山东省烟台市莱州市2024-2025学年九年级（五四学制）上学期期末物理试卷

2024-2025学年山东省烟台市莱州市九年级（上）期末物理试卷（五四学制） 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．（2分）二十四节气是中华民族农耕文明长期的经验积累和智慧结晶。以下关于二十四节气中物态变化的分析判断正确的是（　　） A．“雨水”——雨的形成是汽化现象，要吸收热量 B．“寒露”——露的形成是液化现象，要吸收热量 C．“霜降”——霜的形成是凝华现象，要放出热量 D．“大雪”——雪的形成是凝固现象，要放出热量 2．（2分）下列符合家庭电路中安全用电要求的是（　　） A．用试电笔辨别火线与零线时手要接触笔尖金属体 B．家庭电路中，输电线进户后应先接总开关 C．家庭电路中，各用电器正常使用时应串联 D．三线插头标着E的导线和用电器的金属外壳相连 3．（2分）学习电压的相关知识时，小明通过类比甲、乙两装置得出了以下结论，其中不合理的是（　　） A．电池类似于抽水机，可以使电路的两端保持一定电压 B．灯泡类似于水路中的水轮机，可以使电路中形成电流 C．开关类似于水路中的阀门，可以控制电路中电流的通断 D．水的流动是因为有水压，自由电子定向移动是因为有电压 4．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S由断开到闭合，电压表和电流表的示数变化情况是（　　） A．电压表变大，电流表不变 B．电压表不变，电流表变大 C．电压表不变，电流表不变 D．电压表变大，电流表变大 5．（2分）扫地机器人的核心部件为电动机，下列图中实验装置能说明其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 6．（2分）图甲是萘的熔化图像，图乙是蜡的凝固图像。下列有关说法正确的是（　　） A．萘在B点时为液态 B．萘是非晶体，蜡是晶体 C．萘的熔点为70℃ D．萘的熔化过程用了5min 7．（2分）如图所示是汽油机工作时的四个冲程示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲是压缩冲程，将内能转化为机械能 B．活塞在汽缸内上下往复运动一次，该汽油机对外做功一次 C．丁冲程汽缸内的气体推动活塞向下运动，气体的内能减少 D．该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是：丙→甲→丁→乙 8．（2分）智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间。这是通过以下哪种方式实现的（　　） A．增大手机的工作电流 B．减小电池的额定电压 C．减小电子线路的电阻 D．减小电池的输出功率 9．（2分）小明在进行家庭电路连接的实践活动中，选择L1、L2两只灯泡进行实验，灯泡L1标有“220V、100W”，灯泡L2标有“220V、40W”，他把两只灯泡串联后接在220V电源上，下列现象及分析正确的是（　　） A．两灯的总亮度比任一只灯泡正常发光的亮度都暗 B．其中较亮的是L1 C．两灯实际功率之比为5：2 D．电源电压是440V时串联的两灯才能都正常发光 10．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变，R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，闭合开关前滑动变阻器的滑片位于最右端。闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P至中点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A 的示数不变 B．电压表V的示数变小 C．当滑片位于滑动变阻器最右端时，通过R1与R2的电流之比为3：4 D．当滑片位于滑动变阻器中点时，R1的功率与电路总功率之为2：5 二、多项选择题：（每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分） （多选）11．（3分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．一个物体吸收热量，温度不一定升高 B．物体温度升高，所含热量可能增多 C．一切物体不论温度高低，都具有内能 D．高温物体的内能一定比低温物体内能大 （多选）12．（3分）如图所示，电路中有两只灯泡L1、L2，当开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．若②③表为电压表，①表为电流表，只有L2发光 B．若①②表为电压表，③表为电流表，只有L1发光 C．若①③表为电流表，②表为电压表，L1、L2并联 D．若①②表为电流表，③表为电压表，L1、L2都能发光 （多选）13．（3分）为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所示的实验电路，开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．大头针的下端散开是因为磁化后同名磁极相互排斥 B．比较甲、乙吸引大头针的数量，可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 C．向左调节滑动变阻器的滑片，甲、乙吸引大头针的个数均会增多 D．本实验应用的研究方法有转换法、比较法、控制变量法 （多选）14．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为9V B．灯泡的额定功率为1.5W C．灯泡正常发光时的阻值为16Ω D．b曲线是表示电压表V1与电流表示数变化的关系图像 三、填空题（每题3分，共15分） 15．（3分）多芯线是生产生活中常用的导线，由多根细导线制成，如图甲所示。多芯线接入电路时各根导线之间的连接方式是 　 　，所以多芯线的电阻 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）每根细导线的电阻。家庭电路中，有时导线折断后需要把两根导线连接起来使用，如图乙所示。相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，原因是连接处的电阻比别处的电阻较 　 　。 16．（3分）厨房中蕴含着许多物理知识，煎、炒、烹、炸、煮等是不同的烹饪方式，这些方式都是通过 　 　的方式改变了食物的内能。“炸”是利用高油温，让食物表面的水分迅速 　 　（填物态变化）而得到焦脆的外壳；“蒸”食物的过程中，锅的上方往往会出现大量“白气”，“白气”的形成是 　 　（填物态变化）现象。 17．（3分）如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 　 　效应使发热电阻温度快速升高，从而熔化塑料实现封口。如图乙所示是其原理电路图，若电源电压是4.5V，发热电阻R的阻值为1.5Ω，闭合开关，则10s内封口机会产生 　 　J的热量。若封口时因温度不够塑料袋总是粘连效果不好，应将发热电阻换成阻值更 　 　（选填“大”或“小”）的电阻。 18．（3分）如图所示是实践小组设计的漂浮式指南针，电源是由锌片、铜片和稀硫酸溶液共同组成的“化学电池”。在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针，静止后指针的左端为N极。则“化学电池”的正极是 　 　片，通电螺线管的A端为 　 　极（选填“N”或“S”极），若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性 　 　（选填“增强”或“减弱”）。 19．（3分）如图所示，甲、乙两个容器内均装有质量为50g、初温为20℃的某种绝缘油，甲、乙中都有一段电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为28℃。则电源电压为 　 　V，R2消耗的功率为 　 　W；若不计热量损失，这种绝缘油的比热容为 　 　J/（kg•℃）。 四、作图简答题（20题3分，21题6分，共9分） 20．（3分）请根据图中的信息，标出磁感线的方向、通电螺线管的N、S极和电源的正、负极（用“+”“﹣”号表示）。 21．（6分）阅读短文，回答问题。 熔盐塔式光热电站 我国用1.2万块镜子和熔盐建成首批国家光热示范项目——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站，如图甲所示，图乙为其工作原理图。该项目加热塔高260米，占地面积800公顷，设计年发电量3.9×108度，熔盐用量3万吨。 该项目发电的基本原理是通过若干平面镜将太阳光会聚到太阳能收集装置（吸热塔），加热收集装置内的传热介质——熔盐，熔盐加热后，沿着塔内的管道向下流动，进入储热罐。当需要发电时，热泵将高温熔盐罐中的熔盐打入蒸汽发生器，与从水箱流出的冷水进行热交换，产生高温高压的蒸汽，推动汽轮机转动，从而带动发电机发电。蒸汽在驱动发电机之后，会被冷凝成水返回水箱。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而使液态熔盐循环下去。 该电站白天高温熔盐罐把多余的能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。 （1）按照顺序填写空白方框内的能量名称，完成光热电站发电的主要能量转化流程图。 ①　 　、②　 　。 （2）冷水从水箱中流出到流回水箱的过程中，先后发生的物态变化有哪些？ （3）该熔盐式光热电站设计年发电量合多少J？相当于热电转化效率为40%的燃煤火力电站燃烧多少吨煤炭所产生的电能（若发电站所用煤炭的热值为3.0×107J/kg）。 五、实验探究题（22题8分；23题8分；24题8分，共24分） 22．（8分）受到法拉第等科学家探索精神的影响，学习“磁生电”的知识后，实践小组还想进一步进行探究新的问题。 【问题•假设】 实践小组提出“感应电流的大小与什么因素有关”的探究问题，并进行了如下猜想： 猜想一：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关； 猜想二：感应电流的大小与磁体周围磁场的强弱有关； 【方案•证据】 小组同学利用如图所示的装置进行了以下探究： 针对猜想一设计的方案：保持磁铁磁性强弱不变，改变线框 　 　进行多次实验，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，将收集的实验数据填写在下表中。 实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数 1 慢速 1格 2 中速 2.5格 3 快速 4格 针对猜想二设计的方案：保持线框切割磁感线的速度不变，更换 　 　不同的磁铁再次实验，观察并记录两次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。 【解释•论证】 本实验通过观察 　 　来判断电路中感应电流的大小，这里运用的研究方法是 　 　； 分析上表数据可得出的结论是：磁体周围磁场的强弱相同时，　 　，闭合电路中产生的感应电流越大。 【交流•评估】 在探究猜想二的过程中，小组同学想用电磁铁代替永磁铁，请你评估这样做的好处是什么？ 你认为在探究猜想二的过程中，实验操作上存在的困难是什么？ 请你说出利用磁生电原理工作的装置有什么？ 23．（8分）小明利用图甲装置探究“水沸腾时温度变化的特点”实验。 （1）在组装该实验装置时，他应先调整铁杆还是铁圈的固定位置？调整固定其位置的依据是什么？ （2）烧水过程中，观察到什么现象可判断烧杯中的水开始沸腾？ （3）实验过程中，为什么要在烧杯的杯口加盖纸板？请至少写出两个理由。 （4）小明在水温升高到92℃后，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间后停止读数，匆忙中他记录的实验数据如下表。请你帮他在图乙中描点画出水沸腾时温度和时间关系的正确图像。 时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度t/℃ 92 94 96 93 100 101 101 101 101 （5）实验探究总结出结论后，小明回家建议妈妈在用炉火煲汤过程中，汤汁沸腾后改为小火加热即可，他建议的理由是什么？ 24．（8分）实验小组用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，所用电池是三节新电池，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图像如图乙所示。 （1）实验中选用的是 　 　（选填序号）规格的滑动变阻器。 A.“10Ω，1.0A” B.“50Ω，0.5A” C.“100Ω，0.2A” （2）实验小组测量了小灯泡在不同电压下的电阻，请你为他们设计出需要记录实验数据的表格。 （3）实验中，电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表没有示数，原因可能是小灯泡 　 　。 （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，此时电流为 　 　A，由图像可知，为测量小灯泡正常发光时的电阻，图甲中滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动可以实现测量目标。 通过实验可以测得：小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω，小灯泡的额定功率为 　 　W。 六、综合计算题（25题9分，26题11分，共20分） 25．（9分）据某城市统计，全市每天餐厨垃圾高达400吨，将餐厨垃圾有序处理成为垃圾资源化利用的项目之一。根据行业专家调研，每吨餐厨垃圾经过厌氧发酵，可产生100m3以上的沼气，这些沼气经过提纯净化后，至少可以产生60m3的天然气。已知沼气的热值约为1.9×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。 （1）若这个城市将每天餐厨垃圾得到的沼气全部燃烧，至少可以放出多少热量？ （2）若利用每天产生的沼气提纯净化后的天然气燃烧来给水加热，能使1000吨20℃的水在一标准大气压下加热到沸腾，已知锅炉的效率为35%，则提纯后的天然气的热值为多少J/m3？ 26．（11分）小明家有一个多挡位电火锅，其内部电路原理如图甲所示，旋动旋转开关，让其与触点b和c、c和d或d和e接触时，可实现不同挡位的转换。其中R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为48.4Ω，部分参数如表所示。则： 物理量 参数 额定电压 220V 高温挡功率 中温挡功率 800W 低温挡功率 440W （1）使用中温挡时，旋转开关应该旋转到与哪两个触点接触的位置？ （2）电火锅电路中R1、R2的阻值分别为多少Ω？ （3）电火锅高温挡的功率为多少W？若某天中午小明家电路中其他用电器均断开，只使用电火锅高温挡煮饭20分钟，如图乙所示的电能表脉冲灯会闪烁多少次？ （4）请从安全用电或节能的角度为该电火锅的使用设计一条提示语。 2024-2025学年山东省烟台市莱州市九年级（上）期末物理试卷（五四学制） 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B B A D C D A D 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．（2分）二十四节气是中华民族农耕文明长期的经验积累和智慧结晶。以下关于二十四节气中物态变化的分析判断正确的是（　　） A．“雨水”——雨的形成是汽化现象，要吸收热量 B．“寒露”——露的形成是液化现象，要吸收热量 C．“霜降”——霜的形成是凝华现象，要放出热量 D．“大雪”——雪的形成是凝固现象，要放出热量 【分析】物质从气态直接变成固态的过程叫凝华，凝华放热。 液化指物质由气态转变成液态，液化要放热。 【解答】解：A.“雨水”——雨的形成是液化现象，要放出热量，故A错误； B.“寒露”——露的形成是液化现象，要放出热量，故B错误； C.“霜降”——霜的形成是凝华现象，要放出热量，故C正确； D.“大雪”——雪的形成是凝华现象，要放出热量，故D错误； 故选：C。 【点评】本题考查液化和凝华的概念及放热特点，属于基础题。 2．（2分）下列符合家庭电路中安全用电要求的是（　　） A．用试电笔辨别火线与零线时手要接触笔尖金属体 B．家庭电路中，输电线进户后应先接总开关 C．家庭电路中，各用电器正常使用时应串联 D．三线插头标着E的导线和用电器的金属外壳相连 【分析】（1）试电笔是分辨火线和零线的工具；使用时手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体； （2）家庭电路中，输电线进户后应先接电能表； （3）家庭电路中，各用电器正常使用时应并联，互不影响； （4）有金属外壳的家用电器应该使用三孔插座。 【解答】解：A、用试电笔辨别火线与零线时手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故A错误； B、家庭电路中，输电线进户后应先接电能表，故B错误； C、家庭电路中，各用电器正常使用时应并联，故C错误； D、三线插头标着E的导线和用电器的金属外壳相连，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查的是试电笔的使用规则；知道家庭电路的组成和连接方式；知道三孔插座的正确接法。 3．（2分）学习电压的相关知识时，小明通过类比甲、乙两装置得出了以下结论，其中不合理的是（　　） A．电池类似于抽水机，可以使电路的两端保持一定电压 B．灯泡类似于水路中的水轮机，可以使电路中形成电流 C．开关类似于水路中的阀门，可以控制电路中电流的通断 D．水的流动是因为有水压，自由电子定向移动是因为有电压 【分析】电压的作用：使电荷定向移动形成电流。电压是形成电流的原因。 抽水机保持水压形成水流：电源保持电压形成电流。 水的定向移动形成水流：电荷的定向移动形成电流。 【解答】解：A.电池类似于抽水机，可以使电路的两端保持一定电压，故A合理，不符合题意； B.灯泡类似于水路中的水轮机，而电源才是形成电流的原因，故B不合理，符合题意； C.开关类似于水路中的阀门，可以控制电路中电流的通断，故C合理，不符合题意； D.水的流动是因为有水压，自由电子定向移动是因为有电压，故D合理，不符合题意； 故选：B。 【点评】本题考查电压的作用及类比法理解电流、电压，属于基础题。 4．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S由断开到闭合，电压表和电流表的示数变化情况是（　　） A．电压表变大，电流表不变 B．电压表不变，电流表变大 C．电压表不变，电流表不变 D．电压表变大，电流表变大 【分析】开关S由断开到闭合过程中，电压表始终测的是电源电压，所以可知电压表示数的变化；根据并联电路电流特点可知干路电流的变化。 【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量干路中的电流； 开关S由断开到闭合过程中，电压表始终测的是电源电压，所以电压表示数不变； L2两端的电压不变，所以通过L2的电流不变； 开关闭合，小灯泡L1接入电路中，通过L1有电流，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流变大，即电流表示数变大。 故选：B。 【点评】本题考查了电流表、电压表的使用，并联电路电流的特点，关键是弄清开关S由断开到闭合过程中电路的变化情况。 5．（2分）扫地机器人的核心部件为电动机，下列图中实验装置能说明其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【分析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。 【解答】解：A、闭合开关，导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故A符合题意； B、图为探究磁场对电流的作用实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故B不符合题意； C、图为奥斯特实验装置图，说明通电导线周围存在磁场，故C不符合题意； D、电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查电磁学实验装置，学生需要熟记不同实验装置的实验结论。 6．（2分）图甲是萘的熔化图像，图乙是蜡的凝固图像。下列有关说法正确的是（　　） A．萘在B点时为液态 B．萘是非晶体，蜡是晶体 C．萘的熔点为70℃ D．萘的熔化过程用了5min 【分析】晶体在熔化过程中温度保持不变；根据晶体熔化的特点（温度保持不变）来判断出熔化过程，从而可以从图中读出熔化所需的时间；晶体在熔化前为固态，熔化过程中为固液共存态，熔化结束后为液态。 【解答】解：A、图中萘在B点时刚开始熔化，为固态，故A错误； B、奈熔化时温度不变，是晶体，蜡凝固时温度不断降低，是非晶体；故B错误； C、由图可知，萘的熔点为80℃，故C错误； D、萘的熔化从5min开始，10min结束，熔化过程用了10min﹣5min＝5min，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了物质的凝固、熔化图象，难度不大，细心即可解题。 7．（2分）如图所示是汽油机工作时的四个冲程示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲是压缩冲程，将内能转化为机械能 B．活塞在汽缸内上下往复运动一次，该汽油机对外做功一次 C．丁冲程汽缸内的气体推动活塞向下运动，气体的内能减少 D．该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是：丙→甲→丁→乙 【分析】内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程；吸气冲程是活塞向下运动，进气门开，排气门关闭； 压缩冲程是活塞向上运动，两个气门全关闭，将机械能转化为内能； 做功冲程是两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，将内能转化为机械能； 排气冲程是活塞向上运动，进气门关闭，排气门开启； 在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次。 【解答】解：A.甲中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误； B.在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，故B错误； C.丁中的两个气门都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，将内能转化为机械能，故C正确； D.吸气、压缩、做功、排气冲程，对应的是乙、甲、丁、丙，故D错误。 故选：C。 【点评】此题主要考查了内燃机四个冲程的特点，要学会通过气门的关闭情况和活塞的运动情况来判断是哪一个冲程。 8．（2分）智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间。这是通过以下哪种方式实现的（　　） A．增大手机的工作电流 B．减小电池的额定电压 C．减小电子线路的电阻 D．减小电池的输出功率 【分析】（1）由P知，手机的“省电模式”，是在手机电池储存电能一定的前提下，通过减小输出功率来延长使用时间的；手机工作时的电压不变，由P＝UI分析电池的输出电流如何变化； （2）导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关。 【解答】解：ABD、智能手机耗电达到一定量时，剩余的电能也是一定的，由P知，要延长手机的工作时间，需要减小电池的输出功率，而手机工作时的电压（即电池的输出电压）是不变的， 由P＝UI可知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故D正确、AB错误； C、因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以电子线路的电阻不变，故C错误。 故选：D。 【点评】本题考查了电功公式和电功率公式的应用、影响电阻大小因素，要注意手机工作时的电压不变。 9．（2分）小明在进行家庭电路连接的实践活动中，选择L1、L2两只灯泡进行实验，灯泡L1标有“220V、100W”，灯泡L2标有“220V、40W”，他把两只灯泡串联后接在220V电源上，下列现象及分析正确的是（　　） A．两灯的总亮度比任一只灯泡正常发光的亮度都暗 B．其中较亮的是L1 C．两灯实际功率之比为5：2 D．电源电压是440V时串联的两灯才能都正常发光 【分析】ABC、根据P可知两灯的电阻；他把两只灯泡串联后接在220V电源上，串联电路中电流处处相等，根据P＝I2R可知两灯的实际功率大小，实际功率越大的灯较亮；根据P＝I2R可知两灯的实际功率之比；根据P可知两灯的总功率，实际功率越大的灯较亮； D、根据串联分压特点可知两灯两端的电压分析两灯是否正常发光。 【解答】解： ABC、根据P可知两灯的电阻分别为R1484Ω，R21210Ω； 他把两只灯泡串联后接在220V电源上，串联电路中电流处处相等，且L2的电阻较大，根据P＝I2R可知L2的实际功率较大，L2较亮； 根据P＝I2R可知两灯的实际功率之比：， 根据P可知两灯的总功率P28.6W， 实际功率小于两灯的额定功率，故两灯的总亮度比任一只灯泡正常发光的亮度都暗，故A正确、BC错误； D、两灯的电阻值不相等，电源电压是440V时，根据串联分压特点可知两灯两端的电压均不为220V，故串联的两灯不能正常发光，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查电功率的知识，是一道综合题。 10．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变，R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，闭合开关前滑动变阻器的滑片位于最右端。闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P至中点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A 的示数不变 B．电压表V的示数变小 C．当滑片位于滑动变阻器最右端时，通过R1与R2的电流之比为3：4 D．当滑片位于滑动变阻器中点时，R1的功率与电路总功率之为2：5 【分析】分析电路图，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表在干路上，测量干路电流；电压表测量支路两端电压（电源电压）。 （1）闭合开关S，向左移动滑片P的过程中，滑动变阻器连入的电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，R2支路电流变小，R1支路电流不变，干路电流等于各支路电流之和，可得电流表的示数变化； （2）电压表测量支路两端电压（电源电压），可得在向左移动滑片P的过程中，电压表的示数变化； （3）若滑片位于最右端时，滑动变阻器的阻值全部连入电路，利用I即可求出通过R1与R2的电流之比； （4）当滑片位于滑动变阻器中点时，滑动变阻器连入一半电阻，此时两个等值电阻串联，求出总电阻，利用P即可求出R1的功率与电路总功率之比。 【解答】解： 由图知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表在干路上，测量干路电流；电压表测量支路两端电压（电源电压）。 A、闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P的过程中，滑动变阻器连入的电阻变小，电源电压不变，即滑动变阻器两端电压不变，由欧姆定律可知，R2支路电流变小，而R1支路电流不变，所以干路电流变大，即电流表的示数变大，故A错误； B、电压表测量支路两端电压（电源电压），在向左移动滑动变阻器滑片P的过程中，电压表的示数不变，故B错误； C、若滑片位于最右端时，滑动变阻器的阻值全部连入电路，则通过R1与R2的电流之比：，故C错误； D、当滑片位于滑动变阻器中点时，滑动变阻器连入电阻R2′R220Ω＝10Ω，总电阻R6Ω， R1的功率与电路总功率之比为： P1：P：R：R1＝6Ω：15Ω＝2：5，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，分析电路图，得出滑动变阻器的滑片处于中点、最右端时的电路组成是关键。 二、多项选择题：（每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分） （多选）11．（3分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．一个物体吸收热量，温度不一定升高 B．物体温度升高，所含热量可能增多 C．一切物体不论温度高低，都具有内能 D．高温物体的内能一定比低温物体内能大 【分析】（1）晶体在熔化时，吸收热量，但温度不变，内能增加； （3）热量是指在热传递过程中传递能量的多少，不能说含有多少热量； （3）一切物体都具有内能； （4）内能的大小与物体的质量、温度、状态有关。 【解答】解：A、物体吸收热量，它的温度可能升高，也可能不变，例如：晶体熔化时，温度不变，故A正确； B、热量是过程量，不能说“含有”热量，故B错误； C、一切物体不论温度高低，都具有内能，故C正确； D、内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，高温物体的内能不一定比低温物体内能大，故D错误。 故选：AC。 【点评】本题主要考查学生对内能、温度、热量的关系的理解，是中考的热点。 （多选）12．（3分）如图所示，电路中有两只灯泡L1、L2，当开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．若②③表为电压表，①表为电流表，只有L2发光 B．若①②表为电压表，③表为电流表，只有L1发光 C．若①③表为电流表，②表为电压表，L1、L2并联 D．若①②表为电流表，③表为电压表，L1、L2都能发光 【分析】电流表要串联在电路中；电压表要并联在电路中；知道电流表在电路中相当于导线，电压表相当于开路，所以电流表不能和用电器并联，电压表不能和用电器串联。 【解答】解：A．若②③是电压表，①是电流表，电路断路，两灯都不能发光，故A错误； B．若①、②是电压表，③是电流表，此时L1单独接入电路，灯泡L2与电压表串联，可看作断路，所以只有L1发光，故B正确； C．若①、③是电流表，②是电压表，电流从电源的正极流出过③电流表后，分别经过L1和L2、①电流表再回到电源的负极，此时电路为L1和L2并联，故C正确； D．若①、②均是电流表，开关S闭合，电流表可看作导线，此时电源短路，L1、L2都不能发光，故D错误。 故选：BC。 【点评】电流表要串联在电路中；电压表要并联在电路中；知道电流表在电路中相当于导线，电压表相当于开路，所以电流表不能和用电器并联，电压表不能和用电器串联。 （多选）13．（3分）为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所示的实验电路，开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．大头针的下端散开是因为磁化后同名磁极相互排斥 B．比较甲、乙吸引大头针的数量，可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 C．向左调节滑动变阻器的滑片，甲、乙吸引大头针的个数均会增多 D．本实验应用的研究方法有转换法、比较法、控制变量法 【分析】（1）同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引； （2）本实验根据电磁铁吸引大头针的数量显示磁性的强弱； （3）电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关； （4）本实验应用的研究方法有转换法、比较法、控制变量法。 【解答】解：A、大头针的下端散开是因为磁化后同名磁极相互排斥，故A正确； B、甲、乙两个电磁铁串联，电流相同，比较甲、乙吸引大头针的数量，可得出电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，故B错误； C、向左调节滑动变阻器的滑片，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，甲、乙吸引大头针的个数均会增多，故C正确； D、本实验应用的研究方法有转换法、比较法、控制变量法，故D正确。 故选：ACD。 【点评】本题考查的是影响电磁铁磁性强弱的因素；知道控制变量法、转换法和比较法在本实验中的应用。 （多选）14．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为9V B．灯泡的额定功率为1.5W C．灯泡正常发光时的阻值为16Ω D．b曲线是表示电压表V1与电流表示数变化的关系图像 【分析】（1）由图甲可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测灯泡两端的电压。将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，变阻器接入电路的阻值不断变小，电路中的电流不断变大，根据串联电路的分压原理可知变阻器两端的电压变化，由图乙可知两个电压表示数与电流表示数变化的关系图像； （2）由图乙可知当电流为0.2A时，两个电压表的示数，根据串联电路的电压规律可得电源电压的大小； （3）由图乙数据，结合串联电路的电压规律求灯泡的额定电压，根据P＝UI求灯泡的额定功率，根据欧姆定律得出灯泡电阻。 【解答】解：D、由图甲可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测灯泡两端的电压。将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，变阻器接入电路的阻值不断变小，电路中的电流不断变大，根据串联电路的分压原理可知变阻器两端的电压不断变小，即电压表V1的示数随电流的变大而变小，则灯泡两端的电压，即电压表V2的示数随电流的变大而变大，由图乙可知b曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像、a曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像，故D正确； A、由图乙可知，当电流最小为0.2A时，电压表V1的示数U滑大＝8V，电压表V2的示数U灯小＝1V， 由串联电路的电压规律可知，电源电压：U＝U滑大+U灯小＝8V+1V＝9V，故A正确； BC、由图乙数据，结合串联电路的电压规律可得，灯泡的额定电压：U额＝U﹣U滑小＝9V﹣2V＝7V， 灯泡的额定功率：P额＝U额I大＝7V×0.5A＝3.5W， 根据欧姆定律可知灯泡正常发光时的阻值RL14Ω，故BC错误； 故选：AD。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律、公式P＝UI的应用，关键是正确判断各表示数的关系图像。 三、填空题（每题3分，共15分） 15．（3分）多芯线是生产生活中常用的导线，由多根细导线制成，如图甲所示。多芯线接入电路时各根导线之间的连接方式是 　并联　，所以多芯线的电阻 　小于　（选填“大于”“等于”或“小于”）每根细导线的电阻。家庭电路中，有时导线折断后需要把两根导线连接起来使用，如图乙所示。相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，原因是连接处的电阻比别处的电阻较 　大　。 【分析】根据焦耳定律和影响电阻大小的因素进行分析。 【解答】解：多芯线接入电路时各根导线之间互不影响，连接方式是并联的，在其它条件相同时，多芯线的导线并联，相当于增加了导体的横截面积，其电阻小于每根细导线的电阻。 家庭电路中，有时导线折断后需要把两根导线连接起来使用，相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，原因是连接处的电阻比别处的电阻较大，在其它条件相同时，容易产生更多的热量。 故答案为：并联；小于；大。 【点评】本题考查的是影响电阻大小的因素；会用焦耳定律解释生活中的电流的热效应。 16．（3分）厨房中蕴含着许多物理知识，煎、炒、烹、炸、煮等是不同的烹饪方式，这些方式都是通过 　热传递　的方式改变了食物的内能。“炸”是利用高油温，让食物表面的水分迅速 　汽化　（填物态变化）而得到焦脆的外壳；“蒸”食物的过程中，锅的上方往往会出现大量“白气”，“白气”的形成是 　液化　（填物态变化）现象。 【分析】（1）改变内能的方式包括做功和热传递； （2）物质由液态变成气态的过程叫汽化，物质由气态变成液态的过程叫液化。 【解答】解：煎、炒、烹、炸、煮等是不同的烹饪方式，这些方式都是通过热传递的方式改变物体的内能； “炸”则是利用高油温，让食物表层的水分迅速汽化而得到焦脆的外壳； “白气”是水蒸气遇冷液化形成的。 故答案为：热传递；汽化；液化。 【点评】本题考查内能的改变和物态变化，属于基础题。 17．（3分）如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 　热　效应使发热电阻温度快速升高，从而熔化塑料实现封口。如图乙所示是其原理电路图，若电源电压是4.5V，发热电阻R的阻值为1.5Ω，闭合开关，则10s内封口机会产生 　135　J的热量。若封口时因温度不够塑料袋总是粘连效果不好，应将发热电阻换成阻值更 　大　（选填“大”或“小”）的电阻。 【分析】（1）电流通过导体时，把电能转化内能的现象叫做电流的热效应； （2）根据欧姆定律求出通过R的电流，根据焦耳定律求出电热电阻产生的热量； （3）通电时间一定，当电压不变时，由Q＝Wt可知，R越大产生的热量越少。 【解答】解：便携式封口机工作时将电能转化为内能，所以便携式封口机是利用电流的热效应实现高温封口； 通过发热电阻R的电流：I3A， 发热电阻10s内产生的热量：Q＝I2Rt＝（3A）2×1.5Ω×10s＝135J； 封口时总是把塑料袋烫坏，说明电阻发热过多。通电时间一定，由Q＝Wt可知，当电压不变时，要减小电阻产生的热量，可增大发热电阻的阻值。 故答案为：热；135；大。 【点评】本题考查电流的热效应、焦耳定律的应用，注意焦耳定律推导公式的应用。 18．（3分）如图所示是实践小组设计的漂浮式指南针，电源是由锌片、铜片和稀硫酸溶液共同组成的“化学电池”。在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针，静止后指针的左端为N极。则“化学电池”的正极是 　铜　片，通电螺线管的A端为 　S　极（选填“N”或“S”极），若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性 　增强　（选填“增强”或“减弱”）。 【分析】化学电池的正极是铜片，负极是锌片； 根据小磁针静止时N极的指向判断通电螺线管的磁极； 通电螺线管的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。 【解答】解：在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针，静止后指针的左端为N极，说明通电螺线管的右端是N极，在电源的外部，电流从正极流出，回到负极。则“化学电池”的正极是铜片，通电螺线管的A端为S极，若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性增强。 故答案为：铜；S；增强。 【点评】本题考查的是安培定则；知道影响电磁铁磁性强弱的因素。 19．（3分）如图所示，甲、乙两个容器内均装有质量为50g、初温为20℃的某种绝缘油，甲、乙中都有一段电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为28℃。则电源电压为 　18　V，R2消耗的功率为 　14.4　W；若不计热量损失，这种绝缘油的比热容为 　2.16×103　J/（kg•℃）。 【分析】由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流， （1）根据欧姆定律求出R1、R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源电压； （2）根据P＝UI求出R2的电功率； （3）根据焦耳定律Q＝I2Rt求出电流通过R1产生的热量；不计热量损失，甲容器中液体吸收的热量等于R1产生的热量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出液体的比热容。 【解答】解：由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流， （1）根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流处处相等，即I1＝I2＝I＝1.2A， 由I可知，R1两端的电压：U1＝I1R1＝1.2A×5Ω＝6V；R2两端的电压：U2＝I2R2＝1.2A×10Ω＝12V， 则电源电压：U＝U1+U2＝6V+12V＝18V； （2）R2的电功率：P2＝U2I2＝12V×1.2A＝14.4W； （3）电流通过R1产生的热量：Q1R1t＝（1.2A）2×5Ω×120s＝864J； 不计热量损失，甲容器中液体吸收的热量：Q吸＝Q1＝864J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，液体的比热容：c2.16×103J/（kg•℃）。 故答案为：18；14.4；2.16×103。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律以及比热容公式的应用，属于电热综合题，难度不大。 四、作图简答题（20题3分，21题6分，共9分） 20．（3分）请根据图中的信息，标出磁感线的方向、通电螺线管的N、S极和电源的正、负极（用“+”“﹣”号表示）。 【分析】（1）磁体外部的磁感线的方向是从磁体的N极出发，经外部空间，回到S极，据此判定螺线管的极性； （2）由安培定则判断出电流的方向即可知电源的正极、负极。 【解答】解：由图可知，条形磁体的右端为N极，磁体外部的磁感线的方向是从磁体的N极出发，经外部空间，回到S极，所以通电螺线管的左端为S极，右端为N极； 根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，所以通电螺线管的左端为正极、右端为负极，如图所示： 【点评】通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场类似，正确的利用安培定则和理解磁感线的分布特点是解决该题的关键。 21．（6分）阅读短文，回答问题。 熔盐塔式光热电站 我国用1.2万块镜子和熔盐建成首批国家光热示范项目——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站，如图甲所示，图乙为其工作原理图。该项目加热塔高260米，占地面积800公顷，设计年发电量3.9×108度，熔盐用量3万吨。 该项目发电的基本原理是通过若干平面镜将太阳光会聚到太阳能收集装置（吸热塔），加热收集装置内的传热介质——熔盐，熔盐加热后，沿着塔内的管道向下流动，进入储热罐。当需要发电时，热泵将高温熔盐罐中的熔盐打入蒸汽发生器，与从水箱流出的冷水进行热交换，产生高温高压的蒸汽，推动汽轮机转动，从而带动发电机发电。蒸汽在驱动发电机之后，会被冷凝成水返回水箱。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而使液态熔盐循环下去。 该电站白天高温熔盐罐把多余的能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。 （1）按照顺序填写空白方框内的能量名称，完成光热电站发电的主要能量转化流程图。 ①　内能　、②　电能　。 （2）冷水从水箱中流出到流回水箱的过程中，先后发生的物态变化有哪些？ （3）该熔盐式光热电站设计年发电量合多少J？相当于热电转化效率为40%的燃煤火力电站燃烧多少吨煤炭所产生的电能（若发电站所用煤炭的热值为3.0×107J/kg）。 【分析】（1）吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，即吸热管把太阳能转化为内能存储在液态熔盐中，又转化为汽轮发电机组的机械能推动汽轮发电机组转动，发电机组又把机械能转化为电能。 （2）物质从液态变成气态是汽化，物质从气态变成液态是液化。 （3）从材料中找到年发电量，利用效率公式求出燃煤放出的热量，根据Q＝mq求出燃煤的质量。 【解答】解：（1）吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，即吸热管把太阳能转化为内能存储在液态熔盐中，又转化为汽轮发电机组的机械能推动汽轮发电机组转动，发电机组又把机械能转化为电能，故太阳能光热发电的能量转化流程图是太阳能→内能→机械能→电能。 （2）发电时，水箱中的冷水和高温熔盐流入蒸汽发生器，发生热交换后，形成蒸汽，物质从液态变成气态是汽化过程。 蒸汽在驱动发电机之后，会被冷凝回水，然后返回水箱，此过程物质从气态变成液态，是液化过程。 先后发生的物态变化有汽化和液化。 （3）设计年发电量W电＝3.9×108度＝3.9×108kW•h＝1.404×1015J， 热电转化效率为40%，则η， 则40%， 则燃煤质量m＝1.17×108kg＝1.17×105t。 故答案为：（1）内能；电能；（2）汽化、液化；（3）该熔盐式光热电站设计年发电量合1.404×1015J，相当于热电转化效率为40%的燃煤火力电站燃烧1.17×105t煤炭所产生的电能。 【点评】本题考查了能量转化、汽化和液化、热量计算、热机效率等，体现了物理在发电站中的广泛应用。 五、实验探究题（22题8分；23题8分；24题8分，共24分） 22．（8分）受到法拉第等科学家探索精神的影响，学习“磁生电”的知识后，实践小组还想进一步进行探究新的问题。 【问题•假设】 实践小组提出“感应电流的大小与什么因素有关”的探究问题，并进行了如下猜想： 猜想一：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关； 猜想二：感应电流的大小与磁体周围磁场的强弱有关； 【方案•证据】 小组同学利用如图所示的装置进行了以下探究： 针对猜想一设计的方案：保持磁铁磁性强弱不变，改变线框 　切割磁感线的速度　进行多次实验，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，将收集的实验数据填写在下表中。 实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数 1 慢速 1格 2 中速 2.5格 3 快速 4格 针对猜想二设计的方案：保持线框切割磁感线的速度不变，更换 　磁性　不同的磁铁再次实验，观察并记录两次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。 【解释•论证】 本实验通过观察 　灵敏电流计　来判断电路中感应电流的大小，这里运用的研究方法是 　转换法　； 分析上表数据可得出的结论是：磁体周围磁场的强弱相同时，　导体切割磁感线的速度越快　，闭合电路中产生的感应电流越大。 【交流•评估】 在探究猜想二的过程中，小组同学想用电磁铁代替永磁铁，请你评估这样做的好处是什么？ 你认为在探究猜想二的过程中，实验操作上存在的困难是什么？ 请你说出利用磁生电原理工作的装置有什么？ 【分析】（1）（2）感应电流的大小与磁场强弱和金属棒切割磁感线的速度有关，根据控制变量法的要求分析； （3）从表格中看出，从实验1到实验3，金属棒切割磁感线的速度越来越快，电流计指针偏转格数越来越大，据此分析； （4）电磁铁相对于永磁体的好处有：磁性强弱可以控制，磁性的有无可以控制，据此分析回答； （5）动圈式话筒应用的就是电磁感应原理。 【解答】解： （1）猜想一是感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关，根据控制变量法，所以保持磁铁磁性强弱不变，改变线框进行多次实验； （2）猜想二是感应电流的大小与磁体周围磁场的强弱有关，根据控制变量法，所以保持线框切割磁感线的速度不变，更换的磁铁再次实验； （3）本实验通过观察灵敏电流计来判断电路中感应电流的大小，这里运用的研究方法是转换法； 分析表格数据可知，磁体周围磁场的强弱相同时，切割磁感线的速度越快，电流计指针偏转格数越多，即产生的感应电流越大，所以可得出的结论为：磁体周围磁场的强弱相同时，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大； （4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：易于改变磁体的磁性强弱； 要控制切割磁感线的速度不变，是很难的。 动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动切割磁感线，产生电流，是电磁感应原理。 故答案为：（1）切割磁感线的速度；（2）磁性；（3）灵敏电流计；转换法；导体切割磁感线的速度越快；（4）易于改变磁体的磁性强弱；要控制切割磁感线的速度不变，是很难的；动圈式话筒。 【点评】本题考查探究感应电流的大小与哪些因素有关，需要注意控制变量法的使用。 23．（8分）小明利用图甲装置探究“水沸腾时温度变化的特点”实验。 （1）在组装该实验装置时，他应先调整铁杆还是铁圈的固定位置？调整固定其位置的依据是什么？ （2）烧水过程中，观察到什么现象可判断烧杯中的水开始沸腾？ （3）实验过程中，为什么要在烧杯的杯口加盖纸板？请至少写出两个理由。 （4）小明在水温升高到92℃后，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间后停止读数，匆忙中他记录的实验数据如下表。请你帮他在图乙中描点画出水沸腾时温度和时间关系的正确图像。 时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度t/℃ 92 94 96 93 100 101 101 101 101 （5）实验探究总结出结论后，小明回家建议妈妈在用炉火煲汤过程中，汤汁沸腾后改为小火加热即可，他建议的理由是什么？ 【分析】（1）因为在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应从下向上固定实验器材的位置； （2）沸腾前，气泡在上升过程中体积逐渐减小，到水面消失。沸腾时，有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐增大，最后破裂； （3）加盖子的目的：减少热量的损失，减少加热时间； （4）根据表格数据描点连线； （5）水在沸腾后，温度保持不变，但需要继续吸热。 【解答】答：（1）实验中需要用酒精灯的外焰加热，应从下向上固定实验器材的位置，所以应先确定铁圈的高度； （2）观察气泡的变化，沸腾前气泡由小变大，沸腾时气泡由大变小； （3）加盖子的目的：减少热量的损失，减少加热时间； （4）根据表格数据可知，第3min时，温度相差过大，是错误数据，应去掉，水沸腾时温度和时间关系的正确图像如图所示： （5）水在沸腾后，温度保持不变，但需要继续吸热，所以汤汁在沸腾后，需要持续加热，改变小火，让其继续吸热，也可保持沸腾。 【点评】本题探究水沸腾时温度变化的特点实验，掌握液体沸腾条件是解题关键。 24．（8分）实验小组用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，所用电池是三节新电池，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图像如图乙所示。 （1）实验中选用的是 　A　（选填序号）规格的滑动变阻器。 A.“10Ω，1.0A” B.“50Ω，0.5A” C.“100Ω，0.2A” （2）实验小组测量了小灯泡在不同电压下的电阻，请你为他们设计出需要记录实验数据的表格。 （3）实验中，电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表没有示数，原因可能是小灯泡 　短路　。 （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，此时电流为 　0.16　A，由图像可知，为测量小灯泡正常发光时的电阻，图甲中滑动变阻器的滑片向 　右　（选填“左”或“右”）移动可以实现测量目标。 通过实验可以测得：小灯泡正常发光时的电阻为 　10　Ω，小灯泡的额定功率为 　0.625　W。 【分析】（1）为了完成实验，应选用合适的滑动变阻器； （2）根据要求，设计记录表格 （3）根据故障现象分析原因； （4）根据欧姆定律和电功率公式计算正常发光时的电阻和额定功率。 【解答】解：（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，所用电池是三节新电池，即电源电压为4.5V，由I—U图像可知小灯泡的额定电流为0.25A，则电阻为10Ω，故实验中选用滑动变阻器的最大阻值为10Ω，故选A。 （2）实验小组测量了小灯泡在不同电压下的电阻，设计出需要记录实验数据的表格如下： 次数 电压U/（V） 电流I/（A） 电阻R/（Ω） 1 2 3 （3）实验中，电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表没有示数，原因可能是小灯泡短路。 （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，此时电流的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为 0.16A，由图像可知，为测量小灯泡正常发光时的电阻（额定电流为0.25A），所以图甲中滑动变阻器的滑片向右移动增大电流可以实现测量目标。 通过实验可以测得：小灯泡正常发光时的电阻为R 10Ω，小灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W。 故答案为：（1）A；（2）见解析；（3）短路；（4）0.16；右；10；0.625。 【点评】本题伏安法测小灯泡电阻实验，考查了滑动变阻器的选用，记录表格的设计，故障分析、电阻的计算和电功率的计算等知识。 六、综合计算题（25题9分，26题11分，共20分） 25．（9分）据某城市统计，全市每天餐厨垃圾高达400吨，将餐厨垃圾有序处理成为垃圾资源化利用的项目之一。根据行业专家调研，每吨餐厨垃圾经过厌氧发酵，可产生100m3以上的沼气，这些沼气经过提纯净化后，至少可以产生60m3的天然气。已知沼气的热值约为1.9×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。 （1）若这个城市将每天餐厨垃圾得到的沼气全部燃烧，至少可以放出多少热量？ （2）若利用每天产生的沼气提纯净化后的天然气燃烧来给水加热，能使1000吨20℃的水在一标准大气压下加热到沸腾，已知锅炉的效率为35%，则提纯后的天然气的热值为多少J/m3？ 【分析】（1）先求出每天得到沼气的体积，知道沼气的热值，利用Q放＝Vq计算沼气全部燃烧，至少可以放出多少热量； （2）在一标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算水吸收的热量，利用效率公式计算天然气完全燃烧放出的热量；求出每天产生天然气的体积，利用q计算提纯后的天然气的热值。 【解答】解：（1）每天至少得到沼气的体积： V沼气＝100m3/t×400t＝40000m3， 沼气全部燃烧，至少可以放出的热量： Q放＝V沼气q沼气＝40000m3×1.9×107J/m3＝7.6×1011J； （2）在一标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃， 水吸收的热量： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1000×103kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×1011J； 由η可得天然气完全燃烧放出的热量： Q′放9.6×1011J， 提纯后的天然气的体积： V′＝60m3/t×400t＝24000m3， 提纯后的天然气的热值： q天然气4×107J/m3。 答：（1）若这个城市将每天餐厨垃圾得到的沼气全部燃烧，至少可以放出7.6×1011J的热量； （2）提纯后的天然气的热值为4×107J/m3。 【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、效率公式、热值定义式的应用，过程较复杂，要细心！ 26．（11分）小明家有一个多挡位电火锅，其内部电路原理如图甲所示，旋动旋转开关，让其与触点b和c、c和d或d和e接触时，可实现不同挡位的转换。其中R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为48.4Ω，部分参数如表所示。则： 物理量 参数 额定电压 220V 高温挡功率 中温挡功率 800W 低温挡功率 440W （1）使用中温挡时，旋转开关应该旋转到与哪两个触点接触的位置？ （2）电火锅电路中R1、R2的阻值分别为多少Ω？ （3）电火锅高温挡的功率为多少W？若某天中午小明家电路中其他用电器均断开，只使用电火锅高温挡煮饭20分钟，如图乙所示的电能表脉冲灯会闪烁多少次？ （4）请从安全用电或节能的角度为该电火锅的使用设计一条提示语。 【分析】（1）旋转开关和触点a和b接触时，电路未接通； 旋转开关和触点b和c接触时，R1、R2串联接入电路中，总电阻最大，电源电压不变，根据P可知，总功率最小，为低温挡； 旋转开关和触点c和d接触时，R2接入电路中，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知，总功率较大，为中温挡； 旋转开关和触点d和e接触时，R2、R3并联，总电阻最小，电源电压不变，根据P可知，总功率最大，为高温挡； （2）中温挡功率为800W，根据P可知R2的阻值； 低温挡功率为440W，根据P可知总电阻，根据电阻串联的特点可知R1的阻值； （3）根据P可知电火锅高温挡的功率；若某天中午小明家电路中其他用电器均断开，只使用电火锅高温挡煮饭20分钟，根据W＝P高t得出消耗的电能；进而得出电能表脉冲灯会闪烁次数； （4）从使用安全或节能的角度去设计提示语。 【解答】解：（1）旋转开关和触点a和b接触时，电路未接通； 旋转开关和触点b和c接触时，R1、R2串联接入电路中，总电阻最大，电源电压不变，根据P可知，总功率最小，为低温挡； 旋转开关和触点c和d接触时，R2接入电路中，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知，总功率较大，为中温挡； 旋转开关和触点d和e接触时，R2、R3并联，总电阻最小，电源电压不变，根据P可知，总功率最大，为高温挡； 使用中温挡时，旋转开关应该旋转到与c、d两个触点接触的位置； （2）中温挡功率为800W，根据P可知， R260.5Ω； 低温挡功率为440W，根据P可知，R1+R2110Ω， 根据电阻串联的特点可知R1＝110Ω﹣60.5Ω＝49.5Ω； （3）根据P可知电火锅高温挡的功率P高1800W； 若某天中午小明家电路中其他用电器均断开，只使用电火锅高温挡煮饭20分钟，消耗的电能W＝P高t＝1.8kWh＝0.6kW•h， 如图乙所示的电能表脉冲灯会闪烁次数n＝0.6kW•h×1600imp/（kW•h）＝960次； （4）使用完请及时拔掉插头。 答：（1）使用中温挡时，旋转开关应该旋转到与c、d两个触点接触的位置； （2）电火锅电路中R1、R2的阻值分别为49.5Ω、60.5Ω； （3）电火锅高温挡的功率为多少W？若某天中午小明家电路中其他用电器均断开，只使用电火锅高温挡煮饭20分钟，如图乙所示的电能表脉冲灯会闪烁960次； （4）使用完请及时拔掉插头。 【点评】本题考查电功率的计算，是一道综合题。 学科网（北京）股份有限公司 $$