精品解析：广西南宁二中2025-2026学年九年级上学期物理学生综合素养测评试题

2025年度秋季学期九年级学生综合素养测评 物理 （考试形式：闭卷 考试时间：90分钟 分值：100分） 注意事项： 1.答题前，考生务必将姓名、准考证号填写在试题和答题卡上。 2.考生作答时，请在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），在本试卷、草稿纸上作答无效。 3.本试卷取。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题共38分） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 春风拂面，花香怡人。下面实例中与闻到花香所蕴含的物理现象相同的是（　　） A 细雨霏霏 B. 腌制腊肉 C. 欢声笑语 D. 尘土飞扬 2. 下列设备不属于热机的是（　　） A. 自行车 B. 汽油机 C. 蒸汽机 D. 柴油机 3. 家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ） A. 电热水壶 B. 洗衣机 C. 电风扇 D. 笔记本电脑 4. 如果某种超导材料能应用于实际，最适合用来制作（　　） A. 电炉丝 B. 输电导线 C. 小灯泡灯丝 D. 变阻器的电阻丝 5. 如图所示，两个带电轻质小球靠近时相互排斥，则两个轻质小球一定带（　　） A. 正电荷 B. 负电荷 C. 同种电荷 D. 异种电荷 6. 智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，其原因可能是（　　） A. 增大了电池的输出电流 B. 增大了电池的输出电压 C. 减小了电子线路的电阻 D. 减小了电池的输出功率 7. 学校楼道内安装了声光双控灯。光线较暗时，光控开关闭合；楼道内有人走路发出一定响声时，声控开关闭合。只有光线较暗且楼道内有人走时，灯才会亮，则下列电路设计符合要求的是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示为一块长方体金属导体，分别从六个面的中心引出一个接线柱，将该导体选择其中两个接线柱接入电路，则（　　） A. 上下接入电阻最大 B. 前后接入电阻最大 C. 左右接入电阻最小 D. 任意接法电阻相等 9. 甲、乙两个电阻的图像如图所示，把两个电阻串联接在电路中，当电路中电流是0.2A时，电源电压是（　　） A. 1V B. C. 3V D. 4V 10. 如图，电源电压不变，将一个“6V3W”的小灯泡接在A、B两点间，小灯泡恰能正常发光，若换一个“6V4W”的小灯泡接在A、B两点间，则这个小灯泡的实际功率（　　） A. 小于4W B. 等于 C. 大于4W D. 无法确定 二、多项选择题（本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 11. 下列措施符合安全用电规范的是（　　） A. 用湿布擦抹正在工作的台灯 B. 用电器的金属外壳接地 C. 使用测电笔时，手不接触金属笔卡 D. 用电器的开关装在相线上 12. 如图是人体身高测量仪的电路示意图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片会随身高上下平移。当开关闭合，被测身高增加时（ ） A. 电流表的示数变大 B. 电压表示数变大 C. 电压表的示数与电流表的示数比值变大 D. 定值电阻R0消耗的电功率变大 第II卷（非选择题共62分） 三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分。） 13. 如图电能表示数为_____。家庭电路中，各用电器与控制它的开关之间是_____联的。 14. 如图所示，将多个用电器插在同一个插排上同时使用，___________过大会造成家庭电路中的电流过大，此时 ___________（填“空气开关”或“漏电保护器”）会自动切断电路，起到保护作用。 15. 如图，甲、乙注射器里分别封有相同体积的空气和水。用手推动活塞可以压缩空气，但很难压缩水，说明分子间存在_____力，同时说明气体分子间的作用力比液体分子的_____（选填“大”或“小”）。 16. 某手机的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量，其充满电后大约储存电能为_____，当给手机充电时，手机的锂电池相当于_____（选填“用电器”“电源”或“开关”）。 17. 如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则曲线是表示电流表示数与_____（选填“”或“”）示数的关系，电源电压为_____。 18. 如图是某家用电暖器简化电路图，A、B间的电压为，为接地线。已知，电暖器的部分参数如表所示。闭合开关S、S1，则电暖器以_____挡工作，观察发现电暖器的电源线比较粗，你认为原因是_____。 额定电压 220V 功率选择 低温挡950W 中温挡1150W 高温挡？ 四、作图题（本大题共1小题，共6分。） 19. （1）根据图示的实物图在虚线框内画出对应的电路图。 （2）请用笔画线代替导线，将图中元件接入家庭电路中，使灯泡正常工作，要求开关控制灯泡。 （3）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：①电压表测小灯泡两端电压；②闭合开关，向左端移动滑动变阻器的滑片P，灯变亮。 五、实验探究题（本大题共4小题，每空1分，共25分。） 20. 在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中：甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。 （1）实验中通过观察_____来比较导体所产生热量的多少，这运用了_____（选填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想。 （2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中_____相同，来研究导体产生热量与电阻的关系。 （3）在乙装置中，A、B透明容器中发热电阻产生热量较多的是_____容器，与的阻值_____（选填“一定”或“不一定”）相同。 21. 物理实验课上小明做了如下实验： （1）在探究“墨水扩散快慢与温度的关系”时，把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，实验过程及现象如图所示，分析可知：物体的温度越高，分子的无规则运动越_____。若将冷水倒掉一些，杯中冷水的内能将_____。 （2）在“比较不同物质吸收热量的情况”实验中，甲、乙两个相同的烧杯中，分别用相同的加热器，加入初温和_____相同的水和食用油，小明根据实验数据绘制出的“温度一时间”图像如图丙所示，从物理学角度则_____（选填“水”或“食用油”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 （3）在“探究串联电路中各处电流关系”时，将灯泡、连成如图所示电路，闭合开关，小明发现灯泡比更亮。他猜想可能有以下两个原因： 猜想一：是由于更靠近电源正极。 猜想二：是由于通过的电流比通过的电流大。 ①为验证猜想一，断开开关S，对调灯泡和的位置，闭合开关，观察到的现象是_____。由此说明：猜想一错误。 ②为验证猜想二，他用电流表分别测量图中、、三点的电流，电流表示数相同。由此说明：猜想二_____（选填“正确”或“错误”）。 22. 小明用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。 （1）图甲中，电表1应为_____（选填“电压”或“电流”）表。 （2）开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于最_____（选填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好，则可能是定值电阻出现_____故障。故障排除后，移动滑片，使电压表示数为定值，记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验，得到电流与定值电阻的关系如图乙所示，从而得出结论：电压一定时，电流与电阻成_____。 （4）实验结束后，小明应先_____开关，再拆除导线。在整理器材时，他突然发现电压表指针位置如图丙所示。则小明遗漏的实验操作是_____。 （5）小华通过正确实验操作也进行了上述实验，且与小明的实验结论一致。小明遗漏的实验操作并未影响结论，原因是_____。 23. 如图是小明设计的一款发光滑动变阻器，通过发光二极管的发光情况显示变阻器接入部分和电流通过的路径，并利用此变阻器做了如下研究。 实验次数 1 2 3 二极管发光个数 5 4 2 电压表示数/V 2.5 2.4 2 电流表示数/A 0.25 0.3 （1）小明在电路中串入电阻的作用是：_____。 （2）这种变阻器在使用过程中要注意电流的流向，这与发光二极管的_____性有关。 （3）闭合开关，移动滑片，记录发光二极管的发光个数以及电压表、电流表的示数如表，第三组电流示数如图乙所示为_____A，可算出单个发光二极管代表的变阻器阻值是_____。 （4）在没有电流表的情况下，小明设计了图丙所示的电路图，测量额定电压为小灯泡的额定功率。 ①先将单刀双掷开关打到“1”上，记下电压表的示数，迅速断开开关； ②再将单刀双掷开关打到“2”上，移动滑片，直到电压表的示数为_____，记下滑动变阻器上二极管的发光个数；可知小灯泡额定功率_____，后经查实小灯泡的额定功率为，为减小测量误差，安装在此滑动变阻器的每个发光二极管阻值应_____（选填“更大”或“更小”）。 六、综合应用题（本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。） 24. 如图是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了汽油，已知，，求： （1）汽油机的热机效率为_____；请写出一条能提高热机效率的措施：_____； （2）汽油完全燃烧放出的热量； （3）小汽车输出有用功； （4）1个标准大气压下，若废气带走的能量全部被质量为，初温为20℃的水吸收，求水升高的温度。 25. 小明设计了一个简易电子秤，其工作电路图如图甲所示，为定值电阻，电流表的测量范围选用，压力传感器踏板受到压力后，其阻值随所受压力的变化而改变（如图丙所示），并导致电路中的电流发生改变，通过改写电流表表盘数值后可直接读出所称物体的质量，闭合开关，小明从未站上踏板到站上踏板并最终静止在踏板上，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示，已知电源电压，定值电阻，，踏板的质量忽略不计。求： （1）时间内，小明尚未站上踏板，图乙中电流的大小； （2）时间内，电路的总功率； （3）时间内，压力传感器受到的最大压力； （4）此简易电子秤通过改写电流表表盘数值后可直接读出所称物体的质量，请通过列出关系式说明改写后它的刻度是否均匀。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年度秋季学期九年级学生综合素养测评 物理 （考试形式：闭卷 考试时间：90分钟 分值：100分） 注意事项： 1.答题前，考生务必将姓名、准考证号填写在试题和答题卡上。 2.考生作答时，请在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），在本试卷、草稿纸上作答无效。 3.本试卷取。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题共38分） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 春风拂面，花香怡人。下面实例中与闻到花香所蕴含的物理现象相同的是（　　） A. 细雨霏霏 B. 腌制腊肉 C. 欢声笑语 D. 尘土飞扬 【答案】B 【解析】 【详解】闻到花香是花香分子不停地做无规则运动形成的，属于扩散现象； AD．细雨霏霏和尘土飞扬属于机械运动，故AD不符合题意； B．腌制腊肉利用的是分子的无规则运动，属于扩散现象，故B符合题意； C．欢声笑语是指人们在交流，不属于扩散现象，故C不符合题意。 故选B。 2. 下列设备不属于热机的是（　　） A. 自行车 B. 汽油机 C. 蒸汽机 D. 柴油机 【答案】A 【解析】 【详解】汽油机、柴油机、蒸汽机都是燃料燃烧产生内能，然后利用内能做功的机械，都属于热机，自行车是人提供动力，不是利用内能做功的机械，不属于热机，故A符合题意BCD不符合题意。 故选A。 3. 家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ） A. 电热水壶 B. 洗衣机 C. 电风扇 D. 笔记本电脑 【答案】A 【解析】 【详解】A．电热水壶在工作时，主要是将电能转化为内能，它是利用电流热效应，故A符合题意； BC．电风扇、洗衣机在工作时，主要是将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故BC不符合题意； D．笔记本电脑在工作时，主要是将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应，故D不符合题意。 故选A。 4. 如果某种超导材料能应用于实际，最适合用来制作（　　） A. 电炉丝 B. 输电导线 C. 小灯泡灯丝 D. 变阻器的电阻丝 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．制作电炉丝、灯丝、变阻器的电阻丝所选的材料必须具有一定的阻值，电阻不能为零，故ACD不符合题意； B．因为输电线有一定的电阻，所以电线输送电能时，要存在一定的能量损耗，如果输电线的电阻为0，那么就不会有能量损耗。所以超导材料最适合做输电导线，故B符合题意。 故选B。 5. 如图所示，两个带电轻质小球靠近时相互排斥，则两个轻质小球一定带（　　） A. 正电荷 B. 负电荷 C. 同种电荷 D. 异种电荷 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，两个带电小球，当它们互相靠近时将互相排斥，则这两个小球一定带有同种电荷，可能都是正电荷或都是负电荷。 故选C。 6. 智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，其原因可能是（　　） A. 增大了电池的输出电流 B. 增大了电池的输出电压 C. 减小了电子线路的电阻 D. 减小了电池的输出功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．手机工作电压基本不变，根据，增大输出电流会使输出功率P增大，供电时间缩短，故A不符合题意； B．手机电子线路的额定电压是固定的，电池输出电压不能随意增大，故 B不符合题意； C．电子线路的电阻由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，省电模式不会改变这些因素，因此电阻无法减小，故C不符合题意； D．根据，总电能W不变时，减小输出功率P，供电时间t会延长，符合省电模式的原理，故D符合题意。 故选D。 7. 学校楼道内安装了声光双控灯。光线较暗时，光控开关闭合；楼道内有人走路发出一定响声时，声控开关闭合。只有光线较暗且楼道内有人走时，灯才会亮，则下列电路设计符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．电路图中，光控开关S1、声控开关S2和灯泡是串联的。只有当S1和S2同时闭合时，电路才会形成通路，灯泡才能发光。这完全符合题干“只有光线较暗且楼道内有人走时，灯才会亮”的要求。故A符合题意； B．电路图中，光控开关S1和声控开关S2是并联的。在这种连接方式下，只要S1或S2中任意一个开关闭合，灯泡就会发光。这不符合两个条件必须同时满足的要求。故B不符合题意； C．电路图中，声控开关S2与灯泡并联。如果S1和S2都闭合，电流将直接通过S2，导致灯泡被短路而不发光。故C不符合题意； D．电路图中，光控开关S1与灯泡串联后，再与声控开关S2并联。如果只闭合S1，灯泡就会亮，与S2的状态无关。如果闭合S2，会造成整个电路短路，这是不允许的。故D不符合题意。 故选A。 8. 如图所示为一块长方体金属导体，分别从六个面的中心引出一个接线柱，将该导体选择其中两个接线柱接入电路，则（　　） A. 上下接入电阻最大 B. 前后接入电阻最大 C. 左右接入电阻最小 D. 任意接法电阻相等 【答案】B 【解析】 【详解】导体电阻大小与导体的材料，长度，横截面积以及温度等有关，在其他条件相同时，长度越长，电阻越大；横截面积越大，电阻越小，由图可知，当前后接入时，导体的横截面积最小，长度最长，因此电阻最大，上下接入时，长度最短，横截面积最大，电阻最小，左右接入长度与横截面积为中等，电阻中等，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 9. 甲、乙两个电阻的图像如图所示，把两个电阻串联接在电路中，当电路中电流是0.2A时，电源电压是（　　） A. 1V B. C. 3V D. 4V 【答案】C 【解析】 【详解】根据题图可知，当电路中电流为0.2A时，甲的电压为，乙的电压，由串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和可知 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10. 如图，电源电压不变，将一个“6V3W”的小灯泡接在A、B两点间，小灯泡恰能正常发光，若换一个“6V4W”的小灯泡接在A、B两点间，则这个小灯泡的实际功率（　　） A. 小于4W B. 等于 C. 大于4W D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】将一个“6V3W”的小灯泡接在A、B两点间，小灯泡恰能正常发光，说明电源电压为6V，若换一个“6V4W”的小灯泡接在A、B两点间，电源电压不变，此时灯泡两端电压等于额定电压，实际功率应等于额定功率4W。 故选B。 二、多项选择题（本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 11. 下列措施符合安全用电规范的是（　　） A. 用湿布擦抹正在工作的台灯 B. 用电器的金属外壳接地 C. 使用测电笔时，手不接触金属笔卡 D. 用电器的开关装在相线上 【答案】BD 【解析】 【详解】A．不纯净的水是导体，用湿布擦抹正在工作的台灯时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故A不符合题意； B．带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全．故B符合题意； C．使用测电笔时，手要接触金属笔卡。这样测电笔才能正常工作，故C不符合题意； D．从常规民用知识角度上，相线可理解为火线，控制家用电器的开关应安装在火线上，这样，断开开关时，用电器不带电，故D符合题意； 故选BD。 12. 如图是人体身高测量仪的电路示意图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片会随身高上下平移。当开关闭合，被测身高增加时（ ） A. 电流表的示数变大 B. 电压表的示数变大 C. 电压表的示数与电流表的示数比值变大 D. 定值电阻R0消耗的电功率变大 【答案】AD 【解析】 【详解】由图可知，电路为定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。 AB．当被测身高增加时，滑片会向上移动，滑动变阻器R连入电路中的电阻会变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，根据串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小；故A正确，B错误； C．由上述分析可知，电压表的示数与电流表的示数比值等于滑动变阻器两端的电压与其电流之比，根据可得比值为滑动变阻器的阻值，故被测身高增加时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电压表的示数与电流表的示数比值变小，故C错误； D．由上述分析可知，通过定值电阻R0的电流变大，定值电阻R0阻值不变，根据P=I2R可知，定值电阻R0消耗的功率变大，故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题共62分） 三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分。） 13. 如图电能表示数为_____。家庭电路中，各用电器与控制它的开关之间是_____联的。 【答案】 ①. 2245.8 ②. 串 【解析】 【详解】[1]由图可知，电能表上的数据为22458，最后一位是小数位，单位是kW·h，故电能表的示数为2245.8kW·h。 [2]为了有效地控制用电器，开关和所控制的用电器要在同一条电路中，它们是串联的。 14. 如图所示，将多个用电器插在同一个插排上同时使用，___________过大会造成家庭电路中的电流过大，此时 ___________（填“空气开关”或“漏电保护器”）会自动切断电路，起到保护作用。 【答案】 ①. 总功率 ②. 空气开关 【解析】 【详解】[1][2]将多个用电器插在同一个插排上同时使用，用电器的总功率过大，家庭电路电压U=220V不变，根据 可知，会造成家庭电路中的总电流过大；总电流过大，空气开关会自动断开。 15. 如图，甲、乙注射器里分别封有相同体积的空气和水。用手推动活塞可以压缩空气，但很难压缩水，说明分子间存在_____力，同时说明气体分子间的作用力比液体分子的_____（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 斥 ②. 小 【解析】 【详解】[1][2]由分子动理论可知，分子间存在引力和斥力，用手推动活塞可以压缩空气，但很难压缩水，说明分子间存在斥力。空气容易被压缩，水很难被压缩，说明气体分子间的距离较大，分子间的作用力较小，液体分子间的距离较小，分子间的作用力较大，即气体分子间的作用力比液体分子的小。 16. 某手机的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量，其充满电后大约储存电能为_____，当给手机充电时，手机的锂电池相当于_____（选填“用电器”“电源”或“开关”）。 【答案】 ①. ②. 用电器 【解析】 【详解】[1]锂电池的电压为3.7V，容量，则充满电后，储存的电能 [2]充电时的手机电池将电能转化为化学能，消耗了电能，相当于用电器。 17. 如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则曲线是表示电流表示数与_____（选填“”或“”）示数的关系，电源电压为_____。 【答案】 ①. ②. 11 【解析】 【详解】[1][2]灯与变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，根据可知，灯的电压变大，故a图像为电流随V1的示数的变化关系，b图像为电流随V2的示数变化关系。当电路电流最小为0.2A时，由图中两电压表示数，根据串联电路电压的规律，两电压表示数之和为电源电压 18. 如图是某家用电暖器简化电路图，A、B间的电压为，为接地线。已知，电暖器的部分参数如表所示。闭合开关S、S1，则电暖器以_____挡工作，观察发现电暖器的电源线比较粗，你认为原因是_____。 额定电压 220V 功率选择 低温挡950W 中温挡1150W 高温挡？ 【答案】 ①. 中温 ②. 见解析 【解析】 【详解】[1]由图可知，闭合开关S、S1、S2，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高温挡；根据题意可知，则闭合开关S、S2，只有R2工作，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电暖器处于低温挡；当闭合开关S、S1，只有R1工作，电暖器处于中温挡。 [2]电暖器的电源线比较粗，可以通过增大导线横截面积减小电阻，由，其他条件一定时，可以减小电源线产生的热量。 四、作图题（本大题共1小题，共6分。） 19. （1）根据图示的实物图在虚线框内画出对应的电路图。 （2）请用笔画线代替导线，将图中元件接入家庭电路中，使灯泡正常工作，要求开关控制灯泡。 （3）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：①电压表测小灯泡两端电压；②闭合开关，向左端移动滑动变阻器的滑片P，灯变亮。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电流从电源正极出来，分别经过L1和L2，受开关控制，回到电源负极，有两条电流路径，L1与L2并联，开关控制干路，如图所示： 【小问2详解】 照明电路中，开关与灯泡串联，开关连接相线，灯泡上另一根线连接中性线，如图所示： 【小问3详解】 用变阻器控制灯泡亮度，变阻器与灯泡串联。选择变阻器接线柱时要“一上一下”，要求滑片向左移动，灯泡变亮，应连接变阻器左下接线柱，在灯泡右端与变阻器左下接线柱之间连接导线；还要求电压表测量灯泡的电压，电压表要与灯泡并联，在灯泡右端与电压表“3”接线柱之间连接导线。如图所示： 五、实验探究题（本大题共4小题，每空1分，共25分。） 20. 在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中：甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。 （1）实验中通过观察_____来比较导体所产生热量的多少，这运用了_____（选填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想。 （2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的_____相同，来研究导体产生热量与电阻的关系。 （3）在乙装置中，A、B透明容器中发热电阻产生热量较多的是_____容器，与的阻值_____（选填“一定”或“不一定”）相同。 【答案】（1） ①. 形管液面高度差 ②. 转换法 （2）电流 （3） ① A ②. 不一定 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电阻丝对容器中的空气加热时，空气温度升高体积膨胀，引起U形管中液柱高度的变化，所以通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 【小问2详解】 由图甲可知两电阻丝串联，阻值不同，串联电路中电流处处相等，通过控制通电时间和电路中的电流相同，来研究导体产生热量与电阻的关系。 【小问3详解】 [1]图乙装置中R2、R3并联后再与R1串联，根据串并联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即 容器内R1、R2的电阻值相同，但通过R1的电流大于通过R2的电流，由知，A容器中电流产生的热量较多。 [2]图乙装置中R2、R3并联后再与R1串联，研究对象是R1、R2，其阻值相等，根据并联电路的电流特点可知通过R1、R2的电流不相等，这是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，其中R3的作用是分流，无论R2、R3的阻值是否相等，都会使通过R1、R2的电流不同，所以与的阻值不一定相同。 21. 物理实验课上小明做了如下实验： （1）在探究“墨水扩散快慢与温度的关系”时，把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，实验过程及现象如图所示，分析可知：物体的温度越高，分子的无规则运动越_____。若将冷水倒掉一些，杯中冷水的内能将_____。 （2）在“比较不同物质吸收热量的情况”实验中，甲、乙两个相同的烧杯中，分别用相同的加热器，加入初温和_____相同的水和食用油，小明根据实验数据绘制出的“温度一时间”图像如图丙所示，从物理学角度则_____（选填“水”或“食用油”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 （3）在“探究串联电路中各处电流关系”时，将灯泡、连成如图所示电路，闭合开关，小明发现灯泡比更亮。他猜想可能有以下两个原因： 猜想一：是由于更靠近电源正极。 猜想二：是由于通过的电流比通过的电流大。 ①为验证猜想一，断开开关S，对调灯泡和的位置，闭合开关，观察到的现象是_____。由此说明：猜想一错误。 ②为验证猜想二，他用电流表分别测量图中、、三点的电流，电流表示数相同。由此说明：猜想二_____（选填“正确”或“错误”）。 【答案】（1） ① 剧烈 ②. 减小 （2） ①. 质量 ②. 水 （3） ①. 灯泡比更亮 ②. 错误 【解析】 【小问1详解】 [1]温度越高，分子无规则运动越剧烈，热水中墨水扩散更快，体现了这一点。 [2]内能与质量、温度等有关，倒掉部分冷水，质量减小，内能减小。 【小问2详解】 [1]“比较不同物质吸热能力” 实验需控制初温、质量相同的不同物质，用相同加热器保证相同时间吸热相同。 [2]相同质量的水和食用油，升高相同温度时水吸收的热量更多，水的比热容大，更适合作为“暖气”的传热介质。 【小问3详解】 [1] 对调灯泡和的位置，闭合开关，观察到“灯泡比更亮”。调换灯泡位置后亮度不变，说明亮度与是否靠近电源正极无关，猜想一错误。 [2]串联电路中各处电流相等，A、B、C 三点电流相同，说明通过 L1和 L2的电流相等，猜想二错误。 22. 小明用图甲电路探究“电流与电阻关系”。 （1）图甲中，电表1应为_____（选填“电压”或“电流”）表。 （2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最_____（选填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好，则可能是定值电阻出现_____故障。故障排除后，移动滑片，使电压表示数为定值，记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验，得到电流与定值电阻的关系如图乙所示，从而得出结论：电压一定时，电流与电阻成_____。 （4）实验结束后，小明应先_____开关，再拆除导线。在整理器材时，他突然发现电压表指针位置如图丙所示。则小明遗漏的实验操作是_____。 （5）小华通过正确实验操作也进行了上述实验，且与小明的实验结论一致。小明遗漏的实验操作并未影响结论，原因是_____。 【答案】（1）电压 （2）左 （3） ①. 断路 ②. 反比 （4） ①. 断开 ②. 将电压表调零 （5）电压表是否调零不影响电压的变化量以及电压不变这个条件 【解析】 【小问1详解】 电表1并联在定值电阻两端，是电压表；电流表需串联在电路中。 【小问2详解】 闭合开关前滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处。对于这个变阻器，闭合开关前，滑片应移到最左端。 【小问3详解】 [1] 闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针不偏转，说明电路出现断路性故障，电压表指针明显偏转且保持不变，说明电压表正负接线柱到电源之间是连通的，已知导线和各接线柱连接完好，则可能是定值电阻出现了断路故障。 [2] 从图像可以看出，每次实验通过定值电阻的电流与它的阻值的乘积都等于2.5V，也就是每次实验定值电阻两端电压都是2.5V。定值电阻的阻值越大，通过它的电流越小，从而得出结论，电压一定，电流与电阻成反比。 【小问4详解】 [1]实验结束后，一定先断开开关，再拆除导线整理器材。 [2]整理器材时发现电压表指针位置如图丙，说明在实验过程中遗漏的实验操作是将电压表调零。 【小问5详解】 小华通过正确实验操作也得到了相同结论，小明遗漏实验操作（电压表未调零）并未影响结论，原因是实验中是通过移动滑动变阻器保持电压表示数不变，研究的是电流与电阻的关系，电压表是否调零不影响电压的变化量以及电压不变这个条件。 23. 如图是小明设计的一款发光滑动变阻器，通过发光二极管的发光情况显示变阻器接入部分和电流通过的路径，并利用此变阻器做了如下研究。 实验次数 1 2 3 二极管发光个数 5 4 2 电压表示数/V 2.5 2.4 2 电流表示数/A 0.25 0.3 （1）小明在电路中串入电阻的作用是：_____。 （2）这种变阻器在使用过程中要注意电流的流向，这与发光二极管的_____性有关。 （3）闭合开关，移动滑片，记录发光二极管的发光个数以及电压表、电流表的示数如表，第三组电流示数如图乙所示为_____A，可算出单个发光二极管代表的变阻器阻值是_____。 （4）在没有电流表的情况下，小明设计了图丙所示的电路图，测量额定电压为小灯泡的额定功率。 ①先将单刀双掷开关打到“1”上，记下电压表的示数，迅速断开开关； ②再将单刀双掷开关打到“2”上，移动滑片，直到电压表的示数为_____，记下滑动变阻器上二极管的发光个数；可知小灯泡额定功率_____，后经查实小灯泡的额定功率为，为减小测量误差，安装在此滑动变阻器的每个发光二极管阻值应_____（选填“更大”或“更小”）。 【答案】（1）保护电路 （2）单向导电 （3） ①. 0.5 ②. 2 （4） ①. 2.5 ②. 0.625 ③. 更小 【解析】 【小问1详解】 实验时，滑动变阻器在调节过程中，若接入电阻过小，可能会使电路中的电流过大，损坏电路元件。串联电阻可以限制电路中的电流，起到保护电路的作用。 【小问2详解】 发光二极管具有单向导电性，即电流只能从特定的方向通过二极管，所以这种变阻器在使用过程中要注意电流的流向，这与发光二极管的单向导电性有关。 【小问3详解】 [1]图乙中电流表使用的是0−0.6A量程，分度值为0.02A，其示数为0.5A。 [2]由表格可知，第一次实验时，二极管发光个数，电压表示数，电流表示数。根据欧姆定律，此时变阻器接入电路的总电阻 则单个发光二极管代表的变阻器阻值 【小问4详解】 [1]要测量额定电压为小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端电压达到额定电压。当单刀双掷开关打到“2”上时，电压表测量灯泡两端电压，所以移动滑动变阻器直到电压表的示数为。 [2]已知单个发光二极管代表的变阻器阻值，此时滑动变阻器上二极管的发光个数，则滑动变阻器接入电路的电阻 此时滑动变阻器两端电压为 电路中的电流 小灯泡的额定功率 [3]测量值小于真实值，根据，在额定电压一定时，功率测量值偏小，说明计算时所用的电流偏小。由，一定时，越大，越小。所以为减小测量误差，应减小滑动变阻器的阻值对电流的影响，即安装在此滑动变阻器的每个发光二极管的阻值应更小。 六、综合应用题（本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。） 24. 如图是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了汽油，已知，，求： （1）汽油机的热机效率为_____；请写出一条能提高热机效率的措施：_____； （2）汽油完全燃烧放出的热量； （3）小汽车输出的有用功； （4）1个标准大气压下，若废气带走能量全部被质量为，初温为20℃的水吸收，求水升高的温度。 【答案】（1） ①. 30% ②. 使燃料尽可能完全燃烧 （2） （3） （4）45℃ 【解析】 【小问1详解】 [1]根据能量流程图，燃料燃烧放出的总热量为100%，其中废气带走33%，冷却水带走30%，摩擦与辐射损耗7%。该汽车发动机的效率为 [2]提高热机效率的措施主要是减少能量损失，例如：使燃料充分燃烧，减少废气带走的热量；减小各部件间的摩擦，减少因摩擦产生的热量损失。 【小问2详解】 汽油完全燃烧放出的热量 【小问3详解】 小汽车输出的有用功 【小问4详解】 由图可知，废气带走的热量占汽油完全燃烧放出热量的33%，故冷却水吸收的热量 水升高的温度为 25. 小明设计了一个简易电子秤，其工作电路图如图甲所示，为定值电阻，电流表的测量范围选用，压力传感器踏板受到压力后，其阻值随所受压力的变化而改变（如图丙所示），并导致电路中的电流发生改变，通过改写电流表表盘数值后可直接读出所称物体的质量，闭合开关，小明从未站上踏板到站上踏板并最终静止在踏板上，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示，已知电源电压，定值电阻，，踏板的质量忽略不计。求： （1）时间内，小明尚未站上踏板，图乙中电流的大小； （2）时间内，电路的总功率； （3）时间内，压力传感器受到的最大压力； （4）此简易电子秤通过改写电流表表盘数值后可直接读出所称物体的质量，请通过列出关系式说明改写后它的刻度是否均匀。 【答案】（1）0.1A （2）1.2W （3）750N （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，压力传感器R与定值电阻串联，电流表测电路中的电流，由图丙可知，压力为零时压力传感器电阻的阻值为 此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 【小问2详解】 0~1s时间内，电路的总功率为 【小问3详解】 由图乙可知电路中的最大电流为 此时压力最大，电路中的最小总电阻 此时压力传感器电阻的阻值 由图丙可知，压力传感器的阻值R随所受压力F的变化关系为R=kF+b……① 当时，F=0N，当时，F'=500N，代入① 解得 k=-0.12Ω/N，b=110Ω 因此有 即 解得压力传感器受到的最大压力 【小问4详解】 通过电路的电流 该函数并不是正比例或者一次函数，分析函数关系可知，改写后它的刻度是不均匀的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $