精品解析：广东省深圳市坪山区 2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题

物理卷 一、单选题（共8题，每题2分，共16分，每题只有一个选项符合题意。） 主题一 物理与传统文化 中国传统文化是各民族共同创造和传承的中国特有文化，感受中国优秀传统文化的魅力，请完成下列各小题。 1. 2025年中秋节，甘坑古镇精心策划了沉浸式茶文化游园。小坪刚踏入园区就闻到一股茶香，是因为（ ） A. 分子不停地做无规则运动 B. 分子的质量和体积都很小 C. 分子间存在间隙 D. 分子之间存在相互作用力 2. “马峦窑”源自坪山马峦山的窑瓷之地，下列关于“马峦窑”的说法正确的是（ ） A. 晒制陶泥时，陶泥温度越高含有的热量越多 B. 高温烧制时，通过热传递的方式改变陶泥的内能 C. 高温烧制时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 高温烧制后，冷却过程随着温度降低，陶泥的比热容减小 3. 大万世居举办灯会时，走马灯深受游客欢迎。走马灯利用空气受热推动剪纸人马转动。下图与走马灯的能量转化相同的是（ ） A. B. C. D. 主题二：慧家畅享 智能设备可以帮我们解决很多烦恼，而智能设备的建设需要很多硬件的支撑，其中就有很多同学们熟悉的电学元件。请完成下列各小题。 4. 冬季天干物燥，脱毛衣“噼里啪啦”、梳头发“怒发冲冠”、刚一伸手就“电光石火”……关于静电，下列有关说法正确的是（ ） A. 羊毛摩擦后容易产生静电，是因为羊毛容易产生电荷 B. 加油站、工厂等特殊场所设有静电释放装置是橡胶材质制成的 C. 释放静电时电子运动的方向与电流的方向相反 D. 梳头发“怒发冲冠”，是因为头发异种电荷相互排斥 5. 为方便购物者购物，生活中多处都设有24小时无人便利店。可通过手机扫码（闭合S1）或店主远程控制（闭合S2）来启动电动机完成自动开门；在光线较暗时，光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示是某电子产品的电路图。电源电压恒定不变，闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A1示数变小，V示数不变 B. A2示数变大，V示数不变 C. A1示数变大，V示数变小 D. A2示数不变，V示数变小 7. 某电路中，闭合开关S，L1、L2均不亮，小坪将电压表、电流表接入电路中，如图，发现均无示数，故障可能是（ ） A. 灯L1断路 B. 灯L1短路 C. 灯L2断路 D. 灯L2短路 8. 下面是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是（ ） A. 旋钮OP绕O点逆时针转动时，电动机转速变快 B. 为防止生锈，触头F的材质为铜 C. 电磁铁E的右端为N极 D. 左边电路电流比较小时，电铃不会报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性 二、非选择题（共54分） 主题三 物理与科技创新 9. 如图是电动车的充电插口，内有金属插脚，使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰；这是因为如果用硬币触碰，相当于电源______（选填“短路”或“断路”）。充电过程是将电能转化为蓄电池的____能。 10. 如图所示是一种先进的“旋转焊接”技术。不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式，使两者接触处温度急剧升高进而熔化，两种分子相互渗透，由于分子间______（选填“引力”或“斥力”）的作用，使它们紧密结合在一起。 11. 深圳技术大学教师领衔开发的无人小车能在地铁非高峰时段自主配送，这是通过__________（选填“电磁波”或“超声波”）来实现在地铁上的精准定位。无人车的转向和直行的动作，是通过内部的芯片来实现。芯片是__________（选填“超导体”、“半导体”）材料制成的。 12. 如图甲所示是一只糖画笔，电路原理图如图乙所示。电源电压为5V，正常发热的功率为40W，开关闭合电热丝温度升高，这是利用电流的__________效应工作的，通电2min产生的热量为__________J；若使用时温度太低无法加热笔内绘画材料，可以__________（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 三、作图题（每小题2分，共4分） 13. （1）如图所示，通电螺线管左端为S极，小磁针处于静止状态。请在括号内标出小磁针左侧的极性和电源左端的极性。 （2）小坪若通过三孔插座给扫地机器人充电，插座由开关控制。请在图中用笔画表示导线将三孔插座和开关连接在家庭电路中。 主题四 物理与工程实践 四、实验题 14. 为了探究“电流与导体两端电压的关系”的实验，小雨准备了以下器材：电压恒定的电源（6V）、定值电阻（10Ω）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~15V）、滑动变阻器（50Ω 1A）等。 （1）实验中实物图电压表测__________两端的电压；连接电路前，应将开关__________。 （2）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表有示数，电路故障为 （选填答案序号）。 A. 电流表处存在断路 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻R断路 （3）小雨根据实验数据绘制的I-U图像，如图乙所示，分析图像初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成__________比，你得出此结论的理由是：__________； （4）另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制的I-U图像如丙图所示，发现图像并不是一条直线，原因是____。 （5）做完该实验后，小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是__________V~3V。 15. 小坪用以下实物图测量小灯泡正常发光时的电阻。小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电源电压为6V，有R1（10Ω 0.5A）、R2（20Ω 0.5A）、R3（200Ω 0.2A）三种规格的滑动变阻器可供选择。 （1）该实验的原理是____________。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到____________端（选填“A”或者“B”）。 （3）滑片P滑到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示为____________V，若想测量小灯泡正常发光时的电阻，应将图甲中滑片P向____________（选填“A”或“B”）端移动。由图丙可计算出小灯泡正常发光时的电阻是____________Ω； （4）若要实现实验目的，滑动变阻器应选择____________（选填“R1”“R2”或“R3”）。 （5）小坪还想计算小灯泡的额定功率。当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为P1，当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为P2，P1____________P2（选填“>”“<”或“=”）； （6）若琴琴将该灯泡与20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上，则小灯泡的实际功率为_________W。 主题五 物理与生活运用 五、计算题 16. 为了解家中用电情况，小坪对家庭电器用电情况进行调查，情况如下。家庭电路电压为220V。 房间 家用电器 额定功率/W 数量 使用时长/min 客厅 电水壶 1100 1 6 厨房 电饭煲 1000 1 30 厨房 灯 40 1 60 （1）求电水壶正常工作时的电流。 （2）求电水壶正常工作时的电阻。 （3）表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW·h？ 17. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，求： （1）当体重计空载时，R的电阻是___________Ω （2）当体重计空载时，闭合开关S，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少？ （3）此体重计所能测量的最大体重为多少？ 六、综合题（每空1分，共13分） 18. 科技节“最佳调光台灯”评选会 学校科技节举办“最佳调光台灯”设计大赛。小鹏提交了方案A，小深提交了方案B（R1<R2）。 方案A 方案B （1）请完成方案A电路连线，电位器逆时针旋转时，台灯变亮。 （2）方案A是通过改变接入电路电阻丝的__________改变台灯亮度。 （3）方案B若要台灯亮度最亮，应闭合开关 。 A. S1 B. S2 C. S1和S2 （4）根据方案B，使用者闭合S1断开S2时，台灯发光。他想将台灯亮度调暗，接下来的操作是 A. 闭合S1和S2 B. 断开S1闭合S2 C. 此时已经是最暗，无法继续调节 （5）作为评委，你认为哪个方案更好，请在实用性和稳定性中选一个维度进行分析。 19. 银色向日葵 材料一：在甘肃敦煌广袤的戈壁滩上有一片“银色向日葵”——熔盐塔式光热发电站，这是我国“西电东送”工程中的清洁能源项目。该系统通过12000面定日镜将太阳光能聚集到塔上的吸热器，使其内部的3万吨流动熔盐（一种混合物）的温度从290℃升至565℃。高温熔盐储存于储热罐中，能够储热11小时。当需要发电时，高温熔盐流经蒸汽发生器，产生高温高压蒸汽驱动汽轮机运转，汽轮机再带动发电机发电。 材料二：以下是标准大气压下熔盐和水的一些数据： 介质名称 比热容c/(J/kg·℃) 密度ρ/(kg/) 熔点/℃ 沸点/℃ 熔盐 220 >565 水 0 100 （1）太阳能是__________能源（选填“可再生”或“不可再生”），太阳核心处温度很高，是由于大量氢原子核__________（选填“聚变”或“裂变”），释放巨大能量。 （2）储热介质在吸热器中温度升高时通过__________方式改变其内能。 （3）该光热电站发电的主要能量转化：太阳能→__________能→__________能→电能。 （4）下列应用与汽轮发电机工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. （5）若设计年发电量，则该熔盐式光热电站设计的年发电量，相当于热电转化效率为40%的燃煤火力发电站燃烧___________kg煤炭所产生的电能？（） （6）小明同学在了解储热介质熔盐的相关数据后产生了疑问，水的比热容远大于熔盐，为什么光热电站储热罐中不选择水作为储热介质？请结合上述材料作出解释。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理卷 一、单选题（共8题，每题2分，共16分，每题只有一个选项符合题意。） 主题一 物理与传统文化 中国传统文化是各民族共同创造和传承的中国特有文化，感受中国优秀传统文化的魅力，请完成下列各小题。 1. 2025年中秋节，甘坑古镇精心策划了沉浸式茶文化游园。小坪刚踏入园区就闻到一股茶香，是因为（ ） A. 分子不停地做无规则运动 B. 分子的质量和体积都很小 C. 分子间存在间隙 D. 分子之间存在相互作用力 2. “马峦窑”源自坪山马峦山的窑瓷之地，下列关于“马峦窑”的说法正确的是（ ） A. 晒制陶泥时，陶泥温度越高含有的热量越多 B. 高温烧制时，通过热传递的方式改变陶泥的内能 C. 高温烧制时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 高温烧制后，冷却过程随着温度降低，陶泥的比热容减小 3. 大万世居举办灯会时，走马灯深受游客欢迎。走马灯利用空气受热推动剪纸人马转动。下图与走马灯的能量转化相同的是（ ） A. B. C. D. 【答案】1. A 2. B 3. C 【解析】 【1题详解】 小坪刚踏入园区就闻到一股茶香，这是扩散现象。 A．分子不停地做无规则运动是扩散现象的直接原因，故A符合题意； B．分子的质量和体积都很小，这是分子的性质之一，但与扩散现象无直接关系，故B不符合题意； C．分子间存在间隙，这是物质可以被压缩的原因之一，但不是扩散现象的直接原因，故C不符合题意； D．分子之间存在相互作用力，这是分子间引力和斥力的体现，与扩散现象无直接关系，故D不符合题意。 故选A。 【2题详解】 A．热量是能量转移的量度，不能说物体“含有”热量。热量是过程量，不是状态量，故A错误； B．高温烧制过程中，陶泥吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式实现的，故B正确； C．热值是燃料的固有属性，与燃烧是否充分无关。燃料燃烧越充分，放出的热量越多，但热值不变，故C错误； D．比热容是物质的属性，与温度无关。陶泥的比热容在冷却过程中不会改变，故D错误。 故选B。 【3题详解】 运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该过程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。 A．图中进气门打开，是吸气冲程，故A不符合题意； B．图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意； C．图中两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故C符合题意； D．图中排气门打开，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 主题二：慧家畅享 智能设备可以帮我们解决很多烦恼，而智能设备的建设需要很多硬件的支撑，其中就有很多同学们熟悉的电学元件。请完成下列各小题。 4. 冬季天干物燥，脱毛衣“噼里啪啦”、梳头发“怒发冲冠”、刚一伸手就“电光石火”……关于静电，下列有关说法正确的是（ ） A. 羊毛摩擦后容易产生静电，是因为羊毛容易产生电荷 B. 加油站、工厂等特殊场所设有静电释放装置是橡胶材质制成的 C. 释放静电时电子运动的方向与电流的方向相反 D. 梳头发“怒发冲冠”，是因为头发异种电荷相互排斥 5. 为方便购物者购物，生活中多处都设有24小时无人便利店。可通过手机扫码（闭合S1）或店主远程控制（闭合S2）来启动电动机完成自动开门；在光线较暗时，光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示是某电子产品的电路图。电源电压恒定不变，闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A1示数变小，V示数不变 B. A2示数变大，V示数不变 C. A1示数变大，V示数变小 D. A2示数不变，V示数变小 7. 某电路中，闭合开关S，L1、L2均不亮，小坪将电压表、电流表接入电路中，如图，发现均无示数，故障可能是（ ） A. 灯L1断路 B. 灯L1短路 C. 灯L2断路 D. 灯L2短路 8. 下面是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是（ ） A. 旋钮OP绕O点逆时针转动时，电动机转速变快 B. 为防止生锈，触头F的材质为铜 C. 电磁铁E的右端为N极 D. 左边电路电流比较小时，电铃不会报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性 【答案】4. C 5. B 6. D 7. A 8. C 【解析】 【4题详解】 A．羊毛摩擦后容易产生静电，这是摩擦起电现象，其实质是电子的转移，不是产生了电荷，故A错误； B．加油站、工厂等特殊场所设有静电释放装置，为了导电，其材质为导体材料，不能是橡胶这样的绝缘材料， 故B错误。 C．电流的方向与正电荷定向移动的方向相同。电子属于负电荷，所以释放静电时电子运动的方向与电流的方向相反，故C正确； D．梳头发“怒发冲冠”，即头发间相互排斥，是因为头发间带上了同种电荷而相互排斥，故D错误。 故选C。 【5题详解】 由题意可知，光线较暗时，灯泡工作，光线较亮时不工作，而电动机不管什么时候都能独立工作，所以它们是并联的；同时，由题可知，开关S1和S2任意一个闭合时，都能启动电动机，说明开关S1和S2能独立工作，是并联的，再与电动机串联在一条支路中；在光线较暗时开关S3自动闭合，接通灯泡照明，说明开关S3单独控制灯泡，在灯泡支路中，故B符合要求，ACD不符合要求。 故选B。 【6题详解】 由图可知，闭合开关S，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测通过R1的电流，电压表V测滑片P右侧部分电阻两端的电压。 由于电压表的内阻很大，相当于断路，所以滑片P向右移动的过程中，R2接入电路的阻值不变，根据并联电路的电压规律可知，R2两端的电压等于电源电压，保持不变，根据欧姆定律可知通过R2的电流不变； 并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，即电流表A2的示数不变； 根据并联电路的电流规律可知干路中的电流不变，即电流表A1的示数不变； 滑片P向右移动的过程中，滑片P右侧部分电阻变小，根据可知，电压表V的示数变小。 综合上可知，D正确，ABC错误。 故选D。 【7题详解】 由图可知，闭合开关S，L1、L2串联，电压表测L2两端的电压，电流表测电路中的电流。串联电路只有一条电流的路径，电流表无示数说明电路中某处断路；电压表无示数，说明电压表不能与电源连通，则故障可能是灯L1断路，故A正确，BCD错误。 故选A。 【8题详解】 A．由图可知左边电路中，滑动变阻器R与电磁铁、电动机串联。旋钮OP绕O点逆时针转动时，R接入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，电动机的转速变慢，故A错误； B．由题意可知，当电磁铁的磁性增强到一定程度时，触头F被电磁铁吸引，右边电路接通，电铃报警，所以F应为铁类物质，故B错误； C．在左边电路中，电磁铁中的电流从其左侧下方流入、右侧上方流出，根据安培定则可知电磁铁左端为S极、右端为N极，故C正确； D．左边电路电流比较小时，电磁铁有磁性，但磁性较弱，不能把触头F吸引过来，从而连通右边电路，所以电铃不会报警，故D错误。 故选C。 二、非选择题（共54分） 主题三 物理与科技创新 9. 如图是电动车的充电插口，内有金属插脚，使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰；这是因为如果用硬币触碰，相当于电源______（选填“短路”或“断路”）。充电过程是将电能转化为蓄电池的____能。 【答案】 ①. 短路 ②. 化学 【解析】 【详解】[1]因为硬币是导体，当用硬币触碰电动车充电插口的金属插脚时，会使电源的正负极直接相连，形成较大电流，这相当于电源短路。 [2]在对蓄电池充电过程中，蓄电池消耗电能，并将电能转化为化学能储存起来。 10. 如图所示是一种先进的“旋转焊接”技术。不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式，使两者接触处温度急剧升高进而熔化，两种分子相互渗透，由于分子间______（选填“引力”或“斥力”）的作用，使它们紧密结合在一起。 【答案】 ①. 做功 ②. 引力 【解析】 【详解】[1]当铝块与铜块相互摩擦时，使两者接触处的内能增大，温度急剧升高，即摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能的。 [2]接触处两种金属的分子互相渗透，由于分子间引力的作用使它们紧密结合在一起。 11. 深圳技术大学教师领衔开发的无人小车能在地铁非高峰时段自主配送，这是通过__________（选填“电磁波”或“超声波”）来实现在地铁上的精准定位。无人车的转向和直行的动作，是通过内部的芯片来实现。芯片是__________（选填“超导体”、“半导体”）材料制成的。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 半导体 【解析】 【详解】[1]无人小车要在地铁上实现精准定位，而电磁波具备定位精确以及能高效传输信息等特性，深圳技术大学教师领衔开发的无人小车能在地铁非高峰时段自主配送，这是通过电磁波来实现在地铁上的精准定位。 [2]半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间 ，芯片是利用半导体材料制成。 12. 如图甲所示是一只糖画笔，电路原理图如图乙所示。电源电压为5V，正常发热的功率为40W，开关闭合电热丝温度升高，这是利用电流的__________效应工作的，通电2min产生的热量为__________J；若使用时温度太低无法加热笔内绘画材料，可以__________（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 【答案】 ①. 热 ②. 4800 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]电热丝通电时，电流通过导体，将电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。糖画笔工作时，电热丝温度升高，是利用了电流的热效应； [2]糖画笔工作时，电能全部转化为内能，电流产生的热量Q等于电流所做的功W，通电2min产生的热量 [3]根据可知，在电源电压U不变的情况下，若使用时温度太低无法加热笔内绘画材料，需要增大发热功率，可以减小电热丝的阻值。 三、作图题（每小题2分，共4分） 13. （1）如图所示，通电螺线管左端为S极，小磁针处于静止状态。请在括号内标出小磁针左侧的极性和电源左端的极性。 （2）小坪若通过三孔插座给扫地机器人充电，插座由开关控制。请在图中用笔画表示导线将三孔插座和开关连接在家庭电路中。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 图中螺线管的左侧为S极，则右侧为N极，根据安培定则可知，电流由左侧导线流入，则电源左侧为正极；根据异名磁极相互吸引，螺线管左侧S极吸引小磁针的N极，故小磁针右侧为N极，左侧为S极，如图所示： 【小问2详解】 三孔插座的连接方法：左孔接中性线，右孔接开关的左端点，上孔接保护线，开关右端点接相线，确保安全，如图所示： 主题四 物理与工程实践 四、实验题 14. 为了探究“电流与导体两端电压的关系”的实验，小雨准备了以下器材：电压恒定的电源（6V）、定值电阻（10Ω）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~15V）、滑动变阻器（50Ω 1A）等。 （1）实验中实物图电压表测__________两端的电压；连接电路前，应将开关__________。 （2）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表有示数，电路故障为 （选填答案序号）。 A. 电流表处存在断路 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻R断路 （3）小雨根据实验数据绘制的I-U图像，如图乙所示，分析图像初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成__________比，你得出此结论的理由是：__________； （4）另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制的I-U图像如丙图所示，发现图像并不是一条直线，原因是____。 （5）做完该实验后，小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是__________V~3V。 【答案】（1） ①. 定值电阻R ②. 断开 （2）B （3） ①. 正 ②. 电压与电流的比值恒定 （4）小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大 （5）2 【解析】 【小问1详解】 [1]由图甲可知，实验中实物图电压表并联在定值电阻R两端，测定值电阻R两端的电压。 [2]为保护电路，连接电路前，应将开关断开。 【小问2详解】 闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，电压表测电源电压，则故障为滑动变阻器短路，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]如图乙所示，图像为经过坐标原点的直线，则导体两端电压与通过导体的电流之比为一定值，即电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问4详解】 小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线，是因为小灯泡灯丝的电阻是变化的，灯丝电压的升高时，灯丝的温度升高，灯丝电阻变大。 【小问5详解】 将25Ω的定值电阻接入电路，并将滑动变阻器（50Ω，1A）的滑片移到阻值最大处，根据串联分压原理则有 解得，所以小雨能选取的定值电阻两端的电压至少为2V，选取的定值电阻两端的电压范围是2~3V。 15. 小坪用以下实物图测量小灯泡正常发光时的电阻。小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电源电压为6V，有R1（10Ω 0.5A）、R2（20Ω 0.5A）、R3（200Ω 0.2A）三种规格的滑动变阻器可供选择。 （1）该实验的原理是____________。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到____________端（选填“A”或者“B”）。 （3）滑片P滑到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示为____________V，若想测量小灯泡正常发光时的电阻，应将图甲中滑片P向____________（选填“A”或“B”）端移动。由图丙可计算出小灯泡正常发光时的电阻是____________Ω； （4）若要实现实验目的，滑动变阻器应选择____________（选填“R1”“R2”或“R3”）。 （5）小坪还想计算小灯泡的额定功率。当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为P1，当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为P2，P1____________P2（选填“>”“<”或“=”）； （6）若琴琴将该灯泡与20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上，则小灯泡的实际功率为_________W。 【答案】（1） （2）A （3） ①. 2.2 ②. B ③. 12.5 （4）R2 （5）> （6）0.225 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡的电阻的实验原理是 【小问2详解】 为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移动阻值最大端，即A端。 【小问3详解】 [1]电压表示数如图乙所示，选择的量程为0~3V，分度值为0.1V，其示数为2.2V。 [2]若想测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大小灯泡两端电压，减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压可知，滑片要向阻值小的方向移动，即滑片P向B端移动。 [3]由图丙可知，小灯泡正常发光时的电阻为 【小问4详解】 电源电压为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压 由图丙，小灯泡正常发光时电流为0.2A，由串联电路电流规律及欧姆定律，则小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的电阻为 由图丙可知，小灯泡两端电压大于额定电压时，电路中的电流会大于0.2A，故滑动变阻器应选择。 【小问5详解】 若小灯泡正常发光时的电阻不变，则小灯泡的额定功率为 若灯丝电阻不变，则当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为 因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，当电压降低时，电阻减小，所以 若灯丝电阻不变，当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为 因为灯丝的电阻随温度的降低而减小，当电流减小时，电阻减小，所以 综上可知 【小问6详解】 若琴琴将该灯泡与20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上，由图丙，若通过小灯泡的电流为0.15A，小灯泡两端的电压为1.5V，根据串联电路电流的规律及欧姆定律可知，定值电阻的电压为 由串联电路电压的规律，可知电源电压恰好为4.5V，所以小灯泡的电流为0.15A，符合题意，则小灯泡的实际功率为 主题五 物理与生活运用 五、计算题 16. 为了解家中用电情况，小坪对家庭电器用电情况进行调查，情况如下。家庭电路电压为220V。 房间 家用电器 额定功率/W 数量 使用时长/min 客厅 电水壶 1100 1 6 厨房 电饭煲 1000 1 30 厨房 灯 40 1 60 （1）求电水壶正常工作时的电流。 （2）求电水壶正常工作时的电阻。 （3）表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW·h？ 【答案】（1） （2） （3）0.54kW·h 【解析】 【小问1详解】 电水壶正常工作时的电流 【小问2详解】 电水壶正常工作时的电阻 【小问3详解】 电饭煲消耗的电能 灯消耗的电能 总电能 17. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，求： （1）当体重计空载时，R的电阻是___________Ω （2）当体重计空载时，闭合开关S，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少？ （3）此体重计所能测量的最大体重为多少？ 【答案】（1）45 （2） （3）1200N 【解析】 【小问1详解】 当体重计空载时，其踏板上受到的压力F为0N。由图乙可知，当压力F=0N时，压敏电阻R的阻值为45Ω。 【小问2详解】 由电路图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电流表测量电路中的电流。当体重计空载时，压敏电阻的阻值R=45Ω。 电路的总电阻 根据欧姆定律可得电源电压为 【小问3详解】 电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A。当电流最大时，体重计测量的体重最大。此时电路的总电阻最小。根据欧姆定律，电路的最小总电阻为 此时压敏电阻的阻值最小，其值为 由图乙可知，当压敏电阻的阻值为5Ω时，其所受的压力F为1200N。由于踏板重力不计，所以人对踏板的压力等于人的体重，即G=F。因此，此体重计能测量的最大体重为 1200N。 六、综合题（每空1分，共13分） 18. 科技节“最佳调光台灯”评选会 学校科技节举办“最佳调光台灯”设计大赛。小鹏提交了方案A，小深提交了方案B（R1<R2）。 方案A 方案B （1）请完成方案A电路连线，电位器逆时针旋转时，台灯变亮。 （2）方案A是通过改变接入电路电阻丝的__________改变台灯亮度。 （3）方案B若要台灯亮度最亮，应闭合开关 。 A. S1 B. S2 C. S1和S2 （4）根据方案B，使用者闭合S1断开S2时，台灯发光。他想将台灯亮度调暗，接下来的操作是 A. 闭合S1和S2 B. 断开S1闭合S2 C. 此时已经是最暗，无法继续调节 （5）作为评委，你认为哪个方案更好，请在实用性和稳定性中选一个维度进行分析。 【答案】（1） （2）长度 （3）C （4）B （5）方案A更好，因为电位器可以实现台灯亮度的连续、平滑变化，而非跳跃式切换，让用户能根据需求精准设定最舒适的光线强度。 【解析】 【小问1详解】 电位器逆时针旋转时，台灯变亮，即通过台灯的电流变大，接入电路的电阻丝的阻值变小，也就是接入电路的电阻丝变短，由方案A的电路图可知，要使接入电路的电阻丝在电位器逆时针旋转时变短，应该将a接线柱和灯泡的右端接线柱连接起来，如图所示： 【小问2详解】 导体的阻值大小与导体的材料、横截面积和长度有关。电阻丝接入电路后，材料和横截面积都保持不变，所以方案A是通过改变接入电路电阻丝的长度来改变接入电路的阻值大小，从而改变台灯亮度。 【小问3详解】 由方案B的电路图可知，R1、R2并联，灯泡串联在干路上，开关S1控制R1所在的支路，开关S2控制R2所在的支路，电路中R1、R2可以分别单独接入电路，也可以同时接入电路。接入电路的电阻越小，电路中的电流越大，即通过灯泡的电流越大，灯泡的功率越大，台灯越亮。由并联电路的电阻关系可知，当开关S1、S2都闭合时，电路中的电阻最小，此时干路中的电流最大，即通过灯泡的电流最大，灯泡的功率最大，台灯最亮。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问4详解】 方案B，使用者闭合S1断开S2时，R1接入电路。要使台灯亮度变暗，需要减小通过灯泡的电流，即增大电路中的电阻。已知，所以应该将R1所在支路断开，接通R2所在支路，即断开S1闭合S2，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 【小问5详解】 略。‌ 19. 银色向日葵 材料一：在甘肃敦煌广袤的戈壁滩上有一片“银色向日葵”——熔盐塔式光热发电站，这是我国“西电东送”工程中的清洁能源项目。该系统通过12000面定日镜将太阳光能聚集到塔上的吸热器，使其内部的3万吨流动熔盐（一种混合物）的温度从290℃升至565℃。高温熔盐储存于储热罐中，能够储热11小时。当需要发电时，高温熔盐流经蒸汽发生器，产生高温高压蒸汽驱动汽轮机运转，汽轮机再带动发电机发电。 材料二：以下是标准大气压下熔盐和水的一些数据： 介质名称 比热容c/(J/kg·℃) 密度ρ/(kg/) 熔点/℃ 沸点/℃ 熔盐 220 >565 水 0 100 （1）太阳能是__________能源（选填“可再生”或“不可再生”），太阳核心处温度很高，是由于大量氢原子核__________（选填“聚变”或“裂变”），释放巨大能量。 （2）储热介质在吸热器中温度升高时通过__________方式改变其内能。 （3）该光热电站发电的主要能量转化：太阳能→__________能→__________能→电能。 （4）下列应用与汽轮发电机工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. （5）若设计年发电量，则该熔盐式光热电站设计的年发电量，相当于热电转化效率为40%的燃煤火力发电站燃烧___________kg煤炭所产生的电能？（） （6）小明同学在了解储热介质熔盐的相关数据后产生了疑问，水的比热容远大于熔盐，为什么光热电站储热罐中不选择水作为储热介质？请结合上述材料作出解释。 【答案】（1） ①. 可再生 ②. 聚变 （2）热传递 （3） ①. 内能 ②. 机械能 （4）B （5） （6）水不适合作为储热介质的原因是水的沸点为100℃，远低于熔盐的工作温度（），光热电站需要高温储热介质来高效发电，水无法达到所需的高温。 【解析】 【小问1详解】 [1]太阳能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源。 [2]太阳核心的温度和压强极高，能让氢原子核相互碰撞结合成氦原子核，这个过程就是核聚变；太阳内部发生的氢原子核的聚变反应，释放出巨大能量。 【小问2详解】 储热介质在吸热器中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变内能；做功是另一种改变内能的方式，此处无做功过程。 【小问3详解】 [1][2]聚光装置将太阳能转化为熔盐的内能，熔盐加热水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机将内能转化为机械能，汽轮机带动发电机将机械能转化为电能。 【小问4详解】 汽轮发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流； A．该图是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，属于电流的磁效应，故A不符合题意； B．该图是电磁感应实验，与汽轮发电机原理相同，故B符合题意； C．该图通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C不符合题意； D．该图是电铃，利用电流的磁效应和电磁铁工作，故D不符合题意。 故选B。 【小问5详解】 根据效率计算公式，可得发电量为，热电转化效率为40%的燃煤火力发电站燃烧煤炭产生的总热量为 已知煤炭的热值为，根据燃料燃烧放热公式，可得燃烧煤炭的质量为 【小问6详解】 略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $