安徽省芜湖市无为县2023年中考物理一模试卷
一、填空题
1．（2023·芜湖模拟）如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方的时候能发电。通过魔方USB端口可以给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。
2．（2023·芜湖模拟）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是 W。
3．（2023·芜湖模拟）两个相同的容器中分别装入质量相等的甲、乙两种液体，使用相同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，两者比较，更适合作汽车冷却剂的是 液体。
4．（2023·芜湖模拟）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，在这个过程中，过山车的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
5．（2023·芜湖模拟）如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的做功冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成 个冲程。
6．（2023·芜湖模拟）某型号电饭煲有加热和保温两个挡位，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像，则R2的阻值为 Ω。
7．（2023·芜湖模拟）如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像，若将甲、乙并联在电源电压为1.5V电路中，电路的总功率为 W。
8．（2023·芜湖模拟）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示，多次改变电阻R的阻值，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。若将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用，则通过它们的电流之比IA︰IB= 。
9．（2023·芜湖模拟）如图甲所示，电源电压恒定，R1为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从R2的最左端向右滑到某点，此过程中电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R1在100s内产生的热量为 J。
10．（2023·芜湖模拟）有一个电动机接在电压为6V不变的电源上，用手捏住电动机不让它转动，电流为2A，松手后电动机稳定转动，电流为0.2A，则电动机稳定转动1min输出的机械能为 J。
二、单选题
11．（2021九上·建阳期中）下列说法正确的是（ ）
A．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的小得多
B．“钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能
C．日常生活中使燃料燃烧更充分，可以增大热值
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
12．（2021八下·榆次期末）在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球受力运动后碰撞其它球，以下说法中正确的（ ）
A．白球在水平桌面滚动的过程中重力做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C．桌面对白球的支持力做了功
D．白球撞击其它球后没有静止，因为人的手还在对白球做功
13．（2023九上·成都期末）如图所示，明明同学在探究通电导体在磁场中受力情况的实验中，在闭合开关的瞬间，导体棒ab水平向右运动，则下列说法正确的是（ ）
A．该实验现象对应的原理与发电机的工作原理相同
B．该实验现象对应的能量转化是机械能转化为电能
C．仅将电源正负极反接，导体棒ab将水平向左运动
D．仅将磁体南北极颠倒，导体棒ab将水平向右运动
14．（2022·本溪）如图所示的家庭电路，三孔插座连接正确，①和②为电灯和开关所在位置，闭合开关电灯正常工作。下列说法正确的是（ ）
A．②处应接开关
B．电能表应接在空气开关后
C．若开关短路，空气开关会切断电路
D．用试电笔接触a孔中的金属片，氖管会发光
15．（2017·全椒模拟）如图所示电路，电源电压不变，在滑动变阻器滑片P从b端移向中点的过程中（ ）
A．灯泡变亮 B．电压表示数变小
C．电流表示数变小 D．电路总功率变大
16．（2022·江汉）如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（ ）
A．两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1
B．两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2
C．两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2
D．两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1
17．（2023·芜湖模拟）如图所示，电源电压为4.5V，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器规格为“15Ω，1A”，小灯泡L标有“2.5V，0.5A”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（ ）
A．通过小灯泡的电流不能超过0.6A
B．电流表的示数变化范围是0.3~0.5A
C．电压表的示数变化范围是0~3V
D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~15Ω
三、实验题
18．（2023·芜湖模拟）如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。
（1）本实验是通过观察 来比较钢球动能的大小；
（2）①保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度越大；②换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。以上两次实验表明：物体的动能大小与 有关。
19．（2023·芜湖模拟）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
（1）正确连接好电路，闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 A，此时通电螺线管的下端是 （选填“N”或“S”）极；
（2）下列操作不能改变通电螺线管磁性强弱的是 ____（选填字母）。
A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数
20．（2023·芜湖模拟）在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 条（选填图中导线序号）；
（2）改正错误后再实验，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则未知电阻R= Ω；
（4）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②再闭合开关S1，记下此时电压表读数为U；
③请写出未知电阻阻值表达式：Rx= （用U、U1和R0表示）。
四、计算题
21．（2023·芜湖模拟）学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率，他把质量为1kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在5min内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了60转，试求：
（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少？
（2）电水壶的电功率为多少？
（3）电水壶的热效率为多少？（结果保留一位小数）
22．（2023·芜湖模拟）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深20m，物体重2500N，汽车质量为2.5t，匀速行驶时汽车对绳子的拉力为1000N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。（g=10N/kg）求：
（1）汽车将重物提升20m牵引力做的功是多少？
（2）如汽车发动机的效率为25%，当汽车将物体匀速直线拉到井口时，消耗的汽油为多少g？（q汽=4.2×107J/kg）
23．（2023·芜湖模拟）如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡正常工作时的电压是8V，电流是0.5A，求：
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（2）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2此时电流表示数为2A，求R0的阻值是多少？
答案解析部分
1．【答案】电源
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，所以相当于电路中的电源。
【分析】电路中，提供电能的是电源。
2．【答案】100
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，由图象可知，在4s~8s内木箱匀速行驶的速度v=1m/s，则在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率
【分析】根据物体受到的力和速度的乘积，计算功率大小。
3．【答案】乙
【知识点】比热容
【解析】【解答】由图象可知，在质量和温度升高相同时，乙加热的时间长，由于采用同一热源加热，加热的时间长的吸收的热量多，因此乙液体吸收的热量多，乙液体的吸热能力更强，故乙液体更适合作汽车的冷却剂。
【分析】当质量和吸收热量相同时，温度差越小，比热容越大，便于吸收热量。
4．【答案】变小
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】过山车的机械能等于动能与重力势能之和；从图乙可以看出，B点的重力势能等于E点的动能，但是B点的动能不为零，而E点的重力势能为零，则B点的机械能大于E点的机械能，所以整个过程中，过山车的机械能是逐渐变小的。
【分析】根据物体运动时，动能和势能的变化，判断机械能的变化。
5．【答案】40
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，要经过40个冲程。
【分析】汽油机的飞轮转数是做功数的2倍，根据转数可以计算做功多少次。
6．【答案】165
【知识点】电阻的串联；电功率的计算
【解析】【解答】由甲图可知，开关S接触点1时，只有R1连入电路中；S接触点2时，两电阻串联，电阻较大；电源电压一定，开关接触点1时，电路的电阻较小，由可知，电路消耗的功率较大，电饭煲处于加热状态。由可得，R1的阻值
保温时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值R2=R总-R1=220Ω-55Ω=165Ω
【分析】根据电压和电功率，可以计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算部分电阻。
7．【答案】0.6
【知识点】并联电路的电流规律；电功率的计算
【解析】【解答】电阻甲、乙并联在电路中，根据并联电路的电压特点知，它们两端的电压等于电源电压为1.5V，从I-U图象可知，当U=1.5V时，通过电阻甲、乙的电流分别为I甲=0.3A，I乙=0.1A
电路中的总电流
则电路消耗的总功率为
【分析】根据并联电路电流规律，计算干路电流；根据电压和电流的乘积计算电功率。
8．【答案】1︰1
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】由题知，将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用，由串联电路的电流规律知，通过两电阻的电流相等，即通过它们的电流之比IA︰IB=1︰1。
【分析】在串联电路中，电流处处相等。
9．【答案】102.4
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；焦耳定律的应用
【解析】【解答】当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路的最大阻值，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I小=0.2A，U2=6V，由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压
当滑片从R2的最左端向右滑到某点时，由图乙可知，电路中的电流I1＝0.4A，电压表的示数为4V，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源的电压因电源电压不变，所以
解得R1=10Ω，电源电压
当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电路中的电流
电阻R1在100s内产生的热量
【分析】根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据电流和总电阻的乘积计算总电压；结合串联电路电压规律，计算总电压；利用电流、电阻和时间，可以计算电流产生的热量。
10．【答案】64.8
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】由欧姆定律可得电动机线圈的电阻为
1min线圈产生的热量为
1min电动机消耗的电能为
1min电动机输出的机械能为W机械=W-Q=72J-7.2J=64.8J
【分析】根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据电流、电阻和时间，可以计算电流产生的热量；根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能，根据电能和电流产生的热量，可以计算电流转化的机械能。
11．【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙石，当吸收或放出的热量相等时，水的温度变化较小，A不符合题意；
B．“钻木取火”是通过做功的方式改变物体的内能，B不符合题意；
C．热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，C不符合题意；
D．使燃料燃烧更充分，保证良好的润滑，减小摩擦，减少热损失，都可以提高热机效率；燃料充分更燃烧，则可以利用的能量增加，热机的效率可以提高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】水的比热容大，当吸收或放出的热量相等时，水的温度变化较小。
改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。
热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃料的燃烧情况无关。
使燃料燃烧更充分，保证良好的润滑，减小摩擦，减少热损失，都可以提高热机效率。
12．【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．重力与小球运动的方向垂直，重力对小球不做功，A不符合题意；
B．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，B符合题意；
C．桌面支持力与小球的运动方向垂直，支持力对小球不做功，C不符合题意；
D．手对白球没有力的作用，白球继续运动是因为白球具有惯性，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体受力且沿力的方向移动距离，力对物体做了功。
13．【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．图中有电源，有磁场，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，而发电机是利用电磁感应现象制成的，A不符合题意；
B．通电导体在磁场中受力运动，具有机械能，因此该实验现象对应的能量转化是电能转化为机械能，B不符合题意；
C．仅将电源正负极反接，导体棒中的电流方向发生改变，导体棒ab受力方向改变，将水平向左运动，C符合题意；
D．仅将磁体南北极颠倒，磁场方向发生改变，导体棒ab受力方向改变，将水平向左运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】磁场对通电导体有力的作用，导体的受力方向和电流方向、磁场方向有关；导体运动时，将电能转化为机械能。
14．【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接；测电笔的使用；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A．由三孔插座的接法，可得上面的线是火线，下面的线是零线，开关应与火线连接，故①处为开关，②处为电灯，A不符合题意；
B．电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前，B不符合题意；
C．空气开关切断电路有两种可能，要么电路中总功率过大，要么电路中有短路现象，若开关短路，电灯持续发光，空气开关不会切断电路，C不符合题意；
D．用试电笔接触a孔中的金属片，火线，试电笔，人体与大地形成回路，氖管会发光，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】三孔插座的接法：左零右火上接地；电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前；空气开关切断电路有两种可能，要么电路中总功率过大，要么电路中有短路现象；火线可以使测电笔的氖管发光，零线和地线不会使测电笔的氖管发光。
15．【答案】D
【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】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流，
因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故B错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过灯泡的电流和实际功率不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；
在滑动变阻器滑片P从b端移向中点的过程中，接入电路中的电阻变小，
由I= 可得，通过滑动变阻器的电流变大，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变大，即电流表的示数变大，故C错误；
由P=UI可得，电路的总功率变大，故D正确．
故选D．
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流和实际功率的变化，进一步潘盾灯泡亮暗的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器电流的变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流变化，利用P=UI可知电路总功率的变化．
16．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图乙可知，R1和R2并联，根据并联电路的分流性A不符合题意；
B．由图甲可知，R1与R2串联，则电路的总电阻为
根据串联电路的分压性可得
两图中R1两端的电压相等，又由图乙知， R1和R2并联，则
所以
B不符合题意；
C．由图甲可知，R1与R2串联，串联电路中各处的电流相等，通过R2的电流为
由图乙可知，R1和R2并联，关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等，则通过R2的电流为
所以
C不符合题意；
D．由图乙可知，R1和R2并联，电路的总电阻为
由及欧姆定律可得
则图甲电路消耗的总功率为
图乙电路消耗的总功率为
所以
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据串并联电路电压、电流、电阻关系，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI，可求出对应的电阻、电压、电流及功率之比。
17．【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
A．小灯泡L标有“2.5V 0.5A”，表示灯的额定电压为2.5V，灯泡的额定电流为0.5A，所以通过小灯泡的电流不能超过0.5A，A不符合题意；
BCD．灯泡正常发光时的电压为2.5V，当灯泡正常发光时，串联电路总电压等于各分电压之和，此时电压表的最小示数
电流表量程为“0~0.6A”，因0.5A<0.6A，故此时电路中的最大电流Imax＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，由可得
灯泡的电阻
电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的最小电流，电压表的最大示数为3V，灯泡两端的电压为
电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A，故电压表的示数范围为2V~3V，此时滑动变阻器的最大阻值
滑动变阻器的范围是4Ω~10Ω，B符合题意， CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据串联电路电压规律，计算分压；根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据电流范围电阻范围，计算分压范围。
18．【答案】（1）弹簧被压缩的程度
（2）质量和速度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，让钢球获得动能，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩，将动能转化为弹簧的弹性势能，钢球的动能越大，转化成的弹性势能越大，弹簧被压缩的程度就越大，所以本实验是通过观察弹簧被压缩的程度来比较钢球动能的大小，这是利用了转换法。
（2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与速度有关；换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与质量有关。
【分析】（1）物体运动压缩弹簧，物体的动能越大，弹簧被压缩的程度越大；
（2）物体的动能和物体的质量、速度有关。
19．【答案】（1）0.5；N
（2）B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）图中电流表的量程为0~0.6A，分度值是0.02A，此时的读数为0.5A；电流从通电螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则，此时通电螺线管的下端是N极。
（2）通过改变电源的正负极改变电流方向，只能改变磁场方向，不能改变磁性强弱，抽取铁芯和减少线圈的匝数，可以减弱通电螺线管的磁性。B符合题意，AC不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；根据安培定则判断通电螺线管磁极位置；
（2）通电螺线管的磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。
20．【答案】（1）2
（2）定值电阻断路
（3）7.5
（4）
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电压表、电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2。
（2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表的示数较大，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。
（3）由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，由欧姆定律可知，未知电阻的阻值
（4）在②中，闭合S和S1，R0短路，电路为Rx的简单电路，电压表测电源电压，因此电源电压为U；在①中，闭合开关S、断开开关S1，两电阻串联，电压表测待测电阻Rx两端的电压，因此此时待测电阻Rx两端的电压为U1，由串联电路电压的规律可知，定值电阻的电压U0=U-U1
由串联电路的电路规律可知，通过Rx的电流
由欧姆定律可知，待测电阻Rx的阻值
【分析】（1）测量未知电阻时，电阻和滑动变阻器、电流表串联连接；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流，利用电压和电流的比值，计算电阻；
（4）电压表测量未知电阻时，分别测量总电压和部分分压，根据未知电阻的分压和电流的比值， 计算电阻。
21．【答案】（1）解：在标准气压下水的沸点为100℃，则水吸收热量
答：将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；
（2）解：电能表转盘转了60转消耗电能
电水壶的电功率
答：电水壶的电功率为1200W；
（3）解：电水壶的热效率
答：电水壶的热效率为93.3%。
【知识点】热量的计算；电功的测量；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（2）根据电能表转盘转数计算消耗的电能，根据电能和时间的比值， 计算电功率；
（3）根据物体吸收的热量和消耗的电能的比值， 计算电热效率。
22．【答案】（1）解：已知汽车质量m=2.5t=2.5×103kg
汽车受到的重力为
汽车受到的阻力为车重的0.1倍为
对汽车受力分析，汽车匀速运动时
由图知，滑轮组中绳子的有效股数为n=3，将重物提升h=20m时，汽车运动的距离为
汽车牵引力做的功为
答：汽车将重物提升20m牵引力做的功是2.1×105J
（2）解：已知汽车发动机的效率η=25%，根据可得，汽油完全燃烧放出放热量为
消耗的汽油为
答：消耗的汽油为20g。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，根据摩擦力和重力关系，计算摩擦力；根据力和距离的乘积计算做功多少；
（2）根据功和热机效率的比值，计算总热，总热和热值的比值， 计算燃料的质量。
23．【答案】（1）解：当S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡和滑动变阻器串联，小灯泡正常工作时的电压是8V，电流是0.5A，要使灯泡正常工作，灯泡两端的电压应该是UL＝8V；电源电压U＝12V，串联电路总电压等于各部分电压之和，那么此时滑动变阻器的电压U1＝U﹣UL＝12V﹣8V＝4V
串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流I1＝IL＝0.5A
根据欧姆定律可知，滑动变阻器此时的电阻
答：滑动变阻器接入电路中的阻值为8Ω；
（2）解：保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时R0和滑动变阻器并联，灯泡L被短路。并联电路各个支路电压相等，都等于电源电压，所以此时滑动变阻器的电压U＝12V，已知此时滑动变阻器阻值R1＝8Ω，那么滑动变阻器此时的电流
图中电流表测得是干路电流，所以I＝2A，并联电路干路电流等于各个支路电流之和，所以此时通过R0的电流I0＝I﹣I1'＝2A﹣1.5A＝0.5A
所以R0的阻值
答：电阻R0的阻值为24Ω。
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电压和电流的比值，计算电阻；
（2）根据电压和电阻的比值， 计算电流，利用并联电路电流规律，计算支路电流，利用电压和电流的比值，计算电阻。
安徽省芜湖市无为县2023年中考物理一模试卷
一、填空题
1．（2023·芜湖模拟）如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方的时候能发电。通过魔方USB端口可以给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。
【答案】电源
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，所以相当于电路中的电源。
【分析】电路中，提供电能的是电源。
2．（2023·芜湖模拟）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是 W。
【答案】100
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，由图象可知，在4s~8s内木箱匀速行驶的速度v=1m/s，则在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率
【分析】根据物体受到的力和速度的乘积，计算功率大小。
3．（2023·芜湖模拟）两个相同的容器中分别装入质量相等的甲、乙两种液体，使用相同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，两者比较，更适合作汽车冷却剂的是 液体。
【答案】乙
【知识点】比热容
【解析】【解答】由图象可知，在质量和温度升高相同时，乙加热的时间长，由于采用同一热源加热，加热的时间长的吸收的热量多，因此乙液体吸收的热量多，乙液体的吸热能力更强，故乙液体更适合作汽车的冷却剂。
【分析】当质量和吸收热量相同时，温度差越小，比热容越大，便于吸收热量。
4．（2023·芜湖模拟）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，在这个过程中，过山车的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变小
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】过山车的机械能等于动能与重力势能之和；从图乙可以看出，B点的重力势能等于E点的动能，但是B点的动能不为零，而E点的重力势能为零，则B点的机械能大于E点的机械能，所以整个过程中，过山车的机械能是逐渐变小的。
【分析】根据物体运动时，动能和势能的变化，判断机械能的变化。
5．（2023·芜湖模拟）如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的做功冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成 个冲程。
【答案】40
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，要经过40个冲程。
【分析】汽油机的飞轮转数是做功数的2倍，根据转数可以计算做功多少次。
6．（2023·芜湖模拟）某型号电饭煲有加热和保温两个挡位，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像，则R2的阻值为 Ω。
【答案】165
【知识点】电阻的串联；电功率的计算
【解析】【解答】由甲图可知，开关S接触点1时，只有R1连入电路中；S接触点2时，两电阻串联，电阻较大；电源电压一定，开关接触点1时，电路的电阻较小，由可知，电路消耗的功率较大，电饭煲处于加热状态。由可得，R1的阻值
保温时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值R2=R总-R1=220Ω-55Ω=165Ω
【分析】根据电压和电功率，可以计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算部分电阻。
7．（2023·芜湖模拟）如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像，若将甲、乙并联在电源电压为1.5V电路中，电路的总功率为 W。
【答案】0.6
【知识点】并联电路的电流规律；电功率的计算
【解析】【解答】电阻甲、乙并联在电路中，根据并联电路的电压特点知，它们两端的电压等于电源电压为1.5V，从I-U图象可知，当U=1.5V时，通过电阻甲、乙的电流分别为I甲=0.3A，I乙=0.1A
电路中的总电流
则电路消耗的总功率为
【分析】根据并联电路电流规律，计算干路电流；根据电压和电流的乘积计算电功率。
8．（2023·芜湖模拟）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示，多次改变电阻R的阻值，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。若将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用，则通过它们的电流之比IA︰IB= 。
【答案】1︰1
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】由题知，将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用，由串联电路的电流规律知，通过两电阻的电流相等，即通过它们的电流之比IA︰IB=1︰1。
【分析】在串联电路中，电流处处相等。
9．（2023·芜湖模拟）如图甲所示，电源电压恒定，R1为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从R2的最左端向右滑到某点，此过程中电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R1在100s内产生的热量为 J。
【答案】102.4
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；焦耳定律的应用
【解析】【解答】当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路的最大阻值，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I小=0.2A，U2=6V，由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压
当滑片从R2的最左端向右滑到某点时，由图乙可知，电路中的电流I1＝0.4A，电压表的示数为4V，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源的电压因电源电压不变，所以
解得R1=10Ω，电源电压
当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电路中的电流
电阻R1在100s内产生的热量
【分析】根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据电流和总电阻的乘积计算总电压；结合串联电路电压规律，计算总电压；利用电流、电阻和时间，可以计算电流产生的热量。
10．（2023·芜湖模拟）有一个电动机接在电压为6V不变的电源上，用手捏住电动机不让它转动，电流为2A，松手后电动机稳定转动，电流为0.2A，则电动机稳定转动1min输出的机械能为 J。
【答案】64.8
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】由欧姆定律可得电动机线圈的电阻为
1min线圈产生的热量为
1min电动机消耗的电能为
1min电动机输出的机械能为W机械=W-Q=72J-7.2J=64.8J
【分析】根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据电流、电阻和时间，可以计算电流产生的热量；根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能，根据电能和电流产生的热量，可以计算电流转化的机械能。
二、单选题
11．（2021九上·建阳期中）下列说法正确的是（ ）
A．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的小得多
B．“钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能
C．日常生活中使燃料燃烧更充分，可以增大热值
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙石，当吸收或放出的热量相等时，水的温度变化较小，A不符合题意；
B．“钻木取火”是通过做功的方式改变物体的内能，B不符合题意；
C．热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，C不符合题意；
D．使燃料燃烧更充分，保证良好的润滑，减小摩擦，减少热损失，都可以提高热机效率；燃料充分更燃烧，则可以利用的能量增加，热机的效率可以提高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】水的比热容大，当吸收或放出的热量相等时，水的温度变化较小。
改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。
热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃料的燃烧情况无关。
使燃料燃烧更充分，保证良好的润滑，减小摩擦，减少热损失，都可以提高热机效率。
12．（2021八下·榆次期末）在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球受力运动后碰撞其它球，以下说法中正确的（ ）
A．白球在水平桌面滚动的过程中重力做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C．桌面对白球的支持力做了功
D．白球撞击其它球后没有静止，因为人的手还在对白球做功
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．重力与小球运动的方向垂直，重力对小球不做功，A不符合题意；
B．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，B符合题意；
C．桌面支持力与小球的运动方向垂直，支持力对小球不做功，C不符合题意；
D．手对白球没有力的作用，白球继续运动是因为白球具有惯性，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体受力且沿力的方向移动距离，力对物体做了功。
13．（2023九上·成都期末）如图所示，明明同学在探究通电导体在磁场中受力情况的实验中，在闭合开关的瞬间，导体棒ab水平向右运动，则下列说法正确的是（ ）
A．该实验现象对应的原理与发电机的工作原理相同
B．该实验现象对应的能量转化是机械能转化为电能
C．仅将电源正负极反接，导体棒ab将水平向左运动
D．仅将磁体南北极颠倒，导体棒ab将水平向右运动
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．图中有电源，有磁场，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，而发电机是利用电磁感应现象制成的，A不符合题意；
B．通电导体在磁场中受力运动，具有机械能，因此该实验现象对应的能量转化是电能转化为机械能，B不符合题意；
C．仅将电源正负极反接，导体棒中的电流方向发生改变，导体棒ab受力方向改变，将水平向左运动，C符合题意；
D．仅将磁体南北极颠倒，磁场方向发生改变，导体棒ab受力方向改变，将水平向左运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】磁场对通电导体有力的作用，导体的受力方向和电流方向、磁场方向有关；导体运动时，将电能转化为机械能。
14．（2022·本溪）如图所示的家庭电路，三孔插座连接正确，①和②为电灯和开关所在位置，闭合开关电灯正常工作。下列说法正确的是（ ）
A．②处应接开关
B．电能表应接在空气开关后
C．若开关短路，空气开关会切断电路
D．用试电笔接触a孔中的金属片，氖管会发光
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接；测电笔的使用；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A．由三孔插座的接法，可得上面的线是火线，下面的线是零线，开关应与火线连接，故①处为开关，②处为电灯，A不符合题意；
B．电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前，B不符合题意；
C．空气开关切断电路有两种可能，要么电路中总功率过大，要么电路中有短路现象，若开关短路，电灯持续发光，空气开关不会切断电路，C不符合题意；
D．用试电笔接触a孔中的金属片，火线，试电笔，人体与大地形成回路，氖管会发光，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】三孔插座的接法：左零右火上接地；电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前；空气开关切断电路有两种可能，要么电路中总功率过大，要么电路中有短路现象；火线可以使测电笔的氖管发光，零线和地线不会使测电笔的氖管发光。
15．（2017·全椒模拟）如图所示电路，电源电压不变，在滑动变阻器滑片P从b端移向中点的过程中（ ）
A．灯泡变亮 B．电压表示数变小
C．电流表示数变小 D．电路总功率变大
【答案】D
【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】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流，
因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故B错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过灯泡的电流和实际功率不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；
在滑动变阻器滑片P从b端移向中点的过程中，接入电路中的电阻变小，
由I= 可得，通过滑动变阻器的电流变大，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变大，即电流表的示数变大，故C错误；
由P=UI可得，电路的总功率变大，故D正确．
故选D．
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流和实际功率的变化，进一步潘盾灯泡亮暗的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器电流的变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流变化，利用P=UI可知电路总功率的变化．
16．（2022·江汉）如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（ ）
A．两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1
B．两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2
C．两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2
D．两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图乙可知，R1和R2并联，根据并联电路的分流性A不符合题意；
B．由图甲可知，R1与R2串联，则电路的总电阻为
根据串联电路的分压性可得
两图中R1两端的电压相等，又由图乙知， R1和R2并联，则
所以
B不符合题意；
C．由图甲可知，R1与R2串联，串联电路中各处的电流相等，通过R2的电流为
由图乙可知，R1和R2并联，关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等，则通过R2的电流为
所以
C不符合题意；
D．由图乙可知，R1和R2并联，电路的总电阻为
由及欧姆定律可得
则图甲电路消耗的总功率为
图乙电路消耗的总功率为
所以
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据串并联电路电压、电流、电阻关系，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI，可求出对应的电阻、电压、电流及功率之比。
17．（2023·芜湖模拟）如图所示，电源电压为4.5V，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器规格为“15Ω，1A”，小灯泡L标有“2.5V，0.5A”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（ ）
A．通过小灯泡的电流不能超过0.6A
B．电流表的示数变化范围是0.3~0.5A
C．电压表的示数变化范围是0~3V
D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~15Ω
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
A．小灯泡L标有“2.5V 0.5A”，表示灯的额定电压为2.5V，灯泡的额定电流为0.5A，所以通过小灯泡的电流不能超过0.5A，A不符合题意；
BCD．灯泡正常发光时的电压为2.5V，当灯泡正常发光时，串联电路总电压等于各分电压之和，此时电压表的最小示数
电流表量程为“0~0.6A”，因0.5A<0.6A，故此时电路中的最大电流Imax＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，由可得
灯泡的电阻
电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的最小电流，电压表的最大示数为3V，灯泡两端的电压为
电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A，故电压表的示数范围为2V~3V，此时滑动变阻器的最大阻值
滑动变阻器的范围是4Ω~10Ω，B符合题意， CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据串联电路电压规律，计算分压；根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据电流范围电阻范围，计算分压范围。
三、实验题
18．（2023·芜湖模拟）如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。
（1）本实验是通过观察 来比较钢球动能的大小；
（2）①保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度越大；②换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。以上两次实验表明：物体的动能大小与 有关。
【答案】（1）弹簧被压缩的程度
（2）质量和速度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，让钢球获得动能，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩，将动能转化为弹簧的弹性势能，钢球的动能越大，转化成的弹性势能越大，弹簧被压缩的程度就越大，所以本实验是通过观察弹簧被压缩的程度来比较钢球动能的大小，这是利用了转换法。
（2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与速度有关；换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与质量有关。
【分析】（1）物体运动压缩弹簧，物体的动能越大，弹簧被压缩的程度越大；
（2）物体的动能和物体的质量、速度有关。
19．（2023·芜湖模拟）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
（1）正确连接好电路，闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 A，此时通电螺线管的下端是 （选填“N”或“S”）极；
（2）下列操作不能改变通电螺线管磁性强弱的是 ____（选填字母）。
A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数
【答案】（1）0.5；N
（2）B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）图中电流表的量程为0~0.6A，分度值是0.02A，此时的读数为0.5A；电流从通电螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则，此时通电螺线管的下端是N极。
（2）通过改变电源的正负极改变电流方向，只能改变磁场方向，不能改变磁性强弱，抽取铁芯和减少线圈的匝数，可以减弱通电螺线管的磁性。B符合题意，AC不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；根据安培定则判断通电螺线管磁极位置；
（2）通电螺线管的磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。
20．（2023·芜湖模拟）在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 条（选填图中导线序号）；
（2）改正错误后再实验，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则未知电阻R= Ω；
（4）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②再闭合开关S1，记下此时电压表读数为U；
③请写出未知电阻阻值表达式：Rx= （用U、U1和R0表示）。
【答案】（1）2
（2）定值电阻断路
（3）7.5
（4）
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电压表、电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2。
（2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表的示数较大，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。
（3）由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，由欧姆定律可知，未知电阻的阻值
（4）在②中，闭合S和S1，R0短路，电路为Rx的简单电路，电压表测电源电压，因此电源电压为U；在①中，闭合开关S、断开开关S1，两电阻串联，电压表测待测电阻Rx两端的电压，因此此时待测电阻Rx两端的电压为U1，由串联电路电压的规律可知，定值电阻的电压U0=U-U1
由串联电路的电路规律可知，通过Rx的电流
由欧姆定律可知，待测电阻Rx的阻值
【分析】（1）测量未知电阻时，电阻和滑动变阻器、电流表串联连接；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流，利用电压和电流的比值，计算电阻；
（4）电压表测量未知电阻时，分别测量总电压和部分分压，根据未知电阻的分压和电流的比值， 计算电阻。
四、计算题
21．（2023·芜湖模拟）学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率，他把质量为1kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在5min内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了60转，试求：
（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少？
（2）电水壶的电功率为多少？
（3）电水壶的热效率为多少？（结果保留一位小数）
【答案】（1）解：在标准气压下水的沸点为100℃，则水吸收热量
答：将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；
（2）解：电能表转盘转了60转消耗电能
电水壶的电功率
答：电水壶的电功率为1200W；
（3）解：电水壶的热效率
答：电水壶的热效率为93.3%。
【知识点】热量的计算；电功的测量；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（2）根据电能表转盘转数计算消耗的电能，根据电能和时间的比值， 计算电功率；
（3）根据物体吸收的热量和消耗的电能的比值， 计算电热效率。
22．（2023·芜湖模拟）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深20m，物体重2500N，汽车质量为2.5t，匀速行驶时汽车对绳子的拉力为1000N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。（g=10N/kg）求：
（1）汽车将重物提升20m牵引力做的功是多少？
（2）如汽车发动机的效率为25%，当汽车将物体匀速直线拉到井口时，消耗的汽油为多少g？（q汽=4.2×107J/kg）
【答案】（1）解：已知汽车质量m=2.5t=2.5×103kg
汽车受到的重力为
汽车受到的阻力为车重的0.1倍为
对汽车受力分析，汽车匀速运动时
由图知，滑轮组中绳子的有效股数为n=3，将重物提升h=20m时，汽车运动的距离为
汽车牵引力做的功为
答：汽车将重物提升20m牵引力做的功是2.1×105J
（2）解：已知汽车发动机的效率η=25%，根据可得，汽油完全燃烧放出放热量为
消耗的汽油为
答：消耗的汽油为20g。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，根据摩擦力和重力关系，计算摩擦力；根据力和距离的乘积计算做功多少；
（2）根据功和热机效率的比值，计算总热，总热和热值的比值， 计算燃料的质量。
23．（2023·芜湖模拟）如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡正常工作时的电压是8V，电流是0.5A，求：
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（2）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2此时电流表示数为2A，求R0的阻值是多少？
【答案】（1）解：当S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡和滑动变阻器串联，小灯泡正常工作时的电压是8V，电流是0.5A，要使灯泡正常工作，灯泡两端的电压应该是UL＝8V；电源电压U＝12V，串联电路总电压等于各部分电压之和，那么此时滑动变阻器的电压U1＝U﹣UL＝12V﹣8V＝4V
串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流I1＝IL＝0.5A
根据欧姆定律可知，滑动变阻器此时的电阻
答：滑动变阻器接入电路中的阻值为8Ω；
（2）解：保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时R0和滑动变阻器并联，灯泡L被短路。并联电路各个支路电压相等，都等于电源电压，所以此时滑动变阻器的电压U＝12V，已知此时滑动变阻器阻值R1＝8Ω，那么滑动变阻器此时的电流
图中电流表测得是干路电流，所以I＝2A，并联电路干路电流等于各个支路电流之和，所以此时通过R0的电流I0＝I﹣I1'＝2A﹣1.5A＝0.5A
所以R0的阻值
答：电阻R0的阻值为24Ω。
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电压和电流的比值，计算电阻；
（2）根据电压和电阻的比值， 计算电流，利用并联电路电流规律，计算支路电流，利用电压和电流的比值，计算电阻。
