2024-2025学年陕西省汉中市镇巴县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年陕西省汉中市镇巴县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共28页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）随着我国人民生活水平的提高，家用电器越来越多，以下常用电器中正常工作时电功率最大的是（ ）
A．空调B．液晶电视
C．台式计算机D．日光灯
2．（2分）无线磁吸充电宝使用方便、便携性强。如图所示，无线磁吸充电宝给手机电池充电的过程中，手机电池相当于电路中的（ ）
A．电源B．开关C．导线D．用电器
3．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，它们相互排斥，则小球（ ）
A．一定带正电B．一定带负电
C．一定不带电D．可能不带电
4．（2分）2024年12月3日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星十三号发射升空。火箭升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，内能增大，此过程中的能量转化与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
5．（2分）如图甲所示，我们常用打气筒来给自行车胎充气，如图乙所示为打气筒的结构原理图：当我们推动活塞向下运动时，活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。下压活塞过程中，下列说法正确的是（ ）
A．打气筒底部筒壁内能增大
B．打气筒底部筒壁含有的热量增多
C．筒内空气分子运动得越来越缓慢
D．筒内气体温度升高的主要原因是热传递
6．（2分）自动体外除颤器又称自动体外电击器（简称AED），它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，从而抢救心脏骤停患者，在“黄金四分钟”内使用可有效防止患者猝死，如图所示，急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤：将AED的两个电极贴于患者身上，按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。此过程中，任何人都不与患者接触。下列有关分析错误的是（ ）
A．AED内部有电源
B．AED与患者之间是并联的
C．人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果
D．除颤时患者体内有电流通过
7．（2分）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．可以在室外电线上晾晒衣物
B．发现有人触电应该先切断电源再去救人
C．电冰箱、电饭锅使用两孔插座比三孔插座要好
D．使用试电笔时手指应握住笔尖金属体
8．（2分）手机屏幕能随光照强度自动调节亮度，如图所示是它的电路原理图，光敏电阻R的阻值随光照的强度的变大而减小；保持电压不变，闭合开关S，当光照强度变大时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗，电压表示数变大
B．灯泡L变亮，电压表示数变小
C．灯泡L变暗，电流表示数变大
D．灯泡L变亮，电流表示数变小
9．（2分）2024世界内燃机大会上，潍柴动力发布了由我国自主研制全球首款热机效率为53.09%的柴油机，创造了当今世界内燃机领域最高的热机效率，如表是四款柴油机的效率。柴油的热值为4.5×107J/kg，下列说法正确的是（ ）
A．随着科技发展，柴油机效率可以达到100%
B．初代柴油机废气带走的能量一定比潍柴动力柴油机多
C．2024年潍柴动力柴油机消耗1kg的柴油，输出的有用功约为3×107J
D．若四款柴油机输出的有用功相同，则初代柴油机消耗的柴油最多
10．（2分）某医院为住院患者设计了一种创可贴大小的体温计（如图甲所示），患者只需把体温计贴在皮肤上，体温会自动测量上报。该体温计感温区的电路图如图乙所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为400Ω，R1为热敏电阻，其阻值与温度的关系如表所示，电流表和电压表的量程分别为0～10mA和0～4V。下列说法正确的是（ ）
A．患者体温越低，电压表示数越小，电流表的示数越大
B．当电路中电流为8mA时，R1消耗的功率为0.05W
C．此装置能测量的最高温度为41℃
D．将R0更换为阻值较小的定值电阻，可以提高此装置测量的最高温度
二、填空与作图题（本大题共7小题，计18分）
11．（3分）在巴黎奥运会女子双人3米跳板决赛中，中国选手昌雅妮和陈艺文成功夺冠。如图所示，两位运动员离开跳板后跃起的过程中，若忽略空气阻力，则她们的动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
12．（2分）如图所示是陕西历史博物馆收藏的汉代铁剑，古代工匠锻造时，先将一块质量为500g的铁块加热到620℃，然后反复锻打，在此过程中铁块的比热容 （选填“会”或“不会”）发生改变，锻打成型后，将620℃的铁剑放入水中淬火，冷却到20℃，此过程铁剑放出的热量为 J。[c铁＝0.46×103J/（kg•℃）]
13．（3分）如图所示电路，闭合开关S3，开关S1、S2断开时，灯L1、L2 联；只闭合开关S2，流过灯L1的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）。如果将开关S1、S2、S3都闭合，电路处于 状态。
14．（3分）小明家4月底电能表示数如图所示，5月底电能表的示数为319.5kW•h，则小明家5月份总共用电 度；该电能表应接在 V的电路中使用；小明使某家用电器单独工作3min，电能表转盘转了160r，该过程中消耗的电能是 J。
15．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。电源电压为 V，R1的阻值为 Ω；当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为 。
16．（2分）如图所示家庭电路，开关控制灯泡，请将开关和灯泡正确接入电路。
17．（2分）小明使用家里的烘干机时发现：同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关只产生冷风，而仅闭合温控开关时烘干机不工作。请将电路图补充完整。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
18．（4分）请完成下列填空。
（1）如图甲，电阻箱的示数为 Ω。
（2）如图乙，两个表面光滑的铝块相互紧压，会粘在一起，这说明分子之间存在 。
（3）如图丙，两个相同的烧瓶中装有质量相等的煤油，闭合开关，通电一段时间，A温度计的示数比B温度计的示数变化大，则电阻丝R1 R2（选填“＞”“＜”或“＝”）。如果在两烧瓶中分别装入初温和质量均相等的煤油和水，并接入两根阻值 （选填“相同”或“不同”）的电阻丝，就可用该装置来探究两种不同液体的吸热能力。
19．（4分）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，分别将图2中甲、乙、丙、丁四根电阻丝接入图1中M、N之间进行探究。
（1）实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
（2）为了探究导体电阻与导体材料的关系，应将 两根电阻丝分别接入M、N之间。
（3）将乙、丁两根电阻丝先后接入M、N之间，发现接入乙电阻丝时电流表的示数比接入丁电阻丝时的小，由此可得结论：在其他条件相同时，导体横截面积越小，电阻越 。
（4）在我国城乡许多地区进行输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就 （选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻，减小电能损失。
20．（7分）小明利用如图甲所示电路图探究“串联电路电压的规律”，用两节新干电池作为电源。
（1）小明连接的实物电路如图乙所示，电路中 （选填“电池”“开关”或“灯座”）安装错误。L1、L2应该选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（2）正确安装后，测量AB两端电压，电压表示数如图丙所示，则UAB＝ V。接下来小明将电压表A点的导线直接改接到C点，测量BC两端的电压，小明的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 ；
（3）小明正确完成了三次实验，数据如表格所示。进行多次实验的目的是 （选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”）。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是：串联电路总电压等于 。
21．（7分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验室提供了如下器材：额定电压为2.5V的小灯泡，电压恒为6V的电源，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）小明设计了如图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整，要求：滑片P向左移动时灯泡变暗。
（2）连接电路时，开关应 。
（3）连接好电路，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表无变化，则电路故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，同时观察电压表示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W。
（5）完成实验后，小明用阻值为10Ω、20Ω和30Ω的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系，分别把三个定值电阻单独接入电路进行了三次实验，实验数据如下表。
分析实验数据可得：
①在电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成 比。
②实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
四、综合题（本大题共3小题，计20分）
22．（4分）如图所示电路，电源电压恒定不变，R2的电阻为30Ω，闭合开关，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A。求：
（1）开关闭合后，电流表A2的示数。
（2）电源的电压。
23．（7分）随着社会主义新农村建设的开展，农村的厨房发生了翻天覆地的变化，原来的柴火灶被洁净的天然气炉代替。小明用家中天然气炉将4kg初温为18℃的一壶水恰好加热到98℃，消耗0.08m3天然气，已知天然气的热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）天然气燃烧过程中，将化学能转化为 能，天然气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）0.08m3天然气完全燃烧放出的热量。
（3）天然气炉的烧水效率。
24．（9分）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，R1和R2为发热体（阻值不变），其中R1＝40Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S1时为中温挡，中温挡额定功率为500W。求：
（1）空气炸锅是利用电流的 效应工作的；炸好的食物香气四溢属于 现象。
（2）R2的阻值是多少？
（3）高温挡正常工作100s，电流通过R1产生的热量是多少？
（4）用电高峰期，空气炸锅单独工作一段时间，新型插座表盘示数使用前后如图甲、丁所示，已知商用电费单价为0.75元/（kW•h），请通过表盘显示的数据计算这段时间内该空气炸锅的实际电功率。
2024-2025学年陕西省汉中市镇巴县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题目要求的）
1．（2分）随着我国人民生活水平的提高，家用电器越来越多，以下常用电器中正常工作时电功率最大的是（ ）
A．空调B．液晶电视
C．台式计算机D．日光灯
【分析】根据生活经验和对电功率单位的认识进行分析。
【解答】解：日光灯的额定功率约为40W，台式电脑、液晶电视的额定功率都在200W左右，空调属于大功率用电器，其功率在1000W以上，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查功率的估测，要认真观察生活，注意收集生活中常见物理量的数值。
2．（2分）无线磁吸充电宝使用方便、便携性强。如图所示，无线磁吸充电宝给手机电池充电的过程中，手机电池相当于电路中的（ ）
A．电源B．开关C．导线D．用电器
【分析】电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成。
【解答】解：电宝给手机电池充电的过程中，手机电池消耗电能，相当于电路中的用电器，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的，知道各元件在电路中的作用是解题的关键。
3．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，它们相互排斥，则小球（ ）
A．一定带正电B．一定带负电
C．一定不带电D．可能不带电
【分析】把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷，丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷称为正电荷；同种电荷相互排斥。
【解答】解：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；当靠近一轻质小球，它们相互排斥，由于同种电荷相互排斥，则小球一定带负电。
故选：B。
【点评】本题是基础题，要求知道自然界中只有哪两种电荷，以及它们之间的作用规律。
4．（2分）2024年12月3日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星十三号发射升空。火箭升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，内能增大，此过程中的能量转化与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
【分析】做功可以改变物体的内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
【解答】解：火箭升空过程中与空气摩擦，克服摩擦做功将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】题考查了做功改变物体内能的利用以及汽油机中的能量转化，难度不大。
5．（2分）如图甲所示，我们常用打气筒来给自行车胎充气，如图乙所示为打气筒的结构原理图：当我们推动活塞向下运动时，活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。下压活塞过程中，下列说法正确的是（ ）
A．打气筒底部筒壁内能增大
B．打气筒底部筒壁含有的热量增多
C．筒内空气分子运动得越来越缓慢
D．筒内气体温度升高的主要原因是热传递
【分析】（1）做功能改变物体的内能，物体对外界做功内能减少，外界对物体做功内能增加；
（2）热量是过程量，不能说含有热量的多少；
（3）分子运动与温度有关，温度越高，分子运动越快；
（4）改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】解：AD、用打气筒打气时，活塞压缩筒内空气做功，使筒内下部的空气内能增大、温度升高，所以打气筒外壁底部的温度较高，这是通过做功的方式增加物体的内能，故A正确，D错误；
B、打气筒底部筒壁的内能增大，热量是过程量，不能说含有热量的多少，故B错误；
C、筒内空气温度升高，空气分子运动得越来越快，故C错误。
故选：A。
【点评】本题考查温度、内能和热量的关系，属于基础题。
6．（2分）自动体外除颤器又称自动体外电击器（简称AED），它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，从而抢救心脏骤停患者，在“黄金四分钟”内使用可有效防止患者猝死，如图所示，急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤：将AED的两个电极贴于患者身上，按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。此过程中，任何人都不与患者接触。下列有关分析错误的是（ ）
A．AED内部有电源
B．AED与患者之间是并联的
C．人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果
D．除颤时患者体内有电流通过
【分析】（1）自动体外电击器内部有电源。
（2）自动体外电击器（AED）和患者之间是串联的。
（3）容易导电的物体叫导体。人体、大地、金属、酸碱盐的水溶液是常见的导体。
（4）人体是导体，除颤时患者体内有电流通过。
【解答】解：A、AED内部有电源，故A正确；
B、自动体外电击器（AED）和患者之间是串联的，故B错误；
C、人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果，故C正确；
D、人体是导体，除颤时患者体内有电流通过，故D正确。
故选：B。
【点评】知道AED的基本原理；知道导体和电流的概念。
7．（2分）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．可以在室外电线上晾晒衣物
B．发现有人触电应该先切断电源再去救人
C．电冰箱、电饭锅使用两孔插座比三孔插座要好
D．使用试电笔时手指应握住笔尖金属体
【分析】（1）不能在电线上晾晒衣物。
（2）发现有人触电，应该首先切断电源。
（3）有金属外壳的家用电器应该使用三孔插座和三脚插头。
（4）使用试电笔时手必须接触笔尾金属体。
【解答】解：A、不可以在室外电线上晾晒衣物，否则容易发生触电事故，故A错误；
B、发现有人触电应该先切断电源再去救人，故B正确；
C、电冰箱、电饭锅使用三孔插座，故C错误；
D、使用试电笔时手指应握住笔尾金属体，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是触电的救护；知道试电笔的使用方法。
8．（2分）手机屏幕能随光照强度自动调节亮度，如图所示是它的电路原理图，光敏电阻R的阻值随光照的强度的变大而减小；保持电压不变，闭合开关S，当光照强度变大时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗，电压表示数变大
B．灯泡L变亮，电压表示数变小
C．灯泡L变暗，电流表示数变大
D．灯泡L变亮，电流表示数变小
【分析】由电路图可知，闭合开关S后，小灯泡L和光敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据“光敏电阻R的阻值随环境光照强度的增大而减小”可知环境光照强度增大时其阻值的变化，从而得出电路总电阻的变化，电源电压不变，利用欧姆定律可知电路中电流的变化和小灯泡两端的电压变化；再利用串联电路的电压特点可知光敏电阻R两端的电压变化；根据P＝UI可知小灯泡实际功率的变化以及小灯泡亮度的变化。
【解答】解：由图可知，由电路图可知，闭合开关S后，小灯泡L和光敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
由题意可知，当环境光照强度变大时，光敏电阻R的阻值变小，则电路的总电阻变小，根据可知，电路中电流变大，电流表示数变大；
由U＝IR可知，灯L两端的电压变大，根据串联电路电压规律可知，光敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小；
灯两端的电压变大，通过的电流变大，由P＝UI可知，灯的实际功率变大，灯泡变亮，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，利用好“光敏电阻R的阻值随环境光照强度的增大而减小”是关键。
9．（2分）2024世界内燃机大会上，潍柴动力发布了由我国自主研制全球首款热机效率为53.09%的柴油机，创造了当今世界内燃机领域最高的热机效率，如表是四款柴油机的效率。柴油的热值为4.5×107J/kg，下列说法正确的是（ ）
A．随着科技发展，柴油机效率可以达到100%
B．初代柴油机废气带走的能量一定比潍柴动力柴油机多
C．2024年潍柴动力柴油机消耗1kg的柴油，输出的有用功约为3×107J
D．若四款柴油机输出的有用功相同，则初代柴油机消耗的柴油最多
【分析】（1）任何机器都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%；
（2）根据Q放＝mq求出1kg的柴油完全燃烧放出的热量，利用η求出输出的有用功；
（3）根据Q放＝mq和η分析回答。
【解答】解：A、汽车在工作时不可避免的有能量损失，而且要克服机械部件间的摩擦做额外功，效率一定小于100%，故A错误；
B、由于不知道完全燃烧柴油的质量，因此无法确定废气带走的能量多少，故B错误；
C、1kg的柴油完全燃烧放出的热量为：
，
由表中数据知道，2024年潍柴动力柴油机的效率为53.09%，则输出的有用功约为：，故C错误；
D、做同样的功，内燃机效率越低，则柴油完全燃烧放出的热量越多，由Q放＝mq知道，消耗的柴油越多，因此四款柴油机输出的有用功相同，则初代柴油机消耗的柴油最多，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对热机效率的理解，属于基础题，难度不大。
10．（2分）某医院为住院患者设计了一种创可贴大小的体温计（如图甲所示），患者只需把体温计贴在皮肤上，体温会自动测量上报。该体温计感温区的电路图如图乙所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为400Ω，R1为热敏电阻，其阻值与温度的关系如表所示，电流表和电压表的量程分别为0～10mA和0～4V。下列说法正确的是（ ）
A．患者体温越低，电压表示数越小，电流表的示数越大
B．当电路中电流为8mA时，R1消耗的功率为0.05W
C．此装置能测量的最高温度为41℃
D．将R0更换为阻值较小的定值电阻，可以提高此装置测量的最高温度
【分析】由图乙可知，R0和R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据表格分析R1的阻值随着温度的升高而减小，再根据串联电路电压电阻关系可知电压表电流表示数变化；
（2）当电路中电流为8mA时，根据欧姆定律求出电路总电阻，根据串联电路电阻关系求出R1的阻值，最后用电功率公式即可求出消耗的功率；
（3）根据电流表电压表的量程可知电流最大时，电路总电阻最小，求出R1的最小阻值，即可求出最高温度；
（4）由电流表量程可知，电流有最大值，电路的总电阻有最小值，R0如果变大，R1阻值会变小，根据表格分析得出结论。
【解答】解：由图乙可知，R0和R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、患者体温越低，根据表格可知，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，所以电流表的示数越小，根据串联电路的分压特点可知，电阻越大，其两端的电压越大，故A错误；
B、当电路中电流为8mA时，电阻的总电阻为：R′750Ω，
则此时R1的阻值为：R1′＝R′﹣R0＝750Ω﹣400Ω＝350Ω，
R1消耗的功率为：P＝I2R1′＝（0.008A）2×350Ω＝0.0224W，故B错误；
C、因为电流表的量程为0～10mA，当电路中的电流最大时，总电阻最小，所以Rmin600Ω，则R1min＝Rmin﹣R0＝600Ω﹣400Ω＝200Ω，此时电压表的示数为：U1＝ImaxR1min＝0.01A×200Ω＝2V，没有超过电压表的量程，根据表格可知，能测量的最高温度为41℃，故C正确；
D、将R0更换为阻值较小的定值电阻，电流表、电压表的量程不变，则电流表示数为10mA，电路的总电阻不变，R0阻值变小，则R1的阻值变大，根据表格可知，此装置测量的最高温度降低，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用及电功率的计算。
二、填空与作图题（本大题共7小题，计18分）
11．（3分）在巴黎奥运会女子双人3米跳板决赛中，中国选手昌雅妮和陈艺文成功夺冠。如图所示，两位运动员离开跳板后跃起的过程中，若忽略空气阻力，则她们的动能 减小 ，重力势能 增大 ，机械能 不变 。（均选填“增大”“减小”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。动能和重力势能之间可以相互转化。
【解答】解：当运动员离开跳板向上运动到最高点的整个过程中，质量不变，速度减小，运动员的动能减小。高度增大，运动员的重力势能增大，即动能不断转化为重力势能。
机械能为动能和势能的和，两位运动员离开跳板后跃起的过程中，由于忽略空气阻力，所以机械能守恒。
故答案为：减小；增大；不变。
【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。
12．（2分）如图所示是陕西历史博物馆收藏的汉代铁剑，古代工匠锻造时，先将一块质量为500g的铁块加热到620℃，然后反复锻打，在此过程中铁块的比热容 不会 （选填“会”或“不会”）发生改变，锻打成型后，将620℃的铁剑放入水中淬火，冷却到20℃，此过程铁剑放出的热量为 1.38×105 J。[c铁＝0.46×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物体的质量、升高的温度、吸热多少无关；
（2）根据Q放＝cmΔt求出铁剑冷却过程中放出的热量。
【解答】解：比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物体的质量、升高的温度、吸热多少无关，所以，在加热、锻打过程中，铁块的温度升高，但是比热容保持不变。
在淬火过程中铁剑放出的热量为：
。
故答案为：不会；1.38×105。
【点评】本题考查对比热容概念的理解以及比热容公式的应用，是一道基础题。
13．（3分）如图所示电路，闭合开关S3，开关S1、S2断开时，灯L1、L2 串 联；只闭合开关S2，流过灯L1的电流方向是 由a到b （选填“由a到b”或“由b到a”）。如果将开关S1、S2、S3都闭合，电路处于 短路 状态。
【分析】（1）串联电路中，电流只有一条路径；并联电路中，电流有多条路径，结合开关的断开和闭合情况可做出判断；
（2）通路电路中，电流从电源正极流出，经用电器等电路元件后，回到电源负极，由此可知电流通过L1的方向；
（3）短路包括局部短路和电源短路，局部短路是指导线将用电器两端连在一起；电源短路是指导线将电源两极连在一起，电源短路是绝对不允许的。
【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关S3，开关S1、S2断开时，电路中只有一条电流路径，电流从电源正极流出，经L1、S3、L2，回到电源负极，灯L1、L2串联；
（2）在电源外部，电流从电源正极流向负极，所以只闭合开关S2，流过灯L1的电流方向是由a到b；
（3）由电路图可知，如果将开关S1、S2、S3都闭合，电流将从电源正极流出，经S1、S3、S2，不经过任何用电器，直接回到电源负极，造成电源短路。
故答案为：串；由a到b；短路。
【点评】本题考查了串并联电路的辨析、电流方向的判断、短路的识别，难度适中。
14．（3分）小明家4月底电能表示数如图所示，5月底电能表的示数为319.5kW•h，则小明家5月份总共用电 207 度；该电能表应接在 220 V的电路中使用；小明使某家用电器单独工作3min，电能表转盘转了160r，该过程中消耗的电能是 1.8×105 J。
【分析】电能表是测量电能的仪表，单位是kW•h，显示数字中最后一位是小数。
220V表示电能表应接在220V的电路中使用。
3200r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，铝盘转3200转，据此计算消耗的电能。
【解答】解：电能表显示数字中最后一位是小数，单位kW•h，该电能表此时示数为112.5kW•h，
消耗的电能是W＝319.5kW•h﹣112.5kW•h＝207kW•h；
标有220V字样，说明电能表应接在220V的电路中使用。
该过程中消耗的电能。
故答案为：207；220；1.8×105。
【点评】本题考查的是电能表上各个参数的物理含义；会根据参数进行计算。
15．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。电源电压为 8 V，R1的阻值为 10 Ω；当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为 2：3 。
【分析】（1）根据欧姆定律和串联电路的特点进行分析。
（2）根据电功率公式P＝I2R进行计算。
【解答】解：设滑片P在a端和b端的电流分别为Ia、Ib，由图乙可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，电流表示数Ia＝0.8A，
电源电压U＝IaR1＝0.8A×R1①
滑片在b端时，电路为R1与滑动变阻器最大电阻串联的电路，此时电路中的电流最小为0.2A，即Ib＝0.2A，
电源电压U＝Ib（R1+R滑大）＝0.2A×（R1+30Ω）②
由①②解得R1＝10Ω，U＝8V。
当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为：
。
故答案为：8；10；2：3。
【点评】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律的应用；会根据电功率的公式计算电功率。
16．（2分）如图所示家庭电路，开关控制灯泡，请将开关和灯泡正确接入电路。
【分析】电灯的连接方法：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接进入螺旋套
【解答】解：接灯泡时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套，开关要接在灯泡和火线之间，如图所示：
【点评】掌握家庭电路灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法，注重将物理知识联系生活实际。
17．（2分）小明使用家里的烘干机时发现：同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关只产生冷风，而仅闭合温控开关时烘干机不工作。请将电路图补充完整。
【分析】根据题意分析电路的连接方式、开关的作用，然后补充电路图。
【解答】解：烘干机工作时，可以单独产生风，也可以产生热风，但不能只发热不吹风，说明电动机和电吹风可以独立工作、互不影响即为并联，且发热管支路有开关控制，定时开关在干路中，温控开关与发热管串联在一条支路中，如下所示：
【点评】本题考查了串并联电路的设计，难度不大。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
18．（4分）请完成下列填空。
（1）如图甲，电阻箱的示数为 2094 Ω。
（2）如图乙，两个表面光滑的铝块相互紧压，会粘在一起，这说明分子之间存在 引力 。
（3）如图丙，两个相同的烧瓶中装有质量相等的煤油，闭合开关，通电一段时间，A温度计的示数比B温度计的示数变化大，则电阻丝R1 ＞ R2（选填“＞”“＜”或“＝”）。如果在两烧瓶中分别装入初温和质量均相等的煤油和水，并接入两根阻值 相同 （选填“相同”或“不同”）的电阻丝，就可用该装置来探究两种不同液体的吸热能力。
【分析】（1）电阻箱的读数等于三角形的对应的数字和倍数的乘积之和。
（2）分子间存在引力和斥力。
（3）探究电流产生的热量等于电流的二次方、电阻和通电时间三者的乘积；用两个相同的电阻串联起来，可以探究水和煤油的吸热能力。
【解答】解：（1）如图甲，电阻箱的示数为2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+4×1Ω＝2094Ω。
（2）如图乙，两个表面光滑的铝块相互紧压，会粘在一起，这说明分子之间存在引力。
（3）如图丙，两个相同的烧瓶中装有质量相等的煤油，闭合开关，通电一段时间，A温度计的示数比B温度计的示数变化大，则电阻丝R1＞R2。如果在两烧瓶中分别装入初温和质量均相等的煤油和水，并接入两根阻值相同的电阻丝，在相同时间内放出的热量相同，不计热损失，水和煤油吸收的热量相同，就可用该装置来探究两种不同液体的吸热能力。
故答案为：（1）2094；（2）引力；（3）＞；相同。
【点评】本题考查的是电阻箱的读数；知道分子间的作用力和影响电热大小的因素和探究物质的吸热能力。
19．（4分）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，分别将图2中甲、乙、丙、丁四根电阻丝接入图1中M、N之间进行探究。
（1）实验中通过观察 电流表的示数 比较电阻丝电阻的大小。
（2）为了探究导体电阻与导体材料的关系，应将 甲、乙 两根电阻丝分别接入M、N之间。
（3）将乙、丁两根电阻丝先后接入M、N之间，发现接入乙电阻丝时电流表的示数比接入丁电阻丝时的小，由此可得结论：在其他条件相同时，导体横截面积越小，电阻越 大 。
（4）在我国城乡许多地区进行输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就 减小 （选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻，减小电能损失。
【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫做转换法；
（2）（3）研究一个变量控制其他变量不变这是控制变量法；
影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；
（4）电阻越小，可以减小电能的损失。
【解答】解：（1）电源电压一定，实验中通过观察电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。
（2）研究导体的电阻大小与导体的材料的关系，要控制导体的长度和横截面积相同，故分别将编号为甲、乙的电阻丝接入图甲电路进行实验。
（3）乙、丁两根电阻丝先后接入M、N之间，发现接入乙电阻丝时电流表的示数比接入丁电阻丝时的小，可得结论：在其他条件相同时，导体横截面积越小，电阻越大。
（4）进行输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就减小了输电线的电阻，减小电能损失。
故答案为：（1）电流表的示数；（2）甲、乙；（3）大；（4）减小。
【点评】本题是一道实验题，考查了影响导体对电流的阻碍作用与导体的长度和横截面积的关系，解题时注意控制变量法的应用，分析实验数据，根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论，是正确解题的前提与关键。
20．（7分）小明利用如图甲所示电路图探究“串联电路电压的规律”，用两节新干电池作为电源。
（1）小明连接的实物电路如图乙所示，电路中 电池 （选填“电池”“开关”或“灯座”）安装错误。L1、L2应该选择规格 不同 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（2）正确安装后，测量AB两端电压，电压表示数如图丙所示，则UAB＝ 1.7 V。接下来小明将电压表A点的导线直接改接到C点，测量BC两端的电压，小明的做法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 电压表的正负接线柱接反了 ；
（3）小明正确完成了三次实验，数据如表格所示。进行多次实验的目的是 寻找普遍规律 （选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”）。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是：串联电路总电压等于 各部分电路两端电压之和 。
【分析】（1）电池正确连接应是一个电池的正极接另一个电池的负极；
为了避免实验的偶然性，实验中，应用不同规格的灯泡进行实验；
（2）根据电压表选用量程确定分度值读数；电流应该从电表正接线柱流入，负接线柱流出，否则电表指针反向偏转；
（3）在探究串联电路中电压的特点的实验中，多次实验，主要目的是寻找普遍规律；根据表中数据分析得出结论。
【解答】解：（1）电池正确连接应是一个电池的正极接另一个电池的负极；由图乙知，两个电池的正极接在一起，所以电路中电池安装错误；
为了避免实验的偶然性，实验中，应用不同规格的灯泡进行实验；
（2）由图丙知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为1.7V；
图甲中，电压表测量AB两端电压时，电流由B处流入电压表，即与B处连接的是电压表的正接线柱；将电压表的A点的导线直接改接到C点，则电流由C点流入电压表，而与C点连接的是电压表的负极，此时电压表的正负极接反了，不能测量BC两端的电压，所以小明的做法错误；
（3）在探究串联电路中电压的特点的实验中，多次实验，主要目的是寻找普遍规律；
由表格数据知，每组对应的数据中，都满足：1.7V+1.3V＝3.0V，1.4V+1.6V＝3.0V，1.1V+1.9V＝3.0V，故可得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
故答案为：（1）电池；不同；（2）1.7；错误；电压表的正负接线柱接反了；（3）寻找普遍规律；各部分电路两端电压之和。
【点评】此题为探究串联电路中的电压规律实验，考查电压表的正确使用以及串联电路的电压特点，还考查了学生对实验数据的处理能力和分析、归纳、总结能力。
21．（7分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验室提供了如下器材：额定电压为2.5V的小灯泡，电压恒为6V的电源，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）小明设计了如图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整，要求：滑片P向左移动时灯泡变暗。
（2）连接电路时，开关应 断开 。
（3）连接好电路，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表无变化，则电路故障的原因可能是小灯泡 短路 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，同时观察电压表示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，为 0.34 A，则小灯泡的额定功率为 0.85 W。
（5）完成实验后，小明用阻值为10Ω、20Ω和30Ω的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系，分别把三个定值电阻单独接入电路进行了三次实验，实验数据如下表。
分析实验数据可得：
①在电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成 反 比。
②实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 45 Ω。
【分析】（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；滑片P向左移动时灯泡变暗，说明电路中电流变小，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）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不发光，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路；
（4）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（5）①根据定值电阻两端电压为一定值分析得出结论；
②探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择小量程与小灯泡并联；滑片P向左移动时灯泡变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不发光，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即电路故障的原因可能是小灯泡短路；
（4）由图丙可知，电流表的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.34A；小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.34A＝0.85W；
（5）①由表中数据可知，电压表的示数为UV＝IR＝0.24A×10Ω＝0.12A×20Ω＝0.08A×30Ω＝2.4V，电压表的示数保持不变，故得出的实验结论：导体两端的电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比；
②实验中使用的定值电阻阻值最大为30Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.4V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.4V＝3.6V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的1.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1.5×30Ω＝45Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于45Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）断开；（3）短路；（4）0.34；0.85；（5）①反；②45。
【点评】本题“测量小灯泡额定功率”实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数和电功率的计算，同时还考查了探究电流与电阻的关系实验。
四、综合题（本大题共3小题，计20分）
22．（4分）如图所示电路，电源电压恒定不变，R2的电阻为30Ω，闭合开关，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A。求：
（1）开关闭合后，电流表A2的示数。
（2）电源的电压。
【分析】由图可知，两个电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量通过R2的电流，电流表A测量通过干路中的电流。
（1）根据并联电路的电流特点求出通过电阻R2的电流；
（2）根据欧姆定律求出电源电压。
【解答】解：图中两个电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量通过R2的电流，电流表A测量通过干路中的电流。
（1）根据由并联电路电流的规律可知通过R2的电流I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
即电流表A2的示数是0.2A。
（2）由并联电路电压的规律可知电源的电压U＝U2＝I2R2＝0.2A×30Ω＝6V。
答：（1）开关闭合后，电流表A2的示数是0.2A。
（2）电源的电压是6V。
【点评】本题考查并联电路规律、欧姆定律的应用，是基础题。
23．（7分）随着社会主义新农村建设的开展，农村的厨房发生了翻天覆地的变化，原来的柴火灶被洁净的天然气炉代替。小明用家中天然气炉将4kg初温为18℃的一壶水恰好加热到98℃，消耗0.08m3天然气，已知天然气的热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）天然气燃烧过程中，将化学能转化为 内 能，天然气的热值 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）0.08m3天然气完全燃烧放出的热量。
（3）天然气炉的烧水效率。
【分析】（1）燃料在燃烧过程中，将燃料的化学能转化为内能；热值是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量大小、燃烧程度无关。
（2）利用Q放＝Vq计算天然气完全燃烧放出的热量；
（3）利用Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量，天然气炉的烧水效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量的比值。
【解答】解：（1）天然气在燃烧过程中，将燃料的化学能转化为内能；热值是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量大小、燃烧程度无关，天然气燃烧过程中，质量减小、热值不变。
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.08m3×4.2×107J/m3＝3.36×106J；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（98℃﹣18℃）＝1.344×106J；
（3）天然气炉的烧水效率：
η100%＝40%。
故答案为：（1）内；不变。
（2）0.08m3天然气完全燃烧放出的热量为3.36×106J；
（3）天然气炉的烧水效率为40%。
【点评】本题考查了燃料燃烧过程的能量转化、对热值特性的理解，以及燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、效率公式的应用，属于基础题目。
24．（9分）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，R1和R2为发热体（阻值不变），其中R1＝40Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S1时为中温挡，中温挡额定功率为500W。求：
（1）空气炸锅是利用电流的 热 效应工作的；炸好的食物香气四溢属于 扩散 现象。
（2）R2的阻值是多少？
（3）高温挡正常工作100s，电流通过R1产生的热量是多少？
（4）用电高峰期，空气炸锅单独工作一段时间，新型插座表盘示数使用前后如图甲、丁所示，已知商用电费单价为0.75元/（kW•h），请通过表盘显示的数据计算这段时间内该空气炸锅的实际电功率。
【分析】（1）空气炸锅是利用电流的热效应工作；炸好的食物香气四溢属于扩散现象；
（2）只闭合S3时为中温挡，此时R2单独工作，则R2的阻值为；
（3）S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，为高温挡，由公式计算出电流通过R1产生的热量；
（4）根据电费求出这段时间内该空气炸锅消耗的电能，该空气炸锅的实际电功率为P。
【解答】解：（1）①空气炸锅是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能；
②炸好的食物香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
（2）分析电路可知，只闭合S3时为中温挡，此时R2单独工作，则R2的阻值为；
（3）分析电路可知，S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，此时总电阻最小，根据可知，总功率最大，为高温挡。则高温挡正常工作100s，电流通过R1产生的热量为：；
（4）这段时间内该空气炸锅消耗的电能为，
时间为t＝9：25﹣9：10＝15min＝0.25h，
则该空气炸锅的实际电功率为。
答：（1）热；扩散；
（2）R2的阻值是96.8Ω；
（3）电流通过R1产生的热量是1.21×105J；
（4）该空气炸锅的实际电功率0.32kW。
【点评】本题考查电功率多挡位计算，涉及扩散、热效应、电阻、热量、实际功率的计算，是一道综合题。
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初代柴油机
潍柴动力柴油机
2020年
2022年11月
2024年
热机效率
约38%
50.23%
52.28%
53.09%
t/℃
35
36
37
38
39
40
41
42
R1/Ω
500
450
400
350
300
250
200
150
次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
1.3
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
1.1
1.9
3.0
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.24
0.12
0.08
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
B
A
B
B
B
D
C
柴油机型号
初代柴油机
潍柴动力柴油机
2020年
2022年11月
2024年
热机效率
约38%
50.23%
52.28%
53.09%
t/℃
35
36
37
38
39
40
41
42
R1/Ω
500
450
400
350
300
250
200
150
次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
1.3
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
1.1
1.9
3.0
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.24
0.12
0.08