精品解析：广东省佛山市君兰中学2024-2025学年九年级上学期第四次学科素养检测物理试题

2024-2025学年初三第一学期第四次素养（物理科） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。 1. 如图的不同现象中，说明分子有引力的现象是（　　） A. 50mL的水和50mL的酒精混合小于100mL B. 注射器里的水很难被压缩 C. 两个铅块磨平并挤压后就能“吸”在一起 D. 墨水在热水中扩散得比在冷水中快 【答案】C 【解析】 【详解】A．50mL的水和50mL的酒精混合后，总体积小于100mL，该现象说明分子间有间隙，故A不符合题意； B．由于分子间存在斥力，所以针筒里的水很难被压缩，故B不符合题意； C．两个铅块磨平并挤压后就能“吸”在一起，这是由于分子间存在引力，故C符合题意； D．墨水在热水中扩散得比在冷水中快，这说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故D不符合题意。 故选C。 2. 如图甲是小华在学校科技实践活动中自制的盐水动力车，主要是由盐水电池和一个小电动机组装而成的。图乙是他在测量自制盐水电池的电压，下列内容摘自关于盐水动力车的说明书，其中说法不合理的是（　　） A. 盐水电池给小车供电时，化学能转化为电能 B. 盐水电池的铜片为电池的负极 C. 自制盐水电池的电压是0.4V D. 小车的运动是电能转化为机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．盐水电池给小车供电时，消耗化学能转化成电能，故A不符合题意； B．使用电压表时，电流要从电压表的正接线柱流进，负接线柱流出，如图电压表指针正向偏转，说明连接正确，故图中铜片为电源正极，锌片为负极，故B符合题意； C．由图知道，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.4V，所以，盐水电池的电压是0.4V，故C不符合题意； D．小车的运动起来，动能增大，是电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选B。 3. 砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（　　） A. 晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 B. 在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的比热容变小 C. 烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是过程量，不能说温度越高含有的热量越多。故A错误； B．构成砖的物质种类未变，它的比热容未变。故B错误； C．热值为燃料本身的特性，大小与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关。故C错误； D．高温烧制时，热量由高温的火焰传递给低温的砖坯，是通过热传递的方式改变了内能。故D正确。 故选D。 4. 图中的电动独轮车依靠电力驱动，低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车上时开关自动闭合，电动机工作，独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当电源开关S闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车上时开关自动闭合，电动机工作，独轮车才开始运动，说明指示灯和电动机并联，可以独立工作，同时开关S处在干路，开关处在电动机所在支路，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 下列有关安全用电和电路故障的的说法正确的是（　　） A. 人体的安全电压是36V B. 双线触电不会导致漏电保护器断开电源 C. 空气开关跳闸，一定是电路短路了 D. 小功率用电器不需要用三孔插座 【答案】B 【解析】 【详解】A．人体的安全电压是不超过36V的电压，故A错误； B．双线触电时，电流从火线经人体回到零线，通过火线与零线的电流相等，所以不会导致漏电保护器断开电源，故B正确； C．空气开关跳闸，不一定是电路短路了，也可能是电路中总功率过大，故C错误； D．小功率用电器不一定不需要用三孔插座，金属外壳的小功率用电器也需要使用三孔插座，防止因金属外壳带电造成触电事故，故D错误。 故选B。 6. 马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列器件工作原理与它相同的是（　　） A. 闭合开关导体棒在磁场中运动 B. 门吸 C. 手摇发电电筒 D. 电铃 【答案】C 【解析】 【详解】感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。利用了电磁感应原理。 A．闭合开关导体棒在磁场中运动，原理是通电导体在磁场中受力的作用，故A不符合题意； B．门吸的原理是磁体有吸引铁的性质，故B不符合题意； C．手摇发电电筒的原理是电磁感应，故C符合题意； D．电铃的原理是通电导体周围存在磁场，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ ） ①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω ④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确 【答案】C 【解析】 【详解】①②由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时，RP连入电路的电阻为0，电路中只有R工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源电压 此时电路中的电流，根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值 故①错误，②正确； ③④当滑片P在b端时，由图乙可知，R两端的电压，此时电路中的电流，根据串联电路的电压规律，RP两端电压 根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 通电1min电阻R产生的热量 故③④正确。综上，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 原子、原子核、电子、中子、质子中带负电的是______，与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，则毛皮______电子（选填“失去”“得到”）；科学家发明了一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度，这是因为石墨烯具有良好的______（选填“导电性”“导热性”）。 【答案】 ①. 电子 ②. 失去 ③. 导热性 【解析】 【详解】[1] 原子不带电，原子核和质子带正电，中子不带电，电子带负电。 [2] 与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子带负电，而毛皮失去电子带正电。 [3] 把石墨烯覆盖在电子元件上，因为石墨烯具有良好的导热性，通过热传递把电子元件的热量排出，降低了电子元件工作时的温度。 9. 坐进新汽车里，我们常常会闻到一股刺鼻的气味，这种气味主要来自于各种装饰材料中的有害物质，这是_______现象，说明了分子在永不停息地无规则运动。汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要是利用了水的______大的特性，若汽车的水箱中的水温度由20℃升高到70℃，水吸收的热量是2.1×106J，则水箱中水的质量是 _______kg。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】 ①. 扩散 ②. 比热容 ③. 10 【解析】 【详解】[1]坐进新汽车里会闻到一股刺鼻的气味，这是扩散现象，说明车内有害物质的分子在永不停息地无规则运动。 [2]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以可作为冷却剂。 [3]汽车的水箱中的水温度由20℃升高到70℃，水吸收的热量是2.1×106J，由可知，则水箱中水的质量为 10. 如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，B端是______极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性______（选填 “增强”、“不变”或“减弱”）。 【答案】 ①. N ②. S ③. 减弱 【解析】 【详解】[1][2]从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极。由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极。 [3]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。 11. 家庭电路中，各用电器应______联接在电路中；小林家中的四盏灯突然全部熄灭了，经检查，保险丝完好，用测电笔测试室内各处电路时氖管均发光，可能是______（选填“灯全部烧坏”“进户线零线断路”或“室内某处短路”）；排除故障后，若如图所示电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小林家中用电器的总功率为______W。 【答案】 ①. 并 ②. 进户线零线断路 ③. 1200 【解析】 【详解】[1]在家庭电路中，各个用电器之间互不影响，是并联的。 [2]四盏灯突然全部熄灭了，经检查，保险丝完好，这说明电路出现了断路现象；用测电笔测试室内各处电路时氖管均发光，这说明室内各处电路与火线之间是接通的，所以故障可能是进户线零线断路。 [3]电能表转盘转300r时，用电器消耗的电能 该用电器的电功率 12. 如图为小奇自制的验电器。用带负电的橡胶棒接触金属丝时，金属箔因为带______种电荷而张开，接触瞬间电流方向从______（填“橡胶棒到金属丝”或“金属丝到橡胶棒”）。用带电橡胶棒靠近纸屑，纸屑被吸引因为带电体具有______的性质。 【答案】 ①. 同 ②. 金属丝到橡胶棒 ③. 吸引轻小物体 【解析】 【详解】[1]用带负电的橡胶棒接触金属丝时，橡胶棒上多余的电子从橡胶棒转移到金属丝、金属杆、金属箔上，金属箔因为有多余的电子带上同种电荷相互排斥而张开。 [2]正电荷定向移动方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反，由于电子从橡胶棒转移到金属丝，所以电流方向是金属丝到橡胶棒。 [3]带电体具有吸引轻小物体的性质，所以靠近纸屑时，纸屑被吸引。 13. 如图甲所示是一种枪式空气锤，它的工作原理是利用压缩空气推动锤头高速向前运动撞击物体。压缩空气推动锤头运动时，压缩空气的内能 ___________（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程的能量转化与图中四冲程汽油机的 ___________（选填“乙”或“丙”）冲程相同。某单缸四冲程汽油机的转速为1800r/min，则该汽油机1s内对外做功 ___________次。 【答案】 ①. 减小 ②. 乙 ③. 15 【解析】 【详解】[1]压缩空气推动锤头运动时，压缩空气膨胀对锤头做功，压缩空气的内能减小，转化为锤头的机械能。 [2]汽油机在工作过程中，做功冲程将内能转化为机械能，因此，这一过程发生的能量转化形式与热机做功冲程相同，与图乙相同。 [3]此热机的转速为 热机的一个工作循环要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，所以此热机1s完成15个工作循环，1s内对外做功15次。 14. 某电热水壶有“烧水”、“保温”两种功能，电路如图所示，电热水壶工作电压为220V，，保温功率为110W。闭合开关______时为保温状态，电热水壶“烧水”功率为______W。在图中虚线框内增加一个“保温”工作指示灯，该指示灯的电阻尽可能______（选填“大”或“小”）些。 【答案】 ①. S1 ②. 880 ③. 大 【解析】 【详解】[1]电路如图所示，两开关同时闭合时，电路为R1的简单电路，只闭合S1时，两电阻串联，根据串联电路电阻的大小关系及可知，串联时总电阻更大，功率较小，为保温挡。 [2]电热水壶“烧水”功率为 [3]工作指示灯与R2是并联关系，根据并联电路电阻的大小关系，指示灯电阻越小，电路中总电阻越小，电流就越大，导致保温功率变大，为减小指示灯对电路的影响，该指示灯的电阻尽可能大。 三、作图题（本大题3小题，2+3+2=7分） 15. （1）如图所示电路两个灯泡并联，请在两个虚线框内分别连入电源和开关。 （2）如图，在图中标出磁体A端的磁极，磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”极。 （3）如图所示，图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下，请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后，上面的虚线框若填入开关，闭合开关时会对此部分断短路。因此上面的虚线框填电源，下面的虚线框填入开关控制左侧灯泡亮灭，此时两灯并联。如图所示： 【小问2详解】 图中磁体A端的磁极与通电螺线管的N极相排斥，因此磁体A端的磁极为N极；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极；通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此电源的左侧为“+”极。如图所示： 【小问3详解】 家庭电路中，开关应连接在火线和插座之间，三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示： 四、实验题（本大题3小题，7+6+7=20分） 16. （1）图甲所示是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置，所用的实验器材：相同的烧杯、温度计和相同的加热器。 ①本实验中，A、B两种液体吸收热量的多少可以通过_________来比较； ②为了比较A、B两种液体沸腾前的吸热情况，小明提出两种比较方案：a、让两者升高相同的温度，比较加热时间；b、让两者加热相同时间，比较升高的温度。你认为可行的方案是_________（填“a”、“b”或“a和b”）； ③根据实验数据绘制了图乙所示图像，从图像可知吸热能力较强的是_________（填“A”或“B”）液体。 （2）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 ①实验中通过观察U形管_________来比较电流通过导体产生热量的多少。 ②生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图一中 _____（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。 ③乙装置电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 ________。若将乙装置右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，该装置 _____探究电流产生的热量与导体电阻的关系（选填“能”或“不能”）。 【答案】（1） ①. 加热时间 ②. a和b ③. B （2） ①. 液面高度差 ②. 甲 ③. ④. 能 【解析】 【小问1详解】 [1]由于采用相同的电加热，相同的时间内，放出的热量相同，那么相同的时间内，A、B吸收的热量相同，加热时间越长，吸收的热量越多，故可以根据加热时间来判断吸收热量的多少。 [2]探究“比较不同物质吸热的情况”，可以采取两种方法，加热相同的时间，吸收相同的热量，比较升高的温度，升高的温度越高，吸热能力越弱；还可以采用升高相同的温度比较加热时间，加热时间越长，吸收的热量越多，吸热能力越强，故可行的方案是a和b。 [3]都从初温20℃，升温至45℃，升高相同的温度，B加热的时间比A长，B吸收的热量多于A物质，故B 物质吸热能力强。 【小问2详解】 [1]实验中采用转换法，通过观察U形管液面高度差来比较电流通过导体产生热量的多少，液面高度差越大，说明产生的热量越多。 [2]电炉丝和与之相连的导线是串联的，电流和通电时间相同，电炉丝的电阻大于导线的电阻，所以电炉丝产生的热量多，会出现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热这一现象，故可用甲图的实验结论来解释。 [3]由图乙可知通过电阻R1的电流是通过R2电流的两倍，电阻和通电时间相同，根据焦耳定律可得通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 [4]将乙装置右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，则通过两个容器内电阻的电流和通电时间都相同，电阻不同，故可以探究电流产生的热量与导体电阻的关系。 17. 有如下器材：电压为3V的电源、电压表、电流表、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）、标有“10Ω，1A”字样的滑动变阻器RP、开关及导线若干。 （1）在“探究电流与电压的关系”实验时： ①在连接电路时，开关应处于_______状态；（选填“断开”或者“闭合”） ②将图甲中的电路连接完整_______（要求：滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小）； ③实验过程中，若电流表无示数，电压表示数较大，原因可能是电阻R______（选填“短路”或“断路”）； ④根据实验数据画出乙所示I﹣U图像，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成__； （2）在“探究电流与电阻关系”实验时： ①将R＝5Ω的定值电阻接入电路，移动滑动变阻器，使电压表示数为2V，若将电阻R由5Ω换成10Ω，此时应将滑动变阻器的阻值向 _____（选填“大”或“小”）。 ②当改用30Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验，滑动变阻器的阻值至少是 _______Ω； 【答案】（1） ①. 断开 ②. ③. 断路 ④. 正比 （2） ①. 大 ②. 15 【解析】 【小问1详解】 [1]为保证电路安全，在连接电路过程中，开关应处于断开状态。 [2]要求滑片向左移动，变阻器连入电路阻值变小，说明是用左下接线柱将变阻器连入电路的。答案哪下： [3]电流表无示数，说明电路有断开之处，电压表有示数，说明电压表与电源两极间是连通的，即与电压表并联部分断路，即定值电阻断路。 [4]I-U图像为过坐标原点的直线，说明二者成正比。 【小问2详解】 [1]将5Ω定值电阻更换为10Ω的，根据串联电路分压原理可以知道，其两端电压增大，为使两端电压减小至2V，应减小通过它的电流。即要变阻器连入电路电阻变大。 [2]若能够正常实验，此时电路中电流为 变阻器两端电压为 变阻器连入电路阻值为 18. 小明用伏安法测量小灯泡的电阻，待测小灯泡L1的额定电压为2.5V。 （1）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，读数为_______V。要测量灯泡正常工作时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向_____（填A或B）端移动； （2）移动滑片，记下多组数据，并且绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）Ω，测量小灯泡的电阻时，_________（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值；原因是____________________。 （3）完成上述实验后，小明又设计了一种方案，也测出了Rx的电阻值，电路图如图丁所示。R0为阻值已知的定值电阻，电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下： ①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ②_____________，用电压表测出电源的电压U； ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝____________________。 【答案】（1） ①. 1.80 ②. B （2） ①. 8.3 ②. 不需要 ③. 灯泡电阻受温度影响，求平均值没意义 （3） ①. 闭合开关S、S1 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]电压表使用0~3V量程，分度值为0.1V，此时读数为1.80V。 [2]要将灯泡两端电压增大到2.5V，必须增大通过灯泡的电流，此时要减小变阻器连入电路的阻值，因此要将滑片向B端移动。 【小问2详解】 [1]小灯泡正常发光时的电阻为 [2][3]因为小灯的电阻随温度的变化而变化，因此对不同温度下小灯的电阻求平均值没有意义，所以不需要多次测量求平均值。 【小问3详解】 [1]此实验的原理是通过电压表测量出总电压与待测电阻两端电压，求出已知电阻两端电压，结合已知电阻阻值可求出电路中电流，再结合待测电阻两端电压求出待测电阻阻值。因此，第二步为：闭合S1，用电压表测出电源的电压。 [2]待测电阻阻值为 五、计算题（本大题2小题，6+7=13分） 19. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电流表的示数为0.5A，滑动变阻器的滑片移到中间时，电压表示数为3V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的滑片在中间时，电流表的示数； （3）电路的最小功率。 【答案】（1）5V；（2）0.2A；（3）0.625W 【解析】 【详解】解：（1）当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路为定值电阻的简单电路，电源电压 （2）当滑动变阻器的滑片在中间时，滑动变阻器的电压为3V，定值电阻与滑动变阻器串联，定值电阻的电压 电流表的示数 （3）和串联，通过的电流相等，当滑动变阻器的滑片在中间时，总阻值的一半接入电路 得 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路有最小功率为 答：（1）电源电压为5V； （2）滑动变阻器R2的滑片在中间时，电流表的示数为0.2A； （3）电路的最小功率为0.625W。 20. 图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。 （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 额定电压 220V 额定功率 加热挡 80W 保温挡 22W 【答案】（1）0.1A；（2）2200Ω；（3）2.4×104J，90% 【解析】 【详解】解：（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流 （2）由图乙可知，闭合开关S，只有R2的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温挡，R2的阻值 （3）孵化器消耗的电能 W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J 孵化器对水加热的效率 答：（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是0.1A； （2）R2的阻值是2200Ω； （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是2.4×104J，思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是90%。 六、综合题（本大题3小题，共18分） 21. 芳芳学习了电磁转换知识后，深受物理学家法拉第科学探索精神的影响，利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）闭合开关，使导体棒竖直上下运动，观察发现电流表的指针_________（选填“会”或“不会”）发生偏转；再使导体棒水平向右运动，发现电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，发现电流表指针反向偏转，说明感应电流的方向与导体的_________有关； （2）断开开关，无论磁铁如何放置，导体棒怎样运动，灵敏电流计的指针都不发生偏转，由此得出结论：_________电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流； （3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，为使实验现象更明显，可选择一下哪种方法_________；（填序号） A. 改变磁场方向 B. 换用磁性更强的磁铁 （4）从能量的角度分析，产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程，生活中利用电磁感应原理的实例有_________（列举1例）； （5）小明将灵敏电流表更换成电池组，闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动，若想改变导体棒摆动方向应_________。（填序号） A. 改变磁场方向 B. 增大电源电压 C. 增大磁场强度 D. 同时改变磁场方向和电路中的电流方向 【答案】（1） ①. 不会 ②. 运动方向 （2）闭合 （3）B （4）发电机 （5）A 【解析】 【小问1详解】 [1]闭合开关，使导体棒竖直上下运动时，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，电流表的指针不会发生偏转。 [2]导体棒向右运动和向左运动切割磁感线时产生的感应电流方向相反，说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。 【小问2详解】 断开开关时，即使导体在切割磁感线，导体中也不会产生感应电流，因为形成持续电流的其中一个条件是电路要闭合，故可得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。 【小问3详解】 实验现象不明显是因为产生的感应电流太小，要使实验现象更明显，应增强磁体的磁性，或增大导体运动的速度，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问4详解】 利用电磁感应原理的实例有发电机、动圈式话筒等等。 【小问5详解】 A．将灵敏电流表更换成电池组后，该装置就是用来探究磁场对通电导线的作用，实验中磁场对通电导线的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，只改变两者中的一个，则导体的受力方向改变，导体的摆动方向改变，故A符合题意； B．增大电源电压，电路中的电流增大，只能改变导体的受力大小，无法改变受力方向，故B不符合题意； C．增大磁场强度，只能改变导体的受力大小，无法改变受力方向，故C不符合题意； D．同时改变磁场方向和电路中的电流方向，导体的受力方向不变，故D不符合题意； 故选A。 22. 阅读短文，回答问题。 手机无线充电 生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电，原理如图甲所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内，这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%，现在很多手机都搭配了超级无线快充功能，在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整，我国某品牌智能手机使用标称电压3V，容量4400mA•h的电池，采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半，极大地方便了人们使用。 虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点，但充电效率也受到多种因素影响，系统的发热程度、环境干忧物，线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率，只有当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电。 （1）给电池充电的过程中，将 _____转化为化学能，电池相当于____（选填“用电器”或“电源”）； （2）如图2所示哪个选项是正确的充电方式并能提高充电的效率 _____； （3）标有“输出11V，6A”字样的充电器给电池充电，设充电器工作时输出功率保持不变，充电效率为80%，则选用该充电器将上述手机电池从零到充满电需要 _______min； （4）利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制如图乙、丙所示图像，若充电的导线的阻值为0.05Ω，前20min导线产生的热量为 _________。 【答案】（1） ①. 电能 ②. 用电器 （2）A （3）15 （4）900J 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电池放电时，化学能转化为电能，给电池充电的过程中，将电转化为化学能，此时电池相当于用电器。 【小问2详解】 系统的发热程度、环境干扰物，线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。只有当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【小问3详解】 充电器的输出功率为 电池充满电储存的电能为 根据可知，电池从零到充满电需要的时间为 【小问4详解】 前20min电压不变，电流分别为6A、4A、2A，根据焦耳定律可得，前20min导线产生的热量为 23. 佛山某生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统，其简化后的电路图如图甲所示。浇水系统的开关是电子时控开关，每天上午7:00—7:15、中午12:00—12:15、下午17:00—17:15会自动闭合，启动浇水系统对花卉进行浇淋。喷雾系统用于调节空气湿度，其控制电路中电源电压，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：％RH）变化的图象如图乙所示。当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.03A时，衔铁被释放。 （1）浇水系统的水泵参数如下表，则水泵一个月（按30天）耗电__________； 型号 SC**** 材质 不锈钢 功率 1200W 颜色 灰白色 电源 220V/50Hz 重量 80kg （2）随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会__________（选填“变大”“变小”或“不变”），图甲中喷雾系统的C点应连接__________（选填“A”或“B”）点，浇水系统和喷雾系统的连接方式是__________联； （3）如果花棚的湿度小于50％时喷雾系统启动，则的阻值为__________Ω；当花棚湿度到达__________，喷雾系统停止工作。当使用时间长以后，控制电路的电压U会降低，这时花棚所控制的最高湿度会__________（选填“上升”“下降”或“不变”）。 【答案】 ①. 27kW·h ②. 变小 ③. A ④. 并 ⑤. 250 ⑥. 70% ⑦. 上升 【解析】 【详解】（1）[1]该水泵每天工作的时间为45min，即0.75h，则每个月消耗的电能为 （2）[2][3]由图乙可知，当空气湿度减小时，R的阻值增大，控制电路的总电阻会增大，由欧姆定律可知通过电路的电流会变小；当控制电路中的电流减小到0.03A时，衔铁被释放，喷雾系统开始工作，从而增大空气的湿度。因此喷雾系统的C点应连接A点，才能满足条件。 [4]由于浇水系统和喷雾系统可以单独工作，互不影响，因此两者之间是并联。 （3）[5][6]花棚的湿度为50％时喷雾系统启动，则此时R的阻值大小为150Ω，系统启动时的工作电流为0.03A时，电路中的总电阻为 此时R0的阻值大小为 当喷雾系统停止工作时，电路中的电流为0.04A，此时电路中的总电阻为 则此时R的阻值大小为 由图乙可知对用的空气湿度为70%。 [7]当花棚控制湿度越高时，R的阻值越小，电路中的电流越大，达到0.04A时衔铁将被吸合，喷雾系统不再工作。若电源电压降低，则会使达到0.04A时的总电阻变小，则R的阻值也随之变小，图乙中对应的最高湿度会上升。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年初三第一学期第四次素养（物理科） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。 1. 如图的不同现象中，说明分子有引力的现象是（　　） A. 50mL的水和50mL的酒精混合小于100mL B. 注射器里的水很难被压缩 C. 两个铅块磨平并挤压后就能“吸”在一起 D. 墨水在热水中扩散得比在冷水中快 2. 如图甲是小华在学校科技实践活动中自制的盐水动力车，主要是由盐水电池和一个小电动机组装而成的。图乙是他在测量自制盐水电池的电压，下列内容摘自关于盐水动力车的说明书，其中说法不合理的是（　　） A. 盐水电池给小车供电时，化学能转化为电能 B. 盐水电池的铜片为电池的负极 C. 自制盐水电池的电压是0.4V D. 小车的运动是电能转化为机械能 3. 砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（　　） A. 晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 B. 在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的比热容变小 C. 烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能 4. 图中的电动独轮车依靠电力驱动，低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车上时开关自动闭合，电动机工作，独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（ ） A. B. C. D. 5. 下列有关安全用电和电路故障的的说法正确的是（　　） A. 人体的安全电压是36V B. 双线触电不会导致漏电保护器断开电源 C. 空气开关跳闸，一定是电路短路了 D. 小功率用电器不需要用三孔插座 6. 马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列器件工作原理与它相同的是（　　） A. 闭合开关导体棒在磁场中运动 B. 门吸 C. 手摇发电电筒 D. 电铃 7. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ ） ①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω ④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 原子、原子核、电子、中子、质子中带负电的是______，与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，则毛皮______电子（选填“失去”“得到”）；科学家发明了一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度，这是因为石墨烯具有良好的______（选填“导电性”“导热性”）。 9. 坐进新汽车里，我们常常会闻到一股刺鼻的气味，这种气味主要来自于各种装饰材料中的有害物质，这是_______现象，说明了分子在永不停息地无规则运动。汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要是利用了水的______大的特性，若汽车的水箱中的水温度由20℃升高到70℃，水吸收的热量是2.1×106J，则水箱中水的质量是 _______kg。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 10. 如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，B端是______极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性______（选填 “增强”、“不变”或“减弱”）。 11. 家庭电路中，各用电器应______联接在电路中；小林家中的四盏灯突然全部熄灭了，经检查，保险丝完好，用测电笔测试室内各处电路时氖管均发光，可能是______（选填“灯全部烧坏”“进户线零线断路”或“室内某处短路”）；排除故障后，若如图所示电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小林家中用电器的总功率为______W。 12. 如图为小奇自制的验电器。用带负电的橡胶棒接触金属丝时，金属箔因为带______种电荷而张开，接触瞬间电流方向从______（填“橡胶棒到金属丝”或“金属丝到橡胶棒”）。用带电橡胶棒靠近纸屑，纸屑被吸引因为带电体具有______的性质。 13. 如图甲所示是一种枪式空气锤，它的工作原理是利用压缩空气推动锤头高速向前运动撞击物体。压缩空气推动锤头运动时，压缩空气的内能 ___________（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程的能量转化与图中四冲程汽油机的 ___________（选填“乙”或“丙”）冲程相同。某单缸四冲程汽油机的转速为1800r/min，则该汽油机1s内对外做功 ___________次。 14. 某电热水壶有“烧水”、“保温”两种功能，电路如图所示，电热水壶工作电压为220V，，保温功率为110W。闭合开关______时为保温状态，电热水壶“烧水”功率为______W。在图中虚线框内增加一个“保温”工作指示灯，该指示灯的电阻尽可能______（选填“大”或“小”）些。 三、作图题（本大题3小题，2+3+2=7分） 15. （1）如图所示电路两个灯泡并联，请在两个虚线框内分别连入电源和开关。 （2）如图，在图中标出磁体A端的磁极，磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”极。 （3）如图所示，图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下，请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。 四、实验题（本大题3小题，7+6+7=20分） 16. （1）图甲所示是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置，所用的实验器材：相同的烧杯、温度计和相同的加热器。 ①本实验中，A、B两种液体吸收热量的多少可以通过_________来比较； ②为了比较A、B两种液体沸腾前的吸热情况，小明提出两种比较方案：a、让两者升高相同的温度，比较加热时间；b、让两者加热相同时间，比较升高的温度。你认为可行的方案是_________（填“a”、“b”或“a和b”）； ③根据实验数据绘制了图乙所示图像，从图像可知吸热能力较强的是_________（填“A”或“B”）液体。 （2）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 ①实验中通过观察U形管_________来比较电流通过导体产生热量的多少。 ②生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图一中 _____（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。 ③乙装置电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 ________。若将乙装置右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，该装置 _____探究电流产生的热量与导体电阻的关系（选填“能”或“不能”）。 17. 有如下器材：电压为3V的电源、电压表、电流表、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）、标有“10Ω，1A”字样的滑动变阻器RP、开关及导线若干。 （1）在“探究电流与电压的关系”实验时： ①在连接电路时，开关应处于_______状态；（选填“断开”或者“闭合”） ②将图甲中的电路连接完整_______（要求：滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小）； ③实验过程中，若电流表无示数，电压表示数较大，原因可能是电阻R______（选填“短路”或“断路”）； ④根据实验数据画出乙所示I﹣U图像，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成__； （2）在“探究电流与电阻关系”实验时： ①将R＝5Ω的定值电阻接入电路，移动滑动变阻器，使电压表示数为2V，若将电阻R由5Ω换成10Ω，此时应将滑动变阻器的阻值向 _____（选填“大”或“小”）。 ②当改用30Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验，滑动变阻器的阻值至少是 _______Ω； 18. 小明用伏安法测量小灯泡的电阻，待测小灯泡L1的额定电压为2.5V。 （1）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，读数为_______V。要测量灯泡正常工作时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向_____（填A或B）端移动； （2）移动滑片，记下多组数据，并且绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）Ω，测量小灯泡的电阻时，_________（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值；原因是____________________。 （3）完成上述实验后，小明又设计了一种方案，也测出了Rx的电阻值，电路图如图丁所示。R0为阻值已知的定值电阻，电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下： ①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ②_____________，用电压表测出电源的电压U； ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝____________________。 五、计算题（本大题2小题，6+7=13分） 19. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电流表的示数为0.5A，滑动变阻器的滑片移到中间时，电压表示数为3V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的滑片在中间时，电流表的示数； （3）电路的最小功率。 20. 图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。 （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 额定电压 220V 额定功率 加热挡 80W 保温挡 22W 六、综合题（本大题3小题，共18分） 21. 芳芳学习了电磁转换知识后，深受物理学家法拉第科学探索精神的影响，利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）闭合开关，使导体棒竖直上下运动，观察发现电流表的指针_________（选填“会”或“不会”）发生偏转；再使导体棒水平向右运动，发现电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，发现电流表指针反向偏转，说明感应电流的方向与导体的_________有关； （2）断开开关，无论磁铁如何放置，导体棒怎样运动，灵敏电流计的指针都不发生偏转，由此得出结论：_________电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流； （3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，为使实验现象更明显，可选择一下哪种方法_________；（填序号） A. 改变磁场方向 B. 换用磁性更强的磁铁 （4）从能量的角度分析，产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程，生活中利用电磁感应原理的实例有_________（列举1例）； （5）小明将灵敏电流表更换成电池组，闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动，若想改变导体棒摆动方向应_________。（填序号） A. 改变磁场方向 B. 增大电源电压 C. 增大磁场强度 D. 同时改变磁场方向和电路中的电流方向 22. 阅读短文，回答问题。 手机无线充电 生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电，原理如图甲所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内，这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%，现在很多手机都搭配了超级无线快充功能，在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整，我国某品牌智能手机使用标称电压3V，容量4400mA•h的电池，采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半，极大地方便了人们使用。 虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点，但充电效率也受到多种因素影响，系统的发热程度、环境干忧物，线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率，只有当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电。 （1）给电池充电的过程中，将 _____转化为化学能，电池相当于____（选填“用电器”或“电源”）； （2）如图2所示哪个选项是正确的充电方式并能提高充电的效率 _____； （3）标有“输出11V，6A”字样的充电器给电池充电，设充电器工作时输出功率保持不变，充电效率为80%，则选用该充电器将上述手机电池从零到充满电需要 _______min； （4）利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制如图乙、丙所示图像，若充电的导线的阻值为0.05Ω，前20min导线产生的热量为 _________。 23. 佛山某生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统，其简化后的电路图如图甲所示。浇水系统的开关是电子时控开关，每天上午7:00—7:15、中午12:00—12:15、下午17:00—17:15会自动闭合，启动浇水系统对花卉进行浇淋。喷雾系统用于调节空气湿度，其控制电路中电源电压，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：％RH）变化的图象如图乙所示。当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.03A时，衔铁被释放。 （1）浇水系统的水泵参数如下表，则水泵一个月（按30天）耗电__________； 型号 SC**** 材质 不锈钢 功率 1200W 颜色 灰白色 电源 220V/50Hz 重量 80kg （2）随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会__________（选填“变大”“变小”或“不变”），图甲中喷雾系统的C点应连接__________（选填“A”或“B”）点，浇水系统和喷雾系统的连接方式是__________联； （3）如果花棚的湿度小于50％时喷雾系统启动，则的阻值为__________Ω；当花棚湿度到达__________，喷雾系统停止工作。当使用时间长以后，控制电路的电压U会降低，这时花棚所控制的最高湿度会__________（选填“上升”“下降”或“不变”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $