精品解析：辽宁省鞍山市海城市东部集团2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题

2024-2025学年度海城市东部集团期中物理试卷 （满分：80分　时间：90分钟） 注意事项: 1.答题前，考生须用0.5mm黑色字迹的签字笔在本试题卷规定位置填写自己的姓名、准考证号； 2.考生须在答题卡上作答，不能在本试题卷上作答，答在本试题卷上无效； 3.考试结束，将答题卡交回，进行统一评卷； 一、选择题：本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1. 日本核污水排入大海对中国的影响是一个重要的且深远问题，涉及到很多个方面。预计240天到达中国沿海。中国坚决反对，出台了很多反制措施。日本核污水在大海中的扩散速度很快，扩散说明分子在不停地做无规则运动，下列现象属于扩散现象的是（　　） A. 花香扑鼻 B. 树叶飘落 C. 雪花纷飞 D. 水波荡漾 2. 如图是一款热销的仿真猫咪玩具，其工作原理为闭合开关电源指示灯亮，当触摸猫咪头部时，开关闭合，玩具猫咪就会吐舌头（电动机工作）开启撒娇卖萌模式，当断开开关时，电源指示灯不亮，无论是否触摸头部，玩具猫咪都不会吐舌头。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 3. 甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为0.4Ω，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为4V，电流表的示数为0.2A，则短路位置离乙地的距离为（　　） A. 10km B. 15km C. 25km D. 50km 4. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ） A. 小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒 B. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C. 在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加 D. 小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能 5. 下列有关各图的说法，正确的是（　　） A. 如图甲，充电宝给手机电池充电时，手机电池相当于电源 B. 如图乙，滑片P向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小 C. 如图丙，开关S闭合后，灯L2发光、灯L1不发光 D. 如图丁，铜片为水果电池的正极 6. 如图1所示的电路图。当滑动变阻器的滑片P从的一端滑到另一端过程中，多次记录A、、三块表的示数，并将数据在坐标纸上描出图象（图2）。以下分析正确的是（　　） A. 直线甲是的图象 B. 电源电压保持不变为6V C. 直线甲说明电流与电压成反比 D. 滑动变阻器最大阻值为30Ω 7. 下列说法正确的是（　　） A. 如图所示，这个电阻器在电路中可以像滑动变阻器一样改变阻值 B. 如图所示，汽车的油量减少时，油量表示数变小 C. 如图所示，这个电位器为音量控制器，接入电路中是AB两接线柱，滑动片顺时针旋转时，电流增大 D. 如图所示，电源电压不变，探究电压一定时，电流与电阻关系时，将ab两点的R由10Ω换成5Ω时，需要向左移动滑片P的位置 8. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（忽略温度对灯丝电阻的影响），下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数逐渐变小 B. 滑动变阻器两端的电压逐渐变小 C. 电压表示数逐渐变大 D. 电压表示数与电流表示数的比值保持不变 9. 小明在医院看到一种输液警报器（如图甲），当管内药液流完时，电铃发声，报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，电路如图乙所示，则当闭合开关报警器工作时，分析正确的是（　　） A. 输完药液时，电流表示数变大 B. 输完药液时，电压表示数变小 C. 输完药液时，电铃响的原因是其两端电压变大，电铃正常工作 D. 未输完药液时，电铃不响是因为没有电流通过 二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。 10. 如图所示，用充电宝给三节无人机电池同时充电，这三节电池是__________（选填“串联”或“并联”）的。若拔掉其中一节电池，则通过另两节电池的电流将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 11. 滑动变阻器的原理是_____________；一个滑动变阻器上标有“20Ω；2A”的字样，它的意义是____________。 12. 石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。石墨烯是一由碳原子构成的片状结构材料。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作 ________（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”），这特点可以在生活中用于 __________（选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”）。 13. 因为水的比热容大于砂石或干泥土的比热容，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面上的气温变化_________。当出现如图所示的风向时，通常发生在_________（填“白天”或“夜晚”）。 14. 定值电阻R1和R2分别标有“10Ω 1.2A”和“15Ω 1A”的字样，现将它们串联起来接在某电源两端，为了不损坏电阻，电源电压最大为___________V；若将它们并联起来，在不损坏电阻的情况下，干路上的最大电流为___________A。 15. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙=5：4，则R1：R2=_____；当开关S断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙=_____． 三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。 16. 如图所示，灯L1和L2是两只相同的灯泡，a、b是电表（电压表或电流表）。闭合开关S后，灯L1、L2均能正常发光，请你在图中圆圈内画出符合题意的电路符号。 17. 用笔画线代替导线，将图中元件连接成实物图，要求向左移动滑片，灯泡变亮，电压表测量灯泡两端电压。 四、实验题：本题共4小题，每空1分，共25分。 18. 如图所示，小悦用完全相同的甲、乙、丙三个装置研究不同物质的热学性质。三图中燃料的质量相同，烧杯内液体的质量和初温均相同。燃料a、b全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min，且液体都未沸腾。 （1）甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整固定______（选填“A”或“B”）的位置； （2）为了比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，实验中通过比较______（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较燃料燃烧放出热量的多少。若同时加热，则记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是______； A.5min时　　B.8min时　　C.10min时　　D.各自刚燃烧完时 （3）为了比较两种液体的比热容，需让它们升高相同的温度，通过比较______知道两种液体吸收热量的多少。 19. 在“探究串联电路中电流、电压的特点”时，设计实验如下。探究一：串联电路中电流的特点： （1）如图甲所示，连接电路时，开关应该 ______，这样做的目的是防止连接电路时因电路发生 ______（填“短路”或“断路”）而导致电流过大烧坏电流表； （2）第2次实验中，B点的电流表示数如图乙所示，则电流为 ______A； （3）实验数据记录如表，分析数据可得出串联电路中电流的规律是：______（写出表达式）； 实验序号 IA/A IB/A IC/A 1 0.18 0.18 0.18 2 0.32 0.32 3 0.50 0.50 0.50 （4）探究二：串联电路中电压的特点：根据图丙电路图，请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整______； （5）用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后，______（选填“能”或“不能”）只将A点的导线接到C点测L2两端的电压，理由是 ______； （6）为了验证结论的普遍性，小王采用了更换不同规格的灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是 ______。 20. 小王在探究“影响导体电阻大小的因素”时，猜想导体的电阻可能与下列因素有关： ①导体的材料；②导体的长度；③导体的横截面积 为了验证上述猜想，小王用如图1所示的器材进行实验，其中ABC是镍铬合金丝，D是锰铜合金丝；ACD长度相同，ABD横截面积相同。 （1）实验中，在两个金属夹子之间接上不同的导体，闭合开关后通过观察______来比较导体的电阻大小关系； 材料 铜丝 2.5 2.3 2.5 铁丝 1.2 0.8 1.2 铝丝 1 0.7 1 未知材料的电阻丝 0.1 2.9 0.1 （2）小王在探究影响导体电阻大小的因素后，得到了导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关的结论。在查阅资料后，他发现温度也会影响导体的电阻，于是利用如图2所示的装置，探究温度对不同材料导体电阻阻值的影响。连接好电路后，闭合开关，将加热导体前的电流表示数记为，用酒精灯加热导体5s，将此时电流表示数记为，撤去酒精灯，待导体冷却至室温后，将此时电流表示数记为，记录的实验数据如表所示： ①分析表中的、数据可知：温度升高，铜丝、铁丝、铝丝的电阻会______，未知材料的电阻丝阻值会______； ②小王想利用上述四种材料制成的电阻丝制作一个温度传感器，图3是电路图，为保护电路的定值电阻，是感温电阻，将电流表表盘改装为温度传感器表盘（表盘上从左到右温度示数依次变大），上述四种材料中______适合作为感温电阻。 21. 小明同学利用电源（电压为5V）、标有“50Ω，1A”的滑动变阻器等实验器材探究“电流与电阻的关系”。 （1）如图甲是小明连接的实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______； （2）改正错误，排除故障后，闭合开关。把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，其示数为______A，小明断开开关，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后立即闭合开关，发现电压表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小明应向______（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持______V不变； （3）小明把50Ω电阻接入电路中，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都无法达到所控制的电压值，同组的小丽告诉小明，只要将电源电压调到不超过______V即可； （4）完成实验探究，小明得到的实验结论是______； （5）完成上述探究后，小明发现一个阻值标记不清的定值电阻，在电流表被借走的情况下，利用一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和原有实验器材，利用图丙的电路图测出了阻值。请你将以下实验步骤补充完整： ①闭合开关S1，把开关S2接到a，把滑片P移动到某一个位置，记下电压表示数U1； ②闭合开关S1，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，把开关S2接到b，记下电压表示数U2； ③阻值的表达式：＝______。 五、综合应用题：本题共3小题，22.23题每题8分，24每空1分，共21分 22. 一款用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航的无人驾驶汽车，以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油4kg，该汽油机的效率为30%。已知：汽油的热值q=4.5×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）这段行驶距离内发动机做的有用功； （2）该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若在标准大气压下，这些废气带走的能量全部被20℃质量为200kg的水吸收，水升高的温度是多少。 23. 为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图，电源电压为6V且恒定不变，定值电阻R0=10Ω、电压表量程为0～3V，RP的阻值随水深度变化而变化，其变化关系如图丙所示，RP允许通过的最大电流为0.5A。求： （1）深度表在水面上时，求电路中的电流？ （2）电压表示数为2.4V时，潜水员下潜的深度？ （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度？ 24. 阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。 太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。 LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2~4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。 （1）乙图中，当白天光线强时，S与__________接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用________（选填“内”或“斜”）光电效应工作的。 （2）LED灯主要由_________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯_________（选填“高”或“低”）。 （3）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管_________（选填“串联”或“并联”）才能安全使用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度海城市东部集团期中物理试卷 （满分：80分　时间：90分钟） 注意事项: 1.答题前，考生须用0.5mm黑色字迹的签字笔在本试题卷规定位置填写自己的姓名、准考证号； 2.考生须在答题卡上作答，不能在本试题卷上作答，答在本试题卷上无效； 3.考试结束，将答题卡交回，进行统一评卷； 一、选择题：本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1. 日本核污水排入大海对中国的影响是一个重要的且深远问题，涉及到很多个方面。预计240天到达中国沿海。中国坚决反对，出台了很多反制措施。日本核污水在大海中的扩散速度很快，扩散说明分子在不停地做无规则运动，下列现象属于扩散现象的是（　　） A. 花香扑鼻 B. 树叶飘落 C. 雪花纷飞 D. 水波荡漾 【答案】A 【解析】 【详解】A．花香扑鼻属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A符合题意； BCD．分子运动是无法直接用眼睛看到的，故树叶飘落、雪花纷飞、水波荡漾属于物体的机械运动，不属于扩散现象，故BCD不符合题意。 故选A。 2. 如图是一款热销的仿真猫咪玩具，其工作原理为闭合开关电源指示灯亮，当触摸猫咪头部时，开关闭合，玩具猫咪就会吐舌头（电动机工作）开启撒娇卖萌模式，当断开开关时，电源指示灯不亮，无论是否触摸头部，玩具猫咪都不会吐舌头。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，闭合开关S1，电源灯亮，当触摸猫咪头部时，玩具猫咪就会吐舌头，这说明灯泡与电动机工作时互不影响，是并联的；当断开开关S1时，灯不亮，无论是否触摸玩具，玩具猫咪都不会吐舌头，说明开关S1在干路上，开关S2与电动机串联在一条支路中。 故BCD 不符合题意，A符合题意。 故选A。 3. 甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为0.4Ω，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为4V，电流表的示数为0.2A，则短路位置离乙地的距离为（　　） A. 10km B. 15km C. 25km D. 50km 【答案】B 【解析】 【详解】电路中的电阻 因所用的输电线每千米的电阻为0.4Ω，所以，导线的长度 因导线是两条输电线，则短路位置离甲地的距离 则短路位置离乙地的距离为 综上，B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ） A. 小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒 B. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C. 在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加 D. 小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能 【答案】A 【解析】 【详解】AD．由图可知，小球运动过程中，克服空气摩擦或与地面撞击做功，部分机械能转化成内能，但能量的总量是守恒的，故A正确，D错误； B．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能所以小球的机械能总量会减小，故B错误； C．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能做功改变物体的内能，故C错误。 故选A。 5. 下列有关各图的说法，正确的是（　　） A. 如图甲，充电宝给手机电池充电时，手机电池相当于电源 B. 如图乙，滑片P向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小 C. 如图丙，开关S闭合后，灯L2发光、灯L1不发光 D. 如图丁，铜片为水果电池的正极 【答案】D 【解析】 【详解】A．用充电宝给手机电池充电时，手机电池消耗电能，相当于用电器，故A错误； B．如图乙，变阻器选择了左下接线柱，滑片P向右移动，变阻器接入电路中的电阻变大，故B错误； C．如图丙，开关S闭合后，则电源会被短路，两灯均不亮，故C错误； D．如图丁，铜片与电压表正接线柱相连，则铜片为水果电池的正极，故D正确。 故选D。 6. 如图1所示的电路图。当滑动变阻器的滑片P从的一端滑到另一端过程中，多次记录A、、三块表的示数，并将数据在坐标纸上描出图象（图2）。以下分析正确的是（　　） A. 直线甲是的图象 B. 电源电压保持不变为6V C. 直线甲说明电流与电压成反比 D. 滑动变阻器最大阻值为30Ω 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.如图，两个电阻串联，直线甲，当电路中电流增大时，电压在减小，最小可为0，说明甲对应电阻可以为0，即甲是R2的图像。故A错误。 B.当电路中电流为0.3A时，甲对应电压为9V，乙对应电压为3V，则电源电压为他们之和，即12V，故B错误。 C.电流与电压的关系，应控制电阻不变，再依据图像，在电阻一定时，电流与电压成正比，故C错误。 D.当滑动变阻器阻值最大时，分得的电压也应最多，此时对应的数据应是电流为0.3A，R2的电压为9V，阻值为 故D正确。 【点睛】 7. 下列说法正确的是（　　） A. 如图所示，这个电阻器在电路中可以像滑动变阻器一样改变阻值 B. 如图所示，汽车的油量减少时，油量表示数变小 C. 如图所示，这个电位器为音量控制器，接入电路中是AB两接线柱，滑动片顺时针旋转时，电流增大 D. 如图所示，电源电压不变，探究电压一定时，电流与电阻关系时，将ab两点的R由10Ω换成5Ω时，需要向左移动滑片P的位置 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图中所示的电阻为定值电阻，它在电路中不能改变电阻阻值，故A错误； B．由图可知，油量表串联在电路中，因此油量表是电流表，油量减少时，浮标下移，在杠杆的作用下滑片上移，变阻器R接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，根据可知，电路电流变小，即油量表示数变小，故B正确； C．由图可知，电位器为音量控制器，接入电路中是AB两接线柱，滑动片顺时针旋转时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电流变小，故C错误； D．由图可知，在探究电流与电阻关系时，应控制电阻两端电压保持不变，将ab两点的R由10Ω换成5Ω时，由串联电路的分压特点可知，电压表的示数变小，要保持电压表的示数不变，应减小变阻器接入电路中的电阻，即应向左移动滑片P，故D正确。 故选BD。 8. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（忽略温度对灯丝电阻的影响），下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数逐渐变小 B. 滑动变阻器两端的电压逐渐变小 C. 电压表示数逐渐变大 D. 电压表示数与电流表示数的比值保持不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如图所示，滑动变阻器和灯泡串联，根据可知电源电压不变时，电阻越大则电流越小；闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电路总电阻增大，所以通过的电流变小，电流表示数逐渐变小，故A正确； B．根据串联电路分压规律可知，电阻越大则电阻两端的电压越大；如图，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路的电阻逐渐增大，则滑动变阻器两端的电压逐渐变大，故B错误； C．如图，电压表与小灯泡并联，测小灯泡两端的电压；滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，变阻器两端的电压逐渐变大，根据串联电路电压规律可知，当电源电压不变时，变阻器两端的电压逐渐变大，小灯泡两端的电压逐渐变小，故C错误； D．如图可知，电压表示数与电流表示数的比值等于小灯泡的电阻值，忽略温度对灯丝电阻的影响，小灯泡的电阻不变，则电压表示数与电流表示数的比值保持不变，故D正确。 故选AD。 9. 小明在医院看到一种输液警报器（如图甲），当管内药液流完时，电铃发声，报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，电路如图乙所示，则当闭合开关报警器工作时，分析正确的是（　　） A. 输完药液时，电流表示数变大 B. 输完药液时，电压表示数变小 C. 输完药液时，电铃响的原因是其两端电压变大，电铃正常工作 D. 未输完药液时，电铃不响是因为没有电流通过 【答案】AC 【解析】 【详解】由题意知，当输完药液时，警报器内的电阻较小，未输完药液时，警报器内的电阻较大；由图知可变电阻与电铃串联。 A．由可知，当输完药液时，警报器内的电阻较小，电路中总电阻较小，电路中的电流较大，电流表的示数变大，故A正确； BC．由A知，输完药液时，电路中的电流变大，电铃阻值不变，由可知，电铃两端的电压变大，即电压表的示数变大，所以，电铃可以响铃发声，故B错误，C正确； D．未输完药液时，电阻较大，电流较小，电铃不响，并不是因为没有电流，而是因为电流较小，故D错误。 故选AC。 二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。 10. 如图所示，用充电宝给三节无人机电池同时充电，这三节电池是__________（选填“串联”或“并联”）的。若拔掉其中一节电池，则通过另两节电池的电流将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 并联 ②. 不变 【解析】 【详解】[1][2]用充电宝给三节无人机电池同时充电，3节电池能独立工作且互不影响，所以它们是并联的，若拔掉其中一节电池，通过另两节电池的电流将不变。 11. 滑动变阻器的原理是_____________；一个滑动变阻器上标有“20Ω；2A”的字样，它的意义是____________。 【答案】 ①. 导体的电阻与长度、横截面积和材料等有关，滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度改变接入电阻的大小的。 ②. “20Ω；2A”表明滑动变阻器允许通过的最大电流是2A，可调节的最大电阻是20Ω。 【解析】 【详解】略。 12. 石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。石墨烯是一由碳原子构成的片状结构材料。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作 ________（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”），这特点可以在生活中用于 __________（选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”）。 【答案】 ①. 超导体 ②. 电动机线圈 【解析】 【详解】[1][2]石墨烯是一由碳原子构成的片状结构材料。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作超导体，这特点可以在生活中用于制作电动机线圈。 13. 因为水的比热容大于砂石或干泥土的比热容，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面上的气温变化_________。当出现如图所示的风向时，通常发生在_________（填“白天”或“夜晚”）。 【答案】 ①. 大 ②. 夜晚 【解析】 【详解】[1][2]水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，由图可知，此时地面附近的空气从陆地吹向海洋，形成陆风，故出现如图所示风向时，通常发生在夜晚，且海水温度较高。 14. 定值电阻R1和R2分别标有“10Ω 1.2A”和“15Ω 1A”的字样，现将它们串联起来接在某电源两端，为了不损坏电阻，电源电压最大为___________V；若将它们并联起来，在不损坏电阻的情况下，干路上的最大电流为___________A。 【答案】 ①. 25 ②. 2 【解析】 【详解】[1]定值电阻R1和R2分别标有“10Ω 1.2A”和“15Ω 1A”字样，即允许通过两电阻的最大电流分别为 ， 因为串联电路中各处电流相等，所以两电阻串联时，电流处处相等，则电路允许的最大电流为 此时电路中的总电阻为 由欧姆定律得，电源电压的最大值为 [2]由欧姆定律得，R1、R2两端各自允许加载的最大电压分别为 由于并联电路各支路两端的电压相等，所以两电阻并联时，电路两端的最大电压为 此时干路上的最大电流为 15. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙=5：4，则R1：R2=_____；当开关S断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙=_____． 【答案】 ①. 1：4 ②. 1：5 【解析】 【详解】由电路图可知，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测串联总电压，乙测R2两端电压，串联电路中电流处处相等，根据I=， ， 由此可得：； 由电路图可知，当开关S断开，甲、乙为电流表时，两电阻并联，甲测通过R2的电流，乙测干路电流， ． 三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。 16. 如图所示，灯L1和L2是两只相同的灯泡，a、b是电表（电压表或电流表）。闭合开关S后，灯L1、L2均能正常发光，请你在图中圆圈内画出符合题意的电路符号。 【答案】 【解析】 【详解】如果b是电压表，a是电流表，L2会被短路；如果b是电压表，a是电压表，L2会断路，故b一定是电流表，b是电流表，如果a也是电流表，会出现电源短路，所以a应是电压表，如下图所示： 17. 用笔画线代替导线，将图中元件连接成实物图，要求向左移动滑片，灯泡变亮，电压表测量灯泡两端电压。 【答案】 【解析】 【详解】由各元件的使用特点可知，电压表并联，剩余元件串联，根据要求向左移动滑片，灯泡变亮，即使用的是滑动变变阻器的A下接线柱，电压表并联在灯泡两端，作图如下所示： 四、实验题：本题共4小题，每空1分，共25分。 18. 如图所示，小悦用完全相同的甲、乙、丙三个装置研究不同物质的热学性质。三图中燃料的质量相同，烧杯内液体的质量和初温均相同。燃料a、b全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min，且液体都未沸腾。 （1）甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整固定______（选填“A”或“B”）的位置； （2）为了比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，实验中通过比较______（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较燃料燃烧放出热量的多少。若同时加热，则记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是______； A.5min时　　B.8min时　　C.10min时　　D.各自刚燃烧完时 （3）为了比较两种液体的比热容，需让它们升高相同的温度，通过比较______知道两种液体吸收热量的多少。 【答案】 ①. B ②. 甲、丙 ③. 液体升高的温度 ④. D ⑤. 加热时间 【解析】 【详解】（1）[1]在实验中，需要用外焰加热，所以需要根据燃料的位置，首先确定B的位置，然后根据温度计的使用规则确定A的位置。 （2）[2][3]甲、丙两图，被加热的液体相同，燃料的种类不同，通过液体升高的温度可以比较燃料燃烧放出热量的多少。 [4]要比较两种燃料的热值大小，需要完全燃烧质量相同的两种燃料，所以应将两种燃料均燃烧完，记录并比较刚烧完时温度计的示数。 故选D。 （3）[5]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的温度变化相同，通过比较加热时间知道液体吸收热量的多少，进而判断两种液体比热容的大小关系。 19. 在“探究串联电路中电流、电压的特点”时，设计实验如下。探究一：串联电路中电流的特点： （1）如图甲所示，连接电路时，开关应该 ______，这样做的目的是防止连接电路时因电路发生 ______（填“短路”或“断路”）而导致电流过大烧坏电流表； （2）第2次实验中，B点的电流表示数如图乙所示，则电流为 ______A； （3）实验数据记录如表，分析数据可得出串联电路中电流的规律是：______（写出表达式）； 实验序号 IA/A IB/A IC/A 1 0.18 0.18 0.18 2 0.32 0.32 3 0.50 0.50 0.50 （4）探究二：串联电路中电压的特点：根据图丙电路图，请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整______； （5）用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后，______（选填“能”或“不能”）只将A点的导线接到C点测L2两端的电压，理由是 ______； （6）为了验证结论的普遍性，小王采用了更换不同规格的灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是 ______。 【答案】（1） ①. 断开 ②. 短路 （2）0.32 （3）IA＝IB＝IC （4） （5） ①. 不能 ②. 电压表正负接线柱接反了 （6）更换不同规格的电源 【解析】 【小问1详解】 [1][2]为了保护电路，连接电路时，开关应断开，这样做的目的是防止连接电路时因电路发生短路而导致电流过大烧坏电流表。 【小问2详解】 如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.32A。 【小问3详解】 根据表格中的数据可知，串联电路中A、B、C三处的电流是相同的，结论为：串联电路中电流处处相等，即IA＝IB＝IC。 【小问4详解】 根据图丙可知，电压表并联在了灯泡两端，则电压表测量的是两端的电压；电源由两节干电池组成，电源电压为3V，所以电压表选用小量程，并联在灯泡两端，如图所示： 【小问5详解】 [1][2]将与A点相连的导线改接到C点，会导致电压表的正负接线柱接反，电压表的指针会反偏，所以不能这样做。 【小问6详解】 为了使结论更具普遍性，可以更换不同规格的电源多次实验。 20. 小王在探究“影响导体电阻大小的因素”时，猜想导体的电阻可能与下列因素有关： ①导体的材料；②导体的长度；③导体的横截面积 为了验证上述猜想，小王用如图1所示的器材进行实验，其中ABC是镍铬合金丝，D是锰铜合金丝；ACD长度相同，ABD横截面积相同。 （1）实验中，在两个金属夹子之间接上不同的导体，闭合开关后通过观察______来比较导体的电阻大小关系； 材料 铜丝 2.5 2.3 2.5 铁丝 1.2 0.8 1.2 铝丝 1 0.7 1 未知材料的电阻丝 0.1 2.9 0.1 （2）小王在探究影响导体电阻大小的因素后，得到了导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关的结论。在查阅资料后，他发现温度也会影响导体的电阻，于是利用如图2所示的装置，探究温度对不同材料导体电阻阻值的影响。连接好电路后，闭合开关，将加热导体前的电流表示数记为，用酒精灯加热导体5s，将此时电流表示数记为，撤去酒精灯，待导体冷却至室温后，将此时电流表示数记为，记录的实验数据如表所示： ①分析表中的、数据可知：温度升高，铜丝、铁丝、铝丝的电阻会______，未知材料的电阻丝阻值会______； ②小王想利用上述四种材料制成的电阻丝制作一个温度传感器，图3是电路图，为保护电路的定值电阻，是感温电阻，将电流表表盘改装为温度传感器表盘（表盘上从左到右温度示数依次变大），上述四种材料中______适合作为感温电阻。 【答案】（1）电流表示数 （2） ①. 增大 ②. 减小 ③. 未知材料的电阻丝 【解析】 【小问1详解】 实验中，在两个金属夹子之间接上不同的导体，闭合开关，通过观察灯的亮度或电流表示数来比较导体电阻的大小，电流表示数越大或小灯泡的亮度越亮，说明导体的电阻越小，这里采用了转换法。 【小问2详解】 ①[1][2]根据表中的、数据可知，温度升高时，通过铜丝、铁丝、铝丝的电流变小，说明铜丝、铁丝、铝丝的电阻增大，通过未知材料的电阻丝的电流变大，则未知材料的电阻丝阻值减小；四种材料中未知材料的电阻丝的阻值受温度影响最大。 ②[3]未知材料的电阻丝随着温度增加，电路中电压不变，该电阻通过的电流增大，符合将电流表盘改装成温度传感器表盘后，从左到右示数依次变大，因此四种材料中未知材料的电阻丝适合作为感温电阻。 21. 小明同学利用电源（电压为5V）、标有“50Ω，1A”的滑动变阻器等实验器材探究“电流与电阻的关系”。 （1）如图甲是小明连接的实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______； （2）改正错误，排除故障后，闭合开关。把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，其示数为______A，小明断开开关，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后立即闭合开关，发现电压表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小明应向______（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持______V不变； （3）小明把50Ω电阻接入电路中，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都无法达到所控制的电压值，同组的小丽告诉小明，只要将电源电压调到不超过______V即可； （4）完成实验探究，小明得到的实验结论是______； （5）完成上述探究后，小明发现一个阻值标记不清的定值电阻，在电流表被借走的情况下，利用一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和原有实验器材，利用图丙的电路图测出了阻值。请你将以下实验步骤补充完整： ①闭合开关S1，把开关S2接到a，把滑片P移动到某一个位置，记下电压表示数U1； ②闭合开关S1，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，把开关S2接到b，记下电压表示数U2； ③阻值的表达式：＝______。 【答案】（1） （2） ①. 0.4 ②. 变大 ③. 右 ④. 2 （3）4 （4）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 （5） 【解析】 【小问1详解】 原电路中，电压表电流表串联后再与R并联是错误的，电流表应与R串联，电压表与R并联，改正后如图所示： 【小问2详解】 [1]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A。 [2][3][4]定值电阻两端的电压为 UV=IR=0.4A×5Ω=2V 根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，即电压表示数增大；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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V不变。 【小问3详解】 小明把50Ω电阻接入电路中，为了达到所要控制的电压2V，此时电路中的电流为 滑动变阻器全部接入时的电源电压为 则电源电压不能超过4V。 【小问4详解】 完成实验探究，小明由实验数据可知，电流和电阻的乘积一定，可得到的实验结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 【小问5详解】 ①闭合开关S1，把开关S2接到a，、和变阻器串联，电压表测电压，把滑片P移动到某一个位置，记下电压表示数U1，即电压为U1； ②闭合开关S1，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，把开关S2接到b，连接方式不变，电压表改测、总电压，记下电压表示数U2，则电压为； ③电路中电流为 则阻值为 五、综合应用题：本题共3小题，22.23题每题8分，24每空1分，共21分 22. 一款用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航的无人驾驶汽车，以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油4kg，该汽油机的效率为30%。已知：汽油的热值q=4.5×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）这段行驶距离内发动机做的有用功； （2）该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若在标准大气压下，这些废气带走的能量全部被20℃质量为200kg的水吸收，水升高的温度是多少。 【答案】（1）5.4×107J （2）80℃ 【解析】 【小问1详解】 4kg汽油完全燃烧放出的热量为 Q放＝mq＝4kg×4.5×107J/kg＝1.8×108J 汽油机的效率为30%，转化成的有用功为 W＝ηQ放＝30%×1.8×108J＝5.4×107J 【小问2详解】 由题知，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，则水吸收的热量为 Q吸＝Q废气＝42%×Q放＝42%×1.8×108J＝7.56×107J 由Q吸＝cmΔt得，水升高的温度为 则水的末温为 20℃+90℃＝110℃ 因为在标准大气压下，水的沸点为100℃，所以水升高的温度是 100℃﹣20℃＝80℃ 23. 为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图，电源电压为6V且恒定不变，定值电阻R0=10Ω、电压表量程为0～3V，RP的阻值随水深度变化而变化，其变化关系如图丙所示，RP允许通过的最大电流为0.5A。求： （1）深度表在水面上时，求电路中的电流？ （2）电压表示数为2.4V时，潜水员下潜的深度？ （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度？ 【答案】（1）0.12A；（2）40m；（3）60m 【解析】 【详解】解：（1）分析乙电路图可知，RP和R0串联，电压表测R0电压。深度表在水面上时，即时，由丙图可知此时，则电路中的电流为 （2）电压表示数为2.4V时，电路中的电流为 则电路总电阻为 则此时阻值为 由丙图可知时，潜水员下潜的深度。 （3）电压表量程为0～3V，则电压表示数为3V时，电流为 RP允许通过的最大电流为0.5A，所以在保证电路安全的情况下，电路中最大电流为0.3A，此时浸入水中的深度最大。此时总电阻为 则此时阻值为 由丙图可知时，该深度表能浸入水中的最大深度。 答：（1）深度表在水面上时，电路中的电流为0.12A； （2）电压表示数为2.4V时，潜水员下潜的深度为40m； （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度为60m。 24. 阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。 太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。 LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2~4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。 （1）乙图中，当白天光线强时，S与__________接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用________（选填“内”或“斜”）光电效应工作的。 （2）LED灯主要由_________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯_________（选填“高”或“低”）。 （3）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管_________（选填“串联”或“并联”）才能安全使用。 【答案】（1） ①. b ②. 内 （2） ①. 半导体 ②. 低 （3）串联 【解析】 【小问1详解】 [1]白天光线强时，电池板为蓄电池充电，故S与b接通。 [2]太阳能电池板的主要材料是晶体硅，被光激发所产生的电荷仍在其内部运动，故是利用内光电效应工作的。 【小问2详解】 [1]LED灯主要是由半导体材料制成。 [2]它是把电能直接转化为光能，因此发光效率较高，电热转换损耗较低。 【小问3详解】 因为发光二极管的工作电压低，根据串联分压可知应串联在电路中才能安全使用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $