觉此时体温不高于35℃
【答案】B
【解答】解：
A、教室里日光灯的额定功率为40W＝≈0.2A；
B、老师正常的步行速度约为3.5m/s；
C、人心跳1次的时间约为7s；
D、人体温约为37℃，故D不符合实际。
故选：B。
2．（2分）2023年12月6日，位于山东省荣成市的全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程商运投产。下列关于核能的说法正确的是（ ）
A．核能是一种可再生能源
B．核能是一种常规能源
C．发电站利用核能的方式是核裂变
D．核能是一种源自太阳能的能源
【答案】C
【解答】解：A、核能是一种不可再生能源；
B、核能是一种新型能源；
C、发电站利用核能的方式是核裂变；
D、核能是地球中核燃料具有的能量。
故选：C。
3．（2分）下列实验现象能说明声音的传播需要介质的是（ ）
A．如图甲，尺子伸出长度越长，音调越低
B．如图乙，发声的音叉激起水花
C．如图丙，抽气时，钟罩内传出的铃声变弱
D．如图丁，扬声器发声时，纸片在“跳动”
【答案】C
【解答】解：A、尺子伸出长度越长，说明音调的高低与物体的振动频率有关；
B、发声的音叉激起水花，故B不符合题意；
C、抽气时，说明声音的传播需要介质；
D、扬声器发声时，说明声音是由物体的振动产生的。
故选：C。
4．（2分）“二十四节气”是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，是中华民族智慧的结晶。下列关于节气的谚语，运用物理知识解释正确的是（ ）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象，该过程需要吸热
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是汽化现象，该过程需要吸热
C．“寒露不算冷，霜降变了天”，露的形成是凝固现象，该过程需要放热
D．“大雪交冬月，冬至数九天”，雪的形成是凝华现象，该过程需要放热
【答案】D
【解答】解：A、云是空气中的水蒸气遇冷液化或凝华形成的，故A错误；
BC、雨、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故BC错误；
D、雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故D正确。
故选：D。
5．（2分）如图所示的光现象甲，属于光的反射的是（ ）
A．树荫下的圆形光斑B．雨后的彩虹
C．水中“弯折”的筷子D．水中桥的倒影
【答案】D
【解答】解：A．树荫下的圆形光斑是小孔成像，故A错误；
B．雨后的彩虹是光的色散，故B错误；
C．水中“弯折”的筷子是光的折射现象；
D．水中桥的倒影是光的平面镜成像现象，故D正确。
故选：D。
6．（2分）如图所示，东南亚地区生活着一种射水鱼，它发现水面上的小昆虫后，将昆虫击落水中，实现捕食。下列光路图能表示射水鱼观察水面上小昆虫的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解答】解：
射水鱼在水中看到水面上方落的昆虫等猎物，是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面，再进入射水鱼的眼睛中。根据光的折射定律可知，折射光线向法线偏折，所以D图符合题目。
故选：D。
7．（2分）如图所示是由微颗粒（直径为1～50nm）制备得到的新型防菌“纳米纸”，在“纳米纸”的表面（ ）
A．“纳米纸”的分子是静止的
B．“油水不沾”的原因是两种分子间只有斥力
C．油分子与“纳米纸”分子间既有斥力，又有引力
D．“油水不沾”的原因是组成“纳米纸”的分子间没有间隙
【答案】C
【解答】解：A、根据分子动理论知识可知分子在不停地做无规则运动，故A错误；
BC、分子间的引力和斥力是同时存在的、C正确；
D、任何分子之间都有空隙，故D错误。
故选：C。
8．（2分）对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的质量减少
B．图乙：瓶内的空气推动塞子跳起时，瓶口白雾的形成是汽化现象
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增大
D．图丁：该过程为内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能
【答案】D
【解答】解：A、图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，空气的质量不变；
B、图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，内能转化为机械能，温度降低，故B错误；
C、试管内的水蒸气推动塞子冲出时，故C错误；
D、图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），气体的内能减少。
故选：D。
9．（2分）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江省杭州市隆重举行，某科技小组的同学为亚运会开幕式设计了一款控制舞台灯光与五星红旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，按下开关S2时，电动机才能启动控制五星红旗升降；若舞台灯不亮（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解答】解：当开关S1闭合时舞台灯亮起，此时电动机不工作2闭合，电动机才能启动，即两者是并联的3在干路上，S2在电动机支路上，故D符合要求。
故选：D。
10．（2分）如图是我国自主研发的电磁发射器，它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去的。下列设备中与电磁发射器的工作原理相同的是（ ）
A．发电机
B．电动机
C．电铃
D．动圈式话筒
【答案】B
【解答】解：电磁发射器是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去；
A、发电机的原理是电磁感应现象；
B、电动机的原理是通电导体在磁场中受力，故B正确；
C、电铃的主要元件是电磁铁，故C错误；
D、动圈式话筒工作的原理是电磁感应现象。
故选：B。
11．（2分）如图所示电路，开关闭合后，发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示，用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是（ ）
A．导线bc发生断路B．开关发生断路
C．L1灯丝断路D．L2被短路
【答案】A
【解答】解：根据实物图可知，两个灯泡串联接入电路中，发现L1、L2都不亮，这说明电路出现了断路故障；
根据表格中的数据可知，电压表接在a、e与a、c之间时，这说明a与电源正极之间是通路；
电压表接在a、b之间时，这说明bc之间出现了断路故障。
故选：A。
12．（2分）如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W。（忽略灯泡电阻随温度的变化），则下列说法中错误的是（ ）
A．灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
B．定值电阻R0的阻值为40Ω
C．只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45W
D．只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W
【答案】B
【解答】解：
A.由P＝UI可得，灯泡L正常发光时通过的电流：IL＝＝＝0.7A；
BD.当只闭合S和S1时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，
则变阻器接入电路中的为R4和4R1时，电路中的电路中的电流分别为：
I3＝＝，I2＝＝，
由图乙可知，变阻器接入电路中的为R4和4R1时对应电压表的示数分别为U5、2U1，
则两次电压表的示数之比：
＝＝＝＝＝＝，
解得：R1＝R0，
由P＝I2R可得，定值电阻R7的电功率：
ΔP0＝R0﹣R0＝（）2R0﹣（）8R0＝（）6R0﹣（）2R0＝6.4W，
解得：R0＝20Ω，故B错误；
当电压表的示数为15V时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R3两端的电压：
U0＝U总﹣UR大＝18V﹣15V＝3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝6.15A＜0.6A，
所以，此时电阻R2消耗的电功率最小，则滑动变阻器R消耗的电功率：
PR＝UR大I′＝15V×0.15A＝2.25W，故D正确；
C.灯泡的电阻：RL＝＝＝20Ω，
只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，L与，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝，
灯泡的实际功率：
PL′＝I6RL＝（0.15A）2×20Ω＝6.45W，故C正确。
故选：B。
二.填空题（6题，共27分）
13．（4分）我国自行研制的长征系列运载火箭已将众多卫星送入太空，火箭主要采用液氢作为燃料，这是因为液氢的 热值 大。航天器与地面指挥中心通过 电磁 波联系，这种波在真空中传播的速度为 3×108 m/s。返回舱和大气剧烈摩擦产生的巨大热量很难再被回收利用，说明能量的转化具有 方向 性。
【答案】热值；电磁；3×108；方向。
【解答】解：火箭主要采用液氢作为燃料，这是因为液氢的热值大，可以放出更多的热量；
航天器与地面指挥中心通过电磁波传递信息，电磁波在真空中传播的速度为3×108m/s；
返回舱和大气剧烈摩擦产生的巨大热量很难再被回收利用，说明能量的转化具有方向性。
故答案为：热值；电磁6；方向。
14．（3分）如图所示，小猫在距平面镜1m处照镜子。它从平面镜中看到自己的像，它的像到自己的距离为 2 m，如果小猫向平面镜靠近0.8m，它的像的大小 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。当小猫平行于平面镜行走时，像的位置相对于它自身的位置是 静止 的（选填“运动”或“静止”）。
【答案】2；不变；静止
【解答】解：小猫在距平面镜1m处照镜子，因为像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，则小猫的像到自己的距离为1m+8m＝2m；
因为平面镜成的像与物体的大小相同，与物距大小无关，它在平面镜中的像大小不会改变。
当小猫平行于平面镜行走时，小猫的像与小猫的位置保持不变。
故答案为：2；不变。
15．（4分）筒车是一种以水流作动力来取水的机械，如图1所示。若接水槽离取水处高3m，水轮上有12个取水筒，筒车旋转一周所用时间为60s。水流冲击的动能转化为筒车转动的动能和筒内水的 重力势 能。若水流冲击筒车的功率为50W，求筒车匀速旋转一周取水的机械效率是 60 %。提升重物还可以使用滑轮组。如图2所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N 100 W，滑轮组的机械效率是 80 %。
【答案】重力势能；60；100；80
【解答】解：（1）水流冲击的动能，使筒内水的高度增大，即水流冲击的动能转化为筒车转动的机械能和筒内水的重力势能；
（2）水流冲击筒车的功率为50W，筒车匀速旋转一周，
筒车旋转一周提升水的质量为m＝12×5kg＝60kg，
对水所做的功W有＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×3m＝1800J，
机械效率η＝＝＝60%；
（3）由图知，承担重物绳子的段数n＝4，
由s＝nh和W总＝Fs可得，拉力做的总功W总＝Fnh＝500N×2×5m＝5000J，
拉力的功率P＝＝＝100W；
有用功W有′＝G′h′＝800N×7m＝4000J，
滑轮组的机械效率η′＝＝＝80%。
故答案为：重力势能；60；80。
16．（8分）随着人民生活水平的提高，汽车已经走进千家万户。已知汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg。
（1）给汽车的蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 用电器 （填“电源”或“用电器”），汽车两侧的转向灯既可以单侧闪烁，也可以同时闪烁 并 联的。
（2）若该汽车飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒对外做功 30 次。某汽车消耗汽油2kg，这些汽油完全燃烧放出的热量是 9.2×107 J，用来做有用功的那部分能量是2.3×107J，则该发动机的效率是 25 %。发动机工作时需要用冷却液降温，这是通过 热传递 的方式改变发动机的内能的。
（3）如图是一种测定油箱内油量的装置，油量表由电流表改装而成。当油量减少时，油量表示数变 小 ，油量表与电流表的0刻度线 不重合 （填“重合”或“不重合”）。
【答案】（1）用电器；并；（2）30；9.2×107J；热传递；（3）小；不重合。
【解答】解：（1）给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，转化为化学能。
并联电路的特点是各个用电器彼此不会互相影响，两个转向灯通常并联，其它灯泡仍能正常工作；
（2）由飞轮的转速3600r/min可知，每秒飞轮转动60周，完成四个冲程，对外做功1次可知汽油机每秒完成30个工作循环；
2kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝m汽油q汽油＝5kg×4.6×103J/kg＝9.2×108J；
该发动机的效率是η＝×100%＝；
通过热传递的方式改变发动机的内能，使发动机的温度不致升得太高；
（3）如果油箱中的油越来越多，滑动变阻器的阻值就会越来越小，为了防止由于电流过大而烧坏油量表（电流表），这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表；
若油箱中油量越少，由图可知滑动变阻器滑片上移，电路中的总电阻增大，则电流表的示数越小；
当油箱中没有油时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此油量的零刻线不会对应电流表零刻线的位置。
故答案为：（1）用电器；并；（2）307J；热传递；不重合。
17．（4分）如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为015V。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，则电源电压为 18 V，R1的阻值为 10 Ω，R1消耗的最小电功率为 0.9 W；为保证电压表安全，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为 2 Ω。
【答案】18；10；0.9；2。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2串联，电压表测R6两端的电压。
由图乙可知，R2＝10Ω时电压表的示数U1＝4V，R2′＝20Ω时电压表的示数U1′＝3V，
因串联电路中各处的电流相等，所以＝，I′＝＝，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，
所以，电源的电压：U＝I（R4+R2）＝I′（R1+R6′），即×（R8+10Ω）＝×（R7+20Ω），
解得：R1＝10Ω，
电源的电压：U＝I（R1+R4）＝×（10Ω+10Ω）＝18V；
当滑动变阻器阻值最大时，电路中电流最小1的功率最小，此时电路中的总电阻R＝R4+R2＝10Ω+50Ω＝60Ω；
此时电路中的电流I＝＝0.5A，
R1的最小功率P1＝I7R1＝（0.5A）2×10Ω＝0.7W；
当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，
此时电路中的电流：I″＝＝＝1.5A，
此时滑动变阻器两端的电压：U4＝U﹣U1″＝18V﹣15V＝3V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝＝＝2Ω。
故答案为：18；10；4。
18．（4分）如图甲，这是一款多功能暖菜板，既可保温，为了降低桌面温度，还配置有内置散热风扇。其部分加热简化电路图如图乙所示，R1、R2均为电阻阻值不变的电热丝，R1＝24.2Ω。闭合开关S1，只有暖菜板内置风扇工作；当板上食品温度降到50℃时，S2在温度控制电路的作用下自动切换，为食品保温，保温时R1、R2的总功率为500W；当暖菜板上食品温度降到20℃时，S2在控制电路的作用下再次切换，为食品加热；通过温控装置使食品保持在一定温度范围内。
（1）保温时，S2应接到位置 2和3 （选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，电热丝R2的阻值是 72.6 Ω。
（2）在加热状态时，若不计热量损失，则暖菜板工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤温度升高 30 ℃。[汤的比热容取4.0×103J/（kg•℃）]
（3）如图丙所示为该暖菜板的温控装置原理图，R3是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当R4两端电压U4增大到某一定值时，控制电路将切换S2从加热状态到保温状态。若要使所控制温度的预设值升高，可适当 减小 （选填“增大”或“减小”）电源电压。
【答案】（1）2和3；72.6；（2）30；（3）减小。
【解答】解：（1）当开关S2接到位置2和3之间，R1、R2串联，再与电动机并联，加热电路电阻最大可知，多功能暖菜板处于保温状态；
保温时R1、R2的总功率为500W，根据P＝，R1和R2的总电阻为：
R12＝＝＝96.8Ω，
则R6＝R12﹣R1＝96.8Ω﹣24.8Ω＝72.6Ω；
（2）开关S2转到4和4之间为加热状态，此时电路为R1的简单电路，则多功能暖菜板加热状态下工作4min消耗的电能为：
W＝t＝5J；
若不计热量损失，则汤吸收的热量Q吸＝W＝8×105J，
根据Q吸＝cmΔt可知，Δt＝＝；
（3）根据R3是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小可知，R3的阻值将减小，由于R4两端的电压U4是不变的，R7的阻值不变，根据I＝，通过R7的电流将不变，根据串联电路电流规律可知3的电流也不变，根据U3＝I5R3可知R3两端的电压将减小，根据U＝U2+U4可知，电源电压将减小。
故答案为：（1）2和2；72.6；（3）减小。
三.解答题（9题，共49分）
19．（2分）如图所示，根据入射光线，画出折射光线。
【答案】见解答图
【解答】解：
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；过凹透镜光心的光线其传播方向不变
20．（2分）如图所示，画出杠杆所受阻力F2，以及在A点施加的能使杠杆静止在图示位置的最小动力F1。
【答案】
【解答】解：
阻力F2是物体对杠杆的拉力，作用在杠杆上；
由图知，杠杆的支点在O点，以OA长为力臂是最长的动力臂，由A点作OA的垂线，据此画出最小动力F1。如图所示：
21．（2分）如图，根据安全用电知识，将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意：开关仅控制灯泡。
【答案】见解答图。
【解答】解：由图可知，试电笔接触上面的线时，则上面的线为火线；
（1）灯泡的接法：火线与开关串联，开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点；
（2）三孔插座的接法：火线首先接熔断器，然后再进入右孔，零线直接接三孔插座的左孔
22．（3分）某实验小组探究固体熔化规律的实验装置如图甲所示，用温度计A测量试管中固体的温度，用温度计B测量烧杯中水的温度
（1）组装实验器材时，应该最先固定的是铁夹 3 （填数字）；
（2）图乙中图线2是温度计 A （选填“A”或“B”）的温度随时间变化的规律；
（3）试管中的固体在第20min时的内能 大于 第15min时的内能（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】（1）3；（2）A；（3）大于。
【解答】解：（1）安装器材的顺序是自下而上，所以应该先固定最下面的铁夹3；
（2）图像乙中，当温度为80℃时，说明80℃应该是固体的熔点，所以试管内固体温度不可能高于烧杯内水的温度；
（3）晶体在熔化过程中不断吸热，温度不变，所以第20min的内能大于第15min的内能。
故答案为：（1）3；（2）A。
23．（5分）物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像的规律”实验。
（1）让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜焦距为 8.0 cm；
（2）如图乙所示，光屏上已经成像清晰，此时光屏上的像是倒立、 放大 的实像，若光屏上的像偏上，为使像呈现在光屏中央 下 调节；
（3）保持图乙中蜡烛和光屏的位置不动，仅将透镜移动至刻度为 80.0 cm处，光屏上再次呈现清晰的像；
（4）图丙中a、b分别为某同学发生视力缺陷前、后眼球的示意图，该同学应该佩戴 凹透镜 透镜进行矫正。
【答案】（1）8.0；（2）放大；下；（3）80.0；（4）凹透镜。
【解答】解：（1）由图甲可知，凸透镜正对平行光，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；
（2）如图乙所示：此时物距u＝50.0cm﹣40.0cm＝10.6cm，此时2f＞u＞f、放大的实像；
若光屏上的像偏上，根据光线过光心不改变方向，可以将凸透镜向下移动；
（3）如图乙，此时u＝10.0cm，在折射现象中，故u′＝40.5cm，光屏上仍可以的到清晰的像；
（4）由丙图可知，该同学视力缺陷后，此时像成在视网膜的前方，凹透镜对光线具有发散作用。
故答案为：（1）8.0；（2）放大；下；（4）凹透镜。
24．（4分）小明用如图甲所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）在挂钩码之前，若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置静止 左 调节；
（2）将甲图中悬挂在A、B两点的钩码分别向远离支点O的方向移动一格，则杠杆会 左端下沉 （选填“左端下沉”“仍平衡”或“右端下沉”）；
（3）小明得到实验结论后，利用文具包里的刻度尺、橡皮（已知质量m0）和细线，测量一支笔的质量。如图乙，他先将笔放在水平桌面上，调节笔尖到桌边的距离，使笔尖刚好开始翘起1；接着他取下铅笔一端的橡皮，再次调节笔尖到桌边的距离，使笔尖刚好开始翘起2如图丙所示为 3.20 cm。根据以上信息算出笔的质量m＝ m0 （用m0、L1、L2表示）。
【答案】（1）左；（2）左端下沉；（3）3.20； m0。
【解答】解：（1）在挂钩码之前，若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置静止；
（2）如图甲所示，当杠杆平衡后、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，
左端：3G×3L＝5GL，右端：2G×4L＝3GL，
左端力与力臂的乘积大于右端的力与力臂的乘积，杠杆将左端下沉；
（3）由图丙知：1cm之间有10个小格，1个小格代表的是3mm；橡皮左端与0cm对齐，所以橡皮的长度为：L2＝4.20cm；
根据杠杆的平衡条件有：mg（L2﹣L1）＝m5gL1，
算出笔的质量：m＝m0。
故答案为：（1）左；（2）左端下沉； m6。
25．（6分）学校物理探究小组进行了以下三个热学实验：
（1）用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，该实验需控制沙子和水的 质量 （体积/质量）相等，以及加热装置相同。本实验可以通过 加热时间 来反映水和沙子吸热的多少；
（2）用图乙装置比较不同燃料燃烧时放出的热量，实验中控制酒精与碎纸片质量相等，烧杯中水的质量与初温相等 水温度的变化 反映燃料完全燃烧放出的热量。小明发现用碎纸片加热的烧杯中水温升得快，这 不能 （能/不能）说明碎纸片的热值大；
（3）用图丙装置探究影响电流热效应的因素，A、B两烧瓶内煤油的质量及初温均相同，闭合开关，据此可以得出结论： 在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 ；仅利用图中现有的装置 可以 （可以/不可以）探究电热与电流的关系。
【答案】（1）质量；加热时间；（2）水温度的变化；不能；（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；可以。
【解答】解：（1）用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，根据控制变量法知要控制水和沙子的质量相同；
实验中用相同的加热器目的是在相同时间内放出的热量相同，水和沙子吸收的热量也相同，这用到了转换；
（2）用图乙装置比较不同燃料燃烧时放出的热量，实验中控制酒精与碎纸片质量相等，通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量；
实验中发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，但升高的不一定多；
（3）由图丙知两电阻串联，通过两电阻丝的电流相等，R2的电阻大，通电2min温度计5的示数变化更大2产生的热量更多，所以可初步得出论：在电流和通电时间相同时，产生的热量越多；
该装置中有滑动变阻器，可以移动滑动变阻器来改变电路中的电流1或R5的电热与电流的关系。
故答案为：（1）质量；加热时间；不能，电阻越大；可以。
26．（6分）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有：干电池3节（每节电压略小于1.5V），滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“5Ω，3A”“20Ω，2A”“50Ω，1.5A”字样），电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 B （选填“A”或“B”）端；
（2）首先探究电流与电压的关系。闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A。移动滑片P，记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I；以电流I为纵坐标、电压U为横坐标，画出I﹣U图像，如图乙所示，得到的结论是 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ，实验中选用的滑动变阻器的最大阻值为 50Ω ，电源电压为 4.2 V；
（3）在探究电流与电阻的关系时，为了能使用上一次的某一组实验数据，断开开关，闭合开关，移动滑片P 0.4 A；断开开关，换接未使用过的一个20Ω电阻，电流表示数应为 0.1 A。
【答案】（1）B；（2）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；50Ω；4.2V；（3）0.4A；0.1A。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，即B端；
（2）由图乙可知，图线为一条过原点的斜线，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
由图甲可知，电源为三节干电池串联，则电源电压应该大于3V；闭合开关，电流表示数为0.07A，根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，
U＝UR+4.07A×R滑大，若选用5Ω 3A”的滑动变阻器，代入①式；
若选用20Ω 3A”的滑动变阻器，代入①式，不符合题意；
若选用“50Ω 1.5A”的滑动变阻器，代入①式，符合题意；
实验中选用的滑动变阻器的最大电阻为50Ω；电源电压U＝8.2V
（3）由图丙可知，电流表量程为0～4.6A，读数为0.8A；
此时电阻阻值为5Ω，电阻两端电压为UR＝IR＝0.6A×5Ω＝2V，在探究电流与电阻的关系时，断开开关，此时电流I′＝＝，即电流表示数应为0.1A。
故答案为：（1）B；（2）当电阻一定时；50Ω；（3）6.4A。
27．（6分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡L1上标有“2.5V”字样（灯泡额定功率小于1W），电源为两节新干电池。图甲是连接的实物图。
（1）图甲有一根导线接错，请在需要改动的导线上打“×”，并在图上改正；
（2）改正电路后，将滑片移至变阻器阻值最大处。闭合开关，电压表示数如图乙 左 （左/右）移动，将电压表的示数调整到2.5V，此时电流表示数如图丙所示 1.25 W；
（3）小明设计了如图丁的电路，测出了另外一只额定电流为I的小灯泡L2正常发光时的电阻。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，保持变阻器 R2 的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
则小灯泡L2正常发光时的电阻R＝ 。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
【答案】（1）如上图；（2）左；1.25；（3）R2；。
【解答】解：（1）甲图中的电流表接反了，改正如下图：
（2）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，示数为1.7V，应增大灯的电压，应减小变阻器的电压，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，直到电压表示数为5.5V；
此时电流表示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，电流大小为0.3A；
（3）在①中，R1与灯串联，灯正常发光，R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2＝RL；
保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R8）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I5。
由串联电路特点和欧姆定律可得：
U＝I1R2＝I6（R1+R2），
解得：R5＝，即R＝。
故答案为：（1）如上图；（2）左；（3）R4；。
28．（6分）如图是一款太阳能和其它能量混合驱动汽车，车身上装载了5m2的太阳能电池板，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。已知太阳能电池板每小时1m2接收的太阳能为6×106J，已知太阳能转化为电能的效率为25%，该汽车利用电能行驶时
（1）若驾驶该车通过一长为18000m的隧道，用时12min，则该车速度是多少km/h？
（2）若该车以36km/h匀速行驶时，所受阻力为1200N，则该车的电动机输出功率多大？
（3）利用6h的正常日照获得的太阳能使该车以36km/h匀速行驶，该车能行驶多少路程？
【答案】（1）若驾驶该车通过一长为18000m的隧道，用时12min，则该车速度是90km/h；
（2）若该车以36km/h匀速行驶时，所受阻力为1200N，则该车的电动机输出功率是12000W；
（3）利用6h的正常日照获得的太阳能使该车以36km/h匀速行驶，该车能行驶30000m。
【解答】解：（1）该车通过一长为18000m的隧道，用时12min＝＝90km/h；
（2）该车以36km/h＝10m/s匀速行驶时，所受阻力为1200N＝＝Fv＝1200N×10m/s＝12000W；
（3）6h的正常日照获得的太阳能：W0＝8×106J×5m8×6＝1.4×108J，
汽车获得的机械能：W1＝25%×80%×W2＝25%×80%×1.8×108J＝3.6×102J，
该车能行驶多少路程：s＝＝＝30000m。
答：（1）若驾驶该车通过一长为18000m的隧道，用时12min；
（2）若该车以36km/h匀速行驶时，所受阻力为1200N；
（3）利用6h的正常日照获得的太阳能使该车以36km/h匀速行驶，该车能行驶30000m。
29．（7分）近期因锂电池燃烧带来的火灾让人民生命财产受到极大损失，于是物理兴趣小组1设计了图甲所示的对锂电池温度进行控制的系统，当电池温度过高时，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，其阻值R1随温度t升高而减小，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与 c 端相连；当开关S闭合时，电磁铁上端为 N 极；
（2）若设置电池温度为60℃时（此时R1阻值为70Ω）启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应调为 170 Ω；
物理兴趣小组2利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，防范火灾发生。图乙为该模拟系统示意图，RC为气敏电阻。控制电路中的电流I0≥0.02A时，磁性开关S2动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作，动触片被释放，与触点b接触，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C的关系如图丙所示，R0为定值电阻。工作电路电源电压U＝36V。
（3）安全指示灯L标有“0.9W，10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作
（4）通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U控1时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度C1＝8%，电阻R0的功率为0.012W，求控制电路的电源电压。
【答案】（1）c；N；（2）170；（3）保护电阻R'的阻值为110Ω；（4）控制电路的电源电压为5V
【解答】解：（1）图乙知，温度升高，控制电路电流变大，衔铁被吸下，制冷系统开始工作；
利用安培定则可知，螺线管的上端为N极；
（2）衔铁被吸合时，控制电路的总电阻R总＝＝＝240Ω，
由图乙知当温度为60℃时，Rt＝70Ω，
则滑动变阻器接入电路的阻值Rp＝R总﹣Rt＝240Ω﹣70Ω＝170Ω；
（3）由图甲可知，工作电路中，
由P＝UI＝I2R可知，灯L正常工作时的电流：IL＝＝＝0.5A，
由欧姆定律可知，此时工作电路的总电阻：R总b＝＝＝120Ω，
由串联电路的电阻特点可知，保护电阻R'的阻值：R'＝R总b﹣RL＝120Ω﹣10Ω＝110Ω；
（4）由图乙可知，气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C的关系为一次函数，因此可设：RC＝kC+b，
当C＝2时，RC＝300Ω，则b＝RC﹣kC＝300Ω﹣k×0＝300Ω，
当C'＝5%时，RC'＝250Ω，则k＝＝，
则RC与C的关系式为RC＝﹣1000Ω×C+300Ω，
当C1＝8%时，RC5＝﹣1000Ω×8%+300Ω＝220Ω，
由题意可知，触发报警喷淋的最低烟雾浓度时的电路电流：I0＝3.02A，
由P＝UI＝I2R可知，R0的阻值：R7＝＝＝30Ω，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时控制电路的电源电压：U控1＝I0（RC5+R0）＝0.02A×（220Ω+30Ω）＝8V。
答：（1）c；N；（2）170；（4）控制电路的电源电压为5V。
电压表接入位置
a、f
a、e
a、d
a、c
a、b
电压表示数（V）
3
3
3
3
0
电压表接入位置
a、f
a、e
a、d
a、c
a、b
电压表示数（V）
3
3
3
3
0