精品解析：辽宁省丹东市凤城市2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

2024-2025学年度上学期期末测试 九年级物理试卷 理化考试时间：150分钟　物理满分：80分 物理卷说明：g取 一、选择题（每题2分，共18分。其中第1—6小题为单选题，第7—9小题为多选题，多选、错选不得分，漏选得1分） 1. 如图所示，这是冬天人们常用的暖手宝，内部装有一定量的水，这是利用水的（　　） A. 比热容大 B. 热值高 C. 热量多 D. 导电性能好 2. 将塑料吸管悬挂在细线下端，吸管能在水平面内自由转动，用餐巾纸摩擦塑料吸管使其带电，下列说法正确的是（　　） A. 用轻质小球靠近吸管的一端，吸管被吸引，说明轻质小球一定带电 B. 餐巾纸和吸管摩擦时原子核发生了转移 C. 餐巾纸和吸管摩擦后互相吸引，是因为它们带上了同种电荷 D. 用带正电玻璃棒靠近吸管的右端，吸管远离玻璃棒，说明吸管一定带正电 3. 如图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A. 电动牙刷 B. 电动剃须刀 C. 电蒸蛋器 D. 迷你电风扇 4. 小亮利用图中所示器材模拟调光灯的电路，图中的金属回形针可以在铅笔芯上移动。闭合开关，发现灯泡不亮。产生这一现象的原因可能是（　　） A 灯泡被短接 B. 电源电压太低 C. 铅笔芯的阻值太小 D. 灯泡实际功率小 5. 将口香糖的锡箔纸包装剥下来，用小刀剪成两头宽、中间窄的纺锤形状（如图甲所示），再把锡箔纸两头有亮光的一面（锡箔），分别用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右，锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来（如图乙所示）。下列说法中正确的是（　　） A. 锡箔纸是绝缘体 B. 锡箱较窄处的电流较大 C. 相同长度锡箔较窄处的电阻较大 D. 相同长度锡箔较窄处电功率较大 6. 如图是物理爱好者设计的一款血压测试仪的简化电路，为可感知血压大小变化的可变电阻，其阻值随测试者血压的增大而增大，现有三个电表连入电路，若要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，闭合开关，下列说法正确的是（ ） A. 测试者血压增大时，电流表A示数变大 B. 测试者血压增大时，电压表示数变大 C. 血压变化时，电压表与电流表A示数之比变大 D. 电压表可以改装为检测表 注意：第7—9小题中每题至少有两个选项正确 7. 某同学利用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况。电加热器规格相同，两相同的烧杯内分别盛有质量相等的水和食用油，图乙是他绘制的两种液体的温度—时间图象，不考虑过程中的热量损失。下列说法正确的是（　　） A. 升高相同温度，b吸收热量更多 B. a液体的吸热能力更强 C. 加热7min，a、b吸收的热量相同 D. a液体是食用油，b液体是水 8. 如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，滑动变阻器R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（　　） A. 小灯泡的最大电功率是1.35W B. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15Ω~30Ω C. 电压表的示数变化范围是2V~3V D. 该电路的最大总功率是1.2W 9. 以下四种电路，电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻，在不拆改电路的情况下，能测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（每空1分，共12分） 10. 有人在封闭的场所里吸烟，场所内的其他人就会闻到烟味，损害健康，这是______现象。乱丢的烟头，可能会点燃杂物引起火灾，这是通过______的方式改变杂物的内能，使其温度达到着火点。 11. 八（3）班教室内14盏日光灯全亮着，突然一灯熄灭了，而其它灯仍然亮着，由此我们可以判断教室里的日光灯是______联连接的，教室内电路的总电阻______（填“变大”、“不变”或“变小”）。 12. 如图所示，有一个装置将四根高压输电线并联起来，这相当于增大了导线的___________，从而减小了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的，这个装置应该是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 13. 如图是两灯电流随电压变化的图像，两灯额定电压均为6V。若将两灯并联后接入电路，则干路电流最大为 ________A；若将两灯串联后接入电路，在保证电路安全的情况下，电源电压最大为 _____V。 14. 如图是2022年北京冬奥会上亮相的一个可爱创可贴体温计。这是一款目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备，测温精度可达0.05℃，大小如创可贴一般。 （1）该创可贴体温计充满电的时间是3h，充电电压和电流分别是5V、1A，它充满电后大约储存了_______J的电能； （2）若充满电后创可贴体温计持续工作的时间可以达到100h，那么它持续工作的功率是_______W。 15. 小明只将电水壶接入电路中，让电水壶工作6min，记录了电能表的示数变化如图所示，则这段时间内电水壶消耗的电能为________J，电水壶的实际功率为________W。 三、作图题（每题2分，共4分） 16. 为方便夜间开锁，有人发明了“感应照明门把手”，它的感应开关S1只在有人触碰门把手时才闭合，光敏开关S2在天暗时闭合、天亮时断开，这样只有在夜间有人碰门把手时，锁孔旁的灯会才亮，请根据上述描述完成感应灯的电路图。 17. 请根据实物图的连接画出相对应的电路图。 四、实验探究题（共24分） 18. 在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，小亮猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他利用甲、乙、丙三个装置进行实验，如图所示。 （1）小亮选择了三个_______的容器，这样选择的原因是_______； （2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验。在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管液面没有发生变化，丙装置的U形管液面高度迅速变化，出现这种情况的原因可能是_______；排除故障后继续实验，发现乙装置U形管中液面高度变化更大，由此可初步得到结论；在电阻和通电时间相同的情况下，_______越大，产生的电热越多； （3）小亮将甲、乙装置_______联，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；单独将甲装置接入电路，_______（填“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系。 19. 导体中的电流与导体两端的电压和电阻有关，小明在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中，所用的实验器材有：干电池两节，滑动变阻器、电压表、电流表及开关各一个，不同阻值的定值电阻和导线若干。 （1）该实验中，滑动变阻器的作用除了能保护电路外，主要是_______； （2）他用开关“试触”时，发现电压表和电流表均无示数。检查导线与各接线柱均接触良好，猜想可能是滑动变阻器出现了断路。于是另外取来一根导线，用这根导线验证出猜想是正确的。写出他的做法和观察到的现象：_______。 （3）在调好电路后，继续实验，记录实验数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 2.4 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 ①第6次实验电流表的示数如图乙所示，则电流值是_______A； ②第二次实验结束，保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，将15Ω的电阻接入后，闭合开关发现电阻两端的电压_______2.4V（选填“大于”“小于”或“等于”）。 ③分析实验数据得出的结论是：_______。 20. 科技小组在“测量小灯泡电阻”的实验中，所用的实验器材有：额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器、电流表、电压表、电池、开关、导线等。 （1）正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片进行多次实验，实验数据如上表所示，由实验数据可以判断小灯泡正常发光时的电阻可能为_______（将正确选项的字母填写在横线上）； 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 3.0 电流I/A 0.18 0.22 0.25 0.30 灯丝电阻R/Ω 5.56 6.86 8.00 10.00 A. 7.60Ω B. 8.93Ω C. 10.60Ω （2）某同学在实验时不慎将正在发光的灯泡外壳碰碎，他们惊奇的发现电流表的示数比玻璃外壳破碎前大，说明玻璃外壳破碎后灯丝电阻变_______； （3）玻璃外壳破碎后对着灯丝吹气，发现灯泡两端电压突然变小，电流突然变大，说明吹气加快灯丝表面空气流速，加快散热速度，从而使灯丝电阻变小，由此推断，灯丝的电阻大小与_______有关，玻璃外壳可能起到_______的作用； （4）细心的同学在实验过程中发现灯丝呈螺旋状，如图所示，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？你认为这样设计的目的是：_______。 21. 如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整______（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗）。 （2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是_______。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_______W。 （3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是_______。 （4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是_______。 五、综合题（共22分） 22. 如图是某款养生壶，其额定电压为220V，额定功率为1000W，该壶正常工作时将1kg水从20℃加热到85℃，用时5min。请回答下列问题： （1）水吸收的热量是多少？ （2）此过程中消耗的电能是多少？这些能量相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的热量（）？ （3）该养生壶的加热效率是多少？ 23. 如图甲是煮茶器的电路原理图。都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求： （1）在加热状态下，煮茶器内消耗的电能； （2）电阻的阻值； （3）在保温状态下，电阻两端电压。 24. 小亮学习了热机的知识后，对汽车产生了浓厚兴趣。道路上越来越多的纯电动汽车引起了小亮的关注。在老师的鼓励下小亮进行了关于电动汽车的研究性学习。请你帮助小亮完成研究性学习报告。 【研究目标】了解某品牌纯电动汽车的相关知识 【研究方法】阅读相关书籍上网查阅信息 【研究内容】 （1）纯电动汽车的基本构造 纯电动汽车主要由动力系统、电池系统、控制系统、车身结构等部分组成。其中，电动机是核心部件； （2）纯电动汽车的动力来源 动力电池是纯电动汽车的心脏。该品牌纯电动汽车采用的是18650锂离子电池，单节标称电压为3.7V，常见容量为2600mA·h； 该品牌纯电动汽车需要370V输出电压，理论上需要_________节18650锂离子电池串联。研究发现该品牌纯电动汽车实际使用了7000节18650锂离子电池通过模组串并联组成的动力电池板，如图所示，这主要是为了增大_________（填“电阻”“电压”或“电能”）； （3）纯电动汽车的充电纯电动汽车可以使用充电桩来充电，充电过程是把电能转化成_________能。用两种不同的充电桩对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示（不计充电过程中的能量损失）。用快充充电桩充满电，需要_________h； 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普定充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 500 100 （4）纯电动汽车的优越性纯电动汽车与传统燃油汽车相比，有_________、经济、易保养等显著优点； （5）纯电动汽车的现状目前存在普通充电桩充电时间长、充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电外，还可以进行一些大胆设想，如_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度上学期期末测试 九年级物理试卷 理化考试时间：150分钟　物理满分：80分 物理卷说明：g取 一、选择题（每题2分，共18分。其中第1—6小题为单选题，第7—9小题为多选题，多选、错选不得分，漏选得1分） 1. 如图所示，这是冬天人们常用的暖手宝，内部装有一定量的水，这是利用水的（　　） A. 比热容大 B. 热值高 C. 热量多 D. 导电性能好 【答案】A 【解析】 【详解】因为水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量更多，与热值、导电性能无关，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 将塑料吸管悬挂在细线下端，吸管能在水平面内自由转动，用餐巾纸摩擦塑料吸管使其带电，下列说法正确的是（　　） A. 用轻质小球靠近吸管的一端，吸管被吸引，说明轻质小球一定带电 B. 餐巾纸和吸管摩擦时原子核发生了转移 C. 餐巾纸和吸管摩擦后互相吸引，是因为它们带上了同种电荷 D. 用带正电的玻璃棒靠近吸管的右端，吸管远离玻璃棒，说明吸管一定带正电 【答案】D 【解析】 【详解】A． 已知塑料吸管带电，由于带电体的性质可知能够吸引轻小物体，用轻质小球靠近吸管的一端，吸管被吸引，不能说明轻质小球一定带电，故A错误； B． 摩擦起电的实质是电子的转移，故B错误； C． 餐巾纸和吸管摩擦后，由于电子在它们之间发生转移，使它们带上异种电荷，因此餐巾纸和吸管摩擦后互相吸引，故C错误； D．电荷间的相互作用可知，物体与带电体排斥说明该物体一定带电，且与带电体的电性相同，所以用带正电的玻璃棒靠近吸管的右端，吸管远离玻璃棒，说明吸管一定带正电，故D正确。 故选D。 3. 如图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A. 电动牙刷 B. 电动剃须刀 C. 电蒸蛋器 D. 迷你电风扇 【答案】C 【解析】 【详解】A．电动牙刷通电后，牙刷动起来，主要是把电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电动剃须刀通电后，剃须刀的刀片运动起来，主要是将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．电蒸蛋器通电后，蛋的温度升高，将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故C符合题意； D．迷你电风扇通电后，扇叶转起来，主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选C。 4. 小亮利用图中所示器材模拟调光灯的电路，图中的金属回形针可以在铅笔芯上移动。闭合开关，发现灯泡不亮。产生这一现象的原因可能是（　　） A. 灯泡被短接 B. 电源电压太低 C. 铅笔芯的阻值太小 D. 灯泡实际功率小 【答案】ABD 【解析】 【详解】由图和题意可知，铅笔芯相当于一个滑动变阻器，它和灯泡串联。 A．若灯泡被短路，则灯泡不发光，故A符合题意； B．根据可知，若电源电压太低，灯泡的电功率达不到灯泡发光的功率，在移动回形针的过程中，灯泡不发光，故B符合题意。 C．铅笔芯的阻值太小，由串联分压可知铅笔芯分得的电压较小，灯泡分得的电压较大，灯泡发光，故C不符合题意； D．根据可知，灯泡的电功率较小，达不到灯泡发光的功率，灯泡不亮，故D符合题意 故选ABD。 5. 将口香糖的锡箔纸包装剥下来，用小刀剪成两头宽、中间窄的纺锤形状（如图甲所示），再把锡箔纸两头有亮光的一面（锡箔），分别用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右，锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来（如图乙所示）。下列说法中正确的是（　　） A. 锡箔纸是绝缘体 B. 锡箱较窄处的电流较大 C. 相同长度锡箔较窄处的电阻较大 D. 相同长度锡箔较窄处电功率较大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．锡箔纸燃烧，是因为锡箔纸中有电流通过时，锡箔纸会发热，叫电流的热效应，故电流可以通过锡箔纸，则锡箔纸是导体，故A错误； B．在串联电路中电流处处相等，所以窄处和宽处的电流相等，故B错误； C．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关；在其它条件相同时，横截面积越小，导体的电阻越大，所以较窄处电阻大，故C正确； D．锡箔纸中电流处处相等，但窄处电阻大，据P=I2R得相同长度锡箔较窄处电功率较大，故D正确。 故选CD。 6. 如图是物理爱好者设计的一款血压测试仪的简化电路，为可感知血压大小变化的可变电阻，其阻值随测试者血压的增大而增大，现有三个电表连入电路，若要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，闭合开关，下列说法正确的是（ ） A 测试者血压增大时，电流表A示数变大 B. 测试者血压增大时，电压表示数变大 C. 血压变化时，电压表与电流表A示数之比变大 D. 电压表可以改装为检测表 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．分析电路可知，和串联，电流表A测电路中电流，电压表测电压，电压表测电压。血压增大时，阻值变大，则总电阻变大，根据可知电路中电流变小，即电流表A示数变小；根据串联分压规律可知，电压表示数变大，则电压表示数变小。要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，则电压表可以改装为检测表。故AB错误，D正确； C．根据可知，电压表与电流表A示数之比即为定值电阻的阻值，所以血压变化时，电压表与电流表A示数之比不变，故C错误。 故选D。 注意：第7—9小题中每题至少有两个选项正确 7. 某同学利用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况。电加热器规格相同，两相同的烧杯内分别盛有质量相等的水和食用油，图乙是他绘制的两种液体的温度—时间图象，不考虑过程中的热量损失。下列说法正确的是（　　） A. 升高相同温度，b吸收热量更多 B. a液体的吸热能力更强 C. 加热7min，a、b吸收热量相同 D. a液体是食用油，b液体是水 【答案】ACD 【解析】 【详解】ABD．由图乙可知，升高相同的温度，b加热的时间较长，b吸收的热量较多，b的吸热能力更强，水的吸热能力强，所以b液体是水，a液体是食用油，故AD正确，B错误； C．使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，加热7min，a、b吸收的热量相同，故C正确。 故选ACD。 8. 如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，滑动变阻器R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（　　） A. 小灯泡的最大电功率是1.35W B. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15Ω~30Ω C. 电压表的示数变化范围是2V~3V D. 该电路的最大总功率是1.2W 【答案】BCD 【解析】 【详解】由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路的电流。 A．灯泡正常工作时的电功率为 P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W 但此时灯泡两端的电压为4.5V， 超过了电压表量程，所以灯泡两端的实际电压低于额定电压，因此灯泡的最大功率小于1.35W，故A错误； B．灯泡的电阻为 电压表量程为3V，所以灯泡两端的电压最大为3V，所以电路的最大电流为 电路的最小总电阻为 滑动变阻器的最小电阻为 R最小=R总-RL=30Ω-15Ω=15Ω 滑动变阻器的阻值越大，通过电路的电流越小，并且根据分压原理可知，电压表示数越小，所以滑动变阻器可以达到最大最值30Ω，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为15~30Ω，故B正确； C．当滑动变阻器连入电路的阻值最大为30Ω时，根据分压原理可知，电压表示数最小，电路总电阻为 R总′=30Ω+15Ω=45Ω 电路电流为 此时电压表示数为 而电压表的最大示数为3V，所以电压表的示数变化范围为2V~3V，故C正确； D．根据公式P=UI可知，总电压一定，电流最大为0.2A，所以电路的最大总功率为 P最大=UI最大=6V×0.2A=1.2W 故D正确。 故选BCD。 9. 以下四种电路，电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻，在不拆改电路的情况下，能测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A．只闭合S时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1，两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式 I1(R0+Rx)=I0R0 可求出Rx的阻值，故A符合题意； B．只闭合S时，电路是只有Rx的基本电路，电流表测量通过Rx的电流I0，再闭合S1，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式 I0Rx= (I- I0)R0 可求出Rx的阻值，故B符合题意； C．S1接不同点电流方向改变，电压表会出现反偏，求不出Rx的阻值，故C不符合题意； D．闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测Rx的电压，闭合开关S、S1，两只电阻串联，电压表测电源电压，根据电路电流相等列式 可求出Rx的阻值，故D符合题意。 故选ABD。 二、填空题（每空1分，共12分） 10. 有人在封闭的场所里吸烟，场所内的其他人就会闻到烟味，损害健康，这是______现象。乱丢的烟头，可能会点燃杂物引起火灾，这是通过______的方式改变杂物的内能，使其温度达到着火点。 【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]有人在封闭的场所里吸烟，场所内的其他人就会闻到烟味，这是扩散现象，说明分子不停地做无规则的运动。 [2]乱丢的烟头，如果遇到杂物，杂物吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递的方式改变杂物的内能，使其温度达到着火点，会引起火灾。 11. 八（3）班教室内14盏日光灯全亮着，突然一灯熄灭了，而其它灯仍然亮着，由此我们可以判断教室里的日光灯是______联连接的，教室内电路的总电阻______（填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. 并 ②. 变大 【解析】 【详解】[1]教室里的日光灯之间互不影响，独立工作，故它们之间是并联。 [2]教室里14盏日光灯全亮着，由于它们之间为并联连接，突然一灯熄灭了，相当于导体横截面积变小，故总电阻变大。 12. 如图所示，有一个装置将四根高压输电线并联起来，这相当于增大了导线的___________，从而减小了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的，这个装置应该是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 【答案】 ①. 横截面积 ②. 导体 【解析】 【详解】[1]由题可知，将四根导线并联起来相当于增大了导线的横截面积，当导线的材料和长度一定时，横截面积越大，电阻越小，从而达到减少电线电能的损失。 [2]该装置连接输电导线能输送电能，说明该装置是导体。 13. 如图是两灯电流随电压变化的图像，两灯额定电压均为6V。若将两灯并联后接入电路，则干路电流最大为 ________A；若将两灯串联后接入电路，在保证电路安全的情况下，电源电压最大为 _____V。 【答案】 ①. 1.5 ②. 8 【解析】 【详解】[1]两灯并联后，电源电压最大等于灯的额定电压即为6V，由图像可知甲灯和乙灯正常工作时的电流值分别为1.0A、0.5A，根据并联电路电流的特点得：干路电流最大值为 I=I甲+I乙=1.0A+0.5A=1.5A [2]两灯串联后，由图像可知，甲灯和乙灯正常工作时的电流值分别为1.0A、0.5A，所以在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流为I乙=0.5A，根据串联电路电流的特点得I甲=0.5A，再由图像可知，U甲=2V，U乙=6V，由串联电路电压的特点得 U=U甲+U乙=2V+6V=8V 14. 如图是2022年北京冬奥会上亮相的一个可爱创可贴体温计。这是一款目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备，测温精度可达0.05℃，大小如创可贴一般。 （1）该创可贴体温计充满电的时间是3h，充电电压和电流分别是5V、1A，它充满电后大约储存了_______J的电能； （2）若充满电后创可贴体温计持续工作的时间可以达到100h，那么它持续工作的功率是_______W。 【答案】（1） （2）0.15 【解析】 【小问1详解】 [1]已知该体温计充满电的时间是3h，充电电压和电流分别是5V、1A，它充满电后大约储存的电能为 【小问2详解】 创可贴体温计持续工作的时间可以达到100h，那么它持续工作的功率是 15. 小明只将电水壶接入电路中，让电水壶工作6min，记录了电能表的示数变化如图所示，则这段时间内电水壶消耗的电能为________J，电水壶的实际功率为________W。 【答案】 ①. ②. 1000 【解析】 【详解】[1]这段时间内电水壶消耗的电能为 [2]电水壶的实际功率为 三、作图题（每题2分，共4分） 16. 为方便夜间开锁，有人发明了“感应照明门把手”，它的感应开关S1只在有人触碰门把手时才闭合，光敏开关S2在天暗时闭合、天亮时断开，这样只有在夜间有人碰门把手时，锁孔旁的灯会才亮，请根据上述描述完成感应灯的电路图。 【答案】见解析 【解析】 【详解】根据题意知道，感应开关S1、光敏开关S2都闭合时，灯泡才能发光，所以两开关应串联共同控制灯，根据实物图画出电路图，如下图 17. 请根据实物图的连接画出相对应的电路图。 【答案】 【解析】 【详解】由实物图可知，电流从电源正极流出后，经过开关S2、电流表后，分成2支，一支经过开关S1、滑动变阻器，另一支经过灯泡，然后与通过滑动变阻器的电流汇合，共同流回电源负极。如图所示： 四、实验探究题（共24分） 18. 在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，小亮猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他利用甲、乙、丙三个装置进行实验，如图所示。 （1）小亮选择了三个_______的容器，这样选择的原因是_______； （2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验。在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管液面没有发生变化，丙装置的U形管液面高度迅速变化，出现这种情况的原因可能是_______；排除故障后继续实验，发现乙装置U形管中液面高度变化更大，由此可初步得到结论；在电阻和通电时间相同的情况下，_______越大，产生的电热越多； （3）小亮将甲、乙装置_______联，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；单独将甲装置接入电路，_______（填“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系。 【答案】（1） ①. 相同 ②. 被加热的空气质量相等 （2） ①. 乙装置中的电阻短路##乙装置漏气 ②. 电流 （3） ①. 串 ②. 能 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，实验中加热容器内的空气，通过空气的膨胀使得U形管液面高度发生变化间接反映导体产生热量的多少。所以选择了三个相同的容器，目的是使得三个容器中被加热的空气质量相等，是控制变量法的体现。 【小问2详解】 [1][2]选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验。在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管液面没有发生变化，丙装置的U形管液面高度迅速变化，说明电路中有电流，而乙装置中U形管中液面无高度差，可能是乙装置的气密性不好，乙容器内电阻产生的热量散失到空气中了，也可能是乙装置中的电阻被短路，没有产生热量。 【小问3详解】 [1]探究电流通过导体产生热量与电阻大小的关系，要保证电流相同，故小亮应将甲、乙装置串联。 [2]探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系，要保证电流和电阻相同，通过改变加热时间进行探究，可以单独将甲装置接入电路，通过改变不同的加热时间，观察U形管两侧液面的高度差进行比较。 19. 导体中的电流与导体两端的电压和电阻有关，小明在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中，所用的实验器材有：干电池两节，滑动变阻器、电压表、电流表及开关各一个，不同阻值的定值电阻和导线若干。 （1）该实验中，滑动变阻器的作用除了能保护电路外，主要是_______； （2）他用开关“试触”时，发现电压表和电流表均无示数。检查导线与各接线柱均接触良好，猜想可能是滑动变阻器出现了断路。于是另外取来一根导线，用这根导线验证出猜想是正确的。写出他的做法和观察到的现象：_______。 （3）在调好电路后，继续实验，记录实验数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 2.4 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 ①第6次实验电流表的示数如图乙所示，则电流值是_______A； ②第二次实验结束，保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，将15Ω的电阻接入后，闭合开关发现电阻两端的电压_______2.4V（选填“大于”“小于”或“等于”）。 ③分析实验数据得出的结论是：_______。 【答案】（1）保持电阻两端的电压不变 （2）见解析 （3） ①. 0.08 ②. 大于 ③. 导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成反比 【解析】 【小问1详解】 在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，所以滑动变阻器除了保护电路外，主要作用是保持定值电阻两端的电压不变。 【小问2详解】 用开关“试触”时，发现电压表和电流表均无示数。要用一根导线验证“猜想可能是滑动变阻器出现了断路”，可以将导线接在滑动变阻器a、d两个接线柱上， 闭合开关后，如果能观察到电流表和电压表均有示数，则验证猜想正确。 【小问3详解】 [1]由图乙可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.08A。 [2]保持滑动变阻器滑片的位置不变，将15Ω的电阻接入后，电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电流变小；根据U=IR可知，滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路电压规律可知，定值电阻两端的电压变大，故闭合开关发现定值电阻两端的电压大于2.4V。 [3]由表格数据可知，随着电阻的增大，电流越来越小，且电流与电阻的乘积始终等于2.4V，由此得出结论：导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成反比。 20. 科技小组在“测量小灯泡电阻”的实验中，所用的实验器材有：额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器、电流表、电压表、电池、开关、导线等。 （1）正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片进行多次实验，实验数据如上表所示，由实验数据可以判断小灯泡正常发光时的电阻可能为_______（将正确选项的字母填写在横线上）； 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 3.0 电流I/A 0.18 0.22 0.25 030 灯丝电阻R/Ω 5.56 6.86 8.00 10.00 A. 7.60Ω B. 8.93Ω C. 10.60Ω （2）某同学在实验时不慎将正在发光的灯泡外壳碰碎，他们惊奇的发现电流表的示数比玻璃外壳破碎前大，说明玻璃外壳破碎后灯丝电阻变_______； （3）玻璃外壳破碎后对着灯丝吹气，发现灯泡两端电压突然变小，电流突然变大，说明吹气加快灯丝表面空气流速，加快散热速度，从而使灯丝电阻变小，由此推断，灯丝的电阻大小与_______有关，玻璃外壳可能起到_______的作用； （4）细心的同学在实验过程中发现灯丝呈螺旋状，如图所示，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？你认为这样设计的目的是：_______。 【答案】（1）B （2）小 （3） ①. 温度 ②. 减少散热，提高灯丝温度 （4）减少散热、增大导体的长度 【解析】 【小问1详解】 由表中数据可知，灯泡的电阻随着其两端电压增大而增大，且当灯泡两端电压为2.0V时，灯丝电阻为8.00Ω，当灯泡两端电压为3.0V时，灯丝电阻为10.00Ω，灯泡正常发光时的电压为2.5V，故正常发光时的电阻应介于8~10Ω之间，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问2详解】 实验时不慎将正在发光的灯泡外壳碰碎，发现电流表的示数比玻璃外壳破碎前大，电源电压和滑片位置不动，根据可知，电路的电阻比玻璃外壳破碎前小，即玻璃外壳破碎后灯丝电阻变小。 【小问3详解】 [1][2]玻璃外壳破碎后对着灯丝吹气，发现灯泡两端电压突然变小，电流突然变大，说明吹气加快灯丝表面空气流速，加快散热速度，从而使灯丝电阻变小，由此推断，灯丝的电阻大小与温度有关，温度越低，电阻越小，而玻璃外壳可能起到隔热保温的作用。 【小问4详解】 由于灯丝的电阻与温度有关，所以将灯丝设计成螺旋状可以减少散热，提升灯丝的温度，并且可以增加灯丝的长度，以增大灯丝的电阻。 21. 如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整______（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗）。 （2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是_______。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_______W。 （3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是_______。 （4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是_______。 【答案】（1） （2） ①. 滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处 ②. A ③. 0.8 （3）灯泡电阻随温度发生变化 （4）探究导体中的电流与电压的关系 【解析】 【小问1详解】 要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗，即电流减小，则滑变阻器接入的阻值增大，滑动变阻器接左下接线柱，即A端，如图： 【小问2详解】 [1]闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。说明电路中的电流较大，则出现这一故障的原因可能是滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处。 [2]电压表的示数如乙图所示为1.8V，小于灯泡额定电压，故应减小滑动变阻器分压，即减小滑动变阻器接入的阻值，应将滑片向A移动。 [3]当电压表的示数为2.5V时，如丙图所示，电流表接小量程，其示数为0.32A,则小灯泡的额定功率为 【小问3详解】 不同电压下灯泡灯丝温度不同，导致阻值发生变化，由可知，电阻不一定，把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，测得的功率并不等于其额定功率的四分之一。 【小问4详解】 若将小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器滑片，可改变定值电阻两端的电压和电流，用来探究电流与电压的关系。 五、综合题（共22分） 22. 如图是某款养生壶，其额定电压为220V，额定功率为1000W，该壶正常工作时将1kg水从20℃加热到85℃，用时5min。请回答下列问题： （1）水吸收的热量是多少？ （2）此过程中消耗的电能是多少？这些能量相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的热量（）？ （3）该养生壶的加热效率是多少？ 【答案】（1） （2）； （3）91% 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量是 【小问2详解】 由得此过程中消耗的电能是 这些能量相当于完全燃烧焦炭放出的热量质量为 【小问3详解】 该养生壶的加热效率是 23. 如图甲是煮茶器的电路原理图。都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求： （1）在加热状态下，煮茶器内消耗的电能； （2）电阻的阻值； （3）在保温状态下，电阻两端的电压。 【答案】（1）3.3×105J；（2）44Ω；（3）211.2V 【解析】 【详解】解：（1）由得，在加热状态下，煮茶器内消耗的电能为 （2）当开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，电路中电阻最大，为保温挡；当开关S、S1闭合时，电路化为R1的简单电路，为加热状态，由得，电阻R1的阻值 （3）由得，在保温状态下，电路的电阻为 电路电流为 电阻阻值为 由欧姆定律得，两端的电压为 答：（1）在加热状态下，煮茶器内消耗的电能3.3×105J； （2）电阻的阻值44Ω； （3）在保温状态下，电阻两端的电压211.2V。 24. 小亮学习了热机的知识后，对汽车产生了浓厚兴趣。道路上越来越多的纯电动汽车引起了小亮的关注。在老师的鼓励下小亮进行了关于电动汽车的研究性学习。请你帮助小亮完成研究性学习报告。 【研究目标】了解某品牌纯电动汽车的相关知识 【研究方法】阅读相关书籍上网查阅信息 【研究内容】 （1）纯电动汽车的基本构造 纯电动汽车主要由动力系统、电池系统、控制系统、车身结构等部分组成。其中，电动机是核心部件； （2）纯电动汽车的动力来源 动力电池是纯电动汽车的心脏。该品牌纯电动汽车采用的是18650锂离子电池，单节标称电压为3.7V，常见容量为2600mA·h； 该品牌纯电动汽车需要370V的输出电压，理论上需要_________节18650锂离子电池串联。研究发现该品牌纯电动汽车实际使用了7000节18650锂离子电池通过模组串并联组成的动力电池板，如图所示，这主要是为了增大_________（填“电阻”“电压”或“电能”）； （3）纯电动汽车的充电纯电动汽车可以使用充电桩来充电，充电过程是把电能转化成_________能。用两种不同的充电桩对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示（不计充电过程中的能量损失）。用快充充电桩充满电，需要_________h； 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普定充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 500 100 （4）纯电动汽车的优越性纯电动汽车与传统燃油汽车相比，有_________、经济、易保养等显著优点； （5）纯电动汽车的现状目前存在普通充电桩充电时间长、充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电外，还可以进行一些大胆设想，如_________。 【答案】 ①. 100 ②. 电能 ③. 化学 ④. 1.32 ⑤. 环保 ⑥. 见解析 【解析】 【详解】（2）[1]单节标称电压为3.7V，常见容量为2600mA·h。该品牌纯电动汽车需要370V的输出电压，理论上需要18650锂离子电池串联的节数 [2]实际使用了7000节18650锂离子电池，这个串并联既增大了电压，增大了电流，根据W=UIt可知增加了贮存的电能。 （3）[3][4]蓄电池充电时，消耗电能，产生化学能，电能转化为化学能；根据快充和慢充的电能相等，根据W=UIt有 220V×30A×10h=500V×100A×t 解得t=1.32h。 （4）[5]纯电动汽车与传统燃油汽车相比，无污染、效率高、经济、易保养。 （5）[6]目前存在普通充电桩充电时间长、充电桩紧缺等问题，为解决此问题，还可以模仿共享单车一样，设立电池交换站，直接交换充满电的电池。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$