精品解析：四川省遂宁市2024-2025学年九年级上学期期末检测物理试题

2024年下期期末学业水平监测 九年级物理试题 （考试时间90分钟，满分100分。） 注意事项： 1. 答题全过程不得使用存储设备和通讯工具等辅助作答工具。 2. 请考生答题时将所有答案书写在答题卡对应的框内，超出答题区域的答案无效。 3. 保持答题卡卷面整洁，不折叠、不破损。考试结束后，将答题卡收回。 一、单选题（共20题，每题2分，共40分） 1. 小乐在日常生活体验的基础上，对家中电器的部分物理量进行了估计，你认为最不合理的是（　　） A. 电热吹风机的功率约为800W B. 60W白炽灯泡正常发光时，通过电流为0.3A C. 客厅柜式空调工作4小时，耗电0.4度 D. 一节旧干电池电压约为1.3V 【答案】C 【解析】 【详解】A．家用电热吹风机的功率为500W~1000W，故A合理，故A不符合题意； B．60W白炽灯泡正常发光时，通过的电流约为 此选项合理，故B不符合题意； C．客厅柜式空调正常工作时的功率约为1kW，工作4小时消耗的电能 此选项不合理，故C符合题意； D．一节新干电池的电压为1.5V，一节旧干电池的电压约为1.3V，合理，故D不符合题意。 故选C。 2. 建立宏观与微观的联系是科学的思维方法。对下列事实的微观解释正确的是（　　） A. 酒香不怕巷子深——分子之间有间隔 B. 冰雪消融——水分子分解 C. 冬天汽车轮胎压强变小——轮胎内气体分子变小 D. 敞口容器中的酒精逐渐减少——分子不断运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．酒香不怕巷子深，是因为酒精中含有酒香的分子在不断运动，故A错误； B．冰雪消融是水分子间距离变大了，水分子没有分解，故B错误； C．冬天汽车轮胎压强变小是因为温度降低，分子间距离减小，故C错误； D．酒精易挥发，敞口放置时，究竟分子不断运动到空气中，导致酒精逐渐减少，故D正确。 故选D 3. 初温相同的甲和乙，甲的质量是乙的3倍，乙的比热容是甲的2倍，他们分别放出相同的热量后，立即接触，则（　　） A. 热量从乙传到甲 B. 热量从甲传到乙 C. 甲会吸收热量 D. 温度从甲传到乙 【答案】B 【解析】 【详解】由题意有，，据知，放出相同的热量，则有 解得，而甲和乙的初温相同，所以乙的末温比甲的低，所以放出相同热量后，立即接触，甲的热量传递给乙。甲放出热量，乙吸收热量，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4. 下图是观音湖湿地公园，它是遂宁的一颗璀璨绿宝石，该公园不仅是鸟类的天堂，还承担着重要的生态保护功能，更是人们休闲出游的目的地。以下说法不正确的是（　　） A. 相同的日照下，岸边的沙石烫脚，水中却很凉快，主要是沙石吸收的热量多 B. 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 C. 湿地能调节温度主要是因为水的比热容大 D. 湿地能调节空气的湿度是因为大量水分蒸发 【答案】A 【解析】 【详解】A．水的比热容大，所以等质量的水和沙石，吸收相同的热量，水温度升高得小，所以相同的日照下，岸边的沙石烫脚，水中却很凉快，故A错误，符合题意； B．绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储藏在体内，故B正确，不符合题意； C．水的比热容大，意味着在一定质量的水吸收或放出相同的热量时，温度变化相对较小，这样的特性使得昼夜温差小，有效地调节了周围环境的气温，故C正确，不符合题意； D．湿地中大量水蒸发变成水蒸气，这些水蒸气进入空气中能调节湿地的空气湿度，故D正确，不符合题意。 故选B。 5. 2024年10月16日，长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心一飞冲天，随后成功将高分十二号05星送入预定轨道，卫星发射任务取得圆满成功。下列说法不正确的是（　　） A. 火箭点火发射过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同 B. 上升过程中，燃料的质量减少，其热值也变小 C. 长征四号丙运载火箭的发动机属于热机 D. 无论怎样改良设备，火箭发射中能量转化率都不能达到100% 【答案】B 【解析】 【详解】A．火箭点火发射时，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气向后喷出，燃气对火箭做功，使火箭获得巨大的推力而上升，这个过程中内能转化为机械能；汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，内能转化为机械能，所以火箭点火发射时的工作过程与汽油机的做功冲程相同，故A正确，不符合题意； B．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧放出的热量、燃烧情况等因素无关，所以上升过程中，燃料的质量减少，其热值不变，故B错误，符合题意； C．长征四号丙运载火箭的发动机工作时，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气，燃气推动火箭上升，将内能转化为机械能，所以长征四号丙运载火箭的发动机属于热机，故C正确，不符合题意； D．由于热机工作时额外消耗的能量不可能等于零，所以热机的效率小于100%，即无论怎样改进技术，热机效率都不能达到100%，故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 下列常见现象中，不属于静电现象的是（　　） A. 电风扇叶布满灰尘 B. 两个泡沫小球互相排斥 C. 磁铁吸引大头针 D. 天空电闪雷鸣 【答案】C 【解析】 【详解】A．电风扇叶布满灰尘是由于扇叶在转动过程中与空气摩擦产生静电而吸引灰尘，属于静电现象，故A不符合题意； B．两个泡沫小球相互排斥，是因为同种电荷相互排斥，是静电现象，故B不符合题意； C．磁铁吸引大头针是由于磁力的作用，不是静电现象，故C符合题意； D．天空电闪雷鸣是云层之间或云层与地面之间的一种剧烈放电现象，属于静电现象，故D不符合题意。 故选C。 7. 关于图中提供的信息，下列说法错误的是（　　） A. 酒精在燃烧的过程中，将化学能转化为内能 B. 水的内能是通过做功方式改变的 C. 水在沸腾之前，温度升高，内能增加 D. 塞子被推出的过程中，试管内气体的内能转化为塞子的机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．用酒精灯加热的过程中，酒精燃烧将内部储存的化学能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．由图可知，用酒精灯加热水，水吸收热量，温度升高，水的内能是通过热传递的方式改变的，故B错误，符合题意； C．水在沸腾之前需要加热，即水吸热，温度升高，内能增加，故C正确，不符合题意； D．对水加热到一定程度时，水蒸气会将塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故D正确，不符合题意。 故选B。 8. 如图所示是加油站里常见的静电释放器，人提油枪加油前，可用手触摸金属盘清除身体上的静电，可避免人体放电引起火灾。下列相关说法正确的是（　　） A. 人体放电主要容易引燃柴油而造成火灾 B. 人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的 C. 静电释放器和大地之间相连的可以是一根塑料管 D. 若人体带有负电，释放静电时电流方向是从大地流向金属盘 【答案】D 【解析】 【详解】A．加油站由于汽油或柴油的挥发在空中有许多易燃颗粒，人体放电时，易燃颗粒被点燃而造成火灾，故A错误； B．人身体与衣物摩擦起电，由于电荷发生了转移，而不是创造了电荷，故B错误； C．如果静电释放器和大地之间相连的是一根塑料管，塑料管是绝缘体，所带电荷不会导入大地，故C错误； D．若人体带有负电，释放静电时，负电荷从人体转移到大地，所以电流的方向是从大地流向金属盘，故D正确。 故选D。 9. 风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列图的选项中与风力发电机原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．这个实验是奥斯特实验，证明电流周围存在着磁场。故A不符合题意； B．这是电铃的结构图，电流通过线圈使其有了磁性。是利用电流的磁效应工作的。故B不符合题意； C．通过外力使线圈在磁场中转动，电路中产生电流，这是发电机的工作原理图。故C符合题意； D．给线圈通电，线圈在磁场中受到力的作用而转动，这是电动机的工作原理。故D不符合题意。 故选C。 10. 在2024年国庆节期间，遂宁市多达22家的A级旅游景区，累计接待游客数量高达114.86万人次。值得一提的是，众多旅游景点在验票方式上进行了全面升级，当游客采用人脸识别且验证通过时，对应的开关S1会自动闭合；若游客选择刷码验证且顺利通过，那么开关S2将会闭合；此外，景区依然保留了人工验票的方式，工作人员能够手动将开关S3闭合，以此确保游客能够顺利进入景区游览观光。以下设计的开门控制电路符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意知，三个开关，任何一个闭合，电路都能接通，使电动机工作，所以三个开关并联后，再与电动机串联，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11. 下面是小雪同学的物理笔记，记录正确的是（　　） A. 丝绸摩擦的玻璃棒带正电 B. 只要有电压便能形成电流 C. 物体吸收热量，温度一定升高 D. 若通过导体的电流很大，则说明该导体的电阻很小 【答案】A 【解析】 【详解】A．不同原子的原子核对电子的束缚能力不同，丝绸中原子核对电子的束缚能力强，玻璃中原子核对电子的束缚能力弱，所以丝绸与玻璃棒摩擦时，丝绸得电子带负电，玻璃棒失电子带正电，故A正确； B．电路中形成电流的条件是，必须有电压和闭合的回路，因此电路两端只要有电压，电路中不一定有电流，故B错误； C．物体吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，例如晶体的熔化过程，故C错误； D．若通过导体的电流很大，根据可知，可能是电阻小，也可能是电压大，故D错误。 故选A。 12. 跨学科实践小组用如图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合S1，断开S2，水发生电解，观察到两个电极产生气体；再闭合S2，断开S1，观察到小灯泡发光。对上述现象的分析正确的是（　　） A. 水被电解时，U形管部分相当于电路中的电源 B. 水被电解时，水的化学能转化为电能 C. 小灯泡发光时，U形管部分相当于电路中的电源 D. 小灯泡发光时，将电能转化为化学能 【答案】C 【解析】 【详解】AB．水被电解时，U形管部分消耗电能，将电能转化为化学能，相当于电路中用电器，故AB错误； CD．小灯泡发光时，U形管部分提供电能，将化学能转化为电能，相当于电路中的电源，故C正确，D错误。 故选C。 13. 经过滑动变阻器的学习，引发了小高同学的思考，设计了如图的身高测试仪的电路图，并将电表改装成身高显示屏，开始着手制作。下列相关分析最合理的是（　　） A. 电压表最适合改装成身高显示屏 B. 电流表最适合改装成身高显示屏 C. 如果电流表和电压表安装交换了，电压表示数一定为零 D. 如果电流表和电压表安装交换了，电源会剧烈发热 【答案】A 【解析】 【详解】AB．据图可知，电路是定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，当人越高，滑片向上移动，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，据串联分压可知电压表示数变大，电路中的总电阻变大，则电路中的电流会变小，正常要求当人越高时，身高显示屏示数应该越大，故A符合题意，B不符合题意； CD．将电流表和电压表装反了，此时电压表串联接入电路，测电源电压，因此有示数，由于此时电路相当于断路，电流表无示数，电源不会发热，故CD不符合题意。 故选A 。 14. 小乐和小美学习了电能、电功和电功率相关知识，有以下说法： ①可以通过风能、水能、热能等获取到电能 ②电能表只能测量用电器消耗的电能，不能测量电流所做的功 ③电流做功越多，电功率就越大 ④电流做功越快，电功率就越大 ⑤电能表表盘转动越快，说明消耗电能越多 你认为正确的是（　　） A. ③⑤ B. ①④ C. ①③ D. ②④ 【答案】B 【解析】 【详解】风力发电、水力发电，是利用风能或水能转化为电能，火力发电是将内能转化电能，①正确； 电能表是测量电路消耗电能的仪器，能测量用电器消耗的电能，但用电器所消耗的电能是电流做功消耗的，所以能测量电流所做的功，故②错误； 电功率是指用电器做功快慢的物理量，所以电功率越大，则做功越快，做功不一定越多。③错误，④正确； 电能表表盘转动越快，说明在一定时间内，消耗的电能越多，则说明电路做功快，电路的电功率大，⑤错误。 综上所述：故ACD错误，B正确。 故选B。 15. 如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析错误的是（　　） A. 实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大 B. 用普通纸代替铝箔纸将不能燃烧 C. 该实验能说明短路带来的危害 D. 实验时两节干电池串联目的是增大电压 【答案】A 【解析】 【详解】A．铝箔纸较细的部位和较粗的部位是串联的，由于串联电路中电流处处相等，实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处电阻较大，由Q=I2Rt知道，铝箔纸较细的部位生热量较多，故A错误，符合题意； B．普通纸张不容易导电，用普通纸代替铝箔纸，普通纸没有电流经过，不会产生热量，不能燃烧，故B正确，不符合题意； C．短路时，电路中电阻很小，电流很大，产生热量较多，电路容易起火，该实验能说明短路带来的危害，故C正确，不符合题意； D．两节干电池串联的电压等于两节干电池电压之和，可增大电压，故D正确，不符合题意。 故选A。 16. 小乐利用如图所示的电路，探究“电流与电阻的关系”时，你认为他的操作或思考正确的是（　　） A. 记录各组数据时电压表示数可以不同 B. 调节滑动变阻器时，眼睛应该观察电流表 C. 当换用较大阻值电阻时，滑片P应向左调节 D. 他得到结论：电流与电阻成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A．探究电流与电阻关系时，需控制定值电阻两端电压一定，所以记录各组数据时电压表示数需相同，故A错误； B．由于需要控制电压表示数相同，所以调节滑动变阻器时，眼睛应观察电压表，故B错误； C．当换用较大阻值电阻时，为保证电压表示数不变，由分压原理可知，滑动变阻器阻值也应增大，所以滑片P应向左移动，故C正确； D．本实验的结论为：当电压一定时，电流与电阻成反比；必须说明“电压一定”这一前提，故D错误。 故选C。 17. 如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，下列说法正确是（　　） A 电流表A1变小，A2变小，电压表V变大 B. 电流表A1变小，A2不变，电压表V不变 C. 电压表V的示数与电流表A2示数的比值变大 D. 电流表A2、A1的示数之差与电压表示数的乘积变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A2测干路电流，电流表A1测R2支路的电流；由于电源电压不变；则电压表示数不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从中点向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表A1示数变小；由于并联电路互不影响，则通过R1的电流不变。根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，即电流表A2示数变小，故AB错误； C．电压表示数不变，电流表A2示数变小，其比值变大，故C正确； D．电流表A2、A1示数之差为通过R1的电流，保持不变。电压表示数不变，所以它们的乘积不变，故D错误。 故选C。 18. 如图所示，甲、乙为两个相同的装置。闭合开关，向右移动金属棒ab，金属棒cd随之运动。下列判断正确的是（　　） A. 甲装置相当于电动机 B. 乙装置的工作原理为电磁感应 C. 动圈式话筒与甲装置工作原理相同 D. 若竖直向上移动ab，cd一定会运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关，导体ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体ab在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象，发电机是利用电磁感应现象工作的，所以甲装置相当于发电机，故A错误； B．电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体cd，通电导体cd在磁场中受力而运动，乙装置的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故B错误； C．动圈式话筒工作时，对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，应用了电磁感应，与甲装置工作原理相同，故C正确； D．甲装置的磁极是竖直方向，如果竖直向上移动ab，ab不切割磁感线，不会产生感应电流，cd中没有电流通过，故cd不会运动，故D错误。 故选C。 19. 甲、乙两个灯泡规格均为“220V　40W”，甲灯灯丝由金属丝制作、乙灯灯丝由碳丝制作，它们的电阻与温度有关，其U-I图线如图所示，图线交点的纵、横坐标分别为U0、I0。则下列说法中正确的是（　　） ①图中U0的值大于220V ②图中I0的值约为0.18A ③当将两灯串联起来接到220V的电源上时，甲灯更亮 ④当将两灯串联起来接到220V的电源上时，乙灯更亮 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 【答案】B 【解析】 【详解】由于甲、乙两个灯泡的规格均为“220V 40W”，根据电功率的计算公式，我们可以知道在额定电压220V下，两个灯泡的电阻是相等的，额定电流也是相等的。由图可知，当电压为U0时两灯的电流相等，故图中U0的值等于220V；故由电功率的计算公式可有 当将两灯串联起来接到220V的电源上时，两灯的电流相等，它们两端的电压小于U0，由图可知，此时甲灯的电阻小于乙灯的电阻，根据电功率的计算公式可知，甲灯的功率小于乙灯的功率，即乙灯更亮。故①③错误，②④正确。 故选B。 20. 如图甲，R1为定值电阻，RP为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B. Rp消耗的最大功率和最小功率之差为0.45W C. 当电流为0.4A时，RP与R1阻值之比为2∶1 D. 在滑片移动过程中，电压表变化量和电流表变化量的比值会发生改变 【答案】B 【解析】 【详解】由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。 A．当变阻器的滑片位于左端时，接入电路中的电阻为0，只有R1的简单电路，电压表测量电源电压，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，此时电流表的示数最大，由图乙可知，电源的电压U=3V，电路中的电流I大=0.6A，R1的阻值 故A错误； B．当滑片位于左端时，接入电路中的电阻为0，Rp消耗的电功率为0，滑动变阻器的电功率 当RP=R1=5Ω 变阻器的电功率最大，最大电功率为 Rp消耗的最大功率和最小功率之差为ΔP=P滑大-P滑小=0.45W-0=0.45W 故B正确； C．由图乙可知，当电流为0.4A时，R1两端的电压是2V，由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压UP=U-U1=3V-2V=1V 由串联电路电流的规律可知通过R1和RP的电流相等，RP与R1阻值之比为 故C错误； D．在滑片移动过程中，电压表的变化量ΔU1=U1′-U1=I2R1-I1R1=(I2-I1)R1=ΔIR1 即 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值始终不变，故D错误。 故选B。 二、填空题（共5题，每空1分，共16分） 21. “曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，这是通过______方式在改变酒的内能。热可擦笔类似于中性笔，不同的是，热可擦笔的笔迹遇热即可消失。改错时，用橡皮头反复摩擦字迹使其升温，即可擦除。此过程中笔迹的内能是通过______的方式来改变。将踩瘪但是没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体的内能会______（选填“增加”“减少”或“不变”）。 【答案】 ①. 热传递 ②. 做功 ③. 增加 【解析】 【详解】[1]将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，水吸收热量，使酒的温度降低，是通过热传递的方式改变酒的内能。 [2]用橡皮头反复摩擦字迹，该过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，通过做功的方式改变橡皮头的内能，因此橡皮头升温。 [3]将踩瘪但是没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体会吸收热量，内能增加。 22. “家国一体，同频共振”，2024年1-11月，红旗品牌汽车整体销量同比增长19.7%，超越某国品牌。H5型轿车以60km/h匀速行驶，汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，同一气缸对外做功___________次，___________冲程将机械能转化为内能。 【答案】 ①. 15 ②. 压缩 【解析】 【详解】[1]单缸四冲程汽油机完成1个工作循环，曲轴转2转，对外做功1次，已知汽油机飞轮的转速为1800r/min即30r/s，即该汽油机的曲轴每秒转30转，该汽油机每秒完成15个工作循环，对外做功15次。 [2]汽油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高，将机械能转化为内能。 23. 如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡___________（选填“串联”或“并联”）。若要逆时针旋转旋钮时灯泡变暗，则需将___________（选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。如图所示电阻箱的示数为___________Ω。 【答案】 ①. 串联 ②. b和c ③. 6928 【解析】 【详解】[1][2]滑动变阻器串联在电路中，电位器的实质是一个滑动变阻器，电位器控制灯泡亮度变化时，电位器应与灯泡串联在电路中；若要逆时针旋转旋钮时灯泡变暗，说明电路中电流变小，电位器连入电路的电阻应变大，结合电位器的连接方法可知需将b和c接线柱接入电路。 [3]如图所示电阻箱的示数为R=6×1000Ω+9×100Ω+2×10Ω+8×1Ω=6928Ω 24. 如图所示，S断开，小磁针静止时，N总是指向左侧，是因为它受到___________的作用，地球的北极在小磁针___________（选填“左侧”或“右侧”）方向附近；闭合开关S，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将___________（选填“伸长”或“缩短”），小磁针N极向___________（选填“上”或“下”）偏转。 【答案】 ①. 地磁场 ②. 左侧 ③. 伸长 ④. 下 【解析】 【详解】[1][2]S断开，小磁针静止时，N总是指向左侧，是因为小磁针受到地磁场的作用，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，根据磁极间的作用规律，小磁针的N极指向地磁的南极，即地理的北极，所以地球的北极在小磁针左侧方向附近。 [3][4]开关闭合，电流从螺线管的下端流入，上端流出，根据安培定则判断电螺线管的上端为N极，下端为S极，螺线管的上端与条形磁铁的下端相互吸引；滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中，电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以弹簧长度会增大；由磁极间的作用规律可知，小磁针N极向下偏转。 25. 图甲是一款电中药壶，图乙是其内部简化电路，定值电阻R1、R2中只有R1为加热管。该壶的额定电压为220V，加热时的额定功率为1210W，则额定电流为___________A。正常工作时加热管R1在加热和保温时的功率之比为49︰4，则定值电阻R2的阻值为___________Ω。若家庭电路中仅有该壶工作并处于加热状态，工作6min，电路中如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次，则此过程中该壶的实际功率为___________W，实际电压是___________V（不计R1阻值变化）。 【答案】 ①. 5.5 ②. 100 ③. 1000 ④. 200 【解析】 【详解】[1]由P=UI知道，电中药壶加热时的额定电流 [2]由图乙知道，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点知道，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中的总功率最小，电中药壶处于保温状态；当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电中药壶处于加热状态；由知道，R1的阻值 根据题意知道，R1在保温时的电功率 由知道，保温时的电流 由知道，保温状态时电路中的总电阻 根据串联电路的电阻特点知道，R2的阻值 [3]电能表上的1200imp/kW•h表示电路中的用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，电能表的指示灯闪烁120次，电中药壶消耗的电能 电中药壶的实际功率 [4]实际电压 三、作图题（共2题，每题2分，共4分） 26. 如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请按要求用笔画线代替导线补上，要求（干路电流大约0.5A）： ①灯L1和灯L2并联，开关S接在干路； ②电流表只测量灯L1的电流。 【答案】 【解析】 【详解】据题中要求知，两灯并联，开关接在干路上，同时控制两灯。电流表测通过灯L1的电流，则电流表与L1串联在同一支路，干路电流约为0.5A，据并联电路的电流特点知，电流表选用小量程，如图所示： 27. 请在图中虚线框内标出“S”或“N”极和磁感线A点的方向。 【答案】 【解析】 【详解】由作出的磁感线知，图中的两个磁极相互排斥，而同名磁极相互排斥，所以左侧方框内应标出的是S极，而磁感线由N极出来，回到S极，所以A点的磁感线方向指向右侧的S极，如图所示： 四、实验探究题（共2 题，每图每空2分，共28分） 28. 小明在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，采用了如图-1所示的实验装置。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10. 18 26 34 42 （1）小明在两个相同的烧杯中分别装入________相等的甲、乙两种液体，用规格相同的电加热器加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同时间读取一次温度，并记录在表格内。为了完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具是________。 （2）分析表格可知，两温度计示数都升高到42℃时，甲增加的内能________（选填“>”“=”或“<”）乙增加的内能；若使甲、乙升高相同的温度，则吸收更多热量的是________。 （3）图-2中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图2中的________（选填“①”“②”或“③”）。 （4）为了表示不同物质在这种性质上的差异，物理学中引入了比热容这一物理量。在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海风或陆风。如图-3甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，如图乙所示风力发电站出现的情形是在________（选填“白天”或“夜晚”）。 【答案】（1） ①. 质量 ②. 秒表 （2） ①. < ②. 甲液体 （3）③ （4）夜晚 【解析】 【小问1详解】 [1]在比较不同物质吸热情况的实验中，为了便于比较，在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种液体，用规格相同的电加热器加热，使液体在相同时间吸收的热量相同，比较升高的温度，从而判断物质的吸热能力的大小。 [2]为了完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具时间的工具，是秒表。 【小问2详解】 [1][2]分析表格可知，两温度计示数都升高到42℃时，乙液体的加热时间长，吸收的热量多，甲增加的内能小于乙增加的内能；若使甲、乙升高相同的温度，甲液体用时2min，温度变化8℃，乙液体用时1min，温度变化8℃，甲的加热时间长，则吸收更多热量的是甲液体。 【小问3详解】 如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，由于液体的质量增加，加热相同的时间液体的温度上升的比原来慢，则为图2中的③为温度随时间变化的图线。 【小问4详解】 根据图甲可知，如图乙所示风力发电站的风由陆地吹向大海，说明此时陆地温度较低，空气密度大而下沉，大海温度高，空气密度小而上升，由于水的比热容较大，白天，吸收相同的热量，水的温度上升的比较小，因此陆地温度高，海面温度低，风由大海吹向陆地；而晚上，放出相同的热量，水的温度下降的比较小，因此海面温度高，陆地温度低，风由陆地吹向大海，因此如图乙所示风力发电站出现的情形是在夜晚。 29. 小方利用如图甲所示的电路“测量小灯泡电阻”，其电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电流为0.25A，滑动变阻器铭牌为“30Ω 2A”。 （1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整（要求：向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，且导线不能交叉）； （2）闭合开关后，小方发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路故障可能是___________； （3）排除故障后，缓慢移动滑片P，当电流表示数为0.25A时，小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，为___________V，此时小灯泡的电阻是___________Ω； （4）多次改变小灯泡两端的电压，测出其对应的电流后，小方描绘了如图丙所示的I-U图像，分析图像可知小灯泡的电阻非定值，这是因为灯丝的电阻受___________的影响； （5）完成上述实验后，小方找来一个最大阻值未知的滑动变阻器a，设计了如图丁所示的电路，设想不用电流表也能测量出上述小灯泡L正常发光时的电阻。已知电源电压为U，滑动变阻器b的最大阻值为R1，请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式： ①只闭合S和S1，调节滑动变阻器b的滑片，使小灯泡L正常发光； ②只闭合S和S2，保持滑动变阻器b的滑片位置不动，调节滑动变阻器a的滑片，使电压表的示数与第①步时___________（选填“相同”或“不同”）； ③只闭合S和S2，保持滑动变阻器a的滑片位置不动，将___________，记录电压表的示数U1； ④小灯泡正常发光时的电阻RL=___________。（用符号U、R1、U1表示） 【答案】（1） （2）小灯泡断路 （3） ①. 2.5 ②. 10 （4）温度 （5） ①. 相同 ②. 滑动变阻器b的滑片调至最右端 ③. 【解析】 【小问1详解】 向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，则串联电路可能断路，电压表示数接近4.5V，说明电压表接在电源两端，则电路的故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。 【小问3详解】 [1]由图甲可知电压表选用小量程，由图乙可知，电压表的分度值为0.1V，示数为2.5V。 [2]由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时的阻值为 【小问4详解】 因为灯丝的电阻随着温度的升高而增大，所以小灯泡的电阻不是一个定值。 【小问5详解】 ①只闭合S和S1，调节滑动变阻器b的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡两端的电压为额定电压，小灯泡正常发光。 ②[1]只闭合S和S2，保持滑动变阻器b的滑片位置不动，调节滑动变阻器a的滑片，使电压表的示数与第①步时相同，此时滑动变阻器a两端的电压就是小灯泡两端的电压，滑动变阻器a连入电路的电阻就是小灯泡的电阻，这用到了等效替代法。 ③[2]只闭合S和S2，保持滑动变阻器a的滑片位置不动，将滑动变阻器b的滑片调至最右端，此时滑动变阻器b的电阻最大，记录电压表的示数U1。 ④[3]电源电压用U表示，将滑动变阻器b的滑片调至最右端时，滑动变阻器b两端的电压为 U-U1 电路的电流为 此时滑动变阻器a接入电路的电阻为 所以小灯泡正常发光时的电阻为 五、计算题（共2题，12分，第30题5分，第31题7分） 30. 如图是一款家用即热式天然气热水器，它的加热效率为50%，热水器进水管的水温为22℃，出水管的水温为42℃，该状态下放出质量为20kg的热水。已知天然气的热值为8.4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求该放水过程： （1）水吸收的热量； （2）天然气燃烧放出的热量； （3）完全燃烧天然气的体积。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量为 【小问2详解】 天然气燃烧放出的热量 【小问3详解】 完全燃烧天然气的体积 31. 如图甲所示是王老师桌面上电热桌垫，小明查看说明书后发现：该电热桌垫电路图如图乙，电源电压为12V，发热部分由R1、R2两根电热丝组成，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω不变，该桌垫可通过调温开关控制有高温和低温两个模式。某次使用时，将其调至高温模式工作2min后，桌垫的温度升高了20℃。 （1）电热桌垫高温模式时，电路的总电流是多少？ （2）高温模式工作2min，消耗的电能是多少J？ （3）已知电热桌垫的质量为144g，电热桌垫处于高温模式时的热效率是多少？【电热桌垫硅胶板的比热容为2×103J/(kg·℃)】 （4）小明想利用所学的电学知识帮助王老师改进电热桌垫，使电热桌垫可以更加灵活地调节加热功率。现有规格为“5Ω 5A”“15Ω 1A”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节桌垫加热功率，请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路，并计算改装后电路消耗电能的功率范围。 【答案】（1）5A （2）7.2×103J （3）80% （4）“5Ω 5A”，16W~60W 【解析】 【小问1详解】 当开关在位置时，R1、R2并联，为高温模式，此时R1电流 R2电流 电路的总电流 【小问2详解】 高温模式工作2min，消耗的电能 【小问3详解】 电热桌垫吸收热量 消耗电能 则电热桌垫处于高温模式时的热效率 【小问4详解】 若将滑动变阻器串联在电路中，需承受最大电流5A（原高温模式电流）。“5Ω 5A”的滑动变阻器可满足电流要求，而“15Ω 1A”的电流容量不足（最大仅1A），故选择“5Ω 5A”。将“5Ω 5A”滑动变阻器串联在干路中，当开关S在bc位置，滑动变阻器接入最大阻值时电路功率最小，电路总电阻 电路最小电功率 当开关S在位置，滑动变阻器阻值为0时电路最大功率 改装后电路消耗电能的功率范围16W~60W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年下期期末学业水平监测 九年级物理试题 （考试时间90分钟，满分100分。） 注意事项： 1. 答题全过程不得使用存储设备和通讯工具等辅助作答工具。 2. 请考生答题时将所有答案书写在答题卡对应的框内，超出答题区域的答案无效。 3. 保持答题卡卷面整洁，不折叠、不破损。考试结束后，将答题卡收回。 一、单选题（共20题，每题2分，共40分） 1. 小乐在日常生活体验的基础上，对家中电器的部分物理量进行了估计，你认为最不合理的是（　　） A. 电热吹风机的功率约为800W B. 60W白炽灯泡正常发光时，通过电流为0.3A C. 客厅柜式空调工作4小时，耗电0.4度 D. 一节旧干电池电压约为1.3V 2. 建立宏观与微观的联系是科学的思维方法。对下列事实的微观解释正确的是（　　） A. 酒香不怕巷子深——分子之间有间隔 B. 冰雪消融——水分子分解 C. 冬天汽车轮胎压强变小——轮胎内气体分子变小 D. 敞口容器中的酒精逐渐减少——分子不断运动 3. 初温相同的甲和乙，甲的质量是乙的3倍，乙的比热容是甲的2倍，他们分别放出相同的热量后，立即接触，则（　　） A. 热量从乙传到甲 B. 热量从甲传到乙 C. 甲会吸收热量 D. 温度从甲传到乙 4. 下图是观音湖湿地公园，它是遂宁的一颗璀璨绿宝石，该公园不仅是鸟类的天堂，还承担着重要的生态保护功能，更是人们休闲出游的目的地。以下说法不正确的是（　　） A. 相同的日照下，岸边的沙石烫脚，水中却很凉快，主要是沙石吸收的热量多 B. 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 C. 湿地能调节温度主要是因为水的比热容大 D. 湿地能调节空气的湿度是因为大量水分蒸发 5. 2024年10月16日，长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心一飞冲天，随后成功将高分十二号05星送入预定轨道，卫星发射任务取得圆满成功。下列说法不正确的是（　　） A. 火箭点火发射过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同 B. 上升过程中，燃料的质量减少，其热值也变小 C. 长征四号丙运载火箭的发动机属于热机 D. 无论怎样改良设备，火箭发射中能量转化率都不能达到100% 6. 下列常见现象中，不属于静电现象的是（　　） A. 电风扇叶布满灰尘 B. 两个泡沫小球互相排斥 C. 磁铁吸引大头针 D. 天空电闪雷鸣 7. 关于图中提供的信息，下列说法错误的是（　　） A. 酒精在燃烧的过程中，将化学能转化为内能 B. 水的内能是通过做功方式改变的 C. 水在沸腾之前，温度升高，内能增加 D. 塞子被推出的过程中，试管内气体的内能转化为塞子的机械能 8. 如图所示是加油站里常见的静电释放器，人提油枪加油前，可用手触摸金属盘清除身体上的静电，可避免人体放电引起火灾。下列相关说法正确的是（　　） A. 人体放电主要容易引燃柴油而造成火灾 B. 人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的 C. 静电释放器和大地之间相连的可以是一根塑料管 D. 若人体带有负电，释放静电时电流方向是从大地流向金属盘 9. 风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列图的选项中与风力发电机原理相同的是（　　） A. B. C. D. 10. 在2024年国庆节期间，遂宁市多达22家的A级旅游景区，累计接待游客数量高达114.86万人次。值得一提的是，众多旅游景点在验票方式上进行了全面升级，当游客采用人脸识别且验证通过时，对应的开关S1会自动闭合；若游客选择刷码验证且顺利通过，那么开关S2将会闭合；此外，景区依然保留了人工验票的方式，工作人员能够手动将开关S3闭合，以此确保游客能够顺利进入景区游览观光。以下设计的开门控制电路符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 11. 下面是小雪同学的物理笔记，记录正确的是（　　） A. 丝绸摩擦的玻璃棒带正电 B. 只要有电压便能形成电流 C. 物体吸收热量，温度一定升高 D. 若通过导体的电流很大，则说明该导体的电阻很小 12. 跨学科实践小组用如图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合S1，断开S2，水发生电解，观察到两个电极产生气体；再闭合S2，断开S1，观察到小灯泡发光。对上述现象的分析正确的是（　　） A. 水被电解时，U形管部分相当于电路中的电源 B. 水被电解时，水的化学能转化为电能 C. 小灯泡发光时，U形管部分相当于电路中的电源 D. 小灯泡发光时，将电能转化为化学能 13. 经过滑动变阻器的学习，引发了小高同学的思考，设计了如图的身高测试仪的电路图，并将电表改装成身高显示屏，开始着手制作。下列相关分析最合理的是（　　） A. 电压表最适合改装成身高显示屏 B. 电流表最适合改装成身高显示屏 C. 如果电流表和电压表安装交换了，电压表示数一定为零 D. 如果电流表和电压表安装交换了，电源会剧烈发热 14. 小乐和小美学习了电能、电功和电功率相关知识，有以下说法： ①可以通过风能、水能、热能等获取到电能 ②电能表只能测量用电器消耗的电能，不能测量电流所做的功 ③电流做功越多，电功率就越大 ④电流做功越快，电功率就越大 ⑤电能表表盘转动越快，说明消耗电能越多 你认为正确的是（　　） A. ③⑤ B. ①④ C. ①③ D. ②④ 15. 如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析错误的是（　　） A. 实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大 B. 用普通纸代替铝箔纸将不能燃烧 C. 该实验能说明短路带来的危害 D. 实验时两节干电池串联目的是增大电压 16. 小乐利用如图所示的电路，探究“电流与电阻的关系”时，你认为他的操作或思考正确的是（　　） A. 记录各组数据时电压表示数可以不同 B 调节滑动变阻器时，眼睛应该观察电流表 C. 当换用较大阻值电阻时，滑片P应向左调节 D. 他得到结论：电流与电阻成反比 17. 如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，下列说法正确是（　　） A. 电流表A1变小，A2变小，电压表V变大 B. 电流表A1变小，A2不变，电压表V不变 C. 电压表V的示数与电流表A2示数的比值变大 D. 电流表A2、A1的示数之差与电压表示数的乘积变大 18. 如图所示，甲、乙为两个相同的装置。闭合开关，向右移动金属棒ab，金属棒cd随之运动。下列判断正确的是（　　） A. 甲装置相当于电动机 B. 乙装置工作原理为电磁感应 C. 动圈式话筒与甲装置工作原理相同 D. 若竖直向上移动ab，cd一定会运动 19. 甲、乙两个灯泡规格均为“220V　40W”，甲灯灯丝由金属丝制作、乙灯灯丝由碳丝制作，它们电阻与温度有关，其U-I图线如图所示，图线交点的纵、横坐标分别为U0、I0。则下列说法中正确的是（　　） ①图中U0的值大于220V ②图中I0的值约为0.18A ③当将两灯串联起来接到220V的电源上时，甲灯更亮 ④当将两灯串联起来接到220V的电源上时，乙灯更亮 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 20. 如图甲，R1为定值电阻，RP为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B. Rp消耗的最大功率和最小功率之差为0.45W C. 当电流为0.4A时，RP与R1阻值之比为2∶1 D. 在滑片移动过程中，电压表变化量和电流表变化量的比值会发生改变 二、填空题（共5题，每空1分，共16分） 21. “曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，这是通过______方式在改变酒的内能。热可擦笔类似于中性笔，不同的是，热可擦笔的笔迹遇热即可消失。改错时，用橡皮头反复摩擦字迹使其升温，即可擦除。此过程中笔迹的内能是通过______的方式来改变。将踩瘪但是没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体的内能会______（选填“增加”“减少”或“不变”）。 22. “家国一体，同频共振”，2024年1-11月，红旗品牌汽车整体销量同比增长19.7%，超越某国品牌。H5型轿车以60km/h匀速行驶，汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，同一气缸对外做功___________次，___________冲程将机械能转化为内能。 23. 如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡___________（选填“串联”或“并联”）。若要逆时针旋转旋钮时灯泡变暗，则需将___________（选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。如图所示电阻箱的示数为___________Ω。 24. 如图所示，S断开，小磁针静止时，N总是指向左侧，是因为它受到___________的作用，地球的北极在小磁针___________（选填“左侧”或“右侧”）方向附近；闭合开关S，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将___________（选填“伸长”或“缩短”），小磁针N极向___________（选填“上”或“下”）偏转。 25. 图甲是一款电中药壶，图乙是其内部简化电路，定值电阻R1、R2中只有R1为加热管。该壶的额定电压为220V，加热时的额定功率为1210W，则额定电流为___________A。正常工作时加热管R1在加热和保温时的功率之比为49︰4，则定值电阻R2的阻值为___________Ω。若家庭电路中仅有该壶工作并处于加热状态，工作6min，电路中如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次，则此过程中该壶的实际功率为___________W，实际电压是___________V（不计R1阻值变化）。 三、作图题（共2题，每题2分，共4分） 26. 如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请按要求用笔画线代替导线补上，要求（干路电流大约0.5A）： ①灯L1和灯L2并联，开关S接在干路； ②电流表只测量灯L1的电流。 27. 请在图中虚线框内标出“S”或“N”极和磁感线A点的方向。 四、实验探究题（共2 题，每图每空2分，共28分） 28. 小明在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，采用了如图-1所示的实验装置。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10. 18 26 34 42 （1）小明在两个相同烧杯中分别装入________相等的甲、乙两种液体，用规格相同的电加热器加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同时间读取一次温度，并记录在表格内。为了完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具是________。 （2）分析表格可知，两温度计示数都升高到42℃时，甲增加的内能________（选填“>”“=”或“<”）乙增加的内能；若使甲、乙升高相同的温度，则吸收更多热量的是________。 （3）图-2中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图2中的________（选填“①”“②”或“③”）。 （4）为了表示不同物质在这种性质上的差异，物理学中引入了比热容这一物理量。在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海风或陆风。如图-3甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，如图乙所示风力发电站出现的情形是在________（选填“白天”或“夜晚”）。 29. 小方利用如图甲所示的电路“测量小灯泡电阻”，其电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电流为0.25A，滑动变阻器铭牌为“30Ω 2A”。 （1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整（要求：向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，且导线不能交叉）； （2）闭合开关后，小方发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路故障可能是___________； （3）排除故障后，缓慢移动滑片P，当电流表示数为0.25A时，小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，为___________V，此时小灯泡的电阻是___________Ω； （4）多次改变小灯泡两端的电压，测出其对应的电流后，小方描绘了如图丙所示的I-U图像，分析图像可知小灯泡的电阻非定值，这是因为灯丝的电阻受___________的影响； （5）完成上述实验后，小方找来一个最大阻值未知的滑动变阻器a，设计了如图丁所示的电路，设想不用电流表也能测量出上述小灯泡L正常发光时的电阻。已知电源电压为U，滑动变阻器b的最大阻值为R1，请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式： ①只闭合S和S1，调节滑动变阻器b的滑片，使小灯泡L正常发光； ②只闭合S和S2，保持滑动变阻器b的滑片位置不动，调节滑动变阻器a的滑片，使电压表的示数与第①步时___________（选填“相同”或“不同”）； ③只闭合S和S2，保持滑动变阻器a的滑片位置不动，将___________，记录电压表的示数U1； ④小灯泡正常发光时的电阻RL=___________。（用符号U、R1、U1表示） 五、计算题（共2题，12分，第30题5分，第31题7分） 30. 如图是一款家用即热式天然气热水器，它的加热效率为50%，热水器进水管的水温为22℃，出水管的水温为42℃，该状态下放出质量为20kg的热水。已知天然气的热值为8.4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求该放水过程： （1）水吸收的热量； （2）天然气燃烧放出的热量； （3）完全燃烧天然气的体积。 31. 如图甲所示是王老师桌面上的电热桌垫，小明查看说明书后发现：该电热桌垫电路图如图乙，电源电压为12V，发热部分由R1、R2两根电热丝组成，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω不变，该桌垫可通过调温开关控制有高温和低温两个模式。某次使用时，将其调至高温模式工作2min后，桌垫的温度升高了20℃。 （1）电热桌垫高温模式时，电路总电流是多少？ （2）高温模式工作2min，消耗的电能是多少J？ （3）已知电热桌垫的质量为144g，电热桌垫处于高温模式时的热效率是多少？【电热桌垫硅胶板的比热容为2×103J/(kg·℃)】 （4）小明想利用所学的电学知识帮助王老师改进电热桌垫，使电热桌垫可以更加灵活地调节加热功率。现有规格为“5Ω 5A”“15Ω 1A”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节桌垫加热功率，请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路，并计算改装后电路消耗电能的功率范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$