2024-2025学年广东省惠州市惠城五中九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年广东省惠州市惠城五中九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共35页。试卷主要包含了磁性等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列说法中符合安全用电原则的是（ ）
A．安全用电的原则是：可以接触低压带电体，但不能靠近高压带电体
B．有人发生触电事故时，我们即时用手去把他拉开
C．控制电灯的开关接在火线或零线上都可以
D．使用金属外壳的用电器时，一定要接三孔插座
2．（3分）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲，活塞向下运动压缩管内的空气时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气内能增大
C．图丙，加热水的过程是通过做功的方式改变水的内能
D．图丁，从滑梯上滑下，臀部有炙热的感觉，是通过做功的方式改变物体内能
3．（3分）关于热和能的说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，则可能是外界对物体做了功
B．物体的温度越高，含有的热量越多
C．燃料燃烧放出的热量越多，它的热值越大
D．汽油机吸气冲程只吸进空气，在压缩冲程中，空气的温度升高，内能增大
4．（3分）为防止操作工手指损伤事故的发生，某厂家设计制造的切纸机，必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作。下列电路设计中符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
5．（3分）腕力球是一种人工动力装置，纯机械不用电池。手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光（如图）。装置工作时能使灯发光的原理与图中的实验原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（3分）如图所示，上端为S极的条形磁体悬挂在一轻弹簧上。闭合开关条形磁体处于静止状态后，下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是（ ）
A．滑片P向右缓慢移动
B．在螺线管中插入铁芯
C．增大电源电压
D．将a、b间电源的正负极对换位置
7．（3分）如图所示的电路，已知电阻R1＝4Ω，R2＝2Ω。当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1与R2的电流之比为2：1
B．R1与R2两端电压之比为1：2
C．R1与R2消耗的电功率之比为2：1
D．R1与R2相同时间内产生的电热之比为1：2
二.填空题（共7小题）
8．（3分）社会实践活动中，同学们制作美味的糖炒板栗。如图所示，在炒板栗时往锅中放入一些细小的砂石，这是因为砂石的 小，升温快；且细小的砂石与板栗充分接触，主要通过 的方式使板栗内能增大；炒好的板栗香气四溢，这是 现象。
9．（3分）惠州市为创建文明城市，采用车身离地35cm高的电动扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的杂物吸入车内。此过程中，扫地车整体的动能 ，重力势能 ，机械能 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
10．（3分）如图所示是直流电铃的原理图，当开关闭合时，电磁铁吸引衔铁，从而使锤敲击铃碗发声，这是利用电流的 效应原理工作的；当电流通过电磁铁时，电磁铁的A端为 （选填“N”或“S”）极。当小锤敲打铃碗时，电磁铁 （填“有”或“没有”）磁性。
11．（3分）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将 能转化为内能，完全燃烧0.5kg的汽油能够获得 J的能量（汽油的热值为4.6×107J/kg）；热机一个工作循环有四个冲程，图中表示的是 冲程。
12．（3分）如图甲所示，验电器A带负电，B不带电，图乙中用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间，金属棒中的电流方向是由 （选填“A到B”或“B到A”），验电器的金属箔张开是由于 （选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥。丙图中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，则丙产生电流过大的原因是 。
13．（3分）工人利用如图所示的滑轮组将重300N的物体在5s内匀速提升0.5m，工人对绳的拉力为200N，则工人做功的功率为 W，该滑轮组此时的机械效率为 %。已知该工人重力为600N，每只脚与地面接触面积约为200cm2，工人对地面的压强为 Pa。
14．（3分）如图甲所示是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；则此时小灯泡的电阻为 Ω；再闭合开关S1，电流表示数为 A，此时电路消耗的总功率为 W。
三.作图题（2分+2分+3分）
15．（2分）请根据如图的实物图，在框内画出对应的电路图。
16．（2分）如图所示，闭合开关，在图中标出A点磁感线的方向和在括号内标出小磁针静止时的磁极。
17．（3分）将图中的三孔插座，开关和电灯正确连接到电路中
四.实验探究题（6分+7分+7分）
18．（6分）物理学科是一门以实验为基础的学科，实验中仪器的读数是必不可少的。
（1）如图甲所示，电流表的示数为 A；
（2）如图乙所示，电能表的示数为 kW•h；用2度电，它的转盘转过 转；
（3）图丙和丁是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。如图丁闭合开关后，电阻丝发热，内能增加，这是通过 （选填“热传递”或“做功”）改变了电阻丝的内能；
（4）利用图丁装置可探究电流产生的热量与 的关系，图丁所示的装置 （选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
19．（7分）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择 两个装置，为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的初温、水的 。
（2）在“比较不同物质的比热容”的实验中，选择甲和乙两个装置进行实验，不同物质吸热的多少是通过 来反映的。
（3）若甲图烧杯中水的质量为500g，10g酒精完全燃烧使温度计示数升高了20℃，则水吸收的热量是 J，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 J/kg，用这种方法算出的热值比标准值 （选填“偏大”、“偏小”或“一样”）。理由是 。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]
20．（7分）在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小）。
（2）连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。
（4）移动滑片P，记下多组数据，并绘制图丙所示的U﹣I图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）小明还发现图线在电流较小时是直线，随着电流增大，图线变成了一条曲线，如图丙所示。造成这种变化的原因是 。
（6）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下：
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；
③计算得出小灯泡的额定功率P额＝ （用R0、I额、I表示）。
五.计算题（6分+7分）
21．（6分）如图甲所示是红花湖正门的图片，这是一个大斜坡，图乙是其简图。一辆重为6×104N的小型货车从山底开上山顶牵引力保持2×103N不变，匀速爬上高400m、长30km的斜坡，求；
（1）汽车爬坡时有用功；
（2）汽车上坡时的机械效率。
22．（7分）如图甲所示的打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是用于发热的定值电阻。工作时，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。某次使用慢挡打印10min，刚好将30g的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢挡打印功率为22W，塑胶的比热容为2.2×103J/（kg•℃）。求此过程中：
（1）通过R1的电流是多少安？
（2）塑胶所吸收的热量为多少焦？
（3）已知该打印笔快挡打印功率为422W，则R2的阻值为多少欧？
六.综合能力题（6分+6分+6分）
23．（6分）实验小组的同学进行电磁学实验。
（1）在如图甲所示的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒ab在导轨上运动，这说明磁场对通电导体 ， 是利用这一原理工作的；（选填“发电机”或“电动机”）
（2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到金属棒ab向相反的方向运动，说明力的方向与 方向有关；
（3）在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体AB沿水平方向运动，则电流表指针将发生偏转。与此现象原理相同的是 （选填“话筒”或“扬声器”）；
（4）根据图丙所示的情境，可得出结论： 。如图电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是： 。
24．（6分）为了“探究由光敏电阻的阻值特性与照射的光线种类的关系”，某小组同学利用由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻、电压恒定的电源、电流表、电键和导线组成电路，并用强度相同的不同光波，做了如图（a）、（b）、（c）所示的三次实验。请仔细观察比较图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。
（1）我们通过观察 来反映光敏电阻阻值的大小
（2）比较（a）和（b）两图可以发现：在电压一定时，用强度相同的可见光线或红外光线照射到由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻上，通过光敏电阻的电流强度是 的，因此该光敏电阻的电阻值与是否照射红外光线 （选填“有关”或“无关”）。
（3）比较（a）和（c）两图可以发现：在电压一定时，用强度相同的可见光线或红外光线照射到由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻上， （选填“a”或“c”）中的光敏电阻阻值较小。
（4）根据上述研究过程，此实验采取的两种实验方法是 、 。
25．（6分）阅读短文，回答问题。
如图是风光互补路灯系统，同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中。为了节能，该路灯采用LED灯照明。如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将能量转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
（1）风光互补路灯系统，同时安装了风力发电机和太阳能电池板，其中太阳能电池将 能转化为电能。风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用 原理，实现机械能转化为电能。
（2）该型号LED灯正常工作时的电流为 A。
（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为6.25W，此时风速为 m/s。
（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为800W时，照射一个小时，太阳能电池板的输出的电能为 J。
（5）蓄电池充满电时，能供一盏该型号LED灯工作 h（设蓄电池供电时能量不损失）。
2024-2025学年广东省惠州市惠城五中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
一.单项选择题（每小题3分，共21分）
1．（3分）下列说法中符合安全用电原则的是（ ）
A．安全用电的原则是：可以接触低压带电体，但不能靠近高压带电体
B．有人发生触电事故时，我们即时用手去把他拉开
C．控制电灯的开关接在火线或零线上都可以
D．使用金属外壳的用电器时，一定要接三孔插座
【分析】要解答本题需掌握：
（1）安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
（2）触电原因是直接或间接接触火线。
（3）安装电器的开关，要考虑当开关断开时，人触摸灯泡是安全的；
（4）有金属外壳的用电器使用三孔插座。
【解答】解：A、安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故A不符合安全用电要求；
B、发现有人触电应先断开电源在救人，故B不符合安全用电要求；
C、电器开关安装在火线上，当开关断开时，电器与火线是断开的，人接触电器是安全的，故C不符合安全用电要求。
D、使用金属外壳的用电器时，一定要接三孔插座，属于安全用电原则，故D符合安全用电要求。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。
2．（3分）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲，活塞向下运动压缩管内的空气时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气内能增大
C．图丙，加热水的过程是通过做功的方式改变水的内能
D．图丁，从滑梯上滑下，臀部有炙热的感觉，是通过做功的方式改变物体内能
【分析】（1）改变物体内能有两种方式，做功和热传递；
（2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
【解答】解：A、图甲中，活塞向下运动压缩管内的空气时，活塞对空气做功，空气的内能增加，故A错误；
B、图乙中，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气对塞子做功，空气的内能减少，故B错误；
C、图丙中，水从酒精灯火焰吸收热量，水的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式使水的内能增加，故C错误；
D、图丁中，从滑梯上滑下，臀部有炙热的感觉，是通过摩擦做功改变内能，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
3．（3分）关于热和能的说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，则可能是外界对物体做了功
B．物体的温度越高，含有的热量越多
C．燃料燃烧放出的热量越多，它的热值越大
D．汽油机吸气冲程只吸进空气，在压缩冲程中，空气的温度升高，内能增大
【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，且对于改变内能来说是等效的；
（2）在热传递过程中，传递内能的多少叫热量。
（3）燃料的热值是指1kg某种燃料完全燃烧时放出热量的多少。
（4）汽油机吸入空气和汽油的混合物，柴油机吸入的只有空气。
【解答】解：
A、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故A正确；
B、热量只能说吸收或放出，不能说含有，因为热量是一个过程量。故B错误；
C、热值就是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值是物质本身的一种性质，与热量多少无关，故C错误；
D、汽油机吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查温度、热量和内能的关系，知道并理解改变内能的两种方式是解决该题的关键。
4．（3分）为防止操作工手指损伤事故的发生，某厂家设计制造的切纸机，必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作。下列电路设计中符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】串联的各电路元件相互影响，不能独立工作；并联的各电路元件互不影响，能独立工作；根据题意判断两开关的连接方式，然后选择实验电路。
【解答】解：
必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作，说明两开关相互影响，不能独立控制切纸机工作，由此可知，左、右开关和电动机是串联的，由图示电路图可知，只有A正确；
故选：A。
【点评】本题要牢牢把握住关键字词“必需、同时、才能”，从而判断出两个开关的连接方式是串联。
5．（3分）腕力球是一种人工动力装置，纯机械不用电池。手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光（如图）。装置工作时能使灯发光的原理与图中的实验原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解：
手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光，这说明电路中产生了电流，则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A、图中实验装置是探究通电螺线管磁性强弱的影响因素实验，故A不符合题意；
B、图中实验装置说明通电导线在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C、图中实验装置无电源，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D、图中的实验为奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了对电磁感应现象的认识，属于基础知识，难度不大。
6．（3分）如图所示，上端为S极的条形磁体悬挂在一轻弹簧上。闭合开关条形磁体处于静止状态后，下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是（ ）
A．滑片P向右缓慢移动
B．在螺线管中插入铁芯
C．增大电源电压
D．将a、b间电源的正负极对换位置
【分析】本题抓住影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数，滑动变阻器滑片移动，如何引起电流的变化，如何影响电磁铁的磁性强弱，根据右手定则判断通电螺线管的极性。
【解答】解：A、开关闭合，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为S极，异名磁极相互吸引，条形磁体向下运动；
滑片P向右缓慢移动时，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以条形磁体继续向下运动，故A不符合题意。
B、在螺线管中插入铁芯，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以条形磁体继续向下运动，故B不符合题意。
C、增大电源电压，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以条形磁体继续向下运动，故C不符合题意。
D、将a、b间电源的正负极对换位置，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为N极，同名磁极相互排斥，条形磁体向上运动，故D符合题意。
故选：D。
【点评】解本题的关键：抓住影响电磁铁磁性强弱的因素及根据运用安培定则判断通电螺线管的极性的方法。
7．（3分）如图所示的电路，已知电阻R1＝4Ω，R2＝2Ω。当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1与R2的电流之比为2：1
B．R1与R2两端电压之比为1：2
C．R1与R2消耗的电功率之比为2：1
D．R1与R2相同时间内产生的电热之比为1：2
【分析】由图可知，R1、R2串联；
（1）根据串联电路的特点可知通过R1与R2的电流之比；
（2）根据欧姆定律可知R1与R2两端电压之比；
（3）根据P＝I2R可知R1与R2消耗的电功率之比；
（4）根据焦耳定律Q＝I2Rt可知R1与R2相同时间内产生的电热之比。
【解答】解：由图可知，R1、R2串联；
A、根据串联电路的特点可知，通过R1、R2的电流相等，即通过R1与R2的电流之比为1：1，故A错误；
B、由I可知，R1与R2两端电压之比U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝4Ω：2Ω＝2：1，故B错误；
C、R1与R2消耗的电功率之比P1：P2＝I2R1：I2R2＝R1：R2＝4Ω：2Ω＝2：1，故C正确；
D、R1与R2相同时间内产生的电热之比Q1：Q2＝I2R1t：＝I2R2t＝R1：R2＝4Ω：2Ω＝2：1，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道综合题，难度不大。
二.填空题（共7小题）
8．（3分）社会实践活动中，同学们制作美味的糖炒板栗。如图所示，在炒板栗时往锅中放入一些细小的砂石，这是因为砂石的 比热容 小，升温快；且细小的砂石与板栗充分接触，主要通过 热传递 的方式使板栗内能增大；炒好的板栗香气四溢，这是 扩散 现象。
【分析】（1）对于比热容小的物质来讲，同样吸收热量，其温度升高很快，这也是我们利用的主要特点之一；
（2）热传递发生的条件是存在温度差异，热量由高温物体传递给低温物体，或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分；
（3）物质是由分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则的运动。
【解答】解：用小石头和板栗同炒能提高效率是因为石头比热容小，升温快，热量损失较少；
糖炒板栗，热量总是从高温的铁锅向低温的板栗转移，板栗吸收热量，是通过热传递的方式增大板栗的内能；
板栗的清香弥漫在空中，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为：比热容；热传递；扩散。
【点评】这是一个有趣的例子，源于生活，体现了简单的物理原理，值得我们关注。
9．（3分）惠州市为创建文明城市，采用车身离地35cm高的电动扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的杂物吸入车内。此过程中，扫地车整体的动能 变大 ，重力势能 变大 ，机械能 变大 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能＝动能+势能。
【解答】解：电动扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的杂物吸入车内的过程中，其质量变大，速度不变，动能变大，高度不变，重力势能变大，故机械能变大。
故答案为：变大；变大；变大。
【点评】本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素，属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
10．（3分）如图所示是直流电铃的原理图，当开关闭合时，电磁铁吸引衔铁，从而使锤敲击铃碗发声，这是利用电流的 磁 效应原理工作的；当电流通过电磁铁时，电磁铁的A端为 N （选填“N”或“S”）极。当小锤敲打铃碗时，电磁铁 没有 （填“有”或“没有”）磁性。
【分析】通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的衔铁吸过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹性片弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。
根据安培定则判断电磁铁的A端的磁性。
【解答】解：直流电铃的主要部件之一是电磁铁，是利用电流的磁效应原理工作的；
由图可知，电流从蹄形电磁铁的右上端流入、左上端流出，根据安培定则，电磁铁的A端为N极。
由电铃的工作过程可知，当开关闭合时，电磁铁吸引衔铁，从而使锤敲击铃碗发声。当小锤敲打铃碗时，衔铁被吸下，整个电路断路，电磁铁没有磁性。
故答案为：磁；N；没有。
【点评】本题考查了电磁铁在电铃中的应用，要注意电铃是利用电流的磁效应制成的，电磁铁对衔铁的吸引力是钉锤敲击铃碗的动力。同时还要学会运用安培定则判断电流方向与电磁铁磁极的关系。
11．（3分）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将 化学 能转化为内能，完全燃烧0.5kg的汽油能够获得 2.3×107 J的能量（汽油的热值为4.6×107J/kg）；热机一个工作循环有四个冲程，图中表示的是 压缩 冲程。
【分析】燃料燃烧，将燃料的化学能转化为内能；
燃料完全燃烧放出的热量用公式Q＝qm计算；
根据气门的状态、活塞运行的情况判断是什么冲程。
【解答】解：
汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将化学能转化为内能；
0.5kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q＝qm＝4.6×107J/kg×0.5kg＝2.3×107J；
根据图可知，进气门和排气门关闭，活塞上行，因此该冲程为压缩冲程。
故答案为：化学；2.3×107；压缩。
【点评】本题考查了学生对燃料的热值、汽油机的冲程及做功情况，是一道综合性题目。
12．（3分）如图甲所示，验电器A带负电，B不带电，图乙中用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间，金属棒中的电流方向是由 B到A （选填“A到B”或“B到A”），验电器的金属箔张开是由于 同种 （选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥。丙图中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，则丙产生电流过大的原因是 电路短路 。
【分析】（1）物理学中规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。
（2）验电器是利用同种电荷相互排斥的原理来工作的。
（3）家庭电路中电流过大的原因有两个：一是发生了短路，二是用电器的总功率过大。
【解答】解：A带负电，B不带电，用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，自由电子由A到B，自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故电流方向由B到A。
验电器的金属箔带有同种电荷，同种电荷相互排斥，验电器的金属箔张开。
丙图中，开关闭合后，金属线将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。
故答案为：B到A；同种；电路短路。
【点评】本题考查的是验电器的原理和电流方向的规定；知道短路的危害。
13．（3分）工人利用如图所示的滑轮组将重300N的物体在5s内匀速提升0.5m，工人对绳的拉力为200N，则工人做功的功率为 40 W，该滑轮组此时的机械效率为 75 %。已知该工人重力为600N，每只脚与地面接触面积约为200cm2，工人对地面的压强为 1×104 Pa。
【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出工人做的总功，根据P求出工人做功的功率；
（2）根据W有＝Gh求出拉力做的有用功，利用η求出该滑轮组此时的机械效率；
（3）工人对地面的压力等于人的重力与绳对人的拉力之差，根据p求出工人对地面的压强。
【解答】解：由图可知，n＝2，工人做功为W总＝Fs＝Fnh＝200N×2×0.5m＝200J，
则工人做功的功率为：
；
拉力做的有用功为：
W有＝Gh＝300N×0.5m＝150J，
则该滑轮组此时的机械效率为：
；
工人对地面的压力为F压＝G﹣F＝600N﹣200N＝400N，
工人对地面的压强为：
。
故答案为：40；75；1×104。
【点评】本题考查了做功公式、压强公式、功率公式和机械效率公式的综合应用。
14．（3分）如图甲所示是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；则此时小灯泡的电阻为 4 Ω；再闭合开关S1，电流表示数为 0.7 A，此时电路消耗的总功率为 1.4 W。
【分析】（1）当闭合开关S、断开开关S1时，电路为L的简单电路，由甲图象读出当小灯泡的实际功率为1W时两端的电压（即为电源的电压）和通过的电流，利用欧姆定律求得灯泡的电阻；
（2）当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点可知R两端的电压，由甲图象可知此时通过R的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P＝UI求出此时电路消耗的总功率
【解答】解：（1）当闭合开关S、断开开关S1时，电路为L的简单电路，
由甲图象可知，当小灯泡的实际功率为1W时，灯泡两端的电压为2V即电源的电压U＝2V，通过灯泡的电流IL＝0.5A，
灯泡的电阻为4Ω；
（2）当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时R两端的电压为2V，由图象可知IR＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表的示数：I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A，
电路消耗的总功率：
P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W。
故答案为：4；0.7；1.4。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，关键是能从图象中得出小灯泡的实际功率为1W的电压和通过的电流。
三.作图题（2分+2分+3分）
15．（2分）请根据如图的实物图，在框内画出对应的电路图。
【分析】分析实物图，得出两灯的连接方式、开关的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联，开关S在干路上，且开关S接在电源正极与灯之间，电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。
16．（2分）如图所示，闭合开关，在图中标出A点磁感线的方向和在括号内标出小磁针静止时的磁极。
【分析】根据安培定则判断螺线管的极性；根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的磁极；在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极。
【解答】解：闭合开关，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为S极，右端为N极；
在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以A点磁感线的方向是向左的；如图：
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律，磁感线的特点以及利用安培定则判断螺线管极性的重要方法，应能做到灵活应用。
17．（3分）将图中的三孔插座，开关和电灯正确连接到电路中
【分析】（1）灯泡的接法：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。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：（1）灯泡接法：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。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
如下图所示：
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性
四.实验探究题（6分+7分+7分）
18．（6分）物理学科是一门以实验为基础的学科，实验中仪器的读数是必不可少的。
（1）如图甲所示，电流表的示数为 0.46 A；
（2）如图乙所示，电能表的示数为 931.6 kW•h；用2度电，它的转盘转过 5000 转；
（3）图丙和丁是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。如图丁闭合开关后，电阻丝发热，内能增加，这是通过 做功 （选填“热传递”或“做功”）改变了电阻丝的内能；
（4）利用图丁装置可探究电流产生的热量与 电流大小 的关系，图丁所示的装置 不能 （选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
【分析】（1）根据电流表的量程和分度值读数；
（2）电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h；
（3）做功和热传递可以改变物体的内能；
（4）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联、并联电路电流的规律分析；
导线和电炉丝的电流和通电时间相同，而电炉丝电阻比导线电阻大得多，据此分析。
【解答】解：（1）如图甲所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.46A。
（2）如图乙所示，电能表的单位是kW•h，最后一位是小数位，则电能表的示数为931.6kW•h。
用2度电，它的转盘转数为n＝2500r/（kW•h）×2kW•h＝5000r
（3）闭合开关后，电流对电阻丝做功，使得电阻丝发热，内能增加，这是通过做功改变了电阻丝的内能。
（4）通过观察丁装置，两边容器内电阻大小和通电时间相同，左边容器内电阻处于干路上，右边容器内电阻在支路上，根据并联电路电流的特点，通过左边容器内电阻的电流大于右边容器内电阻的电流，根据控制变量法，利用丁装置探究的是电流产生的热量与电流大小的关系；
而电炉丝与导线串联，电流与通电时间相同，电阻不同，所以该装置不能解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
故答案为：（1）0.46；（2）931.6；5000；（3）做功；（4）电流大小；不能。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律的运用，同时考查电流表的读数、电能表的认识和改变物体内能的方式等。
19．（7分）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择 乙、丙 两个装置，为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的初温、水的 质量 。
（2）在“比较不同物质的比热容”的实验中，选择甲和乙两个装置进行实验，不同物质吸热的多少是通过 加热时间 来反映的。
（3）若甲图烧杯中水的质量为500g，10g酒精完全燃烧使温度计示数升高了20℃，则水吸收的热量是 4.2×104 J，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 4.2×106 J/kg，用这种方法算出的热值比标准值 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“一样”）。理由是 有能量损失，酒精放出的热量不会全部被水吸收 。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）探究两种燃料的热值时，需要用相同质量的不同的燃料，控制酒精灯的加热时间、水的质量和水的初温相同；
（2）实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的；
（3）由Q＝cmΔt可得水吸收的热量；由Q放＝mq可得酒精的热值；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小；
【解答】解：（1）比较不同燃料的热值，需要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体且液体质量相同，通过温度变化来比较放热多少，故选择乙、丙两个装置做实验。
（2）甲、乙两个装置加热方式相同，则相等的时间内液体吸收的热量相同，所以不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（3）由题可知m水＝500g＝0.5kg，Δt＝20℃，，m酒精＝10g＝0.01kg
由Q＝cmΔt可得，水吸收的热量
若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则水吸收的热量为
由Q放＝mq可得，酒精的热值
但实际情况下，实验中有热量损失，水吸收的热量只是燃烧放出热量的一部分，还有容器吸热、空气散热等，所以计算时Q吸＜Q放，导致算出的q 偏小。
故答案为：（1）乙、丙；质量；（2）加热时间；（3）4.2×104；4.2×106；偏小；有能量损失，酒精放出的热量不会全部被水吸收。
【点评】此题考查了学生对吸热公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。
20．（7分）在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小）。
（2）连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 短路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 1.8 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 左 （选填“左”或“右”）端移动。
（4）移动滑片P，记下多组数据，并绘制图丙所示的U﹣I图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是 1 W。
（5）小明还发现图线在电流较小时是直线，随着电流增大，图线变成了一条曲线，如图丙所示。造成这种变化的原因是 小灯泡的灯丝随温度的升高而增大 。
（6）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下：
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；
③计算得出小灯泡的额定功率P额＝ I额（I﹣I额）R0 （用R0、I额、I表示）。
【分析】（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）电路故障问题：首先通过电流表是否有示数判断电路是通路还是断路，然后通过电压表是否有示数判断电路的具体故障；
（3）根据图乙中电压表量程的选择确定电压表的读数，和小灯泡的额定电压进行比较，再根据串联电路分压特点确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（4）从图像上读出小灯泡正常工作时的电流，根据P＝UI计算小灯泡的额定功率；
（5）灯丝电阻随温度的升高而增大；
（6）根据并联电路的电流规律求出通过定值电阻的电流，根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压，根据并联电路的电压特点求出灯泡的额定电压，然后根据P＝UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路的通路，电压表无示数，说明电压表测量导线两端的电压，所以可能是小灯泡短路；
（3））由题干可知，电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，根据图乙可知，此时电压表的示数为1.8V；
此时小灯泡两端的电压是1.8V，要使小灯泡两端的电压是2.5V，根据串联电路分压特点，要增大小灯泡两端电压，滑动变阻器两端的电压要减小，减小滑动变阻器连入电路的电阻，所以滑动变阻器向左移动；
（4）由图像知，小灯泡在2.5V下的额定电流是0.4A，
则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W；
（5）灯丝的电阻随温度影响较大，电流越大，电流产生的热量越多，灯丝温度越高，灯丝的电阻越大，所以出现一条曲线；
（6）据题意可知，干路中的的电流为I，通过灯泡的电流即灯泡的额定电流为I额；根据并联电路的电流规律可知，通过定值电阻的电流为：I'＝I﹣I额；
定值电阻两端的电压为：U0＝I'R0＝（I﹣I额）R0；根据并联电路的电压规律可知，灯泡的额定电压为：U额＝U0＝（I﹣I额）R0；
灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝I额（I﹣I额）R0。
故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）1.8；左；（4）1；（5）小灯泡的灯丝随温度的升高而增大；（6）I额（I﹣I额）R0。
【点评】本题通过“测量小灯泡额定功率”实验，考查了电路连接、故障分析、操作过程、电压表读数、电功率计算、影响电阻大小因素、特殊方法侧功率等知识，要求理解和掌握。
五.计算题（6分+7分）
21．（6分）如图甲所示是红花湖正门的图片，这是一个大斜坡，图乙是其简图。一辆重为6×104N的小型货车从山底开上山顶牵引力保持2×103N不变，匀速爬上高400m、长30km的斜坡，求；
（1）汽车爬坡时有用功；
（2）汽车上坡时的机械效率。
【分析】（1）根据W有＝Gh求出汽车爬坡时有用功；
（2）根据W总＝Fs求出牵引力做的总功，利用η求出汽车上坡时的机械效率。
【解答】解：（1）汽车爬坡时有用功；
（2）牵引力做的总功为，
则汽车上坡时的机械效率为：
。
答：（1）汽车爬坡时有用功为2.4×107J；
（2）汽车上坡时的机械效率为40%。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算，明确有用功、总功的含义是关键。
22．（7分）如图甲所示的打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是用于发热的定值电阻。工作时，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。某次使用慢挡打印10min，刚好将30g的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢挡打印功率为22W，塑胶的比热容为2.2×103J/（kg•℃）。求此过程中：
（1）通过R1的电流是多少安？
（2）塑胶所吸收的热量为多少焦？
（3）已知该打印笔快挡打印功率为422W，则R2的阻值为多少欧？
【分析】（1）只闭合开关S时，只有R1工作，开关都闭合时，两电阻并联，利用P分析对应的状态，根据P＝UI求出通过R1的电流；
（2）知道塑胶的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出塑胶吸收的热量；
（3）据此求得R2的电功率，利用P可求得R2的阻值。
【解答】解：（1）只闭合开关S时，只有R1工作，电路中的电阻较大，由P可知，电路消耗的电功率较小，为慢挡，
开关都闭合时，两电阻并联，电路的电阻较小，由P可知，电路消耗的电功率较大，为快挡。
所以通过R1的电流：I10.1A；
（2）塑胶的质量：m＝30g＝0.03kg，
此过程中塑胶材料吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.2×103J/（kg•℃）×0.03kg×（120℃﹣20℃）＝6.6×103J；
（3）R2的电功率P2＝P快﹣P慢＝422W﹣22W＝400W，
则R2的阻值为R2121Ω。
答：（1）通过R1的电流是0.1A；
（2）塑胶吸收的热量是6.6×103J；
（3）R2的阻值为121Ω。
【点评】本题是一道电热综合题，主要考查电功和电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用，难度不大。
六.综合能力题（6分+6分+6分）
23．（6分）实验小组的同学进行电磁学实验。
（1）在如图甲所示的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒ab在导轨上运动，这说明磁场对通电导体 有力的作用 ， 电动机 是利用这一原理工作的；（选填“发电机”或“电动机”）
（2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到金属棒ab向相反的方向运动，说明力的方向与 磁场 方向有关；
（3）在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体AB沿水平方向运动，则电流表指针将发生偏转。与此现象原理相同的是 话筒 （选填“话筒”或“扬声器”）；
（4）根据图丙所示的情境，可得出结论： 电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强 。如图电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是： 大头针被磁化，下端的极性相同，而同名磁极相互排斥，所以大头针下端分散 。
【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用，据此制成了电动机；
（2）通电导体的运动方向跟电流方向、磁感线方向有关，二者只能改变其一，如果两者都改变，导体运动方向不变；
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应运动时，电路中就会产生感应电流；
（4）电磁铁磁性的大小与电流大小和线圈的匝数有关；
磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：（1）甲图中，当闭合开关后，磁场中的金属棒ab在导轨上运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用；电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
（2）只将磁体的两极对调，磁场的方向发生变化，接通电源，金属棒ab的运动方向会改变，说明力的方向与磁场的方向有关。
（3）乙装置中，闭合开关后，如果让导体AB沿水平方向运动，做切割磁感线运动，电流表的指针就会发生偏转，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，此实验是将机械能转化成电能的过程，话筒利用了该原理，扬声器利用的是通电导线在磁场中受力的作用的原理。
（4）图丙中，甲乙两个电磁铁串联，电流相等，甲线圈匝数较多，吸引的大头针数目多，说明甲的磁性强。可得结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是大头针被磁化，下端的极性相同，而同名磁极相互排斥，所以大头针下端分散。
故答案为：（1）有力的作用；电动机；
（2）磁场；
（3）话筒；
（4）电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；大头针被磁化，下端的极性相同，而同名磁极相互排斥，所以大头针下端分散。
【点评】本题考查了电动机的制作原理、电磁感应现象、影响电磁铁磁性大小的因素，属于基础知识。
24．（6分）为了“探究由光敏电阻的阻值特性与照射的光线种类的关系”，某小组同学利用由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻、电压恒定的电源、电流表、电键和导线组成电路，并用强度相同的不同光波，做了如图（a）、（b）、（c）所示的三次实验。请仔细观察比较图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。
（1）我们通过观察 电流表指针偏转程度 来反映光敏电阻阻值的大小
（2）比较（a）和（b）两图可以发现：在电压一定时，用强度相同的可见光线或红外光线照射到由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻上，通过光敏电阻的电流强度是 相等 的，因此该光敏电阻的电阻值与是否照射红外光线 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（3）比较（a）和（c）两图可以发现：在电压一定时，用强度相同的可见光线或红外光线照射到由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻上， c （选填“a”或“c”）中的光敏电阻阻值较小。
（4）根据上述研究过程，此实验采取的两种实验方法是 控制变量法 、 转换法 。
【分析】（1）根据转换法分析解答；
（2）根据转换法和实验现象进行分析得出结论；
（3）分析光照强度变化及电流大小的变化，得出结论；
（4）实验中用到了转换法和控制变量法。
【解答】解：（1）在电压一定时，电阻越大，电路中的电流越小，电流表偏转越小，用电流表指针的偏转程度反映光敏电阻阻值的大小，用到了转换法；
（2）根据控制变量法，由（a）和（b）两图可以发现：在电压一定时，用强度相同的可见光线或红外光线照射到由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻上，电流表偏转角度相同，说明通过光敏电阻的电流强度是相等的，因此得出该光敏电阻的电阻值与是否照射红外光线无关；
（3）由（a）和（c）两图可以发现：在电压一定时，用强度相同的可见光线或紫外光线照射到由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻上，通过光敏电阻的电流是不相等的，用紫外光线照射时通过的电流较大，因此该光敏电阻的电阻特性与紫外光线有关，用紫外光线照射时其电阻值较小。
（4）由（1）（2）（3）知，实验中用到了转换法和控制变量法。
故答案为：（1）电流表指针偏转程度；（2）相等；无关；（3）c；（4）控制变量法；转换法。
【点评】本题是探究光敏电阻与光照强度之间的关系实验，考查了对实验现象的分析及结论的得出。
25．（6分）阅读短文，回答问题。
如图是风光互补路灯系统，同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中。为了节能，该路灯采用LED灯照明。如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将能量转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
（1）风光互补路灯系统，同时安装了风力发电机和太阳能电池板，其中太阳能电池将 太阳 能转化为电能。风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用 电磁感应 原理，实现机械能转化为电能。
（2）该型号LED灯正常工作时的电流为 5 A。
（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为6.25W，此时风速为 3 m/s。
（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为800W时，照射一个小时，太阳能电池板的输出的电能为 2.88×105 J。
（5）蓄电池充满电时，能供一盏该型号LED灯工作 30 h（设蓄电池供电时能量不损失）。
【分析】（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能；
风力发电是把机械能转化为电能，应用电磁感应原理；
（2）根据P＝UI计算LED灯正常工作时的电流；
（3）风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，根据最大限制风速、最大输出功率求出风力发电机的输出功率为6.25W时的风速；
（4）当太阳光照射到电池板表面处的功率为800W/m2，光电转化效率为20%，知道该太阳能电池板的面积，即可计算出太阳能电池板输出的电功率；
（5）根据W＝UIt可求出充满电的蓄电池存储的电能；
再根据P计算出LED灯的工作时间。
【解答】解：（1）太阳能电池工作时，通过光电效应将太阳能转化为电能。
风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用电磁感应原理，将机械能转化为电能。
（2）该型号LED灯正常工作时的电流为：。
（3）风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，则有，解得此时风速v＝3m/s。
（4）太阳能电池板的输出功率为，
则照射一个小时，太阳能电池板的输出的电能为：。
（5）蓄电池充满电时，储存的电能为：W＝UIt＝12V×150A×3600s＝6.48×106J＝1.8kW•h，
则能供一盏该型号LED灯工作时间为。
故答案为：（1）太阳；电磁感应；
（2）5；
（3）3；
（4）2.88×105；
（5）30。
【点评】此题考查能量的转化、电磁感应及电能、电功率的计算，综合考查了学生对所学知识的应用能力，要求灵活运用所学知识，有一定难度。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/1/20 20:25:44；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197太阳能电池板
风力发电机
蓄电池
LED灯
电池板的总面积
0.5m2
最大限制风速
12.0m/s
电池容量
150Ah
额定电压
12V
光电转化效率
20%
最大输出功率
400W
额定电压
12V
额定功率
60W
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
D
A
A
C
D
C
太阳能电池板
风力发电机
蓄电池
LED灯
电池板的总面积
0.5m2
最大限制风速
12.0m/s
电池容量
150Ah
额定电压
12V
光电转化效率
20%
最大输出功率
400W
额定电压
12V
额定功率
60W