精品解析：山东省文登区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024—2025学年第一学期教学质量检测初四物理 注意事项： 1.本试卷共8页，满分90分，考试时间90分钟。 2.答题前，请你用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名。准考证号。应号填写在答题卡和试题规定的位置上。 3.所有的试题都必须在专用的“答题卡”上作答，选择题用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题在指定位置用0.5毫米的黑色签字笔作答。在试卷或草稿纸上答题无效。 一、选择题（本题共12小题，1-10小题为单项选择题，每小题2分；11-12小题为多项选择题，每小题全部选对的得3分，选对但选不全的得2分，选错或不选的得0分，共26分） 1. 小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】指纹识别成功相当于开关闭合，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁，说明每个开关都能控制指纹锁，故两个开关并联后，与指纹锁串联。 故选D。 2. 如图，将一段柱状彩色橡皮泥接入电路，研究其导电性，闭合开关后，LED灯发光。若将橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路，其他条件不变，则LED灯的亮度（　　） A. 增强 B. 不变 C. 减弱 D. 条件不足，无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，将一段柱状彩色橡皮泥接入电路，研究其导电性，闭合开关后，LED灯发光。导体的电阻大小跟长度和横截面积有关，长度越长电阻越大，横截面积越小，电阻越大；若将柱状的橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路，说明这段彩色橡皮泥变长变细了，所以其电阻要变大，根据欧姆定律可知，在电压不变时，电阻变大，则电流变小，由P=UI可知，LED灯的实际功率变小，则LED灯的亮度减弱。故ABD不符合题意；C符合题意。 故选C。 3. 如图甲所示，闭合开关后两只电压表的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则灯L1和灯L2两端电压分别是（　　） A. 8.5V 1.7V B. 8.5V 6.8V C. 6.8V 1.7V D. 1.7V 6.8V 【答案】D 【解析】 【详解】由图甲可知，灯L1和灯L2串联，V1测电源电压，V2测灯L1两端的电压，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，所以V1接0~15V量程，分度值为0.5V，指针所在位置的示数为8.5V，即电源电压为；V2接0~3V量程，分度值为0.1 V，指针所在位置的示数为1.7V，即灯L1两端的电压为，灯L2两端电压为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4. 下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ） A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 C. 热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 D. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 【答案】D 【解析】 【详解】AB．热值是燃料的一种特性，与燃烧情况、放出热量的多少无关，故AB错误； C．热值取决于燃料种类，与外界条件无关；而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率，即热机效率不是定值，与外界条件有关，故C错误； D．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，可以提高热机的效率，故D正确。 5. 图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ） A. t4时刻物体内能为零 B. t2、t3时刻物体内能相等 C. t2时刻物体内能比 t3小 D. t1时刻物体分子动能比 t2时大 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：此处考察物态变化中凝固图像中的能量变化．晶体在凝固过程中，不断放出热量，内能减少，物体内能不为零，因此答案为 D 6. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（　　） A. 除雾状态，电路中只有R2工作 B. 除霜状态，电路中只有R2工作 C. 除雾状态，电路的总电流最大 D. 除霜状态，电路的总功率最小 【答案】A 【解析】 【详解】由图乙得，当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电路电阻最大，由得，电路的总电流最小，由得，此时电路电功率最小，为“低温”除雾状态；当闭合开关S、S1时， R1、R2并联，电路电阻最小，由得，此时电路电功率最大，为“高温”除霜状态，故A正确，BCD错误。 故选A。 7. 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（　　） A. 通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2 B. R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2 C. 相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1 D. R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知，两电阻串联，根据串联电路电流规律可知，电流处处相等，故通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1，故A错误； BD．由题图可知，V1测量R2两端的电压，V2测量电源电压，根据欧姆定律，电压表V1、V2示数之比为 经整理可知，R1、R2的电阻之比 R1、R2两端的电压之比 故B正确，D错误； C．相同时间R1、R2消耗电能之比 故C错误。 故选B。 8. 关于电与磁，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦起电的本质是创造了电荷 B. 玻璃、塑料、食盐水都是绝缘体 C. 通电导线周围不一定存在磁场 D. 发电机的工作原理是电磁感应现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦起电的本质是电子的转移，而不是创造了电荷，故A错误； B．玻璃、塑料是绝缘体，食盐水是导体，故B错误； C．根据奥斯特实验可知，通电导线周围一定存在磁场，故C错误； D．发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，故D正确。 故选D。 9. 如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“220V 10（40）A”的字样，他家正在使用的所有用电器总功率为6kW，其中电饭煲的功率为1.5kW，饭煮熟后，他将这个电饭煲插头从插座中拔出，再将功率为1kW的电热水壶插头接入插座中，其它用电器仍正常工作，闭合电热水壶上的开关，空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是（　　） A. 照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 B. 用电器的总功率过大 C. 电热水壶的内部电路短路 D. 接入电热水壶的插座短路 【答案】C 【解析】 【详解】A．照明灯的开关接在了零线与灯泡之间，不会造成电路电流过大，空气开关跳闸，故A不符合题意； B．电能表上标有“220V 10（40）A”的字样，电路允许最大电功率 正在使用的所有用电器总功率为6kW，其中电饭煲的功率为1.5kW，所以造成空气开关跳闸的原因不是用电器的总功率过大，故B不符合题意； C．电热水壶的内部电路短路时，闭合电热水壶上的开关，会造成电路电流过大，空气开关跳闸，故C符合题意； D．若接入电热水壶的插座短路，在电热水壶插头接入插座之前，电路电流就会过大，造成空气开关跳闸，故D不符合题意。 故选C。 10. 如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1=5Ω，R2=R3=10Ω。下列说法错误的是（　　） A. 只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B. 只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为12J C. 闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的2倍 D. 闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样 【答案】D 【解析】 【详解】A．只闭合S1，两个电阻R1、R2串联，电流相同，通电时间相同，电阻的大小不同，故可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A正确，不符合题意； B．只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻产生的热量为，故B正确，不符合题意； C．闭合S1和S2，R2与R3并联，R2与R3电阻相同，设通过R2的电流为I，则通过R1的电流为2I，通过R1的电流是R2电流的2倍，故C正确，不符合题意； D．闭合S1和S2后，R2与R3并联，通过R1的电流是R2电流的2倍，左侧电阻R1放出的热量多于右侧电阻放出的热量，左侧U形管内液柱的高度差大于右侧的高度差，故D错误，符合题意。 故选D。 11. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失，燃料点燃直至完全燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图象如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A. 液体 b的比热容是液体a的两倍 B. 燃料1的热值大于燃料2的热值 C. 燃料燃完全尽时乙中液体a吸收的热量大于丙中液体b吸收的热量 D. 0-t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据甲、丙图像可知，用相同的燃料加热，在相同时间内液体吸收的热量相同，a和b的质量相同，吸收相同的热量，根据图丁可知，a升高的温度是b升高温度的2倍，根据可知，液体b的比热容是液体a的两倍，故A正确； B．根据甲、乙两装置可知，用两种不同的燃料分别给质量和初温均相同的同种液体加热，当两种燃料燃尽时，甲杯中液体的温度升高得多，由Q=cmΔt可知，燃料1燃烧产生的热量多，由于两种燃料的质量相同，由可知，燃料1的热值大，故B正确； C．燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量为Qa=camΔta，丙中液体b吸收的热量为Qb=cbmΔtb；a和b的质量相同，液体b的比热容是液体a的两倍，b升高的温度要大于a升高温度的一半，则燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量，故C错误； D．由图乙可知，0~t1时间内甲丙装置中燃料相同，燃烧相同的时间放出的热量相同，则烧杯中两种液体吸收的热量相等，比较甲、乙装置，相同质量的同种液体吸热后升温快慢不同，甲升温快，乙升温慢，则甲、乙两烧杯中液体吸热不相等。故D错误。 故选AB。 12. 如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，可变电阻R2的铭牌上标有“200Ω 1A”的字样。闭合开关S，在调节可变电阻R2阻值的过程中，电压表的示数U与R2接入电路阻值的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程，下列说法正确的是（　　） A. 电源两端的电压为18V B. R1的阻值为20Ω C. 电流表示数的变化范围为0.075A~0.6A D. R2接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当时，，此时电路中的电流为 电源电压为------① 由图乙可知，当时，，此时电路中的电流为 电源电压为------② 由①②可知，电源电压为，R1阻值为。故AB正确； CD．电流表的量程为0~0.6A，所以电流表的最大值为，此时R1两端的电压为 R2两端的电压为 R2接入电路的最小阻值为 电压表的量程为0~15V，所以电压表的最大值为，此时R1两端的电压最小，R1两端的电压为 电路中的最小电流为 R2接入电路的最大阻值为 综上所述，电流表示数的变化范围为0.1 5A~0.6A，R2接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω，故C错误，D正确。 故选ABD。 二、填空题（共8小题，每小题2分，共16分） 13. 德国物理学家______通过大量的实验探究，得出了通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比的结论，为了纪念他，人们用他的名字命名了______（填物理量）的单位。 【答案】 ①. 欧姆 ②. 电阻 【解析】 【详解】[1]德国物理学家欧姆通过大量的实验，探究通过导体的电流与导体的电阻以及导体两端电压之间的关系，最后得出了通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比的结论，这就是著名的欧姆定律。 [2]很多物理量的单位是以物理学家的名字命名的，为了纪念欧姆，人们用他的名字命名了电阻的单位。 14. 诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯，灯体内部有一夹层，将水注入夹层用来吸热以减慢油的蒸发，达到省油的目的，这是利用了水的___________较大。灯油燃烧时将化学能转化为___________。 【答案】 ①. 比热容 ②. 内能 【解析】 【详解】[1]液体的温度越高蒸发的越快。利用水比热容大，相同条件下能吸收更多热量的特性，可以使油升温变慢，从而减少油的蒸发。 [2]灯油燃烧时放出热量，将化学能转化为内能。 15. 如题图所示，取两个相同的验电器A和B（都不带电），用丝绸摩擦过的玻璃棒与A接触后，A带________电。再用带绝缘柄的金属棒将A和B上的两金属球连接起来，金属棒内的电流方向是________。（选填“由A到B”或“由B到A”） 【答案】 ①. 正 ②. 由A到B 【解析】 【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，与A接触后A带正电。 [2]用带绝缘柄的金属棒将A和B上的金属球连接起来后，B中的部分负电荷通过金属棒流向A，即金属棒内电子的移动方向是由B到A，则电流的方向由A流向B。 16. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，则此汽油机每秒钟完成_______个冲程。汽车散热器常用水作为冷却剂，当散热器散热时，通过_______方式改变了水的内能。 【答案】 ①. 80 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每ls转40圈，完成20个工作循环，80个冲程，做功20次。 [2]散热时，发动机和水之发生了热传递，水吸收了热量、内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能的。 17. 在青藏铁路的建设中，我国科技工作者将“热棒”插入冻土，成功解决了“冻土工程”这一世界性难题。如图所示，热棒是碗口粗细的铁棒，高出地面约2m，在路基下还埋有5m，整个棒体是中空的，里面封装有适量液氨。热棒的工作原理是：当路基温度上升时，液氨 _______热量变成气态氨上升到热棒的上端；通过散热片散热，气态氨发生 _______（填物态变化名称）又沉入了棒底。这样不断循环，避免冻土融化造成路基崩塌。 【答案】 ①. 吸收 ②. 液化 【解析】 【详解】[1]路基温度上升，液氨吸收热量，由液态变为气态，发生汽化现象。 [2]通过散热片散热，气态氨放热液化成液氨沉入棒底。 18. 如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，当热敏电阻的温度降低时，电压表的示数______，电压表的示数与电流表A的示数之比______。（均填变化情况） 【答案】 ①. 变大 ②. 不变 【解析】 【详解】[1][2]分析电路可知，和串联，电压表测电压，电压表测的电压，电流表测电路电流。当热敏电阻的温度降低时，阻值变大，根据串联分压原理，电压表的示数变大；根据，电压表的示数与电流表A的示数之比即为的阻值，所以电压表的示数与电流表A的示数之比不变。 19. 小明利用铁钉制作了一个电磁铁，闭合开关，铁钉吸起了几个大头针，（如图）螺线管上端为______（选填“N”或“S”）极。若使电磁铁吸引大头针的个数增多，可将滑动变阻器的滑片向______移动。 【答案】 ①. N ②. 左 【解析】 【详解】[1][2]电流由下方流入螺线管，则由安培定则可知螺线管上端为N极；使电磁铁吸引大头针的数目增多，也就是使其磁性增强，只要让电路中的电流变大即可，由欧姆定律可知，滑动变阻器的滑片应向左移。 20. 如图所示，当你把开关S断开，甲、乙两表为电流表时， 示数之比I甲∶I乙=2∶5；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，则此时 R1与 R2___________联，R1与 R2两端电压之比U1∶U2为___________。 【答案】 ①. 串 ②. 2∶3 【解析】 【详解】[1][2]开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过两电阻的电流之比为 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由欧姆定律可得：两电阻的阻值之比为 当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲电压表测量电源电压，乙电压表测量R2两端的电压，因串联电路电流处处相等，R1与R2两端的电压之比为 三、作图题（本题共2小题，21题2分，22题2分。共4分） 21. 在温度计的玻璃泡上包上醮有酒精的棉花，观察温度计示数随时间的变化而变化，在图中坐标系中画出相应变化的图像。 【答案】 【解析】 【详解】酒精蒸发吸热，能使它附着的温度计温度下降；随着酒精迅速蒸发掉后，受空气温度的影响，温度计的示数又会上升，直到和周围空气温度相同时，不再上升，作图如下 22. 请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号，并用笔画线代替导线将三线插座接入电路。 【答案】 【解析】 【详解】如图，家庭电路中，为了用电安全，开关应接在火线和灯泡之间，灯泡一端接开关，一端接在零线上；连接三孔插座时，上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，连接方式如图： 四、实验探究题（本题共3小题，23题3分，24题7分，25题7分，共17分） 23. 课间休息时许多同学会用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做这样的游戏，如图首先旋紧瓶盖，接着两手分别握住瓶的上、下部分、使劲拧瓶的下部，使其严重变形压缩瓶内空气：然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，同时瓶口和瓶内出现“白气”。用所学的物理知识解释出现这些现象的原因。 【答案】见解析 【解析】 【详解】做功可以改变物体的内能。若压缩气体做功，物体内能会增加；反之，若物体对外做功，物体内能会减小，从而使温度降低。压缩瓶内空气，瓶内空气的内能增加；迅速旋开瓶盖，此时气体对瓶盖做功，所以可以看到瓶盖飞出数米远。同时由于瓶内气体对瓶盖做功，内能减少，温度降低，所以水蒸气液化形成小水滴，同时在瓶口和瓶内出现白雾。 24. 下图“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。 （1）你在安装器材时出现如图中图1所示的情形，应调 ______（选填“铁杆a”或“铁圈b”）更合理。你观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的情况如图所示，图2中 ______是水在沸腾时的情况； （2）你根据实验数据，作出了水温随时间变化的图像，如图中3的 a图线。由图像可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度______；此时实验室的气压______一标准大气压；你又将水的质量减少，其他条件不变，根据实验数据作出水温随时间变化的图像可能是______； （3）实验结束后，你又利用如图4所示的装置探究水沸腾的条件。加热一段时间后，观察到烧杯中的水沸腾，但试管中的水始终没有沸腾，此时A、B两支完全相同的温度计示数均为98℃，并保持不变。接着，你在烧杯的水中加入少量食盐后，发现温度计B示数如图5所示为 ______℃，此时，试管中的水______沸腾。（选填“能”或“不能”） 【答案】 ①. 铁杆a ②. 甲 ③. 不变 ④. 低于 ⑤. b ⑥. 101 ⑦. 能 【解析】 【详解】（1）[1]温度计的玻璃泡要浸没在液体中，在图1中温度计接触了烧杯底部，为确保用酒精灯的外焰加热，应该调高铁杆a的位置。 [2]沸腾前，上方水温低，气泡上升时，内部的气体和少量水蒸气遇冷液化，因而体积变小，气泡变小；沸腾时，水大量汽化，水蒸气不断进入气泡，且上升过程中水压变小，所以气泡变大；故图2中甲是水沸腾时的情况。 （2）[3][4][5]由图3可知，此时水沸点为98℃，持续吸热，温度不变，此时沸点低于标准大气压下水的沸点100℃，且气压越低，沸点越低，所以此时的大气压小于1标准大气压；其它条件不变，减少水的质量，从开始加热到沸腾的时间会缩短，但是水的沸点不变，图线b符合题意。 （3）[6][7]加热一段时间后，观察到烧杯中的水沸腾，试管中的水始终没有沸腾，A、B两支完全相同的温度计示数均为98℃，由于试管内水达到98℃后，不再吸热，所以没有沸腾，由图5可知，温度计B的分度值为1℃，故温度计B的读数为101℃；此时试管外水的温度高于试管内水的温度，故试管内的水会继续吸热，所以开始沸腾。 25. 小明同学用图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω， 电源电压为6V不变， 滑动变阻器“20Ω 1A”。 （1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路；_______ （2）连接正确后开始实验，实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时他眼睛应注意观察 （填序号）； A. 变阻器滑片 B. 电压表 C. 电流表 D. 电源 （3）同组的两个同学先后进行实验，并作出I-R图像如图丙所示，_______图（选填“甲”或“乙”）实验操作中不符合要求，原因是：_______； （4）按照上述正确的一组数据继续探究：小明用30Ω的定值电阻代替原来的电阻进行实验，发现无论怎样移动滑片电压表示数都_______（选填“大于”或“小于”）3V，为了能够继续完成实验，并能使电压表示数调到3V，他可以_______。 【答案】（1） （2）B （3） ①. 乙 ②. 没有控制定值电阻两端的电压不变 （4） ①. 大于 ②. 换用阻值更大的滑动变阻器 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压，图乙中电压表的正接线柱已经与定值电阻的左端连接，还需要将电压表的负接线柱与定值电阻的右端连接。如图所示： 【小问2详解】 探究“电流与电阻的关系”，需要控制定值电阻两端的电压不变，所以当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时他眼睛应注意观察电压表。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]图甲中电压值为 图乙中电压值 探究“电流与电阻的关系”，需要控制定值电阻两端的电压不变，所以图乙实验操作中不符合要求，原因是没有控制定值电阻两端的电压不变。 【小问4详解】 [1][2]由图丙可知，实验中定值电阻两端电压需要控制3V不变，依题意电源为6V，所以滑动变阻器两端电压为3V，串联电路电压之比等于电阻之比，当定值电阻接30Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值也应该为30Ω，而滑动变阻器的最大阻值只有20Ω，所以电压表的示数要大于3V，为了能够继续完成实验，应该换用阻值更大的滑动变阻器。 五、综合计算题（本题共3小题，26题9分，27题9分，28题9分，共27分。要求写出必要的文字说明。单位，重要的公式及主要的运算过程，只写出结果的不能得分） 26. 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时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0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为5×107J/kg。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少？ （2）“2~4min”水吸收的热量为多少？ （3）在烧水过程中，“0~2min”、“2~4min”、“4~6min”哪个时间段热效率最高？最高热效率为多少？ 【答案】（1）6×106J；（2）8.4×105J；（3）“0~2min”烧水的效率最高；烧水时的最高热效率为63%。 【解析】 【详解】解：（1）燃烧天然气的质量m天然气=0.12kg，天然气的热值q天然气=5×107J/kg，天然气完全燃烧产生的热量 Q放=m天然气q天然气=0.12kg×5×107J/kg=6×106J （3）水的质量m水=10kg，2~4min，水温度升高度数 Δt=70℃-50℃=20℃ 水吸收的热量 Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×20℃=8.4×105J （3）由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0~2min时间内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大；0~2min内，水温度升高度数 Δt′=50℃-20℃=30℃ 水吸收的热量 Q吸′=cm水Δt′=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×30℃=1.26×106J 0~2min内，天然气放出的热量是 烧水时的热效率 答：（1）天然气完全燃烧产生的热量为0.6×107J； （2）2~4min时间，水所吸收的热量是8.4×105J； （3）“0~2min”烧水的效率最高；烧水时的最高热效率为63%。 27. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数为1V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.75A。求： （1）电源电压； （2）定值电阻R2的阻值； （3）闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率。 【答案】（1）5V；（2）20Ω；（3）0.625W 【解析】 【详解】解：（1）当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，此时R1与R3串联，电压表测R3两端电压，电流表测电路中电流，由欧姆定律可知，R1两端电压为 所以电源电压为 （2）当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，此时R1与R2并联，电流表测干路电流，此时通过R1的电流为 则通过R2的电流为 由欧姆定律可知，定值电阻R2的阻值为 （3）闭合开关S、S2，断开S1，此时R2与R3串联，要使电路中总功率最小，由可知，应使电路中电流最小，当变阻器全部连入电路时，最小电流为 所以电路的最小功率为 答：（1）电源电压为5V； （2）定值电阻R2的阻值为20Ω； （3）闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率为0.625W。 28. 如图甲所示，为物理创新小组设计的光控路灯原理图。由控制电路和工作电路组成，光敏电阻R1的阻值随照度E（描述光照强度的物理量）的变化关系如图乙所示，Lx是照度的单位。闭合开关S1、S2，当E=2.5Lx时，触点A、B恰好断开。已知控制电路电源电压U1为6V，定值电阻R2的阻值为2kΩ，工作电路电源电压U2为220V，灯泡L1和L2规格均为“220V，44W”。（电磁铁线圈电阻忽略不计）求： （1）当触点A、B恰好断开时，控制电路中的电流为多大？ （2）当E=1.0Lx时，工作电路在10min内消耗的电能？ （3）当E=1.5Lx时，控制电路消耗的电功率为多大？ 【答案】（1）0.0015A （2）52800J （3）0.006W 【解析】 【小问1详解】 根据乙图可知，R1与E成一次函数关系，设R1 = kE+b， 将(1.0Lx，5.0kΩ)、(3.0Lx，1.0kΩ)代入关系式得 闭合开关S1、S2，当E=2.5Lx时，触点A、B恰好断开， 根据表达式可知此时光敏电阻的阻值 此时控制电路的总电阻 R总=R1+R2=2kΩ+2kΩ=4kΩ=4000Ω 根据欧姆定律可知控制电路中的电流为 【小问2详解】 由题意可知当照度E增大为2.5Lx时，触点A、B恰好断开，工作电路恰好断开， 则当E=1.0Lx时，工作电路是接通的，此时工作电路中两灯并联工作，电源电压等于灯的额定电压两灯均正常发光， 则工作电路在10 min内消耗的电能 W=Pt=2×44W×10×60s=52800J 【小问3详解】 当E=1.5Lx时，光敏电阻的阻值 此时控制电路的总电阻R总＇=R1＇+R2=4kΩ+2kΩ=6kΩ=6000Ω 此时控制电路消耗的电功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第一学期教学质量检测初四物理 注意事项： 1.本试卷共8页，满分90分，考试时间90分钟。 2.答题前，请你用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名。准考证号。应号填写在答题卡和试题规定的位置上。 3.所有的试题都必须在专用的“答题卡”上作答，选择题用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题在指定位置用0.5毫米的黑色签字笔作答。在试卷或草稿纸上答题无效。 一、选择题（本题共12小题，1-10小题为单项选择题，每小题2分；11-12小题为多项选择题，每小题全部选对的得3分，选对但选不全的得2分，选错或不选的得0分，共26分） 1. 小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 2. 如图，将一段柱状彩色橡皮泥接入电路，研究其导电性，闭合开关后，LED灯发光。若将橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路，其他条件不变，则LED灯的亮度（　　） A. 增强 B. 不变 C. 减弱 D. 条件不足，无法确定 3. 如图甲所示，闭合开关后两只电压表的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则灯L1和灯L2两端电压分别是（　　） A. 8.5V 1.7V B. 8.5V 6.8V C. 6.8V 1.7V D. 1.7V 6.8V 4. 下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ） A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 C. 热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 D. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 5. 图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ） A. t4时刻物体内能为零 B. t2、t3时刻物体内能相等 C. t2时刻物体内能比 t3小 D. t1时刻物体分子动能比 t2时大 6. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（　　） A. 除雾状态，电路中只有R2工作 B. 除霜状态，电路中只有R2工作 C. 除雾状态，电路的总电流最大 D. 除霜状态，电路的总功率最小 7. 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（　　） A. 通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2 B. R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2 C. 相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1 D. R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1 8. 关于电与磁，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦起电的本质是创造了电荷 B. 玻璃、塑料、食盐水都是绝缘体 C. 通电导线周围不一定存在磁场 D. 发电机的工作原理是电磁感应现象 9. 如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“220V 10（40）A”的字样，他家正在使用的所有用电器总功率为6kW，其中电饭煲的功率为1.5kW，饭煮熟后，他将这个电饭煲插头从插座中拔出，再将功率为1kW的电热水壶插头接入插座中，其它用电器仍正常工作，闭合电热水壶上的开关，空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是（　　） A. 照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 B. 用电器的总功率过大 C. 电热水壶的内部电路短路 D. 接入电热水壶的插座短路 10. 如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1=5Ω，R2=R3=10Ω。下列说法错误的是（　　） A. 只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B. 只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为12J C. 闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的2倍 D. 闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样 11. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失，燃料点燃直至完全燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图象如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A. 液体 b的比热容是液体a的两倍 B. 燃料1的热值大于燃料2的热值 C. 燃料燃完全尽时乙中液体a吸收的热量大于丙中液体b吸收的热量 D. 0-t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 12. 如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，可变电阻R2的铭牌上标有“200Ω 1A”的字样。闭合开关S，在调节可变电阻R2阻值的过程中，电压表的示数U与R2接入电路阻值的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程，下列说法正确的是（　　） A. 电源两端的电压为18V B. R1的阻值为20Ω C. 电流表示数的变化范围为0.075A~0.6A D. R2接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω 二、填空题（共8小题，每小题2分，共16分） 13. 德国物理学家______通过大量的实验探究，得出了通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比的结论，为了纪念他，人们用他的名字命名了______（填物理量）的单位。 14. 诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯，灯体内部有一夹层，将水注入夹层用来吸热以减慢油的蒸发，达到省油的目的，这是利用了水的___________较大。灯油燃烧时将化学能转化为___________。 15. 如题图所示，取两个相同的验电器A和B（都不带电），用丝绸摩擦过的玻璃棒与A接触后，A带________电。再用带绝缘柄的金属棒将A和B上的两金属球连接起来，金属棒内的电流方向是________。（选填“由A到B”或“由B到A”） 16. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，则此汽油机每秒钟完成_______个冲程。汽车散热器常用水作为冷却剂，当散热器散热时，通过_______方式改变了水的内能。 17. 在青藏铁路的建设中，我国科技工作者将“热棒”插入冻土，成功解决了“冻土工程”这一世界性难题。如图所示，热棒是碗口粗细的铁棒，高出地面约2m，在路基下还埋有5m，整个棒体是中空的，里面封装有适量液氨。热棒的工作原理是：当路基温度上升时，液氨 _______热量变成气态氨上升到热棒的上端；通过散热片散热，气态氨发生 _______（填物态变化名称）又沉入了棒底。这样不断循环，避免冻土融化造成路基崩塌。 18. 如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，当热敏电阻的温度降低时，电压表的示数______，电压表的示数与电流表A的示数之比______。（均填变化情况） 19. 小明利用铁钉制作了一个电磁铁，闭合开关，铁钉吸起了几个大头针，（如图）螺线管上端为______（选填“N”或“S”）极。若使电磁铁吸引大头针的个数增多，可将滑动变阻器的滑片向______移动。 20. 如图所示，当你把开关S断开，甲、乙两表为电流表时， 示数之比I甲∶I乙=2∶5；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，则此时 R1与 R2___________联，R1与 R2两端电压之比U1∶U2为___________。 三、作图题（本题共2小题，21题2分，22题2分。共4分） 21. 在温度计的玻璃泡上包上醮有酒精的棉花，观察温度计示数随时间的变化而变化，在图中坐标系中画出相应变化的图像。 22. 请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号，并用笔画线代替导线将三线插座接入电路。 四、实验探究题（本题共3小题，23题3分，24题7分，25题7分，共17分） 23. 课间休息时许多同学会用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做这样的游戏，如图首先旋紧瓶盖，接着两手分别握住瓶的上、下部分、使劲拧瓶的下部，使其严重变形压缩瓶内空气：然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，同时瓶口和瓶内出现“白气”。用所学的物理知识解释出现这些现象的原因。 24. 下图“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。 （1）你在安装器材时出现如图中图1所示的情形，应调 ______（选填“铁杆a”或“铁圈b”）更合理。你观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的情况如图所示，图2中 ______是水在沸腾时的情况； （2）你根据实验数据，作出了水温随时间变化的图像，如图中3的 a图线。由图像可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度______；此时实验室的气压______一标准大气压；你又将水的质量减少，其他条件不变，根据实验数据作出水温随时间变化的图像可能是______； （3）实验结束后，你又利用如图4所示的装置探究水沸腾的条件。加热一段时间后，观察到烧杯中的水沸腾，但试管中的水始终没有沸腾，此时A、B两支完全相同的温度计示数均为98℃，并保持不变。接着，你在烧杯的水中加入少量食盐后，发现温度计B示数如图5所示为 ______℃，此时，试管中的水______沸腾。（选填“能”或“不能”） 25. 小明同学用图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω， 电源电压为6V不变， 滑动变阻器“20Ω 1A”。 （1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路；_______ （2）连接正确后开始实验，实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时他眼睛应注意观察 （填序号）； A. 变阻器滑片 B. 电压表 C. 电流表 D. 电源 （3）同组的两个同学先后进行实验，并作出I-R图像如图丙所示，_______图（选填“甲”或“乙”）实验操作中不符合要求，原因是：_______； （4）按照上述正确的一组数据继续探究：小明用30Ω的定值电阻代替原来的电阻进行实验，发现无论怎样移动滑片电压表示数都_______（选填“大于”或“小于”）3V，为了能够继续完成实验，并能使电压表示数调到3V，他可以_______。 五、综合计算题（本题共3小题，26题9分，27题9分，28题9分，共27分。要求写出必要的文字说明。单位，重要的公式及主要的运算过程，只写出结果的不能得分） 26. 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时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0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为5×107J/kg。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少？ （2）“2~4min”水吸收的热量为多少？ （3）在烧水过程中，“0~2min”、“2~4min”、“4~6min”哪个时间段热效率最高？最高热效率为多少？ 27. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数为1V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.75A。求： （1）电源电压； （2）定值电阻R2的阻值； （3）闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率。 28. 如图甲所示，为物理创新小组设计的光控路灯原理图。由控制电路和工作电路组成，光敏电阻R1的阻值随照度E（描述光照强度的物理量）的变化关系如图乙所示，Lx是照度的单位。闭合开关S1、S2，当E=2.5Lx时，触点A、B恰好断开。已知控制电路电源电压U1为6V，定值电阻R2的阻值为2kΩ，工作电路电源电压U2为220V，灯泡L1和L2规格均为“220V，44W”。（电磁铁线圈电阻忽略不计）求： （1）当触点A、B恰好断开时，控制电路中的电流为多大？ （2）当E=1.0Lx时，工作电路在10min内消耗的电能？ （3）当E=1.5Lx时，控制电路消耗的电功率为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $