2024-2025年中学生能力训练
物理阶段练习（三）
（本试卷共24道题 满分80分 物理和化学考试时间共150分钟）
考生注意：所有试题必须在答题卡指定区域内作答，在本试卷上作答无效
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9小题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）
1．下列家用电器的电功率最接近2000W的是（ ）
A．热水器 B．护眼灯
C．洗衣机 D．电冰箱
2．春节期间，学校开展了“寻根同源，记住年味”的活动，如图所示是同学们晒的“年味”照片，下列描述正确的是（ ）
A．图甲中，蒸粘豆包时，豆包的温度升高，内能不变
B．图乙中，刚出锅的饺子入嘴时很烫，是因为饺子含有的热量很多
C．图丙中，制作“糖画”时糖粘在玻璃板上，说明分子之间只有引力
D．图丁中，刚煮好的豆浆香气四溢，这是扩散现象
3．冬季的东北气候干燥，化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起。对这种现象解释正确的是（ ）
A．外套与内衣由于摩擦带有等量同种电荷
B．外套与内衣由于摩擦使电荷发生了转移
C．外套与内衣由于摩擦，创造了新的电荷
D．外套与内衣紧贴的原因与验电器工作原理相同
4．中国一位“95后”年轻科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时，就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做（ ）
A．滑动变阻器的电阻线 B．电灯的灯丝
C．传输电能的导线 D．电烤箱的电热丝
5．将灯接在电压为的电路中，功率为6W。若保持电压U不变，再在电路中连入灯，其灯泡上铭牌如图所示，使电路的总功率为9W。在如图所示的四个电路中，连接正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示电路，电源电压恒定，R为滑动变阻器，忽略灯泡阻值受温度的影响，当向右移动滑动变阻器滑片时（ ）
A．V的示数变大 B．的示数不变
C．V与示数的比值减小 D．电路消耗的总功率减小
7．学习了热机的知识后，小明同学通过比较，分析了汽油机和柴油机的异同点，其中正确的是（ ）
A．在构造上，汽油机汽缸顶部是喷油嘴，柴油机汽缸顶部是火花塞
B．在吸气冲程中，汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式
D．汽油机和柴油机的做功冲程，都是由内能转化为机械能
8．如图所示，闭合开关S，灯、都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯熄灭，仍然发光，两只电表均无示数，则故障原因不可能的是（ ）
A．灯断路 B．灯短路 C．电流表断路 D．电压表断路
9．如图，电源电压恒定，电阻的电阻为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关后，当滑片P在某位置时，电压表示数为1V，电流表示数为0.2A。滑片从中点位置逐渐移动到最右端的过程中，电压表的示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．和的比值不变
C．电压表最大示数和最小示数之比为
D．电路的最大功率和最小功率之比为
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10．有一款新充电宝带有手电筒功能，手电筒的LED灯发光时，充电宝相当于电路中的______；LED灯的发光物质是用______（选填“超导体”或“半导体”）材料成的。
11．某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图，其中正确的是______，海陆风形成的根本原因是水的比热容比砂石______。
12．已知甲、乙两灯的额定电压分别是12V和6V，两灯的关系如图所示。在确保电路安全的前提下，两灯串联，电路两端的最大电压是______V；两灯分别串联与并联时，电路消耗的最大电功率之比为______。
13．小唯一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小唯家消耗电能______kW·h，小唯一家外出______h。
14．如图所示的便携式封口机，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的______实现高温封口；封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更______（选填“大”或“小”）的。
15．如图所示电路中，灯泡L标有“6V 4W”字样（灯丝电阻不变），当S、均闭合时，灯泡L正常发光，电压表示数为12V；断开，灯泡L的实际功率变为原来的四分之一。则电阻的阻值是______Ω，断开前后，电流表的示数之比为______。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16．在如图所示电路的“○”内填上适当的电表符号。要求：当开关S闭合时，电阻、都有电流通过，电路连接正确。
17．如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：电压表测小灯泡两端的电压；闭合开关，向左端移动滑动变阻器的测片，小灯泡变亮。
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18．（6分）将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中，烧杯（相同）、温度计、铁架台和燃烧灯外，另提供天平和秒表完成下列实验。
（1）实验目标一：比较水和油的比热容大小。
选择______两组装置进行实验，通过______比较水和油吸收热量的多少。
（2）实验目标二：比较酒精和煤油的热值大小。
选择______两组装置进行实验，在两个装置的燃烧灯中注入______相同的酒精和煤油（保证实验过程两烧杯中的液体均未沸腾），待燃料完全燃烧后，比较______，就可以判断燃料热值的大小。
（3）实验目标三：测量酒精的热值。
选择①装置进行实验，酒精灯加热12min使水温由10℃升高30°℃，刚好消耗掉2g酒精。若不计热量损失，酒精的热值为______J/kg。[]
19．（6分）小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”：学生电源，电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个），开关，滑动变阻器和导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（连线不许交叉）。
（2）连接电路时，开关应______，且应将滑动变阻器的滑片移到最______（选填“左”或“右”）端。
（3）小李把学生电源调至6V，将定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成______。
（4）正确连接电路后，实验中小李发现电压表示数突然变大，电流表的示数几乎为零，则可能是定值电阻出现______故障。
（5）在图丙中，定值电阻的阻值为5Ω和20Ω时，滑动变阻器的电功率之比为______。
20．（6分）小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材想进行实验，电源电压6V恒定不变。
（1）按照电路图正确连接实物后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是______。
（2）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为______A，小灯泡正常工作时的电阻是______Ω。
（3）实验中有两个滑动变阻器分别为“10Ω 0.5A”滑动变阻器A和“5Ω 1A”的滑动变阻器B，为了完成本实验应选择滑动变阻器______。
（4）小丽完成实验后小明想继续实验，发现电压表0~15V量程已坏，如果想用现有的器材测出小灯泡正常发光的电流值，他应该进行的具体操作步骤是______。
21．（6分）如图所示小昊同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气。
（1）实验中通过观察U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是______（填字母序号）。
A．认识电压时，我们用水压来类比
B．用光线来描述光通过的路径
C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
（2）若将装置接到电源两端，通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是______。
（3）______（选填“甲”或“乙”）图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，通过______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝的电流较大。
（4）将甲、乙装置分别接在同一电源上，通电相同时间，______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝产生的热量最多。
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22．（8分）如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻为120Ω，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”，电压表的量程选用0~3V。三个开关都闭合，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）三个开关都闭合，滑片P移到B端，1min内电路消耗的电能；
（3）断开，闭合S和，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率。
23．（8分）图甲是一款电热杯垫，有高、低温两个挡位。杯垫内部简化电路如图乙所示，、为加热电阻，电源电压为220V，的阻值为2200Ω，高温挡功率为66W；某同学用高温档将杯内200g、20℃的冷水加热至40℃，用时5min，[]，求：
（1）在低温挡工作时，电路中的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）电热杯的加热效率。（精确到0.1%）
24．（6分）阅读材料回答问题。
进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。
当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。
（1）氧化锆内的电流方向是：铂电极______（选填“A到B”或“B到A”）。
（2）为使质量为，温度为的大气在0.02s内达到其最佳工作温度，大气需吸收______J的热量。若加热器两端的电压为12V，则电阻R的阻值约为______Ω。【大气比热容取，不计热量损失】
（3）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较______（选填“高”或“低”），需要______（选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量。由图丙可知最佳空燃比为______。
物理阶段练习（三）答案及评分标准
（提供的答案仅供参考，其它答案正确合理均给分）
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9小题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 A D B C B D CD ABD BC
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10．电源 半导体 11．甲 大
12．16 13．6.7 335
14．热效应 大 15．27
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16．略 17．略
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18．（6分）
（1）①④ 加热时间
（2）②③（或④⑤） 质量 水（或油）升高的温度
（3）
19．（6分）
（1）略 （2）断开 右 （3）反比 （4）断路 （5）
20．（6分）
（1）小灯泡短路 （2）0.38 10 （3）A
（4）选用电压表0~3V量程与滑动变阻器并联，调节滑动变阻器，使电压表示数为2.2Ⅴ时，读出电流表的示数。（2分）
21．（6分）
（1）液面高度 C
（2）装置漏气（或该容器中电阻丝短路了）
（3）甲 a （4）a
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22．（8分）（1）24Ω（2分） （2）432J（3分） （3）0.9W（3分）
23．（8分）（1）0.1A（2分） （2）1100Ω（3分） （3）84.8%（3分）
24．（6分）
（1）A到B （2）0.36 8
（3）高 加大 14.7
