【精品解析】广东省深圳市龙华区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题

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广东省深圳市龙华区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题
1.(2026九上·深圳期末)公共场所禁止吸烟,吸烟会导致“一人吸烟、多人受害”,涉及的物理原理主要是(  )
A.分子之间存在间隙 B.分子在不停地做无规则运动
C.分子之间存在斥力 D.分子之间存在引力
2.(2026九上·深圳期末)糖炒板栗是我国的一种传统美食,翻炒时需往锅中放入一些细小的砂石,如题16图。下列说法正确的是(  )
A.板栗温度越高,含有的热量越多
B.炒制过程中,砂石向板栗传递了温度
C.炒制过程中,主要是通过做功的方式增大了板栗的内能
D.用木炭作为燃料,木炭燃烧时将化学能转化为内能
3.(2026九上·深圳期末)汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值(  )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法确定
4.(2026九上·深圳期末)题图为自制简易验电器,某同学用带负电的橡胶棒接触金属球后,金属箔张开,下列说法正确的是(  )
A.金属箔最终都带上了正电
B.金属箔张开是因为异种电荷相互排斥
C.自由电子从橡胶棒转移到金属箔上
D.自由电子从金属箔转移到橡胶棒上
5.(2026九上·深圳期末)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是
A. B.
C. D.
6.(2026九上·深圳期末)下列家用电器工作时主要利用电流热效应的是(  )
A.电风扇 B.吸尘器 C.电热水壶 D.电冰箱
7.(2026九上·深圳期末)题图为某科技小组设计的体重计电路原理图,其中 R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,R0是定值电阻,电源电压保持3V不变。闭合开关S,当平板受到的压力增大时,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电压表示数与电流表示数的乘积不变
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
8.(2026九上·深圳期末)我国古人曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒粘在木质推杆前端,其结构如题图。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。向内猛推时通过   方式增大内能,这一过程与四冲程内燃机的   冲程相似。
9.(2026九上·深圳期末) 2025年,中国“人造太阳”————全超导托卡马克装置实现 108℃高温下1 066 s的稳态运行,运行过程中核能转化为内能,但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有   性;在能量转化和转移的过程中,能量的总量   。
10.(2026九上·深圳期末)电动汽车具有环保、经济、驾驶体验优越等优点,是我国交通的重要组成部分。汽车充电时,蓄电池的作用相当于电路中的   ;车在行驶时,蓄电池的作用相当于电路中的   。
11.(2026九上·深圳期末)随着生活水平的提高,越来越多的家庭使用了电动升降晾衣架。如题图所示,有一款晾衣架兼有升降(用电动机实现)和照明功能,升降和照明均可独立操作。请在方框内为这款晾衣架设计符合要求的电路图。
12.(2026九上·深圳期末)在“探究串联电路电流特点”的实验中,设计电路图如题图甲所示:
(1)连接电路时开关应   。在测量A处的电流时,电流表应   联在电路中。
数据序号 A 点电流IA B 点电流IB C点电流 Ic
1   0.30 0.30
2 0.28 0.28 0.28
3 0.22 0.22 0.22
(2)正确连接电路后,闭合开关, A 处的电流示数如图乙所示,为   A,继续测量B、C两点的电流,填入表中。
(3)换用不同规格的灯泡,再测两组实验数据,并填在表中。请指出表格设计的不足之处:   。
(4)完善表格后,分析实验数据,得出结论:在串联电路中   。
13.(2026九上·深圳期末)兴趣小组在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,设计电路图如题图甲,电源电压恒为4.5V,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。
(1)探究“电流与电压的关系”:
① 实验时小华连接了图乙所示的实物图。若闭合开关,图乙中   无示数(选填“电流表”或“电压表”),这是因为图乙中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线   ;
② 正确连接电路后,继续实验,得到如表所示的实验数据,请根据表中的数据在丙图的坐标系中描点   。描点后可以看出序号为   的数据明显是错误的,分析数据时应当将它剔除;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流 I/A 0.10 0.20 0.30 0.32 0.50 0.60
③ 剔除错误数据后,在图丙中作出电阻一定时电流随电压变化的图像;
④ 分析数据或图像得出了“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比”的结论,判断成正比的依据是:   。
(2)兴趣小组利用上述电路和器材继续探究“电流与电阻的关系”,并控制导体两端电压为 U0=2V不变。
⑤ 实验中需多次改变R的阻值,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻分别接入电路中均能完成实验,选取的滑动变阻器最大阻值应不小于   Ω;
⑥ 当使用15Ω电阻时,滑动变阻器滑片P位于中点附近,若用20Ω的电阻替换接入后,需将滑片往   (选填“C”或“D”)端移动,依据是   。
14.(2026九上·深圳期末)小明用一个电流表和一个阻值为 10 Ω的电阻器. 来测量未知电阻器 R2的阻值,设计电路图如题图。开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.6A,再把S2闭合后,电流表的示数变为1.0A。
(1)开关S1闭合、S2断开时,电阻器R1两端的电压是多少
(2)电阻器R2的电阻值是多少
15.(2026九上·深圳期末)题图是一种电热水壶工作电路的示意图,其中电阻为 R1和 R2的电阻器都是用来加热的,S1是总开关,S2是挡位开关。当S1闭合、S2接1 时,电热水壶处于加热状态,电功率为1 100 W;当S1闭合、S2接2时,电热水壶处于保温状态,电路消耗的总功率为110W。
(1)加热状态下通过电阻R1的电流是多少
(2) 电阻R1是多少
(3)电热水壶在保温状态下工作10min,消耗了多少电能
16.(2026九上·深圳期末)十字路口的红绿灯指挥车辆有序通行,某兴趣小组尝试设计简单交通信号灯系统模型。
(1)下列电路可以模拟行车信号灯交替工作的是   (填字母序号)。
(2)有同学指出,十字路口各方向的行车信号灯需配合使用。比如南北走向的行车灯为绿灯亮时,东西走向的行车灯应控制为   灯亮。
(3)他们利用已有的知识和经验,选用单刀双掷开关,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,下列电路中符合要求的是   ,该电路S接1时,北方向是   灯亮。
(4)有红绿色盲的人可能分辨不出红绿灯颜色,针对这个问题你有什么更好的交通灯设计建议:    。
17.(2026九上·深圳期末)某学习小组开展“为家庭节约用电提建议”的跨学科实践活动。
任务一:调查家中的用电情况
(1)登录“南网在线”查看小明家近一年用电情况,如题 31 图 1 所示(抄表日期:2025.12.01)。小明家11月的用电量是    kW·h, 从图用电情况中你有什么发现:    。
(2)深圳制定阶梯电价、分时电价等计费方式,大大提高市民节约用电的意识。每年5~10月深圳的阶梯电价标准为“夏季模式”,其余月份为“非夏季模式”,具体方案如表,则小明家11月份应付电费   元。
用电分类 阶梯电价 (元/kW·h)
第一档 (夏季0~260度、非夏季0~200度) 第二档 (夏季261~600度、非夏季201~400度) 第三档 (夏季600度以上、非夏季400度以上) 0.66 0.71 0.96
(3)任务二:了解用电器的耗电情况
同学们调查某一天家用电器的工作情况,记录在表中。
家用电器 电饭锅 电水壶 LED 空调 洗衣机 电冰箱 电视机
额定功率/W 1300 1200 30 2440 160 200 100
数量 1 1 3 2 1 1 1
每日工作时长/h 1 0.5 5 8 1 24 2
用电器的工作时段和时长都不同,可以推断它们之间是   联连接的。
(4)同学们找来一款电力监测仪,其测试性能指标明确了各物理量的测量范围,如图 2 所示,不能用它测量表4“家用电器”中   的电功率。
(5)根据表数据估算电冰箱一天的用电量与图所示的能效标识上显示的“综合耗电量”相差较大,可能原因是:    。
(6)用电力监测仪测量电视机用电情况,发现电视机在待机状态时的功率为1W,该电视机待机20h消耗的电能为   。
(7)电力监测仪调零后,监测到电热水壶把1kg水从28℃加热到100℃,此时仪表盘示数如图所示,该过程消耗的电能为   J。壶中水升温的过程需要吸收的热量为   J,该过程电热水壶的工作效率为   。
(8)小组同学查阅资料发现,选用变频空调能大大减少电能消耗。某变频空调铭牌上的部分技术参数如表所示,制冷功率是指空调制冷时每秒从房间吸收的热量。学习小组把制冷功率和空调输入电功率的比值规定为D。则该变频空调的D值是   。
制冷功率 输入电功率 D 额定电压 U
6000W 1500W 220V
(9)该变频空调在某房间内工作时,空调的输入电功率随时间变化图像如图所示:先使用电功率. 将房间温度从36℃降至26℃,再使用电功率 维持室温在26℃,1小时消耗总电能为0.46kW·h,则降温过程的时间t1为   h。若D值不变,且不考虑降温过程房间墙壁、门窗与外界的热交换,请估算该空调工作的房间面积为   m2。【空气密度取 空气比热容取 房间高度取3m】
(10)任务三:提出节约用电的建议
根据以上研究,请提出一条节约用电的建议   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】由于分子在不停地做无规则运动,所以只要有一个人吸烟,整个房间也会充满烟味,禁止在公共场所吸烟,故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】 一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
2.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;能量的转化或转移
【解析】【解答】 A.热量是热传递过程中的一个过程量,只能说物体吸收或放出热量,不能说物体含有或具有多少热量,故A错误;
BC. 砂石比热容小,升温快,炒制过程中,砂石的温度高于板栗的温度,所以砂石向板栗传递了热量,主要是通过热传递的方式总电流板栗的内能,故BC错误;
D、用木炭作为燃料,木炭燃烧时将化学能转化为内能,故D正确。
故选D。
【分析】1.热量是一个过程量,不是一个状态量,热量描述了物体发生热传递时,传递能量的多少,不能说物体含有或具有多少热量;
2.热传递可以改变物体的内能,热传递发生的条件是存在温度差异;
3.燃料燃烧时的能量转化是化学能转化为内能。
3.【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
4.【答案】C
【知识点】验电器的原理及使用;摩擦起电的现象
【解析】【解答】用带负电的橡胶棒接触金属球, 橡胶棒上多余的自由电子会转移到金属箔上,金属箔最终会带上负电,金属箔片由于同种电荷相互排斥而张开,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】 1.摩擦可以使物体带电,其实质是电子发生了转移;
2.验电器的原理:同种电荷相互排斥,可以检验物体是否带电。
5.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】能调节亮度的台灯,则变阻器串联和灯泡在电路中,通过调节变阻器的滑片,可以改变流过灯泡的电流,故B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片移动时,接入电路中的阻值发生变化,导致电路中的电流变化,灯泡的实际功率发生变化,亮度发生变化。
6.【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】ABD.电风扇、吸尘器、电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,故ABD错误;
C、电热水壶工作时,主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故C正确。
故选C。
【分析】电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
7.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,压敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测电路中的电流;闭合开关S,当平板受到的压力增大时, 压敏电阻的阻值减小,根据串联电路电阻的规律可知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据U0=IR0可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,所以电压表示数与电流表示数的乘积变大;根据可知,电压表示数与电流表示数的比值不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】由图可知,压敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测电路中的电流;闭合开关S,当平板受到的压力增大时, 压敏电阻的阻值减小,根据串联电路电阻的规律分析电路的总电阻变化,根据欧姆定律分析电路中的电流变化,根据U0=IR0分析定值电阻R0两端的电压变化,进而分析电压表示数与电流表示数的乘积变化,根据分析电压表示数与电流表示数的比值变化。
8.【答案】做功;压缩
【知识点】做功改变物体内能;热机的四个冲程
【解析】【解答】当向内猛推推杆时,压缩套筒内的空气做功,将机械能转化为空气的内能,套筒内空气的内能增大,温度升高,达到艾绒的着火点,所以向内猛推时通过做功方式增大内能,这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似。
【分析】1.做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
2.在汽油机的压缩冲程中,将机械能转化为内能。
9.【答案】方向;不变
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】在核聚变过程中核能转化为内能,但内能却不能自发地转化为核能,说明能量的转化具有方向性。
根据能量守恒定律可知,在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
【分析】 能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律。
10.【答案】用电器;电源
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】 汽车充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能,相当于电路中的用电器。
车在行驶时,蓄电池为电路提供电能,相当于电路中的电源。
【分析】 电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和连接的导线组成。
11.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,晾衣架升降和照明均可独立操作,说明两者可以独立工作、互不影响,是并联的,且电动机和灯泡都有各自的控制开关,如图所示:
【分析】并联电路中,各子路用电器互不影响,可以独立工作;干路开关可以控制所有用电器,支路开关只控制所在支路的用电器。
12.【答案】(1)断开;串
(2)0.30
(3)数据无单位
(4)电流相等
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)为保护电路,连接电路时开关应断开。
在测量A处的电流时,电流表应串联在电路中。
(2)由图乙可知,电流表选用0-0.6A小量程,分度值0.02A,示数为0.30A。
(3)规范的实验表格中,物理量需标注单位,表格设计的不足之处:缺少电流的单位。
(4)分析实验表格数据可知,换用不同规格的灯泡多次实验,发现A、B、C三点电流始终相同,可得出普遍结论:在串联电路中各处的电流都相等。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时开关应断开。
由于电流表的内阻较小,相当于导线,并联在电路中会造成电源短路或用电器短路;
(2)认清电流比的量程和分度值,再读数;
(3)规范的实验表格中,物理量需标注单位;
(4)在串联电路中各处的电流都相等。
13.【答案】(1)电流表;;;4;电流I与电压U的关系图像为过原点的直线
(2)25;D;将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持电压2V不变,应增大滑动变阻器的电压,故应向D端移动滑片
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)①由图乙可知,电流表、电压表和滑动变阻器串联在一条支路上,由于电压表的内阻很大,该支路几乎没有电流,所以闭合开关,电流表无示数。
在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,定值电阻与滑动变阻器应串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压,如图所示:
② 根据表格中数据描点,用平滑的曲线连接起来,如图所示:
描点后可以看出序号为4的数据不在直线上,明显是错误的,分析数据时应当将它剔除。
④由I-U图像可知,电流I与电压U的关系图像为过原点的直线 ,可得出的实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)⑤实验中控制电阻两端的电压为2V不变,根据串联分压的原理可知,当定值电阻的阻值最大时,需要的滑动变阻器的阻值最大,根据串联分压原理,则有:
即:
解得此时需要滑动变阻器的阻值为:R滑=25Ω
所以选取的滑动变阻器最大阻值应不小于25Ω。
⑥ 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持电压2V不变,应增大滑动变阻器的电压,故应向D端移动滑片,增大滑动变阻器的阻值从而增大分压。
【分析】(1)①分析图乙所示的实物图,电流表与电压表串联了,由于电压表的电阻很大,几乎没有电流通过电流表,闭合开关,电流表无示数;
将电流表与滑动变阻器、定值电阻串联,将电压表与定值电阻并联,连接正确电路;
②电阻一定时,电流与电压成正比,据此结合图像找出错误的数据;
③根据表格数据描点作出图像;
④依据电流I与电压U的关系图像为过原点的直线回答;
(2)⑤实验中控制电阻两端的电压为2V不变,根据串联分压的原理可知,当定值电阻的阻值最大时,需要的滑动变阻器的阻值最大,根据串联分压原理列等式求出需要滑动变阻器的阻值;
⑥ 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持电压2V不变,应增大滑动变阻器的电压,根据串联分压原理可知,应增大滑动变阻器的阻值。
14.【答案】(1)解:开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,电流表测通过R1的电流,示数为0.6A,即 I1=0.6A,电阻器R1两端的电压等于电源电压,为:
U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
答:开关S1闭合、S2断开时,电阻器R1两端的电压是6V。
(2)解:开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电流表测干路电流,示数为1.0A,即 I=1.0A,则通过电阻R2的电流为:
I2=I-I1=1.0A-0.6A=0.4A
根据并联电路电压规律可知,电阻器R2两端的电压为:
U2=U=6V
电阻器R2的电阻值为:
答:电阻器 R2 的电阻值为15Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,由电流表示数可知通过R1的电流,根据U=U1=I1R1求出电阻器R1两端的电压,即电源电压;
(2)开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电流表测干路电流,由电流表示数可知干路电流,根据并联电路电流的规律,求出通过电阻R2的电流,根据并联电路电压规律可知电阻R2两端的电压,根据求出电阻器R2的电阻值。
15.【答案】(1)解:当S1闭合,S2接1时, 只有R1接入电路工作,电热水壶处于加热状态 ,P加热=1100W,通过电阻R1的电流为:
I1=P加热U=1100W220N=5A
答:加热状态下通过电阻R1的电流是5A;
(2)解: 电阻R1的阻值为:
答:电阻R1是44.
(3)解:电热水壶的保温功率 P保温=110W,电热水壶在保温状态下工作10min,消耗的电能为:
W=P保温t=110W×10×60s=6.6×104J
答:电热水壶在保温状态下工作10min,消耗了6.6×104电能。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)当S1闭合,S2接1时, 只有R1接入电路工作,电热水壶处于加热状态,已知电源电压和加热功率,根据I=P加热U求出加热状态下通过电阻R1的电流;
(2)已知电阻R1的电流和电阻R1两端的电压,根据求出电阻R1的阻值;
(3)已知电热水壶的保温功率和工作时间,根据W=Pt求出消耗的电能。
16.【答案】(1)C
(2)红
(3)D;红
(4)增加语音提醒功能
【知识点】串、并联电路的设计;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)红灯和绿灯工作时互不影响,是并联的,并且各有一个开关控制,故ABD不符号题意,C符合题意。
故选C。
(2)根据实际情况,南北走向的行车灯为绿灯亮时,东西走向的行车灯应控制为红灯亮。
(3)A.由图可知,开关S接1时,向东方向的绿灯和红灯亮,开关S接2时,向北和向东放出的绿灯和红灯都亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关S接1时,向北和向东方向的绿灯亮,开关S接2时,向北和向东方向的红灯亮,故B不符合题意;
C.由图可知,开关S接1时,电源被短路,可能会烧坏电源,故C不符合题意;
D.由图可知,开关S接1时,向北方向的红灯亮,向东方向的绿灯亮,开关S接2时,向北方向的绿灯亮,向东方向的红灯亮,故D符合题意;
故选D;。
(4)有红绿色盲的人可能分辨不出红绿灯颜色,可增加语音提醒功能。
【分析】(1)并联电路中,各支路互不影响,可以独立工作;
(2)根据实际分析解答;
(3)模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,必须向东行驶,北方向是红灯;向北向行驶,东方向是红灯;
(4)有红绿色盲的人可能分辨不出红绿灯颜色,可增加语音提醒功能。
17.【答案】(1)280;夏季用电比冬季多
(2)188.8
(3)并
(4)空调
(5)冰箱是间歇工作
(6)0.02kW h
(7)3.6×105;3.024×105J;84%
(8)4
(9)0.2;120
(10)夏季空调设置温度不低于 26℃、减少电冰箱开门次数、使用节能电器等
【知识点】热量的计算;串联电路和并联电路的辨别;电能表参数的理解;电功率的计算;能量的利用效率
【解析】【解答】(1)由图1可知,11月用电量为280kW h。
从图1用电情况可以发现:夏季(5-10月)用电量显著高于冬季(11-次年4月)。
(2)11 月用电量为280kW h,按第一档和第二档非夏季阶梯电价计费,则小明家11月份应付电费为:
200kW h × 0.66元/(kW h)+(280kW h - 200kW h)× 0.71元/(kW h)=188.8元
(3)并联电路各用电器独立工作,互不影响,用电器工作时段和时长不同,说明它们是并联连接。
(4)电力监测仪功率测量范围为0.3 2400 W,表中空调额定功率2440W超出上限,因此不能测量空调的电功率。
(5)电冰箱标注的“综合耗电量”是标准工况下的间歇运行值,而估算是按“24h持续运行”计算,实际电冰箱为间歇工作,且使用中开门频繁、环境温度高等因素也会导致估算的耗电量与标识值差异较大。
(6)该电视机待机20h消耗的电能为:
W=Pt=0.001kW×20h=20Wh=0.02kW h。
(7)由仪表盘示数可知该过程消耗的电能:
W=0.1kW h=3.6×105J
壶中水升温的过程需要吸收的热量为:
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃-28℃)=3.024×105J
该过程电热水壶的工作效率为:
(8)学习小组把制冷功率和空调输入电功率的比值规定为D。则该变频空调的。
(9)设降温时间为t1小时,维持时间为t2=(1 t1) 小时,总电能为:W=P1t1+P2t2=1.5kW×t1+0.2kW×(1 t1)=0.46kW h
解得:t1=0.2h
降温时吸收的热量为:
Q吸=D×1.5kW×0.2h=4×0.3kW h=1.2kW h=4.32×106J
房间空气质量为:
m=1.2 kg/m3×S×3m
由Q吸=cmΔt得:4.32×106J=1×103J/(kg ℃)×1.2 kg/m3×S×3m×(36℃-26℃)
解得该空调工作的房间面积 S=120m2
(10)节约用电建议:夏季空调设置温度不低于 26℃、减少电冰箱开门次数、使用节能电器等。
【分析】 (1)由图1可知11月用电量并可以发现:夏季(5-10月)用电量显著高于冬季(11-次年4月),尤其是7月用电量最高(945kW h),推测与夏季空调频繁使用有关。
(2)11 月属于“非夏季模式”,用电量280kW h,按照表1结出的计费方式分档计算电费,进而得到总电费。
(3)并联电路各用电器独立工作,互不影响,根据用电器工作时段和时长不同,可知它们并联。
(4)电力监测仪功率测量范围为0.3 2400 W,表中空调额定功率为2440 W,超出了监测仪的测量上限。
(5)实际电冰箱为间歇式工作。
(6)由W=Pt得到该电视机待机20h消耗的电能。
(7)由仪表盘示数可知该过程消耗的电能,由Q=cmΔt得到壶中水升温的过程需要吸收的热量,由效率公式得到该过程电热水壶的工作效率。
(8)根据D值的定义计算D;
(9)功率P1、P2已知,总时间已知,由W=Pt可得到降温时间,由Q=W=Pt得到降温时吸收的热量,由Q=cmΔt、密度公式和体积公式得到该空调工作的房间面积。
(10)节约用电建议:夏季空调设置温度不低于 26℃、减少电冰箱开门次数、使用节能电器等。
1 / 1广东省深圳市龙华区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题
1.(2026九上·深圳期末)公共场所禁止吸烟,吸烟会导致“一人吸烟、多人受害”,涉及的物理原理主要是(  )
A.分子之间存在间隙 B.分子在不停地做无规则运动
C.分子之间存在斥力 D.分子之间存在引力
【答案】B
【知识点】分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】由于分子在不停地做无规则运动,所以只要有一个人吸烟,整个房间也会充满烟味,禁止在公共场所吸烟,故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】 一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
2.(2026九上·深圳期末)糖炒板栗是我国的一种传统美食,翻炒时需往锅中放入一些细小的砂石,如题16图。下列说法正确的是(  )
A.板栗温度越高,含有的热量越多
B.炒制过程中,砂石向板栗传递了温度
C.炒制过程中,主要是通过做功的方式增大了板栗的内能
D.用木炭作为燃料,木炭燃烧时将化学能转化为内能
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;能量的转化或转移
【解析】【解答】 A.热量是热传递过程中的一个过程量,只能说物体吸收或放出热量,不能说物体含有或具有多少热量,故A错误;
BC. 砂石比热容小,升温快,炒制过程中,砂石的温度高于板栗的温度,所以砂石向板栗传递了热量,主要是通过热传递的方式总电流板栗的内能,故BC错误;
D、用木炭作为燃料,木炭燃烧时将化学能转化为内能,故D正确。
故选D。
【分析】1.热量是一个过程量,不是一个状态量,热量描述了物体发生热传递时,传递能量的多少,不能说物体含有或具有多少热量;
2.热传递可以改变物体的内能,热传递发生的条件是存在温度差异;
3.燃料燃烧时的能量转化是化学能转化为内能。
3.(2026九上·深圳期末)汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值(  )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法确定
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
4.(2026九上·深圳期末)题图为自制简易验电器,某同学用带负电的橡胶棒接触金属球后,金属箔张开,下列说法正确的是(  )
A.金属箔最终都带上了正电
B.金属箔张开是因为异种电荷相互排斥
C.自由电子从橡胶棒转移到金属箔上
D.自由电子从金属箔转移到橡胶棒上
【答案】C
【知识点】验电器的原理及使用;摩擦起电的现象
【解析】【解答】用带负电的橡胶棒接触金属球, 橡胶棒上多余的自由电子会转移到金属箔上,金属箔最终会带上负电,金属箔片由于同种电荷相互排斥而张开,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】 1.摩擦可以使物体带电,其实质是电子发生了转移;
2.验电器的原理:同种电荷相互排斥,可以检验物体是否带电。
5.(2026九上·深圳期末)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】能调节亮度的台灯,则变阻器串联和灯泡在电路中,通过调节变阻器的滑片,可以改变流过灯泡的电流,故B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片移动时,接入电路中的阻值发生变化,导致电路中的电流变化,灯泡的实际功率发生变化,亮度发生变化。
6.(2026九上·深圳期末)下列家用电器工作时主要利用电流热效应的是(  )
A.电风扇 B.吸尘器 C.电热水壶 D.电冰箱
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】ABD.电风扇、吸尘器、电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,故ABD错误;
C、电热水壶工作时,主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故C正确。
故选C。
【分析】电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
7.(2026九上·深圳期末)题图为某科技小组设计的体重计电路原理图,其中 R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,R0是定值电阻,电源电压保持3V不变。闭合开关S,当平板受到的压力增大时,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电压表示数与电流表示数的乘积不变
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,压敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测电路中的电流;闭合开关S,当平板受到的压力增大时, 压敏电阻的阻值减小,根据串联电路电阻的规律可知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据U0=IR0可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,所以电压表示数与电流表示数的乘积变大;根据可知,电压表示数与电流表示数的比值不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】由图可知,压敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测电路中的电流;闭合开关S,当平板受到的压力增大时, 压敏电阻的阻值减小,根据串联电路电阻的规律分析电路的总电阻变化,根据欧姆定律分析电路中的电流变化,根据U0=IR0分析定值电阻R0两端的电压变化,进而分析电压表示数与电流表示数的乘积变化,根据分析电压表示数与电流表示数的比值变化。
8.(2026九上·深圳期末)我国古人曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒粘在木质推杆前端,其结构如题图。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。向内猛推时通过   方式增大内能,这一过程与四冲程内燃机的   冲程相似。
【答案】做功;压缩
【知识点】做功改变物体内能;热机的四个冲程
【解析】【解答】当向内猛推推杆时,压缩套筒内的空气做功,将机械能转化为空气的内能,套筒内空气的内能增大,温度升高,达到艾绒的着火点,所以向内猛推时通过做功方式增大内能,这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似。
【分析】1.做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
2.在汽油机的压缩冲程中,将机械能转化为内能。
9.(2026九上·深圳期末) 2025年,中国“人造太阳”————全超导托卡马克装置实现 108℃高温下1 066 s的稳态运行,运行过程中核能转化为内能,但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有   性;在能量转化和转移的过程中,能量的总量   。
【答案】方向;不变
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】在核聚变过程中核能转化为内能,但内能却不能自发地转化为核能,说明能量的转化具有方向性。
根据能量守恒定律可知,在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
【分析】 能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律。
10.(2026九上·深圳期末)电动汽车具有环保、经济、驾驶体验优越等优点,是我国交通的重要组成部分。汽车充电时,蓄电池的作用相当于电路中的   ;车在行驶时,蓄电池的作用相当于电路中的   。
【答案】用电器;电源
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】 汽车充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能,相当于电路中的用电器。
车在行驶时,蓄电池为电路提供电能,相当于电路中的电源。
【分析】 电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和连接的导线组成。
11.(2026九上·深圳期末)随着生活水平的提高,越来越多的家庭使用了电动升降晾衣架。如题图所示,有一款晾衣架兼有升降(用电动机实现)和照明功能,升降和照明均可独立操作。请在方框内为这款晾衣架设计符合要求的电路图。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,晾衣架升降和照明均可独立操作,说明两者可以独立工作、互不影响,是并联的,且电动机和灯泡都有各自的控制开关,如图所示:
【分析】并联电路中,各子路用电器互不影响,可以独立工作;干路开关可以控制所有用电器,支路开关只控制所在支路的用电器。
12.(2026九上·深圳期末)在“探究串联电路电流特点”的实验中,设计电路图如题图甲所示:
(1)连接电路时开关应   。在测量A处的电流时,电流表应   联在电路中。
数据序号 A 点电流IA B 点电流IB C点电流 Ic
1   0.30 0.30
2 0.28 0.28 0.28
3 0.22 0.22 0.22
(2)正确连接电路后,闭合开关, A 处的电流示数如图乙所示,为   A,继续测量B、C两点的电流,填入表中。
(3)换用不同规格的灯泡,再测两组实验数据,并填在表中。请指出表格设计的不足之处:   。
(4)完善表格后,分析实验数据,得出结论:在串联电路中   。
【答案】(1)断开;串
(2)0.30
(3)数据无单位
(4)电流相等
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)为保护电路,连接电路时开关应断开。
在测量A处的电流时,电流表应串联在电路中。
(2)由图乙可知,电流表选用0-0.6A小量程,分度值0.02A,示数为0.30A。
(3)规范的实验表格中,物理量需标注单位,表格设计的不足之处:缺少电流的单位。
(4)分析实验表格数据可知,换用不同规格的灯泡多次实验,发现A、B、C三点电流始终相同,可得出普遍结论:在串联电路中各处的电流都相等。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时开关应断开。
由于电流表的内阻较小,相当于导线,并联在电路中会造成电源短路或用电器短路;
(2)认清电流比的量程和分度值,再读数;
(3)规范的实验表格中,物理量需标注单位;
(4)在串联电路中各处的电流都相等。
13.(2026九上·深圳期末)兴趣小组在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,设计电路图如题图甲,电源电压恒为4.5V,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。
(1)探究“电流与电压的关系”:
① 实验时小华连接了图乙所示的实物图。若闭合开关,图乙中   无示数(选填“电流表”或“电压表”),这是因为图乙中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线   ;
② 正确连接电路后,继续实验,得到如表所示的实验数据,请根据表中的数据在丙图的坐标系中描点   。描点后可以看出序号为   的数据明显是错误的,分析数据时应当将它剔除;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流 I/A 0.10 0.20 0.30 0.32 0.50 0.60
③ 剔除错误数据后,在图丙中作出电阻一定时电流随电压变化的图像;
④ 分析数据或图像得出了“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比”的结论,判断成正比的依据是:   。
(2)兴趣小组利用上述电路和器材继续探究“电流与电阻的关系”,并控制导体两端电压为 U0=2V不变。
⑤ 实验中需多次改变R的阻值,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻分别接入电路中均能完成实验,选取的滑动变阻器最大阻值应不小于   Ω;
⑥ 当使用15Ω电阻时,滑动变阻器滑片P位于中点附近,若用20Ω的电阻替换接入后,需将滑片往   (选填“C”或“D”)端移动,依据是   。
【答案】(1)电流表;;;4;电流I与电压U的关系图像为过原点的直线
(2)25;D;将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持电压2V不变,应增大滑动变阻器的电压,故应向D端移动滑片
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)①由图乙可知,电流表、电压表和滑动变阻器串联在一条支路上,由于电压表的内阻很大,该支路几乎没有电流,所以闭合开关,电流表无示数。
在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,定值电阻与滑动变阻器应串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压,如图所示:
② 根据表格中数据描点,用平滑的曲线连接起来,如图所示:
描点后可以看出序号为4的数据不在直线上,明显是错误的,分析数据时应当将它剔除。
④由I-U图像可知,电流I与电压U的关系图像为过原点的直线 ,可得出的实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)⑤实验中控制电阻两端的电压为2V不变,根据串联分压的原理可知,当定值电阻的阻值最大时,需要的滑动变阻器的阻值最大,根据串联分压原理,则有:
即:
解得此时需要滑动变阻器的阻值为:R滑=25Ω
所以选取的滑动变阻器最大阻值应不小于25Ω。
⑥ 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持电压2V不变,应增大滑动变阻器的电压,故应向D端移动滑片,增大滑动变阻器的阻值从而增大分压。
【分析】(1)①分析图乙所示的实物图,电流表与电压表串联了,由于电压表的电阻很大,几乎没有电流通过电流表,闭合开关,电流表无示数;
将电流表与滑动变阻器、定值电阻串联,将电压表与定值电阻并联,连接正确电路;
②电阻一定时,电流与电压成正比,据此结合图像找出错误的数据;
③根据表格数据描点作出图像;
④依据电流I与电压U的关系图像为过原点的直线回答;
(2)⑤实验中控制电阻两端的电压为2V不变,根据串联分压的原理可知,当定值电阻的阻值最大时,需要的滑动变阻器的阻值最大,根据串联分压原理列等式求出需要滑动变阻器的阻值;
⑥ 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持电压2V不变,应增大滑动变阻器的电压,根据串联分压原理可知,应增大滑动变阻器的阻值。
14.(2026九上·深圳期末)小明用一个电流表和一个阻值为 10 Ω的电阻器. 来测量未知电阻器 R2的阻值,设计电路图如题图。开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.6A,再把S2闭合后,电流表的示数变为1.0A。
(1)开关S1闭合、S2断开时,电阻器R1两端的电压是多少
(2)电阻器R2的电阻值是多少
【答案】(1)解:开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,电流表测通过R1的电流,示数为0.6A,即 I1=0.6A,电阻器R1两端的电压等于电源电压,为:
U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
答:开关S1闭合、S2断开时,电阻器R1两端的电压是6V。
(2)解:开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电流表测干路电流,示数为1.0A,即 I=1.0A,则通过电阻R2的电流为:
I2=I-I1=1.0A-0.6A=0.4A
根据并联电路电压规律可知,电阻器R2两端的电压为:
U2=U=6V
电阻器R2的电阻值为:
答:电阻器 R2 的电阻值为15Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,由电流表示数可知通过R1的电流,根据U=U1=I1R1求出电阻器R1两端的电压,即电源电压;
(2)开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电流表测干路电流,由电流表示数可知干路电流,根据并联电路电流的规律,求出通过电阻R2的电流,根据并联电路电压规律可知电阻R2两端的电压,根据求出电阻器R2的电阻值。
15.(2026九上·深圳期末)题图是一种电热水壶工作电路的示意图,其中电阻为 R1和 R2的电阻器都是用来加热的,S1是总开关,S2是挡位开关。当S1闭合、S2接1 时,电热水壶处于加热状态,电功率为1 100 W;当S1闭合、S2接2时,电热水壶处于保温状态,电路消耗的总功率为110W。
(1)加热状态下通过电阻R1的电流是多少
(2) 电阻R1是多少
(3)电热水壶在保温状态下工作10min,消耗了多少电能
【答案】(1)解:当S1闭合,S2接1时, 只有R1接入电路工作,电热水壶处于加热状态 ,P加热=1100W,通过电阻R1的电流为:
I1=P加热U=1100W220N=5A
答:加热状态下通过电阻R1的电流是5A;
(2)解: 电阻R1的阻值为:
答:电阻R1是44.
(3)解:电热水壶的保温功率 P保温=110W,电热水壶在保温状态下工作10min,消耗的电能为:
W=P保温t=110W×10×60s=6.6×104J
答:电热水壶在保温状态下工作10min,消耗了6.6×104电能。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)当S1闭合,S2接1时, 只有R1接入电路工作,电热水壶处于加热状态,已知电源电压和加热功率,根据I=P加热U求出加热状态下通过电阻R1的电流;
(2)已知电阻R1的电流和电阻R1两端的电压,根据求出电阻R1的阻值;
(3)已知电热水壶的保温功率和工作时间,根据W=Pt求出消耗的电能。
16.(2026九上·深圳期末)十字路口的红绿灯指挥车辆有序通行,某兴趣小组尝试设计简单交通信号灯系统模型。
(1)下列电路可以模拟行车信号灯交替工作的是   (填字母序号)。
(2)有同学指出,十字路口各方向的行车信号灯需配合使用。比如南北走向的行车灯为绿灯亮时,东西走向的行车灯应控制为   灯亮。
(3)他们利用已有的知识和经验,选用单刀双掷开关,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,下列电路中符合要求的是   ,该电路S接1时,北方向是   灯亮。
(4)有红绿色盲的人可能分辨不出红绿灯颜色,针对这个问题你有什么更好的交通灯设计建议:    。
【答案】(1)C
(2)红
(3)D;红
(4)增加语音提醒功能
【知识点】串、并联电路的设计;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)红灯和绿灯工作时互不影响,是并联的,并且各有一个开关控制,故ABD不符号题意,C符合题意。
故选C。
(2)根据实际情况,南北走向的行车灯为绿灯亮时,东西走向的行车灯应控制为红灯亮。
(3)A.由图可知,开关S接1时,向东方向的绿灯和红灯亮,开关S接2时,向北和向东放出的绿灯和红灯都亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关S接1时,向北和向东方向的绿灯亮,开关S接2时,向北和向东方向的红灯亮,故B不符合题意;
C.由图可知,开关S接1时,电源被短路,可能会烧坏电源,故C不符合题意;
D.由图可知,开关S接1时,向北方向的红灯亮,向东方向的绿灯亮,开关S接2时,向北方向的绿灯亮,向东方向的红灯亮,故D符合题意;
故选D;。
(4)有红绿色盲的人可能分辨不出红绿灯颜色,可增加语音提醒功能。
【分析】(1)并联电路中,各支路互不影响,可以独立工作;
(2)根据实际分析解答;
(3)模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,必须向东行驶,北方向是红灯;向北向行驶,东方向是红灯;
(4)有红绿色盲的人可能分辨不出红绿灯颜色,可增加语音提醒功能。
17.(2026九上·深圳期末)某学习小组开展“为家庭节约用电提建议”的跨学科实践活动。
任务一:调查家中的用电情况
(1)登录“南网在线”查看小明家近一年用电情况,如题 31 图 1 所示(抄表日期:2025.12.01)。小明家11月的用电量是    kW·h, 从图用电情况中你有什么发现:    。
(2)深圳制定阶梯电价、分时电价等计费方式,大大提高市民节约用电的意识。每年5~10月深圳的阶梯电价标准为“夏季模式”,其余月份为“非夏季模式”,具体方案如表,则小明家11月份应付电费   元。
用电分类 阶梯电价 (元/kW·h)
第一档 (夏季0~260度、非夏季0~200度) 第二档 (夏季261~600度、非夏季201~400度) 第三档 (夏季600度以上、非夏季400度以上) 0.66 0.71 0.96
(3)任务二:了解用电器的耗电情况
同学们调查某一天家用电器的工作情况,记录在表中。
家用电器 电饭锅 电水壶 LED 空调 洗衣机 电冰箱 电视机
额定功率/W 1300 1200 30 2440 160 200 100
数量 1 1 3 2 1 1 1
每日工作时长/h 1 0.5 5 8 1 24 2
用电器的工作时段和时长都不同,可以推断它们之间是   联连接的。
(4)同学们找来一款电力监测仪,其测试性能指标明确了各物理量的测量范围,如图 2 所示,不能用它测量表4“家用电器”中   的电功率。
(5)根据表数据估算电冰箱一天的用电量与图所示的能效标识上显示的“综合耗电量”相差较大,可能原因是:    。
(6)用电力监测仪测量电视机用电情况,发现电视机在待机状态时的功率为1W,该电视机待机20h消耗的电能为   。
(7)电力监测仪调零后,监测到电热水壶把1kg水从28℃加热到100℃,此时仪表盘示数如图所示,该过程消耗的电能为   J。壶中水升温的过程需要吸收的热量为   J,该过程电热水壶的工作效率为   。
(8)小组同学查阅资料发现,选用变频空调能大大减少电能消耗。某变频空调铭牌上的部分技术参数如表所示,制冷功率是指空调制冷时每秒从房间吸收的热量。学习小组把制冷功率和空调输入电功率的比值规定为D。则该变频空调的D值是   。
制冷功率 输入电功率 D 额定电压 U
6000W 1500W 220V
(9)该变频空调在某房间内工作时,空调的输入电功率随时间变化图像如图所示:先使用电功率. 将房间温度从36℃降至26℃,再使用电功率 维持室温在26℃,1小时消耗总电能为0.46kW·h,则降温过程的时间t1为   h。若D值不变,且不考虑降温过程房间墙壁、门窗与外界的热交换,请估算该空调工作的房间面积为   m2。【空气密度取 空气比热容取 房间高度取3m】
(10)任务三:提出节约用电的建议
根据以上研究,请提出一条节约用电的建议   。
【答案】(1)280;夏季用电比冬季多
(2)188.8
(3)并
(4)空调
(5)冰箱是间歇工作
(6)0.02kW h
(7)3.6×105;3.024×105J;84%
(8)4
(9)0.2;120
(10)夏季空调设置温度不低于 26℃、减少电冰箱开门次数、使用节能电器等
【知识点】热量的计算;串联电路和并联电路的辨别;电能表参数的理解;电功率的计算;能量的利用效率
【解析】【解答】(1)由图1可知,11月用电量为280kW h。
从图1用电情况可以发现:夏季(5-10月)用电量显著高于冬季(11-次年4月)。
(2)11 月用电量为280kW h,按第一档和第二档非夏季阶梯电价计费,则小明家11月份应付电费为:
200kW h × 0.66元/(kW h)+(280kW h - 200kW h)× 0.71元/(kW h)=188.8元
(3)并联电路各用电器独立工作,互不影响,用电器工作时段和时长不同,说明它们是并联连接。
(4)电力监测仪功率测量范围为0.3 2400 W,表中空调额定功率2440W超出上限,因此不能测量空调的电功率。
(5)电冰箱标注的“综合耗电量”是标准工况下的间歇运行值,而估算是按“24h持续运行”计算,实际电冰箱为间歇工作,且使用中开门频繁、环境温度高等因素也会导致估算的耗电量与标识值差异较大。
(6)该电视机待机20h消耗的电能为:
W=Pt=0.001kW×20h=20Wh=0.02kW h。
(7)由仪表盘示数可知该过程消耗的电能:
W=0.1kW h=3.6×105J
壶中水升温的过程需要吸收的热量为:
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃-28℃)=3.024×105J
该过程电热水壶的工作效率为:
(8)学习小组把制冷功率和空调输入电功率的比值规定为D。则该变频空调的。
(9)设降温时间为t1小时,维持时间为t2=(1 t1) 小时,总电能为:W=P1t1+P2t2=1.5kW×t1+0.2kW×(1 t1)=0.46kW h
解得:t1=0.2h
降温时吸收的热量为:
Q吸=D×1.5kW×0.2h=4×0.3kW h=1.2kW h=4.32×106J
房间空气质量为:
m=1.2 kg/m3×S×3m
由Q吸=cmΔt得:4.32×106J=1×103J/(kg ℃)×1.2 kg/m3×S×3m×(36℃-26℃)
解得该空调工作的房间面积 S=120m2
(10)节约用电建议:夏季空调设置温度不低于 26℃、减少电冰箱开门次数、使用节能电器等。
【分析】 (1)由图1可知11月用电量并可以发现:夏季(5-10月)用电量显著高于冬季(11-次年4月),尤其是7月用电量最高(945kW h),推测与夏季空调频繁使用有关。
(2)11 月属于“非夏季模式”,用电量280kW h,按照表1结出的计费方式分档计算电费,进而得到总电费。
(3)并联电路各用电器独立工作,互不影响,根据用电器工作时段和时长不同,可知它们并联。
(4)电力监测仪功率测量范围为0.3 2400 W,表中空调额定功率为2440 W,超出了监测仪的测量上限。
(5)实际电冰箱为间歇式工作。
(6)由W=Pt得到该电视机待机20h消耗的电能。
(7)由仪表盘示数可知该过程消耗的电能,由Q=cmΔt得到壶中水升温的过程需要吸收的热量,由效率公式得到该过程电热水壶的工作效率。
(8)根据D值的定义计算D;
(9)功率P1、P2已知,总时间已知,由W=Pt可得到降温时间,由Q=W=Pt得到降温时吸收的热量,由Q=cmΔt、密度公式和体积公式得到该空调工作的房间面积。
(10)节约用电建议:夏季空调设置温度不低于 26℃、减少电冰箱开门次数、使用节能电器等。
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