【精品解析】广西贵港市覃塘区2026年中考一模物理试题

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【精品解析】广西贵港市覃塘区2026年中考一模物理试题

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广西贵港市覃塘区2026年中考一模物理试题
1.为纪念科学家对物理研究的贡献,常常以科学家的名字作为物理量的单位。属于电功单位的是(  )
A.安培 B.欧姆 C.焦耳 D.伏特
2.下列用电器中使用电磁波来加热食物的是(  )
A.电热炉 B.微波炉 C.电烤箱 D.电饭锅
3.同种材料制成长为L、电阻为R粗细均匀的导线,对折后电阻变为(  )
A.2R B.R C. D.
4.蒸制粽子是广西家家户户过年时进行的传统活动。其中涉及有关物理现象表述正确的是(  )
A.水沸腾时吸收热量,温度升高
B.蒸粽子时,通过做功的方式改变内能
C.刚出锅的粽子很烫是粽子含有的热量多
D.粽香扑鼻,说明分子不停地做无规则运动
5.贵港抽水蓄能电站是广西“十四五”规划重点实施项目,总装机容量120万千瓦。建成后将对沿海核电及海上风电送出消纳具有重要调节作用。以下说法中错误的是(  )
A.自然界存在多种形式的能
B.核能是可再生能源
C.抽水时,把电能转化为水的机械能
D.发电时,把水的机械能转化为电能
6.我们在日常生活中要树立安全用电的意识。下列做法中,符合安全用电原则的是(  )
A.严禁靠近高压设备
B.发现有人触电立刻救人再切断电源
C.金属外壳的冰箱放在地上不用接地线
D.使用测电笔,手不能接触测电笔的任何金属部分
7.关于热机与环境保护,下列说法正确的是(  )
A.热机工作过程中能量不守恒
B.热机的大量使用不会造成环境污染
C.热机中燃料燃烧放出的能量全部用来做功
D.改进热机性能,可以有效利用资源,减少排放污染
8.2025年12月,长征八号甲火箭首次采用以煤炭为原料的煤基航天煤油,标志着中国航天燃料的重大突破。火箭以煤基航天煤油作燃料是因为它(  )
A.热值较高 B.比热容较大 C.密度小 D.易凝固
9.如图所示,某同学设计一个楼道照明“智能化”电路,即利用“光控开关”(天黑时自动闭合,天亮时自动断开)和“声控开关”(当有人走过发出声音时,自动闭合,无人走过没有声音时,自动断开)来控制灯泡。下列符合要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
10.电磁学是现代科技的核心基础,下列各图关于电与磁的描述正确的是(  )
A.图甲:是发电机的工作原理
B.图乙:电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C.图丙:是奥斯特发现的磁生电现象
D.图丁:动圈式话筒和电动机的工作原理相同
11.“二十四节气”被誉为“中国古代第五大发明”。下列关于其中部分节气包含的物理知识,解释正确的是(  )
A.伏天三场雨,薄地长好麻——雨的形成是汽化现象,该过程需吸热
B.天气转凉,露凝而白——露的形成是液化现象,该过程需放热
C.霜降有霜,米谷满仓——霜的形成是凝华现象,该过程需放热
D.小寒冻土,大寒冻河——河水结冰是凝固现象,该过程需吸热
12.如图所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡阻值不变,R为光敏电阻,其阻值随照射在它上面光照的增强而减小。闭合开关S,当光照增强时,下列说法正确的是(  )
A.电流表A的示数增大
B.电压表的示数增大
C.电压表与电流表A的示数之比减小
D.若将电路中的电压表换成电流表,闭合开关后,电流表A的示数为0
13.如图是石墨烯结构图,它是目前强度最大、导电性最强的材料,适合制成   (选填“输电线”或“电热丝”)。第9届亚冬会主持人服装添加石墨烯后,某处加热即可将热量均匀传递全身,说明石墨烯还具有优异的   (选填“导热性”或“隔热性”)。
14.2025年11月中国空间站迎来“厨房神器”—热风烘烤机(如图),该烘烤机主净化部分是将油烟微粒在高压下带负电,根据异种电荷互相   的原理,让它们被迁移到带正电的收集板。磁悬浮列车随着中国制造2025的发展将在各城市推广,磁悬浮列车通过同名磁极间的相互   将车体托举起来。(两空均选填“吸引”或“排斥”)
15.小明家的电能表在月初的示数为4293.6kW·h,月末的示数如图所示,则这个月小明家用电量为   kW·h;若家中电热水壶正常工作时的电流为5A,连续工作600s,该电热水壶消耗的电能为   J。
16.福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰,直接跨越了传统蒸汽弹射技术,电磁弹射是根据   (选填“电场”或“磁场”)对通电导线有力的作用进行工作,舰载机弹射起飞过程是   (选填“电能”或“内能”)转化为机械能。
17.EUV光刻技术采用13.5纳米波长的极紫外光进行工作,是制造7纳米及以下芯片的核心设备。极紫外线   (选填“属于”或“不属于”)电磁波,真空中极紫外线的   (选填“波速”、“波长”或“频率”)与红外线的相等。
18.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。的最大阻值为   ;若把电压表量程改为0~3V,在保证各元件安全的情况下,该电路的最小电功率和最大电功率之比为   。
19.按要求完成下列作图;
(1)请用笔画线代替导线完成图中串联电路的连接,并用箭头标出闭合开关后导线a中的电流方向。
(2)用笔画线表示导线,将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。
(3)如图,请标出电源正极和磁感线的方向。
20.如图所示的是物理兴趣小组“探究冰熔化规律”的实验装置:
(1)实验中甲图采用了“水浴法”加热,目的是使冰   ;
(2)实验中某时刻温度计的示数如图乙所示,该物质此时的温度为   ℃;
(3)图丙是根据实验记录数据作出的温度随时间变化的图像,由图像可知,冰是   (选填“晶体”或“非晶体”);
(4)生活中细心的小红发现未对冰块进行加热,可是冰块仍然缓慢熔化了,小红得出冰的熔化不需要吸热。小红的这个结论是   (选填“正确”或“错误”)的,理由是   。
21.按要求完成下列实验题;
(1)如图甲所示,悬挂在水平放置蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当磁体不动,导体竖直向上运动时,电流计指针   (选填“偏转”或“不偏转”);当导体不动,磁体向右运动时,闭合电路中   (选填“能”或“不能”)产生感应电流;该实验装置涉及的物理学原理是由   (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的;若将图中灵敏电流计换成   ,还可以探究电动机原理。
(2)如图乙所示是探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验,该实验通过电磁铁吸引大头针数量的多少反映电磁铁的磁性强弱,这种研究方法称为   (选填“转换法”或“控制变量法”);闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更   (选填“多”或“少”)。
22.小明在学校实验室做“探究并联电路电流规律”的实验,设计的电路图如图甲所示:
(1)连接电路时,开关要   ;
(2)按图甲连接好电路,闭合开关S后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,造成这一现象的原因是   ;
(3)改正错误后,小明开始测量,并把实验数据填入下列表格,第二次实验测量B处的电流时,电流表的指针偏转如图丙所示,读数为   A;
实验次数 A处的电流/A B处的电流/A C处的电流/A
1 0.10 0.12 0.22
2 0.20
0.44
3 0.25 0.30 0.55
分析实验数据,可得出结论:   (用含有、、的表达式表示)。通过实验小明联想到家里的各种用电器都是并联,当多个用电器同时使用时,用电线路上的总电流会随着用电器的增加而   ,因此,一定要注意不要让总电流超过家里供电线路或电能表所允许通过的最大电流。
(4)为了使实验结论具有普遍性,小明和同学讨论了以下三种方案:
①反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流;
②只改变电源电压,测出A、B、C三处的电流;
③在一条支路上换上规格不同的灯泡,测出A、B、C三处的电流。
以上三种方案,你认为不可行的方案是   ;小红根据测量数据判断小明选择的是方案   (均选填“①”、“②”或“③”)。
23.实验小组要做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,准备了以下器材:电源电压为5V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω;1A)、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干。
他们先探究电流与电压的关系:
(1)在进行实验前,小红认为图甲电路可以完成该探究,小明觉得不能完成,理由是:   ;
(2)完善方案后设计出图乙的电路图,请你用笔画线代替导线把图丙连接成正确的完整电路;
(3)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最   (选填“大”或“小”)端;
(4)实验过程中得到的部分数据如下表所示。
实验序号 1 2 3 …
电压U/V 0.8 1.6 2.4 …
电流I/A 0.16 0.32 0.48 …
由实验所得数据,可以得到实验结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成   (选填“正比”或“反比”);
(5)完成上述实验步骤后,他们接着探究电流与电阻的关系时,要保持电压表示数不变。为保证5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻都能单独接入电路完成实验,电压表示数至少为   V;
(6)实验完成后记录数据的纸被同学无意撕断,只剩部分表格,如下表所示。根据其他小组的结论,我们能判断表中数据探究的是电流跟   (选填“电压”或“电阻”)的关系;判断的依据是   。
5 10 15
0.60 0.30 0.20
24.如图是小华家安装的即热式电热水器,有高、低温两挡,铭牌上相关参数如下表所示。某次小华用高温挡淋浴时,水的初温是20℃,淋浴头的出水温度为40℃,淋浴10min共用水。[]
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 低温挡 4400W
高温挡 8000W
(1)求即热式电热水器低温挡工作的电阻;
(2)求用高温挡淋浴10min水所吸收的热量;
(3)求该电热水器高温挡工作时的效率;
(4)安装连接该电热水器需要使用较粗的铜导线,而普通照明电路常用较细的铜导线,请简述其中的物理学原理。
25.恒温箱广泛应用于科研、医疗、养殖等领域。在学校开展的综合实践活动中,某小组设计的装置内部电路如图甲所示,可实现加热、保温两档自动切换,其中是定值电阻,为热敏电阻,、为电热丝。控制电路电源电压U为3V,为25Ω,为176Ω,为44Ω,电磁铁线圈的电阻忽略不计。的阻值与温度的关系如图乙所示,电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合,当电流小于或等于30mA时释放。求:
(1)该恒温箱的温度为25℃时控制电路的电流;
(2)该恒温箱加热状态时工作电路的电功率;
(3)该恒温箱的温度控制范围;
(4)进行培育实践时,要求适宜温度为20℃~25℃,小组成员对恒温箱进行调试,并设计了两种调整方案。
方案一:保持电源电压和控制电流不变,只把增大为50Ω;
方案二:保持和控制电流不变,只把电源电压降低到2.25V。
请任意选择其中一个方案计算分析判断其是否可行。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电流的形成;电压和电压的单位换算;电功及电功的实质
【解析】【解答】 人们以物理学家的名字命名电功的单位,他的名字是焦耳。
故ABD错误,C正确;
故选:C。
【分析】电功的国际单位是焦耳,简称焦,符号是J。
2.【答案】B
【知识点】电流的热效应;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、电热炉的核心部件是电阻丝,通电后电流通过电阻丝产生热量,利用电流的热效应将电能转化为内能,通过热传递加热食物,不使用电磁波,故A错误。
B、微波炉通过磁控管产生微波,微波属于电磁波。微波可以穿透食物,使食物中的水分子发生高频振动,分子间相互摩擦产生大量热量,从而实现食物的整体加热,是利用电磁波加热食物的用电器,故B正确。
C、电烤箱内部安装有电热管,通电后电热管利用电流的热效应发热,通过热辐射和热对流的方式加热食物,不使用电磁波,故C错误。
D、电饭锅底部的发热盘内置电阻丝,通电后电阻丝利用电流的热效应发热,通过热传递将热量传递给锅内的食物,实现加热,不使用电磁波,故D错误。
故选:B。
【分析】电热炉、电烤箱、电饭锅的加热原理均为电流的热效应,依靠电阻丝通电发热来加热食物;
微波炉的加热原理是利用微波使食物内部分子高速振动生热,是唯一使用电磁波加热的用电器。
3.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 在电阻丝温度不变的条件下,电阻的影响因素是材料、长度、横截面积,当电阻线对折后,长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,此时电阻变为原来的四分之一。
故选:D。【分析】影响导体电阻大小的因素:导体的长度、横截面积以及材料。同样的材料,横截面积越小、长度越长,导体的电阻越大。
4.【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件;温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A、水沸腾的特点是:持续吸收热量,但温度保持在沸点不变,不会升高。故A错误。
B、改变物体内能的方式有做功和热传递两种。蒸粽子时,粽子吸收高温水蒸气的热量,是通过热传递的方式增加内能,不是做功。故B错误。
C、热量是一个过程量,描述的是热传递过程中能量的转移量,不能说物体 “含有” 或 “具有” 热量。刚出锅的粽子很烫,是因为粽子的温度高,而不是含有的热量多。故C错误。
D、粽香扑鼻是扩散现象,是粽子的香味分子在空气中不停地做无规则运动,扩散到人的鼻腔中被感知,说明分子在永不停息地做无规则运动。故D正确。
故选:D。
【分析】(1)水沸腾的特点是吸热但温度保持不变;
(2)蒸粽子是通过热传递(高温水蒸气放热)改变内能,不是做功;
(3)热量是过程量,不能说物体 “含有热量”,烫是因为温度高;
(4)粽香扑鼻是扩散现象,本质是分子的无规则运动。
5.【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;能源及其分类
【解析】【解答】A、自然界中存在多种形式的能量,常见的包括太阳能、风能、水能、核能、电能、化学能等,这些不同形式的能量可以在一定条件下相互转化,是人类生产生活中各类能源利用的基础。故A不符合题意。
B、可再生能源是指可以源源不断从自然界获得,或者在短时间内可以再生的能源,如太阳能、风能、水能等;不可再生能源则是指在短期内无法再生、消耗后会逐渐减少的能源。核能的获取依赖铀、钚等核燃料,这些矿产资源的形成需要漫长的地质年代,属于不可再生资源。故B符合题意。
C、抽水蓄能电站抽水时,电动水泵消耗电网的电能,驱动水泵将下水库的水抽取到高处的上水库中,这个过程中,电能转化为水泵的机械能,再通过水泵对水做功,转化为水的重力势能,最终实现了电能向水的机械能的转化。故C不符合题意。
D、发电时,上水库的水通过引水管道向下流动,水的重力势能转化为动能,冲击水轮机转动,水轮机带动发电机的转子切割磁感线,利用电磁感应原理将水的机械能转化为电能,最终输送到电网中。故D不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)自然界的能量以多种不同形式存在,如太阳能、风能、水能、核能、电能等,这些能量可以在一定条件下相互转化。
(2)可再生能源是可从自然界源源不断获得、短时间内可再生的能源,而核能依赖铀等核燃料,这类资源形成周期极长、消耗后无法快速再生,属于不可再生能源。
(3)抽水过程中,电动水泵消耗电能,将下水库的水抽到高处,电能转化为水的重力势能。
(4)发电时,高处的水向下流动,冲击水轮机带动发电机运转,通过电磁感应将水的机械能转化为电能。
6.【答案】A
【知识点】测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A、高压触电主要有高压电弧触电和跨步电压触电两种形式。高压电弧触电是指人体靠近高压带电体时,空气被击穿形成导电通道,产生电弧触电;跨步电压触电是指高压电线落地后,人走近落地点,两脚之间存在电势差。故A正确。
B、发现有人触电时,若直接用手去拉触电者或进行施救,电流会通过人体传导,造成施救者触电。正确的应急措施是先切断电源,再实施救援。故B错误。
C、冰箱等有金属外壳的用电器,其金属外壳若与内部火线接触发生漏电,外壳会带上高压电。此时必须通过接地线将电流导入大地,否则人接触外壳会发生触电事故。无论是否放在地上,都必须接地线,故C错误。
D、使用测电笔辨别火线和零线时,手必须接触笔尾的金属体。此时人体和测电笔串联,由于测电笔内部电阻极大,流过人体的电流极小,不会造成触电,却能使氖管发光。若不接触笔尾金属体,无法形成回路,氖管不会发光,无法辨别火线。故D错误。
故选:A。
【分析】(1)高压设备的电压极高,存在高压电弧触电和跨步电压触电的风险,必须保持安全距离。
(2)直接救人会导致施救者也触电,非常危险,正确做法是先切断电源。
(3)金属外壳用电器必须接地,一旦漏电,地线能将电流导入大地,防止触电。
(4)使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体才能形成回路,氖管才会发光。
7.【答案】D
【知识点】热机;热机的效率;能量守恒定律
【解析】【解答】A、能量守恒定律是自然界的普遍规律,适用于所有能量转化过程。热机工作时,燃料的化学能转化为内能,再转化为机械能,过程中虽然有能量损失,但总能量保持不变,故A错误。
B、热机大量使用时,会燃烧汽油、柴油等化石燃料,排放一氧化碳、氮氧化物等有害气体,造成大气污染;同时热机运转会产生噪声,形成噪声污染,故B错误。
C、热机工作时,燃料燃烧放出的能量只有一部分用来对外做功,大部分能量会通过废气带走、部件散热、克服摩擦等方式损失,热机效率通常只有20%~40%,故C错误。
D、改进热机性能,可以提高热机效率,在相同做功下减少燃料消耗,从而有效利用能源,同时减少废气、噪声等污染物的排放,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)能量守恒定律是自然界的基本定律,热机工作过程中能量同样守恒;
(2)热机燃烧化石燃料会排放废气、产生噪声,会造成环境污染;
(3)热机的效率远小于1,燃料燃烧的能量大部分会损失,只有少部分用来做功;
(4)改进热机性能可提高热机效率,减少燃料消耗,从而有效利用资源、减少污染物排放。
8.【答案】A
【知识点】密度及其特性;比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】A、热值是燃料的一种特性,代表单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。火箭燃料需要在有限质量下提供尽可能多的能量,因此选择热值较高的煤基航天煤油,相同质量的燃料完全燃烧能释放更多的热量,为火箭提供充足的动力,故A正确。
B、比热容是物质的一种热学属性,反映物质吸收或放出热量的能力,与燃料燃烧时的放热能力无关,不是选择火箭燃料的核心依据,故B错误。
C、燃料的密度大小不是火箭燃料选择的关键因素,火箭对燃料的核心要求是燃烧释放的能量多,而非密度小,故C错误。
D、易凝固会使燃料在火箭发射的低温环境中发生凝固,堵塞管路、影响燃料输送,是燃料的缺点,不符合火箭燃料的要求,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)热值是燃料的特性,热值越高,相同质量的燃料完全燃烧时释放的能量越多,适合作为火箭燃料;
(2)比热容反映物质吸放热能力,与燃料的燃烧放热能力无关,不是选择火箭燃料的依据;
(3)密度大小不是火箭燃料选择的核心考量,燃料的核心要求是燃烧放热多;
(4)易凝固会导致燃料在低温环境下凝固,影响火箭使用,不是燃料的优点。
9.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,光控开关在天黑时自动闭合,声控开关在有人走过时,发出声音,当两个开关都闭合,电路断开,则开关串联,D符合题意。
故选D。
【分析】多个开关同时控制用电器,用电器和开关串联。
10.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁继电器的组成、原理和特点;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、图甲装置中包含电源,通电后导体棒ab在磁场中发生运动,这是磁场对电流的作用,属于电动机的工作原理。发电机的原理是电磁感应,不需要外部电源,故A错误。
B、电磁继电器的核心元件是电磁铁。当控制电路接通时,电流通过电磁铁使其产生磁性(磁效应),吸引衔铁,从而接通或断开工作电路;当控制电路断开时,电磁铁失去磁性,衔铁复位。整个过程利用了电流的磁效应,故B正确。
C、图丙是奥斯特实验,导线通电后,下方的小磁针发生偏转,证明了电流周围存在磁场,故C错误。
D、图丁是动圈式话筒,声波推动膜片振动,带动线圈在永磁体的磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,利用的是电磁感应原理;而电动机是利用磁场对电流的作用原理工作。两者工作原理截然不同,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)图甲中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,属于电动机原理,不是发电机;
(2)电磁继电器核心部件是电磁铁,利用电流的磁效应工作;
(3)图丙是奥斯特实验,证明电流周围存在磁场,即磁生电现象的逆过程;
(4)图丁动圈式话筒利用电磁感应,电动机利用磁场对电流的作用,原理不同。
11.【答案】B,C
【知识点】凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A、雨的形成过程是:空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,大量小水滴聚集形成降雨。液化是放热过程,而汽化是物质由液态变为气态的过程,需要吸热。故A错误。
B、露是在天气转凉时,空气中的水蒸气遇到温度较低的植物叶片等,液化成小水珠附着在表面。故B正确。
C、霜是在气温低于0℃时,空气中的水蒸气直接凝华成固态的小冰晶,附着在物体表面。故C正确。
D、河水结冰是水由液态凝固成固态冰的过程,凝固是放热过程,不是吸热。故D错误。
故选:BC。
【分析】(1)雨的形成是水蒸气液化成小水滴,属于液化现象,该过程放热,不是汽化吸热;
(2)露是空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,属于液化现象,该过程放热;
(3)霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶,属于凝华现象,该过程放热;
(4)河水结冰是水凝固成冰,属于凝固现象,该过程放热,不是吸热
12.【答案】A,D
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.根据欧姆定律,光敏电阻 的阻值减小,电路电流增大,电流表A示数增大,故A正确。
B.根据 ,可得定值电阻 两端电压增大,由串联电路电压规律,电阻 和灯泡L两端的电压之和会减小,即 示数会变小,故B错误。
C.电压表与电流表A的示数之比为 灯泡的阻值,易得灯泡阻值不变,故C错误。
D.灯泡被短接,此时电流表A测量灯泡的电流,故其示数为0,故D正确。
故选:AD。
【分析】(1)光照增强时,光敏电阻R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流增大,电流表A示数增大;
(2)电压表V2测灯泡L和光敏电阻R的总电压,电路电流增大,定值电阻R0两端电压U0=IR0增大,电源电压U不变,因此V2示数U2=U-U0减小;
(3)电压表V1测灯泡L和光敏电阻R的总电压,其与电流表A的示数之比等于L和R的总电阻,灯泡阻值不变,R阻值减小,总电阻减小,因此该比值减小;
(4)若将V1换成电流表A2,电流表相当于导线,会短路灯泡L和电流表A所在支路,因此电流表A的示数为0。
13.【答案】输电线;导热性
【知识点】物质的基本属性;导体与绝缘体
【解析】【解答】输电线的材料导电性好,电热丝的电阻大,石墨烯导电性最强,适合制成输电线;
某处加热,热量能均匀传递,则石墨烯能快速传导热量,具有优异的导热性 。
【分析】输电线的导电性强;容易导热的物体,导热性强。
14.【答案】吸引;排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律;磁现象;磁场;磁极间的相互作用
【解析】【解答】电荷间的相互作用规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。油烟微粒在高压下带负电,收集板带正电,二者为异种电荷,会互相吸引,从而让油烟微粒被迁移到收集板上,实现净化。
磁极间的相互作用规律是:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。磁悬浮列车要将车体托举起来,需要利用向上的力抵消重力,因此通过让列车和轨道的同名磁极相对,利用同名磁极互相排斥的力,将车体托起,实现悬浮
故答案为:吸引;排斥。
【分析】油烟微粒带负电,收集板带正电,根据电荷间的相互作用规律,异种电荷互相吸引;
磁悬浮列车需要将车体托举起来,利用的是同名磁极互相排斥的原理。
15.【答案】60;660000
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算
【解析】【解答】电能表的读数单位为kW·h,最后一位是小数位。由图可知,月末电能表读数为,月初读数为4293.6kW·h 。本月用电量为两次读数之差:。
家庭电路电压U=220V,电热水壶正常工作电流I=5 A,工作时间t=600 s。根据电能公式W=UIt,代入数据计算:W=220V×5A×600s=660000J。
故答案为:60;660000。
【分析】本月用电量等于月末电能表读数减去月初读数,计算得用电量。
根据电能公式W=UIt,计算得消耗的电能。
16.【答案】磁场;电能
【知识点】能量的转化或转移;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】电磁弹射器的核心原理是磁场对通电导体有力的作用:当通电导线处于磁场中时,会受到磁场力的作用,从而产生巨大的推力,带动舰载机加速起飞。因此电磁弹射是根据磁场对通电导线有力的作用进行工作的。
电磁弹射工作时,需要消耗大量的电能,通过磁场力将电能转化为舰载机的机械能,使舰载机获得足够的起飞速度。因此舰载机弹射起飞的过程是电能转化为机械能。
故答案为:磁场;电能。【分析】电磁弹射的工作原理是磁场对通电导线有力的作用;
电磁弹射过程中消耗电能,将舰载机弹射出去获得机械能,因此是电能转化为机械能。
17.【答案】属于;波速
【知识点】波速、波长和频率的关系;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等多个波段,极紫外线属于紫外线波段,因此属于电磁波。
根据电磁波的基本性质,所有电磁波在真空中的传播速度都相同,均为光速,与电磁波的波长、频率无关。极紫外线和红外线属于不同波长的电磁波,在真空中波速相等。
故答案为:属于;波速。
【分析】极紫外线属于电磁波家族的一员。
所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速。
18.【答案】50;1∶2
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路电流。当滑片P在B端时,R2接入电路的电阻最大,此时电路电流最小,由图乙可知,最小电流为0.1A,此时R2两端电压为5V。串联电路中电流处处相等,此时通过R2的电流为0.1A,R2两端电压为5V,因此R2的最大阻值为。
当滑片在端时,根据欧姆定律,电路电流最大,此时电源电压
当滑片在端时,电源电压
联立得
解得,电源电压
两端最大电压。此时两端电压
电路电流
当时,,符合电压表量程,故电路最大电流仍为,当全部接入时,,超出电压表量程,因此电路最小电流为,最大电功率
最小功率为
则功率之比为。
故答案为:50;1:2。
【分析】滑片P在B端时,滑动变阻器接入电阻最大,此时电路电流最小,电压表示数最大。根据串联电路特点,此时滑动变阻器两端电压最大,电流最小,可算出R2的最大阻值。
先根据图像求出电源电压和R1的阻值,再结合电压表量程0~3V的限制,分别求出电路的最小电功率和最大电功率,再计算两者的比值
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】串、并联电路的设计;家庭电路的连接;磁感线及其特点;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1) 两灯串联,电流从电源正极流出,经开关、两灯回到电源负极,导线a中的电流方向如下所示:
(2) 开关控制电灯时,开关和电灯串联,火线首先过开关再入灯泡,然后接到零线上;三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
(3) 由图可知,通电螺线管的左侧为N极,右侧为S极,则外部磁感线由N指向S极;由安培定则可得电流由右侧流入,电源的右侧为正极,左侧为负极,如图所示:
【分析】(1)将两灯串联,电流从电源正极流出,经两灯回到电源负极。
(2)电灯的接法:火线首先进开关,再入电灯顶端的金属点,零线直接接入电灯的螺旋口;三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。
(3)由通电螺线管的磁极画出磁感线的方向,由安培定则可得出电流的方向,进而确定电源正、负极。
(1)两灯串联,电流从电源正极流出,经开关、两灯回到电源负极;在电源外部,电流是从正极流出,流回到电源负极,所以导线a中的电流方向如下所示:
(2)为了保证用电安全,开关要接在火线和灯泡之间;三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
(3)因为在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以图中磁感线的方向是指向右的。根据安培定则,伸出右手使大拇指指向螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的右端流入,则电源的右端为正极,左端为负极。如图所示:
20.【答案】(1)受热均匀
(2)2
(3)晶体
(4)错误;室温高于冰的温度,冰仍然可以从周围空气中吸收热量,因此熔化是需要吸热的
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】 (1)将试管放到烧杯的水中加热,会使冰受热均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)该温度计分度值为1℃,液柱顶端位于0℃上方第2格,因此示数为2℃。
(3)由丙图可知,冰熔化时温度不变,因此冰是晶体。
(4)冰的熔化需要吸热,未对冰进行加热但冰熔化了,是因为冰可以从周围环境中吸收热量,所以小红认为冰的熔化不需要吸热的看法是错误的。
故答案为:(1)受热均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度;(2)2;(3)晶体;(4)错误;室温高于冰的温度,冰仍然可以从周围空气中吸收热量,因此熔化是需要吸热的。【分析】 (1)水浴法加热的优点:受热均匀;
(2)温度计的读数,看清分度值,同时注意是在零摄氏度上还是零摄氏度下;
(3)晶体和非晶体的区别,晶体有固定的熔化温度,非晶体没有;
(4)物质由固态变成液态的过程叫做熔化,熔化吸热。
(1)将试管放到烧杯的水中加热,会使冰受热均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)该温度计分度值为,液柱顶端位于上方第2格,因此示数为。
(3)由丙图可知,冰熔化时温度不变,因此冰是晶体。
(4)[1][2]冰的熔化需要吸热,未对冰进行加热但冰熔化了,是因为冰可以从周围环境中吸收热量,所以小红认为冰的熔化不需要吸热的看法是错误的。
21.【答案】(1)不偏转;能;法拉第;电源
(2)转换法;多
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。蹄形磁体的磁感线沿竖直方向,导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,因此无感应电流,电流计指针不偏转。磁体向右运动时,导体相对于磁体做切割磁感线运动,且电路闭合,满足感应电流产生的条件,因此能产生感应电流。
电磁感应现象(磁生电)由英国物理学家法拉第发现,奥斯特发现的是电流的磁效应,因此填法拉第。电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,需要电源为导体提供电流,因此将灵敏电流计换成电源(或电池组),即可探究电动机原理。结论:电源(或电池组)(正确)
(2) 将不可直接观察的磁性强弱,转换为可直接观察的大头针吸引数量,这种研究方法是转换法。滑片左移,滑动变阻器接入电阻减小,电路电流增大;电磁铁磁性强弱与电流大小正相关,电流越大磁性越强,因此吸引大头针数量更多
故答案为:(1)不偏转;能;法拉第;电源;(2)转换法;多。
【分析】(1)蹄形磁体的磁场方向是竖直方向(N 极在上、S 极在下),导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不满足电磁感应的条件,因此不会产生感应电流,电流计指针不偏转。
导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,且电路是闭合回路,满足电磁感应的条件,因此能产生感应电流。
电磁感应现象是由法拉第发现的,奥斯特发现的是电流的磁效应(电生磁),因此该原理由法拉第发现。
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,需要电源提供电流,因此将灵敏电流计换成电源(电池组),就可以探究电动机原理。
(2) 电磁铁的磁性强弱无法直接观察,通过吸引大头针的数量来间接反映磁性强弱,这种将不易观察的物理量转换为易观察的物理量的方法,称为转换法;控制变量法是控制其他变量不变,研究某一变量的影响,此处不适用。
滑动变阻器滑片向左移,接入电路的电阻变小,电路中电流变大;电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,电流越大,磁性越强,因此吸引的大头针数量更多。
(1)[1][2][3]产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。蹄形磁体的磁感线沿竖直方向,导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,因此没有感应电流,电流计指针不偏转;导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,满足产生感应电流的条件,因此能产生感应电流;电磁感应现象是法拉第发现的。
[4]电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,电路需要电源提供电流,因此将灵敏电流计换成电源,就可以探究电动机原理。
(2)[1]将不易直接测量的磁性强弱,转换为容易观察的吸引大头针的数量来反映,这种研究方法是转换法。
[2]滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路的电阻减小,电路电流增大,电磁铁磁性增强,因此吸起大头针的数量更多。
22.【答案】(1)断开
(2)电流表正负接线柱接反了
(3)0.24;;增大
(4)①;②
【知识点】电流的测量及电流表的使用;探究串并联电路中的电流特点实验;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)连接电路时,开关必须断开,防止短路损坏器材。
(2)在开关闭合后电流表出现反偏,原因是电流表正负接线柱接反了。
(3)图乙中电流表读数为0.24A。
并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和,用表达式表示为
根据并联电路的电流规律,同时工作的用电器越多,干路的总电流就会增大,因此要注意总电流不能超过供电线路或电能表的最大允许值。
(4)因为反复断开、闭合开关只能得到同一组实验数据,无法改变实验条件,不能使结论具有普遍性,即不可行的方案是①,
由表格数据可知,三次实验中两条支路的电流比值始终保持不变,说明灯泡的规格没有更换,仅改变了电源电压,因此可以判断小明选择的是方案②。
故答案为:(1)断开;(2)电流表正负接线柱接反了;(3)0.24;;增大;(4)①;②。
【分析】(1)连接电路时开关断开,保护电路。
(2)在闭合开关后电流表反偏是正负接线柱接反。
(3)电流表0~0.6A量程,读数为0.24A,并联电路干路电流等于各支路电流之和。家庭电路并联,用电器越多总电流越大。
(4)只通断开关不能改变电流,无法得到普遍规律。两支路电流比值不变,说明是改变电源电压。
(1)为了避免电路接通时电流过大、损坏电路元件,在连接电路的过程中,开关必须保持断开状态。
(2)由图乙可看出,电流表指针反向偏转,原因是电流表正负接线柱接反,电流从负接线柱流入、正接线柱流出,违背了“正进负出”的使用要求。
(3)[1]图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,由图丙,指针指向0.2A后第2小格,因此读数为0.24A。
[2]对三组实验数据验证:
由此可归纳出并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和,用表达式表示为
[3]家庭电路中各用电器是并联的,根据并联电路的电流规律,同时工作的用电器越多,干路的总电流就会增大,因此要注意总电流不能超过供电线路或电能表的最大允许值。
(4)[1]不可行的方案是①,因为反复断开、闭合开关只能得到同一组实验数据,无法改变实验条件,不能使结论具有普遍性。
[2]由表格数据可知,三次实验中两条支路的电流比值始终保持不变,说明灯泡的规格没有更换,仅改变了电源电压,因此可以判断小明选择的是方案②。
23.【答案】(1)无法改变定值电阻两端的电压,不能多次实验得出普遍规律
(2)
(3)大
(4)正比
(5)2.5
(6)电阻;实验中改变了导体的电阻,导体两端电压保持不变
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)图甲的电路中只有定值电阻、电流表、电压表和电源,没有滑动变阻器,无法通过调节来改变定值电阻两端的电压,只能测量一组数据,无法完成多次实验,因此不能完成该探究。
(2)根据图乙的电路图,电路为串联电路:电源→开关→滑动变阻器→电流表→定值电阻→电源,电压表并联在定值电阻两端。
(3)闭合开关S前,为了防止电路中电流过大,烧坏电表或用电器,需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,使电路总电阻最大、电流最小,起到保护电路的作用。
(4)由表格数据可知,电阻一定时,电压与电流的比值为定值,因此可得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(5)探究电流与电阻关系时,定值电阻越大,需要滑动变阻器接入的电阻越大。当接入最大定值电阻、滑动变阻器调至最大阻值20Ω时,根据串联分压规律,,即,则定值电阻两端的电压,这就是电压表示数需要的最小值。
(6)由表中数据可知,数据记录的是电阻和电流,且电流与电阻的乘积始终为定值,说明实验定值电阻两端的电压保持不变,因此探究的是电流跟电阻的关系。
故答案为:(1)无法改变定值电阻两端的电压,不能多次实验得出普遍规律;(2);(3)大;(4)正比;(5)2.5;(6)电阻;实验中改变了导体的电阻,导体两端电压保持不变。
【分析】(1)探究电流与电压的关系需要控制电阻不变、改变定值电阻两端电压,图甲电路无滑动变阻器,无法改变定值电阻两端电压,不能完成实验。
(2)根据图乙电路图,需将滑动变阻器、电流表串联入电路,电压表并联在定值电阻两端,注意电表量程和滑动变阻器 “一上一下” 接线。
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片需移到最大阻值处,保护电路。
(4)分析数据可知,电压与电流的比值为定值,符合 “电阻一定时,电流与电压成正比” 的规律。
(5)探究电流与电阻的关系需控制定值电阻两端电压不变,结合滑动变阻器最大阻值、电源电压和电流表量程,计算出电压表示数的最小值。
(6)表格中电阻变化、电流成反比变化,符合 “电压一定时,电流与电阻成反比” 的实验特征,因此探究的是电流与电阻的关系。
(1)探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,进行多次实验寻找普遍规律;甲电路没有滑动变阻器,无法改变R两端电压,不能多次实验。
(2)根据图乙可知,滑动变阻器串联在电路中,遵循“一上一下”接线原则,滑片向右滑动阻值变大,所以接入电路的是左下端接线柱,即将滑动变阻器的左下端接线柱与定值电阻的右端接线柱连接起来,如图所示:
(3)闭合开关前,滑动变阻器调至最大阻值处,目的是保护电路。
(4)由表格数据可知,电阻一定时,电压与电流的比值为定值,因此可得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(5)探究电流与电阻关系时,定值电阻越大,需要滑动变阻器接入的电阻越大。当接入最大定值电阻、滑动变阻器调至最大阻值20Ω时,根据串联分压规律,,即
则定值电阻两端的电压,这就是电压表示数需要的最小值。
(6)[1][2]由表中数据可知,数据记录的是电阻和电流,且电流与电阻的乘积始终为定值,说明实验定值电阻两端的电压保持不变,因此探究的是电流跟电阻的关系。
24.【答案】(1)根据电功率公式可得低温挡工作的电阻 。
(2)高温挡水吸收的热量 。
(3)高温挡10min消耗的电能
高温挡的效率 。
(4)即热式电热水器额定功率很大,家庭电路电压一定,由可知,工作时通过导线的电流很大;根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,导线电阻越小,相同时间内产生的热量越少,导线不易过热,更安全,因此使用较粗的铜导线。普通照明电路功率小、工作电流小,因此使用较细导线即可满足要求。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;机械效率的计算;电功的计算;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)利用电功率公式,结合低温挡额定功率和额定电压,计算低温挡工作电阻。(2)利用吸热公式吸水,计算水升高温度吸收的热量。
(3)先计算高温挡工作10min消耗的电能,再用吸计算热水器效率。
(4)根据焦耳定律Q=I2Rt,结合大功率电器电流大的特点,分析导线粗细对发热的影响。
(1)根据电功率公式可得低温挡工作的电阻
(2)高温挡水吸收的热量
(3)高温挡10min消耗的电能
高温挡的效率
(4)即热式电热水器额定功率很大,家庭电路电压一定,由可知,工作时通过导线的电流很大;根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,导线电阻越小,相同时间内产生的热量越少,导线不易过热,更安全,因此使用较粗的铜导线。普通照明电路功率小、工作电流小,因此使用较细导线即可满足要求。
25.【答案】(1)由图乙可知,当温度为25℃时,热敏电阻的阻值,控制电路由和串联组成,其总电阻为
根据欧姆定律,控制电路的电流为
(2)工作电路有加热和保温两种状态。由可知,在电源电压不变时,电阻越小,功率越大,为加热状态。当电磁铁吸合时,衔铁被吸下,动触点与下方静触点接通,电热丝被短路,只有接入电路,此时电路电阻最小,功率最大,处于加热状态。加热状态的电功率为
(3)恒温箱的温度控制是利用电磁继电器实现的,当温度下降到设定下限时,阻值最小,控制电路电流增大到吸合电流,电磁铁吸合,工作电路从保温状态切换到加热状态和串联,此时控制电路的总电阻为
对应的热敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的温度为23℃,此为控制的最低温度。
当温度升高到设定上限时,阻值最大,控制电路电流减小到释放电流,电磁铁释放,工作电路从加热状态切换到保温状态,此时控制电路的总电阻为
对应的热敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的温度为26℃,此为控制的最高温度。
因此,该恒温箱的温度控制范围是23℃~26℃
(4)选择方案一进行分析:目标是将温度控制范围调整为20℃~25℃。
方案一:保持电源电压不变,将增大为,根据恒温箱工作原理,控制范围的上限温度由释放电流决定,下限温度由吸合电流决定。
① 计算调整后的下限温度:当电流达到时,电磁铁吸合,开始加热。
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,的阻值随温度升高而增大,当阻值最小时,温度最低,最低温度为20℃,满足要求。
② 计算调整后的上限温度:当电流减小到时,电磁铁释放,停止加热。
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,当时,对应的温度为25℃。
综上,采用方案一,恒温箱的温度控制范围便满足20℃~25℃的要求,故该方案可行。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【分析】(1)先从图像中找到对应温度下热敏电阻的阻值,再根据串联电路特点求出总电阻,进而计算控制电路的电流。
(2)先判断加热状态的电路结构,确定工作电路中接入的电阻,再计算对应的电功率。
(3)根据电磁铁吸合与释放的电流,分别求出对应的热敏电阻阻值,再对照图像得出最高温度和最低温度,确定温度控制范围。
(4)分别按两种方案改变电路参数,计算对应热敏电阻的阻值,对照图像判断温度范围是否符合要求,从而确定方案是否可行。
(1)由图乙可知,当温度为25℃时,热敏电阻的阻值,控制电路由和串联组成,其总电阻为
根据欧姆定律,控制电路的电流为
(2)工作电路有加热和保温两种状态。由可知,在电源电压不变时,电阻越小,功率越大,为加热状态。当电磁铁吸合时,衔铁被吸下,动触点与下方静触点接通,电热丝被短路,只有接入电路,此时电路电阻最小,功率最大,处于加热状态。加热状态的电功率为
(3)恒温箱的温度控制是利用电磁继电器实现的,当温度下降到设定下限时,阻值最小,控制电路电流增大到吸合电流,电磁铁吸合,工作电路从保温状态切换到加热状态和串联,此时控制电路的总电阻为
对应的热敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的温度为23℃,此为控制的最低温度。
当温度升高到设定上限时,阻值最大,控制电路电流减小到释放电流,电磁铁释放,工作电路从加热状态切换到保温状态,此时控制电路的总电阻为
对应的热敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的温度为26℃,此为控制的最高温度。
因此,该恒温箱的温度控制范围是23℃~26℃
(4)选择方案一进行分析:目标是将温度控制范围调整为20℃~25℃。
方案一:保持电源电压不变,将增大为,根据恒温箱工作原理,控制范围的上限温度由释放电流决定,下限温度由吸合电流决定。
① 计算调整后的下限温度:当电流达到时,电磁铁吸合,开始加热。
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,的阻值随温度升高而增大,当阻值最小时,温度最低,最低温度为20℃,满足要求。
② 计算调整后的上限温度:当电流减小到时,电磁铁释放,停止加热。
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,当时,对应的温度为25℃。
综上,采用方案一,恒温箱的温度控制范围便满足20℃~25℃的要求,故该方案可行。
1 / 1广西贵港市覃塘区2026年中考一模物理试题
1.为纪念科学家对物理研究的贡献,常常以科学家的名字作为物理量的单位。属于电功单位的是(  )
A.安培 B.欧姆 C.焦耳 D.伏特
【答案】C
【知识点】电流的形成;电压和电压的单位换算;电功及电功的实质
【解析】【解答】 人们以物理学家的名字命名电功的单位,他的名字是焦耳。
故ABD错误,C正确;
故选:C。
【分析】电功的国际单位是焦耳,简称焦,符号是J。
2.下列用电器中使用电磁波来加热食物的是(  )
A.电热炉 B.微波炉 C.电烤箱 D.电饭锅
【答案】B
【知识点】电流的热效应;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、电热炉的核心部件是电阻丝,通电后电流通过电阻丝产生热量,利用电流的热效应将电能转化为内能,通过热传递加热食物,不使用电磁波,故A错误。
B、微波炉通过磁控管产生微波,微波属于电磁波。微波可以穿透食物,使食物中的水分子发生高频振动,分子间相互摩擦产生大量热量,从而实现食物的整体加热,是利用电磁波加热食物的用电器,故B正确。
C、电烤箱内部安装有电热管,通电后电热管利用电流的热效应发热,通过热辐射和热对流的方式加热食物,不使用电磁波,故C错误。
D、电饭锅底部的发热盘内置电阻丝,通电后电阻丝利用电流的热效应发热,通过热传递将热量传递给锅内的食物,实现加热,不使用电磁波,故D错误。
故选:B。
【分析】电热炉、电烤箱、电饭锅的加热原理均为电流的热效应,依靠电阻丝通电发热来加热食物;
微波炉的加热原理是利用微波使食物内部分子高速振动生热,是唯一使用电磁波加热的用电器。
3.同种材料制成长为L、电阻为R粗细均匀的导线,对折后电阻变为(  )
A.2R B.R C. D.
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 在电阻丝温度不变的条件下,电阻的影响因素是材料、长度、横截面积,当电阻线对折后,长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,此时电阻变为原来的四分之一。
故选:D。【分析】影响导体电阻大小的因素:导体的长度、横截面积以及材料。同样的材料,横截面积越小、长度越长,导体的电阻越大。
4.蒸制粽子是广西家家户户过年时进行的传统活动。其中涉及有关物理现象表述正确的是(  )
A.水沸腾时吸收热量,温度升高
B.蒸粽子时,通过做功的方式改变内能
C.刚出锅的粽子很烫是粽子含有的热量多
D.粽香扑鼻,说明分子不停地做无规则运动
【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件;温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A、水沸腾的特点是:持续吸收热量,但温度保持在沸点不变,不会升高。故A错误。
B、改变物体内能的方式有做功和热传递两种。蒸粽子时,粽子吸收高温水蒸气的热量,是通过热传递的方式增加内能,不是做功。故B错误。
C、热量是一个过程量,描述的是热传递过程中能量的转移量,不能说物体 “含有” 或 “具有” 热量。刚出锅的粽子很烫,是因为粽子的温度高,而不是含有的热量多。故C错误。
D、粽香扑鼻是扩散现象,是粽子的香味分子在空气中不停地做无规则运动,扩散到人的鼻腔中被感知,说明分子在永不停息地做无规则运动。故D正确。
故选:D。
【分析】(1)水沸腾的特点是吸热但温度保持不变;
(2)蒸粽子是通过热传递(高温水蒸气放热)改变内能,不是做功;
(3)热量是过程量,不能说物体 “含有热量”,烫是因为温度高;
(4)粽香扑鼻是扩散现象,本质是分子的无规则运动。
5.贵港抽水蓄能电站是广西“十四五”规划重点实施项目,总装机容量120万千瓦。建成后将对沿海核电及海上风电送出消纳具有重要调节作用。以下说法中错误的是(  )
A.自然界存在多种形式的能
B.核能是可再生能源
C.抽水时,把电能转化为水的机械能
D.发电时,把水的机械能转化为电能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;能源及其分类
【解析】【解答】A、自然界中存在多种形式的能量,常见的包括太阳能、风能、水能、核能、电能、化学能等,这些不同形式的能量可以在一定条件下相互转化,是人类生产生活中各类能源利用的基础。故A不符合题意。
B、可再生能源是指可以源源不断从自然界获得,或者在短时间内可以再生的能源,如太阳能、风能、水能等;不可再生能源则是指在短期内无法再生、消耗后会逐渐减少的能源。核能的获取依赖铀、钚等核燃料,这些矿产资源的形成需要漫长的地质年代,属于不可再生资源。故B符合题意。
C、抽水蓄能电站抽水时,电动水泵消耗电网的电能,驱动水泵将下水库的水抽取到高处的上水库中,这个过程中,电能转化为水泵的机械能,再通过水泵对水做功,转化为水的重力势能,最终实现了电能向水的机械能的转化。故C不符合题意。
D、发电时,上水库的水通过引水管道向下流动,水的重力势能转化为动能,冲击水轮机转动,水轮机带动发电机的转子切割磁感线,利用电磁感应原理将水的机械能转化为电能,最终输送到电网中。故D不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)自然界的能量以多种不同形式存在,如太阳能、风能、水能、核能、电能等,这些能量可以在一定条件下相互转化。
(2)可再生能源是可从自然界源源不断获得、短时间内可再生的能源,而核能依赖铀等核燃料,这类资源形成周期极长、消耗后无法快速再生,属于不可再生能源。
(3)抽水过程中,电动水泵消耗电能,将下水库的水抽到高处,电能转化为水的重力势能。
(4)发电时,高处的水向下流动,冲击水轮机带动发电机运转,通过电磁感应将水的机械能转化为电能。
6.我们在日常生活中要树立安全用电的意识。下列做法中,符合安全用电原则的是(  )
A.严禁靠近高压设备
B.发现有人触电立刻救人再切断电源
C.金属外壳的冰箱放在地上不用接地线
D.使用测电笔,手不能接触测电笔的任何金属部分
【答案】A
【知识点】测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A、高压触电主要有高压电弧触电和跨步电压触电两种形式。高压电弧触电是指人体靠近高压带电体时,空气被击穿形成导电通道,产生电弧触电;跨步电压触电是指高压电线落地后,人走近落地点,两脚之间存在电势差。故A正确。
B、发现有人触电时,若直接用手去拉触电者或进行施救,电流会通过人体传导,造成施救者触电。正确的应急措施是先切断电源,再实施救援。故B错误。
C、冰箱等有金属外壳的用电器,其金属外壳若与内部火线接触发生漏电,外壳会带上高压电。此时必须通过接地线将电流导入大地,否则人接触外壳会发生触电事故。无论是否放在地上,都必须接地线,故C错误。
D、使用测电笔辨别火线和零线时,手必须接触笔尾的金属体。此时人体和测电笔串联,由于测电笔内部电阻极大,流过人体的电流极小,不会造成触电,却能使氖管发光。若不接触笔尾金属体,无法形成回路,氖管不会发光,无法辨别火线。故D错误。
故选:A。
【分析】(1)高压设备的电压极高,存在高压电弧触电和跨步电压触电的风险,必须保持安全距离。
(2)直接救人会导致施救者也触电,非常危险,正确做法是先切断电源。
(3)金属外壳用电器必须接地,一旦漏电,地线能将电流导入大地,防止触电。
(4)使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体才能形成回路,氖管才会发光。
7.关于热机与环境保护,下列说法正确的是(  )
A.热机工作过程中能量不守恒
B.热机的大量使用不会造成环境污染
C.热机中燃料燃烧放出的能量全部用来做功
D.改进热机性能,可以有效利用资源,减少排放污染
【答案】D
【知识点】热机;热机的效率;能量守恒定律
【解析】【解答】A、能量守恒定律是自然界的普遍规律,适用于所有能量转化过程。热机工作时,燃料的化学能转化为内能,再转化为机械能,过程中虽然有能量损失,但总能量保持不变,故A错误。
B、热机大量使用时,会燃烧汽油、柴油等化石燃料,排放一氧化碳、氮氧化物等有害气体,造成大气污染;同时热机运转会产生噪声,形成噪声污染,故B错误。
C、热机工作时,燃料燃烧放出的能量只有一部分用来对外做功,大部分能量会通过废气带走、部件散热、克服摩擦等方式损失,热机效率通常只有20%~40%,故C错误。
D、改进热机性能,可以提高热机效率,在相同做功下减少燃料消耗,从而有效利用能源,同时减少废气、噪声等污染物的排放,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)能量守恒定律是自然界的基本定律,热机工作过程中能量同样守恒;
(2)热机燃烧化石燃料会排放废气、产生噪声,会造成环境污染;
(3)热机的效率远小于1,燃料燃烧的能量大部分会损失,只有少部分用来做功;
(4)改进热机性能可提高热机效率,减少燃料消耗,从而有效利用资源、减少污染物排放。
8.2025年12月,长征八号甲火箭首次采用以煤炭为原料的煤基航天煤油,标志着中国航天燃料的重大突破。火箭以煤基航天煤油作燃料是因为它(  )
A.热值较高 B.比热容较大 C.密度小 D.易凝固
【答案】A
【知识点】密度及其特性;比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】A、热值是燃料的一种特性,代表单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。火箭燃料需要在有限质量下提供尽可能多的能量,因此选择热值较高的煤基航天煤油,相同质量的燃料完全燃烧能释放更多的热量,为火箭提供充足的动力,故A正确。
B、比热容是物质的一种热学属性,反映物质吸收或放出热量的能力,与燃料燃烧时的放热能力无关,不是选择火箭燃料的核心依据,故B错误。
C、燃料的密度大小不是火箭燃料选择的关键因素,火箭对燃料的核心要求是燃烧释放的能量多,而非密度小,故C错误。
D、易凝固会使燃料在火箭发射的低温环境中发生凝固,堵塞管路、影响燃料输送,是燃料的缺点,不符合火箭燃料的要求,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)热值是燃料的特性,热值越高,相同质量的燃料完全燃烧时释放的能量越多,适合作为火箭燃料;
(2)比热容反映物质吸放热能力,与燃料的燃烧放热能力无关,不是选择火箭燃料的依据;
(3)密度大小不是火箭燃料选择的核心考量,燃料的核心要求是燃烧放热多;
(4)易凝固会导致燃料在低温环境下凝固,影响火箭使用,不是燃料的优点。
9.如图所示,某同学设计一个楼道照明“智能化”电路,即利用“光控开关”(天黑时自动闭合,天亮时自动断开)和“声控开关”(当有人走过发出声音时,自动闭合,无人走过没有声音时,自动断开)来控制灯泡。下列符合要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,光控开关在天黑时自动闭合,声控开关在有人走过时,发出声音,当两个开关都闭合,电路断开,则开关串联,D符合题意。
故选D。
【分析】多个开关同时控制用电器,用电器和开关串联。
10.电磁学是现代科技的核心基础,下列各图关于电与磁的描述正确的是(  )
A.图甲:是发电机的工作原理
B.图乙:电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C.图丙:是奥斯特发现的磁生电现象
D.图丁:动圈式话筒和电动机的工作原理相同
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁继电器的组成、原理和特点;直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、图甲装置中包含电源,通电后导体棒ab在磁场中发生运动,这是磁场对电流的作用,属于电动机的工作原理。发电机的原理是电磁感应,不需要外部电源,故A错误。
B、电磁继电器的核心元件是电磁铁。当控制电路接通时,电流通过电磁铁使其产生磁性(磁效应),吸引衔铁,从而接通或断开工作电路;当控制电路断开时,电磁铁失去磁性,衔铁复位。整个过程利用了电流的磁效应,故B正确。
C、图丙是奥斯特实验,导线通电后,下方的小磁针发生偏转,证明了电流周围存在磁场,故C错误。
D、图丁是动圈式话筒,声波推动膜片振动,带动线圈在永磁体的磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,利用的是电磁感应原理;而电动机是利用磁场对电流的作用原理工作。两者工作原理截然不同,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)图甲中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,属于电动机原理,不是发电机;
(2)电磁继电器核心部件是电磁铁,利用电流的磁效应工作;
(3)图丙是奥斯特实验,证明电流周围存在磁场,即磁生电现象的逆过程;
(4)图丁动圈式话筒利用电磁感应,电动机利用磁场对电流的作用,原理不同。
11.“二十四节气”被誉为“中国古代第五大发明”。下列关于其中部分节气包含的物理知识,解释正确的是(  )
A.伏天三场雨,薄地长好麻——雨的形成是汽化现象,该过程需吸热
B.天气转凉,露凝而白——露的形成是液化现象,该过程需放热
C.霜降有霜,米谷满仓——霜的形成是凝华现象,该过程需放热
D.小寒冻土,大寒冻河——河水结冰是凝固现象,该过程需吸热
【答案】B,C
【知识点】凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A、雨的形成过程是:空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,大量小水滴聚集形成降雨。液化是放热过程,而汽化是物质由液态变为气态的过程,需要吸热。故A错误。
B、露是在天气转凉时,空气中的水蒸气遇到温度较低的植物叶片等,液化成小水珠附着在表面。故B正确。
C、霜是在气温低于0℃时,空气中的水蒸气直接凝华成固态的小冰晶,附着在物体表面。故C正确。
D、河水结冰是水由液态凝固成固态冰的过程,凝固是放热过程,不是吸热。故D错误。
故选:BC。
【分析】(1)雨的形成是水蒸气液化成小水滴,属于液化现象,该过程放热,不是汽化吸热;
(2)露是空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,属于液化现象,该过程放热;
(3)霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶,属于凝华现象,该过程放热;
(4)河水结冰是水凝固成冰,属于凝固现象,该过程放热,不是吸热
12.如图所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡阻值不变,R为光敏电阻,其阻值随照射在它上面光照的增强而减小。闭合开关S,当光照增强时,下列说法正确的是(  )
A.电流表A的示数增大
B.电压表的示数增大
C.电压表与电流表A的示数之比减小
D.若将电路中的电压表换成电流表,闭合开关后,电流表A的示数为0
【答案】A,D
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.根据欧姆定律,光敏电阻 的阻值减小,电路电流增大,电流表A示数增大,故A正确。
B.根据 ,可得定值电阻 两端电压增大,由串联电路电压规律,电阻 和灯泡L两端的电压之和会减小,即 示数会变小,故B错误。
C.电压表与电流表A的示数之比为 灯泡的阻值,易得灯泡阻值不变,故C错误。
D.灯泡被短接,此时电流表A测量灯泡的电流,故其示数为0,故D正确。
故选:AD。
【分析】(1)光照增强时,光敏电阻R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流增大,电流表A示数增大;
(2)电压表V2测灯泡L和光敏电阻R的总电压,电路电流增大,定值电阻R0两端电压U0=IR0增大,电源电压U不变,因此V2示数U2=U-U0减小;
(3)电压表V1测灯泡L和光敏电阻R的总电压,其与电流表A的示数之比等于L和R的总电阻,灯泡阻值不变,R阻值减小,总电阻减小,因此该比值减小;
(4)若将V1换成电流表A2,电流表相当于导线,会短路灯泡L和电流表A所在支路,因此电流表A的示数为0。
13.如图是石墨烯结构图,它是目前强度最大、导电性最强的材料,适合制成   (选填“输电线”或“电热丝”)。第9届亚冬会主持人服装添加石墨烯后,某处加热即可将热量均匀传递全身,说明石墨烯还具有优异的   (选填“导热性”或“隔热性”)。
【答案】输电线;导热性
【知识点】物质的基本属性;导体与绝缘体
【解析】【解答】输电线的材料导电性好,电热丝的电阻大,石墨烯导电性最强,适合制成输电线;
某处加热,热量能均匀传递,则石墨烯能快速传导热量,具有优异的导热性 。
【分析】输电线的导电性强;容易导热的物体,导热性强。
14.2025年11月中国空间站迎来“厨房神器”—热风烘烤机(如图),该烘烤机主净化部分是将油烟微粒在高压下带负电,根据异种电荷互相   的原理,让它们被迁移到带正电的收集板。磁悬浮列车随着中国制造2025的发展将在各城市推广,磁悬浮列车通过同名磁极间的相互   将车体托举起来。(两空均选填“吸引”或“排斥”)
【答案】吸引;排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律;磁现象;磁场;磁极间的相互作用
【解析】【解答】电荷间的相互作用规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。油烟微粒在高压下带负电,收集板带正电,二者为异种电荷,会互相吸引,从而让油烟微粒被迁移到收集板上,实现净化。
磁极间的相互作用规律是:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。磁悬浮列车要将车体托举起来,需要利用向上的力抵消重力,因此通过让列车和轨道的同名磁极相对,利用同名磁极互相排斥的力,将车体托起,实现悬浮
故答案为:吸引;排斥。
【分析】油烟微粒带负电,收集板带正电,根据电荷间的相互作用规律,异种电荷互相吸引;
磁悬浮列车需要将车体托举起来,利用的是同名磁极互相排斥的原理。
15.小明家的电能表在月初的示数为4293.6kW·h,月末的示数如图所示,则这个月小明家用电量为   kW·h;若家中电热水壶正常工作时的电流为5A,连续工作600s,该电热水壶消耗的电能为   J。
【答案】60;660000
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算
【解析】【解答】电能表的读数单位为kW·h,最后一位是小数位。由图可知,月末电能表读数为,月初读数为4293.6kW·h 。本月用电量为两次读数之差:。
家庭电路电压U=220V,电热水壶正常工作电流I=5 A,工作时间t=600 s。根据电能公式W=UIt,代入数据计算:W=220V×5A×600s=660000J。
故答案为:60;660000。
【分析】本月用电量等于月末电能表读数减去月初读数,计算得用电量。
根据电能公式W=UIt,计算得消耗的电能。
16.福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰,直接跨越了传统蒸汽弹射技术,电磁弹射是根据   (选填“电场”或“磁场”)对通电导线有力的作用进行工作,舰载机弹射起飞过程是   (选填“电能”或“内能”)转化为机械能。
【答案】磁场;电能
【知识点】能量的转化或转移;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】电磁弹射器的核心原理是磁场对通电导体有力的作用:当通电导线处于磁场中时,会受到磁场力的作用,从而产生巨大的推力,带动舰载机加速起飞。因此电磁弹射是根据磁场对通电导线有力的作用进行工作的。
电磁弹射工作时,需要消耗大量的电能,通过磁场力将电能转化为舰载机的机械能,使舰载机获得足够的起飞速度。因此舰载机弹射起飞的过程是电能转化为机械能。
故答案为:磁场;电能。【分析】电磁弹射的工作原理是磁场对通电导线有力的作用;
电磁弹射过程中消耗电能,将舰载机弹射出去获得机械能,因此是电能转化为机械能。
17.EUV光刻技术采用13.5纳米波长的极紫外光进行工作,是制造7纳米及以下芯片的核心设备。极紫外线   (选填“属于”或“不属于”)电磁波,真空中极紫外线的   (选填“波速”、“波长”或“频率”)与红外线的相等。
【答案】属于;波速
【知识点】波速、波长和频率的关系;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等多个波段,极紫外线属于紫外线波段,因此属于电磁波。
根据电磁波的基本性质,所有电磁波在真空中的传播速度都相同,均为光速,与电磁波的波长、频率无关。极紫外线和红外线属于不同波长的电磁波,在真空中波速相等。
故答案为:属于;波速。
【分析】极紫外线属于电磁波家族的一员。
所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速。
18.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。的最大阻值为   ;若把电压表量程改为0~3V,在保证各元件安全的情况下,该电路的最小电功率和最大电功率之比为   。
【答案】50;1∶2
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路电流。当滑片P在B端时,R2接入电路的电阻最大,此时电路电流最小,由图乙可知,最小电流为0.1A,此时R2两端电压为5V。串联电路中电流处处相等,此时通过R2的电流为0.1A,R2两端电压为5V,因此R2的最大阻值为。
当滑片在端时,根据欧姆定律,电路电流最大,此时电源电压
当滑片在端时,电源电压
联立得
解得,电源电压
两端最大电压。此时两端电压
电路电流
当时,,符合电压表量程,故电路最大电流仍为,当全部接入时,,超出电压表量程,因此电路最小电流为,最大电功率
最小功率为
则功率之比为。
故答案为:50;1:2。
【分析】滑片P在B端时,滑动变阻器接入电阻最大,此时电路电流最小,电压表示数最大。根据串联电路特点,此时滑动变阻器两端电压最大,电流最小,可算出R2的最大阻值。
先根据图像求出电源电压和R1的阻值,再结合电压表量程0~3V的限制,分别求出电路的最小电功率和最大电功率,再计算两者的比值
19.按要求完成下列作图;
(1)请用笔画线代替导线完成图中串联电路的连接,并用箭头标出闭合开关后导线a中的电流方向。
(2)用笔画线表示导线,将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。
(3)如图,请标出电源正极和磁感线的方向。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】串、并联电路的设计;家庭电路的连接;磁感线及其特点;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1) 两灯串联,电流从电源正极流出,经开关、两灯回到电源负极,导线a中的电流方向如下所示:
(2) 开关控制电灯时,开关和电灯串联,火线首先过开关再入灯泡,然后接到零线上;三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
(3) 由图可知,通电螺线管的左侧为N极,右侧为S极,则外部磁感线由N指向S极;由安培定则可得电流由右侧流入,电源的右侧为正极,左侧为负极,如图所示:
【分析】(1)将两灯串联,电流从电源正极流出,经两灯回到电源负极。
(2)电灯的接法:火线首先进开关,再入电灯顶端的金属点,零线直接接入电灯的螺旋口;三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。
(3)由通电螺线管的磁极画出磁感线的方向,由安培定则可得出电流的方向,进而确定电源正、负极。
(1)两灯串联,电流从电源正极流出,经开关、两灯回到电源负极;在电源外部,电流是从正极流出,流回到电源负极,所以导线a中的电流方向如下所示:
(2)为了保证用电安全,开关要接在火线和灯泡之间;三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
(3)因为在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以图中磁感线的方向是指向右的。根据安培定则,伸出右手使大拇指指向螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的右端流入,则电源的右端为正极,左端为负极。如图所示:
20.如图所示的是物理兴趣小组“探究冰熔化规律”的实验装置:
(1)实验中甲图采用了“水浴法”加热,目的是使冰   ;
(2)实验中某时刻温度计的示数如图乙所示,该物质此时的温度为   ℃;
(3)图丙是根据实验记录数据作出的温度随时间变化的图像,由图像可知,冰是   (选填“晶体”或“非晶体”);
(4)生活中细心的小红发现未对冰块进行加热,可是冰块仍然缓慢熔化了,小红得出冰的熔化不需要吸热。小红的这个结论是   (选填“正确”或“错误”)的,理由是   。
【答案】(1)受热均匀
(2)2
(3)晶体
(4)错误;室温高于冰的温度,冰仍然可以从周围空气中吸收热量,因此熔化是需要吸热的
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】 (1)将试管放到烧杯的水中加热,会使冰受热均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)该温度计分度值为1℃,液柱顶端位于0℃上方第2格,因此示数为2℃。
(3)由丙图可知,冰熔化时温度不变,因此冰是晶体。
(4)冰的熔化需要吸热,未对冰进行加热但冰熔化了,是因为冰可以从周围环境中吸收热量,所以小红认为冰的熔化不需要吸热的看法是错误的。
故答案为:(1)受热均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度;(2)2;(3)晶体;(4)错误;室温高于冰的温度,冰仍然可以从周围空气中吸收热量,因此熔化是需要吸热的。【分析】 (1)水浴法加热的优点:受热均匀;
(2)温度计的读数,看清分度值,同时注意是在零摄氏度上还是零摄氏度下;
(3)晶体和非晶体的区别,晶体有固定的熔化温度,非晶体没有;
(4)物质由固态变成液态的过程叫做熔化,熔化吸热。
(1)将试管放到烧杯的水中加热,会使冰受热均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)该温度计分度值为,液柱顶端位于上方第2格,因此示数为。
(3)由丙图可知,冰熔化时温度不变,因此冰是晶体。
(4)[1][2]冰的熔化需要吸热,未对冰进行加热但冰熔化了,是因为冰可以从周围环境中吸收热量,所以小红认为冰的熔化不需要吸热的看法是错误的。
21.按要求完成下列实验题;
(1)如图甲所示,悬挂在水平放置蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当磁体不动,导体竖直向上运动时,电流计指针   (选填“偏转”或“不偏转”);当导体不动,磁体向右运动时,闭合电路中   (选填“能”或“不能”)产生感应电流;该实验装置涉及的物理学原理是由   (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的;若将图中灵敏电流计换成   ,还可以探究电动机原理。
(2)如图乙所示是探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验,该实验通过电磁铁吸引大头针数量的多少反映电磁铁的磁性强弱,这种研究方法称为   (选填“转换法”或“控制变量法”);闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更   (选填“多”或“少”)。
【答案】(1)不偏转;能;法拉第;电源
(2)转换法;多
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;产生感应电流的条件;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。蹄形磁体的磁感线沿竖直方向,导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,因此无感应电流,电流计指针不偏转。磁体向右运动时,导体相对于磁体做切割磁感线运动,且电路闭合,满足感应电流产生的条件,因此能产生感应电流。
电磁感应现象(磁生电)由英国物理学家法拉第发现,奥斯特发现的是电流的磁效应,因此填法拉第。电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,需要电源为导体提供电流,因此将灵敏电流计换成电源(或电池组),即可探究电动机原理。结论:电源(或电池组)(正确)
(2) 将不可直接观察的磁性强弱,转换为可直接观察的大头针吸引数量,这种研究方法是转换法。滑片左移,滑动变阻器接入电阻减小,电路电流增大;电磁铁磁性强弱与电流大小正相关,电流越大磁性越强,因此吸引大头针数量更多
故答案为:(1)不偏转;能;法拉第;电源;(2)转换法;多。
【分析】(1)蹄形磁体的磁场方向是竖直方向(N 极在上、S 极在下),导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不满足电磁感应的条件,因此不会产生感应电流,电流计指针不偏转。
导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,且电路是闭合回路,满足电磁感应的条件,因此能产生感应电流。
电磁感应现象是由法拉第发现的,奥斯特发现的是电流的磁效应(电生磁),因此该原理由法拉第发现。
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,需要电源提供电流,因此将灵敏电流计换成电源(电池组),就可以探究电动机原理。
(2) 电磁铁的磁性强弱无法直接观察,通过吸引大头针的数量来间接反映磁性强弱,这种将不易观察的物理量转换为易观察的物理量的方法,称为转换法;控制变量法是控制其他变量不变,研究某一变量的影响,此处不适用。
滑动变阻器滑片向左移,接入电路的电阻变小,电路中电流变大;电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,电流越大,磁性越强,因此吸引的大头针数量更多。
(1)[1][2][3]产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。蹄形磁体的磁感线沿竖直方向,导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,因此没有感应电流,电流计指针不偏转;导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,满足产生感应电流的条件,因此能产生感应电流;电磁感应现象是法拉第发现的。
[4]电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,电路需要电源提供电流,因此将灵敏电流计换成电源,就可以探究电动机原理。
(2)[1]将不易直接测量的磁性强弱,转换为容易观察的吸引大头针的数量来反映,这种研究方法是转换法。
[2]滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路的电阻减小,电路电流增大,电磁铁磁性增强,因此吸起大头针的数量更多。
22.小明在学校实验室做“探究并联电路电流规律”的实验,设计的电路图如图甲所示:
(1)连接电路时,开关要   ;
(2)按图甲连接好电路,闭合开关S后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,造成这一现象的原因是   ;
(3)改正错误后,小明开始测量,并把实验数据填入下列表格,第二次实验测量B处的电流时,电流表的指针偏转如图丙所示,读数为   A;
实验次数 A处的电流/A B处的电流/A C处的电流/A
1 0.10 0.12 0.22
2 0.20
0.44
3 0.25 0.30 0.55
分析实验数据,可得出结论:   (用含有、、的表达式表示)。通过实验小明联想到家里的各种用电器都是并联,当多个用电器同时使用时,用电线路上的总电流会随着用电器的增加而   ,因此,一定要注意不要让总电流超过家里供电线路或电能表所允许通过的最大电流。
(4)为了使实验结论具有普遍性,小明和同学讨论了以下三种方案:
①反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流;
②只改变电源电压,测出A、B、C三处的电流;
③在一条支路上换上规格不同的灯泡,测出A、B、C三处的电流。
以上三种方案,你认为不可行的方案是   ;小红根据测量数据判断小明选择的是方案   (均选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】(1)断开
(2)电流表正负接线柱接反了
(3)0.24;;增大
(4)①;②
【知识点】电流的测量及电流表的使用;探究串并联电路中的电流特点实验;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)连接电路时,开关必须断开,防止短路损坏器材。
(2)在开关闭合后电流表出现反偏,原因是电流表正负接线柱接反了。
(3)图乙中电流表读数为0.24A。
并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和,用表达式表示为
根据并联电路的电流规律,同时工作的用电器越多,干路的总电流就会增大,因此要注意总电流不能超过供电线路或电能表的最大允许值。
(4)因为反复断开、闭合开关只能得到同一组实验数据,无法改变实验条件,不能使结论具有普遍性,即不可行的方案是①,
由表格数据可知,三次实验中两条支路的电流比值始终保持不变,说明灯泡的规格没有更换,仅改变了电源电压,因此可以判断小明选择的是方案②。
故答案为:(1)断开;(2)电流表正负接线柱接反了;(3)0.24;;增大;(4)①;②。
【分析】(1)连接电路时开关断开,保护电路。
(2)在闭合开关后电流表反偏是正负接线柱接反。
(3)电流表0~0.6A量程,读数为0.24A,并联电路干路电流等于各支路电流之和。家庭电路并联,用电器越多总电流越大。
(4)只通断开关不能改变电流,无法得到普遍规律。两支路电流比值不变,说明是改变电源电压。
(1)为了避免电路接通时电流过大、损坏电路元件,在连接电路的过程中,开关必须保持断开状态。
(2)由图乙可看出,电流表指针反向偏转,原因是电流表正负接线柱接反,电流从负接线柱流入、正接线柱流出,违背了“正进负出”的使用要求。
(3)[1]图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,由图丙,指针指向0.2A后第2小格,因此读数为0.24A。
[2]对三组实验数据验证:
由此可归纳出并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和,用表达式表示为
[3]家庭电路中各用电器是并联的,根据并联电路的电流规律,同时工作的用电器越多,干路的总电流就会增大,因此要注意总电流不能超过供电线路或电能表的最大允许值。
(4)[1]不可行的方案是①,因为反复断开、闭合开关只能得到同一组实验数据,无法改变实验条件,不能使结论具有普遍性。
[2]由表格数据可知,三次实验中两条支路的电流比值始终保持不变,说明灯泡的规格没有更换,仅改变了电源电压,因此可以判断小明选择的是方案②。
23.实验小组要做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,准备了以下器材:电源电压为5V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω;1A)、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干。
他们先探究电流与电压的关系:
(1)在进行实验前,小红认为图甲电路可以完成该探究,小明觉得不能完成,理由是:   ;
(2)完善方案后设计出图乙的电路图,请你用笔画线代替导线把图丙连接成正确的完整电路;
(3)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最   (选填“大”或“小”)端;
(4)实验过程中得到的部分数据如下表所示。
实验序号 1 2 3 …
电压U/V 0.8 1.6 2.4 …
电流I/A 0.16 0.32 0.48 …
由实验所得数据,可以得到实验结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成   (选填“正比”或“反比”);
(5)完成上述实验步骤后,他们接着探究电流与电阻的关系时,要保持电压表示数不变。为保证5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻都能单独接入电路完成实验,电压表示数至少为   V;
(6)实验完成后记录数据的纸被同学无意撕断,只剩部分表格,如下表所示。根据其他小组的结论,我们能判断表中数据探究的是电流跟   (选填“电压”或“电阻”)的关系;判断的依据是   。
5 10 15
0.60 0.30 0.20
【答案】(1)无法改变定值电阻两端的电压,不能多次实验得出普遍规律
(2)
(3)大
(4)正比
(5)2.5
(6)电阻;实验中改变了导体的电阻,导体两端电压保持不变
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)图甲的电路中只有定值电阻、电流表、电压表和电源,没有滑动变阻器,无法通过调节来改变定值电阻两端的电压,只能测量一组数据,无法完成多次实验,因此不能完成该探究。
(2)根据图乙的电路图,电路为串联电路:电源→开关→滑动变阻器→电流表→定值电阻→电源,电压表并联在定值电阻两端。
(3)闭合开关S前,为了防止电路中电流过大,烧坏电表或用电器,需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,使电路总电阻最大、电流最小,起到保护电路的作用。
(4)由表格数据可知,电阻一定时,电压与电流的比值为定值,因此可得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(5)探究电流与电阻关系时,定值电阻越大,需要滑动变阻器接入的电阻越大。当接入最大定值电阻、滑动变阻器调至最大阻值20Ω时,根据串联分压规律,,即,则定值电阻两端的电压,这就是电压表示数需要的最小值。
(6)由表中数据可知,数据记录的是电阻和电流,且电流与电阻的乘积始终为定值,说明实验定值电阻两端的电压保持不变,因此探究的是电流跟电阻的关系。
故答案为:(1)无法改变定值电阻两端的电压,不能多次实验得出普遍规律;(2);(3)大;(4)正比;(5)2.5;(6)电阻;实验中改变了导体的电阻,导体两端电压保持不变。
【分析】(1)探究电流与电压的关系需要控制电阻不变、改变定值电阻两端电压,图甲电路无滑动变阻器,无法改变定值电阻两端电压,不能完成实验。
(2)根据图乙电路图,需将滑动变阻器、电流表串联入电路,电压表并联在定值电阻两端,注意电表量程和滑动变阻器 “一上一下” 接线。
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片需移到最大阻值处,保护电路。
(4)分析数据可知,电压与电流的比值为定值,符合 “电阻一定时,电流与电压成正比” 的规律。
(5)探究电流与电阻的关系需控制定值电阻两端电压不变,结合滑动变阻器最大阻值、电源电压和电流表量程,计算出电压表示数的最小值。
(6)表格中电阻变化、电流成反比变化,符合 “电压一定时,电流与电阻成反比” 的实验特征,因此探究的是电流与电阻的关系。
(1)探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,进行多次实验寻找普遍规律;甲电路没有滑动变阻器,无法改变R两端电压,不能多次实验。
(2)根据图乙可知,滑动变阻器串联在电路中,遵循“一上一下”接线原则,滑片向右滑动阻值变大,所以接入电路的是左下端接线柱,即将滑动变阻器的左下端接线柱与定值电阻的右端接线柱连接起来,如图所示:
(3)闭合开关前,滑动变阻器调至最大阻值处,目的是保护电路。
(4)由表格数据可知,电阻一定时,电压与电流的比值为定值,因此可得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(5)探究电流与电阻关系时,定值电阻越大,需要滑动变阻器接入的电阻越大。当接入最大定值电阻、滑动变阻器调至最大阻值20Ω时,根据串联分压规律,,即
则定值电阻两端的电压,这就是电压表示数需要的最小值。
(6)[1][2]由表中数据可知,数据记录的是电阻和电流,且电流与电阻的乘积始终为定值,说明实验定值电阻两端的电压保持不变,因此探究的是电流跟电阻的关系。
24.如图是小华家安装的即热式电热水器,有高、低温两挡,铭牌上相关参数如下表所示。某次小华用高温挡淋浴时,水的初温是20℃,淋浴头的出水温度为40℃,淋浴10min共用水。[]
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 低温挡 4400W
高温挡 8000W
(1)求即热式电热水器低温挡工作的电阻;
(2)求用高温挡淋浴10min水所吸收的热量;
(3)求该电热水器高温挡工作时的效率;
(4)安装连接该电热水器需要使用较粗的铜导线,而普通照明电路常用较细的铜导线,请简述其中的物理学原理。
【答案】(1)根据电功率公式可得低温挡工作的电阻 。
(2)高温挡水吸收的热量 。
(3)高温挡10min消耗的电能
高温挡的效率 。
(4)即热式电热水器额定功率很大,家庭电路电压一定,由可知,工作时通过导线的电流很大;根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,导线电阻越小,相同时间内产生的热量越少,导线不易过热,更安全,因此使用较粗的铜导线。普通照明电路功率小、工作电流小,因此使用较细导线即可满足要求。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;机械效率的计算;电功的计算;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)利用电功率公式,结合低温挡额定功率和额定电压,计算低温挡工作电阻。(2)利用吸热公式吸水,计算水升高温度吸收的热量。
(3)先计算高温挡工作10min消耗的电能,再用吸计算热水器效率。
(4)根据焦耳定律Q=I2Rt,结合大功率电器电流大的特点,分析导线粗细对发热的影响。
(1)根据电功率公式可得低温挡工作的电阻
(2)高温挡水吸收的热量
(3)高温挡10min消耗的电能
高温挡的效率
(4)即热式电热水器额定功率很大,家庭电路电压一定,由可知,工作时通过导线的电流很大;根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,导线电阻越小,相同时间内产生的热量越少,导线不易过热,更安全,因此使用较粗的铜导线。普通照明电路功率小、工作电流小,因此使用较细导线即可满足要求。
25.恒温箱广泛应用于科研、医疗、养殖等领域。在学校开展的综合实践活动中,某小组设计的装置内部电路如图甲所示,可实现加热、保温两档自动切换,其中是定值电阻,为热敏电阻,、为电热丝。控制电路电源电压U为3V,为25Ω,为176Ω,为44Ω,电磁铁线圈的电阻忽略不计。的阻值与温度的关系如图乙所示,电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合,当电流小于或等于30mA时释放。求:
(1)该恒温箱的温度为25℃时控制电路的电流;
(2)该恒温箱加热状态时工作电路的电功率;
(3)该恒温箱的温度控制范围;
(4)进行培育实践时,要求适宜温度为20℃~25℃,小组成员对恒温箱进行调试,并设计了两种调整方案。
方案一:保持电源电压和控制电流不变,只把增大为50Ω;
方案二:保持和控制电流不变,只把电源电压降低到2.25V。
请任意选择其中一个方案计算分析判断其是否可行。
【答案】(1)由图乙可知,当温度为25℃时,热敏电阻的阻值,控制电路由和串联组成,其总电阻为
根据欧姆定律,控制电路的电流为
(2)工作电路有加热和保温两种状态。由可知,在电源电压不变时,电阻越小,功率越大,为加热状态。当电磁铁吸合时,衔铁被吸下,动触点与下方静触点接通,电热丝被短路,只有接入电路,此时电路电阻最小,功率最大,处于加热状态。加热状态的电功率为
(3)恒温箱的温度控制是利用电磁继电器实现的,当温度下降到设定下限时,阻值最小,控制电路电流增大到吸合电流,电磁铁吸合,工作电路从保温状态切换到加热状态和串联,此时控制电路的总电阻为
对应的热敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的温度为23℃,此为控制的最低温度。
当温度升高到设定上限时,阻值最大,控制电路电流减小到释放电流,电磁铁释放,工作电路从加热状态切换到保温状态,此时控制电路的总电阻为
对应的热敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的温度为26℃,此为控制的最高温度。
因此,该恒温箱的温度控制范围是23℃~26℃
(4)选择方案一进行分析:目标是将温度控制范围调整为20℃~25℃。
方案一:保持电源电压不变,将增大为,根据恒温箱工作原理,控制范围的上限温度由释放电流决定,下限温度由吸合电流决定。
① 计算调整后的下限温度:当电流达到时,电磁铁吸合,开始加热。
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,的阻值随温度升高而增大,当阻值最小时,温度最低,最低温度为20℃,满足要求。
② 计算调整后的上限温度:当电流减小到时,电磁铁释放,停止加热。
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,当时,对应的温度为25℃。
综上,采用方案一,恒温箱的温度控制范围便满足20℃~25℃的要求,故该方案可行。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【分析】(1)先从图像中找到对应温度下热敏电阻的阻值,再根据串联电路特点求出总电阻,进而计算控制电路的电流。
(2)先判断加热状态的电路结构,确定工作电路中接入的电阻,再计算对应的电功率。
(3)根据电磁铁吸合与释放的电流,分别求出对应的热敏电阻阻值,再对照图像得出最高温度和最低温度,确定温度控制范围。
(4)分别按两种方案改变电路参数,计算对应热敏电阻的阻值,对照图像判断温度范围是否符合要求,从而确定方案是否可行。
(1)由图乙可知,当温度为25℃时,热敏电阻的阻值,控制电路由和串联组成,其总电阻为
根据欧姆定律,控制电路的电流为
(2)工作电路有加热和保温两种状态。由可知,在电源电压不变时,电阻越小,功率越大,为加热状态。当电磁铁吸合时,衔铁被吸下,动触点与下方静触点接通,电热丝被短路,只有接入电路,此时电路电阻最小,功率最大,处于加热状态。加热状态的电功率为
(3)恒温箱的温度控制是利用电磁继电器实现的,当温度下降到设定下限时,阻值最小,控制电路电流增大到吸合电流,电磁铁吸合,工作电路从保温状态切换到加热状态和串联,此时控制电路的总电阻为
对应的热敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的温度为23℃,此为控制的最低温度。
当温度升高到设定上限时,阻值最大,控制电路电流减小到释放电流,电磁铁释放,工作电路从加热状态切换到保温状态,此时控制电路的总电阻为
对应的热敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的温度为26℃,此为控制的最高温度。
因此,该恒温箱的温度控制范围是23℃~26℃
(4)选择方案一进行分析:目标是将温度控制范围调整为20℃~25℃。
方案一:保持电源电压不变,将增大为,根据恒温箱工作原理,控制范围的上限温度由释放电流决定,下限温度由吸合电流决定。
① 计算调整后的下限温度:当电流达到时,电磁铁吸合,开始加热。
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,的阻值随温度升高而增大,当阻值最小时,温度最低,最低温度为20℃,满足要求。
② 计算调整后的上限温度:当电流减小到时,电磁铁释放,停止加热。
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,当时,对应的温度为25℃。
综上,采用方案一,恒温箱的温度控制范围便满足20℃~25℃的要求,故该方案可行。
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