山西省朔州市应县多校2023-2024学年九年级下学期第一次学业水平检测卷物理试题

这是一份山西省朔州市应县多校2023-2024学年九年级下学期第一次学业水平检测卷物理试题，共30页。试卷主要包含了选择题，实验探究，综合应用等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）九一班开展“节约一度电”的主题活动。下列选项中，一度电可让其正常工作25h的用电器是（ ）
A．电风扇B．电饭锅
C．电熨斗D．电热水器
2．（3分）如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。制成金属块的材料可能是（ ）
A．铝B．铁C．银D．铜
3．（3分）如图所示，这是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上的接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。下列说法不正确的是（ ）
A．鼠标正常工作时的电压为3V
B．鼠标正常工作时的电功率为0.045W
C．鼠标的接收器与电脑其他各接口为并联关系
D．鼠标待机通过减少工作时间来达到省电的目的
4．（3分）“生命宝贵，安全第一”是同学们应具有的安全意识，下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手拔电源插头
B．使用试电笔时，手指接触笔尖金属体
C．若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火
D．在电线上晾晒湿衣服
5．（3分）我国第三艘航母“福建舰”配备了电磁弹射车，当弹射车内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出。下列与电磁弹射车工作原理相同的是（ ）
A．动圈式扬声器B．动圈式话筒
C．电磁起重机D．电铃
6．（3分）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。神舟十六号航天员乘组在与神舟十七号航天员乘组完成在轨轮换任务后，于10月31日成功返回东风着陆场。下列说法正确的是（ ）
A．返回舱匀速下落过程中其动能不变，机械能不变
B．火箭选用液氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值
C．在大气层内的降落过程中，返回舱所受重力不做功
D．载人飞船在太空中的背阳面部分的温度很低，内能为零
7．（3分）图甲是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图乙所示的电磁铁，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中，电磁铁周围存在着磁场和磁感线
B．图甲中，地球仪利用同种电荷相互排斥的原理悬浮
C．图甲中，地球仪下端的磁铁的磁极为N极
D．图乙中，将电源正、负极对调后，电磁铁周围的磁场方向不变
8．（3分）几个同学在实验室中看到甲、乙两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．两灯都正常发光时，通过甲灯的电流小于通过乙灯的电流
C．两灯串联后接在18V的电源上，它们都能正常工作
D．两灯并联后接在6V的电源上，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
9．（3分）如图是人体身高测量仪的电路示意图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片会随身高上下平移。当开关闭合，被测身高增加时（ ）
A．电流表的示数变小
B．电压表的示数变大
C．电压表的示数与电流表的示数比值变大
D．定值电阻R0消耗的电功率变大
10．（3分）兴趣小组的同学们设计了一个电梯超载报警电路，如图甲所示。R是一个压敏电阻，其阻值随着压力的变化规律如图乙所示，当控制电路中的电流达到0.03A时，报警电铃响起。（忽略电磁铁的阻值）下列说法正确的是（ ）
A．踏板上受到的压力越大，电磁铁的磁性越弱
B．压敏电阻R的阻值随压力的增大而增大
C．电梯设计的最大载重为6×103N
D．当电梯载重为4×103N时，压敏电阻R消耗的电功率为0.06W
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题3分，12小题6分，13小题7分，14、15小题各4分，共24分）
11．（3分）小伟用铜漆包线绕在铁钉上制作了简易电磁铁，用来探究“影响电磁铁磁性强规的因素”，设计的实验装置如图所示。
（1）由实验现象可知，在其他条件相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 。
（2）在如图所示的实验装置改变滑动变阻器的滑片位置，可探究电磁铁的磁性强弱与 的关系。
（3）如图所示，将两电磁铁的铁钉帽靠近，它们将相互 （选填“吸引”或“排斥”）。
12．（6分）小伟利用如图所示的装置探究“电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小的关系”，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）实验中通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）实验装置将电阻丝R1和R2串联的目的是控制通电时间和 相同。
（3）小伟还想用该装置来探究“电流通过导体产生热量的多少跟电流大小的关系”，他添加一个停表，接下来应进行的实验操作是 。
（4）爱思考的小伟还利用该装置来探究“比较水和煤油的吸热能力”，在两个烧瓶内分别装入质量和初温相同的水和煤油，并在两瓶中放入阻值 （选填“相同”或“不同”）的电阻丝。请你为小伟设计一个实验数据记录表格。
13．（7分）“圆梦”小组在“测量小灯泡正常发光时灯丝的电阻”的实验中，实验器材有：电压恒为6V的学生电源、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器R1“10Ω 1A”，R2“50Ω 2A”）、开关、若干导线。
（1）图甲是小伟连接的部分实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）小伟将最后一根导线连接好，发现小灯泡不发光，但电流表、电压表有较小示数，出现这一现象的错误操作是 。
（3）小伟重新正确进行操作时，观察到电压表的示数如图乙所示，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。当小灯泡正常发光时电流表示数为0.24A，则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω（计算结果保留一位小数）。
（4）为了完成本次实验，小组同学应选择的滑动变阻器为 （选填“R1”或“R2”）。
（5）完成上述实验后，同学们交流后又设计了一种测量小灯泡正常发光时的电阻的方案，设计的电路如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻，请将实验步骤补充完整。
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1。
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到触点B，读出电压表的示数U2。
③小灯泡正常发光时灯丝的电阻的表达式：R＝ （用U1、U2、R0表示）。
14．（4分）在探究“食盐水溶液的导电性与哪些因素有关”的实验中，小伟猜想：食盐水溶液的导电性可能与溶液的浓度有关，为了验证猜想是否正确，他设计了如图甲所示的电路，将电路中的A、B两金属片插入溶液中进行探究，并记录了表格中的数据。
（1）根据表格数据在图乙中画出电流表示数随盐水浓度的关系图像。
（2）分析数据或图像可得出结论：其他条件一定时，食盐水溶液的浓度越高， 。
（3）结合小伟的探究，请你再提出一个有探究价值的猜想： （合理即可）。
15．（4分）衣服上摩擦过的塑料小勺靠近细小水流，发现水流被吸引并发生弯曲的现象，他根据所学的知识判断出塑料小勺带了电荷，但不知道塑料小勺带“正电”还是“负电”。请你设计一个实验方案帮助小伟判断塑料小勺带“正电”还是“负电”。（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（1）实验器材： 。
（2）实验步骤： 。
（3）实验结论： 。
三、综合应用（本大题共7个小题，16小题4分，17小题2分，18、19小题各4分，20小题2分，21、22小题各5分，共26分）
16．（4分）中国自主三代核电“华龙一号”成功运行，标志着以核电为代表的中国核动力技术已跻身世界前列。“华龙一号”核电站是利用反应堆发生 （选填“核裂变”或“核聚变”）获得能量；反应堆用水作为“冷却系统”是利用水的 大的特性，利用水冷却的过程中主要是通过 的方式改变了反应堆的内能；核电站的发电机的工作原理是 。
17．（2分）为了节能环保，“圆梦”小组想设计一种“自动发电的电动车”代替传统燃油车，将一小型发电机紧靠车轮处放置，转动的车轮可以带动发电机运转发电，发出的电又继续供给电动机，这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设计方案是 （选填“可行”或“不可行”）的，你判断的理由是 。
18．（4分）阅读短文，回答问题。
中国空间站太阳翼
2023年12月21日，神舟十七号航天员间密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，出舱活动取得圆满成功。
如图所示，我国空间站太阳翼呈“T”字构型，不管空间站以何种姿势飞行，都能接收到阳光的照射，获得高效的发电效果。太阳翼作为空间站的“翅膀”，上面铺有许多深色玻璃般的“小镜”，每一个“小镜”宛如一座太空“发电站”，经过串联、并联后组成太阳电池矩阵，能够产生较高的电压和较大的电流，为空间站提供充足的能量。
神舟十七号这次出舱任务圆满完成，标志着空间站舱外活动能力和水平提升到了一个新的高度，为后续保障空间站的安全可靠运行打下坚实的基础，为航天强国建设迈出了坚实步伐。
（1）神舟十七号航天员在出舱活动中，通过 （选填“电磁波”或“超声波”）与地面科研人员进行信息的传递。
（2）太阳翼工作时将太阳能转化为 能；太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）请写出日常生活中利用太阳能的优点和缺点： 。（优点、缺点各写出一条即可）
19．（4分）假期，小明和弟弟一起做家务，小明将电饭煲、电炖锅接入家庭电路，两用电器正常工作；弟弟将电磁炉的插头插入插座，发现家中用电器全部停止工作，检查电路发现家中的保险丝烧断了。小明和弟弟针对保险丝烧断提出了不同的见解。请你任选其中一个人的观点，用所学物理知识解释保险丝烧断的原因：
（一）选择小明的观点：发生短路是引起保险丝烧断的主要原因；
（二）选择弟弟的观点：用电器总功率过大是引起保险丝烧断的主要原因。
20．（2分）为了用电安全，小伟利用所学的物理知识为爷爷家老化的电路进行检修，设计了如图所示的部分电路。请在遵守安全用电原则的前提下，用笔画线代替导线将插座、带开关的电灯正确接入电路。
21．（5分）油电混动汽车全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量；当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。某次测试人员驾驶一辆油电混动汽车在平直公路上匀速行驶100km，消耗燃油10kg，行驶时汽车牵引力恒为2000N。此过程中，蓄电池储存的能量由满电的30%增大至满电的70%。其蓄电池参数如表所示。
（1）根据表格提供的参数可知该蓄电池充满电后储存的电能是多少？
（2）该油电混动汽车在测试过程中的能量利用率是多少？（q燃油＝4.0×107J/kg）
22．（5分）某电热水器有加热和保温两种状态，其内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中Rx为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。当开关S0和S都闭合时，电热水器开始工作；当温度t达到80℃时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个触点接通。[已知R1＝2151.6Ω，R2＝48.4Ω，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热水器处于加热状态时的电功率为多少？
（2）若通电加热时电热水器的加热效率为84%，电热水器将2kg的水从25℃加热到55℃需要多长时间？
2024年山西省朔州市应县多校中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小瓶给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．（3分）九一班开展“节约一度电”的主题活动。下列选项中，一度电可让其正常工作25h的用电器是（ ）
A．电风扇B．电饭锅
C．电熨斗D．电热水器
【分析】一度电（1kW•h），一度电可让其正常工作25h，由P＝求得功率，然后即可作出选择。
【解答】解：一度电（1kW•h），可让其正常工作25h，则该用电器的功率：
P＝＝＝0.04kW＝40W，
电风扇的功率约为40W，电饭锅、电熨斗、电热水器的功率都在1000W左右，故只有A合实际。
故选：A。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，求得该用电器的功率，结合对生活的了解，找出合理的选项即可。
2．（3分）如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。制成金属块的材料可能是（ ）
A．铝B．铁C．银D．铜
【分析】磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质。
【解答】解：铁、钴、镍等物质容易被磁铁吸引。而铜、铝和银都不会被磁铁吸引，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查对磁性的理解，平时要多注意生活和物理知识之间的联系。
3．（3分）如图所示，这是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上的接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。下列说法不正确的是（ ）
A．鼠标正常工作时的电压为3V
B．鼠标正常工作时的电功率为0.045W
C．鼠标的接收器与电脑其他各接口为并联关系
D．鼠标待机通过减少工作时间来达到省电的目的
【分析】（1）（2）由鼠标铭牌可以找出额定电压和额定电流，计算额定功率；
（3）并联电路中，各支路互不影响；
（4）鼠标待机时减小工作电流，减小实际功率达到省电的目的。
【解答】解：A、由“3V 15mA”知：鼠标正常工作时的电压是3V，故A正确；
B、鼠标正常工作的电功率P＝UI＝3V×15mA＝3V×0.015A＝0.045W，故B正确；
C、鼠标的接收器与电脑其他各接口间互不影响，为并联关系，故C正确；
D、鼠标待机时通过减小工作电流，减小实际功率达到省电的目的，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查额定电压、额定功率以及电路的连接关系和电能的有关因素，属于中等难度题。
4．（3分）“生命宝贵，安全第一”是同学们应具有的安全意识，下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手拔电源插头
B．使用试电笔时，手指接触笔尖金属体
C．若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火
D．在电线上晾晒湿衣服
【分析】（1）生活用水是导体，不能用湿手插拔电源插头；
（2）使用试电笔时，手指按住笔尾金属体；
（3）若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火。
【解答】解：A、生活用水是导体，不能用湿手插拔电源插头，故A不符合安全用电原则；
B、使用试电笔时，手指按住笔尾金属体，故B不符合安全用电原则；
C、若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火，故C符合安全用电原则；
D、在电线上晾衣服容易发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：C。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，与学生生活联系密切，体现了物理知识和生活的联系。
5．（3分）我国第三艘航母“福建舰”配备了电磁弹射车，当弹射车内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出。下列与电磁弹射车工作原理相同的是（ ）
A．动圈式扬声器B．动圈式话筒
C．电磁起重机D．电铃
【分析】先分析电磁弹射车的工作原理，再分析各个选项实验图反映的知识，找出符合题意的选项。
【解答】解：由题意可知，当弹射车内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出，由此可知其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动；
A、动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A正确；
B、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置，故B错误；
C、电磁起重机利用的是电流的磁效应，故C错误；
D、电铃的主要元件是电磁铁，电磁铁的原理是电流的磁效应，故D错误。
故选：A。
【点评】对于电磁学中的电磁感应现象、电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用等实验要注意区分，属常见题型。
6．（3分）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。神舟十六号航天员乘组在与神舟十七号航天员乘组完成在轨轮换任务后，于10月31日成功返回东风着陆场。下列说法正确的是（ ）
A．返回舱匀速下落过程中其动能不变，机械能不变
B．火箭选用液氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值
C．在大气层内的降落过程中，返回舱所受重力不做功
D．载人飞船在太空中的背阳面部分的温度很低，内能为零
【分析】（1）动能的大小跟物体的质量和速度有关；重力势能的大小跟物体的质量和高度有关；机械能等于动能和势能的总和；（2）单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大；
（3）做功的两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离；
（4）自然界的一切物体在任何情况下都有内能。
【解答】解：A、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度不变，所以动能大小不变；同时高度减小，则重力势能减小；因为机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故A错误；
B、选择液氢来做燃料，原因就是热值比较大，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大，故B正确；
C、返回舱匀速下落过程，在重力的方向上通过了距离，所受重力做功，故C错误；
D、由于一切物体在任何情况下都有内能，太空中的温度很低，飞船也有内能，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了机械能的转化、做功的条件、热值、内能等，考查的较全面。
7．（3分）图甲是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图乙所示的电磁铁，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中，电磁铁周围存在着磁场和磁感线
B．图甲中，地球仪利用同种电荷相互排斥的原理悬浮
C．图甲中，地球仪下端的磁铁的磁极为N极
D．图乙中，将电源正、负极对调后，电磁铁周围的磁场方向不变
【分析】（1）磁体周围存在磁场；为了便于研究磁场，我们引入了磁感线的概念；
（2）地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理；
（2）利用安培定则可判断地球仪内部磁铁的磁极；
（4）电磁铁磁场的方向与电流方向有关。
【解答】解：A、磁体周围存在磁场，电磁铁周围也存在磁场，不存在磁感线，故A错误；
B、磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故B错误；
C、图乙中，由安培定则和图示可知，电磁铁下端为N极，故C正确；
D、图﹣2中，将电源正负极对调后，电流的方向发生了改变，电磁铁磁极方向随之改变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了磁感线、磁极间的相互作用规律、安培定则的应用、影响电磁铁极性的因素，属于基础题。
8．（3分）几个同学在实验室中看到甲、乙两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．两灯都正常发光时，通过甲灯的电流小于通过乙灯的电流
C．两灯串联后接在18V的电源上，它们都能正常工作
D．两灯并联后接在6V的电源上，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
【分析】（1）知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出两灯泡的电阻，然后比较两灯泡的电阻关系；
（2）两灯都正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI求出通过两灯泡的电流，然后比较两者电流的大小；
（3）两灯泡的额定电流相等，两灯泡串联时可以同时正常发光，电源的电压等于两灯泡电压之和；
（4）两灯泡并联时它们两端的电压相等，根据P＝UI＝比较两灯泡的实际功率关系。
【解答】解：
A．由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R甲＝＝＝12Ω，R乙＝＝＝6Ω，
则R甲＞R乙，故A错误；
B．两灯都正常发光时，由P＝UI可得，通过两灯泡的电流分别为：
I甲＝＝＝1A，I乙＝＝＝1A，
则I甲＝I乙，故B错误；
C．由两灯泡的额定电流相等可知，两灯泡串联时可以同时正常发光，
此时电源的电压U＝U甲+U乙＝12V+6V＝18V，故C正确；
D．两灯并联后接在6V的电源上时，它们两端的电压均为6V，由P＝UI＝可知，甲灯的电阻大，其实际功率小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
9．（3分）如图是人体身高测量仪的电路示意图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片会随身高上下平移。当开关闭合，被测身高增加时（ ）
A．电流表的示数变小
B．电压表的示数变大
C．电压表的示数与电流表的示数比值变大
D．定值电阻R0消耗的电功率变大
【分析】（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路；当被测身高增加时，根据滑片P的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，由串联电路特点和欧姆定律判断电表示数如何变化；
（2）根据R＝确定示数的大小；
（3）根据P＝I2R确定电功率的大小。
【解答】解：AB、由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。当被测身高增加时，滑动变阻器电阻棒接入电路的长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U＝IR可知定值电阻R两端的电压变大，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知：滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故AB错误；
C、电压表的示数与电流表的示数比值就是滑动变阻器接入电路的阻值，阻值变小，比值变小，故C错误；
D、总电流变大，电阻不变，根据P＝I2R可知电阻R0消耗的电功率变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查通过计算电阻的大小得出人的身高，关键是计算出电阻棒接入电路的长度，要知道电流表和电压表分别测量哪部分的电流和电压，并且利用了电功率公式，要学会从题目所给信息中找到有用的数据。
10．（3分）兴趣小组的同学们设计了一个电梯超载报警电路，如图甲所示。R是一个压敏电阻，其阻值随着压力的变化规律如图乙所示，当控制电路中的电流达到0.03A时，报警电铃响起。（忽略电磁铁的阻值）下列说法正确的是（ ）
A．踏板上受到的压力越大，电磁铁的磁性越弱
B．压敏电阻R的阻值随压力的增大而增大
C．电梯设计的最大载重为6×103N
D．当电梯载重为4×103N时，压敏电阻R消耗的电功率为0.06W
【分析】（1）（2）根据图乙可知，压敏电阻的阻值随压力变化而变化的情况；根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电磁铁磁性强弱的变化；
（3）根据吸合电流求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出压敏电阻的阻值，根据图乙得到最大载重；
（4）根据载重得出压敏电阻的阻值，根据P＝求出功率的大小。
【解答】解：
AB、根据图乙可知，压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小；踏板上受到的压力越大，压敏电阻的阻值越小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，故AB错误；
C、电磁铁的吸合电流为0.3A，此时电路中的电阻即压敏电阻的阻值为：R＝＝＝200Ω；根据图乙可知，此时对应的压力极电梯设计的最大载重为10×103N，故C错误；
D、当电梯载重为4×103N时，R'＝600Ω；压敏电阻R消耗的电功率为：P＝＝＝0.06W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用、影响电磁铁磁性大小的因素，解题关键能从图像获取相关信息。
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题3分，12小题6分，13小题7分，14、15小题各4分，共24分）
11．（3分）小伟用铜漆包线绕在铁钉上制作了简易电磁铁，用来探究“影响电磁铁磁性强规的因素”，设计的实验装置如图所示。
（1）由实验现象可知，在其他条件相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 强 。
（2）在如图所示的实验装置改变滑动变阻器的滑片位置，可探究电磁铁的磁性强弱与 电流大小 的关系。
（3）如图所示，将两电磁铁的铁钉帽靠近，它们将相互 排斥 （选填“吸引”或“排斥”）。
【分析】（1）在电流相同时，电磁铁的匝数越多，磁性越强。
（2）在电磁铁的匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
【解答】解：（1）由实验现象可知，两个电磁铁串联，电流相同，线圈的匝数越多，吸引的大头针数量越多，磁性越强，所以在其他条件相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（2）改变滑动变阻器的滑片位置，可以改变电路中的电流大小，甲和乙的匝数不变；可探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
（3）将两电磁铁的铁钉帽靠近，根据安培定则知：两个的上端是S极，它们的下端是同名的N极，将相互排斥。
故答案为：（1）强；（2）电流大小；（3）排斥。
【点评】本题考查的是影响电磁铁磁性强弱的因素；知道磁极间的相互作用规律。
12．（6分）小伟利用如图所示的装置探究“电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小的关系”，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）实验中通过观察 温度计示数的变化 来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）实验装置将电阻丝R1和R2串联的目的是控制通电时间和 电流 相同。
（3）小伟还想用该装置来探究“电流通过导体产生热量的多少跟电流大小的关系”，他添加一个停表，接下来应进行的实验操作是 移动变阻器的滑片改变电流的大小 。
（4）爱思考的小伟还利用该装置来探究“比较水和煤油的吸热能力”，在两个烧瓶内分别装入质量和初温相同的水和煤油，并在两瓶中放入阻值 相同 （选填“相同”或“不同”）的电阻丝。请你为小伟设计一个实验数据记录表格。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以温度计示数的变化来反映，进而比较导体产生热量的多少，属于转换法；
（2）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（3）根据焦耳定律Q＝I2Rt，电流产生的热量跟电流关系，通电时间和电阻有关，根据控制变量法，研究与其中一个因素的关系时要控制另外的两个不变，明确研究对象，根据变阻阻的作用分析；
（4）使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。研究物体温度升高吸收热量与质量、物质的种类的关系，采用控制变量法，让研究对象都吸收相同的热量，然后比较升高的温度，按这思路设计表格。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，可以通过温度计示数的变化来比较导体产生热量的多少；
（2）由装置甲可知，两不同的电阻串联在电路中，而串联电路中处处电流相等，所以用甲装置进行实验时，目的是控制电阻丝的通电时间和电路中的电流相同；
（3）根据焦耳定律Q＝I2Rt，电流产生的热量跟电流关系，通电时间和电阻有关，探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流大小的关系，要控制电阻相同，故将电阻丝R1作为研究对象，改变电路中的电流大小即可，故为完成该实验探究，闭合开S后，还需要进行的实验操作是：移动变阻器的滑片改变电流的大小；
（4）根据比较水和煤油的吸热能力的方法，需控制水和煤油所吸收的热量相同，根据Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，还需控制电阻的阻值相同，所以两烧瓶中电阻丝的阻值应相同；
实验表格的设计：让研究对象都吸收相同的热量，然后比较升高的温度，见下表：
故答案为：（1）温度计示数的变化；（2）电流；（3）移动变阻器的滑片改变电流的大小；（4）相同；见解析图。
【点评】本题探究“电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系”，考查转换法、控制变量法的运用及变阻器的作用。
13．（7分）“圆梦”小组在“测量小灯泡正常发光时灯丝的电阻”的实验中，实验器材有：电压恒为6V的学生电源、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器R1“10Ω 1A”，R2“50Ω 2A”）、开关、若干导线。
（1）图甲是小伟连接的部分实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）小伟将最后一根导线连接好，发现小灯泡不发光，但电流表、电压表有较小示数，出现这一现象的错误操作是 连接电路时开关未断开，滑动变阻器接入电路阻值过大 。
（3）小伟重新正确进行操作时，观察到电压表的示数如图乙所示，此时应将滑动变阻器的滑片向 B （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。当小灯泡正常发光时电流表示数为0.24A，则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 10.4 Ω（计算结果保留一位小数）。
（4）为了完成本次实验，小组同学应选择的滑动变阻器为 R2 （选填“R1”或“R2”）。
（5）完成上述实验后，同学们交流后又设计了一种测量小灯泡正常发光时的电阻的方案，设计的电路如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻，请将实验步骤补充完整。
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1。
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到触点B，读出电压表的示数U2。
③小灯泡正常发光时灯丝的电阻的表达式：R＝ （用U1、U2、R0表示）。
【分析】（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；根据欧姆定律求出灯泡额定电流，据此确定电流表量程，将电流表串联在电路中；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开；连接好电路后闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，小灯泡没有发光，说明电路的电流过小，根据I＝可知电路总电阻过大，进而可知变阻器连入的电阻过大，据此分析；
（3）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时灯丝电阻；
（4）根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出当灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器规格；
（5）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻两端的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据R＝可求出小灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；正常发光时的电阻约为10Ω，则灯泡正常发光时的电流约为：I'＝＝0.25A，故电流表选用小量程串联在电路中，如下图所示：
；
（2）小明将最后一根导线连接好，①发现小灯泡发出微弱的光，说明连接电路时开关未断开；
②电流表有较小示数，则电路为通路，电压表也有较小示数，而小灯泡没有发光，根据P＝I2R可知小灯泡实际电功率太小，说明电路的电流过小，根据I＝可知电路总电阻过大，由此可判断出现这一现象的原因是滑动变阻器接入电路阻值过大；
（3）正确进行操作时，观察到电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.9V，小于灯泡额定电压2.5V，为使小灯泡正常工作，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向B端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作；
若正常工作时电流表的示数为0.24A，则小灯泡正常发光时灯丝电阻为：RL'＝≈10.4Ω；
（4）根据串联电路电压规律可知，当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为U滑＝U＝UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑＝≈14.6Ω＞10Ω，故选R2；
（5）在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压U1，灯正常发光；
在步骤②中，电压表测灯与R0两端的电压为U2，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压：
U0＝U2﹣U1，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为：
I额＝I0＝，
则小灯泡正常发光时的电阻的表达式：R＝＝。
故答案为：（1）见解答图：（2）连接电路时开关未断开，滑动变阻器接入电路阻值过大；（3）B；10.4；（4）R2；（5）③。
【点评】本题测小灯泡的额定功率实验，考查了电路连接、注意事项、实验操作、电阻和功率的计算、器材的选择及设计实验方案测电阻的能力。
14．（4分）在探究“食盐水溶液的导电性与哪些因素有关”的实验中，小伟猜想：食盐水溶液的导电性可能与溶液的浓度有关，为了验证猜想是否正确，他设计了如图甲所示的电路，将电路中的A、B两金属片插入溶液中进行探究，并记录了表格中的数据。
（1）根据表格数据在图乙中画出电流表示数随盐水浓度的关系图像。
（2）分析数据或图像可得出结论：其他条件一定时，食盐水溶液的浓度越高， 导电性越强 。
（3）结合小伟的探究，请你再提出一个有探究价值的猜想： 食盐水溶液的导电性与甲、乙两金属片的距离是否有关 （合理即可）。
【分析】（1）根据表格中的数据描点连线；
（2）分析表格中的数据得出结论；
（4）结合图示，提出一个值得深入探究的问题。
【解答】解：（1）由表格中的数据描点连线，如图：
；
（2）分析表格中的数据知，其它条件一定时，食盐水溶液的浓度越大，电流表示数越大，故导电性越强，得到的结论是：其它条件一定时，食盐水溶液的浓度越大，导电性越强。
（4）结合图示，提出一个值得深入探究的问题：食盐水溶液的导电性与甲、乙两金属片的距离是否有关？
故答案为：（1）见解析；（2）导电性越强；（3）食盐水溶液的导电性与甲、乙两金属片的距离是否有关。
【点评】本题探究食盐水溶液的导电性与哪些因素有关，考查实验过程、控制变量法和数据分析及提高问题的能力。
15．（4分）衣服上摩擦过的塑料小勺靠近细小水流，发现水流被吸引并发生弯曲的现象，他根据所学的知识判断出塑料小勺带了电荷，但不知道塑料小勺带“正电”还是“负电”。请你设计一个实验方案帮助小伟判断塑料小勺带“正电”还是“负电”。（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（1）实验器材： 丝绸、玻璃棒、细线 。
（2）实验步骤： 将与衣服摩擦过的塑料小勺用细线吊起，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小勺，观察现象 。
（3）实验结论： 若玻璃棒与小勺相互排斥，则说明小勺带正电；若玻璃棒与小勺相互吸引，则说明小勺带负电 。
【分析】用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，据此分析回答。
【解答】解：（1）实验器材：丝绸、玻璃棒、细线；
（2）实验步骤：将与衣服摩擦过的塑料小勺用细线吊起，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小勺，观察现象；
（3）现象及结论：若玻璃棒与小勺相互排斥，则说明小勺带正电；若玻璃棒与小勺相互吸引，则说明小勺带负电。
故答案为：（1）丝绸、玻璃棒、细线；
（2）将与衣服摩擦过的塑料小勺用细线吊起，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小勺，观察现象；
（3）若玻璃棒与小勺相互排斥，则说明小勺带正电；若玻璃棒与小勺相互吸引，则说明小勺带负电。
【点评】本题考查摩擦起电现象和电荷的作用规律的应用，属于基础题。
三、综合应用（本大题共7个小题，16小题4分，17小题2分，18、19小题各4分，20小题2分，21、22小题各5分，共26分）
16．（4分）中国自主三代核电“华龙一号”成功运行，标志着以核电为代表的中国核动力技术已跻身世界前列。“华龙一号”核电站是利用反应堆发生 核裂变 （选填“核裂变”或“核聚变”）获得能量；反应堆用水作为“冷却系统”是利用水的 比热容 大的特性，利用水冷却的过程中主要是通过 热传递 的方式改变了反应堆的内能；核电站的发电机的工作原理是 电磁感应 。
【分析】目前核电站是利用核裂变释放的核能来工作的。
水的比热容较大，可以用于传输能量的介质。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
发电机是利用电磁感应来工作的。
【解答】解：“华龙一号”核电站是利用反应堆发生核裂变获得能量；反应堆用水作为“冷却系统”是利用水的比热容大的特性，利用水冷却的过程中主要是通过热传递的方式改变了反应堆的内能；核电站的发电机的工作原理是电磁感应。
故答案为：核裂变；比热容；热传递；电磁感应。
【点评】本题考查的是核电站的基本原理；知道改变物体内能的两种方式；知道发电机的基本原理。
17．（2分）为了节能环保，“圆梦”小组想设计一种“自动发电的电动车”代替传统燃油车，将一小型发电机紧靠车轮处放置，转动的车轮可以带动发电机运转发电，发出的电又继续供给电动机，这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设计方案是 不可行 （选填“可行”或“不可行”）的，你判断的理由是 违背了能量守恒定律 。
【分析】能的转化和转移过程中，能的总量不变，但有一部分能量转化为内能，无法重新利用。
【解答】解：根据能量守恒定律可知：能量的利用过程，本质是能量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，总量是不变的；电动车运动过程中，必须克服摩擦阻力做功，消耗能量，所以该设想不能成功，最根本的原因是违背了能量守恒定律。
故答案为：不可行；违背了能量守恒定律。
【点评】本题考查能量守恒定律的应用，属于基础题。
18．（4分）阅读短文，回答问题。
中国空间站太阳翼
2023年12月21日，神舟十七号航天员间密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，出舱活动取得圆满成功。
如图所示，我国空间站太阳翼呈“T”字构型，不管空间站以何种姿势飞行，都能接收到阳光的照射，获得高效的发电效果。太阳翼作为空间站的“翅膀”，上面铺有许多深色玻璃般的“小镜”，每一个“小镜”宛如一座太空“发电站”，经过串联、并联后组成太阳电池矩阵，能够产生较高的电压和较大的电流，为空间站提供充足的能量。
神舟十七号这次出舱任务圆满完成，标志着空间站舱外活动能力和水平提升到了一个新的高度，为后续保障空间站的安全可靠运行打下坚实的基础，为航天强国建设迈出了坚实步伐。
（1）神舟十七号航天员在出舱活动中，通过 电磁波 （选填“电磁波”或“超声波”）与地面科研人员进行信息的传递。
（2）太阳翼工作时将太阳能转化为 电 能；太阳能属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）请写出日常生活中利用太阳能的优点和缺点： 优点：在使用过程中不会污染环境；缺点：受到气候条件的影响较大 。（优点、缺点各写出一条即可）
【分析】（1）电磁波可以传递能量和信息，而且电磁波可以在真空中传播；
（2）太阳能电池将太阳能转化为电能；可再生能源是自然界中可循环再生的能源，而不可再生能源是自然界中开发利用后，在现阶段不可能再生的能源；
（3）从环保的角度分析分析其优点；太阳能受气候条件的影响。
【解答】解：（1）神舟十七号航天员在出舱活动中，通过电磁波与地面的科研人员进行信息的传递；
（2）太阳翼工作时将太阳能转化为电能；太阳能属于可再生能源；
（3）太阳能的优点：在使用过程中不会污染环境；
缺点：受到气候条件的影响较大。
故答案为：（1）电磁波；（2）电；可再生；（3）优点：在使用过程中不会污染环境；缺点：受到气候条件的影响较大。
【点评】本题考查太阳能的利用、电磁波的应用以及能源的分类，是一道基础题。
19．（4分）假期，小明和弟弟一起做家务，小明将电饭煲、电炖锅接入家庭电路，两用电器正常工作；弟弟将电磁炉的插头插入插座，发现家中用电器全部停止工作，检查电路发现家中的保险丝烧断了。小明和弟弟针对保险丝烧断提出了不同的见解。请你任选其中一个人的观点，用所学物理知识解释保险丝烧断的原因：
（一）选择小明的观点：发生短路是引起保险丝烧断的主要原因；
（二）选择弟弟的观点：用电器总功率过大是引起保险丝烧断的主要原因。
【分析】保险丝熔断，说明家庭电路中有过大电流通过。家庭电路中造成电流过大的原因有两个：①用电器的总功率过大，②发生短路。
【解答】答：（1）将电磁炉的插头插入插座，若电磁炉短路，则电源短路，会引起电路中的电流过大，保险丝熔断；
（2）电饭煲、电炖锅属于大功率用电器，电磁炉也是大功率用电器，将电磁炉的插头插入插座，会引起电路的总功率过大，电路中的电流过大，保险丝熔断。
【点评】本题考查了家庭电路电流过大的原因，属于基础题。
20．（2分）为了用电安全，小伟利用所学的物理知识为爷爷家老化的电路进行检修，设计了如图所示的部分电路。请在遵守安全用电原则的前提下，用笔画线代替导线将插座、带开关的电灯正确接入电路。
【分析】（1）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；
（2）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
【解答】解：（1）三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；
（2）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，如下图所示：
【点评】本题考查了家庭电路的连接，在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
21．（5分）油电混动汽车全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量；当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。某次测试人员驾驶一辆油电混动汽车在平直公路上匀速行驶100km，消耗燃油10kg，行驶时汽车牵引力恒为2000N。此过程中，蓄电池储存的能量由满电的30%增大至满电的70%。其蓄电池参数如表所示。
（1）根据表格提供的参数可知该蓄电池充满电后储存的电能是多少？
（2）该油电混动汽车在测试过程中的能量利用率是多少？（q燃油＝4.0×107J/kg）
【分析】（1）根据W＝UIt计算蓄电池储存的电能；
（2）根据效率公式和功的公式进行计算。
【解答】解：（1）蓄电池充满电后储存的电能为：
W＝UIt＝500V×150A×3600s＝2.7×108J；
（2）牵引力做的功为：
W牵＝Fs＝2000N×1000×103m＝2×108J；
蓄电池增加的能量为：
W电＝（70%﹣30%）W＝40%×9×107J＝3.6×107J；
燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放＝mq燃油＝10kg×4.0×107J/kg＝4.0×108J；
油电混动汽车在测试过程中的能量利用率为：
η＝×100%＝＝×100%＝59%。
答：（1）该蓄电池充满电后储存的电能是2.7×108J；
（2）该油电混动汽车在测试过程中的能量利用率是59%。
【点评】本题考查的是功和效率以及热量公式进行综合计算，有一定的难度。
22．（5分）某电热水器有加热和保温两种状态，其内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中Rx为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。当开关S0和S都闭合时，电热水器开始工作；当温度t达到80℃时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个触点接通。[已知R1＝2151.6Ω，R2＝48.4Ω，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热水器处于加热状态时的电功率为多少？
（2）若通电加热时电热水器的加热效率为84%，电热水器将2kg的水从25℃加热到55℃需要多长时间？
【分析】（1）由工作电路可知，当触点A、B接通时，只有R2工作，当触点B、C接通时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点和P＝可知电热水器处于加热状态下的电路连接，根据P＝可求出加热功率；
（2）根据Q吸＝c水m（t﹣t0）求出水吸收的热量；根据效率公式求出消耗的电能，根据P＝求出时间。
【解答】解：（1）由工作电路可知，当触点B、C接通时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电热水器处于保温状态；
当触点A、B接通时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态；
电热水器处于加热状态时的电功率：P加热＝＝＝1000W；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（55℃﹣25℃）＝2.52×105J；
由η＝可知，电热水器消耗的电能：W＝＝＝3×105J，
根据P＝可知，加热时间为：t＝＝＝300s。
答：（1）电热水器处于加热状态时的电功率为1000W；
（2）若通电加热时电热水器的加热效率为84%，电热水器将2kg的水从25℃加热到55℃需要的时间为300s。
【点评】本题考查了串联电路的特点、电功率的公式、吸热公式以及效率公式的应用，是一道电热综合题，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。盐水浓度η/%
5
10
15
20
25
电流表示数I/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
蓄电池参数
电压/V
500
容量/（A•h）
150
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
煤油的温度/℃
盐水浓度η/%
5
10
15
20
25
电流表示数I/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
蓄电池参数
电压/V
500
容量/（A•h）
150