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广东省深圳市2023-2024学年九年级下学期开学考试物理试题 （2月）
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这是一份广东省深圳市2023-2024学年九年级下学期开学考试物理试题 （2月），共20页。试卷主要包含了答题前，请将学校，考试结束，监考人员将答题卡收回等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第1卷为1-10题，共20分，第Ⅱ卷为11-19题，共50分。全卷共计70分。考试时间物理+化学（合卷）共100分钟。
注意事项：
1、答题前，请将学校、姓名、班级、考场和座位号写在答题卡指定位置，将条形码贴在答题卡指定位置。
2、选择题答案，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动请用2B橡皮擦干净后，再涂其它答案，不能答在试题卷上。非选择题，答题不能超出题目指定区域。
3、考试结束，监考人员将答题卡收回。
第I卷（本卷共计20分）
一.选择题：（每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，10小题，共计20分）
1. 如图是深圳街头出现的雾炮车。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法正确的是（ ）
A. 尘埃粒子快速沉降到地面，说明分子热运动减慢了
B. 用水循环来降低汽油机的温度主要是利用水蒸发吸热的特点
C. 雾炮车的汽油发动机做功冲程是内能转化为机械能
D. 雾炮车汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物可以提高汽油的热值
【答案】C
【解析】
【详解】A．尘埃粒子不分子，是宏观物体，因此其快速沉降到地面不能用分子热运动解释，故A错误；
B．水循环降低汽油机温度是利用了水的比热容较大的特点，故B错误；
C．做功冲程是内能转化为机械能的过程，为雾炮车提供动力。故C正确；您看到的资料都源自我们平台，20多万份最新小初高试卷，家威鑫 MXSJ663 性价比最高 D．热值是燃料本身的一种性质，只与燃料的种类有关，与其他因素无关，吸气冲程吸入汽油和空气的混合物不能改变汽油的热值，故D错误。
故选C。
2. 东东在物理实验室用酒精灯加热-40℃的冰，其温度随时间变化图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 由图像可判断，冰的比热容比水小
B. BC段表示当前物体的状态仍是固态
C. 酒精的热值随着酒精质量的变小而变小
D. 水的沸腾过程温度不变，说明沸腾过程不吸热
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图得，AB段冰升高温度比CD段液态的水温度升高慢，即加热相同时间，冰与水吸收相同热量，冰温度升高比水多，冰熔化过程中，质量不变，由得，冰的比热容比水小，故A正确；
B． BC段物质为熔化过程，表示当前物体的状态为固液共存态，故B错误；
C．酒精的热值是酒精的一种特性，与酒精质量无关，故C错误；
D．水的沸腾过程，不断吸热，温度不变，故D错误。
故选A。
3. “一分钟跳绳”是深圳体育中考的选考科目。为了能准确方便自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计时器，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，信号处理系统就会计数一次，则当绳子挡住了射向R1的红外线时，下列判断正确的是（ ）
A. 电路中的电流变小，AB端的电压变大
B. 电路中的电流变小，AB端的电压变小
C. AB端的电压与电路中电流的比值变小
D. AB端的电压与电路中电流的比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，电阻R1和R2串联在电路中，信号处理系统并联在AB的两端；
AB．每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流会减小，根据U=IR可知，R2的电压会减小，即AB间电压减小，故A错误，B正确；
CD．AB端的电压与电路中电流的比值为R2的阻值，阻值不变，比值不变，故CD错误。
故选B。
4. 小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机M，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，闭合开关S1，只有发声器工作；两个开关都闭合时，有电流通过电动机，这说明两个开关都闭合时，电动机才会工作。
A．由图可知，闭合开关S1，只有发声器接入电路，发声器工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过电动机，故A符合题意；
B．由图可知，闭合开关S1，发声器没有接入电路，发声器不工作，两个开关都闭合，发声器和电动机都工作，故B不符合题意；
C．由图可知，发声器和电动机并联接入电路中，两个开关并联，只要闭合任意一个开关，发声器和电动机都工作，故C不符合题意；
D．由图可知，闭合开关S1，只有电动机接入电路，电动机工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过发声器，故D不符合题意。
故选A。
5. 华为Mate60pr系列手机，搭载的是我国自主研发和生产的麒麟9000s芯片处理器。手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A），兼容11V/6A或10V/4A或10V/2.25A或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是（ ）
A. 手机充满电时可储存66600J电能
B. 该手机芯片的主要材料是绝缘体
C. 该手机最大充电功率为40W
D. 仅充电10分钟，便可充满50%的广告是夸大其词，假的
【答案】A
【解析】
【详解】A．手机充满电时可储存的电能
W=UIt=3.7V×5000mA·h=3.7V×5A×3600s=66600J
故A正确；
B．该手机芯片的主要材料是半导体，故B错误；
C．该手机最大充电功率
P=UI=20V×4.4A=88W
故C错误；
D．充电10分钟，手机储存的电能
W=Pt=88W×10×60s=52800J
电能占总储存电能的
故D错误。
故选A。
6. 将四个定值电阻、、、分别接入不同电路中，测出各电阻两端的电压和通过的电流，把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息判断，下列说法正确的是（ ）
A. 的阻值大于的阻值B. 的电功率大于的电功率
C. 通过的电流最小D. 两端电压最大的是
【答案】B
【解析】
【详解】A．由可知，电阻大小为图像纵、横坐标之比，由图像可知，各电阻的大小关系为
故A错误；
B．由可知，电功率的大小为图像纵横坐标之积，相当于以纵、横坐标为边的矩形面积，由图像可知，各电阻的电功率大小关系为
故B正确；
C．根据图示可知，通过c和b的电流是最大的，故C错误；
D．根据图示可知，两端电压最大的是a和b，故D错误。
故选B。
7. 小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】甲电路灯泡两端电压为电源电压U1，电阻为R1，灯泡的功率为；
乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1，，因为U1′＜U1，故P1′＜P1；
因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于R1的电阻，
根据P=I2R知，P2'＞P1'
因为、、U2′＜U1、R2＞R1，
所以P1＞P2'．
综合分析：P1＞P2'＞P1'．选C；
8. 小敏同学按下面的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后，灯泡能正常发光，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，有四位同学发表了以下的观点，你认为正确的是（ ）
A. 小华说：保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B. 小龙说：灯泡能正常发光，所以灯泡的连接是安全、合理的
C. 小丽说：插座无法正常工作，原因可能是cd间断路
D. 小潇说：插座无法正常工作，原因可能是ab间断路
【答案】C
【解析】
【详解】A．保险丝的主要作用是：在家庭电路电流过大时能自动熔断从而对电路起到保护作用，所以保险丝要选用电阻率大且熔点低的材料来制作，故A错误；
B．家庭电路中，为确保安全用电，控制灯泡的开关应该接在火线与灯泡之间，故B错误；
CD．如果ab间断路，则电路中灯泡也不能正常工作；如果cd间断路，灯泡能正常工作，火线上的电不能到达插座的右孔，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光，符合题意，故C正确，D错误。
故选C。
9. 如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯亮；到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（ ）
A. 增加工作电路的电源电压
B. 增加控制电路的电源电压
C. 减少电磁铁线圈的匝数
D. 更换弹性更强的弹簧
【答案】B
【解析】
【详解】A．增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，故A不符合题意；
B．增加控制电路的电源电压，可以增大控制电路的电流，在线圈匝数一定时，可以增强电磁铁的磁性，能把衔铁吸引，故B符合题意；
C．在电流一定时，减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，电磁铁对衔铁的吸引会更弱，故C不符合题意；
D．更换弹性更强的弹簧，弹簧对衔铁的拉力更大，电磁铁不能把衔铁吸引下来，故D不符合题意。
故选B。
10. 下列表述正确的是（ ）
A. 磁悬浮列车利用电磁感应原理工作
B. 插入和拔出条形磁铁，感应电流方向相反
C. 扬声器工作时将机械能转化为电能
D. 动圈式话筒的工作原理为电流的磁效应
【答案】B
【解析】
【详解】A．磁悬浮列车利用磁极间的相互作用规律工作，故A错误；
B．插入和拔出条形磁铁，切割磁感线的运动方向相反，则产生的感应电流方向相反，故B正确；
C．扬声器工作时将电能转化为机械能，故C错误；
D．动圈式话筒的工作原理为电磁感应现象，故D错误。
故选B。
第Ⅱ卷（本卷共计50分）
二.画图题：（每小题2分，2小题，共计4分）
11. 如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻．测量时，电压表V的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大．请根据以上信息，在虚线框内将电路图补充完整．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】根据题意，考虑到只有两个元件Rx与R0，且要求电压表的示数发生变化，所以可以推断出电路结构应该是串联；又根据串联电路的电压规律知，要使电压表的示数随压力增大而增大，电压表不可能并接在压敏电阻Rx两端，因为压力越大，Rx越小，则Rx两端的电压越小，所以电压表只能并接在R0两端．电路图如下：
．
12. 将条形磁铁放在水平桌面的小车上，条形磁铁静止不动，S极正对电磁铁，如图所示．闭合开关S，条形磁铁因受磁力向左运动，请在图中括号内标出电磁铁右端的极性和电源左端的极性（用“+”或“一”表示）．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】（1）闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，说明条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知条形磁体左端为N极、右端为S极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是S极、右端为N极；
（2）根据安培定则，大拇指指向通电螺线管的N极，则电流从电磁铁左侧流入，所以电源的左端为正极，如图所示：
三.填空题：（每空1分，4小题，共计22分）
13. 东东设计了一个估算酒精的热值实验，实验装置如图。燃烧皿中酒精的质量12g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，c水=4.2×103J/（kg·℃）
（1）点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q吸=_________J；
（2）东东想利用Q放=Q吸计算酒精的热值，还需进行的实验操作是__________；
（3）用这个方法，东东算出的热值比课本上真实值偏__________。
【答案】 ①. 1.68×104 ②. 测出剩余酒精的质量 ③. 小
【解析】
【详解】（1）[1]点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰，该过程水吸收的热量
（2）[2]东东想利用Q放=Q吸计算酒精的热值，还需进行的实验操作是测出剩余酒精的质量，算出完全燃烧的酒精的质量，由得出酒精的热值。
（3）[3]由于存在热量损失，用这个方法，东东算出的酒精的燃烧释放的热量偏小，而酒精完全燃烧的质量测量准确，由得，热值比课本上真实值偏小。
14. 小明用图甲所示的电路，探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器规格为“50Ω，2A”，定值电阻10Ω、20Ω、30Ω、50Ω各一个。
（1）小明根据图甲连接电路，首先用10Ω电阻实验、闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是________（填字母）；
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
（2）排除故障后，小明在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察电压表。之后将10Ω电阻换成20Ω电阻，继续调节滑动变阻器滑片向__________端（选填“A”或“B”）移动，直至_______；
（3）小明根据记录的实验数据，绘制成了图乙所示的图像，由此可得结论：__________；
（4）小明又想测量某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值为R0的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮助他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。
实验步骤：
A.按照设计的电路图连接电路；
B.开关S断开时，读出电流表的示数，记为I1；
C.______ ；
表达式：Rx=________（用已知物理量和测量出的物理量符号表示）。
【答案】 ①. C ②. A ③. 电压表的示数为2V ④. 电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比 ⑤. 闭合开关S，读出电流表的示数，记为I2 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲得，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流。小明根据图甲连接电路，首先用10Ω电阻实验、闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，说明电路中没有电流，电压表与电源电压相连接，则电路中的故障可能是与电压表并联的电阻断路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（2）[2][3]实验中要控制定值电阻的电压不变，由图乙与欧姆定律得，定值电阻的电压为
将10Ω电阻换成20Ω电阻，电路中电阻变大，由欧姆定律得，电路中电流变小，变阻器的电压变大，由串联电路电压特点得，定值电阻的电压增大，则为保持定值电阻两端电压不变，需要将滑动变阻器滑片P向A端移动，，增大变阻器接入电路中电阻，减小电路中电流，直到电压表示数为2V。
（3）[4]由图乙得，当电阻的电压不变时，电阻的电流与电阻的乘积为定值，由此可得结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
（4）[5] [6] 实验步骤：
A.按照设计的电路图连接电路；
B.开关S断开时，两电阻串联，电流表测量电路电流，读出电流表的示数，记为I1；
C.闭合开关S，电路化为电阻Rx的简单电路，电流表测量电路电流，读出电流表的示数，记为I2；
电源电压不变，由欧姆定律与串联电路特点得
则
15. 小明同学设计了一款电子拉力计准备参加深圳市背少年科技创新大赛，小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，图甲是其原理图。ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，其阻值R1=25Ω。拉环不受拉力时，滑片P处于a端；拉环受拉力时，滑片P随之向右滑动。拉力与弹簧伸长的长度△L关系如图乙。电源电压为6V，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R0=5Ω，忽略摩擦。
（1）电流表的示数随拉力的增大而__________（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（2）拉力表的零刻度线应刻在电流表__________A处；
（3）开关闭合后，当电流表指针指在0.4A处时，R1接入电路的阻值是__________Ω，作用在拉环上水平向右的拉力是__________N；
（4）该拉力计能测量的拉力范围是__________N。
【答案】 ①. 增大 ②. 0.2 ③. 10 ④. 300 ⑤. 0~400
【解析】
【详解】（1）[1]由图得，定值电阻R0与变阻器R1串联，电流表测量电路电流，拉力增大，滑片向右移动，变阻器R1接入电路中电阻增大，电路中电阻增大，由欧姆定律得，电路中电流减小，电流表示数减小。
（2）[2]当拉力为0时，电路为定值电阻R0的简单电路，电流表示数为
（3）[3]开关闭合后，当电流表指针指在0.4A处时，由欧姆定律得，电路中电阻为
此时变阻器R1接入电路中电阻为
[4]变阻器R1每1cm的表示的电阻为
此时弹簧伸长的长度为
由图乙得，作用在拉环上水平向右的拉力是200N。
（4）[5]当电流表示数最大为0.6A时，由欧姆定律得，电路中总电阻为
此时变阻器R1接入电路中电阻为
弹簧的伸长量为
测力计最大的伸长量为
由图得，测力计测量的最大拉力为400N，则该拉力计能测量的拉力范围是0~400N。
16. 物理课上的分组“探究焦耳定律”实验中，同学们的实验装置如下图所示：
（1）老师让一位同学给大家演示“探究电流产生的热量与电流大小的关系”，他应选择__________图进行实验；
（2）图甲、乙是小北组的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。小北组的实验没有使用温度计而是用__________反映密闭空气温度的变化。通电一定时间后，甲图中__________管中的液面较高。若图乙中两U形管内液面上升高度相同，则故障可能是__________。排除故障后通电相同时间，发现乙图左侧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__________越大，产生的热量越多；
（3）图乙为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻R3换__________（选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻；
（4）小南组的实验装置为图丙。该装置可探究电流通过导体时产生热量与__________的关系，烧瓶中用煤油而不用水是因为__________。
【答案】 ①. 乙 ②. U形管中液面高度差 ③. B ④. R3处电阻丝断路 ⑤. 电流 ⑥. 小于 ⑦. 电阻 ⑧. 煤油的比热容小
【解析】
【详解】（1）[1]在甲装置中，两电阻串联，通过电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系；乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙图实验可以研究电流产生的热量与电流的关系。由此可知，他应选择乙图进行实验。
（2）[2]根据转换法可知，小北组的实验没有使用温度计而是用U形管两管液面的高度差反映密闭空气温度的变化。
[3]甲图装置通电一定时间后，根据Q=I2Rt可知，因右侧容器中电阻较大，右侧电阻产生热量多，根据转换法，故甲图中右侧管中的液面较高。
[4]若图乙中两U形管内液面上升高度相同，可知容器内电阻可能产生热量相同，根据Q=I2Rt可知，通过容器内两电阻的电流可能相等，则故障可能是R3处电阻丝断路。
[5]排除故障后通电相同时间，发现乙图左侧U形管内液面上升较高，左侧容器内电流通过电阻产生的热量多，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）[6]图乙为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，根据Q=I2Rt可知，要使通过左侧容器内的电流比右侧容器内的电流更大，根据并联电路电流的规律可知，通过盒外电阻R3的电流变大，根据并联电路电压的规律及欧姆定律，可将空气盒外电阻R3换小于5Ω的电阻。
（4）[7]小南组的实验装置为图丙，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻的关系。
[8]本实验根据烧瓶煤油的温度变化表示产生的热量多少，根据可知，用煤油而不用水是因为：煤油的比热容较小，在吸热相同的条件下温度变化较明显。
四.计算题：（2小题，共16分）
17. 深圳比亚迪公交车的充电桩充电电压为380V，充电功率为76kW。一台公交车的电池储量为100kW·h，公交车运行一趟全程共20km。在这个过程中，若公交车所受阻力恒定为1500N，能量转化中损失忽略不计（g取10N/kg）。求：
（1）充电桩充电电流为多大？
（2）该公交车匀速行驶一趟的过程中牵引力做的功为多少？
（3）公交车运行一趟因停靠站点和红灯共刹车40次，每次刹车时，可以将3×104J的动能回收并储存到电池中。则该车充满一次电最多能跑几趟该公交线路？（从始发站到终点站算1趟，返回算第2趟）。
【答案】（1）200A；（2）3×107J：（3）12趟
【解析】
【详解】解：（1）充电桩充电电流
（2）车匀速直线行驶，拉力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡，公交车所受的牵引力
F=f=1500N
则公交车匀速行驶一趟牵引力所做的功
W=Fs=1500N×20×103m=3×107J
（3）行驶1趟公交车耗能
W耗=Fs-W收=fs′-W收=3×107J-40×3×104J=2.88×107J
该车充满一次电的电能
W=Pt=100×1000W×3600s=3.6×108J
充满一次电最多能跑趟数
该车充满一次电最多能跑12趟该公交线路。
答：（1）充电桩充电电流200A；
（2）公交车匀速行驶一趟牵引力所做的功3×107J：
（3）该车充满一次电最多能跑12趟该公交线路。
18. 2023年12月21日，深圳官度入冬。秋冬带来了寒冷和秋裤，也带来了烦恼，小南同学一接触小伙伴就噼里啪啦“炸毛”啦。小南想到物理老师讲过缓解静电的方法之一是增加空气湿度，立即购入一台加湿器，原理图如图甲。R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转并关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换。已知，高档功率为440W，求：
（1）由图甲知，开关S接“1、2触点”时，电路断路，为关：接“2、3触点”为_____挡；接“3、4触点”为__________挡；
（2）求加热电阻R1阻值。（ ）
（3）求加湿器正常工作时的低挡功率。（ ）
（4）如图乙所示，求加湿器正常工作30分钟消耗的电能。（ ）
【答案】 ①. 低 ②. 高 ③. 110Ω ④. 110W ⑤. 3.96×105J
【解析】
【详解】（1）[1][2]当旋转开关接3、4触点时，R2短路，电路为R1的简单电路；旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，由电阻的串联规律，此时电路的总电阻最大，由电功率的公式
可知，电路中的总电阻越大，电功率越小，挡数越低，所以旋转开关接2、3触点时为低挡，旋转开关接3、4触点时为高挡。
（2）[3]旋转开关接3、4触点时电路的功率最大，加湿器处于高挡，此时只有电阻R1接入电路，所以可得电阻R1的阻值为
（3）[4]由（2）可得R1=110Ω，则R2=330Ω，所以低档功率为
（4）[5]由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min，则可得
W高=P高t高=440W×10×60s=2.64×105J
W低=P低t低=110W×20×60s=1.32×105J
所以加湿器工作30分钟消耗的电能为
W总=W高+W低=2.64×105J+1.32×105J=3.96×105J
五.综合开放题：（每空1分，1小题，共8分）
19. 阅读短文，回答问题：
我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，核电站的发电输出电功率为2×107W，用10千伏的高压进行输电。下面是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图：
（1）核电站中绕恻发电机线圈的材料可能是__________（选填“铜”、“镍铬合金”或“超导材料”）；
（2）关于远距离输电，下列表述正确的是_________；
A.提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失
B.提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失
C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D.若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式
（3）核电站高压输电时的输电电流为_________A，在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为_________；
（4）远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为R，电压表示数为U、电流表示数为I，则短路位置到甲地的距离为_________千米；（用已知物理量的符号表示）
（5）某户居民标有“220V 40W”的灯泡正常发光时电阻为_________Ω，在用电高峰期时灯泡比平时暗的原因是_________；
（6）若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V，通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电，当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kw时，不考虑灯泡电阻的变化，“220V 40W”灯泡实际功率为_________W。
【答案】 ①. 铜 ②. D ③. 2000 ④. 1∶10000 ⑤. ⑥. 1210 ⑦. 用户多了总电流变大，导线上损耗的电压增大，灯的实际电压比平时小所以暗 ⑧. 32.4
【解析】
【详解】（1）[1]发电机的线圈电阻越小，相同条件下产生的热量越少，越安全，且发电效率越高；因而选择导电性能最好的铜制作。
（2）[2]AB．在输送功率不变时，提高输电电压，输电钱的电流变小，在输电线电阻不变时，输电线上损失的功率越小，故AB错误；
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电线的电流越大，在输电线电阻不变时，输电钱上损失的功率越大，输电过程中的电能损失越大，故C错误；
D．在输送功率不变时，提高输电电压，输电线的电流变小，输电线上损失的功率越小，辅电过程中的电能损失越小，若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，导线没有电阻，输电过程中的电能没有损失，就不需要高压输电，故D正确。
故选D。
（3）[3]若发电厂输出电功率为2×107W，用10千伏的电压输电， 根据P=UI可得,此时的输电电流为
[4]在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，此时的输电电流为
输电线上损失热功率为，电阻不变时，电功率之比等于电流平方之比， 即导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为
（4）[5]由电路图可知，电压表测导线两端的电压，电流表测电路中的电流， 由可得，电路中的总电阻为，因每条输电线每千米的电阻为R，所以，导线的总长度为
因导线是双股的，所以，短路位置离甲地的距离为
（5）[6]标有“220V 40W”的灯泡正常发光时电阻为
[7]在用电的高峰期，由于并入电路中的用电器变多，总电阻变少，由欧姆定律知电路中的电流变大；用电器与输电线是串联的，输电导线也有电阻，当其电流变大时，其分得的电压就变大，又知电源电压220V不变，用电器两端的电压就变小了。由知，白织灯的实际功率比正量减小，所以发光要暗些。
（6）[8]设居民楼内所有用电器的两端电压为U实际，则导线两端的电压为220V-U实际，由P=UI得，所有用电器的总电流为，由欧姆定律可得导线中的电流(总电流)为，则有
实际总功率为
P总=21.78kW=21780W
代入数据可得
解得U实际=198V，所以灯泡的文际功率为
本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第1卷为1-10题，共20分，第Ⅱ卷为11-19题，共50分。全卷共计70分。考试时间物理+化学（合卷）共100分钟。
注意事项：
1、答题前，请将学校、姓名、班级、考场和座位号写在答题卡指定位置，将条形码贴在答题卡指定位置。
2、选择题答案，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动请用2B橡皮擦干净后，再涂其它答案，不能答在试题卷上。非选择题，答题不能超出题目指定区域。
3、考试结束，监考人员将答题卡收回。
第I卷（本卷共计20分）
一.选择题：（每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，10小题，共计20分）
1. 如图是深圳街头出现的雾炮车。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法正确的是（ ）
A. 尘埃粒子快速沉降到地面，说明分子热运动减慢了
B. 用水循环来降低汽油机的温度主要是利用水蒸发吸热的特点
C. 雾炮车的汽油发动机做功冲程是内能转化为机械能
D. 雾炮车汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物可以提高汽油的热值
【答案】C
【解析】
【详解】A．尘埃粒子不分子，是宏观物体，因此其快速沉降到地面不能用分子热运动解释，故A错误；
B．水循环降低汽油机温度是利用了水的比热容较大的特点，故B错误；
C．做功冲程是内能转化为机械能的过程，为雾炮车提供动力。故C正确；您看到的资料都源自我们平台，20多万份最新小初高试卷，家威鑫 MXSJ663 性价比最高 D．热值是燃料本身的一种性质，只与燃料的种类有关，与其他因素无关，吸气冲程吸入汽油和空气的混合物不能改变汽油的热值，故D错误。
故选C。
2. 东东在物理实验室用酒精灯加热-40℃的冰，其温度随时间变化图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 由图像可判断，冰的比热容比水小
B. BC段表示当前物体的状态仍是固态
C. 酒精的热值随着酒精质量的变小而变小
D. 水的沸腾过程温度不变，说明沸腾过程不吸热
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图得，AB段冰升高温度比CD段液态的水温度升高慢，即加热相同时间，冰与水吸收相同热量，冰温度升高比水多，冰熔化过程中，质量不变，由得，冰的比热容比水小，故A正确；
B． BC段物质为熔化过程，表示当前物体的状态为固液共存态，故B错误；
C．酒精的热值是酒精的一种特性，与酒精质量无关，故C错误；
D．水的沸腾过程，不断吸热，温度不变，故D错误。
故选A。
3. “一分钟跳绳”是深圳体育中考的选考科目。为了能准确方便自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计时器，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，信号处理系统就会计数一次，则当绳子挡住了射向R1的红外线时，下列判断正确的是（ ）
A. 电路中的电流变小，AB端的电压变大
B. 电路中的电流变小，AB端的电压变小
C. AB端的电压与电路中电流的比值变小
D. AB端的电压与电路中电流的比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，电阻R1和R2串联在电路中，信号处理系统并联在AB的两端；
AB．每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流会减小，根据U=IR可知，R2的电压会减小，即AB间电压减小，故A错误，B正确；
CD．AB端的电压与电路中电流的比值为R2的阻值，阻值不变，比值不变，故CD错误。
故选B。
4. 小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机M，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，闭合开关S1，只有发声器工作；两个开关都闭合时，有电流通过电动机，这说明两个开关都闭合时，电动机才会工作。
A．由图可知，闭合开关S1，只有发声器接入电路，发声器工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过电动机，故A符合题意；
B．由图可知，闭合开关S1，发声器没有接入电路，发声器不工作，两个开关都闭合，发声器和电动机都工作，故B不符合题意；
C．由图可知，发声器和电动机并联接入电路中，两个开关并联，只要闭合任意一个开关，发声器和电动机都工作，故C不符合题意；
D．由图可知，闭合开关S1，只有电动机接入电路，电动机工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过发声器，故D不符合题意。
故选A。
5. 华为Mate60pr系列手机，搭载的是我国自主研发和生产的麒麟9000s芯片处理器。手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A），兼容11V/6A或10V/4A或10V/2.25A或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是（ ）
A. 手机充满电时可储存66600J电能
B. 该手机芯片的主要材料是绝缘体
C. 该手机最大充电功率为40W
D. 仅充电10分钟，便可充满50%的广告是夸大其词，假的
【答案】A
【解析】
【详解】A．手机充满电时可储存的电能
W=UIt=3.7V×5000mA·h=3.7V×5A×3600s=66600J
故A正确；
B．该手机芯片的主要材料是半导体，故B错误；
C．该手机最大充电功率
P=UI=20V×4.4A=88W
故C错误；
D．充电10分钟，手机储存的电能
W=Pt=88W×10×60s=52800J
电能占总储存电能的
故D错误。
故选A。
6. 将四个定值电阻、、、分别接入不同电路中，测出各电阻两端的电压和通过的电流，把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息判断，下列说法正确的是（ ）
A. 的阻值大于的阻值B. 的电功率大于的电功率
C. 通过的电流最小D. 两端电压最大的是
【答案】B
【解析】
【详解】A．由可知，电阻大小为图像纵、横坐标之比，由图像可知，各电阻的大小关系为
故A错误；
B．由可知，电功率的大小为图像纵横坐标之积，相当于以纵、横坐标为边的矩形面积，由图像可知，各电阻的电功率大小关系为
故B正确；
C．根据图示可知，通过c和b的电流是最大的，故C错误；
D．根据图示可知，两端电压最大的是a和b，故D错误。
故选B。
7. 小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】甲电路灯泡两端电压为电源电压U1，电阻为R1，灯泡的功率为；
乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1，，因为U1′＜U1，故P1′＜P1；
因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于R1的电阻，
根据P=I2R知，P2'＞P1'
因为、、U2′＜U1、R2＞R1，
所以P1＞P2'．
综合分析：P1＞P2'＞P1'．选C；
8. 小敏同学按下面的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后，灯泡能正常发光，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，有四位同学发表了以下的观点，你认为正确的是（ ）
A. 小华说：保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B. 小龙说：灯泡能正常发光，所以灯泡的连接是安全、合理的
C. 小丽说：插座无法正常工作，原因可能是cd间断路
D. 小潇说：插座无法正常工作，原因可能是ab间断路
【答案】C
【解析】
【详解】A．保险丝的主要作用是：在家庭电路电流过大时能自动熔断从而对电路起到保护作用，所以保险丝要选用电阻率大且熔点低的材料来制作，故A错误；
B．家庭电路中，为确保安全用电，控制灯泡的开关应该接在火线与灯泡之间，故B错误；
CD．如果ab间断路，则电路中灯泡也不能正常工作；如果cd间断路，灯泡能正常工作，火线上的电不能到达插座的右孔，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光，符合题意，故C正确，D错误。
故选C。
9. 如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯亮；到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（ ）
A. 增加工作电路的电源电压
B. 增加控制电路的电源电压
C. 减少电磁铁线圈的匝数
D. 更换弹性更强的弹簧
【答案】B
【解析】
【详解】A．增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，故A不符合题意；
B．增加控制电路的电源电压，可以增大控制电路的电流，在线圈匝数一定时，可以增强电磁铁的磁性，能把衔铁吸引，故B符合题意；
C．在电流一定时，减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，电磁铁对衔铁的吸引会更弱，故C不符合题意；
D．更换弹性更强的弹簧，弹簧对衔铁的拉力更大，电磁铁不能把衔铁吸引下来，故D不符合题意。
故选B。
10. 下列表述正确的是（ ）
A. 磁悬浮列车利用电磁感应原理工作
B. 插入和拔出条形磁铁，感应电流方向相反
C. 扬声器工作时将机械能转化为电能
D. 动圈式话筒的工作原理为电流的磁效应
【答案】B
【解析】
【详解】A．磁悬浮列车利用磁极间的相互作用规律工作，故A错误；
B．插入和拔出条形磁铁，切割磁感线的运动方向相反，则产生的感应电流方向相反，故B正确；
C．扬声器工作时将电能转化为机械能，故C错误；
D．动圈式话筒的工作原理为电磁感应现象，故D错误。
故选B。
第Ⅱ卷（本卷共计50分）
二.画图题：（每小题2分，2小题，共计4分）
11. 如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻．测量时，电压表V的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大．请根据以上信息，在虚线框内将电路图补充完整．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】根据题意，考虑到只有两个元件Rx与R0，且要求电压表的示数发生变化，所以可以推断出电路结构应该是串联；又根据串联电路的电压规律知，要使电压表的示数随压力增大而增大，电压表不可能并接在压敏电阻Rx两端，因为压力越大，Rx越小，则Rx两端的电压越小，所以电压表只能并接在R0两端．电路图如下：
．
12. 将条形磁铁放在水平桌面的小车上，条形磁铁静止不动，S极正对电磁铁，如图所示．闭合开关S，条形磁铁因受磁力向左运动，请在图中括号内标出电磁铁右端的极性和电源左端的极性（用“+”或“一”表示）．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】（1）闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，说明条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知条形磁体左端为N极、右端为S极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是S极、右端为N极；
（2）根据安培定则，大拇指指向通电螺线管的N极，则电流从电磁铁左侧流入，所以电源的左端为正极，如图所示：
三.填空题：（每空1分，4小题，共计22分）
13. 东东设计了一个估算酒精的热值实验，实验装置如图。燃烧皿中酒精的质量12g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，c水=4.2×103J/（kg·℃）
（1）点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q吸=_________J；
（2）东东想利用Q放=Q吸计算酒精的热值，还需进行的实验操作是__________；
（3）用这个方法，东东算出的热值比课本上真实值偏__________。
【答案】 ①. 1.68×104 ②. 测出剩余酒精的质量 ③. 小
【解析】
【详解】（1）[1]点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰，该过程水吸收的热量
（2）[2]东东想利用Q放=Q吸计算酒精的热值，还需进行的实验操作是测出剩余酒精的质量，算出完全燃烧的酒精的质量，由得出酒精的热值。
（3）[3]由于存在热量损失，用这个方法，东东算出的酒精的燃烧释放的热量偏小，而酒精完全燃烧的质量测量准确，由得，热值比课本上真实值偏小。
14. 小明用图甲所示的电路，探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器规格为“50Ω，2A”，定值电阻10Ω、20Ω、30Ω、50Ω各一个。
（1）小明根据图甲连接电路，首先用10Ω电阻实验、闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是________（填字母）；
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
（2）排除故障后，小明在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察电压表。之后将10Ω电阻换成20Ω电阻，继续调节滑动变阻器滑片向__________端（选填“A”或“B”）移动，直至_______；
（3）小明根据记录的实验数据，绘制成了图乙所示的图像，由此可得结论：__________；
（4）小明又想测量某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值为R0的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮助他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。
实验步骤：
A.按照设计的电路图连接电路；
B.开关S断开时，读出电流表的示数，记为I1；
C.______ ；
表达式：Rx=________（用已知物理量和测量出的物理量符号表示）。
【答案】 ①. C ②. A ③. 电压表的示数为2V ④. 电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比 ⑤. 闭合开关S，读出电流表的示数，记为I2 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲得，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流。小明根据图甲连接电路，首先用10Ω电阻实验、闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，说明电路中没有电流，电压表与电源电压相连接，则电路中的故障可能是与电压表并联的电阻断路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（2）[2][3]实验中要控制定值电阻的电压不变，由图乙与欧姆定律得，定值电阻的电压为
将10Ω电阻换成20Ω电阻，电路中电阻变大，由欧姆定律得，电路中电流变小，变阻器的电压变大，由串联电路电压特点得，定值电阻的电压增大，则为保持定值电阻两端电压不变，需要将滑动变阻器滑片P向A端移动，，增大变阻器接入电路中电阻，减小电路中电流，直到电压表示数为2V。
（3）[4]由图乙得，当电阻的电压不变时，电阻的电流与电阻的乘积为定值，由此可得结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
（4）[5] [6] 实验步骤：
A.按照设计的电路图连接电路；
B.开关S断开时，两电阻串联，电流表测量电路电流，读出电流表的示数，记为I1；
C.闭合开关S，电路化为电阻Rx的简单电路，电流表测量电路电流，读出电流表的示数，记为I2；
电源电压不变，由欧姆定律与串联电路特点得
则
15. 小明同学设计了一款电子拉力计准备参加深圳市背少年科技创新大赛，小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，图甲是其原理图。ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，其阻值R1=25Ω。拉环不受拉力时，滑片P处于a端；拉环受拉力时，滑片P随之向右滑动。拉力与弹簧伸长的长度△L关系如图乙。电源电压为6V，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R0=5Ω，忽略摩擦。
（1）电流表的示数随拉力的增大而__________（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（2）拉力表的零刻度线应刻在电流表__________A处；
（3）开关闭合后，当电流表指针指在0.4A处时，R1接入电路的阻值是__________Ω，作用在拉环上水平向右的拉力是__________N；
（4）该拉力计能测量的拉力范围是__________N。
【答案】 ①. 增大 ②. 0.2 ③. 10 ④. 300 ⑤. 0~400
【解析】
【详解】（1）[1]由图得，定值电阻R0与变阻器R1串联，电流表测量电路电流，拉力增大，滑片向右移动，变阻器R1接入电路中电阻增大，电路中电阻增大，由欧姆定律得，电路中电流减小，电流表示数减小。
（2）[2]当拉力为0时，电路为定值电阻R0的简单电路，电流表示数为
（3）[3]开关闭合后，当电流表指针指在0.4A处时，由欧姆定律得，电路中电阻为
此时变阻器R1接入电路中电阻为
[4]变阻器R1每1cm的表示的电阻为
此时弹簧伸长的长度为
由图乙得，作用在拉环上水平向右的拉力是200N。
（4）[5]当电流表示数最大为0.6A时，由欧姆定律得，电路中总电阻为
此时变阻器R1接入电路中电阻为
弹簧的伸长量为
测力计最大的伸长量为
由图得，测力计测量的最大拉力为400N，则该拉力计能测量的拉力范围是0~400N。
16. 物理课上的分组“探究焦耳定律”实验中，同学们的实验装置如下图所示：
（1）老师让一位同学给大家演示“探究电流产生的热量与电流大小的关系”，他应选择__________图进行实验；
（2）图甲、乙是小北组的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。小北组的实验没有使用温度计而是用__________反映密闭空气温度的变化。通电一定时间后，甲图中__________管中的液面较高。若图乙中两U形管内液面上升高度相同，则故障可能是__________。排除故障后通电相同时间，发现乙图左侧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__________越大，产生的热量越多；
（3）图乙为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻R3换__________（选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻；
（4）小南组的实验装置为图丙。该装置可探究电流通过导体时产生热量与__________的关系，烧瓶中用煤油而不用水是因为__________。
【答案】 ①. 乙 ②. U形管中液面高度差 ③. B ④. R3处电阻丝断路 ⑤. 电流 ⑥. 小于 ⑦. 电阻 ⑧. 煤油的比热容小
【解析】
【详解】（1）[1]在甲装置中，两电阻串联，通过电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系；乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙图实验可以研究电流产生的热量与电流的关系。由此可知，他应选择乙图进行实验。
（2）[2]根据转换法可知，小北组的实验没有使用温度计而是用U形管两管液面的高度差反映密闭空气温度的变化。
[3]甲图装置通电一定时间后，根据Q=I2Rt可知，因右侧容器中电阻较大，右侧电阻产生热量多，根据转换法，故甲图中右侧管中的液面较高。
[4]若图乙中两U形管内液面上升高度相同，可知容器内电阻可能产生热量相同，根据Q=I2Rt可知，通过容器内两电阻的电流可能相等，则故障可能是R3处电阻丝断路。
[5]排除故障后通电相同时间，发现乙图左侧U形管内液面上升较高，左侧容器内电流通过电阻产生的热量多，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）[6]图乙为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，根据Q=I2Rt可知，要使通过左侧容器内的电流比右侧容器内的电流更大，根据并联电路电流的规律可知，通过盒外电阻R3的电流变大，根据并联电路电压的规律及欧姆定律，可将空气盒外电阻R3换小于5Ω的电阻。
（4）[7]小南组的实验装置为图丙，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻的关系。
[8]本实验根据烧瓶煤油的温度变化表示产生的热量多少，根据可知，用煤油而不用水是因为：煤油的比热容较小，在吸热相同的条件下温度变化较明显。
四.计算题：（2小题，共16分）
17. 深圳比亚迪公交车的充电桩充电电压为380V，充电功率为76kW。一台公交车的电池储量为100kW·h，公交车运行一趟全程共20km。在这个过程中，若公交车所受阻力恒定为1500N，能量转化中损失忽略不计（g取10N/kg）。求：
（1）充电桩充电电流为多大？
（2）该公交车匀速行驶一趟的过程中牵引力做的功为多少？
（3）公交车运行一趟因停靠站点和红灯共刹车40次，每次刹车时，可以将3×104J的动能回收并储存到电池中。则该车充满一次电最多能跑几趟该公交线路？（从始发站到终点站算1趟，返回算第2趟）。
【答案】（1）200A；（2）3×107J：（3）12趟
【解析】
【详解】解：（1）充电桩充电电流
（2）车匀速直线行驶，拉力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡，公交车所受的牵引力
F=f=1500N
则公交车匀速行驶一趟牵引力所做的功
W=Fs=1500N×20×103m=3×107J
（3）行驶1趟公交车耗能
W耗=Fs-W收=fs′-W收=3×107J-40×3×104J=2.88×107J
该车充满一次电的电能
W=Pt=100×1000W×3600s=3.6×108J
充满一次电最多能跑趟数
该车充满一次电最多能跑12趟该公交线路。
答：（1）充电桩充电电流200A；
（2）公交车匀速行驶一趟牵引力所做的功3×107J：
（3）该车充满一次电最多能跑12趟该公交线路。
18. 2023年12月21日，深圳官度入冬。秋冬带来了寒冷和秋裤，也带来了烦恼，小南同学一接触小伙伴就噼里啪啦“炸毛”啦。小南想到物理老师讲过缓解静电的方法之一是增加空气湿度，立即购入一台加湿器，原理图如图甲。R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转并关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换。已知，高档功率为440W，求：
（1）由图甲知，开关S接“1、2触点”时，电路断路，为关：接“2、3触点”为_____挡；接“3、4触点”为__________挡；
（2）求加热电阻R1阻值。（ ）
（3）求加湿器正常工作时的低挡功率。（ ）
（4）如图乙所示，求加湿器正常工作30分钟消耗的电能。（ ）
【答案】 ①. 低 ②. 高 ③. 110Ω ④. 110W ⑤. 3.96×105J
【解析】
【详解】（1）[1][2]当旋转开关接3、4触点时，R2短路，电路为R1的简单电路；旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，由电阻的串联规律，此时电路的总电阻最大，由电功率的公式
可知，电路中的总电阻越大，电功率越小，挡数越低，所以旋转开关接2、3触点时为低挡，旋转开关接3、4触点时为高挡。
（2）[3]旋转开关接3、4触点时电路的功率最大，加湿器处于高挡，此时只有电阻R1接入电路，所以可得电阻R1的阻值为
（3）[4]由（2）可得R1=110Ω，则R2=330Ω，所以低档功率为
（4）[5]由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min，则可得
W高=P高t高=440W×10×60s=2.64×105J
W低=P低t低=110W×20×60s=1.32×105J
所以加湿器工作30分钟消耗的电能为
W总=W高+W低=2.64×105J+1.32×105J=3.96×105J
五.综合开放题：（每空1分，1小题，共8分）
19. 阅读短文，回答问题：
我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，核电站的发电输出电功率为2×107W，用10千伏的高压进行输电。下面是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图：
（1）核电站中绕恻发电机线圈的材料可能是__________（选填“铜”、“镍铬合金”或“超导材料”）；
（2）关于远距离输电，下列表述正确的是_________；
A.提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失
B.提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失
C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D.若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式
（3）核电站高压输电时的输电电流为_________A，在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为_________；
（4）远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为R，电压表示数为U、电流表示数为I，则短路位置到甲地的距离为_________千米；（用已知物理量的符号表示）
（5）某户居民标有“220V 40W”的灯泡正常发光时电阻为_________Ω，在用电高峰期时灯泡比平时暗的原因是_________；
（6）若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V，通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电，当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kw时，不考虑灯泡电阻的变化，“220V 40W”灯泡实际功率为_________W。
【答案】 ①. 铜 ②. D ③. 2000 ④. 1∶10000 ⑤. ⑥. 1210 ⑦. 用户多了总电流变大，导线上损耗的电压增大，灯的实际电压比平时小所以暗 ⑧. 32.4
【解析】
【详解】（1）[1]发电机的线圈电阻越小，相同条件下产生的热量越少，越安全，且发电效率越高；因而选择导电性能最好的铜制作。
（2）[2]AB．在输送功率不变时，提高输电电压，输电钱的电流变小，在输电线电阻不变时，输电线上损失的功率越小，故AB错误；
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电线的电流越大，在输电线电阻不变时，输电钱上损失的功率越大，输电过程中的电能损失越大，故C错误；
D．在输送功率不变时，提高输电电压，输电线的电流变小，输电线上损失的功率越小，辅电过程中的电能损失越小，若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，导线没有电阻，输电过程中的电能没有损失，就不需要高压输电，故D正确。
故选D。
（3）[3]若发电厂输出电功率为2×107W，用10千伏的电压输电， 根据P=UI可得,此时的输电电流为
[4]在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，此时的输电电流为
输电线上损失热功率为，电阻不变时，电功率之比等于电流平方之比， 即导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为
（4）[5]由电路图可知，电压表测导线两端的电压，电流表测电路中的电流， 由可得，电路中的总电阻为，因每条输电线每千米的电阻为R，所以，导线的总长度为
因导线是双股的，所以，短路位置离甲地的距离为
（5）[6]标有“220V 40W”的灯泡正常发光时电阻为
[7]在用电的高峰期，由于并入电路中的用电器变多，总电阻变少，由欧姆定律知电路中的电流变大；用电器与输电线是串联的，输电导线也有电阻，当其电流变大时，其分得的电压就变大，又知电源电压220V不变，用电器两端的电压就变小了。由知，白织灯的实际功率比正量减小，所以发光要暗些。
（6）[8]设居民楼内所有用电器的两端电压为U实际，则导线两端的电压为220V-U实际，由P=UI得，所有用电器的总电流为，由欧姆定律可得导线中的电流(总电流)为，则有
实际总功率为
P总=21.78kW=21780W
代入数据可得
解得U实际=198V，所以灯泡的文际功率为
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