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31，山东省临沂市莒南县2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题
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这是一份31，山东省临沂市莒南县2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 如图所示，一款名叫“小熊牛油”的火锅，在用餐过程中“小熊”造型的牛油慢熔化，麻辣鲜香在空气中弥漫开来，让人食欲大增。下列关于测火锅过程中说法正确的是（ ）
A. 小熊牛油在冷库中储存时内能为零
B. 用餐过程中，锅中的汤随着沸腾不断减少，其内能保持不变
C. 吃火锅时，锅体上方腾起“白气”是空气中水蒸气凝华而成的
D. 向沸腾的锅中加入冷汤，热量由高温的菜传向低温的冷汤
【答案】D
【解析】
【详解】A．一切物体任何时候都具有内能，故A错误；
B．内能不仅跟温度有关还跟质量有关，锅中的汤随着沸腾其质量不断减少，内能不断减小，故B错误；
C．吃火锅时，锅体上方腾起“白气”是空气中水蒸气液化而成的，故C错误；
D．热传递的方向是从高温物体向低温物体，故D正确。
故选D。
2. 地球表面70％以上是海洋，但可供人类直接利用的淡水资源不足全部水资源的万分之一，提高节水意识是公民的义务和责任。如图是水循环示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 地表水吸热，升华成水蒸气B. 水蒸气与冷空气接触，液化成小水滴
C. 小水滴遇到更冷的气流，凝华成小冰晶D. 小冰晶降落过程中，液化成雨水
【答案】B
【解析】
【详解】A．地表水吸热，汽化成水蒸气，故A错误；
B．水蒸气与冷空气接触，液化成水滴，同时放出热量，故B正确；
C．小水滴遇到更冷的气流，凝固成小冰晶，故C错误；
D．小冰晶在降落过程中，与空气摩擦生热，温度升高，熔化成雨水，故D错误。
故选B。
3. 关于热机效率的说法中，正确的是（ ）
A. 热机所用燃料的热值越大，效率越高
B. 热机功率越大，热机效率越高
C. 不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，使热机效率等于1
D. 蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是、、，则有
【答案】D
【解析】
【详解】A．用热值大的燃料完全燃烧相同质量可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定高，故A错误；
B．有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高；功率是指做功的快慢，二者没有必然联系，故B错误；
C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但使用热机时有能量散失，热机效率始终小于1，故C错误；
D．汽油机和柴油机是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于柴油机的效率；而蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，故 D正确。
故选D。
4. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（ ）
A. 太阳能电池板将太阳能转化电能
B. 给蓄电池充电将电能转化为化学能
C. 蓄电池放电将化学能转化为电能
D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意；
B．给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意；
C．蓄电池放电，消耗化学能，产生电能，将化学能转化电能，故C正确，不符合题意；
D．小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。
故选D。
5. 灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B. 因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了
C. 电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能
D. 光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．灯泡在发光时，也会发热，所以消耗的电能转化为光能和内能，故A错误；
BC．因为流过灯泡的电流做功，所以消耗电能，流过的电流大小不变，电流做了多少功，便消耗了多少电能，故B错误，C正确；
D．据能量守恒定律，光能不会消失，只是转化为其他形式的能量，故D错误。
故选C。
6. 小华了解到汽车往往用电路控制警报铃声和提示灯提醒驾乘人员要佩戴安全带，如图，他尝试自己设计该电路的电路图。根据实际需要，电路中有电铃和提示灯两个用电器、用于代表驾驶位和副驾驶位的安全带卡扣的两个开关（安全带的卡片插入卡槽，表示开关断开），在驾驶位和副驾驶位都有人乘坐时，要满足两个座位中只要有一个座位未佩戴安全带，警报铃响，同时提示灯发光。小华经过思考设计出了如图所示的四个电路图，其中符合实际需要的最佳方案为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道，在驾驶位和副驾驶位都有人乘坐时，要满足两个座位中只要有一个座位未佩戴安全带（开关是闭合的），警报铃响，同时提示灯发光，这说明两个开关互不影响，是并联的，电铃与灯泡并联接入电路中，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7. 生活中我们要时刻注意用电安全，下列行为符合用电安全常识的是（ ）
A. 用湿抹布擦发光的灯泡B. 发现有人触电迅速切断电源
C. 照明电路的安装方式D. 多个大功率用电器同时用一个插座
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于生活用水是导体，所以用湿抹布擦发光灯泡很容易使得人触电，故A不符合题意；
B．发现有人触电，施救时应先将触电者与带电体分离，切断电源或用干燥竹竿等绝缘体将电线挑开，故B符合题意；
C．连接家庭电路时，控制用电器的开关需接在火线上，图中开关接在零线上，故C不符合题意；
D．多个大功率用电器同时使用一个插座，会使干路中的电流过大，可能会造成火灾，故D不符合题意。
故选B。
8. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A. 消耗较少的电能，消耗较多的电能
B. 电功率较小，电功率较大
C. 电功率较小，消耗较多电能
D. 消耗较少的电能，电功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选D。
9. 20世纪60年代，美国细菌学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，如图所示。由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（ ）
A. 由南向北B. 由北向南C. 由西向东D. 由东向西
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示，磁铁外部磁感线从N极出发，回到S极，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，而地磁N极在地理S极附近，故细菌在地磁场将驱使下将从北向南运动，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10. 如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外绕着线圈。运动时，磁铁在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是（ ）
A. 发电机B. 电动机C. 电风扇D. 电水壶
【答案】A
【解析】
【详解】读题可知，“计步器”工作原理是电磁感应现象。
A．发电机是利用电磁感应现象工作的，故A符合题意；
B．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，故C不符合题意；
D．电水壶的工作原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选A。
11. 取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，其中 AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（ ）
A. 通过 AB和CD段的电流不相等B. 正常情况下， AB段会先着火
C. AB和 CD段的电压相等D. AB和 CD段的电阻相等
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻的影响因素可知，导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以AB段导体的电阻大。
A．因为AB和CD段串联，根据串联电流规律可知，电流相等，故A错误；
B．根据可知，其他条件相同时，电阻越大，产生的电热越多，越容易着火AB段电阻大，所以越容易着火，故B正确；
C．根据可知，电阻越大，电压越大，AB段的电压大，故C错误；
D．根据分析可知，两段导体AB段的电阻大，故D错误。
故选B。
12. 加油站都装有“静电释放器”，如图所示，司机或工人提油枪加油前，必须用手触摸金属球清除身体上的静电。下列有关说法中正确的是（ ）
A. 人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
B. “静电”消除后，人体的电荷全部消失
C. 若人体带负电，“除电”时，电流方向是从人体流向金属球
D. “除电”时，人体、金属球、大地连通，人体，金属球，大地都是导体
【答案】D
【解析】
【详解】A．摩擦起电的实质是电荷的转移，所以人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中电荷的转移形成的，故A错误；
B．“静电”消除后，人体所带的负电荷转移，但人体内的正负电荷不会消失，故B错误。
C．物理学中规定正电荷定向移动的方向是电流方向，负电荷移动的方向与电流方向相反，若人体带负电，则“除电”时，电子由人体通过金属球转移到大地上，所以电流方向是从大地流向金属球，故C错误；
D．容易导电的物体叫导体，大地、人体、金属都是导体，所以除电时，人体通过金属球与大地连通，故D正确；
故选D。
13. 为建设适宜居住的环境，居民小区里安装了草坪景观灯，修建了人工湖，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 各景观灯之间的连接方式是串联
B. 人工湖利用水的比热容较大来减小昼夜温差
C. 制成景观灯的主要材料是超导体
D. 夜晚石板路的温度远低于草坪的温度，这是由于石头所含的热量少
【答案】B
【解析】
【详解】A．各景观灯之间互不影响，连接方式是并联，故A错误；
B．根据比热容的知识可知，人工湖利用水的比热容大来减小昼夜温差，因为比热容大的物质，吸热放热本领强，在相同条件下，温度变化不明显，故B正确；
C．超导体是电阻为0的材料，主要用于输电线路，故C错误；
D．夜晚石板路的温度远低于草坪的温度，由于石头的比热容小，放热时温度变化大，故D错误。
故选B。
14. 有一块手机用的电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 4000 mA·h，它充满电后大约储存的电能为（ ）
A. 5.3×104JB. 5.3×107J
C. 14.8JD. 14.8kW·h
【答案】A
【解析】
【详解】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
15. 某电子元件通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，P点的坐标为（UP,IP），过P点的切线在纵轴上的交点为（0,I0），由此图可知（ ）
A. 对应P点，该元件的电阻
B. 随着所加电压的增大，该元件的电阻减小
C. 对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小
D. 该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式求电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据欧姆定律，对应P点，该元件的电阻为，故A不符合题意；
B．由图像可知，随着所加电压的增大，电流的增加速度越来越慢，根据，说明电阻越来越大，故B不符合题意；
C．，所以对应P点，，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小，故C符合题意；
D．由于通过元件的电流与两端电压不成正比，因此元件为非线性元件，但是对于每一个点，欧姆定律仍适用，所以能用公式求电阻，故D不符合题意。
故选C。
16. 某用电器的电阻是60Ω，正常工作时通过的电流为0.2A，接入36V电路里，为了使用电器正常工作，必须（ ）
A. 串联一个的电阻B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻D. 并联一个的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】用电器正常工作时两端电压
U用=IR用=0.2A×60Ω=12V
已知电源电压为36V，因此需要串联一个电阻来分压，串联电阻应分担的电压
U串=U-U用=36V-12V=24V
因为电阻与用电器串联，所以电流相等，串联电阻的阻值
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
17. 如图为电路中空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁，S为开关。下列分析正确的是（ ）
A. 手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸，一定是电路的总功率过大
B. 若改变电流方向，则空气开关将不能正常工作
C. 图乙中P的左端为N极
D. 电流过大时，图乙中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路
【答案】D
【解析】
【详解】A．手机充电器的功率很小，接入两孔插座后空气开关跳闸，可能是短路引起的，故A错误；
B．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，与电流方向无关，若改变电流方向，则空气开关将仍能正常工作，故B错误；
C．由图可知，电流从P的左端流入，右端流出，由安培定则可知，图乙中P的右端为N极，其左端为S极，故C错误；
D．电路中电流过大时，电磁铁P的磁性就会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用，故D正确。
故选D。
18. 小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电，维修工人用试电笔接触吊顶检查时发现：只闭合开关，电动机M正常工作，吹冷风，试电笔氖管不发光；同时闭合开关、，电动机M和电热丝R都能正常工作，吹热风，试电笔氖管发光；只闭合开关，电动机M和电热丝R均不工作，试电笔氖管不发光。下图中，关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，只闭合开关 S1 ，电动机M正常工作，吹冷风，则电热丝R不工作，电动机所在支路绝缘皮不破损。同时闭合开关 S1 、 S2 ，电动机M和电热丝R都能正常工作，只闭合开关 S2 ，电动机M和电热丝R均不工作，说明电动机M和电热丝R并联，S1控制所有用电器，S2只控制R2，试电笔氖管发光，说明电热丝R所在支路绝缘皮破损；故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
19. 图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至55℃左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ）
A. 该晶体材料的熔点为55℃
B. 在段，该晶体材料的内能保持不变
C. 在段，该晶体材料的分子热运动变剧烈
D. 该晶体材料的比热容为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据图示可知，晶体在BC段吸收热量，内能变大，温度不变，为熔化过程，熔点为50°C，故AB错误；
C．在BC段，该晶体材料的温度保持不变，分子热运动变剧烈程度不变，故C错误；
D．由图像可知，该晶体由30℃升高到50℃吸收的热量为，根据可知，该物质的比热容为
故D正确。
故选D。
20. 如图甲所示，电源电压保持不变，。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A. 电源电压为8V
B. 的最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时，与的电功率之比为2︰3
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压
故A正确，不符合题意；
BC．由图可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A， R1的电功率最小，则
故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，两个电阻串联，通过电阻的电流相等，则R1与R2的电功率之比为
故D正确，不符合题意。
故选B。
二、填空题（共14分）
21. 做饭时，妈妈不小心将胡椒粉撒到了粗粒盐盒里，她想将胡椒粉与盐分离，小玉拿了一根塑料筷子在毛皮上摩擦几下，然后将筷子靠近胡椒粉，胡椒粉被吸到筷子上，成功地将其与粗粒盐分开。塑料筷子属于________（填“导体”或“绝缘体”），胡椒粉被吸到筷子上是因为筷子与毛皮摩擦后，筷子________，具有________的性质。
【答案】 ①. 绝缘体 ②. 带了电（电荷） ③. 吸引轻小物体
【解析】
【详解】[1]小玉选用的筷子是塑料的，因为塑料筷子是绝缘体，摩擦产生的电荷被限制在摩擦的区域，这样，带电的筷子就能吸引轻小物体。
[2][3]胡椒粉属于轻小物体，塑料筷子与毛皮摩擦带电，因为带电体具有吸引轻小物体的性质，所以，带电的筷子吸引胡椒粉，将其与粗盐分开。
22. 我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题：
（1）3.3×1012千瓦时=___________焦耳。
（2）涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这个过程中___________能转化为___________能。
【答案】 ①. ②. 机械能 ③. 电能
【解析】
【详解】[1]电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J，常用的电能单位还有千瓦时，符号为kW•h，在日常生活中也叫做度，并且1kW•h=3.6×106J ，则通过换算可得
[2][3]在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的机械能传递给发电机，通过发电机转化为电能，即机械能转化为电能。
23. 学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。
（1）为了用电安全，电水壶应该使用___________线插头；
（2）电水壶单独工作6min，标有“1200imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯闪烁了120次，该电水壶消耗的电能为___________kW·h，电功率为___________W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧___________g酒精放出的热量；（q=3.0×107J/kg）
（3）规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为___________%。
【答案】 ①. 三 ②. 0.1 ③. 1000 ④. 12 ⑤. 90
【解析】
【详解】（1）[1]电热水壶外壳通常是金属制成的，为了用电安全，防止触电，电水壶应该使用三线插头。
（2）[2]电能表指示灯闪烁了120次，消耗的电能为
[3]根据可知，电水壶消耗的电功率为
根据题意可知，燃料燃烧放出的热量
Q放= mq =W=0.1×3.6×106J=3.6×105J
可得，需要燃烧酒精的质量为
（3）根据题意可得
60W×12%=8W×η
解得，η=90%。
24. 太阳内部发生剧烈的_________（选填“核裂变”或“核聚变”）反应，从而辐射出巨大的光和热；太阳风暴发生时，干扰_________（选填“声波”或“电磁波”）而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
【答案】 ①. 核聚变 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]太阳能是太阳内部发生剧烈的核聚变反应，从而辐射大量的热量，是不可控的。
[2]广播、电视、移动通信都是靠电磁波传递信息的，故太阳风暴发生时，干扰电磁波而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
25. 寒冷的冬天，人们用的电热暖手袋是用弹性良好的塑料密闭着加热电阻丝及适量的水，被棉布包裹制成的，如图所示。其电源线用短且粗的铜线，电热暖手袋通电变热，撤去电源后放在手上热乎乎的。请你从上述情景中提出一个物理问题，要求运用所学的物理知识进行解释，不要与示例重复。
（示例）问题：电热暖手袋中为什么用水做热的媒介？
解释：水的比热容较大，相同质量且降低相同的温度时放出的热量较多；
问题：______？
解释：______。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]问题：电源线为什么用短且粗的铜线？
解释：导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；导线短而粗，是为了减小导线的电阻，通过的电流和通电时间相同时，由焦耳定律可知产生热量少。
三、作图与实验探究题（共27分）
26. 如图所示，请用笔画线代替导线将“光控”开关、“声控”开关、灯泡正确连入电路，要求：只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道自动控制电路。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意，两开关只有同时闭合才能发光，则声、光控制开关应该串联，且开关应串联在用电器与火线之间，如图所示
27. 如图所示，闭合开关后弹簧测力计示数减小，请标出电源右端的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关后弹簧测力计示数减小，说明弹簧测力计下端挂着的磁铁受到向上的力，由同名磁极相互排斥可知，螺线管的上端为N极，由条形磁铁周围的磁感线可知，磁感线由N极出发回S极，再根据右手螺旋定则可知螺线管前方的电流方向向右，得到电源的右端为正极，如图所示：
28. 小明在厨房炖汤，向沸腾的汤中加入盐，汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了丰富的猜想：
猜想1：盐水的沸点比水低；
猜想2：盐水的比热容比水小。
为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验，实验现象与小明相似；
（1）根据表中数据可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是___________；
（2）实验中，盐水的沸点是___________℃。小明认为盐水沸点低于100℃，所以猜想1是正确的；小红认为盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点？___________
（3）进一步分析数据可知，猜想2是___________（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据：___________；
（4）小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”，你觉得他的说法是否可靠？请说明理由___________。
【答案】 ①. 见解析 ②. 99.8 ③. 小红 ④. 正确 ⑤. 见解析 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由表中数据可知，盐水和水加热过程中先升温，后温度不变，温度变化的共同特点：当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变。
（2）[2]根据表中数据可知，盐水在99.8℃时温度保持不变，盐水的沸点是99.8℃。
[3]盐水的沸点是99.8℃，水的沸点是99.3℃，盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的；给水和盐水加热时，吸收同样的热量，盐水升温快，说明盐水的比热容小，因此赞同小红的观点。
（3）[4][5]观察表中数据可知，水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由可知，盐水的比热容小于水的比热容，所以，猜想2是正确的。
（4）[6]由表格数据知道，水沸腾所用时间是7分钟，盐水沸腾所用时间是6分钟，所以小亮的观点可靠。
29. 为测量小灯泡正常发光时的电阻和实际功率，物理兴趣小组的同学们选取了以下器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器（10Ω 0.5A）、（50Ω 0.5A）、（200Ω 0.2A）可供选择。
（1）通过估算，滑动变阻器应选择___________（选填“”“”或“”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗；（ ）
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要让灯泡正常发光，应将滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图像信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω，实际功率为___________W。
【答案】 ①. ②. ③. 灯泡开路 ④. A ⑤. 12.5 ⑥. 0.5
【解析】
【详解】（1）[1]灯泡正常发光时的电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为
电源电压恒为6V，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压
灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为
R3允许通过的电流小于额定电流，则滑动变阻器选R2。
[2]滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向右移动，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如图
（2）[3]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路。
（3）[4]P到图甲中某一位置时，如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V，因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向 A端移动，直到电压表示数为额定电压。
[5]根据图丙信息，灯在额定电压下的电流为0.2A，灯泡的电阻
[6]小灯泡的额定功率是
30. 如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察___________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是___________（填序号）；
①探究物质吸放热规律
②探究电流大小与哪些因素有关
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，___________越大，产生的热量越多；
（3）乙图中与并联，目的是使通过与的___________不同，
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因：___________。
【答案】 ①. 液面的高度差（或液面的高度、或两侧液面的高度差、或两侧液面的高度） ②. ① ③. 电阻 ④. 电流 ⑤. 电阻开路
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的差来反映电阻产生热量的多少，液面高度差越大说明容器中产生的热量越多。
[2]①探究物质吸放热规律时，用物质吸热或放热时的温度变化来反映，这用到了转换法，故①符合题意；
②探究电流大小与哪些因素有关时，采用了控制变量法，没有采用转换法，故②不符合题意。
故选①。
（2）[3]如图甲，闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故可以得出：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（3）[4]由图乙知，三个电阻相等，其中R3与R2并联，再与R1串联，经过R1的电流，在右侧分两支，一直经过R2，一支经过R3，因此通过、的电流是不同的，故乙图中与并联，目的是使通过R1和R2的电流不相等。
（4）[5]利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为，且产生的热量相同，说明通过两个电阻的电流相同，即R3中没有电流，故可能电阻R3断路了。
31. 学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关，滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框与灵敏电流计G相连。（线框在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转）
【猜想与假设】小雨做出了如下猜想：
A．感应电流的大小与磁场的强弱有关
B．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
【设计与进行实验】进行多次实验，每次实验
（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：调节___________改变电磁铁的磁场强弱，保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数；
（2）要探究猜想B，实验时应保持___________不变，改变线框切割磁感线的速度，进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。实验数据记录如右表所示；
【分析论证】
（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时，________，闭合电路中产生的感应电流越大；
【交流评估】
（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：_________；
（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：___________。
【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 电磁铁磁场强弱 ③. 导体切割磁感线的速度越快 ④. 电磁铁可以改变磁性强弱 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]探究猜想A：感应电流的大小与磁场的强弱有关，就要保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，改变磁场的强弱，即改变电磁铁的电流大小，因此需要调节滑动变阻器，改变滑动变阻器接入电路中的阻值。当电流越大，磁场越强，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
（2）[2]要探究猜想B：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关，根据控制变量法，实验时应保持电磁铁的磁场的强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。
（3）[3]分析表格数据，导体切割磁感线的速度越快，电流表指针偏转格数越多，可得出的结论是：其他条件都相同时，导体切割磁感线的速度越快，闭合电路中产生的感应电流越大。
（4） [4]实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：可以改变通过电磁铁的电流大小，从而改变电磁铁的磁性强弱，永磁体不能改变磁性强弱。
（5）[5]按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：很难保证每次线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等。
四、计算题（共18分）
32. 图甲为某型号风暖浴霸，它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两个阻值不变的电热丝R₁、R₂，主要参数如下表．当开关S、S₁、S₂均闭合时，求：
（1）开关均闭合，浴霸正常工作时的干路电流是多少?
（2）某次用电高峰，实际电压为200V时，R₂的实际功率是多少?
（3）浴霸正常工作时，使容积为的房间空气温度升高20℃，求房间内空气吸收的热量是多少?【取，取】
【答案】（1）13.4A；（2）800W；（3）
【解析】
【详解】解：（1）开关均闭合时，R₁、R₂和电动机同时工作，电路总功率为
由可得，浴霸正常工作时的干路电流
（2）由可得，R₂的阻值为
实际电压为200V时，R2的实际功率为
（3）容积为的房间内空气的质量为
空气温度升高20℃吸收的热量为
解：（1）开关均闭合，浴霸正常工作时的干路电流是13.4A；
（2）某次用电高峰，实际电压为200V时，R₂的实际功率是800W；
（3）房间内空气吸收的热量是。
33. 某同学组装了一台直流电动机模型，他将电动机模型接入如图所示的电路中，已知电源电压U=10V，并保持不变，接通电路后，电动机没转动时，电流表读数为2A；电动机正常转动时，电流表读数为1A，已知电动机能量转化如图乙所示，求：
（1）电动机正常转动时，电路的总功率P；
（2）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q；
（3）电动机将电能转化成机械能的效率η。
【答案】（1）10W；（2）600J，300J；（3）50%
【解析】
【详解】解：（1）电动机正常转动时，电流表读数为1A，即通过电路的电流为I1=1A，电路的总功率为
（2）电动机正常转动的时间为
电动机正常转动1min消耗的电能为
电动机不转动时，由欧姆定律可得，电动机线圈的电阻为
电动机正常转动时，线圈产生热量为
（3）由能量守恒可得，电动机输出的机械功为
电动机将电能转化成机械能的效率为
答：（1）电动机正常转动时，电路的总功率为10W；
（2）电动机正常转动1min消耗的电能为600J，线圈产生的热量为300J；
（3）电动机将电能转化成机械能的效率为50%。T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
实验次数
切割磁感线的速度
电流计指针偏转格数
1
慢速
1.5格
2
中速
2.5格
3
快速
4格
项目
额定电压V
R₁额定功率W
R₂额定功率W
电动机功率W
参数
220
1936
968
44
1. 如图所示，一款名叫“小熊牛油”的火锅，在用餐过程中“小熊”造型的牛油慢熔化，麻辣鲜香在空气中弥漫开来，让人食欲大增。下列关于测火锅过程中说法正确的是（ ）
A. 小熊牛油在冷库中储存时内能为零
B. 用餐过程中，锅中的汤随着沸腾不断减少，其内能保持不变
C. 吃火锅时，锅体上方腾起“白气”是空气中水蒸气凝华而成的
D. 向沸腾的锅中加入冷汤，热量由高温的菜传向低温的冷汤
【答案】D
【解析】
【详解】A．一切物体任何时候都具有内能，故A错误；
B．内能不仅跟温度有关还跟质量有关，锅中的汤随着沸腾其质量不断减少，内能不断减小，故B错误；
C．吃火锅时，锅体上方腾起“白气”是空气中水蒸气液化而成的，故C错误；
D．热传递的方向是从高温物体向低温物体，故D正确。
故选D。
2. 地球表面70％以上是海洋，但可供人类直接利用的淡水资源不足全部水资源的万分之一，提高节水意识是公民的义务和责任。如图是水循环示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 地表水吸热，升华成水蒸气B. 水蒸气与冷空气接触，液化成小水滴
C. 小水滴遇到更冷的气流，凝华成小冰晶D. 小冰晶降落过程中，液化成雨水
【答案】B
【解析】
【详解】A．地表水吸热，汽化成水蒸气，故A错误；
B．水蒸气与冷空气接触，液化成水滴，同时放出热量，故B正确；
C．小水滴遇到更冷的气流，凝固成小冰晶，故C错误；
D．小冰晶在降落过程中，与空气摩擦生热，温度升高，熔化成雨水，故D错误。
故选B。
3. 关于热机效率的说法中，正确的是（ ）
A. 热机所用燃料的热值越大，效率越高
B. 热机功率越大，热机效率越高
C. 不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，使热机效率等于1
D. 蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是、、，则有
【答案】D
【解析】
【详解】A．用热值大的燃料完全燃烧相同质量可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定高，故A错误；
B．有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高；功率是指做功的快慢，二者没有必然联系，故B错误；
C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但使用热机时有能量散失，热机效率始终小于1，故C错误；
D．汽油机和柴油机是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于柴油机的效率；而蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，故 D正确。
故选D。
4. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（ ）
A. 太阳能电池板将太阳能转化电能
B. 给蓄电池充电将电能转化为化学能
C. 蓄电池放电将化学能转化为电能
D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意；
B．给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意；
C．蓄电池放电，消耗化学能，产生电能，将化学能转化电能，故C正确，不符合题意；
D．小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。
故选D。
5. 灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B. 因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了
C. 电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能
D. 光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．灯泡在发光时，也会发热，所以消耗的电能转化为光能和内能，故A错误；
BC．因为流过灯泡的电流做功，所以消耗电能，流过的电流大小不变，电流做了多少功，便消耗了多少电能，故B错误，C正确；
D．据能量守恒定律，光能不会消失，只是转化为其他形式的能量，故D错误。
故选C。
6. 小华了解到汽车往往用电路控制警报铃声和提示灯提醒驾乘人员要佩戴安全带，如图，他尝试自己设计该电路的电路图。根据实际需要，电路中有电铃和提示灯两个用电器、用于代表驾驶位和副驾驶位的安全带卡扣的两个开关（安全带的卡片插入卡槽，表示开关断开），在驾驶位和副驾驶位都有人乘坐时，要满足两个座位中只要有一个座位未佩戴安全带，警报铃响，同时提示灯发光。小华经过思考设计出了如图所示的四个电路图，其中符合实际需要的最佳方案为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道，在驾驶位和副驾驶位都有人乘坐时，要满足两个座位中只要有一个座位未佩戴安全带（开关是闭合的），警报铃响，同时提示灯发光，这说明两个开关互不影响，是并联的，电铃与灯泡并联接入电路中，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7. 生活中我们要时刻注意用电安全，下列行为符合用电安全常识的是（ ）
A. 用湿抹布擦发光的灯泡B. 发现有人触电迅速切断电源
C. 照明电路的安装方式D. 多个大功率用电器同时用一个插座
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于生活用水是导体，所以用湿抹布擦发光灯泡很容易使得人触电，故A不符合题意；
B．发现有人触电，施救时应先将触电者与带电体分离，切断电源或用干燥竹竿等绝缘体将电线挑开，故B符合题意；
C．连接家庭电路时，控制用电器的开关需接在火线上，图中开关接在零线上，故C不符合题意；
D．多个大功率用电器同时使用一个插座，会使干路中的电流过大，可能会造成火灾，故D不符合题意。
故选B。
8. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A. 消耗较少的电能，消耗较多的电能
B. 电功率较小，电功率较大
C. 电功率较小，消耗较多电能
D. 消耗较少的电能，电功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选D。
9. 20世纪60年代，美国细菌学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，如图所示。由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（ ）
A. 由南向北B. 由北向南C. 由西向东D. 由东向西
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示，磁铁外部磁感线从N极出发，回到S极，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，而地磁N极在地理S极附近，故细菌在地磁场将驱使下将从北向南运动，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10. 如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外绕着线圈。运动时，磁铁在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是（ ）
A. 发电机B. 电动机C. 电风扇D. 电水壶
【答案】A
【解析】
【详解】读题可知，“计步器”工作原理是电磁感应现象。
A．发电机是利用电磁感应现象工作的，故A符合题意；
B．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，故C不符合题意；
D．电水壶的工作原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选A。
11. 取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，其中 AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（ ）
A. 通过 AB和CD段的电流不相等B. 正常情况下， AB段会先着火
C. AB和 CD段的电压相等D. AB和 CD段的电阻相等
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻的影响因素可知，导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以AB段导体的电阻大。
A．因为AB和CD段串联，根据串联电流规律可知，电流相等，故A错误；
B．根据可知，其他条件相同时，电阻越大，产生的电热越多，越容易着火AB段电阻大，所以越容易着火，故B正确；
C．根据可知，电阻越大，电压越大，AB段的电压大，故C错误；
D．根据分析可知，两段导体AB段的电阻大，故D错误。
故选B。
12. 加油站都装有“静电释放器”，如图所示，司机或工人提油枪加油前，必须用手触摸金属球清除身体上的静电。下列有关说法中正确的是（ ）
A. 人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
B. “静电”消除后，人体的电荷全部消失
C. 若人体带负电，“除电”时，电流方向是从人体流向金属球
D. “除电”时，人体、金属球、大地连通，人体，金属球，大地都是导体
【答案】D
【解析】
【详解】A．摩擦起电的实质是电荷的转移，所以人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中电荷的转移形成的，故A错误；
B．“静电”消除后，人体所带的负电荷转移，但人体内的正负电荷不会消失，故B错误。
C．物理学中规定正电荷定向移动的方向是电流方向，负电荷移动的方向与电流方向相反，若人体带负电，则“除电”时，电子由人体通过金属球转移到大地上，所以电流方向是从大地流向金属球，故C错误；
D．容易导电的物体叫导体，大地、人体、金属都是导体，所以除电时，人体通过金属球与大地连通，故D正确；
故选D。
13. 为建设适宜居住的环境，居民小区里安装了草坪景观灯，修建了人工湖，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 各景观灯之间的连接方式是串联
B. 人工湖利用水的比热容较大来减小昼夜温差
C. 制成景观灯的主要材料是超导体
D. 夜晚石板路的温度远低于草坪的温度，这是由于石头所含的热量少
【答案】B
【解析】
【详解】A．各景观灯之间互不影响，连接方式是并联，故A错误；
B．根据比热容的知识可知，人工湖利用水的比热容大来减小昼夜温差，因为比热容大的物质，吸热放热本领强，在相同条件下，温度变化不明显，故B正确；
C．超导体是电阻为0的材料，主要用于输电线路，故C错误；
D．夜晚石板路的温度远低于草坪的温度，由于石头的比热容小，放热时温度变化大，故D错误。
故选B。
14. 有一块手机用的电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 4000 mA·h，它充满电后大约储存的电能为（ ）
A. 5.3×104JB. 5.3×107J
C. 14.8JD. 14.8kW·h
【答案】A
【解析】
【详解】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
15. 某电子元件通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，P点的坐标为（UP,IP），过P点的切线在纵轴上的交点为（0,I0），由此图可知（ ）
A. 对应P点，该元件的电阻
B. 随着所加电压的增大，该元件的电阻减小
C. 对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小
D. 该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式求电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据欧姆定律，对应P点，该元件的电阻为，故A不符合题意；
B．由图像可知，随着所加电压的增大，电流的增加速度越来越慢，根据，说明电阻越来越大，故B不符合题意；
C．，所以对应P点，，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小，故C符合题意；
D．由于通过元件的电流与两端电压不成正比，因此元件为非线性元件，但是对于每一个点，欧姆定律仍适用，所以能用公式求电阻，故D不符合题意。
故选C。
16. 某用电器的电阻是60Ω，正常工作时通过的电流为0.2A，接入36V电路里，为了使用电器正常工作，必须（ ）
A. 串联一个的电阻B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻D. 并联一个的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】用电器正常工作时两端电压
U用=IR用=0.2A×60Ω=12V
已知电源电压为36V，因此需要串联一个电阻来分压，串联电阻应分担的电压
U串=U-U用=36V-12V=24V
因为电阻与用电器串联，所以电流相等，串联电阻的阻值
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
17. 如图为电路中空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁，S为开关。下列分析正确的是（ ）
A. 手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸，一定是电路的总功率过大
B. 若改变电流方向，则空气开关将不能正常工作
C. 图乙中P的左端为N极
D. 电流过大时，图乙中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路
【答案】D
【解析】
【详解】A．手机充电器的功率很小，接入两孔插座后空气开关跳闸，可能是短路引起的，故A错误；
B．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，与电流方向无关，若改变电流方向，则空气开关将仍能正常工作，故B错误；
C．由图可知，电流从P的左端流入，右端流出，由安培定则可知，图乙中P的右端为N极，其左端为S极，故C错误；
D．电路中电流过大时，电磁铁P的磁性就会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用，故D正确。
故选D。
18. 小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电，维修工人用试电笔接触吊顶检查时发现：只闭合开关，电动机M正常工作，吹冷风，试电笔氖管不发光；同时闭合开关、，电动机M和电热丝R都能正常工作，吹热风，试电笔氖管发光；只闭合开关，电动机M和电热丝R均不工作，试电笔氖管不发光。下图中，关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，只闭合开关 S1 ，电动机M正常工作，吹冷风，则电热丝R不工作，电动机所在支路绝缘皮不破损。同时闭合开关 S1 、 S2 ，电动机M和电热丝R都能正常工作，只闭合开关 S2 ，电动机M和电热丝R均不工作，说明电动机M和电热丝R并联，S1控制所有用电器，S2只控制R2，试电笔氖管发光，说明电热丝R所在支路绝缘皮破损；故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
19. 图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至55℃左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ）
A. 该晶体材料的熔点为55℃
B. 在段，该晶体材料的内能保持不变
C. 在段，该晶体材料的分子热运动变剧烈
D. 该晶体材料的比热容为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据图示可知，晶体在BC段吸收热量，内能变大，温度不变，为熔化过程，熔点为50°C，故AB错误；
C．在BC段，该晶体材料的温度保持不变，分子热运动变剧烈程度不变，故C错误；
D．由图像可知，该晶体由30℃升高到50℃吸收的热量为，根据可知，该物质的比热容为
故D正确。
故选D。
20. 如图甲所示，电源电压保持不变，。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A. 电源电压为8V
B. 的最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时，与的电功率之比为2︰3
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压
故A正确，不符合题意；
BC．由图可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A， R1的电功率最小，则
故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，两个电阻串联，通过电阻的电流相等，则R1与R2的电功率之比为
故D正确，不符合题意。
故选B。
二、填空题（共14分）
21. 做饭时，妈妈不小心将胡椒粉撒到了粗粒盐盒里，她想将胡椒粉与盐分离，小玉拿了一根塑料筷子在毛皮上摩擦几下，然后将筷子靠近胡椒粉，胡椒粉被吸到筷子上，成功地将其与粗粒盐分开。塑料筷子属于________（填“导体”或“绝缘体”），胡椒粉被吸到筷子上是因为筷子与毛皮摩擦后，筷子________，具有________的性质。
【答案】 ①. 绝缘体 ②. 带了电（电荷） ③. 吸引轻小物体
【解析】
【详解】[1]小玉选用的筷子是塑料的，因为塑料筷子是绝缘体，摩擦产生的电荷被限制在摩擦的区域，这样，带电的筷子就能吸引轻小物体。
[2][3]胡椒粉属于轻小物体，塑料筷子与毛皮摩擦带电，因为带电体具有吸引轻小物体的性质，所以，带电的筷子吸引胡椒粉，将其与粗盐分开。
22. 我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题：
（1）3.3×1012千瓦时=___________焦耳。
（2）涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这个过程中___________能转化为___________能。
【答案】 ①. ②. 机械能 ③. 电能
【解析】
【详解】[1]电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J，常用的电能单位还有千瓦时，符号为kW•h，在日常生活中也叫做度，并且1kW•h=3.6×106J ，则通过换算可得
[2][3]在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的机械能传递给发电机，通过发电机转化为电能，即机械能转化为电能。
23. 学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。
（1）为了用电安全，电水壶应该使用___________线插头；
（2）电水壶单独工作6min，标有“1200imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯闪烁了120次，该电水壶消耗的电能为___________kW·h，电功率为___________W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧___________g酒精放出的热量；（q=3.0×107J/kg）
（3）规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为___________%。
【答案】 ①. 三 ②. 0.1 ③. 1000 ④. 12 ⑤. 90
【解析】
【详解】（1）[1]电热水壶外壳通常是金属制成的，为了用电安全，防止触电，电水壶应该使用三线插头。
（2）[2]电能表指示灯闪烁了120次，消耗的电能为
[3]根据可知，电水壶消耗的电功率为
根据题意可知，燃料燃烧放出的热量
Q放= mq =W=0.1×3.6×106J=3.6×105J
可得，需要燃烧酒精的质量为
（3）根据题意可得
60W×12%=8W×η
解得，η=90%。
24. 太阳内部发生剧烈的_________（选填“核裂变”或“核聚变”）反应，从而辐射出巨大的光和热；太阳风暴发生时，干扰_________（选填“声波”或“电磁波”）而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
【答案】 ①. 核聚变 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]太阳能是太阳内部发生剧烈的核聚变反应，从而辐射大量的热量，是不可控的。
[2]广播、电视、移动通信都是靠电磁波传递信息的，故太阳风暴发生时，干扰电磁波而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
25. 寒冷的冬天，人们用的电热暖手袋是用弹性良好的塑料密闭着加热电阻丝及适量的水，被棉布包裹制成的，如图所示。其电源线用短且粗的铜线，电热暖手袋通电变热，撤去电源后放在手上热乎乎的。请你从上述情景中提出一个物理问题，要求运用所学的物理知识进行解释，不要与示例重复。
（示例）问题：电热暖手袋中为什么用水做热的媒介？
解释：水的比热容较大，相同质量且降低相同的温度时放出的热量较多；
问题：______？
解释：______。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]问题：电源线为什么用短且粗的铜线？
解释：导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；导线短而粗，是为了减小导线的电阻，通过的电流和通电时间相同时，由焦耳定律可知产生热量少。
三、作图与实验探究题（共27分）
26. 如图所示，请用笔画线代替导线将“光控”开关、“声控”开关、灯泡正确连入电路，要求：只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道自动控制电路。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意，两开关只有同时闭合才能发光，则声、光控制开关应该串联，且开关应串联在用电器与火线之间，如图所示
27. 如图所示，闭合开关后弹簧测力计示数减小，请标出电源右端的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关后弹簧测力计示数减小，说明弹簧测力计下端挂着的磁铁受到向上的力，由同名磁极相互排斥可知，螺线管的上端为N极，由条形磁铁周围的磁感线可知，磁感线由N极出发回S极，再根据右手螺旋定则可知螺线管前方的电流方向向右，得到电源的右端为正极，如图所示：
28. 小明在厨房炖汤，向沸腾的汤中加入盐，汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了丰富的猜想：
猜想1：盐水的沸点比水低；
猜想2：盐水的比热容比水小。
为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验，实验现象与小明相似；
（1）根据表中数据可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是___________；
（2）实验中，盐水的沸点是___________℃。小明认为盐水沸点低于100℃，所以猜想1是正确的；小红认为盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点？___________
（3）进一步分析数据可知，猜想2是___________（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据：___________；
（4）小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”，你觉得他的说法是否可靠？请说明理由___________。
【答案】 ①. 见解析 ②. 99.8 ③. 小红 ④. 正确 ⑤. 见解析 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由表中数据可知，盐水和水加热过程中先升温，后温度不变，温度变化的共同特点：当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变。
（2）[2]根据表中数据可知，盐水在99.8℃时温度保持不变，盐水的沸点是99.8℃。
[3]盐水的沸点是99.8℃，水的沸点是99.3℃，盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的；给水和盐水加热时，吸收同样的热量，盐水升温快，说明盐水的比热容小，因此赞同小红的观点。
（3）[4][5]观察表中数据可知，水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由可知，盐水的比热容小于水的比热容，所以，猜想2是正确的。
（4）[6]由表格数据知道，水沸腾所用时间是7分钟，盐水沸腾所用时间是6分钟，所以小亮的观点可靠。
29. 为测量小灯泡正常发光时的电阻和实际功率，物理兴趣小组的同学们选取了以下器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器（10Ω 0.5A）、（50Ω 0.5A）、（200Ω 0.2A）可供选择。
（1）通过估算，滑动变阻器应选择___________（选填“”“”或“”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗；（ ）
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要让灯泡正常发光，应将滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图像信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω，实际功率为___________W。
【答案】 ①. ②. ③. 灯泡开路 ④. A ⑤. 12.5 ⑥. 0.5
【解析】
【详解】（1）[1]灯泡正常发光时的电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为
电源电压恒为6V，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压
灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为
R3允许通过的电流小于额定电流，则滑动变阻器选R2。
[2]滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向右移动，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如图
（2）[3]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路。
（3）[4]P到图甲中某一位置时，如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V，因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向 A端移动，直到电压表示数为额定电压。
[5]根据图丙信息，灯在额定电压下的电流为0.2A，灯泡的电阻
[6]小灯泡的额定功率是
30. 如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察___________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是___________（填序号）；
①探究物质吸放热规律
②探究电流大小与哪些因素有关
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，___________越大，产生的热量越多；
（3）乙图中与并联，目的是使通过与的___________不同，
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因：___________。
【答案】 ①. 液面的高度差（或液面的高度、或两侧液面的高度差、或两侧液面的高度） ②. ① ③. 电阻 ④. 电流 ⑤. 电阻开路
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的差来反映电阻产生热量的多少，液面高度差越大说明容器中产生的热量越多。
[2]①探究物质吸放热规律时，用物质吸热或放热时的温度变化来反映，这用到了转换法，故①符合题意；
②探究电流大小与哪些因素有关时，采用了控制变量法，没有采用转换法，故②不符合题意。
故选①。
（2）[3]如图甲，闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故可以得出：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（3）[4]由图乙知，三个电阻相等，其中R3与R2并联，再与R1串联，经过R1的电流，在右侧分两支，一直经过R2，一支经过R3，因此通过、的电流是不同的，故乙图中与并联，目的是使通过R1和R2的电流不相等。
（4）[5]利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为，且产生的热量相同，说明通过两个电阻的电流相同，即R3中没有电流，故可能电阻R3断路了。
31. 学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关，滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框与灵敏电流计G相连。（线框在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转）
【猜想与假设】小雨做出了如下猜想：
A．感应电流的大小与磁场的强弱有关
B．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
【设计与进行实验】进行多次实验，每次实验
（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：调节___________改变电磁铁的磁场强弱，保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数；
（2）要探究猜想B，实验时应保持___________不变，改变线框切割磁感线的速度，进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。实验数据记录如右表所示；
【分析论证】
（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时，________，闭合电路中产生的感应电流越大；
【交流评估】
（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：_________；
（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：___________。
【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 电磁铁磁场强弱 ③. 导体切割磁感线的速度越快 ④. 电磁铁可以改变磁性强弱 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]探究猜想A：感应电流的大小与磁场的强弱有关，就要保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，改变磁场的强弱，即改变电磁铁的电流大小，因此需要调节滑动变阻器，改变滑动变阻器接入电路中的阻值。当电流越大，磁场越强，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
（2）[2]要探究猜想B：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关，根据控制变量法，实验时应保持电磁铁的磁场的强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。
（3）[3]分析表格数据，导体切割磁感线的速度越快，电流表指针偏转格数越多，可得出的结论是：其他条件都相同时，导体切割磁感线的速度越快，闭合电路中产生的感应电流越大。
（4） [4]实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：可以改变通过电磁铁的电流大小，从而改变电磁铁的磁性强弱，永磁体不能改变磁性强弱。
（5）[5]按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：很难保证每次线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等。
四、计算题（共18分）
32. 图甲为某型号风暖浴霸，它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两个阻值不变的电热丝R₁、R₂，主要参数如下表．当开关S、S₁、S₂均闭合时，求：
（1）开关均闭合，浴霸正常工作时的干路电流是多少?
（2）某次用电高峰，实际电压为200V时，R₂的实际功率是多少?
（3）浴霸正常工作时，使容积为的房间空气温度升高20℃，求房间内空气吸收的热量是多少?【取，取】
【答案】（1）13.4A；（2）800W；（3）
【解析】
【详解】解：（1）开关均闭合时，R₁、R₂和电动机同时工作，电路总功率为
由可得，浴霸正常工作时的干路电流
（2）由可得，R₂的阻值为
实际电压为200V时，R2的实际功率为
（3）容积为的房间内空气的质量为
空气温度升高20℃吸收的热量为
解：（1）开关均闭合，浴霸正常工作时的干路电流是13.4A；
（2）某次用电高峰，实际电压为200V时，R₂的实际功率是800W；
（3）房间内空气吸收的热量是。
33. 某同学组装了一台直流电动机模型，他将电动机模型接入如图所示的电路中，已知电源电压U=10V，并保持不变，接通电路后，电动机没转动时，电流表读数为2A；电动机正常转动时，电流表读数为1A，已知电动机能量转化如图乙所示，求：
（1）电动机正常转动时，电路的总功率P；
（2）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q；
（3）电动机将电能转化成机械能的效率η。
【答案】（1）10W；（2）600J，300J；（3）50%
【解析】
【详解】解：（1）电动机正常转动时，电流表读数为1A，即通过电路的电流为I1=1A，电路的总功率为
（2）电动机正常转动的时间为
电动机正常转动1min消耗的电能为
电动机不转动时，由欧姆定律可得，电动机线圈的电阻为
电动机正常转动时，线圈产生热量为
（3）由能量守恒可得，电动机输出的机械功为
电动机将电能转化成机械能的效率为
答：（1）电动机正常转动时，电路的总功率为10W；
（2）电动机正常转动1min消耗的电能为600J，线圈产生的热量为300J；
（3）电动机将电能转化成机械能的效率为50%。T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
实验次数
切割磁感线的速度
电流计指针偏转格数
1
慢速
1.5格
2
中速
2.5格
3
快速
4格
项目
额定电压V
R₁额定功率W
R₂额定功率W
电动机功率W
参数
220
1936
968
44
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