2024-2025学年湖南省岳阳市岳阳县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年湖南省岳阳市岳阳县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)试卷主要包含了选择题，填空题，作图题与实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）建立宏观与微观的联系是科学的思维方法。对下列事实的微观解释正确的是（ ）
A．端午时节粽飘香——分子之间有间隔
B．蔗糖放入水中溶解——蔗糖分子分解
C．敞口容器中的酒精逐渐减少——分子不断运动
D．冬天汽车轮胎压强变小——轮胎内气体分子变小
2．（3分）2024年4月30日，“神舟17号”载人飞船返回舱进入大气层的一段时间内，被“烧成”一个火球（如图所示），而舱内的宇航员和设备却安然无恙。下列改变内能的方式，与“火球”的形成相同的是（ ）
A．钻木取火B．扬汤止沸C．滴水成冰D．炙手可热
3．（3分）糖炒栗子始于北宋时期，是人们钟爱的一道传统美食，在秋冬季节街头巷尾常能看到大锅翻炒栗子的场景。为了让栗子快速、均匀受热，常将沙石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了沙石（ ）
A．热值大B．密度
C．比热容小D．含有的热量多
4．（3分）2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器发射成功，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．火箭发射时将燃料的化学能直接转化为机械能
B．火箭发射时周围冒出大量的“白烟”，说明分子在不停地做无规则运动
C．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值
D．火箭加速上升过程中，随着火箭内燃料质量的减少，燃料的热值变小
5．（3分）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（ ）
A．热量B．热值C．比热容D．内能
6．（3分）“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取。如图，工匠手持羽毛扫过纸垫，再将羽毛靠近绝缘工作台上的金箔，即可吸起金箔，此过程分析正确的是（ ）
A．羽毛与纸垫摩擦创造电荷
B．羽毛与纸垫摩擦带上同种电荷
C．羽毛带电，吸引不带电的金箔
D．羽毛与金箔带同种电荷而相互吸引
7．（3分）如图所示是加油站里常见的“除电器”，人提油枪加油前，可用手触摸金属球清除身体上的静电，下列说法正确的是（ ）
A．人戴着橡胶手套触摸金属球也能“除电”
B．人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
C．“除电器”金属球和大地之间相连的可以是一根塑料管
D．若人体带有负电，“除电”时电流方向是从大地流向金属球
8．（3分）“一盔一带，安全常在”，最近葫芦岛交警对骑电动车不带头盔的行为进行严查，小佳想制作一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合，再转动电动车钥匙S1，车才能正常启动，下列电路中符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（3分）如图所示，将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置，电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变为0.6A，那么定值电阻R0的电功率改变量为（ ）
A．2WB．1.2WC．0.8WD．0.4W
10．（3分）现在有一种神奇的纸通上电就发热，原来这种纸两端有电极，只要接通12伏直流电源，纸的表面温度马上就可达80摄氏度左右。这种纸是不会燃烧的，因它是用玻璃纤维和碳纤维制成的，用它可以包装面包等小食品。这种“发热纸”在工作时发生的能量转化是（ ）
A．电能转化为化学能B．化学能转化为电能
C．内能转化为电能D．电能转化为内能
11．（3分）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中实验可用来演示电磁感应，是法拉第首先发现的
B．乙图中该装置揭示的原理可制成电动机，它是将机械能转化为电能
C．丙图中可以将机械能转化为电能
D．丁图中模型的原理是电流的磁效应
12．（3分）如图所示是小明制作的一个利用电路测量托盘中物体重力的小仪器，其中R1是定值电阻，R2是粗细均匀的电阻丝，当托盘上不放任何重物时，滑片P恰好处于a端，托盘内物体的重力变大时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小B．R1两端电压变小
C．电压表示数变大D．电路消耗功率变大
二、填空题：本大题共4小题，每空2分，共18分。
13．（4分）长沙臭豆腐，别名长沙臭干子，是中国传统手工臭豆腐之一。街上臭豆腐的小摊，将臭豆腐放到油锅一炸，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，这属于 现象，同时也说明温度越 ，分子无规则运动越剧烈。
14．（4分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能增大，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同，某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1min内，汽油机完成 个工作循环。
15．（4分）有一台“220V、100W”的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机因温度升高而烧坏。从产品说明书得知，电动机线圈阻值为2Ω．那么这台洗衣机正常工作1min消耗的电能为 J，电动机卡死时，1min产生 J的热量。
16．（6分）如图所示，闭合开关后，支架上的ab棒向右运动。则ab棒为 （选填“铜棒”或“胶棒”）。若仅调换蹄形磁铁的N、S极后闭合开关，则ab棒会向 运动。利用此原理可以制作 （选填“电动机”或“发电机”）。
三、作图题与实验探究题：本题共5小题，作图每问2分，填空每空2分，共28分。
17．（2分）如图所示的电路中，闭合开关，灯泡发光，请在虚线框内填上电路所需的电学元件符号。
18．（2分）在图中，请你标出小磁针的N极和A点的磁感线方向。
19．（8分）学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持被加热液体的种类质量，燃料的质量以及两个烧杯都应相同；
（2）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg；
（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点）
20．（8分）实验小组在测量灯泡额定功率的实验中，所用器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）如图甲电路连接错误，只改动一根导线，使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）将错误连接改正后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表的示数为0.2V，你认为灯泡不亮原因是 （填写选项前的字母序号）；
A.小灯泡断路
B.小灯泡的实际功率太小
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）另一组的小芳发现电流表已损坏，她添加了已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也测出了已知额定电压为U的小灯泡的额定功率（电源电压未知且不变），实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片使电压表读数为 ；
②闭合开关S、断开S1，再闭合S2，保持滑片位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式：P额＝ 。（用已知量和测量量表示）
21．（8分）如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。
（1）图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与 的关系；
（2）图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图乙中两U形管内液面高度差相同，则故障可能是 。排除故障后，通电相同时间，发现左侧U形管内液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下， ，产生的热量越多；
（3）为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻R5换为阻值 （选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻。
四、综合题：本大题共2小题，每小题9分，共18分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能计分。
22．（9分）如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯，它可以用车载12V电源加热，或接在家庭电路中进行加热，它的主要参数如表所示。在标准大气压下，用车载模式将500mL初温为20℃的水烧开需要35min。求：
（1）在这个过程中，水吸收的热量是多少？
（2）在这个过程中，电热杯的加热效率是多少？（结果百分号前保留1位小数）
（3）如果在家庭电路中使用，烧开这些水，需要多少时间？（不计能量损失）
23．（9分）体重超标已成为影响青少年身心健康的重要公共卫生问题，为促进青少年健康成长，科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计来动态监测学生的体重情况，其电路如图甲所示。已知电源电压U＝6V恒定不变，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电压表量程为0～3V，踏板重力不计，求：
（1）闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为多少；
（2）当体重计示数为600N时，R消耗的电功率为多少；
（3）此体重计所能测量的最大体重为多少。
2024-2025学年湖南省岳阳市岳阳县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
一、选择题：本大题有12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．（3分）建立宏观与微观的联系是科学的思维方法。对下列事实的微观解释正确的是（ ）
A．端午时节粽飘香——分子之间有间隔
B．蔗糖放入水中溶解——蔗糖分子分解
C．敞口容器中的酒精逐渐减少——分子不断运动
D．冬天汽车轮胎压强变小——轮胎内气体分子变小
【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种的分子性质相同，不同种的分子性质不同，可以简记为：“两小运间，同同不不”，结合事实进行分析判断即可。
【解答】解：A．端午时节粽飘香——分子无规则运动，故A错误；
B．蔗糖放入水中溶解——从微观角度来看，蔗糖分子并没有发生分解。蔗糖分子在水中不断运动，逐渐进入到水分子的间隙中，这个过程被称为扩散，故B错误；
C．敞口容器中的酒精逐渐减少——酒精蒸发，酒精分子不断运动到空气中，故C正确；
D．冬天汽车轮胎压强变小，这是因为温度降低时，分子的平均动能减小，分子对轮胎内壁的撞击力变小，故D错误；
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握分子的基本性质（可以简记为：“两小运间，同同不不”）及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
2．（3分）2024年4月30日，“神舟17号”载人飞船返回舱进入大气层的一段时间内，被“烧成”一个火球（如图所示），而舱内的宇航员和设备却安然无恙。下列改变内能的方式，与“火球”的形成相同的是（ ）
A．钻木取火B．扬汤止沸C．滴水成冰D．炙手可热
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移，二者在改变物体内能上是等效的。
【解答】解：“火球”的形成是返回舱进入大气层，与大气层摩擦产生高温形成的，是克服摩擦做功，使机械能转化为内能。
A、钻木取火是克服摩擦做功，使机械能转化为内能，故A符合题意；
B、扬汤止沸是通过热传递来改变物体的内能，故B不合题意；
C、滴水成冰是通过热传递来改变物体的内能，故C不合题意；
D、炙手可热是通过热传递来改变物体的内能，故D不合题意；
故选：A。
【点评】本题主要考查了对改变内能方法的掌握，对做功和热传递实质的了解，难度不大。
3．（3分）糖炒栗子始于北宋时期，是人们钟爱的一道传统美食，在秋冬季节街头巷尾常能看到大锅翻炒栗子的场景。为了让栗子快速、均匀受热，常将沙石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了沙石（ ）
A．热值大B．密度
C．比热容小D．含有的热量多
【分析】根据沙子的比热容较小分析。
【解答】解：沙石的比热容较小，在吸收相同热量的情况下，由可知，沙石升高的温度较高，高温可以使栗子快速变热、变熟，所以主要利用了沙石的比热容小。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了比热容在生活中的应用，属于基础题。
4．（3分）2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器发射成功，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．火箭发射时将燃料的化学能直接转化为机械能
B．火箭发射时周围冒出大量的“白烟”，说明分子在不停地做无规则运动
C．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值
D．火箭加速上升过程中，随着火箭内燃料质量的减少，燃料的热值变小
【分析】（1）火箭发射时将燃料的化学能先转化为内能，然后由内能转化为机械能；
（2）分子是肉眼看不见的，白烟是液态的小水滴；
（3）氢燃料的热值较大，火箭一般选择氢作为燃料；
（4）热值是燃料的一种属性，不随质量的变化而变化。
【解答】解：A．火箭发射时，先是化学能转化为内能，内能再转化为火箭的机械能，故A错误；
B．白色的烟，肉眼可见，不是分子，不能说明分子在不停地做无规则运动，故B错误；
C．因为液态氢的热值较大，与其它质量相同的燃料相比，在完全燃烧时，能放出更多的热量，所以火箭的燃料一般是液态氢，故C正确；
D．燃料的热值是燃料的固有属性，与质量无关，故随着火箭内燃料质量的减少，燃料的热值不变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是燃料的相关知识，属于基础题目。
5．（3分）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（ ）
A．热量B．热值C．比热容D．内能
【分析】（1）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，单位是J；
1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，单位是J/kg；
单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量，叫这种物质的比热容，单位是J/（kg•℃）；
内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，单位是J；
（2）由“每100g 能量2361kJ”可得每100克饼干提供的能量，结合热量、内能、热值、比热容的意义选择。
【解答】解：巧克力的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，是指每100g能量2361kJ，据此可得每100克饼干提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值类似。
故选：B。
【点评】本题考查了对热量、内能、热值和比热容的掌握，正确理解几个物理量的意义是解题的关键。
6．（3分）“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取。如图，工匠手持羽毛扫过纸垫，再将羽毛靠近绝缘工作台上的金箔，即可吸起金箔，此过程分析正确的是（ ）
A．羽毛与纸垫摩擦创造电荷
B．羽毛与纸垫摩擦带上同种电荷
C．羽毛带电，吸引不带电的金箔
D．羽毛与金箔带同种电荷而相互吸引
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移；带电体能吸引轻小物体。
【解答】解：AB、羽毛与纸垫摩擦，发生摩擦起电现象，电荷发生了转移，其中一个失去电荷，一个得到电荷，故它们带上了异种电荷，故AB不符合题意；
CD、带电体具有吸引轻小物体的性质，羽毛带电，金箔不带电，金箔是轻小物体，所以羽毛可以吸引不带电的金箔，故C符合题意，D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了带电体的特点和摩擦起电，属于基础题。
7．（3分）如图所示是加油站里常见的“除电器”，人提油枪加油前，可用手触摸金属球清除身体上的静电，下列说法正确的是（ ）
A．人戴着橡胶手套触摸金属球也能“除电”
B．人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
C．“除电器”金属球和大地之间相连的可以是一根塑料管
D．若人体带有负电，“除电”时电流方向是从大地流向金属球
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。
规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同。
【解答】解：A．“除电”时，人体所带电荷和大地之间发生转移，橡胶是绝缘体，人戴着橡胶手套触摸金属球不能“除电”，故A错误，不符合题意；
B．人身体与衣物摩擦起电，是由于电荷发生了转移，而不是创造了电荷，故B错误，不符合题意；
C．如果“除电器”金属球和大地之间相连的是一根塑料管，塑料管是绝缘体，所带电荷不会导入大地，故C错误，不符合题意；
D．若人体带有负电，“除静电”时，负电荷从人体转移到大地，所以电流的方向是从大地流向金属球，故D正确，符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了导体与绝缘体的区别，摩擦起电的实质，以及电流方向的规定。
8．（3分）“一盔一带，安全常在”，最近葫芦岛交警对骑电动车不带头盔的行为进行严查，小佳想制作一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合，再转动电动车钥匙S1，车才能正常启动，下列电路中符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据电动车启动的条件分析两个开关与电动机的连接方式。
【解答】解：根据题意可知，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，这说明两个开关相互影响，是串联在一起的，一起控制电动机，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了电路的设计，能判定出两个开关的连接方式是解题的关键。
9．（3分）如图所示，将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置，电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变为0.6A，那么定值电阻R0的电功率改变量为（ ）
A．2WB．1.2WC．0.8WD．0.4W
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联电路的电阻分压特点可知，当电压表示数为8V时，电流表示数为0.4A，当电压表示数为6V时，电流表示数为0.6A，根据电源电压不变和串联电路的电压特点及欧姆定律列出等式，求出定值电阻R0的大小，根据P＝I2R得出定值电阻R0的电功率，进一步求出电阻R0电功率的变化量。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电压表示数为U1＝8V时，电流表示数为I1＝0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I可得，电源的电压：
U＝I1R0+U1＝0.4A×R0+8V，
当电压表示数为U2＝6V时，电流表示数为I2＝0.6A，
同理可得电源电压：
U＝I2R0+U2＝0.6A×R0+6V，
因电源的电压不变，
所以，0.4A×R0+8V＝0.6A×R0+6V，
解得：R0＝10Ω，
由P＝I2R可得，定值电阻R0消耗功率的变化量：
ΔP0＝P0′﹣P0R0R0＝（0.6A）2×10Ω﹣（0.4A）2×10Ω＝2W，
综上，A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据电源的电压不变得出等式以及电表示数的对应关系。
10．（3分）现在有一种神奇的纸通上电就发热，原来这种纸两端有电极，只要接通12伏直流电源，纸的表面温度马上就可达80摄氏度左右。这种纸是不会燃烧的，因它是用玻璃纤维和碳纤维制成的，用它可以包装面包等小食品。这种“发热纸”在工作时发生的能量转化是（ ）
A．电能转化为化学能B．化学能转化为电能
C．内能转化为电能D．电能转化为内能
【分析】从题意中来看，这种纸是连上电池发热，故消耗电能，得到内能，据此进行解答。
【解答】解：这种“发热纸”接通电池就会发热，该过程中消耗电能、产生内能，即电能转化为内能，故ABC错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了能量的转化，知道消耗和获得的分别是哪种形式的能量是关键。
11．（3分）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中实验可用来演示电磁感应，是法拉第首先发现的
B．乙图中该装置揭示的原理可制成电动机，它是将机械能转化为电能
C．丙图中可以将机械能转化为电能
D．丁图中模型的原理是电流的磁效应
【分析】（1）奥斯特最早发现了电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；
（2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用，它将电能转化为机械能；
（3）法拉第最早发现了电磁感应现象，这是发电机的原理，它将机械能转化为电能。
【解答】解：A、甲图中实验表明通电导体周围存在着磁场，该装置可用来演示电流的磁效应，是奥斯特首先发现的，故A错误；
B、乙图中该装置表明通电导体在磁场中会受到力的的作用，根据这一原理可制成电动机，将电能转化为机械能，故B错误；
C．话筒工作时，将机械能转化为电能，其原理是电磁感应现象，故C正确；
D．丁图中模型是发电机模型，其原理是电磁感应现象，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查电磁联系及其应用，难度一般。
12．（3分）如图所示是小明制作的一个利用电路测量托盘中物体重力的小仪器，其中R1是定值电阻，R2是粗细均匀的电阻丝，当托盘上不放任何重物时，滑片P恰好处于a端，托盘内物体的重力变大时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小B．R1两端电压变小
C．电压表示数变大D．电路消耗功率变大
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压，根据拉力的变化可知滑片移动的方向，进一步判断接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电流表和电压表示数的变化，根据P＝UI判断出电路消耗的功率的变化。
【解答】解：ABC．R1与变阻器的最大电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量变阻器aP部分的电压。托盘内物体的重力变大时，电路电阻不变，电路电流不变，电流表示数不变；滑片向下移动，变阻器aP部分的电阻变大，由串联分压规律得，aP部分的电压变大，则电压表示数变大，故AB错误，C正确；
D．由P＝UI得，电路消耗功率不变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的动态分析和串联电路的特点、欧姆定律的应用，属于电学常考题型。
二、填空题：本大题共4小题，每空2分，共18分。
13．（4分）长沙臭豆腐，别名长沙臭干子，是中国传统手工臭豆腐之一。街上臭豆腐的小摊，将臭豆腐放到油锅一炸，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，这属于 扩散 现象，同时也说明温度越 高 ，分子无规则运动越剧烈。
【分析】一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，且温度越高，分子运动越快。
【解答】解：
街上烤臭豆腐的小摊，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，是因为臭豆腐的分子在不停地做无规则运动，运动到空气中被同学们吸到了，这属于扩散现象；由于分子的运动跟温度有关，所以分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，热运动越剧烈。
故答案为：扩散；高。
【点评】此题考查的是扩散现象及其影响因素，是热现象重要的规律的考查，但难度不大。
14．（4分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能增大，这与四冲程汽油机的 压缩 冲程的能量转化相同，某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1min内，汽油机完成 1200 个工作循环。
【分析】（1）改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；
（2）汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成。在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次。
【解答】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；压火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似；
四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1min完成1200个工作循环，做功1200次。
故答案为：压缩；1200。
【点评】根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理（能量的转化）；知道在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次可解答此题。
15．（4分）有一台“220V、100W”的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机因温度升高而烧坏。从产品说明书得知，电动机线圈阻值为2Ω．那么这台洗衣机正常工作1min消耗的电能为 6000 J，电动机卡死时，1min产生 1.452×106 J的热量。
【分析】（1）洗衣机正常工作时的功率和额定功率相等，根据W＝Pt求出1min消耗的电能；
（2）电动机卡死时，电路为纯电阻电路，根据Q＝I2Rtt求出1min产生的热量。
【解答】解：（1）洗衣机正常工作时的功率P＝100W，
1min消耗的电能：
W＝Pt＝100W×60s＝6000J；
（2）电动机卡死时，电路为纯电阻电路，
1min产生的热量：
Q＝I2Rtt60s＝1.452×106J。
故答案为：6000；1.452×106。
【点评】本题考查了电功公式和焦耳定律的灵活应用，关键是知道电动机卡死时电路为纯电阻电路。
16．（6分）如图所示，闭合开关后，支架上的ab棒向右运动。则ab棒为 铜棒 （选填“铜棒”或“胶棒”）。若仅调换蹄形磁铁的N、S极后闭合开关，则ab棒会向 左 运动。利用此原理可以制作 电动机 （选填“电动机”或“发电机”）。
【分析】（1）容易导电的物体是导体；
（2）磁场对通电导线的力的作用的方向，跟电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个方向时，受力方向会改变；
（3）电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应。
【解答】解：（1）在磁场中ab棒应是导体，胶棒是绝缘体，故ab棒应选择铜棒。
（2）磁场对通电导线的力的作用的方向，跟电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个方向时，受力方向会改变；所以只将蹄形磁铁的N、S极对调，磁场方向会变为相反，电流方向不变，导体棒ab的运动方向会改变，与之前相反，故现在是向左运动。
（3）磁场对通电导线有力的作用，利用此原理可制成电动机。
故答案为：铜棒；左；电动机。
【点评】本题考查的是探究通电导体在磁场中受力的作用，属于常考题。
三、作图题与实验探究题：本题共5小题，作图每问2分，填空每空2分，共28分。
17．（2分）如图所示的电路中，闭合开关，灯泡发光，请在虚线框内填上电路所需的电学元件符号。
【分析】电源是为电路提供电能的装置。
【解答】解：图中所示的电路图，闭合开关，灯泡发光，缺少为电路提供电能的装置即电源，因此虚线框内应该是电源，如图所示：
【点评】本题考查电路的组成，是一道基础题。
18．（2分）在图中，请你标出小磁针的N极和A点的磁感线方向。
【分析】由电源的正负极确定电流流向，再利用安培定则可判断螺线管的极性，则可知小磁针的指向及磁感线的方向。
【解答】解：电流由右侧流入，由安培定则知电磁铁的左侧为N极，右侧为S极；由磁极间的相互作用可知小磁针左侧为N极，右侧为S极。通电螺线管外部磁感线由N极指向S极。故答案如图：
．
【点评】安培定则内容为：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向。
19．（8分）学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持被加热液体的种类质量，燃料的质量以及两个烧杯都应相同；
（2）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 1.2×106 J/kg；
（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 小 （大/小），出现这样情况的主要原因是 有热量损失 。（写出一点）
【分析】（2）相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精放出的热量是碎纸片放出热量的两倍，根据Q放＝mq可知，酒精的热值是碎纸片的2倍。
（3）因为实验过程中散失热量，并且燃料不可能完全燃烧，故测得的放出的热量偏小，根据可知，测得的热值会偏小。
【解答】解：（2）相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精放出的热量是碎纸片放出热量的两倍，根据Q放＝mq可知，酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×106J/kg。
（3）因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，故测得的放出的热量偏小，根据可知，测得的热值会偏小。
故答案为：（2）1.2×106；（3）小；有热量损失。
【点评】本题考查“不同燃料热值的大小”，考查转换法和控制变量法及两实验的相同与不同之处。
20．（8分）实验小组在测量灯泡额定功率的实验中，所用器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）如图甲电路连接错误，只改动一根导线，使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）将错误连接改正后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表的示数为0.2V，你认为灯泡不亮原因是 B （填写选项前的字母序号）；
A.小灯泡断路
B.小灯泡的实际功率太小
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 0.75 W；
（4）另一组的小芳发现电流表已损坏，她添加了已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也测出了已知额定电压为U的小灯泡的额定功率（电源电压未知且不变），实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片使电压表读数为 U额 ；
②闭合开关S、断开S1，再闭合S2，保持滑片位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式：P额＝ 。（用已知量和测量量表示）
【分析】（1）在测量灯泡额定功率的实验中，电流表应与小灯泡、滑动变阻器串联在电路中，电压表测灯泡两端电压，应与小灯泡并联，由此进行改动导线；
（2）当电压表的示数为0.2V时，小灯泡两端的实际电压为0.2V，此时通过小灯泡的电流很小，根据P＝UI可知，小灯泡的实际功率很小，小灯泡不亮，据此分析；
（3）由图甲可知，电流表选择的是0～0.6A量程，由此读出图乙中电流表的示数，再根据P＝UI计算小灯泡的额定功率；
（4）丙图中，闭合开关S、S1，断开S2，电路为灯泡L、定值电阻R0、变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，要测量灯泡的额定功率，应调节滑片使电压表读数为U额；闭合开关S、断开S1，再闭合S2，保持滑片位置不动，此时电路连接方式不变，电压表测灯泡L和定值电阻R0两端的总电压，求出定值电阻两端电压为U0＝U﹣U额；根据I计算出电路中的电流，再根据P＝UI计算小灯泡额定功率。
【解答】解：（1）在测量灯泡额定功率的实验中，电流表应与小灯泡、滑动变阻器串联在电路中，电压表测灯泡两端电压，应与小灯泡并联，则改接的电路如下图所示：
；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表的示数为0.2V时，则小灯泡两端的实际电压为0.2V，此时通过小灯泡的电流很小，根据P＝UI可知，小灯泡的实际功率很小，小灯泡不亮，所以灯泡不亮的原因是小灯泡的实际电功率太小，故B正确；
故选：B；
（3）由图甲可知，电流表选择的是0～0.6A量程，分度值是0.02A，则图乙中电流表的读数为0.3A；小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）①丙图中，闭合开关S、S1，断开S2，电路为灯泡L、定值电阻R0、变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，由于要测量灯泡的额定功率，灯泡两端电压应达到额定电压，因此应调节滑片使电压表读数为U额；
②闭合开关S、断开S1，再闭合S2，保持滑片位置不动，此时电路连接方式不变，电压表测灯泡L和定值电阻R0两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U0＝U﹣U额；
此时电路中的电流为：；
则小灯泡额定功率为：。
故答案为：（1）；
（2）B；（3）0.75；（4）U额；。
【点评】本题考查测量小灯泡额定功率的实验，涉及电路的连接、电路故障分析、电流表的读数、电功率的计算、特殊方法测量电功率等知识点，有一定难度。
21．（8分）如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。
（1）图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与 电阻 的关系；
（2）图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图乙中两U形管内液面高度差相同，则故障可能是 R5开路 。排除故障后，通电相同时间，发现左侧U形管内液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下， 通过导体的电流越大 ，产生的热量越多；
（3）为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻R5换为阻值 小于 （选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻。
【分析】（1）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，结合串联电路电流的规律分析；
（2）电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法，结合Q＝I2Rt分析；
由图可知，电阻丝4、5并联后，再与电阻丝3串联，通过电阻丝3的电流等于通过电阻丝4的电流与通过电阻丝5的电流之和，由题意可知，电流通过3产生的热量多，由此得出结论；
（3）为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，可增大通过电阻丝R5的电流，由此得出结论。
【解答】解：
（1）由图甲可知，电阻丝R1、R2串联，则通过电阻丝R1、R2的电流相等，R1、R2的通电时间相等，电阻丝R1、R2的电阻大小不同，由此可知该实验装置控制了电流和时间相同，改变了导体的电阻大小，探究电流产生的热量与电阻大小之间的关系；
（2）由图可知，电阻丝R4、R5并联后，再与电阻丝R3串联，两U形管内液面上升高度差相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，Q、R、t都相同，说明通过R3、R4两根电阻丝的电流相同，故是电阻丝R5不通电，所以电路中出现的故障是电阻丝R5开路了；
由图可知，电阻丝4、5并联后，再与电阻丝3串联，通过电阻丝3的电流等于通过电阻丝4的电流与通过电阻丝5的电流之和，则通过电阻丝3的电流大于电阻丝4的电流，由题意可知，电流通过3产生的热量多，由此可知，在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多；
（3）为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，可以增大通过R3的电流，R3处于干路，故应减小电路中的电阻，可将R5的电阻换为小于5Ω的电阻。
故答案为：（1）电阻；（2）R5开路；通过导体的电流越大； （3）小于。
【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、转换法及焦耳定律的运用。
四、综合题：本大题共2小题，每小题9分，共18分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能计分。
22．（9分）如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯，它可以用车载12V电源加热，或接在家庭电路中进行加热，它的主要参数如表所示。在标准大气压下，用车载模式将500mL初温为20℃的水烧开需要35min。求：
（1）在这个过程中，水吸收的热量是多少？
（2）在这个过程中，电热杯的加热效率是多少？（结果百分号前保留1位小数）
（3）如果在家庭电路中使用，烧开这些水，需要多少时间？（不计能量损失）
【分析】（1）根据密度公式求出水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）根据W＝Pt求出电热杯消耗的电能，根据效率公式求出电热杯的加热效率；
（3）不计热量损失，在家庭电路中使用消耗的电能等于水吸收的热量，根据P求出加热的时间。
【解答】解：（1）由ρ可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣4m3＝0.5kg，
水吸收的热量：；
（2）由表格时间可知，车载模式的额定功率P车载＝120W，
由P可知，车载模式烧水消耗的电能：，
电热杯的热效率：；
（3）因为在家庭电路中使用，且不计能量损失，消耗的电能：，
由表格数据可知，家用额定功率P家＝200W，
由P可知，需要的时间：。
答：（1）在这个过程中，水吸收的热量是1.68×105J；
（2）在这个过程中，电热杯的加热效率是66.7%；
（3）如果在家庭电路中使用，烧开这些水，需要的时间为840s。
【点评】本题考查密度公式、吸热公式、电功公式以及效率公式的应用，属于电热综合题，难度不大。
23．（9分）体重超标已成为影响青少年身心健康的重要公共卫生问题，为促进青少年健康成长，科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计来动态监测学生的体重情况，其电路如图甲所示。已知电源电压U＝6V恒定不变，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电压表量程为0～3V，踏板重力不计，求：
（1）闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为多少；
（2）当体重计示数为600N时，R消耗的电功率为多少；
（3）此体重计所能测量的最大体重为多少。
【分析】由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测量R0两端的电压；
（1）由图乙可知，当体重计空载时，即压敏电阻受到的压力为0时压敏电阻的阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流和定值电阻两端的电压；
（2）由图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值，由串联电路电阻的规律和欧姆定律算出电路中的电流，由P＝I2R算出R消耗的电功率；
（3）根据电压表量程可知R0两端的最大电压，利用欧姆定律和串联电路的特点求出压敏电阻的阻值，由图乙可知该称重器能称量的最大体重。
【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测量R0两端的电压；
（1）由图乙可知，当体重计空载时，即压敏电阻受到的压力为0时压敏电阻的阻值为R＝45Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：
R总＝R+R0＝45Ω+5Ω＝50Ω，
电路中的电流：I0.12A，
定值电阻R0两端的电压为：
U0＝IR0＝0.12A×5Ω＝0.6V，即电压表的示数为0.6V；
（2）由图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值为：R′＝15Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：
R总′＝R′+R0＝15Ω+5Ω＝20Ω，
电路中的电流为：I′0.3A，
R消耗的电功率为：
PR＝I′2R′＝（0.3A）2×15Ω＝1.35W；
（3）由图乙可知，R受到的压力越大，R的阻值越小，根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻越小，根据欧姆定律可知电路中的电流越大，根据U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压越大，即电压表的示数越大，所以当电压表的最大示数为3V，即R0两端的最大电压为3V，
则此时通过R0的最大电流为：
I大0.6A；
根据串联电路的特点可知，通过压敏电阻R的电流I″＝I大＝0.6A，压敏电阻R两端的电压UR＝U﹣U0大＝6V﹣3V＝3V；
根据欧姆定律可知，此时压敏电阻的阻值R″5Ω，
由图乙可知，此时压敏电阻受到的压力为1200N，即该称重器能称量的最大体重为1200N。
答：（1）闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为0.6V；
（2）当体重计示数为600N时，R消耗的电功率为1.35W；
（3）此体重计所能测量的最大体重为1200N。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率公式的应用，解题的关键是能从图中获取相关有用信息。
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加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/kg
酒精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
？
车载额定电压
12V
家用额定电压
220V
车载额定功率
120W
家用额定功率
200W
自身质量
1.6kg
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
A
C
C
B
C
D
A
A
D
C
题号
12
答案
C
燃料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/kg
酒精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
？
车载额定电压
12V
家用额定电压
220V
车载额定功率
120W
家用额定功率
200W
自身质量
1.6kg