精品解析：广东省揭阳市普宁市2024-2025学年九年级上学期第三次月考物理试卷

2024-2025学年度第1学期第3次练习 9年级物理科试题（A卷） （考试时长80分钟 试卷总分100分） 一．选择题（共7小题） 1. 下面说法正确的是（　　） A. 普通家用节能灯的工作电流为5A B. 家用空调的工作电流为0.2A C. 一节新干电池的电压约为1.5V D. 人体安全电压为36V 2. 两个正方体形状的金属如图，甲、乙接触后，甲传递热量给乙，则（ ） A. 甲物体所含的热量一定大 B. 乙物体的温度一定比甲低 C. 当甲乙内能相等时，热传递停止 D. 甲物体分子运动更剧烈，其内能也更大 3. 如图所示描述的物理过程，正确的是（　　） A. 图甲：厚玻璃筒内空气被压缩，硝化棉燃烧——活塞对硝化棉做功，硝化棉的内能增大，温度达到了燃点 B. 图乙：瓶内空气推出塞子，瓶内出现白雾——瓶内空气对外做功，内能减小，温度降低，空气液化形成白雾 C. 图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时——水蒸气的内能转化为塞子的机械能 D. 图丁：此冲程是做功冲程——内能转化为机械能 4. 如图，加油站工作人员提取油枪加油前，手必须触摸静电释放器，以清除身体上的静电，确保安全。下列说法正确的是（　　） A. 静电释放器可由玻璃制成 B. 身体上的静电是人体与衣服摩擦过程创造的 C. 清除静电后，人体上的正、负电荷全部消失 D. 清除静电时，人体的静电经静电释放器释放到大地 5. 将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是 A. 两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮 B. 两只小灯泡都能正常发光 C. 通过乙灯的电流较大 ，所以乙灯较亮 D. 两只小灯泡的总功率小于2W 6. 某型号手电筒风扇，只闭合照明开关时，照明灯单独亮起；只闭合风扇开关时，风扇单独工作。下列电路设计符合要求的是（　　） A B. C D. 7. 如题图甲所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，当滑动变阻器的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的线如题图乙所示，则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是（　　） A. B. C. D. 二．填空题（共7小题） 8. 如图所示，用不锈钢水壶在天然气灶上烧水，壶中的水沸腾时壶盖不断地跳动，在此过程中水蒸气的内能主要是通过___________（选填:“做功”或“热传递”）的方式改变的，壶中水的温度越高，水具有的_________（选填：“内能”或“热量”）就越多，在这过程中水蒸气的能量____________（选填：“守恒”或“不守恒”） 9. 家用小汽车的发动机是把汽油燃烧放出的内能转化为______能的装置，如图所示是四冲程汽车发动机的工作原理图，其中______图是压缩冲程，此汽油机曲轴的转速是，则它每秒钟共完成______个冲程。 10. 如图是今年12月2日我国用长征火箭发射“嫦娥三号”卫星时的壮观情景。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的 _____ 能，再转化为火箭的 _____ 能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且 ______ 大。 11. 如图甲所示，将在头发上摩擦过的气球靠近细小的水流，水流被气球吸引发生弯曲，说明带电体具有吸引______的性质；两个相同的验电器A和B（如图乙、丙），用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球，观察到验电器A的金属箔片张开，使金属箔片张开的原理是______；另一个验电器B不带电，用带绝缘手柄的金属杆把A和B连起来，验电器B的金属箔也张开（如图丙），金属杆的瞬间电流方向是______（选填“由A到B”或“由B到A”）。 12. 如图甲所示，电源电压是3V且保持不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯两端电压为______V，若断开开关，电压表示数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如图乙所示，两个水果组成电池可以使发光二极管发光，图中发光二极管具有单向导电的性质，电流只能从正极流进，从负极流出，金属片___________（选填“A”或“B”）是水果电池的正极。 13. 某智能手机的锂电池上标有“，”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压不变，增大充电的电流。给手机充电的过程中，手机电池属于电路构成中的__________（选填“电源”或“用电器”）。这块锂电池充满电可以储存__________J的电能；若给锂电池快充入的电能，需要充电，此时手机的快充电流大小为__________A。 14. 若将分别标有“3V 3W”、“6V 3W”字样的甲、乙两只灯泡串联接入电路，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是____V；____（选填“甲”或“乙”）灯更亮；甲灯实际消耗的电功率是____W（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 三．作图题（共3小题） 15. （1）如图所示是一种电动独轮车电路图，仅开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合开关S2，电动机M才能启动。如果断开开关S1，指示灯熄灭，同时电动机M停止运行。按要求将电路图补充完整。 （2）如图是一种调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。要求：旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变亮。请完成该电路的连接。 （3）根据图所示的电路实物图，在右侧方框内画出对应的电路图。 四．实验探究题（共3小题） 16. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同物质的吸热能力，应选择 ________两图进行实验：不同物质吸热的多少是通过 _________来反映的（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”），所用实验方法：________； （2）根据实验测得的数据，分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，则a、b两种液体的比热容之比为________； （3）为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在 _________（选填“燃料燃烧相同时间”或“燃料燃尽”）时，记下各个时刻烧杯的水温，该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值 _______（选填“偏大”或“偏小”），原因是：____________________。 17. 小听在“探究电流与电阻关系”的实验时： （1）连接完图甲的实物图后，仔细检查发现有一根导线连接错误，请在连错的那根导线上打“×”，并用画笔代替导线将电路连接正确__________； （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表、电流表示数均为零，其中可能的原因是__________； A．电阻R短路 B．电阻R断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至__________处，开始实验。小听根据测得实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像，其中阴影面积的物理意义是__________； （4）某次实验中，如果将电阻更换成，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向__________（选填“左”或“右”）端移动，若实验过程中，电源电压保持4.5V不变，则滑动变阻器的最大阻值至少是__________。 18. 在测量小灯泡的电功率的实验中，小华连接好了如图甲所示的实验电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V，用两节新干电池串联组成电源。 （1）图甲中，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，小华接下来应进行的操作是　 　； A. 检查灯泡否断路 B. 检查滑动变阻器是否接触不良 C. 检查开关是否接触良好 D. 移动滑动变阻器的滑片 （2）问题解决后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，多次实验，描绘出小灯泡的I-U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是__________W； （3）分析图乙可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_______（填“减小”“增大”或“不变”）； （4）有同学认为利用图甲中器材还可以探究“导体中的电流和导体两端电压”的关系，你认为这种说法________（填“合理”或“不合理”），理由是___________________； （5）小华经过思考，设计了如图丙所示电路，测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定电功率，图中R2是旋盘式电阻箱，R1是滑动变阻器。按图丙连接好测量电路， ①将R1滑片置于最右端，S2与a接线柱连接，闭合开关S1，调节R1，使电压表的示数为U额； ②____________________，调节R2，使电压表的示数为U额，读出此时电阻箱连入电路的电阻为R0，则小灯泡额定功率的表达式为P额=____________________（用题中所给字母表示）。 五．计算题（共2小题） 19. 一辆汽车以20m/s 的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/ m3，汽油的热值为4.5× 107J/kg，求： （1）汽油完全燃烧放出的热量。 （2）汽车发动机的效率。 （3）汽车行驶过程中所受的阻力。 20. 某家用电蒸锅的简化电路如图甲所示，有加热和保温两种状态。图乙是电蒸锅工作时电流Ⅰ随时间t的变化图像，求： （1）电蒸锅加热状态的电功率？ （2）电蒸锅 R2的阻值？ （3）电蒸锅工作30min 消耗的总电能？ 六．综合能力题（共3小题） 21. 有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，小华查阅了相关资料后，自制了如图甲所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。 （1）小华按照设计的电路图连接电路，检测网未放入水中，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示数，表明雨水是______（选填“导体”或“绝缘体”）。小华通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化； （2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在______（选填“变大”或“变小”），我们知道，影响导体电阻的大小的因素有：导体的材料、______、横截面积和温度，由此可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______变化引起的； （3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，若要解决此问题，可在图乙电路中加装一个开关，此开关应与检测网______（选填“串联”或“并联”）。 22. 雾霾天气的主要污染物是 PM2.5，PM2.5是大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒悬浮物，它们在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体造成危害。某大学的科研队伍成功研制出PM2.5净化器，其原理如图所示。 （1）风扇旋转吸入空气，气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物很快会被金属网C吸引，这是因为_____________。颗粒物接触金属网C后会带上________（选填“正”或“负”）电荷。 （2）带电颗粒物很快又会离开金属网C，这是因为_____________。离开金属网C后，颗粒物很快又被带有正电荷的棉芯D牢牢粘住，这是因为___________。 （3）室外空气中的 PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放。PM2.5在空中做无规则运动_______（选填“属于”或“不属于”）分子的无规则运动；提出一个能有效减小空气中PM2.5浓度的做法：_____________。 23. 阅读短文，回答问题； 最佳空燃比 进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理如图乙所示：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 （1）图乙中氧化锆内的电流方向是：由铂电极______（选填“A到B”或“B到A”）； （2）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如丙图所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，需要______（选填“增大”或“减小”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为______； （3）为使质量为、温度为20℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需要吸收______J的热量；[大气比热容取，不计热量损失] （4）一辆小汽车在5s内匀速行驶160m，其四缸四冲程发动机如丁图所示，单缸全程转速为40转/秒，单缸每秒对外做功______次，发动机以最佳空燃比工作，每次进入单个汽缸的空气质量均为0.294g，发动机的效率为40%，汽油热值取，则汽车的牵引力为______N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第1学期第3次练习 9年级物理科试题（A卷） （考试时长80分钟 试卷总分100分） 一．选择题（共7小题） 1. 下面说法正确的是（　　） A. 普通家用节能灯的工作电流为5A B. 家用空调的工作电流为0.2A C. 一节新干电池的电压约为1.5V D. 人体安全电压为36V 【答案】C 【解析】 【详解】A．普通家用节能灯的工作电流为0.2A，故A不符合题意； B．家用空调的工作电流为5A，故B不符合题意； C．不同电源提供的电压不同，一节新干电池的电压约为1.5V，故C符合题意； D．人体安全电压为不高于36V的电压，故D不符合题意。 故选C。 2. 两个正方体形状的金属如图，甲、乙接触后，甲传递热量给乙，则（ ） A. 甲物体所含的热量一定大 B. 乙物体的温度一定比甲低 C. 当甲乙内能相等时，热传递停止 D. 甲物体分子运动更剧烈，其内能也更大 【答案】B 【解析】 【详解】A．热量是过程量，不能用含有来描述，故A不符合题意； BCD．热量只能由高温物体自发的向低温物体传递，甲传递热量给乙，表明甲的温度较高，内能与温度、质量、状态等因素有关，甲的温度高分子运动更剧烈，但不一定内能大，当甲乙温度相等时，热传递停止，故B符合题意，CD不符合题意。 故选B。 3. 如图所示描述的物理过程，正确的是（　　） A. 图甲：厚玻璃筒内空气被压缩，硝化棉燃烧——活塞对硝化棉做功，硝化棉的内能增大，温度达到了燃点 B. 图乙：瓶内空气推出塞子，瓶内出现白雾——瓶内空气对外做功，内能减小，温度降低，空气液化形成白雾 C. 图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时——水蒸气的内能转化为塞子的机械能 D. 图丁：此冲程是做功冲程——内能转化为机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，使其温度升高达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧，而不是活塞对硝化棉做功，故A错误； B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成白雾，而不是空气液化成白雾，故B错误； C．图丙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C正确； D．图丁中两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 4. 如图，加油站工作人员提取油枪加油前，手必须触摸静电释放器，以清除身体上的静电，确保安全。下列说法正确的是（　　） A. 静电释放器可由玻璃制成 B. 身体上的静电是人体与衣服摩擦过程创造的 C. 清除静电后，人体上的正、负电荷全部消失 D. 清除静电时，人体的静电经静电释放器释放到大地 【答案】D 【解析】 【详解】A．为了将人体的静电释放掉，则静电释放器应该是导体，而玻璃是绝缘体，故A错误； B．人身体与衣物摩擦带电，是由于电荷发生了转移，故B错误； C．清除静电后，人体的所带的电荷发生转移，但人体内的正负电荷不会消失，故C错误； D．除静电时，人体、静电释放器和大地连通构成回路，人体的静电经静电释放器释放到大地，故D正确。 故选D。 5. 将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是 A. 两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮 B. 两只小灯泡都能正常发光 C. 通过乙灯的电流较大 ，所以乙灯较亮 D. 两只小灯泡的总功率小于2W 【答案】D 【解析】 【分析】（1）已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，利用欧姆定律求出两灯泡的电阻； （2）根据串联电路的电流特点比较通过两灯泡的电流关系，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与两灯泡的额定电流相比较判断两灯泡是否正常工作，根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系判断亮暗关系，根据P=UI求出电路消耗的总功率． 【详解】 由P=UI可得，两灯泡的额定电流： I甲==0.5A，I乙==A， 由I=可得，两灯泡的电阻： R甲==12Ω，R乙==18Ω； 甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，通过两灯泡的电流相等，故C不正确； 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流： I==0.2A， 因I＜I乙＜I甲， 所以，两灯泡均不能正常发光，故B不正确； 由P=I2R可知，乙灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮，故A不正确； 电路的总功率： P=UI=6V×0.2A=1.2W＜2W，故D正确． 故选D． 6. 某型号手电筒风扇，只闭合照明开关时，照明灯单独亮起；只闭合风扇开关时，风扇单独工作。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，照明灯和风扇分别由一个开关控制，所以照明灯和风扇并联，且支路上各有一个开关，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7. 如题图甲所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，当滑动变阻器的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的线如题图乙所示，则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当S闭合时，R1和R2串联，电压表测R2两端的电压，当滑动变阻器的滑片滑到a端时，由乙图可知，电压表示数为9V，电路中电流为0.3A，则电源电压 滑动变阻器滑片在b端时，由乙图可知，电压表示数为6V，电路中电流为0.4A，则电源电压 解得 R1=30Ω，U=18V 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二．填空题（共7小题） 8. 如图所示，用不锈钢水壶在天然气灶上烧水，壶中的水沸腾时壶盖不断地跳动，在此过程中水蒸气的内能主要是通过___________（选填:“做功”或“热传递”）的方式改变的，壶中水的温度越高，水具有的_________（选填：“内能”或“热量”）就越多，在这过程中水蒸气的能量____________（选填：“守恒”或“不守恒”） 【答案】 ①. 做功 ②. 内能 ③. 不守恒 【解析】 【详解】[1]壶中的水沸腾时壶盖不断地跳动，在此过程中水蒸气推动壶盖做功，将内能转化为机械能，水蒸气的内能主要是通过做功的方式改变的。 [2]壶中水的温度越高，水具有的内能就越多，热量是过程量，不能用具有来描述。 [3]在这过程中水蒸气的部分内能转化为了壶盖的机械能，水蒸气的内能减少，水蒸气的能量不守恒。 9. 家用小汽车的发动机是把汽油燃烧放出的内能转化为______能的装置，如图所示是四冲程汽车发动机的工作原理图，其中______图是压缩冲程，此汽油机曲轴的转速是，则它每秒钟共完成______个冲程。 【答案】 ①. 机械 ②. A ③. 180 【解析】 【详解】[1]家用小汽车的发动机是把汽油燃烧放出的内能转化为机械能使得车子行驶的装置，属于热机。 [2]A图中两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程。 [3]四冲程汽油机曲轴每转两圈，完成4个冲程，并对外做功1次。曲轴转速是5400 r/min，则每秒转90圈，每秒钟共完成180个冲程。 10. 如图是今年12月2日我国用长征火箭发射“嫦娥三号”卫星时的壮观情景。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的 _____ 能，再转化为火箭的 _____ 能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且 ______ 大。 【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 热值 【解析】 【详解】[1][2]燃料燃烧是把燃料的化学能转化为内能，火箭升高，其机械能增大，它的机械能来自于燃料燃烧后产生的高温高压的燃气，它是利用了内能可以做功，把内能转化为机械能。 [3]火箭燃料利用液态氢是因为它的热值大，在质量一定时，燃烧后放出的热量多。 11. 如图甲所示，将在头发上摩擦过的气球靠近细小的水流，水流被气球吸引发生弯曲，说明带电体具有吸引______的性质；两个相同的验电器A和B（如图乙、丙），用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球，观察到验电器A的金属箔片张开，使金属箔片张开的原理是______；另一个验电器B不带电，用带绝缘手柄的金属杆把A和B连起来，验电器B的金属箔也张开（如图丙），金属杆的瞬间电流方向是______（选填“由A到B”或“由B到A”）。 【答案】 ①. 轻小物体 ②. 同种电荷相互排斥 ③. 由A到B 【解析】 【详解】[1]在头发上摩擦过的气球变成了带电体，带电体具有吸引轻小物体的性质，所以气球靠近细小的水流，水流被气球吸引发生弯曲。 [2][3]与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触验电器A的金属球，验电器A的金属箔片带上同种正电荷相互排斥而张开；用带绝缘手柄的金属杆把A和B连起来，验电器B的电子向A移动，电流的方向与电子定向移动的方向相反，所以金属杆的瞬间电流方向是由A到B。 12. 如图甲所示，电源电压是3V且保持不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯两端的电压为______V，若断开开关，电压表示数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如图乙所示，两个水果组成电池可以使发光二极管发光，图中发光二极管具有单向导电的性质，电流只能从正极流进，从负极流出，金属片___________（选填“A”或“B”）是水果电池的正极。 【答案】 ①. 1 ②. 变大 ③. A 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，闭合开关后，灯L1与L2串联，电压表测灯L2两端的电压；已知此时电压表示数是1V，则灯L2两端的电压是1V。 [2]断开开关S，电压表串联在电路中，电压表测电源电压，此时其示数为3V。所以断开开关后，电压表示数变大。 [3]图中二极管发光，说明二极管的连接是正确的，此时水果是这个电路里的电源，金属片A是水果电池的正极，金属片B是水果电池的负极。 13. 某智能手机的锂电池上标有“，”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压不变，增大充电的电流。给手机充电的过程中，手机电池属于电路构成中的__________（选填“电源”或“用电器”）。这块锂电池充满电可以储存__________J的电能；若给锂电池快充入的电能，需要充电，此时手机的快充电流大小为__________A。 【答案】 ①. 用电器 ②. ③. 5.04 【解析】 【详解】[1]给手机充电的过程中，手机电池消耗电能，相当于用电器。 [2]这块锂电池充满电可以储存的电能为 [3]若给锂电池快充入的电能，则充入的电能为 由可知，此时手机的快充电流大小为 14. 若将分别标有“3V 3W”、“6V 3W”字样的甲、乙两只灯泡串联接入电路，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是____V；____（选填“甲”或“乙”）灯更亮；甲灯实际消耗的电功率是____W（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 【答案】 ①. 7.5 ②. 乙 ③. 0.75 【解析】 【详解】[1]两灯泡的额定电流 I甲==1A I乙==0.5A 两灯泡的电阻分别为 R甲==3Ω R乙==12Ω 因串联电路中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路中的最大电流是0.5A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，允许加在它们两端的最高电压 U=I(R甲+R乙)=0.5A×(3Ω+12Ω)=7.5V [2]串联电路中各处的电流相等，由于 R甲＜R乙 由P=I2R可知 P甲＜P乙 乙灯更亮。 [3]甲灯实际消耗的电功率 P甲=I2R甲=(0.5A)2×3Ω=0.75W 三．作图题（共3小题） 15. （1）如图所示是一种电动独轮车电路图，仅开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合开关S2，电动机M才能启动。如果断开开关S1，指示灯熄灭，同时电动机M停止运行。按要求将电路图补充完整。 （2）如图是一种调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。要求：旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变亮。请完成该电路的连接。 （3）根据图所示的电路实物图，在右侧方框内画出对应的电路图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，当电源开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合开关S2，电动机M才能启动，说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响，即指示灯与电动机并联，如果断开开关S1，指示灯熄灭，同时电动机M停止运行，说明开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路，如图 【小问2详解】 电位器应与灯泡串联接入电路中，旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，由可知，电源电压一定时，电路的总电阻应变小，电位器接入电路中的电阻应变小，由图可知，将a和b两接线柱接入电路后，逆时针旋转旋钮时，其阻值变小电路中的电流变大，灯泡变亮，如图 【小问3详解】 由实物图知，定值电阻与滑动变阻器并联，滑动变阻器与电流表A2串联，电流表A1在干路，开关S在干路上，电路图如图 四．实验探究题（共3小题） 16. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同物质的吸热能力，应选择 ________两图进行实验：不同物质吸热的多少是通过 _________来反映的（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”），所用实验方法：________； （2）根据实验测得的数据，分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，则a、b两种液体的比热容之比为________； （3）为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在 _________（选填“燃料燃烧相同时间”或“燃料燃尽”）时，记下各个时刻烧杯的水温，该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值 _______（选填“偏大”或“偏小”），原因是：____________________。 【答案】（1） ①. 甲、丙 ②. 加热时间 ③. 转换法 （2）2∶1 （3） ①. 燃料燃尽 ②. 偏小 ③. 燃料不能完全燃烧、实验过程中存在热损失等 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]比较不同物质吸热能力，应控制燃料相同而吸热物质不同，应选择甲、丙两图进行实验；甲、丙实验用的加热装置相同，相同时间装置放出的热量相同，液体吸收的热量相同，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的，所用实验方法是转换法。 【小问2详解】 据图乙可知，a、b都加热5min，吸收相同的热量，a温度变化量为20℃，b温度变化量为40℃；由可得，a、b两种液体的比热容之比为 【小问3详解】 [1]为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料燃尽时，记下了各个时刻烧杯中水温，从中选取水的初温、末温，计算出水吸收的热量，根据燃料的质量和，该实验也可以粗略测出燃料的热值。 [2][3]由于燃料不能完全燃烧、实验过程中存在热损失等原因，实验中液体吸收的热量比燃料完全燃烧放出的热量更少，所以计算出来的热值会比实际值偏小。 17. 小听在“探究电流与电阻关系”的实验时： （1）连接完图甲的实物图后，仔细检查发现有一根导线连接错误，请在连错的那根导线上打“×”，并用画笔代替导线将电路连接正确__________； （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表、电流表示数均为零，其中可能的原因是__________； A．电阻R短路 B．电阻R断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至__________处，开始实验。小听根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像，其中阴影面积的物理意义是__________； （4）某次实验中，如果将电阻更换成，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向__________（选填“左”或“右”）端移动，若实验过程中，电源电压保持4.5V不变，则滑动变阻器的最大阻值至少是__________。 【答案】 ①. ②. D ③. 最大阻值 ④. 定值电阻两端的电压 ⑤. 左 ⑥. 12.5 【解析】 【详解】（1）[1]图中没有将定值电阻接入电路，错误的导线是连接定值电阻右侧接线柱与电流表相连的导线，将错误导线去除后，再用导线将定值电阻左接线柱与电流表0.6A接线柱相连，如图所示 （2）[2]A．电阻R短路，电压表相当于测量一段导线两端的电压，所以示数为0，电路仍为通路，电流表示数不为0，故A不符合题意； B．电阻R断路，电压表串联进电路，相当于测量电源电压，电路中电流很小，所以电压表有示数，电流表没有示数，故B不符合题意； C．滑动变阻器短路，电路仍为通路，电流表和电压表均有示数，故C不符合题意； D．滑动变阻器断路，整个电路处于断路状态，电流表与电压表均无示数，故D符合题意。 故选D。 （3）[3]为了保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至滑动变阻器阻值最大处，即最左端。 [4]阴影部分是一个长方形，面积为长乘以宽，由可知，阴影部分的面积表示的是定值电阻两端的电压。 （4）[5]在探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压保持不变，由图乙可知，定值电阻两端的电压为 如果将电阻更换成，闭合开关，由串联电路的分压特点可知，定值电阻两端的电压将变大，为了控制电压不变，将滑动变阻器的滑片向左移，增大滑动变阻器连入电路的阻值，从而增大滑动变阻器两端的分压，直至电压表示数恢复到3V。 [6]串联电路电压比等于电阻比，即 由图乙可知，最大的定值电阻的阻值为25欧姆，则滑动变阻器的最小值为 解得 18. 在测量小灯泡的电功率的实验中，小华连接好了如图甲所示的实验电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V，用两节新干电池串联组成电源。 （1）图甲中，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，小华接下来应进行的操作是　 　； A. 检查灯泡是否断路 B. 检查滑动变阻器是否接触不良 C. 检查开关是否接触良好 D. 移动滑动变阻器的滑片 （2）问题解决后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，多次实验，描绘出小灯泡的I-U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是__________W； （3）分析图乙可知，小灯泡实际功率随实际电压的增大而_______（填“减小”“增大”或“不变”）； （4）有同学认为利用图甲中器材还可以探究“导体中的电流和导体两端电压”的关系，你认为这种说法________（填“合理”或“不合理”），理由是___________________； （5）小华经过思考，设计了如图丙所示电路，测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定电功率，图中R2是旋盘式电阻箱，R1是滑动变阻器。按图丙连接好测量电路， ①将R1滑片置于最右端，S2与a接线柱连接，闭合开关S1，调节R1，使电压表示数为U额； ②____________________，调节R2，使电压表的示数为U额，读出此时电阻箱连入电路的电阻为R0，则小灯泡额定功率的表达式为P额=____________________（用题中所给字母表示）。 【答案】（1）D （2）0.625 （3）增大 （4） ①. 不合理 ②. 灯丝的电阻随温度的变化而变化 （5） ①. 保持的滑片位置不变，将与b接线柱连接 ②. 【解析】 【小问1详解】 图甲中，小灯泡与滑动变阻器串联连接，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，电流表有示数，电路中无断路，电压表有示数，说明小灯泡没短路。而小灯泡不发光，可能是电路中的电流太小，变阻器接入电路的阻值过大，所以接下来应移动滑片，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 【小问2详解】 图乙中，电压为2.5V时，通过电路的电流为0.25A，此时小灯泡正常发光，额定功率为 【小问3详解】 图乙中，随着电压增大，电流也增大，据知，小灯泡的实际功率增大。 【小问4详解】 [1][2]要探究导体中电流和导体两端电压的关系，应保持导体的阻值不变，而图甲中，小灯泡的阻值是变化的，所以不能利用来探究电流与电压的关系，这种说法是不合理的。 【小问5详解】 [1][2]图丙中，S2接a，S1闭合时，小灯泡与变阻器R1串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压，调节R1，使电压表示数为U额，则此时小灯泡正常发光。S2接b，R2与R1串联，电压表测R2两端的电压，R1的滑片不动，调节R2，使电压表示数为U额，此时R2的阻值等于小灯泡正常发光时的阻值，则小灯泡的额定功率为 五．计算题（共2小题） 19. 一辆汽车以20m/s 的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/ m3，汽油的热值为4.5× 107J/kg，求： （1）汽油完全燃烧放出的热量。 （2）汽车发动机的效率。 （3）汽车行驶过程中所受的阻力。 【答案】（1）1.8×108J；（2）30%；（3）3000N 【解析】 【详解】解：（1）消耗汽油的质量 m=ρ油V=0.8×103kg/m3×5×10-3m3=4kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J （2）此过程汽车发动机的输出功率为60kW，则汽车发动机做的机械功 W=Pt=60×103W×15×60s=5.4×107J 汽车发动机的效率 （3）汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，则汽车行驶的路程 s=vt=20m/s×15×60s=18000m 汽车受到的牵引力 因汽车在水平公路上匀速行驶，阻力等于牵引力，即 f=F=3000N 答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为1.8×108J； （2）汽车发动机的效率为30%； （3）汽车行驶过程中所受的阻力为3000N。 20. 某家用电蒸锅的简化电路如图甲所示，有加热和保温两种状态。图乙是电蒸锅工作时电流Ⅰ随时间t的变化图像，求： （1）电蒸锅加热状态的电功率？ （2）电蒸锅 R2的阻值？ （3）电蒸锅工作30min 消耗的总电能？ 【答案】（1）880 W；（2）165 Ω；（3） 【解析】 【详解】解：（1）开关S接1时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小，据，电路的电功率较大，电饭锅处于加热状态；开关接2时，两个电阻串联连接，电路的总电阻较大，同理知，电路的总功率较小，电饭锅处于保温状态。由图乙可知，加热状态时，电路中的电流I1=4A，则该电饭锅的加热功率 P加热= UI1 = 220V×4A =880W （2）R1的阻值 开关接2时，两电阻串联，为保温状态，此时的电流为I2=1A，电路的总电阻为 R2的阻值 R2= R-R1 =220Ω-55Ω =165Ω （3）由图像可知，工作30min内有10min处于加热状态，有20min处于保温状态，加热状态10min消耗的电能 保温状态20min消耗的电能 电蒸锅工作30min 消耗的总电能 答：（1）该电饭锅的加热功率为880 W； （2）R2的阻值为165 Ω； （3）该电饭锅此次工作30 min消耗的电能为。 六．综合能力题（共3小题） 21. 有些汽车前挡风玻璃上刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，小华查阅了相关资料后，自制了如图甲所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。 （1）小华按照设计的电路图连接电路，检测网未放入水中，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示数，表明雨水是______（选填“导体”或“绝缘体”）。小华通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化； （2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在______（选填“变大”或“变小”），我们知道，影响导体电阻的大小的因素有：导体的材料、______、横截面积和温度，由此可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______变化引起的； （3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，若要解决此问题，可在图乙电路中加装一个开关，此开关应与检测网______（选填“串联”或“并联”）。 【答案】（1） ①. 导体 ②. 电流表示数 （2） ①. 变小 ②. 长度 ③. 横截面积 （3）并联 【解析】 【小问1详解】 [1]根据题意知道，按照设计的电路图连接电路，检测网未放入水中，电流表无示数；将检测网放入雨水中，电流表有示数，所以雨水是导体。 [2]在该实验中，通过观察电路中的电流表示数（电流）的变化来判断变化电动机转速的变化。 【小问2详解】 [1]根据欧姆定律知道，电压一定时，电流与电阻成反比，故电流表的示数越大，这说明a、b间接入电路的电阻变小。 [2]电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。 [3]由图知道，当雨水变深时，金属网浸入雨水中的深度越深，接入电路中金属网的横截面积发生变化，所以a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。 【小问3详解】 图乙中，在检测网处并联一个开关，才能实现在无雨水时电动机可以工作。 22. 雾霾天气的主要污染物是 PM2.5，PM2.5是大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒悬浮物，它们在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体造成危害。某大学的科研队伍成功研制出PM2.5净化器，其原理如图所示。 （1）风扇旋转吸入空气，气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物很快会被金属网C吸引，这是因为_____________。颗粒物接触金属网C后会带上________（选填“正”或“负”）电荷。 （2）带电颗粒物很快又会离开金属网C，这是因为_____________。离开金属网C后，颗粒物很快又被带有正电荷的棉芯D牢牢粘住，这是因为___________。 （3）室外空气中的 PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放。PM2.5在空中做无规则运动_______（选填“属于”或“不属于”）分子的无规则运动；提出一个能有效减小空气中PM2.5浓度的做法：_____________。 【答案】（1） ①. 带电物体能吸引吸引轻小物体 ②. 负 （2） ①. 同种电荷相互排斥 ②. 异种电荷相互吸引 （3） ① 不属于 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 [1]金属网C带负电，颗粒物很快会被金属网C吸引，这是因为带电物体能吸引吸引轻小物体。 [2]不带电的颗粒与带负电的金属网接触后，金属网的部分负电荷转移给颗粒物，颗粒带上负电。 【小问2详解】 [1][2]由于同种电荷相互排斥，使颗粒离开金属网C；由于异种电荷互相吸引，带负电的颗粒物又会被带有正电荷的棉芯D牢牢吸引。 【小问3详解】 [1]PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们在空中做无规则运动，是机械运动，不属于分子的运动。 [2]为有效减小PM2.5在空气中浓度，可严厉查处焚烧垃圾、秸秆，绿色出行，减少汽车尾气排放等。 23. 阅读短文，回答问题； 最佳空燃比 进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理如图乙所示：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 （1）图乙中氧化锆内的电流方向是：由铂电极______（选填“A到B”或“B到A”）； （2）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如丙图所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，需要______（选填“增大”或“减小”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为______； （3）为使质量为、温度为20℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需要吸收______J的热量；[大气比热容取，不计热量损失] （4）一辆小汽车在5s内匀速行驶160m，其四缸四冲程发动机如丁图所示，单缸全程转速为40转/秒，单缸每秒对外做功______次，发动机以最佳空燃比工作，每次进入单个汽缸的空气质量均为0.294g，发动机的效率为40%，汽油热值取，则汽车的牵引力为______N。 【答案】（1）A到B （2） ①. 增大 ②. 14.7 （3）0.33 （4） ①. 20 ②. 1000 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，氧离子从B到A，而氧离子带负电，电流的方向与负电荷定向移动方向相反，所以氧化锆内的电流方向是铂电极A到B。 【小问2详解】 [1][2]当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，所以铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较高，需要加大喷油量。 当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，由图丙可知，最佳空燃比为14.7。 【小问3详解】 最佳工作温度为350℃，大气需吸收热量 Q吸=cm(t-t0)=1000J/(kg·℃)×1×10-6kg×[350℃-20℃]=0.33J 【小问4详解】 [1]四冲程发动机单缸全程转速为40转/秒，由于发动机完成4个冲程，曲轴转2圈，发动机对外做功1次，所以单缸每秒对外做功20次。 [2]由于发动机完成4个冲程，进气1次，5s单缸发动机进气的次数 四缸发动机5s内进入空气的质量 m空=4×100次×0.294g/次=117.6g 故汽油的质量 汽油完全燃烧放出的热量 Q放=m油q=8×10-3kg×5×107J/kg=4×105J 则有用功 W有=Q放η=4×105J×40%=1.6×105J 则汽车的牵引力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$