精品解析：河北省石家庄市桥西区2023-2024学年九年级上学期期末质量监测物理试题

2023-2024学年度第一学期期末质量监测 九年级物理 注意事项： 1．本试卷共6页，总分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号、考场号填写在答题卡相应位置；考试结束后，只收取答题卡。 3．答选择题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；答非选择题时，按要求将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 一、选择题（本大题共12个小题。每小题3分，共36分。1~9小题为单选题，10~12小题为多选题，每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分） 1. 下列对身边一些物理量值的估计，符合实际情况的是（　　） A. 手电筒中的电流约200mA B. 家用电冰箱的电流大约10A C. 智能手表的电池电压为220V D. 家用电脑的功率约为500W 2. 我国科技突飞猛进，发展速度振奋人心。关于图所示的四款车的说法正确的是（　　） A. 甲图：氢能源公交车使用的是清洁能源 B. 乙图：磁悬浮列车使用的电能属于一次能源 C. 丙图：5G+北斗汽车使用的燃油是可再生能源 D. 丁图：月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的 3. 如图所示物品中，通常情况下属于导体的是（ ） A. 陶瓷盘 B. 不锈钢锅 C. 玻璃杯 D. 木铲 4. 如图为家庭电路简化示意图，对于这个家庭电路，下列说法中正确的是（　　） A. 洗衣机应使用两脚插头 B. 电能表是测量总电压的仪表 C. 台灯与电视机同时工作互不影响 D. 总开关跳闸一定是总功率过大引起的 5. 对下列物理现象的分析，正确的是（　　） A. “尘土飞扬”是扩散现象 B. 破镜难圆，是因为分子间只有斥力没有引力 C. 扩散只发生在气体、液体之间 D. 热水化盐快，是由于温度高，分子运动剧烈 6. 图所示是智能扶手电梯的原理图，M为电动机；R是压敏电阻（压力越大电阻越小，反之电阻越大），可以达到节能环保的效果。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁上端是S极 B. 电动机工作时，机械能转化为电能 C. 有人站在电梯上时，触点“1”与触点“2”接触 D. 当触点“3”与触点“4”接触时，电动机转的快 7. 空气炸锅主要由发热管和电风扇组成，利用发热管加热、风扇形成循环热流，达到“无油烹饪”的目的。其原理是：同时闭合开关和产生热风；仅闭合不发热只吹风；仅闭合时电路不工作。则以下图电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，A、B是由同种材料制成的导体，二者长度相等，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A. 导体A、B的电阻RA>RB B. 通过导体A、B的电流IA>IB C. 导体A、B两端的电压UA=UB D. 导体A、B的电功率PA<PB 9. 电磁波是个大家族，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电磁波的传播不需要介质 B. 体检时胸透用的X射线频率比可见光低 C. 电视机遥控器是利用紫外线工作的 D. 在真空中，红外线比紫外线的传播速度快 10. 下列有关热学知识说法正确的是（　　） A. 只有热传递才能使物体温度升高 B. 物体发生物态变化时，内能和温度一定都发生变化 C. 生物体内水的比例很高，有利于避免自身温度变化过大 D. 发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加 11. 下列关于电与磁的说法中正确的是（　　） A. 磁场和磁感线都是真实存在的 B. 地球磁场的N极在地理的南极附近 C. 改变电流方向会改变电流周围磁场的方向 D. 磁体外部的磁感线都是从S极出发，回到N极 12. 如图所示，电源电压不变，灯泡L规格为“3V 1.5W”（灯丝电阻不变），图中a、b为电压表或电流表，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”。闭合开关S1、S2，移动滑片P，a表的示数发生改变，则下列说法正确的是（　　） A. a一定是电流表 B. 向A方向移动滑片，a的示数一定会增大 C. 只闭合S1，移动滑片，电路可能的最大电流为1A D. 若滑片P置于中点时灯泡正常发光，则电源电压为8V 二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共30分） 13. 暑假期间小明随父母自驾出游，拓宽了视野，增长了见识。小明看到了我国传统的“走马灯”，如图所示。点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，小明惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化情况与汽油机的______冲程相同。 14. 暑假期间小明随父母自驾出游，拓宽了视野，增长了见识。小明看到了非物质文化遗产——画糖人的制作：先将红白糖放在热锅里，通过______（选填“做功”或“热传递”）使糖的内能增大，温度升高而熔化，再将糖汁淋在玻璃或模板上，凝固后栩栩如生的糖人就制成了。 15. 暑假期间小明随父母自驾出游，拓宽了视野，增长了见识。停车休息时，小明发现汽车排气管上带有如图所示的静电消除器。当汽车在行驶时与空气发生______而带上多余电子，静电消除器随时将多余电子导向大地，则电流方向沿静电消除器流向______（选填“大地”或“排气管”）。 16. 在地球周围均匀地配置______颗同步通信卫星就可以实现全球通信，卫星通信是利用了电磁波可以传递______（选填“能量”或“信息”）。电磁波在真空中的传播速度为______。 17. 质量均为100g的四种物质，当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。 （1）煤油的比热容为______J/(kg·℃)； （2）等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量，______块温度变化更大； （3）质量相等水和煤油温度降低5℃时，放出的热量______（选填“相等”或“不相等”）。 18. 如题图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在2h内转了3600转，则这段时间内小明家消耗的电能为__________kW·h，可以算得电炉子的功率为__________kW，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的__________（选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。 19. 如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V0.3A”，滑动变阻器R标有“20Ω 2A”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。只闭合开关S时电路最小总功率为 ，开关S、 均闭合时的最小总功率为，两种情况下，移动滑片，得到电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化的关系如图乙。则电源电压U=____ V， P1: P2=_______。 三、实验探究题（本大题共4个小题；每空1分，共21分） 20. 小明组装了图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值大小。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 10g煤油 20 80 ① 20 50 （1）小明设计的实验数据表格如上表，其中①处内容漏写了，请你帮他补充完整：______； （2）为使实验现象明显，烧杯中水的质量应适当______（选填“大”或“小”）一些； （3）由表中记录数据可知，______的热值大； 【拓展】实验后小明根据实验数据，利用公式Q=cmΔt算出了A烧杯中的水吸收的热量，再结合“10g煤油”这一数据，算出的煤油热值偏小，原因是______。 21. 小明在实验室找到一只可拆卸的电流表，打开外壳，观察到电流表的内部结构如图所示，并进行了如下探究。 （1）按照规范操作要求将电流表接入电路，通电后线圈转动，带动指针正常偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在______中受力，这与______（选填“电线圈动机”或“发电机”）的工作原理相同； （2）若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针偏转方向会与（1）中的偏转方向______（选填“相同”或“相反”）； （3）若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这是______现象。 22. 小明所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。 （1）图甲是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是某次测量时连接的实验电路，此时电流表测量的是______（选“A”“B”或“C”）处的电流； （2）小明要测量通过L2的电流，只需将图乙中导线______（选填“a”或“b”）的一端移动到电流表的负接线柱上； （3）正确连接好电路后，小明进行了多次实验，得出如下表所示的数据。进行以上3次实验是通过______（选填序号）方式实现的； 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.22 0.38 0.6 2 0.32 0.24 0.56 3 0.40 0.18 0.58 A．改变小灯泡的规格 B．改变电池节数 （4）分析各组数据后，小明总结出并联电路的电流规律是：并联电路中，______； 【拓展】①小明利用图丙电路又探究了串联电路的电压规律。闭合开关，发现小灯泡L3、L4不亮，小明用电压表测得UAB=0，UBC=3V，由此可知，电路中存在的故障是______； ②排除故障后，闭合开关，重新测量的结果为：UAB=1.5V，UBC=1.5V，UAC=3V，小明根据以上测量结果得出结论：在串联电路中，用电器两端电压相等，且各用电器两端电压之和等于电源电压。同组的小红认为小明的结论不严谨，要得出更准确的结论，下一步操作应该是______。 23. 为了测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率情况，小明设计了图所示的电路，电源为三节新干电池。 （1）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接完整______； （2）正确连接电路后，闭合开关前应将变阻器的滑片置于______（选填“A”或“B”）端； （3）进行第一次实验时，移动滑片到某一位置，电压表示数如图所示，此时小灯泡两端的电压为______V； （4）进行多次实验后，收集到的数据如右表格所示，由表中数据可知，小灯泡的额定功率为______W；当电压表示数为2.5V和3.0V时，滑动变阻器的功率之比为______； 实验次数 电压U/V 电流I/A 实际功率 1 0.28 2 25 0.30 3 2.7 0.32 4 3.0 0.34 【拓展】完成上述实验后，小明用原有的电源和电压表以及定值电阻R0，创新设计了如图所示的电路，仍测量原小灯泡的额定功率： ①把定值电阻R0接入电路，调节变阻器使小灯泡正常发光； ②保持______不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数； ③算出小灯泡的额定功率。 现有阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选______Ω的。 四、计算应用题（本大题共2个小题，第22小题6分，第23小题7分，共13分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 24. 为了旅游力便，越来越多的人选择用房车进行自驾出游。如图所示的新能源房车采用电能驱动，车内配备有电加热器、电磁炉、电饭锅等基本生活设施。某次旅行中该车行至景点A时停车休整。首先给车充满电，储存了400kW·h电能，然后在房车内将100kg水从40℃加热至100℃后，电量还剩97.5%。休整后以恒定功率行驶30km到达某点B时，电量还剩90%。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）水吸收的热量。 （2）电动汽车加热水的效率。 （3）若房车剩余20%的电量时需要及时充电，房车继续以相同的状态行驶，能否到达300km外的景点C。 25. 在图所示电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为30Ω，此时电流表示数为0.4A。 （1）求电源电压U。 （2）现有滑动变阻器R2，其规格为“20Ω 1.5A”“50Ω 1A”和“30Ω 1.5A”中的一个、将R1与R2以不同的连接方式接入M、N接线柱之间，闭合开关S，移动变阻器R2的滑片，电流表能达到的最大、最小示数分别为1.9A和0.2A。 ①请通过计算判断所用变阻器R2的规格。 ②在电路安全的条件下，求滑动变阻器的最大电功率P。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度第一学期期末质量监测 九年级物理 注意事项： 1．本试卷共6页，总分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号、考场号填写在答题卡相应位置；考试结束后，只收取答题卡。 3．答选择题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；答非选择题时，按要求将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 一、选择题（本大题共12个小题。每小题3分，共36分。1~9小题为单选题，10~12小题为多选题，每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分） 1. 下列对身边一些物理量值的估计，符合实际情况的是（　　） A. 手电筒中的电流约200mA B. 家用电冰箱的电流大约10A C. 智能手表的电池电压为220V D. 家用电脑的功率约为500W 【答案】A 【解析】 【详解】A．手电筒中小灯泡的电流约为0.2A，合200mA，故A符合题意； B．家用电冰箱的工作电流约为1A，故B不符合题意； C．智能手表的电池电压一般为1.5V，故C不符合题意； D．家用电脑的功率约为200W，故D不符合题意。 故选A。 2. 我国科技突飞猛进，发展速度振奋人心。关于图所示的四款车的说法正确的是（　　） A. 甲图：氢能源公交车使用的是清洁能源 B. 乙图：磁悬浮列车使用的电能属于一次能源 C. 丙图：5G+北斗汽车使用的燃油是可再生能源 D. 丁图：月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图，氢能源公交车使用的是氢燃烧不产生污染，因此是清洁能源，故A正确； B．乙图：磁悬浮列车使用的电能是由其他形式的能量转化来的，因此属于二次能源，故B错误； C．丙图：5G+北斗汽车使用的燃油属于化石能源，短时间内无法再生，因此是不可再生能源，故C错误； D．丁图：月球车所用的太阳能是通过核聚变释放出来的，故D错误。 故选A。 3. 如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（ ） A. 陶瓷盘 B. 不锈钢锅 C. 玻璃杯 D. 木铲 【答案】B 【解析】 【详解】物理学中将容易导电的物体称为导体，将不容易导电的物体称为绝缘体，陶瓷、玻璃、木块不容易导电，是绝缘体，不锈钢有自由电子，容易导电，是导体，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4. 如图为家庭电路简化示意图，对于这个家庭电路，下列说法中正确的是（　　） A. 洗衣机应使用两脚插头 B. 电能表是测量总电压的仪表 C. 台灯与电视机同时工作互不影响 D. 总开关跳闸一定是总功率过大引起的 【答案】C 【解析】 【详解】A．洗衣机的金属外壳与地线相连，防止金属外壳漏电，发生触电事故，因此应用三脚插头，故A错误； B．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故B错误； C．台灯与电视机并联，在使用时互不影响，故C正确； D．家庭电路总开关突然跳闸，说明家庭电路干路总电流过大，原因是工作的用电器总功率过大，也可能是发生的短路，故D错误。 故选C。 5. 对下列物理现象的分析，正确的是（　　） A. “尘土飞扬”是扩散现象 B. 破镜难圆，是因为分子间只有斥力没有引力 C. 扩散只发生在气体、液体之间 D. 热水化盐快，是由于温度高，分子运动剧烈 【答案】D 【解析】 【详解】A．扩散现象是分子的运动，分子是肉眼看不见的，尘土飞扬是固体小颗粒的机械运动，是看得见的，属于宏观物体的运动，不属于分子运动，故A错误； B．分子间作用力的大小与分子间的距离有关，破镜难圆，是因为分子间的距离太大，分子间的作用力几乎为零，即此时分子间作用力就非常小了，故B错误； C．扩散现象可以在气体、液体和固体之间都能发生，但在固体之间的扩散缓慢，故C错误； D．盐在热水中溶解得快，是由于温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确。 故选D。 6. 图所示是智能扶手电梯的原理图，M为电动机；R是压敏电阻（压力越大电阻越小，反之电阻越大），可以达到节能环保的效果。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁上端是S极 B. 电动机工作时，机械能转化为电能 C. 有人站在电梯上时，触点“1”与触点“2”接触 D. 当触点“3”与触点“4”接触时，电动机转的快 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流从电源的正极流出，从电磁铁的下端流入，利用安培定则可判断出电磁铁的下端为S极，上端为N极，故A错误； B．电动机工作时，消耗电能转化为机械能，故B错误； CD．当有乘客时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，使触点“3”与触点“4”接触，则电动机两端的电压增大，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运动变快，故C错误，D正确。 故选D。 7. 空气炸锅主要由发热管和电风扇组成，利用发热管加热、风扇形成循环热流，达到“无油烹饪”的目的。其原理是：同时闭合开关和产生热风；仅闭合不发热只吹风；仅闭合时电路不工作。则以下图电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】依题意得，同时闭合开关S时和S温产生热风；仅闭合S时不发热只吹风；仅闭合S温时电路不工作，说明电动机与发热管互不影响，采用并联，且电动机只受S时控制，发热管受S时和S温控制，则S时在干路上，S温在发热管所在的支路上，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8. 如图所示，A、B是由同种材料制成的导体，二者长度相等，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A. 导体A、B的电阻RA>RB B. 通过导体A、B的电流IA>IB C. 导体A、B两端的电压UA=UB D. 导体A、B的电功率PA<PB 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为导体A和B由同种材料制成、长度相同，而A比B的横截面积大，所以RA<RB，故A错误； B．因为两段导体串联，所以通过两导体的电流相等，即IA=IB，故B错误； C．由于RA<RB，IA=IB，由U=IR可得，导体A、B两端的电压UA<UB，故C错误； D．由于IA=IB，UA<UB，由P=UI可得，导体A、B的电功率PA<PB，故D正确。 故选D。 9. 电磁波是个大家族，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电磁波的传播不需要介质 B. 体检时胸透用的X射线频率比可见光低 C. 电视机遥控器是利用紫外线工作的 D. 在真空中，红外线比紫外线的传播速度快 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁波能在真空中传播，其传播不需要介质，故A正确； B．体检胸透用的X射线频率比可见光高，故B错误； C．电视机遥控器可以发出不同的红外线来实现对电视机的控制，故C错误； D．红外线和紫外线都属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，故D错误。 故选A。 10. 下列有关热学知识说法正确的是（　　） A. 只有热传递才能使物体温度升高 B. 物体发生物态变化时，内能和温度一定都发生变化 C. 生物体内水的比例很高，有利于避免自身温度变化过大 D. 发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加 【答案】CD 【解析】 【详解】A．热传递与做功都可以使物体内能增大，温度升高，故A错误； B．物体发生物态变化时，内能改变，温度不一定改变，如晶体熔化过程中，不断吸热，内能增大，温度不变，故B错误； C．水的比热容比较大，吸收或放出相同的热量，升高或降低温度少，生物体内水的比例很高，有利于调节体自身的温度，以免自身温度变化过大对生物造成损害，故C正确； D．发生热传递时，热量从高温物体传递给低温物体，因此高温物体内能减少，低温物体内能增加，故D正确。 故选CD。 11. 下列关于电与磁的说法中正确的是（　　） A. 磁场和磁感线都是真实存在的 B. 地球磁场的N极在地理的南极附近 C. 改变电流方向会改变电流周围磁场的方向 D. 磁体外部的磁感线都是从S极出发，回到N极 【答案】BC 【解析】 【详解】A．磁场是客观存在的，磁感线并不是客观存在的，故A错误； B．地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，故B正确； C．电流周围磁场的方向与电流方向有关，因此改变电流方向会改变电流周围磁场的方向，故C正确； D．磁体外部的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，电源电压不变，灯泡L规格为“3V 1.5W”（灯丝电阻不变），图中a、b为电压表或电流表，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”。闭合开关S1、S2，移动滑片P，a表的示数发生改变，则下列说法正确的是（　　） A. a一定是电流表 B. 向A方向移动滑片，a的示数一定会增大 C. 只闭合S1，移动滑片，电路可能的最大电流为1A D. 若滑片P置于中点时灯泡正常发光，则电源电压为8V 【答案】BCD 【解析】 【详解】闭合开关S1、S2，移动滑片P，a表的示数发生改变，说明滑动变阻器没有被短路，b表一定是电压表。 A．若a是电流表，电流表a会把小灯泡短路，电流表a与滑动变阻器串联，滑片移动，电路中的电流会发生变化，a表的示数会发生改变；若a是电压表，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表a与小灯泡并联，滑片移动，滑动变阻器两端的电压会发生变化，小灯泡两端的电压也会发生变化，即a表的示数会发生改变，故A错误； B．若a是电流表，电流表a与滑动变阻器串联，向A方向移动滑片，滑动变阻器接入电路电阻变小，由知电路中的电流变大，电流表a的示数变大；若a是电压表，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表a与小灯泡并联，向A方向移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由知电路中的电流变大，由U=IR知小灯泡两端的电压变大，电压表a的示数变大，故a的示数一定会增大，故B正确； C．只闭合S1，a表为电流表时，移动滑片，由于滑动变阻器允许通过的最大电流为lA，所以电路可能的最大电流为1A，故C正确； D．小灯泡正常发光的电流为 若滑片P置于中点时灯泡正常发光，则电源电压为 故D正确。 故选BCD。 二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共30分） 13. 暑假期间小明随父母自驾出游，拓宽了视野，增长了见识。小明看到了我国传统的“走马灯”，如图所示。点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，小明惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化情况与汽油机的______冲程相同。 【答案】做功 【解析】 【13题详解】 点燃蜡烛时，气体温度升高，热空气就会向上运动，运动的热空气对外做功，能量的转化方式是内能转化为机械能，四冲程汽油机的做功冲程能量的转化方式是内能转化为机械能，所以与做功冲程的能量转化相同。 14. 暑假期间小明随父母自驾出游，拓宽了视野，增长了见识。小明看到了非物质文化遗产——画糖人的制作：先将红白糖放在热锅里，通过______（选填“做功”或“热传递”）使糖的内能增大，温度升高而熔化，再将糖汁淋在玻璃或模板上，凝固后栩栩如生的糖人就制成了。 【答案】热传递 【解析】 【14题详解】 将糖放在热锅里，糖吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式，使糖的内能增大、温度升高而熔化。 15. 暑假期间小明随父母自驾出游，拓宽了视野，增长了见识。停车休息时，小明发现汽车排气管上带有如图所示的静电消除器。当汽车在行驶时与空气发生______而带上多余电子，静电消除器随时将多余电子导向大地，则电流方向沿静电消除器流向______（选填“大地”或“排气管”）。 【答案】 ①. 摩擦 ②. 排气管 【解析】 【15题详解】 [1]干燥的冬季，汽车在行驶过程中容易与空气产生摩擦而带上电荷，发生摩擦起电现象。 [2]电流的方向是正电荷定向移动的方向，电子带的是负电荷，所以电流的方向与电子的定向移动方向相反。则电流方向沿静电消除器流向排气管。 16. 在地球周围均匀地配置______颗同步通信卫星就可以实现全球通信，卫星通信是利用了电磁波可以传递______（选填“能量”或“信息”）。电磁波在真空中的传播速度为______。 【答案】 ①. 3 ②. 信息 ③. 3×108 【解析】 16题详解】 [1]要想实现全球通信，可以用通信卫星做微波通信的中继站，并在地球周围均匀地配置3颗地球同步通信卫星。 [2]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而且电磁波可以传递信息和能量。卫星通信是利用了电磁波可以传递信息。 [3]因为电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度,即电磁波在真空中的传播速度为 17. 质量均为100g的四种物质，当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。 （1）煤油的比热容为______J/(kg·℃)； （2）等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量，______块温度变化更大； （3）质量相等的水和煤油温度降低5℃时，放出的热量______（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】 ①. 2.5×103 ②. 铜 ③. 不相等 【解析】 【详解】（1）[1]由Q吸=cmΔt得，煤油的比热容为 （2）[2]由图得，相同质量的铜、铝，升高相同温度，铝吸收热量较多，由Q吸=cmΔt得，铝的比热容较大；则等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量，由得，可判断铜温度变化更大。 （3）[3]质量相等的水和煤油温度升高相同温度，水吸收热量较多，则水的吸热能力较强，因此质量相等的水和煤油温度降低5℃时，放出的热量不相等。 18. 如题图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在2h内转了3600转，则这段时间内小明家消耗的电能为__________kW·h，可以算得电炉子的功率为__________kW，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的__________（选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。 【答案】 ①. 6 ②. 3 ③. BC 【解析】 【详解】[1][2]这段时间内小明家消耗的电能 电炉子的功率 [3]图乙中的电炉丝与导线是串联的，通过的电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可知电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热；图丙中B、C两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值不同，故可用图丙中的B、C两个液柱高度可说明这种情况。 19. 如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V0.3A”，滑动变阻器R标有“20Ω 2A”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。只闭合开关S时电路的最小总功率为 ，开关S、 均闭合时的最小总功率为，两种情况下，移动滑片，得到电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化的关系如图乙。则电源电压U=____ V， P1: P2=_______。 【答案】 ①. 6 ②. 1: 4 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S时，灯泡与滑动变阻器串联，由于灯泡的额定电流为0.3A，所以电路中的电流最大为0.3A，因此图乙中下方曲线为此时电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化关系图像；开关S、S1、S2均闭合时，灯泡被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，此时电路中的总电阻小于滑动变阻器的阻值，电路中的电流比只闭合S时的电流大，因而所对应的图像是上方的图像，当滑片移到最左端时，电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的最小电流为I'= 0.6A，只闭合开关S时，灯泡与滑动变阻器串联，根据滑动变阻器电阻最小为0，此时电流最大为0.3A，恰好等于灯泡的额定电流，说明灯泡正常发光，电源电压等于灯泡的额定电压，为6V。 [2]由可得，灯泡电阻为 电路中的最小电流 电路的最小总功率为 P1= UI=6V× 0.15A= 0.9W 开关S、S1、S2均闭合时，电路的最小总功率为 P2= UI' =6V× 0.6 A = 3.6W 则 P1 : P2 =0.9W: 3.6W=1: 4 三、实验探究题（本大题共4个小题；每空1分，共21分） 20. 小明组装了图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值大小。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 10g煤油 20 80 ① 20 50 （1）小明设计的实验数据表格如上表，其中①处内容漏写了，请你帮他补充完整：______； （2）为使实验现象明显，烧杯中水的质量应适当______（选填“大”或“小”）一些； （3）由表中记录数据可知，______的热值大； 【拓展】实验后小明根据实验数据，利用公式Q=cmΔt算出了A烧杯中的水吸收的热量，再结合“10g煤油”这一数据，算出的煤油热值偏小，原因是______。 【答案】 ①. 10g菜籽油 ②. 小 ③. 煤油 ④. 燃料并不可能完全燃烧 【解析】 【详解】（1）[1]因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，因此①处应填写10g菜籽油。 （2）[2]由实验可知，是通过比较水升高的温度比较燃料放出热量的多少，从而得到燃料热值的大小，因此升高的温度越大，实验现象越明显，因此应让烧杯中水的质量小一些。 （3）[3]由图表数据知道，相同质量的燃料燃烧后，用煤油加热的烧杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大。 [4]由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油的热值比实际要偏小些。 21. 小明在实验室找到一只可拆卸的电流表，打开外壳，观察到电流表的内部结构如图所示，并进行了如下探究。 （1）按照规范操作要求将电流表接入电路，通电后线圈转动，带动指针正常偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在______中受力，这与______（选填“电线圈动机”或“发电机”）的工作原理相同； （2）若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针偏转方向会与（1）中的偏转方向______（选填“相同”或“相反”）； （3）若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这是______现象。 【答案】 ①. 磁场 ②. 电线圈动机 ③. 相反 ④. 电磁感应 【解析】 【详解】（1）[1][2]按照规范操作要求将电流表接入电路，通电后线圈转动，带动指针正常偏转，说明通电导体在磁场中受力的作用；撤去磁体再次通电，指针不动，说明此时通电导体不受力的作用。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力，这与电线圈动机的工作原理相同。 （2）[3]若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针会反向偏转，指针偏转方向会与（1）中的偏转方向相反。 （3）[4]若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这是电磁感应现象，即闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流。 22. 小明所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。 （1）图甲是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是某次测量时连接的实验电路，此时电流表测量的是______（选“A”“B”或“C”）处的电流； （2）小明要测量通过L2的电流，只需将图乙中导线______（选填“a”或“b”）的一端移动到电流表的负接线柱上； （3）正确连接好电路后，小明进行了多次实验，得出如下表所示的数据。进行以上3次实验是通过______（选填序号）方式实现的； 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.22 0.38 0.6 2 0.32 024 0.56 3 0.40 0.18 0.58 A．改变小灯泡的规格 B．改变电池节数 （4）分析各组数据后，小明总结出并联电路的电流规律是：并联电路中，______； 【拓展】①小明利用图丙电路又探究了串联电路的电压规律。闭合开关，发现小灯泡L3、L4不亮，小明用电压表测得UAB=0，UBC=3V，由此可知，电路中存在的故障是______； ②排除故障后，闭合开关，重新测量的结果为：UAB=1.5V，UBC=1.5V，UAC=3V，小明根据以上测量结果得出结论：在串联电路中，用电器两端电压相等，且各用电器两端电压之和等于电源电压。同组的小红认为小明的结论不严谨，要得出更准确的结论，下一步操作应该是______。 【答案】 ①. C ②. a ③. A ④. 干路电流等于各支路电流之和 ⑤. 灯泡L4断路 ⑥. 更换规格不同的灯泡多次进行实验 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，电流表在干路上，因此测量的是C处的电流。 （2）[2]要测量通过L2的电流，则需要将电流表与L2串联，因此只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上。 （3）[3]因为一节干电池的电压为1.5V，所以如果改变电池节数会使电压成倍变化，由可知，通过灯泡的电流成倍变化，如果改变小灯泡的规格，则不一定会导致通过灯泡的电流成倍变化，由表中数据可知电流表的示数不是成倍变化的，所以以上3次实验是通过改变小灯泡的规格来实现的。 故选A。 （4）[4]分析表中数据可知 0.22A+0.38A=0.6A 0.32A+0.24A=0.56A 0.40A+0.18A=0.58A 即由此可得，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 [5]根据题意可知，闭合开关时，发现小灯泡L3、L4都不亮，说明电路可能为断路，当将电压表连在图中A、B两点，即并联在灯泡L3两端，此时电压表示数为零，即电压表仍处于断路，当将电压表连在图中B、C两点，即并联在灯泡L4两端，此时电压表示数为3V，因此故障为灯泡L4断路。 [6]在进行该实验时，一定用不同规格的灯泡再进行实验，这样得出的结论更具有普遍性。而小明的测量结果为UAB=1.5V，UBC=1.5V，UAC=3V，即得到在串联电路中，用电器两端电压相等，且各用电器两端电压之和等于电源两端电压的结论，是由于使用了相同规格的灯泡，使测得用电器两端的电压相同；为了使实验结论具有普遍性，故接下来正确的操作应为更换规格不同的灯泡多次进行实验。 23. 为了测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率情况，小明设计了图所示的电路，电源为三节新干电池。 （1）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接完整______； （2）正确连接电路后，闭合开关前应将变阻器的滑片置于______（选填“A”或“B”）端； （3）进行第一次实验时，移动滑片到某一位置，电压表示数如图所示，此时小灯泡两端的电压为______V； （4）进行多次实验后，收集到的数据如右表格所示，由表中数据可知，小灯泡的额定功率为______W；当电压表示数为2.5V和3.0V时，滑动变阻器的功率之比为______； 实验次数 电压U/V 电流I/A 实际功率 1 0.28 2 2.5 0.30 3 2.7 0.32 4 3.0 0.34 【拓展】完成上述实验后，小明用原有的电源和电压表以及定值电阻R0，创新设计了如图所示的电路，仍测量原小灯泡的额定功率： ①把定值电阻R0接入电路，调节变阻器使小灯泡正常发光； ②保持______不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数； ③算出小灯泡的额定功率。 现有阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选______Ω的。 【答案】 ①. ②. A ③. 2.2 ④. 0.75 ⑤. 20︰17 ⑥. 滑动变阻器滑片的位置 ⑦. 5 【解析】 【详解】（1）[1]在探究小灯泡额定功率实验中，电压表应测量小灯泡两端的电压，而图中电压表测小灯泡与滑动变阻器滑片左侧的电压之和，故将导线从A接线柱，移至灯泡右侧。如图所示： （2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应移至最大阻值处，由图可知，应将变阻器的滑片置A端。 （3）[3]电压表选择的是小量程，分度值为0.1V，由图可知，电压表的示数为2.2V。 （4）[4]由实验数据可知，小灯泡的额定电压为2.5V，此时电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W [5]电源电压为三节新电池，则电源电压为4.5V，当灯泡的两端电压为2.5V，此时通过电路的电流为0.3A，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压为 U滑1=U-U灯1=4.5V-2.5V=2V 滑动变阻器的功率为 P滑1=U滑1I1=2V×0.3A=0.6W 当灯泡的两端电压为3.0V，此时通过电路的电流为0.34A，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压为 U滑2=U-U灯2=4.5V-3.0V=1.5V 滑动变阻器的功率为 P滑2=U滑2I2=15V×0.34A=0.51W 则滑动变阻器的功率之比 P滑1︰P滑2=0.6W︰0.51W=20︰17 （5）[6]把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5V，则小灯泡正常发光，此时电路中的电流为额定电流；因此要保持滑动变阻器滑片的位置不变，测R0两端的电压，然后根据欧姆定律，求出电流，从而利用P=UI求出小灯泡的额定功率。 [7]电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。由串联电路电压特点可知，定值电阻与滑动变阻器共分担的电压为 U总=4.5V-2.5V=2V 且此时电路中的电流为0.3A。则定值电阻与滑动变阻器总阻值为 由此可知，定值电阻R0应选5Ω的。 四、计算应用题（本大题共2个小题，第22小题6分，第23小题7分，共13分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 24. 为了旅游力便，越来越多的人选择用房车进行自驾出游。如图所示的新能源房车采用电能驱动，车内配备有电加热器、电磁炉、电饭锅等基本生活设施。某次旅行中该车行至景点A时停车休整。首先给车充满电，储存了400kW·h电能，然后在房车内将100kg水从40℃加热至100℃后，电量还剩97.5%。休整后以恒定功率行驶30km到达某点B时，电量还剩90%。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）水吸收的热量。 （2）电动汽车加热水的效率。 （3）若房车剩余20%的电量时需要及时充电，房车继续以相同的状态行驶，能否到达300km外的景点C。 【答案】（1）2.52×107J；（2）70%；（3）不能到达300km外的景点C 【解析】 【详解】解：（1）100kg水从40℃加热至100℃吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(100℃-40℃)=2.52×107J （2）加热水消耗的电能 W=(1-97.5%)×400kW·h=10kW·h=3.6×107J 电动汽车加热水的效率 （3）由题意可知，以恒定功率行驶30km到达某点B时，电量还剩90%，剩余20%的电量时需要及时充电，因此若房车继续以相同的状态行驶，能行驶的路程 因此不能到达300km外的景点C。 答：（1）水吸收的热量为2.52×107J； （2）电动汽车加热水的效率为70%； （3）若房车剩余20%的电量时需要及时充电，房车继续以相同的状态行驶，不能到达300km外的景点C。 25. 在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为30Ω，此时电流表示数为0.4A。 （1）求电源电压U。 （2）现有滑动变阻器R2，其规格为“20Ω 1.5A”“50Ω 1A”和“30Ω 1.5A”中的一个、将R1与R2以不同的连接方式接入M、N接线柱之间，闭合开关S，移动变阻器R2的滑片，电流表能达到的最大、最小示数分别为1.9A和0.2A。 ①请通过计算判断所用变阻器R2的规格。 ②在电路安全的条件下，求滑动变阻器的最大电功率P。 【答案】（1）12V；（2）所用变阻器R2的规格为“30Ω 1.5A”，18W 【解析】 【详解】解：（1）如图所示，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可知电源电源为 U=IR1=0.4A×30Ω=12V （2）若滑动变阻器R2与电阻R1并联在电路中，电路的电流最大，R2的最大电流为 I2=Imax-I1=1.9A-0.4A=1.5A 所以滑动变阻器的电流可达最大为1.5A，所以滑动变阻器可能是“20Ω 1.5A”或“30Ω 1.5A”其中一个；若滑动变阻器R2与电阻R1串联在电路中，电路的电流最小，电流为0.2A，则电阻R1和R2的总电阻 滑动变阻器的最大电阻为 R2大=R总-R1=60Ω-30Ω=30Ω 所以滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1.5A”，因为P=U2I2，要使滑动变阻器的功率最大，即U2、I2均最大，所以滑动变阻器R2与电阻R1并联在电路中，最大功率为 P=U2I2=12V×1.5A=18W 答：（1）电源电压U为12V； （2）所用变阻器R2的规格为“30Ω 1.5A”，在电路安全的条件下，滑动变阻器的最大电功率为18W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$