期末冲刺卷计算题（50道）- 2024-2025学年九年级物理上册热点题型专练（人教版）

期末冲刺卷（计算题50道） 1．硫化镉（）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（越大，表示光照越强，其国际单位为）的变化如图甲所示.某展览厅（如图乙）为保护展品，采用这种材料设置了调光天窗.当外界光线光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光.调光天窗的电路原理图如图丙所示，为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻忽略不计，当电流达到时能吸合衔铁.已知电源电压，，则： （1）图甲中电阻R随光照强度E变大而 （选填“增大”或“减小”）。 （2）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较 （选填“大”或“小”）的。 （3）图丙中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V、10W”节能灯，这些节能灯同时工作4h，共消耗电能多少 ？ （4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求的阻值 。 2．为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示。电源电压3V不变，空餐盘质量为100g，提示器的电阻R0恒为50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关S闭合后，回答问题： 载盘台所载质量m/g 100 110 120 130 140 150 160 ……. 传感器 R1/Ω 100 90 80 70 60 50 40 …... （1）根据表中数据，传感器 R1的阻值随载盘台所载质量增大而 ；当载盘台空载时，电路所消耗的功率是 W。 （2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，此时盘内剩余食物的质量是 g。    （3）为了能让顾客随时了解自己所剩食物的质量，小聪建议在电路中增加一块“质量表”，可由电流表（0-0.6A）或电压表（0-3V）改装而成。于是他设计了如图所示甲、乙两种方案。 方案更合理，理由 。 3．如图甲所示是某电子秤原理图。托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根长L0=10cm的均匀电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端，称量最大值时，滑片P位于R的最下端，R的最大阻值Rm=40Ω，电源电压恒为3V。请完成以下问题解答： （1）图甲中的“质量表”用什么表改装；R0在电路中的作用是什么； （2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，求R0的阻值； （3）已知该弹簧压缩的长度△l与所受压力的关系如图乙所示，开关S闭合后，在托盘中放入重为20N的物体时，求R接入电路的阻值。 4．一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位），已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压， 求： （1）当开关S置于 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，它的功率是多大？ （2）保温状态下电路中的电流是多大？ （3）保温状态下电路5分钟产生的热量是多少？    5．如图所示，电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S2自动控制），当开关S1、S2都闭合时，热水器处于 状态．在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质量为10kg，则： （1）把这些水由25℃加热到95℃时需吸收多少热量？ （2）这些热量相当于完全燃烧多少焦碳放出的热量？（已知水的比热容为4.2×10 3 J/（kg·℃），焦碳的热值为3.0×10 7 J/kg） 6．如图甲所示为某品牌电热水器的原理示意图，发热体分别由R0和R组成，请通过思考回答如下的问题： （1）S可分别置于“1”挡或“2”挡，则S置于 挡时电热器是保温状态； （2）热水器的铭牌如表所示，某次使用热水器时，发现R被烧断，要进行更换，但热水器铭牌上的保温功率看不清楚，只知道大约是88W，小明利用如图乙的电路测它的电阻。电源电压为3V，滑动变阻器的最大阻值是10Ω，请通过计算说明这种方法能否测出R阻值的理由 （通过题上的已知条件要求估测出待测电阻的阻值）。 额定电压 220V 加热功率 880W 保温功率 最大容积 1L （3）若不能测出，除了第二步提供的实验器材，又给出了三个定值电阻，其规格R1（5Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.8A）、R3（500Ω，1.5A），对于选定的电表，接入电路后，不能改变电表的位置，设计出电路图 ，并标出所选定值电阻的规格 。 （4）测出R的电阻后，查阅相关的资料，更换电阻R，下面提供的方法可行的是 。 A．将规格“220V 88W”的电阻丝接入电路 B．将规格“220V 44W”的两根相同的电阻丝并联接入电路 C．将规格“110V 220W”，“220V 110W”两个电阻丝串联接入电路 7．天然气是当今家庭中普遍使用的一种能源，先使用天然气来加热水： （1）这是通过 方式（选填“热传递”或“做功”）使水的温度升高； （2）使质量为2kg的水，温度从20℃升高到100℃，需吸收多少热量？( ) （3）如果加热过程中，天然气放出的热量只有50%被水吸收，则需完全燃烧多少m3的天然气( )。【天然气的热值为3.2×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)】 8．洗发后，小丽站在镜前使用电吹风吹头发。 （1）电吹风工作时，发出的声音通过 传入耳中，小丽发现：吹热风比吹冷风更容易干，这是由于 ，小丽能看到镜子中自己的像是因为光的 现象； （2）电吹风的部分参数如表，旋转扇形开关，实现冷风、热风的转换。若家中只有电吹风工作，她用冷风、热风挡交替使用5min，标有“1200imp/（kW•h）”的电能表指示灯闪烁90次，则电吹风消耗 J的电能，使用冷风挡的时间为 min。 额定电压 220V 冷风挡功率 100W 热风挡功率 1100W 9．某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量），闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V，定值电阻R0=10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求： （1）重物下落时，重物作 速直线运动，其重力势能转化为 能； （2）0~t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω； （3）t1~t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W。    10．如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2＝242 Ω．工作时，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服． (1)电热丝是利用电流的 效应工作的．分析电路图，闭合S1，当S2 时，电熨斗处于高温挡． (2)电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1 100 W，求：通过电路的电流是多大 ？R1的电阻是多大 ？通电3 min产生的热量是多少 ？ (3)若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1 000 W，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少 ？ 11．太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等．某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图甲所示，其中的水位传感器利用不纯净的水能导电的性质来工作．解答下列问题： (1)水位越高，红、蓝两线间的电阻 （越大/越小）（图中的四个电阻阻值相等，水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点，忽略水的电阻）．如果实际水位已经下降了，但它的显示屏总显示水是满的，那么水位传感器的故障原因是 ． (2)阴雨天时需要电辅助加热．已知加热功率为1500W，要把水箱里的150kg水从40℃加热到60℃，需要多长时间？ （不计热损失）［c水＝4.2×103J/（kg·℃）］ (3)张杨手头有一个维修师傅换下来的“水位水温传感器”，其热敏电阻还是好的，于是就想自制一个指针式热敏温度计，他设计的电路如图乙所示．如果电路中电源电压等于l2V，定值电阻R0的阻值是2kΩ，这种热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图丙所示，那么这个指针式热敏温度计的25℃温度刻度跟电压表多少伏的刻度对应？ 12．如图所示为一个给冷水加热后向外供应热水的装置。为了在同时打开进水管和出水管时，保证水箱内贮水量及出水管流出的水温度恒定，在箱内安装了两根完全一样的电热丝R 来进行加热，已知每根电热丝的电阻R均为50Ω，当3与1相连时，装置能正常供应热水；当3与4相连时出水管水的流量必须控制在正常情况的，才能保证水温恒定。假设进水管流入的水温度为15℃，出水管流出的水温度为45℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。 （1）水位计的物理模型是 。当3与4相连时，该装置的加热功率是 W； （2）若3与1相连、2与4相连时，两电热丝 （选填“串”或“并”）联，该装置的加热功率是 W； （3）该装置工作时，每秒消耗的电能W、水吸收的热量Q1和损失的热量Q2三者的关系式是 ， 假设每秒损失的热量Q2恒定，为保证水温恒定，出水管每1s流出的水最多是 g（保留 1 位小数）。 13．电动汽车是环保的交通工具，行驶时蓄电池给电动机供电，某电动汽车的主要部分参数如表所示，在测试过程中，车上有司机和一名陪同人员。司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶50km，电池剩余容量为，陪同人员负责记录测试数据，已知司机和陪同人员的质量均为70kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.05倍，g取10N/kg。 空车质量 1360kg 蓄电池最大容量 最高车速 120km/h 最大功率 100kW 最大续航里程 250km 该款汽车带有自动雨刷器，其刮动速度会随着雨的大小自动调节，主要原因就是在它的工作电路中安装有雨水探测器（如图甲），雨水探测器的主要部件是检测金属网。检测金属网竖立在塑料容器中，容器中雨水越深，电动机转动就越快，刮动的速度也就越快，雨停后，刮水器自动停止工作。 （1）汽车刹车原理图如图乙所示，连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的 （选填“省力、等臂、费力”）杠杆； （2）结合图甲进行分析，电路工作时，a处电流与b处电流 （选填“相等、不相等”），检测网浸入雨水中越深，ab间电阻越 （选填“大、小”）； （3）在测试过程中，电动汽车匀速行驶50km，牵引力做的功为 J，该过程中汽车将电能转化为机械能的效率是 （结果保留一位小数）。 14．太阳能是个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境，太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，假如太阳能热水器内盛有100kg、20℃的水，在阳光的照射下水温升高到70℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。 （1）太阳能热水器内水的温度变化了多少℃？ （2）这些水吸收的热量是多少J? （3）若用干木柴来加热这些水升高到相同温度，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少kg干木柴？(干木柴的热值为q=1.2×107J/kg) 15．如图是一款无线加热水杯，其内置一块标有“24V 12500mAh”的新能源电池和一块聚能加热片，可以通过调节电源输出电压实现“加热”和“保温”两挡自动切换，其部分参数如下表。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)，ρ水=1.0×103kg/m3] 容量 300mL 电池容量 12500mAh 加热挡电压 24V 加热挡功率 288W 保温挡电压 10V 保温挡功率 （1）加热水杯内置一块NTC温控开关，当达到设定温度后它自动断开电路。NTC温控开关属于 （“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料。当加热水杯处于加热挡位时，电路中的电流为 A。 （2）假设加热片的电阻不受温度影响，求保温挡时，加热片的电功率是多少瓦？( ) （3）已知该水杯加热效率为70%，若一杯水的初温为20℃，则在一标准大气压下，烧开一杯水需要消耗多少焦耳的电能？( ) （4）当电池电量低于20%时自动停止加热，则充满一次电后，依据第（3）问的结果，能烧开几杯水？( )    16．(1)为了方便彼此间的交流，国际上建立了一套统一的测量单位体系，叫国际单位制。在国际单位制中，电流的基本单位是 （填写中文名称），伏特是 （填写物理量名称）的单位； (2)夏日炎炎，小东从开着空调的室内刚走到室外时，眼镜的镜片变模糊是由于空气的水蒸气 形成；他在游泳池游泳后走上岸感到有点冷，是由于身上的水 吸热所致；（两空均填物态变化名称） (3)在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。这是因为沙子的比热容比海水的比热容 （选填“大”或“小”），在受到同样的太阳光照射时， 的温度升高得更多； (4)火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的 （选填“热值”或“比热容”）大，它在燃烧过程中将燃料的化学能转化为 能； (5)如图所示，风扇灯是灯和风扇的结合，满足了人们节能环保和健康舒适的要求，人们在使用风扇灯时，通过开关既可以控制风扇、照明灯单独工作，也可以使他们同时工作，照明灯和风扇的工作互不影响。风扇的主要部件是一个电动机。据此判断：在风扇灯电路中，照明灯和电动机在电路中的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）的；电动机在电路图中的符号是 。 17．电热加湿器在工作时将电能转化为内能，某家用电热加湿器的外形（如图甲所示）、电路简化图如图乙所示，电热丝浸没在加热仓水中产生热量，使加热仓中水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度，当加热仓中水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。 (1)蒸汽出口喷出的白雾是 态的水； (2)当气雾调节器R2滑片移到最左边时；以最大运行功率工作，求电热丝R1电阻值； (3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2阻值为990Ω，以最低气雾量，求此时电热丝的R1电功率是多少瓦？ 10小时 R1消耗多少度电？（计算结果保留一位小数） 18．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r。试推导电动机线圈发热的功率为P热=。 19．阅读短文，回答文后的问题。 汽车发动机 发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机的吸气冲程吸入的是 （选填“空气”或“空气和汽油的混合物”），汽油机工作时将燃料燃烧得到的内能转化为 能； （2）已知汽油的热值为4×107J/kg，如果该发动机装有4kg的汽油，若这些汽油充分燃烧2kg后，剩余汽油热值是 J/kg； （3）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是 ； A．吸气　　B．压缩　　C．做功　　D．排气 （4）设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为2400r/min时，每个工作循环所需要的时间为 秒，该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P＝ 。 20．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示，将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，在弹簧的作用下，衔铁连接上触点，指示灯发光；当环境温度超过某一值时，电磁铁的线圈电流等于或大于50mA时，衔铁将被电磁铁向下吸引，衔铁与上触点分离，连接下触点，警铃响。图中电源电压U1为4.5V，图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像，电磁铁的线圈电阻R0为20Ω。请回答下列问题： （1）电磁继电器的电磁铁是利用电流的 效应原理工作的。 （2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 （两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 （选填“A”或“B”）相连。 （4）图甲中电磁铁上端P的磁极是 （选填“N”或“S”）极。 （5）由图乙可知，当环境温度超过 ℃时，警铃响。 21．随着我国经济的发展，人们生活水平的不断提高，汽车在我国越来越普及。 （1）汽车需要用蓄电池启动发动机才能开动、给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”）； （2）某汽车静止时对水平地面的压强为3×105Pa，轮胎与地面的总接触面积为400cm2，该汽车所受的重力是多大？( ) （3）该汽车以100km/h的速度在平直公路上匀速行驶46km所需的时间是多少？( ) （4）若上述过程中，汽车消耗汽油4kg，发动机提供的牵引力为车重的，该汽车发动机的效率是多大？( )（q汽油＝4.6×107J/kg） 22．湛江市正在创建国家环境保护模范城市，小明家住市中心，他担心奶奶寂寞，想奶奶与他同住，但奶奶嫌城市夏天太热而不愿住，这激发了小明探究城乡温差原因的兴趣。暑假的某一天，他请学校兴趣小组的同学分别到选定地点，于中午同一时刻测出测试点的气温，如下表： 地点 麻章城镇居民区 赤坎商业区 寸金桥居民区 廉江城镇居民区 龙海天海滨 遂溪农村 霞山市中心 吉兆湾海滨 徐闻农村 雷州西湖公园 气温℃ 36.1 37.2 34 35.5 32.8 33.5 37 32.5 34.2 34.5 （1）气温最低的区域是 ；解析该区域气温低的主要原因 ； （2）质量为10kg的水在太阳光的照射下，温度升高了5℃，水吸收的热量是 J，这是通过 方式改变水的内能； 23．抗击疫情，人人有责，专家建议尽量多喝开水多运动，增强抵抗力。小华用家用电热水壶烧开水。 （1）一段时间后，她发现壶嘴上方冒出“白气”，“白气”的形成是 现象；水烧开时，壶盖发出尖锐“哨声”，书房的妹妹嫌吵闹，用耳塞堵上了耳朵，这是在 处降低噪音；壶盖发出“哨声”的能量转化与热机的 冲程相同； （2）用家里标有“”电子式电能表和秒表可估测电水壶的实际电功率。她的方法是：首先只让电水壶接在电路里工作，记下电能表指示灯闪烁4次用时20s，则电热水壶的实际电功率为 W。 24．某型号油量表工作原理如图甲所示，电源电压为24V，R0为定值电阻，A为油量表（实际上是量程为0﹣0.6A的电流表），R1为压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，它的上表面面积为0.01m2，油箱是长方体，装满油时深度h为0.4m。（不计油箱自重） （1）由乙图可知：压敏电阻R1随压力F的增大而 ，当油箱中的汽油用完时，R1的电阻为 Ω； （2）油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大？ (g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3） （3）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表满偏），求R0的阻值； （4）当油箱中的汽油用完时，电路中的电流为多少？ 25．小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差的原因．某星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出图所示的“区域——温度”坐标图．                             （1）图中气温最低的区域是 ； （2）陆游的诗句“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游的那个时代人们就已觉察到城市暖于郊区．分析城市“热岛效应”的主要原因，一是工厂、交通工具排放大量的废气，释放出许多 ；二是建筑物、马路中的沙石、水泥的 小，在相同的日照条件下温度上升的明显；三是城市的水面小，水的 吸热少；四是楼群林立，难以形成对流． （3）请提出一种降低市中心环境气温的办法: 26．小明全家春节回奶奶家过年返程时，奶奶把好吃的东西给装了满满的一后备箱。 （1）鱼肉混装“串味”说明了 ； （2）食物放在温暖车里时温度会升高，内能会增加，这是用 的方法改变物体内能的； （3）爸爸倒车时，倒车雷达是利用 波探测车后方的情况的； （4）倒车时，以路边的树为参照物，小轿车是 的； （5）爸爸开车系的安全带做得很宽，目的是 。 27．小宝同学设计了一个可以调节小灯泡亮度的电路，如图，闭合开关发现灯泡不亮。于是他又找来了一个完好的电流表和电压表。请你借助这两个电表帮助小宝同学找到小灯泡不发光的原因。 要求：画出添加电表后的电路图，并至少写出两种灯泡不发光的可能原因及电压表、电流表所对应的偏转情况。 28．传统的电车要由2条“辫子”供电，行驶中容易掉“辫子”，已逐渐被淘汰。 我国最新研发的超级电容储能式新型电车，没有传统电车的“辫子”，可在乘客上下车的短时间内充满电，还可以把刹车时减小的机械能转化成电能回收储存再利用。某型号新型电车的有关技术参数如下表： 空车质量（kg） 10000 满载乘员数（人） 80 满载时轮胎与地面接触总面积（cm2） 0.5 最大车速（km/h） 80 （1）传统电车掉“辫子”时，电路处于 路状态，无法对电车持续供电； （2）假设每位乘员的质量为60kg，新型电车满载停在水平路面时，对路面的压强有多大？（g取10N/kg）( ) （3）新型电车在某次行驶中，刹车时减小的机械能总量为1×107J，这部分能量的80%回收再利用，可供电车在阻力为1×104N的水平路面匀速行驶多少路程？( ) 29．借乡村振兴之机，村淘汰了传统灶台，改更加清洁的天然气，天然气的热值为4.2x107J/m3。 （1）天然气的热值是4.2x107J/m3表示的物理意义是 。 （2）要将2kg初温为20的一壶水在一标准大气压下加热至沸腾，要吸收多少热量[水的比热容为4.2x103J/（kg·）]？                                         （3）若天然气灶完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收烧开，这壶水需要燃烧多少立方米的天然气？ 30．新冠肺炎疫情发生后，我国人民众志成城，展现出中华民族不可战胜的力量： (1)新冠状病毒的直径约为100nm，合 m。疫情防控期间，佩戴口罩可以有效预防飞沫传播病毒，飞沫的直径约为1~6微米。飞沫在空气中的运动 （选填“是”或“不是”）分子的无规则运动。长时间佩戴的口罩内侧会出现水珠，这主要是水蒸气 （填物态变化名称）形成的，这个过程会 （填“吸收”或“放出”）热量； (2)我们日常检测体温会借助于水银温度计，其原理是利用液体 性质，人流量较大的区域会选择 （选填“红外线”或“紫外线”）测温枪检测体温。 31．如图1所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。 排量 2.0L 输出功率 120kW 转速 6000r/min (1)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。 ①该发动机在1s内做功 J，单缸排量V= L。 ②在每个做功冲程里，发动机做功W= J。 (2)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p= Pa。 (3)如图2为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W=pV的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F= ，燃气对活塞所做的功W= ，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V= ，故W=pV。 32．问题解决﹣﹣制作电阻表 现有如下器材：一个电压恒为3V的电源，一个阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个开关，若干导线． （1）请利用上述器材制作一个电阻表，在图甲所示方框中画出设计的电路图． ( ) （2）请推导出被测电阻RX与电流表示数I的关系式 ，并在图乙所示的电流表表盘上标出测量电阻为0Ω、5Ω、10Ω时对应的刻度值． ( ) 33．为减少碳排放，我国大力推行混合动力汽车和电动汽车。汽车上的很多元件都涉及物理知识，比如控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。 （1）电动汽车中电动机的转速由电流大小控制，工作原理如图甲。利用旋钮变阻器实现对转速的控制，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。 ①变阻器上旋钮滑片的材料应选用 （选填“导体”或“绝缘体”）； ②驾驶员踩下“油门”电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处。( ) （2）为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况、汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员，当后备箱关好（闭合开关）时，指示灯不亮；后备箱未关好，相当于断开开关时，指示灯发光，请按要求将图乙所示电路补充完整。( ) （3）如图丙是能测定汽车油箱内油量的装置原理图，其中压敏电阻在一定范围内的阻值与所受压力的关系如表所示，油箱质量忽略不计。 压力F/N 0 50 100 200 300 400 电阻R/Ω 80 60 40 30 20 10 ①根据原理图丙组装电路，可供选择的器材有：恒压电源U1（电压3V）和U2（电压6V）；电压表V1（量程0~3V）和V2（量程0~15V）；定值电阻R1=10Ω、R2=50Ω。已知当油箱装满时，油箱对底部压敏电阻的压力正好为400N。为了实现当油箱装满时，油量表能达到满偏，器材选择的最佳组合为 （填字母）； A．U1、V1、R1 B．U1、V2、R2 C．U2、V1、R1 D．U2、V2、R2 ②合理选择好器材后，用水替代汽油进行了测量，发现当油箱内水为30L时，电压表的示数为4V。若用汽油来做该实验，则和水对比，相同体积情况下，油量表示数变 （已知汽油密度比水小）；若考虑油箱质量，则油量表示数会偏 （以上两空均选填“大”或“小”）。 34．现在家庭装修中普遍使用中央空调，比如一拖四中央空调是指一台室外机（压缩机，其实际功率可以随室内机工作情况发生变化，一般小于额定功率），四个室内机（可用于四个房间，使用时均正常工作），简单来说就是一台外机带四台室内机（如图）。这种一拖多的家用空调优点是可以节省室外机安装空间，可以更好的满足房屋的各种装修需求，在部分室内机工作时候的总体工作能效较高，一定程度上有省电优势。某用户在自家装修中使用了某品牌的中央空调，其相关系统参数如图所示，空调能效比为3.5，能效比就是额定制冷量与额定功率的比值。 额定功率/W 额定制冷量/W 室外机 5000 16800 室 内 机 客厅 160 6300 餐厅 100 4200 主卧室 80 3500 次卧室 60 2800 （1）若该用户测试空调性能时，将室内所有空调都开机使用，试求出测试过程中空调线路干路中的总电流 ； （2）若单独开启某台室内机工作时，市场上计算整个空调系统（简称“整机”）实际功率的方式往往以额定制冷量来确定整机的实际功率，与能效比相关，当只开客厅空调时，求出“整机”正常工作4h所消耗的电能 。 （3）在只有部分室内机正常工作时，室外机的实际功率会适度减少，其实际功率由所工作的室内机功率占室内机总功率的百分比来确定，实际功率（系数×P额）的系数与整个室内机的功率百分比如图所示，不计其它能量损失，若只开客厅空调时： ①室外机的实际功率为 。      ②夏天用该空调将客厅室温从 35℃降至 25℃，至少需要 时间？［客厅室内空气质量为75.6kg，空气的比热容为 1000J/（kg·℃）]。 35．结合如图所示的实验情景，回答下列问题 （1）甲图：将蜡烛逐渐远离平面镜，则所成像的大小将会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）乙图：将图中静止的研究对象转到虚线位置，松手后发现研究对象发生转动，说明二力平衡时，两个力必须 。 （3）丙图：实验中把玻璃管竖直或倾斜放置，此时大气压的值是 mm水银柱。 （4）丁图：该实验装置探究的是电流通过导体产生热量的多少与 的关系。 36．水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式。随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖，其原理是以温度不高于60的水作为介质，加热整个地板（如图所示）改变房间空气的温度。 (1)水地暖改变房间内空气的温度是通过 方式进行的；利用水作为介质，主要是因为水 的特点； (2)某房间一段时间内循环流动的水质量为800kg，进水温度为55，出水温度为40℃，所需热量由热效率为90%的某品牌的燃气热水器燃烧天然气提供，这段时间要消耗多少m3的天然气？（q天然气=3.2×107J/m3） (3)水向外界放出的热量有5%被房间内的空气吸收，能使房间内150kg空气升高多少？（空气的比热容） 37．小张同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如右表所示. 求:（其中 m=ρV） 额定电压220V 容积100L 额定功率1650W 频率50HZ （1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？ （2）用电加热时,热水器正常工作的电流有多大？ （3）贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间？(不计热量损失） （4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法 38．1827年，英国植物学家布朗准备用显微镜观察微生物的活动特征。然而，他发现水中悬浮的花粉颗粒似乎在不停地运动。起初布朗还以为花粉是有生命的个体，所以在水中游动。当他把水换成酒精，又把花粉晒干，折腾数次后，希望能够彻底地杀死花粉，却发现液体中的花粉颗粒还是在不停地运动。换做其他无机小颗粒，也是运动不止。他把颗粒运动的轨迹给记录了下来，这些轨迹简直是一团乱糟糟的线，毫无规律可言。而且温度越高运动越剧烈，显然这并不是生命体的运动方式。作为科学家，他把花粉颗粒的运动写入了论文。后来人们把这种微小颗粒的无规则运动称作布朗运动。 布朗运动发现后的50余年里，科学家一直没有很好地理解其中的奥秘。直到原子和分子的概念被人们广泛地接受之后，才有人指出，布朗运动其实是花粉颗粒受水分子的不均匀撞击所致。因为液体是由大量分子组成的，分子会不停地做无规则运动，从而不断撞击悬浮颗粒。当悬浮颗粒足够小时，它受到的液体分子撞击难以达到平衡，于是朝某个方向运动。由于分子运动是无规则的，反映到颗粒的运动也是无规则的。温度越高分子运动越剧烈，颗粒运动也越剧烈。颗粒越大受到的撞击更容易达到平衡，故小颗粒的布朗运动更明显。 （1）布朗运动是指 的运动。 A．水分子的运动      B．花粉颗粒的运动 （2）布朗运动实质上反映了 的运动。 （3）分子运动是看不见、摸不着的，其运动特征不容易研究，但科学家可以通过布朗运动认识它，这种方法叫做 法。 （4）花粉颗粒的质量越大，则其 越大，运动状态不容易改变。 （5）如果把分子看成球形，其直径很小，约为 m。 （6）根据上文，写一条使布朗运动更明显的措施： ． 39．太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染，其产业的发展日益蓬勃，某太阳能汽车，质量为350kg，顶部安装了太阳能电池板。 (1)当车上载有1500N的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2，则汽车对地面的压强为 Pa；（g=10N/kg） (2)太阳能电池板将太阳能转化为 能，一般情况下，汽车在运动时，被转换的太阳能被直接送到发动机控制系统，当汽车不运动时，太阳能将通过太阳能电池板储存在蓄电池内；当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时，蓄电池 （选填“储存”或“释放”）能量； (3)若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2，它正对太阳时电池能够产生100V的电压，并对车上电动机提供8.4A的电流，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2，则电池的输出功率为 W，将太阳能转化为电能的效率为 ，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为90N，则汽车的行驶速度为 m/s； (4)太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离，通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 速度/ （m∙s-1） 2 3 4 5 6 制动距离/m 0.53 1.20 2.13 3.33 4.80 请在图中描点作出s-v2图像 ，根据图像反映的规律可知，当轿车速度为4.5m/s时对应的制动距离是 m。 40．如图是电热毯示意图，虚线表示毯内电热丝， 它的某处已断开，但外表又无法看出。某同学做了如下检测：①将5枚大头针分别插在图中a、b、c、d处，使之与电热丝接触；②将插头与3V电源相联，用电压表分别测得Uab＝3V，Uac＝3V，Uad＝3V，Uae＝0V，Ued＝3V，由此便确定了断点区域；用以上相同的方法逐渐缩小断点范围，找出断点位置。请回答： (1)各段电热丝的连接方式是 ，这几枚大头针相当于 ； (2)确定的断点区域 （用字母表示）。 41．小亮设计了一个水位监测报警装置，其电路如图所示，报警器（电阻不计）中通过的电流达到或超过10mA时会报警。监测头是一个放置于水底的压敏电阻R，受力面积为2cm2，其阻值R随压力F的变化规律如图所示。将滑动变阻器R0接入电路电阻设置为220Ω，该装置在压敏电阻受到的压力达到22N时开始报警。（ρ水=1.0×103kg/m3） (1)制作监测头的压敏电阻主要材料是 （选填“超导体”或“半导体”）。 (2)电源电压是多少？( ) (3)若报警器允许通过的最大电流为12.5mA，则该装置能监测的最大水深是多少？( ) (4)若向右移动滑动变阻器的滑片P，则该装置能监测的最大水深将 （选填“增大”或“减小”）。 42．在图所示的电路中，电源电压为U且不变。 （1）闭合开关S后，两电表的指针位置均不变。若电路中仅有一处故障，且只发生在或上，请根据以上信息，写出两电表的示数及对应的故障； （2）排除故障后，再闭合开关S，向右移动变阻器的滑片P，电流表示数 ，电压表示数与电流表示数的比值 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 43．在连接电路时，发现同学们存在不少问题，现在考考你：如何按题意拆除或改接某些导线，已知电路图如何连接电路的问题。 （1）在图甲中，如果闭合开关，将出现 现象（选填“断路”或“短路”），对于这个电路，只需拆除一根导线，就能成为两灯串联的正确电路。请在要去拆除的那根线上打上“×”号。 （2）在图乙中，只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路。请在要改动的那根导线上打上“×”号，并将正确连接画出来。 （3）根据电路图完成对应的实物连接（导线不得交叉）。 44．物质的结构和尺度宇宙万物，从浩瀚星空到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到构成物质的微小的分子、原子，都有一定的尺度，都要占据一定的空间。 从古至今，人类从未停止对看不见的微观世界的探索，不懈地追寻构成整个世界的最小粒子正是这种探索的集中体现。在中国科技馆“物质之妙”展区，通过图甲、乙所示的展品能够使我们了解一些人类探索微观粒子的历程。 图甲的展品中，当同学按动启动按钮，然后旋转磁铁转盘，我们会发现管中的射线（绿色的光）并观察到射线（绿色的光）的路径随着磁铁转盘的转动而发生变化。早在年，汤姆孙就根据阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定出阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，为人类认识微观世界迈出了坚实的一步。 图乙的展品中，圆形展台的正前方是一个接收屏，后面是一个玻璃罩，玻璃罩里边放置了一个金箔片，再往后是一个模拟产生粒子射线的装置。按动按钮，模拟装置会发出射线，沿着圆形轨道移动接收屏，同学们可以看到接收屏在射线的正前方时屏中的光点较多，逐步移动接收屏发现屏中的光点变少，也就是接收的粒子的数量变少。这个实验模拟了卢瑟福的金箔实验，又称粒子散射实验。 根据卢瑟福做过的粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为，原子直径大约是，所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）宇宙万物无论大小，都有一定的尺度，都需要占据一定的 ； （2）汤姆孙通过阴极射线实验发现了 ； A．电子 B．原子 C．原子核 D．质子 （3）下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是 。 A．银河系、地球、原子、分子 B．太阳系、银河系、原子、原子核 C．太阳系、地球、电子、原子 D．银河系、太阳、原子、原子核 45．如图甲所示是小明家购置的一款多功能电暖器，其内装有导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 （1）电暖器低温挡工作时，开关应处于图乙中 （填“1”、“2”或“3”）位置； （2）已知电暖器中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值多大？ （3）若电暖器使用高温挡正常工作5min，那么它消耗的电能是多少焦？ 46．如图所示，电源电压U保持不变，电阻R1=30Ω，电阻R2=15Ω，只闭合开关S1时，电流表A的示数为0.2A。求： （1）画出等效电路图； （2）电源电压U； （3）开关S1、S2都闭合时，电流表A的示数I。 47．某科技小组设计了一个记录传送带上输送产品数量的计数装置，其原理如图甲、乙电路所示。已知电源电压U1＝18V，U2＝9V，电阻箱R2调到150Ω，R是一个标有“9V 5.4W”字样的自动计数器，R1是一种光敏元件。每当传送带上的产品均匀通过时，射向R1的红外线会被产品挡住，R1的电阻会变大，信号触发器两端的电压U0＝UAB时就使图乙电路中S2闭合，使自动计数器计数一次。图丙是对产品输送计数项目进行测试后，信号触发器记录的某一时段AB间的电压随时间变化的图像。 （1）自动计数器正常工作时的电流为 A。 （2）当产品挡住了射向R1的红外线，信号触发器接通受控电路时，R1的阻值为 Ω。 （3）如图丙，传送带匀速输送产品连续工作2min，自动计数器R消耗的电能为 J。 （4）由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，现场又没有适合U1的电源更换，为了使计数器正常工作，可以对图甲电路做的调节是 。 48．现有下列器材：一个电压恒为U0的电源，两个定值电阻R1和R2（已知电阻值R1=2R2），导线若干。它们分别与图中的A、B、C、D有关接线柱连接。把一个电流表先后接在有关接线柱之间，结果发现： ①若把电流表接在接线柱A、B之间，它的示数为6I0； ②若把电流表改接在接线柱C、D之间，它的示数为3I0； ③若把电流表改接在接线柱A、D之间，它的示数变为2I0。 根据上述测试结果，请你完成下列内容。 （1）在图中的方框内画出有关接线柱间电源、电阻、导线的连接情况，并标明R1、R2； （2）若使电路消耗的功率最大，可利用两根导线分别连接接线柱 和 ，此时最大功率是多少 ？ 49．如图所示的电路中，电源电压不变．电阻的阻值20欧，滑动变阻器上标有“100Ω 2A”字样．闭合电键S，电流表A的示数为0.4安，电压表V的示数为10伏． 求：(1)电阻连入电路的阻值； (2)电源电压U； (3)现有三个定值电阻，分别为A（40欧）、B（10欧）、C（4欧），请从中选择一个来替换电阻，并选择合适的电表量程．要求：在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针能达到满刻度处，且电路能正常工作． ①请选择电表使用的量程：电流表量程 安，电压表量程 伏； ②应选用电阻 （选填字母）代替电阻； ③满足上述要求时，变阻器连入电路的阻值范围 ． 50．如图甲所示的电路，小灯泡L标有“6V   3.6W”，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表示数与电流表示数的关系图像如图乙所示。（不计温度对灯丝电阻的影响）求： （1）电源电压； （2）当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 期末冲刺卷（计算题50道） 1．硫化镉（）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（越大，表示光照越强，其国际单位为）的变化如图甲所示.某展览厅（如图乙）为保护展品，采用这种材料设置了调光天窗.当外界光线光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光.调光天窗的电路原理图如图丙所示，为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻忽略不计，当电流达到时能吸合衔铁.已知电源电压，，则： （1）图甲中电阻R随光照强度E变大而 （选填“增大”或“减小”）。 （2）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较 （选填“大”或“小”）的。 （3）图丙中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V、10W”节能灯，这些节能灯同时工作4h，共消耗电能多少 ？ （4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求的阻值 。 【答案】 减小 小 【详解】（1）[1]由图甲的图像可知，电阻R随光照强度E变大而减小。 （2）[2]若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；由图甲可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，根据串联电路的电阻特点可知，应换用阻值较小的。 （3）[3]10盏节能灯的总功率为 则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能 （4）[4]当外界光照强度达到1cd时，由图甲可知，，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流，由可知，电路总电阻为 根据串联电路电阻规律可知，的阻值为 2．为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示。电源电压3V不变，空餐盘质量为100g，提示器的电阻R0恒为50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关S闭合后，回答问题： 载盘台所载质量m/g 100 110 120 130 140 150 160 ……. 传感器 R1/Ω 100 90 80 70 60 50 40 …... （1）根据表中数据，传感器 R1的阻值随载盘台所载质量增大而 ；当载盘台空载时，电路所消耗的功率是 W。 （2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，此时盘内剩余食物的质量是 g。    （3）为了能让顾客随时了解自己所剩食物的质量，小聪建议在电路中增加一块“质量表”，可由电流表（0-0.6A）或电压表（0-3V）改装而成。于是他设计了如图所示甲、乙两种方案。 方案更合理，理由 。 【答案】 减小 0.06 50 乙 乙方案电压表示数变化范围大 【详解】（1）[1][2]由表中数据可知，传感器R1的阻值随载盘台所载质量增大而减小；当载盘台空载时，传感器R1的阻值是100Ω，电路所消耗的功率 =0.06W （2）[3]当电路中的电流达到0.03A时，电路中的总电阻 传感器的电阻 R1′=100Ω-50Ω=50Ω 转盘台所载质量为150g，则此时盘内剩余食物的质量是 m剩余=150g-100g=50g （3）[4][5]图甲方案“质量表”由电流表改装而成，电流表测量电路电流，图乙方案“质量表”由电压表改装而成，电压表测量提示器两端的电压。空餐盘质量为100g，当载盘台空载时，根据表中数据可知，传感器的电阻为100Ω，此时电路中的电流 I= 此时提示器两端的电压 U0=IR0=0.02A×50Ω=1V 当提示器会发出提示音，电路中的电流为0.03A，此时提示器两端的电压 U0′=I′R0=0.03A×50Ω=1.5V 则电流表的示数变化范围为0.02A～0.03A，可知电流表（0-0.6A）的指针变化范围太小，变化不明显，则电压表的示数变化范围为1V～1.5V，可知电压表（0-3V）的指针变化范围较大，变化明显，故图乙方案更合理。 3．如图甲所示是某电子秤原理图。托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根长L0=10cm的均匀电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端，称量最大值时，滑片P位于R的最下端，R的最大阻值Rm=40Ω，电源电压恒为3V。请完成以下问题解答： （1）图甲中的“质量表”用什么表改装；R0在电路中的作用是什么； （2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，求R0的阻值； （3）已知该弹簧压缩的长度△l与所受压力的关系如图乙所示，开关S闭合后，在托盘中放入重为20N的物体时，求R接入电路的阻值。 【答案】（1）电流表，保护电路；（2）10Ω；（3）16Ω 【详解】解：（1）由甲图可知，“质量表”串联在电路中，所以是由电流表改装的；由图知，空盘时，电路为R0的简单电路，可以防止滑片引起的短路，从而起到保护电路的作用。 （2）空盘时，闭合开关S，电路为R0的简单电路，由欧姆定律可得，R0的阻值为 （3）当称量物体重为20N时，即弹簧受到的压力为20N，由图像乙可知，弹簧被压缩的长度为ΔL1=4cm，因R是一根长L0=10cm的均匀电阻丝，R的最大阻值为Rm=40Ω。ΔL1对应的电阻值为 即此时R接入电路的阻值为16Ω。 答：（1）图甲中的“质量表”用电流表改装；R0在电路中的作用是保护电路； （2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，R0的阻值为10Ω； （3）开关S闭合后，在托盘中放入重为20N的物体时，R接入电路的阻值为16Ω。 4．一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位），已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压， 求： （1）当开关S置于 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，它的功率是多大？ （2）保温状态下电路中的电流是多大？ （3）保温状态下电路5分钟产生的热量是多少？    【答案】 2 1100W 0.1A 6.6×103J 【详解】（1）[1][2]由电路图可知，开关S置于2时，电路为R1的简单电路，电路中总电阻最小，根据可知，电路中总功率最大，电热水壶处于加热挡，电热水壶处于加热挡时的功率 （2）[3]由电路图可知，开关S置于1时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，处于保温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，保温状态下电路中的电流 （3）[4]保温状态下电路5分钟产生的热量 Q总=I2R总t= (0.1A)2×2200Ω×5×60s=6.6×103J 5．如图所示，电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S2自动控制），当开关S1、S2都闭合时，热水器处于 状态．在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质量为10kg，则： （1）把这些水由25℃加热到95℃时需吸收多少热量？ （2）这些热量相当于完全燃烧多少焦碳放出的热量？（已知水的比热容为4.2×10 3 J/（kg·℃），焦碳的热值为3.0×10 7 J/kg） 【答案】 加热 2.94×106J 0.098kg 【详解】试题分析：并联电路互不影响，当S2闭合，对电阻R2的发热不影响，所以在相同时间内电路中电流做功放出热量比S2断开时的多，所以热水器处于加热状态． 水吸收的热量Q吸=cm水△t=4.2×10 3 J/（kg·℃）×10kg×（95℃-25℃）=2.94×106J Q放=Q吸=2.94×106J 根据Q=m焦碳q可知 考点：物体吸放热的计算 6．如图甲所示为某品牌电热水器的原理示意图，发热体分别由R0和R组成，请通过思考回答如下的问题： （1）S可分别置于“1”挡或“2”挡，则S置于 挡时电热器是保温状态； （2）热水器的铭牌如表所示，某次使用热水器时，发现R被烧断，要进行更换，但热水器铭牌上的保温功率看不清楚，只知道大约是88W，小明利用如图乙的电路测它的电阻。电源电压为3V，滑动变阻器的最大阻值是10Ω，请通过计算说明这种方法能否测出R阻值的理由 （通过题上的已知条件要求估测出待测电阻的阻值）。 额定电压 220V 加热功率 880W 保温功率 最大容积 1L （3）若不能测出，除了第二步提供的实验器材，又给出了三个定值电阻，其规格R1（5Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.8A）、R3（500Ω，1.5A），对于选定的电表，接入电路后，不能改变电表的位置，设计出电路图 ，并标出所选定值电阻的规格 。 （4）测出R的电阻后，查阅相关的资料，更换电阻R，下面提供的方法可行的是 。 A．将规格“220V 88W”的电阻丝接入电路 B．将规格“220V 44W”的两根相同的电阻丝并联接入电路 C．将规格“110V 220W”，“220V 110W”两个电阻丝串联接入电路 【答案】 1 这种方法不能测出R阻值，理由见解答过程 R3（500Ω，1.5A） C 【详解】解：（1）[1]由图甲知，S接1时，R0与R串联，总电阻较大，电源电压一定，由可知，此时电路消耗电功率较小，电热水器处于保温状态；S接2时，只有R0接入电路中，电路的电阻较小，电源电压一定，由可知，此时电路消耗电功率较大，电热水器处于加热状态。 （2）由热水器的铭牌知，加热功率，， 由可得，电阻R0的阻值 由题知，热水器的保温功率大约是88W，电路的总电阻 R阻值约为 利用乙图电路测R的阻值时，当滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电路中电流最大约为 电路的最大电流小于电流表小量程的分度值，即不能准确读出电路中电流，故这种方法不能测出R阻值。 （3）利用图乙电路无法测出电路中电流，选择电压表仍并联在R两端，选择与R阻值较接近的定值电阻R3（500Ω，1.5A）替代滑动变阻器，即R与R3串联，由串联电路的分压原理有，此时两电阻分得电压较接近，由计算出R3两端电压，从而可计算出R的阻值，据此设计电路如图 ； （4）[5]A.由可得，规格“220V 88W”的电阻丝阻值 替换R不可行，故A不符合题意； B.规格“220V 44W”的电阻丝阻值 两根相同的这种电阻丝并联的总电阻 替换R不可行，故B不符合题意； C.规格“110V 220W”的电阻丝阻值 “220V 110W”的电阻丝阻值 两个电阻丝串联接入电路的总电阻 替换R可行，故C符合题意。 故选C。 7．天然气是当今家庭中普遍使用的一种能源，先使用天然气来加热水： （1）这是通过 方式（选填“热传递”或“做功”）使水的温度升高； （2）使质量为2kg的水，温度从20℃升高到100℃，需吸收多少热量？( ) （3）如果加热过程中，天然气放出的热量只有50%被水吸收，则需完全燃烧多少m3的天然气( )。【天然气的热值为3.2×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)】 【答案】 热传递 6.72×105J 0.042m3 【详解】（1）[1]天然气燃烧放出的热量传递给水，使水的温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能。 （2）[2]水吸收的热量为 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J （3）[3]天然气需要放出的热量为 消耗天然气的体积为 8．洗发后，小丽站在镜前使用电吹风吹头发。 （1）电吹风工作时，发出的声音通过 传入耳中，小丽发现：吹热风比吹冷风更容易干，这是由于 ，小丽能看到镜子中自己的像是因为光的 现象； （2）电吹风的部分参数如表，旋转扇形开关，实现冷风、热风的转换。若家中只有电吹风工作，她用冷风、热风挡交替使用5min，标有“1200imp/（kW•h）”的电能表指示灯闪烁90次，则电吹风消耗 J的电能，使用冷风挡的时间为 min。 额定电压 220V 冷风挡功率 100W 热风挡功率 1100W 【答案】 空气 温度越高，汽化现象越剧烈 反射 2.7×105 1 【详解】（1）[1]空气可以传播声音，所以电吹风工作时，发出的声音通过空气传入耳中。 [2]因为温度越高，汽化现象越剧烈，所以吹热风比吹冷风更容易干。 [3]因为光的反射，所以小丽能看到镜子中自己的像。 （2）[4][5]1200imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁1200次，电能表指示灯闪烁90次，电吹风消耗的电能 设使用冷风挡的时间为t，则 W=P冷t+P热×（5×60s﹣t） 代入数据得 2.7×105J=100W×t+1100W×（300s﹣t） 解得 t=60s=1min 即冷风挡使用的时间为1min。 9．某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量），闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V，定值电阻R0=10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求： （1）重物下落时，重物作 速直线运动，其重力势能转化为 能； （2）0~t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω； （3）t1~t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W。    【答案】 加 动 0.1 110 0.8 400 0.4 【详解】（1）[1][2]重物下落时，受到竖直向下重力的作用，所以重物作变（加）速直线运动。此时重物质量不变，重力势能减小，速度增大，动能增加，所以是重力势能转化为动能。 （2）[3]在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，由压力传感器的电阻R随压力F变化的图像丙知，此时压力传感器的电阻R最大，根据串联电阻的规律，可知此时电路总电阻最大，由欧姆定律可知，此时总电流最小且保持不变，由图乙知，0~t1时间内重力正处于下落过程，此时电流表的示数为0.1A。 [4]根据可得，电路中的总电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，压力传感器R的阻值 （3）[5]由乙图可知，t1~t3时间内，重物与样品撞击，最大电流为0.8A。 [6]则此时电路中的总电阻为 压力传感器的电阻为 由图丙可知，当压力传感器电阻为5Ω时，压力为400N。 [7]撞击后重物静止在样品上，由图乙可知，此时电路中的电流为0.2A，根据P=I2R可知，定值电阻R0的功率是 10．如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2＝242 Ω．工作时，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服． (1)电热丝是利用电流的 效应工作的．分析电路图，闭合S1，当S2 时，电熨斗处于高温挡． (2)电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1 100 W，求：通过电路的电流是多大 ？R1的电阻是多大 ？通电3 min产生的热量是多少 ？ (3)若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1 000 W，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少 ？ 【答案】 热 闭合 5A 44Ω 1.98×105J 60.5Ω 【详解】（1）电熨斗工作时，电流流过电阻产生热量，对水加热，使水汽化为蒸汽，因此电热丝是利用电流的热效应工作的；由电路图知，闭合S1，当S2闭合时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P=U2/R，可知此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡； （2）由电路图知：当S1闭合，S2断开时，电熨斗处于低温档，此时只有电阻R1接入电路；通过电路的电流： I=P/U=1100W/220V=5A， R1的电阻： R1=U/I=220V/5A=44Ω； 通电t=3min=180s产生的热量： Q=Pt=1100W×180s=1.98×105J； （3）当开关S1与S2都闭合时，电熨斗处于高温挡，总功率为P=1000W，电阻R2的功率： P2=U2/R2＝(220V)2/242Ω=200W， 电阻R1的功率： P1′=P-P2=1000W-200W=800W， 则电阻R1改变后的阻值： R1′=U2/P1′＝(220V)2/800W=60.5Ω． 11．太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等．某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图甲所示，其中的水位传感器利用不纯净的水能导电的性质来工作．解答下列问题： (1)水位越高，红、蓝两线间的电阻 （越大/越小）（图中的四个电阻阻值相等，水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点，忽略水的电阻）．如果实际水位已经下降了，但它的显示屏总显示水是满的，那么水位传感器的故障原因是 ． (2)阴雨天时需要电辅助加热．已知加热功率为1500W，要把水箱里的150kg水从40℃加热到60℃，需要多长时间？ （不计热损失）［c水＝4.2×103J/（kg·℃）］ (3)张杨手头有一个维修师傅换下来的“水位水温传感器”，其热敏电阻还是好的，于是就想自制一个指针式热敏温度计，他设计的电路如图乙所示．如果电路中电源电压等于l2V，定值电阻R0的阻值是2kΩ，这种热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图丙所示，那么这个指针式热敏温度计的25℃温度刻度跟电压表多少伏的刻度对应？ 【答案】 越小 AE短路 8400s 2V 【详解】（1）因为水位传感器利用不纯净的水能导电的性质来工作的，所以浸入水面下的电阻被短路，由此可知，水位越高，红、蓝两线间的电阻越小；若实际水位已经下降了，但显示屏总显示水是满的，说明红、蓝两线始终处于短路，即水位传感器的故障原因是AE短路； （2）水吸收的热量是： Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×150kg×（60℃-40℃）=1.26×107 J， 因为Q吸 =W=1.26×107 J， 所以由P=W/t知道，加热时间是：t=W/P=1.26×107J/1500W=8400s （3）从图像知道，当温度是25℃时，热敏电阻的阻值是10kΩ， 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流是：I=U/R0+Rt=12V/2×103Ω+104Ω=1×10-3 A， 故定值电阻两端的电压是：U0 =IR0 =1×10-3 A×2×103Ω=2V，即25℃的刻度对应的是电压表2V的位置． 点睛：本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式等的灵活应用，解题的关键是从题干中得出相关的信息和理解水位水温传感器的工作原理． 12．如图所示为一个给冷水加热后向外供应热水的装置。为了在同时打开进水管和出水管时，保证水箱内贮水量及出水管流出的水温度恒定，在箱内安装了两根完全一样的电热丝R 来进行加热，已知每根电热丝的电阻R均为50Ω，当3与1相连时，装置能正常供应热水；当3与4相连时出水管水的流量必须控制在正常情况的，才能保证水温恒定。假设进水管流入的水温度为15℃，出水管流出的水温度为45℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。 （1）水位计的物理模型是 。当3与4相连时，该装置的加热功率是 W； （2）若3与1相连、2与4相连时，两电热丝 （选填“串”或“并”）联，该装置的加热功率是 W； （3）该装置工作时，每秒消耗的电能W、水吸收的热量Q1和损失的热量Q2三者的关系式是 ， 假设每秒损失的热量Q2恒定，为保证水温恒定，出水管每1s流出的水最多是 g（保留 1 位小数）。 【答案】 连通器 484 并 1936 W=Q1+Q2 13.4g 【详解】（1）[1]水位计水箱下端相连，上端开口，其物理模型是连通器。 [2]当3与4相连时，两电阻丝串联，总电阻是两电阻阻值的和，该装置加热功率 （2）[3]当3与1相连、2与4相连时，两电热丝互不影响，形成各自的电路，是并联连接的。 [4]两电阻丝并联，总电阻的倒数是两电阻倒数的和，该装置加热功率 （3）[5][6]设此装置中每秒的热损失为Q2，则有 W=Q1+Q2 当3与1相连时，此时接入电路的电阻为R=50Ω，电热丝为纯电阻，其产生的热量等于消耗的电能，此装置每秒放出的热量 ① 当3与4相连时，此时接入电路的电阻为100Ω，则由题意可得 ② 由①②式可得，正常供应热水时，1秒钟流出水的质量 即正常工作时出水管水的流速是5.76g/s；由①②式可得，每秒的热损失Q2=242.24J，若3与1相连、2与4相连时，两根电热丝并联接入电路，则 即 解得 m′=13.4×10-3kg=13.4g 出水管每1s流出的水最多是13.4g。 13．电动汽车是环保的交通工具，行驶时蓄电池给电动机供电，某电动汽车的主要部分参数如表所示，在测试过程中，车上有司机和一名陪同人员。司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶50km，电池剩余容量为，陪同人员负责记录测试数据，已知司机和陪同人员的质量均为70kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.05倍，g取10N/kg。 空车质量 1360kg 蓄电池最大容量 最高车速 120km/h 最大功率 100kW 最大续航里程 250km 该款汽车带有自动雨刷器，其刮动速度会随着雨的大小自动调节，主要原因就是在它的工作电路中安装有雨水探测器（如图甲），雨水探测器的主要部件是检测金属网。检测金属网竖立在塑料容器中，容器中雨水越深，电动机转动就越快，刮动的速度也就越快，雨停后，刮水器自动停止工作。 （1）汽车刹车原理图如图乙所示，连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的 （选填“省力、等臂、费力”）杠杆； （2）结合图甲进行分析，电路工作时，a处电流与b处电流 （选填“相等、不相等”），检测网浸入雨水中越深，ab间电阻越 （选填“大、小”）； （3）在测试过程中，电动汽车匀速行驶50km，牵引力做的功为 J，该过程中汽车将电能转化为机械能的效率是 （结果保留一位小数）。 【答案】 省力 相等 小 【详解】（1）[1]由题意可知，O点为支点，由O点分别向动力的作用线和阻力的作用线作垂线段，动力臂大于阻力臂，该金属杆为省力杠杆。 （2）[2]串联电路中电流处处相等，故a处电流与b处电流相等。 [3]检测网浸入雨水中越深，电动机转动就越快，说明流过电动机的电流越大，所以，检测网浸入雨水中越深，ab间的电阻越小。 （3）[4][5]在测试过程中，电动汽车总重力为 因为电动汽车匀速行驶，受力平衡，所以牵引力等于汽车所受阻力，即牵引力为 则牵引力做的功为 消耗的电能为 所以该过程中汽车将电能转化为机械能的效率为 14．太阳能是个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境，太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，假如太阳能热水器内盛有100kg、20℃的水，在阳光的照射下水温升高到70℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。 （1）太阳能热水器内水的温度变化了多少℃？ （2）这些水吸收的热量是多少J? （3）若用干木柴来加热这些水升高到相同温度，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少kg干木柴？(干木柴的热值为q=1.2×107J/kg) 【答案】 50℃ 2.1×107J 1.75kg 【详解】（1）[1]太阳能热水器内水的温度变化值 Δt=t-t0=70℃-20℃=50℃ （2）[2]水吸收的热量 Q吸=cmΔt =4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J （3）[3]由题意可知，干木柴完全燃烧释放的热量 Q放=Q吸=2.1×107J 需要干木柴的质量 15．如图是一款无线加热水杯，其内置一块标有“24V 12500mAh”的新能源电池和一块聚能加热片，可以通过调节电源输出电压实现“加热”和“保温”两挡自动切换，其部分参数如下表。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)，ρ水=1.0×103kg/m3] 容量 300mL 电池容量 12500mAh 加热挡电压 24V 加热挡功率 288W 保温挡电压 10V 保温挡功率 （1）加热水杯内置一块NTC温控开关，当达到设定温度后它自动断开电路。NTC温控开关属于 （“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料。当加热水杯处于加热挡位时，电路中的电流为 A。 （2）假设加热片的电阻不受温度影响，求保温挡时，加热片的电功率是多少瓦？( ) （3）已知该水杯加热效率为70%，若一杯水的初温为20℃，则在一标准大气压下，烧开一杯水需要消耗多少焦耳的电能？( ) （4）当电池电量低于20%时自动停止加热，则充满一次电后，依据第（3）问的结果，能烧开几杯水？( )    【答案】 半导体 12 50W 1.44×105J 6杯水 【详解】（1）[1]NTC温控开关是一个热敏材料，是一种用半导体材料制成的。 [2]根据P=UI可得加热水杯处于加热挡位时，电路中的电流 （2）[3]假设加热片的电阻不受温度影响，根据可得加热片的电阻 保温挡时加热片的电功率 （3）[4]该水杯加满水，则水的体积为 V=300mL=300cm3=3×10-4m3 一杯水的质量 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3×10-4m3=0.3kg 在一标准大气压下，烧开一杯水需要吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.3kg×(100℃-20℃)=1.008×105J 需要消耗的电能 （4）[5]充满一次电后新能源电池储存的能量 W总=UIt=24V×12500×10-3A×3600s=1.08×106J 可以用来加热的电能 W′=W总×(1-20%)=1.08×106J×80%=8.64×105J 则能烧开水的杯数 16．(1)为了方便彼此间的交流，国际上建立了一套统一的测量单位体系，叫国际单位制。在国际单位制中，电流的基本单位是 （填写中文名称），伏特是 （填写物理量名称）的单位； (2)夏日炎炎，小东从开着空调的室内刚走到室外时，眼镜的镜片变模糊是由于空气的水蒸气 形成；他在游泳池游泳后走上岸感到有点冷，是由于身上的水 吸热所致；（两空均填物态变化名称） (3)在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。这是因为沙子的比热容比海水的比热容 （选填“大”或“小”），在受到同样的太阳光照射时， 的温度升高得更多； (4)火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的 （选填“热值”或“比热容”）大，它在燃烧过程中将燃料的化学能转化为 能； (5)如图所示，风扇灯是灯和风扇的结合，满足了人们节能环保和健康舒适的要求，人们在使用风扇灯时，通过开关既可以控制风扇、照明灯单独工作，也可以使他们同时工作，照明灯和风扇的工作互不影响。风扇的主要部件是一个电动机。据此判断：在风扇灯电路中，照明灯和电动机在电路中的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）的；电动机在电路图中的符号是 。 【答案】 安培 电压 液化 汽化 小 沙子 热值 内 并联 【详解】(1)[1][2]在国际单位中，电流的基本单位为安培（A），电压的基本单位为伏特(V)。 (2)[3]夏日从空调屋走到室外，冷的镜片遇到热空气，空气中的水蒸气越冷放热，液化形成小水珠。 [4]从泳池中上岸，由于身体表面的水分蒸发（汽化）吸热，所以感觉冷。 (3)[5][6]夏日在海边时，由于沙子的比热容小于水的比热容，则由分析可知，吸收相同热量时，沙子升高温度更多，更烫脚。 (4)[7][8]由于液态氢的热值很大，燃烧后可释放更多的能量，因此用作火箭的燃料，燃烧过程中是将化学能转化为内能。 (5)[9]由题意可知，灯与风扇可以分别独立工作，因此为并联。 [10]电动机在电路图中的符号是 17．电热加湿器在工作时将电能转化为内能，某家用电热加湿器的外形（如图甲所示）、电路简化图如图乙所示，电热丝浸没在加热仓水中产生热量，使加热仓中水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度，当加热仓中水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。 (1)蒸汽出口喷出的白雾是 态的水； (2)当气雾调节器R2滑片移到最左边时；以最大运行功率工作，求电热丝R1电阻值； (3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2阻值为990Ω，以最低气雾量，求此时电热丝的R1电功率是多少瓦？ 10小时 R1消耗多少度电？（计算结果保留一位小数） 【答案】 液 1210Ω 12.1W 【详解】解：(1)蒸汽出口喷出的白雾是汽化后的水蒸气出来又遇冷变成的小水滴，所以看到的白色雾已经是液化后液态的水。 (2)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器接入电路电阻为0，只有电热丝工作，由得电热丝R1的电阻值 (3)当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，电路中的电流 电热丝R1的电功率 10小时 R1消耗的电能 答：(1)蒸汽出口喷出的白雾是液态的水； (2)电热丝R1电阻值是1210Ω； (3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2阻值为990Ω，以最低气雾量，此时电热丝的R1电功率是12.1W，10小时 R1消耗0.121度电。 18．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r。试推导电动机线圈发热的功率为P热=。 【答案】见解析 【详解】由P=UI可得，通过电动机的电流 电动机线圈的发热功率 19．阅读短文，回答文后的问题。 汽车发动机 发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机的吸气冲程吸入的是 （选填“空气”或“空气和汽油的混合物”），汽油机工作时将燃料燃烧得到的内能转化为 能； （2）已知汽油的热值为4×107J/kg，如果该发动机装有4kg的汽油，若这些汽油充分燃烧2kg后，剩余汽油热值是 J/kg； （3）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是 ； A．吸气　　B．压缩　　C．做功　　D．排气 （4）设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为2400r/min时，每个工作循环所需要的时间为 秒，该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P＝ 。 【答案】 空气和汽油的混合物 机械 4×107 A 0.05 20p0V排 【详解】（1）[1]由课本中信息得，汽油机的吸气冲程中吸入气缸的是空气和汽油的混合物。 [2]内燃机就是将内能转化为机械能的机器。 （2）[3]热值的大小与燃料的质量无关，所以剩余油热的热值不变，为4×107J/kg。 （3）[4]四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，都有一个汽缸在做功、压缩和排气冲程，活塞向下运动，是压缩冲程和排气冲程，所处的是吸气冲程，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （4）[5]发动机转速为 即1s飞轮转动40转。在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，每个工作循环所需要的时间为 [6]做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0，发动机排量为V排，则一个气缸的容积是，做功冲程燃气对一个活塞的平均压力 每个做功冲程燃气对一个活塞做的功 发动机转速为2400r/s时，燃气对活塞做功的功率 由于发动机有4个汽缸，所以燃气对活塞做功的总功率 20．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示，将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，在弹簧的作用下，衔铁连接上触点，指示灯发光；当环境温度超过某一值时，电磁铁的线圈电流等于或大于50mA时，衔铁将被电磁铁向下吸引，衔铁与上触点分离，连接下触点，警铃响。图中电源电压U1为4.5V，图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像，电磁铁的线圈电阻R0为20Ω。请回答下列问题： （1）电磁继电器的电磁铁是利用电流的 效应原理工作的。 （2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 （两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 （选填“A”或“B”）相连。 （4）图甲中电磁铁上端P的磁极是 （选填“N”或“S”）极。 （5）由图乙可知，当环境温度超过 ℃时，警铃响。 【答案】 磁 减小 增大 B S 40 【详解】（1）[1]电磁继电器是根据电流的磁效应来工作的；电磁继电器主要是由电磁铁构成的，通过开关控制电磁铁电流的通断，使电磁铁有无磁性，从而控制被控电路的通断，实现远距离操作和自动控制等功能，它可以用低压电源控制高压电源，弱电流控制强电流等。 （2）[2][3]当环境温度升高时，由图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像可知，热敏电阻阻值将减小，此时电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，则继电器的磁性将增大。 （3）[4]图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连，当电磁继电器通电后，衔铁连接下触点B，此时警铃接通报警。 （4）[5]根据右手螺旋定则可知，用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的N极，电流从下端流入，则图甲中电磁铁下端为N极，则上端P的磁极是S极。 （5）[6]电磁铁的线圈电流等于或大于50mA时，衔铁将被电磁铁向下吸引，此时两电阻串联，电路中的总电阻为 已知电磁铁的线圈电阻R0为20Ω，则热敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时对应的环境温度为40℃。 21．随着我国经济的发展，人们生活水平的不断提高，汽车在我国越来越普及。 （1）汽车需要用蓄电池启动发动机才能开动、给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”）； （2）某汽车静止时对水平地面的压强为3×105Pa，轮胎与地面的总接触面积为400cm2，该汽车所受的重力是多大？( ) （3）该汽车以100km/h的速度在平直公路上匀速行驶46km所需的时间是多少？( ) （4）若上述过程中，汽车消耗汽油4kg，发动机提供的牵引力为车重的，该汽车发动机的效率是多大？( )（q汽油＝4.6×107J/kg） 【答案】 用电器 1.2×104N 0.46h 30% 【详解】（1）[1]给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，蓄电池相当于电路中的用电器。 （2）[2]该汽车所受的重力 G=F=pS=3×105Pa×400×10-4m2=1.2×104N （3）[3]该汽车以100km/h的速度在平直公路上匀速行驶46km所需的时间 （4）[4]发动机产生的牵引力为 牵引力做功为 W=F牵s=1.2×103N×46×103m=5.52×107J 4kg汽油完全燃烧放出的热量 Q放=q汽油m=4.6×107J/kg×4kg=1.84×108J 发动机的效率 22．湛江市正在创建国家环境保护模范城市，小明家住市中心，他担心奶奶寂寞，想奶奶与他同住，但奶奶嫌城市夏天太热而不愿住，这激发了小明探究城乡温差原因的兴趣。暑假的某一天，他请学校兴趣小组的同学分别到选定地点，于中午同一时刻测出测试点的气温，如下表： 地点 麻章城镇居民区 赤坎商业区 寸金桥居民区 廉江城镇居民区 龙海天海滨 遂溪农村 霞山市中心 吉兆湾海滨 徐闻农村 雷州西湖公园 气温℃ 36.1 37.2 34 35.5 32.8 33.5 37 32.5 34.2 34.5 （1）气温最低的区域是 ；解析该区域气温低的主要原因 ； （2）质量为10kg的水在太阳光的照射下，温度升高了5℃，水吸收的热量是 J，这是通过 方式改变水的内能； 【答案】 吉兆湾海滨 水的比热容大 热传递 【详解】（1）[1][2]气温最低的区域是吉兆湾海滨，因为水的比热容较大，吸收相同的热量，水的温度升高的少、气温低。 （2）[3]水吸收的热量 [4]根据改变内能的方式可知，这是通过热传递的方式改变水的内能的。 23．抗击疫情，人人有责，专家建议尽量多喝开水多运动，增强抵抗力。小华用家用电热水壶烧开水。 （1）一段时间后，她发现壶嘴上方冒出“白气”，“白气”的形成是 现象；水烧开时，壶盖发出尖锐“哨声”，书房的妹妹嫌吵闹，用耳塞堵上了耳朵，这是在 处降低噪音；壶盖发出“哨声”的能量转化与热机的 冲程相同； （2）用家里标有“”电子式电能表和秒表可估测电水壶的实际电功率。她的方法是：首先只让电水壶接在电路里工作，记下电能表指示灯闪烁4次用时20s，则电热水壶的实际电功率为 W。 【答案】 液化 人耳 做功 600 【详解】（1）[1]壶嘴上方冒出“白气”，是热的水蒸气遇到冷的空气液化形成的小水滴。 [2]减弱噪声的途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。用耳塞堵上了耳朵，这是在人耳处降低噪音。 [3]壶盖发出“哨声”是水的内能转化为机械能，热机的做功冲程中，燃料的内能转化为机械能，二者能量转化相同。 （2）[4] “”指的是，每消耗电能，电能表闪烁1200次，只让电水壶接在电路里工作，电能表指示灯闪烁4次用时20s，则电水壶消耗的电能 则电热水壶的实际电功率为 24．某型号油量表工作原理如图甲所示，电源电压为24V，R0为定值电阻，A为油量表（实际上是量程为0﹣0.6A的电流表），R1为压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，它的上表面面积为0.01m2，油箱是长方体，装满油时深度h为0.4m。（不计油箱自重） （1）由乙图可知：压敏电阻R1随压力F的增大而 ，当油箱中的汽油用完时，R1的电阻为 Ω； （2）油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大？ (g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3） （3）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表满偏），求R0的阻值； （4）当油箱中的汽油用完时，电路中的电流为多少？ 【答案】 减小 220 2.8×103pa ；28N 20Ω 0.1A 【详解】（1）[1][2]由图乙可知，当压力增大时，压敏电阻R1的阻值在减小，当油箱中的汽油用完时，压力位0，R1的电阻值最大为220Ω。 （2）[3]压敏电阻上表面受到的压强 p=ρ汽油gh=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m=2.8×103Pa 不计油箱自重，压敏电阻上表面受到的压力 F=pS=2.8×103Pa×0.01m2=28N （3）[4]由图乙可知，当F=28N时，R1=20Ω，当油箱装满油时，电流表示数为0.6A，R的阻值为 所以 R0=40Ω﹣20Ω=20Ω （4）[5]当油箱中的汽油用完时，由图可知压敏电阻所受的压力F2=0，R1=220Ω，电路中的总电阻 R′=220Ω+20Ω=240Ω 电路中的电流 25．小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差的原因．某星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出图所示的“区域——温度”坐标图．                             （1）图中气温最低的区域是 ； （2）陆游的诗句“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游的那个时代人们就已觉察到城市暖于郊区．分析城市“热岛效应”的主要原因，一是工厂、交通工具排放大量的废气，释放出许多 ；二是建筑物、马路中的沙石、水泥的 小，在相同的日照条件下温度上升的明显；三是城市的水面小，水的 吸热少；四是楼群林立，难以形成对流． （3）请提出一种降低市中心环境气温的办法: 【答案】 农田 热量 比热容 蒸发 增大绿化面积（多修人工湖，等等） 【详解】(1)由图可以看出图中气温最低的区域是农田;原因是水多,水的比热容又大,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,使该区域气温较低. (2) 引起热岛效应的原因有:工厂、交通工具等排放大量的废气，释放许多热量，给空气带来大量的热;城市建筑材料的沙石的比热容较小,在相同的日照下(吸收相同的热量)温度上升较快;城市水少,水蒸发时吸收热量少;三是城市的水面小，所以市区内的水吸收的总体热量较少． (3) 水的比热容较大,水多可以降低气温,可以在“水”上做文章,如:增大绿化面积、建人工湖等; 26．小明全家春节回奶奶家过年返程时，奶奶把好吃的东西给装了满满的一后备箱。 （1）鱼肉混装“串味”说明了 ； （2）食物放在温暖车里时温度会升高，内能会增加，这是用 的方法改变物体内能的； （3）爸爸倒车时，倒车雷达是利用 波探测车后方的情况的； （4）倒车时，以路边的树为参照物，小轿车是 的； （5）爸爸开车系的安全带做得很宽，目的是 。 【答案】 分子在不停地做无规则运动 热传递 超声 运动 减小压强 【详解】（1）[1]食物“串味”是不同物质接触时，分子彼此进入对方的现象属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 （2）[2]食物放在温暖车里时，高温的车里的热量传递给低温的食物，食物的温度升高，内能增加，这是用热传递的方法改变物体内能的。 （3）[3]倒车雷达发出的超声波可以传递信息，遇到障碍物会被反射回来，因此倒车雷达是利用超声波进行探测车后方的情况的。 （4）[4]以路边的树为参照物，小轿车相对于路边的树的位置发生改变，所以以路边的树为参照物，小轿车是运动的。 （5）[5]安全带做得很宽，目的是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 27．小宝同学设计了一个可以调节小灯泡亮度的电路，如图，闭合开关发现灯泡不亮。于是他又找来了一个完好的电流表和电压表。请你借助这两个电表帮助小宝同学找到小灯泡不发光的原因。 要求：画出添加电表后的电路图，并至少写出两种灯泡不发光的可能原因及电压表、电流表所对应的偏转情况。 【答案】 【详解】在原来电路的基础上，将电压表与灯泡并联，电流表串联在电路中，可利用该电路来找到小灯泡不发光的原因，如图所示： 若小灯泡因短路不发光，此时电压表也被短路，电压表无示数，电流表有示数；若小灯泡因为断路不发光，此时电压表和电流表及滑动变阻器串联，电压表有示数，电流表无示数；若小灯泡因为滑动变阻器断路不发光，此时不能形成闭合回路，电路中无电流，电流表和电压表均无示数。 28．传统的电车要由2条“辫子”供电，行驶中容易掉“辫子”，已逐渐被淘汰。 我国最新研发的超级电容储能式新型电车，没有传统电车的“辫子”，可在乘客上下车的短时间内充满电，还可以把刹车时减小的机械能转化成电能回收储存再利用。某型号新型电车的有关技术参数如下表： 空车质量（kg） 10000 满载乘员数（人） 80 满载时轮胎与地面接触总面积（cm2） 0.5 最大车速（km/h） 80 （1）传统电车掉“辫子”时，电路处于 路状态，无法对电车持续供电； （2）假设每位乘员的质量为60kg，新型电车满载停在水平路面时，对路面的压强有多大？（g取10N/kg）( ) （3）新型电车在某次行驶中，刹车时减小的机械能总量为1×107J，这部分能量的80%回收再利用，可供电车在阻力为1×104N的水平路面匀速行驶多少路程？( ) 【答案】 断 2.96×105Pa 800m 【详解】（1）[1]电车掉“辫子”时，相当于开路，就是断路状态。 （2）[2]满载时电车对地面的压力 F=G车+G人=(m车+m人)g=(10000+80×60)kg×10N/kg=1.48×105N 轮胎与地面接触总面积为0.5cm2，满载时对地面的压强 （3）[3]因为匀速行驶，所以汽车受力平衡，牵引力等于阻力，即F=1×104N，回收利用的机械能 W=80%W总=80%×1×107J=0.8×107J 行驶的距离 29．借乡村振兴之机，村淘汰了传统灶台，改更加清洁的天然气，天然气的热值为4.2x107J/m3。 （1）天然气的热值是4.2x107J/m3表示的物理意义是 。 （2）要将2kg初温为20的一壶水在一标准大气压下加热至沸腾，要吸收多少热量[水的比热容为4.2x103J/（kg·）]？                                         （3）若天然气灶完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收烧开，这壶水需要燃烧多少立方米的天然气？ 【答案】 见解析 【详解】（1）天然气的热值是，它的物理意义是：的天然气在完全燃烧时释放的热量是； （2）吸收多少热量 （3）天然气完全燃烧放出的热量 需要燃烧天然气体积 30．新冠肺炎疫情发生后，我国人民众志成城，展现出中华民族不可战胜的力量： (1)新冠状病毒的直径约为100nm，合 m。疫情防控期间，佩戴口罩可以有效预防飞沫传播病毒，飞沫的直径约为1~6微米。飞沫在空气中的运动 （选填“是”或“不是”）分子的无规则运动。长时间佩戴的口罩内侧会出现水珠，这主要是水蒸气 （填物态变化名称）形成的，这个过程会 （填“吸收”或“放出”）热量； (2)我们日常检测体温会借助于水银温度计，其原理是利用液体 性质，人流量较大的区域会选择 （选填“红外线”或“紫外线”）测温枪检测体温。 【答案】 10-7 不是 液化 放出 热胀冷缩 红外线 【分析】(1)，据此进行换算；飞沫的运动不属于分子的运动；物质从气态变为液态的过程叫液化，液化放热。 (2)水银温度计是利用液体热胀冷缩的性质来工作的；红外线的特点是热效应强，常用于遥控器或测温枪等。 【详解】(1)[1]新冠状病毒的直径约为 [2]飞沫的直径约为，远大于分子的直径，飞沫在空气中的运动不是分子的无规则运动。 [3][4]长时间佩戴的口罩内侧会出现水珠，这主要是水蒸气液化形成的，这个过程会放出热量。 (2)[5][6]水银温度计的原理是利用液体的热胀冷缩性质；红外线的特点是热效应强，人流量较大的区域会选择红外线测温枪检测体温，这样更快捷。 【点睛】此题考查多个知识点，包括长度单位的换算，区分机械运动和分子运动，液化现象，理解温度计的原理、红外线的特点等，综合性强，但难度不大。 31．如图1所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。 排量 2.0L 输出功率 120kW 转速 6000r/min (1)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。 ①该发动机在1s内做功 J，单缸排量V= L。 ②在每个做功冲程里，发动机做功W= J。 (2)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p= Pa。 (3)如图2为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W=pV的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F= ，燃气对活塞所做的功W= ，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V= ，故W=pV。 【答案】 1.2×105 0.5 600 1.2×106 pS pSl Sl 【详解】(1)[1]发动机在1s内做功 W=Pt=1.2×105W×1s=1.2×105J [2]单缸排量为 [3]转速为6000r/min，所以每秒转100圈，四缸每转2圈对外做功4次，每转1圈做功2次，所以1秒做功200次，每次做功 (2)[4]由W′=pV可得燃气对活塞的压强 (3)[5][6][7]由可知，活塞受到的压力F=pS；在做功冲程，活塞移动的距离为l，发动机的单缸排量V=Sl，燃气对活塞所做的功 W=Fl=pSl=pV 32．问题解决﹣﹣制作电阻表 现有如下器材：一个电压恒为3V的电源，一个阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个开关，若干导线． （1）请利用上述器材制作一个电阻表，在图甲所示方框中画出设计的电路图． ( ) （2）请推导出被测电阻RX与电流表示数I的关系式 ，并在图乙所示的电流表表盘上标出测量电阻为0Ω、5Ω、10Ω时对应的刻度值． ( ) 【答案】 I= 【详解】（1）电流表、电源、待测电阻和定值电阻串联，电路图如图： （2）待测电阻和定值电阻串联，根据欧姆定律，电路中电流：I； 当RX1＝0Ω时，电流I10.6A； 当RX2＝5Ω时，电流I20.3A； 当RX3＝10Ω时，电流I30.2A． 刻度值如图： 33．为减少碳排放，我国大力推行混合动力汽车和电动汽车。汽车上的很多元件都涉及物理知识，比如控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。 （1）电动汽车中电动机的转速由电流大小控制，工作原理如图甲。利用旋钮变阻器实现对转速的控制，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。 ①变阻器上旋钮滑片的材料应选用 （选填“导体”或“绝缘体”）； ②驾驶员踩下“油门”电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处。( ) （2）为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况、汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员，当后备箱关好（闭合开关）时，指示灯不亮；后备箱未关好，相当于断开开关时，指示灯发光，请按要求将图乙所示电路补充完整。( ) （3）如图丙是能测定汽车油箱内油量的装置原理图，其中压敏电阻在一定范围内的阻值与所受压力的关系如表所示，油箱质量忽略不计。 压力F/N 0 50 100 200 300 400 电阻R/Ω 80 60 40 30 20 10 ①根据原理图丙组装电路，可供选择的器材有：恒压电源U1（电压3V）和U2（电压6V）；电压表V1（量程0~3V）和V2（量程0~15V）；定值电阻R1=10Ω、R2=50Ω。已知当油箱装满时，油箱对底部压敏电阻的压力正好为400N。为了实现当油箱装满时，油量表能达到满偏，器材选择的最佳组合为 （填字母）； A．U1、V1、R1 B．U1、V2、R2 C．U2、V1、R1 D．U2、V2、R2 ②合理选择好器材后，用水替代汽油进行了测量，发现当油箱内水为30L时，电压表的示数为4V。若用汽油来做该实验，则和水对比，相同体积情况下，油量表示数变 （已知汽油密度比水小）；若考虑油箱质量，则油量表示数会偏 （以上两空均选填“大”或“小”）。 【答案】 导体 C 小 大 【详解】（1）[1]为了能使电流经滑片通过变阻器，所以滑片上旋钮滑片的材料是导体。 [2]驾驶员踩下“油门”，电路中变阻器阻值减小，则应把O、E接入电路，如图所示： （2）[3]由题意知，当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光；这说明指示灯与开关S并联，但整个电路不会出现短路，即电路中必须串联一个电阻保护电路，故电路图如下图所示： （3）[4]当油箱装满时，油箱对底部压敏电阻的压力正好为400N，由表格数据可知：压敏电阻的阻值为10Ω；丙图中，电阻R0和压敏电阻R串联，根据串联电路的分压原理可知，电阻R0和压敏电阻R两端的电压都不为零；为了实现当油箱装满时，油量表能达到满偏，所以电源电压应大于电压表的量程，即选择电源U2和电压表V1；根据串联电路的分压原理可知，定值电阻的阻值与油箱装满时压敏电阻的阻值大小相等的电阻，即选择定值电阻R1。综上可知，器材选择的最佳组合为C。 故选C。 [5]若用汽油来做该实验，和水对比，相同体积情况下，汽油的重力小于水的重力，则压敏电阻接入电路的阻值变大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流变小，根据U=IR可知油量表示数变小。 [6]若考虑油箱质量，和不考虑油箱质量对比，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻接入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流变大，根据U=IR可知油量表示数变大。 34．现在家庭装修中普遍使用中央空调，比如一拖四中央空调是指一台室外机（压缩机，其实际功率可以随室内机工作情况发生变化，一般小于额定功率），四个室内机（可用于四个房间，使用时均正常工作），简单来说就是一台外机带四台室内机（如图）。这种一拖多的家用空调优点是可以节省室外机安装空间，可以更好的满足房屋的各种装修需求，在部分室内机工作时候的总体工作能效较高，一定程度上有省电优势。某用户在自家装修中使用了某品牌的中央空调，其相关系统参数如图所示，空调能效比为3.5，能效比就是额定制冷量与额定功率的比值。 额定功率/W 额定制冷量/W 室外机 5000 16800 室 内 机 客厅 160 6300 餐厅 100 4200 主卧室 80 3500 次卧室 60 2800 （1）若该用户测试空调性能时，将室内所有空调都开机使用，试求出测试过程中空调线路干路中的总电流 ； （2）若单独开启某台室内机工作时，市场上计算整个空调系统（简称“整机”）实际功率的方式往往以额定制冷量来确定整机的实际功率，与能效比相关，当只开客厅空调时，求出“整机”正常工作4h所消耗的电能 。 （3）在只有部分室内机正常工作时，室外机的实际功率会适度减少，其实际功率由所工作的室内机功率占室内机总功率的百分比来确定，实际功率（系数×P额）的系数与整个室内机的功率百分比如图所示，不计其它能量损失，若只开客厅空调时： ①室外机的实际功率为 。      ②夏天用该空调将客厅室温从 35℃降至 25℃，至少需要 时间？［客厅室内空气质量为75.6kg，空气的比热容为 1000J/（kg·℃）]。 【答案】 24.5A 7.2kW·h 1250W 120s 【详解】(1)[1]室内所有空调都开机使用时，总功率为 则总电流为 (2)[2]当只开客厅空调时，空调的实际功率为 正常工作4h所消耗的电能为 (3)[3]只开客厅空调时，客厅空调功率占室内机总功率的百分比为 由图可知，此时室外机实际功率系数为0.25，所以室外机的实际功率为 [4]夏天用该空调将客厅室温从35℃降至 25℃，空调制冷量为 所以所需时间为 35．结合如图所示的实验情景，回答下列问题 （1）甲图：将蜡烛逐渐远离平面镜，则所成像的大小将会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）乙图：将图中静止的研究对象转到虚线位置，松手后发现研究对象发生转动，说明二力平衡时，两个力必须 。 （3）丙图：实验中把玻璃管竖直或倾斜放置，此时大气压的值是 mm水银柱。 （4）丁图：该实验装置探究的是电流通过导体产生热量的多少与 的关系。 【答案】 不变 在同一直线上 740 电流 【详解】（1）[1]平面镜成的是与物体等大的虚像，与物距无关，所以蜡烛远离平面镜，像的大小不变。 （2）[2]旋转一个角度，使得两个力不在同一条直线上，松手发现研究对象转动，说明二力平衡的两个力要在同一直线上。 （3）[3]这是托里拆利实验，测量大气压的值时，大气压的值等于管内水银柱产生的压强，所以此时大气压的值是740mm水银柱。 （4）[4]丁图中两个密闭容器内的电阻大小相同，在同一个电路中，通电时间也相同，但右侧是两个10Ω的电阻并联后再与左侧10Ω的电阻串联，相当于左侧电阻接在了干路上，所以左右两边通过容器内的电阻的电流不同，所以探究的是电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系。 36．水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式。随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖，其原理是以温度不高于60的水作为介质，加热整个地板（如图所示）改变房间空气的温度。 (1)水地暖改变房间内空气的温度是通过 方式进行的；利用水作为介质，主要是因为水 的特点； (2)某房间一段时间内循环流动的水质量为800kg，进水温度为55，出水温度为40℃，所需热量由热效率为90%的某品牌的燃气热水器燃烧天然气提供，这段时间要消耗多少m3的天然气？（q天然气=3.2×107J/m3） (3)水向外界放出的热量有5%被房间内的空气吸收，能使房间内150kg空气升高多少？（空气的比热容） 【答案】(1) 热传递 比热容大 (2)1.75m3 (3)16.8 【详解】（1）[1]散热时，在地面和水之间发生了热传递，热量由水传递给地面，再传递到空气中，所以是通过热传递的方式改变物体的内能。 [2]水的比热容大，质量相同时，降低相同温度放出热量多，所以“暖气”中利用水作为介质。 （2）水放出的热量 所需热量由热效率为90%的某品牌的燃气热水器燃烧天然气提供，则天然气放出的热量为 天然气的体积 （3）空气吸收的热量 空气升高的温度为 37．小张同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如右表所示. 求:（其中 m=ρV） 额定电压220V 容积100L 额定功率1650W 频率50HZ （1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？ （2）用电加热时,热水器正常工作的电流有多大？ （3）贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间？(不计热量损失） （4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法 【答案】(1)1.26×107J；(2)7.5A；（3）4.2×103s；（4）我国的能源消耗以化石能源为主，鼓励使用高效家电产品，可有效提高能源利用率，实现节能减排，保护环境，促进社会可持续发展 【详解】试题分析：（1）太阳能热水器贮满水的质量是 太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收的热量 （2）用电加热时,热水器正常工作的电流是 （3）贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器需要产生的热量是则热水器正常工作时需加热时间是 考点：此题考查的是热量的计算． 点评：在此题中注意运用公式计算水吸收的热量． 38．1827年，英国植物学家布朗准备用显微镜观察微生物的活动特征。然而，他发现水中悬浮的花粉颗粒似乎在不停地运动。起初布朗还以为花粉是有生命的个体，所以在水中游动。当他把水换成酒精，又把花粉晒干，折腾数次后，希望能够彻底地杀死花粉，却发现液体中的花粉颗粒还是在不停地运动。换做其他无机小颗粒，也是运动不止。他把颗粒运动的轨迹给记录了下来，这些轨迹简直是一团乱糟糟的线，毫无规律可言。而且温度越高运动越剧烈，显然这并不是生命体的运动方式。作为科学家，他把花粉颗粒的运动写入了论文。后来人们把这种微小颗粒的无规则运动称作布朗运动。 布朗运动发现后的50余年里，科学家一直没有很好地理解其中的奥秘。直到原子和分子的概念被人们广泛地接受之后，才有人指出，布朗运动其实是花粉颗粒受水分子的不均匀撞击所致。因为液体是由大量分子组成的，分子会不停地做无规则运动，从而不断撞击悬浮颗粒。当悬浮颗粒足够小时，它受到的液体分子撞击难以达到平衡，于是朝某个方向运动。由于分子运动是无规则的，反映到颗粒的运动也是无规则的。温度越高分子运动越剧烈，颗粒运动也越剧烈。颗粒越大受到的撞击更容易达到平衡，故小颗粒的布朗运动更明显。 （1）布朗运动是指 的运动。 A．水分子的运动      B．花粉颗粒的运动 （2）布朗运动实质上反映了 的运动。 （3）分子运动是看不见、摸不着的，其运动特征不容易研究，但科学家可以通过布朗运动认识它，这种方法叫做 法。 （4）花粉颗粒的质量越大，则其 越大，运动状态不容易改变。 （5）如果把分子看成球形，其直径很小，约为 m。 （6）根据上文，写一条使布朗运动更明显的措施： ． 【答案】 B 分子无规则 转换 惯性 10-10 减小微粒大小（或提高液体温度） 【详解】[1] 1827年，当时科学家还对分子没有完整的认识，通过显微镜观察到的是花粉的微粒，人们把这种微小颗粒的无规则运动称作布朗运动，故作布朗运动是指花粉的微粒的无规则运动，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 [2][3]花粉微粒自己是不会运动的，其运动的原因实质是花粉颗粒受水分子的不均匀撞击所致。由于分子运动是无规则的，反映到颗粒的运动也是无规则的。故实质反映的分子无规则的运动。这种本身无法直接观察，或直接研究的问题和现象，转变成便于研究的问题和现象来研究，称为转换法。 [4]惯性的大小只与质量有关，而惯性大的表现是运动状态不易改变，这里花粉运动状态改变的难易程度是与惯性有关，即质量大，惯性大。 [5]分子的直径一般在几分之一纳米左右，合大约10-10米左右。 [6]因为温度越高，分子运动越剧烈，故温度越高，分子撞击越明显，布朗运动也越明显；当惯性越小，运动状态越容易改变，故质量小，布朗运动也会越明显。故可以减小微粒的质量或提高液体的温度。 39．太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染，其产业的发展日益蓬勃，某太阳能汽车，质量为350kg，顶部安装了太阳能电池板。 (1)当车上载有1500N的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2，则汽车对地面的压强为 Pa；（g=10N/kg） (2)太阳能电池板将太阳能转化为 能，一般情况下，汽车在运动时，被转换的太阳能被直接送到发动机控制系统，当汽车不运动时，太阳能将通过太阳能电池板储存在蓄电池内；当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时，蓄电池 （选填“储存”或“释放”）能量； (3)若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2，它正对太阳时电池能够产生100V的电压，并对车上电动机提供8.4A的电流，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2，则电池的输出功率为 W，将太阳能转化为电能的效率为 ，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为90N，则汽车的行驶速度为 m/s； (4)太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离，通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 速度/ （m∙s-1） 2 3 4 5 6 制动距离/m 0.53 1.20 2.13 3.33 4.80 请在图中描点作出s-v2图像 ，根据图像反映的规律可知，当轿车速度为4.5m/s时对应的制动距离是 m。 【答案】(1) (2) 电 释放 (3) 840 7 (4) 2.7 【详解】（1）汽车的重力为 则当车上载有1500N的人和物品时，汽车对地面的压力为 则汽车对地面的压强为 （2）[1][2]太阳能电池板将太阳能直接转化为电能供给车子电动机使用；当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时，蓄电池释放能量，使得车子继续行驶。 （3）[1]电池的输出功率为 [2]阳光照射的辐射功率为 则将太阳能转化为电能的效率为 [3]牵引力做功的功率为 则汽车的行驶速度为 （4）[1][2]根据表中的数据，在坐标图中先画点，再描线，注意横坐标为速度的平方，纵坐标为距离，如图所示： 根据图像反映的规律可知，当轿车速度为4.5m/s时（速度的平方为）对应的制动距离约为2.7m。 40．如图是电热毯示意图，虚线表示毯内电热丝， 它的某处已断开，但外表又无法看出。某同学做了如下检测：①将5枚大头针分别插在图中a、b、c、d处，使之与电热丝接触；②将插头与3V电源相联，用电压表分别测得Uab＝3V，Uac＝3V，Uad＝3V，Uae＝0V，Ued＝3V，由此便确定了断点区域；用以上相同的方法逐渐缩小断点范围，找出断点位置。请回答： (1)各段电热丝的连接方式是 ，这几枚大头针相当于 ； (2)确定的断点区域 （用字母表示）。 【答案】 串联 接线柱 ed 【详解】(1)[1]电热毯的各段电热丝是串联起来的利用电流的热效应原理来工做。 [2]这几枚大头针相当于接线柱，电压表就可以接在大头针上来测量大头针之间电阻丝的电压了。 (2)[3]Uab＝3V说明段开处在ab之间，Uac＝3V说明段开处在ac之间，Uad＝3V说明段开处在ad之间，Uae＝0V说明ae导线为发生短路，将电压表短路，综上说明断点区域在ed之间。 41．小亮设计了一个水位监测报警装置，其电路如图所示，报警器（电阻不计）中通过的电流达到或超过10mA时会报警。监测头是一个放置于水底的压敏电阻R，受力面积为2cm2，其阻值R随压力F的变化规律如图所示。将滑动变阻器R0接入电路电阻设置为220Ω，该装置在压敏电阻受到的压力达到22N时开始报警。（ρ水=1.0×103kg/m3） (1)制作监测头的压敏电阻主要材料是 （选填“超导体”或“半导体”）。 (2)电源电压是多少？( ) (3)若报警器允许通过的最大电流为12.5mA，则该装置能监测的最大水深是多少？( ) (4)若向右移动滑动变阻器的滑片P，则该装置能监测的最大水深将 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】 半导体 3V 14m 增大 【详解】(1)[1]压敏电阻的主要材料为半导体。 (2)[2]由图二可得，压敏电阻受到的压力为22N时，压敏电阻的阻值为80Ω，则电源电压： U=I（R+R0)=10×10-3A×（80Ω+220Ω)=3V (3)[3]当水位最大时，电路中的电流最大，电阻最小，则最小阻值： 所以 R小=R总小-R0=240Ω-220Ω=20Ω 由图2可知，此时R受到的压力为28N，压敏电阻受到的压强： 根据p=ρgh可得，能监测的最大水深： (4)[4]当向右移动滑动变阻器的滑片P后，滑动变阻器接入阻值变大，则当水深达到原来最大深度14m时，电流值小于10mA，报警器不会报警，当水深继续增加时，压敏电阻阻值减小，电流增大，报警器报警，则该装置能检测的最大水深增大。 42．在图所示的电路中，电源电压为U且不变。 （1）闭合开关S后，两电表的指针位置均不变。若电路中仅有一处故障，且只发生在或上，请根据以上信息，写出两电表的示数及对应的故障； （2）排除故障后，再闭合开关S，向右移动变阻器的滑片P，电流表示数 ，电压表示数与电流表示数的比值 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 见解析 变小 不变 【详解】（1）[1]由图可知，该电路为串联电路，电压表测量的是R1两端的电压，电流表测量电路中的电流；若R1断路，开关S断开时，则电流表示数为0，电压表测量电源电压，示数为U；开关闭合后，电路中无电流，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压，示数为U；电流表示数不变，电压表示数不变，符合题意； 若R2断路，开关S断开时，电流表和电压表示数都为0；开关闭合后，整个电路是断开的，则电流表示数为0，电压表示数为0；电流表和电压表示数都不变，符合题意； 若R1短路，开关S断开时，电压表测量的是电源的电压，示数为U，电路中无电流，电流表示数为0；开关闭合后，电路是通路，电路中有电流，此时电压表测量的是一段导线两端的电压，示数为0，两表示数都发生了变化，不符合题意； 若R2短路，开关S断开时，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压，示数为U，开关闭合后，电路中有电流，电流表示数不为0，此时电压表测量的是电源电压，保持不变，不符合题意； 综上所述，故障为：若电压表示数为0，电流表示数为0，R2断路；若电压表示数为U，电流表示数为0，R1断路。 （2）[2][3]闭合开关S，向右移动变阻器的滑片P，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的串联可知电路的总电阻变大，由可知电路中的电流变小，电流表的示数变小，由可知电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值，R1的阻值不变，所以电压表示数与电流表示数的比值不变。 43．在连接电路时，发现同学们存在不少问题，现在考考你：如何按题意拆除或改接某些导线，已知电路图如何连接电路的问题。 （1）在图甲中，如果闭合开关，将出现 现象（选填“断路”或“短路”），对于这个电路，只需拆除一根导线，就能成为两灯串联的正确电路。请在要去拆除的那根线上打上“×”号。 （2）在图乙中，只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路。请在要改动的那根导线上打上“×”号，并将正确连接画出来。 （3）根据电路图完成对应的实物连接（导线不得交叉）。 【答案】 短路 【详解】(1)[1]由图甲可知，合上开关，电流通过导线、开关、电流表构成回路，将出现短路现象，会使电流表和电源烧坏。 [2]如下图所示，只须拆除两个灯泡之间右边的导线，两个灯泡就首尾相接连入电路，即为串联 (2)[3]要让两灯并联，改正后如下图所示 (3)[4]根据电路图可知，两灯并联，开关S2在干路中，控制整个电路，开关S1与灯L2串联在支路中，根据电路图连接实物图，如下所示： 44．物质的结构和尺度宇宙万物，从浩瀚星空到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到构成物质的微小的分子、原子，都有一定的尺度，都要占据一定的空间。 从古至今，人类从未停止对看不见的微观世界的探索，不懈地追寻构成整个世界的最小粒子正是这种探索的集中体现。在中国科技馆“物质之妙”展区，通过图甲、乙所示的展品能够使我们了解一些人类探索微观粒子的历程。 图甲的展品中，当同学按动启动按钮，然后旋转磁铁转盘，我们会发现管中的射线（绿色的光）并观察到射线（绿色的光）的路径随着磁铁转盘的转动而发生变化。早在年，汤姆孙就根据阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定出阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，为人类认识微观世界迈出了坚实的一步。 图乙的展品中，圆形展台的正前方是一个接收屏，后面是一个玻璃罩，玻璃罩里边放置了一个金箔片，再往后是一个模拟产生粒子射线的装置。按动按钮，模拟装置会发出射线，沿着圆形轨道移动接收屏，同学们可以看到接收屏在射线的正前方时屏中的光点较多，逐步移动接收屏发现屏中的光点变少，也就是接收的粒子的数量变少。这个实验模拟了卢瑟福的金箔实验，又称粒子散射实验。 根据卢瑟福做过的粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为，原子直径大约是，所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）宇宙万物无论大小，都有一定的尺度，都需要占据一定的 ； （2）汤姆孙通过阴极射线实验发现了 ； A．电子 B．原子 C．原子核 D．质子 （3）下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是 。 A．银河系、地球、原子、分子 B．太阳系、银河系、原子、原子核 C．太阳系、地球、电子、原子 D．银河系、太阳、原子、原子核 【答案】 空间 A D 【详解】（1）[1]由题意可知，从浩瀚星空到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到构成物质的微小的分子、原子，都有一定的尺度，都要占据一定的空间，所以宇宙万物无论大小，都有一定的尺度，都需要占据一定的空间。 （2）[2]由题意可知，汤姆孙就根据阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定出阴极射线中的粒子带负电，由于电子带负电荷，所以汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）[3]银河系的尺度比太阳系的尺度大，原子可以分成原子核和核外电子，所以按照尺度的数量级由大到小排列为银河系、太阳、原子、原子核，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 45．如图甲所示是小明家购置的一款多功能电暖器，其内装有导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 （1）电暖器低温挡工作时，开关应处于图乙中 （填“1”、“2”或“3”）位置； （2）已知电暖器中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值多大？ （3）若电暖器使用高温挡正常工作5min，那么它消耗的电能是多少焦？ 【答案】 1 48.4Ω 6×105J 【详解】解：（1）[1]由图乙可知，当开关处于1时，根据串联电路的电阻特点可知此时电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，为低温挡；当开关处于3时，两个发热电阻并联，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高温挡；当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，由可知，电路中的总功率较小，电暖器处于中温挡。 （2）[2]当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，由可知，电路中的总功率较小，电暖器处于中温挡；根据题意可知，电暖器中温挡功率P中=1000W，由，R的阻值 （3）[3]电暖器高温挡时，电路中的总电阻 高温挡的额定功率 根据得，电暖器使用高温挡正常工作5min消耗的电能是 W=P高t=2000W×5×60s=6×105J 答：（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于图乙中1位置； （2）电阻R的阻值为48.4Ω； （3）电暖器使用高温挡正常工作5min，那么它消耗的电能是6×105J。 46．如图所示，电源电压U保持不变，电阻R1=30Ω，电阻R2=15Ω，只闭合开关S1时，电流表A的示数为0.2A。求： （1）画出等效电路图； （2）电源电压U； （3）开关S1、S2都闭合时，电流表A的示数I。 【答案】（1）；（2）6V；（3）0.6A 【详解】解：（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路的电流，等效电路图如下所示： （2）电流表A的示数为0.2A，根据欧姆定律，电源电压 U=I 1R1=0.2A×30Ω=6V （3）开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表则干路的电流，根据并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变；根据欧姆定律，通过电阻R2的电流为 根据并联电路电流的规律，电流表A的示数 I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A 答：（1）等效电路图见解析； （2）电源电压U为6V； （3）开关S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.6A。 47．某科技小组设计了一个记录传送带上输送产品数量的计数装置，其原理如图甲、乙电路所示。已知电源电压U1＝18V，U2＝9V，电阻箱R2调到150Ω，R是一个标有“9V 5.4W”字样的自动计数器，R1是一种光敏元件。每当传送带上的产品均匀通过时，射向R1的红外线会被产品挡住，R1的电阻会变大，信号触发器两端的电压U0＝UAB时就使图乙电路中S2闭合，使自动计数器计数一次。图丙是对产品输送计数项目进行测试后，信号触发器记录的某一时段AB间的电压随时间变化的图像。 （1）自动计数器正常工作时的电流为 A。 （2）当产品挡住了射向R1的红外线，信号触发器接通受控电路时，R1的阻值为 Ω。 （3）如图丙，传送带匀速输送产品连续工作2min，自动计数器R消耗的电能为 J。 （4）由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，现场又没有适合U1的电源更换，为了使计数器正常工作，可以对图甲电路做的调节是 。 【答案】 0.6 1200 64.8 适当将电阻箱R2的阻值调大 【详解】由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压； （1）[1]由图乙知道，受控电路为R的简单电路，根据P＝UI知道，自动计数器正常工作时的电流为 （2）[2]当产品挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，由知道，电路的电流减小，R2两端的电压减小，由图知此时AB端的电压为2V；此时电路的电流为 根据串联电路电压的规律知，R1两端的电压为 UR1＝U1﹣U0＝18V﹣2V＝16VR1的电阻为 （3）[3]根据图丙知道，计数一次消耗电能的时间 0.4s﹣0.36s＝0.04s 即0.4s内有0.04s消耗电能，所以1min内消耗电能的总时间 2min内自动计数器消耗的电能 W＝PRt＝5.4W×2×6s＝64.8J （4）[4]由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，根据欧姆定律知道，通过电路的电流减小，U0减小，要使U0增大为原来的电压值，由串联电路的分压规律知道，需要增大R2的电阻使计数器正常工作。 48．现有下列器材：一个电压恒为U0的电源，两个定值电阻R1和R2（已知电阻值R1=2R2），导线若干。它们分别与图中的A、B、C、D有关接线柱连接。把一个电流表先后接在有关接线柱之间，结果发现： ①若把电流表接在接线柱A、B之间，它的示数为6I0； ②若把电流表改接在接线柱C、D之间，它的示数为3I0； ③若把电流表改接在接线柱A、D之间，它的示数变为2I0。 根据上述测试结果，请你完成下列内容。 （1）在图中的方框内画出有关接线柱间电源、电阻、导线的连接情况，并标明R1、R2； （2）若使电路消耗的功率最大，可利用两根导线分别连接接线柱 和 ，此时最大功率是多少 ？ 【答案】 AB CD 9U0I0 【详解】（1）[1]两个定值电阻R1和R2有四种可能的电路：第一种，R1和R2串联；第二种，R1和R2并联；第三种，R1单独工作；第四种，R2单独工作。根据欧姆定律 可知，若R2单独工作时的电流为I，则R1单独工作时的电流为，R1和R2串联时的电流为，R1和R2并联时的电流为。即R2单独工作时的电流是R1单独工作时的电流的2倍，是R1和R2串联时的电流的3倍。题目给的信息正好符合这个规律，可得：①中只有R2单独工作，②中只有R1工作，③中R1和R2串联。综上可得方框内电源、电阻、导线的连接情况如下图： （2）[2][3]若使电路消耗的功率最大，则R1和R2需要并联，故利用两根导线分别连接接线柱AB和CD。 [4]此时R1和R2并联，即R1和R2单独工作，此时通过R1和R2电流分别为3I0和6I0，则干路电流为9I0，电路电功率 P=UI=U0×9I0=9U0I0 49．如图所示的电路中，电源电压不变．电阻的阻值20欧，滑动变阻器上标有“100Ω 2A”字样．闭合电键S，电流表A的示数为0.4安，电压表V的示数为10伏． 求：(1)电阻连入电路的阻值； (2)电源电压U； (3)现有三个定值电阻，分别为A（40欧）、B（10欧）、C（4欧），请从中选择一个来替换电阻，并选择合适的电表量程．要求：在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针能达到满刻度处，且电路能正常工作． ①请选择电表使用的量程：电流表量程 安，电压表量程 伏； ②应选用电阻 （选填字母）代替电阻； ③满足上述要求时，变阻器连入电路的阻值范围 ． 【答案】 25Ω 18V 0~0.6 0~15 B 20Ω~50Ω 【分析】由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流； (1)[1]根据欧姆定律求出电阻连入电路的阻值； (2)[2]根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压； (3)[3]根据滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流，然后结合电流表可以达到最大刻度确定其量程； [4]根据电流表达到最大量程时滑动变阻器分得的最小电压并结合指针达到最大刻度确定其量程； [5]电流表示数达到最大时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻确定A定值电阻不可用；电压表的示数为15V时，电路中的最大电流为0.6A，根据串联电路中的特点和欧姆定律求出定值电阻的最小阻值，确定定值电阻C不可用，即可得出答案； [6]电流表的示数为0.6A时，变阻器接入电路中的电阻最小，根据电阻串联求出其大小；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的特点求出其大小，然后得出变阻器连入电路的阻值范围． 【详解】(1)[1]根据欧姆定律可得，电阻连入电路的阻值： ； (2)[2]∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和， ∴电源的电压： ； (3)[3]由滑动变阻器的铭牌可知，电路中允许通过的最大电流为2A, ∵在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针能达到满刻度处， ∴电流表的量程选0～0.6A； [4]当电流表的示数为0.6A时，定值电阻两端的电压： ， ∵串联电路中总电压等于各分电压之和， ∴滑动变阻器两端的电压： ， 则电压表的量程为0～15V； [5]当电流表的示数为0.6A时，电路中的总电阻： ， 则定值电阻的阻值不可能取A（40欧）； 当电压表的示数为15V、电路中的最大电流为0.6A时，定值电阻的阻值最小，则 ， ∴定值电阻的阻值不可能取C（4欧）； 综上所述可知，应选用电阻B（10欧）代替电阻； [6]电流表的示数为0.6A时，变阻器接入电路中的电阻最小， ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和， ∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值： ， 当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时电路中的电流： ， 则 ， ∴变阻器连入电路的阻值范围为20Ω～50Ω． 【点睛】本题考查欧姆定律的应用、串联电路的电阻、电流、电压规律，具有一定的综合性． 50．如图甲所示的电路，小灯泡L标有“6V   3.6W”，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表示数与电流表示数的关系图像如图乙所示。（不计温度对灯丝电阻的影响）求： （1）电源电压； （2）当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率。 【答案】（1）6V；（2）0.9W 【详解】解：（1）根据可知，小灯泡正常发光时的电阻为 灯正常发光的电流为 由图像可知，P在a点时，电路中只有灯L，电路中的电流为 灯正常发光，所以电源电压为 （2）P在b点时，根据欧姆定律和电阻的串联可知，滑动变阻器的阻值为 当滑片P滑到中点时，变阻器连入电路中的电阻为 根据电阻的串联和欧姆定律得到电路中的电流为 灯的实际功率为 答：（1）电源电压为6V； （2）当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率为0.9W。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$