广东省河源市连平县2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年广东省河源市连平县九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的。） 1．（3分）如图，将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，下列现象中与上述实验现象的原理相同的是（　　） A．春天柳絮飞舞 B．夏天荷花飘香 C．秋天红叶飘落 D．冬天雪花飞舞 2．（3分）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电时蓄电池是用电器 C．小风扇工作时将化学能转化为机械能 D．蓄电池给手机充电时将化学能转化为电能 3．（3分）根据如图所示的天气状况和地表环境信息，推断昼夜温差最小的是（　　） A． B． C． D． 4．（3分）下列数据中，最接近生活实际的是（　　） A．家庭节能灯的电流约为0.1A B．人体安全电压不高于220V C．实验用小灯泡的电阻大约100Ω D．家用电风扇的额定功率约800W 5．（3分）如图甲所示为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的情况图，束缚能力越弱越容易失去电子。现用毛皮摩擦橡胶棒，然后将该橡胶棒靠近轻质小球，发现它们相互排斥，再将橡胶棒触碰了验电器的金属球，发现金属箔片张开，如图乙。下列说法中正确的是（　　） A．小球可能不带电 B．金属箔片一定带正电 C．毛皮和橡胶棒摩擦过程中，毛皮失去电子带正电 D．验电器和橡胶棒接触后，电子由验电器移动到橡胶棒 6．（3分）如图所示的四段电阻丝由同种均匀材质制成，其中电阻最大的是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 7．（3分）酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图是它的原理图。电源电压恒定，R0是定值电阻，R是气敏电阻，它的阻值随着酒精气体的浓度增大而减少，如果测试到酒精气体浓度增大，则（　　） A．R的电阻增大 B．电压表示数变大 C．电流表示数减少 D．电压表示数与电流表示数的比值变大 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）用细管向水的下方注入密度大于水的蓝色硫酸铜溶液，静放30天后会观察到整瓶水的颜色变得均匀，这说明分子在不停地做 　 　；水具有一定的体积，很难被压缩，这是因为水分子之间存在 　 　；海边城市的昼夜温差比沙漠中小，这是因为水的 　 　比沙子的大。 9．（3分）LED灯是新型节能灯，它是由 　 　（选填“半导体”、“超导体”或“导体”）材料制成的。将一只LED灯接在电池两端时不亮，对调电池正、负极后亮了，说明LED灯具有 　 　性；用手触摸发光的LED灯，发现它几乎不发热，是因为它主要将电能转化为 　 　能。 10．（3分）如图所示为汽油机的 　 　冲程，此时气缸内气体内能 　 　（选填“增大”、“减少”或“不变”），如果飞轮的转速为3600r/min，则该汽油机每秒钟对外做功 　 　次。 11．（3分）某天晚上，小明看到家里的电能表如图甲所示，读数为 　 　度，第二天早上起来再看则如图乙所示，这一晚上小明家一共耗电 　 　度。小明家同时工作的用电器的总功率不能超过 　 　W。 12．（3分）近年来，多旋翼无人机发展迅速，由于其机动性和灵活性强，广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示是某品牌四旋翼无人机，无人机在加速上升过程中，电动机将 　 　能转化为 　 　能。如图所示，无人机悬停并提供照明时，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机可持续工作4h，可知无人机电池释放的电能为 　 　kW•h。 13．（3分）如图所示，电源电压恒为6V，开关S闭合后电压表示数为2V，则灯泡L2两端的电压为 　 　V；灯L2的电阻为10Ω，则通过灯L2的电流为 　 　A；若断开开关，电压表示数将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14．（3分）某质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，可通过电压表或电流表的读数测得重物的质量。某次测量时，如果增大重物的质量，则电压表的示数将 　 　，电流表的示数将 　 　，电路消耗的总功率将 　 　。（三空均选填“变大”“变小”或“不变”） 三、作图题（2+2+3＝7分）。 15．（2分）如图是某实物连接电路，请根据实物图在方框内画出对应的电路图。 16．（2分）电位器实质是一种变阻器，如图A、B、C是电位器的接线柱。要求当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，请将下面的图连接完成。 17．（3分）如图所示是测量小灯泡电阻实验电路图，请在圆圈中填入合适的电表符号，并在虚线框画出变阻器，使变阻器的滑片向右移动时，灯泡变亮。 四、实验探究题（本大题3小题，5+8+6＝19分） 18．（5分）（1）如图甲所示的电流表，使用时必须和待测用电器 　 　（选填“串”或“并”）联，它 　 　（选填“可以”或“不可以”）直接连到电源两极； （2）如果闭合开关后电流表如图乙所示，接下来应该如何操作，　 　（单选）； A.断开开关，进行调零； B.断开开关，换用较小量程； C.断开开关，对调正、负接线柱所接导线； （3）如图丙所示的电压表，读数为 　 　V； （4）将滑动变阻器按如图丁所示串联入电路，为保护电路，闭合开关前滑片P应移至 　 　（选填“A”或“B”）端。 19．（8分）小明学习了比热容的知识后，想比较家里厨房常用的陈醋和花生油哪个的吸热能力强。 （1）小明计划用2个完全相同的烧杯称取相同体积的醋和油，再分别用2个相同规格的酒精灯加热。小华提出改正与改良建议： ①应称取 　 　相同的醋和油（选填“质量”或“体积”）； ②如图甲所示，把醋和油装入相同的试管，放入大烧杯中水浴加热。这一改良相比原本的方案，能更加确保醋和油在相同的时间内 　 　相同的热量； （2）小明把测得的数据用图像法进行分析，如图乙所示： ①由点B和点 　 　（选填“A”或“C”）可知，升高相同温度，　 　吸收的热量更多，说明 　 　的吸热能力更强，即 　 　的比热容更大（本小题皆选填“醋”或“油”）； ②由图像还可得知，吸收相同热量，　 　的温度变化较大（选填“醋”或“油”）； （3）实验过程中，小明发现，随着加热，能闻到越来越浓的醋味，这是因为温度越高，　 　越剧烈。 20．（6分）小明用以下实验器材测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻：电源（电压4.5V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡（电阻约为8Ω），滑动变阻器R1标有“5Ω，1A”，滑动变阻器R2标有“50Ω，5A”。 （1）实验应选用滑动变阻器 　 　（选填“R1”或“R2”），该实验的原理是 　 　； （2）连接好电路如图甲所示，闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为 　 　V； （3）图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电压与通过它的电流的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是 　 　Ω，由图像可知，小灯泡的电阻值随电流的增大而 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）； （4）取下小灯泡，将阻值为10Ω、20Ω、30Ω三个定值电阻分别接入电路中原灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，控制电压一定时，不可以选取的电压值是 　 　（选填序号）。 A.1.5V； B.2V； C.2.5V。 五、计算题（本大题2小题，6+7＝13分）。 21．（6分）某物理兴趣小组的同学，用煤气炉给2kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.1m3的煤气，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值约为1.7×107J/m3。求： （1）这些煤气完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤气炉烧水时的热效率。（百分比取整数） 22．（7分）如图所示的电路，已知电阻R1的大小为20Ω。开关S断开时，电流表示数为0.6A；开关S闭合后，电流表示数为0.9A。求： （1）电源电压； （2）开关S闭合时，流过R2的电流； （3）开关S闭合时，R2的功率大小。 六、综合能力题（本大题3小题，6+6+7＝19分） 23．（6分）2020年5月5日，长征五号B运载火箭首飞成功，空间站阶段飞行任务首战告捷，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。在此后3年时间里，中国空间站从“一”字构型到“L”字构型再到“T”字构型，不断向建成空间站的目标迈进。如图所示，图甲为长征七号火箭转运至发射区，图乙为空间站效果图。 （1）很多火箭使用液氢作为燃料，因为液氢密度小、　 　大、且环保； （2）火箭在大气层内高速运动时，其头部整流罩会与空气剧烈摩擦，温度升高达上千摄氏度，此过程是通过 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了整流罩的内能； （3）中国空间站首次使用柔性太阳电池翼作为能量来源，该电池翼接收太阳能单位面积的功率约为300W/m2，发电效率则高达30%，是国际空间站太阳翼发电效率的两倍； ①太阳电池翼把太阳能直接转化为 　 　能； ②问天实验舱的太阳翼展开面积约200m2，当它展开后，它接收太阳能的功率是 　 　kW，发电的功率是 　 　kW，一整天提供的电能是 　 　kW•h。 24．（6分）“中国国家反恐小组“的拆弹专家要立即拆除恐怖分子设置的定时爆炸装置。如图所示是引爆电路工作原理的电路图。请你结合所学的知识帮助专家进行分析排爆。 （1）定时器（钟表）安装在b导线上。在定时阶段，该导线是 　 　（选填“通”或“开”）路，因此起爆器被短路，电流 　 　（选填“能”或“不能”）通过引爆器，因此在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹； （2）当定时器（钟表）定时结束时b导线被 　 　（填“接通”或“切断”），此时电流 　 　（选填“能”或“不能”）通过起爆器，因此在定时结束的瞬间起爆器立即爆炸； （3）综上所述，定时器（钟表）在定时阶段相当于一个 　 　（选填“闭合”或“断开”）的开关。为使该定时爆炸装置停止工作，应立即剪断导线 　 　（选填“a”或“b”）。 25．（7分）阅读短文，回答问题。 空气能热水器 空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水，随后经过“节流降温过滤降压”回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点，它工作时，氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量；压缩机消耗电能转化为氟介质的内能，转化率为90%，最终氟介质在冷凝器中给冷水释放热量。 如表所示为某种型号“空气能热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数。其中，“热水产出率”和“能效比”是衡量空气能热水器性能的两个重要指标。“热水产出率”是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数。“能效比”是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。 额定电压（V） 220 出水温度（℃） 50 额定功率（kW） 2.5 热水产出率（L/h） 200 能效比 环境温度范围（℃） ﹣10～50 （1）水箱中水的温度升高，是通过 　 　（选填“做功”或”热传递”）方式增加了水的内能，这个过程中，消耗的电能 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）在冷凝器中水吸收的热量。 （2）该空气能热水器正常工作1h可产出 　 　kg的热水，这段时间内水吸收的能量为 　 　J，其能效比为 　 　。] （3）图乙是某兴趣小组设计的热水温度监测模拟电路.其中D为温度传感器，通过温度计t（是一个量程为0～0.6A的电流表）读出温度的大小，若电源电压为9V，R0为10Ω的定值电阻，温度传感器D电阻的倒数与温度的关系如图丙所示。当温度计的示数为20℃时电路中的电流为 　 　A，该温度计所能测量的最高温度为 　 　℃。 2024-2025学年广东省河源市连平县九年级（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 B C D A C C B 一、选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的。） 1．（3分）如图，将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，下列现象中与上述实验现象的原理相同的是（　　） A．春天柳絮飞舞 B．夏天荷花飘香 C．秋天红叶飘落 D．冬天雪花飞舞 【分析】分子在永不停息地做无规则运动，分子非常小，用肉眼直接看不到。 【解答】解：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，是因为红墨水分子在永不停息地做无规则运动。 ACD、春天柳絮飞舞、秋天红叶飘落和冬天雪花飞舞都用眼睛能直接看到，它们不是分子运动，故ACD错误。 B、夏天荷花飘香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确。 故选：B。 【点评】本题考查了扩散现象，属于基础题。 2．（3分）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电时蓄电池是用电器 C．小风扇工作时将化学能转化为机械能 D．蓄电池给手机充电时将化学能转化为电能 【分析】（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能； （2）给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能；蓄电池放电，蓄电池将化学能转化为电能； （3）小风扇工作时将电能转化为机械能。 【解答】解：A、太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A正确； B、给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能，蓄电池是用电器，故B正确； C、小风扇工作时将电能转化为机械能，故C错误； D、蓄电池给手机充电时将化学能转化为电能，再转化为手机电池的化学能，故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查了能量的转化和转移，属于基础题，要求掌握。 3．（3分）根据如图所示的天气状况和地表环境信息，推断昼夜温差最小的是（　　） A． B． C． D． 【分析】（1）水的比热容较大； （2）由Q＝cmΔt可知在质量和吸放热相同的情况下，比热容较大的温度变化较小； （3）陆地和海洋白天吸收太阳的热量使之温度升高，夜晚以放热为主，使之温度降低。 【解答】解：水的比热容比砂石的比热容大，相同质量的水和砂石，在相同受热或者放热的情况下，温度变化小，所以海洋比陆地的昼夜温度小，同时天气晴朗时，白天地面吸收的热量多，夜晚地面放出的热量多，天气为多云时，白天由于云层的阻挡，地面吸收太阳的热量较少，夜晚地面放出的热量由于云层的阻挡，散失的热量较少，所以昼夜温差最小的是天气为多云时的海洋，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查利用比热容解释简单的自然现象，要能够根据物体吸热或放热的公式进行分析。 4．（3分）下列数据中，最接近生活实际的是（　　） A．家庭节能灯的电流约为0.1A B．人体安全电压不高于220V C．实验用小灯泡的电阻大约100Ω D．家用电风扇的额定功率约800W 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A、家用节能灯的额定电流约为0.1A，故A正确； B、对人体的安全电压为不高于36V，故B错误； C、实验用小灯泡的电阻大约10Ω，故C错误； D、家用电风扇的额定功率约80W，故D错误。 故选：A。 【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。 5．（3分）如图甲所示为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的情况图，束缚能力越弱越容易失去电子。现用毛皮摩擦橡胶棒，然后将该橡胶棒靠近轻质小球，发现它们相互排斥，再将橡胶棒触碰了验电器的金属球，发现金属箔片张开，如图乙。下列说法中正确的是（　　） A．小球可能不带电 B．金属箔片一定带正电 C．毛皮和橡胶棒摩擦过程中，毛皮失去电子带正电 D．验电器和橡胶棒接触后，电子由验电器移动到橡胶棒 【分析】不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱，原子核束缚核外电子本领强的夺得电子，因多余电子带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子，因缺少电子带正电。摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。 【解答】解：用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带等量正电，然后将该橡胶棒靠近轻质小球，发现它们相互排斥，根据同种电荷相互排斥，说明橡胶棒与轻质小球都带电，且一定带负电，验电器和带负电的橡胶棒接触后，电子由橡胶棒移动到验电器，发现金属箔片张开，金属箔片一定带负电，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查摩擦起电的实质，属于基础题。 6．（3分）如图所示的四段电阻丝由同种均匀材质制成，其中电阻最大的是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 【分析】导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关： ①材料和横截面积相同的导体，长度越大，电阻越大； ②材料和长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大； ③长度和横截面积相同的导体，材料不同，电阻不同。 【解答】解：四段电阻丝由同种均匀材质制成，①、②的粗细相同，但②比①长，则②的电阻大于①，即R2＞R1； ③、④的粗细相同，但③比④长，则③的电阻大于④，即R3＞R4； ②、③的长短相同，但②比③粗（即③的横截面积小），则③的电阻大于②，即R3＞R2， 比较可知，电阻最大的是③电阻丝。 故选：C。 【点评】本题考查影响电阻大小的因素，导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。 7．（3分）酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图是它的原理图。电源电压恒定，R0是定值电阻，R是气敏电阻，它的阻值随着酒精气体的浓度增大而减少，如果测试到酒精气体浓度增大，则（　　） A．R的电阻增大 B．电压表示数变大 C．电流表示数减少 D．电压表示数与电流表示数的比值变大 【分析】由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流； 根据题意得出酒精气体浓度越大时气敏电阻的阻值的变化和电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化，根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数的比值的变化。 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流； 由气敏电阻的阻值随着酒精气体的浓度增大而减少可知，当测试到酒精气体浓度越大时，气敏电阻R的电阻变小，故A错误； 根据串联电路的电阻特点可知电路的总电阻变小；由I可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故C错误； 由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B正确； 由IR可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R0的阻值，由于R0是定值电阻，所以电压表示数与电流表示数的比值不变，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用，关键是“气敏电阻的阻值随酒精气体浓度增大而减小”这一条件的应用。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）用细管向水的下方注入密度大于水的蓝色硫酸铜溶液，静放30天后会观察到整瓶水的颜色变得均匀，这说明分子在不停地做 　无规则运动　；水具有一定的体积，很难被压缩，这是因为水分子之间存在 　斥力　；海边城市的昼夜温差比沙漠中小，这是因为水的 　比热容　比沙子的大。 【分析】组成物质的分子在永不停息地做无规则运动，分子力存在引力和斥力，分子间有间隙，分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈； 水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少。 【解答】解：用细管向水的下方注入密度大于水的蓝色硫酸铜溶液，静放30天后会观察到整瓶水的颜色变得均匀，这说明分子在不停地做无规则运动； 水具有一定的体积，很难被压缩，这是因为水分子之间存在斥力； 海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的大，同样吸热或放热时，水的温度变化小。 故答案为：无规则运动；斥力；比热容。 【点评】本题考查了学生对分子动理论和水的比热容较大的应用的掌握，属于基本概念和规律的考查，是一道基础题。 9．（3分）LED灯是新型节能灯，它是由 　半导体　（选填“半导体”、“超导体”或“导体”）材料制成的。将一只LED灯接在电池两端时不亮，对调电池正、负极后亮了，说明LED灯具有 　单向导电　性；用手触摸发光的LED灯，发现它几乎不发热，是因为它主要将电能转化为 　光　能。 【分析】半导体材料具有单向导电性；LED灯主要是将电能转化为光能。 【解答】解：LED灯是新型节能灯，它是由半导体材料制成的。将一只LED灯接在电池两端不亮，对调电池正负极后电流方向发生变化，此时灯亮了，说明LED灯具有单向导电性；用手试摸，点亮的灯几乎不发热，说明LED灯主要是将电能转化为光能。 故答案为：半导体；单向导电、光。 【点评】此题考查哪些物体为半导体及它的相关特性，属于识记的内容。 10．（3分）如图所示为汽油机的 　做功　冲程，此时气缸内气体内能 　减小　（选填“增大”、“减少”或“不变”），如果飞轮的转速为3600r/min，则该汽油机每秒钟对外做功 　30　次。 【分析】（1）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程； （2）四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化； （3）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出做功的次数。 【解答】解：如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能，此冲程中，气缸内的气体内能减小； 汽油机的转速为3600r/min＝60r/s，飞轮转动2周，燃气对外做功1次，该汽油机每秒钟对外做功30次。 故答案为：做功；减少；30。 【点评】本题考查了热机冲程的判断、能量的转化以及做功次数计算，熟记相关数据是解题的关键。 11．（3分）某天晚上，小明看到家里的电能表如图甲所示，读数为 　2024.1　度，第二天早上起来再看则如图乙所示，这一晚上小明家一共耗电 　10　度。小明家同时工作的用电器的总功率不能超过 　8800　W。 【分析】（1）电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h；这一晚上小明家消耗的电能等于甲、乙电能表的示数之差； （2）知道电能表的工作电压和电能表平时工作允许通过的最大电流，利用P＝UI求小明家电路允许使用的最大电功率。 【解答】解：（1）甲电能表的示数为2024.1kW•h＝2024.1度， 这一晚上小明家消耗的电能为：2034.1kW•h﹣2024.1kW•h＝10kW•h＝10×3.6×106J＝3.6×107J＝10度； （2）由图知，电能表的工作电压是220V，电能表平时工作允许通过的最大电流为40A， 小明家同时工作的用电器最大总功率： P最大＝UI最大＝220V×40A＝8800W。 故答案为：2024.1；10；8800。 【点评】本题考查电能表的读数、消耗电能、电功率的计算，明确电能表相关参数的含义是本题的关键。 12．（3分）近年来，多旋翼无人机发展迅速，由于其机动性和灵活性强，广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示是某品牌四旋翼无人机，无人机在加速上升过程中，电动机将 　电　能转化为 　机械　能。如图所示，无人机悬停并提供照明时，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机可持续工作4h，可知无人机电池释放的电能为 　1　kW•h。 【分析】电动机工作时将电能转化为机械能； 根据W＝Pt进行计算。 【解答】解：无人机在加速上升过程中，电动机将电能转化为机械能。 无人机悬停并提供照明时，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机可持续工作4h，可知无人机电池释放的电能为：W＝Pt＝（P1+P2）t＝（0.15kW+0.1kW）×4h＝1kW•h。 故答案为：电；机械；1。 【点评】本题考查的是电动机工作时的能量转化过程；会根据W＝Pt进行计算。 13．（3分）如图所示，电源电压恒为6V，开关S闭合后电压表示数为2V，则灯泡L2两端的电压为 　2　V；灯L2的电阻为10Ω，则通过灯L2的电流为 　0.2　A；若断开开关，电压表示数将 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【分析】由电路图可知，开关闭合时，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端电压，据此可知灯L2两端电压，由欧姆定律算出通过灯L2的电流； 开关断开时，电路为开路，根据电压表的正负接线柱能否与电源两极相连确定电压表示数的变化。 【解答】解：电路图可知，开关闭合时，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端电压，而电压表的示数为2V，因此灯泡L2两端电压为2V，通过灯L2的电流： I0.2A； 当开关断路时，整个电路断路，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表的示数等于电源电压，故电压表的示数变大。 故答案为：2；0.2；变大。 【点评】本题考查了欧姆定律的应用、串联电路的电压特点，分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提。 14．（3分）某质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，可通过电压表或电流表的读数测得重物的质量。某次测量时，如果增大重物的质量，则电压表的示数将 　变大　，电流表的示数将 　变小　，电路消耗的总功率将 　变小　。（三空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【分析】根据欧姆定律和电功率的计算公式进行分析。 【解答】解：某次测量时，如果增大重物的质量，滑动变阻器接入电路的有效电阻变大，R与L串联，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律，电路中的电流变小，电流表的示数变小；根据串联电路的电压规律：灯泡两端的电压变小，R两端的电压增大，电压表测量的是R两端的电压，所以电压表的示数变大； 根据可知：电路消耗的总功率变小。 故答案为：变大；变小；变小。 【点评】本题考查的是串联电路的特点；会根据欧姆定律和电功率的公式分析电路中电流、电压和电功率的变化。 三、作图题（2+2+3＝7分）。 15．（2分）如图是某实物连接电路，请根据实物图在方框内画出对应的电路图。 【分析】根据实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。 【解答】解：由实物图知，灯泡L2、L1、开关，依次串联在电源两极上，电路图如图所示： 。 【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。 16．（2分）电位器实质是一种变阻器，如图A、B、C是电位器的接线柱。要求当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，请将下面的图连接完成。 【分析】电位器的实质是滑动变阻器，滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小。 【解答】解：当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，说明电路中的电流变小，由欧姆定律可知电路的总电阻应变大，电位器（滑动变阻器）接入电路中的电阻应变大，将B和C两接线柱接入电路后，滑片向A端旋转时，电阻丝连入电路中的长度变长，其阻值变大，如图所示： 【点评】本题考查了变阻器的连接方法、变阻器的原理，是一道较为简单的应用题。 17．（3分）如图所示是测量小灯泡电阻实验电路图，请在圆圈中填入合适的电表符号，并在虚线框画出变阻器，使变阻器的滑片向右移动时，灯泡变亮。 【分析】电流表必须和被测量的用电器串联。 当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时，电路中的电流变小，小灯泡变暗；而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时，电路中的电流变大，小灯泡变亮。 【解答】解：因为电流表必须和被测量的用电器串联，所以圆圈内为电流表；而虚线框中的变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，则右下接线柱接入电路，如图所示： 【点评】本题考查了电流表和滑动变阻器的使用方法。 四、实验探究题（本大题3小题，5+8+6＝19分） 18．（5分）（1）如图甲所示的电流表，使用时必须和待测用电器 　串　（选填“串”或“并”）联，它 　不可以　（选填“可以”或“不可以”）直接连到电源两极； （2）如果闭合开关后电流表如图乙所示，接下来应该如何操作，　B　（单选）； A.断开开关，进行调零； B.断开开关，换用较小量程； C.断开开关，对调正、负接线柱所接导线； （3）如图丙所示的电压表，读数为 　2.5　V； （4）将滑动变阻器按如图丁所示串联入电路，为保护电路，闭合开关前滑片P应移至 　A　（选填“A”或“B”）端。 【分析】（1）电流表的连接首先要明确需要测量通过哪个用电器或哪段电路的电流，而且电流表必须与待测用电器串联在电路中；（2）从指针偏转角度太小找出原因； （3）根据图丙读出电压表的示数； （4）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的阻值最大处。 【解答】解：（1）电流表，使用时必须和待测用电器串联，电流表内阻小，它不可以直接连到电源两极； （2）如果闭合开关后电流表如图乙所示，出现图示指针偏转角度太小的问题，是因为选用的电流表量程太大了，为了测量结果准确，重新进行实验接下来应断开开关，换用较小量程，故选B； （3）由图丙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V； （4）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的阻值最大处的A端。 故答案为：（1）串；不可以（2）B；（3）2.5；（4）A。 【点评】本题主要考查了电流表、电压表和滑动变阻器的使用，基础题目。 19．（8分）小明学习了比热容的知识后，想比较家里厨房常用的陈醋和花生油哪个的吸热能力强。 （1）小明计划用2个完全相同的烧杯称取相同体积的醋和油，再分别用2个相同规格的酒精灯加热。小华提出改正与改良建议： ①应称取 　质量　相同的醋和油（选填“质量”或“体积”）； ②如图甲所示，把醋和油装入相同的试管，放入大烧杯中水浴加热。这一改良相比原本的方案，能更加确保醋和油在相同的时间内 　吸收　相同的热量； （2）小明把测得的数据用图像法进行分析，如图乙所示： ①由点B和点 　A　（选填“A”或“C”）可知，升高相同温度，　醋　吸收的热量更多，说明 　醋　的吸热能力更强，即 　醋　的比热容更大（本小题皆选填“醋”或“油”）； ②由图像还可得知，吸收相同热量，　油　的温度变化较大（选填“醋”或“油”）； （3）实验过程中，小明发现，随着加热，能闻到越来越浓的醋味，这是因为温度越高，　分子无规则运动　越剧烈。 【分析】（1）（2）我们使用同一热源加热，通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； （3）温度越高，分子运动越剧烈。 【解答】解：（1）①根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故应称取质量相同的醋和油； ②如图甲所示，把醋和油装入相同的试管，放入大烧杯中水浴加热，用同一热源加热，这一改良相比原本的方案（用相同的酒精灯分别加热），能更加确保醋和油在相同时间内吸热相同； （2）①图乙中，纵坐标表示温度，由点B和点A可知，升高相同温度，醋加热时间长，醋吸收的热量更多，说明醋的吸热能力更强，即醋的比热容更大； ②由图像还可得知，加热相同时间，吸收相同热量，醋的温度变化较小； （3）实验过程中，小明发现，随着加热，能闻到越来越浓的醋味，这是因为温度越高，分子运动越剧烈。 故答案为：（1）①质量；②吸热；（2）①A；醋；醋；醋； ②油； （3）分子无规则运动。 【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。 20．（6分）小明用以下实验器材测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻：电源（电压4.5V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡（电阻约为8Ω），滑动变阻器R1标有“5Ω，1A”，滑动变阻器R2标有“50Ω，5A”。 （1）实验应选用滑动变阻器 　R2　（选填“R1”或“R2”），该实验的原理是 　R　； （2）连接好电路如图甲所示，闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为 　2.3　V； （3）图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电压与通过它的电流的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是 　10　Ω，由图像可知，小灯泡的电阻值随电流的增大而 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”）； （4）取下小灯泡，将阻值为10Ω、20Ω、30Ω三个定值电阻分别接入电路中原灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，控制电压一定时，不可以选取的电压值是 　A　（选填序号）。 A.1.5V； B.2V； C.2.5V。 【分析】（1）根据欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路电压的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器的规格，该实验的原理是R； （2）根据图中电压表选用的量程读数； （3）由小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图像，找到额定电压下的电流，根据欧姆定律求电阻大小； （4）由串联电路的规律及分压原理得出电阻两端控制的最小电压。 【解答】解：（1）该实验的原理是R；电源电压4.5V，额定电压为2.5V的灯泡，电阻约为8Ω，正常发光时的电流大小约为： I0.3125A小于0.5A，而大于0.2A， 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑＝U源﹣U＝4.5V﹣2.5V＝2V， 根据欧姆定律的变形公式，变阻器连入电路中的电阻： R滑6.4Ω＞5Ω，故选用“50Ω 0.5A”的R2变阻器； （2）图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时小灯泡两端电压为2.3V； （3）根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图像可知，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.25A，小灯泡正常工作时小灯泡的电阻： RL10Ω，由图像可知，小灯泡的电阻值随电流的增大而增大； （4）由串联电路的规律及分压原理可得，； 方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小，即 ， 电阻两端控制的最小电压为：UV＝1.687V，故控制电压一定时，不可以选取的电压值是1.5V，故选A。 故答案为：（1）R2；R；（2）2.3；（3）10；（4）增大；（4）A。 【点评】本题灯泡正常工作时的电阻，考查实验原理、器材的选择、电路的连接、反常现象的分析、操作过程、电阻计算及欧姆定律的应用。 五、计算题（本大题2小题，6+7＝13分）。 21．（6分）某物理兴趣小组的同学，用煤气炉给2kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.1m3的煤气，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值约为1.7×107J/m3。求： （1）这些煤气完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤气炉烧水时的热效率。（百分比取整数） 【分析】（1）已知煤气的体积和热值，利用Q放＝Vq可求得煤气完全燃烧产生的热量； （2）由图知，经过6min加热时水升高的温度，知道水的质量、比热容，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量； （3）煤气炉烧水时的热效率等于水吸收的热量与煤气完全燃烧放出热量的比值。 【解答】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.1m3×1.7×107J/m3＝1.7×106J； （2）加热6min，水的初温t0＝20℃，末温t＝80℃， 水所吸收的热量： Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J； （3）煤炉烧水时的热效率： η100%100%≈30%。 答：（1）这些煤气完全燃烧产生的热量为1.7×106J； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为5.04×105J； （3）煤气炉烧水时的热效率约为30%。 【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，能从液体的温度随时间变化的图象得出有关信息是关键。 22．（7分）如图所示的电路，已知电阻R1的大小为20Ω。开关S断开时，电流表示数为0.6A；开关S闭合后，电流表示数为0.9A。求： （1）电源电压； （2）开关S闭合时，流过R2的电流； （3）开关S闭合时，R2的功率大小。 【分析】（1）开关S断开时，电路中只有R1接入电路，根据欧姆定律可知电源电压； （2）开关S闭合时，两电阻并联，根据并联电路的电流特点得出流过R2的电流； （3）根据P＝UI可知R2的功率。 【解答】解：（1）开关S断开时，电路中只有R1接入电路，根据欧姆定律可知电源电压U＝IR1＝0.6A×20Ω＝12V； （2）开关S闭合时，两电阻并联，根据并联电路的电流特点得出流过R2的电流l2＝l﹣I1＝0.9A﹣0.6A＝0.3A； （3）根据P＝UI可知R2的功率大小P＝UI2＝12V×0.3A＝3.6W。 答：（1）电源电压为12V； （2）开关S闭合时，流过R2的电流为0.3A； （3）开关S闭合时，R2的功率大小为3.6W。 【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，是一道综合题。 六、综合能力题（本大题3小题，6+6+7＝19分） 23．（6分）2020年5月5日，长征五号B运载火箭首飞成功，空间站阶段飞行任务首战告捷，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。在此后3年时间里，中国空间站从“一”字构型到“L”字构型再到“T”字构型，不断向建成空间站的目标迈进。如图所示，图甲为长征七号火箭转运至发射区，图乙为空间站效果图。 （1）很多火箭使用液氢作为燃料，因为液氢密度小、　热值　大、且环保； （2）火箭在大气层内高速运动时，其头部整流罩会与空气剧烈摩擦，温度升高达上千摄氏度，此过程是通过 　做功　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了整流罩的内能； （3）中国空间站首次使用柔性太阳电池翼作为能量来源，该电池翼接收太阳能单位面积的功率约为300W/m2，发电效率则高达30%，是国际空间站太阳翼发电效率的两倍； ①太阳电池翼把太阳能直接转化为 　电　能； ②问天实验舱的太阳翼展开面积约200m2，当它展开后，它接收太阳能的功率是 　60　kW，发电的功率是 　18　kW，一整天提供的电能是 　432　kW•h。 【分析】（1）氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比，可以放出更多的热量； （2）做功可以改变物体的内能，其实质是能量的转化； （3）①太阳能帆板可将太阳能转化为电能； ②根据电池翼接收太阳能的功率，知道面积和时间，可计算接收的太阳能，再根据发电效率求出提供的电能；利用公式W＝Pt计算一天消耗的电能。 【解答】解：（1）火箭使用液氢作为燃料，因为液氢密度小、热值大、且环保； （2）火箭在大气层内高速运动时，其头部整流罩与空气剧烈摩擦，通过做功的方式改变了整流罩的内能； （3）①太阳电池翼把太阳能直接转化为电能； ②问天实验舱的太阳翼展开面积约200m2，其总功率为：P＝300W/m2×200m2＝6×104W＝60kW； 发电的功率为：P'＝ηP＝30%×60kW＝18kW； 一整天提供的电能是：W'＝P't＝18kW×24h＝432kW•h。 故答案为：（1）热值；（2）做功；（3）①电；②60；18；432。 【点评】本题以航天事件为背景，考查了对热值、内能的改变、太阳能的应用、功与功率公式的计算等的掌握，有一定综合性。 24．（6分）“中国国家反恐小组“的拆弹专家要立即拆除恐怖分子设置的定时爆炸装置。如图所示是引爆电路工作原理的电路图。请你结合所学的知识帮助专家进行分析排爆。 （1）定时器（钟表）安装在b导线上。在定时阶段，该导线是 　通　（选填“通”或“开”）路，因此起爆器被短路，电流 　不能　（选填“能”或“不能”）通过引爆器，因此在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹； （2）当定时器（钟表）定时结束时b导线被 　切断　（填“接通”或“切断”），此时电流 　能　（选填“能”或“不能”）通过起爆器，因此在定时结束的瞬间起爆器立即爆炸； （3）综上所述，定时器（钟表）在定时阶段相当于一个 　闭合　（选填“闭合”或“断开”）的开关。为使该定时爆炸装置停止工作，应立即剪断导线 　a　（选填“a”或“b”）。 【分析】装置在拆除前，起爆器被短路，起爆器不工作；如果剪断a线，则电路处于断路状态，没有电流通过。据此分析回答。 【解答】解：（1）装置在拆除前，起爆器被短路，所以不工作，起爆器上没有电流通过，因此定时器（钟表）应该安装在b导线上。在定时阶段，该导线是通路，因此起爆被短路，电流不能通过引爆器，因此在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹； （2）当定时器（钟表）定时结束时b导线被切断，此时电流能通过起爆器，因此在定时结束的瞬间起爆器立即爆炸； （3）综上所述，定时器（钟表）在定时阶段相当于一个闭合的开关。为使爆炸装置停止工作，应剪断线a，这样电路就会因没有电源而处于断路状态。 故答案为：（1）通；不能；（2）切断；能；（3）闭合；a。 【点评】此类题目是考查电路的三种状态的实际应用，短路包括电源短路和用电器短路，用电器短路时，用电器中没有电流通过，重点是能够识别电路。 25．（7分）阅读短文，回答问题。 空气能热水器 空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水，随后经过“节流降温过滤降压”回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点，它工作时，氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量；压缩机消耗电能转化为氟介质的内能，转化率为90%，最终氟介质在冷凝器中给冷水释放热量。 如表所示为某种型号“空气能热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数。其中，“热水产出率”和“能效比”是衡量空气能热水器性能的两个重要指标。“热水产出率”是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数。“能效比”是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。 额定电压（V） 220 出水温度（℃） 50 额定功率（kW） 2.5 热水产出率（L/h） 200 能效比 环境温度范围（℃） ﹣10～50 （1）水箱中水的温度升高，是通过 　热传递　（选填“做功”或”热传递”）方式增加了水的内能，这个过程中，消耗的电能 　小于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）在冷凝器中水吸收的热量。 （2）该空气能热水器正常工作1h可产出 　200　kg的热水，这段时间内水吸收的能量为 　2.52×107　J，其能效比为 　2.8　。] （3）图乙是某兴趣小组设计的热水温度监测模拟电路.其中D为温度传感器，通过温度计t（是一个量程为0～0.6A的电流表）读出温度的大小，若电源电压为9V，R0为10Ω的定值电阻，温度传感器D电阻的倒数与温度的关系如图丙所示。当温度计的示数为20℃时电路中的电流为 　0.3　A，该温度计所能测量的最高温度为 　80　℃。 【分析】（1）改变内能的方法：做功和热传递；根据空气能热水器工作原理分析比较； （2）根据空气能热水器的参数，热水产出率200L/h，由密度公式求出空气能热水器1h产出的热水质量； 知道水的进水温度和出水温度，知道产出热水的质量，根据Q＝cm（t﹣t0），求出水吸收的热量；根据空气能热水器的额定功率，由P求出空气能热水器1h消耗的电能； 根据能效比的定义求出其能效比； （3）由图像知，当水温在20℃时，温度传感器D电阻的倒数，据此求出此时温度传感器的电阻，此时温度传感器和定值电阻R0是串联的，根据串联电路的电阻特点求出电路总电阻，知道电源电压为9V，根据欧姆定律求出电路电流； 电流表量程为0～0.6A，电路最大电流是0.6A，根据欧姆定律求出电路最小电阻，求出温度传感器的最小电阻，求出温度传感器D电阻的倒数，根据图像求出该温度计所能测量的最高温度。 【解答】解：（1）蒸发器从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水，这是通过热传递的方法增加了水的内能； 根据其原理可知，冷凝器中水吸收的热量主要来自于空气，故这个过程中，消耗的电能小于在冷凝器中水吸收的热量； （2）热水产出率200L/h表示1h能产出200L的热水，水的体积：V＝200L＝200dm3＝0.2m3， 所产出热水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.2m3＝200kg； 该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃， 这段时间水吸收的热量：Q＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×107J； 1h空气能热水器消耗电能：W＝Pt＝2.5kW×1h＝2.5kW•h＝9×106J， 能效比2.8； （3）当温度计的示数为20℃时，由图像知，温度传感器D电阻的倒数0.05Ω﹣1，所以温度传感器D电阻：R＝20Ω， 温度传感器和定值电阻R0是串联的，电路总电阻为：R总＝R+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω， 电路电流为：I0.3A； 电流表量程为0～0.6A，电路最大电流是0.6A，电路最小电阻是：R'总15Ω， 温度传感器和定值电阻R0是串联的， 所以温度传感器的最小电阻为：R'＝R'总﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω， 温度传感器D电阻的倒数的最大值为：0.2Ω﹣1， 由图像知，， 解得温度计所能测量的最高温度为：t＝80℃。 故答案为：（1）热传递；小于；（2）200；2.52×107；2.8；（3）0.3；80。 【点评】本题是关于空气能热水器一道综合性很强的题目，考查了热量、电能、能效比、密度等的计算等知识，要能读懂题目的意思，注意结合题意并能从其参数中获取有用信息。 学科网（北京）股份有限公司 $$