精品解析：湖南常德市澧县第一中学强基班2025-2026学年高一第一学期期中考试物理试卷

2025年强基班第一学期期中考试 物理试题 （时长：75分钟；分值：100分） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 某固态物体的质量为，其物质的比热容为，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（ ） A. 在时间段，该物体吸收的热量为 B. 在时间段，该物质的比热容先增大后减小 C. 该物质在时间段的比热容大于在时间段的比热容 D. 在时间段，该物体放出的热量为 2. 如图为小明制作的活塞式点火器模型，套筒为圆柱形，活塞直径为。现将一定质量的空气密封在套筒内，用的力将活塞快速由处推至处，则套筒内空气增加的内能（ ） A. 最多约10J B. 最少约12J C. 最多约15J D. 最少约20J 3. 用气筒打气时筒壁会发热，小华认为主要是活塞与筒壁摩擦导致的，小宇认为主要是活塞压缩气体做功导致的，下列实验方案中，能够验证他们猜想的是（ ） A. 用同一气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，比较筒壁的温度变化 B. 用不同气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，比较筒壁的温度变化 C. 用同一气筒空打50下和向汽车轮胎内打气50下，比较筒壁的温度变化 D. 用同一气筒空打5下和向自行车轮胎内打气5下，比较筒壁的温度变化 4. 某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“，0.5A”，该同学用阻值为的定值电阻分别进行了5次实验，并记录实验数据。以下说法正确的是（ ） A. 实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同 B. 多次实验是为了减小误差 C. 由记录的实验数据可知，通过和电阻的电流之比为 D. 实验中定值电阻两端的电压只能控制在之间 5. 如图所示的电路，电源电压恒为，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，灯泡标有“”字样。闭合开关，滑片从滑动变阻器可以调节的最大电阻移动到最小电阻的过程中，记录电压表示数与相应的电流表示数，并作出如图乙所示的图像；现将换成“”的灯泡，在保证电路元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片。先后两种情况（灯丝电阻不变），下列说法不正确的是（ ） A. 、电阻之比为 B. 两种情况下电路最大总功率之比为 C. 灯泡消耗最小电功率为 D. 灯泡消耗最大功率为 6. 如图甲所示，电源电压保持不变（内阻不计），小灯泡的额定电压为，闭合开关后，当滑片从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的关系图像如图乙所示。则下列判断不正确的是（ ） A. 电源电压为 B. 小灯泡的额定功率为 C. 小灯泡的最小功率为 D. 滑动变阻器的最大阻值为 7. 如图甲所示，电源电压保持不变，是定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，电压表示数与电流表示数的关系变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 电路中允许通过的最大电流为 B. 电源两端电压为 C. 变阻器接入电路的最大阻值为 D. 定值电阻的电阻值为 8. 如图所示，把标有“，3W”的电阻与最大阻值为的滑动变阻器连接在电压恒为的电源两端。闭合开关，电压表所用量程为，电流表所用量程为，在不损坏电路元件的前提下，下列说法正确的是（ ） A. 电路中允许流过的最大电流为 B. 电阻的额定电压 C. 电路消耗总功率的范围为 D. 滑动变阻器的可调范围为 9. 在图中所示电路中，电源电压相同且保持不变，电路元件均完好，电流表的示数比大。下列方案中有可能使两电流表示数相同的是（ ） ①用一个更小的电阻替换； ②将图（a）中的与图（b）中的互换； ③用一个更大的电阻替换； ④将图（a）中的与图（b）中的互换。 A. ①③ B. ②④ C. ②③④ D. ①②③④ 10. 如图所示，小明在测量滑动变阻器组成的串联电路中用电器的功率时发现，电路两端的电压不变，当滑动变阻器的滑片位于中点时，滑动变阻器消耗的电功率为。若的滑片从中点移动到左端，滑动变阻器消耗的功率变为，再将滑片向右移动阻值为1.5倍大小的电阻后，此时消耗的功率仍为消耗的功率为（ ） A. 5W B. 4W C. 3W D. 二、多选题（每题3分，共24分） 11. 一辆汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为，行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，其图像如图所示，在内通过的路程为共燃烧了的汽油，下列说法正确的是（汽油的热值J/kg）（ ） A. 汽车在内的平均速度为 B. 汽车在内牵引力做功 C. 汽车在运动过程中牵引力先变大后不变 D. 汽车在内发动机的转化效率为 12. 小叶通过查阅资料了解到，甘油和水可以调配出一般意义上汽车防冻液，她很想了解一下甘油的吸热能力。在老师的指导下，她用酒精灯分别加热了质量为、初温为的甘油和水，记录的相关数据如下表所示，若单位时间内甘油吸收的热量和水吸收的热量相等，酒精的热值为，水的比热容为，则下列说法中正确的是（ ） 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 水 4 2 80 甘油 8 4 230 A. 加热相同时间，甘油消耗的酒精更多 B. 给水加热消耗的酒精完全燃烧放出的热量为 C. 甘油的比热容为 D. 该酒精灯的加热效率约为42% 13. 图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关，电流表示数为，A、B间电压为，C、D间电压为；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了。则（ ） A. C、D间应接滑动变阻器 B. 定值电阻的阻值为 C. 移动滑片前后，电路中电流的变化量为 D. 移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为 14. 如图所示，电源电压，电压表量程“”，电流表量程“”，滑动变阻器规格为“，1A”，小灯泡L标有“2.5V，1.25W”（灯丝电阻不变）。在保证小灯泡电流不超出额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变化范围是 B. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 C. 电压表示数变化范围是0~3V D. 电路中电功率的变化范围是 15. 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关，电压表的示数为、电压表的示数为。假设灯丝电阻不变。下列说法正确的是（ ） A. 两端电压为 B. 灯泡与灯泡的电阻之比为 C. 若将电压表更换为电流表，闭合开关，灯泡发光，两个电表都有示数 D. 断开开关，将电压表分别换成电流表，则电流表的示数之比为1：3 16. 如图甲所示电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 曲线是电流表示数与电压表示数的关系图像 B. 灯正常发光时功率为 C. 灯正常发光时其电阻为 D. 滑动变阻器的最大阻值为 17. 图所示为某款电热水壶的简化电路图，额定电压为为感温开关，1、2是开关连接的触点，和为加热电阻，且阻值保持不变。已知该电热水壶加热挡的额定功率为，保温挡正常工作时的电流为。下列说法正确的是（ ） A. 电阻的阻值为 B. 加热挡正常工作时的电流为 C. 加热挡和保温挡正常工作时功率之比为10：1 D. 保温挡正常工作，产生的热量为 18. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器滑片从端移动到端的整个过程中，电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压是12V B. 滑动变阻器的最大的阻值为 C. 滑动变阻器的最大功率为 D. 若定值电阻出现接触不良而断开时，电流表示数约为0，电压表示数接近 三、填空和实验题（每空2分，共20分） 19. 家用轿车常用汽油机驱动，小明从转速表上看到发动机的转速如图所示，则发动机1s内对外做功___________次。若每辆汽车每年消耗汽油1.86t，汽车内燃机的效率平均取值30%。如果能把内燃机效率提高1%，一辆汽车每年可以节约___________汽油。 20. 如图甲所示电路，电源电压不变，为定值电阻、为电阻箱。闭合开关，调整电阻箱的电阻值，电流表示数的倒数与电阻箱的阻值的关系如图乙所示。电源电压为___________V，电阻箱的电阻为___________时，电阻箱的功率最大，最大功率为___________W。 21. 在近期复习中，小明和小红对电学部分实验进行了系统梳理和归纳。 【实验一】探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：电源（电压为）、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个，开关，导线等。 （1）按图甲电路图组装好实验器材，将滑片P位于滑动变阻器阻值最大处闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是___________；（故障仅发生在或上） （2）如图乙是排除故障后根据实验数据画出的定值电阻的图像，由此可以分析：将和的电阻分别接入电路进行实验时，在电压表示数不变的情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比为___________； （3）为了能够顺利完成实验，实验过程中选用的滑动变阻器的最大阻值不小于___________； 【实验二】 （4）研究通过小灯泡的电流与它两端电压的关系。小明将图甲中的定值电阻换成额定电压为的小灯泡，移动滑片，记录多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。图中阴影部分的面积表示___________； 【实验三】 （5）用如图丁所示的电路将电流表改装成直接测量电阻的仪表，是连接待测电阻的接线端，电流表表盘如图戊所示，量程选择为0~0.6A，电源电压恒为6V； 改装步骤如下： ①将直接相连，调节滑片使电流表指针指在刻度上，此后保持滑片位置不变； ②在、之间接入不同待测电阻，依据与的对应关系，将电流表表盘上刻度对应改为之间所接电阻的阻值，从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。则在电流表0.3A刻度处应标___________。 四、计算题（共23分） 22. 2024年9月20日，第三届湖南省旅游发展大会在衡阳市成功举办，衡阳市推出了一系列旅游名片，其中之一便是建湘工业文化街区，重点便是向老百姓展示了建湘柴油机厂的发展历史和辉煌成就。其中建湘柴油机厂自主研发产品N485型柴油机采用的是四缸发动机，如图所示为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，曲轴和飞轮相连，飞轮每转动半周，均有一个汽缸在做功。假如有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示，一载重货车使用此发动机提供动力以的速度匀速行驶油耗为。不考虑因机械自重和机械摩擦消耗能量，且发动机正常工作，已知柴油密度，柴油热值，求： 输出功率 120kW 转速 6000r/min （1）每个做功冲程里发动机做的功； （2）发动机工作时的能量利用效率。 23. 2025年3月6日，我国首批自主研发的某型号120吨级纯电动矿用卡车（图甲）在国内露天矿山领域开始规模化应用，实现了环保效益和经济效益双赢。取，请解答下列问题： （1）该型卡车某次运输时以的速度，在平直路面上匀速行驶，车载电池的输出电能有转化为机械能。求该卡车在此条件下行驶的距离和牵引力的大小； （2）物理兴趣小组自制卡车模型，并设计了防超载系统，其工作原理如图乙所示。为定值电阻，货物对压敏电阻。产生压力，阻值与压力大小的关系如图丙所示。调试过程如下：闭合开关，当载重（承载货物的质量）为时，电压表示数为；当载重为时，控制电路中电流达到临界值，磁性开关动触片被电磁铁吸引断开，电动机停止工作，电压表示数为，且；控制电路中电流小于临界值时，磁性开关动触片回弹闭合，电动机正常工作。控制电路电源电压，水平放置的货架重力和电磁铁线圈的阻值均忽略不计，求的阻值和的大小； （3）若图乙中电压表量程为，不变、触发电动机停止工作的条件不变，在保证电路安全的情况下，通过更换定值电阻，能否使触发电动机停止工作时的载重达到？请结合（2）中有关数据计算说明。 24. 如图甲所示，是一款高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。已知：该杯垫额定电压为，和为完全相同的发热电阻，是规格为“”的滑动变阻器，只起调节电流作用，不对外加热。S、闭合时，通过控制的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡，高温挡正常加热功率为,S闭合，、均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率； （1）求发热电阻的阻值； （2）在正常工作时，手动调节低温挡来加热一杯的果汁，求果汁升温所吸收的热量是多少；所消耗的电能是多少；（已知杯垫加热效率为84%，果汁的比热容为； （3）该杯垫接入家庭电路中单独工作，在使用高温挡加热过程中，观察到电能表（如图丙所示）的转盘内转了60转，求此时电路的实际功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年强基班第一学期期中考试 物理试题 （时长：75分钟；分值：100分） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 某固态物体的质量为，其物质的比热容为，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（ ） A. 在时间段，该物体吸收的热量为 B. 在时间段，该物质的比热容先增大后减小 C. 该物质在时间段的比热容大于在时间段的比热容 D. 在时间段，该物体放出的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于实验中用稳定的热源加热，物体在相同时间内吸收的热量相等，由图可知，在时间段，该物体的温度由升高至，物质的比热容为c，所以物体单位时间吸收热量 故时间段，该物体吸收的热量，故A错误； B．由图可知，该物体在时间段，处于液态，由于液态时的比热容是该物质的性质，所以在时间段，该物质的比热容不变，故B错误； C．由图可知，该物质在时间段，处于固态，该物质在时间段，也处于固态，由于固态时的比热容是该物质的性质，保持不变，所以该物质在时间段的比热容等于在时间段的比热容，故C错误； D．该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量，由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在时间段，该物体放出的热量等于在时间段该物体吸收的热量，所以该物体放出的热量，故D正确。 故选D。 2. 如图为小明制作的活塞式点火器模型，套筒为圆柱形，活塞直径为。现将一定质量的空气密封在套筒内，用的力将活塞快速由处推至处，则套筒内空气增加的内能（ ） A. 最多约10J B. 最少约12J C. 最多约15J D. 最少约20J 【答案】C 【解析】 【详解】已知活塞的直径为 由图可知，将活塞由处推至处活塞移动的距离约为 根据功的定义可知 考虑到活塞与套筒内壁的摩擦，则套筒内空气增加的内能最多为 故选C。 3. 用气筒打气时筒壁会发热，小华认为主要是活塞与筒壁摩擦导致的，小宇认为主要是活塞压缩气体做功导致的，下列实验方案中，能够验证他们猜想的是（ ） A. 用同一气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，比较筒壁的温度变化 B. 用不同气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，比较筒壁的温度变化 C. 用同一气筒空打50下和向汽车轮胎内打气50下，比较筒壁的温度变化 D. 用同一气筒空打5下和向自行车轮胎内打气5下，比较筒壁的温度变化 【答案】C 【解析】 【分析】本实验需验证筒壁发热的主要原因是活塞摩擦还是压缩气体做功，需遵循控制变量法，保证摩擦做功的条件一致，仅改变是否存在压缩气体做功的变量，同时保证温度变化可观测。 【详解】A.两次打气过程均同时存在活塞与筒壁摩擦、压缩气体做功两个发热因素，无法区分主次原因，故A错误； B.未控制气筒相同，摩擦做功的初始条件本身存在差异，且两次打气均同时存在两种发热因素，无法验证猜想，故B错误； C.同一气筒保证了摩擦做功的条件一致，空打时只有摩擦做功、无压缩气体做功，向轮胎打气时同时存在两种做功过程，对比两次温度变化即可判断主要发热原因，故C正确； D.仅打气5次，两种过程产生的热量均很少，筒壁温度变化不明显，无法有效对比得出结论，故D错误。 故选C。 4. 某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“，0.5A”，该同学用阻值为的定值电阻分别进行了5次实验，并记录实验数据。以下说法正确的是（ ） A. 实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同 B. 多次实验是为了减小误差 C. 由记录的实验数据可知，通过和电阻的电流之比为 D. 实验中定值电阻两端的电压只能控制在之间 【答案】D 【解析】 【详解】A．探究电流与电阻的关系，必须保证电阻两端的电压不变，因此，实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压相同，故A错误； B．本实验多次实验的目的是避免实验的偶然性，使实验结论更具有普遍性，故B错误； C．根据上述分析可知，定值电阻两端的电压不变，结合欧姆定律可知，通过和电阻的电流之比为，故C错误； D．根据欧姆定律可知，电路中的电流 电压表的示数为 为了保证定值电阻两端的电压不变，当定值电阻增大时，滑动变阻器接入电路中的阻值也要随之增大，因此当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，定值电阻的阻值也是最大，对应电路中的电流最小，则有 则定值电阻两端的电压 由题可知，电路中的最大电流 同理可知，电路中对应的定值电阻应为最小，则定值电阻两端的电压 即实验中定值电阻两端的电压只能控制在之间，故D正确。 故选D。 5. 如图所示的电路，电源电压恒为，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，灯泡标有“”字样。闭合开关，滑片从滑动变阻器可以调节的最大电阻移动到最小电阻的过程中，记录电压表示数与相应的电流表示数，并作出如图乙所示的图像；现将换成“”的灯泡，在保证电路元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片。先后两种情况（灯丝电阻不变），下列说法不正确的是（ ） A. 、电阻之比为 B. 两种情况下电路最大总功率之比为 C. 灯泡消耗最小电功率为 D. 灯泡消耗最大功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知，电压表测量滑动变阻器两端电压，由图乙图像和串联电路规律可知 代入数据可解得 由的规格“”得 解得 由的规格“”得 因此、电阻之比为，故A正确； B．的额定电流为 的额定电流为 由于电流表量程为，两种情况下电路的安全最大电流均为，且电源电压恒定为，可得最大总功率均为 因此两种情况下电路最大总功率之比为，故B正确； C．当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小，由图乙可知带有的电路最小电流为，此时灯泡消耗的电功率最小，为，故C正确； D．换用时，受电流表量程限制，电路中最大电流为，此时灯泡消耗的功率最大，为，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 6. 如图甲所示，电源电压保持不变（内阻不计），小灯泡的额定电压为，闭合开关后，当滑片从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的关系图像如图乙所示。则下列判断不正确的是（ ） A. 电源电压为 B. 小灯泡的额定功率为 C. 小灯泡的最小功率为 D. 滑动变阻器的最大阻值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，只有小灯泡接入电路，此时电源电压等于小灯泡两端的电压，结合图乙可知，此时小灯泡两端的电压 通过小灯泡的电流 因此电源电压为 小灯泡的额定功率，故AB正确，不符合题意； CD．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，电路中的电流最小，此时小灯泡的功率最小，结合图乙可知，此时电路中的电流 小灯泡两端的电压 则小灯泡的最小电功率为 滑动变阻器的最大阻值为，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 7. 如图甲所示，电源电压保持不变，是定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，电压表示数与电流表示数的关系变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 电路中允许通过的最大电流为 B. 电源两端电压为 C. 变阻器接入电路的最大阻值为 D. 定值电阻的电阻值为 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图像可知，当R1两端的电压U1=10V，电路中的电流I=0.1A，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=U2+U1=IR+U1=0.1A×R2+10V 当R1两端的电压U1'=0V，电路中的电流I'=0.6A，即电路中允许通过的最大电流为0.6A； 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=U2'+U1'=I'R2+U1'=0.6A×R2+0V 因为电源电压相等，所以由上述表达式解得：R2=20Ω，U=12V，故AB错误，D正确； C．由电路图可知，当滑片位于右端时，R2与R1的最大阻值串联，此时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知，R1两端的电压U1=10V，电路中的最小电流I=0.1A，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值，故C错误。 故选D。 8. 如图所示，把标有“，3W”的电阻与最大阻值为的滑动变阻器连接在电压恒为的电源两端。闭合开关，电压表所用量程为，电流表所用量程为，在不损坏电路元件的前提下，下列说法正确的是（ ） A. 电路中允许流过的最大电流为 B. 电阻的额定电压 C. 电路消耗总功率的范围为 D. 滑动变阻器的可调范围为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题可知，定值电阻允许通过的电流 因此，电路中允许通过的最大电流为，故A错误； B．由题意可知，电阻的额定电压 CD．当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小，则此时电路中的最小电流 此时滑动变阻器两端的电压 即整个过程没有超过电压表的量程，结合上述分析可知，滑动变阻器接入电路中的最小电阻为 因此滑动变阻器的可调范围为，电路消耗的最大电功率为 电路消耗的最小电功率为 电路消耗总功率的范围为，故C错误，D正确。 故选D。 9. 在图中所示电路中，电源电压相同且保持不变，电路元件均完好，电流表的示数比大。下列方案中有可能使两电流表示数相同的是（ ） ①用一个更小的电阻替换； ②将图（a）中的与图（b）中的互换； ③用一个更大的电阻替换； ④将图（a）中的与图（b）中的互换。 A. ①③ B. ②④ C. ②③④ D. ①②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】由（a）电路图可知，电路为R1与R2的并联电路，电流表A1测干路中的电流；； 由（b）电路图可知，R1与R3串联，电流表A2测电路电流；电流表A2示数 ①用一个更小的电阻替换R3；I2电流变大；但总电阻仍大于R1，电源电压相同且不变，I2＜I1，故①错误； ②将图（a）中的R2与（b）中的R1互换，图（a）中的总电阻；图（b）中的总电阻，Rb=R2+R3，Ra=Rb有可能，由欧姆定律可得，有可能使两电流表示数相同，故②正确； ③图（a）中用一个更大的电阻替换R2，总电阻一定小于R1，图（b）中的总电阻，Rb=R1+R3，Ra≠Rb，由欧姆定律可得，不可能使两电流表示数相同，故③错误； ④将图（a）中的R1与（b）中的R3互换，图（a）中的总电阻，，由于 阻值未知，则有R'a=R'b的可能，由欧姆定律可得，有可能使两电流表示数相同，故④正确。 故选B。 10. 如图所示，小明在测量滑动变阻器组成的串联电路中用电器的功率时发现，电路两端的电压不变，当滑动变阻器的滑片位于中点时，滑动变阻器消耗的电功率为。若的滑片从中点移动到左端，滑动变阻器消耗的功率变为，再将滑片向右移动阻值为1.5倍大小的电阻后，此时消耗的功率仍为消耗的功率为（ ） A. 5W B. 4W C. 3W D. 【答案】D 【解析】 【详解】设接入电路的阻值为，当滑片在中点时，接入电阻为，则功率为 当滑片移到左端，接入电阻为，功率为 由题意结合上述两式可得   整理得： 即 又   整理得。  滑片移动后，接入阻值变为：   此时总电阻 电路电流 因此的功率   代入得。 故选D。 二、多选题（每题3分，共24分） 11. 一辆汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为，行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，其图像如图所示，在内通过的路程为共燃烧了的汽油，下列说法正确的是（汽油的热值J/kg）（ ） A. 汽车在内的平均速度为 B. 汽车在内牵引力做功 C. 汽车在运动过程中牵引力先变大后不变 D. 汽车在内发动机的转化效率为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．题干明确给出0~10 s内路程，汽车单向直线运动，则位移大小等于，时间，平均速度，故A正确； B．10 s后汽车匀速，牵引力与阻力平衡 汽车恒定功率 10~15 s时间，牵引力做功，故B正确； C．汽车恒定功率启动，由可知：速度增大过程中，牵引力持续减小，当后匀速，牵引力保持不变。因此牵引力是先减小后不变，不是先变大后不变，故C错误； D．0.015 kg汽油完全燃烧放热 发动机效率，故D正确。 故选ABD。 12. 小叶通过查阅资料了解到，甘油和水可以调配出一般意义上汽车防冻液，她很想了解一下甘油的吸热能力。在老师的指导下，她用酒精灯分别加热了质量为、初温为的甘油和水，记录的相关数据如下表所示，若单位时间内甘油吸收的热量和水吸收的热量相等，酒精的热值为，水的比热容为，则下列说法中正确的是（ ） 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 水 4 2 80 甘油 8 4 230 A. 加热相同时间，甘油消耗的酒精更多 B. 给水加热消耗的酒精完全燃烧放出的热量为 C. 甘油的比热容为 D. 该酒精灯的加热效率约为42% 【答案】CD 【解析】 【详解】A． 由表格数据水加热消耗酒精，甘油加热消耗酒精，可得每分钟消耗酒精均为，加热相同时间，二者消耗酒精质量相等，故A错误； B． 给水加热消耗酒精质量完全燃烧放出的热量  故B错误； C．甘油加热时间是水的2倍，单位时间吸热相等，因此 温度变化， 由吸热公式得  可得  故C正确。 D ．加热效率 水吸收的热量  结合酒精燃烧放热 得  故D正确； 故选CD。 13. 图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关，电流表示数为，A、B间电压为，C、D间电压为；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了。则（ ） A. C、D间应接滑动变阻器 B. 定值电阻的阻值为 C. 移动滑片前后，电路中电流的变化量为 D. 移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．移动滑片至另一位置，电流表示数变大，说明电路总电阻减小，即滑动变阻器的电阻减小，定值电阻上的电压变大，而A、B间电压减小，可知C、D间电压变大，即应接定值电阻，A错误； B．由上述分析可知，C、D间所接的定值电阻的阻值为，B正确； C．因电源电压不变，A、B间电压减小了，则C、D间电压增加，可知移动滑片前后，电路中电流的变化量为，C正确； D．移动滑片前后，电路中的电流分别为和 电路消耗的功率P=IE，可知电路消耗总功率的比值为，D错误。 故选BC。 14. 如图所示，电源电压，电压表量程“”，电流表量程“”，滑动变阻器规格为“，1A”，小灯泡L标有“2.5V，1.25W”（灯丝电阻不变）。在保证小灯泡电流不超出额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变化范围是 B. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 C. 电压表示数变化范围是0~3V D. 电路中电功率的变化范围是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由灯泡铭牌得 灯泡额定电流为 为保证灯泡电流不超过额定电流，由欧姆定律得 解得滑动变阻器连入电路的电阻 又滑动变阻器最大阻值为 则电流表示数最小为 电流表示数最大为 所以电流表示数变化范围是，故A错误； B．由A项分析可知，滑动变阻器连入电路的电阻应满足 又电压表测滑动变阻器两端电压，由串联电路分压得 因电压表量程为，则电压表不超量程时应满足 解得 所以滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为，故B正确； C．由得电压表示数随增大而增大 当时，电压表示数最小为 当时，电压表示数最大为 所以电压表示数变化范围为，故C错误； D．由电路总功率 得总功率随增大而减小。当时，电路总功率最大为 当时，电路总功率最小为 所以电路中电功率的变化范围是，故D正确。 故选BD。 15. 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关，电压表的示数为、电压表的示数为。假设灯丝电阻不变。下列说法正确的是（ ） A. 两端电压为 B. 灯泡与灯泡的电阻之比为 C. 若将电压表更换为电流表，闭合开关，灯泡发光，两个电表都有示数 D. 断开开关，将电压表分别换成电流表，则电流表的示数之比为1：3 【答案】CD 【解析】 【详解】A．闭合开关后，电压表测的是电源电压，为；电压表测的是灯泡两端电压，为，则灯泡两端电压为，故A错误； B．两灯泡串联，通过它们的电流相等，由欧姆定律得 故灯泡与灯泡的电阻之比为，故B错误； C．若将电压表更换为电流表，闭合开关后，电流表将灯泡短路，电路中只有灯泡接入，故灯泡发光；电压表仍测电源电压，电流表有电流通过，因此两个电表都有示数，故C正确； D．断开开关，将电压表、分别换成电流表、后，灯泡与灯泡并联，且测通过灯泡的电流，测干路电流。因，并联时两灯泡两端电压相等，由欧姆定律得 则干路电流 故电流表、的示数之比为，故D正确。 故选CD。 16. 如图甲所示电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 曲线是电流表示数与电压表示数的关系图像 B. 灯正常发光时功率为 C. 灯正常发光时其电阻为 D. 滑动变阻器的最大阻值为 【答案】ABD 【解析】 【详解】由电路图可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．当滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大，此时灯泡两端的电压最小即电压表V1的示数最小，则曲线b表示电流表示数与电压表V2示数的关系图像，曲线a表示电流表示数与电压表V1示数的关系图像，故A正确； D．由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.2A，此时灯泡两端的电压UL=2V，滑动变阻器两端的电压U滑=9V，滑动变阻器的最大阻值为，故D正确；  BC．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此时电路中的电流最大，由图乙可知电路中的最大电流I大=0.6A，即灯泡的额定电流为IL=0.6A，此时滑动变阻器两端的电压为3V，则小灯泡两端的电压为UL′=U-U滑=11V-3V=8V，灯正常发光时功率为 灯正常发光时其电阻约为，故B正确，C错误。 故选ABD。 17. 图所示为某款电热水壶的简化电路图，额定电压为为感温开关，1、2是开关连接的触点，和为加热电阻，且阻值保持不变。已知该电热水壶加热挡的额定功率为，保温挡正常工作时的电流为。下列说法正确的是（ ） A. 电阻的阻值为 B. 加热挡正常工作时的电流为 C. 加热挡和保温挡正常工作时功率之比为10：1 D. 保温挡正常工作，产生的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因电源电压不变，由 可知总电阻最小时功率最大，故当开关接时，被短路，只有接入电路，为加热挡，故可得 当接时，与串联，总电阻最大，功率最小，为保温挡。保温挡总电阻 因此 故A错误； B．加热挡正常工作电流，故B正确； C．保温挡功率，因此功率比：，故C正确。 D． ，保温挡产生的热量，故D错误。 故选BC。 18. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器滑片从端移动到端的整个过程中，电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压是12V B. 滑动变阻器的最大的阻值为 C. 滑动变阻器的最大功率为 D. 若定值电阻出现接触不良而断开时，电流表示数约为0，电压表示数接近 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片在b端时，电路电阻为R1，此时电路中的电流最大，电压表示数最大，等于电源电压，由图像可知，电源的电压为9V，故A错误； B．当电路中的电流最大时，此时电路中的电流为1.5A，根据 可得定值电阻R1的阻值为6Ω， 当滑片在a端时，电路中的电流最小时，电路总电阻 此时电路中的电流为0.5A，可得电路总电阻R为18Ω，滑动变阻器的电阻R2的阻值为12Ω，故B错误； C．滑动变阻器消耗的电功率， 联立解得 当时，滑动变阻器的功率最大，最大功率 解得滑动变阻器最大功率Pm为3.375W，故C正确； D．当定值电阻R1接触不良断开时，电路可看成电压表串联在电路中，电路总电阻很大，电流表示数为0，电压表测电源的电压，所以电压表示数接近9V，故D正确。 故选CD。 三、填空和实验题（每空2分，共20分） 19. 家用轿车常用汽油机驱动，小明从转速表上看到发动机的转速如图所示，则发动机1s内对外做功___________次。若每辆汽车每年消耗汽油1.86t，汽车内燃机的效率平均取值30%。如果能把内燃机效率提高1%，一辆汽车每年可以节约___________汽油。 【答案】 ①. 25 ②. 0.06 【解析】 【分析】 【详解】[1]由转速表可知，发动机转速为,即1s内飞轮转50圈。四冲程汽油机工作规律：飞轮每转2圈，完成1个工作循环，对外做功1次，因此1s内对外做功次数为次。 [2]内燃机效率提高后，汽车需要的有用功不变，根据有用功公式 可得 汽油热值可约去，代入、、 得效率提高后消耗汽油质量 因此每年节约汽油质量 【点睛】 20. 如图甲所示电路，电源电压不变，为定值电阻、为电阻箱。闭合开关，调整电阻箱的电阻值，电流表示数的倒数与电阻箱的阻值的关系如图乙所示。电源电压为___________V，电阻箱的电阻为___________时，电阻箱的功率最大，最大功率为___________W。 【答案】 ①. 6 ②. 12 ③. 0.75 【解析】 【详解】[1]根据欧姆定律 变形得  由图乙可知：图像斜率 解得电源电压 纵轴截距 解得定值电阻 [2][3]电阻箱的功率 当时，分母最小，最大，因此时功率最大。 最大功率为 21. 在近期复习中，小明和小红对电学部分实验进行了系统梳理和归纳。 【实验一】探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：电源（电压为）、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个，开关，导线等。 （1）按图甲电路图组装好实验器材，将滑片P位于滑动变阻器阻值最大处闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是___________；（故障仅发生在或上） （2）如图乙是排除故障后根据实验数据画出的定值电阻的图像，由此可以分析：将和的电阻分别接入电路进行实验时，在电压表示数不变的情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比为___________； （3）为了能够顺利完成实验，实验过程中选用的滑动变阻器的最大阻值不小于___________； 【实验二】 （4）研究通过小灯泡的电流与它两端电压的关系。小明将图甲中的定值电阻换成额定电压为的小灯泡，移动滑片，记录多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。图中阴影部分的面积表示___________； 【实验三】 （5）用如图丁所示的电路将电流表改装成直接测量电阻的仪表，是连接待测电阻的接线端，电流表表盘如图戊所示，量程选择为0~0.6A，电源电压恒为6V； 改装步骤如下： ①将直接相连，调节滑片使电流表指针指在刻度上，此后保持滑片位置不变； ②在、之间接入不同待测电阻，依据与的对应关系，将电流表表盘上刻度对应改为之间所接电阻的阻值，从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。则在电流表0.3A刻度处应标___________。 【答案】（1）R短路 （2）2：1 （3）20 （4）滑动变阻器的电功率 （5）10 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，不可能断路，电压表无示数，电压表被短路，则电路故障原因可能是R短路。 【小问2详解】 由图可知，将和的电阻分别接入电路进行实验时，回路中的电流分别为， 在电压表示数不变的情况下，滑动变阻器的电压是不变的，则滑动变阻器消耗的电功率之比为电流比，即。 【小问3详解】 为顺利完成实验，定值电阻的电压 电源电压为，滑动变阻器的电压也是，根据串联电路电压值比等于电阻之比，故两者电阻阻值大小相等，定值电阻最大阻值为，故滑动变阻器的最大阻值不小于。 【小问4详解】 图中阴影的横坐标是电源电压减去灯泡的电压，等于滑动变阻器的电压，纵坐标是通过滑动变阻器的电流，根据功率的定义可知阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。 【小问5详解】 将直接相连，调节滑片使电流表指针指在刻度上，此后保持滑片位置不变，电阻为 当电流为时，总电阻为 待测电阻阻值为 故当时，待测电阻为 四、计算题（共23分） 22. 2024年9月20日，第三届湖南省旅游发展大会在衡阳市成功举办，衡阳市推出了一系列旅游名片，其中之一便是建湘工业文化街区，重点便是向老百姓展示了建湘柴油机厂的发展历史和辉煌成就。其中建湘柴油机厂自主研发产品N485型柴油机采用的是四缸发动机，如图所示为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，曲轴和飞轮相连，飞轮每转动半周，均有一个汽缸在做功。假如有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示，一载重货车使用此发动机提供动力以的速度匀速行驶油耗为。不考虑因机械自重和机械摩擦消耗能量，且发动机正常工作，已知柴油密度，柴油热值，求： 输出功率 120kW 转速 6000r/min （1）每个做功冲程里发动机做的功； （2）发动机工作时的能量利用效率。 【答案】（1）600J （2）54% 【解析】 【小问1详解】 由于转速转6000转，转转，内共旋转转；由“飞轮每转动半周就有一个汽缸做功”可知每转1转有2次做功冲程，做功冲程总次数次 所以每个做功冲程做的功 发动机输出功率为 工作时间，则发动机工作做的功 柴油密度，柴油热值，柴油的质量 完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 发动机的热效率 23. 2025年3月6日，我国首批自主研发的某型号120吨级纯电动矿用卡车（图甲）在国内露天矿山领域开始规模化应用，实现了环保效益和经济效益双赢。取，请解答下列问题： （1）该型卡车某次运输时以的速度，在平直路面上匀速行驶，车载电池的输出电能有转化为机械能。求该卡车在此条件下行驶的距离和牵引力的大小； （2）物理兴趣小组自制卡车模型，并设计了防超载系统，其工作原理如图乙所示。为定值电阻，货物对压敏电阻。产生压力，阻值与压力大小的关系如图丙所示。调试过程如下：闭合开关，当载重（承载货物的质量）为时，电压表示数为；当载重为时，控制电路中电流达到临界值，磁性开关动触片被电磁铁吸引断开，电动机停止工作，电压表示数为，且；控制电路中电流小于临界值时，磁性开关动触片回弹闭合，电动机正常工作。控制电路电源电压，水平放置的货架重力和电磁铁线圈的阻值均忽略不计，求的阻值和的大小； （3）若图乙中电压表量程为，不变、触发电动机停止工作的条件不变，在保证电路安全的情况下，通过更换定值电阻，能否使触发电动机停止工作时的载重达到？请结合（2）中有关数据计算说明。 【答案】（1）， （2）， （3）能，见解析 【解析】 【小问1详解】 该卡车在此条件下行驶的距离 车载电池的输出电能有转化为机械能，牵引力做的功 则牵引力的大小 【小问2详解】 由图乙可知，定值电阻与压敏电阻串联，电压表测量两端的电压，当载重为时，受到的压力 由图丙可知，的阻值，则控制电路的电压 当载重为时，受到的压力 由图丙可知，的阻值，则控制电路的电压 结合题意可知 联立代入数据可得 则控制电路中电流达到临界值 【小问3详解】 由图丙可知，设和压力的关系式为 当，代入上面关系式 当，代入上面关系式 联立解得 和压力的关系式为 当载重达到，压敏电阻受到的压力 则压敏电阻的阻值 控制电路中电流达到临界值 控制电路的总电阻 更换后的定值电阻的阻值 此时电压表的示数 所以使触发电动机停止工作时的载重可以达到12kg。 24. 如图甲所示，是一款高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。已知：该杯垫额定电压为，和为完全相同的发热电阻，是规格为“”的滑动变阻器，只起调节电流作用，不对外加热。S、闭合时，通过控制的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡，高温挡正常加热功率为,S闭合，、均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率； （1）求发热电阻的阻值； （2）在正常工作时，手动调节低温挡来加热一杯的果汁，求果汁升温所吸收的热量是多少；所消耗的电能是多少；（已知杯垫加热效率为84%，果汁的比热容为； （3）该杯垫接入家庭电路中单独工作，在使用高温挡加热过程中，观察到电能表（如图丙所示）的转盘内转了60转，求此时电路的实际功率。 【答案】（1） （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意知，当、闭合，断开时，电路为的简单电路；当、闭合，闭合时，和并联；由于并联的电路总电阻小于任何一个支路电阻，由此可知，当、闭合，断开时，电路为中温挡；当闭合，闭合时，电路为高温挡，则由 可得，加热杯垫处于高温挡时，电路电阻为 由于并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即 由于和为完全相同的发热电阻，可解得。 【小问2详解】 由可得，果汁升温所吸收的热量为 已知杯垫加热效率为，该过程消耗的电能为 【小问3详解】 由图丙知，表示电路中的用电器每消耗电能，电能表的转盘转过3000转，由题意知，在使用高温挡加热过程中，观察到电能表的转盘内转了60转，则该时间里电加热器消耗的电能为 实际加热功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $