2025-2026学年人教版物理九年级上学期期末模拟练习卷（06）（第13至第20章）

2025-2026学年人教版九年级物理新教材全册期末考试模拟练习试卷（全国通用） 九年级物理全册期末模拟练习卷（06）（人教版新教材第13至第20章） （满分100分，答题时间90分钟） 一、单项选择题（有10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项是正确的） 1．如图甲是曾侯乙墓出土的铜冰鉴式保温器。这种保温器分为两层，外层为一方鉴，内层装一方壶，如图乙所示。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛酒。下列说法正确的是（　　） A．外方鉴中的冰温度为0 ℃，所以内能也为0J B．壶内酒内能减少是通过热传递的方式实现的 C．壶内酒将温度传给方鉴中的冰块后内能增加 D．冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变 2．文艺复兴时期，意大利的达·芬奇设计了如图所示的“永动机”装置。他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（    ） A．装置所具有的机械能始终不变 B．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 C．如果没有能量补充，装置最终会停下来 D．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 3. 火药雕刻技术决定了一个国家武器装备的国防实力，由于固体燃料的敏感性，静电、不合理的摩擦，都能导致其燃爆。下列不能有效防止静电的是（　　） A．缓慢移动和操作 B．用塑料容器盛装火药 C．保持环境有一定湿度 D．将设备用金属链接地 4. （2025·福建）关于新能源电动汽车充电桩的安装和使用，下列符合安全用电要求的 是（　　） A．用湿抹布擦拭充电插口 B．充电桩需要安装接地线 C．充电桩起火立即泼水救火 D．充电桩无需安装保险装置 5. 学校打算在南门和北门上各安装一个按钮开关，在传达室安装甲、乙两盏提示灯和电池组。做到南门来人按下开关时只有乙灯亮，北门来人按下开关时只有甲灯亮。以下电路图符合设计要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型科学，下图与磁悬浮列车的磁悬浮原理相同的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（　　） A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路 C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路 8. 如图所示电路，闭合开关，滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表V的示数变小 B. 电流表与电流表的示数相等 C. 电流表的示数变大 D. 电压表V与电流表示数的比值变大 9. 甲、乙两电热丝的电阻之比为4：3，两端的电压之比为2：1，则相同时间内消耗电能之比为（　　） A．1：3 B．3：1 C．2：3 D．3：2 10. 如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”的字样，将滑片置于最右端后，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A，在电路安全工作时，下列选项正确的是（　　） A. 电源电压为16V B. R1的阻值为7.5Ω C. R2消耗的功率范围为1.8W一6W D. 该电路总功率的最大值为18W 二、多项选择题（有3小题，每小题3分，共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的，全部选对得3分，选项正确但不全得1分，有错误选项的不得分） 11.关于图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）    A．图甲中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大 B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体混合，这种现象表明气体分子是运动的 C．图丙是内燃机的做功冲程，机械能转化为内能 D．图丁，从加热到软木塞被推出，该过程的能量转化顺序为化学能——内能——机械能 12. 如图所示，是智能扶手电梯的原理图，其中是压敏电阻。电梯上无乘客时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有乘客时，电动机转动变快，使电梯运动变快。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁上端是极 B. 电磁继电器与发电机工作原理相同 C. 电梯上无乘客时，衔铁与触点2接触 D. 电梯上有乘客时，压敏电阻的阻值减小 13．一位同学用灯泡L1和L2组成了串联电路，如图所示电源由两节新干电池组成。闭合开关后，对此电路的描述正确的是（　　） A．电压表被短路，L1发光 B．两灯都发光，但不能读出电压表示数 C．电压表测L1的电压但指针反偏 D．电压表测L2的电压但指针反偏 三、填空题（有8小题，每小题2分，共16分） 14. 两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体，使用相同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，若甲、乙两液体吸收相同的热量，则__________液体升高的温度较多；两者比较，__________液体更适合作汽车的冷却剂。 15. 某调光台灯简化电路图如图所示，电源电压保持不变。为使台灯变亮，滑片应向___端移动。台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，电路发生的故障可能是滑动变阻器_____。 16．小明家中一周前、后电能表的示数如图所示，那么小明家一周所消耗的电能为 kW∙h，小明所在地区每度电的电费是0.6元，请你估算小明家每月大约需要付的电费为 元。    17.在家庭电路中，保险丝熔断的原因是短路或用电器的总功率________；串联在电路中的保险丝，电阻比较______，熔点低，当电流过大时，迅速升温熔断，切断电路。 18. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为_____A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为______。 19. 如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。 20. 物理实验室有一个微型电动机，正常工作时两端的电压为5V，电动机线圈电阻为。小明将该电动机与一个的定值电阻R0。串联后接入电源电压为15V的电路中，如图所示，电动机恰好能正常工作，则电动机工作产生的热量为 J，输出的机械能为 J。 21. 物理实验室有一个微型电动机，正常工作时两端的电压为5V，电动机线圈电阻为。小明将该电动机与一个的定值电阻R0。串联后接入电源电压为15V的电路中，如图所示，电动机恰好能正常工作，则电动机工作产生的热量为 J，输出的机械能为 J。 四、作图题（有3小题，共7分） 22．（2分）根据如图所示的实物连线图，在右边虚线框内画出对应的电路图。 23. （2分）有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。 24.（3分） 小王自制了一个电磁秋千的玩具，如图甲所示。闭合开关后，推动一下永磁体，它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中作出： （1）电磁铁下端的磁极； （2）电源的正、负极； （3）图中的磁感线方向。 五、探究与实验题（有4小题，共23分） 25. （5分）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表：    物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 水 20 4 30 煤油 20 4 40 （1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的 （选填“质量”或“体积”）相等； （2）本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强； （3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为 J； （4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水 的性质。 26. （6分）探究串联电路中电压的规律； （1）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整；______ （2）连接电路时，开关应处于_______状态，正确连接电路后，闭合开关，若灯断路，则两端________（选填“有”或“无”）电压； （3）用电压表分别测出电压和。其中测时，电压表的示数如图丙所示，示数为________V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录见表； 实验次序 电压/V 电压/V 电压/V 1 1.7 29 2 1.3 1.6 2.9 3 1.1 1.8 2.9 ①分析表中数据，得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压________； ②为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外，还可以_______。 27. （6分）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下： （1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为______V，未知电阻的阻值为______Ω； （2）小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表和的示数分别为和。已知定值电阻的阻值为，则未知电阻=_______（用、和表示）； （3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点______，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱的阻值，使______，此时电阻箱的读数为，则未知电阻=_______。 28．（6分）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中： （1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 　　 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 　　 。此时，如果移走小磁针，该结论 　　 （选填“成立”或“不成立”）； （2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 　　 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 　　 磁体的磁场分布相似； （3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 　　 的关系。 六、综合与应用题（有3小题，共25分） 29．（9分）小明家新买来一台燃气热水器，如图所示，该燃气热水器主要是利用天然气燃烧来加热水的，假设该燃气热水器每秒能放出100mL、末温为50℃的热水，水的初温为15℃，某次洗漱时小明放了10s的水，该过程消耗了0.014m3的天然气（只有有水流出时，该热水器才会工作）[q天然气=4.2×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]。求： （1）10s内放出的水吸收的热量； （2）该过程中热水器加热水的效率；（假设该过程中天然气完全燃烧） （3）若天然气完全燃烧产生的热量全部由干木柴来提供，需要完全燃烧0.049kg干木柴，则干木柴的热值。 30. （7分）学好物理必须要勤于思考，将问题的本质理解透彻，才能以不变应万变。请你思考以下问题：在电学计算中，我们经常会用到串并联电路的电阻关系。 （1）请你用所学关系式推导串联电路的电阻关系R串＝R1+R2。 （2）请你用所学关系式推导并联电路的电阻关系 。 31．（9分）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：    （1）小灯泡L的电阻； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版九年级物理新教材全册期末考试模拟练习试卷（全国通用） 九年级物理全册期末模拟练习卷（06）（人教版新教材第13至第20章） （满分100分，答题时间90分钟） 一、单项选择题（有10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项是正确的） 1．如图甲是曾侯乙墓出土的铜冰鉴式保温器。这种保温器分为两层，外层为一方鉴，内层装一方壶，如图乙所示。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛酒。下列说法正确的是（　　） A．外方鉴中的冰温度为0 ℃，所以内能也为0J B．壶内酒内能减少是通过热传递的方式实现的 C．壶内酒将温度传给方鉴中的冰块后内能增加 D．冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变 【答案】B 【解析】A．一切物体都有内能，方鉴中的冰温度即使很低，也有内能，故A错误； B．壶内的食物放出热量，温度降低，是通过热传递的方式减少内能，故B正确； C．壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块，自身内能减少，故C错误； D．冰块受热熔化成水的过程中吸收热量，内能增加，故D错误。故选B。 2．文艺复兴时期，意大利的达·芬奇设计了如图所示的“永动机”装置。他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（    ） A．装置所具有的机械能始终不变 B．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 C．如果没有能量补充，装置最终会停下来 D．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 【答案】C 【解析】ACD．机器在转动过程中，克服空气阻力及摩擦力都要消耗机械能，使原有的机械能越来越少，如果没有能量补充，机器的转动会逐渐减慢，最终停止，故AD错误，C正确； B．小球在下行的过程中，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能；在上行的过程中，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能，故B错误。 故选C。 3. 火药雕刻技术决定了一个国家武器装备的国防实力，由于固体燃料的敏感性，静电、不合理的摩擦，都能导致其燃爆。下列不能有效防止静电的是（　　） A．缓慢移动和操作 B．用塑料容器盛装火药 C．保持环境有一定湿度 D．将设备用金属链接地 【答案】B 【解析】A．缓慢移动和操作可以减少因快速摩擦产生的大量静电，能有效防止静电，故A不符合题意； B．塑料是绝缘体，用塑料容器盛装火药时，不能将摩擦起电产生的电荷导走，容易积累静电，不能有效防止静电，故B符合题意； C．保持环境有一定湿度，空气湿度较大时，物体表面会附着一层薄薄的水膜，水是导体，能够将摩擦起电产生的电荷导走，从而减少静电的积累，能有效防止静电，故C不符合题意； D．将设备用金属链接地，金属是良好的导体，电荷可以通过金属导线传导到大地，从而避免静电的积累，能有效防止静电，故D不符合题意。故选：B。 【点评】本题考查摩擦起电，静电现象，难度不大。 4. （2025·福建）关于新能源电动汽车充电桩的安装和使用，下列符合安全用电要求的 是（　　） A．用湿抹布擦拭充电插口 B．充电桩需要安装接地线 C．充电桩起火立即泼水救火 D．充电桩无需安装保险装置 【答案】B 【解析】A．湿抹布可能导致短路或触电，充电插口应保持干燥，清洁时需断电并使用干布。故A不符合题意； B．接地线是安全用电的基本要求，可防止漏电事故，保障人身安全。故B符合题意； C．充电桩起火可能涉及电气火灾，生活用水是导体，泼水会引发触电或火势扩大，应先断开电源再使用干粉或二氧化碳灭火器救火。故C不符合题意； D．保险装置如漏电保护器、过载保护是必要的，可以在电路漏电时，切断电源，起到保护作用，能防止电路故障引发火灾或设备损坏。故D不符合题意。 故选B。 5. 学校打算在南门和北门上各安装一个按钮开关，在传达室安装甲、乙两盏提示灯和电池组。做到南门来人按下开关时只有乙灯亮，北门来人按下开关时只有甲灯亮。以下电路图符合设计要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】A．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯、南北门开关和电池组在电路中串联，因此单独闭合一个开关，电路处于断路状态，两盏灯均不亮，不符合题中电路图的设计要求，故A不符合题意； B．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯在电路中并联，南门开关在干路上控制整个电路，北门开关在支路上控制乙灯，当南门来人按下开关时，甲灯亮；只按下北门开关时，电路处于断路状态，两盏灯均不亮，不符合题中电路图的设计要求，故B不符合题意； C．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯在电路中并联，两个开关均在支路上，分别控制甲乙两盏灯，当北门来人按下开关时甲灯亮，当南门来人按下开关乙灯亮，符合题中电路的设计要求，故C符合题意； D．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯并联，南门开关和北门开关并联，当任意一个开关闭合时，电路都会处于通路状态，甲乙两盏等均亮起，不符合题中电路设计要求，故D不符合题意。故选C。 6. 物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型科学，下图与磁悬浮列车的磁悬浮原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理。 A．如图是探究电磁感应现象的原理图，该实验装置是用于研究感应电流的实验，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，将机械能转化为电能；发电机就是应用了这一原理，故A不符合题意； B．如图实验装置是用来研究通电导线在磁场中受力的作用的实验，而动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的，故B不符合题意； C．如图说明地球是一个磁体，地磁场的磁极和地理的磁极不重合，故C不符合题意； D．如图是两个N极互相靠近时，由于相互排斥而远离，磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理工作的，故D符合题意。故选D。 7. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（　　） A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路 C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路 【答案】C 【解析】根据电路图进行分析，电流表所测量的电流为L1的电流，电压表测量的是电源的电压。如果L1断路，此时电压表不变，电流表示数减小。如果灯泡L1短路，电流表示数变大。灯泡L2断路后，电流表电压表示数都不变。如果灯泡L2短路，电流表将没有示数。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 8. 如图所示电路，闭合开关，滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表V的示数变小 B. 电流表与电流表的示数相等 C. 电流表的示数变大 D. 电压表V与电流表示数的比值变大 【答案】C 【解析】ABC．由图得，闭合开关S，R、R0并联，电流表A2测量R0电流，电流表A1测量干路电流，所以电流表A1的示数大于电流表A2的示数，电压表测量电源电压，则R0、R电压等于电源电压。滑动变阻器滑片P从最上端向中点移动过程中，R接入电路中电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，则电压表示数不变，由欧姆定律得，R电流变大，电路总电流变大，则电流表A1示数变大，A2示数不变，故AB错误，C正确； D．由于电压表V的示数不变，电流表示数变大，则电压表V的示数与电流表示数的比值变小，故D错误。故选C。 9. 甲、乙两电热丝的电阻之比为4：3，两端的电压之比为2：1，则相同时间内消耗电能之比为（　　） A．1：3 B．3：1 C．2：3 D．3：2 【答案】B 【解析】由可知，甲、乙电热丝在相同时间内消耗电能之比： 。答案：B。 10. 如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”的字样，将滑片置于最右端后，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A，在电路安全工作时，下列选项正确的是（　　） A. 电源电压为16V B. R1的阻值为7.5Ω C. R2消耗的功率范围为1.8W一6W D. 该电路总功率的最大值为18W 【答案】C 【解析】由图可知，R1R2并联，电流表A1测干路上的电流、A2测电阻R2所在这一条支路上的电流。 AB．将滑片置于最右端时，R2完全接入电路即R2=20Ω 此时通过R2的电流为I2=0.3A 根据公式可得，R2两端的电压为 根据并联电路中电压的规律可知，电源电压既等于R2两端的电压，还等于R1两端电压，即 U电源=U1=U2=6V 因为通过此时通过R1的电流为 I1= I总－I2=0.8A－0.3A=0.5A 根据公式可得，R1的阻值为 故AB错误； C．R2完全接入电路时，R2电阻最大，通过电流最小，此时R2消耗的电功率最小，根据公式 P=UI可得 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以此时他消耗的电功率最大，即 故C正确； D．当电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，根据并联电路中电流的规律可知，当滑动变阻器通过的最大电流为1A时，整个电路中的电流最大，即 电路消耗的最大电功率为 故D错误。故选C。 二、多项选择题（有3小题，每小题3分，共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的，全部选对得3分，选项正确但不全得1分，有错误选项的不得分） 11.关于图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）    A．图甲中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大 B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体混合，这种现象表明气体分子是运动的 C．图丙是内燃机的做功冲程，机械能转化为内能 D．图丁，从加热到软木塞被推出，该过程的能量转化顺序为化学能——内能——机械能 【答案】BD 【解析】A．物体内能的大小与温度、质量、状态等因素有关，只根据温度无法判定内能的大小，故A错误； B．图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，这表明组成物质的分子在不停地做无规则运动，故B正确； C．图中两气门关闭，活塞向下运动时，是内燃机的做功冲程，内能转化为机械能，故C错误； D．图中酒精灯加热试管，化学能转化为内能，试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，即水蒸气对瓶塞做功，将水蒸气的内能转化机械能，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，是智能扶手电梯的原理图，其中是压敏电阻。电梯上无乘客时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有乘客时，电动机转动变快，使电梯运动变快。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁上端是极 B. 电磁继电器与发电机工作原理相同 C. 电梯上无乘客时，衔铁与触点2接触 D. 电梯上有乘客时，压敏电阻的阻值减小 【答案】AD 【解析】A．根据安培定则，伸出右手，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的方向，故电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A正确； B．电磁继电器工作的原理是电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，而发电机工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，故B错误； C．如图所示，当触点与1接触时，电动机与定值电阻R1串联，电动机分担的电压比较小，转速比较慢，而当触电与2接触时，只有电动机接入电路，电动机转动变快，故当有乘客时，衔铁与2接触，没有乘客时，衔铁与1接触，故C错误； D．当有乘客时，衔铁与2接触，此时衔铁被吸下来，说明通过电磁铁的磁性变强，通过电磁铁的电流变大，则说明压敏电阻的阻值变小，故D正确。故选AD。 13．一位同学用灯泡L1和L2组成了串联电路，如图所示电源由两节新干电池组成。闭合开关后，对此电路的描述正确的是（　　） A．电压表被短路，L1发光 B．两灯都发光，但不能读出电压表示数 C．电压表测L1的电压但指针反偏 D．电压表测L2的电压但指针反偏 【答案】BD 【解析】根据图示可知，闭合开关后，灯泡L1和L2组成了串联电路，电压表测量的是灯泡L2两端的电压；电流从电压表的负接线柱流入、正极线柱流出，所以电压表指针会反向偏转，不能读出电压表的示数，故BD正确，AC错误。故选：BD。 三、填空题（有8小题，每小题2分，共16分） 14. 两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体，使用相同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，若甲、乙两液体吸收相同的热量，则__________液体升高的温度较多；两者比较，__________液体更适合作汽车的冷却剂。 【答案】 甲 乙 【解析】由图像可知，甲、乙两液体吸收相同的热量，即加热相同的时间，甲升高的温度较多。 由图像可知，甲、乙两液体升高相同的温度，乙需要吸收更多的热量，说明乙的比热容大，乙液体更适合作汽车的冷却剂。 15. 某调光台灯简化电路图如图所示，电源电压保持不变。为使台灯变亮，滑片应向___端移动。台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，电路发生的故障可能是滑动变阻器_____。 【答案】 左##A端 短路 【解析】为使台灯变亮，要增大电路中的电流，电源电压不变，由欧姆定律可知应减小电路中的电阻，由图可知滑片往左端（或A端）移动可减小接入电路的阻值。 台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小，故电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。 16．小明家中一周前、后电能表的示数如图所示，那么小明家一周所消耗的电能为 kW∙h，小明所在地区每度电的电费是0.6元，请你估算小明家每月大约需要付的电费为 元。    【答案】 41.8 100 【解析】由图可知，上周一上午电能示数W1=781.5kW·h，本周一上午电能示数W2=823.3kW·h，所以小明家一周所消耗的电能为W=W2-W1=823.3kW·h-781.5kW·h=41.8 kW·h 每度电的电费是0.6元，小明家一周需要付的电费为0.6元/ kW·h×41.8 kW·h=25.08元 一个月大约4周，所以小明家每月大约需要付的电费为4×25.08元=100.32元≈100元 17.在家庭电路中，保险丝熔断的原因是短路或用电器的总功率________；串联在电路中的保险丝，电阻比较________，熔点低，当电流过大时，迅速升温熔断，切断电路。 【答案】过大；大。 【解析】保险丝是用电阻率高，熔点低的铅锑合金材料制成的。当电路短路或用电器的总功率过大时，电路中的电流过大，保险丝的电阻比较大，由焦耳定律可知，此时保险丝产生的热量多，而保险丝的熔点低，所以此时保险丝熔断，切断电路，起到保护电路作用。 18. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为__________A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为_________。 【答案】 0.9 1:3 【解析】将L和R并联在电源电压为6V的电路中，由并联电路中各支路电压等于电源电压可知，L和R两端电压都为6V，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由图可得 将其串联在电源电压为4V的电路中，由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压，串联电路中处处电流相等，由图可得，L电压为1V，电流为0.2A，R电压为3V，电流为0.2A，则L与R的阻值之比 19. 如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。 【答案】4 10 【解析】由电路图知，开关闭合后，两个电阻并联在电路中，电流表A1测通过R1的电流，A2测通过干路的电流。电压表测电源电压。因为电源电压不变，所以通过定值电阻R2的电流不变，滑片从最左端向右移动的过程，两个电流表的示数之差始终为0.2A，说明通过R2的电流为0.2A。所以电源电压，即电压表示数 U=I2R2=0.2A×20Ω=4V 当变阻器接入电路的阻值最小时，干路的电流最大，为0.6A，因为两个电流表选用的都是小量程。此时通过变阻器的最大电流 I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A 变阻器允许接入电路的最小阻值 20. 物理实验室有一个微型电动机，正常工作时两端的电压为5V，电动机线圈电阻为。小明将该电动机与一个的定值电阻R0。串联后接入电源电压为15V的电路中，如图所示，电动机恰好能正常工作，则电动机工作产生的热量为 J，输出的机械能为 J。 【答案】 30 120 【解析】由题图可知，电动机和定值电阻R0串联，电动机恰好能正常工作，电动机的两端电压为5V，根据串联电路的电压规律可得，此时定值电阻的两端电压为 串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可得，电路电流为 根据Q=I2Rt可得，电动机工作1min产生的热量为 电动机消耗的电能为 电动机工作时，电能转化为内能（即产生的热量）和机械能，所以，电动机输出的机械能为 21. 物理实验室有一个微型电动机，正常工作时两端的电压为5V，电动机线圈电阻为。小明将该电动机与一个的定值电阻R0。串联后接入电源电压为15V的电路中，如图所示，电动机恰好能正常工作，则电动机工作产生的热量为 J，输出的机械能为 J。 【答案】 30 120 【解析】由题图可知，电动机和定值电阻R0串联，电动机恰好能正常工作，电动机的两端电压为5V，根据串联电路的电压规律可得，此时定值电阻的两端电压为 串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可得，电路电流为 根据Q=I2Rt可得，电动机工作1min产生的热量为 电动机消耗的电能为 电动机工作时，电能转化为内能（即产生的热量）和机械能，所以，电动机输出的机械能为 四、作图题（有3小题，共7分） 22．（2分）根据如图所示的实物连线图，在右边虚线框内画出对应的电路图。 【答案】如图所示 【解析】由实物图可知，灯L1和L2并联，开关S1控制干路，开关S2控制L2支路，电路图如图所示： 23. （2分）有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。 【答案】如图所示 【解析】由题意可知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，说明灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套。三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则。 24.（3分） 小王自制了一个电磁秋千的玩具，如图甲所示。闭合开关后，推动一下永磁体，它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中作出： （1）电磁铁下端的磁极； （2）电源的正、负极； （3）图中的磁感线方向。 【答案】如图所示。 【解析】（1）如图乙所示，永磁铁下端为S极，永磁体在电磁铁排斥作用下来回摆动，根据磁极之间的相互作用可知，电磁铁上端为S极，下端为N极。 （2）根据安培定则，右手四指并拢，与拇指成90度，握住螺线管，使四指方向与电流方向一致，大拇指的指向即为N极可知，电流从上端流入，下端流出，所以电源上端为正极，下端为负极。 （3）在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极，因图乙中电磁铁上端为S极，磁感线应该是回到S极，如下图所示。 五、探究与实验题（有4小题，共23分） 25. （5分）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表：    物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 水 20 4 30 煤油 20 4 40 （1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的 （选填“质量”或“体积”）相等； （2）本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强； （3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为 J； （4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水 的性质。 【答案】（1）质量 （2） 水和煤油升高的温度 水 （3）8.4×103 （4） 比热容大 【详解】（1）由于物质吸热多少与质量有关，所以比较水和煤油的吸热能力，需要控制水和煤油的质量相等。 （2）由于水和煤油吸收热量的多少无法直接测量，利用转换法，通过比较水和煤油升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱； 分析数据可知，质量相同的水和煤油加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高的较慢，表明水的吸热能力较强。 （3）水吸收的热量为 Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×200×10-3kg×（30℃-20℃）=8.4×103J （4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水比热容大的性质，在质量相同、升高的温度相同的情况下，水吸收的热量较多，降温效果较好。 26. （6分）探究串联电路中电压的规律； （1）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整；______ （2）连接电路时，开关应处于_______状态，正确连接电路后，闭合开关，若灯断路，则两端________（选填“有”或“无”）电压； （3）用电压表分别测出电压和。其中测时，电压表的示数如图丙所示，示数为________V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录见表； 实验次序 电压/V 电压/V 电压/V 1 1.7 29 2 1.3 1.6 2.9 3 1.1 1.8 2.9 ①分析表中数据，得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压________； ②为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外，还可以_______。 【答案】（1）见解析 （2）断开 无 （3） 1.20 之和 更换电压不同的电源多次实验 【解析】（1）如图所示，电流从电池的正极出发，经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极，故用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连，故电路图如图所示： （2）为了保护电路，开关需要断开；闭合开关，若灯断路，则没有电流灯泡L1，则两端无电压。 （3）电压表的示数如图丙所示，选择小量程，分度值为0.1V，故读数为1.20V。 ①分析表格中的数据可知， 故结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 ②为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外，还可以更换电压不同的电源多次实验，避免偶然性。 27. （6分）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下： （1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为______V，未知电阻的阻值为______Ω； （2）小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表和的示数分别为和。已知定值电阻的阻值为，则未知电阻=_______（用、和表示）； （3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点______，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱的阻值，使______，此时电阻箱的读数为，则未知电阻=_______。 【答案】（1）2.7 9 （2） （3） b 电压表示数恰为U R0 【解析】（1）由乙图可知，电压表使用的是0~3V的量程，分度值为0.1V，电压表的示数是2.7V；由丙图可知，电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A，电阻的阻值为 （2）由图可知，两个电阻并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R0的电流，在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以Rx这条支路的电流为Ix=I1-I2 电源电压U=I2R0 未知电阻 （3）闭合开关S后，先将开关S1拨至触点b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U；此时电阻箱的读数为，根据欧姆定律可知，Rx与R0相等，即Rx=R0。 28．（6分）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中： （1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 　　 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 　　 。此时，如果移走小磁针，该结论 　　 （选填“成立”或“不成立”）； （2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 　　 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 　　 磁体的磁场分布相似； （3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 　　 的关系。 【答案】（1）轻敲；磁场；仍成立；（2）N；条形；（3）电流方向。 【解析】（1）在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲有机玻璃板，这样做的目的是克服摩擦力的影响，使细铁屑可以自由移动。 磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。 闭合开关后，发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置，均发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场，电流周围存在的磁场是真实的，不会由于小磁针的有无而消失。 （2）物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。 在通电螺线管外部多放置一些细铁屑，可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似，由此可以判断，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。 （3）在其它因素不变的情况下，改变通过螺线管的电流方向，可将与螺线管相连的电源的正负极调换，观察小磁针的指向有无改变，探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。 六、综合与应用题（有3小题，共25分） 29．（9分）小明家新买来一台燃气热水器，如图所示，该燃气热水器主要是利用天然气燃烧来加热水的，假设该燃气热水器每秒能放出100mL、末温为50℃的热水，水的初温为15℃，某次洗漱时小明放了10s的水，该过程消耗了0.014m3的天然气（只有有水流出时，该热水器才会工作）[q天然气=4.2×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]。求： （1）10s内放出的水吸收的热量； （2）该过程中热水器加热水的效率；（假设该过程中天然气完全燃烧） （3）若天然气完全燃烧产生的热量全部由干木柴来提供，需要完全燃烧0.049kg干木柴，则干木柴的热值。 【答案】（1）1.47×105J；（2）25%；（3）1.2×107J/kg 【解析】（1）燃气热水器10s内放出水的体积 V=100mL/s×10s=1000mL=1L=1×10﹣3m3 由知道，燃气热水器10s内放出水的质量 m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg 10s内放出的水吸收的热量 Q吸=c水m（t﹣t0)=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（50℃﹣15℃)=1.47×105J （2）天然气完全燃烧放出的热量 Q放=Vq天然气=0.014m3×4.2×107J/m3=5.88×105J 该过程中热水器加热水的效率 （3）由题意可知，干木柴完全燃烧放出的热量 Q干木柴=Q放=5.88×105J 则干木柴的热值 30. （7分）学好物理必须要勤于思考，将问题的本质理解透彻，才能以不变应万变。请你思考以下问题：在电学计算中，我们经常会用到串并联电路的电阻关系。 （1）请你用所学关系式推导串联电路的电阻关系R串＝R1+R2。 （2）请你用所学关系式推导并联电路的电阻关系 。 【答案】（1）见解析；（2）见解析 【解析】（1）设电阻R1两端的电压为U1，电阻R2两端的电压为U2，电阻R1、R2两端的总电压为U，电阻R1、R2的总电阻为R串，由于电阻R1、R2串联，通过两电阻的电流相等，则由I=U/R得 U1=I1R1=IR1 U2=I2R2=IR2 U=IR串 由串联电路的电压规律可知U=U1+U2 即IR串=IR1+IR2 故R串=R1+R2 （2）设电阻R1两端的电压为U1， R2两端的电压为U2，电源电压为U，并联电路总电阻为R并，根据欧姆定律可得 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得I=I1+I2 即 由于并联电路中各支路两端的电压相等，即U1=U2=U，所以 31．（9分）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：    （1）小灯泡L的电阻； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。 【答案】（1）12Ω；（2）0.8A； 0.48W 【解析】（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，由P=U2/R可知小灯泡L的电阻 （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电源电源 U=UL=6V 通过灯泡的电流 通过定值电阻的电流 电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路电流 小灯泡L的电功率Pʹ=Iʹ2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W 答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω； （2）电流表的示数为0.8A； （3）当S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率为0.48W。 1 学科网（北京）股份有限公司 $