精品解析：广东省佛山市顺德区君兰中学2024-2025学年九年级上学期第三次考试物理试题

2024学年上学期君兰中学九年级第三次月考测试卷（物理） （本次考试，答案均要写在答题卡上，只收答题卡） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1. 下列事例中，不是扩散现象的是（ ） A. 打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气 B. 衣柜里卫生球，过一段时间后体积变小了 C. 打扫教室时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞 D. 将一滴红墨水轻轻滴入热水中，一会儿后整杯水变红了 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 用铜丝做导线是因为铜内部有大量自由电子 B. 验电器两块金属箔张开是因为它们带上了异种电荷 C. 给电池充电时，把化学能转化为电能 D. 电流表与电压表都不能直接接到电源两极上 3. 下列现象解释，说法正确的是（　　） A. 甲图中抽掉玻璃板后二氧化氮进入上面的空气瓶中，说明二氧化氮分子是运动的，空气分子是静止的 B. 乙图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能 C. 丙图把活塞迅速压下，玻璃筒中的硝化棉燃烧，说明空气被压缩时内能减少 D. 丁图为四冲程汽油机的吸气冲程 4. 小明用煤气炉烧水时，进行了如下思考，正确的是（　　） A. 煤气燃烧越充分，其热值越大 B. 只要煤气燃烧足够充分，效率就可以达到100% C. 壶内水温度升高的过程中内能增大 D. 水沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变 5. 某款售水机可通过刷卡（闭合“感应”开关）或投币（闭合“投币”开关）接通供水电机取水；光线较暗时“光控”开关自动闭合，提供照明．下列简化电路中符合要求的是 A. B. C. D. 6. 如图所示电路中，定值电阻、的阻值关系是，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数等于的示数 B. 电压表的示数大于的示数 C. 电流表A的示数等于的示数 D. 电流表的示数大于的示数 7. 标有“4V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”（不考虑温度对电阻的影响）。考虑电路各元件的安全，则下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器滑片向左移动时，电压表示数变大 B. 滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小 C. 电路中消耗的最大功率为3.6W D. 为确保电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为8~16Ω 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 石墨烯是一种由碳原子构成的片状结构材料，它的原子由_________和核外电子构成。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”），这一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”）。 9. 2020年9月23日，俄罗斯总统普京在谈到“先锋”高超音速战略导弹抗高温性能时表示，这种导弹飞行就像是“冰棍效应”，一边飞，一边熔化。该导弹在飞行中与空气摩擦，导致温度不断升高，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）方式使内能_____（选填“增加”或“减少”），此过程能量转化与汽油机的________冲程一样。 10. 小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带______电；为节约用电，小明总是随手关掉家中暂时不使用的用电器，每多关掉一个家用电器，家庭电路中干路的电流 _______（选填“变大”、 “变小”或“不变”）。小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为________（填“长度”或“横截面积”）对导线电阻的影响。 11. 火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料________大的特性。2t氢完全燃烧释放出的热量是___________J，若2t液态氢用去一半，其内能_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）（q氢＝1.4×108J/kg） 12. 某同学用如图的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，相同的两个透明容器中封闭着等量、等温的空气，其中电源电压是6V，RA＝5Ω，RB＝10Ω，两电阻的电流之比IA∶IB＝_____，通电1min后，两电阻产生的热量之比QA∶QB＝_____，RB产生的热量是_____J。 13. 如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电流是______A，若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了16次，该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，该用电器的功率为_______W。 14. 如图甲是定值电阻R和灯泡L的电压随电流变化关系的图象，将该定值电阻R和灯泡L串联在图乙的电路中，闭合开关，此时电流表示数为0.4A，则电阻R的阻值为______Ω，则电源电压为_____V，电路消耗的总功率为______W。 三、作图题（2+2+3=7分） 15. （1）在题1图虚线框中填入电池和电压表的符号，闭合开关两灯正常发光。 （2）小强乘坐高铁时发现高铁每节车厢都有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中的指示灯才会发光，指示牌提示旅客“厕所有人”。请你把题15-2图方框中各电路元件连接成符合上述设计要求的电路图。 （3）如题3图所示，电源电压为12V，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路，要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮。 四、实验题（本大题3小题，6+6+7， 共19分） 16. （1）如1图是三种仪器测量时的示数，请填写到表格中（数值和单位）； 电流表的读数 电压表的读数 电能表的读数 ______A ______V ______kW·h （2）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，并绘制出如2图所示的图像，。（不计热量损失） ①实验时，选用初温和______（选填“体积”或“质量”）相等的甲、乙两种液体； ②加热20min，甲吸收的热量______（选填“大于”、 “小于”或“等于”） 乙吸收的热量； ③甲液体比热容______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙液体的比热容。 17. 为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外，五段电阻丝中b为10Ω其余均为5Ω。 （1）实验中通过观察U形管中___________变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫______。 （2）其中____装置（选填“甲”“乙”）能够解释当家庭电路中的导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。 （3）乙装置通电一段时_____（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。 （4）让乙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发热多少。此时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。 18. 某小组同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为6V，四个定值电阻R分别为：5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R′、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。 （1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到最____端（选填“左”或“右”）。 （3）把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是__________。 （4）排除故障后，同组甲、乙两位同学进行了实验，并作出I﹣R图像如图丙所示，其中__________（选填“甲”或“乙”）同学实验操作是符合要求的，他测量时电压表的示数为________V，滑动变阻器的最大阻值至少是____Ω。 （5）实验结论是：_____________________________。 五、计算题（6+7=13分） 19. 如图是某型号电饭煲内部简化电路图，有高温烧煮和保温焖饭两挡，通过温控开关S自动调节挡位，煮饭时，S是闭合的，电路中电流为4A，当温度达到103℃时，S自动断开，转入保温状态． （1）电饭煲煮饭时，R1的阻值是多少？ （2）若R2=2145Ω，电饭锅保温功率是多少？ （3）保温焖饭1min，电饭煲消耗的电能是多少？ 20. 如图甲是某品牌饮水机，其加热功率为1000W，保温功率200W，壶内装水2kg，有加热和保温两种工作状态。其内部简化电路如图乙，当饮水机通电后（S闭合），温控开关自动闭合，饮水机处于加热状态，当水温达到设定温度时温控开关自动断开，饮水机处于保温状态。c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）饮水机“加热”时，将2kg水由20℃加热到100℃，水吸收的热量； （2）假设饮水机没有热损失，将2kg水由20℃加热到100℃，需要多长时间； （3）求电阻R2的阻值。 六、综合题（6+6+7=19分） 21. 为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时电阻约为10Ω，电源电压为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。 （1）电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是　　（选填字母）。 A. 电流表断路 B. 小灯泡短路 C. 小灯泡灯丝断了 D. 滑动变阻器短路 （2）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，此时小灯泡的电压为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）移直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。 （3）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值______（选填“相同”或“不同”），他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，图象是曲线的主要原因是：______。 （4）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是　 　（选填字母）。 A. U0＝1.5U1 B. U0＝2U1 C. U0＝3U1 D. U0＝4U1 22. 阅读下面短文，回答问题： 据报道：顺德每天产生的污水量接近90万吨，污水处理厂会产生大量的沼气。沼气的主要成分甲烷（CH4）是一种无色无味的气体燃料。甲烷气体浓度（甲烷气体在空气中的体积分数）在5%～15%范围内，遇到明火会发生爆炸。污水处理厂沼气报警系统的重要组成部分：气体传感器，它使用的材料是二氧化锡。二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度的增大而减小，使用简单电路即可将电阻的变化转换为甲烷气体浓度相对应的电信号。某只二氧化锡电阻Rx的相关信息如表所示 甲烷气体浓度（%） 0 20 40 60 80 100 Rx（Ω） 25 20 15 10 7 5 （1）甲烷气体燃烧是_______能转化为_____能； （2）林山同学利用如图所示电路图制作成甲烷气体浓度检测仪（电压为6V的电源、R0是阻值为15Ω的定值电阻，Rx是二氧化锡电阻），电流表选择______（选填“0～0.6A”或“0～3A”）的量程。当甲烷气体浓度增大时，电流表的示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）如果某污水处理厂利用该甲烷气体浓度检测仪检测甲烷气体的浓度，当电流表的示数为0.2A时，此时甲烷气体浓度大约是_______，一旦遇到明火，_______（选填“会”或“不会”）发生爆炸。 23. 阅读材料，回答问题 智能手机 材料一 初代智能手机的屏幕使用电阻式触摸屏，它可以产生屏幕偏置电压。以竖直方向为例，如图所示，电源电压保持不变，触摸屏相当于一根电阻丝，当手指在P点施加一定的压力时，屏幕薄膜下层会接触上层，将电阻丝分成阻值为R1、R2 的两部分，传感器读回R1、R2 两端的电压并转化成电信号，从而确定触摸点的位置。 材料二 某款华为手机锂电池上标有“电压：3.7V 容量：4000mA•h”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%，手机操作系统就会发出“是否开启省电模式”提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。 （1）材料一中，当触摸点P竖直向下移动时，R2两端电压______，电路中的电流______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）材料二中，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的______倍。手机充电时，锂电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容______（选填“大”或“小”）的材料； （3）文中锂电池最好在电能还剩______J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为______W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024学年上学期君兰中学九年级第三次月考测试卷（物理） （本次考试，答案均要写在答题卡上，只收答题卡） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1. 下列事例中，不是扩散现象的是（ ） A. 打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气 B. 衣柜里的卫生球，过一段时间后体积变小了 C. 打扫教室时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞 D. 将一滴红墨水轻轻滴入热水中，一会儿后整杯水变红了 【答案】C 【解析】 【详解】A．打开香水瓶盖后，屋里充满了香味，这是香水的分子做无规则运动的结果，故A不符合题意； B．衣箱中的卫生球变小了，衣服上充满了卫生球的气味，说明卫生球分子在不停地做无规则的运动，故B不符合题意； C．分子是比较小，是纳米尺度内的，我们用肉眼是看不到的，而扫地时尘土飞扬，是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故C符合题意； D．将一滴红墨水滴在一杯清水中，过一段时间后，整杯清水都变红了，这种现象叫扩散现象，它说明分子是不停地做无规则运动的，故D不符合题意。 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 用铜丝做导线是因为铜内部有大量自由电子 B. 验电器两块金属箔张开是因为它们带上了异种电荷 C. 给电池充电时，把化学能转化为电能 D. 电流表与电压表都不能直接接到电源两极上 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜丝做导线是因为铜具有良好的导电性能即内部有大量自由移动的电子，故A正确； B．验电器两块金属箔张开是因为它们带上了同种电荷，故B错误； C．给电池充电时，电池消耗电能，相当于用电器，把电能转化为化学能，故C错误； D．电流表不能直接接到电源两极上，电压表能直接接到电源两极上，故D错误。 故选 A。 3. 下列现象的解释，说法正确的是（　　） A. 甲图中抽掉玻璃板后二氧化氮进入上面的空气瓶中，说明二氧化氮分子是运动的，空气分子是静止的 B. 乙图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能 C. 丙图把活塞迅速压下，玻璃筒中的硝化棉燃烧，说明空气被压缩时内能减少 D. 丁图为四冲程汽油机的吸气冲程 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．抽出玻璃后，二氧化氮和空气之间发生扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故A错误； B．塞子受到水蒸气的压力而冲出的瞬间，水蒸气的内能通过做功的形式转化为塞子的动能，故B正确； C．当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气体积，对气体做功，空气的内能增大，温度升高，故C错误； D．由图可知，汽油机进气门关闭，排气门打开，活塞由下端向上端运动，排气冲程，故D错误。 故选B。 4. 小明用煤气炉烧水时，进行了如下思考，正确的是（　　） A. 煤气燃烧越充分，其热值越大 B. 只要煤气燃烧足够充分，效率就可以达到100% C. 壶内水温度升高的过程中内能增大 D. 水沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故A错误； B．煤气在燃烧过程中，即便是完全燃烧，不可避免有一部分热量散失到空气中，煤气炉的效率不可能达到100%，故B错误； C．壶内的水质量一定，温度升高，内能增大，故C正确； D．水沸腾过程中，吸收热量，温度不变，内能增加，故D错误。 故选C。 5. 某款售水机可通过刷卡（闭合“感应”开关）或投币（闭合“投币”开关）接通供水电机取水；光线较暗时“光控”开关自动闭合，提供照明．下列简化电路中符合要求的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，也可以通过投币闭合“投币开关”，来接通供水电机取水，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关和投币开关应是并联的，然后与电动机串联；光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的；结合图示可知，只有B符合题意，ACD不符合题意． 6. 如图所示电路中，定值电阻、的阻值关系是，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数等于的示数 B. 电压表的示数大于的示数 C. 电流表A的示数等于的示数 D. 电流表的示数大于的示数 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由左图可知，两电阻串联，电压表测量电阻两端的电压，电压表测量电阻两端的电压，电压表V测量电源电压，电阻两端的电压与电阻两端的电压之和等于电源电压，所以电压表V的示数大于的示数，故A错误； B．左图中，因为串联电路电流处处相等，且，根据欧姆定律得，电阻两端的电压小于电阻两端的电压，即电压表的示数小于的示数，故B错误； C．由右图可知，两电阻串联，电流表测量电阻的电流，电流表测量电阻的电流，电流表A测量干路的电流，由于并联电路中各支路电流之和等于干路中的电流，所以电流表A的示数大于的示数，故C错误； D．右图中，因为并联电路各支路电压相等，且，根据欧姆定律得，通过电阻的电流大于通过电阻的电流，电流表的示数大于的示数，故D正确。 故选D。 7. 标有“4V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”（不考虑温度对电阻的影响）。考虑电路各元件的安全，则下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器滑片向左移动时，电压表示数变大 B. 滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小 C. 电路中消耗的最大功率为3.6W D. 为确保电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为8~16Ω 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 AB．滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻减小，根据欧姆定律知电路的电流增大，电流表示数变大，由U=IR知定值电阻两端电压变大，由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压减小，电压表示数变小，故AB错误； CD．根据P=UI可得，灯的额定电流 由得，灯泡的电阻 灯的额定电流为0.25A，滑动变阻器的最大电流为1A，由于串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流为 Imax=I额=0.25A 电路中的最小总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值 R滑min=R总min-RL=24Ω-16Ω=8Ω 该电路的最大功率 Pmax=UImax=6V×0.25A=1.5W 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，最大为3V，因串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，灯泡两端的最小电压为 ULmin=U-U滑max=6V-3V=3V 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入电路中的最大电阻为 则滑动变阻器阻值变化范围是8Ω~16Ω，故C错误，D正确。 故选D。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 石墨烯是一种由碳原子构成的片状结构材料，它的原子由_________和核外电子构成。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”），这一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. 原子核 ②. 超导体 ③. 电动机线圈 【解析】 【详解】[1]石墨烯原子的构成：由原子核和核外电子构成。 [2]超导现象是电阻为零现象，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。 [3]所有利用电流热效应工作的都不能用超导体制作，所以石墨烯这一特点可以在生活中用于电动机线圈。 9. 2020年9月23日，俄罗斯总统普京在谈到“先锋”高超音速战略导弹抗高温性能时表示，这种导弹的飞行就像是“冰棍效应”，一边飞，一边熔化。该导弹在飞行中与空气摩擦，导致温度不断升高，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）方式使内能_____（选填“增加”或“减少”），此过程能量转化与汽油机的________冲程一样。 【答案】 ①. 做功 ②. 增加 ③. 压缩 【解析】 【详解】[1]导弹飞行时，需要克服摩擦做功，通过做功方式改变内能。 [2]飞行过程中，导弹温度升高，内能增大。 [3]克服摩擦做功的过程，导弹的机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 10. 小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带______电；为节约用电，小明总是随手关掉家中暂时不使用的用电器，每多关掉一个家用电器，家庭电路中干路的电流 _______（选填“变大”、 “变小”或“不变”）。小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为________（填“长度”或“横截面积”）对导线电阻的影响。 【答案】 ①. 负 ②. 变小 ③. 横截面积 【解析】 【详解】[1] 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近悬挂的泡沫小球，发现泡沫小球被排斥，则泡沫小球一定带电，且带负电。 [2]家庭电路中各用电器并联，根据并联电路电流规律，干路电流等于个支路电流之和，关掉家中不使用的用电器，减少电路中的支路，干路的电流变小。 [3] 空调与台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，因为空调线的横截面积大，电阻小，这主要是因为横截面积对导线电阻的影响造成的。 11. 火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料________大的特性。2t氢完全燃烧释放出的热量是___________J，若2t液态氢用去一半，其内能_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）（q氢＝1.4×108J/kg） 【答案】 ①. 热值 ②. 2.8×1011 ③. 变小 【解析】 【详解】[1]采用液态氢作为火箭的燃料，原因是完全燃烧单位质量的液态氢时，可以释放出更多的热量，即液态氢具有较高的热值。 [2]氢的质量为2t，热值q＝1.4×108J/kg，所以 [3]态氢用去一半，因为质量减小，内能变小。 12. 某同学用如图的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，相同的两个透明容器中封闭着等量、等温的空气，其中电源电压是6V，RA＝5Ω，RB＝10Ω，两电阻的电流之比IA∶IB＝_____，通电1min后，两电阻产生的热量之比QA∶QB＝_____，RB产生的热量是_____J。 【答案】 ①. 1∶1 ②. 1∶2 ③. 96 【解析】 【详解】[1][2]如图所示，两电阻串联，根据串联电路电流的规律可得 IA∶IB＝1∶1 两电阻产生的热量之比 [3]电路中电流为 RB产生的热量是 13. 如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电流是______A，若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了16次，该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，该用电器的功率为_______W。 【答案】 ①. 10 ②. 0.01 ③. 200 【解析】 【详解】[1]由电能表可知，标定电流为10A，括号中的20A为最大电流。 [2][3]由电能表铭牌可知，该电能表规格为指示灯闪烁1600次，消耗电能为1kW·h，当指示灯闪烁16次，消耗的电能为 消耗这些电能所用的时间，则该用电器的功率为 14. 如图甲是定值电阻R和灯泡L的电压随电流变化关系的图象，将该定值电阻R和灯泡L串联在图乙的电路中，闭合开关，此时电流表示数为0.4A，则电阻R的阻值为______Ω，则电源电压为_____V，电路消耗的总功率为______W。 【答案】 ①. 5 ②. 3 ③. 1.2 【解析】 【详解】[1]由图甲知，定值电阻R两端的电压为2.0V时，电流为0.4A，则电阻R的阻值 [2]由电路图可知，R与L串联，电路中的电流为0.4A时，此时灯泡两端的电压1V，定值电阻两端的电压为2V，则电源电压 [3]此时电路消耗的总电功率 三、作图题（2+2+3=7分） 15. （1）在题1图虚线框中填入电池和电压表的符号，闭合开关两灯正常发光。 （2）小强乘坐高铁时发现高铁每节车厢都有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中的指示灯才会发光，指示牌提示旅客“厕所有人”。请你把题15-2图方框中各电路元件连接成符合上述设计要求的电路图。 （3）如题3图所示，电源电压为12V，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路，要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电压表相当于断路，所以灯泡要与电压表并联，如图所示： 【小问2详解】 经分析可知，两开关串联后与指示灯串联组成电路，如下图所示： 【小问3详解】 经分析可知，灯泡应与滑动变阻器，串联在电路中，且电压表应并联在灯泡两端以测量其电压。由于灯泡两端的电压可能会接近或等于电源电压（在滑动变阻器阻值最小时），因此电压表应选择0～15V的量程。当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮。这意味着滑动变阻器应接入电路的阻值应随滑片的左移而减小。因此，滑动变阻器的左端应接上面的接线柱（通常标记为“上右”），右端接下面的接线柱（通常标记为“下左”），形成“左下右上”的连接方式。如图所示： 四、实验题（本大题3小题，6+6+7， 共19分） 16. （1）如1图是三种仪器测量时的示数，请填写到表格中（数值和单位）； 电流表的读数 电压表的读数 电能表的读数 ______A ______V ______kW·h （2）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，并绘制出如2图所示的图像，。（不计热量损失） ①实验时，选用初温和______（选填“体积”或“质量”）相等的甲、乙两种液体； ②加热20min，甲吸收的热量______（选填“大于”、 “小于”或“等于”） 乙吸收的热量； ③甲液体的比热容______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙液体的比热容。 【答案】（1） ①. 0.34 ②. 6.5 ③. 7325.6 （2） ①. 质量 ②. 等于 ③. 小于 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]图1中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.34A；电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为6.5V；电能表的单位是，读数为。 【小问2详解】 [1]要探究不同液体的吸热本领，根据控制变量法，需要取初温相同、质量相同的不同液体。 [2]相同加热器加热相同时间，加热器放出的热量相等，不计热量损失，则甲、乙吸收的热量相等，故加热20min，甲吸收的热量等于乙吸收的热量。 [3]如2图所示的图像，甲和乙相比，在达到相同温度时，乙需要加热的时间更长，说明它吸收的热量更多，吸热能力更强，因此甲液体的比热容小于乙液体的比热容。 17. 为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外，五段电阻丝中b为10Ω其余均为5Ω。 （1）实验中通过观察U形管中___________变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫______。 （2）其中____装置（选填“甲”“乙”）能够解释当家庭电路中导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。 （3）乙装置通电一段时_____（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。 （4）让乙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发热多少。此时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。 【答案】（1） ①. 液面高度差 ②. 转换法 （2）甲 （3）左 （4） ①. 电阻 ②. 左瓶 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但盒内空气受热会膨胀，导致U形管两侧液面出现高度差，可以观察液面高度差的大小来比较产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 【小问2详解】 能够解释当家庭电路中的导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。这是由于电阻的变化引起产生热量的多少不同造成的，由可知，电流通过导体时产生热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关，甲装置的两个电阻串联，电流相等，电阻不同，故应选甲。 【小问3详解】 乙装置两电阻阻值相同，左瓶电流大于右瓶电流，由可知，通电一段时间左瓶内的电阻丝产生的热量多。 【小问4详解】 [1][2]把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，这样右瓶的总电阻就比左瓶的电阻小，两瓶电阻不相等，电流相等，这是探究电流产生的热量跟电阻的关系，由可知，左瓶电阻丝产生的热量多。 18. 某小组同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为6V，四个定值电阻R分别为：5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R′、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。 （1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到最____端（选填“左”或“右”）。 （3）把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是__________。 （4）排除故障后，同组甲、乙两位同学进行了实验，并作出I﹣R图像如图丙所示，其中__________（选填“甲”或“乙”）同学实验操作是符合要求的，他测量时电压表的示数为________V，滑动变阻器的最大阻值至少是____Ω。 （5）实验结论是：_____________________________。 【答案】（1） （2）左 （3）R断路 （4） ①. 乙 ②. 3 ③. 20 （5）当电压一定时，电流与电阻成反比 【解析】 【小问1详解】 变阻器按一上一下连入电路中，电压表与电阻并联，如下图所示 【小问2详解】 为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处，即最左端。 【小问3详解】 电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是R断路。 【小问4详解】 [1][2][3]探究电流与电阻的关系，需要保持电压一定，乙同学每组数据的电流和电阻的乘积（电压）都为3V，而甲同学每组数据的电流和电阻的乘积不相同，故乙同学实验操作是符合要求。电源总电压为6V，滑动变阻器需要承担的电压为3V，电路最小电流为 滑动变阻器的最大阻值至少是 【小问5详解】 由图象可知，当定值电阻的阻值变大时，通过定值电阻的电流变小，且通过定值电阻的电流与定值电阻的阻值的乘积保持不变，由此可得出：当电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 五、计算题（6+7=13分） 19. 如图是某型号电饭煲内部简化电路图，有高温烧煮和保温焖饭两挡，通过温控开关S自动调节挡位，煮饭时，S是闭合的，电路中电流为4A，当温度达到103℃时，S自动断开，转入保温状态． （1）电饭煲煮饭时，R1的阻值是多少？ （2）若R2=2145Ω，电饭锅的保温功率是多少？ （3）保温焖饭1min，电饭煲消耗的电能是多少？ 【答案】（1）55Ω （2）22W （3）1320J 【解析】 【小问1详解】 电饭煲煮饭时，温控开关闭合，电路中只有电阻，电流为4A，根据求阻值为 【小问2详解】 温控开关断开，两电阻串联，进入保温状态，根据求保温功率为 【小问3详解】 根据求保温焖饭1min，电饭煲消耗的电能为 20. 如图甲是某品牌饮水机，其加热功率为1000W，保温功率200W，壶内装水2kg，有加热和保温两种工作状态。其内部简化电路如图乙，当饮水机通电后（S闭合），温控开关自动闭合，饮水机处于加热状态，当水温达到设定温度时温控开关自动断开，饮水机处于保温状态。c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）饮水机“加热”时，将2kg水由20℃加热到100℃，水吸收的热量； （2）假设饮水机没有热损失，将2kg水由20℃加热到100℃，需要多长时间； （3）求电阻R2的阻值。 【答案】（1） （2）672s （3）60.5Ω 【解析】 【小问1详解】 将2kg水由20℃加热到100℃，水吸收的热量为 【小问2详解】 假设饮水机没有热损失，水吸收的热量与电放出的热量相同 加热时间为 【小问3详解】 当R1和R2都工作时是加热挡1000W，只有R1工作时是保温挡200W，故R2的功率为 R2的阻值 六、综合题（6+6+7=19分） 21. 为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时电阻约为10Ω，电源电压为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。 （1）电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是　　（选填字母）。 A. 电流表断路 B. 小灯泡短路 C. 小灯泡灯丝断了 D. 滑动变阻器短路 （2）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，此时小灯泡的电压为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）移直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。 （3）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值______（选填“相同”或“不同”），他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，图象是曲线的主要原因是：______。 （4）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是　 　（选填字母）。 A. U0＝1.5U1 B. U0＝2U1 C. U0＝3U1 D. U0＝4U1 【答案】（1）B （2） ①. 右 ②. 0.65 （3） ①. 不同 ②. 灯泡的电阻受温度影响 （4）C 【解析】 【小问1详解】 A．若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，故A不符合题意； B．若小灯泡短路，则电压无示数，电流表有示数，故B符合题意； C．若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针明显偏转，故C不符合题意； D．若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，故D不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 [1]灯在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压。 [2]此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡的额定功率是 P=UI=2.5V×0.26A=0.65W 【小问3详解】 [1]由图像可知，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不同。 [2]由于小灯泡电阻受温度的影响，小灯泡在不同亮度下，其温度不同，则它两端的电压与电流的比值不同，即不成正比，故根据多组实验数据描绘出的I-U图像是一条曲线。 【小问4详解】 当P0=4P1时，假设灯泡的电阻不变，根据P=I2R知，此时的额定电流应为实际电流的2倍；但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电流为额定电流的时，温度低，电阻小，则实际电压要小于额定电压的，由于温度对电阻的影响不是特别大，由图像可知，U0=4U1不合适，故U0=3U1比较接近事实。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 22. 阅读下面短文，回答问题： 据报道：顺德每天产生的污水量接近90万吨，污水处理厂会产生大量的沼气。沼气的主要成分甲烷（CH4）是一种无色无味的气体燃料。甲烷气体浓度（甲烷气体在空气中的体积分数）在5%～15%范围内，遇到明火会发生爆炸。污水处理厂沼气报警系统的重要组成部分：气体传感器，它使用的材料是二氧化锡。二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度的增大而减小，使用简单电路即可将电阻的变化转换为甲烷气体浓度相对应的电信号。某只二氧化锡电阻Rx的相关信息如表所示 甲烷气体浓度（%） 0 20 40 60 80 100 Rx（Ω） 25 20 15 10 7 5 （1）甲烷气体燃烧是_______能转化为_____能； （2）林山同学利用如图所示电路图制作成甲烷气体浓度检测仪（电压为6V的电源、R0是阻值为15Ω的定值电阻，Rx是二氧化锡电阻），电流表选择______（选填“0～0.6A”或“0～3A”）的量程。当甲烷气体浓度增大时，电流表的示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）如果某污水处理厂利用该甲烷气体浓度检测仪检测甲烷气体的浓度，当电流表的示数为0.2A时，此时甲烷气体浓度大约是_______，一旦遇到明火，_______（选填“会”或“不会”）发生爆炸。 【答案】 ①. 化学 ②. 内 ③. 0～0.6A ④. 变大 ⑤. 40% ⑥. 不会 【解析】 【详解】（1）[1][2]甲烷气体燃烧，能量转化是化学能转化为内能。 （2）[3]由电路图可知，Rx与R0串联，电流表测电路中的电流，由表格数据可知，当甲烷气体浓度增大时，二氧化锡电阻阻值变小，电路中总电阻变小，由可知，电源电压不变时，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。 [4]电源电压为6V，定值电阻R0的阻值为15Ω，则电路电流一定小于 所以电流表量程选0～0.6A。 （3）[5][6]当电流表的示数为0.2A时，电路的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时二氧化锡电阻 Rx′＝R﹣R0＝30Ω﹣15Ω＝15Ω 由表格数据可知，甲烷浓度约是40%，一旦遇到明火，不会发生爆炸。 23. 阅读材料，回答问题 智能手机 材料一 初代智能手机的屏幕使用电阻式触摸屏，它可以产生屏幕偏置电压。以竖直方向为例，如图所示，电源电压保持不变，触摸屏相当于一根电阻丝，当手指在P点施加一定的压力时，屏幕薄膜下层会接触上层，将电阻丝分成阻值为R1、R2 的两部分，传感器读回R1、R2 两端的电压并转化成电信号，从而确定触摸点的位置。 材料二 某款华为手机锂电池上标有“电压：3.7V 容量：4000mA•h”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%，手机操作系统就会发出“是否开启省电模式”提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。 （1）材料一中，当触摸点P竖直向下移动时，R2两端电压______，电路中的电流______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）材料二中，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的______倍。手机充电时，锂电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容______（选填“大”或“小”）的材料； （3）文中锂电池最好在电能还剩______J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为______W。 【答案】（1） ①. 变小 ②. 不变 （2） ①. 5 ②. 用电器 ③. 大 （3） ①. 10656 ②. 1.48 【解析】 【小问1详解】 [1]由电路图可知，R1、R2串联，当触摸点P竖直向下移动时，R2连入电路的长度变短，阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R2两端电压变小。 [2]电源电压不变，电阻的总长度不变，即总电阻不变，由可知，电路中电流不变。 【小问2详解】 [1]保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，由可知，电功率为原来的5倍。 [2]手机充电时，锂电池消耗电能，相当于用电器。 [3]手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料，在温度变化量相同时，吸收热量更多，散热效果更好。 【小问3详解】 [1][2]屏幕显示剩余电量不足20%，手机操作系统就会发出“是否开启省电模式”提示，此时锂电池还剩的电能为 此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$