期末综合能力测试题（后附答案）
(时间：45分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分)
1． 小红经常帮妈妈做饭，她发现厨房里有许多与物理有关的知识。在端午节帮妈妈煮粽子过程中，她总结的一些说法，其中错误的是( )
A．能闻到粽子的香味，说明分子在不停地做无规则运动
B．煮粽子的过程是利用热传递的方法增加了粽子的内能
C．用高压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高
D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力
2． 关于下列物理现象的说法正确的是( )
A．海波在熔化过程中不断吸热，温度不变，内能不变
B．炎热的夏天在教室地面上洒水降温，是利用水的比热容大
C．毛皮摩擦过的橡胶棒靠近轻质塑料吸管一端，相互吸引，吸管一定带正电
D．摩擦后的气球能够吸引细水流，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
3． 如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是( )
A.这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时将内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
4．家用电磁炉的内部有一金属线圈，当线圈中通入交流电后会产生变化的磁场。金属器皿放在电磁炉上时，金属器皿内就会产生电流，将电能转化为内能来加热食物。下列设备中利用“磁生电”原理工作的是( )
A．电风扇 B．电饭锅 C．电磁继电器 D．动圈式话筒
5． 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是( )
A．汽油机一个工作循环正确的顺序是：丁丙甲乙
B．甲冲程中的能量转化是：机械能转化为内能
C．丙冲程中存在的能量转化是：化学能转化为内能
D．依靠飞轮惯性完成的冲程是：甲、乙、丁冲程
6． 如图所示，是2022年冬奥会闭幕式上控制舞台灯光与五环旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，按下开关S2时，电动机才能启动控制五环旗升降；若舞台灯不亮，电动机也不启动。下列电路符合要求的是( )
7．如图，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20 Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3 A，电流表A2的示数为0.2 A，电路通电时间为3 min。下列说法中不正确的是( )
A．电源电压为6 V B．电阻R2的阻值为30 Ω
C．电路的总功率为3 W D．这段时间电路消耗的电能为9 J
第7题图
第8题图 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第9题图))
8．A、B两只灯泡的额定电压均为6 V，通过它们的电流随其两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是( )
A．A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B．将两灯泡并联接在3 V的电源两端，A、B两灯泡的实际功率之比为2∶1
C．将两灯泡串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9 V
D．将5 Ω的电阻与B灯泡串联接在6 V的电源两端，该电阻消耗的功率为0.8 W
9． 如图所示的电路中，电源电压和R2的阻值均保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中，下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数变小，电压表V的示数变小
B．电流表A2的示数不变，电压表V的示数不变
C．电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
D．电路的总功率变大
10． 如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S1，断开开关S2，将R的滑片从b端移到a端过程中，两个电压表示数与电流表示数关系如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.电源电压为4.5 V
B．滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
C．R1的最小电功率为0.225 W
D．闭合开关S1、S2，通电10 s整个电路最多产生热量为36 J
二、填空题(本大题共10小题，每空1分，共23分)
11．湖水对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的__ __较大；秋天漫步在湖边林荫道上，闻到阵阵桂花花香，这属于__ __现象。
12．长毛狗在家中的沙发上玩耍，淘气的小明用干燥的毯子将它包裹起来并来回摩擦，结果小狗的长毛竖了起来，像一只可爱的刺猬，这是因为狗毛摩擦带上了__ __(选填“同种”或“异种”)电荷而互相排斥。在实验室中用到的__ __就是利用这一原理制成的仪器。
13． 小明随父母出游，在宾馆办理了入住，领到房卡。只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才能有电。房卡的作用相当于一个__ __(填电路元件名称)接在干路上；房间里有电灯、电视等用电器，它们是__ __联的；电灯与控制它的开关是__ __联的。
14．某电阻两端的电压为3 V时，通过的电流为0.5 A，则该电阻的阻值是_ __Ω，若该电阻两端电压为0，其阻值是__ _Ω。
15． 攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线管放置于同一水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为__ __(选填“正”或“负”)极。当开关S断开时，小磁针N极将__ __(选填“不”“向北”或“向南”)偏转。
第15题图 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第16题图)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(第17题图))
16．如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，硝化棉被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的__ __冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106 J，这些能量相当于完全燃烧__ __m3的天然气。若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将__ __kg、20 ℃的水烧开。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]
17．如图所示，灯泡L1标有“6 V 3 W”字样，L2标有“6 V 2 W”字样，电源电压为6 V且恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1的电流I1∶I1′＝__ __，L2消耗的实际功率P2__ __(选填“＞”“＝”或“＜”)P2′。
18． 如图是某款压力秤的内部电路图。电源电压U＝6 V，R0＝5 Ω，R为压敏电阻，其阻值随所受压力变化情况如下表所示。开关闭合后，当压力增大时，电路中的电流将__ __；当压力为40 N时，电压表的示数为_ __V。
F/N 20 40 60 80 100
R/Ω 12 10 8 6 4
eq \o(\s\up7(),\s\do5(第18题图)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(第19题图)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(第20题图))
如图为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220 V，电阻丝R1、R2的阻值分别为44 Ω、356 Ω。养生壶在“加热”挡工作时，电功率为__ __W；现将壶内1 kg的养生茶从20 ℃加热至75 ℃，加热过程中若不计热量损失，所需时间为__ __s；养生茶的内能增加是通过__ __的方式实现的。[已知c茶＝4.2×103 J/(kg·℃)]
20．如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为__ __Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为R和R时，电路消耗的总功率为P1、P2，则P1∶P2＝__ __。
三、作图题(本大题共2小题，每小题3分，共6分)
21．(2022·凉山州)如图所示，根据磁体及周围磁场分布情况，在图中标出通电螺线管的N极及电源的正极。
22．电冰箱的压缩机和冷藏室内照明小灯泡工作时互相不影响，压缩机由温控开关控制，灯泡由门控开关控制，请在图中用笔画线连接好电冰箱的工作电路图。
四、实验探究题(本大题共2小题，共18分)
23．(8分) 小健同学选用电源电压为6 V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量定值电阻Rx的阻值，他已连接了部分电路，如图甲所示，请你接着完成下列步骤：
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接。
(2)电路连接完整后，闭合开关S，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻Rx__ __。
(3)排除故障后再次闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为3.6 V时，电流表的示数如图乙所示，这时电路中的电流为__ __A，电阻Rx的阻值为__ __Ω。通过调节滑动变阻器，测得多组Rx的电压和电流值，最后算出Rx阻值的平均值，这样做的目的是__ 。
(4)利用上面已连好的电路，还可以完成的实验是__ __。
(5)在完成Rx阻值的测量后，将电阻Rx换成小灯泡，继续调节滑动变阻器，测得多组小灯泡的电压和电流值，根据前后所得数据描绘出电阻Rx及小灯泡的U I图像，如图丙、丁所示，其中__ _(选填“丙”或“丁”)图是小灯泡的U I图像。
24．(10分)小倩同学现有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路(不完整)，电源电压恒为6 V。
(1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。(连线时导线不能交叉)
(2)图甲中，连接电路时，开关应处于__ __状态。闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于__ __(选填“A”或“B”)端。
(3)电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是__ _。(填序号)
A．更换小灯泡 B．检查电路是否有故障
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
(4)实验时，移动滑片P到某处，电压表示数为2.5 V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向__ __(选填“A”或“B”)端移动。当电压表示数为3.8 V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是__ __W。
(5)在实验操作中，发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定功率。操作如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为__ __；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率P额＝__ __。(用U、U额和R0表示)
五、综合运用与计算(本大题共2小题，共23分)
25．(10分)(2023·锦州二模)我国是全球第一个实现了“可燃冰”连续稳定开采的国家。“可燃冰”是在深海中形成的天然气水合物，在1标准大气压下，“可燃冰”的热值是天然气热值的180倍。已知天然气的热值为3.5×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求：
(1)在1个标准大气压下，完全燃烧60 L的“可燃冰”可以将质量为1 t、初温为20 ℃的水升高多少℃？(不计热损失)
(2)一辆以天然气为燃料的汽车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力为210 N，如果以60 L的“可燃冰”为燃料可以连续行驶720 km，则汽车发动机的效率是多少？
26．(13分)如图所示电路，电源电压为5 V不变，定值电阻R0阻值为5 Ω，滑动变阻器R上标有“20 Ω 1 A”字样，灯L标有“3 V 1.2 W”字样，电压表量程为0～3 V。(不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全)求：
(1)当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
(3)当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
答案：
期末综合能力测试题
(时间：45分钟 满分：100分)
1． ( D )
2． ( D )
3．( A )
4．( D )
5．( A )
6．( C )
7． ( D )
( D )
9．( C )
10．( A )
11．__比热容__,__扩散__。
12．__同种__,__验电器__。
13．__开关__,__并__；__串__。
14．__6__Ω，__6__Ω。
15．__负__,__向北__
16．__压缩__,__0.21__m3,__12.5__kg、
17．__2∶5__，P2__＜__(选填“＞”“＝”或“＜”)P2′。
18．__变大__；当压力为40 N时，电压表的示数为__2__V。
19．__1100__W；__210__s；__热传递__
20．__40__Ω；__2∶1__。
21．
解：
22． 解：
23．
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接。
解：
(2)电路连接完整后，闭合开关S，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻Rx__短路__。
(3)排除故障后再次闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为3.6 V时，电流表的示数如图乙所示，这时电路中的电流为__0.3__A，电阻Rx的阻值为__12__Ω。通过调节滑动变阻器，测得多组Rx的电压和电流值，最后算出Rx阻值的平均值，这样做的目的是__多次测量求平均值减小误差__。
(4)利用上面已连好的电路，还可以完成的实验是__探究电流跟电压的关系__。
(5)在完成Rx阻值的测量后，将电阻Rx换成小灯泡，继续调节滑动变阻器，测得多组小灯泡的电压和电流值，根据前后所得数据描绘出电阻Rx及小灯泡的U I图像，如图丙、丁所示，其中__丙__(选填“丙”或“丁”)图是小灯泡的U I图像。
24．(10分)小倩同学现有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路(不完整)，电源电压恒为6 V。
(1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。(连线时导线不能交叉)
解：如图甲所示
(2)图甲中，连接电路时，开关应处于__断开__状态。闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于__B__(选填“A”或“B”)端。
(3)电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是__C__。(填序号)
A．更换小灯泡 B．检查电路是否有故障
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
(4)实验时，移动滑片P到某处，电压表示数为2.5 V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向__A__(选填“A”或“B”)端移动。当电压表示数为3.8 V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是__1.14__W。
(5)在实验操作中，发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定功率。操作如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为__U额__；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率P额＝__U额×__。(用U、U额和R0表示)
25．
解：(1)可燃冰的热值q可燃冰＝180q天然气＝180×3.5×107 J/m3＝6.3×109 J/m3，V＝60 L＝60×10－3 m3，完全燃烧60 L的“可燃冰”放出的热量Q放＝q可燃冰V＝6.3×109 J/m3×60×10－3 m3＝3.78×108 J，不计热量损失，Q吸＝Q放＝3.78×108 J，由公式Q吸＝cmΔt可得水升高的温度Δt＝＝＝90 ℃，水的初温为20 ℃，升高90 ℃，则末温为110 ℃，而在1个标准大气压下，水的沸点为100 ℃，所以完全燃烧60 L的“可燃冰”可以将质量为1 t、初温为20 ℃的水升高100 ℃－20 ℃＝80 ℃ (2)汽车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力和牵引力是一对大小相等的平衡力，F＝f＝210 N，牵引力做功W＝Fs＝210 N×720×103 m＝1.512×108 J，发动机的效率η＝＝＝40%
26．
解：(1)当S1闭合、S2接b时，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，因灯泡正常发光，所以电路中的电流I＝＝＝0.4 A，滑动变阻器两端的电压UR＝U－UL＝5 V－3 V＝2 V，滑动变阻器接入电路的阻值R＝＝＝5 Ω (2)保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电路中的电流I′＝＝＝0.5 A，则R0的电功率P0＝(I′)2R0＝(0.5 A)2×5 Ω＝1.25 W (3)当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由P＝I2R可知，电路中电流越小，R0的电功率越小，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小，因为串联分压，电压表量程为0～3 V，所以，当电压表的示数UR′＝3 V时，R接入电路的阻值最大，此时R0两端的电压U0＝U－UR′＝5 V－3 V＝2 V，则电路中的最小电流I″＝＝＝0.4 A，此时R0的电功率最小，则P0小＝(I″)2R0＝(0.4 A)2×5 Ω＝0.8 W
