精品解析：深圳市龙岗区横岗中学2025-2026学年九年级12月物理学科素养抽查

横岗中学初三年级12月物理学科素养抽查 一、单选题（每题2分，共12分） 1. 浓氨水能使无色酚酞溶液变红。如图所示，滴有无色酚酞溶液的白色纸花没有与浓氨水直接接触，但纸花变红了，这一现象表明（ ） A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力 C. 分子可以用肉眼观察 D. 分子在不停地做无规则运动 2. 随着“西气东输”工程的实施，我国大部分城市开始用天然气来取代煤气和液化石油气，原因之一在于天然气具有（ ） A. 较大的热值 B. 较大的比热容 C. 较大的密度 D. 较高的沸点 3. 小湘来回晃动晾晒在塑料盘中的米粒后，发现有些米粒会吸附在塑料盘上，且米粒间相互排斥，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 塑料盘是导体 B. 与米粒摩擦后的塑料盘不带电 C. 摩擦过程中创造了电荷 D. 米粒相互排斥是由于带上了同种电荷 4. 铅笔芯的型号前的数字越大，则石墨含量越高，下列四种铅笔芯，它们长度相同，图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中，灯泡最亮时，连入电路中的铅笔芯是（　　） A. B. C. D. 5. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是（　　） A. 接线柱“1”应与“3”连接 B. “显示器”由电压表改装而成 C. 若货车质量增大，则R两端电压增大 D. 若货车质量增大，通过R的电流减小 6. 如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　） A. 图示实验用来探究导体的电阻对电热的影响 B. 实验中通过R1和R2的电流相等 C. 通电相同时间，右侧U形管中液面高度差较大 D. 通电相同时间，R1、R2产生的热量之比为4∶1 二、作图题（每题2分，共4分） 7. 现如今智能手机给我们带来了很大便利，手机解锁有很多种方式，如面部识别（为开关S1），数字密码（为开关S2），这两种解锁方式任何一种解锁成功，都可以使用手机，请完成该电路设计，手机用“小灯泡”代替作图。 8. 如图所示，开关和灯泡正确接入电路，请用笔画线代替导线将插座正确接入电路。 三、填空题（每空1分，共9分） 9. 如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图象可以看出，曲线____表示的是沿海城市的年气温变化曲线，判断的物理依据是______。 10. 如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知∶锌片是盐水电池的______极。铜片与电压表之间的导线中，自由电子的运动方向是_________（选填“电压表到铜片”或“铜片到电压表”）。发光二极管是用半导体材料制作的，把图甲中的电压表换为图乙中的二极管，要想二极管发光，则应将________（选填“铜片”或“锌片”）接二极管a端。 11. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为某最新款手机不仅采用4500mh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4500mA·h （1）表格中的电池“容量”，可由电流与___________（选填“时间”或“电压”）乘积所得； （2）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是：充电线尽可能做得粗一些，目的是___________（选填“增大”或“减小”）电阻，使充电过程中导线产生的___________少一些；这是因为___________。 四、实验题（每空1分，共14分） 12. 跨学科实践∶小小汽轮机 某小组的同学们在项目化学习过程中，制作了如图所示的器具研究热机原理。实验时向烧瓶内部注入适量的水，塞上带导气管的塞子。将导气管的另一端管口对准叶轮的叶片。点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，叶片就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为∶化学能→__________→机械能。 （2）实验时若叶轮不转动，原因∶______________，解决办法∶_________________。 13. 如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图： （1）实验中选择两个小灯泡的规格最好是_________（选填“相同”或“不相同”）的； （2）实验前，小明发现电流表的指针偏转如图乙所示，接下来的操作应是_________； （3）小明同学刚连接完整最后一根导线，就发现电流表的指针发生了偏转，这是因为他在连接电路时开关忘记了___________； （4）如表是小明实验中的一组数据，指出表格中所记录的数据中，明显错误的是_________（选填“A”、“B”或“C”）位置的数值，更正后得出的结论为串联电路中各处的电流_________； 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.5 0.5 2.5 （5）当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后，下一步应该做的是_____________________。 14. 小吉和小林同学用图甲的电路图探究电流与电阻的关系，实验中所用的定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，电源电压为6V不变，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样。 （1）小林按图甲电路连接实物电路后，闭合开关发现电流表和电压表的指针都反向偏转，他最简便的改正方法是________。 （2）在实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为科学地得出实验结论，断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻后，接下来应该向________（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为3V。 （3）两个同学正确连接电路后，先后进行实验，并作出I-R图像，如图乙所示，图线________（选填“A”或“B”）实验操作不符合要求。 （4）按照上述正确的一组数据继续探究，小吉用30Ω的定值电阻代替原来的电阻进行实验，发现无论怎样移动滑片，电压表示数都________（选填“大于”或“小于”）3V。采用定值电阻________（选填“由大到小”或“由小到大”）的顺序完成实验可以避免上述现象。 五、计算题（第9题7分，第10题8分） 15. 如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了0.1kg汽油。求：【汽油的热值为，水的比热容为】 （1）该汽油机的效率； （2）此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量； （3）若释放的热量有25%被冷却水吸收，则质量为5kg的冷却水升高的温度。 16. 如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路，能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求： （1）低温挡时通过电路的电流； （2）电热丝R2的阻值； （3）电热器正常工作30min产生的热量。 六、综合题（每空1分，最后1空2分，共16分） 17. 跨学科实践∶制作简易调光台灯 【项目提出】 台灯是生活中最常见的家用电器之一。生活中为了保护视力，在不同使用场景（例如书写文字和使用电脑）时，对光亮度有着不同的需求，因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 （1）了解简易调光台灯的工作原理。 （2）设计一台简易调光台灯。 （3）选择元件，完成制作。 【项目实施】 （4）小李同学选择用实验室中的电阻设计了一个电路，如图甲所示，此电路中_____（填“能”或“不能”）改变灯泡的亮度。 （5）小马同学选择用滑动变阻器来调节灯泡亮度，他设计的电路图如乙所示。但在实验中他发现，只移动滑动变阻器的滑片，并不能让小灯泡熄灭。于是他再次改进电路设计（如图丁所示），在确保电路安全的前提下，下列能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同）_____。（填字母） （6）由于滑动变阻器体积较大，他们又找来电位器来代替图乙中的滑动变阻器，电位器的结构图如丙所示，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动旋钮可以改变接入电路的电阻，它的原理是通过改变电位器接入电路中电阻丝的__________（选填“长度”或“横截面积”）从而改变接入电路中的电阻。为了顺时针旋转旋钮时电灯变亮，则应该选择__________（选填“AB”、“AC”或“BC”）接线柱接入电路。 【展示交流】 （7）同学们展示了自己利用电位器制作的调光台灯，闭合控制开关，旋转电位器的旋钮，小灯泡可以改变亮度，当旋钮旋转到一端时，发现小灯泡不发光。小组同学思考既然可以通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到熄灭，就可以去掉电路中的控制开关，不必断电。请从节能的角度评价一下他们的做法∶_______________________。 （8）为了实现“控制灯泡由亮到灭”，小明设想在电位器的电阻片某一端加上一层绝缘层，使得只要旋转电位器的旋钮就能保证灯泡可以调到熄灭，则绝缘层应靠近图丙中_______（选填“A”或“C”）端。 18. 为实现节能减排，混合动力汽车越来越受到人们的青睐。实验小组对如图甲所示的混合动力汽车进行了混合动力汽车中的物理项目化学习活动。 任务一∶“油量表”工作原理研究 经研究，小组绘制了汽车测量油箱内油量的装置，如图乙。其中R是滑动变阻器的电阻片，AP是轻质滑杆，P是滑杆上可沿电阻片滑动的滑片，R0是定值电阻。油量变化时，浮子通过连杆带动滑杆绕O点转动，使滑片P在R上滑动。 （1）电路中的油量表相当于一只_________表； （2）油量减少时，油量表示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 任务二∶座椅加热电路设计 该汽车还具有座椅自动加热功能。小组利用电阻丝R和温控开关（温度低于设定值时闭合）等元件设计了该功能的模拟电路，如图丙所示。考虑到座椅上没有人时无需启动座椅加热功能，于是，同学们想在该电路中加入压力检测开关（压力达到一定值时闭合），只有当温度低于设定值且座椅上达到一定压力时，才会开始加热。 （3）为了实现该功能，应将压力检测开关与温控开关_________联。 任务三∶车灯连接方式探究 （4）小组同学观察发现，汽车刹车时，车尾的两个刹车灯同时亮同时灭。小明认为两个刹车灯一定是串联的，而小马认为两个刹车灯一定是并联的。为了确认车灯的连接方式，你设计的实验操作是_____________，对应的现象及结论为____________________。 任务四∶供能方式调研 查阅资料，该汽车的工作原理如图丁所示。当汽车启动时，内燃机不工作，电池输出能量驱动汽车；当汽车高速行驶或电池储存电能过低时，内燃机启动，既向车轮输出能量，同时又向电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、电池同时向车轮输出能量。 在某次测试中，该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池储存的能量增加了。该车整车质量为1.25t，行驶时所受阻力f和车速v的关系如图戊所示。测试时使用的燃油的热值取。 （5）该混合动力汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机，如图戊所示的是汽油机的________冲程；若飞轮转速是3600r/min，则内燃机每秒对外做功__________次。 （6）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标，是指车辆消耗的总能量（不含充入电池的能量）与行驶路程和整车质量乘积的比值，单位是“J/（100km·t）”。则该车在测试过程中，汽车的能量利用效率为________，吨百公里能耗为________J/（100km·t）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 横岗中学初三年级12月物理学科素养抽查 一、单选题（每题2分，共12分） 1. 浓氨水能使无色酚酞溶液变红。如图所示，滴有无色酚酞溶液的白色纸花没有与浓氨水直接接触，但纸花变红了，这一现象表明（ ） A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力 C. 分子可以用肉眼观察 D. 分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【解析】 【详解】氨水分子在不断运动，遇到浸有酚酞溶液的白色的纸花，由于氨水能使酚酞变红，所以纸花由白色变为红色，这一现象表明了分子在不停地做无规则运动，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2. 随着“西气东输”工程的实施，我国大部分城市开始用天然气来取代煤气和液化石油气，原因之一在于天然气具有（ ） A. 较大的热值 B. 较大的比热容 C. 较大的密度 D. 较高的沸点 【答案】A 【解析】 【详解】天然气、煤气以及液化石油气都是典型的燃料，用天然气来取代煤气和液化石油气主要原因之一就是因为天然气的热值相对来说比较大，同时比较清洁、密度较小，方便储存和运输，与比热容和沸点没有明显关系，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 小湘来回晃动晾晒在塑料盘中的米粒后，发现有些米粒会吸附在塑料盘上，且米粒间相互排斥，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 塑料盘是导体 B. 与米粒摩擦后的塑料盘不带电 C. 摩擦过程中创造了电荷 D. 米粒相互排斥是由于带上了同种电荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．塑料不容易导电，塑料盘是绝缘体，故A错误； BC．塑料盘与米粒相互摩擦，由于电子的相互转移而导致他们都带上异种电荷，摩擦起电的本质是电子的转移而不是创造了电荷，故BC错误； D．异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥，因此米粒相互排斥是由于带上了同种电荷，故D正确。 故选D。 4. 铅笔芯的型号前的数字越大，则石墨含量越高，下列四种铅笔芯，它们长度相同，图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中，灯泡最亮时，连入电路中的铅笔芯是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】石墨是导体，则铅笔芯中石墨的含量越高（即铅笔芯的型号前的数字越大），说明铅笔芯的导电能力越强；当导体的长度相同时，横截面积越大，电阻越小，导电能力越强。由图可知，D选项中的铅笔芯，石墨含量最大，横截面积较大，其电阻最小，因此把D铅笔芯接入电路时电流最大，能使灯泡最亮，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是（　　） A. 接线柱“1”应与“3”连接 B. “显示器”由电压表改装而成 C. 若货车质量增大，则R两端电压增大 D. 若货车质量增大，通过R的电流减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．“显示器”串联在电路中，根据电流表、电压表的使用规则，串联在电路中的电表是电流表，所以显示器由电流表改装而成；当货车质量增大时，滑片P向下滑动，要使显示器示数增大，电路总电阻需减小。若接线柱“1”与“3”连接，滑动变阻器接入电路的是下半段电阻，滑片下移时接入电阻变小，电路电流变大，故A正确，B错误； CD．因为货车质量增大，滑片会下移，则R接入电阻变小，所以电路总电阻会变小 ，因此电流变大。根据串联分压可知，两端电压变大，又因为电源电压U不变，所以R两端电压变小，故CD错误； 故选A。 6. 如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　） A. 图示实验用来探究导体的电阻对电热的影响 B. 实验中通过R1和R2的电流相等 C. 通电相同时间，右侧U形管中液面高度差较大 D. 通电相同时间，R1、R2产生的热量之比为4∶1 【答案】D 【解析】 【详解】AB．左右两容器中两电阻阻值相同，右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知，通过容器中两电阻的电流不同，通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故AB错误； CD．、、阻值相同，根据串并联电流规律可知，通过电阻、的电流之比为2∶1，根据，通电相同时间，R1、R2产生的热量之比为4∶1，所以左侧U形管中液面高度差较大，故C错误，D正确。 故选D。 二、作图题（每题2分，共4分） 7. 现如今智能手机给我们带来了很大便利，手机解锁有很多种方式，如面部识别（为开关S1），数字密码（为开关S2），这两种解锁方式任何一种解锁成功，都可以使用手机，请完成该电路设计，手机用“小灯泡”代替作图。 【答案】 【解析】 【详解】手机解锁有很多种方式，如面部识别（为开关S1），数字密码（为开关S2），这两种解锁方式任何一种解锁成功，说明互不影响，故是并联的开关，控制了灯泡，如图所示： 8. 如图所示，开关和灯泡正确接入电路，请用笔画线代替导线将插座正确接入电路。 【答案】 【解析】 【详解】灯泡接法是：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样既能控制灯泡，又能更安全。据此可以判断出最上方的一条线是火线，第二根线是零线。三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，据此作图。 三、填空题（每空1分，共9分） 9. 如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图象可以看出，曲线____表示的是沿海城市的年气温变化曲线，判断的物理依据是______。 【答案】 ①. B ②. 水的比热容较大，沿海地区全年气温温差较小 【解析】 【详解】[1][2]沿海地区水多，而内陆地区的砂石多、水少，由于水的比热容大，相同质量的水和砂石，在吸收或放出相同的热量时，水温度变化值比较小，即沿海地区的温差变化不大，所以曲线B表示沿海城市的年气温变化曲线，判断的物理依据是水的比热容较大，沿海地区全年气温温差较小。 10. 如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知∶锌片是盐水电池的______极。铜片与电压表之间的导线中，自由电子的运动方向是_________（选填“电压表到铜片”或“铜片到电压表”）。发光二极管是用半导体材料制作的，把图甲中的电压表换为图乙中的二极管，要想二极管发光，则应将________（选填“铜片”或“锌片”）接二极管a端。 【答案】 ①. 负 ②. 电压表到铜片 ③. 锌片 【解析】 【详解】根据图示可知，铜片与电压表的正接线柱相连，且图中电压表指针正向偏转，根据电压表的正确使用方法可知，铜片为盐水电池的正极，锌片是电池的负极。 电流的方向是从铜片流经电压表流向锌片，而自由电子的移动方向与电流方向相反，所以铜片与电压表之间的导线中，自由电子的运动方向是从电压表到铜片。 把图甲中的电压表换为图乙中的二极管，二极管具有单向导电性，要想二极管发光，应让电流从二极管的正极流入、负极流出，所以铜片要接二极管的正极，锌片接二极管的负极，即锌片接二极管a端。 11. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为某最新款手机不仅采用4500mh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4500mA·h （1）表格中的电池“容量”，可由电流与___________（选填“时间”或“电压”）乘积所得； （2）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是：充电线尽可能做得粗一些，目的是___________（选填“增大”或“减小”）电阻，使充电过程中导线产生的___________少一些；这是因为___________。 【答案】（1）时间 （2） ①. 减小 ②. 热量 ③. 见解析 【解析】 【小问1详解】 电池“容量”的单位是“mA·h”，h是时间单位，所以容量可由电流与时间乘积所得。 【小问2详解】 [1]电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，当材料和长度相同时，横截面积越大，电阻R越小。所以充电线做粗，是为了减小电阻。 [2][3]根据焦耳定律，在充电过程中，电流I和通电时间t不变时，材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小；那么产生的热量Q就会减少，所以是使导线产生的热量少一些。 四、实验题（每空1分，共14分） 12. 跨学科实践∶小小汽轮机 某小组的同学们在项目化学习过程中，制作了如图所示的器具研究热机原理。实验时向烧瓶内部注入适量的水，塞上带导气管的塞子。将导气管的另一端管口对准叶轮的叶片。点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，叶片就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为∶化学能→__________→机械能。 （2）实验时若叶轮不转动，原因∶______________，解决办法∶_________________。 【答案】（1）内能 （2） ①. 蒸汽产生的动力不足 ②. 增大酒精灯火焰，产生更多蒸汽 【解析】 【小问1详解】 酒精燃烧过程中，将化学能转化为内能，使水变成高温高压水蒸气；水蒸气推动叶轮转动时，再将内能转化为机械能，因此能量转化过程的中间环节是内能。 【小问2详解】 [1][2]叶轮不转动原因是水蒸气动力不足（或是出气口位置不对，无法有效推动叶片），对应调整即可，可以增大酒精灯火焰，产生更多蒸汽（答案合理即可得分）。 13. 如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图： （1）实验中选择两个小灯泡的规格最好是_________（选填“相同”或“不相同”）的； （2）实验前，小明发现电流表的指针偏转如图乙所示，接下来的操作应是_________； （3）小明同学刚连接完整最后一根导线，就发现电流表的指针发生了偏转，这是因为他在连接电路时开关忘记了___________； （4）如表是小明实验中的一组数据，指出表格中所记录的数据中，明显错误的是_________（选填“A”、“B”或“C”）位置的数值，更正后得出的结论为串联电路中各处的电流_________； 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.5 0.5 2.5 （5）当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后，下一步应该做的是_____________________。 【答案】（1）不相同 （2）进行校零 （3）断开 （4） ①. C ②. 相等 （5）换用不同规格的小灯泡再测几组电流值 【解析】 【小问1详解】 为了避免偶然性，得出具有普遍性的规律，实验时最好选择规格不同的灯泡。 【小问2详解】 实验前，电流表的指针未指在零刻线，说明电流表未调零，因此接下来的操作应是对电流表进行校零。 【小问3详解】 为了电路安全，连接电路时应将开关断开，实验时连接好最后一根导线，电流表指针发生偏转，说明电路中存在电流，所以原因是：连接电路时没有将开关断开。 【小问4详解】 [1][2]由串联电流规律可知，电流是处处相等的，故C位置的数值错误，C位置记录的电流值扩大了5倍，造成错误的原因是连接的是电流表的小量程，却按照大量程读数了。 【小问5详解】 一次实验得出的结论具有偶然性，所以接下来应该换用规格不同的灯泡进行重复实验，在获得多组数据后再得出具有普遍性的实验结论。 14. 小吉和小林同学用图甲的电路图探究电流与电阻的关系，实验中所用的定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，电源电压为6V不变，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样。 （1）小林按图甲电路连接实物电路后，闭合开关发现电流表和电压表的指针都反向偏转，他最简便的改正方法是________。 （2）在实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为科学地得出实验结论，断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻后，接下来应该向________（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为3V。 （3）两个同学正确连接电路后，先后进行实验，并作出I-R图像，如图乙所示，图线________（选填“A”或“B”）实验操作不符合要求。 （4）按照上述正确的一组数据继续探究，小吉用30Ω的定值电阻代替原来的电阻进行实验，发现无论怎样移动滑片，电压表示数都________（选填“大于”或“小于”）3V。采用定值电阻________（选填“由大到小”或“由小到大”）的顺序完成实验可以避免上述现象。 【答案】（1）调换电源正负极 （2）右 （3）A （4） ①. 大于 ②. 由大到小 【解析】 【小问1详解】 闭合开关发现电流表和电压表的指针都反向偏转，说明两个电表的正负接线柱都接反了，可以分别将两个电表的正负接线柱对调，也可以将电源的正负对调，很显然，将电源的正负极对调最简便。 【小问2详解】 将5Ω电阻换成10Ω电阻后，根据串联电路分压的原理可知，定值电阻两端的电压变大，为了保证其两端电压不变，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器能分担更大的电压，由图可知，故应将滑片向右移动滑片，使电压表示数为3V。 【小问3详解】 在探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变。由图像可知，图线B控制的电压为始终为 图线A中定值电阻两端的电压分别为 即图线A是实验过程中，没有控制定值电阻两端的电压不变，故A实验操作不符合要求。 【小问4详解】 [1][2]电源电压为6V不变，接入最大阻值为30Ω的电阻，设定值电阻两端的电压保持为Ux，根据串联电路分压原理可知， 解得 故无论怎样移动滑片，电压表示数都大于3V。若先接入阻值最大的定值电阻，只需控制电压表示数为3.6V不变，根据串联电路分压的原理可知，当接入电路的定值电阻的阻值逐渐小于30Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值也逐渐变小（即逐渐小于定值电阻的最大阻值20Ω），故采用定值电阻由大到小的顺序进行实验可以避免上述现象。 五、计算题（第9题7分，第10题8分） 15. 如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了0.1kg汽油。求：【汽油的热值为，水的比热容为】 （1）该汽油机的效率； （2）此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量； （3）若释放的热量有25%被冷却水吸收，则质量为5kg的冷却水升高的温度。 【答案】（1）35% （2） （3）50℃ 【解析】 【小问1详解】 根据能量流程图可知，燃料释放的总热量为100%，其中废气带走33%，冷却水带走25%，摩擦与辐射损耗7%，根据能量守恒定律，输出的有用功占总能量的百分比即为汽油机的效率η， 【小问2详解】 已知汽油的热值为，根据热量计算公式 ，0.1kg汽油完全燃烧释放的热量 【小问3详解】 若释放的热量有25%被质量为5kg冷却水吸收，根据加热效率公式可得 已知水的比热容为，根据热量计算公式，可得质量为5kg的冷却水升高的温度 16. 如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路，能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求： （1）低温挡时通过电路的电流； （2）电热丝R2的阻值； （3）电热器正常工作30min产生的热量。 【答案】（1）0.5A （2）55Ω （3）7.26×105J 【解析】 【小问1详解】 由电路图甲可知，当开关S1闭合、S2断开时，只有电热丝R1工作，电路中总电阻最大。根据公式 可知，此时电路的总功率最小，电热器处于低温挡。由图乙可知，低温挡的电功率 ，电源电压 ，根据电功率公式 ，低温挡时通过电路的电流为 【小问2详解】 由电路图甲可知，当开关S1、S2都闭合时，电热丝R1和R2并联，电路中总电阻最小。根据公式 可知，此时电路的总功率最大，电热器处于高温挡。由图乙可知，高温挡的电功率 。因为R1和R2并联，所以高温挡的总功率等于两个电热丝的功率之和，即 其中，只有电热丝R1的工作时为低温挡。P1为电热丝R1的功率，即低温挡的功率 则电热丝R2的功率为 由可知，R2的阻值 【小问3详解】 由图乙可知，电热器在高温挡工作的时间 在低温挡工作的时间 电热器为纯电阻电路，产生的热量等于消耗的电能，即 电热器在30min内产生的总热量为 六、综合题（每空1分，最后1空2分，共16分） 17. 跨学科实践∶制作简易调光台灯 【项目提出】 台灯是生活中最常见的家用电器之一。生活中为了保护视力，在不同使用场景（例如书写文字和使用电脑）时，对光亮度有着不同的需求，因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 （1）了解简易调光台灯的工作原理。 （2）设计一台简易调光台灯。 （3）选择元件，完成制作。 【项目实施】 （4）小李同学选择用实验室中的电阻设计了一个电路，如图甲所示，此电路中_____（填“能”或“不能”）改变灯泡的亮度。 （5）小马同学选择用滑动变阻器来调节灯泡亮度，他设计的电路图如乙所示。但在实验中他发现，只移动滑动变阻器的滑片，并不能让小灯泡熄灭。于是他再次改进电路设计（如图丁所示），在确保电路安全的前提下，下列能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同）_____。（填字母） （6）由于滑动变阻器体积较大，他们又找来电位器来代替图乙中的滑动变阻器，电位器的结构图如丙所示，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动旋钮可以改变接入电路的电阻，它的原理是通过改变电位器接入电路中电阻丝的__________（选填“长度”或“横截面积”）从而改变接入电路中的电阻。为了顺时针旋转旋钮时电灯变亮，则应该选择__________（选填“AB”、“AC”或“BC”）接线柱接入电路。 【展示交流】 （7）同学们展示了自己利用电位器制作的调光台灯，闭合控制开关，旋转电位器的旋钮，小灯泡可以改变亮度，当旋钮旋转到一端时，发现小灯泡不发光。小组同学思考既然可以通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到熄灭，就可以去掉电路中的控制开关，不必断电。请从节能的角度评价一下他们的做法∶_______________________。 （8）为了实现“控制灯泡由亮到灭”，小明设想在电位器的电阻片某一端加上一层绝缘层，使得只要旋转电位器的旋钮就能保证灯泡可以调到熄灭，则绝缘层应靠近图丙中_______（选填“A”或“C”）端。 【答案】 ①. 能 ②. C ③. 长度 ④. AB ⑤. 不合理，虽然可以通过旋转旋钮使灯泡不发光，但此时电路中仍有电流通过，会消耗电能。 ⑥. C 【解析】 【详解】[1] 电路通过开关S切换三个挡位。接1时：L、R1、R 串联，总电阻最大，电流最小，灯最暗；接2时：R被短路，L与R1串联，电阻减小，电流增大，灯变亮；接3时：R1和R均被短路，仅L工作，电阻最小，电流最大，灯最亮。所以通过切换开关能改变灯泡亮度。 [2] A．灯与滑动变阻器串联，可调光但无法熄灭，故A不符合题意； B．滑片在左端时灯被短路，可熄灭，但滑到右端可能造成电源短路，不安全，故B不符合题意； C．灯与滑动变阻器左半段并联，再与右半段串联，滑片位于左端时灯被短路，可熄灭；滑片右移时灯两端电压上升，可调亮，无短路风险，最优，故C符合题意； D．灯与滑动变阻器并联，电压恒定，亮度不变；此电路还有电源短路的危险（滑片移到最左端），故D不符合题意。 故选C。 [3] 电位器和滑动变阻器一样，都是通过改变接入电路中电阻丝的长度来调节电阻。 [4]顺时针旋转使灯变亮，需电阻减小，应选AB接线柱（接入左半段，顺时针转时长度缩短）。 [5]不合理，虽然可以通过旋转旋钮使灯泡不发光，但此时电路中仍有电流通过，会消耗电能，而安装控制开关，在不需要使用台灯时可以完全切断电路，避免电能浪费，更加节能。 [6]旋转至某端时灯熄灭，电路断开。绝缘层加在C端，滑片向C端滑动，灯泡变暗，滑片P转至绝缘层部分时，电路断开，灯灭，符合设计要求。若加在A端，滑片向A端滑动，灯泡变亮，滑片转至绝缘层时，灯熄灭，但灯泡可能达不到额定功率的亮度。所以应选C端。 18. 为实现节能减排，混合动力汽车越来越受到人们的青睐。实验小组对如图甲所示的混合动力汽车进行了混合动力汽车中的物理项目化学习活动。 任务一∶“油量表”工作原理研究 经研究，小组绘制了汽车测量油箱内油量的装置，如图乙。其中R是滑动变阻器的电阻片，AP是轻质滑杆，P是滑杆上可沿电阻片滑动的滑片，R0是定值电阻。油量变化时，浮子通过连杆带动滑杆绕O点转动，使滑片P在R上滑动。 （1）电路中的油量表相当于一只_________表； （2）油量减少时，油量表示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 任务二∶座椅加热电路设计 该汽车还具有座椅自动加热功能。小组利用电阻丝R和温控开关（温度低于设定值时闭合）等元件设计了该功能的模拟电路，如图丙所示。考虑到座椅上没有人时无需启动座椅加热功能，于是，同学们想在该电路中加入压力检测开关（压力达到一定值时闭合），只有当温度低于设定值且座椅上达到一定压力时，才会开始加热。 （3）为了实现该功能，应将压力检测开关与温控开关_________联。 任务三∶车灯连接方式探究 （4）小组同学观察发现，汽车刹车时，车尾的两个刹车灯同时亮同时灭。小明认为两个刹车灯一定是串联的，而小马认为两个刹车灯一定是并联的。为了确认车灯的连接方式，你设计的实验操作是_____________，对应的现象及结论为____________________。 任务四∶供能方式调研 查阅资料，该汽车的工作原理如图丁所示。当汽车启动时，内燃机不工作，电池输出能量驱动汽车；当汽车高速行驶或电池储存电能过低时，内燃机启动，既向车轮输出能量，同时又向电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、电池同时向车轮输出能量。 在某次测试中，该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池储存的能量增加了。该车整车质量为1.25t，行驶时所受阻力f和车速v的关系如图戊所示。测试时使用的燃油的热值取。 （5）该混合动力汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机，如图戊所示的是汽油机的________冲程；若飞轮转速是3600r/min，则内燃机每秒对外做功__________次。 （6）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标，是指车辆消耗的总能量（不含充入电池的能量）与行驶路程和整车质量乘积的比值，单位是“J/（100km·t）”。则该车在测试过程中，汽车的能量利用效率为________，吨百公里能耗为________J/（100km·t）。 【答案】（1）电流 （2）变小 （3）串 （4） ①. 取下其中一个灯泡，再刹车，观察另一个灯泡的发光情况 ②. 若另一灯仍然发光，则两灯为并联；若另一灯不发光，则两灯为串联 （5） ①. 压缩 ②. 120 （6） ①. 50% ②. 【解析】 【小问1详解】 电路中的油量表串联在电路中，相当于电流表。 【小问2详解】 当油量减少时，浮子向下运动，滑片向上滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，电路总电阻变大，油量表示数变小。 【小问3详解】 要求当温度低于设定值且座椅上达到一定压力时，电阻丝才会开始加热。所以应将压力开关和温控开关串联，两个开关都闭合，电阻丝才能有电流通过。 【小问4详解】 为了判断两个刹车灯是串联还是并联，可采取的操作方法是取下其中一个灯泡，再刹车，观察另一个灯泡的发光情况。如果取下一个灯泡，另一个灯泡仍能发光，则两刹车灯并联，如果取下一个灯泡，另一个灯泡也不发光，说明两个刹车灯是串联。 【小问5详解】 观察图戊可知，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，气缸内气体被压缩，该冲程为压缩冲程。 飞轮转速是，四冲程汽油机每个工作循环包括4个冲程，飞轮需要转两圈，做功一次。所以，该汽油机一缸每秒钟完成30个工作循环，每秒对外做功30次。四缸每秒对外做功次。 【小问6详解】 汽车行驶的路程 由图戌可知，该车以的速度匀速行驶所受阻力 此时汽车的牵引力 克服阻力做功 电池增加电能 被利用的能量总和 燃油燃烧产生的能量 该汽车能量的利用率 汽车消耗的总能量 吨百公里能耗为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $