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2024年安徽芜湖第二十九中学九年级第一次模拟考试物理试卷（原卷版+解析版）
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这是一份2024年安徽芜湖第二十九中学九年级第一次模拟考试物理试卷（原卷版+解析版），文件包含2024年安徽芜湖第二十九中学九年级第一次模拟考试物理试卷原卷版docx、2024年安徽芜湖第二十九中学九年级第一次模拟考试物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
（命题人：马国钰 满分70分）
注意事项：请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 柿子是芜湖种植的常见水果，所含维生素和糖分比一般水果高1~2倍左右，制成柿饼后营养价值更高。柿饼晾晒过程是通过升高温度，从而加快柿子内水分的___________。（填物态变化名称）
【答案】汽化##蒸发
【解析】
【详解】柿饼晾晒过程是通过升高温度，从而加快使柿子内水分变成水蒸气，即加快水分的汽化。
2. 伽利略在1603年制作了世界上第一支温度计空气温度计，如图所示，一个细长颈的球形瓶插在装有红色液体的壶中，细管中液面清晰可见。伽利略设计的这个温度计是根据气体热胀冷缩的性质制成的。如果不考虑外界大气压的变化，当外界温度升高时，管中液面将______（选填“升高”或“不变”或“下降”）。
【答案】下降
【解析】
【详解】当外界温度升高时，瓶内气体受热膨胀，体积增大，将使液面下降。
3. 一用电器标有“220V 1000W”字样，若将该用电器单独接在如图所示电能表下，需要正常工作___________min，才能使电能表转盘转500r。
【答案】20
【解析】
【详解】电能表转盘转500r消耗的电能
若将该用电器单独接在如图所示电能表下，需要正常工作的时间
4. 平行放置的两极板分别带有正、负电荷，一个粒子（不计重力）沿两极板中央穿过时，发生了如图所示的偏转现象，由此可判断该粒子______（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。
【答案】带负电
【解析】
【详解】如图所示的偏转现象，可看出该粒子与负电荷排斥，与正电荷吸引，由此可判断该粒子带负电。
5. 某定值电阻两端电压为3V时，通过该定值电阻的电流为0.2A，则该定值电阻两端电压变为6V时，该定值电阻的阻值为______。
【答案】15
【解析】
【详解】根据
可得，定值电阻的阻值为
电阻是导体的一种属性，电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与导体两端电压无关，所以当两端电压变为6V时，该定值电阻的阻值仍为15Ω。
6. 如图所示，电源电压为3V且保持不变，电阻R2=5Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，则电压表示数为 ___________V。
【答案】2
【解析】
【详解】分析电路可知，电阻R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，则电路总电阻为
R1的电阻为
电压表的示数为
7. 如图，小海将A、B两种不同的金属片分别插入西红柿，制成“西红柿电池”，闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数，则电流的方向是 _____（填“从A→二极管→B”或“从B→二极管→A”）。
【答案】从A→二极管→B
【解析】
【详解】图中二极管发光，电压表有示数，电压表“3”接线柱通过开关接在A金属片上，电压表“﹣”接线柱接在B金属片上，所以A是电源的正极，B是电源的负极。因此电路中电流方向是从A→二极管→B。
8. 小明用天然气灶烧开水，在标准大气压下，10kg水从20℃加热至沸腾，此过程中天然气完全燃烧释放热量的42％被水吸收，需要消耗______m³的天然气。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4.0×107J/m³]
【答案】0.2
【解析】
【详解】在1个标准大气压下，水沸腾的温度为100°C， 即水的末温为100°C，水吸收的热量
天然气完全燃烧放出的热量
需要消耗天然气体积
9. 图示为某水位报警器的原理图，当水位达到某一高度时，控制电路被接通，报警器报警。已知红灯和绿灯上分别标有“”和“”的字样，在报警后，工作电路每秒消耗的电能为___________J。
【答案】6
【解析】
【详解】由图可知，当水位达到某一高度时，控制电路被接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使动触点与下静触点接触，与上静触点分开，只有红灯接入电路，报警器报警，此时工作电路只有红灯工作，且电压等于其额定电压，所以工作电路每秒消耗的电能为
10. 如图所示，三个相同电阻串联在电路中，闭合开关后，电压表示数为1V；若将电压表换成电流表，电路电流为0.3A，则电阻______。
【答案】5
【解析】
【详解】三个相同电阻串联在电路中，电压表测其中一个电阻的电压，串联电路各处电流相等，由
可知，三个电阻两端的电压相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，闭合开关后，电压表示数为1V，所以电源电压为3V，若将电压表换成电流表，则中间的电阻被短路，两电阻串联接入电路，此时通过电路电流为0.3A，由欧姆定律可得，此时电路的总电阻为
串联电路总电阻等于各电阻之和，即
所以R=5Ω。
二、选择题（每题2分，共14分；每题只有一个正确答案）
11. 我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此现象中石墨烯是
A. 绝缘体B. 导体
C. 半导体D. 超导体
【答案】D
【解析】
【详解】超导现象是指电阻为零的现象，两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，这种现象叫做超导现象，故D正确．
12. 关于热现象下列说法正确的是（ ）
A. 热传递时，热量总是从内能多的物体转移给内能少的物体
B. 物体的温度升高，可能是吸收了热量
C. 木柴燃烧的越充分，其热值就越大
D. 汽油机在吸气冲程中吸入的是空气，柴油机在吸气冲程中吸入的是柴油和空气的混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A．热传递时，热量总是从温度高的物体转移给温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以热量不一定总是从内能多的物体转移给内能少的物体，故A错误；
B．物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故B正确；
C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故C错误；
D．汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油蒸气的混合物，柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，故D错误。
故选B。
13. 小椿同学设计了一种照明电路，其设计要求是：用两个开关控制一盏灯，两个开关同时闭合灯才能发光，只闭合其中任意一个开关，灯都不能发光．下面四幅电路图中，既符合上述要求，又符合安全用电要求的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：为保证安全电路设计时要求开关应接在火线上；分析电路可知哪一种设计可以满足只有两开关同时闭合灯才发光．分析电路可知，若两开关并联，则只要闭合一个开关，灯即发光；若两开关串联，则只有两开关都闭合时电路才能接通；为保证安全开关应接在火线上．符合条件的为B；故选B．
考点：电路的设计
14. 如图所示，与电现象有关的说法中正确的是（ ）
A. 甲图的实验说明发电机的原理是电磁感应现象
B. 乙图中开关闭合后，通电螺线管的右侧是N极
C. 丙图中家庭照明电路中的开关应连接零线更安全
D. 丁图的验电器是用于辨别火线和零线的仪器设备
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲图是电磁感应现象原理图，发电机就是根据这一原理制成的，故A正确；
B．乙图中开关闭合后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可判断通电螺线管的左侧是N极，故B错误；
C．丙图中家庭照明电路中的开关应连接火线，然后连接灯泡螺丝扣顶端金属点，零线接螺丝套，这样检修灯泡时才会更安全，故C错误；
D．丁图的验电器是用于检验物体是否带电的仪器设备，故D错误。
故选A。
15. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，以下说法正确的是（ ）
A. 两电流表示数的差值不变B. 电压表V示数变大
C. 电流表A1示数变大D. 电路的总电阻变小
【答案】A
【解析】
【详解】A．由电路图可知，R1和R2并联，电压表V测量电源电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路电流，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，R1的阻值增大，电流表A1的示数变小，而通过支路R2的电流保持不变，根据在并联电路中，干路电流等于各支路电流总和可知，两电流表示数的差值等于A1的示数差值，即量电流表示数的差值不变，故A正确；
B．由电路图可知，R1和R2并联，电压表测量电源电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路电流，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，因为电源电压保持不变，所以电压表V的示数不变，故B错误；
C．R1和R2并联，电压表测量电源电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路电流，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，R1的阻值增大，支路电压等于电源电压，根据
可知，电流表A1示数变小，故C错误；
D．闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，R1的阻值增大，电流表A1的示数变小，而通过支路R2的电流保持不变，根据并联电路分流可知，电路中总电流变小，电源电压保持不变，根据
可得，电路中的总电阻变大，故D错误。
故选A。
16. 科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量（x，y）之间存在一定的关系，且可用图线表示。下列相关的量之间不符合如图所示关系的是（ ）
A. 恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系
B. 给某个初温不是零摄氏度物体加热时，物体吸收的热量与温度的关系
C. 某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系
D. 定值电阻通过它的电流与两端的电压的关系
【答案】B
【解析】
【详解】由图象可知，y与x成正比关系。
A．由W=Fs可知，恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离成正比，故A不符合题意；
B．由Q吸=cmΔt可知，给某个物体加热时，物体的质量和比热容不变，所以物体吸收的热量与升高的温度成正比，与物体的温度不成正比，故B符合题意；
C．由Q放=mq可知，某种燃料（热值一定）完全燃烧所放出的热量与燃料的质量成正比，故C不符合题意；
D．导体的电阻一定，由欧姆定律可知，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故D不符合题意。
故选B。
17. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示电路中，其两者的关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 图乙中曲线A表示电阻的关系图像
B. 当电流表示数为0.4A时，电源电压为4V
C. 当电源电压为6V时，小灯泡L的实际功率为3.6W
D. 如果将小灯泡L和电阻串联接在电压为8V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
【答案】B
【解析】
【详解】A．定值电阻的 I-U关系图像应是一条直线，而A是曲线；灯丝电阻与温度有关，电压、电流越大，温度越大，电阻丝电阻越大，则图乙中A表示小灯泡L的I-U关系图像，故A错误；
B．图甲得，灯泡与定值电阻R并联，电流表测量干路电流，灯泡和定值电阻的两端电压都等于电源电压。由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.3A，通过定值电阻的电流为0.1A，干路电流为0.4A，此时灯泡和定值电阻的两端电压为4V，即为此时的电源电压，故B正确；
C．当电源电压为6V时，由图乙可知，通过小灯泡的电流为0.35A，所以小灯泡L的实际功率为
故C错误；
D．如果把小灯泡和定值电阻R串联在8V电源上，由乙图可知，当通过电路的电流为小于0.2A时，可存在小灯泡L和电阻的两端电压之和等于8V，此时电路消耗的总功率
故D错误。
故选B。
三、实验题（第18题6分，第19题6分，第20题8分，共20分）
18. 某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
（1）图甲是这位同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：___________。
（2）纠正错误后继续实验，加热到2min时，水中温度计的示数如乙图中所示为___________℃；
（3）分析图乙可知，若加热时间相同，则水吸收的热量___________煤油吸收的热量。（选填“>”、“=”或“＜”）；
【答案】 ①. 水和煤油的质量不相等 ②. 27 ③. =
【解析】
【详解】（1）[1]实验时，要控制水和煤油的质量和初温相等，由图可知，水和煤油的体积相等，而水和煤油的密度不同，所以烧杯中的水和煤油的质量不相等，所以，错误之处是，水和煤油的质量不相等。
（2）[2]温度计的分度值为1℃，水中温度计示数为27℃。
（3）[3]实验时，用相同酒精灯进行加热，两个酒精灯在相同时间内放出的热量相等，在不计热量损失的情况下，放出的热量都被水和煤油吸收，所以，若加热时间相同，则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
19. 小林在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。
（1）他先将电流表接b处，闭合开关后，观察到灯发光，但灯不发光，电流表有示数，电路可能存在的故障是：___________；
（2）他在测量a处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是___________；
（3）实验结束后，小林又利用器材连接了如图丙所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 断路 ②. 电流表的正负接线柱接反了 ③. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]如图，两灯并联，将电流表接b处，则电流表测干路电流，灯发光所以无故障，，但灯不发光，电流表有示数，所以，电路可能存在的故障是，断路。
（2）[2]他在测量a处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示向反方向偏转，原因是电流表的正负接线柱接反了，导致电流从负接线柱流入。
（3）[3]如图当开关S断开时，电路为L1的简单电路，电流表测电路中电流；当开关S闭合时，两灯并联，电流表测干路电路，即通过两个灯的电流之和，所以，当开关S由断开到闭合时，电流表的示数变大。
20. 在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），开关和导线若干。
（1）小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，接下来应进行的操作：___________；
（2）若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整；___________
（3）小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小明接下来的操作合理的是___________（选填字母符号）；
A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B．拧紧开关两端的接线柱
C．检查滑动变阻器是否短路
（4）小明根据实验数据绘制出I—U图像，如图丙所示，图中阴影部分面积的物理含义是___________。
【答案】 ①. 对电流表进行调零 ②. ③. A ④. 电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率
【解析】
【详解】（1）[1]检查仪器时，电流表指针如图甲所示，没有指在零刻度处，说明电流表未调零，接下来应对电流表进行调零。
（2）[2]额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流约为
故电流表选择0~0.6A的量程，电压表选择0~3V的量程，电压表与小灯泡并联，电流表与灯泡串联，如图所示：
（3）[3]把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，初步判断可能是断路故障，电压表的示数接近电源电压，说明小灯泡断路，此时应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（4）[4]图中横坐标是电压，纵坐标是电流，阴影部分面积等于电压乘以电流，根据可知，阴影部分面积的物理含义是电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率。
四、计算题（第21题4分，第22题5分，第23题7分，共16分）
21. 如图是我国自动研制的某品牌新能源纯电动汽车，动力由高效电动机供给，其效率比传统的燃油车效率高很多。该车在水平路面止匀速行驶900m所用的时间为60s，所受阻力为1400N，耗电功率为3×104W。（注：车辆效率η是指车辆做的有用功与车辆完成这些有用功所消耗的能量的比值）求在此过程中：
（1）电动汽车牵引力做的机械功；
（2）电动汽车的效率η。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）电动汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力大小为
电动汽车牵引力做的机械功为
（2）此过程中消耗的电能为
电动汽车的效率为
答：（1）电动汽车牵引力做的机械功为；
（2）电动汽车效率为。
22. 自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为、，请根据说明书提供的信息求
（1）开关S1断开时，饮水机处于___________状态（填“加热”或“保温”）；
（2）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃需要多长时间？___________
【答案】 ①. 保温 ②. 735s
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，电源电压不变，当开关S2闭合，S1断开时，两电阻串联，总电阻较大，根据可知，电功率较小，为保温状态；当两个开关都闭合时，R1被短路，电路中只有R2工作，电阻较小，根据可知，电功率较大，为加热状态，故开关S1断开时，饮水机处于保温状态。
（2）[2]热胆内装满水的体积为
热胆内装满水的质量为
水温由20℃升高到90℃吸收的热量为
因为电热丝所产生热量有80%被水吸收，所以电热丝产生的热量即消耗的电能为
加热的时间为
23. 如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）滑片P在b端时，1min内灯泡L消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
【答案】（1）54J；（2）6V；（3）2Ω
【解析】
【详解】解：（1）灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，灯泡正常发光时的电阻为
闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由图乙可知此时通过电路的电流为0.3A，灯泡的实际功率为0.9W，1min内灯泡L消耗的电能为
W=Pt=0.9W×60s=54J
（2）滑片P在b端时，灯泡两端的电压为
串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压为
U=UL1+I1R=3V+0.3A×R ①
滑动变阻器的滑片位于中点时，由图乙可知通过电路的电流为0.4A，此时灯泡的实际功率为1.6W，灯泡两端的电压为
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压为
②
①②联立可得：R=10Ω，U=6V。
（3）灯泡正常发光时的电流为
根据串联电路电流特点可知灯泡正常发光时的电流为通过电路的最大电流，根据欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可得此时电路总电阻为
根据串联电路电阻规律可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值为
R′=R0-RL=12Ω-10Ω=2Ω
答：（1）滑片P在b端时，1min内灯泡L消耗的电能为54J；
（2）电源电压为6V；
（3）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。饮水机参数
热水温度：
热胆容积：
额定功率：
保温功率：
额定电压：
（命题人：马国钰 满分70分）
注意事项：请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 柿子是芜湖种植的常见水果，所含维生素和糖分比一般水果高1~2倍左右，制成柿饼后营养价值更高。柿饼晾晒过程是通过升高温度，从而加快柿子内水分的___________。（填物态变化名称）
【答案】汽化##蒸发
【解析】
【详解】柿饼晾晒过程是通过升高温度，从而加快使柿子内水分变成水蒸气，即加快水分的汽化。
2. 伽利略在1603年制作了世界上第一支温度计空气温度计，如图所示，一个细长颈的球形瓶插在装有红色液体的壶中，细管中液面清晰可见。伽利略设计的这个温度计是根据气体热胀冷缩的性质制成的。如果不考虑外界大气压的变化，当外界温度升高时，管中液面将______（选填“升高”或“不变”或“下降”）。
【答案】下降
【解析】
【详解】当外界温度升高时，瓶内气体受热膨胀，体积增大，将使液面下降。
3. 一用电器标有“220V 1000W”字样，若将该用电器单独接在如图所示电能表下，需要正常工作___________min，才能使电能表转盘转500r。
【答案】20
【解析】
【详解】电能表转盘转500r消耗的电能
若将该用电器单独接在如图所示电能表下，需要正常工作的时间
4. 平行放置的两极板分别带有正、负电荷，一个粒子（不计重力）沿两极板中央穿过时，发生了如图所示的偏转现象，由此可判断该粒子______（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。
【答案】带负电
【解析】
【详解】如图所示的偏转现象，可看出该粒子与负电荷排斥，与正电荷吸引，由此可判断该粒子带负电。
5. 某定值电阻两端电压为3V时，通过该定值电阻的电流为0.2A，则该定值电阻两端电压变为6V时，该定值电阻的阻值为______。
【答案】15
【解析】
【详解】根据
可得，定值电阻的阻值为
电阻是导体的一种属性，电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与导体两端电压无关，所以当两端电压变为6V时，该定值电阻的阻值仍为15Ω。
6. 如图所示，电源电压为3V且保持不变，电阻R2=5Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，则电压表示数为 ___________V。
【答案】2
【解析】
【详解】分析电路可知，电阻R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，则电路总电阻为
R1的电阻为
电压表的示数为
7. 如图，小海将A、B两种不同的金属片分别插入西红柿，制成“西红柿电池”，闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数，则电流的方向是 _____（填“从A→二极管→B”或“从B→二极管→A”）。
【答案】从A→二极管→B
【解析】
【详解】图中二极管发光，电压表有示数，电压表“3”接线柱通过开关接在A金属片上，电压表“﹣”接线柱接在B金属片上，所以A是电源的正极，B是电源的负极。因此电路中电流方向是从A→二极管→B。
8. 小明用天然气灶烧开水，在标准大气压下，10kg水从20℃加热至沸腾，此过程中天然气完全燃烧释放热量的42％被水吸收，需要消耗______m³的天然气。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4.0×107J/m³]
【答案】0.2
【解析】
【详解】在1个标准大气压下，水沸腾的温度为100°C， 即水的末温为100°C，水吸收的热量
天然气完全燃烧放出的热量
需要消耗天然气体积
9. 图示为某水位报警器的原理图，当水位达到某一高度时，控制电路被接通，报警器报警。已知红灯和绿灯上分别标有“”和“”的字样，在报警后，工作电路每秒消耗的电能为___________J。
【答案】6
【解析】
【详解】由图可知，当水位达到某一高度时，控制电路被接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使动触点与下静触点接触，与上静触点分开，只有红灯接入电路，报警器报警，此时工作电路只有红灯工作，且电压等于其额定电压，所以工作电路每秒消耗的电能为
10. 如图所示，三个相同电阻串联在电路中，闭合开关后，电压表示数为1V；若将电压表换成电流表，电路电流为0.3A，则电阻______。
【答案】5
【解析】
【详解】三个相同电阻串联在电路中，电压表测其中一个电阻的电压，串联电路各处电流相等，由
可知，三个电阻两端的电压相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，闭合开关后，电压表示数为1V，所以电源电压为3V，若将电压表换成电流表，则中间的电阻被短路，两电阻串联接入电路，此时通过电路电流为0.3A，由欧姆定律可得，此时电路的总电阻为
串联电路总电阻等于各电阻之和，即
所以R=5Ω。
二、选择题（每题2分，共14分；每题只有一个正确答案）
11. 我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此现象中石墨烯是
A. 绝缘体B. 导体
C. 半导体D. 超导体
【答案】D
【解析】
【详解】超导现象是指电阻为零的现象，两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，这种现象叫做超导现象，故D正确．
12. 关于热现象下列说法正确的是（ ）
A. 热传递时，热量总是从内能多的物体转移给内能少的物体
B. 物体的温度升高，可能是吸收了热量
C. 木柴燃烧的越充分，其热值就越大
D. 汽油机在吸气冲程中吸入的是空气，柴油机在吸气冲程中吸入的是柴油和空气的混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A．热传递时，热量总是从温度高的物体转移给温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以热量不一定总是从内能多的物体转移给内能少的物体，故A错误；
B．物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故B正确；
C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故C错误；
D．汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油蒸气的混合物，柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，故D错误。
故选B。
13. 小椿同学设计了一种照明电路，其设计要求是：用两个开关控制一盏灯，两个开关同时闭合灯才能发光，只闭合其中任意一个开关，灯都不能发光．下面四幅电路图中，既符合上述要求，又符合安全用电要求的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：为保证安全电路设计时要求开关应接在火线上；分析电路可知哪一种设计可以满足只有两开关同时闭合灯才发光．分析电路可知，若两开关并联，则只要闭合一个开关，灯即发光；若两开关串联，则只有两开关都闭合时电路才能接通；为保证安全开关应接在火线上．符合条件的为B；故选B．
考点：电路的设计
14. 如图所示，与电现象有关的说法中正确的是（ ）
A. 甲图的实验说明发电机的原理是电磁感应现象
B. 乙图中开关闭合后，通电螺线管的右侧是N极
C. 丙图中家庭照明电路中的开关应连接零线更安全
D. 丁图的验电器是用于辨别火线和零线的仪器设备
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲图是电磁感应现象原理图，发电机就是根据这一原理制成的，故A正确；
B．乙图中开关闭合后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可判断通电螺线管的左侧是N极，故B错误；
C．丙图中家庭照明电路中的开关应连接火线，然后连接灯泡螺丝扣顶端金属点，零线接螺丝套，这样检修灯泡时才会更安全，故C错误；
D．丁图的验电器是用于检验物体是否带电的仪器设备，故D错误。
故选A。
15. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，以下说法正确的是（ ）
A. 两电流表示数的差值不变B. 电压表V示数变大
C. 电流表A1示数变大D. 电路的总电阻变小
【答案】A
【解析】
【详解】A．由电路图可知，R1和R2并联，电压表V测量电源电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路电流，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，R1的阻值增大，电流表A1的示数变小，而通过支路R2的电流保持不变，根据在并联电路中，干路电流等于各支路电流总和可知，两电流表示数的差值等于A1的示数差值，即量电流表示数的差值不变，故A正确；
B．由电路图可知，R1和R2并联，电压表测量电源电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路电流，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，因为电源电压保持不变，所以电压表V的示数不变，故B错误；
C．R1和R2并联，电压表测量电源电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路电流，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，R1的阻值增大，支路电压等于电源电压，根据
可知，电流表A1示数变小，故C错误；
D．闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，R1的阻值增大，电流表A1的示数变小，而通过支路R2的电流保持不变，根据并联电路分流可知，电路中总电流变小，电源电压保持不变，根据
可得，电路中的总电阻变大，故D错误。
故选A。
16. 科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量（x，y）之间存在一定的关系，且可用图线表示。下列相关的量之间不符合如图所示关系的是（ ）
A. 恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系
B. 给某个初温不是零摄氏度物体加热时，物体吸收的热量与温度的关系
C. 某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系
D. 定值电阻通过它的电流与两端的电压的关系
【答案】B
【解析】
【详解】由图象可知，y与x成正比关系。
A．由W=Fs可知，恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离成正比，故A不符合题意；
B．由Q吸=cmΔt可知，给某个物体加热时，物体的质量和比热容不变，所以物体吸收的热量与升高的温度成正比，与物体的温度不成正比，故B符合题意；
C．由Q放=mq可知，某种燃料（热值一定）完全燃烧所放出的热量与燃料的质量成正比，故C不符合题意；
D．导体的电阻一定，由欧姆定律可知，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故D不符合题意。
故选B。
17. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示电路中，其两者的关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 图乙中曲线A表示电阻的关系图像
B. 当电流表示数为0.4A时，电源电压为4V
C. 当电源电压为6V时，小灯泡L的实际功率为3.6W
D. 如果将小灯泡L和电阻串联接在电压为8V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
【答案】B
【解析】
【详解】A．定值电阻的 I-U关系图像应是一条直线，而A是曲线；灯丝电阻与温度有关，电压、电流越大，温度越大，电阻丝电阻越大，则图乙中A表示小灯泡L的I-U关系图像，故A错误；
B．图甲得，灯泡与定值电阻R并联，电流表测量干路电流，灯泡和定值电阻的两端电压都等于电源电压。由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.3A，通过定值电阻的电流为0.1A，干路电流为0.4A，此时灯泡和定值电阻的两端电压为4V，即为此时的电源电压，故B正确；
C．当电源电压为6V时，由图乙可知，通过小灯泡的电流为0.35A，所以小灯泡L的实际功率为
故C错误；
D．如果把小灯泡和定值电阻R串联在8V电源上，由乙图可知，当通过电路的电流为小于0.2A时，可存在小灯泡L和电阻的两端电压之和等于8V，此时电路消耗的总功率
故D错误。
故选B。
三、实验题（第18题6分，第19题6分，第20题8分，共20分）
18. 某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
（1）图甲是这位同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：___________。
（2）纠正错误后继续实验，加热到2min时，水中温度计的示数如乙图中所示为___________℃；
（3）分析图乙可知，若加热时间相同，则水吸收的热量___________煤油吸收的热量。（选填“>”、“=”或“＜”）；
【答案】 ①. 水和煤油的质量不相等 ②. 27 ③. =
【解析】
【详解】（1）[1]实验时，要控制水和煤油的质量和初温相等，由图可知，水和煤油的体积相等，而水和煤油的密度不同，所以烧杯中的水和煤油的质量不相等，所以，错误之处是，水和煤油的质量不相等。
（2）[2]温度计的分度值为1℃，水中温度计示数为27℃。
（3）[3]实验时，用相同酒精灯进行加热，两个酒精灯在相同时间内放出的热量相等，在不计热量损失的情况下，放出的热量都被水和煤油吸收，所以，若加热时间相同，则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
19. 小林在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。
（1）他先将电流表接b处，闭合开关后，观察到灯发光，但灯不发光，电流表有示数，电路可能存在的故障是：___________；
（2）他在测量a处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是___________；
（3）实验结束后，小林又利用器材连接了如图丙所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 断路 ②. 电流表的正负接线柱接反了 ③. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]如图，两灯并联，将电流表接b处，则电流表测干路电流，灯发光所以无故障，，但灯不发光，电流表有示数，所以，电路可能存在的故障是，断路。
（2）[2]他在测量a处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示向反方向偏转，原因是电流表的正负接线柱接反了，导致电流从负接线柱流入。
（3）[3]如图当开关S断开时，电路为L1的简单电路，电流表测电路中电流；当开关S闭合时，两灯并联，电流表测干路电路，即通过两个灯的电流之和，所以，当开关S由断开到闭合时，电流表的示数变大。
20. 在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），开关和导线若干。
（1）小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，接下来应进行的操作：___________；
（2）若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整；___________
（3）小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小明接下来的操作合理的是___________（选填字母符号）；
A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B．拧紧开关两端的接线柱
C．检查滑动变阻器是否短路
（4）小明根据实验数据绘制出I—U图像，如图丙所示，图中阴影部分面积的物理含义是___________。
【答案】 ①. 对电流表进行调零 ②. ③. A ④. 电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率
【解析】
【详解】（1）[1]检查仪器时，电流表指针如图甲所示，没有指在零刻度处，说明电流表未调零，接下来应对电流表进行调零。
（2）[2]额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流约为
故电流表选择0~0.6A的量程，电压表选择0~3V的量程，电压表与小灯泡并联，电流表与灯泡串联，如图所示：
（3）[3]把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，初步判断可能是断路故障，电压表的示数接近电源电压，说明小灯泡断路，此时应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（4）[4]图中横坐标是电压，纵坐标是电流，阴影部分面积等于电压乘以电流，根据可知，阴影部分面积的物理含义是电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率。
四、计算题（第21题4分，第22题5分，第23题7分，共16分）
21. 如图是我国自动研制的某品牌新能源纯电动汽车，动力由高效电动机供给，其效率比传统的燃油车效率高很多。该车在水平路面止匀速行驶900m所用的时间为60s，所受阻力为1400N，耗电功率为3×104W。（注：车辆效率η是指车辆做的有用功与车辆完成这些有用功所消耗的能量的比值）求在此过程中：
（1）电动汽车牵引力做的机械功；
（2）电动汽车的效率η。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）电动汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力大小为
电动汽车牵引力做的机械功为
（2）此过程中消耗的电能为
电动汽车的效率为
答：（1）电动汽车牵引力做的机械功为；
（2）电动汽车效率为。
22. 自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为、，请根据说明书提供的信息求
（1）开关S1断开时，饮水机处于___________状态（填“加热”或“保温”）；
（2）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃需要多长时间？___________
【答案】 ①. 保温 ②. 735s
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，电源电压不变，当开关S2闭合，S1断开时，两电阻串联，总电阻较大，根据可知，电功率较小，为保温状态；当两个开关都闭合时，R1被短路，电路中只有R2工作，电阻较小，根据可知，电功率较大，为加热状态，故开关S1断开时，饮水机处于保温状态。
（2）[2]热胆内装满水的体积为
热胆内装满水的质量为
水温由20℃升高到90℃吸收的热量为
因为电热丝所产生热量有80%被水吸收，所以电热丝产生的热量即消耗的电能为
加热的时间为
23. 如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）滑片P在b端时，1min内灯泡L消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
【答案】（1）54J；（2）6V；（3）2Ω
【解析】
【详解】解：（1）灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，灯泡正常发光时的电阻为
闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由图乙可知此时通过电路的电流为0.3A，灯泡的实际功率为0.9W，1min内灯泡L消耗的电能为
W=Pt=0.9W×60s=54J
（2）滑片P在b端时，灯泡两端的电压为
串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压为
U=UL1+I1R=3V+0.3A×R ①
滑动变阻器的滑片位于中点时，由图乙可知通过电路的电流为0.4A，此时灯泡的实际功率为1.6W，灯泡两端的电压为
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压为
②
①②联立可得：R=10Ω，U=6V。
（3）灯泡正常发光时的电流为
根据串联电路电流特点可知灯泡正常发光时的电流为通过电路的最大电流，根据欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可得此时电路总电阻为
根据串联电路电阻规律可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值为
R′=R0-RL=12Ω-10Ω=2Ω
答：（1）滑片P在b端时，1min内灯泡L消耗的电能为54J；
（2）电源电压为6V；
（3）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。饮水机参数
热水温度：
热胆容积：
额定功率：
保温功率：
额定电压：
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