内容正文:
2025年河南省安阳市安阳县中考物理一模试卷
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1. 在国际单位制中,电功的单位是( )
A. 焦耳(J) B. 瓦特(W)
C. 伏特(V) D. 安培(A)
2. 下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电冰箱 C. 电热毯 D. 电视机
3. 如图所示的是某测电笔的外形图,在使用测电笔辨别某裸露导线是火线还是零线时,手不能触碰的部位是( )
A 金属笔尖 B. 塑料套管 C. 塑料笔杆 D. 金属笔卡
4. 用毛皮分别与塑料丝、塑料管摩擦,将摩擦过的塑料丝掷向塑料管正上方的空中,塑料丝会像章鱼的触角一样张开,并且悬在空中,形成“静电章鱼”,如图所示。关于此现象,下列说法中正确的是( )
A. 用毛皮摩擦塑料丝使其带电是创造了电荷
B. 摩擦过的毛皮和塑料管所带电荷是同种电荷
C. “静电章鱼”悬在空中说明同种电荷相互排斥
D. 塑料丝像章鱼的触角一样张开说明异种电荷相互排斥
5. 2023年4月24日是第八个“中国航天日”,学校飞天社团的同学制作了水火箭,如图是某水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。结合材料,你认为以下说法错误的是( )
A. 水火箭加速升空阶段机械能不变
B. 水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
C. 使用打气筒打气时能量转化与汽油机的压缩冲程相同
D. 使用打气筒向水火箭内打气的过程,水火箭中空气的内能在增大
6. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共2小题,共4分。
7. 如图中,下列说法不正确的是( )
A. 甲图:司南能指南北是因为地球周围存在地磁场
B. 乙图:说明通电导体周围存在磁场
C. 丙图:当水位下降到B金属块时,红灯亮
D. 丁图:说明同名磁极相互吸引
8. 随着科技发展,各种现代技术不断得到运用.以下说法正确是( )
A. 航天器在月球表面利用声呐测绘地貌
B. Wi﹣Fi无线上网是利用电磁波传输信号
C. 若用超导材料制作远距离输电导线,可大大节约电能
D. 未来可能制造出不消耗能量却能不断对外做功的机器
三、填空题:本大题共6小题,共14分。
9. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是_____现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在_____力.
10. 如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定坡度从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_____能转化为_____能储存起来,此过程中机械能总量_____.
11. 为了抵御极寒,小胡同学购买了某种品牌的暖手宝,如图所示。暖手宝正常工作时,将电能转化为内能,发热后再通过______方式给人手供暖。该型号暖手宝额定功率为4W,电池容量为,充放电时的电压均为5V,若不考虑能量的损失,则正常工作一小时,该暖手宝消耗的电能为______J。
12. 如图甲为宾馆的房卡,把房卡插入槽中,房内的用电器才能工作。房卡的作用相当于电路中的______,一般照明电路的电压为______V。该宾馆的电能表如图乙所示,小红测得当只有照明灯单独工作时,电能表转盘在10分钟内转过了30转,已知电能表规格为,则该用电器的电功率为______W。
13. 将1kg某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其均匀加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图所示,该物质在ab段加热过程中内能__________(选填“增大”“减小”或“不变”),若该物质液态时的比热容为,该物质在bc段吸收的热量为__________J。
14. 如图所示,当导线通电时,位于导线正下方的小磁针发生偏转;切断电流时,磁针又回到原位。这一现象说明______。小明同学将电源的正负极对调后,发现小磁针的偏转方向发生了改变,据此现象可以提出的可探究的科学问题是______。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
15. 小周用碳膜电位器设计了一个可调亮度电灯,如图所示,为了安全,她把电路元件安装在塑料外壳内,请根据安全用电的原则,把各元件连入家庭电路中,要求滑片顺时针滑动时小灯泡变亮。(碳膜电位器拥有开关的功能)
16. 如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧。标出小磁针的N极并在虚线上用箭头标出磁感线方向。
五、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
17. 为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于_________状态;
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中__________(填“”“”或“”)处电流;
(3)图乙中移动一根导线就可以测量处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路;__________
(4)在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是__________;
(5)在排除故障后,电流表测量处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为_________A;
(6)小星接着测量、两处电流并把数据记录在表中,如下表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流___________(填“大于”“小于”或“等于”)各支路电流之和;同组的小王认为实验次数太少,应该更换________________(填“不同”或“相同”)规格的小灯泡重复多次实验。
点的电流
点的电流
点的电流
第一次测量
0.66
0.42
18. 小明利用图甲所示的电路测量未知电阻Rₓ的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接;_______
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 ______端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小明利用另一只完好电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是____________;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻,的 图象,如图丙所示。由图象可得Rx=________Ω;
(5)小明又设计了一种方案,也测出了Rₓ的阻值。电路如图丁所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 ______________时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= ________。(用已知和测出的物理量符号表示)
19. 如图所示的三个实验中:
(1)通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的有______(填写图号,后同);需要天平的实验有______;
(2)甲实验,沙子和水的质量相等,______;现象表明:水的比热容比沙子的比热容大;
(3)乙实验,燃烧前,酒精和碎纸片的质量以及两杯中水的质量______(选填“相等”或“不相等”);
(4)丙实验,控制______相同,探究电热与______关系。
六、计算题:本大题共2小题,共17分。
20. 某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了36 km,用时0.5h,车的总质量为3×103 kg,受到的阻力为车重的0.12倍,已知这一过程消耗燃油15L, 假设燃油完全燃烧,燃油密度为0.8×103 kg/m3,燃油热值为4.5×107J/kg,求:
(1)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s,发动机牵引力为F,其发动机效率η,汽油的热值为q,请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=.
(2)该汽车发动机的效率.
21. 如图甲为科技小组设计的自动电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁继电器(电磁铁电阻不计)、热敏电阻R1、保护电阻R0、电压恒为6V的电源、导线等组成控制电路,其中R0=10Ω,电阻R1置于热水器温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。注入冷水,开关S闭合后,电磁铁的衔铁被吸下,工作电路处于加热状态;当热水器中水温加热到100℃时,衔铁向上弹起,停止加热,开始保温。已知工作电路电压为220V。
(1)电磁铁是利用电流的 ___________效应工作的,控制电路接通后,电磁铁的上端是 ___________极(选填“N”或“S”);
(2)刚停止加热时,控制电路中通过R0的电流为多少___________?
(3)当热水器处于加热挡位时,若加热所产生的热量全部被水吸收,在420s时间内能使5kg的水温度升高22℃。求正常工作时工作电路中R2的阻值___________;[]
(4)小组发现该热水器烧水的时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的加热电阻进行改装,你认为应按照图 ___________(选填“丙”或“丁”)进行改装,改装后的加热功率为多少___________?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2025年河南省安阳市安阳县中考物理一模试卷
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1. 在国际单位制中,电功的单位是( )
A. 焦耳(J) B. 瓦特(W)
C. 伏特(V) D. 安培(A)
【答案】A
【解析】
【详解】在国际单位制中电压的单位是伏特(V);电流的单位是安培(A);电功的单位是焦耳(J);电功率的单位是瓦特(W),故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电冰箱 C. 电热毯 D. 电视机
【答案】C
【解析】
【详解】A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能,利用了磁场对通电导体的作用工作的,故A不合题意;
B.电冰箱工作时主要将电能转化为机械能,利用了磁场对通电导体的作用工作的,故B不合题意;
C.电热毯工作时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故C符合题意;
D.电视机工作时,主要将电能转化为光能、声能等,不是利用电流热效应工作的,故D不合题意。
故选C。
3. 如图所示的是某测电笔的外形图,在使用测电笔辨别某裸露导线是火线还是零线时,手不能触碰的部位是( )
A 金属笔尖 B. 塑料套管 C. 塑料笔杆 D. 金属笔卡
【答案】A
【解析】
【详解】在使用测电笔辨别某裸露导线是火线还是零线时,手不能触碰的部位是金属笔尖,若触碰金属笔尖,火线和人体形成通路,并且会有较大电流过流人体,造成触电事故,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 用毛皮分别与塑料丝、塑料管摩擦,将摩擦过的塑料丝掷向塑料管正上方的空中,塑料丝会像章鱼的触角一样张开,并且悬在空中,形成“静电章鱼”,如图所示。关于此现象,下列说法中正确的是( )
A. 用毛皮摩擦塑料丝使其带电是创造了电荷
B. 摩擦过的毛皮和塑料管所带电荷是同种电荷
C. “静电章鱼”悬在空中说明同种电荷相互排斥
D. 塑料丝像章鱼的触角一样张开说明异种电荷相互排斥
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦起电不能创造电荷,用毛皮摩擦塑料丝使其带电是电荷发生了转移,故A错误;
B.摩擦起电过程中,相互摩擦的两物体带异种电荷,摩擦过的毛皮和塑料管所带电荷是异种电荷,故B错误;
C.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,“静电章鱼”悬在空中说明同种电荷相互排斥,故C正确;
D.塑料丝像章鱼的触角一样张开,则塑料丝之间相互排斥,说明同种电荷相互排斥,故D错误。
故选C。
5. 2023年4月24日是第八个“中国航天日”,学校飞天社团的同学制作了水火箭,如图是某水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。结合材料,你认为以下说法错误的是( )
A. 水火箭加速升空阶段机械能不变
B. 水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
C. 使用打气筒打气时能量转化与汽油机的压缩冲程相同
D. 使用打气筒向水火箭内打气的过程,水火箭中空气的内能在增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.水火箭加速升空阶段,向下不断喷水,质量变小,高度和速度都变大,则动能和势能的变化无法判断,所以机械能的变化也无法判断,故A错误,符合题意;
B.水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,使水火箭升空,故B正确,不符合题意;
C.向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能;能量转化方式是相同的,故C正确,不符合题意;
D.利用打气筒向水火箭内打气的过程中,压缩筒内空气做功,水火箭中空气的内能在增大,故D正确,不符合题意。
故选A。
6. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,左右转向灯独立工作,互不影响,是并联的;左右转向灯任何一个亮,蜂鸣器都响,说明蜂鸣器在干路上,用一个单刀双掷开关控制,保证左、右转向灯不能同时亮,故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
二、多选题:本大题共2小题,共4分。
7. 如图中,下列说法不正确的是( )
A. 甲图:司南能指南北是因为地球周围存在地磁场
B. 乙图:说明通电导体周围存在磁场
C. 丙图:当水位下降到B金属块时,红灯亮
D. 丁图:说明同名磁极相互吸引
【答案】CD
【解析】
【详解】A.我国很早就发现了磁石的指向性,并制成了指向仪器——司南,因为地球周围存在磁场,小磁针在地表附近静止时,其N极指向北,S极指向南,故A正确,不符合题意;
B.乙图中通电导体周围的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,当水位下降到B金属块时,控制电路是断开的,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,绿灯接入电路,绿灯亮,故C错误,符合题意;
D.丁图中磁极相同的相对,实验说明同名磁极相互排斥,故D错误,符合题意。
故选CD。
8. 随着科技发展,各种现代技术不断得到运用.以下说法正确的是( )
A. 航天器在月球表面利用声呐测绘地貌
B. Wi﹣Fi无线上网是利用电磁波传输信号
C. 若用超导材料制作远距离输电导线,可大大节约电能
D. 未来可能制造出不消耗能量却能不断对外做功的机器
【答案】BC
【解析】
【详解】声呐利用的是超声波,超声波的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;Wi﹣Fi无线上网是利用电磁波传递信息的,故B正确;超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零,当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少电能损耗,用作输电导线,故C正确;能量既不会消灭,也不会产生,能量在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变,故不可能制造出不消耗能量却能不断对外做功的机器,故D错误;故应选BC.
三、填空题:本大题共6小题,共14分。
9. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是_____现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在_____力.
【答案】 ①. 扩散 ②. 引
【解析】
【分析】分子动理论的内容有三条:一是一切物质是由分子组成的;二是组成物质的分子都在永不停息的做无规则运动;三是分子之间存在相互作用的引力和斥力.
【详解】荷花盛开飘来阵阵花香,是花香分子发生的扩散现象,说明分子在不停息的做无规则运动;
清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在引力.
【点睛】本题主要考查学生对分子动理论基本知识的理解和掌握,属于基础知识的考查,难度不大.
10. 如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定坡度从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_____能转化为_____能储存起来,此过程中机械能总量_____.
【答案】 ①. 动 ②. 重力势 ③. 减少
【解析】
【详解】【解答】解:列车进站时爬坡,速度减小,高度增大,通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来;出站时下坡,高度降低,速度增大,再将储存的重力势能转化为动能;列车在运动的过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能会减少.
点睛:(1)动能大小的影响因素:质量和速度.质量越大,速度越大,动能越大.(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.(3)列车克服摩擦做功,机械能转化为内能.
11. 为了抵御极寒,小胡同学购买了某种品牌的暖手宝,如图所示。暖手宝正常工作时,将电能转化为内能,发热后再通过______方式给人手供暖。该型号暖手宝额定功率为4W,电池容量为,充放电时的电压均为5V,若不考虑能量的损失,则正常工作一小时,该暖手宝消耗的电能为______J。
【答案】 ①. 热传递 ②. 14400
【解析】
【详解】[1]暖手宝正常工作时会产生热量,故将电能转化为内能,发热后再通过热传递的方式给人手供暖。
[2]额定功率为,时间
暖手宝消耗的电能等于释放的内能,即
12. 如图甲为宾馆的房卡,把房卡插入槽中,房内的用电器才能工作。房卡的作用相当于电路中的______,一般照明电路的电压为______V。该宾馆的电能表如图乙所示,小红测得当只有照明灯单独工作时,电能表转盘在10分钟内转过了30转,已知电能表规格为,则该用电器的电功率为______W。
【答案】 ①. 开关 ②. 220 ③. 60
【解析】
【详解】[1][2]房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房间内的用电器都不工作,所以房卡相当家庭电路的开关,一般照明电路的电压为220V。
[3]表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转3000r。转盘转30r时,用电器消耗的电能
电功率为
13. 将1kg某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其均匀加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图所示,该物质在ab段加热过程中内能__________(选填“增大”“减小”或“不变”),若该物质液态时的比热容为,该物质在bc段吸收的热量为__________J。
【答案】 ①. 增大 ②. 7.2×104
【解析】
【详解】[1]由图像可知,该物质在ab段是熔化过程,不断吸收热量,内能增大,但温度保持不变。
[2]该物质在bc段时为液态,初温为50℃,末温为80℃,吸收的热量为
14. 如图所示,当导线通电时,位于导线正下方的小磁针发生偏转;切断电流时,磁针又回到原位。这一现象说明______。小明同学将电源的正负极对调后,发现小磁针的偏转方向发生了改变,据此现象可以提出的可探究的科学问题是______。
【答案】 ①. 通电导体周围有磁场 ②. 电流周围的磁场方向是否与电流方向有关
【解析】
【详解】[1]图中当导线中有电流通过时,小磁针才发生偏转,切断电流时,磁针又回到原位,而小磁针的转动是磁场作用的结果,这一现象说明通电导体周围有磁场。
[2]电源的正负极对调后,电路中的电流方向发生改变,发现小磁针的偏转方向发生了改变,据此现象可以提出的可探究的科学问题是电流周围的磁场方向是否与电流方向有关。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
15. 小周用碳膜电位器设计了一个可调亮度的电灯,如图所示,为了安全,她把电路元件安装在塑料外壳内,请根据安全用电的原则,把各元件连入家庭电路中,要求滑片顺时针滑动时小灯泡变亮。(碳膜电位器拥有开关的功能)
【答案】
【解析】
【详解】滑片顺时针滑动时灯泡变亮,说明通过灯泡的电流变大,则电位器接入电路的电阻减小,因此应该接左侧和中间两个接线柱,且电位器接在火线与灯之间,如图所示:
16. 如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧。标出小磁针的N极并在虚线上用箭头标出磁感线方向。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关后,由图可知电流从螺线管的上侧流入、下侧流出;右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的下端为N极、上端为S极;当小磁针静止时,根据磁极间的作用规律可知,小磁针的上端为N极、下端为S极;在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发回到S极,所以图中磁感线的方向是指向上的。如图所示:
五、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
17. 为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于_________状态;
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中__________(填“”“”或“”)处电流;
(3)图乙中移动一根导线就可以测量处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路;__________
(4)在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是__________;
(5)在排除故障后,电流表测量处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为_________A;
(6)小星接着测量、两处电流并把数据记录在表中,如下表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流___________(填“大于”“小于”或“等于”)各支路电流之和;同组小王认为实验次数太少,应该更换________________(填“不同”或“相同”)规格的小灯泡重复多次实验。
点的电流
点的电流
点的电流
第一次测量
0.66
0.42
【答案】 ①. 断开 ②. A ③. ④. 电流表未调零 ⑤. 0.24 ⑥. 等于 ⑦. 不同
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,在连接电路过程中,开关应该处于断开状态。
(2)[2] 分析乙图所示的电路,电流表串联在干路上,闭合开关后,电流表测的是干路电路,即测量的是甲图A点处的电流。
(3)[3] 要电流表测量C处的电流即灯L2的电流,则电流表应与灯L2串联,图乙中移动一根导线,测量C处的电流,如图所示:
(4)[4]在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示向左偏的情况,说明电流表没有调零,需要对电流表进行调零再继续实验。
(5)[5]如丁图所示,电流表所选的量程为0~0.6A,分度值为0.02A。故此时电流表的读数为0.24A。
(6)[6]由表中数据可知得
IA=IB+IC
则可得结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[7]为了使实验能够得出普遍性结论,要多次实验,故要使用不同规格的灯泡进行多次实验。
18. 小明利用图甲所示的电路测量未知电阻Rₓ的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接;_______
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 ______端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是____________;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻,的 图象,如图丙所示。由图象可得Rx=________Ω;
(5)小明又设计了一种方案,也测出了Rₓ的阻值。电路如图丁所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 ______________时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= ________。(用已知和测出的物理量符号表示)
【答案】(1) (2)B
(3)滑动变阻器断路 (4)5
(5) ①. S1闭合、S2断开 ②.
【解析】
【小问1详解】
据甲图可知,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,连接的实物图如下图所示:
【小问2详解】
闭合开关之前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处即B端。
【小问3详解】
闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,只有一个元件有故障,说明电路可能断路。小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,并接在a、b之间测电源电压,说明a、b之间电路完好;并接在b、c之间有示数,说明bc以外电路连接是完好的;接在a、c之间,电压表无示数,说明ac以外部分存在断路,综上所述,该故障是滑动变阻器断路。
【小问4详解】
由图象知,当未知电阻的电压是时,对应的电流值为,由可得
【小问5详解】
[1][2]电路如图丁所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变,当开关闭合、断开时,电流为两电阻串联,电流表读数为,电源电压可表示为-----①
当开关、都闭合时,电路为单独串联,电流表读数为,电源电压可表示为------②
联立①②,解得待测电阻。
19. 如图所示的三个实验中:
(1)通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的有______(填写图号,后同);需要天平的实验有______;
(2)甲实验,沙子和水的质量相等,______;现象表明:水的比热容比沙子的比热容大;
(3)乙实验,燃烧前,酒精和碎纸片的质量以及两杯中水的质量______(选填“相等”或“不相等”);
(4)丙实验,控制______相同,探究电热与______的关系。
【答案】(1) ①. 乙、丙 ②. 甲、乙、丙
(2)相同时间内水升高的温度比沙子小
(3)相等 (4) ①. 电流和通电时间 ②. 电阻
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在甲图探究不同物质吸热升温现象中,使用相同的酒精灯加热等质量的沙子和水,相同时间内通过加热时间比较吸热多少;图乙是比较不同燃料热值的实验,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过温度计示数的变化量来比较燃料放出热量的多少;丙图研究电流的热效应实验中,电阻丝产生的热量不易直接观察,但可使等质量初温相同的煤油吸收热量,根据,煤油温度升高越高表示电热丝产生的热量越多,所以通过比较温度计示数的变化量来比较吸放热多少的有乙、丙;由上分析,三个实验都要控制质量相同,需要天平的实验有甲、乙、丙。
【小问2详解】
甲实验,沙子和水的质量相等,根据比较吸热能力的方法,相同时间内水升高的温度较少,这表明:水的比热容比沙子的比热容大。
【小问3详解】
根据控制变量法,乙实验要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过温度计示数的变化量来比较燃料放出热量的多少,则燃烧前,酒精和碎纸片的质量以及两杯中水的质量相同。
【小问4详解】
[1][2]丙实验,两电阻丝串联,通过的电流和通电时间相等,即控制电流和通电时间相同,则探究的是电热与电阻的关系。
六、计算题:本大题共2小题,共17分。
20. 某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了36 km,用时0.5h,车的总质量为3×103 kg,受到的阻力为车重的0.12倍,已知这一过程消耗燃油15L, 假设燃油完全燃烧,燃油密度为0.8×103 kg/m3,燃油热值为4.5×107J/kg,求:
(1)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s,发动机牵引力为F,其发动机效率η,汽油的热值为q,请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=.
(2)该汽车发动机的效率.
【答案】(1)见解析(2)24%
【解析】
【详解】(1)因为Q放= mq,W=Fs,所以
η==,
则:
m=.
(2)汽车的重力为:
G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N,
则牵引力为:
F牵=f=0.12G=0.12×3×104N=3.6×103N,
所以牵引力做功为:
W机械=F牵s=3.6×103N×36000m=1.296×108J;
燃油的质量为:
m油=ρ油V油=15×10-3m3×0.8×103kg/m3=12kg,
则燃油燃烧释放热量为:
Q放=m油q=12kg×4.5×107J/kg=5.4×108J.
所以则该汽车发动机的效率为:
η=×100%=×100%=24%.
答:(1)m=.
(2)该汽车发动机的效率为24%.
21. 如图甲为科技小组设计的自动电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁继电器(电磁铁电阻不计)、热敏电阻R1、保护电阻R0、电压恒为6V的电源、导线等组成控制电路,其中R0=10Ω,电阻R1置于热水器温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。注入冷水,开关S闭合后,电磁铁的衔铁被吸下,工作电路处于加热状态;当热水器中水温加热到100℃时,衔铁向上弹起,停止加热,开始保温。已知工作电路电压为220V。
(1)电磁铁是利用电流的 ___________效应工作的,控制电路接通后,电磁铁的上端是 ___________极(选填“N”或“S”);
(2)刚停止加热时,控制电路中通过R0的电流为多少___________?
(3)当热水器处于加热挡位时,若加热所产生的热量全部被水吸收,在420s时间内能使5kg的水温度升高22℃。求正常工作时工作电路中R2的阻值___________;[]
(4)小组发现该热水器烧水的时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的加热电阻进行改装,你认为应按照图 ___________(选填“丙”或“丁”)进行改装,改装后的加热功率为多少___________?
【答案】 ①. 磁 ②. N ③. 0.15A ④. 44Ω ⑤. 丙 ⑥. 2200W
【解析】
【详解】解:(1)[1][2]给螺线管通电后,水温较低是,热敏电阻R1的阻值较小,电磁铁磁性较强吸下上面的衔铁,工作电路处于加热状态,电磁铁是利用电流的磁效应工作的;控制电路接通后,根据安培定则,电磁铁的上端是N极。
(2)[3]刚停止加热时,根据图乙可知,此时热敏电阻R1=30Ω,控制电路中两个电阻串联,总电阻为
电路中的电流为
(3)[4][5]当热水器处于加热挡位时,若加热所产生热量全部被水吸收,此时水吸收的热量为
=
加热时电阻R2接入电路,此时电流所做的功为
电阻
(4)[6]小组发现该热水器烧水的时间过长,根据可知:说明加热功率太小,根据可知:在电压一定时,减小电阻可以增大加热功率,而将两个相同的电阻并联,总电阻会减小,所以为解决这个问题应该选择图丙。
用相同规格的加热电阻进行改装,两个电阻并联后的电阻
改装后的加热功率为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$