精品解析：广西钦州第一中学2025-2026学年九年级上学期期末能力大闯关物理试题

钦州市第一中学2025年秋季学期期末能力大闯关 九年级物理 【考试时间90分钟满分100分】 注意事项：1.试卷分为试题卷和答题卡两部分，答案一律写在答题卡上，在本试题卷上作答无效。 2.本卷g全部取10N/kg。 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列各单位中属于电功率单位的是（　　） A. J B. kW·h C. V·A D. W·s 2. 2024年3月19日消息，联想中国官方宣布，联想首台可搭载国产AI算力芯片的联想问天WA5480G3服务器在合肥成功交付。制造芯片的主要材料是（　　） A. 半导体材料 B. 超导材料 C. 磁性材料 D. 绝缘材料 3. 如图所示，将一根铅笔芯接入电路中，当将金属夹由B点向A点移动时，观察到小灯泡变亮，这一现象表明铅笔芯的电阻与其（　　） A. 材料有关 B. 温度有关 C. 长度有关 D. 横截面积有关 4. 静电喷漆时，接电源负极的喷枪使喷出的油漆雾滴带负电，喷出的油漆雾滴就“主动”飞向带正电的金属件表面，最终会在金属件表面形成均匀的涂膜。喷出的油漆雾滴“主动”飞向金属件表面，这是因为（　　） A. 受到重力作用 B. 同种电荷互相排斥 C. 异种电荷互相吸引 D. 带电体可以吸引轻小物体 5. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ） A. 小球的能量慢慢消失了 B. 小球的能量可以凭空产生 C. 小球在此过程中遵循能量守恒定律 D. 小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒 6. 在下图所示的电路中，电流表、电压表连接均正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 以下关于安全用电原则，说法正确的是（　　） A. 甲图中，电冰箱用这样的插头和插座连接 B. 乙图中，可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关 C. 丙图中，使用测电笔时，手不能接触笔后端的金属部分 D. 发现有人触电，应尽快切断电源，使触电的人迅速脱离电源 8. 为了提高学生进出校门效率，梅岭中学校门口的闸机（如图所示）可实现自动识别。刷校园卡（相当于闭合开关S1）或者人脸识成功时（相当于闭合开关S2），电机M均可启动，闸门打开放行。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示为一种声光报警器的电路图，闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（　　） A. 灯亮，铃响 B. 灯亮，铃不响 C. 灯不亮，铃响 D. 灯不亮，铃不响 10. 如图是电阻R1、R2的电压-电流关系图像，下列说法错误的是（ ） A. 电阻R1的阻值是5Ω B. R1的阻值大于R2的阻值 C. R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V D. R1、R2并联，当电源电压为2V时，干路中的电流是0.6A 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. 大型央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》中做荔枝膏的过程，先用清水煮荔枝，煮到水剩一半时，去掉荔枝，陆续放入辅料，最后熬制成膏，清香扑鼻的荔枝膏就制作成功了，下列有关说法正确的是（　　） A. 刚熬的荔枝膏很烫，是因为其含有的热量很高 B. 制作荔枝膏过程中，主要通过热传递改变内能 C. 熬制成的荔枝膏很粘稠，说明分子间只存在引力 D. 荔枝膏清香扑鼻，说明分子在不停地做无规则运动 12. 如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（　　） A. 体重显示表是用电压表改装成的 B. 体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路 C. 体重越大，体重显示表的示数越大 D. R1的作用是保护电路 三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分。） 13. 王亚平老师在天宫课堂中进行如图所示的实验。如图甲，在水球中注入蓝色液体，整个水球都变成蓝色，这是__________现象；如图乙，由两个液滴自动搭接成“液桥”，“液桥”的形成表明了分子间存在__________。 14. 小明家新购买了一把既能吹热风又能吹冷风的电吹风机，其说明书的电路图如图所示，使用时，将插头插入家庭电路中的插座，若让电吹风机吹出的是热风，应闭合开关______，此时电热丝和电吹风机是______联。 15. 教室里有多盏日光灯，总是同时亮，同时灭，他们是_________（填“串联”或“并联”）的；使用时，开灯越多电路中总电流越_________（填“大”或“小”）。 16. 在家庭电路中，为了用电安全，要把控制用电器的开关接在__________（选填“相线”或“中性线”）上；而在新建楼房里，还会在总开关上安装__________（选填“空气开关”或“漏电保护器”）用以迅速切断电路，对人体起到保护作用。 17. 内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的__________冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了__________个工作循环。 18. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，调节电阻箱R，电流表示数与电阻箱R接入电路的阻值关系如图乙所示，则电源电压为___________V，R0的阻值为___________Ω。 四、作图题（本大题共3小题，共6分。） 19. 完成下列各题。 （1）如图是玩具电风扇的连接电路，请画出对应的电路图；（电风扇用“”表示） （2）将图中电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡亮度增加； （3）在图中将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。 五、实验探究题（本大题共4小题，每空1分，共25分。） 20. 请根据图甲、乙、丙、丁所示的实验，回答下列问题： （1）如图甲所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，活塞很难被推动，此现象说明分子间存在______力； （2）如图乙所示，水蒸气驱动玻璃管口的叶轮转动，温度降低，这是通过______的方式改变了水蒸气的内能，将内能转化为叶轮的______能； （3）如图丙所示为两个相同的验电器A、B，A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后，两金属箔片由于带______（选填“同种”或“异种”）电荷互相排斥而张开；如图丁所示，拿带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，A的金属箔片张开的角度减小，B的金属箔片张开，则电子运动方向是从______（选填“A到B”或“B到A”）。 21. 在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 收集生活中浪费电的现象 讨论该如何节约用电 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象 家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机20h计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费的电能约为__________kW·h。 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 1 1 待机功率消耗（W/台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ②不让用电器处于待机状态。 ②随手关灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是用电器总功率相同时，工作的时间越少，消耗的电能__________（选填“更少”或“更多”）。 ③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是__________。 【项目拓展】 （3）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。某城市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8:00～21:00 0.55元/kW·h 低谷期 21:00～第二天8:00 0.30元/kW·h 小华记录了她家第一天早8:00，晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天消耗的电能________kW·h，这一天的高峰期应付电费__________元。 （4）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流________效应引起的电能损耗。 22. 如图所示小蕾同学所在小组在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时采用的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器内密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 （1）实验中通过观察U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少？甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系； （2）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系，通电一段时间，c容器中电流产生的热量多，则可得出结论：________； （3）小吴同学的小组设计了如图丙所示的实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，AB两个电阻丝的电阻应该是________（选填“相同”或“不同”）的； （4）两个烧瓶中分别加入初温相同、________（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 23. 物理兴趣小组在探究电流与电压、电阻关系的实验中： （1）在“探究电流与电压的关系”时： ①图甲中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整______；（答案画在甲图上） ②连接电路时，开关要______（选填“闭合”或“断开”）； ③如图乙所示，电流表示数为______A； ④小丽用小灯泡代替定值电阻完成实验，小慧认为不合理，理由是：______； （2）在“探究电流与电阻的关系”时，将原来的电阻更换为后，应移动滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值______（选填“增大”或“减小”），从而保持电压表示数不变； （3）小慧从课外书了解到干电池本身有一定的电阻，如图丙所示，可以等效为一个没有电阻的电池和一个定值电阻R串联而成。为测定干电池的阻值，设计了如图丁所示的电路。已知滑动变阻器最大值为R0，请完成下列的实验步骤： ①闭合开关S，断开开关S1，记录电压表示数为U； ②接着闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片，使其阻值为______，记录电压表示数为U1； ③干电池电阻的表达式：R=______（用已知量和测量的物理量符号表示）。 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。答案必须明确写出数值和单位。） 24. 机械狗是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10分钟移动1200m。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中，机械狗的发动机消耗100kg燃油，提供了1.4×109J的有用功。（燃油的热值为4×107J/kg） （1）为了使用安全，该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为5kg的液压油的温度由30℃升高到80℃，吸收了5×105J的热量，该液压油的比热容为多少? （2）100kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少J? （3）该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少? 25. 随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示，若电源电压恒为18V，发热电阻R的阻值为6Ω，小灯泡标有“18V 9W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S1、S2。 （1）通过发热电阻R的电流是多少? （2）小灯泡的电阻是多少? （3）发热电阻R的电功率是多少? （4）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示，则从0-100s内航天服消耗的电能是多少? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 钦州市第一中学2025年秋季学期期末能力大闯关 九年级物理 【考试时间90分钟满分100分】 注意事项：1.试卷分为试题卷和答题卡两部分，答案一律写在答题卡上，在本试题卷上作答无效。 2.本卷g全部取10N/kg。 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列各单位中属于电功率单位的是（　　） A. J B. kW·h C. V·A D. W·s 【答案】C 【解析】 【详解】A．J是功和能的单位，故A不符合题意； B．kW是功率的单位，h是时间单位，由W=Pt知，kW·h是功的单位，故B不符合题意； C．V是电压的单位，A是电流的单位，由P=UI知，所以V·A是功率的单位，故C符合题意； D．W是功率的单位，s是时间单位，由W=Pt知，W·s是功的单位，故D不符合题意。 故选C。 2. 2024年3月19日消息，联想中国官方宣布，联想首台可搭载国产AI算力芯片的联想问天WA5480G3服务器在合肥成功交付。制造芯片的主要材料是（　　） A. 半导体材料 B. 超导材料 C. 磁性材料 D. 绝缘材料 【答案】A 【解析】 【详解】常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等，芯片主要由硅、锗等半导体材料制成的，所以制造芯片的主要材料是半导体材料，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 如图所示，将一根铅笔芯接入电路中，当将金属夹由B点向A点移动时，观察到小灯泡变亮，这一现象表明铅笔芯的电阻与其（　　） A. 材料有关 B. 温度有关 C. 长度有关 D. 横截面积有关 【答案】C 【解析】 【详解】当将金属夹由B点向A点移动时，铅笔芯接入电路中的长度变小，铅笔芯接入电路的电阻变小，电路中电流增大，小灯泡变亮；因此可得出铅笔芯的电阻与铅笔芯的长度有关，长度越小，电阻越小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 静电喷漆时，接电源负极的喷枪使喷出的油漆雾滴带负电，喷出的油漆雾滴就“主动”飞向带正电的金属件表面，最终会在金属件表面形成均匀的涂膜。喷出的油漆雾滴“主动”飞向金属件表面，这是因为（　　） A. 受到重力作用 B. 同种电荷互相排斥 C. 异种电荷互相吸引 D. 带电体可以吸引轻小物体 【答案】C 【解析】 【详解】由于异种电荷互相吸引，则喷出的带负电油漆雾滴“主动”飞向带正电的金属件表面，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ） A. 小球的能量慢慢消失了 B. 小球的能量可以凭空产生 C. 小球在此过程中遵循能量守恒定律 D. 小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，不管如何转移和转化，能量的总量不变。故AB错误； CD．小球在此过程中遵循能量守恒定律，之所以小球弹起的高度越来越小是因为小球的一部分机械能转化为了其它能，故C正确，D错误。 故选C。 6. 在下图所示的电路中，电流表、电压表连接均正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．电压表应该并联在被测用电器两端，故A错误； B．电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，且都满足电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，符合电压表和电流表接线要求。故B正确； C．电压表串联在电路中，不符合连接要求，故C错误； D．电流表并联在电路中，会造成右边的灯短路，不符合电流表串联使用的规则，故D错误； 故选B。 7. 以下关于安全用电原则，说法正确的是（　　） A. 甲图中，电冰箱用这样的插头和插座连接 B. 乙图中，可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关 C. 丙图中，使用测电笔时，手不能接触笔后端的金属部分 D. 发现有人触电，应尽快切断电源，使触电的人迅速脱离电源 【答案】D 【解析】 【详解】A．电冰箱应使用三脚插头和三孔插座，使得金属外壳接地，避免触电，故A错误； B．为了用电安全，不可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关，以防触电事故发生，故B错误； C．使用试电笔时，为了形成闭合回路，手应接触笔后端的金属部分，故C错误； D．人体触电以后第一时间应该断开电源，使触电的人迅速脱离电源，再对人体进行施救，避免二次伤害，故D正确。 故选D。 8. 为了提高学生进出校门效率，梅岭中学校门口的闸机（如图所示）可实现自动识别。刷校园卡（相当于闭合开关S1）或者人脸识成功时（相当于闭合开关S2），电机M均可启动，闸门打开放行。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，刷校园卡或者人脸识别成功时（相当于闭合开关或），电机M启动，闸门打开放行。这说明两个开关工作时互不影响，是并联的，然后与电动机串联在电路中，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9. 如图所示为一种声光报警器的电路图，闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（　　） A. 灯亮，铃响 B. 灯亮，铃不响 C. 灯不亮，铃响 D. 灯不亮，铃不响 【答案】B 【解析】 【详解】分析电路图可知，当闭合开关S1和S2后，电铃被短路，只有灯泡接入电路，所以灯亮，铃不响，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10. 如图是电阻R1、R2的电压-电流关系图像，下列说法错误的是（ ） A. 电阻R1的阻值是5Ω B. R1的阻值大于R2的阻值 C. R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V D. R1、R2并联，当电源电压为2V时，干路中的电流是0.6A 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知，电阻的阻值为，故A错误，符合题意； B．由图像可知，电阻的阻值为 电阻的阻值为，所以的阻值大于的阻值，故B正确，不符合题意； C．将R1、R2串联在电路中，当电流为0.2A，电阻的电压为，电阻的电压为，R1、R2两端总电压为，故C正确，不符合题意； D．将R1、R2并联，当电源电压为时，通过电阻的电流为0.2A，通过电阻的电流为0.4A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，干路中的电流为，故D正确，不符合题意。 故选A。 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. 大型央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》中做荔枝膏的过程，先用清水煮荔枝，煮到水剩一半时，去掉荔枝，陆续放入辅料，最后熬制成膏，清香扑鼻的荔枝膏就制作成功了，下列有关说法正确的是（　　） A. 刚熬的荔枝膏很烫，是因为其含有的热量很高 B. 制作荔枝膏过程中，主要通过热传递改变内能 C. 熬制成的荔枝膏很粘稠，说明分子间只存在引力 D. 荔枝膏清香扑鼻，说明分子在不停地做无规则运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．刚熬的荔枝膏很烫，是因为其温度较高，热量是过程量，只能说吸收或放出，不能说含有，故A错误； B．内能改变方式有做功和热传递，制作荔枝膏的过程中是通过热传递的方式改变内能的，故B正确； C．熬制成的荔枝膏很粘稠是因为分子间存在引力，但分子间的引力和斥力是同时存在的，故C错误； D．荔枝膏清香扑鼻属于扩散现象，是分子不停地做无规则运动的结果，故D正确。 故选BD。 12. 如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（　　） A. 体重显示表是用电压表改装成的 B. 体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路 C. 体重越大，体重显示表的示数越大 D. R1的作用是保护电路 【答案】CD 【解析】 【详解】A．体重显示表串联在电路中，所以是由电流表改装成的，故A错误； B．当没有物体放置在测试台上时，指针指示在绝缘层位置，绝缘层不易导电，此时电路为断路状态，故B错误； C．体重越大，右侧指针指示的位置越高，滑动变阻器R2连入电路的阻值越小，电源电压不变，由可知，电路中电流越大，即体重显示表的示数越大，故C正确； D．当滑片移至最上端时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，R1可以防止电源短路，所以R1的作用是保护电路，故D正确。 故选CD。 三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分。） 13. 王亚平老师在天宫课堂中进行如图所示的实验。如图甲，在水球中注入蓝色液体，整个水球都变成蓝色，这是__________现象；如图乙，由两个液滴自动搭接成“液桥”，“液桥”的形成表明了分子间存在__________。 【答案】 ①. 扩散 ②. 引力 【解析】 【详解】[1]如图甲，在水球中注入蓝色液体后，整个水球都变成蓝色。这是因为蓝色液体分子在不停地做无规则运动，它们会扩散到整个水球中，使得整个水球都呈现出蓝色。这就是扩散现象，它表明分子在永不停息地做无规则运动。 [2]如图乙，由两个液滴自动搭接成“液桥”，这个现象表明分子间存在引力。当两个液滴靠得足够近时，它们之间的分子引力会发挥作用，使得两个液滴能够自动搭接在一起形成“液桥”。 14. 小明家新购买了一把既能吹热风又能吹冷风的电吹风机，其说明书的电路图如图所示，使用时，将插头插入家庭电路中的插座，若让电吹风机吹出的是热风，应闭合开关______，此时电热丝和电吹风机是______联。 【答案】 ①. S1和S2 ②. 并 【解析】 【详解】[1][2]若让电吹风机吹出的是热风，吹风机与电热丝应同时工作，应闭合开关S1和S2，此时电热丝和吹风机并列连接，是并联的。 15. 教室里有多盏日光灯，总是同时亮，同时灭，他们是_________（填“串联”或“并联”）的；使用时，开灯越多电路中总电流越_________（填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 并联 ②. 大 【解析】 【详解】[1]照明电路中各用电器是并联的，工作时互不影响，可以由一个开关同时控制。 [2]根据欧姆定律可知，电源电压不变，开亮的灯越多，并联的支路越多，电阻越并越小，并且小于其中的任一个分电阻，干路中的电流变大。 16. 在家庭电路中，为了用电安全，要把控制用电器的开关接在__________（选填“相线”或“中性线”）上；而在新建楼房里，还会在总开关上安装__________（选填“空气开关”或“漏电保护器”）用以迅速切断电路，对人体起到保护作用。 【答案】 ①. 相线 ②. 漏电保护器 【解析】 【详解】[1]为了用电安全，控制用电器的开关必须接在相线（火线）上。这样当开关断开时，用电器与相线断开连接，避免人接触用电器时触电。 [2] 在新建楼房的总开关上，通常会安装漏电保护器。它能在电路发生漏电时迅速切断电路，对人身安全起到保护作用；而空气开关主要用于过载和短路保护。 17. 内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的__________冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了__________个工作循环。 【答案】 ①. 排气 ②. 10 【解析】 【详解】[1]由图可知排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，所以该冲程为排气冲程。 [2]汽油机的飞轮速度是 飞轮转两圈为一个工作循环，一个工作循环由四个冲程组成，对外做功一次，则汽油机1s内完成了10个工作循环，40个冲程；每秒钟对外做功10次。 18. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，调节电阻箱R，电流表示数与电阻箱R接入电路的阻值关系如图乙所示，则电源电压为___________V，R0的阻值为___________Ω。 【答案】 ①. 6 ②. 5 【解析】 【详解】由图甲可知，定值电阻R0与电阻箱R串联，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当电路中电流为时，R的阻值为，当电路中电流为时，R的阻值为，设电源电压为U，根据串联电路电压规律可得： ① ② ①②式联立可得R0＝5Ω，U＝6V 四、作图题（本大题共3小题，共6分。） 19. 完成下列各题。 （1）如图是玩具电风扇的连接电路，请画出对应的电路图；（电风扇用“”表示） （2）将图中电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡亮度增加； （3）在图中将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 分析实物电路图可知，电流从电源正极出发后依次经过开关、电动机回到电源负极，作图如下： 【小问2详解】 滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡亮度增加，则滑动变阻器与灯泡串联。滑片向右滑动时，灯泡亮度增加，说明电路中电流变大，则变阻器阻值变小，所以变阻器应选择右下接线柱。作图如下： 【小问3详解】 三孔插座的接法：左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线；灯泡的连接方法：相线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，中性线直接接入螺旋套，作图如下： 五、实验探究题（本大题共4小题，每空1分，共25分。） 20. 请根据图甲、乙、丙、丁所示的实验，回答下列问题： （1）如图甲所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，活塞很难被推动，此现象说明分子间存在______力； （2）如图乙所示，水蒸气驱动玻璃管口的叶轮转动，温度降低，这是通过______的方式改变了水蒸气的内能，将内能转化为叶轮的______能； （3）如图丙所示为两个相同的验电器A、B，A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后，两金属箔片由于带______（选填“同种”或“异种”）电荷互相排斥而张开；如图丁所示，拿带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，A的金属箔片张开的角度减小，B的金属箔片张开，则电子运动方向是从______（选填“A到B”或“B到A”）。 【答案】（1）斥 （2） ①. 做功 ②. 机械 （3） ①. 同种 ②. B到A 【解析】 【小问1详解】 分子间存在相互作用的引力和斥力。如图甲所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，活塞很难被推动，此现象说明分子间存在斥力，所以水很难被压缩。 【小问2详解】 [1][2]做功可以改变物体的内能。如图乙所示，水蒸气对叶轮做功，驱动玻璃管口的叶轮转动，水蒸气的内能减小，温度降低，这是通过做功的方式改变了水蒸气的内能，将内能转化为叶轮的机械能。 【小问3详解】 [1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用它去接触验电器A的金属球时，金属球上多余的电子会转移到玻璃棒上，则验电器也带上正电，两金属箔片都带同种正电荷由于互相排斥而张开。 [2]如图丁所示，拿带绝缘柄的金属棒把带正电的A和不带电的B连接起来，验电器B上多余的电子会转移到A上，则电子运动方向是从B到A。 21. 在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 收集生活中浪费电的现象 讨论该如何节约用电 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象 家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机20h计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费的电能约为__________kW·h。 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 1 1 待机功率消耗（W/台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ②不让用电器处于待机状态。 ②随手关灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是用电器总功率相同时，工作的时间越少，消耗的电能__________（选填“更少”或“更多”）。 ③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是__________。 【项目拓展】 （3）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。某城市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8:00～21:00 0.55元/kW·h 低谷期 21:00～第二天8:00 0.30元/kW·h 小华记录了她家第一天早8:00，晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天消耗的电能________kW·h，这一天的高峰期应付电费__________元。 （4）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流________效应引起的电能损耗。 【答案】（1） （2） ①. 更少 ②. 见解析 （3） ①. 12 ②. 4.4 （4）热 【解析】 【小问1详解】 每天每户家庭用电器待机浪费的电功率为 每天该城市家庭用电器待机浪费的电能约为 【小问2详解】 [1]根据公式可知，用电器总功率相同时，工作的时间越少，消耗的电能越少。 [2]尽量使用节能灯，根据公式可知，当工作时间相同时，电功率越小，消耗的电能越少。 【小问3详解】 [1]第一天8:00～21:00，消耗的电能为 21:00～第二天8:00，消耗的电能为 则她家这一天消耗的电能 [2]这一天的高峰期应付电费 【小问4详解】 若能采用超导材料电缆，电阻小，根据可知，可以减小电热，即大大降低由于电流热效应引起的电能损耗。 22. 如图所示小蕾同学所在小组在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时采用的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器内密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 （1）实验中通过观察U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少？甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系； （2）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系，通电一段时间，c容器中电流产生的热量多，则可得出结论：________； （3）小吴同学的小组设计了如图丙所示的实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，AB两个电阻丝的电阻应该是________（选填“相同”或“不同”）的； （4）两个烧瓶中分别加入初温相同、________（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 【答案】（1） ①. 液面高度差 ②. 电阻 （2） ①. 电流 ②. 电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多 （3）相同 （4） ①. 质量 ②. 水 【解析】 【小问1详解】 [1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，运用U形管液面的高度差来表示，这种研究方法叫转换法。 [2]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，探究电流产生热量跟电阻的关系。 【小问2详解】 [1][2]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，由并联电路电流的特点可知，左端容器中电阻的电流大于右端容器中电阻的电流，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；通过一段时间，c容器中电流产生的热量多，可以得到在电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 【小问3详解】 探究“比较不同物质的吸热能力”的实验需使两种不同的物质相同时间吸收热量相同，故A、B两烧瓶中电阻丝的阻值应相同，则相同时间内两电阻丝上产生的热量相同 【小问4详解】 [1][2]探究“不同物质的吸热能力”的实验，应在A、B两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明煤油吸热能力比水弱。 23. 物理兴趣小组在探究电流与电压、电阻关系的实验中： （1）在“探究电流与电压的关系”时： ①图甲中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整______；（答案画在甲图上） ②连接电路时，开关要______（选填“闭合”或“断开”）； ③如图乙所示，电流表示数为______A； ④小丽用小灯泡代替定值电阻完成实验，小慧认为不合理，理由是：______； （2）在“探究电流与电阻的关系”时，将原来的电阻更换为后，应移动滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值______（选填“增大”或“减小”），从而保持电压表示数不变； （3）小慧从课外书了解到干电池本身有一定的电阻，如图丙所示，可以等效为一个没有电阻的电池和一个定值电阻R串联而成。为测定干电池的阻值，设计了如图丁所示的电路。已知滑动变阻器最大值为R0，请完成下列的实验步骤： ①闭合开关S，断开开关S1，记录电压表示数为U； ②接着闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片，使其阻值为______，记录电压表示数为U1； ③干电池电阻的表达式：R=______（用已知量和测量的物理量符号表示）。 【答案】（1） ①. ②. 断开 ③. 0.3 ④. 见解析 （2）增大 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]电源为2节干电池，所以电源电压约为3V，电压表应选用小量程与定值电阻并联，作图如下： [2]为保护电路，连接电路时，开关要断开。 [3]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。 [4]在“探究电流与电压的关系”时，要控制电阻不变，而灯泡电阻受温度影响是变化的，所以不能用小灯泡代替定值电阻完成实验。 【小问2详解】 在“探究电流与电阻的关系”时，将原来的电阻更换为后，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压变大，为控制定值电阻两端的电压不变，应增大变阻器两端的电压，所以应增大变阻器接入电路的阻值，从而保持电压表示数不变。 【小问3详解】 [1][2]①闭合开关S，断开开关S1，电压表串联到电路中，测电源电压，记录电压表示数为U； ②接着闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片，使其阻值为，相当于定值电阻R和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器的电压，记录电压表示数为U1，根据串联电压规律，定值电阻R的电压为； ③根据串联分压原理则有，解得干电池电阻 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。答案必须明确写出数值和单位。） 24. 机械狗是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10分钟移动1200m。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中，机械狗的发动机消耗100kg燃油，提供了1.4×109J的有用功。（燃油的热值为4×107J/kg） （1）为了使用安全，该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为5kg的液压油的温度由30℃升高到80℃，吸收了5×105J的热量，该液压油的比热容为多少? （2）100kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少J? （3）该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少? 【答案】（1） （2） （3）35% 【解析】 【小问1详解】 根据热量计算公式 可得：液压油的比热容 【小问2详解】 100kg燃油完全燃烧释放的热量 【小问3详解】 机械狗燃油发动机工作时的效率 25. 随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示，若电源电压恒为18V，发热电阻R的阻值为6Ω，小灯泡标有“18V 9W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S1、S2。 （1）通过发热电阻R的电流是多少? （2）小灯泡的电阻是多少? （3）发热电阻R的电功率是多少? （4）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示，则从0-100s内航天服消耗的电能是多少? 【答案】（1）3A （2）36Ω （3）54W （4）5760J 【解析】 【小问1详解】 由电路图甲可知，当开关、都闭合时，小灯泡L和发热电阻R并联，电源电压 发热电阻R两端的电压 通过发热电阻R的电流为 【小问2详解】 小灯泡的电阻为 【小问3详解】 发热电阻R的电功率为 【小问4详解】 由题意可知，开关始终闭合，发热电阻R在0~100s内一直工作。开关为光敏开关，当光照强度大于50Lux时会自动断开，小灯泡L停止工作。由图乙可知，在0~40s时间内，光照强度小于50Lux，开关闭合，小灯泡L和发热电阻R并联工作。在40~100s时间内，光照强度大于50Lux，开关断开，只有发热电阻R工作。 在0~40s内，电路总功率为 此段时间内消耗的电能为 在40~100s时间内，只有发热电阻R工作，其功率为 此段时间为 此段时间内消耗的电能为 则在0~100s内航天服消耗的总电能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $