精品解析：贵州省黔南布依族苗族自治州2024-2025学年九年级上学期1月期末物理试题

黔南州2024—2025学年度第一学期期末质量监测 九年级 物理 注意事项： 1．本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前将姓名、准考证号、座位号准确填写在答题卡指定的位置上。 3．选择题须使用2B铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑，若需改动，须擦净另涂；非选择题在答题卡上对应位置用黑色墨水笔或黑色签字笔书写。在试卷、草稿纸上答题无效。 可能用到的公式： 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分。第1~6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 如图所示是贵定有名的小吃甜酒粑粑。煮制甜酒粑粑时，用小锅把水烧开，将揉好的糯米团搓成小圆球，丢入沸水中，煮十至十五分钟，加入甜酒酿、红糖，再用小火煮至沸腾即可食用。下列现象能用分子动理论知识解释的是（　　） A. 烧开的水不停地翻滚 B. 煮熟的甜酒粑粑变甜了 C. 沸腾时，糯米小圆球剧烈地翻滚运动 D. 沸腾时，甜酒酿颗粒在到处乱窜 2. 中国现代交通运输发展情况总体呈现出显著的提升和进步。下列交通或运输工具中，动力设备不是热机的是（　　） A. C919客机 B. 载重汽车 C. 纯电动汽车 D. 远洋货轮 3. 下列生活现象中是用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A. 拔河比赛中手被绳子擦烫了 B. 水蒸气顶起水壶盖的过程 C. 汽车轮胎在爬陡坡时打滑冒烟 D. 冬天手摸到冰冷的水感觉很冷 4. 如图所示是暖风机的自动保护装置，当暖风机倾斜或倾倒时，金属小球就会滚向一侧使电路断开。由此判断它在电路中的元件符号是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，电源电压恒为6V，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A；同时闭合开关S1和S2时，电流表的示数为0.8A。下列说法正确的是（　　） A. R1的阻值为3Ω B. R2阻值为7.5Ω C. 同时闭合开关S1和S2，通过R1的电流为0.8A D. 同时闭合开关S1和S2，通过R2的电流为0.3A 6. 近年来，我国新能源汽车发展迅速，增程式电动汽车便是其中一种，其工作原理基于电力驱动，在纯电动模式下，车辆依靠动力电池供电，实现零排放和低噪音行驶。当电池电量不足以支持续航里程时，增程器会自动启动，增程器通常是一个小型的内燃机，这个发动机不直接驱动车轮，而是作为发电机使用，通过燃油或燃气为电池充电，从而延长车辆的行驶距离。下列有关该汽车的说法正确的是（　　） A. 增程式汽车在纯电动模式下工作时，将内能转化为机械能 B 增程式电动汽车电池电量不足时将不能行驶 C. 纯电动模式下，电池工作时将化学能转化为电能 D. 增程式汽车内部没有热机 7. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左滑时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电流表的示数变大 C. 电压表V与电流表的示数的比值不变 D. 电压表V与电流表的示数的乘积变大 8. 如图所示，电源电压恒定为18V，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯丝电阻不变；电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器标有“100Ω 2A”字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片在移动过程中，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 电路中电流变化范围是0.25A~0.5A B. 电路的总功率最大值是10.8W C. 小灯泡电功率最小值是0.75W D. 滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~100Ω 二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共16分） 9. 长毛狗在家中沙发上睡觉，小明用干燥的毯子将它包起来并来回摩擦，长毛狗的长毛竖起来。“长毛竖起”是因为摩擦带上了______电荷而造成的现象；若摩擦后毯子带负电荷，摩擦时的电流方向为从_____（选填“毯子到长毛狗”或“长毛狗到毯子”）。 10. 2020年5月31日是第33个“世界无烟日”，这次无烟日的主题是“保护青少年远离烟草产品和电子烟”。即使只有很少人吸烟，整个场所也会充满烟味，这属于______现象。 11. 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机一个工作循环中各个冲程的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图。与B图冲程发生的能量转化相同的是______图所示的演示实验；完全燃烧5kg的汽油放出的热量是______J。（） 12. 如图所示电路，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P置于R2的中点时，电流表的示数为0.45A，电压表的示数为4.5V；当滑片P置于R2的最左端时，电流表的示数为0.9A。滑动变阻器的最大值为_____Ω。 13. 小明家新购买了一台家用电蒸箱，如图甲所示，图乙是其加热盘模块的简化电路图。电蒸箱有“低温”“中温”“高温”三个挡位，其中、为阻值不变的电热丝。只闭合开关时，电蒸箱处于_____挡位，已知电蒸箱的额定电压为220V，，，则电蒸箱处于高温挡时的电功率为_____W。 三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分） 14. 完成下列作图题： （1）如图所示的电路，请用笔画线代替导线完成电路的连接。要求：①电压表能准确地测量小灯泡L两端电压；②闭合开关S，向左端移动滑动变阻器的滑片，小灯泡L变亮；③导线不能交叉。 （2）如图所示的台灯，底座上有一个电源开关，一个电源指示灯以及照明灯开关。当只闭合开关时，照明灯泡不发光；当闭合开关时，电源指示灯发光，再闭合开关时，照明灯泡发光。如果电源指示灯损坏，开关和都闭合，照明灯泡也能发光。请根据以上信息在虚线框中画出台灯的工作电路图。 （3）用一电功率恒定的电加热器对一定质量的海波进行加热。请你在图中画出海波的温度从38℃升高到58℃的过程中，内能随温度变化的大致图像。（海波的熔点为48℃，固体海波的比热容大于液体海波的比热容） 四、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分） 15. 国庆假期期间，小丽一家去广西北海旅游。在烈日当空时，小丽赤脚走在银滩松软的沙子上，感觉沙子很烫脚，而海水却是凉凉的，这是为什么？请用所学物理知识简单解释。 16. 近年来，用电热器取暖成了很多家庭冬季取暖的首选，主要是因为电热具有清洁卫生、高效节能、方便调节、使用方便、维护简单、应用广泛等优点。但电热也存在危害，请结合所学知识，列举一条电热的危害和两条应用电热的实例。 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，每小题10分，共30分） 17. 如图甲所示是小明和小华做“探究不同物质吸热升温现象”实验装置。在两个相同的烧杯中分别装入初温和质量相等的A、B两种液体，并用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌。 （1）实验时使用相同的酒精灯加热A、B两种液体，液体吸收热量的多少是通过______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映的。用酒精灯进行加热时______能转化为内能； （2）他们根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。若加热过程中无热损失，已知A的比热容为，则B的比热容为______J/（kg·℃）； 若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机冷却剂，___17___液体冷却效果更好； （4）小华认为将酒精灯换成两个规格相同的电加热器实验效果会更好，原因是______。 19. 学习小组为探究“通过导体的电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路图，选用如下器材：两节新的干电池、三个定值电阻（、、）、滑动变阻器（30Ω 2A）、电流表、电压表、开关、导线若干。请回答下列问题： 实验次数 1 2 3 电压 2.4 2.4 电阻 10 20 30 电流 1.2 0.8 （1）请用笔画线代替导线按如图甲所示电路图，将如图乙所示的实物电路连接完整，要求闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中的电流变小；导线不能交叉； （2）连接电路时，开关必须______； （3）把接入电路中，连好电路后闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是______。因电路故障，小组同学没有记录数据； （4）把接入电路进行实验并记录数据。断开开关S，保持滑动变阻器的滑片位置不动。用替换继续进行实验，连好电路并闭合开关S，需将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端调节，同时观察电压表的示数，直至与上一次的示数相同。然后把电流表的示数记录在表格中； （5）学习小组根据实验数据得到如下结论：电压一定时，通过导体电流与导体的电阻成反比，这个结论是否可靠？请判断并说出理由：______。 20. 我们享受着电热带给我们的便利，有的电热现象能做熟香喷喷的米饭，有的却只能暖手。同样是电流的热效应，是哪些因素导致了电流产生的热量不同？几名同学在实验室进行了探究。如图所示的实验装置，其中A、B、C、D四个相同的容器中密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 （1）在实验过程中，通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下列实验中也采用了这种研究方法的是______。 A. 探究串、并联电路中电压的规律 B. 探究电流与电压、电阻的关系 C. 探究不同物质的吸热能力 D. 探究水在沸腾前后温度变化的特点 （2）如图甲所示的装置是用来探究电流通过电阻丝产生热量的多少与______的关系。闭合开关一段时间后，观察到左边U形管液面高度差小于右边U形管液面高度差，这表明：在通电时间和______相同时，导体电阻越大，电流产生的热量越多。 （3）将图乙装置接入电源两端，若D容器上方的电阻丝断路了，闭合开关一段时间后，则图乙左边U形管液面高度差______（选填“大于”“等于”或“小于”）右边U形管液面高度差。 （4）修复图乙中D容器上方电阻丝后，通电一段时间，观察到如图乙所示的现象，可得出的结论是：______。 六、综合应用题（本题共2个小题，第22题6分，第23题12分，共18分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分） 21. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为15Ω，只闭合开关S时，电流表的示数为0.2A；开关S和S1均闭合时，电流表的示数为0.25A，求： （1）电源电压的大小； （2）电阻R1的阻值。 22. 空气能热泵热水器是一种新型热水器，其工作原理示意图如图所示。工作物质在蒸发器中从空气中吸热迅速汽化，之后被压缩机压缩成高温高压的气体，并对冷水加热使水温升高。如表所示是某型号热泵热水器的部分参数，其中表示此热水器进水温度为15℃，出水温度为55℃，每小时可出热水65kg。，请完成下列问题： 额定制热水量 额定电压/频率 额定输入功率 800W 水箱型号 100L （1）65kg水从15℃升高到55℃吸收的热量是多少？ （2）空气能热泵热水器正常工作时通过电路的电流是多少？（计算结果保留两位小数） （3）能效比是衡量热泵热水器性能的重要指标，它是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。该热水器的能效比是多少？（计算结果保留两位小数） （4）请从能量的角度思考，该热水器与纯电加热的热水器相比是否节能？并结合工作原理说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黔南州2024—2025学年度第一学期期末质量监测 九年级 物理 注意事项： 1．本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前将姓名、准考证号、座位号准确填写在答题卡指定的位置上。 3．选择题须使用2B铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑，若需改动，须擦净另涂；非选择题在答题卡上对应位置用黑色墨水笔或黑色签字笔书写。在试卷、草稿纸上答题无效。 可能用到的公式： 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分。第1~6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 如图所示是贵定有名的小吃甜酒粑粑。煮制甜酒粑粑时，用小锅把水烧开，将揉好的糯米团搓成小圆球，丢入沸水中，煮十至十五分钟，加入甜酒酿、红糖，再用小火煮至沸腾即可食用。下列现象能用分子动理论知识解释的是（　　） A. 烧开的水不停地翻滚 B. 煮熟的甜酒粑粑变甜了 C. 沸腾时，糯米小圆球剧烈地翻滚运动 D. 沸腾时，甜酒酿颗粒在到处乱窜 【答案】B 【解析】 【详解】A．烧开的水不停地翻滚，属于宏观物体机械运动，故A不符合题意； B．煮熟的甜酒粑粑变甜了，是分子热运动，故B符合题意； C．沸腾时，糯米小圆球剧烈地翻滚运动，属于宏观物体机械运动，故C不符合题意； D．沸腾时，甜酒酿颗粒在到处乱窜，属于宏观物体机械运动，故D不符合题意。 故选B。 2. 中国现代交通运输发展情况总体呈现出显著的提升和进步。下列交通或运输工具中，动力设备不是热机的是（　　） A. C919客机 B. 载重汽车 C. 纯电动汽车 D. 远洋货轮 【答案】C 【解析】 【详解】A．C919客机使用航空燃油发动机，通过燃烧燃料产生动力，将内能转化机械能，属于热机，故A不符合题意； B．载重汽车通常使用柴油或汽油发动机，将内能转化为机械能，属于热机，故B不符合题意； C．纯电动汽车使用电动机驱动，将电能转化为机械能，不是利用内能工作的机器，故不是热机，故C符合题意； D．远洋货轮通常使用大型柴油发动机或涡轮机，通过燃料燃烧提供动力，将内能转化为机械能，属于热机，故D不符合题意。 故选C。 3. 下列生活现象中是用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A. 拔河比赛中手被绳子擦烫了 B. 水蒸气顶起水壶盖的过程 C. 汽车轮胎在爬陡坡时打滑冒烟 D. 冬天手摸到冰冷的水感觉很冷 【答案】D 【解析】 【详解】A．拔河比赛中，手和绳子摩擦，克服阻力做功，所以手的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体内能的，故A不符合题意； B．水蒸气顶起水壶盖的过程，是水蒸气对壶盖做功，水蒸气内能减少，是通过做功方式改变物体内能的，故B不符合题意； C．汽车轮胎在爬陡坡时打滑，轮胎克服摩擦做功，通过做功改变物体内能，使物体温度升高，故C不符合题意； D．冬天手摸到冰冷的水，手放出热量，将能量转移给水，所以人感觉很冷，是通过热传递改变物体内能的，故D符合题意。 故选D。 4. 如图所示是暖风机的自动保护装置，当暖风机倾斜或倾倒时，金属小球就会滚向一侧使电路断开。由此判断它在电路中的元件符号是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图知，当暖风机没有倾斜时，其能够正常工作，说明电路是通路状态；当暖风机发生倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开，此时暖风机不能工作，处于断路状态，所以该保护装置在电路中的作用相当于开关，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5. 如图所示，电源电压恒为6V，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A；同时闭合开关S1和S2时，电流表的示数为0.8A。下列说法正确的是（　　） A. R1的阻值为3Ω B. R2的阻值为7.5Ω C. 同时闭合开关S1和S2，通过R1的电流为0.8A D. 同时闭合开关S1和S2，通过R2的电流为0.3A 【答案】D 【解析】 【详解】AB．电源电压恒为6V，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A，此时只有电阻接入电路，则；同时闭合开关S1和S2时，电流表的示数为0.8A，此时两电阻并联，则。故AB错误； CD．同时闭合开关S1和S2时，此时两电阻并联，通过的电流仍为0.5A，通过电流为,故C错误，D正确。 故选D。 6. 近年来，我国新能源汽车发展迅速，增程式电动汽车便是其中一种，其工作原理基于电力驱动，在纯电动模式下，车辆依靠动力电池供电，实现零排放和低噪音行驶。当电池电量不足以支持续航里程时，增程器会自动启动，增程器通常是一个小型的内燃机，这个发动机不直接驱动车轮，而是作为发电机使用，通过燃油或燃气为电池充电，从而延长车辆的行驶距离。下列有关该汽车的说法正确的是（　　） A. 增程式汽车在纯电动模式下工作时，将内能转化为机械能 B. 增程式电动汽车电池电量不足时将不能行驶 C. 纯电动模式下，电池工作时将化学能转化为电能 D. 增程式汽车内部没有热机 【答案】C 【解析】 【详解】A．纯电动模式下，车辆依靠电动机驱动，能量转化是电能→机械能，而非内能转化为机械能，故A错误； B．电池电量不足时，增程器（内燃机）会启动并作为发电机为电池充电，从而延长行驶距离，车辆仍能行驶，故B错误； C．动力电池供电时，内部发生化学反应，将储存的化学能转化为电能，为电动机提供动力，故C正确； D．增程器的核心是小型内燃机，内燃机属于热机的一种，因此汽车内部含有热机，故D错误。 故选C。 7. 如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左滑时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电流表的示数变大 C. 电压表V与电流表的示数的比值不变 D. 电压表V与电流表的示数的乘积变大 【答案】CD 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流，电压表测电源两端的电压。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R2的电流不变，即电流表A2的示数不变，则电压表V的示数与电流表A2的示数比值不变。当R1滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，其两端的电压不变，由可知，通过R1的电流变大，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A1的示数变大；所以电压表V与电流表A1示数的乘积变大。 故选CD。 8. 如图所示，电源电压恒定为18V，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯丝电阻不变；电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器标有“100Ω 2A”字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片在移动过程中，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 电路中电流变化范围是0.25A~0.5A B. 电路的总功率最大值是10.8W C. 小灯泡电功率最小值是0.75W D. 滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~100Ω 【答案】AC 【解析】 【详解】A．分析电路图，灯L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端电压，量程为0~15V，电流表测电路电流，量程为0~0.6A，滑动变阻器标有“100Ω 2A”字样，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯丝电阻不变，根据电功率计算公式，可得小灯泡电阻为 小灯泡的额定电流为 在保证电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流为0.5A，根据串联电路的分压原理，滑动变阻器两端电压越大，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小；已知电压表量程为0~15V，所以当滑动变阻器两端电压最大为15V时，电路中的电流最小，根据串联电路电压的特点和欧姆定律，可得此时最小电流为 因此电路中电流变化范围是0.25A~0.5A，故A正确； B．根据电功率计算公式，可知当电路中电流最大为0.5A时，电路的总功率最大为，故B错误； C．根据电功率计算公式，可知当电路中电流最小为0.25A时，小灯泡电功率最小为，故C正确； D．当电路电流最大为0.5A时，小灯泡两端电压为6V，根据串联电路电压的特点，可得滑动变阻器两端的电压为 根据欧姆定律，可得此时滑动变阻器的接入电路中的最小电阻为 当滑动变阻器两端电压最大为15V，电路电流最小为0.25A时，根据欧姆定律，可得滑动变阻器的接入电路的最大阻值为 所以滑动变阻器允许调节范围是24Ω~60Ω。故D错误。 故选AC 二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共16分） 9. 长毛狗在家中沙发上睡觉，小明用干燥的毯子将它包起来并来回摩擦，长毛狗的长毛竖起来。“长毛竖起”是因为摩擦带上了______电荷而造成的现象；若摩擦后毯子带负电荷，摩擦时的电流方向为从_____（选填“毯子到长毛狗”或“长毛狗到毯子”）。 【答案】 ①. 同种 ②. 毯子到长毛狗 【解析】 【详解】[1]小明用干燥的毯子将它包起来并来回摩擦，长毛狗的长毛竖起来，“长毛竖起”是因为摩擦带上了同种电荷，因同种电荷互相排斥，所以长毛狗的长毛竖起来。 [2]若毯子带负电荷，说明摩擦时毯子得到了电子，电子定向移动的方向是长毛狗到毯子，电流方向与带负电荷的电子定向移动方向相反，是从毯子到长毛狗。 10. 2020年5月31日是第33个“世界无烟日”，这次无烟日的主题是“保护青少年远离烟草产品和电子烟”。即使只有很少人吸烟，整个场所也会充满烟味，这属于______现象。 【答案】扩散 【解析】 【详解】即使只有很少人吸烟，由于烟分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，所以整个场所也会充满烟味，这是扩散现象。 11. 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机一个工作循环中各个冲程的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图。与B图冲程发生的能量转化相同的是______图所示的演示实验；完全燃烧5kg的汽油放出的热量是______J。（） 【答案】 ①. E ②. 【解析】 【详解】[1]B图两气门关闭，活塞向上运动压缩气体，为压缩冲程，发生的能量转化是活塞的机械能转化为气体内能；图E中，向下按压活塞，活塞的机械能转化为瓶内气体的内能，与图B的能量转化相同。 [2]已知，根据热量计算公式，可得完全燃烧5kg汽油放出的热量为 12. 如图所示电路，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P置于R2的中点时，电流表的示数为0.45A，电压表的示数为4.5V；当滑片P置于R2的最左端时，电流表的示数为0.9A。滑动变阻器的最大值为_____Ω。 【答案】20 【解析】 【详解】从图中可知，当开关S闭合后，电阻R1与滑动变阻器R2组成一个串联电路，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，R1的阻值为 当滑片P滑到最左端时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值为0，电路为R1的简单电路，电源电压 滑动变阻器的滑片P滑到中点时电路中的总电阻 根据串联电路的电阻特点可得此时滑动变阻器连入电路的阻值为 则滑动变阻器的最大阻值为 13. 小明家新购买了一台家用电蒸箱，如图甲所示，图乙是其加热盘模块的简化电路图。电蒸箱有“低温”“中温”“高温”三个挡位，其中、为阻值不变的电热丝。只闭合开关时，电蒸箱处于_____挡位，已知电蒸箱的额定电压为220V，，，则电蒸箱处于高温挡时的电功率为_____W。 【答案】 ①. 中温 ②. 2750 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S1时，电路中只有R1接入电路；当S1闭合，S2拨到b时，R1、R2并联；当S1断开，S2拨到a时，R1、R2串联；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，蒸箱为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，蒸箱为低温挡；只闭合开关S1时，电路中只有R1接入电路，蒸箱为中温挡。 [2]R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，蒸箱为高温挡，此时蒸箱的总电阻为，则高温挡的功率 三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分） 14. 完成下列作图题： （1）如图所示的电路，请用笔画线代替导线完成电路的连接。要求：①电压表能准确地测量小灯泡L两端电压；②闭合开关S，向左端移动滑动变阻器的滑片，小灯泡L变亮；③导线不能交叉。 （2）如图所示的台灯，底座上有一个电源开关，一个电源指示灯以及照明灯开关。当只闭合开关时，照明灯泡不发光；当闭合开关时，电源指示灯发光，再闭合开关时，照明灯泡发光。如果电源指示灯损坏，开关和都闭合，照明灯泡也能发光。请根据以上信息在虚线框中画出台灯的工作电路图。 （3）用一电功率恒定的电加热器对一定质量的海波进行加热。请你在图中画出海波的温度从38℃升高到58℃的过程中，内能随温度变化的大致图像。（海波的熔点为48℃，固体海波的比热容大于液体海波的比热容） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图所示的电路，滑动变阻器、灯泡、电流表应该串联接在电路中。要求用电压表测小灯泡两端电压，电压表应该与小灯泡并联。电源是两节干电池，电源电压是3伏，由于电路中有滑动变阻器和灯泡串联，串联分压，所以灯泡两端电压一定小于3伏。电压表选择0~3V的量程。关于滑动变阻器，要求向左移动滑片，小灯泡变亮，就是滑动变阻器滑片向左移动，变阻器连入电路的阻值变小，所以滑动变阻器要连接左下接线柱，滑动变阻器的上接线柱任选一个即可。如图所示： 【小问2详解】 根据题中的描述，照明灯泡L2与电源指示灯L1之间独立工作，互不影响，它们应该并联。当闭合开关S1时，电源指示灯L1发光，再闭合开关S2，照明灯L2才能发光；只闭合开关S2照明灯，L2不能发光。所以开关S1应该在干路上，开关S2在照明灯L2的支路上。如图所示： 【小问3详解】 海波是晶体，熔化前，吸收热量，温度升高，内能增加；到达熔点后，吸收热量，温度保持不变，内能增加；当晶体全部化成液体后再吸收热量，内能增加，温度升高，但由于晶体熔化后，比热容变大，由知温度变化变慢，温度升高得慢，内能增加得慢，图像如图所示： 四、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分） 15. 国庆假期期间，小丽一家去广西北海旅游。在烈日当空时，小丽赤脚走在银滩松软的沙子上，感觉沙子很烫脚，而海水却是凉凉的，这是为什么？请用所学物理知识简单解释。 【答案】见解析 【解析】 【详解】因为沙子的比热容比海水小，吸收相同的热量，相同质量的沙子比海水温度上升得快。所以小丽在烈日当空的海边玩，感觉沙子烫脚，海水却是凉凉的。 16. 近年来，用电热器取暖成了很多家庭冬季取暖的首选，主要是因为电热具有清洁卫生、高效节能、方便调节、使用方便、维护简单、应用广泛等优点。但电热也存在危害，请结合所学知识，列举一条电热的危害和两条应用电热的实例。 【答案】见解析 【解析】 【详解】电热的危害：用电器工作时产生的电热会让用电器线路老化，缩短使用时间。 电热的利用：①梅雨季节，要定时给用电器通电，用电热除潮；②用电饭锅煮饭。 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，每小题10分，共30分） 17. 如图甲所示是小明和小华做“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。在两个相同的烧杯中分别装入初温和质量相等的A、B两种液体，并用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌。 （1）实验时使用相同的酒精灯加热A、B两种液体，液体吸收热量的多少是通过______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映的。用酒精灯进行加热时______能转化为内能； （2）他们根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。若加热过程中无热损失，已知A的比热容为，则B的比热容为______J/（kg·℃）； 若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，___17___液体冷却效果更好； （4）小华认为将酒精灯换成两个规格相同的电加热器实验效果会更好，原因是______。 【答案】（1） ①. 加热时间 ②. 化学 （2）2.1×103 （3）A （4）加热过程热量损失较少 【解析】 【小问1详解】 [1]使用相同的酒精灯加热，相同时间内酒精灯放出的热量相同，无热损失时物质吸收的热量相同，故物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。 [2]用酒精灯进行加热时，酒精燃烧放热，化学能转化内能。 【小问2详解】 0~5min内，液体A吸收的热量为 液体B吸收的热量为 使用相同的酒精灯加热，相同时间内物质吸收的热量相同。故有 A、B两种液体质量相同，解得 【小问3详解】 由（2）可知，液体A的比热容较大，即A的吸热能力较强，故选A作为冷却液冷却效果更好。 【小问4详解】 将酒精灯换成两个规格相同的电加热器，在加热过程热量损失较少，实验效果更好。 19. 学习小组为探究“通过导体的电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路图，选用如下器材：两节新的干电池、三个定值电阻（、、）、滑动变阻器（30Ω 2A）、电流表、电压表、开关、导线若干。请回答下列问题： 实验次数 1 2 3 电压 2.4 2.4 电阻 10 20 30 电流 1.2 0.8 （1）请用笔画线代替导线按如图甲所示电路图，将如图乙所示的实物电路连接完整，要求闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中的电流变小；导线不能交叉； （2）连接电路时，开关必须______； （3）把接入电路中，连好电路后闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是______。因电路故障，小组同学没有记录数据； （4）把接入电路进行实验并记录数据。断开开关S，保持滑动变阻器的滑片位置不动。用替换继续进行实验，连好电路并闭合开关S，需将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端调节，同时观察电压表的示数，直至与上一次的示数相同。然后把电流表的示数记录在表格中； （5）学习小组根据实验数据得到如下结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，这个结论是否可靠？请判断并说出理由：______。 【答案】（1） （2）断开 （3）定值电阻短路（或电压表断路） （4）右 （5）不可靠。有效实验次数太少，结论不具有普遍性 【解析】 【小问1详解】 向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，说明电路中阻值变大，故变阻器应选左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： 【小问2详解】 为了保护电路，连接电路时，开关必须断开。 【小问3详解】 把接入电路中，连好电路后闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，则可能是与电压表并联的电阻短路或电压表断路造成。 【小问4详解】 根据串联电路的分压原理可知，用替换，继续进行实验，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻来增大滑动变阻器分得的电压。所以滑片应向右端移动，同时观察电压表的示数，直至与上一次的示数相同。 【小问5详解】 实验中仅通过两次实验数据就得出结论，得出结论不可靠，应该多次实验才能得出普遍规律。 20. 我们享受着电热带给我们的便利，有的电热现象能做熟香喷喷的米饭，有的却只能暖手。同样是电流的热效应，是哪些因素导致了电流产生的热量不同？几名同学在实验室进行了探究。如图所示的实验装置，其中A、B、C、D四个相同的容器中密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 （1）在实验过程中，通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下列实验中也采用了这种研究方法的是______。 A. 探究串、并联电路中电压的规律 B. 探究电流与电压、电阻的关系 C. 探究不同物质的吸热能力 D. 探究水在沸腾前后温度变化的特点 （2）如图甲所示的装置是用来探究电流通过电阻丝产生热量的多少与______的关系。闭合开关一段时间后，观察到左边U形管液面高度差小于右边U形管液面高度差，这表明：在通电时间和______相同时，导体电阻越大，电流产生的热量越多。 （3）将图乙装置接入电源两端，若D容器上方的电阻丝断路了，闭合开关一段时间后，则图乙左边U形管液面高度差______（选填“大于”“等于”或“小于”）右边U形管液面高度差。 （4）修复图乙中D容器上方电阻丝后，通电一段时间，观察到如图乙所示的现象，可得出的结论是：______。 【答案】（1）C （2） ①. 电阻大小##电阻##导体电阻 ②. 电流 （3）等于 （4）在通电时间和电阻相同时，导体中电流越大，电流产生的热量越多 【解析】 【小问1详解】 实验中通过观察U形管中液面高度差的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少，运用了转化法；探究不同物质的吸热能力实验通过温度计的示数变化来比较不同物质的吸热能力，也运用了转化法，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【小问2详解】 [1]甲装置中，两个电阻丝串联，电流和通电时间相同，电阻分别为5Ω和10Ω，根据控制变量法，此实验改变的是电阻，是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 [2]两个电阻丝串联，通电一段时间后，观察到左边U形管液面高度差小于右边U形管液面高度差，说明右边电阻丝产生的热量多，故可以得出结论：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。 【小问3详解】 将图乙装置接入电源两端，若D容器上方的电阻丝断路了，通过两个容器的电流相同，闭合开关一段时间后，根据焦耳定律可得，图乙左边和右边电阻的阻值相同，产生的热量相同，所以图乙左边U形管液面高度差等于右边U形管液面高度差。 【小问4详解】 乙装置中，右侧两个5Ω的电阻丝并联后再与左侧5Ω的电阻丝串联，通过左侧电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，通电一段时间，观察到如图乙所示的现象，左侧U形管液面高度差较大，说明左侧电阻产生的热量多，因此可以得出结论：在通电时间和电阻相同时，导体中电流越大，电流产生的热量越多。 六、综合应用题（本题共2个小题，第22题6分，第23题12分，共18分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分） 21. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为15Ω，只闭合开关S时，电流表的示数为0.2A；开关S和S1均闭合时，电流表的示数为0.25A，求： （1）电源电压的大小； （2）电阻R1的阻值。 【答案】（1）3V （2）60Ω 【解析】 【小问1详解】 只闭合开关S，电路是关于R2的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表示数为0.2A，根据欧姆定律可知电源电压为 【小问2详解】 S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，因为在并联电路中，各支路独立工作，互不影响，所以通过电阻R2的电流不变，仍为 0.2A；根据并联电路电流特点可得通过R1的电流为 因为并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压，所以R1两端的电压 根据欧姆定律可知电阻R1的阻值为 22. 空气能热泵热水器是一种新型热水器，其工作原理示意图如图所示。工作物质在蒸发器中从空气中吸热迅速汽化，之后被压缩机压缩成高温高压的气体，并对冷水加热使水温升高。如表所示是某型号热泵热水器的部分参数，其中表示此热水器进水温度为15℃，出水温度为55℃，每小时可出热水65kg。，请完成下列问题： 额定制热水量 额定电压/频率 额定输入功率 800W 水箱型号 100L （1）65kg水从15℃升高到55℃吸收的热量是多少？ （2）空气能热泵热水器正常工作时通过电路的电流是多少？（计算结果保留两位小数） （3）能效比是衡量热泵热水器性能的重要指标，它是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。该热水器的能效比是多少？（计算结果保留两位小数） （4）请从能量的角度思考，该热水器与纯电加热的热水器相比是否节能？并结合工作原理说明理由。 【答案】（1） （2） （3） （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量 【小问2详解】 热水器正常工作时通过的电流 【小问3详解】 热水器1h消耗的电能 该热水器的能效比 【小问4详解】 空气能热泵通过消耗电能驱动压缩机，将空气中的热能转移到水中，其能效比（3.79）大于1，说明每消耗1J电能可转移约3.79J热能；而纯电加热的热水器，是将电能直接转化为内能来加热水，在不计热量损失的情况下，水吸收的热量等于消耗的电能，纯电能加热的能效比为1（电能全部转化为热能）。因此，该热水器利用环境热能，能量利用效率更高，更节能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $