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期末测试卷
时间:60分钟　　满分:100分　　考试范围:第十三章~第十九章
题序 一 二 三 四 五 评卷人 总分
得分
一、填空题(本题共7小题,每空1分,共16分)
1.如图所示,这是汽车上常见的车载插座,将点烟器插入其中,接通电路时可以利用电流的　　　效应使点烟器的钨丝发热;通过该插座给手机充电时,将电能转化为　　　　能。
2.如图所示,这是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是　　　　(选填“串联”或“并联”)的;用一个充电桩给电动汽车的电池充电时,电动汽车的电池相当于电路中的　　　　,此时电动汽车与该充电桩之间是　　　　(选填“串联”或“并联”)的。
3.如图所示,这是家庭电路中常见的三孔插座,电路正常时,试电笔接触　　　　(选填图中的序号)孔,氖管会发光。若要给该插座加装一个开关,则开关应接在　　　　　孔连接的导线上。
4.在空中飞行的飞机,因与空气出现摩擦而发生电子得失的现象,其中空气中氧分子得到电子带　　　　电,飞机则带　　　　电;如果在着陆过程中没有将静电放掉,当地勤人员接近时,可能危及生命,所以飞机的特殊轮胎常用　　　　(选填“导体”或“绝缘体”)做成,从而避免造成危害。
5.在VR体验展馆,小钟体验了一款标有“20 V　10 W”字样的VR眼镜,用它看完了一部时长5 min的虚拟电影。该款VR眼镜的额定电流为　　　A,VR眼镜正常工作5 min消耗的电能为　　　　J。
6.小明家中有三只如图所示的白炽灯,灯泡甲的规格为“220 V　25 W”,灯泡乙的规格为“220 V　40 W”,灯泡丙的规格为“220 V　100 W”。三只灯泡灯丝的长度相同,由此可知,　　　　的灯丝最细;若三只灯泡串联,最亮的是　　　　。(均选填“灯泡甲”“灯泡乙”或“灯泡丙”)
7.寒冷的冬天,人们用的电热暖手袋是用弹性好的塑料密闭着加热电阻丝及适量的水,被棉布包裹制成的,如图所示。其电源线用短而粗的铜线,电热暖手袋通电变热,撤去电源后放在手上热乎乎的。请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用所学的物理知识进行解释,不要与示例重复。
【示例】问题:电热暖手袋为什么用水作为热的媒介
解释:水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度时,水放出的热量较多。
问题:　
解释:　 。
二、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
8.下列描述符合实际的是 (　　)
A.节能灯正常工作时的电流约为0.1 A
B.手机电池的电压为36 V
C.壁挂式空调正常工作时的电功率约为100 W
D.对人体安全的电压不能超过220 V
9.如图所示,这是书法课上小红写毛笔字时的情景。关于写字过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是 (　　)
A.磨墨是通过做功的方式改变墨汁的内能的
B.磨墨时,墨汁的温度升高,墨汁含有的热量增多
C.墨汁沾到纸上,是因为分子间存在斥力
D.墨汁变干后,分子将不再运动
10.小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”(如图所示),下面纸杯内的蜡烛点燃后,热气上升,形成气流,从而推动上面的纸杯转动。上面纸杯转动时的能量转化与四冲程汽油机哪个冲程的能量转化相同 (　　)
A. B. C. D.
11.如图所示,这是一款感应式垃圾桶,其工作原理如下:启动开关S1闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关S2自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5 s后,感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求的是 (　　)
A. B. C. D.
12.小明用如图所示的实验装置“探究影响导体电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b的横截面积比a的大。关于此实验,下列说法正确的是 (　　)
A.断开开关,镍铬合金丝a和b没有电阻
B.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.为了比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联电压表
D.用夹子依次将a、b接入电路,接入a时小灯泡更亮
13.如图甲所示的电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1指针的位置如图乙所示,如果电流表A2的示数是0.5 A,则下列说法错误的是(　　)
A.灯泡L1和L2并联
B.电流表A1一定连接“3”接线柱
C.电流表A1的示数是1.5 A
D.通过灯泡L1的电流为1.2 A
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电路正常工作。当开关S2由闭合到断开时 (　　)
A.电流表A的示数变大
B.电流表A1的示数变大
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
15.如图甲所示,这是一款PM2.5检测仪,其电路原理图如图乙所示。R1为PM2.5传感器,它的阻值与空气中PM2.5浓度的关系图像如图丙所示,R2为定值电阻,其阻值为50 Ω,电源电压为8 V,若空气中PM2.5的浓度达到0.2 mg/m3,则判定空气质量为严重污染。以下说法正确的是 (　　)
A.当电流表的示数为0.08 A时,判定被检测空气为严重污染
B.当电流表的示数变小时,电压表的示数变大
C.被检测的空气PM2.5浓度越高,电流表的示数越小
D.被检测的空气PM2.5浓度为0.2 mg/m3时,电压表的示数为5 V
三、作图题(本题共2小题,每小题4分,共8分)
16.根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将如图乙所示的实物电路连接完整。(要求:导线不能交叉)
17.如图所示,将两盏标有“220 V　60 W”的灯泡L1、L2连接到家庭电路中,要求开关S控制两盏灯泡,开关S闭合后两盏灯泡都能正常发光。
四、实验探究题(本题共3小题,第18、19小题各7分,第20小题8分,共22分)
18.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图甲所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压后,会粘在一起,说明　　　　　　　　。
(2)小明为了研究液体的扩散现象,先在量筒里装一半清水,再在水下面注入硫酸铜溶液。如图乙所示,这是小明观察到的溶液分别在实验开始时、静放10日后、静放30日后所呈现的现象,其中图　　　　(选填序号)表示溶液静放30日后的实验现象。如果室温变高,达到此图所示的现象所用的时间将　　　(选填“缩短”或“延长”),原因是　　　　　　　　　　　　　　。固体、液体和气体中,扩散最慢的是　　　　。
(3)如图丙所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,在筒内放一小团浸有少量乙醚的脱脂棉,快速下压活塞,可观察到浸有乙醚的脱脂棉燃烧起来,说明对物体做功,物体的内能　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。在这一过程中,脱脂棉获得的内能　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)人做的机械功。
19.小阳同学在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中,利用如图甲所示的实验器材进行实验。
(1)如图甲所示的实物电路中,　　　　连接有错误。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移动到　　　　(选填“A”或“B”)端。
(2)小阳改正错误的电路连接后,进行实验。他闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,观察到电流表的示数　　　　。
(3)小阳记录的实验数据如表所示,请你根据表中数据在图乙坐标中描点,并绘制出本次实验中通过导体的电流跟导体两端电压的关系图像。通过绘制图像可发现,在测量中有明显错误的数据是I=　　　　A的实验数据。根据图像可以判断:当电阻R两端的电压为4 V时,通过电阻R的电流约为　　　　A。
U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
I/A 0.08 0.16 0.23 0.38 0.40 0.48 0.56
(4)分析实验图像,得到的结论是导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成　　　　　　。
20.小明用电压表和电流表等器材测量某定值电阻Rx的阻值。
(1)图甲是测量定值电阻Rx阻值的部分实物图,电源为两节干电池。
①用一根导线将电路连接完整,连线不得交叉;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到　　　　(选填“A”或“B”)端;
③闭合开关,移动滑片P,发现电压表有示数,电流表无示数,则故障可能是导线　　　　(选填“a”“b”或“c”)断路;
④排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表的示数为1.2 V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为　　　　A。粗心的小明重复之前操作,依次正确读取三组实验数据,并随手写在草稿纸上(如图丙所示),分析图丙数据得到Rx=　　　　Ω(计算结果保留一位小数)。
(2)小明思考,能否直接测量电阻呢 为此,他将一个电源、电流表及一个定值电阻R0串联,连成如图丁所示的电路,使用时,只要在M、N间接入待测电阻Rx,即可由电流表的示数推算出电阻值:
①在电路中串联定值电阻的目的是　　　　　　　　　　;
②在M、N间接入的待测电阻越大,电流表的示数就越　　　　;设电源的电压为U0,定值电阻的阻值为R0,电流表的示数I,待测电阻Rx'的表达式为　　　　　　　　　(用题中所给的物理量符号表示)。
五、综合应用题(本题2小题,第21小题11分,第22小题11分,共22分)
21.“运-20”是我国自主研发的一款大型运输机,它的发动机是一种热机,航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力。若“运-20”在高空中飞行时在恒定的水平推力F的作用下,以720 km/h的速度沿水平方向匀速飞行1 h,需要燃烧航空煤油4 800 kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107 W,航空煤油的热值为4×107 J/kg,则1 h内:
(1)航空煤油完全燃烧放出的热量是多少
(2)发动机获得的水平推力F是多大
(3)该飞机发动机的热机效率是多大
22.小明同学家的豆浆机铭牌信息如下表所示,豆浆机的简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热,待水温达到64 ℃时温控开关闭合,电动机开始打磨且加热器继续加热,直到产出豆浆成品,电源开关自动断开。该同学用2 L初温为20 ℃的水和少量豆子制作豆浆(豆子的质量可以忽略不计),设电源电压为220 V且恒定不变,不计导线的电阻。问:
豆浆机铭牌
最大容积 3 L
额定频率 50 Hz
额定电压 220 V
加热器功率 880 W
电动机功率 120 W
　　　　
(1)体积为2 L的水从20 ℃加热到64 ℃需要吸收的热量为多少 [ρ水=1×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)如果在温控开关闭合前加热器产生热量的70%被水吸收,则加热器单独工作的时间是多少
(3)本次制作豆浆共计用时18 min,则本次制作豆浆共消耗的电能是多少
参考答案
一、填空题
1.热　化学　解析:电流通过点烟器的钨丝后能产生热量,这是利用电流的热效应来工作的。给手机充电时,将电能转换为化学能。
2.并联　 用电器　串联　解析:并联电路中各个用电器之间互不影响,图中一排的电动汽车充电桩之间互不影响,说明它们之间是并联的;用一个充电桩给电动汽车的电池充电时,消耗电能并转化成了电池中的化学能,故电池相当于电路中的用电器;要给电动汽车充电,充电桩是电源,电动汽车必须与充电桩串联。
3.2　2　解析:三孔插座接线时要按照“左零右火中接地”的原则,故电路正常时,试电笔接触2孔,氖管会发光。开关应接在火线与用电器之间,即接在2孔对应的导线上。
4.负　正　导体　解析:在空中飞行的飞机,因与空气发生了摩擦,其中空气中氧分子因得到电子而带负电,飞机因失去电子而带正电。如果在着陆过程中没有将静电放掉,当地勤人员接近时,可能危及生命,所以飞机的特殊轮胎常用导体做成,可将电荷导入大地,从而避免造成危害。
5.0.5　3 000　解析:由P=UI可得,VR眼镜的额定电流I===0.5 A。由P=可得,VR眼镜正常工作5 min消耗的电能W=Pt=10 W×5×60 s=3 000 J。
6.灯泡甲　灯泡甲　解析:灯泡甲的灯丝电阻R甲===1 936 Ω,灯泡乙的灯丝电阻R乙===1 210 Ω;丙灯泡的灯丝电阻R丙===484 Ω,则灯泡甲的灯丝电阻最大,灯泡甲的灯丝最细。若三只灯泡串联在220 V的电路中,则通过它们的电流相等,因灯泡甲的灯丝电阻最大,则由P=I2R可知,灯泡甲的实际功率最大,故此时灯泡甲最亮。
7.问题:为什么电源线短而粗
解释:短而粗的电源线电阻小,通过的电流大小和通电时间相同时,产生的热量少。
问题:为什么用塑料密封加热电阻丝及适量的水
解释:通常情况下塑料属于绝缘体,不容易导电,可以防止触电事故的发生。
二、选择题
8 9 10 11 12 13 14 15
A A B A B D D D
8.A　解析:我国家庭电路的电压为220 V,节能灯的功率约为20 W,则节能灯正常工作时的电流I==≈0.1 A;手机电池的电压为3.7 V左右;壁挂式空调正常工作时的电功率约为1 000 W;对人体安全的电压不能超过36 V。
9.A　解析:磨墨时,通过做功的方式改变墨汁的内能,故A选项正确;磨墨的过程中,墨汁的温度升高,但热量是过程量,不能说物体“含有”热量,故B选项错误;墨汁沾到纸上,是因为分子间有引力,故C选项错误;墨汁变干后,其分子仍在不停地做无规则运动,故D选项错误。
10.B　解析:下面纸杯内的蜡烛点燃后,热气上升,形成气流,从而推动上面的纸杯转动,此过程中将热气的内能转化为纸杯的机械能,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。A选项中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是汽油机的吸气冲程;B选项中,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程;C选项中,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程,此冲程中将机械能转化为内能;D选项中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是汽油机的排气冲程。
11.A　解析:由题意可知,动力装置工作与否不会影响指示灯的工作,所以指示灯与动力装置是并联的,开关S1控制整个电路,开关S2只控制动力装置,则开关S1应接在干路中,开关S2应接在动力装置所在的支路上。
12.B　解析:导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,所以断开开关,镍铬合金丝a和b仍然有电阻,故A选项错误;镍铬合金丝a和b的长度相同,横截面积不同,因此可以探究导体电阻大小和横截面积的关系,故B选项正确;为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故C选项错误;a、b为长度相同的镍铬合金丝,a比b细,所以a的电阻大于b的电阻,因此用夹子依次将a、b接入电路,接入b时小灯泡更亮,故D选项错误。
13.D　解析:由图甲可知,电流从电源正极流出,经电流表A1后分成两条支路,一条支路通过灯泡L1,另一条支路通过灯泡L2和电流表A2,所以两灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过灯泡L2的电流,故A选项正确;因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,且电流表A2的示数为0.5 A,由图乙可知,电流表A1应选择0~3 A的量程,电流表A1的示数为1.5 A,故B、C选项正确;通过灯泡L1的电流I1=I-I2=1.5 A-0.5 A=1 A,故D选项错误。
14.D　解析:由电路图可知,开关S1、S2均闭合时,电阻R1与R2并联,电压表测量电源电压,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量电阻R1所在支路的电流。当开关S2由闭合到断开时,电路为电阻R1的简单电路,两电流表均测量通过电阻R1的电流,电压表仍测量电源电压,因电源电压保持不变,所以电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过电阻R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故B选项错误;电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,电压表V的示数与电流表A1的示数的比值不变,故C选项错误;因并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以开关S2由闭合到断开时,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A选项错误;电压表V的示数不变,电流表A的示数变小,电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大,故D选项正确。
15.D　解析:当电流表的示数为0.08 A时,电路中的总电阻R===100 Ω,此时传感器的阻值R1=R-R2=100 Ω-50 Ω=50 Ω,由图像乙可知,此时空气中PM2.5的浓度小于0.1 mg/m3,说明被检测空气没有严重污染,故A选项错误;由图甲可知,传感器R1和定值电阻R2串联,电压表测定值电阻R2两端电压,电流表测量电路中的电流,若电流表的示数变小,根据U=IR可知,电压表的示数也会变小,故B选项错误;由图乙可知,当空气中PM2.5的浓度增大时,传感器的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故C选项错误;由图丙可知,被检测空气浓度为0.2 mg/m3时,传感器的阻值为30 Ω,由欧姆定律可知,此时电路中的电流I'===0.1 A,此时定值电阻R2两端电压U2=I'R2=0.1 A×50 Ω=5 V,即电压表示数为5 V,故D选项正确。
三、作图题
16.如图所示。
17.如图所示。
四、实验探究题
18.(1)分子间存在引力
(2)a　缩短　温度越高,扩散的速度越快　固体
(3)变大　小于
19.(1)电压表　A
(2)变大
(3)如图所示。　0.38　0.8
(4)正比
20.(1)①如图所示。　②B　③b　④0.24　4.9
(2)①保护电路　②小　
五、综合应用题
21.解:(1)航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4×107 J/kg×4 800 kg=1.92×1011 J。 (3分)
(2)该飞机水平匀速飞行的速度v=720 km/h=200 m/s,由P==Fv可得,发动机获得的水平推力F===1.6×105 N。 (4分)
(3)该飞机沿水平方向匀速飞行1 h,发动机做的功W=Pt=3.2×107 W×3 600 s=1.152×1011 J,则该飞机发动机的热机效率η===60%。 (4分)
22.解:(1)水的质量m=ρ水V=1×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg,水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(64 ℃-20 ℃)=3.696×105 J。 (3分)
(2)豆浆机内水温升高到64 ℃前,只有加热器工作,加热器单独工作时消耗的电能W===5.28×105 J,则加热器单独工作的时间t时===600 s。 (4分)
(3)制作豆浆共计用时t总=18 min=1 080 s,则加热器和电动机一起工作的时间t温=t总-t时=1 080 s-600 s=480 s,加热器和电动机一起工作消耗的电能W温=(P电动机+P加热)t温=(120 W+880 W)×480 s=4.8×105 J,所以本次制作豆浆共消耗的电能W总=W+W温=5.28×105 J+4.8×105 J=1.008×106 J。 (4分)

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