精品解析：陕西省西安市新城区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检测 九年级物理 注意事项： 1.本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分80分。考试时间80分钟。 2.领到试卷和答题卡后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题卡上填写学校、年级、姓名、座位号。 3.请在答题卡上各题的指定区域内作答，否则作答无效。 4.答作图题时，先用铅笔作图，再用规定的签字笔描黑。 5.考试结束，本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题　共20分） 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 教室里照明电灯的额定电压为（　　） A 1.5V B. 3.7V C. 220V D. 380V 2. 一种创新的“防盗玻璃”采用了多层结构设计，其内部嵌入了极其细微的金属线。一旦玻璃遭到破坏，便会生成电信号，从而激活警报系统。这种设计运用了金属的物理特性中的（　　） A. 延展性 B. 导电性 C. 弹性 D. 导热性 3. 2025年12月22日，陕西省少先队首届“星火足球联赛”在西安奥体中心开幕。如图所示是比赛时的场景，比赛中足球在哪种情形中运动员没有对其做功（　　） A. 被脚传出 B. 被手扑停 C. 被头顶飞 D. 飞撞球网 4. AI分拣机器人被广泛应用于物流仓库，它可以精准抓取包裹并搬运。如图所示的AI分拣机器人，在工作时匀速竖直向上提起包裹，并水平匀速移动包裹至指定位置。下列说法错误的是（　　） A. 包裹匀速上升时，其动能转化为重力势能 B. 包裹匀速上升时，其动能不变，重力势能变大 C. 包裹匀速上升时，其动能不变，机械能变大 D. 包裹水平匀速移动时，其动能和重力势能均不变 5. 如图所示是某品牌的普通照明用LED灯的外包装盒，盒子上的三个数据指的是：LED灯的额定功率为3.5W，当它正常发光时和7W的节能灯或32W的白炽灯正常发光的亮度一样。若包装盒上所标注的LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 白炽灯消耗的电能一定最多 B. 电流通过白炽灯做功最快 C. LED灯的实际功率最大 D. 三个灯的实际功率一样大 6. 中国的传统美食“糖画”制作技艺是非物质文化遗产。艺人将蔗糖高温熔化成糖浆，再用铜勺舀起，在石板上飞快地浇铸出各种造型或文字（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 蔗糖熔化前不具有内能 B. 蔗糖熔化过程中，是通过热传递的方式改变糖的内能 C. 蔗糖熔化成糖浆后甜香味更浓，说明温度越高，分子运动越缓慢 D. 绘制糖画时，手持勺子末端倾倒糖浆，此时勺子属于省力杠杆 7. 图甲为内地一新区广场上的喷雾灯杆，当夜晚时S1闭合照明灯工作；当空气中的P2.5达到一定值控制开关S2会自动闭合，装置自动喷水，当水箱内水量不足时S3断开装置停止喷水，则符合上述要求的电路是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示电路中，下列说法正确的是（　　） A. 闭合、，灯泡和串联 B. 先闭合，再闭合，灯泡变暗 C. 先闭合，再闭合，电流表的示数变大 D. 闭合、，灯泡比亮，则两端的电压比两端的电压大 9. 如图甲，工人启动卷扬机，将重为800N的沙箱A（内装沙子）以0.2m/s的速度匀速吊起，已知空沙箱A的重力为100N，每个滑轮重200N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 装置中滑轮B动滑轮 B. 滑轮组的机械效率为80% C. 卷扬机对细绳拉力的功率为200W D. 增大动滑轮的重力，可以提高滑轮组的机械效率 10. 小麦是我国最重要的粮食作物之一，小麦收获后，入库前应将含水量降低至12%以下。如图甲是小东设计的监测含水量变化的电路图，电源电压恒为4.5V，R0是滑动变阻器，湿敏电阻R的阻值随含水量的变化关系如图乙所示，报警仪由测量范围为0～3V的电压表改装而成。闭合开关S，将滑片调至某一位置固定，当含水量达到12%时，报警仪指针指在表盘中央。下列说法正确的是（　　） A. 含水量增加时，报警仪的示数变小 B. 此时滑动变阻器接入电路的阻值为15 C. 当电路中的电流为0.1A时，报警仪的指针指在安全区 D. 将滑片向右移动，报警仪的安全区范围会变大 第二部分（非选择题　共60分） 二、填空与作图题（本大题共6小题，计18分） 11. 如图所示，电暖气内部的传热介质是比热容较小的液体，这是为了通电后让液体的升温速度较______（选填“快”或“慢”）。若将该电暖气单独接入家庭电路工作一段时间，家中标有“1200imp/（kW·h）”的电能表指示灯闪烁120次，则此过程中消耗的电能为______kW·h。 12. 如图为太阳能交通指示灯，主要结构有太阳能电池板、蓄电池、LED指示灯。白天，太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电，此时蓄电池相当于电路中的______。若指示板上某一个LED灯珠熄灭后其余LED灯珠仍可正常工作，则指示板上的LED灯珠之间的连接方式是______。LED灯的发光部分主要由______（选填“半导体”或“超导”）材料制成。 13. 为了缓解用眼疲劳，降低近视率，科技小组设计了一款“电加热眼罩”，其内部简化电路如图所示，电源电压恒定不变，通过旋转电位器的旋钮触片P可调节眼罩的温度。温度显示仪是由______（选填“电流表”或“电压表”）改装而成的，电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻大小的。为了提高眼罩的加热温度，应______（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转旋钮触片P。 14. 青少年在思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的80min内，心脏做功约为______J。很多公共场所设计了如图所示的专用通道，若将重400N的小车沿8m长的斜面推至3m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则在此过程中做的有用功为______J。使用斜面______（选填“能”或“不能”）省功。 15. 如图甲所示电路，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”的字样，滑动变阻器R标有“10　1A”的字样，L的I－U图线如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为______W，灯丝电阻随温度的升高而______（选填“增大”“不变”或“减小”）；为确保电路安全，滑动变阻器R的变化范围为______。 16. 按要求完成下列作图； （1）请根据如图1所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。 （2）如图2甲是一款修理路灯的升降机，其支撑臂相当于一个杠杆，其简化图如图2乙所示。请在图2乙中画出动力F1的力臂L1及作用在B点的阻力F2的示意图。 三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分） 17. 请完成下列填空。 （1）如图甲所示，在“探究物体动能与哪些因素有关”的实验中，通过观察______来判断物体动能的大小； （2）如图乙所示，两试管中A、B液体的质量与初温均相同，加热一段时间后，温度计显示A液体温度较低，则______液体的吸热能力较强； （3）如图丙所示，是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置。通电一段时间后，______（选填“左侧”或“右侧”）容器内电阻丝产生的热量较多。 18. 小新在探究“串联电路的电压关系”实验中，电路如图甲所示。 （1）连接实物电路时，开关应处于______状态。 （2）第一次测量小灯泡L1两端的电压时，电压表的示数如图乙所示，为______V。 （3）接着测量小灯泡L2两端的电压，为节约时间，小新准备把电压表接在A接线柱的导线改接到B接线柱上，让电压表跟L2并联。这种做法______（选填“可行”或“不可行”）。 （4）小新正确实验，将多次实验数据记录在表格中。分析表中数据可知，串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压______。 实验次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1和L2两端总电压U/V 1 1.3 3.0 2 1.4 1.6 3.0 3 1.2 1.8 3.0 19. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。将杠杆左边的平衡螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时应将右边的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）调好后，小新按图乙进行实验，小明按图丙进行实验，你认为按图______进行实验更好，理由是便于测量______。 （3）实验记录的数据如表所示，分析实验数据，可以得出杠杆的平衡条件：______（用表格中的物理量符号表示）。 实验次数 阻力F1/N 阻力臂l1/cm 动力F2/N 动力臂l2/cm 1 1.5 20 1.2 25 2 1.0 15 1.5 10 3 0.5 10 1.0 5 （4）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（　　）（填字母） A. 减小摩擦 B. 使每组数据更准确 C. 多次测量取平均值减小误差 D. 获取多组实验数据归纳出物理规律 （5）小新同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小新利用图丁所示的装置进行探究，发现杠杆平衡条件不成立，其原因是______。 20. 小新在“探究电流与电压关系”的实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压保持3V不变。 （1）检查图甲，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画出正确接法，且导线不交叉。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最______（选填“左”或“右”）端。 （3）检查无误后闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近3V，移动滑动变阻器的滑片，两电表示数均无变化，则电路故障可能是______。 （4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，记录数据如下表所示，其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示，读数为______A。分析实验数据可得出结论：______。 次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 电流I/A 0.08 010 0.14 0.16 （5）小新发现小明同学画出的图像（如图丙所示）所反映出的规律与自己的不同，请你分析小明实验中可能存在的问题是______。 （6）完成实验后，小新设计了如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，实验步骤如下：（定值电阻的阻值为R0，电源电压恒定不变） ①闭合开关S、S1，此时电流表的示数为I； ②只闭合开关S，此时电流表的示数为I1； ③未知电阻Rx表达式为Rx＝_________（用R0、I、I1表示）。 四、综合题（本大题共3小题，针20分） 21. 2025“七星山·骆驼杯”国际极限荒野求生挑战赛，以“探险不冒险”为核心，集结全球荒野勇者，展开原始生存试炼。选手进行钻木取火的过程中，使用的钻杆可视为杠杆，若钻杆的动力臂是阻力臂的5倍，施加的动力为20N。已知木材的比热容为，燃点为300℃，初始温度为20℃，假设用于升温的有效燃烧木材质量为50g。求： （1）选手使用钻杆钻动时，木材对钻头的阻力是多少？ （2）有效燃烧木材达到燃点需要吸收的热量是多少？ 22. 如图为转子发动机，其采用三角转子代替传统活塞，当转子转动时，吸气，压缩、做功和排气四个冲程在其周围的空间里同时进行。一般活塞式发动机飞轮每转两圈做功一次，而转子发动机转子每转一圈就做功三次，所以搭载转子发动机的汽车动力更强劲，但由于转子转速过快，燃料燃烧不充分，故油耗偏高，污染偏重。现有一辆搭载了转子发动机的汽车10min匀速行驶了20km，消耗燃油8kg，该发动机转子的转速为5000r/min，每次做功500J。求：（燃油的热值取5×107J/kg） （1）将内能转化为机械能的是四个冲程中的______冲程，燃油燃烧不充分时，其热值______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 （2）8kg燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （3）汽车行驶时，转子发动机的效率是多少？若发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶，则此过程汽车受到的牵引力是多少？ 23. 某品牌电火锅的内部简化电路如图甲所示，额定电压为220V，加热装置由电热丝R1和R2组成（R1、R2的阻值不变），通过控制开关S1和S2可实现高、中、低温三挡的调节，电火锅在工作时先进入高温挡，使锅内火锅汤料的温度快速上升，然后转入中温挡缓慢给锅内火锅汤料加热，当火锅汤料温度升高到一定程度再转入低温挡进行保温。某次电火锅正常工作时的P－t图像如图乙所示。求： （1）当开关S1闭合，S2接b时，该电火锅处于______（选填“高温”“中温”或“低温”）挡，此时电路中的电流是多少______？ （2）电热丝R2的阻值是多少？ （3）电火锅在0～30min共消耗的电能为多少J？ （4）小明分析图甲电路，发现该电路设计存在安全隐患，请说明：______。小明利用原有电路元件，在不改变三挡位工作功率的情况下重新设计电路，消除了安全隐患。如图丙所示，请将电热丝R1和R2填在合适的虚线框中______。 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检测 九年级物理 注意事项： 1.本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分80分。考试时间80分钟。 2.领到试卷和答题卡后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题卡上填写学校、年级、姓名、座位号。 3.请在答题卡上各题的指定区域内作答，否则作答无效。 4.答作图题时，先用铅笔作图，再用规定的签字笔描黑。 5.考试结束，本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题　共20分） 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 教室里照明电灯的额定电压为（　　） A. 1.5V B. 3.7V C. 220V D. 380V 【答案】C 【解析】 【详解】根据生活常识可知，教室电路电压为220V，照明电灯接在教室电路中工作的，故其正常工作的电压值为220V，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2. 一种创新的“防盗玻璃”采用了多层结构设计，其内部嵌入了极其细微的金属线。一旦玻璃遭到破坏，便会生成电信号，从而激活警报系统。这种设计运用了金属的物理特性中的（　　） A 延展性 B. 导电性 C. 弹性 D. 导热性 【答案】B 【解析】 【详解】A．延展性是指金属能够被拉成细丝或压成薄片的特性，而该防盗玻璃的设计是利用金属线的电路通断来报警，并未用到金属的延展性，故A不符合题意； B．防盗玻璃内部嵌入的金属线利用了金属的导电性：玻璃完好时金属线形成通路，玻璃破碎时金属线断裂，电路状态改变从而生成电信号激活报警系统，故B符合题意； C．弹性是指物体受力变形后能恢复原状的性质，此防盗玻璃的报警机制与金属的弹性没有关联，故C不符合题意； D．导热性是金属传递热量的特性，而该设计是基于电路的通断，未涉及热量传递，与金属的导热性无关，故D不符合题意。 故选B。 3. 2025年12月22日，陕西省少先队首届“星火足球联赛”在西安奥体中心开幕。如图所示是比赛时的场景，比赛中足球在哪种情形中运动员没有对其做功（　　） A. 被脚传出 B. 被手扑停 C. 被头顶飞 D. 飞撞球网 【答案】D 【解析】 【详解】A．足球在被脚传出时，脚对足球施加了力，且足球在脚的作用力的方向上移动了距离，故脚对足球做了功，故A不符合题意； B．足球被手扑停时，手对足球施加了力，且足球在手的作用力的方向上移动了距离，故手对足球做了功，故B不符合题意； C．足球被头顶飞时，头对足球施加了力，且足球在头的作用力的方向上移动了距离，故头对足球做了功，故C不符合题意； D．足球飞撞球网时，运动员已经不再对足球施加力，此时足球是由于惯性向前运动，故运动员没有对足球做功，故D符合题意。 故选D。 4. AI分拣机器人被广泛应用于物流仓库，它可以精准抓取包裹并搬运。如图所示的AI分拣机器人，在工作时匀速竖直向上提起包裹，并水平匀速移动包裹至指定位置。下列说法错误的是（　　） A. 包裹匀速上升时，其动能转化为重力势能 B. 包裹匀速上升时，其动能不变，重力势能变大 C. 包裹匀速上升时，其动能不变，机械能变大 D. 包裹水平匀速移动时，其动能和重力势能均不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．包裹匀速上升时，质量不变，速度不变，故动能不变；高度增大，重力势能增大，故包裹匀速上升时，动能没有转化为重力势能，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意； C．包裹匀速上升时动能不变，重力势能增大，机械能等于动能与重力势能之和，故包裹的机械能变大，故C正确，不符合题意； D．包裹水平移动时，包裹的质量、速度和高度均不变，故包裹的动能和重力势能均不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 如图所示是某品牌的普通照明用LED灯的外包装盒，盒子上的三个数据指的是：LED灯的额定功率为3.5W，当它正常发光时和7W的节能灯或32W的白炽灯正常发光的亮度一样。若包装盒上所标注的LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 白炽灯消耗的电能一定最多 B. 电流通过白炽灯做功最快 C. LED灯的实际功率最大 D. 三个灯的实际功率一样大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据公式，题目未给出工作时间，无法确定白炽灯消耗电能的多少。故A错误； B．三者额定功率分别为：LED灯3.5W、节能灯7W、白炽灯32W；正常发光时实际功率等于额定功率，白炽灯的功率最大，因此电流做功最快。故B正确； CD．正常发光时实际功率等于额定功率，LED灯、节能、白炽灯均正常发光，则实际功率为3.5W的LED灯小于7W的节能灯远小于32W的白炽灯。故CD错误。 故选B。 6. 中国的传统美食“糖画”制作技艺是非物质文化遗产。艺人将蔗糖高温熔化成糖浆，再用铜勺舀起，在石板上飞快地浇铸出各种造型或文字（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 蔗糖熔化前不具有内能 B. 蔗糖熔化过程中，是通过热传递的方式改变糖的内能 C. 蔗糖熔化成糖浆后甜香味更浓，说明温度越高，分子运动越缓慢 D. 绘制糖画时，手持勺子末端倾倒糖浆，此时勺子属于省力杠杆 【答案】B 【解析】 【详解】A．一切物体在任何情况下都具有内能，则蔗糖熔化前也具有内能，故A错误； B．蔗糖熔化过程中，从高温热源中吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变糖的内能，故B正确； C．温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以糖浆甜香味更浓，故C错误； D．手持勺子末端倾倒糖浆，支点远离勺头，阻力臂大于动力臂，故属于费力杠杆，故D错误。 故选B。 7. 图甲为内地一新区广场上的喷雾灯杆，当夜晚时S1闭合照明灯工作；当空气中的P2.5达到一定值控制开关S2会自动闭合，装置自动喷水，当水箱内水量不足时S3断开装置停止喷水，则符合上述要求的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，照明灯与喷雾电动机可以独立工作，因此灯泡与电动机并联；开关S1只控制照明灯，开关S2、S3控制电动机，且两开关相互影响，因此S2、S3串联在电动机支路上，S1在灯泡支路上，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8. 如图所示的电路中，下列说法正确的是（　　） A. 闭合、，灯泡和串联 B. 先闭合，再闭合，灯泡变暗 C. 先闭合，再闭合，电流表的示数变大 D. 闭合、，灯泡比亮，则两端的电压比两端的电压大 【答案】C 【解析】 【详解】AD．闭合开关、，灯泡和并联在电路中，开关接在干路上，控制灯，电流表测干路的电流，据并联电路的电压特点可知，两灯两端的电压相等，故AD错误； BC．先闭合，灯和电流表串联接入电路中，再闭合，灯泡和并联，电流表测量干路中的电流，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，则电流表的示数变大，两端的电压不变，通过的电流不变，灯泡亮度不变，故B错误，C正确。 故选C。 9. 如图甲，工人启动卷扬机，将重为800N的沙箱A（内装沙子）以0.2m/s的速度匀速吊起，已知空沙箱A的重力为100N，每个滑轮重200N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 装置中滑轮B是动滑轮 B. 滑轮组的机械效率为80% C. 卷扬机对细绳拉力的功率为200W D. 增大动滑轮的重力，可以提高滑轮组的机械效率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，在吊起沙箱时，B滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，故A错误； B．由图可知，滑轮组承担物重的绳子有2段，则绳子自由端的拉力为 设沙箱吊起的高度为h，绳子自由端移动的距离为，由题意可知，沙箱内沙子的重为 该过程中拉力所做的有用功为 拉力所做的总功为 则滑轮组的机械效率为 故B错误； C．绳子自由端移动的速度为 则卷扬机对细绳拉力的功率为 故C正确； D．增大动滑轮的重力，额外功增大，在有用功不变时，由 可知，滑轮组的机械效率将减小，故D错误。 故选C。 10. 小麦是我国最重要的粮食作物之一，小麦收获后，入库前应将含水量降低至12%以下。如图甲是小东设计的监测含水量变化的电路图，电源电压恒为4.5V，R0是滑动变阻器，湿敏电阻R的阻值随含水量的变化关系如图乙所示，报警仪由测量范围为0～3V的电压表改装而成。闭合开关S，将滑片调至某一位置固定，当含水量达到12%时，报警仪指针指在表盘中央。下列说法正确的是（　　） A. 含水量增加时，报警仪的示数变小 B. 此时滑动变阻器接入电路的阻值为15 C. 当电路中的电流为0.1A时，报警仪的指针指在安全区 D. 将滑片向右移动，报警仪的安全区范围会变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知，滑动变阻器与湿敏电阻串联，电压表测两端的电压；由图乙可知，含水量增加时，电阻增大，根据串联电路的分压特点可知电阻两端的电压变大，即报警仪的示数变大，故A错误； B．当含水量达到时，电阻，报警仪指针指在表盘中央时，报警仪的示数为，则此时电路中电流为 滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路的电阻为，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片调至某一位置固定，则滑动变阻器的阻值为，当电流为时，滑动变阻器两端电压为 由串联电路的电压特点可知，此时湿敏电阻两端电压为 则报警仪指针指在表盘右侧，而由题意可知报警仪指针指在表盘中央左侧才是安全区，所以此时指针不在安全区，故C错误； D．当滑动变阻器向右移动，滑动变阻器的阻值会变小，由串联分压特点可知，此时滑动变阻器两端电压减小，则当含水量达到时，湿敏电阻两端的电压变大，则报警仪的安全区范围会变大，故D正确。 故选D。 第二部分（非选择题　共60分） 二、填空与作图题（本大题共6小题，计18分） 11. 如图所示，电暖气内部的传热介质是比热容较小的液体，这是为了通电后让液体的升温速度较______（选填“快”或“慢”）。若将该电暖气单独接入家庭电路工作一段时间，家中标有“1200imp/（kW·h）”的电能表指示灯闪烁120次，则此过程中消耗的电能为______kW·h。 【答案】 ①. 快 ②. 0.1 【解析】 【详解】[1]根据，质量和吸收热量相同时，比热容小的物质升高的温度多。电暖气内部的传热介质是比热容较小的液体，这是为了通电后让液体的升温速度较快。 [2]该电暖气消耗的电能为 12. 如图为太阳能交通指示灯，主要结构有太阳能电池板、蓄电池、LED指示灯。白天，太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电，此时蓄电池相当于电路中的______。若指示板上某一个LED灯珠熄灭后其余LED灯珠仍可正常工作，则指示板上的LED灯珠之间的连接方式是______。LED灯的发光部分主要由______（选填“半导体”或“超导”）材料制成。 【答案】 ①. 用电器 ②. 并联 ③. 半导体 【解析】 【详解】[1]白天，太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电，此时蓄电池消耗电能，相当于电路中的用电器。 [2]若指示板上某一个LED灯珠熄灭后其余LED灯珠仍可正常工作，说明指示板上的LED灯珠之间独立工作、互不影响，连接方式是并联。 [3]LED灯的发光部分主要由半导体材料制成，半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。 13. 为了缓解用眼疲劳，降低近视率，科技小组设计了一款“电加热眼罩”，其内部简化电路如图所示，电源电压恒定不变，通过旋转电位器的旋钮触片P可调节眼罩的温度。温度显示仪是由______（选填“电流表”或“电压表”）改装而成的，电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻大小的。为了提高眼罩的加热温度，应______（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转旋钮触片P。 【答案】 ①. 电压表 ②. 长度 ③. 顺时针 【解析】 【详解】[1]根据电表的使用方法可知，电流表应串联在被测电路中，电压表应并联在被测电路中。图中温度显示仪与电热丝并联，故温度显示仪是电压表。 [2]电位器实质是滑动变阻器，是通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻大小的。 [3]为了提高眼罩的加热温度，需要增大电热丝的功率，由可知需要增大通过电热丝的电流，由欧姆定律可知减小电路的总电阻，由电阻的串联可知减小电位器接入电路的电阻，顺时针旋转旋钮触片P可以减小电位器接入电路的电阻。 14. 青少年在思考问题时，心脏推动血液流动功率约为1.5W，则你在考试的80min内，心脏做功约为______J。很多公共场所设计了如图所示的专用通道，若将重400N的小车沿8m长的斜面推至3m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则在此过程中做的有用功为______J。使用斜面______（选填“能”或“不能”）省功。 【答案】 ①. 7200 ②. 1200 ③. 不能 【解析】 【详解】[1]由可知，心脏做功约为 [2][3]使用斜面推动小车时，克服小车重力所做的功为有用功，即 推力做的总功为 由于，故使用斜面不能省功。 15. 如图甲所示电路，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”的字样，滑动变阻器R标有“10　1A”的字样，L的I－U图线如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为______W，灯丝电阻随温度的升高而______（选填“增大”“不变”或“减小”）；为确保电路安全，滑动变阻器R的变化范围为______。 【答案】 ①. 0.625 ②. 增大 ③. 2～10 【解析】 【详解】[1]小灯泡标有“”的字样，小灯泡的额定电压为由乙图像可知，当小灯泡电压为时，小灯泡的电流为，小灯泡的额定功率为 [2]小灯泡正常发光时的电阻为 由乙图像可知，当小灯泡的电压为时，小灯泡的电流为，此时小灯泡的电阻为 当小灯泡的电压为时，小灯泡的电流为，此时小灯泡的电阻为 小灯泡的电压增大，温度升高，电阻增大，因此灯丝电阻随温度的升高而增大。 [3]为确保电路安全，小灯泡不被烧坏，电路中的最大电流等于小灯泡的额定电流，为，小灯泡两端的电压为，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的最小电阻为 滑动变阻器阻值越大，电流表和电压表的示数越小，所以可取到最大值，而滑动变阻器的最大阻值为，故滑动变阻器R的变化范围为。 16. 按要求完成下列作图； （1）请根据如图1所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。 （2）如图2甲是一款修理路灯的升降机，其支撑臂相当于一个杠杆，其简化图如图2乙所示。请在图2乙中画出动力F1的力臂L1及作用在B点的阻力F2的示意图。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由电路可知，两灯泡串联，开关串联在电路中，控制两个灯泡，如图所示： 【小问2详解】 由题知，点为支点，反向延长动力画出力的作用线，然后从点作作用线的垂线段，支点到垂足的距离为动力臂；人站在端，阻力为人对杠杆的压力，方向竖直向下，作用点在点，如图所示： 三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分） 17. 请完成下列填空。 （1）如图甲所示，在“探究物体动能与哪些因素有关”的实验中，通过观察______来判断物体动能的大小； （2）如图乙所示，两试管中A、B液体的质量与初温均相同，加热一段时间后，温度计显示A液体温度较低，则______液体的吸热能力较强； （3）如图丙所示，是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置。通电一段时间后，______（选填“左侧”或“右侧”）容器内电阻丝产生的热量较多。 【答案】（1）木块被撞击后移动的距离 （2）A （3） ①. 电流大小 ②. 左侧 【解析】 【小问1详解】 如图甲所示，在“探究物体动能与哪些因素有关”的实验中，通过观察木块被撞击后移动的距离来判断物体动能的大小，木块被撞击后移动的距离越远，说明物体动能越大。 小问2详解】 如图乙所示，两试管中A、B液体的质量与初温均相同，加热相同的一段时间后，A、B液体吸收热量相同，温度计显示A液体温度较低，则A液体升高的温度较小，则A液体的吸热能力较强。 【小问3详解】 [1][2]如图丙所示，右侧两个电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，根据并联电路中电流的规律知，通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过右侧容器中电阻丝的电流，两容器中电阻丝阻值相同，根据控制变量法可知，探究的是电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，根据知，通电一段时间后，左侧容器内电阻丝产生的热量较多。 18. 小新在探究“串联电路的电压关系”实验中，电路如图甲所示。 （1）连接实物电路时，开关应处于______状态。 （2）第一次测量小灯泡L1两端的电压时，电压表的示数如图乙所示，为______V。 （3）接着测量小灯泡L2两端的电压，为节约时间，小新准备把电压表接在A接线柱的导线改接到B接线柱上，让电压表跟L2并联。这种做法______（选填“可行”或“不可行”）。 （4）小新正确实验，将多次实验数据记录在表格中。分析表中数据可知，串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压______。 实验次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1和L2两端总电压U/V 1 1.3 3.0 2 1.4 1.6 3.0 3 1.2 1.8 3.0 【答案】（1）断开 （2）1.7 （3）不可行 （4）之和 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 【小问2详解】 电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.7V。 【小问3详解】 已测出L1两端的电压，与A相连的为电压表正接线柱，与B相连的为电压表的负接线柱，若把电压表接在A接线柱的导线改接到B接线柱，让电压表跟L2并联，电压表正负接线柱接反了，这种做法是不可行。 【小问4详解】 由第1次数据可知 由第2次数据可知 由第3次数据可知 故可得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。 19. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。将杠杆左边的平衡螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时应将右边的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）调好后，小新按图乙进行实验，小明按图丙进行实验，你认为按图______进行实验更好，理由是便于测量______。 （3）实验记录的数据如表所示，分析实验数据，可以得出杠杆的平衡条件：______（用表格中的物理量符号表示）。 实验次数 阻力F1/N 阻力臂l1/cm 动力F2/N 动力臂l2/cm 1 1.5 20 1.2 25 2 1.0 15 1.5 10 3 0.5 10 1.0 5 （4）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（　　）（填字母） A. 减小摩擦 B. 使每组数据更准确 C. 多次测量取平均值减小误差 D. 获取多组实验数据归纳出物理规律 （5）小新同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小新利用图丁所示的装置进行探究，发现杠杆平衡条件不成立，其原因是______。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 左 （2） ①. 丙 ②. 力臂大小 （3） （4）D （5）杠杆自重对实验造成影响 【解析】 【小问1详解】 [1]在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，此时杠杆处于平衡状态，由图甲可知，杠杆静止，故此时杠杆处于平衡状态； [2]将杠杆左边的平衡螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，说明杠杆右侧质量偏大，根据“右偏左调”的原则，此时应将右边的平衡螺母向左端调节，使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 通过分别作出乙、丙两图中拉力的力臂可知，图乙中的动力臂不在杠杆上，不方便测量；图丙中的动力臂在杠杆上，便于测量力臂的长度。故应按图丙进行实验更好，理由是便于测量力臂大小。 【小问3详解】 由表格数据可知，第1次实验： 第2次实验： 第3次实验： 分析实验数据，可以得出杠杆的平衡条件是： 【小问4详解】 A．多次改变力和力臂的大小，并不能减小误差，故A不符合题意； B．每组数据准确性由测量工具、操作规范决定，多次改变力和力臂的大小，并不能使实验数据更准确，故B不符合题意； C．本实验的目的是探究杠杆的平衡条件，不是测量某个具体物理量的值，因此不需要取平均值减小误差，故C不符合题意； D．多次改变力和力臂的大小，可以获得多组实验数据，能避免实验的偶然性，从而得出具有普遍性的实验结论，故D符合题意。 故选D。 【小问5详解】 按照图丁所示的装置进行探究，杠杆的重心不经过支点，杠杆自身的重力对实验产生了影响，导致拉力偏大。 20. 小新在“探究电流与电压关系”的实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压保持3V不变。 （1）检查图甲，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画出正确接法，且导线不交叉。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最______（选填“左”或“右”）端。 （3）检查无误后闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近3V，移动滑动变阻器的滑片，两电表示数均无变化，则电路故障可能是______。 （4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，记录数据如下表所示，其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示，读数为______A。分析实验数据可得出结论：______。 次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 电流I/A 0.08 0.10 0.14 0.16 （5）小新发现小明同学画出的图像（如图丙所示）所反映出的规律与自己的不同，请你分析小明实验中可能存在的问题是______。 （6）完成实验后，小新设计了如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，实验步骤如下：（定值电阻的阻值为R0，电源电压恒定不变） ①闭合开关S、S1，此时电流表的示数为I； ②只闭合开关S，此时电流表的示数为I1； ③未知电阻Rx的表达式为Rx＝_________（用R0、I、I1表示）。 【答案】（1） （2）左 （3）定值电阻R断路 （4） ①. 0.12 ②. 导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （5）电压表并联在了滑动变阻器两端 （6） 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，实物图中的错误是电流表与定值电阻并联，电压表与定值电阻串联了，改正方法：将连接定值电阻右侧接线柱和电流表“0.6”接线柱的导线，改接为连接定值电阻右侧接线柱和电压表“-”接线柱，这样就可以让电流表和定值电阻串联，电压表和定值电阻并联了，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关前，为了保护电路，应将滑片移至电阻最大处，即最左端。 【小问3详解】 闭合开关，发现电流表无示数，可能是电流表短路或电路断路。电压表示数接近3V，且移动滑动变阻器的滑片，两电表示数均无变化，说明此时电压表测量的是电源电压，若电流表短路，根据串联分压可知，电压表示数不能为3V，故电路故障可能是定值电阻R断路。 【小问4详解】 [1]由图乙可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，分度值为0.02A，指针指示在“0”刻度线后6小格处，故示数为0.12A； [2]由表格实验数据可知，定值电阻两端的电压与其电流的比值是一定值，故可得：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问5详解】 由图像可知，电压表示数增大时，电流表示数减小。当滑动变阻器接入电路的电阻变大时，由串联电路分压原理可知，其两端的电压变大；电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流将变小，符合图丙图像反映的电流与电压的变化规律，故小明实验中可能存在的问题是将电压表与滑动变阻器并联，测量滑动变阻器两端的电压了。 【小问6详解】 由图丁可知，闭合开关S、S1，Rx与R0并联，电流表接在干路，故干路电流为I；只闭合开关S，此时为Rx的简单电路，即通过Rx的电流为I1，则电源电压为① 根据并联电路电流特点可知，当R0与Rx并联时，通过R0的电流为，则电源电压为② 由于电源电压不变，联立①②两式可得：，则 四、综合题（本大题共3小题，针20分） 21. 2025“七星山·骆驼杯”国际极限荒野求生挑战赛，以“探险不冒险”为核心，集结全球荒野勇者，展开原始生存试炼。选手进行钻木取火的过程中，使用的钻杆可视为杠杆，若钻杆的动力臂是阻力臂的5倍，施加的动力为20N。已知木材的比热容为，燃点为300℃，初始温度为20℃，假设用于升温的有效燃烧木材质量为50g。求： （1）选手使用钻杆钻动时，木材对钻头的阻力是多少？ （2）有效燃烧木材达到燃点需要吸收的热量是多少？ 【答案】（1）100N （2） 【解析】 【小问1详解】 已知动力为，动力臂和阻力臂的关系为，根据杠杆平衡条件可知，木材对钻头的阻力 【小问2详解】 有效燃烧木材达到燃点需要吸收的热量为 22. 如图为转子发动机，其采用三角转子代替传统活塞，当转子转动时，吸气，压缩、做功和排气四个冲程在其周围的空间里同时进行。一般活塞式发动机飞轮每转两圈做功一次，而转子发动机转子每转一圈就做功三次，所以搭载转子发动机的汽车动力更强劲，但由于转子转速过快，燃料燃烧不充分，故油耗偏高，污染偏重。现有一辆搭载了转子发动机的汽车10min匀速行驶了20km，消耗燃油8kg，该发动机转子的转速为5000r/min，每次做功500J。求：（燃油的热值取5×107J/kg） （1）将内能转化为机械能的是四个冲程中的______冲程，燃油燃烧不充分时，其热值______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 （2）8kg燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （3）汽车行驶时，转子发动机的效率是多少？若发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶，则此过程汽车受到的牵引力是多少？ 【答案】（1） ①. 做功 ②. 不变 （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 [1]在压缩冲程中，将机械能转化为内能；在做功冲程中，将内能转化为机械能，故将内能转化为机械能的是四个冲程中的做功冲程。 [2]热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否充分等均无关。故燃油燃烧不充分时，其热值大小不变。 【小问2详解】 8kg燃油完全燃烧放出的热量为 【小问3详解】 [1]该发动机转子的转速为5000r/min，则10min转数为50000转，转子发动机转子每转一圈就做功三次，所以汽车行驶10min，转子发动机对外做功为 则转子发动机的效率为 [2]若发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶，由可知，则此过程汽车受到的牵引力为 23. 某品牌电火锅的内部简化电路如图甲所示，额定电压为220V，加热装置由电热丝R1和R2组成（R1、R2的阻值不变），通过控制开关S1和S2可实现高、中、低温三挡的调节，电火锅在工作时先进入高温挡，使锅内火锅汤料的温度快速上升，然后转入中温挡缓慢给锅内火锅汤料加热，当火锅汤料温度升高到一定程度再转入低温挡进行保温。某次电火锅正常工作时的P－t图像如图乙所示。求： （1）当开关S1闭合，S2接b时，该电火锅处于______（选填“高温”“中温”或“低温”）挡，此时电路中的电流是多少______？ （2）电热丝R2的阻值是多少？ （3）电火锅在0～30min共消耗的电能为多少J？ （4）小明分析图甲电路，发现该电路设计存在安全隐患，请说明：______。小明利用原有电路元件，在不改变三挡位工作功率的情况下重新设计电路，消除了安全隐患。如图丙所示，请将电热丝R1和R2填在合适的虚线框中______。 【答案】（1） ①. 高温 ②. 4A （2） （3） （4） ①. 当开关S1闭合，S2接a时，会造成电源短路 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]当开关S1闭合，S2接b时，与并联，此时电阻最小，电压一定，根据公式则功率最大，处于高温挡。 [2]电压，由图乙可知，电火锅在高温挡正常工作时的电功率，根据公式，则此时电路中的电流为 【小问2详解】 当开关断开，接b时，只有工作，处于中温挡，由图乙可知，，根据公式，则的阻值 【小问3详解】 由图乙可知，电火锅在，共消耗的电能为 【小问4详解】 [1]当开关S1闭合，S2接a时，会造成电源短路 [2]高温挡,两电阻并联；中温挡,单个电阻；低温挡,两电阻串联。结合阻值，故上方虚线框填，下方虚线框填,因两电阻阻值相同，功率效果一致, 二者可互换，如图所示： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $