广东省佛山市南海外国语学校2023-2024学年九年级上学期第三次段考物理试卷

2023-2024学年广东省佛山市南海外国语学校九年级（上）第三次段考物理试卷 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1．（3分）如图所示，把一根塑料绳一端扎紧，从另一端撕开成许多细丝，发现细丝张开了。细丝张开的原因是（　　） A．异种电荷相吸 B．同种电荷相斥 C．分子间相斥 D．大气压作用 2．（3分）当加满95号的汽车由佛山开到珠海后剩了半箱油，剩下油的质量、密度、比热容和热值的情况是（　　） A．质量、密度、比热容和热值均保持不变 B．密度变为原来的一半，比热容和热值不变 C．热值变为原来的一半，密度和比热容不变 D．质量变为原来的一半，比热容和热值不变 3．（3分）通常情况下，下列物体属于导体的是（　　） A．玻璃 B．铜丝 C．塑料 D．橡胶 4．（3分）下列情景中，符合安全用电原则的是（　　） A．在电线上晾衣服 B．使用试电笔时手指接触笔尖 C．用湿手触摸用电器开关 D．人触电时应立即切断电源 5．（3分）如图是测定汽车油量的装置，其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器的电阻片，其与滑杆连接，下列说法正确的是（　　） A．R接入电路的阻值变小 B．油量表示数变大 C．R0两端的电压变小 D．电路总功率变大 6．（3分）油烟机里有照明灯和电动机。它们既能单独工作，又能同时工作，下列设计的电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 7．（3分）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，再闭合S2，电流表示数变化了0.4A。则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（　　） A．3：4 B．4：3 C．7：3 D．4：7 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）如图是构成物质的固、液、气三态的分子模型，其中是液态分子模型的是图 　 　；物质从丙图变化到乙图时，分子间作用力 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；当物质从图乙状态变化到图甲状态时，需 　 　（选填“吸热”或“放热”）。 9．（3分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能 　 　（填“增加”或“减少”），空气的内能是通过 　 　方式改变的；筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过 　 　方式改变的。 10．（3分）如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 　 　冲程，其能量转化情况与 　 　（选填“乙”或“丙”）图相同。如果汽油机飞轮的转速为2400r/min，则该汽油机每秒对外做功 　 　次。 11．（3分）为了防止电流过大导致用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管（如图甲所示），图乙与图丙是两个熔断电流为“10A”和“20A”的某种型号“保险管”的截面图（保险丝的材料和长度相同）　 　图保险管的熔断电流为“20A”。当两个保险管通过相同的电流时，　 　保险丝更容易熔断（以上两空均选填“乙”或“丙”）。当电路中保险丝意外熔断，能否用铜丝替代？　 　（选填“能”或“不能”）。 12．（3分）图甲所示是实验室常用电流表的表盘；小明在连接电路前发现指针偏转情况如图甲所示，接下来他应进行的操作是　 　；图乙在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压，这个电池的电压是　 　V，电池的正极是　 　（选填“锌片”或“铜片”）。 13．（3分）如图所示电路，先闭合开关S，发现甲灯比乙灯亮甲　 　I乙（选填“＞”、“＝”或“＜”），然后再闭合开关S1，甲灯两端的电压将变 　 　，I甲将变 　 　。 14．（3分）如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，则此时小灯泡的电阻为 　 　Ω；再闭合开关S1，电流表示数变化了 　 　A。若将R与标有“50Ω，0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源（电源电压恒定）上，则电路的最大电功率是 　 　W。 三、作图题（2分+2分+3分，共7分） 15．（2分）根据图甲的电路图，用笔代替导线连接好图乙的实物图。（导线不能交叉） 16．（2分）在图中的虚线框中填入电源、电流表或电压表的符号，使开关S闭合后，两灯才能发光。 17．（3分）如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请将灯泡、控制灯泡的开关和三孔插座正确接入家庭电路中。 四、实验题（3小题，第16小题4分，第17小题3分，第18小题6分，第19小题6分，共19分） 18．（4分）图甲电流表的示数是 　 　A；图乙电压表的示数是 　 　V；图丙电能表的示数是 　 　kW•h，标有“220V 1200W”的电饭锅在接有该电能表的家庭电路上正常工作10min，可使电能表的表盘转 　 　转。 19．（3分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，要求用滑动变阻器控制电路。分别测出小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压，并比较这三种情况下小灯泡的亮度。 （1）先根据实验的要求设计电路图，如图所示；实验室有如下器材：额定电压为2.5V、电阻约为8Ω的小灯泡一只、电压为6V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器R1（10Ω 2A）和R2（50Ω 1A）。 （1）根据实验要求应选用滑动变阻器 　 　；（选填“R1”或“R2”）。 （2）用此电路图 　 　（选填“能”或“不能”）研究电流与电阻的关系。 （3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的4个空格。 实验序号 ①　 　 ②　 　 ③　 　 ④　 　 1 2 2 2.5 3 3 20．（6分）李雪做饭的过程中，经常加热油和水，她猜想油的比热容比水小。为了验证猜想　 　（选填“体积”或“质量”）相同的水和油。用两个完全相同的电加热器分别给两杯液体加热，绘制它们的温度随时间变化的图像，如图乙所示。水和油吸热的多少是通过 　 　来反映的。李雪上网查询了相关知识后，知道了水的比热容比沙石大很多，水的这种性质会影响气候的调节。表中列出的是2013年9月28日沿海城市珠海和内陆城市北京两地的气温情况　 　（选填“珠海”或“北京”）。 2013年9月28日 城市甲 晴12﹣26℃ 城市乙 晴25﹣32℃ 21．（6分）在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小明采用了如图所示的实验装置。 （1）实验中通过观察U形管 　 　（选填“是”或“不是”）连通器，实验中通过U形管液面的 　 　来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少； （2）如图所示是探究电流产生的热量跟 　 　的关系，通电一段时间 　 　（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多； （3）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟 　 　的关系，一段时间后电阻丝产生的热量 　 　（选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”）多。 四、计算题（6分+7分＝13分） 22．（6分）如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为10Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为2V。求： （1）通过电阻R1的电流； （2）通电1分钟，电阻R2产生的热量。 23．（7分）如图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝，（不考虑温度对电阻丝的影响），A、B、C、D是四个触点。旋转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换 试求： 额定电压 220V 额定功率 温水 2200W 热水 3000W （1）当水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？ （2）当开关置于B、C之间时，电路中的电流是多少？ （3）电热丝R2的电阻是多少？ 六、综合能力题（3小题，24小题6分，25小题6分，26小题7分，共19分） 24．（6分）某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，连接了如图甲所示电路（电源电压保持4.5V不变）。 （1）连接电路时开关应 　 　，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至 　 　端（选填“左”或“右”）。 （2）根据实验数据绘制的图象如图乙所示，可得出结论：　 　。 （3）根据I﹣R的变化图象，可知R两端的电压为 　 　V；当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，滑动变阻器的滑片应向 　 　（选填“左”或“右”）端滑动，使电压表示数保持原来不变。 （4）若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器的最大阻值应该不低于 　 　Ω。 25．（6分）雾霾天气的主要污染物是PM2.5，PM2.5是大气中直径小于等于2.5μm的颗粒悬浮物，它们在空中做无规则运动，吸入后会进入血液对人体形成危害。某大学的科研队伍成功研制出PM2.5净化器，其原理如图所示。闭合开关S1、S2后： （1）风扇旋转吸入空气，气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物很快会被金属网C吸引，这是因为 　 　。颗粒物接触金属网C后会带上 　 　电（选填“正”或“负”）。 （2）带电颗粒物很快又会离开金属网C，这是因为 　 　。离开金属网C后，颗粒物很快又被带有正电荷的棉芯D牢牢粘住，这又是因为 　 　。 （3）室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放。PM2.5在空中做无规则运动 　 　（选填“属于”或“不属于”）扩散现象；列举一个有效减小PM2.5在空气中浓度的做法 　 　。 26．（7分）阅读下列短文，回答问题。 智能电加热眼罩 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），实现智能控温。 （1）PTC是 　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料 （2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是 　 　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　IB（填选“＜”、“＝”或“＞”）。 （3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图象最可能是图丁的 　 　。 （4）眼罩加热电路的最大发热功率为 　 　W，当温度为40℃时，通电10min　 　J。 2023-2024学年广东省佛山市南海外国语学校九年级（上）第三次段考物理试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1．（3分）如图所示，把一根塑料绳一端扎紧，从另一端撕开成许多细丝，发现细丝张开了。细丝张开的原因是（　　） A．异种电荷相吸 B．同种电荷相斥 C．分子间相斥 D．大气压作用 【答案】B 【解答】解：通过摩擦后，塑料绳带上了同种电荷。 故选：B。 2．（3分）当加满95号的汽车由佛山开到珠海后剩了半箱油，剩下油的质量、密度、比热容和热值的情况是（　　） A．质量、密度、比热容和热值均保持不变 B．密度变为原来的一半，比热容和热值不变 C．热值变为原来的一半，密度和比热容不变 D．质量变为原来的一半，比热容和热值不变 【答案】D 【解答】解： 质量是指物体所含物质的多少；汽油用去一半后； 汽油的密度、比热容和热值，是从不同的角度来描述汽油的特性； 综上所述，汽油用去一半，但剩下的汽油密度，故ABC错误。 故选：D。 3．（3分）通常情况下，下列物体属于导体的是（　　） A．玻璃 B．铜丝 C．塑料 D．橡胶 【答案】B 【解答】解：B、铜丝是金属，是导体。 ACD、玻璃、塑料都不容易导电，不合题意。 故选：B。 4．（3分）下列情景中，符合安全用电原则的是（　　） A．在电线上晾衣服 B．使用试电笔时手指接触笔尖 C．用湿手触摸用电器开关 D．人触电时应立即切断电源 【答案】D 【解答】解：A、由于湿衣服是导体，故A不符合安全用电原则。 B、使用试电笔时，会触电，故B不符合安全用电原则。 C、湿手容易导电，容易发生触电事故。 D、人触电时应立即切断电源，故D符合安全用电原则。 故选：D。 5．（3分）如图是测定汽车油量的装置，其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器的电阻片，其与滑杆连接，下列说法正确的是（　　） A．R接入电路的阻值变小 B．油量表示数变大 C．R0两端的电压变小 D．电路总功率变大 【答案】C 【解答】解：根据电路图可知，滑动变阻器和定值电阻串联；电流表串联接入电路中，所以油量表是电流表； 当油面下降时，浮标下移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由I＝，电路中的电流变小； 根据U＝IR可知，R0两端的电压变小； 根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变小； 综上所述，C正确。 故选：C。 6．（3分）油烟机里有照明灯和电动机。它们既能单独工作，又能同时工作，下列设计的电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：根据题意可知，照明灯和电动机，又能同时工作，且各自有一个控制开关。 故选：A。 7．（3分）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，再闭合S2，电流表示数变化了0.4A。则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（　　） A．3：4 B．4：3 C．7：3 D．4：7 【答案】A 【解答】解： 由图知，只闭合S1时，R1单独接入电路，电流表测R2的电流，则I1＝0.4A； 再闭合S2时，R1、R5并联，电流表测干路中的电流， 两只开关都闭合时，由于并联电路中各电阻互不影响1的电流仍然为I1＝8.3A， 电流表示数变化了0.4A，则说明通过R2的电流为I2＝3.4A， 由于并联电路各支路两端的电压相等，则U1＝U4，所以，在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为：＝＝＝＝。 故选：A。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）如图是构成物质的固、液、气三态的分子模型，其中是液态分子模型的是图 　甲　；物质从丙图变化到乙图时，分子间作用力 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；当物质从图乙状态变化到图甲状态时，需 　放热　（选填“吸热”或“放热”）。 【答案】甲；变小；放热。 【解答】解：由图知，甲为液态物质的分子结构模型、丙为固态物质的分子结构模型； 物质从丙图变化到乙图时，即物质由固态直接变为气态，物质的体积变大； 当物质从图乙状态变化到图甲状态时，物质由气态变为液态是液化。 故答案为：甲；变小。 9．（3分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能 　增加　（填“增加”或“减少”），空气的内能是通过 　做功　方式改变的；筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过 　热传递　方式改变的。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，使空气的内能增加，这是通过做功的方法增大空气内能的，棉花就会燃烧。 故答案为：增加；做功。 10．（3分）如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 　做功　冲程，其能量转化情况与 　乙　（选填“乙”或“丙”）图相同。如果汽油机飞轮的转速为2400r/min，则该汽油机每秒对外做功 　20　次。 【答案】做功；乙；20。 【解答】解：两个气门都关闭，活塞向下运动；做功冲程，内能转化为机械能，加快水的蒸发，体积膨胀，使塞子飞出去。丙图是用力将活塞压下，空气的内能增大，达到了棉花的着火点。是通过对物体做功来增大物体内能的。因此与做功冲程原理相同的是乙图。 飞轮转速是2400r/min＝40r/s，表示每秒飞轮转动40圈，活塞往复运动2次，对外做功1次，该汽油机每秒完成80个冲程。 故答案为：做功；乙；20。 11．（3分）为了防止电流过大导致用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管（如图甲所示），图乙与图丙是两个熔断电流为“10A”和“20A”的某种型号“保险管”的截面图（保险丝的材料和长度相同）　乙　图保险管的熔断电流为“20A”。当两个保险管通过相同的电流时，　丙　保险丝更容易熔断（以上两空均选填“乙”或“丙”）。当电路中保险丝意外熔断，能否用铜丝替代？　不能　（选填“能”或“不能”）。 【答案】乙；丙；不能。 【解答】解：两管内保险丝的材料相同，长度相同，越粗的电阻越小，允许通过的电流大； 由于丙保险丝的电阻大，根据Q＝I2Rt可知，通过相同的电流，丙保险丝产生的热量多，更容易熔断； 铜丝的阻率小、熔点高，因此，不能用铜丝替代。 故答案为：乙；丙；不能。 12．（3分）图甲所示是实验室常用电流表的表盘；小明在连接电路前发现指针偏转情况如图甲所示，接下来他应进行的操作是　调零　；图乙在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压，这个电池的电压是　0.5　V，电池的正极是　铜片　（选填“锌片”或“铜片”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：小明在连接电路前发现指针偏转情况如图甲所示，此时指针没有指在0刻度上； 由图可知，电压表的选量程为0～4V；因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极。 故答案为：调零；0.5。 13．（3分）如图所示电路，先闭合开关S，发现甲灯比乙灯亮甲　＝　I乙（选填“＞”、“＝”或“＜”），然后再闭合开关S1，甲灯两端的电压将变 　大　，I甲将变 　大　。 【答案】＝；大；大。 【解答】解：由图知，先闭合开关S，由串联电路的特点可知：流过它们的电流相等甲＝I乙； 然后再闭合开关S1，小灯泡乙被短路，电路中只有小灯泡甲工作，所以甲灯两端的电压将变大甲将变大。 故答案为：＝；大；大。 14．（3分）如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，则此时小灯泡的电阻为 　4　Ω；再闭合开关S1，电流表示数变化了 　0.2　A。若将R与标有“50Ω，0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源（电源电压恒定）上，则电路的最大电功率是 　0.1　W。 【答案】4；0.2；0.2。 【解答】解：（1）当闭合开关S、断开开关S1时，电路为L的简单电路， 由甲图象可知，当灯泡两端的电压UL＝2V时，通过的电流IL＝4.5A， 此时灯泡的实际功率PL＝ULIL＝2V×8.5A＝1W，则电源的电压U＝UL＝7V； 由欧姆定律可得灯泡L的阻值为：R＝＝＝4Ω； 当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联， 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时R两端的电压为2VR＝0.2A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以再闭合开关S5时，电流表示数变化了0.2A。 （2）根据图像，由欧姆定律可得电阻R的阻值为：R＝＝， 若将R与标有“50Ω 3.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源上，由于串联电路的电流处处相等大＝0.4A，电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝2V×0.7A＝0.2W。 故答案为：7；0.2。 三、作图题（2分+2分+3分，共7分） 15．（2分）根据图甲的电路图，用笔代替导线连接好图乙的实物图。（导线不能交叉） 【答案】 【解答】解：由电路图知，两灯并联2在干路上，S1在L3支路上，实物图连接如图所示： 。 16．（2分）在图中的虚线框中填入电源、电流表或电压表的符号，使开关S闭合后，两灯才能发光。 【答案】见解析。 【解答】解：闭合开关后，要使灯泡发光。 ①将电池和电压表按上下次序接入电路。闭合开关，都能发光； ②将电流表和电池按上下次序接入电路。闭合开关。如下图： 或 17．（3分）如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请将灯泡、控制灯泡的开关和三孔插座正确接入家庭电路中。 【答案】见解答图。 【解答】解：由图知，三根电线分别为火线。 安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线； 灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；如图所示： 四、实验题（3小题，第16小题4分，第17小题3分，第18小题6分，第19小题6分，共19分） 18．（4分）图甲电流表的示数是 　0.56　A；图乙电压表的示数是 　8.5　V；图丙电能表的示数是 　31.6　kW•h，标有“220V 1200W”的电饭锅在接有该电能表的家庭电路上正常工作10min，可使电能表的表盘转 　600　转。 【答案】0.56；8.5；31.6；600。 【解答】解：由图甲可知，电流表选择0～0.8A，每一个小格代表0.02A。 由图乙可知，电压表选择0～15V，每一个小格代表8.5V。 电能表的读数：最后一位是小数，单位是kW•h。 标有“220V 1200W”的电饭锅在接有该电能表的家庭电路上正常工作10minh＝0.2kW•h， 由“3000r/（kW•h）”可知，用电器消耗6千瓦时的电能，所以消耗的这些电能可以使电能表的表盘转过的圈数n＝0.2kW•h×3000r/kW•h＝600r。 故答案为：5.56；8.5；600。 19．（3分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，要求用滑动变阻器控制电路。分别测出小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压，并比较这三种情况下小灯泡的亮度。 （1）先根据实验的要求设计电路图，如图所示；实验室有如下器材：额定电压为2.5V、电阻约为8Ω的小灯泡一只、电压为6V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器R1（10Ω 2A）和R2（50Ω 1A）。 （1）根据实验要求应选用滑动变阻器 　R2　；（选填“R1”或“R2”）。 （2）用此电路图 　不能　（选填“能”或“不能”）研究电流与电阻的关系。 （3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的4个空格。 实验序号 ①　灯泡两端的电压U/V　 ②　灯泡中的电流I/A　 ③　灯泡的电功率P/W　 ④　灯泡的亮度　 1 2 2 2.5 3 3 【答案】（1）R2； （2）不能； （3）①灯泡两端的电压U/V；②灯泡中的电流I/A；③灯泡的电功率P/W；④灯泡的亮度。 【解答】解：（1）根据P＝UI可知，小灯泡的额定电流大约为：L＝＝， 根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端的电压为： U滑＝U﹣U额＝6V﹣2.5V＝3.5V； 滑动变阻器的电阻为：R滑＝＝＝11.5Ω＞10Ω， 所以选择“50Ω 1A”的滑动变阻器R2； （2）研究电流与电阻的关系需要控制电压不变，根据该电路图，则不能用来研究电流与电阻的关系； （3）实验中需要测量小灯泡在额定电压、约为额定电压的时的电功率 U额＝2.5V；U实3＝U额＝×2.8V＝2V；U实2＝（2+）U额＝U额＝×2.5V＝6V； 表格中需要记录三种电压下的电流和电功率以及三种电压下灯泡的亮度，见下表： 实验序号 灯泡两端的电压U/V 灯泡中的电流I/A 灯泡的电功率P/W 灯泡的亮度 1 2 / / / 7 2.5 / / / 3 3 / / / 故答案为： （1）R2； （2）不能； （3）①灯泡两端的电压U/V；②灯泡中的电流I/A；④灯泡的亮度。 20．（6分）李雪做饭的过程中，经常加热油和水，她猜想油的比热容比水小。为了验证猜想　质量　（选填“体积”或“质量”）相同的水和油。用两个完全相同的电加热器分别给两杯液体加热，绘制它们的温度随时间变化的图像，如图乙所示。水和油吸热的多少是通过 　加热时间长短　来反映的。李雪上网查询了相关知识后，知道了水的比热容比沙石大很多，水的这种性质会影响气候的调节。表中列出的是2013年9月28日沿海城市珠海和内陆城市北京两地的气温情况　北京　（选填“珠海”或“北京”）。 2013年9月28日 城市甲 晴12﹣26℃ 城市乙 晴25﹣32℃ 【答案】质量；加热时间长短；北京。 【解答】解：由于物质吸热的多少与物体的质量和物体升高的温度有关，所以在比较不同物质的吸热能力时，应控制它们的质量和升高的温度都相同，吸收的热量多；或控制它们的质量和吸热多少相同，升高的温度高； 根据转换法的思想可知，通过加热时间的长短来反映吸热的多少； 沿海地区水多，水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，水的温度升高的少，放出相同的热量，使得沿海地区昼夜的温差小，所以甲为北京。 故答案为：质量；加热时间长短。 21．（6分）在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小明采用了如图所示的实验装置。 （1）实验中通过观察U形管 　不是　（选填“是”或“不是”）连通器，实验中通过U形管液面的 　高度差　来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少； （2）如图所示是探究电流产生的热量跟 　电流　的关系，通电一段时间 　左瓶　（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多； （3）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟 　电阻　的关系，一段时间后电阻丝产生的热量 　左瓶　（选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”）多。 【答案】（1）不是；高度差；（2）电流；左瓶；（3）电阻；左瓶 【解答】解：（1）U形管本身是一个连通器，但图中的U形管，不符合“两端开口，因此； 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映； （2）如图的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联； 根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等右＝I左， 两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右＝I内+I外，比较可知I左＞I内； 两瓶中电阻相等（均为5Ω），通电时间相等，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系； 通电一段时间，由Q＝I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多； （3）让实验装置冷却到初始状态，将右边两个电阻丝作为研究对象（等效于一个电阻丝，右瓶容器内的电阻为，根据串联电路电流的规律，通电时间也相同，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少； 根据焦耳定律Q＝I2Rt，一段时间后左瓶电阻丝产生的热量多。 故答案为：（1）不是；高度差；左瓶；左瓶。 四、计算题（6分+7分＝13分） 22．（6分）如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为10Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为2V。求： （1）通过电阻R1的电流； （2）通电1分钟，电阻R2产生的热量。 【答案】（1）通过电阻R1的电流为0.4A； （2）通电1分钟，电阻R2产生的热量为48J。 【解答】解：由电路图可知，两电阻串联2两端的电压； （1）因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以电阻R1两端电压：U3＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V， 则通过电阻R1的电流：I6＝＝＝0.4A； （2）因串联电路中各处电流相等，所以通过电阻R8的电流：I2＝I1＝4.4A， 则通电1分钟，电阻R3产生的热量：Q＝W＝U2I2t＝7V×0.4A×60s＝48J。 答：（1）通过电阻R6的电流为0.4A； （2）通电8分钟，电阻R2产生的热量为48J。 23．（7分）如图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝，（不考虑温度对电阻丝的影响），A、B、C、D是四个触点。旋转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换 试求： 额定电压 220V 额定功率 温水 2200W 热水 3000W （1）当水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？ （2）当开关置于B、C之间时，电路中的电流是多少？ （3）电热丝R2的电阻是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）根据表中数据，放热水时的功率为3000W， 由P＝可得水龙头放热水时60s消耗的电能： W＝P热t＝3000W×60s＝1.8×107J； （2）当开关置于B、C之间时1接入电路，当开关置于B，两电阻并联， 根据并联电阻的规律，当开关置于B，由P＝，此时功率较小，处于温水挡， 由P＝UI可得，此时电路中的电流： I温水＝＝＝10A。 （3）电阻R6、R2并联，此时放出的是热水热水＝3000W， 因并联电路各支路互不影响，则R2消耗的电功率： P2＝P热水﹣P温水＝3000W﹣2200W＝800W， 根据P＝可知R2的电阻： R7＝＝＝60.5Ω。 答：（1）当水龙头放热水时，正常工作60s5J； （2）当开关置于B、C之间时； （3）电热丝R2的电阻是60.5Ω。 六、综合能力题（3小题，24小题6分，25小题6分，26小题7分，共19分） 24．（6分）某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，连接了如图甲所示电路（电源电压保持4.5V不变）。 （1）连接电路时开关应 　断开　，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至 　左　端（选填“左”或“右”）。 （2）根据实验数据绘制的图象如图乙所示，可得出结论：　在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　。 （3）根据I﹣R的变化图象，可知R两端的电压为 　3　V；当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，滑动变阻器的滑片应向 　左　（选填“左”或“右”）端滑动，使电压表示数保持原来不变。 （4）若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器的最大阻值应该不低于 　12.5　Ω。 【答案】（1）断开；左；（2）在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（3）3；左；（4）12.5。 【解答】解：（1）为保护电路，连接电路前；闭合开关前； （2）根据图像知：导体的电流与电阻的乘积为一定值，说明了在电压不变时； （3）由图象可知，R两端的电压U＝0.6A×8Ω＝0.3A×10Ω＝7.2A×15Ω＝0.15A×20Ω＝4V，当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，为使R两端的电压保持不变，将滑片向左端滑动； （4）电源电压保持4.7V不变，定值电阻两端的电压为3V不变；即滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半，电压之比等于电阻之比，即12.5Ω。 故答案为：（1）断开；左；（2）在电压不变时；（3）2；左。 25．（6分）雾霾天气的主要污染物是PM2.5，PM2.5是大气中直径小于等于2.5μm的颗粒悬浮物，它们在空中做无规则运动，吸入后会进入血液对人体形成危害。某大学的科研队伍成功研制出PM2.5净化器，其原理如图所示。闭合开关S1、S2后： （1）风扇旋转吸入空气，气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物很快会被金属网C吸引，这是因为 　带电体具有吸引轻小物体的性质　。颗粒物接触金属网C后会带上 　负　电（选填“正”或“负”）。 （2）带电颗粒物很快又会离开金属网C，这是因为 　同种电荷相互排斥　。离开金属网C后，颗粒物很快又被带有正电荷的棉芯D牢牢粘住，这又是因为 　异种电荷相互吸引　。 （3）室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放。PM2.5在空中做无规则运动 　不属于　（选填“属于”或“不属于”）扩散现象；列举一个有效减小PM2.5在空气中浓度的做法 　减少汽车尾气排放　。 【答案】（1）带电体具有吸引轻小物体的性质；负；（2）同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引；（3）不属于；减少汽车尾气排放。 【解答】解：（1）风扇旋转吸入空气，气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器，这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，金属网的部分负电荷转移给颗粒物； （2）由于同种电荷相互排斥，使颗粒离开金属网，带负电的颗粒物又会被带有正电荷的棉芯D牢牢吸引； （3）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们在空中做无规则运动，不属于分子的运动。 为有效减小PM2.4在空气中浓度，可减少汽车尾气排放、秸秆等。 故答案为：（1）带电体具有吸引轻小物体的性质；负；（2）同种电荷相互排斥；（3）不属于。 26．（7分）阅读下列短文，回答问题。 智能电加热眼罩 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），实现智能控温。 （1）PTC是 　半导体　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料 （2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是 　并　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　＞　IB（填选“＜”、“＝”或“＞”）。 （3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图象最可能是图丁的 　C　。 （4）眼罩加热电路的最大发热功率为 　9　W，当温度为40℃时，通电10min　2160　J。 【答案】（1）半导体；（2）并；＞；（3）C；（4）9；2160。 【解答】解：（1）由题意可知，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料； （2）由图可知，各条PTC加热丝互不影响； 因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，故IA＞IB； （3）由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，由题意可知，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变可知，故C图符合题意； （4）由P＝UI＝可知，电阻越小， 由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω， 由题意可知，电加热眼罩由10根PTC加热丝并联组成，电路中的总电阻：R＝R0＝×40Ω＝2Ω， 则眼罩加热电路的最大发热功率：P＝＝＝9W； 由图丙可知，当温度为40℃时， 由并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R'＝R0'＝×100Ω＝10Ω， 则当温度为40℃时，通电10mint＝。 故答案为：（1）半导体；（2）并；＞；（4）5。 学科网（北京）股份有限公司 $$