精品解析：广东省揭阳真理中学2024-2025学年九年级下学期第一次训练物理试题

2024～2025学年度第二学期第一次综合训练 九年级物理科试卷 一、选择题（共7小题，每小题3分，共21分） 1. 学会估测是中学生必备的素养之一，下列估测合理的是（ ） A. 家庭电路电压约为 B. 壁挂式空调正常工作时通过的电流约为 C. 教室内每盏日光灯正常工作时的功率约为 D. 家中电风扇正常工作消耗的电能约为 2. 关于热现象，下列说法正确的是（ ） A. 质量一定的冰块在熔化过程中，其内能保持不变 B. 铁块不易被压缩，是因为其分子间存在引力 C. 墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子运动快慢与温度有关 D. 扫地时飞扬的尘土，说明分子在不停地运动 3. 下列物品中，可以把电能转化为机械能的是（　　） A. 发电机 B. 干电池 C. 电动机 D. 电炉 4. 高速公路收费站对超载货车实施计重收费，小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图，对于小明同学的设计，如下表述正确的是（　　） A 当车辆越重时，电路中电流越大 B. 称重表由电压表改装 C. 当车辆越重时，电路中总功率越小 D. 当车辆越重时，R的阻值变大 5. 如图所示，关于电与磁下列说法正确的是（ ） A. 图甲，闭合电路的部分导体在磁场中运动时，导体中就能产生感应电流 B. 图乙，闭合开关，滑动变阻器滑片 P 向右滑动时，弹簧测力计的示数变大 C. 图丙，该现象是由著名的物理学家法拉第发现的 D. 图丁，闭合开关，导体棒能左右来回运动 6. 可见光是电磁波家族的一员，某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。下列说法正确的是（　　） A. 该过程发生能量转换是电能→机械能→光能 B. 化石能源、太阳能都是可再生能源 C. 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能 D. 体检胸透用的X射线传播速度比可见光更快 7. 有A、B两个小灯泡，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”，灯泡电阻不受温度影响。下列说法正确的是（） A. 它们都正常工作时，B灯比A灯亮 B. A灯电阻比B灯电阻大 C. 把它们串联在4V的电源下，A灯比B灯亮 D. 把它们串联起来，使其中一盏灯正常发光，另一灯安全，则两灯两端总电压为9V 二、填空题（共7小题，每小题3分，共21分） 8. 家里的照明灯与电视机是______联的，开关与它控制的灯是______联的。某电阻丝的阻值为20Ω，通过它的电流为0.1A，通电时间为1min，则该电阻丝产生的热量是______J。（阻值保持不变） 9. 《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导线周围存在______。 10. 如图所示，取两个相同的不带电的验电器A和B，用与丝绸擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球后，验电器A带___________电；图中用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A和B连接起来的瞬间，验电器B的箔片张开，说明验电器B的箔片___________（选填“得到”或“失去”）电子，金属棒中的电流方向是___________（选填“从A到B”或“从B到A”）。 11. 汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过________来传递信息，其在真空中的传播速度为________m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是________信号． 12. 如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围____ （填“有”或“无"）磁感线，小磁针静止时左端为_______填“S”“或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将____ （填 “变大”、“变小”或“不变"）。 13. 如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电压为的电路中，只闭合开关S，则此时小灯泡的电阻为____________；再闭合开关，通过定值电阻的电流是____________A，此时电流表的示数为____________A。 14. 小明将家中其他用电器关闭，让标有“220V，1250W”的暖风机单独工作，观察到1min内电能表的指示灯闪烁了32次。暖风机在这1min内的实际功率是_________W，此时家庭电路中的电压_______（选填“大于”“小于”或“等于”）220V。一蓝牙耳机内的微型充电电池上标有“3.7V，”字样，则该电池充满电后储存的电能是__________J。 三、作图题（共7分，2+2+3） 15. 请根据下面的实物连接图在右边的方框内画出电路图（电动机的符号 ）。 16. 如题图所示，请将插座、电灯、开关正确接入电路，要求开关只控制电灯 17. 如图所示，蹄形电磁铁右端放置一条形磁体，通电后发现条形磁体与蹄形电磁铁相互吸引，小磁针静止在如图所示位置。请你画出∶ （1）电源的极性（用“十”或“一”表示）。 （2） A点磁感线的方向。 （3）小磁针右端的磁极（用“N”或“S"表示）。 四、实验题（本大题3小题，共20分） 18. 亲爱的同学，请你根据掌握的物理知识，回答下列问题。 （1）如图1所示，变阻箱示数为___________Ω；如图2所示，电压表示数为___________V，如图3所示，电能表的示数为___________kW·h。 （2）如图4所示，弹簧测力计分度值是___________N，指针所示被测物重是___________N。 （3）用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中，磁体不动，导体ab水平向左运动，灵敏电流计指针向右偏转；导体ab不动，磁体水平向左运动，灵敏电流计指针向___________（选填“左”或“右”）偏转；导体ab在图示位置竖直方向上下运动，灵敏电流计___________（选填“发生”或“不发生”）偏转。 19. 探究并联电路中电流的规律，实验电路如图甲所示： （1）在连接电路时，开关应_______，闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因可能是电流表_______； （2）用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流，改变电源电压，重复实验，记录数据如下表；该表格设计的不足之处是_______； 实验序号 B处的电流IB C处的电流IC A处的电流IA 第一次测量 0.1 0.1 0.2 第二次测量 0.14 0.14 0.28 第三次测量 0.22 0.22 0.44 （3）根据表格数据可以初步得出以下实验结论，在并联电路中： ①干路电流与各支路电流的关系：_______； ②通过各支路的电流大小相等。 （4）①和②两个结论_______（选填“一定”或“不一定”）普遍成立，接下来的实验操作应该是：_______。 20. 小明用伏安法测量小灯泡的电阻，待测小灯泡L1的额定电压为2.5V。 （1）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，读数为_______V。要测量灯泡正常工作时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向_____（填A或B）端移动； （2）移动滑片，记下多组数据，并且绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）Ω，测量小灯泡的电阻时，_________（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值；原因是____________________。 （3）完成上述实验后，小明又设计了一种方案，也测出了Rx的电阻值，电路图如图丁所示。R0为阻值已知的定值电阻，电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下： ①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ②_____________，用电压表测出电源的电压U； ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝____________________。 五、计算题（本大题2小题，第19小题7分，第20小题6分，共13分） 21. 无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了，发动机提供的牵引力为，消耗柴油2.1kg。已知，，求： （1）2.1kg的柴油完全燃烧释放的热量； （2）汽车发动机的效率； （3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从20℃加热到70℃？ 22. 图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，、都是发热电阻，当电路只闭合开关时，为保温挡；当同时闭合开关、时，为加热挡。孵化器相关参数如下表所示。求： 额定电压 额定功率 加热挡 保温挡 （1）孵化器在保温挡正常工作时的电流； （2）孵化器的电阻； （3）孵化器在加热挡正常工作，电流所做的功。 六、综合能力题（本大题3小题，共18分） 23. 为了缓解空气污染，可以利用核能、太阳能电池进行发电。市委市政府为了缓解空气污染，在某市启动了“光伏工程”示范项目，利用太阳能电池在太阳光照射下发电。如图所示是某项安装的总功率为20kW的光伏发电系统。请回答： 规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量（CADR） GH-2034A型 220V 50Hz 44W 138m3/h （1）光伏发电系统发电时，___________能转化为___________能；核电站是利用原子核发生的核___________（选填“裂变”或“聚变”）产生的核能来发电的； （2）按一天的有效光照时间8h计算，某中学光伏发电系统一天共发电___________kW·h，这些发电量如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧___________kg煤（煤的热值q煤=3.0×107J/kg）； （3）请结合所了解的知识，谈谈家庭光伏发电的优点：___________（谈一点即可）。 24. 如图甲为某科学小组设计的模拟汽车左右转向指示灯电路。电源电压恒定不变，R0=120Ω，指示灯规格均为“12V；6W”。任意接通对应的开关，指示灯两端实际电压变化规律均如图乙所示，对应指示灯会暗（微弱发光）、亮（正常发光）闪烁发光。（电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，指示灯的阻值R不变） （1）电磁铁是利用电流的________效应工作的，图甲中电磁铁上端为________（选填“N”或“S”）极； （2）转向开关绕“O”点由“1”旋到接通“2”时，________转指示灯闪烁发光； （3）指示灯发光时，当触点A、B断开，指示灯较________（选填“亮”或“暗”），此时指示灯两端电压为U1=________V； （4）当开关由“1”旋到接通“2”时，指示灯工作3s，其消耗的电能约为________J。（保留一位小数） 25. 阅读短文，回答问题 刀片式磷酸铁锂电池 我国新能源汽车电池技术全球领先，目前我国新能源汽车所用电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。“刀片电池”是我国新一代磷酸铁锂电池的一个名称，如图所示，刀片电池延续了磷酸铁锂的技术路线，通过改变电芯的形状优化了磷酸铁锂电池的性能。测试结果发现，这款电池在电池的空间利用率、能量密度、电池结构强度、电池轻量化、电池安全性等方面具有更优化的设计，电池的能量密度是指电池平均单位体积或质量所能储存的电能。电池的能量密度一般分质量能量密度和体积能量密度两个维度，如图所示。 电池质量能量密度； 电池体积能量密度。 多片“刀片电池”串联起来就组装成电池组，国内某车型所安装的电池组的相关数据如表所示。 电池组 满电时储存的电能 76.8kW·h 体积能量密度 442Wh/L 质量能量密度 170Wh/kg 稳定的放电电压 384V 包含“刀片电池”数量 120片 （1）该电池组在充电过程中主要将电能转化为______能。 （2）从表中数据可知，单片“刀片电池”稳定放电电压为______V。单片“刀片电池”满电时储存的电能为______kW·h。 （3）若利用充电功率恒为100kW的充电桩对该电池组进行充电，可在0.5h内将该电池组从电量为30%充至80%，此过程中的充电效率是______。 （4）从表中数据可知，这个磷酸铁锂电池的平均密度为______，通常情况下，三元锂电池的平均密度大约是，这就体现了磷酸铁锂电池在______（在下列选项中选填一个序号）方面比三元锂电池具有更优化的设计。 ①空间利用率　②能量密度　③电池结构强度　④电池轻量化　⑤电池安全性 （5）测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试，充满电后，测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶1h，电池组的电量减少了12.5%，已知测试过程中该汽车的能量转化效率为80%，此过程该车牵引力做功的功率是______W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024～2025学年度第二学期第一次综合训练 九年级物理科试卷 一、选择题（共7小题，每小题3分，共21分） 1. 学会估测是中学生必备的素养之一，下列估测合理的是（ ） A. 家庭电路电压约为 B. 壁挂式空调正常工作时通过的电流约为 C. 教室内每盏日光灯正常工作时的功率约为 D. 家中电风扇正常工作消耗的电能约为 【答案】B 【解析】 【详解】A．不同的电源提供不同的电压，我国家庭电路的电压约为220V，故A不符合题意； B．壁挂式空调的额定功率在1100W左右，则电流约为 故B符合题意； C．根据常见用电器的工作功率可知，教室内一盏日光灯的额定功率约为40W，故C不符合题意； D．家中电风扇的额定功率约为60W，正常工作消耗的电能约为 故D不符合题意。 故选B。 2. 关于热现象，下列说法正确是（ ） A. 质量一定的冰块在熔化过程中，其内能保持不变 B. 铁块不易被压缩，是因为其分子间存在引力 C. 墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子运动快慢与温度有关 D. 扫地时飞扬的尘土，说明分子在不停地运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．质量一定的冰块在熔化过程中，吸收热量，内能增加，故A错误； B．固体、液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故B错误； C．组成物质的分子不停地做无规则运动，墨水在热水中比冷水中扩散得快，说明物体温度越高，分子运动越剧烈，故C正确； D．扫地时尘土飞扬，是固体小颗粒的运动，不是分子运动，该现象不能说明分子在做无规则运动，故D错误。 故选C。 3. 下列物品中，可以把电能转化为机械能的是（　　） A. 发电机 B. 干电池 C. 电动机 D. 电炉 【答案】C 【解析】 【详解】A．发电机的原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故A不符合题意； B．干电池是提供电能的装置，将化学能转化为电能，故B不符合题意； C．电动机工作时，要消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能，故C符合题意； D．电炉是用来供暖的，将电能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 4. 高速公路收费站对超载货车实施计重收费，小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图，对于小明同学的设计，如下表述正确的是（　　） A. 当车辆越重时，电路中电流越大 B. 称重表由电压表改装 C. 当车辆越重时，电路中总功率越小 D. 当车辆越重时，R的阻值变大 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知，称重表与电阻串联，所以称重表由电流表改装。当车辆越重时，滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变短，则电阻R变小，电路中的总电阻越小；由可知，电源电压不变，电路中的总电阻越小，电路中的电流越大；由可知，电源电压不变，电流变大，电路中总功率越大；故BCD错误，A正确。 故选A。 5. 如图所示，关于电与磁下列说法正确的是（ ） A. 图甲，闭合电路的部分导体在磁场中运动时，导体中就能产生感应电流 B. 图乙，闭合开关，滑动变阻器滑片 P 向右滑动时，弹簧测力计的示数变大 C. 图丙，该现象是由著名的物理学家法拉第发现的 D. 图丁，闭合开关，导体棒能左右来回运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲装置中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，若运动时不切割磁感线，不会产生感应电流，故A错误； B．图乙实验中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由可知，电路中电流变大，通电螺线管磁性增强，对铁块的吸引力变大，弹簧测力计的示数变大，故B正确； C．图丙是奥斯特发现的电流周围存在磁场，故C错误； D．图丁中电流方向固定不变，因此闭合开关，导体棒在磁场中受力方向不变，不能左右来回运动，故D错误。 故选B。 6. 可见光是电磁波家族的一员，某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。下列说法正确的是（　　） A. 该过程发生的能量转换是电能→机械能→光能 B. 化石能源、太阳能都是可再生能源 C. 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能 D. 体检胸透用的X射线传播速度比可见光更快 【答案】C 【解析】 【详解】A．百叶窗的过程是太阳能板将光能转化为电能，电能再转化为机械能以调节百叶窗开合，是光能→电能→机械能的转化，故A错误； B．太阳能是可再生能源，它可源源不断从自然界获取。而化石能源，像煤、石油、天然气等，是古代生物的化石沉积形成，形成过程漫长且不可再生，用一点少一点，属于不可再生能源 。故B错误； C．在太阳的内部，氢原子核由于发生聚变，对外放出巨大的核能，所以说太阳是一个巨大的“核能火炉”，故C正确； D．X射线和可见光都属于电磁波。在真空中，所有电磁波的传播速度都相同，约为3×108m/s 。所以体检胸透用的X射线传播速度和可见光一样快，并非X射线传播速度比可见光更快。故D错误。 故选C。 7. 有A、B两个小灯泡，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”，灯泡电阻不受温度影响。下列说法正确的是（） A. 它们都正常工作时，B灯比A灯亮 B. A灯电阻比B灯电阻大 C. 把它们串联在4V的电源下，A灯比B灯亮 D. 把它们串联起来，使其中一盏灯正常发光，另一灯安全，则两灯两端总电压为9V 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知，A、B两个小灯泡的额定电压都为6V，额定电功率分别为6W和3W，所以正常下作时，A灯比B灯亮，故A错误； B．灯泡电阻不受温度影响，所以两灯的电阻分别为， A灯电阻比B灯的小，故B错误； C．把它们串联在4V电源下，则通过两灯的电流相等，据知，A灯比B暗，故C错误； D．把它们串联起来，使其中一盏灯正常发光，据串联电路的分压特点有 则A灯的实际电压比乙灯的小，所以正常发光的是B灯，此时A灯的实际电压 两灯两端的总电压 故D正确。 故选D。 二、填空题（共7小题，每小题3分，共21分） 8. 家里的照明灯与电视机是______联的，开关与它控制的灯是______联的。某电阻丝的阻值为20Ω，通过它的电流为0.1A，通电时间为1min，则该电阻丝产生的热量是______J。（阻值保持不变） 【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. 12 【解析】 【详解】[1][2]家里的照明灯、电视机等用电器是互不影响的，独立工作，所以是并联的关系；开关要控制灯，所以开关和它控制的灯是串联的关系。 [3]该电阻丝产生的热量Q=I2Rt=(0.1A)2×20Ω×60s=12J 9. 《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导线周围存在______。 【答案】 ①. S ②. 北 ③. 磁场 【解析】 【详解】[1][2]地磁北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，“司南之构，投之于地，其柢指南”，司南放到地上，静止时“柢”即握柄指向南方，即指向地磁场的北极（N极）， 由于异名磁极相互吸引，可知“柢”是磁体的S极。 [3]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。 10. 如图所示，取两个相同的不带电的验电器A和B，用与丝绸擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球后，验电器A带___________电；图中用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A和B连接起来的瞬间，验电器B的箔片张开，说明验电器B的箔片___________（选填“得到”或“失去”）电子，金属棒中的电流方向是___________（选填“从A到B”或“从B到A”）。 【答案】 ①. 正 ②. 失去 ③. 从A到B 【解析】 【详解】[1]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球后，A验电器由于失去电子而带正电。 [2][3]用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，B验电器上自由电子向验电器A转移，验电器B的箔片失去电子带正电，因为电子带负电，电流方向与电子定向移动方向相反，所以瞬间电流方向（或金属棒中的电流方向）是从A到B。 11. 汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过________来传递信息，其在真空中的传播速度为________m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是________信号． 【答案】 ①. 电磁波 ②. 3×108 ③. 射频 【解析】 【详解】电磁波被广泛用来传递信息，且电磁波可以在真空中传播． 所以汽车GPS导航仪与通讯卫星之间通过电磁波来传递信息； 电磁波在真空中的传播速度与光速相同，为3×108m/s； 如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，在相同时间内变化次数最多的频率最高，所以频率最高的是射频信号，实际应用时射频信号携带着视频和音频信号发射出去，将信息传递到远方． 12. 如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围____ （填“有”或“无"）磁感线，小磁针静止时左端为_______填“S”“或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将____ （填 “变大”、“变小”或“不变"）。 【答案】 ①. 无 ②. S ③. 变小 【解析】 【详解】[1]磁感线一种理想化的物理模型，实际上并不存在，磁场不是由磁感线组成的。 [2]根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则用右手握住导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向右端，即螺旋管的左端为N极，右端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极。 [3]当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，故铁块受到的摩擦力将变小。 13. 如图甲是小灯泡L和电阻R电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电压为的电路中，只闭合开关S，则此时小灯泡的电阻为____________；再闭合开关，通过定值电阻的电流是____________A，此时电流表的示数为____________A。 【答案】 ①. 4 ②. 0.2 ③. 0.7 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，只闭合开关S，电路为小灯泡的简单电路，由图像甲可知，当小灯泡两端电压为2V时，通过它的电流为0.5A，则此时小灯泡的电阻为 [2]再闭合开关，小灯泡和定值电阻并联，定值电阻两端电压也为2V，由图甲可知，通过定值电阻的电流是0.2A。 [3]电流表测干路电流，此时电流表的示数为 I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A 14. 小明将家中其他的用电器关闭，让标有“220V，1250W”的暖风机单独工作，观察到1min内电能表的指示灯闪烁了32次。暖风机在这1min内的实际功率是_________W，此时家庭电路中的电压_______（选填“大于”“小于”或“等于”）220V。一蓝牙耳机内的微型充电电池上标有“3.7V，”字样，则该电池充满电后储存的电能是__________J。 【答案】 ①. 1200 ②. 小于 ③. 6660 【解析】 【详解】[1][2]“1600imp/(kW·h)”表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，1min指示灯闪烁32次时，暖风机消耗的电能为 暖风机在这1min内的实际功率为 因为P实际＜P额（1250W），所以U实际＜U额，即此时家庭电路中的电压小于220V。 [3]该电池充满电后储存的电能为 三、作图题（共7分，2+2+3） 15. 请根据下面的实物连接图在右边的方框内画出电路图（电动机的符号 ）。 【答案】 【解析】 【详解】由实物图画电路图的方法：从电源的正极开始，依次画出灯泡、开关、电动机，直到电源的负极。电路图要画的方正，元件不要画在拐弯处，元件要分散。如图所示： 16. 如题图所示，请将插座、电灯、开关正确接入电路，要求开关只控制电灯。 【答案】 【解析】 【详解】三孔插座连接时，首先要区分火线、零线和地线。左边插孔接零线，右边插孔接火线，上面插孔接地线。开关控制电灯，应与电灯串联，开关一端接火线，确保开关断开时，灯泡不带电；另一端接灯泡上端，螺旋丝上的接线柱接零线，如图所示： 17. 如图所示，蹄形电磁铁右端放置一条形磁体，通电后发现条形磁体与蹄形电磁铁相互吸引，小磁针静止在如图所示位置。请你画出∶ （1）电源的极性（用“十”或“一”表示）。 （2） A点磁感线的方向。 （3）小磁针右端的磁极（用“N”或“S"表示）。 【答案】 【解析】 【详解】（1）由条形磁体N极与蹄形电磁铁下端磁极相互吸引”可得出蹄形电磁铁的下端磁极为S极，上端为N极；根据蹄形电磁铁的上端为N极，利用安培定则可以确定电源的上端为负极，下端为正极。 （2）在磁体外部，磁感线方向从N极指向S极，A点磁感线的方向向左。 （3）由磁极间的相互作用规律可知小磁针右端为N极，如图所示 四、实验题（本大题3小题，共20分） 18. 亲爱的同学，请你根据掌握的物理知识，回答下列问题。 （1）如图1所示，变阻箱示数为___________Ω；如图2所示，电压表示数为___________V，如图3所示，电能表的示数为___________kW·h。 （2）如图4所示，弹簧测力计分度值是___________N，指针所示被测物重是___________N。 （3）用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中，磁体不动，导体ab水平向左运动，灵敏电流计指针向右偏转；导体ab不动，磁体水平向左运动，灵敏电流计指针向___________（选填“左”或“右”）偏转；导体ab在图示位置竖直方向上下运动，灵敏电流计___________（选填“发生”或“不发生”）偏转。 【答案】 ①. 108 ②. 12.5 ③. 931.6 ④. 0.2 ⑤. 2.8 ⑥. 左 ⑦. 不发生 【解析】 【详解】（1）[1]如图1所示，变阻箱示数为 [2]如图2所示，电压表选用的是0~15V量程，分度值为0.5V，故电压表示数为12.5V。 [3]如图3所示，电能表的示数为931.6kW·h。 （2）[4][5]如图4所示，弹簧测力计分度值是0.2N，指针所示被测物重为2.8N。 （3）[6]由题意知磁体不动，导体ab水平向左运动，灵敏电流计指针向右偏转，若导体ab不动，磁体水平向左运动，相当于ab水平向右运动，切割磁感线的方向发生了变化，则灵敏电流计指针向左偏转。 [7]导体ab在图示位置竖直方向上下运动时，导体ab不切割磁感线，不产生感应电流，故灵敏电流计不发生偏转。 19. 探究并联电路中电流的规律，实验电路如图甲所示： （1）在连接电路时，开关应_______，闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因可能是电流表_______； （2）用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流，改变电源电压，重复实验，记录数据如下表；该表格设计的不足之处是_______； 实验序号 B处的电流IB C处的电流IC A处的电流IA 第一次测量 0.1 0.1 0.2 第二次测量 0.14 0.14 0.28 第三次测量 0.22 0.22 0.44 （3）根据表格数据可以初步得出以下实验结论，在并联电路中： ①干路电流与各支路电流的关系：_______； ②通过各支路的电流大小相等。 （4）①和②两个结论_______（选填“一定”或“不一定”）普遍成立，接下来的实验操作应该是：_______。 【答案】（1） ①. 断开 ②. 正负接线柱接反 （2）电流没有单位 （3）干路电流等于各支路电流之和 （4） ①. 不一定 ②. 更换不同规格的灯泡多次实验 【解析】 【小问1详解】 [1]在连接电路时，为了保护电路元件，开关应处于断开状态。 [2]闭合开关试触时，发现电流表的指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。 【小问2详解】 表格设计中缺少电流的单位。 【小问3详解】 根据表格数据，可以初步得出以下实验结论： 在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 【小问4详解】 [1][2]表格中经过各支路的电流大小均相等。这个结论是支路上灯泡的规格相同得到的，不能作为普遍规律。当支路灯泡的规格不同时，通过各支路的电流大小可能会不同。 因此，结论②不一定普遍成立。为了验证这个结论的普遍性，接下来的实验操作是：更换不同规格的灯泡，重新进行多次实验，并记录数据进行分析。 20. 小明用伏安法测量小灯泡的电阻，待测小灯泡L1的额定电压为2.5V。 （1）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，读数为_______V。要测量灯泡正常工作时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向_____（填A或B）端移动； （2）移动滑片，记下多组数据，并且绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）Ω，测量小灯泡的电阻时，_________（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值；原因是____________________。 （3）完成上述实验后，小明又设计了一种方案，也测出了Rx的电阻值，电路图如图丁所示。R0为阻值已知的定值电阻，电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下： ①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ②_____________，用电压表测出电源的电压U； ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝____________________。 【答案】（1） ①. 1.80 ②. B （2） ①. 8.3 ②. 不需要 ③. 灯泡电阻受温度影响，求平均值没意义 （3） ①. 闭合开关S、S1 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]电压表使用0~3V量程，分度值为0.1V，此时读数为1.80V。 [2]要将灯泡两端电压增大到2.5V，必须增大通过灯泡的电流，此时要减小变阻器连入电路的阻值，因此要将滑片向B端移动。 【小问2详解】 [1]小灯泡正常发光时的电阻为 [2][3]因为小灯的电阻随温度的变化而变化，因此对不同温度下小灯的电阻求平均值没有意义，所以不需要多次测量求平均值。 【小问3详解】 [1]此实验的原理是通过电压表测量出总电压与待测电阻两端电压，求出已知电阻两端电压，结合已知电阻阻值可求出电路中电流，再结合待测电阻两端电压求出待测电阻阻值。因此，第二步为：闭合S1，用电压表测出电源的电压。 [2]待测电阻阻值为 五、计算题（本大题2小题，第19小题7分，第20小题6分，共13分） 21. 无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了，发动机提供的牵引力为，消耗柴油2.1kg。已知，，求： （1）2.1kg的柴油完全燃烧释放的热量； （2）汽车发动机的效率； （3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从20℃加热到70℃？ 【答案】（1） （2） （3）400kg 【解析】 【小问1详解】 2.1kg的柴油完全燃烧释放的热量为 【小问2详解】 牵引力做的有用功为 汽车发动机的效率为 【小问3详解】 若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可加热水的质量为 22. 图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，、都是发热电阻，当电路只闭合开关时，为保温挡；当同时闭合开关、时，为加热挡。孵化器相关参数如下表所示。求： 额定电压 额定功率 加热挡 保温挡 （1）孵化器在保温挡正常工作时的电流； （2）孵化器的电阻； （3）孵化器在加热挡正常工作，电流所做的功。 【答案】（1）0.1A （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意和电路图可知，只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，孵化器处于保温挡，根据可知，孵化器在保温挡正常工作时的电流为 【小问2详解】 由题意和电路图可知，只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，孵化器处于保温挡；当同时闭合开关S、S1时，两电阻并联，孵化器处于加热挡；因为孵化器处于加热挡时的总功率等于各电阻消耗电功率之和，且两种状态下R2消耗的功率不变，所以孵化器处于加热挡时R1的电功率为 根据可知，孵化器R1的电阻为 【小问3详解】 孵化器在加热挡正常工作5min，电流所做的功为 六、综合能力题（本大题3小题，共18分） 23. 为了缓解空气污染，可以利用核能、太阳能电池进行发电。市委市政府为了缓解空气污染，在某市启动了“光伏工程”示范项目，利用太阳能电池在太阳光照射下发电。如图所示是某项安装的总功率为20kW的光伏发电系统。请回答： 规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量（CADR） GH-2034A型 220V 50Hz 44W 138m3/h （1）光伏发电系统发电时，___________能转化为___________能；核电站是利用原子核发生的核___________（选填“裂变”或“聚变”）产生的核能来发电的； （2）按一天的有效光照时间8h计算，某中学光伏发电系统一天共发电___________kW·h，这些发电量如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧___________kg煤（煤的热值q煤=3.0×107J/kg）； （3）请结合所了解的知识，谈谈家庭光伏发电的优点：___________（谈一点即可）。 【答案】（1） ①. 太阳 ②. 电 ③. 裂变 （2） ①. 160 ②. 64 （3）污染小，节省能源 【解析】 【小问1详解】 [1]光伏发电系统是利用太阳能来发电的，在这个过程中，太阳能转化为电能。 [2]核电站是利用原子核发生裂变产生的核能来发电的，目前核聚变还不能很好地被控制用于发电。 【小问2详解】 [1]已知光伏发电系统总功率20kW，有效光照时间8h，一天的发电量 [2]热电厂热电转换效率为30%，则 即 即 解得。 【小问3详解】 家庭光伏发电具有污染小的优点，因为它利用的是太阳能，太阳能属于清洁能源，在发电过程中不会产生像传统发电方式那样的大量污染物，如二氧化硫、氮氧化物等，同时还能节省传统的不可再生能源，如煤炭、石油等。 24. 如图甲为某科学小组设计的模拟汽车左右转向指示灯电路。电源电压恒定不变，R0=120Ω，指示灯规格均为“12V；6W”。任意接通对应的开关，指示灯两端实际电压变化规律均如图乙所示，对应指示灯会暗（微弱发光）、亮（正常发光）闪烁发光。（电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，指示灯的阻值R不变） （1）电磁铁是利用电流的________效应工作的，图甲中电磁铁上端为________（选填“N”或“S”）极； （2）转向开关绕“O”点由“1”旋到接通“2”时，________转指示灯闪烁发光； （3）指示灯发光时，当触点A、B断开，指示灯较________（选填“亮”或“暗”），此时指示灯两端电压为U1=________V； （4）当开关由“1”旋到接通“2”时，指示灯工作3s，其消耗的电能约为________J。（保留一位小数） 【答案】 ①. 磁 ②. N ③. 右 ④. 暗 ⑤. 2 ⑥. 6.3 【解析】 【详解】（1）[1][2]把螺线管紧密地套在铁芯上，这样就构成了一个电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应效应工作的；由图甲可知，电流从电磁铁下端流入，由安培定则，磁铁上端为N极。 （2）[3]转向开关绕“O”点由“1”旋到接通“2”时，右转指示灯、电磁铁与定值电阻串联连入电路中，电磁铁中有电流通过，右转指示灯发光，由于电磁铁的磁性，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，灯的电压等于电源电压，右转指示灯发光较亮，此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯会亮暗交替发光。 （3）[4][5]指示灯规格均为“12V；6W”，根据P=UI可知灯的额定电流为 由欧姆定律可知灯的电阻为 指示灯发光时，当触点A、B断开，右转指示灯与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律，指示灯的电压小于电源电压，故指示灯发光较暗；由于电磁铁的磁性，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，灯的电压等于电源电压，右转指示灯发光较亮，根据已知条件，因灯（额定电压为6V）正常发光，故可知电源电压为12V；触点A、B断开，指示灯较暗，根据串联电阻的规律及欧姆定律，此时电路的电流 由欧姆定律指示灯两端电压为 （4）[6]当开关由“1”旋到接通“2”时，指示灯工作3s，由乙图可知，交替工作的周期为1.5s，一个周期内正常发光的时间为0.5s，则右转指示灯闪烁交替工作3s内有两个周期，正常发光的时间为 t正常=2×0.5s=1s 微弱发光的时间为 t微弱=3s-1s=2s 由功率公式可得出可得，正常发光消耗的电能为 W正常=PLt正常=6W×1s=6J 较暗发光时消耗电能为 3s内共消耗电能为 W= W正常+ W微弱=6J+0.3J=6.3J 25. 阅读短文，回答问题 刀片式磷酸铁锂电池 我国新能源汽车电池技术全球领先，目前我国新能源汽车所用电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。“刀片电池”是我国新一代磷酸铁锂电池的一个名称，如图所示，刀片电池延续了磷酸铁锂的技术路线，通过改变电芯的形状优化了磷酸铁锂电池的性能。测试结果发现，这款电池在电池的空间利用率、能量密度、电池结构强度、电池轻量化、电池安全性等方面具有更优化的设计，电池的能量密度是指电池平均单位体积或质量所能储存的电能。电池的能量密度一般分质量能量密度和体积能量密度两个维度，如图所示。 电池质量能量密度； 电池体积能量密度。 多片“刀片电池”串联起来就组装成电池组，国内某车型所安装的电池组的相关数据如表所示。 电池组 满电时储存的电能 76.8kW·h 体积能量密度 442Wh/L 质量能量密度 170Wh/kg 稳定的放电电压 384V 包含“刀片电池”数量 120片 （1）该电池组在充电过程中主要将电能转化为______能。 （2）从表中数据可知，单片“刀片电池”稳定的放电电压为______V。单片“刀片电池”满电时储存的电能为______kW·h。 （3）若利用充电功率恒为100kW的充电桩对该电池组进行充电，可在0.5h内将该电池组从电量为30%充至80%，此过程中的充电效率是______。 （4）从表中数据可知，这个磷酸铁锂电池的平均密度为______，通常情况下，三元锂电池的平均密度大约是，这就体现了磷酸铁锂电池在______（在下列选项中选填一个序号）方面比三元锂电池具有更优化的设计。 ①空间利用率　②能量密度　③电池结构强度　④电池轻量化　⑤电池安全性 （5）测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试，充满电后，测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶1h，电池组的电量减少了12.5%，已知测试过程中该汽车的能量转化效率为80%，此过程该车牵引力做功的功率是______W。 【答案】（1）化学 （2） ①. 3.2 ②. 0.64 （3）76.8% （4） ①. 2600 ②. ④ （5）7680 【解析】 小问1详解】 电池组在充电过程中，消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。 【小问2详解】 [1]因为多片“刀片电池”串联起来组成电池组，电池组稳定的放电电压为384V，串联电路中各部分电压之和等于总电压，所以单片“刀片电池”稳定的放电电压为 [2]电池组满电时储存的电能为76.8kW· h，包含120片“刀片电池”，所以单片“刀片电池”满电时储存的电能为 【小问3详解】 充电功率恒为100kW，充电时间为0.5h，则消耗的电能 电池组从电量30%充至80%，则增加的电能为 充电效率 【小问4详解】 [1]由体积能量密度442Wh/L，可得1m3的体积储存的电能为 根据质量能量密度170Wh/kg，可得储存442kW·h电能的质量 所以磷酸铁锂电池的平均密度 [2]因为磷酸铁锂电池的平均密度2600kg/m3小于三元锂电池的平均密度4500~5000kg/m3，所以体现了磷酸铁锂电池在电池轻量化方面比三元锂电池具有更优化的设计。 故选④。 【小问5详解】 电池组满电时储存的电能为76.8kW·h，电量减少了12.5%，则消耗的电能 汽车的能量转化效率为80%，牵引力做功 该车牵引力做功的功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $