精品解析：广东省梅州市兴宁市宋声学校2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷

期末测试卷 一、单项选择题(本大题7小题，每小题3分，共21分；在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的) 1. 如图所示是将两根导线连接起来的情境，先把导线去皮露出线芯，再把线芯拧到一起，最后用胶带绕接头处缠绕。下列材料中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 橡胶皮 B. 黑胶带 C. 塑料皮 D. 铜线芯 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．橡胶皮、黑胶带、塑料皮不容易导电，属于绝缘体，故ABC不符合题意； D．铜线芯容易导电，属于导体，故D符合题意。 故选D。 2. 伴随着新能源汽车的兴起，增程式电动汽车也开始进入人们的视野，它解决了纯电动车无法解决的里程焦虑。在电池电量充足时，电池驱动电机，发动机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时，发动机启动，发动机为电池提供能量对电池进行充电。有关能量转化的知识分析正确的是（　　） A. 电池驱动电机，将电能转化为机械能 B. 发动机启动发电时，将机械能转化为化学能 C. 发动机启动给电池充电时，将化学能转化为电能 D. 电池放电时，将电能转化为化学能 【答案】A 【解析】 【详解】A．电池驱动电机时，电源是提供电能的装置，电动机转动而具有机械能，因此电池驱动电机，将电能转化为机械能，故A正确； B．发动机启动发电时，发电机的机械能转化为发电机的电能，将机械能转化为电能，故B错误； C．发动机启动给电池充电时，将发动机的机械能转化为电池的化学能，故C错误； D．电池放电时，将化学能转化为电能，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，材料相同的甲、乙两金属棒长度相同，但乙的横截面积大，把它们并联在同一电路中，下列说法正确的是（　　） A. 甲的电阻大于乙的电阻 B. 甲两端的电压大 C. 甲的电阻小于乙的电阻 D. 乙两端的电压大 【答案】A 【解析】 【详解】AC．因为甲、乙两金属棒材料相同、长度相同、横截面积不同，乙的横截面积大，则乙的电阻小，所以甲的电阻大于乙的电阻，故A正确，C错误； BD．若把它们并联在电路中，由于并联电路两端电压相等，故甲乙两端的电压相等，故BD错误。 故选A。 4. 如图甲、乙所示的电路中，两电阻的阻值不相等。开关闭合后，关于电路中的电流或电压的关系，下列说法正确的是（　　） A. 甲电路中 B. 甲电路中 C. 乙电路中 D. 乙电路中 【答案】B 【解析】 【详解】AB．分析甲图可知，电阻R1与R2串联，由串联电路中的电压规律可得，故A错误、B正确； CD．分析乙图可知，电阻R1与R2并联，由并联电路中的电流规律可得 因为电阻R1与R2的阻值不相等，所以就无法确定各自通过电流的大小，故I1与I2大小关系无法确定，但可以确定干路电流一定大于支路电流，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，电路正常工作。一段时间后发现，其中一个电压表的示数变大，故障原因可能是（　　） A. 电阻R可能发生短路 B. 电灯L可能发生断路 C. 电阻R可能发生断路 D. 电压表V2 损坏 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．由图可知：电阻R与灯L串联，电压表V1测量的是电源电压，其示数不变；电压表V2测量的是R两端电压。R发生短路、L发生断路或电压表V2损坏时，电压表V2的示数均变为零，故ABD不符合题意； C．电阻R发生断路时，V2表与L串联，相当于测电源电压，示数变大为电源电压，故C正确。 故选C。 6. 如图所示，这是小明家新买的一款可以自动加湿的电风扇。风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定程度时，湿度控制开关自动闭合，加湿系统自动运行；只要断开开关风扇和加湿系统同时停止工作。下列电路设计符合上述特点的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关自动闭合，加湿系统自动运行，这意味着风扇和加湿系统是可以独立工作的，风扇一直工作，而加湿系统的工作与否取决于的状态，即开关S1与加湿系统串联在同一条支路上；只要断开开关，风扇和加湿系统同时停止工作，这说明是总开关，控制着整个电路的通断，据此分析，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 将光敏电阻R、定值电阻R₀、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示的电路，光敏电阻R的阻值随光照强度的增强而减小，闭合开关，当光照强度逐渐减弱时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表和电压表示数均变小 B. 电流表示数变大，电压表示数变小 C. 电流表示数变小，电压表示数变大 D. 电流表和电压表示数均变大 【答案】A 【解析】 【详解】分析电路可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以，逐渐减弱光照强度时，R的阻值变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小；由可知，R0两端的电压变小，即电压表V的示数变小；故A正确，BCD错误。 故选A。 二、填空题(本大题7小题，每空1分，共21分) 8. 一节新干电池能提供的电压为_______V；生日聚会时，人们常用小彩灯来装饰，现将12个相同的小彩灯串联使用，每个小彩灯只有在0.5V的电压下才能正常发光，要使每个小彩灯都正常发光，电路两端所加的总电压应为________V；若电路所需的电压由新干电池提供，要达到这个电压值，需要________节新干电池串联。 【答案】 ①. 1.5 ②. 6 ③. 4 【解析】 【详解】[1]一节正规厂家生产的新干电池，无论型号是1号、2号，还是5号、7号，其出厂电压都是1.5V。 [2]根据串联电路的电压规律，若要让每个小彩灯都正常发光，电路两端所加的总电压 [3]若要达到这个电压值，假设需要n节干电池，则 9. 秋季是苹果成熟的季节。如图所示，将苹果放在纸箱里，在箱外就能闻到苹果的香味，这说明分子在不停地做_______运动。气温越高，香味越浓，这是因为温度越高，分子的这种运动越_______（选填“剧烈”或“缓慢”）；用手很难将苹果掰成两半，说明分子间存在相互作用的__________（选填“引力”或“斥力”）。 【答案】 ①. 无规则 ②. 剧烈 ③. 引力 【解析】 【详解】[1]苹果放在纸箱里，在箱外就能闻到苹果的香味，这是因为苹果中的香味分子在不停地做无规则运动，运动到了箱外，进入了人的鼻腔，使人闻到了香味。 [2]气温越高，香味越浓，这是因为温度升高时，苹果香味分子的无规则运动变得更加剧烈，单位时间内运动到箱外的分子数量增多，所以香味更浓。 [3]用手很难将苹果掰成两半，说明苹果分子之间存在相互作用的引力，使得苹果能够保持一定的形状和结构，不容易被分开。 10. 如图所示的电动自行车使用时必须先插入钥匙，然后转动调速把手，自行车才能前进，如果不插入钥匙，即使转动调速把手，自行车也不能启动；反之，插入钥匙而不转动调速把手，自行车也不能启动。从钥匙所起的作用来看，钥匙相当于电路中的________；分析上面信息可知，钥匙与调速把手的连接方式为________；充电过程中，电池相当于电路中的________(选填“电源”或“用电器”)。 【答案】 ①. 开关 ②. 串联 ③. 用电器 【解析】 【详解】[1]根据题意可知，如果不插入钥匙，无论转不转动调速把手，电动自行车都不会启动，说明钥匙起到控制电路的通断作用，相当于电路中的开关。 [2]根据题意可知，既要插入钥匙，还要转动调速把手，电动自行车才会启动，说明二者之间的连接方式是串联的。 [3]电源是提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能；用电器是消耗电能的装置，将电能转化为其他形式的能，在给电动自行车充电时，将电能转化为电池的化学能，电池相当于电路中的用电器。 11. 如图所示。吹大的气球没握住会飞跑出去。这一过程中，气球内气体的温度将______（填“降低”、“升高”或“不变”），这与汽油机______冲程的能量转化过程相同。汽油机在工作过程中，汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油机的效率会______（填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. 降低 ②. 做功 ③. 变小 【解析】 【详解】[1][2]吹大的气球没握住会飞跑出去。这一过程中，气球内气体对外做功，将气体的内能转化为气球的机械能，气球内气体的内能减少，温度降低；这与汽油机的做功冲程的能量转化相同。 [3]排气管会冒“黑烟”，说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值变小，故此时汽油机的效率变小。 12. 有如图所示两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，当燃料______（填“燃烧相同时间”或“全部燃尽”）后，通过比较______的变化，来判断两种燃料热值的大小。用比热容______的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾） 【答案】 ①. 全部燃尽 ②. 液体升高的温度 ③. 小 【解析】 【详解】[1]比较不同燃料的热值时，根据可知，要控制燃烧的燃料质量相同，即将相同质量的燃料全部燃尽。 [2]燃料的热值大小不易测量，实验时通过比较液体升高的温度来反映燃料热值的大小，采用了转换法。 [3]由可知，在质量和吸收热量相同时，比热容小的液体温度变化量大，实验现象更明显。 13. 如图甲所示，这是部分不同物品的原子核对电子束缚能力强弱的排序图，梳子与图中的_______摩擦最容易起电，且它们摩擦后梳子带________电。如图乙所示，将与毛皮摩擦过的梳子接触原来不带电的验电器的金属球，接触瞬间电流的方向是________________(选填“从梳子到金属球”或“从金属球到梳子”)。 【答案】 ①. 毛皮 ②. 负 ③. 从金属球到梳子 【解析】 【详解】[1]摩擦起电的实质是对核外电子束缚能力强的将电子从束缚能力弱的原子那“抢”过来，故束缚能力越弱的原子越容易失去电子，故梳子与毛皮摩擦最容易起电。 [2]由于梳子从毛皮那获得电子，带负电，毛皮失去电子，带正电。 [3]当用带负电的梳子接触验电器的金属球时，电子从梳子流向金属球，而电流的方向与电子定向移动的方向相反，故接触瞬间电流的方向是从金属球到梳子。 14. 小科在做“用电流表研究并联电路电流特点实验”时，连接了如图所示的电路。当闭合开关，由于___________致使电流表无示数，但两个灯泡会发光；当拆除导线 ___________时，就可以修复电路，并使电流表测其中一条支路电路。如果拆除导线 ___________时，电流表测干路电流。 【答案】 ①. 电流表被短路 ②. b ③. a 【解析】 【详解】[1][2][3]由图可知，导线b与电流表并联，将电流表短路了，所以电流表没有示数，此时L1、L2并联，两灯均发光；因此去掉b导线即为正常电路，此时电流表测右边灯泡所在支路的电流；如果拆除导线a，电流表在干路上，测干路电流。 三、作图题(共7分) 15. 在左图中只改动一根导线，使两灯并联，电流表测量通过L2的电流。要求：在要改动导线上划 “×”，并用笔画线代替导线画上正确的连线______。然后在右边方框内画出与修改后的电路对应的电路图______（图中灯泡标上L1和L2）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]原电路中，电流表与灯泡L1并联，导致这个灯短路，电路为L2的简单电路，不符合要求。要求两灯并联，电流表测量通过L2的电流，则电流表与L2串联，改正后如下所示 [2]根据实物图画出对应的电路图，如下图所示 16. 用笔画线代替导线完成电路连接。要求：组成一个并联电路，开关S控制灯L1和L2，开关S1只控制灯L1。 【答案】 【解析】 【详解】用电器首首相连，尾尾相连的电路叫并联电路，并联电路中干路开关控制整个电路，支路开关只控制其所在支路。由题知，要求两灯并联，开关S控制灯L1和L2，开关S应在干路上；开关S1只控制灯L1，开关S1应在L1的支路，只控制灯L1，如图所示： 17. 为方便夜间开锁，有人发明了“感应照孔门把手”，只有夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的LED灯才亮．它利用感应开关S1（有人摸把手，S1闭合；无人摸把手，S1断开）以及光敏开关S2（白天，S2断开；夜间，S2闭合）控制电路，达到目的．请完成电路连接． （ ） 【答案】 【解析】 【详解】由题意可知，感应开关S1、光敏开关S2串联共同控制LED灯，如下图所示： 四、实验题(本大题3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分) 18. 按要求完成填空。 （1）小莹同学测量电压时，连接好电路闭合开关后，发现电表指针向左偏转至如图甲所示的位置，原因是_________________________；断开开关，纠正错误后，再闭合开关，发现指针向右偏至如图乙所示的位置，接下来的操作是_______________________________________；如图丙所示，电压表的读数为________V。 （2）如图丁所示，这是“探究改变物体内能”的实验。烧瓶内盛少量水，向瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，这是通过________的方式改变了瓶内气体的内能。 （3）如图戊所示，这是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，镍铬合金丝a、b的横截面积相同，接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度变亮，由此说明，导体的电阻大小与导体的________有关；为使实验现象更加明显，请对装置进行合理的改进：________________________。 【答案】（1） ①. 电压表的正负接线柱接入电路时接反了 ②. 见解析 ③. 2.3 （2） ①. 增大 ②. 做功 （3） ①. 长度 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 [1]闭合开关后，发现电压表的指针向左偏转，说明电流从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出，即电压表的正负接线柱接入电路时接反了，导致指针反偏。 [2]根据题图可知，电压表指针偏转角度过小，说明电压表接入电路的量程过大，应换用小量程接入电路，故接下来的操作是，断开开关，将导线从15V的接线柱断开，与3V的接线柱相连。 [3]根据题图可知，电压表的量程为0至3V，分度值为0.1V，此时指针指在2V后的第三格刻度线上，此时电压表的示数为2.3V。 【小问2详解】 [1][2]向瓶内打气时，瓶内的气体体积不变，压强增大，温度升高，则内能增大，这是通过做功改变瓶内气体的内能 【小问3详解】 [1]由于a、b的横截面积相同，材料相同，但长度不同，将接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度发生了改变，说明导体的电阻与导体的长度有关。 [2]由于观察小灯泡的亮度变化，实验效果有时会不明显，可以将小灯泡换成电流表，将小灯泡的亮度变化，转化成电流表的示数变化，当导体的电阻发生变化时，观察电流表的示数变化，来探究影响导体电阻的因素。 19. 在“探究水吸收的热量与哪些因素有关”的实验中，记录的实验数据如表所示（在相同时间内物质吸收的热量相同）。 实验次数 质量/ kg 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 0.1 20 30 2 2 0.2 20 30 4 3 0.3 20 30 6 4 0.3 20 40 12 5 0.3 20 50 18 （1）该实验中，通过___________________________来反映水吸收热量的多少； （2）表中________（填序号）三次实验探究水吸收的热量与水的质量是否有关； （3）通过分析数据，水吸收的热量除了与质量有关外，还与________________有关； （4）为了进一步探究，给一定质量的冰加热，利用实验数据描绘出冰的温度随时间变化的图像如图甲、乙所示，你认为正确的是图________（选填“甲”或“乙”），可见物质吸收热量的能力还与该物质的________有关； （5）生活中人们利用水来取暖或制冷，就是利用了水的吸放热能力强的特点，请再举一个生活中利用水的这个特点的应用实例：___________________________。 【答案】（1）加热时间 （2）1、2、3 （3）升高的温度 （4） ①. 乙 ②. 状态 （5）见解析 【解析】 【小问1详解】 在探究水吸收的热量与哪些因素有关的实验中，由于无法直接测量水吸收热量的多少，而在相同时间内物质吸收的热量相同，所以通过加热时间来反映水吸收热量的多少。 【小问2详解】 要探究水吸收的热量与水的质量是否有关，需要控制水升高的温度相同，改变水的质量。观察表格数据，1、2、3 三次实验中，水升高的温度都是从20℃升高到30℃，即升高的温度相同，而质量分别为0.1kg、0.2kg、0.3kg，所以这三次实验可以探究水吸收的热量与水的质量是否有关。 【小问3详解】 对比3、4两次实验，水的质量都是0.3kg相同，但3实验加热时间是6min，水升高的温度是 第4实验加热时间是12min，水升高的温度是 说明在质量相同的情况下，升高的温度越高，吸收的热量越多，所以水吸收的热量除了与质量有关外，还与升高的温度有关。 【小问4详解】 [1][2]冰的比热容小于水的比热容，吸收相同的热量，冰的温度变化更快，所以甲错误，乙正确。从图像可以看出，该物质吸收热量的能力还与该物质的状态有关。 【小问5详解】 因为水的比热容大，在质量和升高（或降低）相同温度时，水吸收（或放出）的热量多，所以生活中很多地方都利用了水的这个特点。例如汽车发动机用水做冷却剂，就是因为水的比热容大，在升高相同温度时能吸收更多的热量，从而更好地冷却发动机。 20. 电阻是组成电路的重要元件，在进行电路连接时，通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源（恒定不变）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关等器材测量电阻R的阻值。 （1）图甲是小雨连接的部分电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整________。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到________（选填“A”或“B”）端。 （3）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，两电表均无示数且指针均不动，产生这一现象的原因可能是______（合理即可）。排除故障后，闭合开关，将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数，接下来的操作是_____。 A．结束实验，整理器材 B．将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数 C．换用另一个定值电阻并将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数 （4）小雨将实验数据记录在下表中。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1 0.2 2 2 0.42 3 3 ①第3次实验时，将滑片P移到A端，电流表的指针位置如图乙所示，此时，电流表的示数为________A。 ②每次实验算出电阻值后，为得到电阻R的阻值，还应__________________。 （5）小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500 Ω的电阻，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现实验无法进行，原因是___________________________________。 【答案】（1） （2）B （3） ①. 滑动变阻器断路或开关断路 ②. B （4） ①. 0.6 ②. 求电阻的平均值 （5）答案见解析 【解析】 【小问1详解】 动变阻器要采用“一上一下”的接法，滑动变阻器的左端接下，则右端需要接上，并与电阻的右端连接，这样就完成了电路的连接，使得电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量通过定值电阻的电流，滑动变阻器可以改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，如图所示： 【小问2详解】 滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处，即B端。因为当滑片在B端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长，电阻最大，此时电路中的电流最小，能起到保护电路的作用。 【小问3详解】 [1]根据两电表均无示数且指针均不动，判断电路可能存在断路故障，可能是滑动变阻器断路，还可能是开关断路等。 [2]为了减小误差，在得到一组数据后，应将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数，多次测量求平均值，所以接下来的操作选B。 【小问4详解】 [1]由图甲可知，电流表选用的量程是，根据图乙，该电流表的分度值是0.02A，指针指在最右侧处，所以此时电流表的示数为0.6A。 [2]为了减小误差，在算出每次的电阻后，还应求电阻的平均值。 【小问5详解】 当测量一个阻值约为的电阻时，根据欧姆定律，电源电压恒定，电阻R增大，电路中的电流I会变得非常小，而电流表的量程一般是或，当电流过小，小于电流表的分度值时，电流表指针几乎不动，无法准确测量电流，所以实验无法进行。 五、计算题(本大题2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分) 21. 周末，李明和家人到郊外野炊，他们购买了一些木炭用于烧水。已知锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，在这个过程中用掉500g的木炭。已知水的比热容为 木炭的热值 求： （1）在这个过程中水吸收的热量。 （2）在这个过程中木炭完全燃烧放出的热量。 （3）用木炭烧水的效率。 【答案】（1） （2） （3）10% 【解析】 【小问1详解】 在这个过程中水吸收的热量 【小问2详解】 500g木炭完全燃烧放出的热量 【小问3详解】 用木炭烧水的效率 22. 如图所示，电路中电源电压保持不变，R1=10 Ω，R2=20 Ω，当S1、S2都断开时，电流表示数是0.2 A。 （1）求电源电压； （2）只闭合S2时，求电流表的示数； （3）S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.8A，求R3的阻值； 【答案】（1）6V；（2）0.6A；（3）30Ω 【解析】 【详解】解：（1）由图知道，当S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由由知道，电源的电压 U=I（R1+R2）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V （2）只闭合S2时，只有R1连入电路，电流表测电路中的电流，则电流表的示数为 （3）开关S1、S2都闭合时，R1与R3并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路用电器互不影响，则通过R1的电流不变，为I1=0.6A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R3的电流 I3=I′-I1=0.8A-0.6A=0.2A 则由知道，R3阻值 答：（1）电源的电压为6V； （2）只闭合S2时，电流表的示数为0.6A； （3）S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.8A，R3的阻值为30Ω。 六、综合能力题(本大题3小题，每小题6分，共18分) 23. “碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO2（二氧化碳）排放量，达到CO2的相对“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。 （1）氢燃料电池工作时将燃料的_____能转化为电能； （2）图甲是氢燃料电池工作原理图，则电池正常工作时电池内部电流的方向为_____（选填“向左”或“向右”）； （3）如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，以下简化电路可达到此要求的是_____（填字母）； （4）氢燃料电池大巴可实现CO2的零排放，而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力大巴行驶100km耗油25L，这25L柴油完全燃烧可释放热量_____J；如改用氢燃料电池大巴行驶100km可减少约_____kg的CO2排放；（ρ柴油=0.8×103kg/m3，q柴油=4.3×107J/kg） （5）请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议：_____。 【答案】 ①. 化学 ②. 向右 ③. B ④. 8.6×108 ⑤. 60 ⑥. 绿色出行 【解析】 【详解】（1）[1]氢燃料电池工作时，消耗氢气产生电能，将燃料的化学能转化为电能。 （2）[2]图甲氢燃料电池工作原理图中，电池正常工作时带正电的氢离子向右定向移动，因此电池正常工作时电池内部电流的方向为向右。 （3）[3]如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，因此电动机和电热丝应该是并联关系，且都有各自的控制开关，因此简化电路可达到此要求的是B。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[4][5]柴油的体积是 V=25L=0.025m3 25L柴油的质量为 m=ρ柴油V=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg 25L柴油完全燃烧可释放热量的热量为 Q=q柴油m=4.3×107J/kg×20kg=8.6×108J 如改用氢燃料电池大巴行驶100km，可减少CO2排放的质量约为 m气=3×20kg=60kg （5）[6]“低碳生活”出行建议：绿色出行。尽最大可能减少乘坐燃油车出行。 24. 为了参加全国青少年创新大赛，小明运用所学电学知识设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻 电源电压恒为4.5 V，R₂是竖直放置的硬电阻棒，总长为45cm，总电阻为15 Ω，其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。 （1）R₁在电路中的作用是____________________。 （2）当被测身高减小时，电压表的示数________，电流表的示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”) （3）为了保证电路中各元件安全工作，R₂接入电路阻值不能低于________Ω，也不能高于________Ω。 （4）小丽用该测量仪测量自己的身高时，发现电流表的示数为0.5A，则此时硬电阻棒接入电路中的长度为________cm。 【答案】（1）保护电路 （2） ①. 变小 ②. 变大 （3） ①. 2.5 ②. 10 （4）12 【解析】 【小问1详解】 当硬电阻棒的滑片P位于最下端时，接入电路的电阻为零，定值电阻可以起到保护电路的作用，防止电源短路。 【小问2详解】 [1][2]当被测升高减小时，硬电阻棒的滑片P向下移动，硬电阻棒接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小，根据可知，电路中的电流增大，电流表的示数变大，而根据可知定值电阻两端的电压增大，根据串联电路的电压规律可知，故硬电阻棒两端的电压减小，电压表的示数变小。 【小问3详解】 由于电流表的量程为0至0.6A，故电路中最大允许通过电流为0.6A，则电路中的最小总电阻 故硬电阻棒接入电路的阻值的最小值 电压表的量程为0至3V，则硬电阻棒两端的最大电压为3V，定值电阻两端的电压 则电路中的电流 故硬电阻棒接入电路的最大阻值 【小问4详解】 此时电路中的总电阻 此时硬电阻棒接入电路的电阻 假设硬电阻棒接入电路的长度为d，硬电阻棒的长度为L，由于硬电阻棒接入电路的电阻与接入电路的长度成正比，故，则 25. 阅读下列短文，回答问题。 热阻 当物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比，与垂直传导方向的横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式为 式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。 为了保温，房屋的墙壁往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，另一侧是低温环境，墙壁温度变化随着厚度改变而均匀递增(或递减)，则在墙壁中能形成稳定的热量流动，单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。 （1）同种材料的导体，长度一定时，导体的横截面积越大，电阻越________；电阻值为0的材料称为________________； （2）同一物体发生热传导的条件是物体的不同部分之间存在________；热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的________（选填“电流”或“电压”）； （3）同样形状的材料，导热系数越大，热阻________（选填“越大”或“越小”）； （4）如图所示，长方体实心铝块的长、宽、高分别为2L、1.5L、3L，当热量从左向右流动时，铝块的热阻为R1，热量从下向上流动时，铝块的热阻为 R2，则（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 小 ②. 超导材料 （2） ①. 温度差 ②. 电压 （3）越小 （4）> 【解析】 【小问1详解】 [1]根据探究影响导体电阻的因素实验结论可知，当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。 [2]当温度降低到一定程度时，某些物体的电阻突然接近于零，我们把材料的这种特性称为超导性；具有这种性质的材料称为超导材料（也称为超导体）。 【小问2详解】 [1]热传导是热传递一种方式，热传递的概念是内能从高温物体转移到低温物体或从同一物体的高温部分转移到低温部分的过程。根据定义可知，同一物体发生热传导的条件是物体的不同部分之间存在温度差。 [2]电压是使电荷定向移动形成电流的原因，故温度差相当于电路中的电压。 【小问3详解】 根据可知，当导热系数越大，热阻越小。 【小问4详解】 当热量从左向右流动时，铝块的热阻，当热量从下向上流动时，铝块的热阻，故。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 期末测试卷 一、单项选择题(本大题7小题，每小题3分，共21分；在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的) 1. 如图所示是将两根导线连接起来的情境，先把导线去皮露出线芯，再把线芯拧到一起，最后用胶带绕接头处缠绕。下列材料中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 橡胶皮 B. 黑胶带 C. 塑料皮 D. 铜线芯 2. 伴随着新能源汽车的兴起，增程式电动汽车也开始进入人们的视野，它解决了纯电动车无法解决的里程焦虑。在电池电量充足时，电池驱动电机，发动机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时，发动机启动，发动机为电池提供能量对电池进行充电。有关能量转化的知识分析正确的是（　　） A. 电池驱动电机，将电能转化为机械能 B. 发动机启动发电时，将机械能转化为化学能 C. 发动机启动给电池充电时，将化学能转化为电能 D. 电池放电时，将电能转化为化学能 3. 如图所示，材料相同的甲、乙两金属棒长度相同，但乙的横截面积大，把它们并联在同一电路中，下列说法正确的是（　　） A. 甲的电阻大于乙的电阻 B. 甲两端的电压大 C. 甲的电阻小于乙的电阻 D. 乙两端的电压大 4. 如图甲、乙所示的电路中，两电阻的阻值不相等。开关闭合后，关于电路中的电流或电压的关系，下列说法正确的是（　　） A. 甲电路中 B. 甲电路中 C. 乙电路中 D. 乙电路中 5. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，电路正常工作。一段时间后发现，其中一个电压表示数变大，故障原因可能是（　　） A. 电阻R可能发生短路 B. 电灯L可能发生断路 C. 电阻R可能发生断路 D. 电压表V2 损坏 6. 如图所示，这是小明家新买的一款可以自动加湿的电风扇。风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定程度时，湿度控制开关自动闭合，加湿系统自动运行；只要断开开关风扇和加湿系统同时停止工作。下列电路设计符合上述特点的是（　　） A B. C. D. 7. 将光敏电阻R、定值电阻R₀、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示的电路，光敏电阻R的阻值随光照强度的增强而减小，闭合开关，当光照强度逐渐减弱时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表和电压表示数均变小 B. 电流表示数变大，电压表示数变小 C. 电流表示数变小，电压表示数变大 D. 电流表和电压表示数均变大 二、填空题(本大题7小题，每空1分，共21分) 8. 一节新干电池能提供的电压为_______V；生日聚会时，人们常用小彩灯来装饰，现将12个相同的小彩灯串联使用，每个小彩灯只有在0.5V的电压下才能正常发光，要使每个小彩灯都正常发光，电路两端所加的总电压应为________V；若电路所需的电压由新干电池提供，要达到这个电压值，需要________节新干电池串联。 9. 秋季是苹果成熟的季节。如图所示，将苹果放在纸箱里，在箱外就能闻到苹果的香味，这说明分子在不停地做_______运动。气温越高，香味越浓，这是因为温度越高，分子的这种运动越_______（选填“剧烈”或“缓慢”）；用手很难将苹果掰成两半，说明分子间存在相互作用的__________（选填“引力”或“斥力”）。 10. 如图所示的电动自行车使用时必须先插入钥匙，然后转动调速把手，自行车才能前进，如果不插入钥匙，即使转动调速把手，自行车也不能启动；反之，插入钥匙而不转动调速把手，自行车也不能启动。从钥匙所起的作用来看，钥匙相当于电路中的________；分析上面信息可知，钥匙与调速把手的连接方式为________；充电过程中，电池相当于电路中的________(选填“电源”或“用电器”)。 11. 如图所示。吹大的气球没握住会飞跑出去。这一过程中，气球内气体的温度将______（填“降低”、“升高”或“不变”），这与汽油机______冲程的能量转化过程相同。汽油机在工作过程中，汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油机的效率会______（填“变大”“不变”或“变小”）。 12. 有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，当燃料______（填“燃烧相同时间”或“全部燃尽”）后，通过比较______的变化，来判断两种燃料热值的大小。用比热容______的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾） 13. 如图甲所示，这是部分不同物品的原子核对电子束缚能力强弱的排序图，梳子与图中的_______摩擦最容易起电，且它们摩擦后梳子带________电。如图乙所示，将与毛皮摩擦过的梳子接触原来不带电的验电器的金属球，接触瞬间电流的方向是________________(选填“从梳子到金属球”或“从金属球到梳子”)。 14. 小科在做“用电流表研究并联电路电流特点实验”时，连接了如图所示的电路。当闭合开关，由于___________致使电流表无示数，但两个灯泡会发光；当拆除导线 ___________时，就可以修复电路，并使电流表测其中一条支路电路。如果拆除导线 ___________时，电流表测干路电流。 三、作图题(共7分) 15. 在左图中只改动一根导线，使两灯并联，电流表测量通过L2的电流。要求：在要改动导线上划 “×”，并用笔画线代替导线画上正确的连线______。然后在右边方框内画出与修改后的电路对应的电路图______（图中灯泡标上L1和L2）。 16. 用笔画线代替导线完成电路连接。要求：组成一个并联电路，开关S控制灯L1和L2，开关S1只控制灯L1。 17. 为方便夜间开锁，有人发明了“感应照孔门把手”，只有夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的LED灯才亮．它利用感应开关S1（有人摸把手，S1闭合；无人摸把手，S1断开）以及光敏开关S2（白天，S2断开；夜间，S2闭合）控制电路，达到目的．请完成电路连接． （ ） 四、实验题(本大题3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分) 18. 按要求完成填空。 （1）小莹同学测量电压时，连接好电路闭合开关后，发现电表指针向左偏转至如图甲所示的位置，原因是_________________________；断开开关，纠正错误后，再闭合开关，发现指针向右偏至如图乙所示的位置，接下来的操作是_______________________________________；如图丙所示，电压表的读数为________V。 （2）如图丁所示，这是“探究改变物体内能”的实验。烧瓶内盛少量水，向瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，这是通过________的方式改变了瓶内气体的内能。 （3）如图戊所示，这是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，镍铬合金丝a、b的横截面积相同，接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度变亮，由此说明，导体的电阻大小与导体的________有关；为使实验现象更加明显，请对装置进行合理的改进：________________________。 19. 在“探究水吸收的热量与哪些因素有关”的实验中，记录的实验数据如表所示（在相同时间内物质吸收的热量相同）。 实验次数 质量/ kg 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 0.1 20 30 2 2 0.2 20 30 4 3 03 20 30 6 4 0.3 20 40 12 5 0.3 20 50 18 （1）该实验中，通过___________________________来反映水吸收热量的多少； （2）表中________（填序号）三次实验探究水吸收的热量与水的质量是否有关； （3）通过分析数据，水吸收的热量除了与质量有关外，还与________________有关； （4）为了进一步探究，给一定质量的冰加热，利用实验数据描绘出冰的温度随时间变化的图像如图甲、乙所示，你认为正确的是图________（选填“甲”或“乙”），可见物质吸收热量的能力还与该物质的________有关； （5）生活中人们利用水来取暖或制冷，就是利用了水的吸放热能力强的特点，请再举一个生活中利用水的这个特点的应用实例：___________________________。 20. 电阻是组成电路的重要元件，在进行电路连接时，通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源（恒定不变）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关等器材测量电阻R的阻值。 （1）图甲是小雨连接的部分电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整________。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到________（选填“A”或“B”）端。 （3）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，两电表均无示数且指针均不动，产生这一现象的原因可能是______（合理即可）。排除故障后，闭合开关，将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数，接下来的操作是_____。 A．结束实验，整理器材 B．将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数 C．换用另一个定值电阻并将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数 （4）小雨将实验数据记录下表中。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1 0.2 2 2 0.42 3 3 ①第3次实验时，将滑片P移到A端，电流表的指针位置如图乙所示，此时，电流表的示数为________A。 ②每次实验算出电阻值后，为得到电阻R的阻值，还应__________________。 （5）小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500 Ω的电阻，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现实验无法进行，原因是___________________________________。 五、计算题(本大题2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分) 21. 周末，李明和家人到郊外野炊，他们购买了一些木炭用于烧水。已知锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，在这个过程中用掉500g的木炭。已知水的比热容为 木炭的热值 求： （1）在这个过程中水吸收的热量。 （2）在这个过程中木炭完全燃烧放出的热量。 （3）用木炭烧水效率。 22. 如图所示，电路中电源电压保持不变，R1=10 Ω，R2=20 Ω，当S1、S2都断开时，电流表示数是0.2 A。 （1）求电源电压； （2）只闭合S2时，求电流表的示数； （3）S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.8A，求R3的阻值； 六、综合能力题(本大题3小题，每小题6分，共18分) 23. “碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO2（二氧化碳）排放量，达到CO2的相对“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。 （1）氢燃料电池工作时将燃料的_____能转化为电能； （2）图甲是氢燃料电池工作原理图，则电池正常工作时电池内部电流的方向为_____（选填“向左”或“向右”）； （3）如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，以下简化电路可达到此要求的是_____（填字母）； （4）氢燃料电池大巴可实现CO2的零排放，而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力大巴行驶100km耗油25L，这25L柴油完全燃烧可释放热量_____J；如改用氢燃料电池大巴行驶100km可减少约_____kg的CO2排放；（ρ柴油=0.8×103kg/m3，q柴油=4.3×107J/kg） （5）请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议：_____。 24. 为了参加全国青少年创新大赛，小明运用所学电学知识设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻 电源电压恒为4.5 V，R₂是竖直放置的硬电阻棒，总长为45cm，总电阻为15 Ω，其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。 （1）R₁在电路中的作用是____________________。 （2）当被测身高减小时，电压表的示数________，电流表的示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”) （3）为了保证电路中各元件安全工作，R₂接入电路的阻值不能低于________Ω，也不能高于________Ω。 （4）小丽用该测量仪测量自己的身高时，发现电流表的示数为0.5A，则此时硬电阻棒接入电路中的长度为________cm。 25. 阅读下列短文，回答问题。 热阻 当物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比，与垂直传导方向的横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式为 式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。 为了保温，房屋的墙壁往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，另一侧是低温环境，墙壁温度变化随着厚度改变而均匀递增(或递减)，则在墙壁中能形成稳定的热量流动，单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。 （1）同种材料的导体，长度一定时，导体的横截面积越大，电阻越________；电阻值为0的材料称为________________； （2）同一物体发生热传导的条件是物体的不同部分之间存在________；热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的________（选填“电流”或“电压”）； （3）同样形状的材料，导热系数越大，热阻________（选填“越大”或“越小”）； （4）如图所示，长方体实心铝块的长、宽、高分别为2L、1.5L、3L，当热量从左向右流动时，铝块的热阻为R1，热量从下向上流动时，铝块的热阻为 R2，则（选填“>”“<”或“=”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $