广东省东莞市光明学校2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份广东省东莞市光明学校2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷，共39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。
1．（3分）下列物理量的估计中最接近事实的是（ ）
A．人体的安全电压是不高于36V
B．手电筒工作时的电流约为5A
C．日光灯正常工作时功率约为200W
D．家用空调正常工作时的电流约为1A
2．（3分）甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则下面说法正确的是（ ）
A．甲所用时间比乙短
B．甲做的功比乙做的功多
C．甲做功比乙做功快
D．甲的机械效率比乙的高
3．（3分）关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
B．0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C．物体温度升高，内能一定增加
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
4．（3分）下列关于导体电阻的说法中，正确的是（ ）
A．粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
B．导体中没有电流通过，导体就没有电阻
C．一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻变大
D．电阻是导体本身的一种性质，任何情况下导体的电阻都不可能为零
5．（3分）如图所示，将一只标有“6V 3W”的灯泡L1和“3V 3W”的灯泡L2并联后，接在3V的电源上（设灯丝电阻不变），闭合开关时，则（ ）
A．灯泡L2比灯泡L1亮
B．灯泡L1比灯泡L2亮
C．若灯泡L2烧坏后，则电流表的示数变大
D．两灯的实际功率之和等于9W
6．（3分）如图所示是汽油机工作时，做功冲程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程中活塞往复运动两次
B．该冲程是机械能转化为内能
C．该冲程是内能转化为机械能
D．随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小
7．（3分）某规格热敏电阻的阻值随环境温度的变化如图甲所示，如果设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，图乙所示的电路中符合要求的可能是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）在冬天，人们常在热水袋中装入热水来取暖，这是利用 的方式获取内能，若将此袋水倒掉一半，剩下半袋水的比热容将 （填“变大”、“变小”或“不变”）．靠双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用 的方式增加了手的内能。
9．（3分）如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 填“大于”“小于”或“等于”）B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在上升的过程中，动能转化为 能，当足球运动至最高点时，动能 （填“为零”或“不为零）
10．（3分）如图所示的滑轮组，可忽略绳重和摩擦。用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳端，将重为6N的物体提升0.2m，弹簧测力计的示数如图所示，则拉力为 N，拉力做的功为 J，滑轮组的机械效率为 %．（结果保留一位小数）
11．（3分）小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带 电；小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为 （填“长度”或“横截面积”）对导线电阻的影响；小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为30Ω，工作时的电流为5A，则通电1min电阻丝产生的热量为 J。
12．（3分）由于新冠疫情的影响，直到现在人们出门都要戴口罩，其中N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm颗粒物，原因是：在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带 （选填“正”或“负”）电，具有 的作用。由于熔喷布有很好的 （选填“导电”或“绝缘”）性，所以能长时间保留静电。
13．（3分）电能表是测量 的仪表，小明在老师指导下，用一个标明“1800revs/（kW•h）”的电能表测量某盏灯的电功率，他让其它用电器停止工作，在10min内测得转盘转过的转数为30转，则这盏灯的电功率为 W．若这盏灯正常工作42min消耗的电能的80%被水吸收，则可使质量为 kg的水温度从20℃升高到70℃．（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
14．（3分）如图甲所示的电路，电源电压为6V，灯泡L1和L2均标有“6V 6W”字样，其电流随电压变化的曲线如图乙所示。如果同时闭合开关 ，可使两灯都能正常发光；如果同时闭合开关S1、S2，电流表的示数是 A；如果只闭合开关S2，电路消耗的总功率是 W．
三、作图题（共3小题，3+2+2＝7）
15．（3分）如图所示为测量小灯泡电阻实验电路图，请在圆圈中填入合适的电表符号，并在虚线框画出滑动变阻器，使滑片向左移动，灯泡变亮。
16．（2分）请根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出：
①通电螺线管的N、S极；
②电源的“+”、“﹣”极（括号内）；
③磁感线的方向。
17．（2分）某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
四、实验题（本大题3小题，共20分）
18．（3分）图1中电流表读数是 A。如图2是小勇家的脉冲式电能表（imp表示指示灯闪烁的次数），他家同时使用的用电器总功率不可超过 W，月初电能表示数如图2，若这个月消耗了100度电，则月末电能表的示数为 kW•h。
19．（9分）如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。
（1）实验中，探究的动能是指 （填序号）；
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
（2）实验中过观察木块被钢球撞击后 来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫 ；
（3）由甲、丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 ；同时也可以研究动能大小与 的关系；通过实验现象得出结论： ；
（4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1 f2（选填“＞”“＝”或“＜”），该过程中A、B两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“＞”“＝”或“＜”）；
（5）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如下表：
分析表格中对应的数据可知， 对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重：
（6）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球 ，（选填“运动”或“静止”），就可以说明任意时刻两球的速度大小相等。
20．（8分）小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整。
（2）实验前滑动变阻器的滑片应位于 （选填“A”或“B”）端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了 的作用。
（3）电路连接正确后，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是 。
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电阻R短路
D.电阻R断路
（4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论： 。
（5）当小鹏把R换为20Ω的电阻接入电路时，为完成整个实验，小鹏应该选取滑动变阻器 （选填字母）。
A.“50Ω 1.0A”
B.“30Ω 1.0A”
C.“20Ω 1.0A”
（6）实验中多次测量的目的 。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21．（6分）新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐，卓玛购买的新能源汽车质量为1500kg，静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为0.1m2，当汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶8min，行驶过程中受到的阻力为1000N。求：
（1）汽车所受的重力；
（2）汽车静止时地面所受压强；
（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率。
22．（7分）随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，更好满足了旅游个性化要求。如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图，直流电源的电压为12V，R1、R2均为电热丝。当只闭合S1时是保温挡，功率为96W；当S1、S2都闭合时为加热挡，功率为300W。求：
（1）在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能；
（2）R1的阻值；
（3）在保温挡时，R2的电功率。
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
23．（6分）运用知识解决问题。
（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 （选填“大”或“小”）。
（2）在探究不同物体的吸热能力实验中用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。图中的图象正确的是 。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）]
（3）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是 。
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递；
B.0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变；
C.物体的温度越高，含有的热量越多：
D.任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能。
（4）下列关于能量的说法中，正确的是 。
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能：
B.电水壶工作时是将内能转化为电能；
C.用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移；
D.能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少。
24．（6分）阅读下面的短文，回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如题图所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶，实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。
请回答下列问题：
（1）如题图所示：
①其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流 。
②其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流 。
③其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流 （各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”“变为零”）。
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 能转化而来。
（3）热电偶电路可以把温度信号换成 信号，利用这种性质可以把热电偶做成温度计，利用热电偶做成的温度计，与液体温度计相比，不受液体的沸点、凝固点等因素的影响，因而具有明显的测量范围大的优势。因此，在选用适当的金属做热电偶材料时，主要考虑金属材料的 。
A．熔点的高低；
B．密度的大小；
C．比热容的大小；
D．质量的大小。
25．（6分）广东的春季，天气潮湿，需要除湿，如图1所示为某实验室的自动除湿器。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U1＝12V，调控电阻R0的阻值范围为0﹣1000Ω，R为装在除湿器内的湿敏电阻，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）变化的图像如图3所示。L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2＝220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线电阻不计。问：
（1）当S接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是 极；
（2）磁性弹片可能是下列哪些材料组成 ；
A．钴、锌
B．铁、铝
C．钴、镍
D．铁、钢
（3）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片就具有了磁性，其原理与以下哪个装置相同？ （填写字母）；
A．电动机
B．电磁铁
C．发电机
D．话筒
（4）因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则R0调控电阻的阻值不能超过 Ω；
（5）由图3可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而 ；在磁控开关L闭合条件不变的情况下，若要早点开始除湿，则应将控制电阻R0的阻值 （以上两空均选填“增大”或“减小”）。
（6）小明查看了该除湿器的铭牌，其中有一参数为“除湿量1.2kg/h（30℃80%RH）”，表示在30℃、相对湿度80%的情况下每小时的除水量，相关资料显示在该环境条件下的室内空气含水量是30g/m3。小明所在的实验室环境温度为30℃、相对温度80%，体积为200m3，想使用这台总功率为1100W的除湿器为实验室除湿，如果每次都能把该实验室里的水分除干，则除湿一次需要消耗电能 J。
2023-2024学年广东省东莞市光明学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
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。
1．（3分）下列物理量的估计中最接近事实的是（ ）
A．人体的安全电压是不高于36V
B．手电筒工作时的电流约为5A
C．日光灯正常工作时功率约为200W
D．家用空调正常工作时的电流约为1A
【答案】A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、人体的安全电压是不高于36V，符合实际，故A正确；
B、手电筒工作时的电流约为0.2A，故B错误；
C、日光灯正常工作时功率约为40W，故C错误；
D、家用空调正常工作时的电流约为5A，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2．（3分）甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则下面说法正确的是（ ）
A．甲所用时间比乙短
B．甲做的功比乙做的功多
C．甲做功比乙做功快
D．甲的机械效率比乙的高
【答案】C
【分析】（1）根据t=WP可知，机器做功的时间与功率的大小和做功的多少有关；
（2）根据W＝Pt可知，机器做功的多少与功率的大小和做功时间有关；
（3）功率是表示物体做功快慢的物理量；
（4）机器的机械效率与功率的大小无关。
【解答】解：
A．由t=WP可知，因两机器做功的多少未知，所以无法比较两者做功时间的关系，故A错误；
B．由W＝Pt可知，机器做功的多少与功率的大小和做功时间有关，由于做功时间未知，所以无法比较两机器做功的多少，故B错误；
C．功率是表示物体做功快慢的物理量，甲的功率比乙的大，则说明甲做功比乙做功快，故C正确；
D．机器的机械效率与功率的大小无关，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对功率的物理意义和功率公式的理解与掌握，是一道基础题目。
3．（3分）关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
B．0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C．物体温度升高，内能一定增加
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【答案】C
【分析】（1）做功和热传递都能改变内能；
（2）内能的大小与物体的质量、温度有关；
（3）物体温度升高，内能一定增加；
（4）热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量；热量是从高温物体向低温物体传递的。
【解答】解：A、物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A错误。
B、冰熔化成水时要吸热，所以0℃的冰熔化成0℃的水，温度虽然不变，但内能增加，故B错误。
C、物体温度升高，内能一定增加，故C正确。
D、热量总是从高温物体向低温物体传递的，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了内能大小的影响因素、改变内能的方式、热传递的条件等，考查的知识点较多，但属于基础知识，解题时要注意知识的灵活应用。
4．（3分）下列关于导体电阻的说法中，正确的是（ ）
A．粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
B．导体中没有电流通过，导体就没有电阻
C．一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻变大
D．电阻是导体本身的一种性质，任何情况下导体的电阻都不可能为零
【答案】C
【分析】电阻是导体自身的一种特性，它由导体的材料、长度、横截面积决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
【解答】解：
A、导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，只比较导线的粗细无法确定电阻的大小，故A错误；
B、电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种属性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关，故B错误；
C、金属丝被均匀拉长后，长度变长，横截面积变小，电阻变大，故C正确；
D、电阻是导体的一种属性，其大小除与导体的材料、长度、横截面积有关外，还受温度影响，当温度足够低时，电阻会变为零，成为超导体，故D错误。
故选：C。
【点评】要比较电阻丝阻值的大小关系，只有材料、长度和横截面积全部确定才能比较两者的大小关系，缺一不可，在比较电阻大小要运用控制变量法，才能得出正确的结论。
5．（3分）如图所示，将一只标有“6V 3W”的灯泡L1和“3V 3W”的灯泡L2并联后，接在3V的电源上（设灯丝电阻不变），闭合开关时，则（ ）
A．灯泡L2比灯泡L1亮
B．灯泡L1比灯泡L2亮
C．若灯泡L2烧坏后，则电流表的示数变大
D．两灯的实际功率之和等于9W
【答案】A
【分析】（1）灯丝电阻不变，根据P=U2R可知灯泡L1的电阻和灯泡L2的电阻；
将一只标有“6V 3W”的灯泡L1和“3V 3W”的灯泡L2并联后，接在3V的电源上，
闭合开关，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压都为3V，则L2正常发光，L2的实际功率P2实＝P2，根据P=U2R可知L1的实际功率，并与L2的实际功率比较大小，实际功率越大，灯泡越亮；已知两灯的实际功率，相加可得出两灯的实际功率之和；
（2）两灯并联时，电流表测量干路电流，电流表的示数等于通过L1和L2的电流之和。若灯泡L2烧坏后，L2所在支路的电流为0.根据并联电路的各支路相互独立工作、互不影响可知通过L1的电流不变，则电流表的示数等于通过L1的电流，据此分析若灯泡L2烧坏后，则电流表的示数的变化情况。
【解答】解：ABD、灯丝电阻不变，根据P=U2R可知灯泡L1的电阻R1=U12P1=(6V)23W=12Ω；
灯泡L2的电阻R2=U22P2=(3V)23W=3Ω；
将一只标有“6V 3W”的灯泡L1和“3V 3W”的灯泡L2并联后，接在3V的电源上，
闭合开关，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压都为3V，则L2正常发光，L2的实际功率P2实＝P2＝3W，
根据P=U2R可知L1的实际功率P1实=U2R1=(3V)212Ω=0.75W＜P2实，故灯泡L2比灯泡L1亮，故A正确、B错误；
两灯的实际功率之和P＝P1实+P2实＝0.75W+3W＝3.75W，故D错误；
C、两灯并联时，电流表测量干路电流，电流表的示数等于通过L1和L2的电流之和。若灯泡L2烧坏后，L2所在支路的电流为0.根据并联电路的各支路相互独立工作、互不影响可知通过L1的电流不变，则电流表的示数等于通过L1的电流，故电流表的示数变小，故C错误。
故选：A。
【点评】本题考查并联电路的特点和电功率的计算，难度不大。
6．（3分）如图所示是汽油机工作时，做功冲程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程中活塞往复运动两次
B．该冲程是机械能转化为内能
C．该冲程是内能转化为机械能
D．随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小
【答案】C
【分析】（1）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
（2）汽油机的四个冲程，可根据气阀和活塞的状态判断是哪个冲程；将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；
（3）热值是物质的一种属性，只与物质的种类有关。
【解答】解：
A、在四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动两次，燃气推动活塞做功一次，故A错误；
BC、根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程，在做功冲程中将内能转化为机械能，故B错误、C正确；
D、热值是物质的一种属性，只与物质的种类有关，因此当汽油不断减少时，汽油的热值不变，故D错误。
故选：C。
【点评】此题是结合汽油机的冲程图分析汽油机冲程的特点，要会根据电火花是否打火判断是不是做功冲程，本题同时考查了热值的特性。
7．（3分）某规格热敏电阻的阻值随环境温度的变化如图甲所示，如果设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，图乙所示的电路中符合要求的可能是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【分析】（1）定值电阻R0与热敏电阻并联时，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知温度变化时通过R0的电流不变，根据热敏电阻与温度的关系得出阻值的变化，根据欧姆定律可知通过热敏电阻电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，然后分析电流表的位置进行判断；
（2）定值电阻R0与热敏电阻串联时，据热敏电阻与温度的关系得出阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压变化，然后分析电压表的位置进行判断。
【解答】解：
AB、由图知，定值电阻R0与热敏电阻并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，温度变化时，通过R0的电流不变，
由图象知，热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，
所以，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，
由I=UR可知，通过热敏电阻的电流增大，
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流增大，
则A选项中电流表位于干路，B选项中电流表位于热敏电阻的支路，所以电流表的示数均增大，故A、B不符合题意；
CD、定值电阻R0与热敏电阻串联，
因为热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，
所以，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，
由I=UR可知，电路中的电流增大，
由U＝IR可知，R0两端的电压增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以热敏电阻两端的电压减小，
则C选项中电压表并联在R0两端其示数增大，D选项中电压表并联在热敏电阻两端其示数减小，故C不符合题意、D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串并联电路的特点和欧姆定律的应用，利用好“热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的”是关键。
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）在冬天，人们常在热水袋中装入热水来取暖，这是利用 热传递 的方式获取内能，若将此袋水倒掉一半，剩下半袋水的比热容将 不变 （填“变大”、“变小”或“不变”）．靠双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用 做功 的方式增加了手的内能。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。比热容是物质的一种特性。物质的比热容只跟物体的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程；做功过程是能量的转化过程，即机械能与内能之间相互转化。
【解答】解：
在冬天，人们常在热水袋中装入热水来取暖，是利用热传递的方式获取内能的；
比热容是物质的一种特性，与物体的质量、温度高低等因素无关；所以，若将此袋水倒掉一半，剩下半袋水的比热容将不变；
搓手时两手摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为：热传递；不变；做功。
【点评】本题考查了水的比热容大的特点及比热容的特点，考查学生灵活运用知识的能力；本题同时考查学生对：做功和热传递这两种改变物体内能方式的理解和掌握。
9．（3分）如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 小于 填“大于”“小于”或“等于”）B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在上升的过程中，动能转化为 重力势 能，当足球运动至最高点时，动能 不为零 （填“为零”或“不为零）
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关；
（2）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，在能量转化中是减小的能转化为增大的能。
【解答】解：
（1）由图知，A点的高度小于B点的高度，球的质量不变，所以A点重力势能小于B点的重力势能；
（2）若不计空气阻力，足球在上升过程中，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，所以动能转化为重力势能；
当足球运动至最高点时，仍具有水平向前的速度，即速度不为零，所以足球的动能不为零。
故答案为：小于；重力势；不为零。
【点评】本题考查了学生对动能、势能的变化以及转化的掌握，把握住影响它们大小的因素是解决此类问题的关键。
10．（3分）如图所示的滑轮组，可忽略绳重和摩擦。用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳端，将重为6N的物体提升0.2m，弹簧测力计的示数如图所示，则拉力为 2.4 N，拉力做的功为 1.44 J，滑轮组的机械效率为 83.3 %．（结果保留一位小数）
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）弄清楚弹簧测力计的量程和分度值，读出弹簧测力计的示数即拉力大小；
（2）由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n＝3，重物上升h，则拉力端移动的距离s＝3h，根据W总＝Fs可求得总功；
（3）根据W有用＝Gh可求得有用功，然后再根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率。
【解答】解：
由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，拉力（即弹簧测力计的示数）F＝2.4N，
由图可知，n＝3，
拉力端移动的距离：s＝3h＝3×0.2m＝0.6m；
拉力做的功：W总＝Fs＝2.4N×0.6m＝1.44J；
有用功：W有用＝Gh＝6N×0.2m＝1.2J，
滑轮组的机械效率：η=W有用W总×100%=×100%≈83.3%。
故答案为：2.4；1.44；83.3。
【点评】本题考查了弹簧测力计的读数、使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，由图得出n＝3，计算出s＝3h是本题的关键。
11．（3分）小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带 负 电；小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为 横截面积 （填“长度”或“横截面积”）对导线电阻的影响；小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为30Ω，工作时的电流为5A，则通电1min电阻丝产生的热量为 4.5×104 J。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据相互排斥的带有同种电荷，相互吸引的物体带有异种电荷或带电体吸引不带电体；
（2）电阻是导体本身的一种性质，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定；
（3）据焦耳定律计算即可。
【解答】解：
（1）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近悬挂的泡沫小球，发现泡沫小球被排斥，则泡沫小球一定带电，且带负电；
（2）空调与台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，因为空调线的横截面积大，电阻小，故这主要是因为横截面积对导线电阻的影响；
（3）据焦耳定律可知，此时产生的热量是：
Q＝I2Rt＝（5A）2×30Ω×10s＝4.5×104J。
故答案为：负；横截面积；4.5×104。
【点评】此题考查了电荷间作用规律、影响电阻大小的因素和焦耳定律的应用，是一道综合题。
12．（3分）由于新冠疫情的影响，直到现在人们出门都要戴口罩，其中N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm颗粒物，原因是：在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带 负 （选填“正”或“负”）电，具有 吸引轻小物体 的作用。由于熔喷布有很好的 绝缘 （选填“导电”或“绝缘”）性，所以能长时间保留静电。
【答案】负；吸引轻小物体；绝缘。
【分析】（1）自由电子带负电荷，带电体能吸引轻小物体；
（2）不容易导电的物体叫做绝缘体，如：橡胶、玻璃、塑料等。
【解答】解：（1）N95口罩在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带负电荷，由于带电体能吸引轻小物体，进而吸附一些粒径较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附；
（2）因为N95口罩外层隔离层和内层亲肤层的无纺布属于绝缘材料，不容易导电，使熔喷布上的静电不会很快消失。
故答案为：负；吸引轻小物体；绝缘。
【点评】此题以“口罩”为载体，考查带电体的性质和绝缘体的应用等，与实际生活联系紧密，是一道好题。
13．（3分）电能表是测量 电能 的仪表，小明在老师指导下，用一个标明“1800revs/（kW•h）”的电能表测量某盏灯的电功率，他让其它用电器停止工作，在10min内测得转盘转过的转数为30转，则这盏灯的电功率为 100 W．若这盏灯正常工作42min消耗的电能的80%被水吸收，则可使质量为 0.96 kg的水温度从20℃升高到70℃．（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪表。根据电能表转盘转过的圈数可以求出灯泡消耗的电能，由功率公式可以求出灯泡功率。（1）有“220V 1000W”可知，电热水器的额定功率是1000W，再知时间10min，根据W＝Pt可求出电热水器消耗的电能；
（2）已知电热水器消耗的电能全部被水吸收，可求出水吸收的热量，根据热量公式Q吸＝cm（t﹣t0）变形可求出水的质量。
【解答】解：
（1）电能表是测量电能的仪表；
灯泡消耗的电能W=301800=160kW•h，
t＝10min=16h，
灯泡功率P=Wt=160kW⋅h16h=0.1kW＝100W；
（2）这盏灯正常工作42min消耗的电能：
W＝Pt＝100W×42×60s＝2.52×105J，
由题意得：Q吸＝W×80%＝2.016×105J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）变形得，
m=Q吸cΔt=2.016×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×(70℃-20℃)=0.96kg。
故答案为：电能；100；0.96。
【点评】本题考查了电能和电功率的计算以及吸热公式的应用，知道电能表铭牌含义、应用电功率公式即可正确解题，解题时注意单位换算。
14．（3分）如图甲所示的电路，电源电压为6V，灯泡L1和L2均标有“6V 6W”字样，其电流随电压变化的曲线如图乙所示。如果同时闭合开关 S1、S3 ，可使两灯都能正常发光；如果同时闭合开关S1、S2，电流表的示数是 1 A；如果只闭合开关S2，电路消耗的总功率是 4.2 W．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）两灯泡的额定电压和电源的电压相等，要使两灯泡均正常发光应让两灯泡并联，据此判断需要闭合的开关；
（2）同时闭合开关S1、S2时，电路为L1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据P＝UI求出电流表的示数；
（3）只闭合开关S2时，两灯泡串联，根据串联电路的分压特点可知它们两端的电压相等，根据图象读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据P＝UI求出电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）由题意可知，灯泡L1和L2的额定电压均为6V，电源的电压为6V，
要使两灯泡均正常发光应让两灯泡并联，
由电路图可知，同时闭合开关S1、S3时，灯泡L1和L2并联；
（2）同时闭合开关S1、S2时，电路为L1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由于此时L1两端电压等于电源电压6V，所以L1正常发光，
由P＝UI可得，电流表的示数：
I=P1U1=6W6V=1A；
（3）只闭合开关S2时，两灯泡串联，因两灯泡完全相同，则由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压相等，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，每个灯泡两端的电压U1′＝U2′=U2=6V2=3V，
由图乙可知，通过灯泡的电流I＝0.7A，
则电路消耗的总功率：
P＝UI＝6V×0.7A＝4.2W。
故答案为：S1、S3；1；4.2。
【点评】本题考查了电路连接方式的判断和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，从图象中获取有用的信息是关键。
三、作图题（共3小题，3+2+2＝7）
15．（3分）如图所示为测量小灯泡电阻实验电路图，请在圆圈中填入合适的电表符号，并在虚线框画出滑动变阻器，使滑片向左移动，灯泡变亮。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联判断两电表符号；滑片向左移动，灯泡变亮，说明接入电路中的电阻变小，据此画出滑动变阻器。
【解答】解：由电路图可知，上方电表与灯泡并联即为电压表，右侧电表与灯泡串联即为电流表，
由滑片向左移动时灯泡变亮可知，变阻器左侧部分接入电路中，如下图所示：
【点评】本题考查了学生对电表和滑动变阻器正确使用的掌握与应用，是电学部分的基础内容，是一道较为简单的题目。
16．（2分）请根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出：
①通电螺线管的N、S极；
②电源的“+”、“﹣”极（括号内）；
③磁感线的方向。
【答案】
【分析】知道小磁针的磁极，根据磁极间的相互作用规律，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。在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极。
【解答】解：从图可知，小磁针的左端是S极，右端为N极；由同名磁极相互排斥，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，所以电流是从螺线管的右端流入，则电源的右端为正极，左端是负极；
通电螺线管周围的磁感线从它的N极出发、回到S极，据此画出图中磁感线的方向，如图所示：
【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律以及磁感线的方向，属于常考题，难度不大。
17．（2分）某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
【答案】
【分析】电磁继电器的实质是一个开关，据此分析电磁继电器的工作状态，然后画出电路图。
【解答】解：根据题意可知，当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，这说明衔铁是被吸下的，动触点与下面的静触点接触，使得加热电阻工作；
当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，这说明衔铁是被拉起，动触点与上面的静触点接触，使得绿灯工作；加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的，如下所示：
【点评】本题考查了电路图的连接，明确电磁继电器的工作原理是解题的关键。
四、实验题（本大题3小题，共20分）
18．（3分）图1中电流表读数是 0.48 A。如图2是小勇家的脉冲式电能表（imp表示指示灯闪烁的次数），他家同时使用的用电器总功率不可超过 8800 W，月初电能表示数如图2，若这个月消耗了100度电，则月末电能表的示数为 723.4 kW•h。
【答案】0.48；8800；723.4。
【分析】电流表选用小量程，分度值为0.02A，根据指针位置读数；
知道电能表的工作电压和允许通过的最大电流，利用P＝UI求他家同时使用的用电器最大总功率；
电能表最后一位示数是小数位，由图示电能表读出月初电能表的示数，月末电能表示数等于月初电能表示数加上本月消耗的电能。
【解答】解：电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.48A；
由图知，电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为40A，所以他家同时使用的用电器最大总功率：P＝UI＝220×40A＝8800W；
由图示电能表可知，电能表月初示数为623.4kW•h，
则本月用电量为100度＝100kW•h，
月末示数：623.4kW•h+100kW•h＝723.4kW•h。
故答案为：0.48；8800；723.4。
【点评】本题考查电能表的有关知识，是一道综合题。
19．（9分）如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。
（1）实验中，探究的动能是指 B （填序号）；
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
（2）实验中过观察木块被钢球撞击后 木块移动的距离 来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫 转换法 ；
（3）由甲、丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 速度 ；同时也可以研究动能大小与 1 的关系；通过实验现象得出结论： 速度相同时，质量越大，物体的动能就越大 ；
（4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1 ＝ f2（选填“＞”“＝”或“＜”），该过程中A、B两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 ＞ W2（选填“＞”“＝”或“＜”）；
（5）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如下表：
分析表格中对应的数据可知， 速度 对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重：
（6）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球 静止 ，（选填“运动”或“静止”），就可以说明任意时刻两球的速度大小相等。
【答案】（1）B；（2）木块移动的距离；转换法；（3）速度；速度相同时，质量越大，物体的动能就越大；（4）＝；＞；（5）速度；（6）静止。
【分析】（1）根据研究对象和实验过程可确定该实验中探究的动能；
（2）该实验是通过钢球推动木块移动的距离来表示钢球具有的动能大小，用到了转换法；
（3）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究。研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同。研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同；在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用；
（4）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关；根据公式W＝fs分析比较克服摩擦力做功的关系；
（5）根据表格中的数据结合控制变量法进行分析；分别比较当速度加倍和质量加倍时动能变为原来动能的多少倍，从而判断谁对动能的影响较大；
（6）通过运动和静止的相对性分析即可判断。
【解答】解：（1）由题意可知，实验中探究钢球动能，即钢球撞击木块时的动能的大小，故B符合题意，ACD不符合题意，故选：B；
（2）实验中通过比较木块移动的距离来反映钢球动能的大小，这是转换法的应用；
（3）由甲、丙两图可知：让质量不同的钢球从斜面的相同高度滚下，两球到达水平面时速度相等；甲、丙中两个钢球的质量不同，因此可以通过甲、丙探究物体动能与物体质量的关系；最终通过实验可得结论为：速度相同时，质量越大，物体的动能就越大；
（4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，压力不变时，摩擦力大小不变，故f1＝f2，SA＞SB，根据做功的公式W＝fs，可知W1＞W2；
（5）实验2与实验1相比，钢球的质量相同，实验2的钢球自由滚下的高度是实验的2倍，实验2的木块被撞后运动的距离是实验1的4倍；实验3与实验1相比，钢球的自由滚下的高度相同，实验3的钢球的质量是实验1的2倍，实验3的木块被撞后运动的距离才为实验1的2倍。而动能的大小由小木块被撞滑行的距离来体现由此可知，在同等条件下，速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重；
（6）让质量不同的钢球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个钢球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
故答案为：（1）B；（2）木块移动的距离；转换法；（3）速度；速度相同时，质量越大，物体的动能就越大；（4）＝；＞；（5）速度；（6）静止。
【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。
20．（8分）小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整。
（2）实验前滑动变阻器的滑片应位于 B （选填“A”或“B”）端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了 改变定值电阻两端电压 的作用。
（3）电路连接正确后，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是 D 。
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电阻R短路
D.电阻R断路
（4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论： 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（5）当小鹏把R换为20Ω的电阻接入电路时，为完成整个实验，小鹏应该选取滑动变阻器 A （选填字母）。
A.“50Ω 1.0A”
B.“30Ω 1.0A”
C.“20Ω 1.0A”
（6）实验中多次测量的目的 寻找普遍规律 。
【答案】（1）见解答图；（2）B；改变定值电阻两端电压；（3）D；（4）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）A；（6）寻找普遍规律。
【分析】（1）在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中，电压表应并联在定值电阻两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
（2）为了保护电路，实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处；探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，据此分析滑动变阻器的作用；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（4）由图丙求出电流和电阻的乘积分析回答；
（5）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变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格；
（6）探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时多次测量的目的是寻找普遍规律。
【解答】解：（1）在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中，电压表应并联在定值电阻两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与定值电阻串联在电路中，如图所示：
（2）为了保护电路，实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端；
探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了改变定值电阻两端电压的作用；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即出现的故障可能是定值电阻R断路，故选D；
（4）由图丙可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.4A×5Ω＝……＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，故由图像可以得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）定值电阻两端的电压始终保持：UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的4V2V=2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω，故选A；
（6）探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时多次测量的目的是寻找普遍规律。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；改变定值电阻两端电压；（3）D；（4）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）A；（6）寻找普遍规律。
【点评】本题探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验，考查了电路连接、注意事项、滑动变阻器的作用和电路故障，同时考查了电流与电阻的关系实验。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21．（6分）新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐，卓玛购买的新能源汽车质量为1500kg，静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为0.1m2，当汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶8min，行驶过程中受到的阻力为1000N。求：
（1）汽车所受的重力；
（2）汽车静止时地面所受压强；
（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率。
【答案】（1）汽车所受的重力是1.5×104N；
（2）汽车静止时地面所受压强是1.5×105Pa；
（3）在上述行驶过程中，汽车所做的功是9.6×106J，发动机的功率是2×104W。
【分析】（1）根据G＝mg得到汽车受到的重力；
（2）汽车静止时对路面的压力等于车的重力，利用p=FS得到汽车静止时地面所受压强；
（3）根据s＝vt得到汽车运动的路程，因为匀速行驶，牵引力F牵＝f，根据W＝F牵s得到汽车做的功，根据P=Wt得到发动机的功率。
【解答】解：（1）汽车所受的重力：G＝mg＝1500kg×10N/kg＝1.5×104N；
（2）汽车静止时对路面的压力：F＝G＝1.5×104N，
对路面的压强：p=FS=1.5×104N0.1m2=1.5×105Pa；
（3）汽车运动的路程：s＝vt＝20m/s×8×60s＝9600m，
因为匀速行驶，牵引力F牵＝f＝1000N，
汽车所做的功：W＝F牵s＝1000N×9600m＝9.6×106J，
发动机的功率：P=Wt=9.6×106J8×60s=2×104W。
答：（1）汽车所受的重力是1.5×104N；
（2）汽车静止时地面所受压强是1.5×105Pa；
（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率是2×104W。
【点评】本题考查了功、功率公式、压强大小及其计算，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。
22．（7分）随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，更好满足了旅游个性化要求。如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图，直流电源的电压为12V，R1、R2均为电热丝。当只闭合S1时是保温挡，功率为96W；当S1、S2都闭合时为加热挡，功率为300W。求：
（1）在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能；
（2）R1的阻值；
（3）在保温挡时，R2的电功率。
【答案】（1）在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能为30000J；
（2）R1的阻值为0.48Ω；
（3）在保温挡时，R2的电功率为65.28W。
【分析】（1）已知加热挡功率，根据W＝Pt求得工作100s电路消耗的电能；
（2）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，此时电路处于加热状态，根据P=U2R求得R1的阻值；
（3）当只闭合S1时，电路处于保温状态，此时电路为R1与R2的串联电路，根据P＝UI求得电路中的电流，根据P＝I2R求得R1的电功率，根据P＝P1+P2求得R2的电功率。
【解答】解：（1）在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能为：
W＝P加t＝300W×100s＝30000J；
（2）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，此时电路处于加热状态，
则R1的阻值为：R1=U2P加=(12V)2300W=0.48Ω；
（3）当只闭合S1时，电路处于保温状态，此时电路为R1与R2的串联电路，
电路中的电流为：I=P保U=96W12V=8A，
此时R1的电功率为：P1＝I2R1＝（8A）2×0.48Ω＝30.72W，
R2的电功率为：P2＝P保﹣P1＝96W﹣30.72W＝65.28W。
答：（1）在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能为30000J；
（2）R1的阻值为0.48Ω；
（3）在保温挡时，R2的电功率为65.28W。
【点评】本题考查电能、电功率的计算，正确判断电路在不同工作状态下电路的连接方式是关键。
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
23．（6分）运用知识解决问题。
（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 大 （选填“大”或“小”）。
（2）在探究不同物体的吸热能力实验中用完全相同的两个试管分别装上 质量 相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。图中的图象正确的是 C 。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）]
（3）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是 D 。
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递；
B.0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变；
C.物体的温度越高，含有的热量越多：
D.任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能。
（4）下列关于能量的说法中，正确的是 C 。
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能：
B.电水壶工作时是将内能转化为电能；
C.用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移；
D.能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少。
【答案】（1）大；（2）质量；C；（3）D；（4）C。
【分析】（1）沿海地区，水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析；
（2）水的比热容大于煤油的比热容，根据公式Q＝cmΔt，相同质量的水和煤油吸收相同的热量，水的温度变化较小；
（3）发生热传递的条件是存在温度差；
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能；内能的大小与物体的质量、状态和温度有关，一切物体都具有内能；
热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰；
做功和热传递可以改变物体的内能；
（4）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量；
改变内能的方法是做功和热传递；
能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变。
【解答】解：
（1）根据Q＝cmΔt可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小；
水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此，小明光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉；
（2）由探究水和煤油的吸热能力时，需要控制水和煤油的质量相同；Q吸＝cmΔt得，Δt=Q吸cm，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油的比热容为水的比热容的12，所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍，所以C正确；
（3）A、发生热传递的条件是存在温度差，所以温度相同的两个物体间不能发生热传递，故A错误；
B、0℃的冰变成0℃的水，虽然质量不变、温度不变，但需要吸收热量，所以内能增加，故B错误；
C、热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰，故C错误；
D、物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能，一切物体都具有内能；通过摩擦做功，可增大冰块的内能，故D正确；
故选：D；
（4）A、洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，是将电能转化为机械能的过程，故A错误；
B、电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；
C、用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确；
D、根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误；
故选：C。
故答案为：（1）大；（2）质量；C；（3）D；（4）C。
【点评】本题是一道综合题，考查了水的比热容大的应用、改变内能的方法、水沸腾的特点，考查的知识点较多，难度不大。
24．（6分）阅读下面的短文，回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如题图所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶，实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。
请回答下列问题：
（1）如题图所示：
①其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流 变为0 。
②其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流 变小 。
③其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流 变为0 （各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”“变为零”）。
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 内 能转化而来。
（3）热电偶电路可以把温度信号换成 电 信号，利用这种性质可以把热电偶做成温度计，利用热电偶做成的温度计，与液体温度计相比，不受液体的沸点、凝固点等因素的影响，因而具有明显的测量范围大的优势。因此，在选用适当的金属做热电偶材料时，主要考虑金属材料的 A 。
A．熔点的高低；
B．密度的大小；
C．比热容的大小；
D．质量的大小。
【答案】（1）①变为0；②变小；③变为0；（2）内；（3）点；A。
【分析】首先根据题目中给出的信息判断出产生回路电流的条件，然后根据条件进行判断。
【解答】解：（1）①只将铁丝换成铜丝，这样相互连接的材料相同，电路中不会有电流；
②其他条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，则AB两处的温度差减小，电流变小；
③其他条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，则AB两端没有温度差，电流变为0；
（2）由以上可知，内能与温度有关，在此电路中内能转化为电能；
（3）热电偶将热的差别转化成了电，即将热信号转化为电信号，利用热电偶做成的温度计有明显的测量范围大的优点，由于测量的温度变化较大，在选用适当的金属做热电偶材料时，要考虑金属材料的熔点的高低，熔点越高，测量的范围就越大，即选择A。
故答案为：（1）①变为0；②变小；③变为0；（2）内；（3）点；A。
【点评】此题是一道信息题，题目中给出新的信息，关键是从题目中总结关键的规律及产生电流条件，和影响电流大小的因素，从而考查了学生对新知识应用。
25．（6分）广东的春季，天气潮湿，需要除湿，如图1所示为某实验室的自动除湿器。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U1＝12V，调控电阻R0的阻值范围为0﹣1000Ω，R为装在除湿器内的湿敏电阻，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）变化的图像如图3所示。L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2＝220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线电阻不计。问：
（1）当S接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是 N 极；
（2）磁性弹片可能是下列哪些材料组成 C ；
A．钴、锌
B．铁、铝
C．钴、镍
D．铁、钢
（3）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片就具有了磁性，其原理与以下哪个装置相同？ B （填写字母）；
A．电动机
B．电磁铁
C．发电机
D．话筒
（4）因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则R0调控电阻的阻值不能超过 500 Ω；
（5）由图3可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而 减小 ；在磁控开关L闭合条件不变的情况下，若要早点开始除湿，则应将控制电阻R0的阻值 减小 （以上两空均选填“增大”或“减小”）。
（6）小明查看了该除湿器的铭牌，其中有一参数为“除湿量1.2kg/h（30℃80%RH）”，表示在30℃、相对湿度80%的情况下每小时的除水量，相关资料显示在该环境条件下的室内空气含水量是30g/m3。小明所在的实验室环境温度为30℃、相对温度80%，体积为200m3，想使用这台总功率为1100W的除湿器为实验室除湿，如果每次都能把该实验室里的水分除干，则除湿一次需要消耗电能 1.98×107 J。
【答案】（1）N；（2）C；（3）B；（4）500；（5）减小；减小；（6）1.98×107。
【分析】（1）由线圈中的电流方向，根据安培定则判断出电磁铁的N、S极；
（2）铁钴镍等种物质能够被磁铁吸引，这类物质叫磁性物质；
（3）根据磁化的定义、电流磁效应的定义以及磁极间相互作用的规律分析解答；
（4）当相对湿度控制在45%RH时，根据欧姆定律求出此时的总电阻，然后由图3得出相对湿度控制在45%RH时R的阻值，根据串联电路的特点即可求出R0的最大阻值；
（5）根据图3分析湿敏电阻大小与湿度的关系；衔铁被吸下的电流不变，若要早点开始除湿，应该使电流早点达到衔铁被吸下的电流，进而判断电阻变化；
（6）根据密度公式求出实验室内水蒸气的质量；根据除湿量求出除湿器工作的时间；根据W＝Pt求出消耗的电能。
【解答】解：
（1）当S接通时，电流从螺线管上端流入，由安培定则可判断出图2中线圈的上端P的磁极是N极。
（2）磁性材料是指铁、钴、镍等物质，磁性弹片需要用磁性材料，锌、铝不是磁性材料，钢是磁性材料，但钢是硬磁性材料，通电时有磁性，断电时磁性不会消失，不合适做磁性弹片，故ABD不符合题意，C符合题意；故选C。
（3）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片在电流的作用下被磁化成异名磁极，异名磁极相互吸引，利用了电流的磁效应。
A．电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A不符合题意；
B．电磁铁的原理是导体通电产生了磁场，即电生磁，属于电流磁效应，故B符合题意；
CD．发动机和话筒的原理都是电磁感应，故CD不符合题意。
故选B。
（4）由图3可知，当相对湿度控制在45%RH时湿敏电阻R的阻值R′＝100Ω，电流为I≥20mA＝0.02A；
此时L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。根据欧姆定律I=UR可得，电路中的总电阻：
R总=UI=12V0.02A=600Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，调控电阻R0的阻值：R0＝R总﹣R′T＝600Ω﹣100Ω＝500Ω；
（5）根据图3可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小，若要早点开始除湿，即相对湿度减小，湿敏电阻阻值变大，由于衔铁被吸下的电流不变，根据欧姆定律I=UR可知，若U1不变，I不变，则R总不变，所以需要减小控制电阻R0的阻值。
（6）实验室内水蒸气的质量为：m＝ρV＝30g/m3×200m3＝6000g＝6kg；
除湿一次的时间为：t=6kg1.2kg/h=5h＝1.8×104s；
消耗的电能为：W＝Pt＝1100W×1.8×104s＝1.98×107J。
故答案为：（1）N；（2）C；（3）B；（4）500；（5）减小；减小；（6）1.98×107。
【点评】本题综合考查了学生对用电器的工作特点、安培定则、欧姆定律公式和电功率公式的理解和运用，以及对串联电路电流、电阻、电压规律的考查。考查的内容都是电学部分的基础和重点内容，一定要掌握。实验序号
钢球的质量m/g
钢球自由滚下速度v/（cm/s）
木块被撞后运动的距离s/cm
1
30
2
4
2
30
4
16
3
60
2
8
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
C
C
C
A
C
D
实验序号
钢球的质量m/g
钢球自由滚下速度v/（cm/s）
木块被撞后运动的距离s/cm
1
30
2
4
2
30
4
16
3
60
2
8