241，广东省惠州二中2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷

这是一份241，广东省惠州二中2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷，共28页。试卷主要包含了选择题，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。
1．（3分）图书馆是校园的思想文明净土，也是学校学术氛围最浓厚的地方。进入图书馆要保持安静，下列选项做法与控制噪声方面相符合的是（ ）
A．不言不语——在声源处控制噪声
B．关闭门窗——在声源处控制噪声
C．手机静音——在传播过程中控制噪声
D．轻拿轻放——在人耳处控制噪声
2．（3分）白衣天使守护我们的健康！抗击“新冠肺炎”的医护人员工作时，经常会遇到护目镜“起雾”的现象，如图所示。护目镜“起雾”发生的物态变化是（ ）
A．汽化B．液化C．熔化D．凝华
3．（3分）如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（ ）
A．故宫角楼在水中倒影B．草坪上的人影
C．人透过水球成像D．日食现象
4．（3分）如图甲所示，弹簧的一端挂在墙上，一人用4N的力F拉另一端；如图乙所示，两个人分别拉该弹簧的两端，则每个人的力F分别为（ ）
A．4N、4NB．0、4NC．4N、0D．8N、8N您看到的资料都源自我们平台，20多万份试卷，家威杏 MXSJ663 每日最新，性比价最高5．（3分）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，发射取得圆满成功。下列说法正确的是（ ）
A．天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引
B．天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
C．发射过程中火箭的机械能不守恒
D．火箭加速升空时，火箭的动能转化为重力势能
6．（3分）如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重及摩擦）（ ）
A．绳子末端移动的距离为1m
B．滑轮组所做的有用功为20J
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力大小为5N
7．（3分）若把原子、原子核、电子看成球体，原子半径的数量级为10﹣10m，原子核半径的数量级为10﹣15m，电子半径的数量级小于10﹣9nm．按尺度从大到小的排序是（ ）
A．原子、原子核、电子B．电子、原子、原子核
C．原子核、原子、电子D．原子、电子、原子核
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）（1）如图所示，用两种不同规格的刻度尺测量同一支铅笔的长度，图甲中铅笔的长度是 cm，图乙中铅笔的长度是 cm。
（2）图丙中机械停表的示数是 s。
9．（3分）凸透镜可用于 （选填“远视”或“近视”）眼的矫正，手机的镜头相当于一个凸透镜，若小华的手机镜头焦距为5cm，这相当于给二维码拍了一张照片，为保证扫描清晰 cm，二维码经摄像头扫描成倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。
10．（3分）在测量金属块密度的实验中，用调节好的天平测金属块的质量，若天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图所示 g。若用 （选填“天平”或“量筒”）测出金属块的体积为20mL，则金属块的密度是 g/cm3。
11．（3分）一头质量为6×103kg的大象，每只脚掌的面积为600cm2，它的重力为 N，它四脚着地时对地面的压强为 Pa．若大象抬起一条腿，如图所示，它对地面的压强（选填“变大”“变小”“不变”） 。（g取10N/kg）
12．（3分）如图所示的热气球，其下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，徐徐升空，则气球内的气体密度 ，气球所受浮力 （以上两空填“变大”“变小”或“不变”）；当体积为600m3的热气球悬浮在空中，热气球及吊篮和乘客的总重是 N。（空气密度ρ空＝1.3kg/m3，g＝10N/kg）
13．（3分）一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒做功 次，如图所示的单缸四冲程汽油机正处于 冲程，此时高温高压燃气的内能转化为 能。
14．（3分）请填写下列电压最接近的数值：一节新干电池的电压为 V；我国家庭电路电压为 V；一般情况下对人体的安全电压不高于 V。
三、作图题（3+2+2）
15．（3分）如图所示，根据入射光线画出反射光线，并标出反射角的度数。
16．（2分）如图，工人在A处用滑轮组提起重物B，请画出最省力的绕线方式。
17．（2分）如图所示，小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态，请标出条形磁铁磁感线的方向
四、实验题（每空1分，共19分）
18．（2分）如图所示，电压表的示数为 V，电流表的示数为 A。
19．（2分）如图是奥斯特实验，观察比较甲、乙两图的现象可知：通电导线周围存在 ；比较甲、丙两图的现象可知： 改变会引起磁场方向改变。
20．（2分）如图是探究导体电阻的大小与导体的长度的关系实验，可通过观察 来比较导体a、b电阻的大小，当接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，如果小灯泡的亮度变化不明显 （选填“电压表”或“电流表”）。近年，我国许多城乡地区进行了输电线路的改造，将原来细的输电线换成较粗的输电线 （选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。
21．（6分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
（1）本实验所需测量工具有天平、温度计和 ；
（2）在两个相同的试管中应加入初温相同、 相同的水和食用油；
（3）实验中，可以通过 （填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少；
（4）如图乙所示，可判断出， 吸热能力弱。冬天将至，老师想自制一个暖手袋，若只能从上面两种液体中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质 （以上两个填空选填“水”或“食用油”）；
（5）已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），那么食用油的比热容大小为 J/（kg•℃）
22．（7分）在测量小灯泡电功率的实验中，如图甲所示，电源电压恒为4.5V，电流表、电压表、滑动变阻器开关各一个，导线若干。
（1）电路有一根导线连接错误，将连接错误的导线打“×”，并画出正确的连线；
（2）正确连接后，闭合开关移动滑片，发现灯泡不亮，故障原因是： ；
（3）排除故障后，逐渐移动滑片，电压表示数如图乙 （填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U﹣I图象，可知灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω；
（4）另一小组电压表有故障，设计如图丁所示的电路图，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，定值电阻阻值为R2，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片，使电流表A的示数为 （用字母表示）；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录此时电流表A的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ （用已知R2、I、U额表示）。
五、计算题（6+7＝13）
23．（6分）388线是广州市首条氢燃料电池公交示范线，如图，氢燃料电池公交车拥有“加氢快、长续航”的优越性能，388线路氢燃料电池公交车百里燃耗从7.5kg降至4.8kg，实现了节能降耗的新成效。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]问：
（1）技术改进前，质量为7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？可以给公交车提供多少有用功？
（2）技术改进后，公交车百里节约的能量，若不考虑热量损失
24．（7分）图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关S2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。（R1和R2的电阻值不随温度变化而变化）
（1）电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小？
（2）高温挡的功率P高是多少？
（3）为了在户外露营时能使用电煮锅来烫火锅，可以采用能够存储2.2kW•h的移动电源对其进行供电，使用充满电的移动电源使电煮锅在中温挡正常工作15min把水烧开后，还可以正常工作多长时间？
六、综合能力题（每空1分，共19分）
25．（5分）电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操作部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动自行车方便了我们的日常生活，电动自行车上面包含有很多物理知识，爱探究的欣欣对电动车进行了深入了解并发现了一些物理知识。
（1）电动自行车刹车是通过 方式来增大摩擦力，从中也可见有时摩擦对我们还是有用处的；
（2）夏天不宜长时间将电动车暴露在烈日下，否则容易爆胎，爆胎其实是由于车胎内气体内能增大导致 方式增加气体内能；
（3）日常生活中我们经常有这样的经验，同一辆电动车，同样的充满电，相比载一个人的时候，以同样速度载两个人时电动车的功率 （选填“大”、“小”或“相等”）；
（4）电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速，转速把手相当于 （填电学器材）。另外，有的电动自行车上还有加速按钮，当把这个按钮按下时，欣欣同学设计了两个电路图，如图甲和乙。（加速按钮相等于开关） （选填“甲”或“乙”）。
26．（6分）阅读下列短文，回答问题：
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？
过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行起，带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能，过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，它的重力势能不断减小，动能不断增大，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示），过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
（1）过山车要通过A点向上运动的过程中，动能 ，重力势能 （均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程中，机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）在过山车旅行的过程中，遇到紧急情况能够准确地停下来，是由于安装了 ；
（4）过山车第一次下行时，是利用 能作为“发动机”的动力；
（5）小明坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”，这时他是选择 作为参照物的。
27．（8分）某生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统，其简化后的电路图如图甲所示。浇水系统的开关S1是电子时控开关，每天上午7：00—7：15、中午12：00—12：15、下午17：00—17：15会自动闭合，启动浇水系统对花卉进行浇淋。喷雾系统用于调节空气湿度，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH），继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.03A时
（1）浇水系统的水泵参数如表所示，则水泵一个月（按30天）耗电 ；
（2）随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会 （选填“变大”“变小”或“不变”），图甲中喷雾系统的C点应连接 （选填“A”或“B”）点，浇水系统和喷雾系统的连接方式是 联；
（3）如果花棚的湿度小于50%时喷雾系统启动，则R0的阻值为 Ω；当花棚湿度到达 ，喷雾系统停止工作。当使用时间长以后，控制电路的电池电压U会 ，这时花棚所控制的最高湿度会 （选填“上升”“下降”或“不变”）。
2023-2024学年广东省惠州二中九年级（下）开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分，共21分）
1．（3分）图书馆是校园的思想文明净土，也是学校学术氛围最浓厚的地方。进入图书馆要保持安静，下列选项做法与控制噪声方面相符合的是（ ）
A．不言不语——在声源处控制噪声
B．关闭门窗——在声源处控制噪声
C．手机静音——在传播过程中控制噪声
D．轻拿轻放——在人耳处控制噪声
【答案】A
【解答】解：进入图书馆要保持安静，是在声源处减弱噪声。
A、不言不语，故A符合题意；
B、关闭门窗，故B不合题意；
C、手机静音，故C不合题意；
D、轻拿轻放，故D不合题意。
故选：A。
2．（3分）白衣天使守护我们的健康！抗击“新冠肺炎”的医护人员工作时，经常会遇到护目镜“起雾”的现象，如图所示。护目镜“起雾”发生的物态变化是（ ）
A．汽化B．液化C．熔化D．凝华
【答案】B
【解答】解：护目镜起雾，是水蒸气液化成小水珠形成的；故ACD错误。
故选：B。
3．（3分）如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（ ）
A．故宫角楼在水中倒影B．草坪上的人影
C．人透过水球成像D．日食现象
【答案】C
【解答】解：A．故宫角楼在水中形成倒影，是由光的反射形成的；
B．草坪上的人影是光的直线传播形成的；
C．人透过水球成像，是由光的折射形成的；
D．日食现象是光的直线传播形成的。
故选：C。
4．（3分）如图甲所示，弹簧的一端挂在墙上，一人用4N的力F拉另一端；如图乙所示，两个人分别拉该弹簧的两端，则每个人的力F分别为（ ）
A．4N、4NB．0、4NC．4N、0D．8N、8N
【答案】A
【解答】解：当弹簧受力平衡静止时，墙对弹簧的拉力大小等于人对弹簧的拉力大小为4N，所受拉力不变，且弹簧两端所受人的拉力大小相等。
故选：A。
5．（3分）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，发射取得圆满成功。下列说法正确的是（ ）
A．天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引
B．天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
C．发射过程中火箭的机械能不守恒
D．火箭加速升空时，火箭的动能转化为重力势能
【答案】C
【解答】解：A．天舟六号飞船进入预定轨道后将绕地球飞行，故A错误；
B．天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中，处于非平衡状态；
CD．火箭发射时，火箭的机械能增大，并不是动能转化为重力势能，故C正确。
故选：C。
6．（3分）如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重及摩擦）（ ）
A．绳子末端移动的距离为1m
B．滑轮组所做的有用功为20J
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力大小为5N
【答案】B
【解答】解：A．由图可知绳子的有效段数n＝2，故A错误；
BCD．滑轮组所做的有用功W有＝Gh＝10N×2m＝20J，故B正确；
因为不计绳重和摩擦，所以拉力为F＝动）＝×（10N+2N）＝6N；
拉力做的总功：W总＝Fs＝3N×4m＝24J，
滑轮组的机械效率η＝＝×100%≈83.3%。
故选：B。
7．（3分）若把原子、原子核、电子看成球体，原子半径的数量级为10﹣10m，原子核半径的数量级为10﹣15m，电子半径的数量级小于10﹣9nm．按尺度从大到小的排序是（ ）
A．原子、原子核、电子B．电子、原子、原子核
C．原子核、原子、电子D．原子、电子、原子核
【答案】A
【解答】解：由题意可知，原子半径的数量级为10﹣10m，原子核半径的数量级为10﹣15m，电子半径的数量级小于10﹣9nm＝10﹣18m，则原子的半径大于原子核的半径，所以从大小到小的排列是原子、电子、BCD错误。
故选：A。
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）（1）如图所示，用两种不同规格的刻度尺测量同一支铅笔的长度，图甲中铅笔的长度是 4.7 cm，图乙中铅笔的长度是 4.70 cm。
（2）图丙中机械停表的示数是 32 s。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）甲刻度尺的分度值是1cm，甲刻度尺测量铅笔的长度是：6.3cm﹣2.0cm＝6.7cm；
乙刻度尺的分度值是1mm，乙刻度尺测量铅笔的长度是：4.70cm﹣2.00cm＝4.70cm；
（2）图丙在表的中间表盘上，7min中间有两个小格，指针在“0”和“1”之间，所以分针指示的时间为6.5min，1s之间有10个小格，指针在2s处，即秒表的读数为0.5min2s＝32s。
故答案为：（1）4.7；5.70。
9．（3分）凸透镜可用于 远视 （选填“远视”或“近视”）眼的矫正，手机的镜头相当于一个凸透镜，若小华的手机镜头焦距为5cm，这相当于给二维码拍了一张照片，为保证扫描清晰 10 cm，二维码经摄像头扫描成倒立、 缩小 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。
【答案】远视；10；缩小
【解答】解：远视眼观察近处物体时，像成在视网膜的后方，所以凸透镜可以矫正远视眼；
手机镜头相当于凸透镜，用手机扫描二维码时，即手机到二维码的距离大于10cm、缩小的实像。
故答案为：远视；10。
10．（3分）在测量金属块密度的实验中，用调节好的天平测金属块的质量，若天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图所示 164 g。若用 量筒 （选填“天平”或“量筒”）测出金属块的体积为20mL，则金属块的密度是 8.2 g/cm3。
【答案】164；量筒；8.2。
【解答】解：图中标尺的一个大格表示1g，它里面有5个小格，则金属块的质量为：m＝100g+50g+10g+4g＝164g。
测量体积的仪器是量筒，金属块的体积为：V＝20mL＝20cm3，金属块的密度是ρ＝＝＝8.2g/cm3。
故答案为：164；量筒。
11．（3分）一头质量为6×103kg的大象，每只脚掌的面积为600cm2，它的重力为 6×104 N，它四脚着地时对地面的压强为 2.5×105 Pa．若大象抬起一条腿，如图所示，它对地面的压强（选填“变大”“变小”“不变”） 变大 。（g取10N/kg）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：大象的重力：G＝mg＝6×103kg×10N/kg＝5×104N。
大象对地面的压力等于大象的重力：F＝G，
大象四只脚的面积：S＝4×600cm2＝2400cm2＝0.24m6，
大象对地面的压强：P＝＝＝2.8×105Pa。
若大象抬起一条腿，则作用面积变成了三只脚，在压力不变时。
故答案为：6×103，2.5×108，变大。
12．（3分）如图所示的热气球，其下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，徐徐升空，则气球内的气体密度 变小 ，气球所受浮力 变大 （以上两空填“变大”“变小”或“不变”）；当体积为600m3的热气球悬浮在空中，热气球及吊篮和乘客的总重是 7800 N。（空气密度ρ空＝1.3kg/m3，g＝10N/kg）
【答案】变小；变大；7800。
【解答】解：（1）热气球内部气体温度升高，其气体体积增大，
又因浮力F＝ρ空气gV排，故浮力变大。
气球在空气中所受浮力：
F浮＝ρ空气gV排＝1.3kg/m2×600m3×10N/kg＝7800N；
（2）在空中悬浮，
F浮＝G总＝7800N；
故答案为：变小；变大。
13．（3分）一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒做功 15 次，如图所示的单缸四冲程汽油机正处于 做功 冲程，此时高温高压燃气的内能转化为 机械 能。
【答案】15；做功；机械。
【解答】解：（1）1800r/min＝30r/s，即该内燃机的飞轮每秒转30转，对外做功1次；
（2）如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行；内能转化为机械能。
故答案为：15；做功。
14．（3分）请填写下列电压最接近的数值：一节新干电池的电压为 1.5 V；我国家庭电路电压为 220 V；一般情况下对人体的安全电压不高于 36 V。
【答案】1.5；220；36。
【解答】解：一节新干电池的电压为.5V；我国家庭电路电压为220V。
故答案为：1.3；220。
三、作图题（3+2+2）
15．（3分）如图所示，根据入射光线画出反射光线，并标出反射角的度数。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：入射光线与平面镜的夹角为30°，所以入射角为90°﹣30°＝60°；过入射点垂直于平面镜作出法线。如图所示：
16．（2分）如图，工人在A处用滑轮组提起重物B，请画出最省力的绕线方式。
【答案】
【解答】解：根据题意，滑轮组由3段绳子承担物重最省力。如图所示：
17．（2分）如图所示，小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态，请标出条形磁铁磁感线的方向
【答案】
【解答】解：在磁体外部，磁感线从磁体N极出发回到S极；
条形磁铁的左端为N极，右端为S极，小磁针的左端为N，如图所示：
四、实验题（每空1分，共19分）
18．（2分）如图所示，电压表的示数为 2.3 V，电流表的示数为 0.28 A。
【答案】2.3；0.28。
【解答】解：由图知电压表量程为0～3V，分度值为3.1V；电流表量程为0～7.6A，故此时电流表示数为0.28A。
故答案为：4.3；0.28。
19．（2分）如图是奥斯特实验，观察比较甲、乙两图的现象可知：通电导线周围存在 磁场 ；比较甲、丙两图的现象可知： 电流方向 改变会引起磁场方向改变。
【答案】磁场；电流方向。
【解答】解：（1）观察甲、乙两图可知，小磁针发生了偏转，这就是电流的磁效应；
（2）与图甲相比，图丙中改变电流方向，说明电流周围的磁场方向发生改变，电流方向改变会引起磁场方向改变。
故答案为：磁场；电流方向。
20．（2分）如图是探究导体电阻的大小与导体的长度的关系实验，可通过观察 灯泡的亮度 来比较导体a、b电阻的大小，当接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，如果小灯泡的亮度变化不明显 电流表 （选填“电压表”或“电流表”）。近年，我国许多城乡地区进行了输电线路的改造，将原来细的输电线换成较粗的输电线 减小 （选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。
【答案】灯泡的亮度；电流表；减小。
【解答】解：探究导体电阻的大小与导体的长度的关系实验，可通过观察灯泡的亮度来比较导体a，当接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，可在原电路中连接一个电流表。近年，将原来细的输电线换成较粗的输电线。
故答案为：灯泡的亮度；电流表。
21．（6分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
（1）本实验所需测量工具有天平、温度计和 秒表 ；
（2）在两个相同的试管中应加入初温相同、 质量 相同的水和食用油；
（3）实验中，可以通过 加热时间 （填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少；
（4）如图乙所示，可判断出， 煤油 吸热能力弱。冬天将至，老师想自制一个暖手袋，若只能从上面两种液体中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质 水 （以上两个填空选填“水”或“食用油”）；
（5）已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），那么食用油的比热容大小为 2.1×103 J/（kg•℃）
【答案】（1）秒表；（2）质量；（3）加热时间；（4）食用油；水；（5）2.1×103。
【解答】解：（1）根据转换法，本实验通过加热时间的长短来比较吸热多少、温度计和秒表；
（2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同、质量相同的水和食用油；
（3）实验中，可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少；
（4）根据图乙可知，升高20℃，根据比较吸热能力的方法；
水的比热容大，根据Q＝cmΔt，水吸热多，老师想自制一个暖手袋，则应选择水；
（5）根据图乙可知，升高20℃，由转换法，根据Q＝cmΔt可知，吸热与比热容成正比3J/（kg•℃），则煤油的比热容为：
c煤油＝0.4×4.2×106J/（kg•℃）＝2.1×107J/（kg•℃）。
故答案为：（1）秒表；（2）质量；（4）食用油；水3。
22．（7分）在测量小灯泡电功率的实验中，如图甲所示，电源电压恒为4.5V，电流表、电压表、滑动变阻器开关各一个，导线若干。
（1）电路有一根导线连接错误，将连接错误的导线打“×”，并画出正确的连线；
（2）正确连接后，闭合开关移动滑片，发现灯泡不亮，故障原因是： 小灯泡断路 ；
（3）排除故障后，逐渐移动滑片，电压表示数如图乙 左 （填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U﹣I图象，可知灯泡的额定功率为 1 W，此时滑动变阻器连入电路的阻值为 5 Ω；
（4）另一小组电压表有故障，设计如图丁所示的电路图，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，定值电阻阻值为R2，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片，使电流表A的示数为 （用字母表示）；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录此时电流表A的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ U额×（I﹣） （用已知R2、I、U额表示）。
【答案】（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）左；1；5；（4）；U额×（I﹣）。
【解答】解：（1）图甲电路中电压表串联在电路中，电流表并联在电路中，电流表与小灯泡串联
（2）正确连接导线过后，闭合开关，电路中有断路发生，说明电压表两接线柱到电源间是通路，故障只能是小灯泡断路。
（3）灯泡正常发光时电压等于其额定电压2.5V，由图乙知，分度值6.1V，所以灯泡两端电压为2.8V＜2.5V，应将滑片向左端移动；
由图像读出灯泡正常发时的电流3.4A，所以灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.7V×0.4A＝3W；
由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值：
R＝＝＝5Ω；
（4）实验步骤：
①闭合开关S、S2，断开开关S5，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器R的滑片P，此时灯泡正常发光；
②闭合开关S、S7，断开S2，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，记下此时电流表的示数为I；
在步骤②中，R8和L并联之后，与滑动变阻器串联，因电路的连接关系没有改变，灯仍正常发光额＝I﹣，
则小灯泡的额定功率的表达式为：P额＝U额I额＝U额×（I﹣）。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡断路；8；5；（4）；U额×（I﹣）。
五、计算题（6+7＝13）
23．（6分）388线是广州市首条氢燃料电池公交示范线，如图，氢燃料电池公交车拥有“加氢快、长续航”的优越性能，388线路氢燃料电池公交车百里燃耗从7.5kg降至4.8kg，实现了节能降耗的新成效。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]问：
（1）技术改进前，质量为7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？可以给公交车提供多少有用功？
（2）技术改进后，公交车百里节约的能量，若不考虑热量损失
【答案】（1）技术改进前，质量为7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是1.05×109J，可以给公交车提供5.775×108J的有用功；
（2）技术改进后，公交车百里节约的能量，若不考虑热量损失，可以使质量为3000kg的水从15℃加热至45℃。
【解答】解：（1）质量为7.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放＝m氢q氢＝6.5kg×1.4×108J/kg＝1.05×103J，
公交车做的有用功为：
W＝ηQ放＝55%×1.05×109J＝2.775×108J；
（2）技术改进后，节约的氢燃料质量为Δm＝7.4kg﹣4.8kg＝2.7kg，
节约的氢燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放'＝Δmq氢＝2.8kg×1.4×105J/kg＝3.78×108J，
不考虑热量损失，即Q吸＝Q放'＝4.78×108J，
根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水的质量为：
m＝＝＝3000kg。
答：（1）技术改进前，质量为4.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是1.05×106J，可以给公交车提供5.775×108J的有用功；
（2）技术改进后，公交车百里节约的能量，可以使质量为3000kg的水从15℃加热至45℃。
24．（7分）图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关S2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。（R1和R2的电阻值不随温度变化而变化）
（1）电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小？
（2）高温挡的功率P高是多少？
（3）为了在户外露营时能使用电煮锅来烫火锅，可以采用能够存储2.2kW•h的移动电源对其进行供电，使用充满电的移动电源使电煮锅在中温挡正常工作15min把水烧开后，还可以正常工作多长时间？
【答案】（1）电煮锅处于中温挡工作时电路中的电流为5A；
（2）高温挡的功率为2200W；
（3）这个充满电的户外电源能够使电煮锅在中温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作12600s。
【解答】解：由P＝可知当开关S1断开，S5接A时，此时电路为串联电路，总阻值最大，为低温挡1闭合，S2接A时，此时R6被短路，电路中只有R1一个电阻，此时为中温挡1闭合，S3接B时，此时电路为并联电路，此时电路总电阻最小，为高温挡。
（1）由P＝UI可得，电煮锅处于中温挡工作时中＝＝＝5A；
（2）由题可得R1的阻值：R4＝＝＝44Ω，
当开关S1断开，S3接A时，此时电路为串联电路，总阻值最大，为低温挡；
此时电路的总电阻：R总＝＝＝88Ω，
根据串联电路电阻规律可知：R2＝R总﹣R1＝88Ω﹣44Ω＝44Ω，
由R2＝R6＝44Ω可知，高温挡的功率：P高＝P1+P2＝1100W+1100W＝2200W；
（3）电煮锅在中温挡工作15min消耗的电能：W3＝P高t＝1100W×15×60s＝0.99×106J，
剩余的电能：W2＝W﹣W1＝2.4×3.6×103J﹣0.99×106J＝4.93×106J，
由W＝Pt可得，在低温挡工作的时间：t＝＝。
答：（1）电煮锅处于中温挡工作时电路中的电流为5A；
（2）高温挡的功率为2200W；
（3）这个充满电的户外电源能够使电煮锅在中温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作12600s。
六、综合能力题（每空1分，共19分）
25．（5分）电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操作部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动自行车方便了我们的日常生活，电动自行车上面包含有很多物理知识，爱探究的欣欣对电动车进行了深入了解并发现了一些物理知识。
（1）电动自行车刹车是通过 增大压力 方式来增大摩擦力，从中也可见有时摩擦对我们还是有用处的；
（2）夏天不宜长时间将电动车暴露在烈日下，否则容易爆胎，爆胎其实是由于车胎内气体内能增大导致 热传递 方式增加气体内能；
（3）日常生活中我们经常有这样的经验，同一辆电动车，同样的充满电，相比载一个人的时候，以同样速度载两个人时电动车的功率 大 （选填“大”、“小”或“相等”）；
（4）电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速，转速把手相当于 滑动变阻器 （填电学器材）。另外，有的电动自行车上还有加速按钮，当把这个按钮按下时，欣欣同学设计了两个电路图，如图甲和乙。（加速按钮相等于开关） 甲 （选填“甲”或“乙”）。
【答案】（1）增大压力；（2）热传递；（3）大；（4）滑动变阻器；甲。
【解答】解：（1）电动自行车刹车时，刹车皮对车轮钢圈的压力增大了；
（2）炎热的夏天，在太阳光的照射下、内能增大；
（3）同一辆电动车，同样的充满电，并且以同样速度载两个人时，根据W＝Fs可知，F越大，F越大；故以同样速度载两个人时电动车的功率较大；
（4）“转速把手”相当于我们学过的滑动变阻器，它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的，电动自行车会加速，故电路为甲图。
故答案为：（1）增大压力；（2）热传递；（4）滑动变阻器；甲。
26．（6分）阅读下列短文，回答问题：
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？
过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行起，带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能，过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，它的重力势能不断减小，动能不断增大，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示），过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
（1）过山车要通过A点向上运动的过程中，动能 变小 ，重力势能 变大 （均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程中，机械能 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）在过山车旅行的过程中，遇到紧急情况能够准确地停下来，是由于安装了 机械制动装置 ；
（4）过山车第一次下行时，是利用 重力势 能作为“发动机”的动力；
（5）小明坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”，这时他是选择 自己 作为参照物的。
【答案】（1）变小；变大；（2）变小；（3）机械制动装置；（4）重力势；（5）自己
【解答】解：（1）过山车通过A点向上运动时，过山车的速度越来越小，此过程中的动能转化为重力势能；
（2）因为过山车与轨道间有摩擦，部分机械能转化为内能，这样过山车就不能达到原来的高度；
（3）过山车安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来；
（4）第一次是靠一个机械装置推上最高点的，第一次下行就可以把重力势能转化为动能继续运动，但因有部分机械能转化为内能；
（5）坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”、车厢。
故答案为：（1）变小；变大；（3）机械制动装置；（5）自己。
27．（8分）某生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统，其简化后的电路图如图甲所示。浇水系统的开关S1是电子时控开关，每天上午7：00—7：15、中午12：00—12：15、下午17：00—17：15会自动闭合，启动浇水系统对花卉进行浇淋。喷雾系统用于调节空气湿度，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH），继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.03A时
（1）浇水系统的水泵参数如表所示，则水泵一个月（按30天）耗电 27kW•h ；
（2）随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”），图甲中喷雾系统的C点应连接 A （选填“A”或“B”）点，浇水系统和喷雾系统的连接方式是 并 联；
（3）如果花棚的湿度小于50%时喷雾系统启动，则R0的阻值为 250 Ω；当花棚湿度到达 70% ，喷雾系统停止工作。当使用时间长以后，控制电路的电池电压U会 降低 ，这时花棚所控制的最高湿度会 上升 （选填“上升”“下降”或“不变”）。
【答案】（1）27kW•h；（2）变小；A；并；（3）250；70%；降低；上升
【解答】解：（1）由题意可知，浇水系统每天工作的时间：t＝15min+15min+15min＝45min，
则水泵一个月工作的总时间：t总＝30t＝30×45min＝1350min＝22.5h，
由P＝可知总＝1200×10﹣3kW×22.6h＝27kW•h；
（2）由图乙可知，花棚的湿度减小，由串联电路的电阻特点可知，由欧姆定律可知；
由电磁铁的磁性影响因素可知，电磁铁的磁性减弱，动触点与A接触，此时应启动喷雾系统；
由题意可知，浇水系统和喷雾系统可以不同时工作；
（3）由图乙可知，湿度为50%时，
由题意可知，喷雾系统启动时电路中的电流为0.03A，
由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻：R启动＝＝＝400Ω，
由串联电路的电阻特点可知，R0的阻值：R0＝R启动﹣R＝400Ω﹣150Ω＝250Ω；
由题意可知，喷雾系统停止工作时电路中的电流为4.04A，
由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻：R停止＝＝＝300Ω，
由串联电路的电阻特点可知，此时湿敏电阻的阻值：R'＝R停止﹣R6＝300Ω﹣250Ω＝50Ω；
由图乙可知，花棚湿度为70%，喷雾系统停止工作时，控制电路的电压U降低，控制电路的总电阻减小，湿敏电阻的阻值减小，这时花棚所控制的最高湿度会上升。
故答案为：（1）27kW•h；（2）变小；A；并；70%；上升。
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额定电压（V）
低温挡功率（W）
中温挡功率（W）
高温挡功率
参数
220
550
1100
P高
型号
SC****
材质
不锈钢
功率
1200W
颜色
灰白色
电源
220V/50Hz
重量
80kg
项目
额定电压（V）
低温挡功率（W）
中温挡功率（W）
高温挡功率
参数
220
550
1100
P高
型号
SC****
材质
不锈钢
功率
1200W
颜色
灰白色
电源
220V/50Hz
重量
80kg