1.下列數據的估計中最接近實際的是( )
A. 白熾燈正常工作時的電流約為5AB. -節(jié)干電池的電壓約為220V
C. 空調制冷時的功率約為1000WD. 水的熱值約為4.2×l03J/kg
2.下列物體中，通常情況下屬于導體的是( )
A. 陶瓷B. 塑料尺C. 玻璃D. 鉛筆芯
3.下列現(xiàn)象及其解釋正確的是( )
A. 桂花飄香——擴散現(xiàn)象
B. 破鏡不能重圓——分子間的斥力大于分子間的引力
C. 固體很難被壓縮——分子間沒有間隔
D. 摩擦起電——用做功的方法創(chuàng)造了電荷
4.下列有關能源與材料的說法中正確的是( )
A. 天然氣熱值大、效率高，無論怎樣使用都不會造成環(huán)境污染
B. 新型光源LED燈，是用半導體材料制成的
C. 用超導體制成白熾燈的燈絲，可以提高白熾燈的發(fā)光效率
D. 金屬鋁的導電性較好，非常適合制成熔絲
5.下列做法中符合安全用電原則的是( )
A. 用濕手按墻上的開關
B. 洗衣機要使用三腳插頭和三孔插座
C. 多個大功率用電器共用一個插排
D. 使用絕緣皮破損的導線
6.如圖所示電路，電源電壓不變，閉合開關S，電路正常工作，過了一會兒，兩個電表示數都變大，那么電路故障可能是( )
A. 電阻R斷路
B. 電阻R短路
C. 燈泡L斷路
D. 燈泡L短路
7.兩只小燈泡，L1標有“6V0.9W”、L2標有“4V0.8W”，若不考慮溫度對燈絲電阻的影響，則下列說法中正確的是( )
A. 由于L1的額定功率比L2大，所以一定比L2更亮
B. 當兩個小燈泡都正常發(fā)光時，兩燈一樣亮
C. 若兩燈并聯(lián)在4V的電源上時，L1與L2的實際功率之比為2：1
D. 若兩燈串聯(lián)在9V的電源上時，L1恰好可以正常發(fā)光
二、多選題：本大題共3小題，共9分。
8.下列有關能量或者能量轉化的描述中正確的是( )
A. 能量反映了物體做功的本領，能量的大小可以用做功多少來量度
B. 摩擦生熱的過程中，將機械能轉化為內能
C. 鋰電池充電的過程中，將化學能轉化為電能
D. 彈弓將石子水平射出的過程中，將彈性勢能轉化為動能
9.下列電路中屬于并聯(lián)電路的是( )
A. B.
C. D.
10.如圖甲所示的電路，電源電壓恒定不變，R1為定值電阻，滑動變阻器R上標有“20Ω0.4A”的字樣，電壓表的量程為0～3V。在保證電路中各元件都不會損壞的前提下，調節(jié)滑動變阻器的滑片，電流表的示數隨電壓表示數變化的圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是( )
A. 定值電阻R1的阻值為10Ω
B. 電源電壓為6V
C. 電壓表示數的最小值為1V
D. 滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為2.5Ω～15Ω
三、填空題：本大題共7小題，共23分。
11.請完成下列單位換算：
12.“神舟十五號”宇宙飛船于2022年11月29日由長征二號運載火箭發(fā)射升空。飛船加速上升時，它的機械能逐漸______ ，到達預定軌道后與天宮空間站對接成組合體(如圖甲所示)。當空間站組合體在運行軌道上由近地點向遠地點運行的過程中(如圖乙所示)，空間站組合體的動能______ (以上兩空均填“增大”、“減小”或“不變”)，空間站上碩大的太陽能電池板可將太陽能轉化為______ 能，它們在空間站電路中的作用相當于______ (選填“電源”或“用電器”)。
13.毛皮摩擦過的橡膠棒帶______ (選填“正”或“負”)電。如圖所示，用該橡膠棒接觸驗電器的金屬球，驗電器的金屬箔因帶同種電荷相互______ 而張開，在此過程中，驗電器金屬桿中電流的方向為______ (選填“由A到B”或“由B到A”)。
14.如圖是一臺四沖程汽油機工作過程中某一時刻的示意圖，該氣缸正處于______ 沖程。在該沖程中缸內氣體內能______ (選填“增大”、“減小”或“不變”)，這是通過______ 的方式改變物體的內能。為防止發(fā)動機溫度過高，需要用水來幫助發(fā)動機降溫，這是通過______ 的方式改變物體的內能。
15.如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，兩只燈泡的U?I圖像如圖乙所示。已知L2的額定功率為3.6W，當S、S1都閉合時，L2恰好正常發(fā)光，則電源電壓為______ V；當S閉合，S1斷開時，L1恰好正常發(fā)光，則此時通過L1的電流為______ A，L2的實際功率為______ W。
16.如圖所示是小方家的電能表，該表當前的讀數為______ kW?h，他家同時接入電路的用電器總功率不能超過______ kW，小方將一只電飯鍋單獨接入電路，正常工作3min，發(fā)現(xiàn)電能表的脈沖指示燈共閃爍120次，則該電飯鍋的功率為______ W。
17.如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，R0為定值電阻，滑動變阻器R的最大阻值為50Ω。當滑片在最右端時，閉合開關S，電流表的示數為0.2A，則滑動變阻器R用時1min可產生______ J的熱量。當滑動變阻器R接入電路的阻值為10Ω和40Ω時，它的功率恰好相等，則R0的阻值為______ Ω，電源電壓為______ V。
四、作圖題：本大題共2小題，共6分。
18.請在如圖所示的實物圖中添加幾條導線，使燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測通過燈泡L的電流。
19.如圖是家庭電路中常用的三孔插座和用拉線開關控制的白熾燈泡，請用筆畫線代替導線將它們正確地接入電路中。
五、實驗探究題：本大題共4小題，共26分。
20.在探究“動能大小與哪些因素有關”的實驗中，小明將鋼球用細線懸掛在鐵架臺上，適當拉起一定角度釋放去撞擊木塊：
(1)本實驗研究的是______ 的動能(填序號)；
①鋼球剛剛釋放時
②鋼球撞擊木塊時
③木塊被撞擊之后
(2)動能的大小可以通過比較木塊在水平面上移動的______ 來反應。
(3)將質量不同的兩個鋼球，拉起相同的角度，可使鋼球撞擊木塊時的______ 相同；同一個鋼球被拉起的角度越大，木塊就會被推得更遠，由此可得出結論：______ 相同的物體，______ 越大，動能就越大。
(4)這種實驗方案相比傳統(tǒng)的讓小球從斜面上下滑的優(yōu)勢是減小了______ 的影響。
21.為了探究“影響導體電阻的因素”，小紅設計了如圖甲所示的電路：
(1)閉合開關后，同種材料制成的三段導體R1、R2、R3是______ (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)的；
(2)R1、R2、R3三段導體的長度、橫截面積以及對應的電流表A1、A2、A3的示數如表格所示，請回答以下問題：
①比較R1、R3兩段導體的數據，可得結論：當導體的材料和長度一定時，導體的橫截面積越大，導體的電阻______ ；
②比較______ 兩段導體的數據，無法得到有效的實驗結論；
(3)電流表A的示數如圖乙所示，可知干路中的電流應該為______ A，并可得出并聯(lián)電路的電流特點為______ 。
22.物理探究小組設計了如圖所示的實驗裝置進行了很多探究：
(1)利用本裝置可以探究電流產生的熱量與導體電阻的關系；
①將兩個電阻絲串聯(lián)接入電路，閉合電路后通過兩個電阻絲的______ 一定相等，并且通電時間也一定相同；
②已知Ra>Rb，兩個燒瓶內裝有等質量的同種液體，經測量發(fā)現(xiàn)甲燒瓶中液體溫度升高的比乙燒瓶中的液體更快，則可得結論：______ 。
(2)利用本裝置還可以探究不同物質的吸熱本領：
①分別在兩個燒瓶內裝入______ (選填“等質量”或“等體積”)的水和煤油，并要求兩電阻的阻值Ra______ Rb(選填“”)，實際測量過程中的數據記錄在如表中：
②本實驗中通過______ 來反映水和煤油吸收熱量，并根據表格中的數據可計算出煤油的比熱容為______ J/(kg?℃)。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
23.小明設計的如圖甲所示的電路圖，其電源電壓恒為4.5V，滑動變阻器上標有“20Ω1A”的字樣，利用該電路可以完成很多電學實驗。
(1)圖乙是其對應的實物電路，其中存在連線錯誤，閉合開關會導致______ 的示數一定超過量程，請你在接錯的導線打上“×”，再把它改到正確位置上；
(2)修改錯誤后，小明先將阻值為10Ω的定值電阻接在M、N兩點間，隨后調節(jié)滑動變阻器，記錄多組電流表和電壓表的數據如表所示，可得出結論：______ ，但是當老師看到小明的測量結果時，指出表格中的第______ 組數據不可能是由該電路實際測量出的數據。
(3)隨后小明又將不同阻值的多個定值電阻先后接入M、N兩點間，可探究“電流與導體電阻的關系”，當定值電阻由10Ω更換為20Ω后，需要適當向______ (選填“左”或“右”)調節(jié)滑動變阻器的滑片，這樣做的目的是：______ ；
(4)小明將額定電流為0.3A的小燈泡接入M、N兩點間時，調節(jié)滑片使燈泡正常發(fā)光時，電壓表的示數如圖丙所示，則該燈泡的額定功率為______ W；
(5)隨后小明又設計了圖丁所示的電路圖，測量-只額定電壓為U額的小燈泡的額定功率，其中定值電阻的阻值為R0，具體測量步驟如下：
①閉合S、S1，斷開S2，調節(jié)滑片直至電壓表示數為U額；
②閉合S、S2，斷開S1，使滑動變阻器的滑片______ (選填“向左移”、“向右移”或“保持不動”)，讀出電壓表的示數，記為U。
③請你寫出小燈泡的額定功率的表達式：P額=______ 。
六、簡答題：本大題共1小題，共4分。
24.如圖是冬季常用的一種暖手寶，它的主要結構就是一段電阻絲，做好防水處理后放入水袋中，通電一段時間后，水袋就可以較長時間保持溫暖，請回答：
(1)暖手寶發(fā)熱的原理是什么？
(2)袋內裝滿水，利用了水的什么性質？
(3)通電加熱時，為什么暖手寶很快就會發(fā)熱，但連接暖手寶的導線卻不熱？
七、計算題：本大題共2小題，共18分。
25.如圖所示是日常生活中常用的兩種水壺，圖甲是電熱水壺，它的功率為700W；圖乙是普通燒水壺。用它們分別將0.5L的水從20℃加熱到100℃，電熱水壺恰好用時5min。已知普通水壺的加熱效率為50%，它所使用燃氣的熱值為3.0×l07J/m3，c水=4.2×103J/(kg?℃)，ρ水=1.0×103kg/m3。求：
(1)水吸收了多少熱量；
(2)電水壺的加熱效率；
(3)普通水壺需要消耗多少m3的燃氣？
26.圖甲是物理課外小組的同學設計的一種充電式可調光應急燈，它的簡化電路圖如圖乙所示，燈泡和電池的相關參數如圖丙所示。已知燈泡L最亮時為正常發(fā)光狀態(tài)，且電源電壓恒定不變，求：
(1)電源電壓和燈泡L燈絲的阻值；
(2)滑動變阻器R的最大阻值；
(3)當滑動變阻器接入電路的阻值為20Ω時，該應急燈最多能亮多長時間？(不考慮溫度對導體電阻的影響)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、白熾燈正常工作時的電流約為0.15～0.5A，故A錯誤；
B、-節(jié)干電池的電壓約為1.5V，故B錯誤；
C、空調制冷時的功率約為1000W，故C正確；
D、水不是燃料，沒有熱值，水的比熱容約為4.2×103J/(kg?℃)，故D錯誤。
故選：C。
新課程標準要求我們能根據日常經驗或自然現(xiàn)象粗略估測一些物理量。例如：長度、質量、時間、溫度、力、速度、電功率、電流、電壓等。解答估測選擇題的方法：利用生活中我們熟悉的一些數據作為根據，進行單位換算，有時要利用基本公式求未知物理量。
本題考查了對電流、電壓、電功率、比熱容的估測，注重理論與實際差異的應變能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)新課程的基本理念。
2.【答案】D
【解析】解：陶瓷、塑料尺、玻璃不容易導電，是絕緣體；鉛筆芯容易導電，是導體。
故選：D。
善于導電的物體叫導體，如：各種金屬、酸堿鹽溶液、石墨、人體、大地等；不善于導電的物體叫絕緣體，如：玻璃、橡膠、陶瓷、空氣、蒸餾水等；導體和絕緣體沒有明顯的界限。
此題考查哪些物體為導體，屬于識記的內容，比較簡單。
3.【答案】A
【解析】解：A、桂花飄香是擴散現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)則運動，故A正確；
B、分子間距離越大，分子間作用力越小，當分子間的間距大于分子直徑的10倍時，分子間的作用力已經微弱到幾乎可以忽略，所以破鏡不能重圓，故B錯誤；
C、固體很難被壓縮說明分子間存在斥力，故C錯誤；
D、摩擦起電是發(fā)生了電荷的轉移，不是創(chuàng)造電荷，故D錯誤。
故選：A。
(1)一切分子都在不停地做無規(guī)則運動；
(2)分子間存在相互作用的引力和斥力；
(3)摩擦起電的實質是發(fā)生了電荷的轉移。
本題考查分子動理論內容和摩擦起電，是對基礎知識的考查。
4.【答案】B
【解析】解：A、天然氣熱值大、效率高，但是燃燒產生的二氧化碳會加劇溫室效應，故A錯誤；
B、新型光源LED燈，是用半導體材料制成的，故B正確；
C、超導體的電阻為零，通電后不會發(fā)熱，不能用來制作白熾燈的燈絲，故C錯誤；
D、熔絲需要用電阻大、熔點低的鉛銻合金制成的，不能用鋁來制作熔絲，故D錯誤。
故選：B。
(1)天然氣熱值大，燃燒產生的二氧化碳會加劇溫室效應。
(2)新型光源LED燈，是用半導體材料制成的。
(3)超導體的電阻為零，不能用來制作燈絲。
(4)熔絲需要用電阻大、熔點低的材料制作。
知道超導體、半導體的特點和用途；知道天然氣的燃燒產生的氣體會加劇溫室效應；知道制作熔絲的材料。
5.【答案】B
【解析】解：A.生活用水是導體，完手后直接用濕手觸碰開關，易發(fā)生觸電事故，故A不符合安全用電原則；
B.有金屬外殼的用電器，金屬外殼要接地，故洗衣機要使用三腳插頭和三孔插座，故B符合安全用電原則；
C.電路中電流過大的原因有兩個：一是短路；二是家中使用用電器的總功率過大。故多個大功率用電器同時使用一個插排時，將會使插排中的電流過大，引起火災，故C不符合安全用電原則；
D.插頭的絕緣皮必須要保持完整，防止發(fā)生觸電事故，故D不符合安全用電原則。
故選：B。
(1)生活用水是導體；
(2)三孔插座中間多出的那個孔是用來接地線的，當用電器的三腳插頭插入時，用電器的金屬外殼通過三孔插座與大地相連通，如果金屬外殼漏電，地線將人體短路，防止人觸電；
(3)電路中電流過大的原因有兩個：一是短路；二是家中使用用電器的總功率過大；
(4)插頭的絕緣皮必須要保持完整，防止發(fā)生觸電事故。
本題考查的是日常生活中的一些安全用電常識，要掌握安全用電的原則：不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。值得注意的是：本來不帶電的物體帶了電；本來不導電的物體導電了。
6.【答案】B
【解析】解：由圖可知，電阻R、電燈L和電流表串聯(lián)，電壓表測量的是燈泡兩端的電壓，電流表測量電路電流，
A、如果電阻R斷路，整個電路斷路，電流表示數變?yōu)榱恪２环项}意；
B、如果電阻R短路，只有L連入電路中，電壓表測量電源電壓，示數變大；電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數增大。符合題意。
C、如果燈L發(fā)生了斷路，電流表示數變?yōu)榱?。不符合題意；
D、如果燈L發(fā)生了短路，電壓表示數變?yōu)榱?。不符合題意；
故選：B。
(1)由圖可知，電阻R、電燈L和電流表串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，測量的是燈泡兩端的電壓，電流表測量電路電流；
(2)根據電壓表的示數變大和電流表示數變大，來分析電路中的故障情況。
電路故障問題是中考物理考查的熱點，也是難點，一般題目設計的都是一處故障，原因只有兩個：短路或開路。
7.【答案】D
【解析】解：A.L1的額定功率比L2大，但發(fā)光時，實際功率不一定大，所以L1不一定比L2更亮，故A錯誤；
B.因為兩個燈的額定功率不同，當兩個小燈泡都正常發(fā)光時，兩燈不一樣亮，故B錯誤；
C.由P=U2R得，R1=U12P1=(6V)20.9W=40Ω，R2=U12P2=(4V)20.8W=20Ω，
若不考慮溫度對燈絲電阻的影響，兩燈并聯(lián)在4V的電源上時，L1與L2的實際功率之比為：
P1實：P2實=U并2R1:U并2R2=R2：R1=20Ω：40Ω=1：2，故C錯誤；
D.若兩燈串聯(lián)在9V的電源上時，L1兩端的電壓為：U′=UR1+R2×R1=9V40Ω+20Ω×40Ω=6V，與L1的額定電壓相同，所以L1恰好可以正常發(fā)光，故D正確。
故選：D。
(1)燈泡的亮度由實際功率決定；
(2)根據兩燈的額定功率判斷正常發(fā)光時的亮度大??；
(3)根據P=U2R求出兩燈泡正常發(fā)光時的電阻，若不考慮溫度對燈絲電阻的影響，根據P=U2R求出兩燈泡并聯(lián)時的實際功率之比；
(4)求出兩燈串聯(lián)在9V的電源上時，L1兩端的電壓，判斷是否能正常發(fā)光。
本題考查了額定功率和實際功率的有關計算，難度適中。
8.【答案】ABD
【解析】解：A、能量反映了物體做功的本領，能量的大小可以用做功多少來量度，故A正確；
B、摩擦生熱的過程中是通過做功，將機械能轉化為內能，故B正確；
C、鋰電池充電的過程中，將電能轉化為化學能，故C錯誤；
D、彈弓將石子水平射出的過程中，彈性形變恢復，石子速度增大，將彈性勢能轉化為動能，故D正確。
故選：ABD。
一個物體如果能夠對外做功，我們就說它具有了能量，能量反映了物體做功的本領；判斷能量的轉化時，要看消耗和獲得的能量形式是什么。
理解能量的概念、能量與做功的關系，會判斷能量的轉化形式，是解答本題的關鍵。
9.【答案】BCD
【解析】解：由圖可知A中燈泡首尾依次連接組成的，故為串聯(lián)電路；而BCD中兩燈泡并列連接在電源兩端，故BCD均為并聯(lián)，并且B中沒有總開關，只有支路開關；C中一個開關為總開關，另一個開關控制其中一條支路；D中開關為總開關．
故選BCD.
串聯(lián)電路是將各元件依次連接，并聯(lián)電路是將各用電器并列連接．
本題考查電路的串并聯(lián)，要求會認基本的串并聯(lián)電路．
10.【答案】ACD
【解析】解：(1)由圖知，定值電阻R1與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中電流，電壓表測R兩端電壓，
由圖象知，當電路中電流I=0.2A時，電壓表示數3V，
由串聯(lián)電路特點和歐姆定律有：
U=U1+UR=IR1+UR=0.2A×R1+3V，
當電路中電流I′=0.3A時，電壓表示數3V，電源電壓：
U=U1′+UR′=I′R1+UR′=0.3A×R1+2V，
電源電壓恒定不變，所以：
0.2A×R1+3V=0.3A×R1+2V，
解得：R1=10Ω，
電源電壓：U=0.2A×R1+3V=0.2A×10Ω+3V=5V，故A正確、B錯誤；
(2)為保證電路各元件安全，當電壓表示數為3V時，滑動變阻器連入電路的阻值最大，
由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，此時滑動變阻器連入阻值：
R=URI=3V0.2A=15Ω，
由滑動變阻器的規(guī)格知，電路中的最大電流為0.4A，此時電路的總電阻最小，滑動變阻器連入電路的阻值最小，
此時滑動變阻器連入阻值：
R′=R總最小?R1=UI大?R1=5V0.4A?10Ω=2.5Ω，
此時電壓表示數最小，最小值：
UR最小=I大×R′=0.4A×2.5Ω=1V，故C正確；
滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為2.5Ω～15Ω，故D正確。
故選：ACD。
(1)由圖知，定值電阻R1與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中電流，電壓表測R兩端電壓，由圖象，結合串聯(lián)電路特點和歐姆定律列式表示出電源電壓，根據電源電壓恒定不變求出R1的阻值和電源電壓；
(2)為保證電路各元件安全，當電壓表示數為3V時，滑動變阻器連入阻值最大，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可求滑動變阻器連入電路的最大值；
當電流表示數為0.4A時，電路中電流最大，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算電壓表示數的最小值，進而可知滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍。
本題考查了串聯(lián)電路特點和歐姆定律公式的應用，能從圖象中獲取有用信息是解題的關鍵，本題體現(xiàn)數理的結合，是一道好題。
11.【答案】0.222409×106
【解析】解：(1)因為1V=10?3kV，所以220V=220×10?3kV=0.22kV；
(2)因為1A=103mA，所以0.24A=0.24×103mA=240mA；
(3)因為1kW?h=3.6×106J，所以2.5kW?h=2.5×3.6×106J=9×106J；
故答案為：(1)0.22；(2)240；(3)9×106。
此題考查電學不同單位間的換算，運用不同單位間的具體關系，利用數學上的運算就可解答。
本題考查了電學單位之間的換算關系，屬于考試的基礎知識題，注意科學記數法的表示方法和指數的運算。
12.【答案】增大 減小 電 電源
【解析】解：飛船加速上升時，質量不變，速度變大，則動能變大；同時高度變大，其重力勢能變大；因機械能等于動能與勢能的總和，所以它的機械能增大；
當空間站組合體在運行軌道上由近地點向遠地點運行的過程中(如圖乙所示)，空間站組合體速度減小，質量不變，它的動能減??；
太陽能電池板可將太陽能轉化為電能，它們在空間站電路中的作用相當于電源。
故答案為：增大；減??；電；電源。
(1)影響動能大小的因素：質量、速度；質量越大，速度越大，動能越大；
(2)影響重力勢能大小的因素：質量、高度；物體的質量越大，高度越高，其重力勢能越大；
(3)機械能等于動能與勢能的總和；
(4)太陽能電池板將太陽能轉化為電能；電路由電源、開關、導線、用電器組成。
本題考查機械能、太陽能和電路的組成，屬于基礎題。
13.【答案】負 排斥 由B到A
【解析】解：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電(多余電子)，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器的金屬球，橡膠棒多余的電子通過金屬球轉移到金屬箔上，金屬箔由于帶同種電荷相互排斥而張開一定角度；電子從金屬球到金屬箔形成電流，因為電子帶負電，所以電流方向是由B到A。
故答案為：負；排斥；由B到A。
利用下列知識分析判斷：
(1)正常情況下，物體內原子核帶的正電荷數等于核外電子帶的負電荷數，物體不帶電、呈中性；當物體失去電子時，由于缺少電子而帶正電；當物體得到電子時，由于多余電子而帶負電；
(2)由于摩擦使物體帶電叫摩擦起電，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電；
(3)在物理學中，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向，負電荷定向移動方向與電流方向相反。
本題考查了電荷分類、物體帶電的實質、電流方向的規(guī)定，注意：在金屬導體內能夠自由移動的是自由電子，電流的方向與電子移動方向相反。
14.【答案】壓縮 增大 做功 熱傳遞
【解析】解：由圖可知，氣門都關閉，活塞向上運動，故可以判斷這個沖程是壓縮沖程，此沖程是通過壓縮氣體做功將機械能轉化為內能，氣體內能增大，通過做功的方式改變物體的內能；
氣缸外有一個水套，讓氣缸被水包圍著，水從氣缸吸收熱量，是利用熱傳遞的方式改變物體的內能。
故答案為：壓縮；增大；做功；熱傳遞。
汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣，各沖程的特點不同，因此根據氣門的狀態(tài)和活塞的運行方向確定沖程；并且只有做功沖程對外做功，將內能轉化為機械能；另外還有壓縮沖程有能量轉化，將機械能轉化為內能。
改變內能有兩種方式：做功和熱傳遞。
本題考查內燃機工作時的四個沖程、改變內能的兩種方式、用水的比熱容大這一特性來解釋現(xiàn)實問題。
15.【答案】60.40.8
【解析】解：L2的額定功率為3.6W，由圖乙知當電壓為6V時，通過小燈泡的電流為0.6A，其功率P2=U2I2=6V×0.6A=3.6W，所以小燈泡的額定電壓為6V；
當S、S1都閉合時，只有燈泡L2接入電路，L2恰好正常發(fā)光，則小燈泡兩端的電壓等于電源電壓為6V；
當S閉合，S1斷開時，兩燈泡串聯(lián)，L1恰好正常發(fā)光，則此時通過L1的電流為0.4A，L1兩端的電壓為4V，L2兩端的電壓為2V，電源電壓為U=U1+U2實=4V+2V=6V符合題意；
L2的實際功率為：
P2實=U2實I2=2V×0.4A=0.8W。
故答案為：6；0.4；0.8。
由圖乙知當電壓為6V時，通過小燈泡的電流為0.6A，其功率符合小燈泡L2的額定功率，進而判斷出小燈泡的額定電壓；
當S、S1都閉合時，只有燈泡L2接入電路，L2恰好正常發(fā)光，則小燈泡兩端的電壓等于電源電壓；
當S閉合，S1斷開時，兩燈泡串聯(lián)，L1恰好正常發(fā)光，由圖像判斷出此時通過L1的電流和L1、L2兩端的電壓，由P=UI算出L2的實際功率。
本題考查了的電功率公式的應用，從圖像中得到有用的信息是解題的關鍵。
16.【答案】485.711800
【解析】解：由圖可知，電能表的示數：
W1=485.7kW?h；
由圖可知，電能表正常工作的電壓為220V，允許通過的最大電流為50A，則他家同時工作用電器的最大總功率不能超過：
P=UI=220V×50A=11000W=11kW；
指示燈共閃爍120次電飯鍋消耗的電能：
W=1203000kW?h=0.04kW，
該電飯鍋的功率：
P=Wt=0.04kW?h360h=0.8kW=800W。
故答案為：485.7；11；800。
電能表顯示的數字中最后一位是小數，單位為kW?h；
由圖可知，電能表工作的電壓和允許通過的最大電流，根據P=UI求出他家同時工作用電器的最大總功率；
3000imp/(kW?h)表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的指示燈閃爍3000r，據此求出指示燈共閃爍120次該電飯鍋消耗的電能，根據P=Wt求出這只電飯鍋的額定功率。
本題考查了電能表的讀數和電功率、電功的計算，明確電能表參數的含義是關鍵。
17.【答案】120 20 14
【解析】解：(1)由圖知，定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中電流，
閉合開關S，滑片在最右端時，電流表的示數為0.2A，
由串聯(lián)電路的電流規(guī)律知：IR=I=0.2A，
1min滑動變阻器R上產生的熱量：
QR=I2Rt=(0.2A)2×50Ω×60s=120J；
(2)由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，電路中電流：I=UR0+R，
由P=I2R可得，滑動變阻器R的電功率：P=(UR0+R)2R，
當滑動變阻器R接入電路的阻值為10Ω和40Ω時，它的功率恰好相等，所以：
(UR0+10Ω)2×10Ω=(UR0+40Ω)2×40Ω，
解得：R0=20Ω；
當滑片在最右端時，電源電壓：
U=I(R0+R)=0.2A×(20Ω+50Ω)=14V。
故答案為：120；20；14。
(1)由圖知，定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中電流，根據焦耳定律計算閉合開關S，滑片在最右端時，1min滑動變阻器R上產生的熱量；
(2)由串聯(lián)電路特點和歐姆定律表示出電路中電流，結合P=I2R表示出滑動變阻器連入阻值分別為10Ω和40Ω時其功率，根據兩次其功率相等建立方程計算出R0的阻值；
當滑片在右端時，根據串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算電源電壓。
本題考查了串聯(lián)電路特點、歐姆定律以及電功率公式的靈活應用，難度適中。
18.【答案】解：滑動變阻器應一上一下與燈泡串聯(lián)，電源由兩節(jié)干電池組成，電源電壓為3V，所以電壓表應選用小量程并聯(lián)在滑動變阻器兩端，實物圖連接如圖所示：
。
【解析】用電器逐個順次連接的電路叫串聯(lián)電路；電壓表應與被測用電器并聯(lián)；電流表應與被用電器串聯(lián)。
本題考查根據要求連接實物圖，要掌握好各電路元件使用方法。
19.【答案】解：(1)燈泡接法：火線進入開關，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋套；
(2)三孔插座的接法：左孔接零線；右孔接火線；上孔接地線。如圖所示：

【解析】(1)燈泡的接法：火線進入開關，再進入燈泡頂端的金屬點；零線直接接入燈泡的螺旋套。這樣在斷開開關能切斷火線，接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故。既能控制燈泡，又能更安全；
(2)三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線。
掌握家庭電路中的燈泡、開關、三孔插座、兩孔插座、保險絲的接法，同時考慮使用性和安全性。
20.【答案】② 距離 速度 質量 速度 摩擦力
【解析】解：(1)(2)動能是指物體由于運動而具有的能量，能夠對外做功，鋼球由于運動具有動能，對滑塊做功，可以通過木塊移動的距離來反映動能的大小；本實驗研究的“動能”是指在水平面上，撞擊木塊時鋼球的動能，故選②；
(3)質量不同的鋼球從相同高度處擺下，擺線豎直時，鋼球的速度是相同的；
同一個鋼球，質量相同，被拉起的角度越大，當擺線豎直時，鋼球的速度越大，木塊被推得更遠，說明質量相同的物體，速度越大，動能就越大；
(4)讓小球從斜面上下滑，小球在下滑過程中受斜面的摩擦較大，故這種實驗方案相比傳統(tǒng)的讓小球從斜面上下滑的優(yōu)勢是減小了摩擦力的影響。
故答案為：(1)②；(2)距離；(3)速度；質量；速度；(4)摩擦力。
(1)(2)實驗中通過木塊被撞擊后移動的距離來表示小球動能的大小，這是轉換法；本實驗研究的“動能”是指在水平面上，撞擊木塊時，小球的動能；
(3)影響動能大小的因素是質量和速度，在研究時要采用控制變量法，控制速度相同是研究動能與質量的關系，控制質量相同是研究動能與速度的關系；
(4)小球從斜面上下滑，受斜面摩擦的影響較大。
掌握動能大小的影響因素，利用控制變量法和轉換法，探究動能大小跟各因素之間的關系。
21.【答案】并聯(lián) 越小 R2、R3 1.6干路電流等于各支路電流之和
【解析】解：(1)如圖甲所示，導體R1、R2、R3并列連接，因此，導體R1、R2、R3是并聯(lián)的；
(2)①比較R1、R3兩段導體的數據，R1與R3的材料、長度相同，R1的橫截面積小于R3的橫截面積，通過R3的電流大，故結論為：當導體的材料和長度一定時，導體的橫截面積越大，導體的電阻越??；
②由表中數據可知，R2、R3兩段導體的材料相同，橫截面積都不同，長度不同，根據控制變量法，無法得到有效的實驗結論；
(3)如圖甲所示，電流表A測干路電流，電流表A的示數如圖乙所示，分析表格數據知，電流表選用大量程，分度值為0.1A，電流表A的示數為1.6A，因此，干路中的電流應該為1.6A；分析表格數據知，0.46A+0.32A+0.82A=1.6A，由此可得出并聯(lián)電路的電流特點為：干路電流等于各支路電流之和。
故答案為：(1)并聯(lián)；(2)①越??；②R2、R3；(3)1.6；干路電流等于各支路電流之和。
(1)觀察圖甲，分析電路的連接方式；
(2)影響導體電阻大小的因素：導體的材料、長度和橫截面積，在研究電阻與其中某個因素的關系時，要采用控制變量法的思想，要研究導體的電阻大小與一個量之間的關系，需要保持其它量不變；
(3)根據電流表的量程確定分度值，根據指針位置讀數；分析表格數據得出并聯(lián)電路的電流特點：并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和。
本題探究影響導體電阻的因素，考查了控制變量法的運用、數據分析以及并聯(lián)電路的電流特點。
22.【答案】電流 在電流和通電時間相同時，電阻越大，產生的熱量越多 等質量 =加熱時間 1.68×103
【解析】解：(1)①將兩個電阻絲串聯(lián)接入電路，根據串聯(lián)電路電流的規(guī)律，閉合電路后通過兩個電阻絲的電流一定相等，并且通電時間也一定相同；
②已知Ra>Rb，兩個燒瓶內裝有等質量的同種液體，經測量發(fā)現(xiàn)甲燒瓶中液體溫度升高的比乙燒瓶中的液體更快，由轉換法可知，Ra產生的熱量多，則可得結論：在電流和通電時間相同時，電阻越大，產生的熱量越多；
(2)①根據比較吸熱能力的方法，分別在兩個燒瓶內裝入等質量的水和煤油，因通過兩個電阻絲的電流相等，通電時間也一定相同，為控制相同時間不同物質吸熱相同，根據Q=I2Rt，要求兩電阻的阻值Ra=Rb；
②因兩電阻大小和通過兩電阻的電流相同，根據Q=I2Rt，本實驗中通過加熱時間來反映水和煤油吸收熱量；
根據表中數據可知，加熱6分鐘(吸熱相同)，水升高的溫度為：
98℃?50℃=48℃；
煤油升高的溫度為：
170℃?50℃=120℃；
根據Q=cmΔt可知，在質量和吸熱相同的情況下，比熱容與升高的溫度之積為一定值，升高的溫度與比熱容成反比，則煤油的比熱容為：
c=48℃120℃×4.2×103J/(kg?℃)=1.68×103J/(kg?℃)。
故答案為：(1)①電流；
②當電流和通電時間一定時，導體電阻越大產生的熱量越多；
(2)①等質量；=；
②加熱時間；1.68×103。
(1)①電流通過導體產生的熱量與通過的電流、導體的電阻和通電時間有關，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外兩個因素不變，結合串聯(lián)電路電流的規(guī)律分析；
②電阻絲產生的熱量不易直接觀察，由轉換法，可使等質量初溫相同的液體吸收熱量，根據Δt=Qcm，由溫度變化確定產生的熱量多少；結合①回答；
(2)①使相同質量的不同物質吸收相同的熱量，比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強；結合Q=I2Rt分析；
②因電阻大小和通過兩電阻的電流相同，根據Q=I2Rt分析；
根據表中數據可知得出加熱6分鐘(吸熱相同)，水和煤油升高的溫度，根據Q=cmΔt可知，在質量和吸熱相同的情況下，比熱容與升高的溫度之積為一定值，升高的溫度與比熱容成反比，據此得出煤油的比熱容。
本題研究“導體產生的熱量與什么因素有關“及”比較不同物質的吸熱能力“，考查控制變量法、轉換法的應用和比較吸熱能力的方法及Q=cmΔt與Q=I2Rt的運用。
23.【答案】電壓表 當導體電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比 5 右 保持定值電阻兩端電壓不變 0.75保持不動 U額×U?U額R0
【解析】(1)圖乙中滑動變阻器同時接了金屬桿兩端的接線柱，電壓表測電源電壓，因為電源電壓恒為4.5V，所以此時電壓表的示數超過量程，應該將滑動變阻器改為一上一下的接法，由圖甲滑動變阻器滑片左側的電阻絲接入電路，故滑動變阻器左下接線柱連入電路中，如圖所示：
；
(2)根據表中數據可知：電壓增大為原來的幾倍，通過的電流也增大為原來的幾倍，故得出的結論：在導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；
當滑動變阻器接入電路阻值最大時的電流：I最小=UR +R滑大=4.5V10Ω+20Ω=0.15A>0.10A，所以表中第5組數據不可能是由該電路實際測量出的數據；
(3)根據串聯(lián)電路的分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成20Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，為了保持定值電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，由串聯(lián)分壓的分壓原理可知，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數保持不變；
(4)調節(jié)滑片使燈泡正常發(fā)光，電壓表的示數如圖丙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數為2.5V，則燈泡的額定電功率為：P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W；
(5)①閉合S、S1，斷開S2，調節(jié)滑片直至電壓表示數為U額，此時燈泡正常發(fā)光；
②閉合S、S2，斷開S1，使滑動變阻器的滑片保持不動，讀出電壓表的示數，記為U。
③在②中，開關轉換后，燈泡、R、滑動變阻器的連接沒有發(fā)生改變，所以燈仍正常工作，
根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，此時定值電阻的電壓為：U0=U?U額，
由串聯(lián)電路的電流規(guī)律和歐姆定律可知，燈的額定電流：I額=I0=U0R0=U?U額R0，
所以小燈泡的額定功率：P額=UI=U額×U?U額R0。
故答案為：(1)電壓表；如圖所示；(2)當導體電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比；(3)右；保持定值電阻兩端電壓不變；(4)0.75；(5)②保持不動；③U額×U?U額R0。
(1)圖乙中滑動變阻器同時接了金屬桿兩端的接線柱，電壓表測電源電壓，據此分析；
(2)分析表中電流與電壓的關系得出結論；由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路阻值最大時的最小電流，與表中最小電流比較分析；
(3)根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻兩端的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
(4)根據丙圖中電壓表所選量程確定分度值讀數，利用P=UI求出燈泡的額定功率；
(5)要測燈的額定功率，首先使燈正常發(fā)光，先將電壓表與燈并聯(lián)，通過移動滑片的位置，使燈的電壓為額定電壓；保持滑片位置不動，通過開關的轉換，使電壓表測燈與定值電阻的電壓，因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，可求出此時定值電阻的電壓，由歐姆定律可求出燈的額定電流，根據P=UI可求出燈的額定功率。
本題是探究電流與電壓和電阻的關系和測量燈泡額定功率實驗，考查電路的連接、電壓表讀數、電功率的計算、串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運用，同時也考查了特殊方案測燈泡的額度電功率，難度較大。
24.【答案】答：(1)暖手寶發(fā)熱的原理是電流的熱效應，即給導體通電后會產生熱量；
(2)袋內裝滿水，利用了水的比熱容較大的性質，相同質量的水和其它物質比較，降低相同的溫度，水可以放出更多的熱量；
(3)導線與電阻絲串聯(lián)，電流與通電時間相同，電阻絲的電阻比導線大，根據Q=I2Rt可知，電阻絲產生的熱量比導線多，所以暖手寶很快就會發(fā)熱，但連接暖手寶的導線卻不熱。
【解析】(1)從電流的熱效應角度可做出解答；
(2)從水的比熱容大的角度可做出解答；
(3)根據焦耳定律，結合串聯(lián)電路的特點可做出解答。
本題圍繞暖手寶考查了電流的熱效應、水的比熱容大的應用、焦耳定律的理解等，體現(xiàn)了物理知識與生活的聯(lián)系，難度不大。
25.【答案】解：(1)水的質量為：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.5×10?3m3=0.5kg；
水吸收的熱量為：
Q吸=c水m(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(100℃?20℃)=1.68×105J；
(2)電熱水壺的加熱時間為：t=5min=300s，
根據P=Wt知電熱水壺消耗的電能為：
W=Pt=700W×300s=2.1×105J；
電水壺的加熱效率為：
η=Q吸W=1.68×105J2.1×105J×100%=80%；
(3)燃氣放出的熱量為：
Q放=Q吸η′=1.68×105J50%=3.36×105J；
由Q放=Vq得普通水壺需要消耗燃氣的體積為：
V=Q放q=3.36×105J3×107J/m3=1.12×10?2m3。
答：(1)水吸收的熱量為1.68×105J；
(2)電水壺的加熱效率為80%；
(3)普通水壺需要消耗1.12×10?2m3的燃氣。
【解析】(1)知道水的體積，根據ρ=mV算出水的質量，由吸熱公式Q吸=c水m(t?t0)可以求出水吸收的熱量；
(2)根據P=Wt算出電熱水壺消耗的電能，由效率公式算出電水壺的加熱效率；
(3)根據普通水壺的效率算出燃氣完全燃燒放出的熱量，由Q放=Vq算出普通水壺需要消耗燃氣的體積。
本題考查了求水吸收的熱量、求電熱壺的實際電壓問題，應用吸熱公式、電功率公式及其變形公式即可正確解題。
26.【答案】解：(1)燈泡L最亮時為正常發(fā)光狀態(tài)，當滑片置于最左端時，電路為L的簡單電路，燈泡L最亮，正常發(fā)光，所以電源電壓U=U額=12V；
燈泡的電阻RL=U額2P額=(12V)27.2W=20Ω，
(2)當滑片置于最右端時，燈泡L與變阻器串聯(lián)；燈泡最暗，電流最小，功率最小，P′=0.8W，
由P=UI=I2R知，I小= P′R= 0.8W20Ω=0.2A
此時燈泡的電壓為UL=IRL=0.2A×20Ω=4V；
根據串聯(lián)電路的電壓規(guī)律知，滑動變阻器的電壓：UR=U?UL=12V?4V=8V；
滑動變阻器的最大電阻R大=URI小=8V0.2A=40Ω，
(3)當滑動變阻器的阻值為20Ω時，
根據串聯(lián)電路的電阻規(guī)律知，總電阻R總=R+RL=20Ω+20Ω=40Ω；
電路中的電流I=U總R總=12V40Ω=0.3A，
由W=UIt知，應急燈最多能亮的時間：t=WUI=64800J12V×0.3A=18000s=5h。
答：(1)電源電壓12V，燈泡L燈絲的阻值20Ω；
(2)滑動變阻器R的最大阻值40Ω；
(3)當滑動變阻器接入電路的阻值為20Ω時，該應急燈最多能亮5h。
【解析】(1)根據燈泡L最亮時為正常發(fā)光狀態(tài)，確定電源電壓，根據額定最大功率和P=UI=U2R計算燈泡的電阻；
(2)根據滑動變阻器最大時，電路中的電流最小，結合燈泡的電功率最小，根據P=UI=I2R計算電路中的電流，根據歐姆定律求得燈泡兩端的電壓，根據串聯(lián)電路的電壓規(guī)律求得滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律計算滑動變阻器的最大值；
(3)當滑動變阻器的阻值為20Ω時，根據串聯(lián)電路的電阻特點求得電路的總電阻，根據歐姆定律計算電路中的電流，根據W=UIt計算應急燈最多能亮的時間。
本題考查串聯(lián)電路的特點、歐姆定律和電能的計算，屬于中檔題，有一定的難度。(1)220V=______ kV
(2)0.24A=______ mA
(3)2.5kW?h=______ J
導體
長度l/cm
橫截面積
S/mm2
電流
I/A
R1
10
2
0.46
R2
15
2
0.32
R3
10
4
0.82
加熱時間/min
0
1
2
3
4
5
6
水的溫度/℃
50
60
70
80
90
98
98
煤油溫度/℃
50
70
90
110
130
150
170
組別
1
2
3
4
5
電壓U/V
3
2.4
2
1.6
1
電流I/A
0.30
0.24
0.20
0.16
0.10
燈泡L的額定電壓
12V
燈泡L的功率調節(jié)范圍
0.8W～7.2W
電池存儲的最大電能
64800J
充電限制電流
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