卷子答案网-一个不只有答案的网站江苏省苏州市常熟市等地2023年中考物理一模试卷
一、单选题
1．（2017·周村模拟）集成电路是二十世纪最重要的发明之一，现代的收音机、电视机、手机、计算机等设备中都有集成电路，如图所示，是某数码相机的图象传感器．关于集成电路主要是由下列哪一种材料制成（ ）
A．超导体 B．金属导体 C．半导体 D．绝缘体
【答案】C
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】解：二极管、所有的芯片、集成电路都属于半导体．
故选C．
【分析】了解生活中半导体材料，发光二极管、所有的芯片、集成电路都属于半导体．
2．（2023·常熟模拟）下列关于功的说法正确的是（ ）
A．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
B．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
C．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
D．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．足球滚动的距离是水平方向的，所受的重力是竖直方向的，所以重力对足球不做功，A不符合题意；
B．小明推汽车，汽车未移动距离，所以推力对汽车不做功，B不符合题意；
C．举重运动员对杠铃的作用力是向上的，而杠铃移动的距离也向上，所以运动员对杠铃做了功，C符合题意；
D．吊车吊着重物水平方向移动距离，吊车对重物的作用力竖直向上，所以吊车的拉力对重物不做功，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体受力且在受力方向上移动距离，力对物体做了功。
3．（2023·常熟模拟）如图所示，手电筒中的电流为 0.6 A，电源为三节干电池，则该手电筒中的小灯泡 工作1min消耗的电能约为（ ）
A．2.7 J B．81J C．162 J D．9720 J
【答案】C
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】该手电筒中的小灯泡 工作1min消耗的电能约为
故答案为：C。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积，计算消耗电能的多少。
4．（2022·龙东）下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
【答案】C
【知识点】热量的概念；内能的概念；做功改变物体内能
【解析】【解答】A．一切物体，无论温度高低，都具有内能，0℃的冰有内能，A不符合题意；
B．热量是过程量，不能说含有多少热量，B不符合题意；
C．摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，C符合题意；
D．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸热内能增加，但温度不变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】一切物体都具有内能；摩擦是过做功的方式改变物体的内能；物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高。
5．（2023九上·河北期末）图所示是小明家的一个插线板，他在使用中发现：插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压。图中电路的连接符合上述要求及安全用电原则的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】由题意可知，开关控制三孔插座，它们应该是串联关系。为了用电安全，开关应该在接在火线与插座之间；三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则，即左孔接零线，右孔接开关与火线相连，上孔接地线，B符合题意，ACD不符合题意，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】三孔插座连接时，要左零右火上接地；开关连接在火线一侧。
6．（2021·潍坊）如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（ ）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．该过程中电能转化为机械能，A不符合题意；
B．左右两段导线周围的磁场方向不同，电流方向相同，所受磁场力方向不同，B不符合题意；
CD．若仅调换电池两极，电流方向改变，线框将逆时针转动，若仅调换磁铁两极，磁场方向改变，线框将逆时针转动，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
7．（2023·常熟模拟）如图所示为家庭电路中四种用电器耗电1kW持续正常工作的时间.则（ ）
A．甲消耗的电能比乙的多 B．乙和丙产生的电热肯定相同
C．甲的额定功率最大 D．丁的实际功率最大
【答案】D
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】由图可知，1度电可供丁持续工作的时间最少，由P=可知，丁的实际功率最大，乙和丙的实际功率相同，甲的实际功率最小，则在相同的时间内，甲消耗的电能比乙的少；AC不符合题意，D符合题意；
乙和丙的实际功率相同，但不知二者的电阻关系，由Q=I2Rt可知，不能确定乙和丙产生的电热肯定相同，B不符合题意．
故答案为：D
【分析】根据电能和工作时间的比值， 计算电功率。
8．（2023·常熟模拟）在“伏安法测定值电阻”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．为了检测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B．在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较小的量程
C．每次读取数据后在记录过程中，均需断开开关
D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A．伏安法测电阻的实验中，为保护电路，防止连接最后一根导线时电路中的电流过大，烧坏电路元件，连接电路时开关应断开，A不符合题意；
B．在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，B不符合题意；
C．每次读取数据后在记录过程中，均需断开开关，可以防止因电阻通电时间过长，造成温度升高而影响实验测量结果，C符合题意；
D．真实值与测量值之间的差异叫误差，误差在是不可避免的，多次测量求平均值来减小误差，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】连接电路时，开关要断开；不清楚电流、电压大小时，选择较大量程试触；记录实验数据时，电路的开关断开；测量数据时，多次实验可以减小误差。
9．（2023·常熟模拟）如图所示是检测电路故障时使用的测电笔内部构造图及使用示意图，下列关于测电笔的说法正确的是（ ）
A．测电笔中的高电阻可以用铁丝代替
B．氖管发光时测电笔接触的是火线
C．使用测电笔时手只能接触绝缘体
D．氖管发光时没有电流通过人体
【答案】B
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】A．在使用测电笔时，测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时测电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故，而铁丝的电阻很小，不能起到保护人体安全的作用，所以不能用铁丝代替测电笔中的高电阻，A不符合题意；
B．当测电笔笔尖接触导线时，使氖管发光的是火线，氖管不发光时说明接触的是零线，B符合题意；
C．手不要接触测电笔前端的金属体，必须接触测电笔末端的金属体，不是绝缘体，C不符合题意；
D．在使用测电笔时，测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时有电流经过人体，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】测电笔中的高电阻不能用铜丝代替；火线能使氖管发光；使用测电笔时，手要接触金属笔尾。
10．（2021九上·寻乌月考）某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开，这表明灯泡和动力装置能各自独立工作，并联在电路中，启动开关接在干路中，控制整个电路；感应开关控制动力装置，串联在一条支路中，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】用电器可以分别工作的电路是并联电路；干路开关控制所有用电器，支路开关控制支路用电器。
11．（2022八下·番禺期末）小李帮朋友搬家，他用图甲、乙所示的两套装置（每个滑轮的质量均相等，绳重和摩擦不计），分别将重力为100N的重物匀速提升相同高度h，若拉力竖直向上，则使用两套装置时不同的物理量是（ ）
A．拉力大小 B．有用功 C．额外功 D．机械效率
【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】A．由图可知，承担重物的绳子股数n甲＝2，n乙＝3，则两种情况下绳端的拉力大小为
由于甲、乙装置中，提升物体的重力和动滑轮的重力相等，所以F1>F2，A符合题意；
B．甲、乙装置克服物体重力做有用功，由于两装置中物体的重力相等，匀速提升的高度h相同，所以有用功大小为W有甲＝W有乙＝Gh
即使用两套装置时所做的有用功相同，B不符合题意；
C．绳重和摩擦不计，所以克服动滑轮重力所做的功就是额外功，即W额＝G动h，根据题意可知，甲、乙装置中动滑轮的重力和上升的高度相同，所以它们的额外功相同，C不符合题意；
D．装置的机械效率，因为两装置的W有和W额相同，所以机械效率相同，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据，判断拉力大小，根据W有＝Gh，判断有用功大小；根据W额＝G动h，判断额外功大小；根据，可判断机械效率大小。
12．（2023·常熟模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0 ~15V，滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”。在滑动变阻器的滑片移动的过程中，电压表的示数与变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程，则下列结论错误的是（ ）
A．电源电压是18V
B．R1的阻值是20Ω
C．电流表示数的变化范围是0.075A ~0.6A
D．R1的电功率变化范围是0.45W ~7.2W
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】AB．如图甲，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流。设电源电压为U，根据图乙可得
以上两式联立方程组，解得，
AB正确，不符合题意；
C．由题可知，当滑动变阻器的滑片向左移动时，R2变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，电流表示数变小；当电压表达到最大示数15V时，R1两端电压
电路中有最小电流
由电流表量程可知，电流表最大示数为
C错误，符合题意；
D．R1的最小电功率
R1的最大电功率
D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路中，各部分的分压比等于电阻比；根据电压和电阻的比值， 计算电流；根据电流和电阻，可以计算电功率大小。
二、填空题
13．（2023·常熟模拟）2022年1月1日，“华龙一号”核电6号机组首次并网成功，该核电站通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，核电站中的汽轮机带动发电机组发电，将机械能转化为 能，核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】核裂变；电；不可再生
【知识点】能源及其分类；核裂变；电磁感应
【解析】【解答】目前，核聚变技术还处于不可控阶段，因此核电站是利用可控的核裂变释放能量来发电的。
核电站中的汽轮机具有机械能，通过带动发电机组发电将机械能转化为电能。
核能属于一旦消耗就很难再生的能源，是不可再生能源。
【分析】核电站利用核裂变释放能量；发电机工作时，机械能转化为电能；核能不可再生。
14．（2023·常熟模拟）如图所示是嫦娥4号的中继卫星“鹊桥”由长征4号丙运载火箭发射时的情景。火箭中的燃料燃烧时，燃气推动火箭和卫星上升，卫星的机械能会 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。“鹊桥”最终在距地球约45万千米的轨道上运行，由此可知，从地球上发射的电磁波信号经过 秒后就会被“鹊桥”接收到。
【答案】增大；1.5
【知识点】燃料的热值；速度公式及其应用
【解析】【解答】由题意可知，火箭中的燃料燃烧时，燃气推动火箭和卫星上升，卫星的高度不断增加，速度也在增大，卫星自身的质量不变，则卫星的重力势能和动能都在增大，卫星的机械能会增大。
由题意可知，“鹊桥”最终在距地球约45万千米的轨道上运行，该卫星与地面的距离为
电磁波的传播速度，由此可知，从地球上发射的电磁波信号被“鹊桥”接收到，需要的时间为
需要的时间为1.5s。
【分析】火箭升空时，机械能变大；根据路程和速度的比值， 计算时间。
15．（2023·常熟模拟）如图所示是小明自制的简易调光灯。闭合开关，回形针沿铅笔芯向左移动过程中灯的亮度会 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；小明发现灯泡亮度变化不明显，你建议他调换更 （选填“粗”或“细”）的笔芯来进行实验。
【答案】变亮；细
【知识点】影响电阻大小的因素；电路的动态分析
【解析】【解答】闭合开关，回形针向左移动的过程中，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻减小，根据欧姆定律可知，电流变大，灯泡变亮。
小明发现回形针在移动的过程中灯泡亮度变化不明显，说明电流的变化比较小，根据可知，即铅笔芯电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，而相同材料和长度的导体，电阻与横截面积成反比，故换用更细的铅笔芯。
【分析】在串联电路中，电阻减小，电流变大，用电器电功率变大；导体横截面积变小，电阻变大。
16．（2023·常熟模拟）小何想知道家中的实际电压，于是接入一盏“220V 48.4W”的灯泡，关闭家中其它用电器，让该灯单独工作100s，电能表（如图）转盘转了4转，则该灯的电阻为 Ω，消耗的电能为 J，家中实际电压为 V。（假设灯丝电阻不变）
【答案】1000；4×103；200
【知识点】电功的测量；电功率的计算
【解析】【解答】已知灯泡的额定电压U额=220V，灯泡的额定功率P额=48.4W，根据可得，灯丝电阻
由图可知，表示的是电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3600r，电能表转盘转了4转，则灯泡消耗的电能为
灯单独工作时间t=100s，灯泡的实际电功率为
根据得，实际电压为
【分析】根据用电器的电压和电功率，计算电阻；根据电能表转盘转数计算消耗的电能；根据电能和时间的比值， 计算电功率；根据实际电功率和电阻，可以计算实际电压。
17．（2023·常熟模拟）为了探究磁极间的相互作用规律，探究小组选用两辆小车、两块条形磁体按如图所示方式开展科学探究，他们用手将装有条形磁体的两辆小车相互靠近后，A车不动，松开B车，观察到B车向右运动；复位后，使B车不动，松开A车，观察到A车向左运动。为了进一步证明其相互作用，你建议接下来的操作为： ，以上探究能得到的结论为： 。
【答案】复位后，同时松开两车，观察两车的运动情况；同名磁极相互排斥
【知识点】磁现象
【解析】【解答】为了进一步证明其相互作用，接下来的操作为：复位后，同时松开两车，观察两车的运动情况。
由图可知，A、B车上相邻的两个磁极都是N极，以上探究能得到的结论为：同名磁极相互排斥。
【分析】磁极间同名磁极相互排斥。
18．（2023·常熟模拟）一台四冲程汽油机，运行时每分钟完成4000个冲程，每个做功冲程消耗0.2g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占30%，废气带走的能量占30%，摩擦等能量损耗占15%，则这台汽油机正常运行时每分钟对外做功 次，每分钟输出的有用功为 J。
【答案】1000；2.3×106
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】因汽油机完成1个工作循环4个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，所以，汽油机运行时每分钟完成4000个冲程，所以每分钟对外做功1000次。
汽油机正常运行时的效率η=100%-30%-30%-15%=25%
由每个做功冲程消耗0.2g汽油可得，每分钟每分钟对外做功1000次，消耗汽油的质量m=0.2g×1000=200g=0.2kg
汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J
则每分钟输出有用功W有=Q放η=9.2×106J×25%=2.3×106J
【分析】汽油机工作时，飞轮的转数是做功数的2倍；根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；结合热效率计算有用功。
19．（2022·重庆）小铭周末在家做家务，他在水壶中装入质量2kg、温度18℃的水后，放在燃气灶上加热，利用 的方式使水的内能增加，直至将水加热到68℃，这个过程水吸收的热量为 J。[比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】热传递；4.2×105
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算
【解析】【解答】利用燃气灶对水进行加热，是通过热传递的方式使水的内能增加。
由Q=cmΔt可得，水吸收的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(68℃-18℃)=4.2×105J
【分析】温度不同的物体间利用热传递改变内能；根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量。
三、综合题
20．（2023·常熟模拟）电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用。
（1）红外线与紫外线的频率用f表示，则f红外线 f紫外线；它们在真空中的传播速度c红外线 c紫外线（两空均填“>”、“<”或“=”）；
（2）“铱﹣192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱﹣192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是 ____（选填序号）。
A．可见光 B．α射线 C．β射线 D．γ射线
【答案】（1）＜；=
（2）D
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【解答】（1）由图1知红外线的振动频率为1012Hz，紫外线的振动频率大于1014Hz；故f红外线
（2）由图2知γ射线的穿透能力最强，故发出的用于金属内部探伤最有可能的是γ射线。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）不同的电磁波，频率不同，速度相同；
（2）γ射线的穿透能力最强，可用于金属内部探伤。
四、填空题
21．（2023九上·蚌埠期末）如图所示，电源电压保持不变且电压表为理想电压表，S断开时电压表的示数为6V，当S闭合后，电压表示数为2V，此时两灯都能正常发光。则灯L1两端的电压为 V，灯L1的电阻 （选填“＞”“＜”或“＝”）L2的电阻，则L1的额定功率P1 （选填“＞”“＜”或“＝”）L2的额定功率P2。
【答案】4；＞；＞
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】S断开时，电压表通过L1与电源接通，测量电源电压，故电源电压为6V；当S闭合后，两灯泡串联，电压表测量灯L2两端的电压，即灯L2两端的电压为2V，根据串联电路的电压特点可知灯L1两端的电压
灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压，两灯泡串联在电路中，电流相等，由 可知，灯L1的电阻大于L2的电阻。
串联电路的电流处处相等，灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压，根据 可知，L1的实际功率P1＇大于L2的实际功率P2＇，两灯都能正常发光，所以两灯的实际功率均等于额定功率，故L1的额定功率P1大于L2的额定功率P2。
【分析】在串联电路中，总电压等于各用电器分压之和；在串联电路中，电阻越大， 分压越大，根据电压和电流的乘积计算电功率。
22．（2023·常熟模拟）如图甲为桔槔，古代农用工具。横长杆的一端悬挂重石，另一端用绳子与汲器（提水的容器）相连。当不提水时，横长杆的悬挂重石端位置较低，横长杆的汲器端位置较高；当要提水时，人用力将汲器往下压，使汲器下降到水面下并让水流入汲器（同时捆绑重石的那端位置上升），当汲器装满水后，人向上拉动绳子，就可让悬挂重石端的位置下降，同时将汲器中的水提升。我们建立如图乙模型来研究桔榫：假设横长杆为一个笔直的轻质杠杆，绳子与横长杆的连接点到支点的距离为L1，重石的悬挂点到支点的距离为L2，未装水的汲器的重力为G0，汲器装满水后的重力为G1，重石的重力为G2.绳子的重力忽略不计。
（1）使用桔棒提水时，能够省力， 省功；（选填“也能”或“不能”）
（2）文中“人用力将汲器往下压”的过程中，若匀速竖直下压，此时该力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）根据桔槔的理想模型分析，为实现不提水时，桔槔的重石端位置较低（接触地面），应满足的条件是： ；
（4）根据桔棒的理想模型，通过计算分析，人匀速向上提装满水的汲器，借用桔槔提和直接用手提相比可省 力。（用相应的物理量的符号表示）
【答案】（1）不能
（2）不变
（3）G2L2>G0L1
（4）
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】（1）由功的原理可知，使用桔槔提水时，能够省力，但不能省功。
（2）文中“人用力将汲器往下压”的过程中，若匀速竖直下压，根据相似三角形的知识可知阻力臂和动力臂之比不变，阻力不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2
可知此时该力将不变。
（3）根据杠杆平衡条件可知为实现不提水时，桔槔的重石端位置较低（接触地面），应满足的条件是G2L2>G0L1
（4）人直接匀速向上提装满水的汲器时，汲器处于平衡状态，受到的拉力和汲器的重力是一对平衡力，则此时人施加的拉力F1=G1，人借用桔槔匀速向上提装满水的汲器时，设人施加的拉力为F2，此时汲器受到竖直向下的重力和竖直向上人施加的拉力、绳子的作用力处于平衡状态，由力的平衡条件可得G1=F2+F绳
则F绳=G1﹣F2
由杠杆的平衡条件可得G2L2=F绳L1
即G2L2=(G1﹣F2）L1
解得
则借用桔槔提和直接用手提相比省的力
【分析】（1）使用任何机械都不能省功；
（2）阻力一定时，动力臂和阻力臂成比例时，动力不变；
（3）杠杆的自身重力影响实验结论时，判断杠杆上力和力臂乘积的关系；
（4）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算力的大小。
五、作图题
23．（2017九上·路北期末）如图所示，小磁针禁止在通电螺线管的正右方，请根据磁感线方向，在图中标出小磁针的N、S极和电源的正、负极．
【答案】解：因外部磁感线总是由N极指向S极，故螺线管左侧为N极，右侧为S极；则小磁针所在处的磁感线向左，故小磁针左侧为N极，右端为S极；再根据右手螺旋定则可知电流由右侧流入；故电源右侧为正极，左侧为负极；
答案如图所示：
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】由磁感线的方向根据外部磁感线的特点可知螺线管的磁极，由磁感线的特点可知小磁针的N极的指向，则由右手螺旋定则可知电流方向及电源的正负极．
24．（2022·江汉）下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力的力臂和阻力。（忽略摩擦，保留作图痕迹）
【答案】解：如图所示：
【知识点】杠杆及其五要素；力臂的画法
【解析】【解答】把F1的作用线向下延长，过O点做F1的延长线的垂线，就是动力的力臂；阻力F2垂直于支持面向上，如图所示：
【分析】根据杠杆中力和力臂垂直，支持力垂直于接触面，作图即可。
25．（2021·禹州模拟）声控开关在静音时处于断开状态，在接收到一定响度的声音时会自动闭合一段时间；某地下通道两端的入口处各装有一个声控开关来控制同一盏电灯，为确保行人不管从那端进入，电灯都能接通电源发光；请用笔画线代替导线，按题意要求将图中的电路连接完整．
【答案】解：如图所示：
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】两个声控开关串联会相互影响，只有都闭合时灯才发光；两个声控开关并联会互不影响，可以独立控制灯的亮灭，根据“不管行人从哪端进入，电灯都能接通电源发光”，可知两开关应并联，另外注意开关控制火线，如下图所示：
【分析】家庭电路中，开关要连在火线上，保险丝和空气开关要连在火线上，三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线，用电器的金属外壳要接地线，可以防止表面带电而引发触电事故。
六、计算题
26．（2023·常熟模拟）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的重力为500N，所用动滑轮的重力为40N。不计绳重和摩擦，求50s内：
（1）拉力的大小；
（2）拉力的功率；
（3）在上述过程中，此滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）解：由图可知，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示，则可知物体做匀速直线运动，且在0~30s物体上升的高度h=3m，绳子自由端移动的距离s=9m，则承担物重的绳子段数
不计绳重和摩擦，拉力的大小
答：拉力的大小为180N；
（2）解：绳子自由端移动的速度
拉力的功率
答：拉力的功率为54W；
（3）解：不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
答：在上述过程中，此滑轮组的机械效率是92.6%。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据滑轮组上的物体重力和动滑轮重力，计算拉力；
（2）根据路程和时间的比值， 计算速度；根据力和速度的乘积计算功率；
（3）根据物体的重力和动滑轮的重力，可以计算机械效率。
27．（2023·常熟模拟）小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，当它接入家庭电路中正常工作时：
（1）低温挡加热时的电流多大？
（2）中温挡加热3min，消耗多少J的电能？
（3）高温挡加热的额定功率是多少W？
【答案】（1）解：由P=UI可得，低温挡加热的电流
答：低温挡加热的电流为0.1A；
（2）解：由可得，中温挡加热3min消耗的电能W=P中温t=44W×3×60s=7920J
答：中温挡加热3min，消耗7920J的电能；
（3）解：当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温挡，由可得，R1的阻值
当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，马桶盖处于低温挡，则电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R2的阻值R2=R-R1=2200Ω-1100Ω=1100Ω
当开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，电热马桶盖处于高温挡，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以电路中的总电阻
高温挡加热的额定功率
答：高温挡加热的额定功率是88W。
【知识点】电阻的串联；电阻的并联；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；
（3）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻；根据并联电路电阻规律，计算总电阻；根据电压和总电阻，计算总电功率。
七、实验题
28．（2023·常熟模拟）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
（1）表格中第三次实验的机械效率为 （结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究 （选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 ，机械效率越高；
实验序号 斜面的倾斜程度 物块的重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/m 机械效率
1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4%
2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1%
3 最陡 10 0.6 8.5 1
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的 不变，改变斜面的 ，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次 的大小，即可初步验证猜想是否正确。
【答案】（1）70.6%；小聪；越陡
（2）匀速；倾斜程度；粗糙程度；机械效率
【知识点】机械效率的计算；斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）根据机械效率的知识可知，第三次实验的机械效率为
由表中实验数据可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的倾斜程度不同，因此该实验探究的是机械效率与斜面倾斜程度的关系，验证的是小聪的猜想。
由表中实验数据可知，在其它条件不变的情况下，斜面越陡斜面的机械效率越高，斜面越陡越费力。
（2）②根据探究斜面的机械效率的知识可知，用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
③根据控制变量法的知识可知，保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
④根据机械效率的知识可知，实验的最后一步是，根据记录的数值，计算出机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。
【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，利用拉力和距离的乘积，计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（2）测量斜面的机械效率时，拉动物体匀速直线运动；改变斜面的粗糙程度，倾斜程度不变，斜面的机械效率不同。
29．（2022·武威）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。
（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 （选填“相等”或“不相等”），该方案 （选填“正确”或“错误”）。
【答案】（1）质量
（2）木块移动的距离；转换法
（3）速度
（4）匀速
（5）相同；错误
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）图甲、乙中，小球A、B的质量不同，但从相同的高度同时由静止释放，它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，说明两个小球在任一时刻速度相同，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。
（2）小球与木块碰撞，小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移动的距离可以比较小球撞击木块C前的动能大小；通过木块移动的距离比较小球动能的大小，这种研究方法叫转换法。
（3）因为θ1＜θ2，所以图丙中小球比图乙中小球释放时的高度更高，小球摆动到竖直位置时的速度更大，把木块撞得更远，说明小球的动能大小与速度有关。
（4）若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞击后，它将做匀速直线运动。
（5）将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧具有相同的弹性势能，弹出小球，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，那么不同质量的小球获得的动能也相等；因为动能大小与质量和速度有关，不同质量的小球的动能相同，小球的速度也不同，这里有两个变量，所以该方案是错误的。
【分析】（1）不同物体从相同高度下落时，到达水平面时的速度相同，说明物体下落的速度和质量无关；
（2）通过运动的物体推动木块的距离可以反应动能的大小；利用了的方法是转换法；
（3）当质量相同时，速度变大，动能越大；
（4）运动的物体若不受力的作用，做匀速直线运动；
（5）弹簧的形变程度相同时，具有的弹性势能相等，转化的动能是相同的。
30．（2023·常熟模拟）课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究，甲、乙是完全相同的两个烧瓶，里面装有液体，电阻若干和两支相同的温度计。
（1）这套实验加热装置是利用电流的 效应工作的；
（2）小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，他设计电路时应使R甲和R乙的阻值 （选填“相同”或“不同”）；在实验中，电流产生热量的多少是通过 来反映的，此时选用的液体种类和质量应该 （选填“相同”或“不同”）；
（3）小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R甲和R乙的阻值应该 （选填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现甲瓶中温度计示数升高的更多，则 （选填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
【答案】（1）热
（2）不同；温度计的示数变化；相同
（3）相同；甲
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）这套实验加热装置是利用电流的热效应工作的。
（2）探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关，应使电阻的大小不同，电流和通电时间相同。
通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，所以还要控制液体的种类和质量相同。
（3）由于电阻串联，通过的电流相等、通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量相等，还必须要求阻值相同。
由Q吸=cmΔt可知，甲乙的质量和吸收热量相同，甲温度升高更多，比热容较小，乙的比热容大。
【分析】（1）电流产生热量时，是电流的热效应；
（2）当电流和时间相同时，电阻不同，可以探究电流产生热量和电阻的关系；通过温度计示数变化，可以反应热量的多少；被加热的物体的质量和种类相同；
（3）电阻、电流和时间相同，产生热量相同，可以探究不同物质的吸热能力。
31．（2023·常熟模拟）在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）；
（2）闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如表：
实验次数 1 2 3 4 5
5电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0
电流I/A 0.10 0.18 0.26 0.30
图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 A；
（3）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 次的数据，判断的依据是 ；
（4）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 Ω（结果保留整数）；
（5）上述实验结束后，小亮和同学们还想测量额定电流为I1的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为 ，读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P额= （用字母表示）。
【答案】（1）
（2）0.16
（3）1；实验中电压表最小电压大于1.0V
（4）10
（5）I1；I12R0
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）图乙为第2次实验时电流表的示数，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.16A。
（3）由表中数据，根据欧姆定律，定值电阻
根据串联分压原理，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压
所以第1组数据不是本实验中测得的。
（4）由表格可知，剩余四次实验的电阻为
所测量的电阻阻值应为：
（5）根据电路图可知，设计实验步骤，首先应使电流表示数为小灯泡的额定电流，所以应闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1。
根据实验步骤，接着保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；在步骤①中，灯与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1时，灯正常发光；在步骤②中，电阻箱与滑动变阻器串联，调节电阻箱使电流表示数仍为I1，此时电阻箱的示数为R0，由等效替代法可知，灯正常发光时的电阻为R0，则小灯泡的额定功率表达式P额=I12R0
【分析】（1）测量电阻时，滑动变阻器和电阻串联，接线柱一上一下，滑片远离下面的接线柱电阻变大；
（2）根据电流表的量程和指针的位置，测量电流；
（3）根据电压和电阻的比值， 计算电流，结合分压和电流的比值， 计算电阻，计算分压；
（4）根据电压和电流的比值， 计算电阻；
（5）利用电流表和电阻箱测量灯泡的电阻时，根据连接电阻箱的电流和连接灯泡时的电流相等，结合电阻箱的电阻，测量灯泡电阻，根据电流和电阻，计算电功率。
江苏省苏州市常熟市等地2023年中考物理一模试卷
一、单选题
1．（2017·周村模拟）集成电路是二十世纪最重要的发明之一，现代的收音机、电视机、手机、计算机等设备中都有集成电路，如图所示，是某数码相机的图象传感器．关于集成电路主要是由下列哪一种材料制成（ ）
A．超导体 B．金属导体 C．半导体 D．绝缘体
2．（2023·常熟模拟）下列关于功的说法正确的是（ ）
A．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
B．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
C．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
D．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
3．（2023·常熟模拟）如图所示，手电筒中的电流为 0.6 A，电源为三节干电池，则该手电筒中的小灯泡 工作1min消耗的电能约为（ ）
A．2.7 J B．81J C．162 J D．9720 J
4．（2022·龙东）下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
5．（2023九上·河北期末）图所示是小明家的一个插线板，他在使用中发现：插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压。图中电路的连接符合上述要求及安全用电原则的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2021·潍坊）如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（ ）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
7．（2023·常熟模拟）如图所示为家庭电路中四种用电器耗电1kW持续正常工作的时间.则（ ）
A．甲消耗的电能比乙的多 B．乙和丙产生的电热肯定相同
C．甲的额定功率最大 D．丁的实际功率最大
8．（2023·常熟模拟）在“伏安法测定值电阻”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．为了检测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B．在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较小的量程
C．每次读取数据后在记录过程中，均需断开开关
D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
9．（2023·常熟模拟）如图所示是检测电路故障时使用的测电笔内部构造图及使用示意图，下列关于测电笔的说法正确的是（ ）
A．测电笔中的高电阻可以用铁丝代替
B．氖管发光时测电笔接触的是火线
C．使用测电笔时手只能接触绝缘体
D．氖管发光时没有电流通过人体
10．（2021九上·寻乌月考）某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2022八下·番禺期末）小李帮朋友搬家，他用图甲、乙所示的两套装置（每个滑轮的质量均相等，绳重和摩擦不计），分别将重力为100N的重物匀速提升相同高度h，若拉力竖直向上，则使用两套装置时不同的物理量是（ ）
A．拉力大小 B．有用功 C．额外功 D．机械效率
12．（2023·常熟模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0 ~15V，滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”。在滑动变阻器的滑片移动的过程中，电压表的示数与变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程，则下列结论错误的是（ ）
A．电源电压是18V
B．R1的阻值是20Ω
C．电流表示数的变化范围是0.075A ~0.6A
D．R1的电功率变化范围是0.45W ~7.2W
二、填空题
13．（2023·常熟模拟）2022年1月1日，“华龙一号”核电6号机组首次并网成功，该核电站通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，核电站中的汽轮机带动发电机组发电，将机械能转化为 能，核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
14．（2023·常熟模拟）如图所示是嫦娥4号的中继卫星“鹊桥”由长征4号丙运载火箭发射时的情景。火箭中的燃料燃烧时，燃气推动火箭和卫星上升，卫星的机械能会 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。“鹊桥”最终在距地球约45万千米的轨道上运行，由此可知，从地球上发射的电磁波信号经过 秒后就会被“鹊桥”接收到。
15．（2023·常熟模拟）如图所示是小明自制的简易调光灯。闭合开关，回形针沿铅笔芯向左移动过程中灯的亮度会 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；小明发现灯泡亮度变化不明显，你建议他调换更 （选填“粗”或“细”）的笔芯来进行实验。
16．（2023·常熟模拟）小何想知道家中的实际电压，于是接入一盏“220V 48.4W”的灯泡，关闭家中其它用电器，让该灯单独工作100s，电能表（如图）转盘转了4转，则该灯的电阻为 Ω，消耗的电能为 J，家中实际电压为 V。（假设灯丝电阻不变）
17．（2023·常熟模拟）为了探究磁极间的相互作用规律，探究小组选用两辆小车、两块条形磁体按如图所示方式开展科学探究，他们用手将装有条形磁体的两辆小车相互靠近后，A车不动，松开B车，观察到B车向右运动；复位后，使B车不动，松开A车，观察到A车向左运动。为了进一步证明其相互作用，你建议接下来的操作为： ，以上探究能得到的结论为： 。
18．（2023·常熟模拟）一台四冲程汽油机，运行时每分钟完成4000个冲程，每个做功冲程消耗0.2g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占30%，废气带走的能量占30%，摩擦等能量损耗占15%，则这台汽油机正常运行时每分钟对外做功 次，每分钟输出的有用功为 J。
19．（2022·重庆）小铭周末在家做家务，他在水壶中装入质量2kg、温度18℃的水后，放在燃气灶上加热，利用 的方式使水的内能增加，直至将水加热到68℃，这个过程水吸收的热量为 J。[比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、综合题
20．（2023·常熟模拟）电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用。
（1）红外线与紫外线的频率用f表示，则f红外线 f紫外线；它们在真空中的传播速度c红外线 c紫外线（两空均填“>”、“<”或“=”）；
（2）“铱﹣192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱﹣192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是 ____（选填序号）。
A．可见光 B．α射线 C．β射线 D．γ射线
四、填空题
21．（2023九上·蚌埠期末）如图所示，电源电压保持不变且电压表为理想电压表，S断开时电压表的示数为6V，当S闭合后，电压表示数为2V，此时两灯都能正常发光。则灯L1两端的电压为 V，灯L1的电阻 （选填“＞”“＜”或“＝”）L2的电阻，则L1的额定功率P1 （选填“＞”“＜”或“＝”）L2的额定功率P2。
22．（2023·常熟模拟）如图甲为桔槔，古代农用工具。横长杆的一端悬挂重石，另一端用绳子与汲器（提水的容器）相连。当不提水时，横长杆的悬挂重石端位置较低，横长杆的汲器端位置较高；当要提水时，人用力将汲器往下压，使汲器下降到水面下并让水流入汲器（同时捆绑重石的那端位置上升），当汲器装满水后，人向上拉动绳子，就可让悬挂重石端的位置下降，同时将汲器中的水提升。我们建立如图乙模型来研究桔榫：假设横长杆为一个笔直的轻质杠杆，绳子与横长杆的连接点到支点的距离为L1，重石的悬挂点到支点的距离为L2，未装水的汲器的重力为G0，汲器装满水后的重力为G1，重石的重力为G2.绳子的重力忽略不计。
（1）使用桔棒提水时，能够省力， 省功；（选填“也能”或“不能”）
（2）文中“人用力将汲器往下压”的过程中，若匀速竖直下压，此时该力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）根据桔槔的理想模型分析，为实现不提水时，桔槔的重石端位置较低（接触地面），应满足的条件是： ；
（4）根据桔棒的理想模型，通过计算分析，人匀速向上提装满水的汲器，借用桔槔提和直接用手提相比可省 力。（用相应的物理量的符号表示）
五、作图题
23．（2017九上·路北期末）如图所示，小磁针禁止在通电螺线管的正右方，请根据磁感线方向，在图中标出小磁针的N、S极和电源的正、负极．
24．（2022·江汉）下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力的力臂和阻力。（忽略摩擦，保留作图痕迹）
25．（2021·禹州模拟）声控开关在静音时处于断开状态，在接收到一定响度的声音时会自动闭合一段时间；某地下通道两端的入口处各装有一个声控开关来控制同一盏电灯，为确保行人不管从那端进入，电灯都能接通电源发光；请用笔画线代替导线，按题意要求将图中的电路连接完整．
六、计算题
26．（2023·常熟模拟）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的重力为500N，所用动滑轮的重力为40N。不计绳重和摩擦，求50s内：
（1）拉力的大小；
（2）拉力的功率；
（3）在上述过程中，此滑轮组的机械效率是多少？
27．（2023·常熟模拟）小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，当它接入家庭电路中正常工作时：
（1）低温挡加热时的电流多大？
（2）中温挡加热3min，消耗多少J的电能？
（3）高温挡加热的额定功率是多少W？
七、实验题
28．（2023·常熟模拟）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
（1）表格中第三次实验的机械效率为 （结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究 （选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 ，机械效率越高；
实验序号 斜面的倾斜程度 物块的重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/m 机械效率
1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4%
2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1%
3 最陡 10 0.6 8.5 1
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的 不变，改变斜面的 ，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次 的大小，即可初步验证猜想是否正确。
29．（2022·武威）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。
（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 （选填“相等”或“不相等”），该方案 （选填“正确”或“错误”）。
30．（2023·常熟模拟）课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究，甲、乙是完全相同的两个烧瓶，里面装有液体，电阻若干和两支相同的温度计。
（1）这套实验加热装置是利用电流的 效应工作的；
（2）小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，他设计电路时应使R甲和R乙的阻值 （选填“相同”或“不同”）；在实验中，电流产生热量的多少是通过 来反映的，此时选用的液体种类和质量应该 （选填“相同”或“不同”）；
（3）小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R甲和R乙的阻值应该 （选填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现甲瓶中温度计示数升高的更多，则 （选填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
31．（2023·常熟模拟）在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）；
（2）闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如表：
实验次数 1 2 3 4 5
5电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0
电流I/A 0.10 0.18 0.26 0.30
图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 A；
（3）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 次的数据，判断的依据是 ；
（4）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 Ω（结果保留整数）；
（5）上述实验结束后，小亮和同学们还想测量额定电流为I1的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为 ，读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P额= （用字母表示）。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】解：二极管、所有的芯片、集成电路都属于半导体．
故选C．
【分析】了解生活中半导体材料，发光二极管、所有的芯片、集成电路都属于半导体．
2．【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．足球滚动的距离是水平方向的，所受的重力是竖直方向的，所以重力对足球不做功，A不符合题意；
B．小明推汽车，汽车未移动距离，所以推力对汽车不做功，B不符合题意；
C．举重运动员对杠铃的作用力是向上的，而杠铃移动的距离也向上，所以运动员对杠铃做了功，C符合题意；
D．吊车吊着重物水平方向移动距离，吊车对重物的作用力竖直向上，所以吊车的拉力对重物不做功，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体受力且在受力方向上移动距离，力对物体做了功。
3．【答案】C
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】该手电筒中的小灯泡 工作1min消耗的电能约为
故答案为：C。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积，计算消耗电能的多少。
4．【答案】C
【知识点】热量的概念；内能的概念；做功改变物体内能
【解析】【解答】A．一切物体，无论温度高低，都具有内能，0℃的冰有内能，A不符合题意；
B．热量是过程量，不能说含有多少热量，B不符合题意；
C．摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，C符合题意；
D．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸热内能增加，但温度不变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】一切物体都具有内能；摩擦是过做功的方式改变物体的内能；物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高。
5．【答案】B
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】由题意可知，开关控制三孔插座，它们应该是串联关系。为了用电安全，开关应该在接在火线与插座之间；三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则，即左孔接零线，右孔接开关与火线相连，上孔接地线，B符合题意，ACD不符合题意，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】三孔插座连接时，要左零右火上接地；开关连接在火线一侧。
6．【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．该过程中电能转化为机械能，A不符合题意；
B．左右两段导线周围的磁场方向不同，电流方向相同，所受磁场力方向不同，B不符合题意；
CD．若仅调换电池两极，电流方向改变，线框将逆时针转动，若仅调换磁铁两极，磁场方向改变，线框将逆时针转动，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
7．【答案】D
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】由图可知，1度电可供丁持续工作的时间最少，由P=可知，丁的实际功率最大，乙和丙的实际功率相同，甲的实际功率最小，则在相同的时间内，甲消耗的电能比乙的少；AC不符合题意，D符合题意；
乙和丙的实际功率相同，但不知二者的电阻关系，由Q=I2Rt可知，不能确定乙和丙产生的电热肯定相同，B不符合题意．
故答案为：D
【分析】根据电能和工作时间的比值， 计算电功率。
8．【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A．伏安法测电阻的实验中，为保护电路，防止连接最后一根导线时电路中的电流过大，烧坏电路元件，连接电路时开关应断开，A不符合题意；
B．在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，B不符合题意；
C．每次读取数据后在记录过程中，均需断开开关，可以防止因电阻通电时间过长，造成温度升高而影响实验测量结果，C符合题意；
D．真实值与测量值之间的差异叫误差，误差在是不可避免的，多次测量求平均值来减小误差，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】连接电路时，开关要断开；不清楚电流、电压大小时，选择较大量程试触；记录实验数据时，电路的开关断开；测量数据时，多次实验可以减小误差。
9．【答案】B
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】A．在使用测电笔时，测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时测电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故，而铁丝的电阻很小，不能起到保护人体安全的作用，所以不能用铁丝代替测电笔中的高电阻，A不符合题意；
B．当测电笔笔尖接触导线时，使氖管发光的是火线，氖管不发光时说明接触的是零线，B符合题意；
C．手不要接触测电笔前端的金属体，必须接触测电笔末端的金属体，不是绝缘体，C不符合题意；
D．在使用测电笔时，测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时有电流经过人体，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】测电笔中的高电阻不能用铜丝代替；火线能使氖管发光；使用测电笔时，手要接触金属笔尾。
10．【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开，这表明灯泡和动力装置能各自独立工作，并联在电路中，启动开关接在干路中，控制整个电路；感应开关控制动力装置，串联在一条支路中，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】用电器可以分别工作的电路是并联电路；干路开关控制所有用电器，支路开关控制支路用电器。
11．【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】A．由图可知，承担重物的绳子股数n甲＝2，n乙＝3，则两种情况下绳端的拉力大小为
由于甲、乙装置中，提升物体的重力和动滑轮的重力相等，所以F1>F2，A符合题意；
B．甲、乙装置克服物体重力做有用功，由于两装置中物体的重力相等，匀速提升的高度h相同，所以有用功大小为W有甲＝W有乙＝Gh
即使用两套装置时所做的有用功相同，B不符合题意；
C．绳重和摩擦不计，所以克服动滑轮重力所做的功就是额外功，即W额＝G动h，根据题意可知，甲、乙装置中动滑轮的重力和上升的高度相同，所以它们的额外功相同，C不符合题意；
D．装置的机械效率，因为两装置的W有和W额相同，所以机械效率相同，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据，判断拉力大小，根据W有＝Gh，判断有用功大小；根据W额＝G动h，判断额外功大小；根据，可判断机械效率大小。
12．【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】AB．如图甲，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流。设电源电压为U，根据图乙可得
以上两式联立方程组，解得，
AB正确，不符合题意；
C．由题可知，当滑动变阻器的滑片向左移动时，R2变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，电流表示数变小；当电压表达到最大示数15V时，R1两端电压
电路中有最小电流
由电流表量程可知，电流表最大示数为
C错误，符合题意；
D．R1的最小电功率
R1的最大电功率
D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路中，各部分的分压比等于电阻比；根据电压和电阻的比值， 计算电流；根据电流和电阻，可以计算电功率大小。
13．【答案】核裂变；电；不可再生
【知识点】能源及其分类；核裂变；电磁感应
【解析】【解答】目前，核聚变技术还处于不可控阶段，因此核电站是利用可控的核裂变释放能量来发电的。
核电站中的汽轮机具有机械能，通过带动发电机组发电将机械能转化为电能。
核能属于一旦消耗就很难再生的能源，是不可再生能源。
【分析】核电站利用核裂变释放能量；发电机工作时，机械能转化为电能；核能不可再生。
14．【答案】增大；1.5
【知识点】燃料的热值；速度公式及其应用
【解析】【解答】由题意可知，火箭中的燃料燃烧时，燃气推动火箭和卫星上升，卫星的高度不断增加，速度也在增大，卫星自身的质量不变，则卫星的重力势能和动能都在增大，卫星的机械能会增大。
由题意可知，“鹊桥”最终在距地球约45万千米的轨道上运行，该卫星与地面的距离为
电磁波的传播速度，由此可知，从地球上发射的电磁波信号被“鹊桥”接收到，需要的时间为
需要的时间为1.5s。
【分析】火箭升空时，机械能变大；根据路程和速度的比值， 计算时间。
15．【答案】变亮；细
【知识点】影响电阻大小的因素；电路的动态分析
【解析】【解答】闭合开关，回形针向左移动的过程中，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻减小，根据欧姆定律可知，电流变大，灯泡变亮。
小明发现回形针在移动的过程中灯泡亮度变化不明显，说明电流的变化比较小，根据可知，即铅笔芯电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，而相同材料和长度的导体，电阻与横截面积成反比，故换用更细的铅笔芯。
【分析】在串联电路中，电阻减小，电流变大，用电器电功率变大；导体横截面积变小，电阻变大。
16．【答案】1000；4×103；200
【知识点】电功的测量；电功率的计算
【解析】【解答】已知灯泡的额定电压U额=220V，灯泡的额定功率P额=48.4W，根据可得，灯丝电阻
由图可知，表示的是电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3600r，电能表转盘转了4转，则灯泡消耗的电能为
灯单独工作时间t=100s，灯泡的实际电功率为
根据得，实际电压为
【分析】根据用电器的电压和电功率，计算电阻；根据电能表转盘转数计算消耗的电能；根据电能和时间的比值， 计算电功率；根据实际电功率和电阻，可以计算实际电压。
17．【答案】复位后，同时松开两车，观察两车的运动情况；同名磁极相互排斥
【知识点】磁现象
【解析】【解答】为了进一步证明其相互作用，接下来的操作为：复位后，同时松开两车，观察两车的运动情况。
由图可知，A、B车上相邻的两个磁极都是N极，以上探究能得到的结论为：同名磁极相互排斥。
【分析】磁极间同名磁极相互排斥。
18．【答案】1000；2.3×106
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】因汽油机完成1个工作循环4个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，所以，汽油机运行时每分钟完成4000个冲程，所以每分钟对外做功1000次。
汽油机正常运行时的效率η=100%-30%-30%-15%=25%
由每个做功冲程消耗0.2g汽油可得，每分钟每分钟对外做功1000次，消耗汽油的质量m=0.2g×1000=200g=0.2kg
汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J
则每分钟输出有用功W有=Q放η=9.2×106J×25%=2.3×106J
【分析】汽油机工作时，飞轮的转数是做功数的2倍；根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；结合热效率计算有用功。
19．【答案】热传递；4.2×105
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算
【解析】【解答】利用燃气灶对水进行加热，是通过热传递的方式使水的内能增加。
由Q=cmΔt可得，水吸收的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(68℃-18℃)=4.2×105J
【分析】温度不同的物体间利用热传递改变内能；根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量。
20．【答案】（1）＜；=
（2）D
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【解答】（1）由图1知红外线的振动频率为1012Hz，紫外线的振动频率大于1014Hz；故f红外线
（2）由图2知γ射线的穿透能力最强，故发出的用于金属内部探伤最有可能的是γ射线。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）不同的电磁波，频率不同，速度相同；
（2）γ射线的穿透能力最强，可用于金属内部探伤。
21．【答案】4；＞；＞
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】S断开时，电压表通过L1与电源接通，测量电源电压，故电源电压为6V；当S闭合后，两灯泡串联，电压表测量灯L2两端的电压，即灯L2两端的电压为2V，根据串联电路的电压特点可知灯L1两端的电压
灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压，两灯泡串联在电路中，电流相等，由 可知，灯L1的电阻大于L2的电阻。
串联电路的电流处处相等，灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压，根据 可知，L1的实际功率P1＇大于L2的实际功率P2＇，两灯都能正常发光，所以两灯的实际功率均等于额定功率，故L1的额定功率P1大于L2的额定功率P2。
【分析】在串联电路中，总电压等于各用电器分压之和；在串联电路中，电阻越大， 分压越大，根据电压和电流的乘积计算电功率。
22．【答案】（1）不能
（2）不变
（3）G2L2>G0L1
（4）
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】（1）由功的原理可知，使用桔槔提水时，能够省力，但不能省功。
（2）文中“人用力将汲器往下压”的过程中，若匀速竖直下压，根据相似三角形的知识可知阻力臂和动力臂之比不变，阻力不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2
可知此时该力将不变。
（3）根据杠杆平衡条件可知为实现不提水时，桔槔的重石端位置较低（接触地面），应满足的条件是G2L2>G0L1
（4）人直接匀速向上提装满水的汲器时，汲器处于平衡状态，受到的拉力和汲器的重力是一对平衡力，则此时人施加的拉力F1=G1，人借用桔槔匀速向上提装满水的汲器时，设人施加的拉力为F2，此时汲器受到竖直向下的重力和竖直向上人施加的拉力、绳子的作用力处于平衡状态，由力的平衡条件可得G1=F2+F绳
则F绳=G1﹣F2
由杠杆的平衡条件可得G2L2=F绳L1
即G2L2=(G1﹣F2）L1
解得
则借用桔槔提和直接用手提相比省的力
【分析】（1）使用任何机械都不能省功；
（2）阻力一定时，动力臂和阻力臂成比例时，动力不变；
（3）杠杆的自身重力影响实验结论时，判断杠杆上力和力臂乘积的关系；
（4）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算力的大小。
23．【答案】解：因外部磁感线总是由N极指向S极，故螺线管左侧为N极，右侧为S极；则小磁针所在处的磁感线向左，故小磁针左侧为N极，右端为S极；再根据右手螺旋定则可知电流由右侧流入；故电源右侧为正极，左侧为负极；
答案如图所示：
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】由磁感线的方向根据外部磁感线的特点可知螺线管的磁极，由磁感线的特点可知小磁针的N极的指向，则由右手螺旋定则可知电流方向及电源的正负极．
24．【答案】解：如图所示：
【知识点】杠杆及其五要素；力臂的画法
【解析】【解答】把F1的作用线向下延长，过O点做F1的延长线的垂线，就是动力的力臂；阻力F2垂直于支持面向上，如图所示：
【分析】根据杠杆中力和力臂垂直，支持力垂直于接触面，作图即可。
25．【答案】解：如图所示：
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】两个声控开关串联会相互影响，只有都闭合时灯才发光；两个声控开关并联会互不影响，可以独立控制灯的亮灭，根据“不管行人从哪端进入，电灯都能接通电源发光”，可知两开关应并联，另外注意开关控制火线，如下图所示：
【分析】家庭电路中，开关要连在火线上，保险丝和空气开关要连在火线上，三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线，用电器的金属外壳要接地线，可以防止表面带电而引发触电事故。
26．【答案】（1）解：由图可知，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示，则可知物体做匀速直线运动，且在0~30s物体上升的高度h=3m，绳子自由端移动的距离s=9m，则承担物重的绳子段数
不计绳重和摩擦，拉力的大小
答：拉力的大小为180N；
（2）解：绳子自由端移动的速度
拉力的功率
答：拉力的功率为54W；
（3）解：不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
答：在上述过程中，此滑轮组的机械效率是92.6%。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据滑轮组上的物体重力和动滑轮重力，计算拉力；
（2）根据路程和时间的比值， 计算速度；根据力和速度的乘积计算功率；
（3）根据物体的重力和动滑轮的重力，可以计算机械效率。
27．【答案】（1）解：由P=UI可得，低温挡加热的电流
答：低温挡加热的电流为0.1A；
（2）解：由可得，中温挡加热3min消耗的电能W=P中温t=44W×3×60s=7920J
答：中温挡加热3min，消耗7920J的电能；
（3）解：当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温挡，由可得，R1的阻值
当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，马桶盖处于低温挡，则电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R2的阻值R2=R-R1=2200Ω-1100Ω=1100Ω
当开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，电热马桶盖处于高温挡，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以电路中的总电阻
高温挡加热的额定功率
答：高温挡加热的额定功率是88W。
【知识点】电阻的串联；电阻的并联；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；
（3）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻；根据并联电路电阻规律，计算总电阻；根据电压和总电阻，计算总电功率。
28．【答案】（1）70.6%；小聪；越陡
（2）匀速；倾斜程度；粗糙程度；机械效率
【知识点】机械效率的计算；斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）根据机械效率的知识可知，第三次实验的机械效率为
由表中实验数据可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的倾斜程度不同，因此该实验探究的是机械效率与斜面倾斜程度的关系，验证的是小聪的猜想。
由表中实验数据可知，在其它条件不变的情况下，斜面越陡斜面的机械效率越高，斜面越陡越费力。
（2）②根据探究斜面的机械效率的知识可知，用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
③根据控制变量法的知识可知，保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
④根据机械效率的知识可知，实验的最后一步是，根据记录的数值，计算出机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。
【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，利用拉力和距离的乘积，计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（2）测量斜面的机械效率时，拉动物体匀速直线运动；改变斜面的粗糙程度，倾斜程度不变，斜面的机械效率不同。
29．【答案】（1）质量
（2）木块移动的距离；转换法
（3）速度
（4）匀速
（5）相同；错误
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）图甲、乙中，小球A、B的质量不同，但从相同的高度同时由静止释放，它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，说明两个小球在任一时刻速度相同，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。
（2）小球与木块碰撞，小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移动的距离可以比较小球撞击木块C前的动能大小；通过木块移动的距离比较小球动能的大小，这种研究方法叫转换法。
（3）因为θ1＜θ2，所以图丙中小球比图乙中小球释放时的高度更高，小球摆动到竖直位置时的速度更大，把木块撞得更远，说明小球的动能大小与速度有关。
（4）若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞击后，它将做匀速直线运动。
（5）将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧具有相同的弹性势能，弹出小球，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，那么不同质量的小球获得的动能也相等；因为动能大小与质量和速度有关，不同质量的小球的动能相同，小球的速度也不同，这里有两个变量，所以该方案是错误的。
【分析】（1）不同物体从相同高度下落时，到达水平面时的速度相同，说明物体下落的速度和质量无关；
（2）通过运动的物体推动木块的距离可以反应动能的大小；利用了的方法是转换法；
（3）当质量相同时，速度变大，动能越大；
（4）运动的物体若不受力的作用，做匀速直线运动；
（5）弹簧的形变程度相同时，具有的弹性势能相等，转化的动能是相同的。
30．【答案】（1）热
（2）不同；温度计的示数变化；相同
（3）相同；甲
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）这套实验加热装置是利用电流的热效应工作的。
（2）探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关，应使电阻的大小不同，电流和通电时间相同。
通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，所以还要控制液体的种类和质量相同。
（3）由于电阻串联，通过的电流相等、通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量相等，还必须要求阻值相同。
由Q吸=cmΔt可知，甲乙的质量和吸收热量相同，甲温度升高更多，比热容较小，乙的比热容大。
【分析】（1）电流产生热量时，是电流的热效应；
（2）当电流和时间相同时，电阻不同，可以探究电流产生热量和电阻的关系；通过温度计示数变化，可以反应热量的多少；被加热的物体的质量和种类相同；
（3）电阻、电流和时间相同，产生热量相同，可以探究不同物质的吸热能力。
31．【答案】（1）
（2）0.16
（3）1；实验中电压表最小电压大于1.0V
（4）10
（5）I1；I12R0
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）图乙为第2次实验时电流表的示数，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.16A。
（3）由表中数据，根据欧姆定律，定值电阻
根据串联分压原理，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压
所以第1组数据不是本实验中测得的。
（4）由表格可知，剩余四次实验的电阻为
所测量的电阻阻值应为：
（5）根据电路图可知，设计实验步骤，首先应使电流表示数为小灯泡的额定电流，所以应闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1。
根据实验步骤，接着保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；在步骤①中，灯与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1时，灯正常发光；在步骤②中，电阻箱与滑动变阻器串联，调节电阻箱使电流表示数仍为I1，此时电阻箱的示数为R0，由等效替代法可知，灯正常发光时的电阻为R0，则小灯泡的额定功率表达式P额=I12R0
【分析】（1）测量电阻时，滑动变阻器和电阻串联，接线柱一上一下，滑片远离下面的接线柱电阻变大；
（2）根据电流表的量程和指针的位置，测量电流；
（3）根据电压和电阻的比值， 计算电流，结合分压和电流的比值， 计算电阻，计算分压；
（4）根据电压和电流的比值， 计算电阻；
（5）利用电流表和电阻箱测量灯泡的电阻时，根据连接电阻箱的电流和连接灯泡时的电流相等，结合电阻箱的电阻，测量灯泡电阻，根据电流和电阻，计算电功率。
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