精品解析：广东省江门市蓬江区2024-2025学年九年级上学期期末调研考试物理试题

2024-2025学年度第一学期期末调研测试题 九年级物理 说明： 1.本次考试采用闭卷方式，全卷共8页，满分为100分，考试用时为80分钟。 2.答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、考场号、座位号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。 3.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目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，答案不能答在试题上。 4.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。 5.考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个小项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。 1. 趋磁细菌是指能够在体内合成具有磁性（主要成分为四氧化三铁的磁小体）物质的一类细菌（如图所示），将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（　　） A. 由西向东 B. 由东向西 C. 由南向北 D. 由北向南 2. 某空气净化器中有一个带正电的集尘板，当空气通过净化器时，空气中的灰尘颗粒会被吸附在集尘板上。以下说法正确的是（ ） A. 集成板带正电，是因为得到电子 B. 灰尘颗粒一定不带电 C. 灰尘颗粒可能带正电 D. 灰尘颗粒可能带负电 3. 如图所示，小明将小灯泡与一根玻璃棒串联接入电路中，闭合开关后灯泡不发光。加热玻璃棒，当玻璃棒达到红炽状态时，灯泡发光。下列说法正确的是（　　） A. 常温的玻璃棒内没有电子，所以不能导电 B. 导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下可以互相转化 C. 绝缘体不能导电，也不会带电 D. 灯泡发光是因为酒精灯加热，内能转化为电能 4. 内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图是小明制作的简易电动机模型，其线圈由漆包线绕成，小明将线圈的一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下端放一块圆环形磁铁。将该模型接入电路后，闭合开关，线圈转动起来。下列说法正确的是（　　） A. 只改变电流的方向，线圈转动方向将发生改变 B. 线圈转动时，机械能转化为电能 C. 刮掉半周的漆，可以改变线圈中电流的方向 D. 该装置利用了电磁感应的原理 6. 如图所示，是列车上烟雾报警系统的简化原理图，电源电压恒定不变，R为光敏电阻，为定值电阻。当烟雾产生时，激光被烟雾遮挡使光敏电阻的阻值发生变化，当电路中电流增大至某一数值时，报警器开始报警，则下列说法正确的是（　　） A. R的阻值随光照强度的减弱而增大 B. 烟雾浓度越大，电压表示数越大 C 烟雾浓度增大时，电压表与电流表示数之比减小 D. 烟雾浓度增大时，电压表与电流表示数之比增大 7. 如图甲所示，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 电源电压为20V B. 定值电阻的最大功率是16W C. 定值电阻的阻值为 D. 滑动变阻器的最大功率是3.6W 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 汽车刹车时，将机械能转化为__________能，这些能量不能重新用来驱动汽车；而新能源汽车一般有“动能回收装置”，即在刹车时带动__________（选填“发电机”或“电动机”）工作，将汽车的动能转化为__________能并为电池充电，之后电池又可以再次驱动汽车。 9. 秋冬季节，人们喜欢“围炉煮茶”，已知木炭的热值为，则100g的木炭完全燃烧放出的热量为__________J。若炉子的效率为，在一个标准大气压下，可以让初温为50℃，质量为10kg的水升温__________℃，[]，通过技术改进使木炭燃烧更充分__________（选填“能”或“不能”）增大木炭的热值。 10. 发光二极管俗称LED，是由__________（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的，该材料具有__________性。LED正常发光时，用手触摸几乎不发热，所以它在工作时主要将电能转化成__________能。 11. 通过小灯泡L（额定电压为2V），电阻R的电流跟其两端电压的关系如图所示，电阻R的阻值为__________，若小灯泡和电阻并联，当小灯泡正常发光时，干路电流是__________A，灯泡的电功率为__________W。 12. 如图甲所示是小明设计的方向盘自动加热套的电路图。电源电压恒为6V，其中是热敏电阻，其阻值与温度的关系如题图乙所示，是定值电阻，其阻值为。方向盘温度降低时，温控系统AB两端的电压会__________（选填“增大”“不变”或“减小”），当温度为20℃时，的功率为__________W，当定值电阻两端电压为4V时，方向盘温度为__________℃。 13. 小明利用图所示的装置进行电与磁的相关探究实验：若利用该装置探究“磁场对电流的作用”，应将单刀双掷开关的接线柱1与__________（选填“2”或“3”）接通，__________（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）的工作过程与该原理相同；将单刀双掷开关反方向闭合，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；现要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以__________（填字母） A.将磁体的磁极对调，导体ab水平向左运动 B.保持磁体不动，导体ab水平向左运动 C.保持导体ab不动，磁体水平向左运动 14. 汽油机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以有效燃烧的混合气体，这就是空燃比（混合气体中空气质量与燃油质量之比），某厂家生产的四缸发动机总排量为2.0L，空燃比为14:1，混合气体的密度为，则发动机做功一次，燃料完全燃烧放出的热量为__________J（汽油的热值为），当发动机转速为时，此发动机的输出功率为90kW，该发动机每秒做功__________次，发动机的效率为__________（百分比保留两位小数）。 三、作图题（共7分） 15. （1）在如1图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：滑动变阻器能改变灯泡L的亮度，闭合开关s，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变大。 （2）通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如2图所示的位置。请标出：①电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；②a点磁感线方向；③小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。 （3）如图3甲为带开关和指示灯的三孔插座，插孔能供电时，指示灯亮；开关断开后，插孔不能供电，指示灯不亮；若指示灯损坏，闭合开关后插孔仍能供电。图乙为示意图，请完成接线。 四、实验题（本大题3小题，共19分） 16. （1）小明家记录5月初电能表示数为1432.7度，6月初的示数如图甲所示，他家5月初至6月初消耗的电能是__________，这段时间内电能表转盘转了__________圈；小明想探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，进行了如图乙、丙所示的实验：两个密闭容器中装有质量相等的空气； （2）本实验是通过观察____________________来比较电流通过导体时产生热量的多少； （3）为了探究“电流产生的热量与电阻的关系”，小明应该选择图__________（选填“乙”或“丙”）的装置，通过实验现象，可以得出结论：____________________； （4）图丙实验中，若产生的热量为，产生的热量为，则__________，实验过程中发现左右两侧U形管液面均上升，且升高的高度相同，则故障的原因可能是：____________________。 17. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω1A）、电压表和电流表做了如下实验： （1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线；（连线不要交叉）___________ （2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于___________端； （3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与___________的关系； 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 30 I/A （4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验； ①图是第2次实验时电流表的示数，示数为___________A； ②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为___________Ω； （5）小明根据实验数据描绘出了如图所示图像，可以得出结论：___________； 【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验： ①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V； ②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V； 通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为___________Ω。 18. 在测量定值电阻阻值实验中，小华准备了以下器材：直流电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，待测定值电阻，导线若干。 （1）该实验的实验原理是____________________（写公式）； （2）小华设计了如图甲所示电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数，电压表示数始为0，造成这种现象的原因可能是__________； A. 电阻短路 B. 电阻断路 C. 滑动变阻器短路 （3）排除故障后，某次测量中的电压表和电流表示数如图乙、图丙，由此次测量可得出定值电阻阻值是__________； （4）请给出一种减小实验误差的方法：____________________； （5）小李用一个已知阻值为的定值电阻，和一个单刀双掷开关，设计了如图丁所示的电路图。闭合开关S后，当接通触头1时，电压表示数为，当接通触头2时，电压表示数为，则__________（用，，表示）。 五、计算题（本大题2小题，共13分） 19. 科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，为的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为。求： （1）舱体不漏气时，通过的电流； （2）舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能； （3）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。 20. 如图是一种太阳能LED路灯的电路图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点b接触，给电路供电，平均每晚路灯工作10h。太阳光照射5h能使规格是“24V 30W”的路灯正常工作3个晚上。求： （1）路灯正常工作时的电阻； （2）路灯正常工作时每晚消耗的电能； （3）若太阳能电池的光电转换效率为18%，求电池板吸收太阳能的功率。 六、综合能力题（本大题3小题，共19分） 21. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热；记录相关数据，并绘制如甲图所示的图像（不计热量损失）； （1）实验时，选用初温和__________均相等甲，乙两种液体； （2）乙液体的比热容__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）甲液体；所以__________（选填“甲”或“乙”）液体更适合制作冷却液； （3）若甲液体比热容是，5kg的甲液体在内吸收的热量为__________J； （4）小林同学受到小明实验的启发，设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小； ①小林将质量相等的铜块和铝块放入持续沸水中加热足够长时间，如乙图所示（加热装置未画出）； ②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度__________（选填“相同”或“不相同”）水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如丙图所示； ③经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃； ④可见铜块放出的热量比铝块___________（选填“多”或“少”），由此可以判断出__________（选填“铜块”或“铝块”）的比热容大。 22. 小明将标有“220V 100W”的白炽灯接入家庭电路中，记录了白炽灯从刚接入电路到一段时间以后的电功率图像，如图所示： （1）白炽灯工作原理是利用电流的__________效应； （2）白炽灯接入电路的前17s内，电功率逐渐降低，主要原因是灯泡的电阻随温度的升高而__________(选填“增大”或“减小”）。 （3）小明发现功率稳定后实际功率大于100W，你认为原因是__________。 （4）小明尝试把两盏标有“220V 100W”的白炽灯串联接到220V的电压下，发现两灯的亮度都比正常发光要__________（选填“亮”或“暗”）一些，这时每盏灯的实际电压为__________V。 （5）小明还发现白炽灯泡的灯丝断了，灯丝重新“搭接”使用时，搭接处非常容易烧断。分析原因，以下选项正确的是__________。 A. 灯丝搭接处电阻变小，电压和通电时间相同的情况下，电流变大，根据焦耳定律，产生的热量变多 B. 灯丝搭接处电阻变大，电流和通电时间相同的情况下，根据焦耳定律，搭接处产生的热量变多 23. 阅读材料，回答问题： 石墨烯电池 2024年6月3日，吉林大学分析嫦娥5号探测器采回来的岩屑月壤，发现其中含有天然的石墨烯。作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它的导热效果比目前任何其他材料都要好。利用石墨烯材料做的电池在充电时间上展现出明显的优势。以下是一款应用石墨烯材料的手机的核心参数（如表格所示）。 为了节约时间，快充模式会在很短的时间内将电池充至；同时，为了充分发挥电池的性能并延长其使用寿命，当电池电量剩时就需要充电，避免电池过度放电；这个过程称为一个快充模式充电过程。请你帮忙小明解决以下的疑问： 屏幕 OLED全面屏（水滴屏） 网络 5G全网通 石墨烯电池容量 3000mAh 工作电压 4V 电池能量密度 散热材料 石墨烯液冷散热 （1）小明在使用手机的OLED屏幕时将电能转化成__________能。 （2）小明想通过参数计算手机充满电之后使用时间，他在网上找到一种计算方法： ，根据这种计算方法，假设该手机待机时电流为100mA，请问在充满电之后，该手机待机最长时间（不考虑电池寿命）约为__________h； （3）石墨烯__________（填“能”或“不能”）用来制作滑动变阻器的电阻丝，这款手机是用石墨烯液冷散热，是利用了石墨烯有良好的__________性。 （4）如图是快充模式下充电功率P与电池当前储能占充满状态储能的百分比为D的图像，充电功率P会随着电池的D的变化而变化。如果一个快充模式用时共7分钟，请问从充电到需要用时__________分钟（不计能量损失）。 （5）小明继续在网上找到参数里的“能量密度”的计算方法：，通过计算得出电池质量是__________g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期期末调研测试题 九年级物理 说明： 1.本次考试采用闭卷方式，全卷共8页，满分为100分，考试用时为80分钟。 2.答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、考场号、座位号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。 3.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目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，答案不能答在试题上。 4.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。 5.考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个小项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。 1. 趋磁细菌是指能够在体内合成具有磁性（主要成分为四氧化三铁的磁小体）物质的一类细菌（如图所示），将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（　　） A. 由西向东 B. 由东向西 C. 由南向北 D. 由北向南 【答案】D 【解析】 【详解】因为地磁场的N极在地理南极附近，细菌会向地磁场的N极运动，所以地磁场将驱使这种细菌运动的方向是由北向南。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2. 某空气净化器中有一个带正电的集尘板，当空气通过净化器时，空气中的灰尘颗粒会被吸附在集尘板上。以下说法正确的是（ ） A. 集成板带正电，是因为得到电子 B. 灰尘颗粒一定不带电 C. 灰尘颗粒可能带正电 D. 灰尘颗粒可能带负电 【答案】D 【解析】 【详解】A．集成板带正电，是因为它失去电子，故A错误； BCD．集尘板带正电，空气中的灰尘颗粒会被吸附在集尘板上，异种电荷相互吸引，灰尘颗粒可能带负电，带电体可以吸引轻小物体，灰尘颗粒可能不带电，故D正确，BC错误。 故选 D。 3. 如图所示，小明将小灯泡与一根玻璃棒串联接入电路中，闭合开关后灯泡不发光。加热玻璃棒，当玻璃棒达到红炽状态时，灯泡发光。下列说法正确的是（　　） A. 常温的玻璃棒内没有电子，所以不能导电 B. 导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下可以互相转化 C. 绝缘体不能导电，也不会带电 D. 灯泡发光是因为酒精灯加热，内能转化为电能 【答案】B 【解析】 【详解】A．一切物体都是由分子、原子组成的，原子由原子核和核外电子组成，所以常温的玻璃棒内有电子，不能导电是因为玻璃棒内没有大量的自由电子，故A错误； B．常温时，玻璃棒是绝缘体，当玻璃棒达到红炽状态时，灯泡发光，说明玻璃棒变成导体，所以导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下可以互相转化，故B正确； C．常温时，玻璃棒是绝缘体，用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，所以绝缘体不能导电，但可以带电，故C错误； D．灯泡发光是因为酒精灯加热，使玻璃棒中的自由电子增多，由绝缘体变成导体，故D错误。 故选B。 4. 内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程，图中排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，故A不符合题意； B．气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，机械能转化内能，故B符合题意； C．气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，内能转化成机械能，故C不符合题意； D．进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，故D不符合题意。 故选B。 5. 如图是小明制作的简易电动机模型，其线圈由漆包线绕成，小明将线圈的一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下端放一块圆环形磁铁。将该模型接入电路后，闭合开关，线圈转动起来。下列说法正确的是（　　） A. 只改变电流的方向，线圈转动方向将发生改变 B. 线圈转动时，机械能转化为电能 C. 刮掉半周的漆，可以改变线圈中电流的方向 D. 该装置利用了电磁感应的原理 【答案】A 【解析】 【详解】A．通电线圈在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关，只改变电流方向，线圈的转动方向可以改变，故A正确； B．线圈通电转动时，消耗电路中的电能，所以是将电能转化为机械能，故B错误； C．刮掉半周的漆，不能改变线圈中电流的方向，只能使电路中的导线与有漆的半周导线接触时，线圈中没有电流，线圈不受力的作用，线圈靠惯性转动半周，故C错误； D．电动机模型是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，是列车上烟雾报警系统的简化原理图，电源电压恒定不变，R为光敏电阻，为定值电阻。当烟雾产生时，激光被烟雾遮挡使光敏电阻的阻值发生变化，当电路中电流增大至某一数值时，报警器开始报警，则下列说法正确的是（　　） A. R的阻值随光照强度的减弱而增大 B. 烟雾浓度越大，电压表示数越大 C. 烟雾浓度增大时，电压表与电流表示数之比减小 D. 烟雾浓度增大时，电压表与电流表示数之比增大 【答案】C 【解析】 【详解】图中定值电阻R0光敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测光敏电阻两端的电压；当有烟雾时报警，已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警，故有烟雾时，光照减弱，电路中电流增大，当电路电阻减小时，电流增大，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小；由于光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，电路中的电流越大，由知道，定值电阻R0两端的电压增大，串联电路电源电压等于各部分电压之和，故光敏电阻两端的电压减小，即电压表示数减小，由以上分析烟雾浓度增大时，电压表示数与电流表示数的比值表示光敏电阻大小，光敏电阻的电阻减小，该比值减小，故C正确，ABD错误。 故选C。 7. 如图甲所示，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 电源电压为20V B. 定值电阻的最大功率是16W C. 定值电阻的阻值为 D. 滑动变阻器的最大功率是3.6W 【答案】D 【解析】 【详解】AC．闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。当滑动变阻器接入电路中阻值为20Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据P=I2R可知 解得I1=0.4A，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压① 当滑动变阻器接入电路中的阻值为80Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据P=I2R可知 解得I2=0.2A，根据欧姆定律和串联电路电压特点可知电源电压② 联立①②得电源电压为U=24V，定值电阻R1=40Ω。故AC错误； B．当滑动变阻器接入电阻为0时，电路中电流最大为 定值电阻的最大功率是，故 B错误； D．根据P=I2R可知滑动变阻器的电功率 当滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器的功率最大，最大功率 故D正确。 故选D。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 汽车刹车时，将机械能转化为__________能，这些能量不能重新用来驱动汽车；而新能源汽车一般有“动能回收装置”，即在刹车时带动__________（选填“发电机”或“电动机”）工作，将汽车的动能转化为__________能并为电池充电，之后电池又可以再次驱动汽车。 【答案】 ①. 内 ②. 发电机 ③. 电 【解析】 【详解】[1]汽车刹车时，由于要克服摩擦做功（摩擦生热），则汽车的机械能会转化为内能。 [2][3]发电机可以将其它形式的能转化为电能。汽车刹车时带动发电机工作，可将汽车的动能转化为电能并为电池充电。 9. 秋冬季节，人们喜欢“围炉煮茶”，已知木炭的热值为，则100g的木炭完全燃烧放出的热量为__________J。若炉子的效率为，在一个标准大气压下，可以让初温为50℃，质量为10kg的水升温__________℃，[]，通过技术改进使木炭燃烧更充分__________（选填“能”或“不能”）增大木炭的热值。 【答案】 ①. 3.3×106 ②. 50 ③. 不能 【解析】 【详解】[1]木炭的热值为，则100g的木炭完全燃烧放出的热量为 [2]炉子的效率为，在一个标准大气压下，可以让初温为50℃，质量为10kg的水温度变化 由于水的初温为50℃，在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以质量为10kg的水升温 [3]由于热值是物质的性质，保持不变，与燃料是否完全燃烧无关，所以通过技术改进使木炭燃烧更充分不能增大木炭的热值。 10. 发光二极管俗称LED，是由__________（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的，该材料具有__________性。LED正常发光时，用手触摸几乎不发热，所以它在工作时主要将电能转化成__________能。 【答案】 ①. 半导体 ②. 单向导电性 ③. 光 【解析】 【详解】[1][2]半导体材料可以广泛用在电子产品中，其中LED灯是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的，且发光二极管具有单向导电性。 [3]发光二极管工作时，消耗电能，同时发光，根据“用手触摸几乎不发热”可知，LED灯主要将电能转化为光能。 11. 通过小灯泡L（额定电压为2V），电阻R的电流跟其两端电压的关系如图所示，电阻R的阻值为__________，若小灯泡和电阻并联，当小灯泡正常发光时，干路电流是__________A，灯泡的电功率为__________W。 【答案】 ①. 10 ②. 0.8 ③. 1.2 【解析】 【详解】[1]由图可知，电阻两端电压为4V时，通过电阻的电流为0.4A，则电阻R的阻值为 [2]小灯泡和电阻并联时，由并联电路中电压规律可知，各支路两端电压相等，当小灯泡正常发光时，灯泡两端电压为2V，则电阻两端电压为2V，由图可知，通过灯泡的电流为0.6A，通过电阻的电流为0.2A，则干路电流是 [3]灯泡的电功率为 12. 如图甲所示是小明设计的方向盘自动加热套的电路图。电源电压恒为6V，其中是热敏电阻，其阻值与温度的关系如题图乙所示，是定值电阻，其阻值为。方向盘温度降低时，温控系统AB两端的电压会__________（选填“增大”“不变”或“减小”），当温度为20℃时，的功率为__________W，当定值电阻两端电压为4V时，方向盘温度为__________℃。 【答案】 ①. 减小 ②. 0.9 ③. 40 【解析】 【详解】[1]闭合开关，两电阻串联接入电路，由乙图可知热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，温度降低时，热敏电阻接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知其两端电压增大，串联电路总电压等于各部分电压之和，则定值电阻两端的电压变小，即温控系统AB两端的电压会变小。 [2]当温度为20℃时，热敏电阻接入电路的阻值为10Ω，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律知道，此时通过电路的电流 由知道，的功率为 [3]当定值电阻R2两端电压为4V时，热敏电阻两端的电压 此时通过电路的电流 根据欧姆定律知道，此时热敏电阻接入电路的阻值 由图乙知道方向盘温度小于40℃。 13. 小明利用图所示的装置进行电与磁的相关探究实验：若利用该装置探究“磁场对电流的作用”，应将单刀双掷开关的接线柱1与__________（选填“2”或“3”）接通，__________（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）的工作过程与该原理相同；将单刀双掷开关反方向闭合，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；现要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以__________（填字母） A.将磁体的磁极对调，导体ab水平向左运动 B.保持磁体不动，导体ab水平向左运动 C.保持导体ab不动，磁体水平向左运动 【答案】 ①. 3 ②. 扬声器 ③. B 【解析】 【详解】[1]探究 “磁场对电流的作用”，电路中需要有电源，使通电导体在磁场中受力，所以应将单刀双掷开关的接线柱1与3接通。 [2]扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的；动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，所以与该原理相同的是扬声器。 [3]电磁感应现象中，感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。当导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转，要使灵敏电流计的指针向右偏转，可改变导体运动方向或者磁场方向，但不能同时改变。 A．将磁体的磁极对调，导体ab水平向左运动，两个因素都改变，感应电流方向不变，指针仍向左偏转，故A不符合题意； B．保持磁体不动，导体ab水平向左运动，只改变了导体运动方向，感应电流方向改变，指针向右偏转，故B符合题意 C．保持导体ab不动，磁体水平向左运动，相当于导体ab水平向右运动，感应电流方向不变，指针仍向左偏转 ，故C不符合题意。 故选B。 14. 汽油机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以有效燃烧的混合气体，这就是空燃比（混合气体中空气质量与燃油质量之比），某厂家生产的四缸发动机总排量为2.0L，空燃比为14:1，混合气体的密度为，则发动机做功一次，燃料完全燃烧放出的热量为__________J（汽油的热值为），当发动机转速为时，此发动机的输出功率为90kW，该发动机每秒做功__________次，发动机的效率为__________（百分比保留两位小数）。 【答案】 ①. ②. 100 ③. 39.13% 【解析】 【详解】[1]发动机的总排量是指所有气缸工作容积之和。在吸气冲程，每个缸吸入混合气体的体积等于该缸的工作容积。所以每个做功冲程燃烧的混合气体体积等于一个缸的排量。该发动机总排量为2.0L，这是所有气缸的总排量。则每个缸的排量是 混合气体的密度为，则每个缸的混合气体的质量 空燃比为14:1，则每个缸的燃料质量为 则发动机做功一次，燃料完全燃烧放出的热量为 [2]对于单缸四冲程汽油机，曲轴每转两圈做功一次。所以对于四缸汽油机，曲轴每转两圈，四个缸各做功一次，所以总共做功4次，即四缸发动机曲轴每转2圈，对外做功4次。当发动机转速为，则每秒钟该发动机对外做功次为。 [3]该发动机的输出功率为 则1s内发动机做功 该发动机每秒钟对外做功100次，则每秒燃料完全燃烧放出的总热量 故发动机的效率为 三、作图题（共7分） 15. （1）在如1图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：滑动变阻器能改变灯泡L的亮度，闭合开关s，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变大。 （2）通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如2图所示的位置。请标出：①电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；②a点磁感线方向；③小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。 （3）如图3甲为带开关和指示灯的三孔插座，插孔能供电时，指示灯亮；开关断开后，插孔不能供电，指示灯不亮；若指示灯损坏，闭合开关后插孔仍能供电。图乙为示意图，请完成接线。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 要使滑动变阻器能改变灯泡L的亮度，滑动变阻器应与灯泡串联。闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变大，根据，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。从电源正极出发，经开关后，一条导线连接灯泡的右接线柱，另一条导线连接滑动变阻器的左下接线柱，再从滑动变阻器的右上接线柱连接到电流表的正接线柱，因为电流大小未知，优先选大量程，3A接线柱，电流表的负接线柱连接到灯泡的右接线柱，最后回到电源负极。如图所示： 【小问2详解】 根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，由条形磁体的右端为S极可知，通电螺线管的左端为S极。再根据安培定则，用右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管的N极（右端），则四指环绕的方向为电流方向，可判断出电流从电源左侧流出后流入右侧，所以电源右侧为负极； 在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，所以a点的磁感线方向是向左； 根据异名磁极相互吸引，通电螺线管右端为N极，所以小磁针静止时右端为N极。如图所示： 【小问3详解】 因为插孔能供电时，指示灯亮；开关断开后，插孔不能供电，指示灯不亮，所以开关控制整个电路，开关应接在火线上。又因为若指示灯损坏，闭合开关后插孔仍能供电，说明指示灯和插座是并联的。从火线出发，先连接开关，再从开关分别连接指示灯的一端和插座的右孔；指示灯的另一端连接零线，插座的左孔连接零线，插座的上孔连接地线。如图所示： 四、实验题（本大题3小题，共19分） 16. （1）小明家记录5月初电能表示数为1432.7度，6月初的示数如图甲所示，他家5月初至6月初消耗的电能是__________，这段时间内电能表转盘转了__________圈；小明想探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，进行了如图乙、丙所示的实验：两个密闭容器中装有质量相等的空气； （2）本实验是通过观察____________________来比较电流通过导体时产生热量的多少； （3）为了探究“电流产生的热量与电阻的关系”，小明应该选择图__________（选填“乙”或“丙”）的装置，通过实验现象，可以得出结论：____________________； （4）图丙实验中，若产生的热量为，产生的热量为，则__________，实验过程中发现左右两侧U形管液面均上升，且升高的高度相同，则故障的原因可能是：____________________。 【答案】（1） ①. 105 ②. 2.625×105 （2）U形管中液面高度差 （3） ①. 乙 ②. 电流一定时，电阻越大，产生的热量越多 （4） ①. 4∶1 ②. R5断路 【解析】 【小问1详解】 [1]电能表读数时，最后一位数为小数，所以图甲中，6月初的电能表示数为1537.7kW·h，他家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7kW·h-1432.7kW·h=105kW·h [2]由电能表表盘标识“2500r/（kW·h）”可知，电路中每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转2500r，所以这段时间内电能表转盘转圈为 【小问2详解】 探究“电流产生的热量与哪些因素有关”实验中，不能直接判断电流通过导体时产生热量的多少，所以运用转换法，通过观察U形管中液面高度差来比较电流通过导体时产生热量的多少。 【小问3详解】 [1]探究“电流产生的热量与电阻的关系”时，由控制变量法可知，应控制电路中电流相等，电阻大小不等，所以小明应该选择图乙的装置。 [2]通过实验发现，电路中电流相等，电阻越大，U形管中液面高度差越大，即导体产生的热量越多，所以可以得出结论是电流一定时，电阻越大，产生的热量越多。 【小问4详解】 [1]由丙图可知，R4与R5并联，R3在干路中，由并联电路中电流规律可知，通过R3与R4的电流之比为2∶1，R3与R4的阻值相同，则 [2]实验过程中发现左右两侧U形管液面均上升，且升高的高度相同，则R3与R4产生的热量相同，由焦耳定律可知，通过R3与R4的电流相同，所以故障的原因可能是R5断路，R3与R4串联。 17. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω1A）、电压表和电流表做了如下实验： （1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线；（连线不要交叉）___________ （2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于___________端； （3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与___________的关系； 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 30 I/A （4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计方案进行实验； ①图是第2次实验时电流表的示数，示数为___________A； ②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为___________Ω； （5）小明根据实验数据描绘出了如图所示的图像，可以得出结论：___________； 【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验： ①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V； ②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V； 通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为___________Ω。 【答案】 ①. ②. 最左端 ③. 电阻 ④. 0.2 ⑤. 30 ⑥. 当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ⑦. 4Ω 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，电阻处发生了短路，同时将电压表短路，由变阻器到电阻的导线连接错误，应将变阻器的左端连接到电压表的负接线柱，如图所示： （2）[2]闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，由电路图可知，当滑片移到最左端时，变阻器阻值最大，故滑动变阻器的滑片应置于最左端。 （3）[3]由表格中数据可知，实验时改变导体的电阻，测量电路中通过电流的大小，故小明是探究电流与电阻的关系。 （4）[4]由图乙可知，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.2A。 [5]由①可知，开关闭合，定值电阻与变阻器串联，电路中电流为0.2A，此时定值电阻两端的电压为 若选用30Ω的电阻，则变阻器两端的电压为 此时电路中的电流为 则滑动变阻器的阻值为 15Ω大于滑动变阻器的最大阻值10Ω，所以无法满足实验条件，故这个定值电阻的阻值为30Ω。 （5）[6]由图可知，电流与电阻的倒数的关系为一条过原点的直线，则电流与电阻的倒数成正比，所以电流与电阻成反比，故可得出结论：当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [7]设当电源电压调为U前时，定值电阻阻值为R前，更换后的定值电阻阻值为R后，电源电压为U后，当电压表调到2.5V，即定值电阻两端电压为2.5V，则滑动变阻器两端电压为（或），保持滑片不动，则滑动变阻器阻值不变，根据 则可得出 化简后得定值电阻前后的比值为 电源可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V，其中1.5V小于2.5V，舍去。 ①当U前=3V、U后=4.5V时，则定值电阻前后的比值为 定值电阻阻值分别5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，通过观察可知，R前=20Ω、R后=5Ω符合要求，当定值电阻为R前=20Ω时，电路中电流为 滑动变阻器的阻值为 ②当U前=3V、U后=6V时，则定值电阻前后的比值为 定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，此时没有满足比值的定值电阻，故舍去。 ③当U前=4.5V、U后=6V时，则定值电阻前后的比值为 定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，此时没有满足比值的定值电阻，故舍去。 综上所述，此时滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω。 18. 在测量定值电阻阻值实验中，小华准备了以下器材：直流电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，待测定值电阻，导线若干。 （1）该实验的实验原理是____________________（写公式）； （2）小华设计了如图甲所示电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数，电压表示数始为0，造成这种现象的原因可能是__________； A. 电阻短路 B. 电阻断路 C. 滑动变阻器短路 （3）排除故障后，某次测量中的电压表和电流表示数如图乙、图丙，由此次测量可得出定值电阻阻值是__________； （4）请给出一种减小实验误差的方法：____________________； （5）小李用一个已知阻值为的定值电阻，和一个单刀双掷开关，设计了如图丁所示的电路图。闭合开关S后，当接通触头1时，电压表示数为，当接通触头2时，电压表示数为，则__________（用，，表示）。 【答案】（1） （2）A （3）8 （4）多次测量取平均值 （5） 【解析】 【小问1详解】 根据准备的实验器材知道，可以用电压表测量待测电阻两端的电压，用电流表测量通过待测电阻的电流，结合欧姆定律计算电阻，故该实验的实验原理是 【小问2详解】 闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数始为0，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即造成这种现象的原因可能是电阻Rx短路。 故选A。 【小问3详解】 图乙中电压表选用0～3V的量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，由图丙知道，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，由欧姆定律知道，此次测量可得定值电阻阻值 【小问4详解】 多次测量取平均值可以减小误差；或者选用内阻较大的电压表，减小所测电流的误差，可以减小所测电阻的误差。 【小问5详解】 闭合开关S后，当S0接通触头1时，电压表示数为U1，电压表测定值电阻R0和待测定值电阻Rx两端的总电压，即定值电阻R0和待测定值电阻Rx两端的总电压为U1； 当S0接通触头2时，电压表示数为U2，电压表测此时定值电阻R0两端的电压，即定值电阻R0两端的电压为U2，此时电路中的电流 由于电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，由串联电路的电压特点可知，待测定值电阻Rx两端的电压为 则待测定值电阻Rx的阻值 五、计算题（本大题2小题，共13分） 19. 科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，为的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为。求： （1）舱体不漏气时，通过的电流； （2）舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能； （3）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。 【答案】（1）2A （2）2.64×105J （3）6×104Pa 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压；通过R0的电流 【小问2详解】 根据题意可知，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa，由图乙可知，舱体内气压为1.0×105Pa时，压敏电阻R的阻值R=10Ω，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻 由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流 由欧姆定律可知，电源电压 则工作10min电路消耗的总电能 【小问3详解】 根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，当电压表示数为176V时，通过R的电流 根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压 根据欧姆定律可知，此时R的阻值 由图乙可知，此时舱内的气压值为6×104Pa。 20. 如图是一种太阳能LED路灯的电路图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点b接触，给电路供电，平均每晚路灯工作10h。太阳光照射5h能使规格是“24V 30W”的路灯正常工作3个晚上。求： （1）路灯正常工作时的电阻； （2）路灯正常工作时每晚消耗的电能； （3）若太阳能电池的光电转换效率为18%，求电池板吸收太阳能的功率。 【答案】（1）19.2Ω；（2）；（3）1kW。 【解析】 【详解】解：（1）由路灯的规格是“24V 30W”可知其正常工作时的电阻为 （2）灯正常工作时每晚消耗的电能为 （3）路灯正常工作3晚需消耗电能为 若设太阳能电池吸收太阳能的功率为，则有 即 答：（1）路灯正常工作时的电阻为19.2Ω； （2）路灯正常工作时每晚消耗的电能为； （3）电池板吸收太阳能的功率为1kW。 六、综合能力题（本大题3小题，共19分） 21. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热；记录相关数据，并绘制如甲图所示的图像（不计热量损失）； （1）实验时，选用初温和__________均相等的甲，乙两种液体； （2）乙液体的比热容__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）甲液体；所以__________（选填“甲”或“乙”）液体更适合制作冷却液； （3）若甲液体比热容是，5kg的甲液体在内吸收的热量为__________J； （4）小林同学受到小明实验的启发，设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小； ①小林将质量相等的铜块和铝块放入持续沸水中加热足够长时间，如乙图所示（加热装置未画出）； ②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度__________（选填“相同”或“不相同”）的水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如丙图所示； ③经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃； ④可见铜块放出的热量比铝块___________（选填“多”或“少”），由此可以判断出__________（选填“铜块”或“铝块”）的比热容大。 【答案】（1）质量 （2） ①. 大于 ②. 乙 （3）6.03×105 （4） ①. 相同 ②. 少 ③. 铝块 【解析】 【小问1详解】 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，由控制变量法可知，应控制液体的初温和质量相同，液体的种类不同。 【小问2详解】 [1]实验中用相同的电加热器同时加热，加热相同时间时，两种液体吸收的热量相同，由图甲可知，加热相同时间时，乙液体温度升高慢，所以乙液体的比热容大于甲液体的比热容。 [2]由于乙液体的比热容较大，吸收相同的热量，乙液体的温度变化小，所以乙液体更适合制作冷却液。 【小问3详解】 由图甲可知，甲液体在0~10min内温度由0℃升高至60℃，同种液体吸热能力不变，所以5kg的甲液体在内吸收的热量等于0~10min内吸收的热量，所以甲液体在内吸收的热量 【小问4详解】 ②[1]根据可知，铜块和铝块质量相等时，要比较铜和铝的比热容，只需要比较二者吸收或放出热量与对应温度变化量的比值即可；由步骤①可知，铜块和铝块加热后的末温与沸水温度相同，由于沸水的温度高于图丙中水的温度，由步骤②可知，铜块和铝块放入隔热材料密封的A、B两容器的水中后，铜块和铝块放出热量对水加热，最终铜块和铝块分别与容器中水的温度相同，忽略热损失，铜块和铝块放出的热量与水吸收的热量相等；由步骤③可知，实验最终记录了A、B两容器中水的末温，为了方便比较水吸收的热量，A、B两容器中水的质量和初温都应该相等。 ④[2][3]由于先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间，所以铜块和铝块放入盛有质量相等、温度相同的水的A、B两容器中时的温度都是100℃；由于经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃，即B容器中水的温度变化大，由可知，B容器中水吸收热量较多，即在过程②中铝块放出的热量多，即铜块放出的热量比铝块少；由于铝的温度变化小，由可知，铝块的比热容大。 22. 小明将标有“220V 100W”的白炽灯接入家庭电路中，记录了白炽灯从刚接入电路到一段时间以后的电功率图像，如图所示： （1）白炽灯工作原理是利用电流的__________效应； （2）白炽灯接入电路的前17s内，电功率逐渐降低，主要原因是灯泡的电阻随温度的升高而__________(选填“增大”或“减小”）。 （3）小明发现功率稳定后实际功率大于100W，你认为原因是__________。 （4）小明尝试把两盏标有“220V 100W”的白炽灯串联接到220V的电压下，发现两灯的亮度都比正常发光要__________（选填“亮”或“暗”）一些，这时每盏灯的实际电压为__________V。 （5）小明还发现白炽灯泡的灯丝断了，灯丝重新“搭接”使用时，搭接处非常容易烧断。分析原因，以下选项正确的是__________。 A. 灯丝搭接处电阻变小，电压和通电时间相同的情况下，电流变大，根据焦耳定律，产生的热量变多 B. 灯丝搭接处电阻变大，电流和通电时间相同的情况下，根据焦耳定律，搭接处产生的热量变多 【答案】（1）热 （2）增大 （3）家庭电路的实际电压高于220V （4） ①. 暗 ②. 110 （5）B 【解析】 【小问1详解】 电流通过导体时导体会发热，这种现象叫做电流热效应。白炽灯是利用电流通过灯丝产生热量，使灯丝温度升高达到白炽状态而发光，所以白炽灯工作原理是利用电流的热效应。 【小问2详解】 家庭电路电压不变，根据（是电功率，是电压，是电阻），在电压一定时，电功率与电阻成反比。由图像可知，白炽灯接入电路的前17s内，电功率逐渐降低，说明电阻逐渐增大，即灯泡的电阻随温度的升高而增大。 【小问3详解】 “220V 100 W”表示白炽灯的额定电压是220V，额定功率是100W。实际功率大于额定功率，根据，在电阻不变时，是因为实际电压大于额定电220V，所以家庭电路的实际电压高于220V。 【小问4详解】 [1]两盏标有“”的白炽灯串联接到220V的电压下，根据串联电路电压特点，总电压等于各部分电压之和，所以每盏灯分得的电压小于220V。由可知，电阻不变，电压变小，实际功率变小，而灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率变小，所以两灯的亮度都比正常发光要暗一些。 [2]两盏相同的灯串联，电阻相同，根据串联电路分压规律，电压与电阻成正比，所以两灯各分得一半的电压，即每盏灯的实际电压为110 V。 【小问5详解】 当两根导线搭接在一起时，由于接触面不规则、存在微小的凹凸和间隙，实际接触面积远小于两根导线的截面积之和，这限制了电流的通过能力，导致“搭接”处电阻变大。在串联电路中，电流处处相等，根据焦耳定律（是热量，是电流，是电阻，是通电时间），在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，所以灯丝搭接处容易烧断。 故选B。 23. 阅读材料，回答问题： 石墨烯电池 2024年6月3日，吉林大学分析嫦娥5号探测器采回来的岩屑月壤，发现其中含有天然的石墨烯。作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它的导热效果比目前任何其他材料都要好。利用石墨烯材料做的电池在充电时间上展现出明显的优势。以下是一款应用石墨烯材料的手机的核心参数（如表格所示）。 为了节约时间，快充模式会在很短的时间内将电池充至；同时，为了充分发挥电池的性能并延长其使用寿命，当电池电量剩时就需要充电，避免电池过度放电；这个过程称为一个快充模式充电过程。请你帮忙小明解决以下的疑问： 屏幕 OLED全面屏（水滴屏） 网络 5G全网通 石墨烯电池容量 3000mAh 工作电压 4V 电池能量密度 散热材料 石墨烯液冷散热 （1）小明在使用手机的OLED屏幕时将电能转化成__________能。 （2）小明想通过参数计算手机充满电之后的使用时间，他在网上找到一种计算方法： ，根据这种计算方法，假设该手机待机时电流为100mA，请问在充满电之后，该手机待机最长时间（不考虑电池寿命）约为__________h； （3）石墨烯__________（填“能”或“不能”）用来制作滑动变阻器的电阻丝，这款手机是用石墨烯液冷散热，是利用了石墨烯有良好的__________性。 （4）如图是快充模式下充电功率P与电池当前储能占充满状态储能的百分比为D的图像，充电功率P会随着电池的D的变化而变化。如果一个快充模式用时共7分钟，请问从充电到需要用时__________分钟（不计能量损失）。 （5）小明继续在网上找到参数里的“能量密度”的计算方法：，通过计算得出电池质量是__________g。 【答案】（1）光 （2）30 （3） ①. 不能 ②. 导热 （4）3.4 （5）40 【解析】 【小问1详解】 手机使用时要消耗电能，然后屏幕发光转化为光能，所以能量转化过程为电能转化为光能。 【小问2详解】 已知手机电池容量为3000mAh，待机电流为100mA，根据公式 “”，可得手机待机最长时间 【小问3详解】 [1]滑动变阻器的电阻丝需要电阻随长度变化明显，而石墨烯导电性出色，电阻较小，不适合制作滑动变阻器的电阻丝。 [2]手机用石墨烯液冷散热，是利用了石墨烯良好的导热性，能快速将热量传递出去。 【小问4详解】 从50%到80%充入的电能为W=UQ×30%=4V×3000×10-3Ah×30%=3.6W·h 所用时间为 从30%到80%用时7分钟，则从30%充电到50%需要用时3.4min。 【小问5详解】 已知工作电压U=4V，电池容量 能量密度为300Wh/kg。根据 “”，可得电池质量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $