精品解析：河南省郑州市高新区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

2024—2025学年上学期期末调研九年级物理 注意事项： 本试卷分试题卷和答题卡两部分。考试时间60分钟．满分100分。考生应首先阅读试卷及答题卡上的相关信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共16分） 1. 胡辣汤—历史悠久的河南特色美食，如图，当人们盛上一碗热气腾腾的胡辣汤时，香飘四溢，这属于______现象，满席山珍不如冬日来一碗这暖胃汤．它是通过______的方式改变了胃的内能。 2. 小明参观郑州科技馆（常西湖新馆）时，看到不少初中物理课本上的体验素材。如图，一个用导线绕成的通电螺线管，发现其周围有规律的布满小磁针，由此判断其外部磁场与______磁体的磁场相似，根据图中小磁针的指向可以判断出A端为______极，______（选填“能”或“不能”）用铜屑代替小磁针显示磁场分布。 3. 小敏模拟静电复印原理如图，她先用丝绸快速摩擦整块玻璃板，则丝绸带______电，再用手指写一个“中”字，然后均匀地撒上一层干木屑，将玻璃板缓慢竖起，干木屑滑落区域就形成了“中”字，如图丙，这是因为人体是______（选填“导体”或“绝缘体”），书写过程中电流的方向是______（选填“从人体到玻璃板”或“从玻璃板到人体”）。 4. 如图，萱萱将某家用电器单独接在该电能表上工作6min，电能表指示灯闪烁了160次，该家用电器的功率是______W，这个家用电器可能是______（选填“饮水机”、“台灯”或“液晶电视机”）；从安全用电的角度考虑，大功率用电器的电源线要______（选填“粗”或“细”）一些。 5. 如图甲是通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的关系图像。现将小灯泡L与电阻R接入图乙的电路中，只闭合开关S，此时通过小灯泡的电流为0.3A，则电源电压是______V；再闭合开关，电流表的示数变化了0.2A，则R的阻值为______Ω，工作1min小灯泡消耗的电能为______J。 6. 观察自然现象．通过实验探究揭示其物理原理，并应用于生产与生活，这是科学学习的基本方法和目的。请仿照示例，再写出一个九年级所学的物理知识及对应的现象或应用。 物理知识：电流通过导体产生热量 现象或应用：养鸡场利用电热孵化器孵小鸡 物理知识：______ 现象或应用：______ 二、选择题（每题3分，共24分，第7—12每小题只有一个选项符合题目要求，第13、14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得1分，有错误选项得0分） 7. 下列关于身边的物理数据，估计结果符合实际的是（ ） A. 家用空调正常工作时的电流约5A B. 电磁波在真空中的传播速度为340m/s C. 人体的安全电压是72V D. 一节新干电池两端的电压为3V 8. 小明通过央视节目《一馔千年》了解到《清明上河图》中的荔枝膏制作过程：先用清水煮荔枝，煮到一半，滤去滓，再放入各种辅料最后熬成稠膏，如图，你认为下面观点正确的是（ ） A. 荔枝熬成稠膏后，清香扑鼻，说明分子只在高温下运动 B. 荔枝膏入嘴时很烫，是因为荔枝膏含有的热量很高 C. “煮”的篆体写法如图，熬煮的过程中从器皿到荔枝膏发生了能量转化 D. 舀起荔枝膏时会拉出细丝是因为分子间存在引力 9. 晓华用如图器材进行综合电学分析，AB、CD为长度、粗细一样的保险丝和铜丝。下列描述正确的是（ ） A. 接入CD比接入AB时小灯泡较亮，说明小灯泡的亮度是由接入的电阻大小决定 B. 利用此装置还可以探究导体电阻大小与长度关系 C. 为了准确比较两根金属丝的电阻，可以在电路中串联一个电压表 D. 实验中，发现保险丝并未熔断，晓华认为家庭电路中可以用铜丝替代保险丝 10. 某同学探究不同物质的吸热能力，用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，温度与时间关系如图，甲、乙两种液体中有一种是水，另外一种液体的比热容小于水，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲液体是水 B. 北方楼房中的“暖气”可用乙液体作为介质 C. 加热相同的时间，乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量 D. 用酒精灯给液体加热过程中，酒精的热值不断减小 11. “安全用电，珍爱生命”，下图中符合安全用电原则的是（ ） A. 人站在地上接触火线 B. 在高压线下钓鱼 C. 测电笔使用时需要用指尖抵住笔尾金属体 D 多个大功率用电器同时使用 12. 如图是小刚家的一款高、中、低三挡位养生壶的部分电路图，其中、的阻值相等。针对使用过程中出现的现象，分析正确的是（ ） A. 当开关S闭合、接b时，养生壶处于中温挡位 B. 分别用高、低温挡加热相同质量的水，升高了相同温度，则所用时间之比是1∶2 C. 用一段时间后发现高温挡和中温挡的发热功率相同，则故障的原因可能是断路 D. 当开关S断开、接a时，、串联，相当于增加了导体的长度，总电阻变小 13. 如图是一台电子秤的原理图。托盘与弹簧相连（弹簧电阻不计），滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根粗细均匀的电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端，且经过的电流为0.3A；称量最大值时，滑片P位于R的最下端。R最大阻值为50Ω，电源两端电压恒为3V。下列判断正确的有（ ） A. 上图中的“质量表”是由电流表改装的 B. 闭合开关S后，两端电压范围是0.5V~3V C. 称量最大质量时，R的电功率为1.25W D. 当R接入阻值为30Ω时，工作100s电路消耗的总电能为22.5J 14. 近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是（ ） A. 空间站的太阳能电池板产生的电能属于一次能源 B. “华龙一号”核电站的核废料处理方式之一是深埋在人烟稀少的地方 C. 火星探测器天问一号是通过电磁波向地球传递信息的 D. 超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体材料制成的 三、作图题（每小题3分，共6分） 15. 郑州公交的智能化始终走在全国的前列，公交车的后门两侧各有一个按钮，要下车的乘客只要按下其中的任何一个按钮，司机旁边的喇叭都会发出声响，提示有人准备下车。请在虚线框内设计符合要求的电路图（喇叭可以用符号表示） 16. 如图甲中虚线框内插座单元为这款新国标插线板的一部分，请用笔画线代替导线，把它们接入图乙的家庭电路。（要求：开关同时控制两个插座） 四、实验探究题（17题8分，18题8分，19题12分，共28分）。 17. 晓峰利用如图甲的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 （1）实验时磁铁不动： ①闭合开关，导体棒ab水平方向左右运动时，电流表指针会发生偏转；导体棒ab竖直方向上下运动时，电流表指针不会发生偏转 ②断开开关，无论导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由上述实验现象，初步得出产生感应电流的条件是______。 （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体运动方向不变，将______对调，观察电流表指针偏转情况。 （3）如图乙，光滑金属导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，金属棒ab以速度v滑入磁场范围内，根据产生感应电流的条件，判断此时电流表______读数（选填“有”或者“没有”），ab棒在水平导轨上的运动情况为______。（只填选项： A.匀速；B．速度逐渐减小；C．速度逐渐增大） 18. 如图为小明进行“探究串联电路电压特点”的实验。 实验次数 L1两端电压U1 L2两端电压U2 L1、L2两端电压U 1 2.2 0.7 2.9 2 1.9 1.0 2.9 3 1.6 1.3 2.9 （1）图甲要求电压表测L2两端的电压，请完成实物图的连接。 （2）小明把电压表接在L1两端测量，电压表示数如图乙所示，此时电压表的示数为______V； （3）小明更换不同规格的灯泡进行多次实验，将得到的数据记录在表格中，小明发现表格中存在的不足之处是______。 （4）纠正错误后分析表格数据，可以得出的结论是______。 19. 如图，图甲为小俊和小红在探究电流与电压关系的实验。 （1）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路可能出现的故障是______。 （2）排除故障后，测量出的数据如下表，请在图乙的坐标纸中描点画出图像。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.08 0.16 0.24 032 0.40 0.48 （3）他们分析图像后得出结论：电阻一定时，______。 （4）为了使结论具有普遍性，他们应该进行的操作是______。 （5）该实验中所用的定值电阻的阻值为______Ω。 （6）实验结束后，小俊还想知道所用滑动变阻器的最大阻值是否与铭牌标注一致，于是设计了图丙的电路，已知定值电阻的阻值为，实验步骤如下： ①将滑动变阻器滑片P移到最右端b，记录此时电流表示数为； ②将滑动变阻器滑片P移到最左端a，记录此时电流表示数为； ③滑动变阻器的最大阻值______。（用测出的物理量和已知量的字母表示） 五、综合应用题（20题14分，21题12分，共26分） 20. 小枫利用光敏电阻为学校设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图甲。工作电路中有两盏规格相同的灯泡L，额定电压为220V，天暗时灯泡L自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路使用电池做电源，电压U为12V，电阻的阻值为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（单位为lx）之间的关系如图乙所示。（电磁铁线圈的电阻忽略不计） （1）从图中分析发现，随着光照强度的增加，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”），当光照强度增加到一定值时，衔铁会被______（选填“吸下”或“释放”）； （2）两盏灯均正常发光时，通过其中一盏灯的电流为0.1A，此时工作电路的总功率为多少？ （3）当天色渐暗，通过线圈的电流为0.04A时，工作电路的照明系统恰好启动，此时光敏电阻R的阻值为多少？光照强度为多少？ （4）控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低，将导致天暗时草坪灯______（选填“提前”“延后”或“准时”）发光。 21. 2024年10月16日，我国在酒泉卫星发射中心使用如图长征四号丙运载火箭，成功将高分十二号05星发射升空。该火箭使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。 （1）火箭发射升空过程中发动机内的能量转化与汽油机的______冲程一致。 （2）氢能源在交通领域也有广泛应用，目前许多科研人员在进行氢能源为燃料的汽车研发。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶30min，消耗了2.25kg液态氢燃料，则该车发动机的效率是多少？损失的能量能将多少千克初温为20℃的水加热至65℃？（，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年上学期期末调研九年级物理 注意事项： 本试卷分试题卷和答题卡两部分。考试时间60分钟．满分100分。考生应首先阅读试卷及答题卡上的相关信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共16分） 1. 胡辣汤—历史悠久的河南特色美食，如图，当人们盛上一碗热气腾腾的胡辣汤时，香飘四溢，这属于______现象，满席山珍不如冬日来一碗这暖胃汤．它是通过______的方式改变了胃的内能。 【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]当人们盛上一碗热气腾腾的胡辣汤时，香飘四溢，这是胡辣汤的香气分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象； [2]暖胃汤是通过热传递的方式将热量传递给胃，从而使胃的内能增加。 2. 小明参观郑州科技馆（常西湖新馆）时，看到不少初中物理课本上的体验素材。如图，一个用导线绕成的通电螺线管，发现其周围有规律的布满小磁针，由此判断其外部磁场与______磁体的磁场相似，根据图中小磁针的指向可以判断出A端为______极，______（选填“能”或“不能”）用铜屑代替小磁针显示磁场分布。 【答案】 ①. 条形 ②. S ③. 不能 【解析】 【详解】[1]通电螺线管的外部磁场分布与条形磁体的磁场相似，都有两个磁极，且磁场呈一定的规律性分布。 [2]图中通电螺线管上面的小磁针的N极指向左侧，S极指向右侧，同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此通电螺线管的A端为S极。 [3]铜屑不是磁性物质，不能被磁化，因而实验中不能用铜屑代替小磁针显示磁场分布。 3. 小敏模拟静电复印原理如图，她先用丝绸快速摩擦整块玻璃板，则丝绸带______电，再用手指写一个“中”字，然后均匀地撒上一层干木屑，将玻璃板缓慢竖起，干木屑滑落区域就形成了“中”字，如图丙，这是因为人体是______（选填“导体”或“绝缘体”），书写过程中电流的方向是______（选填“从人体到玻璃板”或“从玻璃板到人体”）。 【答案】 ①. 负 ②. 导体 ③. 从玻璃板到人体 【解析】 【详解】[1]丝绸与玻璃板摩擦，玻璃板原子核束缚核外电子本领弱，失去电子带正电，丝绸原子核束缚核外电子本领强，得到电子带负电。 [2][3]电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动方向相反。人体能够导电，属于导体，书写时，由于玻璃板带的正电荷不会移动，而是电子从人体转移到玻璃板，所以书写过程中电流的方向是从玻璃板到人体。 4. 如图，萱萱将某家用电器单独接在该电能表上工作6min，电能表指示灯闪烁了160次，该家用电器的功率是______W，这个家用电器可能是______（选填“饮水机”、“台灯”或“液晶电视机”）；从安全用电的角度考虑，大功率用电器的电源线要______（选填“粗”或“细”）一些。 【答案】 ①. 500 ②. 饮水机 ③. 粗 【解析】 【详解】[1]电能表参数表示指示灯每闪烁3200次，电路消耗的电能。 闪烁160次消耗的电能 工作时间 用电器的功率 [2]台灯功率约20W，液晶电视机功率约100W，饮水机功率约500W，因此这个家用电器可能是饮水机。 [3]根据焦耳定律，大功率用电器工作时电流较大，若电线较细，电阻大，易产生过多热量引发火灾。因此，大功率用电器的电源线要粗一些，以减小电阻，避免过热。 5. 如图甲是通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的关系图像。现将小灯泡L与电阻R接入图乙的电路中，只闭合开关S，此时通过小灯泡的电流为0.3A，则电源电压是______V；再闭合开关，电流表的示数变化了0.2A，则R的阻值为______Ω，工作1min小灯泡消耗的电能为______J。 【答案】 ①. 6 ②. 30 ③. 108 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S，小灯泡单独接入电路，此时通过小灯泡的电流为0.3A，由甲图可知，小灯泡两端的电压为6V，即电源电压为6V。 [2]再闭合S1，灯L和电阻R并联，电流表在干路上，电流表的示数变化0.2A，根据并联电路电流特点可知 ，通过R的电流为0.2A。根据并联电路电压特点可得R两端的电压为6V，所以 [3]工作1min小灯泡消耗的电能 6. 观察自然现象．通过实验探究揭示其物理原理，并应用于生产与生活，这是科学学习的基本方法和目的。请仿照示例，再写出一个九年级所学的物理知识及对应的现象或应用。 物理知识：电流通过导体产生热量 现象或应用：养鸡场利用电热孵化器孵小鸡 物理知识：______ 现象或应用：______ 【答案】 ①. 通电导体在磁场中受到力的作用 ②. 扬声器发声 【解析】 【详解】[1][2]物理知识：通电导体在磁场中受到力的作用。现象或应用：扬声器发声就是利用了这一原理。扬声器内部有一个永久磁铁和一个线圈，当音频电流通过线圈时，线圈会在永久磁铁的磁场中受到力的作用而振动，从而带动纸盆振动发出声音。电动机也是基于此原理工作，通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。（合理即可） 二、选择题（每题3分，共24分，第7—12每小题只有一个选项符合题目要求，第13、14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得1分，有错误选项得0分） 7. 下列关于身边的物理数据，估计结果符合实际的是（ ） A. 家用空调正常工作时的电流约5A B. 电磁波在真空中的传播速度为340m/s C. 人体的安全电压是72V D. 一节新干电池两端的电压为3V 【答案】A 【解析】 【详解】A．家用空调的电功率约1000W，家用电压为220V，根据，得其正常工作的电流 故A符合题意； B．电磁波在真空中的传播速度与光速相同，为，不是340m/s。故B不符合题意； C．人体的安全电压不高于36V，72V的电压远高于安全电压，会对人体造成伤害。故C不符合题意； D．根据常见的电压可知，一节新干电池的电压是1.5V。故D不符合题意； 故选A。 8. 小明通过央视节目《一馔千年》了解到《清明上河图》中的荔枝膏制作过程：先用清水煮荔枝，煮到一半，滤去滓，再放入各种辅料最后熬成稠膏，如图，你认为下面观点正确的是（ ） A. 荔枝熬成稠膏后，清香扑鼻，说明分子只在高温下运动 B. 荔枝膏入嘴时很烫，是因为荔枝膏含有的热量很高 C. “煮”的篆体写法如图，熬煮的过程中从器皿到荔枝膏发生了能量转化 D. 舀起荔枝膏时会拉出细丝是因为分子间存在引力 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子在任何温度下都在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，但不是只在高温下运动，故A错误； B．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说吸收或放出多少热量，荔枝膏入嘴时很烫，是因为它的温度高，故B错误； C．荔枝膏制作过程中，是通过加热的方式使荔枝等原料的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能，能量没有发生转化，故C错误； D．舀起荔枝膏时会拉出细丝，是因为分子间存在引力，使得荔枝膏能够保持一定的形状并被拉起成丝，故D正确。 故选D。 9. 晓华用如图的器材进行综合电学分析，AB、CD为长度、粗细一样的保险丝和铜丝。下列描述正确的是（ ） A. 接入CD比接入AB时小灯泡较亮，说明小灯泡的亮度是由接入的电阻大小决定 B. 利用此装置还可以探究导体电阻大小与长度的关系 C. 为了准确比较两根金属丝的电阻，可以在电路中串联一个电压表 D. 实验中，发现保险丝并未熔断，晓华认为家庭电路中可以用铜丝替代保险丝 【答案】B 【解析】 【详解】A．AB是保险丝，CD是铜丝，它们长度、粗细一样，但材料不同。保险丝的电阻比铜丝大。根据欧姆定律，电源电压U不变，接入电阻小的CD时，电路中电流I更大。小灯泡的亮度由实际功率决定，电流大则实际功率大，灯泡更亮。所以灯泡亮度是由实际功率决定，而非接入的电阻大小，故A错误； B．要探究导体电阻与长度的关系，需控制材料、横截面积相同，改变长度。图中可选择同一根金属丝，改变接入电路的长度，观察灯泡亮度变化，反映电阻变化，因此利用此装置可以探究导体电阻大小与长度的关系，故B正确； C．电压表的使用规则是并联在电路中，若要比较电阻，需通过电流的变化来间接判断；若串联电压表，电压表相当于测电源电压，示数几乎不变，无法比较电阻，故C错误； D．保险丝的作用是当电路中电流过大时，自身熔断切断电路，保护用电器。保险丝需用电阻率大、熔点低的材料，铜丝熔点高，电流过大时不易熔断，不能替代保险丝，否则会引发火灾，故D错误。 故选B。 10. 某同学探究不同物质的吸热能力，用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，温度与时间关系如图，甲、乙两种液体中有一种是水，另外一种液体的比热容小于水，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲液体是水 B. 北方楼房中的“暖气”可用乙液体作为介质 C. 加热相同的时间，乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量 D. 用酒精灯给液体加热过程中，酒精的热值不断减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．另外一种液体的比热容小于水，所以加热相同时间，水与另外一种液体吸收的热量相同，根据得，水的温度变化较小，如图可知，当两种液体同时加热一分钟时，甲液体温度变化明显，故甲液体不是水，乙液体才是水，故A错误； B．北方楼房中的“暖气”应用比热容大的液体作为介质，比热容大，相同条件吸热放热都多，才有利于维持室内温度在一定范围，达到供暖的目的，乙液体是水，故用乙液体作为介质，故B正确； C．在其他条件相同，加热相同时间，因为加热时间反映物体吸热多少，所以乙液体吸收的热量等于甲液体吸收的热量，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，酒精灯中酒精燃烧的过程中，酒精的热值不变，故D错误。 故选B。 11. “安全用电，珍爱生命”，下图中符合安全用电原则的是（ ） A. 人站在地上接触火线 B. 在高压线下钓鱼 C. 测电笔使用时需要用指尖抵住笔尾金属体 D. 多个大功率用电器同时使用 【答案】C 【解析】 【详解】A．人站在地上接触火线，电流会通过人体流向大地，形成触电事故，不符合安全用电原则，故A不符合题意； B．在高压线下钓鱼，鱼竿（尤其是导电的鱼线）容易接触高压线，会发生高压电弧触电，不符合安全用电原则，故B不符合题意； C．测电笔使用时，指尖抵住笔尾金属体，才能使人体和测电笔形成闭合回路，正确辨别火线和零线，符合安全用电原则，故C符合题意； D．多个大功率用电器同时使用，会使电路总功率过大，根据，电压不变时总电流过大，易引发导线发热、保险丝熔断甚至火灾，不符合安全用电原则，故D不符合题意。 故选C。 12. 如图是小刚家的一款高、中、低三挡位养生壶的部分电路图，其中、的阻值相等。针对使用过程中出现的现象，分析正确的是（ ） A. 当开关S闭合、接b时，养生壶处于中温挡位 B. 分别用高、低温挡加热相同质量的水，升高了相同温度，则所用时间之比是1∶2 C. 用一段时间后发现高温挡和中温挡的发热功率相同，则故障的原因可能是断路 D. 当开关S断开、接a时，、串联，相当于增加了导体的长度，总电阻变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可知，分析电路图，当开关S闭合、接b时，、并联，此时电路中的总电阻最小，电路消耗的功率最大，养生壶处于高温挡；当开关S断开、接a时，、串联，此时电路中的总电阻最大，电路消耗的功率最小，养生壶处于低温挡；当开关S闭合、接a时，只有工作，电路消耗的功率适中，养生壶处于中温挡，故A错误； B．设，根据可知，则养生壶高温挡工作时的功率为 养生壶低温挡工作时的功率为 所以养生壶高温挡和低温挡的电功率之比为 分别用高、低温挡加热相同质量的水，水升高了相同温度，养生壶消耗的电能相等，由，所用时间之比为，故B错误； C．根据高温挡和中温挡的电路连接可知，当高温挡和中温挡的发热功率相同时故障的原因可能是断路，只有工作，养生壶处于中温挡，故C正确； D．当开关S断开、接a时，、串联，相当于增加了导体的长度，根据导体电阻的影响因素可知，总电阻变大了，故D错误。 故选C。 13. 如图是一台电子秤的原理图。托盘与弹簧相连（弹簧电阻不计），滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根粗细均匀的电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端，且经过的电流为0.3A；称量最大值时，滑片P位于R的最下端。R最大阻值为50Ω，电源两端电压恒为3V。下列判断正确的有（ ） A. 上图中的“质量表”是由电流表改装的 B. 闭合开关S后，两端电压范围是0.5V~3V C. 称量最大质量时，R的电功率为1.25W D. 当R接入阻值为30Ω时，工作100s电路消耗的总电能为22.5J 【答案】BD 【解析】 【详解】分析电路图，定值电阻与电阻丝R串联（弹簧电阻不计），质量表并联在电阻丝R两端，根据电表特点，所以质量表是由电压表改装的，电源两端电压恒为3V。当空盘时，滑片P位于R的最上端，此时电阻丝R的阻值为0，电路为的简单电路，两端电压最大，为电源电压3V，经过的电流为0.3A，根据欧姆定律，可得的阻值为 称量最大值时，滑片P位于R的最下端，R最大阻值为50Ω，根据欧姆定律，可得此时电路电流为 此时两端电压最小，则最小电压为 因此闭合开关S后，两端电压范围是0.5V~3V 根据电功率计算公式，可得称量最大质量时，R的电功率为 当R接入阻值为30Ω时，根据电功计算公式，可得工作100s电路消耗的总电能 故BD正确，AC错误。 故选BD。 14. 近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是（ ） A. 空间站的太阳能电池板产生的电能属于一次能源 B. “华龙一号”核电站的核废料处理方式之一是深埋在人烟稀少的地方 C. 火星探测器天问一号是通过电磁波向地球传递信息的 D. 超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体材料制成的 【答案】BC 【解析】 【详解】A．空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能，电能是经过加工转换得到的能源产品，属于二次能源，故A错误； B．因为核废料具有放射性，所以“华龙一号”核电站的核废料处理方式之一是深埋在人烟稀少的地方，故B正确； C．火星探测器天问一号在太空中，太空是真空环境，电磁波可以在真空中传播，所以天问一号是通过电磁波向地球传递信息的，故C正确； D．虽然超导材料在一些电子器件中有应用潜力，但目前超导光量子计算机中所有电子器件不可能都是超导体材料制成的，故D错误。 故选BC。 三、作图题（每小题3分，共6分） 15. 郑州公交的智能化始终走在全国的前列，公交车的后门两侧各有一个按钮，要下车的乘客只要按下其中的任何一个按钮，司机旁边的喇叭都会发出声响，提示有人准备下车。请在虚线框内设计符合要求的电路图（喇叭可以用符号表示） 【答案】 【解析】 【详解】因为公交车后门两侧的按钮任何一个被按下时，都能让司机旁边的喇叭发出声响，所以这两个按钮应该是并联关系，然后与喇叭串联在电路中，形成完整的回路。如图所示： 16. 如图甲中虚线框内插座单元为这款新国标插线板的一部分，请用笔画线代替导线，把它们接入图乙的家庭电路。（要求：开关同时控制两个插座） 【答案】 【解析】 【详解】两孔插座的连接方法：左孔接零线、右孔接火线；三孔插座的连接方法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线； 两孔、三孔插座使用时互不影响，为并联连接，开关同时控制两个插座，要接在干路上，并且接在火线与插座之间。如图所示： 四、实验探究题（17题8分，18题8分，19题12分，共28分）。 17. 晓峰利用如图甲的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 （1）实验时磁铁不动： ①闭合开关，导体棒ab水平方向左右运动时，电流表指针会发生偏转；导体棒ab竖直方向上下运动时，电流表指针不会发生偏转。 ②断开开关，无论导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由上述实验现象，初步得出产生感应电流的条件是______。 （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体运动方向不变，将______对调，观察电流表指针偏转情况。 （3）如图乙，光滑金属导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，金属棒ab以速度v滑入磁场范围内，根据产生感应电流的条件，判断此时电流表______读数（选填“有”或者“没有”），ab棒在水平导轨上的运动情况为______。（只填选项： A.匀速；B．速度逐渐减小；C．速度逐渐增大） 【答案】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 （2）磁极##N、S极 （3） ①. 有 ②. B 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，导体棒ab水平方向左右运动时，电流表指针会发生偏转；导体棒ab竖直方向上下运动时，电流表指针不会发生偏转；断开开关，无论导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由上述实验现象，初步得出产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 【小问2详解】 若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应改变磁场方向，保持导体运动方向不变，将磁极对调，观察电流表指针偏转情况。 【小问3详解】 [1]如图乙，光滑金属导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，金属棒ab以速度v滑入磁场范围内，根据产生感应电流的条件，判断此时电流表有读数。 [2]ab棒在水平导轨上的运动，由于受到磁场力的作用，磁场力的方向与导体棒的运动方向相反，所以导体棒的速度会变小，做减速运动，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 18. 如图为小明进行“探究串联电路电压特点”的实验。 实验次数 L1两端电压U1 L2两端电压U2 L1、L2两端电压U 1 2.2 0.7 2.9 2 1.9 1.0 2.9 3 1.6 1.3 2.9 （1）图甲要求电压表测L2两端的电压，请完成实物图的连接。 （2）小明把电压表接在L1两端测量，电压表示数如图乙所示，此时电压表示数为______V； （3）小明更换不同规格的灯泡进行多次实验，将得到的数据记录在表格中，小明发现表格中存在的不足之处是______。 （4）纠正错误后分析表格数据，可以得出的结论是______。 【答案】（1） （2）2 （3）表格中的物理量符号没加单位 （4）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，灯L2两端的电压不超过3V，电压表应选0~3V的量程，根据电压表的连接方式，电压表应与待测电路并联，使电流从标有“3”的接线柱流入，从标有“-”的接线柱流出，故实物图如下图所示： 小问2详解】 如图乙所示，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，故此时电压表的示数为2V。 【小问3详解】 由表可知，小明设计的表格中存在的不足之处是表格中的物理量符号没加单位。 【小问4详解】 分析表格数据可得，即串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 19. 如图，图甲为小俊和小红在探究电流与电压关系的实验。 （1）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路可能出现的故障是______。 （2）排除故障后，测量出的数据如下表，请在图乙的坐标纸中描点画出图像。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 （3）他们分析图像后得出结论：电阻一定时，______。 （4）为了使结论具有普遍性，他们应该进行的操作是______。 （5）该实验中所用的定值电阻的阻值为______Ω。 （6）实验结束后，小俊还想知道所用滑动变阻器的最大阻值是否与铭牌标注一致，于是设计了图丙的电路，已知定值电阻的阻值为，实验步骤如下： ①将滑动变阻器滑片P移到最右端b，记录此时电流表示数为； ②将滑动变阻器滑片P移到最左端a，记录此时电流表示数为； ③滑动变阻器的最大阻值______。（用测出的物理量和已知量的字母表示） 【答案】（1）定值电阻短路 （2） （3）通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 （4）换用不同的定值电阻重复实验 （5）5 （6） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路中有电流，电压表无示数，说明电压表测量一段导线的电压，所以电路故障是定值电阻短路。 【小问2详解】 根据表格中的数据描点连线，如图所示： 【小问3详解】 由表中数据可知，当定值电阻两端电压增大为原来几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 【小问4详解】 本实验是探究电阻一定时电流与电压关系，为了使结论具有普遍性，需要多次换用不同的定值电阻重复前面的实验，以验证结论的普遍性。 【小问5详解】 由欧姆定律可知，它们选择的定值电阻的阻值 【小问6详解】 在步骤①中，R0短路，电路为滑动变阻器最大电阻的简单电路，由欧姆定律，电源电压为 在步骤②中，滑动变阻器的最大阻值与R0并联，电流表测并联电路的总电流；因滑动变阻器两端的电压始终等于电源电压，由欧姆定律，通过滑动变阻器的电流大小不变，故此时通过R0的电流为 由欧姆定律，R0两端的电压即电源电压为 由①②得 五、综合应用题（20题14分，21题12分，共26分） 20. 小枫利用光敏电阻为学校设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图甲。工作电路中有两盏规格相同的灯泡L，额定电压为220V，天暗时灯泡L自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路使用电池做电源，电压U为12V，电阻的阻值为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（单位为lx）之间的关系如图乙所示。（电磁铁线圈的电阻忽略不计） （1）从图中分析发现，随着光照强度的增加，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”），当光照强度增加到一定值时，衔铁会被______（选填“吸下”或“释放”）； （2）两盏灯均正常发光时，通过其中一盏灯的电流为0.1A，此时工作电路的总功率为多少？ （3）当天色渐暗，通过线圈的电流为0.04A时，工作电路的照明系统恰好启动，此时光敏电阻R的阻值为多少？光照强度为多少？ （4）控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低，将导致天暗时草坪灯______（选填“提前”“延后”或“准时”）发光。 【答案】（1） ① 减小 ②. 增强 ③. 吸下 （2） （3）， （4）提前 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]由图乙可知，随着光照强度E增加，光敏电阻R的阻值减小。控制电路总电阻，R减小则电路电流增大，电磁铁的磁性增强。当光照强度增加到一定值时，电磁铁磁性足够强，衔铁会被吸下，工作电路断开，灯泡熄灭。 【小问2详解】 两灯并联且规格相同，则电路的总电流 此时工作电路的总功率 【小问3详解】 控制电路电压，电流，总电阻 光敏电阻 由图像乙可知，光敏电阻R的阻值与光照强度E的乘积为一个定值（150），说明R与E成反比，且满足，所以当时，对应的光照强度 【小问4详解】 电池电压降低 ，要维持临界电流，总电阻必须减小，即光敏电阻R减小 ，对应光照强度E增大（天更亮）， 草坪灯发光时间提前。 21. 2024年10月16日，我国在酒泉卫星发射中心使用如图长征四号丙运载火箭，成功将高分十二号05星发射升空。该火箭使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。 （1）火箭发射升空过程中发动机内的能量转化与汽油机的______冲程一致。 （2）氢能源在交通领域也有广泛应用，目前许多科研人员在进行氢能源为燃料的汽车研发。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶30min，消耗了2.25kg液态氢燃料，则该车发动机的效率是多少？损失的能量能将多少千克初温为20℃的水加热至65℃？（，） 【答案】（1）做功 （2）， 【解析】 【小问1详解】 火箭发射升空过程中发动机内的能量转化是内能转化为机械能，汽油机的做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以火箭发射升空过程中发动机内的能量转化与汽油机的做功冲程一致。 【小问2详解】 2.25kg液态氢燃料完全燃烧放出的热量为 氢能源车行驶30min所做的有用功为 所以发动机的效率为 由题意可知，水吸收的热量等于损失的能量，即 根据可知，被加热的水的质量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $