精品解析：广东省深圳外国语学校2024-2025学年九年级上学期第二次月考物理试题

2024—2025学年深圳外国语学校九年级（上） 初三第二次月考物理试卷 一、单选题（每小题2分，共2×7＝14分） 1. 曾侯乙墓曾出土过一种特殊的铜冰鉴式保温器，它是保温瓶的始祖。这种保温器里外两层，外为一方鉴，内装一方壶。方鉴的盖中有方孔，刚好套在内方壶的口上。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛食物或冰冻酒水。下列关于保温器中蕴含的物理知识下列说法正确的是（　　） A. 方鉴中的冰温度很低所以没有内能 B. 壶内的食物是通过热传递的方式减少内能 C. 壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块，自身内能增加 D. 冰块受热熔化成水的过程中内能不变 2. 中国科学院王中林院士发明了基于摩擦起电原理的摩擦纳米发电机，其简化结构如图所示。摩擦层a中原子核束缚电子的本领强于摩擦层b。发电时，两摩擦层因相互摩擦带电，形成电压，从而使外部电路中形成电流。对于摩擦过程，下列说法正确的是（ ） A. 创造了电荷 B. 正电荷从摩擦层a转移到摩擦层b C. 摩擦层a带正电 D. 外部电路中，电流方向从b到a 3. 如图所示是新型的LED灯带，它是由多个发光二极管串联后接入家庭电路的，以下说法正确的是：（ ） A. 单个LED工作电压是220V B. 由于LED是由超导材料制成，电阻为零 C. 即使灯带中各个LED实际发光亮度不同，通过它们的电流仍相等 D. LED主要是将电能转化为内能 4. 小明在测量小灯泡电功率的实验中，正确连接电路后，闭合开关S，发现灯泡L不发光，电流表和电压表均无示数。于是小明拆下电压表，利用其查找故障，他将电压表的负接线柱接在电源负极，如图所示，闭合开关S后，他将电压表的正接线柱分别接在电路中的各处，示数如下表所示，若电路中只有一处故障，则可能是（　　） 电压表正接线柱与其他接线柱连接情况 A B C D E F G H 电压表示数/V 3 3 3 0 0 0 0 0 A. 滑动变阻器断路 B. 灯泡L短路 C. 连接H处和电源负极的导线断路 D. 开关S处断路 5. 如图所示是某家庭的电路连接情况，关于该电路连接的说法中，正确的是（　　） A. 用测电笔来检测火线时，检测人员不能直接或间接接触到火线 B. 图中的开关②和三孔插座④都接错了 C. ③中二孔插座火线上的保险丝不仅能装在火线上，也可以装在零线上 D. 火线与大地之间、零线与大地之间有220V电压，地线与大地之间电压为零 6. 图中，小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（ ） A. 的额定功率比的额定功率大 B. 两端电压比两端电压小 C. 的电阻比的电阻大 D. 通过的电流比通过的电流小 7. 科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值，R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 当水位升高时，电压表的示数减小 B. 该电路工作时，总功率最小值为0.3W C. 水位为20cm时，滑动变阻器功率为0.45W D. 达警戒水位时，电压表的示数为3V 二、作图题（共2小题，每题2分，共4分） 8. 三中教室墙壁安有风扇，将风扇及调速开关按安全用电原则接入电路，要求：调速开关控制吊扇的转速，且当调速开关滑片顺时针转动时，吊扇风速减慢。 9. 如图所示，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，已知两条输电线每千米的电阻为0.2Ω。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、电源、导线接成电路进行测量并计算，便可知道短路处到甲地或乙地的距离。请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。 三、填空题（共5小题，每空1分，共12分） 10. 电冰箱是家庭里常见的电器之一。当打开电冰箱的门，电冰箱内的灯就亮； 将门关上，灯就不亮，由此可知，打开电冰箱的门相当于将控制灯的开关_____________（选填“闭合”或“断开”）的，此时开关与电冰箱的门是____________（选填“串联”或“并联”）。电冰箱主要靠压缩机来制冷，那么，压缩机和灯之间的连接方式是_____________（选填“串联”或“并联”）。 11. 小明用盛着食盐水的长方体水槽、电源、滑动变阻器、电压表及电流表进行探究影响导体电阻大小的因素。实验电路如右图所示，将金属片M、N分别固定在水槽左右两侧底部。闭合开关后，读出电流表和电压表的示数。保持滑动变阻器滑片位置不变，再向水槽中添加少量相同浓度的食盐水，观察到电流表示数变大了，说明食盐水的电阻_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。重复操作后，得出实验结论：食盐水的电阻与它的_______有关。 12. 如图甲是定值电阻R和灯泡L的I－U图像，由图可知定值电阻R的阻值是______Ω，将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电流表示数为0.3A，则电源电压为______V，若图乙中电源电压可调，灯泡的额定电压为6V，则电源最大电压为______V。 13. 如图所示是安装了空气开关和漏电保护器的住宅内配电系统，它们都是安全用电的小卫士。当家庭电路中用电器的总功率过大或发生______时，空气开关会自动断开，对用电器起到保护作用；当站在地上的人使用插座时，不小心接触了火线，______会迅速切断电路，对人体起到保护作用。 14. 某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，电源电压6V，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1A。则电动机两端的电压为______V，2min内电动机线圈产生的热量是______J。 四、实验探究题（共2小题，15题5分，16题7分） 15. 【探究名称】比较酒精和煤油的热值大小。 【问题】在煤气改天然气项目中，宣传人员向小区居民介绍了使用天然气的好处，其中“使用天然气加热效果好”吸引了小明的注意。 【证据】为了比较两种燃料的热值，小明采用与图甲完全相同的两套装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。 （1）实验中根据______（选填“温度计的示数”或“加热的时间”）比较燃料燃烧放出热量的多少； （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验，直至燃料燃尽，小明记下了各个时刻烧杯中水温； （3）另一组的小华也用与图甲完全相同的两套装置进行实验。比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象如图丙，温度计的示数不变，原因是______； 【解释】（1）分析图乙，可初步判断燃料______（选填“a”或“b”）的热值大； （2）根据图丙______（选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小； 【交流】小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量，并由记录的数据，利用公式计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料c的热值，你认为他的计算结果与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 16. 小明想测量额定电压为“6V”的小灯泡的电阻和额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示图连接完整______；（要求闭合开关，滑片右移，灯变亮） （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近8V保持不变。为了排除故障，接下来的操作合理的是______； A. 拧紧开关两端的接线柱 B. 将小灯泡与底座拧紧 C. 拧紧电流表两端的接线柱 （3）排除故障后，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，为______V。经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I－U图像，如图丙所示，则该小灯泡正常发光时的电阻为______Ω，小灯泡的额定功率为______W； （4）他发现绘制出的U－I图像是曲线，原因是______； （5）在没有电流表的情况下，小华认为用如图丁实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合S、，调节滑片P的位置，使电压表示数为； ②保持滑片P的位置不变，同时闭合S、，断开，记录电压表示数； ③计算出小灯泡的额定功率______（用、和R表示）。 五、计算题（共2小题，共16分） 17. 如图所示的电路中，电源电压12V且保持不变，滑动变阻器R1的阻值最大为80Ω，R2的阻值为30Ω，电流表均接0~0.6A的量程，闭合开关，求： （1）通过电阻R2的电流； （2）滑动变阻器滑片P在最右端时电流表A的示数； （3）此电路中滑动变阻器阻值的取值范围。 18. 海洋表层海水和深层海水之间存在着20℃以上的温差，据测算，全球热带海洋的水温只要下降1℃，就能释放出1200亿千瓦的能量。图甲是我国首套20kW海洋漂浮式温差能发电装置搭载“海洋地质二号”船在南海成功完成海试图，图乙是海洋温差发电系统的原理图。蒸发器中液态的工作物质（氨）从表层温水中吸热，汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热，重新变为液态，再送回蒸发器循环使用。发电机的参数如表所示（g取10N/kg） 电灯： 额定发电功率 40kW 额定发电电压 400V 线圈电阻 0.1Ω 净重 100kg 底部面积 0.05m2 （1）该发电机正常发电5h，产生的电能是多少? （2）发电机正常工作时，线圈电阻每秒钟产生的热量为多少J?如发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的输出功率将提高百分之多少? （3）已知煤电转换关系为β＝380g/（kW⋅h），如果用烧煤的方法来发电，则这台发电机1h产生的电能需要烧多少千克煤? 六、综合能力题（共2小题，每空1分，共12分） 19. 阅读短文，回答问题。 即热式节能饮水机 即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用，如图甲所示为某品牌即热式节能饮水机，其原理如图乙所示。烧开的水很烫，不能立即饮用，即热式节能饮水中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起，利用“水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电热器烧开。 如图乙所示，当节能饮水机的出水流量为2.0L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的温开水流出，即热式节能饮水机喝水无需等待，即按即出，而且具有待机零功耗，比传统饮水机要节能、省电，真正倡导了绿色环保饮水新概念。 请回答下列问题： （1）写出一条即热式节能饮水机具有的优点：________。 （2）出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，利用的是_______方式改变水的内能，在这个过程中冷水的内能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）根据下图分析，慢速加热时，开关、的情况应该是_______，请说明理由________。 20. 在跨学科实践课上，某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成以下内容。 【项目分解】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 【项目实施】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 如图甲是一款混合动力汽车，它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时，汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。当司机踩制动时，相当于切断动力，车辆在减速滑行时利用机械装置带动驱动电机反转变为发电机给蓄电池充电，回收大部分机械能，使它同时具有节能和低排放等特点，电池组工作电压为240V，电池的容量约为。 ①如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机的________冲程能量转化相同； ②图丙是汽车的动力组成及原理示意图下列说法正确的是________（只有一个选项正确）； a．电动机的工作过程中将电能转化机械能 b．电池组充满电后储存的电能为，充电时电能转化为化学能 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路，其中是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴转动，另一端固定着一个浮标，油箱中的油量通过油量表示数反映。 ①此电路中电阻的作用是________； ②图中已测出部分电路，请在图中完成电路的设计，要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零；油量越多，电压表示数越大________； 【项目拓展】 当它以的速度沿水平公路匀速行驶2h的过程中，燃烧了10kg燃油，发动机驱动电机同时共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需能量为，其中60%的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量为。设燃油在发动机气缸内完全燃烧，燃油的热值为。该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶2h时，完全燃烧10kg燃油产生的热量为________，汽油发动机的效率为________%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年深圳外国语学校九年级（上） 初三第二次月考物理试卷 一、单选题（每小题2分，共2×7＝14分） 1. 曾侯乙墓曾出土过一种特殊的铜冰鉴式保温器，它是保温瓶的始祖。这种保温器里外两层，外为一方鉴，内装一方壶。方鉴的盖中有方孔，刚好套在内方壶的口上。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛食物或冰冻酒水。下列关于保温器中蕴含的物理知识下列说法正确的是（　　） A. 方鉴中的冰温度很低所以没有内能 B. 壶内的食物是通过热传递的方式减少内能 C. 壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块，自身内能增加 D. 冰块受热熔化成水的过程中内能不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．一切物体都有内能，方鉴中的冰温度即使很低，也有内能，故A错误； B．壶内的食物放出热量，温度降低，是通过热传递的方式减少内能，故B正确； C．壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块，自身内能减少，故C错误； D．冰块受热熔化成水的过程中吸收热量， 内能增加，故D错误。 故选B。 2. 中国科学院王中林院士发明了基于摩擦起电原理的摩擦纳米发电机，其简化结构如图所示。摩擦层a中原子核束缚电子的本领强于摩擦层b。发电时，两摩擦层因相互摩擦带电，形成电压，从而使外部电路中形成电流。对于摩擦过程，下列说法正确的是（ ） A. 创造了电荷 B. 正电荷从摩擦层a转移到摩擦层b C. 摩擦层a带正电 D. 外部电路中，电流方向从b到a 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．摩擦起电的实质是电荷的转移，而非创造了电荷。摩擦层a中原子核束缚电子的本领强于摩擦层b。摩擦过程中，摩擦层a得到电子带负电，摩擦层b失去电子带正电，所以负电荷从摩擦层b转移到摩擦层a，正电荷是不移动的，故ABC错误； D．在电源内部，电子从摩擦层b转移到摩擦层a，电流方向与电子定向移动方向相反，因此在电源内部电流方向是从a到b，那么b端相当于电源正极，a端相当于电源负极，在外部电路中，电流方向从b出发，经电流表回到a端，故外部电路中电流方向为从b到a，故D正确。 故选D。 3. 如图所示是新型的LED灯带，它是由多个发光二极管串联后接入家庭电路的，以下说法正确的是：（ ） A. 单个LED工作电压是220V B. 由于LED是由超导材料制成，电阻为零 C. 即使灯带中各个LED实际发光亮度不同，通过它们的电流仍相等 D. LED主要是将电能转化为内能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于是串联后接入家庭电路的，所以串联后总电压为220V，故A错误； B．LED灯工作时发光发热，所以电阻不为0，不是超导体材料，是用半导体材料制成的，故B错误； C．因为是串联，所以电流处处相等，故C正确； D．灯工作时主要是发光，主要将电能转化为光能，故D错误。 故选 C。 4. 小明在测量小灯泡电功率的实验中，正确连接电路后，闭合开关S，发现灯泡L不发光，电流表和电压表均无示数。于是小明拆下电压表，利用其查找故障，他将电压表的负接线柱接在电源负极，如图所示，闭合开关S后，他将电压表的正接线柱分别接在电路中的各处，示数如下表所示，若电路中只有一处故障，则可能是（　　） 电压表正接线柱与其他接线柱连接情况 A B C D E F G H 电压表示数/V 3 3 3 0 0 0 0 0 A. 滑动变阻器断路 B. 灯泡L短路 C. 连接H处和电源负极的导线断路 D. 开关S处断路 【答案】A 【解析】 【详解】A．电压表正接线柱与ABC相连时，电压表示数等于电源电压，说明此时电路为通路，即电源正极至C点没有出现断路，D点及之后电压表示数为零，说明是CD间断了，即滑动变阻器断路，故A符合题意； B．灯泡L短路电路仍为通路，电流表示数不为零，故B不符合题意； C．若连接H处和电源负极的导线断路，电压表连接在D点时不会没有示数，故C不符合题意； D．若开关S处断路，电压表连接在B点时不会有示数，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示是某家庭的电路连接情况，关于该电路连接的说法中，正确的是（　　） A. 用测电笔来检测火线时，检测人员不能直接或间接接触到火线 B. 图中的开关②和三孔插座④都接错了 C. ③中二孔插座火线上的保险丝不仅能装在火线上，也可以装在零线上 D. 火线与大地之间、零线与大地之间有220V电压，地线与大地之间电压为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．用测电笔来检测火线时，检测人员不能直接接触到火线，直接接触火线会导致触电事故，需要间接接触到火线，人与测电笔串联接进电路，形成闭合回路，氖管发光，故A错误； B．开关要接在灯泡和火线之间，三孔插座“左零右火上接地”，所以图中的开关②和三孔插座④都接错了，故B正确； C．零线上不装保险丝，因为若因故障导致零线保险丝熔断，用电器不能工作，但用电器仍与火线相连，容易导致触电事故，所以保险丝要装在火线上，故C错误； D．火线与大地之间有220V电压，地线与大地之间、零线与大地之间电压为零，故D错误。 故选B。 6. 图中，小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（ ） A. 的额定功率比的额定功率大 B. 两端电压比两端电压小 C. 的电阻比的电阻大 D. 通过的电流比通过的电流小 【答案】C 【解析】 【详解】AC．开关闭合后，L1比L2亮，则说明L1的实际功率大于L2的实际功率，由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，小灯泡、的额定电压相同，由可知，L1的额定功率比L2的额定功率小，故A错误，C正确； BD．由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，由U=IR可知两端电压比两端电压大，故BD错误。 故选C。 7. 科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值，R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 当水位升高时，电压表的示数减小 B. 该电路工作时，总功率最小值为0.3W C. 水位为20cm时，滑动变阻器功率为0.45W D. 达警戒水位时，电压表的示数为3V 【答案】C 【解析】 【详解】滑片竖直上下移动A．闭合开关，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，当水位升高时滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理滑可知电压表示数变大，故A错误； B．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A时，电压表示数为电源电6V；通过电路中的最小电流为0.1A，则该电路工作时的最小总功率 故B错误； C．由图乙知，当水位为10m时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为40Ω；当水位为30m时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，所以当水们为20m时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的一半，为20Ω，由丙图得定值电阻R0的大小为 此时电路中的电流 则滑动变阻器功率为 故C正确； D．当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为它总阻值的四分之一，R滑=10Ω，，根据欧姆定律可得通过电路的电流 电压表的示数为 故D错误。 故选C。 二、作图题（共2小题，每题2分，共4分） 8. 三中教室墙壁安有风扇，将风扇及调速开关按安全用电原则接入电路，要求：调速开关控制吊扇的转速，且当调速开关滑片顺时针转动时，吊扇风速减慢。 【答案】 【解析】 【详解】调速开关滑片顺时针转动时，吊扇风速减慢，说明接入电路的电阻值变大，应将中间和右侧接线柱接入电路；吊扇在连接时要注意左零、右火、上接地，且开关接在火线和用电器之间，如图所示： 9. 如图所示，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，已知两条输电线每千米的电阻为0.2Ω。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、电源、导线接成电路进行测量并计算，便可知道短路处到甲地或乙地的距离。请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。 【答案】 【解析】 【详解】已知输电线每千米的电阻为0.2Ω，要想求短路位置，需要用电流表测量电流，电压表测量电压，根据欧姆定律算出输电线的电阻，所以虚线框内需要有电流表、电压表和电源，电流表串联在电路中，电压表并联在电源的两端，如下图 三、填空题（共5小题，每空1分，共12分） 10. 电冰箱是家庭里常见的电器之一。当打开电冰箱的门，电冰箱内的灯就亮； 将门关上，灯就不亮，由此可知，打开电冰箱的门相当于将控制灯的开关_____________（选填“闭合”或“断开”）的，此时开关与电冰箱的门是____________（选填“串联”或“并联”）。电冰箱主要靠压缩机来制冷，那么，压缩机和灯之间的连接方式是_____________（选填“串联”或“并联”）。 【答案】 ①. 闭合 ②. 串联 ③. 并联 【解析】 【详解】[1]当打开电冰箱的门，电冰箱内的灯就亮； 将门关上，灯就不亮，由此可知，打开电冰箱的门时电路是通路，相当于将控制灯的开关闭合。 [2]电冰箱的门的开关控制开关的通断，所以，开关与电冰箱的门是串联的。 [3]压缩机和灯可以单独工作，互不影响，它们之间的连接方式是并联。 11. 小明用盛着食盐水的长方体水槽、电源、滑动变阻器、电压表及电流表进行探究影响导体电阻大小的因素。实验电路如右图所示，将金属片M、N分别固定在水槽左右两侧底部。闭合开关后，读出电流表和电压表的示数。保持滑动变阻器滑片位置不变，再向水槽中添加少量相同浓度的食盐水，观察到电流表示数变大了，说明食盐水的电阻_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。重复操作后，得出实验结论：食盐水的电阻与它的_______有关。 【答案】 ①. 变小 ②. 横截面积 【解析】 【详解】[1][2]加入相同浓度的食盐水后，电流表的示数增大说明食盐水的电阻变小了，这是因为向水槽中加食盐水，使得食盐水的横截面积变大，从而电阻变小了，这说明食盐水的电阻与它的横截面积有关。 12. 如图甲是定值电阻R和灯泡L的I－U图像，由图可知定值电阻R的阻值是______Ω，将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电流表示数为0.3A，则电源电压为______V，若图乙中电源电压可调，灯泡的额定电压为6V，则电源最大电压为______V。 【答案】 ①. 10 ②. 4 ③. 14 【解析】 【详解】[1]根据甲图R图像的任一点即可计算电阻，例：当时，对应的电流，则定值电阻R的阻值是 [2]将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中串联，电流相等，即 此时对应的电压，则根据串联电路电压的规律，电源电压 [3]将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中串联，串联电路电流处处相等，为了保证电路安全，灯泡的额定电压为6V，即最大电压不能超过6V，根据甲图可知，灯泡的最大电流，即电路中的最大电流不能超过0.8A，当电流为0.8A时，定值电阻R两端的电压 则电源电压 13. 如图所示是安装了空气开关和漏电保护器的住宅内配电系统，它们都是安全用电的小卫士。当家庭电路中用电器的总功率过大或发生______时，空气开关会自动断开，对用电器起到保护作用；当站在地上的人使用插座时，不小心接触了火线，______会迅速切断电路，对人体起到保护作用。 【答案】 ①. 短路 ②. 漏电保护器 【解析】 【详解】[1]空气开关断开的原因是家庭电路中电流过大，而导致电流过大的原因是短路或用电器总功率过大。 [2]人接触火线后，电流通过人体传到大地，导致火线和零线电流不相等，漏电保护器断开，对人起到保护的作用。 14. 某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，电源电压6V，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1A。则电动机两端的电压为______V，2min内电动机线圈产生的热量是______J。 【答案】 ①. 4 ②. 60 【解析】 【详解】[1]灯泡电压为 根据串联电压规律，电动机两端的电压为 [2]2min内电动机线圈产生的热量为 四、实验探究题（共2小题，15题5分，16题7分） 15. 【探究名称】比较酒精和煤油的热值大小。 【问题】在煤气改天然气项目中，宣传人员向小区居民介绍了使用天然气的好处，其中“使用天然气加热效果好”吸引了小明的注意。 【证据】为了比较两种燃料的热值，小明采用与图甲完全相同的两套装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。 （1）实验中根据______（选填“温度计的示数”或“加热的时间”）比较燃料燃烧放出热量的多少； （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验，直至燃料燃尽，小明记下了各个时刻烧杯中水温； （3）另一组的小华也用与图甲完全相同的两套装置进行实验。比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象如图丙，温度计的示数不变，原因是______； 【解释】（1）分析图乙，可初步判断燃料______（选填“a”或“b”）的热值大； （2）根据图丙______（选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小； 【交流】小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量，并由记录的数据，利用公式计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料c的热值，你认为他的计算结果与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】 ①. 温度计的示数 ②. 水沸腾了 ③. b ④. 能 ⑤. 偏小 【解析】 【详解】【证据】（1）[1]探究燃料热值的大小，燃烧相同质量的燃料，通过比较加热液体升高的温度，也就是温度计的示数，判断谁产生的热量更多。 （3）[2]通过丙图可知，燃料c加热的水达到了沸点，开始沸腾，液体沸腾的特点是吸热，但温度不变，所以温度计示数不变。 【解释】（1）[3]比较燃料热值大小，通过完全燃烧相同质量的燃料，比较被加热液体升高的温度，两液体初温相同，由图乙可知a燃料加热的水的末温为80℃，b燃料加热的水的末温为90℃，所以b燃料加热的水升温更高，b燃料的热值更大。 （2）[4]由图丙可知，质量相等的c、d两种燃料，c燃料没有烧尽时水就沸腾了，d燃料完全燃烧没有到达沸腾，则c燃料的热值大，故能比较热值的大小。 【交流】[5]在对水加热过程中，会有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量，所以用水吸收的热量代替燃料燃烧放出的热量，所计算的热值会偏小。 16. 小明想测量额定电压为“6V”的小灯泡的电阻和额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示图连接完整______；（要求闭合开关，滑片右移，灯变亮） （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近8V保持不变。为了排除故障，接下来的操作合理的是______； A. 拧紧开关两端的接线柱 B. 将小灯泡与底座拧紧 C. 拧紧电流表两端的接线柱 （3）排除故障后，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，为______V。经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I－U图像，如图丙所示，则该小灯泡正常发光时的电阻为______Ω，小灯泡的额定功率为______W； （4）他发现绘制出的U－I图像是曲线，原因是______； （5）在没有电流表的情况下，小华认为用如图丁实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合S、，调节滑片P的位置，使电压表示数为； ②保持滑片P的位置不变，同时闭合S、，断开，记录电压表示数； ③计算出小灯泡的额定功率______（用、和R表示）。 【答案】（1） （2）B （3） ①. 4 ②. 12 ③. 3 （4）灯泡的电阻随温度的升高而增大 （5） 【解析】 【小问1详解】 由于要求闭合开关，滑片右移，灯变亮，即滑片右移，变阻器接入电路的电阻变小，电路的电流变大，所以，变阻器的右下接线柱连入电路中，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，说明电路某处出现断路；电压表的示数接近8V保持不变，说明与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的那部分电路出现断路，即小灯泡可能断路，为了排除故障，接下来的操作合理的是将小灯泡与底座拧紧，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1]电压表的示数如图乙所示，选择大量程接入电路中，分度值为0.5V，示数为4.0V。 [2]小灯泡的额定电压为6V，由图丙可知，当小灯泡的两端电压等于额定电压时，通过的电流为0.5A，根据欧姆定律可得，该小灯泡正常发光时的电阻为 [3]小灯泡的额定功率为 【小问4详解】 图丙中，当灯泡两端电压变大时，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，灯丝温度变高，灯泡的电阻随温度的升高而增大，是变化的，所以的U－I图像是曲线。 【小问5详解】 ①只闭合S、，灯泡、定值电阻、变阻器串联，电压表测灯泡电压，调节滑片P的位置，使电压表示数为，则灯泡正常发光； ②保持滑片P的位置不变，同时闭合S、，断开，连接方式不变，电压表改测灯泡、定值电阻的总电压，记录电压表示数； ③根据串联分压规律，定值电阻电压为，则电路中电流即灯泡的额定电流为 所以小灯泡的额定功率为 五、计算题（共2小题，共16分） 17. 如图所示的电路中，电源电压12V且保持不变，滑动变阻器R1的阻值最大为80Ω，R2的阻值为30Ω，电流表均接0~0.6A的量程，闭合开关，求： （1）通过电阻R2的电流； （2）滑动变阻器滑片P在最右端时电流表A的示数； （3）此电路中滑动变阻器阻值的取值范围。 【答案】（1）0.4A；（2）0.55A；（3）60~80Ω 【解析】 【详解】解：（1）由图可知，电阻R2和变阻器R1并联，电流表A测量干路中的电流，电流表A1测量通过变阻器R1的电流，电流表A2测量通过电阻R2的电流，通过电阻R2的电流 （2）滑动变阻器滑片P在最右端时，变阻器连入电路的电阻最大，通过变阻器的电流 由并联电路的特点可知通过电阻R2的电流不变，为0.4A，电流表A的示数 I=I1+I2=0.15A+0.4A=0.55A （3）电流表均接0~0.6A的量程，变阻器连入电路的电阻减小时，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知通过干路中的电流增大，电流表A的最大示数是0.6A，由并联电路的特点可知通过电阻R2的电流不变，为0.4A，通过变阻器的电流为 变阻器连入电路的最小电阻为 滑动变阻器R1的阻值最大为80Ω，此电路中滑动变阻器阻值的取值范围是60~80Ω。 答：（1）通过电阻R2的电流是0.4A； （2）滑动变阻器滑片P在最右端时电流表A的示数是0.55A； （3）此电路中滑动变阻器阻值的取值范围是60~80Ω。 18. 海洋表层海水和深层海水之间存在着20℃以上的温差，据测算，全球热带海洋的水温只要下降1℃，就能释放出1200亿千瓦的能量。图甲是我国首套20kW海洋漂浮式温差能发电装置搭载“海洋地质二号”船在南海成功完成海试图，图乙是海洋温差发电系统的原理图。蒸发器中液态的工作物质（氨）从表层温水中吸热，汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热，重新变为液态，再送回蒸发器循环使用。发电机的参数如表所示（g取10N/kg） 电灯： 额定发电功率 40kW 额定发电电压 400V 线圈电阻 0.1Ω 净重 100kg 底部面积 0.05m2 （1）该发电机正常发电5h，产生的电能是多少? （2）发电机正常工作时，线圈电阻每秒钟产生的热量为多少J?如发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的输出功率将提高百分之多少? （3）已知煤电转换关系为β＝380g/（kW⋅h），如果用烧煤的方法来发电，则这台发电机1h产生的电能需要烧多少千克煤? 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 发电机的额定功率为40kW，工作5h产生的电能 【小问2详解】 发电机正常工作时的电功率，其额定发电电压为400V，则额定电流 根据焦耳定律计算可知，线圈电阻每秒产生的热量为 如果换为超导体材料，则电阻为零，而原本电阻的功率也将转化为发电功率，即 输出功率相较于之前的功率 提高了 【小问3详解】 该发电机发电功率，工作1h产生的电能 煤电转换关系为β＝380g/（kW⋅h），则煤的质量 六、综合能力题（共2小题，每空1分，共12分） 19. 阅读短文，回答问题。 即热式节能饮水机 即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用，如图甲所示为某品牌即热式节能饮水机，其原理如图乙所示。烧开的水很烫，不能立即饮用，即热式节能饮水中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起，利用“水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电热器烧开。 如图乙所示，当节能饮水机的出水流量为2.0L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的温开水流出，即热式节能饮水机喝水无需等待，即按即出，而且具有待机零功耗，比传统饮水机要节能、省电，真正倡导了绿色环保饮水新概念。 请回答下列问题： （1）写出一条即热式节能饮水机具有的优点：________。 （2）出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，利用的是_______方式改变水的内能，在这个过程中冷水的内能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）根据下图分析，慢速加热时，开关、的情况应该是_______，请说明理由________。 【答案】（1）节能、省电 （2） ①. 热传递 ②. 增大 （3） ①. 闭合、断开 ②. 当开关闭合、断开时，R1和R2串联，电阻大，电功率小 【解析】 【小问1详解】 通过题干可知，即热式节能饮水机具有待机零功耗的优点，比传统饮水机要节能、省电，真正倡导了绿色环保饮水新概念 【小问2详解】 [1][2]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，冷水被预热后送到加热腔中加热，这是通过热传递的方式改变水内能的，并且水吸收热量温度升高，水的内能增大。 【小问3详解】 [1][2]先分析档位，开关闭合、断开时，R1和R2串联，开关、都闭合时，只有R1工作，两者进行比较，开关闭合、断开时电阻大，根据电功率公式可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，为慢速加热档。 20. 在跨学科实践课上，某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成以下内容。 【项目分解】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 【项目实施】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 如图甲是一款混合动力汽车，它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时，汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。当司机踩制动时，相当于切断动力，车辆在减速滑行时利用机械装置带动驱动电机反转变为发电机给蓄电池充电，回收大部分机械能，使它同时具有节能和低排放等特点，电池组工作电压为240V，电池的容量约为。 ①如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机的________冲程能量转化相同； ②图丙是汽车的动力组成及原理示意图下列说法正确的是________（只有一个选项正确）； a．电动机的工作过程中将电能转化机械能 b．电池组充满电后储存的电能为，充电时电能转化为化学能 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路，其中是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴转动，另一端固定着一个浮标，油箱中的油量通过油量表示数反映。 ①此电路中电阻的作用是________； ②图中已测出部分电路，请在图中完成电路的设计，要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零；油量越多，电压表示数越大________； 【项目拓展】 当它以的速度沿水平公路匀速行驶2h的过程中，燃烧了10kg燃油，发动机驱动电机同时共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需能量为，其中60%的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量为。设燃油在发动机气缸内完全燃烧，燃油的热值为。该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶2h时，完全燃烧10kg燃油产生的热量为________，汽油发动机的效率为________%。 【答案】 ①. 压缩 ②. a ③. 保护电路 ④. ⑤. ⑥. 5.42 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能，所以此过程和汽油机的压缩冲程能量转化相同。 [2]a．电动机是将电能转化为机械能的装置，发电机将机械能转化为电能，故a正确； b．电池组充满电后储存的电能为 充电过程是将电能转化为化学能储存起来的过程，放电过程是将化学能转化为电能的过程，故b错误。 故选a。 （2）[3]电阻R0的作用是保护电路，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，避免发生短路。 [4]由图可知，油量表并联在滑动变阻器两端，当油量越多时，电压表的示数变大，即滑动变阻器两端的电压变大，即滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路连接如图所示： [5]燃油的热值为5×107J/kg，完全燃烧10kg燃油产生的热量 Q=mq=10kg×5×107J/kg=5×108J 发动机为汽车提供部分动力的能量 W1=3.5×106J×60%=2.1×106J 发动机对蓄电池充电的能量W2=2.5×107J； 发动机用来做有用功的能量 W=W1+W2=2.1×106J+2.5×107J=2.71×107J 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $