精品解析：湖北省随州市随县2024-2025学年九年级上学期期末测试物理试题

随县2024-2025第一学期期末测试题九年级 物理试题 一、选择题（共12题，每题2分，共24分，在每题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求） 1. 如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A. 吸热，内能增加 B. 吸热，内能减少 C. 放热，内能增加 D. 放热，内能减少 2. 下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（ ） A. 汽车发动机用水作冷却剂 B. 人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C. 海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D. 生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 3. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 4. 下列有关导电性能及材料应用的说法中，正确的是（　　） A. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体 B. 半导体有良好的导电性 C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝 D. 硬币、钢尺、订书钉都导体 5. 高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证，两个信息相符合后闸机门（电动机）自动打开，乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关，下列模拟电路，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的（　　） A. 铝芯更细 B. 铝芯更粗 C. 绝缘皮更薄 D. 绝缘皮更厚 7. 如图所示电路，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是（　　） A. 小灯泡L1和L2串联 B. 电流表测量电路的总电流 C. 若只断开S1，小灯泡L1熄灭，L2正常发光 D. 若只闭合开关S1，电路中只有小灯泡L1发光 8. 如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（　　） A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路 9. 小琴家进户线上装有空气开关，当家庭电路中的总电流大于空气开关的额定电流时，空气开关会发生“跳闸”。小琴家空气开关的额定电流可能是（　　） A. 63mA B. 630mA C. 63A D. 630A 10. 天然气是一种清洁能源，方便居民使用的同时，存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路，如图电源电压恒定不变，为定值电阻，R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小，则天然气（ ） A. 浓度增大，电流表示数变小 B. 浓度增大，电压表示数变小 C. 浓度减小，电流表示数变大 D 浓度减小，电压表示数变小 11. 电给我们的生活带来了极大的便利，只有做到安全用电，电才能更好地为人类服务。关于安全用电，下列说法错误的是（　　） A. 绝缘皮破损的电线，需要及时更换 B. 家用电器工作时起火，可以直接用水浇灭 C. 发生触电事故时，不能直接用手去拉触电者 D. 手机充电结束后，要把充电器从插座上及时拔下 12. 将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（　　） A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃 二、填空题（共4题，每空1分，共10分） 13. 《本草纲目》记载：“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦，“以布拭热”是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变琥珀的内能，这个过程中的能量转化形式是___________转化为内能。“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦带______，而吸引轻小的芥子。 14. 如图，芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有电阻，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的______效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过______的方式改变芯片内能。 15. 结合生活经验，回答下列问题： （1）细心的佳佳同学发现三脚插头上的①比较长，应该连接家庭电路_________线； （2）佳佳同学煮粽子时闻到粽子的香味，说明分子热运动与_________有关。 16. 在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的________极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极________（选填“重合”或“不重合”）的现象。 三、探究实践题（共5题，共21分） 17. 现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接手机充电。请将电路图补充完整。要求：开关S控制整个电路；S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。 18. 在图中标出电源和螺线管上方极性。 19. 小姜利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及_________（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较_________来比较物质吸收热量的多少； （3）实验中选取初温不同、__________相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较_________，比较不同物质吸热能力的强弱； （4）部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：__________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 20. 小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒定不变，滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”，选用的三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。 （1）在连接电路的过程中，开关应处于_____________状态； （2）分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，两次实验均使电压表示数为1.2V，记下每次对应的电流表示数；当定值电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向___________端（选填“左”或“右”）滑动； （3）断开开关，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，接入20Ω的定值电阻进行第三次实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V，但可以求出电源电压为_____________V； （4）为了使电压表示数仍为1.2V，顺利完成第三次实验，如果只更换滑动变阻器，应选取最大阻值不小于_____________Ω的滑动变阻器； （5）更换合适的滑动变阻器后继续实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示，分析图像可得：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成__________比。 21. 送教培训活动中，刘老师拿来一个标识不清的定值电阻，让同学们设计实验进行测量（电源为两节干电池）。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整___________（导线不得交叉）； （2）根据公式___________可知，通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻； （3）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应放在___________（选填“A”或“B”）端； （4）闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是___________； （5）排除故障后闭合开关，移动滑片使电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示为___________A，则电阻为___________Ω； （6）某小组把该数据作为本实验的最终结果，请你作出评价或建议：___________。 四、综合应用题（共2题，共15分） 22. 在随州创新实验展评活动中，包老师设计了一个液位自动控制系统，用它可以控制水箱内水位，实现自动供水和喷淋，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压U1=12V，为定值电阻，为置于水箱底部的压敏电阻，阻值随水位h变化关系如图乙。工作电路包括供水设备和喷淋设备，电源电压，电磁铁线圈电阻忽略不计。 ①当水箱内的水位上升到2m时，控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.15A，衔铁恰好被吸下，供水设备停止工作，喷淋设备仍然工作，此时工作电路中电流表示数； ②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，供水设备和喷淋设备都工作，此时电流表示数。求： （1）当水箱内水位达到2m时，定值电阻的阻值； （2）当水位下降到1m时，供水设备和喷淋设备都在工作，180s注满水箱，工作电路消耗电能； （3）当水箱内水位达到1m时，控制电路中压敏电阻的电功率。 23. 如图甲所示是某市民广场的便民公共饮水机及其电路简图，和均为阻值不变的电热丝，其中R1的阻值为60.5Ω，正常工作时，饮水机有加热和保温两挡，保温挡功率为55W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] （1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流； （2）当只有这台饮水机工作时，将2kg水从10℃加热到100℃，加热前后数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率； （3）为了节能，管理人员计划安装如图丙所示的光伏发电储能设备为饮水机供电。已知晴天光伏板一天能发电0.6kW·h，要让该光伏发电储能设备晴天一天的发电量能供饮水机使用4天。饮水机每天正常工作加热时间共计为3h，保温时间共计为9h，求至少要安装多大面积的光伏板。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 随县2024-2025第一学期期末测试题九年级 物理试题 一、选择题（共12题，每题2分，共24分，在每题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求） 1. 如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A. 吸热，内能增加 B. 吸热，内能减少 C. 放热，内能增加 D. 放热，内能减少 【答案】A 【解析】 【详解】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。点灯后，水在升温的过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（ ） A. 汽车发动机用水作冷却剂 B. 人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C. 海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D. 生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容大，故A不符合题意； B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷，是因为水蒸发吸热，故B符合题意； C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的大，故C不符合题意； D．物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，是因为水的比热容大，故D不符合题意。 故选B 3. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。 故选Ａ。 4. 下列有关导电性能及材料应用的说法中，正确的是（　　） A. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体 B. 半导体有良好的导电性 C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝 D. 硬币、钢尺、订书钉都是导体 【答案】D 【解析】 【详解】A．铅笔芯会导电，是导体；橡皮、塑料吸管，一般情况下不导电，都是绝缘体，故A错误； B．半导体具有单向导电性，不具有良好的导电性，故B错误； C．超导体没有电阻，工作时不会产生热量，电炉子的电热丝是利用电流的热效应工的，则超导体不可用于制作电炉子的电热丝，故C错误； D．硬币、钢尺、订书钉都容易导电，都是导体，故D正确。 故选D。 5. 高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证，两个信息相符合后闸机门（电动机）自动打开，乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关，下列模拟电路，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】每个信息验证成功相当于闭合一个开关，两个信息都相符合后电动机自动打开，所以两个开关应该串联，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6. 如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的（　　） A. 铝芯更细 B. 铝芯更粗 C. 绝缘皮更薄 D. 绝缘皮更厚 【答案】B 【解析】 【详解】更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，材料相同、长度相同，电阻变小，横截面积一定变大，即新电缆的铝芯更粗。 故选B 7. 如图所示电路，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是（　　） A. 小灯泡L1和L2串联 B. 电流表测量电路的总电流 C. 若只断开S1，小灯泡L1熄灭，L2正常发光 D. 若只闭合开关S1，电路中只有小灯泡L1发光 【答案】C 【解析】 【详解】AB．如图所示，电流从电源正极出发，分成两条支路，一条经开关S1、L1，另一条经L2、电流表，会合后经S2回到电源负极，故小灯泡L1和L2并联，电流表测L2电流，故AB错误； C．开关S1与L1串联，若只断开S1，小灯泡L1熄灭，L2正常发光，故C正确； D．S2为干路上开关，控制整个电路，若只闭合开关S1，电路为断路，两灯都不能发光。故D错误。 故选C。 8. 如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（　　） A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，两灯串联，电压表测L2两端电压，电流表测串联电路电流； A．如果L1短路，则串联电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，则电流表示数变大。由于L1短路，电路中只有L2，L2两端电压等于电源电压，电压表示数变大。此时灯泡L2发光。则A符合题意； B．如果L2短路，电路中电流变大，电流表的示数变大，由于电压表测L2两端电压，则电压表的示数为0，即电压表的示数变小，故B不符合题意； C．如果L1开路，两个电表与电源不通，则两个电表的示数都变为0，即示数都变小。故C不符合题意； D．如果L2开路，电路断路，电流表的示数变小。此时电压表串联在电路中测电源电压，则电压表的示数变大。故D不符合题意。 故选A。 9. 小琴家进户线上装有空气开关，当家庭电路中的总电流大于空气开关的额定电流时，空气开关会发生“跳闸”。小琴家空气开关的额定电流可能是（　　） A. 63mA B. 630mA C. 63A D. 630A 【答案】C 【解析】 【详解】根据大致估算家庭电路中的最大电流。家中功率最大的用电器一般为空调，功率大约1000W，家中功率不可能超过十台空调同时工作的功率10000W，功率最大时电流最大 故家庭电路空气开关的额定电流应略大于这个值。故ABD不符合要求，C符合要求。 故选C。 10. 天然气是一种清洁能源，方便居民使用的同时，存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路，如图电源电压恒定不变，为定值电阻，R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小，则天然气（ ） A 浓度增大，电流表示数变小 B. 浓度增大，电压表示数变小 C. 浓度减小，电流表示数变大 D. 浓度减小，电压表示数变小 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，两电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流； AB．天然气浓度增大时，R阻值减小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流增大，即电流表示数变大，由可知，两端的电压变大，即电压表示数变大，故AB不符合题意； CD．天然气浓度减小时，R阻值增大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，由可知，两端的电压变小，即电压表示数变小，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 11. 电给我们的生活带来了极大的便利，只有做到安全用电，电才能更好地为人类服务。关于安全用电，下列说法错误的是（　　） A. 绝缘皮破损的电线，需要及时更换 B. 家用电器工作时起火，可以直接用水浇灭 C. 发生触电事故时，不能直接用手去拉触电者 D. 手机充电结束后，要把充电器从插座上及时拔下 【答案】B 【解析】 【详解】A．绝缘层破损了的导线仍然使用，容易发生触电事故，也容易引发短路，因此需要及时更换，故A正确，不符合题意； B．家用电器工作时起火，如果直接用水浇灭，由于生活用水是导体，可能会引起触电事故，因此应先切断电源，故B错误，符合题意； C．一旦发生触电事故，应立即断开电源开关，或用绝缘体将电线挑开，不能直接用手去拉触电者，故C正确，不符合题意； D．手机充电结束后，要把充电器从插座上及时拔下，避免充电器过热引发火灾，故D正确，不符合题意。 故选B。 12. 将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（　　） A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃 【答案】B 【解析】 【详解】电流表指针左右摆动，是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化，感应电流方向发生变化的结果。 A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故A不符合题意； B．发电机是利用电磁感应现象制成的，故B符合题意； C．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故C不符合题意； D．电铃的主要元件是电磁铁，其原理是利用电流的磁效应制成的，故D不符合题意 故选B。 二、填空题（共4题，每空1分，共10分） 13. 《本草纲目》记载：“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦，“以布拭热”是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变琥珀的内能，这个过程中的能量转化形式是___________转化为内能。“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦带______，而吸引轻小的芥子。 【答案】 ①. 做功 ②. 机械能 ③. 电 【解析】 【详解】[1][2]改变内能有两种方法热传递和做功，用布摩擦琥珀使其发热，是克服摩擦力对琥珀做功的过程，这个过程中将机械能转化为内能，故是通过做功来改变内能的。 [3]物体相互摩擦，由于不同物质的原子核对电子束缚能力不同，会出现得失电子的过程，使物体带上电荷，带电体有吸引轻小物体的性质。 14. 如图，芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有电阻，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的______效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过______的方式改变芯片内能。 【答案】 ①. 热 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有电阻，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的热效应（电流通过导体时电能转化为内能的现象）。 [2]让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过热传递的方式改变芯片内能（热传递是由于温度差引起的热能传递现象，芯片的热量传递到散热部件）。 15. 结合生活经验，回答下列问题： （1）细心的佳佳同学发现三脚插头上的①比较长，应该连接家庭电路_________线； （2）佳佳同学煮粽子时闻到粽子的香味，说明分子热运动与_________有关。 【答案】（1）地 （2）温度 【解析】 【小问1详解】 插头上的①比较长，是为了保证在插电源插头时最先接触地线，在拔电源插头时最后分离地线，从而更好起到地线保护作用。 【小问2详解】 佳佳同学煮粽子时闻到粽子的香味，说明分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。 16. 在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的________极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极________（选填“重合”或“不重合”）的现象。 【答案】 ①. 南##S ②. 不重合 【解析】 【详解】[1]司南能够自由转动，静止后司南的长柄静止时总是指向南方，地理的南极是地磁的N极，由异名磁极相互吸引可知，长柄相当于指南针的南极。 [2]我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极不重合的现象，即存在磁偏角。 三、探究实践题（共5题，共21分） 17. 现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求：开关S控制整个电路；S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。 【答案】 【解析】 【详解】由题意可知，开关S控制整个电路，则开关S位于干路； 手机充电与其他家用电器是并联的，则USB充电接口与三孔插座并联，三孔插座按照左零右火上接地的原则接入电路中，电路图如下： 18. 在图中标出电源和螺线管上方的极性。 【答案】 【解析】 【详解】在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极出发回到S极，则通电螺线管的上端为N极，下端为S极；根据右手螺旋定则，伸出右手，使大拇指指示螺线管的N极，则四指弯曲的方向为电流的方向，即电流由螺线管的下端流入，电源的下端为正极，上端为负极。如图所示： 19. 小姜利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及_________（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较_________来比较物质吸收热量的多少； （3）实验中选取初温不同、__________相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较_________，比较不同物质吸热能力的强弱； （4）部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：__________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 【答案】（1）秒表 （2）加热时间 （3） ①. 质量 ②. 升高的温度 （4）水 【解析】 【小问1详解】 物体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，需要用秒表来测量时间。 【小问2详解】 选取两个相同规格的电加热器进行实验，是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 【小问3详解】 [1][2]在比较不同物质的吸热能力的实验中，应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的水和煤油；用相同规格的电加热器加热，则在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力，升高温度越高的，其吸热能力越弱。 【小问4详解】 根据表中实验数据，加热4min，水升高的温度是16℃，煤油升高的温度是32℃，即吸收相同的热量，水升高的温度低，说明水的吸热能力更强。 20. 小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒定不变，滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”，选用的三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。 （1）在连接电路的过程中，开关应处于_____________状态； （2）分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，两次实验均使电压表示数为1.2V，记下每次对应的电流表示数；当定值电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向___________端（选填“左”或“右”）滑动； （3）断开开关，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，接入20Ω的定值电阻进行第三次实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V，但可以求出电源电压为_____________V； （4）为了使电压表示数仍为1.2V，顺利完成第三次实验，如果只更换滑动变阻器，应选取最大阻值不小于_____________Ω的滑动变阻器； （5）更换合适的滑动变阻器后继续实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示，分析图像可得：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成__________比。 【答案】（1）断开 （2）左 （3）3 （4）30 （5）反 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，连接电路时应断开开关。 【小问2详解】 根据控制变量法，探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端电压一定，当定值电阻由5Ω更换为10Ω时，根据串联电路分压的规律，定值电阻两端电压会变大，为使定值电阻两端电压不变，滑动变阻器接入阻值应变大，故应该将滑动变阻器的滑片P向左移动。 【小问3详解】 如图所示，电压表接入量程为0~3V，分度值为0.1V，读数为1.5V，此时电路中电流为 故电源电压为 【小问4详解】 如果保持电压表示数仍为1.2V，此时电路中电流为 滑动变阻器最小阻值为 【小问5详解】 根据图像可知，当定值电阻两端电压保持1.2V不变时，通过导体的电流与电阻的乘积为一定值，故可得出结论导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 21. 送教培训活动中，刘老师拿来一个标识不清的定值电阻，让同学们设计实验进行测量（电源为两节干电池）。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整___________（导线不得交叉）； （2）根据公式___________可知，通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻； （3）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应放在___________（选填“A”或“B”）端； （4）闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是___________； （5）排除故障后闭合开关，移动滑片使电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示为___________A，则电阻为___________Ω； （6）某小组把该数据作为本实验的最终结果，请你作出评价或建议：___________。 【答案】（1） （2） （3）B （4）定值电阻断路 （5） ①. 0.3 ②. 8 （6）见解析 【解析】 【小问1详解】 根据实验要求，滑动变阻器应串联接入电路，接线柱应“一上一下”接入，如图所示： 【小问2详解】 伏安法测电阻是通过测量定值电阻两端电压及电流，利用欧姆定律计算得出电阻的，故实验的原理是。 【小问3详解】 为了防止电路中电流过大而损坏电路元件，闭合开关前滑动变阻器应接入最大阻值，即滑动变阻器的滑片P应放在B端。 【小问4详解】 闭合开关，电流表无示数，表明电路中可能存在断路，电压表示数接近电源电压，表明电压表到电源两极为通路，则电路的故障可能是定值电阻断路。 【小问5详解】 [1][2]如图所示，电流接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，则定值电阻阻值为 【小问6详解】 一次测量得到的结果误差较大，为了减小误差，应移动滑动变阻器，多次测量求平均值，以减小误差。 四、综合应用题（共2题，共15分） 22. 在随州创新实验展评活动中，包老师设计了一个液位自动控制系统，用它可以控制水箱内水位，实现自动供水和喷淋，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压U1=12V，为定值电阻，为置于水箱底部的压敏电阻，阻值随水位h变化关系如图乙。工作电路包括供水设备和喷淋设备，电源电压，电磁铁线圈电阻忽略不计。 ①当水箱内的水位上升到2m时，控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.15A，衔铁恰好被吸下，供水设备停止工作，喷淋设备仍然工作，此时工作电路中电流表示数； ②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，供水设备和喷淋设备都工作，此时电流表示数。求： （1）当水箱内水位达到2m时，定值电阻的阻值； （2）当水位下降到1m时，供水设备和喷淋设备都在工作，180s注满水箱，工作电路消耗的电能； （3）当水箱内水位达到1m时，控制电路中压敏电阻的电功率。 【答案】（1）30Ω （2）79200J （3）0.9W 【解析】 【小问1详解】 控制电路中， R0与RN串联，当水箱内的水位上升到2m时，由图乙可知，，此时控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.15A，控制电路的总电阻为 定值电阻的阻值为 【小问2详解】 当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，供水设备和喷淋设备都工作，此时电流表示数，180s注满水箱，工作电路消耗的电能 【小问3详解】 当水位下降到1m时，由图乙可知，，此时控制电路中通过电磁铁线圈的电流 控制电路中压敏电阻的电功率为 23. 如图甲所示是某市民广场的便民公共饮水机及其电路简图，和均为阻值不变的电热丝，其中R1的阻值为60.5Ω，正常工作时，饮水机有加热和保温两挡，保温挡功率为55W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] （1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流； （2）当只有这台饮水机工作时，将2kg水从10℃加热到100℃，加热前后数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率； （3）为了节能，管理人员计划安装如图丙所示的光伏发电储能设备为饮水机供电。已知晴天光伏板一天能发电0.6kW·h，要让该光伏发电储能设备晴天一天的发电量能供饮水机使用4天。饮水机每天正常工作加热时间共计为3h，保温时间共计为9h，求至少要安装多大面积的光伏板。 【答案】（1）0.25A （2）84% （3）19.3m2 【解析】 【小问1详解】 正常工作时，饮水机保温挡功率为55W。水机在保温挡正常工作时的电流 【小问2详解】 当只有这台饮水机工作时，将2kg水从10℃加热到100℃，水吸收的热量为 根据加热前后数字式电能表示数如图乙所示可知，消耗的电能为 饮水机的加热效率 【小问3详解】 根据，由图甲可知，当闭合开关S，断开开关S1时，电阻和串联，饮水机处于保温状态；当同时闭合开关S、S1时，只有电阻接入电路，饮水机处于加热状态，则加热功率为 饮水机工作1天消耗的电能为 饮水机工作4天消耗的电能为 已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.6kW·h，则至少要安装的太阳能电池面积 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $