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12. (2024·泰州)电子技师社团活动中小明对一个暗箱进行研究.暗箱表面有两个接线柱M、N,内部只接有$R_1$和$R_2$两个定值电阻,$R_1$阻值为$6\ \Omega$,$R_2$阻值未知.小明用图甲所示的电路(电源电压不变)进行实验,在S、$S_1$都闭合和S闭合、$S_1$断开的两种情况下,改变电阻箱$R_0$的阻值,读取电流表示数I,绘制了如图乙所示的I随$R_0$变化的曲线.下列判断中正确的是 (
A.电源电压为$8\ \mathrm{V}$
B.电阻$R_2$的阻值是$20\ \Omega$
C.曲线A是根据开关S、$S_1$都闭合时测得的实验数据绘制的
D.暗箱内电阻$R_1$与$R_2$是串联连接的
D
)A.电源电压为$8\ \mathrm{V}$
B.电阻$R_2$的阻值是$20\ \Omega$
C.曲线A是根据开关S、$S_1$都闭合时测得的实验数据绘制的
D.暗箱内电阻$R_1$与$R_2$是串联连接的
答案
12.D
解析
【分析】首先分析电路：当开关S闭合、S₁断开时，暗箱内的R₁和R₂串联，电路总电阻为$R_0+R_1+R_2$，根据欧姆定律，电流$I=\frac{U}{R_0+R_1+R_2}$；当开关S、S₁都闭合时，S₁将R₂短路，电路总电阻为$R_0+R_1$，电流$I=\frac{U}{R_0+R_1}$。电源电压U不变时，总电阻越小，电流越大，因此相同$R_0$时，电流更大的曲线B对应S、S₁都闭合的情况，电流更小的曲线A对应S闭合、S₁断开的情况。结合乙图中$I=1.4\ \mathrm{A}$时两条曲线对应的$R_0$值，可推导暗箱的电阻连接方式，进而判断各选项。
【解析】1. 电路状态分析：
S闭合、S₁断开时，$R_1$与$R_2$串联，总电阻$R_{总1}=R_0+R_1+R_2$，电流$I_1=\frac{U}{R_0+R_1+R_2}$；
S、S₁都闭合时，$R_2$被短路，总电阻$R_{总2}=R_0+R_1$，电流$I_2=\frac{U}{R_0+R_1}$；
因$R_{总2}＜R_{总1}$，故$I_2＞I_1$，相同$R_0$时，电流大的曲线B对应S、S₁都闭合，电流小的曲线A对应S闭合、S₁断开，因此选项C错误。
2. 暗箱电阻连接判断：
若暗箱内$R_1$与$R_2$串联，符合上述总电阻变化规律；若为并联，S₁闭合时总电阻更小，但结合乙图数据代入计算，可知串联时符合逻辑，故选项D正确。
3. 其他选项验证：
电源电压：取曲线B（S、S₁都闭合），$I=1.4\ \mathrm{A}$对应$R_0=30\ \Omega$，则$U=I(R_0+R_1)=1.4\ \mathrm{A}×(30\ \Omega+6\ \Omega)=50.4\ \mathrm{V}≠8\ \mathrm{V}$，选项A错误；
$R_2$阻值：取曲线A（S闭合、S₁断开），$I=1.4\ \mathrm{A}$对应$R_0=20\ \Omega$，则$R_2=\frac{U}{I}-R_0-R_1=\frac{50.4\ \mathrm{V}}{1.4\ \mathrm{A}}-20\ \Omega-6\ \Omega=10\ \Omega≠20\ \Omega$，选项B错误。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、电路分析
【点评】本题结合开关变化和I-R图像考查欧姆定律的应用，需先明确不同开关状态下的电路总电阻，再结合图像数据推导物理量，关键是正确判断曲线对应的开关状态，难度中等。
【难度系数】0.5
【解析】1. 电路状态分析：
S闭合、S₁断开时，$R_1$与$R_2$串联，总电阻$R_{总1}=R_0+R_1+R_2$，电流$I_1=\frac{U}{R_0+R_1+R_2}$；
S、S₁都闭合时，$R_2$被短路，总电阻$R_{总2}=R_0+R_1$，电流$I_2=\frac{U}{R_0+R_1}$；
因$R_{总2}＜R_{总1}$，故$I_2＞I_1$，相同$R_0$时，电流大的曲线B对应S、S₁都闭合，电流小的曲线A对应S闭合、S₁断开，因此选项C错误。
2. 暗箱电阻连接判断：
若暗箱内$R_1$与$R_2$串联，符合上述总电阻变化规律；若为并联，S₁闭合时总电阻更小，但结合乙图数据代入计算，可知串联时符合逻辑，故选项D正确。
3. 其他选项验证：
电源电压：取曲线B（S、S₁都闭合），$I=1.4\ \mathrm{A}$对应$R_0=30\ \Omega$，则$U=I(R_0+R_1)=1.4\ \mathrm{A}×(30\ \Omega+6\ \Omega)=50.4\ \mathrm{V}≠8\ \mathrm{V}$，选项A错误；
$R_2$阻值：取曲线A（S闭合、S₁断开），$I=1.4\ \mathrm{A}$对应$R_0=20\ \Omega$，则$R_2=\frac{U}{I}-R_0-R_1=\frac{50.4\ \mathrm{V}}{1.4\ \mathrm{A}}-20\ \Omega-6\ \Omega=10\ \Omega≠20\ \Omega$，选项B错误。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、电路分析
【点评】本题结合开关变化和I-R图像考查欧姆定律的应用，需先明确不同开关状态下的电路总电阻，再结合图像数据推导物理量，关键是正确判断曲线对应的开关状态，难度中等。
【难度系数】0.5
13.（2024·丹江口期末）指纹解锁是手机解锁方式之一.图甲中指纹感应区相当于手机电路中的
开关
.图乙是某手机充电宝，给手机充电时，充电宝是电路中的电源
；它有两个输出端，可以单独或同时为手机充电，两个输出端的连接方式是并
联.答案
13. 开关 电源 并
解析
【分析】
要解决这道题，需结合电路的基本元件作用和串并联电路的特点分析：首先，指纹感应区的功能是控制手机解锁，即控制电路通断，对应电路中的开关；其次，给手机充电时，充电宝提供电能，属于电路中的电源；最后，两个输出端可单独或同时为手机充电，说明它们工作时互不影响，符合并联电路的特征。
【解析】
1. 指纹感应区：指纹解锁时，感应区控制手机电路的通断，相当于电路中的开关；
2. 充电宝充电时：充电宝为手机提供电能，是电路中的电源；
3. 两个输出端：可单独或同时为手机充电，说明各输出端的用电器工作互不影响，因此连接方式为并联。
【答案】
开关 电源 并
【知识点】
电路的组成；串联和并联电路的特点
【点评】
本题结合生活中常见的手机、充电宝实例，考查电路基本元件的识别和串并联电路的判断，属于基础题，注重物理知识与生活的联系。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需结合电路的基本元件作用和串并联电路的特点分析：首先，指纹感应区的功能是控制手机解锁，即控制电路通断，对应电路中的开关；其次，给手机充电时，充电宝提供电能，属于电路中的电源；最后，两个输出端可单独或同时为手机充电，说明它们工作时互不影响，符合并联电路的特征。
【解析】
1. 指纹感应区：指纹解锁时，感应区控制手机电路的通断，相当于电路中的开关；
2. 充电宝充电时：充电宝为手机提供电能，是电路中的电源；
3. 两个输出端：可单独或同时为手机充电，说明各输出端的用电器工作互不影响，因此连接方式为并联。
【答案】
开关 电源 并
【知识点】
电路的组成；串联和并联电路的特点
【点评】
本题结合生活中常见的手机、充电宝实例，考查电路基本元件的识别和串并联电路的判断，属于基础题，注重物理知识与生活的联系。
【难度系数】
0.8
14. 小明用15 N的水平推力使重100 N的小车在水平路上前进了10 m，用的时间为0.5 min。在此过程中，小明对小车做了
150
J的功，功率为5
W，小车所受重力对小车做了0
J的功。答案
14. 150 5 0
解析
【分析】
本题考查功、功率的计算及做功的判断，解题思路为：①明确功的计算公式为$W=Fs$，需确定力和力方向上的距离；②功率公式为$P=\frac{W}{t}$，要注意时间单位的统一；③做功的两个必要因素是“力”和“力方向上的距离”，据此判断重力是否做功。
【解析】
1. 计算小明对小车做的功：
根据功的公式$W=Fs$，小明的推力$F=15N$，小车在推力方向移动的距离$s=10m$，代入得：
$W=15N×10m=150J$。
2. 计算功率：
先统一时间单位，$t=0.5min=30s$，根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入$W=150J$、$t=30s$得：
$P=\frac{150J}{30s}=5W$。
3. 计算重力做功：
重力方向竖直向下，小车沿水平方向移动，未在重力方向移动距离，因此重力做功为$0J$。
【答案】
150 5 0
【知识点】
功的计算、功率的计算、做功的判断
【点评】
本题为初中物理力学基础题，核心考查功、功率的基本公式应用及做功的判断条件，需注意单位换算和做功的必要因素，难度较低，适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
本题考查功、功率的计算及做功的判断，解题思路为：①明确功的计算公式为$W=Fs$，需确定力和力方向上的距离；②功率公式为$P=\frac{W}{t}$，要注意时间单位的统一；③做功的两个必要因素是“力”和“力方向上的距离”，据此判断重力是否做功。
【解析】
1. 计算小明对小车做的功：
根据功的公式$W=Fs$，小明的推力$F=15N$，小车在推力方向移动的距离$s=10m$，代入得：
$W=15N×10m=150J$。
2. 计算功率：
先统一时间单位，$t=0.5min=30s$，根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入$W=150J$、$t=30s$得：
$P=\frac{150J}{30s}=5W$。
3. 计算重力做功：
重力方向竖直向下，小车沿水平方向移动，未在重力方向移动距离，因此重力做功为$0J$。
【答案】
150 5 0
【知识点】
功的计算、功率的计算、做功的判断
【点评】
本题为初中物理力学基础题，核心考查功、功率的基本公式应用及做功的判断条件，需注意单位换算和做功的必要因素，难度较低，适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
15. 汽车发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温，这是因为水的
比热容
较大；一台单缸四冲程汽油机工作时，做功
冲程将内能转化为机械能，若飞轮转速是3600 r/min，该汽油机每秒做功30
次，每秒120
个冲程。答案
15. 比热容 做功 30 120
解析
【分析】
本题需结合比热容的特性、四冲程汽油机的工作原理来解答。首先，冷却液选水是利用水的吸热能力强的特点；其次，明确汽油机各冲程的能量转化；最后根据飞轮转速换算，结合四冲程汽油机的工作规律计算做功次数和冲程数。
【解析】
1. 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，因此汽车发动机用水作为冷却液降温，故第一空填比热容。
2. 单缸四冲程汽油机的四个冲程中，做功冲程是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，故第二空填做功。
3. 飞轮转速为3600 r/min，换算为每秒转数：3600÷60=60 r/s。四冲程汽油机每2转完成1个工作循环，对应1次做功、4个冲程，因此每秒做功次数为60÷2=30次，每秒冲程数为60×2=120个。
【答案】
比热容 做功 30 120
【知识点】
比热容、汽油机冲程、热机工作原理
【点评】
本题考查比热容的应用和汽油机的基础工作规律，属于初中物理热学部分的常规基础题，需准确掌握相关概念和计算方法。
【难度系数】
0.7
本题需结合比热容的特性、四冲程汽油机的工作原理来解答。首先，冷却液选水是利用水的吸热能力强的特点；其次，明确汽油机各冲程的能量转化；最后根据飞轮转速换算，结合四冲程汽油机的工作规律计算做功次数和冲程数。
【解析】
1. 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，因此汽车发动机用水作为冷却液降温，故第一空填比热容。
2. 单缸四冲程汽油机的四个冲程中，做功冲程是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，故第二空填做功。
3. 飞轮转速为3600 r/min，换算为每秒转数：3600÷60=60 r/s。四冲程汽油机每2转完成1个工作循环，对应1次做功、4个冲程，因此每秒做功次数为60÷2=30次，每秒冲程数为60×2=120个。
【答案】
比热容 做功 30 120
【知识点】
比热容、汽油机冲程、热机工作原理
【点评】
本题考查比热容的应用和汽油机的基础工作规律，属于初中物理热学部分的常规基础题，需准确掌握相关概念和计算方法。
【难度系数】
0.7
16. 农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤.完全燃烧0.5 kg的秸秆煤可放出
$1.05×10^7$
J的热量;若这些热量完全被质量为100 kg,初温为20 ℃的水吸收,可使水温升高到45
℃ [已知$q_{秸秆煤}=2.1×10^7\ \mathrm{J/kg},c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$].答案
16. $1.05×10^7$ 45
解析
【分析】
本题分为两小问，第一问考查燃料完全燃烧放热的计算，需运用热值公式；第二问考查热量被水吸收后温度变化的计算，需运用吸热公式，且需利用“热量完全被吸收时$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}$”的关系。解题思路：先根据热值公式算出秸秆煤完全燃烧放出的热量，再利用吸热公式结合热量相等的条件，计算水升高的温度，进而得到水的末温。
【解析】
1. 计算秸秆煤完全燃烧放出的热量：
根据燃料完全燃烧放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $，代入已知数据：
$ Q_{\mathrm{放}} = 0.5\ \mathrm{kg} × 2.1 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 1.05 × 10^7\ \mathrm{J} $。
2. 计算水的末温：
因热量完全被水吸收，故 $ Q_{\mathrm{吸}} = Q_{\mathrm{放}} = 1.05 × 10^7\ \mathrm{J} $。
根据吸热公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t $，变形得温度变化量：
$ \Delta t = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}} = \frac{1.05 × 10^7\ \mathrm{J}}{4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 100\ \mathrm{kg}} = 25\ \mathrm{℃} $。
水的末温 $ t = t_0 + \Delta t = 20\ \mathrm{℃} + 25\ \mathrm{℃} = 45\ \mathrm{℃} $。
【答案】
$ 1.05×10^7 $；45
【知识点】
燃料的热值、热量的计算
【点评】
本题是基础热量应用计算题，核心考查热值公式与吸热公式的运用，只要牢记公式并准确代入数值计算即可，属于对基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.8
本题分为两小问，第一问考查燃料完全燃烧放热的计算，需运用热值公式；第二问考查热量被水吸收后温度变化的计算，需运用吸热公式，且需利用“热量完全被吸收时$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}$”的关系。解题思路：先根据热值公式算出秸秆煤完全燃烧放出的热量，再利用吸热公式结合热量相等的条件，计算水升高的温度，进而得到水的末温。
【解析】
1. 计算秸秆煤完全燃烧放出的热量：
根据燃料完全燃烧放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $，代入已知数据：
$ Q_{\mathrm{放}} = 0.5\ \mathrm{kg} × 2.1 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 1.05 × 10^7\ \mathrm{J} $。
2. 计算水的末温：
因热量完全被水吸收，故 $ Q_{\mathrm{吸}} = Q_{\mathrm{放}} = 1.05 × 10^7\ \mathrm{J} $。
根据吸热公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t $，变形得温度变化量：
$ \Delta t = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}} = \frac{1.05 × 10^7\ \mathrm{J}}{4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 100\ \mathrm{kg}} = 25\ \mathrm{℃} $。
水的末温 $ t = t_0 + \Delta t = 20\ \mathrm{℃} + 25\ \mathrm{℃} = 45\ \mathrm{℃} $。
【答案】
$ 1.05×10^7 $；45
【知识点】
燃料的热值、热量的计算
【点评】
本题是基础热量应用计算题，核心考查热值公式与吸热公式的运用，只要牢记公式并准确代入数值计算即可，属于对基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.8
17.（1）如图甲所示，摆球在竖直平面内左右摆动，B是最低点，摆球从A到B的过程中，速度
（2）如图乙所示，滚摆在竖直面内上下往复运动，滚摆从最高处滚下的过程中，重力势能
增大
（增大/减小），重力势
能转化为动
能；（2）如图乙所示，滚摆在竖直面内上下往复运动，滚摆从最高处滚下的过程中，重力势能
减小
（增大/不变/减小）。答案
17.（1）增大 重力势 动 （2）减小
解析
【分析】
（1）摆球从A到B的过程中，是从高处向最低点运动，高度降低，速度变快，结合动能和重力势能的影响因素分析能量转化；（2）滚摆从最高处滚下时，高度变化，根据重力势能的影响因素判断变化。
【解析】
（1）摆球从A到B，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此速度增大，此过程是重力势能转化为动能；
（2）滚摆从最高处滚下，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。
【答案】
（1）增大；重力势；动 （2）减小
【知识点】
机械能转化；重力势能
【点评】
本题考查动能与重力势能的转化及重力势能的影响因素，属于基础知识点应用，难度较低。
【难度系数】
0.2
（1）摆球从A到B的过程中，是从高处向最低点运动，高度降低，速度变快，结合动能和重力势能的影响因素分析能量转化；（2）滚摆从最高处滚下时，高度变化，根据重力势能的影响因素判断变化。
【解析】
（1）摆球从A到B，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此速度增大，此过程是重力势能转化为动能；
（2）滚摆从最高处滚下，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。
【答案】
（1）增大；重力势；动 （2）减小
【知识点】
机械能转化；重力势能
【点评】
本题考查动能与重力势能的转化及重力势能的影响因素，属于基础知识点应用，难度较低。
【难度系数】
0.2
