福建省福州第一中学2024-2025学年九年级下学期期中物理试卷

福建省福州一中2024-2025学年下学期九年级期中物理试卷 一、单选题（每题2分，共28分） 1．（2分）机遇总是青睐有准备的人。深信电磁间有联系且坚持研究、并最终无意间发现电流磁效应的科学家是（　　） A．伽利略 B．卢瑟福 C．法拉第 D．奥斯特 2．（2分）中国某自主品牌手机成功突破芯片技术壁垒，实现了“卫星通信、纵横四海”。手机与卫星之间传递信息是利用（　　） A．紫外线 B．次声波 C．超声波 D．无线电波 3．（2分）“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦。禾的影子的形成是由于（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的色散 D．光的折射 4．（2分）下面的几种现象中，属于凝华的是（　　） A．春天，冰河解冻 B．夏天的清晨，露珠附着在草叶上 C．秋天的早上，白雾弥漫在空气中 D．冬天的早晨，霜附着在枯草叶上 5．（2分）如图，趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等。为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素（　　） A．Na B．Al C．Fe D．Cu 6．（2分）动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征，下列体征中为了增大摩擦的是（　　） A．泥鳅身上的黏液 B．蛇体表面的粗糙鳞片 C．斑马身上的条纹 D．动物关节腔内的滑液 7．（2分）如图所示的生产生活实例，利用大气压强的是（　　） A．吸盘 B．连通器 C．重垂线 D．书包带 8．（2分）如图所示是一种未来可用于航空飞行器制造的“微格金属”特殊材料。它可放置在一朵蒲公英上，如果将一枚鸡蛋包裹在该材料中，从80m高处落下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损；用外力将它压缩50%，外力撤销后能够完全恢复原状。下列物理属性中，你认为它不具备的是（　　） A．密度小 B．导热性好 C．硬度大 D．弹性好 9．（2分）如图是《史记》中描述建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。工匠们通过横杆、支架、石块等器材，将巨木的一端抬起，垫上圆木，可以将其移到其它地方。以下分析正确的是（　　） A．在巨木下垫上圆木是为了增大摩擦 B．利用横杆将巨木抬起是为了省距离 C．人越靠近横杆的右端所用的拉力越小 D．支架下端垫上大石块是为了增大压强 10．（2分）福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。它采用了平直通长飞行甲板，配置了电磁弹射和阻拦装置。电磁发射是采用电磁作用原理产生的电磁推力使物体加速的。因电磁驱动力与电流平方成正比，所以只要当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载飞机弹出。下列选项中与电磁弹射原理相同的是（　　） A． B． C． D． 11．（2分）小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，方便游客行走。图中电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 12．（2分）当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是（　　） A．潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力 B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变 C．潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水 D．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大 13．（2分）为了提升人们的生活品质，一些家庭安装空气净化器，工作原理如图所示，受到污染的空气被净化器吸入后，颗粒物进入电离区带上电荷，然后在集尘器上被带电金属网捕获。下列说法正确的是（　　） A．空气净化器主要是利用了带电体吸引轻小物体的性质 B．空气净化器和家里的其他用电器串联 C．颗粒物带上电荷是由于电离过程创造了电荷 D．金属网吸引颗粒物原理是异种电荷相互吸引 14．（2分）如图甲中R0为定值电阻，电源电压保持不变，滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样，电流表量程0﹣0.6A，灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中，移动滑片P（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与R阻值变化关系的图象（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为4V B．灯泡L的额定功率为3.6W C．R0的阻值为15Ω D．开关都闭合时，电路最大功率为6.6W 二、填空题（每空1分，共12分） 15．（2分）“瓷仔弦”是闽南歌仔戏的伴奏乐器之一，演奏时琴弦 　 　 发声，演奏者不断改变手指按压琴弦的位置是为了改变声音的 　 　 。 16．（2分）如图所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但其中一个损坏时。另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为 　 　 ，转向杆相当于电路中的 　 　 。 17．（2分）我国自主研发建造的“深海一号”超深水大气田成为世界首个具备远程遥控生产能力的超深水半潜式生产储油平台。“深海一号”主要结构为四个浮在水中的立柱，如图所示。平台上装配了5G设备，实现远程控制。在实际应用中，每个钻井平台会根据水深配备不同等级的水下机器人。不考虑不同深度海水密度的变化，当水下机器人在水下1500m深处工作时，受到的海水压强为 　 　 Pa；当它完全浸没并且继续下潜的过程中，受到的浮力大小将 　 　 。（海水密度ρ＝1.0×103kg/m3） 18．（2分）如图是一种监测温度变化的传感器的工作原理电路图。膨胀棒的长度由于热胀冷缩随温度变化，膨胀棒的一端固定，另一端与滑块M相连，滑块M与滑动变阻器滑片P相连。闭合开关S，当温度升高时，膨胀棒带动滑块M向右移动，此时电流表的示数将 　 　 ，电压表的示数将 　 　 。 19．（2分）如图所示是家庭电路的一部分。当用电器正常工作时，电路中A处和B处的电流大小关系是IA　 　 IB；图中的漏电保护器在某些情况下会切断电路，分析：当站在地上的人不小心接触到C处裸露的电线时，漏电保护器　 　 切断电路。 20．（2分）如图，将一只标有“6V 6W”的灯泡L与一电阻R串联后接到6V的电源上，电阻消耗的功率为1W（假定灯丝电阻不变），则此时电路消耗的总功率　 　 6W，灯泡消耗的电功率　 　 5W．（填“大于”、“等于”或“小于”） 三、作图题（每题2分，共4分） 21．（2分）我国传统节日有悬挂灯笼的习俗，请在图中画出灯笼受力的示意图（O点为灯笼的重心）。 22．（2分）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。 四、简答题（共4分） 23．（4分）2023年12月，某汽车发布会上展示了旗下首款纯电动轿车的外观及核心配置。该款汽车配备了可调电动尾翼即气流偏导器如图甲所示，可大大提高汽车行驶时的稳定性，保证行车安全。儿童安全座椅（如图乙）与车机互动的功能也是一大亮点，智能安全带报警、智能儿童遗忘报警等功能将给予宝宝更安全智能的保护。请结合所学知识分析气流偏导器和儿童安全带的原理及作用。 五、实验探究题（每空1分，共30分） 24．（5分）小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表： 次数 橡皮条 橡皮条的宽度/cm 橡皮条的长度/cm 弹珠被弹射的水平距离/m 1 a 0.50 20.00 10.10 2 b 0.50 30.00 8.20 3 c 1.00 20.00 14.00 （1）实验中，是通过比较 　 　 来间接反映橡皮条的弹性势能大小； （2）比较1、2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 　 　 有关； （3）比较 　 　 次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关； （4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是 　 　 ； A、窄面长的 B、宽面长的 C、窄面短的 D、宽面短的 （5）根据以上实验，再提出一个可以探究的科学问题：　 　 。 25．（6分）如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油的沸点高低关系。 （1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 　 　 （填“A处向上”或“B处向下”）调整； （2）要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具是 　 　 ； （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，分析图丙可知： ①相同环境下，水的沸点 　 　 （填“低于”或“高于”）煤油的沸点； ②液体沸腾过程的共同特点是：不断吸收热量，温度 　 　 。 （4）由图丙还能得到煤油的比热容是 　 　 J/（kg•℃）；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （5）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，如图丁所示，在BC阶段中C点处物质的内能 　 　 （填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能。 26．（5分）在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为　 　 cm； （2）将蜡烛、凸透镜和光屏放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在　 　 ； （3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、　 　 的实像。根据这一成像特点，可制成　 　 ； （4）若要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变　 　 ，再调节光屏位置。 27．（9分）如图1是小福同学探究“保持电压不变时，通过导体的电流与电阻的关系”的电路图.所用实验器材是：电源（6V）、电流表（0﹣0.6A）、电压表 （0﹣3V）、电阻箱 （0﹣999.9Ω ）、滑动变阻器（50Ω 1A）、开关、导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线将如图2的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大； （2）连接电路时，开关应处于　 　 状态； （3）小福正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表没有示数，则故障可能是　 　 ； （4）完成第一组实验后，为了获得第二组数据.请将以下步骤按正确顺序排列　 　 ； A、调节滑动变阻器，使电压表示数保持某值不变。 B、调节电阻箱，改变其接入电路的阻值，记入下表。 C、将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置，闭合开关。 D、读出电流表示数，记入下表。 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 10 0.30 2 20 0.15 3 30 0.10 （5）分析表中数据可知：电阻箱两端的电压保持为　 　 V不变；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　 关系，理由是　 　 ； （6）保持上述电压表示数不变，要测量更多组数据，为保证实验顺利完成，电阻箱接入电路的阻值不得小于　 　 Ω，不得超过　 　 Ω。 28．（5分）学校“绿植种植小屋”的蔬菜适宜生长的空气相对湿度（空气中含水蒸气的百分比）在50%～70%之间，项目式学习小组利用湿敏电阻Rh和电阻箱R0设计了湿度显示与湿度报警电路。下表是湿敏电阻Rh在不同相对湿度下对应的电阻值。 相对湿度/% 40 50 60 70 80 90 Rh电阻值/kΩ 197 57 22 9 4.5 3 【项目分解】 （1）设计湿度测量电路 （2）设计湿度报警电路 【项目实施】 （1）设计湿度测量电路 ①如图甲所示，电源电压U恒为6V，电阻箱R0规格“0～9999Ω”，“湿度表”由电流表改装而成，其量程为“0～1mA”，如图乙所示。 ②设定湿度表测量的相对湿度最大值为90%，为了使相对湿度为90%时电流表指针能刚好在1mA处，则应调节电阻箱R0的阻值为 　 　 Ω并保持不变，同时在电流表1mA处标上90%。 ③根据湿敏电阻Rh的电阻值，通过记算标定相对湿度。 当相对湿度为80%时，在电流表0.8mA处标上80%。 当相对湿度为70%时，应在电流表 　 　 mA处标上70%。 依次在电流表上标出其他相对湿度值。 观察改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布 　 　 （选填“均匀”或“不均匀”）。 ④使用：闭合开关，根据电流表指针位置读取相对湿度值。 （2）设计湿度报警电路 ①如图丙所示，电阻箱R0阻值不变，在湿敏电阻Rh两端并联一个数字智能电压表（可设置报警电压）。 ②工作原理：当空气相对湿度降低时，湿敏电阻Rh的电阻值 　 　 （填“变大”“变小”或“不变”），智能电压表示数变大，当电压值大于等于报警电压时触发报警。 ③如果要使小屋相对湿度≤50%时触发报警，应设置报警电压为 　 　 V。 六、计算题（共22分） 29．（6分）天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在标准大气压下，天然气灶将一壶质量为2kg、温度为20℃的水加热至沸腾，消耗了0.04m3的天然气。已知天然气的热值q＝3.5×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）水吸收的热量。 （2）0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量。 （3）天然气灶的效率。 30．（8分）如图是我国自主研发的无人驾驶电动运输车。某次该车在平直路面上以15km/h的速度匀速行驶0.1h，已知车的质量为1.2×103kg，行驶时所受阻力为车所受重力的0.02倍，轮胎与地面的总接触面积为0.12m2，求： （1）运输车行驶的路程； （2）运输车静止在水平地面上时，对地面的压强； （3）运输车牵引力做的功。 31．（8分）如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为U1，定值电阻R0的阻值为15Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压U2恒为220V，浴霸的两只灯泡均标有“220V 200W”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，工作电路闭合。 求： 温度t/℃ 16 20 24 28 32 36 40 电阻R/Ω 300 285 265 243 215 185 150 （1）浴霸灯泡L1正常工作时的电阻； （2）若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值； （3）若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围。 福建省福州一中2024-2025学年下学期九年级期中物理试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共14小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 D D A D C B A B C C B 题号 12 13 14 答案 C D D 一、单选题（每题2分，共28分） 1．（2分）机遇总是青睐有准备的人。深信电磁间有联系且坚持研究、并最终无意间发现电流磁效应的科学家是（　　） A．伽利略 B．卢瑟福 C．法拉第 D．奥斯特 【答案】D 【分析】根据对于牛顿、奥斯特、安培、托里拆利对于我们物理学的贡献来作答。 【解答】解：奥斯特通过奥斯特实验揭示了电流周围存在磁场，成为第一个揭示电和磁联系的人，故D正确，ABC错误。 故选：D。 2．（2分）中国某自主品牌手机成功突破芯片技术壁垒，实现了“卫星通信、纵横四海”。手机与卫星之间传递信息是利用（　　） A．紫外线 B．次声波 C．超声波 D．无线电波 【答案】D 【分析】手机与卫星之间传递信息是利用无线电波来完成的。 【解答】解：手机与卫星之间传递信息是利用无线电波来完成的，故D正确。 故选：D。 3．（2分）“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦。禾的影子的形成是由于（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的色散 D．光的折射 【答案】A 【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 【解答】解：禾的影子是由于光的直线传播形成的，故A正确，BCD错误。 故选：A。 4．（2分）下面的几种现象中，属于凝华的是（　　） A．春天，冰河解冻 B．夏天的清晨，露珠附着在草叶上 C．秋天的早上，白雾弥漫在空气中 D．冬天的早晨，霜附着在枯草叶上 【答案】D 【分析】根据物态变化的知识逐一分析：物体由固态变为液态的过程叫熔化，物体由气态变为液态的过程叫液化，物体由液态变为气态的过程叫汽化，汽化的两种方式是蒸发和沸腾；物体由气态直接变为固态的过程叫凝华，物体由固态直接变为气态的过程叫升华。 【解答】解： A、冰变成水，属于熔化现象，不符合题意； B、露珠是由于水蒸气遇冷液化形成的，不符合题意； C、因为水蒸气受到外界的低温，液化为小水珠，然后水珠就黏附在空气中的灰尘上或悬浮在空气里，就成为大家所看到的“雾”，所以雾是水蒸气液化而成的，不符合题意； D、霜是固态的，是空气中的水蒸气遇冷形成的，是凝华现象，符合题意。 故选：D。 5．（2分）如图，趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等。为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素（　　） A．Na B．Al C．Fe D．Cu 【答案】C 【分析】物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 【解答】解：趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，磁小体具有磁性，可以吸引铁、钴、镍等物质，因此趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素是Fe，故ABD错误，C正确。 故选：C。 6．（2分）动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征，下列体征中为了增大摩擦的是（　　） A．泥鳅身上的黏液 B．蛇体表面的粗糙鳞片 C．斑马身上的条纹 D．动物关节腔内的滑液 【答案】B 【分析】减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动。 增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；用滑动代替滚动。 【解答】解：A、泥鳅身上的黏液使身体变光滑，在压力一定时，可减小摩擦，故A不合题意； B、蛇体表面的粗糙鳞片，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，可增大摩擦，故B符合题意； C、斑马身上的条纹，是动物本身的外观特点，与摩擦力无关，故C不合题意； D、动物关节腔内的滑液可使接触面脱离，可减小摩擦，故D不合题意。 故选：B。 7．（2分）如图所示的生产生活实例，利用大气压强的是（　　） A．吸盘 B．连通器 C．重垂线 D．书包带 【答案】A 【分析】（1）塑料吸盘被压在光滑的墙上，是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小，在大气压的作用下压在墙壁上； （2）上端开口、底部相连通的容器叫连通器，当内装同种液体且不流动时，各容器的液面相平； （3）重力的方向总是竖直向下； （4）压强大小跟压力大小和受力面积大小有关；增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。 【解答】解：A、塑料吸盘被压在光滑的墙上，是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小，在大气压的作用下压在墙壁上，故A正确； B、上端开口、底部相连通的容器叫连通器，当内装同种液体且不流动时，各容器的液面相平，不是利用大气压，故B不合题意； C、重垂线利用了重力的方向是竖直向下的，不是利用大气压，故C不合题意； D、书包带做的较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，也不是利用大气压；D不合题意； 故选：A。 8．（2分）如图所示是一种未来可用于航空飞行器制造的“微格金属”特殊材料。它可放置在一朵蒲公英上，如果将一枚鸡蛋包裹在该材料中，从80m高处落下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损；用外力将它压缩50%，外力撤销后能够完全恢复原状。下列物理属性中，你认为它不具备的是（　　） A．密度小 B．导热性好 C．硬度大 D．弹性好 【答案】B 【分析】物质的物理属性包含：密度、比热容、硬度、透明度、导电性、导热性、弹性、磁性等。 【解答】解：由图可知，该材料可放置在一朵蒲公英上，说明其密度小； 用外力将它压缩50%，外力撤销后能够完全恢复原状，说明其具有弹性； 鸡蛋包裹在该材料中，从80m高处落下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损，说明其硬度大； 唯独没有与导热性相关的物理属性描述，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 9．（2分）如图是《史记》中描述建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。工匠们通过横杆、支架、石块等器材，将巨木的一端抬起，垫上圆木，可以将其移到其它地方。以下分析正确的是（　　） A．在巨木下垫上圆木是为了增大摩擦 B．利用横杆将巨木抬起是为了省距离 C．人越靠近横杆的右端所用的拉力越小 D．支架下端垫上大石块是为了增大压强 【答案】C 【分析】（1）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦； （2）在力的作用下，能够绕着固定点转动的硬棒叫杠杆，动力臂大于阻力臂的杠杆可以省力； （3）在阻力和阻力臂不变的情况下，改变动力臂的大小，根据杠杆平衡条件可知，能改变动力的大小； （4）由p可知，在压力一定的条件下，S越大，压强越小。 【解答】解：A、巨木下面垫上圆木，滑动变滚动，是为了减小摩擦，故A错误； B、横杆能绕横杆与支架的接触处转动，属于杠杆，且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。因而利用横杆将巨木抬起是为了省力，故B错误； C、人越靠近横杆的右端，动力臂越长，阻力和阻力臂不变时，会更省力地抬起巨木的一端，故C正确； D、支架对地面的压力一定，在支架下面垫有面积较大的石块，其实质是增大接触面积，由p可知，支架对地面的压强减小，故D错误。 故选：C。 10．（2分）福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。它采用了平直通长飞行甲板，配置了电磁弹射和阻拦装置。电磁发射是采用电磁作用原理产生的电磁推力使物体加速的。因电磁驱动力与电流平方成正比，所以只要当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载飞机弹出。下列选项中与电磁弹射原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】电磁弹射是指以电磁力为加速手段，采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动。根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。 【解答】解：由题意可知，电磁弹射的弹射车轨道与航母舰载飞机前轮接触并处于强磁场中，弹射车内的导体通过强电流时即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A．图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，故A不符合题意； B．图中研究的是奥斯特实验，是通电导线周围有磁场，故B不符合题意； C．图中研究的是磁场对通电导线的力的作用，根据这个原理制造电动机，故C符合题意； D．图中研究电磁铁的磁性强弱跟电流、线圈匝数的关系，故D不符合题意； 故选：C。 11．（2分）小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，方便游客行走。图中电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据题意分析两个开关的作用、两个灯泡的连接方式，然后选出正确的电路图。 【解答】解：根据题意可知，当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，这说明电路中另外一个灯泡发光，由此可知，两个灯泡工作时互不影响，是并联的，开关S1在干路中控制整个电路，开关S2控制其中的一个灯泡，故B正确。 故选：B。 12．（2分）当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是（　　） A．潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力 B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变 C．潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水 D．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大 【答案】C 【分析】（1）当潜艇在高密度水层潜行时受到的浮力等于其自身的重力，当潜艇遇到海水断崖时，潜艇所处的海水密度突然变小；根据F浮＝ρ液gV排判断出浮力的变化，当重力大于浮力时，会急剧向下掉； （2）根据浮沉条件分析上浮的方法。 【解答】解：A、潜艇在高密度水层悬浮时，潜艇处于静止状态，所受的浮力等于其重力，A错误； B、由阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排可知，潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，V排不变，ρ液变小，因此所受的浮力变小，B错误； C、潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力，因此进行自救时，需快速排出水箱中的水，减小潜艇的重力，从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮，C正确； D、由阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排可知，潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中，ρ液不变，V排变小，其所受浮力变小，D错误。 故选：C。 13．（2分）为了提升人们的生活品质，一些家庭安装空气净化器，工作原理如图所示，受到污染的空气被净化器吸入后，颗粒物进入电离区带上电荷，然后在集尘器上被带电金属网捕获。下列说法正确的是（　　） A．空气净化器主要是利用了带电体吸引轻小物体的性质 B．空气净化器和家里的其他用电器串联 C．颗粒物带上电荷是由于电离过程创造了电荷 D．金属网吸引颗粒物原理是异种电荷相互吸引 【答案】D 【分析】摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。 用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。 电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 【解答】解：AD．颗粒物进入电离区带上电荷，即颗粒物是带电的，然后在集尘器上被带电金属网捕获。根据电荷间相互作用的规律，金属网吸引颗粒物原理是异种电荷相互吸引，故空气净化器主要是利用了异种电荷相互吸引，故A错误，不符合题意，D正确，符合题意； B．空气净化器和家里的其他用电器可以独立工作，相互不影响，故其连接方式为并联，故B错误，不符合题意； C．颗粒物带上电荷是电荷的转移，电荷的总量不变的，故C错误，不符合题意。 故选：D。 14．（2分）如图甲中R0为定值电阻，电源电压保持不变，滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样，电流表量程0﹣0.6A，灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中，移动滑片P（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与R阻值变化关系的图象（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为4V B．灯泡L的额定功率为3.6W C．R0的阻值为15Ω D．开关都闭合时，电路最大功率为6.6W 【答案】D 【分析】由甲图可知：当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L并联，此时由于R1的阻值不能为零，由此即可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象，则下边的曲线为S1，S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系； （1）由于开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L并联在电源两端，则由图象即可读出R1的阻值和电流，根据欧姆定律求出R1的两端的电压，即可得知电源电压和灯泡正常工作的电压； （2）灯泡发光时恰好正常工作，正常工作的电流是0.5A，利用P＝UI即可求出灯泡L的额定功率； （3）开关S1、S2都断开时，R1与R0串联，当R1＝0时电路中只有R0连入，由电流表示数与R1阻值变化关系图象可知此时的电流表示数，利用欧姆定律求出R0的阻值； （4）根据图象得出开关都闭合时电路中的最大电流；利用P＝UI即可求出比值。 【解答】解：由甲图可知，当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L并联，此时由于R1的阻值不能为零，由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象，则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系； A、开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L并联，由图象中上边的曲线可知，当R1＝20Ω时，I1＝0.3A， 由I可得，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V，故A错误； B、由于灯泡发光时恰好正常工作（其额定电压等于电源电压6V），且灯泡L正常工作的电流是0.5A，则灯泡L的额定功率：P额＝PL＝UIL＝6V×0.5A＝3W，故B正确； C、开关S1、S2都断开时，R1与R0串联，当R1＝0Ω时，电路中只有R0连入，由图象中下边的曲线可知：I＝0.6A， 由I可得，R0的阻值：R010Ω，故C错误； D、开关都闭合时，变阻器R1与灯泡L并联， 根据并联电路电流的规律知干路最大电流为： I＝I1最大+IL＝0.6A+0.5A＝1.1A； 则开关都闭合时，电路最大功率为： P＝UI＝6V×1.1A＝6.6W，故D正确。 故选：D。 二、填空题（每空1分，共12分） 15．（2分）“瓷仔弦”是闽南歌仔戏的伴奏乐器之一，演奏时琴弦 　振动　 发声，演奏者不断改变手指按压琴弦的位置是为了改变声音的 　音调　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】声音是由物体的振动产生的；声音的高低叫音调，音调与发声体振动的频率有关。 【解答】解：琴声是由琴弦振动产生的；演奏时改变手指按压琴弦的位置，是为了改变声音的音调。 故答案为：振动；音调。 16．（2分）如图所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但其中一个损坏时。另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为 　并联　 ，转向杆相当于电路中的 　开关　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】要解决此题，需要掌握串并联电路的特点：串联电路，电流只有一条通路，开关控制整个电路。并联电路电流有多条通路，各支路互不影响。 【解答】解：汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但转向灯可以单独工作，所以它们是并联的。 司机拨动的这根横杆，转向灯才会工作，所以这根杆子起到了开关的作用。 故答案为：并联；开关。 17．（2分）我国自主研发建造的“深海一号”超深水大气田成为世界首个具备远程遥控生产能力的超深水半潜式生产储油平台。“深海一号”主要结构为四个浮在水中的立柱，如图所示。平台上装配了5G设备，实现远程控制。在实际应用中，每个钻井平台会根据水深配备不同等级的水下机器人。不考虑不同深度海水密度的变化，当水下机器人在水下1500m深处工作时，受到的海水压强为 　1.5×107　 Pa；当它完全浸没并且继续下潜的过程中，受到的浮力大小将 　不变　 。（海水密度ρ＝1.0×103kg/m3） 【答案】1.5×107；不变。 【分析】潜水器在水下1500m时，根据p＝ρ液gh求出受到水的压强； 海水的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排判断潜水器受到的浮力变化。 【解答】解：水下机器人作业时，在1500m深处受到的海水压强约为： 。 在水下下潜过程中，海水的密度和排开海水的体积都不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，受到的浮力大小不变。 故答案为：1.5×107；不变。 18．（2分）如图是一种监测温度变化的传感器的工作原理电路图。膨胀棒的长度由于热胀冷缩随温度变化，膨胀棒的一端固定，另一端与滑块M相连，滑块M与滑动变阻器滑片P相连。闭合开关S，当温度升高时，膨胀棒带动滑块M向右移动，此时电流表的示数将 　不变　 ，电压表的示数将 　变大　 。 【答案】不变；变大。 【分析】分析电路图可知，电路中只有一个电阻，电流表测量电路中的电流，电压表测电阻左侧部分的电压；根据欧姆定律分析电流表和电压表示数的大小。 【解答】解：由题图可知，电流表串联接入电路中，电压表测量R左边部分电阻两端的电压。 当温度升高时，膨胀棒变长，物体M向右移动，电阻上的滑片右移，R接入电路的电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，电流表示数不变； P点左侧部分变长，左侧电阻变大，根据U＝IR可知，左侧两端的电压变大，电压表示数变大。 故答案为：不变；变大。 19．（2分）如图所示是家庭电路的一部分。当用电器正常工作时，电路中A处和B处的电流大小关系是IA　＝　 IB；图中的漏电保护器在某些情况下会切断电路，分析：当站在地上的人不小心接触到C处裸露的电线时，漏电保护器　不会　 切断电路。 【答案】见试题解答内容 【分析】根据并联电路的电流特点分析即可；漏电保护器：漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路或漏电时防人身触电和电气火灾的保护电器。 【解答】解：并联电路的电流特点是：干路电流等于各支路电流之和，AB都在干路上，所以IA＝IB。 C处是零线，故当站在地上的人不小心接触到C处裸露的电线时，不会触电，电路中A处和B处的电流大小相同，故漏电保护器不会切断电路。 故答案为：＝；不会。 20．（2分）如图，将一只标有“6V 6W”的灯泡L与一电阻R串联后接到6V的电源上，电阻消耗的功率为1W（假定灯丝电阻不变），则此时电路消耗的总功率　小于　 6W，灯泡消耗的电功率　小于　 5W．（填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】见试题解答内容 【分析】由题意可知，灯泡与电阻串联，根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化，根据P可知电路中总功率的变化，然后根据电路中总功率等于各用电器功率之和得出灯泡功率大小范围。 【解答】解： 由题可知，灯泡与电阻串联， 在串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的总电阻大于灯泡的电阻， 电源电压一定，由P可知，电路消耗的总功率小于灯泡的额定功率，即总功率小于6W； 因为电路中总功率等于各用电器功率之和，且电阻消耗的功率为1W，所以此时灯泡消耗的功率小于5W。 故答案为：小于；小于。 三、作图题（每题2分，共4分） 21．（2分）我国传统节日有悬挂灯笼的习俗，请在图中画出灯笼受力的示意图（O点为灯笼的重心）。 【答案】 【分析】首先分析灯笼受到哪些力的作用，然后根据灯笼的状态画出受力的示意图。 【解答】解：春节时，小明用细绳将灯笼悬挂在门口，此时灯笼受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力的作用，在这两个力的作用下处于静止状态，说明了这两个力是一对平衡力，大小是相等的，如下图所示： 22．（2分）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。 【答案】 【分析】根据安培定则判定螺线管的极性；根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出条形磁体的N、S极。 【解答】解：电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的右端为S极，左端为N极，根据在磁体外部，磁感线都是从N极出发回到S极可标出磁感线的方向，根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁的左端为N极，如图所示： 四、简答题（共4分） 23．（4分）2023年12月，某汽车发布会上展示了旗下首款纯电动轿车的外观及核心配置。该款汽车配备了可调电动尾翼即气流偏导器如图甲所示，可大大提高汽车行驶时的稳定性，保证行车安全。儿童安全座椅（如图乙）与车机互动的功能也是一大亮点，智能安全带报警、智能儿童遗忘报警等功能将给予宝宝更安全智能的保护。请结合所学知识分析气流偏导器和儿童安全带的原理及作用。 【答案】（1）由于气流偏导器上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较慢，压强较大；而流过下方的空气速度较快，压强较小。这样，偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力，从而使车对地面的压力增大，摩擦力随之增大，提高了车轮的着地性能； （2）汽车运动时，儿童与汽车一起运动，当突然刹车时，儿童由于惯性要保持原来的运动状态，身体会向前倾，这时安全带可以起到保护作用。 【分析】（1）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大； （2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。 【解答】答：（1）由于气流偏导器上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较慢，压强较大；而流过下方的空气速度较快，压强较小。这样，偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力，从而使车对地面的压力增大，摩擦力随之增大，提高了车轮的着地性能； （2）汽车运动时，儿童与汽车一起运动，当突然刹车时，儿童由于惯性要保持原来的运动状态，身体会向前倾，这时安全带可以起到保护作用。 五、实验探究题（每空1分，共30分） 24．（5分）小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表： 次数 橡皮条 橡皮条的宽度/cm 橡皮条的长度/cm 弹珠被弹射的水平距离/m 1 a 0.50 20.00 10.10 2 b 0.50 30.00 8.20 3 c 1.00 20.00 14.00 （1）实验中，是通过比较 　弹珠被弹射的水平距离　 来间接反映橡皮条的弹性势能大小； （2）比较1、2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 　长度　 有关； （3）比较 　1、3　 次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关； （4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是 　D　 ； A、窄面长的 B、宽面长的 C、窄面短的 D、宽面短的 （5）根据以上实验，再提出一个可以探究的科学问题：　橡皮条的弹性势能与橡皮条的材料是否有关　 。 【答案】（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）1、3；（4）D；（5）橡皮条的弹性势能与橡皮条的材料是否有关。 【分析】（1）具有弹性的物体发生弹性形变时，具有弹性势能。弹性势能的大小跟物体发生弹性形变大小有关，弹性形变越大，具有的弹性势能越大。 （2）（3）（4）根据表格中的数据，利用控制变量法分析； （5）橡皮条的弹性势能可能与橡皮条的材料有关。 【解答】解：（1）橡皮条的弹性势能的大小是通过弹珠被弹射的水平距离来反映的，弹珠射出的越远，说明橡皮条的弹性势能越大； （2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关； （3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度相同，条宽不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关； （4）由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关； 根据表格数据还可知，在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，故选D。 （5）橡皮条的弹性势能可能与橡皮条的材料有关。 故答案为：（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）1、3；（4）D；（5）橡皮条的弹性势能与橡皮条的材料是否有关。 25．（6分）如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油的沸点高低关系。 （1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 　A处向上　 （填“A处向上”或“B处向下”）调整； （2）要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具是 　秒表、天平　 ； （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，分析图丙可知： ①相同环境下，水的沸点 　低于　 （填“低于”或“高于”）煤油的沸点； ②液体沸腾过程的共同特点是：不断吸收热量，温度 　不变　 。 （4）由图丙还能得到煤油的比热容是 　2.1×103　 J/（kg•℃）；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （5）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，如图丁所示，在BC阶段中C点处物质的内能 　大于　 （填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能。 【答案】（1）A处向上；（2）秒表、天平；（3）①低于；②不变；（4）2.1×103；（5）大于。 【分析】（1）根据要用要酒精灯的外焰加热分析； （2）根据转换法，用相同的酒精灯加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少；根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同； （3）分析图丙得出结论； （4）由图丙可知升高30℃水和煤油的加热时间，由转换法，两种物质的吸热之比，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，据此得出煤油的比热容； （5）晶体熔化是吸热过程。 【解答】解：（1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，要用要酒精灯的外焰加热，应适当将A处向上调整； （2）用相同的酒精灯加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故需要秒表；根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故需要天平； （3）分析图丙可知： ①相同环境下，水的沸点低于煤油的沸点； ②液体沸腾过程的共同特点是：不断吸收热量，温度不变。 （4）由图丙可知，升高30℃，水和煤油的加热时间分别为20min和10min，由转换法，两种物质的吸热之比为2：1，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，煤油的比热容是c4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。 （5）BC阶段为晶体熔化过程，温度不变，但要吸热，故C点处物质的内能大于B点处物质的内能。 故答案为：（1）A处向上；（2）秒表、天平；（3）①低于；②不变；（4）2.1×103；（5）大于。 26．（5分）在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为　10.0　 cm； （2）将蜡烛、凸透镜和光屏放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在　同一高度　 ； （3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、　缩小　 的实像。根据这一成像特点，可制成　照相机　 ； （4）若要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变　大　 ，再调节光屏位置。 【答案】（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）大。 【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位； （2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度； （3）根据u＞v，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的； （4）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答。 【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm； （2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度； （3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，此时物距u＞v，成倒立、suox 的实像，照相机就是利用此原理制成的； （4）若要使光屏上的像变小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应使蜡烛与凸透镜的距离变大，再调节光屏位置。 故答案为：（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）大。 27．（9分）如图1是小福同学探究“保持电压不变时，通过导体的电流与电阻的关系”的电路图.所用实验器材是：电源（6V）、电流表（0﹣0.6A）、电压表 （0﹣3V）、电阻箱 （0﹣999.9Ω ）、滑动变阻器（50Ω 1A）、开关、导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线将如图2的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大； （2）连接电路时，开关应处于　断开　 状态； （3）小福正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表没有示数，则故障可能是　定值电阻断路　 ； （4）完成第一组实验后，为了获得第二组数据.请将以下步骤按正确顺序排列　CBAD　 ； A、调节滑动变阻器，使电压表示数保持某值不变。 B、调节电阻箱，改变其接入电路的阻值，记入下表。 C、将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置，闭合开关。 D、读出电流表示数，记入下表。 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 10 0.30 2 20 0.15 3 30 0.10 （5）分析表中数据可知：电阻箱两端的电压保持为　3　 V不变；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　反比　 关系，理由是　电流与电阻的乘积为定值　 ； （6）保持上述电压表示数不变，要测量更多组数据，为保证实验顺利完成，电阻箱接入电路的阻值不得小于　5　 Ω，不得超过　50　 Ω。 【答案】（1）见解答图；（2）断开；（3）定值电阻断路；（4）CBAD；（5）3；反比；电流与电阻的乘积为定值；（6）5；50。 【分析】（1）滑动变阻器使用时要“一上一下”串联入电路，根据滑片移动时，电路电流的变化判断变阻器接入电路阻值的变化从而确定变阻器下端接哪个接线柱； （2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态； （3）电流表无示数说明电路中有断路，电压表有示数说明电压表两端与电源两极相连； （4）探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端电压不变，据此分析实验顺序； （5）根据欧姆定律的变形公式U＝IR进行计算；分析表中数据得出电流与电阻的关系； （6）由串联电路电压特点和欧姆定律，分别得到当电路中的电流最大时，电阻箱接入电路的阻值最小值和当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电阻箱接入电路的阻值最大值。 【解答】解：（1）将滑动变阻器的右下接线柱即B接线柱与电流表的负接线柱相连，这样滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律知，电路中电流变大，电流表示数变大，据此连接电路如下： 。 （2）连接电路时，为防止连接过程中出现短路等异常情况损坏电路元件，开关应处于断开状态。 （3）电压表有示数，说明电压表与电源两极间是通路；电流表无示数，说明电路中存在断路故障。综合判断，故障是与电压表并联的定值电阻断路，此时电压表串联在电路中，由于电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，电流表无示数，而电压表测电源电压有示数。 （4）探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端电压不变；因此完成第一组实验后，为获得第二组数据，正确顺序是：C、将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置，闭合开关。B、调节电阻箱，改变其接入电路的阻值，记入下表。A、调节滑动变阻器，使电压表示数保持某值不变。D、读出电流表示数，记入下表，即CBAD。 （5）电阻箱两端电压：U＝IR＝0.3A×10Ω＝0.15A×20Ω＝0.1A×30Ω＝3V。根据表中数据可知，当电阻变为原来的几倍时，电流变为原来的几分之一，即电流与电阻的乘积为定值，因此当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比关系。 （6）已知电源电压U＝6V，电压表量程0﹣3V，要保持电阻箱两端电压UR＝3V不变，则滑动变阻器两端电压U滑＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V。电流表量程0﹣0.6A，当电路中电流最大I大＝0.6A时，电阻箱接入电路的最小阻值R小5Ω。 滑动变阻器最大阻值R滑大＝50Ω，根据串联电路分压原理，当滑动变阻器接入最大阻值时，电阻箱接入电路的阻值最大，，可得R大＝50Ω，所以电阻箱接入电路阻值不得超过50Ω。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；（3）定值电阻断路；（4）CBAD；（5）3；反比；电流与电阻的乘积为定值；（6）5；50。 28．（5分）学校“绿植种植小屋”的蔬菜适宜生长的空气相对湿度（空气中含水蒸气的百分比）在50%～70%之间，项目式学习小组利用湿敏电阻Rh和电阻箱R0设计了湿度显示与湿度报警电路。下表是湿敏电阻Rh在不同相对湿度下对应的电阻值。 相对湿度/% 40 50 60 70 80 90 Rh电阻值/kΩ 197 57 22 9 4.5 3 【项目分解】 （1）设计湿度测量电路 （2）设计湿度报警电路 【项目实施】 （1）设计湿度测量电路 ①如图甲所示，电源电压U恒为6V，电阻箱R0规格“0～9999Ω”，“湿度表”由电流表改装而成，其量程为“0～1mA”，如图乙所示。 ②设定湿度表测量的相对湿度最大值为90%，为了使相对湿度为90%时电流表指针能刚好在1mA处，则应调节电阻箱R0的阻值为 　3×103　 Ω并保持不变，同时在电流表1mA处标上90%。 ③根据湿敏电阻Rh的电阻值，通过记算标定相对湿度。 当相对湿度为80%时，在电流表0.8mA处标上80%。 当相对湿度为70%时，应在电流表 　0.5　 mA处标上70%。 依次在电流表上标出其他相对湿度值。 观察改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布 　不均匀　 （选填“均匀”或“不均匀”）。 ④使用：闭合开关，根据电流表指针位置读取相对湿度值。 （2）设计湿度报警电路 ①如图丙所示，电阻箱R0阻值不变，在湿敏电阻Rh两端并联一个数字智能电压表（可设置报警电压）。 ②工作原理：当空气相对湿度降低时，湿敏电阻Rh的电阻值 　变大　 （填“变大”“变小”或“不变”），智能电压表示数变大，当电压值大于等于报警电压时触发报警。 ③如果要使小屋相对湿度≤50%时触发报警，应设置报警电压为 　5.7　 V。 【答案】（1）②3×103；③0.5；不均匀；（2）变大；5.7。 【分析】【项目实施】 （1）②根据表中数据可知相对湿度为90%时湿敏电阻Rh的阻值，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出应调节电阻箱R0的阻值； ③根据表中数据可知相对湿度为70%时湿敏电阻Rh的阻值，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出此时电路中的电流； 分析比较相对湿度分别为90%、80%、70%时对应的电流值，进而判断出改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布是否均匀； （2）②根据表中数据可知相对湿度降低时，湿敏电阻Rh的阻值变化情况； ③根据表中数据可知相对湿度为50%时湿敏电阻Rh的阻值，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出湿敏电阻Rh两端的电压，即为应设置的报警电压值。 【解答】解：【项目实施】 （1）②由表中数据可知，相对湿度为90%时湿敏电阻Rh的阻值为3kΩ＝3×103Ω， 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总16×103Ω， 由串联电路的电阻特点可知，应调节电阻箱R0的阻值：R0＝R总1﹣Rh1＝6×103Ω﹣3×103Ω＝3×103Ω； ③由表中数据可知，相对湿度为70%时湿敏电阻Rh的阻值为9kΩ＝9×103Ω， 由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知，此时电路中的电流：I30.5×10﹣3A＝0.5mA； 由题意可知，相对湿度分别为90%、80%、70%时对应的电流值分别为1mA、0.8mA、0.5mA， 由此可知，改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布不均匀； （2）②由表中数据可知相对湿度降低时，湿敏电阻Rh的阻值变大； ③由表中数据可知，相对湿度为50%时湿敏电阻Rh的阻值为57kΩ＝57×103Ω， 由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知，此时电路中的电流：I40.1×10﹣3A， 此时湿敏电阻Rh两端的电压：Uh4＝I4Rh4＝0.1×10﹣3A×57×103Ω＝5.7V。 故答案为：（1）②3×103；③0.5；不均匀；（2）变大；5.7。 六、计算题（共22分） 29．（6分）天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在标准大气压下，天然气灶将一壶质量为2kg、温度为20℃的水加热至沸腾，消耗了0.04m3的天然气。已知天然气的热值q＝3.5×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）水吸收的热量。 （2）0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量。 （3）天然气灶的效率。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量； （2）根据Q放＝Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量； （3）天然气灶的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。 【解答】解： （1）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃， 则水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J； （2）0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.04m3×3.5×107J/m3＝1.4×106J； （3）天然气灶的效率： η100%＝48%。 答：（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×106J； （3）天然气灶的效率为48%。 30．（8分）如图是我国自主研发的无人驾驶电动运输车。某次该车在平直路面上以15km/h的速度匀速行驶0.1h，已知车的质量为1.2×103kg，行驶时所受阻力为车所受重力的0.02倍，轮胎与地面的总接触面积为0.12m2，求： （1）运输车行驶的路程； （2）运输车静止在水平地面上时，对地面的压强； （3）运输车牵引力做的功。 【答案】（1）运输车行驶的路程是1500m； （2）运输车静止在水平地面上时，对地面的压强为1×105Pa； （3）运输车牵引力做的功为3.6×105J。 【分析】（1）知道运输车的速度和行驶时间，根据v求出行驶的路程； （2）运输车静止在水平地面上时，对地面的压力和所受的重力相等，根据p求出对地面的压强； （3）运输车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W ＝ Fs求出牵引力做的功。 【解答】解：（1）由v可得，运输车行驶的路程：s＝vt＝15km/h×0.1h＝1.5km＝1500m； （2）运输车静止在水平地面上时，对地面的压力F＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N， 已知受力面积S＝0.12m2， 对地面的压强为：p1×105Pa； （3）因运输车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，牵引力的大小：F'＝ f＝ 0.02G＝0.02×1.2×104N＝240N，牵引力做的功：W＝F's＝240N×1500m＝3.6×105J。 答：（1）运输车行驶的路程是1500m； （2）运输车静止在水平地面上时，对地面的压强为1×105Pa； （3）运输车牵引力做的功为3.6×105J。 31．（8分）如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为U1，定值电阻R0的阻值为15Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压U2恒为220V，浴霸的两只灯泡均标有“220V 200W”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，工作电路闭合。 求： 温度t/℃ 16 20 24 28 32 36 40 电阻R/Ω 300 285 265 243 215 185 150 （1）浴霸灯泡L1正常工作时的电阻； （2）若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值； （3）若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围。 【答案】（1）浴霸灯泡L1正常工作时的电阻242Ω； （2）若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值为9.9V； （3）若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围是20℃～36℃。 【分析】（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P＝UI求出每只灯泡正常发光时的电流，再根据欧姆定律计算灯泡L1正常工作时的电阻； （2）由图可知控制电路中R0与R1串联，先从表格中找出温度为40℃时热敏电阻的阻值，然后利用串联电路电阻规律算出总电阻，最后用最小电流乘以总电阻算出最小电源电压值； （3）取临界情况，当电流为60mA时和当电流等于40mA时，知道电源电压U0，分别求出总电阻，利用串联电阻的特点求热敏电阻R1的大小，对应图像找出温度值，从而得到浴室内温度的变化范围。 【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电流：IL1A， 灯泡L1正常工作时的电阻：RL1242Ω； （2）当R1温度为40℃时，其阻值R1＝150Ω； 因为R1和R0串联，所以R总＝R1+R0＝150Ω+15Ω＝165Ω； I1＝60mA＝0.06A，控制电路的最小电压为：U1＝I1R总＝0.06A×165Ω＝9.9V； （3）取临界情况，当电流为I＝60mA＝0.06A时： 因R1+R0200Ω， 所以，R1＝200Ω﹣R0＝200Ω﹣15Ω＝185Ω，由表可得对应的温度为36℃； 当电流为I′＝40mA＝0.04A时： 因R′1+R0300Ω，所以，R′1＝300Ω﹣R0＝300Ω﹣15Ω＝285Ω，由图可得对应的温度为20℃；由此可知室内温度可控制在20℃～36℃范围内。 答：（1）浴霸灯泡L1正常工作时的电阻242Ω； （2）若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值为9.9V； （3）若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围是20℃～36℃。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $