精品解析：2026年湖北省黄冈市英山县英山县长冲初级中学自主招生物理试题

长冲中学九年级物理培优水平能力测试 考试分值：70分； 考试时间：100分钟 一、选择题（共12小题，满分24分，每小题2分） 1. 下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是 A. 碟子中的酒精蒸发变少 B. 建筑工地上尘土飞扬 C. 空气中PM2．5超标形成雾霾 D. 两个干净的铅块粘在一起 2. “金箔工艺”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：先手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示。针对以上情景，下列说法正确的是（　　） A. 羽毛扫过纸垫时，羽毛和纸垫都失去了电子 B. 羽毛扫过纸垫时，一定是羽毛上的正电荷转移到了纸垫上 C. 扫过纸垫的羽毛可将金箔吸住，羽毛和金箔一定带异种电荷 D. 扫过纸垫的羽毛可将金箔吸住，金属箔有可能不带电 3. 如图所示为第38届泸州市青少年科技创新大赛上展示的一件手臂骨骼模型，小明打算对该作品进行改进，加装电动机带动轮子转动，使骨骼模型动起来，并加装指示灯。电路设计要求为：只闭合开关，仅指示灯亮；再闭合开关，指示灯亮，电动机M转动；断开开关，指示灯熄灭，电动机M停止转动。满足该设计要求的电路是（　　） A. B. C. D. 4. 如图，带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避雷针剧烈放电形成雷电，下列说法正确的是（　　） A. 云层带负电是由于失去了大量正电荷 B. 云层带负电是由于摩擦创造了负电荷 C. 放电时电荷从避雷针向云层方向移动 D. 放电时电流方向是从避雷针流向云层 5. 如图是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是（　　） 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4400mAh A. 充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器 B. 手机电池充电过程中，把电能转化为化学能 C. 手机内部的电阻可以由3.7V除以4.4A来计算 D. 该手机电池充满电后能存储的电能为58608J 6. 徐伟同学发现，日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为，很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进行了总结，以便及时纠正： ①空气开关跳闸后，立即合上；②边给手机充电边用手机打电话；③用湿布擦拭用电器前断开开关；④在不断开电路的情况下，更换日光灯；⑤将三线插头变为两线插头使用；⑥家里电路定期检查，老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是（ ） A. ①②③④ B. ②③④⑤ C. ①②④⑤ D. ③④⑤⑥ 7. 一冰块先后经历了以下三个过程：①﹣10℃的冰到0℃的冰，吸收热量Q1；②0℃的冰变为10℃的水，吸收热量Q2；③10℃的水到20℃的水，吸收热量Q3，已知c冰＜c水，在整个过程中质量保持不变，不考虑热量散失，则（　　） A. Q1＜Q2＝Q3 B. Q1＜Q2＜Q3 C. Q1＜Q3＜Q2 D. Q1＝Q2＝Q3 8. 图甲为某品牌家用空气炸锅，空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的，电动机上标有“220V，22W”字样。空气炸锅内部部分简化电路如图乙所示，其额定电压为220V。发热元件为R1和R2两个定值电阻，阻值分别为55Ω和110Ω。S为定时开关，通过调节开关S1和S2（S2是单刀双掷开关），可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换。下列说法正确的是（　　） A. 设定好时间，开关S1断开，S2接a端时为高温挡 B. 电动机的电阻是2200Ω C. 设定好时间，开关S1闭合，S2接a端时，电路1min内产生的热量为27720J D. 空气炸锅在高温挡正常工作时，电路的总电流是6.1A 9. 如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图，电源电压为4V恒定不变，定值电阻有、、、、，通过实验绘制出了如图乙所示的图象，则下列说法中正确的是（ ） A. 该实验过程中，R两端电压不断减小 B. R从换成后，应将滑片P向右移 C. 本实验滑动变阻器的规格可以是“” D. 实验结论：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比 10. 光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示，密闭气室中在光照下分解，使气室气压增大，推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A. 吸气冲程 B. 排气冲程 C. 压缩冲程 D. 做功冲程 11. 小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好．物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离．开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A．由此可知 A. 电阻丝的总电阻为7.5Ω B. 当电压表示数为2V时，物体M向左移动了10cm C. 当电压表示数为1V时，物体M向左移动了5cm D. 若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm 12. 每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变， R0为定值电阻， R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω）， 浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值 R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 当水位升高时，电压表的示数减小 B. 该电路工作时总功率最小值为0.3W C. 水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm D. 当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V 二、填空题（共4小题，满分10分） 13. 如图所示，“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，在这个过程中，酒的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），若酒盏里质量为，温度为的酒在漂流过程中，放出了的热量，酒的温度降低至______。 14. 如图1所示是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会看到发动机的连杆带动飞轮转动起来。其工作原理是：酒精灯火焰通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式增加了气缸内空气的内能，高温的空气推动活塞做功。如图2所示是某单缸四冲程汽油机结构示意图，若该汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做功_______次。 15. 如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等．小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上．这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶的实际功率为______kW，电水壶在烧水过程中的效率为______%；已知电能表常数为3200imp/kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁______次。[已知电费单价：0.5元/kW·h；c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 16. 学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图a所示，接地导线应该与三孔插座的______（填“E”、“N”或“L”）孔相连接；如图b、c所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图______；如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图d所示情况的原因是______（填“用电器的总功率过大”或“短路”）。 三、作图题（共2小题，满分4分，每小题2分） 17. 如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上．要求：①灯L1和灯L2并联；②电流表只测量灯L1的电流． （ ） 18. 科研人员制成“光控开关”（能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开）和“声控开关”（能在有声音发出时自动闭合，无声时自动断开）．请将图中的光控开关、声控开关、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在天黑且有声音时灯才亮的自动控制安全电路，并同时安装一个不受开关控制的三孔插座． （ ） 四、实验探究题（共3小题，满分15分，每小题5分） 19. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同物质的吸热能力，应选择________两图进行实验。 （2）为了比较液体a和液体b的吸热能力，在设计实验方案时，需要确定以下需要控制的变量，你认为其中多余的是　　。 A. 采用的加热方式 B. 燃料盒中燃料的质量 C. 液体a和液体b的质量 D. 盛放液体a和液体b的容器 （3）根据实验测得的数据，分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图戊所示，分析对比图像可知液体吸热能力的强弱。若加热过程中无热量损失，则a、b两种液体的比热容之比ca：cb＝________。 （4）某同学用图丁装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1、末温t2，水的比热容用c表示。用以上物理量代入公式，可以粗略算出酒精热值。但是，这种方法测出的热值偏_____。 20. 光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）。实验测得光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如图1所示，根据图像解答下列问题： （1）在如图2电路所示电路中，电源电压为6V，当光照强度为3.0cd时，电流表的读数为0.5A。则光敏电阻R的阻值为_____Ω，定值电阻R0的阻值为_____Ω。 （2）小兰用该光敏电阻设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图3所示，电源电压保持不变。当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当烟雾遮挡射向R的激光时，电流表的示数_______（选填：增大、减小或不变）；电压表与电流表的示数之比_______；为使控制器在烟雾更淡时就触发报警，以下做法能实现的有__。 A．电压表改成大量程 B．增大激光强度 C．减小R0阻值 D．减小电源电压 21. 如图所示，这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度上升，实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下： 小配重重力G小＝100N，大配重重力G大＝520N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1m，热量计中水的质量m＝500g，升降次数与水温变化的关系： 升降次数 1 2 3 4 5 6 温度变化/℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18 （1）请计算配重升降一次对动叶轮做功是________J。 （2）水温度升高0.2℃相当于吸收了________J的热量。 （3）在该实验中________转化为_____能，根据第一组数据减小的机械能_______增加的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （4）本实验中的误差来源于______（写出一条即可）。 （5）焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了能量守恒定律。 五、计算题（共2小题，满分17分） 22. 图示是李华家新装的天然气热水器，其铭牌如表所示．国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率不低于88%．李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在（即水从热水器流出的温度），他家所用的花洒出水量为，洗澡用时，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和．已知进入热水器的冷水温度为[水的比热容，天然气的热值],求： 型号 气源 天然气 额定产热水能力 能效等级 2级 净重量 38千克 外形尺寸 容积 以下 （1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）通过计算判定该款热水器的能效等级是否达标； （3）该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让的水升高。当水的初温和出水量与李华测试时相同，求从热水器中流出的水能达到的最高温度。 23. 随着机器人技术渐趋成熟，扫地机器人进入普通家庭。如图所示是某款扫地机器人，铭牌上的部分参数如表所示。请回答下列问题： 项目 指标参数 工作电压 15V 功率 30W 电池容量 2000mAh （1）扫地机器人吸尘时的工作电流是多少？ （2）已知：电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mAh时，能持续供电1小时；当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电，返回充电过程中，机器人用剩余电池容量的40%来克服阻力做功。问： ①该机器人一次充满电最多持续正常工作多长时间？ ②若机器人沿直线匀速返回过程中受到的阻力恒为20N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座最远为多少米？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长冲中学九年级物理培优水平能力测试 考试分值：70分； 考试时间：100分钟 一、选择题（共12小题，满分24分，每小题2分） 1. 下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是 A. 碟子中的酒精蒸发变少 B. 建筑工地上尘土飞扬 C. 空气中PM2．5超标形成雾霾 D. 两个干净的铅块粘在一起 【答案】A 【解析】 【详解】分子的扩散现象说明分子在不停地做无规则运动的，酒精蒸发变少是酒精分子扩散现象；尘土是颗粒，不是分子；空气中PM2．5是微粒，不是分子；两个干净的铅块粘在一起说明分子之间存在引力．故选A． 2. “金箔工艺”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：先手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示。针对以上情景，下列说法正确的是（　　） A. 羽毛扫过纸垫时，羽毛和纸垫都失去了电子 B. 羽毛扫过纸垫时，一定是羽毛上的正电荷转移到了纸垫上 C. 扫过纸垫的羽毛可将金箔吸住，羽毛和金箔一定带异种电荷 D. 扫过纸垫的羽毛可将金箔吸住，金属箔有可能不带电 【答案】D 【解析】 【详解】A．羽毛扫过纸垫时，摩擦起电，羽毛和纸垫一个失去电子，一个得到电子，故A错误； B．羽毛扫过纸垫时，由于羽毛和纸垫对电子的束缚能力未知，故不清楚电子是如何转移的，且转移的一定是电子，而不是正电荷，故B错误； CD．扫过纸垫的羽毛可将金箔吸住，可能是羽毛和金箔带异种电荷，异种电荷相互吸引；也可能金属箔不带电，带电的羽毛能够吸引轻小物体，故C错误；D正确。 故选D。 3. 如图所示为第38届泸州市青少年科技创新大赛上展示的一件手臂骨骼模型，小明打算对该作品进行改进，加装电动机带动轮子转动，使骨骼模型动起来，并加装指示灯。电路设计要求为：只闭合开关，仅指示灯亮；再闭合开关，指示灯亮，电动机M转动；断开开关，指示灯熄灭，电动机M停止转动。满足该设计要求的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．只闭合开关，电动机和指示灯串联，它们都工作，故A不符合题意；再闭合开关S2，电动机被短路，只有指示灯发光，故A不符合题意； B．只闭合开关，只有指示灯的简单电路，指示灯亮，再闭合开关，指示灯和电动机并联，它们都工作，断开开关，指示灯熄灭，电动机M停止转动，故B符合题意； C．只闭合开关，只有指示灯的简单电路，指示灯亮，再闭合开关，指示灯和电动机并联，它们都工作，断开开关，指示灯熄灭，但电动机M转动，故C不符合题意； D．只闭合开关，只有指示灯的简单电路，指示灯亮，再闭合开关，电源短路，它们都不工作，故D不符合题意。 故选B。 4. 如图，带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避雷针剧烈放电形成雷电，下列说法正确的是（　　） A. 云层带负电是由于失去了大量正电荷 B. 云层带负电是由于摩擦创造了负电荷 C. 放电时电荷从避雷针向云层方向移动 D. 放电时电流方向是从避雷针流向云层 【答案】D 【解析】 【详解】AB．云层带负电是由于云层与空气摩擦而带电的，在摩擦的过程中云层得到电子而带负电，摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷，故AB错误； CD．物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。放电时，负电荷从云层流向避雷针，电流方向是从避雷针流向云层，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是（　　） 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4400mAh A. 充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器 B. 手机电池充电过程中，把电能转化为化学能 C. 手机内部的电阻可以由3.7V除以4.4A来计算 D. 该手机电池充满电后能存储的电能为58608J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．正在给手机电池充电过程中，手机电池消耗了电能，产生了化学能，所以是将电能转化为化学能的过程，故充电时该手机电池相当于电路中的用电器，故AB正确，不符合题意； C．手机内部的电路不是纯电阻电路，所以电路内部的电阻不能用3.7V除以4.4A来计算，故C错误，符合题意； D．电池充满电储存的电能 故D正确，不符合题意。 故选C。 6. 徐伟同学发现，日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为，很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进行了总结，以便及时纠正： ①空气开关跳闸后，立即合上；②边给手机充电边用手机打电话；③用湿布擦拭用电器前断开开关；④在不断开电路的情况下，更换日光灯；⑤将三线插头变为两线插头使用；⑥家里电路定期检查，老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是（ ） A. ①②③④ B. ②③④⑤ C. ①②④⑤ D. ③④⑤⑥ 【答案】C 【解析】 【详解】①空气开关跳闸后，要检查电路故障，排除故障后再闭合开关；②边给手机充电边用手机打电话，手机中电流较大，容易发热燃烧、爆炸；③用湿布擦拭用电器前应断开开关，避免触电；④在不断开电路的情况下，更换日光灯容易触电，做法错误；⑤使用三线插头的可以避免因用电器漏电造成触电事故，变为两线插头使用，容易导致触电；⑥家里电路要定期检查，老旧线路及时更换，避免发生触电事故。所以以上行为中不符合安全用电原则的有①②④⑤，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 一冰块先后经历了以下三个过程：①﹣10℃的冰到0℃的冰，吸收热量Q1；②0℃的冰变为10℃的水，吸收热量Q2；③10℃的水到20℃的水，吸收热量Q3，已知c冰＜c水，在整个过程中质量保持不变，不考虑热量散失，则（　　） A. Q1＜Q2＝Q3 B. Q1＜Q2＜Q3 C. Q1＜Q3＜Q2 D. Q1＝Q2＝Q3 【答案】C 【解析】 【详解】因为在整个过程中，质量保持不变，则：-10℃的冰到0℃的冰，吸收的热量可以表示为 0℃的冰变为10℃的水时，吸收的热量等于冰熔化时吸收的热量与熔化后升高到10℃时吸收的热量之和，即 10℃的水到20℃的水，吸收的热量可以表示为 因为c冰＜c水，所以，即 因为冰熔化时温度不变，但是需要吸收热量，所以，所以，即 综上所述，可以得出，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8. 图甲为某品牌家用空气炸锅，空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的，电动机上标有“220V，22W”字样。空气炸锅内部部分简化电路如图乙所示，其额定电压为220V。发热元件为R1和R2两个定值电阻，阻值分别为55Ω和110Ω。S为定时开关，通过调节开关S1和S2（S2是单刀双掷开关），可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换。下列说法正确的是（　　） A. 设定好时间，开关S1断开，S2接a端时为高温挡 B. 电动机的电阻是2200Ω C. 设定好时间，开关S1闭合，S2接a端时，电路1min内产生的热量为27720J D. 空气炸锅在高温挡正常工作时，电路的总电流是6.1A 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，开关S1断开，S2接a端时，R1与R2串联，电路的总电阻最大；开关S1闭合，S2接a端时，发热电路为R2的简单电路，电路的总电阻较大；开关S1闭合，S2接b端时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，根据可知，开关S1断开，S2接a端时，发热电路的总功率最小，空气炸锅处于低温挡；开关S1闭合，S2接a端时，发热电路的总功率较大，空气炸锅处于中温挡；开关S1闭合，S2接b端时，发热电路的总功率最大，空气炸锅处于高温挡，故A错误； B．由于电动机工作时，主要将电能转化为机械能，所以不能用电动机上标的“220V   22W”及 计算电动机的电阻，故B错误； C．开关S1闭合，S2接a端时，发热电路为R2的简单电路，空气炸锅处于中温挡，电路1min内产生的热量 故C错误； D．高温挡正常工作时，电动机和R1、R2并联，根据P＝UI和欧姆定律可得，通过M的电流 通过R1的电流 通过R2的电流 由并联电路的电流规律可得，电路中的总电流 故D正确。 故选D。 9. 如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图，电源电压为4V恒定不变，定值电阻有、、、、，通过实验绘制出了如图乙所示的图象，则下列说法中正确的是（ ） A. 该实验过程中，R两端电压不断减小 B. R从换成后，应将滑片P向右移 C. 本实验滑动变阻器的规格可以是“” D. 实验结论：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比 【答案】B 【解析】 【详解】A．探究电流与电阻关系时，要控制电阻两端电压不变。若电压变化，则无法得出电流与电阻的定量关系。因此R两端电压应保持恒定，故A错误； B．由图甲可知，定值电阻和滑动变阻器串联，R从5Ω换成10Ω后，电路总电阻增大，电流减小。若滑片位置不变，滑动变阻器分压减小，导致R两端电压变大。 为控制R两端电压不变，需增大滑动变阻器接入电阻，即滑片P向右移动。故B正确； C．由图乙可知，实验中控制R两端电压为UR=0.5A×5Ω=2.5V，则滑动变阻器分压U滑=4V−2.5V=1.5V。当R=25Ω时，电路电流 ， 滑动变阻器接入电阻。 规格“10Ω，1A”的滑动变阻器最大阻值仅为10Ω，无法满足R=25Ω时的分压需求。故C错误； D．实验探究的是电流与电阻的关系，实验结论应为“电压一定时，电流与电阻成反比”，而非“电阻与电流成反比”。 电流是因变量，电阻是自变量，表述需符合科学逻辑。 故D错误。 故选B。 10. 光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示，密闭气室中在光照下分解，使气室气压增大，推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A. 吸气冲程 B. 排气冲程 C. 压缩冲程 D. 做功冲程 【答案】D 【解析】 【详解】当活塞右移时，活塞对外做功，内能转化为机械能；汽油机的吸气和排气冲程中均无能量转化，压缩冲程中将机械能转化为内能，做功冲程中将内能转化为机械能；所以活塞右移过程相当于汽油机四个冲程中的做功冲程，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11. 小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好．物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离．开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A．由此可知 A. 电阻丝的总电阻为7.5Ω B. 当电压表示数为2V时，物体M向左移动了10cm C. 当电压表示数为1V时，物体M向左移动了5cm D. 若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm 【答案】D 【解析】 【详解】由题图，电路为滑动变阻器R最大阻值的简单电路，电压表测滑片P右侧电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器R连在电路中的阻值不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，即电流表示数不变． A．滑片在中点时，电压表测量的是一半电阻丝分得的电压，其阻值为R′＝＝＝7.5 Ω，则电阻丝的总电阻为15 Ω，A错误； B．当电压表示数为2 V时，比滑片在中点时增大了0.5 V，则与电压表并联的电阻增大了R1＝＝＝2.5 Ω，电阻丝的长度增加了＝5 cm，所以物体M向左移动了5 cm，B错误； C．当电压表示数为1 V时，比滑片在中点时减小了0.5 V，则与电压表并联的电阻减小了2.5 Ω，电阻丝的长度减小了5 cm，所以物体M向右移动了5 cm，C错误； D．开始测量前，如果将金属滑片P置于电阻丝的某端点，可测量的最大距离是＝30 cm，D正确． 【点睛】本题考查欧姆定律的应用，正确判断电路的连接方式和电表所测的电路元件是解答的关键． 12. 每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变， R0为定值电阻， R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω）， 浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值 R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 当水位升高时，电压表的示数减小 B. 该电路工作时总功率最小值为0.3W C. 水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm D. 当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由分压原理可知，滑动变阻器分得的电压变小，根据串联电路电压特点可得 Uv =U-U滑 因此电压表示数变大，故A错误； B．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，电压表示数为电源电压U=6V。根据欧姆定律可得，定值电阻的阻值为 由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，该电路工作时的最小总功率为 P=UI′=6V×0.1A=0.6W 故B错误； C．水位变化过程中，滑动变阻器的功率为 当 时，滑动变阻器的功率最大，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，由乙图可知 10cm×k+b=40Ω 30cm×k+b=0 两式联立可得：k=-2Ω/cm，b=60Ω，则 R滑=-2Ω/cm×h+60Ω 当R滑1= 20Ω，代入数据 20Ω=-2Ω/cm×h+60Ω 得h1=20cm，故C正确； D．当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为 R′=-2Ω/cm×25cm+60Ω=10Ω 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流为 串联电路的电流处处相等，根据欧姆定律可得，此时电压表示数为 U′=0.2A×20Ω=4V 故D错误。 故选C。 二、填空题（共4小题，满分10分） 13. 如图所示，“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，在这个过程中，酒的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），若酒盏里质量为，温度为的酒在漂流过程中，放出了的热量，酒的温度降低至______。 【答案】 ①. 减小 ②. 25 【解析】 【详解】[1]将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，则酒放热，水吸热，这是通过热传递的方式减小酒的内能。 [2]根据，得酒降低的温度为 酒的末温度为 14. 如图1所示是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会看到发动机的连杆带动飞轮转动起来。其工作原理是：酒精灯火焰通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式增加了气缸内空气的内能，高温的空气推动活塞做功。如图2所示是某单缸四冲程汽油机结构示意图，若该汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做功_______次。 【答案】 ①. 热传递 ②. 30 【解析】 【详解】气缸内的空气吸收火焰的热量，内能增大，温度升高，所以酒精灯火焰通过热传递的方式增加气缸内空气的内能； 汽油机飞轮转速为，由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功30次。 15. 如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等．小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上．这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶的实际功率为______kW，电水壶在烧水过程中的效率为______%；已知电能表常数为3200imp/kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁______次。[已知电费单价：0.5元/kW·h；c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 ①. 2 ②. 52.5 ③. 1280 【解析】 【详解】[1]水吸收的热量为 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2kg×(100℃-10℃)=7.56×105J 由图乙、丙结合题意可得，这段时间内消耗的电能为 电水壶的实际功率为 [2]电水壶在烧水过程中的效率 [3]耗电为0.4kW·h时，电能表指示灯闪烁的次数 16. 学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图a所示，接地导线应该与三孔插座的______（填“E”、“N”或“L”）孔相连接；如图b、c所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图______；如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图d所示情况的原因是______（填“用电器的总功率过大”或“短路”）。 【答案】 ①. E ②. b ③. 用电器的总功率过大 【解析】 【详解】[1]根据“左零右火、中间接地”的原则可知，插孔“E”是接地的。 [2]使用测电笔时，手使用测电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，才能辨别出火线或零线，故b图是正确的，a图是错误的。 [3]从图d中可以看出，用电器较多，并且还有大功率的电炉，因此是用电器的总功率过大而造成的；从图e中可以看出导线直接将火线和零线相连，因此是短路造成的。 三、作图题（共2小题，满分4分，每小题2分） 17. 如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上．要求：①灯L1和灯L2并联；②电流表只测量灯L1的电流． （ ） 【答案】 【解析】 【分析】两灯并联，电流表与待测电路串联．据此分析作图． 【详解】灯、并联；电流表只测量通过灯的电流，电流表与串联，如图所示： 18. 科研人员制成“光控开关”（能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开）和“声控开关”（能在有声音发出时自动闭合，无声时自动断开）．请将图中的光控开关、声控开关、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在天黑且有声音时灯才亮的自动控制安全电路，并同时安装一个不受开关控制的三孔插座． （ ） 【答案】 【解析】 【详解】只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、连接方式为串联，且要接在火线上，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地． 四、实验探究题（共3小题，满分15分，每小题5分） 19. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同物质的吸热能力，应选择________两图进行实验。 （2）为了比较液体a和液体b的吸热能力，在设计实验方案时，需要确定以下需要控制的变量，你认为其中多余的是　　。 A. 采用的加热方式 B. 燃料盒中燃料的质量 C. 液体a和液体b的质量 D. 盛放液体a和液体b的容器 （3）根据实验测得的数据，分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图戊所示，分析对比图像可知液体吸热能力的强弱。若加热过程中无热量损失，则a、b两种液体的比热容之比ca：cb＝________。 （4）某同学用图丁装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1、末温t2，水的比热容用c表示。用以上物理量代入公式，可以粗略算出酒精热值。但是，这种方法测出的热值偏_____。 【答案】（1）甲、丙 （2）B （3） （4）小 【解析】 【小问1详解】 比较不同物质的吸热能力，需要控制燃料相同（保证相同时间提供的热量相同），改变液体种类，因此选甲、丙两图。 【小问2详解】 比较不同液体的吸热能力，需要控制相同的加热方式（保证相同时间放热相同）、相同的容器（减少散热差异）、液体质量相同，实验只需要相同的热源即可，不需要控制初始燃料的总质量相等，故选B。 【小问3详解】 由图戊可知，加热相同时间5min，、吸收热量相同，液体质量相同，a的温度变化 b的温度变化 根据，可得a、b两种液体的比热容之比 【小问4详解】 酒精燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被装置吸收，不能全部被水吸收，因此计算时用“水吸收的热量”代替酒精实际放出的热量，计算得到的热值会比真实值偏小。 20. 光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）。实验测得光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如图1所示，根据图像解答下列问题： （1）在如图2电路所示电路中，电源电压为6V，当光照强度为3.0cd时，电流表的读数为0.5A。则光敏电阻R的阻值为_____Ω，定值电阻R0的阻值为_____Ω。 （2）小兰用该光敏电阻设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图3所示，电源电压保持不变。当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当烟雾遮挡射向R的激光时，电流表的示数_______（选填：增大、减小或不变）；电压表与电流表的示数之比_______；为使控制器在烟雾更淡时就触发报警，以下做法能实现的有__。 A．电压表改成大量程 B．增大激光强度 C．减小R0阻值 D．减小电源电压 【答案】（1） ①. 6 ②. 6 （2） ①. 减小 ②. 增大 ③. D 【解析】 【小问1详解】 根据图1可知，当光照强度时，可得光敏电阻阻值。 图2中与​串联，根据欧姆定律和串联电路电流的特点可知，总电阻 则定值电阻阻值 【小问2详解】 当烟雾遮挡激光时，光照强度E减小，从图1可知，光敏电阻R阻值变大，则串联电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流减小，因此电流表示数减小。 电压表测光敏电阻R两端的电压，电流表测电路电流，电压表与电流表示数之比为光敏电阻R阻值，光敏电阻R阻值变大，则比值增大。 由题意可知，电流减小到定值​时触发报警，烟雾更淡时，遮挡少，光照强，R比原报警临界阻值更小，需要在该状态下让电流下降至报警电流。 A．电压表改接大量程时，不能减小电路中的电流，故A不符合题意； B．增大激光强度，相同烟雾条件下光敏电阻阻值更小，电路电流更大，故B不符合题意； C．减少R0阻值时，烟雾浓度相同时，电路中的电流会更大，需要烟雾更浓才能使电流降到报警电流，故C不符合题意； D．减小电源电压时，烟雾更淡、R较小时，电流就可以降至报警电流，故D符合题意。 故选D。 21. 如图所示，这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度上升，实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下： 小配重重力G小＝100N，大配重重力G大＝520N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1m，热量计中水的质量m＝500g，升降次数与水温变化的关系： 升降次数 1 2 3 4 5 6 温度变化/℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18 （1）请计算配重升降一次对动叶轮做功是________J。 （2）水温度升高0.2℃相当于吸收了________J的热量。 （3）在该实验中________转化为_____能，根据第一组数据减小的机械能_______增加的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （4）本实验中的误差来源于______（写出一条即可）。 （5）焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了能量守恒定律。 【答案】 ①. 420 ②. 420 ③. 机械能 ④. 内 ⑤. 等于 ⑥. 克服摩擦做功 【解析】 【21题详解】 小配重重力，大配重重力，合力为，每升降一次配重各自移动的距离h=1m，即绳子一端移动的距离是1m，动叶轮对水做的功是 【22题详解】 水吸收的热量是 【23题详解】 [1]根据题意知道，动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度上升，即机械能转化为内能； [2]根据第一组数据知道，减小的机械能等于增加的内能。 【24题详解】 机械能转化为的内能，包括水的内能和摩擦生热产生的内能，所以，本实验中的误差来源于克服摩擦力做功。 五、计算题（共2小题，满分17分） 22. 图示是李华家新装的天然气热水器，其铭牌如表所示．国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率不低于88%．李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在（即水从热水器流出的温度），他家所用的花洒出水量为，洗澡用时，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和．已知进入热水器的冷水温度为[水的比热容，天然气的热值],求： 型号 气源 天然气 额定产热水能力 能效等级 2级 净重量 38千克 外形尺寸 容积 以下 （1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）通过计算判定该款热水器的能效等级是否达标； （3）该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让的水升高。当水的初温和出水量与李华测试时相同，求从热水器中流出的水能达到的最高温度。 【答案】（1）；（2）达标；（3）55℃ 【解析】 【详解】解：（1）由洗澡前后燃气表显示的余气量可得，消耗天然气的体积 所以消耗的天然气完全燃烧放出的热量 （2）由题知，洗澡时花洒出水量6kg/min，用时15min，所以洗澡用水的质量 ;洗澡时进入热水器的水吸收的热量 热水器的热效率 所以这款天然气热水器达到能效二级标准。 （3）热水器的额定产热水能力为12kg/min，即每分钟流出热水质量，当热水器在额定出水时，水吸收的热量 测试时，出水量为6kg/min，则每分钟流出热水质量，当热水器在额定出水情况下，水吸收的热量全部用来给测试时水吸收热量时，流出水温最高，由可得测试时，水从热水器中流出的最高温度 答：（1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为； （2）通过计算可知该款热水器的效率为94.5%，能效等级达标； （3）从热水器中流出的水能达到的最高温度为55℃。 23. 随着机器人技术渐趋成熟，扫地机器人进入普通家庭。如图所示是某款扫地机器人，铭牌上的部分参数如表所示。请回答下列问题： 项目 指标参数 工作电压 15V 功率 30W 电池容量 2000mAh （1）扫地机器人吸尘时的工作电流是多少？ （2）已知：电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mAh时，能持续供电1小时；当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电，返回充电过程中，机器人用剩余电池容量的40%来克服阻力做功。问： ①该机器人一次充满电最多持续正常工作多长时间？ ②若机器人沿直线匀速返回过程中受到的阻力恒为20N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座最远为多少米？ 【答案】（1）2A （2）①0.9h ②216m 【解析】 【小问1详解】 根据铭牌参数，扫地机器人的工作电压，额定功率为，由电功率公式变形可得工作电流为 【小问2详解】 ① 求解充满电最多持续正常工作时间： 电池总容量为2000mAh，因电池容量低至10%时返回充电，可用于正常工作的容量为 因工作电流为2A，即2000mA，因此最多持续正常工作时间为 ② 求解离充电座的最远距离： 首先进行单位换算，电池总容量2000mAh等于7200A·s，机器人用剩余的10%电池容量中的40%来克服阻力做功，该部分电能为 机器人在受到20N恒定阻力的情况下沿直线匀速返回，由功的计算公式变形可得最远距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $