内容正文:
2025—2026学年度第一学期期末学业水平测试
初四物理试题
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试卷和答题卡规定的位置上。
3.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡指定区域相应位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
5.写在试卷或答题卡指定区域外的答案无效。
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 下列有关厨房中的物理现象分析说法正确的是( )
A. 蔬菜放入保鲜盒内储存是通过降低温度减缓水分蒸发
B. 烧水时从壶嘴喷出的白气是由水汽化后变成的水蒸气
C. 食物油炸比水煮熟得快是由于油的沸点比水的沸点高
D. 从冰箱冷冻室里取出的冻肉表面的白霜是凝固形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.蔬菜放入保鲜盒内储存主要是通过减少空气流速来减缓水分蒸发,而不是降低温度减缓水分蒸发的,故A错误;
B.烧水时从壶嘴喷出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.食物油炸比水煮熟得快,是因为油的沸点比水的沸点高,油温更高,可以使食物更快熟透,故C正确;
D.从冰箱冷冻室取出的冻肉表面的白霜是水蒸气遇冷凝华形成的,而非凝固,故D错误。
故选C。
2. 核电站常常建在靠海的位置,其原因之一是需要大量的水作为核反应堆堆芯的冷却剂。这主要利用了水( )的特性。
A. 密度大 B. 熔点低 C. 沸点高 D. 比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】水作为核反应堆堆芯的冷却剂,主要利用了其比热容大的特性。相同质量的水升高相同温度时,能吸收更多的热量,从而有效地带走核反应堆产生的热量,防止堆芯过热。与水的密度、沸点、熔点无关,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 关于生活中的安全用电说法正确的是( )
A. 电灯的开关要接在灯泡和相线之间 B. 测电笔用于检验电路中是否有电流
C. 三孔插座损坏后可用两孔插座代替 D. 插头绝缘层老化可能引起电路断路
【答案】A
【解析】
【详解】A.电灯的开关要接在灯泡和相线之间,断开开关后用电器脱离相线,可避免触电,符合安全用电原则,故A正确;
B.测电笔是用来辨别火线和零线,检验用电器金属外壳是否带电的,不是检验电路中是否有电流,故B错误;
C.三孔插座的地线可防止漏电时触电,两孔插座无地线,若用电器外壳带电,会危及人身安全,三孔插座损坏后不可用两孔插座代替,故C错误;
D.插头绝缘层老化可能引起电路短路,要及时更换维护,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,开关闭合后,灯泡较暗,灯泡较亮。下列有关说法正确的是( )
A. 灯泡通过的电流小 B. 灯泡离电源正极近
C. 电压表测量的是电源电压 D. 开关断开后电压表示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】如图,开关闭合后,两灯串联。
A.根据串联电路电流特点,通过两灯的电流是相等的,故A错误;
B.开关闭合后,两灯串联,电流相等,亮暗与灯泡规格有关,并非亮的灯离电源正极近,暗的灯离电源正极远,故B错误;
C.由图可知,开关闭合后,电压表测灯L2两端的电压,故C错误;
D.开关断开时,电压表串联接入电路,示数为电源电压,示数变大,故D正确。
故选D。
5. 一块金属导体的长、宽、高(分别指前后、左右、上下距离)分别为5cm、2cm、1cm,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡均能发光,则能使灯泡最亮的接法是( )
A. 上下接入 B. 左右接入 C. 前后接入 D. 三种接法一样亮
【答案】A
【解析】
【详解】要使灯泡最亮,则通过灯泡的电流最大,接入的电阻应最小,而导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积有关,要使电阻最小,则应使接入的导体长度最短,横截面积最大。
A.上下接入:电流从上表面流向下表面。此时,导体接入电路的长度为1cm(最短),横截面积
此时横截面积最大,长度最短,电阻最小,电路中电流最大,灯泡最亮,故A符合题意;
B.左右接入:电流从左表面流向右表面。此时,导体接入电路的长度为2cm,横截面积
其电阻大于上下接入时的电阻,故B不符合题意;
C.前后接入:电流从前表面流向后表面。此时,导体接入电路的长度为5cm(最长),横截面积
这种接法导体的长度最长,横截面积最小,电阻最大,则电路中电流最小,灯泡最暗,故C不符合题意;
D.由于三种接法中,导体接入电路的电阻不同,导致电路中的电流不同,因此灯泡的亮度也不同,故D不符合题意。
故选A。
6. 如图所示,电源电压不变,先闭合开关,再闭合开关。关于闭合后,电压表和电流表示数变化,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数不变 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电压表示数不变,电流表示数变大 D. 电压表示数变小,电流表无示数
【答案】B
【解析】
【详解】图中先闭合开关,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量的电压;根据串联分压的特点知,电压表示数小于电源电压,再闭合开关,被短路,电压表测量电源电压,故电压表示数变大,由于电路的总电阻减小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大,故ACD错误,B正确。
故选B。
7. 甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积S不同的两段导体,。如图所示,把它们并联起来将AB接入电路中,通电后,下列有关说法正确的是( )
A. 甲导体的电阻大 B. 通过乙导体的电流大
C. 相同时间内电流通过甲导体做功多 D. 甲、乙并联后的总电阻大于乙的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲乙两段导体,材料相同、长度相同,横截面积不同,即;其它条件相同时,横截面积越大,电阻越小,所以,故A错误;
B.甲乙并联接入电路,根据并联电压规律可知,则甲乙两端电压相等,即;已知,由可得,通过甲导体的电流更大,即,故B错误;
C.已知、,由可得,相同时间内电流通过甲导体做功多,即,故C正确;
D.根据并联电阻规律可知,电阻并联后总电阻变小,并且总电阻小于其中任意一个分电阻;所以,甲乙并联后的总电阻小于乙的电阻,故D错误。
故选C。
8. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是( )
A. 实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
B. 利用甲装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 甲装置通电一段时间后,左右两侧容器内空气的温度之比约为
D. 乙装置通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧上升的快
【答案】D
【解析】
【详解】A.该实验装置中,电阻丝通电产生热量,使密封容器内的空气受热膨胀,导致U形管两侧液面产生高度差,实验装置利用U形管中液面高度差来反映电阻丝产生热量的多少,故A错误;
B.在甲装置中,两个电阻丝串联在电路中,通过它们的电流大小和通电时间都相同,但电阻不同。根据控制变量法,甲装置是用来探究电流产生的热量与电阻大小的关系的,故B错误;
C.在甲装置中,两电阻丝串联,电流和通电时间相同。根据焦耳定律,左右两侧容器中电阻丝产生的热量之比为
由于两个容器中密封着等量的空气,吸收热量后,空气温度的升高量与产生的热量成正比,即
最终温度
因此,左右两侧容器内空气的最终温度之比不等于2:1,故C错误;
D.在乙装置中,左侧容器中的电阻是5Ω。右侧电路是两个5Ω的电阻并联。左侧容器中的电阻在干路,右侧容器中的电阻在支路,因此左侧容器中电阻的电流大于右侧容器中电阻的电流,在相同时间内,根据焦耳定律,左侧容器中的电阻丝产生的热量更多,所以左侧容器中空气温度上升得更快,U形管中液面的高度差比右侧上升得快,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,在A、B两点间分别接入定值电阻或小灯泡,并进行了对应实验。对滑动变阻器在对应实验中的主要作用,下列说法正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系——保持定值电阻两端的电压不变
B. 探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端的电压不变
C. 测量定值电阻的阻值——多次测量的目的是避免实验的偶然性
D. 测量小灯泡的电功率——多次测量的目的是求小灯泡的平均电功率
【答案】A
【解析】
【详解】A.在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要控制电阻两端的电压不变,通过更换不同阻值的定值电阻来探究电流与电阻的关系。当更换阻值不同的电阻时,电路中的总电阻会发生变化,导致定值电阻两端的电压也随之改变。此时,需要调节滑动变阻器的滑片,改变其接入电路的电阻,从而使定值电阻两端的电压保持不变。因此,滑动变阻器的主要作用是保持定值电阻两端的电压不变,故A正确;
B.在“探究电流与电压的关系”实验中,需要使用同一个定值电阻,通过改变其两端的电压来探究电流与电压的关系。滑动变阻器的作用是改变其接入电路的电阻,从而改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,以进行多次测量。所以,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压,而不是保持定值电阻两端的电压不变,故B错误;
C.在“测量定值电阻的阻值”实验中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,以便进行多次测量。多次测量的目的是为了求电阻的平均值,以减小实验误差,而不是简单地避免实验的偶然性,故C错误;
D.在“测量小灯泡的电功率”实验中,滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压和通过它的电流,以测量小灯泡在不同电压下的实际功率。由于小灯泡的电阻随温度变化而变化,其在不同电压下的电功率是不同的,所以不能求平均电功率,故D错误。
故选A。
10. 如图所示是电与磁的部分实验,下列关于实验现象记录正确的是( )
A. 甲图:通电后小磁针偏转,改变电流方向小磁针偏转方向不变
B. 乙图:通电后滑片P向右移动过程中,电磁铁a、b磁性增强
C. 丙图:是电动机的原理,闭合开关后,金属棒ab则发生运动
D. 丁图:是发电机的原理,闭合开关后,电流表指针则发生偏转
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图展示的是奥斯特实验,通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场,当电流方向发生改变,磁场方向也发生改变,小磁针受力的方向发生改变,所以偏转方向也会发生改变,故A错误;
B.图乙中,滑动变阻器与两个电磁铁串联,滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路总电阻变大;根据欧姆定律可知,通过电路的电流变小,即通过两个电磁铁线圈的电流变小,两个电磁铁的磁性减弱,故B错误;
C.由图丙可知,闭合开关后,通电金属棒ab处在U形磁体的磁场中,会受到磁场施加的磁场力的作用而运动起来,这就是电动机的工作原理,故C正确;
D.由图丁可知,闭合开关后,移动闭合回路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,闭合回路中才会产生感应电流,电流计的指针会发生偏转,如果只是闭合开关,导体ab不做切割磁感线运动,电流表指针则不发生偏转,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:(每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,不选或选错的得0分,共12分)
11. 关于如图所示的四个热学实验,其现象及分析合理的是( )
A. 甲图:迅速下压活塞,厚壁玻璃筒内脱脂棉燃烧起来,因为活塞对脱脂棉做功,脱脂棉内能增加
B. 乙图:抽去中间的玻璃隔板后,两瓶中气体逐渐混合,说明气体分子在不停地做无规则运动
C. 丙图:紧压两铅柱使它们合在一起,悬挂钩码也拉不开,主要是因为分子之间存在引力
D. 丁图:当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内有白雾产生,是因为瓶内气体推动瓶塞做功,其内能减少,瓶内的空气液化成小水滴
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.当活塞迅速压下去时,活塞对气体做功,使气体的内能增大,温度升高,达到棉花的着火点,因此棉花燃烧起来,故A不符合题意;
B.抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意;
C.分子间存在着相互作用的引力和斥力,两个表面光滑的铅块相互压紧后,能悬挂若干钩码而不分开,是引力发挥了主要作用,故C符合题意;
D.当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内气体对瓶塞做功,内能减少,温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴,出现“白雾”,故D符合题意。
故选BCD。
12. 在跨学科实践活动中,实践小组制作了如图甲所示简易调光台灯,图乙是其原理电路图。电源电压为4.5V,L是标有“3.8V 0.35A”的小灯泡,R是由长9m的镍铬合金丝制成的最大阻值为10Ω的变阻器,P是金属滑片。下列有关说法正确的是( )
A. 滑片P沿逆时针方向调节过程中灯泡会变暗
B. 变阻器R利用改变电阻丝的总长度改变电阻
C. 滑片P顺时针调节过程中变阻器R两端电压变小
D. 为了防止灯泡烧坏,调节时变阻器接入长度不小于1.8m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.滑片P逆时针调节过程中,变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故A正确;
B.变阻器R的工作原理是改变了电阻丝接入电路中的长度来改变电阻,不是总长度,故B错误;
C.滑片P顺时针调节过程中,变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,根据欧姆定律可知,灯泡两端电压变大,电源电压不变,根据串联电路电压规律可知,变阻器R两端电压变小,故C正确;
D.电源电压为4.5V,小灯泡的规格为“3.8V 0.35A”,为了防止灯泡烧坏,小灯泡两端的最大电压为3.8V,根据串联电路电压特点可得变阻器两端的电压为
根据欧姆定律可得调节时变阻器阻值不能小于
R是由长9m的镍铬合金丝制成的最大阻值为10Ω的变阻器,调节时变阻器接入长度不小于
故D正确。
故选ACD
13. 如图所示是道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,是压敏电阻,其阻值会随压力大小的变化而变化。闭合开关,当车的质量等于或大于限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。改变滑动变阻器滑片的位置,可以设定不同路面上的限载质量。下列有关说法正确的是( )
A. 闭合开关,电磁铁下端为S极
B. 检测时,车辆的质量越大压敏电阻的阻值越小
C. 电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力
D. 若要提高设定的道路限载质量,应将滑片P向左移动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.闭合开关,电流从电源正极出发经R2、开关、R1和电磁铁回到负极,根据安培定则可知电磁铁下端为N极,上端为S极,故A错误;
B.当车的质量等于或大于限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响,说明车的质量越大,电磁铁磁性越强,则电路中电流越大,所以电路中电阻越小,因此检测时,车辆的质量越大压敏电阻的阻值越小,故B正确;
C.电磁铁能吸下衔铁,是利用电流的磁效应,通电线圈产生磁性吸引衔铁,而非通电导体在磁场中受力,故C错误;
D.要提高限载质量,需增大触发报警的压力阈值。将滑片P左移使滑动变阻器阻值增大,控制电路总电阻增大,电流减小,电磁铁磁性减弱,需要更大的压力(即更大质量)才能使R1阻值降到报警电流值,故D正确。
故选BD。
14. 如图甲所示的电路中,电源电压恒为9V,小灯泡标有“6V 3W”字样,定值电阻的阻值为10Ω。电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。当开关S闭合,接2,滑动变阻器的滑片在某两点间滑动时,小灯泡的电功率随其两端电压的变化关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 开关S闭合,接1,电路的最大功率为2.7W
B. 开关S闭合,接1,定值电阻在30s内产生的热量最多为108J
C. 开关S闭合,接2,小灯泡实际功率为1W时,滑动变阻器的功率为2W
D. 开关S闭合,接2,小灯泡两端电压为3~6V过程中,滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~20Ω
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.开关S闭合,接1时,滑动变阻器与电阻串联,电流表测电路中电流,由于串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A、滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,所以通过电路的最大电流为0.6A,此时电路的功率最大,最大功率为
定值电阻在30s内产生的热量最多为
故A错误,B正确;
C.开关S闭合,接2,小灯泡实际功率为1W时,由图乙可知,小灯泡两端电压为3V;此时电路中电流为
滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的功率为
故C正确;
D.开关S闭合,接2,小灯泡两端电压为3~6V过程中变化,当小灯泡两端电压为3V时,此时电路中电流最小,此时滑动变阻器的阻值最大,由图乙可知,电路中的最小电流为
电源电压不变,滑动变阻器的最大电压为
此时滑动变阻器的阻值最大为
当小灯泡两端电压为6V时,此时电路中电流最大,此时滑动变阻器的阻值最小,由图乙可知,电路中的最大电流为
电源电压不变,滑动变阻器的最小电压为
此时滑动变阻器的阻值最大为
滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~18Ω,故D错误。
故选BC。
三、填空题(每题3分,共15分)
15. “热”字有多种含义,在物理学中有时表示温度、有时表示热量、有时表示内能。请写出下面几种情形中“热”字的含义:“物体吸热”中“热”是指________;“水被烧热”中“热”是指________;“摩擦生热”中“热”是指________。
【答案】 ①. 热量 ②. 温度 ③. 内能
【解析】
【详解】[1]“物体吸热”是指物体在热传递过程中吸收热量,因此“热”表示热量。
[2]“水被烧热”是指水被加热后温度升高,物体冷热程度的改变,因此“热”表示温度。
[3]“摩擦生热”是指摩擦过程中物体的温度升高,内能增大,将机械能转化为内能,因此“热”表示内能。
16. 实践小组设计了一款盐水动力小车如图甲所示,主要由自制盐水电池和一个小电动机组装而成。小组成员用电压表测量盐水电池的电压,如图乙所示。测得盐水电池的电压为________V,分析可知锌片为电池的________极。盐水电池给小车供电时,________能转化为电能。
【答案】 ①. 0.7 ②. 负 ③. 化学
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,电压表所接量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为0.7V,即盐水电池的电压为0.7V。
[2]电压表指针正向偏转,说明接线柱接法正确,铜片接电压表的正接线柱,锌片接电压表的负接线柱,所以锌片为电池的负极。
[3]盐水电池属于化学电池,盐水电池给小车供电时,化学能转化为电能。
17. 物理老师打开电流表的外壳让同学们观察电流表内部结构,其结构示意图如图甲所示,给线圈通入电流后,线圈会沿顺时针转动。若撤去磁体,再给电表线圈通入大小和方向均相同的电流,指针将________(选填“不动”“顺时针转动”或“逆时针转动”);若将磁铁两个磁极对调,再给线圈通入大小相同方向相反的电流,电表指针将沿________(选填“顺”或“逆”)时针转动。把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙所示,若通入图中标注方向的电流,它的A端是________(选填“N”或“S”)极。
【答案】 ①. 不动 ②. 顺 ③. S
【解析】
【详解】[1]电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动,电流表通电后线圈转动,带动指针偏转,撤去磁体再次通电,指针不动。
[2]通电线圈在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关,当两个因素都改变时,受力方向不变。即将磁铁两个磁极对调,再给线圈通入大小相同方向相反的电流,电表指针偏转方向不变,将沿顺时针转动。
[3]由图乙可知,电流从线圈上方流入,由安培定则可知,A端为S极。
18. 如图甲所示的电路容易引起电流过大,其原因可能是________;乙、丙两图中使用测电笔的方法正确的是图________,当用测电笔检测电路中插座某一孔时氖管发光,说明此插孔连接的是电路中的________线。
【答案】 ①. 用电器的总功率过大 ②. 乙 ③. 相
【解析】
【详解】[1]甲图所示,电路中有电饭锅、电烤箱、空调等大功率电器一起使用,造成干路电流过大,所以引起电流过大的原因可能是用电器的总功率过大。
[2]测电笔在使用时,手指一定要接触笔尾金属体,因此图乙的手拿测电笔方法正确。
[3]测电笔是辨别相线和中性线的,当笔尖插入插座的插孔中时,氖管发光,说明此插孔中连接的是相线。
19. 有甲、乙两个电热水壶,甲壶的容量为1L,乙壶的容量为1.5L。两壶各按额定容量烧开初温均为20℃的一壶水,分别需要3min和4min。若两只电热水壶的效率均为75%,则甲壶中的水烧开需要吸收________J的热量,烧水时________(选填“甲”或“乙”)电热水壶的电流做功快,其功率为________W。已知水的比热容为,烧水环境的气压为一个标准大气压。
【答案】 ①.
3.36×10⁵ ②.
乙 ③.
2800
【解析】
【详解】[1]甲壶中的水的质量为
甲壶中的水烧开需要吸收
[2][3]甲电热水壶的电功率
乙壶中的水的质量为
乙壶中的水烧开需要吸收
乙电热水壶的电功率
可得
因此烧水时,乙电热水壶的电功率大,电流做功快,其功率为2800W。
四、作图简答题(20题3分,21题6分,共9分)
20. 如图甲所示是一种带有USB接口的新型插线板,插线板上的开关可同时控制每个USB接口和插座是否通电,USB接口和插座可以独立工作。图乙为该插线板部分电路结构示意图,请根据它的功能将图中的三孔插座、USB插座和开关与电源线接通。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座左孔接中性线、上孔接保护线,右孔接相线。由题知,三孔插座和USB接口可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和USB接口由开关控制,说明开关在干路上,为了安全,开关要接在相线和所控制的用电器之间,如图所示:
21. 阅读短文,回答问题
USB插座
USB是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写,是应用在PC领域的接口技术,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。近年来,一种安全节电、带USB接口的新型插线板广为使用,图见20题甲。USB插座是一种弱电电子产品,在插线板主体上设有USB母座,设有联动开关和USB插口,在插座主体内设有充电器模块,其输出端的正负极与USB插口的电源端的正负极对应连接。
市场内很多低价USB插座大多属于直通USB插座,这种插座里面的USB直接与家庭电压一直保持接触保持运行,使得其寿命很低,存在着较大的安全隐患;带有按钮开关且有指示灯的USB插座,可以大大降低安全隐患,而按钮开关USB插座不够人性化,有时会忘记关上按钮,于是又创造出自动通断USB插座。当然即使是智能插座,在待机状态下也会消耗一定的能量。
(1)带有按钮开关且有指示灯的USB插座,可以显示插座是否运行。按钮开关与USB插座之间是什么连接方式?若指示灯损坏,USB插座仍能正常使用,指示灯与USB插座是什么连接方式?
(2)USB插座是一种弱电电子产品,弱电电压范围是多少V?若USB插座输出电压为5V,输出电流为2.1A,则接口的输出功率为多少W?
(3)某品牌高功率继电器款USB插座待机功率为2W,若待机一个月(30天),消耗多少J的电能?合多少?
【答案】(1)
串联
并联 (2)
不高于36V
10.5W (3)
5,184,000J
【解析】
【小问1详解】
[1]按钮开关控制USB插座的通断,因此与USB插座串联连接。
[2]指示灯损坏后USB插座仍能工作,说明指示灯与USB插座并联,一个支路故障不影响其他支路。
【小问2详解】
[1]弱电电压通常指安全低电压范围,标准为交流不超过36V或直流不超过60V,常见定义为不高于36V。
[2]输出功率
【小问3详解】
[1][2]已知待机功率P=2W,
消耗电能
以kW·h为单位,则
五、实验探究题(22题7分;23题8分;24题9分,共24分)
22. 在“比较不同物质的吸热能力”实验中,用相同电功率的电热器加热水和食用油,比较两种物质的吸热能力,实验装置如图所示。
(1)用相同的加热器加热的目的是________。
(2)实验中两种液体吸收热量的多少可通过________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)进行比较。
(3)实验过程中,每隔1min测量一次水和食用油的温度,将测量数据记录在下面表中。分析实验数据可知:________相同的水和食用油,升高相同的温度,________吸收的热量多;吸收相同的热量,________升高的温度多;由此可判断________的吸热能力强。
时间/min
0
2
4
6
水的温度/℃
29
34
39
45
食用油的温度/℃
30
40
50
60
(4)下面能合理反映该实验结果的图像是________。
A. B. C.
【答案】(1)使水和食用油在相同时间内吸收的热量相等
(2)加热时间 (3) ①. 质量 ②. 水 ③. 食用油 ④. 水 (4)A
【解析】
【小问1详解】
实验中选择相同规格的电加热器进行加热,是为了让两种液体在相同的加热时间内吸收的热量相同。
【小问2详解】
水和食用油吸收热量的多少可以通过加热时间来判断。
【小问3详解】
[1]要比较不同物质的吸热能力,应控制不同物质的质量相同,通过加热相同时间比较温度变化量或升高相同温度时比较加热时间的长短来判断。
[2][3][4]根据表格数据可知,升高相同温度时,水的加热时间大于食用油的加热时间。加热相同时间,等质量的水和食用油升高的温度不同,水的温度变化量小于食用油的温度变化量,即水的温度升高得慢,所以水的吸热能力较强。
【小问4详解】
加热时间相同时,水的温度变化量小于食用油的温度变化量,故选A。
23. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:
(1)实验装置如图甲所示,闭合开关后,可通过观察什么现象来判断通电螺线管周围磁场的方向,从而可确定通电螺线管的极性?
【解释·论证】
(2)图甲中,通电螺线管的右端是什么磁极?
(3)移走小磁针,将铁粉均匀地撒在螺线管周围的纸板上,闭合开关后,为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,更好地通过铁屑客观地显示磁场分布情况,接下来应该进行什么操作?
操作后观察到铁屑分布情况如图乙所示,可以说明通电螺线管的外部磁场与什么磁体周围的磁场相似?
(4)为进一步探究这个通电螺线管的极性与螺线管中的电流方向之间的关系,接下来应该进行什么操作?
【交流·评估】
(5)实验中,闭合开关后纸板上的铁屑为什么会出现有规律的排列情况?
(6)通过通电螺线管内部铁屑排列情况可以有什么推断?
【答案】(1)小磁针静止时N极的指向
(2)S极 (3)轻敲纸板;条形
(4)改变螺线管中的电流方向
(5)在磁场中被磁化成一个个小磁针
(6)磁场方向是南极指向北极
【解析】
【小问1详解】
小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同,所以根据通电螺线管周围小磁针静止时N极的指向来判断通电螺线管周围磁场方向,从而可确定通电螺线管的极性。
【小问2详解】
开关闭合,通电螺线管周围的小磁针静止时如图甲所示,根据磁极间相互作用规律可知,通电螺线管的右端为S极,左端为N极。
小问3详解】
[1]移走小磁针,将铁粉均匀地撒在螺线管周围的纸板上,闭合开关后,为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,更好地通过铁屑客观地显示磁场分布情况,接下来应该进行轻敲纸板,观察被磁化的铁屑来显示磁场分布情况。
[2]在通电螺线管外部多放置一些细铁屑,可以形象地显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁体周围的细铁屑排列相似,由此可以判断,通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。
【小问4详解】
在其它因素不变的情况下,对调电源的正负极,改变通过螺线管的电流方向,观察小磁针的指向有无改变,可探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。
【小问5详解】
铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来。
【小问6详解】
通过通电螺线管内部铁屑排列情况可以知道通电螺线管内部磁场方向是南极指向北极。
24. 在“测量电阻的阻值”实验中:
(1)如图甲所示是实验小组连接的实物电路,闭合开关后,观察到________表没有示数,________表有示数;查找发现是图中一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”。并用笔画线代替导线补画出正确的连线_____。
【解释·论证】
(2)正确连接电路后,移动滑动变阻器的滑片P至某处时,电压表示数为1.5V,此时电流表的示数如图乙所示,通过R的电流为________A,测得R的阻值为________Ω。
(3)继续移动变阻器滑片P进行实验,采用多次测量电阻求平均值的方法________(选填“能”或“不能”)消除误差。
【交流·评估】
(4)实验小组拓展设计了几个用一只电表及开关控制来测量电阻阻值的方法,其中为已知阻值的电阻,电流表或电压表均能正常使用,如图所示的设计方案中能测出阻值的电路有( )
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 电压 ②. 电流 ③.
(2) ①. 0.1 ②. 15
(3)不能 (4)ABD
【解析】
【小问1详解】
[1][2]如图甲所示,电压表与电阻R被导线短路,电压表没有示数,电源,开关电流表和滑动变阻器构成了回路,所以电流表有示数。
[3]根据测电阻的实验电路可知,电阻R没有连接到电路中,改法如图所示:
【小问2详解】
[1]如图乙,电流表选择的是0~0.6A,其电流表的示数为0.1A。
[2]测得R的阻值为
【小问3详解】
通过多次移动滑片,改变电阻两端电压,多次测量求平均值的方法来减小误差,但不能消除误差。
【小问4详解】
A.电阻与并联,断开开关S,测量出电流,闭合开关S,测量出此时的干路电流,根据并联电路电压不变得
解得
故A符合题意;
B.断开开关S,此时电阻与串联,电流表的示数,闭合开关S,电流表的示数,电源电压
解得
故B符合题意;
C.开关S接2接线柱时,能正常测量电压,开关S接1接线柱时,电压表的正负接线柱接反,不能测出两端的电压,不能求出电路中电流,所以不能测量电阻,故C不符合题意;
D.断开开关S,此时电阻与串联,电压表测量的是电阻两端电压,闭合开关S,电阻被短路,电路为简单电路,电压表测量的是电源电压,由串联电路中电压的分配规律得
解得
故D符合题意。
故选ABD。
【点睛】
六、综合计算题(25题10分,26题10分,共20分)
25. 多功能车载搅拌电热杯是一款集加热、搅拌、保温于一体的便携式小家电,适合长途驾驶、出差旅行和家庭使用,如图甲所示。使用时,按下搅拌键可通过杯底外部小电机带动磁铁旋转,使放在杯底部的磁性搅拌子同步旋转,实现高效清洁搅拌;长按加热键可实现直接加热到烧开,短按温控开关可实现40-100℃精准控温。某品牌车载搅拌电热杯容量为400mL,连接到电压为12V的车载电源可正常工作,图乙是它工作电路的简化图。某次倒入300g、20℃的水,启动加热键,20min后可使杯中水达到100℃沸腾。若电热杯加热时热效率为70%,搅拌功率为3.6W,指示灯功率忽略不计,水的比热容为。求:
(1)电热杯搅拌电路的电流;
(2)电热杯正常搅拌8s消耗的电能;
(3)电热杯的加热功率及电热丝的阻值。
【答案】(1)
0.3A (2)
28.8J (3)
120W;1.2Ω
【解析】
【小问1详解】
已知电热杯搅拌时的额定电压为12V,搅拌功率为3.6W,根据电功率公式,可得搅拌电路的电流
【小问2详解】
已知搅拌功率为3.6W,搅拌时间为8s,根据电能计算公式,可得消耗的电能
【小问3详解】
已知水质量为300g,换算单位为0.3kg,初温为20℃,末温为100℃,水的比热容为,根据热量计算公式,可得水吸收的热量
已知加热效率为70%,加热时间为20min,换算单位为1200s,根据加热效率计算公式,可得电热杯消耗的总电能
根据电功率计算公式,可得电热杯的加热功率
电热丝的阻值
26. 在社会实践活动中,小明对家庭电路情况进行了一些观察与统计。他观察到家中脉冲式电能表的表盘上标有“220V 40A”“”等字样;将统计的家中用电器种类、额定功率及数量等信息填写在下面表格中。记录结束后,小明将家庭电路中所有灯的开关都断开、其他用电器都断电,只让热水器通电单独工作,发现在1.5min内电能表脉冲指示灯闪烁了44次。求:
家庭用电器统计信息表
用电器
额定电压/V
额定功率/W
数量
电视机
220
150
2
电冰箱
220
125
1
电饭锅
220
800
1
洗衣机
220
225
1
小射灯
220
10
10
节能灯
220
40
8
空调
220
1000
3
热水器
220
1200
1
(1)若表格中所有用电器同时工作,在电路中最多还能安装多大功率的用电器?
(2)热水器的实际功率是多少W?
(3)经分析可能是由于使用多年,导致电热水器中的电热丝电阻发生了变化。如果要恢复该电热水器的铭牌功率,请分析应该给热水器的电热丝串联还是并联一个电阻?这个电阻的阻值为多少Ω?
【答案】(1)2730W
(2)1100W (3)并联,484Ω
【解析】
【小问1详解】
电能表允许的最大功率为
现有用电器总功率为
可再安装用电器的功率为
【小问2详解】
1.5min内热水器消耗的电能为
热水器的实际功率为
【小问3详解】
热水器实际电阻为
热水器的额定电阻为
因为热水器的实际电阻大于额定电阻,所以需减小总电阻,故应并联一个电阻(并联可降低总电阻)。
如果要恢复该电热水器的铭牌功率,由并联电路特点可知,并联的电阻的电功率为
因为并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,所以并联的电阻为
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2025—2026学年度第一学期期末学业水平测试
初四物理试题
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试卷和答题卡规定的位置上。
3.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡指定区域相应位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
5.写在试卷或答题卡指定区域外的答案无效。
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 下列有关厨房中的物理现象分析说法正确的是( )
A. 蔬菜放入保鲜盒内储存是通过降低温度减缓水分蒸发
B. 烧水时从壶嘴喷出的白气是由水汽化后变成的水蒸气
C. 食物油炸比水煮熟得快是由于油的沸点比水的沸点高
D. 从冰箱冷冻室里取出的冻肉表面的白霜是凝固形成的
2. 核电站常常建在靠海位置,其原因之一是需要大量的水作为核反应堆堆芯的冷却剂。这主要利用了水( )的特性。
A. 密度大 B. 熔点低 C. 沸点高 D. 比热容大
3. 关于生活中的安全用电说法正确的是( )
A. 电灯的开关要接在灯泡和相线之间 B. 测电笔用于检验电路中是否有电流
C. 三孔插座损坏后可用两孔插座代替 D. 插头绝缘层老化可能引起电路断路
4. 如图所示,开关闭合后,灯泡较暗,灯泡较亮。下列有关说法正确的是( )
A. 灯泡通过的电流小 B. 灯泡离电源正极近
C. 电压表测量的是电源电压 D. 开关断开后电压表示数变大
5. 一块金属导体的长、宽、高(分别指前后、左右、上下距离)分别为5cm、2cm、1cm,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡均能发光,则能使灯泡最亮的接法是( )
A. 上下接入 B. 左右接入 C. 前后接入 D. 三种接法一样亮
6. 如图所示,电源电压不变,先闭合开关,再闭合开关。关于闭合后,电压表和电流表示数变化,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数不变 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电压表示数不变,电流表示数变大 D. 电压表示数变小,电流表无示数
7. 甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积S不同的两段导体,。如图所示,把它们并联起来将AB接入电路中,通电后,下列有关说法正确的是( )
A. 甲导体的电阻大 B. 通过乙导体的电流大
C. 相同时间内电流通过甲导体做功多 D. 甲、乙并联后的总电阻大于乙的电阻
8. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是( )
A. 实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
B. 利用甲装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 甲装置通电一段时间后,左右两侧容器内空气温度之比约为
D. 乙装置通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧上升的快
9. 如图所示,在A、B两点间分别接入定值电阻或小灯泡,并进行了对应实验。对滑动变阻器在对应实验中主要作用,下列说法正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系——保持定值电阻两端的电压不变
B. 探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端的电压不变
C. 测量定值电阻的阻值——多次测量的目的是避免实验的偶然性
D. 测量小灯泡的电功率——多次测量的目的是求小灯泡的平均电功率
10. 如图所示是电与磁的部分实验,下列关于实验现象记录正确的是( )
A. 甲图:通电后小磁针偏转,改变电流方向小磁针偏转方向不变
B. 乙图:通电后滑片P向右移动过程中,电磁铁a、b磁性增强
C. 丙图:是电动机的原理,闭合开关后,金属棒ab则发生运动
D. 丁图:是发电机的原理,闭合开关后,电流表指针则发生偏转
二、多项选择题:(每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,不选或选错的得0分,共12分)
11. 关于如图所示的四个热学实验,其现象及分析合理的是( )
A. 甲图:迅速下压活塞,厚壁玻璃筒内脱脂棉燃烧起来,因为活塞对脱脂棉做功,脱脂棉内能增加
B. 乙图:抽去中间的玻璃隔板后,两瓶中气体逐渐混合,说明气体分子在不停地做无规则运动
C. 丙图:紧压两铅柱使它们合在一起,悬挂钩码也拉不开,主要是因为分子之间存在引力
D. 丁图:当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内有白雾产生,是因为瓶内气体推动瓶塞做功,其内能减少,瓶内的空气液化成小水滴
12. 在跨学科实践活动中,实践小组制作了如图甲所示的简易调光台灯,图乙是其原理电路图。电源电压为4.5V,L是标有“3.8V 0.35A”的小灯泡,R是由长9m的镍铬合金丝制成的最大阻值为10Ω的变阻器,P是金属滑片。下列有关说法正确的是( )
A. 滑片P沿逆时针方向调节过程中灯泡会变暗
B. 变阻器R利用改变电阻丝的总长度改变电阻
C. 滑片P顺时针调节过程中变阻器R两端电压变小
D. 为了防止灯泡烧坏,调节时变阻器接入长度不小于1.8m
13. 如图所示是道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,是压敏电阻,其阻值会随压力大小的变化而变化。闭合开关,当车的质量等于或大于限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。改变滑动变阻器滑片的位置,可以设定不同路面上的限载质量。下列有关说法正确的是( )
A. 闭合开关,电磁铁下端为S极
B. 检测时,车辆的质量越大压敏电阻的阻值越小
C. 电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力
D. 若要提高设定的道路限载质量,应将滑片P向左移动
14. 如图甲所示的电路中,电源电压恒为9V,小灯泡标有“6V 3W”字样,定值电阻的阻值为10Ω。电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。当开关S闭合,接2,滑动变阻器的滑片在某两点间滑动时,小灯泡的电功率随其两端电压的变化关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 开关S闭合,接1,电路最大功率为2.7W
B. 开关S闭合,接1,定值电阻在30s内产生的热量最多为108J
C. 开关S闭合,接2,小灯泡实际功率为1W时,滑动变阻器的功率为2W
D. 开关S闭合,接2,小灯泡两端电压为3~6V过程中,滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~20Ω
三、填空题(每题3分,共15分)
15. “热”字有多种含义,在物理学中有时表示温度、有时表示热量、有时表示内能。请写出下面几种情形中“热”字的含义:“物体吸热”中“热”是指________;“水被烧热”中“热”是指________;“摩擦生热”中“热”是指________。
16. 实践小组设计了一款盐水动力小车如图甲所示,主要由自制盐水电池和一个小电动机组装而成。小组成员用电压表测量盐水电池的电压,如图乙所示。测得盐水电池的电压为________V,分析可知锌片为电池的________极。盐水电池给小车供电时,________能转化为电能。
17. 物理老师打开电流表的外壳让同学们观察电流表内部结构,其结构示意图如图甲所示,给线圈通入电流后,线圈会沿顺时针转动。若撤去磁体,再给电表线圈通入大小和方向均相同的电流,指针将________(选填“不动”“顺时针转动”或“逆时针转动”);若将磁铁两个磁极对调,再给线圈通入大小相同方向相反的电流,电表指针将沿________(选填“顺”或“逆”)时针转动。把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙所示,若通入图中标注方向的电流,它的A端是________(选填“N”或“S”)极。
18. 如图甲所示的电路容易引起电流过大,其原因可能是________;乙、丙两图中使用测电笔的方法正确的是图________,当用测电笔检测电路中插座某一孔时氖管发光,说明此插孔连接的是电路中的________线。
19. 有甲、乙两个电热水壶,甲壶的容量为1L,乙壶的容量为1.5L。两壶各按额定容量烧开初温均为20℃的一壶水,分别需要3min和4min。若两只电热水壶的效率均为75%,则甲壶中的水烧开需要吸收________J的热量,烧水时________(选填“甲”或“乙”)电热水壶的电流做功快,其功率为________W。已知水的比热容为,烧水环境的气压为一个标准大气压。
四、作图简答题(20题3分,21题6分,共9分)
20. 如图甲所示是一种带有USB接口的新型插线板,插线板上的开关可同时控制每个USB接口和插座是否通电,USB接口和插座可以独立工作。图乙为该插线板部分电路结构示意图,请根据它的功能将图中的三孔插座、USB插座和开关与电源线接通。
21. 阅读短文,回答问题
USB插座
USB是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写,是应用在PC领域的接口技术,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。近年来,一种安全节电、带USB接口的新型插线板广为使用,图见20题甲。USB插座是一种弱电电子产品,在插线板主体上设有USB母座,设有联动开关和USB插口,在插座主体内设有充电器模块,其输出端的正负极与USB插口的电源端的正负极对应连接。
市场内很多低价USB插座大多属于直通USB插座,这种插座里面的USB直接与家庭电压一直保持接触保持运行,使得其寿命很低,存在着较大的安全隐患;带有按钮开关且有指示灯的USB插座,可以大大降低安全隐患,而按钮开关USB插座不够人性化,有时会忘记关上按钮,于是又创造出自动通断USB插座。当然即使是智能插座,在待机状态下也会消耗一定的能量。
(1)带有按钮开关且有指示灯的USB插座,可以显示插座是否运行。按钮开关与USB插座之间是什么连接方式?若指示灯损坏,USB插座仍能正常使用,指示灯与USB插座是什么连接方式?
(2)USB插座是一种弱电电子产品,弱电的电压范围是多少V?若USB插座输出电压为5V,输出电流为2.1A,则接口的输出功率为多少W?
(3)某品牌高功率继电器款USB插座待机功率为2W,若待机一个月(30天),消耗多少J的电能?合多少?
五、实验探究题(22题7分;23题8分;24题9分,共24分)
22. 在“比较不同物质的吸热能力”实验中,用相同电功率的电热器加热水和食用油,比较两种物质的吸热能力,实验装置如图所示。
(1)用相同的加热器加热的目的是________。
(2)实验中两种液体吸收热量的多少可通过________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)进行比较。
(3)实验过程中,每隔1min测量一次水和食用油的温度,将测量数据记录在下面表中。分析实验数据可知:________相同的水和食用油,升高相同的温度,________吸收的热量多;吸收相同的热量,________升高的温度多;由此可判断________的吸热能力强。
时间/min
0
2
4
6
水的温度/℃
29
34
39
45
食用油的温度/℃
30
40
50
60
(4)下面能合理反映该实验结果的图像是________。
A. B. C.
23. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:
(1)实验装置如图甲所示,闭合开关后,可通过观察什么现象来判断通电螺线管周围磁场的方向,从而可确定通电螺线管的极性?
解释·论证】
(2)图甲中,通电螺线管的右端是什么磁极?
(3)移走小磁针,将铁粉均匀地撒在螺线管周围的纸板上,闭合开关后,为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,更好地通过铁屑客观地显示磁场分布情况,接下来应该进行什么操作?
操作后观察到铁屑分布情况如图乙所示,可以说明通电螺线管的外部磁场与什么磁体周围的磁场相似?
(4)为进一步探究这个通电螺线管的极性与螺线管中的电流方向之间的关系,接下来应该进行什么操作?
【交流·评估】
(5)实验中,闭合开关后纸板上的铁屑为什么会出现有规律的排列情况?
(6)通过通电螺线管内部铁屑排列情况可以有什么推断?
24. 在“测量电阻的阻值”实验中:
(1)如图甲所示是实验小组连接的实物电路,闭合开关后,观察到________表没有示数,________表有示数;查找发现是图中一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”。并用笔画线代替导线补画出正确的连线_____。
【解释·论证】
(2)正确连接电路后,移动滑动变阻器的滑片P至某处时,电压表示数为1.5V,此时电流表的示数如图乙所示,通过R的电流为________A,测得R的阻值为________Ω。
(3)继续移动变阻器滑片P进行实验,采用多次测量电阻求平均值的方法________(选填“能”或“不能”)消除误差。
【交流·评估】
(4)实验小组拓展设计了几个用一只电表及开关控制来测量电阻阻值的方法,其中为已知阻值的电阻,电流表或电压表均能正常使用,如图所示的设计方案中能测出阻值的电路有( )
A. B. C. D.
六、综合计算题(25题10分,26题10分,共20分)
25. 多功能车载搅拌电热杯是一款集加热、搅拌、保温于一体的便携式小家电,适合长途驾驶、出差旅行和家庭使用,如图甲所示。使用时,按下搅拌键可通过杯底外部小电机带动磁铁旋转,使放在杯底部的磁性搅拌子同步旋转,实现高效清洁搅拌;长按加热键可实现直接加热到烧开,短按温控开关可实现40-100℃精准控温。某品牌车载搅拌电热杯容量为400mL,连接到电压为12V的车载电源可正常工作,图乙是它工作电路的简化图。某次倒入300g、20℃的水,启动加热键,20min后可使杯中水达到100℃沸腾。若电热杯加热时热效率为70%,搅拌功率为3.6W,指示灯功率忽略不计,水的比热容为。求:
(1)电热杯搅拌电路的电流;
(2)电热杯正常搅拌8s消耗的电能;
(3)电热杯的加热功率及电热丝的阻值。
26. 在社会实践活动中,小明对家庭电路情况进行了一些观察与统计。他观察到家中脉冲式电能表的表盘上标有“220V 40A”“”等字样;将统计的家中用电器种类、额定功率及数量等信息填写在下面表格中。记录结束后,小明将家庭电路中所有灯的开关都断开、其他用电器都断电,只让热水器通电单独工作,发现在1.5min内电能表脉冲指示灯闪烁了44次。求:
家庭用电器统计信息表
用电器
额定电压/V
额定功率/W
数量
电视机
220
150
2
电冰箱
220
125
1
电饭锅
220
800
1
洗衣机
220
225
1
小射灯
220
10
10
节能灯
220
40
8
空调
220
1000
3
热水器
220
1200
1
(1)若表格中所有用电器同时工作,在电路中最多还能安装多大功率的用电器?
(2)热水器的实际功率是多少W?
(3)经分析可能是由于使用多年,导致电热水器中的电热丝电阻发生了变化。如果要恢复该电热水器的铭牌功率,请分析应该给热水器的电热丝串联还是并联一个电阻?这个电阻的阻值为多少Ω?
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