上海市浦东新区张江集团中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷（含解析）

上海市浦东新区张江集团中学2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷一、学科基础（49分）1．物理与生活存在密切的联系，阅读信息，完成填空。（1）在物理学中，“热”有①热量、②内能、③温度等含义。通常所说的“天气很热”中的“热”指的是（本小问三空都只填序号）；“做功可以生热”、“消耗热也可以做功”中的“热”指的是；沸水温度降低时，向外放热，这个“热”指的是。（2）水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），其单位读作其物理意义是：质量为1千克的水，，把一杯水倒掉一半，剩余水的比热容将（选填“变大”、“不变”或“变小”）。（3）如图所示是长安臊子面，据传其起源可以追溯至西周时期，与周文王有着千丝万缕的联系。煮面时，最终面条与水的温度相同，它们之间（选填“会”或“不会”）再发生热传递。2．阅读材料，回答问题。汽油发动机汽油发动机是以汽油作为燃料，将化学能最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用。市场上汽油机的热效率普遍在35%左右，达到40%的少之又少，现在最先进的汽油机，压缩比达到了18：1，热效率高达50%，综合油耗仅3.3L/100km。（1）如图1所示是汽油机的四个冲程，其中图所示的冲程为汽油机提供动力。（2）若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机每秒完成个冲程。（3）“汽车不但要吃油，也要喝水”。汽油的热值是4.6×107J/kg，若汽油没有完全燃烧，它的热值（选填“变小”、“变大”或“不变”）。汽车需要用水来冷却汽车发动机，是因为水的大。某辆汽车在过某段路时燃烧了2.5L汽油，假设汽油完全燃烧，则一共释放的热量是J（已知1L＝1×10﹣3m3，汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg）。（4）如图2所示是某汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该汽油机的效率为，若汽油机效率按此计算，当汽油完全燃烧放出的热量为2.3×107J时，汽车获得的机械能是。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将（选填“升高”、“不变”或“降低”）。3．某同学在学习电流表和电压表过程中，遇到了下面的问题。（1）在电学实验中，电流表应（选填“串联”或“并联”）在被测电路中，为防止出现反偏，电流应从电流表的（选填“正”或“负”）接线柱流入，如图1所示，电流表的示数为A。（2）在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，就可以制成一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压，如图2所示，这个电池的电压是V。（3）该同学设计了如图3所示的电路，当a、b都是电压表时，闭合开关S1和S2，灯L1与L2联，若a、b的示数分别为6V、3.5V，则灯L1两端的电压是V；当a、b都是电流表时，断开开关S2，闭合开关S1，灯L1与L2联，若a、b的示数分别为0.28A、0.5A，则通过灯L1的电流是A。4．如图甲所示灭蚊拍具有灭蚊和照明等功能，其工作原理如图乙所示。（1）当只闭合开关时，灭蚊拍只起到灭蚊作用；当闭合开关时，灭蚊拍同时起到灭蚊和照明作用（后一空需写全）；（2）如果在使用过程中灯泡损坏，灭蚊网（选填“还可以”或“不可以”）正常工作。5．请阅读《无处不在的静电》并回答下列各题。无处不在的静电在干燥的北方冬季，人们常常会碰到这种现象：见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱，这就是发生在人体的静电现象。各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电，所以说静电现象无处不在。静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的相互作用。在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在播放电视节目时，荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。静电的第二种危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，人们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“噼啪”的响声，而穿全棉衣服时就不易发生该现象；在手术台上，电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，导致工人死伤，矿井报废。然而，任何事物都有两面性。对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼，只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。比如，静电印花、静电喷涂和静电除尘技术等，已在工业生产和生活中得到广泛应用。“新冠”全球大流行后，为了填补口罩市场供应缺口，我国迅速建设了多条熔喷无纺布生产线，每天生产大量医用平面口罩熔喷布。熔喷无纺布医用口罩至少包含3层无纺布，其中位于中层的熔喷无纺布，是口罩能够实现过滤功能的核心“心脏”，它具有出众的吸附和过滤能力。相对于大小在5微米左右带有新冠病毒飞沫而言，熔喷布空隙较大，怎么过滤环境中尺寸约为100纳米的新冠病毒呢？熔喷布生产工艺中有一步是“驻极处理”，使聚丙烯网状静电纤维带上足够量的电荷。当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后，就会被静电吸附在熔喷布表面，无法透过。静电也开始在淡化海水、喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手。请根据上述材料，回答下列问题：（1）从能量转化的角度来看，摩擦起电是能转化为电能；（2）下列选项用到的原理与“驻极处理”后的熔喷布能够吸附飞沫原理相同的是；A.拍打脏衣服除灰尘B.静电式空气净化器除灰尘C.扫地机器人吸灰尘D.利用声波清理手机扬声器的灰尘（3）根据你的生活经验判断，下列事例中比较容易产生静电的是；A.穿全棉的衣服B.使用加湿器增加房间湿度C.使用尼龙围巾（4）下列物体中，属于导体的是；A.石墨B.大地C.橡胶D.空气E.陶瓷F.人体（5）静电现象在生产生活中既有害又有利，下列实例属于有利的是。A.静电除尘B.电子设备的静电C.医用平面口罩熔喷布6．如图1某同学在实验室时使用的滑动变阻器，请你和她一起学习并完成下题。（1）关于该滑动变阻器的构造，下列说法正确的是。A.金属杆是绝缘体，瓷筒是导体B.线圈是用电阻较大的合金线制成的C.滑片与线圈之间是绝缘的D.制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的（2）滑动变阻器上标有“50Ω1.2A”字样，“1.2A”表示，滑片P移至中点时接入电路的阻值RBP＝Ω。（3）如图2所示是滑动变阻器的四种接法，当滑动变阻器的滑片向右移动时，阻值变大的是。（4）用滑动变阻器控制灯泡的亮度时，该同学设计了如图3甲所示的电路图。若实验中电流不超过0.6A，滑片向A端移动灯变亮，请将图3乙中实物连接起来。7．在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，一个木板上有四根不同规格的电阻丝，其中a、b、c、d的材料、横截面积和长度情况见表格（温度相同）。电阻丝材料长度/m横截面积/mm2电流/Aa锰合金1.00.40.80b镍合金1.0，0.40.22c镍合金1.00.80.44d镍合金0.50.40.44（1）实验是在控制电源电压不变的情况下，通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，这是采用了转换法。以下选项中，同样采用了此种方法的是；A.借助水压学习电压B.验电器金属箔片张开角度大小来反映所带电荷的多少（2）为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把（填电阻丝的字母代号）依次接入图中，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较两根电阻丝的大小，其结论是在其他条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越；（3）根据c、d两组数据，该同学认为导体的电阻大小与长度无关。他的观点是的（选填“正确”或“错误”），原因是。8．在探究电流与电阻关系的实验中，所用实验器材均完好，如图，电源电压为6V不变，定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”。（1）实验前发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表；（2）实验中，该同学正确连接电路，实验步骤正确。将10Ω的电阻接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，并记录此时电流表的示数。接着，将10Ω的电阻换成15Ω的电阻后，闭合开关，应调节，使电压表的示数仍为3V。这样做的目的是，记录的数据如表所示，其中第次（填实验序号）电流值数据有错，错误原因可能是：。实验次数1234R/Ω10152030I/A0.31.00.150.10（3）分析实验数据得出结论：。二、学科综合（21分）9．小红家最近新安装了一台太阳能热水器，容积为50L，将热水器装满水。[水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]（1）热水器中水的质量是多少？（2）水温升高20℃，水需吸收的热量是多少？10．如图所示，R2的阻值为5Ω，开关S闭合后电流表A的示数为2.1A，电流表A1的示数为1.5A。求：（1）电源电压；（2）电阻R1的阻值。11．（4分）物理学上把单位时间通过导体横截面积的电荷量叫电流。若用字母Q表示电荷量，用字母t表示通电时间，则电流的定义式为I＝．如图若流过导体单位体积的电子个数为n，每个电子所带电荷量为e，电子在导体中流动速度为v，导体直径为d，请推导导体中电流I的数学表达式。12．阅读短文，回答问题。ECMO技术自从体外肺膜氧合（简称ECMO）技术应用在临床以来，挽救了许多危重患者的生命。如图甲，ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热：ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可转动如图乙的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示，血液的比热容为0.85×103J/（kg•℃），密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/（kg•℃）。n0.600.750.800.901.00v/m•s﹣10.3000.2400.2250.2000.180（1）关于ECMO技术，下列说法中正确的是。A.ECMO工作时需与房间中用电器串联B.断电时，可用干电池给ECMO供电C.热交换器利用热传递使血液内能增加D.转动图乙中的“摇把”，可以省功（2）若某次测得横截面积为6×10﹣4m2，血管中的血流量为1.2×10﹣4m3/s，则对应血管中的血流速度为m/s。（3）在图丙中描点作出血液匀速流动的速度v与血管横截面积正常值n倍的关系图线，当血管横截面积为正常值0.5倍时，血管内血液匀速流动的速度v为m/s。（4）在一次抢救中使用ECMO技术，其血流量为5L/min，若要将血液的温度升高4℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为J。（5）设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1680W，病人的质量为60kg，则该病人体温由33℃上升至正常体温37℃需要的时间为min。九年级物理参考答案一、学科基础（49分）1．物理与生活存在密切的联系，阅读信息，完成填空。（1）在物理学中，“热”有①热量、②内能、③温度等含义。通常所说的“天气很热”中的“热”指的是③（本小问三空都只填序号）；“做功可以生热”、“消耗热也可以做功”中的“热”指的是②；沸水温度降低时，向外放热，这个“热”指的是①。（2）水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），其单位读作4.2×103焦每千克摄氏度其物理意义是：质量为1千克的水，温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×103J，把一杯水倒掉一半，剩余水的比热容将不变（选填“变大”、“不变”或“变小”）。（3）如图所示是长安臊子面，据传其起源可以追溯至西周时期，与周文王有着千丝万缕的联系。煮面时，最终面条与水的温度相同，它们之间不会（选填“会”或“不会”）再发生热传递。【分析】（1）物体的冷热程度叫做温度，夏天天气温度高，让人感到热。改变物体内能的方法有两种做功和热传递。对物体做功，物体温度升高，内能增大；物体对外做功，温度降低，内能减小。热传递的过程中，转移内能的多少，叫做热量。（2）比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦耳每千克摄氏度；质量是1kg的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容；比热容是物质的一种特性，其大小与物质种类、所处状态有关，而与质量、体积无关。（3）发生热传递的条件是物体之间存在温度差。【解答】解：（1）物体的冷热程度叫做温度，天气很热，是气温高，则此处的热是指温度或温度高。做功可以生热，是指对物体做功，物体的温度升高，内能增大；消耗热也可以做功，是物体对外做功，温度降低，内能减小；所以这两处的热均指内能。沸水温度降低时，向外放热，沸水的内能减小，其中转移内能的多少叫做热量，即这里的“热”指的是热量。（2）水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），读作4.2×103焦每千克摄氏度，它表示的物理意义是质量为1千克的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×103J；比热容是物质的特性，与质量大小无关，一杯水倒掉一半，剩下一半水的比热容不变。（3）最终面条与水的温度相同，不满足发生热传递的条件，因此它们之间不会再发生热传递。故答案为：（1）③；②；①；（2）4.2×103焦每千克摄氏度；温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×103J；不变；（3）不会。【点评】此题考查了热量、内能、温度的关系及比热容的认识。2．阅读材料，回答问题。汽油发动机汽油发动机是以汽油作为燃料，将化学能最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用。市场上汽油机的热效率普遍在35%左右，达到40%的少之又少，现在最先进的汽油机，压缩比达到了18：1，热效率高达50%，综合油耗仅3.3L/100km。（1）如图1所示是汽油机的四个冲程，其中图丁所示的冲程为汽油机提供动力。（2）若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机每秒完成60个冲程。（3）“汽车不但要吃油，也要喝水”。汽油的热值是4.6×107J/kg，若汽油没有完全燃烧，它的热值不变（选填“变小”、“变大”或“不变”）。汽车需要用水来冷却汽车发动机，是因为水的比热容大。某辆汽车在过某段路时燃烧了2.5L汽油，假设汽油完全燃烧，则一共释放的热量是9.2×107J（已知1L＝1×10﹣3m3，汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg）。（4）如图2所示是某汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该汽油机的效率为30%，若汽油机效率按此计算，当汽油完全燃烧放出的热量为2.3×107J时，汽车获得的机械能是6.9×106J。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将降低（选填“升高”、“不变”或“降低”）。【分析】（1）根据活塞运动方向，气门关闭情况分析，也可同时参考火花塞点火情况；（2）四冲程汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次；（3）热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关；水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析；先根据密度公式求出汽油质量，再根据Q＝qm求出汽油完全燃烧放出热量（4）燃料完全燃烧放出的总能量比减去各种损失能量占比等于用来做有用功的那部分能量占比；根据热机效率公式求出汽车获得的机械能；热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，据此分析。【解答】解：（1）汽油机的做功冲程特点是：火花塞点火，活塞向下运动，气门都关闭。图中丁所示的冲程为做功冲程，提供动力；（2）汽油机转速为1800r/min，每秒转速为30r，汽油机每转2圈完成1个工作循环（4个冲程），则每秒完成冲程数60个；（3）热值是燃料的特性，不完全燃烧时热值不变；用水冷却发动机是因为水的比热容大（相同条件下和其它物质比较吸热多）；根据密度公式可得汽油质量为：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2kg；汽油完全燃烧放出热量为：Q＝qm＝4.6×107J/kg×2kg＝9.2×107J；（4）热机效率η＝＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%；根据热机效率公式可得汽车获得的机械能是：W＝＝6.9×106J；汽油燃烧不充分时“冒烟”，额外损失能量增加，效率降低。故答案为：（1）丁；（2）60；（3）不变；比热容；9.2×107；（4）30%；6.9×106J；降低。【点评】本题考查内燃机工作原理、冲程判断、热值、比热容和热机效率等知识的应用，有一定综合性，但难度不大。3．某同学在学习电流表和电压表过程中，遇到了下面的问题。（1）在电学实验中，电流表应串联（选填“串联”或“并联”）在被测电路中，为防止出现反偏，电流应从电流表的正（选填“正”或“负”）接线柱流入，如图1所示，电流表的示数为1.5或0.3A。（2）在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，就可以制成一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压，如图2所示，这个电池的电压是0.3V。（3）该同学设计了如图3所示的电路，当a、b都是电压表时，闭合开关S1和S2，灯L1与L2串联，若a、b的示数分别为6V、3.5V，则灯L1两端的电压是2.5V；当a、b都是电流表时，断开开关S2，闭合开关S1，灯L1与L2并联，若a、b的示数分别为0.28A、0.5A，则通过灯L1的电流是0.22A。【分析】（1）在电学实验中，电流表应串联在被测电路中，为防止出现反偏，电流应从电流表的正接线柱流入，根据电流表的量程和指针位置确定示数。（2）用电压表测量自制电池的电压，确定电压表的量程、分度值，根据指针位置即可得到这个电池的电压。（3）当a、b都是电压表时，闭合开关S1和S2，灯L1与L2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量灯L2两端电压，由串联电路电压规律得到灯L1两端的电压；当a、b都是电流表时，断开开关S2，闭合开关S1，灯L1与L2并联，电流表a测量灯L2支路电流，电流表b测量干路电流，由并联电路电流规律得到通过灯L1的电流。【解答】解：（1）由电流表的使用规则知，在电学实验中，电流表应串联在被测电路中，为防止出现反偏，电流应从电流表的正接线柱流入，如图1所示，电流表的量程不确定，如果所选量程为0～3A时，分度值为0.1A，示数为1.5A，如果所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。（2）在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，就可以制成一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压，如图2所示，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.3V，则这个电池的电压是0.3V。（3）该同学设计了如图3所示的电路，当a、b都是电压表时，闭合开关S1和S2，电路中电流的路径只有一条，灯L1与L2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量灯L2两端电压，若a、b的示数分别为6V、3.5V，则灯L1两端的电压U1＝U﹣U2＝6V﹣3.5V＝2.5V；当a、b都是电流表时，断开开关S2，闭合开关S1，灯L1与L2并列在电源两极，灯L1与L2并联，电流表a测量灯L2支路电流，电流表b测量干路电流，a、b的示数分别为0.28A、0.5A，则通过灯L1的电流I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.28A＝0.22A。故答案为：（1）串联；正；1.5或0.3；（2）0.3；（3）串；2.5；并；0.22。【点评】本题考查电压表和电流表的读数、串联电路电压规律和并联电路电流规律的应用，难度中等。4．如图甲所示灭蚊拍具有灭蚊和照明等功能，其工作原理如图乙所示。（1）当只闭合开关S1时，灭蚊拍只起到灭蚊作用；当闭合开关S1、S2时，灭蚊拍同时起到灭蚊和照明作用（后一空需写全）；（2）如果在使用过程中灯泡损坏，灭蚊网还可以（选填“还可以”或“不可以”）正常工作。【分析】（1）通过闭合不同的开关，满足不同的要求。（2）串联电路中，各用电器之间相互影响；并联电路中，各用电器之间互不影响。【解答】解：（1）由图乙所示电路图可知，当开关S1闭合时，灭蚊拍只起到灭蚊作用；当闭合开关S1、S2时，灭蚊拍同时起到灭蚊和照明作用。（2）灭蚊网与灯泡并联，并联电路中各用电器互不影响，如果在使用过程中灯泡损坏，灭蚊网还可以正常工作。故答案为：（1）S1；S1、S2；（3）还可以。【点评】本题主要考查了串、并联电路的特点以及开关的作用，难点是按要求闭合不同的开关。5．请阅读《无处不在的静电》并回答下列各题。无处不在的静电在干燥的北方冬季，人们常常会碰到这种现象：见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱，这就是发生在人体的静电现象。各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电，所以说静电现象无处不在。静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的相互作用。在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在播放电视节目时，荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。静电的第二种危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，人们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“噼啪”的响声，而穿全棉衣服时就不易发生该现象；在手术台上，电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，导致工人死伤，矿井报废。然而，任何事物都有两面性。对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼，只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。比如，静电印花、静电喷涂和静电除尘技术等，已在工业生产和生活中得到广泛应用。“新冠”全球大流行后，为了填补口罩市场供应缺口，我国迅速建设了多条熔喷无纺布生产线，每天生产大量医用平面口罩熔喷布。熔喷无纺布医用口罩至少包含3层无纺布，其中位于中层的熔喷无纺布，是口罩能够实现过滤功能的核心“心脏”，它具有出众的吸附和过滤能力。相对于大小在5微米左右带有新冠病毒飞沫而言，熔喷布空隙较大，怎么过滤环境中尺寸约为100纳米的新冠病毒呢？熔喷布生产工艺中有一步是“驻极处理”，使聚丙烯网状静电纤维带上足够量的电荷。当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后，就会被静电吸附在熔喷布表面，无法透过。静电也开始在淡化海水、喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手。请根据上述材料，回答下列问题：（1）从能量转化的角度来看，摩擦起电是机械能转化为电能；（2）下列选项用到的原理与“驻极处理”后的熔喷布能够吸附飞沫原理相同的是B；A.拍打脏衣服除灰尘B.静电式空气净化器除灰尘C.扫地机器人吸灰尘D.利用声波清理手机扬声器的灰尘（3）根据你的生活经验判断，下列事例中比较容易产生静电的是C；A.穿全棉的衣服B.使用加湿器增加房间湿度C.使用尼龙围巾（4）下列物体中，属于导体的是ABF；A.石墨B.大地C.橡胶D.空气E.陶瓷F.人体（5）静电现象在生产生活中既有害又有利，下列实例属于有利的是AC。A.静电除尘B.电子设备的静电C.医用平面口罩熔喷布【分析】（1）摩擦起电的实质是将机械能转化为电能的过程；（2）带电体具有吸引轻小物体的性质；（3）（5）根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态；由于不同物质原子的接触产生电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象；（4）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。【解答】解：（1）在摩擦起电的过程中，消耗了机械能，同时产生了电能，则从能量转化的角度分析可知，摩擦起电的实质是将机械能转化为电能的过程。（2）当含有病毒的飞沫靠近“驻极处理”后的熔喷布时，由于带电体具有吸引不带电的轻小物体的性质会被吸附在表面，让病毒无法透过。A．拍打脏衣服除灰尘，利用的是惯性，故A不符合题意；B．静电式空气净化器除灰尘，利用的是带电体具有吸引轻小物体的性质，故B符合题意；C．扫地机器人吸灰尘，利用的是流体的压强与流速的关系，故C不符合题意；D．利用声波清理手机扬声器的灰尘，利用的是声音能传递能量，故D不符合题意。故选：B。（3）A．全棉的衣服不容易得失电子，不容易产生静电，故A不符合题意；B．水是导体，使用加湿器增加房间湿度，不容易产生静电，故B不符合题意；C．尼龙围巾容易得失电子，并且尼龙是绝缘体，容易产生静电，故C符合题意。故选：C。（4）属于导体的是石墨、大地、人体；橡胶、空气、陶瓷属于绝缘体。故选：ABF。（5）A．利用静电把空气电离，除去烟气中的粉尘，属于静电的应用，是有利的；B．电子设备的静电会吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率，引起电子设备故障，是有害的；C．熔喷布是医用口罩的核心材料，其生产过程中利用静电吸附原理，使熔喷布纤维带上静电，从而增强其过滤效率，这种静电吸附机制能够有效捕捉空气中的微小颗粒，包括病毒和细菌，提高口罩的防护性能。故属于有害的是B，属于有利的是AC。故答案为：（1）机械；（2）B；（3）C；（4）ABF；（5）AC。【点评】本题考查的是静电现象，导体和绝缘体的认识。6．如图1某同学在实验室时使用的滑动变阻器，请你和她一起学习并完成下题。（1）关于该滑动变阻器的构造，下列说法正确的是B。A.金属杆是绝缘体，瓷筒是导体B.线圈是用电阻较大的合金线制成的C.滑片与线圈之间是绝缘的D.制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的（2）滑动变阻器上标有“50Ω1.2A”字样，“1.2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.2A，滑片P移至中点时接入电路的阻值RBP＝25Ω。（3）如图2所示是滑动变阻器的四种接法，当滑动变阻器的滑片向右移动时，阻值变大的是乙。（4）用滑动变阻器控制灯泡的亮度时，该同学设计了如图3甲所示的电路图。若实验中电流不超过0.6A，滑片向A端移动灯变亮，请将图3乙中实物连接起来。【分析】（1）滑动变阻器是一个可变的电阻，故其线圈是利用电阻大的合金制成的，其它是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，故据变阻器的构造逐个分析即可判断。（2）滑动变阻器上的参数指最大电阻和允许通过的最大电流；根据滑动变阻器的正确使用方法接入电路，开关闭合前，接入电路的阻值应该最大，起保护电路的作用。（3）滑动变阻器接法‌：俗称“一上一下”的接法。（4）根据滑动变阻器的使用规则分析。【解答】解：（1）A、金属杆容易导电是导体，瓷筒不容易导电是绝缘体，故A错误；B、线圈需通过改变自身接入电路长度改变电阻，用电阻较大的合金线制成才能达到变阻效果，故B正确；C、滑片与线圈之间需导电，这样才能通过滑片移动改变接入电路的电阻丝长度，若绝缘则无法变阻，故C错误；D、合金线与滑片接触的位置需刮去绝缘层，保证两者导电接触，并非所有表面都绝缘，故D错误。（2）滑动变阻器铭牌上的电流值表示允许通过的最大电流，超过该电流会损坏变阻器；电阻值“50Ω”是其最大阻值，且阻值均匀分布，滑片移至中点时，接入电路的阻值为最大阻值的一半，即50Ω÷2＝25Ω。（3）滑动变阻器需“一上一下”接线才能变阻。当滑片向右移动阻值变大时，接入电路的电阻丝长度需变长，即应接入左下接线柱A与上方任一接线柱（C或D）。此时滑片右移，A到滑片间的电阻丝长度增加，阻值变大；故乙符合题意，甲丙丁不符合题意。（4）先将电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表依次串联。电流表选0﹣0.6A量程，电流从正接线柱流入、负接线柱流出，因滑片向A端移动灯变亮，说明此时电路电流变大，滑动变阻器接入阻值变小，故滑动变阻器需接左下接线柱A与上方任一接线柱，完成整个电路连接如下：故答案为：（1）B；（2）滑动变阻器允许通过的最大电流为1.2A；25；（3）乙；（4）。【点评】掌握滑动变阻器的结构、原理、作用、接线柱的接法、连入电路的方式，知道实物电路的正确连接方法，并且会根据实物图画出正确电路图，知道实物电路连接过程中的注意事项。7．在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，一个木板上有四根不同规格的电阻丝，其中a、b、c、d的材料、横截面积和长度情况见表格（温度相同）。电阻丝材料长度/m横截面积/mm2电流/Aa锰合金1.00.40.80b镍合金1.0，0.40.22c镍合金1.00.80.44d镍合金0.50.40.44（1）实验是在控制电源电压不变的情况下，通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，这是采用了转换法。以下选项中，同样采用了此种方法的是B；A.借助水压学习电压B.验电器金属箔片张开角度大小来反映所带电荷的多少（2）为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把b、c（填电阻丝的字母代号）依次接入图中，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较两根电阻丝的大小，其结论是在其他条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小；（3）根据c、d两组数据，该同学认为导体的电阻大小与长度无关。他的观点是错误的（选填“正确”或“错误”），原因是没有控制导体的横截面积相同。【分析】（1）A．“借助水压学习电压”，采用的是类比法；B．将电荷的多少转换为金属箔片张开的角度，属于转换法；（2）要探究电阻与横截面积的关系，需要控制材料和长度相同，改变横截面积；（3）探究金属电阻大小与长度的关系时，必须保持导体的材料和横截面积一定，只改变长度。【解答】解：（1）A、“借助水压学习电压”，采用的是类比法，把电压类比成水压，不是转换法；B、“验电器金属箔片张开角度大小来反映所带电荷的多少”，是将电荷的多少转换为金属箔片张开的角度，属于转换法；故选B；（2）探究电阻跟横截面积的关系时，根据控制变量法可知，需控制导体的材料、长度均相同，只改变导体的横截面积，所以应选择bc两电阻丝接入电路；分析bc两电阻丝的信息可知，横截面积增大后，电路中的电流变大，说明电阻丝的电阻变小，所以可得出结论：在其他条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小；（3）要探究电阻与长度的关系，需要控制材料和横截面积相同，改变长度。3、4两组数据中，金属丝c、d材料相同，但没有控制横截面积相同，所以不能得出电阻与长度无关的结论，他的观点是错误的。故答案为：（1）B；（2）b、c；小；（3）错误；没有控制导体的横截面积相同。【点评】解决此类实验题目，要结合影响电阻大小的因素分析解答。本探究实验中用到了两种物理学方法：一是控制变量法，二是转换法。8．在探究电流与电阻关系的实验中，所用实验器材均完好，如图，电源电压为6V不变，定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”。（1）实验前发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表未调零；（2）实验中，该同学正确连接电路，实验步骤正确。将10Ω的电阻接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，并记录此时电流表的示数。接着，将10Ω的电阻换成15Ω的电阻后，闭合开关，应调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数仍为3V。这样做的目的是保持定值电阻两端电压不变，记录的数据如表所示，其中第2次（填实验序号）电流值数据有错，错误原因可能是：电流表选用的是小量程却按大量程读数了。实验次数1234R/Ω10152030I/A0.31.00.150.10（3）分析实验数据得出结论：当定值电阻两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。【分析】（1）电流表使用前应调零；（2）在探究电流与电阻关系的实验中，应保持定值电阻两端电压不变，结合表格数据分析解答；（3）分析表格数据得出结论。【解答】解：（1）实验前发现电流表的指针位置未在零刻度线处，原因是电流表未调零；（2）在探究电流与电阻关系的实验中，将10Ω的电阻换成15Ω的电阻后，闭合开关，应调节滑动变阻器滑片，使保持定值电阻两端电压保持不变；根据表格数据可知：U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V；U2＝I2R2＝1A×15Ω＝15V；U3＝I3R3＝0.15A×20Ω＝3V；U4＝I4R4＝0.1A×30Ω＝3V；由此可知第2组数据是错误的，且分析可知根据该组数据计算出的电压值刚好为其它组实验电压值的＝5倍，由此可知错误原因是：电流表选用的是小量程却按大量程读数了；（3）分析表格数据可知当定值电阻两端电压一定时，导体电阻增大为原来的几倍，通过导体的电流就减小为原来的几分之一倍，由此可得出结论为：当定值电阻两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。故答案为：（1）未调零；（2）滑动变阻器滑片；保持定值电阻两端电压不变；2；电流表选用的是小量程却按大量程读数了；（3）当定值电阻两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。【点评】本题考查的是在探究电流与电阻关系的实验，涉及了电流表的使用、滑动变阻器的连接、数据分析等，难度不大。二、学科综合（21分）9．小红家最近新安装了一台太阳能热水器，容积为50L，将热水器装满水。[水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]（1）热水器中水的质量是多少？（2）水温升高20℃，水需吸收的热量是多少？【分析】（1）根据密度公式求出水的质量；（2）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量。【解答】解：（1）水的体积V＝50L＝50×10﹣3m3＝0.05m3，由ρ＝可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.05m3＝50kg；（2）水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×20℃＝4.2×106J。答：（1）热水器中水的质量是50kg；（2）水温升高20℃，水需吸收的热量是4.2×106J。【点评】本题考查密度公式以及吸热公式的应用，是一道基础题。10．如图所示，R2的阻值为5Ω，开关S闭合后电流表A的示数为2.1A，电流表A1的示数为1.5A。求：（1）电源电压；（2）电阻R1的阻值。【分析】（1）由图可知R1与R2并联，根据并联电路电流的特点求出通过电阻R2的电流；根据欧姆定律求出电源电压；（2）根据并联电路电压特点可知电源的电压和各支路两端的电压相等，根据欧姆定律求出R1的阻值。【解答】解：（1）由图可知，R1与R2并联，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝2.1A﹣1.5A＝0.6A，根据欧姆定律可得电源的电压：U＝U1＝U2＝I2R2＝0.6A×5Ω＝3V；（2）由于并联电路各支路两端的电压相等，根据I＝可得R1的阻值：R1＝＝＝2Ω。答：（1）电源电压为3V；（2）电阻R1的阻值为2Ω。【点评】本题考查了并联电路电流、电压特点和欧姆定律的应用，是一道较简单的综合题。11．（4分）物理学上把单位时间通过导体横截面积的电荷量叫电流。若用字母Q表示电荷量，用字母t表示通电时间，则电流的定义式为I＝．如图若流过导体单位体积的电子个数为n，每个电子所带电荷量为e，电子在导体中流动速度为v，导体直径为d，请推导导体中电流I的数学表达式。【分析】由电流定义式的变形公式Q＝It计算；已知电子移动的速度，可以求出电子在时间t内移动的距离；已知导体的直径，可以求出导体的横截面积；已知导体中单位体积内电子个数，可以求出时间t内，通过导体横截面的电荷数；已知通过横截面的电荷数和每个电子的电荷量，可以得到一定时间t通过导体横截面的电荷量；已知电荷量和通电时间，根据电流的定义式可以求出电流的数学表达式。【解答】解：在t时间内电子移动的距离：L＝vt，导体的横截面积：S＝π（）2＝πd2，t时间内通过导体某一横截面的电子数：N＝nSL＝，t时间内通过导体某一横截面的电荷量：Q＝Ne＝，则通过导体的电流：I＝＝。故答案为：。【点评】本题考查了电流的定义式、求通过导体电荷量、推导导体中电流的微观表达式，最后一问难度较大，解题时，要认真审题，获取必要的信息，然后解题。12．阅读短文，回答问题。ECMO技术自从体外肺膜氧合（简称ECMO）技术应用在临床以来，挽救了许多危重患者的生命。如图甲，ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人