专题11 综合必刷（期末复习专项训练）九年级物理上学期沪科版（五四学制）

专题11 综合必刷 1．汉代青铜器长信宫灯及其结构如图-1所示，灯体为宫女造型，灯座底部可盛水，燃烧产生的烟尘通过宫女袖管（导烟管）进入内部，与灯座中的水接触后沉降，减少污染。 (1)长信宫灯灯座中水的质量需定期补充，若水的质量为2kg，初始温度为20℃，燃烧1小时后水温升至40℃，则水吸收的热量为多少？[] (2)现代工业中我们时常看到冒“白烟”的“烟囱”（如图-2所示），实际上这是冷却塔，其原理与长信宫灯类似。通过高大的烟囱状结构，利用热空气上升促进气流循环，加速水的蒸发散热。 ①冷空气由塔底进入，吹到喷淋出的热水上，空气受热膨胀，密度 。冷却塔中喷淋的水蒸发时，需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，从而降低水温。 ②冷却塔烟囱内某段圆柱形热空气柱高度为50m，横截面积为10m2，密度为。该热空气柱的质量是多少 ？ ③某火力发电厂采用冷却塔进行循环水降温。为提升能源利用率，工程师在冷却塔烟道中加装热电转换模块，将余热转化为电能。已知：热电转换模块的转换效率为5%，冷却塔每小时余热的散热量为，该发电厂燃煤发电效率为40%，则利用冷却塔余热发电1小时，相当于节约多少吨标准煤 ？（煤的热值为） 【答案】(1) (2) 变小 吸收 【详解】（1）水吸收的热量 （2）[1][2]空气受热膨胀，质量不变，体积变大，根据可知密度变小。冷却塔中喷淋的水蒸发时，需要吸收热量，从而降低水温。 [3]热空气柱的体积 热空气柱的质量 [4]余热发电量 节约标准煤质量 2．使用太阳能可以节能减排，减少雾霾天气。小明在项目化学习中，对学校的太阳能热水器（如图）展开了研究。 (1)太阳能热水器在使用过程中通过 的方式增加水的内能；另一种改变物体内能的方式是通过 方式改变物体内能； (2)雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷 （填物态变化）形成的漂浮在空中的微小水滴，形成过程中要 （选填“吸热”或“放热”）； (3)雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物。如PM2.5，它是指直径不大于2.5 （选填“微米”或“纳米”）的颗粒物；大气中PM2.5的运动属于 （选填“机械运动”或“分子热运动”）； (4)如图中太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是，每平方米每秒接收到的太阳能为1000J，热水器中装有100kg水。垂直照射7min，水温可以升高 。[不计一切热量损失。水的比热容为]。 【答案】(1) 热传递 做功 (2) 液化 放热 (3) 微米 机械运动 (4)2 【详解】（1）[1][2]改变物体内能有两种方式，分别是热传递和做功。太阳能热水器在使用过程中通过热传递的方式增加水的内能，则另一种改变物体内能的方式是通过做功。 （2）[1][2]雾是水蒸气遇冷由气态变为液态，这种物态变化是液化；液化过程需要放热。 （3）[1][2]PM2.5是指直径不大于2.5微米的颗粒物；PM2.5是宏观物体，它的运动属于机械运动，而分子热运动是微观分子的无规则运动。 （4）阳光垂直照射太阳能热水器7min时，不计一切热量损失，则水吸收的热量 水全部吸收后升高的温度为 3．“国庆”假期，小星一家驾驶油电混合动力汽车外出旅游。在驾驶过程中遇到了雾霾天气，雾霾天气的主要污染物是PM2.5.PM2.5是空气中直径小于等于2.5μm 的悬浮颗粒物。 (1)室外空气中的 PM2.5主要来自于矿物燃料燃烧后的废气。于是小星爸爸打开了空气净化器，其原理如图1所示。闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来；当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，这是因为 ； (2)小星发现，汽车在转弯前，爸爸拨动转向横杆，汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭，但其中一个损坏时，另外一个仍能正常工作，则转向横杆相当于电路中的 。经过十字路口时，交通指挥灯有序指挥车辆和行人（如图2），路口交通指示灯是 联的； (3)该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，由内燃机提供能量，若所用燃料的热值为 共消耗8kg燃料，则： ①这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？ ②若这些热量全都被水吸收，可以使1t水的温度升高多少？（） 【答案】(1)异种电荷相互吸引 (2) 开关 并 (3) ，80°C 【详解】（1）当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，两个物体带的是异种电荷，因此原理为异种电荷相互吸引。 （2）[1][2]拨动转向横杆，汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭，但其中一个损坏时，另外一个仍能正常工作，说明两灯独立工作，互不影响，因此两灯并联，转向横杆控制灯的亮和灭，则转向横杆相当于电路中的开关。 （3）[1]所用燃料的热值，消耗燃料的质量为，这些燃料完全燃烧放出的热量 [2]若这些热量全都被水吸收，则 由可得，使质量为水升高的温度 4．有一位科学家曾将马车车厢作为黑板演算，发明了电流计，电流的单位用他的名字命名． (1)这位科学家名叫 。 (2)（单选）某家用电器正常工作时的电流为4安，此用电器可能是（   ） A．电视机 B．节能灯 C．电水壶 D．电风扇 (3)如图所示当开关S闭合后，和 （选填“串联”或“并联”），电流表测量的是通过 的电流，电流表测量的是通过 的电流。（后两空选填“”、“”或“和”） (4)如图所示电路，电源电压不变。闭合开关，观察到电压表指针未发生偏转。若电路中仅有一处存在故障，且只发生在电阻、上。 ①为进一步确定故障，可在 间并联一个完好的电阻（选填“ab”“bc”或“ac”） ②若与的阻值相等，根据上述方案，写出闭合开关后电压表示数及其对应故障 。 【答案】(1)安培 (2)C (3) 并联 和 (4) ab 见解析 【详解】（1）电流的单位是安培，这位科学家名叫安培。 （2）根据该家用电器正常工作时的电流为4A，家庭电路电压，由得，该家用电器正常工作时的功率 电视机的电功率约，节能灯的电功率约，电水壶的电功率约，电风扇的电功率约，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）[1][2][3]由图可知，当开关S闭合时，电流从电池的正极出发，经过开关S，再经过电流表后分为两条路径，一条通过回到电池的负极，另一条通过和电流表回到电池的负极；因此和是并联，电流表测干路电流，即测量和的电流；电流表测的电流。 （4）[1]若完好的电阻并联在bc两点间，当短路或断路时，电压表均无示数，无法进一步确定故障；若完好的电阻并联在ac两点间，对原电路无影响，电压表始终无示数，无法进一步确定故障；故完好的电阻只能并联在ab两点间。 [2]由题可知，与的阻值相等，并联在ab两点间，若电压表示数为，电压表示数为0，则短路；若电压表示数为，电压表示数为，则断路。 5．半导体型酒精测试仪内部是采用氧化锡半导体作为传感器作为核心部件，这类半导体器件具有气敏特性，当接触的敏感气体浓度改变时，它的电阻值就发生相应的改变。变化关系如图甲所示。小徐和小汇两位同学尝试用一个定值电阻R1、气敏电阻R2、合适的电表1个（电流表或电压表作为酒精浓度显示器）、电压为6V的稳压直流电源及导线设计出一个能够实现酒精浓度越大，电表示数越大的模拟工作电路。小徐打算将R1与R2串联并用电压表显示酒精浓度，小徐设计的部分电路图如图乙所示，小汇打算将R1与R2并联并用电流表显示酒精浓度，小汇设计的电路图如图丙所示。 (1)小徐打算在AB、BC或AC两点间正确并联电压表以实现酒精测试仪的功能，请你帮助小徐判断电压表应并联在 两点之间。请利用欧姆定律与串联电路特点说明你的判断依据 。 (2)若按小徐的电路图，当被检测者未喝酒时，电路中的电流为0.075A，求两位同学所用的定值电阻R1的阻值。 (3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤n<0.8mg/mL为饮酒驾驶，n≥0.8mg/mL为醉酒驾驶，请通过计算说明小汇的设计是否能够准确检测出被测试者处于未喝酒、饮酒驾驶、醉酒驾驶中的哪个状态？ (4)小徐同学连接电路后被告知R1、R2在搬运时可能其中一个会存在故障但也可能没有损坏。于是在酒精浓度保持一定的状态下，小徐闭合开关，观察到电压表示数大于零。小徐和小汇讨论后认为根据上述现象无法确定电路中是否存在故障。 ①小徐同学思考后认为用一个阻值与当前R2阻值不同的完好电阻R替换R2，就能判断电路是否存在故障。你认为R与此时R2的关系应满足R R2（选填“＞”、“＜”、“＝”、“≥”或“≤”），并请写出他的判断方法。 ②小汇同学思考后提出了以下检测方案，你认为以下方案可行的是 （不定项） A、用一个阻值与当前R1阻值不同的完好电阻R替换R1 B、用一个阻值与当前R1阻值相同的完好电阻R替换R1 C、在电路中正确串联一个电流表 D、在另一个电阻两端再并联一个电压表 【答案】(1) AB 见解析 (2) (3)见解析 (4) ＜ 见解析 ACD 【详解】（1）[1][2]由图乙可知，R1、R2串联，根据串联电路的特点，电路中的总电阻，则电路中的电流 由图甲可知，酒精浓度越高，R2阻值越小，电路中的电流越大，根据欧姆定律，定值电阻R1的阻值不变，电流越大，电压越大；串联电路中的总电压，电源电压不变，因此R2两端的电压U2越小。因此要能够实现酒精浓度越大，电压表示数越大，则电压表应该并联在R1两端，即AB之间。 （2）当被检测者未喝酒时，酒精浓度为0，此时，在小徐的电路图中，R1、R2串联，由得 电路中的总电阻 根据串联电路中电阻的关系得 （3）①未喝酒时，n=0 由图甲知，当， 由小汇的电路图可知，R1、R2并联，根据并联电路的电压关系 根据得，通过R1的电流 通过R2的电流 则根据并联电路中电流关系得 所以，未饮酒时干路电流范围 ②饮酒驾驶时，0.2mg/mL≤n<0.8mg/mL 由图甲知，当，，根据得，通过R1的电流 通过R2的电流 则根据并联电路中电流关系得 当，，根据并联电路的电压关系 根据得，通过R1的电流 通过R2的电流 则根据并联电路中电流关系得 所以，饮酒驾驶时干路电流范围： ③醉酒驾驶时，n≥0.8mg/mL，此时 通过R2的电流，电路中电流关系得 所以，醉酒驾驶时干路电流范围 综上，未喝酒、饮酒驾驶、醉酒驾驶的干路电流范围相互区分无重叠，因此小汇的设计是能够准确检测出被测试者处于未喝酒、饮酒驾驶、醉酒驾驶。 （4）[1][2]小徐的电路中电压表测量R1两端电压，闭合开关，观察到电压表示数大于零，说明此时电压表测量的是R1电压或者电源电压。 若无故障，电压表示数不等于电源电压，当时，电压表的示数会变小；当，电压表示数会变大。 若R1断路，此时电压表示数等于电源电压，用R替换R2，电路仍断路，电压表示数不变且仍等于电源电压。 若R2短路，此时电压表示数等于电源电压，用R替换R2，由于串联分压可知，电压表示数变小。 结合题意用一个阻值与当前R2阻值不同的完好电阻R替换R2，以及更直观的判断故障，即可通过电压表示数变大、变小、不变来判断故障，结合上述分析，应选择，判断方法：电压表示数不变，则R1断路；电压表示数变小，则R2短路；电压表示数变大，则无故障。 [3]小徐的电路中电压表测量R1两端电压，闭合开关，观察到电压表示数大于零，说明此时电压表测量的是R1电压或者电源电压。若要判断有无故障，就要观察电压表的变化。 A．用阻值与当前R1不同的完好电阻R替换R1 ，若原电路无故障，替换后R1阻值改变，电路中电流会发生改变，故电压表示数会变化；若有故障（如R1断路、R2断路），电压表示数的变化规律会与无故障时不同，可判断故障。故A可行，符合题意； B．用阻值与当前R1相同的完好电阻R替换R1 ，若原R1无故障，替换后电路参数不变，电压表示数也不变；若原R1有故障，替换后电压表示数会变化，但无法区分“原R1故障”和“原R2故障”，因此不可行。故B不可行，不符合题意； C．在电路中正确串联一个电流表，串联电流表后，可通过电流表示数判断故障：若电流为0，说明电路断路（R1或R2断路），电压表又有示数，说明是R1断路；若有电流，说明R1、R2 都没有损坏。故C可行，符合题意； D．在另一个电阻两端再并联一个电压表，在R2两端并联电压表后，可通过两个电压表的示数关系判断故障：若，电路无故障；若其中一个电压表示数为0、另一个为6V，说明对应电阻短路；若新加的电压表示数为0，说明R1断路，则R1损坏，R2完好。故D可行，符合题意。 故选ACD。 6．2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。物理跨学科实践课上，小明学习小组开展了“设计制作火箭模型”的实践活动。下面是该组同学的实践过程： (1)设计火箭：为探究火箭发射原理，小明先做了如下实验，如图甲所示，在试管内装水，用橡胶塞塞住管口后加热，一会儿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，学习小组设计了水火箭的结构图，如图乙所示。 制作并发射：如图丙所示，小明制作了水火箭并进行发射，对水火箭打气，打开阀门，水向下喷出，水火箭成功升空。 方案评估：升空距离比较短，不能实现自动定时发射。 (2)设计改进：利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，优先选择 作为火箭的燃料，这是因为 （选填“质量”或“体积”）相同的该燃料完全燃烧放出的热量更多。 燃料 酒精 煤油 柴油 热值 (3)优化火箭发射系统：小明在实践过程中考虑到直接用打火器点燃燃料有些危险，于是设计了如图丁所示电路，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“短路”或“断路”）的状态，在起爆的时候小灯的亮度会变 ，（选填“亮”或“暗”）。 【答案】(1)做功 (2) 煤油 质量 (3) 闭合 短路 暗 【详解】（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。 （2） [1][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。 （3）[1][2]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。 [3]在起爆器点火前，电路中只有小灯泡发光。起爆的时候，起爆器接入电路与小灯泡串联，此时电路的电阻变大，电流变小，所以灯泡变暗。 7．某实验小组对“盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了探究活动。实验器材有：两端接有金属接线柱的水槽、电源、开关、小灯泡、导线、灵敏电流表、大号注射器，有以下猜想： A．盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关； B．盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关。 利用上述有关器材组装成如图所示的电路并进行实验（向水中加盐时忽略盐水体积的变化）。 (1)将适量盐水倒入水槽中，闭合开关后，观察到小灯泡发光，说明盐水是 （选填“导体”或“绝缘体”），盐水电阻大小可以根据 进行判断； (2)探究猜想A时，为了增大盐水的浓度，应该向水槽中添加适量的 （选填“盐”或“清水”）并搅拌均匀。实验时，发现实验现象变化不明显，说明电阻变化 （选填“过小”或“过大”），为了更好地判断盐水电阻的变化，利用已有器材，你的做法是 (3)小明在探究猜想B前，通过查阅资料了解到浓度相同的盐水，当长度相同时，横截面积越大，盐水电阻越小；所以小明用注射器缓慢地从塑料管中抽取适量盐水时，观察到灯泡的亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【答案】(1) 导体 小灯泡的亮度 (2) 盐 过小 在电路中串联上灵敏电流表 (3)变暗 【详解】（1）[1] 当闭合开关后小灯泡发光，这表明有电流通过盐水，根据导体的定义（容易导电的物体），说明盐水是导体。 [2] 在这个电路中，盐水电阻大小可通过灯泡的亮度来判断，因为电阻不同，电路中电流不同，灯泡亮度就不同，这是转换法的应用。 （2）[1] 要增大盐水的浓度，根据常识，应该向水槽中添加适量的盐并搅拌均匀。 [2] 实验时现象变化不明显，意味着电流变化不大，也就是电阻变化过小，因为电阻变化小的话，对电流的影响就小，灯泡亮度变化不明显。 [3] 为了更好地判断盐水电阻的变化，利用已有器材，可在电路中串联上灵敏电流表，通过观察灵敏电流表示数的变化来判断电阻的变化，因为灵敏电流表示数能更精确地反映电流大小的变化，从而反映电阻的变化。 （3）根据已知条件“浓度相同的盐水，当长度相同时，横截面积越大，盐水电阻越小”，用注射器从塑料管中抽取适量盐水时，盐水的横截面积变小，可知盐水电阻变大。由欧姆定律（电源电压U不变），电阻R变大时，电路中电流I变小，灯泡的实际功率变小，所以灯泡的亮度变暗。 8．如图甲是小肖在社团课上使用的3D打印笔。 (1)在打印笔中装入胶条，接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条，该过程是通过 的方式改变了胶条的内能。加热时，闻到胶条的气味儿是 现象。 (2)此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，，，两个电阻都是用于发热的电热丝，则慢挡的电功率是 ；使用快挡10s，打印笔产生的热量为 。 【答案】(1) 热传递 扩散 (2) 22 660 【详解】（1）[1]在3D打印笔中装入胶条，接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条，胶条从热源处吸收热量，温度升高，内能增大，该过程通过热传递的方式改变了胶条的内能。 [2]加热时，闻到熔胶的气味这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果，属于扩散现象。 （2）[1]由图乙可知，只闭合S时，电路为只有R1的简单电路，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电路总功率最小，为慢挡，则慢挡的功率 [2]当两开关均闭合时，电路为两电阻并联，此时电路中的总电阻最小，根据可知，电路总功率最大，为快挡， R1的电功率   R2的电功率 快挡功率 使用快挡10s，打印笔产生的热量 9．如题图甲所示为某品牌智能电动飞行汽车，可实现垂直起降，其部分参数如下表所示。 车身材料 空载质量 最大载重 载客人数 电池能量 最高续航 最大飞行高度 最大时速 碳纤维 560kg 200kg 2人 40kW·h 35分钟 1000m 130km/h (1)为提高驱动电动机的电压，电动飞行汽车的电池把很多小电池 （选填“串联”或“并联”）在一起；利用充电桩给飞行汽车充电时，电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）；飞行汽车竖直起飞过程中电动机将电能主要转化为 能； (2)飞行汽车利用超声波传感器来判断离地高度，测距传感器电阻与离地高度h关系如图乙所示，图丙是测距电路（电源电压不变），要使高度表（实质是电压表）示数随飞行高度的增大而增大，此高度表应安装在图丙中 （选填“1”、“2”或“3”）位置； (3)电池充满电可以储能 J。若充电效率（电池在充电过程中，所储存的能量与消耗电能之比）为80%，充电2小时，电池电量显示从20%到100%，则充电功率为 kW； 【答案】(1) 串联 用电器 机械 (2)3 (3) 20 【详解】（1）[1]根据电池串联时，总电压等于各电池电压之和，将电池串联接在一起可以增加其总电压。 [2]电池充电时，会消耗电能，所以电池相当于用电器。 [3]飞行汽车起飞其机械能将增加，所以将电能转化为机械能。 （2）由乙图可知，电阻的阻值随着离地高度的增加而增大，而高度表（电压表）示数要随着飞行高度的增大而增大，由串联电路的分压规律可知，应该将高度表安装在图丙中“3”的位置。 （3）[1]由表格数据可知，电池充满电所储存的能量 [2]由题可知，充电过程中消耗的电能 所以充电功率 10．如图甲所示为一款电烤盘，其简化电路如图乙所示，旋钮开关转动到4个不同位置可将标有相同数字的触点相连，使电烤盘能调至“关”“小火”“中火”和“大火”四个挡位。是限流电阻，、、是由电阻丝制成的发热管，，“大火”挡和“中火”挡的额定功率分别为和，“小火”挡时发热管的额定功率是“中火”时发热管的额定功率的0.64倍。某次用电高峰期，电烤盘在“大火”挡工作1min，将200g肉片从10℃加热至170℃，该过程中，电烤盘的加热效率为。[肉片的比热容为] (1)烤肉过程中，电烤盘消耗的电能是多少？ (2)用电高峰期，电烤盘两端的实际电压是多少？ (3)限流电阻的阻值是多少？ 【答案】(1) (2)200V (3) 【详解】（1）由可得，烤肉吸收的热量为 由可得，电烤盘消耗的电能为 （2）用电高峰期时，由可得，电烤盘的实际功率为 由可得，电烤盘处于“大火”挡时，电路中的总电阻为 则在用电高峰期时，电烤盘两端的实际电压为 （3）当旋钮开关与触点“2”相连时，与串联，电路总电阻最大，电烤盘处于“小火”挡；当旋钮开关与触点“3”相连时，电路为的简单电路，电路总电阻较大，电烤盘处于“中火”挡。 已知“小火”挡时的额定功率是“中火”挡时的额定功率的0.64倍，则“小火”挡时的额定功率为 由可得，“小火”挡时电路中的电流为 由可得，“小火”挡时电路总电阻为 根据串联电阻规律可知，限流电阻的阻值为 11．阅读材料，回答问题。 石墨烯电池 吉林大学分析由嫦娥五号探测器采集回来的岩屑月壤时，发现其中含有天然的石墨烯。它作为电导体，和铜一样有着出色的导电性；它作为热导体，导热效果比目前任何其他材料的导热效果都要好。利用石墨烯材料制成的电池在充电时间上展现出明显的优势。如表所示是一款应用石墨烯材料的手机的核心参数。 屏幕 OLED全面屏（水滴屏） 网络 5G全网通 石墨烯电池容量C 工作电压 4V 电池能量密度 散热材料 石墨烯液冷散热 为了节约时间，手机的快充模式会在很短的时间内将手机电池电量充至；同时，为了充分发挥电池的性能并延长其使用寿命，当电池电量剩余时就需要充电，避免电池过度放电；这个过程称为一个快充模式的充电过程。 (1)小明按亮手机的OLED屏幕时，手机将电能转化成 能。 (2)小明想通过参数计算手机充满电后的使用时间，他在网上找到一种计算方法：手机使用时间。根据这种计算方法，假设该手机待机时的电流为100mA，在充满电之后，该手机待机的最长时间（不考虑电池寿命）约为 h。 (3)石墨烯 （选填“能”或“不能”）用来制作滑动变阻器的电阻丝。这款手机用石墨烯液冷散热，是利用了石墨烯有良好的 性。 (4)如图所示是手机在快充模式下充电功率与电池当前储能占充满状态储能的百分比的关系图像，充电功率会随电池的的变化而变化。如果一个快充模式用时共7min，电池电量从充至需用时 。（不计能量损失） (5)小明继续在网上找到参数里的“电池能量密度”的计算方法：电池能量密度。通过计算，可得出该手机的电池质量是 g。 【答案】(1)光 (2)30 (3) 不能 导热 (4)3.4 (5)40 【详解】（1）手机使用时要消耗电能，然后屏幕发光转化为光能，所以能量转化过程为电能转化为光能。 （2）已知手机电池容量为，待机电流为100mA，根据手机使用时间可得，手机待机的最长时间 （3）[1]滑动变阻器的电阻丝需要电阻随长度明显变化，而石墨烯导电性能好，电阻较小，不适合制作滑动变阻器的电阻丝。 [2]手机用石墨烯液冷散热，是利用了石墨烯良好的导热性，能快速将热量传递出去。 （4）已知工作电压，电池容量 手机电池电量从充至充入的电 所用时间 手机电池电量从充至用时7min，则从充至需要的时间 （5）电池能量密度。根据电池能量密度可得，电池质量 12．厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如表所示。 额定电压 220 总电阻 高温44 中温55 低温 (1)当开关断开，单刀多掷开关打到3时，蛋糕机处于 （选填“高温”“中温”或“低温”）挡。 (2)该蛋糕机以高温挡正常工作时，168 s产生的热量为 J，这些热量最多可使 kg的水温度升高。［水的比热容为］ (3)求该蛋糕机正常工作时的阻值和低温挡的额定功率。 【答案】(1)低温 (2) 1.1 (3)220Ω，176 W 【详解】（1）当开关断开，单刀多掷开关打到3时，串联，电路电阻最大，电路电功率最小，蛋糕机处于低温挡；当开关闭合，单刀多掷开关打到1时，电路为的简单电路，电路电阻较大，电路电功率较小，蛋糕机处于中温挡；当开关闭合，单刀多掷开关打到2时，并联，电路电阻最小，电路电功率最大，蛋糕机处于高温挡。 （2）[1]该蛋糕机以高温挡正常工作时，168 s产生的热量为 [2]水吸收的热量为 由得，被加热的水的质量为 （3）由图乙可知，当开关闭合，单刀多掷开关打到2时，并联，根据并联电路的特点 中温挡的电功率 高温挡的电功率 的电功率 由可知，的阻值 根据串联电路的电阻特点可知，的串联总电阻 低温挡的额定功率 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 综合必刷 1．汉代青铜器长信宫灯及其结构如图-1所示，灯体为宫女造型，灯座底部可盛水，燃烧产生的烟尘通过宫女袖管（导烟管）进入内部，与灯座中的水接触后沉降，减少污染。 (1)长信宫灯灯座中水的质量需定期补充，若水的质量为2kg，初始温度为20℃，燃烧1小时后水温升至40℃，则水吸收的热量为多少？[] (2)现代工业中我们时常看到冒“白烟”的“烟囱”（如图-2所示），实际上这是冷却塔，其原理与长信宫灯类似。通过高大的烟囱状结构，利用热空气上升促进气流循环，加速水的蒸发散热。 ①冷空气由塔底进入，吹到喷淋出的热水上，空气受热膨胀，密度 。冷却塔中喷淋的水蒸发时，需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，从而降低水温。 ②冷却塔烟囱内某段圆柱形热空气柱高度为50m，横截面积为10m2，密度为。该热空气柱的质量是多少 ？ ③某火力发电厂采用冷却塔进行循环水降温。为提升能源利用率，工程师在冷却塔烟道中加装热电转换模块，将余热转化为电能。已知：热电转换模块的转换效率为5%，冷却塔每小时余热的散热量为，该发电厂燃煤发电效率为40%，则利用冷却塔余热发电1小时，相当于节约多少吨标准煤 ？（煤的热值为） 2．使用太阳能可以节能减排，减少雾霾天气。小明在项目化学习中，对学校的太阳能热水器（如图）展开了研究。 (1)太阳能热水器在使用过程中通过 的方式增加水的内能；另一种改变物体内能的方式是通过 方式改变物体内能； (2)雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷 （填物态变化）形成的漂浮在空中的微小水滴，形成过程中要 （选填“吸热”或“放热”）； (3)雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物。如PM2.5，它是指直径不大于2.5 （选填“微米”或“纳米”）的颗粒物；大气中PM2.5的运动属于 （选填“机械运动”或“分子热运动”）； (4)如图中太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是，每平方米每秒接收到的太阳能为1000J，热水器中装有100kg水。垂直照射7min，水温可以升高 。[不计一切热量损失。水的比热容为]。 3．“国庆”假期，小星一家驾驶油电混合动力汽车外出旅游。在驾驶过程中遇到了雾霾天气，雾霾天气的主要污染物是PM2.5.PM2.5是空气中直径小于等于2.5μm 的悬浮颗粒物。 (1)室外空气中的 PM2.5主要来自于矿物燃料燃烧后的废气。于是小星爸爸打开了空气净化器，其原理如图1所示。闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来；当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，这是因为 ； (2)小星发现，汽车在转弯前，爸爸拨动转向横杆，汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭，但其中一个损坏时，另外一个仍能正常工作，则转向横杆相当于电路中的 。经过十字路口时，交通指挥灯有序指挥车辆和行人（如图2），路口交通指示灯是 联的； (3)该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，由内燃机提供能量，若所用燃料的热值为 共消耗8kg燃料，则： ①这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？ ②若这些热量全都被水吸收，可以使1t水的温度升高多少？（） 4．有一位科学家曾将马车车厢作为黑板演算，发明了电流计，电流的单位用他的名字命名． (1)这位科学家名叫 。 (2)（单选）某家用电器正常工作时的电流为4安，此用电器可能是（   ） A．电视机 B．节能灯 C．电水壶 D．电风扇 (3)如图所示当开关S闭合后，和 （选填“串联”或“并联”），电流表测量的是通过 的电流，电流表测量的是通过 的电流。（后两空选填“”、“”或“和”） (4)如图所示电路，电源电压不变。闭合开关，观察到电压表指针未发生偏转。若电路中仅有一处存在故障，且只发生在电阻、上。 ①为进一步确定故障，可在 间并联一个完好的电阻（选填“ab”“bc”或“ac”） ②若与的阻值相等，根据上述方案，写出闭合开关后电压表示数及其对应故障 。 5．半导体型酒精测试仪内部是采用氧化锡半导体作为传感器作为核心部件，这类半导体器件具有气敏特性，当接触的敏感气体浓度改变时，它的电阻值就发生相应的改变。变化关系如图甲所示。小徐和小汇两位同学尝试用一个定值电阻R1、气敏电阻R2、合适的电表1个（电流表或电压表作为酒精浓度显示器）、电压为6V的稳压直流电源及导线设计出一个能够实现酒精浓度越大，电表示数越大的模拟工作电路。小徐打算将R1与R2串联并用电压表显示酒精浓度，小徐设计的部分电路图如图乙所示，小汇打算将R1与R2并联并用电流表显示酒精浓度，小汇设计的电路图如图丙所示。 (1)小徐打算在AB、BC或AC两点间正确并联电压表以实现酒精测试仪的功能，请你帮助小徐判断电压表应并联在 两点之间。请利用欧姆定律与串联电路特点说明你的判断依据 。 (2)若按小徐的电路图，当被检测者未喝酒时，电路中的电流为0.075A，求两位同学所用的定值电阻R1的阻值。 (3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤n<0.8mg/mL为饮酒驾驶，n≥0.8mg/mL为醉酒驾驶，请通过计算说明小汇的设计是否能够准确检测出被测试者处于未喝酒、饮酒驾驶、醉酒驾驶中的哪个状态？ (4)小徐同学连接电路后被告知R1、R2在搬运时可能其中一个会存在故障但也可能没有损坏。于是在酒精浓度保持一定的状态下，小徐闭合开关，观察到电压表示数大于零。小徐和小汇讨论后认为根据上述现象无法确定电路中是否存在故障。 ①小徐同学思考后认为用一个阻值与当前R2阻值不同的完好电阻R替换R2，就能判断电路是否存在故障。你认为R与此时R2的关系应满足R R2（选填“＞”、“＜”、“＝”、“≥”或“≤”），并请写出他的判断方法。 ②小汇同学思考后提出了以下检测方案，你认为以下方案可行的是 （不定项） A、用一个阻值与当前R1阻值不同的完好电阻R替换R1 B、用一个阻值与当前R1阻值相同的完好电阻R替换R1 C、在电路中正确串联一个电流表 D、在另一个电阻两端再并联一个电压表 6．2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。物理跨学科实践课上，小明学习小组开展了“设计制作火箭模型”的实践活动。下面是该组同学的实践过程： (1)设计火箭：为探究火箭发射原理，小明先做了如下实验，如图甲所示，在试管内装水，用橡胶塞塞住管口后加热，一会儿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，学习小组设计了水火箭的结构图，如图乙所示。 制作并发射：如图丙所示，小明制作了水火箭并进行发射，对水火箭打气，打开阀门，水向下喷出，水火箭成功升空。 方案评估：升空距离比较短，不能实现自动定时发射。 (2)设计改进：利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，优先选择 作为火箭的燃料，这是因为 （选填“质量”或“体积”）相同的该燃料完全燃烧放出的热量更多。 燃料 酒精 煤油 柴油 热值 (3)优化火箭发射系统：小明在实践过程中考虑到直接用打火器点燃燃料有些危险，于是设计了如图丁所示电路，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“短路”或“断路”）的状态，在起爆的时候小灯的亮度会变 ，（选填“亮”或“暗”）。 7．某实验小组对“盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了探究活动。实验器材有：两端接有金属接线柱的水槽、电源、开关、小灯泡、导线、灵敏电流表、大号注射器，有以下猜想： A．盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关； B．盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关。 利用上述有关器材组装成如图所示的电路并进行实验（向水中加盐时忽略盐水体积的变化）。 (1)将适量盐水倒入水槽中，闭合开关后，观察到小灯泡发光，说明盐水是 （选填“导体”或“绝缘体”），盐水电阻大小可以根据 进行判断； (2)探究猜想A时，为了增大盐水的浓度，应该向水槽中添加适量的 （选填“盐”或“清水”）并搅拌均匀。实验时，发现实验现象变化不明显，说明电阻变化 （选填“过小”或“过大”），为了更好地判断盐水电阻的变化，利用已有器材，你的做法是 (3)小明在探究猜想B前，通过查阅资料了解到浓度相同的盐水，当长度相同时，横截面积越大，盐水电阻越小；所以小明用注射器缓慢地从塑料管中抽取适量盐水时，观察到灯泡的亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 8．如图甲是小肖在社团课上使用的3D打印笔。 (1)在打印笔中装入胶条，接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条，该过程是通过 的方式改变了胶条的内能。加热时，闻到胶条的气味儿是 现象。 (2)此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，，，两个电阻都是用于发热的电热丝，则慢挡的电功率是 ；使用快挡10s，打印笔产生的热量为 。 9．如题图甲所示为某品牌智能电动飞行汽车，可实现垂直起降，其部分参数如下表所示。 车身材料 空载质量 最大载重 载客人数 电池能量 最高续航 最大飞行高度 最大时速 碳纤维 560kg 200kg 2人 40kW·h 35分钟 1000m 130km/h (1)为提高驱动电动机的电压，电动飞行汽车的电池把很多小电池 （选填“串联”或“并联”）在一起；利用充电桩给飞行汽车充电时，电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）；飞行汽车竖直起飞过程中电动机将电能主要转化为 能； (2)飞行汽车利用超声波传感器来判断离地高度，测距传感器电阻与离地高度h关系如图乙所示，图丙是测距电路（电源电压不变），要使高度表（实质是电压表）示数随飞行高度的增大而增大，此高度表应安装在图丙中 （选填“1”、“2”或“3”）位置； (3)电池充满电可以储能 J。若充电效率（电池在充电过程中，所储存的能量与消耗电能之比）为80%，充电2小时，电池电量显示从20%到100%，则充电功率为 kW； 10．如图甲所示为一款电烤盘，其简化电路如图乙所示，旋钮开关转动到4个不同位置可将标有相同数字的触点相连，使电烤盘能调至“关”“小火”“中火”和“大火”四个挡位。是限流电阻，、、是由电阻丝制成的发热管，，“大火”挡和“中火”挡的额定功率分别为和，“小火”挡时发热管的额定功率是“中火”时发热管的额定功率的0.64倍。某次用电高峰期，电烤盘在“大火”挡工作1min，将200g肉片从10℃加热至170℃，该过程中，电烤盘的加热效率为。[肉片的比热容为] (1)烤肉过程中，电烤盘消耗的电能是多少？ (2)用电高峰期，电烤盘两端的实际电压是多少？ (3)限流电阻的阻值是多少？ 11．阅读材料，回答问题。 石墨烯电池 吉林大学分析由嫦娥五号探测器采集回来的岩屑月壤时，发现其中含有天然的石墨烯。它作为电导体，和铜一样有着出色的导电性；它作为热导体，导热效果比目前任何其他材料的导热效果都要好。利用石墨烯材料制成的电池在充电时间上展现出明显的优势。如表所示是一款应用石墨烯材料的手机的核心参数。 屏幕 OLED全面屏（水滴屏） 网络 5G全网通 石墨烯电池容量C 工作电压 4V 电池能量密度 散热材料 石墨烯液冷散热 为了节约时间，手机的快充模式会在很短的时间内将手机电池电量充至；同时，为了充分发挥电池的性能并延长其使用寿命，当电池电量剩余时就需要充电，避免电池过度放电；这个过程称为一个快充模式的充电过程。 (1)小明按亮手机的OLED屏幕时，手机将电能转化成 能。 (2)小明想通过参数计算手机充满电后的使用时间，他在网上找到一种计算方法：手机使用时间。根据这种计算方法，假设该手机待机时的电流为100mA，在充满电之后，该手机待机的最长时间（不考虑电池寿命）约为 h。 (3)石墨烯 （选填“能”或“不能”）用来制作滑动变阻器的电阻丝。这款手机用石墨烯液冷散热，是利用了石墨烯有良好的 性。 (4)如图所示是手机在快充模式下充电功率与电池当前储能占充满状态储能的百分比的关系图像，充电功率会随电池的的变化而变化。如果一个快充模式用时共7min，电池电量从充至需用时 。（不计能量损失） (5)小明继续在网上找到参数里的“电池能量密度”的计算方法：电池能量密度。通过计算，可得出该手机的电池质量是 g。 12．厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如表所示。 额定电压 220 总电阻 高温44 中温55 低温 (1)当开关断开，单刀多掷开关打到3时，蛋糕机处于 （选填“高温”“中温”或“低温”）挡。 (2)该蛋糕机以高温挡正常工作时，168 s产生的热量为 J，这些热量最多可使 kg的水温度升高。［水的比热容为］ (3)求该蛋糕机正常工作时的阻值和低温挡的额定功率。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $