精品解析：辽宁省大连市中山区2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题

2025—2026学年度第一学期期末质量检测 九年级物理 （本试卷共24道题满分80分考试时90分钟） 考生注意：所有试题必须在答题卡指定区域内作答，在本试卷上作答无效 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 下列属于扩散现象的是（ ） A. 辽师校园柳絮飞扬 B. 劳动公园花香四溢 C. 中山广场雪花飘舞 D. 星海海面雾气弥漫 2. 下列事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　） A. 钻木取火 B. 划火柴 C 烤火取暖 D. 搓手取暖 3. 通常情况下，下列物质属于导体的是（　　） A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷 4. 汽车行驶时驾驶员和乘客必须系好安全带，当驾驶员系好安全带时，相当于闭合开关，仪表盘上的指示灯不亮；未系安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。图中符合上述要求的电路是（　　） A. B. C. D. 5. 为了节约用电，小明号召大家离开教室时及时关灯。每关闭一盏灯，电路中变大的物理量是（ ） A. 总电流 B. 总电能 C. 总电阻 D. 总功率 6. 在如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（ ） A. 电流表示数变大 B. 电压表示数不变 C. 小灯泡亮度变暗 D. 电路总电阻变小 7. 下列做法符合安全用电原则的是（　　） A. 用湿布擦拭正在工作的台灯 B. 家用电器的金属外壳接地 C. 插座电线外皮破损后继续使用 D. 移动冰箱前先将冰箱插头拔下 8. 某兴趣小组按照图示方法制作了一个简易热机模型：向易拉罐内注入半罐水，将去掉笔芯的水性笔管插入罐中，并将易拉罐与水性笔连接处密封，笔尖对准小风扇的扇叶。点燃罐下的酒精灯加热，一段时间后，水性笔管一端有蒸汽喷出，扇叶转动。下列说法正确的是（ ） A. 酒精燃烧过程中化学能直接转化为机械能 B. 该热机模型利用了内能转化为机械能 C. 增加易拉罐的保温性能可以提高该热机模型的效率 D. 在测试过程中，发现扇叶不转动的原因可能是注入的水过少，产生的蒸汽量不足 9. 如图是拉力传感器的电路示意图，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样，不受力时滑片P位于最右端。调试时，逐渐增大拉力拉动拉环：电压表的示数从2V升高到3V，电流表的示数变化了0.1A。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压是6V B. 定值电阻R1=10Ω C. 调试过程中定值电阻电功率变化了100W D. 为保证电路安全，变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为0Ω～20Ω 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. 摩擦过的橡胶棒吸引碎纸片，是由于摩擦的过程中_________发生了转移，这一现象说明带电物体具有吸引__________的性质。 11. 水很难被压缩说明分子之间有___________力；小朋友们吹泡泡时，阳光下看到极薄的肥皂泡有一定弹性，不易破，这是分子间的___________力起了作用。 12. 如图所示，手指轻轻触碰手机感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则感应区相当于电路中的________；给手机充电过程中，手机电池相当于电路中的________。 13. 某同学家中一周前、后电能表示数如图所示，则这周该同学家消耗的电能是________kW·h；若电费标准为0.5元/kW·h，本周需支付的电费是________元。 14. 小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置，在实验过程中，通过观察U形管两边的________变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；图________所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。 15. 如图甲，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。通过分析可知：小灯泡的额定功率为________W；滑动变阻器R的最大电阻为________Ω。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 同学利用电位器设计了一台可调光台灯，当滑片P顺时针转动时灯变亮，请用笔画线代替导线将图所示电路连接完整，导线不得交叉。 17. 请用笔画线代替导线，将图中的电灯和开关正确的接入家庭电路中。 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. 如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 （1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是________； （2）为了比较水和煤油的吸热能力的大小，应该选择________两图进行实验，实验中通过比较________来判断它们吸热的多少。 （3）为了比较不同燃料燃烧放热的能力是否相同，选择________两图进行实验，收集和记录的数据如下表所示。 加热前液体的温度t1/℃ 燃料燃尽后液体的温度t2/℃ 煤油 25 44 酒精 25 34 根据实验中收集的数据，可以看出煤油和酒精两种燃料中，热值较大的是________。另一组同学计划用这两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾。他们需要测量和比较燃料________来反映这两种燃料热值的大小关系。 19. 已知导体的电阻大小与导体的材料有关。某同学探究“导体的电阻大小与导体的长度和横截面积的关系”，电路图如图甲所示。 （1）实验中小灯泡的亮度变化很不明显，于是在原电路中串联一个电流表，通过电流表的示数反映电阻丝________的大小，改进后的方案仍然保留小灯泡，其中小灯泡的作用是________。 （2）第1次实验中电流表示数如图乙所示，则此时电路中电流为________A。 （3）对比________三次实验数据，得出：当导体的材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大。 （4）比较第3、4、5次的三次实验数据，得出：当导体的材料、长度一定时，导体的横截面积越大，电阻越________。 次数 导体材料 导体长度L/cm 横截面积S/mm2 电流表示数I/A 1 铅笔芯 2 0.5 2 4 0.5 0.18 3 6 0.5 0.12 4 6 1 0.24 5 6 2 0.48 （5）某同学利用该装置设计并制作一个模拟的调光灯，如图丙所示。甲、乙两根铅笔芯的长度都相同，但甲的横截面积比乙小。已知调光灯的调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比，铅笔芯甲的________。 A. 调节范围大，调节精度高 B. 调节范围大，调节精度低 C. 调节范围小，调节精度高 D. 调节范围小，调节精度低 20. 某同学利用如图所示的电路图测量未知电阻的阻值。 （1）该实验原理是________； （2）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； （3）实验时，移动滑动变阻器的滑片P，获得3组电压表和电流表示数值，将实验数据填入下表并进行处理，通过________的方法来减小测量电阻的误差，可得约为________Ω； 次数 第1次 第2次 第3次 电压U/V 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.3 0.4 0.5 电阻/Ω （4）将电阻换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是灯丝电阻是__________（选填“变化”或“不变”）的。 21. 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（总电压3V）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表、电流表及开关各一个、不同阻值的定值电阻导线若干。 （1）电路如图甲所示，连接电路时开关要________，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到最________端（选填“左”或“右”）。 （2）按电路图连接电路后，闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P，发现电压表无示数，电流表示数不断变大，则电路故障可能是定值电阻R发生了________（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.4V时记下电流值；再断开开关，将10Ω电阻换成20Ω，继续移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为________V时，读出电流表的示数。 （4）多次实验得到实验数据如下表所示。分析数据可得出结论：当电压一定时，导体中电流与导体电阻成________。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 2.4 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 （5）学习完欧姆定律后进行交流： a.为了使实验结论具有普遍性：在原器材的基础上将定值电阻两端电压预设为2V。实验时发现，当定值电阻为20Ω时无法将电压调至2V。讨论后同学们提出了改进意见，只需在图乙电路中的________（选填“A”或“B”）位置串联一个适当定值电阻即可完成实验。 b.为了得到电流与电阻的关系更接近实际：某同学提出，可将多个已知阻值的电阻串联，获得新的不同阻值的电阻进行多次实验。为达成此目标同学们开展了探究串联电路总电阻与各部分电路电阻关系的实验。讨论后同学们提出了改进意见，只需在图乙装置中的________位置串联一个定值电阻即可完成该探究。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107J/m3。求： （1）水吸收的热量？ （2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？ 23. 如图，是一种电热水壶工作电路的示意图，其中电阻为R1和R2的电阻器都是用来加热的，S1是总开关，S2是挡位开关。当S2接1时，电热水壶处于加热状态，此时电路中的电流为5A。当S2接2时，电热水壶处于保温状态，此时电热水壶的电功率为220W。忽略温度对电阻阻值的影响。求： （1）电阻R1的阻值是多少? （2）在加热状态下，电热水壶的电功率是多少? （3）在保温状态下，通过电阻R2的电流? （4）电热水壶在保温状态下工作600s所消耗的电能是多少? 24. 阅读短文，回答问题。 混合动力汽车兼具良好的燃油经济性与优越的行驶性能。车辆启动及低速行驶时，内燃机不工作，由蓄电池驱动电动机向车轮输送能量；中速行驶时，内燃机启动，既驱动车辆，又为蓄电池充电，同时蓄电池也通过电动机辅助驱动，形成油电混合驱动模式；高速行驶或全力加速时，内燃机全功率输出，蓄电池也可协同供电，以提供更强动力。相比同规格传统汽车，其燃油成本显著降低。 （1）传统汽车工作原理 纯燃油工作过程中，汽油机采用循环流动的水进行冷却，是因为水的________较大；若汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内汽油机完成了________个工作循环。 （2）混合动力汽车能量优化——双动力驱动：中速行驶过程中内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。某品牌混合动力汽车相关信息如下： 驱动模式 纯电动（输出15kw不变） 启动、低速 油电混动（输出25kw以上） 中速 纯燃油（输出50kw以上） 高速 汽车质量 1000kg 在水平道路测试中，汽车从启动到中速过程，用时t1=20s，当速度增加到v1=90km/h（为中速范围）时开始匀速直线运动，测试过程的速度与时间的关系图像如图甲所示。 a.该车从启动到中速的过程（t1=20s），纯电动时牵引力做功是________J。 b.在水平道路以中速匀速行驶测试中，该车行驶193km共消耗汽油10L。若平均阻力为车重的，该车内燃机的效率为60%，此过程最终使蓄电池增加了__________J的能量。（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg，g=10N/kg） （3）车速提醒功能：当车速过快时，提醒驾驶员需要减速。 该车提醒功能的简化电路图如图乙所示，电源电压为12V，定值电阻R为10Ω，RV为阻值随车速变化的电阻，其阻值随车速变化的关系图像如图丙所示。当车速减为零时，电压表的示数________V；当车速达到120km/h时，观察到电压表示数为10V，且报警铃声响起；当电压表的示数为9V时，此车的速度________km/h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第一学期期末质量检测 九年级物理 （本试卷共24道题满分80分考试时90分钟） 考生注意：所有试题必须在答题卡指定区域内作答，在本试卷上作答无效 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 下列属于扩散现象的是（ ） A. 辽师校园柳絮飞扬 B. 劳动公园花香四溢 C. 中山广场雪花飘舞 D. 星海海面雾气弥漫 【答案】B 【解析】 【详解】A．柳絮是宏观的固体小颗粒，“飞扬”是柳絮作为整体的位置变化，属于机械运动，故A不符合题意； B．花香是由花的香味分子在空气中做无规则运动，逐渐扩散到周围空间，属于分子的无规则运动，故B符合题意； C．雪花是宏观的固体颗粒，“飘舞”是雪花的位置变化，属于机械运动，故C不符合题意； D．雾气是由大量小水滴组成的宏观集合体，“弥漫”是小水滴整体的位置变化，属于机械运动，故D不符合题意。 故选 B。 2. 下列事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　） A. 钻木取火 B. 划火柴 C. 烤火取暖 D. 搓手取暖 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．搓手取暖、钻木取火、划火柴都是克服摩擦做功，内能增大，温度升高，是通过做功改变物体内能，故ABD不符合题意； C．烤火取暖时，手从火中吸收热量，内能增大，是通过热传递改变物体内能，故C符合题意。 故选C。 3. 通常情况下，下列物质属于导体的是（　　） A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷 【答案】A 【解析】 【详解】金属容易导电，是导体，玻璃、橡胶、陶瓷不容易导电，是绝缘体。 故选A。 4. 汽车行驶时驾驶员和乘客必须系好安全带，当驾驶员系好安全带时，相当于闭合开关，仪表盘上的指示灯不亮；未系安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。图中符合上述要求的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。表明开关与灯泡是并联的，闭合时灯泡短路，所以不亮，为防止此时电源短路，电路中应串联一个保护电阻R。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 为了节约用电，小明号召大家离开教室时及时关灯。每关闭一盏灯，电路中变大的物理量是（ ） A. 总电流 B. 总电能 C. 总电阻 D. 总功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．教室的电路为并联电路，每关闭一盏灯，少了一个支路，电路中的总电流变小，故A不符合题意； BD．每关闭一盏灯，电路中的总功率变小，相同时间消耗的总电能变小，故BD不符合题意； C．电路的电压不变，总电流变小，根据可知，电路的总电阻变大，故C符合题意。 故选C。 6. 在如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（ ） A. 电流表示数变大 B. 电压表示数不变 C. 小灯泡亮度变暗 D. 电路总电阻变小 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量通过滑动变阻器的电流： A．滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表示数变小，故A错误； B．由于电压表测量的是电源电压，所以电压表示数保持不变，故B正确； C．并联电路中各支路互不影响，所以灯泡的电流和电压都不变，亮度不变，故C错误； D．由于滑动变阻器电阻变大，根据并联电路的电阻关系可知，总电阻变大，故D错误。 故选B。 7. 下列做法符合安全用电原则的是（　　） A. 用湿布擦拭正在工作的台灯 B. 家用电器的金属外壳接地 C. 插座电线外皮破损后继续使用 D. 移动冰箱前先将冰箱插头拔下 【答案】BD 【解析】 【详解】A．用湿布擦拭正在工作的台灯，湿布上的水是良好的导体，可能会漏电引发触电事故，故A不符合题意； B．家用电器的金属外壳接地，当漏电时金属外壳上的电经过地线流入大地，避免触电事故，故B符合题意； C．插座电线外皮破损后继续使用，当人不小心接触破损处，就会引发触电事故，故C不符合题意； D．移动冰箱前先将冰箱插头拔下，先断开电路，符合安全用电原则，故D符合题意。 故选BD。 8. 某兴趣小组按照图示方法制作了一个简易热机模型：向易拉罐内注入半罐水，将去掉笔芯的水性笔管插入罐中，并将易拉罐与水性笔连接处密封，笔尖对准小风扇的扇叶。点燃罐下的酒精灯加热，一段时间后，水性笔管一端有蒸汽喷出，扇叶转动。下列说法正确的是（ ） A. 酒精燃烧过程中化学能直接转化为机械能 B. 该热机模型利用了内能转化为机械能 C. 增加易拉罐的保温性能可以提高该热机模型的效率 D. 在测试过程中，发现扇叶不转动的原因可能是注入的水过少，产生的蒸汽量不足 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．酒精燃烧过程中，是酒精的化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气的内能做功，推动扇叶转动，水蒸气的内能转化为扇叶的机械能，并非酒精燃烧过程中化学能直接转化为机械能，故A错误； B．该热机模型中，水蒸气从笔管喷出推动扇叶转动，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能，利用了内能转化为机械能，故B正确； C．增加易拉罐的保温性能，可以减少热量散失，使水能够吸收更多的热量，从而有更多的水蒸气的内能转化为机械能，能提高该热机模型的效率，故C正确； D．如果注入的水过少，产生的蒸汽量不足，提供的动力不够，就可能导致扇叶不转动，故D正确。 故选BCD。 9. 如图是拉力传感器的电路示意图，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样，不受力时滑片P位于最右端。调试时，逐渐增大拉力拉动拉环：电压表的示数从2V升高到3V，电流表的示数变化了0.1A。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压是6V B. 定值电阻R1=10Ω C. 调试过程中定值电阻电功率变化了100W D. 为保证电路安全，变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为0Ω～20Ω 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．由电路图，与串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路电流。根据题意，设初始电流为，由于电压表的示数从2V升高到3V，则两端的电压变大了，所以通过的电流变大，变化后的电流为 则有 解得 所以 电源电压为，故AB正确； C．当时，的电功率 当时，的电功率 调试过程中定值电阻电功率变化了，故C错误； D．由题意，电压表量程为0～3V，所以电路最大电流为 当电路中的电流最大时，滑动变阻器的电阻最小值为 滑动变阻器电阻最大值为20Ω；因此变阻器接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω，故D错误。 故选AB。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. 摩擦过的橡胶棒吸引碎纸片，是由于摩擦的过程中_________发生了转移，这一现象说明带电物体具有吸引__________的性质。 【答案】 ①. 电子 ②. 轻小物体 【解析】 【详解】[1]摩擦起电的实质是电子的转移，故摩擦过的橡胶棒带电是由于摩擦的过程中电子发生了转移。 [2]橡胶棒在摩擦的过程中带了电，且能吸引碎纸片，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。 11. 水很难被压缩说明分子之间有___________力；小朋友们吹泡泡时，阳光下看到极薄的肥皂泡有一定弹性，不易破，这是分子间的___________力起了作用。 【答案】 ①. 斥 ②. 引 【解析】 【详解】[1]分子力存在引力和斥力，水很难被压缩是由于分子间有斥力。 [2]小朋友吹泡泡时，阳光下薄的肥皂泡没有立即破灭，不易破，说明分子间有引力，分子间的引力起了作用。 12. 如图所示，手指轻轻触碰手机感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则感应区相当于电路中的________；给手机充电过程中，手机电池相当于电路中的________。 【答案】 ①. 开关 ②. 用电器 【解析】 【详解】[1]手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，感应区相当于电路中的开关，对手机起控制作用。 [2]一个完整的电路由电源、导线、开关和用电器组成，在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，手机电池相当干用电器。 13. 某同学家中一周前、后电能表示数如图所示，则这周该同学家消耗的电能是________kW·h；若电费标准为0.5元/kW·h，本周需支付的电费是________元。 【答案】 ①. 41.8 ②. 20.9 【解析】 【详解】[1]如图所示，这周消耗的电能 [2]本周需支付的电费 14. 小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置，在实验过程中，通过观察U形管两边的________变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；图________所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。 【答案】 ①. 液面高度差 ②. 乙 【解析】 【详解】[1]在这个实验中，电流通过电阻丝产生热量的多少无法直接测量，采用转换法，通过观察U形管两边的液面高度差变化来比较产生热量的多少。 [2]如图甲，两个电阻丝串联在电路中，通过的电流相同，通电时间相同，电阻不同，由控制变量法的要求可知，图甲是探究电流产生热量跟电阻大小的关系。图乙装置中是右侧两个5Ω的电阻并联之后再与左侧一个5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过右侧两个电阻的总电流和通过左侧电阻的电流相等，则左侧容器中电阻通过的电流大于右侧容器中电阻通过的电流，由于两个容器内的电阻阻值相同，通电时间相同，而电流不同，由控制变量法的要求可知，图乙是探究电流产生热量跟电流的关系。 15. 如图甲，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。通过分析可知：小灯泡的额定功率为________W；滑动变阻器R的最大电阻为________Ω。 【答案】 ①. 6 ②. 15 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，该电路为小灯泡、R0和R的串联电路。当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路总电阻最小，此时电压表V1测R0两端的电压，电压表V2测小灯泡和R0两端的电压，即电源电压。由图乙可知，电路中最大电流，由串联电路的电压规律可知，电压表V1的示数较小为6V，电压表V2的示数较大为12V，则小灯泡两端的电压，此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率为 [2]当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路中，电路总电阻最大，电路中的电流最小。此时电压表V2测小灯泡和R0串联部分两端的电压，V1测R0和R串联部分两端的电压。由图乙可知，电路最小电流，当电流变小时，由串联电路电压规律和欧姆定律可知，V1示数变大，V2示数变小，则此时电压表V1的示数为10.5V，电压表V2的示数为4.5V，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器R的最大阻值为 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 同学利用电位器设计了一台可调光台灯，当滑片P顺时针转动时灯变亮，请用笔画线代替导线将图所示的电路连接完整，导线不得交叉。 【答案】 【解析】 【详解】电位器需要串联接入电路中，当滑片P顺时针转动时灯变亮，说明当滑片P顺时针转动时接入的阻值变小，故B、C接线柱接入电路，故如图所示： 17. 请用笔画线代替导线，将图中的电灯和开关正确的接入家庭电路中。 【答案】 【解析】 【详解】家庭电路中，为了安全开关应安装在火线和灯泡之间，连接时从火线连接在灯泡上端，从灯泡的螺口出来回零线，如图 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. 如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 （1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是________； （2）为了比较水和煤油的吸热能力的大小，应该选择________两图进行实验，实验中通过比较________来判断它们吸热的多少。 （3）为了比较不同燃料燃烧放热的能力是否相同，选择________两图进行实验，收集和记录的数据如下表所示。 加热前液体的温度t1/℃ 燃料燃尽后液体的温度t2/℃ 煤油 25 44 酒精 25 34 根据实验中收集的数据，可以看出煤油和酒精两种燃料中，热值较大的是________。另一组同学计划用这两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾。他们需要测量和比较燃料________来反映这两种燃料热值的大小关系。 【答案】（1）天平 （2） ①. 乙、丙 ②. 加热时间 （3） ①. 甲、乙 ②. 煤油 ③. 燃料减少的质量 【解析】 【小问1详解】 实验中为了量取质量相等的水和煤油，需要用具天平测量水和煤油的质量。 【小问2详解】 [1]为了比较水和煤油的吸热能力的大小，应该用相同的热源，本实验中用相同的酒精灯，给质量相等的不同液体加热，所以应选择乙、丙两图的实验。 [2]实验中通过比较加热时间来判断吸收热量的多少，加热时间越长，吸收的热量越多。 【小问3详解】 [1]为了比较不同燃料燃烧放热的能力是否相同，应该选取不同的燃料，给质量相同的同种液体加热，应选择甲、乙两图进行实验。 [2]由表中数据可以看出，水的初温都是，分别用煤油和酒精加热，燃料全部燃烧后，用煤油加热的水，温度升高得更多，说明质量相等的煤油和酒精，完全燃烧，煤油放出的热量更多，煤油的热值较大。 [3]另一组同学计划用这两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾。让两种燃料放出相同的热量，测量和比较燃料减少的质量来反映这两种燃料热值的大小。两种燃料放出相同的热量，哪种燃料质量减少的少，说明它的热值大。 19. 已知导体的电阻大小与导体的材料有关。某同学探究“导体的电阻大小与导体的长度和横截面积的关系”，电路图如图甲所示。 （1）实验中小灯泡的亮度变化很不明显，于是在原电路中串联一个电流表，通过电流表的示数反映电阻丝________的大小，改进后的方案仍然保留小灯泡，其中小灯泡的作用是________。 （2）第1次实验中电流表示数如图乙所示，则此时电路中电流为________A。 （3）对比________三次实验数据，得出：当导体的材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大。 （4）比较第3、4、5次的三次实验数据，得出：当导体的材料、长度一定时，导体的横截面积越大，电阻越________。 次数 导体材料 导体长度L/cm 横截面积S/mm2 电流表示数I/A 1 铅笔芯 2 0.5 2 4 0.5 0.18 3 6 0.5 0.12 4 6 1 0.24 5 6 2 0.48 （5）某同学利用该装置设计并制作一个模拟的调光灯，如图丙所示。甲、乙两根铅笔芯的长度都相同，但甲的横截面积比乙小。已知调光灯的调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比，铅笔芯甲的________。 A. 调节范围大，调节精度高 B. 调节范围大，调节精度低 C. 调节范围小，调节精度高 D. 调节范围小，调节精度低 【答案】（1） ①. 电阻 ②. 保护电路 （2）0.32 （3）1、2、3 （4）小 （5）B 【解析】 【小问1详解】 [1]在电源电压不变时，电阻丝电阻越大，其对电流的阻碍作用越大，电路中的电流越小，所以通过电流表的示数可以反映电阻丝电阻的大小。 [2]小灯泡有一定的电阻，串联接在电路中时，电路中的电流不至于过大，可以防止电路发生短路而损坏器材，可以起到保护电路的作用。 【小问2详解】 如图乙所示，电流表连接的是0~0.6A的测量范围，分度值为0.02A，指针指在0.2A后面第6小格处，则此时电流表的读数为 【小问3详解】 要得出“当导体的材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大”的结论，需要控制材料和横截面积相同，改变长度，所以应对比1、2、3三次实验数据。 【小问4详解】 比较第3、4、5次的三次实验数据，导体材料都是铅笔芯，长度都是6cm，横截面积不同，且横截面积越大，电流表示数越大，即此时铅笔芯对电流的阻碍作用较小，即电阻较小，所以可得出：当导体的材料、长度一定时，导体的横截面积越大，电阻越小。 【小问5详解】 甲、乙两根铅笔芯长度相同，甲的横截面积比乙小，根据导体电阻与横截面积的关系，在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大。所以甲的最大电阻比乙大，最小电阻相同（都为0），那么甲的电阻变化范围大，即调节范围大；又因为横截面积小的电阻变化快，所以移动相同距离时，甲的电阻变化大，调节精度低。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20. 某同学利用如图所示的电路图测量未知电阻的阻值。 （1）该实验的原理是________； （2）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； （3）实验时，移动滑动变阻器的滑片P，获得3组电压表和电流表示数值，将实验数据填入下表并进行处理，通过________的方法来减小测量电阻的误差，可得约为________Ω； 次数 第1次 第2次 第3次 电压U/V 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.3 0.4 0.5 电阻/Ω （4）将电阻换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是灯丝电阻是__________（选填“变化”或“不变”）的。 【答案】（1） （2） （3） ①. 多次测量，求平均值 ②. 5 （4）变化 【解析】 【小问1详解】 本实验是先通过测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I，进而利用计算出电阻R的阻值。故本实验的实验原理是。 【小问2详解】 实验时滑动变阻器需与定值电阻串联，且滑动变阻器应按“一上一下”的原则串联在电路中。即将滑动变阻器上面的接线柱（左上或右上）与右端接线柱相连。如图所示： 【小问3详解】 [1]测量定值电阻的阻值时，存在偶然误差，通常采用多次测量、取平均值的方法来减小这种误差。 [2]第1次测量，测量的电阻为 第2次测量，测量的电阻为 第3次测量，测量的电阻为 则约为 小问4详解】 小灯泡灯丝的电阻受温度影响，不同电压下，灯丝温度不同，电阻也不同，所以所测小灯泡的电阻值相差较大，即灯丝电阻是变化的。 21. 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（总电压3V）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表、电流表及开关各一个、不同阻值的定值电阻导线若干。 （1）电路如图甲所示，连接电路时开关要________，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到最________端（选填“左”或“右”）。 （2）按电路图连接电路后，闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表无示数，电流表示数不断变大，则电路故障可能是定值电阻R发生了________（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.4V时记下电流值；再断开开关，将10Ω电阻换成20Ω，继续移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为________V时，读出电流表的示数。 （4）多次实验得到实验数据如下表所示。分析数据可得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体电阻成________。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 2.4 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 （5）学习完欧姆定律后进行交流： a.为了使实验结论具有普遍性：在原器材的基础上将定值电阻两端电压预设为2V。实验时发现，当定值电阻为20Ω时无法将电压调至2V。讨论后同学们提出了改进意见，只需在图乙电路中的________（选填“A”或“B”）位置串联一个适当定值电阻即可完成实验。 b.为了得到电流与电阻的关系更接近实际：某同学提出，可将多个已知阻值的电阻串联，获得新的不同阻值的电阻进行多次实验。为达成此目标同学们开展了探究串联电路总电阻与各部分电路电阻关系的实验。讨论后同学们提出了改进意见，只需在图乙装置中的________位置串联一个定值电阻即可完成该探究。 【答案】（1） ①. 断开 ②. 右 （2）短路 （3）2.4 （4）反比 （5） ①. B ②. A 【解析】 【小问1详解】 [1]电路未连接好，并且不确定电路没有发生短路的情况下，开关必须是断开的，防止烧坏电路元件。 [2]了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，如图所示，滑片应该移至右端。 【小问2详解】 由图可知，该电路为串联电路，电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，则电路故障可能是定值电阻R发生了短路。 【小问3详解】 本实验探究“导体中的电流与导体电阻的关系”，要控制定值电阻两端的电压不变，因此更换电阻后，电压表示数仍调至2.4V。 【小问4详解】 由表中数据可知，随着电阻的增大，电流却减小，电压保持不变，所以分析表中数据，可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 【小问5详解】 [1]根据题意可知，电源电压为3V，定值电阻两端的电压保持2V，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器分到的电压为 根据欧姆定律可知，电路中的电流为 根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻应为 由题可知，滑动变阻器最大阻值为10Ω，理论上可行，但实验过程中发现，当定值电阻为20Ω时无法将电压调至2V，因此需要在电路中串联一个定值电阻，增加总电阻，相当于使滑动变阻器分担更多的电压，则应在B位置串联一个适当定值电阻即可完成实验。 [2]由题意可知，要在电路中增加一个定值电阻，获得新的不同阻值的电阻进行多次实验，所以应在A位置串联一个定值电阻，这样可以将多个电阻串联后作为新电阻接入电路，这样我们就可以分别测出两个分电阻的阻值，再测出总电阻，从而探究它们之间的关系。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107J/m3。求： （1）水吸收的热量？ （2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？ 【答案】（1）1.008×106J；（2）0.04m3 【解析】 【详解】解：（1）一标准大气压下，水的沸点为100摄氏度。这壶水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=42×103J/(kg·℃)×3kg×(100-20)℃=1.008×106J （2）据知，完全燃烧天然气放出的热量 燃烧天然气的体积 答：（1）水吸收的热量为1.008×106J； （2）烧开这壶水需要0.04m3的天然气。 23. 如图，是一种电热水壶工作电路的示意图，其中电阻为R1和R2的电阻器都是用来加热的，S1是总开关，S2是挡位开关。当S2接1时，电热水壶处于加热状态，此时电路中的电流为5A。当S2接2时，电热水壶处于保温状态，此时电热水壶的电功率为220W。忽略温度对电阻阻值的影响。求： （1）电阻R1的阻值是多少? （2）在加热状态下，电热水壶的电功率是多少? （3）在保温状态下，通过电阻R2的电流? （4）电热水壶在保温状态下工作600s所消耗的电能是多少? 【答案】（1）44Ω （2）1100W （3）1A （4） 【解析】 【小问1详解】 当S2接1时，电热水壶处于加热状态，电路中的用电器有R₁ 电阻R₁的阻值为 【小问2详解】 加热状态功率为 【小问3详解】 保温状态下电路中的电流为 R₁和R₂串联，通过电阻R₂电流 【小问4详解】 保温状态， 24. 阅读短文，回答问题。 混合动力汽车兼具良好的燃油经济性与优越的行驶性能。车辆启动及低速行驶时，内燃机不工作，由蓄电池驱动电动机向车轮输送能量；中速行驶时，内燃机启动，既驱动车辆，又为蓄电池充电，同时蓄电池也通过电动机辅助驱动，形成油电混合驱动模式；高速行驶或全力加速时，内燃机全功率输出，蓄电池也可协同供电，以提供更强动力。相比同规格传统汽车，其燃油成本显著降低。 （1）传统汽车工作原理 纯燃油工作过程中，汽油机采用循环流动的水进行冷却，是因为水的________较大；若汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内汽油机完成了________个工作循环。 （2）混合动力汽车能量优化——双动力驱动：中速行驶过程中内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。某品牌混合动力汽车相关信息如下： 驱动模式 纯电动（输出15kw不变） 启动、低速 油电混动（输出25kw以上） 中速 纯燃油（输出50kw以上） 高速 汽车质量 1000kg 在水平道路测试中，汽车从启动到中速过程，用时t1=20s，当速度增加到v1=90km/h（为中速范围）时开始匀速直线运动，测试过程的速度与时间的关系图像如图甲所示。 a.该车从启动到中速的过程（t1=20s），纯电动时牵引力做功是________J。 b.在水平道路以中速匀速行驶测试中，该车行驶193km共消耗汽油10L。若平均阻力为车重的，该车内燃机的效率为60%，此过程最终使蓄电池增加了__________J的能量。（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg，g=10N/kg） （3）车速提醒功能：当车速过快时，提醒驾驶员需要减速。 该车提醒功能的简化电路图如图乙所示，电源电压为12V，定值电阻R为10Ω，RV为阻值随车速变化的电阻，其阻值随车速变化的关系图像如图丙所示。当车速减为零时，电压表的示数________V；当车速达到120km/h时，观察到电压表示数为10V，且报警铃声响起；当电压表的示数为9V时，此车的速度________km/h。 【答案】（1） ①. 比热容 ②. 15 （2） ①. 3×105 ②. 2×105 （3） ①. 6 ②. 60 【解析】 【小问1详解】 [1]水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，冷却效果好，因此汽油机常用水冷却。 [2] 汽油机飞轮转速为，即每秒转动转；一个工作循环中飞轮转动2圈，故1s内完成的工作循环数为个。 【小问2详解】 [1] 纯电动模式下输出功率 时间 牵引力做功 车重 阻力 匀速行驶时牵引力 行驶距离 牵引力做功 汽油体积 汽油质量 汽油完全燃烧放热 内燃机输出总能量 蓄电池增加的能量等于内燃机总输出能量与牵引力做功的差值 【小问3详解】 [1]定值电阻R与压敏电阻RV串联，电压表测RV两端电压。当车速为0时，由图丙可知，车速为0时 电路总电阻 电路电流， 电压表示数 [2]当电压表示数为9V时，R两端电压 电路电流 此时 由车速时，结合车速为0时，可知与车速成线性关系（v为车速） 代入，得，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $