廣東省惠州市德威學(xué)校2023-2024學(xué)年九年級(jí)下學(xué)期開學(xué)物理試卷

2023-2024學(xué)年廣東省惠州市德威中學(xué)九年級(jí)（下）開學(xué)物理試卷一、單項(xiàng)選擇題（本大題7小題，每小題3分，共21分）1．（3分）關(guān)于安全用電，下列做法正確的是（）A．用濕手撥動(dòng)開關(guān) B．電線的絕緣皮破損后繼續(xù)使用 C．在未斷開電源開關(guān)的情況下更換燈泡 D．家庭電路中必須安裝保險(xiǎn)絲或空氣開關(guān)2．（3分）能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列關(guān)于能源，說法正確的是（）A．LED燈的核心元件發(fā)光二極管是由超導(dǎo)材料制成的 B．風(fēng)力發(fā)電將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．風(fēng)能、水能、地?zé)崮芎秃四芏际强稍偕茉?D．煤氣和電能都是二次能源3．（3分）下列說法正確的是（）A．同一物體溫度越高，所含的熱量越多 B．0℃的冰和0℃的水內(nèi)能相等 C．物體吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度不一定升高 D．熱傳遞傳遞的是溫度4．（3分）如圖為“探究焦耳定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)相同的燒瓶中初溫相同、質(zhì)量相等的煤油，通電一段時(shí)間后，右側(cè)燒瓶溫度計(jì)示數(shù)比左側(cè)高。下列說法正確的是（）A．通過溫度計(jì)示數(shù)變化，判斷電流產(chǎn)生熱量的多少，這種方法是控制變量法 B．右側(cè)電阻絲的阻值比左側(cè)小 C．通過右側(cè)電阻絲的電流比左側(cè)小 D．該裝置用于探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系5．（3分）利用如圖所示裝置進(jìn)行電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)瞬間，沒有電磁波產(chǎn)生 B．閉合開關(guān)后，導(dǎo)線周圍有實(shí)際存在的磁場(chǎng) C．?dāng)嚅_開關(guān)后，小磁針靜止時(shí)N極指向地理南極 D．發(fā)電機(jī)應(yīng)用了該實(shí)驗(yàn)原理6．（3分）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究什么情況下磁可以生電，下列說法正確的是（）A．只讓導(dǎo)體ab在豎直方向上、下運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn) B．換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體，導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中靜止，電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn) C．讓導(dǎo)體ab往斜向上或斜向下運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn) D．該裝置揭示的原理可應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)7．（3分）燈泡L與定值電阻R組成的電路如圖甲，L和R的I﹣U圖線分別為圖乙中的A、B．閉合開關(guān)S，L正常發(fā)光，此時(shí)燈泡L的（）A．電壓為7V B．電流為0.3A C．電阻為20Ω D．功率為3W二、填空題（本大題7小題，每空1分，共21分）8．（3分）2020年12月4日14時(shí)02分，我國(guó)新一代“人造太陽”裝置﹣﹣中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置正式建成并實(shí)現(xiàn)首次放電。“人造太陽”釋放能量的過程與太陽相同，為（選填“核裂變”或“核聚變”）。核能是（選填“可再生”或“不可再生”）能源。核電站中的汽輪機(jī)屬于（選填“發(fā)電機(jī)”、“電動(dòng)機(jī)”或“熱機(jī)”）。9．（3分）某空調(diào)銘牌上標(biāo)有“220V2000W”字樣，它的額定功率為，正常工作2小時(shí)消耗的電能是度，消耗的電能可用表來測(cè)量。10．（3分）冬季，輸電線結(jié)冰容易造成倒塔（桿）斷線，通常要給輸電線除冰；在短時(shí)間內(nèi)讓輸電線不經(jīng)過用電器而直接接通，輸電線的電流，產(chǎn)生的增加，使冰熔化。11．（3分）我國(guó)宏代學(xué)者沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載與驗(yàn)證了磁針“常微偏東、不全南也”。這是因?yàn)榈厍虼嬖诂F(xiàn)象。南宋民族英雄文天祥，曾在《揚(yáng)子江》一詩(shī)中寫下“臣心一片磁針石，不指南方不肯休”的詩(shī)句。這里磁針石的南極指向地理位置的方，是因?yàn)樗艿綀?chǎng)的作用。12．（3分）將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中，通過的方式改變牛奶的內(nèi)能，如圖是250g牛奶與熱水的溫度隨時(shí)間變化的圖象，則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為J[c牛奶＝2.5×103J/（kg?℃）]。大多數(shù)汽車防凍冷卻液是以水和乙二醇為原料混合而成的，其中主要成分是水的特點(diǎn)。13．（3分）如圖所示，是一只可調(diào)亮度的臺(tái)燈的內(nèi)部電路圖，它的工作原理是通過開關(guān)來調(diào)節(jié)燈泡的亮度。則單獨(dú)閉合S1比單獨(dú)閉合S2時(shí)（選填“亮”或“暗”），此時(shí)臺(tái)燈的電功率為W（結(jié)果保留1位小數(shù)）；若燈最亮?xí)r的電功率為P，燈最暗時(shí)的電功率為P1，則P：P1為。14．（2分）小紅家有一電熱水壺，銘牌如表所示。這個(gè)電熱水壺正常工作時(shí)通過電路中的電流為A（結(jié)果保留1位小數(shù)）；如果電水壺的效率為90%，將這一滿壺10℃的水燒開s。已知大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。額定電壓額定電功率容量220V1200W2L三、作圖題（共7分）15．（2分）根據(jù)圖中通電螺線管的南北極，標(biāo)出小磁針的N極和電源的“+”極。16．（3分）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中連接家庭電路。要求開關(guān)控制螺口燈泡，三孔插座直接接入電路。17．（2分）如圖所示，為某種調(diào)光型臺(tái)燈中使用的電位器示意圖，P為旋片（相當(dāng)于一根電阻絲）上的位置，A、C分別連在碳膜兩端。用筆畫線代替導(dǎo)線，要求順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕可使燈泡亮度增加。四、實(shí)驗(yàn)題（本大題3小題，共18分）18．（6分）小宇同學(xué)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，器材如圖甲所示，電源電壓為6V，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻各一個(gè)，三個(gè)定值電阻的一端與公共端A端相連（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至端（選填“A”或“B”）。（2）小宇同學(xué)首先將M、N分別與A、B兩端相連，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，則電路故障可能是。（3）排除故障后，再次閉合開關(guān)，電表示數(shù)正常，使電壓表示數(shù)為2V，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示A。（4）斷開開關(guān)后，將N端改接C端，接下來應(yīng)向（選填“左”或“右”）。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，目的是：。（5）為了完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備將定值電阻更換為20Ω，但在實(shí)驗(yàn)室卻找不到阻值為20Ω的定值電阻，有同學(xué)提出，使用原來的實(shí)驗(yàn)裝置兩端也可以產(chǎn)生等效于20Ω的定值電阻，重復(fù)之前步驟就可以完成實(shí)驗(yàn)。19．（6分）小華在測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中。（1）如甲所示，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，并繪制了圖乙所示U﹣I圖象。根據(jù)U﹣I圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是Ω。（2）若在本次實(shí)驗(yàn)中，電壓表?yè)p壞了，同組的小明想到了一個(gè)測(cè)量小燈泡額定功率的方法，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，同學(xué)們按照以下步驟完成實(shí)驗(yàn)：①閉合S1，斷開S2，移動(dòng)滑片，使電流表示數(shù)為；（寫表達(dá)式，數(shù)值不用帶單位符號(hào)）②保持，斷開S1，閉合S2，記下電流表的示數(shù)為I，測(cè)得小燈泡的額定功率為P額＝。（寫表達(dá)式，數(shù)值不用帶單位符號(hào)）20．（7分）有趣的磁和電：（1）實(shí)驗(yàn)一的裝置如圖甲所示，在固定有螺線管的水平硬紙板上均勻地撤滿鐵屑，通電后輕敲硬紙板磁體的磁場(chǎng)相似。在通電螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向，可以判定圖中通電螺線管的（選填“左”或“右”）端是它的N極。改變電流的，觀察到小磁針的指向也發(fā)生了改變，同時(shí)觀察到鐵屑的分布情況（選填“改變”或“不變”）。（2）實(shí)驗(yàn)二裝置如圖乙所示，可以探究磁生電的條件。在磁場(chǎng)中懸掛一根導(dǎo)體AB，把它的兩端跟靈敏電流計(jì)連接起來，靈敏電流計(jì)既能顯示電路中有無電流、還能粗略地顯示電流的大小以及電流的。該裝置可看成是一個(gè)（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）模型。下列操作，電路中能產(chǎn)生電流的是（選填序號(hào)，多選：①蹄形磁體和導(dǎo)體AB都靜止；②蹄形磁體靜止，導(dǎo)體AB左右運(yùn)動(dòng)；③導(dǎo)體AB靜止，蹄形磁體左右運(yùn)動(dòng)）。五、計(jì)算題（本大題2小題，共13分）21．（7分）如圖所示，搬運(yùn)工人用滑輪組將取為540N的重物勻速提升3m，所用時(shí)間為20s，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。求：（1）他所做的有用功；（2）他所做的額外功；（3）拉力的功率；（4）滑輪組的機(jī)械效率。22．（6分）節(jié)能減排是當(dāng)今社會(huì)的主題，充分利用太陽能是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要。太陽能熱水器已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，如圖所示是小明家的太陽能熱水器。它在晴天利用太陽能集熱，則用標(biāo)有“220V，2000W”字樣的電熱管對(duì)水加熱。該太陽能熱水器的容積為0.12m3，求：[水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3]（1）該熱水器電熱管正常工作時(shí)的電阻；（2）利用太陽能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃，水吸收的熱量；（3）與上述水吸收熱量相當(dāng)?shù)碾娔芸晒?20V，40W”的電燈正常工作時(shí)間。六、綜合能力題（本大題3小題，共20分）23．（6分）（1）如圖甲所示的電鈴電路，開關(guān)時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸引（選填“螺釘A”或“銜鐵B”），鼓槌向下敲擊鈴?fù)氚l(fā)聲。但同時(shí)A和B分離，電路斷開，鼓槌又被彈簧片彈回；B與接觸，又將電路接通，如此反復(fù)（2）科學(xué)家猜測(cè)，A地海龜在春季是利用地磁場(chǎng)（如圖乙）向地理南極返回出生地的①在春季A地某屏蔽磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室中，無磁場(chǎng)環(huán)境下海龜無固定游向；當(dāng)把海龜置于模擬地磁場(chǎng)中（圖丙中1為磁體N極極），按科學(xué)家猜測(cè)，海龜應(yīng)向游動(dòng)（選填“左”或“右”）。②地磁場(chǎng)在緩慢地變化。科學(xué)家每年記錄海龜出生地筑巢地點(diǎn)移動(dòng)的方向，并追蹤地磁場(chǎng)的微小移動(dòng)方向，發(fā)現(xiàn)海龜筑巢地點(diǎn)的移動(dòng)方向與地磁場(chǎng)的微小移動(dòng)方向（選填“一致”或“不一致”），并與地理南北方向有一個(gè)夾角，這一現(xiàn)象符合最初的猜測(cè)。24．（7分）廣東汕頭市南澳風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)位于南澳東半島果老山脈，山巔有風(fēng)車陣，與藍(lán)天大海（圖甲），風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)機(jī)葉片和發(fā)動(dòng)機(jī)組成。（1）風(fēng)力發(fā)電利用的是風(fēng)能，風(fēng)能是清潔的、（可再生/不可再生）能源。（2）風(fēng)機(jī)葉片具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐磨損等性能，通常用密度小，硬度（選填“大”或“小”）的復(fù)合材料制成，葉片形狀像飛機(jī)的機(jī)翼，若葉片位置和風(fēng)向如圖乙所示不同產(chǎn)生壓強(qiáng)差，而受到向上的力使風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)。（3）風(fēng)葉產(chǎn)生的動(dòng)力通過傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，利用原理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為。（4）（多選）某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系如圖丙所示，由圖象得到的下列信息。A.只要有風(fēng)，機(jī)組就能產(chǎn)生電能B.風(fēng)速過大，機(jī)組不會(huì)產(chǎn)生電能C.風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率一定越大D.風(fēng)速在一定范圍內(nèi)，機(jī)組產(chǎn)生的電功率可能不變（5）下表給出了在不同風(fēng)速下某風(fēng)機(jī)獲得的能量：平均風(fēng)速（m/s）51015201s內(nèi)獲得的能量（×104J）182764當(dāng)風(fēng)速為5m/s時(shí)，這臺(tái)風(fēng)機(jī)工作1s所產(chǎn)生的電能可供1只“220V100W”電燈正常工作10s，該風(fēng)機(jī)發(fā)電的效率是。25．（7分）閱讀短文，回答問題。月球太陽能電站“嫦娥五號(hào)”的成功發(fā)射引起了人們對(duì)月球的科學(xué)興趣。隨著對(duì)月球了解的深入，一些科學(xué)家預(yù)言：月球必將成為人類未來的能源基地。按照一些科學(xué)家的設(shè)想，利用月球正面太陽光充足、地域廣闊的特點(diǎn)，可克服在地球上受天氣影響、提供的功率小等缺點(diǎn)。在月球上產(chǎn)生的電能經(jīng)微波轉(zhuǎn)換器將電流轉(zhuǎn)換成微波，并通過天線將電能以微波的形式向地面發(fā)送，如圖甲所示，這樣就解決了電能的輸送問題。我國(guó)的“嫦娥”系列登月車?yán)锰柲茈姵靥峁┠芰?。如圖乙所示足太陽能電池板工作原理的示意圖、當(dāng)太陽光照射到組成太陽能電池疊在一起的兩片不同的半導(dǎo)體表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)。從而使電路中產(chǎn)生電流。太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率為1.5×104W，光電轉(zhuǎn)化效率為18%。（1）太陽能是（選填“可再生”或“不可再生”）能源。太陽發(fā)出的巨大能量來源于太陽內(nèi)部的氫原子核發(fā)生的（選填“核聚變”或“核裂變”）反應(yīng)。（2）月球太陽能電站相對(duì)于月球表面是（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的。若從月球發(fā)出的微波信號(hào)經(jīng)1.28s到達(dá)地球，則月球與地球間的距離約等于m。（微波在真空和空氣中的傳播速度約為3.0×105km/s）（3）登月車太陽能電池工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況：把太陽能轉(zhuǎn)化為能。（4）在月球上一塊接收面積為2m2的太陽能電池板，它的發(fā)電功率是W。（5）若月球電站的總發(fā)電功率為6×109kW，利用微波傳輸電能的輸電效率為80%。則地面接收站1h接收到的電能相當(dāng)于完全燃燒kg煤放出的熱量。（煤的熱值為3.0×107J/kg）2023-2024學(xué)年廣東省惠州市德威中學(xué)九年級(jí)（下）開學(xué)物理試卷參考答案與試題解析一、單項(xiàng)選擇題（本大題7小題，每小題3分，共21分）1．（3分）關(guān)于安全用電，下列做法正確的是（）A．用濕手撥動(dòng)開關(guān) B．電線的絕緣皮破損后繼續(xù)使用 C．在未斷開電源開關(guān)的情況下更換燈泡 D．家庭電路中必須安裝保險(xiǎn)絲或空氣開關(guān)【答案】D【解答】解：A、生活中的水是導(dǎo)體，故A錯(cuò)誤；B、電線的絕緣皮破損時(shí)應(yīng)及時(shí)更換，故B正確；C、在未斷開電源開關(guān)的情況下更換燈泡容易發(fā)生觸電事故；D、為防止因?yàn)楦陕冯娏鬟^大引起火災(zāi)，故D正確。故選：D。2．（3分）能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列關(guān)于能源，說法正確的是（）A．LED燈的核心元件發(fā)光二極管是由超導(dǎo)材料制成的 B．風(fēng)力發(fā)電將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．風(fēng)能、水能、地?zé)崮芎秃四芏际强稍偕茉?D．煤氣和電能都是二次能源【答案】D【解答】解：A、LED燈的核心元件是由半導(dǎo)體材料制成的；B、風(fēng)力發(fā)電將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；C、風(fēng)能、地?zé)崮苁强稍偕茉?，故C錯(cuò)誤；D、煤氣和電能都是二次能源。故選：D。3．（3分）下列說法正確的是（）A．同一物體溫度越高，所含的熱量越多 B．0℃的冰和0℃的水內(nèi)能相等 C．物體吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度不一定升高 D．熱傳遞傳遞的是溫度【答案】C【解答】解：A、熱量是一過程量，不能用含有；B、影響內(nèi)能大小的因素有多個(gè)，故B錯(cuò)誤；C、物體吸熱可能使分子動(dòng)能增大（即溫度升高），內(nèi)能是二者之和，溫度升不升高都有可能；D、熱傳遞傳遞的是能量。故選：C。4．（3分）如圖為“探究焦耳定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)相同的燒瓶中初溫相同、質(zhì)量相等的煤油，通電一段時(shí)間后，右側(cè)燒瓶溫度計(jì)示數(shù)比左側(cè)高。下列說法正確的是（）A．通過溫度計(jì)示數(shù)變化，判斷電流產(chǎn)生熱量的多少，這種方法是控制變量法 B．右側(cè)電阻絲的阻值比左側(cè)小 C．通過右側(cè)電阻絲的電流比左側(cè)小 D．該裝置用于探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系【答案】D【解答】解：A、通過溫度計(jì)示數(shù)變化，這種方法是轉(zhuǎn)換法。B、右側(cè)燒瓶溫度計(jì)示數(shù)比左側(cè)高，又因兩電阻絲串聯(lián)，且通電時(shí)間也相等可知，故B錯(cuò)誤。C、兩電阻絲串聯(lián)，故C錯(cuò)誤。D、該裝置中電流和通電時(shí)間都相等，故可探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系。故選：D。5．（3分）利用如圖所示裝置進(jìn)行電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)瞬間，沒有電磁波產(chǎn)生 B．閉合開關(guān)后，導(dǎo)線周圍有實(shí)際存在的磁場(chǎng) C．?dāng)嚅_開關(guān)后，小磁針靜止時(shí)N極指向地理南極 D．發(fā)電機(jī)應(yīng)用了該實(shí)驗(yàn)原理【答案】B【解答】解：A、當(dāng)閉合開關(guān)瞬間，所以能產(chǎn)生電磁波；B、閉合開關(guān)后，這說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；C、斷開開關(guān)后，其N極指向地理北極附近；D、奧斯特實(shí)驗(yàn)說明通電導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng)；發(fā)電機(jī)應(yīng)用的是電磁感應(yīng)原理。故選：B。6．（3分）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究什么情況下磁可以生電，下列說法正確的是（）A．只讓導(dǎo)體ab在豎直方向上、下運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn) B．換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體，導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中靜止，電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn) C．讓導(dǎo)體ab往斜向上或斜向下運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn) D．該裝置揭示的原理可應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)【答案】A【解答】解：A、只讓導(dǎo)體ab在豎直方向上，導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)；B、換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體，導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)；C、讓導(dǎo)體ab往斜向上或斜向下運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)。故選：A。7．（3分）燈泡L與定值電阻R組成的電路如圖甲，L和R的I﹣U圖線分別為圖乙中的A、B．閉合開關(guān)S，L正常發(fā)光，此時(shí)燈泡L的（）A．電壓為7V B．電流為0.3A C．電阻為20Ω D．功率為3W【答案】D【解答】解：圖甲中燈泡和電阻并聯(lián)，已知L和R的I﹣U圖線分別為圖乙中的A、B；閉合開關(guān)S，要求總功率為4.8W，因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，根據(jù)圖象可知，通過燈泡的電流IL＝3.5A，通過電阻R的電流IR＝0.8A，則干路中的電流：I＝IL+IR＝0.5A+4.3A＝0.8A，此時(shí)的總功率：P＝UI＝6V×0.4A＝4.8W，滿足題中的要求；所以，電源電壓為3V，通過燈泡的電流IL＝0.5A，故AB錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律可得，此時(shí)燈泡的電阻：RL＝＝＝12Ω。此時(shí)燈泡的功率為：PL＝UIL＝2V×0.5A＝4W；故D正確；故選：D。二、填空題（本大題7小題，每空1分，共21分）8．（3分）2020年12月4日14時(shí)02分，我國(guó)新一代“人造太陽”裝置﹣﹣中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置正式建成并實(shí)現(xiàn)首次放電。“人造太陽”釋放能量的過程與太陽相同，為核聚變（選填“核裂變”或“核聚變”）。核能是不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。核電站中的汽輪機(jī)屬于熱機(jī)（選填“發(fā)電機(jī)”、“電動(dòng)機(jī)”或“熱機(jī)”）。【答案】核聚變；不可再生；熱機(jī)【解答】解：太陽能內(nèi)部是由于較輕的氫原子核在高溫下發(fā)生聚變而釋放出核能，“人造太陽”釋放能量過程與太陽相同；核能是一種不可再生能源；核電站都是利用核裂變釋放的能量來發(fā)電的，核電站中高溫，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；故答案為：核聚變；不可再生。9．（3分）某空調(diào)銘牌上標(biāo)有“220V2000W”字樣，它的額定功率為2000W，正常工作2小時(shí)消耗的電能是4度，消耗的電能可用電能表來測(cè)量?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：“220V2000W”表示空調(diào)的額定電壓是220V，正常工作2小時(shí)消耗的電能W＝Pt＝2kW×7h＝4kW?h。在家庭電路中，用電能表來測(cè)量用電器消耗的電能。故答案為：2000W；4；電能。10．（3分）冬季，輸電線結(jié)冰容易造成倒塔（桿）斷線，通常要給輸電線除冰；在短時(shí)間內(nèi)讓輸電線不經(jīng)過用電器而直接接通短路，輸電線的電流變大，產(chǎn)生的熱量增加，使冰熔化?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：由題知，在短時(shí)間內(nèi)讓輸電線不經(jīng)過用電器而直接接通，電路中電流增大，根據(jù)Q＝I2Rt可知，在短時(shí)間內(nèi)電流通過輸電線產(chǎn)生的熱量增大。故答案為：短路；變大。11．（3分）我國(guó)宏代學(xué)者沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載與驗(yàn)證了磁針“常微偏東、不全南也”。這是因?yàn)榈厍虼嬖诖牌乾F(xiàn)象。南宋民族英雄文天祥，曾在《揚(yáng)子江》一詩(shī)中寫下“臣心一片磁針石，不指南方不肯休”的詩(shī)句。這里磁針石的南極指向地理位置的南方，是因?yàn)樗艿降卮艌?chǎng)的作用?！敬鸢浮浚?）磁偏角；（2）南；（2）地磁?！窘獯稹拷猓海?）地理南北極與地磁南北極之間不重合，存在磁偏角；（2）磁針石就是一個(gè)小磁體，放在地磁場(chǎng)中靜止時(shí)，磁針石的北極指向地磁場(chǎng)的南極，也就是地球的南方；故答案為：（1）磁偏角；（2）南。12．（3分）將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中，通過熱傳遞的方式改變牛奶的內(nèi)能，如圖是250g牛奶與熱水的溫度隨時(shí)間變化的圖象，則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為2.1×104J[c牛奶＝2.5×103J/（kg?℃）]。大多數(shù)汽車防凍冷卻液是以水和乙二醇為原料混合而成的，其中主要成分是水比熱容較大的特點(diǎn)?！敬鸢浮繜醾鬟f；2.1×104；比熱容較大【解答】解：給牛奶加熱的過程中，牛奶吸收熱量，是通過熱傳遞方式改變了牛奶的內(nèi)能；由圖乙可知，牛奶升高的溫度：Δt＝40℃﹣20℃＝20℃，則牛奶吸收的熱量：Q吸＝c牛奶m牛奶Δt＝4.2×108J/（kg?℃）×0.25kg×20℃＝2.6×104J；因?yàn)樗谋葻崛荽?，質(zhì)量相同時(shí)升高相同的溫度，故大多數(shù)汽車防凍冷卻液是以水和乙二醇為原料混合而成的，就是利用了水的比熱容大的特點(diǎn)。故答案為：熱傳遞；2.2×104；比熱容較大。13．（3分）如圖所示，是一只可調(diào)亮度的臺(tái)燈的內(nèi)部電路圖，它的工作原理是通過開關(guān)來調(diào)節(jié)燈泡的亮度。則單獨(dú)閉合S1比單獨(dú)閉合S2時(shí)亮（選填“亮”或“暗”），此時(shí)臺(tái)燈的電功率為40.3W（結(jié)果保留1位小數(shù)）；若燈最亮?xí)r的電功率為P，燈最暗時(shí)的電功率為P1，則P：P1為3：1。【答案】亮；40.3；3：1?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，單獨(dú)閉合S1時(shí)，燈絲的電阻為R1＝1200Ω；單獨(dú)閉合S3時(shí)，燈絲的電阻為R2＝2400Ω；因電源的電壓不變，且R1＜R6，所以，由P＝UI＝，單獨(dú)閉合S1時(shí)，燈泡的實(shí)際功率較大，即單獨(dú)閉合S6比單獨(dú)閉合S2時(shí)亮；單獨(dú)閉合S1時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為：P′＝＝；（2）兩開關(guān)都閉合時(shí)，兩燈絲并聯(lián)，電路的總功率最大，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以，此時(shí)電路中的總電阻：R＝＝＝800Ω，單獨(dú)閉合S2時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電路的總電阻最大，燈泡最暗，則燈最亮?xí)r和燈最暗時(shí)的電功率之比：＝＝＝＝。故答案為：亮；40.3。14．（2分）小紅家有一電熱水壺，銘牌如表所示。這個(gè)電熱水壺正常工作時(shí)通過電路中的電流為5.5A（結(jié)果保留1位小數(shù)）；如果電水壺的效率為90%，將這一滿壺10℃的水燒開700s。已知大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。額定電壓額定電功率容量220V1200W2L【答案】5.5；700?！窘獯稹拷猓海?）電熱水壺正常工作時(shí)的電壓U＝220V，功率P＝1200W，由P＝UI可得這個(gè)電熱水壺正常工作時(shí)的電流：I＝≈5.5A；（2）一壺水的質(zhì)量：m＝ρv＝5×103kg/m3×5×10﹣3m3＝3kg，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，Δt＝100℃﹣10℃＝90℃，一滿壺10℃的水燒開需要吸收熱量：Q吸＝cmΔt＝4.5×103J/（kg?℃）×2kg×90℃＝4.56×105J，由題知，Q吸＝W電×90%＝Pt×90%，需要時(shí)間：t＝＝＝700s。故答案為：5.5；700。三、作圖題（共7分）15．（2分）根據(jù)圖中通電螺線管的南北極，標(biāo)出小磁針的N極和電源的“+”極?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）螺線管的下端為N極，根據(jù)磁極間作用規(guī)律可知，上端為N極；（2）利用螺線管線圈的繞向和N、S極，下端流出，下端為負(fù)極。16．（3分）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中連接家庭電路。要求開關(guān)控制螺口燈泡，三孔插座直接接入電路。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）燈泡接法：火線進(jìn)入開關(guān)，再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn)，這樣在斷開開關(guān)能切斷火線。既能控制燈泡。（2）安裝安全用電原則，上孔接地線、右孔接火線17．（2分）如圖所示，為某種調(diào)光型臺(tái)燈中使用的電位器示意圖，P為旋片（相當(dāng)于一根電阻絲）上的位置，A、C分別連在碳膜兩端。用筆畫線代替導(dǎo)線，要求順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕可使燈泡亮度增加。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：旋鈕P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，燈泡變亮，電源電壓不變時(shí)，一定連入了接線柱A、C連在電路中，不符合題意、B連入電路四、實(shí)驗(yàn)題（本大題3小題，共18分）18．（6分）小宇同學(xué)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，器材如圖甲所示，電源電壓為6V，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻各一個(gè)，三個(gè)定值電阻的一端與公共端A端相連（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至B端（選填“A”或“B”）。（2）小宇同學(xué)首先將M、N分別與A、B兩端相連，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，則電路故障可能是AB間的電阻絲斷了。（3）排除故障后，再次閉合開關(guān)，電表示數(shù)正常，使電壓表示數(shù)為2V，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示0.4A。（4）斷開開關(guān)后，將N端改接C端，接下來應(yīng)向右（選填“左”或“右”）。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，目的是：保持定值電阻兩端電壓一定。（5）為了完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備將定值電阻更換為20Ω，但在實(shí)驗(yàn)室卻找不到阻值為20Ω的定值電阻，有同學(xué)提出，使用原來的實(shí)驗(yàn)裝置BD兩端也可以產(chǎn)生等效于20Ω的定值電阻，重復(fù)之前步驟就可以完成實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處的B端；（2）小宇同學(xué)首先將M、N分別與A，閉合開關(guān)后，電路可能斷路，則電壓表與電源連通；（3）排除故障后，再次閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，分度值為0.02A；（4）斷開開關(guān)后，將N端改接C端，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，由分壓原理，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)；（5）因5Ω+15Ω＝20Ω，為了完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，只需將M，重復(fù)之前步驟就可以完成實(shí)驗(yàn)。故答案為：（1）B；（2）AB間的電阻絲斷了；（4）右；（5）BD。19．（6分）小華在測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中。（1）如甲所示，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，并繪制了圖乙所示U﹣I圖象。根據(jù)U﹣I圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是10Ω。（2）若在本次實(shí)驗(yàn)中，電壓表?yè)p壞了，同組的小明想到了一個(gè)測(cè)量小燈泡額定功率的方法，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，同學(xué)們按照以下步驟完成實(shí)驗(yàn)：①閉合S1，斷開S2，移動(dòng)滑片，使電流表示數(shù)為；（寫表達(dá)式，數(shù)值不用帶單位符號(hào)）②保持滑片位置不變，斷開S1，閉合S2，記下電流表的示數(shù)為I，測(cè)得小燈泡的額定功率為P額＝2.5V×（I﹣）。（寫表達(dá)式，數(shù)值不用帶單位符號(hào)）【答案】（1）0.5；10；（2）①；②滑片位置不變；2.5V×（I﹣）?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題意可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，燈泡的額定電流I＝3.2A，則燈泡的額定功率：P＝UI＝2.2V×0.2A＝5.5W；由圖乙可知，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓U′＝1.6V時(shí)，由I＝可知＝＝10Ω；（2）①由圖丙可知，閉合S1，斷開S2，小燈泡L與定值電阻R并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量通過定值電阻的電流；移動(dòng)滑片，使電流表示數(shù)為，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知；②斷開S1，閉合S2，小燈泡L與定值電阻R并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量小燈泡和定值電阻R的電流之和，則通過小燈泡和定值電阻R的電流不變；記下電流表的示數(shù)為I，由并聯(lián)電路電流規(guī)律可知，則小燈泡的額定功率為：P額＝U額I額＝6.5V×（I﹣）。故答案為：（1）0.5；10；②滑片位置不變）。20．（7分）有趣的磁和電：（1）實(shí)驗(yàn)一的裝置如圖甲所示，在固定有螺線管的水平硬紙板上均勻地撤滿鐵屑，通電后輕敲硬紙板條形磁體的磁場(chǎng)相似。在通電螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向，可以判定圖中通電螺線管的右（選填“左”或“右”）端是它的N極。改變電流的方向，觀察到小磁針的指向也發(fā)生了改變，同時(shí)觀察到鐵屑的分布情況不變（選填“改變”或“不變”）。（2）實(shí)驗(yàn)二裝置如圖乙所示，可以探究磁生電的條件。在磁場(chǎng)中懸掛一根導(dǎo)體AB，把它的兩端跟靈敏電流計(jì)連接起來，靈敏電流計(jì)既能顯示電路中有無電流、還能粗略地顯示電流的大小以及電流的方向。該裝置可看成是一個(gè)發(fā)電機(jī)（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）模型。下列操作，電路中能產(chǎn)生電流的是②③（選填序號(hào)，多選：①蹄形磁體和導(dǎo)體AB都靜止；②蹄形磁體靜止，導(dǎo)體AB左右運(yùn)動(dòng)；③導(dǎo)體AB靜止，蹄形磁體左右運(yùn)動(dòng)）?！敬鸢浮浚?）條形；右；方向；不變；（2）方向；發(fā)電機(jī)；②③。【解答】解：（1）在固定有螺線管的水平硬紙板上均勻地撒滿鐵屑，通電后輕敲硬紙板，這說明通電螺線管外的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似，根據(jù)異名磁極相互吸引可知；改變電流方向，即磁場(chǎng)的方向發(fā)生了變化；（2）實(shí)驗(yàn)中，用靈敏電流計(jì)可以顯示電路中有無電流；這是發(fā)電機(jī)的裝置，導(dǎo)體沒有做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)；②蹄形磁體靜止，導(dǎo)體AB左右運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；③導(dǎo)體AB靜止，蹄形磁體左右運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；故選②③。故答案為：（1）條形；右；方向；（2）方向；②③。五、計(jì)算題（本大題2小題，共13分）21．（7分）如圖所示，搬運(yùn)工人用滑輪組將取為540N的重物勻速提升3m，所用時(shí)間為20s，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。求：（1）他所做的有用功；（2）他所做的額外功；（3）拉力的功率；（4）滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）他所做的有用功為1620J；（2）他所做的額外功為180J；（3）拉力的功率為90W；（4）滑輪組的機(jī)械效率為90%?！窘獯稹拷猓海?）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝540N×3m＝1620J；（2）由圖知，n＝3，拉力做的總功：W總＝Fs＝200N×7m＝1800J，拉力做得額外功：W額＝W總﹣W有用＝1800J﹣1620J＝180J；（3）拉力的功率：P＝＝＝90W；（4）滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝。答：（1）他所做的有用功為1620J；（2）他所做的額外功為180J；（3）拉力的功率為90W；（4）滑輪組的機(jī)械效率為90%。22．（6分）節(jié)能減排是當(dāng)今社會(huì)的主題，充分利用太陽能是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要。太陽能熱水器已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，如圖所示是小明家的太陽能熱水器。它在晴天利用太陽能集熱，則用標(biāo)有“220V，2000W”字樣的電熱管對(duì)水加熱。該太陽能熱水器的容積為0.12m3，求：[水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3]（1）該熱水器電熱管正常工作時(shí)的電阻；（2）利用太陽能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃，水吸收的熱量；（3）與上述水吸收熱量相當(dāng)?shù)碾娔芸晒?20V，40W”的電燈正常工作時(shí)間?！敬鸢浮浚?）該熱水器電熱管正常工作時(shí)的電阻是24.2Ω；（2）利用太陽能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃，水吸收的熱量是2.52×107J；（3）這些電能可供“220V40W”的電燈正常工作175h【解答】解：（1）由P＝可得熱水器電熱管正常工作時(shí)的電阻為：R＝＝；（2）由ρ＝可得熱水器滿箱水的質(zhì)量為：m＝ρ水V＝1.0×107kg/m3×0.12m3＝120kg；水吸收的熱量為：Q吸＝c水mΔt＝4.2×108J/（kg?℃）×120kg×（75℃﹣25℃）＝2.52×107J。（3）由題知水吸收熱量相當(dāng)?shù)碾娔?，W＝Q吸，水吸收熱量相當(dāng)?shù)碾娔芸晒?20V40W”的電燈正常工作的時(shí)間：t＝＝＝＝630000s＝175h。答：（1）該熱水器電熱管正常工作時(shí)的電阻是24.2Ω；（2）利用太陽能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃，水吸收的熱量是2.52×107J；（3）這些電能可供“220V40W”的電燈正常工作175h。六、綜合能力題（本大題3小題，共20分）23．（6分）（1）如圖甲所示的電鈴電路，閉合開關(guān)時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵B（選填“螺釘A”或“銜鐵B”），鼓槌向下敲擊鈴?fù)氚l(fā)聲。但同時(shí)A和B分離，電路斷開，鼓槌又被彈簧片彈回；B與螺釘A接觸，又將電路接通，如此反復(fù)（2）科學(xué)家猜測(cè)，A地海龜在春季是利用地磁場(chǎng)（如圖乙）向地理南極返回出生地的①在春季A地某屏蔽磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室中，無磁場(chǎng)環(huán)境下海龜無固定游向；當(dāng)把海龜置于模擬地磁場(chǎng)中（圖丙中1為磁體N極S極），按科學(xué)家猜測(cè)，海龜應(yīng)向左游動(dòng)（選填“左”或“右”）。②地磁場(chǎng)在緩慢地變化?？茖W(xué)家每年記錄海龜出生地筑巢地點(diǎn)移動(dòng)的方向，并追蹤地磁場(chǎng)的微小移動(dòng)方向，發(fā)現(xiàn)海龜筑巢地點(diǎn)的移動(dòng)方向與地磁場(chǎng)的微小移動(dòng)方向一致（選填“一致”或“不一致”），并與地理南北方向有一個(gè)夾角，這一現(xiàn)象符合最初的猜測(cè)。【答案】（1）閉合；銜鐵B；螺釘A；（2）①S；左。②一致。【解答】解：（1）閉合開關(guān)，電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，鼓槌向下敲擊鈴?fù)氚l(fā)聲，電路斷開，鼓槌又被彈簧片彈回，又將電路接通，電鈴持續(xù)發(fā)聲。（2）①由“在春季A地某屏蔽磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室中，無磁場(chǎng)環(huán)境下海龜無固定游向”可知。電磁南極在地理北極附近。依據(jù)科學(xué)家的猜想，實(shí)際上是向著地磁北極（N）前進(jìn)，圖丙中左側(cè)電磁鐵的右端為N極。由分析可知海龜會(huì)向著N極前進(jìn)。②海龜是向著N極前進(jìn)的，即使地磁場(chǎng)的方向改變，所以海龜筑巢地點(diǎn)的移動(dòng)方向與地磁場(chǎng)的微小移動(dòng)方向一致。故答案為：（1）閉合；銜鐵B；（2）①S；左。24．（7分）廣東汕頭市南澳風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)位于南澳東半島果老山脈，山巔有風(fēng)車陣，與藍(lán)天大海（圖甲），風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)機(jī)葉片和發(fā)動(dòng)機(jī)組成。（1）風(fēng)力發(fā)電利用的是風(fēng)能，風(fēng)能是清潔的、可再生（可再生/不可再生）能源。（2）風(fēng)機(jī)葉片具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐磨損等性能，通常用密度小，硬度大（選填“大”或“小”）的復(fù)合材料制成，葉片形狀像飛機(jī)的機(jī)翼，若葉片位置和風(fēng)向如圖乙所示流速不同產(chǎn)生壓強(qiáng)差，而受到向上的力使風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)。（3）風(fēng)葉產(chǎn)生的動(dòng)力通過傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，利用電磁感應(yīng)原理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。（4）（多選）某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系如圖丙所示，由圖象得到的下列信息AD。A.只要有風(fēng)，機(jī)組就能產(chǎn)生電能B.風(fēng)速過大，機(jī)組不會(huì)產(chǎn)生電能C.風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率一定越大D.風(fēng)速在一定范圍內(nèi)，機(jī)組產(chǎn)生的電功率可能不變（5）下表給出了在不同風(fēng)速下某風(fēng)機(jī)獲得的能量：平均風(fēng)速（m/s）51015201s內(nèi)獲得的能量（×104J）182764當(dāng)風(fēng)速為5m/s時(shí)，這臺(tái)風(fēng)機(jī)工作1s所產(chǎn)生的電能可供1只“220V100W”電燈正常工作10s，該風(fēng)機(jī)發(fā)電的效率是10%。【答案】（1）可再生；（2）大；流速；（3）電磁感應(yīng)；電能；（4）AD；（5）10%?！窘獯稹拷猓海?/p>