精品解析：河北省秦皇岛市抚宁县曹东庄中学2022—2023学年九年级下学期期中质量检测物理试题

河北省秦皇岛市抚宁县曹东庄中学2022—2023学年度第二学期九年级期中物理质量检测卷 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共30分） 1. 小明对下列数据的估计正确的是（　　） A. 家庭电路的电压为380V B. 家用空调工作时的电流约为5A C. 对人体的安全电压是36V D. 家用台灯的工作电流约为2A 2. 在轨运行“天宫二号”空间实验室，与地面进行实时信息传输所使用的是（　　） A. 电磁波 B. 红外线 C. 超声波 D. 次声波 3. 下列估测最符合实际情况的是（　　） A. 教室高约为6m B. 人正常步行速度为5m/s C. 正常人1分钟脉搏跳动的次数约为70次 D. 人的正常体温为39℃ 4. 下列有关物理量的估测，符合实际的是（　　） A. 教室的门宽约80cm B. 物理课本的质量约600g C. 冰箱冷藏室温度约为-18℃ D. 初中生跑完1000m的时间约为100s 5. 利用电子式电能表及秒表，下列课题不能开展的是（　　） A. 电能表指示灯闪烁快慢与电路电流的关系 B. 节能灯与白炽灯耗能情况的比较研究 C. 电视机处于待机状态时的耗能情况研究 D. 夏天，将空调的制冷温度调高2摄氏度对耗能的影响 6. 如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮，则下列接法正确的是（　　） A. M接C，N接B B. M接B，N接D C. M接C，N接A D. M接A，N接C 7. 下列有关声和电磁波的说法正确的是（　　） A. 利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“B超”相同 B. 利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理不相同 C. 养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声，来判断蜜蜂是否采了蜜 D. 固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能 8. 为了减排温室气体，我国提出碳达峰和碳中和目标。下列哪项措施不能很好地推动实现碳达峰和碳中和目标（　　） A. 优化能源结构，因地制宜发展水电、风电、太阳能、海洋能、地热能等 B. 推动产业和工业优化升级，发展新一代新材料、新能源、节能环保等新兴产业 C. 大力发展靠石油、煤炭发电的电力行业，以及以煤炭、石油为热源或能源的重工业 D. 建设、运行、管理各环节落实绿色低碳理念，建设低碳智慧型城市和绿色乡村 9. 电动自行车是现代生活中日常的代步工具，钥匙相当于开关S，控制电动机电路通断。为安全起见，当刹车时也会使电动机断电，此时两刹车相当于开关S1、S2。下列能反映其刹车电动机断电原理的电路是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A. 电动剃须刀 B. 电饭锅 C. 笔记本电脑 D. 电冰箱 二、填空题（每空1分，共30分） 11. “互联网+”时代改变了人们的生活方式，只要按一下手机上的智能终端按钮，家里的电饭锅就能自动开始煮饭，手机是通过___________传递信息的，它的传播速度是___________m/s。 12. “珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备安全意识。在家庭电路中，用测电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是_____（选填“甲”或“乙”）。 13. “共享单车”绿色环保，它具GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近车辆，它的前底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电．太阳能电池板工作时，把太阳能转化为_____能．GPS卫星定位工作是靠_____来传递信号的．太阳能是一种_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源． 14. 小明采用如图的方法测定硬币的直径，测得1枚硬币的直径是______cm。测某物体温度如图中所示，则温度计的示数为______℃。 15. 1标准大气压下，冰熔化过程中冰水混合物的温度________（选填“小于”“等于”或“大于”）水凝固过程中冰水混合物的温度，冰熔化过程中需要________（选填“吸热”或“放热”）。 16. 两个发热电阻R1:R2=1:4,当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1:U2=_____；已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中,两个电阻在100s内产生的热量是_______J． 17. 如图所示电路，移动变阻器滑片的过程中，电压表示数由1V增大到3V，此时电流表示数变化了0.2A，则定值电阻R，消耗的电功率的变化量为______W。 18. 如图甲所示，给玻璃杯中装入不一样多的水，敲击时会发出不同音调的声音，这些声音都是由玻璃和水________产生的；如图乙所示，通过装水的玻璃杯看到后面的文字，这个玻璃杯和水相当于一个 ________；如图丙所示，装满水的玻璃杯用纸片盖上，倒置，纸片和水不会掉下来，说明了 _________的存在；如图丁所示，和毛皮摩擦过的玻璃杯把气球“吸”了起来，是因为玻璃杯带了 ________。 19. 一款新型电动汽车，直流电动机的铭牌上标有“”，电动机线圈的电阻为，该电动机正常工作10s消耗电能____________J，电动机线圈产生的热量为____________J。 20. 将200g、80℃的热水和400g、20℃的水混合后，不计热量损失，达到热平衡时，混合的水的温度为___________℃。 21. 如图所示，请在图中画出两束入射光线对应的折射光线。 22. 如图所示，根据通电螺线管的磁感线方向，在图中标出处于静止状态时的小磁针的N极和电源的正极。 23. 在图中，标出小磁针的N极和电源正负极。 24. 小婵想分别用酒精和蜡烛两种燃料，加热两杯质量都是0.2kg的水，使它们都升温5℃（未沸腾），去探究两种燃料消耗的质量是否相同。 （1）除了如图中器材，在探究实验中，还需要测量器材___________、___________； （2）将需要记录的物理量，在下面表格补充完整； 燃料 使用前质量/kg ___________ 消耗燃料质量m/kg 水的初温t/℃ ___________ 水升高的温度/℃ 酒精 × × × × × × × × × × × × 25. 小炎用如图装置做水沸腾实验时，数据记录如下表所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98 （1）从表格数据可以看出，当时的气压________（填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压； （2）水在沸腾过程中，内能________（填“增大”“减小”或“不变”）。 26. 如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，利用甲、乙、丙三图中相同的装置，燃料的质量均为10g，烧杯内液体的质量和初温相同。当燃料燃烧完时（烧杯中液体都没有沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙、T丙，且有T甲>T乙>T丙。 (1)为了比较a、b两种液体的比热容，应选择______两图进行实验，分析数据可知，ca______cb（选填“>”、“=”或“＜”）； (2)为了比较1、2两种燃料的热值，应选择______两图进行实验，分析数据可知，q1______q2（选填“>”、“=”或“＜”）； (3)在甲装置中，若燃料为酒精（q酒精=3×107J/kg），烧杯内的液体为水，其质量为200g，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，再结合“10g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比______（选填“偏大”或“偏小”），理由是______。 27. 在“测小灯泡电功率”的实验中，实验室为每个小组提供的器材有：电压恒为5V的电源一个，电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）各一个，开关一个，标有“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干，额定电压为3.8V小灯泡一个。实验前电压表与电流表均已调零。 第一小组的同学实验时按如图甲所示方式连接电路。 （1）连接电路时，开关应___________（选填“闭合”或“断开”）；开关闭合前，应把滑动变阻器的滑片滑到___________（选填“A”或“B”）端。 （2）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是___________；排除故障后，该小组的同学们经过多次实验，记录了多组电压与电流值，并绘出如图丙所示图像。通过分析图像，发现小灯泡灯丝电阻是变化的，这是由于___________。 （3）该小组的同学们调节滑片到某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数如图乙，则通过小灯泡的电流为___________A，小灯泡的额定功率为___________W。 （4）第二小组同学在实验中发现，本组的电压表0~15V的量程已损坏，而0~3V的量程可以使用经过研究设计了如图丁所示电路，完成小灯泡功率的测量。实验时，调节滑动变阻器的滑片，观察电压表，当电压表的示数为___________V时，小灯泡正常发光。第二小组的同学在实验过程中，为保证电表示数不超量程，小灯泡不超额定值，滑动变阻器接入电路的阻值范围为___________。 四、计算题（共10分，第27题4分，第28题6分） 28. 如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当滑片滑到正中央时，电压表示数为3V。已知两个电阻的U—I图象如图乙所示。求： （1）电源电压以及当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表电流； （2）滑动变阻器电阻保持5Ω不变，通电1min，滑动变阻器的电功率以及电流通过电路做的总功。 29. 科学研究表明，冬天用38℃﹣43℃热水泡脚有利于身体健康。小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成，图甲所示为足浴盆加热部分的简化原理图，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V。请根据图像及以上信息解答下列问题。 （1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？ （2）只闭合S2时，足浴盆消耗的总功率为多少？ （3）小明帮爷爷泡脚前，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，通过调节开关，足浴盆在最短时间正常工作15min将水加热到40℃，则此加热过程中水吸收的热量是多少？足浴盆的加热效率是多少？【保留到百分数中小数点后一位，水的比热容c水= 4.2×103 J/(kg·℃)】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河北省秦皇岛市抚宁县曹东庄中学2022—2023学年度第二学期九年级期中物理质量检测卷 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共30分） 1. 小明对下列数据的估计正确的是（　　） A. 家庭电路的电压为380V B. 家用空调工作时的电流约为5A C. 对人体的安全电压是36V D. 家用台灯的工作电流约为2A 【答案】B 【解析】 【详解】A．家庭电路的电压为220V，故A错误； B．家用空调工作时的电流约为5A，故B正确； C．对人体的安全电压是不超过36V，故C错误； D．家用台灯的工作电流约为0.2A，故D错误。 故选B 2. 在轨运行的“天宫二号”空间实验室，与地面进行实时信息传输所使用的是（　　） A. 电磁波 B. 红外线 C. 超声波 D. 次声波 【答案】A 【解析】 【详解】电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。天宫二号用电磁波与地面进行通信和交流。 故选A 3. 下列估测最符合实际情况的是（　　） A. 教室高约为6m B. 人正常步行速度为5m/s C. 正常人1分钟脉搏跳动的次数约为70次 D. 人的正常体温为39℃ 【答案】C 【解析】 【详解】A．教室高约为3m，故A不符合题意； B．人正常步行速度为1.1m/s，故B不符合题意； C．正常人1分钟脉搏跳动60~120次，故C符合题意； D．人的正常体温为37℃，故D不符合题意。 故选C。 4. 下列有关物理量的估测，符合实际的是（　　） A. 教室的门宽约80cm B. 物理课本的质量约600g C. 冰箱冷藏室的温度约为-18℃ D. 初中生跑完1000m的时间约为100s 【答案】A 【解析】 【详解】A．教室的门宽大约是中学生身高的一半，中学生身高大约是160cm，教室的门宽约80cm，故A符合题意； B．两个苹果的质量约300g，物理课本的质量与此差不多，在300g左右，故B不符合题意； C．家用冰箱冷藏室的温度大约是5℃，故C不符合题意； D．初中生跑完1000m的时间一般在220s左右，故D不符合题意。 故选A。 5. 利用电子式电能表及秒表，下列课题不能开展的是（　　） A. 电能表指示灯闪烁快慢与电路电流的关系 B. 节能灯与白炽灯耗能情况的比较研究 C. 电视机处于待机状态时的耗能情况研究 D. 夏天，将空调的制冷温度调高2摄氏度对耗能的影响 【答案】A 【解析】 【详解】A．电能表指示灯闪烁快说明电路一定时间内消耗的电能多，即电路中用电器的总电功率大，但是电功率与电压和电流都有关系，所以不能利用电子式电能表及秒表开展与电路电流的关系，故A符合题意； BCD．利用电子式电能表及秒表，可以测量在一定时间内用电器消耗电功率的大小；可以测量节能灯、白炽灯的电功率，研究节能灯与白炽灯耗能情况；可以测量电视机处于待机状态时电功率；可以测量夏天将空调的制冷温度调高2摄氏度时的电功率和原来电功率，比较将空调的制冷温度调高2摄氏度对耗能的影响，所以可以开展BCD的课题，故BCD不符合题意。 故选A。 6. 如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮，则下列接法正确的是（　　） A. M接C，N接B B. M接B，N接D C. M接C，N接A D. M接A，N接C 【答案】B 【解析】 【详解】用滑动变阻器调节灯的亮度时，滑动变阻器应与灯泡串联，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮，说明电路中电流变大，变阻器接入电路的电阻变小，则变阻器接入电路的电阻丝变短，所以变阻器下方的D接线柱应接入电路，上方的接线柱可选用A或B，则M应该接A或B，N接D，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 下列有关声和电磁波的说法正确的是（　　） A. 利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“B超”相同 B. 利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理不相同 C. 养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声，来判断蜜蜂是否采了蜜 D. 固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能 【答案】C 【解析】 【详解】A．利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介是电磁波，而“B超”是利用超声波，则它们传递信息的媒介不同，故A错误； B．利用声呐探测海深与蝙蝠在夜间能正常飞行的原理相同，都是利用超声波传递信息，故B错误； C．蜜蜂在不带花蜜飞行时比带花蜜飞行时翅膀每秒钟振动频率大，发出的音调高，有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂飞行时发出声音的音调高低来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来，故C正确； D．固定电话是利用导线中的电流来传递信息的，既不能接收电磁波，也不能发射电磁波，故D错误。 故选C。 8. 为了减排温室气体，我国提出碳达峰和碳中和目标。下列哪项措施不能很好地推动实现碳达峰和碳中和目标（　　） A. 优化能源结构，因地制宜发展水电、风电、太阳能、海洋能、地热能等 B. 推动产业和工业优化升级，发展新一代新材料、新能源、节能环保等新兴产业 C. 大力发展靠石油、煤炭发电的电力行业，以及以煤炭、石油为热源或能源的重工业 D. 建设、运行、管理各环节落实绿色低碳理念，建设低碳智慧型城市和绿色乡村 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．水电、风电、太阳能、海洋能、地热能使用过程中没有释放二氧化碳等具有气体，为了减少化石能源一类燃料的使用，大量发展新一代新材料、新能源、节能环保等新兴产业减少对空气的污染，再低碳理念下倡导健康绿色出行和生活可以降低对化石能源的使用，从而减少二氧化碳等释放，故ABC不符合题意； C．大力发展靠石油、煤炭发电的电力行业，以及以煤炭、石油为热源或能源的重工业，这些化石能源的使用会加大空中碳的含量，故D符合题意。 故选C。 9. 电动自行车是现代生活中日常的代步工具，钥匙相当于开关S，控制电动机电路通断。为安全起见，当刹车时也会使电动机断电，此时两刹车相当于开关S1、S2。下列能反映其刹车电动机断电原理的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．图A中，三个开关与电动机串联，当三个开关都闭合时，电动机工作；当电动车刹车时，即S1和S2任一开关断开时，电路断开，电动机停止工作，故A符合题意； B．图B中，开关S闭合，S1、S2无论是闭合还是断开，电动机都通路，所以刹车不能控制电动机的通断，故B不符合题意； C．图C中，三个开关都闭合时，电动机通路，只断开S1或S2电路仍通路，只有S1、S2同时断开，电路才断开，电动机不工作，所以只靠某一刹车不能控制电动机的通断，故C不符合题意； D．图D中，开关S闭合，S1及S2无论是断开还是闭合，电动机都能工作，所以刹车不能控制电动机的通断，故D不符合题意。 故选A。 10. 如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A. 电动剃须刀 B. 电饭锅 C. 笔记本电脑 D. 电冰箱 【答案】B 【解析】 【详解】AD．电动剃须刀、电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的。故A、D均不符合题意； B．电饭锅工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故B符合题意； C．笔记本电脑工作时主要将电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。 故选B。 二、填空题（每空1分，共30分） 11. “互联网+”时代改变了人们的生活方式，只要按一下手机上的智能终端按钮，家里的电饭锅就能自动开始煮饭，手机是通过___________传递信息的，它的传播速度是___________m/s。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 3×108 【解析】 【详解】[1][2]电磁波可以传递信息，且电磁波的传播不需要介质，广播、电视和移动通信都是利用电磁波传递信息的。电磁波的传播速度为3×108m/s。 12. “珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中，用测电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是_____（选填“甲”或“乙”）。 【答案】甲 【解析】 【详解】在使用测电笔时，手应接触笔尾的金属体，用笔尖接触导线，如果氖管发光，则说明接触的是火线，如果氖管不发光，则说明接触的是零线，故甲使用方法是正确的，乙是错误的。 13. “共享单车”绿色环保，它具GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近车辆，它的前底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电．太阳能电池板工作时，把太阳能转化为_____能．GPS卫星定位工作是靠_____来传递信号的．太阳能是一种_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源． 【答案】 ① 电 ②. 电磁波 ③. 可再生 【解析】 【分析】太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能；电磁波可以传递信息； 能够从自然界源源不断获得或可重复利用的能源是可再生能源，不能够从自然界源源不断获得或不可重复利用的能源是不可再生能源． 【详解】太阳能电池板在工作时把太阳能转化为电能；GPS工作是靠电磁波来实现定位的；太阳能能从自然界源源不断地获得，它们属于可再生能源． 14. 小明采用如图的方法测定硬币的直径，测得1枚硬币的直径是______cm。测某物体温度如图中所示，则温度计的示数为______℃。 【答案】 ①. 2.20 ②. -2 【解析】 【详解】[1]图中刻度尺的分度值为0.1cm，估读到分度值的下一位，则硬币的直径是 d=4.20cm-2.00cm=2.20cm [2]图中温度计的分度值为1℃，液面在零刻度线以下明说是零下，则示数为-2℃。 15. 1标准大气压下，冰熔化过程中冰水混合物的温度________（选填“小于”“等于”或“大于”）水凝固过程中冰水混合物的温度，冰熔化过程中需要________（选填“吸热”或“放热”）。 【答案】 ①. 等于 ②. 吸热 【解析】 【详解】[1]在1标准大气压下，摄氏度温标通常以冰水混合物的温度作为0℃；水凝固过程中冰水混合物的温度也是0℃，故冰熔化过程中冰水混合物的温度等于水凝固过程中冰水混合物的温度。 [2]熔化过程需要吸收热量。 16. 两个发热电阻R1:R2=1:4,当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1:U2=_____；已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中,两个电阻在100s内产生的热量是_______J． 【答案】 ①. 1：4 ②. 200 【解析】 【详解】两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据得，R1、R2两端的电压之比： ； 已知，则 ； 根据得两个电阻在100s内产生的热量为： ． 17. 如图所示电路，移动变阻器滑片的过程中，电压表示数由1V增大到3V，此时电流表示数变化了0.2A，则定值电阻R，消耗的电功率的变化量为______W。 【答案】0.8W 【解析】 【分析】 【详解】电压表示数由1V增大到3V，此时电流表示数变化了0.2A，则定值电阻 R===10Ω 则电功率变化量 ΔP=-==0.8W 18. 如图甲所示，给玻璃杯中装入不一样多的水，敲击时会发出不同音调的声音，这些声音都是由玻璃和水________产生的；如图乙所示，通过装水的玻璃杯看到后面的文字，这个玻璃杯和水相当于一个 ________；如图丙所示，装满水的玻璃杯用纸片盖上，倒置，纸片和水不会掉下来，说明了 _________的存在；如图丁所示，和毛皮摩擦过的玻璃杯把气球“吸”了起来，是因为玻璃杯带了 ________。 【答案】 ①. 振动 ②. 凸透镜 ③. 大气压强 ④. 电 【解析】 【详解】[1]声音是物体的振动产生的，所以敲击时，会发出不同音调的声音，是由于水和玻璃振动产生的。 [2]中间厚，两边薄的透镜是凸透镜，这个玻璃杯和水相当于一个凸透镜。 [3]空气受到重力作用，而且空气具有流动性，因此空气内部向各个方向都有压强，这个压强就叫大气压强。装满水的玻璃杯用纸片盖上，倒置，纸片和水不会掉下来，说明了大气压强的存在。 [4]带电体具有吸附轻小物体的性质，和毛皮摩擦过的玻璃杯把气球“吸”了起来，是因为玻璃杯带了电。 19. 一款新型电动汽车，直流电动机的铭牌上标有“”，电动机线圈的电阻为，该电动机正常工作10s消耗电能____________J，电动机线圈产生的热量为____________J。 【答案】 ①. ②. 2500 【解析】 【详解】[1]根据已知条件，电动机正常工作10s消耗电能为 W=Pt=5.5×103W×10s=5.5×104J [2]根据P=UI电动机正常工作时的电流为 电动机线圈产生的热量为 Q=I2Rt=(25A)2×0.4Ω×10s=2500J 20. 将200g、80℃的热水和400g、20℃的水混合后，不计热量损失，达到热平衡时，混合的水的温度为___________℃。 【答案】40 【解析】 【详解】假设混合的水的温度为t，冷水温度从t1升高到t，吸收的热量为Q1；热水温度从t2降低到t，放出的热量为Q2；不计热量损失，达到热平衡时 即 即 即 解得：。 21. 如图所示，请在图中画出两束入射光线对应的折射光线。 【答案】 【解析】 【详解】经过凸透镜光心的光线不发生偏折，仍沿原来的方向射出；平行光经过凸透镜发生偏折，经过凸透镜的焦点，如图所示 22. 如图所示，根据通电螺线管的磁感线方向，在图中标出处于静止状态时的小磁针的N极和电源的正极。 【答案】 【解析】 【详解】由磁感线的方向可判断出通电螺线管的N、S极，根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的N极，根据安培定则可判断电源的正负极，如图所示 23. 在图中，标出小磁针的N极和电源正负极。 【答案】 【解析】 【详解】根据磁感线的方向可确定螺线管的左端为S极，右端为N极。根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为S极，右端为N极。根据安培定则可判断电流从螺线管的左端流入，右端流出，则电源的左端为正极，右端为负极，如图所示： 24. 小婵想分别用酒精和蜡烛两种燃料，加热两杯质量都是0.2kg的水，使它们都升温5℃（未沸腾），去探究两种燃料消耗的质量是否相同。 （1）除了如图中的器材，在探究实验中，还需要测量器材___________、___________； （2）将需要记录的物理量，在下面表格补充完整； 燃料 使用前质量/kg ___________ 消耗燃料质量m/kg 水的初温t/℃ ___________ 水升高的温度/℃ 酒精 × × × × × × × × × × × × 【答案】 ①. 天平 ②. 温度计 ③. 燃烧后质量 ④. 水的最后温度 【解析】 【详解】（1）[1][2]实验中要想定量分析探究两种燃料消耗的质量，测量水的温度，因此，还需要的测量工具是天平和温度计。 （2）[3][4]根据实验目的知道，需要测量的物理量是燃烧前质量、燃烧后质量、水的初始温度、水的最后温度，故表格内需要补充的是燃烧后质量和水的最后温度。 25. 小炎用如图装置做水沸腾实验时，数据记录如下表所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98 （1）从表格数据可以看出，当时的气压________（填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压； （2）水在沸腾过程中，内能________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 小于 ②. 增大 【解析】 【详解】（1）[1]因为沸点与气压有关系，气压越低，沸点越低，标准气压下水的沸点为100℃，此时沸点98℃，说明此时的气压小于标准气压。 （2）[2]水沸腾过程中，需要吸收热量，内能增加。 26. 如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，利用甲、乙、丙三图中相同的装置，燃料的质量均为10g，烧杯内液体的质量和初温相同。当燃料燃烧完时（烧杯中液体都没有沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙、T丙，且有T甲>T乙>T丙。 (1)为了比较a、b两种液体的比热容，应选择______两图进行实验，分析数据可知，ca______cb（选填“>”、“=”或“＜”）； (2)为了比较1、2两种燃料的热值，应选择______两图进行实验，分析数据可知，q1______q2（选填“>”、“=”或“＜”）； (3)在甲装置中，若燃料为酒精（q酒精=3×107J/kg），烧杯内的液体为水，其质量为200g，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，再结合“10g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比______（选填“偏大”或“偏小”），理由是______。 【答案】 ①. 甲、丙 ②. ＜ ③. 甲、乙 ④. > ⑤. 偏小 ⑥. 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全，存在热散失。 【解析】 【详解】(1)[1]为了比较两种液体的比热容，需让质量相同的不同液体吸收相同热量（燃烧相同的燃料），比较它们升高的温度，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验。 [2]甲、丙所示实验中，两种质量相同的液体吸收热量相同，即Qa= Qb，液体的初温相等，末温T甲>T丙，则Δta>Δtb，根据所以 可知 (2)[3][4]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；由题意知，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲>T乙，则Δt甲>Δt乙，由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容 c、质量m都相等，由热量公式Q=cmΔt可知，Q甲>Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1>Q2，由于甲乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由 Q=mq可知，q1>q2。 (3)[5][6]因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，或者燃料燃烧不完全，所以测得的热值会偏小。 27. 在“测小灯泡电功率”的实验中，实验室为每个小组提供的器材有：电压恒为5V的电源一个，电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）各一个，开关一个，标有“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干，额定电压为3.8V小灯泡一个。实验前电压表与电流表均已调零。 第一小组的同学实验时按如图甲所示方式连接电路。 （1）连接电路时，开关应___________（选填“闭合”或“断开”）；开关闭合前，应把滑动变阻器的滑片滑到___________（选填“A”或“B”）端。 （2）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是___________；排除故障后，该小组的同学们经过多次实验，记录了多组电压与电流值，并绘出如图丙所示图像。通过分析图像，发现小灯泡灯丝电阻是变化的，这是由于___________。 （3）该小组的同学们调节滑片到某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数如图乙，则通过小灯泡的电流为___________A，小灯泡的额定功率为___________W。 （4）第二小组的同学在实验中发现，本组的电压表0~15V的量程已损坏，而0~3V的量程可以使用经过研究设计了如图丁所示电路，完成小灯泡功率的测量。实验时，调节滑动变阻器的滑片，观察电压表，当电压表的示数为___________V时，小灯泡正常发光。第二小组的同学在实验过程中，为保证电表示数不超量程，小灯泡不超额定值，滑动变阻器接入电路的阻值范围为___________。 【答案】（1） ①. 断开 ②. A （2） ①. 小灯泡短路 ②. 灯丝电阻随温度而改变 （3） ①. 0.4 ②. 1.52 （4） ①. 1.2 ②. 3Ω~12Ω 【解析】 【小问1详解】 [1]为了保护电路，在接线过程中，开关应断开，以避免因接线错误造成短路将电源烧坏。 [2]为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即A端。 【小问2详解】 [1]电流表有示数，说明整个电路是通路，而电压表无示数，灯泡也不亮，所以故障的原因可能是小灯泡短路了。 [2]从图像可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐变大。这是因为，随着电压的增大，灯的实际功率也逐渐增大，灯的温度逐渐升高，而金属的电阻随温度的升高而增大，所以灯丝电阻变大。 【小问3详解】 [1]由图乙知电流表使用的是0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.4A。 [2]此时灯恰好正常发光，所以小灯泡的额定功率 【小问4详解】 [1]由图丁知，电压表测滑动变阻器两端电压，当灯泡正常发光时电压为3.8V，此时滑动变阻器两端电压 即电压表示数为1.2V时，小灯泡正常发光。 [2]为使电压不超量程，小灯泡不超额定值，电压表示数最大3V，最小1.2V，当电压表示数最小为1.2V时，变阻器连入阻值最小，灯正常工作，电路电流 所以变阻器连入的最小值 当电压表示数最大为3V时，变阻器连入阻值最大，灯泡电压 由图像可知此时电路电流 所以变阻器连入的最大值 故为保证电压不超量程，小灯泡不超额定值，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3Ω~12Ω。 四、计算题（共10分，第27题4分，第28题6分） 28. 如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当滑片滑到正中央时，电压表示数为3V。已知两个电阻的U—I图象如图乙所示。求： （1）电源电压以及当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表电流； （2）滑动变阻器电阻保持5Ω不变，通电1min，滑动变阻器的电功率以及电流通过电路做的总功。 【答案】（1）6V，0.2A；（2）0.8W，144J 【解析】 【详解】解：（1）由图像可知当R1、R2两端电压都3V时电路中电流为0.3A，则由已知条件可得 即，。 根据图乙I=0.3A时可得电源电压为 当滑动变阻器滑片滑在最右端时 根据串联电路电流、电压、电阻之间的关系可得 （2）滑动变阻器阻值为5Ω时 则 通电1min电流通过电路做的总功 答：（1）电源电压为6V,当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表电流为0.2A； （2）滑动变阻器电阻保持5Ω不变，通电1min，滑动变阻器的电功率为0.8W，电流通过电路做的总功为144J。 29. 科学研究表明，冬天用38℃﹣43℃热水泡脚有利于身体健康。小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成，图甲所示为足浴盆加热部分的简化原理图，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V。请根据图像及以上信息解答下列问题。 （1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？ （2）只闭合S2时，足浴盆消耗的总功率为多少？ （3）小明帮爷爷泡脚前，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，通过调节开关，足浴盆在最短时间正常工作15min将水加热到40℃，则此加热过程中水吸收的热量是多少？足浴盆的加热效率是多少？【保留到百分数中小数点后一位，水的比热容c水= 4.2×103 J/(kg·℃)】 【答案】（1）110Ω，440W；（2）308W；（3）5.04×105J； 63.6% 【解析】 【详解】解：（1）由图乙可知，当电热丝在额定电压220V工作时，通过电热丝的电流为2A， 由欧姆定律可知每个电热丝正常工作时的电阻 每个电热丝正常工作时的额定功率 P=UI=220V×2A=440W （2）由图甲可知，只闭合S2时，R1、R2串联，根据串联分压的特点可知，每个电热丝两端的电压相等，根据串联电路电压的规律，每个电热丝的电压为 U′=0.5U=0.5×220V=110V 由图乙可知，此时通过电热丝的电流 I′=1.4A 此时足浴盆的总功率 P′=UI′=220V×1.4A=308W （3）此加热过程中水吸收热量 Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×(40℃﹣20℃)=5.04×105J 根据并联电路的电阻特点可知，当S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据可知，总功率最大，由功率公式可知此时足浴盆加热时间最短；此时足浴盆的总功率，根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，故总功率为 P″=P+P=440W+440W=880W 足浴盆工作15min消耗的电能 W=P″t′=880W×15×60s=7.92×105J 足浴盆的加热效率 答：（1）每个电热丝正常工作时的电阻为110Ω；额定功率是440W； （2）只闭合S2时，足浴盆消耗的总功率为308W； （3）加热过程中水吸收的热量是5.04×105J；足浴盆的加热效率是63.6%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$