1. (2025·山西模拟)指南针是我国古代四大发明之一,早期的指南针叫司南,司南的长柄静止时总是指向南方.下列说法正确的是(
A
)
A.司南周围存在磁场,不存在磁感线
B.司南只有一个磁极,在其勺柄上
C.地球周围各点的磁场方向都相同
D.地球是磁体,它的 S 极在地球南极
答案：1. A
2. 人类文明,一脉相传.从古代的水磨,到今天的水电站,都是人类对水能的合理开发与利用.如图甲是古代的水磨,流水冲击水轮,水轮转动,去汲水、碾谷、磨面;图乙是水电站,流水冲击水轮,带动发电机发电.从能量转化和转移的角度来看,下列说法正确的是 (
C
)
A.图甲中,水磨工作过程中只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能
B.图甲中,流水通过水轮后,在往下游流动的过程中,水流的速度不变,机械能不变
C.图乙中,拦河大坝起到了提高水的重力势能的效果
D.图乙中,流水冲击水轮,带动发电机发电,减少的水能全部转化为电能
答案：2. C
3. 亮点原创·古人在信息传递方面展现了高超的智慧,发展出多种高效的信息传递方式:烽火台系统通过点火接力传递敌情,利用了
光
信号;飞鸽传书时,鸽子是根据
地磁场
判断方向的.而现在人们普遍使用的智能手机是利用
电磁波
传递信息,与古代传递信息的方式相比,其优点是
信息传输量大、传输速度快等 (合理即可)
(写出一条即可).
答案：3. 光 地磁场 电磁波 信息传输量大、传输速度快等 (合理即可)
4. (2025·河北保定模拟)《天工开物》中记载了我国古代劳动人民“扬簸”的场景，“扬簸”是借助自然风将籽粒中较轻的杂物吹走.我国古代劳动人民还利用风能抽水、磨面等,风能是一种清洁无公害的
一次
(选填“一次”或“二次”)能源;现代人则利用风能来发电,若某型号风力发电机扇叶每转一圈产生的电能全部用来给水加热,可以使 30 kg 的水温度升高 60℃,相当于节省
0.84
kg 的煤.[已知煤给水加热的效率为 30%,$q_{煤}=3.0×10^{7}J/kg$,$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg· ^{\circ }C)$]
答案：4. 一次 0.84 解析:风能可以从自然界直接获取，是一种清洁无公害的一次能源；水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t = 4.2×10^{3} \mathrm{J}/(\mathrm{kg} · ^{\circ}\mathrm{C})×30 \mathrm{kg}×60 ^{\circ}\mathrm{C} = 7.56×10^{6} \mathrm{J}$；煤给水加热的效率为30%，由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{Q_{吸}}{m_{煤}q_{煤}}×100\%$可得，相当于节省煤的质量$m_{煤}=\frac{Q_{吸}}{\eta}\frac{Q_{吸}}{q_{煤}}=\frac{7.56×10^{6} \mathrm{J}}{3.0×10^{7} \mathrm{J/kg}×30\%}=0.84 \mathrm{kg}$.
5. 我国的中医已有两千多年历史,是我国医学文化的宝贵遗产.中药是中医预防、治疗疾病所使用的独特药物,其显著的疗效在当今世界上越来越被重视.为了更好地控制煎药时的火候,某厂家生产了一款全自动电煎药壶,它有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图所示,$S_{2}$是一个温控开关,$R_{1}$、$R_{2}$为电热丝,且$R_{2}=3R_{1}$. “保温”挡的功率为 200 W.
(1) 电煎药壶是利用
电流的热效应
工作的.
(2) 求电煎药壶在“保温”挡正常工作 30 min 所消耗的电能.
(3) 求电煎药壶“加热”挡的功率.
答案：5. (1)电流的热效应 (2)$3.6×10^{5} \mathrm{J}$ (3)800 W
解析:(1)电煎药壶工作时将电能转化为内能，所以电煎药壶是利用电流的热效应工作的.(2)电煎药壶在“保温”挡正常工作30 min所消耗的电能$W = P_{保温}t = 200 \mathrm{W}×30×60 \mathrm{s} = 3.6×10^{5} \mathrm{J}$.(3)当$S_1$和$S_2$闭合时,$R_1$与$R_2$并联，此时电路的总电阻最小，由$P=\frac{U^{2}}{R}$可知，电路的总功率最大，电煎药壶处于加热挡;当$S_1$闭合、$S_2$断开时，只有$R_2$工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电煎药壶处于保温挡.电煎药壶处于“保温”挡时，由$P=\frac{U^{2}}{R}$可得,$R_2$的阻值$R_2=\frac{U^{2}}{P_{保温}}=\frac{(220 \mathrm{ V})^{2}}{200 \mathrm{ W}}=242 \Omega$,已知$R_2 = 3R_1$,则$R_1 =$
$\frac{R_2}{3}=\frac{242}{3}\Omega$,所以电煎药壶“加热”挡的功率$P_{加热}=\frac{U^{2}}{R_1}+\frac{U^{2}}{R_2}=\frac{(220 \mathrm{ V})^{2}}{\frac{242}{3}\Omega}+\frac{(220 \mathrm{ V})^{2}}{242\Omega}=800 \mathrm{ W}$.
