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14. 为了向建设宜居城市做贡献,创新实验小组的同学们设计了有害气体监测设备,其工作原理如图 7(a)所示。电源电压恒定,R₀ 为定值电阻；R 为可以感知气体污染指数的可变电阻,其阻值随污染指数变化的关系如图 7(b)所示,气体监测器的示数随有害气体污染指数的增大而增大。下列分析中正确的是( )。
A.污染指数越大,电压表的示数越大
B.污染指数越大,电路的总电阻越大
C.气体监测器由图中的电流表改装而成
D.污染指数越大,电压表的示数与电流表的示数的比值越大
A.污染指数越大,电压表的示数越大
B.污染指数越大,电路的总电阻越大
C.气体监测器由图中的电流表改装而成
D.污染指数越大,电压表的示数与电流表的示数的比值越大
答案
C
解析
【解析】
由图(a)可知，R与$R_0$串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图(b)可知，污染指数越大，可变电阻R的阻值越小：
对于选项A：污染指数越大，R越小，电路总电阻越小，电源电压恒定，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流越大。定值电阻$R_0$两端电压$U_0=IR_0$越大，根据串联电路电压规律$U=U_R+U_0$，R两端电压（电压表示数）$U_R=U-U_0$越小，故A错误。
对于选项B：污染指数越大，R越小，电路总电阻$R_{总}=R+R_0$越小，故B错误。
对于选项C：题目表明气体监测器的示数随污染指数增大而增大。污染指数增大时，电路电流增大，电流表示数增大，符合要求；而电压表示数减小，不符合，因此气体监测器由电流表改装而成，故C正确。
对于选项D：电压表与电流表示数的比值为$\frac{U_R}{I}=R$，污染指数越大，R越小，该比值越小，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电阻的变化特性
【点评】
本题结合实际应用电路，考查串联电路的规律和欧姆定律的应用，需结合电阻随污染指数的变化关系分析电路中电流、电压的变化，理清各物理量间的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
由图(a)可知，R与$R_0$串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图(b)可知，污染指数越大，可变电阻R的阻值越小：
对于选项A：污染指数越大，R越小，电路总电阻越小，电源电压恒定，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流越大。定值电阻$R_0$两端电压$U_0=IR_0$越大，根据串联电路电压规律$U=U_R+U_0$，R两端电压（电压表示数）$U_R=U-U_0$越小，故A错误。
对于选项B：污染指数越大，R越小，电路总电阻$R_{总}=R+R_0$越小，故B错误。
对于选项C：题目表明气体监测器的示数随污染指数增大而增大。污染指数增大时，电路电流增大，电流表示数增大，符合要求；而电压表示数减小，不符合，因此气体监测器由电流表改装而成，故C正确。
对于选项D：电压表与电流表示数的比值为$\frac{U_R}{I}=R$，污染指数越大，R越小，该比值越小，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电阻的变化特性
【点评】
本题结合实际应用电路，考查串联电路的规律和欧姆定律的应用，需结合电阻随污染指数的变化关系分析电路中电流、电压的变化，理清各物理量间的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
15. 我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真伪。摩擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了________。吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中________(选填“吸管”或“纸巾”)失去电子。
答案
电荷
纸巾
纸巾
解析
【解析】
1. 带电体具有吸引轻小物体的性质，摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了电荷。
2. 摩擦起电的实质是电子的转移，吸管带负电，说明吸管得到了电子，因此摩擦过程中纸巾失去电子。
【答案】
电荷；纸巾
【知识点】
摩擦起电、带电体的性质
【点评】
本题考查摩擦起电的实质及带电体的基本性质，结合生活中的常见现象，侧重对基础知识的理解与运用，有助于提升学生对物理现象的分析能力。
【难度系数】
0.8
1. 带电体具有吸引轻小物体的性质，摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了电荷。
2. 摩擦起电的实质是电子的转移，吸管带负电，说明吸管得到了电子，因此摩擦过程中纸巾失去电子。
【答案】
电荷；纸巾
【知识点】
摩擦起电、带电体的性质
【点评】
本题考查摩擦起电的实质及带电体的基本性质，结合生活中的常见现象，侧重对基础知识的理解与运用，有助于提升学生对物理现象的分析能力。
【难度系数】
0.8
16. C919 首飞成功后,将进入适航认证阶段,其中非常重要的一项就是结冰试验。飞机表面结冰是由于飞机在飞行过程中经过冷水滴或降雨碰到机体后________(选填物态变化名称)而成的,也可由水蒸气在机体表面________(选填物态变化名称)而成,上述两个过程都是________热过程。飞机表面结冰后,会破坏其空气动力学外形,使飞机升力减小,阻力________(选填“变大”“变小”或“不变”),影响飞机的稳定性和操控性。
答案
凝固
凝华
放
变大
凝华
放
变大
解析
【解析】
冷水滴或降雨为液态，碰到机体后变成固态的冰，属于凝固现象；水蒸气为气态，直接在机体表面形成固态的冰，属于凝华现象；凝固和凝华过程均属于放热过程；飞机表面结冰后，空气动力学外形被破坏，空气流经时受到的阻碍作用增强，因此阻力变大。
【答案】
凝固、凝华、放、变大
【知识点】
凝固与凝华、物态变化吸放热、流体阻力变化
【点评】
本题结合C919结冰试验的实际情境，考查物态变化及流体阻力的相关知识，体现了物理知识在航空科技中的应用，注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
冷水滴或降雨为液态，碰到机体后变成固态的冰，属于凝固现象；水蒸气为气态，直接在机体表面形成固态的冰，属于凝华现象；凝固和凝华过程均属于放热过程；飞机表面结冰后，空气动力学外形被破坏，空气流经时受到的阻碍作用增强，因此阻力变大。
【答案】
凝固、凝华、放、变大
【知识点】
凝固与凝华、物态变化吸放热、流体阻力变化
【点评】
本题结合C919结冰试验的实际情境，考查物态变化及流体阻力的相关知识，体现了物理知识在航空科技中的应用，注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
17. 可燃冰作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,可燃冰完全燃烧放出的热量达到天然气的数十倍,说明可燃冰的________很大。以 10 倍的关系粗略计算,1 kg 可燃冰完全燃烧放出的热量为________J。$(q_{天然气}= 4.2×10^{7} J/kg)$
答案
热值
4.2×10⁸
4.2×10⁸
解析
【解析】
1. 热值是单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量，同等条件下可燃冰完全燃烧放出的热量远大于天然气，说明可燃冰的热值很大。
2. 先计算1kg天然气完全燃烧放出的热量：$Q_{天然气}=q_{天然气}m=4.2×10^{7}J/kg×1kg=4.2×10^{7}J$，可燃冰完全燃烧放出的热量是天然气的10倍，因此1kg可燃冰完全燃烧放出的热量$Q_{可燃冰}=10Q_{天然气}=10×4.2×10^{7}J=4.2×10^{8}J$。
【答案】
热值；$4.2×10^{8}$
【知识点】
热值的概念；热量计算
【点评】
本题考查热值的物理意义及热量的简单计算，理解热值定义是解题核心，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
1. 热值是单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量，同等条件下可燃冰完全燃烧放出的热量远大于天然气，说明可燃冰的热值很大。
2. 先计算1kg天然气完全燃烧放出的热量：$Q_{天然气}=q_{天然气}m=4.2×10^{7}J/kg×1kg=4.2×10^{7}J$，可燃冰完全燃烧放出的热量是天然气的10倍，因此1kg可燃冰完全燃烧放出的热量$Q_{可燃冰}=10Q_{天然气}=10×4.2×10^{7}J=4.2×10^{8}J$。
【答案】
热值；$4.2×10^{8}$
【知识点】
热值的概念；热量计算
【点评】
本题考查热值的物理意义及热量的简单计算，理解热值定义是解题核心，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
18. 如图 8 所示,A、B 板之间的弹簧中间有可伸缩的导线,从而将滑动变阻器$ R_2 $接入电路$,R_1 $为定值电阻。当闭合开关 S,A 板上受到的压力 F 增大时,电流表的示数将________,电压表的示数将________。此装置可作为压力计使用。为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把图中的________(选填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
答案
减小
增大
电压表
增大
电压表
解析
【解析】
当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时，弹簧压缩，滑动变阻器$R_2$接入电路的阻值变大：
1. 电路中$R_1$与$R_2$串联，总电阻$R=R_1+R_2$变大，电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的电流变小，即电流表的示数减小；
2. 定值电阻$R_1$的电压$U_1=IR_1$，电流$I$变小，所以$U_1$变小；根据串联电路电压规律$U=U_1+U_2$，电源电压$U$不变，因此$R_2$两端的电压$U_2=U-U_1$变大，即电压表的示数增大；
3. 压力增大时，电压表示数增大，符合“压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大”的要求，故应把电压表改装为压力计。
【答案】
减小；增大；电压表
【知识点】
串联电路规律；欧姆定律；滑动变阻器的工作原理
【点评】
本题考查串联电路的动态分析，需结合滑动变阻器的工作原理与欧姆定律，分析压力变化对电路中电流、电压的影响，明确各电表示数的变化规律是解题关键。
【难度系数】
0.6
当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时，弹簧压缩，滑动变阻器$R_2$接入电路的阻值变大：
1. 电路中$R_1$与$R_2$串联，总电阻$R=R_1+R_2$变大，电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的电流变小，即电流表的示数减小；
2. 定值电阻$R_1$的电压$U_1=IR_1$，电流$I$变小，所以$U_1$变小；根据串联电路电压规律$U=U_1+U_2$，电源电压$U$不变，因此$R_2$两端的电压$U_2=U-U_1$变大，即电压表的示数增大；
3. 压力增大时，电压表示数增大，符合“压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大”的要求，故应把电压表改装为压力计。
【答案】
减小；增大；电压表
【知识点】
串联电路规律；欧姆定律；滑动变阻器的工作原理
【点评】
本题考查串联电路的动态分析，需结合滑动变阻器的工作原理与欧姆定律，分析压力变化对电路中电流、电压的影响，明确各电表示数的变化规律是解题关键。
【难度系数】
0.6
