挑戰(zhàn)56 陜西卷（陜西近四年共29題）（解析版）-2022年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編

年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編（解析版）挑戰(zhàn)56陜西卷（陜西近四年共30題）19、20、21、22年壓軸題型統(tǒng)計：選擇題填空題實驗題計算與綜合能力題合計電學綜合713617力學綜合314210其他綜合00202合計1029829一．選擇題（共10小題）1．（2022?陜西）如圖，這是一種塔式起重機。已知起重機上的滑輪組在勻速起吊330kg的物體時，滑輪組的機械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和計算錯誤的是（）A．起重機的吊臂AOB可視為杠桿 B．物體上升2m，滑輪組所做有用功是6.6×103J C．物體上升2m，滑輪組所做總功是1.1×104J D．增加起吊物體的質量，滑輪組的機械效率將減小【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、吊臂AOB是可以在力的作用下繞O點轉動的硬棒，因此吊臂AOB可視為杠桿，故A正確；B、物體的重力：G＝mg＝330kg×10N/kg＝3300N，滑輪組所做有用功：W有＝Gh＝3300N×2m＝6.6×103J，故B正確；C、由η＝×100%可知，滑輪組所做總功：W總＝＝＝1.1×104J，故C正確；D、若僅增加起吊物體的質量，起吊物體的重力變大，額外功不變，有用功變大，有用功在總功中所占的比例變大，則滑輪組的機械效率變大，故D錯誤。故選：D。2．（2022?陜西）物理科技小組在課外制作活動中，把一廢舊電飯鍋改造成一個由一根電熱絲和兩個開關組成的簡易電飯鍋。接通電源，手動開關閉合，電熱絲工作，當鍋內溫度達到103℃時，手動開關自動斷開，且無法自動閉合；接通電源，溫控開關在鍋內溫度低于60℃時自動閉合，電熱絲工作，鍋內溫度高于85℃時，溫控開關自動斷開。通過兩個開關的通斷，可實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能。根據以上描述，下列判斷正確的是（）A．接通電源，閉合手動開關，電熱絲才能開始工作 B．當手動開關自動斷開時，簡易電飯鍋馬上進入保溫狀態(tài) C．簡易電飯鍋加熱時的功率大于保溫時的功率 D．鍋內溫度由103℃降至60℃過程中，電熱絲不工作【答案】D?！窘獯稹拷猓河深}意可知，手動開關S1與溫控開關S2是并聯(lián)，如圖所示：A、接通電源時，不按下手動開關，由于鍋內溫度低于60℃，此時溫控開關自動閉合，電熱絲能工作，故A錯誤；B、當手動開關自動斷開時，鍋內溫度達到103℃，大于85℃，溫控開關也斷開，電熱絲不工作，因此電飯煲不是處于保溫狀態(tài)，故B錯誤；C、簡易電飯鍋加熱時，都是同一根電熱絲工作，因此電飯鍋加熱時的功率等于保溫時的功率，故C錯誤；D、當鍋內溫度達到103℃時，手動開關自動斷開，且無法自動閉合，因此鍋內溫度由103℃降至60℃過程中，手動開關處于斷開狀態(tài)，由于溫度不低于60℃，溫控開關也處于斷開狀態(tài)，因此電熱絲不工作，故D正確。故選：D。3．（2022?陜西）如圖，電源電壓不變。閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數且等于電源電壓。排除故障后，滑動變阻器的滑片P向左移動，下列分析正確的是（）A．燈泡不亮是因為滑動變阻器阻值過大 B．燈泡不亮是因為燈泡短路 C．排除故障后，滑片P向左移動，燈泡變暗 D．排除故障后，滑片P向左移動，電流表和電壓表示數均變大【答案】D。【解答】解：AB、由圖可知，燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表沒有示數，說明電路是斷路，電壓表有示數，說明電壓表并聯(lián)的部分電路斷路，即小燈泡斷路，故AB錯誤；CD、滑片P向左滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，電路中總電阻變小，電源電壓不變，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，燈絲中電流變大，電根據串聯(lián)分壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓變小，根據串聯(lián)電路的電壓特點可知燈泡兩端的電壓變大，所以電流表和電壓表示數均變大，根據P＝UI可知燈絲的實際功率變大，燈泡變亮，故AC錯誤，D正確。故選：D。4．（2022?陜西）物理科技小組在課外制作活動中，把一廢舊電飯鍋改造成一個由一根電熱絲和兩個開關組成的簡易電飯鍋。接通電源，手動開關閉合，電熱絲工作，當鍋內溫度達到103℃時，手動開關自動斷開，且無法自動閉合；接通電源，溫控開關在鍋內溫度低于60℃時自動閉合，電熱絲工作，鍋內溫度高于85℃時，溫控開關自動斷開。通過兩個開關的通斷，可實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能。根據以上描述，下列判斷正確的是（）A．接通電源，閉合手動開關，電熱絲才能開始工作 B．當手動開關自動斷開時，簡易電飯鍋馬上進入保溫狀態(tài) C．簡易電飯鍋加熱時的功率大于保溫時的功率 D．鍋內溫度由103℃降至60℃過程中，電熱絲不工作【答案】D?！窘獯稹拷猓河深}意可知，手動開關S1與溫控開關S2是并聯(lián)，如圖所示：A、接通電源時，不按下手動開關，由于鍋內溫度低于60℃，此時溫控開關自動閉合，電熱絲能工作，故A錯誤；B、當手動開關自動斷開時，鍋內溫度達到103℃，大于85℃，溫控開關也斷開，電熱絲不工作，因此電飯煲不是處于保溫狀態(tài)，故B錯誤；C、簡易電飯鍋加熱時，都是同一根電熱絲工作，因此電飯鍋加熱時的功率等于保溫時的功率，故C錯誤；D、當鍋內溫度達到103℃時，手動開關自動斷開，且無法自動閉合，因此鍋內溫度由103℃降至60℃過程中，手動開關處于斷開狀態(tài)，由于溫度不低于60℃，溫控開關也處于斷開狀態(tài)，因此電熱絲不工作，故D正確。故選：D。5．（2021?陜西）如圖1所示電路中，電源電壓恒定不變，電流表所選量程為0～0.6A，電壓表所選量程為0～15V，小燈泡L標有“6V3.6W”，滑動變阻器R標有“50Ω1.5A”。閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器使其阻值在某一范圍內變化時，電壓表與電流表示數的變化情況如圖2所示。下列說法正確的是（）A．電壓表測量的是燈泡L兩端的電壓 B．滑片P向右移動時，電壓表示數變小 C．電源電壓為8.5V D．閉合開關后，滑動變阻器阻值可以調節(jié)的范圍是5～50Ω【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、閉合開關，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，故A錯誤；B、滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，由串聯(lián)分壓原理可知滑動變阻器兩端的電壓變大，即電壓表示數變大，故B錯誤；CD、因串聯(lián)電路各處電流相等，所以燈泡正常發(fā)光時通過電路的電流最大，小燈泡L標有“6V3.6W”，此時通過電路的電流：I＝＝＝0.6A，由圖2可知此時滑動變阻器兩端的電壓為3V，由歐姆定律可知此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，最小阻值為：RH?。剑?Ω，此時燈泡兩端的電壓為6V，串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以電源電壓為：U＝UH+UL＝3V+6V＝9V，由題意可知電壓表接入電路的量程為0～15V，電源電壓為9V，所以滑動變阻器可以接入電路最大阻值，所以滑動變阻器接入電路的阻值范圍為5～50Ω，故D正確，故C錯誤。故選：D。6．（2021?陜西）如圖所示，物理小組利用體積為170cm3的潛水艇模型（忽略進氣、排氣管的體積），探究潛水艇在水中如何實現(xiàn)上浮或下沉，下列說法不正確的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）（）A．模型浸沒在水中受到的浮力為1.7N B．模型浸沒后繼續(xù)下沉的過程中受到的浮力大小不變 C．若要讓懸浮的模型上浮應使模型中進水 D．潛水艇能上浮或下沉是通過改變自重實現(xiàn)的【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、模型浸沒在水中受到的浮力F?。溅阉甮V排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10﹣4m3＝1.7N，故A選項正確。B、模型浸沒后繼續(xù)下沉的過程中，模型排開的體積不變，根據F?。溅阉甮V排可知，模型受到的浮力不變，故B選項正確。C、若要讓模型上浮，應使模型受到的浮力大于模型自身的重力，因此模型應往外排水，故C選項錯誤。D、潛水艇通過改變自身的重力來實現(xiàn)上浮和下沉，故D選項正確。故選：C。7．（2021?陜西）如圖﹣1所示電路中，電源電壓恒定不變，定值電阻R1的阻值為20Ω。滑動變阻器R2的最大阻值為100Ω，開關閉合后，當滑動變阻器的滑片P移到某一位置時，電壓表V1的示數如圖﹣2所示，R2的功率為1.75W。下列說法正確的是（）A．電阻R1與滑動變阻器R2并聯(lián) B．電壓表V1測量電源電壓 C．電流表的示數為0.05A D．電源電壓為12V【答案】D?！窘獯稹拷猓篈B、閉合開關，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表V1測定值電阻R1兩端的電壓，電壓表V2測量R2兩端的電壓，電流表測量電路電流，故AB錯誤；CD、若電壓表的示數為1V，由歐姆定律可得此時通過電路的電流：I＝＝＝0.05A，R2兩端的電壓：U2＝＝＝35V，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，所以電源電壓：U＝U1+U2＝1V+35V＝36V；滑動變阻器接入電路的阻值：R2＝＝＝700Ω＞100Ω，故不可??；若電壓表的示數為5V，由歐姆定律可得此時通過電路的電流：I′＝＝＝0.25A，R2兩端的電壓：U2′＝＝＝7V，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，所以電源電壓：U′＝U1′+U2′＝5V+7V＝12V；滑動變阻器接入電路的阻值：R2′＝＝＝28Ω＜100Ω，故可??；故C錯誤，D正確。故選：D。8．（2020?陜西）如圖1所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，滑動變阻器的滑片從最右端向最左端滑動過程中，電流表示數隨其中一個電壓表示數變化的圖像如圖2所示。下列說法正確的是（）A．圖2是電流表示數隨電壓表V1示數變化的圖像 B．滑片從右向左滑動過程中，電壓表V1和電壓表V2的示數都變大 C．定值電阻R0的阻值為20Ω D．該電路工作時消耗的最小功率為2.7W【答案】D?！窘獯稹拷猓篈B、定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表V1測定值電阻的電壓，電壓表V2測變阻器的電壓，電流表測電路的電流，當變阻器的滑片從最右端向最左端滑動過程中，變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，由歐姆定律I＝，電路的電流變大，根據U＝IR可知定值電阻的電壓變大，即電壓表V1的示數變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，V2示數變小，故圖2是電流表示數隨電壓表V2示數變化的圖像，A、B錯誤；CD、由圖2知，當變阻器的電壓為6V時對應的電流為0.3A，當變阻器的電壓為1V時對應的電流為0.8A，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律，由電源電壓不變，故有：I1R0+U1＝I2R0+U2；即0.3A×R0+6V＝0.8A×R0+1V，故R0＝10Ω，故C錯誤；電源電壓：U＝0.3A×10Ω+6V＝9V，由圖2知，因電路的最小電流為0.3A，故該電路工作時消耗的最小功率為：P小＝UI1＝9V×0.3A＝2.7W，D正確。故選：D。9．（2020?陜西）如圖1所示的電路，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關，滑片P從一端滑到另一端的過程中，電壓表示數隨滑動變阻器阻值變化的關系如圖2所示。下列說法正確的是（）A．滑片從最左端向最右端滑動過程中，電流表示數變小 B．滑片滑動過程中，電壓表與電流表示數之比不變 C．電源電壓為6V D．電路消耗的最大功率為3.6W【答案】C。【解答】解：由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當變阻器滑片向右滑動過程中，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I＝可知，電路中的電流變大，即電流表的讀數變大，故A錯誤；（2）由電路圖可知，電壓表測滑動變阻器R兩端的電壓，電流表測滑動變阻器中的電流，所以電壓表與電流表示數之比為滑動變阻器的電阻，因為變阻器滑片向右滑動過程中變阻器接入電路中的電阻變小，所以電壓表與電流表示數之比變小，故B錯誤；（3）由圖2可知，當滑動變阻器的電阻為5Ω時，其兩端的電壓為3V，通過電路的電流為：I1＝＝＝0.6A，則電源電壓為：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；滑動變阻器的電阻為10Ω時，其兩端的電壓為4V，通過電路的電流為：I2＝＝＝0.4A，則電源電壓為：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；聯(lián)立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V，故C正確；（4）當滑動變阻器的電阻為零時電路消耗的功率最大，電路消耗的最大功率為P＝＝＝7.2W，故D錯誤。故選：C。10．（2019?陜西）工人用如圖所示的裝置運送砂石，下列說法正確的是（）A．滑輪組中的定滑輪能改變拉力的大小 B．圖中動滑輪相當于一個省力杠桿 C．繩子自由端下拉1m，桶上升2m D．質量為65kg的工人利用該滑輪組能提起150kg的砂石【答案】B?！窘獯稹拷猓篈、定滑輪能改變力的方向，但不能改變力的大小，故A錯誤；B、動滑輪實質是動力臂等于阻力臂二倍的杠桿，屬于省力杠桿，故B正確；C、由圖知，n＝2，拉力端移動距離s＝2h，若繩子自由端下拉1m，則桶上升0.5m，故C錯誤；D、工人向下拉繩子時，繩子會對人施加向上的拉力，為避免人被繩子拉上去，所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；不計繩重、動滑輪重和摩擦時，利用該滑輪組能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，則提升物體的最大質量：m最大＝＝＝130kg，故D錯誤。故選：B。二．填空題（共7小題）11．（2022?陜西）如圖﹣1所示電路，電源電壓不變，L是額定電壓為2.5V的小燈泡，R為滑動變阻器。閉合開關，滑片P在某兩點間移動的過程中，電流表A與電壓表V1的示數變化關系如圖﹣2所示。當電流表示數為0.2A時，兩電壓表的示數相等，則電源電壓為3V。小燈泡正常工作時的電流為0.25A，此時滑動變阻器接入電路的阻值為2Ω，電路的總功率為0.75W?！敬鸢浮?；0.25；2；0.75。【解答】解：由圖﹣1可知，小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表V1測小燈泡兩端的電壓，電壓表V2測滑動變阻器R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；（1）根據圖﹣2可知，當電流表示數為0.2A時，電壓表V1的示數為U1＝1.5V，由題意可知，此時兩電壓表的示數相等，即U2＝U1＝1.5V，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，電源電壓：U＝U1+U2＝1.5V+1.5V＝3V；（2）小燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，因此小燈泡正常發(fā)光時其兩端的電壓UL＝U額＝2.5V，由圖﹣2可知此時通過小燈泡的電流為IL＝0.25A，由串聯(lián)電路的電流特點可知，此時電路中的電流：I＝I滑＝IL＝0.25A，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝U﹣UL＝3V﹣2.5V＝0.5V，由歐姆定律可知，滑動變阻器接入電路的電阻：R滑＝＝＝2Ω，電路的總功率：P＝UI＝3V×0.25A＝0.75W。故答案為：3；0.25；2；0.75。12．（2019?陜西）質量為1×104t的輪船靜止在水面上時，受到的浮力是1×108N，排開水的體積是1×104m3．輪船利用柴油機的做功沖程獲得機械能。當輪船以36km/h的速度勻速行駛時，柴油機的輸出功率是2×106W，則輪船受到的牽引力是2×105N（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）?！敬鸢浮?×108；1×104；做功；2×105?！窘獯稹拷猓海?）當輪船靜止在水面上時，由漂浮條件可得輪船受到的浮力：F?。紾＝mg＝1×104×103kg×10N/kg＝1×108N，根據F?。溅阉甮V排可得排開水的體積：V排＝＝＝104m3；（2）在做功沖程中的能量轉化關系是內能轉化機械能，使輪船獲得動力；（3）輪船的速度：v＝36km/h＝10m/s，由P＝＝＝Fv可得，輪船行駛過程中受到的牽引力：F＝＝＝2×105N。故答案為：1×108；1×104；做功；2×105。三．實驗探究題（共9小題）13．（2022?陜西）在“探究并聯(lián)電路電流特點”的實驗中，小華設計了如圖﹣1所示的電路進行實驗。（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)。（2）實驗中，在A、B、C三處各接入一個電流表，并選擇合適的量程。閉合開關，測得A、B、C三處的電流分別為IA、IB、IC。更換多組不同（選填“相同”或“不同”）規(guī)格的燈泡重復實驗，部分實驗數據如表所示。實驗序號IA/AIB/AIC/A10.460.180.2820.360.200.1630.70.320.38（3）分析實驗數據可得：在并聯(lián)電路中，干路電流與各支路電流的關系是IA＝IB+IC（寫出關系式）。（4）小華在某次實驗時，測得C處電流IC為0.30A，觀察到A處電流表指針位置如圖﹣2所示，則A處電流大小為0.8A?！敬鸢浮浚?）斷開；（2）不同；（3）IA＝IB+IC；（4）0.8?！窘獯稹拷猓海?）為了保護電路，連接電路時開關應斷開；（2）為了使結論更具普遍性，應使用不同規(guī)格的燈泡進行實驗；（3）分析表格中實驗數據可知，在并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，表達式為：IA＝IB+IC；（4）由電路圖可知，C處為支路，A處為干路，由并聯(lián)電路的電流特點可知，A處的電流應大于C處的電流，由圖2中電流表的指針位置可知，若電流表選用0～0.6A的量程，分度值為0.02A，示數為0.16A＜0.30A，不符合條件，因此電流表應選用的是0～3A的量程，分度值為0.1A，示數為0.8A，因此A處電流大小為0.8A。故答案為：（1）斷開；（2）不同；（3）IA＝IB+IC；（4）0.8。14．（2022?陜西）如圖﹣1所示，人眼的功能類似于照相機。學習了凸透鏡成像規(guī)律后，小明對人眼和照相機如何成清晰的像，進行了進一步研究。（1）人眼結構中，視網膜到晶狀體的距離不變，相當于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，光屏到凸透鏡的距離不變，能否看清遠近不同的物體，可能與晶狀體的焦距有關；使用變焦照相機拍照，能否得到清晰的像，可能同時與焦距和像距有關。于是他用圖﹣2裝置進行探究。（2）實驗前，調節(jié)“F”光源和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上，是為了使像呈現(xiàn)在光屏中央。（3）實驗主要步驟：①保持光屏到凸透鏡的距離不變，換上不同焦距的凸透鏡，調節(jié)“F”光源到凸透鏡的距離，直到光屏上成清晰的像，分別記錄焦距、物距和像的高度。②保持“F”光源到凸透鏡的距離不變，換上不同焦距的凸透鏡，調節(jié)光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上成清晰的像，分別記錄焦距、像距和像的高度。（4）實驗數據如下表所示：物體的高度H＝5.0cm實驗序號物距u/cm像距v/cm焦距f/cm像的高度h/cm117.115.08.04.4230.015.010.02.5360.015.012.01.3425.011.88.02.4525.016.710.03.3625.023.112.04.6①分析1、2、3三組數據可知：當像距不變時，物距變大，要成清晰的像，凸透鏡焦距要變大。②分析4、5、6三組數據可知：當物距不變時，凸透鏡焦距越大，像距越大，像也越大。根據以上探究可知：人眼是通過調節(jié)晶狀體焦距來看清遠近不同物體的：用變焦照相機在同一位置拍攝同一物體時，是通過同時調節(jié)焦距和像距，使物體成大小不同的清晰的像。（5）實驗結束后，小明和同學們進行了如下交流：①人長時間看近處物體，眼睛容易疲勞。學習較長時間后，建議同學們適當遠眺，使睫狀體放松，晶狀體變薄（選填“厚”或“薄”），焦距變大，舒緩眼疲勞，保護眼睛。②用變焦相機拍完西安鐘樓的全景后，要在原地把鐘樓上的鐘拍得更大一些，應該把照相機的鏡頭向前伸（選填“向前伸”或“往后縮”）同時增大焦距?！敬鸢浮浚?）光屏；（2）光屏中央；（3）“F”光源；（4）1、2、3；大；（5）??；向前伸?！窘獯稹拷猓海?）人眼結構中，晶狀體相當于凸透鏡，視網膜相當光屏，視網膜到晶狀體的距離不變，相當于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，光屏到凸透鏡的距離不變；（2）實驗前，調節(jié)“F”光源和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上，使三者的中心大致在同一高度，是為了使像呈現(xiàn)在光屏中央；（3）②為了探究使用變焦照相機拍照得到清晰的像，可能同時與焦距和像距有關。應保持物距不變，即保持“F”光源到凸透鏡的距離不變，換上不同焦距的凸透鏡，調節(jié)光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上成清晰的像，分別記錄焦距、像距和像的高度。（4）①像距不變的三組實驗分別是1、2、3；②分析4、5、6三組數據可知：物距不變，像距逐漸變大，焦距也逐漸變大，像的高度也變高，說明像也變大。所以得出結論：當物距不變時，凸透鏡焦距越大，像距越大，像也越大；（5）通過實驗結論，人眼長時間看近處物體，然后遠眺，像距不變，物距變大，焦距也要變大，即眼睛的晶狀體變薄；相機拍完西安鐘樓的全景后，要在原地把鐘樓上的鐘拍得更大一些，物距不變，要使像變大，則焦距要變大，而且像距也要變大，即把照相機的鏡頭向前伸同時增大焦距。故答案為：（1）光屏；（2）光屏中央；（3）“F”光源；（4）1、2、3；大；（5）??；向前伸。15．（2021?陜西）如圖1是“測量小燈泡電功率”的實驗電路圖，電源電壓恒定不變，小燈泡的額定電壓為2.5V.（1）本實驗中測量小燈泡電功率的實驗原理是P＝UI。（2）閉合開關前滑片P應移至b（選填“a”或“b”）端．如圖2為根據電路圖所連接的實物電路，其中有一根導線連接不合理，請你在這根導線上畫“×”并改正。（3）連接好電路，閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，小燈泡都不發(fā)光，電流表指針幾乎不偏轉，電壓表示數接近電源電壓，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路。排除故障后進行實驗，并將實驗數據記錄在如表中。實驗序號電壓U/V電流I/A電功率P/W11.50.2822.533.00.38（4）移動滑片P使電壓表的示數為2.5V時，電流表的示數如圖3所示為0.34A。（5）分析實驗數據，小燈泡的額定功率為0.85W。當電壓表示數為1.5V時，小燈泡的亮度比正常發(fā)光時暗?！敬鸢浮浚?）P＝UI；（2）b；如圖所示；（3）斷路；（4）0.34；（5）0.85；暗?！窘獯稹拷猓海?）測量小燈泡電功率的實驗原理是P＝UI；（2）閉合開關S前，應將滑動變阻器的滑片P滑到阻值最大處b端；由圖可知，電源電壓為3V，電壓表應選0～3V的量程，如圖所示：；（3）小燈泡都不發(fā)光，電流表指針幾乎不偏轉，則電路可能斷路，而電壓表有示數，說明電壓表與電源連通，則原因可能是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；（4）由圖2和圖3可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，流過電阻的電流為0.34A；（5）因為燈泡的額定電壓為2.5V，電流表的示數為0.34A，則燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.34A＝0.85W；當電壓表示數為1.5V時，小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，故小燈泡的亮度比正常發(fā)光時暗。故答案為：（1）P＝UI；（2）b；如圖所示；（3）斷路；（4）0.34；（5）0.85；暗。16．（2021?陜西）學校在科技節(jié)活動中舉辦了“紙橋大賽”，小明和同學們驚訝地發(fā)現(xiàn)，一張紙雖然輕薄，卻可承受很大的力，于是他們想探究一張紙能承受的壓力和結構的關系．同學們把普通的A4打印紙剪成大小相等的四部分（如圖1），分別做成單層棱數不同的正多棱柱進行以下探究。（1）如圖2，將紙張分別沿較長的邊和較短的邊折成正三棱柱、四棱柱、六棱柱和八棱柱。（2）如圖3，將棱柱放在水平桌面上，把圓形小桶輕輕放在棱柱上，靜止時小桶對棱柱的壓力大小等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）小桶受到的重力。（3）為了使棱柱受力均勻，放置時應將小桶的中軸線與棱柱的中軸線重合，緩緩向小桶中加水至棱柱變形，用電子秤測量出此時小桶和水的總質量M。（4）換用不同的棱柱，重復步驟（3）．實驗數據記錄如表。實驗序號12345678多棱柱的高度/cm10.5514.85多棱柱的棱數三四六八三四六八小桶和水的總質量M/g5149241090217466598414712715（5）實驗中通過比較小桶和水的總質量，來判斷棱柱能承受的最大壓力。（6）分析比較實驗序號1和5、2和6、3和7、4和8四組數據，可以初步得到：用本實驗所用的紙張折成多棱柱，棱數相同時，高度較高的能夠承受的壓力較大。（7）分析比較實驗序號1、2、3、4（或5、6、7、8）的數據，可得出結論：用相同的紙張折成高度相同的多棱柱，棱數越多，能承受的壓力越大．進一步推理分析可知圓柱體所能承受的壓力最大，如南極泰山科考站主樓的外形就是這種形狀。（8）實驗中未采用向小桶中加鉤碼而采用加水的方法改變壓力，是因為水具有流動性能使棱柱受力均勻，除此之外，從獲取測量數據的角度分析，加水還具有的優(yōu)點是使壓力大小連續(xù)變化或使測量更準確?！敬鸢浮浚?）等于；（3）重合；（5）小桶和水的總質量；（6）大；（7）1、2、3、4（或5、6、7、8）；圓；（8）使壓力大小連續(xù)變化或使測量更準確?！窘獯稹拷猓海?）將棱柱放在水平桌面上，把圓形小桶輕輕放在棱柱上，靜止時小桶受力平衡，小桶對棱柱的壓力等于小桶受到的重力；（3）實驗中，為了使棱柱受力均勻，兩者的重心都在一條豎直線上，即放置時應將小桶的中軸線與棱柱的中軸線重合；（5）實驗中緩緩向小桶中加水至棱柱變形，用電子秤測量出此時小桶和水的總質量M，M越大，表明棱柱承受的最大壓力越大，所以實驗中是通過小桶和水的總質量來判斷棱柱能承受的最大壓力，采用的是轉換法；（6）分析比較實驗序號1和5、2和6、3和7、4和8四組數據可知，棱柱的棱數相同，棱柱的高度不同，高度越高，小桶和水的總質量越大，棱柱承受的最大壓力越大，故可以初步得到：用本實驗所用的紙張折成多棱柱，棱數相同時，高度較高的能夠承受的壓力較大；（7）探究最大壓力與棱柱數的關系時，需要控制棱柱的高度相同，所以需要對比1、2、3、4（或5、6、7、8）的實驗數據；根據實驗數據可知，用相同的紙張折成高度相同的多棱柱，棱數越多，能承受的壓力越大；棱柱數越多，承受的最大壓力越大，棱體越接近圓形，據此推理可知，圓柱體所能承受的壓力最大；（8）實驗中采用加水的方法改變壓力，由于水具有流動性，可以使使壓力大小連續(xù)變化，這樣測量的結果更準確。故答案為：（2）等于；（3）重合；（5）小桶和水的總質量；（6）大；（7）1、2、3、4（或5、6、7、8）；圓；（8）使壓力大小連續(xù)變化或使測量更準確。17．（2021?陜西）同學們在學完彈簧測力計的相關知識后，自制了一個“橡皮筋測力計”，將橡皮筋不掛重物時下端對應位置標為零刻度線：掛1N重物時，下端對應位置標為1N；將這段距離等分為20格，每格表示0.05N。用此測力計測量物體重力時，發(fā)現(xiàn)測量值不準確。為了弄清其中的原因，同學們探究了橡皮筋的伸長與受到外力的關系。他們利用規(guī)格為0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋、白板等進行了實驗探究。不掛重物時，使橡皮筋下端與刻度尺的零刻度線對齊；掛不同重物時，橡皮筋下端對應不同的刻度值，作出標記，如圖所示。（1）螺母掛在橡皮筋下靜止時，受到橡皮筋的拉力等于（選填“大于”“等于”或“小于”）它受到的重力。（2）同學們在橡皮筋下依次掛上個數不等的螺母，實驗數據記錄如下表。試驗次數123456789101112螺母個數n/個01234567891011螺母總重G/N00.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.55刻度尺讀數L/mm05.011.020.030.045.060.075.090.0110.0133.0158.0①分析實驗數據可初步得出：橡皮筋下所掛重物越重，橡皮筋的伸長越長。②進一步分析數據發(fā)現(xiàn)：每增加1個螺母時，刻度尺讀數的變化量總體上是不同的，但中間有部分讀數的變化量是相同的。若靜止時橡皮筋下端對應刻度尺的70.0mm處，推測橡皮筋下所掛的物體重約為0.33N（結果保留兩位小數）；若掛另一重物，靜止時橡皮筋下端對應刻度尺的15.0mm處，此時不能（選填“能”或“不能”）確定此物體的重。（3）同學們根據實驗數據，用此橡皮筋重新制作一個刻度均勻的測力計，橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不變。若使測力計的量程最大，零刻度線應標在刻度尺的30.0mm刻度處，此測力計的最大量程為0～0.2N。（4）同學們更換不同的橡皮筋進行探究，發(fā)現(xiàn)其它橡皮筋的特點均與此相似，他們由此總結出，若要用橡皮筋制作測力計，受橡皮筋材料影響，刻度均勻部分可測量范圍小，整體上測量不準確，所以橡皮筋不適合做測力計?！敬鸢浮浚?）等于；（2）長；0.33；不能；（3）30.0；0～0.2N；（4）小。【解答】解：（1）螺母靜止，受到橡皮筋的拉力和它受到的重力二力平衡，大小相等；（2）分析表中數據可知，橡皮筋下所掛重物越重，橡皮筋所受拉力越大，刻度尺讀數越大，即橡皮筋的伸長越長；在第5次到第8次實驗中，橡皮筋的伸長與所受拉力成正比，設橡皮筋所受拉力為Fx時，刻度尺的示數L為70.0mm，則有：（L7﹣L5）：（Lx﹣L5）＝（F7﹣F5）：（Fx﹣F5），即：（60.0mm﹣30.0mm）：（70.0mm﹣30.0mm）＝（0.30N﹣0.20N）：（Fx﹣0.20N），解得：Fx＝0.33N；在其他次數實驗中，橡皮筋的伸長量與所受拉力沒有精確的數量關系，若靜止時橡皮筋下端對應刻度尺的15.0mm處時，并不能確定此時對應的物體重；（3）在第5次到第8次實驗中，橡皮筋的伸長量與所受拉力成正比，要用此橡皮筋制作一個刻度均勻的測力計，精確的測量范圍應在其伸長量為30.0mm到90.0mm之間，測力范圍為0～0.2N；（4）用橡皮筋制作測力計，受橡皮筋材料影響，刻度均勻部分可測量范圍小，整體上測量不準確，所以橡皮筋不適合做測力計。故答案為：（1）等于；（2）長；0.33；不能；（3）30.0；0～0.2N；（4）小。18．（2020?陜西）日晷和漏刻是我國古代的計時工具。如圖1所示日晷利用太陽照出晷針的影子的長短和方位來測定時刻；如圖2漏刻是往漏壺里裝入一定量的水，讓它慢慢漏出，通過漏入箭壺的水量來確定時刻。（1）影子的形成是由于光的直線傳播。（2）小明感嘆于古人的智慧，想了解漏刻計時的原理，通過觀察，他找來三個橫截面積不同的長方形塑料盒，分別在底部中央開一個大小相同的圓孔，探究長方形容器中水從圓孔流完所需時間與容器橫截面積及水深的關系。通過實驗得到如表數據：實驗次數容器橫截面積S/cm2水深h/cm水流完所需時間t/s1100412215018330036430022556436849①分析1、2、3三次實驗數據可知，水深相同時，水流完所需時間與容器橫截面積成正比。②分析3、4、5、6四次實驗數據可知，在容器橫截面積相同時，水的深度越大，水流完所需時間越長。（3）進一步研究發(fā)現(xiàn)，長方形容器中的水流完所需時間t與容器橫截面積S成正比，與水深h的平方根成正比，即t＝kS（k為比例系數）。如圖2，甲、乙是兩個上端開口、底部中央各有一個面積相同的圓孔的水箱，兩水箱內裝有相同體積的水，使水從孔中流出，則乙箱中的水流完所需時間少。若乙箱中水流出一半所需的時間為t1，剩下一半的水流完所需時間為t2，則t1＜（選填“＞”“＜”或“＝”）t2，這是因為水的壓強隨深度的增加而增大。（4）古代早期的單級漏刻計時存在較大誤差，是因為水位高低會影響水的流速。后來人們將單級漏刻改為多級漏刻，上面漏壺不斷給下面漏壺補水，使一級漏壺內水的深度基本保持不變，這樣水就能比較均勻地流入箭壺，從而得到較精確的時刻?！敬鸢浮浚?）直線傳播；（2）①1、2、3；②長；（3）乙；＜；深度；（4）基本保持不變?！窘獯稹拷猓海?）影子是由于光的直線傳播而形成的；（2）①水深相同時，需要容器的橫截面積變化，觀察水流完所需時間與橫截面積的關系，所以需要選擇橫截面積發(fā)生變化的實驗，故選1、2、3項；②通過數據表觀察3、4、5、6項時間的變化情況，發(fā)現(xiàn)在容器橫截面積相同時，水的深度越大，水流完所需時間越長；（3）①甲乙容器內的水體積相同，通過公式t＝kS＝k＝kV比較，h越大，所用時間越少。乙容器中的液面明顯高于甲，h乙＞h甲，因此乙箱中的水流完所用時間少；②設乙箱中水的體積為V，水的深度為h，由前面解答可知，乙箱中的水流完所用時間為t＝kV﹣﹣﹣﹣﹣I剩下一半的水流完所需時間為t2＝k×V＝k×V≈0.707kV﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ則前一半體積的水流完所需的時間為t1＝t﹣t2＝kV﹣0.707kV＝0.293kV﹣﹣﹣﹣﹣Ⅲ比較Ⅱ、Ⅲ兩式可知t1＜t2；③流出一半體積的水所需時間t1＜t2，即前一半體積的水流出的速度較大，導致該現(xiàn)象的原因是水的壓強隨深度增加而增大；（4）由（3）可知，水的深度影響著容器內水流完的時間，因此我們想要讓漏刻的時間準確，就盡量控制一級漏壺內水的深度，因此我們盡量使一級漏壺內水的深度基本保持不變，這樣水就能比較均勻地流入箭壺，從而得到較精確的時刻。故答案為：（1）直線傳播；（2）①1、2、3；②長；（3）乙；＜；深度；（4）基本保持不變。19．（2020?陜西）為探究影響滑動摩擦力大小的因素，實驗小組的同學用如圖1所示的裝置和器材進行實驗。（1）將木塊平放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動，使其做勻速直線運動，此時彈簧測力計示數等于木塊所受滑動摩擦力的大小。（2）在木塊上加放砝碼，是為了探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系；在長木板上鋪上棉布或毛巾，是為了探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系。（3）實驗中，大家發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數很難穩(wěn)定，于是設計了如圖﹣2所示的裝置來進行實驗。水平傳送帶的速度可以調節(jié)，定滑輪摩擦忽略不計。①啟動傳送帶，當彈簧測力計的示數穩(wěn)定后，木塊相對于地面靜止，此時彈簧測力計示數等于木塊所受滑動摩擦力的大小，木塊所受滑動摩擦力的方向沿水平向左。②某次實驗中，當彈簧測力計的示數穩(wěn)定后，改變傳送帶的速度大小，大家發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數沒有改變，說明木塊所受滑動摩擦力的大小與傳送帶的速度大小無關。【答案】（1）水平；勻速直線；（2）壓力大??；粗糙程度；（3）①靜止；左；②無關?！窘獯稹拷猓海?）將木塊平放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動，使其做勻速直線運動，根據二力平衡，此時彈簧測力計示數等于木塊所受滑動摩擦力的大小；（2）在木塊上加放砝碼，增大了壓力，是為了探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系；在長木板上鋪上棉布或毛巾，改變了接觸面的粗糙程度，是為了探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系；（3）①啟動傳送帶，當彈簧測力計的示數穩(wěn)定后，木塊相對于地面靜止狀態(tài)，此時彈簧測力計（繩子）對木塊的拉力（水平向右）與木塊所受滑動摩擦力為一對平衡力，大小相等，方向相反，木塊所受滑動摩擦力的方向沿水平向左；②某次實驗中，當彈簧測力計的示數穩(wěn)定后，改變傳送帶的速度大小，大家發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數沒有改變，則滑動摩擦力大小不變，說明木塊所受滑動摩擦力的大小與傳送帶的速度大小無關。故答案為：（1）水平；勻速直線；（2）壓力大?。淮植诔潭?；（3）①靜止；左；②無關。20．（2020?陜西）如圖是科技小組的同學利用電磁轉換的知識制作的“電能無線傳輸”裝置的示意圖。圖中送電線圈利用電流產生磁場，受電線圈利用磁場產生電流。受電線圈正對并靠近送電線圈可以產生電流，使燈泡發(fā)光，實現(xiàn)電能的無線傳輸。（1）送電線圈是利用電流的磁效應工作的，與受電線圈產生電流的原理相同的是發(fā)電機（選填“電動機”或“發(fā)電機”）。（2）受電線圈中電流大小可以通過燈泡亮度來反映。（3）在圖中的電源、調節(jié)裝置和送電線圈不改變的情況下，該小組同學想探究影響受電線圈兩端電壓大小的因素，猜想它可能與受電線圈的匝數、直徑及兩線圈之間的距離有關。通過查閱資料，他們了解到了受電線圈兩端電壓與線圈匝數的關系。接著，他們用相同規(guī)格的漆包線繞制了多個匝數相同、直徑不同的線圈，對其余兩個猜想進行探究。實驗數據如表：（送電線圈直徑為70.0mm）實驗次數受電線圈的直徑D/mm兩線圈之間的距離d/mm受電線圈兩端的電壓U/V170.022.08.6270.011.014.1370.05.520.54145.05.510.35105.05.516.9645.05.513.9732.05.55.4①分析1、2、3三次實驗數據可初步得出結論：在受電線圈的直徑和匝數相同時，兩線圈之間的距離越小，受電線圈兩端的電壓越大。②分析3、4、5、6、7五次實驗數據可初步得出結論：在兩線圈之間的距離和受電線圈的匝數相同的情況下，受電線圈直徑增大時，其兩端電壓先增大后減小。（4）通過實驗，小組同學發(fā)現(xiàn)電能無線傳輸存在傳輸距離小的缺點。盡管如此，電能無線傳輸技術仍然有著廣闊的應用前景，如部分手機和電動牙刷的無線充電裝置已經采用了該技術?！敬鸢浮浚?）磁；發(fā)電機；（2）亮度（或兩端的電壓大小）；（3）①1、2、3；②先增大后減??；（4）小?！窘獯稹拷猓海?）由題干材料得，圖中送電線圈利用電流產生磁場，是電流磁效應；受電線圈正對并靠近送電線圈可以產生電流，這是由于運動產生電流是電磁感應，發(fā)電機的工作原理也是電磁感應，故原理和發(fā)電機原理相同。（2）在燈泡的電阻不變時，根據U＝IR，電流越大，電壓表示數越大；根據P＝I2R，電流越大，燈泡的功率越大，燈泡越亮，所以受電線圈中電流大小可以通過燈泡亮度或燈泡兩端電壓來判斷。（3）①1、2、3實驗的受電線圈直徑相同，線圈匝數相同，兩線圈距離逐漸減小，受電線圈兩端的電壓不斷增大。②3、4、5、6、7五次實驗線圈匝數相同，兩線圈之間距離相等，受電線圈直徑不斷增大時，受電線圈兩端的電壓先增大后減小。（4）由于從實驗數據知：在受電線圈的直徑和匝數相同時，兩線圈之間的距離越小，受電線圈兩端的電壓越大，當兩線圈距離增大時，受電線圈兩端的電壓會減小，所以電能無線傳輸存在傳輸距離小的缺點。故答案為：（1）磁；發(fā)電機；（2）亮度（或兩端的電壓大?。?；（3）①1、2、3；②先增大后減?。唬?）小。21．（2019?陜西）物理小組測量一個不規(guī)則小石塊的密度。（1）將天平放在水平工作臺上。天平調平時，把游碼移到標尺的零刻度處觀察到指針偏向分度盤中央刻線的右側，應將平衡螺母左（選填“左”或“右”）調節(jié)。（2）如圖﹣1所示小石塊的質量為23.2g，用圖﹣2所示方法測得小石塊的體積為10cm3，則小石塊的密度為2.32×103kg/m3。（3）如果天平的砝碼缺失，如何測量小石塊的質量？小組設計了下列兩種測量方案（已知水的密度為ρ水）方案一，如圖﹣3所示。①在量筒中倒入適量的水，水面上放置塑料盒、此時量筒的讀數為V1；②將小石塊輕輕放入塑料盒內，量筒的讀數為V2；③上述方法測得小石塊的質量為ρ水（V2﹣V1）（用物理量符號表示）。方案二，如圖﹣4所示。①將兩個相同的燒杯分別放在天平左、右托盤中，調節(jié)天平平衡②向右盤燒杯中加水直到天平平衡③將燒杯中的水全部倒入空量筒中，測出體積④將小石塊輕輕放入左盤燒杯中⑤計算小石塊的質量上述實驗步驟正確的順序為①④②③⑤（填序號）?！敬鸢浮浚?）零刻度；左；（2）23.2；10；2.32×103；（3）ρ水（V2﹣V1）；①④②③⑤?！窘獯稹拷猓海?）將天放在水平工作臺上。天平調平時，把游碼移到標尺的零刻度處，指針偏向分度盤中央刻線的右側，說明天平的右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動。（2）小石塊的質量等于砝碼的質量加游碼對應的刻度之和，小石塊的質量：m＝20g+3.2g＝23.2g，（3）小石塊的體積：V＝35ml﹣25ml﹣＝10ml＝10cm3，小石塊的密度：ρ＝＝＝2.32g/cm3＝2.32×103kg/m3。方案一：①在量筒中倒入適量的水，水面上放置塑料盒、此時量筒的讀數為V1；塑料盒漂浮在水面上，塑料盒受到重力等于浮力，②將小石塊輕輕放入塑料盒內，量筒的讀數為V2；小石塊和塑料盒整體漂浮，總重力等于總浮力，所以增加的重力等于增加的浮力，所以，△G＝△F?。健鱃排，△mg＝△m排水g＝ρ水（V2﹣V1）g，小石塊的質量：m＝ρ水（V2﹣V1），方案二：正確的實驗步驟：（利用天平左盤物體的質量和右盤物體質量相等）①將兩個相同的燒杯分別放在天平左、右托盤中，調節(jié)天平平衡。④將小石塊輕輕放入左盤燒杯中。②向右盤燒杯中加水直到天平平衡。③將燒杯中的水全部倒入空量筒中，測出體積。⑤計算小石塊的質量。故答案為：（1）零刻度；左；（2）23.2；10；2.32×103；（3）ρ水（V2﹣V1）；①④②③⑤。四．計算與綜合能力題（共8小題）22．（2021?陜西）某醫(yī)院用如圖所示的壓力蒸汽滅菌箱對常用器械進行消毒滅菌，使用時，將需消毒的器械放入滅菌箱內膽中，電路中的電熱絲把水箱中的水加熱成高溫水蒸氣后充入內膽，對器械進行消毒，滅菌箱的部分參數如下表[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），設電熱絲的阻值不變]。額定電壓220V水箱容積6L頻率50Hz工作溫度120℃額定加熱功率3.5kW額定壓強0.21MPa（1）滅菌箱中的水沸騰時溫度能高達100℃以上，是因為工作狀態(tài)下箱內氣壓比標準大氣壓更大。（2）滅菌箱內電熱絲的阻值是多大？（計算結果保留一位小數）（3）若在水箱中加入20℃、5L的水，則將它加熱到工作溫度需要吸收多少熱量？滅菌箱正常工作時加熱這些水需要多長時間？（不考慮熱損失）（4）若要縮短加熱水的時間，在安全的條件下，可選用阻值更小的電熱絲?！窘獯稹拷猓海?）在標準大氣壓下，水的沸點是100℃，而水的沸點受氣壓的影響，氣壓越大，沸點越高；滅菌箱中的水沸騰時溫度能高達100℃以上，是因為工作狀態(tài)下箱內氣壓比標準大氣壓更大；（2）由P＝UI＝U?＝可知，電熱絲的阻值：R＝＝≈13.8Ω；（3）由ρ＝可知，水的質量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg；水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（120℃﹣20℃）＝2.1×106J；不考慮熱損失時，電熱絲產生的熱量：Q＝W＝Q吸＝2.1×106J；由P＝可知，加熱這些水需要的時間t＝＝＝600s；（4）若要縮短加熱水的時間，根據P＝可知，在消耗的電能不變的情況下，可以通過增大加熱功率功來實現(xiàn)；而要使加熱功率增大，根據P＝UI＝可知，當電源電壓不變時，可以減小電熱絲的電阻來增大加熱功率。答：（1）更大；（2）滅菌箱內電熱絲的阻值約為13.8Ω；（3）若在水箱中加入20℃、5L的水，則將它加熱到工作溫度需要吸收的熱量為2.1×106J；滅菌箱正常工作時加熱這些水需要的時間為600s；（4）小。23．（2021?陜西）有一輛由汽油機提供動力的汽車，該車的輸出功率與汽油機轉速的關系如圖所示。這輛汽車在某次測試時以90km/h的速度在水平公路上勻速行駛了10min，消耗1.1kg的汽油，此過程中汽油機的轉速為2000r/min（汽油的熱值q汽油＝4.6×107J/kg）。（1）汽油機是一種將燃料燃燒產生的高溫、高壓燃氣的內能轉化為機械能的裝置。（2）該汽車在這段時間內行駛了多少路程？（3）1.1kg的汽油完全燃燒能產生多少熱量？（4）此過程中汽油機的效率是多少？（百分數保留到0.1位）【解答】解：（1）汽油機是一種將燃料燃燒產生的高溫、高壓燃氣的內能轉化為機械能的裝置；（2）已知汽車的速度v＝90km/h，行駛的時間t＝10min＝，由v＝可知汽車行駛的路程為：s＝vt＝90km/h×h＝15km；（3）1.1kg汽油完全燃燒產生的熱量為：Q放＝mq汽油＝1.1kg×4.6×107J/kg＝5.06×107J；（4）由圖可知，轉速為2000r/min時對應的汽車輸出功率為P＝30kW＝3×104W，由P＝可得汽油機在此過程做的有用功為：W＝Pt＝3×104W×10×60s＝1.8×107J，汽油機的效率為：η＝×100%＝≈35.6%。答：（1）機械；（2）該汽車在這段時間內行駛了15km路程；（3）1.1kg的汽油完全燃燒能產生5.06×107J熱量；（4）此過程中汽油機的效率是35.6%。24．（2020?陜西）小明將廢舊電熱器上規(guī)格為“220V968W”的完好電熱絲R0拆下，用于科技小組制作電烘箱，設計電路如圖1所示。經過多次試驗，當選用的電阻R1的阻值為5Ω時，剛好滿足箱體內烘干功率要求。（不考慮溫度對電阻的影響）（1）電熱絲R0的阻值是多少？（2）整個電路工作時的電流是多少？整個電路工作1h產生的熱量是多少？（3）圖1電路工作時存在著電能沒有被充分利用的不足。在保證箱體內烘功率及R0不變的情況下，請你針對電路中的不足進行改進，在圖2中將改進的電路圖補充完整，并在圖中標出相關電阻的阻值（此問不要求寫出計算過程）【解答】解：（1）規(guī)格為“220V968W”的完好電熱絲R0，根據P＝，電阻絲的阻值為：R0＝＝＝50Ω；（2）圖1中，兩電阻串聯(lián)，由電阻的串聯(lián)規(guī)律，R＝50Ω+5Ω＝55Ω，由歐姆定律，整個電路工作時的電流是：I＝＝＝4A；整個電路工作1h產生的熱量是：Q＝W＝UIt＝220V×4A×1×3600s＝3.168×106J；（3）在圖1中，電烘箱的電功率為P01＝I2R0＝（4A）2×50Ω＝800W；R2串＝＝＝60.5Ω，由串聯(lián)電阻的規(guī)律，故應串聯(lián)的電阻：R2＝60.5Ω﹣50Ω＝10.5Ω，即將R2＝10.5Ω的電阻與R0＝50Ω串聯(lián)后作為電烘箱體的加熱絲即可，如下左所示：或將R1＝5Ω與R0＝50Ω串聯(lián)再與R2串聯(lián)（R2＝60.5Ω﹣5Ω﹣50Ω＝5.5Ω），如下右所示：故答案為：（1）電熱絲R0的阻值是50Ω；（2）整個電路工作時的電流是4A；整個電路工作1h產生的熱量是3.168×106J；（3）如上左或右所示。25．（2019?陜西）如圖﹣1為某校物理小組設計的具有加熱和保溫功能的電熱器內部簡化電路。Rt為熱敏電阻，阻值隨溫度升高而減小。R1、R2、R3均為電熱絲，且R1＝R2＝400Ω．閉合開關S1、S2，電熱器開始加熱。（1）控制電路中，電磁鐵的上端是N極。（2）加熱時，動觸點a與上方靜觸點b，c接通，工作電路的總功率是多少？（3）電磁鐵對銜鐵的吸引力F與控制電路中電流I的關系如圖﹣2所示。當電磁鐵對銜鐵的吸引力為1N時，動觸點a與下方靜觸點d接通，進入保溫狀態(tài)，此時熱敏電阻Rt的阻值是多少？（4）保溫狀態(tài)下，R1的功率為64W，則工作電路30s消耗的電能是多少？【解答】解：（1）根據安培定則知，電磁鐵的上端為N極；（2）由電路圖知，加熱時，R1、R2并聯(lián)，總電阻為R并＝＝＝200Ω，加熱時，工作電路的總功率是：P加熱＝＝＝242W；（3）由圖2知。當電磁鐵對銜鐵的吸引力為1N時，動觸點a與下方靜觸點d接通，此時控制電路是紅的電流為0.2A，根據I＝得，此時熱敏電阻Rt的電阻為：Rt＝＝＝30Ω；（4）保溫時，R1和R3串聯(lián)，根據P＝UI和I＝得，電路中的電流為：I串聯(lián)＝＝＝0.4A，工作電路消耗的電能：W＝UI串聯(lián)t＝220V×0.4A×30s＝2640J。答：（1）N；（2）加熱時，動觸點a與上方靜觸點b，c接通，工作電路的總功率是242W；（3）熱敏電阻R2的阻值是30Ω；（4）保溫狀態(tài)下，R1的功率為64W，則工作電路30s消耗的電能是2640J。26．（2022?陜西）今年“五一”假期，廣大市民按照疫情防控要求，積極響應“非必要不離市”號召，在郊區(qū)、公園指定區(qū)域進行戶外活動。小剛同學家購買了一款如圖﹣1所示戶外分體式燃氣爐，準備去戶外野炊。該燃氣爐的銘牌如表所示，其中功率4500W是指氣體燃料完全燃燒時燃氣爐每秒放出4500J的熱量。品名XX牌分體式防風燃氣爐材質不銹鋼鋼鑄鋁規(guī)格展開φ260×116mm折疊φ127×132mm功率4500W（1）氣體燃料在常溫下是通過壓縮體積的方式液化存儲在儲氣罐內。使用過程中，罐體溫度變低是因為燃料發(fā)生汽化時要吸收（選填“吸收”或“放出”）熱量。（2）在標準大氣壓下，用該燃氣爐將1L水從25℃加熱到沸騰用時140s，燃氣爐燒水時的效率是多少？已知水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。（3）小剛注意到爐頭上標有參數：15字樣，他查閱說明書得知，該參數表示的是：燃氣爐功率[單位：瓦（W）]與耗氣量[單位：克/時（g/h）]之比的數值為15，計算該燃氣爐所使用燃料的熱值是多少？（4）小剛同學打算展示在勞動課上學習的烹飪技能，為家人做頓可口飯菜，下表是他出發(fā)前做的規(guī)劃，則小剛至少應攜帶幾個如圖﹣2所示的新儲氣罐？內容每次耗時/min次數/次炒菜83煮湯101燒水32【解答】解：（1）有的氣體在常溫下壓縮體積就能液化，燃料汽化會吸收熱量，使周圍溫度降低。（2）m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.0×10﹣3m3＝1kg；Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×105J；Q放＝Pt＝4500W×140s＝6.3×105J；燃氣爐燒水時的效率η＝×100%＝＝50%；（3）燃氣爐功率[單位：瓦（W）]與耗氣量[單位：克/時（g/h）]之比的數值為15，即＝15；解得m氣＝300g/h；該燃氣爐所使用燃料的熱值q＝＝＝5.4×104J/g＝5.4×107J/kg；（4）炒菜總共用時t′＝8min×3+10min+3min×2＝40min＝2400s；一共消耗的熱量Q′＝Pt′＝4500W×2400s＝1.08×107J；一罐儲氣罐提供的熱量Q0＝m0q＝120g×5.4×104J/g＝6.48×106J；n＝＝≈1.7；所以小剛至少要帶兩個；答：（1）壓縮體積；吸收；（2）在標準大氣壓下，用該燃氣爐將1L水從25℃加熱到沸騰用時140s，燃氣爐燒水時的效率是50%；（3）該燃氣爐所使用燃料的熱值是5.4×107J/kg；（4）小剛至少應攜帶2個如圖﹣2所示的新儲氣罐。27．（2020?