精品解析：广东省汕头市潮阳区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024—2025学年度第一学期期末考试试卷 九年级 物理 （满分100分，考试时间为80分钟） 一、单选题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。 1. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度越高，所含的热量一定越多 B. 物体的温度不变，它的内能也可能增大 C. 对物体做功，物体的温度一定升高 D. 物体吸热，温度一定升高 2. 如图所示，下列描述正确的是（ ） A. 如图甲所示，气球摩擦头发后可以吸引头发，说明气球摩擦后能创造电荷吸引头发 B. 如图乙所示，丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带负电 C. 如图丙所示，两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近后相互排斥，说明同种电荷相互排斥 D. 如图丁所示，已知甲、乙是绝缘小球，若甲小球带正电，则乙小球一定带负电 3. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C. 图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D. 图丁，此冲程为做功冲程，机械能转化为内能 4. 下面各组物质中，属于导体的是（　　） A. 铅笔芯和塑料 B. 大地和人体 C. 干木和橡胶 D. 铜和玻璃 5. 如图是兴趣小组根据实验数据作出的两电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲电阻为定值电阻，其阻值大小为5Ω B. 当甲电阻两端的电压为2V时，1min甲电阻消耗的电能为0.8J C. 若将两电阻并联后接在3V的电源上，通电后电路中消耗的总功率为3.6W D. 若将两电阻串联后接在某电源上时，电路中电流为0.5A，则电源电压为4.5V 6. 标有“6V 6W”、“3V 3W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们并联接在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为9V时，灯L1、L2都正常发光 B. 灯L1、L2的实际功率之比为2︰1 C. 电源电压为3V时，通过灯L2的电流比L1大 D. L1比灯L2亮 7. 如图所示，电源电压保持6V不变。电流表的量程为0~0.6A。电压表量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1消耗的最小功率为0.9W B. 电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A C. 变阻器R2接入电路阻值允许变化范围为2Ω~20Ω D. 电路消耗最大总功率3.6W 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8. 神舟飞船在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，通过做功的方式将机械能转化为内能，这与图___________（选填“甲”或“乙”）中汽油机的冲程一致，如果该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功___________次，共完成___________个冲程。 9. 打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是___________现象。慢火熬制，等药汤沸腾后，药香味更加浓郁，这说明温度越高，分子的运动越___________（选填“剧烈”或“缓慢”）。捆扎药包的细绳很难被拉断，是因为分子间存在___________（选填“引力”或“斥力”）。 10. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球，其箔片张开，工作原理是_______。如图，验电器B不带电，当用带有手柄的金属棒把两个验电器的金属球连接起来时，连接瞬间电荷的移动方向由_______（选填“A到B”或“B到A”），手柄的材料应为_______（选填“导体”或“绝缘体”）。 11. 如图甲所示电路，电源两端电压不变，是定值电阻，为滑动变阻器。当开关S闭合后，滑片P从b端移动到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则的阻值为______Ω，电源电压为______V；当滑动变阻器接入电路的阻值变大时，电路的总功率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 小明家的电能表上个月月底表盘示数是，这个月月底示数如图所示。若电费按0.6元/度计算，则他家本月电费为______元。关闭其他用电器，只让电热水壶工作，用时5min烧开一壶水，电能表的指示灯闪烁320次，则电热水壶的功率为______W。若电热水壶内装有1kg的水，初始温度为40℃，此过程中电热水壶的效率为_______[气压为标准大气压，]。 13. 如图所示，电源电压恒定，开关始终闭合。当开关S闭合、甲乙两表均为电压表时，两表示数之比；_______；当S断开、甲乙两表为电流表时，两表示数之比_______，此时消耗的功率之比_______ 14. 如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的______效应，使发热电阻温度快速升高，熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图，封口机的电源电压是3 V，发热电阻R的阻值为1 Ω，闭合开关，则10s内产生______J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更______（选填“大”或“小”）的电阻。 三、作图题：本大题共3小题，每小题2分，共6分。 15. 作图题： （1）如图是测量小灯泡正常发光时的电阻的电路图，请你补充完整； （2）在图所示的电路中，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：闭合电键S后，向右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，电流表的示数变小； （3）设计一个病床呼叫电路。要求：闭合开关S1指示灯L1亮，电铃响；闭合开关S2指示灯L2亮，电铃响。请在图中连线，形成符合要求的完整电路图。 四、实验探究题：本大题共3小题，共21分。 16. 为探究水和食用油的吸热能力，某实验小组同学用如图所示两套完全相同的电加热装置进行实验探究。 （1）开始实验，在两烧杯中分别加入质量和初温__________（选填“相等”或“不相等”）的水和食用油； （2）实验中选用规格相同的电加热器加热，通过比较__________（填“加热时间”或“升高温度”）来反映液体吸收热量的多少； （3）实验开始后，小明每隔1min记录一次水和食用油的温度，得到如图所示的图像，分析可得：质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量__________（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； （4）根据图像数据可知，食用油的比热容为__________J/（kg·℃）； （5）小明联想到家中的电热油汀能够速热是利用了油的比热容较__________（填大或小）。夏天海边昼夜温差小，这是因为水的__________大。 17. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，电源电压为4.50V，小灯泡的额定电压为2.50 V，图甲是连接完整的实验电路。 （1）连接好电路后，闭合开关，小灯泡不发光，两表均无示数，则故障可能是（ ）； A. 小灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 滑动变阻器断路 （2）排除故障后，闭合开关，继续实验，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为______V； （3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻约是______Ω。利用图甲已连接完整的电路还能完成“探究电流与电压的关系”实验吗？______（选填“能”或“不能”）若不能，请说明理由：______； （4）实验过程中发现原来电流表已损坏，为了测量该小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丁所示的电路（已知电源电压为U，R0为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下： ①只闭合开关S、S1，其余断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______； ②只闭合开关S、S2，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③小灯泡额定功率的表达式为P额= _______。 18. 小明在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）在检查电路时，他发现有一根导线连接错误，请你在答题卡的甲图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）更换正常电阻后，AB两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像，分析图像，你认为_______选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是：______； （3）根据乙图的数据判断，要完成该实验选择的滑动变阻器应该是以下哪种规格：______（填下列选项前的字母）； A. 20Ω，0.5A B. 40Ω，0.2A C. 50Ω，1A （4）改正错误后，他们都正确完成了实验，并记录相关数据，描绘出合理的图像，据此得出结论：______； （5）实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置（电源、开关未画出）。 图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 19. 如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600”，它可以承担大型灭火、水上救援等任务，若该两栖飞机以一定的速度匀速直线飞行一段距离，消耗了50kg的航空燃油，已知发动机的效率为40%，求： （1）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量；[航空燃油的热值：] （2）飞机发动机在这段飞行中所做功。 20. 如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，它具有加热和保温两挡，和均为发热电阻（电阻值不随温度变化），S为电源开关，为自动温控开关。如图丙是电热中药壶一次正常工作过程的电功率P与时间t的关系图象。[取]求： （1）电热中药壶将2kg中药液从20℃加热至100℃，求中药吸收的热量； （2）电阻阻值； （3）电热中药壶正常工作10min内消耗的电能。 六、综合题：本大题共3小题，共18分。 21. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4500mA·h （1）表格中的电池“容量”，可由电流与______（选填“时间”或“电压”）乘积所得，给电池充电的过程，电能转化为______能。 （2）该锂电池充满电后能储存的电能为______J； （3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是：充电线尽可能做得粗一些，目的是______（选填“增大”或“减小”）电阻，使充电过程中产生的热量少一些； （4）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，600mA”，另一个标注“输出5V，4A”；其中有一个是快速充电器，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为_______J，选用快速充电器将上述电池从20%充满需要______min。 22. 经过课堂学习，某物理实践小组设计了一种质量测量装置（电子秤），其原理如图甲所示，电源电压恒为6V，电阻为，电压表量程为0~3V（可显示质量大小），是力敏电阻，其阻值随压力变化图像如图乙所示。O点是杠杆ABO的支点，托盘固定在A点，。托盘及杠杆组件的质量忽略不计。请回答下列问题：（g取10N/kg） （1）当托盘所受压力增大时，从乙图可知，力敏电阻的阻值______，观察甲图，此时电压表的示数______（以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）当电压表的示数为3V时，的阻值为_______。在保证电路安全的前提下，电子秤能称量的最大质量是______kg； （3）为了提高质量测量精确度，再次设计测量装置时，以下方法不可行的是______。 A 增大OA同时减小OB B. 适当增大电源电压 C. 电压表量程更换为0~15V 23. 我国汽车工业发展迅猛，在智能驾驶等领域受到了国内外的认可。某款国产油电混合动力汽车的工作原理如图甲所示。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时，内燃机就会启动，此时内燃机给蓄电池充电，蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电。 （1）智能驾驶系统所用到的芯片是由______（选填“半导体”或“超导体”）制成的；图乙是某汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是_______（选填“串联”或“并联”）的； （2）在该次测试中，所用燃料的热值为，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是______J；若该次测试中，汽车牵引力做的功是，且该油电混动汽车内燃机的效率为40%，则此过程中蓄电池的电能增加了______J（忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失）； （3）在高速路入口，交通部门常用“地磅”检测车辆是否超载。为了研究地磅的工作原理，学习小组设计了模拟地磅原理的简化电路图，如图丙所示。电源电压恒为6V，定值电阻为，电压表量程为，力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图丁所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将汽车模型静置于其上；（g取10N/kg） ①如图丙，汽车模型总重力越大，电压表示数越_______； ②若货车模型重力为10N，则此时电压表示数为_______V； ③为保障电路各元件均不被损坏，汽车模型重力达到最大时，汽车模型最大重力______N。 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考试试卷 九年级 物理 （满分100分，考试时间为80分钟） 一、单选题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。 1. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度越高，所含的热量一定越多 B. 物体的温度不变，它的内能也可能增大 C. 对物体做功，物体的温度一定升高 D. 物体吸热，温度一定升高 【答案】B 【解析】 【详解】A．热量发生在热传递过程中，是一个过程量，在描述热量时只能说“吸收”或“放出”，不能说“含有”或“具有”，故A错误； BD．晶体熔化时吸热内能增加温度不变，所以物体的温度不变，它的内能也可能增大，故D错误，B正确； C．如果对物体做功的同时，物体向外放出热量，那么物体内能也可能不变或减小，故C错误。 故选B。 2. 如图所示，下列描述正确的是（ ） A. 如图甲所示，气球摩擦头发后可以吸引头发，说明气球摩擦后能创造电荷吸引头发 B. 如图乙所示，丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带负电 C. 如图丙所示，两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近后相互排斥，说明同种电荷相互排斥 D. 如图丁所示，已知甲、乙是绝缘小球，若甲小球带正电，则乙小球一定带负电 【答案】C 【解析】 【详解】A．摩擦起电不是创造了电荷，而是电子的转移，故A错误； B．根据正负电荷的定义可知，丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电荷，故B错误； C．已知两根用丝绸摩擦过的玻璃棒均带正电荷，根据电荷间的相互作用可知，两玻璃棒靠近后相互排斥，故C正确； D．已知甲小球带正电，带电体具有吸引轻小物体的性质，图中甲球吸引乙球，乙小球可能带负电或不带电，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C. 图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D. 图丁，此冲程为做功冲程，机械能转化为内能 【答案】C 【解析】 【详解】A．厚玻璃内的空气被压缩时，推杆对厚玻璃内的空气做功，将机械能转化为内能，空气内能会增加，故A错误； B．瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气对外做功，将内能转化为机械能，内能会减少，故B错误； C．试管内的水蒸气推动塞子冲出时，是水蒸气对塞子做功，将内能转化为机械能，水蒸气的内能会减少，故C正确； D．丁图中进排气门全关，活塞向下运动，属于做功冲程，该冲程对外做功，将内能转化为机械能，故D错误。 故选C。 4. 下面各组物质中，属于导体的是（　　） A. 铅笔芯和塑料 B. 大地和人体 C. 干木和橡胶 D. 铜和玻璃 【答案】B 【解析】 【详解】A．铅笔芯容易导电，属于导体；塑料不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意； B．大地和人体都容易导电，属于导体，故B符合题意； C．干木和橡胶都不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意； D．铜容易导电，属于导体；玻璃不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意。 故选B。 5. 如图是兴趣小组根据实验数据作出的两电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲电阻为定值电阻，其阻值大小为5Ω B. 当甲电阻两端的电压为2V时，1min甲电阻消耗的电能为0.8J C. 若将两电阻并联后接在3V的电源上，通电后电路中消耗的总功率为3.6W D. 若将两电阻串联后接在某电源上时，电路中的电流为0.5A，则电源电压为4.5V 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图像可知，甲为一条倾斜的直线，表示甲的电阻固定不变，根据 可知，其阻值大小为5Ω，故A正确； B．由图可知，当甲两端电压为2V时，其电流为0.4A，根据 可知1min甲消耗的电能为48J，故B错误； C．因为并联，根据并联电路电压规律可知，两个电阻两端电压均等于电源电压3V，由图像可知，此时甲和乙的电流都为0.6A，所以干路电流 总功率 故C正确； D．将两电阻串联后接在某电源上时，根据串联电路电流规律可知，电流相等，均为0.5A，由图像可知，此时甲两端电压为2.5V，乙两端电压为2V，电源电压 故D正确。 故选ACD。 6. 标有“6V 6W”、“3V 3W”灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们并联接在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为9V时，灯L1、L2都正常发光 B. 灯L1、L2的实际功率之比为2︰1 C. 电源电压为3V时，通过灯L2的电流比L1大 D. L1比灯L2亮 【答案】C 【解析】 【详解】A．两灯并联时，根据并联电路的电压特点，当电源电压为9V时，两灯两端的电压均为9V，而两个灯泡的额定电压均不等于9V，所以两灯不能正常发光，故A错误； BD．根据功率公式可得R1的电阻 R2的电阻 根据功率公式可知 P1︰P2=R2︰R1=3Ω︰6Ω=1︰2 因为L2实际功率大，所以灯L2比灯L1亮，故BD错误； C．电源电压为3V时，两灯泡两端的电压均为3V，因为R1 >R2，根据欧姆定律公式可知I1<I2，即通过灯L2的电流比L1大，故C正确。 故选C。 7. 如图所示，电源电压保持6V不变。电流表的量程为0~0.6A。电压表量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1消耗的最小功率为0.9W B. 电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A C. 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~20Ω D. 电路消耗的最大总功率3.6W 【答案】B 【解析】 【详解】根据电路图可知，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流； C．当电压表的示数达到最大值3V时，即定值电阻R1两端的最大电压U1=3V；电路中的电流 由 0.3A＜0.5A＜0.6A 知，电路中的最大电流为0.3A；此时滑动变阻器两端的电压 U2min=U﹣U1=6V﹣3V=3V 由得，滑动变阻器接入电路的最小电阻 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，整个电路是安全的，则变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω，故C错误； D．电路中的电流最大时，电路的总功率最大，电路消耗的最大功率 Pmax=UI=6V×0.3A=1.8W 故D错误； B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，则最大总电阻为 Rmax=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω 电路中的最小电流 则电路中电流的变化范围为0.2A~0.3A，即电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A，故B正确； A．R1消耗的最小电功率 P1′=Imin2R1=(0.2A）2×10Ω=0.4W 故A错误。 故选B。 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8. 神舟飞船在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，通过做功的方式将机械能转化为内能，这与图___________（选填“甲”或“乙”）中汽油机的冲程一致，如果该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功___________次，共完成___________个冲程。 【答案】 ①. 乙 ②. 25 ③. 100 【解析】 【详解】[1]神舟飞船穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，飞船的温度升高。在图甲中的进气门和排气门都关闭，且活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；图乙中的进气门和排气门都关闭，且活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故图乙符合题意。 [2][3]在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，完成4个冲程；飞轮转速为3000r/min=50r/s，1s内汽油机对外做功25次，共完成100个冲程。 9. 打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是___________现象。慢火熬制，等药汤沸腾后，药香味更加浓郁，这说明温度越高，分子的运动越___________（选填“剧烈”或“缓慢”）。捆扎药包的细绳很难被拉断，是因为分子间存在___________（选填“引力”或“斥力”）。 【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈 ③. 引力 【解析】 【详解】[1]打开中药包会闻到淡淡的药香味，是因为分子在不停地做无规则运动，即扩散现象。 [2]温度越高，分子的无规则运动越剧烈，闻到的药香味越浓郁。 [3]分子间存在着相互作用的引力和斥力。细绳很难被拉断，是因为分子间存在相互作用的引力。 10. 用丝绸摩擦过玻璃棒接触验电器A的金属球，其箔片张开，工作原理是_______。如图，验电器B不带电，当用带有手柄的金属棒把两个验电器的金属球连接起来时，连接瞬间电荷的移动方向由_______（选填“A到B”或“B到A”），手柄的材料应为_______（选填“导体”或“绝缘体”）。 【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. B到A ③. 绝缘体 【解析】 【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，接触验电器A的金属球，验电器上的电子发生转移，使验电器的金属箔带上同种正电荷，其箔片张开，工作原理是同种电荷相互排斥。 [2][3]如图，验电器A带正电荷，验电器B不带电，由于金属导体中能够自由移动电荷是电子，当用带有手柄的金属棒把两个验电器的金属球连接起来时，连接瞬间验电器B上的电子转移到A上，电荷的移动方向由B到A；手柄的材料应为绝缘体，绝缘体不能导电，可以避免电荷经人体导向大地。 11. 如图甲所示电路，电源两端电压不变，是定值电阻，为滑动变阻器。当开关S闭合后，滑片P从b端移动到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则的阻值为______Ω，电源电压为______V；当滑动变阻器接入电路的阻值变大时，电路的总功率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 10 ②. 7 ③. 变小 【解析】 【详解】[1][2]由图甲可知，两个电阻串联在电路中，电压表测滑动变阻器R2与定值电阻R1串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙及欧姆定律知 ， 解得，电源电压。 [3]滑动变阻器的阻值变大时，电路中的总电阻变大，电源电压不变，电路中的电流变小，根据，电路的总功率变小。 12. 小明家的电能表上个月月底表盘示数是，这个月月底示数如图所示。若电费按0.6元/度计算，则他家本月电费为______元。关闭其他用电器，只让电热水壶工作，用时5min烧开一壶水，电能表的指示灯闪烁320次，则电热水壶的功率为______W。若电热水壶内装有1kg的水，初始温度为40℃，此过程中电热水壶的效率为_______[气压为标准大气压，]。 【答案】 ①. 108 ②. 1200 ③. 70% 【解析】 【详解】[1]本月消耗的电能 本月应缴纳的电费是 [2]由电能表参数 “3200imp/kW⋅h” 可知，每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次。现在指示灯闪烁320次，则电热水壶消耗的电能 电热水壶工作时间 电热水壶的功率 [3]水的质量，水的比热容，在标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量 电热水壶的效率 13. 如图所示，电源电压恒定，开关始终闭合。当开关S闭合、甲乙两表均为电压表时，两表示数之比；_______；当S断开、甲乙两表为电流表时，两表示数之比_______，此时消耗的功率之比_______ 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1] 当开关S闭合、甲乙两表均为电压表时，则两个电阻串联，由串联电路电流相等可知 [2] 当S断开、甲乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测R2电流，乙测干路电流，则 [3] 此时消耗的功率之比 14. 如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的______效应，使发热电阻温度快速升高，熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图，封口机的电源电压是3 V，发热电阻R的阻值为1 Ω，闭合开关，则10s内产生______J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更______（选填“大”或“小”）的电阻。 【答案】 ①. 热 ②. 90 ③. 大 【解析】 【详解】[1]便携式封口机工作时将电能转化为内能，所以便携式封口机是利用电流的热效应实现高温封口。 [2]阻值为1Ω的发热电阻10s内产生的热量 [3]封口时总是把塑料袋烫坏，说明电阻发热过多。通电时间一定，由可知，当电压不变时，要减小电阻产生的热量，可将发热电阻换成阻值更大的电阻。 三、作图题：本大题共3小题，每小题2分，共6分。 15. 作图题： （1）如图是测量小灯泡正常发光时的电阻的电路图，请你补充完整； （2）在图所示的电路中，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：闭合电键S后，向右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，电流表的示数变小； （3）设计一个病床呼叫电路。要求：闭合开关S1指示灯L1亮，电铃响；闭合开关S2指示灯L2亮，电铃响。请在图中连线，形成符合要求的完整电路图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据测量伏安法测电阻的实验，要测量灯泡正常发光的电阻，需要测量灯泡两端的电压，即与灯泡并联的元件应为电压表，同时为了调节灯泡两端电压，应在电路中串联一个滑动变阻器，如图所示 【小问2详解】 闭合电键S后，向右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，表明滑动变阻器与灯泡是并联，相互不影响，电流表的示数变小，表明电流测量的是干路上的电流，如图所示 【小问3详解】 闭合开关S1指示灯L1亮，电铃响；闭合开关S2指示灯L2亮，电铃响。表明两灯分别被两开关控制，电铃在干路上，如图所示 四、实验探究题：本大题共3小题，共21分。 16. 为探究水和食用油的吸热能力，某实验小组同学用如图所示两套完全相同的电加热装置进行实验探究。 （1）开始实验，在两烧杯中分别加入质量和初温__________（选填“相等”或“不相等”）水和食用油； （2）实验中选用规格相同的电加热器加热，通过比较__________（填“加热时间”或“升高温度”）来反映液体吸收热量的多少； （3）实验开始后，小明每隔1min记录一次水和食用油的温度，得到如图所示的图像，分析可得：质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量__________（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； （4）根据图像数据可知，食用油的比热容为__________J/（kg·℃）； （5）小明联想到家中的电热油汀能够速热是利用了油的比热容较__________（填大或小）。夏天海边昼夜温差小，这是因为水的__________大。 【答案】 ①. 相等 ②. 加热时间 ③. 大于 ④. 2.1×103 ⑤. 小 ⑥. 比热容 【解析】 【详解】（1）[1]实验中，应在两烧杯中分别加入质量和初温相等的水和食用油，通过相同装置给水与食用油加热相同时间，比较水与食用油升高温度，比较水与食用油的吸热能力。 （2）[2]实验中选用规格相同的电加热器加热，相同时间，电加热器释放热量相同，液体吸收热量相同，则实验中通过比较加热时间来反映液体吸收热量的多少。 （3）[3]由图像得，质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水被加热时间较长，则水吸收的热量大于食用油吸收的热量。 （4）[4]由图像得，水与食用油升高相同温度，水加热时间是食用油的两倍，由得 则 （5）[5]小明联想到家中的电热油汀能够速热是利用了油的比热容较小，吸收相同热量，温度升高较多。 [6]夏天海边昼夜温差小，这是因为水的比热容大，与沙子相比，质量相同时，水吸收或放出相同热量，升高或降低温度较少。 17. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，电源电压为4.50V，小灯泡的额定电压为2.50 V，图甲是连接完整的实验电路。 （1）连接好电路后，闭合开关，小灯泡不发光，两表均无示数，则故障可能是（ ）； A. 小灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 滑动变阻器断路 （2）排除故障后，闭合开关，继续实验，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为______V； （3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻约是______Ω。利用图甲已连接完整的电路还能完成“探究电流与电压的关系”实验吗？______（选填“能”或“不能”）若不能，请说明理由：______； （4）实验过程中发现原来电流表已损坏，为了测量该小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丁所示的电路（已知电源电压为U，R0为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下： ①只闭合开关S、S1，其余断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______； ②只闭合开关S、S2，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③小灯泡额定功率的表达式为P额= _______。 【答案】（1）D （2）1.8 （3） ①. 10 ②. 不能 ③. 因为灯泡的电阻随温度变化而变化，无法控制电阻不变 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．小灯泡短路，电压表无示数，电流表有示数，故A不符合题意； B．滑动变阻器短路，电压表、电流表都有示数，移动变阻器滑片，两表示数不变，故B不符合题意； C．小灯泡断路，电流表无示数，电压表串联接入电路，电压表示数接近电源电压，故C不符合题意； D．滑动变阻器断路，整个电路断路，小灯泡不发光，电流表电压表都无示数，故D符合题意。 故选D。 【小问2详解】 如图乙所示时，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其读数为1.8V。 【小问3详解】 [1]小灯泡的额定电压为2.50 V，由图丙可知，此时灯泡的电流为0.25A，小灯泡对应的电阻为 [2][3]探究电流与电压的关系时，需保持定值电阻的阻值不变，由图乙可知，小灯泡的电阻随温度升高而增大，利用图甲已连接完整的电路不能完成“探究电流与电压的关系”实验，因为灯泡的电阻随温度变化而变化，无法控制电阻不变。 【小问4详解】 ①[1]只闭合开关S、S1，其余断开，电阻R、R0、灯泡串联，电压表测量R与R0两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，此时灯泡正常发光； ②只闭合开关S、S2，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，电阻R、R0、灯泡串联，电压表测量R0两端的电压，读出电压表示数为U1，此时电路中的电流为； ③[2] ①②两次测量时，电源电压不变，电路的总电阻不变，两次测量时电路中的电流不变，灯泡两端的电压不变；小灯泡额定功率的表达式为 18. 小明在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）在检查电路时，他发现有一根导线连接错误，请你在答题卡的甲图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）更换正常电阻后，AB两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像，分析图像，你认为_______选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是：______； （3）根据乙图的数据判断，要完成该实验选择的滑动变阻器应该是以下哪种规格：______（填下列选项前的字母）； A. 20Ω，0.5A B. 40Ω，0.2A C. 50Ω，1A （4）改正错误后，他们都正确完成了实验，并记录相关数据，描绘出合理的图像，据此得出结论：______； （5）实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置（电源、开关未画出）。 图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响。 【答案】（1） （2） ①. A ②. 没有控制定值电阻两端的电压一定 （3）C （4）电压一定时，通过电阻的电流与导体的电阻成反比 （5） ①. 电阻 ②. 电流 【解析】 【小问1详解】 在探究电流与电阻关系的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表应串联，电压表应并联在定值电阻两端，如图所示 【小问2详解】 [1][2]在探究电流与电阻关系的实验中，要控制定值电阻两端的电压不变。根据中的图像，A同学的图像中，当电阻变化时，电流与电阻的乘积（即定值电阻两端的电压）发生了变化，说明没有控制定值电阻两端电压不变；而B同学的图像中，电流与电阻的乘积是定值，控制了定值电阻两端电压不变。所以A同学的实验操作是错误的，问题是没有控制定值电阻两端电压不变。 【小问3详解】 由图乙可知，当电阻时，电流，此时定值电阻两端电压 因电源电压，根据串联电路电压特点，滑动变阻器两端电压 当电阻R=25Ω时，电路电流为 由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻 所以滑动变阻器的最大阻值应不小于50Ω，“20Ω，0.5A”总阻值不符合要求。 同时电路中的电流最大可达0.5A左右（根据图像中电流的范围），“40Ω，0.2A”的电阻及电流都不符合要求，故AB不合题意，C符合题意。 故选C。 【小问4详解】 在探究电流与电阻关系的实验中，控制电阻两端电压不变，根据实验数据得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问5详解】 [1]图丙中，两个电阻串联，通过的电流和通电时间相同，电阻不同，所以是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究电阻对产生热量多少的影响； [2]图丁控制导体电阻和通电时间相同，但第二个容器的电阻并联多了一个5Ω的电阻在容器外起到分流作用，故是探究电流对产生热量多少的影响。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 19. 如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600”，它可以承担大型灭火、水上救援等任务，若该两栖飞机以一定的速度匀速直线飞行一段距离，消耗了50kg的航空燃油，已知发动机的效率为40%，求： （1）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量；[航空燃油的热值：] （2）飞机发动机在这段飞行中所做功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量为 【小问2详解】 飞机发动机在这段飞行中所做功为 20. 如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，它具有加热和保温两挡，和均为发热电阻（电阻值不随温度变化），S为电源开关，为自动温控开关。如图丙是电热中药壶一次正常工作过程的电功率P与时间t的关系图象。[取]求： （1）电热中药壶将2kg中药液从20℃加热至100℃，求中药吸收的热量； （2）电阻的阻值； （3）电热中药壶正常工作10min内消耗的电能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）由题意可得，中药吸收的热量为 （2）由得，当S、S1闭合，R2被短接，电路中的总电阻最小，为高温挡，结合图丙则有 当只闭合S，、串联，电路中的总电阻大，为低温挡，则有 由串联电路电阻规律可得 （3）由题意及图丙得，高低挡所运行的时间都为5min，则有 由W=Pt可得，消耗的电能为 答：（1）吸收的热量为6.4×105J ； （2）R2的阻值为1056Ω； （3）消耗的电能为343200J。 六、综合题：本大题共3小题，共18分。 21. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4500mA·h （1）表格中的电池“容量”，可由电流与______（选填“时间”或“电压”）乘积所得，给电池充电的过程，电能转化为______能。 （2）该锂电池充满电后能储存的电能为______J； （3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是：充电线尽可能做得粗一些，目的是______（选填“增大”或“减小”）电阻，使充电过程中产生的热量少一些； （4）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，600mA”，另一个标注“输出5V，4A”；其中有一个是快速充电器，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为_______J，选用快速充电器将上述电池从20%充满需要______min。 【答案】（1） ①. 时间 ②. 化学 （2）59940 （3）减小 （4） ①. 66600 ②. 44.4 【解析】 【小问1详解】 [1]已知电池的容量是4500mA•h，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积。 [2]给电池充电的过程，消耗的是电能，获得的是化学能，电能向化学能转化；在这个过程中电池消耗电能，属于用电器。 【小问2详解】 该锂电池充满电后能储存的电能 【小问3详解】 充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是增大充电线的横截面积，在其他条件一定时，减小电阻，在电流和通电时间一定时，使充电过程中产生的热量少一些。 【小问4详解】 [1]两个充电器的充电功率分别为， 由可知，第二个充电器为快速充电器；充满电时储存的电能，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为 [2]将上述电池从20%充满，储存的电能W储ʹ=(1-20%)W储=80%×59940=47952J 充电器消耗的电能为能 选用快速充电器将电池从20%充满需要的时间 22. 经过课堂学习，某物理实践小组设计了一种质量测量装置（电子秤），其原理如图甲所示，电源电压恒为6V，电阻为，电压表量程为0~3V（可显示质量大小），是力敏电阻，其阻值随压力变化图像如图乙所示。O点是杠杆ABO的支点，托盘固定在A点，。托盘及杠杆组件的质量忽略不计。请回答下列问题：（g取10N/kg） （1）当托盘所受压力增大时，从乙图可知，力敏电阻的阻值______，观察甲图，此时电压表的示数______（以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）当电压表的示数为3V时，的阻值为_______。在保证电路安全的前提下，电子秤能称量的最大质量是______kg； （3）为了提高质量测量精确度，再次设计测量装置时，以下方法不可行的是______。 A. 增大OA同时减小OB B. 适当增大电源电压 C. 电压表量程更换为0~15V 【答案】（1） ①. 减小 ②. 增大 （2） ①. 120 ②. 6 （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图甲可知，当托盘所受压力增大时，根据杠杆平衡条件可知，力敏电阻对杠杆的支持力增大，R1受到的压力增大，从乙图可知，力敏电阻的阻值减小，此时电路中的电流增大，由可知，此时电压表的示数增大。 【小问2详解】 电源电压为6V，当电压表的示数为3V时，电阻R0、R1两端的电压相等，由串联分压原理可知， 的阻值为 在保证电路安全的前提下，电压表的示数最大时，电路中的电流最大，对应的力敏电阻的阻值最小，压力最大，此时力敏电阻受到的压力为300N，根据杠杆平衡条件可得， 电子秤能称量的最大质量是 【小问3详解】 A．为了提高质量测量精确度，需使电压表每个小格对应的分度值减小，即质量秤的量程减小，再次设计测量装置时，增大OA同时减小OB，由可知，在F不变时，测量值m减小，质量秤的量程减小，电子秤的分度值减小，质量测量精确度更高，故A不符合题意； B．适当增大电源电压，电压表示数最大时，力敏电阻R1分得的电压增大，电阻值增大，对应的压力F减小，由可知，，测量值m减小，质量秤的量程减小，电子秤的分度值减小，质量测量精确度更高，故B不符合题意； C．电压表量程更换为0~15V，电阻R0允许加载的电压越大，力敏电阻的阻值越小，则对应的压力F越大，由可知，测量值m变大，质量秤的量程增大，电子秤的分度值更大，质量测量精确度更低，故C符合题意。 故选C。 23. 我国汽车工业发展迅猛，在智能驾驶等领域受到了国内外的认可。某款国产油电混合动力汽车的工作原理如图甲所示。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时，内燃机就会启动，此时内燃机给蓄电池充电，蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电。 （1）智能驾驶系统所用到的芯片是由______（选填“半导体”或“超导体”）制成的；图乙是某汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是_______（选填“串联”或“并联”）的； （2）在该次测试中，所用燃料的热值为，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是______J；若该次测试中，汽车牵引力做的功是，且该油电混动汽车内燃机的效率为40%，则此过程中蓄电池的电能增加了______J（忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失）； （3）在高速路入口，交通部门常用“地磅”检测车辆是否超载。为了研究地磅的工作原理，学习小组设计了模拟地磅原理的简化电路图，如图丙所示。电源电压恒为6V，定值电阻为，电压表量程为，力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图丁所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将汽车模型静置于其上；（g取10N/kg） ①如图丙，汽车模型总重力越大，电压表示数越_______； ②若货车模型重力为10N，则此时电压表示数为_______V； ③为保障电路各元件均不被损坏，汽车模型重力达到最大时，汽车模型最大重力______N。 【答案】（1） ①. 半导体 ②. 并联 （2） ①. ②. （3） ①. 大 ②. 2 ③. 20 【解析】 【小问1详解】 [1][2]半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，智能驾驶系统所用到的芯片是由半导体制成的；图乙是某汽车充电站的一排充电桩，它们工作时彼此独立、互不影响，这些充电桩是并联的。 【小问2详解】 [1]燃料的热值为，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是 [2]该油电混动汽车内燃机的效率为40%，内燃机做的有用功 汽车牵引力做的功是，剩余的有用功转化成电能储存在电池中，则此过程中蓄电池的电能增加了 【小问3详解】 ①[1]如图丙，电阻R0与压敏电阻串联，电压表测量R0两端的电压；汽车模型总重力越大，压敏电阻受到的压力越大，电阻越小，电路中的电流越大，由可知，电压表示数越大。 ②[2]若货车模型重力为10N，对应压敏电阻的阻值为200Ω，电路中的电流 则此时电压表示数为 ③[3]为保障电路各元件均不被损坏，汽车模型重力达到最大时，V电压表的示数达到最大值3V，由于电源电压为6V，此时压敏电阻两端的电压也为3V，由串联电路的分压规律可知，压敏电阻的阻值等于定值电阻R0的电阻，因此压敏电阻的阻值为100Ω，由图丁可知，汽车模型最大重力20N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $