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2023-2024学年湖北省武汉市武昌区九年级上学期物理期中试题及答案
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这是一份2023-2024学年湖北省武汉市武昌区九年级上学期物理期中试题及答案，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 如图所示是一款普通的无线蓝牙耳机，关于此耳机估测合理的是（ ）
A. 单只耳机的质量为1kgB. 耳机内置发声单元直径5cm
C. 耳机单次充满能正常工作4小时D. 耳机的工作电流为2A
【答案】C
【解析】
【详解】A．单只耳机的质量约为5g=0.005kg，故A不符合题意；
B．耳机内置发声单元直径，故B不符合题意；
C．根据生活常识可知，耳机单次充满能正常工作时间4小时左右，故C符合题意；
D．耳机的工作电流约为0.1A，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示，这是小明所画冰熔化时温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 由图可知，冰的比热容大于水的比热容
B. 由图可知，冰的比热容小于水的比热容
C. BC段中，使冰熔化的唯一方法只有热传递
D. BC段中，由于温度不变，因此内能不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB．冰熔化成水，质量不变，由图像可以看出，AB段与CD段的倾斜程度不同，可知升高相同的温度，冰比水用的时间短，吸热少，由Q=cmΔt可知，冰的比热容比水的比热容小，故B正确，A错误；
C．做功和热传递都可以改变物体的内能，做功也可以使冰熔化，故C错误；
D．BC段是冰的熔化过程，温度不变，吸收热量，内能增大，故D错误。
故选B。
3. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】
【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；
B．由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误；
CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。
故选A。
4. 如图所示，对其中所涉及物理现象分析不正确的是（ ）
A. 图甲：用金属棒连接带负电的验电器A与不带电的验电器B，金属棒中的瞬时电流方向为B到A
B. 图乙：N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布在生产过程中通过处理得到了大量的电子，所以熔喷布带负电
C. 图丙：甲、乙两轻质小球靠近时相互吸引，说明两球一定带异种电荷
D. 图丁：擦拭过的镜面很容易粘上细小的灰尘，主要是因为带电体能够吸引轻小物体
【答案】C
【解析】
【详解】A．A带负电说明A有多余的电子，A、B用金属棒连接时，一些电子从A转移到B，金属棒中形成瞬时电流，电流方向与电子定向移动的方向相反，金属棒中的瞬时电流方向为由B到A，故A正确，不符合题意；
B．熔喷布在生产过程中通过处理得到了大量的电子，所以熔喷布带负电，利用带电物体能够吸引轻小物质，故B正确，不符合题意；
C．甲、乙两轻质小球靠近时相互吸引，两球除了带异种电荷外，还有可能一个带电一个不带电，故C错误，符合题意；
D．擦拭镜面会通过摩擦使镜面带电，而带电体有吸引轻小物体的性质，所以很容易粘上细小的灰尘，故D正确，不符合题意。
故选C。
5. 共享电单车可以在手机上进行还车操作，步骤如下：①若未使用头盔，头盔与车筐连接完好（S2闭合），则可以进行一键还车（S1闭合），电磁锁启动；②若使用了头盔，则需要先归还头盔，再进行一键还车操作。以下电路符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，若未使用头盔，头盔与车筐连接完好（S2闭合），则可以进行一键还车（S1闭合），电磁锁启动，这说明两个开关都闭合后，电磁锁工作；若使用了头盔，则需要先归还头盔，即先使得开关S2闭合后才能使电磁锁启动，这说明两个开关工作时相互影响，是串联的，然后与电磁锁、保护电阻串联接在电路中，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 发光二极管的符号为 ，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光。现将一红一绿两个发光二极管组成一个变光设备，要求：电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光。则符合要求的是下列（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为二极管具有单向导电性，当电流从二极管的正接线柱流入，负接线柱流出时，二极管将电路接通；当电流从二极管的负接线柱流入时，二极管在电路中处于断开状态，所以两个二极管应并联,且正负极的方向相反，故C符合题意；故ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数．一段时间后，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零．若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数．造成此现象的原因可能是（ ）
A. 甲灯短路B. 甲灯断路C. 乙灯断路D. 丙灯断路
【答案】B
【解析】
【详解】闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数，则电路是通路，电流表测电路电流，电压表测乙灯的电压，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零，则电路有断路的地方，根据电压表示数为0，可判断乙灯完好，若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，这个表是电流表，另一电表有示数，这个表是电压表，且此时电压表并联在甲的两端，由此可知，甲断路，故B正确．
8. 关于如图所示四个电路的说法中，不正确的是（ ）
A. 利用如图所示电路，无法探究出并联电路的电流规律
B. 如图所示电路开关由断开到闭合，电压表示数变小
C. 如图所示电路可知道通过L1、L2和干路电流的大小
D. 如图所示电路能知道L1两端电压、L2两端电压和电源电压各是多少
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，闭合开关，两灯泡并联，电流表A1测L1支路的电流，电流表A2测L2支路的电流，还缺少一只电流表，无法测出干路电流的大小，所以不能探究出并联电路的电流规律，故A正确，不符合题意；
B．由电路图可知，开关S断开时，两灯泡串联，电压表测电源的电压；开关S闭合时，电路为L1的简单电路，电压表测电源的电压；由电源的电压不变可知，电压表的示数不变，故B错误，符合题意；
C．S断开时，电路为L2的简单电路，电流表测量通过L2的电流；S闭合时，两灯泡并联，电流表测量干路电流，并联电路各支路相互独立工作、互不影响，故通过L2的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可求通过L1的电流，故C正确，不符合题意；
D．由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测电源的电压；当开关S1断开、S2闭合时，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压；根据串联电路中总电压等于各分电压之和，求出L1两端的电压，故D正确，不符合题意。
故选B。
9. 甲图是反映身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”，乙图是其内部电路图电源电压恒定，两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量，“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。下列与测量仪有关的说法正确的是（ ）
A. “显示器”是电压表
B. 柔韧性好的同学测量时，电阻丝接入电路中的电阻更大
C. 柔韧性差的同学测量时，电路中的电流较小
D. 通过电阻R的电流做功会消耗电能，为了节约电能，可以将R去掉
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图乙知道，显示器串联在电路中，因此显示器应为电流表，故A错误；
B．由图乙知道，柔韧性好的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的左端，电阻丝接入电路的长度更短，因此电阻丝接入电路中的电阻更小，故B错误；
C．由图乙知道，柔韧性差的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的右端，电阻丝接入电路的电阻较大，由串联电路的电阻特点知道，此时电路中的总电阻较大，由欧姆定律知道，电路中的电流较小，故C正确；
D．由图乙知道，若去掉R，当滑片移到最左端时，电阻丝接入电路的电阻为零，会引起电源短路，因此，为了保护电路，不能将R去掉，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，实验得到定值电阻和小灯泡的电流和电压的关系图像，在图线上取三个点，这三个点的电阻大小关系正确的是（ ）
A. RA=RBB. RB>RCC. RC=RBD. RA＜RB
【答案】A
【解析】
【详解】I-U图线中，三个点的电阻值就是该点与坐标原点连线的斜率值的倒数，所以根据图像可知RA=RB＜RC，故BCD错误，A正确。
故选A。
11. 使用中国自主芯片制造的神威太湖之光是全球首个理论性能达到10亿亿次的超级计算机，太湖之光已经全部使用国产CPU处理器。电脑的中央运算器简称CPU，是电脑的心脏，决定着电脑的运算速度，电脑爱好者喜欢“超频”来提高CPU运算速度，“超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压。如图所示为主板上一跳线装置，跳线装置的总电压为3V，“超频”工作时通过CPU的电流是3mA，下列说法正确的是（ ）
A CPU正常工作时应连接“1、3”两个接线柱
B. 某人超频需要改接这一跳线，则应连接“1、2”两个接线柱
C. “超频”工作时CPU的电阻是100Ω
D. 计算机芯片中的硅是导体材料
【答案】B
【解析】
【详解】AB．为了形成闭合回路，接线柱只有连接“1、2”和“2、3”两种接法，若连接“1、2”两个接线柱，CPU核心电压为电源电压；若连接“2、3”两个接线柱，R与CPU串联，根据串联分压，CPU核心电压小于电源电压。超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压，所以CPU正常工作时应连接“2、3”两个接线柱，某人超频需要改接这一跳线，应连接“1、2”两个接线柱。故A不符合题意，B符合题意；
C．跳线装置的总电压为3V，“超频”工作时通过CPU的电流是3mA，“超频”工作时CPU的电阻是
故C不符合题意；
D．计算机芯片中的硅是半导体材料，故D不符合题意。
故选B。
12. “绿水青山就是金山银山！”为打赢蓝天、碧水、净土保卫战，许多地方都安装了污染指数感知设备，其原理如图甲所示。R0为限流电阻，开关闭合后起保护电路的作用，R为可以感知污染指数的气敏电阻，其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示，P是感知用的电学仪表。以下分析中（ ）
①p是电压表；
②p是电流表；
③污染指数越小，仪表示数越大；
④污染指数越小，仪表示数越小。
A. 只有①③正确B. 只有②④正确C. 只有②③正确D. 只有①④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①②由电路图可知，两电阻串联，电表与R0并联，p为电压表，故①正确，②错误；
③④由图象乙可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻的电压越大，由串联电路电压的规律可知，定值电阻的电压减小，即电压表示数减小；故④正确，③错误。
故选D。
二、非选择题（本大题有12小题，共60分）
13. 在冬季旅行时，如果能够吃一份热乎乎的食物，那是十分幸福的事情。如图是一款自热装置的使用过程。甲图，把自动加热包放到盒里，倒入凉水；乙图，把盛食物的另一个容器放入盒中；丙图，盖上盖子，装置自动加热，水放出的热量______（选填“大于”“等于”或“小于”）食物吸收的热量。若倒入盒子中100g初温是5℃的水，则这些水升温到100℃，吸收的热量是______J，若这些热量由固体酒精提供，则需要消耗的酒精是______g。[水的比热容是（）固体酒精的热值是]
【答案】 ①. 大于 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]水放出的热量有一部分被容器吸收及空气中去了，所以水放出的热量大于食物吸收的热量。
[2]将水烧开吸收的热量为
[3]由题可知酒精完全燃烧放出的热量为
需要完全燃烧酒精的质量为
14. 下图是9月25日华为官方最新发布的华为Mate 60，该手机搭载了一块的电池，其中是物理量______的单位；若该手机理论播放视频时间为10小时，则理论播放视频时电流为______A。
【答案】 ①. 电荷量 ②.
【解析】
【详解】[1]mA为电流单位，h为时间单位，则由Q=It可知，mAh为电荷量的单位。
[2]根据可知，播放视频时电流为
15. 热敏电阻的阻值会随环境温度变化而发生规律变化，下表记录了热敏电阻R1阻值随温度t的变化情况。利用R1可以制作温度报警装置，其部分电路如图所示，其中R2为定值电阻，电源电压为12伏不变。
请依据表中数据及相关信息，回答问题：
①开关S闭合后，当环境温度升高时，R1两端的电压______，通过R2的电流______（选填“增大”“不变”或“减小”）；
②要求：当环境温度到达40℃、R2两端电压为8伏时，触发报警器，则R2阻值应为______千欧。（不考虑报警器对电路的影响）
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 2.2
【解析】
【详解】（1）[1][2]由表格数据知道，热敏电阻R1阻值随温度升高减小，由图知道，R1与R2串联，所以，由串联电路电压的特点知道，当环境温度升高时，R1两端的电压减小，电路的总电阻减小，电路总电压不变，由欧姆定律知道，电路的电流增大。
（2）[3]当环境温度到达40℃、R2两端电压为8伏时，由串联电路的电压特点知道，R2两端的电压
由串联分压的特点知道
代入数据解得
16. 在用如图所示装置探究“不同燃料燃烧的放热能力"的实验中，所用燃料如图，烧杯中的液体均为水（水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)）。
（1）实验开始时，必须控制相同的量是______；实验过程中，必须控制相同的量是______；
（2）该装置的安装应该______（选填“自下而上”或“自上而下”）进行，实验过程中，燃料放出的热量通过计算______的热量来体现；
（3）经过实验，同学们计算出了所用燃料的热值，与书中热值表中所给数据进行对比，发现偏差很大，导致这种现象的主要原因是______（答出一条即可）。
【答案】 ①. 水的质量 ②. 水升高的温度##燃烧部分燃料的质量 ③. 自下而上 ④. 水吸收 ⑤. 燃料不能完全燃烧、加热过程存在散热损失（合理即可）
【解析】
【详解】（1）[1]水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以实验开始时，必须控制相同的量是两杯水的质量相等。
[2]根据控制变量法，要想比较不同燃料燃烧的放热能力，实验过程中，必须控制相同的量是燃烧燃料的质量，从而根据液体吸热多少判断燃料燃烧放热的多少，得到不同燃料燃烧的放热能力或者控制水升高的温度相同，则吸收的热量相同，燃料放出的热量相同，比较使用燃料的多少来判断不同燃料燃烧的放热能力。
（2）[3]为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，所以安装顺序要自下而上。
[4]根据转换法，实验过程中，燃料放出的热量通过计算水吸收的热量来体现。
（3）[5]因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，或者燃料不能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。
17. 小明用器材：学生电源（6V），电流表、电压表、定值电阻R1(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各1个)、开关、滑动变阻器R2和导线若干，探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中实物电路连接完整______（要求：滑片向右移，电流表示数变小）；
（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数不为零，出现这种现象的原因可能是定值电阻R1______（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，先将5Ω的R1接入电路，将滑片P滑到______（选填“A”或“B”）端，闭合开关，移动滑片，使电压表示数到达某一数值，读出电流表的示数，在图丙的I—图像上描上相应点；
（4）接下来应该______，并将滑动变阻器阻值调到最大，然后用10Ω的电阻替换5Ω的电阻。闭合开关，移动滑片P，使电压表示数与第一次相同，重复上面的步骤。
（5）当R1为10Ω时，电流表的示数如图乙，请在图丙中补描该点并作出I—图像______。由图像可知，当电压不变时，电流与电阻成______（选填“正比”或“反比”）。
（6）图丙上有一个错误数据点，小明回忆，是由于将R1的阻值由______Ω变换为该数据点对应的阻值时，没有调节滑动变阻器就读取了电流值而造成的。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. B ④. 断开开关 ⑤. ⑥. 反比 ⑦. 10
【解析】
【详解】（1）[1]滑片向右移，电流表示数变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，应该连接左下接线柱，故连接如图所示：
（2）[2]闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数不为零，出现这种现象的原因可能是定值电阻R1断路，导致电压表串联在了电路中，此时电路中电流很小，电压表测电源电压，所以导致电流表示数几乎为零，电压表示数不为零。
（3）[3]为了保护电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移到最大阻值处，所以，将5Ω的R1接入电路，应将滑片P滑到B端，然后再闭合开关。
（4）[4]每次重新连接电路时，都要先断开开关，所以在更换定值电阻前，应该先断开开关。
（5）[5]由图知，电流表选择的是0~0.6A量程，读数为0.3A，作图时要将错误的数据剔除并用光滑的线将各点连接起来，故补描该点并作图如下：
[6]由图像可知，当电压不变时，电流与电阻的倒数成正比，所以可得结论，当电压不变时，电流与电阻成反比。
（6）[7]当接入定值电阻为10Ω时，电路中电流为0.3A，定值电阻两端电压为
此时滑动变阻器两端电压为
根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相同，即此时滑动变阻器接入电路中的阻值也是10Ω。探究电流与电阻之间关系时，要控制定值电阻两端电压不变，则接入不同定值电阻时，滑动变阻器两端电压也不变，由此可知，当接入不同定值电阻时，滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值总是相等的。由图像上的数据可知，错误的点对应的电阻值为20Ω，电流为0.2A，则此时电路总电阻为
此时滑动变阻器的阻值为
由此可见，图丙上错误数据点，是由于将R1的阻值由10Ω变换为20Ω时，没有调节滑动变阻器就读取了电流值而造成的。
18. 如图所示是小明设计的实验电路，将一段铅笔芯接入电路，A、B、C三点的导线都接在金属环上，且与铅笔芯紧密接触并能自由滑动。
（1）该电路可以用来探究_______联电路中的电压关系。若B点在铅笔芯的中间时，闭合开关，电压表V1和V2的示数都是1.5V，则电压表V3的示数是_______V；
（2）小明将B点的金属环移动到铅笔芯上的不同位置可以获得多组数据，这样做的目的是_______；
（3）小明将B点的金属环固定，将C点的金属环在铅笔芯上向左移动，这时电压表V1的示数将_______；电压表V2示数将_______，电压表V3示数将_______。（以上三空均填“变大”“变小”或“不变”）这时BC段铅笔芯和两个金属环在电路中的作用就相当于一个_______（填一个常用的电学元件）。
【答案】 ①. 串 ②. 3 ③. 使实验结论具有普遍性 ④. 变大 ⑤. 变小 ⑥. 不变 ⑦. 滑动变阻器
【解析】
【详解】（1）[1]将铅笔芯看作是串联在电路中的两个电阻，电压表V1测AB段电阻两端电路，电压表V2测BC段电阻两端电压，电压表V3测电路两端的总电压，该电路可用于探究串联电路的电压规律。
[2]在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和，所以
（2）[3]小明将B点的金属环移动到铅笔芯上的不同位置，相当于在电路中接入阻值不同的电阻，从而获得多组数据，这样做的目的是避免实验结论的偶然性，使实验结论具有普遍性。
（3）[4][5][6][7]将B点的金属环固定，将C点的金属环在铅笔芯上向左移动，BC部分铅笔芯长度变短，电阻变小，这时BC段铅笔芯和两个金属环在电路中的作用就相当于一个滑动变阻器，V2表测BC部分电阻两端电压，根据串联电路的分压规律可知，V2表示数变小，电源电压不变，所以V3表示数不变，根据串联电路的电压规律可知，V1表示数变大。
19. 如图甲所示为一款即热式水龙头，如表为其部分参数，图乙为其电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄开关S至1、2和3处可分别实现水龙头出冷水、温水、热水。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水龙头正常出温水时，通过电路的电流；
（2）若冷水温度为12℃，热水温度45℃，水龙头出水速度为1.4kg/min，水龙头的加热效率是多少。
【答案】（1）10A；（2）98%
【解析】
【详解】解：（1）已知温水的功率P温=2200W，电压U=220V，电路中的电流
（2）1min内水吸收的热量
1min消耗的电能
加热效率
答：（1）水龙头正常出温水时，通过电路的电流为10A；
（2）水龙头的加热效率是98%。环境温度t/℃
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻R1/千欧
60
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
产品型号
**即热式水龙头
进水方式
下进水
额定电压
220V
适用水压
0.2﹣0.6MPa
额定功率
热水
3300W
防水等级
IPX4
温水
2200W
1. 如图所示是一款普通的无线蓝牙耳机，关于此耳机估测合理的是（ ）
A. 单只耳机的质量为1kgB. 耳机内置发声单元直径5cm
C. 耳机单次充满能正常工作4小时D. 耳机的工作电流为2A
【答案】C
【解析】
【详解】A．单只耳机的质量约为5g=0.005kg，故A不符合题意；
B．耳机内置发声单元直径，故B不符合题意；
C．根据生活常识可知，耳机单次充满能正常工作时间4小时左右，故C符合题意；
D．耳机的工作电流约为0.1A，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示，这是小明所画冰熔化时温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 由图可知，冰的比热容大于水的比热容
B. 由图可知，冰的比热容小于水的比热容
C. BC段中，使冰熔化的唯一方法只有热传递
D. BC段中，由于温度不变，因此内能不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB．冰熔化成水，质量不变，由图像可以看出，AB段与CD段的倾斜程度不同，可知升高相同的温度，冰比水用的时间短，吸热少，由Q=cmΔt可知，冰的比热容比水的比热容小，故B正确，A错误；
C．做功和热传递都可以改变物体的内能，做功也可以使冰熔化，故C错误；
D．BC段是冰的熔化过程，温度不变，吸收热量，内能增大，故D错误。
故选B。
3. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】
【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；
B．由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误；
CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。
故选A。
4. 如图所示，对其中所涉及物理现象分析不正确的是（ ）
A. 图甲：用金属棒连接带负电的验电器A与不带电的验电器B，金属棒中的瞬时电流方向为B到A
B. 图乙：N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布在生产过程中通过处理得到了大量的电子，所以熔喷布带负电
C. 图丙：甲、乙两轻质小球靠近时相互吸引，说明两球一定带异种电荷
D. 图丁：擦拭过的镜面很容易粘上细小的灰尘，主要是因为带电体能够吸引轻小物体
【答案】C
【解析】
【详解】A．A带负电说明A有多余的电子，A、B用金属棒连接时，一些电子从A转移到B，金属棒中形成瞬时电流，电流方向与电子定向移动的方向相反，金属棒中的瞬时电流方向为由B到A，故A正确，不符合题意；
B．熔喷布在生产过程中通过处理得到了大量的电子，所以熔喷布带负电，利用带电物体能够吸引轻小物质，故B正确，不符合题意；
C．甲、乙两轻质小球靠近时相互吸引，两球除了带异种电荷外，还有可能一个带电一个不带电，故C错误，符合题意；
D．擦拭镜面会通过摩擦使镜面带电，而带电体有吸引轻小物体的性质，所以很容易粘上细小的灰尘，故D正确，不符合题意。
故选C。
5. 共享电单车可以在手机上进行还车操作，步骤如下：①若未使用头盔，头盔与车筐连接完好（S2闭合），则可以进行一键还车（S1闭合），电磁锁启动；②若使用了头盔，则需要先归还头盔，再进行一键还车操作。以下电路符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，若未使用头盔，头盔与车筐连接完好（S2闭合），则可以进行一键还车（S1闭合），电磁锁启动，这说明两个开关都闭合后，电磁锁工作；若使用了头盔，则需要先归还头盔，即先使得开关S2闭合后才能使电磁锁启动，这说明两个开关工作时相互影响，是串联的，然后与电磁锁、保护电阻串联接在电路中，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 发光二极管的符号为 ，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光。现将一红一绿两个发光二极管组成一个变光设备，要求：电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光。则符合要求的是下列（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为二极管具有单向导电性，当电流从二极管的正接线柱流入，负接线柱流出时，二极管将电路接通；当电流从二极管的负接线柱流入时，二极管在电路中处于断开状态，所以两个二极管应并联,且正负极的方向相反，故C符合题意；故ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数．一段时间后，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零．若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数．造成此现象的原因可能是（ ）
A. 甲灯短路B. 甲灯断路C. 乙灯断路D. 丙灯断路
【答案】B
【解析】
【详解】闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数，则电路是通路，电流表测电路电流，电压表测乙灯的电压，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零，则电路有断路的地方，根据电压表示数为0，可判断乙灯完好，若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，这个表是电流表，另一电表有示数，这个表是电压表，且此时电压表并联在甲的两端，由此可知，甲断路，故B正确．
8. 关于如图所示四个电路的说法中，不正确的是（ ）
A. 利用如图所示电路，无法探究出并联电路的电流规律
B. 如图所示电路开关由断开到闭合，电压表示数变小
C. 如图所示电路可知道通过L1、L2和干路电流的大小
D. 如图所示电路能知道L1两端电压、L2两端电压和电源电压各是多少
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，闭合开关，两灯泡并联，电流表A1测L1支路的电流，电流表A2测L2支路的电流，还缺少一只电流表，无法测出干路电流的大小，所以不能探究出并联电路的电流规律，故A正确，不符合题意；
B．由电路图可知，开关S断开时，两灯泡串联，电压表测电源的电压；开关S闭合时，电路为L1的简单电路，电压表测电源的电压；由电源的电压不变可知，电压表的示数不变，故B错误，符合题意；
C．S断开时，电路为L2的简单电路，电流表测量通过L2的电流；S闭合时，两灯泡并联，电流表测量干路电流，并联电路各支路相互独立工作、互不影响，故通过L2的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可求通过L1的电流，故C正确，不符合题意；
D．由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测电源的电压；当开关S1断开、S2闭合时，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压；根据串联电路中总电压等于各分电压之和，求出L1两端的电压，故D正确，不符合题意。
故选B。
9. 甲图是反映身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”，乙图是其内部电路图电源电压恒定，两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量，“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。下列与测量仪有关的说法正确的是（ ）
A. “显示器”是电压表
B. 柔韧性好的同学测量时，电阻丝接入电路中的电阻更大
C. 柔韧性差的同学测量时，电路中的电流较小
D. 通过电阻R的电流做功会消耗电能，为了节约电能，可以将R去掉
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图乙知道，显示器串联在电路中，因此显示器应为电流表，故A错误；
B．由图乙知道，柔韧性好的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的左端，电阻丝接入电路的长度更短，因此电阻丝接入电路中的电阻更小，故B错误；
C．由图乙知道，柔韧性差的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的右端，电阻丝接入电路的电阻较大，由串联电路的电阻特点知道，此时电路中的总电阻较大，由欧姆定律知道，电路中的电流较小，故C正确；
D．由图乙知道，若去掉R，当滑片移到最左端时，电阻丝接入电路的电阻为零，会引起电源短路，因此，为了保护电路，不能将R去掉，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，实验得到定值电阻和小灯泡的电流和电压的关系图像，在图线上取三个点，这三个点的电阻大小关系正确的是（ ）
A. RA=RBB. RB>RCC. RC=RBD. RA＜RB
【答案】A
【解析】
【详解】I-U图线中，三个点的电阻值就是该点与坐标原点连线的斜率值的倒数，所以根据图像可知RA=RB＜RC，故BCD错误，A正确。
故选A。
11. 使用中国自主芯片制造的神威太湖之光是全球首个理论性能达到10亿亿次的超级计算机，太湖之光已经全部使用国产CPU处理器。电脑的中央运算器简称CPU，是电脑的心脏，决定着电脑的运算速度，电脑爱好者喜欢“超频”来提高CPU运算速度，“超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压。如图所示为主板上一跳线装置，跳线装置的总电压为3V，“超频”工作时通过CPU的电流是3mA，下列说法正确的是（ ）
A CPU正常工作时应连接“1、3”两个接线柱
B. 某人超频需要改接这一跳线，则应连接“1、2”两个接线柱
C. “超频”工作时CPU的电阻是100Ω
D. 计算机芯片中的硅是导体材料
【答案】B
【解析】
【详解】AB．为了形成闭合回路，接线柱只有连接“1、2”和“2、3”两种接法，若连接“1、2”两个接线柱，CPU核心电压为电源电压；若连接“2、3”两个接线柱，R与CPU串联，根据串联分压，CPU核心电压小于电源电压。超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压，所以CPU正常工作时应连接“2、3”两个接线柱，某人超频需要改接这一跳线，应连接“1、2”两个接线柱。故A不符合题意，B符合题意；
C．跳线装置的总电压为3V，“超频”工作时通过CPU的电流是3mA，“超频”工作时CPU的电阻是
故C不符合题意；
D．计算机芯片中的硅是半导体材料，故D不符合题意。
故选B。
12. “绿水青山就是金山银山！”为打赢蓝天、碧水、净土保卫战，许多地方都安装了污染指数感知设备，其原理如图甲所示。R0为限流电阻，开关闭合后起保护电路的作用，R为可以感知污染指数的气敏电阻，其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示，P是感知用的电学仪表。以下分析中（ ）
①p是电压表；
②p是电流表；
③污染指数越小，仪表示数越大；
④污染指数越小，仪表示数越小。
A. 只有①③正确B. 只有②④正确C. 只有②③正确D. 只有①④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①②由电路图可知，两电阻串联，电表与R0并联，p为电压表，故①正确，②错误；
③④由图象乙可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻的电压越大，由串联电路电压的规律可知，定值电阻的电压减小，即电压表示数减小；故④正确，③错误。
故选D。
二、非选择题（本大题有12小题，共60分）
13. 在冬季旅行时，如果能够吃一份热乎乎的食物，那是十分幸福的事情。如图是一款自热装置的使用过程。甲图，把自动加热包放到盒里，倒入凉水；乙图，把盛食物的另一个容器放入盒中；丙图，盖上盖子，装置自动加热，水放出的热量______（选填“大于”“等于”或“小于”）食物吸收的热量。若倒入盒子中100g初温是5℃的水，则这些水升温到100℃，吸收的热量是______J，若这些热量由固体酒精提供，则需要消耗的酒精是______g。[水的比热容是（）固体酒精的热值是]
【答案】 ①. 大于 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]水放出的热量有一部分被容器吸收及空气中去了，所以水放出的热量大于食物吸收的热量。
[2]将水烧开吸收的热量为
[3]由题可知酒精完全燃烧放出的热量为
需要完全燃烧酒精的质量为
14. 下图是9月25日华为官方最新发布的华为Mate 60，该手机搭载了一块的电池，其中是物理量______的单位；若该手机理论播放视频时间为10小时，则理论播放视频时电流为______A。
【答案】 ①. 电荷量 ②.
【解析】
【详解】[1]mA为电流单位，h为时间单位，则由Q=It可知，mAh为电荷量的单位。
[2]根据可知，播放视频时电流为
15. 热敏电阻的阻值会随环境温度变化而发生规律变化，下表记录了热敏电阻R1阻值随温度t的变化情况。利用R1可以制作温度报警装置，其部分电路如图所示，其中R2为定值电阻，电源电压为12伏不变。
请依据表中数据及相关信息，回答问题：
①开关S闭合后，当环境温度升高时，R1两端的电压______，通过R2的电流______（选填“增大”“不变”或“减小”）；
②要求：当环境温度到达40℃、R2两端电压为8伏时，触发报警器，则R2阻值应为______千欧。（不考虑报警器对电路的影响）
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 2.2
【解析】
【详解】（1）[1][2]由表格数据知道，热敏电阻R1阻值随温度升高减小，由图知道，R1与R2串联，所以，由串联电路电压的特点知道，当环境温度升高时，R1两端的电压减小，电路的总电阻减小，电路总电压不变，由欧姆定律知道，电路的电流增大。
（2）[3]当环境温度到达40℃、R2两端电压为8伏时，由串联电路的电压特点知道，R2两端的电压
由串联分压的特点知道
代入数据解得
16. 在用如图所示装置探究“不同燃料燃烧的放热能力"的实验中，所用燃料如图，烧杯中的液体均为水（水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)）。
（1）实验开始时，必须控制相同的量是______；实验过程中，必须控制相同的量是______；
（2）该装置的安装应该______（选填“自下而上”或“自上而下”）进行，实验过程中，燃料放出的热量通过计算______的热量来体现；
（3）经过实验，同学们计算出了所用燃料的热值，与书中热值表中所给数据进行对比，发现偏差很大，导致这种现象的主要原因是______（答出一条即可）。
【答案】 ①. 水的质量 ②. 水升高的温度##燃烧部分燃料的质量 ③. 自下而上 ④. 水吸收 ⑤. 燃料不能完全燃烧、加热过程存在散热损失（合理即可）
【解析】
【详解】（1）[1]水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以实验开始时，必须控制相同的量是两杯水的质量相等。
[2]根据控制变量法，要想比较不同燃料燃烧的放热能力，实验过程中，必须控制相同的量是燃烧燃料的质量，从而根据液体吸热多少判断燃料燃烧放热的多少，得到不同燃料燃烧的放热能力或者控制水升高的温度相同，则吸收的热量相同，燃料放出的热量相同，比较使用燃料的多少来判断不同燃料燃烧的放热能力。
（2）[3]为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，所以安装顺序要自下而上。
[4]根据转换法，实验过程中，燃料放出的热量通过计算水吸收的热量来体现。
（3）[5]因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，或者燃料不能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。
17. 小明用器材：学生电源（6V），电流表、电压表、定值电阻R1(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各1个)、开关、滑动变阻器R2和导线若干，探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中实物电路连接完整______（要求：滑片向右移，电流表示数变小）；
（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数不为零，出现这种现象的原因可能是定值电阻R1______（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，先将5Ω的R1接入电路，将滑片P滑到______（选填“A”或“B”）端，闭合开关，移动滑片，使电压表示数到达某一数值，读出电流表的示数，在图丙的I—图像上描上相应点；
（4）接下来应该______，并将滑动变阻器阻值调到最大，然后用10Ω的电阻替换5Ω的电阻。闭合开关，移动滑片P，使电压表示数与第一次相同，重复上面的步骤。
（5）当R1为10Ω时，电流表的示数如图乙，请在图丙中补描该点并作出I—图像______。由图像可知，当电压不变时，电流与电阻成______（选填“正比”或“反比”）。
（6）图丙上有一个错误数据点，小明回忆，是由于将R1的阻值由______Ω变换为该数据点对应的阻值时，没有调节滑动变阻器就读取了电流值而造成的。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. B ④. 断开开关 ⑤. ⑥. 反比 ⑦. 10
【解析】
【详解】（1）[1]滑片向右移，电流表示数变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，应该连接左下接线柱，故连接如图所示：
（2）[2]闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数不为零，出现这种现象的原因可能是定值电阻R1断路，导致电压表串联在了电路中，此时电路中电流很小，电压表测电源电压，所以导致电流表示数几乎为零，电压表示数不为零。
（3）[3]为了保护电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移到最大阻值处，所以，将5Ω的R1接入电路，应将滑片P滑到B端，然后再闭合开关。
（4）[4]每次重新连接电路时，都要先断开开关，所以在更换定值电阻前，应该先断开开关。
（5）[5]由图知，电流表选择的是0~0.6A量程，读数为0.3A，作图时要将错误的数据剔除并用光滑的线将各点连接起来，故补描该点并作图如下：
[6]由图像可知，当电压不变时，电流与电阻的倒数成正比，所以可得结论，当电压不变时，电流与电阻成反比。
（6）[7]当接入定值电阻为10Ω时，电路中电流为0.3A，定值电阻两端电压为
此时滑动变阻器两端电压为
根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相同，即此时滑动变阻器接入电路中的阻值也是10Ω。探究电流与电阻之间关系时，要控制定值电阻两端电压不变，则接入不同定值电阻时，滑动变阻器两端电压也不变，由此可知，当接入不同定值电阻时，滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值总是相等的。由图像上的数据可知，错误的点对应的电阻值为20Ω，电流为0.2A，则此时电路总电阻为
此时滑动变阻器的阻值为
由此可见，图丙上错误数据点，是由于将R1的阻值由10Ω变换为20Ω时，没有调节滑动变阻器就读取了电流值而造成的。
18. 如图所示是小明设计的实验电路，将一段铅笔芯接入电路，A、B、C三点的导线都接在金属环上，且与铅笔芯紧密接触并能自由滑动。
（1）该电路可以用来探究_______联电路中的电压关系。若B点在铅笔芯的中间时，闭合开关，电压表V1和V2的示数都是1.5V，则电压表V3的示数是_______V；
（2）小明将B点的金属环移动到铅笔芯上的不同位置可以获得多组数据，这样做的目的是_______；
（3）小明将B点的金属环固定，将C点的金属环在铅笔芯上向左移动，这时电压表V1的示数将_______；电压表V2示数将_______，电压表V3示数将_______。（以上三空均填“变大”“变小”或“不变”）这时BC段铅笔芯和两个金属环在电路中的作用就相当于一个_______（填一个常用的电学元件）。
【答案】 ①. 串 ②. 3 ③. 使实验结论具有普遍性 ④. 变大 ⑤. 变小 ⑥. 不变 ⑦. 滑动变阻器
【解析】
【详解】（1）[1]将铅笔芯看作是串联在电路中的两个电阻，电压表V1测AB段电阻两端电路，电压表V2测BC段电阻两端电压，电压表V3测电路两端的总电压，该电路可用于探究串联电路的电压规律。
[2]在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和，所以
（2）[3]小明将B点的金属环移动到铅笔芯上的不同位置，相当于在电路中接入阻值不同的电阻，从而获得多组数据，这样做的目的是避免实验结论的偶然性，使实验结论具有普遍性。
（3）[4][5][6][7]将B点的金属环固定，将C点的金属环在铅笔芯上向左移动，BC部分铅笔芯长度变短，电阻变小，这时BC段铅笔芯和两个金属环在电路中的作用就相当于一个滑动变阻器，V2表测BC部分电阻两端电压，根据串联电路的分压规律可知，V2表示数变小，电源电压不变，所以V3表示数不变，根据串联电路的电压规律可知，V1表示数变大。
19. 如图甲所示为一款即热式水龙头，如表为其部分参数，图乙为其电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄开关S至1、2和3处可分别实现水龙头出冷水、温水、热水。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水龙头正常出温水时，通过电路的电流；
（2）若冷水温度为12℃，热水温度45℃，水龙头出水速度为1.4kg/min，水龙头的加热效率是多少。
【答案】（1）10A；（2）98%
【解析】
【详解】解：（1）已知温水的功率P温=2200W，电压U=220V，电路中的电流
（2）1min内水吸收的热量
1min消耗的电能
加热效率
答：（1）水龙头正常出温水时，通过电路的电流为10A；
（2）水龙头的加热效率是98%。环境温度t/℃
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻R1/千欧
60
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
产品型号
**即热式水龙头
进水方式
下进水
额定电压
220V
适用水压
0.2﹣0.6MPa
额定功率
热水
3300W
防水等级
IPX4
温水
2200W
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