精品解析：广东省汕头市金平区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

2024-2025学年度第一学期九年级学业质量监测物理试卷 试卷共8页．满分100分，考试用时80分钟． 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上，再用2B铅笔在相应位置填涂自己的准考证号。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题号选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. “从生活走向物理”，下列生活中常见物理量符合实际的是（　　） A. 电脑主机箱的USB口电压 B. 家用空调正常工作时电流约 C. 水升高80℃需要吸收约的热量，相当于1度电 D. 液晶电视机正常工作的功率约 2. 下列有关热学知识说法正确的是（　　） A. 刚烧开的水很热是含有很多热量 B. “钻木取火”说明热传递可以改变物体内能 C. 比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量无关 D. 物体温度升高肯定是从外界吸收热量 3. 如图是单缸四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 该冲程中机械能转化为内能 B. 该冲程中汽缸内气体内能增加 C. 该冲程活塞向上运动，将废气排出汽缸 D. 该冲程是压缩冲程 【科技与生活】随着科技的发展，我们的生活越来越智能便捷，科技的发展与物理知识有密不可分的关系，请运用所学的物理知识完成题。 4. 下列材料可作为制作芯片材料的是（　　） A. 超导体 B. 石墨、金、银 C. 硅、锗 D. 陶瓷、橡胶 5. 小明观察发现自家冰箱的压缩机在间歇性工作，冰箱内部照明灯在冰箱门打开时亮，关闭时熄灭，以下简化电路图中是压缩机，是照明灯，其中符合实际要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 下列关于日常生活中的电学知识错误的是（　　） A. 在户外如遇雷雨可以进入车厢内躲避且可以触碰金属部件 B. 家用保险丝烧断时不可以用铜线临时替用 C. 为避免频繁跳闸，家里总空气开关的选择是额定电流越大越好 D. 有金属外壳的用电器应当使用三角插头和插座 7. 如图所示的电路中，电源电压恒为。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表和电压表的示数分别为和，下列判断正确的是（　　） A. 滑片向左滑动时，电流表A和电压表的示数均变大 B. 电阻R的阻值为 C. 滑动变阻器最大阻值为 D. 的滑片P在最右端时，R与的阻值比为 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8. 汕头老妈宫粽球倍受海内外游客的欢迎，隔很远就能闻到粽香是______现象，说明分子在______运动，棕叶与米粒会粘一起说明分子间有______。 9. 如图将a、b、c三个轻质小球悬挂起来，已知a所带电荷与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，则a带________（选填“正”或“负”）电，因为摩擦过程中玻璃棒________电子（选填“得到”或“失去”），图中c的带电情况是________（选填“带正电”“带负电”“带正电或不带电”或“带负电或不带电”）。 10. 第19届亚运会采用零碳甲醇作为主火炬燃料，实现了循环内的零排放。完全燃烧甲醇可放出________的热量，若这些热量的被质量为、温度为的水吸收，则水吸收的热量为________，水温将升高________。（，） 【物理与生活】电阻的使用非常广泛，除了生活中的用电器，在实验中也经常使用，结合我们学习的物理知识完成题． 11. 电炉丝具有良好的耐热性，小明观察到电热炉工作时电炉丝热得发红（如图甲），跟电炉丝连接的导线却发热不明显，此时通过电炉丝的电流________（选填“大于”“小于”或“等于”）通过导线的电流；某时间段内小明家的电路中只使用了电热炉，电能表变化如图乙，电热炉消耗的电能为________；小明又观察到家里只开电热炉，电能北表盘转，计算可知该电炉丝的功率为________。 12. 小明利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系，闭合开关前将滑片移到A端的目的是________。实验中应保持________（选填“电压表”或“电流表”）的示数不变，将阻值为的电阻换成阻值为的电阻后，再将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动。 13. 汽车内燃机中燃料燃烧时，能量流向如图所示．该内燃机效率为________。汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，此过程中能量________（选填“守恒”或“不守恒”），这些内能无法自动转化为汽车的机械能，说明能量的转化和转移具有________性。 14. 将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，图乙是L和R的图像。当只闭合开关时，L的实际功率为，则电源电压为________，此时L的电阻为________；再闭合开关后，电路的总功率为________。 三、作图题：本题7分， 15. （1）如图为探究“串联电路的电压规律”实验，电源由二节干电池组成，要测量的电压，请将电路补充完整。 （2）如图所示，小明想利用两根铭牌为“”电热管R，设计成总功率为的恒温电路，开关S控制整个电路，请完成电路连接。 （3）如图为多挡位电烤箱电路示意图，为电源开关，为挡位开关，请将a、b、c三个接线口接入电路中。 四、实验题：本大题共3小题，第16题8分，第17题6分，第18题6分，共20分。 16. （1）小明测量电压时，检查电路连接正确，若开关闭合前，出现图甲所示情况，则接下来应进行的操作是______；调整后，电压表读数如乙图是______V； （2）在物理实验室中，有如下图所示几套实验装置。 ①图甲探究“电流产生的热量与电流大小的关系”，通电一段时间后______（选填“左”或“右”）侧管中的液面较高； ②图甲装置中的电阻的作用是使电阻和中的电流______（选填“相等”或“不相等”）；为了使装置中左右两个U形管内液面高度差更大，应选用______（选填“”、“”或“”）； ③利用图乙探究水和煤油的吸热能力时，发现无论怎样移动滑片，电流表示数始终很小且不发生变化，这可能是______；图乙实验中移动滑片使电流表示数如图丙后通电，______（选填“水”或“煤油”）温度较高，水吸收的热量是______。（假设电热丝产生的热量全部被水和煤油吸收） 17. 小明在做“探究并联电路中电流的规律”实验． （1）如图甲是他设计的电路图，图乙是他连接的实验电路，此时电流表测量________（选填“A”“B”或“C”）处的电流；闭合开关后，观察到灯发光，但灯不发光，电流表有示数，电路可能存在的故障是：________； （2）为使结论具有普遍意义，应该选择规格________（选填“相同”或“不同”）的灯泡。小明刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，是因为在连接电路过程中没有________； （3）小明的多组实验数据如表所示，他在实验中是靠改变________而得到的； （4）分析数据，可知并联电路的电流特点是：________________（用字母公式表示）。 次数电流 1 2 3 0.1 0.2 0.3 02 0.4 0.6 0.3 0.6 0.9 18. 小明在做“测量小灯泡的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为，电源电压为，可供选用的滑动变阻器有和； （1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是________（选填“”或“”） （2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现________（选填“电压表”或“电流表”）无示数．通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线_______； （3）下表是按正确操作测得的数据，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则表格中▲应填入的数值是________； （4）下表是按正确操作测得的数据，小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是________________； 实验次数 电压 电流 灯泡电阻 1 2.0 0.32 6.3 2 3.0 0.34 8.8 3 3.8 ？ ▲ （5）小明又取来的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为________时，小灯泡正常发光。 五、计算题：本大题共2小题，第19题6分，第20题7分，共13分． 19. 如图所示的电路，电源电压不变，电阻的阻值为，当开关闭合、断开时，电流表的示数为；当开关均闭合时，电流表的示数为。求： （1）电源电压 （2）电阻的阻值。 20. “工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化，如图甲是泡茶的电茶炉，图乙是其内部电路的简图，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电源电压为220V，保温功率为，R1、R2均为加热电阻，忽略温度对电阻阻值的影响，的阻值为，求： （1）处于保温状态下电路中电流大小； （2）电路处于加热状态时，电路中电功率大小； （3）电阻的阻值。 六、综合能力题：本大题共3小题，每小题6分，共18分． 21. 在明朝时期，万户利用火药制作了一个由47支火箭推动的装置，如图甲，进行了“飞天”尝试，成为人类飞行史的先驱． （1）万户的火箭原理与现代火箭发动机相似，通过点燃火药产生的高温气体从后端喷出，从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的________能，此过程类似于内燃机的________冲程； （2）如图乙所示是现代液体火箭喷气发动机工作原理示意图，输送系统把燃料和氧化剂喷入燃烧室，燃烧产生的气体高速从尾部喷出，产生强大的反冲推力使火箭前进火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的________（选填“内能”“比热容”或“热值”），火箭喷气发动机________（选填“能”或“不能”）在大气层外工作； （3）在火箭发射架下方的池子里储存大量的水，原因是水的________（选填“内能”“比热容”或“热值”）比较大，汽化时能吸收较多的热量，保护火箭发射架不被高温毁坏； （4）火箭在大气层内高速运动时，头部整流罩与空气剧烈摩擦，内能增加，温度升高达上千摄氏度，这是通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变整流罩内能的。 22. 由PTC新型半导体材料制成的陶瓷电热水壶如图甲所示，工作电路如图乙所示，是定值电阻，其阻值不受温度影响．R是PTC材料制成的电阻，该材料制成的电阻有一个设定温度，当它的温度低于设定温度时，其电阻值随温度升高而变小，当温度高于设定温度时，其电阻值随温度升高而变大，R的阻值与温度的关系如图丙所示该电热水壶在设定温度工作时，电路消耗的总功率为。 （1）陶瓷在正常情况下属于________（选填“导体”“绝缘体”或“半导体”）；该电热水壶的设定温度是________，正常工作时产生的热量_______； （2）当电热水壶高于设定温度工作时，电阻R________（选填“变大”“变小”或“不变”），总功率________（选填“变大”“变小”或“不变”），使其温度降低，因此用PT℃材料制成的电热器具有自动调节功能； （3）当R的温度为时，电路中R的实际功率为________。 23. 科普阅读题： 混合动力汽车 图甲是某款混合动力汽车，内部装有汽油机和电动机，启动时汽油机不工作，由蓄电池为电动机供电，在此纯电模式下，只有电动机为汽车提供动力，在蓄电池电力耗尽后，再由汽油机提供动力．蓄电池的放电效率为（即的电能转化为汽车的机械能），当汽车需要高速行驶或电池电量过低时，改由汽油机工作，为汽车提供动力，同时能通过电机给蓄电池充电。 某些混合动力汽车还可以采用并联式工作流程，如图乙所示，汽油机和电动机分属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油机也能直接给汽车提供动力，两套系统还能同时工作驱动汽车，（已知） （1）图甲所示的混合动力汽车高速行驶时，动力系统与图中________（选填字母）的工作原理相似； A. B. （2）如图所示是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，图中油量表是由________（选填“电压表”或“电流表”）改装的； （3）如图为充电桩给蓄电池充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若充电时充电电压升至，充电过程的前充电电流不变，则电流为________；若充电至的时间内，充电电压保持不变，则该过程中充电电流逐渐________（选填“变大”或“变小”）； （4）混合动力车在快充充电桩充电时，每秒消耗电能。快充时间t，蓄电池由无电状态变为充满电，在纯电模式下可为该车提供的机械能，该车蓄电池在快充时的充电效率为，则t为________s； （5）若混合动力汽车采用并联式工作流程，输出了的功，消耗汽油，已知汽油机的效率为，电动机的效率为，则蓄电池需提供电能________ 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第一学期九年级学业质量监测物理试卷 试卷共8页．满分100分，考试用时80分钟． 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上，再用2B铅笔在相应位置填涂自己的准考证号。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题号选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. “从生活走向物理”，下列生活中常见物理量符合实际的是（　　） A. 电脑主机箱的USB口电压 B. 家用空调正常工作时电流约 C. 的水升高80℃需要吸收约的热量，相当于1度电 D. 液晶电视机正常工作的功率约 【答案】A 【解析】 【详解】A．电脑上的USB接口的输出电压为直流5V，故A符合题意； B．家用空调正常工作时电流约5A，故B不符合题意； C．1度电=3.6×106J，1L的水的质量约为1kg，其升高80℃需要吸收热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×80℃=3.36×105J 接近0.1度电，故C不符合题意； D．液晶电视机正常工作的功率约100W，故D不符合题意。 故选A。 2. 下列有关热学知识说法正确的是（　　） A. 刚烧开的水很热是含有很多热量 B. “钻木取火”说明热传递可以改变物体内能 C. 比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量无关 D. 物体温度升高肯定是从外界吸收热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误； B．“钻木取火”是克服摩擦做功，这是通过做功的方式改变物体的内能，故B错误； C．比热容是物质的性质，与物体质量大小、吸收或放出的热量多少无关，只与物质的种类有关，故C正确； D．做功和热传递都能改变物体的内能，所以，物体温度升高，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故D错误。 故选C。 3. 如图是单缸四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 该冲程中机械能转化为内能 B. 该冲程中汽缸内气体内能增加 C. 该冲程活塞向上运动，将废气排出汽缸 D. 该冲程是压缩冲程 【答案】C 【解析】 【详解】CD．由图可知，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程，将废气排出汽缸，故C正确，D错误； AB．排气冲程中，不涉及能量的转化，该冲程将废气排出汽缸，该冲程中汽缸内气体内能减小，故AB错误。 故选C。 【科技与生活】随着科技的发展，我们的生活越来越智能便捷，科技的发展与物理知识有密不可分的关系，请运用所学的物理知识完成题。 4. 下列材料可作为制作芯片材料的是（　　） A. 超导体 B. 石墨、金、银 C. 硅、锗 D. 陶瓷、橡胶 5. 小明观察发现自家冰箱的压缩机在间歇性工作，冰箱内部照明灯在冰箱门打开时亮，关闭时熄灭，以下简化电路图中是压缩机，是照明灯，其中符合实际要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】4. C 5. B 【解析】 【4题详解】 A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，半导体材料可用于制作芯片，超导体电阻为零，不能用于制作芯片，故A不符合题意； B．石墨、金、银是导体，不能用于制作芯片，故B不符合题意； C．硅、锗是半导体，可用于制作芯片，故C符合题意； D．陶瓷、橡胶是绝缘体，不能用于制作芯片，故D不符合题意。 故选C。 【5题详解】 AB．由题意可知，冰箱的压缩机与照明灯能各自独立工作，互不影响，故压缩机与照明灯是并联的；且各自有开关控制其工作，控制压缩机与照明灯的开关在各自支路上。故A不符合题意，B符合题意； C．压缩机与照明灯是串联的，而由题意可知，压缩机与照明灯是并联的，故C不符合题意； D．压缩机与照明灯是串联的，而由题意可知，压缩机与照明灯是并联的，且两个开关均闭合时电源短路，故D不符合题意。 故选B。 6. 下列关于日常生活中的电学知识错误的是（　　） A. 在户外如遇雷雨可以进入车厢内躲避且可以触碰金属部件 B. 家用保险丝烧断时不可以用铜线临时替用 C. 为避免频繁跳闸，家里总空气开关的选择是额定电流越大越好 D. 有金属外壳的用电器应当使用三角插头和插座 【答案】C 【解析】 【详解】A．在户外如遇雷雨可以进入车厢内躲避，车外壳是金属，如遇雷电击中汽车，电流只会在车壳外表面流动，车内不会有电流，触碰金属部件不会有触电危险，故A正确，不符合题意； B．保险丝是用电阻率大、熔点低的材料制成的，不能用铜丝等代替，否则在电路中电流过大时不能及时熔断，会造成危险，故B正确，不符合题意； C．根据家庭电路的最大工作电流选择合适规格的总开关，不是越大越好，故C错误，符合题意； D．有金属外壳的用电器应当使用三脚插头和插座，三孔插座中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 如图所示的电路中，电源电压恒为。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表和电压表的示数分别为和，下列判断正确的是（　　） A. 滑片向左滑动时，电流表A和电压表的示数均变大 B. 电阻R的阻值为 C. 滑动变阻器最大阻值为 D. 的滑片P在最右端时，R与的阻值比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，闭合开关S，R与R滑串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测R滑两端的电压。滑片向左滑动时，R滑接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压原理可知R滑两端的电压变小，即电压表V2的示数变小；此时电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A错误； BCD．当滑动变阻器R滑的滑片P在最右端时，R滑接入电路的阻值最大，已知电流表和电压表V1的示数分别为0.1A和2V，根据欧定律可得，电阻R的阻值为，根据串联电路的电压规律可知，R滑两端的电压：，根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为：，则R与R滑的阻值之比为，故BC错误，D正确。 故选D。 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8. 汕头老妈宫粽球倍受海内外游客的欢迎，隔很远就能闻到粽香是______现象，说明分子在______运动，棕叶与米粒会粘一起说明分子间有______。 【答案】 ①. 扩散 ②. 不停地做无规则 ③. 引力 【解析】 【详解】[1][2]隔很远就能闻到粽子的香味是扩散现象，这是构成物质的分子不停地做无规则的运动的结果。 [3]分子间存在着相互作用的引力和斥力，米粒粘在粽叶上，是因为米粒分子与粽子叶分子间的间距足够小，分子间的作用力表现为引力。 9. 如图将a、b、c三个轻质小球悬挂起来，已知a所带电荷与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，则a带________（选填“正”或“负”）电，因为摩擦过程中玻璃棒________电子（选填“得到”或“失去”），图中c的带电情况是________（选填“带正电”“带负电”“带正电或不带电”或“带负电或不带电”）。 【答案】 ①. 正 ②. 失去 ③. 带负电或不带电 【解析】 【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷，而a所带电荷与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，则a带正电荷。 [2]玻璃棒在与丝绸摩擦的过程中，失去电子带正电。 [3]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。由图可知，a、b相互排斥，由于a带正电，所以b也带正电；由图可知，b、c相互吸引，由于b带正电，如果c带电，则带负电；由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以c也可能不带电。 10. 第19届亚运会采用零碳甲醇作为主火炬燃料，实现了循环内的零排放。完全燃烧甲醇可放出________的热量，若这些热量的被质量为、温度为的水吸收，则水吸收的热量为________，水温将升高________。（，） 【答案】 ①. ②. ③. 4.6 【解析】 【详解】[1]甲醇完全燃烧放出的热量Q放=m甲醇q甲醇=1kg×2.3×107J/kg=2.3×107J [2]若这些热量被水吸收，水吸收的热量 [3]水升高的温度 【物理与生活】电阻的使用非常广泛，除了生活中的用电器，在实验中也经常使用，结合我们学习的物理知识完成题． 11. 电炉丝具有良好的耐热性，小明观察到电热炉工作时电炉丝热得发红（如图甲），跟电炉丝连接的导线却发热不明显，此时通过电炉丝的电流________（选填“大于”“小于”或“等于”）通过导线的电流；某时间段内小明家的电路中只使用了电热炉，电能表变化如图乙，电热炉消耗的电能为________；小明又观察到家里只开电热炉，电能北表盘转，计算可知该电炉丝的功率为________。 12. 小明利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系，闭合开关前将滑片移到A端的目的是________。实验中应保持________（选填“电压表”或“电流表”）的示数不变，将阻值为的电阻换成阻值为的电阻后，再将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动。 【答案】11. ①. 等于 ②. 2 ③. 1000 12. ①. 保护电路 ②. 电压表 ③. A 【解析】 【11题详解】 [1]电炉丝和导线串联，由串联电路电流的规律可知，此时通过电炉丝的电流等于通过导线的电流。 [2]电热炉消耗的电能为6024.3kW•h-6022.3kW•h=2kW•h [3]电热炉消耗的电能 该电炉丝的功率 【12题详解】 [1]为保护电路，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即将滑片移到A端。 [2]由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，因此应保持电压表示数不变。 [3]将5Ω电阻换成10Ω电阻后，根据串联电路的分压关系，滑动变阻器分得的电压变小，定值电阻两端的电压变大，为了保持定值电阻两端电压不变，需要增大滑动变阻器两端的电压，增大滑动变阻器连入的阻值，即将滑片向A端移动。 13. 汽车内燃机中燃料燃烧时，能量流向如图所示．该内燃机的效率为________。汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，此过程中能量________（选填“守恒”或“不守恒”），这些内能无法自动转化为汽车的机械能，说明能量的转化和转移具有________性。 【答案】 ①. ②. 守恒 ③. 方向 【解析】 【详解】[1]由能流图可得，输出的有用功在总能量中所占的比例为100%-33%-30%-7%=30%，所以内燃机的效率为30%。 [2][3]在刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能，此过程中能量总量不变，能量是守恒的。转化后，这些能将无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量，这种现象说明能量的转化具有方向性。 14. 将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，图乙是L和R的图像。当只闭合开关时，L的实际功率为，则电源电压为________，此时L的电阻为________；再闭合开关后，电路的总功率为________。 【答案】 ①. 2 ②. 4 ③. 1.4 【解析】 【详解】[1]如电路图甲，当只闭合开关S1时，电路中只有灯泡L接入，由乙图可知，当灯泡两端电压UL=2V时，通过灯泡的电流IL=0.5A，则灯泡消耗的功率P=ULIL=2V×0.5A=1W 即电源电压U=UL=2V [2]只闭合开关S1时，灯泡的电阻 [3]再闭合开关S2时，电阻R与灯泡L并联，电阻R两端的电压UR=U=2V 此时电路中的总电流I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A 根据P=UI可知电路的总功率为P=UI=2V×0.7A=1.4W 三、作图题：本题7分， 15. （1）如图为探究“串联电路的电压规律”实验，电源由二节干电池组成，要测量的电压，请将电路补充完整。 （2）如图所示，小明想利用两根铭牌为“”电热管R，设计成总功率为的恒温电路，开关S控制整个电路，请完成电路连接。 （3）如图为多挡位电烤箱电路示意图，为电源开关，为挡位开关，请将a、b、c三个接线口接入电路中。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 探究“串联电路的电压规律”实验中，两灯泡串联，要测量的电压，应该让电压表并联在两端，补充好的电路连接如下： 【小问2详解】 要使两根铭牌为“”电热管R，设计成总功率为的恒温电路，且电源电压为220V，所以两电热管应该并联 开关S控制整个电路，则开关为干路开关，电路设计如下： 【小问3详解】 家庭电路中，金属外壳应该连接地线，所以c应该连接地线；开关必须连接火线且为电源开关，所以b应该接火线；为挡位开关，导线a应该接零线，如下所示： 四、实验题：本大题共3小题，第16题8分，第17题6分，第18题6分，共20分。 16. （1）小明测量电压时，检查电路连接正确，若开关闭合前，出现图甲所示情况，则接下来应进行的操作是______；调整后，电压表读数如乙图是______V； （2）在物理实验室中，有如下图所示几套实验装置。 ①图甲探究“电流产生的热量与电流大小的关系”，通电一段时间后______（选填“左”或“右”）侧管中的液面较高； ②图甲装置中的电阻的作用是使电阻和中的电流______（选填“相等”或“不相等”）；为了使装置中左右两个U形管内液面高度差更大，应选用______（选填“”、“”或“”）； ③利用图乙探究水和煤油的吸热能力时，发现无论怎样移动滑片，电流表示数始终很小且不发生变化，这可能是______；图乙实验中移动滑片使电流表示数如图丙后通电，______（选填“水”或“煤油”）温度较高，水吸收的热量是______。（假设电热丝产生的热量全部被水和煤油吸收） 【答案】（1） ①. 将电压表调零 ②. 0.9 （2） ①. 左 ②. 不相等 ③. ④. 滑动变阻器同时接了两个下接线柱 ⑤. 煤油 ⑥. 125 【解析】 【小问1详解】 [1][2]如图甲，电压表指针没有位于零刻度线处，则接下来应将电压表指针调到零刻度线处；如乙图，电压表用的小量程，分度值为0.1V，示数是0.9V。 【小问2详解】 ①[1]图甲中，R2与R3并联后再与R1串联，根据串并联电路电流特点可知，通过R1的电流比R2大，由于二者电阻相同，根据公式Q=I2Rt可知，相同时间内电流通过R1产生的热量大于R2，则左侧管中的液面较高。 ②[2][3]图甲装置中，R2与R3并联后再与R1串联，由于并联电路干路电流等于各支路电流之和，使电阻和中的电流不相等；为了使装置中左右两个U形管内液面高度差更大，在R2不变的情况下，应减小通过R2的电流，即增大通过R3的电流，由于并联电路各支路电流与电阻成反比，应减小R3的阻值，所以应选用。 ③[4][5][6]无论怎样移动滑片，电流表示数不发生变化，可能是因为滑动变阻器同时接在了下方或上方两个接线柱上；且电流表示数较小，则可能是滑动变阻器同时接了两个下接线柱；图乙中两电阻串联，电流相等，相同时间内产生的热量相等，水和煤油吸收的热量相等，实验中控制质量相等、初温相等，根据公式可知，水的比热容比煤油大，则煤油温度较高；水吸收的热量 17. 小明在做“探究并联电路中电流的规律”实验． （1）如图甲是他设计电路图，图乙是他连接的实验电路，此时电流表测量________（选填“A”“B”或“C”）处的电流；闭合开关后，观察到灯发光，但灯不发光，电流表有示数，电路可能存在的故障是：________； （2）为使结论具有普遍意义，应该选择规格________（选填“相同”或“不同”）的灯泡。小明刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，是因为在连接电路过程中没有________； （3）小明的多组实验数据如表所示，他在实验中是靠改变________而得到的； （4）分析数据，可知并联电路的电流特点是：________________（用字母公式表示）。 次数电流 1 2 3 0.1 0.2 0.3 02 0.4 0.6 0.3 0.6 0.9 【答案】（1） ①. C ②. 所在支路发生断路 （2） ①. 不同 ②. 断开开关 （3）电源电压 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙可知，电流表测量干路的电流，所以此时电流表测量图甲中C处的电流。 [2]并联电路任何一处发生短路，所有的用电器都不能工作。闭合开关后，观察到灯发光，但灯不发光，电流表有示数，说明是灯所在支路发生了断路故障。所以电路可能存在的故障是：所在支路发生断路。 【小问2详解】 [1]为使结论具有普遍意义，应该选择规格不同的灯泡且要进行多次实验。 [2]小明刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，说明电路已经接通。因此在连接电路过程中没有断开开关。 【小问3详解】 分析表中数据可知0.1A∶0.2A=1∶2，0.2A∶0.4A=1∶2，0.3A∶0.6A=1∶2，即每次实验各支路对应的电流之比相等，所以他在实验中是靠改变电源电压而得到的。 【小问4详解】 分析数据可知，0.3A=0.1A+0.2A，0.6A=0.2A+0.4A，0.9A=0.3A+0.6A，即。 18. 小明在做“测量小灯泡的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为，电源电压为，可供选用的滑动变阻器有和； （1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是________（选填“”或“”） （2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现________（选填“电压表”或“电流表”）无示数．通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线_______； （3）下表是按正确操作测得的数据，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则表格中▲应填入的数值是________； （4）下表是按正确操作测得的数据，小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是________________； 实验次数 电压 电流 灯泡电阻 1 2.0 0.32 6.3 2 3.0 0.34 8.8 3 3.8 ？ ▲ （5）小明又取来的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为________时，小灯泡正常发光。 【答案】（1） （2） ①. 电流表 ②. （3）9.5 （4）灯丝电阻受温度影响 （5）0.38 【解析】 【小问1详解】 小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的电阻约为10Ω，由欧姆定律可知，灯的额定电流约为，所以应该选择的滑动变阻器为R1（20Ω 1A）。 【小问2详解】 [1][2]原电路图中，电压表串联接入电路，因电压表电阻很大，此时电路中几乎没有电流通过，故闭合开关，电流表几乎无示数；在测小灯泡正常发光时的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示： 【小问3详解】 当灯泡两端的电压为3.8V时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则小灯泡正常发光时的电阻为 【小问4详解】 小灯泡亮度不同时，两端的电压不等，灯丝的温度不同，导致灯丝的电阻不同。由表格数据可知，灯丝电阻随温度升高而增大。 【小问5详解】 如图丙所示的电路图，闭合开关，灯泡L与电阻R并联，小灯泡正常发光时，电流表测量通过电阻R的电流，根据并联电路的电压特点可知，R两端的电压UR=UL=3.8V，则通过R的电流 即电流表示数为0.38A时小灯泡正常发光。 五、计算题：本大题共2小题，第19题6分，第20题7分，共13分． 19. 如图所示的电路，电源电压不变，电阻的阻值为，当开关闭合、断开时，电流表的示数为；当开关均闭合时，电流表的示数为。求： （1）电源电压 （2）电阻的阻值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 只闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流；由题意知，电阻的阻值为，电流表的示数为0.4A，所以电源电压 【小问2详解】 当都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过R1的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流为 则电阻R2阻值 20. “工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化，如图甲是泡茶的电茶炉，图乙是其内部电路的简图，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电源电压为220V，保温功率为，R1、R2均为加热电阻，忽略温度对电阻阻值的影响，的阻值为，求： （1）处于保温状态下电路中的电流大小； （2）电路处于加热状态时，电路中的电功率大小； （3）电阻的阻值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据公式P=UI可得，保温状态下电路中的电流大小为 【小问2详解】 由图可知，开关在2时，电路中只有，为加热状态，电路中的电功率大小 【小问3详解】 开关在1时，与串联，为保温状态，电路总电阻 则电阻的阻值 六、综合能力题：本大题共3小题，每小题6分，共18分． 21. 在明朝时期，万户利用火药制作了一个由47支火箭推动的装置，如图甲，进行了“飞天”尝试，成为人类飞行史的先驱． （1）万户的火箭原理与现代火箭发动机相似，通过点燃火药产生的高温气体从后端喷出，从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的________能，此过程类似于内燃机的________冲程； （2）如图乙所示是现代液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，输送系统把燃料和氧化剂喷入燃烧室，燃烧产生的气体高速从尾部喷出，产生强大的反冲推力使火箭前进火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的________（选填“内能”“比热容”或“热值”），火箭喷气发动机________（选填“能”或“不能”）在大气层外工作； （3）在火箭发射架下方的池子里储存大量的水，原因是水的________（选填“内能”“比热容”或“热值”）比较大，汽化时能吸收较多的热量，保护火箭发射架不被高温毁坏； （4）火箭在大气层内高速运动时，头部整流罩与空气剧烈摩擦，内能增加，温度升高达上千摄氏度，这是通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变整流罩内能的。 【答案】（1） ①. 机械 ②. 做功 （2） ①. 热值 ②. 能 （3）比热容 （4）做功 【解析】 【小问1详解】 [1][2]万户的火箭原理与现代火箭发动机相似，通过点燃火药产生的高温气体从后端喷出，从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的机械能。内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，因此此过程类似于内燃机的做功冲程。 【小问2详解】 [1]火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。 [2]火箭喷气发动机，自带燃料和氧化剂，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作。火箭升空时，燃料燃烧向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。 【小问3详解】 水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。在火箭发射架下方的池子里储存大量的水，原因是水的比热容比较大，汽化时能吸收较多的热量，保护火箭发射架不被高温毁坏。 【小问4详解】 火箭在大气层内高速运动时，头部整流罩与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功使头部整流罩内能增加，温度升高达上千摄氏度，这是通过做功的方式来改变整流罩内能的。 22. 由PTC新型半导体材料制成的陶瓷电热水壶如图甲所示，工作电路如图乙所示，是定值电阻，其阻值不受温度影响．R是PTC材料制成的电阻，该材料制成的电阻有一个设定温度，当它的温度低于设定温度时，其电阻值随温度升高而变小，当温度高于设定温度时，其电阻值随温度升高而变大，R的阻值与温度的关系如图丙所示该电热水壶在设定温度工作时，电路消耗的总功率为。 （1）陶瓷在正常情况下属于________（选填“导体”“绝缘体”或“半导体”）；该电热水壶的设定温度是________，正常工作时产生的热量_______； （2）当电热水壶高于设定温度工作时，电阻R________（选填“变大”“变小”或“不变”），总功率________（选填“变大”“变小”或“不变”），使其温度降低，因此用PT℃材料制成的电热器具有自动调节功能； （3）当R的温度为时，电路中R的实际功率为________。 【答案】（1） ① 绝缘体 ②. 100 ③. 1100 （2） ①. 变大 ②. 变小 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]陶瓷在正常情况下不容易导电，属于绝缘体。 [2]由题意及图象可知，电热水壶的设定温度为100℃，此时R的阻值为34Ω。 [3]正常工作1s时产生的热量Q=W=Pt=1100W×1s=1100J 【小问2详解】 [1][2]当温度高于设定温度时，其电阻值随温度升高而变大，串联电路的总电阻变大，电源电压一定，由可知总功率会变小。 【小问3详解】 由P=UI可得，电热水壶在设定温度工作时电路的电流 电热水壶的设定温度为100℃，此时R的阻值为34Ω，由串联电路电阻特点和欧姆定律可得，R0的阻值 由图象知，当R的温度为130℃时其阻值R′=100Ω，此时电路中的电流 此时R的实际功率P′=I′2R′=（2A）2×100Ω=400W 23. 科普阅读题： 混合动力汽车 图甲是某款混合动力汽车，内部装有汽油机和电动机，启动时汽油机不工作，由蓄电池为电动机供电，在此纯电模式下，只有电动机为汽车提供动力，在蓄电池电力耗尽后，再由汽油机提供动力．蓄电池的放电效率为（即的电能转化为汽车的机械能），当汽车需要高速行驶或电池电量过低时，改由汽油机工作，为汽车提供动力，同时能通过电机给蓄电池充电。 某些混合动力汽车还可以采用并联式工作流程，如图乙所示，汽油机和电动机分属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油机也能直接给汽车提供动力，两套系统还能同时工作驱动汽车，（已知） （1）图甲所示的混合动力汽车高速行驶时，动力系统与图中________（选填字母）的工作原理相似； A. B. （2）如图所示是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，图中油量表是由________（选填“电压表”或“电流表”）改装的； （3）如图为充电桩给蓄电池充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若充电时充电电压升至，充电过程的前充电电流不变，则电流为________；若充电至的时间内，充电电压保持不变，则该过程中充电电流逐渐________（选填“变大”或“变小”）； （4）混合动力车在快充充电桩充电时，每秒消耗电能。快充时间t，蓄电池由无电状态变为充满电，在纯电模式下可为该车提供的机械能，该车蓄电池在快充时的充电效率为，则t为________s； （5）若混合动力汽车采用并联式工作流程，输出了的功，消耗汽油，已知汽油机的效率为，电动机的效率为，则蓄电池需提供电能________ 。 【答案】（1）A （2）电流表 （3） ①. 200 ②. 变小 （4）5000 （5） 【解析】 【小问1详解】 [1]由图可知，动力由汽油机工作时内能转化为机械能和电动机的电能转化为机械能提供，图中A是内能转化为机械能，B是机械能转化为内能，由此选择A。 【小问2详解】 [1]因为油量表是串联在电路中，因此为电流表改装。 【小问3详解】 [1]若充电时充电电压升至，充电过程前充电电流不变，根据，则电流 [2]若充电至的时间内，充电电压保持不变，而电功率逐渐减小，根据，则该过程中充电电流逐渐变小。 【小问4详解】 [1]快充充电桩充电时，每秒消耗电能，即功率为，根据充电效率和放电效率结合，则，解得： 【小问5详解】 [1]2kg汽油完全燃烧放出热量为 汽油机输出的机械功为 根据可知，，解得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$