精品解析：2025年陕西省西安市雁塔区高新一中中考模拟物理试题

2025年陕西省西安市雁塔区高新一中中考物理模拟试卷（一） 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1. 2023年2月10日，航天员费俊龙、张陆在机械臂的辅助下完成了中国空间站全面建成后航天员的首次出舱活动，机械臂类似人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能。如图所示工具，正常使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（ ） A 瓶起子 B. 用撬棒撬物体 C. 核桃夹 D. 食品夹 2. 用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，绳子a自由端移动的速度为0.6m/s，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N，此过程（ ） A. 有用功为300J B. F1做的功等于F2做的功 C. F2做功的功率为14.4W D. 滑轮组的机械效率为85% 3. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 4. 掌握安全用电常识，是当代每个公民必备的素养。下列四个图中符合安全用电原则的是（　　） ​ A. 图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的火线 B. 图乙中，手握住验电笔笔尖金属体去检验插座中的火线 C. 图丙中，电水壶的外壳与保护接地线相连接 D. 图丁中，小孩靠近高压设备嬉戏、玩耍 5. 材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列关于材料应用的说法错误的是（　　） A. 保险丝是用电阻较大、熔点比较低的合金制作的 B. 验电笔外壳是用塑料制成的，它是绝缘材料 C. 智能家居中芯片的主要成分是硅，它是半导体材料 D 利用超导材料做电热丝，电热丝会老化 6. 如图中，下列说法不正确的是（ ） A. 甲图：司南的勺柄指南方，这个南方是地磁的南极 B. 乙图：说明通电导体周围存在磁场 C. 丙图：水位自动报警器原理是当水位达到警戒水位A金属块时，红灯亮 D. 丁图：说明同名磁极相互排斥 7. 如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是（　　） A. 电池在充电时相当于电源 B. 图乙中a、b均为电能 C. 图乙中d为机械能 D. 风扇单独工作时，将消耗的电能全部转化为机械能 8. 如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是（ ） A. 电风扇短路 B. 电风扇断路 C. 输电线甲a、b两点之间断路 D. 输电线甲b、c两点之间断路 9. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，消耗的电功率P1随阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　） A. 定值电阻为10Ω B. 电源电压为12V C. 滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D. 滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J 10. 小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2。所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. S1闭合时，电磁铁的上端为N极 B. 当电梯自动报警铃声未响起时，控制电路的总功率大于18W C. 当电梯自动报警铃声开始响起时，R1的功率为0.4W D. 若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将R1的滑片P向左移 二、填空题：本大题共5小题，共14分。 11. 德国物理学家______总结了电流跟电压和电阻之间的关系，人们为了纪念这位物理学家，他的名字被命名为______（物理量）的单位。电流周围存在磁场的现象称为电流的______效应，这是丹麦物理学家______在1820年首先发现的。 12. 如图所示，这是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上的接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。则鼠标正常工作的电功率为______ W，鼠标待机时是通过减少______来（选填：电功率或电阻）达到省电的目的。 13. 清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示。在150N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，动力所做功为______J；该机器人水平动力的功率为180W时，它受到的水平动力________N。 14. 2024年12月9日，西安新地标“生命之树”景观正式亮相，吸引许多市民围观打卡。如图所示，“生命之树”的装饰小彩灯采用的是发光二极管，其主要制作材料是______（选填“导体”“半导体”或“超导体”）；多个小彩灯可以交替发光，说明它们之间是______（选填“串联”或“并联”）的。 15. 按要求完成下列填空。 （1）如图1所示，质量相同的煤油和菜籽油给质量、初温相等的水加热，用______反映燃料完全燃烧放出热量的多少； （2）如图2所示，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热用______反映水和沙子吸收热量的多少； （3）如图3所示，电路研究电流做功的多少与______的关系； （4）如图4所示，电路可以用来研究电流通过导体产生的热量与______的关系。 三、作图题：本大题共1小题，共2分。 16. 地球是一个天然的大磁体，类似条形磁铁，如图所示为小磁针静止时N、S极的指向，请在图中“（　　）”处标出地磁场的磁极，并用箭头标出P点的磁感线方向。 四、实验探究题：本大题共4小题，共32分。 17. 如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开或关的电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。S接通触点b时，线圈______（填“L1”或“L2”）具有磁性，吸引衔铁使横杆向______（填“左”或“右”）运动，带动传动装置关闭车门，此时该电磁铁左端为______极（填“N”或“S”），在关闭车门过程中，是电能转化为______。 18. 小明在电学学习中，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一：探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω，2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）连接好电路，将电源电压调至4.5V，滑动变阻器阻值调到最______端，闭合开关 S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是______； A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路 （2）排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I-R图像： ①其中阴影部分面积表示的物理量是______，其值为______； ②由实验图像可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻______。 （3）实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施不可行的是______。 A. 降低电源电压； B. 将电压表改接到滑动变阻器两端； C. 在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻。 实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置（电源、开关未画出）。 （4）图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响； 图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响。这两套装置进行实验的过程中都采用的研究方法是______。 19. 小明做“测定小灯泡电功率”的实验，小灯泡标有“2.5”字样，滑动变阻器规格为“20Ω，2A”，电源为电压可调的学生电源，其他实验器材齐全且完好。 （1）小明连接实物图如图1所示，闭合开关，发现灯______（选填“亮”或“不亮”），电流表______（选填“有”或“无”）示数； （2）经检查发现接错了一根导线。请你在这根导线上打“”并补画出正确连接的那根导线；______ （3）电路连接正确后，小明选用“6V”挡电源电压，将滑片调到最大阻值，闭合开关。某次实验时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图2（a）（b）所示，此时电路中的电流为______ A，小灯泡的实际功率______（选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率； （4）小明进行多次实验，测量的数据如下表所示，小灯泡L正常发光时的电功率为______ W；老师发现表格中第______次数据是编造的； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 电流I/A 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 （5）根据表格中的数据推测：当电压为1.25V时，小灯泡的实际功率最有可能的是______； A. 0.05W B. 0.22W C. 0.31W D. 0.28W （6）小华利用小明的实验器材，将电源电压调为3V不变，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1，电阻箱R2来测量小灯泡的额定功率。如图3甲、乙是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______（填字母）。 A. 两种方案都能 B. 两种方案都不能 C. 甲方案能，乙方案不能 D 甲方案不能，乙方案能 20. 小明注意到水烧开时，壶盖会被水蒸气顶起，受此启发，小明准备寻求老师的帮助并自制一台简易蒸汽机，并由此开展以下项目式研究。 【项目制作】 主要实验器材：注射器（无针头）、废旧光盘、耐热导管、铁丝、固体燃料、易拉罐等； 用铁丝将废旧光盘和注射器尾部连接好，注射器注射端与右侧易拉罐接通（易拉罐在密闭前装有水），点燃固体燃料并将其放在易拉罐下加热易拉罐中的水（如图所示，固体燃料热值为3×107 J/kg，实验中假设燃料完全燃烧）。 【项目研究】 （1）在标准大气压下，实验中易拉罐中装有300g初温为20℃的水，将水加热到100℃需要吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103 J/（kg⋅℃）] （2）将左侧转动的光盘与发电机连接起来，制作成简单的蒸汽发电机。已知固体燃料平均每分钟可完全燃烧0.5g，易拉罐中的水开始沸腾后，在发电机两端接上一个小灯泡，燃料盒中的固体燃料剩余50g，当燃料燃尽时，24W的小灯泡也停止发光，若小灯泡始终正常发光，该装置产生的电能也全部用于小灯泡发光，则该装置转化电能效率是多少？ （3）项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低，在为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端，提出一条合理的改进方案：______。 五、计算题：本大题共1小题，共9分。 21. 研学活动中，小梦对爸爸单位新发的电热水壶（图甲）进行了观察研究，图乙为小梦根据功能介绍设计的简化电路，R1、R2均为发热电阻丝，S1为总开关（未画出），S2为温控开关，1、2分别为温控开关的两个接触点。 型号 SDS-15X05 额定电压 220V 保温功率 100W 加热功率 1100W （1）按照安全用电的要求，总开关S1应接在______（选填“a”或“b”）处； （2）发热电阻丝R1的电阻是多少？ （3）小梦想验证电热水壶的实际功率与说明书中所标的功率是否相符，她用所学知识和爸爸进行了如下实验：关掉家里的其他用电器，让电热水壶以加热挡单独工作，用时6min，观察到家中的电能表标着“1800r/（kW⋅h）”，转盘转了300r。据此分析：该电热水壶的实际功率是多少？ （4）如果实际功率与说明书中所标的功率不相符，可能造成这种差异的原因是______。 六、综合题：本大题共1小题，共3分。 22. 在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（）、一个电动机（）和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题： （1）在虚线框内画出烘干器内部电路图； （2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年陕西省西安市雁塔区高新一中中考物理模拟试卷（一） 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1. 2023年2月10日，航天员费俊龙、张陆在机械臂的辅助下完成了中国空间站全面建成后航天员的首次出舱活动，机械臂类似人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能。如图所示工具，正常使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（ ） A. 瓶起子 B. 用撬棒撬物体 C. 核桃夹 D. 食品夹 【答案】D 【解析】 【详解】机械臂使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，可以省距离。 A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．撬棒撬物体过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．食品夹在便用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，绳子a自由端移动的速度为0.6m/s，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N，此过程（ ） A. 有用功为300J B. F1做的功等于F2做的功 C. F2做功的功率为14.4W D. 滑轮组的机械效率为85% 【答案】C 【解析】 【详解】A．一瓶水提升一个人，即对人做的功为有用功，则有用功为，故A不符合题意； B．拉力做的功为总功，拉力做的功为有用功，故做的功大于做的功，故B不符合题意； C．水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高，则绳子的股数为 则人匀速上升的速度为 则做功的功率为，故C符合题意； D．拉力做的总功为 则滑轮组的机械效率为，故D不符合题意。 故选C。 3. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料热值增大 C. 压气机压缩空气，空气内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。 故选Ａ。 4. 掌握安全用电常识，是当代每个公民必备的素养。下列四个图中符合安全用电原则的是（　　） ​ A. 图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的火线 B. 图乙中，手握住验电笔笔尖金属体去检验插座中的火线 C. 图丙中，电水壶的外壳与保护接地线相连接 D. 图丁中，小孩靠近高压设备嬉戏、玩耍 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的火线，电流从火线经人体流向大地，会造成人体触电，不符合安全用电原则，故A不符合题意； B．图乙中，手握住验电笔，笔尖金属体去检验插座中的火线，此时手要接触笔尾的金属体才能做出正确的判断，不符合安全用电原则，故B不符合题意； C．图丙中，电水壶有金属外壳，电水壶的外壳应与接地线相连接，熔断器接在火线上，符合安全用电原则，故C符合题意； D．图丁中，小孩靠近高压设备嬉戏、玩耍，容易引发高压电弧触电，不符合安全用电原则，故D不符合题意。 故选C。 5. 材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列关于材料应用的说法错误的是（　　） A. 保险丝是用电阻较大、熔点比较低的合金制作的 B. 验电笔外壳是用塑料制成的，它是绝缘材料 C. 智能家居中的芯片的主要成分是硅，它是半导体材料 D. 利用超导材料做电热丝，电热丝会老化 【答案】D 【解析】 【详解】A．保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候，自身熔断切断电路，从而起到保护电路的作用，因此保险丝需用电阻率较大、熔点较低材料制成，一般使用的是铅锑合金，故A正确，不符合题意； B．试电笔外壳是用塑料制成的，它不容易导电，是绝缘材料，可防止使用时触电，故B正确，不符合题意； C．硅导电性介于导体与绝缘体之间，是最好的半导体材料，智能家居中的芯片主要用半导体材料制作，其主要成分是硅，故C正确，不符合题意； D．利用超导材料做电热丝，由于电阻为0，由焦耳定律可知，在电流通过时不会产生热量，故D错误，符合题意。 故选D。 6. 如图中，下列说法不正确的是（ ） A. 甲图：司南的勺柄指南方，这个南方是地磁的南极 B. 乙图：说明通电导体周围存在磁场 C. 丙图：水位自动报警器原理是当水位达到警戒水位A金属块时，红灯亮 D. 丁图：说明同名磁极相互排斥 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图：司南的勺柄指南方，这个南方是地理的南极、地磁的北极，故A错误，符合题意； B．乙图：导线通电，旁边小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故B正确，不符合题意； C．丙图：水位自动报警器原理是当水位达到警戒水位A金属块时，控制电路接通，电磁铁有了磁性，吸引衔铁，使红灯电路接通，红灯会发光报警，故C正确，不符合题意； D．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，图丁两个磁极靠近时有排斥作用，说明同名磁极相互排斥，故D正确，不符合题意。 故选A。 7. 如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是（　　） A. 电池在充电时相当于电源 B. 图乙中a、b均为电能 C. 图乙中d为机械能 D. 风扇单独工作时，将消耗的电能全部转化为机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．电池在充电时消耗电能，在电路中相当于用电器，故A错误； B．电池在充电时电能转化为化学能，电池供电时化学能转化电能，故ab均为电能，故B正确； C．照明灯工作时将电能转化为光能和内能，故C错误； D．风扇单独工作时，大部分电能转化机械能，一部分电能转化为内能，故D错误。 故选B。 8. 如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是（ ） A. 电风扇短路 B. 电风扇断路 C. 输电线甲a、b两点之间断路 D. 输电线甲b、c两点之间断路 【答案】D 【解析】 【详解】闭合开关S，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光，说明乙是火线；电路出现故障时，LED灯发光，说明LED灯的支路是正常的，且电路中不是短路故障；电风扇停止工作，说明电风扇所在支路断路，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光，这说明左右两孔与火线之间是连接的，所以故障是b、c之间断路了，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，消耗的电功率P1随阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　） A. 定值电阻为10Ω B. 电源电压为12V C. 滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D. 滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流。如图乙可知，当R1=10Ω时，P1=3.6W，根据可知，此时电路中通过的电流为 则此时滑动变阻器两端电压为 根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得 ① 滑片P置于b端时，R1=50Ω，P2=2W，根据可知，此时电路中通过的电流为 则此时滑动变阻器两端电压为 根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得 ② 联立①②解得：R2=10Ω，电源电压U=12V 则滑片P置于b端时，R2两端电压即电压表示数为 滑片P置于b端时，通电1分钟产生的热量为 A．定值电阻为10Ω，故A正确，A不符合题意； B．电源电压为12V，故B正确，B不符合题意； C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为2V，故C错误，C符合题意； D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J，故D正确，D不符合题意。 故选C。 10. 小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2。所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. S1闭合时，电磁铁的上端为N极 B. 当电梯自动报警铃声未响起时，控制电路的总功率大于18W C. 当电梯自动报警铃声开始响起时，R1的功率为0.4W D. 若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将R1的滑片P向左移 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图1知，闭合开关S1，电流由电磁铁的下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为S极，下端为N极，故A错误； BC．衔铁被吸下时，动触点K与触点B接触，报警铃声响起，此时电磁铁线圈中的电流为0.1A，由图1知，控制电路中，两个电阻及电磁铁串联，控制电路的总功率 P=UI=12V×0.1A=1.2W 此时压敏电阻所受压力为4000N，它接入电路的阻值由图2知，为40Ω，控制电路的总阻值 R1的阻值 R1=R-R2=120Ω-40Ω=80Ω R1功率 警报铃未响起，即衔铁未被吸下，则控制电路中的电流小于0.1A，控制电路的总功率小于1.2W，故BC错误； D．控制电路的电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，即压敏电阻接入电路的最小阻值不变，控制电路的电流不变仍为0.1A时，衔铁被吸下，则变阻器接入电路的阻值变小，滑片向左移动，故D正确。 故选D。 二、填空题：本大题共5小题，共14分。 11. 德国物理学家______总结了电流跟电压和电阻之间的关系，人们为了纪念这位物理学家，他的名字被命名为______（物理量）的单位。电流周围存在磁场的现象称为电流的______效应，这是丹麦物理学家______在1820年首先发现的。 【答案】 ①. 欧姆 ②. 电阻 ③. 磁 ④. 奥斯特 【解析】 【详解】[1][2]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律，人们为了纪念这位物理学家，把他的名字命名为电阻的单位，符号为。 [3][4]丹麦物理学家奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，称为电流的磁效应。 12. 如图所示，这是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上的接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。则鼠标正常工作的电功率为______ W，鼠标待机时是通过减少______来（选填：电功率或电阻）达到省电的目的。 【答案】 ①. 0.045 ②. 电功率 【解析】 【详解】[1]由“3V  15mA”知：鼠标正常工作时的电压是3V，则鼠标正常工作的电功率 [2]根据可知，工作时间不变时，鼠标休眠不工作是通过减小功率来达到省电的目的。 13. 清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示。在150N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，动力所做功为______J；该机器人水平动力的功率为180W时，它受到的水平动力________N。 【答案】 ①. 750 ②. 300 【解析】 【详解】[1][2]由图象知，在150N的水平动力作用下机器人的速度v=0.5m/s，机器人通过的路程为 动力做的功为 由图象知，当该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的动力F1=300N，此时水平动力的功率为 故该机器人水平动力的功率为180W时，它受到的水平动力为300N。 14. 2024年12月9日，西安新地标“生命之树”景观正式亮相，吸引许多市民围观打卡。如图所示，“生命之树”的装饰小彩灯采用的是发光二极管，其主要制作材料是______（选填“导体”“半导体”或“超导体”）；多个小彩灯可以交替发光，说明它们之间是______（选填“串联”或“并联”）的。 【答案】 ①. 半导体 ②. 并联 【解析】 【详解】[1] 发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成。 [2]多个装饰灯可以交替发光，说明它们独立工作，互不影响，所以是并联。 15. 按要求完成下列填空。 （1）如图1所示，质量相同的煤油和菜籽油给质量、初温相等的水加热，用______反映燃料完全燃烧放出热量的多少； （2）如图2所示，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热用______反映水和沙子吸收热量的多少； （3）如图3所示，电路研究电流做功的多少与______的关系； （4）如图4所示，电路可以用来研究电流通过导体产生的热量与______的关系。 【答案】（1）温度计示数的变化 （2）加热时间 （3）电流 （4）电流 【解析】 【小问1详解】 为了比较热值大小要用质量相同的不同燃料，加热质量、初温相等的水，通过温度计的示数高低得出水吸收热量的多少，进而得出燃料释放热量的多少，由判断热值大小。 【小问2详解】 用相同的加热装置对物质加热，加热时间越长，装置释放的热量越多，水和沙子吸收的热量越多，水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的。 【小问3详解】 图3中两灯泡并联，开关在干路上，通过开关的断闭，可以使两灯泡的通电时间相同，由并联电路电压特点得，两灯泡的电压相同；两灯泡规格不同，故通过两灯泡的电流不同，根据可知，可探究电流做功与电流的关系。 【小问4详解】 如图4所示，电阻丝与变阻器串联，电阻丝的电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片可改变电路中的电流，控制通电时间相同时，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 三、作图题：本大题共1小题，共2分。 16. 地球是一个天然的大磁体，类似条形磁铁，如图所示为小磁针静止时N、S极的指向，请在图中“（　　）”处标出地磁场的磁极，并用箭头标出P点的磁感线方向。 【答案】 【解析】 【详解】地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近；在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极；小磁针的N极指向地磁场的S极，故图中“（　　）”处是地磁场的S极，P点的磁感线方向如下图所示： 四、实验探究题：本大题共4小题，共32分。 17. 如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开或关的电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。S接通触点b时，线圈______（填“L1”或“L2”）具有磁性，吸引衔铁使横杆向______（填“左”或“右”）运动，带动传动装置关闭车门，此时该电磁铁左端为______极（填“N”或“S”），在关闭车门过程中，是电能转化为______。 【答案】 ①. L2 ②. 右 ③. N ④. 机械能 【解析】 【详解】[1][2]由图可知，S接通触点b时，线圈L2通电，具有磁性，吸引衔铁使横杆向右运动，带动传动装置关闭车门。 [3]由图可知，电源的正负极为“上正下负”，根据电流的流向和安培定则可得，左边电磁铁左端为N极。 [4]之所以能关闭车门，是因为线圈L2通电，具有磁性，吸引衔铁使横杆向右运动，带动传动装置关闭车门，所以在关闭车门过程中，是电能转化为机械能。 18. 小明在电学学习中，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一：探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω，2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）连接好电路，将电源电压调至4.5V，滑动变阻器阻值调到最______端，闭合开关 S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是______； A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路 （2）排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I-R图像： ①其中阴影部分面积表示的物理量是______，其值为______； ②由实验图像可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻______。 （3）实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施不可行的是______。 A. 降低电源电压； B. 将电压表改接到滑动变阻器两端； C. 在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻。 实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置（电源、开关未画出）。 （4）图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响； 图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响。这两套装置进行实验的过程中都采用的研究方法是______。 【答案】（1） ①. 左 ②. B （2） ①. 电压 ②. 3V ③. 反比 （3）B （4） ①. 电阻大小 ②. 电流 ③. 控制变量法 【解析】 【小问1详解】 [1]为保护电路，滑动变阻器阻值调到阻值最大处，即最左端。 [2]闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表示数始终接近电源电压，电压表与电源连通，导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问2详解】 [1][2]其中阴影部分面积等于IR，由欧姆定律可知，表示的物理量是电压；由欧姆定律与图像中数据得，其值为 [3]由实验图像中的数据得，电压一定时，通过导体的电流与导体的乘积为定值，由此可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻反比。 【小问3详解】 电源电压为4.5V，定值电阻的电压控制为3V，由串联电路电压特点得，变阻器的电压为 由串联电路电流特点与欧姆定律得 实验时更换为的定值电阻后，变阻器接入电路中电阻最大，为 超过变阻器的最大阻值，说明滑动变阻器最大值太小。 A．定值电阻的电压不变时，可以通过减小电源电压，减小变阻器的电压，减小其接入电路中的电阻，故A可行，不符合题意； B．将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表改为测量变阻器的电压，而电源电压不变，定值电阻的电压控制不变，变阻器的电压不变，实验时更换为的定值电阻后，变阻器接入电路中电阻不变，故B不可行，符合题意； C．变阻器接入电路中最大电阻超过变阻器的最大电阻的阻值为 则在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻，可以使实验顺利进行，故C可行，不符合题意。 故选B。 【小问4详解】 [1][2]电流产生热量多少与电流、电阻、通电时间有关。图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究电阻大小对电流产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究电流对电流产生热量多少的影响。 [3]这两套装置进行实验的过程中均控制研究因素外的其他因素不变，都采用的研究方法是控制变量法。 19. 小明做“测定小灯泡电功率”的实验，小灯泡标有“2.5”字样，滑动变阻器规格为“20Ω，2A”，电源为电压可调的学生电源，其他实验器材齐全且完好。 （1）小明连接的实物图如图1所示，闭合开关，发现灯______（选填“亮”或“不亮”），电流表______（选填“有”或“无”）示数； （2）经检查发现接错了一根导线。请你在这根导线上打“”并补画出正确连接的那根导线；______ （3）电路连接正确后，小明选用“6V”挡电源电压，将滑片调到最大阻值，闭合开关。某次实验时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图2（a）（b）所示，此时电路中的电流为______ A，小灯泡的实际功率______（选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率； （4）小明进行多次实验，测量的数据如下表所示，小灯泡L正常发光时的电功率为______ W；老师发现表格中第______次数据是编造的； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 电流I/A 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 （5）根据表格中的数据推测：当电压为1.25V时，小灯泡的实际功率最有可能的是______； A. 0.05W B. 0.22W C. 0.31W D. 0.28W （6）小华利用小明的实验器材，将电源电压调为3V不变，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1，电阻箱R2来测量小灯泡的额定功率。如图3甲、乙是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______（填字母）。 A. 两种方案都能 B. 两种方案都不能 C. 甲方案能，乙方案不能 D. 甲方案不能，乙方案能 【答案】（1） ①. 不亮 ②. 无 （2） （3） ①. 0.32 ②. 大于 （4） ①. 0.75 ②. 1 （5）C （6）D 【解析】 【小问1详解】 [1][2]小明连接的实物图如图1所示，电流表与灯并联，电压表串联在电路中（电压表测电源电压，电压表有示数），因电压表内阻很大，电路的电流几乎为0，闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数。 【小问2详解】 电流表应与灯串联，电压表与灯并联，改正后，如图所示： 。 【小问3详解】 [1]某次实验时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图2（b）所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压的示数为2.8V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电路中的电流为0.32A。 [2]因2.8V大于灯的额定电压，故小灯泡的实际功率大于灯的额定功率。 【小问4详解】 [1]小明进行多次实验，测量的数据如表所示，由表中数据知，灯在额定电压下的电流为0.30A，则小灯泡L正常发光时的电功率为 [2]变阻器的最大电阻为，由表中第1组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻 故表格中第1次数据是编造的。 【小问5详解】 由第4问可知，第1次数据是编造的，根据表格中的数据，第2次实验灯泡的实际功率为 小灯泡两端的电压1.25V，虽然实际电压小于1.3V，但是更接近1.3V，小灯泡的实际功率小于0.312W，且更接近0.312W，结合选项中的数据可知，此时小灯泡的实际功率为0.31W，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 【小问6详解】 甲方案中，、小灯泡、滑动变阻器三者串联，小灯泡额定电压2.5V，根据前面测的数据即额定电流为0.3A，若灯泡正常发光，则的电阻分得的电压为3V，由串联电路的电压特点可知电源电压至少5.5V，而给出的电源电压只有3V，所以灯泡电压达不到额定电压，不可能正常发光，故甲方案不能测出小灯泡的额定功率； 乙方案中，根据“小华利用小明的实验器材”可知电源电压为3V，图中电压表测滑动变阻器两端的电压，当电压表示数 时，灯泡正常发光；且可通过调节电阻箱的阻值使得开关接2时电压表示数仍为0.5V，则灯泡正常发光时的电阻等于电阻箱的阻值等效法，根据可以测出小灯泡的额定功率，即乙方案能测出小灯泡的额定功率，所以，甲方案不能，乙方案能，故D符合题意；ABC不符合题意。 故选D。 20. 小明注意到水烧开时，壶盖会被水蒸气顶起，受此启发，小明准备寻求老师的帮助并自制一台简易蒸汽机，并由此开展以下项目式研究。 【项目制作】 主要实验器材：注射器（无针头）、废旧光盘、耐热导管、铁丝、固体燃料、易拉罐等； 用铁丝将废旧光盘和注射器尾部连接好，注射器注射端与右侧易拉罐接通（易拉罐在密闭前装有水），点燃固体燃料并将其放在易拉罐下加热易拉罐中的水（如图所示，固体燃料热值为3×107 J/kg，实验中假设燃料完全燃烧）。 【项目研究】 （1）在标准大气压下，实验中易拉罐中装有300g初温为20℃的水，将水加热到100℃需要吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103 J/（kg⋅℃）] （2）将左侧转动的光盘与发电机连接起来，制作成简单的蒸汽发电机。已知固体燃料平均每分钟可完全燃烧0.5g，易拉罐中的水开始沸腾后，在发电机两端接上一个小灯泡，燃料盒中的固体燃料剩余50g，当燃料燃尽时，24W的小灯泡也停止发光，若小灯泡始终正常发光，该装置产生的电能也全部用于小灯泡发光，则该装置转化电能效率是多少？ （3）项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低，在为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端，提出一条合理的改进方案：______。 【答案】（1）1.008×105 J （2）9.6% （3）增加燃料燃烧密封装置，减少向周围环境散失能量 【解析】 【小问1详解】 将300g初温为的水，将水加热到需要吸收的热量 【小问2详解】 每分钟燃烧燃料，50g燃料烧尽所选时间 50g燃料烧尽放出的热量 由得，24W的小灯泡正常发光消耗的电能 该装置转化电能效率 【小问3详解】 为避免燃料燃烧热能的损失，增加密封燃料燃烧装置，减少向周围环境失散能量。 五、计算题：本大题共1小题，共9分。 21. 研学活动中，小梦对爸爸单位新发的电热水壶（图甲）进行了观察研究，图乙为小梦根据功能介绍设计的简化电路，R1、R2均为发热电阻丝，S1为总开关（未画出），S2为温控开关，1、2分别为温控开关的两个接触点。 型号 SDS-15X05 额定电压 220V 保温功率 100W 加热功率 1100W （1）按照安全用电的要求，总开关S1应接在______（选填“a”或“b”）处； （2）发热电阻丝R1的电阻是多少？ （3）小梦想验证电热水壶的实际功率与说明书中所标的功率是否相符，她用所学知识和爸爸进行了如下实验：关掉家里的其他用电器，让电热水壶以加热挡单独工作，用时6min，观察到家中的电能表标着“1800r/（kW⋅h）”，转盘转了300r。据此分析：该电热水壶的实际功率是多少？ （4）如果实际功率与说明书中所标的功率不相符，可能造成这种差异的原因是______。 【答案】（1）a （2）440Ω （3）1667W （4）电热丝的阻值不符合设计要求；电能表测量存在误差等 【解析】 【小问1详解】 总开关应控制火线，故应接在a处。 【小问2详解】 S2接1时，电路中只有，接2时，两电阻串联，根据串联电阻大于任一电阻，由可知，接2时，功率小，保温挡；接1时为加热挡，故可知 两串联的电阻为 发热电阻丝的电阻 【小问3详解】 电能表标着“1800r/（kW⋅h）”，则转盘转了300r消耗的电能为 此电水壶的实际功率约为 【小问4详解】 测得的实际电功率与铭牌标注的功率相关较大，可能原因是电热丝的阻值不符合设计要求；电能表测量存在误差等。 六、综合题：本大题共1小题，共3分。 22. 在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（）、一个电动机（）和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题： （1）在虚线框内画出烘干器内部电路图； （2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。 【答案】（1）（2）220Ω 【解析】 【详解】解：（1）由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联电路，且发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关在干路控制整个电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示： （2）将发热电阻的功率减小到原来的一半，则更换后发热功率为220W，根据可知，此时发热电阻的阻值为 答：（1）烘干器内部电路图，如图所示： （2）需要购买一个220Ω电阻替换原发热电阻。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$