精品解析：河南省郑州市中牟县2023-2024学年九年级上学期期末质量监测物理试题

中牟县2023—2024学年第一次质量监测试题九年级物理 注意事项： 1本试卷共6页，21小题，满分70分，考试时间60分钟。 2本试卷上不要答题，请按答题卡要求直接把答案填写在答题卡上，答在试卷上的答案无效。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 随着我国具有完全自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术电站—华龙一号的建设，我国的核能发电技术已居于世界领先地位。核反应堆是可控制的铀核____变；核反应堆、原子弹、氢弹等核能的获得，揭示了 _____是可分的、是有结构的。 2. 书法爱好者临摹时闻到淡淡的“墨香”是 _____现象。等水分干了以后，墨迹“粘”在纸上长久不会消失，说明分子间存在 _____。寒冷的冬天临摹时，用热水袋捂手，是通过 _____的方式改变手的内能的。 3. 科幻大片《流浪地球》中为使地球脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中点燃木星上的可燃气体将地球推开相当于内燃机的 _____冲程；一般耕地的拖拉机选用的内燃机是_____，是因为它的效率高且功率较大。 4. 如图所示，将玻璃板架在两本书之间，下方放一些小纸屑，用______（选填 “丝绸”或“毛皮”）在玻璃板上反复摩擦，小纸屑就会上下飞舞、跳跃不停；这一实验适宜在_______（选填 “干燥”或“潮湿”）的环境下进行。 5. 如图所示，开关闭合后，鸟______（选填“A”或“B”）会触电的；由此联想到：站在高压线上的小鸟为什么不会触电（站在高压线上的小鸟是站在同一根电线上的）？你的解释是_____。 6. 某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V，图是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝，只知道R1阻值为1100Ω，铭牌上有484W和另一个模糊不清的两位数的电功率。S闭合，S0断开，饮水机处于______挡，若此时电路工作3min，将产生的热量是______J；处于加热挡正常工作5min，饮水机消耗的电能______J。 二、 选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7. 电动自行车具有轻便、节能、环保等特点，只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的（ ） A. 电源 B. 用电器 C. 开关 D. 导线 8. 如图是电冰箱的简化电路图，图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是（ ） A. S1闭合、S2断开时，照明灯与电动机并联 B. S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联 C. 关上冰箱门时、S1自动断开，使得照明灯熄灭 D. 冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作 9. 下列实验在探究时都要反复进行多次，目的是为了减小误差的是（　　） A. 探究串联电路电流的关系 B. 伏安法测电阻 C. 探究并联电路电压的关系 D. 探究电流与电压、电阻的关系 10. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　） A. 电冰箱的金属外壳应该与地线相连 B. 有人触电，快速用铝拖把杆将电线挑开，使触电的人迅速脱离电源 C. 用湿手可以将电饭煲的插头拔下来 D. 使用试电笔辨别火线或零线时，手也不要接触笔尾金属体 11. 小阳在家中看电视，感觉室内较冷，他打开了电暖气取暖，下列说法正确的是（　　） A. 电视机中的电流变大 B. 电视机两端的电压变大 C. 家庭电路的总电阻变大 D. 家庭电路的总功率变大 12. 手机利用北斗导航解决了何人、何时、何地的问题，下列说法中不正确的是（　　） A. 手机是利用电磁波传递信息的 B. 废旧的手机电池不能随意乱丢 C. 我国的北斗定位系统属于卫星通信 D. 卫星的电能来源于两翼宽大的电池板所接收的太阳能。电能、太阳能分属于一次、二次能源 13. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A. 0℃的冰块内能为零 B. 物体温度升高，内能增大 C. 物体温度越高，所含热量越多 D. 50℃的水的内能可能比10℃水的内能少 14. 如图所示是小明家的电能表。将一个标有“220V 1210W”的电热器（电阻不变）单独接入家庭电路中工作12min，电能表的转盘转了500转。在此工作过程中，下列说法正确的有（　　） A. 该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能 B. 该用电器的实际功率为1200W C. 该电路的实际电压为200V D. 若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过4.4kW 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 汽车的座椅和安全带插口均相当于一个开关，人坐在座椅上时，座椅开关闭合，指示灯亮；将安全带插入插口时(这时插口开关闭合)，指示灯又熄灭．请将图中元件连接成一个符合要求的完整的电路图(R0为电阻，在安全带开关闭合时，可以防止整个电路短路)。 16. 将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在电池的两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。①标出电池正负极；②画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。 四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题8分，每空1分，共19分） 17. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数据，并绘制如图所示的图像；（不计热量损失） （1）实验时，选用初温和 _____均相等的甲、乙两种液体； （2）加热10min，甲吸收的热量______（选填“大于”“等于”或“小于”）乙吸收的热量； （3）乙液体的比热容是甲液体比热容的______倍； （4）若停止加热，______（选填 “甲”或“乙 ”）液体的温度下降的快。 18. 为了探究磁场，小华做了下面的实验。 （1）探究磁体周围的磁场： ①在玻璃板上均匀撒一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体的上方，然后______玻璃板，观察铁屑的分布情况； ②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图甲，黑色一端表示磁体的N极； ③仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作______； （2）探究通电螺线管周围的磁场： ①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 _____磁体的磁场相似，图中______（选填“左”或“右”）端是通电螺线管的N极，为使磁场增强，可以在通电螺线管中插入一根 _____； ②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟 _____有关，断开开关后，小磁针静止时，它的______极指向北方。 19. 为了探究“电流与电压、电阻的关系”，小张在实验室找来了如下一些器材：电压恒为3V的电源，电压表、电流表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，导线若干； （1）请用笔画线代替导线，将上图的实物电路图甲连接完整（要求滑片右滑时，电流表的示数变大）； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______（选填“A”或“B”）端； （3）检查电路后，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0，用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电流表和电压表示数仍为0，连接接线柱E与D时，电流表和电压表指针明显偏转，则电路的故障是______； （4）故障排除后，小张先接入的定制电阻是10Ω的，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是______V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数仍为2V，才能去记录此时电流表的示数； （5）小张还把5Ω的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”。他通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值，并记录在表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次是错误的数据。请你帮他找出来，出错的是第______次； 实验次数 1 2 3 4 5 电压（U/V） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流（I/A） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （6）小张还提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师欣赏小张敢想，却否定用小灯泡来代替定值电阻进行“电流与电压关系”的实验探究，原因是______； （7）实验后，小张设计了一种测电阻的方法，电路图如图丙所示。Rx为待测电阻，电源电压恒定，定值电阻R0阻值是已知的即为R0。实验步骤如下： ①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1； ②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2； ③待测电阻Rx=___________（用已知量和测量的量来表示）。 五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分） 20. 中牟郑州（东部）环保能源工程是我国中部地区最大的环保能源项目，从2018年开工到如今发电生产，目前日处理垃圾量1200t，负责处理经开区、郑东新区、中牟县三个区域的所有生活垃圾，以及部分区域的部分生活垃圾。对1200t的生活垃圾，若进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，中牟郑州（东部）环保能源工程每天将有1000t生活垃圾焚烧发电，经实践检验每完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW·h（1kW·h的大小是额定功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能），整个发电过程中的效率为30%，求： （1）焚烧生活垃圾发电时先将化学能转化为 _____能，最终转化为电能；发电机原理是______； （2）生活垃圾的热值； （3）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧水，其中77%的热量被水吸收，可烧开多少吨1标准大气压下20℃的冷水？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] 21. 如图所示是小冰利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路。L为“220V 44W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节新干电池串联而成，电压为3V，R1为阻值10Ω的定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光的强度的变化而变化。 （1）光敏电阻R2由______（选填“超导体”“导体”“半导体”或“绝缘体”）制成的；受控电路中导线b端应连接照明电路的 _____（选填“火线”或“零线”）。 （2）灯L正常发光时，通过它的电流是多少？ （3）当电压表的示数为2.2V，光敏电阻的阻值为此时多大？（电磁铁A的线圈电阻忽略不计） （4）同样的天气情况下，如果要延长受控电路中照明灯L的发光时间，不调换弹簧、电磁铁A和光敏电阻R2，请写出一种简便可行的方法：_____________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中牟县2023—2024学年第一次质量监测试题九年级物理 注意事项： 1本试卷共6页，21小题，满分70分，考试时间60分钟。 2本试卷上不要答题，请按答题卡要求直接把答案填写在答题卡上，答在试卷上的答案无效。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 随着我国具有完全自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术电站—华龙一号的建设，我国的核能发电技术已居于世界领先地位。核反应堆是可控制的铀核____变；核反应堆、原子弹、氢弹等核能的获得，揭示了 _____是可分的、是有结构的。 【答案】 ①. 裂 ②. 原子核 【解析】 【详解】[1]核电站中的核反应堆就是通过可控制的铀核裂变过程中释放核能带动发电机发电的。 [2]核反应堆通过可控裂变，链式反应释放能量的；原子弹利用的是原子核裂变，氢弹利用的原子核聚变，可知，原子核是可分的、是有结构的。 2. 书法爱好者临摹时闻到淡淡的“墨香”是 _____现象。等水分干了以后，墨迹“粘”在纸上长久不会消失，说明分子间存在 _____。寒冷的冬天临摹时，用热水袋捂手，是通过 _____的方式改变手的内能的。 【答案】 ①. 扩散 ②. 引力 ③. 热传递 【解析】 【详解】[1]闻到淡淡的“墨香”是扩散现象，是由于分子不停做无规则运动造成的。 [2]分子间存在相互的引力和斥力，而墨迹“粘”在纸上长久不会消失，是因为分子之间存在引力。 [3]寒冷的冬天临摹时，用热水袋捂手，手从热水袋吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变手的内能。 3. 科幻大片《流浪地球》中为使地球脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中点燃木星上的可燃气体将地球推开相当于内燃机的 _____冲程；一般耕地的拖拉机选用的内燃机是_____，是因为它的效率高且功率较大。 【答案】 ①. 做功 ②. 柴油机 【解析】 【详解】[1]点燃木星上的可燃气体，将可燃气体的内能转化为机械能，从而将地球推理木星，与内燃机的做功冲程类似。 [2]柴油机在压缩冲程中，压缩的程度比汽油机大，燃烧更充分，转化成的有用功更多，效率更高且功率较大。所以一般耕地的拖拉机选用的內燃机是柴油机。 4. 如图所示，将玻璃板架在两本书之间，下方放一些小纸屑，用______（选填 “丝绸”或“毛皮”）在玻璃板上反复摩擦，小纸屑就会上下飞舞、跳跃不停；这一实验适宜在_______（选填 “干燥”或“潮湿”）的环境下进行。 【答案】 ①. 丝绸 ②. 干燥 【解析】 【详解】[1]由于玻璃容易失去电子，丝绸容易得到电子，所以用丝绸在玻璃板上摩擦，能使玻璃板因摩擦而带上了电荷，能吸引轻小物体。 [2]由于潮湿的空气能使物体通过摩擦带上的电荷发生转移，所以摩擦起电现象适宜在干燥的环境下进行。 5. 如图所示，开关闭合后，鸟______（选填“A”或“B”）会触电的；由此联想到：站在高压线上的小鸟为什么不会触电（站在高压线上的小鸟是站在同一根电线上的）？你的解释是_____。 【答案】 ①. B ②. 小鸟两爪之间电压低或小鸟电阻比两爪之间线的电阻小被短接等 【解析】 【5题详解】 [1]鸟B会触电，因为直接和灯泡并联，并联电路各支路两端电压相等，此时电压过大，会触电。 [2]站在高压线上的小鸟，是站在一根电线上的，电线的电阻没有小鸟两腿之间的电阻大，电线会把小鸟短接，在小鸟的两只脚之间不会有电压存在，也就不会有电流从它身上通过，所以小鸟不会触电。或者是小鸟两个爪之间的电压过低，对小鸟的影响近乎为零，所以小鸟不会触电。 6. 某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V，图是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝，只知道R1阻值为1100Ω，铭牌上有484W和另一个模糊不清的两位数的电功率。S闭合，S0断开，饮水机处于______挡，若此时电路工作3min，将产生的热量是______J；处于加热挡正常工作5min，饮水机消耗的电能______J。 【答案】 ①. 保温 ②. 7920 ③. 145200 【解析】 【详解】[1]S、S0都闭合时，电路中R1、R2并联工作，电路中的总电阻小；S闭合，S0断开时，电路中只有R1通电工作，电路中总电阻大，由可知，电路中电阻越大，电功率越小，所以S闭合，S0断开时，饮水机处于保温挡。 [2]R1阻值为1100Ω，则保温挡电功率 此时电路工作3min，将产生的热量 [3]由于饮水机的保温挡电功率为44W，则饮水机的加热档电功率为484W，则处于加热档正常工作5min，饮水机消耗的电能 二、 选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7. 电动自行车具有轻便、节能、环保等特点，只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的（ ） A. 电源 B. 用电器 C. 开关 D. 导线 【答案】C 【解析】 【详解】电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关，车钥匙的作用相当于电路中的开关。 故选C。 8. 如图是电冰箱的简化电路图，图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是（ ） A. S1闭合、S2断开时，照明灯与电动机并联 B. S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联 C. 关上冰箱门时、S1自动断开，使得照明灯熄灭 D. 冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S1闭合、S2断开时，照明灯不工作，只有电动机工作，故A错； B．开关S1、S2都闭合时，照明灯L与电动机M并联，故B错； C．关上冰箱门时，S2自动断开，照明灯熄灭，故C错； D．冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作，这是压缩机工作的一般原理；故D正确。 9. 下列实验在探究时都要反复进行多次，目的是为了减小误差的是（　　） A. 探究串联电路电流的关系 B. 伏安法测电阻 C. 探究并联电路电压的关系 D. 探究电流与电压、电阻的关系 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．探究串联电路电流的关系、探究并联电路电压的关系、探究电流与电压、电阻的关系，多次测量目的是寻找规律，避免结论的偶然性，故ACD不符合题意； B．“伏安法测电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值，目的是取平均值，减小测量误差，故B符合题意。 故选B。 10. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　） A. 电冰箱的金属外壳应该与地线相连 B. 有人触电，快速用铝拖把杆将电线挑开，使触电的人迅速脱离电源 C. 用湿手可以将电饭煲的插头拔下来 D. 使用试电笔辨别火线或零线时，手也不要接触笔尾金属体 【答案】A 【解析】 【详解】A．带有金属外壳的用电器，在使用时应让金属外壳接地，可以防止因用电器漏电导致金属外壳带电，而发生触电事故，故A正确； B．发现有人触电，应立即断电或用绝缘体把电线挑开，由于铝拖把杆是导体，故不能用铝拖把杆将电线挑开，故B错误； C．用湿手拔三脚插头，可能会出现触电事故，因为生活用水是导体，当湿手与火线接触，人体会触电，故C错误； D．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故D错误。 故选A。 11. 小阳在家中看电视，感觉室内较冷，他打开了电暖气取暖，下列说法正确的是（　　） A. 电视机中的电流变大 B. 电视机两端的电压变大 C. 家庭电路的总电阻变大 D. 家庭电路的总功率变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．家庭电路中各用电器是并联的，工作时互不影响，所以打开电暖气取暖，对电视机中的电流没有影响，故A错误； B．家庭电路中各用电器是并联的，各用电器两端的电压都等于电源电压，故B错误； C．家庭电路中各用电器是并联的，根据电阻越并越小的规律可知，打开电暖气取暖，电路的总电阻变小了，故C错误； D．家庭电路中各用电器工作时的功率之和，就是电路中的总功率，所以电暖气取暖，电路的总功率变大了，故D正确。 故选D。 12. 手机利用北斗导航解决了何人、何时、何地的问题，下列说法中不正确的是（　　） A. 手机是利用电磁波传递信息的 B. 废旧的手机电池不能随意乱丢 C. 我国的北斗定位系统属于卫星通信 D. 卫星的电能来源于两翼宽大的电池板所接收的太阳能。电能、太阳能分属于一次、二次能源 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于电磁波是移动通信传递信息的介质，所以手机通过电磁波发射或接收信息，故A正确，不符合题意； B．由于电池中有很多重金属，易污染环境，所以废旧的手机电池不能随意乱丢，故B正确，不符合题意； C．现代的信息通信有：微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信等，而北斗卫星定位系统是属于卫星通信，故C正确，不符合题意； D．由于电能不能从大自然中直接获取，需要消耗其它能量转化为电能，所以电能是二次能源；由于太阳能可以从自然界中直接获取，所以太阳能是一次能源，故D错误，符合题意。 故选D。 13. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A. 0℃的冰块内能为零 B. 物体温度升高，内能增大 C. 物体温度越高，所含热量越多 D. 50℃的水的内能可能比10℃水的内能少 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能，故0℃的冰块内能不为零，故A错误； B．同一物体分子个数是一定的，当温度升高时，分子的热运动越剧烈，则分子的动能就越大，所以物体的内能增加，故B正确； C．热量是一过程量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能用含有，故C错误； D．50℃的水和10℃的水的质量关系未知，所以内能大小无法比较，故50℃的水的内能可能比10℃水的内能少，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示是小明家的电能表。将一个标有“220V 1210W”的电热器（电阻不变）单独接入家庭电路中工作12min，电能表的转盘转了500转。在此工作过程中，下列说法正确的有（　　） A. 该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能 B. 该用电器的实际功率为1200W C. 该电路的实际电压为200V D. 若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过4.4kW 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知电能表显示的单位是kW·h，则该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4kW·h的电能，故A错误； B．电能表的转盘转了500转，则该用电器消耗的电能 电热器单独接入家庭电路中工作12min，则用电器的实际功率 故B错误； C．标有“220V   1210W”的电热器的电阻 该电路的实际电压 故C正确； D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过 P总=UI=220V×20A=4400W=4.4kW 故D正确。 故选CD。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 汽车的座椅和安全带插口均相当于一个开关，人坐在座椅上时，座椅开关闭合，指示灯亮；将安全带插入插口时(这时插口开关闭合)，指示灯又熄灭．请将图中元件连接成一个符合要求的完整的电路图(R0为电阻，在安全带开关闭合时，可以防止整个电路短路)。 【答案】 【解析】 【详解】人坐在座椅上时，座椅开关闭合，指示灯亮，说明指示灯与座椅开关串联；将安全带插头插入插口时，指示灯灭，说明安全带开关与指示灯并联，将灯短路了；R0是保护电阻，应串联在电路中，保证不会出现电源短路，如下图所示： 【点睛】由题意知，当座椅开关闭合时，灯亮，将安全带插头插入插口时，指示灯灭，说明指示灯被开关短路了。 16. 将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在电池的两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。①标出电池正负极；②画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。 【答案】 【解析】 【详解】由于正电荷定向移动的方向为电流方向，电子定向移动的方向与电流方向相反，所以电池左端为正极，电池右端为负极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针右端为N极，所以通电螺线管左端为N极，由安培定则可知，螺线管外面的电流方向向上，如下图所示： 四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题8分，每空1分，共19分） 17. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数据，并绘制如图所示的图像；（不计热量损失） （1）实验时，选用初温和 _____均相等的甲、乙两种液体； （2）加热10min，甲吸收的热量______（选填“大于”“等于”或“小于”）乙吸收的热量； （3）乙液体的比热容是甲液体比热容的______倍； （4）若停止加热，______（选填 “甲”或“乙 ”）液体的温度下降的快。 【答案】（1）质量 （2）等于 （3）2 （4）甲 【解析】 【小问1详解】 实验中，物质的种类是变量，那么其它关键性的物理量需要保证相同，比如质量需要相同。 【小问2详解】 加热10min，相同的电加热水器，相同的时间内放出的热量相同，那么相同的时间内，甲吸收的热量等于乙吸收的热量。 【小问3详解】 都升高60℃，甲需要10min，乙需要20min，说明乙吸收的热量是甲的两倍，则可以列等式 经整理可知 乙液体的比热容是甲液体比热容的2倍。 【小问4详解】 乙的比热容大，吸收相同的热量，升温较慢，若放出相同的热量，降温也比较慢，故降温比较快的，是比热容较小的物质甲。 18. 为了探究磁场，小华做了下面的实验。 （1）探究磁体周围的磁场： ①在玻璃板上均匀撒一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体的上方，然后______玻璃板，观察铁屑的分布情况； ②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图甲，黑色一端表示磁体的N极； ③仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作______； （2）探究通电螺线管周围的磁场： ①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 _____磁体的磁场相似，图中______（选填“左”或“右”）端是通电螺线管的N极，为使磁场增强，可以在通电螺线管中插入一根 _____； ②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟 _____有关，断开开关后，小磁针静止时，它的______极指向北方。 【答案】（1） ①. 轻敲 ②. 磁感线 （2） ①. 条形 ②. 右 ③. 铁棒 ④. 电流的方向 ⑤. N 【解析】 【小问1详解】 [1]铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，轻敲玻璃板，使小磁针在磁场中受力而偏转，有序的排列起来。 [2]为了便于研究磁场的性质，人为引入磁感线来形象、直观地描述磁场。人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线。 【小问2详解】 ①[1]观察图甲、乙发现，小磁针放在通电螺线管四周排列情况与条形磁体周围小磁针的排列情况相同，所以通电螺线管周围的磁场跟条形磁体的磁场相似。 [2]由于小磁针静止时，黑色一端表示磁体的N极，由于磁场中N极指向为该点的磁场方向，由图乙可知，通电螺线管外部的磁场的方向从右端指向左端，由于磁体的外部磁场从N极指向S极，所以通电螺线管的右端为N极。 [3]由于电磁铁的磁场比通电螺线管的磁场强，在通电螺线管中插入铁芯组成电磁铁，所以在通电螺线管中插入铁棒可以增强磁场。 ②[4]对调电源的正负极，螺线管中的电流方向发生了变化，同时小磁针的指向与之前相反，说明磁极也发生了变化，说明通电螺线管的极性跟电流方向有关。 [5]断开开关后，小磁针静止时，小磁针受到地磁场的作用，小磁针的N极指向北方。 19. 为了探究“电流与电压、电阻的关系”，小张在实验室找来了如下一些器材：电压恒为3V的电源，电压表、电流表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，导线若干； （1）请用笔画线代替导线，将上图的实物电路图甲连接完整（要求滑片右滑时，电流表的示数变大）； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______（选填“A”或“B”）端； （3）检查电路后，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0，用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电流表和电压表示数仍为0，连接接线柱E与D时，电流表和电压表指针明显偏转，则电路的故障是______； （4）故障排除后，小张先接入的定制电阻是10Ω的，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是______V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数仍为2V，才能去记录此时电流表的示数； （5）小张还把5Ω的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”。他通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值，并记录在表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次是错误的数据。请你帮他找出来，出错的是第______次； 实验次数 1 2 3 4 5 电压（U/V） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流（I/A） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （6）小张还提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师欣赏小张敢想，却否定用小灯泡来代替定值电阻进行“电流与电压关系”的实验探究，原因是______； （7）实验后，小张设计了一种测电阻的方法，电路图如图丙所示。Rx为待测电阻，电源电压恒定，定值电阻R0阻值是已知的即为R0。实验步骤如下： ①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1； ②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2； ③待测电阻Rx=___________（用已知量和测量的量来表示）。 【答案】（1） （2）A （3）滑动变阻器断路 （4） ①. 2.4 ②. A （5）1 （6）小灯泡的电阻是变化的 （7） 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器需要串联在电路中，且需要一上一下，要求滑片右滑时，电流表的示数变大，则说明向右滑时，滑动变阻器接入的阻值变小，故接入的是B接线柱，故如图所示： 【小问2详解】 闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片需要位于阻值最大处，故应将滑动变阻器的滑片P置于A端。 【小问3详解】 发现电流表和电压表示数都为0，用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电流表和电压表示数仍为0，说明电路中存在断路，连接接线柱E与D时，电流表和电压表指针明显偏转，说明电流能够从电池的正极出发，经过开关后，导线DE，小灯泡、电流表回到负极，说明这条电路是通路，电压表也有示数，有电流经过灯泡，故故障的是滑动变阻器，滑动变阻器断路。 【小问4详解】 [1]电压表示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.1V，其示数是2.4V。 [2]要完成这次实验，保证电压表的示数不变，则电压表的示数变小，滑动变阻器需要分担更多的电压，故接下来他应将滑动变阻器滑片向A端移动。 【小问5详解】 当小灯泡两端的电压为0.5V，通过小灯泡的电流为0.1A时，此时滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入的阻值为 而滑动变阻器的最大阻值只有20Ω，故错误的数据是第1组。 【小问6详解】 进行“电流与电压关系”的实验探究，需要控制电阻不变，而小灯泡的电阻是变化的。 【小问7详解】 ①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1，两电阻并联，电流表测量通过定值电阻的电流，则电源电压为 ②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2，电路结构不变，电流表测量干路电流，则通过待测电阻的电流为 由于并联，待测电阻两端的电压等于电源电压，故待测电阻的阻值为 五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分） 20. 中牟郑州（东部）环保能源工程是我国中部地区最大的环保能源项目，从2018年开工到如今发电生产，目前日处理垃圾量1200t，负责处理经开区、郑东新区、中牟县三个区域的所有生活垃圾，以及部分区域的部分生活垃圾。对1200t的生活垃圾，若进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，中牟郑州（东部）环保能源工程每天将有1000t生活垃圾焚烧发电，经实践检验每完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW·h（1kW·h的大小是额定功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能），整个发电过程中的效率为30%，求： （1）焚烧生活垃圾发电时先将化学能转化为 _____能，最终转化为电能；发电机原理是______； （2）生活垃圾的热值； （3）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧水，其中77%的热量被水吸收，可烧开多少吨1标准大气压下20℃的冷水？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】（1） ①. 内 ②. 电磁感应 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]焚烧生活垃圾，垃圾燃烧时发生化学反应，同时放出大量热量，所以焚烧生活垃圾发电时先将化学能转化为内能。 [2]由于闭合电路中的部分导体切割磁感线时，电路中产生感应电流是电磁感应现象，所以发电机原理是电磁感应原理。 【小问2详解】 发电过程中的效率为30%，完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW·h，则完全燃烧1t生活垃圾释放的热量 生活垃圾的热值 【小问3详解】 由于完全燃烧1t生活垃圾产生的热量，77%的热量被水吸收，水吸收的热量 Q吸=ηQ放=77%×3.6×109J=2.772×109J 由于1标准大气压下水的沸点为100℃，则可烧开1标准大气压下20℃的冷水的质量 21. 如图所示是小冰利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路。L为“220V 44W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节新干电池串联而成，电压为3V，R1为阻值10Ω的定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光的强度的变化而变化。 （1）光敏电阻R2由______（选填“超导体”“导体”“半导体”或“绝缘体”）制成的；受控电路中导线b端应连接照明电路的 _____（选填“火线”或“零线”）。 （2）灯L正常发光时，通过它的电流是多少？ （3）当电压表的示数为2.2V，光敏电阻的阻值为此时多大？（电磁铁A的线圈电阻忽略不计） （4）同样的天气情况下，如果要延长受控电路中照明灯L的发光时间，不调换弹簧、电磁铁A和光敏电阻R2，请写出一种简便可行的方法：_____________________________。 【答案】（1） ①. 半导体 ②. 零线 （2） （3） （4）控制电路的电源电压低一些（新电池换成旧的）、定制电阻R1换成阻值更大的 【解析】 【小问1详解】 [1]光敏电阻R2​的阻值会随着光的强度的变化而变化，这是半导体的特性，因此光敏电阻R2​是由半导体材料制成的。 [2]在家庭电路中，为了安全起见，开关应该接在火线与用电器之间。这样，当开关断开时，用电器就与火线断开了连接，避免了触电的危险。因此，受控电路中导线a端应连接照明电路的火线，而b端应连接照明电路的零线。 【小问2详解】 由P=UI可得，灯L正常工作时通过的电流 【小问3详解】 电源由两节新干电池串联而成，电压为3V，R1为阻值10Ω的定值电阻，通过电路的电流为 光敏电阻的阻值为 【小问4详解】 为了延长受控电路中照明灯L的发光时间，可以增大R1的阻值，这样可以使电磁铁A在更低的光照强度下吸合，从而延长灯L的发光时间或者制电路的电源电压低一些（新电池换成旧的）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $