广东省揭阳市普宁市2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试卷

2024-2025学年广东省揭阳市普宁市九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（每小题3分，共21分） 1．（3分）“拔丝红薯”是很多人喜欢的菜品，刚出锅的“拔丝红薯”香气特别浓，夹起一块红薯时就会拉出很长的丝，如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．刚出锅时香气特别浓，是因为温度越高，分子无规则运动越剧烈 B．夹起红薯时会拉出很长的丝，说明分子间存在引力 C．红薯由生到熟是通过热传递的方式改变内能的 D．已加热的红薯有内能，未加热的红薯没有内能 2．（3分）在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。三块金属的比热容大小相比（　　） A．c甲最大 B．c乙最大 C．c丙最大 D．一样大 3．（3分）东汉时期的哲学家王充在《论衡•乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。这个词的意思就是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳（顿牟）能吸引（掇）芥菜籽、干草等轻小的物体（芥）。这一记述说明（　　） A．分子间存在相互作用的引力 B．自然界存在正、负两种电荷 C．摩擦后的琥珀与芥菜籽、干草等带上了同种电荷 D．带电物体能吸引轻小物体 4．（3分）生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的（　　） A．密度较大 B．比热容较大 C．沸点较高 D．凝固点较低 5．（3分）如果加在某定值电阻两端的电压从8V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（　　） A．0.2W B．1.8W C．2.0W D．8.0W 6．（3分）交通法规中明确规定，所有的摩托车、电动自行车上路驾驶员必须佩戴安全头盔，小佳想制作一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 7．（3分）小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端 B．小灯泡的电阻约为12.7Ω C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为6840J D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W 二、填空题（每空1分，共21分） 8．（3分）摩擦起电的原因是发生电子转移，如丝绸摩擦过的玻璃棒 　 　电子，带 　 　电，　 　（选填“丝绸”或“玻璃棒”）的原子核束缚电子的本领强。 9．（3分）糖画是我国一项传统手工技艺，白糖在加热过程中内能 　 　（选填“增加”、“不变”或“减少”）；人在远处就能闻到香甜的气味，这说明分子在 　 　；糖汁变成糖画的过程中，糖分子之间的间隙 　 　（选填“变小”、“变大”、“不变”）。 10．（3分）寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的不同取暖方式。从物理学的角度来看，小军是通过 　 　的方式增加手的内能；两种增加内能的方式是 　 　（选填“等效”或“不等效”）。小军看到一台单缸四冲程汽油机工作原理图，上面标记了飞轮转速1200r/min，则它的气缸内燃气每秒钟对外做功 　 　次。 11．（3分）如图所示，把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路，闭合开关后，将适量浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时，发现注入的盐水越多，灯泡越亮，可以说明电阻越 　 　（选填“大”或“小”），实验证明电阻大小和导体的 　 　有关；保持注入的盐水量不变，只将电池增加到3节，闭合开关，观察到灯变亮，盐水电阻值 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 12．（3分）小丽用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热，给水加热，使水的内能 　 　；得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 　 　J，另一种液体的比热容为 　 　J/（kg•℃）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 13．（3分）如图所示，给充电宝充电的过程中，充电宝相当于电路中的 　 　；用充电宝给手机充电的过程中，充电宝相当于电路中的 　 　；充好电的充电宝泡水损坏，在物理学里被称为 　 　。 14．（3分）如图甲所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，R1的阻值 　 　Ω，滑动变阻器R2的最大阻值是 　 　Ω；滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数将 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）0.4A。 三、作图题（2分+2分+3分，共7分） 15．（2分）如图，在旗杆AB的左或右侧，用“”画出被海风吹拂飘扬的旗帜，并在虚线框中标出发生的时间。（“〇”表示白天，“△”表示晚上） 16．（2分）在图1、2圆圈内分别填入“灯泡”、“电流表”的符号，使两灯组成并联电路。 17．（3分）如图，a为调光台灯的电位器，P为旋片，将电位器连接在b电路中，要求顺时针转动P灯变亮。 四、实验题（每空1分，共20分） 18．（6分）（1）如图乙所示，电压表读数为 　 　。 （2）小明“用电流表和电压表测量小灯泡（额定电压为2.5V）正常发光时灯丝的电阻”的实验电路如图甲所示，根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图丙所示： ①为保证实验顺利进行，应选用规格为 　 　（填选项字母）的滑动变阻器； A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.5A” C.“100Ω 0.2A” ②将电路重新连接好，闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表、电流表均有较小的示数，对此现象判断和后续操作正确的是 　 　； A.灯泡短路，应更换灯泡 B.灯泡断路，应更换灯泡 C.滑动变阻器断路，应更换滑动变阻器 D.灯泡正常，应移动滑动变阻器的滑片 ③图丙曲线的原因是 　 　； ④本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 　 　（填选项字母）； A.测量定值电阻的阻值 B.用刻度尺测量铅笔的长度 C.探究电流与电压和电阻之间关系 ⑤实验小组的同学利用已知阻值为R0的定值电阻，一块电压表，三个开关和电压恒定不变的电源及滑动变阻器，设计了如图丁所示的电路，也测出了额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下： ①闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V； ②保持滑片位置不变，然后闭合开关S和S2，断开开关S1，记下电压表示数为U； ③小灯泡正常发光时灯泡的电阻为RL＝ 　 　（用已知量和测量量表示）。 19．（7分）如图甲所示，“探究导体中电流与电阻的关系实验中，选用的实验器材有：学生电源（电压为4.5V），定值电阻四个（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 实验次数 1 2 3 4 电流I/A 0.5 0.25 0.125 0.1 电阻R/Ω 5 10 20 25 （1）在连接电路的过程中，开关必须处于 　 　状态； （2）请将图甲中的实物电路连接完整，要求闭合开关，滑片P向B端移动时电路中电流变大；（导线不得交叉） （3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，产生这种现象的原因可能是：　 　（选填“R断路”或“R短路”）； （4）正确连接电路后，小明先用5Ω的电阻进行实验，移动滑片，读出并记录电流表示数。接着更换10Ω的电阻，应将滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为 　 　，记录电流表的示数； （5）将实验数据记录在表中，如图乙，得出的结论是：　 　（文字表达）； （6）为了完成整个实验，滑动变阻器的阻值至少为 　 　Ω。 20．（7分）小明利用如图装置，进行以下实验。 实验一：“探究不同物质吸热升温的现象”； 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。 （1）实验一，甲、乙虚线中应选择的器材是 　 　（选填“A”或“B”）和 　 　（选填“C”或“D”），物质吸收热量的多少通过 　 　来反映。小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质，方案一：加热相同时间，比较升高的温度；方案二：升高相同的温度，比较加热的时间。你认为 　 　（选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”）可行； （2）实验二，正确选择实验器材，实验前，应控制烧杯中被加热物质 　 　（选填“质量”或“体积”）相同，若实验过程中燃料还未燃尽时，某一烧杯内水就沸腾了，此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验，直至燃料燃尽后测量水温；这样操作是否可行？　 　，理由是 　 　。 五、计算题（6+7＝13分） 21．（6分）现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，如图所示，已知这种燃料的热值是2.0×107J/kg，若小火锅中质量为1kg的热汤的温度从50℃升高到100℃，共消耗40g固体酒精，汤的比热容近似为水的比热容[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]，求： （1）热汤吸收的热量； （2）小火锅烧汤的热效率。 22．（7分）肠粉是一种广东非常出名的汉族传统小吃，属于粤菜系，源于唐朝的泷洲。如图甲所示的迷你电热肠粉机，通过加热水，产生大量水蒸气，两分钟就可以将米浆固化成肠粉。此肠粉机有工作和待机两个模式，其内部简化电路如图乙所示，将该机器单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。正常工作8min，电能表指示灯闪烁800次，刚好将1.5kg的水从20℃加热到100℃，产生高温水蒸气。已知该机待机功率为22W，R1、R2用于发热的定值电阻，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。 （1）肠粉机正常工作8min所消耗的电能； （2）肠粉机正常工作时的热效率； （3）R1的阻值。 六、综合题（每空1分，共18分） 23．（8分）2023年11月26日，渠南街道一处在建仓库工地，4名施工人员将移动脚手架推向工地另一处过程中，触碰到10kV高压线，造成4人死亡。为了防止发生触电事故，家庭电路中一般都装有漏电保护器，家庭电路用电器漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中检测装置（在图中虚线框内，未画出）检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路，由开关S与电阻R组成，如图丙。人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。在极端潮湿等环境中6V以下的电压才是安全的。查阅资料得知：由于人体的电阻会随着环境的改变而改变，人体的安全电压有5个等级（42V，36V，24V，12V，6V）。如在皮肤干燥等情况下42V以下的电压是安全的。 （1）如图甲所示的高压触电类型是 　 　触电。如图乙，当站在绝缘物上的人一手接触火线，另一手接触零线时，属于 　 　，触电漏电保护器 　 　（选填“会”或“不会）起保护作用。 （2）如图丙，是一位网友发的视频截图，他嫌家里大半夜老是跳闸，用一根棍将空气开关支了起来，网友非常关心最后报警120派车去他家了。造成家庭电路中电流过大的原因可能是 　 　和 　 　。 （3）如图丁，当开关S 　 　（“断开”或“闭合”）时就能模拟用电器漏电，此时通过AB两处的电流IA　 　（“＞”、“＝”或“＜”）IB； （4）为确保人体在任何环境中都安全，测电笔内部电阻设计至少为21400Ω，则人体允许通过的最大电流为 　 　A。 24．（5分）温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。 热水温度t1/℃ 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4 冷热水温Δt/℃ 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8 电压U/V 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90 （1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将LED小灯珠拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下： ①改变热源的目的是 　 　； ②分析表格数据，当时室温是 　 　℃； ③要提高发电电压可采取的办法是 　 　、　 　；（针对不同影响因素各写1条） （2）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生2×10﹣2V的电压，输出功率为1×10﹣6W，则输出电流为 　 　A。 25．（5分）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）是：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O2会电离成氧离子O2﹣，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O2﹣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）为使质量为11×10﹣6kg温度为﹣10℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需吸收 　 　J的热量。[大气比热容取1000J/（kg•℃），不计热量损失] （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图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较 　 　（选填“高”或“低”），需要 　 　（选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为 　 　。 （3）一辆小汽车在1s内匀速行驶20m，其四缸发动机（如图丁所示）全程转速为40r/s，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5×107J/kg，则汽车的牵引力为 　 　N。 2024-2025学年广东省揭阳市普宁市九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D C D B B A D 一、选择题（每小题3分，共21分） 1．（3分）“拔丝红薯”是很多人喜欢的菜品，刚出锅的“拔丝红薯”香气特别浓，夹起一块红薯时就会拉出很长的丝，如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．刚出锅时香气特别浓，是因为温度越高，分子无规则运动越剧烈 B．夹起红薯时会拉出很长的丝，说明分子间存在引力 C．红薯由生到熟是通过热传递的方式改变内能的 D．已加热的红薯有内能，未加热的红薯没有内能 【解答】解：A．分子无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，故A正确； B．分子间引力和斥力是同时存在的，夹起红薯时会拉出很长的丝，是分子间引力的作用，故B正确； C．红薯由生到熟，是通过高温物体给低温物体加热改变内能，即通过热传递的方式改变内能，故C正确； D．一切物体在任何情况下都有内能，未加热的红薯有内能，故D错误。 故选：D。 2．（3分）在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。三块金属的比热容大小相比（　　） A．c甲最大 B．c乙最大 C．c丙最大 D．一样大 【解答】解：冰块形状不再变化时，三块金属的温度都等于冰的温度，即三块金属降低的温度相同， 由图可知，丙处冰块形变是最大，说明丙处冰块吸收的热量最多，即丙金属放出的热量最多， 根据Q放＝cmΔt可知，在质量和降低温度一定时，丙金属放出的热量最多，则丙的比热容最大， 故C正确。 故选：C。 3．（3分）东汉时期的哲学家王充在《论衡•乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。这个词的意思就是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳（顿牟）能吸引（掇）芥菜籽、干草等轻小的物体（芥）。这一记述说明（　　） A．分子间存在相互作用的引力 B．自然界存在正、负两种电荷 C．摩擦后的琥珀与芥菜籽、干草等带上了同种电荷 D．带电物体能吸引轻小物体 【解答】解：A.琥珀或玳瑁的甲壳能吸引芥菜籽、干草等轻小物体，是物体间的相互作用，不是分子间的相互作用，故A错误； B.经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳（顿牟）能吸引（掇）芥菜籽、干草等轻小物体，是带电体的性质，不能说明自然界有两种电荷，故B错误； C.摩擦后的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜籽、干草等轻小物体，不是电荷间的相互作用，故C错误； D.带电体可以吸引轻小物体，所以经过摩擦带电的甲壳能吸引芥菜子、干草等的微小屑末，故D正确。 故选：D。 4．（3分）生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的（　　） A．密度较大 B．比热容较大 C．沸点较高 D．凝固点较低 【解答】解：因为水的比热容比较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，因此生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。 故选：B。 5．（3分）如果加在某定值电阻两端的电压从8V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（　　） A．0.2W B．1.8W C．2.0W D．8.0W 【解答】解：电阻两端的电压变化，电阻保持不变， 当电阻两端的电压为8V时，通过电阻的电流为I1＝①， 当电阻两端的电压为10V时，通过电阻的电流为I2＝②， 电流的变化量ΔI＝I2﹣I1＝0.1A③， 由①②③解得R＝20Ω， 电阻电功率变化量： ΔP＝P2﹣P1＝﹣＝﹣＝1.8W。 故选：B。 6．（3分）交通法规中明确规定，所有的摩托车、电动自行车上路驾驶员必须佩戴安全头盔，小佳想制作一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：根据题意可知，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，这说明两个开关相互影响，是串联在一起的，一起控制电动机，故A正确、BCD错误。 故选：A。 7．（3分）小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端 B．小灯泡的电阻约为12.7Ω C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为6840J D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W 【解答】解： A．闭合开关S前，为了保护电路，滑动变阻器应移至阻值最大处，即最右端，故A错误； B．小灯泡的U﹣I图像为曲线，根据欧姆定律可知灯泡的电阻会变化，故B错误； C．小灯泡正常发光10min，根据W＝UIt可知消耗的电能为 W＝UIt＝3.8V×0.3A×10×60s＝684J，故C错误； D．小灯泡两端电压为2.0V时，由乙图可知电路中的电流为0.22A，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端电压为： UP＝U﹣UL＝6V﹣2V＝4V， 滑动变阻器消耗的电功率为 PP＝UPI′＝4V×0.22A＝0.88W，故D正确。 故选：D。 二、填空题（每空1分，共21分） 8．（3分）摩擦起电的原因是发生电子转移，如丝绸摩擦过的玻璃棒 　失去　电子，带 　正　电，　丝绸　（选填“丝绸”或“玻璃棒”）的原子核束缚电子的本领强。 【解答】解：摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，并不是创造了电荷。如用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒由于束缚电子的能力比较弱而失去电子，带正电，而丝绸束缚电子的能力比较强，得到电子，带负电。 故答案为：失去；正；丝绸。 9．（3分）糖画是我国一项传统手工技艺，白糖在加热过程中内能 　增加　（选填“增加”、“不变”或“减少”）；人在远处就能闻到香甜的气味，这说明分子在 　在不停地做无规则运动　；糖汁变成糖画的过程中，糖分子之间的间隙 　变小　（选填“变小”、“变大”、“不变”）。 【解答】解：白糖在加热过程中，吸收热量，内能增加； 人在远处就能闻到香甜的气味属于扩散现象，这说明分子在不停地做无规则运动； 糖汁变成糖画的过程中，发生凝固，糖分子之间的间隙变小。 故答案为：增加；在不停地做无规则运动；变小。 10．（3分）寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的不同取暖方式。从物理学的角度来看，小军是通过 　做功　的方式增加手的内能；两种增加内能的方式是 　等效　（选填“等效”或“不等效”）。小军看到一台单缸四冲程汽油机工作原理图，上面标记了飞轮转速1200r/min，则它的气缸内燃气每秒钟对外做功 　10　次。 【解答】解：由图可知小军是通过搓手来取暖的，这是通过做功的方式增加了手的内能；而小丽用热水袋暖手，是通过热传递的方式增加了手的内能，且两种增加内能的方式是等效的。 单缸四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功1次，飞轮转速为1200r/min，则飞轮每秒钟转20圈，每秒钟对外做功10次。 故答案为：做功；等效；10。 11．（3分）如图所示，把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路，闭合开关后，将适量浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时，发现注入的盐水越多，灯泡越亮，可以说明电阻越 　小　（选填“大”或“小”），实验证明电阻大小和导体的 　横截面积　有关；保持注入的盐水量不变，只将电池增加到3节，闭合开关，观察到灯变亮，盐水电阻值 　不变　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【解答】解：利用此装置，可以通过加入盐水的多少，改变液体的横截面积，可以探究液体电阻大小与液体的横截面积的关系，从注水口处不断注入相同浓度的盐水，盐水的体积变大，盐水的横截面积也变大，根据影响电阻的因素和欧姆定律可知，整个电路中的电阻变小，电流变大，灯泡变亮；说明电阻大小和横截面积有关。 保持注入的盐水量不变，其材料、横截面积和长度都不变，则盐水电阻值不变。 故答案为：小；横截面积；不变。 12．（3分）小丽用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热，给水加热，使水的内能 　增大　；得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 　2.52×104　J，另一种液体的比热容为 　2.1×103　J/（kg•℃）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 【解答】解：给水加热时，水吸收热量，其内能增大； 由图可知水在16min内升高的温度为Δt＝40℃﹣10℃＝30℃， 则水吸收的热量为：； 由图可知另一种液体8min内升高的温度为Δt液＝50℃﹣20℃＝30℃， 用相同的加热器加热，水和液体在相同时间吸收的热量相同， 则8min内该液体吸收的热量为：， 由Q吸＝cmΔt可得：1.26×104J＝c液×0.2kg×30℃， 解得：。 故答案为：增大；2.52×104；2.1×103。 13．（3分）如图所示，给充电宝充电的过程中，充电宝相当于电路中的 　用电器　；用充电宝给手机充电的过程中，充电宝相当于电路中的 　电源　；充好电的充电宝泡水损坏，在物理学里被称为 　短路　。 【解答】解：给充电宝充电的过程中，充电宝消耗电能，在电路中相当于用电器； 如图乙所示，用充电宝给手机充电的过程中，充电宝给手机提供电源，在电路中相当于电源； 充好电的充电宝泡水损坏，这是因为水是导体，会使充电宝短路。 故答案为：用电器；电源；短路。 14．（3分）如图甲所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，R1的阻值 　10　Ω，滑动变阻器R2的最大阻值是 　20　Ω；滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数将 　小于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）0.4A。 【解答】解：由电路图可知，当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，则电路中电流最小，由图像可知此时电路中的电流Imin＝0.2A，R2两端的电压U2＝4V，电源电压为：U＝4V+0.2A×R1 ① 当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，由图像可知这时电路中电流为Imax＝0.6A，电源电压为：U＝0.6A×R1 ② 联立①②解得：R1＝10Ω，U＝6V； 滑动变阻器的最大值为：， 当滑动变阻器的滑片P在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为： ， 则电流表的示数为： ， 滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数将小于0.4A。 故答案为：10；20；小于。 三、作图题（2分+2分+3分，共7分） 15．（2分）如图，在旗杆AB的左或右侧，用“”画出被海风吹拂飘扬的旗帜，并在虚线框中标出发生的时间。（“〇”表示白天，“△”表示晚上） 【解答】解：因为水的比热容较大，白天水与沙石吸收相同的热量时，水升高温度较少，砂石升高的温度较多，陆地上的温度高于海水的温度，陆地上方空气膨胀程度较大，会形成海陆风。由图可知，此时风从大海吹向陆地，则为白天： 16．（2分）在图1、2圆圈内分别填入“灯泡”、“电流表”的符号，使两灯组成并联电路。 【解答】解：如果1圆圈内电表为电流表，形成电源短路，该电路绝对不允许，因此1圆圈内为灯泡，则2圆圈内为电流表。此时两灯并联，电流表测量通过右边灯的电流，如图所示： 17．（3分）如图，a为调光台灯的电位器，P为旋片，将电位器连接在b电路中，要求顺时针转动P灯变亮。 【解答】解：将电位器连接在b电路中，要求顺时针转动P灯变亮，即顺时针转动时，接入电路的电阻变小，则应把A、B两接线柱接入电路，如图所示： 四、实验题（每空1分，共20分） 18．（6分）（1）如图乙所示，电压表读数为 　2.2V　。 （2）小明“用电流表和电压表测量小灯泡（额定电压为2.5V）正常发光时灯丝的电阻”的实验电路如图甲所示，根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图丙所示： ①为保证实验顺利进行，应选用规格为 　B　（填选项字母）的滑动变阻器； A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.5A” C.“100Ω 0.2A” ②将电路重新连接好，闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表、电流表均有较小的示数，对此现象判断和后续操作正确的是 　D　； A.灯泡短路，应更换灯泡 B.灯泡断路，应更换灯泡 C.滑动变阻器断路，应更换滑动变阻器 D.灯泡正常，应移动滑动变阻器的滑片 ③图丙曲线的原因是 　小灯泡的电阻不是一个定值，随其两端的电压增大，灯泡变亮，温度升高，小灯泡的电阻增大　； ④本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 　C　（填选项字母）； A.测量定值电阻的阻值 B.用刻度尺测量铅笔的长度 C.探究电流与电压和电阻之间关系 ⑤实验小组的同学利用已知阻值为R0的定值电阻，一块电压表，三个开关和电压恒定不变的电源及滑动变阻器，设计了如图丁所示的电路，也测出了额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下： ①闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V； ②保持滑片位置不变，然后闭合开关S和S2，断开开关S1，记下电压表示数为U； ③小灯泡正常发光时灯泡的电阻为RL＝ 　　（用已知量和测量量表示）。 【解答】解：（1）如图乙所示，电压表选小量程，分度值为0.1V，电压表读数为2.2V。 （2）①、如图所示甲，电源电压为6V，根据图丙可知，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，此时通过小灯泡的电流为0.25A，则此时滑动变阻器分担的电压为 U滑＝U﹣UL灯＝6V﹣2.5V＝3.5V 此时滑动变阻器接入的阻值为 故选：B； ②、闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表、电流表均有较小的示数，对此现象判断和后续操作正确的是灯泡正常，应移动滑动变阻器的滑片，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 ③、从丙图可知，小灯泡的电阻不是一个定值，小灯泡两端电压增大时，电流变大，温度升高，其电阻增大； ④、本实验进行多次测量的目的是为了寻找小灯泡的电阻随电压变化时的普遍规律。 A.测量定值电阻的阻值，通过多次测量减小误差，故A不符合题意； B.用刻度尺测量铅笔的长度，通过多次测量减小误差，故B不符合题意； C.探究电流与电压和电阻之间关系，寻找普遍规律，避免偶然性，故C符合题意。 故选：C； ⑤、②保持滑片位置不变，然后闭合开关S和S2，断开开关S1，电压表示数为U；三个用电器串联，电压表测量定值电阻和小灯泡两端的电压，故定值电阻两端的电压为 U0＝U﹣UL＝U﹣2.5V 此时电路中的电流为 小灯泡正常发光时灯泡的电阻为 ； 故本题答案为：（1）2.2V；（2）①B；②D；③小灯泡的电阻不是一个定值，随其两端的电压增大，灯泡变亮，温度升高，小灯泡的电阻增大；④C；⑤③。 19．（7分）如图甲所示，“探究导体中电流与电阻的关系实验中，选用的实验器材有：学生电源（电压为4.5V），定值电阻四个（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 实验次数 1 2 3 4 电流I/A 0.5 0.25 0.125 0.1 电阻R/Ω 5 10 20 25 （1）在连接电路的过程中，开关必须处于 　断开　状态； （2）请将图甲中的实物电路连接完整，要求闭合开关，滑片P向B端移动时电路中电流变大；（导线不得交叉） （3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，产生这种现象的原因可能是：　R断路　（选填“R断路”或“R短路”）； （4）正确连接电路后，小明先用5Ω的电阻进行实验，移动滑片，读出并记录电流表示数。接着更换10Ω的电阻，应将滑片P向 　A　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为 　2.5V　，记录电流表的示数； （5）将实验数据记录在表中，如图乙，得出的结论是：　电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　（文字表达）； （6）为了完成整个实验，滑动变阻器的阻值至少为 　20　Ω。 【解答】解： （1）为保护电路，在连接电路的过程中，开关必须处于断开状态。 （2）闭合开关S，滑片P向B端移动时电路中电流变大，即电阻变小，故选择B接线柱接入电路，如图。 （3）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源是连通的，则与电压表并联的电路断路，所以产生这种现象的原因R断路。 （4）根据表格中电流I随电阻R变化数据，可求出定值电阻的电压大小为UV＝IR＝0.5A×5Ω＝0.25A×10Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V； 根据串联电路的分压原理知道，将定值电阻10Ω由改接成5Ω的电阻，电阻减小，其分得的电压减小；探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律知道，为了保持定值电阻两端电压不变，应减小滑动变阻器分得的电压，由串联电路的分压原理知道，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数2.5V不变。 （5）分析表格中的数据分析，电阻增大为几倍，电流减小为几分之一，说明电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （6）根据表格中电流I随电阻R变化数据，可求出定值电阻的电压大小为 UV＝IR＝0.5A×5Ω＝0.25A×10Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V， 根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 U滑＝U′﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V， 变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 R滑＝0.8×25Ω＝20Ω。 故答案为：（1）断开；（2）如图；（3）R断路；（4）A；2.5V；（5）电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（6）20。 20．（7分）小明利用如图装置，进行以下实验。 实验一：“探究不同物质吸热升温的现象”； 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。 （1）实验一，甲、乙虚线中应选择的器材是 　B　（选填“A”或“B”）和 　C　（选填“C”或“D”），物质吸收热量的多少通过 　加热时间　来反映。小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质，方案一：加热相同时间，比较升高的温度；方案二：升高相同的温度，比较加热的时间。你认为 　两方案都　（选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”）可行； （2）实验二，正确选择实验器材，实验前，应控制烧杯中被加热物质 　质量　（选填“质量”或“体积”）相同，若实验过程中燃料还未燃尽时，某一烧杯内水就沸腾了，此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验，直至燃料燃尽后测量水温；这样操作是否可行？　不可行　，理由是 　没有控制两个烧杯中水的质量相等　。 【解答】解：（1）在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，应控制液体的种类不同，液体的质量相同，使用相同的酒精灯加热，所以甲、乙虚线中应选择的器材是B和C。 由于实验中运用相同的酒精灯加热，加热时间相同时，两种液体吸收的热量相同，所以实验中运用转换法，通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。 实验中运用相同的酒精灯加热，加热时间相同时，两种液体吸收的热量相同，比较两种液体升高的温度，可以比较不同物质吸热升温的现象，所以方案一可行；两种液体的质量相同，升高相同的温度，吸收的热量越多，需要加热的时间越长，所以通过比较加热的时间，可以比较不同物质吸热升温的现象，所以方案二可行，故两方案都可行。 （2）实验中，利用物质吸收热量的多少来反映燃料燃料燃烧放出的热量的多少，而物质吸收热量的多少和质量、比热容、温度变化有关，所以，应控制烧杯中被加热物质的质量相等。 由于实验中，为了判断物质吸热多少，要控制烧杯中被加热物质的质量相等，所以某一烧杯内水沸腾了，立即在该烧杯中添加少量水继续实验，则两个烧杯中水的质量不相等，由控制变量法可知，这样操作不可行。 故答案为：（1）B；C；加热时间；两方案都；（2）质量；不可行；没有控制两个烧杯中水的质量相等。 五、计算题（6+7＝13分） 21．（6分）现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，如图所示，已知这种燃料的热值是2.0×107J/kg，若小火锅中质量为1kg的热汤的温度从50℃升高到100℃，共消耗40g固体酒精，汤的比热容近似为水的比热容[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]，求： （1）热汤吸收的热量； （2）小火锅烧汤的热效率。 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣50℃）＝2.1×105J； （2）固体酒精完全燃烧发出的热量： Q放＝m酒精V酒精＝2.0×107J/kg×40×10﹣3kg＝8×105J； （3）小火锅烧汤的热效率： η＝×100%＝×100%＝26.25%。 答：（1）热汤吸收的热量为2.1×105J； （2）小火锅烧汤的热效率为26.25%。 22．（7分）肠粉是一种广东非常出名的汉族传统小吃，属于粤菜系，源于唐朝的泷洲。如图甲所示的迷你电热肠粉机，通过加热水，产生大量水蒸气，两分钟就可以将米浆固化成肠粉。此肠粉机有工作和待机两个模式，其内部简化电路如图乙所示，将该机器单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。正常工作8min，电能表指示灯闪烁800次，刚好将1.5kg的水从20℃加热到100℃，产生高温水蒸气。已知该机待机功率为22W，R1、R2用于发热的定值电阻，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。 （1）肠粉机正常工作8min所消耗的电能； （2）肠粉机正常工作时的热效率； （3）R1的阻值。 【解答】解：（1）3000imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次， 电能表指示灯闪烁800次，肠粉机消耗的电能：W＝＝kW•h＝9.6×105J； （2）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J， 肠粉机正常工作时的热效率：η＝＝＝52.5%； （3）由图乙可知，当开关接触1、2时，R1、R2串联，当开关接触2、3时，只有R2工作， 根据串联电路的电阻特点可知，当开关接触1、2时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，肠粉机处于待机模式， 当开关接触2、3时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，肠粉机处于工作模式； 肠粉机工作模式的电功率：P工＝＝＝2000W， 由P＝可知，R2＝＝＝24.2Ω， R1、R2串联总电阻：R＝＝＝2200Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1＝R﹣R2＝2200Ω﹣24.2Ω＝2175.8Ω。 答：（1）肠粉机正常工作8min所消耗的电能为9.6×105J； （2）肠粉机正常工作时的热效率为52.5%； （3）R1的阻值为2175.8Ω。 六、综合题（每空1分，共18分） 23．（8分）2023年11月26日，渠南街道一处在建仓库工地，4名施工人员将移动脚手架推向工地另一处过程中，触碰到10kV高压线，造成4人死亡。为了防止发生触电事故，家庭电路中一般都装有漏电保护器，家庭电路用电器漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中检测装置（在图中虚线框内，未画出）检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路，由开关S与电阻R组成，如图丙。人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。在极端潮湿等环境中6V以下的电压才是安全的。查阅资料得知：由于人体的电阻会随着环境的改变而改变，人体的安全电压有5个等级（42V，36V，24V，12V，6V）。如在皮肤干燥等情况下42V以下的电压是安全的。 （1）如图甲所示的高压触电类型是 　跨步电压　触电。如图乙，当站在绝缘物上的人一手接触火线，另一手接触零线时，属于 　双线触电　，触电漏电保护器 　不会　（选填“会”或“不会）起保护作用。 （2）如图丙，是一位网友发的视频截图，他嫌家里大半夜老是跳闸，用一根棍将空气开关支了起来，网友非常关心最后报警120派车去他家了。造成家庭电路中电流过大的原因可能是 　短路　和 　用电器的总功率过大　。 （3）如图丁，当开关S 　闭合　（“断开”或“闭合”）时就能模拟用电器漏电，此时通过AB两处的电流IA　＜　（“＞”、“＝”或“＜”）IB； （4）为确保人体在任何环境中都安全，测电笔内部电阻设计至少为21400Ω，则人体允许通过的最大电流为 　0.01　A。 【解答】解：（1）高压线落地，由于有电流通过，大地有电阻，每步之间的电压较大，图甲是发生跨步电压触电。 图乙中，当站在绝缘物上的人一手接触火线，另一手接触零线时，属于双线触电；流过火线和零线的电流相等，故漏电保护器不会切断电源，不能起到保护作用。 （2）引起开关跳闸的原因是电路中电流过大，导致电流过大的原因有用电器短路，或者过载，即同时使用的用电器的总功率过大。 （3）当开关S闭合时，模拟部分火线的电流小于零线的电流，故能模拟用电器的漏电情况，即此时A、B两处电流是不相等的，A处电流小于B处电流（B处在干路中），相当于漏了电。 （4）在使用测电笔接触火线时，人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全，测电笔内部电阻设计至少为21400欧，此时加在测电笔上的电阻两端的电压为U＝220V﹣6V＝214V； 则允许通过人体的最大电流为： ； 故答案为：（1）跨步电压；双线触电；不会； （2）短路；用电器的总功率过大； （3）闭合；＜； （4）允许通过人体的最大电流为0.01A。 24．（5分）温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。 热水温度t1/℃ 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4 冷热水温Δt/℃ 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8 电压U/V 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90 （1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将LED小灯珠拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下： ①改变热源的目的是 　能够准确记录温度　； ②分析表格数据，当时室温是 　20.6　℃； ③要提高发电电压可采取的办法是 　提高热水的温度　、　降低室温　；（针对不同影响因素各写1条） （2）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生2×10﹣2V的电压，输出功率为1×10﹣6W，则输出电流为 　5×10﹣5　A。 【解答】解：（1）①探究发电的电压与温度的关系，需要记录不同温度差下的电压表示数，若用蜡烛加热金属板，其温度无法知道，且温度不易控制，从而无法得到温度差，故撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度，从而得到温度差； ②由表格数据可知，冷水温度为t2＝t1﹣Δt＝84.7℃﹣64.1℃＝……＝68.4℃﹣47.8℃＝20.6℃；冷水的温度即水在室温下的温度，因此当时的室温是20.6℃； ③分析表格数据可知，当冷热水温度差越大时，发电的电压越高，因此要提高发电电压，可以增大温度差，即提高热水的温度或者降低室温； （4）根据P＝UI得，则输出电流为I＝＝＝5×10﹣5A。 故答案为：（1）①能够准确记录温度；②20.6；③提高热水的温度；降低室温；（4）5×10﹣5。 25．（5分）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）是：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O2会电离成氧离子O2﹣，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O2﹣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）为使质量为11×10﹣6kg温度为﹣10℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需吸收 　0.36　J的热量。[大气比热容取1000J/（kg•℃），不计热量损失] （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图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较 　高　（选填“高”或“低”），需要 　加大　（选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为 　14.7　。 （3）一辆小汽车在1s内匀速行驶20m，其四缸发动机（如图丁所示）全程转速为40r/s，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5×107J/kg，则汽车的牵引力为 　1600　N。 【解答】解：（1）温度变化Δt＝350℃﹣（﹣10℃）＝360℃； 大气需吸收热量：Q吸＝cmΔt＝1000J/（kg•℃）×11×10﹣6kg×360℃＝3.96J； （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；由图丙可知最佳空燃比为14.7； （3）以最佳空燃比工作，每次喷入单个汽缸的油量为； 发动机全程转速为40转/秒，所以1秒20个吸气冲程，故四缸发动机1秒燃油质量为m＝0.02g×20×4＝1.6g，Q放＝mq＝1.6×10﹣3kg×5×107J/kg＝8×104J； 由η＝得：W＝η•Q放＝40%×8×104J＝3.2×104J； 由W＝Fs可得：F＝＝＝1.6×103N。 故答案为：（1）3.96；（2）高；加大；14.7；（3）1600。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$