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广东省湛江市寸金培才学校2024-2025学年九年级下学期期中考试物理试题
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2022年4月，中国神舟十三号载人飞船返回能成功着陆且呈直立状态，根据图示信息，返回舱的高度约为（　　）
A．1.5m B．2.5m C．3.5m D．4.5m
【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】成年人的身高大概在1.7米左右，从图中能够看出，返回舱的高度比成年人的身高要高一些，估算下来大约在2.5米左右，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】识记生活中常见的长度、中学生身高160cm，课桌80cm。
2．如图所示，我国贾湖遗址出土的鹤骨笛，已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐，按住不同的孔，吹奏的声音有不同的（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．音量
【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】根据题意可知，按住不同的孔时，骨笛内空气柱的长度不同，则吹奏时空气柱振动的频率不同，因此吹奏的声音音调不同。
故选B。
【分析】声音的高低叫音调，与发声体的振动频率有关。
3．如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（　　）
A．光的直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】根据图片可知，日晷依靠表盘中央的直针在上面的投影确定时间，而影子是利用光的直线传播来工作的。
故选A。
【分析】根据光沿直线传播的知识分析判断。
4．中国航天科技集团研制出用高速喷射带负电的粒子来杀灭微生物的机器人，该粒子可能是（　　）
A．原子核 B．质子 C．中子 D．电子
【答案】D
【知识点】原子结构
【解析】【解答】根据原子的结构可知，机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子。
故选D。
【分析】根据原子的结构可知，原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，电子带负电。
5．如图所示，用测电笔检测插座中是否有“电”，下列操作错误的是（　　）
A．笔尖插入插座 B．笔尖接触火线
C．手接触笔尖金属体 D．手接触笔尾金属电极
【答案】C
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】使用试电笔时，要将测电笔的笔尖插入插座，接触火线或零线，手接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，若氖管发光，则为火线，若氖管不发光，则为零线，故C正确。
故选C。
[分析】利用测电笔辨别火线和零线时，手接触笔尾金属体，笔尖接触插座内导线，若氖管发光，则为火线，若氖管不发光，则为零线。
6． 用凸透镜看远处的物体，看到的像是（　　）
A．放大的 B．等大的 C．倒立的 D．正立的
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 用凸透镜看远处的物体，物体肯定在凸透镜的二倍焦距以外，因此光屏上成倒立缩小的实像，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据凸透镜的成像特点分析判断。
7．水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水，让同学们进行区分，聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计，先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．密度计在乙液体中受到的浮力更大
B．甲液体是浓盐水
C．两液体对容器底的压强相等
D．乙容器对桌面的压力更大
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；制作微型密度计
【解析】【解答】A．从图中可以看到，密度计在水和浓盐水中都处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可以得到，密度计在两种液体中受到的浮力，大小都等于密度计自身的重力，因此密度计在水和浓盐水中受到的浮力大小相等，故A错误；
B．由图可得，密度计在甲液体中排开液体的体积更大，已经知道密度计在两种液体中浮力相等，结合阿基米德原理可以推导出，排开液体体积越大，液体密度越小，因此甲液体密度更小，所以甲是水，故B错误；
C．题目中说明两种液体的深度相同，因为甲液体密度更小，根据液体压强公式可知，甲液体对容器底部的压强更小，故C错误；
D．已经得出甲液体密度小于乙液体密度，从图中还可以看出甲液体的体积也小于乙液体，根据公式可得，甲液体的质量小于乙液体，因此甲液体的重力也小于乙液体的重力。两个容器里的密度计质量相同，因此整体来看，甲容器对桌面的压力更小，乙容器对桌面的压力更大，故D正确。
故选D。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度；
4、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；
5、密度的计算：公式为。
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．我国现代农业已进入信息化和数字化时代。无人驾驶联合收割机依靠“北斗导航”精准定位控制行驶路线，它们是利用　 　（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的；装载车和收割机以同样的速度向相同方向前进时，以装载车为参照物，收割机是　 　的；随着装载车内麦子越来越多，匀速水平行驶的装载车的机械能　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】电磁波；静止；变大
【知识点】机械能及其转化；运动和静止的相对性；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 电磁波传播并不需要依赖介质，同时还能够传递信息，题目中无人驾驶联合收割机依靠北斗导航实现精准定位与行驶路线控制，正是利用电磁波来完成信息传递的。
当装载车和收割机以相同速度、朝同一方向前进时，以装载车作为参照物，收割机和装载车之间没有发生位置的改变，因此收割机相对于装载车是静止的。
随着装载车内部收获的麦子不断增加，装载车保持匀速水平行驶，它的速度大小不变、所处高度不变，但自身总质量不断增大，因此动能增大，重力势能也增大，机械能为动能与势能的总和，因此装载车的机械能变大。
【分析】1、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息
2、物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止
3、机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
9． 在“观察水的沸腾”实验时，当水沸腾时，观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升，气泡在上升过程中将　 　（选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“不变”）。沸腾时继续吸热，水的温度　 　。实验中，有三组同学选用同样规格的温度计，测量水的沸点却不同，同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想，你的操作方法是　 　。
【答案】逐渐变大；不变；将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
【知识点】沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】水沸腾时，可以观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升，在上升过程中，气泡逐渐变大；水沸腾后，继续吸热，温度不变。
将三组同学所用的三支温度计一起放进同一杯沸腾的水中（继续加热），待示数稳定后，看读数是否一样。
故答案为：逐渐变大；不变；将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察。
【分析】水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是水的沸点；沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，并且有大量水蒸气进入气泡，气泡逐渐变大。
要判断几支温度计是否标准，可用这几支温度计同时测量同一液体的温度，若所测温度不同，则温度计有问题。
10．如图甲所示，饮料从吸管上升到嘴里，是因为　 　的作用；如图乙所示，对吸管A吹气，管B中的水面会　 　（选填“上升”“不变”或“下降”），是因为流体流速越大的位置压强越　 　。
【答案】大气压；上升；小
【知识点】大气压的综合应用；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】观察图甲，用吸管吸饮料时，人吸走了吸管内部的空气，使得吸管内水面上方的气压小于外界的大气压，杯中的饮料就会在大气压的作用下，沿着吸管上升进入口中，因此饮料能够进入嘴里是大气压作用的结果。
观察图乙，对着吸管A吹气时，吸管B上方的空气流速变大，根据流体压强的特点：流速越大的位置压强越小，因此吸管B上方压强变小，此时吸管B内水面上方的气压小于外界大气压，杯中的水就会在大气压的作用下沿吸管B上升，因此这个过程对应的原理是：流体流速越大的位置，压强越小。
【分析】本题考查大气压的应用以及流体压强与流速的关系，分别对两个场景的原理进行分析即可。
11．利用北斗卫星导航系统进行定位和导航时，导航仪与北斗卫星之间通过　 　传递信息，它在真空中传播的速度为　 　。
【答案】电磁波；3×108
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】根据题意可知，导航仪与通讯卫星之间是通过电磁波来传递信息的，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
【分析】根据电磁波的特点和应用解答。根据电磁波的传播速度解答。
12．2024年5月3日，搭载娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。长征五号遥八运载火箭的燃料主要为液态氢，是因为液氢的　 　大；火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的机械能的增加量　 　（选填“大于”或“小于”）其动能的增加量。
【答案】热值；大于
【知识点】机械能及其转化；燃料的热值
【解析】【解答】 选择液氢作为火箭燃料，一方面是因为液态氢密度较小，另一方面液态氢具有很高的热值，当完全燃烧相同质量的氢和其他燃料相比，液氢能够释放出更多的热量，因此更适合作为火箭燃料。
火箭携带嫦娥六号探测器加速升空的过程中，探测器的速度不断增大，飞行高度也不断升高，因此它的动能增大、重力势能增大；而机械能等于动能与重力势能之和，因此探测器的机械能也会增大，由此可知嫦娥六号探测器机械能的增加量等于动能增加量加上重力势能增加量，因此它的机械能增加量大于自身动能的增加量。
【分析】机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
热值：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。火箭选择热值大的燃料。
13．如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10N的物体，动滑轮重2N，物体被提升了0.5m，不计绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是　 　m，绳端的拉力F是　 　N，其中定滑轮的作用是　 　。
【答案】1；6；改变力的方向
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】1、由图知n=2，绳子自由端移动的距离
2、组承担物重的绳子股数n=2，因为绳重和摩擦不计，所以绳端的拉力
3、根据定滑轮的特点可知，使用定滑轮，可以改变力的方向。
故答案为：1；6；改变力的方向。
【分析】1、由图可知，承担物重的绳子股数n=2。因此，绳子自由端移动的距离s可以通过公式s=nh计算得出。
2、滑轮组承担物重的绳子股数n=2，且不计绳重和摩擦。所以，绳端的拉力F可以通过公式F=1/n(G物+G动)计算得出。
3、 定滑轮 ： 定义 ：定滑轮的轴固定不动，类似于等臂杠杆。
作用 ：定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。它主要用于改变力的方向，而不改变力的大小 。
动滑轮 ：定义 ：动滑轮的轴随物体一起移动，类似于省力杠杆。
作用 ：动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆，因此使用动滑轮可以省一半的力，但需要移动更远的距离 。
14．如图为灯泡L和定值电阻R的图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为　 　A，电路工作1min消耗的电能为　 　J；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为　 　。
【答案】0.6；108；1∶3
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【解答】 并联电路中各支路两端电压相等。由图像可知，电源电压为 3V 时，通过定值电阻R的电流为0.2A，通过小灯泡L的电流为0.4A。根据并联电路电流规律，干路电流：；
电路工作时间 t=1min=60s，电路消耗的总电能：W=UIt=3V×0.6A×60s=108J， 将灯泡L与定值电阻R串联接在 4V 电源两端，串联电路电流处处相等，总电压等于各分电压之和。由图像可得：当电路电流相同时，UL=1V，UR=3V，满足 UL +UR =4V。
由欧姆定律分别求阻值：
、，两电阻阻值之比：。
【分析】并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
电功的计算：公式为W=UIt；
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。
三、作图题：本题7分
15．按要求作图：
（1）请将图中的光路图补充完整（保留作图痕迹）。
（2）使轻质杠杆AO在图（2）所示位置静止，画出A点所用最小动力F1的示意图和杠杆的阻力臂l2。
（3）如图所示，闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转90°后静止，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极，并标出通过通电螺线管外A点的磁感线的方向．
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】透镜的光路图；力臂的画法；通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用
【解析】【解答】（1）根据凹透镜的三条特殊光线可知，射向凹透镜另一侧虚焦点入射的光线，经过凹透镜后与主光轴平行；经过凹透镜光心的光线传播方向不变，如下图所示：
（2）根据图片可知，由于物体重力产生的阻力通过绳子作用在杠杆上，方向竖直向下。通过支点O作阻力作用线的垂线，这条垂线段的长度就阻力臂L2。
O点为支点，A点为动力作用点，则最长的动力臂为OA。通过A点画出与OA垂直的斜向上的动力F1，即为最小动力，如下图所示：
（3）根据图片可知， 小磁针沿顺时针方向偏转90°后静止时，小磁针的左端为S极，右端为N极。 根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为N极。
右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，则线圈上电流方向向下，那么电流从螺线管左端流入，右端流出，故电源左边为正极；
在磁体外部，磁感线从N极出来，回到S极，那么A点磁感线方向向左，如下图所示：
【分析】（1）根据凹透镜的三条特殊光线完成作图；
（2）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。当以杠杆的支点到力的作用点的连线为动力臂时最长，此时最省力。
（3）首先根据磁极之间的相互作用规律确定螺旋管的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上电流方向，最终确定电源的正负极方向，以及磁感线的环绕方向。
（1）经过凹透镜光心的光线传播方向不变，对着凹透镜的焦点入射的光线，经过凹透镜后与主光轴平行，如图所示：
（2）阻力为绳子对杆的拉力，阻力臂为支点到阻力作用线的距离；要画最小动力，需要作出最大动力臂，支点到A的直接连线为最大动力臂，画出与OA垂直的斜向上的动力F1，即为最小动力，如图所示：
（3）闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转90°后静止，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断螺线管的右侧为N极，根据右手安培定则可判断电流从螺线管左端流入，右端流出，故电源左边为正极；通电螺线管的外部磁感线由N极出发，回到S极，A点磁感线方向向左，如图所示：
四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题6分，共19分。
16．小明在学校利用天平和量筒测量小石块的密度。
（一）小明将天平放在水平桌面上并将游码归零后，指针如图甲所示，则平衡螺母应向　 　调节，使天平平衡；测量小石块的质量时，天平平衡时砝码质量及游码的位置如图乙所示，则小石块的质量为　 　g；测量小石块体积的操作过程如图丙所示，密度为　 　；
（二）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板；
（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向　 　（选填“上”或“下”）移动；
（2）利用图乙所示的装置进行探究；
①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，实验时从纸板前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在纸板上发生了　 　（选填“镜面”或“漫”）反射；
②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小　 　；
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明：　 　。
【答案】左；27.4；2.74×103；下；漫；相等；在光的反射现象中，光路是可逆的
【知识点】固体密度的测量；光的反射定律
【解析】【解答】（一）将天平放置在水平桌面上，游码归零后，观察图甲可知指针偏向分度盘右侧，此时应向左调节平衡螺母使天平平衡。图乙显示标尺分度值为0.2g，游码示数为2.4g，石块总质量为砝码质量与游码示数之和：
由图丙可知量筒分度值为1mL，石块体积为两次读数之差：，密度计算得：
（二）（1）当减小入射光与镜面夹角时，入射角增大，根据反射定律可知反射角同步增大，表现为光屏上的光斑向下移动。
（2）实验中观察到光的传播路径，是由于光在粗糙纸面发生漫反射形成的。
实验数据表明：反射角始终与入射角保持相等关系。
光路可逆性表现为：当入射光沿原反射光路径入射时，新的反射光将沿原入射光路径返回。
【分析】1、测量物体密度试验：原理为ρ=m/v，使用的仪器为天平和量筒；
天平的使用步骤：1、调零：天平置于水平台上，将游码归零，调节平衡螺母使得指针指向刻度中央，
称重：是用镊子夹取砝码，测量时为左物右码，不断调整砝码和游码重量，使得天平重新平衡；测量为左物右码，为了准确测量液体质量需要：先测水和烧杯总重m1，倒出一定体积的液体，测量剩余液体和烧杯的质量m2，所以水的质量为m1-m2，
量筒的使用：确定分度值，视线平行对准液面最低处，进行读数。
2、探究反射定律试验：实验仪器由纸板（探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面），平面镜，量角器（探究入射角和反射角的大小关系）
实验步骤： 1、将一块平面镜放在水平桌面上，再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ；2、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射，可观察到反射光线出现在 纸板 ；3、改变入射角的大小，使用量角器测量入射角和反射角的大小。
反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的.
17．在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中：
次数 /A /A /A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
（1）请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整，使电流表测量流过小灯泡的电流。
（2）连接电路时应　 　开关。为了选择电流表合适的量程，应先选择　 　（选填“较大”或“较小”）的量程试触。
（3）用电流表分别测量A、B、C三点的电流，更换灯泡多次测量，将实验数据记录在表格中，其中第4次实验中B点的电流如图丙所示，则　 　A；分析数据可知：并联电路中电流的特点是：　 　（文字表述）。
（4）在第2次实验中测得A、B两点的电流相等，原因可能是　 　。
【答案】（1）
（2）断开；较大
（3）0.28；并联电路中干路电流等于各支路电流之和
（4）选用的灯泡规格相同
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】（1）根据图甲所示电路图分析可知，该电路为并联结构，开关位于干路，电流表用于测量通过小灯泡L1的电流，因此电流表应与L1串联。具体连接方式如图所示：
（2）为确保电路安全，在连接电路时必须保持开关处于断开状态。
使用电流表时，为避免仪表损坏，应先选用较大量程进行试触操作。
（3）观察图丙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时指针指示的读数为0.28A。
通过分析实验数据表格可得：
0.42A=0.18A+0.24A0.44A=0.22A+0.22A0.46A=0.20A+0.26A
由此可归纳出并联电路的电流规律：干路电流等于各支路电流之和，数学表达式为
（4）在并联电路中，各支路两端电压相等。第2次实验中A、B两点电流值相同，说明两支路电阻相等，这可能是因为实验选用了相同规格的灯泡所致。
【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、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；
3、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
4、当灯泡规格相同时，支路的电流相等。
（1）由图甲得，两灯泡并联，开关在干路上，电流表测量流过小灯泡的电流，则电流表与L1串联，如图所示：
（2）[1]为了保护电路，连接电路时应断开开关。
[2]电流表在使用时，为防止损坏，应先选择较大量程试触。
（3）[1]由图丙得，电流表连接小量程，电流表的分度值为0.02A，示数为0.28A。
[2]分析表格中数据IC与IA和IB的数值关系
0.42A=0.18A+0.24A
0.44A=0.22A+0.22A
0.46A=0.20A+0.26A
可知，并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和，即
（4）并联电路中各支路的电压相等，在第2次实验中测得A、B两点的电流相等，两灯泡的电阻相等，原因可能是选用的灯泡规格相同。
18．在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中，兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
（1）对于图甲所示压强计出现的问题，应将压强计金属盒拿出液体，然后___________；
A．将U形管中液体倒出一部分
B．更换U形管中液体
C．检查压强计的气密性
（2）正确处理存在问题之后，将压强计的金属盒放入液体中，如图乙、丙、丁所示，需要观察和记录U形管中　 　；
（3）为了探究液体内部压强与液体密度的关系，应该比较　 　两图所示的实验；
（4）小明利用矿泉水瓶装满水，继续探究，如图戊①所示，将瓶盖拧紧，他只将孔堵住，水从孔也不能流出，因为水受到了　 　的作用。当他拧开瓶盖，放开两小孔，在瓶底部水平放置接水盘，发现水的落点为图戊②所示的B、C，于是他将接水盘向下平移至处，使，水的落点为、。为了比较两小孔处液体压强大小，应比较与　 　的距离。
【答案】（1）C
（2）液面的高度差
（3）丙、丁
（4）大气压；DF
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）在甲图中，虽然橡皮膜受到水的压强作用，但U形管两侧液面高度差为零，表明压强计存在漏气问题。因此，下一步操作应重点检查装置的气密性。
故选C。
（2）实验采用转换法，通过U形管两侧液面的高度差来间接反映液体压强的大小。在乙、丙、丁三组实验中，需将金属盒置于液体不同深度，并记录对应的高度差数据。
（3）探究液体压强与密度的关系时，需控制深度变量一致。因此，应选择金属盒在两种液体中深度相同的丙、丁两组实验进行对比分析。
（4）若封闭N孔，大气压会阻止水从M孔流出；
比较两孔处压强时，需使水从相同高度（MA=ND）下落，通过测量水柱落地点到孔的水平距离（AC与DF）来判定压强大小关系。
【分析】1、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；
2、液体压强影响因素的试验：仪器有压强计、不同密度的液体，U型管；试验步骤：检查装置的气密性，方法为 按压探头的橡皮膜，U形管两边液面高度变化 明显，则气密性良好；使用控制变量法，探究压强和深度关系时，需要控制液体密度不变；
3、转换法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
（1）图甲中橡皮膜受到水的压强，但U形管两侧液面高度相同，说明装置漏气，接下来应该检查压强计的气密性，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（2）本实验利用转换法，通过U形管液面的高度差比较液体压强的大小，所以如图乙、丙、丁所示，将压强计的金属盒放入液体中不同深度，需要观察和记录U形管中液面的高度差。
（3）为了探究液体内部压强与液体密度的关系，需控制金属盒在不同液体中的深度相同，应该比较丙、丁两图所示的实验。
（4）[1]堵住N孔，由于外界大气压的作用，水从孔也不能流出；
[2]为了比较两小孔处液体压强大小，需比较水下落高度相同的情况下的落地点距离小孔的水平距离。M孔距离接水盘原位置的高度为MA，N孔距离接水盘向下平移后的位置的高度为ND，由于，所以为了比较两小孔处液体压强大小，应比较与DF的距离。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
19．如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的图象如图乙（取）。
（1）汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，则汽车与地面接触的总面积最少为多少
（2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力和内牵引力做功的功率；
（3）汽车在内牵引力做的功；
【答案】（1）解：汽车对地面的压力为
则汽车与地面接触的总面积最少为
。
（2）解：由图可知汽车在内做匀速直线运动，且速度为15m/s，根据二力平衡可知，物体受到的牵引力为
内牵引力做功的功率为
。
（3）解：汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，则汽车在内牵引力做的功为
。
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）汽车对地面的压力等于重力，结合压强公式计算汽车与地面接触的最少总面积；
（2）由图可知汽车在内做匀速直线运动，且速度为15m/s，根据二力平衡可知，物体受到的牵引力等于阻力，结合功率公式计算
内牵引力做功的功率；
（3）汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，结合做功公式计算汽车在内牵引力做的功。
（1）汽车对地面的压力为
则汽车与地面接触的总面积最少为
（2）由图可知汽车在内做匀速直线运动，且速度为15m/s，根据二力平衡可知，物体受到的牵引力为
内牵引力做功的功率为
（3）汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，则汽车在内牵引力做的功为
20．某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如表和图所示，当电热毯在额定电压下工作时，求：
××牌电热毯
额定电压 220V
额定功率 高温挡 110W
低温挡 88W
（1）高温挡工作1h，电热毯消耗的电能是多少？
（2）低温挡时的工作电流是多少？
（3）的电阻是多少？
【答案】解：（1）高温挡工作1h，电热毯消耗的电能
W=P高t=110W×3600s=3.96×105J
（2）低温挡时的工作电流
（3）两个开关都闭合，两电阻并联，电阻较小，由可知电路的总功率较大，电路处于高温挡，闭合S1，只有R1接入电路，电阻较大，由可知电路的总功率较小，电路处于低温挡，R2的电功率
P2=P高-P低=110W-88W=22W
的电阻
答：（1）高温挡工作1h，电热毯消耗的电能是3.96×105J；
（2）低温挡时的工作电流是0.4A；
（3）的电阻是2200Ω。
【知识点】电功的计算；电功率的计算；多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】（1）结合W=Pt计算可知高温挡工作1h，电热毯消耗的电能；
（2）结合电功率公式计算可知低温挡时的工作电流；
（3）当两个开关同时闭合时，R1 、R2 并联，电路总电阻最小。根据 ，电源电压不变，总电阻越小，电路总功率越大，因此为高温挡。只闭合开关S1 时，只有R1 单独接入电路，电路总电阻较大。由 可知，此时总功率较小，电路为低温挡。电阻R2 的电功率等于高温挡与低温挡的功率差值：P2=P高-P低，再结合电功率相关公式，即可求出R2 的阻值。
六、综合能力题：本大题共3小题，每空1分，共19分。
21．我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生　 　（填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程　 　；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？　 　
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为　 　J。
【答案】不可再生；汽化；机械能；1.8×108；5×109
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；燃料的热值；能量的转化或转移；能源及其分类；能量的利用效率
【解析】【解答】（1）核反应堆所用铀 - 235，消耗后短期内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源。二回路中的水在蒸汽发生器中由液态变为气态水蒸气，发生汽化现象，汽化过程需要吸收热量。
（2）核电站能量转化过程：核能先转化为内能，内能再转化为汽轮机的机械能，最终通过发电机转化为电能。
（3）先求出标准煤完全燃烧释放的总热量，再根据燃料燃烧放热公式 Q放 =mq 变形，可计算出所需标准煤的质量。
（4）由题意可知：单个机组只供电时，每秒输出电能已知；供电兼供热时，每秒输出电能、供热热量均已知。已知能量利用效率提升 3.2%，根据效率关系列式，即可求解出单个机组核燃料反应堆每秒产生的总能量。
【分析】1、汽化为液态变为气态，会吸收热量，如：蒸发；
2、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；
3、核电站的工作能量转化为核能先转化为内能，内能再转化为汽轮机的机械能，最终通过发电机转化为电能；
4、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。
5、效率的计算：公式为。
22．温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置，如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的小灯珠发光。
热水温度 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4
冷热水温差 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8
电压 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90
（1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将小灯珠拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度，测得数据如下：
①改变热源的目的是　 　；
②分析表格数据，当时室温是　 　；
③要提高发电电压可采取的办法是　 　、　 　；（针对不同影响因素各写1条）
（2）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池，若该电池在的温差下产生的电压，输出功率为，则输出电流为　 　。
【答案】（1）准确记录温度；20.6；提高热水的温度；降低室温
（2）
【知识点】电功率的计算；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】 (1) 本实验目的是探究温差发电的电压和温度的关系，实验中需要得到不同温度差下对应的电压数据。若使用蜡烛加热金属板，不仅温度难以测量，也不方便控制温度，无法获得准确的温度差数据；改为将上端金属板A浸入热水后，可以用温度计定时分别测量冷水、热水的温度，从而计算得到准确的温度差，因此改变热源的目的是方便准确测量出不同时刻冷热水的温度，进而得到准确的温度差。
计算表格中各组冷热水的温度差可得：，，……
所有组的差值均为20.6℃，而冷水的温度始终等于室温，因此当时的室温为20.6℃。
分析表格中的实验数据可以得出结论：冷热水的温度差越大，温差发电装置的输出电压越高。因此想要提高发电电压，可以增大两端的温度差，具体方法可以是提高热水温度，或是降低冷水（室温）的温度。
(2)根据功率公式变形可得输出电流：；
【分析】1、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，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，本实验目的是探究温差发电的电压和温度的关系，实验中需要得到不同温度差下对应的电压数据，所以改变热源；
2、水的温度会最终向室温收敛，所以差值均相同，据此计算室温；
3、电功率的计算：公式为P=UI；
4、据实验数据分析可知温度差越大，温差发电装置的输出电压越高。据此分析提高发电电压可采取的办法。
（1）[1]探究发电的电压与温度的关系，需要记录不同温度差下的电压表示数，若用蜡烛加热金属板，其温度不便于测量、且温度不易控制，从而无法得到温度差的数据，故撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度，从而得到温度差，因此改变热源的目的是能够准确记录温度。
[2]由表格数据可知，冷水温度为
冷水温度即为室温，因此当时的室温是20.6℃。
[3][4]分析表格数据可知，当冷热水温度差越大时，发电的电压越高，因此要提高发电电压，可以增大温度差，即提高热水的温度或者降低室温。
（2）根据得，则输出电流为
23．风速是气象观测中的重要参数，用风速仪可以测量风速大小。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？物理学习小组开展了“风速仪”制作活动。
【项目任务】制作一个“风速仪”。
【项目导引】（1）如图甲所示是杯式风速仪和工作参数。在风力的作用下，杯式风速仪的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经过系统处理后能准确显示出风速值。此杯式风速仪正常工作10min，最多消耗　 　J的电能。
杯式风速仪工作参数
量程 0.4~50m/s
输出电流信号范围 4~20mA
启动风速 0.4m/s
电功率 ≤0.48W
甲
【方案设计】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计了简易风速仪，其原理如图乙所示。电源为恒流源，能提供大小始终恒定的电流。电流表量程为0~0.6A，定值电阻为R0，R1为压力传感器，无风时R1受到的风压为零，有风时R1的阻值随风压F大小变化的关系如图丙所示。
【项目实施】
（2）同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风速和风压有关。图乙电路中与压力传感器R1相连的是一块轻质迎风板。闭合开关，当风垂直吹在迎风板上，便可读出　 　表示数，通过计算再根据风速与风压的关系就能知道此时的风速。
（3）实验中，当风压F为6N时，测出简易风速仪中电压表示数为8V，恒流源提供的恒定电流I=　 　A（用含R0的表达式表示）。
【评价反思】
（4）对比杯式风速仪，写出简易风速仪存在的一条不足之处　 　。
【答案】288；电流；；风速过大时，容易烧坏电流表
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）根据表格数据可知，杯式风速仪的最大功率是0.48W，因此该风速仪正常工作10分钟，最多消耗的电能为：
（2）由图乙可知，压敏电阻和定值电阻为并联连接，根据并联电路的电压规律，各支路两端电压都等于电源电压，因此电压表示数始终等于电源电压，保持不变，所以当风吹向迎风板时，需要读取电流表的示数得到对应风速。
（3）根据图丙可知，当风压为F=6N时，压敏电阻的阻值为，电源电压为8V，因此通过的电流为：
恒流源输出的是恒定总电流，根据并联电路的电流规律，总电流等于两支路电流之和，因此恒流源提供的总电流为：
（4）根据图丙的变化规律可知，风压越大时，压敏电阻的阻值越小，根据欧姆定律，支路分得的电流就越大，容易导致电流超过电流表量程，烧坏电流表。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
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；
3、电功的计算：公式为W=Pt。
1 / 1广东省湛江市寸金培才学校2024-2025学年九年级下学期期中考试物理试题
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2022年4月，中国神舟十三号载人飞船返回能成功着陆且呈直立状态，根据图示信息，返回舱的高度约为（　　）
A．1.5m B．2.5m C．3.5m D．4.5m
2．如图所示，我国贾湖遗址出土的鹤骨笛，已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐，按住不同的孔，吹奏的声音有不同的（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．音量
3．如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（　　）
A．光的直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
4．中国航天科技集团研制出用高速喷射带负电的粒子来杀灭微生物的机器人，该粒子可能是（　　）
A．原子核 B．质子 C．中子 D．电子
5．如图所示，用测电笔检测插座中是否有“电”，下列操作错误的是（　　）
A．笔尖插入插座 B．笔尖接触火线
C．手接触笔尖金属体 D．手接触笔尾金属电极
6． 用凸透镜看远处的物体，看到的像是（　　）
A．放大的 B．等大的 C．倒立的 D．正立的
7．水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水，让同学们进行区分，聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计，先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．密度计在乙液体中受到的浮力更大
B．甲液体是浓盐水
C．两液体对容器底的压强相等
D．乙容器对桌面的压力更大
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．我国现代农业已进入信息化和数字化时代。无人驾驶联合收割机依靠“北斗导航”精准定位控制行驶路线，它们是利用　 　（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的；装载车和收割机以同样的速度向相同方向前进时，以装载车为参照物，收割机是　 　的；随着装载车内麦子越来越多，匀速水平行驶的装载车的机械能　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
9． 在“观察水的沸腾”实验时，当水沸腾时，观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升，气泡在上升过程中将　 　（选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“不变”）。沸腾时继续吸热，水的温度　 　。实验中，有三组同学选用同样规格的温度计，测量水的沸点却不同，同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想，你的操作方法是　 　。
10．如图甲所示，饮料从吸管上升到嘴里，是因为　 　的作用；如图乙所示，对吸管A吹气，管B中的水面会　 　（选填“上升”“不变”或“下降”），是因为流体流速越大的位置压强越　 　。
11．利用北斗卫星导航系统进行定位和导航时，导航仪与北斗卫星之间通过　 　传递信息，它在真空中传播的速度为　 　。
12．2024年5月3日，搭载娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。长征五号遥八运载火箭的燃料主要为液态氢，是因为液氢的　 　大；火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的机械能的增加量　 　（选填“大于”或“小于”）其动能的增加量。
13．如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10N的物体，动滑轮重2N，物体被提升了0.5m，不计绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是　 　m，绳端的拉力F是　 　N，其中定滑轮的作用是　 　。
14．如图为灯泡L和定值电阻R的图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为　 　A，电路工作1min消耗的电能为　 　J；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为　 　。
三、作图题：本题7分
15．按要求作图：
（1）请将图中的光路图补充完整（保留作图痕迹）。
（2）使轻质杠杆AO在图（2）所示位置静止，画出A点所用最小动力F1的示意图和杠杆的阻力臂l2。
（3）如图所示，闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转90°后静止，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极，并标出通过通电螺线管外A点的磁感线的方向．
四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题6分，共19分。
16．小明在学校利用天平和量筒测量小石块的密度。
（一）小明将天平放在水平桌面上并将游码归零后，指针如图甲所示，则平衡螺母应向　 　调节，使天平平衡；测量小石块的质量时，天平平衡时砝码质量及游码的位置如图乙所示，则小石块的质量为　 　g；测量小石块体积的操作过程如图丙所示，密度为　 　；
（二）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板；
（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向　 　（选填“上”或“下”）移动；
（2）利用图乙所示的装置进行探究；
①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，实验时从纸板前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在纸板上发生了　 　（选填“镜面”或“漫”）反射；
②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小　 　；
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明：　 　。
17．在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中：
次数 /A /A /A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
（1）请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整，使电流表测量流过小灯泡的电流。
（2）连接电路时应　 　开关。为了选择电流表合适的量程，应先选择　 　（选填“较大”或“较小”）的量程试触。
（3）用电流表分别测量A、B、C三点的电流，更换灯泡多次测量，将实验数据记录在表格中，其中第4次实验中B点的电流如图丙所示，则　 　A；分析数据可知：并联电路中电流的特点是：　 　（文字表述）。
（4）在第2次实验中测得A、B两点的电流相等，原因可能是　 　。
18．在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中，兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
（1）对于图甲所示压强计出现的问题，应将压强计金属盒拿出液体，然后___________；
A．将U形管中液体倒出一部分
B．更换U形管中液体
C．检查压强计的气密性
（2）正确处理存在问题之后，将压强计的金属盒放入液体中，如图乙、丙、丁所示，需要观察和记录U形管中　 　；
（3）为了探究液体内部压强与液体密度的关系，应该比较　 　两图所示的实验；
（4）小明利用矿泉水瓶装满水，继续探究，如图戊①所示，将瓶盖拧紧，他只将孔堵住，水从孔也不能流出，因为水受到了　 　的作用。当他拧开瓶盖，放开两小孔，在瓶底部水平放置接水盘，发现水的落点为图戊②所示的B、C，于是他将接水盘向下平移至处，使，水的落点为、。为了比较两小孔处液体压强大小，应比较与　 　的距离。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
19．如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的图象如图乙（取）。
（1）汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，则汽车与地面接触的总面积最少为多少
（2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力和内牵引力做功的功率；
（3）汽车在内牵引力做的功；
20．某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如表和图所示，当电热毯在额定电压下工作时，求：
××牌电热毯
额定电压 220V
额定功率 高温挡 110W
低温挡 88W
（1）高温挡工作1h，电热毯消耗的电能是多少？
（2）低温挡时的工作电流是多少？
（3）的电阻是多少？
六、综合能力题：本大题共3小题，每空1分，共19分。
21．我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生　 　（填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程　 　；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？　 　
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为　 　J。
22．温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置，如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的小灯珠发光。
热水温度 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4
冷热水温差 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8
电压 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90
（1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将小灯珠拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度，测得数据如下：
①改变热源的目的是　 　；
②分析表格数据，当时室温是　 　；
③要提高发电电压可采取的办法是　 　、　 　；（针对不同影响因素各写1条）
（2）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池，若该电池在的温差下产生的电压，输出功率为，则输出电流为　 　。
23．风速是气象观测中的重要参数，用风速仪可以测量风速大小。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？物理学习小组开展了“风速仪”制作活动。
【项目任务】制作一个“风速仪”。
【项目导引】（1）如图甲所示是杯式风速仪和工作参数。在风力的作用下，杯式风速仪的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经过系统处理后能准确显示出风速值。此杯式风速仪正常工作10min，最多消耗　 　J的电能。
杯式风速仪工作参数
量程 0.4~50m/s
输出电流信号范围 4~20mA
启动风速 0.4m/s
电功率 ≤0.48W
甲
【方案设计】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计了简易风速仪，其原理如图乙所示。电源为恒流源，能提供大小始终恒定的电流。电流表量程为0~0.6A，定值电阻为R0，R1为压力传感器，无风时R1受到的风压为零，有风时R1的阻值随风压F大小变化的关系如图丙所示。
【项目实施】
（2）同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风速和风压有关。图乙电路中与压力传感器R1相连的是一块轻质迎风板。闭合开关，当风垂直吹在迎风板上，便可读出　 　表示数，通过计算再根据风速与风压的关系就能知道此时的风速。
（3）实验中，当风压F为6N时，测出简易风速仪中电压表示数为8V，恒流源提供的恒定电流I=　 　A（用含R0的表达式表示）。
【评价反思】
（4）对比杯式风速仪，写出简易风速仪存在的一条不足之处　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】成年人的身高大概在1.7米左右，从图中能够看出，返回舱的高度比成年人的身高要高一些，估算下来大约在2.5米左右，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】识记生活中常见的长度、中学生身高160cm，课桌80cm。
2．【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】根据题意可知，按住不同的孔时，骨笛内空气柱的长度不同，则吹奏时空气柱振动的频率不同，因此吹奏的声音音调不同。
故选B。
【分析】声音的高低叫音调，与发声体的振动频率有关。
3．【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】根据图片可知，日晷依靠表盘中央的直针在上面的投影确定时间，而影子是利用光的直线传播来工作的。
故选A。
【分析】根据光沿直线传播的知识分析判断。
4．【答案】D
【知识点】原子结构
【解析】【解答】根据原子的结构可知，机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子。
故选D。
【分析】根据原子的结构可知，原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，电子带负电。
5．【答案】C
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】使用试电笔时，要将测电笔的笔尖插入插座，接触火线或零线，手接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，若氖管发光，则为火线，若氖管不发光，则为零线，故C正确。
故选C。
[分析】利用测电笔辨别火线和零线时，手接触笔尾金属体，笔尖接触插座内导线，若氖管发光，则为火线，若氖管不发光，则为零线。
6．【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 用凸透镜看远处的物体，物体肯定在凸透镜的二倍焦距以外，因此光屏上成倒立缩小的实像，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据凸透镜的成像特点分析判断。
7．【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；制作微型密度计
【解析】【解答】A．从图中可以看到，密度计在水和浓盐水中都处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可以得到，密度计在两种液体中受到的浮力，大小都等于密度计自身的重力，因此密度计在水和浓盐水中受到的浮力大小相等，故A错误；
B．由图可得，密度计在甲液体中排开液体的体积更大，已经知道密度计在两种液体中浮力相等，结合阿基米德原理可以推导出，排开液体体积越大，液体密度越小，因此甲液体密度更小，所以甲是水，故B错误；
C．题目中说明两种液体的深度相同，因为甲液体密度更小，根据液体压强公式可知，甲液体对容器底部的压强更小，故C错误；
D．已经得出甲液体密度小于乙液体密度，从图中还可以看出甲液体的体积也小于乙液体，根据公式可得，甲液体的质量小于乙液体，因此甲液体的重力也小于乙液体的重力。两个容器里的密度计质量相同，因此整体来看，甲容器对桌面的压力更小，乙容器对桌面的压力更大，故D正确。
故选D。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度；
4、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；
5、密度的计算：公式为。
8．【答案】电磁波；静止；变大
【知识点】机械能及其转化；运动和静止的相对性；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 电磁波传播并不需要依赖介质，同时还能够传递信息，题目中无人驾驶联合收割机依靠北斗导航实现精准定位与行驶路线控制，正是利用电磁波来完成信息传递的。
当装载车和收割机以相同速度、朝同一方向前进时，以装载车作为参照物，收割机和装载车之间没有发生位置的改变，因此收割机相对于装载车是静止的。
随着装载车内部收获的麦子不断增加，装载车保持匀速水平行驶，它的速度大小不变、所处高度不变，但自身总质量不断增大，因此动能增大，重力势能也增大，机械能为动能与势能的总和，因此装载车的机械能变大。
【分析】1、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息
2、物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止
3、机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
9．【答案】逐渐变大；不变；将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
【知识点】沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】水沸腾时，可以观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升，在上升过程中，气泡逐渐变大；水沸腾后，继续吸热，温度不变。
将三组同学所用的三支温度计一起放进同一杯沸腾的水中（继续加热），待示数稳定后，看读数是否一样。
故答案为：逐渐变大；不变；将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察。
【分析】水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是水的沸点；沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，并且有大量水蒸气进入气泡，气泡逐渐变大。
要判断几支温度计是否标准，可用这几支温度计同时测量同一液体的温度，若所测温度不同，则温度计有问题。
10．【答案】大气压；上升；小
【知识点】大气压的综合应用；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】观察图甲，用吸管吸饮料时，人吸走了吸管内部的空气，使得吸管内水面上方的气压小于外界的大气压，杯中的饮料就会在大气压的作用下，沿着吸管上升进入口中，因此饮料能够进入嘴里是大气压作用的结果。
观察图乙，对着吸管A吹气时，吸管B上方的空气流速变大，根据流体压强的特点：流速越大的位置压强越小，因此吸管B上方压强变小，此时吸管B内水面上方的气压小于外界大气压，杯中的水就会在大气压的作用下沿吸管B上升，因此这个过程对应的原理是：流体流速越大的位置，压强越小。
【分析】本题考查大气压的应用以及流体压强与流速的关系，分别对两个场景的原理进行分析即可。
11．【答案】电磁波；3×108
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】根据题意可知，导航仪与通讯卫星之间是通过电磁波来传递信息的，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
【分析】根据电磁波的特点和应用解答。根据电磁波的传播速度解答。
12．【答案】热值；大于
【知识点】机械能及其转化；燃料的热值
【解析】【解答】 选择液氢作为火箭燃料，一方面是因为液态氢密度较小，另一方面液态氢具有很高的热值，当完全燃烧相同质量的氢和其他燃料相比，液氢能够释放出更多的热量，因此更适合作为火箭燃料。
火箭携带嫦娥六号探测器加速升空的过程中，探测器的速度不断增大，飞行高度也不断升高，因此它的动能增大、重力势能增大；而机械能等于动能与重力势能之和，因此探测器的机械能也会增大，由此可知嫦娥六号探测器机械能的增加量等于动能增加量加上重力势能增加量，因此它的机械能增加量大于自身动能的增加量。
【分析】机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
热值：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。火箭选择热值大的燃料。
13．【答案】1；6；改变力的方向
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】1、由图知n=2，绳子自由端移动的距离
2、组承担物重的绳子股数n=2，因为绳重和摩擦不计，所以绳端的拉力
3、根据定滑轮的特点可知，使用定滑轮，可以改变力的方向。
故答案为：1；6；改变力的方向。
【分析】1、由图可知，承担物重的绳子股数n=2。因此，绳子自由端移动的距离s可以通过公式s=nh计算得出。
2、滑轮组承担物重的绳子股数n=2，且不计绳重和摩擦。所以，绳端的拉力F可以通过公式F=1/n(G物+G动)计算得出。
3、 定滑轮 ： 定义 ：定滑轮的轴固定不动，类似于等臂杠杆。
作用 ：定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。它主要用于改变力的方向，而不改变力的大小 。
动滑轮 ：定义 ：动滑轮的轴随物体一起移动，类似于省力杠杆。
作用 ：动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆，因此使用动滑轮可以省一半的力，但需要移动更远的距离 。
14．【答案】0.6；108；1∶3
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【解答】 并联电路中各支路两端电压相等。由图像可知，电源电压为 3V 时，通过定值电阻R的电流为0.2A，通过小灯泡L的电流为0.4A。根据并联电路电流规律，干路电流：；
电路工作时间 t=1min=60s，电路消耗的总电能：W=UIt=3V×0.6A×60s=108J， 将灯泡L与定值电阻R串联接在 4V 电源两端，串联电路电流处处相等，总电压等于各分电压之和。由图像可得：当电路电流相同时，UL=1V，UR=3V，满足 UL +UR =4V。
由欧姆定律分别求阻值：
、，两电阻阻值之比：。
【分析】并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
电功的计算：公式为W=UIt；
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。
15．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】透镜的光路图；力臂的画法；通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用
【解析】【解答】（1）根据凹透镜的三条特殊光线可知，射向凹透镜另一侧虚焦点入射的光线，经过凹透镜后与主光轴平行；经过凹透镜光心的光线传播方向不变，如下图所示：
（2）根据图片可知，由于物体重力产生的阻力通过绳子作用在杠杆上，方向竖直向下。通过支点O作阻力作用线的垂线，这条垂线段的长度就阻力臂L2。
O点为支点，A点为动力作用点，则最长的动力臂为OA。通过A点画出与OA垂直的斜向上的动力F1，即为最小动力，如下图所示：
（3）根据图片可知， 小磁针沿顺时针方向偏转90°后静止时，小磁针的左端为S极，右端为N极。 根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为N极。
右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，则线圈上电流方向向下，那么电流从螺线管左端流入，右端流出，故电源左边为正极；
在磁体外部，磁感线从N极出来，回到S极，那么A点磁感线方向向左，如下图所示：
【分析】（1）根据凹透镜的三条特殊光线完成作图；
（2）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。当以杠杆的支点到力的作用点的连线为动力臂时最长，此时最省力。
（3）首先根据磁极之间的相互作用规律确定螺旋管的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上电流方向，最终确定电源的正负极方向，以及磁感线的环绕方向。
（1）经过凹透镜光心的光线传播方向不变，对着凹透镜的焦点入射的光线，经过凹透镜后与主光轴平行，如图所示：
（2）阻力为绳子对杆的拉力，阻力臂为支点到阻力作用线的距离；要画最小动力，需要作出最大动力臂，支点到A的直接连线为最大动力臂，画出与OA垂直的斜向上的动力F1，即为最小动力，如图所示：
（3）闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转90°后静止，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断螺线管的右侧为N极，根据右手安培定则可判断电流从螺线管左端流入，右端流出，故电源左边为正极；通电螺线管的外部磁感线由N极出发，回到S极，A点磁感线方向向左，如图所示：
16．【答案】左；27.4；2.74×103；下；漫；相等；在光的反射现象中，光路是可逆的
【知识点】固体密度的测量；光的反射定律
【解析】【解答】（一）将天平放置在水平桌面上，游码归零后，观察图甲可知指针偏向分度盘右侧，此时应向左调节平衡螺母使天平平衡。图乙显示标尺分度值为0.2g，游码示数为2.4g，石块总质量为砝码质量与游码示数之和：
由图丙可知量筒分度值为1mL，石块体积为两次读数之差：，密度计算得：
（二）（1）当减小入射光与镜面夹角时，入射角增大，根据反射定律可知反射角同步增大，表现为光屏上的光斑向下移动。
（2）实验中观察到光的传播路径，是由于光在粗糙纸面发生漫反射形成的。
实验数据表明：反射角始终与入射角保持相等关系。
光路可逆性表现为：当入射光沿原反射光路径入射时，新的反射光将沿原入射光路径返回。
【分析】1、测量物体密度试验：原理为ρ=m/v，使用的仪器为天平和量筒；
天平的使用步骤：1、调零：天平置于水平台上，将游码归零，调节平衡螺母使得指针指向刻度中央，
称重：是用镊子夹取砝码，测量时为左物右码，不断调整砝码和游码重量，使得天平重新平衡；测量为左物右码，为了准确测量液体质量需要：先测水和烧杯总重m1，倒出一定体积的液体，测量剩余液体和烧杯的质量m2，所以水的质量为m1-m2，
量筒的使用：确定分度值，视线平行对准液面最低处，进行读数。
2、探究反射定律试验：实验仪器由纸板（探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面），平面镜，量角器（探究入射角和反射角的大小关系）
实验步骤： 1、将一块平面镜放在水平桌面上，再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ；2、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射，可观察到反射光线出现在 纸板 ；3、改变入射角的大小，使用量角器测量入射角和反射角的大小。
反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的.
17．【答案】（1）
（2）断开；较大
（3）0.28；并联电路中干路电流等于各支路电流之和
（4）选用的灯泡规格相同
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】（1）根据图甲所示电路图分析可知，该电路为并联结构，开关位于干路，电流表用于测量通过小灯泡L1的电流，因此电流表应与L1串联。具体连接方式如图所示：
（2）为确保电路安全，在连接电路时必须保持开关处于断开状态。
使用电流表时，为避免仪表损坏，应先选用较大量程进行试触操作。
（3）观察图丙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时指针指示的读数为0.28A。
通过分析实验数据表格可得：
0.42A=0.18A+0.24A0.44A=0.22A+0.22A0.46A=0.20A+0.26A
由此可归纳出并联电路的电流规律：干路电流等于各支路电流之和，数学表达式为
（4）在并联电路中，各支路两端电压相等。第2次实验中A、B两点电流值相同，说明两支路电阻相等，这可能是因为实验选用了相同规格的灯泡所致。
【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、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；
3、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
4、当灯泡规格相同时，支路的电流相等。
（1）由图甲得，两灯泡并联，开关在干路上，电流表测量流过小灯泡的电流，则电流表与L1串联，如图所示：
（2）[1]为了保护电路，连接电路时应断开开关。
[2]电流表在使用时，为防止损坏，应先选择较大量程试触。
（3）[1]由图丙得，电流表连接小量程，电流表的分度值为0.02A，示数为0.28A。
[2]分析表格中数据IC与IA和IB的数值关系
0.42A=0.18A+0.24A
0.44A=0.22A+0.22A
0.46A=0.20A+0.26A
可知，并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和，即
（4）并联电路中各支路的电压相等，在第2次实验中测得A、B两点的电流相等，两灯泡的电阻相等，原因可能是选用的灯泡规格相同。
18．【答案】（1）C
（2）液面的高度差
（3）丙、丁
（4）大气压；DF
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）在甲图中，虽然橡皮膜受到水的压强作用，但U形管两侧液面高度差为零，表明压强计存在漏气问题。因此，下一步操作应重点检查装置的气密性。
故选C。
（2）实验采用转换法，通过U形管两侧液面的高度差来间接反映液体压强的大小。在乙、丙、丁三组实验中，需将金属盒置于液体不同深度，并记录对应的高度差数据。
（3）探究液体压强与密度的关系时，需控制深度变量一致。因此，应选择金属盒在两种液体中深度相同的丙、丁两组实验进行对比分析。
（4）若封闭N孔，大气压会阻止水从M孔流出；
比较两孔处压强时，需使水从相同高度（MA=ND）下落，通过测量水柱落地点到孔的水平距离（AC与DF）来判定压强大小关系。
【分析】1、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；
2、液体压强影响因素的试验：仪器有压强计、不同密度的液体，U型管；试验步骤：检查装置的气密性，方法为 按压探头的橡皮膜，U形管两边液面高度变化 明显，则气密性良好；使用控制变量法，探究压强和深度关系时，需要控制液体密度不变；
3、转换法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
（1）图甲中橡皮膜受到水的压强，但U形管两侧液面高度相同，说明装置漏气，接下来应该检查压强计的气密性，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（2）本实验利用转换法，通过U形管液面的高度差比较液体压强的大小，所以如图乙、丙、丁所示，将压强计的金属盒放入液体中不同深度，需要观察和记录U形管中液面的高度差。
（3）为了探究液体内部压强与液体密度的关系，需控制金属盒在不同液体中的深度相同，应该比较丙、丁两图所示的实验。
（4）[1]堵住N孔，由于外界大气压的作用，水从孔也不能流出；
[2]为了比较两小孔处液体压强大小，需比较水下落高度相同的情况下的落地点距离小孔的水平距离。M孔距离接水盘原位置的高度为MA，N孔距离接水盘向下平移后的位置的高度为ND，由于，所以为了比较两小孔处液体压强大小，应比较与DF的距离。
19．【答案】（1）解：汽车对地面的压力为
则汽车与地面接触的总面积最少为
。
（2）解：由图可知汽车在内做匀速直线运动，且速度为15m/s，根据二力平衡可知，物体受到的牵引力为
内牵引力做功的功率为
。
（3）解：汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，则汽车在内牵引力做的功为
。
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）汽车对地面的压力等于重力，结合压强公式计算汽车与地面接触的最少总面积；
（2）由图可知汽车在内做匀速直线运动，且速度为15m/s，根据二力平衡可知，物体受到的牵引力等于阻力，结合功率公式计算
内牵引力做功的功率；
（3）汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，结合做功公式计算汽车在内牵引力做的功。
（1）汽车对地面的压力为
则汽车与地面接触的总面积最少为
（2）由图可知汽车在内做匀速直线运动，且速度为15m/s，根据二力平衡可知，物体受到的牵引力为
内牵引力做功的功率为
（3）汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，则汽车在内牵引力做的功为
20．【答案】解：（1）高温挡工作1h，电热毯消耗的电能
W=P高t=110W×3600s=3.96×105J
（2）低温挡时的工作电流
（3）两个开关都闭合，两电阻并联，电阻较小，由可知电路的总功率较大，电路处于高温挡，闭合S1，只有R1接入电路，电阻较大，由可知电路的总功率较小，电路处于低温挡，R2的电功率
P2=P高-P低=110W-88W=22W
的电阻
答：（1）高温挡工作1h，电热毯消耗的电能是3.96×105J；
（2）低温挡时的工作电流是0.4A；
（3）的电阻是2200Ω。
【知识点】电功的计算；电功率的计算；多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】（1）结合W=Pt计算可知高温挡工作1h，电热毯消耗的电能；
（2）结合电功率公式计算可知低温挡时的工作电流；
（3）当两个开关同时闭合时，R1 、R2 并联，电路总电阻最小。根据 ，电源电压不变，总电阻越小，电路总功率越大，因此为高温挡。只闭合开关S1 时，只有R1 单独接入电路，电路总电阻较大。由 可知，此时总功率较小，电路为低温挡。电阻R2 的电功率等于高温挡与低温挡的功率差值：P2=P高-P低，再结合电功率相关公式，即可求出R2 的阻值。
21．【答案】不可再生；汽化；机械能；1.8×108；5×109
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；燃料的热值；能量的转化或转移；能源及其分类；能量的利用效率
【解析】【解答】（1）核反应堆所用铀 - 235，消耗后短期内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源。二回路中的水在蒸汽发生器中由液态变为气态水蒸气，发生汽化现象，汽化过程需要吸收热量。
（2）核电站能量转化过程：核能先转化为内能，内能再转化为汽轮机的机械能，最终通过发电机转化为电能。
（3）先求出标准煤完全燃烧释放的总热量，再根据燃料燃烧放热公式 Q放 =mq 变形，可计算出所需标准煤的质量。
（4）由题意可知：单个机组只供电时，每秒输出电能已知；供电兼供热时，每秒输出电能、供热热量均已知。已知能量利用效率提升 3.2%，根据效率关系列式，即可求解出单个机组核燃料反应堆每秒产生的总能量。
【分析】1、汽化为液态变为气态，会吸收热量，如：蒸发；
2、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；
3、核电站的工作能量转化为核能先转化为内能，内能再转化为汽轮机的机械能，最终通过发电机转化为电能；
4、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。
5、效率的计算：公式为。
22．【答案】（1）准确记录温度；20.6；提高热水的温度；降低室温
（2）
【知识点】电功率的计算；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】 (1) 本实验目的是探究温差发电的电压和温度的关系，实验中需要得到不同温度差下对应的电压数据。若使用蜡烛加热金属板，不仅温度难以测量，也不方便控制温度，无法获得准确的温度差数据；改为将上端金属板A浸入热水后，可以用温度计定时分别测量冷水、热水的温度，从而计算得到准确的温度差，因此改变热源的目的是方便准确测量出不同时刻冷热水的温度，进而得到准确的温度差。
计算表格中各组冷热水的温度差可得：，，……
所有组的差值均为20.6℃，而冷水的温度始终等于室温，因此当时的室温为20.6℃。
分析表格中的实验数据可以得出结论：冷热水的温度差越大，温差发电装置的输出电压越高。因此想要提高发电电压，可以增大两端的温度差，具体方法可以是提高热水温度，或是降低冷水（室温）的温度。
(2)根据功率公式变形可得输出电流：；
【分析】1、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，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，本实验目的是探究温差发电的电压和温度的关系，实验中需要得到不同温度差下对应的电压数据，所以改变热源；
2、水的温度会最终向室温收敛，所以差值均相同，据此计算室温；
3、电功率的计算：公式为P=UI；
4、据实验数据分析可知温度差越大，温差发电装置的输出电压越高。据此分析提高发电电压可采取的办法。
（1）[1]探究发电的电压与温度的关系，需要记录不同温度差下的电压表示数，若用蜡烛加热金属板，其温度不便于测量、且温度不易控制，从而无法得到温度差的数据，故撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度，从而得到温度差，因此改变热源的目的是能够准确记录温度。
[2]由表格数据可知，冷水温度为
冷水温度即为室温，因此当时的室温是20.6℃。
[3][4]分析表格数据可知，当冷热水温度差越大时，发电的电压越高，因此要提高发电电压，可以增大温度差，即提高热水的温度或者降低室温。
（2）根据得，则输出电流为
23．【答案】288；电流；；风速过大时，容易烧坏电流表
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）根据表格数据可知，杯式风速仪的最大功率是0.48W，因此该风速仪正常工作10分钟，最多消耗的电能为：
（2）由图乙可知，压敏电阻和定值电阻为并联连接，根据并联电路的电压规律，各支路两端电压都等于电源电压，因此电压表示数始终等于电源电压，保持不变，所以当风吹向迎风板时，需要读取电流表的示数得到对应风速。
（3）根据图丙可知，当风压为F=6N时，压敏电阻的阻值为，电源电压为8V，因此通过的电流为：
恒流源输出的是恒定总电流，根据并联电路的电流规律，总电流等于两支路电流之和，因此恒流源提供的总电流为：
（4）根据图丙的变化规律可知，风压越大时，压敏电阻的阻值越小，根据欧姆定律，支路分得的电流就越大，容易导致电流超过电流表量程，烧坏电流表。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
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；
3、电功的计算：公式为W=Pt。
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