精品解析：山西省2024-2025学年九年级上学期期末考试理综物理试题

山西省2024—2025学年第一学期期末教学质量监测九年级理科综合 注意事项： 1.本试卷由化学部分和物理部分组成，分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共16页，满分150分，考试时间150分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题（共50分） 物理部分 二、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请选出并在答题卡上相应位置将该项涂黑） 1. 了解生活才能学好物理，学好物理才能更好地服务生活。下列数据中最接近生活实际的是（　　） A. 教室里正在工作的空调通过的电流约为5A B. 洗衣机的额定功率为2000W C. 台式电脑正常工作1小时，消耗3kW·h的电能 D. 一般情况下，对人体来说安全电压应不高于3.6V 2. 厨房不仅是加工食材的场所，也是物理学的“生活实验室”。观察厨房中的物理现象，下列说法正确的是（ ） A. 沸腾的水热得发烫，是因为水含有的热量多 B. 使用天然气，天然气的热值在小火时比在大火时小 C. 蒸馒头时，通过热传递的方式使馒头的内能增加 D. 炸丸子用食用油而不用水，主要是因为食用油的比热容较小 3. 电路千万条，安全第一条。关于安全用电，下列做法正确的是（　　） A. 手机充电结束，从插座上及时拔下充电器 B. 发现有人触电，立即用手把他拉离带电体 C. 使用验电笔时，手必须接触笔尖金属部分 D. 发现空气开关跳闸后，应该立即重新合上 4. 如图所示的电路，还有部分导线未连接，字母a、b、c、d、e、f、g、h表示各元件的接线柱。勤于动手的小明进行了下列操作，其中不能让灯、都亮起来的是（　　） A. 用导线连接e、f，再闭合开关S B. 用一根导线连接e、f，用另一根导线连接d、g，再闭合开关S C. 用一根导线连接e、g，用另一根导线连接d、f，再闭合开关S D. 用一根导线连接c、f，用另一根导线连接e、h，再闭合开关S 5. 电冰箱内有照明灯，控制它的开关在冰箱门打开时闭合，使灯发光，当冰箱门关闭时，此开关处于断开状态，灯不发光；冰箱的背面有一个电动压缩机，当冰箱内温度升高到一定程度便启动，而内部温度降低到一定程度就会停止工作，它由一个“温控开关”自动控制。下列设计的电路图满足要求的是（ ） A. B. C. D. 6. 《本草纲目》是我国古代药物学的集大成之作，系统地总结了中国古代草木、矿物、动物等自然物质的药物学知识。书中记载：“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。下列说法正确的是（　　） A. “以布拭热”的过程中，创造了电荷 B. “以布拭热”的过程中，布和琥珀带同种电荷 C. “吸得芥子”是由于“琥珀”和“芥子”带同种电荷相互吸引 D. “吸得芥子”是由于布擦拭后的“琥珀”带电，具有吸引轻小物体的性质 7. 滑动变阻器在生活中的应用十分广泛，如图甲为可调风速的电风扇，其简化工作电路示意图如图乙。a、b间接有如图丙所示自动断电安全装置，c、d间接有如图丁所示用于调节风速的机械电位器。闭合开关S，下列说法正确的是（ ） A. 自动断电安全装置相当于电路中的用电器 B. 当电风扇倾斜时，铜球将电路接通 C. 若c、d分别接①②，则顺时针调节旋钮，风速变小 D. 若c、d分别接②③，则逆时针调节旋钮，风速变大 8. 小安去商场购买热水壶，发现有甲、乙两款，铭牌信息如下表所示。若不考虑烧水过程中的热量损失，将相同质量和初温的水加热至沸腾（1个标准大气压下），下列分析正确的是（　　） 甲 产品名称 电热水壶 容量 额定电压 220V 额定功率 800W 乙 产品名称 电热水壶 容量 额定电压 220V 额定功率 1500W A. 使用甲热水壶可以省电 B. 使用乙热水壶可以省电 C. 使用甲热水壶所用时间更短 D. 使用乙热水壶所用时间更短 9. 如图是物理爱好者设计的一款血压测试仪的简化电路，为可感知血压大小变化的可变电阻，其阻值随测试者血压的增大而增大，现有三个电表连入电路，若要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，闭合开关，下列说法正确的是（ ） A. 测试者血压增大时，电流表A示数变大 B. 测试者血压增大时，电压表示数变大 C. 血压变化时，电压表与电流表A示数之比变大 D. 电压表可以改装为检测表 10. 2024年12月26日，合肥地铁8号线一期已正式开通运营，为我省首条全自动运行线路。小安查阅资料知道：为保证地铁的安全运行，地铁上都安装有“烟雾报警器”，其简化原理图如图所示，电路中电源电压保持18V不变，R0为定值电阻，阻值为，R为光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如表所示。当烟雾浓度大于或等于某一值，即电路中电流小于或等于300mA时，烟雾报警器报警。下列说法正确的是（ ） 光照强度E/cd 1 2 3 4 5 6 光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18 A. 光敏电阻的阻值随烟雾浓度的增大而减小 B. 用电流表表盘改造为烟雾浓度报警器表盘更科学 C. 当光照强度小于或等于2cd时，烟雾报警器报警 D. 要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应该选用更小阻值的电阻 第Ⅱ卷 非选择题（共100分） 物理部分 八、实验探究题（本大题共5个小题，11小题4分，12小题5分，13小题8分，14小题4分，15小题3分，共24分） 11. （1）如图甲所示，实验时观察到的现象是______（选填“热水”或“冷水”）杯中颜色变化得快，得出的结论是温度越______，分子的无规则运动越剧烈。 （2）如图乙所示，在两个相同的烧杯中分别盛有质量、初温都相等的水和牛奶，用两个相同酒精灯对其加热。加热过程中，发现要使它们上升相同的温度，给水加热的时间要长一些，这是因为______；停止加热后，在相等时间内，盛有______（选填“水”或“牛奶”）的烧杯温度下降得快些。 12. 如图甲是冬季常用的一种暖手宝，它的主要结构是一段电阻丝，做好防水处理后放入水袋中，通电一段时间后，水袋就可以较长时间保持温暖。通电加热时，暖手宝很快就会发热，但连接暖手宝的导线却不热，这是为什么呢？小宁想利用所学的物理知识进行“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验。 实验思路： （1）电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中通过观察______来显示容器内空气温度的变化。 实验过程： （2）图乙中，两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与______的关系。 （3）图丙中，两个密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图丙中两U形管内液面高度差相同，则发生的故障可能是______。 实验结论： （4）图丙排除故障后，通电相同时间，发现U形管内左侧液面上升较高，可以初步得出结论：______。 拓展及应用： （5）图______（选填“乙”或“丙”）装置的实验结论，可以解释“暖手宝很快就会发热，但连接暖手宝的导线却不热”。 13. 在学习完电学相关知识后，物理兴趣小组的同学想知道实验室小灯泡正常发光时的阻值。于是他们找到了如下器材：额定电压为2.5V的小灯泡，电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。 设计实验： （1）小晋设计了如图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。______。 实验过程及分析： （2）连好电路后，将滑动变阻器的滑片P移至最______（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，小晋发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数有变化，电压表无变化，则电路故障的原因可能是______。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数）。 拓展及交流： （4）小华所在小组的电流表已经损坏，于是小华向老师借来一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，利用如图丁所示的电路，也测出了小灯泡正常发光时的电阻。 ①闭合开关S，将接b，移动滑片P直至电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光。 ②保持开关S闭合，将接a，______（选填“改变”或“不改变”）滑动变阻器滑片的位置，读出此时电压表的示数U。 ③小灯泡正常发光时电阻的表达式为______（用已知量和测量量表示）。 14. 在家庭中，让食物快速降温，一般可以把食物放在空气中冷却，或者把食物放在水中冷却。那么，水和空气哪种物质的冷却效果好？小晋进行了如下探究：在甲、乙两个相同的玻璃瓶中都装入热水，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为尽量减少其他因素影响，他把两个瓶都用三角木块垫起来，如图所示，他每隔一定的时间记录一次甲、乙温度计的示数，得到的数据如表。 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33 乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44 （1）实验中是通过观察______比较水和空气导热性好坏的。 （2）应控制甲、乙两瓶中水的初温和______相同；由实验数据可以得出结论：______的导热性更好。 （3）结合以上探究，小晋联想到生活中有许多实际应用与此相关，如白天在太阳下晒过的棉被蓬松多孔，晚上盖起来觉得暖和，其原因是______。 15. 在古代，炭不仅是取暖、炊事的好燃料，更满足了冶铸、陶瓷等手工业生产对高品质燃料的需求。《天工开物》记载：“凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”请你帮助小晋设计一个实验方案比较煤炭和木炭的热值大小。 九、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小晋在“错题本”中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图所示的玩具小汽车利用两节干电池串联给其中的电动机供电，驱动玩具车正常行驶。已知该电动机的额定电流为1A，电动机线圈电阻为0.3Ω。求这台电动机正常工作1min消耗的电能。 解：这台电动机正常工作1min消耗的电能。 错误之处：______； 错因分析：______； 正确解答：______。 17. 阅读短文，回答问题。 无阳极钠固态电池引领新潮流 传统电池通常包含阴极、阳极和电解质三个主要部分。科学家们在实验室成功研制出了无阳极钠固态电池，标志着电池技术进入了一个全新的发展阶段。 无阳极电池充分利用了钠元素的优势，完全去除了阳极这一组件。充电时，离子直接在集电器表面通过电化学沉积的方式储存；放电时，离子从集电器表面脱离，通过电解质回到阴极。这种看似简单的变化使无阳极电池跟传统的电池相比有一系列显著的优势：首先，去除阳极减少了电池的重量和体积，从而提高了整体的能量密度，这意味着相同大小的电池可以存储更多的能量，或者相同容量的电池可以做得更小、更轻。其次，简化的结构降低了生产成本，这对于大规模商业化至关重要。此外，无阳极设计还可以实现更高的电池电压，进一步提升能量密度。 在无阳极钠固态电池中，使用的是固态电解质而非传统的液体电解质，大大降低了电池起火或爆炸的风险。使用固态电解质的电池可以保持更长时间的高性能状态，延长了电池的有效使用寿命。此外，固态电解质在高温环境下表现出优异的稳定性，使用这种电池的设备可以在更广泛的温度范围内正常工作，拓展了电池的应用场景。 （1）无阳极钠固态电池去除了传统电池的______组件，放电时，离子从______脱离，通过电解质回到阴极，形成电流。 （2）无阳极钠固态电池充电时是将电能转化为______。 （3）固态电池中使用固态电解质，相比于传统的液体电解质电池的优势有______。（写出一条即可） 18. “楼上扯根线，楼下来充电”，这种行为在多楼层住宅中屡见不鲜，究其原因是部分居民为求一时方便或避免充电桩收费所为。然而，这种看似“方便”的做法却潜藏着巨大的安全隐患。如图是社区张贴的一张宣传海报，请你从物理学的角度向小区居民解释飞线充电易引发火灾的道理。 19. 如图甲所示的插座，其内部构件及家庭电线如图乙所示。当插座上的开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，请根据题意用笔画线代替导线将图乙电路补充完整。 温馨提示：20、21小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 中国人民解放军力量日益壮大，众多新式战车不断充实着国防力量。如图所示，某辆发动机的功率为的轮式伞兵突击战车在水平路面上匀速行驶12km，用时10min。求：（汽油的热值取） （1）战车此次行驶时，受到的阻力。 （2）若汽油机的效率为32%，消耗汽油的质量（假设汽油完全燃烧）。 21. 几千年来，中国的厨艺最讲究的就是“火候”。现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养。通过查阅资料，小晋发现电饭锅有高温和低温两个挡位，锅内有和两根电热丝，且，，S是总开关，是自动控制开关。把电饭锅接入的电路中，电饭锅工作内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。解答下列问题： （1）高温挡的功率。 （2）请结合题干中的信息在计算推理的基础上在虚线框内画出该电饭锅内部的电路图。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西省2024—2025学年第一学期期末教学质量监测九年级理科综合 注意事项： 1.本试卷由化学部分和物理部分组成，分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共16页，满分150分，考试时间150分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题（共50分） 物理部分 二、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请选出并在答题卡上相应位置将该项涂黑） 1. 了解生活才能学好物理，学好物理才能更好地服务生活。下列数据中最接近生活实际的是（　　） A. 教室里正在工作的空调通过的电流约为5A B. 洗衣机的额定功率为2000W C. 台式电脑正常工作1小时，消耗3kW·h的电能 D. 一般情况下，对人体来说安全电压应不高于3.6V 【答案】A 【解析】 【详解】A．教室里正在工作的空调的功率约为1100W，则通过的电流约为 故A符合题意； B．洗衣机的额定功率在之间，故B不符合题意； C．台式电脑的额定功率约为200W，即0.2kW，正常工作1小时，消耗的电能 故C不符合题意； D．一般情况下，对人体来说安全电压应不高于36V，故D不符合题意。 故选A。 2. 厨房不仅是加工食材的场所，也是物理学的“生活实验室”。观察厨房中的物理现象，下列说法正确的是（ ） A. 沸腾的水热得发烫，是因为水含有的热量多 B. 使用天然气，天然气的热值在小火时比在大火时小 C. 蒸馒头时，通过热传递的方式使馒头的内能增加 D. 炸丸子用食用油而不用水，主要是因为食用油的比热容较小 【答案】C 【解析】 【详解】A．热量是过程量，可以用吸收、放出等词描述，但不能说含有多少热量，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，热值的大小只取决于燃料的种类，与燃料的质量、燃烧情况都无关，故B错误； C．蒸馒头时，馒头从外界吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递的方式使馒头的内能增加，故C正确； D．炸丸子用食用油而不用水，主要是因为食用油的沸点比水的沸点高，故D错误。 故选C。 3. 电路千万条，安全第一条。关于安全用电，下列做法正确的是（　　） A. 手机充电结束，从插座上及时拔下充电器 B. 发现有人触电，立即用手把他拉离带电体 C. 使用验电笔时，手必须接触笔尖金属部分 D. 发现空气开关跳闸后，应该立即重新合上 【答案】A 【解析】 【详解】A．手机充电结束，充电器仍处于工作状态，仍能消耗电能，应从插座上及时拔下充电器，故A正确； B．当发现有人触电时，应该立即采取的措施是：迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，由于人体是导体，这样自己也会触电，故B错误； C．使用验电笔时，人手不能接触笔尖金属体，但必须接触笔尾金属体，故C错误； D．空气开关跳闸，说明电路中电流太大，可能是发生短路，也可能是用电器总功率过大，应排除故障再合闸，故D错误。 故选A。 4. 如图所示的电路，还有部分导线未连接，字母a、b、c、d、e、f、g、h表示各元件的接线柱。勤于动手的小明进行了下列操作，其中不能让灯、都亮起来的是（　　） A. 用导线连接e、f，再闭合开关S B. 用一根导线连接e、f，用另一根导线连接d、g，再闭合开关S C. 用一根导线连接e、g，用另一根导线连接d、f，再闭合开关S D. 用一根导线连接c、f，用另一根导线连接e、h，再闭合开关S 【答案】B 【解析】 【详解】A．用导线连接e、f，再闭合开关S，两灯泡串联，都能发光，故A不符合题意； B．用一根导线连接e、f，用另一根导线连接d、g，再闭合开关S，两灯泡均被短路，都不能发光，故B符合题意； C．用一根导线连接e、g，用另一根导线连接d、f，再闭合开关S，两灯泡并联，都能发光，故C不符合题意； D．用一根导线连接c、f，用另一根导线连接e、h，再闭合开关S，两灯泡并联，都能发光，故D不符合题意。 故选B。 5. 电冰箱内有照明灯，控制它的开关在冰箱门打开时闭合，使灯发光，当冰箱门关闭时，此开关处于断开状态，灯不发光；冰箱的背面有一个电动压缩机，当冰箱内温度升高到一定程度便启动，而内部温度降低到一定程度就会停止工作，它由一个“温控开关”自动控制。下列设计的电路图满足要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，电冰箱中的灯和压缩机分别由一个开关单独控制，它们可以单独工作，互不影响，所以，灯和压缩机并联，且各自支路上有一个开关单独控制，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6. 《本草纲目》是我国古代药物学的集大成之作，系统地总结了中国古代草木、矿物、动物等自然物质的药物学知识。书中记载：“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。下列说法正确的是（　　） A. “以布拭热”的过程中，创造了电荷 B. “以布拭热”的过程中，布和琥珀带同种电荷 C. “吸得芥子”是由于“琥珀”和“芥子”带同种电荷相互吸引 D. “吸得芥子”是由于布擦拭后的“琥珀”带电，具有吸引轻小物体的性质 【答案】D 【解析】 【详解】A．“以布拭热”的过程中，发生了电荷的转移，原子核束缚核外电子本领强的夺得电子，因多余电子带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子，因缺少电子带正电，故A错误； B．“以布拭热”的过程中，原子核束缚核外电子本领强的夺得电子，因多余电子带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子，因缺少电子带正电，布和琥珀带异种电荷，故B错误； CD．由于布擦拭后的“琥珀”带电，带电体有吸引轻小物体的性质，所以“吸得芥子”，故C错误，D正确。 故选D。 7. 滑动变阻器在生活中的应用十分广泛，如图甲为可调风速的电风扇，其简化工作电路示意图如图乙。a、b间接有如图丙所示自动断电安全装置，c、d间接有如图丁所示用于调节风速的机械电位器。闭合开关S，下列说法正确的是（ ） A. 自动断电安全装置相当于电路中的用电器 B. 当电风扇倾斜时，铜球将电路接通 C. 若c、d分别接①②，则顺时针调节旋钮，风速变小 D. 若c、d分别接②③，则逆时针调节旋钮，风速变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．自动断电安全装置（图丙）串联在电路中，作用是控制电路的通断，属于开关，故A错误； B．电风扇倾斜时，铜球会因重力偏离原来的位置，导致电路断开，这是安全装置的保护作用。故B错误； C．c、d接①②时，顺时针调节旋钮，滑片会使接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大；根据欧姆定律，电源电压不变时，电路电流变小，电风扇的风速变小。故C正确； D．c、d接②③时，逆时针调节旋钮，滑片会使接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电路电流变小，风速变小。故D错误。 故选C。 8. 小安去商场购买热水壶，发现有甲、乙两款，铭牌信息如下表所示。若不考虑烧水过程中的热量损失，将相同质量和初温的水加热至沸腾（1个标准大气压下），下列分析正确的是（　　） 甲 产品名称 电热水壶 容量 额定电压 220V 额定功率 800W 乙 产品名称 电热水壶 容量 额定电压 220V 额定功率 1500W A. 使用甲热水壶可以省电 B. 使用乙热水壶可以省电 C. 使用甲热水壶所用时间更短 D. 使用乙热水壶所用时间更短 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将质量和初温相同的水加热至沸腾（1个标准大气压下），由Q吸=cm(t-t0)可知，水吸收的热量相同，不考虑烧水过程中的热量损失，热水壶做功W相同，即消耗电能相同（W=Q吸），哪个热水壶都不会省电，故AB错误； CD．由表中数据可知，乙热水壶的电功率大于甲热水壶的电功率，由可知，做功相同时，使用乙热水壶所用时间更短，故C错误，D正确。 故选D。 9. 如图是物理爱好者设计的一款血压测试仪的简化电路，为可感知血压大小变化的可变电阻，其阻值随测试者血压的增大而增大，现有三个电表连入电路，若要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，闭合开关，下列说法正确的是（ ） A. 测试者血压增大时，电流表A示数变大 B. 测试者血压增大时，电压表示数变大 C. 血压变化时，电压表与电流表A示数之比变大 D. 电压表可以改装为检测表 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．分析电路可知，和串联，电流表A测电路中电流，电压表测电压，电压表测电压。血压增大时，阻值变大，则总电阻变大，根据可知电路中电流变小，即电流表A示数变小；根据串联分压规律可知，电压表示数变大，则电压表示数变小。要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，则电压表可以改装为检测表。故AB错误，D正确； C．根据可知，电压表与电流表A示数之比即为定值电阻的阻值，所以血压变化时，电压表与电流表A示数之比不变，故C错误。 故选D。 10. 2024年12月26日，合肥地铁8号线一期已正式开通运营，为我省首条全自动运行线路。小安查阅资料知道：为保证地铁的安全运行，地铁上都安装有“烟雾报警器”，其简化原理图如图所示，电路中电源电压保持18V不变，R0为定值电阻，阻值为，R为光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如表所示。当烟雾浓度大于或等于某一值，即电路中电流小于或等于300mA时，烟雾报警器报警。下列说法正确的是（ ） 光照强度E/cd 1 2 3 4 5 6 光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18 A. 光敏电阻的阻值随烟雾浓度的增大而减小 B. 用电流表表盘改造为烟雾浓度报警器表盘更科学 C. 当光照强度小于或等于2cd时，烟雾报警器报警 D. 要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应该选用更小阻值的电阻 【答案】C 【解析】 【详解】A．据表格数据可知，当光照强度越大时，光敏电阻的阻值越小；当烟雾浓度的增大时，光照强度减弱，则光敏电阻的阻值变大，故A错误； B．据图可知，电路是串联的，电压表测R两端电压，电流表测电路中的电流，当烟雾浓度的增大时，光敏电阻的阻值变大，由串联分压原理可知，光敏电阻两端电压会变大，即电压表的示数变大，而电路中的电阻变大，电路中的电流会变小，电流表的示数会变小，因此用电压表表盘改造为烟雾浓度报警器表盘更科学，故B错误； C．当光照强度等于2cd时，光敏电阻的阻值为50Ω，此时电路中的总电阻为 电路中的电流为 当光照强度小于2cd时，光敏电阻的阻值变大，总电阻变大，电路中的电流将变小，即小于300mA，此时烟雾报警器报警，即当光照强度小于或等于2cd时，电路中电流小于或等于300mA，烟雾报警器报警。故C正确； D．要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，若报警电路中的电流不变，根据可知，电路中的总电阻不变，即不变，浓度更低的烟雾，光敏电阻阻值变小，则R0阻值应变大，故D错误。 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题（共100分） 物理部分 八、实验探究题（本大题共5个小题，11小题4分，12小题5分，13小题8分，14小题4分，15小题3分，共24分） 11. （1）如图甲所示，实验时观察到的现象是______（选填“热水”或“冷水”）杯中颜色变化得快，得出的结论是温度越______，分子的无规则运动越剧烈。 （2）如图乙所示，在两个相同的烧杯中分别盛有质量、初温都相等的水和牛奶，用两个相同酒精灯对其加热。加热过程中，发现要使它们上升相同的温度，给水加热的时间要长一些，这是因为______；停止加热后，在相等时间内，盛有______（选填“水”或“牛奶”）的烧杯温度下降得快些。 【答案】（1） ①. 热水 ②. 高 （2） ①. 水的比热容比牛奶大 ②. 牛奶 【解析】 【小问1详解】 [1][2]观察图甲可知，热水杯中颜色变化得快；得出的结论是温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 【小问2详解】 [1]根据公式，当水和牛奶的质量和上升的温度相同时，水的比热容大，需要吸收的热量更多，题中说它们的热源一样，所以水加热时间更长。 [2]根据公式，水和牛奶的质量相同，且在相同时间内，它们放出的热量也相同，因为牛奶的比热容小，所以温度下降的多，又因为时间相同，所以盛有牛奶的烧杯温度下降得快些。 12. 如图甲是冬季常用的一种暖手宝，它的主要结构是一段电阻丝，做好防水处理后放入水袋中，通电一段时间后，水袋就可以较长时间保持温暖。通电加热时，暖手宝很快就会发热，但连接暖手宝的导线却不热，这是为什么呢？小宁想利用所学的物理知识进行“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验。 实验思路： （1）电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中通过观察______来显示容器内空气温度的变化。 实验过程： （2）图乙中，两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与______的关系。 （3）图丙中，两个密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图丙中两U形管内液面高度差相同，则发生的故障可能是______。 实验结论： （4）图丙排除故障后，通电相同时间，发现U形管内左侧液面上升较高，可以初步得出结论：______。 拓展及应用： （5）图______（选填“乙”或“丙”）装置的实验结论，可以解释“暖手宝很快就会发热，但连接暖手宝的导线却不热”。 【答案】（1）U形管中液面的高度差 （2）电阻 （3）R5断路 （4）在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多 （5）乙 【解析】 【小问1详解】 电流产生的热量使容器内空气升温，气体膨胀，U形管液面高度差发生变化，根据U形管液面高度差的变化可反映温度变化，用到了转换法。 【小问2详解】 图乙中两电阻串联，电流、通电时间相同，电阻不同，研究热量与电阻的关系。 【小问3详解】 正常情况下，图丙中右侧容器外并联电阻后，右侧电阻的电流是左侧的一半；若液面高度差相同，说明两侧电阻电流相同，故障为右侧容器内的电阻丝断路，即R5断路。 【小问4详解】 图丙中通过左侧电阻的电流大于右侧，左侧液面上升更高，说明电流越大，电流产生的热量越多。 【小问5详解】 暖手宝电阻（大）与导线电阻（小）串联（电流、时间相同），电阻大的暖手宝发热多，对应图乙“电流、时间相同时，电阻越大，热量越多”的结论。 13. 在学习完电学相关知识后，物理兴趣小组的同学想知道实验室小灯泡正常发光时的阻值。于是他们找到了如下器材：额定电压为2.5V的小灯泡，电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。 设计实验： （1）小晋设计了如图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。______。 实验过程及分析： （2）连好电路后，将滑动变阻器的滑片P移至最______（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，小晋发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数有变化，电压表无变化，则电路故障的原因可能是______。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数）。 拓展及交流： （4）小华所在小组的电流表已经损坏，于是小华向老师借来一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，利用如图丁所示的电路，也测出了小灯泡正常发光时的电阻。 ①闭合开关S，将接b，移动滑片P直至电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光。 ②保持开关S闭合，将接a，______（选填“改变”或“不改变”）滑动变阻器滑片的位置，读出此时电压表的示数U。 ③小灯泡正常发光时电阻的表达式为______（用已知量和测量量表示）。 【答案】（1） （2） ①. 左 ②. 小灯泡短路 （3） ①. 0.3A ②. 8.3Ω （4） ①. 不改变 ②. 【解析】 【分析】本题围绕 “测量小灯泡正常发光时的电阻” 展开，考查了电路连接、故障分析、实验操作及特殊方法测电阻的原理，核心是欧姆定律的应用。 【小问1详解】 由甲图知，电压表并联在灯泡两端，小灯泡额定电压为2.5V，故将电压表的3V接线柱与小灯泡右端接线柱相连，又因为滑动变阻器采用 “一上一下” 接法，故将滑动变阻器的右下方接线柱与电源正极相连。如图所示： 【小问2详解】 [1]根据电路连接要求，为保护电路，滑动变阻器需接入最大阻值，因此滑片应滑至最左端。 [2]电流表有示数说明电路通路，电压表无示数说明灯泡两端无电压，即灯泡短路。 【小问3详解】 [1]由图知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。 [2]小灯泡正常发光时的电阻 【小问4详解】 [1]为间接求出小灯泡正常发光时的电流，需保证电路中电流不变，故应保持滑动变阻器滑片位置不改变。 [2]闭合开关S，将接b，此时电压表测小灯泡两端电压，即，保持开关S闭合，将接a，此时电压表测小灯泡与电阻R0两端的电压，示数为U；故电阻R0两端电压为 由于小灯泡与电阻R0串联，故电路中电流 故小灯泡电阻 14. 在家庭中，让食物快速降温，一般可以把食物放在空气中冷却，或者把食物放在水中冷却。那么，水和空气哪种物质的冷却效果好？小晋进行了如下探究：在甲、乙两个相同的玻璃瓶中都装入热水，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为尽量减少其他因素影响，他把两个瓶都用三角木块垫起来，如图所示，他每隔一定的时间记录一次甲、乙温度计的示数，得到的数据如表。 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33 乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44 （1）实验中是通过观察______比较水和空气导热性好坏的。 （2）应控制甲、乙两瓶中水的初温和______相同；由实验数据可以得出结论：______的导热性更好。 （3）结合以上探究，小晋联想到生活中有许多实际应用与此相关，如白天在太阳下晒过的棉被蓬松多孔，晚上盖起来觉得暖和，其原因是______。 【答案】（1）温度计示数的变化 （2） ①. 质量 ②. 水 （3）空气的导热性差，不易散热 【解析】 【小问1详解】 根据转换法可知，实验中是通过观察温度计示数的变化比较水和空气导热性好坏的。 【小问2详解】 [1]根据控制变量法可知，应控制甲、乙两瓶中水的初温和质量相同。 [2]根据实验数据可知，经过18min后，放在水中的甲温度降低 放在空气中的乙温度降低 由于，可以得出结论：水的导热性更好。 【小问3详解】 白天在太阳下晒过的棉被蓬松多孔，里面空气较多，空气的导热性差，不易散热，因此晚上盖起来觉得暖和。 15. 在古代，炭不仅是取暖、炊事的好燃料，更满足了冶铸、陶瓷等手工业生产对高品质燃料的需求。《天工开物》记载：“凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”请你帮助小晋设计一个实验方案比较煤炭和木炭的热值大小。 【答案】实验方案如下：1、实验器材两个相同的金属容器、两个完全相同的烧杯，铁架台及石棉网，温度计、天平、煤炭、木炭、打火机、水。 2、实验步骤（1）分别称取相同质量为m的煤炭和木炭并分别放入金属容器中； （2）组装仪器并在两个相同烧杯中加入相同质量为的水； （3）测量并记录水的初始温度； （4）分别点燃煤炭和木炭使其燃烧来加热水，使水温升高； （5）测量并记录燃料燃烧尽时两个容器中水温升高后的末温，分别记为和。3、实验数据处理分别使用公式和计算两份水吸收的热量。4、实验分析和实验结论通过水吸收的热量来反映燃料放出的热量多少，根据可知，相同质量的煤炭和木炭，热值与放出热量成正比，放出热量多的热值大，放出热量少的热值小。 【解析】 【详解】略。 九、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小晋在“错题本”中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图所示的玩具小汽车利用两节干电池串联给其中的电动机供电，驱动玩具车正常行驶。已知该电动机的额定电流为1A，电动机线圈电阻为0.3Ω。求这台电动机正常工作1min消耗的电能。 解：这台电动机正常工作1min消耗的电能。 错误之处：______； 错因分析：______； 正确解答：______。 【答案】 ①. 计算电动机消耗电能的公式使用错误 ②. 电动机是典型的非纯电阻用电器，其工作时消耗的电能大部分转化为驱动车轮转动的机械能，一小部分因为线圈有电阻而转化为内能。 题目要求计算的是电动机消耗的全部电能，应该使用电功的普适公式。 而原解答中使用的公式，在非纯电阻电路中计算的是电流产生的热量，即转化为内能的部分，而不是消耗的全部电能。 ③. 一节干电池的电压为1.5V，两节干电池串联作为电源，则电源电压为 电动机正常工作，其两端电压等于电源电压，。已知电动机正常工作时的电流，工作时间 根据电功公式计算这台电动机正常工作1min消耗的电能为 【解析】 【详解】[1][2]电动机是典型的非纯电阻用电器，其工作时消耗的电能大部分转化为驱动车轮转动的机械能，一小部分因为线圈有电阻而转化为内能。 题目要求计算的是电动机消耗的全部电能，应该使用电功的普适公式。 而原解答中使用的公式，在非纯电阻电路中计算的是电流产生的热量，即转化为内能的部分，而不是消耗的全部电能。该公式只在纯电阻电路，如电灯、电饭锅中才可用于计算总电能消耗，因为此时电能全部转化为内能。 [3]略。 17. 阅读短文，回答问题。 无阳极钠固态电池引领新潮流 传统电池通常包含阴极、阳极和电解质三个主要部分。科学家们在实验室成功研制出了无阳极钠固态电池，标志着电池技术进入了一个全新的发展阶段。 无阳极电池充分利用了钠元素的优势，完全去除了阳极这一组件。充电时，离子直接在集电器表面通过电化学沉积的方式储存；放电时，离子从集电器表面脱离，通过电解质回到阴极。这种看似简单的变化使无阳极电池跟传统的电池相比有一系列显著的优势：首先，去除阳极减少了电池的重量和体积，从而提高了整体的能量密度，这意味着相同大小的电池可以存储更多的能量，或者相同容量的电池可以做得更小、更轻。其次，简化的结构降低了生产成本，这对于大规模商业化至关重要。此外，无阳极设计还可以实现更高的电池电压，进一步提升能量密度。 在无阳极钠固态电池中，使用的是固态电解质而非传统的液体电解质，大大降低了电池起火或爆炸的风险。使用固态电解质的电池可以保持更长时间的高性能状态，延长了电池的有效使用寿命。此外，固态电解质在高温环境下表现出优异的稳定性，使用这种电池的设备可以在更广泛的温度范围内正常工作，拓展了电池的应用场景。 （1）无阳极钠固态电池去除了传统电池的______组件，放电时，离子从______脱离，通过电解质回到阴极，形成电流。 （2）无阳极钠固态电池充电时是将电能转化为______。 （3）固态电池中使用固态电解质，相比于传统的液体电解质电池的优势有______。（写出一条即可） 【答案】（1） ①. 阳极 ②. 集电器表面 （2）化学能 （3）大大降低了电池起火或爆炸的风险 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由短文第二段可知，无阳极电池充分利用了钠元素的优势，完全去除了阳极这一组件。放电时，离子从集电器表面脱离，通过电解质回到阴极。 【小问2详解】 无阳极钠固态电池充电时消耗电能，同时将电能转化成自身的化学能。 【小问3详解】 由短文最后一段可知，相比于传统的液体电解质电池，固态电池使用的是固态电解质，它的优势有大大降低了电池起火或爆炸的风险、延长了电池的有效使用寿命、高温环境下表现出优异的稳定性等。 18. “楼上扯根线，楼下来充电”，这种行为在多楼层住宅中屡见不鲜，究其原因是部分居民为求一时方便或避免充电桩收费所为。然而，这种看似“方便”的做法却潜藏着巨大的安全隐患。如图是社区张贴的一张宣传海报，请你从物理学的角度向小区居民解释飞线充电易引发火灾的道理。 【答案】电线暴露在户外易老化、绝缘皮破损、淋雨等因素可能导致短路，发生短路时，电路中的电流很大，根据焦耳定律，在其他条件相同时，电路中的电流越大，产生的热量越多，会引发火灾。 【解析】 【详解】略。 19. 如图甲所示的插座，其内部构件及家庭电线如图乙所示。当插座上的开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，请根据题意用笔画线代替导线将图乙电路补充完整。 【答案】 【解析】 【详解】当插座上的开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压，说明指示灯和插座之间是并联的；开关接在指示灯、插座和火线之间控制火线使用更安全；三孔插座的接法是左零右火上接地，如图所示： 温馨提示：20、21小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 中国人民解放军力量日益壮大，众多新式战车不断充实着国防力量。如图所示，某辆发动机的功率为的轮式伞兵突击战车在水平路面上匀速行驶12km，用时10min。求：（汽油的热值取） （1）战车此次行驶时，受到的阻力。 （2）若汽油机的效率为32%，消耗汽油的质量（假设汽油完全燃烧）。 【答案】（1）3000N （2）2.5kg 【解析】 【小问1详解】 战车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，即。战车行驶的时间 发动机做功 由得牵引力 因匀速行驶，阻力 【小问2详解】 汽油机效率 ，则汽油完全燃烧放出的热量 由 得汽油质量 21. 几千年来，中国的厨艺最讲究的就是“火候”。现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养。通过查阅资料，小晋发现电饭锅有高温和低温两个挡位，锅内有和两根电热丝，且，，S是总开关，是自动控制开关。把电饭锅接入的电路中，电饭锅工作内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。解答下列问题： （1）高温挡的功率。 （2）请结合题干中的信息在计算推理的基础上在虚线框内画出该电饭锅内部的电路图。 【答案】（1）高温挡的功率为 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据可知，在电压一定的情况下，电流越大，电功率越大，由图乙可知，高温挡的电流为，则高温挡的功率为 【小问2详解】 由可知，高温挡时电路的总阻值为 故高温挡时与并联； ，由知，低温挡时电路的总阻值 故低温挡时电路中只有工作。 则电饭锅内部电路如图所示。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $