精品解析：重庆市重庆市沙坪坝区重庆市南开中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

物理（四） （全卷共四个大题，满分80分，与化学共用120分钟） 注意事项： 1.试题的答案书写在答题卷上，不得在试卷上直接作答。 2.全卷取g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分） 1. 对下列物理量的认识，最符合实际情况的是（ ） A. 教室里日光灯正常工作时的电流约为20A B. 教室里电风扇的额定电压为220V C. 人体干燥的双手间电阻约为1Ω D. 教室里空调的额定电功率约为100W 【答案】B 【解析】 【详解】A．教室里日光灯的功率约为40W，根据可知电流约为0.2A，故A不符合题意； B．教室里的电风扇和常见家用电器一样，额定电压都等于家庭电路中的电压220V，故B符合题意； C．人体干燥双手间的电阻约为1000Ω，故C不符合题意； D．教室里空调的额定功率约为1000W，故D不符合题意。 故选B。 2. 中国古代有许多描述四季的诗句。下列关于诗句中物态变化的说法，正确的是（　　） A. “冰河初解气氤氲”——春天的冰，熔化放热 B. “雾薄风轻力未匀”——夏天的雾，液化吸热 C. “羌管悠悠霜满地”——秋天的霜，凝华放热 D. “燕山雪花大如席”——冬天的雪，凝固吸热 【答案】C 【解析】 【详解】A．“冰河初解气氤氲”。这里描述的是春天的冰开始融化成水，并伴随着水蒸气的产生。这个过程中，冰由固态变为液态，是熔化现象。熔化过程是需要吸收热量的，而不是放出热量。故A错误； B．“雾薄风轻力未匀”。雾是由空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，这个过程是液化现象。液化过程是需要放出热量的，而不是吸收热量。故B错误； C．“羌管悠悠霜满地”。霜是空气中的水蒸气在低温条件下直接凝华成的小冰晶。凝华过程是由气态直接变为固态，这个过程是需要放出热量的。故C正确； D．“燕山雪花大如席”。雪是由空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，然后聚集在一起形成的。凝华过程是需要放出热量的，而不是吸收热量。同时，这里描述的是雪的形成过程，而不是凝固过程（凝固是指液态变为固态的过程）。故D错误。 故选C。 3. 关于温度、热量和内能，小南总结了以下几句话，其中正确的是（ ） A. 比热容与物体吸收的热量有关 B. 把物体温度降到0℃就可以使其内能为零 C. 内能多的物体一定会将热量传给内能少的物体 D. 物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功 【答案】D 【解析】 【详解】A．比热容是物质的一种属性，与物体吸收的热量无关，故A错误； B．一切物体，不论温度高低，都具有内能，故B错误； C．内能的影响因素是质量和温度等，故温度高的不一定内能大，而热量是由温度高的传递给温度低的，故内能多的物体不一定会将热量传给内能少的物体，故C错误； D．做功和热传递都可以改变物体的内能，故物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D正确。 故选D。 4. 下列关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ） A. 有人触电时，应该赶快切断电源再救人 B. 用测电笔判断火线与零线时，手不能接触笔尾金属体 C. 空气开关自动断开一定都是用电器总功率过大引起的 D. 电冰箱的三脚插头可以自行改为二脚插头，可以安全使用 【答案】A 【解析】 【详解】A．有人触电时，应该赶紧切断电源再救人防止再发生触电事故，故A正确； B．用测电笔判断火线和零线时，手应接触笔尾金属体，让测电笔和人体与大地相连，故B错误； C．空气开关自动断开可能是由于用电器总功率过大，也可能是由电路发生短路引起的，故C错误； D．电冰箱的三脚插头是为了使电冰箱的外壳和大地相连，防止漏电事故，不可以自行改成二脚插头，故D错误。 故选A。 5. 某小区住宅楼安装了单元门禁，“人脸识别”、“密码”或“刷卡”任一方式通过识别（分别相当于开关、和），就能开锁成功（有电流通过电动机）。下列电路设计符合开锁要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，“人脸识别”、“密码”或“刷卡”任一方式通过识别就能开锁成功，说明三个开关是并联的，然后与电动机串联，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6. 如图所示，电源电压一定，关于电路工作情况，下列说法中正确的是（ ） A. 只闭合S1时，两只灯泡是串联的 B 只闭合S2时，只有灯L2会亮 C. 先闭合S1，当再闭合S2时，电压表、电流表的示数均不变 D. 先闭合S1，当再闭合S2时，整个电路的消耗的电功率变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．只闭合S1时，电路为灯泡L1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源的电压，故A错误； B．只闭合S2时，电路为断路状态，两个灯都不会亮，故B错误； CD．先闭合S1，电路为灯泡L1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源的电压；闭合S1、S2时，两灯泡并联，电流表测干路电流，电压表测电源的电压，则电压表的示数不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以先闭合S1，再闭合S2，干路电流变大，即电流表的示数变大；电路消耗的电功率P=UI，电源电压不变，电流变大，整个电路的消耗的电功率变大。故C错误，D正确。 故选D。 7. 学校的学生公寓楼在门禁处安装了自动计数装置，简化电路如图甲。R1为光敏电阻（有人员通过时，阻值较大；无人员通过时，阻值较小），R0为定值电阻。某时段电压表示数随时间变化的图象如图乙所示。已知电源电压恒为3V，保护电阻R0的阻值为10Ω。则（ ） A. 电压表示数为2V时，计数器会计数一次 B. 有同学经过门禁时，光敏电阻R1的阻值为5Ω C. 有同学经过门禁时和无同学经过门禁时的电流之比为2∶1 D. 无论是否有同学经过门禁，R0两端的电压与通过R0的电流的比值不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知R1、R0串联，电压表测R0两端的电压，当电压表示数为2V时，根据欧姆定律知，电路中的电流为 根据串联电路的特点可知，此时R1两端的电压 U1=U-U0=3V-2V=1V 由欧姆定律可知，此时R1的阻值 当电压表示数为1V时，电路中的电流 根据串联电路电源电压等于各部分电压之和可知，此时R1两端的电压 U1ʹ=U-U01 ʹ=3V-1V=2V 由欧姆定律可知， 根据题意可知，无人通过时，阻值较小；有人通过时，阻值较大，所以当有人通过商场大门时，光敏电阻R1阻值较大，由分压原理可知，R1的电压较大，根据串联电路电压的规律，电压表示数较小，此时电压表示数为1V，计数器会计数，故A不符合题意； B．有同学经过门禁时，电压表示数为1V，根据串联电路电压的规律，光敏电阻R1的电压为2V，光敏电阻的电压是电压表示数的2倍，由分压原理可知，光敏电阻R1的阻值为 R1=2×10Ω=20Ω 故B不符合题意； C．有同学经过门禁时，电压表示数为1V，无同学经过门禁时，电压表示数为2V，根据可知，在电阻不变时，电流与电压成正比，故有同学经过门禁时和无同学经过门禁时的电流之比为1∶2，故C不符合题意； D．根据欧姆定律，R0两端的电压与通过R0的电流的比值即为R0的阻值，保持不变，故D符合题意。 故选D。 8. 如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.5A”。只闭合S、S1，滑动变阻器R1的滑片从最右端滑至a点的过程中，灯泡L和R1的U-I图象如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） ①电源电压为4.5V ②只闭合S、S1，R1滑片位于最右端时，灯泡的实际功率为0.75W ③只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2可调节的阻值范围是3Ω~10Ω ④只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，电路消耗的总功率范围是1.5W~2.5W A. ①④ B. ②④ C. ①③ D. ①③④ 【答案】C 【解析】 【详解】①只闭合S、S1，电路为灯泡L和R1串联，电压表测灯泡L两端电压，当滑动变阻器R1的滑片从最右端滑至a点的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电流会变大，根据串联分压原理可知，变阻器两端电压会变小，由串联电路电压规律可知，灯泡L两端电压会变大，因此乙图中上边的图是滑动变阻器R1的图像，下边的图是灯泡L的图像，据图可知，当电路中电流为0.3A时，灯泡L两端电压为0.5A，变阻器两端电压为4V，则电源电压为 ①正确； ②只闭合S、S1，R1滑片位于最右端时，电路中电流最小，据乙图可知，灯泡此时的电流为0.3A，电压为0.5V，则灯泡的实际功率为 ②错误； ③④只闭合S、S2，R1的滑片在a点，电路为两变阻器串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压，根据电流表和用电器的规格可知，电路中允许通过的最大电流为0.5A，此时变阻器R2接入电路中的阻值最小，此时电路中的总电阻为 根据乙图可知，当滑动变阻器R1滑片在a点时，变阻器R1的电流为0.5A，电压为3V，则变阻器R1滑片在a点时接入电路中的阻值为 则R2接入电路中的最小电阻为 当电压表示数为3V时，变阻器R2接入电路中的阻值最大，电路中电流最小，此时滑动变阻器R1两端电压为 根据串联分压原理可得 带入数据为 解得，已知滑动变阻器R2的最大阻值是10Ω，则R2可调节的最大阻值为10Ω，此时电路中的电流最小为 R2可调节的阻值范围是3Ω~10Ω，③正确； 根据可知，当电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大为 当电路中电流最小时，电路消耗的总功率最小为 因此调节R2，电路消耗的总功率范围是1.265625W~2.25W，④错误。 故C正确，ABD错误。 故选C。 二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分） 9. 央视春晚，相声《妙言趣语》中说，“瓩，这个字念‘千瓦’”。千瓦是物理量______的单位，该物理量可以表示电流做功的______（选填“快慢”或“多少”）。 【答案】 ①. 电功率 ②. 快慢 【解析】 【详解】[1][2]由电学知识可知，千瓦是电功率的单位；电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。 10. 汽油通常从石油中提炼而成，10kg汽油完全燃烧放出的热量是______J。如图为某汽油机工作时的能量流向图，其消耗10kg汽油可输出有用功______J。（汽油的热值取4.5×107J/kg） 【答案】 ①. 4.5×108 ②. 1.35×108 【解析】 【详解】[1]汽油完全燃烧放出的热量 [2]由图可知输出有用功占燃料完全燃烧释放能量的比值即热机效率为 则输出有用功为 11. 如图是小开家的电能表，他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。若关闭家中其他用电器，只让电热水壶工作6min，电能表的指示灯闪烁300次，其功率是______W。 【答案】 ①. 8800 ②. 1000 【解析】 【详解】[1]该家庭电路同时使用的用电器总功率的最大值是 kW [2]电热水壶工作6min，电能表的指示灯闪烁300次，从图可以看出每消耗1千瓦时电，指示灯闪烁3000次，故电热水壶的功率是 12. 如图甲所示电路中，电源电压不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的I-U图像，当只闭合S1、S2时，电压表示数是2V，则电源电压U=______V；当只闭合S2、S3时，电压表示数是4V；如果将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，此时小灯泡工作10秒消耗的电能为______J。 【答案】 ①. 8 ②. 4 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，R1的阻值为 由图甲可知，当只闭合S1、S2时，灯泡与电阻R1串联，电压表测灯泡两端电压，此时电压表示数是2V，由图乙可知，当灯泡两端电压为2V时，电路中的电流为0.6A，则电源电压为 [2]由图甲可知，当只闭合S2、S3时，灯泡与电阻R2串联，电压表测灯泡两端电压，此时电压表示数是4V，由图乙可知，当灯泡两端电压为4V时，电路中的电流为0.8A，根据串联分压可知 如果将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，由图乙可知，当灯泡两端电压为1V时，电路中电流为0.4A，此时R2两端电压为 即电阻R2与小灯泡两端总电压恰好为3V，故小灯泡工作10秒消耗的电能为 13. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1、R3为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为R。只闭合S1、S4时，移动滑片P，得到两个电压表与电流表A1的关系如图乙，电流表A1与R2的关系如图丙，已知，此过程中R1的最大电功率为P1，则图乙中______；当闭合S1、S2、S3时，电流表A2示数为，已知，此时R3的电功率为P2，则______。 【答案】 ①. 2∶3 ②. 9∶8 【解析】 【详解】[1]S1、S4闭合时，电路如下： 此时定值电阻与变阻器串联，两个电流表的示数是相等的。电压表V1测量变阻器两端电压，V2测量两端电压。读乙可知，AC表示某元件电压升高时电流增大，根据欧姆定律可知，此元件电阻不变，即AC是电流-电压关系图像，AB是变阻器电流-电压关系图像。电源电压为U，根据串联电路电压规律，有 ① ② 又知③，将以上三式联立，解得 有 读乙、丙图知，当电路中电流为时，变阻器与定值电阻两端电压相等，根据串联电路分压特点可知，此时两元件电阻相同，即 电路中电流为I2时，变阻器连入电路的阻值为，有 ④ [2]S1、S2、S3全部闭合时，电路如图： R1、R3并联，电流表A1测量通过R3的电流，A2测量总电流，有 ⑤ 将④⑤代入I2∶I′=1∶2得。则 14. 请将如图所示一个三孔插座和一个带开关的灯泡分别接入家庭电路。 【答案】 【解析】 【详解】首先辨别上面三根线地线、火线、零线。灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示： 三、实验题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分） 15. 寒冷的冬季，小融发现厨房的花生油已经凝固。将其取出时，小融想顺便研究花生油的熔化情况，于是他将等质量的花生油和冰放在如图甲所示的装置上加热，观察比较二者的熔化过程。 （1）要完成该探究实验，除了秒表和天平，还需要的测量工具是______。完成实验后绘制了图乙。其中______图象（选填“甲”或“乙”）是花生油的熔化图象。乙图象对应的物体在B点的内能______在C点的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）小融看到已经成为液态的花生油和水，又想比较它们吸热能力强弱。于是对二者继续加热，并记录它们温度随时间变化的数据，如表格所示。小融是通过观察比较______（选填“加热时间”或“温度计示数变化量”）来比较水和油吸收热量的多少。该物理研究方法叫______法。由表格可知______（选填“花生油”或“水”）的吸热能力更强。 t/min 0 5 10 15 20 25 水温/℃ 20 27 34 41 48 55 油温/℃ 20 30 40 50 60 70 【答案】（1） ①. 温度计 ②. 甲 ③. 小于 （2） ①. 加热时间 ②. 转换 ③. 水 【解析】 小问1详解】 [1]要完成该探究实验，还应测量花生油和冰温度的变化情况，故还需要温度计。 [2]由图像可知乙熔化时温度保持0℃不变，故乙是水，甲是花生油。 [3]水熔化过程中要吸热，内能增大，温度不变，故B点的内能小于在C点时的内能。 【小问2详解】 [1][2]由图甲装置可知两液态放在烧杯中同时受热，在相同时间内所吸收的热量相同，故是通过观察比较加热时间来比较水和油吸收热量的多少的，这种方法叫做转换法。 [3]由表格可看出在加热相同时间，吸收相同热量时，水温升高比油慢，故水的吸热能力更强。 16. 小江在用“伏安法”测小灯泡电阻（额定电压为2.5V）的实验中，连接了如图甲所示的电路； （1）在闭合开关前，小江发现电流表的指针偏向零刻度线左侧，其原因是______；正确连接电路后，小江闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是______（选填字母序号） A．检查电路是否断路 B．检查电路是否短路 C．更换小灯泡 D．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （2）若滑动变阻器的滑片P移至某处时，电压表示数为2.2V，为测得灯正常发光时的电阻，应将滑片向______（填“A”或“B”）端移动。多次实验后，小江由下表的数据做出的灯泡I-U图像是乙图中的______（选填“A”“B”或“C”）； 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 平均电阻/Ω 8.1 （3）小江求出小灯泡电阻的平均值作为灯正常发光时的电阻，他的做法是______的（选填“正确”或“错误”），原因是：______； （4）小江想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定且大于U额，定值电阻阻值为R0）。将实验步骤补充完整： ①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P，使电流表示数为______时，小灯泡正常发光； ②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电流表的示数为I； ③小灯泡正常发光时的电阻，RL=______（用U额、I、R0表示）。 【答案】（1） ① 指针未归零 ②. D （2） ①. A ②. A （3） ①. 错误 ②. 小灯泡的电阻是变化的，求平均值没有任何意义 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]在闭合开关前，小江发现电流表的指针偏向零刻度线左侧，指针没有指向零刻度线线处，说明指针没有归零。 [2]小江闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，说明电路是通路，此时电路中的电流比较小，灯泡不发光是正常的，此时需要先移动滑动变阻器的滑片P，观察灯泡是否发光，故D符合题意；ABC不符合题意。 故选D。 【小问2详解】 [1]若滑动变阻器的滑片P移至某处时，电压表示数为2.2V，为了让小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压需要变大，滑动变阻器接入的阻值变小，故需要将滑动变阻器的滑片P向A端移动。 [2]随着小灯泡两端的电压增大，通过小灯泡两端的电流也变大，灯泡变亮，温度升高，灯泡的电阻丝温度升高，电阻丝的阻值变大，故电压表的变化量大于电流表的变化量，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 【小问3详解】 [1][2]小灯泡的电阻是变化的，求平均值没有任何意义，故小江的做法是错误的。 【小问4详解】 [1]闭合S、S2，断开S1，此时灯泡与定值电阻并联，电流表测量通过定值电阻的电流，移动滑片P，要求小灯泡正常发光；故定值电阻两端的电压为U额，那么此时电流表的示数为 [2]闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，整个电路结构不变，电流表的测量对象变了，电流表测量干路电流，读出电流表的示数为I，那么通过小灯泡的电流为 小灯泡正常发光时的电阻 17. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，提供的器材有电源（电压恒为8V）、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干； （1）小明连接的图甲电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，发现电流表无示数，但电压表有示数，则原因可能是______； （3）排除故障后进行实验。先将R0调为5Ω，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为______A；接下来小明断开开关，不改变电路连线，将R0调为10Ω后准备闭合开关再调节滑动变阻器滑片，该操作可能会导致______（选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）损坏。小明思索后正确操作了该实验，若R0=5Ω时，滑动变阻器接入阻值为R1；当R0=10Ω时，滑动变阻器接入阻值为R2，则R1______R2（选填“大于”“小于”或“等于”）； （4）小明得到该实验的结论是：电压一定时，______成反比； （5）另一小组改用电压为9V的电源，保持电压表示数为3V不变，改变电阻箱R0的阻值获得多组数据。在直角坐标系中，若以电流I为纵坐标，以______为横坐标（选填“R”“R0”或“”），可使图像完全在经过坐标原点的直线上。他们用描点法作图，发现只有一个点不在所连接的直线上，经同学回忆，是由于将电阻箱R0的阻值由______Ω变换为该数据点对应阻值时，未调节滑片就读取电流而造成的。 【答案】（1） （2）R0断路 （3） ①. 0.4 ②. 电压表 ③. 小于 （4）电流与电阻 （5） ①. ②. 35 【解析】 【小问1详解】 电流表需要串联在电路中，电压表需要并联在电路中，故定值电阻R0与电流表正接线柱的连线连接错误，应该去掉，电流从电池的正极出发，经过开关后，经过滑动变阻器、电流表、电阻箱回到电源的负极，电压表并联在R0两端，故用一根导线将电压表的负接线柱与定值电阻R0左端接线柱相连，如图所示： 【小问2详解】 在移动变阻器滑片P时，发现电流表无示数，说明电路中存在断路，但电压表有示数，故与电压表并联的电路存在断路，则原因可能是R0断路。 【小问3详解】 [1]根据甲图可知，电流表选择小量程，电流表的示数如图乙所示，分度值为0.02A，则电路中的电流为0.4A。 [2]将R0调为5Ω，此时电路中的电流为0.4A，则电压表的读数为 电源电压为8V，则滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入的阻值为 接下来小明断开开关，不改变电路连线，将R0调为10Ω后准备闭合开关，此时滑动变阻器接入的阻值不变，则电路中的总电阻为 此时电路中的电流为 故电流表没有损坏，此时R0两端电压为 由图甲可知，电压表选择的量程为0-3V，R0两端电压超过电压表量程，造成电压表损坏。 [3]探究电流与电阻关系，需要控制电阻两端电压不变，改变电阻，若R0=5Ω时，滑动变阻器接入阻值为R1；当R0=10Ω时，滑动变阻器接入阻值为R2，R0阻值由5Ω变为10Ω时，定值电阻R0阻值变大，电压表的示数变大，为了保证定值电阻两端的电压不变，需要减小电压表的示数，故需要滑动变阻器两端的电压变大，需增大变阻器连入电路的阻值，故R2大于R1。 【小问4详解】 R0两端电压一定时，R0的阻值与电流的乘积是一个定值，故能得出：电压一定时，电流与电阻成反比。 【小问5详解】 [1]根据可知，当定值电阻两端的电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，故若以电流I为纵坐标，以为横坐标，可使图像完全在经过坐标原点的直线上。 [2]电源电压为9V，保持电压表示数为3V不变，滑动变阻器需要分担的电压为 而点，当 此时定值电阻的阻值为 此时电路中的电流为0.1A，则定值电阻两端的电压为 滑动变阻器分担的电压为 滑动变阻器的阻值为 则原电路中，滑动变阻器的阻值为70Ω，滑动变阻器分担的电压为6V，则电路中的电流为 定值电阻分担的电压为3V，则定值电阻的阻值为 四、计算题（本题共3小题，18题6分，19题8分，20题8分，共22分） 18. 菜油是重庆人烹饪时常用的材料，其比热容为。学校厨师在炸制鸡腿时，将2kg的菜油从20℃加热到170℃（菜油未沸腾），求： （1）菜油吸收的热量； （2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少m3的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，q气=4×107J/m3）。 【答案】（1）6×105J （2）0.015m3 【解析】 【小问1详解】 菜油吸收的热量为 【小问2详解】 需要天然气的体积为 19. 如图所示，电源电压为12V，电流表量程为0~3A，灯泡L（灯丝电阻不变）和滑动变阻器分别标有“8V 4W”和“48Ω 2A”字样。求： （1）灯泡正常工作时的电流； （2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点位置时，灯泡的实际功率； （3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，电路总功率的最大值是31.2W，求R0的阻值。 【答案】（1）0.5A （2）1.44W （3）20Ω 【解析】 【小问1详解】 根据P=UI可得，灯泡正常工作时的电流为 【小问2详解】 小灯泡的灯丝电阻为 当开关S闭合，S1、S2断开，此时变阻器和小灯泡串联，电流表测的是电路电流；滑动变阻器的滑片P在中点位置时，此时电路的总电阻为 根据欧姆定律可得，此时的电路电流为 小灯泡的两端电压为 灯泡的实际功率为 【小问3详解】 当开关S、S1、S2都闭合时，此时小灯泡被短路，R和R0并联，电流表测的是干路电流；根据并联电路的电压规律可知，两电阻的两端电压都等于电源电压；当变阻器连入电路的电阻变小时，电路的总电阻变小，根据可知，电路总功率变大，变阻器标有“48Ω 2A”字样，在保证电路安全的前提下，通过变阻器的电流可达到最大2A；由于电路总功率的最大值是31.2W，则此时电路的总电流为 小于电流表的最大测量值，电路安全，所以，根据并联电路的电流规律可得，此时通过R0的电流为 根据欧姆定律可得，R0的阻值为 20. 某科技小组制作了一个水位仪，其内部简化结构如图甲所示。已知电源电压恒为18V。一根轻质绝缘细杆上端与滑片P固定，下端与边长为10cm的正方体木块A相连，木块A放在足够高圆柱形容器内。未注水时，滑片P刚好在滑动变阻器R1的下端，现向容器中缓慢注水，滑片P随A的浮动在滑动变阻器R1上滑动，滑片P不能离开R1。R1由两种材料组成，ab段是铜导线，其电阻可忽略不计，剩余部分材料相同且电阻大小与自身长度成正比，定值电阻R2的电功率与水位的深度H的关系如图乙所示（不计绝缘杆、滑片的体积和自重及滑片处的摩擦力）。求： （1）R2的阻值。 （2）滑动变阻器R1的最大阻值。 （3）如果电流表选用0~3A量程，电压表选用0~15V量程，则在电路安全范围内，其水位的最大深度。 【答案】（1）10Ω （2）80Ω （3）21.5cm 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，由乙图可知滑动变阻器接入电路阻值为0时，此时滑片P刚好在滑动变阻器R1的下端，R2的电压最大，等于电源电压18V，由图乙知R2的功率最大值为32.4W，根据可知 【小问2详解】 滑动变阻器接入电路最大阻值时，此时电路的电流最小，由乙图可知，此时定值电阻的最小电功率为0.4W，根据P=I2R可知，此时通过电路的电流 根据欧姆定律可得此时电路总电阻 因总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器的最大阻值 R1=R-R2=90Ω-10Ω=80Ω 【小问3详解】 由乙图可知当水深 11cm=0.11m 定值电阻的电功率为3.6W，此时通过电路的电流 根据欧姆定律可得此时电路总电阻 此时滑动变阻器接入电路的阻值 由乙图可知滑片移动的距离为 11cm-6cm=5cm 即a点以下部分的长度为5cm；电压表选用0～15V量程，当电压表示数最大为15V，此时变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路电压的规律，定值电阻两端的电压为 U2=U-UV=18V-15V=3V 此时通过电路的电流 此时滑动变阻器接入电路的阻值 此时滑动变阻器接入电路的长度 已知ab段是铜导线，其电阻可忽略不计，故滑片从a上升到b时，电路的电流不变，故R2的电功率保持不变，对应的功率为3.6W，由乙图可知ab的长度为 14cm -11cm=3cm 则滑片移动的距离为 L=12.5cm+3cm=15.5cm 此时对应的水位为 h=6cm+15.5cm=21.5cm 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理（四） （全卷共四个大题，满分80分，与化学共用120分钟） 注意事项： 1.试题的答案书写在答题卷上，不得在试卷上直接作答。 2.全卷取g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分） 1. 对下列物理量的认识，最符合实际情况的是（ ） A. 教室里日光灯正常工作时电流约为20A B. 教室里电风扇的额定电压为220V C. 人体干燥的双手间电阻约为1Ω D. 教室里空调的额定电功率约为100W 2. 中国古代有许多描述四季的诗句。下列关于诗句中物态变化的说法，正确的是（　　） A. “冰河初解气氤氲”——春天的冰，熔化放热 B. “雾薄风轻力未匀”——夏天的雾，液化吸热 C. “羌管悠悠霜满地”——秋天的霜，凝华放热 D. “燕山雪花大如席”——冬天的雪，凝固吸热 3. 关于温度、热量和内能，小南总结了以下几句话，其中正确的是（ ） A. 比热容与物体吸收的热量有关 B. 把物体温度降到0℃就可以使其内能为零 C. 内能多的物体一定会将热量传给内能少的物体 D. 物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功 4. 下列关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ） A. 有人触电时，应该赶快切断电源再救人 B. 用测电笔判断火线与零线时，手不能接触笔尾金属体 C. 空气开关自动断开一定都是用电器总功率过大引起的 D. 电冰箱的三脚插头可以自行改为二脚插头，可以安全使用 5. 某小区住宅楼安装了单元门禁，“人脸识别”、“密码”或“刷卡”任一方式通过识别（分别相当于开关、和），就能开锁成功（有电流通过电动机）。下列电路设计符合开锁要求是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，电源电压一定，关于电路工作情况，下列说法中正确的是（ ） A. 只闭合S1时，两只灯泡是串联的 B. 只闭合S2时，只有灯L2会亮 C. 先闭合S1，当再闭合S2时，电压表、电流表的示数均不变 D. 先闭合S1，当再闭合S2时，整个电路的消耗的电功率变大 7. 学校的学生公寓楼在门禁处安装了自动计数装置，简化电路如图甲。R1为光敏电阻（有人员通过时，阻值较大；无人员通过时，阻值较小），R0为定值电阻。某时段电压表示数随时间变化的图象如图乙所示。已知电源电压恒为3V，保护电阻R0的阻值为10Ω。则（ ） A. 电压表示数为2V时，计数器会计数一次 B. 有同学经过门禁时，光敏电阻R1的阻值为5Ω C. 有同学经过门禁时和无同学经过门禁时的电流之比为2∶1 D. 无论是否有同学经过门禁，R0两端的电压与通过R0的电流的比值不变 8. 如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.5A”。只闭合S、S1，滑动变阻器R1的滑片从最右端滑至a点的过程中，灯泡L和R1的U-I图象如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） ①电源电压为4.5V ②只闭合S、S1，R1滑片位于最右端时，灯泡的实际功率为0.75W ③只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2可调节的阻值范围是3Ω~10Ω ④只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，电路消耗的总功率范围是1.5W~2.5W A. ①④ B. ②④ C. ①③ D. ①③④ 二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分） 9. 央视春晚，相声《妙言趣语》中说，“瓩，这个字念‘千瓦’”。千瓦是物理量______的单位，该物理量可以表示电流做功的______（选填“快慢”或“多少”）。 10. 汽油通常从石油中提炼而成，10kg汽油完全燃烧放出热量是______J。如图为某汽油机工作时的能量流向图，其消耗10kg汽油可输出有用功______J。（汽油的热值取4.5×107J/kg） 11. 如图是小开家的电能表，他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。若关闭家中其他用电器，只让电热水壶工作6min，电能表的指示灯闪烁300次，其功率是______W。 12. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的I-U图像，当只闭合S1、S2时，电压表示数是2V，则电源电压U=______V；当只闭合S2、S3时，电压表示数是4V；如果将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，此时小灯泡工作10秒消耗的电能为______J。 13. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1、R3为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为R。只闭合S1、S4时，移动滑片P，得到两个电压表与电流表A1的关系如图乙，电流表A1与R2的关系如图丙，已知，此过程中R1的最大电功率为P1，则图乙中______；当闭合S1、S2、S3时，电流表A2示数为，已知，此时R3的电功率为P2，则______。 14. 请将如图所示一个三孔插座和一个带开关的灯泡分别接入家庭电路。 三、实验题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分） 15. 寒冷的冬季，小融发现厨房的花生油已经凝固。将其取出时，小融想顺便研究花生油的熔化情况，于是他将等质量的花生油和冰放在如图甲所示的装置上加热，观察比较二者的熔化过程。 （1）要完成该探究实验，除了秒表和天平，还需要的测量工具是______。完成实验后绘制了图乙。其中______图象（选填“甲”或“乙”）是花生油的熔化图象。乙图象对应的物体在B点的内能______在C点的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）小融看到已经成为液态的花生油和水，又想比较它们吸热能力强弱。于是对二者继续加热，并记录它们温度随时间变化的数据，如表格所示。小融是通过观察比较______（选填“加热时间”或“温度计示数变化量”）来比较水和油吸收热量的多少。该物理研究方法叫______法。由表格可知______（选填“花生油”或“水”）的吸热能力更强。 t/min 0 5 10 15 20 25 水温/℃ 20 27 34 41 48 55 油温/℃ 20 30 40 50 60 70 16. 小江在用“伏安法”测小灯泡电阻（额定电压为2.5V）的实验中，连接了如图甲所示的电路； （1）在闭合开关前，小江发现电流表的指针偏向零刻度线左侧，其原因是______；正确连接电路后，小江闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是______（选填字母序号） A．检查电路是否断路 B．检查电路是否短路 C．更换小灯泡 D．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （2）若滑动变阻器的滑片P移至某处时，电压表示数为2.2V，为测得灯正常发光时的电阻，应将滑片向______（填“A”或“B”）端移动。多次实验后，小江由下表的数据做出的灯泡I-U图像是乙图中的______（选填“A”“B”或“C”）； 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 100 11.1 平均电阻/Ω 8.1 （3）小江求出小灯泡电阻的平均值作为灯正常发光时的电阻，他的做法是______的（选填“正确”或“错误”），原因是：______； （4）小江想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定且大于U额，定值电阻阻值为R0）。将实验步骤补充完整： ①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P，使电流表示数为______时，小灯泡正常发光； ②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电流表的示数为I； ③小灯泡正常发光时的电阻，RL=______（用U额、I、R0表示）。 17. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，提供的器材有电源（电压恒为8V）、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干； （1）小明连接的图甲电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，发现电流表无示数，但电压表有示数，则原因可能是______； （3）排除故障后进行实验。先将R0调为5Ω，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为______A；接下来小明断开开关，不改变电路连线，将R0调为10Ω后准备闭合开关再调节滑动变阻器滑片，该操作可能会导致______（选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）损坏。小明思索后正确操作了该实验，若R0=5Ω时，滑动变阻器接入阻值为R1；当R0=10Ω时，滑动变阻器接入阻值为R2，则R1______R2（选填“大于”“小于”或“等于”）； （4）小明得到该实验的结论是：电压一定时，______成反比； （5）另一小组改用电压为9V的电源，保持电压表示数为3V不变，改变电阻箱R0的阻值获得多组数据。在直角坐标系中，若以电流I为纵坐标，以______为横坐标（选填“R”“R0”或“”），可使图像完全在经过坐标原点的直线上。他们用描点法作图，发现只有一个点不在所连接的直线上，经同学回忆，是由于将电阻箱R0的阻值由______Ω变换为该数据点对应阻值时，未调节滑片就读取电流而造成的。 四、计算题（本题共3小题，18题6分，19题8分，20题8分，共22分） 18. 菜油是重庆人烹饪时常用的材料，其比热容为。学校厨师在炸制鸡腿时，将2kg的菜油从20℃加热到170℃（菜油未沸腾），求： （1）菜油吸收的热量； （2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少m3的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，q气=4×107J/m3）。 19. 如图所示，电源电压为12V，电流表量程为0~3A，灯泡L（灯丝电阻不变）和滑动变阻器分别标有“8V 4W”和“48Ω 2A”字样。求： （1）灯泡正常工作时电流； （2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点位置时，灯泡的实际功率； （3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，电路总功率的最大值是31.2W，求R0的阻值。 20. 某科技小组制作了一个水位仪，其内部简化结构如图甲所示。已知电源电压恒为18V。一根轻质绝缘细杆上端与滑片P固定，下端与边长为10cm的正方体木块A相连，木块A放在足够高圆柱形容器内。未注水时，滑片P刚好在滑动变阻器R1的下端，现向容器中缓慢注水，滑片P随A的浮动在滑动变阻器R1上滑动，滑片P不能离开R1。R1由两种材料组成，ab段是铜导线，其电阻可忽略不计，剩余部分材料相同且电阻大小与自身长度成正比，定值电阻R2的电功率与水位的深度H的关系如图乙所示（不计绝缘杆、滑片的体积和自重及滑片处的摩擦力）。求： （1）R2的阻值。 （2）滑动变阻器R1的最大阻值。 （3）如果电流表选用0~3A量程，电压表选用0~15V量程，则在电路安全范围内，其水位的最大深度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$