精品解析：广东省清远市英德市2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题

2025-2026学年第一学期义务教育阶段学科质量监测 九年级物理 说明：1．全卷共8页，满分为100分，考试用时为80分钟。 2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、考场号、座位号，用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。 3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试题上。 4．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 5．考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列情景中，人对物体做了功的是（　　） A. 提着水桶水平前进 B. 用力推汽车没推动 C. 投出的篮球在空中飞行 D. 推着童车水平前进 2. 如图所示的是某市轨道交通车站的示意图，站台略微高于路面，出站的轨道有一个小坡度，当车出站下坡时，下列说法正确的是（　　） A. 势能变大 B. 动能不变 C. 重力势能转化为动能 D. 动能转化为重力势能 3. 随着“西气东输”工程的实施，我国大部分城市开始用天然气来取代煤气和液化石油气，原因之一在于天然气具有（ ） A. 较大的热值 B. 较大的比热容 C. 较大的密度 D. 较高的沸点 4. 一根铜导线原长，在常温下将其均匀拉长，则该铜导线的电阻（　　） A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 无法判断 5. 小明为家人制作了美味的九龙豆腐这个菜，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 滚烫的豆腐表面含有较多的热量 B. 随着豆腐的温度降低，其内能减小 C. 当豆腐完全冷却后，其内能为零 D. 刚出锅的豆腐“热”得烫嘴中的“热”指内能 6. 如图所示的无人机，当开关闭合时，电动机工作，无人机起飞；当电动机处于工作状态时，闭合无人机会开启照明模式。图中的电路图符合要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 将两只规格不相同的灯泡接入电路中（如图所示），闭合开关S，下列现象一定会出现的是（　　） A. 与的亮度一定相同 B. 若灯丝断开，不发光 C. 与电流一定相同 D. 与的电压一定相同 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8. 如图所示是热机的________冲程，此时________能转化为________能。 9. 如图，小朋友沿塑料滑梯滑下，长发竖起散开，这是因为________（选填“电子”或“质子”“中子”）发生转移使头发带了电。头发散开是因为头发带的是________（选填“同种”或“异种”）电荷。实验室用________来检验物体是否带电。 10. 小明用同一滑轮组成甲、乙两种装置，如图所示，匀速将同一物体提升相同的高度。不计绳重和摩擦，则两种装置所做的有用功________，总功________（以上两空均选填“相同”或“不同”），________装置的机械效率更高。 11. 某同学用打气筒给篮球打气，一段时间后感觉筒壁发热。这是因为压缩气体做功，使气体的内能________（选填“增加”或“减少”），温度________，同时空气通过________的方式，将热量传递给打气筒外壁，使筒壁温度升高。 12. 如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，分别将三根横截面积相同的金属丝接入电路，电源电压不变。实验时，通过观察________来比较导体电阻大小，灯泡的作用是________。利用________两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的长度有关。 13. 小明用如图所示电路探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，两个相同锥形瓶装着________和初温相同的煤油。实验通过观察________反映电流产生热量的多少，通电一段时间后，乙烧瓶温度计示数更高，由此可得：其他条件一定时，电流产生的热量与________有关。 14. 某电陶炉铭牌标有“220V　1600W”字样，其正常工作时电阻是________Ω，若其电阻不随温度变化，当它接入220V电路时，实际功率是________W。若将它接入110V电路中，则它的实际功率为________W。 三、作图题：本题7分。2+2+3分 15. 按要求完成下列作图； （1）请在图中画出滑轮组最省力的绕线。 （2）请在图中用笔画线代替导线连接一个小风扇工作的实物电路。 （3）图甲是亮度可调台灯，用电位器调节亮度，旋钮开关带动滑片转动。请将电位器接入图乙电路，使旋钮开关顺时针转动时灯泡变暗。 四、实验题：本大题共3小题，每空1分，共19分 16. 按要求完成下列实验题； （1）小明设计了如图甲所示电路来“探究串联电路中的电压规律”。把电压表接在A、B之间测量，A点应该连接电压表的________（选填“-”“3”或“15”）接线柱。正确连接电路后，电压表示数如图乙所示。为了使实验结果更精确，接下来的正确操作是：________，换接电压表小量程；为了得到串联电路电流的规律，实验中最好用规格________（选填“相同”或“不同”）灯泡进行多次实验。 （2）如图所示，电阻箱的示数是________Ω。 （3）如图所示，电能表的示数为________kW·h，若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转________r。 17. 小明同学利用如图甲所示的装置来比较A和B两种不同液体吸热的情况。 （1）实验中用相同酒精灯加热，是为了两种不同液体________（选填“升高温度相同”或“相同时间内吸热相同”）；同时需控制A和B的初温、________均相等。 （2）为了比较A、B两种液体的吸热本领，小明提出以下两种比较方案，在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是________（选填“①”“②”或“①和②”）。 方案①：让两者升高相同的温度比较加热时间。 方案②：让两者加热相同时间比较升高的温度。 （3）图乙是实验小组测得的数据绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，由图像可知，液体A和B都加热相同时间，则A吸收的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量，温度升高较多的是________，可以得出________的吸热能力更强．（后两空均选填“A”或“B”） 18. 小明在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有学生电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入电路。要求：开关闭合前不需要移动滑片。 （2）闭合开关前，小明发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况，存在的问题是________。 （3）纠正错误后，将5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为2.4V，记录相应的电流值如图丙所示，则此时示数为________A。然后将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关后，滑片P应向________（填“左”或“右”）端移动，同时眼睛应观察________（选填“电压表”或“电流表”）的示数，使其达到________时才停止移动滑片，再开始读另一个表的示数。 （4）小明根据实验数据得出变化图像如图丁所示，分析图丁实验数据可得结论：________。 五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。 19. 如图是我国古代劳动者利用简易机械抬巨木的情景，已知劳动者竖直向下施力1000N，将横杆一端竖直压下50cm，巨木质量为300kg，其重心上升10cm（g取10N/kg）。求： （1）巨木的重力； （2）劳动者做的总功； （3）该简易机械机械效率。 20. 如图甲所示为某款鸡蛋孵化器，设有“保温”和“加热”两挡位，其简化电路如图乙所示。已知电源电压恒为220V，当开关S、均闭合时，孵化器处于加热挡；当断开、S闭合时，孵化器处于保温挡。、为定值电阻（不考虑温度影响），保温挡功率为22W，的阻值为550Ω。求： （1）孵化器处于保温挡位时的正常工作电流。 （2）孵化器处于保温挡位时，正常工作5min消耗的电能。 （3）孵化器正常工作时加热挡功率。 六、综合能力题：本大题共3小题，每空1分，共19分。 21. 人造地球卫星于大气层外环绕地球运行，不受空气阻力影响。如图所示，这是人造地球卫星的轨道示意图，其运行轨道呈椭圆形。轨道上离地球最近的点称作近地点，最远的点则称为远地点。请回答： （1）卫星在近地点时________在远地点时________（填序号） A．只具有动能　　B．只具有势能　　C．同时具有动能和势能 （2）当卫星从远地点向近地点运动时，势能________，动能________，机械能________。（以上均选填“增大”“减小”或“不变”） （3）卫星在绕地球做匀速圆周运动时，它受到________（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 22. 小明想研究家里电热水壶加热水时的热效率是多少。现提供如图所示器材：家里已有的电能表和插座、数显温度计、电子秤（量程足够大，且有清零功能）、烧杯（装有水）、电热水壶、（已知水的比热容为c）。 （1）此实验的原理是热效率等于水吸收的热量与电热水壶消耗电能的比值，用公式表达是________； （2）将空的电热水壶放在电子秤上，此时示数为，按下清零键，往电热水壶中加入适量的水，读出电子秤示数，利用数显温度计测量出水的初温。 ①电热水壶中水的质量为________； ②关闭家中所有用电器，只让电热水壶工作一段时间，为了测出这段时间消耗的电能和水吸收的热量，需要记下________和________；（以上两空填实验过程所测物理量名称及符号） ③电热水壶正常工作时的热效率________（用题目中出现的物理量符号和实验步骤中测量到的物理量符号表示）； （3）此实验过程，________（选填“需要”或“不需要”）把水加热至沸腾； （4）为了提高电热水壶的热效率，请出一条改进措施：________。 23. 阅读短文，回答问题。 氢燃料电池 氢燃料电池是一种正在推广的环保电池，其工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳（负）极和阴（正）极，大部分氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。1kg氢反应后可释放的能量。 氢燃料电池通常和其他电池配合使用。图乙为我国自主研发的氢动力无人机，其采用了“氢燃料电池+锂电池”混合动力系统，兼具长航时与灵活性的特点。具体来说，氢燃料电池在巡航阶段持续输出稳定电能，是保障无人机长航时飞行的核心，还会在此时为锂电池补电。而锂电池仅在起飞、爬升、急转等需要瞬时高功率的场景发力，以此弥补氢燃料电池动态响应慢的短板。这种搭配既解决了锂电无人机续航短的问题，又满足了无人机灵活飞行的动力需求。该无人机部分参数如下表，储氢质量密度表示氢气在氢燃料电池中的质量百分比，单位为wt%；能量密度是指电池系统输出能量与电池质量之比，单位为。水平匀速巡航时，氢电池系统输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动无人机水平飞行做的功；辅助功指无人机上的载荷作业系统工作所做的功，辅助功的功率恒定。当无人机低速（）沿水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图丙所示。 项目 参数 氢燃料电池质量 8kg 储氢质量密度 15wt% 氢燃料电池效率 70% 辅助功功率 1000W 氢燃料电池能量密度 ** （1）氢燃料电池工作时，将氢气的________能直接转化为电能。图甲所示的氢燃料电池正常工作时，通过电动机的电流方向为向________（选填“左”或“右”）； （2）无人机完成爬升后进入巡航阶段，氢燃料电池开始为锂电池补电，此过程锂电池相当于________（选填“电源”或“用电器”）； （3）该氢燃料电池的能量密度为________。若无人机某次执行任务时氢燃料电池储满能量，竖直上升过程消耗10%的氢燃料，预留10%的氢燃料用于降落，剩余燃料全部供给无人机在某一高度水平匀速飞行；为使无人机在水平方向达到最大航程，其水平飞行速度应设为________m/s，对应的最大航程为________km。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期义务教育阶段学科质量监测 九年级物理 说明：1．全卷共8页，满分为100分，考试用时为80分钟。 2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、考场号、座位号，用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。 3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试题上。 4．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 5．考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列情景中，人对物体做了功的是（　　） A. 提着水桶水平前进 B. 用力推汽车没推动 C. 投出的篮球在空中飞行 D. 推着童车水平前进 【答案】D 【解析】 【详解】A．提着水桶水平前进，人给水桶一个竖直向上的力，但水桶是在水平方向上移动，力的方向与运动方向垂直，所以人对水桶没有做功，故A不符合题意； B．用力推汽车没推动，人对汽车施加了力，但汽车没有在力的方向上移动距离，所以人对汽车没有做功，故B不符合题意； C．投出的篮球在空中飞行，篮球离开手后，人不再对篮球施加力的作用，篮球是依靠惯性继续运动，所以人对篮球没有做功，故C不符合题意； D．推着童车水平前进，人对童车施加了向前的推力，童车也在推力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以人对童车做了功，故D符合题意。 故选 D。 2. 如图所示的是某市轨道交通车站的示意图，站台略微高于路面，出站的轨道有一个小坡度，当车出站下坡时，下列说法正确的是（　　） A. 势能变大 B. 动能不变 C. 重力势能转化动能 D. 动能转化为重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】当车出站下坡时，车的质量不变，高度变小，重力势能变小；速度增大，动能增大，此过程中车的重力势能转化为动能，故C正确。 故选C。 3. 随着“西气东输”工程的实施，我国大部分城市开始用天然气来取代煤气和液化石油气，原因之一在于天然气具有（ ） A. 较大的热值 B. 较大的比热容 C. 较大的密度 D. 较高的沸点 【答案】A 【解析】 【详解】天然气、煤气以及液化石油气都是典型的燃料，用天然气来取代煤气和液化石油气主要原因之一就是因为天然气的热值相对来说比较大，同时比较清洁、密度较小，方便储存和运输，与比热容和沸点没有明显关系，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 一根铜导线原长，在常温下将其均匀拉长，则该铜导线的电阻（　　） A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】拉长时铜导线的体积不变，根据可知，长度增加，铜导线的横截面积会减小，因此铜导线的电阻将明显增大，因为在同种情况下，导体长度越长电阻越大，导体横截面积越小电阻越大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5. 小明为家人制作了美味的九龙豆腐这个菜，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 滚烫的豆腐表面含有较多的热量 B. 随着豆腐的温度降低，其内能减小 C. 当豆腐完全冷却后，其内能为零 D. 刚出锅的豆腐“热”得烫嘴中的“热”指内能 【答案】B 【解析】 【详解】A．热量的表述错误，热量是热传递过程中能量转移的多少，是一个过程量，不能说物体“含有”热量，故A错误； B．对于同一物体，其内能的大小与温度有关。随着豆腐的温度降低，其分子无规则运动的剧烈程度减弱，分子的平均动能减小，所以其内能减小。故B正确； C．任何物体都具有内能，因为物体的分子在永不停息地做无规则运动。当豆腐完全冷却后，其温度不为绝对零度，分子仍在运动，所以其内能不为零。故C错误； D．刚出锅的豆腐“热”得烫嘴，描述的是物体的冷热程度，在物理学中对应的是温度。所以“热”指的是温度高，而不是指内能。故D错误。 故选B。 6. 如图所示的无人机，当开关闭合时，电动机工作，无人机起飞；当电动机处于工作状态时，闭合无人机会开启照明模式。图中的电路图符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，电动机和灯泡并联，S1控制电动机，S2控制灯泡，且S1在干路上。 A．闭合S2，无人机的电动机工作，与题干条件不符，故A不符合题意； B．电动机和灯泡并联，S1控制电动机，S2控制灯泡。电动机工作时，闭合S2无人机会开启照明模式，故B符合题意； C．电动机和灯泡并联，S2控制电动机，S1控制灯泡，与题干条件不符，故C不符合题意； D．电动机和灯泡串联，与题干条件不符，故D不符合题意。 故选B。 7. 将两只规格不相同的灯泡接入电路中（如图所示），闭合开关S，下列现象一定会出现的是（　　） A. 与的亮度一定相同 B. 若灯丝断开，不发光 C. 与的电流一定相同 D. 与的电压一定相同 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，灯泡L1、L2并列接在电路中，即两灯并联；开关S在干路上，则开关S控制整个电路； A．灯泡L1、L2的规格不同，并联在同一电路中，则L1与L2的亮度不相同，故A不符合题意； B．灯泡L1、L2并联，若灯丝断开，则不发光，仍发光，故B不符合题意； C．灯泡L1、L2的规格不同，并联在同一电路中，则通过L1和L2的电流不相等，故C不符合题意； D．灯泡L1、L2并联，由并联电路中，各支路两端电压相等可知，与的电压一定相同，故D符合题意。 故选D。 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8. 如图所示是热机的________冲程，此时________能转化为________能。 【答案】 ①. 压缩 ②. 机械 ③. 内 【解析】 【详解】[1][2][3]由图可以看出，汽油机的进气门关闭，排气门关闭，活塞由下向上运动，为压缩冲程；在压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，将机械能转化为内能，故混合气体的温度升高，内能增大。 9. 如图，小朋友沿塑料滑梯滑下，长发竖起散开，这是因为________（选填“电子”或“质子”“中子”）发生转移使头发带了电。头发散开是因为头发带的是________（选填“同种”或“异种”）电荷。实验室用________来检验物体是否带电。 【答案】 ①. 电子 ②. 同种 ③. 验电器 【解析】 【详解】[1]小朋友沿塑料滑梯滑下时，头发与滑梯发生摩擦，电子发生了转移，摩擦起电的本质是电子的转移。 [2]头发因失去或得到电子，带上了同种电荷，根据电荷间的相互作用规律，同种电荷相互排斥，因此头发会散开。 [3]实验室中常用验电器来检验物体是否带电，其工作原理是利用同种电荷相互排斥，当带电体接触验电器金属球时，金属箔片因带同种电荷而张开。 10. 小明用同一滑轮组成甲、乙两种装置，如图所示，匀速将同一物体提升相同的高度。不计绳重和摩擦，则两种装置所做的有用功________，总功________（以上两空均选填“相同”或“不同”），________装置的机械效率更高。 【答案】 ①. 相同 ②. 不同 ③. 甲 【解析】 【详解】[1]根据公式，因为是用同一滑轮组将同一物体提升相同的高度，物体重力G相同，提升高度h相同，所以两种装置所做的有用功相同。 [2]不计绳重和摩擦时，总功等于有用功加上额外功，即。甲装置是定滑轮，不需要对滑轮做额外功，额外功为0；乙装置是动滑轮，需要对动滑轮做额外功，额外功不为0。由于有用功相同，乙装置额外功更大，所以乙装置的总功更大，即两种装置所做的总功不同。 [3]机械效率，因为有用功相同，甲装置总功小于乙装置总功，所以甲装置的机械效率更高。 11. 某同学用打气筒给篮球打气，一段时间后感觉筒壁发热。这是因为压缩气体做功，使气体的内能________（选填“增加”或“减少”），温度________，同时空气通过________的方式，将热量传递给打气筒外壁，使筒壁温度升高。 【答案】 ①. 增加 ②. 升高 ③. 热传递 【解析】 【详解】[1][2]用打气筒给篮球打气时，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能，则气体内能增加，气体的温度升高。 [3]高温的气体和温度较低的筒壁接触，两者存在温度差，热量从高温气体向温度较低的筒壁转移，使筒壁温度升高，改变筒壁内能的方式是热传递。 12. 如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，分别将三根横截面积相同的金属丝接入电路，电源电压不变。实验时，通过观察________来比较导体电阻大小，灯泡的作用是________。利用________两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的长度有关。 【答案】 ①. 电流大小 ②. 保护电路 ③. ②③ 【解析】 【详解】[1]当电源电压不变时，导体的阻值越大，通过电路的电流就越小。故可用电流表示数的大小来间接比较各金属丝的电阻大小。 [2]实验中串联一个小灯泡，可以避免换上阻值很小的金属丝时电流过大烧坏电流表，故起保护电路作用。 [3]要研究“长度”这一因素，就需选取材料和横截面积相同而长度不同两根金属丝进行对比，因此选②和③即可探究长度对电阻的影响。 13. 小明用如图所示电路探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，两个相同锥形瓶装着________和初温相同的煤油。实验通过观察________反映电流产生热量的多少，通电一段时间后，乙烧瓶温度计示数更高，由此可得：其他条件一定时，电流产生的热量与________有关。 【答案】 ①. 质量 ②. 升高温度的多少 ③. 电阻大小 【解析】 【详解】[1]探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，需使用控制变量法，使煤油的质量、初温相同。 [2]实验中，电阻丝产生热量使煤油温度升高，温度计测量煤油的温度，故通过观察煤油升高的温度可以反映电流产生热量的多少。 [3]由图可知，甲乙烧瓶中乙的电阻更大，而乙温度计示数更高，说明乙产生的热量更多，可得其他条件一定时，电流产生的热量与电阻大小有关。 14. 某电陶炉铭牌标有“220V　1600W”字样，其正常工作时电阻是________Ω，若其电阻不随温度变化，当它接入220V电路时，实际功率是________W。若将它接入110V电路中，则它实际功率为________W。 【答案】 ①. 30.25 ②. 1600 ③. 400 【解析】 【详解】[1][2]由题意，电陶炉的额定电压为，额定电功率为，电陶炉正常工作时的电阻为 当电陶炉接入220V电路时，因为实际电压等于额定电压，所以其实际功率等于额定功率。 [3]把电陶炉接入的电路中，其电阻不随温度变化，它的实际功率为 三、作图题：本题7分。2+2+3分 15. 按要求完成下列作图； （1）请在图中画出滑轮组最省力的绕线。 （2）请在图中用笔画线代替导线连接一个小风扇工作的实物电路。 （3）图甲是亮度可调的台灯，用电位器调节亮度，旋钮开关带动滑片转动。请将电位器接入图乙电路，使旋钮开关顺时针转动时灯泡变暗。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，要达到最省力的效果，需让承担物重的绳子段数最多。根据滑轮组绕线规则，应从动滑轮的挂钩开始绕线，这样可以有3段绳子承担物重，是最省力的绕法，绕线情况如图所示： 【小问2详解】 要连接小风扇工作的实物电路，需将电源、开关、小风扇依次串联起来。从电源正极出发，用导线连接开关的一个接线柱，开关另一个接线柱连接小风扇的一个接线柱，小风扇另一个接线柱连接电源负极，连接情况如图所示： 【小问3详解】 电位器实质是滑动变阻器，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，进而改变电路中的电流以调节灯泡亮度。当旋钮开关顺时针转动时灯泡变暗，说明电路中电流变小，电位器接入电路的电阻需变大。所以应将电位器中间的一个接线柱和右侧的一个接线柱接入电路，当滑片顺时针转动时，接入电路的电阻丝长度变长，连接情况如图所示： 四、实验题：本大题共3小题，每空1分，共19分 16. 按要求完成下列实验题； （1）小明设计了如图甲所示的电路来“探究串联电路中的电压规律”。把电压表接在A、B之间测量，A点应该连接电压表的________（选填“-”“3”或“15”）接线柱。正确连接电路后，电压表示数如图乙所示。为了使实验结果更精确，接下来的正确操作是：________，换接电压表小量程；为了得到串联电路电流的规律，实验中最好用规格________（选填“相同”或“不同”）灯泡进行多次实验。 （2）如图所示，电阻箱的示数是________Ω。 （3）如图所示，电能表的示数为________kW·h，若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转________r。 【答案】（1） ①. - ②. 断开开关 ③. 不同 （2）5169 （3） ①. 2457.8 ②. 36000 【解析】 【16题详解】 [1]由图可知，A点连接电源负极，故A应连接电压表负接线柱； [2]改装电路时，首先要断开开关，以保护电路安全； [3]实验应使用不同规格小灯泡，避免实验结论的偶然性，以保证结论的普遍性。 【17题详解】 电阻箱读数为 【18题详解】 [1]电能表最后一位是小数点第一位，故读数为； [2]电能表上表示电路中每消耗的电能，表盘转动360圈，故消耗的电能，转动圈数为 17. 小明同学利用如图甲所示的装置来比较A和B两种不同液体吸热的情况。 （1）实验中用相同酒精灯加热，是为了两种不同液体________（选填“升高温度相同”或“相同时间内吸热相同”）；同时需控制A和B的初温、________均相等。 （2）为了比较A、B两种液体的吸热本领，小明提出以下两种比较方案，在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是________（选填“①”“②”或“①和②”）。 方案①：让两者升高相同的温度比较加热时间。 方案②：让两者加热相同时间比较升高的温度。 （3）图乙是实验小组测得的数据绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，由图像可知，液体A和B都加热相同时间，则A吸收的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量，温度升高较多的是________，可以得出________的吸热能力更强．（后两空均选填“A”或“B”） 【答案】（1） ①. 相同时间内吸热相同 ②. 质量 （2）①和② （3） ①. 等于 ②. B ③. A 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中两个电加热器的规格相同，相同时间两个电加热器放出的热量相同，相同时间两种液体吸收的热量相同，实验可以通过加热时间的长短来比较吸热的多少，用到了转换法。 [2]为探究不同液体的吸热情况，应使用控制变量法，只改变液体种类，使其他因素完全相同，即初温、质量相同。 【小问2详解】 根据比较吸热能力的方法，在两种液体都不沸腾的前提下，让两者升高相同的温度比较加热时间，加热时间越长，液体吸收的热量越多，吸热能力越强；也可以让两者加热相同时间比较升高的温度，此时液体吸收相同的热量，升高的温度越低，吸热能力越强，因此可行的方案是①和②。 【小问3详解】 [1]使用相同的酒精灯加热相同时间，液体吸收的热量相同。 [2]由图可知，4min时，A液体升高 B液体升高 故B升高温度多。 [3]加热相同时间比较升高的温度，此时液体吸收相同的热量，升高的温度越低，吸热能力越强，由图可知B升高温度多，故A吸热能力强。 18. 小明在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有学生电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入电路。要求：开关闭合前不需要移动滑片。 （2）闭合开关前，小明发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况，存在的问题是________。 （3）纠正错误后，将5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为2.4V，记录相应的电流值如图丙所示，则此时示数为________A。然后将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关后，滑片P应向________（填“左”或“右”）端移动，同时眼睛应观察________（选填“电压表”或“电流表”）的示数，使其达到________时才停止移动滑片，再开始读另一个表的示数。 （4）小明根据实验数据得出变化的图像如图丁所示，分析图丁实验数据可得结论：________。 【答案】（1） （2）电流表没有调零 （3） ①. 0.48 ②. 左 ③. 电压表 ④. 2.4V （4）在导体两端电压不变时，电路中电流与电阻成反比。 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，探究“电路中电流与电阻的关系”时定值电阻和滑动变阻器串联，闭合开关前，不需要移动滑片，说明滑片已经处于最大值，即连接定值电阻的右接线柱与滑动变阻器的右下接线柱，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关前，没有电流经过电流表，小明发现电流表指针出现了图乙所示，指针没有指在零刻度线的情况，存在的问题是电流表没有调零。 【小问3详解】 [1]由图丙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时示数为0.48A。 [2][3][4]探究“电路中电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变。将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据串联分压规律可知，定值电阻两端电压变大，大于2.4V，为保持电阻两端电压不变，在电源电压一定时，应使滑动变阻器两端电压变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值要增大，所以应向左端移动滑片，调节滑片过程中，眼睛应观察电压表，直到电压表示数为2.4V。 【小问4详解】 分析图丁实验数据发现，当电阻变大时，电流变小，电流与电阻的乘积始终保持2.4V不变。可得结论：在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。 19. 如图是我国古代劳动者利用简易机械抬巨木的情景，已知劳动者竖直向下施力1000N，将横杆一端竖直压下50cm，巨木质量为300kg，其重心上升10cm（g取10N/kg）。求： （1）巨木的重力； （2）劳动者做的总功； （3）该简易机械的机械效率。 【答案】（1）3000N； （2）500J； （3）60% 【解析】 【小问1详解】 巨木的质量，根据重力公式，巨木的重力为 【小问2详解】 劳动者施加的竖直向下的力，横杆一端在竖直向下方向移动的距离，根据功的公式，劳动者做的总功为 【小问3详解】 使用该机械做的有用功是用于克服巨木重力的功，巨木重心上升的高度，所以有用功为 该简易机械的机械效率为 20. 如图甲所示为某款鸡蛋孵化器，设有“保温”和“加热”两挡位，其简化电路如图乙所示。已知电源电压恒为220V，当开关S、均闭合时，孵化器处于加热挡；当断开、S闭合时，孵化器处于保温挡。、为定值电阻（不考虑温度影响），保温挡功率为22W，的阻值为550Ω。求： （1）孵化器处于保温挡位时的正常工作电流。 （2）孵化器处于保温挡位时，正常工作5min消耗的电能。 （3）孵化器正常工作时加热挡功率。 【答案】（1） 0.1A （2） 6600J （3） 110W 【解析】 【小问1详解】 当断开、S闭合时，孵化器处于保温挡时，只有电阻R2工作，保温挡位时的正常工作电流 【小问2详解】 孵化器处于保温挡位时，正常工作时间t=5min=5×60s=300s 消耗的电能 【小问3详解】 当孵化器处于加热挡时，电阻R1和R2并联，R1消耗的电功率 R2消耗的电功率即为保温挡的功率 根据并联电路的功率特点，加热挡的总功率 六、综合能力题：本大题共3小题，每空1分，共19分。 21. 人造地球卫星于大气层外环绕地球运行，不受空气阻力影响。如图所示，这是人造地球卫星的轨道示意图，其运行轨道呈椭圆形。轨道上离地球最近的点称作近地点，最远的点则称为远地点。请回答： （1）卫星在近地点时________在远地点时________（填序号） A．只具有动能　　B．只具有势能　　C．同时具有动能和势能 （2）当卫星从远地点向近地点运动时，势能________，动能________，机械能________。（以上均选填“增大”“减小”或“不变”） （3）卫星在绕地球做匀速圆周运动时，它受到________（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 【答案】（1） ①. C ②. C （2） ①. 减小 ②. 增大 ③. 不变 （3）非平衡力 【解析】 【小问1详解】 [1][2]卫星在近地点和远地点时都处于运动状态且相对地球有一定高度，所以都同时具有动能和势能。 小问2详解】 [1][2]卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，高度减小，速度增大，所以势能减小，动能增大。 [3]卫星在大气层外运行时，不受空气阻力作用，没有克服摩擦做功，只有动能和势能的转化，所以机械能守恒。 【小问3详解】 卫星绕地球做匀速圆周运动，运动方向不断改变，即运动状态改变，根据力与运动的关系，物体运动状态改变时受非平衡力作用。 22. 小明想研究家里电热水壶加热水时的热效率是多少。现提供如图所示器材：家里已有的电能表和插座、数显温度计、电子秤（量程足够大，且有清零功能）、烧杯（装有水）、电热水壶、（已知水的比热容为c）。 （1）此实验的原理是热效率等于水吸收的热量与电热水壶消耗电能的比值，用公式表达是________； （2）将空电热水壶放在电子秤上，此时示数为，按下清零键，往电热水壶中加入适量的水，读出电子秤示数，利用数显温度计测量出水的初温。 ①电热水壶中水的质量为________； ②关闭家中所有用电器，只让电热水壶工作一段时间，为了测出这段时间消耗的电能和水吸收的热量，需要记下________和________；（以上两空填实验过程所测物理量名称及符号） ③电热水壶正常工作时的热效率________（用题目中出现的物理量符号和实验步骤中测量到的物理量符号表示）； （3）此实验过程，________（选填“需要”或“不需要”）把水加热至沸腾； （4）为了提高电热水壶的热效率，请出一条改进措施：________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 电热水壶工作一段时间电能表转盘转动的圈数n转 ③. 电热水壶工作一段时间后水的末温t ④. （3）不需要 （4）在电热水壶内壁增加真空隔热层 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量用Q吸表示，电热水壶消耗电能用W表示，此实验的原理是热效率等于水吸收的热量与电热水壶消耗电能的比值，用公式表达是 【小问2详解】 [1]将空的电热水壶放在电子秤上，此时示数为，按下清零键，往电热水壶中加入适量的水，读出电子秤示数，因为电子秤已经清零，则电热水壶中水的质量为。 [2][3][4]由题意可知，题目中给了电能表，且参数为，要测量电热水壶消耗的电能，需要测量电热水壶工作一段时间电能表转盘转动的圈数n转，根据 求出电热水壶这段时间所消耗的电能，题中已知水的比热容为c，并且测出了初温为t0和水的质量m2，因此还需要用数显温度计测量电热水壶工作一段时间后水的末温t，根据算出水吸收的热量，则电热水壶正常工作时的热效率 所以需要记下电热水壶工作一段时间电能表转盘转动的圈数n转和电热水壶工作一段时间后水的末温t。 【小问3详解】 由于水在沸腾过程中不断吸热且温度不变，所以此实验过程，不需要把水加热至沸腾，加热到沸腾后水吸收的热量无法计算。 【小问4详解】 电热水壶在加热时，会有一部分热量散失到空气中，真空层能有效阻断热量的散失，所以可以在电热水壶内壁增加真空隔热层来提高电热水壶的热效率。 23. 阅读短文，回答问题。 氢燃料电池 氢燃料电池是一种正在推广的环保电池，其工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳（负）极和阴（正）极，大部分氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。1kg氢反应后可释放的能量。 氢燃料电池通常和其他电池配合使用。图乙为我国自主研发的氢动力无人机，其采用了“氢燃料电池+锂电池”混合动力系统，兼具长航时与灵活性的特点。具体来说，氢燃料电池在巡航阶段持续输出稳定电能，是保障无人机长航时飞行的核心，还会在此时为锂电池补电。而锂电池仅在起飞、爬升、急转等需要瞬时高功率的场景发力，以此弥补氢燃料电池动态响应慢的短板。这种搭配既解决了锂电无人机续航短的问题，又满足了无人机灵活飞行的动力需求。该无人机部分参数如下表，储氢质量密度表示氢气在氢燃料电池中的质量百分比，单位为wt%；能量密度是指电池系统输出能量与电池质量之比，单位为。水平匀速巡航时，氢电池系统输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动无人机水平飞行做的功；辅助功指无人机上的载荷作业系统工作所做的功，辅助功的功率恒定。当无人机低速（）沿水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图丙所示。 项目 参数 氢燃料电池质量 8kg 储氢质量密度 15wt% 氢燃料电池效率 70% 辅助功功率 1000W 氢燃料电池能量密度 ** （1）氢燃料电池工作时，将氢气的________能直接转化为电能。图甲所示的氢燃料电池正常工作时，通过电动机的电流方向为向________（选填“左”或“右”）； （2）无人机完成爬升后进入巡航阶段，氢燃料电池开始为锂电池补电，此过程锂电池相当于________（选填“电源”或“用电器”）； （3）该氢燃料电池的能量密度为________。若无人机某次执行任务时氢燃料电池储满能量，竖直上升过程消耗10%的氢燃料，预留10%的氢燃料用于降落，剩余燃料全部供给无人机在某一高度水平匀速飞行；为使无人机在水平方向达到最大航程，其水平飞行速度应设为________m/s，对应的最大航程为________km。 【答案】（1） ①. 化学 ②. 左 （2）用电器 （3） ①. 3.5 ②. 10 ③. 403.2 【解析】 【小问1详解】 [1]氢燃料电池工作时，通过氢和氧的化学反应产生电能，是将化学能直接转化为电能。 [2]根据图甲，电子从阳极流出，经电源外部流向阴极，阳极为负极，阴极为正极，电流的方向与电子定向移动的方向相反，则外部电流方向为从阴极到阳极，通过电动机的电子从左向右流动，因此通过电动机的电流方向为向左。 【小问2详解】 氢燃料电池为锂电池补电时，锂电池是消耗电能的设备，将电能转化为化学能储存起来，因此在电路中相当于用电器。 【小问3详解】 [1]因为储氢质量密度表示氢气在氢燃料电池中的质量百分比，所以氢燃料电池中氢气的质量为 氢燃料电池中的这些氢气反应可释放的能量为 根据其电池效率，可转化的电能为 因能量密度是指电池系统输出能量与电池质量之比，故该氢燃料电池的能量密度为 [2]由图丙可知，无人机受到的空气阻力与速度v成正比，根据正比例函数知识代入坐标数据，可求得，根据推动功定义，水平匀速飞行全程所做推动功为 辅助功的功率恒定，水平匀速飞行全程所做辅助功为 因剩余燃料全部供给无人机水平匀速飞行，所以水平匀速飞行的总功为定值，而水平匀速巡航时氢电池系统输出的能量用于做推动功和辅助功，即，所以，巡航时间 则无人机在水平方向的航程为 要使s取最大值，根据数学知识，可求得应该设定的水平飞行速度为 [3]因无人机竖直上升过程消耗10%的氢燃料，预留10%的氢燃料用于降落，剩余燃料全部供给水平匀速飞行，所以 所以水平飞行速度时，对应的最大航程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $