精品解析：贵州黔南布依族苗族自治州2025-2026学年上学期期末质量监测九年级物理试题

黔南州2025-2026学年度第一学期期末质量监测 九年级物理 注意事项： 1．本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前将姓名、准考证号、座位号准确填写在答题卡指定的位置上。 3．选择题须使用2B铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑，若需改动，须擦净另涂；非选择题在答题卡上对应位置用黑色墨水笔或黑色签字笔书写。在试卷、草稿纸上答题无效。 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分。第1~6题的四个选项中，只有一项符合题目要求。第7、8题的四个选项中，至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 物理与我们的生活密切相关，下列估测符合实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压是1.5V B. 家用台灯的电功率是800W C. 家用电视机正常工作时的电流约为4A D. 手电筒小灯泡正常工作时的电阻约为100 2. 教室使用消毒液喷洒后，同学们闻到了浓浓的消毒液味道。下列现象涉及的物理知识与之相同的是（　　） A. 尘土飞扬 B. 落叶纷飞 C. 水滴石穿 D. 花香四溢 3. 如图是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。下列四冲程汽油机各冲程中的能量转化与上述过程中的能量转化相同的是（　　） A. B. C. D. 4. 贵州省某大数据中心的技术员小张，在学习静电安全生产知识时，记录了以下四个场景。其中属于利用静电特性的是（　　） A. 为数据中心运输柴油的油罐车，尾部始终有一根拖地的铁链 B. 办公室的激光打印机，能将碳粉精准吸附到鼓芯指定位置形成文字 C. 进入核心机房前，所有技术人员必须穿着专用的防静电服 D. 在机房入口处，设置了一个金属球，要求进入者先触摸以释放静电 5. 文物展台防盗装置电路简化示意图如图所示，该展台由木板、轻质弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。关于该装置，下列说法正确的是（　　） A. 展台上的文物未失窃时，小灯泡和电铃串联接入电路 B. 展台上的文物未失窃时，小灯泡不亮，电铃不响 C. 展台上的文物失窃时，小灯泡和电铃串联接入电路 D. 展台上的文物失窃时，小灯泡不亮，电铃响 6. 2025年11月9日第十五届全国运动会开幕式在广州举行，这次全运会是历史上首次由粤港澳三地共同承办的大型综合性体育赛事。关于此次全运会中涉及的能量转化情况，下列判断错误的是（　　） A. 全运会场馆的光伏板将太阳能转化为电能 B. 氢能应急电源车将氢气的化学能通过燃料电池转化为电能 C. 机器狗等智能设备运行时将机械能转化为电能 D. 开幕式主火炬以电能驱动电光水雾呈现火焰效果，主要将电能转化为光能和机械能 7. 罗甸县是中国火龙果之乡。为使人们在更多季节都能吃到美味营养的火龙果，科技人员设计了一套智能系统，利用LED光源在光照不足时自动对火龙果进行近距离补光，让火龙果“不睡觉”。如图甲所示，电源电压不变，为阻值可调的电阻箱，R为光敏电阻，其阻值随光照强度变化的关系如图乙所示。当电流表示数小于某一值时LED光源自动补光，时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A. R的阻值随光照强度的增大而减小 B. 当光照强度增大时，电流表示数会变大 C. 为使LED光源在光照强度更亮时就补光，可以增大的阻值 D. 若将电压表并联在光敏电阻R两端，通过监测电压表示数也能实现自动控制补光 8. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变。灯泡L的额定功率为2W，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动至灯泡正常发光。图乙是两电压表中的一个电压表示数与滑动变阻器阻值变化关系的图像。下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为12V B. 滑动变阻器的滑片滑动至最右端时，灯泡的阻值为3Ω C. 整个电路的最小功率为1.8W D. 灯泡正常发光时，灯泡与滑动变阻器的功率之比为5:1 二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共12分） 9. 在校园“冬日暖身”物理趣味活动中，有些同学跳绳，有些同学跑步，一段时间后他们的身体都变得暖和了，这是通过________的方式改变了身体的内能。 10. 传统手工制糖工艺中，熬糖用的铜锅比热容较________，加热时能迅速升温，让糖浆中的水分快速汽化，提升制糖效率。假如加热过程中质量为4kg的铜锅吸收了3.J的热量，则铜锅的温度升高________℃。［铜的比热容为0.］ 11. 目前市场上的新能源汽车大多使用锂电池作为动力来源，新能源汽车工作时，将______能转化为机械能。某新能源汽车行驶过程中牵引力恒为500N，行驶100km耗电16kWh，则此过程中能量转化效率为______（结果精确到0.1%）。 12. 电热桌垫是冬季办公学习的取暖用品。某款电热桌垫内部有两根电热丝和，且，其简化电路如图所示，通过开关S在1与2、2与3、3与4接线柱之间的转换，可实现高、中、低三挡温度调节。该电热桌垫的高温挡电功率与低温挡电功率之比为________。 三、作图题（本题共3个小题，每小题3分，共9分） 13. 小吴选用如图所示器材来探究“电流与电阻的关系”，请用笔画线代替导线将电路补充完整。（不考虑电表测量范围的选择，导线不能相交） 14. 学校组织演讲比赛，三位评委同时闭合各自的开关时屏幕上的灯才会亮起，表示参赛者顺利通过比赛，取得复赛资格。现给你一只小灯泡、三只开关、电源及导线若干。请在虚线框内设计出满足以上要求的电路图。 15. 小米使用电热水壶烧水的过程如下：先将电热水壶接通电源，以额定功率加热；水沸腾后，继续加热一段时间才停止加热。请在坐标图中画出从开始加热到停止加热的过程中，水的内能随温度变化的大致关系图像。（水的初温为0℃，气压为1个标准大气压，忽略加热过程中水的质量变化） 四、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分） 16. 都匀市为积极响应国家“双碳”目标，将市公共交通工具由传统内燃机动力源改变为新能源系统，有效解决了内燃机燃油消耗量大、尾气排放多的问题。请你结合热机效率的相关知识，回答以下问题： （1）提出一种能提高内燃机效率的方法。 （2）简述提高内燃机效率有什么现实意义。 17. 水暖毯是一种新型床上取暖设备，其主要结构如图所示。与传统电热毯不同，水暖毯在使用时，要先向主机中加入纯净水，通电后，主机中的加热器对水加热，再通过水泵推动热水在毯体的水管中不断循环，使毯体保持预设温度并向外释放热量，给使用者带来舒适的睡眠体验。请你从物理学的角度解释水暖毯用水作为传导热量的介质的原因。 18. 如图所示“超级快充”手机充电器极大地缩短了充电时间，方便了人们的生活。请回答： （1）若充电器的输出电压不变，请分析它是增大哪一个物理量实现超级快充的？ （2）若给“超级快充”手机充电器搭配同材料但较细的充电线，充电时该充电线会发热显著甚至引发火灾，请用物理知识分析该充电线发热显著的原因。 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，每小题10分，共30分） 19. 在“探究不同物质的吸热能力”的实验中，小青发现：相同条件下，食用油的温度总是比水的温度上升得快。结合所学知识，小青猜想：可能是水和食用油的吸热能力不同导致的。于是小青进行了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温都相等的水和食用油，用相同的酒精灯分别对它们加热，如图甲、乙所示。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 食用油的温度/℃ 25 30 35 40 45 50 （1）实验中通过比较________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断水和食用油吸收热量的多少； （2）小青和老师交流后对图甲、乙的装置进行了改进，将分别装有等质量水、食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，这样做的好处是________； （3）改进装置后继续实验，记录实验数据如表所示。由表中数据可知，对水和食用油加热相同的时间，水升高的温度________（选填“高于”“等于”或“低于”）食用油升高的温度；进而推理得出，________（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强； （4）小青根据测量的数据绘制了如图丁所示的物质温度随时间变化的图像，其中________（选填“A”或“B”）是水的温度随时间变化的图像。 20. 在物理兴趣小组活动中，小明将两个小灯泡接入电路，如图甲所示。他闭合开关，观察到小灯泡比发光更暗。他回想课堂上老师说：在电池外部，电流的方向是从电池的正极经过用电器流向负极。由此他提出：电路中小灯泡更靠近电池正极，所以流过的电流比流过的电流更大，所以小灯泡发光更亮。同组的小亮对此观点提出了质疑。于是他们向老师借来了电流表，进行了如下实验。 （1）连接电路时，开关应处于________状态； （2）将电流表连接在图乙中a点，发现灯发光，不发光，电流表的示数如图丙所示，则电流表示数为________A，出现以上故障原因可能是________； （3）排除故障，用电流表分别测出a、b、c三处的电流记录如下表。 电流表的位置 a b c 电流I/A 0.2 0.2 0.2 （4）分析表中数据，可初步判定小明的观点是________（选填“正确”或“错误”）的； （5）根据表中数据，小亮总结得出：在串联电路中，电流处处相等。请你对小亮得出结论的过程进行评估：________。 21. 小宏家的汽车蓄电池需要补充液体，说明书上写只能加“蒸馏水”。小宏好奇：为什么不能用自来水或盐水呢？他查阅资料并联想到物理课上学过的导体和绝缘体知识，猜想：不同液体的导电能力应该不同。于是小宏和同学一起设计实验来探究不同液体的导电能力。他们找来了蒸馏水、自来水和食盐水（浓度5％、浓度10％、浓度15%)，电池组（4.5V）、小灯泡（额定电压为2.5V）、开关、导线、电极片（碳棒）、三个烧杯。 （1）实验步骤： ①如图甲，将电极片A、B平行、等深地插入装有蒸馏水的烧杯中，保持电极间距离为3.0cm，将其接入图乙电路的C、D之间，闭合开关，观察小灯泡的亮度，填入表格中。 液体种类 蒸馏水 自来水 食盐水（浓度5%） 小灯泡亮度 不亮 暗 亮 ②用体积相同的自来水替换烧杯中的液体，保持________和电极插入深度不变，闭合开关，观察小灯泡的亮度，填入表格中。 ③用食盐水（浓度5%）重复步骤②。 （2）分析实验现象可知，不同液体的导电能力不同。在本实验中，________的导电能力最强。 （3）他们继续用浓度分别为10％和15％的盐水，重复步骤②完成实验，他们想探究的是盐水的导电能力与________的关系。结果发现，小灯泡越来越亮，由此可以得出初步结论：________。 （4）在步骤①中，小宏观察到灯泡不亮的现象就总结得出：蒸馏水为绝缘体，不容易导电。其他同学提出了反对意见，为了做出更准确的判断，接下来可以进行的操作是：________。 六、综合应用题（本题共2个小题，每小题8分，共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，只写计算结果不得分） 22. 如图所示的电路中，电源电压为3V且恒定不变，的阻值为10。闭合开关S，电流表A的示数为0.45A。求： （1）通过电阻的电流； （2）的阻值； （3）通电10s，电阻消耗的电能。 23. 增程式汽车是新能源汽车的一种，它是在纯电动汽车的基础上，增加一个内燃机直接驱动电机增加续航里程，同时给动力电池组充电，其结构简化示意图如图所示。在电池能量充足的情况下，车辆以“纯电模式”行驶，由电池组提供能量驱动汽车行驶。当电池的电量不足时，车辆以“增程模式”行驶，增程器启动，内燃机驱动发电机产生电能，这些电能一部分直接驱动电动机为车辆提供动力，其余部分充入电池，以备后续使用。通过这种方式，使汽车续航距离大大增加，同时相比普通燃油车更省油。下表是某品牌增程式汽车的部分参数，某次测试过程中车辆受到的阻力恒为600N。 电池组容量 44kWh 输入电压 220V 输入电流 20A 输出电压 150V 电动机的能量效率 90% （1）在“增程模式”下，当发电机给电池组充电时，电池组相当于________（选填“电源”或“用电器”）； （2）测试时汽车加速行驶，电池输出电流为300A，此时电池输出功率为多少瓦？ （3）该品牌增程式汽车蓄电池充满电后以“纯电模式”行驶，最多能驱车行驶多少千米？ （4）测试时以“增程模式”行驶100km耗油3.3kg，同时为电池充电5kWh，则增程系统的效率为多少？（汽油的热值J/kg，计算结果精确到0.1%） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黔南州2025-2026学年度第一学期期末质量监测 九年级物理 注意事项： 1．本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前将姓名、准考证号、座位号准确填写在答题卡指定的位置上。 3．选择题须使用2B铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑，若需改动，须擦净另涂；非选择题在答题卡上对应位置用黑色墨水笔或黑色签字笔书写。在试卷、草稿纸上答题无效。 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分。第1~6题的四个选项中，只有一项符合题目要求。第7、8题的四个选项中，至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 物理与我们的生活密切相关，下列估测符合实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压是1.5V B. 家用台灯的电功率是800W C. 家用电视机正常工作时的电流约为4A D. 手电筒小灯泡正常工作时的电阻约为100 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据生活常识可知，一节新干电池的电压约为1.5V，故A符合题意； B．台灯的正常工作时的电功率约为20W，故B不符合题意； C．电视机正常工作时的电流约为0.5A，故C不符合题意； D．手电筒小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω，故D不符合题意。 故选A。 2. 教室使用消毒液喷洒后，同学们闻到了浓浓的消毒液味道。下列现象涉及的物理知识与之相同的是（　　） A. 尘土飞扬 B. 落叶纷飞 C. 水滴石穿 D. 花香四溢 【答案】D 【解析】 【详解】教室使用消毒液喷洒后，同学们闻到了浓浓的消毒液味道，这是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动。 A．尘土飞扬是宏观物体的机械运动，不是分子的运动，与题干涉及的物理知识不同，故A不符合题意； B．落叶纷飞是宏观物体的机械运动，不是分子的运动，与题干涉及的物理知识不同，故B不符合题意； C．水滴石穿是因为水在重力作用下持续对石头做功，使石头逐渐被侵蚀，属于宏观的力学现象，不是分子的运动，与题干涉及的物理知识不同，故C不符合题意； D．花香四溢是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，与题干中闻到消毒液味道的物理知识相同，故D符合题意。 故选D。 3. 如图是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。下列四冲程汽油机各冲程中的能量转化与上述过程中的能量转化相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．走马灯的原理为点燃蜡烛，热空气温度升高，密度变小，热空气上升推动扇叶转动，将内能转化为机械能。图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，这是吸气冲程，没有能量转化，与走马灯能量转化不同，故A不符合题意； B． 图中两个气门都关闭，活塞向上运动，此为压缩冲程，是将机械能转化为内能，与走马灯能量转化不同，故B不符合题意； C．图中两个气门都关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，是将内能转化为机械能，与走马灯能量转化相同，故C符合题意； D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，没有能量转化，与走马灯能量转化不同，故D不符合题意。 故选C。 4. 贵州省某大数据中心的技术员小张，在学习静电安全生产知识时，记录了以下四个场景。其中属于利用静电特性的是（　　） A. 为数据中心运输柴油的油罐车，尾部始终有一根拖地的铁链 B. 办公室的激光打印机，能将碳粉精准吸附到鼓芯指定位置形成文字 C. 进入核心机房前，所有技术人员必须穿着专用的防静电服 D. 在机房入口处，设置了一个金属球，要求进入者先触摸以释放静电 【答案】B 【解析】 【详解】A．油罐车的铁链​，是为了防止静电积聚产生火花，属于静电危害的防护措施，不是利用静电特性，而是消除静电。故A不符合题意； B．激光打印机的工作原理是先在感光鼓上形成静电潜像，利用静电吸附碳粉，这属于利用静电特性进行工作。故B符合题意； C．技术人员穿防静电服​，是防止人体静电损坏设备，属于静电防护，不是利用静电。故C不符合题意； D． 触摸金属球释放静电​，也是静电防护措施，防止人体静电进入机房，不是利用静电。故D不符合题意。 故选B。 5. 文物展台防盗装置电路简化示意图如图所示，该展台由木板、轻质弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。关于该装置，下列说法正确的是（　　） A. 展台上的文物未失窃时，小灯泡和电铃串联接入电路 B. 展台上的文物未失窃时，小灯泡不亮，电铃不响 C. 展台上的文物失窃时，小灯泡和电铃串联接入电路 D. 展台上的文物失窃时，小灯泡不亮，电铃响 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知，展台上的文物未失窃时，弹簧在文物重力作用下被压缩，金属片A、B、C和弹簧接触，导致电铃被短路而不响，此时电路为小灯泡的简单电路，故AB错误； CD．展台上文物失窃时，弹簧恢复形变，金属片A、B分离，此时电铃与灯泡串联，电铃响，小灯泡发光，故C正确，D错误。 故选C。 6. 2025年11月9日第十五届全国运动会开幕式在广州举行，这次全运会是历史上首次由粤港澳三地共同承办的大型综合性体育赛事。关于此次全运会中涉及的能量转化情况，下列判断错误的是（　　） A. 全运会场馆的光伏板将太阳能转化为电能 B. 氢能应急电源车将氢气的化学能通过燃料电池转化为电能 C. 机器狗等智能设备运行时将机械能转化为电能 D. 开幕式主火炬以电能驱动电光水雾呈现火焰效果，主要将电能转化为光能和机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．人类利用太阳能主要把太阳能转化为内能或电能，全运会场馆的光伏板是将太阳能转化为电能的设备，故A正确，不符合题意； B．氢能应急电源车通过燃料电池，将氢气储存的化学能转化为电能，对外提供电能，故B正确，不符合题意； C．机器狗等智能设备运行时，是消耗电能来获得机械能，能量转化过程是电能转化为机械能，故C错误，符合题意； D．开幕式主火炬用电能驱动电光水雾呈现火焰效果，主要将电能转化为光能（发光）和机械能（水雾的运动），故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 罗甸县是中国火龙果之乡。为使人们在更多季节都能吃到美味营养的火龙果，科技人员设计了一套智能系统，利用LED光源在光照不足时自动对火龙果进行近距离补光，让火龙果“不睡觉”。如图甲所示，电源电压不变，为阻值可调的电阻箱，R为光敏电阻，其阻值随光照强度变化的关系如图乙所示。当电流表示数小于某一值时LED光源自动补光，时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A. R的阻值随光照强度的增大而减小 B. 当光照强度增大时，电流表示数会变大 C. 为使LED光源在光照强度更亮时就补光，可以增大的阻值 D. 若将电压表并联在光敏电阻R两端，通过监测电压表示数也能实现自动控制补光 【答案】AB 【解析】 【详解】电阻箱与光敏电阻R是并联关系。 电流表测量干路总电流。 由图乙可知，光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小。 A．由图乙曲线可知，光照强度增大时，光敏电阻R的阻值减小，故A正确； B．光照强度增大时，R阻值减小，其所在支路电流增大；但R0支路电流不变，因此干路电流（电流表示数）会变大，故B 正确； C．为使 LED 在光照强度更亮时补光，意味着警戒光照强度变大。此时R阻值更小，若增大R0的阻值，会使R0支路电流减小，导致干路电流更早小于I0，补光会提前（在光照更暗时发生），与题意不符，故C错误； D．光敏电阻R两端电压等于电源电压，电压表示数恒定，无法反映光照强度变化，不能实现自动控制，故D错误。 故选AB。 8. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变。灯泡L的额定功率为2W，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动至灯泡正常发光。图乙是两电压表中的一个电压表示数与滑动变阻器阻值变化关系的图像。下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为12V B. 滑动变阻器的滑片滑动至最右端时，灯泡的阻值为3Ω C. 整个电路的最小功率为1.8W D. 灯泡正常发光时，灯泡与滑动变阻器的功率之比为5:1 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图甲知，灯泡与串联，当滑动变阻器滑片向左移动过程中，其接入电路的阻值变小，根据串联电路分压原理知，两端的电压减小，两端的电压增大，由图乙知，变大时，电压表的示数变大，说明此图为电压表与变阻器阻值变化关系的图像，当时，对应的电压表示数为，此时小灯泡正常发光，根据串联电路电流特点和可知，通过灯泡的电流为 由可得，此时灯泡两端的电压为 根据串联电路电压特点知，电源电压为 故A错误； B．由图乙知，当变阻器滑片在最右端时，此时变阻器两端电压为，此时电路电流为 则此时灯泡两端的电压为 由欧姆定律可知，此时灯泡的阻值为 故B错误； C．由图甲知，与串联，当变阻器接入电路阻值最大时，电路总阻值最大，由可知，此时电路消耗的功率最小，即 故C正确； D．由题意知，灯泡正常发光时其功率为，此时滑动变阻器的额功率为 则此时灯泡与滑动变阻器的功率之比为 故D正确。 故选 CD。 二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共12分） 9. 在校园“冬日暖身”物理趣味活动中，有些同学跳绳，有些同学跑步，一段时间后他们的身体都变得暖和了，这是通过________的方式改变了身体的内能。 【答案】做功 【解析】 【详解】跳绳、跑步时，机械能转化为内能，身体的内能增大，温度升高，这是通过做功的方式改变身体的内能。 10. 传统手工制糖工艺中，熬糖用的铜锅比热容较________，加热时能迅速升温，让糖浆中的水分快速汽化，提升制糖效率。假如加热过程中质量为4kg的铜锅吸收了3.J的热量，则铜锅的温度升高________℃。［铜的比热容为0.］ 【答案】 ①. 小 ②. 20 【解析】 【详解】[1]比热容反映了物质的吸热能力，比热容越小，相同质量的物质吸收相同热量时，温度升高越快， 铜锅能迅速升温，说明铜的比热容较小。 [2] 铜锅的温度升高 11. 目前市场上的新能源汽车大多使用锂电池作为动力来源，新能源汽车工作时，将______能转化为机械能。某新能源汽车行驶过程中牵引力恒为500N，行驶100km耗电16kWh，则此过程中能量转化效率为______（结果精确到0.1%）。 【答案】 ①. 电 ②. 86.8% 【解析】 【详解】[1]新能源汽车工作时以锂电池作为动力来源，通过电动机将电能转化为机械能。 [2]牵引力做功为 则能量转化效率为 12. 电热桌垫是冬季办公学习的取暖用品。某款电热桌垫内部有两根电热丝和，且，其简化电路如图所示，通过开关S在1与2、2与3、3与4接线柱之间的转换，可实现高、中、低三挡温度调节。该电热桌垫的高温挡电功率与低温挡电功率之比为________。 【答案】3:1 【解析】 【详解】由图可知，当开关接触2和3时，R1与R2并联，此时电路的总电阻最小，由可知，电源电压不变，功率最大，属于高温挡， 当开关接触3和4时，只有R2接入电路；当开关接触1和2时，只有R1接入电路。由于R1大于R2，由可知，开关接1和2时功率最小，处于低温挡， 则该电热桌垫的高温挡电功率与低温挡电功率之比 三、作图题（本题共3个小题，每小题3分，共9分） 13. 小吴选用如图所示器材来探究“电流与电阻的关系”，请用笔画线代替导线将电路补充完整。（不考虑电表测量范围的选择，导线不能相交） 【答案】 【解析】 【详解】探究 “电流与电阻的关系” 实验，需要的电路结构是：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联，电压表并联在定值电阻两端。如图所示： 14. 学校组织演讲比赛，三位评委同时闭合各自的开关时屏幕上的灯才会亮起，表示参赛者顺利通过比赛，取得复赛资格。现给你一只小灯泡、三只开关、电源及导线若干。请在虚线框内设计出满足以上要求的电路图。 【答案】 【解析】 【详解】由题意可知，三个评委只有同时闭合各自的开关，屏幕上的灯才会亮起，这说明三个开关相互影响，即三个开关是串联的，然后再与灯泡串联，设计的电路图如图所示： 15. 小米使用电热水壶烧水的过程如下：先将电热水壶接通电源，以额定功率加热；水沸腾后，继续加热一段时间才停止加热。请在坐标图中画出从开始加热到停止加热的过程中，水的内能随温度变化的大致关系图像。（水的初温为0℃，气压为1个标准大气压，忽略加热过程中水的质量变化） 【答案】 【解析】 【详解】内能与温度和质量有关。气压为1个标准大气压，则水的沸点为100℃。忽略加热过程中水的质量变化，水的初温为0℃。水沸腾前，持续吸热，温度上升，内能增大。水沸腾后，持续吸热，内能增大，温度保持在沸点100℃不变。作图如下： 四、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分） 16. 都匀市为积极响应国家“双碳”目标，将市公共交通工具由传统内燃机动力源改变为新能源系统，有效解决了内燃机燃油消耗量大、尾气排放多的问题。请你结合热机效率的相关知识，回答以下问题： （1）提出一种能提高内燃机效率的方法。 （2）简述提高内燃机效率有什么现实意义。 【答案】（1）见解析 （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 内燃机效率等于有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，燃料完全燃烧放出的热量等于有用功与各项能量损失之和，有用功不变时，给内燃机加润滑油可以减少额外功，提高内燃机的机械效率。因此提高内燃机效率的方法是给内燃机加润滑油减小摩擦。 【小问2详解】 提高内燃机效率，可以提高能源利用率，节约能源，减少尾气排放，保护环境。 17. 水暖毯是一种新型床上取暖设备，其主要结构如图所示。与传统电热毯不同，水暖毯在使用时，要先向主机中加入纯净水，通电后，主机中的加热器对水加热，再通过水泵推动热水在毯体的水管中不断循环，使毯体保持预设温度并向外释放热量，给使用者带来舒适的睡眠体验。请你从物理学的角度解释水暖毯用水作为传导热量的介质的原因。 【答案】水的比热容较大，在质量和温度变化相同的情况下，水能吸收或放出更多的热量，且水的流动性好，能将热量均匀传递到毯体各处，保暖效果持久且均匀 【解析】 【详解】根据比热容的相关知识，水的比热容较大。在质量相同、降低的温度相同时，依据热量计算公式，水的比热容较大，所以水放出的热量较多，这使得水暖毯能够持续向外释放较多热量，同时水的流动性好，能将热量均匀传递到毯体各处，保暖效果持久且均匀，从而给使用者带来温暖的睡眠体验。 18. 如图所示“超级快充”手机充电器极大地缩短了充电时间，方便了人们的生活。请回答： （1）若充电器的输出电压不变，请分析它是增大哪一个物理量实现超级快充的？ （2）若给“超级快充”手机充电器搭配同材料但较细的充电线，充电时该充电线会发热显著甚至引发火灾，请用物理知识分析该充电线发热显著的原因。 【答案】（1）在输出电压不变的情况下，根据P=UI可知，需要增大充电电流，来增大充电功率，实现超级快充。 （2）根据影响导体电阻的因素可知：在其它条件一定时，导线越细，导线的电阻越大；根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间一定时，导线电阻越大，充电过程中产生的热量越多，从而发热显著。 【解析】 【小问1详解】 略。 【小问2详解】 略。 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，每小题10分，共30分） 19. 在“探究不同物质的吸热能力”的实验中，小青发现：相同条件下，食用油的温度总是比水的温度上升得快。结合所学知识，小青猜想：可能是水和食用油的吸热能力不同导致的。于是小青进行了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温都相等的水和食用油，用相同的酒精灯分别对它们加热，如图甲、乙所示。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 食用油的温度/℃ 25 30 35 40 45 50 （1）实验中通过比较________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断水和食用油吸收热量的多少； （2）小青和老师交流后对图甲、乙的装置进行了改进，将分别装有等质量水、食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，这样做的好处是________； （3）改进装置后继续实验，记录实验数据如表所示。由表中数据可知，对水和食用油加热相同的时间，水升高的温度________（选填“高于”“等于”或“低于”）食用油升高的温度；进而推理得出，________（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强； （4）小青根据测量的数据绘制了如图丁所示的物质温度随时间变化的图像，其中________（选填“A”或“B”）是水的温度随时间变化的图像。 【答案】（1）加热时间 （2）使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同 （3） ①. 低于 ②. 水 （4）B 【解析】 【小问1详解】 根据转换法，在这个实验中，用相同的酒精灯分别对水和食用油加热，加热时间越长，吸收的热量越多，所以通过比较加热时间来判断水和食用油吸收热量的多少。 【小问2详解】 将分别装有等质量水、食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热（如图丙所示），这种方法叫水浴法。采用水浴法的好处是使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同，因为同一热源加热，能保证相同时间内提供的热量一致。 【小问3详解】 [1][2]由表中数据可知，对水和食用油加热相同的时间，水升高的温度低于食用油升高的温度。根据比较吸热能力的方法，在质量和吸收热量相同的情况下，升高温度越低，吸热能力越强，所以进而推理得出，水的吸热能力更强。 【小问4详解】 根据绘制的物质温度随时间变化的图像（如图丁所示），加热相同时间，B升温慢。因为水的吸热能力强，相同条件下升温慢，所以B是水的温度随时间变化的图像。 20. 在物理兴趣小组活动中，小明将两个小灯泡接入电路，如图甲所示。他闭合开关，观察到小灯泡比发光更暗。他回想课堂上老师说：在电池外部，电流的方向是从电池的正极经过用电器流向负极。由此他提出：电路中小灯泡更靠近电池正极，所以流过的电流比流过的电流更大，所以小灯泡发光更亮。同组的小亮对此观点提出了质疑。于是他们向老师借来了电流表，进行了如下实验。 （1）连接电路时，开关应处于________状态； （2）将电流表连接在图乙中a点，发现灯发光，不发光，电流表的示数如图丙所示，则电流表示数为________A，出现以上故障原因可能是________； （3）排除故障，用电流表分别测出a、b、c三处的电流记录如下表。 电流表的位置 a b c 电流I/A 0.2 0.2 0.2 （4）分析表中数据，可初步判定小明的观点是________（选填“正确”或“错误”）的； （5）根据表中数据，小亮总结得出：在串联电路中，电流处处相等。请你对小亮得出结论的过程进行评估：________。 【答案】 ①. 断开 ②. 0.32 ③. 短路 ④. 错误 ⑤. 只进行一次实验，结论具有偶然性；应更换不同规格的灯泡、电源，多次实验得出普遍规律 【解析】 【详解】[1]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。 [2]由图丙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.32A。 [3]将电流表连接在图乙中a点，发现灯发光，不发光，这表明电路为通路，所以出现以上故障原因可能是短路。 [4]分析表中数据，a、b、c三处电流相等，这说明流过和的电流一样大，所以可初步判定小明的观点是错误的。 [5]只进行一次实验，得出的结论具有偶然性。为了得到普遍规律，应更换不同规格的灯泡、电源，多次实验。 21. 小宏家的汽车蓄电池需要补充液体，说明书上写只能加“蒸馏水”。小宏好奇：为什么不能用自来水或盐水呢？他查阅资料并联想到物理课上学过的导体和绝缘体知识，猜想：不同液体的导电能力应该不同。于是小宏和同学一起设计实验来探究不同液体的导电能力。他们找来了蒸馏水、自来水和食盐水（浓度5％、浓度10％、浓度15%)，电池组（4.5V）、小灯泡（额定电压为2.5V）、开关、导线、电极片（碳棒）、三个烧杯。 （1）实验步骤： ①如图甲，将电极片A、B平行、等深地插入装有蒸馏水的烧杯中，保持电极间距离为3.0cm，将其接入图乙电路的C、D之间，闭合开关，观察小灯泡的亮度，填入表格中。 液体种类 蒸馏水 自来水 食盐水（浓度5%） 小灯泡亮度 不亮 暗 亮 ②用体积相同的自来水替换烧杯中的液体，保持________和电极插入深度不变，闭合开关，观察小灯泡的亮度，填入表格中。 ③用食盐水（浓度5%）重复步骤②。 （2）分析实验现象可知，不同液体的导电能力不同。在本实验中，________的导电能力最强。 （3）他们继续用浓度分别为10％和15％的盐水，重复步骤②完成实验，他们想探究的是盐水的导电能力与________的关系。结果发现，小灯泡越来越亮，由此可以得出初步结论：________。 （4）在步骤①中，小宏观察到灯泡不亮的现象就总结得出：蒸馏水为绝缘体，不容易导电。其他同学提出了反对意见，为了做出更准确的判断，接下来可以进行的操作是：________。 【答案】（1）电极间的距离 （2）食盐水（浓度5%） （3） ①. 食盐水浓度 ②. 其他条件相同时，盐水的浓度越高，导电能力越强 （4）在电路中串联一个灵敏度较高的电流表 【解析】 【小问1详解】 影响液体导电能力的因素有多个，该实验应采用控制变量法，需要保持电极间的距离和电极插入深度不变，这样才能保证实验过程中只有“液体种类不同”这一个变量。 【小问2详解】 由实验现象可知，食盐水（浓度5%）对应的小灯泡最亮，说明电路中电流最大，液体的导电能力最强，所以食盐水（浓度5%）的导电能力最强。 【小问3详解】 [1]实验过程中使用了浓度分别为5%、10%、15%的食盐水，即只改变食盐水的浓度，由控制变量法可知，探究的是食盐水的导电能力与食盐水浓度的关系。 [2]结果发现，小灯泡越来越亮，说明电路中电流越来越大，即食盐水的导电能力随浓度的增大而增强，故可得：在其他条件相同时，食盐水的浓度越大，导电能力越强。 【小问4详解】 蒸馏水的导电能力较弱，导致电路中的电流过小，小灯泡不能发光。可以在电路中串联一个灵敏度较高的电流表，通过观察电流表的示数变化，就可以更准确的比较它们的导电能力。 六、综合应用题（本题共2个小题，每小题8分，共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，只写计算结果不得分） 22. 如图所示的电路中，电源电压为3V且恒定不变，的阻值为10。闭合开关S，电流表A的示数为0.45A。求： （1）通过电阻的电流； （2）的阻值； （3）通电10s，电阻消耗的电能。 【答案】（1）0.3A （2） （3）4.5J 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，电阻和并联，电流表测干路电流，电流表测通过的电流。 因为和并联，所以两端的电压等于电源电压，即 所以通过电阻的电流 【小问2详解】 因为在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过的电流 又因为两端的电压等于电源电压，即 【小问3详解】 由可得，通电10s，电阻消耗的电能 23. 增程式汽车是新能源汽车的一种，它是在纯电动汽车的基础上，增加一个内燃机直接驱动电机增加续航里程，同时给动力电池组充电，其结构简化示意图如图所示。在电池能量充足的情况下，车辆以“纯电模式”行驶，由电池组提供能量驱动汽车行驶。当电池的电量不足时，车辆以“增程模式”行驶，增程器启动，内燃机驱动发电机产生电能，这些电能一部分直接驱动电动机为车辆提供动力，其余部分充入电池，以备后续使用。通过这种方式，使汽车续航距离大大增加，同时相比普通燃油车更省油。下表是某品牌增程式汽车的部分参数，某次测试过程中车辆受到的阻力恒为600N。 电池组容量 44kWh 输入电压 220V 输入电流 20A 输出电压 150V 电动机的能量效率 90% （1）在“增程模式”下，当发电机给电池组充电时，电池组相当于________（选填“电源”或“用电器”）； （2）测试时汽车加速行驶，电池输出电流为300A，此时电池输出功率为多少瓦？ （3）该品牌增程式汽车蓄电池充满电后以“纯电模式”行驶，最多能驱车行驶多少千米？ （4）测试时以“增程模式”行驶100km耗油3.3kg，同时为电池充电5kWh，则增程系统的效率为多少？（汽油的热值J/kg，计算结果精确到0.1%） 【答案】（1）用电器 （2） （3）237.6km （4）59.1% 【解析】 【小问1详解】 在 “增程模式” 下，当发电机给电池组充电时，电池组消耗电能，相当于用电器。 【小问2详解】 电池输出功率 【小问3详解】 电池组储存的电能 机械能 汽车匀速行驶时，牵引力 行驶距离 【小问4详解】 汽油完全燃烧放出的热量 行驶 100km 克服阻力做功 充电获得的电能 有用能量 增程系统效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $