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2023-2024学年辽宁省沈阳市和平区九年级上学期物理期末试题及答案
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这是一份2023-2024学年辽宁省沈阳市和平区九年级上学期物理期末试题及答案，共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1. 物理学是认识世界、改变世界的科学，它推动着人类社会的不断进步和发展。历史上许多重大科学发现源于科学家的不懈探索。下列关于科学家与其重要贡献对应正确的是（ ）
A. 伏特——改进蒸汽机
B. 焦耳——发现电流热效应的规律
C. 安培——发现电流与电压、电阻的关系
D. 牛顿——发现浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A．伏特发明了伏打电堆，是第一个现代的化学电池，为人类发展做出了很大贡献，被称为“电源之父”，故A错误；
B．电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，也就是焦耳定律，是英国科学家焦耳最早发现的，故B正确；
C．安培提出了著名的分子电流假说，欧姆发现电流与电压、电阻的关系，故C错误；
D．牛顿发现了万有引力定律，总结出了牛顿三定律，牛顿发现了万有引力定律，阿基米德发现浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，故D错误。
故选B。
2. 下列物品通常情况下属于导体的是（ ）
A. 塑料杯B. 瓷碗C. 木铲D. 铁锅
【答案】D
【解析】
【详解】A．塑料杯的材料是塑料，属于绝缘体，故A不符合题意；
B．瓷碗的材料是陶瓷，属于绝缘体，故B不符合题意；
C．木铲的材料是干木材，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．铁锅的材料是金属，属于导体，故D符合题意。
故选D。
3. 如图，取两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电。再用有绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，此时金属棒中（ ）
A. 有负电荷流向A，B金属箔的张角增大
B. 有正电荷流向B，A金属箔的张角减小
C. 有正电荷流向B，同时有负电荷流向A
D. 有A中的正电荷和B中的负电荷同时流向金属棒
【答案】A
【解析】
【详解】金属中有可移动的自由电子，电子带负电，正电荷无法自由移动，金属棒连接验电器时，B中负电荷通过金属棒流向A，中和掉A上的一部分正电荷，B金属箔的张角增大，A金属箔的张角减小。
故选A。
4. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A. 消耗较少的电能，消耗较多的电能
B. 电功率较小，电功率较大
C. 电功率较小，消耗较多的电能
D. 消耗较少的电能，电功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选D。
5. 甲、乙两图分别是沈阳市和D市地理位置图和2022年全年平均气温的变化图。请仔细观察并分析，导致两市平均高温和平均低温这种差别的主要原因是（ ）
A. 海水的密度比砂石的密度大
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
【答案】C
【解析】
【详解】与沈阳市相比，D市更加靠近海边，由于海水的比热容大于砂石的比热容，同样质量的海水和砂石在吸收（或放出）同样的热量后，海水的温度变化小，砂石的温度变化大，所以导致两市平均高温和平均低温出现较明显的差别。
故选C。
6. 生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是（ ）
A. 一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变
B. 声音向远处传播过程中——声音响度不变
C. 酒精与水充分混合前后——体积之和不变
D. 物体远离平面镜过程中——物像间距不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．物质的热值是物质本身的一种特性，与物质的质量、体积无关，只与物质的种类有关，故A说法正确；
B．声音在传播的过程中，声音的响度会逐渐减弱，故B说法错误；
C．由于物质的分子间有间隙，酒精和水充分混合后酒精分子与水分子会相互进入彼此的间隙，体积会减小，故C说法错误；
D．平面镜成像时，像与物体到镜面的距离相等，物体远离平面镜时，像同时远离平面镜，物像间距会变大，故D说法错误．
7. 小亮利用图中所示器材模拟调光灯的电路，图中的金属回形针可以在铅笔芯上移动。闭合开关，发现灯泡不亮。产生这一现象的原因可能是（ ）
A. 灯泡被短接B. 电源电压太低
C. 铅笔芯的阻值太小D. 灯泡实际功率小
【答案】ABD
【解析】
【详解】由图和题意可知，铅笔芯相当于一个滑动变阻器，它和灯泡串联。
A．若灯泡被短路，则灯泡不发光，故A符合题意；
B．根据可知，若电源电压太低，灯泡的电功率达不到灯泡发光的功率，在移动回形针的过程中，灯泡不发光，故B符合题意。
C．铅笔芯的阻值太小，由串联分压可知铅笔芯分得的电压较小，灯泡分得的电压较大，灯泡发光，故C不符合题意；
D．根据可知，灯泡的电功率较小，达不到灯泡发光的功率，灯泡不亮，故D符合题意
故选ABD。
8. 小亮设计了如图所示的电路探究串联电路中电压的规律。闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑动。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V1的示数变大
B. 电压表V1与V2示数变化的数值相等
C. 电流表A和电流表A1的示数不变
D. 用这个电路可以探究串联电路中电流的规律
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．由电路图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，电压表V测量电源电压，电流表A和A1测量电路中的电流，将滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小；即电流表示数A和A1变小，根据U=IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故AC错误；
B．由串联电路的电压特点可知，V1、V2示数之和为电源电压，因电源电压不变，所以V1、V2示数之和不变，故电压表V1与V2示数变化的数值相等，故B正确；
D．要探究串联电路中的电流规律，需要使滑动变阻器与灯泡串联，利用电流表分别测出串联电路不同位置的电流，故D正确。
故选BD。
9. 如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 地磅的量程与R0大小无关
B. 货车的质量变大时，电流表的示数变大
C. 仅增大电源电压，会使地磅的量程减小
D. 仅将电流表替换成电压表也能测量货车的质量
【答案】BC
【解析】
【详解】A．货车质量可以通过电流表的示数转换测出，所以地磅的量程与电流表示数的变化范围对应；图中滑动变阻器与R0串联，由欧姆定律可得电流表的示数
总电压不变时，电流表示数的变化范围与R0的阻值有关，所以地磅的量程与R0大小有关，故A错误；
B．货车的质量变大时，滑片向下移动，滑动变阻器接入的电阻变小，由电阻的串联可知电路的总电阻变小，由可知电流表的示数变大，故B正确；
C．仅增大电源电压，电路中的最大电流不变，由可知电路的总电阻变大，滑动变阻器移动的范围变小，会使地磅的量程减小，故C正确；
D．将电流表换成电压表，电压表串联电路中，测量电源电压，示数不变，不能测量货车的质量，故D错误。
故选BC。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 重阳节在许多文人的诗句中，不免有些悲秋之感，但在毛泽东的笔下，却洋溢着革命乐观主义精神。“人生易老天难老，岁岁重阳。今又重阳，战地黄花分外香。”菊花傍着战地盛开，香气芬芳。从物理学的角度看，这是_________现象，是由于_________造成的。
【答案】 ①. 扩散 ②. 分子在不停地做无规则运动
【解析】
【详解】[1][2]香气芬芳，属于扩散现象，扩散现象说明了分子不停地做无规则运动。
11. 材料、长度相同两电阻R1和R2如图连接，则两个电阻大小关系是R1____R2，接上电源后通过R1和R2的电流大小关系是I1____I2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 小于 ②. 等于
【解析】
【详解】[1][2]已知电阻R1和R2是由同种材料制成的且长度相同，R1的横截面积大于R2的横截面积，所以R1的电阻小于R2的电阻，两电阻串联时通过的电流相同。
12. 如图甲，给试管内水加热一段时间，发现试管口的木塞被推出。给水加热是通过________的方式使水的内能增加；图中四冲程内燃机的_________（填字母）冲程与上述实验木塞被推出过程的能量转化相同。
【答案】 ①. 热传递 ②. C
【解析】
【详解】[1][2]用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的；A图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；B图两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；C图两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能；D图排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程。试管口木塞会被推出时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能变小；四冲程内燃机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化机械能，与这个原理相同，所以图中四冲程内燃机的C冲程与实验木塞被推出过程的能量转化相同。
13. 如图是家庭电路的一部分，虚线框内装有漏电保护器和空气开关（未画出）。当家电维修人员在图中C处不慎触电时，_________会迅速切断电流；当电路中接入大功率用电器时，_________会自动切断电路。
【答案】 ①. 漏电保护器 ②. 空气开关
【解析】
【详解】[1]当家电维修人员在图中C处不慎触电时，部分电流就会从C处通过人体流向大地，导致通过B处的电流比A处的电流小（即这两处的电流不相等），因此漏电保护器会迅速切断电路，起到保护作用。
[2]当电路中接入大功率用电器时，造成干路电流过大，此时空气开关会自动切断电路。
14. 小亮家11月份的电费为50元，当地电价为0.5元/（kW·h），11月初他家的电能表示数如图所示，则11月末电能表的示数是_________kW·h。小亮发现电能表下方的数字模糊不清，于是他想办法进行测试。当时家中有5盏“220V；40W”的照明灯正常发光，同时正在使用一只“220V；1000W”的电热水壶，小亮记录下1min内电能表的转盘转动30圈，通过计算可知电能表下方模糊的数字为_________r/（kW·h）。
【答案】 ①. 2123.1 ②. 1500
【解析】
【详解】[1]由题意知，11月份电费为50元，则11月消耗的电能为
由图可知，11月初的电能表示数为2023.1kw·h，所以，11月末的电能表示数为
W=W'+W''=100kw·h+2023.1kw·h=2123.1kw·h
[2]他家同时使用的用电器消耗的电能为
根据题意有
解得
N=1500
可知电能表下方模糊的数字为1500。
15. 如图，电源电压恒为7V，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”，灯泡标有“6V；3W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关，为保证电路的安全，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是_________，电压表示数变化范围是_________。
【答案】 ①. 2Ω~9Ω ②. 1V~3V
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。因为灯泡的额定电压为6V，电源电压为7V，所以电压表的最小示数为
7V-6V=1V
电压表量程为0~3V，电压表的最大示数是3V，因此电压表的示数变化范围为1V~3V；根据P=UI可得，灯的额定电流
由于电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.5A；灯泡的电阻
当电压表示数为3V时，根据串联电路的电压特点可知：灯泡两端的电压
UL最小=U-UR最大=7V-3V=4V
则电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路中的最小阻值
滑动变阻器接入电路中的最大电阻
所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2Ω~9Ω。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16. 小亮利用图中所示器材（两节电池、两个开关、一个电流表、两根粗细相同、长度不同镍铬合金丝）探究电阻的大小跟导体长度的关系，请你帮助小亮设计一个只连接一次就能完成实验的电路，并用笔画线代替导线将电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，通过开关的通断来控制电路，一个只连接一次就能完成实验的电路，可以用两个开关分别控制两个电阻所在的支路，电流表接在干路中，如图所示：
17. 图甲所示是小亮常用的一个插线板。插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中将电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，开关断开时指示灯不发光、插孔不能提供工作电压，开关闭合时指示灯发光、插孔可以提供工作电压，说明开关控制插线板的整个电路；指示灯损坏了，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明指示灯和插孔可以独立工作、互不影响即为并联，如下图所示：
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18. 小亮通过实验比较不同物质吸热的情况。所用器材有；相同的烧杯、规格相同的电加热器、温度计、水、甲液体、乙液体。
（1）除了上述器材，还需使用的测量工具有_________；
（2）放置温度计时需注意_________；
（3）用电加热器加热与用酒精灯加热相比好处是_________；
（4）小亮进行实验，将实验数据记录在表格（一）内，分析数据可初步得到结论：_________；
（5）小亮换用甲液体和乙液体进行实验（加热过程均未沸腾），将实验数据记录在表格（二）内，小亮结合（4）中的数据和结论分析比较出了甲、乙两种液体的吸热能力。请写出小亮的分析论证过程_________。
表格（一）
表格（二）
【答案】 ①. 天平、秒表 ②. 见解析 ③. 见解析 ④. 见解析 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据控制变量法知实验中需要控制液体的质量相同，所以需要用天平测量其质量；实验中通过加热时间来反映吸收热量的多少，所以需要用秒表测量时间。
（2）[2]实验中温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底、容器壁以及电加热器。
（3）[3])电加热器热源稳定，可以放在液体中进行加热，更好的保证相同时间内液体吸收的热量相等。
（4）[4]由表格一数据知液体的质量相同、升高的温度相同，质量越大，加热时间越长，吸收的热量越多，故可以得出：同种物质升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。
（5）[5]由表格二数据知质量不同的甲和乙液体，加热相同的时间，甲和乙吸收的热量相同，在升高相同的温度时，甲的质量小，甲的吸热能力较强。
19. 小亮用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和功率，设计的实验电路图如图甲所示，并连接了如图乙的电路。
（1）小亮闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表的指针几乎不动，接下来的正确操作应该是_________；
（2）解决问题后小亮继续实验，记录的数据如下表所示，其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示，此时通过小灯泡的电流为_________A；
（3）小亮分别计算出不同电压下小灯泡的电阻，还计算出了小灯泡的额定功率是_________；
（4）小亮思考；如果要探究电流与电压的关系，应把小灯泡换成_________。这样更换的原因是小亮通过计算发现_________。
【答案】 ①. 见解析 ②. 0.24 ③. 0.65W ④. 定值电阻 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表示数均无变化，且小灯泡不发光，说明可能为断路或者是电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，观察灯泡的亮度变化及电流表、电压表示数的变化。
（2）[2]由实物图可知，电流表选择的是小量程，则图丙中，电流表的分度值为0.02A，则此时电流表的示数为0.24A。
（3）[3]由于小灯泡的额定电压为2.5V，由数据可知，小灯泡两端电压为2.5V时，此时通过其的电流为0.26A，此时小灯泡正常发光，由P=UI可得，小灯泡的额定功率为
（4）[4][5]探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，灯的实际功率越大，灯越亮，灯的温度越高，因灯的电阻随温度的升高而变大，由欧姆定律可知，灯两端的电压与电流的比值即为灯的电阻，故它两端的电压与电流的比值不一样。所以灯泡换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系。
20. 小亮猜想影响电流做功多少的因素有；用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间。如图甲、乙所示是小亮设计的实验电路图。
（1）小亮认为，在同样时间内电流通过用电器做功越多，则电能转化成的其他能量就越多。根据这个观点，可以通过比较_________判断相同时间内电流通过小灯泡做功的多少；
（2）L1、L2两只灯泡的规格应_________（填“相同”或“不同”）；
（3）在图甲所示电路中，L1、L2两灯串联，可以控制两灯的_________相同，从而探究电流做功多少与电压的关系；
（4）在图乙所示电路中，若观察到_________，可以初步得出：在电压和通电时间相同时，电流越大，电流做的功越多。
【答案】 ①. 灯泡的亮度 ②. 不相同 ③. 电流 ④. 灯泡亮度大所在支路的电流表示数也大
【解析】
【详解】（1）[1]本实验中，灯泡越亮，灯泡做的功越多，因此可以通过观察比较灯泡的亮暗程度来比较电流做功多少，灯泡的明暗反映相同时间电流通过灯泡做功的多少，将不容易觉察出的转换为形象直观的叫转换法。
（2）[2]由（1）知，为了能通过比较灯泡的亮暗程度来比较电流做功多少，应选择规格不同的L1、L2两只灯泡。
（3）[3]因为甲图中两灯泡串联，根据串联电路电流的规律，电流与通电时间相同；因灯的规格不同，由欧姆定律可知，而两灯泡两端电压不相等，因此探究电流做功的多少与电压的关系。
（4）[4]乙图中两灯泡并联，两灯的电压相同；电流表A1测通过L1的电流，电流表A2测量通过L2的电流；电流表示数较小的支路灯泡较暗，在相同时间内，通过灯泡的电流做功小，故得出的结论：在电压、通电时间相同时，电流越大，电流做功越多。
21. 在探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验中，小亮猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他利用甲、乙、丙三个装置进行实验，如图所示。
（1）小亮选择了三个_________（填“相同”或“不同”）的容器，这样选择的原因是_________；
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验。在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管液面没有发生变化，丙装置的U形管液面高度迅速变化，出现这种情况的原因可能是_________；
（3）排除故障后继续实验，发现乙装置U形管中液面高度变化更大，由此可初步得到结论：在电阻和通电时间相同的情况下，_________越大，产生的电热越多；
（4）小亮将甲、乙装置_________联，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；单独将甲装置接人电路，_________（填“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系。
【答案】 ①. 相同 ②. 被加热的空气质量相同 ③. 乙装置中的电阻短路（乙装置漏气） ④. 电流 ⑤. 串 ⑥. 能
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关，要保证三个容器内被加热的空气质量相同，小亮应该选择三个相同的容器进行实验。
（2）[3]进行实验时，丙装置U形管中液面有高度差，说明电路中有电流通过，电阻产生了热量，而乙装置中U形管中液面无高度差，可能是乙装置的气密性不好，乙容器内电阻产生的热量散失到空气中了；或者乙装置中的电阻被短路，没有产生热量。
（3）[4]乙、丙两个组合串联在电源两端，因为丙中，容器内的电阻先与容器外的电阻并联后，再与乙容器中的电阻串联，所以通过两个相同阻值的电阻的电流不同，那么可探究电热与电流的关系；通过实验可知，乙中U形管中液面的高度差要大一些，这说明乙中电阻产生的热量多，故结论为：在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
（4）[5]实验探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，要保证电流相同，故小亮应将甲、乙装置串联。
[6]实验探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系要保证电流和电阻相同，通过改变加热时间进行探究，可以单独将甲装置接人电路，通过改变不同的加热时间，观察U形管两侧液面的高度差进行比较。
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22. 小亮利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将2kg的水从20℃加热到60℃，消耗了0.02m2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】。
（1）水吸收的热量是多少?
（2）天然气完全燃烧放出的热量是多少?
（3）此次燃气灶烧水的效率是多大?
（4）写出可以提高燃气灶烧水效率的具体建议（一条即可）。
【答案】（1）；（2）；（3）42%；（4）见解析
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(60℃-20℃)=3.36×105J
（2）天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.02m3×4.0×107J/m3=8×105J
（3）燃气灶烧水的效率
（4）提高燃气灶效率的方法：给燃气灶加装防风圈，保证足够的空气，使天然气尽可能充分燃烧。
答：（1）水吸收的热量是3.36×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量是8×105J；
（3）此次燃气灶烧水的效率是42%；
（4）见解析。
23. 图甲是具有两档加热功率的煎锅，图乙是其内部简化电路图。当开关S1和S2均闭合时，煎锅的加热功率为968W；仅闭合开关S1时，煎锅的工作电流为2A。计算：
（1）当开关S1和S2均闭合时，煎锅的工作电流是多大?
（2）电阻R1和R2的阻值分别是多少?
【答案】（1）4.4A；（2）50Ω，60Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S1和S2均闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流
（2）电阻R1的阻值
仅闭合开关S1时，两电阻串联，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知，电阻R2的阻值
R2=R-R1=110Ω-50Ω=60Ω
答：（1）当开关S1和S2均闭合时，煎锅的工作电流是4.4A；
（2）电阻R1和R2的阻值分别是50Ω、60Ω。
24. 小亮学习了热机的知识后，对汽车产生了浓厚兴趣。道路上越来越多的纯电动汽车引起了小亮的关注。在老师的鼓励下小亮进行了关于电动汽车的研究性学习。请你帮助小亮完成研究性学习报告。
【研究目标】了解某品牌纯电动汽车的相关知识
【研究方法】阅读相关书籍上网查阅信息
【研究内容】
（1）纯电动汽车的基本构造
纯电动汽车主要由动力系统、电池系统、控制系统、车身结构等部分组成。其中，电动机是核心部件；
（2）纯电动汽车的动力来源
动力电池是纯电动汽车心脏。该品牌纯电动汽车采用的是18650锂离子电池，单节标称电压为3.7V，常见容量为2600mA·h；
该品牌纯电动汽车需要370V的输出电压，理论上需要_________节18650锂离子电池串联。研究发现该品牌纯电动汽车实际使用了7000节18650锂离子电池通过模组串并联组成的动力电池板，如图所示，这主要是为了增大_________（填“电阻”“电压”或“电能”）；
（3）纯电动汽车的充电纯电动汽车可以使用充电桩来充电，充电过程是把电能转化成_________能。用两种不同的充电桩对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示（不计充电过程中的能量损失）。用快充充电桩充满电，需要_________h；
（4）纯电动汽车的优越性纯电动汽车与传统燃油汽车相比，有_________、经济、易保养等显著优点；
（5）纯电动汽车的现状目前存在普通充电桩充电时间长、充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电外，还可以进行一些大胆设想，如_________。
【答案】 ①. 100 ②. 电能 ③. 化学 ④. 1.32 ⑤. 环保 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（2）[1]单节标称电压为3.7V，常见容量为2600mA·h。该品牌纯电动汽车需要370V的输出电压，理论上需要18650锂离子电池串联的节数
[2]实际使用了7000节18650锂离子电池，这个串并联既增大了电压，增大了电流，根据W=UIt可知增加了贮存的电能。
（3）[3][4]蓄电池充电时，消耗电能，产生化学能，电能转化为化学能；根据快充和慢充的电能相等，根据W=UIt有
220V×30A×10h=500V×100A×t
解得t=1.32h。
（4）[5]纯电动汽车与传统燃油汽车相比，无污染、效率高、经济、易保养。
（5）[6]目前存在普通充电桩充电时间长、充电桩紧缺等问题，为解决此问题，还可以模仿共享单车一样，设立电池交换站，直接交换充满电的电池。水的质量/g
水的初温/℃
加热时间/min
水的末温/℃
水升高的度数/℃
100
15
2
35
20
水的质量/g
水的初温/℃
加热时间/min
水的末温/℃
水升高的度数/℃
150
15
3
35
20
甲的质量/g
甲的初温/℃
加热时间/min
甲的末温/℃
甲升高的度数/℃
100
15
1
35
20
乙的质量/g
乙的初温/℃
加热时间/min
乙末温/℃
乙升高的度数/℃
200
15
1
35
20
实验次序
1
2
3
4
U/V
1.4
2.0
2.5
2.8
I/A
0.20
0.26
0.27
R/
充电桩
电池初始状态
充电电压/V
充电电流/A
充满电的时间/h
普定充电桩
相同
220
30
10
快充充电桩
500
100
1. 物理学是认识世界、改变世界的科学，它推动着人类社会的不断进步和发展。历史上许多重大科学发现源于科学家的不懈探索。下列关于科学家与其重要贡献对应正确的是（ ）
A. 伏特——改进蒸汽机
B. 焦耳——发现电流热效应的规律
C. 安培——发现电流与电压、电阻的关系
D. 牛顿——发现浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A．伏特发明了伏打电堆，是第一个现代的化学电池，为人类发展做出了很大贡献，被称为“电源之父”，故A错误；
B．电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，也就是焦耳定律，是英国科学家焦耳最早发现的，故B正确；
C．安培提出了著名的分子电流假说，欧姆发现电流与电压、电阻的关系，故C错误；
D．牛顿发现了万有引力定律，总结出了牛顿三定律，牛顿发现了万有引力定律，阿基米德发现浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，故D错误。
故选B。
2. 下列物品通常情况下属于导体的是（ ）
A. 塑料杯B. 瓷碗C. 木铲D. 铁锅
【答案】D
【解析】
【详解】A．塑料杯的材料是塑料，属于绝缘体，故A不符合题意；
B．瓷碗的材料是陶瓷，属于绝缘体，故B不符合题意；
C．木铲的材料是干木材，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．铁锅的材料是金属，属于导体，故D符合题意。
故选D。
3. 如图，取两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电。再用有绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，此时金属棒中（ ）
A. 有负电荷流向A，B金属箔的张角增大
B. 有正电荷流向B，A金属箔的张角减小
C. 有正电荷流向B，同时有负电荷流向A
D. 有A中的正电荷和B中的负电荷同时流向金属棒
【答案】A
【解析】
【详解】金属中有可移动的自由电子，电子带负电，正电荷无法自由移动，金属棒连接验电器时，B中负电荷通过金属棒流向A，中和掉A上的一部分正电荷，B金属箔的张角增大，A金属箔的张角减小。
故选A。
4. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A. 消耗较少的电能，消耗较多的电能
B. 电功率较小，电功率较大
C. 电功率较小，消耗较多的电能
D. 消耗较少的电能，电功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选D。
5. 甲、乙两图分别是沈阳市和D市地理位置图和2022年全年平均气温的变化图。请仔细观察并分析，导致两市平均高温和平均低温这种差别的主要原因是（ ）
A. 海水的密度比砂石的密度大
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
【答案】C
【解析】
【详解】与沈阳市相比，D市更加靠近海边，由于海水的比热容大于砂石的比热容，同样质量的海水和砂石在吸收（或放出）同样的热量后，海水的温度变化小，砂石的温度变化大，所以导致两市平均高温和平均低温出现较明显的差别。
故选C。
6. 生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是（ ）
A. 一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变
B. 声音向远处传播过程中——声音响度不变
C. 酒精与水充分混合前后——体积之和不变
D. 物体远离平面镜过程中——物像间距不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．物质的热值是物质本身的一种特性，与物质的质量、体积无关，只与物质的种类有关，故A说法正确；
B．声音在传播的过程中，声音的响度会逐渐减弱，故B说法错误；
C．由于物质的分子间有间隙，酒精和水充分混合后酒精分子与水分子会相互进入彼此的间隙，体积会减小，故C说法错误；
D．平面镜成像时，像与物体到镜面的距离相等，物体远离平面镜时，像同时远离平面镜，物像间距会变大，故D说法错误．
7. 小亮利用图中所示器材模拟调光灯的电路，图中的金属回形针可以在铅笔芯上移动。闭合开关，发现灯泡不亮。产生这一现象的原因可能是（ ）
A. 灯泡被短接B. 电源电压太低
C. 铅笔芯的阻值太小D. 灯泡实际功率小
【答案】ABD
【解析】
【详解】由图和题意可知，铅笔芯相当于一个滑动变阻器，它和灯泡串联。
A．若灯泡被短路，则灯泡不发光，故A符合题意；
B．根据可知，若电源电压太低，灯泡的电功率达不到灯泡发光的功率，在移动回形针的过程中，灯泡不发光，故B符合题意。
C．铅笔芯的阻值太小，由串联分压可知铅笔芯分得的电压较小，灯泡分得的电压较大，灯泡发光，故C不符合题意；
D．根据可知，灯泡的电功率较小，达不到灯泡发光的功率，灯泡不亮，故D符合题意
故选ABD。
8. 小亮设计了如图所示的电路探究串联电路中电压的规律。闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑动。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V1的示数变大
B. 电压表V1与V2示数变化的数值相等
C. 电流表A和电流表A1的示数不变
D. 用这个电路可以探究串联电路中电流的规律
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．由电路图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，电压表V测量电源电压，电流表A和A1测量电路中的电流，将滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小；即电流表示数A和A1变小，根据U=IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故AC错误；
B．由串联电路的电压特点可知，V1、V2示数之和为电源电压，因电源电压不变，所以V1、V2示数之和不变，故电压表V1与V2示数变化的数值相等，故B正确；
D．要探究串联电路中的电流规律，需要使滑动变阻器与灯泡串联，利用电流表分别测出串联电路不同位置的电流，故D正确。
故选BD。
9. 如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 地磅的量程与R0大小无关
B. 货车的质量变大时，电流表的示数变大
C. 仅增大电源电压，会使地磅的量程减小
D. 仅将电流表替换成电压表也能测量货车的质量
【答案】BC
【解析】
【详解】A．货车质量可以通过电流表的示数转换测出，所以地磅的量程与电流表示数的变化范围对应；图中滑动变阻器与R0串联，由欧姆定律可得电流表的示数
总电压不变时，电流表示数的变化范围与R0的阻值有关，所以地磅的量程与R0大小有关，故A错误；
B．货车的质量变大时，滑片向下移动，滑动变阻器接入的电阻变小，由电阻的串联可知电路的总电阻变小，由可知电流表的示数变大，故B正确；
C．仅增大电源电压，电路中的最大电流不变，由可知电路的总电阻变大，滑动变阻器移动的范围变小，会使地磅的量程减小，故C正确；
D．将电流表换成电压表，电压表串联电路中，测量电源电压，示数不变，不能测量货车的质量，故D错误。
故选BC。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 重阳节在许多文人的诗句中，不免有些悲秋之感，但在毛泽东的笔下，却洋溢着革命乐观主义精神。“人生易老天难老，岁岁重阳。今又重阳，战地黄花分外香。”菊花傍着战地盛开，香气芬芳。从物理学的角度看，这是_________现象，是由于_________造成的。
【答案】 ①. 扩散 ②. 分子在不停地做无规则运动
【解析】
【详解】[1][2]香气芬芳，属于扩散现象，扩散现象说明了分子不停地做无规则运动。
11. 材料、长度相同两电阻R1和R2如图连接，则两个电阻大小关系是R1____R2，接上电源后通过R1和R2的电流大小关系是I1____I2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 小于 ②. 等于
【解析】
【详解】[1][2]已知电阻R1和R2是由同种材料制成的且长度相同，R1的横截面积大于R2的横截面积，所以R1的电阻小于R2的电阻，两电阻串联时通过的电流相同。
12. 如图甲，给试管内水加热一段时间，发现试管口的木塞被推出。给水加热是通过________的方式使水的内能增加；图中四冲程内燃机的_________（填字母）冲程与上述实验木塞被推出过程的能量转化相同。
【答案】 ①. 热传递 ②. C
【解析】
【详解】[1][2]用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的；A图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；B图两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；C图两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能；D图排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程。试管口木塞会被推出时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能变小；四冲程内燃机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化机械能，与这个原理相同，所以图中四冲程内燃机的C冲程与实验木塞被推出过程的能量转化相同。
13. 如图是家庭电路的一部分，虚线框内装有漏电保护器和空气开关（未画出）。当家电维修人员在图中C处不慎触电时，_________会迅速切断电流；当电路中接入大功率用电器时，_________会自动切断电路。
【答案】 ①. 漏电保护器 ②. 空气开关
【解析】
【详解】[1]当家电维修人员在图中C处不慎触电时，部分电流就会从C处通过人体流向大地，导致通过B处的电流比A处的电流小（即这两处的电流不相等），因此漏电保护器会迅速切断电路，起到保护作用。
[2]当电路中接入大功率用电器时，造成干路电流过大，此时空气开关会自动切断电路。
14. 小亮家11月份的电费为50元，当地电价为0.5元/（kW·h），11月初他家的电能表示数如图所示，则11月末电能表的示数是_________kW·h。小亮发现电能表下方的数字模糊不清，于是他想办法进行测试。当时家中有5盏“220V；40W”的照明灯正常发光，同时正在使用一只“220V；1000W”的电热水壶，小亮记录下1min内电能表的转盘转动30圈，通过计算可知电能表下方模糊的数字为_________r/（kW·h）。
【答案】 ①. 2123.1 ②. 1500
【解析】
【详解】[1]由题意知，11月份电费为50元，则11月消耗的电能为
由图可知，11月初的电能表示数为2023.1kw·h，所以，11月末的电能表示数为
W=W'+W''=100kw·h+2023.1kw·h=2123.1kw·h
[2]他家同时使用的用电器消耗的电能为
根据题意有
解得
N=1500
可知电能表下方模糊的数字为1500。
15. 如图，电源电压恒为7V，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”，灯泡标有“6V；3W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关，为保证电路的安全，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是_________，电压表示数变化范围是_________。
【答案】 ①. 2Ω~9Ω ②. 1V~3V
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。因为灯泡的额定电压为6V，电源电压为7V，所以电压表的最小示数为
7V-6V=1V
电压表量程为0~3V，电压表的最大示数是3V，因此电压表的示数变化范围为1V~3V；根据P=UI可得，灯的额定电流
由于电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.5A；灯泡的电阻
当电压表示数为3V时，根据串联电路的电压特点可知：灯泡两端的电压
UL最小=U-UR最大=7V-3V=4V
则电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路中的最小阻值
滑动变阻器接入电路中的最大电阻
所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2Ω~9Ω。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16. 小亮利用图中所示器材（两节电池、两个开关、一个电流表、两根粗细相同、长度不同镍铬合金丝）探究电阻的大小跟导体长度的关系，请你帮助小亮设计一个只连接一次就能完成实验的电路，并用笔画线代替导线将电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，通过开关的通断来控制电路，一个只连接一次就能完成实验的电路，可以用两个开关分别控制两个电阻所在的支路，电流表接在干路中，如图所示：
17. 图甲所示是小亮常用的一个插线板。插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中将电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，开关断开时指示灯不发光、插孔不能提供工作电压，开关闭合时指示灯发光、插孔可以提供工作电压，说明开关控制插线板的整个电路；指示灯损坏了，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明指示灯和插孔可以独立工作、互不影响即为并联，如下图所示：
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18. 小亮通过实验比较不同物质吸热的情况。所用器材有；相同的烧杯、规格相同的电加热器、温度计、水、甲液体、乙液体。
（1）除了上述器材，还需使用的测量工具有_________；
（2）放置温度计时需注意_________；
（3）用电加热器加热与用酒精灯加热相比好处是_________；
（4）小亮进行实验，将实验数据记录在表格（一）内，分析数据可初步得到结论：_________；
（5）小亮换用甲液体和乙液体进行实验（加热过程均未沸腾），将实验数据记录在表格（二）内，小亮结合（4）中的数据和结论分析比较出了甲、乙两种液体的吸热能力。请写出小亮的分析论证过程_________。
表格（一）
表格（二）
【答案】 ①. 天平、秒表 ②. 见解析 ③. 见解析 ④. 见解析 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据控制变量法知实验中需要控制液体的质量相同，所以需要用天平测量其质量；实验中通过加热时间来反映吸收热量的多少，所以需要用秒表测量时间。
（2）[2]实验中温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底、容器壁以及电加热器。
（3）[3])电加热器热源稳定，可以放在液体中进行加热，更好的保证相同时间内液体吸收的热量相等。
（4）[4]由表格一数据知液体的质量相同、升高的温度相同，质量越大，加热时间越长，吸收的热量越多，故可以得出：同种物质升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。
（5）[5]由表格二数据知质量不同的甲和乙液体，加热相同的时间，甲和乙吸收的热量相同，在升高相同的温度时，甲的质量小，甲的吸热能力较强。
19. 小亮用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和功率，设计的实验电路图如图甲所示，并连接了如图乙的电路。
（1）小亮闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表的指针几乎不动，接下来的正确操作应该是_________；
（2）解决问题后小亮继续实验，记录的数据如下表所示，其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示，此时通过小灯泡的电流为_________A；
（3）小亮分别计算出不同电压下小灯泡的电阻，还计算出了小灯泡的额定功率是_________；
（4）小亮思考；如果要探究电流与电压的关系，应把小灯泡换成_________。这样更换的原因是小亮通过计算发现_________。
【答案】 ①. 见解析 ②. 0.24 ③. 0.65W ④. 定值电阻 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表示数均无变化，且小灯泡不发光，说明可能为断路或者是电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，观察灯泡的亮度变化及电流表、电压表示数的变化。
（2）[2]由实物图可知，电流表选择的是小量程，则图丙中，电流表的分度值为0.02A，则此时电流表的示数为0.24A。
（3）[3]由于小灯泡的额定电压为2.5V，由数据可知，小灯泡两端电压为2.5V时，此时通过其的电流为0.26A，此时小灯泡正常发光，由P=UI可得，小灯泡的额定功率为
（4）[4][5]探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，灯的实际功率越大，灯越亮，灯的温度越高，因灯的电阻随温度的升高而变大，由欧姆定律可知，灯两端的电压与电流的比值即为灯的电阻，故它两端的电压与电流的比值不一样。所以灯泡换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系。
20. 小亮猜想影响电流做功多少的因素有；用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间。如图甲、乙所示是小亮设计的实验电路图。
（1）小亮认为，在同样时间内电流通过用电器做功越多，则电能转化成的其他能量就越多。根据这个观点，可以通过比较_________判断相同时间内电流通过小灯泡做功的多少；
（2）L1、L2两只灯泡的规格应_________（填“相同”或“不同”）；
（3）在图甲所示电路中，L1、L2两灯串联，可以控制两灯的_________相同，从而探究电流做功多少与电压的关系；
（4）在图乙所示电路中，若观察到_________，可以初步得出：在电压和通电时间相同时，电流越大，电流做的功越多。
【答案】 ①. 灯泡的亮度 ②. 不相同 ③. 电流 ④. 灯泡亮度大所在支路的电流表示数也大
【解析】
【详解】（1）[1]本实验中，灯泡越亮，灯泡做的功越多，因此可以通过观察比较灯泡的亮暗程度来比较电流做功多少，灯泡的明暗反映相同时间电流通过灯泡做功的多少，将不容易觉察出的转换为形象直观的叫转换法。
（2）[2]由（1）知，为了能通过比较灯泡的亮暗程度来比较电流做功多少，应选择规格不同的L1、L2两只灯泡。
（3）[3]因为甲图中两灯泡串联，根据串联电路电流的规律，电流与通电时间相同；因灯的规格不同，由欧姆定律可知，而两灯泡两端电压不相等，因此探究电流做功的多少与电压的关系。
（4）[4]乙图中两灯泡并联，两灯的电压相同；电流表A1测通过L1的电流，电流表A2测量通过L2的电流；电流表示数较小的支路灯泡较暗，在相同时间内，通过灯泡的电流做功小，故得出的结论：在电压、通电时间相同时，电流越大，电流做功越多。
21. 在探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验中，小亮猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他利用甲、乙、丙三个装置进行实验，如图所示。
（1）小亮选择了三个_________（填“相同”或“不同”）的容器，这样选择的原因是_________；
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验。在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管液面没有发生变化，丙装置的U形管液面高度迅速变化，出现这种情况的原因可能是_________；
（3）排除故障后继续实验，发现乙装置U形管中液面高度变化更大，由此可初步得到结论：在电阻和通电时间相同的情况下，_________越大，产生的电热越多；
（4）小亮将甲、乙装置_________联，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；单独将甲装置接人电路，_________（填“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系。
【答案】 ①. 相同 ②. 被加热的空气质量相同 ③. 乙装置中的电阻短路（乙装置漏气） ④. 电流 ⑤. 串 ⑥. 能
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关，要保证三个容器内被加热的空气质量相同，小亮应该选择三个相同的容器进行实验。
（2）[3]进行实验时，丙装置U形管中液面有高度差，说明电路中有电流通过，电阻产生了热量，而乙装置中U形管中液面无高度差，可能是乙装置的气密性不好，乙容器内电阻产生的热量散失到空气中了；或者乙装置中的电阻被短路，没有产生热量。
（3）[4]乙、丙两个组合串联在电源两端，因为丙中，容器内的电阻先与容器外的电阻并联后，再与乙容器中的电阻串联，所以通过两个相同阻值的电阻的电流不同，那么可探究电热与电流的关系；通过实验可知，乙中U形管中液面的高度差要大一些，这说明乙中电阻产生的热量多，故结论为：在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
（4）[5]实验探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，要保证电流相同，故小亮应将甲、乙装置串联。
[6]实验探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系要保证电流和电阻相同，通过改变加热时间进行探究，可以单独将甲装置接人电路，通过改变不同的加热时间，观察U形管两侧液面的高度差进行比较。
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22. 小亮利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将2kg的水从20℃加热到60℃，消耗了0.02m2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】。
（1）水吸收的热量是多少?
（2）天然气完全燃烧放出的热量是多少?
（3）此次燃气灶烧水的效率是多大?
（4）写出可以提高燃气灶烧水效率的具体建议（一条即可）。
【答案】（1）；（2）；（3）42%；（4）见解析
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(60℃-20℃)=3.36×105J
（2）天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.02m3×4.0×107J/m3=8×105J
（3）燃气灶烧水的效率
（4）提高燃气灶效率的方法：给燃气灶加装防风圈，保证足够的空气，使天然气尽可能充分燃烧。
答：（1）水吸收的热量是3.36×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量是8×105J；
（3）此次燃气灶烧水的效率是42%；
（4）见解析。
23. 图甲是具有两档加热功率的煎锅，图乙是其内部简化电路图。当开关S1和S2均闭合时，煎锅的加热功率为968W；仅闭合开关S1时，煎锅的工作电流为2A。计算：
（1）当开关S1和S2均闭合时，煎锅的工作电流是多大?
（2）电阻R1和R2的阻值分别是多少?
【答案】（1）4.4A；（2）50Ω，60Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S1和S2均闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流
（2）电阻R1的阻值
仅闭合开关S1时，两电阻串联，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知，电阻R2的阻值
R2=R-R1=110Ω-50Ω=60Ω
答：（1）当开关S1和S2均闭合时，煎锅的工作电流是4.4A；
（2）电阻R1和R2的阻值分别是50Ω、60Ω。
24. 小亮学习了热机的知识后，对汽车产生了浓厚兴趣。道路上越来越多的纯电动汽车引起了小亮的关注。在老师的鼓励下小亮进行了关于电动汽车的研究性学习。请你帮助小亮完成研究性学习报告。
【研究目标】了解某品牌纯电动汽车的相关知识
【研究方法】阅读相关书籍上网查阅信息
【研究内容】
（1）纯电动汽车的基本构造
纯电动汽车主要由动力系统、电池系统、控制系统、车身结构等部分组成。其中，电动机是核心部件；
（2）纯电动汽车的动力来源
动力电池是纯电动汽车心脏。该品牌纯电动汽车采用的是18650锂离子电池，单节标称电压为3.7V，常见容量为2600mA·h；
该品牌纯电动汽车需要370V的输出电压，理论上需要_________节18650锂离子电池串联。研究发现该品牌纯电动汽车实际使用了7000节18650锂离子电池通过模组串并联组成的动力电池板，如图所示，这主要是为了增大_________（填“电阻”“电压”或“电能”）；
（3）纯电动汽车的充电纯电动汽车可以使用充电桩来充电，充电过程是把电能转化成_________能。用两种不同的充电桩对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示（不计充电过程中的能量损失）。用快充充电桩充满电，需要_________h；
（4）纯电动汽车的优越性纯电动汽车与传统燃油汽车相比，有_________、经济、易保养等显著优点；
（5）纯电动汽车的现状目前存在普通充电桩充电时间长、充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电外，还可以进行一些大胆设想，如_________。
【答案】 ①. 100 ②. 电能 ③. 化学 ④. 1.32 ⑤. 环保 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（2）[1]单节标称电压为3.7V，常见容量为2600mA·h。该品牌纯电动汽车需要370V的输出电压，理论上需要18650锂离子电池串联的节数
[2]实际使用了7000节18650锂离子电池，这个串并联既增大了电压，增大了电流，根据W=UIt可知增加了贮存的电能。
（3）[3][4]蓄电池充电时，消耗电能，产生化学能，电能转化为化学能；根据快充和慢充的电能相等，根据W=UIt有
220V×30A×10h=500V×100A×t
解得t=1.32h。
（4）[5]纯电动汽车与传统燃油汽车相比，无污染、效率高、经济、易保养。
（5）[6]目前存在普通充电桩充电时间长、充电桩紧缺等问题，为解决此问题，还可以模仿共享单车一样，设立电池交换站，直接交换充满电的电池。水的质量/g
水的初温/℃
加热时间/min
水的末温/℃
水升高的度数/℃
100
15
2
35
20
水的质量/g
水的初温/℃
加热时间/min
水的末温/℃
水升高的度数/℃
150
15
3
35
20
甲的质量/g
甲的初温/℃
加热时间/min
甲的末温/℃
甲升高的度数/℃
100
15
1
35
20
乙的质量/g
乙的初温/℃
加热时间/min
乙末温/℃
乙升高的度数/℃
200
15
1
35
20
实验次序
1
2
3
4
U/V
1.4
2.0
2.5
2.8
I/A
0.20
0.26
0.27
R/
充电桩
电池初始状态
充电电压/V
充电电流/A
充满电的时间/h
普定充电桩
相同
220
30
10
快充充电桩
500
100
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