一、单选题(每小题3分,共21分)
1.我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼是在笼屉里“蒸”的。下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
2.关于能量的转化和转移,下列说法正确的是( )
A.冬天用热水袋取暖,内能发生了转移
B.给手机充电是将化学能转化为电能
C.暖瓶塞被热气冲开,机械能转化为内能
D.燃料燃烧是将内能转化为化学能
3.小丽在家整理家务时,发现墙角有细小的纸屑等垃圾,用扫帚很难扫干净。她拿塑料吸管在毛料布上摩擦了几下,然后把吸管靠近墙角,成功地将细小的垃圾吸附在吸管上,将墙角清理干净。小丽用到的物理原理是( )
A.分子间存在引力
B.异种电荷相互吸引
C.分子间有间隙
D.带电体能吸引轻小物体
4.关于电路和电流,下列说法中正确的是( )
A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的
B.在电路中,电荷移动的方向就是电流的方向
C.在电路中只要有电源,就一定会有电流
D.电压是形成电流的原因
5.如果导体没有了电阻,下列说法正确的是( )
A.电烤箱仍然能很好的工作
B.白炽灯会更亮
C.电风扇仍然能很好能工作
D.电暖扇仍然能很好能工作
6.下列符合家庭电路中安全用电要求的是( )
A.按照电路接线顺序,输电线进户后应先接电能表
B.家庭电路中,各用电器在使用时应串联
C.用试电笔辨别火线与零线时,手要接触笔尖
D.保险丝是由电阻率小、熔点低的铅锑合金制成的
7.下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是( )
A.磁感线用来描述磁场的分布情况
B.磁感线越密的地方磁场磁性越强
C.磁极间的相互作用是通过磁场完成的
D.磁场和磁感线都是真实存在的
二、填空题(每小题3分,共21分)
8.将油滴入锅内可以闻到淡淡的油香味,说明分子在不停地 ;固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着 。酒精和水混合后,其总体积小于混合前的总体积,此现象说明组成物质的分子间有 。
9.如图所示,当开关S3闭合,S1、S2断开时,灯L1与L2 联;如果要使灯L1与L2并联,则所有开关的状态是 ;若同时闭合开关S1、S2、S3,则会造成电路 。
10.在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中,如图所示,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有 ,通过小磁针静止时 极的指向确定该点磁场方向,调换电源正负极,小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与 有关。
11.小明家正在使用微波炉、电磁炉、电饭锅和电热水器等家用电器,当小明用遥控器打开空调时, (填“空气开关”或“漏电保护器”)立刻切断电路,原因可能是用电器 而导致的。如图所示,闭合开关,电灯不亮,用试电笔接触C、D两点时氖管均发光,接触E 、F点时氖管不发光,该电路故障是 。
12.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕轴O转动,另一端固定着一个浮子,此装置的油量表是由 表改装而成;当油量减少时,滑动变阻器的阻值 ,油量表的示数 (选填:“增大”或“减小”)。
13.如图是电阻R和灯L的I-U图像。将电阻R和灯L串联起来接在某电源两端,电路中的电流为0.6A,则该电源的电压为 V,此时灯L和电阻R的阻值之比为 ;若将电阻R和灯L并联接在电压为3V的电源两端,则电路的总功率为 W。
14.如图是小明家中的电能表,小明将家中其他的用电器关闭,只让标有“220V,1250W”的暖风机单独工作,观察到1min内电能表的指示灯闪烁了32次。暖风机在这1min内的实际功率是 W,此时家庭电路中的电压 (选填“大于”“小于”或“等于”)220V。一蓝牙耳机内的微型充电电池上标有“3.7V,500mA·h”字样,则该电池充满电后储存的电能是 J。
三、作图题(共7分)
15.(1).如图甲所示为某款智能锁,密码或指纹两种认证方式成功都可以解锁。密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,开门由电动机完成。请你在图乙的虚线框中设计出符合上述要求的智能锁电路。
(2).如图所示,开关闭合后,位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°,请在图中括号内标出螺线管的“N”或“S”极和电源的“+”或“-”极。
(3).请将图中的元件连入家庭电路(开关控制灯泡)。
四、实验题(共21分)
16.(1).电阻箱示数是 Ω;电能表的示数是 。电阻表的读数是 Ω。
(2).如图是“探究水和食用油吸、放热性能”的实验装置,实验中用电加热器分别给水和食用油加热;
实验中应保证水和食用油的初温与 (选填“质量”或“体积”)都相同;
实验中用 (选填“相同”或“不同”)规格的电加热器,加热相同的时间,可以认为水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
记录实验数据并绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示。由图像可知,水和食用油相比,吸热能力更强的是 。
17.在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如表所示:
(1)实验中应通过观察电流表的 来比较电阻的大小,这种实验方法叫 ;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系。根据这个实验研究成果,我们可以制成电学元件 ;
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(4)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,应选用编号为 的两根电阻丝进行实验;
(5)小明认为实验中不需要小灯泡,连入电流表就可以完成实验,老师告诉小明,小灯泡和电流表同时连入电路更好,请你说出小灯泡在实验中的作用: 。
18.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整;
(2)闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示),分析图像可知:
小灯泡的额定功率为 W;
当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”“变小”或“不变”),导致该现象的原因是 ;
实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是 。
五、计算题(共14分)
19.图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻R2的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻R1=200Ω。某次测量时,只闭合开关S1,电流表示数为100mA,再闭合开关S2,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
20.如图甲所示为某款电热水壶,它的简化电路原理图如图乙所示,额定电压为220V,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,已知电热水壶加热档的额定功率为1100W,电热水壶保温档正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg 初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求:
(1)加热档正常工作时的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电热水壶加热水的效率。
六、综合题(共16分)
21.阅读材料,回答问题。
LED照明
为节能减排,生活中的照明灯逐步由白炽灯替换为LED灯。图甲是时下较为流行的LED灯,其主要部分是高亮度白色发光二极管,发光二极管主要由硅、砷等材料制成,具有光效高、寿命长、无闪烁等优点,还具有单向导电性,它的发光原理是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高(发光效率指光能占电能的百分比),是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是元件实物及符号,当电流从它的正极流入时,处于通路状态,反之处于断路状态。
利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性,把一个正常工作电压为 的LED接入电源电压恒为 的电路,闭合开关,即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变两端的电压,记录多组电压、电流数据,可得到电压表与电流表示数关系,如丁所示。
(1)发光二极管主要由 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成;它之所以节能,被称为冷光源,是因为LED灯的发光效率比白炽灯 (选填“高”或“低”);
(2)分析图丙、丁,下列判断正确的是 ;
A.二极管的电阻随两端电压的增大而增大
B.图丙中闭合S,滑片P左移,电压表示数增大
C.图丙中对调电源正负极再闭合S,电压表示数为零
(3)在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED灯正常发光;断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED灯 (选填“能”或“不能”)发光;根据图丁,这只LED灯导通时的最低电压为 V。如图戊是白炽灯与LED灯正常工作时,将电能转化为光能和内能的比例饼状图,请问LED灯的发光效率比白炽灯的发光效率高 。
22.随着人们生活水平的提高,汽车已经进入千家万户,它给我们的生活提供了便利, 特征不容易促进了社会的发展。请你解答:
(1)汽车发动要用水来散热主要是利用了水的 大(选填“比热容”、“密度”)这一特点;
(2)国产某种型单缸四冲程汽油机满负荷工作时,其燃料完全燃料放出的热量流向如图所示,若每分钟消耗10g汽油,则这10g汽油完全燃烧放出 J的热量,能够提供 J的有用机械能(汽油的热值为4.5×107J/kg);
(3)若按(2)所述的单缸四冲程汽油机的工作情况及参数,将效率提高10%,则满负荷工作10小时可以节省汽油 kg。
23.阅读下列文字,回答下列问题。
走向世界的中国汽车
2024年上半年中国汽车出口量增长31%,达到279万辆,有望连续两年位居全球出口量第一。其中电动智能汽车已经成为我国主要的出口车型。图甲是我国自主研制的插电式混合动力汽车的原理图。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,电池输出能量驱动汽车;当汽车高速行驶或电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存能量由最大容量的30%增大至80%。该车行驶时所受阻力f和车速ν的关系如图乙所示,汽车的某些参数如下表所示,燃油热值q=4.0×107J/kg。
(1)该混合动力汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机,做功冲程将内能转化为 能,若飞轮转速是2400r/min,则每个汽缸每秒对外做功 次;
(2)蓄电池在充电时相当于电路中的 ;汽车刹车时,后尾的两个刹车灯同时亮同时灭,则两个刹车灯一定是串联,请对这个观点进行评价: ;(填写“正确”或“错误”)
(3)“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/(100Km·t)”是指车辆消耗的总能量(不含充入电池的能量)与行驶路程和整车质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 J/(100Km·t),汽车的能量利用效率为 。
答案
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