期末专题：热学、电学综合训练（三） ----2024-2025学年人教版物理九年级上学期

九年级物理期末专题：热学、电学综合训练（三） 班别：______________姓名：______________学号：______________ 一、单项选择题（每题3分，共30分，每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意) 1．（3分）荔湾艇仔粥，属于蛋（dàn）家美食之一，流传至今。相传上个世纪二十年代，一位西关“家道中落”的富家子弟，在珠江畔的舟艇上，用鱼皮、花生等诸多鲜味配上沸腾的白粥制作而成，如图，以下说法正确的是（　　） A．加热白粥是利用做功增加内能 B．闻到香味是因为分子热运动 C．将诸多鲜味放入白粥混合属于化学反应 D．粥上面的“白气”是水蒸气 2．（3分）如图，是某手机充电时的情景，下列说法正确的是（　　） A．手机电池此时相当于用电器 B．手机电池此时相当于电源 C．手机充电时化学能转化成电能 D．手机充电时电能全部转化成化学能 3．（3分）下列选项中，按空间尺度由大到小的顺序排列，正确的是（　　） A．人、电子、原子 B．太阳系、银河系、地球 C．原子、原子核、中子 D．质子、原子核、分子 4．（3分）如图甲，小宇把铁片A、铜片B插入柠檬，闭合开关S，发现发光二极管发光，电压表示数如图乙，则（　　） A．AB两端的电压为0.5V B．铁片A是水果电池的负极 C．电压表能提供电压 D．若将二极管两极对调后接入电路，也能发光 5．（3分）如图，下列说法不正确的是（　　） A．甲中抽开玻璃隔板，空气能与二氧化氮均匀混合，这属于扩散现象 B．乙中两个削平、削干净，紧紧地压在一起的铅柱能够吊起重物，是因为分子间存在引力 C．丙中压缩空气是通过做功的方式使空气内能增大 D．丁试管内的水沸腾后，水蒸气把橡胶塞推出，此过程中机械能转化为内能 6．（3分）小宇设计了一款遥控玩具车，开关S1闭合，车上的指示灯L亮，玩具车不动（电动机不工作），再按下遥控器，开关S2闭合，玩具车前进。下列电路符合以上设计要求的是（　　） A． B． C． D． 7．（3分）小宇将口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状，其中AB和CD段等长。他戴好防护手套，将锡纸条带锡的一面两端连接电池正负两极（如图乙），锡纸条很快开始冒烟、着火。以下对锡纸的关于AB和CD段分析正确的是（　　） A．IAB＝ICD B．QAB＝QCD C．UAB＝UCD D．RAB＝RCD 8．（3分）下表中是一些物质原子核束缚电子本领的强弱排列顺序。用丝绸摩擦硬橡胶棒，使其带电，则（　　） 原子核对核外电子的束缚本领：弱→强 玻璃 毛皮 丝绸 纸 金属 硬橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料 A．硬橡胶棒带负电 B．摩擦时硬橡胶棒失去电子 C．与硬橡胶棒摩擦过的丝绸不带电 D．被硬橡胶棒吸引的物体一定带正电 9．（3分）甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变，测得甲、乙液体的温度随时间变化如图。下列说法正确的是（　　） A．第1min时，甲、乙液体内能一定相等 B．甲液体第8min比第2min时的温度高，比热容大 C．乙液体第6min比第3min时含有的热量少 D．乙液体随着温度降低，内能减少 10．（3分）如图，甲图是小洋设计的油量表示意图，小宇发现该设计存在不足，思考后将其改进如乙图。关于小宇改进的设计，以下说法错误的是（　　） A．电路不易发生短路现象 B．电压表的示数可以从0开始逐渐变大 C．油箱中油量越多，电表示数越大 D．油箱中油量越多，流过电阻的电流越大 二、第一部分非选择题（共00万） 11．（2分）如图，小宇往塑料小瓶中装有少量酒精，用电子点火器点燃瓶内酒精，看到瓶口的纸团冲出，此过程能量转化相当于图中的 　 　（选填序号“A”“B”“C”或“D”）能量转化过程。某汽车汽油机单缸转速为每分钟转6000圈，则1s内单缸对外做功 　 　次。 12．（3分）如图，小朋友从滑梯滑下后出现了“怒发冲冠”的情景，若用丝绸摩擦过的带正电的玻璃棒靠近头发时，头发被排斥。“怒发冲冠”现象是因为 　 　，小朋友与滑梯摩擦过程中瞬间电流的方向是从 　 　（选填“小朋友流向滑梯”或“滑梯流向小朋友”）。 13．（3分）如图甲是某款即开即热的电热水龙头，乙是它的工作原理简化电路图，R1、R2为电热丝，通过单刀双掷开关实现温水和热水之间的切换，有关参数如表格。当开关S接2时，水龙头放热水，正常工作1min消耗的电能是 　 　J；小宇断开其他用电器，放温水20s，发现丙电能表脉冲指示灯闪烁了16次，此时它消耗的电能是 　 　kW•h，实际电功率是 　 　W。 额定电压 220V 额定功率 温水 2200W 热水 3000W 14．（3分）冼老师制作了一套模拟家庭电路的实验装置，如图1甲。 （1）用试电笔能辨别火线，使用它时正确的做法是图1乙中的 　 　（选填“①”或“②”）。分别将试电笔插入图2甲A、B两孔中，发现插入B孔试电笔氖管能发光，请用笔画代替导线，将甲图中的电灯、开关和插座接入电路中。（其中开关控制灯泡） （2）此装置装有“空气开关”和“漏电保护开关”，其中 　 　代替保险丝，站在地面上的“人”不慎接触到火线，发现电流表1的示数为0.085A，电流表2示数为0.071A，如图2乙所示，表明在火线与大地之间产生电流流过“人”，此时其中有一个开关跳闸，立功的开关是 　 　。 15．（8分）388线是广州市首条氢燃料电池公交示范线，如图，氢燃料电池公交车拥有“加氢快、长续航”的优越性能，效率为55%。经过半年的专项技术改进，388线路氢燃料电池公交车百里燃耗从7.5kg降至4.8kg，实现了节能降耗的新成效。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]问： （1）技术改进前，质量为7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？可以给公交车提供多少有用功？ （2）技术改进后，公交车百里节约的能量，若不考虑热量损失，可以使多少质量的水从15℃加热至45℃。 16．（8分）定值电阻R0和标有“2.5V 0.2A”的小灯泡L的I﹣U图象如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接，闭合开关，此时电流表的示数为0.15A，求： （1）电源电压； （2）小灯泡L的电阻和电功率； （3）若保持条件不变，R0持续工作1min产生的热量。 17．（5分）小宇用3V的学生电源，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，探究“电流与电阻关系”实验。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不能交叉）。 （2）将5Ω定值电阻接入电路，实验过程中，小宇发现电压表示数接近3V，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是 　 　。排除电路故障后，当电压表的示数为1.5V时，电流表示数如图乙，电流表示数为 　 　A。 （3）接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，滑动变阻器接入电路中的电阻应该 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），才能保持定值电阻两端的电压不变。 （4）将25Ω定值电阻接入电路后，为了使定值电阻两端的电压不变，所用滑动变阻器最大阻值至少 　 　Ω。 18．（8分）化学课上小宇学习了酸碱盐等电解质，思考：电解质溶液的导电性能跟什么因素有关？小宇猜想电解质溶液的导电性能可能跟溶液的种类、浓度等因素有关。请你帮小宇设计实验方案对电解质溶液浓度是否影响其导电性能进行探究。 （1）实验器材：学生电源（电路符号用“”表示）、开关、蒸馏水、玻璃棒、氯化钠晶体（电解质溶液电路符号可用“”表示）、烧杯、导线若干，还需填加 　 　。 （2）画出实验设计电路图。 （3）写出实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）。 （4）分析测得的物理量，说明电解质溶液导电性能与其浓度的关系。 参考答案与试题解析 一、单项选择题（每题3分，共30分，每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意) 1．（3分）荔湾艇仔粥，属于蛋（dàn）家美食之一，流传至今。相传上个世纪二十年代，一位西关“家道中落”的富家子弟，在珠江畔的舟艇上，用鱼皮、花生等诸多鲜味配上沸腾的白粥制作而成，如图，以下说法正确的是（　　） A．加热白粥是利用做功增加内能 B．闻到香味是因为分子热运动 C．将诸多鲜味放入白粥混合属于化学反应 D．粥上面的“白气”是水蒸气 【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，热传递是能量的转移过程，做功过程实际是能量的转化过程； （2）构成物质的分子总在不停地做无规则运动，从而产生扩散现象； （3）两种或者是两种以上的物质在一起反应以后产生了新的物质，这就叫着化学变化； （4）物质由气态变为液态是液化。 【解答】解：A、加热白粥，白粥吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故A错误； B、闻到香味是因为分子不停地做无规则运动，故B正确； C、将诸多鲜味放入白粥混合没有产生了新的物质，不是化学反应，故C错误； D、粥上面的“白气”是水蒸气遇到较冷液化成的小水珠，故D错误。 故选：B。 【点评】本题主要是掌握化学反应、液化、做功和热传递的区别、分子热运动等知识，属于基础性题目。 2．（3分）如图，是某手机充电时的情景，下列说法正确的是（　　） A．手机电池此时相当于用电器 B．手机电池此时相当于电源 C．手机充电时化学能转化成电能 D．手机充电时电能全部转化成化学能 【分析】（1）电路是指用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流的路径； （2）“充电宝”供电时是电源，充电时则为用电器。 【解答】解：A、手机电池充电时消耗电能，所以相当于用电器，故A正确； B、“充电宝”供电时是电源，充电时则为用电器，故B错误； C、手机充电时电能转化成化学能，故C错误； D、手机充电时电能大部分转化成化学能，小部分转化为热能，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了电路的组成和状态，电源的能量转化，是一道基础题。 3．（3分）下列选项中，按空间尺度由大到小的顺序排列，正确的是（　　） A．人、电子、原子 B．太阳系、银河系、地球 C．原子、原子核、中子 D．质子、原子核、分子 【分析】了解物质的构成和宇宙的相关知识，从空间尺度上进行比较，从而得出答案。 【解答】解：（1）无论是有生命还是无生命的物质，都由分子、原子组成；原子是由原子核和核外电子构成，原子核又是由中子和质子构成的。故A、D错误，C正确。 （2）银河系是无数星体集成的一个庞大的天体系统，银河系的直径约10万光年，最大厚度约1万光年，像是一个中央突起、四周扁平的旋转铁饼，银河系之外还有数以10亿计的类似星，许多星系还形成更大的星系团。太阳是银河系中的一颗普通恒星，银河系中有2000亿颗像太阳这样的恒星。太阳系的中心天体是太阳，地球是太阳系内的一颗行星，太阳系中有八颗行星及它们的173颗卫星，还有约17600颗有正式命名或编号的小行星，以及数量众多的彗星和流星。故B错误。 故选：C。 【点评】本题考查粒子和宇宙的先关知识，要求学生要认真阅读教材，多读一些课外读物，了解和关注物理学在宏观和微观尺度上研究成果。 4．（3分）如图甲，小宇把铁片A、铜片B插入柠檬，闭合开关S，发现发光二极管发光，电压表示数如图乙，则（　　） A．AB两端的电压为0.5V B．铁片A是水果电池的负极 C．电压表能提供电压 D．若将二极管两极对调后接入电路，也能发光 【分析】（1）读出电压表的示数，即为AB两端的电压； （2）根据电压表的接线要求和指针偏转方向，判断水果电池的正负极； （3）电源是提供电压的装置； （4）二极管具有单向导电性。 【解答】解：A、由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，其示数为0.1V，即AB两端的电压为0.1V，故A错误； B、图中电压表正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的是电池的正极，即铜片B是水果电池的负极，铁片A是水果电池的正极，故B正确； C、电源是提供电压的装置，电压表是测量电压的仪表，故C错误； D、二极管具有单向导电性，若将二极管两极对调后接入电路，不能发光，故D错误。 故选：B。 【点评】本题主要考查了对水果电池的认识与分析，对电压表使用和二极管特点的了解与应用，属基础题。 5．（3分）如图，下列说法不正确的是（　　） A．甲中抽开玻璃隔板，空气能与二氧化氮均匀混合，这属于扩散现象 B．乙中两个削平、削干净，紧紧地压在一起的铅柱能够吊起重物，是因为分子间存在引力 C．丙中压缩空气是通过做功的方式使空气内能增大 D．丁试管内的水沸腾后，水蒸气把橡胶塞推出，此过程中机械能转化为内能 【分析】（1）物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力； （2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 【解答】解：A、抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确； B、将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，说明了分子之间存在引力，故B正确； C、图中厚玻璃管内的空气被压缩时，活塞对管内空气做功，管内空气的温度升高、内能增加，是通过做功的方式使空气内能增大，故C正确； D、试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了分子运动和做功改变物体的内能，属于综合性题目。 6．（3分）小宇设计了一款遥控玩具车，开关S1闭合，车上的指示灯L亮，玩具车不动（电动机不工作），再按下遥控器，开关S2闭合，玩具车前进。下列电路符合以上设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、电动机与灯泡的连接方式，然后选出正确的电路图。 【解答】解：根据题意可知，开关S1闭合，车上的指示灯L亮，玩具车不动（电动机不工作），再按下遥控器，开关S2闭合，玩具车前进，这说明电动机与灯泡互不影响，是并联的；开关S1在干路中控制整个电路，开关S2与电动机串联在一条支路上，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查电路的设计，正确判断用电器连接方式和开关的位置是关键。 7．（3分）小宇将口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状，其中AB和CD段等长。他戴好防护手套，将锡纸条带锡的一面两端连接电池正负两极（如图乙），锡纸条很快开始冒烟、着火。以下对锡纸的关于AB和CD段分析正确的是（　　） A．IAB＝ICD B．QAB＝QCD C．UAB＝UCD D．RAB＝RCD 【分析】（1）口香糖锡纸AB和CD段串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知通过AB和CD段的电流关系； （2）根据电阻大小的影响因素可知AB和CD段的电阻关系；根据欧姆定律可知AB和CD段两端的电压关系；根据Q＝I2Rt可知产生的热量关系。 【解答】解：A、口香糖锡纸AB和CD段串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过AB和CD段的电流相等，即IAB＝ICD，故A正确； BCD、由图甲可知，AB比CD横截面积小，根据电阻大小的影响因素可知，长度、材料相同的口香糖锡纸，AB段的电阻大于CD段的电阻，即RAB＞RCD，故D错误； 由欧姆定律可知，AB段两端的电压大于CD段的电压，即UAB＞UCD，故C错误； 由Q＝I2Rt可知，AB段产生的热量大于CD段产生的热量，即QAB＞QCD，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查串联电路的特点、导体电阻的影响因素、欧姆定律以及焦耳定律的应用，是一道综合题，难度不大。 8．（3分）下表中是一些物质原子核束缚电子本领的强弱排列顺序。用丝绸摩擦硬橡胶棒，使其带电，则（　　） 原子核对核外电子的束缚本领：弱→强 玻璃 毛皮 丝绸 纸 金属 硬橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料 A．硬橡胶棒带负电 B．摩擦时硬橡胶棒失去电子 C．与硬橡胶棒摩擦过的丝绸不带电 D．被硬橡胶棒吸引的物体一定带正电 【分析】表中丝绸在前，硬橡胶棒在后；在摩擦起电过程中，原子核对电子束缚能力强的将得到电子而带负电，原子核对电子束缚能力弱的将失去电子而带正电。 【解答】解：硬橡胶棒次序在后，丝绸次序在前，由表格中数据可知，原子核对核外电子的束缚本领：弱→强，所以用丝绸摩擦硬橡胶棒后，硬橡胶棒会得到电子带负电，丝绸失去电子带正电，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题。 9．（3分）甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变，测得甲、乙液体的温度随时间变化如图。下列说法正确的是（　　） A．第1min时，甲、乙液体内能一定相等 B．甲液体第8min比第2min时的温度高，比热容大 C．乙液体第6min比第3min时含有的热量少 D．乙液体随着温度降低，内能减少 【分析】（1）内能与物体内部分子的多少、种类、结构、状态有关； （2）比热容是物体的一种特性，与物质的种类有关； （3）热量不能用含有热量来表述； （4）物体温度降低，内能减小。 【解答】解：A、第1min时，甲、乙液体温度相等，故A错误。 B、甲液体第8min比第2min时的温度高，比热容保持不变，故B错误。 C、热量是过程量，不是含有热量，故C错误。 D、乙液体随着温度降低，内能减少，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了内能、比热容和热量，是基础题目。 10．（3分）如图，甲图是小洋设计的油量表示意图，小宇发现该设计存在不足，思考后将其改进如乙图。关于小宇改进的设计，以下说法错误的是（　　） A．电路不易发生短路现象 B．电压表的示数可以从0开始逐渐变大 C．油箱中油量越多，电表示数越大 D．油箱中油量越多，流过电阻的电流越大 【分析】由电路图可知，改进后的电路，整个的滑动变阻器都接入了电路，电压表测滑片上方接线柱两端的电压； （1）由于整个的滑动变阻器都接入了电路，电路中的电阻较大，电流较小，电路不易发生短路现象； （2）当滑片在最上端时，由电压表并联部分的电阻为零，分压为零，电压表的示数为零，随着油量的增加，滑片下移，与电压表并联部分的电阻变大，分压变多，电压表的示数变大； （3）由图可知，油量增加时，浮标上移，在杠杆的作用下滑片下移，则滑片上方电阻丝的长度变长，即电压表并联部分的电阻变大，由U＝IR判断出电压表示数的变化； （4）由于整个的滑动变阻器都接入了电路，滑片移动，滑动变阻器接入电路的电阻不变，由I＝判断出电路中电流的变化。 【解答】解：由电路图可知，改进后的电路，整个的滑动变阻器都接入了电路，电压表测滑片上方接线柱两端的电压； A、由于整个的滑动变阻器都接入了电路，电路中的电阻较大，电流较小，电路不易发生短路现象，故A正确； B、当滑片在最上端时，由电压表并联部分的电阻为零，分压为零，电压表的示数为零，随着油量的增加，滑片下移，与电压表并联部分的电阻变大，分压变多，电压表的示数变大，所以电压表的示数可以从0开始逐渐变大，故B正确； C、由图可知，油量增加时，浮标上移，在杠杆的作用下滑片下移，则滑片上方电阻丝的长度变长，即电压表并联部分的电阻变大，由U＝IR可知，电压表的示数变大，故C正确； D、由于整个的滑动变阻器都接入了电路，滑片移动，滑动变阻器接入电路的电阻不变，由I＝知电路中的电流不变，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用，正确得出油量变化时变阻器接入电路中的电阻不变是关键。 二、第一部分非选择题（共00万） 11．（2分）如图，小宇往塑料小瓶中装有少量酒精，用电子点火器点燃瓶内酒精，看到瓶口的纸团冲出，此过程能量转化相当于图中的 　D　（选填序号“A”“B”“C”或“D”）能量转化过程。某汽车汽油机单缸转速为每分钟转6000圈，则1s内单缸对外做功 　50　次。 【分析】（1）小宇往塑料小瓶中装有少量酒精，用电子点火器点燃瓶内酒精，看到瓶口的纸团冲出，此时燃气的内能转化为纸团的机械能；根据进气门、排气门的打开和关闭情况，活塞的运动方向判断汽油机的冲程，在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，做功冲程中，将内能转化为机械能； （2）汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。 【解答】解：小宇往塑料小瓶中装有少量酒精，用电子点火器点燃瓶内酒精，看到瓶口的纸团冲出，此时燃气的内能转化为纸团的机械能； 由图A可知，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为汽油机的吸气冲程； 由图B可知，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为汽油机的排气冲程； 由图C可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，为汽油机的压缩冲程，在这个冲程中，机械能转化为内能； 由图D可知，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为汽油机的做功冲程，在这个冲程中，内能转化为机械能； 所以用电子点火器点燃瓶内酒精，看到瓶口的纸团冲出，此过程能量转化相当于图中的D能量转化过程； 汽车汽油机单缸转速为每分钟转6000圈，则每秒钟转100圈，由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以1s内单缸对外做功50次。 故答案为：D；50。 【点评】本题考查汽油机工作过程中的冲程判断和能量转化、热机的有关计算，难度不大。 12．（3分）如图，小朋友从滑梯滑下后出现了“怒发冲冠”的情景，若用丝绸摩擦过的带正电的玻璃棒靠近头发时，头发被排斥。“怒发冲冠”现象是因为 　头发上由于带同种电荷相互排斥而张开　，小朋友与滑梯摩擦过程中瞬间电流的方向是从 　滑梯流向小朋友　（选填“小朋友流向滑梯”或“滑梯流向小朋友”）。 【分析】通过摩擦的方法使物体带电的方法叫摩擦起电；同种电荷相互排斥；用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，物体失去电子带正电，自由电子定向移动方向与电流方向相反。 【解答】解：小朋友从滑梯滑下后出现了“怒发冲冠”的情景是由于小孩子与滑梯发生摩擦而使头发上带电，头发上由于带同种电荷相互排斥而张开；头发与带正电的玻璃棒相斥，说明头发上带正电，头发失去电子，电子由小朋友流向滑梯，则电流方向是从滑梯流向小朋友。 故答案为：头发上由于带同种电荷相互排斥而张开；滑梯流向小朋友。 【点评】本题考查了摩擦起电的现象、电荷间的相互作用规律和电流方向与自由电子定向移动方向的关系，属于电学中的基础内容，要熟练掌握。 13．（3分）如图甲是某款即开即热的电热水龙头，乙是它的工作原理简化电路图，R1、R2为电热丝，通过单刀双掷开关实现温水和热水之间的切换，有关参数如表格。当开关S接2时，水龙头放热水，正常工作1min消耗的电能是 　1.8×105　J；小宇断开其他用电器，放温水20s，发现丙电能表脉冲指示灯闪烁了16次，此时它消耗的电能是 　0.01　kW•h，实际电功率是 　1800　W。 额定电压 220V 额定功率 温水 2200W 热水 3000W 【分析】（1）知道水龙头放热水时的电功率，利用W＝Pt求正常工作1min消耗的电能； （2）1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁16次消耗的电能，然后根据P＝求出实际的功率。 【解答】解：（1）水龙头放热水时，电功率P热＝3000W， 正常工作1min＝60s消耗的电能： W＝P热t＝3000W×60s＝1.8×105J； （2）指示灯闪烁16次消耗的电能：W＝kW•h＝0.01kW•h； 实际电功率：P＝＝＝1.8kW＝1800W。 故答案为：1.8×105；0.01；1800。 【点评】本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出用电器消耗的电能以及用电器的功率。 14．（3分）冼老师制作了一套模拟家庭电路的实验装置，如图1甲。 （1）用试电笔能辨别火线，使用它时正确的做法是图1乙中的 　①　（选填“①”或“②”）。分别将试电笔插入图2甲A、B两孔中，发现插入B孔试电笔氖管能发光，请用笔画代替导线，将甲图中的电灯、开关和插座接入电路中。（其中开关控制灯泡） （2）此装置装有“空气开关”和“漏电保护开关”，其中 　空气开关　代替保险丝，站在地面上的“人”不慎接触到火线，发现电流表1的示数为0.085A，电流表2示数为0.071A，如图2乙所示，表明在火线与大地之间产生电流流过“人”，此时其中有一个开关跳闸，立功的开关是 　漏电保护开关　。 【分析】（1）正确使用测电笔：手接触笔尾金属体，笔尖接触导线，氖管发光，导线是火线；氖管不发光的是零线。手千万不要接触笔尖金属体； 三孔插座的接法：左孔接零线；右孔接火线，上孔接地线。电灯与开关的接法：开关要控制火线，应与电灯串联； （2）空气开关代替了保险丝，在电路中电流过大时会自动切断电路；漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或用电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器。 【解答】解：（1）用试电笔能辨别火线时，手应接触笔尾金属体，故正确的做法是图1乙中的①； 将试电笔插入图2甲A、B两孔中，发现插入B孔试电笔氖管能发光，说明B孔接的是火线，A孔接的是零线； 开关接在火线与灯泡之间，三孔插座左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示： （2）家庭电路中，用空气开关代替了保险丝，可在电路中电流过大时会自动切断电路； 站在地面上的“人”不慎接触到火线，发现电流表1的示数为0.085A，电流表2示数为0.071A，此时流过火线和零线的电流不相等，则漏电保护开关会跳闸，切断电路，对人起保护作用。 故答案为：（1）①；见上图；（2）空气开关；漏电保护开关。 【点评】本题考查了对测电笔的使用、家庭电路的连接的掌握，对空气开关和漏电保护开关原理与使用的辨别，有一定综合性。 15．（8分）388线是广州市首条氢燃料电池公交示范线，如图，氢燃料电池公交车拥有“加氢快、长续航”的优越性能，效率为55%。经过半年的专项技术改进，388线路氢燃料电池公交车百里燃耗从7.5kg降至4.8kg，实现了节能降耗的新成效。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]问： （1）技术改进前，质量为7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？可以给公交车提供多少有用功？ （2）技术改进后，公交车百里节约的能量，若不考虑热量损失，可以使多少质量的水从15℃加热至45℃。 【分析】（1）根据Q放＝mq求出7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量，利用η＝求出公交车做的有用功； （2）根据Q放＝mq求出节约的氢燃料完全燃烧放出的热量，不考虑热量损失，即Q吸＝Q放，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的质量。 【解答】解：（1）质量为7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为： Q放＝m氢q氢＝7.5kg×1.4×108J/kg＝1.05×109J， 公交车做的有用功为： W＝ηQ放＝55%×1.05×109J＝5.775×108J； （2）技术改进后，节约的氢燃料质量为Δm＝7.5kg﹣4.8kg＝2.7kg， 节约的氢燃料完全燃烧放出的热量为： Q放'＝Δmq氢＝2.7kg×1.4×108J/kg＝3.78×108J， 不考虑热量损失，即Q吸＝Q放'＝3.78×108J， 根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水的质量为： m＝＝＝3000kg。 答：（1）技术改进前，质量为7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是1.05×109J，可以给公交车提供5.775×108J的有用功； （2）技术改进后，公交车百里节约的能量，若不考虑热量损失，可以使质量为3000kg的水从15℃加热至45℃。 【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式和效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。 16．（8分）定值电阻R0和标有“2.5V 0.2A”的小灯泡L的I﹣U图象如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接，闭合开关，此时电流表的示数为0.15A，求： （1）电源电压； （2）小灯泡L的电阻和电功率； （3）若保持条件不变，R0持续工作1min产生的热量。 【分析】由图乙可知，小灯泡L与定值电阻R0并联，电流表测量通过小灯泡的电流； （1）闭合开关，根据电流表示数可知通过小灯泡的电流，由图甲可知此时小灯泡两端的电压，根据并联电路的电压特点可知电源电压； （2）根据欧姆定律求出此时小灯泡的电阻；根据P＝UI求出此时小灯泡的实际功率； （3）根据并联电路的电压特点可知R0两端的电压，根据图甲可知通过R0的电流，根据Q＝W＝UIt求出R0持续工作1min产生的热量。 【解答】解：由图乙可知，小灯泡L与定值电阻R0并联，电流表测量通过小灯泡的电流； （1）闭合开关，根据电流表示数可知通过小灯泡的电流IL＝0.15A， 由图甲可知，此时小灯泡两端的电压UL＝1.5V， 根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U0＝UL＝1.5V； （2）由I＝可知，此时小灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω； 此时小灯泡的实际功率：PL＝ULIL＝1.5V×0.15A＝0.225W； （3）由图甲可知，当R0两端的电压为1.5V时，通过R0的电路I0＝0.3A， 则R0持续工作1min产生的热量：Q0＝W0＝U0I0t＝1.5V×0.3A×1×60s＝27J。 答：（1）电源电压为1.5V； （2）小灯泡L的电阻为10Ω；电功率为0.225W； （3）若保持条件不变，R0持续工作1min产生的热量为27J 【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。 17．（5分）小宇用3V的学生电源，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，探究“电流与电阻关系”实验。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不能交叉）。 （2）将5Ω定值电阻接入电路，实验过程中，小宇发现电压表示数接近3V，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是 　电阻断路　。排除电路故障后，当电压表的示数为1.5V时，电流表示数如图乙，电流表示数为 　0.3　A。 （3）接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，滑动变阻器接入电路中的电阻应该 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”），才能保持定值电阻两端的电压不变。 （4）将25Ω定值电阻接入电路后，为了使定值电阻两端的电压不变，所用滑动变阻器最大阻值至少 　25　Ω。 【分析】（1）根据图甲滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的B接线柱； （2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；根据电流表选用小量程确定分度值读数； （3）据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理分析回答； （4）本实验中滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律和分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。 【解答】解：（1）由图甲可知，电流表选用小量程，将电流表串联在电路中；滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用B接线柱，如下图所示： ； （2）改正电路后，电流表几乎无示数，电路可能断路，实验过程中小明发现电压表示数接近3V，移动滑动变阻器的滑片电流表电压表示数均无变化，可知电压表与电源连通，造成此故障的原因可能是电阻断路。排除故障后，闭合开关，将5Ω定值电阻接入电路，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A； （3）根据串联分压原理可知，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；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，即使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，才能保持定值电阻两端的电压不变； （3）本实验中滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑＝U﹣UV＝3V﹣1.5V＝1.5V 变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑＝1×25Ω＝25Ω，为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω。 故答案为：（1）；（2）电阻断路；0.3；（3）变大；（4）25。 【点评】本题探究电流与电阻关系，考查电路连接、故障分析、归纳法的运用和操作过程及对器材的要求。 18．（8分）化学课上小宇学习了酸碱盐等电解质，思考：电解质溶液的导电性能跟什么因素有关？小宇猜想电解质溶液的导电性能可能跟溶液的种类、浓度等因素有关。请你帮小宇设计实验方案对电解质溶液浓度是否影响其导电性能进行探究。 （1）实验器材：学生电源（电路符号用“”表示）、开关、蒸馏水、玻璃棒、氯化钠晶体（电解质溶液电路符号可用“”表示）、烧杯、导线若干，还需填加 　电流表　。 （2）画出实验设计电路图。 （3）写出实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）。 （4）分析测得的物理量，说明电解质溶液导电性能与其浓度的关系。 【分析】（1）根据转换法，电压一定时，通过电流大小显示导体的电阻； （2）将电源和电解质以及电流表、开关组成串联电路； （3）根据电流表显示电阻，通过添加盐的质量显示浓度，据此设计步骤进行多次测量； （4）根据导体的导电性能由自由电荷多少解答。 【解答】解：（1）根据转换法，电压一定时，通过电流大小显示导体的电阻，因而实验还必须有电流表测量电流大小； （2）将电源、开关、电流表和电解质串联组成电路，如图所示： （3）步骤A、按电路图连接电路，在水中添加质量为m的食盐搅拌均匀，闭合开关读数电流表的示数I1； B、断开开关，继续添加质量为m的食盐搅拌均匀，闭合开关读数电流表的示数I2； C、继续添加质量为m的食盐搅拌均匀，闭合开关读数电流表的示数I3； （4）随着添加食盐质量的增大，电解质浓度增大，导电的离子增多，导电性能变好，因而电流表的示数越来越大，电阻越来越小。 故答案为：（1）电流表； （2）见解答； （3）A、按电路图连接电路，在水中添加质量为m的食盐搅拌均匀，闭合开关读数电流表的示数I1； B、断开开关，继续添加质量为m的食盐搅拌均匀，闭合开关读数电流表的示数I2； C、继续添加质量为m的食盐搅拌均匀，闭合开关读数电流表的示数I3； （4）随着添加食盐质量的增大，电解质浓度增大，导电的离子增多，导电性能变好，因而电流表的示数越来越大，电阻越来越小。 【点评】本题考查电阻比较的方法，属于综合题。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/11/22 17:23:46；用户：初中物理；邮箱：15625096101；学号：47285903 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$