【精品解析】广东省深圳市罗湖区翠园东晓中学2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷

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【精品解析】广东省深圳市罗湖区翠园东晓中学2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷

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广东省深圳市罗湖区翠园东晓中学2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷
一、选择题(每题仅有一个正确答案,每题2分,共14分)
1.(2026九上·罗湖期末)冬至吃汤圆是广东的饮食传统,下列说法正确的是 (  )
A.刚从冰箱冷冻室拿出的汤圆含有的热量为零
B.煮汤圆时,热量从汤圆传递给水,汤圆内能增大
C.煮汤圆时锅盖被顶起,此过程水蒸气对锅盖做功,内能减小
D.吃汤圆时会感觉到觉嘴是因为汤圆将温度传递给嘴唇
2.(2026九上·罗湖期末)如图所示是由微稻粒(直径为1-50nm)制备得到的新型防菌“纳米纸”,在“纳米纸”的表面。细菌无法停留且“油水不沽”、下列与此现象有关的说法正确的是 (  )
A.细菌的无规则运动属于分子热运动
B.油分子与“纳米纸”分子间只有斥力,没有引力
C.“油水不沾”的原因是组成“纳米纸”的分子间没有间隙
D.油分子间的引力能使纸面上靠得很近的两个小油滴自动结合成大油滴
3.(2026九上·罗湖期末)为了防止厨房内油烟过大,厨房开启了换气扇,换气扇的转动主要依靠电动机。以下哪个是电动机的工作原理 (  )
A. B.
C. D.
4.(2026九上·罗湖期末)在使用电器的过程中,涉及到用电安全问题,以下符合用电安全的原则为(  )
A.家用电冰箱使用两脚插头
B.用湿手触摸用电器的开关
C.有人触电时,立即用手将触电者与电源分开
D.空气开关跳闸后,应该先排除故障,再将其复位
5.(2026九上·罗湖期末)小罗妈妈所使用的某品牌手机,其点亮手机屏幕可简化为三个开关控制的电路,分别是S1(密码解锁)、S2(指纹解锁)、S3(人脸解锁),小灯泡L代替手机屏幕,三种方式任意一种都能解锁手机,下列电路图中符合设计的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2026九上·罗湖期末)某型号的电饭锅有加热和保温两档,其原理如图所示,R1和R2是加热电阻,且 以下说法正确的是(  )
A.开关S闭合时,为加热状态
B.电饭锅工作原理是利用了电流的磁效应
C.保温档与加热档正常工作的电功率之比为 1:4
D.若将电路中R1、R2位置对调,高温挡功率增大
7.(2026九上·罗湖期末)如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图,该壶中装有密度为 质量为 2kg的水。以下说法正确的是 (其中 )
A.壶中水的体积为
B.10℃该壶水具有的内能为4.2×104J
C.若水的温度升高了 10℃(水未沸腾),则水吸收了8.4×104J的热量
D.完全燃烧 的天然气放出热量为4.0×104J
二、作图题(共2题,每题2分,共4分)
8.(2026九上·罗湖期末)按要求作图:
(1)厨房中常用一种三孔插座如甲图所示,在符合安全用电原则下,请在乙图中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
(2)图甲为亮度可调的台灯,图乙是用于调光的电位器结构图,A、B、C为接线柱,P为滑片,从三个接线柱中选择两个连入电路,要求闭合开关后顺时针旋转旋钮时灯泡变暗,导线不能交叉,请将图丙虚线框中电灯的电路补充完整。
三、实验填空题(每空 1 分,共24 分)
9.(2026九上·罗湖期末)2025年5月29日,长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲需汉,地面控制中心通过   与探测器传递信息。探测器在随火箭加速升空过程中能量转化与热机的   冲程相同。
10.(2026九上·罗湖期末)静电现象在现代技术中有很多应用,如图甲是装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,是因为带电体能够   。如图乙所示为静电植绒的流程示意图。将绒毛放在带负电的容器中,使绒毛带上负电,移动容器靠近布卷、绒毛便加速飞到需要植绒的布卷表面,图中带电极板带   (选填“正”或“负”)电荷。
11.(2026九上·罗湖期末)玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区,月夜的最低温度达到 我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质,液态氨通过蒸发器时,吸收核热源释放的热量发生   (物态变化),此过程中氨的内能   (选填“增大”、“不变”或“减小”)。蒸气经汇流器聚集,沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板,为结构板加热并变为液态氨,再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器,循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的   能,核能是   (选填“可再生能源”或“不可再生能源 )。
12.(2026九上·罗湖期末)小罗在探究串联电路中电压的规律实验中
(1)连接电路时,开关应处于   状态。
(2)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端   (选填“存”或“无”)电压;
(3)排除故障后,用电压表测出电压UAB、UBC和。其中测 时,电压表的示数如图丙所示,示数为   V。接着他更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序 电压 电压 UBC/V 电压
1   1.2  
2 1.0 1.9 2.9
3 1.4 1.5 2.9
分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是   (填写表达式)。
(4)小罗认为,不更换不同规格的灯泡,而是通过改变电源的电压,也能完成该实验,他的方案   (填“可行”或“不可行”)。
13.(2026九上·罗湖期末)现要测量两个小灯泡 正常发光时的电阻。
(1)图甲是用“伏安法”测量. 正常发光时电阻的实物电路。
①连接电路、闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放至最   端(选填在”或“右”)。
②闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡   (选填“断路”或“短路”):
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为   Ω(保留一位小数)。
(2)为了测量额定电流为I0的小灯泡L2正常发光时的电阻,小罗和小胡设计了图丙所示的电路,定值电阻的阻值为R0,电源电压恒为U(I0、R0、U已知,且满足测量要求)。
将滑动变阻器R 的滑片移至阻值最大端.闭合S、S1,断开S2,调节滑片 P、便电压表读数为   时(用l0、R0、U表示),小灯泡正常发光。
14.(2026九上·罗湖期末)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V 的电源,标有“40Ω. IA”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干,其他器材。
(1)甲图是小罗同学连接的实验电路,检查发现有一根导线接错,请你把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再用笔画线代替导线把它改到正确的位置上   。
(2)电路更正后,小罗同学首先“探究电流与电压的关系”,进行了多次实验,并得到如表所示的实验数据,分析了数据后,得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压   。
实验序号 1 2 3 4 5
电压 U/V 1.2 1.4 1.8 2.2 2.6
电流 //A 0.12 0.14 0.18 0.22 0.26
(3)接着小罗又“探究电流与电阻的关系”:
①将五个不同阻值的电阻分别接入电路,记录实验数据,并绘制成图乙所示图像,根据图像可知,实验中控制电阻两端的电压为   V不变;实验过程中他用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上另一个电阻,闭合开关时电流表的示数变成了0.15A,由此可知换上的电阻为   Ω,为了使电阻两端的电压恢复到预设电压,此时应将滑动变阻器的滑片向   移动 (选填“左”或“右”)。
②实验中发现将20Ω定值电阻换成25Ω电阻时,无论怎样移动滑片,电阻两端电压都不能达到预设值。为了完成本实验,接入的滑动变阻器最大阻值应不小于   Ω。
四、计算题(共2题, 15题8分、16题7分, 共15分)
15.(2026九上·罗湖期末)如图甲是某品牌迷你款蛋糕机,该蛋糕机配有很多卡通模型,可以做出多种多样的创意小蛋糕,图乙是该蛋糕机的简化电路图,可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S1时,蛋糕机处于220W 的低温挡加热状态;单独闭合开关S2时,阻值为88Ω的电阻R2让蛋糕机处于中温挡加热状态。求蛋糕机正常工作时:
(1) R1的电阻:
(2)中温挡加热功率:
(3)高温挡加热5min产生的热量。
16.(2026九上·罗湖期末)在秋季社会实践活动中,好奇的小罗同学对家里新买的电炉子进行分析、测试。假期他准备了温度计和秒表、关闭家里的用电设备,只让电炉子工作:给体积为2L、温度为20℃的自来水加热,使其温度提升了 。发现用时5min,家里电能表的转盘转了300转。
求:该烧水过程中
(1)水吸收的热量:
(2)电炉子烧水时消耗的电能是多少焦耳;
(3)电炉子烧水的效率。
五、综合题(共2题,共13分)
17.(2026九上·罗湖期末)阅读短文,回答问题:
燃气热水器
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备,图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮起,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮起,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器、将从A 处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B处源源不断流出热交换器、低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如右表所示,”额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率、能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率不得低于84%,二级能效的热效率不得低于88%,而一级能效的热效率则不得低于 96%。
适用燃气 天然气
热值
额定耗气量
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由   (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作,两个指示灯之间的连接方式是   联:
(2)在热交换器中冷水变热,是通过   的方式改变了水的内能:
(3)下列措施中不能提高燃气热水器效率的是____。
A.使燃料充分燃烧 B.减少燃烧产生能量的损失
C.尽量降低散热 D.换用热值更高的燃气
(4)某次洗浴,热交换器在 10min内将质量为 100kg的水的温度升高25℃,则该过程中水吸收的热量为   J;(水的比热容为
(5)此次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作 10min,请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于   级;
18.(2026九上·罗湖期末)在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目任务】
制作一个简易的空气质量检测仪。
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如表所示。
空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201-250 >300
空气质量等级 优 良 经度污染 中度污染 重度污染 严重污染
从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R,通过说明书获悉,其电阻值R随空气质量指数K的关系如图甲所示:
【方案设计】
小组经过一番讨论和研究,设计了如图乙所示的空气质量检测仪的电路,其中定值电阻. ,电源电压U恒为6V不变,用电流表的示数表示对应空气的质量指数:闭合开关S,当电流表的示数为0.15A时,电路报警,此时电磁铁把衔铁 B吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】如图乙,闭合开关S:
(1)电磁继电器中电磁铁M的上端为   (选填“N”或“S”)极。当净化系统工作时,弹簧对P点作用力的方向是向   (选填“上”或“下”):
(2)当空气质量指数K值升高时,电路中电流表的示数将   (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
当空气质量指数K为50时,电阻R0两端的电压为   V。
当电磁铁恰好将衔铁B吸下来,电路报警,此时对应的空气质量等级为   :
(3)【评价反思】
若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中的数值时电路就报警,请提出两种合理化建议:①   :②   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、热量只能通过吸收或者释放来描述,不能用含有描述,故A错误;
B、煮汤圆时,通过热传递的方式,热量从水传递给汤圆,增加汤圆的内能,故B错误;
C、煮汤圆时锅盖被顶起,此过程水蒸气对锅盖做功,内能减小 ,故C正确;
D、吃汤圆时会感觉到汤嘴,是因为汤圆的温度高度,故D错误。
综上选B。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
热量是过程量,只能通过释放或者吸收来描述,温度是状态量,只能通过高低描述。
2.【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、细菌不属于分子层面,所以运动不属于分子热运动,故A错误;
B、分子间作用力包括引力和斥力,故B错误;
C、“纳米纸”的分子间存在间隙,只是间隙小,故C错误
D、分子间引力使得靠得很近的两个小油滴自动结合成大油滴 ,故D正确。
综上选D。
【分析】物质的微观结构:有分子和原子、原子包含原子核,电子,原子核包括质子和中子等,分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力。
3.【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;电磁感应;磁极间的相互作用;电流的磁效应
【解析】【解答】电动机的原理为通电导线在磁场中收到力的作用,故C正确,BAD错误;
综上选C。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
4.【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、大型电器在使用时,如冰箱,需要使用三脚插座,避免外壳触电,故A错误;
B、用湿手触摸用电器的开关会有触电的风险,故B错误;
C、有人触电,需要立即断开电源,不能徒手接触,会有触电风险,故C错误;
D、空气开关跳闸后,应该先排除故障,再将其复位 ,故D正确。
故选D。
【分析】家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电。
5.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】点亮手机屏幕有三种方式,分别是S1(密码解锁)、S2(指纹解锁)、S3(人脸解锁),所以这三种方式属于并联,故B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
6.【答案】A
【知识点】电阻的串联;电功率的计算;电流热效应的利用与危害防范
【解析】【解答】A、开关闭合,此时电路中只有R2,电阻较小,根据电功率公式计算可知,此时为加热档位,故A正确;
B、电饭锅是利用了电流的热效应,故B错误;
C、据图可知,保温档时,总电阻R=R1+R2,加热档的电阻为R2,所以,故C错误;
D、若将电路中R1、R2位置对调,高温档位时只有R1,和原来高温档位相比,电阻增加,所以电功率减小,故D错误。
故选A。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
电功率的计算:公式为。
7.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;内能的概念;比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】A、水的体积为,故A错误;
B、内能和质量、温度、状态有关,10℃该壶水具有的内能无法计算,故B错误;
C、水温升高10℃,吸收的热量,故C正确;
D、完全燃烧 的天然气放出热量为Q=Vq=,故D错误;
综上选C。
【分析】1、计算物体密度:原理为;
2、内能和物体的质量、温度和状态有关,一切物体都具有内能。
3、吸热的计算;公式为;
4、热值的计算:公式为Q=mq=Vq。
8.【答案】(1)
(2)
【知识点】实物的电路连接;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)开关要连接在火线和用电器之间,且不同的用电器之间属于并联,三孔插座遵循左零右火中接地的原则,据此作图:
(2)顺时针旋转旋钮时灯泡变暗,说明此时变阻器电阻变大,即接入电路的电阻丝变长,则连接ab,据此作图:
【分析】电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
变阻器:通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻。
9.【答案】电磁波;做功
【知识点】热机的四个冲程;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】无线远距离传递信息,以电磁波作为介质传播信息,火箭加速升空过程中,能量转化为内能转换为机械能,和做功冲程相同。
【分析】信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息;
做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能。
10.【答案】吸引轻小物体;正
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】带电体能够吸引轻小物体,所以扫地时除尘纸与地板摩擦可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,根据异种电荷相互吸引可知,带电极板吸引带负电的绒毛,所以二者带异种电荷,带电极板带正电。
【分析】电荷间的作用规律为:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,吸引细小物质。
11.【答案】汽化;增大;内;不可再生能源
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;温度、热量与内能的关系;能量的转化或转移;能源及其分类
【解析】【解答】液态氨吸热汽化为气态,此过程氨的内能增加,保温装置中的能量转化为核能转换为内能,核能使用后短期不能恢复,属于不可再生能源。
【分析】可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源
汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发。
12.【答案】(1)断开
(2)无
(3)1.7;UAc=UAB+UBC
(4)可行
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关处于断开状态;
(2)据图可知,两个灯泡属于串联,所以L2断路,所以L1没有电流通过,电压为0;
(3)据图可知,电压表量程为0-3V,所以电压表示数为1.7V,分析实验数据可知,UAc=UAB+UBC;
(4)改变电源电压,进而改变了用电器两端电压,所以可以重复进行实验,方案可行。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
3、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和.
13.【答案】(1)左;断路;8.3
(2)U-I0R0
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,变阻器滑片应该调节至最大阻值处,即最左端;
(2)据分析可知,电流表不偏转,说明电路出现断路,电压表明显偏转,所以电压表串联在电路中,所以小灯泡断路,电流表示数为0.3A,电压表为2.5V,所以灯泡的电阻为;
(3)闭合S、S1,断开S2,电灯泡、电阻和变阻器串联,当电流为I0,电灯泡正常发光,此时定值电阻的电流为I0,所以电压表示数为U-I0R.
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
14.【答案】(1)
(2)成正比
(3)2;30;左;50
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电流表和定值电阻属于串联,题目中电流表和定值电阻并联,所以改图如下:
(2)根据表格数据分析可知,电阻阻值一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(3)据图乙可知,电阻为5Ω,电流为0.4A,根据欧姆定律计算可知,电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V;定值电阻为10Ω,此时总电阻为,所以变阻器电阻R滑=30Ω-10Ω=20Ω;电源电压为6V,电流为0.15A,总电阻为,所以换上的电阻R=40Ω-20Ω=20Ω;定值电阻增加,为了使定值电压不变,所以要增加变阻器电阻,即滑片向左移动;定值电阻为25Ω,电压为2V,变阻器电压为2V,根据串联分压可知,变阻器电阻为定值电阻的2倍,为50Ω.
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
15.【答案】(1)解:蛋糕机正常工作时的电压 根据 可得R1阻值为:
答:R1阻值为110Ω;
(2)解:由题知,中温挡时只有电阻R2工作,中温挡加热功率为:
答:中温挡加热功率为880W;
(3)解: 当开关S1和S2都闭合时处于高温加热档,此时两电阻并联,其功率为低温挡与中温挡的功率之和,即
根据 可得, 高温挡加热t=5min=300s消耗的电能为:W=P高温t=1320W×300s=3.96×105J。
答:高温挡加热5min消耗的电能为 。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)单独闭合开关S1时,蛋糕机处于220W 的低温挡加热状态,此时电路中只有R1,根据电功率公式计算R1;
(2)由题知,中温挡时只有电阻R2工作,根据计算中温挡加热功率;
(3)当开关S1和S2都闭合时处于高温加热档,两电阻并联,,根据 W=Pt可计算 高温挡加热5min消耗的电能。
16.【答案】(1)解:水的体积:
根据 可得,水的质量:
水吸收的热量:
答:水吸收的热量为4.2×105J;
(2)解:“3000r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能, 电能表的转盘转3000转,
由此可知,电能表的转盘转了500转时,电磁炉工作 5min消耗的电能:
答:电磁炉烧水时消耗电能为6×105J,
(3)解: 电磁炉烧水的效率:
答:电磁炉烧水的效率为70%
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电能表参数的理解;能量的利用效率
【解析】【分析】(1)根据密度公式计算水的质量,结合热量的计算公式 计算水吸收的热量;
(2)电能表的转盘转了500转时,电磁炉工作 5min消耗的电能:;
(3)电磁炉烧水的效率:。
17.【答案】(1)半导体;并
(2)热传递
(3)D
(4)1.05×107
(5)三
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算;串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用;能量的利用效率
【解析】【解答】(1)二极管灯泡的制作材料为半导体,指示灯之间互不干扰,属于并联;
(2)热交换器中,燃气燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,通过热传递使得冷水变热;
(3)A、使得燃料充分燃烧可以提高有用功的占比,减少额外功的产生,所以可以提高效率,故A正确;
B、减少能量的损失,可以提高效率,故B正确;
C、降低散热,减少能量损耗,故C正确;
D、热值的大小和能量效率无关,故D错误;
综上选D;
(4)水吸收的热量;
(5)洗浴时,天然气产生热量Q=Vq=1.8m3/6×=1.2×107J,所以效率,所以处于三级能效。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
3、效率的计算:,即有用功占总功的比值,提高机械效率的方法为提高有用功,或者减小额外功。
18.【答案】(1)N;下
(2)增大;100;中度污染
(3)减小定值电阻R0的阻值;增大电源电压
【知识点】弹力;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;安培定则
【解析】【解答】(1)根据安培定则可知,电磁铁M的上端为N极,磁铁把衔铁 B吸下来,P向上运动,弹簧对P点的作用点的方向为向下;
(2)当空气质量指数K值升高时,气敏电阻的阻值减小,所以电流增加,当空气质量指数K为50时,R=100Ω,此时的电流为,所以UR0=IR0=0.05A×20Ω=1V,电路电流为0.15A,此时电路的电阻为,根据电阻的串联可知,气敏电阻的阻值为40Ω-20Ω=20Ω,所以此时K=200,处于中度污染;
(3)K低于方案设计的数值,R增加,所以总电阻增加,报警的电流不变,根据欧姆定律计算可知需要减小定值电阻的阻值或者增加电源电压。
【分析】1、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
1 / 1广东省深圳市罗湖区翠园东晓中学2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷
一、选择题(每题仅有一个正确答案,每题2分,共14分)
1.(2026九上·罗湖期末)冬至吃汤圆是广东的饮食传统,下列说法正确的是 (  )
A.刚从冰箱冷冻室拿出的汤圆含有的热量为零
B.煮汤圆时,热量从汤圆传递给水,汤圆内能增大
C.煮汤圆时锅盖被顶起,此过程水蒸气对锅盖做功,内能减小
D.吃汤圆时会感觉到觉嘴是因为汤圆将温度传递给嘴唇
【答案】C
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、热量只能通过吸收或者释放来描述,不能用含有描述,故A错误;
B、煮汤圆时,通过热传递的方式,热量从水传递给汤圆,增加汤圆的内能,故B错误;
C、煮汤圆时锅盖被顶起,此过程水蒸气对锅盖做功,内能减小 ,故C正确;
D、吃汤圆时会感觉到汤嘴,是因为汤圆的温度高度,故D错误。
综上选B。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
热量是过程量,只能通过释放或者吸收来描述,温度是状态量,只能通过高低描述。
2.(2026九上·罗湖期末)如图所示是由微稻粒(直径为1-50nm)制备得到的新型防菌“纳米纸”,在“纳米纸”的表面。细菌无法停留且“油水不沽”、下列与此现象有关的说法正确的是 (  )
A.细菌的无规则运动属于分子热运动
B.油分子与“纳米纸”分子间只有斥力,没有引力
C.“油水不沾”的原因是组成“纳米纸”的分子间没有间隙
D.油分子间的引力能使纸面上靠得很近的两个小油滴自动结合成大油滴
【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、细菌不属于分子层面,所以运动不属于分子热运动,故A错误;
B、分子间作用力包括引力和斥力,故B错误;
C、“纳米纸”的分子间存在间隙,只是间隙小,故C错误
D、分子间引力使得靠得很近的两个小油滴自动结合成大油滴 ,故D正确。
综上选D。
【分析】物质的微观结构:有分子和原子、原子包含原子核,电子,原子核包括质子和中子等,分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力。
3.(2026九上·罗湖期末)为了防止厨房内油烟过大,厨房开启了换气扇,换气扇的转动主要依靠电动机。以下哪个是电动机的工作原理 (  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;电磁感应;磁极间的相互作用;电流的磁效应
【解析】【解答】电动机的原理为通电导线在磁场中收到力的作用,故C正确,BAD错误;
综上选C。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
4.(2026九上·罗湖期末)在使用电器的过程中,涉及到用电安全问题,以下符合用电安全的原则为(  )
A.家用电冰箱使用两脚插头
B.用湿手触摸用电器的开关
C.有人触电时,立即用手将触电者与电源分开
D.空气开关跳闸后,应该先排除故障,再将其复位
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、大型电器在使用时,如冰箱,需要使用三脚插座,避免外壳触电,故A错误;
B、用湿手触摸用电器的开关会有触电的风险,故B错误;
C、有人触电,需要立即断开电源,不能徒手接触,会有触电风险,故C错误;
D、空气开关跳闸后,应该先排除故障,再将其复位 ,故D正确。
故选D。
【分析】家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电。
5.(2026九上·罗湖期末)小罗妈妈所使用的某品牌手机,其点亮手机屏幕可简化为三个开关控制的电路,分别是S1(密码解锁)、S2(指纹解锁)、S3(人脸解锁),小灯泡L代替手机屏幕,三种方式任意一种都能解锁手机,下列电路图中符合设计的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】点亮手机屏幕有三种方式,分别是S1(密码解锁)、S2(指纹解锁)、S3(人脸解锁),所以这三种方式属于并联,故B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
6.(2026九上·罗湖期末)某型号的电饭锅有加热和保温两档,其原理如图所示,R1和R2是加热电阻,且 以下说法正确的是(  )
A.开关S闭合时,为加热状态
B.电饭锅工作原理是利用了电流的磁效应
C.保温档与加热档正常工作的电功率之比为 1:4
D.若将电路中R1、R2位置对调,高温挡功率增大
【答案】A
【知识点】电阻的串联;电功率的计算;电流热效应的利用与危害防范
【解析】【解答】A、开关闭合,此时电路中只有R2,电阻较小,根据电功率公式计算可知,此时为加热档位,故A正确;
B、电饭锅是利用了电流的热效应,故B错误;
C、据图可知,保温档时,总电阻R=R1+R2,加热档的电阻为R2,所以,故C错误;
D、若将电路中R1、R2位置对调,高温档位时只有R1,和原来高温档位相比,电阻增加,所以电功率减小,故D错误。
故选A。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
电功率的计算:公式为。
7.(2026九上·罗湖期末)如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图,该壶中装有密度为 质量为 2kg的水。以下说法正确的是 (其中 )
A.壶中水的体积为
B.10℃该壶水具有的内能为4.2×104J
C.若水的温度升高了 10℃(水未沸腾),则水吸收了8.4×104J的热量
D.完全燃烧 的天然气放出热量为4.0×104J
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;内能的概念;比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】A、水的体积为,故A错误;
B、内能和质量、温度、状态有关,10℃该壶水具有的内能无法计算,故B错误;
C、水温升高10℃,吸收的热量,故C正确;
D、完全燃烧 的天然气放出热量为Q=Vq=,故D错误;
综上选C。
【分析】1、计算物体密度:原理为;
2、内能和物体的质量、温度和状态有关,一切物体都具有内能。
3、吸热的计算;公式为;
4、热值的计算:公式为Q=mq=Vq。
二、作图题(共2题,每题2分,共4分)
8.(2026九上·罗湖期末)按要求作图:
(1)厨房中常用一种三孔插座如甲图所示,在符合安全用电原则下,请在乙图中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
(2)图甲为亮度可调的台灯,图乙是用于调光的电位器结构图,A、B、C为接线柱,P为滑片,从三个接线柱中选择两个连入电路,要求闭合开关后顺时针旋转旋钮时灯泡变暗,导线不能交叉,请将图丙虚线框中电灯的电路补充完整。
【答案】(1)
(2)
【知识点】实物的电路连接;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)开关要连接在火线和用电器之间,且不同的用电器之间属于并联,三孔插座遵循左零右火中接地的原则,据此作图:
(2)顺时针旋转旋钮时灯泡变暗,说明此时变阻器电阻变大,即接入电路的电阻丝变长,则连接ab,据此作图:
【分析】电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
变阻器:通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻。
三、实验填空题(每空 1 分,共24 分)
9.(2026九上·罗湖期末)2025年5月29日,长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲需汉,地面控制中心通过   与探测器传递信息。探测器在随火箭加速升空过程中能量转化与热机的   冲程相同。
【答案】电磁波;做功
【知识点】热机的四个冲程;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】无线远距离传递信息,以电磁波作为介质传播信息,火箭加速升空过程中,能量转化为内能转换为机械能,和做功冲程相同。
【分析】信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息;
做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能。
10.(2026九上·罗湖期末)静电现象在现代技术中有很多应用,如图甲是装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,是因为带电体能够   。如图乙所示为静电植绒的流程示意图。将绒毛放在带负电的容器中,使绒毛带上负电,移动容器靠近布卷、绒毛便加速飞到需要植绒的布卷表面,图中带电极板带   (选填“正”或“负”)电荷。
【答案】吸引轻小物体;正
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】带电体能够吸引轻小物体,所以扫地时除尘纸与地板摩擦可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,根据异种电荷相互吸引可知,带电极板吸引带负电的绒毛,所以二者带异种电荷,带电极板带正电。
【分析】电荷间的作用规律为:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,吸引细小物质。
11.(2026九上·罗湖期末)玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区,月夜的最低温度达到 我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质,液态氨通过蒸发器时,吸收核热源释放的热量发生   (物态变化),此过程中氨的内能   (选填“增大”、“不变”或“减小”)。蒸气经汇流器聚集,沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板,为结构板加热并变为液态氨,再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器,循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的   能,核能是   (选填“可再生能源”或“不可再生能源 )。
【答案】汽化;增大;内;不可再生能源
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;温度、热量与内能的关系;能量的转化或转移;能源及其分类
【解析】【解答】液态氨吸热汽化为气态,此过程氨的内能增加,保温装置中的能量转化为核能转换为内能,核能使用后短期不能恢复,属于不可再生能源。
【分析】可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源
汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发。
12.(2026九上·罗湖期末)小罗在探究串联电路中电压的规律实验中
(1)连接电路时,开关应处于   状态。
(2)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端   (选填“存”或“无”)电压;
(3)排除故障后,用电压表测出电压UAB、UBC和。其中测 时,电压表的示数如图丙所示,示数为   V。接着他更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序 电压 电压 UBC/V 电压
1   1.2  
2 1.0 1.9 2.9
3 1.4 1.5 2.9
分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是   (填写表达式)。
(4)小罗认为,不更换不同规格的灯泡,而是通过改变电源的电压,也能完成该实验,他的方案   (填“可行”或“不可行”)。
【答案】(1)断开
(2)无
(3)1.7;UAc=UAB+UBC
(4)可行
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关处于断开状态;
(2)据图可知,两个灯泡属于串联,所以L2断路,所以L1没有电流通过,电压为0;
(3)据图可知,电压表量程为0-3V,所以电压表示数为1.7V,分析实验数据可知,UAc=UAB+UBC;
(4)改变电源电压,进而改变了用电器两端电压,所以可以重复进行实验,方案可行。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
3、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和.
13.(2026九上·罗湖期末)现要测量两个小灯泡 正常发光时的电阻。
(1)图甲是用“伏安法”测量. 正常发光时电阻的实物电路。
①连接电路、闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放至最   端(选填在”或“右”)。
②闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡   (选填“断路”或“短路”):
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为   Ω(保留一位小数)。
(2)为了测量额定电流为I0的小灯泡L2正常发光时的电阻,小罗和小胡设计了图丙所示的电路,定值电阻的阻值为R0,电源电压恒为U(I0、R0、U已知,且满足测量要求)。
将滑动变阻器R 的滑片移至阻值最大端.闭合S、S1,断开S2,调节滑片 P、便电压表读数为   时(用l0、R0、U表示),小灯泡正常发光。
【答案】(1)左;断路;8.3
(2)U-I0R0
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,变阻器滑片应该调节至最大阻值处,即最左端;
(2)据分析可知,电流表不偏转,说明电路出现断路,电压表明显偏转,所以电压表串联在电路中,所以小灯泡断路,电流表示数为0.3A,电压表为2.5V,所以灯泡的电阻为;
(3)闭合S、S1,断开S2,电灯泡、电阻和变阻器串联,当电流为I0,电灯泡正常发光,此时定值电阻的电流为I0,所以电压表示数为U-I0R.
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
14.(2026九上·罗湖期末)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V 的电源,标有“40Ω. IA”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干,其他器材。
(1)甲图是小罗同学连接的实验电路,检查发现有一根导线接错,请你把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再用笔画线代替导线把它改到正确的位置上   。
(2)电路更正后,小罗同学首先“探究电流与电压的关系”,进行了多次实验,并得到如表所示的实验数据,分析了数据后,得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压   。
实验序号 1 2 3 4 5
电压 U/V 1.2 1.4 1.8 2.2 2.6
电流 //A 0.12 0.14 0.18 0.22 0.26
(3)接着小罗又“探究电流与电阻的关系”:
①将五个不同阻值的电阻分别接入电路,记录实验数据,并绘制成图乙所示图像,根据图像可知,实验中控制电阻两端的电压为   V不变;实验过程中他用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上另一个电阻,闭合开关时电流表的示数变成了0.15A,由此可知换上的电阻为   Ω,为了使电阻两端的电压恢复到预设电压,此时应将滑动变阻器的滑片向   移动 (选填“左”或“右”)。
②实验中发现将20Ω定值电阻换成25Ω电阻时,无论怎样移动滑片,电阻两端电压都不能达到预设值。为了完成本实验,接入的滑动变阻器最大阻值应不小于   Ω。
【答案】(1)
(2)成正比
(3)2;30;左;50
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电流表和定值电阻属于串联,题目中电流表和定值电阻并联,所以改图如下:
(2)根据表格数据分析可知,电阻阻值一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(3)据图乙可知,电阻为5Ω,电流为0.4A,根据欧姆定律计算可知,电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V;定值电阻为10Ω,此时总电阻为,所以变阻器电阻R滑=30Ω-10Ω=20Ω;电源电压为6V,电流为0.15A,总电阻为,所以换上的电阻R=40Ω-20Ω=20Ω;定值电阻增加,为了使定值电压不变,所以要增加变阻器电阻,即滑片向左移动;定值电阻为25Ω,电压为2V,变阻器电压为2V,根据串联分压可知,变阻器电阻为定值电阻的2倍,为50Ω.
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
四、计算题(共2题, 15题8分、16题7分, 共15分)
15.(2026九上·罗湖期末)如图甲是某品牌迷你款蛋糕机,该蛋糕机配有很多卡通模型,可以做出多种多样的创意小蛋糕,图乙是该蛋糕机的简化电路图,可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S1时,蛋糕机处于220W 的低温挡加热状态;单独闭合开关S2时,阻值为88Ω的电阻R2让蛋糕机处于中温挡加热状态。求蛋糕机正常工作时:
(1) R1的电阻:
(2)中温挡加热功率:
(3)高温挡加热5min产生的热量。
【答案】(1)解:蛋糕机正常工作时的电压 根据 可得R1阻值为:
答:R1阻值为110Ω;
(2)解:由题知,中温挡时只有电阻R2工作,中温挡加热功率为:
答:中温挡加热功率为880W;
(3)解: 当开关S1和S2都闭合时处于高温加热档,此时两电阻并联,其功率为低温挡与中温挡的功率之和,即
根据 可得, 高温挡加热t=5min=300s消耗的电能为:W=P高温t=1320W×300s=3.96×105J。
答:高温挡加热5min消耗的电能为 。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)单独闭合开关S1时,蛋糕机处于220W 的低温挡加热状态,此时电路中只有R1,根据电功率公式计算R1;
(2)由题知,中温挡时只有电阻R2工作,根据计算中温挡加热功率;
(3)当开关S1和S2都闭合时处于高温加热档,两电阻并联,,根据 W=Pt可计算 高温挡加热5min消耗的电能。
16.(2026九上·罗湖期末)在秋季社会实践活动中,好奇的小罗同学对家里新买的电炉子进行分析、测试。假期他准备了温度计和秒表、关闭家里的用电设备,只让电炉子工作:给体积为2L、温度为20℃的自来水加热,使其温度提升了 。发现用时5min,家里电能表的转盘转了300转。
求:该烧水过程中
(1)水吸收的热量:
(2)电炉子烧水时消耗的电能是多少焦耳;
(3)电炉子烧水的效率。
【答案】(1)解:水的体积:
根据 可得,水的质量:
水吸收的热量:
答:水吸收的热量为4.2×105J;
(2)解:“3000r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能, 电能表的转盘转3000转,
由此可知,电能表的转盘转了500转时,电磁炉工作 5min消耗的电能:
答:电磁炉烧水时消耗电能为6×105J,
(3)解: 电磁炉烧水的效率:
答:电磁炉烧水的效率为70%
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电能表参数的理解;能量的利用效率
【解析】【分析】(1)根据密度公式计算水的质量,结合热量的计算公式 计算水吸收的热量;
(2)电能表的转盘转了500转时,电磁炉工作 5min消耗的电能:;
(3)电磁炉烧水的效率:。
五、综合题(共2题,共13分)
17.(2026九上·罗湖期末)阅读短文,回答问题:
燃气热水器
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备,图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮起,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮起,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器、将从A 处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B处源源不断流出热交换器、低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如右表所示,”额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率、能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率不得低于84%,二级能效的热效率不得低于88%,而一级能效的热效率则不得低于 96%。
适用燃气 天然气
热值
额定耗气量
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由   (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作,两个指示灯之间的连接方式是   联:
(2)在热交换器中冷水变热,是通过   的方式改变了水的内能:
(3)下列措施中不能提高燃气热水器效率的是____。
A.使燃料充分燃烧 B.减少燃烧产生能量的损失
C.尽量降低散热 D.换用热值更高的燃气
(4)某次洗浴,热交换器在 10min内将质量为 100kg的水的温度升高25℃,则该过程中水吸收的热量为   J;(水的比热容为
(5)此次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作 10min,请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于   级;
【答案】(1)半导体;并
(2)热传递
(3)D
(4)1.05×107
(5)三
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算;串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用;能量的利用效率
【解析】【解答】(1)二极管灯泡的制作材料为半导体,指示灯之间互不干扰,属于并联;
(2)热交换器中,燃气燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,通过热传递使得冷水变热;
(3)A、使得燃料充分燃烧可以提高有用功的占比,减少额外功的产生,所以可以提高效率,故A正确;
B、减少能量的损失,可以提高效率,故B正确;
C、降低散热,减少能量损耗,故C正确;
D、热值的大小和能量效率无关,故D错误;
综上选D;
(4)水吸收的热量;
(5)洗浴时,天然气产生热量Q=Vq=1.8m3/6×=1.2×107J,所以效率,所以处于三级能效。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
3、效率的计算:,即有用功占总功的比值,提高机械效率的方法为提高有用功,或者减小额外功。
18.(2026九上·罗湖期末)在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目任务】
制作一个简易的空气质量检测仪。
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如表所示。
空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201-250 >300
空气质量等级 优 良 经度污染 中度污染 重度污染 严重污染
从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R,通过说明书获悉,其电阻值R随空气质量指数K的关系如图甲所示:
【方案设计】
小组经过一番讨论和研究,设计了如图乙所示的空气质量检测仪的电路,其中定值电阻. ,电源电压U恒为6V不变,用电流表的示数表示对应空气的质量指数:闭合开关S,当电流表的示数为0.15A时,电路报警,此时电磁铁把衔铁 B吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】如图乙,闭合开关S:
(1)电磁继电器中电磁铁M的上端为   (选填“N”或“S”)极。当净化系统工作时,弹簧对P点作用力的方向是向   (选填“上”或“下”):
(2)当空气质量指数K值升高时,电路中电流表的示数将   (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
当空气质量指数K为50时,电阻R0两端的电压为   V。
当电磁铁恰好将衔铁B吸下来,电路报警,此时对应的空气质量等级为   :
(3)【评价反思】
若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中的数值时电路就报警,请提出两种合理化建议:①   :②   。
【答案】(1)N;下
(2)增大;100;中度污染
(3)减小定值电阻R0的阻值;增大电源电压
【知识点】弹力;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;安培定则
【解析】【解答】(1)根据安培定则可知,电磁铁M的上端为N极,磁铁把衔铁 B吸下来,P向上运动,弹簧对P点的作用点的方向为向下;
(2)当空气质量指数K值升高时,气敏电阻的阻值减小,所以电流增加,当空气质量指数K为50时,R=100Ω,此时的电流为,所以UR0=IR0=0.05A×20Ω=1V,电路电流为0.15A,此时电路的电阻为,根据电阻的串联可知,气敏电阻的阻值为40Ω-20Ω=20Ω,所以此时K=200,处于中度污染;
(3)K低于方案设计的数值,R增加,所以总电阻增加,报警的电流不变,根据欧姆定律计算可知需要减小定值电阻的阻值或者增加电源电压。
【分析】1、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
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