2024年湖北省省直辖县级行政单位天门市九校联考九年级中考一模物理试题（原卷版+解析版）

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一．选择题（共12小题，每题2分，共24分）
1. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
B. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C. 两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
D. 物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
【答案】A
【解析】
【详解】A．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故A正确；
B．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，因此只有温度不变，当物体的质量、状态改变时，物体的内能可能改变，故B错误；
C．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，内能大的物体的温度不一定高，两物体相互接触时，热量不一定从内能大的物体转移到内能小的物体，故C错误；
D．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故D错误。
故选A。
2. 如图，一位同学将杯子竖直握在手里，让杯子竖直向上匀速直线运动，下列说法正确（ ）
A. 增大手的握力，手对杯子的摩擦力增大
B. 杯子受到的摩擦力方向与速度v的方向相反
C. 杯子匀速直线运动，所以杯子对手没有摩擦力
D. 手对杯子的摩擦力与杯子受到的重力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．杯子做匀速直线运动，处于平衡状态，受力平衡，在竖直方向上，手对杯子的摩擦力与杯子受到的竖直向下的重力是一对平衡力；手对杯子的静摩擦力大小等于杯子重力大小，方向与重力方向相反即竖直向上，与杯子的速度方向无关，增大手的握力，手对杯子的摩擦力不变，故AB错误，D正确；
C．杯子匀速直线运动，但杯子相对于手有向下的运动趋势，存在静摩擦力，所以杯子对手有摩擦力，故C错误。
故选D。
3. 关于如图所示的实验，下列说法错误的是（ ）
A. 这个实验说明可以利用物体内能对外做功
B. 对木塞做功的过程中管内水蒸气的内能增加
C. 此过程中水蒸气内能转化为木塞的机械能
D. 这个实验能够显示热机的工作原理
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．水蒸气把塞子冲出去，对塞子做功，水蒸气内能转化为塞子的机械能，水蒸气内能减少，故AC正确，不符合题意，B错误，符合题意；
D．热机是利用内能做功的设备，工作时内能转化为机械能，所以这个实验能够显示热机的工作原理，故D正确，不符合题意。
故选B。
4. 2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。神舟十六号航天员乘组在与神舟十七号航天员乘组完成在轨轮换任务后，于10月31日成功返回东风着陆场。下列说法正确的是（ ）
A. 返回舱匀速下落过程中其动能不变，机械能不变
B. 火箭选用液氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值
C. 在大气层内的降落过程中，返回舱所受重力不做功
D. 载人飞船在太空中的背阳面部分的温度很低，内能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．返回舱匀速下落过程中其动能不变，高度减小，重力势能减小，所以机械能减小，故A错误；
B．火箭选用液氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的燃料，氢放出的热量多，故B正确；
C．在大气层内的降落过程中，返回舱在重力的方向上有移动距离，所以所受重力做了功，故C错误；
D．任何物体都有内能，所以即使载人飞船在太空中的背阳面部分的温度很低，但内能也不为零，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，验电器甲带正电，乙不带电，用金属棒将两验电器的金属球连接起来。以下说法中正确的是（ ）
A. 连接一瞬间，部分正电荷从甲转移到乙，乙带上了正电
B. 连接一瞬间，全部正电荷从甲转移到乙，乙带上了正电
C. 连接一瞬间，部分电子从甲转移到乙，乙带上了正电
D. 连接一瞬间，部分电子从乙转移到甲，乙带上了正电
【答案】D
【解析】
【详解】验电器乙不带电，甲带正电，则甲缺少电子，当两者用导体连起来时，电子将从乙上转移到甲上，金属棒中形成的瞬间电流方向是从甲向乙，乙因为缺少电子带上了正电。 故ABC错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，断开S1、保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，插入插座下孔氖管发光．则故障可能是（ ）
A. ac间断路B. bd间断路
C. 灯泡L2断路D. b点到零线之间断路
【答案】B
【解析】
【详解】A．保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，则插座上孔与火线之间电路正常，故A错误；
BC．测电笔插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡串联接入火线电路，则灯泡L2未断路，零线部分bd间断路。故B正确，C错误；
D．闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，故D错误。
故选B。
7. 科技的发展让智能家居进入了人们的生活。小明家新安装了一个智能锁，需要通过“密码＋人脸”两次识别成功才会开锁。密码识别成功时仅闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知，S1闭合，灯L发光，但电动机不工作，S2闭合，电动机M工作，所以灯和电动机并联，且S1在干路，S2在电动机所在的支路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8. 一灯泡标有“24V 24W”字样，当它两端电压为12V时，灯泡的实际功率为（灯丝电阻与温度有关）（ ）
A. 6WB. 12WC. 小于6WD. 大于6W，小于24W
【答案】D
【解析】
【详解】忽略灯丝电阻与温度的关系，由知道，灯泡电阻为
灯泡接到12V电源上，实际功率为
因为灯丝电阻与温度有关，灯丝越亮功率越大，温度越高，灯丝电阻R就越大，当实际电压等于12V时，这时候灯丝的实际电阻并不是24Ω，而是小于24Ω，所以功率为小于24W，大于6W，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9. 据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方。下列说法正确的是（ ）
A. 鱼尾指向地磁南极
B. 指南鱼的“N”应标注在鱼尾
C. 指南鱼周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的N极靠近鱼尾，会相互吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A．地球是一个大的磁体，地球和指南鱼的磁场相互作用，鱼尾指向地磁北极，地理的南极，故A错误；
B．地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼尾指向南方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼尾应标注“S”，故B错误；
C．指南鱼周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而画出的线，实际并不存在，故C错误；
D．异名磁极相互吸引，指南鱼的鱼尾是S极，若用磁体的N极靠近鱼尾，会相互吸引，故D正确。
故选D。
10. 图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO＇为转轴，闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A. 螺线管F端为N极，P端为N极
B. 图中线圈平面恰好处在平衡位置
C. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴OO＇观察，线圈仍顺时针转动
D. 图示装置工作时把机械能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管EF的E端为N极、F端为S极，通电螺线管PQ的P端为N极、Q端为S极，故A不符合题意；
B．当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡，故B不符合题意；
C．若只将电源的正负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极的方向也发生了改变，即线圈所处磁场方向改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，即顺时针转动，故C符合题意；
D．电动机工作时将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C
11. 如图是某物理兴趣小组设计的一种测定油箱内油量的装置。R是规格为“30Ω，1A”的滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，另一端固定着一个浮子。当油箱装满油时，滑片恰好移动到R的最下端，当油箱中油用完时，滑片恰好移动到R的最上端。在某次滑片移动过程中，电压表的示数变化范围是2V～6V，电流表的示数变化范围是0.4A ~0.2A。关于此电路，下列说法正确的是（ ）
A. 定值电阻R0=15Ω
B. 电流表的示数最大变化范围是0.2～1A
C. 油箱中油用完时，电压表的示数为0
D. 油箱装满油时，电流表的示数为0.5A
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器接入电路的阻值变大时，总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流变小， 故电压表的示数为2V时，电流表的示数是0.4A，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压
U=U+U’=0.4A×R0+2V①
电压表的示数为6V时，电流表的示数是0.2A，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压
U=U+U有=0.2A×R0+6V②
联立①②得：U=10V，R0=20Ω ；故A错误；
BCD．油箱装满油时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，根据欧姆定律可知电路电流
故D正确；
油箱中油用完时，根据欧姆定律可知电路电流
电压表的示数
UV=I'R=0.2A×30Ω=6V
故C错误；
电流表的示数最大变化范围是0.2~0.5A，故B错误。
故选D。
12. 从古至今，人类活动离不开对信息的收集、传递和使用，下列说法错误的是（ ）
A. 手机既能发射电磁波，又能接收电磁波
B. “北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息
C. 电磁波在15℃的空气中的传播速度是340m/s
D. 光纤通信是利用光在光与纤维中进行多次反射来传递信息的
【答案】C
【解析】
【详解】A．手机在使用过程中，将要传递的信息用电磁波发射出去，另一方面又可以通过接受电磁波来获取他人传递给自己的信息，故A正确，不符合题意；
B．电磁波能在真空中传播，所以“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的，故B正确，不符合题意；
C．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，在15℃的空气中略小于真空中的传播速度，故C错误，符合题意；
D．光纤通信是利用光在光与纤维中进行多次全反射来传递信息的，不发生折射，故D正确，不符合题意。
故选C。
二．填空题（共5小题，每空1分，共10分）
13. 家庭电路触电事故都是人体直接成间接接触____线造成的．带有金属外壳的家用电器.都要使用三孔插座，这样做的目的是为了让金属外壳与__相连.
【答案】 ①. 火线 ②. 地线
【解析】
【详解】家庭电路中，人体触电原因是人体直接或间接接触火线．带有金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免用电器漏电时发生触电事故．
14. 如图是老式电话机的原理图。碳粒话筒相当于一个变阻器，膜片振动把碳粒压紧和放松时，相当于图中膜片带动滑片左右移动，接通电源后电路中便产生了强弱变化 _______。听筒中有一个电磁铁，当电流变化时，它的磁场强度会发生变化，使膜片来回运动。将话筒和听筒 _______（填“串联”或“并联”）在电路中，二者电流的变化相同，听筒中膜片往返运动的频率跟话筒膜片振动的频率便相同，从听筒中就听到了对方说话的声音。
【答案】 ①. 电流 ②. 串联
【解析】
【详解】[1]碳粒话筒相当于一个变阻器，膜片振动把碳粒压紧和放松时，使滑动变阻器的电阻随之发生变化，对着话筒说话时电路中便产生了强弱变化的电流。
[2]电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，听筒中有一个电磁铁，它的磁场强度发生变化，使膜片来回运动，应将话筒和听筒串联在电路中，听筒中膜片往返运动的频率跟话筒膜片振动的频率便相同，从听筒中就听到了对方说话的声音。
15. 小华同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示，铅笔在甲杯液体中受到的浮力 _______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在乙杯液体中受到的浮力。小华又测出一个熟鸡蛋的质量是57.5g。他将熟鸡蛋浸没在水中后，熟鸡蛋下沉，向水中加适量浓盐水后，鸡蛋悬浮,此时鸡蛋受到的浮力为 ___________。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 等于 ②. 0.575N
【解析】
【详解】[1]铅笔在甲、乙两种液体中都漂浮，受到的浮力均等于重力，则浮力相等。
[2]鸡蛋的重力为
鸡蛋悬浮时，鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力，即
16. 如图，质量相等的实心均匀正方体A和B平在水平地面上（ρA>ρB），它们对地面的压强分别为pA和pB，则pA___________pB，现竖直切去左半部分（如图中虚线所示），剩余部分对地面的压强分别为pA'和pB'，则pA'___________ pB'。（均选填“>”“ ②. >
【解析】
【详解】[1]当物体放在水平地面上时，压力
F=G
由于质量相等，则压力相等，从图中看出A的边长小，受力面积较小，根据压强公式，A的压强较大。
[2]现竖直切去左半部分（如图中虚线所示），该物体都是柱体，而对于柱状实心物体，有
p=ρgh
切去后密度和高度没有改变，因而每个的压强和切去之前相等，则
pA'＞pB'
三．作图题（共2小题，每题2分，共4分）
17. 如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像，则电源电压为______，经计算该滑动变阻器的最大值为50Ω，当滑动变阻器的电功率最大时，R1阻值为______。
【答案】 ①. 12V ②. 10Ω
【解析】
【详解】[1]由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。根据图象可知，当电路中电流为0.2A时，滑动变阻器消耗的功率为2W，此时滑动变阻器两端电压
根据串联电路的电压规律可知，电源电压为
U=U1+U0=U1+I1R0=10V+0.2A×R0
当电路中电流为0.4A时，滑动变阻器消耗的功率为3.2W，此时滑动变阻器两端电压
根据串联电路的电压规律可知，电源电压为
U=U1'+U0'=U1'+IR0=8V+04A×R0
因电源的电压不变，则
10V+0.2A×R0=8V+0.4A×R0
解得R0=10Ω，电源的电压
U=10V+0.2A×R0=10V+0.2A×10Ω=12V
[2]滑动变阻器消耗的电功率为
当
R1=R0=10Ω
时，滑动变阻器消耗的电功率最大。
18. 图甲是日常生活中常用的一个插线板。当插线板上的开关断开时，指示灯（与限流电阻串联）不发光，插孔不能提供工作电压；当插线板上的开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请你根据上述现象和安全用电的要求，在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，指示灯与插座并联，开关在干路上；为安全用电，开关一端接在火线上，另一端接指示灯和插座的右孔，限流电阻与插座左孔接零线，上孔接地线，如图所示：
19. 按照题目要求作图：在图所示的杠杆示意图中画出动力F1的力臂和阻力F2的力臂。

【答案】
【解析】
【详解】作O点向阻力F2的反向延长线画垂线，垂线段就是阻力F2的力臂；作O点向动力F1的延长线画垂线，垂线段就是动力F1的力臂；如图所示：

四．实验探究题（共3小题，每空1分，共17分）
20. 如图一所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣加热时间的图象如图二。
（1）某时刻温度计示数如图一所示，此时乙的温度为_______℃。
（2）甲液体第30s的内能_______第35s的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
（3）根据图二中0至30s图象及题目所给信息得出甲液体的比热容比乙液体的比热容_____。
如图三所示，在“比较不同物质吸热升温情况”实验中：
（4）小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示。在组装器材时应先调节A的高度，调节它的高度是为了_________。
（5）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油__________，得出结论。
（6）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________。（答出一个即可）
【答案】 ①. 58 ②. 小于 ③. 大 ④. 用酒精灯的外焰加热 ⑤. 升高的温度 ⑥. 易控制相同时间吸热相同（或节省能源）
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，温度计的分度值为1℃，所以温度计的读数为58℃。
（2）[2]由图可知，物体从30s到35s时，温度升高，内能和温度有关，即甲液体第30s的内能小于第35s的内能。
（3）[3]图二中，0至30s，加热相同的时间，则甲和乙吸收的热量相同，同时，甲和乙升高的温度也相同，但m甲＜m乙，根据可知，c甲＞c乙，即甲液体的比热容比乙液体的比热容大。
（4）[4]在组装器材时，装置应该自下而上安装，应先调节A的高度，调节它的高度是为了用酒精灯的外焰加热。
（5）[5]根据比较吸热能力的方法，初温相同且质量相等的不同物质，加热相同的时间即吸收的热量相同，从而比较升高的温度，温度变化量大的，比热容小，吸热本领弱，温度变化量小的，比热容大，吸热本领强。
（6）[6]改进方案并设计了图乙所示的装置，与原方案相比，容易控制相同时间吸收热量相同，从节能的角度考虑，节约能源。
21. 如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
（1）木块沿水平方向运动时不会立刻停下来，是因为木块具有______；实验中是通过______观察来判断钢球的动能大小。如果水平面绝对光滑，则本实验______（选填“能”或“不能”）达到探究的目的；
（2）通过比较甲、乙两次实验，可以探究物体的动能与______之间的关系；
（3）在图甲、丙中，m2＞m1，若s3＞s1，则表明物体的动能与质量的关系是______。
【答案】 ①. 惯性 ②. 木块被撞的距离 ③. 不能 ④. 速度 ⑤. 速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大
【解析】
【详解】（1）[1] 木块沿水平方向运动时，由于木块具有惯性，所以木块不会立即停下来。
[2] 探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法。
[3] 如果水平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，就不能达到探究的目的。
（2）[4] 分析甲、乙实验可知，小球质量相同，释放的高度不同，即小球到达水平面的速度不相同，故可以探究物体的动能与速度之间的关系。
（3）[5] 在图甲、丙中，高度相同，即小球到达平面的速度相同，质量不同，m2＞m1，若s3＞s1，即质量大的推动木块运动的距离远，故结论为：速度相同时，质量越大，动能越大。
22. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉；_______
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 _________W；
（3）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小华认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是_______的（选填“正确”或“错误”）；
（4）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 ________A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为_____V；
③小灯泡的额定功率：P额=________W。
【答案】 ①. ②. 0.75 ③. 错误 ④. 0.3 ⑤. 6 ⑥. 0.9
【解析】
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0~3V的量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入的阻值减小，则左下接线柱接入电路，如图所示：
（2）[2]电流表示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
（3）[3]探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能用来探究电流与电压的关系，故小华的想法是错误的。
（4）①[4]闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光（如下面图1）；
②[5]保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图2）；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为
U′=I″R0=0.3A×20Ω=6V
③[6][图2中定值电阻两端电压
U0=I′R0=0.2A×20Ω=4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压
UL=U′-U滑=6V-3V=3V
小灯泡的额定功率
P额=ULI=3V×0.3A=0.9W
五．计算题（共2小题，共15分）
23. 下表是某品牌轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末，吸入气缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合气密度为1.5kg/m3。1min内高温高压的燃气推动活塞做功3000次。请你计算发动机在最大功率工作时：
（1）每次吸入混合气的质量；
（2）1min内汽油燃烧放出的热量；
（3）求出该发动机的效率。（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）
【答案】（1）2.25×10-3kg；（2）2.07×107J；（3）20%
【解析】
【详解】解：（1）由密度公式变形可得，每次吸入混合气的质量
m=ρV=1.5kg/m3×1.5×10-3m3=2.25×10-3kg
（3）每次做功冲程中吸入汽油的质量
1min内吸入汽油的质量
m=1.5×10-4kg×3000=0.45kg
1min内汽油燃烧放出的热量
Q放=mq=0.45kg×4.6×107J/kg=2.07×107J
（4）发动机1min内做的有用功
W=Pt=69×103W×60s=4.14×106J
该发动机的效率
答：（1）每次吸入混合气的质量为2.25×10-3kg；
（2）1min内汽油燃烧放出的热量为2.07×107J；
（3）该发动机的效率为20%。
24. 小明设计了如图所示的水温控制模拟装置，发热电阻和热敏电阻R均处于水箱中，热敏电阻的阻值随温度的变化情况如下表所示。控制电路的电源电压U＝24V，R0＝300Ω，工作电路的电源电压为220V，发热电阻的阻值为48.4Ω，电磁继电器线圈电阻忽略不计。当水箱中温度达到50℃时停止加热，当温度低于30℃时重新开始加热。
（1）工作电路工作时，发热电阻的功率为多少；
（2）水箱中温度达到50℃时，控制电路中的电流为多少；
（3）若将R0更换为200Ω的定值电阻，水箱中温度达到多少摄氏度时停止加热？
【答案】（1）1000W；（2）0.06A；（3）40℃
【解析】
【详解】解：（1）电路工作时，发热电阻的功率为
（2）水箱中温度达到50℃时，此时热敏电阻的电阻为100Ω，根据欧姆定律，控制电路中的电流为
（3）若将R0更换为200Ω的定值电阻，电磁继电器的启动电流不变，此时控制电路的总电阻为
热敏电阻的阻值为
查表知：此时对应的温度为40℃。
答：（1）工作电路工作时，发热电阻的功率为1000W；
（2）水箱中温度达到50℃时，控制电路中的电流为0.06A；
（3）若将R0更换为200Ω的定值电阻，水箱中温度达到40℃时停止加热。车型
某品牌轿车
排气量
1.5L
最大功率
69kW
空燃比
14：1
温度T/℃
20
30
40
50
60
电阻R/Ω
700
400
200
100
50