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2024年辽宁省抚顺市望花区中考物理二模试卷（含详细答案解析）
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这是一份2024年辽宁省抚顺市望花区中考物理二模试卷（含详细答案解析），共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图是熬制麦芽糖的情景，在熬制过程中，麦芽糖香气四溢。请你在下列论述中找出合理的论述( )
A. 燃料燃烧放出的热量全部传递给了麦芽糖
B. 人能闻到香味是分子不停的无规则运动结果
C. 液体麦芽糖变成固体后，分子间的距离变大
D. 拉起的麦芽糖能被拉长，是麦芽糖分子变大的结果
2.如图是学校科技周中水火箭发射的情景，把制作好的水火箭安装在发射架上，然后用打气筒向水火箭内打气，当内部气体达到一定程度后，冲开塞子，在水和高压气体的作用下，火箭被发射出去。下列说法合理的是( )
A. 打气筒往水火箭内打气时相当于内燃机的做功冲程
B. 同高压气体一起喷出的水，其内能减小
C. 水火箭内的水喷出后，水的比热容将变小
D. 航天中火箭燃料的选取，应选择密度小、热值小的燃料
3.如图为三脚插头，在插头的外壳标有10A的字样，关于插头的使用叙述正确的是( )
A. 插头接入电路后，b与c两插脚间的电压为0V
B. 塑料外壳上的10A，是插头的最小工作电流
C. 插脚a接地后，能防止用电器漏电发生的触电事故
D. 使用三脚插头的用电器可以改用两脚插头
4.某仪器厂要研制河水有害物质监测仪，监测仪的探头部分在研制时，应选取以下哪种材料用作研制( )
A. 超导体B. 导体C. 半导体D. 绝缘体
5.在“练习使用滑动变阻器”的实验时，老师已经完成了部分电路的连接如图所示，如闭合开关后，将滑片向右滑动时，灯变亮，连入电路中ab间的接线柱应是( )
A. 接A与BB. 接A与CC. 接B与CD. 接B与D
6.小明对实验室中定值电阻R1和R2进行了研究，发现内部主要是材料相同、缠绕成螺旋状的电阻丝，但电阻丝的粗细、缠绕圈数不同。其中构成R1的电阻丝较粗、缠绕圈数为42圈，而R2的缠绕圈数为47圈。关于小明的下列分析正确的是( )
A. 电阻R1的阻值小于电阻R2的阻值
B. 如果两电阻丝用铜制成，其电阻将变得大
C. 如果两电阻的电阻丝缠绕圈相同，R1的电阻大
D. 如果两个电阻并联使用，总电阻大于任何一个
二、多选题：本大题共3小题，共6分。
7.如图电路闭合开关，在电路工作时，下列所给元件始终发生能量转化的是(开关、导线和电流表电阻忽略不计)( )
A. 开关B. 电灯C. 蓄电池D. 电流表
8.如图电路，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片，关于该电路下列论述正确的是( )
A. 灯泡与滑动变阻器是串联的
B. 电流表的示数变小
C. 电压表的示数变大
D. 电灯泡的亮度不变
9.如图小夜灯具有USB插座、多位插座、调光台灯、唤醒等多种功能。关于该小夜灯具下列说法正确的是( )
A. 给手机充电时，手机电池相当于用电器
B. 手机充电时，台灯与手机串联关系
C. 调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器
D. 调节台灯亮度的元件与灯泡为串联关系
三、填空题：本大题共6小题，共12分。
10.中华童谣《晒太阳》中有这样的语句，“太阳太阳照四方，它的好处不平常；太阳不晒草不绿，太阳不晒花不香。”“太阳不晒草不绿”，是______转化为化学能的过程；“太阳不晒花不香”，是温度越高分子无规则运动______的缘故
11.西汉末年《春秋纬⋅考异邮》中就有“(玳)瑁吸芥”的记载，意思是：带电的玳瑁能吸引轻小的种子。如果玳瑁带有负电，是玳瑁______电子的结果。检验物体是否带电需要用到的验电器，是利用______原理制成的。
12.已知灯泡L1规格为“6V3.0W”，灯泡L2规格为“6V1.5W”。现将两灯泡以某种连接方式组成电路，闭合开关后两灯泡都正常发光，则两灯泡是______联的，你判断的依据是______。
13.如图，是小明家电能表的铭牌，他家同时使用的用电器总功率不能超过______ W。小明只将“220V 1000W”的电热水器接入电路工作，如果2min内电能表转盘转过了81转，则该电热水器工作时的实际电功率为______ W。
14.如图是小明为探究“电流产生的热量与哪些因素有关”设计的实验装置。小明要探究电流产生的热量与电阻的关系，应该选择实验装置______；小明用乙实验装置正确的完成了相关因素的实验探究，接着将电阻 a的换为阻值10Ω定值电阻，用新装置进行实验探究，可以探究“电流产生的热量与______的关系”。
15.如图甲电路电源电压保持不变，图乙是灯泡的电流与电压关系的图象。闭合开关，滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，此时滑动变阻器接入电路的电阻是______Ω，电路的功率为______ W。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
16.如图甲为无人值守停车场，当有车辆要驶入时，摄像头(用S1表示)采集完车辆相应信息后，进入闸(用
表示)打开，车辆驶入。当车辆要驶出时，摄像头(用S2表示)比对车辆的信息，驾驶员扫码付费(用S3表示)后，驶出闸(用
表示)打开，车辆驶出。请根据上述信息将图乙中的电路补画完整。
17.请将图中元件分别正确连接到电路中。
五、实验探究题：本大题共5小题，共30分。
18.为了“比较不同物质的吸热情况”，小明选择了水和食用油作为研究对象，下面是小明根据实验的内容设计的三套实验装置，请你在三套装置中选择最利于实验的一套装置。
你的选择是______，试说明你选择的理由：______。
实验中利用______衡量水和食用油吸收热量的多少。
表格中食用油的质量为______ g。
实验结果表明，不同物质，在质量相等，升高相同的温度时，吸收的热量是______。怎样表示不同物质的这种性质上的差别？物理学中引入了______这个物理量。
19.小明要探究“影响导体电阻大小的因素”，所用的实验器材有：实验导体、电流表、小灯泡，电池、开关、导线。
(1)小明同学实验时发现，实验所用的导线是由铜制成的，而不是常见的铝、铁材料。根据这个事实小明猜想，可能是不同材料其导电性能不同，可以作为导体的电阻大小与______有关的猜想依据。
(2)小明选取了4根电阻丝，其规格、材料如表所示，并进行了如下探究：
实验中为什么小明选择通过比较电流表示数大小，来比较电阻丝电阻的大小关系，而不是用灯泡的亮度来比较？______。
①小明应把______两根导线分别接入 MN间来探究导体电阻与长度的关系，通过实验小明正确的得出了该关系为：材料和横截面积一定时，导体的长度越长导体的电阻______；
②在用A与C探究时，小明通过比较电流表的示数得出：在______一定时，导体的横截面积越大导体的电阻越小；
③小明想探究导体的电阻是否与材料有关，当把B和D两根导体分别接入电路中后，发现两次实验电流表示数相同。
但是小明根据表中的信息和数据，并结合(2)中①的结论，他得出：导体的电阻大小与导体的材料有关。请简述他分析实验信息、进行科学论证的过程：______。
20.在“探究并联电路中的电流关系”实验中：
(1)小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现有一根导线接错了，请在这根导线上打上“×”。
(2)连接正确的电路后，闭合开关，电流表示数如图乙，电流表的示数为______ A。
(3)小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，将测量数据记录在表中。分析数据得出结论：在并联电路中，______。
(4)从第1次实验的数据和实验现象可以得出这样结论，通过灯泡L1的电流大于通过L2的电流，灯泡L1比灯泡L2更亮，灯泡L1的电阻______灯泡L2的电阻；若把这两个灯泡串联在电路中，灯泡______更亮。
21.小明在用“伏安法”测小灯泡的电阻和功率实验中，连接了如图甲所示的电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到______端，使电路中的电流在开始测量时最小。
(2)测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，则电压表的示数近似为______ V，换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出了I−U图象，如图乙的图线A所示。
(3)依据表格中的数据，小明求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由：______。通过对实验数据的分析，当无电流通过灯泡时，灯丝的电阻不会大于______Ω。
(4)另外一组同学用相同的器材和电路也做这个实验时，把电压表与某一元件并联，根据测量的数据也绘出了I−U图象，如图乙的图线B所示，应该是电压表与______并联的图象。
(5)从实验表格中的数据分析我们可得出，灯泡发光情况，是由灯泡的______决定的，实验中灯泡的额定功率为______ W。
22.小明发现如图甲的“坐位体前屈测试仪”使用起来很不方便，不但读数不准确，而且学生推动挡板时的阻力也较大。小明与学习小组的同学拟设计一个自动显示所测数据的装置，来解决上述的问题。制定了如下项目研究内容：
【项目名称】电子坐位体前屈测试仪。
【项目特点】读数方便、容易操作、可重复使用。
【项目要求】
要求一：随着挡板的被推动距离的增大，示数器的示数随推动距离而增大，且停止推动时示数器所显示的推动距离不变。
要求二：进行下一位测试时，测试仪示数能自动归零。
【项目设计】
小明和同学们决定用滑动变阻器和相关元件来改进“坐位体前屈测试仪”，图乙思维导图是小明和同学们的研制思路。
请根据的思维导图，填出思维导图中②的内容是：______。
(1)结构及原理：下面的四个电路图是小明和同学们设计的“坐位体前屈测试仪”的电路图，所设计的电路能完成测量且没有电路安全隐患的是______。(图中箭头表示人推动挡板的方向)
(2)方案评估：选出正确的没有问题的设计后同学们经过充分讨论后发现所选设计方案不能满足“项目要求”中的______。
(3)设计改进：小明与同学对(1)中所选择的电路的进行了优化改进，如图丙所示，改进后的电路不但能满足“项目要求”中的全部内容，而且由电压表改装成的示数仪上面的刻度值分布是______(填“均匀”或“不均匀”)的。
小明和同学们查找坐位体前屈的评分标准，发现不同年龄组、不同性别满分的标准是不同的。如果九年女生评分标准为：成绩30cm为满分，电压表的量程为0∼15V，电路中电流为0.25A恒定不变，电阻RAB在选择上，每厘米长的电阻值应______Ω。
【项目小结】同学们通过交流和讨论，对项目做了如下总结：
(1)坐位体前屈测试仪最后的测量原理可以概括为：当电流一定时，导体两端的电压与电阻成______比。
(2)小明和同学们的设计已完成项目要求，更多功能可进一步开发。
六、计算题：本大题共2小题，共16分。
23.小明的爸爸开着装满货物的货车运输货物，在水平公路上匀速直线行驶0.5h，在这一过程中消耗燃油8kg，已知牵引力的功率为60kW。试计算该次运输过程中的下列问题(q油=4.5×107J/kg)：
(1)牵引力所做的功；
(2)燃油完全燃烧放出的热量；
(3)内燃机工作的效率；
(4)如果所装载货物为原来的一半，燃油的使用效率如何变化？
24.如图是小明设计的自加热饮水杯的模拟电路图，设计要求为：开关S1控制加热杯的工作，温控开关S2根据水温情况，自动调整电路是“加热”还是“保温”。小明取阻值均为20Ω的加热电阻丝R1、R2，电源电压为24V。
(1)电路处于保温状态时，电路的电流是多少？
(2)电路在加热状态下，每分钟所产生的热量是多少？
(3)在调试时小明发现，水杯给水加热的实际升温速度达不到设计的要求，于是他想把加热的功率调为原来4倍。在只增加或更换一个元件的条件下，请你通过计算(如果所用元件计算时出现小数，只取整数部分)，设计出一种可行的办法，使加热的功率调为原来4倍。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、由于存在能量损耗，燃料燃烧放出的热量不可能全部传递给了麦芽糖，故A错误；
B、人能闻到香味属于扩散现象，是分子不停的无规则运动结果，故B正确；
C、液体麦芽糖放热变成固体后，体积减小，分子间的距离变小，故C错误；
D、拉起的麦芽糖能被拉长，是麦芽糖分子之间存在间隙的结果，故D错误。
故选：B。
(1)燃料燃烧放出的总热量不可能全部被吸收利用，存在能量的损耗；
(2)(4)根据分子动理论知识可知，物质是由分子(或原子)组成的，分子(或原子)之间存在间隙，分子不停地做无规则的热运动，扩散现象就是分子无规则运动的结果；
(3)大多数液体都具有热胀冷缩的特性，因此当放热凝固后体积会变小，表现出分子间的距离变小。
本题考查了分子动理论知识和热传递的中能量的损耗问题，难度一般。
2.【答案】B
【解析】解：A、使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同，都是压缩气体做功，故A错误；
B、水从水火箭中喷出的过程中，内能转化为机械能，内能减小，故B正确；
C、比热容是物质的一种属性，不会随之变化，故C错误；
D、应选具有较高的热值的燃料，完全燃烧相同质量的燃料时，可以释放出更多的热量，故D错误。
故选：B。
(1)压缩气体做功，机械能转化为内能；
(2)物体对外做功，内能减小；
(3)比热容是物质的一种特性，其大小与物质种类、所处状态有关，而与质量、体积无关；
(4)热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
本题以水火箭为内容，考查了对内燃机工作过程与水火箭原理的认识，对燃料的了解，有一定综合性。
3.【答案】C
【解析】解：A、插头接入电路后，b与c两插脚间的电压为220V，故A错误；
B、塑料外壳上的10A，是插头的最大工作电流，故B错误；
C、插脚a接地后，能防止用电器漏电发生的触电事故，故C正确；
D、使用三脚插头的用电器不能改用两脚插头，故D错误。
故选：C。
(1)照明电路的火线和零线之间的电压为220V。
(2)插头上标识的电流是该插头允许的最大电流。
(3)三脚插头和三孔插座对应使用，正确的接法是“左零右火上接地”。
(4)带金属外壳的家用电器必须使用三脚插头和三孔插座，不能用双孔插座和两脚插头代替。
本题考查的是插座的正确使用方法，属于基础性题目。
4.【答案】C
【解析】解：监测仪的探头部分的导电性能要根据河水有害物质的变化而变化，因此导电性能介于导体与绝缘体之间。
故选：C。
容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体；根据监测仪的探头的作用分析可得出结论。
此题考查了半导体材料这一知识点，属基础题目。
5.【答案】D
【解析】解：滑动变阻器应“一上一下”各选取一个接线柱接入电路中，由题意可知，将滑片P向右滑动时，灯变亮，说明电路中的电流变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，变阻器接入电路中电阻丝的长度变短，所以，由图可知一定选择了右下角的接线柱D，上方可选取A接线柱或B接线柱，则连入电路中的接线柱可能选择的是“A和D”或者“B和D”。
故选：D。
用滑动变阻器改变小灯泡的亮度时，滑动变阻器应与灯泡串联；滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱连入电路中；滑片P向右滑动时，灯变亮，说明电路中电流变大，变阻器接入电路的电阻变小。
本题考查了滑动变阻器的使用，是一道基础题。
6.【答案】A
【解析】解：A、电阻丝R1与R2的材料相同，R2比R1更长，更细，所以R2的电阻比R1的电阻更大，故A正确；
B、铜的导电能力较强，如果的电阻丝用铜制成其电阻将变小，故B错误；
C、因为材料相同，构成R1的电阻丝较粗，所以如果两电阻的电阻丝缠绕圈相同，R1的电阻小，故C错误；
D、两个电阻并联相当于增大了导体的横截面积，总电阻小于其中任何一个电阻，故D错误。
故选：A。
导体的电阻与导体的材料、长度、粗细和温度有关，据此可知R1、R2的电阻大小关系；
两个电阻并联相当于增大了导体的横截面积。
本题考查导体电阻的影响因素、并联电路的特点，难度不大。
7.【答案】BC
【解析】解：AD、开关闭合，开关和电流表中有电流通过，忽略电阻，没有能量转化，故AD错误；
B、电灯工作时将电能转化内能和光能，故B正确；
C、蓄电池是电源，工作时将化学能转化为电能，故C正确。
故选：BC。
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析。
本题是一道基础题，知道做功过程是能量转化过程，具体问题具体分析即可正确解题。
8.【答案】BD
【解析】解：
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器并联，电流表A测流过滑动变阻器的电流，电压表测电源两端电压；
A、由电路图可知，灯L与滑动变阻器R并联，不是串联，故A错误；
B、滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由I=UR知通过滑动变阻器的电流变小，即A示数减小，故B正确；
C、由于电压表测量电源电压，所以滑片移动，电压表的示数不变，故C错误；
D、滑片向右移动时，灯泡两端电压不变，灯泡电阻不变，灯泡实际功率P=U2R不变，灯泡亮度不变，故D正确。
故选：BD。
分析清楚图示电路图，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后根据并联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构是解题的关键，应用并联电路特点、欧姆定律与电功率公式可以解题；要注意：灯泡亮度由灯泡实际功率决定，灯泡实际功率越大，灯泡越亮。
9.【答案】ACD
【解析】解：A、给手机充电，手机电池消耗电能，相当于用电器，故A正确；
B、给手机充电时，台灯与手机可独立工作，互不影响，是并联的，故B错误；
C、滑动变阻器可以调节电路中的电流，从而影响台灯的亮度，因此，调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器，故C正确；
D、调节台灯亮度的元件与灯泡为串联，故D正确。
故选：ACD。
(1)用电器是消耗电能的元件；电源是提供电能的元件；
(2)(4)串联电路中，各用电器互相影响；并联电路中，各用电器可独立工作，互不影响；
(3)滑动变阻器可以调节电路中的电流，从而影响台灯的亮度。
本题主要考查了对绝缘体的认识、对串并联的判断、对滑动变阻器的应用、对电路元件工作过程的理解等，有一定综合性，但难度不大。
10.【答案】太阳能 越剧烈
【解析】解：“太阳不晒草不绿”，是说草经过太阳晒后变绿了，此过程中是将太阳能转化为化学能；
“太阳不晒花不香”，是说花经过太阳晒后，温度升高，变香了，实际上是温度越高分子无规则运动越剧烈的缘故。
故答案为：太阳能；越剧烈。
(1)植物通过光合作用将太阳能转化为化学能。
(2)组成物质的分子不停地做无规则的运动，温度越高，分子运动越剧烈。
此题考查能量转化和分子热运动，能量转化的过程都是有规律可循的，判断能量的转化时，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。
11.【答案】得到 同种电荷相互排斥
【解析】解：
物体得到电子带负电，如果玳瑁带有负电，是玳瑁得到电子的结果；验电器工作时两箔片能够张开是因为同种电荷互相排斥。
故答案为：得到；同种电荷相互排斥。
物体得到电子带负电；验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
本题考查得到电子带负电以及验电器的工作原理，难度不大。
12.【答案】并 两灯正常发光的电流不相等
【解析】解：灯泡L1规格为“6V3.0W”，灯泡L2规格为“6V1.5W”。现将两灯泡以某种连接方式组成电路，闭合开关后两灯泡都正常发光，根据P=UI可知，正常工作的电流不相等，不能是串联，则两灯泡只能是并联的，你判断的依据是两灯正常发光的电流不相等。
故答案为：并；两灯正常发光的电流不相等。
两灯泡并联时它们两端的电压相等，实际电压等于额定电压时灯泡正常工作，否则不能正常工作。
本题考查串并联电路的规律和功率的概念的运用，涉及知识点较多。
13.【答案】8800 810
【解析】解：(1)这只电能表允许的用电器最大总功率：
Pmax=UImax=220V×40A=8800W；
(2)3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，
转盘转动81r时，电热水器消耗的电能：W=81r3000r/(kW⋅h)=0.027kW⋅h；
电热水器的实际功率：
P=Wt=0.027kW⋅h260h=0.81kW=810W。
故答案为：8800；810。
(1)知道电能表铭牌上的工作电压和额定最大电流，根据P=UI求出电能表正常工作时允许接入的用电器的最大电功率；
(2)3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出转盘转81r时，电热水器消耗的电能，再利用P=Wt求电热水器的实际功率。
本题考查了消耗电能、电功率的计算，关键是电能表相关参数的理解。
14.【答案】甲 电流
【解析】解：探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变，应该选择实验装置甲，接着将电阻a的换为阻值10Ω定值电阻，此时控制电阻和通电时间不变，探究电流产生热量跟电流关系。
故答案为：甲；电流。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变。
本题考查了电流产生的热量跟哪些因素有关，属于基础探究实验。
15.【答案】22.25
【解析】解：根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当小灯泡正常发光时电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，根据欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻为：R=URI=2V0.5A=4Ω；
根据图乙可知，灯泡的额定电压为2.5V，根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U=UL+UR=2.5V+2V=4.5V；
总功率为：P=UI=4.5V×0.5A=2.25W。
故答案为：4；2.25。
根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻；根据灯泡正常发光时的电流得出灯泡两端的额定电压，根据串联电路的电压规律求出电源电压，根据P=UI求出总功率。
本题考查了电功率的计算、欧姆定律的应用，难度不大。
16.【答案】解：由题意可知，当有车辆要驶入时，摄像头(用S1表示)采集完车辆相应信息后，进入闸打开，车辆驶入。当车辆要驶出时，摄像头(用S2表示)比对车辆的信息，驾驶员扫码付费(用S3表示)后，驶出闸打开，车辆驶出，则M1与M1互不影响，为并联电路，S1与M1串联控制M1，S2与M2串联控制M2，如图所示：
故答案为：见解答图。
【解析】根据题目要求可知，两个开关都闭合时，电动机带动抬杆自动升起，据此分析电路的连接方式。
本题考查了电路图的画法，分析电路连接方式是解题关键。
17.【答案】解：
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；
三孔插座：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套；这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座的接法，同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】丙 热量散失的较少 加热时间 100 不相等 比热容
【解析】解：最利于实验的一套装置要放热稳定，并且热量散失的较少，因此选丙；由转换法，加热时间越长，物质吸收的热量就越多，利用加热时间衡量水和食用油吸收热量的多少；选择质量相同的水和食用油，所以食用油的质量为100g；不同物质，在质量相等，升高相同的温度时，加热的时间不同，吸收的热量是不相等的；为了表示不同物质的这种性质上的差别，物理学中引入了比热容这个物理量。
故答案为：丙；热量散失的较少；加热时间；100；不相等；比热容。
使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用，为热学中的重要实验。
19.【答案】材料 电流变化较小时能看出电流表的变化，而灯泡亮度变化不明显 A、B 越大 材料、长度 由(2)中①的结论可知，B导体电阻大于A导体电阻，由③的现象可知B导体与D导体电阻相等，可得D导体电阻大于A导体电阻，而A导体与D导体长度、横截面积相同，只有材料不同，所以导体电阻大小与材料有关
【解析】解：
(1)实验所用的导线是由铜制成的，而不是常见的铝、铁材料，可以作为导体的电阻大小与材料有关的猜想依据；
(2)电流表可测量电路的电流大小，在M、N之间分别接不同的导体，通过观察电流表示数，而不是灯泡亮度来比较导体电阻的大小是因为电流表较为准确；
①分析比较A、B的数据，可知它们的材料、横截面积相同，而长度不同，材料和横截面积一定时，导体的长度越长导体的电阻越大；
②分析比较A、C的数据，可知它们的材料、长度相同，而横截面积不同，得出：在材料、长度一定时，导体的横截面积越大导体的电阻越小；
③由(2)中①的结论可知，B导体电阻大于A导体电阻，由③的现象可知B导体与D导体电阻相等，可得D导体电阻大于A导体电阻，而A导体与D导体长度、横截面积相同，只有材料不同，所以导体电阻大小与材料有关。
故答案为：(1)材料；(2)电流变化较小时能看出电流表的变化，而灯泡亮度变化不明显；①A、B；越大；②材料、长度；③由(2)中①的结论可知，B导体电阻大于A导体电阻，由③的现象可知B导体与D导体电阻相等，可得D导体电阻大于A导体电阻，而A导体与D导体长度、横截面积相同，只有材料不同，所以导体电阻大小与材料有关。
(1)利用控制变量法研究猜想的正确与否，分析得出影响电阻大小的因素；
(2)通过表格分析，电阻大小影响因素有：材料、长度和横截面积，实验中采用控制变量法；导体对电流的阻碍大小用电阻来表示，在M、N之间分别接上不同的导体，为了更精确地比较导体电阻的大小，应通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，采用了转换法。
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关，长度越大，横截面积越小，电阻越大；长度和横截面积相同的导体，材料不同，电阻不同。
20.【答案】0.52干路电流等于各支路电流之和 小于 L2
【解析】解：(1)原电路中，两灯短路，电流表直接接在电源上了，两灯应并联，电流表测干路电流，如下所示：
；
(2)电流表量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.52A；
(3)分析数据得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
(4)第1次实验发现，灯泡L1比L2亮，根据并联电路各支路电压相等和P=，则灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻；若把这两个灯泡串联在电路中，小灯泡的电流相等，灯泡L2的实际功率跟电阻的大小成正比，灯泡L2更亮。
故答案为：(1)；(2)0.52；(3)干路电流等于各支路电流之和；(4)小于；L2。
(1)原电路中，两灯短路了，据此改正；
(2)根据电流表量程确定分度值读数；
(3)分析测量数据得出结论；
(4)根据并联电路各支路电压相等和P=分析；在材料和长度相同的条件下，横截面积越小，电阻越大。
本题探究并联电路中的电流关系”实验，考查电路连接、电流表读数、数据分析和电功率公式的运用。
21.【答案】左 3 不同意，灯泡电阻是变化的，求平均值无意义 5 滑动变阻器 实际功率 0.625
【解析】解：(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处，即左端，使电路中的电流在开始测量时最小；
(2)由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V；测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，此时电压表串联在电路中，测电源电压，故电压表的示数近似为3V；
(3)因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求不同电压下灯丝电阻的平均值；
由表中数据可知，当灯泡两端电压为0.5V，通过灯泡的电流为0.1A时，灯丝电阻为5Ω，当无电流通过灯泡时，灯丝温度降低，电阻减小，故灯丝的电阻不会大于5Ω；
(4)当电流变大时，根据U=IR，灯泡两端的电压应变大，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压变小；随着电流的增大，根据丙图中的B图线可知，电压减小，说明电压表接在了滑动变阻器两端；
(5)由表中实验数据可知，随灯泡实际功率的增大，灯泡越来越亮，由此可见：小灯泡的亮度由灯泡实际功率决定；
由表中实验数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
故答案为：(1)左；(2)3；(3)不同意，灯泡电阻是变化的，求平均值无意义；5；(4)滑动变阻器；(5)实际功率；0.625。
(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处；
(2)由图甲确定电源电压；测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，此时电压表串联在电路中，测电源电压；
(3)灯丝的电阻与温度有关，灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，灯丝电阻随温度的升高而增大；
(4)根据欧姆定律结合串联电路电压的规律分析；
(5)分析表中的实验数据，看灯泡亮度与灯泡实际功率间的关系，从而得出结论；根据P=UI求出灯泡额定功率。
本题用“伏安法”测小灯泡的电阻和功率实验，考查了注意事项、故障分析、数据处理、电路分析、影响电阻大小因素和功率的计算等知识。
22.【答案】连入电阻不变 D 要求二 均匀 2 正
【解析】解：【项目设计】
由图甲知，坐位体前屈时，挡板前移，滑动变阻器的滑片位置变化，根据滑动变阻器的使用方法可知，连入电路的阻值可能变小、变大或不变；
(1)设计一要求随着挡板的被推动距离的增大，示数器的示数随推动距离而增大，且停止推动时示数器所显示的推动距离不变。
图A中，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测定值电阻支路的电流，由并联电路特点知，滑片移动时，电流表示数不变，故A不能完成测量；
图B中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测电源电压，所以滑片移动时，电压表示数不变，故B不能完成测量；
图C中，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路特点和欧姆定律知，滑片向左移动时，电流表示数变大，但当滑片滑到左端时会造成短路而损坏电流表，故C不能完成测量；
图D中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压，滑片向右移动时，变阻器连入电路的阻值变大，其分得电压变大，即电压表示数变大，故D能完成测量。
(2)由设计要求二知，进行下一位测试时，测试仪示数能自动归零。
由图D知，进行下一位测试时，滑动变阻器的滑片不能自动加到原来的位置，所以电压表示数不会自动归零；
(3)由图丙知，定值电阻与滑动变阻器串联，且滑动变阻器相当于一个定值电阻，电压表测PB部分两端电压，
由串联电路特点和欧姆定律知，电压表示数：UV=UBP=IRBP=UR+RAB×RBP，
UR+RAB是定值，电压表示数UV与RBP成正比，所以电压表改装成的示数仪上面的刻度值分布是均匀的；
如果九年女生评分标准为：成绩30cm为满分，滑片滑到A端，电压表示数为15V，电路中电流为0.25A恒定不变，
所以RAB=UVI=15V0.25A=60Ω，
则RAB每厘米长的电阻值：60Ω30cm=2Ω/cm；
【项目小结】
电路中电流0.25A恒定不变，电压表示数UV与其所测部分电阻RBP成正比，所以可得结论：当电流一定时，导体两端的电压与电阻成正比。
故答案为：
【项目设计】连入电阻不变；(1)D；(2)要求二；(3)均匀；2；
【项目小结】(4)正。
【项目设计】
根据滑动变阻器的使用方法上分析解答；
(1)根据设计要求一分析各选项电路，找出符合能完成测量且没有电路安全隐患的电路；
(2)根据设计要求二分析解答；
(3)分析图丙电路，根据串联电路特点和欧姆定律表示出电压表示数，从而判断电压表改装成的示数仪上面的刻度值分布是否均匀；
成绩30cm为满分时，滑片滑到A端，此时电压表指针应满偏，根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大值RAB，从而计算其每厘米长的电阻值；
【项目小结】
根据电压表示数与其所测部分电阻关系可得结论。
本题以坐位体前屈测试仪为情景，考查了滑动变阻器的使用、电路设计和欧姆定律的应用，明确设计要求、正确分析电路是关键。
23.【答案】解：(1)牵引力做的功W=Pt=60×103W×0.5×3600s=1.08×108J；
(2)燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq油=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J；
(3)内燃机工作的效率η=WQ放=1.08×108J3.6×108J=30%；
(4)货车自身的质量不变，装载的货物越少，燃油的使用效率越低，所以当所装载货物为原来的一半，燃油的使用效率变小。
答：(1)牵引力所做的功是1.08×108J；
(2)燃油完全燃烧放出的热量是3.6×108J；
(3)内燃机工作的效率是30%；
(4)燃油的使用效率变小。
【解析】(1)功率和时间已知利用W=Pt得到牵引力做的功；
(2)燃油的质量和热值已知，利用燃料完全燃烧公式得到燃油完全燃烧放出的热量；
(3)有用功和燃油完全燃烧放出的热量已知，利用热机效率公式得到内燃机工作的效率；
(4)货车所装载货物越少，在额外功不变的情况下，有用功越少，效率越低。
本题考查功的公式、燃料完全燃烧公式、热机效率公式的应用，难度中等，要熟练掌握相关公式。
24.【答案】解：(1)由图可知，当S1闭合、S2断开，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路中的总功率最小，自加热饮水杯处于保温状态；
当S1、S2都闭合时，只有R2连入电路，电路中的总电阻最小，总功率最大，自加热饮水杯处于加热状态；
根据串联电路的电阻特点可知，电路处于保温状态时，电路中的总电阻：R串=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω，
电路处于保温状态时，电路的电流：I保=UR串=24V40Ω=0.6A；
(2)电路在加热状态下，每分钟所产生的热量：Q=I加2R2t=U2R2t=(24V)220Ω×60s=1728J；
(3)自加热饮水杯原加热的功率：P加=U2R2=(24V)220Ω=28.8W，
则现加热的功率：P加′=4P加=4×28.8W=115.2W，
加热的功率调为原来4倍，在电压不变的条件下由P=U2R可知，后来的加热电阻的阻值：R2′=U2P加′=(24V)2115.2W=5Ω；
所以可以将R2换成阻值为5Ω的加热电阻丝。
答：(1)电路处于保温状态时，电路的电流是0.6A；
(2)电路在加热状态下，每分钟所产生的热量是1728J；
(3)可以将R2换成阻值为5Ω的加热电阻丝。
【解析】(1)由图可知，当S1闭合、S2断开，R1、R2串联，当S1、S2都闭合时，只有R2连入电路，根据串联电路的电阻特点和P=U2R可知自加热饮水杯加热和保温状态时的电路连接；根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路处于保温状态时，电路的电流；
(2)根据Q=I2Rt=U2Rt求出电路在加热状态下，每分钟所产生的热量；
(3)根据P=U2R可求出原来的加热功率，据此求出后来的加热功率，根据P=U2R求出后来加热时电路中的总电阻，据此求出增加或更换电阻的阻值。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，题目有一定的难度。物质
质量m/g
初始温度t0/℃
加热时间t/min
末温v/℃
水
100
20
5
45
食用油
？
20
2.5
45
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.2
B
镍铬合金
1.0
0.2
c
镍铬合金
0.5
0.4
D
康铜合金
0.5
0.2
实验次数
灯泡L1的电流I1/A
灯泡L2的电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.34
0.58
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻R/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
灯泡亮度
很暗
暗
较暗
较亮
正常发光
很亮
电阻平均值R平均/Ω
8.1
1.如图是熬制麦芽糖的情景，在熬制过程中，麦芽糖香气四溢。请你在下列论述中找出合理的论述( )
A. 燃料燃烧放出的热量全部传递给了麦芽糖
B. 人能闻到香味是分子不停的无规则运动结果
C. 液体麦芽糖变成固体后，分子间的距离变大
D. 拉起的麦芽糖能被拉长，是麦芽糖分子变大的结果
2.如图是学校科技周中水火箭发射的情景，把制作好的水火箭安装在发射架上，然后用打气筒向水火箭内打气，当内部气体达到一定程度后，冲开塞子，在水和高压气体的作用下，火箭被发射出去。下列说法合理的是( )
A. 打气筒往水火箭内打气时相当于内燃机的做功冲程
B. 同高压气体一起喷出的水，其内能减小
C. 水火箭内的水喷出后，水的比热容将变小
D. 航天中火箭燃料的选取，应选择密度小、热值小的燃料
3.如图为三脚插头，在插头的外壳标有10A的字样，关于插头的使用叙述正确的是( )
A. 插头接入电路后，b与c两插脚间的电压为0V
B. 塑料外壳上的10A，是插头的最小工作电流
C. 插脚a接地后，能防止用电器漏电发生的触电事故
D. 使用三脚插头的用电器可以改用两脚插头
4.某仪器厂要研制河水有害物质监测仪，监测仪的探头部分在研制时，应选取以下哪种材料用作研制( )
A. 超导体B. 导体C. 半导体D. 绝缘体
5.在“练习使用滑动变阻器”的实验时，老师已经完成了部分电路的连接如图所示，如闭合开关后，将滑片向右滑动时，灯变亮，连入电路中ab间的接线柱应是( )
A. 接A与BB. 接A与CC. 接B与CD. 接B与D
6.小明对实验室中定值电阻R1和R2进行了研究，发现内部主要是材料相同、缠绕成螺旋状的电阻丝，但电阻丝的粗细、缠绕圈数不同。其中构成R1的电阻丝较粗、缠绕圈数为42圈，而R2的缠绕圈数为47圈。关于小明的下列分析正确的是( )
A. 电阻R1的阻值小于电阻R2的阻值
B. 如果两电阻丝用铜制成，其电阻将变得大
C. 如果两电阻的电阻丝缠绕圈相同，R1的电阻大
D. 如果两个电阻并联使用，总电阻大于任何一个
二、多选题：本大题共3小题，共6分。
7.如图电路闭合开关，在电路工作时，下列所给元件始终发生能量转化的是(开关、导线和电流表电阻忽略不计)( )
A. 开关B. 电灯C. 蓄电池D. 电流表
8.如图电路，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片，关于该电路下列论述正确的是( )
A. 灯泡与滑动变阻器是串联的
B. 电流表的示数变小
C. 电压表的示数变大
D. 电灯泡的亮度不变
9.如图小夜灯具有USB插座、多位插座、调光台灯、唤醒等多种功能。关于该小夜灯具下列说法正确的是( )
A. 给手机充电时，手机电池相当于用电器
B. 手机充电时，台灯与手机串联关系
C. 调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器
D. 调节台灯亮度的元件与灯泡为串联关系
三、填空题：本大题共6小题，共12分。
10.中华童谣《晒太阳》中有这样的语句，“太阳太阳照四方，它的好处不平常；太阳不晒草不绿，太阳不晒花不香。”“太阳不晒草不绿”，是______转化为化学能的过程；“太阳不晒花不香”，是温度越高分子无规则运动______的缘故
11.西汉末年《春秋纬⋅考异邮》中就有“(玳)瑁吸芥”的记载，意思是：带电的玳瑁能吸引轻小的种子。如果玳瑁带有负电，是玳瑁______电子的结果。检验物体是否带电需要用到的验电器，是利用______原理制成的。
12.已知灯泡L1规格为“6V3.0W”，灯泡L2规格为“6V1.5W”。现将两灯泡以某种连接方式组成电路，闭合开关后两灯泡都正常发光，则两灯泡是______联的，你判断的依据是______。
13.如图，是小明家电能表的铭牌，他家同时使用的用电器总功率不能超过______ W。小明只将“220V 1000W”的电热水器接入电路工作，如果2min内电能表转盘转过了81转，则该电热水器工作时的实际电功率为______ W。
14.如图是小明为探究“电流产生的热量与哪些因素有关”设计的实验装置。小明要探究电流产生的热量与电阻的关系，应该选择实验装置______；小明用乙实验装置正确的完成了相关因素的实验探究，接着将电阻 a的换为阻值10Ω定值电阻，用新装置进行实验探究，可以探究“电流产生的热量与______的关系”。
15.如图甲电路电源电压保持不变，图乙是灯泡的电流与电压关系的图象。闭合开关，滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，此时滑动变阻器接入电路的电阻是______Ω，电路的功率为______ W。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
16.如图甲为无人值守停车场，当有车辆要驶入时，摄像头(用S1表示)采集完车辆相应信息后，进入闸(用
表示)打开，车辆驶入。当车辆要驶出时，摄像头(用S2表示)比对车辆的信息，驾驶员扫码付费(用S3表示)后，驶出闸(用
表示)打开，车辆驶出。请根据上述信息将图乙中的电路补画完整。
17.请将图中元件分别正确连接到电路中。
五、实验探究题：本大题共5小题，共30分。
18.为了“比较不同物质的吸热情况”，小明选择了水和食用油作为研究对象，下面是小明根据实验的内容设计的三套实验装置，请你在三套装置中选择最利于实验的一套装置。
你的选择是______，试说明你选择的理由：______。
实验中利用______衡量水和食用油吸收热量的多少。
表格中食用油的质量为______ g。
实验结果表明，不同物质，在质量相等，升高相同的温度时，吸收的热量是______。怎样表示不同物质的这种性质上的差别？物理学中引入了______这个物理量。
19.小明要探究“影响导体电阻大小的因素”，所用的实验器材有：实验导体、电流表、小灯泡，电池、开关、导线。
(1)小明同学实验时发现，实验所用的导线是由铜制成的，而不是常见的铝、铁材料。根据这个事实小明猜想，可能是不同材料其导电性能不同，可以作为导体的电阻大小与______有关的猜想依据。
(2)小明选取了4根电阻丝，其规格、材料如表所示，并进行了如下探究：
实验中为什么小明选择通过比较电流表示数大小，来比较电阻丝电阻的大小关系，而不是用灯泡的亮度来比较？______。
①小明应把______两根导线分别接入 MN间来探究导体电阻与长度的关系，通过实验小明正确的得出了该关系为：材料和横截面积一定时，导体的长度越长导体的电阻______；
②在用A与C探究时，小明通过比较电流表的示数得出：在______一定时，导体的横截面积越大导体的电阻越小；
③小明想探究导体的电阻是否与材料有关，当把B和D两根导体分别接入电路中后，发现两次实验电流表示数相同。
但是小明根据表中的信息和数据，并结合(2)中①的结论，他得出：导体的电阻大小与导体的材料有关。请简述他分析实验信息、进行科学论证的过程：______。
20.在“探究并联电路中的电流关系”实验中：
(1)小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现有一根导线接错了，请在这根导线上打上“×”。
(2)连接正确的电路后，闭合开关，电流表示数如图乙，电流表的示数为______ A。
(3)小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，将测量数据记录在表中。分析数据得出结论：在并联电路中，______。
(4)从第1次实验的数据和实验现象可以得出这样结论，通过灯泡L1的电流大于通过L2的电流，灯泡L1比灯泡L2更亮，灯泡L1的电阻______灯泡L2的电阻；若把这两个灯泡串联在电路中，灯泡______更亮。
21.小明在用“伏安法”测小灯泡的电阻和功率实验中，连接了如图甲所示的电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到______端，使电路中的电流在开始测量时最小。
(2)测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，则电压表的示数近似为______ V，换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出了I−U图象，如图乙的图线A所示。
(3)依据表格中的数据，小明求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由：______。通过对实验数据的分析，当无电流通过灯泡时，灯丝的电阻不会大于______Ω。
(4)另外一组同学用相同的器材和电路也做这个实验时，把电压表与某一元件并联，根据测量的数据也绘出了I−U图象，如图乙的图线B所示，应该是电压表与______并联的图象。
(5)从实验表格中的数据分析我们可得出，灯泡发光情况，是由灯泡的______决定的，实验中灯泡的额定功率为______ W。
22.小明发现如图甲的“坐位体前屈测试仪”使用起来很不方便，不但读数不准确，而且学生推动挡板时的阻力也较大。小明与学习小组的同学拟设计一个自动显示所测数据的装置，来解决上述的问题。制定了如下项目研究内容：
【项目名称】电子坐位体前屈测试仪。
【项目特点】读数方便、容易操作、可重复使用。
【项目要求】
要求一：随着挡板的被推动距离的增大，示数器的示数随推动距离而增大，且停止推动时示数器所显示的推动距离不变。
要求二：进行下一位测试时，测试仪示数能自动归零。
【项目设计】
小明和同学们决定用滑动变阻器和相关元件来改进“坐位体前屈测试仪”，图乙思维导图是小明和同学们的研制思路。
请根据的思维导图，填出思维导图中②的内容是：______。
(1)结构及原理：下面的四个电路图是小明和同学们设计的“坐位体前屈测试仪”的电路图，所设计的电路能完成测量且没有电路安全隐患的是______。(图中箭头表示人推动挡板的方向)
(2)方案评估：选出正确的没有问题的设计后同学们经过充分讨论后发现所选设计方案不能满足“项目要求”中的______。
(3)设计改进：小明与同学对(1)中所选择的电路的进行了优化改进，如图丙所示，改进后的电路不但能满足“项目要求”中的全部内容，而且由电压表改装成的示数仪上面的刻度值分布是______(填“均匀”或“不均匀”)的。
小明和同学们查找坐位体前屈的评分标准，发现不同年龄组、不同性别满分的标准是不同的。如果九年女生评分标准为：成绩30cm为满分，电压表的量程为0∼15V，电路中电流为0.25A恒定不变，电阻RAB在选择上，每厘米长的电阻值应______Ω。
【项目小结】同学们通过交流和讨论，对项目做了如下总结：
(1)坐位体前屈测试仪最后的测量原理可以概括为：当电流一定时，导体两端的电压与电阻成______比。
(2)小明和同学们的设计已完成项目要求，更多功能可进一步开发。
六、计算题：本大题共2小题，共16分。
23.小明的爸爸开着装满货物的货车运输货物，在水平公路上匀速直线行驶0.5h，在这一过程中消耗燃油8kg，已知牵引力的功率为60kW。试计算该次运输过程中的下列问题(q油=4.5×107J/kg)：
(1)牵引力所做的功；
(2)燃油完全燃烧放出的热量；
(3)内燃机工作的效率；
(4)如果所装载货物为原来的一半，燃油的使用效率如何变化？
24.如图是小明设计的自加热饮水杯的模拟电路图，设计要求为：开关S1控制加热杯的工作，温控开关S2根据水温情况，自动调整电路是“加热”还是“保温”。小明取阻值均为20Ω的加热电阻丝R1、R2，电源电压为24V。
(1)电路处于保温状态时，电路的电流是多少？
(2)电路在加热状态下，每分钟所产生的热量是多少？
(3)在调试时小明发现，水杯给水加热的实际升温速度达不到设计的要求，于是他想把加热的功率调为原来4倍。在只增加或更换一个元件的条件下，请你通过计算(如果所用元件计算时出现小数，只取整数部分)，设计出一种可行的办法，使加热的功率调为原来4倍。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、由于存在能量损耗，燃料燃烧放出的热量不可能全部传递给了麦芽糖，故A错误；
B、人能闻到香味属于扩散现象，是分子不停的无规则运动结果，故B正确；
C、液体麦芽糖放热变成固体后，体积减小，分子间的距离变小，故C错误；
D、拉起的麦芽糖能被拉长，是麦芽糖分子之间存在间隙的结果，故D错误。
故选：B。
(1)燃料燃烧放出的总热量不可能全部被吸收利用，存在能量的损耗；
(2)(4)根据分子动理论知识可知，物质是由分子(或原子)组成的，分子(或原子)之间存在间隙，分子不停地做无规则的热运动，扩散现象就是分子无规则运动的结果；
(3)大多数液体都具有热胀冷缩的特性，因此当放热凝固后体积会变小，表现出分子间的距离变小。
本题考查了分子动理论知识和热传递的中能量的损耗问题，难度一般。
2.【答案】B
【解析】解：A、使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同，都是压缩气体做功，故A错误；
B、水从水火箭中喷出的过程中，内能转化为机械能，内能减小，故B正确；
C、比热容是物质的一种属性，不会随之变化，故C错误；
D、应选具有较高的热值的燃料，完全燃烧相同质量的燃料时，可以释放出更多的热量，故D错误。
故选：B。
(1)压缩气体做功，机械能转化为内能；
(2)物体对外做功，内能减小；
(3)比热容是物质的一种特性，其大小与物质种类、所处状态有关，而与质量、体积无关；
(4)热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
本题以水火箭为内容，考查了对内燃机工作过程与水火箭原理的认识，对燃料的了解，有一定综合性。
3.【答案】C
【解析】解：A、插头接入电路后，b与c两插脚间的电压为220V，故A错误；
B、塑料外壳上的10A，是插头的最大工作电流，故B错误；
C、插脚a接地后，能防止用电器漏电发生的触电事故，故C正确；
D、使用三脚插头的用电器不能改用两脚插头，故D错误。
故选：C。
(1)照明电路的火线和零线之间的电压为220V。
(2)插头上标识的电流是该插头允许的最大电流。
(3)三脚插头和三孔插座对应使用，正确的接法是“左零右火上接地”。
(4)带金属外壳的家用电器必须使用三脚插头和三孔插座，不能用双孔插座和两脚插头代替。
本题考查的是插座的正确使用方法，属于基础性题目。
4.【答案】C
【解析】解：监测仪的探头部分的导电性能要根据河水有害物质的变化而变化，因此导电性能介于导体与绝缘体之间。
故选：C。
容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体；根据监测仪的探头的作用分析可得出结论。
此题考查了半导体材料这一知识点，属基础题目。
5.【答案】D
【解析】解：滑动变阻器应“一上一下”各选取一个接线柱接入电路中，由题意可知，将滑片P向右滑动时，灯变亮，说明电路中的电流变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，变阻器接入电路中电阻丝的长度变短，所以，由图可知一定选择了右下角的接线柱D，上方可选取A接线柱或B接线柱，则连入电路中的接线柱可能选择的是“A和D”或者“B和D”。
故选：D。
用滑动变阻器改变小灯泡的亮度时，滑动变阻器应与灯泡串联；滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱连入电路中；滑片P向右滑动时，灯变亮，说明电路中电流变大，变阻器接入电路的电阻变小。
本题考查了滑动变阻器的使用，是一道基础题。
6.【答案】A
【解析】解：A、电阻丝R1与R2的材料相同，R2比R1更长，更细，所以R2的电阻比R1的电阻更大，故A正确；
B、铜的导电能力较强，如果的电阻丝用铜制成其电阻将变小，故B错误；
C、因为材料相同，构成R1的电阻丝较粗，所以如果两电阻的电阻丝缠绕圈相同，R1的电阻小，故C错误；
D、两个电阻并联相当于增大了导体的横截面积，总电阻小于其中任何一个电阻，故D错误。
故选：A。
导体的电阻与导体的材料、长度、粗细和温度有关，据此可知R1、R2的电阻大小关系；
两个电阻并联相当于增大了导体的横截面积。
本题考查导体电阻的影响因素、并联电路的特点，难度不大。
7.【答案】BC
【解析】解：AD、开关闭合，开关和电流表中有电流通过，忽略电阻，没有能量转化，故AD错误；
B、电灯工作时将电能转化内能和光能，故B正确；
C、蓄电池是电源，工作时将化学能转化为电能，故C正确。
故选：BC。
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析。
本题是一道基础题，知道做功过程是能量转化过程，具体问题具体分析即可正确解题。
8.【答案】BD
【解析】解：
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器并联，电流表A测流过滑动变阻器的电流，电压表测电源两端电压；
A、由电路图可知，灯L与滑动变阻器R并联，不是串联，故A错误；
B、滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由I=UR知通过滑动变阻器的电流变小，即A示数减小，故B正确；
C、由于电压表测量电源电压，所以滑片移动，电压表的示数不变，故C错误；
D、滑片向右移动时，灯泡两端电压不变，灯泡电阻不变，灯泡实际功率P=U2R不变，灯泡亮度不变，故D正确。
故选：BD。
分析清楚图示电路图，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后根据并联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构是解题的关键，应用并联电路特点、欧姆定律与电功率公式可以解题；要注意：灯泡亮度由灯泡实际功率决定，灯泡实际功率越大，灯泡越亮。
9.【答案】ACD
【解析】解：A、给手机充电，手机电池消耗电能，相当于用电器，故A正确；
B、给手机充电时，台灯与手机可独立工作，互不影响，是并联的，故B错误；
C、滑动变阻器可以调节电路中的电流，从而影响台灯的亮度，因此，调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器，故C正确；
D、调节台灯亮度的元件与灯泡为串联，故D正确。
故选：ACD。
(1)用电器是消耗电能的元件；电源是提供电能的元件；
(2)(4)串联电路中，各用电器互相影响；并联电路中，各用电器可独立工作，互不影响；
(3)滑动变阻器可以调节电路中的电流，从而影响台灯的亮度。
本题主要考查了对绝缘体的认识、对串并联的判断、对滑动变阻器的应用、对电路元件工作过程的理解等，有一定综合性，但难度不大。
10.【答案】太阳能 越剧烈
【解析】解：“太阳不晒草不绿”，是说草经过太阳晒后变绿了，此过程中是将太阳能转化为化学能；
“太阳不晒花不香”，是说花经过太阳晒后，温度升高，变香了，实际上是温度越高分子无规则运动越剧烈的缘故。
故答案为：太阳能；越剧烈。
(1)植物通过光合作用将太阳能转化为化学能。
(2)组成物质的分子不停地做无规则的运动，温度越高，分子运动越剧烈。
此题考查能量转化和分子热运动，能量转化的过程都是有规律可循的，判断能量的转化时，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。
11.【答案】得到 同种电荷相互排斥
【解析】解：
物体得到电子带负电，如果玳瑁带有负电，是玳瑁得到电子的结果；验电器工作时两箔片能够张开是因为同种电荷互相排斥。
故答案为：得到；同种电荷相互排斥。
物体得到电子带负电；验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
本题考查得到电子带负电以及验电器的工作原理，难度不大。
12.【答案】并 两灯正常发光的电流不相等
【解析】解：灯泡L1规格为“6V3.0W”，灯泡L2规格为“6V1.5W”。现将两灯泡以某种连接方式组成电路，闭合开关后两灯泡都正常发光，根据P=UI可知，正常工作的电流不相等，不能是串联，则两灯泡只能是并联的，你判断的依据是两灯正常发光的电流不相等。
故答案为：并；两灯正常发光的电流不相等。
两灯泡并联时它们两端的电压相等，实际电压等于额定电压时灯泡正常工作，否则不能正常工作。
本题考查串并联电路的规律和功率的概念的运用，涉及知识点较多。
13.【答案】8800 810
【解析】解：(1)这只电能表允许的用电器最大总功率：
Pmax=UImax=220V×40A=8800W；
(2)3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，
转盘转动81r时，电热水器消耗的电能：W=81r3000r/(kW⋅h)=0.027kW⋅h；
电热水器的实际功率：
P=Wt=0.027kW⋅h260h=0.81kW=810W。
故答案为：8800；810。
(1)知道电能表铭牌上的工作电压和额定最大电流，根据P=UI求出电能表正常工作时允许接入的用电器的最大电功率；
(2)3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出转盘转81r时，电热水器消耗的电能，再利用P=Wt求电热水器的实际功率。
本题考查了消耗电能、电功率的计算，关键是电能表相关参数的理解。
14.【答案】甲 电流
【解析】解：探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变，应该选择实验装置甲，接着将电阻a的换为阻值10Ω定值电阻，此时控制电阻和通电时间不变，探究电流产生热量跟电流关系。
故答案为：甲；电流。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变。
本题考查了电流产生的热量跟哪些因素有关，属于基础探究实验。
15.【答案】22.25
【解析】解：根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当小灯泡正常发光时电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，根据欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻为：R=URI=2V0.5A=4Ω；
根据图乙可知，灯泡的额定电压为2.5V，根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U=UL+UR=2.5V+2V=4.5V；
总功率为：P=UI=4.5V×0.5A=2.25W。
故答案为：4；2.25。
根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻；根据灯泡正常发光时的电流得出灯泡两端的额定电压，根据串联电路的电压规律求出电源电压，根据P=UI求出总功率。
本题考查了电功率的计算、欧姆定律的应用，难度不大。
16.【答案】解：由题意可知，当有车辆要驶入时，摄像头(用S1表示)采集完车辆相应信息后，进入闸打开，车辆驶入。当车辆要驶出时，摄像头(用S2表示)比对车辆的信息，驾驶员扫码付费(用S3表示)后，驶出闸打开，车辆驶出，则M1与M1互不影响，为并联电路，S1与M1串联控制M1，S2与M2串联控制M2，如图所示：
故答案为：见解答图。
【解析】根据题目要求可知，两个开关都闭合时，电动机带动抬杆自动升起，据此分析电路的连接方式。
本题考查了电路图的画法，分析电路连接方式是解题关键。
17.【答案】解：
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；
三孔插座：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套；这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座的接法，同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】丙 热量散失的较少 加热时间 100 不相等 比热容
【解析】解：最利于实验的一套装置要放热稳定，并且热量散失的较少，因此选丙；由转换法，加热时间越长，物质吸收的热量就越多，利用加热时间衡量水和食用油吸收热量的多少；选择质量相同的水和食用油，所以食用油的质量为100g；不同物质，在质量相等，升高相同的温度时，加热的时间不同，吸收的热量是不相等的；为了表示不同物质的这种性质上的差别，物理学中引入了比热容这个物理量。
故答案为：丙；热量散失的较少；加热时间；100；不相等；比热容。
使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用，为热学中的重要实验。
19.【答案】材料 电流变化较小时能看出电流表的变化，而灯泡亮度变化不明显 A、B 越大 材料、长度 由(2)中①的结论可知，B导体电阻大于A导体电阻，由③的现象可知B导体与D导体电阻相等，可得D导体电阻大于A导体电阻，而A导体与D导体长度、横截面积相同，只有材料不同，所以导体电阻大小与材料有关
【解析】解：
(1)实验所用的导线是由铜制成的，而不是常见的铝、铁材料，可以作为导体的电阻大小与材料有关的猜想依据；
(2)电流表可测量电路的电流大小，在M、N之间分别接不同的导体，通过观察电流表示数，而不是灯泡亮度来比较导体电阻的大小是因为电流表较为准确；
①分析比较A、B的数据，可知它们的材料、横截面积相同，而长度不同，材料和横截面积一定时，导体的长度越长导体的电阻越大；
②分析比较A、C的数据，可知它们的材料、长度相同，而横截面积不同，得出：在材料、长度一定时，导体的横截面积越大导体的电阻越小；
③由(2)中①的结论可知，B导体电阻大于A导体电阻，由③的现象可知B导体与D导体电阻相等，可得D导体电阻大于A导体电阻，而A导体与D导体长度、横截面积相同，只有材料不同，所以导体电阻大小与材料有关。
故答案为：(1)材料；(2)电流变化较小时能看出电流表的变化，而灯泡亮度变化不明显；①A、B；越大；②材料、长度；③由(2)中①的结论可知，B导体电阻大于A导体电阻，由③的现象可知B导体与D导体电阻相等，可得D导体电阻大于A导体电阻，而A导体与D导体长度、横截面积相同，只有材料不同，所以导体电阻大小与材料有关。
(1)利用控制变量法研究猜想的正确与否，分析得出影响电阻大小的因素；
(2)通过表格分析，电阻大小影响因素有：材料、长度和横截面积，实验中采用控制变量法；导体对电流的阻碍大小用电阻来表示，在M、N之间分别接上不同的导体，为了更精确地比较导体电阻的大小，应通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，采用了转换法。
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关，长度越大，横截面积越小，电阻越大；长度和横截面积相同的导体，材料不同，电阻不同。
20.【答案】0.52干路电流等于各支路电流之和 小于 L2
【解析】解：(1)原电路中，两灯短路，电流表直接接在电源上了，两灯应并联，电流表测干路电流，如下所示：
；
(2)电流表量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.52A；
(3)分析数据得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
(4)第1次实验发现，灯泡L1比L2亮，根据并联电路各支路电压相等和P=，则灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻；若把这两个灯泡串联在电路中，小灯泡的电流相等，灯泡L2的实际功率跟电阻的大小成正比，灯泡L2更亮。
故答案为：(1)；(2)0.52；(3)干路电流等于各支路电流之和；(4)小于；L2。
(1)原电路中，两灯短路了，据此改正；
(2)根据电流表量程确定分度值读数；
(3)分析测量数据得出结论；
(4)根据并联电路各支路电压相等和P=分析；在材料和长度相同的条件下，横截面积越小，电阻越大。
本题探究并联电路中的电流关系”实验，考查电路连接、电流表读数、数据分析和电功率公式的运用。
21.【答案】左 3 不同意，灯泡电阻是变化的，求平均值无意义 5 滑动变阻器 实际功率 0.625
【解析】解：(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处，即左端，使电路中的电流在开始测量时最小；
(2)由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V；测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，此时电压表串联在电路中，测电源电压，故电压表的示数近似为3V；
(3)因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求不同电压下灯丝电阻的平均值；
由表中数据可知，当灯泡两端电压为0.5V，通过灯泡的电流为0.1A时，灯丝电阻为5Ω，当无电流通过灯泡时，灯丝温度降低，电阻减小，故灯丝的电阻不会大于5Ω；
(4)当电流变大时，根据U=IR，灯泡两端的电压应变大，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压变小；随着电流的增大，根据丙图中的B图线可知，电压减小，说明电压表接在了滑动变阻器两端；
(5)由表中实验数据可知，随灯泡实际功率的增大，灯泡越来越亮，由此可见：小灯泡的亮度由灯泡实际功率决定；
由表中实验数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
故答案为：(1)左；(2)3；(3)不同意，灯泡电阻是变化的，求平均值无意义；5；(4)滑动变阻器；(5)实际功率；0.625。
(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处；
(2)由图甲确定电源电压；测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，此时电压表串联在电路中，测电源电压；
(3)灯丝的电阻与温度有关，灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，灯丝电阻随温度的升高而增大；
(4)根据欧姆定律结合串联电路电压的规律分析；
(5)分析表中的实验数据，看灯泡亮度与灯泡实际功率间的关系，从而得出结论；根据P=UI求出灯泡额定功率。
本题用“伏安法”测小灯泡的电阻和功率实验，考查了注意事项、故障分析、数据处理、电路分析、影响电阻大小因素和功率的计算等知识。
22.【答案】连入电阻不变 D 要求二 均匀 2 正
【解析】解：【项目设计】
由图甲知，坐位体前屈时，挡板前移，滑动变阻器的滑片位置变化，根据滑动变阻器的使用方法可知，连入电路的阻值可能变小、变大或不变；
(1)设计一要求随着挡板的被推动距离的增大，示数器的示数随推动距离而增大，且停止推动时示数器所显示的推动距离不变。
图A中，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测定值电阻支路的电流，由并联电路特点知，滑片移动时，电流表示数不变，故A不能完成测量；
图B中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测电源电压，所以滑片移动时，电压表示数不变，故B不能完成测量；
图C中，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路特点和欧姆定律知，滑片向左移动时，电流表示数变大，但当滑片滑到左端时会造成短路而损坏电流表，故C不能完成测量；
图D中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压，滑片向右移动时，变阻器连入电路的阻值变大，其分得电压变大，即电压表示数变大，故D能完成测量。
(2)由设计要求二知，进行下一位测试时，测试仪示数能自动归零。
由图D知，进行下一位测试时，滑动变阻器的滑片不能自动加到原来的位置，所以电压表示数不会自动归零；
(3)由图丙知，定值电阻与滑动变阻器串联，且滑动变阻器相当于一个定值电阻，电压表测PB部分两端电压，
由串联电路特点和欧姆定律知，电压表示数：UV=UBP=IRBP=UR+RAB×RBP，
UR+RAB是定值，电压表示数UV与RBP成正比，所以电压表改装成的示数仪上面的刻度值分布是均匀的；
如果九年女生评分标准为：成绩30cm为满分，滑片滑到A端，电压表示数为15V，电路中电流为0.25A恒定不变，
所以RAB=UVI=15V0.25A=60Ω，
则RAB每厘米长的电阻值：60Ω30cm=2Ω/cm；
【项目小结】
电路中电流0.25A恒定不变，电压表示数UV与其所测部分电阻RBP成正比，所以可得结论：当电流一定时，导体两端的电压与电阻成正比。
故答案为：
【项目设计】连入电阻不变；(1)D；(2)要求二；(3)均匀；2；
【项目小结】(4)正。
【项目设计】
根据滑动变阻器的使用方法上分析解答；
(1)根据设计要求一分析各选项电路，找出符合能完成测量且没有电路安全隐患的电路；
(2)根据设计要求二分析解答；
(3)分析图丙电路，根据串联电路特点和欧姆定律表示出电压表示数，从而判断电压表改装成的示数仪上面的刻度值分布是否均匀；
成绩30cm为满分时，滑片滑到A端，此时电压表指针应满偏，根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大值RAB，从而计算其每厘米长的电阻值；
【项目小结】
根据电压表示数与其所测部分电阻关系可得结论。
本题以坐位体前屈测试仪为情景，考查了滑动变阻器的使用、电路设计和欧姆定律的应用，明确设计要求、正确分析电路是关键。
23.【答案】解：(1)牵引力做的功W=Pt=60×103W×0.5×3600s=1.08×108J；
(2)燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq油=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J；
(3)内燃机工作的效率η=WQ放=1.08×108J3.6×108J=30%；
(4)货车自身的质量不变，装载的货物越少，燃油的使用效率越低，所以当所装载货物为原来的一半，燃油的使用效率变小。
答：(1)牵引力所做的功是1.08×108J；
(2)燃油完全燃烧放出的热量是3.6×108J；
(3)内燃机工作的效率是30%；
(4)燃油的使用效率变小。
【解析】(1)功率和时间已知利用W=Pt得到牵引力做的功；
(2)燃油的质量和热值已知，利用燃料完全燃烧公式得到燃油完全燃烧放出的热量；
(3)有用功和燃油完全燃烧放出的热量已知，利用热机效率公式得到内燃机工作的效率；
(4)货车所装载货物越少，在额外功不变的情况下，有用功越少，效率越低。
本题考查功的公式、燃料完全燃烧公式、热机效率公式的应用，难度中等，要熟练掌握相关公式。
24.【答案】解：(1)由图可知，当S1闭合、S2断开，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路中的总功率最小，自加热饮水杯处于保温状态；
当S1、S2都闭合时，只有R2连入电路，电路中的总电阻最小，总功率最大，自加热饮水杯处于加热状态；
根据串联电路的电阻特点可知，电路处于保温状态时，电路中的总电阻：R串=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω，
电路处于保温状态时，电路的电流：I保=UR串=24V40Ω=0.6A；
(2)电路在加热状态下，每分钟所产生的热量：Q=I加2R2t=U2R2t=(24V)220Ω×60s=1728J；
(3)自加热饮水杯原加热的功率：P加=U2R2=(24V)220Ω=28.8W，
则现加热的功率：P加′=4P加=4×28.8W=115.2W，
加热的功率调为原来4倍，在电压不变的条件下由P=U2R可知，后来的加热电阻的阻值：R2′=U2P加′=(24V)2115.2W=5Ω；
所以可以将R2换成阻值为5Ω的加热电阻丝。
答：(1)电路处于保温状态时，电路的电流是0.6A；
(2)电路在加热状态下，每分钟所产生的热量是1728J；
(3)可以将R2换成阻值为5Ω的加热电阻丝。
【解析】(1)由图可知，当S1闭合、S2断开，R1、R2串联，当S1、S2都闭合时，只有R2连入电路，根据串联电路的电阻特点和P=U2R可知自加热饮水杯加热和保温状态时的电路连接；根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路处于保温状态时，电路的电流；
(2)根据Q=I2Rt=U2Rt求出电路在加热状态下，每分钟所产生的热量；
(3)根据P=U2R可求出原来的加热功率，据此求出后来的加热功率，根据P=U2R求出后来加热时电路中的总电阻，据此求出增加或更换电阻的阻值。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，题目有一定的难度。物质
质量m/g
初始温度t0/℃
加热时间t/min
末温v/℃
水
100
20
5
45
食用油
？
20
2.5
45
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.2
B
镍铬合金
1.0
0.2
c
镍铬合金
0.5
0.4
D
康铜合金
0.5
0.2
实验次数
灯泡L1的电流I1/A
灯泡L2的电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.34
0.58
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻R/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
灯泡亮度
很暗
暗
较暗
较亮
正常发光
很亮
电阻平均值R平均/Ω
8.1
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