黑龙江省哈尔滨市德强学校初中部2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（12月份）

2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市德强学校初中部九年级（上）月考物理试卷（12月份） 一、单项选择题（每题2分，共24分） 1．（2分）下列电路图中正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（2分）如图，四冲程内燃机工作时，机械能转化为内能的冲程是（　　） A． B． C． D． 3．（2分）下列电路图中，电压、电流关系正确的是（　　） A．IA＞IB＞IC B．UAC＝UAB﹣UBC C．IA＝IB+IC D．UAB＝UCD+UEF 4．（2分）下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（2分）下列有关电现象的说法正确的是（　　） A．充电宝给手机电池充电时，相当于电源 B．金属能导电，说明金属内部有大量的电子 C．梳过头发的塑料梳子会带电，说明摩擦可以创造电荷 D．开关断开时，教室内所有灯熄灭，说明教室内的灯是串联的 6．（2分）如图所示，闭合开关，说法正确的是（　　） A．两只小灯泡并联 B．电压表测量L1两端的电压 C．若L1不发光，一定是L1断路 D．若L2不发光，电压表一定无示数 7．（2分）下列四幅图中，能说明洗衣机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 8．（2分）家庭厨房抽油烟机主要由排气扇和照明灯组成，它们既能同时工作，又能独立工作，其中合理的是（　　） A． B． C． D． 9．（2分）标有“6V，3W”和“6V，6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时（　　） A．通过灯L1和L2的电流之比为1：2 B．灯L1和L2两端的电压之比为 2：1 C．灯L1和L2的发光亮度相同 D．能够正常发光的灯应是灯L2 10．（2分）如图所示。闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响（　　） A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变 B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大 C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大 D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小 （多选）11．（2分）下列关于内能知识的描述正确的是（　　） A．同一物体温度越高，内能一定越大 B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量 C．摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能 D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高 （多选）12．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示，其中I0是电阻箱阻值为零时的电流，则下列说法不正确的是（　　） A．定值电阻R0阻值大小为 B．电阻箱两端电压随电流增大而增大 C．电路消耗的总功率最大值在数值上等于图形S3与S4的面积之和 D．电阻箱消耗的电功率最大值在数值上等于图形S1的面积 二、非选择题（共46分） 13．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 　 　电。将该橡胶棒靠近轻质小球，二者互相排斥，则小球与橡胶棒带 　 　（选填“同”或“异”）种电荷。 14．（2分）疫情防控不能放松。我们在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，这是 　 　现象。当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作用力表现为 　 　。 15．（2分）某品牌汽车汽油机的能量流向图如图所示，则该汽车汽油机的效率是 　 　；其中冷却水的内能是通过 　 　方式改变的。 16．（2分）某燃气热水器使用天然气作为燃料，若使用中消耗掉0.02m3的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量为 　 　J（q天然气＝3.2×107J/m3）。如果这些热量完全被水吸收，则水的内能 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 17．（2分）沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的 　 　。2022年6月5日，“神舟十四号”火箭发射成功，火箭向下喷射燃气获得推力加速上升　 　能转化为机械能。 18．（2分）小灯泡是电学实验的重要元件，在探究电功率与电压、电流关系的实验中，用小灯泡亮度来反映 　 　，以下实验都需要观察小灯泡亮度，其研究方法与上述实验相同的有 　 　。 ①研究小灯泡电阻； ②研究小灯泡电功率； ③电阻大小与哪些因素有关。 19．（2分）如图所示，R1＝10Ω，R2＝5Ω，闭合开关，电压表的示数为3V，R1的电功率P1＝　 　W，通电10s后，R2消耗的电能W2＝　 　J。 20．（2分）如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。若探究电流通过导体产生热量与电流的关系，实验前应选择 　 　（选填“甲”或“乙”）装置。如果甲装置中通过5Ω电阻丝的电流为0.6A，则甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是 　 　J。 21．（2分）标有“6V，1.5W”的小灯泡，通过它的电流与两端电压的关系如图所示　 　Ω；当它与30Ω电阻串联在10V的电路中时，灯泡的实际功率是 　 　W。 22．（2分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电表示数，则电源电压是 　 　；当滑动变阻器的滑片P移至 　 　（选填“最左端”、“中点”、“最右端”），滑动变阻器的电功率最大。 23．（2分）根据螺线管外部的小磁针静止时的指向，在括号内用“+”或“﹣”标出电流表的正、负接线柱以及一条经过小磁针的磁感线。 24．（2分）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为S极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时；当温度达到或超过设定温度时，安全指示灯熄灭）发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“﹣”表示），并在虚线框内填入电铃和指示灯的电路元件符号，满足电路工作要求。 25．（6分）复习课上，小德在“探究电流产生热量与电阻关系”时设计的电路图如图甲所示。 （1）请按照图甲将图乙对应的实物图连接完整。 （2）图乙中电阻丝R1＞R2，且小德经过多次实验操作，成功证明出“相等时间内电流相同时，电阻越大，他依据的现象是 　 　； （3）通过结合公式 　 　及欧姆定律，他还成功推导出焦耳定律的表达式； （4）同组的小莉和小楠利用图丙继续探究“比较水和煤油的吸热能力”实验时，利用两根 　 　（选填“相同”或“不相同”）的电阻丝作为发热体，对质量和初温均相同的水和煤油进行加热（均未沸腾）。如图丁所示是小莉绘制的水的温度和吸收的热量随温度变化的大致图像。已知煤油的比热容小于水的比热容 26．（5分）小宇在进行“探究电流与电阻关系”实验中，所用器材有学生电源、电流表、电压表、标有“20Ω，2A”字样的滑动变阻器R′、开关，如图甲所示。 实验序号 1 2 3 4 电阻/Ω 10 15 20 30 电流/A 0.30 0.20 0.15 0.10 电压/V 3 （1）闭合开关后，发现电压表指针明显偏转，而电流表指针不偏转，则出现的故障是 　 　。 （2）小宇先将电源电压调为6V，分别换上多个定值电阻进行探究，数据记录如表格所示，写出分析信息并得到结论的过程。 （3）在不更换实验器材的前提下（电表量程可换），为了能够收集四组数据，控制定值电阻两端电压不小于 　 　V。 （4）利用该电路，若想探究电功率与电压的关系，需要将定值电阻R替换为 　 　。 27．（5分）阅读短文，回答问题： 超导体 各种金属导体中，银的导电性能是最好的，20世纪初，某些物质在很低的温度时，如铝在﹣271.76℃以下，电阻就变成了0，这就是超导现象。金属和合金出现超导现象的临界温度都很低。1987年，使临界温度提高到90K（﹣183.5℃）。 1933年德国物理学家迈斯纳（W.Meissner）和奥森菲尔德（R.Ochsebfekd）对锡单晶球超导体做磁场分布测量时发现，体内的磁力线一下被排出，磁力线不能穿过它的体内，体内的磁场恒等于零，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。根据临近温度的不同，对常温而言仍是极低的温度。 高温超导材料的用途非常广阔，如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、远距离输电等方面若能采用超导材料 （1）超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到0，此时，超导体两端电压为 　 　V； （2）在低于﹣271.76℃的环境中的铝的内能 　 　（选填“等于”或“大于”）零； （3）在南极气温低至﹣88.3℃的自然环境下，钇一钡一铜一氧系材料 　 　（选填“可以”或“不可以”）成为超导体； （4）如图所示能表示“迈斯纳效应”的是 　 　图。 （5）目前超导体的研究领域取得了许多成果，但是仍然没有在生活实际中广泛运用，假设未来的某一天，可以用来制作 　 　。 28．（6分）如图甲所示为小强家的电热水瓶，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电热水瓶能效等级为三级，其简化电路如图乙所示。其中R1为额定功率2000W的电热丝，R2是阻值为140Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为24V。求该电热水瓶： （1）当开关 　 　处于闭合状态时，电热水瓶处于电动出水状态； （2）当电磁泵正常工作时，通过R2的电流及电磁泵的额定功率； （3）小强上网查询了解，国家标准中规定电热水瓶在正常工作时，三级能效的加热效率（电热转化效率），将初温为40℃、质量为2kg的水加热到100℃，正常工作用时5min水＝4.2×103J/（kg•℃），请你通过计算帮助小强判断该电热水瓶的加热效率是否达到三级能效。 2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市德强学校初中部九年级（上）月考物理试卷（12月份） 参考答案与试题解析 一、单项选择题（每题2分，共24分） 1．（2分）下列电路图中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：A、电路缺少开关，故A错误； B、包括电源、导线和用电器四部分，故B正确； C、闭合开关，故C错误； D、电灯没有接入电路。 故选：B。 2．（2分）如图，四冲程内燃机工作时，机械能转化为内能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：A图：进气门打开，活塞向下运行，是吸气冲程； B图：气门都关闭，活塞向上运行，是压缩冲程，符合题意； C图：气门都关闭，活塞向下运行，是做功冲程，不符合题意； D图：排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。 故选：B。 3．（2分）下列电路图中，电压、电流关系正确的是（　　） A．IA＞IB＞IC B．UAC＝UAB﹣UBC C．IA＝IB+IC D．UAB＝UCD+UEF 【答案】C 【解答】解： A、由图知，L1和L2串联，串联电路中各处的电流相等，IA＝IB＝IC，故A不正确； B、由图知，L5和L2串联，串联电路中总电压等于各串联电压之和，UAC＝UAB+UBC，故B不正确； C、由图知，L1和L8并联，并联电路中总电流等于各支路之和，IA＝IB+IC，故C正确； D、由图知，L1和L2并联，并联电路中总电压等于各支路两端的电压AB＝UCD＝UEF，故D不正确； 故选：C。 4．（2分）下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：ABC、对于磁体来说，故ABC正确； D、根据安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的右端N极。 故选：D。 5．（2分）下列有关电现象的说法正确的是（　　） A．充电宝给手机电池充电时，相当于电源 B．金属能导电，说明金属内部有大量的电子 C．梳过头发的塑料梳子会带电，说明摩擦可以创造电荷 D．开关断开时，教室内所有灯熄灭，说明教室内的灯是串联的 【答案】A 【解答】解： A、充电宝正在给手机电池充电过程中，相当于电源； B、金属能导电，故B错误； C、梳过头发的塑料梳子会带电；当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时，束缚电子能力弱的失去电子，故C错误； D、教室内的灯工作时互不影响；开关断开时，是因为开关在干路中。 故选：A。 6．（2分）如图所示，闭合开关，说法正确的是（　　） A．两只小灯泡并联 B．电压表测量L1两端的电压 C．若L1不发光，一定是L1断路 D．若L2不发光，电压表一定无示数 【答案】B 【解答】解：AB．由图可知1与灯L2串联，电压表测量灯L7两端的电压，故A错误； C．若L1不发光，可能是L1断路，也可能是L5短路，故C错误； D．L2不发光，可能是L2断路，也可能是L4短路，当L2短路时，灯泡L1能发光，电压表有示数。 故选：B。 7．（2分）下列四幅图中，能说明洗衣机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：A、导体在磁场中做切割磁感线运动产生电磁感应现象，故A错误； B、通电直导线下方的小磁针转动，故B错误； C、电路中有电流，是电动机原理； D、是电铃的原理。 故选：C。 8．（2分）家庭厨房抽油烟机主要由排气扇和照明灯组成，它们既能同时工作，又能独立工作，其中合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：由题意知，排气扇和照明灯既能同时工作，所以排气扇（电动机）和灯泡是并联关系，干路上有一个总开关，D正确。 故选：D。 9．（2分）标有“6V，3W”和“6V，6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时（　　） A．通过灯L1和L2的电流之比为1：2 B．灯L1和L2两端的电压之比为 2：1 C．灯L1和L2的发光亮度相同 D．能够正常发光的灯应是灯L2 【答案】B 【解答】解： 由P＝UI可知，灯L1的额定电流：I1额＝＝＝0.5A7的额定电流：I2额＝＝＝5A， 由欧姆定律可知，灯L1的电阻：R1＝＝＝12Ω； 灯L2的电阻：R6＝＝＝6Ω， A、将它们串联在某电源上，电流之比为5：1； B、根据U＝IR，电压之比等于电阻之比，故B正确； C、根据P＝I2R可知，灯泡L5、L2的电流相等，灯L1、L8的电阻不同，则电功率不同，故C错误； D、当电路中的最大电流：I最大＝0.5A，此时I最大＝I7额，灯泡L1正常发光，故D错误。 故选：B。 10．（2分）如图所示。闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响（　　） A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变 B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大 C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大 D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小 【答案】D 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，滑片向右移动时，电路中的总电阻变大可知，电路中的电流变小，电压表与电流表示数的比值表示灯泡的电阻，因此灯泡电阻不变，故灯泡变暗，灯泡两端电压变小，故ABC错误； 根据P＝UI，电源电压不变，电路中总功率变小。 故选：D。 （多选）11．（2分）下列关于内能知识的描述正确的是（　　） A．同一物体温度越高，内能一定越大 B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量 C．摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能 D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高 【答案】AC 【解答】解：A、内能的影响因素有质量、状态等，其内能一定越大； B、热量是过程量，故B错误； C、摩擦生热，通过做功的方式改变物体的内能； D、物体吸收热量，比如晶体在熔化过程中吸收热量，故D错误。 故选：AC。 （多选）12．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示，其中I0是电阻箱阻值为零时的电流，则下列说法不正确的是（　　） A．定值电阻R0阻值大小为 B．电阻箱两端电压随电流增大而增大 C．电路消耗的总功率最大值在数值上等于图形S3与S4的面积之和 D．电阻箱消耗的电功率最大值在数值上等于图形S1的面积 【答案】ABC 【解答】解：A、电压表与定值电阻并联0两端的电压，由图乙可知，电源电压等于电压表的读数U0，欧姆定律可得，R6＝＝，故A错误； B、由图甲可知，则有UR+U7′＝U电源＝U0； 由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压U0′＝IR8，则UR＝U0﹣IR0，可见，随I的增大，UR减小，故B错误； C、当电路中的总电流最大时，且P总＝U电源I总，依据题意可知，当电阻箱的阻值为零时3，所以电路消耗的总功率P总＝U0I0，在数值上对应图形中的总面积S＝S7+S2+S3+S3+S5，故C错误； D、由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，则电阻箱消耗的功率PR＝I2R＝（）2R＝×R＝； 可见当R＝R8时，PR有最大值，且PRmax＝＝×＝×，所以1，故D正确。 故选：ABC。 二、非选择题（共46分） 13．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 　负　电。将该橡胶棒靠近轻质小球，二者互相排斥，则小球与橡胶棒带 　同　（选填“同”或“异”）种电荷。 【答案】负；同。 【解答】解：因橡胶棒原子核束缚电子的能力强，毛皮与橡胶棒摩擦时毛皮上的电子会转移到橡胶棒上； 因同种电荷相互排斥，所以将该橡胶棒靠近轻质小球，说明小球与橡胶棒带同种电荷。 故答案为：负；同。 14．（2分）疫情防控不能放松。我们在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，这是 　扩散　现象。当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作用力表现为 　斥力　。 【答案】扩散；斥力。 【解答】解：在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，这是扩散现象； 组成物质的分子间存在引力和斥力；分子间间隙变大时，所以固态难以被拉伸，分子间相互作用力表现为斥力。 故答案为：扩散；斥力。 15．（2分）某品牌汽车汽油机的能量流向图如图所示，则该汽车汽油机的效率是 　35%　；其中冷却水的内能是通过 　热传递　方式改变的。 【答案】35%；热传递。 【解答】解：汽油机的效率：η＝1﹣33%﹣25%﹣7%＝35%； 汽车汽油机冷却水的内能是通过热传递方式改变的。 故答案为：35%；热传递。 16．（2分）某燃气热水器使用天然气作为燃料，若使用中消耗掉0.02m3的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量为 　6.4×105　J（q天然气＝3.2×107J/m3）。如果这些热量完全被水吸收，则水的内能 　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】6.4×105；增大。 【解答】解：0.02m3天然气完全燃烧释放的热量是：Q＝Vq天然气＝8.02m3×3.2×107J/m3＝7.4×105J； 在此过程中，水吸收热量。 故答案为：7.4×105；增大。 17．（2分）沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的 　比热容大　。2022年6月5日，“神舟十四号”火箭发射成功，火箭向下喷射燃气获得推力加速上升　内　能转化为机械能。 【答案】比热容大；内。 【解答】解：（1）因为水的比热容较大，白天，吸收相同的热量；夜晚，水的温度降低的少； （2）火箭在推力作用下，加速上升。 故答案为：比热容大；内。 18．（2分）小灯泡是电学实验的重要元件，在探究电功率与电压、电流关系的实验中，用小灯泡亮度来反映 　电功率大小　，以下实验都需要观察小灯泡亮度，其研究方法与上述实验相同的有 　③　。 ①研究小灯泡电阻； ②研究小灯泡电功率； ③电阻大小与哪些因素有关。 【答案】电功率大小；③。 【解答】解：用电器功率不能直接观察，在探究小灯泡电功率影响因素时，采用的是转换法； ①研究小灯泡电阻，用到间接测量法； ②研究小灯泡电功率，用到间接测量法； ③电阻大小与哪些因素有关，通过灯泡的亮度或电流表示数的变化反映电阻的大小。 故选③。 故答案为：电功率大小；③。 19．（2分）如图所示，R1＝10Ω，R2＝5Ω，闭合开关，电压表的示数为3V，R1的电功率P1＝　0.9　W，通电10s后，R2消耗的电能W2＝　18　J。 【答案】0.9；18。 【解答】解：闭合开关，两电阻并联，电压表的示数为3V， R1的电功率P7＝＝＝0.4W； 通电10s后，R2消耗的电能W2＝t＝。 故答案为：0.3；18。 20．（2分）如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。若探究电流通过导体产生热量与电流的关系，实验前应选择 　乙　（选填“甲”或“乙”）装置。如果甲装置中通过5Ω电阻丝的电流为0.6A，则甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是 　216　J。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：乙图中右侧容器的电阻与容器外的电阻并联，再与左侧容器中的电阻串联，而两侧容器的电阻阻值和通电时间相同； 在串联电路中电流处处相等，通过10Ω电阻的电流等于通过5Ω电阻的电流2Rt＝（6.6A）2×10Ω×60s＝216J。 故答案为：乙；216。 21．（2分）标有“6V，1.5W”的小灯泡，通过它的电流与两端电压的关系如图所示　24　Ω；当它与30Ω电阻串联在10V的电路中时，灯泡的实际功率是 　0.8　W。 【答案】24；0.8。 【解答】解：由P＝可知L＝＝＝24Ω； 灯泡与一只阻值为30Ω的电阻并联接在电压为10V的电路中时， 根据串联电路的电路特点可知，通过灯泡与电阻R的电流相等， 根据串联电路的电压特点和I＝可得L实，即710V＝I×30Ω+UL实， 由图像可知，只有当灯泡两端的实际电压为4V，上面等式成立； 即30Ω电阻与灯泡串联在10V电路中时，电路中的电流为0.8A； 则灯泡的实际功率：P实＝U实I实＝4V×0.2A＝0.8W。 故答案为：24；5.8。 22．（2分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电表示数，则电源电压是 　4.5V　；当滑动变阻器的滑片P移至 　中点　（选填“最左端”、“中点”、“最右端”），滑动变阻器的电功率最大。 【答案】4.5V；中点。 【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压； 由图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为0时大＝8.6A， 根据欧姆定律可知，电源电压为：U＝I大R0＝4.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器两端的电压为4V时，电路中的电流I＝0.2A， 根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压U＝U滑+IR2＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得：定值电阻R0＝3.5Ω，电源电压U＝4.7V； 根据串联电路的特点和欧姆定律知，滑动变阻器的电功率 P＝I2R滑＝R滑＝＝＝， 当灯泡的电阻R0与滑动变阻器接入电路的电阻R滑相等时，即为4.5Ω； 当电压表示数为3V时，通过电路中的电流为8.2A，滑动变阻器连入电路的最大阻值为：R滑大＝＝＝15Ω，恰好符合条件。 故答案为：4.2V；中点。 23．（2分）根据螺线管外部的小磁针静止时的指向，在括号内用“+”或“﹣”标出电流表的正、负接线柱以及一条经过小磁针的磁感线。 【答案】 【解答】解：根据图片可知，小磁针的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知、右端为N极，电流从螺线管的左端流入； 在磁体外部。磁感线是从N极发出回到磁体的S极 24．（2分）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为S极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时；当温度达到或超过设定温度时，安全指示灯熄灭）发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“﹣”表示），并在虚线框内填入电铃和指示灯的电路元件符号，满足电路工作要求。 【答案】见解析。 【解答】解：电磁铁上端为S极，根据安培定则，右端为正极，安全指示灯常亮，电磁铁有了磁性，断开指示灯电路，接通电铃电路；说明安全指示灯与上面的静触点连接，指示灯和电铃并联 25．（6分）复习课上，小德在“探究电流产生热量与电阻关系”时设计的电路图如图甲所示。 （1）请按照图甲将图乙对应的实物图连接完整。 （2）图乙中电阻丝R1＞R2，且小德经过多次实验操作，成功证明出“相等时间内电流相同时，电阻越大，他依据的现象是 　放入电阻丝R1的容器内温度计示数上升较快　； （3）通过结合公式 　Q＝W＝UIt　及欧姆定律，他还成功推导出焦耳定律的表达式； （4）同组的小莉和小楠利用图丙继续探究“比较水和煤油的吸热能力”实验时，利用两根 　相同　（选填“相同”或“不相同”）的电阻丝作为发热体，对质量和初温均相同的水和煤油进行加热（均未沸腾）。如图丁所示是小莉绘制的水的温度和吸收的热量随温度变化的大致图像。已知煤油的比热容小于水的比热容 【答案】（1）见解答；（2）放入电阻丝R1的容器内温度计示数上升较快；（3）Q＝W＝UIt；（4）相同；见解答。 【解答】解：（1）将两个电阻丝串联，滑动变阻器左下接线柱接入电路 （2）图乙中电阻丝R1＞R2，图中串联控制电流和通电时间相同，且小德经过多次实验操作，电阻越大，他依据的现象是放入电阻丝R2的容器内温度计示数上升较快； （3）通过结合公式Q＝W＝UIt及欧姆定律，他还成功推导出焦耳定律的表达式； （4）同组的小莉和小楠利用图丙继续探究“比较水和煤油的吸热能力”实验时，必须一相同的加热器，对质量和初温均相同的水和煤油进行加热（均未沸腾），相同时间的热量相等，煤油比热容小，如图所示： 故答案为：（1）见解答；（2）放入电阻丝R1的容器内温度计示数上升较快；（3）Q＝W＝UIt；见解答。 26．（5分）小宇在进行“探究电流与电阻关系”实验中，所用器材有学生电源、电流表、电压表、标有“20Ω，2A”字样的滑动变阻器R′、开关，如图甲所示。 实验序号 1 2 3 4 电阻/Ω 10 15 20 30 电流/A 0.30 0.20 0.15 0.10 电压/V 3 （1）闭合开关后，发现电压表指针明显偏转，而电流表指针不偏转，则出现的故障是 　电阻R断路　。 （2）小宇先将电源电压调为6V，分别换上多个定值电阻进行探究，数据记录如表格所示，写出分析信息并得到结论的过程。 （3）在不更换实验器材的前提下（电表量程可换），为了能够收集四组数据，控制定值电阻两端电压不小于 　3.6　V。 （4）利用该电路，若想探究电功率与电压的关系，需要将定值电阻R替换为 　小灯泡　。 【答案】（1）电阻R断路； （2）实验序号1，2，3正确，4错误；电源电压为6V，由表格知道当接入30Ω电阻时候，电流为0.1A，则R总＝＝60Ω，但滑动变阻器最大阻值只有20Ω，无法满足实验要求； （3）3.6； （4）小灯泡。 【解答】（1）电阻R断路时，电流表与电压表直接串联进电路中，而电流表指针不偏转； （2）实验序号1，2，6正确；电源电压为6V，电流为0.3A总＝＝60Ω，无法满足实验要求； （3）将最大阻值30Ω与滑动变阻器最大阻值20Ω代入可得电压表可控的最小电压值；电源电压为6V，当接入30Ω电阻时候总R总＝0.12A，则此时电压表示数为U＝IR＝6.6V； （4）观察接入小灯泡的明亮程度可以探究电功率与电压的关系。 27．（5分）阅读短文，回答问题： 超导体 各种金属导体中，银的导电性能是最好的，20世纪初，某些物质在很低的温度时，如铝在﹣271.76℃以下，电阻就变成了0，这就是超导现象。金属和合金出现超导现象的临界温度都很低。1987年，使临界温度提高到90K（﹣183.5℃）。 1933年德国物理学家迈斯纳（W.Meissner）和奥森菲尔德（R.Ochsebfekd）对锡单晶球超导体做磁场分布测量时发现，体内的磁力线一下被排出，磁力线不能穿过它的体内，体内的磁场恒等于零，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。根据临近温度的不同，对常温而言仍是极低的温度。 高温超导材料的用途非常广阔，如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、远距离输电等方面若能采用超导材料 （1）超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到0，此时，超导体两端电压为 　0　V； （2）在低于﹣271.76℃的环境中的铝的内能 　大于　（选填“等于”或“大于”）零； （3）在南极气温低至﹣88.3℃的自然环境下，钇一钡一铜一氧系材料 　不可以　（选填“可以”或“不可以”）成为超导体； （4）如图所示能表示“迈斯纳效应”的是 　乙　图。 （5）目前超导体的研究领域取得了许多成果，但是仍然没有在生活实际中广泛运用，假设未来的某一天，可以用来制作 　输电导线　。 【答案】（1）0；（2）大于；（3）不可以；（4）乙；（5）输电导线。 【解答】解：（1）超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到0，若超导体通过100A的电流； （2）在低于﹣271.76℃的环境中的铝的内能大于零； （3）在南极气温低至﹣88.3℃的自然环境下，钇一钡一铜一氧系材料没有达到临界温度； （4）如图所示能表示“迈斯纳效应”的是乙图。 （5）目前超导体的研究领域取得了许多成果，但是仍然没有在生活实际中广泛运用，超导体技术实现重大突破。 故答案为：（1）5；（2）大于；（4）乙。 28．（6分）如图甲所示为小强家的电热水瓶，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电热水瓶能效等级为三级，其简化电路如图乙所示。其中R1为额定功率2000W的电热丝，R2是阻值为140Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为24V。求该电热水瓶： （1）当开关 　S2　处于闭合状态时，电热水瓶处于电动出水状态； （2）当电磁泵正常工作时，通过R2的电流及电磁泵的额定功率； （3）小强上网查询了解，国家标准中规定电热水瓶在正常工作时，三级能效的加热效率（电热转化效率），将初温为40℃、质量为2kg的水加热到100℃，正常工作用时5min水＝4.2×103J/（kg•℃），请你通过计算帮助小强判断该电热水瓶的加热效率是否达到三级能效。 【答案】（1）S2； （2）当电磁泵正常工作时，通过R2的电流为1.4A，电磁泵的额定功率为33.6W； （3）电热水瓶的加热效率达到了三级能效。 【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1闭合时，R1工作，根据题意可知，R6是额定功率为2000W的电热丝，所以此时该电热水瓶处于加热状态； 当开关S2闭合时，R2与电磁泵串联，此时电热水瓶处于电动出水状态； （2）由图乙可知，当开关S7闭合时，R2与电磁泵串联， 根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压U3＝U﹣UM＝220V﹣24V＝196V， 由P＝UI可得，电磁泵的电流： IM＝I2＝＝＝1.4A， 电磁泵的额定功率：PM＝UMIM＝24V×7.4A＝33.6W； （3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t6）＝4.2×102J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣40℃）＝5.04×104J， 由P＝可得5J， 电热水瓶的加热效率：η＝×100%＝， 根据题意可知，三级能效的加热效率（电热转化效率）范围为81%≤η＜86%。 答：（1）S2； （2）当电磁泵正常工作时，通过R2的电流为2.4A，电磁泵的额定功率为33.6W； （3）电热水瓶的加热效率达到了三级能效。 学科网（北京）股份有限公司 $$