精品解析：广东省中山市第一中学2024-2025学年九年级上学期第二次知识梳理B （月考） 物理试题

中山市一中2024-2025学年度初三知识梳理B 物理试题 一、单选题（每小题3分，共21分） 1. 我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼是在笼屉里“蒸”的。下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是（　　） A. 弯折铁丝 B. 钻木取火 C. 压缩空气 D. 暖水袋暖手 2. 关于能量的转化和转移，下列说法正确的是（　　） A. 冬天用热水袋取暖，内能发生了转移 B. 给手机充电是将化学能转化为电能 C. 暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能 D. 燃料燃烧是将内能转化为化学能 3. 小丽在家整理家务时，发现墙角有细小的纸屑等垃圾，用扫帚很难扫干净。她拿塑料吸管在毛料布上摩擦了几下，然后把吸管靠近墙角，成功地将细小的垃圾吸附在吸管上，将墙角清理干净。小丽用到的物理原理是（　　） A. 分子间存在引力 B. 异种电荷相互吸引 C. 分子间有间隙 D. 带电体能吸引轻小物体 4. 关于电路和电流，下列说法中正确的是（ ） A. 电流是由大量电荷的无规则运动形成的 B. 在电路中，电荷移动的方向就是电流的方向 C. 在电路中只要有电源，就一定会有电流 D. 电压是形成电流的原因 5. 如果导体没有了电阻，下列说法正确的是（ ） A. 电烤箱仍然能很好的工作 B. 白炽灯会更亮 C. 电风扇仍然能很好能工作 D. 电暖扇仍然能很好能工作 6. 下列符合家庭电路中安全用电要求的是（　　） A. 按照电路接线顺序，输电线进户后应先接电能表 B. 家庭电路中，各用电器在使用时应串联 C. 用试电笔辨别火线与零线时，手要接触笔尖 D. 保险丝是由电阻率小、熔点低的铅锑合金制成的 7. 下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是（　　） A. 磁感线用来描述磁场的分布情况 B. 磁感线越密的地方磁场磁性越强 C. 磁极间的相互作用是通过磁场完成的 D. 磁场和磁感线都是真实存在的 二、填空题（每小题3分，共21分） 8. 将油滴入锅内可以闻到淡淡的油香味，说明分子在___________；固体很难被压缩，是因为固体分子间存在着_________。酒精和水混合后，其总体积小于混合前的总体积，此现象说明组成物质的分子间有_________。 9. 如图所示，当开关S3闭合，S1、S2断开时，灯L1与L2______联；如果要使灯L1与L2并联，则所有开关的状态是______；若同时闭合开关S1、S2、S3，则会造成电路______。 10. 在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中，如图所示，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有_________，通过小磁针静止时________极的指向确定该点磁场方向，调换电源正负极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与_________有关。 11. 小明家正在使用微波炉、电磁炉、电饭锅和电热水器等家用电器，当小明用遥控器打开空调时，________（填“空气开关”或“漏电保护器”）立刻切断电路，原因可能是用电器___________而导致的。如图所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔接触D、E两点时氖管均发光，接触F点时氖管不发光，该电路故障是________。 12. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕轴O转动，另一端固定着一个浮子，此装置的油量表是由_________表改装而成，当油量减少时，滑动变阻器的阻值________，油量表的示数_________。（选填：增大或减小） 13. 如图是电阻R和灯L的I－U图像。将电阻R和灯L串联起来接在某电源两端，电路中的电流为0.6A，则该电源的电压为________V，此时灯L和电阻R的阻值之比为_________；若将电阻R和灯L并联接在电压为6V的电源两端，则电路的总功率为__________W。 14. 小明将家中其他的用电器关闭，让标有“220V，1250W”的暖风机单独工作，观察到1min内电能表的指示灯闪烁了32次。暖风机在这1min内的实际功率是_________W，此时家庭电路中的电压_______（选填“大于”“小于”或“等于”）220V。一蓝牙耳机内的微型充电电池上标有“3.7V，”字样，则该电池充满电后储存的电能是__________J。 三、作图题（共7分） 15. （1）如图甲所示为某款智能锁，密码或指纹两种认证方式成功都可以解锁。密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。请你在图乙的虚线框中设计出符合上述要求的智能锁电路。 （2）如图所示，开关闭合后，位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°，请在图中括号内标出螺线管的“N”或“S”极和电源的“+”或“-”极。 （3）请将图中的元件连入家庭电路（开关控制灯泡）。 四、实验题（共21分） 16. （1）电阻箱示数是________Ω；电能表的示数是________kW·h。电阻表的读数是________Ω。 （2）如图是“探究水和食用油吸、放热性能”的实验装置，实验中用电加热器分别给水和食用油加热； ①实验中应保证水和食用油的初温与______（选填“质量”或“体积”）都相同； ②实验中用_______（选填“相同”或“不同”）规格的电加热器，加热相同的时间，可以认为水吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； ③记录实验数据并绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示。由图像可知，水和食用油相比，吸热能力更强的是______。 17. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如表所示： 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 （1）实验中应通过观察电流表的________来比较电阻的大小，这种实验方法叫____________； （2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与__________的关系。根据这个实验研究成果，我们可以制成电学元件________； （3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与_________的关系； （4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为_______的两根电阻丝进行实验； （5）小明认为实验中不需要小灯泡，连入电流表就可以完成实验，老师告诉小明，小灯泡和电流表同时连入电路更好，请你说出小灯泡在实验中的作用：_________。 18. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整；________ （2）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是________V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移动； （3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为________W； ②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比________（选填“变大”“变小”或“不变”），导致该现象的原因是________； ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是________。 五、计算题（共14分） 19. 图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图，图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知：电源电压保持不变，定值电阻。某次测量时，只闭合开关，电流表示数为100mA，再闭合开关，电流表示数为200mA。求： （1）电源电压。 （2）此时空气中的湿度。 （3）空气中的湿度为20%时，电流表示数为多少。 20. 如图甲所示为某款电热水壶，它的简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，S为感温开关，1、2是开关连接的触点，和为加热电阻，且阻值保持不变，已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W，电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求： （1）加热挡正常工作时的电流； （2）电阻的阻值； （3）电热水壶加热水的效率。 六、综合题（共16分） 21. 阅读材料，回答问题。 LED照明 为节能减排，生活中的照明灯逐步由白炽灯替换为LED灯。图甲是时下较为流行的LED灯，其主要部分是高亮度白色发光二极管，发光二极管主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性，它的发光原理是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高（发光效率指光能占电能的百分比），是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是元件实物及符号，当电流从它的正极流入时，处于通路状态，反之处于断路状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性，把一个正常工作电压为的LED接入电源电压恒为的电路，闭合开关，即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变两端的电压，记录多组电压、电流数据，可得到电压表与电流表示数关系，如丁所示。 （1）发光二极管主要由______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为LED灯的发光效率比白炽灯______（选填“高”或“低”）； （2）分析图丙、丁，下列判断正确的是_______； A. 二极管的电阻随两端电压的增大而增大 B. 图丙中闭合S，滑片P左移，电压表示数增大 C. 图丙中对调电源正负极再闭合S，电压表示数为零 （3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯_________（选填“能”或“不能”）发光；根据图丁，这只LED灯导通时的最低电压为_________V。如图戊是白炽灯与LED灯正常工作时，将电能转化为光能和内能的比例饼状图，请问LED灯的发光效率比白炽灯的发光效率高______。 22. 随着人们生活水平的提高，汽车已经进入千家万户，它给我们的生活提供了便利， 特征不容易促进了社会的发展。请你解答： （1）汽车发动要用水来散热主要是利用了水的_______大（选填“比热容”、“密度”）这一特点； （2）国产某种型单缸四冲程汽油机满负荷工作时，其燃料完全燃料放出的热量流向如图所示，若每分钟消耗10g汽油，则这10g汽油完全燃烧放出_______J的热量，能够提供______J的有用机械能（汽油的热值为4.5×107J/kg）； （3）若按（2）所述的单缸四冲程汽油机的工作情况及参数，将效率提高10%，则满负荷工作10小时可以节省汽油_______kg。 23. 阅读下列文字，回答下列问题。 走向世界的中国汽车 2024年上半年中国汽车出口量增长31%，达到279万辆，有望连续两年位居全球出口量第一。其中电动智能汽车已经成为我国主要的出口车型。图甲是我国自主研制的插电式混合动力汽车的原理图。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，电池输出能量驱动汽车；当汽车高速行驶或电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存能量由最大容量的30%增大至80%。该车行驶时所受阻力f和车速ν的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示，燃油热值。 燃油 热值J/kg 电机 输出最大功率/kW 90 电池 输出电压/V 300 最大容量/J 整车 质量/t 1 （1）该混合动力汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机，做功冲程将内能转化_______能，若飞轮转速是，则每秒对外做功_______次； （2）蓄电池在充电时相当于电路中的_______；汽车刹车时，后尾的两个刹车灯同时亮同时灭，则两个刹车灯一定是串联，请对这个观点进行评价：_______； （3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“”是指车辆消耗的总能量（不含充入电池的能量）与行驶路程和整车质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为_______，汽车的能量利用效率为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中山市一中2024-2025学年度初三知识梳理B 物理试题 一、单选题（每小题3分，共21分） 1. 我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼是在笼屉里“蒸”的。下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是（　　） A. 弯折铁丝 B. 钻木取火 C. 压缩空气 D. 暖水袋暖手 【答案】D 【解析】 【详解】“蒸”“烤”是通过热传递改变内能。 A．弯折铁丝时对铁丝做功，是通过做功的方式改变内能，故A不符合题意； B．钻木取火时克服摩擦做功，是通过做功的方式改变内能，故B不符合题意； C．压缩空气时活塞对空气做功，是通过做功的方式改变内能，故C不符合题意； D．暖水袋暖手，暖水袋内的水对手放热，手的温度升高，内能增大，是通过热传递改变内能，故D符合题意。 故选D。 2. 关于能量的转化和转移，下列说法正确的是（　　） A. 冬天用热水袋取暖，内能发生了转移 B. 给手机充电是将化学能转化为电能 C. 暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能 D. 燃料燃烧是将内能转化为化学能 【答案】A 【解析】 【详解】A．冬天用热水袋取暖，是内能发生了转移，是通过热传递来改变物体的内能，故A正确； B．给手机充电是将电能转化为化学能，故B错误； C．暖瓶塞被热气冲开，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C错误； D．燃料燃烧是将化学能转化为内能，故D错误。 故选A。 3. 小丽在家整理家务时，发现墙角有细小的纸屑等垃圾，用扫帚很难扫干净。她拿塑料吸管在毛料布上摩擦了几下，然后把吸管靠近墙角，成功地将细小的垃圾吸附在吸管上，将墙角清理干净。小丽用到的物理原理是（　　） A. 分子间存在引力 B. 异种电荷相互吸引 C. 分子间有间隙 D. 带电体能吸引轻小物体 【答案】D 【解析】 【详解】塑料吸管在毛料布上摩擦了几下，，使塑料吸管因摩擦而带上了电，带电体具有吸引轻小物体的性质，纸屑很细，质量很小，所以被吸到吸管上，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4. 关于电路和电流，下列说法中正确的是（ ） A. 电流是由大量电荷的无规则运动形成的 B. 在电路中，电荷移动的方向就是电流的方向 C. 在电路中只要有电源，就一定会有电流 D. 电压是形成电流的原因 【答案】D 【解析】 【详解】A．电荷的定向移动才能形成电流，电荷的无规则运动不会形成电流，故A错误； B．在电路中，正电荷定向移动的方向才是电流的方向，故B错误； C．电路中有电源，如果电路没有闭合，则电路中没有电流，故C错误； D．电路中要形成电流，电路两端必须要有电压，所以电压是形成电流的原因，故D正确。 故选D。 5. 如果导体没有了电阻，下列说法正确的是（ ） A. 电烤箱仍然能很好的工作 B. 白炽灯会更亮 C. 电风扇仍然能很好能工作 D. 电暖扇仍然能很好能工作 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．电烤箱、白炽灯、电暖扇都是利用电流的热效应来工作的设备，工作时将电能转化为内能。如果导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，电烤箱、白炽灯、电暖扇都不能正常工作，故ABD不符合题意； C．电风扇工作时主要将电能转化为机械能，导线的电阻为零，可以减少电能损失，电能全部转化为机械能，效率更高，故C符合题意。 故选C。 6. 下列符合家庭电路中安全用电要求的是（　　） A. 按照电路接线顺序，输电线进户后应先接电能表 B. 家庭电路中，各用电器在使用时应串联 C. 用试电笔辨别火线与零线时，手要接触笔尖 D. 保险丝是由电阻率小、熔点低的铅锑合金制成的 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据家庭电路组成可知，输电线进户后应先接电能表，来测量家庭用电量，故A符合题意； B．家庭电路中，各用电器在使用时互不影响，因此应并联，故B不符合题意； C．用试电笔辨别火线与零线时，手不能接触笔尖，而是要接触笔尾金属体，如果手不接触笔尾金属体，无论笔尖金属体接触火线还是零线，形同断路，氖管都不发光，故C符合题意； D．保险丝是在家庭电路电流过大时熔断起到保护作用，因此是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，故D不符合题意。 故选A。 7. 下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是（　　） A. 磁感线用来描述磁场的分布情况 B. 磁感线越密的地方磁场磁性越强 C. 磁极间的相互作用是通过磁场完成的 D. 磁场和磁感线都是真实存在的 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感线是为了描述磁场的分布而引入的，是假想的，不是真实存在的，故A正确，不符合题意； B．磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，磁感线越密越强，反之越弱，故B正确，不符合题意； C．磁体周围存在磁场，磁体之间相互作用，比如同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引是通过磁场实现的，故C正确，不符合题意； D．磁场是真实存在的，磁感线是假想的，不是真实存在的，故D错误，符合题意。 故选 D。 二、填空题（每小题3分，共21分） 8. 将油滴入锅内可以闻到淡淡的油香味，说明分子在___________；固体很难被压缩，是因为固体分子间存在着_________。酒精和水混合后，其总体积小于混合前的总体积，此现象说明组成物质的分子间有_________。 【答案】 ①. 不停地做无规则运动 ②. 斥力 ③. 间隙 【解析】 【详解】[1]闻到花香，是芳香物质的分子扩散到空气中，扩散表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 [2]分子间存在斥力，固体分子间距离较小，所以固体很难被压缩； [3]当把酒精和水混合以后，两种物质的分子相互穿插渗透，进入彼此的分子空隙，因此总体积会小于二者的体积之和，说明分子间存在间隙。 9. 如图所示，当开关S3闭合，S1、S2断开时，灯L1与L2______联；如果要使灯L1与L2并联，则所有开关的状态是______；若同时闭合开关S1、S2、S3，则会造成电路______。 【答案】 ①. 串 ②. S1、S2闭合，S3断开 ③. 短路 【解析】 【详解】[1]当开关S3闭合，S1、S2断开时，电流只有一条路径：正极→L1→S3→L2→负极，因此L1、L2是串联。 [2]当S1、S2闭合，S3断开时，电流有两条路径：正极→S2→L2→负极，正极→L1→S1→负极，此时L1、L2并联。 [3]当同时闭合开关S1、S2、S3，电源的两极直接用导线连接起来了，将造成电源短路。 10. 在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中，如图所示，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有_________，通过小磁针静止时________极的指向确定该点磁场方向，调换电源正负极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与_________有关。 【答案】 ①. 磁场 ②. N ③. 电流方向 【解析】 【详解】[1][2]电流的周围存在磁场，闭合开关，电流通过螺线管，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有磁场；实验中，通过小磁针静止时N极的指向，可确定该点的磁场方向。 [3]调换电源正负极，即改变电流方向，小磁针偏转方向也改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 11. 小明家正在使用微波炉、电磁炉、电饭锅和电热水器等家用电器，当小明用遥控器打开空调时，________（填“空气开关”或“漏电保护器”）立刻切断电路，原因可能是用电器___________而导致的。如图所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔接触D、E两点时氖管均发光，接触F点时氖管不发光，该电路故障是________。 【答案】 ①. 空气开关 ②. 总功率过大 ③. EF间断路 【解析】 【详解】[1][2]在家庭电路中，微波炉、电磁炉、电饭锅、空调都是大功率的用电器，当正在使用微波炉、电磁炉、电饭锅和电热水器等家用电器，当小明用遥控器打开空调时，由于此时用电器的总功率过大，根据可知，此时干路中的电流过大空气开关会断开电路。 [3]图中闭合开关，电灯不亮，用试电笔接触D点、E点时氖管发光，说明D、E和火线之间是接通的，接触F点时氖管不发光，说明F与火线之间是断开的，所以故障是EF间断路。 12. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕轴O转动，另一端固定着一个浮子，此装置的油量表是由_________表改装而成，当油量减少时，滑动变阻器的阻值________，油量表的示数_________。（选填：增大或减小） 【答案】 ①. 电压 ②. 增大 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]通过图像可以看出，油量表和定值电阻之间并联，所以可以推断出油量表实际上是由一个电压表改装而成的，因为只有电压表使用时需要和用电器并联。 [2][3]电路是R和R0的串联电路，油量表即电压表测R0两端的电压，当油量减少的时候，浮子会下降，浮子连接的杠杆端就会向上运动，会导致接入电路中滑动变阻器的电阻值增大，根据串联电路中分压的规律，电阻越大分压越多，所以此时滑动变阻器两端的电压增大，而定值电阻两端电压变小，电压表即油量表的示数也会减小。 13. 如图是电阻R和灯L的I－U图像。将电阻R和灯L串联起来接在某电源两端，电路中的电流为0.6A，则该电源的电压为________V，此时灯L和电阻R的阻值之比为_________；若将电阻R和灯L并联接在电压为6V的电源两端，则电路的总功率为__________W。 【答案】 ①. 9 ②. 1∶2 ③. 8.4 【解析】 【详解】[1]电阻R和灯泡L串联时，电路中的电流为0.6A，因串联电路中各处的电流相等，所以通过它们的电流均为0.6A，由图像可知，它们两端的电压分别为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压 [2]根据串联电路的分压规律可得 [3]将电阻R和灯L并联接在电压为6V的电源两端，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以它们两端的电压均为6V，由图像可知通过它们的电流分别为 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流 电路的总电功率 14. 小明将家中其他的用电器关闭，让标有“220V，1250W”的暖风机单独工作，观察到1min内电能表的指示灯闪烁了32次。暖风机在这1min内的实际功率是_________W，此时家庭电路中的电压_______（选填“大于”“小于”或“等于”）220V。一蓝牙耳机内的微型充电电池上标有“3.7V，”字样，则该电池充满电后储存的电能是__________J。 【答案】 ①. 1200 ②. 小于 ③. 6660 【解析】 【详解】[1][2]“1600imp/(kW·h)”表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，1min指示灯闪烁32次时，暖风机消耗的电能为 暖风机在这1min内的实际功率为 因为P实际＜P额（1250W），所以U实际＜U额，即此时家庭电路中的电压小于220V。 [3]该电池充满电后储存的电能为 三、作图题（共7分） 15. （1）如图甲所示为某款智能锁，密码或指纹两种认证方式成功都可以解锁。密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。请你在图乙的虚线框中设计出符合上述要求的智能锁电路。 （2）如图所示，开关闭合后，位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°，请在图中括号内标出螺线管的“N”或“S”极和电源的“+”或“-”极。 （3）请将图中的元件连入家庭电路（开关控制灯泡）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 密码或指纹两种认证方式成功都可以解锁，说明闭合任意一个开关，电动机所在电路均为通路，所以两个开关应并联，电动机连接在干路上，如图所示： 【小问2详解】 小磁针顺时针旋转90°，说明小磁针S极与通电螺线管左端相互排斥，则通电螺线管左端为S极，右端为N 极， 根据安培定则可以判定出，通电螺线管正面导线的电流方向是向下的，则电源左端为负极，右端为正极， 如图所示： 【小问3详解】 试电笔接触的线能让氖管发光，所以中间的线是火线。由图可知，最下方的是地线，则最上方的是零线，根据安全用电原则， 灯泡接法为：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，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： 四、实验题（共21分） 16. （1）电阻箱示数是________Ω；电能表的示数是________kW·h。电阻表的读数是________Ω。 （2）如图是“探究水和食用油吸、放热性能”的实验装置，实验中用电加热器分别给水和食用油加热； ①实验中应保证水和食用油的初温与______（选填“质量”或“体积”）都相同； ②实验中用_______（选填“相同”或“不同”）规格的电加热器，加热相同的时间，可以认为水吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； ③记录实验数据并绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示。由图像可知，水和食用油相比，吸热能力更强的是______。 【答案】（1） ①. 2108 ②. 272.2 ③. 6 （2） ①. 质量 ②. 相同 ③. 等于 ④. 水 【解析】 【小问1详解】 [1]根据电阻箱各个旋钮的位置可知电阻箱的示数为 R=2×1000Ω+1×100Ω+10×0Ω+8×1Ω=2108Ω [2]电能表的最后一位是小数，所以可知该电能表的示数为272.2kW·h。 [3]如图所示的电阻表中，指针指在“5”与“10”之间，这两个刻度之间有五个小格，说明“5”与“10”之间的分度值为1Ω，根据指针位置可知其读数为6Ω。 【小问2详解】 [1]根据控制变量法的原则，应保证水和食用油的初温与质量都相同。 [2][3]用相同规格的电加热器加热相同的时间可保证电加热器放出的热量相同，而水和食用油吸收的热量与电加热器放出的热量有关，因此当使用相同规格的电加热器加热相同时间时，可认为水吸收的热量等于食用油吸收的热量。 [4]由图像可知，初温与质量相同的水和食用油升高的温度相同时，水需要的加热时间更长，即吸收的热量更多，说明水和食用油相比，吸热能力更强的是水。 17. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如表所示： 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 （1）实验中应通过观察电流表的________来比较电阻的大小，这种实验方法叫____________； （2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与__________的关系。根据这个实验研究成果，我们可以制成电学元件________； （3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与_________的关系； （4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为_______的两根电阻丝进行实验； （5）小明认为实验中不需要小灯泡，连入电流表就可以完成实验，老师告诉小明，小灯泡和电流表同时连入电路更好，请你说出小灯泡在实验中的作用：_________。 【答案】（1） ①. 示数大小 ②. 转换法 （2） ①. 长度 ②. 滑动变阻器 （3）横截面积 （4）A、D （5）保护电路 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电阻是对电流的阻碍作用，电阻越大，电流表的示数越小，通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小，应用了转换法。 【小问2详解】 [1][2]观察表中A、B实验组，材料和横截面积相同、长度不同，故可以探究导体电阻大小与长度的关系。滑动变阻器得原理就是通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻大小的，所以应用这一研究成果，我们可以制成电学元件滑动变阻器。 【小问3详解】 观察表中A、C实验组，材料和长度相同、横截面积不同，探究导体电阻大小与横截面积的关系。 【小问4详解】 要探究导体电阻大小与导体材料的关系，变量是材料，控制长度和横截面积相同，观察表中A、D两组符合条件。 【小问5详解】 当接入电路中电阻丝较小时，电流较大，有可能损坏电流表，在电路中接入灯泡，小灯泡和电阻丝串联，增大电路中的电阻，可以起到保护电路的作用。 18. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整；________ （2）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是________V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移动； （3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为________W； ②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比________（选填“变大”“变小”或“不变”），导致该现象的原因是________； ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是________。 【答案】（1） （2） ①. 2.2 ②. B （3） ①. 0.625 ②. 变大 ③. 灯丝电阻随温度升高而增大 ④. 实际功率太小 【解析】 【小问1详解】 小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 故电流表选用小量程与灯串联，如图 【小问2详解】 由图乙知道，电压表使用0~3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压为2.5V，要使灯泡正常发光，应增大电路中的电流，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，应向B端移动滑动变阻器滑片，直到灯泡两端的电压增大到2.5V为止。 【小问3详解】 [1]根据小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 [2][3]当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比（即灯丝的电阻）变大；原因是：电压表示数变大，通过灯的电流也变大，由可知，灯的功率变大，灯的温度升高，灯丝的电阻变大。 [4]灯泡的额定功率为0.625W，由图像知，当小灯泡两端的电压低于0.5V时，通过灯泡的电流小于0.1A，由知，灯泡的实际功率过小，所以不能看到灯泡发光。 五、计算题（共14分） 19. 图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图，图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知：电源电压保持不变，定值电阻。某次测量时，只闭合开关，电流表示数为100mA，再闭合开关，电流表示数为200mA。求： （1）电源电压。 （2）此时空气中的湿度。 （3）空气中的湿度为20%时，电流表示数为多少。 【答案】（1）20V （2）60% （3）0.15A 【解析】 【小问1详解】 只闭合开关，电流表示数为100mA，定值电阻，根据串联电路电压特点可知，电源电压为 【小问2详解】 再闭合开关，电流表示数为200mA，此时两电阻并联，根据并联电路电压和电流特点可知，定值电阻两端的电压不变，与传感器电阻两端电压相等，流过定值电阻的电流不变，电流表测干路电流，因此流过传感器电阻的支路电流为 根据并联电路电压特点可知，电源电压等于传感器电阻两端的电压，根据欧姆定律可知，此时传感器电阻为 由图乙可知，此时空气中的湿度为60%。 【小问3详解】 由图乙可知，空气中的湿度为20%时，传感器电阻为400Ω，则电路总电阻为 干路电流为 所以此时电流表示数为0.15A。 20. 如图甲所示为某款电热水壶，它的简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，S为感温开关，1、2是开关连接的触点，和为加热电阻，且阻值保持不变，已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W，电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求： （1）加热挡正常工作时的电流； （2）电阻的阻值； （3）电热水壶加热水的效率。 【答案】（1）5A （2）396Ω （3）80% 【解析】 【小问1详解】 加热挡正常工作时的电流为 【小问2详解】 由图可知，S接1时，R1单独工作，电路电阻较小，根据公式可知，此时功率较大，为加热挡；S接2时，两电阻串联，电路电阻较大，功率较小，为保温挡。R1的阻值为 R1、R2串联的总电阻为 电阻的阻值为 【小问3详解】 将1kg初温为12℃的水加热到100℃，水吸收的热量 电路消耗的电能为 电热水壶加热水的效率 六、综合题（共16分） 21. 阅读材料，回答问题。 LED照明 为节能减排，生活中的照明灯逐步由白炽灯替换为LED灯。图甲是时下较为流行的LED灯，其主要部分是高亮度白色发光二极管，发光二极管主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性，它的发光原理是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高（发光效率指光能占电能的百分比），是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是元件实物及符号，当电流从它的正极流入时，处于通路状态，反之处于断路状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性，把一个正常工作电压为的LED接入电源电压恒为的电路，闭合开关，即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变两端的电压，记录多组电压、电流数据，可得到电压表与电流表示数关系，如丁所示。 （1）发光二极管主要由______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为LED灯的发光效率比白炽灯______（选填“高”或“低”）； （2）分析图丙、丁，下列判断正确的是_______； A. 二极管的电阻随两端电压的增大而增大 B. 图丙中闭合S，滑片P左移，电压表示数增大 C. 图丙中对调电源正负极再闭合S，电压表示数为零 （3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯_________（选填“能”或“不能”）发光；根据图丁，这只LED灯导通时的最低电压为_________V。如图戊是白炽灯与LED灯正常工作时，将电能转化为光能和内能的比例饼状图，请问LED灯的发光效率比白炽灯的发光效率高______。 【答案】（1） ①. 半导体 ②. 高 （2）B （3） ①. 不能 ②. 2.5 ③. 70% 【解析】 【小问1详解】 [1]发光二极管主要由硅、砷等材料制成，硅、砷属于半导体材料。 [2]由“LED灯发光原理是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高”和白炽灯将电能转化为光能的同时产生大量的热，可知LED灯的发光效率比白炽灯高。 【小问2详解】 A．当电流为5mA时，二极管两端的电压为2.5V，则此时二极管的电阻为 当电流为20mA时，二极管两端的电压为3V，则此时二极管的电阻为 可知二极管的电阻随两端电压的增大而减小，故A错误； B．图丙中闭合S，滑片P左移，滑动变阻器连入电路的阻值减小，由串联分压的特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，则二极管两端的电压变大，即电压表示数增大，故B正确； C．图丙中对调电源正负极再闭合S，二极管具有单向导电性，电路此时处于断路状态，电压表测量电源电压，所以其示数不为0，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]断开S，改变电源的正负极后再闭合S，二极管具有单向导电性，电路此时处于断路状态，所以LED灯不能发光。 [2]电压表测量的是二极管两端的电压，由图丁可知，最小电压为2.5V。 [3]发光效率指光能占电能的百分比，由图戊可知，LED灯的发光效率为90%，白炽灯的发光效率为20%，则LED灯的发光效率比白炽灯的发光效率高 22. 随着人们生活水平的提高，汽车已经进入千家万户，它给我们的生活提供了便利， 特征不容易促进了社会的发展。请你解答： （1）汽车发动要用水来散热主要是利用了水的_______大（选填“比热容”、“密度”）这一特点； （2）国产某种型单缸四冲程汽油机满负荷工作时，其燃料完全燃料放出的热量流向如图所示，若每分钟消耗10g汽油，则这10g汽油完全燃烧放出_______J的热量，能够提供______J的有用机械能（汽油的热值为4.5×107J/kg）； （3）若按（2）所述的单缸四冲程汽油机的工作情况及参数，将效率提高10%，则满负荷工作10小时可以节省汽油_______kg。 【答案】（1）比热容 （2） ①. 4.5×105 ②. 1.35×105 （3）1.5 【解析】 【小问1详解】 水的比热容大，根据Q=cmΔt，与相等的其他物质相比，升高相同的物温度，水能吸收更多的热量，故汽车发动要用水来散热。 【小问2详解】 [1]根据计算10g燃料完全燃料放出的热量为 [2]由图可知有用功占比为 有用机械能为 【小问3详解】 效率提高10%变为 每分钟有用功仍旧为，所需燃料放出热量为 每分钟所需所需燃料质量为 每分钟节约燃料质量为 工作10小时可以节省的燃料质量为 23. 阅读下列文字，回答下列问题。 走向世界的中国汽车 2024年上半年中国汽车出口量增长31%，达到279万辆，有望连续两年位居全球出口量第一。其中电动智能汽车已经成为我国主要的出口车型。图甲是我国自主研制的插电式混合动力汽车的原理图。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，电池输出能量驱动汽车；当汽车高速行驶或电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存能量由最大容量的30%增大至80%。该车行驶时所受阻力f和车速ν的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示，燃油热值。 燃油 热值J/kg 电机 输出最大功率/kW 90 电池 输出电压/V 300 最大容量/J 整车 质量/t 1 （1）该混合动力汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机，做功冲程将内能转化_______能，若飞轮转速是，则每秒对外做功_______次； （2）蓄电池在充电时相当于电路中的_______；汽车刹车时，后尾的两个刹车灯同时亮同时灭，则两个刹车灯一定是串联，请对这个观点进行评价：_______； （3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“”是指车辆消耗的总能量（不含充入电池的能量）与行驶路程和整车质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为_______，汽车的能量利用效率为_______。 【答案】（1） ①. 机械 ②. 80 （2） ①. 用电器 ②. 见解析 （3） ①. 6.5×108 ②. 43.75% 【解析】 【小问1详解】 [1]内燃机的做功冲程，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。 [2]已知飞轮转速 2400r/min=40r/s 单缸汽油机飞轮每转2圈，完成一个工作循环，对外做一次功，每秒完成20个工作循环，对外做20次功。该混合动力汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机，每秒对外做功 20×4=80 次。 【小问2详解】 [1]蓄电池在充电时，电能转化为化学能，消耗电能，相当于电路中的用电器。 [2]汽车刹车时，后尾的两个刹车灯同时亮同时灭，如果一个灯泡不亮，另一个灯泡还会继续亮，它们互不影响，由此可知两灯的连接方式是并联。 【小问3详解】 [1]该处行驶的路程 s=vt=50km/h×1h=50km 此时内燃机消耗燃油10kg，10kg汽油完全燃烧放出的热量为 Q放=m汽油q=10kg×4.0×107J/kg=4×108J 由图乙可知，汽车在燃油条件下以50km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为2000N，由于汽车在平直公路上行驶时受到的牵引力等于阻力，则牵引力 F=f=2000N 汽车做的功 W机械=Fs=2000N×50×103m=1×108J 储存的电能为 W电=(80%-30%)×1.5×108J=7.5×107J 此过程中消耗的总能量 W=Q放-W电=4×108J-7.5×107J=3.25×108J 吨百公里能耗为 [2]汽车的能量利用率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $