广东省高州市卓越联盟2020-2021学年九年级上学期 物理期末检测试题（word版 含答案）

这是一份广东省高州市卓越联盟2020-2021学年九年级上学期 物理期末检测试题（word版 含答案），共31页。试卷主要包含了填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年广东省茂名市高州市卓越联盟九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1．（3分）很多公路两旁都安装了一种新型节能的风力太阳能路灯，如图所示。下列关于该路灯的说法正确的是（　　）

A．太阳能电池板将太阳能转化为化学能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇将机械能转化为电能
D．蓄电池放电时将电能转化为机械能
2．（3分）下列说法符合安全用电的是（　　）
A．家庭电路中可使用任意大功率用电器
B．可用湿手触摸插座
C．金属外壳的用电器要接地线
D．可用铜线代替保险丝
3．（3分）下列事例属于利用做功改变物体内能的是（　　）
A．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
B．用电钻钻孔，钻头会发热
C．利用炭火进行烧烤
D．冬天利用热水袋暖手
4．（3分）某智能锁通过指纹开关S1或密码开关S2均可解锁，用电动机转动代表解锁成功，则符合要求的电路是（　　）
A． B．
C． D．
5．（3分）如图所示，是四冲程汽油机的剖面图，以下说法正确的是（　　）

A．完成1个冲程，活塞往复运动1次
B．吸气冲程，活塞向上运动
C．压缩冲程，气缸内气体内能减少
D．做功冲程，内能转化为机械能
6．（3分）在通电螺线管附近放置小磁针，静止时如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．螺线管的左端为N极
B．小磁针的右端为N极
C．将开关S由1换到2，螺线管的磁性增强
D．滑动变阻器滑片向右移动，螺线管的磁性减弱
7．（3分）如图所示电路，R0为定值电阻，电源两端电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下面说法中正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）电磁波在真空中的传播速度为 　 　m/s；波长越长的电磁波，频率越 　 　。下列实例中没有用到电磁波传递信息的是 　 　。①用手机打电话；②两台固定电话相互通话；③在月球上的宇航员相互交流。
9．（3分）天然气、风能、煤炭中属于可再生能源的是　 　；目前核电站通过控制　 　（选填“核裂变”或“核聚变”）获得核能；核电站发生的能量转化关系是核能→　 　能→机械能→电能。
10．（3分）家中客厅的照明灯与墙上插座（如图）是　 　连接的，用测电笔接触插座　 　（选填“左”“右”或“上”）边插孔时，氖管会发光。使用的家用电器越多，电路中的总电流越　 　（选填“大”或“小”）。

11．（3分）如图所示是一种测定油箱油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑杆可绕固定轴O转动，一端与滑动变阻器的滑片接触，另一端固定一个浮子。油箱内油量越少，连入电路的阻值　 　，电压表示数　 　，R两端的电压　 　。（均填“越大“、“越小“或“不变“），

12．（3分）小明家的电能表如图所示，示数是　 　kW•h，电路中接入的最大电功率不得超过　 　W，断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，转盘转了32转，则电饭锅消耗的电功率为　 　W。

13．（3分）火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料　 　的特性，0.15kg氢完全燃烧释放出的热量是　 　J，若这些热量有60%被水吸收，水温升高了80℃（未沸腾），则水的质量为　 　kg．[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
14．（3分）图甲是测量环境湿度的原理图，电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，湿敏电阻R随环境湿度RH变化的关系如图乙所示。湿度增大时，R的阻值　 　，通过R的电流　 　（选填“增大”、“减小“或“不变“）；当电压表示数为3V时，对应的湿度为　 　%．
三、作图题（共7分）
15．（3分）请在图中标出通电螺线管磁感线方向，在括号中标出电源的正负极。

16．（2分）在图所示的电路的“⚪”内填上最合适的电表符号，能使灯L1与L2并联。

17．（2分）景区的自动扶梯只需在白天且有人时开启，利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，请你完成图中的电路连接，以达到上述目的。

四、实验题（本大题4小题，每空1分，共20分）
18．（3分）读出下列各仪表的示数：
电阻箱示数为 　 　Ω；电压表示数为 　 　V；电流表示数为 　 　A。

19．（4分）如图所示，串联接有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内还分别装有阻值分别为R1和R2电阻丝，并且插有完全相同的温度计A和B。
①若两烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，且R1＞R2．则闭合开关S，通电一段时间后，　 　温度计（选填“A”或“B”）的温度升高较多，这是因为相同电流下，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成
　 　。
②若两烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的水和煤油，且R1＝R2．闭合开关S，通电后，则　 　（选填“装水”或“装煤油”）瓶中的温度计温度升高较快，这是因为水的　 　。

20．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小杨同学利用上述器材。制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察电磁铁　 　的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数　 　（填“增加”或“减少”），说明电流越　 　，电磁铁磁性越强。
（3）根据图示的情境可知，　 　（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，　 　，电磁铁的磁性越强。
（4）调换电源的正负极接法是否会影响本实验？答：　 　。

21．（7分）为测量额定电压为2.5V小灯的额定功率，连接了如图所示的部分电路。请按要求完成下列问题：
（1）请添加一条导线将图中的实物图连接完整。
（2）在连好电路时，开关应处于　 　状态，连接好电路后开始实验，闭合开关，滑动变阻器的滑片P应置于　 　端。（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关后发现小灯泡不发光。电流表无示数，电压表有示数，则可能是　 　
A．滑动变阻器发生断路 B．小灯泡发生断路
C．小灯泡发生了短路 D．滑动变阻器发生短路
（4）实验过程中，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率
P＝　 　W．此时小灯泡的电阻R＝　 　Ω（保留一位小数）。
（5）小张记录了不同电压下通过小灯泡的电流，并根据记录数据描绘了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，则图中图象能正确反映上述关系的是　 　。


五、计算题（本大题2小题，共13分）
22．（6分）小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌表明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入到洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3．注水后变为2366.05m3，请你计算：（天然气的热值为3.2×107J/m3）
（1）洗衣机中注入的自家自来水吸收的热量；
（2）该热水器的热效率。
23．（7分）在图甲所示电路中，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。求：

（1）灯泡的额定功率；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）当电压表示数是5V时，灯泡L的实际功率。
六、综合能力题（本大题3小题，每空1分，共18分）
24．（6分）同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中，他们将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上，如图所示。导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
（1）如果将磁铁的N、S极对调，导线框的转动方向将 　 　（选填“改变”或“不改变”）。
（2）实验中，干电池供电是 　 　能转化为电能。若通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干电池被 　 　。
（3）本装置与下列设备原理相同的是 　 　。
A．电磁继电器
B.话筒（麦克风）
C．扬声器
D．电磁铁
（4）导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是 　 　（选填“相同”或“相反”）的，这两个力 　 　（选填“是”或“不是”）一对平衡力。

25．（6分）阅读下面的短文，回答问题。
CAP1400核能发电机
CAP1400核能发电机是大型核电站核心设备。它采用水氢氢冷却方式（水氢氢冷却即定子线圈采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，静子铁芯及其他构件采用氢气表面冷却）。CAP1400在计算方法、结构布置、结构材料、绝缘技术等方面有多项设计创新，采用自主开发的电磁计算程序、新型通风冷却技术、绝缘系统以及静态励磁系统、整体式定子结构等，发电机的效率达到99%。
（1）核能发电机是大型核电站核心设备，其能量转化是：先将反应堆的核能转化为蒸汽发生器的 　 　能，再转化为汽轮机的 　 　能，最后通过发电机转化为电能输出。
（2）核能属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。CAP1400核能发电机的定子线圈采用水内冷，即利用水进行冷却，是因为水的 　 　大。
（3）单机容量为1550MW（1MW＝106W）的CAP1400核能发电机，在1h内最多可提供 　 　J的能量。若要提取这么多能量，需要消耗0.38kg铀燃料。如果CAP1400发电机的效率达到99%，则8h消耗了 　 　kg的铀燃料。（保留小数点后两位）
26．（6分）阅读短文，回答问题。
济南南绕城高速是全球首条承载光伏的路面。光伏高速公路的路面可分为三层：表面层与车辆行人接触是保护层，用的是“透明混凝土”，不仅要承载小型电动汽车的行驶，还要能承载中型货车的行驶，其技术指标和通行安全系数均超过当前普遍使用的沥青混凝土路面；中间层，铺设有光伏电池，还埋藏有线圈，线圈通电后产生磁场，能使行驶中的电动汽车内的线圈产生感应电流，从而给电动汽车充电；底层，是隔绝下方湿气的绝缘层。
该高速公路试运行一百天，仅发电量一项指标就达到了十万千瓦时（105kW•h）。试想所有的公路都换成光伏路面，中国的能源供给结构将发生巨大的改变。
请根据提示完成填空。
（1）“光伏路面”的底层是绝缘层，陶瓷、橡胶、石墨、塑料中不属于绝缘体的是 　 　。
（2）冬天路面积雪，中间层能将 　 　能转化为电能，然后再转化为 　 　能从而使积雪融化。
（3）行驶中的电动汽车能自动充电，其原理是 　 　。图中能反映该原理的是 　 　。

（4）若该高速公路100天的发电量由火力发电站来提供，煤的热值是2.9×107J/kg，热电转化效率约为40%，则需要燃烧 　 　kg的煤。（用科学记数法表示，并保留两位有效数字）

参考答案与解析
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1．（3分）很多公路两旁都安装了一种新型节能的风力太阳能路灯，如图所示。下列关于该路灯的说法正确的是（　　）

A．太阳能电池板将太阳能转化为化学能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇将机械能转化为电能
D．蓄电池放电时将电能转化为机械能
【分析】（1）太阳能电池板是将太阳能转化为电能；
（2）风力发电机将机械能转化为电能；
（3）蓄电池放电时将化学能转化为电能。
【解答】解：A、太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故A错误；
B、风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把机械能转化为电能，不是用来给太阳能电池板散热的，故B错误、C正确；
D、蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D错误。
故选：C。
2．（3分）下列说法符合安全用电的是（　　）
A．家庭电路中可使用任意大功率用电器
B．可用湿手触摸插座
C．金属外壳的用电器要接地线
D．可用铜线代替保险丝
【分析】（1）在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
（2）水是导体，不能用湿手插拔电源插头；
（3）有金属外壳的家用电器，外壳与三脚插头的第三个脚相连，三孔插座的第三个孔与地线相连，用电器的插头插入插座时，就把用电器的外壳接地，这样防止人触电；
（4）铜丝或铁丝的电阻率小、熔点高，用铜丝或铁丝代替保险丝，不能在电流过大时，自动切断电路。
【解答】解：A、家庭电路中各用电器是并联的，同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾。故A不符合安全用电原则；
B、水是导体，不能用湿手触摸插座，容易造成触电。故B不符合安全用电原则；
C、家用电器的金属外壳要接地，防止金属外壳漏电，避免发生触电事故。故C符合安全用电原则；
D、因为铜丝或铁丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不会熔断，起不到保险的作用。故D不符合安全用电原则。
故选：C。
3．（3分）下列事例属于利用做功改变物体内能的是（　　）
A．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
B．用电钻钻孔，钻头会发热
C．利用炭火进行烧烤
D．冬天利用热水袋暖手
【分析】要解答本题需掌握：做功和热传递是改变物体内能的两种途径，热传递是能量的转移，做功是能量的转化。
【解答】解：
A、感冒发烧，用冷毛巾敷额头，是能量发生了转移，属热传递改变物体的内能，故A不合题意；
B、电钻钻孔时，钻头克服摩擦做功，机械能转化为内能，属做功改变物体的内能，故B符合题意；
C、利用炭火进行烧烤时，是能量发生了转移，属热传递改变物体的内能，故C不合题意；
D、冬天利用热水袋暖手时，是能量发生了转移，属热传递改变物体的内能，故D不合题意。
故选：B。
4．（3分）某智能锁通过指纹开关S1或密码开关S2均可解锁，用电动机转动代表解锁成功，则符合要求的电路是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，智能锁通过指纹开关S1或密码开关S2均可解锁，说明开关S1、S2互不影响即为并联，均可以控制电动机，据此进行解答。
【解答】解：经分析可知，开关S1、S2互不影响即为并联，均可以控制电动机，由选项可知，ACD错误、B正确。
故选：B。
5．（3分）如图所示，是四冲程汽油机的剖面图，以下说法正确的是（　　）

A．完成1个冲程，活塞往复运动1次
B．吸气冲程，活塞向上运动
C．压缩冲程，气缸内气体内能减少
D．做功冲程，内能转化为机械能
【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能；根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类。
【解答】解：
A、内燃机活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端叫冲程；因为一个工作循环飞轮转2圈，曲轴转动2周，完成四个工作冲程，活塞往复两次，故A错误；
B、汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故B错误；
C、在压缩冲程中，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故C错误；
D、在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故D正确。
故选：D。
6．（3分）在通电螺线管附近放置小磁针，静止时如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．螺线管的左端为N极
B．小磁针的右端为N极
C．将开关S由1换到2，螺线管的磁性增强
D．滑动变阻器滑片向右移动，螺线管的磁性减弱
【分析】（1）螺线管的极性可通过安培定则来进行判断；根据磁极间的相互作用可知小磁针的极性；
（2）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少。
【解答】解：
AB、用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的左端为N极，右端为S极；由磁极间的相互作用可知，小磁针的左端为N极、右端为S极，故A正确，B错误；
C、将开关S由1换到2，连入电路的线圈匝数变少，螺线管的磁性减弱，故C错误；
D、滑动变阻器滑片向右移动，变阻器连入电路的电阻变小，电流变大，则螺线管的磁性增强，故D错误；
故选：A。
7．（3分）如图所示电路，R0为定值电阻，电源两端电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下面说法中正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
【分析】由电路图可知，滑动变阻器与R0串联，电压表并联在定值电阻两端，电流表测量电路电流；根据滑片的移动可得出电路中电阻的变化，由欧姆定律可得出电路中电流的变化；根据欧姆定律可知电压表示数的变化。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与R0串联，电压表并联在定值电阻两端，电流表测量电路电流；
滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；
根据I＝可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故BD错误；
由U＝IR可知，定值电阻两端电压变小，即电压表示数变小，故A错误、C正确。
故选：C。
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）电磁波在真空中的传播速度为 　3×108　m/s；波长越长的电磁波，频率越 　低　。下列实例中没有用到电磁波传递信息的是 　②　。①用手机打电话；②两台固定电话相互通话；③在月球上的宇航员相互交流。
【分析】任何一种电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s，波速一定，波长与频率成反比。
【解答】解：（1）电磁波在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度：c＝3×108m/s；
（2）根据公式c＝λf可知，波速一定，波长越长，频率越低。
（3）用手机打电话和在月球上的宇航员相互交流用要用电磁波；两台固定电话相互通话时通过导线中的电流传递信息，没有用到电磁波。故选②。
故答案为：3×108；低；②。
9．（3分）天然气、风能、煤炭中属于可再生能源的是　风能　；目前核电站通过控制　核裂变　（选填“核裂变”或“核聚变”）获得核能；核电站发生的能量转化关系是核能→　内　能→机械能→电能。
【分析】（1）像动能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（2）核电站中进行的核反应是原子核裂变的受控链式反应。
（3）核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮转动，从而带动发电机发电的。
【解答】解：
（1）风能属于可再生能源；天然气、煤炭是化石能源，属于不可再生能源；
（2）核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的；
（3）在发电过程中，核能转化成内能，内能在转化成机械能，最后机械能再转化成电能。
故答案为：风能；核裂变；内。
10．（3分）家中客厅的照明灯与墙上插座（如图）是　并联　连接的，用测电笔接触插座　右　（选填“左”“右”或“上”）边插孔时，氖管会发光。使用的家用电器越多，电路中的总电流越　大　（选填“大”或“小”）。

【分析】家庭电路中的用电器是并联的；
插座的连接方式是左零右火；
家庭电路的电压220V不变，根据I＝可判断用电器的总功率越大，流过干路中的电流的大小变化。
【解答】解：插座是接用电器的，故家中客厅的照明灯与墙上插座是并联的；
插座的右孔接火线，用测电笔接触插座右边插孔时，氖管会发光；
家庭电路的电压为220V是不变的，由P＝UI可知，使用的家用电器越多、总功率越大，电路中的总电流越大。
故答案为：并联；右；大。
11．（3分）如图所示是一种测定油箱油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑杆可绕固定轴O转动，一端与滑动变阻器的滑片接触，另一端固定一个浮子。油箱内油量越少，连入电路的阻值　越大　，电压表示数　越小　，R两端的电压　越大　。（均填“越大“、“越小“或“不变“），

【分析】由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压；
根据油量减少时滑动变阻器接入电路中电阻的变化，利用欧姆定律判定电路中电流的变化；根据欧姆定律可知R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压；
油箱内油量越少，R连入电路的阻值越大，
由R＝可知，电路中的电流越小，由U＝IR可知，R0两端的电压越小，即电压表的示数越小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R两端的电压越大；
故答案为：越大；越小；越大。
12．（3分）小明家的电能表如图所示，示数是　3286.4　kW•h，电路中接入的最大电功率不得超过　8800　W，断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，转盘转了32转，则电饭锅消耗的电功率为　600　W。

【分析】（1）电能表是测量电路中用电器一段时间内消耗的电能的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h。
（2）20A是指电能表的标定电流 40A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，利用P＝UI可求得电路中接入的最大电功率；
（3）1600r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转1600转，据此求出转盘转32转消耗的电能，然后根据P＝求出电饭锅的功率；
【解答】解：从电能表上可以看出电能表的示数为3286.4，最后一位是小数，单位是kW•h，故电能表的读数为3286.4kW•h。
20A是指电能表的标定电流 40A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，
电路中接入的最大电功率P＝UI＝220V×40A＝8800W；
电能表的转盘转32r时，电饭锅消耗的电能：
W＝＝0.02kW•h，
电饭锅的功率：
P＝＝＝0.6kW＝600W；
故答案为：3286.4；8800；600。
13．（3分）火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料　热值大　的特性，0.15kg氢完全燃烧释放出的热量是　2.1×107　J，若这些热量有60%被水吸收，水温升高了80℃（未沸腾），则水的质量为　37.5　kg．[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
（2）已知氢的热值，利用Q放＝mq可求氢完全燃烧释放出的热量；利用Q吸＝ηQ放求水吸收的热量，知道水的比热容、升高的温度，利用公式Q吸＝cm△t计算水的质量。
【解答】解：
（1）火箭使用的燃料主要是液态氢，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以释放出更多的热量；
（2）0.15kg氢完全燃烧释放出的热量：Q放＝mq＝0.15kg×1.4×108J/kg＝2.1×107J；
水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝60%×2.1×107J＝1.26×107J，
由Q吸＝cm△t得水的质量为：
m′＝＝＝37.5kg。
故答案为：热值大；2.1×107；37.5。
14．（3分）图甲是测量环境湿度的原理图，电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，湿敏电阻R随环境湿度RH变化的关系如图乙所示。湿度增大时，R的阻值　减小　，通过R的电流　增大　（选填“增大”、“减小“或“不变“）；当电压表示数为3V时，对应的湿度为　60　%．
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量R0两端的电压，根据图乙分析湿敏电阻R的阻值与湿度的关系；根据电压表示数求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据欧姆定律求出R的阻值，从而得出对应的湿度。
【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量R0两端的电压；
（1）由图乙可知，湿度增大时，R的阻值会减小，电路的总电阻减小，
根据I＝可知，电路中的电流增大；
（2）当电压表示数为3V时，此时电路中的电流为：I＝＝＝0.3A。
电阻R两端的电压为：U2＝U﹣U1＝12V﹣3V＝9V，
则R的阻值为：R＝＝＝30Ω，
由图可知，此时的湿度为60%。
故答案为：减小；增大；60。
三、作图题（共7分）
15．（3分）请在图中标出通电螺线管磁感线方向，在括号中标出电源的正负极。

【分析】知道小磁针的磁极，根据磁极间的相互作用，可判断出通电螺线管的磁极，再根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正负极。
磁感线的方向，知道在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极。
【解答】解：
从图可知，小磁针的右端是S极，左端为N极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的右端是N极，左端是S极。
根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电源的右端为正极，左端是负极。如图所示：
在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N极出来回到S极，所以磁感线方向都向左。

16．（2分）在图所示的电路的“⚪”内填上最合适的电表符号，能使灯L1与L2并联。

【分析】根据电流表与被测用电器串联、电压表与被测用电器并联即可解答。
【解答】解：因为灯L1与L2并联，则从电源正极流出的电流应分别流入灯泡L1、L2，故上边的〇内是电流表；
从两个灯泡流出的电流经下面的电流表流入电源负极，则右边的〇应是相当于开路的电压表；如图所示：

17．（2分）景区的自动扶梯只需在白天且有人时开启，利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，请你完成图中的电路连接，以达到上述目的。

【分析】根据题意可知，自动扶梯只有在白天且有人时才开启，说明两开关不能独立工作即为串联，然后结合安全用电原则连接电路图。
【解答】解：由题知，自动扶梯只有在白天且有人时才开启，即S1、S2都闭合时，电动机才能工作，所以两开关应串联；
为了用电安全，首先将开关接在火线上，且将两个开关串联，再连接电动扶梯的电动机，最后回到零线。如图所示：

四、实验题（本大题4小题，每空1分，共20分）
18．（3分）读出下列各仪表的示数：
电阻箱示数为 　35　Ω；电压表示数为 　12　V；电流表示数为 　0.08　A。

【分析】（1）电阻箱的读数方法：用“△”所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加，就可得出电阻箱的示数。
（2）先确定电压表、电流表的量程和分度值，再根据指针位置读出两电表的示数。
【解答】解：（1）电阻箱的示数：0×1000Ω+0×100Ω+3×0Ω+5×1Ω＝35Ω；
（2）由图可知，电压表使用量程是0～15V，分度值为0.5V，示数为12V；
电流表使用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.08A。
故答案为：35；12；0.08。
19．（4分）如图所示，串联接有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内还分别装有阻值分别为R1和R2电阻丝，并且插有完全相同的温度计A和B。
①若两烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，且R1＞R2．则闭合开关S，通电一段时间后，　A　温度计（选填“A”或“B”）的温度升高较多，这是因为相同电流下，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成
　正比　。
②若两烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的水和煤油，且R1＝R2．闭合开关S，通电后，则　装煤油　（选填“装水”或“装煤油”）瓶中的温度计温度升高较快，这是因为水的　比热容大　。

【分析】①根据串联电路电流的规律回答；因R1＞R2，由Q＝I2Rt分析；
②根据水的比热容大分析。
【解答】解：①根据串联电路各处的电流相等，故闭合开关后，通过两段电阻丝的电流和通电时间是相等的；通电一段时间后，因R1＞R2，R1产生的热量多，可以观察到A温度计的示数较高，这是因为相同电流下，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比，电阻越大，产生的热量越多；
②若两烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的水和煤油，且电阻相同，在相同时间内电阻放出的热量相同，水和煤油吸收的热量相同，通电后，由于水的比热容大，则水的温度升的慢，煤油温度升的快。
故答案为：①A；正比；②装煤油；比热容大。
20．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小杨同学利用上述器材。制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察电磁铁　吸引大头针数量　的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数　增加　（填“增加”或“减少”），说明电流越　大　，电磁铁磁性越强。
（3）根据图示的情境可知，　乙　（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，　线圈匝数越多　，电磁铁的磁性越强。
（4）调换电源的正负极接法是否会影响本实验？答：　否　。

【分析】（1）转换法：实验中通过电磁铁吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）（3）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多。在电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；
（4）磁性的大小与电流的方向无关。
【解答】解：（1）电磁铁的磁性强弱无法用眼睛直接观察，通过电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱。
（2）由图知，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁甲、乙的磁性增强，吸引大头针的个数都增加，所以在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
（3）由图知，两电磁铁串联，电流相等，乙的线圈匝数较多，吸引的大头针较多，说明电流相同，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
（4）调换电源的正负极接法会改变电流的方向，磁性的大小与电流的方向无关。
故答案为：（1）吸引大头针的数量；（2）增加；大；（3）乙；线圈匝数越多；（4）否。
21．（7分）为测量额定电压为2.5V小灯的额定功率，连接了如图所示的部分电路。请按要求完成下列问题：
（1）请添加一条导线将图中的实物图连接完整。
（2）在连好电路时，开关应处于　断开　状态，连接好电路后开始实验，闭合开关，滑动变阻器的滑片P应置于　A　端。（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关后发现小灯泡不发光。电流表无示数，电压表有示数，则可能是　B　
A．滑动变阻器发生断路 B．小灯泡发生断路
C．小灯泡发生了短路 D．滑动变阻器发生短路
（4）实验过程中，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率
P＝　0.75　W．此时小灯泡的电阻R＝　8.3　Ω（保留一位小数）。
（5）小张记录了不同电压下通过小灯泡的电流，并根据记录数据描绘了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，则图中图象能正确反映上述关系的是　C　。


【分析】（1）本实验中电压表应与灯泡并联，根据灯泡的额定电压选择电压表量程；
（2）连接电路时，开关应断开；闭合开关前，变阻器的滑片应置于最大值处；
（3）根据实验现象，对各选项逐一分析；
（4）由P＝UI计算小灯泡的额定功率，由R＝计算小灯泡的电阻；
（5）灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，由此分析。
【解答】解：
（1）测额定电压为2.5V灯泡额定功率的实验中，电压表应选择0﹣3V量程与灯泡并联，实物图如图所示：

（2）为了保护电路，在连好电路时，开关应处于断开状态，连接好电路后开始实验，闭合开关，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值的A端；
（3）由题知，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数；
A．若滑动变阻器发生断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
B．若小灯泡发生断路，灯不亮，电流表没有示数，此时电压表串联在电路中测电源电压，则电压表有示数，符合题意；
C．若小灯泡发生了短路，电压表也被短路而没有示数，不符合题意；
D．若滑动变阻器发生短路，电路为通路，两表都有示数，不符合题意；
故选B；
（4）由题知，灯泡正常发光时流表为0.3A，所以灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
此时灯泡的电阻：RL＝＝≈8.3Ω；
（5）灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故通过灯的电流随电压的变化图象为一曲线，故ABD错误，只有C正确。
故答案为：（1）见上图；（2）断开；A；（3）B；（4）0.75；8.3；（5）C。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
22．（6分）小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌表明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入到洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3．注水后变为2366.05m3，请你计算：（天然气的热值为3.2×107J/m3）
（1）洗衣机中注入的自家自来水吸收的热量；
（2）该热水器的热效率。
【分析】（1）根据水的体积，利用Q吸＝cm△t＝cρV水△t即可求出洗衣机中的水所吸收的热量；
（2）热水器加热过程中天然气释放的能量根据Q＝qV即可求出；热水器等于水吸收的热量与消耗总的能量之比。
【解答】解：
（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝cρV水△t
＝4.2×103J/（kg•℃）×1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3×（40℃﹣15℃）
＝4.2×106J；
（2）天然气释放的能量Q＝qV＝3.2×107J/m3×（2366.05m3﹣2365.89m3）＝5.12×106J；
该热水器的热效率：
η＝×100%＝×100%≈82%。
答：（1）洗衣机中注入的自家自来水吸收的热量为4.2×106J；
（2）该热水器的热效率为82%。
23．（7分）在图甲所示电路中，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。求：

（1）灯泡的额定功率；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）当电压表示数是5V时，灯泡L的实际功率。
【分析】（1）灯泡的额定电压已知，由图象读出灯泡正常发光的电流，根据P＝UI计算其额定功率；
（2）由甲图分析灯泡与滑动变阻器的连接方式，根据电路特点，运用欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）根据电路特点计算出电压表示数是5V时，灯泡两端的电压，由图象读出此时灯泡电流，根据P＝UI计算其实际功率。
【解答】解：
（1）由题灯泡的额定电压：U额＝6V，
由图象可知，此时通过灯泡的电流：I额＝0.5A，
所以灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝6V×0.5A＝3W；
（2）由甲图可知，L与R串联，
所以灯泡正常发光时，UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
IR＝I额＝0.5A，
根据I＝，
此时滑动变阻器接入电路的阻值R＝＝＝6Ω；
（3）由图甲，电压表测滑动变阻器两端电压，
所以灯泡的实际电压：UL′＝U﹣UR′＝9V﹣5V＝4V，
由图象乙可知此时通过灯泡的电流IL′＝0.4A，
所以灯泡的实际功率：P′＝UL′IL′＝4V×0.4A＝1.6W。
答：（1）灯泡的额定功率为3W；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω；
（3）当电压表示数是5V时，灯泡L的实际功率为1.6W。
六、综合能力题（本大题3小题，每空1分，共18分）
24．（6分）同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中，他们将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上，如图所示。导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
（1）如果将磁铁的N、S极对调，导线框的转动方向将 　改变　（选填“改变”或“不改变”）。
（2）实验中，干电池供电是 　化学　能转化为电能。若通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干电池被 　短路　。
（3）本装置与下列设备原理相同的是 　C　。
A．电磁继电器
B.话筒（麦克风）
C．扬声器
D．电磁铁
（4）导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是 　相反　（选填“相同”或“相反”）的，这两个力 　不是　（选填“是”或“不是”）一对平衡力。

【分析】（1）通电导体在磁场中会受到力的作用，其受力方向与电流方向和磁场方向有关；
（2）用导线直接将电源的正负极连接会形成短路；干电池工作时将化学能转化为电能；
（3）本装置的原理是通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，扬声器与此原理相同；
（4）导线框架的左右两段导线受力的方向相反，所以才能转动；二力平衡的四个条件：大小相同、方向相反、同一直线、作用在同一个物体上。
【解答】解：
（1）导线框能转动起来是因为通电导体在磁场中受到力的作用；
由于通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，所以将磁铁的N、S极对调（磁场方向相反），导线框的转动方向将改变；
（2）用导线直接将电源的正负极相连会造成电源被短路，电流很大，根据Q＝I2Rt可知，通电时间稍长，干电池会明显发热。
干电池供电，是化学能转化为电能。
（3）由题意可知，这一装置的原理是通电导体在磁场中受力的作用，扬声器就是利用这一原理工作的；而电磁继电器、电磁铁是利用电流磁效应工作的，动圈式话筒的原理为电磁感应现象；故选C。
（4）由图知，左右两段导线周围的磁场方向不同（左边磁场斜向左上方，右边磁场斜向右上方），则左右两段导线受到的力的方向是相反的，所以导线框能够转动；
由于这两个力没有在同一直线上，所以不是平衡力。
故答案为：（1）改变；（2）化学；短路；（3）C；（4）相反；不是。
25．（6分）阅读下面的短文，回答问题。
CAP1400核能发电机
CAP1400核能发电机是大型核电站核心设备。它采用水氢氢冷却方式（水氢氢冷却即定子线圈采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，静子铁芯及其他构件采用氢气表面冷却）。CAP1400在计算方法、结构布置、结构材料、绝缘技术等方面有多项设计创新，采用自主开发的电磁计算程序、新型通风冷却技术、绝缘系统以及静态励磁系统、整体式定子结构等，发电机的效率达到99%。
（1）核能发电机是大型核电站核心设备，其能量转化是：先将反应堆的核能转化为蒸汽发生器的 　内　能，再转化为汽轮机的 　机械　能，最后通过发电机转化为电能输出。
（2）核能属于 　不可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。CAP1400核能发电机的定子线圈采用水内冷，即利用水进行冷却，是因为水的 　比热容　大。
（3）单机容量为1550MW（1MW＝106W）的CAP1400核能发电机，在1h内最多可提供 　5.58×1012　J的能量。若要提取这么多能量，需要消耗0.38kg铀燃料。如果CAP1400发电机的效率达到99%，则8h消耗了 　3.04　kg的铀燃料。（保留小数点后两位）
【分析】（1）核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的，据此判断其能量转化；
（2）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（3）利用公式W＝Pt可计算核能发电机1小时内提供的能量；
根据题意，知道1小时消耗的铀燃料，则可计算8小时消耗的铀燃料。
【解答】解：（1）核能发电机发电过程中的能量转化是：先将反应堆的核能转化为蒸汽发生器的内能，再转化为汽轮机的机械能，最后通过发电机转化为电能输出；
（2）核燃料一旦消耗，不能在短期内从自然界中得到补充，属于不可再生能源；核能发电机的定子线圈采用水内冷，即利用水进行冷却，是因为水的 比热容大。
因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以核能发电机的定子线圈采用水来冷却；
（3）核能发电机在1h内最多提供的能量：W＝Pt＝1550×106W×3600s＝5.58×1012J，
由题意可知，提取5.58×1012J的能量，1小时内需要消耗0.38kg铀燃料，则8小时消耗的铀燃料为：0.38kg×8＝3.04kg。
故答案为：（1）内；机械；（2）不可再生；比热容；（3）5.58×1012；3.04。
26．（6分）阅读短文，回答问题。
济南南绕城高速是全球首条承载光伏的路面。光伏高速公路的路面可分为三层：表面层与车辆行人接触是保护层，用的是“透明混凝土”，不仅要承载小型电动汽车的行驶，还要能承载中型货车的行驶，其技术指标和通行安全系数均超过当前普遍使用的沥青混凝土路面；中间层，铺设有光伏电池，还埋藏有线圈，线圈通电后产生磁场，能使行驶中的电动汽车内的线圈产生感应电流，从而给电动汽车充电；底层，是隔绝下方湿气的绝缘层。
该高速公路试运行一百天，仅发电量一项指标就达到了十万千瓦时（105kW•h）。试想所有的公路都换成光伏路面，中国的能源供给结构将发生巨大的改变。
请根据提示完成填空。
（1）“光伏路面”的底层是绝缘层，陶瓷、橡胶、石墨、塑料中不属于绝缘体的是 　石墨　。
（2）冬天路面积雪，中间层能将 　太阳　能转化为电能，然后再转化为 　内　能从而使积雪融化。
（3）行驶中的电动汽车能自动充电，其原理是 　电磁感应现象　。图中能反映该原理的是 　B　。

（4）若该高速公路100天的发电量由火力发电站来提供，煤的热值是2.9×107J/kg，热电转化效率约为40%，则需要燃烧 　3.1×104　kg的煤。（用科学记数法表示，并保留两位有效数字）
【分析】（1）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
（2）中间层，铺设有光伏电池，光伏电池将太阳能转化为电能；电流通过线圈产生热，雪吸收热量、熔化；
（3）线圈通电后产生磁场，能使行驶中的电动汽车内的线圈产生感应电流，从而给电动汽车充电，利用的是电磁感应；
（4）知道高速公路100天的发电量、热电转化效率，利用效率公式求煤完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝mq求需要燃烧煤的质量。
【解答】解：（1）石墨容易导电，属于导体；陶瓷、橡胶、塑料不容易导电，属于绝缘体；
（2）中间层铺设有光伏电池，光伏电池将太阳能转化为电能；电流通过线圈产生热，而雪吸收热量、熔化；
（3）线圈通电后产生磁场，能使行驶中的电动汽车内的线圈产生感应电流，从而给电动汽车充电，利用的是电磁感应；
A、图中研究电流的磁效应，故A不符合题意；
B、图中研究闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，能产生感应电流，研究电磁感应现象，故B符合题意；
C、图中探究通电导体在磁场中受力运动，故C不符合题意；
D、图中是奥斯特实验，探究电流的周围存在磁场，故D不符合题意。
故选：B；
（4）高速公路100天的发电量W＝十万千瓦时＝10×104kW•h＝10×104×3.6×106J＝3.6×1011J，
热电转化效率为40%，由η＝可得煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝9×1011J，
由Q放＝mq得需要燃烧煤的质量：
m＝＝≈3.1×104kg。
故答案为：（1）石墨；（2）太阳；内；（3）电磁感应现象；B；（4）3.1×104。