期末冲刺卷（综合题30道）
1．如图甲所示电路是一个温度探头工作原理图，RT为热敏电阻（其阻值随温度变化情况如图乙所示），电源电压恒定，定值电阻R0=20Ω．小华将最大测量值为3V的电压表表盘直接改装成最大测量值为80℃的温度盘，如图丙所示，且改装后的表盘示数满足“电压表示数增大，温度盘示数也增大”．
(1)当温度盘显示最高温度时，电路工作1分钟R0产生的电热多少 ？
(2)该电路的电源电压为 V．
(3)在图丙中用箭头标出温度盘的“0℃”对应的电压表指针位置 ．
(4)在符合设计要求的前提下，为提高温度盘的最大测量值，仅在电路中增加一个定值电阻R1，使可测量的最高温度达到电路允许的最大值．请在图丁的虚线框内补全改进后的电路 并计算出此电路中R1消耗的最大功率 ．
【答案】 27J 9 0.45W
【详解】(1)由丙图可知，当温度盘显示最高温度80℃时，R0的电压为3V，因此电路工作1分钟R0产生的电热Q＝t＝60s＝27J. (2)由乙图知，当温度为80℃时，RT的阻值为40，根据串联电路的分压特点知，,即,解得＝6V,故电源电压为U＝＝3V6V＝9V; (3) 由乙图知，当温度为0℃时，RT的阻值为80此时电压表的示数为U＝9V＝1.8V,故温度盘的“0℃”对应的电压表指针位置为1.8V,如图所示：
(4) 在符合设计要求的前提下，为使可测量的最高温度达到电路允许的最大值，可串联一个定值电阻R1分压，如图所示：
当温度达到150时，由丙图知，RT＝20Ω,此时U0＝3V,电路电路为I＝＝0.15A, RT＝R0, RT的电压也等于3V,故R1应分得3V的电压，则R1的阻值为R1＝＝20Ω,当RT＝20Ω时，R1的功率最大，其最大功率为P＝I2R1＝(0.15A)220Ω＝0.45W.
点睛：(1)据题意当温度盘显示最高温度时，R0的电压为3V，根据Q＝t可求出电路工作1分钟R0产生的电热，（2）由乙图知，当温度为80℃时，RT的阻值为40 Ω，由根据串联电路的分压特点可求出RT的电压，进而求出电源电压．（3）根据欧姆定律可求出温度盘的“0℃”对应的电压表指针位置为1.8V．（4）在符合设计要求的前提下，为使可测量的最高温度达到电路允许的最大值，可串联一个定值电阻R1分压．
2．图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率模糊不清），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。已知电阻R1xx牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡
频率 50Hz
（1）试分析当只有电阻R1工作时对应的是 温挡位，只有电阻R2工作时对应的是 温挡位，并求出“中温挡”时的额定电流。( )
（2）R2的阻值是多少？( )
（3）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？( )
（4）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，空气的比热容为1.1×103J/（kg ℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，求可使此房间空气的温度升高到多少℃？( )
【答案】 中 低 5A 88Ω 7.5A 25℃
【详解】解：（1）[1][2]只闭合S1、S，只有R1单独接入电路；只闭合S2、S，只有R2单独接入电路，S1、S2同时闭合，R1、R2并联，已知电阻R1[3]根据P=UI知“中温挡”时的额定电流为
（2）由知R2的阻值为
（3）高温挡的功率为
P高=P低+P中=550W+1100W=1650W
由P=UI可得，高温挡时正常工作的电流
（4）电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出的热量
Q=W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J
空气吸收的热量
Q吸=ηQ=50%×1.98×106J=9.9×105J
由Q吸=cmΔt可得，房间的空气温度升高
空气升高到的温度为
t′=t0+Δt=10℃+15℃=25℃
答：（1）试分析当只有电阻R1工作时对应的是中温挡位，只有电阻R2工作时对应的是低温挡位， “中温挡”时的额定电流为5A；
（2）R2的阻值是88Ω；
（3）“高温”挡正常工作时的总电流是7.5A；
（4）可使此房间空气的温度升高到25℃。
3．电热油汀取暖器
如图为家用电热油汀取暖器，又叫充油取暖器，是深圳等南方城市近年来流行的一种安全可靠的空间加热器，它主要由密封式电热元件、金属加热管、铁散热片、控温元件、电源开关、指示灯等组成。这种取暖器是将电热管安装在散热片的腔体内部，在腔体内电热管周围注有导热油。
当接通电源后，电热管周围的导热油被加热并上升到腔体上部，沿散热管或散热片对流循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热空间环境。被空气冷却的导热油下降到电热管周围又被加热，开始新的循环。这种取暖器一般都装有双金属片，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源。
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡
（1）电热油汀取暖器双金属片的原理如图甲所示，它由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，它与固定触点构成温控开关，当双金属片所处的环境温度升高到限定值时，双金属片右端由于受热向 （选填“上”或“下”）弯曲，使电路断开，停止加热；
实验序号 材料 升高温度/℃ 原长/m 膨胀的长度/m
1 铜 20 1.0 0.28
2 铁 20 1.0 0.19
上表是铜和铁受热膨胀的实验数据，则图中双金属片下部的材料是否可被磁铁吸引 （选题“是”或“否”）；双金属片的功能类似于 （填字母）
A．发电机
B．电动机
C．滑动变阻器
D．电磁继电器
（2）图乙为其简化的电路原理图，S是保护开关，R1、R2均为电热丝，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。若只闭合S，S1为“低温”挡，则R1的阻值为 Ω，R2的阻值为 Ω；
（3）电热油汀取暖器在高挡位工作10min，将使5kg的电热油升高 ℃。[假设热效率为100%，c油＝3.0×103J/（kg ℃）]
【答案】 上 否 D 88 44 66
【详解】（1）[1]由双金属片的工作原理知，当双金属片所处的环境温度升高到限定值时，由于膨胀程度不同，双金属片受热向上弯曲，使电路断开，停止加热；
[2]双金属片下部的材料如果可被磁铁吸引，在温度升高时不能断开，使电路停止工作；
[3]双金属片的功能类似于开关，电磁继电器实质也是控制电路通断的开关，所以双金属片的功能类似于电磁继电器，故D正确。
故选D。
（2）[4]“低温”挡的额定功率为550W，额定电压是220V，只闭合S、S1为“低温”挡，电路中只有R1，根据得R1的电阻是
[5] “中温”挡的额定功率为1100W，额定电压是220V，只闭合S、S2时为“中温”挡，电路中只有R2，根据得R2的电阻是
（3） [6] 闭合S、S1为“低温”挡，R1单独接入电路，单独闭合S、S2为“中温”挡，高温挡为S、S1、S2同时闭合，R1、R2并联
P高＝P低+P中＝550W+1100W＝1650W
电暖器的“高温”挡正常工作10分钟，放出的热量
W＝P高t＝1650W×10×60s＝9.9×105J
因为热效率为100%，所以电热油吸收的热量
Q吸＝W＝9.9×105J
由Q吸＝cmΔt可得电热油温度升高
4．小赵为了研究不同颜色的物体的吸热本领，做了如下实验：将质量、温度都相同的水分别倒入两个牛奶瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶子包起来（如图），然后将两个瓶子放在太阳光下，每隔测一次瓶中水的温度．经过半个小时的实验，小明得到的两瓶中的水温变化情况如下表所示：
日照时间（） 0 5 10 15 20 25 30
白纸瓶水温（℃） 23 25 26 27 28 29 30
黑纸瓶水温（℃） 23 26 28 29 31 33 34
根据上述表格中的实验数据可以得出的结论是： 。
【答案】当其他条件一定时，黑色物体的吸热本领比白色物体强
【详解】其他条件相同，照射相同的时间后，水的升温情况不同，由此可知不同颜色的物体吸热本领不同，根据表格数据分析可知，黑纸瓶水温升得快，故当其他条件一定时，黑色物体的吸热本领比白色物体强。
5．小雷家买了一辆汽车，该汽车的发动机为单缸四冲程汽油机。小雷阅读了汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图所示的图表。某次，爸爸开车带小雷和妈妈到郊外的湖边游玩，期间汽车沿直线匀速行驶了60km。小雷观察汽车的油量表发现，在这个过程中，发动机耗油5L。已知汽油的热值为汽油的密度为，汽车在行驶过程中受到的牵引力不变。请回答下列问题：
（1）汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的物质为 ；
（2）求汽车沿直线行驶60km的过程中，消耗的汽油完全燃烧所释放的热量 ；
（3）求汽车沿直线行驶60km的过程中，汽车受到的牵引力的大小 ；
（4）提高热机效率具有哪些积极意义 ？（写出两条即可）
【答案】 汽油和空气的混合物 1.88×108J 940N 见解析
【详解】（1）[1]在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气。
（2）[2]由可得，汽车行驶60km消耗的汽油的质量为
由Q=mq可得，汽油完全燃烧所释放的热量为
（3）[3]根据图表中的信息，汽油机的效率为
根据
可得，汽车在行驶过程中发动机输出的有用功为
由W有用=Fs得，汽车牵引力为
（4）[4]提高热机效率可以：①减小有害气体的排放量，降低对空气的污染；②减小燃料的消耗，节约能源。
6．（1）根据要求设计电路图，将设计好的电路图画在方框中，并根据你所设计的电路图连接实物。
要求：两灯并联，开关控制两盏灯，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测L1中的电流，电压表V测电源两端的电压。
（2）闭合开关后电表的示数如图所示，则：
①L2中的电流是 ；
②电压表的示数是 。
【答案】 见解析 0.4A 2.9V
【详解】（1）[1]两灯并联，开关控制两盏灯，开关在干路中，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测L1中的电流，电流表A2和L1在一条支路，电压表V测电源两端的电压，如下图所示
根据电路图连接实物图，如下图所示：
（2）①[2]由图可知，电流表A1的量程是0~3A，分度值为0.1A，示数为0.7A；电流表A2的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；由并联电路电流的规律得到L2中的电流为
I2=I-I1=0.7A-0.3A＝0.4A
②[3]由图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.9V。
7．生活中处处皆物理。
（1）小明想利用电能表测量家中电热水器的电功率，部分参数如图甲所示，其中电能表上3200imp/（kW h）表示 ；该电能表允许接入用电器的最大电功率是 W；将家里其他用电器断开，只将该电饭煲接入电路中，观察到电能表的指示灯6分钟闪烁了320次，则他家电饭煲的功率是 kW；
（2）智能电热马桶已经进入现代家庭，图乙是简易的便座加热电路，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高、中、低”挡三种加热功能，其中低温挡的功率P1为22W，中温档的功率P2为44W。若开关S1 ，开关S2接 ，则便座加热电路处于高温挡加热状态，此时高温挡功率P3为 W，若电热丝发出热量的80%被桶圈吸收，让质量为500g的桶圈温度升高4℃，用“中温档”加热需要 s。[桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg ℃）]
【答案】 用电器消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次 2200 1 闭合 b 88 25
【详解】（1）[1]根据电能表铭牌的意义可知，“3200imp/kW h”表示：用电器消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次。
[2]根据电能表铭牌的意义可知，该电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，所以该电能表允许接入用电器的最大电功率为
P＝UI＝220V×10A＝2200W
[3]因为用电器消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，所以电能表指示灯闪烁了320次，则该用电器消耗的电能为
又因为所用时间为6分钟，所以用电器的功率为
（2）[4][5]由图乙可知，当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，此时总电阻最小，根据公式可知，此时总功率最大，即此时便座加热电路处于高温挡加热状态。
[6]由图乙可知，当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，此时总电阻最大，根据公式可知，此时总功率最小，为低温挡，此时电路中的总电阻为
当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，此时总电阻居中，根据公式可知，此时总功率居中，为中温档，此时电路中R1的阻值为
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值为
R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω
所以当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，因为并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即，所以此时电路中的总电阻为
根据公式可得，此时的功率P3为
[7]由题意可得，马桶圈吸收的热量为
Q吸＝cm（t1-t2）＝0.44×103J/（kg ℃）×0.5kg×4℃＝880J
因为用“中温档”加热，所以此时的加热功率为
P中温＝P2＝44W
又因为电热丝发出热量的80%被桶圈吸收，根据可得，电热丝消耗的电能为
所以根据可得，用“中温档”加热的方式需要的时间为
8．在如图电路中，电源电压为8V。（注：求解时画出相应的等效电路图）
(1)只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A。则 R1的电流是 ，等效电路图 ；
(2)只闭合开关S2时，灯泡L的电流是0.105A。电压表示数为3.8V，则R1的电压是 ，等效电路图 ；
(3)开关S1、S2、S3都闭合时，R2的电流是0.4A，则电流示数是 。R2的电压是 ，等效电路图 。
【答案】 0.2A 4.2V 0.6A 8V
【详解】(1)[1][2]只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路的电流，如图所示，电流表示数为0.2A，则R1的电流是0.2A。
(2)[3][4]只闭合开关S2时，R1与灯泡串联，电流表测电路的电流，电压表测灯的电压，如图所示，此时L的电流是0.105A，电压表示数为3.8V，由串联电路的电压规律可得R1的电压
U1=U UL=8V 3.8V=4.2V
(3)[5][6][7]在(2)中，由欧姆定律可得R1的阻值
开关S1、S2、S3都闭合时，R1与变阻器R2并联，如图所示，电流表测并联电路的总电流，R2的电流是0.4A，由欧姆定律可得，通过R1的电流为：
根据并联电路电流的规律，则电流表的示数
I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A
根据并联电路电压的规律，R2的电压等于电源电压，为8V。
9．某学校组织体检时测量了身高和体重。小明回来回忆测量过程，自己设计了个测量身高和体重的仪器原理图。小明设定的数据如下：电源电压24V保持不变，R0为滑动变阻器，R压为压敏电阻，电阻随压力变化关系图像如图所示。1cm的R0对应阻值2Ω，R0总长为100cm。R1＝40Ω。电流表量程为0﹣0.6A作为显示仪表，0.6A对应身高200cm的人，测体重电路的电压表量程选择0﹣15V，也作为显示仪表，R2阻值为280Ω（计算保留一位小数）请回答下列问题。
（1）人的身高越高，R0接入电路的阻值越 ，人的体重越大，电路中电流越 。
（2）通过计算说明，当电流表示数为0.3A时，对应的人的身高是多大 ？
（3）通过计算说明人的体重60kg时，对应的电压表示数多大 ？
（4）如果男性：身高（cm）﹣95＝标准体重（kg）女性：身高（cm）﹣90＝标准体重（kg）（±2）是正常的，那么小明（男）测量身高和体重时电流表显示是0.3A，电压表显示是14V，通过计算判断他的身材标准么 ？
（5）该秤的电源使用时间过长后电压会变小，这将导致体重测量值 。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【答案】 小 大 180cm 12.9V 不标准 偏小
【详解】（1）[1]由图可知，身高越高，滑片上移，滑动变阻器接入电路中的阻值越小。
[2]体重越大，滑片下移，滑动变阻器接入电路中的阻值越大。
（2）[3]测身高时，电流表量程是0~0.6A，0.6A对应的身高为200cm，电路的总电阻为
此时滑动变阻器接入的阻值为
当电流表示数为0.6A时，电路的总电阻为
此时滑动变阻器接入的阻值为
因为1cm的R0对应阻值2Ω，所以此时滑动变阻器接入电路的长度为，对应的人的身高为200cm-20cm=180cm。
（3）[4]体重60kg的人的重力为
因为压敏电阻受到的压力等于人的重力，由图像可知，压敏电阻的阻值为240Ω，此时通过测重电路的电流为
此时电压表的示数为
（4）[5]电压表的示数为14V时，通过测重电路的电流为
此时压敏电阻两端电压为
压敏电阻的阻值为
由图像可知压敏电阻受到的压力为900N，故人的重力为900N，质量为
小明身高为180cm，180(cm)﹣95=85（kg）＜90（kg）（±2），所以他的身材不标准。
（5）[6]电源电压降低后，电路中的电流、R2两端的电压减小，就会使得压敏电阻两端的电压偏大，计算出的压敏电阻偏大，由图像知，对应的体重就会偏小。
10．随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展．汽车应用了许多物理知识，请你解答：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中 冲程将机械能转化为内能；
（2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （升高/不变/降低）；
（3）汽车发动机在工作时：发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是 ；
（4）汽车在爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档．加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速，那么，在爬坡时减慢车速的目的是 ．
（5）某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成 个工作循环，对外做功 次。
【答案】 压缩 降低 水的比热容大 增大牵引力 20 20
【详解】（1）[1]在汽油机的四个冲程中，压缩冲程时，活塞压缩缸内气体，对气体做功，将机械能转化为内能。
（2）[2]当汽油在发动机内燃烧不充分时，燃料的利用率下降，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值变小，这时发动机的效率将降低。
（3）[3]汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是水的比热容较大，和其它物质相比，相同质量的水升高相同温度时，可以吸收较多热量。
（4）[4]爬坡时需要发动机有很大的牵引力，而单靠增大功率无法达到必要的牵引力，由
可知，当功率一定时，速度越小，牵引力越大，故减小速度可以增大发动机的牵引力。
（5）[5][6]四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该飞轮每秒钟转40圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转40圈，共20个工作循环，对外做功20次。
11．冬天很多人在办公桌上放置了电热桌垫（如图），小明同学想知道它的电热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω，该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率（不考虑温度的变化对电阻的影响）。小科认为，其内部的电路设计可以有图中的甲、乙两种连接方式。
（1）若采用图乙电路连接，电热桌垫处于高温挡时，则开关应打在 处（选填“ab”或“bc”或“cd”）；
（2）若采用图甲电路连接，求电热桌垫处于低温挡时电路的总功率 ；
（3）若采用图乙电路连接，求电热桌垫处于低温挡时1分钟内电路产生的热量是多少 ；
【答案】 cd 14.4W 2160J
【详解】（1）[1]由图乙可知，当开关S接ab时，电路开路，当开关S接bc时，只有R2工作，当开关S接cd时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S接cd时，R1、R2并联，电路中电阻最小，根据可知，电路中的总功率最大，电热桌垫处于高温挡；当开关S接bc时，电路中电阻最大，总功率最小，电热桌垫处于低温挡。
（2）[2]由图甲可知，当开关S1、S2都闭合时，只有R2工作，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据可知，电路中的总功率最小，电热桌垫处于低温挡，电路中的总功率最小为
（3）[3]若采用图乙电路连接，电热桌垫处于低温挡时1分钟内电路产生的热量是
12．小明发现每次爸爸倒车时，如图甲，当汽车距离障碍物的距离达到一定距离时，就会发出“嘀嘀”警报声，图乙为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V，为的定值电阻，为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图丙所示。当传感器到障碍物距离为1m时，报警器开始报警。
（1）倒车雷达工作时，声波传感器是利用 （选填“超声波”或“次声波”）来工作，这利用了声波可以传递 （选填“信息”或“能量”）；
（2）传感器到障碍物距离越近，Rs的阻值越 。当电路中的电流达到 A时，报警器开始报警；
（3）保持起始报警电流不变，若要使电路能在传感器到障碍物距离为1.5m时报警器开始报警。请写中具体可行的两种不同的方法：①更换定值电阻，使其阻值为 Ω，② 。
【答案】 超声波 信息 小 更换为电压为16V的电源
【详解】（1）[1][2]汽车的倒车雷达是利用超声波来工作的；这是利用声波可以传递信息。
（2）[3]由图乙可知，定值电阻和传感器串联，电流表测量电路中的电流，从图丙可知：传感器到障碍物距离越近，的阻值越小。
[4]由图丙知当传感器到障碍物距离为1m时，报警器开始报警，此时的阻值为，电路中报警电流为
（3）[5]保持起始报警电流不变，若要使电路能在传感器到障碍物距离为时报警器开始报警，即的阻值为，此时电路中的总电阻
的阻值
即更换为的定值电阻。
[6]若更换电源电压，则电源电压为
13．小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2V；0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路。晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置。S为单刀双掷开关、R为限流电阻。
（1）照明灯熄灭后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为 欧，此时，电路消耗的总功率为 瓦；
（2）从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与 间；
（3）不管照明灯熄灭还是发光，该电路都要消耗电能。为节约电能，可以再接入一个光控开关（光照弱时自动闭合，光照强时自动断开），你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的 处；
（4）小伟家有几盏相同的照明灯，并由一个开关控制。小伟断开开关，取下任何一个灯泡后，闭合开关，其余的灯仍能发光，则这几盏灯之间是 联的。
【答案】 21780 2.2 火线 b 并
【详解】（1）[1]照明灯熄灭后，限流电阻与二极管串联，为使二极管D正常工作，限流电阻R的电压为
由欧姆定律得，限流电阻的阻值为
[2]此时电路消耗的总功率为
（2）[3]从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与火线间，当切断开关时，灯泡不带电。
（3）[4]不管照明灯熄灭还是发光，该电路都要消耗电能，说明消耗电能的是二极管D与限流电阻R，则光控开关接在与二极管D、限流电阻R串联的b处，当光照强时自动断开，二极管D、限流电阻R被断开，不消耗电能；若光控开关接在a处，a处与二极管D、限流电阻R在不同的支路上，无法控制二极管D、限流电阻R；若光控开关接在c处，整个电路都受光控开关控制，不符合题意。
（4）[5]依题意知，取下任何一个灯泡后，闭合开关，其余的灯仍能发光，说明灯泡互不影响，是并联的。
14．氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点。如图为某氢能科技有限公司的氢能源环卫车。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢=1.4×108J/kg。请完成以下问题：
（1）环卫车的两只远光灯是 （选填“串联”或“并联”）在一起接入电路的；请写出一条以氢做能源的优点： ；
（2）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ 若这些热量全部被水吸收，水温从10℃升高到90℃，则水的质量为多少？
（3）氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热机效率为多少？
【答案】 并联 热值大 1.26×108J 375kg 50%
【详解】（1）[1]环卫车的两只远光灯工作相互不影响，是并联。
[2]氢做能源的优点是：热值大、清洁、高效、可持续性、资源丰富。
（2）[3][4]质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
根据题意可知，水吸收的热量
由可知，水的质量
（3）[5]由可知，氢能源环卫车所做的有用功
该车发动机的热效率
15．如图是一款电加热眼罩手动调节高、中、低三挡加热的简化原理图，其相关参数如表所示：
型号 ※※※※
额定充电（放电）电压 6V
充电电流 400mA
电池容量 1000mAh
（1）当该款眼罩还剩20%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？( )
（2）该款眼罩电源电压U为6V，电热丝R1阻值为8Ω，电热丝R2阻值为12Ω，开关S3只接a或b，求：
①当图中S1闭合、S2断开、S3接a时，加热电路为 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；
②中温挡功率；( )
③充满电，最多能在高温挡正常工作的时间。( )
【答案】 2h 低 4.5W 0.8h
【详解】（1）[1]由表格数据可知，充电电流I=400mA，电池容量Q=1000mAh，当该款眼罩还剩20%的电池容量时，需要补充的电能为
充电电流，在额定电压下充电的时间为
（2）①[2]由电路图可知，当S1闭合、S2断开、S3接a时两电阻串联，当S1闭合、S2闭合、S3接a时电路为R1的简单电路，当S1闭合、S2闭合、S3接b时两电阻并联，因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，当S1闭合、S2断开、S3接a时，电路的总电阻最大，由可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加热电路为低温挡。
②[3]当S1闭合、S2闭合、S3接a时，电路为R1的简单电路，加热电路为中温挡，则中温挡功率为
③[4]当S1闭合、S2闭合、S3接b时，两电阻并联，加热电路为高温挡，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，所以高温挡时电路中的电流为
充满电时最多能在高温挡正常工作的时间为
16．直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表所示。
充电电压U/V 充电电流I/A 充电时长t/min 充电读数/kW·h 充电费用/元
400 45 24.0 28.80
（1）充电过程中蓄电池相当于 （电源/用电器）；
（2）在D从30%增至70%的过程中，当D为70%时，充电电流为 A；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元；
（4）设D从70%增长至80%所需时间为，从80%增长至90%所需时间为，且，则测试全过程的充电总时长为 min。
【答案】 用电器 100 50.4 108
【详解】（1）[1]充电过程中蓄电池将电能转化为化学能，属于用电器。
（2）[2]由图乙可知，当D为70%时，充电效率为40kW，充电电流为
（3）[3]由表中信息可知，从30%充电至70%，充电费用为28.8元，即充40%的电费用是28.8元，则从70%至100%的费用为
所以一共的费用为
（4）[4]充电至70%时消耗的电能为24，所以总电能为
从80%增长至90%充电功率为15kW，所需时间为，则为
同理从90%增长至100%所需时间也为0.4h。因为，所以
测试全过程的充电总时长
17．小明家新装修的房子的两个卫生间里分别安装了燃气热水器和电热水器，两种热水器的部分参数和相关物理量如下表所示。
（1）若每次洗澡时间为10min，进出水温分别为20℃和40℃，用燃气热水器加热，需要消耗的天然气为多少m3？( )
（2）若用电热水器加热，达到同样的进出水温度，消耗的电能为多少？需要加热多长时间？( )
（3）通过进一步计算，小明知道了平时使用 热水器洗澡更划算。天然气的热值约为 J/kg。（不要求写计算过程）
热水器种类 参数 燃气热水器 电热水器
（L/min） 5 5
效率（%） 40 70
电热水器额定功率（W） 3000
天然气热值（J/m3）
天然气价格（元/m3） 2.1
天然气密度（kg/m3） 2.1
电价（元/kW h） 0.5
【答案】 0.125m3 6×106J；33.3min 燃气
【详解】解：（1）[1]每次洗澡时间为10min，用水的体积为
用水的质量为
水吸收的热量为
燃料燃烧放出的热量
需要消耗的天然气的体积
（2）[2]若用电热水器加热，达到同样的进出水温度，用热水器加热与用天然气加热水，水吸收的热量与用天然气加热用的热量相同，热水器消耗的电能
需要加热时间为
（3）[3]同等情况下，用天然气的费用为
用电的费用为
平时使用燃气热水器洗澡更划算。
[4]平时使用燃气热水器洗澡更划算；转换为质量，天然气的热值约为
答：（1）若每次洗澡时间为10min，进出水温分别为20℃和40℃，用燃气热水器加热，需要消耗的天然气为0.125m3；
（2）若用电热水器加热，达到同样的进出水温度，消耗的电能为，需要加热时间为33.3min；
（3）平时使用燃气热水器洗澡更划算；天然气的热值约为。
18．在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。
(1)如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与 相连，防止漏电时对人造成伤害，壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水的内能；
(2)电热水壶的铭牌如表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少；
额定容量 2.0L
额定电压 220V
额定功率 2000W
频率 50Hz
(3)为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为12℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7min。已知烧水时气压为1个标准大气压，，，则该电热水壶的加热效率为。
【答案】(1) 地线 热传递
(2)9.1A
(3)88%
【详解】（1）[1]电热水壶属于金属外壳用电器，所以与电热水壶外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
[2]烧水时水吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的。
（2）由铭牌知道，电水壶的额定功率为2000W，额定电压为220V，由P=UI知道，电水壶正常工作时的电流是
（3）由铭牌知道 ，电热水壶的最大容量是
V=2.0L=2.0×10-3 m3
电热水壶内装满水时水的质量是
在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，所以水加热至沸腾需要吸收的热量是
根据题意知道，电水壶正常工作时间是
t=7min=420s
所以电水壶正常工作7min消耗电能是
故该电热水壶的加热效率是
19．图甲是具有高、低温两挡的电热饭盒，图乙为其内部简化电路的一部分，R1、R2是阻值均为48.4Ω的发热电阻，当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。某次关闭家中其它用电器，只使用电热饭盒高温挡加热一段时间，测得1kg米饭温度升高了40℃，图丙所示电能表的脉冲指示灯闪烁了125次。请你解答：
（1）为达到上述要求，在图乙中虚线框内分别填入定值电阻R2和导线的元件符号；
（2）电热饭盒的高温挡电功率以及本次加热消耗的电能；
（3）电热饭盒本次的加热效率。[米饭的比热容取：2.5×103J/(kg ℃)]
【答案】（1）见解答图；（2）1000W，1.25×105J；（3）80%
【详解】解：（1）当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。开关S接1位置为高温挡，根据可知，当电路的电阻最小时，总功率最大，此时1的位置应为导线；2位置是两个电阻串联；如图所示：
（2）加热时只有电阻R1工作，电功率
脉冲指示灯闪烁了125次，电热饭盒正常加热消耗的电能为
（3）米饭吸收的热量为
Q吸=cmΔt=2.5×103J/(kg·℃)×1kg×40℃=1×105J
此电热饭盒的加热效率为
答：（1） ；
（2）电热饭盒的高温挡电功率1000W，本次加热消耗的电能1.25×105J；
（3）电热饭盒本次的加热效率为80%。
20．在连接电路时，如发现有连接错误，不少同学习惯于将电路全部拆散，重新连接。其实有时只要思考一下拆除或改接某些导线就能解决问题，如图是某同学连接的电路：
（1）连接电路时，开关应 ；
（2）如果闭合开关将出现 现象；
（3）请在错误的导线上打“×”，并在电路中标明电流的方向。( )
【答案】 断开 短路
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应断开。
（2）[2]如果闭合开关，电流经a、b、c、e将直接回到电源负极，出现短路现象。
（3）[3]去掉导线b，将开关的右接线柱与L1的左接线柱连接起来，两灯并联，改正后的实物图及电流的方向如下所示：
21．高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。
（1）高压气瓶向气垫内充气时，高压气瓶内的气体对 （“内”或“外”）做功，内能 。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m，则其功率为 W；
（2）图乙中，质地均匀的长方体石板长为2m、重为6×104N。当气垫内最高气压比外界气压高出106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面面积为400cm2；
①请在乙图中画出气垫刚好顶起石板时的阻力臂l2；( )
②气垫刚好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的端点多远？( )
【答案】 外 减小 2000 1.5m
【详解】（1）[1][2]高压气瓶内气体向气垫充气时，气体体积增大，对外做功，气体内能减小。
[3]由题意，气垫对物体的支持力为105N，其功率为
（2）①[4]气垫顶起石板时，石板最右侧与地接触点为支点，石板重力为顶起石板的阻力，阻力臂为支点O到重力G作用线的距离，如图所示：
②[5]气垫产生的支持力为
石板长度为2m，其重心在板中间，则重力力臂为
根据杠杆平衡条件
代入数据得
解得气垫的力臂为，则气垫的中心至少离石板右端的端点距离为1.5m。
22．如图是一种煲汤用的电热锅的工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。电热锅的部分参数如下表所示。
容积 4.5L
额定电压 220V
保温功率 80W
加热功率 500W
(1)调节切换开关可以使电热锅分别处于“关”“高温”“自动”或“保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为保温挡。小明发现，当电热锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。
(2)如果该电热锅处于高温挡正常工作时，使4.5L的水温度升高54℃需要42min，那么电热锅的效率为多少？[c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
【答案】(1) 3 保温功率小于（或等于）散热功率
(2)81%
【详解】（1）[1]由图提供的信息知道R1＞R2，根据电功率公式可知，当U不变时，电阻越小，功率越大，故当开关连接触点3时，消耗的电功率最小，处于保温保温状态。
[2]当电热锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因是电流产生的热量小于或等于散失的热量，不能使水温升高，即保温功率小于（或等于）散热功率。
（2）水的体积
V＝4.5L＝4.5×10-3m3
水的质量
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4.5×10-3m3＝4.5kg
水吸收的热量
Q＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×4.5kg×54℃＝1.0206×106J
加热功率P＝500W，工作42min消耗电能
W＝Pt＝500W×42×60s＝1.26×106J
电热锅的加热效率
23．某品牌电热水器铭牌如表所示，热水器装满水后，正常工作80min，观察到热水器上温度计示数由20℃上升到70℃，已知，，求：
产品名称：密闭型储水式电热水器 产品型号：F60-F32DQ3（HEY） 额定电压：220V 额定频率：50Hz 防水等级：IPX4 额定容量：60L 额定功率：3200W 额定压力：0.75MPa 电器类别：1类 执行标准：GB4706.1-1998 GB4706.12-2006 T/CHEAA0003-2018
（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量； ；
（2）电热水器正常工作时的电流（结果保留一位小数） ；
（3）用电高峰时段，电热水器两端实际电压为U1=180V时的实际功率（电阻丝的阻值不变，结果保留整数） 。
【答案】 14.5A 2142W
【详解】（1）[1]水的质量
吸收热量
（2）[2]由铭牌可知电热水器的额定功率为P总=3200W，额定电压U=220V。由P=UI可得，电热水器正常工作时的电流
（3）[3]由得，电热水器的电阻
电热水器两端实际电压U实=180V时，实际功率
24． 探究摩擦起电。
（1）用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引纸屑，是因为橡胶棒带上了电荷。进一步实验发现，此时橡胶棒带的是负电，根据你所学习的原子结构的知识，橡胶棒带负电是因为 ；
A．失去了一些质子 B．得到了一些电子 C．失去了一些电子 D．创造了负电荷
（2）根据学过的知识，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，则可以判断丝绸应该带 电；
（3）通过实验探究，可知道自然界存在两种电荷，验电器应用了它们之间相互作用的规律是： 。
【答案】 B 负 同种电荷相互排斥
【详解】（1）[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带负电，故选B。
（2）[2]丝绸摩擦过玻璃棒后，玻璃板因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带负电。
（3）[3]自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷，它们之间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，验电器应用了同种电荷相互排斥。
25．人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题。目前，我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。
（1）太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是( )
A．磁性材料 B．纳米材料
C．半导体 D．超导体
（2）太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的.我国太阳能热水器已走进了千家万户。小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m2.若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为，每天接收太阳能的时间以8h计算，热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能，则正常情况下，该热水器一天能把150kg、初温为20°C的水加热到多少摄氏度 （水的比热容为4.2×103J(kg ℃)）
【答案】 C 60℃
【详解】(1)[1]太阳能电池板是由晶体态硅制成的，硅属于半导体；故选C.
(2)[2]太阳能热水器一天吸收的太阳能：
Q吸=2.1×8×3×106J=5.04×107，
由题意可知：水吸收的热量
Q水吸=Q吸×50%=5.04×107×50%=2.52×107J;
因为Q吸=cm△t，所以：
△t===40℃，
所以水最后的温度：
t=20℃+40℃=60℃。
26．在新冠肺炎疫情防控期间，进入各种公共场所必须测量体温，非接触式红外测温仪的使用极大方便了体温检测，如图甲所示。非接触式红外测温仪的电路原理图如图乙所示，电源电压为9V，R0是阻值为10欧的定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值会随着温度的改变而改变。当人体体温高于37.3℃时，红灯亮发出报警。R1随人体温度辐射的红外线变化的关系如表所示。
温度t/℃ 35 36.5 37 37.5 38 39 40
电阻R1/Ω 20 17 16 15 14 12 10
（1）图乙中的显示仪是用 （选填“电压表”或“电流表” 改装的；
（2）图乙中R0的作用是 ；
（3）当体温是35℃时，电压表的示数是多少伏 ？
（4）小白同学经过测温仪时，电压表示数显示3.6V，计算说明测温仪是否会报警 。
【答案】 电流表 保护电路 3V 测温仪会报警
【详解】（1）[1]根据电流表、电压表使用方法，由图可知，测温仪串联在电路中，因此是用电流表改装的。
（2）[2]图中R1与R0串联，电流表测电路的电流，当R1过小时，电路的电流过大会损坏电路元件，故电路中R0的作用是保护电路。
（3）[3]闭合开关，电压表测量R0两端的电压，当体温是35℃时，由表格数据可知，R1的阻值为20Ω，根据欧姆定律可知，电路中的电流
电压表的示数
（4）[4]小白同学经过测温仪时，电压表示数显示3.6V，根据欧姆定律可知电路中的电流
电路中的总电阻
根据电阻串联的特点可知热敏电阻的阻值
根据表格数据可知，人体体温为37.5℃，高于37.3℃，故测温仪会报警。
27．如图所示是“神舟十一号”飞船的返回舱。返回舱又称座舱，是航天员往返太空时乘坐的舱段，为密闭结构，前端有舱门。返回舱重返地球时，为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁，返回舱表面涂有防热材料。问：
(1)返回舱重返回地球时，高度不断下降，与大气摩擦隔热材料温度升高，这与热机哪个冲程的能量转换方式相似？（将答案填在答题卡横线上）
(2)已知物体所具有的重力势能和高度的关系是，返回舱的总质量为，其中防热材料的质量为，比热容为。若下落时减少的重力势能有40％转化为防热材料的内能，那么飞船在大气层中下落后，防热材料升高的温度是多少？
(3)若在(2)的过程中，假设没有能量损失，防热材料吸收的热量由燃烧焦炭来获得，那么需要完全燃烧0.4千克的焦炭，求焦炭的热值是多少？
【答案】(1)压缩冲程；(2)；(3)
【详解】解：(1)返回舱重返回地球时，高度不断下降，与大气摩擦隔热材料温度升高，这是通过做功来改变物体内能，在此过程中机械能转化为内能，这与热机压缩冲程的能量转换方式相似。
(2)返回舱下落1000m减少的重力势能
重力势能转化为的内能
防热材料升高的温度
(3)假设没有能量损失，防热材料吸收的热量
焦炭的热值
答：(1)返回舱重返回地球时，高度不断下降，与大气摩擦隔热材料温度升高，这与热机压缩冲程的能量转换方式相似；
(2)飞船在大气层中下落后，防热材料升高的温度是；
(3)焦炭的热值是。
28．电给我们的生活带来了很多方便，但如果使用不当也会带来危害，下面是从小芳的《安全用电》作文中节选的一段话，请你模仿样例格式，从材料原文中摘抄出涉及到物理知识的内容，并写出相应的物理知识或规律．（至少写出三条，但物理知识或规律不能重复） 下午放学我回到家，一进门就闻到一股香辣味，跑进厨房看到妈妈在煤气炉火上用铁锅炒菜 ， 一旁的电压力锅还在煮饭．走进客厅，看到妈妈的手机在插排上充电，天气太冷，我把电暖器也插在插排上取暖，身上很快就被烤得暖烘烘的．我到洗手间把电热水器开关合上煮水，准备晚饭后洗澡、过了一会儿，家里的灯突然全灭了，妈妈说家里同时使用的用电器过多，叫我先把电热水器开关关掉，等饭好后再合上．吃完饭，洗完澡后，我开始写作业，看见台灯很脏，就拿湿毛巾去擦灯泡，手突然麻麻的触电缩回．妈妈怕我再发生意外，给我讲了一些安全用电的常识…
序号 材料原文 物理知识或规律
例子 用铁锅炒菜 铁易导热
1
2
3
【答案】 一进门就闻到一股香辣味 扩散现象 电暖器也插在插排上取暖 电能转化为内能 身上很快就被烤得暖烘烘的 热传递改变物体的内能
【分析】认真阅读材料，仿照样例找出材料中所涉及到物理知识的语句，并做出解释即可．
【详解】阅读材料，原文中涉及到的物理知识包括：
一进门就闻到一股香辣味 扩散现象；
手机在插排上充电 电能转化为化学能；
电暖器也插在插排上取暖 电能转化为内能；
身上很快就被烤得暖烘烘的 热传递改变物体的内能；
家里的灯突然全灭了，妈妈说家里同时使用的用电器过多 电路中总功率过大，造成干路电流过大．
29．小亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示，电源电压保持不变。电压表量程为0~3V，R0是定值电阻， 阻值为150Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）R1的阻值随温度降低而 ， 闭合开关S后， 当环境温度为20℃时，R1的阻值为 Ω；
（2）闭合开关S后， 当环境温度为20℃时，此时电压表的示数为1.5V， 通过R 的电流是多少 A？
（3）闭合开关S后，当环境温度为20℃时，R1两端电压是多少V？
（4）电源电压为多少 V？
【答案】 变大 250 0.01 2.5 4
【详解】（1）[1][2]由图1可知，该电路为R1和R0的串联电路，电压表测R0两端的电压；由图可知，温度越低，R1的阻值越大，此R1的阻值随温度降低而变大；由图可知，当环境温度为20°C时，R1的阻值为250Ω。
（2）[3]闭合开关S后，当环境温度为20°C时，此时电压表的示数为1.5V，即R0两端的电压为1.5V，则通过R0的电流为
（3）[4]由串联电路的电流特点可知，通过R1的电流为， R1两端的电压为
（4）[4]由串联电路的电压特点可知，电源电压为
30．如图甲所示是一种风速测定简易装置，R为阻值为40Ω的定值电阻，R1为滑动变阻器（最大阻值为20Ω），电源电压为9V，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连（活塞与管道壁接触紧密），活塞运动时，细杆可带动滑动变阻器滑片移动。请思考并回答以下问题：
（1）该装置中的风速仪是用电压表改装而成，如图甲所示测的是定值电阻R两端的电压，若要改测R1两端的电压是否可以只将电压表接C的导线直接改接A点？请说明理由 ；
（2）请利用所学的“流速与压强”及电路相关知识简要分析该风速测定仪的原理： ；
（3）根据该仪器测得的风速和滑动变阻器R1接入电路中的阻值之间的关系如表格所示；
风速km/h 0 5 10 15 20 25 30
接入电路的R1（Ω） 20 16 12 8 5 2 0
实验中，我们把风速为0时，风速仪（电压表）对应的电压值标为零刻度；把风速为30km/h时，风速仪（电压表）对应的电压值标为最大风速；
①请计算风速仪零刻度和最大风速所对应的电压值 ；
②在图乙的表盘中用符号“↑”标出零刻度 ；
（4）该风速仪存在的不足之处，其中之一为：风速仪的制作过程中，对于风速变化控制时不够灵敏，你改进方法是 。
【答案】 不可以，理由是电压表正负接线柱接反了 见解析 6V和9V 换用弹性系数更小的弹簧和一个阻值更大的滑动变阻器
【详解】（1）[1]由图甲知，两电阻串联，电压表测的是定值电阻R两端的电压，则电压表与B相连的是电压表的正接线柱，电压表与C相连的是电压表的负接线柱；若只将电压表接C的导线直接改接A点来测R1两端的电压，则电流从电压表负接线柱流入，正接线柱流出；即电压表正负接线柱接反了。
（2）[2]风速测定仪的原理是：风经过“T”型管道上方时，风速越大，活塞上方压强越小；活塞下方大气压不变，上下气压差变大，在弹簧作用下滑片P向上移动，R1接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小；电源电压不变，由欧姆定律知，电路中的电流变大；定值电阻阻值不变，由U＝IR知，该电压表的示数变大。
（3）①[3]由表中数据知，风速为0时，R1＝20Ω，两电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，由电阻的串联和欧姆定律可得，电路的电流为
由欧姆定律，电压表示数为
UR＝IR＝0.15A×40Ω＝6V
即风速仪零刻度对应的电压值为6V；当风速为30km/h时，R1接入电路的电阻为0，电路为只有R的电路，所以风速仪对应的电压值为电源电压9V。
②[4]风速为0时，电压表示数为6V，所以在图乙的表盘中电压表选用大量程0~15V，分度值为0.5V，指针位置如图所示：
（4）[5]风速仪的制作过程中，对于风速变化不大时不够灵敏，根据U＝IR，是因为电流变化小，即风速变化不大时，滑动变阻器接入电路的电阻值变化小，为增大滑动变阻器接入电路的电阻值的变化，应换用弹性系数更小的弹簧和一个阻值更大的滑动变阻器。期末冲刺卷（综合题30道）
1．如图甲所示电路是一个温度探头工作原理图，RT为热敏电阻（其阻值随温度变化情况如图乙所示），电源电压恒定，定值电阻R0=20Ω．小华将最大测量值为3V的电压表表盘直接改装成最大测量值为80℃的温度盘，如图丙所示，且改装后的表盘示数满足“电压表示数增大，温度盘示数也增大”．
(1)当温度盘显示最高温度时，电路工作1分钟R0产生的电热多少 ？
(2)该电路的电源电压为 V．
(3)在图丙中用箭头标出温度盘的“0℃”对应的电压表指针位置 ．
(4)在符合设计要求的前提下，为提高温度盘的最大测量值，仅在电路中增加一个定值电阻R1，使可测量的最高温度达到电路允许的最大值．请在图丁的虚线框内补全改进后的电路 并计算出此电路中R1消耗的最大功率 ．
2．图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率模糊不清），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。已知电阻R1xx牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡
频率 50Hz
（1）试分析当只有电阻R1工作时对应的是 温挡位，只有电阻R2工作时对应的是 温挡位，并求出“中温挡”时的额定电流。( )
（2）R2的阻值是多少？( )
（3）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？( )
（4）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，空气的比热容为1.1×103J/（kg ℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，求可使此房间空气的温度升高到多少℃？( )
3．电热油汀取暖器
如图为家用电热油汀取暖器，又叫充油取暖器，是深圳等南方城市近年来流行的一种安全可靠的空间加热器，它主要由密封式电热元件、金属加热管、铁散热片、控温元件、电源开关、指示灯等组成。这种取暖器是将电热管安装在散热片的腔体内部，在腔体内电热管周围注有导热油。
当接通电源后，电热管周围的导热油被加热并上升到腔体上部，沿散热管或散热片对流循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热空间环境。被空气冷却的导热油下降到电热管周围又被加热，开始新的循环。这种取暖器一般都装有双金属片，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源。
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡
（1）电热油汀取暖器双金属片的原理如图甲所示，它由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，它与固定触点构成温控开关，当双金属片所处的环境温度升高到限定值时，双金属片右端由于受热向 （选填“上”或“下”）弯曲，使电路断开，停止加热；
实验序号 材料 升高温度/℃ 原长/m 膨胀的长度/m
1 铜 20 1.0 0.28
2 铁 20 1.0 0.19
上表是铜和铁受热膨胀的实验数据，则图中双金属片下部的材料是否可被磁铁吸引 （选题“是”或“否”）；双金属片的功能类似于 （填字母）
A．发电机
B．电动机
C．滑动变阻器
D．电磁继电器
（2）图乙为其简化的电路原理图，S是保护开关，R1、R2均为电热丝，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。若只闭合S，S1为“低温”挡，则R1的阻值为 Ω，R2的阻值为 Ω；
（3）电热油汀取暖器在高挡位工作10min，将使5kg的电热油升高 ℃。[假设热效率为100%，c油＝3.0×103J/（kg ℃）]
4．小赵为了研究不同颜色的物体的吸热本领，做了如下实验：将质量、温度都相同的水分别倒入两个牛奶瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶子包起来（如图），然后将两个瓶子放在太阳光下，每隔测一次瓶中水的温度．经过半个小时的实验，小明得到的两瓶中的水温变化情况如下表所示：
日照时间（） 0 5 10 15 20 25 30
白纸瓶水温（℃） 23 25 26 27 28 29 30
黑纸瓶水温（℃） 23 26 28 29 31 33 34
根据上述表格中的实验数据可以得出的结论是： 。
5．小雷家买了一辆汽车，该汽车的发动机为单缸四冲程汽油机。小雷阅读了汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图所示的图表。某次，爸爸开车带小雷和妈妈到郊外的湖边游玩，期间汽车沿直线匀速行驶了60km。小雷观察汽车的油量表发现，在这个过程中，发动机耗油5L。已知汽油的热值为汽油的密度为，汽车在行驶过程中受到的牵引力不变。请回答下列问题：
（1）汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的物质为 ；
（2）求汽车沿直线行驶60km的过程中，消耗的汽油完全燃烧所释放的热量 ；
（3）求汽车沿直线行驶60km的过程中，汽车受到的牵引力的大小 ；
（4）提高热机效率具有哪些积极意义 ？（写出两条即可）
6．（1）根据要求设计电路图，将设计好的电路图画在方框中，并根据你所设计的电路图连接实物。
要求：两灯并联，开关控制两盏灯，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测L1中的电流，电压表V测电源两端的电压。
（2）闭合开关后电表的示数如图所示，则：
①L2中的电流是 ；
②电压表的示数是 。
7．生活中处处皆物理。
（1）小明想利用电能表测量家中电热水器的电功率，部分参数如图甲所示，其中电能表上3200imp/（kW h）表示 ；该电能表允许接入用电器的最大电功率是 W；将家里其他用电器断开，只将该电饭煲接入电路中，观察到电能表的指示灯6分钟闪烁了320次，则他家电饭煲的功率是 kW；
（2）智能电热马桶已经进入现代家庭，图乙是简易的便座加热电路，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高、中、低”挡三种加热功能，其中低温挡的功率P1为22W，中温档的功率P2为44W。若开关S1 ，开关S2接 ，则便座加热电路处于高温挡加热状态，此时高温挡功率P3为 W，若电热丝发出热量的80%被桶圈吸收，让质量为500g的桶圈温度升高4℃，用“中温档”加热需要 s。[桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg ℃）]
8．在如图电路中，电源电压为8V。（注：求解时画出相应的等效电路图）
(1)只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A。则 R1的电流是 ，等效电路图 ；
(2)只闭合开关S2时，灯泡L的电流是0.105A。电压表示数为3.8V，则R1的电压是 ，等效电路图 ；
(3)开关S1、S2、S3都闭合时，R2的电流是0.4A，则电流示数是 。R2的电压是 ，等效电路图 。
9．某学校组织体检时测量了身高和体重。小明回来回忆测量过程，自己设计了个测量身高和体重的仪器原理图。小明设定的数据如下：电源电压24V保持不变，R0为滑动变阻器，R压为压敏电阻，电阻随压力变化关系图像如图所示。1cm的R0对应阻值2Ω，R0总长为100cm。R1＝40Ω。电流表量程为0﹣0.6A作为显示仪表，0.6A对应身高200cm的人，测体重电路的电压表量程选择0﹣15V，也作为显示仪表，R2阻值为280Ω（计算保留一位小数）请回答下列问题。
（1）人的身高越高，R0接入电路的阻值越 ，人的体重越大，电路中电流越 。
（2）通过计算说明，当电流表示数为0.3A时，对应的人的身高是多大 ？
（3）通过计算说明人的体重60kg时，对应的电压表示数多大 ？
（4）如果男性：身高（cm）﹣95＝标准体重（kg）女性：身高（cm）﹣90＝标准体重（kg）（±2）是正常的，那么小明（男）测量身高和体重时电流表显示是0.3A，电压表显示是14V，通过计算判断他的身材标准么 ？
（5）该秤的电源使用时间过长后电压会变小，这将导致体重测量值 。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
10．随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展．汽车应用了许多物理知识，请你解答：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中 冲程将机械能转化为内能；
（2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （升高/不变/降低）；
（3）汽车发动机在工作时：发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是 ；
（4）汽车在爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档．加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速，那么，在爬坡时减慢车速的目的是 ．
（5）某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成 个工作循环，对外做功 次。
11．冬天很多人在办公桌上放置了电热桌垫（如图），小明同学想知道它的电热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω，该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率（不考虑温度的变化对电阻的影响）。小科认为，其内部的电路设计可以有图中的甲、乙两种连接方式。
（1）若采用图乙电路连接，电热桌垫处于高温挡时，则开关应打在 处（选填“ab”或“bc”或“cd”）；
（2）若采用图甲电路连接，求电热桌垫处于低温挡时电路的总功率 ；
（3）若采用图乙电路连接，求电热桌垫处于低温挡时1分钟内电路产生的热量是多少 ；
12．小明发现每次爸爸倒车时，如图甲，当汽车距离障碍物的距离达到一定距离时，就会发出“嘀嘀”警报声，图乙为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V，为的定值电阻，为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图丙所示。当传感器到障碍物距离为1m时，报警器开始报警。
（1）倒车雷达工作时，声波传感器是利用 （选填“超声波”或“次声波”）来工作，这利用了声波可以传递 （选填“信息”或“能量”）；
（2）传感器到障碍物距离越近，Rs的阻值越 。当电路中的电流达到 A时，报警器开始报警；
（3）保持起始报警电流不变，若要使电路能在传感器到障碍物距离为1.5m时报警器开始报警。请写中具体可行的两种不同的方法：①更换定值电阻，使其阻值为 Ω，② 。
13．小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2V；0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路。晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置。S为单刀双掷开关、R为限流电阻。
（1）照明灯熄灭后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为 欧，此时，电路消耗的总功率为 瓦；
（2）从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与 间；
（3）不管照明灯熄灭还是发光，该电路都要消耗电能。为节约电能，可以再接入一个光控开关（光照弱时自动闭合，光照强时自动断开），你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的 处；
（4）小伟家有几盏相同的照明灯，并由一个开关控制。小伟断开开关，取下任何一个灯泡后，闭合开关，其余的灯仍能发光，则这几盏灯之间是 联的。
14．氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点。如图为某氢能科技有限公司的氢能源环卫车。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢=1.4×108J/kg。请完成以下问题：
（1）环卫车的两只远光灯是 （选填“串联”或“并联”）在一起接入电路的；请写出一条以氢做能源的优点： ；
（2）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ 若这些热量全部被水吸收，水温从10℃升高到90℃，则水的质量为多少？
（3）氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热机效率为多少？
15．如图是一款电加热眼罩手动调节高、中、低三挡加热的简化原理图，其相关参数如表所示：
型号 ※※※※
额定充电（放电）电压 6V
充电电流 400mA
电池容量 1000mAh
（1）当该款眼罩还剩20%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？( )
（2）该款眼罩电源电压U为6V，电热丝R1阻值为8Ω，电热丝R2阻值为12Ω，开关S3只接a或b，求：
①当图中S1闭合、S2断开、S3接a时，加热电路为 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；
②中温挡功率；( )
③充满电，最多能在高温挡正常工作的时间。( )
16．直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表所示。
充电电压U/V 充电电流I/A 充电时长t/min 充电读数/kW·h 充电费用/元
400 45 24.0 28.80
（1）充电过程中蓄电池相当于 （电源/用电器）；
（2）在D从30%增至70%的过程中，当D为70%时，充电电流为 A；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元；
（4）设D从70%增长至80%所需时间为，从80%增长至90%所需时间为，且，则测试全过程的充电总时长为 min。
17．小明家新装修的房子的两个卫生间里分别安装了燃气热水器和电热水器，两种热水器的部分参数和相关物理量如下表所示。
（1）若每次洗澡时间为10min，进出水温分别为20℃和40℃，用燃气热水器加热，需要消耗的天然气为多少m3？( )
（2）若用电热水器加热，达到同样的进出水温度，消耗的电能为多少？需要加热多长时间？( )
（3）通过进一步计算，小明知道了平时使用 热水器洗澡更划算。天然气的热值约为 J/kg。（不要求写计算过程）
热水器种类 参数 燃气热水器 电热水器
（L/min） 5 5
效率（%） 40 70
电热水器额定功率（W） 3000
天然气热值（J/m3）
天然气价格（元/m3） 2.1
天然气密度（kg/m3） 2.1
电价（元/kW h） 0.5
18．在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。
(1)如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与 相连，防止漏电时对人造成伤害，壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水的内能；
(2)电热水壶的铭牌如表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少；
额定容量 2.0L
额定电压 220V
额定功率 2000W
频率 50Hz
(3)为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为12℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7min。已知烧水时气压为1个标准大气压，，，则该电热水壶的加热效率为。
19．图甲是具有高、低温两挡的电热饭盒，图乙为其内部简化电路的一部分，R1、R2是阻值均为48.4Ω的发热电阻，当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。某次关闭家中其它用电器，只使用电热饭盒高温挡加热一段时间，测得1kg米饭温度升高了40℃，图丙所示电能表的脉冲指示灯闪烁了125次。请你解答：
（1）为达到上述要求，在图乙中虚线框内分别填入定值电阻R2和导线的元件符号；
（2）电热饭盒的高温挡电功率以及本次加热消耗的电能；
（3）电热饭盒本次的加热效率。[米饭的比热容取：2.5×103J/(kg ℃)]
20．在连接电路时，如发现有连接错误，不少同学习惯于将电路全部拆散，重新连接。其实有时只要思考一下拆除或改接某些导线就能解决问题，如图是某同学连接的电路：
（1）连接电路时，开关应 ；
（2）如果闭合开关将出现 现象；
（3）请在错误的导线上打“×”，并在电路中标明电流的方向。( )
21．高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。
（1）高压气瓶向气垫内充气时，高压气瓶内的气体对 （“内”或“外”）做功，内能 。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m，则其功率为 W；
（2）图乙中，质地均匀的长方体石板长为2m、重为6×104N。当气垫内最高气压比外界气压高出106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面面积为400cm2；
①请在乙图中画出气垫刚好顶起石板时的阻力臂l2；( )
②气垫刚好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的端点多远？( )
22．如图是一种煲汤用的电热锅的工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。电热锅的部分参数如下表所示。
容积 4.5L
额定电压 220V
保温功率 80W
加热功率 500W
(1)调节切换开关可以使电热锅分别处于“关”“高温”“自动”或“保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为保温挡。小明发现，当电热锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。
(2)如果该电热锅处于高温挡正常工作时，使4.5L的水温度升高54℃需要42min，那么电热锅的效率为多少？[c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
23．某品牌电热水器铭牌如表所示，热水器装满水后，正常工作80min，观察到热水器上温度计示数由20℃上升到70℃，已知，，求：
产品名称：密闭型储水式电热水器 产品型号：F60-F32DQ3（HEY） 额定电压：220V 额定频率：50Hz 防水等级：IPX4 额定容量：60L 额定功率：3200W 额定压力：0.75MPa 电器类别：1类 执行标准：GB4706.1-1998 GB4706.12-2006 T/CHEAA0003-2018
（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量； ；
（2）电热水器正常工作时的电流（结果保留一位小数） ；
（3）用电高峰时段，电热水器两端实际电压为U1=180V时的实际功率（电阻丝的阻值不变，结果保留整数） 。
24． 探究摩擦起电。
（1）用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引纸屑，是因为橡胶棒带上了电荷。进一步实验发现，此时橡胶棒带的是负电，根据你所学习的原子结构的知识，橡胶棒带负电是因为 ；
A．失去了一些质子 B．得到了一些电子 C．失去了一些电子 D．创造了负电荷
（2）根据学过的知识，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，则可以判断丝绸应该带 电；
（3）通过实验探究，可知道自然界存在两种电荷，验电器应用了它们之间相互作用的规律是： 。
25．人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题。目前，我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。
（1）太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是( )
A．磁性材料 B．纳米材料
C．半导体 D．超导体
（2）太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的.我国太阳能热水器已走进了千家万户。小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m2.若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为，每天接收太阳能的时间以8h计算，热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能，则正常情况下，该热水器一天能把150kg、初温为20°C的水加热到多少摄氏度 （水的比热容为4.2×103J(kg ℃)）
26．在新冠肺炎疫情防控期间，进入各种公共场所必须测量体温，非接触式红外测温仪的使用极大方便了体温检测，如图甲所示。非接触式红外测温仪的电路原理图如图乙所示，电源电压为9V，R0是阻值为10欧的定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值会随着温度的改变而改变。当人体体温高于37.3℃时，红灯亮发出报警。R1随人体温度辐射的红外线变化的关系如表所示。
温度t/℃ 35 36.5 37 37.5 38 39 40
电阻R1/Ω 20 17 16 15 14 12 10
（1）图乙中的显示仪是用 （选填“电压表”或“电流表” 改装的；
（2）图乙中R0的作用是 ；
（3）当体温是35℃时，电压表的示数是多少伏 ？
（4）小白同学经过测温仪时，电压表示数显示3.6V，计算说明测温仪是否会报警 。
27．如图所示是“神舟十一号”飞船的返回舱。返回舱又称座舱，是航天员往返太空时乘坐的舱段，为密闭结构，前端有舱门。返回舱重返地球时，为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁，返回舱表面涂有防热材料。问：
(1)返回舱重返回地球时，高度不断下降，与大气摩擦隔热材料温度升高，这与热机哪个冲程的能量转换方式相似？（将答案填在答题卡横线上）
(2)已知物体所具有的重力势能和高度的关系是，返回舱的总质量为，其中防热材料的质量为，比热容为。若下落时减少的重力势能有40％转化为防热材料的内能，那么飞船在大气层中下落后，防热材料升高的温度是多少？
(3)若在(2)的过程中，假设没有能量损失，防热材料吸收的热量由燃烧焦炭来获得，那么需要完全燃烧0.4千克的焦炭，求焦炭的热值是多少？
28．电给我们的生活带来了很多方便，但如果使用不当也会带来危害，下面是从小芳的《安全用电》作文中节选的一段话，请你模仿样例格式，从材料原文中摘抄出涉及到物理知识的内容，并写出相应的物理知识或规律．（至少写出三条，但物理知识或规律不能重复） 下午放学我回到家，一进门就闻到一股香辣味，跑进厨房看到妈妈在煤气炉火上用铁锅炒菜 ， 一旁的电压力锅还在煮饭．走进客厅，看到妈妈的手机在插排上充电，天气太冷，我把电暖器也插在插排上取暖，身上很快就被烤得暖烘烘的．我到洗手间把电热水器开关合上煮水，准备晚饭后洗澡、过了一会儿，家里的灯突然全灭了，妈妈说家里同时使用的用电器过多，叫我先把电热水器开关关掉，等饭好后再合上．吃完饭，洗完澡后，我开始写作业，看见台灯很脏，就拿湿毛巾去擦灯泡，手突然麻麻的触电缩回．妈妈怕我再发生意外，给我讲了一些安全用电的常识…
序号 材料原文 物理知识或规律
例子 用铁锅炒菜 铁易导热
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29．小亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示，电源电压保持不变。电压表量程为0~3V，R0是定值电阻， 阻值为150Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）R1的阻值随温度降低而 ， 闭合开关S后， 当环境温度为20℃时，R1的阻值为 Ω；
（2）闭合开关S后， 当环境温度为20℃时，此时电压表的示数为1.5V， 通过R 的电流是多少 A？
（3）闭合开关S后，当环境温度为20℃时，R1两端电压是多少V？
（4）电源电压为多少 V？
30．如图甲所示是一种风速测定简易装置，R为阻值为40Ω的定值电阻，R1为滑动变阻器（最大阻值为20Ω），电源电压为9V，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连（活塞与管道壁接触紧密），活塞运动时，细杆可带动滑动变阻器滑片移动。请思考并回答以下问题：
（1）该装置中的风速仪是用电压表改装而成，如图甲所示测的是定值电阻R两端的电压，若要改测R1两端的电压是否可以只将电压表接C的导线直接改接A点？请说明理由 ；
（2）请利用所学的“流速与压强”及电路相关知识简要分析该风速测定仪的原理： ；
（3）根据该仪器测得的风速和滑动变阻器R1接入电路中的阻值之间的关系如表格所示；
风速km/h 0 5 10 15 20 25 30
接入电路的R1（Ω） 20 16 12 8 5 2 0
实验中，我们把风速为0时，风速仪（电压表）对应的电压值标为零刻度；把风速为30km/h时，风速仪（电压表）对应的电压值标为最大风速；
①请计算风速仪零刻度和最大风速所对应的电压值 ；
②在图乙的表盘中用符号“↑”标出零刻度 ；
（4）该风速仪存在的不足之处，其中之一为：风速仪的制作过程中，对于风速变化控制时不够灵敏，你改进方法是 。
