?2021-2022學(xué)年山西省呂梁市交口縣九年級（上）期末物理試卷
一、選擇題（共10小題，每小題3分，共30分。每小題給出的四個選項中只有一個正確，請選出并在答題卡上將該項涂黑）
1．（3分）育才中學(xué)的同學(xué)們在“傳播文明，清潔家園”社區(qū)活動中清潔衛(wèi)生時看到如圖所示銘牌，該用電器正常工作時的功率大約是（　?。?br />
A．1W B．10W C．100W D．1000W
2．（3分）小敏同學(xué)設(shè)計并制作了一個“盲人水杯”，其工作原理如圖所示。杯中近杯口處A點是水位器的兩個觸點，當(dāng)杯中的水位到達A位置時，水位器會自動發(fā)出音樂聲，表示水已盛滿。杯口處兩個觸點的作用相當(dāng)于（　?。?br />
A．導(dǎo)線 B．用電器 C．開關(guān) D．電源
3．（3分）2021年9月17日，神舟十二號航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波乘返回艙順利返回地球。返回艙在下落過程中能量變化相當(dāng)于內(nèi)燃機的（　?。?br /> A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程
4．（3分）為了用電方便，市場上出現(xiàn)了如圖所示塔式多孔插座，關(guān)于該插座的接線和使用方法正確的是（　?。?br />
A．插座通電后可用濕布擦去表面灰塵
B．用電器停止工作后應(yīng)與插座斷開
C．插座內(nèi)可以只接火線和零線
D．使用金屬外殼用電器時，可以不接地線
5．（3分）端午節(jié)作為紀念屈原的節(jié)日，這一天人們用劃龍舟、吃粽子、喝黃酒等方式來紀念他。下列有關(guān)說法正確的是（　?。?br /> A．喝黃酒時能聞到酒的香味是擴散現(xiàn)象
B．煮粽子的過程是利用做功的方法使粽子的內(nèi)能增加
C．煮粽子的水沸騰后，繼續(xù)吸熱，溫度升高
D．剝粽子時總有一些糯米粘到粽葉上，是因為分子間存在斥力
6．（3分）小亮在中國科學(xué)技術(shù)館發(fā)現(xiàn)一件展品———靜電滾球。它由中心電極、金屬小球、接地金屬板構(gòu)成，當(dāng)小亮轉(zhuǎn)動手柄時，使中心電極帶正電。此時由于靜電感應(yīng)，金屬小球內(nèi)原本無序的電荷會重新排布，靠近電極一側(cè)帶負電荷，遠離電極的一側(cè)帶等量的正電荷。這樣，金屬小球會在中心電極與接地的金屬板之間循環(huán)往復(fù)運動。下列說法正確的是（　?。?br />
A．靠近中心電極金屬小球帶正電荷
B．中心電極對負電荷具有排斥力
C．開始轉(zhuǎn)動手柄，金屬小球先會靠近中心電極，再遠離
D．開始轉(zhuǎn)動手柄，金屬小球先會遠離中心電極，再靠近
7．（3分）為了方便住戶用水，現(xiàn)在很多小區(qū)都有自動售水機。通過微信或者支付寶掃碼支付，支付后“感應(yīng)”開關(guān)閉合取水，還可以通過投幣使“投幣”開關(guān)閉合取水。這種設(shè)計的簡易電路圖你認為符合要求的是（　?。?br /> A． B．
C． D．
8．（3分）導(dǎo)體兩端電壓為3V時，通過它的電流是0.6A；如果使該導(dǎo)體兩端的電壓增至6V，那么導(dǎo)體的電阻是（　?。?br /> A．10Ω B．5Ω C．3.6Ω D．1.8Ω
9．（3分）我國為了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，綠色能源發(fā)展道路、保障居民用電等，實行了限電措施。學(xué)校也號召大家節(jié)約用電，結(jié)合下表，下列同學(xué)的說法正確的是（　?。?
家用空調(diào)
約1000W
吸塵器
約800W
電吹風(fēng)機
約500W
臺式計算機
約200W
A．小亮說：“家用空調(diào)正常工作時的電壓最大”
B．小雯說：“臺式計算機正常工作時，電流最小”
C．小麗說：“臺式計算機正常工作時，消耗電能最快”
D．小明說：“正常工作時，吸塵器比電吹風(fēng)機消耗電能多”
10．（3分）疫情防控期間，小明是班級的衛(wèi)生員，負責(zé)使用紅外線測溫儀測量同學(xué)們的體溫。如圖是紅外線測溫儀原理示意圖，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，定值電阻R0為保護電阻。下列分析正確的是（　?。?br />
A．顯示儀是由電流表改裝成的
B．較高溫度時，顯示儀示數(shù)變大
C．溫度較低時，通過R0的電流變大
D．溫度變高時，R兩端的電壓和通過它的電流之比不變
二、實驗探究題（本大題共5個小題，11小題4分，12小題6分，13小題7分，14小題5分，15小題4分，共26分）
11．（4分）某實驗小組用如圖甲所示的裝置比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)。
（1）取兩個相同的試管，分別裝入 　 　相等、初溫相同的水和煤油；這么做目的是為了 　 ?。ū阌诒容^/控制變量）。
（2）用兩個相同規(guī)格的電加熱器來加熱水和煤油，每隔1min記錄一次溫度，整個實驗操作無誤。圖乙中，若圖線②反映水的溫度隨時間的變化規(guī)律，則圖線 　 ?。ㄌ钚蛱枺┛梢苑从趁河偷臏囟入S時間的變化規(guī)律。加熱過程中，煤油的熱值 　 　。
（3）同時停止加熱，在相同質(zhì)量的水和煤油溫度降低的過程中，水放出的熱量與降低的溫度之比 　 ?。ㄌ睢按笥凇?、“等于”或“小于”）煤油放出的熱量與降低的溫度之比。
12．（6分）為探究導(dǎo)體電阻大小的影響因素，歐姆小組利用同種合金材料制成的a、b、c三條電阻絲（不考慮溫度對電阻的影響）進行實驗，a、b長度相同，b、c粗細相同，如圖1所示。連接電路，分別接入電阻絲a、b、c，閉合開關(guān)后電流表的三次示數(shù)如圖2所示。

（1）根據(jù)示數(shù)可以得出以下結(jié)論：電阻大小不僅跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)，還跟導(dǎo)體的 　 　有關(guān)。 　 ?。ㄟx填“a”、“b”或“c”）電阻絲的阻值最小。
（2）該同學(xué)更換了電源和電流表，添加了電壓表和滑動變阻器，設(shè)計了圖甲所示的電路來測量電阻絲的電阻。
圖乙是根據(jù)圖甲連接的實物圖，請在錯誤的導(dǎo)線上打“×”并連接正確。閉合開關(guān)后，當(dāng)滑片P向右移動時，電壓表示數(shù) 　 　（選填“變大”、“變小”或“不變”）；當(dāng)滑片P移到某一位置時，電壓表的示數(shù)為1.2V，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則R的阻值為 　 　Ω；接著他多次改變滑片位置測量a電阻絲的電阻值，并求出平均值，其目的是 　 　。
13．（7分）焦耳實驗小組用圖甲所示器材測量“小燈泡的電功率”，電源電壓恒為4.5V，待測小燈泡L的額定電壓為2.5V，滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”。

（1）連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮，電壓表指針超過最右端刻度線。斷開開關(guān)，經(jīng)檢查，各原件完好，電路連接正確，則實驗中操作錯誤之處是 　 　。
（2）排除故障后，按圖甲所示的電路繼續(xù)進行實驗。閉合開關(guān)，移動滑片P，使小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過小燈泡的電流為 　 　A，則小燈泡的額定功率為 　 　W。同組的小亮在進行實驗數(shù)據(jù)處理時，算出了小燈泡的平均功率，你認為這樣處理數(shù)據(jù)是 　 ?。ㄟx填“合理”或“不合理”）的，你的依據(jù)是：　 　。
（3）該小組的同學(xué)在實驗中測出了幾組數(shù)據(jù)，請你幫他們設(shè)計一個實驗數(shù)據(jù)表格。
14．（5分）學(xué)校第二課堂活動中，安培實驗小組想為節(jié)能做出自己的貢獻，小明想探究影響電熱水壺電熱轉(zhuǎn)化效率的因素，他提出兩點猜想：
猜想1：電熱水壺電熱轉(zhuǎn)化效率與電熱水壺的功率有關(guān)：
猜想2：電熱水壺電熱轉(zhuǎn)化效率與被加熱的水的質(zhì)量有關(guān)。
為了驗證上述猜想，他們進行了下列實驗，并得到了下表中的實驗數(shù)據(jù)：
次數(shù)
電熱水壺的功率
P/W
水的質(zhì)量
m/kg
水的初溫
t0/℃
水的末溫
t/℃
電熱轉(zhuǎn)化效
率η/%
1
800

25
99
83.3
2
800
0.6
25
99
81.6
3
800
0.3
25
99
79.6
4
1000
1

99
87.4
5
1200
1
25
99
93.3
（1）他們通過實驗1、4、5驗證了猜想1，但是粗心的小組成員有的數(shù)據(jù)忘記填了，請你幫他們在表格中補充完整。為了驗證猜想2，可通過實驗 　 　完成驗證。
（2）綜合上表中的數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是：　 　。（寫出一條即可）
（3）結(jié)合以上結(jié)論，請你對電熱水壺的使用提出一點建議：　 　。
15．（4分）伏特小組在學(xué)校舉行的“我為節(jié)能獻一計”的活動中，要測量某一家用電器消耗的電能多少，可是實驗室中的電表量程太小，請你選擇合適的器材，幫他完成測量一定時間內(nèi)家用電器消耗電能的多少。
實驗器材：　 ??；
實驗過程：　 　。
三、綜合應(yīng)用（本大題共7小題，16、17小題各2分，18小題4分，19小題4分，20小題2分，21小題5分，22小題5分，共24分）
16．（2分）在研究電動機的過程中，他注意到了熱量的問題。于是他開始研究電流，用近40年的時間做了400多次實驗，最終提出了熱量的多少與電流、電阻和時間的關(guān)系，他就是著名的物理學(xué)家 　 　。電熱在生活中的應(yīng)用有 　 ?。ㄔ嚺e一例）。
17．（2分）大夢在學(xué)習(xí)了導(dǎo)體電阻的知識以后，看到課后的科學(xué)世界中：“在發(fā)電廠、輸送電能等方面若能采用超導(dǎo)材料，就可以大大降低由于電阻引起的電能損耗。”請你展開合理的想象，超導(dǎo)材料還能用在哪些方面 　 　（舉一例即可）。理由是 　 　。
18．（4分）閱讀短文，回答下列問題。
測溫手環(huán)
測溫手環(huán)（如圖1所示）可用于監(jiān)控體溫，它主要由溫度傳感模塊、藍牙模塊和電源模塊組成。在溫度傳感模塊中，對溫度敏感的熱敏電阻與導(dǎo)熱金屬片相連。使用測溫手環(huán)時，導(dǎo)熱金屬片與人體接觸，導(dǎo)熱金屬片溫度變化引起熱敏電阻阻值變化，進而引起電路中電流變化。溫度傳感模塊中的測溫芯片根據(jù)電流的大小計算出人體的溫度，藍牙模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)將溫度數(shù)據(jù)傳送給移動設(shè)備，實現(xiàn)對人體溫度的實時監(jiān)控。
為了延長測溫手環(huán)的工作時間，有些手環(huán)會內(nèi)置霍爾元件?；魻栐且环N對磁場敏感的電子元器件，當(dāng)周圍存在較強磁場時，它可以斷開測溫手環(huán)的電路，使手環(huán)“休眠”。
（1）測溫手環(huán)的電路中，霍爾元件的作用相當(dāng)于 　 ?。ㄟx填“開關(guān)”或“用電器”），手環(huán)通過 　 　反應(yīng)出人體的溫度。
（2）小明在學(xué)習(xí)了測溫手環(huán)的原理后，想利用熱敏電阻設(shè)計一款電子溫度計，他查閱資料發(fā)現(xiàn)某熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象如圖2所示。熱敏電阻中，當(dāng)溫度升高，電流 　 ?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）。若小明利用該熱敏電阻制成電子溫度計，則該溫度計測量在 　 　范圍內(nèi)的溫度最為靈敏。

19．（4分）牛頓小組在課外“實踐活動”中正要取火時，大家卻發(fā)現(xiàn)沒有帶取火工具，小明說：“取口香糖錫紙，剪成條狀，將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負極，就能取火”。這是真的嗎？請你幫小明給大家解釋一下。
20．（2分）當(dāng)校園發(fā)生突發(fā)事件時，立即按動一鍵緊急報警按鈕，報警系統(tǒng)可迅速應(yīng)對突發(fā)事件，同時提醒廣大師生避險。給你下列器材：一只紅燈泡L1、一只綠燈泡L2、一只電鈴、一個電池組、兩只開關(guān)S1和S2、若干條導(dǎo)線，請按要求設(shè)計一個報警器的電路。
要求：合上開關(guān)S1時，綠燈亮，表示平安；合上開關(guān)S2鈴響，紅燈亮，表示有情況。請你根據(jù)上述要求畫出電路圖。
21．（5分）中國首次火星探索任務(wù)“天問一號”探測器的成功發(fā)射，是我國綜合國力和創(chuàng)新能力提升的重要標志。如圖所示是某火箭發(fā)射時的場景，目前運載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑。已知：c水＝4.2×103J/（kg?℃），q液態(tài)氫＝1.4×108J/kg，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標準大氣壓；求：
（1）某火箭發(fā)射時攜帶了3×104kg液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒最多能將多少千克初溫為20℃的水加熱至沸騰？
（2）氫能源汽車的發(fā)動機工作時將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在氣缸中燃燒。某次測試中，一輛氫能源汽車以70kW的功率勻速行駛0.5小時，消耗了2kg燃料，求該發(fā)動機的效率。

22．（5分）某型號電飯煲有加熱和保溫兩種功能，如圖甲所示，是電飯煲的工作原理圖。圖乙是電飯煲正常工作過程中功率與時間的關(guān)系圖象。

（1）電熱絲R2的阻值；
（2）該電飯煲正常加熱工作10min所消耗的電能；
（3）若電飯煲的熱效率為90%保持不變，該電飯煲工作20min，求電飯煲里的飯所吸收的熱量。

2021-2022學(xué)年山西省呂梁市交口縣九年級（上）期末物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題（共10小題，每小題3分，共30分。每小題給出的四個選項中只有一個正確，請選出并在答題卡上將該項涂黑）
1．【解答】解：根據(jù)P＝UI可知該用電器的額定功率的最小值P1＝U1I＝100V×5.0A＝500W，
額定功率的最大值P2＝U2I＝240V×5.0A＝1200W，故該用電器正常工作時的功率大約是1000W。
故選D。
2．【解答】解：由題意知：當(dāng)杯中的水位到達A位置時，電路接通，水位器會發(fā)出音樂聲，這說明杯口處兩個觸點的作用相當(dāng)于開關(guān)。
故選：C。
3．【解答】解：返回艙在下落過程中克服空氣的阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，與內(nèi)燃機的壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)化相同。
故選：B。
4．【解答】解：A、濕抹布是導(dǎo)體，用濕布擦通電的插座時，容易發(fā)生觸電，故不能用濕抹布擦灰塵，故A錯誤；
B、為了安全，用電器使用后要拔離插座，故B正確；
CD、帶有金屬外殼的用電器，使用的都是三孔插座，三孔插座中有一個空是接地的，用電器的金屬外殼一定要接地，可防止金屬外殼漏電時發(fā)生觸電事故，所以插座內(nèi)除了接火線和零線外，還要接地線，故CD錯誤。
故選：B。
5．【解答】解：A、喝黃酒時能聞到酒的香味是由于分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的擴散現(xiàn)象，故A正確；
B、煮粽子的過程，粽子吸收熱量，內(nèi)能增加，是利用熱傳遞的方法改變了粽子的內(nèi)能，故B錯誤；
C、煮粽子的水沸騰后，繼續(xù)吸熱溫度保持不變，故C錯誤；
D、剝粽子時總有一些糯米粘到粽葉上，是因為分子間存在引力，故D錯誤。
故選：A。
6．【解答】解：A.靠近中心電極金屬小球帶負電荷，故A錯誤；
B.中心電極對負電荷具有吸引力，故B錯誤；
CD.由于負電荷離中心電極距離更近，所以小球所受吸引力大于排斥力，金屬小球就會滾向中心電極。當(dāng)金屬小球與中心電極碰撞時，負電荷被中和，此時金屬小球帶正電，由于同種電荷相互排斥，金屬小球會遠離中心電極。當(dāng)金屬小球與接地的金屬板碰撞時，正電荷被導(dǎo)入地下，此時小球又恢復(fù)電中性，故C正確，D錯誤。
故選：C。
7．【解答】解：由題知，售水機既可以通過掃碼閉合“感應(yīng)開關(guān)”取水，也可以通過投幣閉合“投幣開關(guān)”機取水；這說明掃碼和投幣互不影響，故感應(yīng)開關(guān)和投幣開關(guān)應(yīng)是并聯(lián)的，再與電動機串聯(lián)，故D正確。
故選：D。
8．【解答】解：導(dǎo)體的電阻：
R＝＝＝5Ω；
電阻與導(dǎo)體的兩端電壓無關(guān)，所以當(dāng)它兩端電壓為6時，該導(dǎo)體的電阻仍為5Ω。
故選：B。
9．【解答】解：A、由物理常識可知四種家用電器的額定電壓均為220V，即它們正常工作時的電壓相同，故A錯誤；
BC、根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：P家用空調(diào)＞P吸塵器＞P電吹風(fēng)機＞P臺式機，根據(jù)P＝UI可知，臺式計算機正常工作時的電流最小，故B正確；因電功率是表示電流做功快慢的物理量，所以臺式計算機正常工作時，消耗電能最慢，故C錯誤；
D、由W＝Pt可知用電器消耗電能的多少與用電器消耗的功率和工作時間有關(guān)；雖然知道它們正常工作時的功率大小，但不知道工作時間，所以無法判斷四種用電器消耗電能的多少，則吸塵器比電吹風(fēng)機消耗電能不一定多，故D錯誤。
故選B。
10．【解答】解：A、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，顯示儀與R0并聯(lián)，則顯示儀是由電壓表改裝成，故A錯誤；
B、較高溫度時，R的阻值變小，電路的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，根據(jù)U＝IR可知，定值電阻R0兩端的電壓變大，電壓表示數(shù)變大，故B正確；
C、同理可知，溫度較低時，R的阻值變大，總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，通過R0電流變小，故C錯誤；
D、溫度變高時，電路中的電流變大，定值電阻兩端電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，R兩端的電壓變小，所以R兩端的電壓與通過它的電流之比變小，故D錯誤。
故選：B。
二、實驗探究題（本大題共5個小題，11小題4分，12小題6分，13小題7分，14小題5分，15小題4分，共26分）
11．【解答】解：（1）根據(jù)比較不同物質(zhì)吸熱能力的兩種方法，要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同，故實驗中應(yīng)取質(zhì)量相等的水和食用油倒入兩個相同的燒杯中；這么做的目的是控制變量；
（2）可觀察圖象，在加熱時間相同的情況下，①的溫度變化量大，故①的吸熱能力弱。又因②是水的溫度隨時間的變化規(guī)律圖象，水的比熱容又大于煤油的比熱容，故①為煤油；熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，所以加熱過程中，其熱值大小不變；
（3）由Q＝cmΔt可知：放出的熱量與降低的溫度之比＝cm，所以在質(zhì)量和放出熱量相同的情況下，降低的溫度與比熱容成反比，故水放出的熱量與降低的溫度之比大于煤油放出的熱量與降低的溫度之比。
故答案為：（1）質(zhì)量；控制變量；（2）①；不變；（3）大于。
12．【解答】解：（1）同種合金材料制成的a、b、c三條電阻絲中，a、b長度相同，b、c粗細相同，不考慮溫度對電阻的影響時，三電阻絲分別接入電路時，電流表的示數(shù)不同，說明三電阻絲的阻值不相等，故可得結(jié)論：電阻大小不僅跟導(dǎo)體橫截面積有關(guān)，還跟導(dǎo)體長度有關(guān)；
由圖2可知，c電阻絲接入電路中時，電路中的電流最大，電源的電壓一定時，由歐姆定律可知，c電阻絲的阻值最?。?br /> （2）電阻絲和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表測量電阻絲兩端的電壓，電壓表并聯(lián)在電阻絲兩端，電流表測量電路中的電流，電流表與電阻絲串聯(lián)接入電路，如圖：；
串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，當(dāng)滑片P向右移動時，變阻器接入電路中的電阻變大，電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小，根據(jù)U＝IR可知a電阻絲兩端的電壓變?。?br /> 當(dāng)滑片P移到某一位置時，電壓表的示數(shù)為1.2V，由圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電路中的電流為0.3A，
則a電阻絲的阻值R＝＝4Ω；
接著他多次改變滑片位置測量a電阻絲的電阻值，并求出平均值，其目的是減小誤差。
故答案為：（1）長度；c；（2）如圖；變小；4；減小誤差。
13．【解答】解：（1）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮，說明電路中電流較大，電阻較小；電壓表指針超過最右端刻度線，說明燈泡兩端電壓較大；斷開開關(guān)，經(jīng)檢查，各原件完好，電路連接正確，則實驗中操作錯誤之處是：閉合開關(guān)時，滑動變阻器滑片P沒有調(diào)到阻值最大處；
（2）閉合開關(guān)，移動滑片P，使小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
小燈泡在不同電壓下的電功率不同，計算小燈泡的平均電功率沒有意義，因此這樣處理數(shù)據(jù)是不合理的；
（3）在測量小燈泡電功率的實驗中，我們至少要測量三次：①燈泡兩端電壓低于額定電壓時的電功率；②燈泡兩端電壓等于額定電壓時的電功率；③燈泡兩端電壓略高于額定電壓時的電功率，所以設(shè)計的表格中實驗次數(shù)至少為3次；由公式P＝UI可知，除要記錄電壓外，還要記錄電流和電功率，此外，我們知道，小燈泡的亮度是由其實際功率決定的，所以燈泡的亮度也是我們需要記錄的內(nèi)容，設(shè)計實驗數(shù)據(jù)表格如下：
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
燈泡亮度
1




2




3




故答案為：（1）閉合開關(guān)時，滑動變阻器滑片P沒有調(diào)到阻值最大處；（2）0.3；0.75；不合理；小燈泡在不同電壓下的電功率不同，計算小燈泡的平均電功率沒有意義；（3）見解答內(nèi)容。
14．【解答】【解答】解：（1）通過實驗1、4、5驗證了猜想1，探究電熱水壺電熱轉(zhuǎn)化效率與電熱水壺的功率是否有關(guān)，應(yīng)該保持水的質(zhì)量和初溫一定，選用功率不同的電熱水壺，進行實驗，因而第1次水的質(zhì)量也是1kg，第4次的初溫也應(yīng)該是25℃；
為了驗證猜想2，探究電熱水壺電熱轉(zhuǎn)化效率與被加熱的水的質(zhì)量是否有關(guān)，應(yīng)該改變水的質(zhì)量，且控制電熱水壺的功率相同，同時要注意水壺和水的初溫應(yīng)該相同，應(yīng)該選擇實驗1、2、3進行對比；
（2）由第1、2、3組數(shù)據(jù)可知，電熱水壺的功率相同時，水的質(zhì)量越大，電熱轉(zhuǎn)化效率越高；由第1、4、5組數(shù)據(jù)可知，水的質(zhì)量相同時，電熱水壺的功率越大，電熱轉(zhuǎn)化效率越高；
（3）由（3）的結(jié)論可知，使用功率較大的電熱水壺或單次使用時加熱質(zhì)量較大的水可以提高電熱轉(zhuǎn)化效率。
故答案為：（1）1；25；1、2、3；（2）水的質(zhì)量相同時，電熱水壺的功率越大，電熱轉(zhuǎn)化效率越高（或電熱水壺的功率相同時，水的質(zhì)量越大，電熱水壺的電熱轉(zhuǎn)化效率越高）；（3）用電熱水壺?zé)畷r，適量增加裝水的質(zhì)量，并用大功率加熱。
15．【解答】解：實驗器材：電能表、鐘表、電冰箱（開放性試題，只要是家中用電器，合理即可）；
實驗過程：①關(guān)閉家中的所有用電器，只讓電冰箱工作；
②開始計時，查看t小時后電能表與t小時前電能表所顯示數(shù)字之差，即電冰箱在t小時內(nèi)消耗的電能（開放性試題，合理即可）。
故答案為：見解答內(nèi)容。
三、綜合應(yīng)用（本大題共7小題，16、17小題各2分，18小題4分，19小題4分，20小題2分，21小題5分，22小題5分，共24分）
16．【解答】解：英國物理學(xué)家焦耳做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，得出Q＝I2Rt.為了紀念他做出的貢獻，人們將他的名字命名為熱量（能量）的單位；
電熱在生活中的應(yīng)用有電暖器、電飯鍋、電烙鐵、電熨斗等。
故答案為：焦耳；電暖氣。
17．【解答】解：當(dāng)溫度降低到足夠低時，有些導(dǎo)體材料的電阻變?yōu)榱?，這種材料就是超導(dǎo)材料，由于導(dǎo)線也存在電阻，電流通過導(dǎo)線時會因電流的熱效應(yīng)而造成大量的電能損耗，若超導(dǎo)材料用在輸電導(dǎo)線上，可以減少因發(fā)熱而消耗的電能。
故答案為：輸電導(dǎo)線；減少因發(fā)熱而消耗的電能。
18．【解答】解：（1）由題意知：霍爾元件是一種對磁場敏感的電子元器件，當(dāng)它周圍存在較強的磁場時，它可以斷開測溫手環(huán)的電路，所以霍爾元件在測溫手環(huán)的電路中相當(dāng)于開關(guān)；
溫度傳感模塊中的測溫芯片根據(jù)電流的大小計算出人體的溫度，藍牙模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)將溫度數(shù)據(jù)傳送給移動設(shè)備，實現(xiàn)對人體溫度的實時監(jiān)控；
（2）由圖知：熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，由I＝知當(dāng)溫度升高時電流變小，且t2～t3段電阻隨溫度變化最明顯，說明此時溫度計最為靈敏。
故答案為：（1）開關(guān)；電流的大?。唬?）變??；t2～t3。
19．【解答】答：是真的。錫屬于金屬，是很好的導(dǎo)體。將它的兩端直接接入電池正負極，就會造成短路，電路中迅速產(chǎn)生大量熱量使溫度達到錫紙的著火點而使之燃燒。
20．【解答】解：
由題知，閉合開關(guān)S1時，綠燈亮；閉合開關(guān)S2時，電鈴響同時紅燈亮，說明綠燈與紅燈、電鈴之間互不影響，即綠燈與紅燈、電鈴所在電路是并聯(lián)的，且S1在綠燈支路上，S2在紅燈和電鈴支路上；電鈴和紅燈同時工作，它們可以并聯(lián)也可以串聯(lián)。由此設(shè)計電路圖如圖所示：
或。
21．【解答】解：（1）3×104kg液態(tài)氫完全燃燒釋放的熱量：Q＝mq液態(tài)氫＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
一標準大氣壓下水的沸點為100℃，
水的質(zhì)量為：m′＝＝＝1.25×107kg；
（2）氫能源車所做的功為：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，
2kg燃料完全燃燒釋放的熱量：Q′＝m″q液態(tài)氫＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
該發(fā)動機的效率為：η＝×100%＝×100%＝45%。
答：（1）這些燃料完全燃燒最多能將1.25×107kg初溫為20℃的水加熱至沸騰；
（2）該發(fā)動機的效率為45%。
22．【解答】解：（1）由P＝可知，電路中電阻越大時，功率越小。
當(dāng)開關(guān)S閉合時，電路中只有R2工作，電路中電阻小，功率大，處于加熱狀態(tài)，
當(dāng)開關(guān)S斷開時，R1和R2串聯(lián)，電路中電阻大，功率小，處于保溫擋，
由題知，R2＝＝＝60.5Ω；
（2）電飯煲正常加熱工作10min所消耗的電能W1＝P1t＝800W×10×60s＝4.8×105J；
（3）10min后電飯煲處于保溫狀態(tài)，消耗的電能W2＝P2t＝200W×10×60s＝1.2×105J，
電飯煲20min消耗的總電能為W＝W1+W2＝4.8×105J+1.2×105J＝6×105J，
電飯煲里的飯所吸收的熱量Q＝ηW＝90%×6×105J＝5.4×105J。
答：（1）電熱絲R2的阻值為60.5Ω；
（2）該電飯煲正常加熱工作10min所消耗的電能為4.8×105J；
（3）電飯煲的熱效率為90%保持不變，該電飯煲工作20min，電飯煲里的飯所吸收的熱量為5.4×105J。
聲明：試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布日期：2022/12/20 17:21:32；用戶：黃紹豪；郵箱：15778348456；學(xué)號：22306196

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