精品解析：辽宁省鞍山市立山区、铁西区联考2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

2023-2024学年辽宁省鞍山市立山区、铁西区联考九年级（上） 月考物理试卷（12月份） 一、单选题：本大题共6小题，共12分。 1. 北京已经有约1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等（如图所示）。下列有关氢能源说法正确的是（　　） A. 采用氢燃料是利用氢的比热容大 B. 氢能源汽车工作过程中，氢燃料电池将电能转化为化学能 C. 氢能源汽车工作过程中，剩余氢的热值不变 D. 使用热值更大的燃料，一定可以增大热效率 2. 下列说法正确的是（　　） A. 水和酒精混合后总体积减少表明分子间有间隙 B. 一个小球的运动速度越快，它的分子动能越大 C. 正电荷和负电荷必须成对存在，不存在只带正电荷或只带负电荷的粒子 D. 两个钢块被紧压在一起，彼此不能更靠近，此时两钢块的分子之间只存在斥力不存在引力 3. 发光二极管是一种电子元件，简称LED。将LED接入电路中，闭合开关，下图中关于LED正负极、电流方向及发光情况的标注均正确的是（　　） A B. C. D. 4. 妈妈最头痛的一件事是冬季做好的饭菜很快就凉了，艾依钟为妈妈准备了一块“暖菜宝”用于饭菜保温如图所示。当闭合开关S1时，暖菜宝开始加热，可通过调节滑动变阻器Rp控制温度；当闭合开关S2时，暖菜宝可旋转，方便夹菜。两项功能可以单独使用，下列电路图中符合上述要求的是（ ） A. B. C. D. 5. 在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是（　　） A. 插座发生短路 B. 灯泡发生短路 C. de间断路 D. ef间断路 6. 图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，下列判断正确的是（　　） A. 电源电压为3V B. 滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大 C. 电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交 D. 滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小 二、多选题：本大题共3小题，共6分。 7. “我劳动，我快乐！”放学回家后，小聪在厨房帮妈妈做饭，她发现厨房里涉及到很多物理知识，以下说法正确的是（　　） A. 天然气燃烧时将化学能转化为内能 B. 铁锅加热后升温很快是因为铁比热容较小 C. 家中的抽油烟机和电灯间是串联连接的 D. 用锅铲翻炒菜肴目的是通过做功的方式增大内能 8. 关于家庭电路，下列说法正确的是（　　） A. 用电器的金属外壳一定要接地 B. 空气开关自动断开，一定是某处出现了短路 C. 电能表测量的是家用电器的总功率 D. 使用测电笔时，手不能接触笔尖的金属电极 9. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，的功率变化了，电路总功率变化了。下列选项正确的是（　　） A. 电源电压13.5V B. 的最大阻值为 C. 为0.8W D. 为2.7W 三、填空题：本大题共6小题，共12分。 10. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触带电验电器的金属球时，发现验电器金属箔片的张角变大，则验电器原来带______电；在金属箔张角变大的瞬间，验电器金属杆里的电流方向是从______。 11. 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，甲的电阻为_____Ω；将甲和乙并联后接在电压为2.0V的电源两端，干路中的电流为_____A． 12. 刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有：玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。如图所示，当闭合开关S时，小灯泡L正常发光，然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热，可观察到小灯泡L的亮度明显变暗，此时旧灯丝两端电压______（选填：“变大”“变小”或“不变”），这个实验说明了导体的电阻跟______有关。 13. 小玥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”、“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=48.4，R2=96.8，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为___________挡位，该挡位通电1min，电流产生的热量为___________J。 14. 为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。 （1）该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是 ___________； （2）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向 ___________移经动。 四、作图题：本大题共2小题，共4分。 15. 按照图（甲）所示的电路图，将图（乙）中各个元件连接起来（用铅笔画线表示导线）。 16. 小明家控制照明灯的按键开关上有一个指示灯，如图所示。实际使用时发现：按键开关闭合时，照明灯发光；按键开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱光，以便夜间显示按键开关的位置。请在答题卡相应位置画出小明家控制照明灯的电路图，并用虚线框框出按键开关内部的部分电路。 五、实验探究题：本大题共4小题，共24分。 17. 为了比较水和食用油的比热容，某同学用如图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下： 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 200 20 6 45 食用油 200 20 6 70 （1）该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是停表和_____。 （2）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，这样可以保证在相同的时间内，水和食用油吸收的热量_____，通过比较_____来比较水和食用油的吸热能力。 （3）实验中用到的研究方法除了转换法外还有_____。 （4）已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容为_____J/（kg•℃）。 （5）如图2中能合理反映该实验结果的图象是_____（填“甲”“乙”或“丙”）。 18. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，你仔细观察甲、乙两图，回答下列问题。 （1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫______法，如图甲所示，实验中电流通过导体时产生热量的多少是通过观察比较U形管______反映出来；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是：______； （2）将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生热量与______因素的关系；一段时间后______（选填“左”“右”）边容器中电流产生的热量多； （3）实验结束后，小明取出甲装置中的两个电阻，发现两个电阻长度和材料相同，______电阻的横截面积较小（选填“5Ω”或“10Ω”）。 19. 小兵利用如图甲所示电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。 （1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（选填“左”或“右”）端； （2）断开开关，保持滑片P位置不变，用的电阻替换，闭合开关，发现电压表示数______U0（选填“大于”或“小于”），应向______（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求； （3）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图像如图乙所示，由此可知______V，实验结论是：在电压一定时，______； （4）小华利用图甲所示电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究，在范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的I与关系图线不可能是图丙中的______（选填“a”或“b”）。 20. 用如图甲所示电路测量额定电压为的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的图象如图乙所示。 （1）为保证实验顺利进行，应选用__________（选填序号）滑动变阻器； A．“ ” B．“ ” C．“ ” （2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整；___________ （3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡__________________； （4）排除故障后非行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向__________（选填“左”或“右”）移动； （5）由图象可知，小奵泡正常发光时电阻为__________； （6）由图象可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量__________（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量。 六、计算题：本大题共2小题，共16分。 21. 如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h） 技术参数 载重 120kg 配绳 20m 爬绳速度 12m/min 自重 10kg 额定电压 36V 电池容量 20Ah 电池 动力锂电池 （1）动力锂电池可提供的总电能； （2）机器人满载匀速爬升的功率； （3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位） 22. 一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示，它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能，还可以烧水、煮茶等。电陶沪的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，高温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。和均为电热丝，。求： 电陶炉 额定电压 220V 额定功率 高温挡 低温挡 400W （1）R1的阻值； （2）高温挡额定功率； （3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为的水从升高到，求此时电陶炉的加热效率。 七、综合题：本大题共1小题，共6分。 23. 阅读下列短文，回答问题 直流充电桩直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（） 充电费用（元） 400 45 240 28.80 （1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更______； （2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是______。当D为70%时，充电电流为______A； （3）若充电过程中充电电费单价不变，且电池的储能每增加10%消耗的充电电能相等。充满电时，需要消耗的电能为______；测试全过程的充电费用为______元； （4）设D从70%增至80%所需时间为，从80%增至90%所需时间为，且，则测试全过程的充电总时长为______min。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年辽宁省鞍山市立山区、铁西区联考九年级（上） 月考物理试卷（12月份） 一、单选题：本大题共6小题，共12分。 1. 北京已经有约1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等（如图所示）。下列有关氢能源的说法正确的是（　　） A. 采用氢燃料是利用氢的比热容大 B. 氢能源汽车工作过程中，氢燃料电池将电能转化为化学能 C. 氢能源汽车工作过程中，剩余氢的热值不变 D. 使用热值更大的燃料，一定可以增大热效率 【答案】C 【解析】 【详解】A．采氢燃料是利用氢的热值大，故A错误； B．氢能源汽车工作过程中，氢燃料电池将化学能转化为电能，故B错误； C．氢能源汽车工作过程中，由于燃料的种类不变，则剩余氢的热值不变，故C正确； D．热机效率是指用来做有用功能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与燃料的热值无关，故D错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 水和酒精混合后总体积减少表明分子间有间隙 B. 一个小球的运动速度越快，它的分子动能越大 C. 正电荷和负电荷必须成对存在，不存在只带正电荷或只带负电荷的粒子 D. 两个钢块被紧压在一起，彼此不能更靠近，此时两钢块的分子之间只存在斥力不存在引力 【答案】A 【解析】 【详解】A．水和酒精充分混合后，总体积减小，水分子和酒精分子互相进入对方，说明分子间存在间隙，故A正确； B．一个小球的运动速度大小是描述的机械运动情况，与小球的分子动能无关，故B错误； C．物体可以只带一种电荷，如用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，故C错误； D．分子间的引力和斥力是同时存在的，故D错误。 故选A。 3. 发光二极管是一种电子元件，简称LED。将LED接入电路中，闭合开关，下图中关于LED正负极、电流方向及发光情况的标注均正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．二极管右侧引脚较长，可知右侧为正极，因此图中正负极标反了，同时电流的流向也错误，故A错误； B．二极管正负极标记正确，且电流是从二极管正极流入，负极流出，二极管能发光，故B正确； C．二极管正负极标记正确，但电流是从二极管负极流入，正极流出，二极管不能发光，故C错误； D．二极管右侧引脚较长，可知右侧为正极，因此图中正负极标反了，故D错误。 故选B。 4. 妈妈最头痛的一件事是冬季做好的饭菜很快就凉了，艾依钟为妈妈准备了一块“暖菜宝”用于饭菜保温如图所示。当闭合开关S1时，暖菜宝开始加热，可通过调节滑动变阻器Rp控制温度；当闭合开关S2时，暖菜宝可旋转，方便夹菜。两项功能可以单独使用，下列电路图中符合上述要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．滑动变阻器与加热电阻串联后再与电动机并联，每个支路各有一个开关控制。当只闭合开关S1时，变阻器与加热电阻串联接入电路中，暖菜宝开始加热，可通过调节滑动变阻器连入电路的电阻改变加热电阻的电压，根据可知，从而可改变加热电阻的功率，即通过调节滑动变阻器Rp控制温度；当再闭合S2时，电动机工作，暖菜宝可旋转，方便夹菜，且两项功能可以单独使用，故A符合题意； B．开关S1接在干路上，只有当闭合开关S1的条件下（加热电阻工作），闭合关S2电动机才能工作，暖菜宝才能可旋转，即两项功能不可以单独使用，故B不符合题意； C．电动机与变阻器并联，通过调节变阻器的滑片可改变电动机的电压，从而改变其转速，加热电阻的电压等于电源电压，无法调节其功率大小，即不能通过调节滑动变阻器Rp控制温度，故C不符合题意； D．闭合关S2，加热电阻与变阻器所在的支路短路，电动机工作，断开S2，电动机工作和加热电阻同时工作，即电动机始终是工作的，故D不符合题意。 故选A。 5. 在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是（　　） A. 插座发生短路 B. 灯泡发生短路 C. de间断路 D. ef间断路 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若插座发生短路或灯泡发生短路，则保险丝会熔断，故双孔插座左右两孔都没有电，试电笔不发光，故A不符合题意； C．若de间断路，则灯泡能正常发光，故C不符合题意； D．若ef间断路，则灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氛管都发光。故D符合题意。 故选D。 6. 图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，下列判断正确的是（　　） A. 电源电压为3V B. 滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大 C. 电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交 D. 滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．由图乙可知，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，此时电压表示数为2V，电流表示数为0.1A，电源电压 ① 滑片在2位置时，电压表示数为1V，电流表示数为0.3A，电源电压 ② 由①②可得 故A错误； B．如图乙所示，滑片在移动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，由可知，在电源电压一定时，电路中的总电阻变小，电路中的变大，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片移动过程中，R2接入电路阻值变小，故B错误； C．定值电阻的阻值为5Ω，滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻 所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Ω时，定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压相等，电流相等，此时电路中的电流 电压表的示数 即电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交的U-I图像，故C正确； D．由图乙可知，滑片移动过程中电路中的电流变大，在电源电压一定时，由可知，电路中的电流变大，电路消耗的总功率变大，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共6分。 7. “我劳动，我快乐！”放学回家后，小聪在厨房帮妈妈做饭，她发现厨房里涉及到很多物理知识，以下说法正确的是（　　） A. 天然气燃烧时将化学能转化为内能 B. 铁锅加热后升温很快是因为铁比热容较小 C. 家中的抽油烟机和电灯间是串联连接的 D. 用锅铲翻炒菜肴目的是通过做功的方式增大内能 【答案】AB 【解析】 【详解】A．天然气燃烧时发生的是化学变化，将自身的化学能转化为内能释放出来，故A正确； B．比热容是表征物质吸放热性能的物理量，比热容越小，吸收相同的热量时，温度的变化量越大，铁锅加热后升温很快是因为铁比热容较小，故B正确； C．家庭电路中的各个用电器之间互不影响，相互之间是并联的，抽油烟机和电灯间也是并联连接的，故C错误； D．改变物质内能的两种方式分别是做功和热传递，用锅铲翻炒菜肴目的是通过热传递的方式增大内能，故D错误。 故选AB。 8. 关于家庭电路，下列说法正确的是（　　） A. 用电器的金属外壳一定要接地 B. 空气开关自动断开，一定是某处出现了短路 C. 电能表测量的是家用电器的总功率 D. 使用测电笔时，手不能接触笔尖的金属电极 【答案】AD 【解析】 【详解】A．为保证用电安全，用电器的金属外壳一定要接地，防止因漏电发生触电事故，故A正确； B．空气开关自动断开，可能是某处出现了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误； C．电能表测量的是家用电器消耗的电能，故C错误； D．使用测电笔时，手不能接触笔尖的金属电极，必须接触笔尾金属体，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，的功率变化了，电路总功率变化了。下列选项正确的是（　　） A. 电源电压13.5V B. 的最大阻值为 C. 为0.8W D. 为2.7W 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．当滑动变阻器R2的滑片P位于a端时，等效电路图如图1所示；当滑动变阻器R2的滑片P位于b端时，等效电路图如图2所示 根据欧姆定律可知 图1中的电阻小于图2中的电阻，且滑片P从a端滑动到b端的过程中电流表示数变化了0.2A，则 I1-I2=3I2-I2=2I2=0.2A I2=0.1A I1=3I2=3×0.1A=0.3A 图1中 图2中 电源的电压不变，则 U=U1+I1R3=U1′+U2+I2R3 6V+0.3A×R3=2V+9V+0.1A×R3 解得R3=25Ω，电源的电压 U=6V+0.3A×R3=6V+0.3A×25Ω=13.5V 故AB正确； C．电阻的功率变化量 ΔP1=I12R1-I22R1=(0.3A)2×20Ω-(0.1A)2×20Ω=1.6W 故C错误； D．电路消耗总功率的变化 ΔP=UI1-UI2=13.5V×0.3A-13.5V×0.1A=2.7W 故D正确。 故选ABD。 三、填空题：本大题共6小题，共12分。 10. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触带电验电器的金属球时，发现验电器金属箔片的张角变大，则验电器原来带______电；在金属箔张角变大的瞬间，验电器金属杆里的电流方向是从______。 【答案】 ①. 正 ②. 金属球到金属箔片 【解析】 【分析】 【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，去接触带电验电器的金属球时，验电器金属箔片的张角变大，说明金属箔之间的斥力变大，由于同种电荷互相排斥，则验电器原来带正电。 [2]物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，在金属箔张角变大的瞬间，验电器金属杆里的电子从金属箔移动到金属球，验电器金属杆里的电流方向与电子运动的方向相反，故验电器金属杆里的电流方向是从金属球到金属箔片。 11. 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，甲的电阻为_____Ω；将甲和乙并联后接在电压为2.0V的电源两端，干路中的电流为_____A． 【答案】 ①. 5 ②. 0.6 【解析】 【详解】由图象可知，对于甲电阻当 U甲＝3V时，I甲＝0.6A， 根据欧姆定律得： R甲＝＝＝5Ω， 对于乙电阻当 U乙＝3V时，I乙＝0.3A， 根据欧姆定律得： R乙＝＝＝10Ω； 将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端时，由图象可知： I甲＝0.4A，I乙＝0.2A， 根据并联电路电流规律得： I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A． 【点睛】（1）分析甲乙的U-I图象，分别找出两个特殊的U-I对应值：甲（3V～0.6A），乙（3V～0.3A），利用欧姆定律求甲、乙的电阻值； （2）由图象读出2V时两电阻对应的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流． 12. 刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有：玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。如图所示，当闭合开关S时，小灯泡L正常发光，然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热，可观察到小灯泡L的亮度明显变暗，此时旧灯丝两端电压______（选填：“变大”“变小”或“不变”），这个实验说明了导体的电阻跟______有关。 【答案】 ①. 变大 ②. 温度 【解析】 【详解】[1][2]用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，两端电压变小，此时旧灯丝两端电压变大，钨丝的电阻增大，这个现象说明：导体的电阻除了跟自身因素有关以外，还跟温度有关。 13. 小玥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”、“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=48.4，R2=96.8，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为___________挡位，该挡位通电1min，电流产生的热量为___________J。 【答案】 ①. 低温 ②. 6×104 【解析】 【详解】[1]根据可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，挡位越低。当旋转触片接触触点1和2时，只有R1接入电路，电阻较大，功率较小，为低温挡；当旋转触片接触触点2和3时，电阻R1、R2并联，电阻较小，功率较大，为高温挡。 [2]当旋转触片接触触点1和2时，只有R1接入电路，为低温挡。根据可知，此时功率为 低温挡通电1min，电流产生的热量为 14. 为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。 （1）该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是 ___________； （2）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向 ___________移经动。 【答案】 ①. S和S2 ②. 左 【解析】 【详解】由图乙可知，滑动变阻器与电热丝串联后再与电动机并联，开关S在干路上，控制整个电路；开关S1在滑动变阻器、电热丝所在的支路，控制滑动变阻器和电热丝；开关S2串联在电动机的支路上，控制电动机。 （1）[1]由乙图可知开关S2串联在电动机的支路上，控制电动机，因此要使抽气机工作，需闭合的开关是干路上的S和电动机所在支路的S2； （2）[2]降低电热丝温度，需要降低电路中的电流，由欧姆定律可知，需要增大电路的总电阻，由串联电路的电阻特点可知，此时应增大滑动变阻器接入电路的电阻，由图乙可知，应将滑动变阻器的滑片向左移动。 四、作图题：本大题共2小题，共4分。 15. 按照图（甲）所示的电路图，将图（乙）中各个元件连接起来（用铅笔画线表示导线）。 【答案】 【解析】 【详解】根据电流流向法，先从正极出发依次串联开关S1、开关S2以及电铃回到电源负极，最后将灯泡并联在开关S2和电铃两端，如下图所示： 16. 小明家控制照明灯的按键开关上有一个指示灯，如图所示。实际使用时发现：按键开关闭合时，照明灯发光；按键开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱光，以便夜间显示按键开关的位置。请在答题卡相应位置画出小明家控制照明灯的电路图，并用虚线框框出按键开关内部的部分电路。 【答案】 【解析】 【详解】开关闭合时，指示灯被短路，不能发光，只有照明灯发光；开关断开时，照明灯和指示灯串联，由于指示灯的电阻过大，分担了大部分的电压，所以照明灯几乎不发光，此时照明灯不亮，指示灯会发出微弱的光，如图所示： 五、实验探究题：本大题共4小题，共24分。 17. 为了比较水和食用油的比热容，某同学用如图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下： 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 200 20 6 45 食用油 200 20 6 70 （1）该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是停表和_____。 （2）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，这样可以保证在相同的时间内，水和食用油吸收的热量_____，通过比较_____来比较水和食用油的吸热能力。 （3）实验中用到的研究方法除了转换法外还有_____。 （4）已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容为_____J/（kg•℃）。 （5）如图2中能合理反映该实验结果的图象是_____（填“甲”“乙”或“丙”）。 【答案】 ①. 天平 ②. 相同 ③. 升高的温度 ④. 控制变量法 ⑤. 2.1×103 ⑥. 乙 【解析】 【详解】（1）[1]根据比较比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，除停表外，还需要天平。 （2）[2][3]实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，根据转换法，这样可以保证在相同的时间内，水和食用油吸收的热量相同；根据比较吸热能力的第2种方法，通过比较升高的温度来比较水和食用油的吸热能力。 （3）[4]实验中用到的研究方法除了转换法外还有控制变量法。 （4）[5]由图可以看出，加热相同时间，水升高25℃，食用油升高50℃，根据，在质量和吸热相同的情况下，比热容c与升高的温度成反比，则食用油的比热容为 （5）[6]由表中数据，加热相同时间，水升温慢，如下所示： 故如图2中能合理反映该实验结果的图象是乙。 18. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，你仔细观察甲、乙两图，回答下列问题。 （1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫______法，如图甲所示，实验中电流通过导体时产生热量的多少是通过观察比较U形管______反映出来；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是：______； （2）将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生热量与______因素的关系；一段时间后______（选填“左”“右”）边容器中电流产生的热量多； （3）实验结束后，小明取出甲装置中的两个电阻，发现两个电阻长度和材料相同，______电阻的横截面积较小（选填“5Ω”或“10Ω”）。 【答案】 ①. 转换 ②. 液面高度差 ③. 寻找普遍规律 ④. 电流 ⑤. 左 ⑥. 10Ω 【解析】 【详解】（1）[1]当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫转换法。 [2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，容器中气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，U形管液面高度差越大，表示电阻丝产生的热量越多，容器中气体的温度越高。 [3]在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是寻找普遍规律，避免实验次数太少导致结论具有偶然性。 （2）[4]图乙装置中，右侧容器内的电阻丝与另一电阻并联，再与左侧容器内电阻丝串联，两个容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，由并联电路电流特点可知，通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流；两容器中的电阻是相同的，但通过电阻的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系。 [5]一段时间后，与左侧容器相连的U形管液面高度差较大，因此左边容器中电流产生的热量多。 （3）[6]在材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以10Ω电阻的横截面积较小。 19. 小兵利用如图甲所示电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。 （1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（选填“左”或“右”）端； （2）断开开关，保持滑片P位置不变，用的电阻替换，闭合开关，发现电压表示数______U0（选填“大于”或“小于”），应向______（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求； （3）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图像如图乙所示，由此可知______V，实验结论是：在电压一定时，______； （4）小华利用图甲所示电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究，在范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的I与关系图线不可能是图丙中的______（选填“a”或“b”）。 【答案】（1）左 （2） ①. 大于 ②. 左 （3） ①. 2 ②. 电流与电阻成反比 （4）b 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图甲知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最左端。 【小问2详解】 [1][2]根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，即电压表示数大于U0；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动才能达到实验要求。 【小问3详解】 [1]由图乙可知，电阻箱两端所控制的电压为 [2]由图乙绘制的I与关系图像为一条过原点的直线可知，在电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，结合数学知识可知，结论为：在电压一定时，电流与电阻成反比。 【小问4详解】 图b中当电阻为5欧姆时，，此时电路中电流为0.15A，此时电阻箱两端的电压为 滑动变阻器两端的电压为 当电阻箱阻值为25欧姆时，根据串联电路电压比等于电阻比则有 解得，大于滑动变阻器的最大阻值，所以I与关系图线不可能是图丙中的b。 20. 用如图甲所示电路测量额定电压为的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的图象如图乙所示。 （1）为保证实验顺利进行，应选用__________（选填序号）滑动变阻器； A．“ ” B．“ ” C．“ ” （2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整；___________ （3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡__________________； （4）排除故障后非行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向__________（选填“左”或“右”）移动； （5）由图象可知，小奵泡正常发光时的电阻为__________； （6）由图象可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量__________（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量。 【答案】 ①. B ②. ③. 短路 ④. 右 ⑤. 10 ⑥. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，小灯泡正常发光时通过的电流约为0.25A，故滑动变阻器允许通过的电流应该大于0.25A；三节干电池的电源电压为4.5V，当小灯泡两端的电压为0.5V时，通过小灯泡的电流为0.1A，则此时滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路的阻值为 故滑动变阻器最大阻值应大于40Ω。 故选B。 （2）[2]电压表应该与小灯泡并联，小灯泡正常工作时电压为2.5V，因此应将电压表的“3V”接线柱与小灯泡的左侧相连，如下图： （3）[3]小灯泡不亮，电流表有示数说明电路中不存在断路现象，由于电压表无示数，则可能是小灯泡被短路，此时小灯泡中没有电流通过。 （4）[4]丙图中电流表使用的是小量程，分度值为0.02A，读数为0.16A，由图乙可知小灯泡正常发光时的电流约为0.25A，因此应该增大电流，故应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即将滑片P向右移动。 （5）[5]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过它的电流约为0.25A，则此时小灯泡的电阻为 （6）[6]由图像可知，灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由知，电路的总电阻变小，由P=UI知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔRL小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR。 六、计算题：本大题共2小题，共16分。 21. 如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h） 技术参数 载重 120kg 配绳 20m 爬绳速度 12m/min 自重 10kg 额定电压 36V 电池容量 20Ah 电池 动力锂电池 （1）动力锂电池可提供的总电能； （2）机器人满载匀速爬升的功率； （3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位） 【答案】（1）2.592×106J；（2）260W；（3）9A 【解析】 【详解】解：（1）根据电能公式可知，动力锂电池可提供的总电能 W总=UIt=36V×1A×20×3600s=2.592×106J （2）机器人满载时的总重力为 G总=m总g=(120kg＋10kg)×10N/kg=1300N 爬绳的速度为 v=12m/min=02m/s 机器人满载匀速爬升的功率 （3）爬升12m的过程中克服重力所做的功为 W1=Gh=1300N×12m=15600J 根据可知，机器人消耗的电能为 由电能公式W=UIt可知，实际工作的电流 答：（1）动力锂电池可提供的总电能为2.592×106J； （2）机器人满载匀速爬升的功率为260W； （3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流为9A。 22. 一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示，它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能，还可以烧水、煮茶等。电陶沪的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，高温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。和均为电热丝，。求： 电陶炉 额定电压 220V 额定功率 高温挡 低温挡 400W （1）R1的阻值； （2）高温挡额定功率； （3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为的水从升高到，求此时电陶炉的加热效率。 【答案】（1） （2）1000W （3）85% 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，旋转旋钮开关至0位置时，电陶炉停止工作，旋转旋钮开关至1位置时，电热丝R1与R2串联，电路的总电阻较大；旋转旋钮开关至2位置时，电路为电热丝R1的简单电路，电路的总电阻较小，根据可知旋转旋钮开关至1位置时，电路消耗的电功率较小，电陶炉处于低温挡；旋转旋钮开关至2位置时，电路消耗的电功率较大，电陶炉处于高温挡。由表中数据可知低温挡的电功率为，根据可得电路的总电阻 根据串联电路的电阻规律可得，的阻值 【小问2详解】 旋转旋钮开关至2位置时，电路为电热丝R1的简单电路，电陶炉处于高温挡，故高温挡的额外功率 【小问3详解】 “3000imp/(kW·h)”表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表的指示灯闪烁168次时，电陶炉消耗的电能 质量为11.7kg的水从25℃升高到49℃时吸收的热量 此时电陶炉的加热效率 七、综合题：本大题共1小题，共6分。 23. 阅读下列短文，回答问题。 直流充电桩直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 （1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更______； （2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是______。当D为70%时，充电电流为______A； （3）若充电过程中充电电费单价不变，且电池的储能每增加10%消耗的充电电能相等。充满电时，需要消耗的电能为______；测试全过程的充电费用为______元； （4）设D从70%增至80%所需时间为，从80%增至90%所需时间为，且，则测试全过程的充电总时长为______min。 【答案】（1）大 （2） ①. 先变大，后不变 ②. 100 （3） ①. 42 ②. 50.4 （4）109 【解析】 【小问1详解】 通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，由可知，充电功率更大。 【小问2详解】 [1]由图乙知，D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是先变大，后不变。 [2]当D达到70%时，充电功率为40kW=40000W，由表中数据知，D达到70%时，充电电压为400V，由可知，此时的充电电流为 【小问3详解】 [1][2]由表中数据知，D达到70%时，即充入充满状态储能的40%时，充电度数为24.0kW·h，充电费用28.80元，电费单价为 则充满电还需充入30%，需消耗的电能为 测试全过程的充电费用为 【小问4详解】 由题意可知，充满电时储存的电能为 由图乙知，D从80%至90%时，即D增加10%，消耗电能为 此过程中充电功率P2=15kW保持不变，由W=Pt可得，此时充电的时间为 D从90%至100%的过程中，充电功率不变，充电时间也为24min，由题知 所以D从70%增至80%所需时间为 由表中数据知，D从30%增至70%的过程中充电时长45min，所以测试全过程的充电总时长为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$