精品解析：山西省晋中市左权县城区学校联考2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

2024-2025学年第一学期阶段评估（四）九年级物理（人教版） 注意事项： 1、本试卷共6页，满分80分，考试时间80分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置上。 3.答卷全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分） 在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项的字母标号在答题卡相应位置涂黑。 1. 小明家刚购置了一个电器，他从铭牌上得知该用电器的规格为“220V 1000W”。则这个用电器可能是（　　） A. 电视机 B. 电风扇 C. 空调 D. 电冰箱 2. 掌握安全用电常识，是当代每个公民必备的素养。下列四个图中符合安全用电原则的是（　　） A. 图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的火线 B. 图乙中，手握住试电笔笔尖金属体去检验插座中的火线 C. 图丙中，带金属外壳的电水壶使用三脚插头 D. 图丁中，多个大功率用电器同时使用 3. 如图所示，志愿者小亮在社区活动中，为老爷爷在墙上安装一个插座。下列操作流程中，符合安全用电原则的是（　　） A. 安装电线→插座连线→切断电源→通电试用 B. 切断电源→安装电线→插座连线→通电试用 C. 插座连线→切断电源→安装电线→通电试用 D. 安装电线→插座连线→通电试用→切断电源 4. 如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（　　） A. 试管口的塞子被冲出 B. 弯折铁丝变热 C. 从滑梯滑下时臀部发热 D. 透镜聚光纸片被点燃 5. 冬天天气变冷，火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是（　　） A. 火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多 B. 用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的化学能转化为内能 C. 热腾腾的“白气”弥漫说明分子在不停地做无规则的运动 D. 往火锅里加的食物温度升高是通过做功改变食物的内能 6. 为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是 （ ） A. B. C. D. 7. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C. 火箭的燃料选用液氢是因为液氢的比热容大 D. 火箭发射升空的过程与热机做功冲程的能量转化相同 8. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，两者的关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中曲线表示电阻的关系图像 B. 电阻的阻值为 C. 当电源电压为时，电流表示数为 D. 如果将小灯泡和电阻串联接在电压为的电源两端，小灯泡的电阻为 9. 甲乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲的电阻小于乙的电阻 B. 两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多 C. 若将乙接在电压为的电路中，它的实际功率为 D. 若将两电热杯串联后接在电压为的电路中，相同时间内乙消耗的电能较多 10. 小刚设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示，压力显示器是由其中一个电表改装而成的，要求压力增大时，电表的示数增大；当压力为时，开始发出报警信号。已知电路中电源电压为不变，的阻值恒为，压敏电阻的阻值随所受压力变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 显示器由电压表改装而成 B. 压力减小时，电路中的总功率变小 C. 当电流表示数为时，报警器开始发出报警信号 D. 当压力为时，电路中的电流为 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题4分，12小题8分，13小题5分，14小题3分，15小题4分，共24分） 11. 实验小组探究“电流与电压的关系”。 （1）小组同学对照图甲检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“”，并用笔画线表示导线画出正确接法，注意连线不要交叉。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，记录第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，应逐渐将滑片向____________（选填“A”或“B”）端移动，数据记录如下表。 次数 1 2 3 4 5 电压 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 电流 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 （3）分析实验数据可得出结论：_______________。 （4）某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出（3）中的结论，原因是_____________。 12. 某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻，连接了如图所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。 （1）该实验的原理是_________； （2）请用笔画线代替导线，将图中的电路补充完整；________ （3）若连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不变且较小，出现这种现象的原因是_________； （4）若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路，正确连接电路后，闭合开关S，滑片P向_________（选填“左”或“右”）滑动时，小灯泡L变亮； （5）在移动滑片P的过程中，应该观察_________表的示数，使小灯泡L正常发光； （6）当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω； （7）完成实验后，小组又设计了如下图所示的电路图，测量该小灯泡L正常发光时的电阻，为定值电阻，为单刀双掷开关，实验步骤如下： ①闭合开关，将开关拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数_________V； ②保持滑片P的位置不变，再将开关拨到触点1，读出电压表的示数并记为； ③该小灯泡正常发光时的电阻_________（用、、表示）。 13. 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1）实验中通过观察U形管中液面的____________________来反映电阻丝产生热量的多少。 （2）图甲装置是为了探究电流产生的热量与____________________大小的关系。 （3）在图乙装置右侧容器的外部并联一个的电阻是为了____________________（选填“分压”或“分流”）。分析图乙装置的实验现象，可以得出结论：____________________。 （4）某小组在利用图乙装置进行实验时，发现左右两侧U形管液面高度差相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查装置气密性良好，则该小组可能存在的电路故障是____________________。 14. 热敏电阻在日常生活中有着广泛的应用，它的电阻值会随温度的改变而改变。小梦同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻的阻值与温度的关系。实验中，依次改变控温器中的液体温度，同时改变电路中的电阻值，使灵敏电流表的示数始终保持不变，通过计算得到相关数据记录如下。 温度 70 60 50 40 30 20 10 ... 电阻 22 28 35 44 56 73 94 ... （1）请你根据上表数据，在图乙中画出热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （2）此实验中滑动变阻器的作用是_____________。 （3）从作出的图像可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而____________（选填“增大”或“减小”）。 15. 小阳在实验室帮助老师整理实验器材时，发现了两根外型完全相同的金属棒。小阳感到很好奇，它们的特性是否相同？请提出一个可探究的问题，自主选择实验器材设计实验，判断两根金属棒的某一特性是否相同。 （1）问题：___________________ （2）实验步骤：_______________ （3）实验结论：___________________ 三、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 习题：小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为___________kW·h，他关闭了电路中的其它用电器，现用一台标有“220V 2000W”的电热水壶烧水，正常工作5 min，则电能表的转盘转了__________转。 解：电能表读数时，最后一位是小数位，读数为4353.6 kW·h。 电热水壶烧水，正常工作5 min消耗的电能， 电能表转盘的转数 错误之处：________ 错因分析：________ 正确解答：__________ 17. 20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢?基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 （1）实现超导现象的方式有低温和______________。 （2）极低温度下，原子实与自由电子的__________都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）超高的压力限制了__________的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。 18. 如图是物理实践作业展示的自制“电热切割器”。用两把废弃的金属钥匙，一节干电池和口罩内的一段细铁丝，把细铁丝连接在两把钥匙之间，将钥匙用手指按压在干电池的两极上，接通电路一段时间后，细铁丝可轻松地切开一次性薄塑料杯。用物理知识解释上述现象。 19. 图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下，请在图乙中用笔画线表示导线将该开关、插座接入家庭电路中。 温馨提示：第20、21小题的解答过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 生活垃圾的热值为，如果某地垃圾焚烧发电厂每天处理约生活垃圾。求： （1）这些生活垃圾完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若放出热量的用来发电，每天可发电电能是多少？ （3）若放出热量的70%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将多少千克的水由恰好加热至？ 21. 小梦家的电热水壶有加热和保温两种功能，由壶内温控开关自动切换（内部电路由两个不同的发热电阻、及两个开关、组成）。当两个开关都闭合时，电热水壶处于加热挡，当一个开关闭合、另一个开关断开时，电热水壶处于保温挡。小梦从电热水壶铭牌上得到的部分参数如下表： 容量 1.0 额定电压/V 220 加热功率 1210 保温功率 100 （1）请根据以上信息，在虚线框内画出此电热水壶内部的电路图； （2）用该电热水壶的加热挡，可将满容量、初温是的水加热到沸腾（在标准大气压下），已知水的比热容为，求水吸收的热量； （3）求该电热水壶处于加热挡时通过电路的电流。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期阶段评估（四）九年级物理（人教版） 注意事项： 1、本试卷共6页，满分80分，考试时间80分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置上。 3.答卷全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分） 在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项的字母标号在答题卡相应位置涂黑。 1. 小明家刚购置了一个电器，他从铭牌上得知该用电器的规格为“220V 1000W”。则这个用电器可能是（　　） A. 电视机 B. 电风扇 C. 空调 D. 电冰箱 【答案】C 【解析】 【详解】A．电视机电功率约为40～200W，故A不符合题意； B．电风扇电功率约为30～60W，故B不符合题意； C．空调电功率约为1000～2000W，故C符合题意； D．电冰箱电功率约为200W，故D不符合题意。 故选C。 2. 掌握安全用电常识，是当代每个公民必备的素养。下列四个图中符合安全用电原则的是（　　） A. 图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的火线 B. 图乙中，手握住试电笔笔尖金属体去检验插座中的火线 C. 图丙中，带金属外壳的电水壶使用三脚插头 D. 图丁中，多个大功率用电器同时使用 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的火线，电流会流过人体，会有生命危险，故A不符合题意； B．图乙中，手握住试电笔笔尖金属体去检验插座中的火线，会发生触电现象，故B不符合题意； C．图丙中，带金属外壳的电水壶使用三脚插头，可以避免带金属外壳的电水壶漏电时出现漏电现象，故C符合题意； D．图丁中，多个大功率用电器同时使用，干路上的电流过大，干路上的导线可能会因为产生的热量过多，发生起火现象，故D不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，志愿者小亮在社区活动中，为老爷爷在墙上安装一个插座。下列操作流程中，符合安全用电原则的是（　　） A. 安装电线→插座连线→切断电源→通电试用 B. 切断电源→安装电线→插座连线→通电试用 C. 插座连线→切断电源→安装电线→通电试用 D. 安装电线→插座连线→通电试用→切断电源 【答案】B 【解析】 【详解】志愿者小亮在社区活动中，为老爷爷在墙上安装一个插座，为了防止发生触电事故，小亮首先要切断电源，然后再安装电线，连接上插座，最后闭合开关，进行通电试用，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4. 如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（　　） A. 试管口的塞子被冲出 B. 弯折铁丝变热 C. 从滑梯滑下时臀部发热 D. 透镜聚光纸片被点燃 【答案】D 【解析】 【详解】A．试管口的塞子被冲出，气体对塞子做功，气体的内能减小，是通过做功改变物体内能； B．弯折铁丝变热，铁丝克服摩擦力做功，内能增大，是通过做功改变物体内能； C．从滑梯滑下时臀部发热 ，臀部克服摩擦力做功，内能增大，是通过做功改变物体内能； D．透镜聚光纸片被点燃，纸片吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递改变内能的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5. 冬天天气变冷，火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是（　　） A. 火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多 B. 用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的化学能转化为内能 C. 热腾腾的“白气”弥漫说明分子在不停地做无规则的运动 D. 往火锅里加的食物温度升高是通过做功改变食物的内能 【答案】B 【解析】 【详解】A．热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量，不是物体含有热量，故A错误； B．燃料具有化学能，用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的化学能转化为内能，故B正确； C．白气是小水珠组成的，白气的运动属于机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故C错误； D．往火锅里加的食物吸收热量，温度升高，是通过热传递改变食物的内能，故D错误。 故选B。 6. 为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是 （ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭．说明当开关S2闭合后把灯泡短路了，另外此电路还需要一个保护电阻，所以选B． 7. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C. 火箭的燃料选用液氢是因为液氢的比热容大 D. 火箭发射升空的过程与热机做功冲程的能量转化相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．热值是燃料的属性，其大小与燃料是否燃烧充分无关，故A错误； B．额外功不可避免，所以火箭发动机工作过程中的热机效率小于100%，故B错误； C．火箭的燃料选用液氢是因为液氢的热值大，故C错误； D．火箭属于热机，火箭发动机工作时将内能转化为机械能，能量转化形式与汽油机的做功冲程相同，故D正确。 故选D。 8. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，两者的关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中曲线表示电阻的关系图像 B. 电阻的阻值为 C. 当电源电压为时，电流表示数为 D. 如果将小灯泡和电阻串联接在电压为的电源两端，小灯泡的电阻为 【答案】C 【解析】 【详解】A．R是定值电阻，阻值不变，其I-U图像是一条过原点的直线，图乙中曲线B表示电阻的关系图像，曲线A表示灯泡L的关系图像，故A错误； B．由欧姆定律，电阻的阻值为 故B错误； C．由图甲得，L与R并联，电流表测量干路电流。当电源电压为时，L与R的电压均为4V，由图乙得，L与R的电压分别为0.3A、0.1A，此时电流表示数为 故C正确； D．串联电路中，电路处处相等。当如果将小灯泡和电阻串联接在电压为的电源两端，由图乙得，L与R的电压均为0.2A时，L与R的电压分别为2V、8V，此时电源电压为 符合题意，由欧姆定律得，此时小灯泡的电阻为 故D错误。 故选C。 9. 甲乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲的电阻小于乙的电阻 B. 两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多 C. 若将乙接在电压为的电路中，它的实际功率为 D. 若将两电热杯串联后接在电压为的电路中，相同时间内乙消耗的电能较多 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图得，甲乙的额定电压相同，甲的额定功率小于乙的额定功率，由得，甲的电阻大于乙的电阻，故A错误； B．甲的额定功率小于乙的额定功率，两电热杯均正常工作时，由得，相同时间内乙消耗的电能较多，故B错误； C．若将乙接在电压为的电路中，由得，它的实际功率为 故C正确； D．若将两电热杯串联后接在电压为的电路中，串联电路中电流处处相等，甲的电阻大于乙的电阻，由得，相同时间内甲消耗的电能较多，故D错误。 故选C。 10. 小刚设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示，压力显示器是由其中一个电表改装而成的，要求压力增大时，电表的示数增大；当压力为时，开始发出报警信号。已知电路中电源电压为不变，的阻值恒为，压敏电阻的阻值随所受压力变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 显示器由电压表改装而成 B. 压力减小时，电路中的总功率变小 C. 当电流表示数为时，报警器开始发出报警信号 D. 当压力为时，电路中的电流为 【答案】B 【解析】 【详解】由图甲得，定值电阻R1与压敏电阻R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量压敏电阻R2的电压。 A．由图乙得，压力变大时，压敏电阻R2的阻值变小，此时电路电阻变小，由欧姆定律得，电路电流变大，则电流表的示数变大，此时定值电阻R1的电压变大，由串联电路电压特点得，压敏电阻R2的电压变小，则电压表的示数变小。要求压力增大时，电表的示数增大，则显示器由电流表改装而成，故A错误； B．压力减小时，压敏电阻R2的阻值变大，此时电路电阻变大，由欧姆定律得，电路电流变小，电源电压不变，由得，电路中的总功率变小，故B正确； C．当压力为80N时，开始发出报警信号，压敏电阻R2的阻值为5Ω，此时电路电流为 即当电流表示数为0.2A时，报警器开始发出报警信号，故C错误； D．当压力为时，压敏电阻R2的阻值25Ω，电路中的电流为 故D错误。 故选B。 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题4分，12小题8分，13小题5分，14小题3分，15小题4分，共24分） 11. 实验小组探究“电流与电压的关系”。 （1）小组同学对照图甲检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“”，并用笔画线表示导线画出正确接法，注意连线不要交叉。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，记录第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，应逐渐将滑片向____________（选填“A”或“B”）端移动，数据记录如下表。 次数 1 2 3 4 5 电压 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 电流 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 （3）分析实验数据可得出结论：_______________。 （4）某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出（3）中的结论，原因是_____________。 【答案】（1） （2）B （3）当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （4）灯丝电阻随温度的升高而改变，不是定值 【解析】 【小问1详解】 根据电路图可知，电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，所以应将电压表的3V接线柱与定值电阻的左接线柱相连，将电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如修改图所示 【小问2详解】 根据串联分压的知识，要增大定值电阻两端的电压，应减小滑动变阻器的阻值，所以滑片应向右端移动，即B端。 【小问3详解】 由表格中数据知，电阻一定时，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，可知在电阻一定时，电流与电压成正比。 【小问4详解】 灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是定值，所以不能用小灯泡代替定值电阻进行实验。 12. 某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻，连接了如图所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。 （1）该实验的原理是_________； （2）请用笔画线代替导线，将图中的电路补充完整；________ （3）若连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不变且较小，出现这种现象的原因是_________； （4）若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路，正确连接电路后，闭合开关S，滑片P向_________（选填“左”或“右”）滑动时，小灯泡L变亮； （5）在移动滑片P的过程中，应该观察_________表的示数，使小灯泡L正常发光； （6）当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω； （7）完成实验后，小组又设计了如下图所示的电路图，测量该小灯泡L正常发光时的电阻，为定值电阻，为单刀双掷开关，实验步骤如下： ①闭合开关，将开关拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数_________V； ②保持滑片P的位置不变，再将开关拨到触点1，读出电压表的示数并记为； ③该小灯泡正常发光时的电阻_________（用、、表示）。 【答案】 ①. ②. ③. 滑动变阻器下方两个接线柱接入了电路 ④. 右 ⑤. 电压 ⑥. 10 ⑦. 2.5 ⑧. 【解析】 【详解】（1）[1]实验中，用电压表测灯泡两端的电压，用电流表测灯泡在额定电压下的电流，根据求出灯泡的电阻，因此该实验的原理是。 （2）[2]实验中，滑动变阻器与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，电源电压为1节干电池，因此电压表选择小量程；滑动变阻器按照一上一下的原则接入电路，如图所示： （3）[3]连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不变且较小，说明滑动变阻器的滑片没有起到调节电阻大小的作用，可能是将滑动变阻器的下方两个接线柱接入了电路，此时滑动变阻器的最大值接入电路，移动滑片，滑动变阻器阻值不变。 （4）[4]若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路，要想移动滑片时小灯泡变亮，则应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器承担的电压，根据串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，因此应将滑片向右移动。 （5）[5]在移动滑片P的过程中，应该观察电压表的示数，使电压表示数等于灯泡的额定电压，即2.5V，此时灯泡正常发光。 （6）[6]当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻是 （7）①③[7][8]闭合开关，将开关拨到触点2，此时R0、滑动变阻器和灯泡串联，电压表测灯泡电压，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压2.5V，灯泡正常发光； 保持滑片P的位置不变，再将开关拨到触点1，此时电压表测R0和灯泡总电压，灯泡仍正常发光，读出电压表的示数并记为；则R0两端电压为 灯泡正常发光时的电流 该小灯泡正常发光时的电阻 13. 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1）实验中通过观察U形管中液面的____________________来反映电阻丝产生热量的多少。 （2）图甲装置是为了探究电流产生的热量与____________________大小的关系。 （3）在图乙装置右侧容器的外部并联一个的电阻是为了____________________（选填“分压”或“分流”）。分析图乙装置的实验现象，可以得出结论：____________________。 （4）某小组在利用图乙装置进行实验时，发现左右两侧U形管液面高度差相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查装置气密性良好，则该小组可能存在的电路故障是____________________。 【答案】（1）高度差 （2）电阻 （3） ①. 分流 ②. 在导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多 （4）电阻断路 【解析】 【小问1详解】 实验中，运用转换法通过观察U形管液面的高度差来反映电阻产生热量的多少，即U形管液面的高度差越大，表示电阻产生热量越多，容器内空气温度越高。 【小问2详解】 图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联，电流相等，电阻不等，根据控制变量法，是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系。 【小问3详解】 [1]图乙装置是用来探究热量与电流的关系，根据控制变量法，需使电阻相等，电流不等，右侧容器的外部并联一个电阻是为了分流，使经过R1R2电流不等。 [2]如图乙装置，经过R1的电流为干路电流，比经过R2电流大，相同时间，产生热量更多，因此可得结论：在导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。 【小问4详解】 利用图乙装置进行实验时，经检查装置气密性良好，发现左右两侧U形管液面高度差相同，原因是R1R2相同时间产生热量相同，即经过R1R2的电流相等，则R3没有流分，因此可能是R3断路了。 14. 热敏电阻在日常生活中有着广泛的应用，它的电阻值会随温度的改变而改变。小梦同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻的阻值与温度的关系。实验中，依次改变控温器中的液体温度，同时改变电路中的电阻值，使灵敏电流表的示数始终保持不变，通过计算得到相关数据记录如下。 温度 70 60 50 40 30 20 10 ... 电阻 22 28 35 44 56 73 94 ... （1）请你根据上表数据，在图乙中画出热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （2）此实验中滑动变阻器的作用是_____________。 （3）从作出的图像可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而____________（选填“增大”或“减小”）。 【答案】（1） （2）改变热敏电阻两端的电压、保护电路 （3）减小 【解析】 【小问1详解】 根据上表数据，在图乙中描点，并用平滑的曲线将各个点连接起来，如图所示： 【小问2详解】 此实验中滑动变阻器与热敏电阻RT串联，实验中滑动变阻器可以改变热敏电阻两端的电压与保护电路。 【小问3详解】 由图像得，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 15. 小阳在实验室帮助老师整理实验器材时，发现了两根外型完全相同的金属棒。小阳感到很好奇，它们的特性是否相同？请提出一个可探究的问题，自主选择实验器材设计实验，判断两根金属棒的某一特性是否相同。 （1）问题：___________________ （2）实验步骤：_______________ （3）实验结论：___________________ 【答案】（1）两根金属棒的导电性能是否相同？ （2）实验步骤：用导线将金属棒甲与电源、开关、定值电阻、电流表接入电路，闭合开关，记录电流表的示数；用金属棒乙替换金属棒甲重复上述实验步骤，记录电流表的示数。 （3）若，则两根金属棒的导电性能不同；若，金属棒甲和金属棒乙的导电性能相同。 【解析】 【15题详解】 问题：两根金属棒的导电性能哪个更强？ 【16题详解】 略。 【17题详解】 实验结论：若，则两根金属棒的导电性能不同；若，金属棒甲和金属棒乙的导电性能相同。 三、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 习题：小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为___________kW·h，他关闭了电路中的其它用电器，现用一台标有“220V 2000W”的电热水壶烧水，正常工作5 min，则电能表的转盘转了__________转。 解：电能表读数时，最后一位是小数位，读数为4353.6 kW·h。 电热水壶烧水，正常工作5 min消耗的电能， 电能表转盘的转数 错误之处：________ 错因分析：________ 正确解答：__________ 【答案】 ①. 电能表的转盘转了 ②. 转数与电能的关系： ③. 电能表读数时，最后一位是小数位，读数为。由得，电热水壶烧水，正常工作消耗的电能电能表的转盘转了 【解析】 【详解】[1][2][3]转数与电能的关系为 则错误之处为：电能表的转盘转了 正确解析如下： 电能表读数时，最后一位是小数位，读数为。由得，电热水壶烧水，正常工作消耗的电能 电能表的转盘转了 17. 20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢?基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 （1）实现超导现象的方式有低温和______________。 （2）极低温度下，原子实与自由电子的__________都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）超高的压力限制了__________的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。 【答案】（1）高压 （2）热运动 （3）原子实 （4）电阻 【解析】 【详解】（1）[1]由“高压也能让材料发生超导”可知，实现超导现象的方式有低温和高压。 （2）[2]由导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了“低温超导现象”可知，极低温度下，原子实与自由电子的热运动都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）[3]在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动可知，超高的压力限制了原子实的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）[4]由常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知，超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。 18. 如图是物理实践作业展示的自制“电热切割器”。用两把废弃的金属钥匙，一节干电池和口罩内的一段细铁丝，把细铁丝连接在两把钥匙之间，将钥匙用手指按压在干电池的两极上，接通电路一段时间后，细铁丝可轻松地切开一次性薄塑料杯。用物理知识解释上述现象。 【答案】金属钥匙和细铁丝是导体，电池、钥匙和细铁丝组成闭合回路，电路中有电流通过，电流通过导体会产生热，钥匙和细铁丝串联电流相等，通电时间相等，细铁丝的电阻大于金属钥匙的电阻，由焦耳定律可知，细铁丝温度升高，接触塑料杯时，发生热传递，塑料杯吸热熔化。所以被轻松整齐的切割。 【解析】 【详解】略。 19. 图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下，请在图乙中用笔画线表示导线将该开关、插座接入家庭电路中。 【答案】 【解析】 【详解】家庭电路中，开关应连接在火线和插座之间，三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，且插座上的指示灯与插孔并联，共同由开关控制，如图所示： 温馨提示：第20、21小题的解答过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 生活垃圾的热值为，如果某地垃圾焚烧发电厂每天处理约生活垃圾。求： （1）这些生活垃圾完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若放出热量的用来发电，每天可发电电能是多少？ （3）若放出热量的70%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将多少千克的水由恰好加热至？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 生活垃圾完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 由和得，发出的电能 【小问3详解】 水吸收的热量 由得，水的质量 21. 小梦家的电热水壶有加热和保温两种功能，由壶内温控开关自动切换（内部电路由两个不同的发热电阻、及两个开关、组成）。当两个开关都闭合时，电热水壶处于加热挡，当一个开关闭合、另一个开关断开时，电热水壶处于保温挡。小梦从电热水壶铭牌上得到的部分参数如下表： 容量 1.0 额定电压/V 220 加热功率 1210 保温功率 100 （1）请根据以上信息，在虚线框内画出此电热水壶内部的电路图； （2）用该电热水壶的加热挡，可将满容量、初温是的水加热到沸腾（在标准大气压下），已知水的比热容为，求水吸收的热量； （3）求该电热水壶处于加热挡时通过电路的电流。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电热水壶有加热和保温两种功能，由得，不同挡位，电阻不同，则可以通过开关的断闭，改变电路中的电阻，电路设计如图甲或图乙所示： 【小问2详解】 加热过程中，水吸收的热量 【小问3详解】 根据可得，加热挡时通过电路的电流 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $