精品解析：广东省佛山市顺德区碧桂园实验学校2024-2025学年九年级上学期第二次学科核心素养监测物理试题

2024学年第一学期九年级第二次学科核心素养监测 物理试卷 说明：1.本试卷共8页，23小题，满分100分。考试用时80分钟。 2.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己考场号和座位号。 3.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 4.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1. 下列数据符合生活实际是（　　） A. 一节干电池的电压为2V B. 对人体的安全电压不高于36V C. 液晶电视机的额定功率约为1000W D. 教室内白炽灯泡工作1小时耗电1kW·h 2. 如图所示是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，则该汽油机的效率为（ ） A. 25% B. 40% C. 35% D. 65% 3. 据国防部网站消息，2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”，该导弹准确落入预定海域，如图所示，彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是（ ） A. 发动机使用的燃料应选比热容大的燃料 B. 燃料燃烧过程中，将化学能转化为内能 C. 燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 导弹与空气摩擦生热，是通过热传递的方式改变物体的内能 4. 为了提高学生进出校门效率，校门口的闸机（如图）可实现自动识别。刷校园卡或者人脸识别成功时（相当于闭合开关或），电机M启动，闸门打开放行。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，R1的电阻是10Ω，R2的电阻是30Ω，闭合开关S，断开开关S1时电流表的示数是0.1A，再闭合开关S1时电流表的示数是（　　） A. 0.3A B. 0.4A C. 0.5A D. 0.6A 6. 如图所示对电路分析不正确的是（　　） A. 当只闭合开关S1时，能发光的灯只有L3 B. 当只闭合开关S2时，能发光的灯有L3和L2，它们是串联 C. 当三个开关全部闭合时，能发光的灯是L1、L2和L3，它们是并联 D. 当只闭合开关S3，只有L1与L2发光，它们串联 7. 体育课上，乐乐做体前屈项目测试，其原理图如图乙所示。电源电压不变，闭合开关S，滑片由B端移动到A端过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数不变 C 电流表示数不变 D. 电压表示数变小 二、填空题（7小题，每空1分，共21分） 8. 如图所示的四冲程内燃机处于______ 冲程，该内燃机工作时的转速为3000r/min，则1s对外做功______ 次，则1s内完成了______个工作循环。 9. 地铁严禁携带有“异味”的物品乘车，是因为“异味”会充满整个车厢，影响其他乘客。“异味”充满整个车厢，这是_______现象，该现象表明组成物质的分子在不停地___________；行驶的地铁车身与空气摩擦起电却没有吸附大量的灰尘，是因为车轮是由_______（填“导体”或“绝缘体”）制成的，可以将电荷移走。 10. 如图所示是电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电________kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁32次，该用电器在上述时间内消耗电能为________kW·h，该用电器的实际功率为________W。 11. 如甲图所示，用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A使其带电，用带有绝缘柄的金属棒将验电器A和不带电的验电器B的金属球连接起来，发现验电器B的金属箔片张开，此过程瞬间自由电子定向移动的方向是由______（选填“A到B”或“B到A”）。电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如乙图所示，若将A、B并联后接在电压为2V的电源两端，干路中的电流是______A；若将A、B串联后接在3V电路中，电路中的电流是______A。 12. 如图，甲为可调亮度台灯，乙为电位器结构图，A．B．C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器与灯泡是_______联的，当将接线柱 ________接入电路时，顺时针旋转滑片，灯泡变亮，该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变灯泡亮度的。 13. 在如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两电阻、是________（选填“并联”或“串联”），两表示数之比，则________；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻消耗的电功率之比________。 14. 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端，电压表示数与电流表示数比值___________（选填“变大”“变小”或“不变”），电源电压为___________V，R1的阻值为___________Ω。 三、作图题（共3小题，第1、2小题各2分，第3小题3分，共7分） 15. （1）两个相同的容器分别装了质量和初温均相同的两种液体，用同一热源分别加热，图1中给出了甲液体温度与加热时间关系的图象，请在图中画出乙液体温度与加热时间关系的大致图象（已知）； （2）根据电路实物图，在图2的虚框里画出对应的电路图； （3）在图3中的○里填上A或V符号，使灯泡L和电阻R构成串联电路。 四、实验题（第16题6分，第17题7分，第18题7分，共20分） 16. 如下图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）为了研究不同燃料的热值，可以利用其中________两幅图进行实验，实验中通过________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较不同燃料完全燃烧放出的热量多少。该实验所测得到的热值与实际燃料的热值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （2）为了研究不同物质的吸热能力，可以利用其中________两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图2所示； ①不同物质吸热的多少是通过________来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”）； ②图丁中，若b液体的比热容是，则a液体的比热容是________。 17. 在探究“并联电路的电流特点”实验中，小明设计了如下图所示的电路。 （1）按照如图甲所示电路，将图乙连接完整； （2）闭合开关前，电流表指针如图丙所示，出现该现象的原因是________； （3）改正上述问题后，闭合开关，电流表无示数，不发光，发光，电路可能存在的故障是________（选填“断路”或“短路”）； （4）排除故障后，闭合开关，测出通过的电流。测通过的电流、干路电流I时电流表均如图丁所示，则________A；由此可得并联电路中干路电流和各支路电流的关系是________（用题中出现的字母符号表示）； （5）为使实验结论更具普遍性，小明更换不同规格的灯泡又进行了三次实验、数据如表： 实验次数 通过支路的电流 通过支路的电流 干路的电流 1 0.3 0.4 0.7 2 0.2 0.3 2.5 3 0.1 0.2 0.3 表格中错误的数据是________，造成数据错误的原因是________。 18. 小明想测量额定电压为“6V”的小灯泡的电阻和额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压值为8V，滑动变阻器规格为“，”。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示图连接完整；（要求闭合开关，滑片右移，灯变亮） （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近8V保持不变。为了排除故障，接下来的操作合理的是________； A. 拧紧开关两端的接线柱 B. 将小灯泡与底座拧紧 C. 拧紧电流表两端的接线柱 （3）排除故障后，闭合开关，电压表的示数如图乙所示为________V。经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示，则该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω，小灯泡的额定功率为________W； （4）小华利用小明的实验器材进行多次实验，测量的数据如下表所示，老师发现表格中第________次数据是编造的； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流 0.11 0.21 0.30 0.38 0.44 0.48 （5）小华又利用小明的实验器材，去掉电流表，增加了一个阻值为10Ω定值电阻、电阻箱来测量小灯泡的额定功率，如图丁、戊是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是________（填字母）。 A. 两种方案都能 B. 两种方案都不能 C. 丁方案能，戊方案不能 D. 丁方案不能，戊方案能 五、计算题（第19小题6分，第20小题7分，共13分） 19. 初秋天时节，乐乐与家人在新城公园围炉煮茶。如图是烧水用的卡式炉，卡式炉的气罐内装有可燃性气体丁烷，在1个标准大气压下，将质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，共消耗了质量为的丁烷。（已知水的比热容，丁烷热值求： （1）水吸收的热量； （2）丁烷完全燃烧放出的热量： （3）卡式炉的热效率。 20. 如图甲为某商场安装的扶梯自动计效器简化电路图。已知电源电压U=12V，R1为光敏电阻，R2=20Ω，当有光照射时R1=20Ω；当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内R1两端的电压Uab随时间t变化的图像。 （1）当有光照射时，电路中的电流为多大？ （2）当扶梯上有顾客经过时，R2的电压为多大？ （3）这2.4s时间内电路消耗的电能是多少？ 六、综合能力题（21题6分，第22题6分，23题6分，共18分） 21. 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的火箭发射成功，成为我国航天事业发展的又一重要里程碑。在物理跨学科实践课上，一学习小组开展了“设计火箭发射系统”的项目化学习活动。下面是该组同学实践的大致过程。 【项目分解】 ①制作简易火箭；②改进并优化火箭发射系统 【项目设计与实施】 （1）结构及原理： 为探究火箭发射原理，同学们先进行如下实验，如图甲所示在试管内装水，用橡胶塞塞住管口后给水加热，一段时间后观察到橡胶塞喷出，该过程与内燃机的________冲程原理相似。由此，学习小组用可乐瓶制作了水火箭，安装好的水火箭如图乙所示。 （2）方案评估：升空距离比较短，不能实现自动定时发射。 （3）设计改进： 用燃料燃烧获得能量，查阅资料获知一些燃料的热值，如表格所示，则优先选择________做火箭的燃料，因为当质量相同时完全燃烧该燃料放出的热量更多。重新制作了火箭，饮料瓶剪掉底，用纸壳做支架制成箭体，如图丙所示。 燃料 酒精 煤油 柴油 热值 （4）优化火箭发射系统： 同学们在实践过程中考虑到直接用打火器点燃料有些危险，于是设计了如图丁的电路，当起爆器有电流通过时能实现自动点火。在起爆器点火前，电路中的开关S应________（选填“闭合”或“断开”），目的是使起爆器处于________（选填“短”或“断”）路的状态。 【项目拓展】 （5）经查阅资料，长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭，火箭使用的燃料是液态氢，若完全燃烧液态氢燃料，可放出热量________J，若这些热量有84%被质量为的水吸收后水未沸腾，水的温度能够上升________℃。（，） 22. 阅读材料，回答问题。 探索稳压二极管 佛山物理创新实验小组的同学用如图甲所示电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，电源电压为4.5V保持不变。 （1）闭合开关前，滑片应位于最________（选填“左”或“右”）端。 （2）在上图甲中，闭合开关S，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表无示数，原因是定值电阻R________（选填“断路”或“短路”）。 （3）小组同学发现，进行实验时换不同电阻，都要调节滑动变阻器，操作比较复杂，上网查知，有种电子元件：稳压二极管，它能根据电路要求，控制与它并联的用电器两端电压不变。于是按要求，购买一些能控制3V不变的稳压二极管，并设计图丙电路图，迅速完成了实验。稳压二极管符号：。 实验过程中，电阻的作用是：________。实验中，用R为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，完成实验后，绘制图像，则正确图像应该是图乙中的曲线________（选填“A”或“B”）。 （4）若定值电阻，实验操作过程中，稳压二极管电流变化为________A至________A． 23. 阅读短文，回答问题。 某一空气净化器工作过程如图甲所示：空气进入净化器，空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电，经过负电格栅板时被吸附，此后经活性炭进一步净化，在不同挡位工作时的参数如下表所示。净化空气量是指1h净化空气的体积；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。 工作挡位 待机 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 功率（W） 0.9 23 45 75 103 121 148 净化空气量（） - 120 240 360 500 640 760 （1）我们看到空气中尘土飞扬的现象________（选填“不属于”或“属于”）扩散现象，空气净化器负电格栅板吸附灰尘的原理是利用________； （2）单独使用该净化器，规格为的电能表指示灯闪烁36次，则该空气净化器在________挡位工作，一间的房间在该挡位下进行净化，需要消耗电能________J，才能完成工作； （3）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线，现用此电路检测该型号净化器的净化效率，净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.4A，此时空气中有害气体浓度是________。净化器正常使用后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为________%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第一学期九年级第二次学科核心素养监测 物理试卷 说明：1.本试卷共8页，23小题，满分100分。考试用时80分钟。 2.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己考场号和座位号。 3.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 4.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1. 下列数据符合生活实际的是（　　） A. 一节干电池的电压为2V B. 对人体的安全电压不高于36V C. 液晶电视机的额定功率约为1000W D. 教室内白炽灯泡工作1小时耗电1kW·h 【答案】B 【解析】 【详解】A．一节蓄电池的电压为2V，一节干电池的电压为1.5V，故A不符合题意； B．电压越高越危险，对人体的安全电压是不高于36V，故B符合题意； C．液晶电视机正常工作的电流约为0.5A，额定功率，故C不符合题意； D．普通白炽灯泡的电功率约40W=0.04kW，工作1小时耗电能为，故D不符合题意。 故选B。 2. 如图所示是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，则该汽油机的效率为（ ） A. 25% B. 40% C. 35% D. 65% 【答案】C 【解析】 【详解】由图得，热机的效率是做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量的比，如图所示，有用机械能所占的比例为35％，该汽油机的效率为35％，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3. 据国防部网站消息，2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”，该导弹准确落入预定海域，如图所示，彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是（ ） A. 发动机使用燃料应选比热容大的燃料 B. 燃料燃烧过程中，将化学能转化为内能 C. 燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 导弹与空气摩擦生热，是通过热传递的方式改变物体的内能 【答案】B 【解析】 【详解】A．发动机使用的燃料应是热值较大的燃料，故A错误； B．燃料燃烧的过程是燃料中的化学能转化为内能的过程，故B正确； C．热值是燃料本身的一种性质，与其燃烧是否充分无关，故C错误； D．导弹与空气摩擦生热，空气对导弹做功，这是通过做功的方式改变物体的内能，故D错误。 故选B。 4. 为了提高学生进出校门效率，校门口的闸机（如图）可实现自动识别。刷校园卡或者人脸识别成功时（相当于闭合开关或），电机M启动，闸门打开放行。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意知道，刷校园卡或者人脸识别成功时（相当于闭合开关或），电机M启动，闸门打开放行。这说明两个开关工作时互不影响，是并联的，然后与电动机串联在电路中，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5. 如图所示，R1的电阻是10Ω，R2的电阻是30Ω，闭合开关S，断开开关S1时电流表的示数是0.1A，再闭合开关S1时电流表的示数是（　　） A. 0.3A B. 0.4A C. 0.5A D. 0.6A 【答案】B 【解析】 【详解】当闭合开关S，断开开关S1​时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2​的电流，由可得，电源的电压 U=I2​R2=0.1A×30Ω=3V 当再闭合开关S1​时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流 I=I2​+I1=0.1A+0.3A=0.4A 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6. 如图所示对电路分析不正确的是（　　） A. 当只闭合开关S1时，能发光的灯只有L3 B. 当只闭合开关S2时，能发光的灯有L3和L2，它们是串联 C. 当三个开关全部闭合时，能发光的灯是L1、L2和L3，它们是并联 D. 当只闭合开关S3，只有L1与L2发光，它们是串联 【答案】C 【解析】 【详解】A．当只闭合开关S1时，灯L3接入电路，能够发光，L1、L2断路不发光，故A正确，不符合题意； B．当只闭合开关S2时，电流依次经过灯L3、L2，它们串联，L1断路，因此灯L2、L3发光，故B正确，不符合题意； C．当三个开关全部闭合时，灯泡L2被短路，电流分别经过灯泡L1、L3，它们并联，所以能发光的灯是L1、L3，故C错误，符合题意； D．当只闭合开关S3时，电流依次经过灯L1、L2，它们串联，L3断路，因此灯L1、L2发光，故D正确，不符合题意 故选C。 7. 体育课上，乐乐做体前屈项目测试，其原理图如图乙所示。电源电压不变，闭合开关S，滑片由B端移动到A端过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数不变 C. 电流表示数不变 D. 电压表示数变小 【答案】C 【解析】 【详解】据图可知，电路是两定值电阻串联，电压表测R2部分电阻两端电压，当滑片由B端移动到A端过程中，由于电路中的电阻不变，则电路中的电流不变，电流表的示数不变，电压表所测部分的电阻变大，根据可知，电压表的示数会变大，故C正确，ABD错误。 故选C。 二、填空题（7小题，每空1分，共21分） 8. 如图所示的四冲程内燃机处于______ 冲程，该内燃机工作时的转速为3000r/min，则1s对外做功______ 次，则1s内完成了______个工作循环。 【答案】 ①. 做功 ②. 25 ③. 25 【解析】 【详解】[1]图中气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，内能转化为机械能。 [2][3]飞轮转速为3000r/min，则1s内该内燃机的飞轮转的圈数为50r，每一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功一次，故1s内该内燃机对外做功25次，1s内完成了25个工作循环。 9. 地铁严禁携带有“异味”的物品乘车，是因为“异味”会充满整个车厢，影响其他乘客。“异味”充满整个车厢，这是_______现象，该现象表明组成物质的分子在不停地___________；行驶的地铁车身与空气摩擦起电却没有吸附大量的灰尘，是因为车轮是由_______（填“导体”或“绝缘体”）制成的，可以将电荷移走。 【答案】 ①. 扩散 ②. 无规则运动 ③. 导体 【解析】 【详解】[1][2]“异味”充满整个车厢，这是分子的扩散现象，气体不断扩散到空气中，表明组成物质的分子在不停地无规则运动。 [3]行驶的地铁车身与空气摩擦起电却没有吸附大量的灰尘，是因为车轮是由导体制成的，可以将电荷移走，导致车轮不带静电。 10. 如图所示是电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电________kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁32次，该用电器在上述时间内消耗电能为________kW·h，该用电器的实际功率为________W。 【答案】 ①. 5546.7 ②. 0.02 ③. 400 【解析】 【详解】[1]电能表最后一位数字的单位为0.1kW·h，故此时电能表示数为5546.7kW·h。 [2]根据公式可知，消耗的电能为 [3]根据公式可知， 11. 如甲图所示，用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A使其带电，用带有绝缘柄的金属棒将验电器A和不带电的验电器B的金属球连接起来，发现验电器B的金属箔片张开，此过程瞬间自由电子定向移动的方向是由______（选填“A到B”或“B到A”）。电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如乙图所示，若将A、B并联后接在电压为2V的电源两端，干路中的电流是______A；若将A、B串联后接在3V电路中，电路中的电流是______A。 【答案】 ①. B到A ②. 0.6 ③. 0.2 【解析】 【详解】[1]丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，则验电器A带正电缺少电子，B不带电；用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，B验电器上自由电子负电荷向验电器A移动，与A上的正电荷发生中和，使A的张角变小；B失去电子而带正电，所以B的金属箔由于带上同种电荷相互排斥而张开；瞬间自由电子定向移动的方向是由B到A。 [2]并联电路中各支路两端的电压相等，A和B并联后接在2V的电源两端时 由图象可知，此时通过元件A的电流，此时通过元件B的电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路中的电流 [3]两元件串联在电压为3V的电源两端时，则 结合图象可知，当时满足以上条件，即此时电路中的电流为。 12. 如图，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A．B．C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器与灯泡是_______联的，当将接线柱 ________接入电路时，顺时针旋转滑片，灯泡变亮，该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变灯泡亮度的。 【答案】 ①. 串 ②. BC ③. 长度 【解析】 【详解】[1]电位器相当于滑动变阻器，通过改变阻值大小而改变通过台灯中的电流，故应该与台灯串联。 [2][3]影响电阻大小因素是导体长度、横截面积、材料。如图乙，顺时针旋转滑片，灯泡变亮，则通过灯泡的电流变大，所以电位器接入阻值变小，在电阻丝材料和横截面积不变时，接入长度变短，故接入的接线柱为BC。 13. 在如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两电阻、是________（选填“并联”或“串联”），两表示数之比，则________；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻消耗的电功率之比________。 【答案】 ①. 串联 ②. 2:3 ③. 3:2 【解析】 【详解】[1]在如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，电流依次经过R1、R2，则R1、R2串联。 [2]电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2的电压，由串联电路电流特点与欧姆定律得，两表示数之比 则。 [3]当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，R1、R2并联。由并联电路电压特点得，R1、R2电压相等，由得，两电阻消耗的电功率之比 14. 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端，电压表示数与电流表示数比值___________（选填“变大”“变小”或“不变”），电源电压为___________V，R1的阻值为___________Ω。 【答案】 ①. 变小 ②. 6 ③. 5 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电流，电压表示数与电流表示数比值即为滑动变阻器的电阻，当滑片P从b端移动到a端，滑动变阻器连入电路的电阻减小，所以，滑片P从b端移动到a端，电压表示数与电流表示数比值变小。 [2][3]由图乙可知，当电流为1.2A时，滑动变阻器没有接入电路中，根据欧姆定律有 当电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律有 联立解得 ， 三、作图题（共3小题，第1、2小题各2分，第3小题3分，共7分） 15. （1）两个相同的容器分别装了质量和初温均相同的两种液体，用同一热源分别加热，图1中给出了甲液体温度与加热时间关系的图象，请在图中画出乙液体温度与加热时间关系的大致图象（已知）； （2）根据电路实物图，在图2的虚框里画出对应的电路图； （3）在图3中的○里填上A或V符号，使灯泡L和电阻R构成串联电路。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，两种液体质量和初温相同，用同一热源分别加热，假设加热时间相同，那么两种液体吸收的热量相同，根据热量的计算公式，，那么，可知乙液体的温度变化量小于甲液体的，故乙液体大致图像在甲的图像下方，如下图所示： 【小问2详解】 由实物图可知，电流从电源正极流出，依次经过开关、电流表、灯泡、滑动变阻器，最后回到电源负极，电压表并联在灯泡两端。对应的电路图如下所示： 【小问3详解】 要使灯泡和电阻构成串联电路，电流需依次经过灯泡、电阻、电流表。所以左右两侧的仪表与电源或电阻并联，其圈应填V，上面的圈中仪表与电阻串联，有电流通过，应填A，如下图所示： 四、实验题（第16题6分，第17题7分，第18题7分，共20分） 16. 如下图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）为了研究不同燃料的热值，可以利用其中________两幅图进行实验，实验中通过________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较不同燃料完全燃烧放出的热量多少。该实验所测得到的热值与实际燃料的热值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （2）为了研究不同物质的吸热能力，可以利用其中________两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图2所示； ①不同物质吸热的多少是通过________来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”）； ②图丁中，若b液体的比热容是，则a液体的比热容是________。 【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. 温度计示数 ③. 偏小 （2） ①. 甲、丙 ②. 加热时间 ③. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]为了研究不同燃料的热值，应用不同的燃料加热相同的液体，所以利用甲、乙两幅图进行实验，实验中通过温度计示数来比较不同燃料完全燃烧放出的热量多少，温度计示数上升越多，说明燃料燃烧放出的热量越多。 [3]由于燃料不能完全燃烧，燃料燃烧产生的热量不能完全被液体吸收，存在热损失，所以该实验所测得到的热值与实际燃料的热值相比偏小。 【小问2详解】 [1]为了研究不同物质的吸热能力，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，应选择甲和丙两图进行实验。 [2]要研究不同物质的吸热能力，用相同热源给不同的物质加热，在相同时间内，物体吸收的热量相同，不同时间内，物体吸收的热量不同，所以不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。 [3]据丁图可知，a、b两种液体的质量相同，温度由20℃升到80℃时，a用时10min，b用时20min，b液体加热的时间是a液体加热时间的2倍，即b液体吸收的热量是a液体吸收热量的2倍，根据可知，b液体的比热容是a液体的2倍，则a液体的比热容是 17. 在探究“并联电路的电流特点”实验中，小明设计了如下图所示的电路。 （1）按照如图甲所示电路，将图乙连接完整； （2）闭合开关前，电流表指针如图丙所示，出现该现象的原因是________； （3）改正上述问题后，闭合开关，电流表无示数，不发光，发光，电路可能存在的故障是________（选填“断路”或“短路”）； （4）排除故障后，闭合开关，测出通过的电流。测通过的电流、干路电流I时电流表均如图丁所示，则________A；由此可得并联电路中干路电流和各支路电流的关系是________（用题中出现的字母符号表示）； （5）为使实验结论更具普遍性，小明更换不同规格的灯泡又进行了三次实验、数据如表： 实验次数 通过支路的电流 通过支路的电流 干路的电流 1 0.3 04 0.7 2 0.2 0.3 2.5 3 0.1 0.2 0.3 表格中错误的数据是________，造成数据错误的原因是________。 【答案】（1） （2）电流表未调零 （3）断路 （4） ①. 0.14 ②. （5） ①. 2.5 ②. 将电流表的小量程看成大量程进行读数 【解析】 【小问1详解】 由图甲得，L1、L2并联，电流表测量L1的电流，开关S在干路上，从电源正极出发依次将各元件连入电路中，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关前，电流表指针如图丙所示，即指针不在零刻度线处，说明电流表未调零。 【小问3详解】 改正上述问题后，闭合开关，电流表无示数，不发光，发光，电路可能存在的故障是断路；若L1短路，会出现电源短路，L2不会发光。 【小问4详解】 [1][2]I2是支路，I是干路，如图丁所示，根据并联电路特点，测L2电流时，应为小量程0~0.6A，分度值为0.02A，读数为I2=0.14A，测干路电流时，量程为0~3A，分度值为0.1A；电流表的示数为0.7A。由实验数据得I=I1+I2=0.56A+0.14A=0.7A 在误差允许范围内，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即。 【小问5详解】 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，由表格中数据得，实验次数2中干路电流比各支路电流之和大得多，干路电流的数据2.5A是错误数据，应为0.5A，可能是实验时将电流表的小量程看成大量程进行读数。 18. 小明想测量额定电压为“6V”的小灯泡的电阻和额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压值为8V，滑动变阻器规格为“，”。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示图连接完整；（要求闭合开关，滑片右移，灯变亮） （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近8V保持不变。为了排除故障，接下来的操作合理的是________； A. 拧紧开关两端的接线柱 B. 将小灯泡与底座拧紧 C. 拧紧电流表两端的接线柱 （3）排除故障后，闭合开关，电压表的示数如图乙所示为________V。经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示，则该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω，小灯泡的额定功率为________W； （4）小华利用小明的实验器材进行多次实验，测量的数据如下表所示，老师发现表格中第________次数据是编造的； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流 0.11 0.21 0.30 0.38 0.44 0.48 （5）小华又利用小明的实验器材，去掉电流表，增加了一个阻值为10Ω定值电阻、电阻箱来测量小灯泡的额定功率，如图丁、戊是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是________（填字母）。 A. 两种方案都能 B. 两种方案都不能 C. 丁方案能，戊方案不能 D. 丁方案不能，戊方案能 【答案】（1） （2）B （3） ①. 4 ②. 12 ③. 3 （4）6 （5）D 【解析】 【小问1详解】 由于要求闭合开关，滑片右移，灯变亮，即滑片右移，变阻器接入电路的电阻变小，电路的电流变大，所以，变阻器的右下接线柱连入电路中，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，说明电路某处出现断路；电压表的示数接近保持不变，说明与电压表并联以外的电路是完好的，与电压表并联的那部分电路出现断路，即小灯泡可能断路，为了排除故障，接下来的操作合理的是将小灯泡与底座拧紧，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 【小问3详解】 [1]电压表的示数如图乙所示，选择大量程接入电路中，分度值为，示数为。 [2]小灯泡的额定电压为，由图丙可知，当小灯泡的两端电压等于额定电压时，通过的电流为，根据欧姆定律可得，该小灯泡正常发光时的电阻为 [3]小灯泡的额定功率为 【小问4详解】 根据欧姆定律，可计算出每次实验中小灯泡的电阻，进而分析电流与电压的关系。小灯泡的电阻随温度升高而增大，电压越大，电流越大，温度越高，电阻应越大。第6次实验中，电压为，电流为，计算出的电阻，相比第5次的，虽然有增大，但从电流变化来看，根据前面的规律，当电压从增加到，电流从增加到，电流增加幅度过小，不符合小灯泡电阻随温度升高而增大，电流随电压增大而增大的规律（且增大的幅度应与电阻变化相匹配），所以第6次数据是编造的。 【小问5详解】 丁方案中，、小灯泡、变阻器三者串联，小灯泡额定电压为，根据前面测的数据(即)，若灯泡正常发光，则的电阻分得的电压为，由串联电路的电压特点可知电源电压至少为，而给出的电源电压只有，所以灯泡电压达不到额定电压不可能正常发光，故丁方案不能测出小灯泡的额定功率。戊方案中，根据“小华利用小明的实验器材”可知电源电压为，图中电压表测变阻器两端的电压，当电压表示数为 灯泡正常发光；且可通过调节电阻箱的阻值使得开关接2时电压表示数仍为，则灯泡正常发光时的电阻等于电阻箱的阻值(等效法)，根据可以测出小灯泡的额定功率，即丁方案能测出小灯泡的额定功率，所以，丁方案不能，戊方案能，故D正确，ABC错误。 故选D。 五、计算题（第19小题6分，第20小题7分，共13分） 19. 初秋天时节，乐乐与家人在新城公园围炉煮茶。如图是烧水用的卡式炉，卡式炉的气罐内装有可燃性气体丁烷，在1个标准大气压下，将质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，共消耗了质量为的丁烷。（已知水的比热容，丁烷热值求： （1）水吸收的热量； （2）丁烷完全燃烧放出的热量： （3）卡式炉的热效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 温度升高 由热量公式得，水吸收的热量 【小问2详解】 由已知条件可知，根据热量公式可得，丁烷完全燃烧放出的热量 【小问3详解】 卡式炉的热效率 20. 如图甲为某商场安装的扶梯自动计效器简化电路图。已知电源电压U=12V，R1为光敏电阻，R2=20Ω，当有光照射时R1=20Ω；当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内R1两端的电压Uab随时间t变化的图像。 （1）当有光照射时，电路中的电流为多大？ （2）当扶梯上有顾客经过时，R2的电压为多大？ （3）这2.4s时间内电路消耗的电能是多少？ 【答案】（1）0.3A；（2）2V；（3）7.68J 【解析】 【详解】解：（1）当有光照射时，电路中的电流为 （2）当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，则R2的电压变小，R1的电压变大，根据题图可知，此时加在R1两端的电压为10V，则定值电阻R2两端的电压为 U2=U-U1=12V-10V=2V （3）当定值电阻R2两端的电压为U2=2V，电路的电流为 2.4s时间内电路消耗的电能是 W=UIt1+UI't2=12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s=7.68J 答：（1）当有光照射时，电路中的电流为0.3A； （2）当扶梯上有顾客经过时，R2的电压为2V； （3）这2.4s时间内电路消耗的电能是7.68J。 六、综合能力题（21题6分，第22题6分，23题6分，共18分） 21. 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的火箭发射成功，成为我国航天事业发展的又一重要里程碑。在物理跨学科实践课上，一学习小组开展了“设计火箭发射系统”的项目化学习活动。下面是该组同学实践的大致过程。 【项目分解】 ①制作简易火箭；②改进并优化火箭发射系统 【项目设计与实施】 （1）结构及原理： 为探究火箭发射原理，同学们先进行如下实验，如图甲所示在试管内装水，用橡胶塞塞住管口后给水加热，一段时间后观察到橡胶塞喷出，该过程与内燃机的________冲程原理相似。由此，学习小组用可乐瓶制作了水火箭，安装好的水火箭如图乙所示。 （2）方案评估：升空距离比较短，不能实现自动定时发射。 （3）设计改进： 用燃料燃烧获得能量，查阅资料获知一些燃料的热值，如表格所示，则优先选择________做火箭的燃料，因为当质量相同时完全燃烧该燃料放出的热量更多。重新制作了火箭，饮料瓶剪掉底，用纸壳做支架制成箭体，如图丙所示。 燃料 酒精 煤油 柴油 热值 （4）优化火箭发射系统： 同学们在实践过程中考虑到直接用打火器点燃料有些危险，于是设计了如图丁的电路，当起爆器有电流通过时能实现自动点火。在起爆器点火前，电路中的开关S应________（选填“闭合”或“断开”），目的是使起爆器处于________（选填“短”或“断”）路的状态。 【项目拓展】 （5）经查阅资料，长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭，火箭使用的燃料是液态氢，若完全燃烧液态氢燃料，可放出热量________J，若这些热量有84%被质量为的水吸收后水未沸腾，水的温度能够上升________℃。（，） 【答案】 ①. 做功 ②. 煤油 ③. 闭合 ④. 短 ⑤. 7×107 ⑥. 14 【解析】 【详解】（1）[1]在试管内装水，加热后橡胶塞喷出，是内能转化为机械能，该过程与内燃机的做功冲程原理相似。 （3）[2]由表格可知，煤油的热值最大，当质量相同时完全燃烧煤油放出的热量更多，所以优先选择煤油做火箭的燃料。 （4）[3][4]在起爆器点火前，电路中的开关S应闭合，此时起爆器被短路，目的是使起爆器处于短路的状态，防止提前点火。 （5）[5]完全燃烧0.5kg液态氢燃料放出的热 [6]由可知，水吸收的热量 根据，可得水升高的温度 22. 阅读材料，回答问题。 探索稳压二极管 佛山物理创新实验小组的同学用如图甲所示电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，电源电压为4.5V保持不变。 （1）闭合开关前，滑片应位于最________（选填“左”或“右”）端。 （2）在上图甲中，闭合开关S，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表无示数，原因定值电阻R________（选填“断路”或“短路”）。 （3）小组同学发现，进行实验时换不同电阻，都要调节滑动变阻器，操作比较复杂，上网查知，有种电子元件：稳压二极管，它能根据电路要求，控制与它并联的用电器两端电压不变。于是按要求，购买一些能控制3V不变的稳压二极管，并设计图丙电路图，迅速完成了实验。稳压二极管符号：。 实验过程中，电阻的作用是：________。实验中，用R为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，完成实验后，绘制图像，则正确图像应该是图乙中的曲线________（选填“A”或“B”）。 （4）若定值电阻，实验操作过程中，稳压二极管的电流变化为________A至________A． 【答案】（1）左 （2）断路 （3） ①. 保护电路 ②. B （4） ①. 0.15 ②. 0.6 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，闭合开关前，接入电路的滑动变阻器应处于最大阻值处，如甲图所示，滑片应位于最左端。 【小问2详解】 由图可知，定值电阻R和滑动变阻器串联，闭合开关后，电流表没有示数，说明电路断路，电压表有示数，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，所以原因是定值电阻R断路。 【小问3详解】 [1]由图可知，稳压二极管与定值电阻R并联，为了保护电路，电路中要串联一个电阻R0。 [2]要探究“电流与电阻的关系”，根据控制变量法，需控制定值电阻两端的电压不变，由题意可知，稳压二极管能控制与它并联的电阻两端的电压3V不变，更换不同阻值的定值电阻，定值电阻两端的电压为3V不变，根据图乙以及欧姆定律可知，通过电阻的电流与其阻值的乘积为3V，故正确的图像应该是图乙中的曲线B。 【小问4详解】 [1][2]实验中，稳压二极管控制定值电阻两端的电压为3V不变，根据串联分压原理可知，电阻R0两端的电压为，通过R0的电流即干路电流为 用R为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻实验时，通过定值电阻的最大电流为 通过定值电阻的最小电流为 根据并联电路中，干路电流等于各支路电流之和可得，稳压二极管的电流最大值为 稳压二极管的电流最小值为 综上所述，稳压二极管的电流变化为0.15A至0.6A。 23. 阅读短文，回答问题。 某一空气净化器工作过程如图甲所示：空气进入净化器，空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电，经过负电格栅板时被吸附，此后经活性炭进一步净化，在不同挡位工作时的参数如下表所示。净化空气量是指1h净化空气的体积；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。 工作挡位 待机 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 功率（W） 0.9 23 45 75 103 121 148 净化空气量（） - 120 240 360 500 640 760 （1）我们看到空气中尘土飞扬的现象________（选填“不属于”或“属于”）扩散现象，空气净化器负电格栅板吸附灰尘的原理是利用________； （2）单独使用该净化器，规格为的电能表指示灯闪烁36次，则该空气净化器在________挡位工作，一间的房间在该挡位下进行净化，需要消耗电能________J，才能完成工作； （3）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线，现用此电路检测该型号净化器的净化效率，净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.4A，此时空气中有害气体浓度是________。净化器正常使用后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为________%。 【答案】（1） ①. 不属于 ②. 异种电荷相互吸引 （2） ①. 2 ②. 5.4×10⁴ （3） ①. 0.8 ②. 87.5 【解析】 【小问1详解】 [1][2]空气中尘土飞扬属于机械运动，不是扩散现象；由净化原理图知道，空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电，因为异种电荷相互吸引，所以负电格栅板能吸附灰尘。 【小问2详解】 [1]电能表指示灯闪烁36次，净化器消耗的电能工作时间 则净化器消耗的电能为 电功率为 查表知道，功率为45W时，该空气净化器在2挡位工作。 [2]在2挡位下净化一间80m3的房间需要用时 消耗的电能为 【小问3详解】 [1][2]由电路图知道，R0、R串联，检测电路中电流表的示数为I=0.4A，由欧姆定律知道，电路的总电阻 根据串联电路电阻特点知道，气敏电阻的阻值 由图丙知道，气敏电阻阻值为60Ω时，此时空气中有害气体浓度是0.8。 当检测电路的电流变为I′=0.1A，此时电路总电阻 根据串联电路电阻特点知道，气敏电阻的阻值 由图丙知道，气敏电阻阻值为270Ω时，此时空气中有害气体浓度是0.1，由题意知道，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比，则该空气净化器的实际净化效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $