精品解析：福建省厦门市集美区厦门市集美区灌口中学（福建省厦门第一中学集美分校）2024-2025学年九年级下学期4月期中物理试题

厦门一中集美分校2024-2025学年（下）九年级期中检测 物理试题 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28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. “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”出自《望天门山》。就此诗句而言，若认为站在帆船上的人是静止的，所选的参照物是（　　） A. 青山 B. 江岸 C. 帆船 D. 太阳 2. 2024年10月11 日，我国在东风着陆场成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。卫星在减速下落的过程中，下列关于卫星的说法正确的是（ ） A. 动能不变，重力势能不变 B. 动能变大，重力势能变小 C. 机械能不变 D. 动能变小，重力势能变小 3. 电能便于输送和转化，运用广泛，但电能无法从自然界中直接获取，通常是由其它形式的能转化而来。下列发电方式中，通过消耗可再生能源获取电能的是（　　） A. 利用核能发电 B. 利用太阳能发电 C. 燃烧煤炭发电 D. 燃烧天然气发电 4. 二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶，对下列节气涉及的物态变化分析，正确的是（ ） A. 图甲“寒露”节气，“露”的形成是凝固现象 B. 图乙“霜降”节气，“霜”的形成是凝华现象 C. 图丙“大雪”节气，“雪”的形成是液化现象 D. 图丁“雨水”节气，“雨”的形成是凝华现象 5. 下图中，下列做法符合安全原则的是（ ） A. 开关接在零线与用电器之间 B 使用试电笔时指尖抵住笔尾金属 C. 使用绝缘皮破损的电线 D. 在高压线下钓鱼 6. 小华爸爸购买了一箱5kg的芒果，一个芒果的质量接近四个鸡蛋的质量，则这箱芒果的个数约是（　　） A. 10个 B. 25个 C. 50个 D. 75个 7. 如图，是活塞式抽水机的工作图。有关活塞式抽水机下面说法错误的是（ ） A. 活塞式抽水机是利用大气压来抽水的 B. 活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12m C. 使用一段时间后，抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密，要更换新活塞 D 当压下活塞时，阀门B关闭，阀门A打开 8. 磁性鞋带扣让你跟系鞋带说再见。如图所示，把鞋带裁剪到合适的长度，然后将模块穿进去，这之后两边一碰即可牢牢地把鞋带系紧。下列说法正确的是（　　） A. 两模块可能都是铜块 B. 两模块可能都铁块 C. 两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铁块 D. 两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铜块 9. 北京时间2024年12月16日，长征五号乙运载火箭在文昌航天发射场成功发射，下列说法正确的是（　　） A. 燃料在燃烧过程中热值不断增大 B. 火箭发射时，发射台周围的“白气”是汽化形成的 C. 地面监控通信系统是通过电磁波监控火箭发射过程的 D. 火箭通常选用比热容大的物质作为燃料 10. 如图李白诗中“对影成三人”有了真实写照，白鹤站在水滩边，岸上的人既能直接看到白鹤，还能看到它的“白影”和“黑影”，下列描述正确的是（　　） A. 水中白色的倒影是光的反射形成的实像 B. 黑色的影子是光沿直线传播形成的 C. 当白鹤飞离水滩时，它在水中的像会变小 D. 能看到白鹤是因为白鹤发出的光进入人眼 11. 2024年2月18日，中国队获得亚洲羽毛球锦标赛男子团体冠军。下列说法正确的是（　　） A. 击飞出去的羽毛球在空中受到重力、球拍的作用力和空气阻力 B. 羽毛球能被球拍击飞，说明力可以改变物体的运动状态 C. 斜向上打出的羽毛球运动到最高点时，机械能最大 D. 静止在地面的羽毛球受到的支持力与羽毛球对地面的压力是一对平衡力 12. 用细线将两个半径相同的实心小球A和B连接在一起，放入水中，静止后的状态如图所示，线已绷紧。下列判断正确的是（　　） A. F浮A=GA B. F浮A=F浮B C. GA>GB D. ρA>ρ水 13. 如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障不可能是（ ） A. 电流表接线松开 B. 小灯泡L断路 C. 滑动变阻器R断路 D. 开关S接触不良 14. 小张在研究小灯泡电阻的实验中连成了如图甲所示的电路，灯L标有“6V 3W”字样，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最左端移至最右端的过程中，电压表的示数变化范围是4V～0，电流表的示数变化范围是0.2A～0.5A，得到灯泡的U—I图象如图乙所示。下列结果不正确的是（ ） A. 灯L正常发光时的电阻为12 B. 电源电压为6V C. 滑动变阻器的最大阻值为24 D. 整个电路的大功率是3W 二、填空题：本题共5小题，每空1分，共12分。 15. 科技引领生活。华为与库卡公司联合推出5G机器人项目，如图是一主一副两机器人用鼓棒敲击吊钹（一种经敲击发声的乐器），使吊钹 ___________而发出声音。我国青年科学家曹原经过研究发现，特殊条件下可使石墨烯电阻大大减小。如果用该材料输送电能，在其他条件相同的情况下，就可以降低由于电阻引起的电能损耗，这是根据 ___________定律得知的。 16. 抽取式餐巾纸表面有花纹，对折成形，交错叠放，封装在纸盒里，如图所示。抽出一张就会带出下一张，主要依靠餐巾纸之间的_______力。纸盒质量约为250g，则它所受到的重力为_______N。（取g=10N/kg） 17. 小明在上学路上闻到阵阵花香，这是因为_______；太阳不断释放核聚变产生的核能，并通过_______的途径改变地球的内能。 18. 2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，如图，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。由原理可知，缩图透镜是_______（填“凹”或“凸”）透镜。这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向_______（填“上方”或“下方”）移动。 19. 如图科学家猜测，某地的海龟在春季是利用地磁场向南方返回出生地的，于是在某个春季开展了如下研究：先在一个无地磁场环境的实验室开展实验，发现海龟无固定游向；再把海龟置于模拟地磁场中，则左侧为磁_______极，按科学家猜测，海龟应向_______（填“左”或“右”）游动。 20. 图甲为某自动气象站的测温装置，其测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。通过R的电流为_______mA；当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。若要增大该测温装置的灵敏度，可以（写出一条措施即可）_______。 三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。 21. 作出图中物体AB在平面镜中所成的像A′B'。 22. 用笔画线表示导线，将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。 四、简答题：本题共1小题，共4分。 23. 如图所示，棉被中棉花的纤维粗而短，用细木棍拍打时，纤维易断裂，但是被子使用一段时间后，里面会有灰尘、人体的皮屑、螨虫等，通过拍打可将灰尘等除去。因此人们使用藤拍来拍打被子，以达到减少纤维断裂和除尘的目的。 （1）人们不使用细木棍拍打被子而是用藤拍，请用所学知识解释其中的原因； （2）请你解释通过拍打可将灰尘等除去的原因。 五、实验题：本题共5小题，共30分。 24. 探究光的反射定律，实验装置如图甲。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。 序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r 1 左 右 30° 30° 2 左 右 45° 45° 3 左 右 60° 60° 4 右 左 60° 60° （1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生_______反射； （2）分析表中数据得出结论： ①反射光线、入射光线分别位于法线两侧；②_______； （3）让光沿图中右方照射到镜面，它会沿着左方射出。这表明：在光的反射现象中，光路是_______的。 （4）为探究反射光、入射光和法线是否在同一平面内，下一步的操作是_______。 （5）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图乙为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿_______时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。 25. 小云用如图中甲所示装置探究水的沸腾。 （1）如图甲实验装置的组装顺序应为_______（填“自上而下”或“自下而上”）。 （2）实验中某次温度计的示数如图乙，为_______℃。 （3）实验中发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是_______形成的。 （4）移去酒精灯，水停止沸腾后，用注射器将气体压入烧瓶再次加热，如图丙。发现水重新沸腾时温度计的示数高于图乙水沸腾的示数，说明_______。 （5）早期粮食酒因技术问题，除了核心成分乙醇外，也含有微量甲醇、乙醛等潜在有害物质，如图丁是乙醇、甲醇、乙醛加热到沸腾时的温度变化，从有利于去除有害物质的角度考虑，温酒的适宜温度范围为_______。 26. 小明利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”；实验操作如下： ①如图甲所示，实验箱分为内箱A与外箱B，内箱A固定在外箱B的内侧，内箱A下部有一圆形孔C，并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜，此时橡皮膜是平的； ②先在A箱中不断加水，实验现象如图乙、丙所示； ③然后在B箱中加入一定量盐水，盐水和水的液面相平，如图丁所示。 （1）实验中，小明通过观察______来反映液体压强的大小； （2）由图乙、丙现象可知，同种液体深度越深，液体压强越______；因此水电站拦河大坝应设计成______（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状； （3）由图丁现象可知，在液体深度相同时，液体______越大，液体压强越大；若此时想要橡皮膜恢复原状，可以采取的办法是______； （4）小明还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度，如图戊所示，在A箱中加水，在B箱中加入某未知液体，使橡皮膜变平，用刻度尺测得此时h1＝22cm，h2＝9cm，h3＝12cm；则未知液体的密度为______kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3）。 27. 某小组在测量液体密度的实验中： （1）调节天平横梁平衡时，若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧，则应向_______（填“左”或“右”）调节平衡螺母，使横梁平衡。 （2）用天平测出空烧杯的质量，如图甲所示，质量为_______g。用天平称量时，天平是_______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 （3）将花生油倒入空烧杯，测出其总质量，再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积，但花生油太多，无法全部倒入量筒中。经小组讨论，只需增加一个步骤用天平测出_______的质量，即可求出花生油的密度。 （4）受《天工开物》中桔棒汲水（图乙）启发，小组自制了“杠杆密度计”如图丙，将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来，物块固定悬挂在A点，把不计质量的矿泉水瓶装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至B点，使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体重复以上操作，在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3…对应密度的刻度值。 ①若B1点在B点的左侧，则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1_______ρ水（填“<”“=”或“>”）。 ②若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2，则B2点标注的密度值为_______。（用及题给字母表示） 28. 小华用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻，现有器材：电源（3V）电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω2A）、开关、导线若干。 （1）根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中的实物图连接完整_________； （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应调至_______端。 （3）闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，可判断故障是_______； （4）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图丙，为_______A，此时小灯泡的电阻为_______Ω（结果保留一位小数）； （5）根据实验数据，分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图丁。根据图像可知，当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，小灯泡消耗的功率是_______W； （6）小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关，对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能在0.5~3.0V之间变化，测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不再拆接__________。 六、计算题：本题共3小题，共22分。 29. 如图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻为10Ω，闭合开关S，电路的总电流为1A，求： （1）通过的电流； （2）电阻阻值； （3）通电10min电路产生的热量。 30. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）飞机在航行过程中阻力是多少？ （3）发动机的效率是多少？ 31. 如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题： （1）加热时电热丝R3的功率为多少？ （2）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃?【，结果保留1位小数】 （3）如果将电热水器水温设为40~60℃，R2的阻值应该在什么范围变化？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门一中集美分校2024-2025学年（下）九年级期中检测 物理试题 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28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. “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”出自《望天门山》。就此诗句而言，若认为站在帆船上的人是静止的，所选的参照物是（　　） A. 青山 B. 江岸 C. 帆船 D. 太阳 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．以青山、江岸或者太阳为参照物，站在帆船上的人的相对位置改变，是运动的，故ABD不符合题意； C．以帆船为参照物，站在帆船上的人的相对位置不变，是静止的，故C符合题意。 故选C。 2. 2024年10月11 日，我国在东风着陆场成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。卫星在减速下落的过程中，下列关于卫星的说法正确的是（ ） A. 动能不变，重力势能不变 B. 动能变大，重力势能变小 C. 机械能不变 D. 动能变小，重力势能变小 【答案】D 【解析】 【详解】当卫星在减速下落的过程中，卫星的质量不变，高度越来越低，重力势能越来越小；速度越来越小，动能越来越小，则机械能变小，故ABC错误，D正确。 故选D。 3. 电能便于输送和转化，运用广泛，但电能无法从自然界中直接获取，通常是由其它形式的能转化而来。下列发电方式中，通过消耗可再生能源获取电能的是（　　） A. 利用核能发电 B. 利用太阳能发电 C. 燃烧煤炭发电 D. 燃烧天然气发电 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．核能、煤、天然气属于不可再生能源，利用这三种能源发电属于消耗不可再生能源获取电能，故ACD不符合题意； B．太阳能是可再生能源，太阳能发电，是利用可再生能源获取电能，故B符合题意。 故选B。 4. 二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶，对下列节气涉及的物态变化分析，正确的是（ ） A. 图甲“寒露”节气，“露”的形成是凝固现象 B. 图乙“霜降”节气，“霜”的形成是凝华现象 C. 图丙“大雪”节气，“雪”的形成是液化现象 D. 图丁“雨水”节气，“雨”的形成是凝华现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲“寒露”节气，“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误； B．图乙“霜降”节气，“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故B正确； C．图丙“大雪”节气，“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故C错误； D．图丁“雨水”节气，“雨”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故D错误。 故选B。 5. 下图中，下列做法符合安全原则的是（ ） A. 开关接在零线与用电器之间 B. 使用试电笔时指尖抵住笔尾金属 C. 使用绝缘皮破损的电线 D. 在高压线下钓鱼 【答案】B 【解析】 【详解】A．为了用电安全，开关要接在火线与用电器之间，故A不符合题意； B．使用试电笔时，指尖抵住笔尾金属体，才可以与火线构成一个闭合回路，才能通过氖管是否发光判断电路的连接情况，故B符合题意； C．使用绝缘皮破损的电线时，容易发生触电事故，故C不符合题意； D．在高压线下钓鱼，可能会发生高压触电事故，故D不符合题意。 故选B。 6. 小华爸爸购买了一箱5kg的芒果，一个芒果的质量接近四个鸡蛋的质量，则这箱芒果的个数约是（　　） A. 10个 B. 25个 C. 50个 D. 75个 【答案】B 【解析】 【详解】一个鸡蛋质量约为50g，则一个芒果的质量为 则这箱芒果的个数约为 故B符合题意，ACD不符合题意， 故选B。 7. 如图，是活塞式抽水机的工作图。有关活塞式抽水机下面说法错误的是（ ） A. 活塞式抽水机是利用大气压来抽水的 B. 活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12m C. 使用一段时间后，抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密，要更换新活塞 D. 当压下活塞时，阀门B关闭，阀门A打开 【答案】B 【解析】 【详解】A．活塞式抽水机是利用大气压来抽水，一个标准大气压，大约能支持10m高的水柱，故A正确，不符合题意； B．在一个标准大气压下，由可知支撑的水高度约为 故B错误，符合题意； C．抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密，空气进入，活塞上下气压相同，地下水无法在大气压的作用下进入圆筒，要更换新活塞，故C正确，不符合题意； D．由活塞式抽水机的工作过程可知，压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门A，涌入活塞上面，故D正确，不符合题意。 故选B。 8. 磁性鞋带扣让你跟系鞋带说再见。如图所示，把鞋带裁剪到合适的长度，然后将模块穿进去，这之后两边一碰即可牢牢地把鞋带系紧。下列说法正确的是（　　） A. 两模块可能都是铜块 B. 两模块可能都是铁块 C. 两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铁块 D. 两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铜块 【答案】C 【解析】 【详解】AB．铜块之间没有吸引力，铁块之间也没有吸引力，故AB中的情况两模块不可以吸引，故AB错误； C．因为磁体具有吸引铁钴镍一类物质的性质。若两模块中，其中一个是磁体，另一个模块可能是铁块，故C正确； D．磁体不能吸引铜块，因而其中一块有磁性，另一块是铜块也不会吸引，故D错误。 故选C。 9. 北京时间2024年12月16日，长征五号乙运载火箭在文昌航天发射场成功发射，下列说法正确的是（　　） A. 燃料在燃烧过程中热值不断增大 B. 火箭发射时，发射台周围的“白气”是汽化形成的 C. 地面监控通信系统是通过电磁波监控火箭发射过程的 D. 火箭通常选用比热容大的物质作为燃料 【答案】C 【解析】 【详解】A．热值是燃料的一种特性，燃料在燃烧过程中热值不变，故A错误； B．火箭发射时，发射台周围的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，地面监控通信系统是通过电磁波监控火箭发射过程的，故C正确； D．为了能够获取足够的热量，火箭通常选用热值大的物质作为燃料，故D错误。 故选C。 10. 如图李白诗中“对影成三人”有了真实写照，白鹤站在水滩边，岸上的人既能直接看到白鹤，还能看到它的“白影”和“黑影”，下列描述正确的是（　　） A. 水中白色的倒影是光的反射形成的实像 B. 黑色的影子是光沿直线传播形成的 C. 当白鹤飞离水滩时，它在水中的像会变小 D. 能看到白鹤是因为白鹤发出的光进入人眼 【答案】B 【解析】 【详解】A．平静的水面相当于平面镜，水中白鹤的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故A错误； B．白鹤在阳光下的影子早晚长，中午短，是由于光沿直线传播形成的，故B正确； C．平面镜成像时，像和物体大小相等，所以当白鹤飞离水滩时，它在水中的像大小不变，故C错误； D．我们能够看见物体，都是因为有光射入我们的眼睛，刺激到视觉神经使我们能够感知到物体的存在，白鹤自身不会发光，是因为白鹤反射的光进入了人的眼睛，人才能看见白鹤，故D错误。 故选B。 11. 2024年2月18日，中国队获得亚洲羽毛球锦标赛男子团体冠军。下列说法正确的是（　　） A. 击飞出去的羽毛球在空中受到重力、球拍的作用力和空气阻力 B. 羽毛球能被球拍击飞，说明力可以改变物体的运动状态 C. 斜向上打出的羽毛球运动到最高点时，机械能最大 D. 静止在地面的羽毛球受到的支持力与羽毛球对地面的压力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．击飞出去的羽毛球在空中受到重力和空气阻力的作用，球拍对羽毛球没有力的作用，故A错误； B．羽毛球能被球拍击飞，由静止变成运动，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．斜向上打出的羽毛球运动到最高点时，速度最小，动能最小，高度最大，重力势能最大，动能和重力势能之和为机械能，所以机械能不是最大，故C错误； D．静止在地面的羽毛球受到的支持力与羽毛球对地面的压力，这两个力分别作用在羽毛球和地面上，是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 12. 用细线将两个半径相同的实心小球A和B连接在一起，放入水中，静止后的状态如图所示，线已绷紧。下列判断正确的是（　　） A. F浮A=GA B. F浮A=F浮B C. GA>GB D. ρA>ρ水 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球A受到重力、浮力和绳的拉力，A处于静止状态，受到的力是平衡力，所以 F浮A=GA+FA 故A错误； BC．两个小球的体积相同，都浸没水中，排开水的体积相同，由F浮=ρgV排可知AB小球受到的浮力相等，即 F浮A=F浮B 小球B受到重力、浮力和绳的拉力，B处于静止状态，受到的力是平衡力，所以 GB=F浮B+FB 由A可知A的重力 GA=F浮A-FA B对A的拉力和A对B的拉力是相互作用力，大小相等，即 FA=FB 所以 GA<GB 故C错误，B正确； D．由A可知A的重力 GA=F浮A-FA 所以A的重力小于浮力，即 GA<F浮A mAg<F浮A ρAVAg<ρ水VAg ρA<ρ水 故D错误。 故选B。 13. 如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障不可能是（ ） A. 电流表接线松开 B. 小灯泡L断路 C. 滑动变阻器R断路 D. 开关S接触不良 【答案】B 【解析】 【详解】A．如果电流表接线松开，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，故A不符合题意； B．小灯泡L断路，电压表串联在电路中，电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，电压表有示数，电流表没有示数，灯泡不亮，故B符合题意； C．滑动变阻器R断路，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，故C不符合题意； D．开关S接触不良，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，故D不符合题意。 故选B。 14. 小张在研究小灯泡电阻的实验中连成了如图甲所示的电路，灯L标有“6V 3W”字样，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最左端移至最右端的过程中，电压表的示数变化范围是4V～0，电流表的示数变化范围是0.2A～0.5A，得到灯泡的U—I图象如图乙所示。下列结果不正确的是（ ） A. 灯L正常发光时的电阻为12 B. 电源电压为6V C. 滑动变阻器的最大阻值为24 D. 整个电路的大功率是3W 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知小灯泡正常工作时的电压为6V，根据图乙可知加在小灯泡两端的电压为6V时，流经小灯泡的电流为0.5A，所以灯L正常发光时的电阻为 故A正确，A不符合题意； B．当滑动变阻器的滑片滑到最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时小灯泡两端的电压就是电源电压，通过图乙可知，电源电压为6V，故B正确，B不符合题意； C．当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表示数最大为4V，由选项B可知电源电压为6V，所以，加在小灯泡两端的电压为2V，此时电路中的电流通过图乙可知为0.15A，所以此时滑动变阻器的最大阻值为 故C不正确，C符合题意； D．根据公式，电路中的总电阻最小时，功率最大，即滑动变阻器接入电路的阻值为零，此时的最大功率为小灯泡的额定功率为3W，故D正确，D不符合题意。 故选C。 二、填空题：本题共5小题，每空1分，共12分。 15. 科技引领生活。华为与库卡公司联合推出5G机器人项目，如图是一主一副两机器人用鼓棒敲击吊钹（一种经敲击发声的乐器），使吊钹 ___________而发出声音。我国青年科学家曹原经过研究发现，特殊条件下可使石墨烯电阻大大减小。如果用该材料输送电能，在其他条件相同的情况下，就可以降低由于电阻引起的电能损耗，这是根据 ___________定律得知的。 【答案】 ①. 振动 ②. 焦耳 【解析】 【分析】 【详解】[1]声音是由物体振动产生的，吊钹在鼓槌的敲击下振动而发出声音。 [2]如果用石墨烯材料输送电能，在其他条件相同的情况下，由于电阻减小，根据焦耳定律可知，电能损耗将减小。 16. 抽取式餐巾纸表面有花纹，对折成形，交错叠放，封装在纸盒里，如图所示。抽出一张就会带出下一张，主要依靠餐巾纸之间的_______力。纸盒质量约为250g，则它所受到的重力为_______N。（取g=10N/kg） 【答案】 ①. 摩擦 ②. 2.5 【解析】 【详解】[1]餐巾纸对折后交错叠放，使得相邻两张纸之间充分接触。表面有花纹，增加了表面的粗糙程度，从而增大摩擦。因此，抽出一张就会带出下一张，主要依靠餐巾纸之间的摩擦力。 [2]纸盒质量m=250g=250×10-3kg=0.25kg 纸盒受到的重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N 17. 小明在上学路上闻到阵阵花香，这是因为_______；太阳不断释放核聚变产生的核能，并通过_______的途径改变地球的内能。 【答案】 ①. 分子在不停地做无规则运动 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]花香是一种气体分子。由分子动理论可知，物质由大量分子组成，分子在永不停息地做无规则运动。因此，小明闻到花香是因为分子在不停地做无规则运动。 [2]太阳通过核聚变释放能量，并以光和热的形式向外辐射。地球吸收太阳辐射的能量后，内能增加，温度升高。这种改变内能的方式属于热传递。 18. 2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，如图，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。由原理可知，缩图透镜是_______（填“凹”或“凸”）透镜。这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向_______（填“上方”或“下方”）移动。 【答案】 ①. 凸 ②. 上方 【解析】 【详解】[1]光刻技术中，缩图透镜的作用是将掩膜上的电路图缩小并投射到硅片上。根据凸透镜的成像规律，当物距大于二倍焦距时，凸透镜可成倒立、缩小的实像，符合光刻机的成像需求。凹透镜无法形成缩小的实像，因此缩图透镜为凸透镜。 [2]在硅片上成像越小芯片制程越小。从90nm到22nm芯片的制程变小，则所成像变小。由凸透镜成实像的移动规律可知，物距增大时，像距减小，像变小。因此，若缩图透镜不变，需将掩膜向远离透镜的方向移动。结合图中透镜与掩膜的相对位置可知，掩膜应向上方移动。 19. 如图科学家猜测，某地的海龟在春季是利用地磁场向南方返回出生地的，于是在某个春季开展了如下研究：先在一个无地磁场环境的实验室开展实验，发现海龟无固定游向；再把海龟置于模拟地磁场中，则左侧为磁_______极，按科学家猜测，海龟应向_______（填“左”或“右”）游动。 【答案】 ①. N ②. 左 【解析】 【详解】[1]由图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，由安培定则可知，图中海龟左侧为N极，右侧为S极。 [2]地球的地理南极附近是地磁场的北极，地理北极附近是地磁场的南极。海龟在春季返回出生地时，会利用地磁场的方向信息导航。根据题意，海龟需向南方（地理南极方向）游动，而地磁场的北极位于地理南极附近，因此海龟会朝地磁场的北极方向游动。在模拟地磁场中，海龟左侧为磁北极，因此海龟应向左游动。 20. 图甲为某自动气象站的测温装置，其测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。通过R的电流为_______mA；当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。若要增大该测温装置的灵敏度，可以（写出一条措施即可）_______。 【答案】 ①. 2 ②. 更换一个电流值更大的恒流源 【解析】 【详解】[1]由图可知，环境温度从20℃上升到40℃，电阻R的阻值从108Ω上升到116Ω，则温度升高了20℃，阻值升高了8Ω，所以每升高1℃，电阻R的阻值升高0.4Ω，现环境温度从20℃上升到30℃，温度升高了10℃，那电阻R的阻值升高4Ω，则30℃时，电阻R的阻值为112Ω，根据公式可知，20℃时，电阻R两端的电压为 30℃时，电阻R两端的电压为 因为通过R的电流大小保持不变，电压表的示数变化了8mV，则 解得通过R的电流为 [2]由题可知，当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。根据公式可知，在电阻变化量相同下，电流越大，电压变化量越大，装置更灵敏，故应该换一个电流更大的恒流源。 三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。 21. 作出图中物体AB在平面镜中所成的像A′B'。 【答案】 【解析】 【详解】分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为物体AB在平面镜中所成的像A′B'。如图所示： 22. 用笔画线表示导线，将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。 【答案】 【解析】 【详解】从用电安全考虑，开关要接在灯泡和火线之间，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如图所示： 四、简答题：本题共1小题，共4分。 23. 如图所示，棉被中棉花的纤维粗而短，用细木棍拍打时，纤维易断裂，但是被子使用一段时间后，里面会有灰尘、人体的皮屑、螨虫等，通过拍打可将灰尘等除去。因此人们使用藤拍来拍打被子，以达到减少纤维断裂和除尘的目的。 （1）人们不使用细木棍拍打被子而是用藤拍，请用所学知识解释其中的原因； （2）请你解释通过拍打可将灰尘等除去的原因。 【答案】（1）见解析 （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 藤拍通常具有扁平且柔软的拍面，而细木棍的接触面细小且坚硬。根据压强公式​，在压力F一定时，增大受力面积S可减小压强p。因此，藤拍通过增大与棉被的接触面积，降低了对棉花纤维的压强，从而减少纤维断裂的风险。 【小问2详解】 拍打被子时，被子受到外力作用而运动，但被子表面的灰尘、皮屑等由于惯性仍保持原来的静止状态，因此，灰尘等会因惯性继续停留在原位置，而被子已发生运动，导致灰尘与被子分离并掉落，从而达到除尘的目的。 五、实验题：本题共5小题，共30分。 24. 探究光的反射定律，实验装置如图甲。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。 序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r 1 左 右 30° 30° 2 左 右 45° 45° 3 左 右 60° 60° 4 右 左 60° 60° （1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生_______反射； （2）分析表中数据得出结论： ①反射光线、入射光线分别位于法线两侧；②_______； （3）让光沿图中右方照射到镜面，它会沿着左方射出。这表明：在光的反射现象中，光路是_______的。 （4）为探究反射光、入射光和法线是否在同一平面内，下一步的操作是_______。 （5）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图乙为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿_______时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。 【答案】（1）漫 （2）反射角等于入射角 （3）可逆 （4）将光屏的其中一半沿法线向后折转 （5）逆 【解析】 【小问1详解】 能从不同方向观察到光的传播路径，说明光在光屏上发生了漫反射。若为镜面反射，则只能在特定方向看到光路。 【小问2详解】 由表中数据可知，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，所有实验的入射角i与反射角r均相等，说明反射角等于入射角。 【小问3详解】 当光沿原反射光线入射时，反射光线沿原入射光线射出，说明在光的反射现象中光路是可逆的。 【小问4详解】 为验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，需将光屏的其中一半沿法线向后折转，观察反射光线是否仍显示在折转后的光屏上。若无法观察到，则说明三线共面。 【小问5详解】 由题意知此时为上午某时刻的光路图，上午太阳逐渐升高，根据图乙可知，太阳将沿逆时针方向转动。由于反射光线要始终射向吸热塔，则随着太阳的升高，反射光线和入射光线的夹角变小。由反射角等于入射角可知，反射角和入射角均变小。由于反射光线的位置不变，则法线逐渐向反射光线靠近，即法线沿逆时针转动。法线与镜面始终垂直，则追日镜将沿逆时针方向转动。 25. 小云用如图中甲所示装置探究水的沸腾。 （1）如图甲实验装置的组装顺序应为_______（填“自上而下”或“自下而上”）。 （2）实验中某次温度计的示数如图乙，为_______℃。 （3）实验中发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是_______形成的。 （4）移去酒精灯，水停止沸腾后，用注射器将气体压入烧瓶再次加热，如图丙。发现水重新沸腾时温度计示数高于图乙水沸腾的示数，说明_______。 （5）早期粮食酒因技术问题，除了核心成分乙醇外，也含有微量甲醇、乙醛等潜在有害物质，如图丁是乙醇、甲醇、乙醛加热到沸腾时的温度变化，从有利于去除有害物质的角度考虑，温酒的适宜温度范围为_______。 【答案】（1）自下而上 （2）97 （3）水蒸气液化 （4）液体的沸点随气压的增大而升高 （5）大于65℃小于78℃ 【解析】 【小问1详解】 在组装实验装置时，需要先根据酒精灯的高度确定铁圈的高度，以保证用酒精灯的外焰加热，然后再依次安装烧杯、温度计等仪器，所以实验装置的组装顺序应为自下而上。 【小问2详解】 由图乙可知，温度计的分度值为1℃，液柱在90℃以上第7条刻度线处，所以温度计的示数为97℃。 【小问3详解】 实验中发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是烧杯中水汽化形成的水蒸气遇到温度较低的温度计时，放出热量液化形成的小水滴。 【小问4详解】 移去酒精灯，水停止沸腾后，用注射器将气体压入烧瓶，此时烧瓶内的气压增大。再次加热发现水重新沸腾时温度计的示数高于图乙水沸腾的示数，说明液体的沸点随气压的增大而升高。 【小问5详解】 从图丁可以看出，乙醛的沸点最低，为21℃；甲醇的沸点次之，为65℃；乙醇的沸点最高，为78℃。为了有利于去除有害物质甲醇、乙醛，同时尽量保留乙醇，则温酒的适宜温度范围为大于甲醇的沸点65℃，而小于乙醇的沸点78℃。此温度范围超过甲醇、乙醛的沸点，而低于乙醇的沸点，有利于有害物质沸腾变为气体，从粮食酒中逸出。 26. 小明利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”；实验操作如下： ①如图甲所示，实验箱分为内箱A与外箱B，内箱A固定在外箱B的内侧，内箱A下部有一圆形孔C，并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜，此时橡皮膜是平的； ②先在A箱中不断加水，实验现象如图乙、丙所示； ③然后在B箱中加入一定量盐水，盐水和水的液面相平，如图丁所示。 （1）实验中，小明通过观察______来反映液体压强大小； （2）由图乙、丙现象可知，同种液体深度越深，液体压强越______；因此水电站拦河大坝应设计成______（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状； （3）由图丁现象可知，在液体深度相同时，液体______越大，液体压强越大；若此时想要橡皮膜恢复原状，可以采取的办法是______； （4）小明还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度，如图戊所示，在A箱中加水，在B箱中加入某未知液体，使橡皮膜变平，用刻度尺测得此时h1＝22cm，h2＝9cm，h3＝12cm；则未知液体的密度为______kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3）。 【答案】 ①. 橡皮膜的形变程度 ②. 大 ③. 上窄下宽 ④. 密度 ⑤. 向A中加水 ⑥. 0.9×103 【解析】 【详解】（1）[1]根据图乙中的橡皮膜形变向下突出，显示了压强的大小，是转换法的应用。 （2）[2]由图乙、丙现象可知，液体密度相同，深度不同，同种液体深度越深，橡皮膜形变越大，液体的压强越大。 [3]拦河坝下部所处的深度较大，液体压强大，故修的上窄下宽才能抵挡较大的压强。 （3）[4]由图丁现象可知，内箱A中的水与外箱B中的盐水到橡皮膜的深度相同，但是橡皮膜向上形变，看得出盐水的压强更大。而盐水的密度大于水的密度，说明在液体深度相同时，液体的密度越大，产生的压强越大。 [5]要橡皮膜恢复恢复原状，即两侧的压强相等，可以采取的办法是增加水的深度，向A中加水。 （4）[6]A容器中水对橡皮膜的压强为 pA＝ρ水gh2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m＝900Pa 由橡皮膜相平可知，橡皮膜两边压强相等，故B容器中液体对橡皮膜的压强为 pB＝pA＝900Pa 则未知液体的密度为 27. 某小组在测量液体密度的实验中： （1）调节天平横梁平衡时，若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧，则应向_______（填“左”或“右”）调节平衡螺母，使横梁平衡。 （2）用天平测出空烧杯的质量，如图甲所示，质量为_______g。用天平称量时，天平是_______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 （3）将花生油倒入空烧杯，测出其总质量，再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积，但花生油太多，无法全部倒入量筒中。经小组讨论，只需增加一个步骤用天平测出_______的质量，即可求出花生油的密度。 （4）受《天工开物》中桔棒汲水（图乙）启发，小组自制了“杠杆密度计”如图丙，将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来，物块固定悬挂在A点，把不计质量的矿泉水瓶装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至B点，使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体重复以上操作，在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3…对应密度的刻度值。 ①若B1点在B点的左侧，则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1_______ρ水（填“<”“=”或“>”）。 ②若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2，则B2点标注的密度值为_______。（用及题给字母表示） 【答案】（1）右 （2） ①. 37.4 ②. 等臂 （3）剩余花生油和烧杯 （4） ①. > ②. 【解析】 【小问1详解】 调节天平横梁平衡时，应遵循“左偏右调，右偏左调”的原则。若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧，说明天平左侧偏重，则应向右调节平衡螺母，使横梁平衡。 【小问2详解】 [1]由图甲可知，天平标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度值为2.4g，砝码的质量为35g，则空烧杯的质量m=35g+2.4g=37.4g [2]天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆，所以天平是等臂杠杆。 【小问3详解】 将花生油倒入空烧杯，测出其总质量m总​，再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积V，但花生油太多，无法全部倒入量筒中，此时烧杯内会剩下部分花生油。为了求出花生油的密度，只需增加一个步骤：用天平测出剩余花生油和烧杯的总质量m剩​，则倒入量筒中花生油的质量m=m总​−m剩​，再根据密度公式​即可求出花生油的密度。 【小问4详解】 ①[1]根据杠杆平衡条件F1l1​=F2​l2​，物块的重力G物​不变，其力臂L物​不变。设矿泉水瓶装满水时的重力为G水，悬挂点在B点，杠杆平衡，OB的长为l，则G物​L物​=G水​l；当矿泉水瓶装满密度为ρ1​的液体时，悬挂点在B1​点，OB1的长为l1，杠杆平衡，则G物​L物​=G1​l1​。因为B1​点在B点的左侧，所以l1​<l，又因为G物​L物​不变，所以G1​>G水​。根据G=mg=ρVg 矿泉水瓶的容积V不变，g为常量，则ρ1​Vg>ρ水​Vg，可得ρ1​>ρ水​。 ②[2]设物块的重力为G物​，其力臂为L物​，矿泉水瓶装满水时，重力G水​=ρ水​Vg，悬挂点为B，到O点的距离为l，根据杠杆平衡条件可得G物​L物​=ρ水​Vg⋅l ① 矿泉水瓶装满另一种液体时，重力G2​=ρ2​Vg，悬挂点为B2​，到O点的距离为l2​，根据杠杆平衡条件可得G物​L物​=ρ2​Vg⋅l2​ ② 由①②可得ρ水​Vg⋅l=ρ2​Vg⋅l2​ 解得​ 28. 小华用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻，现有器材：电源（3V）电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω2A）、开关、导线若干。 （1）根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中实物图连接完整_________； （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应调至_______端。 （3）闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，可判断故障是_______； （4）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图丙，为_______A，此时小灯泡的电阻为_______Ω（结果保留一位小数）； （5）根据实验数据，分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图丁。根据图像可知，当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，小灯泡消耗的功率是_______W； （6）小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关，对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能在0.5~3.0V之间变化，测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不再拆接__________。 【答案】（1） （2）右 （3）小灯泡断路 （4） ①. 0.24 ②. 9.2 （5）0.3 （6） 【解析】 【小问1详解】 小灯泡的额定电压是2.5V，电压表选择0~3V的量程，电压表和灯泡并联，滑动变阻器一上一下串联接入电路，如图所示： 【小问2详解】 为保护电路，连接电路时，滑动变阻器滑片P应调至阻值最大处，即最右端。 【小问3详解】 闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，说明电路中出现断路，电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源相连部分完好，则可能小灯泡断路。 【小问4详解】 [1]由图丙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A。 [2]由得，此时小灯泡的电阻为 【小问5详解】 由图丁可知，当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，灯泡两端的电压是1.5V，通过灯泡的电流是0.2A，小灯泡消耗的功率PL=ULIL=1.5V×0.2A=0.3W 【小问6详解】 小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V，说明变阻器的最大阻值较小，由串联分压可知，在电路中串联一个阻值为20Ω的定值电阻R，小灯泡两端的电压可以调到0.5V。电源电压是3.0V，为了使小灯泡两端的电压是3.0V，将开关S1并联在电阻R两端，闭合开关S1将R短路，变阻器的滑片移动阻值最小处，此时只有灯泡的简单电路，灯泡两端的电压等于电源电压，即灯泡两端的电压是3.0V，如图所示： 六、计算题：本题共3小题，共22分。 29. 如图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻为10Ω，闭合开关S，电路的总电流为1A，求： （1）通过的电流； （2）电阻的阻值； （3）通电10min电路产生的热量。 【答案】（1）0.6A； （2）15Ω； （3）3600J 【解析】 【小问1详解】 由图可知，电阻R1和R2并联。并联电路中，各支路电压等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和。则通过R1​的电流 【小问2详解】 并联电路中，干路电流 I=1A，则通过R2的电流I2​=I−I1​=1A−0.6A=0.4A R2​的阻值 【小问3详解】 通电10min电路产生的热量Q=W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J 30. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）飞机在航行过程中的阻力是多少？ （3）发动机的效率是多少？ 【答案】（1）5.4×1010J；（2）3×105N；（3）50% 【解析】 【详解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J （2）飞机航行20min牵引力做功 W=Pt=225×107W×20×60s=2.7×1010J 飞机运动的路程 飞机受到的牵引力 因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，所以飞机受到的阻力 f=F=3×105N （3）发动机的效率 答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J； （2）飞机在航行过程中的阻力是3×105N； （3）发动机的效率是50%。 31. 如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题： （1）加热时电热丝R3的功率为多少？ （2）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃?【，结果保留1位小数】 （3）如果将电热水器水温设为40~60℃，R2的阻值应该在什么范围变化？ 【答案】（1）2200W； （2）25.1℃； （3）15Ω< R2≤ 20Ω 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电磁铁未吸合衔铁时，R3单独工作；当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下，此时R3、R4串联接入电路。由可知，衔铁未吸下时，水箱处于加热状态；衔铁吸下时，水箱处于保温状态。则加热时电热丝R3的功率 【小问2详解】 加热状态正常工作1小时消耗的电能 水吸收的热量Q=ηW=80%×7.92×106J=6.336×106J 水升高的温度 【小问3详解】 当电磁铁电流 I=0.2A时，衔铁被吸合，电热水器停止加热。控制电路电压U控=6V，控制电路中R1与R2串联，电磁铁线圈电阻忽略不计，则控制电路总电阻 R总​=R1​+R2​，由欧姆定律可得 解得 由图乙可知，当t=40℃，R1​=15Ω；当t'=60℃，R1​'=10Ω。由题意知，水温为40℃时（下限温度），需要启动加热，即电磁铁不吸合。则R2>30Ω-15Ω=15Ω 当水温为60℃时（上限温度），需要停止加热，即电磁铁吸合。则R2'≤30Ω-10Ω=20Ω 为了同时满足40℃启动加热和60℃停止加热，R2需满足：15Ω< R2≤ 20Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $