一类要求答“原因”、“建议”或“措施”的综合题专题训练-2024年中考物理考前压轴题特训（全国通用）

一类要求答“原因”、“建议”或“措施”的综合题专题训练 1． 如图所示是某拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起，电压表量程为0～3V，电源电压U＝6V，电阻R0＝10，均匀电阻丝MN长为10cm，阻值为20。弹簧受到的拉力每增加100N，弹簧伸长1cm。P与MN间的摩擦不计，在弹性限度内使用弹簧。 （1）闭合开关S，当作用在拉环上的力越大时，电压表的示数就越　 　； （2）当拉环不受拉力时，滑片P处于M端。闭合开关S，拉动拉环使弹簧伸长2.5cm，则电压表示数为　 　V； （3）若将电压表改装成拉力表，则拉力表的测量范围是　 　N； （4）若要增大拉力表的测量范围，保证电阻丝MN不变，只允许改动电路中的一个元件，则你采取的措施是　 　。 2．如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压，指示灯L的额定电压，定值电阻；控制电路电源电压，磁敏电阻的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻，所处位置的磁场强度分别为a，b、c，闭合开关和后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。 （1）电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种　 　； （2）将窗户移至A点时，窗户关闭，闭合开关，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率； （3）已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 3． 如图1是某燃气热水器水温控制模拟电路，图2是热水器燃烧器的示意图。R是电阻箱，Rt为置于热水器进水口的热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图3所示。当S断开时，铁质阀门在弹簧拉力作用下封住阀门口。当S闭合时，电磁铁吸引铁质阀门，弹簧伸长，燃气通过阀门与管壁之间的空隙流出，并进入燃烧器燃烧，水管内水均匀受热，热水从出水口流出。水温控制电路可以根据进水口的水温自动调节阀门与管壁之间的空隙大小，改变燃气耗气量，实现出水口的水温基本恒定。 （1）当进水口冷水温度降低，Rt阻值　 　，电磁铁中电流　 　，阀门与管壁之间空隙变大，燃烧器火焰变大；（选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）若进水口水温是20℃，将电阻箱调至160Ω，则出水温度恰好为40℃；已知U=6V，电磁铁中电流I与燃气耗气量的关系如下表所示，燃气完全燃烧，且放出热量有70%被水吸收，燃气的热值取q=3×107J/m3，求： 电流I/mA 0 10 20 30 40 50 耗气量m3/min 0 0.006 0.024 0.056 0.096 0.15 ①电磁铁线圈中电流； ②出水口热水流量为多少L/min？ （3）在进水温度一定的情况下，为提高出水口热水的温度，下列方法可行的是____。 A．适当减小电阻箱R的阻值 B．减小水管内水的流速 C．适当减小电源电压U D．换用质量更小的空心铁质阀门 4．“西电东送”是将我国西部发电厂发出的电输送到我国东部，由于发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力。根据P＝UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然。输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P＝I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小。如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失。设发电厂的输出电功率P0＝1.1×108W，输电线路上的总电阻为10Ω。 （1）若采用110kV的高压输送电能，输电线路的电流I1＝　 　，输电线路损失的热功率P1＝　 　W。 （2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2＝　 　W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2：P1＝　 　，所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的　 　的损失。 （3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，在未来还可以采用　 　做为输电线材料。 5．如图甲是某燃气热水器水温控制模拟电路，图乙是热水器燃烧器的示意图。R1是电阻箱，R为置于热水器进水口的热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图丙所示。当S断开时，铁质阀门在弹簧拉力作用下封住阀门口；当S闭合时，电磁铁吸引铁质阀门，弹簧伸长，燃气通过阀门与管壁之间的空隙流出，并进入燃烧器燃烧，水管内水均匀受热，热水从出水口流出。水温控制电路可以根据进水口的水温自动调节阀门与管壁之间的空隙大小，改变燃气耗气量，实现出水口的水温基本恒定。 （1）当进水口冷水温度降低，R阻值　 　，电磁铁中电流　 　，阀门与管壁之间空隙变大，燃烧器火焰变大。（均选填“变大”“变小”或“不变”） （2）若进水口水温是20℃，将电阻箱调至160Ω，则出水温度恰好为40℃，已知U=6V，电磁铁中电流I与燃气耗气量的关系如下表所示，燃气完全燃烧，且放出热量有70%被水吸收，燃气的热值g=3×107J/m3，求：［c水=4.2×103J/（kg·℃）] 电流I/mA 0 10 20 30 40 50 耗气量m3/min 0 0.006 0.024 0.056 0.096 0.15 ①电磁铁线圈中的电流； ②出水口热水流量为多少L/min？ （3）在进水温度一定的情况下，为提高出水口热水的温度，下列方法可行的是____。 A．适当减小电阻箱R1的阻值 B．减小水管内水的流速 C．适当减小电源电压U D．换用质量更小的空心铁质阀门 6．科技小组开展设计一款多功能电热锅的项目活动，过程如下：【明确问题】同学们讨论后认为，电热锅应具有如下功能和标准：功能 1：加热模式额定功率 880W；保温模式额定功率 88W；额定电压 220V；功能 2：电热锅达到设定温度后能自动从加热模式切换到保温模式；功能 3：电热锅从加热模式切换到保温模式的设定温度可调，以实现蒸、煮、炖、焖、烙、煎多种烹饪方式。 （1）【方案设计】根据标准，小组设计了如图甲的方案。 工作电路中加热档的发热电阻R应设计在 　 　（选填“a”或“b”）处； （2）为保证加热功率为 880W，发热电阻R的阻值应为多大？ （3）科技小组选取了一种热敏电阻Rt，其阻值与温度关系见图乙，把它接在控制电路中，可以实现当电热锅内温度达到 105℃时，工作电路自动切换到保温模式。控制电路的电源电压为 12V，当电流达到 0.03A 时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，选用的定值电阻R0阻值应为多大？（电磁铁线圈阻值不计） （4）用这个电热锅在加热模式下将 1L 温度为 12℃的水在标准大气压下烧开，至少需要多长时间（c水=4200J/（kg·℃））？ （5）【方案评估及改进】 经过讨论，同学们发现以上设计方案无法实现功能 3。 为实现功能 3，请说出一种改进方法：　 　。 7．阅读下列短文，回答问题。 燃气热水器 燃气热水器是一种使用方便快捷、不受天气影响的家用热水设备。如图甲为燃气热水器的结构图，图乙为其工作原理示意图。热水器工作时，用电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气。同时风机转动，使高温烟气上升到热交换器，热交换器是回环形的金属管，冷水从处流入管内，被管外的高温烟气加热，变成热水，从处源源不断地流出，温度降低后的烟气从排烟管排出。下表是一台燃气热水器的技术参数，其中“热水产出率”的含义是每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是热水器正常工作1h消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 额定耗气量 热水产出量 2L/min （1）图甲中的两个指示灯是LED灯，两灯由　 　（选填“导保”“半导体”或“超导体”）材料制成；若两灯可以独立工作，则它们是　 　联在电路中的； （2）燃气热水器工作时将燃料的化学能转化为　 　能； （3）某次用水时，测得冷水管的进水温度为20℃。若设定热水管的出水温度为45℃，燃气热水器正常工作了15min，则该过程中水吸收的热量为　 　J。若该过程中燃气完全燃烧，则燃气完全燃烧放出的热量为　 　J；该过程中燃气热水器的加热效率为　 　；[，] （4）下列措施中能提高燃气热水器的加热效率的是　 　。（选填字母）。 A．采用热值更高的燃气 B．提高进水口冷水的初温 C．加长热交换器中的水管长度 D．使水管中的进水盘减小 8． 随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭选择手持式测温枪作为测温工具。如表所示是小武家使用的某款测温枪的一些参数。其内部部分电路示意图如图甲所示，已知是热敏电阻，为定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示。 手持式测温枪 环境湿度 体温模式下背光设置 电源电压 节干电池 绿色背光 测量范围 橙色背光 误差 红色背光 （1）使用测温枪时，小武首先认真阅读了使用说明书，对一些注意事项进行了分析，你认为不合理的是____ 。 A．测温枪测温时应该尽量近距离测量 B．测温枪长时间不使用时，需要将电池取出 C．测温枪可以在高温环境或风口位置进行使用 D．测温枪可以长时间在湿度为的环境进行使用 （2）已知，按下按钮，开关闭合，当电流表示数为时，显示屏的背景光是　 　 色。 （3）背光显示电路如图丙所示，电路中有一个蜂鸣器未画出，为定值电阻，智能开关根据感温电路中的电流变化，可以分别接到、、三个不同的位置，从而使不同颜色的灯工作。并且智能开关无论接到哪个位置，电路中的各元件均能正常工作。当被测者体温达或更高时，蜂鸣器就会发出警报。在图丙所示电路中，蜂鸣器应该在图中的　 　选填“”、“”或“”点处。 （4）测温枪使用一段时间后，发现测温枪不能正常工作，则首先想到的操作是　 　 。 9．汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具。家庭使用的小汽车既有传统的燃油汽车，又有电动汽车。请根据你学到的物理知识回答下列有关问题： （1）如题1图为传统燃油汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图，一个工作循环合理的顺序应为　 　； （2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的工作效率将　 　（选填“升高”“不变”或“降低”）； （3）如题2所示是燃油车测定油箱内油量的原理图，O为杠杆支点，油量表是由　 　表改装而成的，当油面上升时，电路中的电阻将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）如题3，甲图是电动汽车“油门”示意图，其实质是变阻器。脚往下踩“油门”时，滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图乙所示。该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的　 　来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快，则电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B、C三个接点中的哪两个相连：　 　。 10．如图1所示，2018年5月23日中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低损耗小、易维护等优点 （1）磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互　 　，车体与轨道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰 （2）如图2所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于　 　要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行　 　，不用消耗过多的电能或化学能等能量。 （3）如图3所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是　 　。 （4）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向　 　行驶。 11．图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器的简化电路图。电源电压恒为12V，R0为定值电阻，Rs为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离变化的关系如图乙所示。当传感器到障碍物的距离为1.5m时，报警器开始报警，此时电路中的报警电流为0.2A。 （1）由图乙可知，开始报警时，Rs的阻值为 　 　Ω；传感器到障碍物的距离越近，Rs的阻值越 　 　； （2）R0的阻值为 　 　Ω； （3）当传感器到障碍物的距离为1m时，R0两端的电压为 　 　V； （4）保持起始报警电流不变，若要增大起始报警距离，可行的做法有：　 　（写出一条即可）。 12．小华设计了一种“闯红灯违规证据记录器”，用于机动车辆闯红灯时进行拍照记录。电路原理如图甲所示，控制电路中的光控开关在接受到红光照射时会自动闭合，电阻大小会随着所受车辆压力的变化而变化，变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10Ω（g取10N/kg） （1）电磁继电器是利用电流 　 　效应工作的；当记录器拍摄闯红灯的机动车时，工作电路中的指示灯将 　 　（选填“发光”或“熄灭”）。 （2）由甲、乙两图可知，当压力增大时，控制电路的电流将 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），继电器的磁性将 　 　（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 （3）小明分析发现，只有当车辆质量大于或等于 　 　时，车辆闯红灯，该记录器才能拍照记录。若要使质量小一些的汽车闯红灯时，改进措施是 　 　。 13．小强运用所学的电学知识对家庭电路进行研究，并参与了家里空调安装的决策 （1）观察供电箱时看到如图所示的情景，由此可知，小强家的照明电路和空调电路之间是　 　（选填“串联”或“并联”）的，当只有空调电路“跳闸”时，照明电路　 　（选填“能”或“不能”）正常工作； （2）小强家的客厅计划安装一台空调．商场上有甲、乙两款空调，额定电压均为220V，额定功率分别为1500W和2200W，请你根据下列情况，合理选择并说明理由； ①甲款空调，制冷速度更　 　（选填“快”或“慢”）．当运行时间相同时，消耗电能较多的是　 　（选填“甲”或“乙”）款空调： ②空调启动时电流比较大，而电流过大会导致线路出现危险．下表为导线线径与安全载流量的关系表，若小强家的导线线径为，　 　安装乙空调（选填“可以”或“不可以”），请说明理由：　 　． 导线线径 0.5 0.75 1 1.5 2.5 4 安全载流量I/A 4 5 6 8 20 25 14．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜测：导体的电阻可能与导体的长度有关；导体的横截面积有关；导体的材料有关。实验室提供了根电阻丝，其规格和材料如下表。 编号 材料 长度 横截面积 电流表示数 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 锰铜合金 （1）实验中，电路如图所示，在、之间分别接上不同的导体，闭合开关，观察　 　来比较电阻的大小，用到的这个研究方法是　 　。 （2）为了验证上述猜想，应选用编号　 　两根电阻丝分别接入电路进行实验。如果选用、两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想　 　填序号。 （3）如果选用、两根电阻丝分别接入电路中，电流表示数出现不同。可得出结论：当导体的材料和长度相同时，　 　。 （4）若将电路中的电流表更换成小灯泡，可以通过观察　 　判断电阻丝阻值的大小，但不足之处：　 　。 15．在科技制作活动中，科创小组开展制作“户外照明装置”的项目化学习。现有器材：规格相同的小灯泡两个、导线若干、电源一个、开关两个。 （1）方案设计：小组设计了如图甲所示的电路，闭合开关后灯泡发光，但亮度无法改变。请利用现有器材，在图乙中改进电路设计，使该装置有两种亮度，以满足不同的照明需求　 　； （2）方案分析：在你改进的电路设计中，有一种亮度与原方案的亮度相同，另一种亮度比原方案的亮度　 　（选填“亮”或“暗”，答案要与“方案设计”相符），原因是　 　； （3）方案反思：有同学发现，家里的照明灯不是白炽灯，于是上网查阅资料，发现常用的照明灯有白炽灯、节能灯和LED灯，如图丙所示，且不同照明灯的发光效率不同。某白炽灯工作时的能量转化如图丁所示，则该白炽灯的发光效率是　 　； （4）方案改进：小组到市场做了调查，发现在相同面积的房间、相同照明效果下，三种灯的具体数据如下表： 灯泡种类 电功率/W 平均使用寿命/h 价格/元 适用房间面积/m2 电费说明 白炽灯 40 1000 2.8 8﹣9 约0.7元/kW•h 节能灯 18 6000 27.5 LED灯 6 50000 13.5 分析表格数据，从经济的角度你推荐小组选用　 　灯（填灯泡的种类），理由是：　 　。 16．在如图 8.52 所示的电路中， 已知电源电压 不变， 电阻 的阻值小于滑动变阻器的最大阻值 。闭合电键 ， 在滑动变阻器的滑片 由最左端向右滑动的过程中，试分析以下问题。 （1） 说明滑动变阻器滑片 由最左端向右滑动的过程中，电路总电阻R总的变化情况，并指出R总取得极值的条件。 （2） 试分析滑动变阻器滑片 由最左端向右滑动的过程中， 电压表 ， 电流表 示数的变化情况。 （3）试分析电压表 示数的变化量的绝对值 与电流表 示数变化量绝对值 的比值是否为定值， 并指出比值所代表的物理意义。 答案解析部分 1．【答案】（1）大 （2）1 （3）0～750 （4）由上述分析可得，拉力表的测量范围与电压表所能测的最大电压有关，所以要增大拉力表的测量范围，只需要用量程更大的电压表替换实验中所用电压表即可。 【解析】【解答】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器滑片以左部分两端的电压，当作用在拉环上的力越大时，滑动变阻器左端部分越长，即变阻器左端部分电阻越大，由串联分压原理可知电压表的示数越大； （2）串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得通过电路的电流：， 均匀电阻丝MN长为10cm，阻值为20Ω， 闭合开关S，拉动拉环使弹簧伸长2.5cm， 则滑动变阻器与电压表并联部分电阻的阻值：， 由欧姆定律可得电压表示数为：UP=IRP=0.2A×5Ω=1V； （3）由于电压表量程为0～3V，要保证电压表能正常工作，则电压表示数为3V时， 此时滑动变阻器与电压表并联部分电阻的阻值：， 与电压表并联部分的电阻的长度为：， 则此时受到的拉力为：7.5cm×100N/cm=750N， 该拉力器所能承受的拉力范围是0～750N； （4）若要增大拉力表的测量范围即增大P的移动范围，在电阻丝MN不变时，可换用量程较大的电压表或用较大阻值的电阻替换R0。 【分析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器左端的电压，由串联分压原理可知滑动变阻器与电压表并联部分的电阻越大，电压表的示数越大； （2）根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过电路的电流，均匀电阻丝MN长为10cm，阻值为20Ω，闭合开关S，拉动拉环使弹簧伸长2.5cm，据此计算滑动变阻器与电压表并联部分电阻的阻值，由U=IR计算此时电压表示数； （3）由串联分压原理可知与电压表并联部分的电阻阻值最大时，电压表示数最大，由于电压表量程为0～3V，要保证电压表能正常工作，根据欧姆定律计算电压表示数为3V时，滑动变阻器与电压表并联部分电阻的阻值，进一步计算与电压表并联部分的电阻的长度，最后计算此时受到的拉力，确定该拉力器所能承受的拉力范围； （4）要增大拉力表的测量范围，即增大P的移动范围。通过增大电压表的量程可增大与电压表并联部分的电阻的长度，或换用阻值较大的定值电阻分去较多电压。 2．【答案】（1）开关 （2）闭合开关，灯泡和串联，灯泡正常发光，其两端的电压为，两端的电压： 电路中的电流： 灯泡的额定功率： （3）由图象乙可知，窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值分别为400Ω和300Ω， 由欧姆定律可得，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，控制电路中的总电阻： 此时滑动变阻器接入电路的阻值： 此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的，所以滑动变阻器的最大阻值为150Ω 当窗户移至轨道C点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值应该：，但是滑动变阻器的最大阻值为150Ω 所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现 【解析】【解答】（1）电磁继电器实质是电磁铁控制电路的开关； 【分析】（1）电磁继电器相当于开关，可知工作电路到达通断； （2）根据，计算电流，利用P=UI，计算电功率； （3）利用，计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算部分电阻。 3．【答案】（1）变小；变大 （2）①由图3可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值 根据串联电路规律可得，控制电路中的电阻 由欧姆定律可得，电磁铁线圈中的电流 ②由表格数据可知，电磁铁中电流 时，燃气耗气量：0.056m3/min，表明每分钟消耗燃气 每分钟燃气完全燃烧放出的热量 每分钟水吸收的热量 由得，每分钟流出的水的质量 由可得，水的体积 所以出水口热水流量为1.4L/min。 （3）A；B；D 【解析】【解答】（1）由图3可知，当温度降低时，热敏电阻Rt的电阻阻值变小，控制电路的电源电压等不变，根据欧姆定律可知电路中电流变大。 （2）①由图3可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值 根据串联电路规律可得，控制电路中的电阻 由欧姆定律可得，电磁铁线圈中的电流 ②由表格数据可知，电磁铁中电流 时，燃气耗气量：0.056m3/min，表明每分钟消耗燃气 每分钟燃气完全燃烧放出的热量 每分钟水吸收的热量 由得，每分钟流出的水的质量 由可得，水的体积 所以出水口热水流量为1.4L/min。 （3）A．当适当减小电阻箱R的阻值时，电路中的电流变大，燃气耗气量变大，水吸收的热量多，水温升高，故A符合题意； B．减小水管内水的流速，在相同时间内水的质量变小，燃气燃烧产生的热量不变，水吸收的热量不变，水温升高，故B符合题意； C．适当减小电源电压U，电路中的电流减小，燃气消耗量减小，在相同时间内燃气燃烧产生的热量减少，水吸收的热量减少，水温降低，故C不符合题； D．换用质量更小的空心铁质阀门，在电流不变，电磁铁额吸引力不变的情况下，出气口变大，在相同时间内燃烧的燃气量变大，水温升高，故D符合题意。 故选ABD。 【分析】本题考查了电功率公式、电功公式、密度公式、吸热公式的灵活应用，关键是饮水机状态和丙图结合来判断，通过串联电路电阻特点和欧姆定律来计算电流，计算热水流量时要用到题中燃烧值和公式、和计算热水流量，过程要注意单位的换算，最后通过选项信息判断相同时间内燃烧的燃气量的变化，以及水吸收的热量的变化，再通过来确定稳定的变化。 4．【答案】1000A；1×107；1×105；1∶100；热功率；超导材料 5．【答案】（1）变小；变大 （2）解：①由图丙可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值 根据串联电路规律可得，控制电路中的电阻 由欧姆定律可得，电磁铁线圈中的电流 ②由表格数据可知，电磁铁中电流 时，燃气耗气量：0.056m3/min，表明每分钟消耗燃气 每分钟燃气完全燃烧放出的热量 每分钟水吸收的热量 由得，每分钟流出的水的质量 由可得，水的体积 所以出水口热水流量为1.4L/min。 （3）A；B；D 【解析】【解答】（1）由图丙可知，当温度降低时，热敏电阻Rt的电阻阻值变小，控制电路的电源电压等不变，根据欧姆定律可知电路中电流变大。 （3）A．当适当减小电阻箱R的阻值时，电路中的电流变大，燃气耗气量变大，水吸收的热量多，水温升高，故A符合题意； B．减小水管内水的流速，在相同时间内水的质量变小，燃气燃烧产生的热量不变，水吸收的热量不变，水温升高，故B符合题意； C．适当减小电源电压U，电路中的电流减小，燃气消耗量减小，在相同时间内燃气燃烧产生的热量减少，水吸收的热量减少，水温降低，故C不符合题； D．换用质量更小的空心铁质阀门，在电流不变，电磁铁额吸引力不变的情况下，出气口变大，在相同时间内燃烧的燃气量变大，水温升高，故D符合题意。 故选ABD。 【分析】本题考查了电功率公式、电功公式、密度公式、吸热公式的灵活应用，关键是饮水机状态和丙图结合来判断，通过串联电路电阻特点和欧姆定律来计算电流，计算热水流量时要用到题中燃烧值和公式、和计算热水流量，过程要注意单位的换算，最后通过选项信息判断相同时间内燃烧的燃气量的变化，以及水吸收的热量的变化，再通过来确定稳定的变化。 6．【答案】（1）a （2）解：加热功率为P=880W，由可得，发热电阻R的阻值为： （3）解：控制电路的电源电压为12V，当电流达到0.03A时，电磁铁会吸下衔铁，此时控制电路总电阻，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，由图丙可知此时热敏电阻Rt=60Ω，选用的定值电阻阻值R0=R总-Rt=400Ω-60Ω=340Ω （4）解：水吸收的热量为： ， 不计热损失时W=Q，加热时间 （5）将R0换成滑动变阻器 【解析】【解答】（1）电磁继电器本质上是一个开关，如图所示，当控制电路电流大，电磁铁磁性增强，向下吸引衔铁，工作电路a、b处电阻串联接入电路；当控制电路电流小，电磁铁磁性减弱，没有吸引衔铁，衔铁在左端弹簧作用下向上恢复，b处电阻与工作电路断开，只有a处电阻接入电路，可知电磁继电器控制的是电阻R在工作电路中的通断，与甲图进行对比，工作电路中的发热电阻R应设计在a处； （5）要电热锅从加热模式切换到保温模式的设定温度可调，即衔铁吸引下来时的电流不同，控制电路的总电阻不变，而温度改变时，热敏电阻改变，则必须要调节定值电阻R0的阻值大小，因而需要把定值电阻R0改为变阻器，可以调节电阻大小。 【分析】（1）电磁继电器本质上是一个开关，如图所示，当控制电路电流大，电磁铁磁性增强，向下吸引衔铁，工作电路a、b处电阻串联接入电路；当控制电路电流小，电磁铁磁性减弱，没有吸引衔铁，衔铁在左端弹簧作用下向上恢复，b处电阻与工作电路断开，只有a处电阻接入电路； （2）当开关S1、S2都闭合时，只有R接入电路，电饭煲处于煮饭模式，由功率公式可求电阻； （3）控制电路的电源电压为24V，当电流达到0.03A时，电磁铁会吸下衔铁，根据欧姆定律可求出此时控制电路总电阻，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，由图丙可知此时热敏电阻Rt=60Ω，根据串联电路电阻规律可求出定值电阻阻值R0的阻值； （4）由Q=cmΔt和m=ρV求出水所吸收的热量，再根据求出加热时间； （5）控制电路吸引衔铁的电流不变，总电阻不变，则改变温度热敏电阻改变，据此改进电路。 7．【答案】半导体；并；内；；；11.7%；C 8．【答案】（1）C （2）绿 （3）B （4）更换电池 【解析】【解答】（1）A：温度计使用时应与被测物体充分接触，使用测温枪测温时应该尽量近距离测量，故A合理； B：由于测温枪工作时是处于通电状态，长时间不使用时，应将电池取出，故B合理； C：由于测温枪的测量范围是32℃~43℃，则不可以在高温环境或风口位置处使用，故C不合理； D：已知环境湿度≤85%，测温枪可以长时间在湿度为40%的环境内使用，故D合理。 故不合理的是C； (2)在图甲所示的感温电路中，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，已知电源为2节干电池，则电源电压U=1.5V x 2=3V，当电流表示数为20mA=0.02A时，电路总电阻： ， 此时热敏电阻的阻值 Rt= R总- R0= 150Ω-90Ω=60Ω，由图乙的可知此时的温度为36.5℃，显示屏的背景光是绿色； (3)在图丁所示的显示电路中，三个灯泡并联，电路在某一状态时，三个灯泡只有一个灯泡工作，当被测者体温达到37.3℃或更高时，蜂鸣器发出警报，此时只有橙灯或红灯发光，由电流经过的路径可知未画出的蜂鸣器应该在图中的B点； (4)测温枪使用一段时间后，发现测温枪不能正常工作，一般是由于电源电压太低引起的，所以，首 先想到的操作是更换电池。 【分析】(1)根据题中给出的温度计的使用规则逐一分析每个选项，找出不合理的答案； (2)在图甲所示的感温电路中，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流；当电流表示数为20mA=0.02A时，根据欧姆定律计算电路总电阻，根据串联电路电阻规律计算此时热敏电阻的阻值，结合图乙可知此时的温度，根据表格数据判断显示屏的背景光的颜色； (3)当被测者体温达到37.3℃或更高时，蜂鸣器发出警报，此时只有橙灯或红灯发光，由电流经过的 路径可知未画出的蜂鸣器应该在图中的哪个点； (4)根据电器的使用常识分析判断。 9．【答案】乙、甲、丁、丙；降低；电流；变小；长度；A、B 10．【答案】排斥；惯性；重力势能转化为动能；流速大的地方压强小；西 11．【答案】40；小；20；6；减小R0的阻值 12．【答案】（1）磁；熄灭 （2）增大；增强 （3）400kg；提高电源电压 【解析】【解答】（1） 第1空、 电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的。当电流通过线圈时，会产生磁场，从而控制继电器的开关动作。故该空填“磁”； 第2空、控制电路中的光控开关在接受到红光照射时会自动闭合，当记录器拍摄闯红灯的机动车时，工作电路中的指示灯将“熄灭”，故该空填“熄灭”； （2）电阻大小会随着所受车辆压力的变化而变化， 由 乙图可知可知压力越大，电阻越小，由甲图可知其为串联电路，则电路中电流将增大， 电流增大继电器的磁性将增强。故第1空填“增大” 、 第2空填“增强”； （3）通过的电流达到0.06A时衔铁被吸引，此时电路中的电流总电阻R=U/I=6V/6.06A，压敏电阻的阻值应为R=100Ω-10Ω=90Ω，由图乙知，此时压敏电阻所受的压力为F=4000N，所以此时车的质量m=G/g=4000N/10N/kg=400kg，若车的质量再小，则电路中的电阻会变大，线圈不能吸引衔铁使照相机拍照。若要使质量小一些的汽车闯红灯，该记录器能够拍照记录，可提高电源电压或增加线圈匝数。第1空填“400kg”、第2空填“提高电源电压”； 【分析】控制电路的分析：根据题目中的甲、乙两图，当压力增大时，电阻会减小，导致控制电路中的电流增大。电流的增大使继电器的磁性增强。 记录器的工作条件：只有当车辆质量大于或等于某个值时，记录器才会拍照记录。这是因为质量越大，车辆对压力传感器的压力越大，电阻减小得越多，电流增大得越多，继电器的磁性越强，从而触发记录器工作。 改进措施：要使质量小一些的汽车也能被记录，一种可能的改进措施是提高电源电压。这样可以增加控制电路中的电流，即使在较小压力下也能使继电器产生足够的磁性来触发记录器。 13．【答案】（1）并联；能 （2）慢；乙；不可以；导线的安全载流量小于乙空调正常工作时的电流 【解析】【解答】（1）小强家的照明电路和空调电路之间是并联的，并联电路各用电器互不影响，当只有空调电路“跳闸”时，照明电路能正常工作； 故填并联；能. （2）电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲、乙两款空调都正常工作时，实际功率等于额定功率，甲的电功率小，制冷速度更慢；两款空调运行时间相同时，由可知，消耗电能较多的是乙款空调；乙款空调工作时的电流为：；当空调启动时电流比较大；小强家的导线线径为1.5mm2，由表中数据可知，全载流量为8A，小于空调启动时的电流，不适合安装乙空调； 故填慢；乙；否；小强家导线安全载流量小于乙空调正常工作时的电流. 【分析】（1）家庭电路的用电器是并联，并联电路各用电器互不影响。 （2）电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲、乙两款空调都正常工作时，实际功率等于额定功率，甲的电功率小，制冷速度更慢；两款空调运行时间相同时，由可知，消耗电能较多的是乙款空调；由计算出乙款空调工作时的电流，再由表格进行比较电流再判断是否合适。 14．【答案】（1）电流表示数的大小；转换法 （2）、； （3）导体的电阻与横截面积有关 （4）小灯泡的亮度；如果所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡的亮度变化不明显，因此不能根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的阻值变化情况 【解析】【解答】(1)第1空，实验中是通过观察电流表示数的大小间接比较导体电阻大小的，第2空，这种实验探究方法是转换法； (2)第1空，第2空，为了验证上述猜想①，即验证“导体电阻大小与导体的长度的关系”，应控制导体的材料和横截面积不变，改变导体的长度，分析表格中数据可知，可将导体A、B分别接入电路中进行实验； (3)选用A、C两根电阻丝分别接入电路中，根据表格中数据分析可知，A、C两根电阻丝的材料和长度相同，而横截面积不同，而电流表的示数不同，由此可得出的结论是：当导体的横截面积和长度相同时，导体的电阻与横截面积有关； (4)第1空，若将电流表换成小灯泡，可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小； 第2空，不足之处是：电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡的亮度变化不明显，因此不能根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的阻值变化情况。 【分析】(1)电流表串联在电路中，电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小，这种研究方法是转换法； (2)导体的电阻是本身的属性，它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，实验中采用的是控制变量法； 在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变； （3）结合第（2）问解析分析表中数据得出结论； (4)在电源电压一定的情况下，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗，导体电阻越小，电路电流越大，灯泡越亮，因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小； 如果电路中的电流变化比较明显时，灯泡的亮度变化也会比较明显；但电流变化较小时，灯泡的亮度变化不容易观察出来。 15．【答案】（1）闭合一个开关，电路为一个灯泡的简单电路，两开关同时闭合，两灯泡并联接入电路，电路的电功率变大，则该装置有两种亮度，如图： （2）亮；两灯泡并联接入电路，电路总功率变大 （3）8% （4）LED；费用低，使用时间长 【解析】【解答】（1）闭合一个开关，电路为一个灯泡的简单电路，若改变电路中灯泡的亮度，两开关同时闭合，两灯泡并联接入电路，电路的电功率变大，则该装置有两种亮度，如图 ； （2）在改进的电路设计中，只闭合干路开关，亮度与原来相同，开关都闭合，两灯泡并联接入电路，电路总功率变大，亮度比原来亮度亮； （3）根据图丁，白炽灯工作时消耗100J电能，8J的电能转化为光能，白炽灯的发光效率是； （4）根据灯的具体数据，由于LED灯的费用低，使用时间长，从经济的角度考虑，选用LED灯。 【分析】（1）灯泡并联，可以改变总亮度； （2）一个灯泡发光和灯泡并联发光，电功率不同，亮度不同； （3）根据灯泡发光的能量和总能量的比值，计算发光效率； （4）根据灯泡的使用寿命和价格，判断使用的合理性。 16．【答案】（1）如图 8.52 所示， 设滑动变阻器 段阻值为 ， 则 段阻值为 ， 电路中 部分实际是 与 段电阻串联后， 再与 段并联， 则根据并联电路的电阻规律， 有 ， 解出 并利用基本不等式， 可得 当且仅当 时， 即 时， 不等式取等号。由题意 ， 可知不等式可以取等号， 的最大值为 。 因此外电阻 。 所以滑动变阻器滑片P由最左端向右滑动的过程中，外电路总电阻R总先变大再变小。 （2）由(1)的分析可知，滑片P由最左端向右滑动的过程中， R AB以及电路总电阻R总先变大再变小， 总电流 先变小再变大，因此电流表 的示数先变小再变大，电压表 的示数先变小再变大。电压表 的示数先变大再变小。 对于电流表 的示数 的变化， 可以采用下列方式分析： 设滑片在位置 时， 间电阻达到最大值 。 ①滑片由 滑向 时， 逐渐增大， 因此 逐渐增大而总电流 减小， 的示数 ， 由于 逐渐减小， 则 增大。又 ， 可知在 增大而 减小的情况下， 必然减小。 ② 滑片由 滑向 时， 逐渐减小， 因此 逐渐减小而总电流 增大， 的示数 ， 由于 逐渐增大， 则 减小。又 ， 可知在 减小而 增大的情况下， 必然增大。 综上所述， 滑片 由最左端向右滑动的过程中， 电压表 的示数先增大后减小， 的示数先减小后增大， 电流表 的示数一直增大， 的示数一直减小， 的示数先变小后变大。滑动变阻器的这种接法对两支路的电流表变化情况可记忆如下： 滑片向哪个方向滑动，哪边支路的电流变大， 另一支路的电流变小。 （3）电压表 的示数 与电流表 的示数 满足一定的函数关系， 可以先根据电路中电流、电压的关系写出它们的关系： ， 由此可见， ， 与 均为线性关系， 比值 即为直线斜率的绝对值。则 【解析】【分析】（1）根据图片可知，定值电阻R0、R2串联，再与AB间电阻串联。而AB间，R1与变阻器的Pa部分先串联，再与Pb部分并联。首先根据电阻并联的计算方法得到AB部分的表达式，然后对它进行讨论，确定它的最大值，最后根据电阻串联的知识确定外电阻最大时的极值条件即可。 （2） 滑片P由最左端向右滑动的过程，已经确定电阻的变化情况，可以根据欧姆定律分析电流A3、电压表V3和V1的变化。而电流表A1和A2的示数变化，可以分别从滑片从a到O，以及滑片从O到b的两个角度分别进行分析讨论即可。 （3）根据上面的分析对电压表的示数的变化量的绝对值进行分析，再确定是否与I3 的比值一定即可。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$