2024年河南省商丘市中考物理模拟试卷
一、填空题：本大题共6小题，共14分。
1.如图是国产某品牌手机配置“”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。电池充满电后，储存的电能为______，为保证线路安全，“超级快充”的充电线要比普通的充电线______选填“粗”或“细”。
2.平时我们经常使用手机中的“高德地图”软件进行导航。“高德地图”导航软件利用的是我国“北斗”卫星进行精准定位的，导航时手机和“北斗”卫星之间是利用______选填超声波或电磁波来传递信息的。“北斗”卫星在太空运行时有面积很大的太阳能电池板。他能将太阳能转化为______，为“北斗”卫星源源不断的提供能量。
3.王强家月份的电费为元，当地电价为元，月末他家电能表示数如图，他家月初电能表的示数应为______。王强家可以同时使用用电器的总功率不能超过______。他单独使用电饭锅正常工作，电能表转盘转过转，则电饭锅的额定功率为______。
4.如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能______填增大、减小、不变，这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同，某台汽油机飞轮的转速是，则它每秒钟，对外做功______次。
5.利用如图所示原理工作的是______选填“电动机”或“发电机”，其原理与______选填“动圈式话筒”或“电磁继电器”相同。
6.汽车行驶过程中消耗汽油，则这些汽油完全燃烧能放出______的热量。在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过______的方式增加物体内能的，刹车过程中损失的能量不能再重新加以利用，说明能量的转移或转化具有______性。已知汽油的热值为
二、作图题：本大题共2小题，共4分。
7.图中螺旋管是由铜丝绕制，通电后螺旋管中自由电子定向移动方向如图所示，请在图中标出通电螺旋管的极。
8.请将图中各元件正确接入电路，其中开关只控制电灯。
三、单选题：本大题共6小题，共12分。
9.下列说法正确的是( )
A. 把的冰块放在 的冰箱中，一段时间后，冰块的内能会增大
B. 有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，说明分子在做无规则运动
C. 物体吸收热量，温度一定升高
D. 液体很难被压缩，说明分子间有引力
10.在如图的各种家用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A. 洗衣机 B. 电风扇
C. 电饭锅 D. 抽油烟机
11.在体育课上，小明用力将铅球投掷出去，其运动轨迹如图所示，铅球在空中运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 铅球在运动过程中，一直受到投掷力作用
B. 铅球在空中只受重力作用
C. 当铅球上升到最高点，若受到的力全部消失，铅球将保持静止状态
D. 当铅球在地面上滚动时，所受阻力越大，铅球速度减小的越快
12.如图，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在点，小物块从斜面上点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于点的下方，则小物块( )
A. 到达点时，动能最大 B. 压缩弹簧过程中，对水平面的压强增大
C. 从向运动过程中，内能增加 D. 两次经过点时的速度相等
13.如图所示电路中，电源电压为且保持不变，当闭合开关后，两灯都不亮。用电压表进行检测，得出的结果是：、两点之间的电压为零，、两点之间的电压为，造成故障的原因可能是( )
A. 电源接触不良 B. 灯接触不良或灯丝烧断
C. 开关接触不良 D. 灯接触不良或灯丝断开
14.创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，为定值电阻。闭合开关、，当池中水位上升到一定高度时触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时触点连接。工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是( )
A. 水位下降时，电磁铁的磁性变强 B. 水位下降时，通过电流变大
C. 水位上升时，的电功率变大 D. 水位上升时，的阻值会变大
四、多选题：本大题共2小题，共4分。
15.下列说法中，正确的是( )
A. 四冲程汽油机的做功冲程使汽车获得动力
B. 沙漠地区比海边昼夜温差大，这与水的比热容较大有关
C. “摩擦生热”，是通过做功的方式来改变内能
D. 水电站里水轮机带动发电机发电，电能转化为机械能
16.下列有关电与磁的说法正确的是( )
A. 磁感线是用来形象描述磁场的，并不真实存在
B. 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
C. 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，利用了电磁感应现象
D. 在电磁感应现象中，电能转化为机械能
五、实验探究题：本大题共2小题，共13分。
17.小宇和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶、中盛有质量、初温相等的煤油，与是阻值不同的电热丝。
与采用串联的连接方式，是为了控制通电时间和______相等。
小宇同学为比较与阻值的大小，用电压表分别测出与两端电压大小，发现，则 ______填“”“”或“”。
在相同时间内，可通过观察______来比较电流通过电热丝产生的热量多少。为了升温较快，实验中液体选用煤油而不选用水，主要是因为______。
小华改装此实验装置来测量煤油的比热容大小，他应将烧瓶中的煤油换成与其______填“质量”或“体积”相等的水，还必须使电热丝，、阻值______填“相同”或“不同”。水和煤油的初温均为，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为、，请写出煤油比热容的表达式：______已知水的比热容为。
18.某兴趣小组采用“伏安法”测量小灯泡的电阻。已知小灯泡的额定电压为。
小丽用图甲所示的器材连接了实验电路，请用笔画线代替导线将图甲的电路点接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮。
连接好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片移至最大值处，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片发现，电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是______。填字母序号
A.滑动变阻器短路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器开路
D.小灯泡开路
改正后，小丽组为了使测量值更加准确，通过调节滑动变阻器的滑片来改变小灯泡两端的电压，进行了三次测量，部分记录如表所示。
实验序号 电压 电流 电阻
当电压表的示数为，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是______，接下来小丽利用公式______得出小灯泡正常发光时的电阻。
善于思考的小丽通过分析表格中的三组数据，突然发现在此测量实验中，求三组电阻值的平均值是毫无意义的，并依据数据得出小灯泡电阻变化的规律：______。
六、计算题：本大题共3小题，共23分。
19.如图小华家里的某品牌的手持式无线吸尘器，它利用充电电池对电动机供电，吸尘器工作时，其内外气压不平衡，从而可以将灰尘及小杂物吸入集尘仓，为了避免或减少灰尘进入电动机，其滤网如图能过滤的灰尘，最小可过滤的尘埃。所以在使用一段时间后，滤网上布满灰尘，其透气率降低，会使吸尘器内外气压差加大，吸尘效果变差。当内外气压差达到一定值时，电路会自动切断，如图为小华设计的吸尘器内部的模拟电路：电源电压，为气压传感器，图图像为气压传感器的电阻与其表面气压的关系，为电阻箱，当时，电磁铁吸引磁性开关，切断电路。
______；吸尘器工作时，其内部气压______外界大气压选填“大于”、“等于”或“小于”。
将电阻箱调至，手动闭合开关后，开关断开时，吸尘器内的气压为多少？电磁铁电阻忽略不计
按小华设计的电路，如果想要在气压差更小时断电，更换滤芯，则应将电阻箱调______选填“大”或“小”，理由是______。
小华翻看说明书得知，该吸尘器的电池容量为，输出电压为，额定功率为，充满电后，最多能持续正常工作多长时间？
20.小明用酒精灯给质量为的水加热，他绘制出水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值，加热时酒精灯平均每消耗的酒精。随后小明用该酒精灯以完全相同的加热方式给质量为的沙子加热，测得沙子在内温度升高了。已知水的比热容，求：
加热水吸收的热量；
该酒精灯对水的加热效率；
沙子的比热容。
21.如图所示，是一个推力传感器，其电阻大小随推力变化而变化，与的关系如图甲所示。现有如图乙，丙的两个电路，为定值电阻，阻值为，电源电压恒为，电流表量程为。
图乙中，当受到的推力为时，求电阻两端的电压；
图乙中，若用的力推电阻，求的电功率；
图丙中，为保证电路安全，推力的最大值。
答案和解析
1.【答案】 粗
【解析】解：电池充满电储存的电能；
充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知电阻工作过程中会产生热量；“超级快充”的充电要比普通的充电时的电流大，为保证线路安全，应该减小电阻，
因为电阻的大小与材料、横截面积、长度有关；长度越长，电阻越大，横截面积越大，电阻越小，所以充电线尽可能做得粗一些，可以使充电过程中产生的热量少一些。
故答案为：；粗。
根据计算电池充满电储存的电能；电阻的大小与材料、横截面积、长度有关，横截面积越大，电阻越小，根据焦耳定律可知“超级快充”的充电线比普通的充电线粗一些的目的。
本题考查电功公式、焦耳定律的灵活运用以及影响导体电阻的因素。
2.【答案】电磁波 电能
【解析】解：导航时手机和“北斗”卫星之间是靠电磁波来传递信息的；卫星的太阳能电池板是将太阳能转化为电能，为“北斗”卫星源源不断的提供能量。
故答案为：电磁波；电能。
电磁波能传递信息，可以在真空传播；广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的；
太阳能电池板能将太阳能转化为电能。
本题考查了电磁波的传播与应用、太阳能的转化，属于基础题型。
3.【答案】
【解析】解：由题意可得，他家月份消耗的电能：；
由图知月末电能表的示数为，则月初电能表的示数为：；
他家同时使用的用电器总功率不能超过：
；
“”可知，电路中用电器每消耗电能，电能表转盘转；
转盘转，电炖锅消耗的电能：；
，
电炖锅正常工作的电功率，即额定功率：
。
故答案为：；；。
知道电费和电价，可求本月消耗的电能；月初电能表示数加上本月消耗的电能可得月末电能表的示数，据此求月初电能表示数。注意电能表的最后一位是小数位，单位是；
由电能表表盘可知电能表的工作电压和平时工作允许通过的最大电流，利用求他家同时使用的用电器总功率最大值；
由电能表参数“”可知，电路中用电器每消耗电能，电能表转盘转，据此可求转盘转转时，电饭锅消耗的电能，再利用求电饭锅正常工作时的电功率，即额定功率。
本题考查了使用电能表时消耗电能、电功率的计算，理解电能表各参数的含义是关键。
4.【答案】增大 压缩
【解析】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，这是因为活塞压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，将活塞的机械能转化为空气的内能，与汽油机的压缩冲程相似；
四冲程汽油机的飞轮转速为，即该飞轮每秒钟转圈。因为一个工作循环中，飞轮转圈，对外做功次，所以飞轮转圈，对外做功次。
故答案为：增大；压缩；。
改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；汽油机工作时，在压缩冲程中，活塞压缩空气和汽油的混合物做功，将机械能转化为内能；
汽油机的一个工作循环，经历个冲程，曲轴和飞轮转周，做功次。
根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理能量的转化；知道在一个工作循环中曲轴转和飞轮转圈，做功次是关键。
5.【答案】发电机 动圈式话筒
【解析】解：图中为闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的工作原理图，是发电机的工作原理图。
动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，即利用闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流；电磁继电器利用了电流的磁效应工作。
故答案为：发电机；动圈式话筒。
“通电导体在磁场中受力运动”说明电能转化成机械能，电磁感应现象原理是“闭合电路中的部分导体在磁场中切割磁感线会产生感应电流运动产生电流”，说明机械能转化成电能。
动圈式话筒工作过程是：声波振动引起膜片振动带动线圈振动线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
本题考查了电动机、发电机、动圈式话筒的原理，属于基础知识。
6.【答案】 做功 方向
【解析】解：汽油完全燃烧产生的热量：
。
刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；
电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中，无法自动转化为电能或机械能，这些现象均说明能量的转化是具有方向性的。如内能是从高温物体转移向低温物体的；植物生长的过程中，总是按照生根、开花、结果这样的方向进行的，而不可能相反。
故答案为：；做功；方向。
知道汽油的质量和热值，利用求汽油完全燃烧产生的热量。
改变内能的方法：一是做功，对物体做功克服摩擦做功、压缩气体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少；二是热传递。
能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
此题以常见的汽车为载体综合考查了能量的转化和能量的方向性、物体内能的改变、热量的计算，考查非常全面，要求学生熟练掌握所学知识。
7.【答案】
【解析】【分析】
金属导体中电流的方向和自由电子的定向移动方向相反，判断电流方向，根据安培定则判断螺线管的磁极。
此题考查了安培定则，根据线圈绕向和电流方向确定线圈的磁场方向。
【解答】
自由电子由螺线管的左端进入，因为金属导体中电流方向和自由电子的定向移动方向相反，所以螺线管的电流从右端进入，从左端流出，根据安培定则判断螺线管的左端是极，如图所示：
。
故答案为：。
8.【答案】解：开关控制电灯时，开关和电灯串联，火线首先过开关再入灯泡顶端的金属点，零线直接连电灯的螺丝口。
三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。如图所示。
【解析】电灯的接法：火线首先进开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋口。
三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
火线首先进开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋口，如果火线直接进入电灯，零线过开关进电灯，在断开开关时，火线没有切断，容易发生触电事故。
9.【答案】
【解析】解：
A、把的冰块放在的冰箱中，由于冰箱内的温度高于冰块的温度，存在温度差，所以冰块会吸收热量，则冰块的内能增加，故A正确；
B、由于分子很小，眼睛是看不到的，所以悬浮在空中的极细微尘粒不是分子，不能说明分子的无规则运动，故B错误；
C、物体吸收热量，温度可能不变，例如晶体的熔化过程，故C错误；
D、液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故D错误。
故选：。
改变内能的方式有做功和热传递，热传递的条件是有温度差；
根据分子的性质进行判断；
物体吸收热量，温度可能不变；
分子之间存在相互作用的引力和斥力。
本题综合考查了温度、内能、分子动理论、改变内能的方法，涉及的内容多，但都属于基础知识。
10.【答案】
【解析】解：洗衣机、电风扇、抽油烟机工作时，主要是电能转化为机械能。不符合题意。
电饭锅工作时，电能转化为内能。符合题意。
故选：。
电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应。
发生电流的热效应时，电能转化为内能。
利用电流的热效应工作的家用电器工作时，都是电能转化为内能，这是判断的关键。
11.【答案】
【解析】解：投掷铅球时，铅球离开手后继续向前运动是由于铅球具有惯性，离开手后就不再受到投掷力的作用，故A错误；
B.铅球在空中除了受重力作用，还受到空气阻力的作用，故B错误；
C.当根据牛顿第一定律可知，铅球上升到最高点时仍有水平方向速度，如果受到的力全部消失，它将做匀速直线运动，故C错误；
D.当铅球在地面上滚动时，所受阻力越大，铅球速度减小的越快，铅球运动的距离越短，故D正确。
故选：。
一切物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，叫惯性；惯性的大小与物体的质量有关，与速度无关；
物体由于地球的吸引而受到的力叫重力；
根据牛顿第一定律分析解答；
力可以改变物体的形状和运动状态。
本题考查了力与运动的关系、惯性现象等，有一定综合性，属力学综合题。
12.【答案】
【解析】解：
A、小物块到达点的过程中，小物块由于受到阻力的作用而做减速运动，速度越来越小，所以到达时，速度不是最大，动能不是最大，故A错误；
B、弹簧被压缩时，对水平面的压力和受力面积都不变，故压强也不变，故B错误；
C、物块与弹簧碰撞后又返回到位于点的下方，说明接触面粗糙，物块运动过程中克服摩擦力做功，部分机械能会转化为内能，所以小物块从向运动过程中，机械能减小，内能变大，故C正确；
D、小物块第一次经过点时的机械能要大于第二次经过时的机械能，由于此时的重力势能相同，所以两次经过时的动能不同，速度不相等，故D错误。
故选：。
影响动能大小的因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；
影响重力势能大小的因素：质量、高度；物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大。弹性势能与物体弹性形变的程度有关；
机械能等于动能与势能的总和；物体克服摩擦做功时，机械能会转化为内能。
本题考查了动能、重力势能、弹性势能以及机械能的大小变化，明确动能和势能大小的影响因素是解答此题的关键。
13.【答案】
【解析】解：
A、电源接触不良，间电压为零，故A错误；
B、如果灯接触不良或灯丝断开，两灯都不亮，电压表并联到、两点间有示数；电流表并联到、两点间指针不会偏转，甲灯不会亮，故B错误；
C、开关接触不良，间电压为零，故C错误；
D、如果灯接触不良或灯丝断开，两灯都不亮，电压表并联到、两点间其示数为；将电流表并联到、两点间指针有明显偏转，且甲灯亮乙灯不亮，故D正确。
故选：。
闭合开关，灯泡不亮，原因有三：短路、断路或通过的电流太小。两只灯泡串联在电路中，不可能同时短路会烧坏电源；也不可能一只短路另一只会发光；只能是一只断路或电路电流太小。
使用电压表判断电路故障时，将电压表与某一用电器并联，闭合开关，若电压表显示较大示数接近电源电压，故障为并联的用电器断路或串联的用电器短路；若电压表无示数，故障为并联的用电器短路或串联的用电器断路。
14.【答案】
【解析】解：由图可知，控制电路中定值电阻与压敏电阻串联；
、由“池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水”可知，此时衔铁被释放，动触点与静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路中的电流变小，故A、B错误；
、由“池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，由串联电路的电流特点可知，通过的电流变大，由可知的电功率变大，故C正确；
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻变小，由串联电路的电阻特点可知，的阻值变小，故D错误。
故选：。
由图可知，控制电路中定值电阻与压敏电阻串联；
根据“池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，据此分析电磁铁磁性的变化，进而分析控制电路中的电流变化，根据串联电路的电流特点分析通过的电流变化；
根据“池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水”可知，此时衔铁被释放，动触点与静触点接触，据此分析电磁铁磁性的变化，进而分析控制电路中的电流变化，根据分析的电功率变化，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点分析的阻值变化。
本题考查电磁继电器的工作原理、欧姆定律和电功率公式的应用，分析清楚电路结构、明白电磁继电器的工作原理即可正确解题。
15.【答案】
【解析】解：
A、在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程可以使汽车获得动力，故A正确；
B、沿海地区水多，而沙漠地区水少、沙石多；因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量时，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量时，水的温度降低得少，使得沿海地区的昼夜温差小，而沙漠地区的昼夜温差大，故B正确；
C、“摩擦生热”，是通过克服摩擦做功的方式来改变内能，故C正确；
D、水电站里水轮机带动发电机发电，是机械能转化为电能，故D错误。
故选：。
四冲程汽油机中，只有做功冲程对外输出功；
水的比热容较大，相同质量的水和泥土、沙石比较，吸收或放出相同的热量时，水的温度升高或降低得少；
改变内能的方式有做功和热传递；
在能量转化过程中，消耗的能量转化为增加的能量。
本题综合考查了内燃机的四个冲程、发电机工作时的能量转化、改变内能的方式以及水的比热容大的应用，知识点多，但难度不大。
16.【答案】
【解析】解：、磁场虽然看不见摸不着，但是实际存在的，磁感线是人为建立的模型，并不存在，故A正确；
B、电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，故B正确；
C、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，利用了磁场对电流有力的作用工作的，故C错误；
D、在电磁感应现象中，机械能转化为电能，故D错误。
故选：。
磁场是真实存在的，为了描述磁场人为引入了磁感线，磁感线是一种模型，实际并不存在；
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关；
年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线的周围存在着磁场，在世界上是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家；
地球本身就是一个大磁体；地磁场与条形磁铁的磁场相似；地磁的北极在地理的南极附近；地磁的南极在地理的北极附近。
此题的选择项中涉及的都是电与磁方面的物理情景，利用对应的电磁方面的知识对物理情景加以分析解决。
17.【答案】通过的电流 温度计示数的变化 水的比热容比煤油的比热容大 质量 相同
【解析】解：两电阻丝串联连接的目的是：控制通过两根电阻丝的电流和通电时间相等；
用电压表分别测出与两端电压的大小，发现，因为串联电路中分得的电压与电阻成正比，所以；
实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；
根据可知，在液体的质量和吸收的热量相同的情况下，液体的比热容越小，温度升高的越快，所以选用比热容较小的煤油来做实验；
要测量煤油的比热容大小，应让水和煤油的质量相等、吸收的热量加热时间相等，由温度的变化大小来测出煤油的比热容大小，故他们应将烧瓶中煤油换成等质量的水；
把电热丝换成与阻值相同的电阻丝，电阻丝的阻值相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同；
因为，所以，
则煤油的比热容：
；
故答案为：通过的电流；；温度计示数的变化；水的比热容比煤油的比热容大；质量；相同；。
与采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等；
串联电路有分压作用，分得的电压与电阻成正比；
温度计示数的变化反映了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少；根据作出分析；
由吸热公式可知，要测量煤油的比热容大小，应让水和煤油的质量相等、吸收的热量加热时间相等，根据的变形公式求出煤油的比热容。
本题是探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”的实验题，实验中应用了控制变量法，掌握控制变量法的应用、熟练应用串联电路特点、焦耳定律表达式、热量公式的变形公式是正确解题的关键。
18.【答案】；
；
； ；
小灯泡电阻随温度的升高而增大
【解析】【分析】
本题是采用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验，考查了电路连接、故障分析、欧姆定律的应用、影响电阻大小的因素等，考查的知识点多，综合性强。
根据滑片向右移动时灯泡变亮确定滑动变阻器右下接线柱连入电路中；
若电流表示数为，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的部分断路了；
滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测通过小灯泡的电流，由图乙可读出电流表的示数，又知电压表的示数，利用公式得出小灯泡正常发光时的电阻；
小灯泡电阻随温度的变化而变化，求平均值没有意义。
【解答】
由于滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，所以滑动变阻器右下接线柱连入电路中与灯串联，如下图所示：
闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源通路，而电路只有一处故障，则故障原因是小灯泡断路；故选：；
由上图知，滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测通过小灯泡的电流，由图乙知，电流表量程为，分度值为，示数为，则通过小灯泡的电流；电压表测小灯泡两端的电压，电压表的示数为，利用公式得出小灯泡正常发光时的电阻；
小灯泡电阻随温度的变化而变化，求平均值没有意义，并依据数据得出小灯泡电阻变化的规律：小灯泡电阻随温度的升高而增大。
19.【答案】 小于 小 气压差减小，内部气压变大，变大，总电阻不变，所以减小
【解析】解：由可得，，
吸尘器工作时，其内外气压不平衡，大气压将灰尘及小杂物压入集尘仓，所以其内部气压小于外界大气压；
当时，电磁铁吸引磁性开关，切断电路，所以当，时，两端的电压为：，
由于与串联，所以两端的电压为：，
则此时的阻值为：，
由图可知，当时，其表面的气压为，即吸尘器内的气压为；
如果想要在气压差更小时断电，则内部气压变大， 变大，电源电压不变，切断电流不变，总电阻不变，所以 减小；
已知输出电压为，额定功率为，由可得，输出电流为：，
已知电池容量为，则充满电后，最多能持续正常工作的时间为：
。
答：；小于；
开关断开时，吸尘器内的气压为；
小；气压差减小，内部气压变大， 变大，总电阻不变，所以 减小；
充满电后，最多能持续正常工作的时间为。
，根据吸尘器的工作原理分析；
已知当时，电磁铁吸引磁性开关，切断电路，据此求出两端的电压，根据串联电路的电压特点求出两端的电压，与串联，电流相同，根据欧姆定律求出的阻值，根据图得出吸尘器内的气压；
电源电压不变，切断电流不变，总电阻不变，如果想要在气压差更小时断电，则内部气压增加，据此分析电阻箱的变化；
根据输出电压和额定功率可求出输出电流，利用电池容量和输出电流可求出充满电后，最多能持续正常工作的时间。
本题考查了长度单位的换算、大气压的利用、欧姆定律和电功率的有关计算，解答本题的关键是读懂所给信息。
20.【答案】解：加热水升高的温度，
水吸收的热量；
加热消耗酒精的质量为，
加热酒精释放总热量：
酒精灯的加热效率；
加热酒精释放总热量，
加热沙子吸收的热量，
沙子的比热容：
。
加热水吸收的热量为；
该酒精灯对水的加热效率为；
沙子的比热容为。
【解析】从图象可知，加热水的温度变化，已知水的质量和比热容，可利用公式计算水吸收的热量；
已知酒精灯平均每消耗酒精，便可以计算出给水加热时间消耗的酒精，已知酒精的热值，可利用公式计算热量，利用效率公式求加热效率；
相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，从可知，加热水吸收的热量，可求沙子吸收的热量，已知沙子的质量和加热沙子的温度变化，可利用公式计算沙子的比热容。
本题考查了学生对吸热公式、效率公式、热值公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。
21.【答案】解：由图甲可知，当时，电阻，图乙中，和串联，则总电阻，
电路中的电流为：，
电阻两端的电压为：；
由图乙可知，电阻和串联，已知，由图甲可知此时电阻，
串联电路的电流为：；
电阻的功率为：；
图丙中，和并联，通过的电流为：；
由于电流表的量程为，干路电流最大为；
根据并联电路电流的特点，通过的电流为：，
则电阻的阻值为：，
由图甲可知，此时推力。
答：图乙中，当受到的推力为时，电阻两端的电压为；
图乙中，若用的力推电阻，的电功率为；
图丙中，为保证电路安全，推力的最大值为。
【解析】由甲图可知，当时，电阻，根据串联电路中电阻规律和求电流，根据求出电阻两端的电压；
图乙中，和串联，已知，由甲图可知电阻，根据求电流，再根据求的功率；
图丙中，和并联，根据求这一支路的电流，由于电流表的量程为，干路电流最大为；据此求值这一支路的电流，根据可得的阻值，由图甲找出推力的值。
本题考查串并电路的特点、欧姆定律及电功率的计算，难度不大。
