精品解析：北京市第五十七中学2024-2025学年八年级下学期期中考试物理试题

北京市第五十七中学初二物理期中考试 一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共30分，每小题2分） 1. 物理学的宏伟大厦，凝聚了许许多多物理学家的成果和毕生心血，为了纪念他们对物理学的贡献，经常以他们的名字来命名物理量的单位。下列以科学家的名字命名的物理量单位与其物理量对应的是（　　） A. 安培——电阻 B. 欧姆——电压 C. 焦耳——热量 D. 伏特——电流 2. 如图为我国古代劳动人民发明创造的一些物品，在通常情况下它们中属于导体的是（ ） A. 木制的筷子 B. 竹制的书简 C. 铜制的编钟 D. 陶瓷制的茶具 3. 在图所示的四个电路中，开关闭合后，会导致短路的是（ ） A. B. C. D. 4. 在如图所示的四个电路图中，电流表和电压表的接法都正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 我国深地科探井钻探深度突破万米。下列选项与钻头钻探过程内能增大的内能改变方式相同的是（    ） A. 钻木取火 B. 抱团取暖 C. 热水泡脚 D. 冰镇饮料 6. 高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证，两个信息相符合后闸机门（电动机）自动打开，乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关，下列模拟电路，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 某学习小组在练习使用滑动变阻器时，准备连接如图所示电路，N为导线待接入的一端。下列分析正确的是（ ） A. 当N接D时，能通过调节滑片P改变灯泡亮度 B. 当N接B时，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C. 当N接B时，闭合开关，滑片P向右移，灯泡将变暗 D. 当N接A时，闭合开关，滑片P向左移，灯泡将变暗 8. 如图所示装置常被用来提取干燥物体表面上的粉尘性脚印，其工作过程如下：先将静电膜（一面是塑料膜、另外一面镀铝）塑料膜一面朝下覆盖在待提取的脚印上，然后将静电发生器的触点与铝膜任意位置接触，按下静电发生器电源开关，鞋印上的灰尘便被吸附在静电膜上。关于以上过程，下列说法正确的是（ ） A. 该装置主要依靠静电发生器创造静电荷来实现吸附灰尘的目的 B. 铝膜是导体，与静电发生器接触可以使整个铝膜都带上电荷，从而增大吸附面积 C. 铝膜与静电发生器触点接触带正电的过程中，铝膜上的正电荷发生了转移 D. 鞋印上的灰尘之所以能被通电后的静电膜吸附，主要是因为同种电荷互相吸引 9. 下列关于电学知识说法正确的是（　　） A. 导体中只要有自由电荷，就能形成电流 B. 人们规定正电荷定向移动的方向为电流方向 C. 只要电路中有电源，电路中就一定会形成持续的电流 D. 金属导体中自由电子移动方向跟电流方向相同 10. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 我们不敢大口咬热气腾腾的汤包，是因为汤包含有的热量多 B. 晶体熔化时继续吸热，温度保持不变，但内能增加 C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 D. 物体温度一旦降到0℃，那么物体的内能就变为零 11. 如图所示的电路中，电阻阻值。闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　） A. 甲图中，电流在通过电阻和电阻的过程中，电流逐渐减小 B. 甲图中，电阻两端的电压小于电阻两端的电压 C. 乙图中，电阻和电阻两端的电压一定相等 D. 乙图中，通过电阻的电流大于通过电阻的电流 12. 对于不同材料的导体，在长度、横截面积、温度等条件相同的情况下，电阻越小其材料的导电性能越强。小红利用电压一定的电源连接了如图所示的实验电路，又分别将甲、乙两根长度相同、粗细和型号不同的铅笔芯接入电路的A、B两点间，闭合开关S，发现接入甲时电流表的示数I1大于接入乙时电流表的示数I2。下列说法正确的是（ ） A. 若将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，则通过甲的电流大于通过乙的电流 B. 若将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，电流表的示数为I3，则I3=I1+I2 C. 若将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，则甲两端的电压与乙两端的电压相等 D. 甲铅笔芯材料比乙铅笔芯材料的导电性能更强 13. 电梯超载容易引发安全隐患，其超载报警电路简图如图所示。电源电压恒定不变，R0为保护电阻，R为压敏电阻，阻值大小随电梯内压力增大而减小，电流表的示数超过临界值I0就会自动报警。电梯正常工作，当有人进入电梯后，下列说法正确的是（ ） A. 压敏电阻R增大，电流表示数减小 B. 压敏电阻R减小，电压表示数增大 C. 电压表与电流表示数之比不变 D. 若想增大该电梯的最大承载量，可仅适当增大保护电阻R0 14. 将完全相同L1、L2、L3三个小灯泡接入如图所示的电路中，电源电压6V保持不变。下列说法中错误的是（　　） A. 只闭合S1，L2与L3串联，电压表V1的示数为3V B. 只闭合S2，L1与L3串联，电压表V1示数为6V C. 若S1、S2断开，三个小灯泡串联，电压表V1和电压表V2的示数相等 D. 只闭合S1，一段时间后如果L3短路，则电压表V1的示数将变为6V 15. 如图所示的“反向蹦极”运动，弹性轻绳的上端固定在O点，绳子自然下垂的位置在BC之间的某点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时人受到的重力和弹力相等，最高能到达C点。不计绳重与空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 由A到B，绳子弹性势能的减小量等于人动能的增加量 B. 由A到C，经过B点时人的动能最大 C. 由B到C，人的动能转化为重力势能，人的机械能保持不变 D. 由B到C，人的机械能一直在增加 二、多项选择题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共10分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 16. 下列说法中正确的是（ ） A. 内能大的物体所含有的热量一定多 B. 扩散现象表明分子是在运动着的 C 物体吸收热量，温度可能保持不变 D. 做功和热传递在改变物体内能的宏观效果上是等效的 17. 关于欧姆定律，以下说法正确的是（　　） A. 同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比 B. 通过导体的电流与其两端电压成正比，与其电阻成反比 C. 其变形公式为，说明导体的电阻与其两端电压成正比，跟通过它的电流成反比 D. 其变形公式为，说明导体电阻的大小可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示 18. 关于如图所示的电路图，下列说法正确的是（　　） A. 闭合S2，断开S1、S3时，电路是短路 B. 闭合S1、S3，断开S2时，L1和L2都不能发光 C. 闭合S1、S2，断开S3时，电路是短路 D. 闭合S2、S3，断开S1时，只有L1发光 19. 如图所示，与并联在电源电压为3V的电路中，只闭合开关时，电流表的示数为0.3A；同时闭合开关和，电流表的示数变化了0.2A，则（    ） A. 的阻值为 B. 通过的电流是0.3A C. 的阻值为 D. 通过的电流是0.5A 20. 我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。关于此过程（只考虑空气阻力和重力的影响），下列说法正确的是（    ） A. 段返回器的动能变大 B. 段返回器的机械能不变 C. 段返回器动能增加量小于重力势能的减小量 D. 到的全过程中返回器机械能守恒 三、实验解答题（共48分，21题8分，22题2分，23题5分，24题2分，25题7分，26题8分，27题5分，28题5分，29题4分，30题2分。） 21. （1）如图所示，电压表的示数为_______V。 （2）如图所示，电阻箱的示数为_______Ω。 （3）在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入密度比水大的硫酸铜溶液，开始可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面，如图所示。静放数天后，可以看到__________________________________________________，这属于液体的扩散现象。 （4）如图所示，小明把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面，测得示数为2.5 N，然后使玻璃板刚好和水面接触，再慢慢地提起弹簧测力计，玻璃板离开水面时观察到____________________________，说明分子间存在引力。 22. 根据如图所示实物图，在虚线方框内画出对应的电路图（必须画在虚线框内）。 23. 在探究物体重力势能的大小与哪些因素有关的实验中，小亮设计了如图所示的实验。在容器中装入适量的细砂，将木质小桌放在平整的细砂上，将铁块置于木质小桌正上方，各次实验中铁块从图中水平虚线处由静止释放，铁块自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动，并使桌腿陷入细砂中相应的深度。A、B、C三个铁块的质量关系为，甲、乙、丙、丁四次实验中，桌腿陷入细砂中的深度依次增大（图中未画出，铁块下落的高度远大于桌腿陷入细砂中的深度），请回答下列问题： （1）实验中通过_________来反映铁块重力势能的大小； （2）若要探究物体重力势能的大小与物体被举高的高度是否有关，应选择_________（填实验序号）两次实验； （3）小亮利用乙、丙、丁三次实验，探究“物体重力势能的大小与质量的关系”，他的探究中存在的问题是______。 24. 在物理课上，小珺和小乐利用西红柿、铜片、锌片自制了水果电池。如图所示，她们将铜片、锌片插入到西红柿的深度为2cm，用电压表测出两金属片间的电压为0.4V；接着保持两金属片插入到西红柿的深度仍为2cm，减小两金属片间的距离，用电压表测出两金属片间的电压为0.6V。请你根据她们的实验过程，提出一个可探究的科学问题：______。 25. 在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时，小明进行如下实验。如图所示，实验板上固定了四根金属丝。a、b、c的长度均为1m，d的长度为0.5m。a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同。 (1)将所选的合金丝依次接在M、N两点间，闭合开关后，可以根据电流表的示数的变化，间接得到各合金丝电阻大小关系，这种研究问题的方法叫做______（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”） (2)在探究电阻与金属丝横截面积的关系时，选用______两根金属丝； (3)依次将a、d两根金属丝连入电路后，可探究电阻与______的关系，电流表示数大说明该金属丝的电阻______。（选填“大”或“小”） 26. 小华利用如图甲所示的电路，测量小灯泡L在不同电压下的电阻。请按要求完成下列问题： （1）请添加一条导线，将图甲所示的实验电路补充完整。（ ） （2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是_________（选填选项前的字母）。 A.电流表的正负接线柱接反了 B.电压表的量程选小了 C.灯泡L断路 D.灯泡L短路 （3）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为__________A，灯泡L的电阻值为____________Ω。 27. 某同学猜想物体的动能大小可能与物体的质量和速度有关，为了验证猜想，他设计了下图中甲、乙两组对比实验。他让小钢球从同一斜面由静止开始滚下，并将静止在水平面上的木块撞出一段距离，实验情景分别如图中甲、乙所示。 （1）上述实验中物体的动能是指________（选填字母） A. 小钢球撞击木块时的动能 B. 小钢球撞击木块后的动能 C. 小木块被钢球撞击后的动能 （2）他用图甲上下两图所示的对比实验是为了验证物体的动能与________有关； （3）他用图乙上下两图所示的对比实验不能验证其另外一个猜想，主要原因是：________。 28. 为了验证并联电路中干路电流与支路电流的关系，小陆选用了下列符合实验要求的实验器材：电源（电源两端的电压一定）、阻值已知的定值电阻和开关各1个，电阻箱（电路图符号）一个，电流表两块，导线若干。小陆利用上述器材设计了一个实验证明：两个电阻与并联时，如果的阻值保持不变，则干路电流I与通过电阻的支路电流有关。 （1）请在虚线框图画出小陆所设计的实验电路图_______。 （2）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整： ①将调节电流表调零，断开开关S，按电路图连接电路，调节电阻箱的阻值为适当的阻值； ②闭合开关S，分别读出两个电流表的示数I、，将I、的测量数据记录在实验数据表中； ③断开开关S，______。闭合开关S，分别读出两个电流表的示数I、，将I、的测量数据记录在实验数据表中。 （3）请根据小陆的实验步骤画出实验数据记录表格_______。 29. 实验桌上有如下器材：学生电源，规格为“”的滑动变阻器，已调零的电压表和电流表，阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个，开关和导线。为了探究“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”，小海选用上述器材连接了如图所示的电路，并将学生电源调到恒压挡。 （1）小海先将定值电阻的阻值为连入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一合适值，此时电流表的示数为，记录数据，断开开关； （2）______，读出电流表的示数并把、的数值记录在表格中； （3）小海在完成以上两次实验后，当将定值电阻更换为时，发现无论怎么调节滑动变阻器，电压表都无法恢复到前两次的示数，为了完成此次探究任务，请你帮他提出一种改进方案，方案中需要写出具体数值和推导过程______。（可适当增加实验器材） 30. 小明利用一块电压表和阻值已知的电阻以及其他满足实验要求的器材，测量电阻的阻值，电路连接如图所示，电源两端的电压保持不变，定值电阻。 （1）请把小明实验步骤补充完整： ①只闭合开关S、，记录电压表的示数为： ②__________，记录电压表的示数为。 （2），，则_________。 四、科普阅读题（共4分） 31. 请阅读《酒精测试仪》并回答题。 酒精测试仪 执勤交警利用呼气式酒精测试仪来确定驾驶人的血液酒精浓度，我国目前主要应用的类型有半导体型和燃料电池型呼气酒精测试仪。 半导体型酒精测试仪利用仪器中气敏材料的电阻率随空气中酒精蒸气浓度的增加而减小的特性进行测量。当接触的气体中其敏感的气体浓度增加，它对外呈现的电阻值就降低。使用简单的电路即可将电阻值的变化转换为与该气体浓度相对应的电信号输出。 燃料电池型酒精测试仪主要基于电化学原理。如图所示，燃料电池有两个铂（Pt）电极，中间夹着多孔酸电解质材料。当司机呼出的气体流过燃料电池的一侧（如图中为左侧）时，铂（Pt）会氧化气体中的全部酒精，产生醋酸、质子和电子。产生的电子从该铂（Pt）电极流过导线，通过微处理器（测量电流）、液晶显示屏和另一端的铂（Pt）电极，形成电流。质子通过电极间的质子交换膜，与氧和另一侧的电子结合形成水。在此过程中，被氧化的酒精越多，微处理器显示的电流值就越大。 根据以上材料，回答下列问题： （1）无论是燃料电池型呼气酒精测试仪，还是半导体型酒精测试仪，都是将酒精浓度转换为______信号（选填“电”，“声”，“光”）进行间接测量的。其中基于燃料电池型呼气酒精测试仪的检测原理可知，被测试者呼出的酒精含量越高，该电学量的值越______；（选填“大”或“小”） （2）如图所示，左侧铂（Pt）电极相当于电源的______极；（选填“正”或“负”） （3）针对如图所示的原理，在酒精被氧化产生电子后，电子沿外电路形成电流的过程中，小明构建了如图所示的模型。若已知导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速度为v，一个电子的电荷量为e。则在t时间内通过导体横截面的总电荷量的表达式为______。（用题目中的字母表示）。 五、计算题（共8分，32题4分，33题4分） 32. 如图所示，电源两端的电压U的保持不变。闭合开关、，电流表示数为2A。闭合开关，断开开关，电流表示数为1.5A。已知电阻，求： （1）电源两端的电压U。 （2）电阻的阻值。 33. 小东设计了一个暖箱温度显示器，如图甲所示，其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度，已知电源电压恒定为4V，电压表的量程为0~3V，阻值为150Ω，是热敏电阻其阻值与温度的关系如图乙所示。求： （1）当暖箱内温度为20℃时，电压表的示数； （2）为了保证电路中的电表不超过量程，暖箱内可以测量的最高温度为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第五十七中学初二物理期中考试 一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共30分，每小题2分） 1. 物理学的宏伟大厦，凝聚了许许多多物理学家的成果和毕生心血，为了纪念他们对物理学的贡献，经常以他们的名字来命名物理量的单位。下列以科学家的名字命名的物理量单位与其物理量对应的是（　　） A. 安培——电阻 B. 欧姆——电压 C. 焦耳——热量 D. 伏特——电流 【答案】C 【解析】 【详解】安培是电流的单位；欧姆是电阻的单位；焦耳是热量的单位；伏特是电压的单位；故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2. 如图为我国古代劳动人民发明创造的一些物品，在通常情况下它们中属于导体的是（ ） A. 木制的筷子 B. 竹制的书简 C. 铜制的编钟 D. 陶瓷制的茶具 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．木制的筷子、竹制的书简、陶瓷制的茶具都不容易导电，是常见的绝缘体； C．铜制的编钟是金属制品，容易导电，是导体，符合题意． 3. 在图所示的四个电路中，开关闭合后，会导致短路的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关闭合，两灯串联，两灯都发光，不会短路，故A不符合题意； B．开关闭合，右侧的灯泡没有接入电路，电路为左侧灯泡的简单电路，不会导致短路，故B不符合题意； C．开关闭合，两灯并联，两灯都发光，不会短路，故C不符合题意； D．开关闭合，上面的灯泡被短路，电路为下面灯泡的简单电路，故D符合题意。 故选D。 4. 在如图所示的四个电路图中，电流表和电压表的接法都正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中电流从电压表的负接线柱流入，从正接线柱流出，电压表指针将反偏，故A错误； B．图中电压表串联在电路中，电流表并联在灯泡两端，电压表和电流表连接错误，且电流表的正负接线柱接反了，故B错误； C．图中电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，电压表和电流表连接正确，且两表的正负接线柱连接正确，故C正确； D．图中电流表并联在灯泡两端，造成灯泡被短路，故D错误。 故选C。 5. 我国深地科探井钻探深度突破万米。下列选项与钻头钻探过程内能增大的内能改变方式相同的是（    ） A. 钻木取火 B. 抱团取暖 C. 热水泡脚 D. 冰镇饮料 【答案】A 【解析】 【详解】钻头钻探过程中，钻头克服摩擦做功，机械能转化内能，钻头内能增大。 A．钻木取火时，钻头克服摩擦做功，机械能转化为内能，钻头内能增大，故A符合题意； B．抱团取暖时，抱团减少了热量的散失，是通过热传递来改变内能，故B不符合题意； C．热水泡脚，脚吸收热量，是通过热传递来改变内能，故C不符合题意； D．冰镇饮料，饮料放热，是通过热传递来改变内能，故D不符合题意。 故选A。 6. 高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证，两个信息相符合后闸机门（电动机）自动打开，乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关，下列模拟电路，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】每个信息验证成功相当于闭合一个开关，两个信息都相符合后电动机自动打开，所以两个开关应该串联，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 某学习小组在练习使用滑动变阻器时，准备连接如图所示的电路，N为导线待接入的一端。下列分析正确的是（ ） A. 当N接D时，能通过调节滑片P改变灯泡亮度 B. 当N接B时，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C. 当N接B时，闭合开关，滑片P向右移，灯泡将变暗 D. 当N接A时，闭合开关，滑片P向左移，灯泡将变暗 【答案】B 【解析】 【详解】A．若M接C点，N接D点，滑动变阻器接入电路的电阻为0，滑动变阻器相当于一根导线，只有灯泡接入电路中，不能通过调节滑片P改变灯泡亮度，故A错误； B．若N接B点，闭合开关，滑片P移动到最左端，滑动变阻器接入电路的电阻为最大值；连接电路时，若N接B点，闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的电阻最大，滑片P应移动到最左端，故B正确； C．若N接B点，闭合开关，滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮，故C错误； D．若N接A点，闭合开关，滑片左移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮，故D错误。 故选B。 8. 如图所示装置常被用来提取干燥物体表面上的粉尘性脚印，其工作过程如下：先将静电膜（一面是塑料膜、另外一面镀铝）塑料膜一面朝下覆盖在待提取的脚印上，然后将静电发生器的触点与铝膜任意位置接触，按下静电发生器电源开关，鞋印上的灰尘便被吸附在静电膜上。关于以上过程，下列说法正确的是（ ） A. 该装置主要依靠静电发生器创造静电荷来实现吸附灰尘的目的 B. 铝膜是导体，与静电发生器接触可以使整个铝膜都带上电荷，从而增大吸附面积 C. 铝膜与静电发生器触点接触带正电的过程中，铝膜上的正电荷发生了转移 D. 鞋印上的灰尘之所以能被通电后的静电膜吸附，主要是因为同种电荷互相吸引 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体带电的实质是电荷的转移，不能创造电荷，静电发生器不是创造静电荷，故A错误； B．铝膜是一种由铝制成的薄膜，铝膜可以导电，静电发生器接触铝膜，使整个铝膜都带上电荷，增大吸附面积，故B正确； C．铝膜与静电发生器触点接触带正电的过程中，铝膜上的负电荷发生了转移，故C错误； D．鞋印上的灰尘之所以能被通电后的静电膜吸附，主要是因为带电体可以吸引轻小物体，故D错误。 故选 B。 9. 下列关于电学知识说法正确的是（　　） A. 导体中只要有自由电荷，就能形成电流 B. 人们规定正电荷定向移动的方向为电流方向 C. 只要电路中有电源，电路中就一定会形成持续的电流 D. 金属导体中自由电子移动方向跟电流方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．要让导体中的自由电荷定向移动形成电流就必须有电压，没有电压时导体中的自由电荷做无规则运动，不能形成电流，故A错误； B．物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向，故B正确； C．因为形成持续电流的条件：一是有电源；二是电路是通路，只有电源没有通路不会产生电流，故C错误； D．自由电子带负电荷，负电荷定向移动的方向与正电荷定向移动的方向相反，故金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故D错误。 故选B。 10. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 我们不敢大口咬热气腾腾的汤包，是因为汤包含有的热量多 B. 晶体熔化时继续吸热，温度保持不变，但内能增加 C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 D. 物体温度一旦降到0℃，那么物体的内能就变为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．热量是过程量，不能说“含有”，我们不敢大口咬热气腾腾的汤包，是因为汤包温度较高，故A错误； B．晶体有固定的熔点，所以熔化过程中吸热温度保持不变，内能不断增大，故B正确； C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，内能大的物体温度不一定高，故C错误； D．一切物体都具有内能，0℃时物体的内能不可能为0，故D错误。 故选B。 11. 如图所示的电路中，电阻阻值。闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　） A. 甲图中，电流在通过电阻和电阻的过程中，电流逐渐减小 B. 甲图中，电阻两端的电压小于电阻两端的电压 C. 乙图中，电阻和电阻两端的电压一定相等 D. 乙图中，通过电阻的电流大于通过电阻的电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．据甲图可知，两个电阻串联，所以流过两个电阻的电流是相等的，电流不会逐渐减小，故A错误； A．据甲图可知，两个电阻串联，流过两个电阻的电流是相等的，由于，根据可得 故B错误； C．由乙图可知，两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知，电阻和电阻两端的电压一定相等，故C正确； D．由乙图可知，两电阻并联，两个电阻的电压相等，由于，根据可得 故D错误。 故选C。 12. 对于不同材料的导体，在长度、横截面积、温度等条件相同的情况下，电阻越小其材料的导电性能越强。小红利用电压一定的电源连接了如图所示的实验电路，又分别将甲、乙两根长度相同、粗细和型号不同的铅笔芯接入电路的A、B两点间，闭合开关S，发现接入甲时电流表的示数I1大于接入乙时电流表的示数I2。下列说法正确的是（ ） A. 若将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，则通过甲的电流大于通过乙的电流 B. 若将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，电流表的示数为I3，则I3=I1+I2 C. 若将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，则甲两端的电压与乙两端的电压相等 D. 甲铅笔芯材料比乙铅笔芯材料的导电性能更强 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据串联电路的电流规律可知，串联电路电流处处相等，则若将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，通过甲的电流等于通过乙的电流，故A错误； B．若将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，总电阻大于甲的阻值，也大于乙的阻值，在电源电压不变时，由欧姆定律可知，I3<I1，I3<I2，故B错误； C．长度、横截面积、温度等条件相同的情况下，电阻越小其材料的导电性能越强，接入甲时电流表的示数I1大于接入乙时电流表的示数I2，可知甲的电阻值小于乙的电阻值，将甲、乙两铅笔芯串联后，接入A、B两点间，通过甲、乙的电流相等，根据可知甲两端的电压小于乙两端的电压，故C错误； D．图中甲铅笔芯的电阻小于乙的电阻，由此可知，若有一导体丙与乙同样粗细，与甲的材料、长度和温度等相同，则丙的电阻小于甲的电阻，所以丙的电阻小于乙的电阻，由此可知长度、横截面积、温度等条件相同的情况下，甲材料电阻越小其材料的导电性能越强，故D正确。 故选D。 13. 电梯超载容易引发安全隐患，其超载报警电路简图如图所示。电源电压恒定不变，R0为保护电阻，R为压敏电阻，阻值大小随电梯内压力增大而减小，电流表的示数超过临界值I0就会自动报警。电梯正常工作，当有人进入电梯后，下列说法正确的是（ ） A. 压敏电阻R增大，电流表示数减小 B. 压敏电阻R减小，电压表示数增大 C. 电压表与电流表示数之比不变 D. 若想增大该电梯的最大承载量，可仅适当增大保护电阻R0 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当有人进入电梯后，压力增大，压敏电阻R减小，根据欧姆定律，电路中电流变大，电流表示数增大。R0两端电压变大，R两端电压变小，电压表示数变小，故AB错误； C．当有人进入电梯后，压力增大，压敏电阻R减小，电压表与电流表示数之比为R的阻值，应变小，故C错误； D．压力增大，压敏电阻R减小，电流越大，若想增大该电梯的最大承载量，应减小电路中电流，可仅适当增大保护电阻R0，故D正确。 故选D。 14. 将完全相同的L1、L2、L3三个小灯泡接入如图所示的电路中，电源电压6V保持不变。下列说法中错误的是（　　） A. 只闭合S1，L2与L3串联，电压表V1的示数为3V B. 只闭合S2，L1与L3串联，电压表V1示数为6V C. 若S1、S2断开，三个小灯泡串联，电压表V1和电压表V2的示数相等 D. 只闭合S1，一段时间后如果L3短路，则电压表V1的示数将变为6V 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图中可知，只闭合S1时，L1被短路，L2与L3串联，电压表V1与L3并联，测量L3两端电压，又因三个小灯泡完全相同，由串联分压规律可知，此时L3两端电压为电源电压的一半，即3V，故A正确，不符合题意； B．由图中可知，只闭合S2时，L2被短路，L1与L3串联，电压表V1并联在电源两端，测量的是电源的电压，故示数为6V，故B正确，不符合题意； C．若S1、S2断开，此时三个小灯泡串联，电压表V1测量L1、L3两端电压，电压表V2测量L1、L2两端电压，因三个小灯泡完全相同，故可知L1、L3两端电压之和等于L1、L2两端电压之和，即电压表V1和电压表V2的示数相等，故C正确，不符合题意； D．由A中分析可知，只闭合S1时，L2与L3串联，电压表V1与L3并联，测量L3两端电压，一段时间后如果L3短路，则此时电压表V1的示数将变为0，故D错误，符合题意。 故选D。 15. 如图所示的“反向蹦极”运动，弹性轻绳的上端固定在O点，绳子自然下垂的位置在BC之间的某点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时人受到的重力和弹力相等，最高能到达C点。不计绳重与空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 由A到B，绳子弹性势能的减小量等于人动能的增加量 B. 由A到C，经过B点时人的动能最大 C. 由B到C，人的动能转化为重力势能，人的机械能保持不变 D. 由B到C，人的机械能一直在增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．由A到B，绳子弹性势能的减小量等于人动能的增加量和人的重力势能增加量，故A错误； B．由A到B时，弹力大于重力，人加速，在B点时，弹力等于重力，在B到C段，弹力减小，小于重力，人减速，故经过B点时人的动能最大，B正确； C．由B到C，人的动能、绳子的弹性势能转化为人的重力势能，绳子的弹性势能转化为人的机械能，故人的机械能是增加的，故C错误； D．绳子自然下垂的位置在BC之间的某点，从B点到绳子的自然下垂的那一个点时，绳子的弹性势能转化为人的机械能，故人的机械能是增加的，从绳子的自然下垂的那一个点到C，人的机械能不变，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共10分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 16. 下列说法中正确的是（ ） A. 内能大的物体所含有的热量一定多 B. 扩散现象表明分子是在运动着的 C. 物体吸收热量，温度可能保持不变 D. 做功和热传递在改变物体内能的宏观效果上是等效的 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，不能说含有热量，故A错误； B．扩散现象是不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，表明分子是在不停的运动的，且还能说明分子间有间隙，故B正确； C．物体吸收热量，温度可能保持不变，比如晶体熔化时，不断吸收热量，内能增大，温度保持不变，故C正确； D．改变内能的方式有两种，即做功和热传递，在改变内能上，这两种方式是等效的，故D正确。 故选BCD。 17. 关于欧姆定律，以下说法正确的是（　　） A. 同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比 B. 通过导体的电流与其两端电压成正比，与其电阻成反比 C. 其变形公式为，说明导体的电阻与其两端电压成正比，跟通过它的电流成反比 D. 其变形公式为，说明导体电阻的大小可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据欧姆定律可知，导体中的电流，与其两端电压成正比，与其电阻成反比，故A错误，B正确； C．因为电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故C错误； D．根据变形公式可知，导体电阻在数值上等于它两端电压和通过它电流的比值，故D正确。 故选BD。 18. 关于如图所示的电路图，下列说法正确的是（　　） A. 闭合S2，断开S1、S3时，电路是短路 B. 闭合S1、S3，断开S2时，L1和L2都不能发光 C. 闭合S1、S2，断开S3时，电路是短路 D. 闭合S2、S3，断开S1时，只有L1发光 【答案】CD 【解析】 【详解】A．闭合S2，断开S1、S3时，两个灯泡串联，故A错误； B．闭合S1、S3，断开S2时，两个灯泡并联，两个灯泡都发光，故B错误； C．闭合S1、S2，断开S3时，电流直接从正极出发，经过两开关回到负极，没有经过用电器，电路是短路，故C正确； D．闭合S2、S3，断开S1时，灯泡L2被短路，只有L1发光，故D正确。 故选CD。 19. 如图所示，与并联在电源电压为3V的电路中，只闭合开关时，电流表的示数为0.3A；同时闭合开关和，电流表的示数变化了0.2A，则（    ） A. 的阻值为 B. 通过的电流是0.3A C. 的阻值为 D. 通过的电流是0.5A 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．只闭合开关时，只有R1接入电路，电流表的示数为0.3A，通过的电流是0.3A，的阻值为 故A不符合题意，B符合题意； CD．同时闭合开关和，两个电阻并联，电流表测量干路电流，并联电路中，两个电阻独立工作，互不影响，通过的电流不变，而电流表的示数变化了0.2A，说明通过的电流是0.2A，的阻值为 故C符合题意，D不符合题意。 故选BC。 20. 我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。关于此过程（只考虑空气阻力和重力的影响），下列说法正确的是（    ） A. 段返回器动能变大 B. 段返回器的机械能不变 C. 段返回器动能增加量小于重力势能的减小量 D. 到的全过程中返回器机械能守恒 【答案】BC 【解析】 【详解】A．段，返回器的质量不变，高度变大，速度变小，重力势能变大，动能变小，故A错误； B．段，返回器在大气层外运动，不受空气阻力，返回器的机械能不变，故B正确； C．段，返回器受到空气阻力，部分机械能转化为内能，机械能总量减小，返回器动能增加量小于重力势能的减小量，故C正确； D．到的全过程中，返回器在大气层内运动时机械能不守恒，在大气层外运动时机械能守恒，整个过程返回器机械能不守恒，故D错误。 故选BC。 三、实验解答题（共48分，21题8分，22题2分，23题5分，24题2分，25题7分，26题8分，27题5分，28题5分，29题4分，30题2分。） 21. （1）如图所示，电压表的示数为_______V。 （2）如图所示，电阻箱的示数为_______Ω。 （3）在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入密度比水大的硫酸铜溶液，开始可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面，如图所示。静放数天后，可以看到__________________________________________________，这属于液体的扩散现象。 （4）如图所示，小明把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面，测得示数为2.5 N，然后使玻璃板刚好和水面接触，再慢慢地提起弹簧测力计，玻璃板离开水面时观察到____________________________，说明分子间存在引力。 【答案】（1）1.7 （2）2023 （3）界面模糊，颜色逐渐变均匀 （4）弹簧测力计的示数会大于2.5N 【解析】 【小问1详解】 由图可知，电压表接小量程，分度值是0.1V，其示数为1.7V。 【小问2详解】 按照电阻箱的读数方法，用“△”所对的数字乘以下面的倍数，然后把它们相加，就得出电阻箱的示数，则电阻箱的示数为 【小问3详解】 开始看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面，由于液体分子在不停地做无规则运动，所以静放数天后，可以看到界面模糊，颜色逐渐变均匀，这属于液体的扩散现象。 【小问4详解】 玻璃板离开水面时，由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，所以可以看到弹簧测力计的示数会大于2.5N。 22. 根据如图所示的实物图，在虚线方框内画出对应的电路图（必须画在虚线框内）。 【答案】 【解析】 【详解】根据实物图可知，从正极出发分两条支路，一支路经开关、灯泡；另一支路经灯泡；然后两路汇合共同经过开关回到电源负极；电路图如下图所示： 23. 在探究物体重力势能的大小与哪些因素有关的实验中，小亮设计了如图所示的实验。在容器中装入适量的细砂，将木质小桌放在平整的细砂上，将铁块置于木质小桌正上方，各次实验中铁块从图中水平虚线处由静止释放，铁块自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动，并使桌腿陷入细砂中相应的深度。A、B、C三个铁块的质量关系为，甲、乙、丙、丁四次实验中，桌腿陷入细砂中的深度依次增大（图中未画出，铁块下落的高度远大于桌腿陷入细砂中的深度），请回答下列问题： （1）实验中通过_________来反映铁块重力势能的大小； （2）若要探究物体重力势能大小与物体被举高的高度是否有关，应选择_________（填实验序号）两次实验； （3）小亮利用乙、丙、丁三次实验，探究“物体重力势能的大小与质量的关系”，他的探究中存在的问题是______。 【答案】 ①. 桌腿陷入细砂中的深度 ②. 甲、乙 ③. 没有控制高度相同 【解析】 【详解】（1）[1]物体A的重力势能越大，对桌子做功越多，桌腿陷入细沙中的深度越大，运用看得见的桌腿陷入细沙的深度来描述重力势能的大小。 （2）[2]探究物体重力势能的大小与物体被举高的高度是否有关，应该改变高度，控制物体的动能相同，故应该选择甲、乙两次实验。 （3）[3]小亮利用乙、丙、丁三次实验，质量不同，高度不变，而探究“物体重力势能的大小与质量的关系”时，需要高度不变，改变质量，故乙、丙、丁三次实验存在的问题是没有控制高度相同。 24. 在物理课上，小珺和小乐利用西红柿、铜片、锌片自制了水果电池。如图所示，她们将铜片、锌片插入到西红柿的深度为2cm，用电压表测出两金属片间的电压为0.4V；接着保持两金属片插入到西红柿的深度仍为2cm，减小两金属片间的距离，用电压表测出两金属片间的电压为0.6V。请你根据她们的实验过程，提出一个可探究的科学问题：______。 【答案】水果电池的电压与两金属片间的距离是否有关 【解析】 【详解】根据实验，保持两金属片插入到西红柿的深度不变，两金属片的距离不同时，金属片之间的电压不同，可进一步探究水果电池的电压与两金属片间的距离的关系，故可提出一个可探究的科学问题：水果电池的电压与两金属片间的距离是否有关。 25. 在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时，小明进行如下实验。如图所示，实验板上固定了四根金属丝。a、b、c的长度均为1m，d的长度为0.5m。a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同。 (1)将所选的合金丝依次接在M、N两点间，闭合开关后，可以根据电流表的示数的变化，间接得到各合金丝电阻大小关系，这种研究问题的方法叫做______（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”） (2)在探究电阻与金属丝横截面积的关系时，选用______两根金属丝； (3)依次将a、d两根金属丝连入电路后，可探究电阻与______的关系，电流表示数大说明该金属丝的电阻______。（选填“大”或“小”） 【答案】 ①. 转换法 ②. a、c ③. 长度 ④. 小 【解析】 【详解】(1)[1]将所选的合金丝依次接在M、N两点间，闭合开关后，可以根据电流表的示数的变化，间接得到各合金丝电阻大小关系，这种研究问题的方法叫做转换法，将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量。 (2)[2]在探究电阻与金属丝横截面积的关系时，根据控制变量法思想，应选用材料、长度想再的a、c两根金属丝。 (3)[3][4]依次将材料、横截面积相同的a、d两根金属丝连入电路后，可探究电阻与长度的关系，根据可知电流表示数大说明该金属丝的电阻小。 26. 小华利用如图甲所示的电路，测量小灯泡L在不同电压下的电阻。请按要求完成下列问题： （1）请添加一条导线，将图甲所示的实验电路补充完整。（ ） （2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是_________（选填选项前的字母）。 A.电流表的正负接线柱接反了 B.电压表的量程选小了 C.灯泡L断路 D.灯泡L短路 （3）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为__________A，灯泡L的电阻值为____________Ω。 【答案】 ①. ②. C ③. 0.5 ④. 5 【解析】 【详解】（1）[1]滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中，如图所示 （2）[2]灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的小灯泡断路了，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）[3][4]图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A。 [5]由欧姆定律可知，灯泡L正常发光时的电阻值为 27. 某同学猜想物体的动能大小可能与物体的质量和速度有关，为了验证猜想，他设计了下图中甲、乙两组对比实验。他让小钢球从同一斜面由静止开始滚下，并将静止在水平面上的木块撞出一段距离，实验情景分别如图中甲、乙所示。 （1）上述实验中物体的动能是指________（选填字母） A. 小钢球撞击木块时的动能 B. 小钢球撞击木块后的动能 C. 小木块被钢球撞击后的动能 （2）他用图甲上下两图所示的对比实验是为了验证物体的动能与________有关； （3）他用图乙上下两图所示的对比实验不能验证其另外一个猜想，主要原因是：________。 【答案】（1）A （2）速度（或物体的速度） （3）没有控制小钢球撞击木块时的速度相同（或没有控制小钢球的速度相同） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，实验中需要改变小球的质量或小球撞击木块时的速度，所以是探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 图甲上下两图，小球质量相同，小球下落的高度不同，是为了验证物体的动能与速度（或物体的速度）有关。 【小问3详解】 图乙上下两图所示的对比实验不能验证其另外一个猜想，即动能与质量的关系，但上下两图中小球下落的高度不同，根据控制变量法，则没有控制小钢球撞击木块时的速度相同（或没有控制小钢球的速度相同）。 28. 为了验证并联电路中干路电流与支路电流的关系，小陆选用了下列符合实验要求的实验器材：电源（电源两端的电压一定）、阻值已知的定值电阻和开关各1个，电阻箱（电路图符号）一个，电流表两块，导线若干。小陆利用上述器材设计了一个实验证明：两个电阻与并联时，如果的阻值保持不变，则干路电流I与通过电阻的支路电流有关。 （1）请在虚线框图画出小陆所设计的实验电路图_______。 （2）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整： ①将调节电流表调零，断开开关S，按电路图连接电路，调节电阻箱的阻值为适当的阻值； ②闭合开关S，分别读出两个电流表的示数I、，将I、的测量数据记录在实验数据表中； ③断开开关S，______。闭合开关S，分别读出两个电流表的示数I、，将I、的测量数据记录在实验数据表中。 （3）请根据小陆的实验步骤画出实验数据记录表格_______。 【答案】（1） （2）调节电阻箱R2的阻值为适当的阻值 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 定值电阻R1与电阻箱R2并联，两个电流表分别测量通过变阻箱的电流和通过干路中的电流，如图所示： 【小问2详解】 ③断开开关S，调节电阻箱R2的阻值为适当的阻值。闭合开关S，用电流表A2测出通过电阻箱R2的电流I2，用电流表A1测量通过干路的电流I，将I、I2的测量数据记录在实验数据记录表中。 【小问3详解】 实验表格中要有干路的电流I和通过电阻箱的电流I2，实验数据记录表 I2/A I/A 29. 实验桌上有如下器材：学生电源，规格为“”的滑动变阻器，已调零的电压表和电流表，阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个，开关和导线。为了探究“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”，小海选用上述器材连接了如图所示的电路，并将学生电源调到恒压挡。 （1）小海先将定值电阻的阻值为连入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一合适值，此时电流表的示数为，记录数据，断开开关； （2）______，读出电流表的示数并把、的数值记录在表格中； （3）小海在完成以上两次实验后，当将定值电阻更换为时，发现无论怎么调节滑动变阻器，电压表都无法恢复到前两次的示数，为了完成此次探究任务，请你帮他提出一种改进方案，方案中需要写出具体数值和推导过程______。（可适当增加实验器材） 【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 【解析】 【详解】[1]探究导体的电流与导体的电阻的关系，就要保持电压一定，所以定值电阻两端的电压应该保持不变，当将电路中的定值电阻从5Ω更换为后，闭合开关，根据串联分压可知，电压表的示数变大，为了保持电压表示数不变，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知，增大变阻器连入电路的阻值，需要将滑动变阻器滑片向B端移动。当定值电阻的阻值为5Ω时，电路中的电流为0.4A，所以定值电阻两端的电压设定值为 所以（2）中的操作是将阻值为的定值电阻连入电路，将滑动变阻器滑片向B端移动，直至电压表的示数为2V，读出电流表的示数并把、的数值记录在表格中。 [2]改进方案：只更换更大阻值的滑动变阻器，需满足最大阻值； 推导：根据串联分压，当定值电阻越大，为了使定值电阻两端电压保持不变，需要滑动变阻器阻值更大，因此，当定值电阻为时，对应的滑动变阻器阻值最大，需满足 解得，所以滑动变阻器的阻值至少为。 30. 小明利用一块电压表和阻值已知的电阻以及其他满足实验要求的器材，测量电阻的阻值，电路连接如图所示，电源两端的电压保持不变，定值电阻。 （1）请把小明的实验步骤补充完整： ①只闭合开关S、，记录电压表的示数为： ②__________，记录电压表的示数为。 （2），，则_________。 【答案】（1）只闭合开关S、S2 （2）5 【解析】 【小问1详解】 只闭合开关S、S1，电压表测的是R0两端的电压U1，要知道Rx两端的电压，可以通过测出电源电压，利用串联电路电压规律求得Rx两端的电压。故接着的操作是只闭合开关S、S2，记录电压表的示数为U2，这个U2就是电源电压。 【小问2详解】 电路中的电流为 侧Rx的阻值为 四、科普阅读题（共4分） 31. 请阅读《酒精测试仪》并回答题 酒精测试仪 执勤交警利用呼气式酒精测试仪来确定驾驶人的血液酒精浓度，我国目前主要应用的类型有半导体型和燃料电池型呼气酒精测试仪。 半导体型酒精测试仪利用仪器中气敏材料的电阻率随空气中酒精蒸气浓度的增加而减小的特性进行测量。当接触的气体中其敏感的气体浓度增加，它对外呈现的电阻值就降低。使用简单的电路即可将电阻值的变化转换为与该气体浓度相对应的电信号输出。 燃料电池型酒精测试仪主要基于电化学原理。如图所示，燃料电池有两个铂（Pt）电极，中间夹着多孔酸电解质材料。当司机呼出的气体流过燃料电池的一侧（如图中为左侧）时，铂（Pt）会氧化气体中的全部酒精，产生醋酸、质子和电子。产生的电子从该铂（Pt）电极流过导线，通过微处理器（测量电流）、液晶显示屏和另一端的铂（Pt）电极，形成电流。质子通过电极间的质子交换膜，与氧和另一侧的电子结合形成水。在此过程中，被氧化的酒精越多，微处理器显示的电流值就越大。 根据以上材料，回答下列问题： （1）无论是燃料电池型呼气酒精测试仪，还是半导体型酒精测试仪，都是将酒精浓度转换为______信号（选填“电”，“声”，“光”）进行间接测量的。其中基于燃料电池型呼气酒精测试仪的检测原理可知，被测试者呼出的酒精含量越高，该电学量的值越______；（选填“大”或“小”） （2）如图所示，左侧铂（Pt）电极相当于电源的______极；（选填“正”或“负”） （3）针对如图所示的原理，在酒精被氧化产生电子后，电子沿外电路形成电流的过程中，小明构建了如图所示的模型。若已知导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速度为v，一个电子的电荷量为e。则在t时间内通过导体横截面的总电荷量的表达式为______。（用题目中的字母表示）。 【答案】（1） ①. 电 ②. 大 （2）负 （3）nvtSe 【解析】 【小问1详解】 [1]由材料可知，酒精测试仪有半导体型和燃料电池型呼气酒精测试仪，都是将酒精浓度转换为电信号，通过间接进行测量。 [2]由材料可知，被氧化的酒精越多，微处理器显示的电流值就越大，由燃料电池型呼气酒精测试仪的检测原理可知，被测试者呼出的酒精含量越高，该电学量的值越大。 【小问2详解】 由材料可知，产生的电子从该铂（Pt）电极流过导线，通过微处理器（测量电流）、液晶显示屏和另一端的铂（Pt）电极，形成电流，电流的方向与电子定向移动的方向相反，所以电流的方向是从一端的铂（Pt）电极经过液晶显示屏、微处理器、导线到达左侧铂（Pt）电极，左侧铂（Pt）电极相当于电源的负极。 【小问3详解】 在t时间内电荷移动的距离l=vt，已知单位体积内的自由电荷数为n，则在t时间内通过导体某一横截面的电荷数N=nvtS，在t时间内通过导体某一横截面的总电荷量为 Q=Ne=nvtSe 五、计算题（共8分，32题4分，33题4分） 32. 如图所示，电源两端的电压U的保持不变。闭合开关、，电流表示数为2A。闭合开关，断开开关，电流表示数为1.5A。已知电阻，求： （1）电源两端的电压U。 （2）电阻的阻值。 【答案】（1）15V （2）30Ω 【解析】 【小问1详解】 由电路图知道，当闭合开关S1，断开开关S2 时，只有R1 接入电路中，电流表测电路中电流，所以，由知道，电源两端的电压是 U=U1 =I1 R1 =1.5A×10Ω=15V 【小问2详解】 当闭合开关S1、S2 时，两电阻并联，由于并联电路的总电流等于各支路电流之和，所以，通过R2 的电流是 I2 =I-I1 =2A-1.5A=0.5A 电阻的阻值 33. 小东设计了一个暖箱温度显示器，如图甲所示，其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度，已知电源电压恒定为4V，电压表的量程为0~3V，阻值为150Ω，是热敏电阻其阻值与温度的关系如图乙所示。求： （1）当暖箱内温度为20℃时，电压表的示数； （2）为了保证电路中的电表不超过量程，暖箱内可以测量的最高温度为多少。 【答案】（1）1.5V （2）100℃ 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，热敏电阻R1与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压。由图乙知当暖箱内温度为20℃时热敏电阻R1的阻值为250Ω，电路中的电流 R0两端的电压为 U0=IR0=0.01A×150Ω=1.5V 即电压表的示数为1.5V。 【小问2详解】 由图象可知，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值减小，电路的总电阻减小，由电路中的电流变大，电压表的示数变大，所以当电压表的示数为3V时，暖箱内的温度最高，因串联电路中各处的电流相等，所以，当电压表的示数为3V时，通过电路的电流为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，热敏电阻R1两端的电压 U1=U-U0大=4V-3V=1V 此时热敏电阻的阻值 由图象可知，暖箱内的最高温度是100℃。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $