寒假检测一（九年级全部）（巩固培优）九年级物理新教材沪科版（五四学制）

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假检测一 1．项目式学习小组设计了一款简易可调光台灯，可以根据生活学习需要，调整台灯的亮度。 【项目设计】 设计电路如图所示，R为滑动变阻器，最大阻值为10Ω。电源电压为8V保持不变，小灯泡上标有“6V 6W”字样。 【工作原理】 (1)如图所示，当滑动变阻器滑片顺时针旋转时，台灯的亮度变 。 【项目研究】 (2)小灯泡正常发光时的阻值是多少？ (3)保持电路安全的前提下，电路消耗的总功率范围是多少？（小灯泡的阻值不变） 【项目迭代】 (4)为了使滑片P在任何位置时，小灯泡都能安全工作，可以对电路进行的操作是 （更改或添加电路元件请说明元件规格）。 【答案】(1)亮 (2) (3) (4)电路中串联一个的定值电阻或更换电源电压为6V的电源 【详解】（1）如图所示，当滑动变阻器滑片顺时针旋转时，接入电路中的阻值变小，电流变大，台灯的亮度会变亮。 （2）由题意可知，小灯泡的规格是“6V 6W”，由可得，小灯泡正常发光时的电阻为 （3）小灯泡正常发光时，电路中的电流最大 由图可知，滑动变阻器与电灯串联，根据串联电路电流处处相等的特点可知，电路消耗的最大总功率为 由可得，当滑动变阻器全部接入电路时，电路消耗的总功率最小为 则电路消耗的总功率范围为。 （4）为了使滑片P在任何位置时，小灯泡都能安全工作，电路中的电流不能超过小灯泡正常发光时的电流即1A，当接入滑动变阻器的阻值最小时，根据欧姆定律可得，电路中的总电阻至少为 则可以串联一个定值电阻，且阻值为 或小灯泡的正常发光时的电压为6V，则当接入滑动变阻器的阻值最小时，为了使小灯泡安全工作，可以更换电源电压为6V的电源。 2．按要求完成下列填空： (1)如图所示，电能表的示数为 。 (2)用笔画线表示导线，将电灯和它的开关正确地接入下图所示的家庭电路中。 【答案】(1)2025.1kW·h (2) 【详解】（1）由图可知，电能表的数字方框中最后一位是小数，单位是kW·h，所以电能表的示数是2025.1kW·h。 （2）开关在火线与灯泡之间，火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。如图所示： 3．江苏金坛“盐穴压缩空气储能电站”已正式投入使用。压缩空气储能电站相当于一个“巨大的充电宝”，其流程简化图如图所示在用电低谷时，它利用电网富余的电能，通过压缩机将空气压缩到巨大的盐穴中：在用电高峰时释放压缩空气，推动发电机发电，补充电网能量，从而实现削峰填谷，提升电网调节能力．压缩空气储能电站分为“补燃式”和“非补燃式”两种。“非补燃式”是指储能电站利用回热技术将压缩空气时产生的热储存起来，在高峰发电时补给发电机发电；“补燃式”是没有利用压缩空气时产生的内能，在高峰发电时需要燃烧燃料，辅助发电。 (1)低谷时，利用电网多余的电能压缩空气会“产生热”，这是通过 的方式增加气体的内能。 (2)储存压缩空气的盐穴内，气体压强恒为，在向盐穴内压入气体的过程中，至少需对气体做多少功？ (3)江苏金坛的“压缩空气储能电站”是世界上首座“非补燃式”压缩空气储能电站。在用电低谷期，电网向储能电站输入的电能叫“充电能量”；用电高峰期，储能电站向电网输出的电能叫“调峰电量”。某一个储能周期内，储能电站的充电能量为度，调峰电量为度。则： ①该“非补燃式”压缩空气储能电站的整体能量转换效率是多少？ ②若某“补燃式”压缩空气储能电站同样需要完成充电能量为度，调峰电量为度的电能，需燃烧质量为20t的标准煤辅助发电，标准煤的热值为，煤的辅助发电效率为36%。某权威资料显示该“补燃式”压缩空气储能电站通过盐穴的能量转换效率可达50%以上，请你通过计算判断该说法是否正确？ 【答案】(1)做功 (2) (3)60%，该说法不正确 【详解】（1）做功和热传递是改变物体内能的两种方式，利用电能压缩空气，这是电流做功的过程，属于做功增加压缩气体的内能。 （2）已知气体压强恒为，在向盐穴内压入气体的过程中，气体移动的距离为，则至少需对气体做的功为 （3）①某一个储能周期内，储能电站的充电能量为度，即，调峰电量为度，即。该“非补燃式”压缩空气储能电站的整体能量转换效率是 ②燃烧质量为20t的标准煤辅助发电，则煤块完全燃烧放出的热量为 已知煤的辅助发电效率为36%，则燃烧煤产生的电能为 所以通过盐穴转化的能量为 该“补燃式”压缩空气储能电站通过盐穴的能量转换效率为 因此该说法是不正确的。 4．2025年4月20日，我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600（如图一1所示）获得中国民用航空局颁发的型号合格证，标志着全球起飞重量最大的民用水陆两栖飞机通过了严格测试和验证，研制取得圆满成功，获得市场“准入证”。这款“全能选手”航程达4500km，能在20s内汲水12t，单次投水救火面积可达；还可以在2m高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。它的批量投入使用将大幅提升我国森林灭火和海上救援能力。飞机的部分参数如下表所示： WJ6发动机数量 4台 最大起飞质量 60t 最大巡航速度 500km/h 发动机总的最大巡航推力 发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 (1)机翼的截面图如图—2所示，当飞机水平飞行时，机翼上方空气流速大，压强 （选填“大”或“小”）。 (2)若“鲲龙”AG600某次执行任务时的总质量为最大起飞质量，当它停在水平地面上时，轮胎的触地总面积是，它对地面的压强是多少?停在水面上时，它排开水的体积是多少?（g取10N/kg，） (3)飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与消耗的燃料完全燃烧时产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。“鲲龙”AG600以最大速度满载巡航2h，发动机提供最大巡航推力，消耗燃油5000kg，此过程中发动机的推进效率为多少?（燃油的热值） 【答案】(1)小 (2)， (3)50% 【详解】（1）根据流体压强与流速的关系：流速越大的位置，压强越小。当飞机水平飞行时，机翼上方空气流速大，压强小。 （2）该飞机停在水平地面上时对地面压力等于其重力，即 则飞机停在水平地面上时对地面的压强为 飞机停在水面，处于漂浮状态，受到的浮力为 则排开水的体积为 （3）燃油完全燃烧放出的热量为 发动机的热效率为，则获得的机械能为 以最大速度满载巡航，通过的路程 推力所做的功为 所以，发动机的推进效率为 5．小明家新进购置了一台某品牌的混合动力汽车，如图甲所示，小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。 (1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图乙所示是汽油机的 冲程；汽车行驶一段时间后，油箱中剩余燃油的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)车上装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯，四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开）。该指示灯就会发光，如图丁所示的模拟电路图符合要求的是 ； (3)汽车中有如图丙所示的电路，其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属滑块M 与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头（图中箭头）都不接触，当汽车向前启动时， 灯亮；当汽车急刹车时， 灯亮（均填“红”或“绿”）。 (4)汽油机使用水做冷却剂，若23kg的水的温度升高60℃，水吸收的热量相当于完全燃烧多少克汽油所提供的热量。[不考虑热量的损失，）；汽油热值 ]（要有计算过程） 【答案】(1) 做功 不变 (2)B (3) 绿 红 (4)126 【详解】（1）[1]图乙中火花塞点火，活塞向下运动，故图乙是汽油机的做功冲程。 [2]热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽车行驶一段时间后，油箱中剩余燃油的热值不变。 （2）开关没闭合灯就亮，显然开关与灯是并联的，且四个开关中任意一个未闭合指示灯都会发光，故四个开关要串联。 A．四个开关串联，但只有开关全部闭合，灯泡才会发光，故A不符合题意； B．四个开关串联，开关全部闭合时，灯泡被短路，不发光，只要一个开关断开，灯泡就发光，故B符合题意； C．四个门中对应的一个开关在干路中，因此其它三个开关串联后与灯泡并联，因此当四个门都关好时会形成电源短路，故C不符合题意； D．其中一个门对应的开关与灯泡串联，另外三个开关串联，串联后两路并联连接，当串联的三个开关对应的门关好后，会形成电源短路，故D不符合题意。 故选B。 （3）当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头（图中箭头）都不接触，当汽车向前启动时，金属滑块M具有惯性保持静止，压缩后弹簧，此时绿灯接入电路发亮；当汽车急刹车时，金属滑块M具有惯性继续保持运动，压缩前弹簧，此时红灯接入电路发亮。 （4）水吸收的热量为 不考虑热量的损失，则汽油的质量为 6．如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为，木炭的热值为。求： (1)茶沸腾时壶盖被顶起，此过程和热机的 冲程原理相同。 (2)水吸收的热量是多少？ (3)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (4)若改用小瓶装的燃气灶将1kg初温为10℃的山泉水加热至100℃，其热效率是25%，则需要消耗多少kg的燃气？（燃气的热值为） 【答案】(1)做功 (2) (3) (4)0.036kg 【详解】（1）茶沸腾时壶盖被顶起，气体的内能转化为壶盖的机械能，做功冲程中内能转化为机械能，此过程和热机的做功冲程原理相同。 （2）水吸收的热量 （3）木炭完全燃烧放出的热量 （4）燃气完全燃烧放出的热量 消耗燃气的质量 7．在跨学科实践课上，某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成以下内容。 【项目分解】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 【项目实施】 (1)研究油电混合动力汽车的动力原理 如图甲是一款混合动力汽车，靠燃油作为总能量来源，它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时，汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电。当司机踩制动时，相当于切断动力，车辆在减速滑行时利用机械装置把驱动电机转变为发电机给蓄电池充电，回收部分机械能，使它同时具有节能和低排放等特点。电池组工作电压为，电池的容量约为。 ①如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内脱脂棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机的 冲程能量转化相同； ②图丙是汽车的动力组成及原理示意图，下列说法正确的是 ； a、电动机在提供动力过程中将电能转化为机械能 b、电池组充满电后储存的电能为，充电时化学能转化为电能 (2)研究汽车油量测量装置的电学原理 如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路，其中是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴转动，另一端固定着一个浮标，油箱中的油量通过油量表示数反映。 此电路中电阻的作用是 ； ②图中已画出部分电路，请在图中完成电路的设计（1、2、3、4为接线柱） ；要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零；油量越多，电压表示数越大。 【项目拓展】 (3)当汽车行驶的过程中，消耗了燃油，发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，汽车行驶过程中受到的平均阻力为；燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，整个过程中蓄电池多储存的电能。假设燃油在发动机气缸内完全燃烧，。该油电混合动力汽车在上述过程中，完全燃烧燃油产生的热量为 J，汽油发动机的效率为 %。 【答案】(1) 压缩 a (2) 保护电路 (3) 36 【详解】（1）[1]如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内脱脂棉燃烧，机械能转化为内能，该过程能量转化的特点与汽油机的压缩冲程能量转化相同。 [2]a.电动机的工作过程中将电能转化为机械能，故a正确； b.电池组充满电后储存的电能为 充电时电能转化为化学能，故b错误。 故选a。 （2）[1]滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻过小时，通过电路的电流较大，电阻R0的作用是保护电路。 [2]当油箱中的油用完时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，油量表（电压表）的示数为零，则电压表与滑动变阻器并联接入电路，如下图 （3）[1]完全燃烧0.18kg燃油产生的热量 [2]发动机为汽车提供部分动力的能量 发动机对蓄电池充电的能量，发动机用来做有用功的能量 汽油发动机的效率为 8．电动车因为具有节能和环保等优点备受大家喜爱，然而电动车带来的安全问题也很严重。小明和学习小组同学展开了“设计电动车”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）了解电动车上的安全措施。 （2）设计安装车库充电插座。 【项目实施】 （1）了解“刹车系统”。电动车刹车时，电动机必须断电。因此，人们在电动自行车左右两刹车手柄中各安装了一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中左手柄刹车时，开关S1断开；右手柄刹车时，S2断开；任意一个手柄刹车，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是 。 A．            B． C．        D． （2）了解“蓄电池”。在用充电桩给蓄电池充电过程中，消耗电能的元件是 ；某电池说明书上的部分内容（输入电压输出电压：400V、“电池容量100A·h”可理解为“若以100A的电流放电可使用1h”，电能转化为机械能的效率），该电池充满电能储存 J的电能。请回答：该电池充满电最多能输出的机械能为 J。 （3）深入了解。电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图甲所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会停止。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是 。 A．定时器与充电器串联 B．充电时定时器在电路中相当于一根导线 C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态 D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电 【项目拓展】 （4）小华想在自家的车库内充电，应在图乙中，a、b、c三处中哪两处之间安装可以使灯和插座独立工作且开关只控制灯，画出电路图 。 【答案】 B 蓄电池 C 【详解】（1）[1]任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关、电动机应串联接在电路中，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）[2]在用充电桩给蓄电池充电过程中，蓄电池消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能。 [3]存储的电能 [4]该电池充满电最多能输出的机械能 （3）[5]A．由电路图可知，定时器与充电器并联，故A错误； B．充电时定时器中不能有电流通过，所以定时器在电路中相当于断路，故B错误； C．当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，将充电器短路，使充电器不能工作，故C正确； D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关，由于定时器与充电器并联，则充电器仍然连入电路，故充电器不会停止充电，故D错误。 故选C。 （4）[6]插座的左孔接中性线，右孔接相线，故左边接在c处，因为开关只控制灯泡，故右边接在a处，因此插座应安装在ac之间，电路图如下图所示： 9．电热水壶是每个家庭必备电器。 (1)国家标准规定，电热水壶的电源线一般不应长于75cm，这是通过缩短电源线长度来减小 ，从而 （选填“增加”或“减小”）电源线通电时产生的热量。 (2)小红家电热水壶铭牌标有“220V 1000W”字样，它正常工作时，电流是 A（保留两位小数）工作2min消耗的电能为 J。 (3)小红看到铭牌上标有“容量为1L”的字样，若装满水，将温度为20℃的水烧至沸腾（1标准大气压），需要吸收热量为 J，不计热损失，该电热水壶至少需要加热时间为 s。水的密度为，水的比热容为 (4)细心的小红看到他家里的电能表上月初和本月初的示数如图甲所示，则他家10月份用电 kW·h，若每度电的费用是0.6元，他家里这个月电费是 元。 (5)小红学了家庭电路的基本组成后，想把电路（如图乙）连接完整，请你帮小红把电路连接好。 【答案】(1) 电阻 减小 (2) 4.55 (3) 336 (4) 141.8 85.08 (5) 【详解】（1）[1]影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积，长度越长电阻越大，横截面积越小电阻越大。电热水壶的电源线一般不应长于75cm，是通过缩短电源线长度来减小电阻。 [2]电流通过导体会产生电流的热效应，从焦耳定律可知，电流和通电时间一定时，电阻越小产生的热量也越小。 （2）[1]铭牌标有“220V 1000W”字样是表示额定电压为220V，额定功率为1000W，正常工作时实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，故电流为 [2]工作2min消耗的电能为 （3）[1]装满水的质量为 烧至沸腾吸收热量为 [2]不计热损失电能全部转化成水的内能，则需要加热的时间为 （4）[1]利用电能表测量一段时间内消耗的电能 [2]若每度电的费用是0.6元，他家里这个月电费是 （5）根据家庭电路安全的连接，应使用开关控制电灯泡，故开关与电灯泡串联，且遵循相线-开关-电灯泡-中性线的连接顺序，三孔插座应独立工作遵循左中右相上接保护的原则连接，作图如下： 10．空调作为家用电器越来越多地进入千家万户。如图甲所示，空调工作的基本原理是利用压缩机将气态“冷媒”物质加压进入冷凝器，变成液态。液态“冷媒”进入蒸发器，变成气态。传统空调压缩机依靠其不断地“开”“停”来调节室内温度，其一开一停之间容易造成室温，忽高忽低。变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。例如，某品牌变频空调和定频空调在教室内测试时的功率一开机时间图像如图乙和图丙，变频空调先通过大功率将温度降低到设定温度后，改变自己压缩机的频率，将功率降至；普通空调开机后，通过固定功率吹冷风，再反复运行或停止运行，以实现制冷。请根据以上材料回答下面问题。 (1)“冷媒”在蒸发器中 （填物态变化）吸收热量，使室内温度降低；气态“冷媒”通过冷凝器 （选填“吸热”或“放热”），从而液化成液态“冷媒”。 (2)图乙所示某品牌变频空调工作1h消耗的电能是多少kW·h？ (3)若定频空调开机时间1h，消耗电能0.6kW·h，“开”“停”过程中能量损耗不计，根据图丙分析，定频空调功率是多少kW？ (4)某品牌空调内部用传感器和电磁继电器实现了自动控制，如图丁是简化的工作原理示意图。当空调制冷使室内温度降低到设定温度以下时，继电器使制冷系统的压缩机停止工作；当温度高于设定温度时，继电器使压缩机开始制冷。你认为图丁中热敏电阻元件的电阻随温度怎样变化？简述你判断的理由。 【答案】(1) 汽化 放热 (2) (3) (4)热敏电阻元件的电阻随温度的升高而减小，理由见解析 【详解】（1）[1]由短文可知，液态“冷媒”进入蒸发器中后，吸热汽化变成气态。 [2]气态“冷媒”通过冷凝器放热，从而液化成液态“冷媒”。 （2）根据图乙可知，变频空调以1500W的功率工作了12min，则 以200W的功率工作了，则 根据公式，变频空调工作1h消耗的电能 （3）根据图丙可知，定频空调开机时间1h内的工作时间 定频空调的功率 （4）热敏电阻元件的电阻随温度的升高而减小；当温度高于设定温度时，继电器使压缩机开始制冷，此时电磁铁将衔铁吸下来，说明电磁铁的磁性增强，控制电路的电流变大，热敏电阻元件的电阻减小，所以热敏电阻元件的电阻随温度的升高而减小。 二、实验题 11．小林学习电磁学知识时，做了以下实验。 （一）在一个圆纸盒里放一个条形磁铁，在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示，则条形磁铁是沿 （选填“”或“”）方向放置的， （用字母表示）端为条形磁铁的N极，条形磁铁对小磁针有力的作用是通过磁场产生的。 （二）小林想到地球是一个巨大的磁体，于是他和同学利用一根长导线等器材形成闭合电路，两名同学摇动导线，就能利用地磁场将我们日常运动的能量转化为可利用的电能。 （1）考虑到产生的电流较小，在如图甲所示的实验装置中，需在导线夹间接入的电路元件是 。 （2）实验中发现，当顺时针摇导线转动一周的过程中，电表指针先向右偏转后向左偏转，这是因为感应电流的方向与 有关。 （3）与本实验原理相同的是 （选填“电动机”或“发电机”）。 （4）通过多次实验，他们可以发现按照图乙选项 （选填“A”或“B”）的方向站立转动导线更容易产生感应电流。 （5）小林和同学发现，两位摇绳的同学拉动导线上下抖动时，产生感应电流的大小和转动导线时不同，请你依据此现象猜想，感应电流的大小与 有关。 【答案】 BD D 灵敏电流计 切割磁感线运动方向 发电机 A 切割磁感线运动速度 【详解】[1]磁体外部的磁感线总是从N极出来返回S极。图中小磁针的指向表明磁感线是从D端出来返回B端，所以条形磁铁应沿着BD方向放置。 [2]磁感线从D端出来，所以D端为条形磁铁的N极。 [3]利用地磁场探究电磁感应现象，产生的感应电流较小，需在导线夹之间接入灵敏电流计。 [4]当顺时针摇导线转动一周的过程中，电流表指针先向右偏转，后向左偏转，这是因为感应电流的方向发生改变，感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关。 [5]本实验的原理是闭合电路一部分导体在磁场中切割磁感线运动。这是电磁感应原理，这与发电机的原理相同。 [6]因为地磁场的方向是南北方向的，实验时，两个人应该像图A一样，沿东西方向站立，这样摇动电线时，电线才能切割磁感线，产生感应电流。如果按照图B方向站立，摇动导线时不容易切割磁感线，不容易产生感应电流。 [7]上下抖动与转动导线时，导线切割磁感线的速度不同，导致感应电流大小不同。说明感应电流的大小与导线切割磁感线运动速度有关。 三、填空题 12．科学家的贡献影响着世界发展，科学家的精神激励着我们前进。 (1)地球是一个巨大的磁体，地磁 极在地理北极附近。地理的两极和地磁场的两极并不重合，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者 ，这个发现比西方早了400多年。 (2)意大利物理学家伏特发明了伏打电池。小聪自制了一个伏打电池，他将电压表的两接线柱分别与铜片和锌片相连，电压表偏转情况如图所示，则 片是电池的负极，与铜片连接的导线中微小电流的方向是 （选填“从铜片到3接线柱”或“从3接线柱到铜片”）。 【答案】(1) 南 沈括 (2) 锌 从铜片到3接线柱 【详解】（1）[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，地球周围存在地磁场，地磁场的磁感线分布与条形磁体的相似，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；地磁两极与地理两极并不重合，而是存在一个夹角，叫作磁偏角，在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故他是世界上最早发现这一事实的人。 （2）[1][2]根据电压表指针正常偏转可知，电压表正负接线柱连接正确，铜片连接电压表的“3”接线柱，是电池的正极,锌片连接电压表的“-”接线柱，是电池的负极。电流在电源外部的方向是从正极流向负极，铜片是电池的正极，则与铜片连接的导线中微小电流的方向是从铜片到电压表的“3”接线柱。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假检测一 1．项目式学习小组设计了一款简易可调光台灯，可以根据生活学习需要，调整台灯的亮度。 【项目设计】 设计电路如图所示，R为滑动变阻器，最大阻值为10Ω。电源电压为8V保持不变，小灯泡上标有“6V 6W”字样。 【工作原理】 (1)如图所示，当滑动变阻器滑片顺时针旋转时，台灯的亮度变 。 【项目研究】 (2)小灯泡正常发光时的阻值是多少？ (3)保持电路安全的前提下，电路消耗的总功率范围是多少？（小灯泡的阻值不变） 【项目迭代】 (4)为了使滑片P在任何位置时，小灯泡都能安全工作，可以对电路进行的操作是 （更改或添加电路元件请说明元件规格）。 2．按要求完成下列填空： (1)如图所示，电能表的示数为 。 (2)用笔画线表示导线，将电灯和它的开关正确地接入下图所示的家庭电路中。 3．江苏金坛“盐穴压缩空气储能电站”已正式投入使用。压缩空气储能电站相当于一个“巨大的充电宝”，其流程简化图如图所示在用电低谷时，它利用电网富余的电能，通过压缩机将空气压缩到巨大的盐穴中：在用电高峰时释放压缩空气，推动发电机发电，补充电网能量，从而实现削峰填谷，提升电网调节能力．压缩空气储能电站分为“补燃式”和“非补燃式”两种。“非补燃式”是指储能电站利用回热技术将压缩空气时产生的热储存起来，在高峰发电时补给发电机发电；“补燃式”是没有利用压缩空气时产生的内能，在高峰发电时需要燃烧燃料，辅助发电。 (1)低谷时，利用电网多余的电能压缩空气会“产生热”，这是通过 的方式增加气体的内能。 (2)储存压缩空气的盐穴内，气体压强恒为，在向盐穴内压入气体的过程中，至少需对气体做多少功？ (3)江苏金坛的“压缩空气储能电站”是世界上首座“非补燃式”压缩空气储能电站。在用电低谷期，电网向储能电站输入的电能叫“充电能量”；用电高峰期，储能电站向电网输出的电能叫“调峰电量”。某一个储能周期内，储能电站的充电能量为度，调峰电量为度。则： ①该“非补燃式”压缩空气储能电站的整体能量转换效率是多少？ ②若某“补燃式”压缩空气储能电站同样需要完成充电能量为度，调峰电量为度的电能，需燃烧质量为20t的标准煤辅助发电，标准煤的热值为，煤的辅助发电效率为36%。某权威资料显示该“补燃式”压缩空气储能电站通过盐穴的能量转换效率可达50%以上，请你通过计算判断该说法是否正确？ 4．2025年4月20日，我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600（如图一1所示）获得中国民用航空局颁发的型号合格证，标志着全球起飞重量最大的民用水陆两栖飞机通过了严格测试和验证，研制取得圆满成功，获得市场“准入证”。这款“全能选手”航程达4500km，能在20s内汲水12t，单次投水救火面积可达；还可以在2m高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。它的批量投入使用将大幅提升我国森林灭火和海上救援能力。飞机的部分参数如下表所示： WJ6发动机数量 4台 最大起飞质量 60t 最大巡航速度 500km/h 发动机总的最大巡航推力 发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 (1)机翼的截面图如图—2所示，当飞机水平飞行时，机翼上方空气流速大，压强 （选填“大”或“小”）。 (2)若“鲲龙”AG600某次执行任务时的总质量为最大起飞质量，当它停在水平地面上时，轮胎的触地总面积是，它对地面的压强是多少?停在水面上时，它排开水的体积是多少?（g取10N/kg，） (3)飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与消耗的燃料完全燃烧时产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。“鲲龙”AG600以最大速度满载巡航2h，发动机提供最大巡航推力，消耗燃油5000kg，此过程中发动机的推进效率为多少?（燃油的热值） 5．小明家新进购置了一台某品牌的混合动力汽车，如图甲所示，小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。 (1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图乙所示是汽油机的 冲程；汽车行驶一段时间后，油箱中剩余燃油的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)车上装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯，四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开）。该指示灯就会发光，如图丁所示的模拟电路图符合要求的是 ； (3)汽车中有如图丙所示的电路，其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属滑块M 与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头（图中箭头）都不接触，当汽车向前启动时， 灯亮；当汽车急刹车时， 灯亮（均填“红”或“绿”）。 (4)汽油机使用水做冷却剂，若23kg的水的温度升高60℃，水吸收的热量相当于完全燃烧多少克汽油所提供的热量。[不考虑热量的损失，）；汽油热值 ]（要有计算过程） 6．如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为，木炭的热值为。求： (1)茶沸腾时壶盖被顶起，此过程和热机的 冲程原理相同。 (2)水吸收的热量是多少？ (3)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (4)若改用小瓶装的燃气灶将1kg初温为10℃的山泉水加热至100℃，其热效率是25%，则需要消耗多少kg的燃气？（燃气的热值为） 7．在跨学科实践课上，某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成以下内容。 【项目分解】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 【项目实施】 (1)研究油电混合动力汽车的动力原理 如图甲是一款混合动力汽车，靠燃油作为总能量来源，它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时，汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电。当司机踩制动时，相当于切断动力，车辆在减速滑行时利用机械装置把驱动电机转变为发电机给蓄电池充电，回收部分机械能，使它同时具有节能和低排放等特点。电池组工作电压为，电池的容量约为。 ①如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内脱脂棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机的 冲程能量转化相同； ②图丙是汽车的动力组成及原理示意图，下列说法正确的是 ； a、电动机在提供动力过程中将电能转化为机械能 b、电池组充满电后储存的电能为，充电时化学能转化为电能 (2)研究汽车油量测量装置的电学原理 如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路，其中是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴转动，另一端固定着一个浮标，油箱中的油量通过油量表示数反映。 此电路中电阻的作用是 ； ②图中已画出部分电路，请在图中完成电路的设计（1、2、3、4为接线柱） ；要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零；油量越多，电压表示数越大。 【项目拓展】 (3)当汽车行驶的过程中，消耗了燃油，发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，汽车行驶过程中受到的平均阻力为；燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，整个过程中蓄电池多储存的电能。假设燃油在发动机气缸内完全燃烧，。该油电混合动力汽车在上述过程中，完全燃烧燃油产生的热量为 J，汽油发动机的效率为 %。 8．电动车因为具有节能和环保等优点备受大家喜爱，然而电动车带来的安全问题也很严重。小明和学习小组同学展开了“设计电动车”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）了解电动车上的安全措施。 （2）设计安装车库充电插座。 【项目实施】 （1）了解“刹车系统”。电动车刹车时，电动机必须断电。因此，人们在电动自行车左右两刹车手柄中各安装了一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中左手柄刹车时，开关S1断开；右手柄刹车时，S2断开；任意一个手柄刹车，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是 。 A．            B． C．        D． （2）了解“蓄电池”。在用充电桩给蓄电池充电过程中，消耗电能的元件是 ；某电池说明书上的部分内容（输入电压输出电压：400V、“电池容量100A·h”可理解为“若以100A的电流放电可使用1h”，电能转化为机械能的效率），该电池充满电能储存 J的电能。请回答：该电池充满电最多能输出的机械能为 J。 （3）深入了解。电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图甲所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会停止。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是 。 A．定时器与充电器串联 B．充电时定时器在电路中相当于一根导线 C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态 D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电 【项目拓展】 （4）小华想在自家的车库内充电，应在图乙中，a、b、c三处中哪两处之间安装可以使灯和插座独立工作且开关只控制灯，画出电路图 。 9．电热水壶是每个家庭必备电器。 (1)国家标准规定，电热水壶的电源线一般不应长于75cm，这是通过缩短电源线长度来减小 ，从而 （选填“增加”或“减小”）电源线通电时产生的热量。 (2)小红家电热水壶铭牌标有“220V 1000W”字样，它正常工作时，电流是 A（保留两位小数）工作2min消耗的电能为 J。 (3)小红看到铭牌上标有“容量为1L”的字样，若装满水，将温度为20℃的水烧至沸腾（1标准大气压），需要吸收热量为 J，不计热损失，该电热水壶至少需要加热时间为 s。水的密度为，水的比热容为 (4)细心的小红看到他家里的电能表上月初和本月初的示数如图甲所示，则他家10月份用电 kW·h，若每度电的费用是0.6元，他家里这个月电费是 元。 (5)小红学了家庭电路的基本组成后，想把电路（如图乙）连接完整，请你帮小红把电路连接好。 10．空调作为家用电器越来越多地进入千家万户。如图甲所示，空调工作的基本原理是利用压缩机将气态“冷媒”物质加压进入冷凝器，变成液态。液态“冷媒”进入蒸发器，变成气态。传统空调压缩机依靠其不断地“开”“停”来调节室内温度，其一开一停之间容易造成室温，忽高忽低。变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。例如，某品牌变频空调和定频空调在教室内测试时的功率一开机时间图像如图乙和图丙，变频空调先通过大功率将温度降低到设定温度后，改变自己压缩机的频率，将功率降至；普通空调开机后，通过固定功率吹冷风，再反复运行或停止运行，以实现制冷。请根据以上材料回答下面问题。 (1)“冷媒”在蒸发器中 （填物态变化）吸收热量，使室内温度降低；气态“冷媒”通过冷凝器 （选填“吸热”或“放热”），从而液化成液态“冷媒”。 (2)图乙所示某品牌变频空调工作1h消耗的电能是多少kW·h？ (3)若定频空调开机时间1h，消耗电能0.6kW·h，“开”“停”过程中能量损耗不计，根据图丙分析，定频空调功率是多少kW？ (4)某品牌空调内部用传感器和电磁继电器实现了自动控制，如图丁是简化的工作原理示意图。当空调制冷使室内温度降低到设定温度以下时，继电器使制冷系统的压缩机停止工作；当温度高于设定温度时，继电器使压缩机开始制冷。你认为图丁中热敏电阻元件的电阻随温度怎样变化？简述你判断的理由。 二、实验题 11．小林学习电磁学知识时，做了以下实验。 （一）在一个圆纸盒里放一个条形磁铁，在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示，则条形磁铁是沿 （选填“”或“”）方向放置的， （用字母表示）端为条形磁铁的N极，条形磁铁对小磁针有力的作用是通过磁场产生的。 （二）小林想到地球是一个巨大的磁体，于是他和同学利用一根长导线等器材形成闭合电路，两名同学摇动导线，就能利用地磁场将我们日常运动的能量转化为可利用的电能。 （1）考虑到产生的电流较小，在如图甲所示的实验装置中，需在导线夹间接入的电路元件是 。 （2）实验中发现，当顺时针摇导线转动一周的过程中，电表指针先向右偏转后向左偏转，这是因为感应电流的方向与 有关。 （3）与本实验原理相同的是 （选填“电动机”或“发电机”）。 （4）通过多次实验，他们可以发现按照图乙选项 （选填“A”或“B”）的方向站立转动导线更容易产生感应电流。 （5）小林和同学发现，两位摇绳的同学拉动导线上下抖动时，产生感应电流的大小和转动导线时不同，请你依据此现象猜想，感应电流的大小与 有关。 三、填空题 12．科学家的贡献影响着世界发展，科学家的精神激励着我们前进。 (1)地球是一个巨大的磁体，地磁 极在地理北极附近。地理的两极和地磁场的两极并不重合，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者 ，这个发现比西方早了400多年。 (2)意大利物理学家伏特发明了伏打电池。小聪自制了一个伏打电池，他将电压表的两接线柱分别与铜片和锌片相连，电压表偏转情况如图所示，则 片是电池的负极，与铜片连接的导线中微小电流的方向是 （选填“从铜片到3接线柱”或“从3接线柱到铜片”）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $