资源简介

广东省深圳市龙岗区2025-2026学年九上期末物理试卷
一、主题一 热机发展史
古人对利用能源颇有心得， 《天工开物》中记载了造纸时“透火焙干”的情景，请回答。
1．古人将湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜干透后揭下来就是成品纸了。“透火焙干”主要利用
A．分子之间存在引力 B．分子之间存在斥力
C．分子在做无规则运动 D．温度越高，分子热运动越剧烈
2．“透火焙干”中，是利用　 　的方式改变纸张的内能；生火时“烟雾弥漫”　 　(选填“是”或“不是”)分子热运动。热机发展史本质上是一部热机效率不断提高的历史。
3．如今，柴油、汽油成为了常用的内燃机燃料，柴油的热值是4.3×107J/ kg，汽油的热值是4.6×107J/ kg。下列说法正确的是
A．1kg柴油与100g柴油的热值相同
B．完全燃烧时汽油放出的热量比柴油多
C．柴油机产生的废气几乎不带走热量
D．燃烧的汽油越多，汽油机的效率越高
4．实践小组组装了如图a所示的汽轮机模型，图b是汽油机的剖面图。
（1）汽轮机模型中的易拉罐相当于图b中的　 　(填结构名称)；
（2）汽轮机模型工作过程中的能量转化为：酒精的化学能→工作物质的　 　→小风扇的机械能；
（3）通过优化结构，可提高简易汽轮机的效率，请你提出一条可行性措施：　 　。
5．燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，右下图为某款燃气热水器的原理图。热水器的热效率η通常指其有效利用热量的效率，根据热效率划分的能效等级如下表所示。已知天然气的热值是 该热水器的热效率是96%，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃) 。
能效等级 三级能效 二级能效 一级能效
热效率η 不低于 84% 不低于 88% 不低于 96%
（1）该燃气热水器属于　 　级能效；
（2）小明家中自来水的温度为20℃，燃气热水器的出水温度设定为40℃，已知他洗澡用了20kg的热水，则此过程水吸收的热量为多少
（3）假设天然气完全燃烧，则他这次洗澡需消耗多少立方米的天然气 (结果保留二位小数)
二、主题二 科技馆研学。在一场“每周半天计划”中，小明与同学来到深圳科技馆，开启了“电学”主题研学之旅。
6．在“怒发冲冠”展区，小明站上绝缘台，并用手触摸高压静电金属球，头发便一根根竖立散开。此时一部分电荷发生了　 　，头发带上了　 　电荷，由于　 　，头发因此散开。
7．振动器是科技馆的互动设备，将其内部简化为纯电阻结构。流经振动器的电流增大时可增强体验者的触感。在安全用电前提下，下列增强触感的措施不可行的是
A．更换阻值更小的定值电阻 B．在电路中再串联一个定值电阻
C．换一个阻值更小的振动器 D．增大电源电压
8． “新能源系统”展区重点介绍了“源(电源)-网(输电网络)-荷(用电设备)-储(储能装置)”一体化能源理念。在展区的风力发电装置中，当风吹动小风车叶片时，底部灯泡随之发光；风停止后，灯泡随之熄灭。该风力发电装置缺少（　　）结构。
A．源 B．荷 C．网 D．储
9．小明体验完肌电图发现：用力越大，肌电信号的振幅就越强。视频解说：肌肉收缩时细胞膜内外离子浓度发生变化，形成“生物电池”，细胞外液是“导体”，由此形成生物电；用力越大，离子浓度变化越显著，生物电越大。
【问题】盐水含有Na+和Cl-，可模拟细胞外液，也是导体。盐水的电阻大小与哪些因素有关呢
【证据】
（1）小明用铜片、锌片和盐水组装了图甲所示的“生物电池”，该电池两端的电压为　 　V。若要增大该电池的“生物电”，可采取的方法是　 　。
（2）实验中小明用该电池成功点亮了发光二极管，请你在图乙中用笔画线代替导线连接实物图　 　。
（3）科技小组发明了一套用来探究影响盐水电阻大小因素的电路及“针筒-锡纸”装置，见下图。实验数据如下表：
组别 针筒规格 盐水容量V/ ml 盐水柱长度L/ cm 电流I/A
A 20mL 5 1.70 0.09
B 20mL 10 3.40 0.06
C 20mL 15 5.10 0.06
D 20mL 20 6.80 0.02
E 60mL 10 1.70 0.12
F 60mL 24 3.40 0.08
G 60mL 35 5.10 0.06
H 60mL 46 6.80 0.04
【解释】通过比较分析A、E两组或B、F两组等实验数据，可知盐水柱的电阻跟　 　有关。分析表格中的　 　四组数据，还能得到：盐水柱的横截面积相同时，盐水柱越长，电阻越大。
【交流】小明发现，B、C两组实验中测得的电流值相同，若电表读数无误，结合实验装置图，你认为导致这一结果的可能原因　 　。
三、主题三 新能源汽车。今年，小明家添了一辆混动新能源汽车，从充电到上路，处处藏着物理知识。
10．爸爸给汽车充电时，充电桩与充电枪线的工作参数如表所示，下列说法正确的是
充电桩 恒定输出电压 800V
最大输出电流 600A
充电枪线 电阻规格 0.0025Ω/m
总长度 8m
A．充电枪线的总电阻为2Ω
B．充电枪线两端的最大电压是120V
C．换成更粗的充电枪线可减小电能损失
D．充电桩的充电效率可达100%
11．小明坐车时，听到了超速报警声。他查询资料得知，汽车超速报警装置的简化电路如图甲所示，已知电源电压为24V，定值电阻R=50Ω，可变电阻 Rv的阻值随车速v的变化关系图像见图乙。当电压表示数达到9V时，报警器(图中未画出)开始报警，此时
A．电路中的电流为3A B．Rv阻值为20Ω
C．车速达到 100km/h D．电路的总功率为7.2W
12．小明发现爸爸开启燃油模式用车时，油量表示数逐渐变小。他设计了能反馈油量变化的电路，若用电压表作为油量表，请将其接入电路的相应位置。
13．小明指着动力电池包外壳对爸爸说：如果电池受挤压，内部短路会使电流瞬间增大，根据焦耳定律，短时间内会产生大量　 　，导致电池过热。此电池充满电后储存的电能为　 　kW·h。周六早上9：00，爸爸发现电池电量仅为30%，若用小区7kW 的慢充设备充电，下午13：00用车时，电池电量可达　 　%，充电时段电价为1.2元/度，则需缴费　 　.元。
14．细心的小明发现汽车后挡风玻璃(甲图)顶部电热丝附近除雾比别处慢，他猜测是顶部电热丝阻值偏大所致。查询维修手册可知：该车单根电热丝在20℃时的标准阻值为4Ω，且汽车预留了单根电热丝的检测触点 A 和B。为了安全测量，爸爸首先断开了蓄电池的负极接线。小明连接了图乙电路，测量顶部这根电热丝的实际阻值。
（1）本实验中，测量电阻的原理是　 　。
（2）将这根电热丝接在电路的A、B处，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最　 　(左，右)端；闭合开关后，电压表示数接近电源电压，电流表示数为0，电路故障可能是　 　。
（3）排除故障后，多次改变滑片的位置，测得如下六组数据，第　 　次的实验数据是错误的。计算出这根电热丝的阻值为　 　Ω。对比标准值，小明用实验验证了他的猜测。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 3.0 6.0 9.0 10.0 12.0 15.0
电流I/A 0.5 1.0 1.5 1/9 2.0 2.5
（4）小明发现本实验还能探究“电阻一定时电流与电压的关系”。他将表中的数据在坐标系中描点时，遗漏了一个点，请在图丙中补全该点并绘制I-U图像。分析图像可知：当导体的电阻一定时，　 　。
15．冬季来临，小明家汽车座椅的加热功能派上用场。该座椅设有“高温”和“低温”两挡，加热电路简图如图所示。S为挡位切换开关，R1和R2为电热丝，已知“高温”挡时电路中的电流为1.5A， “低温”挡电路功率为24W，电源电压为24V。通过计算求：
（1）“高温”挡电路的电功率。
（2）座椅处于“低温”挡，工作5min产生的总热量。
（3）电热丝R2的阻值。
四、主题四：蓄冷新科技
16．蓄冷剂在冷链运输、医疗冷藏、空调制冷等领域有广泛应用。常用蓄冷剂多为晶体.它们在低温下凝固储冷 当环境温度升高时再熔化吸热，从而维持环境温度稳定.，小明以“单位质量的蓄冷剂完全熔化所吸收的热量”来衡量蓄冷剂的蓄冷能力，他设计了以下的实验装置来比较不同蓄冷剂的蓄冷能力，测量数据见下表。
①取三只相同的烧杯，测出空烧杯质量均为 60g
②将等量的三种蓄冷剂分别装入玻璃漏斗中，再将三个功率恒为 100W·的电加热器分别插入蓄冷剂中；
③加热60s后，分别测出三只烧杯与其中液体的总质量m总.
蓄冷剂种类 烧杯与液体的总质量m /g
蓄冷剂 I 78
蓄冷剂 Ⅱ 85
蓄冷剂 Ⅲ 90
（1）若电加热器释放的热量全部被蓄冷剂吸收，且熔化后的液态蓄冷剂全部滴入烧杯，则实验中蓄冷剂 Ⅰ熔化的质量为　 　g，吸收的热量为　 　J。
（2）由实验数据可知，蓄冷剂　 　(填序号)的蓄冷能力最强。
（3）小明发现，实验设计及装置中还存在影响测量准确性的不足之处。请找出一项，并提出针对性的改进建议　 　。
不足之处 改进建议
　 　
17．跨学科实践：设计冰蓄冷空调
【项目提出】深圳平安金融中心采用的冰蓄冷空调技术引发同学们的关注：与传统空调即用即耗电不同，冰蓄冷空调将“制冷”与“用冷”在时间上分离。它利用夜间电网低谷期的低价电制冰蓄冷，在白天电网高峰期融冰供冷，从而降低了运行成本，并提高电网的整体能效。于是，同学们开展了“设计冰蓄冷空调”的实践活动。
（1）由材料可知，采用冰蓄冷空调无法____
A．提高电能利用率 B．节省电费
C．减轻白天电网负荷 D．减少设备空间占用率
（2）【项目分析】冰蓄冷空调工作流程如图所示：
蓄冷阶段(夜间)：利用电能驱动压缩机，通过制冷剂循环，使蓄冷装置中的水凝固成冰，储存冷量。
释冷阶段(白天)：冰从环境中吸热熔化，由小功率风扇将冷风吹出。
蓄冷装置“蓄冷”的本质是　 　能的转移。
（3）【项目实施】
设计内部结构：蓄冷装置应靠近空调的　 　(选填“蒸发器”或“冷凝器”)安装。
（4）设计电路系统：为实现释冷阶段的温控功能，小明设计了图甲所示的电路。当环境温度达到25℃时，风扇启动器两端电压上升至 20V，空调开始出冷风。图乙是两款热敏电阻阻值随温度变化的图像，则应选择　 　型热敏电阻接入电路，启动器中定值电阻 R的阻值为　 　Ω。
（5）测算空调能效比：空调的能效比指制冷量与输入功率之比，它是衡量空，调制冷性能的重要指标，能效比越　 　(选填“高”或“低”)，空调越节能。某型号冰蓄冷空调在标准工况下测得其输入功率为2520W，制冷量为7560W，则该空调的能效比为　 　。
（6）测算运行成本：
传统电空调(变频)与冰蓄冷空调全天的运行情况及电价如下表：
空调类型 运行时段 运行功能 输入功率 电价
传统电空调 (变频) 08：00~08：30 降温至设定温度 10000W 1.0 元/ kW·h
08：30~16：00 维持恒温 2000W 1.0 元/ kW·h
冰蓄冷空调 00：00~06：00 制冰蓄冷 4000W 0.3 元/ kW·h
08：00~16：00 出风释冷 300W 1.0 元/ kW·h
若两种空调制冷效果相同，则冰蓄冷空调一天能节省电费　 　元。
（7）【交流评估】
学校计划为新建的体育馆选择空调系统。请你作为项目评估员，简要评估是否推荐选用冰蓄冷空调 (30字左右)：　 　。
答案解析部分
【答案】1．D
2．热传递；不是
【知识点】热传递改变物体内能；分子热运动
【解析】【分析】1、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快；
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。
1． “透火焙干”主要利用，水分子温度变高，分子热运动更加剧烈，导致更快的运动到纸张外，故D正确，ABC错误；
综上选D。
2．“透火焙干”过程中，火焰的温度高于纸张，二者存在温度差，通过热传递增加纸张的内能，烟雾弥漫属于固体小颗粒的机械运动，所以不是分子热运动。
3．【答案】A
【知识点】燃料的热值；能量的利用效率
【解析】【解答】A、热值和物体的种类有关，和质量无关，所以 1kg柴油与100g柴油的热值相同 ，故A正确；
B、热量的计算和质量以及热值有关，所以抛开质量无法比较热量的大小，故B错误；
C、废气带走的热量占比很多，故C错误；
D、机械效率和燃烧汽油的多少无关，故D错误。
综上选A。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、热值的计算公式Q=qm，所以热量的计算和质量以及热值有关；
3、机械效率的计算：。
4．【答案】（1）气缸
（2）内能
（3）改进蒸汽喷出的通道结构，使蒸汽更集中地冲击扇叶，提高内能到机械能的转化效率
【知识点】热机；能量的转化或转移；能量的利用效率
【解析】【解答】（1）易拉罐容纳水蒸气，相当于热机的气缸；
（2）酒精燃烧时，化学能转换为内能，水蒸气的内能转化为风扇的机械能；
（3）提高机械效率需要减小额外功，或者提高有用功，所以改进蒸汽喷出的通道结构，使蒸汽更集中地冲击扇叶，提高内能到机械能的转化效率.
【分析】吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；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；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
机械效率的计算：公式为。
5．【答案】（1）一
（2）解： 洗澡用了20kg的热水 ，水温增加20℃，根据热量的计算公式计算可知
（3）解： 热水器的热效率是96% ，所以天然气燃烧完全燃烧释放的能量，结合热值公式计算可知 洗澡需消耗的天然气为 。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；能量的利用效率
【解析】【解答】（1） 该热水器的热效率是96% ，结合表格数据可知， 属于一级能效；
【分析】（1）根据热水器的效率分析热水器的能效；
（2）根据热量的计算公式Q=cmΔt计算 水吸收的热量 ；
（3）结合效率公式计算天然气完全燃烧释放的热量，结合热值公式计算消耗的天然气体积。
6．【答案】转移；同种；同种电荷相互排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 用手触摸高压静电金属球 ，此过程电荷发生了转移，头发携带了同种电荷，根据同种电荷相互排斥可知，头发散开。
【分析】两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电；
摩擦起电的实质为电子的转移，物体失去电子带正电，物体得到电子带负电，如两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电（失去电子）；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电（得到电子）。
7．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】 流经振动器的电流增大时可增强体验者的触感 。
A、电源电压不变， 更换阻值更小的定值电阻 ，根据欧姆定律计算可知电流增加， 所以该措施可行，不符合题意；
B、串联一个定值电阻，总电阻变大，根据欧姆定律计算可知电流减小， 所以该措施不可行，符合题意；
C、 换一个阻值更小的振动器， 根据欧姆定律计算可知电流增加， 所以该措施可行，不符合题意；
D、 增大电源电压 ，根据欧姆定律计算可知电流增加， 所以该措施可行，不符合题意；
综上选B。
【分析】1、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；
2、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。
8．【答案】D
【知识点】能源开发与利用对社会发展的影响
【解析】【解答】“新能源系统”展区重点介绍了“源(电源)-网(输电网络)-荷(用电设备)-储(储能装置)”一体化能源理念，据图可知，该系统有风力发电装置，即电源、导线、输电网络；风扇，用电设备，缺少储能装置，故D正确，ABC错误；
【分析】据题目分析可知，该系统有4各部分组成，和常见的电路构成，多储能系统。
9．【答案】（1）0.5V；·继续加盐、提高盐水浓度等。
（2）
（3）横截面积；ABCD；C的盐水浓度小于B
【知识点】实物的电路连接；电压的测量及电压表的使用；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）据图可知，电压表的量程为0-3V，示数为0.5V， 用力越大，离子浓度变化越显著，生物电越大。 所以增大该电池的“生物电”，采取的方法为提高盐水浓度；
(2)由图1可知，铜片为正极，所以铜片和二极管正极相连，据此作图：
（3）据图可知，AE两组实验的针筒的横截面积不同，电流不同，所以 盐水柱的电阻跟 横截面积有关；探究 盐水柱的长度和电阻的关系，则变量为长度，所以选择ABCD，或者EFGH；BC盐水柱长度不同，根据上述分析可知，测量的电流不同，出现电流相同的结果可能为C的盐水浓度小于B。
【分析】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。
控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同。
10．【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；电功的计算；能量的利用效率
【解析】【解答】A、 充电枪线的总电阻为0.0025Ω/m×8m=0.02Ω，故A错误；
B、充电枪线和充电桩串联，电流为600A，根据欧姆定律计算可知 充电枪线两端的最大电压是 U=IR=600A×0.02Ω=12V，故B错误；
C、充电枪线横截面积增加，电阻减小，产生的电热Q=I2Rt计算可知消耗的电能减小，故C正确；
D、充电时，化学能转换为电能以及内能，所以充电效率不能达到100%，故D错误；
综上选C。
【分析】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；
电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt。
11．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A、电压表示数为9V时，所以定值电阻两端电压为24V-9V=15V，所以电路的电流为，故A错误；
B、同理计算，故B错误；
C、据图乙可知，此时车速为120km/h，故C错误；
D、电源电压为24V，电流为0.3A，所以总功率为P=UI=24V×0.3A=7.2W，故D正确。
综上选D。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI；
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。
12．【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】电压表作为油量表，油量越小，电阻越小，根据串联分压可知，电压表并联在变阻器两端，据此作图：
【分析】串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比。
13．【答案】热量；80kW·h；65；33.6
【知识点】电功的计算；焦耳定律
【解析】【解答】 电池受挤压，内部短路会使电流瞬间增大 ，所以产生的热量Q=I2Rt会增加，充满电储存的电能W=UIt=400V×200A·h=80000W·h=80kW·h；根据W=Pt计算可知，充电的电能W充电=7kW×4h=28kW·h，所以此时的点亮可达到30%+，所以缴费。
【分析】电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt；
电功的计算：W=UIt，W=Pt。
14．【答案】（1）
（2）左；电阻丝接线端口接触不良
（3）4；6
（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【知识点】电路故障的判断；探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）测量电阻的原理为欧姆定律，即；
（2）为了保护电路，在连接电路时，需要将变阻器滑片连接到最大阻值处，即最左端， 电流表示数为0， 说明电路种存在断路，电压表接近电源电压，所以和电压表并联的电阻丝断路，即电阻丝接线端口接触不良；
（3）电阻丝是定值电阻，所以电压表和电流表的示数之比为定值，实验1、2、3、5、6的电阻为均为6Ω，第四次的电阻不为6Ω，所以第4次数据是错误的；
（4）根据表格中的数据，描点连线，据图可知，电阻丝的U-I曲线为一条经过原点的直线，所以 当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【分析】伏安法测电阻：电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U，电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I，根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
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。
15．【答案】（1）解：“高温”档的电功率
答：高温档的电功率为36 W，
（2）解：因为“低温”挡电路为纯电阻电路，
答：低温档工作5m in产生的总热量是7200J，
（3）解：
串联总电阻
根据串联电阻的规律. 可得：
答：R2的阻值是8Ω
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率公式P=UI计算“高温”挡电路的电功率；
（2）结合W=Pt计算座椅处于“低温”挡，工作5min产生的总热量；
（3）结合欧姆定律计算，同理计算电路总电阻，根据串联电阻的规律计算 。
16．【答案】（1）18；6000
（2）1
（3）实验装置没有隔热层，蓄冷剂还可能从外界环境中吸热；玻璃漏斗外围及开口处包裹隔热层
【知识点】电功的计算；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1） 空烧杯质量为 60g，实验中蓄冷剂 Ⅰ 的总质量为78g，所以 实验中蓄冷剂 Ⅰ熔化的质量为 78g-60g=18g；吸收的热量W=Pt=100W×60s=6000W；
（2）据表可知，3组实验中蓄冷剂 Ⅰ 的质量最小，吸收的热量相同，所以I的蓄冷能力最强；
（3）实验中电加热器释放热量时，和空气直接接触，耗散能量多，所以玻璃漏斗外围及开口处包裹隔热层。【分析】电功的计算：公式为W=Pt；
本题为探究性实验，探究蓄冷剂吸热能力，和热值的计算原理相同，所以需要计算质量，需要计算吸收的热量，据此进行实验。
17．【答案】（1）D
（2）内
（3）蒸发器
（4）NTC；10
（5）高；3
（6）8.8
（7）从运行成本上说，通过利用夜间电价低的优势，可以节省电费。
【知识点】内能的利用及其意义；欧姆定律及其应用；电功的计算；能量的利用效率
【解析】【解答】（1）据题可知，该设备利用夜间电网低谷期的低价电制冰蓄冷，在白天电网高峰期融冰供冷，所以可以提高电能利用率，节省电费，减轻电网负荷，所以ABC正确；
D、该设备，需要加装蓄冷设备，所以会增加空间占比率，故D错误；
综上选D；
（2）蓄冷阶段水凝固为冰，此过程将水的内能转移出去，所以该装置的本质为内能的转移；
（3）蒸发器是吸收热量的部件，蓄冷装置靠近蒸发器，能更高效的进行热量交换，所以蓄冷装置靠近蒸发器；
（4） 当环境温度达到25℃时，风扇启动器两端电压上升至 20V， 热敏电阻减小，根据串联分压可知，此时定值电阻电压越大，据图可知，NTC随着温度的增加减小，所以选择NTC；据图可知25℃，NTC电阻为100Ω，根据串联电路电压规律计算可知，热敏电阻两端电压为220V-20V=200V，电路电流为，同理计算定值电阻的阻值；
（5） 空调的能效比指制冷量与输入功率之比越高，制冷量越大，能量转换效率越高，所以更节能，据计算可知空调的能效比为；
（6）传统变频空调运行时间8：00-8：30，消耗电能W=Pt=10000W×0.5h=5kW·h，所以电费为5kW·h×1 .0 元/ kW· h=5元，同理计算8：30-16：00的电费用为15元，据此计算，传统空调的花费为15元+5元=20元；
冰蓄冷空调运行时间0：00-6：00，消耗电能W=Pt=4000W×6h=24kW·h，所以电费为24kW·h×0.3元/ kW· h=7.2元，同理计算8：00-16：00的电费为4元，所以整天的电费为11.2元。能节省的电费为20元-11.2元=8.8元。
（7）推荐，通过利用夜间电价低的优势，可以节省电费。
【分析】1、电功的计算：公式为W=Pt。
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广东省深圳市龙岗区2025-2026学年九上期末物理试卷
一、主题一 热机发展史
古人对利用能源颇有心得， 《天工开物》中记载了造纸时“透火焙干”的情景，请回答。
1．古人将湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜干透后揭下来就是成品纸了。“透火焙干”主要利用
A．分子之间存在引力 B．分子之间存在斥力
C．分子在做无规则运动 D．温度越高，分子热运动越剧烈
2．“透火焙干”中，是利用　 　的方式改变纸张的内能；生火时“烟雾弥漫”　 　(选填“是”或“不是”)分子热运动。热机发展史本质上是一部热机效率不断提高的历史。
【答案】1．D
2．热传递；不是
【知识点】热传递改变物体内能；分子热运动
【解析】【分析】1、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快；
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。
1． “透火焙干”主要利用，水分子温度变高，分子热运动更加剧烈，导致更快的运动到纸张外，故D正确，ABC错误；
综上选D。
2．“透火焙干”过程中，火焰的温度高于纸张，二者存在温度差，通过热传递增加纸张的内能，烟雾弥漫属于固体小颗粒的机械运动，所以不是分子热运动。
3．如今，柴油、汽油成为了常用的内燃机燃料，柴油的热值是4.3×107J/ kg，汽油的热值是4.6×107J/ kg。下列说法正确的是
A．1kg柴油与100g柴油的热值相同
B．完全燃烧时汽油放出的热量比柴油多
C．柴油机产生的废气几乎不带走热量
D．燃烧的汽油越多，汽油机的效率越高
【答案】A
【知识点】燃料的热值；能量的利用效率
【解析】【解答】A、热值和物体的种类有关，和质量无关，所以 1kg柴油与100g柴油的热值相同 ，故A正确；
B、热量的计算和质量以及热值有关，所以抛开质量无法比较热量的大小，故B错误；
C、废气带走的热量占比很多，故C错误；
D、机械效率和燃烧汽油的多少无关，故D错误。
综上选A。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、热值的计算公式Q=qm，所以热量的计算和质量以及热值有关；
3、机械效率的计算：。
4．实践小组组装了如图a所示的汽轮机模型，图b是汽油机的剖面图。
（1）汽轮机模型中的易拉罐相当于图b中的　 　(填结构名称)；
（2）汽轮机模型工作过程中的能量转化为：酒精的化学能→工作物质的　 　→小风扇的机械能；
（3）通过优化结构，可提高简易汽轮机的效率，请你提出一条可行性措施：　 　。
【答案】（1）气缸
（2）内能
（3）改进蒸汽喷出的通道结构，使蒸汽更集中地冲击扇叶，提高内能到机械能的转化效率
【知识点】热机；能量的转化或转移；能量的利用效率
【解析】【解答】（1）易拉罐容纳水蒸气，相当于热机的气缸；
（2）酒精燃烧时，化学能转换为内能，水蒸气的内能转化为风扇的机械能；
（3）提高机械效率需要减小额外功，或者提高有用功，所以改进蒸汽喷出的通道结构，使蒸汽更集中地冲击扇叶，提高内能到机械能的转化效率.
【分析】吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；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；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
机械效率的计算：公式为。
5．燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，右下图为某款燃气热水器的原理图。热水器的热效率η通常指其有效利用热量的效率，根据热效率划分的能效等级如下表所示。已知天然气的热值是 该热水器的热效率是96%，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃) 。
能效等级 三级能效 二级能效 一级能效
热效率η 不低于 84% 不低于 88% 不低于 96%
（1）该燃气热水器属于　 　级能效；
（2）小明家中自来水的温度为20℃，燃气热水器的出水温度设定为40℃，已知他洗澡用了20kg的热水，则此过程水吸收的热量为多少
（3）假设天然气完全燃烧，则他这次洗澡需消耗多少立方米的天然气 (结果保留二位小数)
【答案】（1）一
（2）解： 洗澡用了20kg的热水 ，水温增加20℃，根据热量的计算公式计算可知
（3）解： 热水器的热效率是96% ，所以天然气燃烧完全燃烧释放的能量，结合热值公式计算可知 洗澡需消耗的天然气为 。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；能量的利用效率
【解析】【解答】（1） 该热水器的热效率是96% ，结合表格数据可知， 属于一级能效；
【分析】（1）根据热水器的效率分析热水器的能效；
（2）根据热量的计算公式Q=cmΔt计算 水吸收的热量 ；
（3）结合效率公式计算天然气完全燃烧释放的热量，结合热值公式计算消耗的天然气体积。
二、主题二 科技馆研学。在一场“每周半天计划”中，小明与同学来到深圳科技馆，开启了“电学”主题研学之旅。
6．在“怒发冲冠”展区，小明站上绝缘台，并用手触摸高压静电金属球，头发便一根根竖立散开。此时一部分电荷发生了　 　，头发带上了　 　电荷，由于　 　，头发因此散开。
【答案】转移；同种；同种电荷相互排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 用手触摸高压静电金属球 ，此过程电荷发生了转移，头发携带了同种电荷，根据同种电荷相互排斥可知，头发散开。
【分析】两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电；
摩擦起电的实质为电子的转移，物体失去电子带正电，物体得到电子带负电，如两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电（失去电子）；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电（得到电子）。
7．振动器是科技馆的互动设备，将其内部简化为纯电阻结构。流经振动器的电流增大时可增强体验者的触感。在安全用电前提下，下列增强触感的措施不可行的是
A．更换阻值更小的定值电阻 B．在电路中再串联一个定值电阻
C．换一个阻值更小的振动器 D．增大电源电压
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】 流经振动器的电流增大时可增强体验者的触感 。
A、电源电压不变， 更换阻值更小的定值电阻 ，根据欧姆定律计算可知电流增加， 所以该措施可行，不符合题意；
B、串联一个定值电阻，总电阻变大，根据欧姆定律计算可知电流减小， 所以该措施不可行，符合题意；
C、 换一个阻值更小的振动器， 根据欧姆定律计算可知电流增加， 所以该措施可行，不符合题意；
D、 增大电源电压 ，根据欧姆定律计算可知电流增加， 所以该措施可行，不符合题意；
综上选B。
【分析】1、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；
2、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。
8． “新能源系统”展区重点介绍了“源(电源)-网(输电网络)-荷(用电设备)-储(储能装置)”一体化能源理念。在展区的风力发电装置中，当风吹动小风车叶片时，底部灯泡随之发光；风停止后，灯泡随之熄灭。该风力发电装置缺少（　　）结构。
A．源 B．荷 C．网 D．储
【答案】D
【知识点】能源开发与利用对社会发展的影响
【解析】【解答】“新能源系统”展区重点介绍了“源(电源)-网(输电网络)-荷(用电设备)-储(储能装置)”一体化能源理念，据图可知，该系统有风力发电装置，即电源、导线、输电网络；风扇，用电设备，缺少储能装置，故D正确，ABC错误；
【分析】据题目分析可知，该系统有4各部分组成，和常见的电路构成，多储能系统。
9．小明体验完肌电图发现：用力越大，肌电信号的振幅就越强。视频解说：肌肉收缩时细胞膜内外离子浓度发生变化，形成“生物电池”，细胞外液是“导体”，由此形成生物电；用力越大，离子浓度变化越显著，生物电越大。
【问题】盐水含有Na+和Cl-，可模拟细胞外液，也是导体。盐水的电阻大小与哪些因素有关呢
【证据】
（1）小明用铜片、锌片和盐水组装了图甲所示的“生物电池”，该电池两端的电压为　 　V。若要增大该电池的“生物电”，可采取的方法是　 　。
（2）实验中小明用该电池成功点亮了发光二极管，请你在图乙中用笔画线代替导线连接实物图　 　。
（3）科技小组发明了一套用来探究影响盐水电阻大小因素的电路及“针筒-锡纸”装置，见下图。实验数据如下表：
组别 针筒规格 盐水容量V/ ml 盐水柱长度L/ cm 电流I/A
A 20mL 5 1.70 0.09
B 20mL 10 3.40 0.06
C 20mL 15 5.10 0.06
D 20mL 20 6.80 0.02
E 60mL 10 1.70 0.12
F 60mL 24 3.40 0.08
G 60mL 35 5.10 0.06
H 60mL 46 6.80 0.04
【解释】通过比较分析A、E两组或B、F两组等实验数据，可知盐水柱的电阻跟　 　有关。分析表格中的　 　四组数据，还能得到：盐水柱的横截面积相同时，盐水柱越长，电阻越大。
【交流】小明发现，B、C两组实验中测得的电流值相同，若电表读数无误，结合实验装置图，你认为导致这一结果的可能原因　 　。
【答案】（1）0.5V；·继续加盐、提高盐水浓度等。
（2）
（3）横截面积；ABCD；C的盐水浓度小于B
【知识点】实物的电路连接；电压的测量及电压表的使用；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）据图可知，电压表的量程为0-3V，示数为0.5V， 用力越大，离子浓度变化越显著，生物电越大。 所以增大该电池的“生物电”，采取的方法为提高盐水浓度；
(2)由图1可知，铜片为正极，所以铜片和二极管正极相连，据此作图：
（3）据图可知，AE两组实验的针筒的横截面积不同，电流不同，所以 盐水柱的电阻跟 横截面积有关；探究 盐水柱的长度和电阻的关系，则变量为长度，所以选择ABCD，或者EFGH；BC盐水柱长度不同，根据上述分析可知，测量的电流不同，出现电流相同的结果可能为C的盐水浓度小于B。
【分析】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。
控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同。
三、主题三 新能源汽车。今年，小明家添了一辆混动新能源汽车，从充电到上路，处处藏着物理知识。
10．爸爸给汽车充电时，充电桩与充电枪线的工作参数如表所示，下列说法正确的是
充电桩 恒定输出电压 800V
最大输出电流 600A
充电枪线 电阻规格 0.0025Ω/m
总长度 8m
A．充电枪线的总电阻为2Ω
B．充电枪线两端的最大电压是120V
C．换成更粗的充电枪线可减小电能损失
D．充电桩的充电效率可达100%
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；电功的计算；能量的利用效率
【解析】【解答】A、 充电枪线的总电阻为0.0025Ω/m×8m=0.02Ω，故A错误；
B、充电枪线和充电桩串联，电流为600A，根据欧姆定律计算可知 充电枪线两端的最大电压是 U=IR=600A×0.02Ω=12V，故B错误；
C、充电枪线横截面积增加，电阻减小，产生的电热Q=I2Rt计算可知消耗的电能减小，故C正确；
D、充电时，化学能转换为电能以及内能，所以充电效率不能达到100%，故D错误；
综上选C。
【分析】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；
电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt。
11．小明坐车时，听到了超速报警声。他查询资料得知，汽车超速报警装置的简化电路如图甲所示，已知电源电压为24V，定值电阻R=50Ω，可变电阻 Rv的阻值随车速v的变化关系图像见图乙。当电压表示数达到9V时，报警器(图中未画出)开始报警，此时
A．电路中的电流为3A B．Rv阻值为20Ω
C．车速达到 100km/h D．电路的总功率为7.2W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A、电压表示数为9V时，所以定值电阻两端电压为24V-9V=15V，所以电路的电流为，故A错误；
B、同理计算，故B错误；
C、据图乙可知，此时车速为120km/h，故C错误；
D、电源电压为24V，电流为0.3A，所以总功率为P=UI=24V×0.3A=7.2W，故D正确。
综上选D。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI；
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。
12．小明发现爸爸开启燃油模式用车时，油量表示数逐渐变小。他设计了能反馈油量变化的电路，若用电压表作为油量表，请将其接入电路的相应位置。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】电压表作为油量表，油量越小，电阻越小，根据串联分压可知，电压表并联在变阻器两端，据此作图：
【分析】串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比。
13．小明指着动力电池包外壳对爸爸说：如果电池受挤压，内部短路会使电流瞬间增大，根据焦耳定律，短时间内会产生大量　 　，导致电池过热。此电池充满电后储存的电能为　 　kW·h。周六早上9：00，爸爸发现电池电量仅为30%，若用小区7kW 的慢充设备充电，下午13：00用车时，电池电量可达　 　%，充电时段电价为1.2元/度，则需缴费　 　.元。
【答案】热量；80kW·h；65；33.6
【知识点】电功的计算；焦耳定律
【解析】【解答】 电池受挤压，内部短路会使电流瞬间增大 ，所以产生的热量Q=I2Rt会增加，充满电储存的电能W=UIt=400V×200A·h=80000W·h=80kW·h；根据W=Pt计算可知，充电的电能W充电=7kW×4h=28kW·h，所以此时的点亮可达到30%+，所以缴费。
【分析】电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt；
电功的计算：W=UIt，W=Pt。
14．细心的小明发现汽车后挡风玻璃(甲图)顶部电热丝附近除雾比别处慢，他猜测是顶部电热丝阻值偏大所致。查询维修手册可知：该车单根电热丝在20℃时的标准阻值为4Ω，且汽车预留了单根电热丝的检测触点 A 和B。为了安全测量，爸爸首先断开了蓄电池的负极接线。小明连接了图乙电路，测量顶部这根电热丝的实际阻值。
（1）本实验中，测量电阻的原理是　 　。
（2）将这根电热丝接在电路的A、B处，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最　 　(左，右)端；闭合开关后，电压表示数接近电源电压，电流表示数为0，电路故障可能是　 　。
（3）排除故障后，多次改变滑片的位置，测得如下六组数据，第　 　次的实验数据是错误的。计算出这根电热丝的阻值为　 　Ω。对比标准值，小明用实验验证了他的猜测。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 3.0 6.0 9.0 10.0 12.0 15.0
电流I/A 0.5 1.0 1.5 1/9 2.0 2.5
（4）小明发现本实验还能探究“电阻一定时电流与电压的关系”。他将表中的数据在坐标系中描点时，遗漏了一个点，请在图丙中补全该点并绘制I-U图像。分析图像可知：当导体的电阻一定时，　 　。
【答案】（1）
（2）左；电阻丝接线端口接触不良
（3）4；6
（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【知识点】电路故障的判断；探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）测量电阻的原理为欧姆定律，即；
（2）为了保护电路，在连接电路时，需要将变阻器滑片连接到最大阻值处，即最左端， 电流表示数为0， 说明电路种存在断路，电压表接近电源电压，所以和电压表并联的电阻丝断路，即电阻丝接线端口接触不良；
（3）电阻丝是定值电阻，所以电压表和电流表的示数之比为定值，实验1、2、3、5、6的电阻为均为6Ω，第四次的电阻不为6Ω，所以第4次数据是错误的；
（4）根据表格中的数据，描点连线，据图可知，电阻丝的U-I曲线为一条经过原点的直线，所以 当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【分析】伏安法测电阻：电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U，电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I，根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
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。
15．冬季来临，小明家汽车座椅的加热功能派上用场。该座椅设有“高温”和“低温”两挡，加热电路简图如图所示。S为挡位切换开关，R1和R2为电热丝，已知“高温”挡时电路中的电流为1.5A， “低温”挡电路功率为24W，电源电压为24V。通过计算求：
（1）“高温”挡电路的电功率。
（2）座椅处于“低温”挡，工作5min产生的总热量。
（3）电热丝R2的阻值。
【答案】（1）解：“高温”档的电功率
答：高温档的电功率为36 W，
（2）解：因为“低温”挡电路为纯电阻电路，
答：低温档工作5m in产生的总热量是7200J，
（3）解：
串联总电阻
根据串联电阻的规律. 可得：
答：R2的阻值是8Ω
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率公式P=UI计算“高温”挡电路的电功率；
（2）结合W=Pt计算座椅处于“低温”挡，工作5min产生的总热量；
（3）结合欧姆定律计算，同理计算电路总电阻，根据串联电阻的规律计算 。
四、主题四：蓄冷新科技
16．蓄冷剂在冷链运输、医疗冷藏、空调制冷等领域有广泛应用。常用蓄冷剂多为晶体.它们在低温下凝固储冷 当环境温度升高时再熔化吸热，从而维持环境温度稳定.，小明以“单位质量的蓄冷剂完全熔化所吸收的热量”来衡量蓄冷剂的蓄冷能力，他设计了以下的实验装置来比较不同蓄冷剂的蓄冷能力，测量数据见下表。
①取三只相同的烧杯，测出空烧杯质量均为 60g
②将等量的三种蓄冷剂分别装入玻璃漏斗中，再将三个功率恒为 100W·的电加热器分别插入蓄冷剂中；
③加热60s后，分别测出三只烧杯与其中液体的总质量m总.
蓄冷剂种类 烧杯与液体的总质量m /g
蓄冷剂 I 78
蓄冷剂 Ⅱ 85
蓄冷剂 Ⅲ 90
（1）若电加热器释放的热量全部被蓄冷剂吸收，且熔化后的液态蓄冷剂全部滴入烧杯，则实验中蓄冷剂 Ⅰ熔化的质量为　 　g，吸收的热量为　 　J。
（2）由实验数据可知，蓄冷剂　 　(填序号)的蓄冷能力最强。
（3）小明发现，实验设计及装置中还存在影响测量准确性的不足之处。请找出一项，并提出针对性的改进建议　 　。
不足之处 改进建议
　 　
【答案】（1）18；6000
（2）1
（3）实验装置没有隔热层，蓄冷剂还可能从外界环境中吸热；玻璃漏斗外围及开口处包裹隔热层
【知识点】电功的计算；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1） 空烧杯质量为 60g，实验中蓄冷剂 Ⅰ 的总质量为78g，所以 实验中蓄冷剂 Ⅰ熔化的质量为 78g-60g=18g；吸收的热量W=Pt=100W×60s=6000W；
（2）据表可知，3组实验中蓄冷剂 Ⅰ 的质量最小，吸收的热量相同，所以I的蓄冷能力最强；
（3）实验中电加热器释放热量时，和空气直接接触，耗散能量多，所以玻璃漏斗外围及开口处包裹隔热层。【分析】电功的计算：公式为W=Pt；
本题为探究性实验，探究蓄冷剂吸热能力，和热值的计算原理相同，所以需要计算质量，需要计算吸收的热量，据此进行实验。
17．跨学科实践：设计冰蓄冷空调
【项目提出】深圳平安金融中心采用的冰蓄冷空调技术引发同学们的关注：与传统空调即用即耗电不同，冰蓄冷空调将“制冷”与“用冷”在时间上分离。它利用夜间电网低谷期的低价电制冰蓄冷，在白天电网高峰期融冰供冷，从而降低了运行成本，并提高电网的整体能效。于是，同学们开展了“设计冰蓄冷空调”的实践活动。
（1）由材料可知，采用冰蓄冷空调无法____
A．提高电能利用率 B．节省电费
C．减轻白天电网负荷 D．减少设备空间占用率
（2）【项目分析】冰蓄冷空调工作流程如图所示：
蓄冷阶段(夜间)：利用电能驱动压缩机，通过制冷剂循环，使蓄冷装置中的水凝固成冰，储存冷量。
释冷阶段(白天)：冰从环境中吸热熔化，由小功率风扇将冷风吹出。
蓄冷装置“蓄冷”的本质是　 　能的转移。
（3）【项目实施】
设计内部结构：蓄冷装置应靠近空调的　 　(选填“蒸发器”或“冷凝器”)安装。
（4）设计电路系统：为实现释冷阶段的温控功能，小明设计了图甲所示的电路。当环境温度达到25℃时，风扇启动器两端电压上升至 20V，空调开始出冷风。图乙是两款热敏电阻阻值随温度变化的图像，则应选择　 　型热敏电阻接入电路，启动器中定值电阻 R的阻值为　 　Ω。
（5）测算空调能效比：空调的能效比指制冷量与输入功率之比，它是衡量空，调制冷性能的重要指标，能效比越　 　(选填“高”或“低”)，空调越节能。某型号冰蓄冷空调在标准工况下测得其输入功率为2520W，制冷量为7560W，则该空调的能效比为　 　。
（6）测算运行成本：
传统电空调(变频)与冰蓄冷空调全天的运行情况及电价如下表：
空调类型 运行时段 运行功能 输入功率 电价
传统电空调 (变频) 08：00~08：30 降温至设定温度 10000W 1.0 元/ kW·h
08：30~16：00 维持恒温 2000W 1.0 元/ kW·h
冰蓄冷空调 00：00~06：00 制冰蓄冷 4000W 0.3 元/ kW·h
08：00~16：00 出风释冷 300W 1.0 元/ kW·h
若两种空调制冷效果相同，则冰蓄冷空调一天能节省电费　 　元。
（7）【交流评估】
学校计划为新建的体育馆选择空调系统。请你作为项目评估员，简要评估是否推荐选用冰蓄冷空调 (30字左右)：　 　。
【答案】（1）D
（2）内
（3）蒸发器
（4）NTC；10
（5）高；3
（6）8.8
（7）从运行成本上说，通过利用夜间电价低的优势，可以节省电费。
【知识点】内能的利用及其意义；欧姆定律及其应用；电功的计算；能量的利用效率
【解析】【解答】（1）据题可知，该设备利用夜间电网低谷期的低价电制冰蓄冷，在白天电网高峰期融冰供冷，所以可以提高电能利用率，节省电费，减轻电网负荷，所以ABC正确；
D、该设备，需要加装蓄冷设备，所以会增加空间占比率，故D错误；
综上选D；
（2）蓄冷阶段水凝固为冰，此过程将水的内能转移出去，所以该装置的本质为内能的转移；
（3）蒸发器是吸收热量的部件，蓄冷装置靠近蒸发器，能更高效的进行热量交换，所以蓄冷装置靠近蒸发器；
（4） 当环境温度达到25℃时，风扇启动器两端电压上升至 20V， 热敏电阻减小，根据串联分压可知，此时定值电阻电压越大，据图可知，NTC随着温度的增加减小，所以选择NTC；据图可知25℃，NTC电阻为100Ω，根据串联电路电压规律计算可知，热敏电阻两端电压为220V-20V=200V，电路电流为，同理计算定值电阻的阻值；
（5） 空调的能效比指制冷量与输入功率之比越高，制冷量越大，能量转换效率越高，所以更节能，据计算可知空调的能效比为；
（6）传统变频空调运行时间8：00-8：30，消耗电能W=Pt=10000W×0.5h=5kW·h，所以电费为5kW·h×1 .0 元/ kW· h=5元，同理计算8：30-16：00的电费用为15元，据此计算，传统空调的花费为15元+5元=20元；
冰蓄冷空调运行时间0：00-6：00，消耗电能W=Pt=4000W×6h=24kW·h，所以电费为24kW·h×0.3元/ kW· h=7.2元，同理计算8：00-16：00的电费为4元，所以整天的电费为11.2元。能节省的电费为20元-11.2元=8.8元。
（7）推荐，通过利用夜间电价低的优势，可以节省电费。
【分析】1、电功的计算：公式为W=Pt。
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

展开更多......

收起↑