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阶段自我评估（五）
（测试范围：第十二章～第二十章）
（满分：100分）
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．2024年3月2日，正在中国空间站“出差”的神舟十七号航天员汤洪波、江新林出舱，并首次完成舱外维修任务。汤洪波和江新林交流利用的是（　　）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线
2．下列生活中的自然现象是由凝华形成的是（　　）
3．（新考法·学科内综合）下列四个成语所描述的场景中，通过做功改变内能的是（　　）
4．把用餐巾纸摩擦过的塑料吸管放在支架上，吸管能在水平面自由转动。如图1所示，用带负电的橡胶棒靠近吸管A端，A端会远离橡胶棒，实验中（　　）
A．吸管A端与橡胶棒带异种电荷
B．和吸管摩擦过的餐巾纸不带电
C．吸管因得到电子而带负电
D．吸管因失去电子而带正电
5．纳米陶瓷具有耐高温、低密度、高断裂韧性、抗腐蚀性、耐磨性和完全无磁性等特点，克服了工程陶瓷的许多不足。下列物品中不适合使用纳米陶瓷制作的是（　　）
A．纳米陶瓷刀 B．航空发动机扇叶外表涂层
C．银行卡芯片 D．装浓硫酸的容器
6．如图所示，电源电压恒定，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A1的示数变大
B．小灯泡的亮度变暗
C．滑动变阻器两端的电压变大
D．电压表V与电流表A2的示数之比变大
7．天然气汽车在世界和我国一些省市得到了推广应用，如图3所示是一款天然气汽车，下列有关说法符合实际的是（　　）
A．天然气是可再生能源
B．天然气燃烧时，化学能转化为内能
C．天然气汽车在压缩冲程提供动力
D．将天然气液化，是为了增大体积便于储存和运输
8．如图4所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮；断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔氖管均发光。则故障可能是 （　　）
A．bd间开路 B．ac间开路
C．灯泡L2开路 D．b点到零线之间开路
9．如图5所示的电路中，当S1、S2都闭合，甲、乙都是电压表时，甲、乙两表读数之比为7︰4。则当S1闭合，S2断开，甲、乙都是电流表时，下列说法中正确的是（　　）
A．两电阻大小之比为R1：R2=4︰3
B．电阻R1和R2两端电压之比U1︰U2=7︰4
C．R1和R2电功率之比P1︰P2=3︰4
D．甲、乙两电流表示数之比I甲：I乙=3︰7
10．创新小组利用电磁继电器制作了具有加热、保温等功能的恒温（40℃）加热器，如图6所示。温度为40℃时，通过控制电路的电流为0.03A，热敏电阻R的阻值随温度的变化而变化，电压U1=3V，定值电阻R0=60Ω，工作电路的电压U2=220V，R1与R2为加热电阻丝，当温度低于40℃时开启加热挡位。下列说法中正确的是（　　）
A．热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小
B．当温度为40℃时，热敏电阻R的阻值为40Ω
C．当温度低于40℃时，衔铁与a触点接触
D．当温度升高时，R0两端的电压增大
二、填空题（每空2分，共24分）
11．吃滚烫的汤圆时，我们总是习惯性的用嘴吹一吹，加快水表面________，从而加快了水的蒸发，而蒸发可以________，让汤圆快速降温。
12．骑行电动自行车时，只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的________；电动自行车上仪表盘显示灯和前照明灯是________联的。
13．如图7所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是________冲程（填名称）。若汽油机的飞轮速度为1800转/min，则该汽油机1s对外做功________次。
14．在如图8所示的电路中，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压不变，R=20Ω。当开关S接1时，电流表的示数为0.2A，此时R1两端的电压为________V；当开关S接2时，电流表的示数为________A。
15．小明想制作一种上面密度大，下面密度小的风扇，放入水中，利用上面较大的重力势能转变为动能带动水，当水带出水面后，水流又可以继续带动扇叶转动，如此往复，扇叶就可以一直不停的转动。你认为小明的想法________（选填“能”或“不能”）实现，判断的理由是________________。
16．（新考法·学科内综合）如图9甲所示，电源电压恒定不变，R1=10Ω，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω。闭合开关，滑动变阻器的P-R图像如图乙所示，电源电压为________V；当滑片在最右端时，10s内R1产生的电热为________J。
三、作图题（每题3分，共6分）
17．越来越多的家庭在装修时客厅采用无主灯设计。如图10甲所示，顶部的三盏圆灯由两个开关控制。闭合开关S1，中间圆灯发光。再闭合开关S2，两侧圆灯也发光。断开开关S1，三盏灯都不亮。任意灯损坏不影响其他灯的使用。请在图乙中将电路补充完整。
18.根据图11中小磁针静止时的指向，在A点标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（“+”或“-”）。
四、实验探究题（19题6分，20题7分，21题7分，共20分）
19．在实践活动中，某小组同学借助实验室器材探究冰熔化时温度的变化规律，实验装置如图12甲所示，将装有适量碎冰的试管放入装有水的烧杯中，加热烧杯，记录试管中温度计的示数。
（1）实验中利用水浴法给试管加热的目的是________。
（2）根据实验记录绘制的温度随时间变化的图像如图乙，由图像可知：冰熔化过程中温度的变化特点是________，“ab”时间段物体的状态是________（选填“固态”“液态”或“固液共存态”）；图像中“b”时刻试管中物体的内能________（选填“大于”“小于”或“等于”）“a”时刻的内能。
（3）试管中的冰完全熔化后，继续加热，温度随时间的变化如乙图中CDE所示，试管中水的温度为________℃，________（选填“会”或“不会”）沸腾。
20．（新考法·科学推理）在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器（0～20Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图13甲电路连接完整，要求：滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大。
（2）闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，故障可能是________。
（3）排除故障后，移动滑片P使电压表示数为4V，请在图乙中标出指针的位置，记录数据；将5Ω电阻换成10Ω，按规范调整电路，继续操作，使电压表示数仍为4V，此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次________。
（4）将测得的数据在图丙中描点连线，发现有一组数据错误，究其原因是______________________________；进一步分析数据得出结论。
（5）仅用电阻箱（最小倍率是×1）替换滑动变阻器，仍控制定值电阻两端电压为4V，利用上述器材能否完成实验探究，简述你的判断依据：______________________________。
21．某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图14甲所示。
（1）LED的是________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料。
（2）该LED在两次实验中发光情况如图乙、丙所示，两次实验线圈均在转动，线圈1顺时针转动，直流电源2的右侧为电源的________（选填“正极”或“负极”），由此可知线圈2________（选填“顺时针”或“逆时针”）转动。
（3）如图丁所示，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动，LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向________（选填“不变”或“变化”），该磁场可能的分布包括图15（虚线为运动轨迹）中选项________（填序号）；以上这种现象叫作________；利用这种原理人们制成________（选填“热机”“电动机”或“发电机”）。
五、计算题（22题8分，23题12分，共20分）
22．生活垃圾加工成固体燃料的技术正在逐渐得到广泛应用。目前，很多城市都已经开始采用这种技术，将生活垃圾加工成RDP燃料块，以供生产生活使用。若使用RDP燃料烧水，炉子的效率为31.5%，将100kg的水由25℃的水烧开（标准大气压下），已知RDP燃料的热值q=2.5×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）此过程中燃烧RDP燃料的质量。
23．如图16甲、乙是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，小灯泡标有“6V 2.4W”字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.2Ω。求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）闭合开关，当滑片P位于中点时，小灯泡消耗的实际功率；
（3）在测试时，为保证电路各元件的安全，滑片P移动时连入电路的电阻线长度的变化范围。
阶段自我评估（五）
一、单项选择题
1．C 2．B 3．D 4．C 5．C 6．D 7．B 8．A 9．D
10．B 解析：由题可知，热敏电阻与定值电阻R0组成串联电路，所以，当温度低于40℃时开启加热挡位，当温度低于40℃时为加热挡，由图可知，衔铁被吸下来，衔铁与b触点接触，才是加热挡，所以，此时的控制电路中的电流是由0.03A逐渐变小，则热敏电阻R的阻值变大，其两端电压变大，根据串联分压可知，R0两端的电压变小；当温度等于40℃时，衔铁断开，切换为保温挡，故ACD错误；当温度为40℃时，通过控制电路的电流为0.03A，此时电路中的总电阻R总===100Ω；热敏电阻R的阻值R=R总-R0=100Ω-60Ω=40Ω；故B正确。
二、填空题
11．空气流动；吸热
12．开关；并
13．压缩；15
14．2；0.15
15．不能；违背了能量守恒定律
16．6；4 解析：由图甲可知，R1与R2串联，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，滑动变阻器的电功率为0.8W，由P=I2R可知，电路中的电流I===0.2A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=IR1+IR2=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V；当滑片在最右端时，10s内R1产生的电热Q1=I2R1t=（0.2A）2×10Ω×10s=4J。
三、作图题
17．如图1所示 18.如图2所示
19．（1）使试管中的冰受热均匀 （2）不变 固液共存态 大于 （3）98 不会
20．（1）如图3甲所示 （2）R 短路（或电压表短路或电压表断路） （3）如图4所示 大 （4）从接入 10Ω 进行实验时，电流表已改用小量程，读数时误读大量程 （5）答案一：能，电压表分度值大，接入 5Ω、15Ω、25Ω 时， 调节电阻箱，虽不能使 R两端电压准确达到4V，但差异很小；或：实验时，将5Ω、15Ω分别与25Ω串联，可 分别当作30Ω与40Ω的定值电阻使用 答案二：不能，因为电阻箱最小倍率是×1，接入 5Ω、15Ω、25Ω实验时，调节电阻箱无法使R两端电压准确达到 4V（两种答案均可）
21．（1）半导体 （2）负极；顺时针 （3）变化；①③④；电磁感应；发电机
四、计算题
22．解：（1）水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（100℃-25℃）=3.15×107J；
（2）RDP燃料燃烧放出的热量Q放===1×108J，需要燃烧RDP燃料的质量m′===4kg。
23．解：（1）小灯泡的电阻RL===15Ω；
（2）滑片P位于中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω，电路中的电流I====0.24A，则小灯泡消耗的实际功率P实=I2RL=（0.24A）2×15Ω=0.864W；
（3）电源电压U=6V与灯泡的额定电压相等，故可以将滑动变阻器移动到电阻为0Ω，接入电路的长度为0cm，为保证电路安全，电压表示数为3V时，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大。此时电路中的电流Imin====0.2A；则滑动变阻器连入电路的最大阻值R变大===15Ω；此时滑动变阻器连入电路的电阻线的长度L小==75cm，则滑动变阻器连入电路电阻线长度的变化范围为0cm～75cm。
A．树叶上的露 B．树叶上的霜 C．河面上的冰 D．群山间的雾
A．扬汤止沸 B．釜底抽薪 C．卧冰求鲤 D．钻木取火
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7
图8
甲 乙
图9
图11
甲 乙
图10
甲 乙
图12
甲 乙 丙
图13
甲 乙 丙 丁
图14
② ③ ④
图15
甲 乙
图16
图3 图4
乙

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