2023年浙江各地中考一模真题汇编 07电能
答题卡
试卷类型：A
姓名：______________班级：______________
准考证号
一．选择题（共16小题）（请用2B铅笔填涂）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
[A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D] [A][B][C][D]
16
[A][B][C][D]
二．填空题（共7小题）（请在各试题的答题区内作答）
17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.
三．实验探究题（共3小题）（请在各试题的答题区内作答）
24.答：
25.答：
26.答：
四．解答题（共4小题）（请在各试题的答题区内作答）
27.答：
28.答：
29.答：
30.答：
条 码 粘 贴 处
（正面朝上贴在此虚线框内）
缺考标记
考生禁止填涂缺考标记 ！只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。
注意事项
1、答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2、请将准考证条码粘贴在右侧的[条码粘贴处]的方框内
3、选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写，字体工整
4、请按题号顺序在各题的答题区内作答，超出范围的答案无效，在草纸、试卷上作答无效。
5、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、刮纸刀。
6、填涂样例 正确 [■] 错误 [--][√] [×]中小学教育资源及组卷应用平台
2023年浙江各地中考一模真题汇编 07电能（原卷版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一．选择题（共16小题）
1．（2023 滨江区一模）小金学习了家庭电路后，在家中进行综合实践活动“对家庭电路的调查研究”。其中存在安全隐患的是（ ）
A．安装图甲装置保护电路 B．图乙三孔插座上孔接地线
C．图丙插头常用于带金属外壳的用电器 D．输电线进户后先接到图丁
2．（2023 新昌县一模）为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，某科学兴趣小组的同学，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，滑片P到最右端的距离为x，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图象。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数1与x的关系如图丙所示。以下说法中正确的是（ ）
①定值电阻R的阻值为10欧
②x＝5cm时，R消耗的电功率为0.045瓦
③滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是28欧
④若电流表的量程为0～3安，则此电路的最大功率可达9瓦
A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确
3．（2023 杭州模拟）小张学习了“电与磁”知识后，设计了如图所示的装置：用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是（ ）
A．当左右移动cd时，ab不会运动 B．当左右移动ab时，cd会运动
C．当上下移动右侧磁体时，ab会运动D．当左右移动cd时，右侧装置工作原理与电动机原理相同
4．（2023 西湖区模拟）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡两端的最大电压是1.5V
B．该电路中电流的最大功率是2.25W
C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
5．（2023 杭州模拟）小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示。把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“10Ω 2A”。下列说法中错误的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
6．（2023 海曙区一模）为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图所示的电路，实验中电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如表。下列说法正确的是（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流1/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28
A．多次实验的目的是为了减小误差
B．小灯泡的额定功率为0.48W
C．实验前未闭合开关时，小灯泡的电阻可能为6Ω
D．第1、2两次实验，滑动变阻器电阻的改变量大于小灯泡电阻的改变量
7．（2023 海曙区一模）如图甲所示，电源电压恒为9V，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电流在0.1A～0.4A之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，下列判断不正确的是（ ）
A．电子元件工作时，电阻是在不断变化的
B．电子元件正常工作时，电路消耗的最小功率为0.9W
C．当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1：1
D．为使电子元件正常工作，滑动变阻器阻值范围应为12.5Ω～70Ω
8．（2023 鄞州区一模）在如图A的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为RM，移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图B，图线中a、b两点对应的电功率均为P1，且c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2，且P1：P2＝3：4，则图线中b点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的电阻大小（ ）
A． B． C．2R0 D．3R0
9．（2023 镇海区一模）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
D．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1
10．（2023 镇海区一模）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手使用插座
B．电线金属部分裸露
C．发现有人触电用干木棍挑开电线
D．雷雨天在大树下避雨
11．（2023 余姚市模拟）对于下列四幅图应用的原理的描述，正确的是（ ）
A．图甲，当运动员将箭射出时，弓的弹性势能转化为箭的动能
B．图乙，吹奏唢呐时按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度
C．图丙，站台上设有安全线，其原因是列车进站时车体附近气体流速大，压强大
D．图丁，扫地机器人内置的电动机工作时应用了电磁感应原理
12．（2023 绍兴模拟）新能源汽车时代正在加速，中国在电机行业具有的先天优势，让电动车行业的“中国制造”迅速占领全球市场。电动汽车的速度由流经电机的电流大小控制的。图甲为控制电动汽车速度的“油门”，图乙为变阻器的构造。据图分析，下列描述中错误的是（ ）
A．“油门”踏板属于简单机械中的省力杠杆
B．变阻器的原理是改变接入电路的电阻丝的有效长度
C．直流电动机通过换向器使通过线圈的电流方向发生改变，实现持续转动
D．若图乙中的A、C接入电路，要使汽车加速，旋钮触片应顺时针转动
13．（2023 湖州模拟）在电视节目中我们经常会看到“特斯拉线圈”的表演，表演者通过变压器与电磁振荡制造出人工闪电。在表演时，表演者与“特斯拉线圈”之间会放出美妙的电火花，对此，你认为对人体不会造成危害的原因是（ ）
A．“特斯拉线圈”产生的电火花电压很低，电流很小
B．表演者穿的防护服是绝缘的，电流并没有流经防护服
C．人体的电阻很小，“特斯拉线圈”产生的电流经人体导入地面
D．表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流都从防护服流过
14．（2023 瓯海区模拟）现有甲、乙、丙三个灯泡，分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 25W”的字样，当它们都是在各自额定电压下工作时，它们的亮度情况是（ ）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．一样亮 D．丙灯较亮
15．（2023 柯桥区模拟）如图甲，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R1的阻值为10Ω
B．当滑片P在b端时，通过R1的电流为0.2A
C．电源电压为8V
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，R1消耗的电功率为0.2W
16．（2023 拱墅区模拟）如图所示电路图，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，只闭合开关S1、S2，滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光；只闭合S1、S3，A示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压为20V
B．R2的电阻为76Ω
C．只闭合S1、S2时，灯泡的最小功率约为1.04W
D．只闭合S1、S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是0～72Ω
二．填空题（共7小题）
17．（2023 滨江区一模）如图为某智能保温杯垫的外观和电路图。使用时，在杯中装入一定量的水，闭合开关S1、S2，杯垫的电功率为16W，水温逐渐升高。当水温达到55℃时，温控开关S2自动断开，杯垫的电功率减小至4W，水温保持55℃左右不变（不计温度对电阻的影响）。则R2的阻值为 Ω；若杯垫对水的加热效率为75%，则把200g水从25℃加热至55℃需要 秒。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
18．（2023 柯桥区一模）从2012年到2023年，机器人的制造技术不断智能、升级。如下图为送餐机器人为顾客送餐的情景。（1）当机器人接受指令后，内部的电动机会驱动其底部轮子将食物送给顾客。制作电动机的原理依据与下图 。（填字母）实验装置相同。
（2）该机器人以1米/秒的速度将菜送到客人桌前，若机器人工作时牵引力恒为50牛，已知该机器人电池容量为30Ah，工作电压为5V，能量转换效率为90%，请问充满电的该机器人可以行驶几小时。
19．（2023 海曙区校级一模）小宁在光合作用实验中，要将叶片放在盛有酒精的小烧杯中，并对小烧杯进行水浴加热，使叶片褪色。他设计了如图甲的恒温控制器电路，电路有“加热”和“恒温”两种状态。闭合开关S，温控开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用。指示灯亮表示进入恒温状态，它的额定电压为110V，且亮起即正常工作。图中发热元件电阻阻值为48.4欧。
（1）将图乙中提供的电路接入甲图中“1”“2”“3”接线柱，符合要求的电路图是 （选填“A”或“B”）。
（2）电路在加热状态时的功率是 W。
（3）若恒温控制器中水的质量为1kg，由于水自身散热等因素，恒温控制器的加热效率为70%。进入“恒温”状态后，水温每分钟下降6℃，要让水温维持在70℃～75℃之间，每“加热”和“恒温”为一个周期，则此周期的时间为 s。【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
20．（2023 舟山一模）1964年人类制造了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，利用海水上下起伏带动发电机发电。如图是航标灯气室结构示意图，其工作原理为：当海水下降时，阀门K1关闭，K2打开，吸进空气；当海水上升时，K2关闭，海水向上推动活塞压缩空气，使气室内气压增大到一定值时，K1被推开，气体进入工作室，推动涡轮带动发电机工作，使航标灯发光。
（1）当气室内的气压达到一定值，气体推开阀门K1进入工作室。这一过程类似于汽油机的 冲程。
（2）已知阀门K1的面积为4×10﹣3m2。若海水上升至气室内气压达到5.0×105帕时，关闭着的K1受到气室内气体对它的压力为 牛。
（3）若航标灯的光源功率为10瓦，则其正常工作24小时，至少需要消耗电能 焦。
（2023 宁波一模）如图甲所示，电源电压为5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。在保证所有元件安全的情况下，只闭合开关S、S1，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电流表示数与电压表示数关系的图象，如图乙所示。只闭合开关S、S2，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图象，如图丙所示。滑动变阻器R1的最大阻值为 Ω，灯泡的额定功率为 W，以上两种情况，电路最大功率为
W。
22．（2023 鹿城区校级一模）电动汽车因其环保、节能等优势，逐渐成为人们日常使用的交通工具。
（1）电动汽车从高速行驶降至80千米/时的过程中，不使用机械刹车时，电动汽车行驶带动电机转动，使机械能转化为电能存储在蓄电池内，图1中与此时电机工作原理相同的是 。
（2）如图2为小实设计的电动汽车前进和倒车装置电路图。若电流由a→b时，电动汽车前进。若要使汽车倒退，开关S1，S2应分别与 连接。
（3）高速公路上没有区间测速装置，该电动汽车于8：30在第一个监控点以114千米/时的速度通过，于8：54在相距50千米的第二个监控点以119千米/时的速度通过。则该车在此区间的平均速度为 。
23．（2023 镇海区一模）随着科技进步，我们的生活变得越来越便利，现在很多小区用自动控制闸取代了传统门卫。小科观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为9伏，指示灯L工作时的阻值为10欧，滑动变阻器接入电路的阻值为20欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 瓦。
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，若车牌识别成功后仍要使栏杆正常抬起，可以将滑动变阻器的滑片向 移动。
三．实验探究题（共3小题）
24．（2023 滨江区一模）小滨同学在测量标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验中，连接图甲所示的电路。
（1）小滨在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“×”，并画线把它改到正确的位置上。
（2）通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图乙所示的I﹣U图像。根据图像推算出小灯泡的额定功率是 W。
（3）小江同学根据图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。如图所示，Ro为定值电阻，S1为单刀双掷开关，实验操作如下：
①闭合开关S，将S1置于1处，调节滑动变阻器的滑片P，使得小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为U1；
②不改变滑动变阻器滑片P的位置，将S1置于2处，记录下此时电压表的示数U2。则小灯泡的额定功率可表示为：P额＝ （用U1、U2、Ro表示）。
25．（2023 淳安县一模）小金同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小金连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是 ；小金同学测量了六组且记下对应的电压表（0.5V、1.0V、……、3.0V）和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I—U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（3）根据图丙分析，为完成上述整个实验，最合理的滑动变阻器应选 。
A.“0.5A 10Ω” B.“1A 20Ω” C.“1A 60Ω” D.“0.2A 200Ω”
26．（2023 鄞州区一模）某灯泡上标有“7.*，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪 器：一只电压恒定的电源（电压值未知）一只电流表、一只标有“20Ω.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻、开关和导线若干。
某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展实验。
（1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，电流表示数如图乙为 A，求出电源电压。
（2） （请补充具体操作），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。
（3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值R。
（4）通过计算得出灯泡的额定电功率为 W。
四．解答题（共4小题）
27．（2023 越城区一模）图甲是小明家新买的一台某品牌储水式电热水器，图乙是其内部结构简化图，其中S1为手动开关，S2为温控开关，当水温升高到50℃时，温控开关S2自动切换到保温状态：R1、R2为水箱中加热盘内的电热丝。该电热水器部分参数如丙所示。
额定容量 60L
额定加热功率 2200W
额定保温功率 100W
额定电压 220V
额定频率 50Hz
（1）从安全用电角度考虑，乙图中接线柱 （选填“1”、“2”、“3”）应接地线。
（2）当水温升到50℃时，S2自动切换到 （选填“a”或“b”）处，电路进入保温状态。
（3）某天，全家人忘了将手动开关S1切断，一天内电热水器有2小时处于加热状态，其余时间处于保温状态，则该电热水器正常工作一天共消耗多少电能？
（4）计算R1的阻值。
28．（2023 丽水一模）如图甲所示为某品牌智能炒菜机，其发热元件为两个电阻，R1＝44Ω，R2＝121Ω，额定电压为220V，该炒菜机工作时有高、中、低三个挡位，其内部电热部分电路可以简化为如图乙所示。
（1）“智能炒菜机“在烹制食物时，主要利用了电流的 ；
（2）若开关S1断开，开关S接a时，则“智能炒菜机“处于 （选填“高温挡”、“中温挡”或“低温挡”），求此时通过R1、R2的电流（保留两位小数）；
（3）高温挡正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。
29．（2023 南湖区一模）某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换，工作时先用高温挡加热锅内汤料到沸腾，再用低温挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）低温挡加热时，开关S应旋至触点 （选填“ab”、“bc”、“cd”）位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
（3）发热电阻R1的阻值为多少？
30．（2023 新昌县一模）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。请解答如下问题：
型号 SHZ2010﹣624
热风温度 50℃～75℃
额定功率 热风时：1000W冷风时：120W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）开关接至2时，电吹风的状态是 （选填“吹冷风”或“吹热风”）。
（2）求电热丝的电阻。
（3）某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3分钟，功率与时间图像如图丙所示，求电吹风消耗的电能。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2023年浙江各地中考一模真题汇编 07电能（解析版）
一．选择题（共16小题）
1．（2023 滨江区一模）小金学习了家庭电路后，在家中进行综合实践活动“对家庭电路的调查研究”。其中存在安全隐患的是（ ）
A．安装图甲装置保护电路
B．图乙三孔插座上孔接地线
C．图丙插头常用于带金属外壳的用电器
D．输电线进户后先接到图丁
【答案】C
【解答】解：
A、图甲为空气开关，电路中电流过大时，空气开关会断开电路，故A正确；
B、图乙三孔插座上孔要接地线，故B正确；
C、带金属外壳的用电器，其外壳要接地，所以该用电器要使用三脚插头，故C错误；
D、输电线进户后首先接电能表，然后接总开关、保险装置、用电器和插座等，故D正确。
故选：C。
2．（2023 新昌县一模）为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，某科学兴趣小组的同学，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，滑片P到最右端的距离为x，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图象。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数1与x的关系如图丙所示。以下说法中正确的是（ ）
①定值电阻R的阻值为10欧
②x＝5cm时，R消耗的电功率为0.045瓦
③滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是28欧
④若电流表的量程为0～3安，则此电路的最大功率可达9瓦
A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确
【答案】B
【解答】解：由图甲可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；
（1）当滑动变阻器的电阻丝有断路时，电压表测量电源电压，
由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持3.0V不变，电路中电流为0，所以电源电压为3.0V，滑动变阻器电阻丝的断路处在距变阻器最右端5cm；
当x＝5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1＝2.7V，电流表示数I1＝0.15A，
由I＝可得，电阻R的阻值：
R＝＝＝18Ω，故①错误；
x＝5cm时，R消耗的电功率：
P0＝U1I1＝2.7V×0.15A＝0.405W，故②正确；
（2）由I＝可得，
当x＝5cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻R1＝＝＝18Ω，
当x＝10cm时，电压表示数U2＝2.4V，电流表示数I2＝0.3A，则R2＝＝＝8Ω，
则滑动变阻器的滑片滑动5cm时电阻的改变量是ΔR＝R1﹣R2＝18Ω﹣8Ω＝10Ω，
所以滑动变阻器没有断路时的总电阻值：R总＝R1+ΔR＝18Ω+10Ω＝28Ω，故③正确；
（3）当滑动变阻器滑片P在最左端，变阻器接入电路的电阻为零，电路中只有R0连入电路，此时电路中的电流最大，电路的功率最大，
电路中的最大电流：I最大＝＝＝1.5A＜3A，没有超过电流表的量程，
所以此电路的最大功率：P最大＝＝＝4.5W，故④错误。
故选：B。
3．（2023 杭州模拟）小张学习了“电与磁”知识后，设计了如图所示的装置：用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是（ ）
A．当左右移动cd时，ab不会运动
B．当左右移动ab时，cd会运动
C．当上下移动右侧磁体时，ab会运动
D．当左右移动cd时，右侧装置工作原理与电动机原理相同
【答案】B
【解答】解：A、当左右移动cd时，导体cd在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，此时导体ab有电流通过，则导体ab在磁场中会受到力的作用而运动，故A错误；
B、当左右移动ab时，导体ab在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，此时导体cd有电流通过，则导体cd在磁场中会受到力的作用而运动，故B正确；
C、当上下移动右侧磁体时，导体cd没有切割磁感线，不能产生感应电流，故ab没有电流通过，不会运动，故C错误；
D、当左右移动cd时，导体cd在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，右侧装置工作原理与发电机原理相同，故D错误。故选：B。
4．（2023 西湖区模拟）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡两端的最大电压是1.5V
B．该电路中电流的最大功率是2.25W
C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
【答案】B
【解答】解：∵UL＝2.5V，PL＝1.25W
∴IL＝＝＝0.5A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流的特点，
所以电路中的最大电流I大＝I＝IL＝0.5A，
由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
R总＝＝＝9Ω，
RL＝＝＝5Ω，
R小＝R总﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω；
∵当电压表的示数最大为U大＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，
∴UL′＝U﹣U大＝4.5V﹣3V＝1.5V，灯泡两端的最小电压是1.5V，故A错误；
再利用公式I小＝＝＝0.3A，
最后利用公式R大＝＝＝10Ω；
所以电路中电流的变化范围是0.3A﹣0.5A，故C错误；
滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω﹣10Ω，故D错误；
电路中的最大功率为P总大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正确。
故选：B。
5．（2023 杭州模拟）小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示。把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“10Ω 2A”。下列说法中错误的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
【答案】C
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，
由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I＝0.3A，
由I＝可得，滑动变阻器两端的电压：
U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UL+U滑＝1.5V+3V＝4.5V，故A正确；
（2）由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′＝0.5A，
因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，灯泡的额定功率：
PL额＝UL额I′＝3V×0.5A＝1.5W，故B正确；
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑′＝U﹣UL额＝4.5V﹣3V＝1.5V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑′＝＝＝3Ω，故D正确；
滑动变阻器消耗的电功率：
P滑′＝U滑′I′＝1.5V×0.5A＝0.75W，故C不正确。
故选：C。
6．（2023 海曙区一模）为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图所示的电路，实验中电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如表。下列说法正确的是（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流1/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28
A．多次实验的目的是为了减小误差
B．小灯泡的额定功率为0.48W
C．实验前未闭合开关时，小灯泡的电阻可能为6Ω
D．第1、2两次实验，滑动变阻器电阻的改变量大于小灯泡电阻的改变量
【答案】D
【解答】解：A、在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了寻找普遍规律，故A错误；
B、小灯泡的电压为额定电压2.5V时，流过的电流为0.28A，
则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W，故B错误；
C、由表中数据可知，灯泡不亮时，电压为0.5V，电流为0.1A，此时灯泡的电阻为：
R1＝＝＝5Ω，故C错误；
D、当灯泡两端的电压为0.5V时，通过电路的电流约为0.10A，
滑动变阻器两端的电压为：UH1＝U﹣UL1＝3V﹣0.5V＝2.5V，
滑动变阻器此时接入电路的电阻：RH1＝＝＝25Ω，
此时灯泡的电阻为：
R1＝＝＝5Ω；
当灯泡两端的电压为1V时，通过电路的电流约为0.14A，
滑动变阻器两端的电压为：UH＝U﹣UL2＝3V﹣1V＝2V，
此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH2＝＝≈14.3Ω，
此时灯泡的电阻为：
R2＝＝≈7.1Ω；
通过电路的电流由0.1A变为0.14A，滑动变阻器的电阻由25Ω变为14.3Ω，电阻变化量为25Ω﹣14.3Ω＝10.7Ω；
灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω，电阻的变化量为7.1Ω﹣5Ω＝2.1Ω，故小灯泡电阻的变化量ΔR2小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR1，故D正确。
故选：D。
7．（2023 海曙区一模）如图甲所示，电源电压恒为9V，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电流在0.1A～0.4A之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，下列判断不正确的是（ ）
A．电子元件工作时，电阻是在不断变化的
B．电子元件正常工作时，电路消耗的最小功率为0.9W
C．当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1：1
D．为使电子元件正常工作，滑动变阻器阻值范围应为12.5Ω～70Ω
【答案】C
【解答】解：（1）从图象可知，电子元件的电阻是在变化的，故A错误；
（2）电子元件处于正常工作状态，当电路电流最小即I小＝0.1A时，电路消耗的功率最小，
则电路消耗的最小功率：
P＝UI小＝9V×0.1A＝0.9W，故B正确；
（3）因为电子元件与滑动变阻器串联，通过的电流相等，
所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比，
因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，
所以无法判断它们两端电压的关系，故C错误；
（4）电子元件处于正常工作状态时，电路电流最小为0.1A，电子元件两端的最小电压为2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的最大电压：
U滑＝U﹣U电子＝9V﹣2V＝7V，
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由I＝可得：
R滑＝＝＝70Ω，
电路电流最大为0.4A，电子元件两端的最大电压为4V，
则滑动变阻器两端的最小电压：
U滑′＝U﹣U电子′＝9V﹣4V＝5V，
滑动变阻器接入电路的电阻最小，
R滑′＝＝＝12.5Ω，
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω～70Ω，故D正确。
故选：C。
8．（2023 鄞州区一模）在如图A的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为RM，移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图B，图线中a、b两点对应的电功率均为P1，且c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2，且P1：P2＝3：4，则图线中b点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的电阻大小（ ）
A． B． C．2R0 D．3R0
【答案】B
【解答】解：由图知a点时电流最小，滑动变阻器的电阻最大，滑片P在A端，电功率为P1，
P1＝RM；
滑动变阻器的电功率：
P滑＝×R滑＝＝，
当R滑＝R0时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大为：
P2＝，
所以P1：P2＝RM：＝3：4，
即＝，
化简得，（3R0﹣RM）×（R0﹣3RM）＝0，
解得：RM＝3R0或RM＝R0，由前面解答可知变阻器的最大阻值一定大于R0，故RM＝R0应舍去；
图线中b点对应的电路状态中，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R，且RM＝3R0﹣﹣﹣﹣﹣①
已知此时变阻器消耗的电功率也为P1，
则有P1＝RM＝R﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
联立①②解得R＝3R0或R＝R0，因b点对应的电路状态中的电流较大，则变阻器接入电路的阻值较小，故R＝3R0应舍去，即此时滑动变阻器接入电路的电阻为R0，只有B正确。
故选：B。
9．（2023 镇海区一模）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
D．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R串联，电压表测R两端的电压。
A.当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为4V，当滑片P置于变阻器的b端时电压表的示数变化了2V，
由串联电路的分压特点可知，滑片P置于变阻器的b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，
则此时电压表的示数：UR′＝UR+ΔU＝4V+2V＝6V，此时电路中的电流最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时R1两端的电压：U1＝U﹣UR′＝12V﹣6V＝6V，
因串联电路中各处的电流相等，且在10s内定值电阻R1产生的热量为36J，
所以，由Q＝I2Rt＝UIt可得，电路中的最小电流：Ib＝＝＝0.6A，
由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，
当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：Ia＝＝＝1.2A，故A错误；
B.滑片P在中点时，电压表的示数为4V，此时R1两端的电压：U1′＝U﹣UR＝12V﹣4V＝8V，
此时电路中的电流：I中＝＝＝0.8A，
10s内滑动变阻器R消耗的电能：WR＝URI中t＝4V×0.8A×10s＝32J，故B错误；
C.R1先后两次消耗的电功率之比P1：P1′＝U1′I中：U1Ib＝8V×0.8A：6V×0.6A＝16：9，故C正确；
D.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：PR：PR′＝URI中：UR′Ib＝4V×0.8A：6V×0.6A＝8：9，故D错误。 故选：C。
10．（2023 镇海区一模）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手使用插座 B．电线金属部分裸露
C．发现有人触电用干木棍挑开电线 D．雷雨天在大树下避雨
【答案】C
【解答】解：A、生活中的水是导体，用湿手使用插座，容易发生触电事故，故A不符合安全用电原则；
B、电线金属部分裸露，人容易接触到金属部分，易发生触电事故，故B不符合安全用电原则；
C、发现有人触电时，应先切断电源或使人迅速脱离带电体，因此用干木棍把电线挑开是正确的，故C符合安全用电原则；
D、打雷下雨时，站在大树下避雨，容易发生雷击现象，故D不符合安全用电原则。
故选：C。
11．（2023 余姚市模拟）对于下列四幅图应用的原理的描述，正确的是（ ）
A．图甲，当运动员将箭射出时，弓的弹性势能转化为箭的动能
B．图乙，吹奏唢呐时按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度
C．图丙，站台上设有安全线，其原因是列车进站时车体附近气体流速大，压强大
D．图丁，扫地机器人内置的电动机工作时应用了电磁感应原理
【答案】A
【解答】解：A、图甲，当运动员将箭射出时，弓的弹性势能转化为箭的动能，故A正确；
B、图乙，吹奏唢呐时按压不同位置的气孔，主要改变声音的音调，故B错误；
C、图丙，站台上设有安全线，其原因是列车进站时车体附近气体流速大，压强小，故C错误；
D、图丁，扫地机器人内置的电动机工作时应用了通电线圈在磁场中受力转动的原理，故D错误。
故选：A。
12．（2023 绍兴模拟）新能源汽车时代正在加速，中国在电机行业具有的先天优势，让电动车行业的“中国制造”迅速占领全球市场。电动汽车的速度由流经电机的电流大小控制的。图甲为控制电动汽车速度的“油门”，图乙为变阻器的构造。据图分析，下列描述中错误的是（ ）
A．“油门”踏板属于简单机械中的省力杠杆
B．变阻器的原理是改变接入电路的电阻丝的有效长度
C．直流电动机通过换向器使通过线圈的电流方向发生改变，实现持续转动
D．若图乙中的A、C接入电路，要使汽车加速，旋钮触片应顺时针转动
【答案】D
【解答】解：A、“油门”踏板的动力臂比阻力臂长，属于简单机械中的省力杠杆，故A正确；
B、变阻器的原理是改变接入电路的电阻丝的有效长度，故B正确；
C、直流电动机通过换向器使通过线圈的电流方向发生改变，实现持续转动，故C正确；
D、若图乙中的A、C接入电路，要使汽车加速，旋钮触片应逆时针转动，减小变阻器接入电路的电阻，增大电路中的电流，故D错误。
故选：D。
13．（2023 湖州模拟）在电视节目中我们经常会看到“特斯拉线圈”的表演，表演者通过变压器与电磁振荡制造出人工闪电。在表演时，表演者与“特斯拉线圈”之间会放出美妙的电火花，对此，你认为对人体不会造成危害的原因是（ ）
A．“特斯拉线圈”产生的电火花电压很低，电流很小
B．表演者穿的防护服是绝缘的，电流并没有流经防护服
C．人体的电阻很小，“特斯拉线圈”产生的电流经人体导入地面
D．表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流都从防护服流过
【答案】D
【解答】解：
A、“特斯拉线圈”产生的电火花电压是非常高的，电流也会很大，故本选项说法错误，不合题意；
B、表演者穿的防护服并非是完全绝缘的，而是有很多金属丝，使电流能够通过，从而产生电火花，故本选项说法错误，不合题意；
C、在表演时，电流的确要通过人的身体，但人体的电阻却是比较大的，且电流主要是通过防护服来流入地面的，故本选项说法错误，不合题意；
D、表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流基本上都从防护服流过，最终导向地面，故说法正确，符合题意。
故选：D。
14．（2023 瓯海区模拟）现有甲、乙、丙三个灯泡，分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 25W”的字样，当它们都是在各自额定电压下工作时，它们的亮度情况是（ ）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．一样亮 D．丙灯较亮
【答案】C
【解答】解：因三灯泡的额定功率相同，当它们工作在额定电压下，实际功率等于额定功率，即三灯泡的实际功率相同，故三灯的亮度相同；
故选：C。
15．（2023 柯桥区模拟）如图甲，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R1的阻值为10Ω
B．当滑片P在b端时，通过R1的电流为0.2A
C．电源电压为8V
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，R1消耗的电功率为0.2W
【答案】A
【解答】解：C、由图甲可知R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，
由图乙可知，当R2＝0时，R1两端的电压为6V，此时电路中只有R1，则电源电压U＝6V，故C错误；
AB、当滑片P在b端时，其连入电路的阻值最大，即R2＝50Ω，由图乙可知此时R1两端的电压为1V，即U1＝1V，
根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，
则此时电路中的电流为：I＝＝＝0.1A，
定值电阻R1的阻值为：R1＝＝＝10Ω，故A正确，B错误；
D、当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，由图乙可知此时R1两端的电压为2V，即U1′＝2V，
则R1消耗的电功率为：P＝＝＝0.4W，故D错误。
故选：A。
16．（2023 拱墅区模拟）如图所示电路图，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，只闭合开关S1、S2，滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光；只闭合S1、S3，A示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压为20V
B．R2的电阻为76Ω
C．只闭合S1、S2时，灯泡的最小功率约为1.04W
D．只闭合S1、S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是0～72Ω
【答案】D
【解答】解：
A、由电路图可知，只闭合开关S1、S2时，灯泡与滑动变阻器R1串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，当滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光，
由P＝UI可得，灯的额定电流：
I＝IL＝＝＝0.5A，
因串联电流处处相等，即电路中的电流为0.5A；
根据欧姆定律和串联电路电压的规律可得，电源电压：
U＝UL+IR1＝12V+0.5A×16Ω＝20V，故A正确；
（2）由欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝24Ω；
只闭合S1、S3时，灯泡与电阻R2串联，电路的电流为：
I′＝0.2A，
根据欧姆定律可得，电路的总电阻：
R＝＝＝100Ω，
由电阻的串联规律可得，电阻R2的阻值：
R2＝R﹣RL＝100Ω﹣24Ω＝76Ω；故B正确；
（3）只闭合S1，S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测R1两端的电压，因电压表量程为0～15V，故变阻器两端的电压最大为U滑大＝15V，
根据串联电路电压的规律，灯泡的最小电压为：
UL小＝U﹣U滑大＝20V﹣15V＝5V，
则灯泡的最小功率：
PL最小＝＝≈1.04W，故C正确；
（4）只闭合开关S1、S2时，灯泡与滑动变阻器R1串联，若变阻器连入电路的电阻为0，则灯的电压为电源电压20V，灯将烧坏，所以变阻器连入电路的电阻不可能为0，故D错误。
故选：D。
二．填空题（共7小题）
17．（2023 滨江区一模）如图为某智能保温杯垫的外观和电路图。使用时，在杯中装入一定量的水，闭合开关S1、S2，杯垫的电功率为16W，水温逐渐升高。当水温达到55℃时，温控开关S2自动断开，杯垫的电功率减小至4W，水温保持55℃左右不变（不计温度对电阻的影响）。则R2的阻值为 3025 Ω；若杯垫对水的加热效率为75%，则把200g水从25℃加热至55℃需要 2.1×103 秒。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【解答】解：由电路图可知，当开关S1、S2都闭合时，只有R2工作，
由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝3025Ω；
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×200×10﹣3kg×（55℃﹣25℃）＝2.52×104J，
由η＝可知，杯垫消耗的电能：W＝＝＝3.36×104J，
由P＝可知，杯垫加热需要的时间：t′＝＝＝2.1×103s。
故答案为：3025；2.1×103。
18．（2023 柯桥区一模）从2012年到2023年，机器人的制造技术不断智能、升级。如下图为送餐机器人为顾客送餐的情景。（1）当机器人接受指令后，内部的电动机会驱动其底部轮子将食物送给顾客。制作电动机的原理依据与下图 C 。（填字母）实验装置相同。
（2）该机器人以1米/秒的速度将菜送到客人桌前，若机器人工作时牵引力恒为50牛，已知该机器人电池容量为30Ah，工作电压为5V，能量转换效率为90%，请问充满电的该机器人可以行驶几小时。
【解答】解：（1）制作电动机依据是通电导体在磁场中受力运动；
A．该实验为奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故A错误；
B．通电线圈具有磁性，利用的是电流的磁效应，故B错误；
C．该装置研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故C正确；
D．实验中，导体ab沿水平方向运动时，做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D错误。
故选：C。
（2）该机器人以1米/秒的速度将菜送到客人桌前，若机器人工作时牵引力恒为50牛，机器人的功率为：
P＝Fv＝50N×1m/s＝50W，
电池电量W电＝UIt＝5V×30A×1×3600s＝5.4×105J，
最多可消耗的电能W机械＝ηW电＝90%×5.4×105J＝4.86×105J，
可工作的时间t′＝＝＝9720s＝2.7h。
答：（1）C；
充满电的该机器人可以行驶2.7h。
19．（2023 海曙区校级一模）小宁在光合作用实验中，要将叶片放在盛有酒精的小烧杯中，并对小烧杯进行水浴加热，使叶片褪色。他设计了如图甲的恒温控制器电路，电路有“加热”和“恒温”两种状态。闭合开关S，温控开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用。指示灯亮表示进入恒温状态，它的额定电压为110V，且亮起即正常工作。图中发热元件电阻阻值为48.4欧。
（1）将图乙中提供的电路接入甲图中“1”“2”“3”接线柱，符合要求的电路图是 A （选填“A”或“B”）。
（2）电路在加热状态时的功率是 1000 W。
（3）若恒温控制器中水的质量为1kg，由于水自身散热等因素，恒温控制器的加热效率为70%。进入“恒温”状态后，水温每分钟下降6℃，要让水温维持在70℃～75℃之间，每“加热”和“恒温”为一个周期，则此周期的时间为 80 s。【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
【解答】解：（1）由电路图可知，把图乙中的A图接入甲图中“1”“2”“3”接线柱后，当温控开关在温度低时闭合时，指示灯被短路，发热元件单独接入电路中，功率变大，开始加热；温度到到达一定值时自动断开，指示灯接入电路发光，与电路元件串联，加热元件功率减小，进入恒温状态；把B图接入甲图中“1”“2”“3”接线柱后，指示灯接在了220V的电源上，超过指示灯的额定电压，指示灯会烧杯，不符合要求；
故选A；
（2）根据电路图可知，电路在加热状态时只有发热元件工作，电路在加热状态时的功率：P＝＝＝1000W；
（3）加热时，水由70℃升高到75℃吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（75℃﹣70℃）＝2.1×104J，
由η＝可知，恒温控制器加热过程中消耗的电能：W＝＝＝3×104J，
由P＝可知，加热使水由70℃升高到75℃所需要的时间：t1＝＝＝30s，
恒温时，根据题意可知，水温每分钟（60s）下降6℃，则水从75℃降低到70℃需要的时间：t2＝×（75℃﹣70℃）＝50s，
由于每“加热”和“恒温”为一个周期，所以一个周期的时间为T＝t1+t2＝30s+50s＝80s。
故答案为：（1）A；（2）1000；（3）80。
20．（2023 舟山一模）1964年人类制造了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，利用海水上下起伏带动发电机发电。如图是航标灯气室结构示意图，其工作原理为：当海水下降时，阀门K1关闭，K2打开，吸进空气；当海水上升时，K2关闭，海水向上推动活塞压缩空气，使气室内气压增大到一定值时，K1被推开，气体进入工作室，推动涡轮带动发电机工作，使航标灯发光。
（1）当气室内的气压达到一定值，气体推开阀门K1进入工作室。这一过程类似于汽油机的 做功 冲程。
（2）已知阀门K1的面积为4×10﹣3m2。若海水上升至气室内气压达到5.0×105帕时，关闭着的K1受到气室内气体对它的压力为 2000 牛。
（3）若航标灯的光源功率为10瓦，则其正常工作24小时，至少需要消耗电能 8.64×105 焦。
【解答】解：（1）当气室内的气压达到一定值，气体推开阀门K1进入工作室。这一过程类似于汽油机的做功冲程。
（2）已知阀门K1的面积为4×10﹣3m2。若海水上升至气室内气压达到5.0×105帕时，关闭着的K1受到气室内气体对它的压力为：F＝pS＝5.0×105Pa×4×10﹣3m2＝2000N。
（3）若航标灯的光源功率为10瓦，则其正常工作24小时，至少需要消耗电能为：W＝Pt＝10W×24×3600s＝8.64×105J。
故答案为：（1）做功；（2）2000；（3）8.64×105。
21．（2023 宁波一模）如图甲所示，电源电压为5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。在保证所有元件安全的情况下，只闭合开关S、S1，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电流表示数与电压表示数关系的图象，如图乙所示。只闭合开关S、S2，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图象，如图丙所示。滑动变阻器R1的最大阻值为 20 Ω，灯泡的额定功率为 1.5 W，以上两种情况，电路最大功率为 2.5 W。
【解答】解：（1）只闭合开关S、S1，灯泡与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，由图乙可知，滑动变阻器两端的最大电压为4V，通过的最小电流为0.2A，由欧姆定律可知，滑动变阻器R1的最大阻值：R1大＝＝＝20Ω；当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知此时电路中电流为0.5A，即灯泡的额定电流为0.5A；
只闭合开关S、S2，灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，当灯泡正常发光时电路中的电流最大，由欧姆定律可知，此时滑动变阻器R2接入电路的电阻最小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器R2两端电压最小，由图丙可知此时滑动变阻器R2两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知，灯泡额定的电压：U额＝5V﹣2V＝3V，所以灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝3V×0.5A＝1.5W；
（2）由P＝UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，电路的电功率最大，由题意可知，两次电路中灯泡正常发光时电路中的电流最大，因此两次电路中的最大电流都等于灯泡的额定电流，所以两次电路消耗的最大功率：P＝UI额＝5V×0.5A＝2.5W。
故答案为：20；1.5；2.5。
22．（2023 鹿城区校级一模）电动汽车因其环保、节能等优势，逐渐成为人们日常使用的交通工具。
（1）电动汽车从高速行驶降至80千米/时的过程中，不使用机械刹车时，电动汽车行驶带动电机转动，使机械能转化为电能存储在蓄电池内，图1中与此时电机工作原理相同的是 A 。
（2）如图2为小实设计的电动汽车前进和倒车装置电路图。若电流由a→b时，电动汽车前进。若要使汽车倒退，开关S1，S2应分别与 ②④ 连接。
（3）高速公路上没有区间测速装置，该电动汽车于8：30在第一个监控点以114千米/时的速度通过，于8：54在相距50千米的第二个监控点以119千米/时的速度通过。则该车在此区间的平均速度为 125km/h 。
【解答】解（1）电动汽车从高速行驶降至80千米/时的过程中，不采用机械刹车，由于电动汽车继续行驶，带动电机逆向发电，由机械能转化为电能，并将电能存储在蓄电池内，此时电机的工作原理是电磁感应，由图1可知A选项是电磁感应现象，B选项是电流的磁效应，C选项是磁极间相互作用关系，D选项是通电导体在磁场中受力的实验，故A符合题意；
（2）电流由a→b时，电动汽车前进，若要使汽车倒退，则电流应由b→a，此时开关S1，S2应分别与②④连接；
（3）已知汽车通过两个监控点之间的距离即汽车通过的路程s＝50km，所用的时间t＝8：54﹣8：30＝24min＝0.4h，则汽车在此区间的平均速度v＝＝＝125km/h。
故答案为：（1）A；（2）②④；（3）125km/h。
23．（2023 镇海区一模）随着科技进步，我们的生活变得越来越便利，现在很多小区用自动控制闸取代了传统门卫。小科观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为9伏，指示灯L工作时的阻值为10欧，滑动变阻器接入电路的阻值为20欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 0.9 瓦。
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，若车牌识别成功后仍要使栏杆正常抬起，可以将滑动变阻器的滑片向 上 移动。
【解答】解：（1）由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，开关闭合后，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路的电流为：
I＝＝＝0.3A，
则指示灯的功率为：
P＝I2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W；
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，即杠杆的支点O向右移动，则栏杆AB重力的力臂增大，B端拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，仍要使栏杆正常抬起，应使电磁铁的磁性增强，以增加电磁铁的吸引力，因此应增加电路中的电流，根据欧姆定律可知，此时应减小滑动变阻器接入电路的电阻，由图可知，应将滑动变阻器的滑片向上移动。
故答案为：（1）0.9；（2）上。
三．实验探究题（共3小题）
24．（2023 滨江区一模）小滨同学在测量标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验中，连接图甲所示的电路。
（1）小滨在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“×”，并画线把它改到正确的位置上。
（2）通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图乙所示的I﹣U图像。根据图像推算出小灯泡的额定功率是 0.75 W。
（3）小江同学根据图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。如图所示，Ro为定值电阻，S1为单刀双掷开关，实验操作如下：
①闭合开关S，将S1置于1处，调节滑动变阻器的滑片P，使得小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为U1；
②不改变滑动变阻器滑片P的位置，将S1置于2处，记录下此时电压表的示数U2。则小灯泡的额定功率可表示为：P额＝ U1× （用U1、U2、Ro表示）。
【解答】解：（1）甲中电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改正后如下图所示：
（2）由图像可知小灯泡的额定电压为2.5V时，通过灯的电流为0.3A，灯的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）在①中，灯与定值电阻串联串联后再与变阻器串联，电压表测灯的电压，小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为U1；在②中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0＝U2﹣U1，
由欧姆定律可知通过定值电阻的电流：IL＝I0＝；
即灯的额定电流，小灯泡的额定功率表达式：P额＝U1×IL＝U1×。
故答案为：（1）见解析图；（2）0.75；（3）②U1×。
25．（2023 淳安县一模）小金同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小金连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是 移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为额定电压2.5V ；小金同学测量了六组且记下对应的电压表（0.5V、1.0V、……、3.0V）和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I—U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 1 W。
（3）根据图丙分析，为完成上述整个实验，最合理的滑动变阻器应选 C 。
A.“0.5A 10Ω” B.“1A 20Ω” C.“1A 60Ω” D.“0.2A 200Ω”
【解答】解：（1）测定“小灯泡电功率”的实验中，电压表并联在小灯泡两端，小灯泡额定电压为2.5V，则电压表选择小量程；滑动变阻器“一上一下”串联接入电路；如图所示：
（2）灯在额定电压下正常发光，电压表选用0～3V量程，分度值为0.1V，由图乙知，灯泡两端电压等于1.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理应减小变阻器连入电路中的阻值，故移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为额定电压2.5V；
由图丙所示的I﹣U图象，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.4A，所以小灯泡的额定功率是
P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W；
（3）电源由三节干电池，所以电源电压4.5V；
小金同学测量的六组实验中，灯泡两端电压最小0.5V，由分压原理知，此时变阻器连入电路的阻值最大，由图象知，此时电路中电流约为0.1A，
则此时变阻器连入电路的阻值为：
R＝＝＝40Ω，
由图象知，灯泡电压为3V时的电流大于0.4A，所以应选择“1A 60Ω”的变阻器，故选：C。
故答案为：（1）见解答图；（2）移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为额定电压2.5V；1；（3）C。
26．（2023 鄞州区一模）某灯泡上标有“7.*，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪 器：一只电压恒定的电源（电压值未知）一只电流表、一只标有“20Ω.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻、开关和导线若干。
某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展实验。
（1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，电流表示数如图乙为 0.4 A，求出电源电压。
（2） 只闭合S和S2 （请补充具体操作），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。
（3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值R。
（4）通过计算得出灯泡的额定电功率为 3.5 W。
【解答】解：（1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，滑动变阻器R电阻全部连入电路，且与定值电阻R0串联，灯泡正常发光时的电流为0.5A，则电流表选择小量程，示数为：I1＝0.4A；
则电压电压为：
U＝I（R最大+R0）＝0.4A×（20Ω+10Ω）＝12V；
（2）只闭合S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A，此时小灯泡正常发光；
（3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数I2＝0.6A，则此时定值电阻两端的电压为：
U定＝I2R0＝0.6A×10Ω＝6V，
此时滑动变阻器两端电压为：U'＝U﹣U定＝12V﹣6V＝6V，
则滑动变阻器连入电路的电阻为：
R＝＝＝10Ω；
（4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U“＝IR＝0.5A×10Ω＝5V，
则此时灯泡两端的电压即额定电压为：
U额＝U﹣U″＝12V﹣5V＝7V，
灯泡的额定电功率为：P＝U额I＝7V×0.5A＝3.5W。
四．解答题（共4小题）
27．（2023 越城区一模）图甲是小明家新买的一台某品牌储水式电热水器，图乙是其内部结构简化图，其中S1为手动开关，S2为温控开关，当水温升高到50℃时，温控开关S2自动切换到保温状态：R1、R2为水箱中加热盘内的电热丝。该电热水器部分参数如丙所示。
额定容量 60L
额定加热功率 2200W
额定保温功率 100W
额定电压 220V
额定频率 50Hz
（1）从安全用电角度考虑，乙图中接线柱 3 （选填“1”、“2”、“3”）应接地线。
（2）当水温升到50℃时，S2自动切换到 a （选填“a”或“b”）处，电路进入保温状态。
（3）某天，全家人忘了将手动开关S1切断，一天内电热水器有2小时处于加热状态，其余时间处于保温状态，则该电热水器正常工作一天共消耗多少电能？
（4）计算R1的阻值。
【解答】解：（1）由图乙可知，电热水器的接线柱3与电热水器的金属外壳相连，为了用电安全，有金属外壳的用电器应该进行接地保护，所以乙图中接线柱3应接地线；
（2）由图乙可知，当开关S1闭合，S2接a时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电热水器处于保温状态；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态；
（3）由表格数据可知，电热水器的加热功率P加热＝2200W＝2.2kW，一天内的加热状态的工作时间t1＝2h，
电热水器的保温功率P保温＝100W＝0.1kW，一天内的保温状态工作的时间t2＝24h﹣2h＝22h，
则该电热水器正常工作一天共消耗的电能：W＝W1+W2＝P加热t1+P保温t2＝2.2kW×2h+0.1kW×22h＝6.6kW h；
（4）由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝22Ω，
R1、R2的串联总电阻：R＝＝＝484Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1＝R﹣R2＝484Ω﹣22Ω＝462Ω。
28．（2023 丽水一模）如图甲所示为某品牌智能炒菜机，其发热元件为两个电阻，R1＝44Ω，R2＝121Ω，额定电压为220V，该炒菜机工作时有高、中、低三个挡位，其内部电热部分电路可以简化为如图乙所示。
（1）“智能炒菜机“在烹制食物时，主要利用了电流的 热效应 ；
（2）若开关S1断开，开关S接a时，则“智能炒菜机“处于 低温挡 （选填“高温挡”、“中温挡”或“低温挡”），求此时通过R1、R2的电流（保留两位小数）；
（3）高温挡正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。
【解答】解：（1）“智能炒菜机“在烹制食物时，将电能转化为内能，利用了电流的热效应；
（2）由图乙可知，电热部分电路中，当S1闭合，S拨到b时，R1、R2并联；当S1断开，S拨到a时，R1、R2串联；当S1闭合，S拨到a时，R1被短路，电路为R2的简单电路；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，炒菜机为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，炒菜机为低温挡；电路为R2的简单电路时，炒菜机为中温挡；因此开关S1断开，开关S接a时，“智能炒菜机“处于低温挡；
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时通过R1、R2的电流：I低温＝＝＝≈1.33A；
（3）高温挡正常工作时，R1、R2并联，电阻R1、R2消耗的电功率分别为：P1＝＝＝1100W，P2＝＝＝400W，
则电阻R1、R2消耗的总功率：P高温＝P1+P2＝1100W+400W＝1500W。
29．（2023 南湖区一模）某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换，工作时先用高温挡加热锅内汤料到沸腾，再用低温挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）低温挡加热时，开关S应旋至触点 bc （选填“ab”、“bc”、“cd”）位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
（3）发热电阻R1的阻值为多少？
【解答】解：
（1）由图甲知，开关S接“ab”时电路断路，开关S接“bc”时两电阻串联，开关S接“cd”时只有R1接入电路；
由串联电路的电阻规律可知，开关S接“bc”时总电阻最大，而电源电压一定，由P＝可知此时总功率最小，为低温挡；开关S接“cd”时电阻最小，总功率最大，为高温挡；
（2）由图乙知高温挡的功率为P高＝440W＝0.44kW，低温挡的功率为P低＝100W＝0.1kW，
某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，高温挡工作时间为1h，低温挡工作时间为6h﹣1h＝5h，
本次烹饪共消耗的电能：W总＝W高+W低＝P高t高+P低t低＝0.44kW×1h+0.1kW×5h＝0.94kW h；
（3）高温挡加热时，只有R1工作，由P＝知，发热电阻R1的阻值为：
R1＝＝＝110Ω。
答：（1）bc；
（2）本次烹饪共消耗0.94kW h的电能；
（3）发热电阻R1的阻值为110Ω。
30．（2023 新昌县一模）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。请解答如下问题：
型号 SHZ2010﹣624
热风温度 50℃～75℃
额定功率 热风时：1000W冷风时：120W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）开关接至2时，电吹风的状态是 吹冷风 （选填“吹冷风”或“吹热风”）。
（2）求电热丝的电阻。
（3）某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3分钟，功率与时间图像如图丙所示，求电吹风消耗的电能。
【解答】解：（1）由图甲可知，当开关接至2时，只有电动机工作，电吹风只吹风，不发热，所以电吹风的状态是吹冷风；
（2）当开关接至1时，电动机和电热丝并联，
由图乙可知电吹风吹热风和冷风时的电功率，电热丝的电功率：P电热丝＝P热﹣P冷＝1000W﹣120W＝880W，
由P＝可知，电热丝的电阻：R＝＝＝55Ω；
（3）由图乙可知，电吹风在额定电压下工作3分钟，热风状态时工作的时间t1＝2min＝120s，冷风状态时工作的时间t2＝1min＝60s，
电吹风吹热风状态时消耗的电能：W1＝P热风t1＝1000W×120s＝1.2×105J，
吹冷风状态时消耗的电能：W2＝P冷风t2＝120W×60s＝7200J，
电吹风消耗的总电能：W＝W1+W2＝1.2×105J×7200J＝1.272×105J。
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