精品解析：广东梅州市五华县2025-2026学年第一学期九年级期末学习能力测试物理试卷

2025-2026学年第一学期九年级期末学习能力测试题 物理 一、单项选择题：本大题7小题，每小题3分，共21分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑． 1. 小红学习了电学知识后，对常见电学量进行了估测，符合实际情况的是（ ） A. 手机新电池的电压为220V B. 家里电冰箱的工作电流大约为5A C. 一节新干电池的电压为2V D. 教室日光灯正常工作时的功率为40W 2. 暑假期间，综合实践小组的同学到社区进行“安全用电知识”宣传活动．下列符合安全用电原则的是（　　） A. 用手直接触摸插座的插孔 B. 电水壶使用三脚插头 C. 在没有断开电源的情况下换灯泡 D. 家用电器着火了用水浇灭 3. 关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于大气压强的存在 B. 乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关 C. 丙图中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，表明机械能可以转化为内能 D. 丁图中活塞向下运动，这是内燃机的压缩冲程 4. “一盔一带，安全常在”，小佳想制作一款智能头盔。平时将头盔锁在前篓里，先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合S1），再转动电动车钥匙（相当于闭合S2），车才能正常启动，下图中符合要求的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，以下几个演示实验的描述正确的是（ ） A. 图甲：气球在小女孩头发上摩擦后头发会飘起来，是因为气球带电，头发不带电 B. 图乙：用橡胶棒连接A、B两验电器，则A验电器张角变小，B验电器张角变大 C. 图丙：丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，这个过程中丝绸会得到电子 D. 图丁：摩擦后的气球能够吸引细水流，水流不吸引气球 6. 无线充电是一种增加手机续航时间的方式，如图甲所示．其技术的原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示．受电线圈处用到了选项中哪个实验的原理 (　　) A. B. C. D. 7. 科技兴趣小组的同学设计了检测水流速度变化的模拟电路．电源电压不变，电阻器R0的电阻已知，机翼状探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动（注：水流速度越大，探头上下表面的压力差越大），下列电路闭合开关能实现水流速度越大，对应电表示数越大的是（ ） A. B. C. D. 二、填空题：本大题7小题，每空1分，共21分． 8. 过春节时，同学们喜欢燃放鞭炮，一定要注意安全！有一种鞭炮，不需用火去点燃，只要稍用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响。鞭炮与地面发生碰撞时，通过_______的方式，使它的内能增大，这是______能转化为内能。爆燃后周围很快充满了火药的气味，这是一种_______现象。 9. 小华家月初电能表的示数是，若电费收费标准是0.6元/度，则小华家这个月需要缴纳电费60元，本月消耗的电能是______，合______J，月末时电能表的示数是______。 10. 每年夏季，河水都会涨。小明根据所学知识设计了如图所示的水位自动报警装置。当水位上升到与金属片A接触时，由于河水是______（选填“导体”或“绝缘体”），控制电路接通，工作电路中______（选填“灯亮”或“铃响”），通电螺线管下端为______（选填“N”或“S”）极。 11. 如图小明把回形针沿铅笔芯左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化，导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是导体接入电路的______的改变；接着保持回形针的位置不变，加热铅笔芯，发现小灯泡逐渐变亮，由这一现象可猜想：铅笔芯的电阻的大小还与______有关。断开开关，铅笔芯的电阻值______（选填“等于”或“不等于”）零。 12. 某同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个透明容器中封闭着等量的空气。在甲装置中，通过R1电阻丝的电流为2A时，通电10s电流通过R1产生的热量为______J。采用图乙中的实验装置探究电流产生的热量跟电流是否有关时，右边透明容器中应该选用阻值为______Ω的电阻丝；通电一段时间后，______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大。 13. 受到地磁场的作用，指南针静止时______（选填“N”或“S”）极指向南方；如图，磁悬浮地球仪应用了______（选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律；我们用 ______形象、直观的描述磁场。 14. 如图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中、闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。则电源电压为______V，电阻R的阻值为______Ω，电路消耗的总功率为______W。 三、作图题（2+2+3=7分） 15. （1）请在题图的○里填上适当的电表符号，要求闭合开关后两灯并联，电路能正常工作。 （2）开关闭合后，滑片向右滑动时，弹簧缩短，请在题图括号内标出电源左端的极性（“+”或“-”），并画出磁感线a的方向。 （3）为了方便生活，我们一般会在房间安装双控开关。如题图所示是一种新型双控开关，利用二极管的单向导电性，两个双控开关之间仅需要一根导线连接，减小了家庭电路布线的麻烦，请将含灯泡的电路连接完整。 四、实验题（7+6+6=19分） 16. （1）如图甲“探究串联电路电流规律”的实验中，连接电路时，电流表应选_______A的测量范围试触。在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是_______； （2）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______（选填“增加”或“减少”），说明电流越_______（选填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。根据图示的情境可知，_______（选填“甲”或“乙”）的磁性强； （3）如图所示，是为了比较酒精和汽油的热值大小，某实验小组进行的实验。为了保证实验结论的可靠，实验中，除了控制酒精和汽油的质量相等外，还应控制两烧杯中水的初温和______相等；当两灯的燃料全部燃烧完后，甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃，由此判断______（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大。 17. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，实验器材如下：电压恒为6V的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各1个，电流表，电压表，滑动变阻器R1（50Ω　2A）、R2（100Ω　2A），开关以及导线若干，电路如图甲所示。 （1）闭合开关，发现电压表与电流表的示数均超测量范围，电路连接无误，接下来应进行的操作是______（按操作步骤先后顺序填写字母代号）； A. 检查电源是否短路 B. 断开开关 C. 将滑动变阻器的滑片滑至左端 D. 将滑动变阻器的滑片滑至右端 （2）先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，此时电流表示数如图乙所示为_______A；然后将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为_______V。依次更换定值电阻进行实验，记录数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A ______ 0.2 0.14 0.1 0.08 0.06 （3）实验中使用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）； （4）根据表中数据作出I与R关系的大致图像是丙图中的_______。 18. 小明同学选用图甲中的器材，测量小灯泡在不同电压下的电功率，已知小灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压恒为3V。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑片P向B端移动时电流表的示数变大）； （2）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近3V，其原因可能是小灯泡______（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，某时刻电压表示数如图乙所示，为______V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动； （4）实验中改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为______W； （5）完成上述实验后，小明又设计了一种测小灯泡正常发光时的电阻的方案，如图所示，其中两滑动变阻器的最大电阻分别为R0、R1，小灯泡额定电压为U额，实验步骤如下。 ①闭合开关S，先调节最大电阻为R0的滑动变阻器的滑片至最左端，再调节最大阻值为R1的滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为U额； ②保持最大电阻为R1的滑动变阻器的滑片不动，再将最大电阻为R0的滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表示数为U； ③小灯泡正常发光时的电阻______（用U、U额、R0表示）。 五、计算题（6+7=13分） 19. 如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 20. 如图甲是某款简易电炖盘，具有高温、低温两挡，其内部简化电路图如题20图乙，S为旋转型双触点开关，只能在触点0和1、1和2及2和3之间切换已知电热丝R1阻值为242Ω，高温挡功率为600W。求： （1）低温挡工作时的电功率 （2）R2的阻值； （3）某次烹饪时使用高温挡加热20min，低温挡加热30min，电路消耗的总电能 六、综合能力题（6+7+6=19分） 21. 如图甲，小明注意到饭店厨师炒菜颠勺时，会用毛巾包裹住铁锅一侧的锅耳朵，防止烫伤。炒菜时铁锅温度会升高，小明对此现象深入思考，想要探究热传递的快慢是否与物体的材质有关。于是申请了学校的数字化实验室，与同学们一起进行探究。 （1）主要器材：铁架台、酒精灯、热传导实验器、温度传感器、数据采集器等； （2）实验步骤如下： ①安装酒精灯时，应该先固定图乙中______（选填“温度传感器”或“热传导实验器”）的位置，这样做是确保能够使用酒精灯的______加热； ②小明将粗细相同的铜条、铁条和铝条固定在热传导实验器上，控制三种金属上的温度传感器到热传导实验器的距离______（选填“相等”或“不相等”）；此实验中采用的研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）；安装好实验器材后，点燃酒精灯加热一段时间后，计算机绘制出温度传感器上的温度随时间变化的图像（如图丙）； （3）分析图像可知，在其它条件一定时，相同时间内______（选填“铝”“铜”或“铁”）的温度变化得最慢，热传递速度最慢； （4）依据上述探究可知：在电子设备中，通常采用______（选填“铝”“铜”或“铁”）制作散热器，因为它能快速将热量从热源（如处理器）传导到散热片，并通过空气对流或风扇辅助散热，保持设备温度在可接受的范围内。 22. 随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具，截至2020年9月，全国机动车保有量达3.65亿辆，其中汽车保有量2.75亿辆。某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，请你参与讨论有关问题。 （1）根据图中的能量流向，该汽车行驶时造成的能量损耗最主要的是______。 （2）汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成______个做功冲程，其中______冲程将机械能转化为内能。 （3）若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该汽车的能量转化效率为______%（结果保留一位小数）。 （4）一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上以100km/h的速度匀速行驶时，百公里油耗为8L，发动机的效率为25%。设汽车通过50km的路程，汽油的密度，汽油的热值。该路段上消耗的汽油完全燃烧释放的热量是_______J，该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力为_______N。 （5）为了减少汽车行驶中的能量损耗，就你所知，提出一条建议：_______。 23. 阅读短文，回答问题： 空气净化器 空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物（一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度的产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇；空气净化器中有多种不同的技术和介质，使它能够向用户提供清洁和安全的空气。常用的空气净化技术有：吸附技术、负（正）离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等；材料技术主要有：光触媒、活性炭、合成纤维、HEPA高效材料、负离子发生器等；现有的空气净化器多采为复合型，即同时采用了多种净化技术和材料介质； 空气净化器的工作原理来看，主要分为三种：被动式、主动式、主被动混合式；根据空气净化器针对空气中颗粒物去除技术，主要有机械滤网式、静电驻极滤网式、高压静电集尘、负离子和等离子体法等； 额定电压/频率 220V~50Hz 额定输入功率 41W 原产地 中国 制造年度 2017年制 主动式的空气净化器的原理与被动式空气净化原理的根本区别就在于：主动式的空气净化器摆脱了风机与滤网的限制，不是被动的等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化，而是有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化； 市场上净化灭菌因子的技术主要有银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群离子技术等，该类产品最大的缺陷就是臭氧释放量超标的问题；图乙为某型号空气净化器，在不同挡位工作时的参数如表所示；洁净空气量是指1h净化空气的体积的特点，进行无死角的净化； （1）常用的空气净化技术不包括：______； A．吸附技术 B．催化技术 C．光触媒技术 D．PM2.5技术 （2）主动式净化器的优点在于有效、主动的向空气中释放______，通过空气会扩散； A．净化灭菌因子 B．合成纤维 C．活性炭 （3）该净化器在3挡正常工作10小时耗电______度； （4）该净化器接在家庭电路中，在5挡正常工作时的电流为______A，如果室内面积为50m2，房间的高度为2.5m，请你计算该空气净化器工作挡位为4挡时，理论上1h可以净化房间内空气______次。 工作挡位 待机 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 功率（W） 0.9 23 45 75 103 121 148 净化空气量（m3/h） 120 240 360 500 610 760 噪音（dB）/声强级 23 32 39 47 49 55 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期九年级期末学习能力测试题 物理 一、单项选择题：本大题7小题，每小题3分，共21分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑． 1. 小红学习了电学知识后，对常见电学量进行了估测，符合实际情况的是（ ） A. 手机新电池的电压为220V B. 家里电冰箱的工作电流大约为5A C. 一节新干电池的电压为2V D. 教室日光灯正常工作时的功率为40W 【答案】D 【解析】 【详解】A．手机电池（如锂电池）的电压通常为3.7V，而220V是家用交流电的电压值，远高于手机电池电压，故A错误； B．家用电冰箱的功率约为200W，由可知，电冰箱的工作电流大约为，故B错误； C．一节新干电池的电压为1.5V，一节蓄电池的电压是2V，故C错误； D．教室日光灯的功率约为40W，符合实际情况，故D正确。 故选D。 2. 暑假期间，综合实践小组的同学到社区进行“安全用电知识”宣传活动．下列符合安全用电原则的是（　　） A. 用手直接触摸插座的插孔 B. 电水壶使用三脚插头 C. 在没有断开电源的情况下换灯泡 D. 家用电器着火了用水浇灭 【答案】B 【解析】 【详解】A．用手直接触摸插座的插孔。会接触带电体。可能触电，故A不符合题意； B．电水壶使用三脚插头插入三孔插座，使得金属外亮接地，防止触电，故B符合题意； C．不断开开关，直接更换不亮的电灯泡，由于灯泡上带电，容易引起触电事故，所以更换灯泡时先断开开关，故C不符合题意； D．生活用水是导体，家用电器着火了用水浇灭时人体有电流通过，使得人触电，故D不符合题意。 故选B。 3. 关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于大气压强的存在 B. 乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关 C. 丙图中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，表明机械能可以转化为内能 D. 丁图中活塞向下运动，这是内燃机的压缩冲程 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，是由于分子间存在引力，与大气压无关，故A错误； B．乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明温度越高，分子无规则运动的速度越快，即说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，故B正确； C．丙图中试管内的水沸腾后，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减小，故C错误； D．根据丁图中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，故D错误。 故选B。 4. “一盔一带，安全常在”，小佳想制作一款智能头盔。平时将头盔锁在前篓里，先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合S1），再转动电动车钥匙（相当于闭合S2），车才能正常启动，下图中符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，“先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合S1），再转动电动车钥匙（相当于闭合S2），车才能正常启动”，这说明开关S1和S2必须同时闭合，电动机M才能工作。在电路中，串联的各元件相互影响，只有所有元件都接通，电路才能工作。因此，两个开关S1、S2和电动机M应该是串联关系。 A．电路图中，开关S2与电动机M并联。当S1闭合时，电动机工作；若S2再闭合，会使电动机被短路，电动机不工作。故A不符合题意。 B．电路图中，开关S1和S2并联。并联电路中各支路互不影响，只要闭合S1或S2中任意一个，电动机M就会工作。故B不符合题意； C．电路图中，开关S2与电动机M串联后与开关S1并联。只闭合S2，电动机工作；若闭合S1，会造成电源短路。故C不符合题意； D．电路图中，开关S1、S2和电动机M串联。串联电路中，只有当所有开关都闭合时，电路才是通路，电动机才能工作。这满足了必须同时闭合S1和S2，电动机才能启动的要求。故D符合题意。 故选D。 5. 如图所示，以下几个演示实验的描述正确的是（ ） A. 图甲：气球在小女孩头发上摩擦后头发会飘起来，是因为气球带电，头发不带电 B. 图乙：用橡胶棒连接A、B两验电器，则A验电器张角变小，B验电器张角变大 C. 图丙：丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，这个过程中丝绸会得到电子 D. 图丁：摩擦后的气球能够吸引细水流，水流不吸引气球 【答案】C 【解析】 【详解】A．气球在小女孩头发上摩擦后，气球和头发由于发生了电子的转移而带上了异种电荷，由于异种电荷相互吸引，所以头发会飘起来，故A错误； B．橡胶棒是绝缘体，电荷不能通过橡胶棒从A验电器转移到B验电器，因此A、B两验电器的张角不变，故B错误； C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，这是因为玻璃棒上的一些电子转移到了丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带负电，故C正确； D．摩擦后的气球能够吸引细水流，说明带电体能吸引轻小物体。物体间力的作用是相互的，气球吸引水流的同时，水流也吸引气球，故D错误。 故选C。 6. 无线充电是一种增加手机续航时间的方式，如图甲所示．其技术的原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示．受电线圈处用到了选项中哪个实验的原理 (　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】手机背面的线圈，能将底座产生的变化磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的．A图说明通电导体周围存在着磁场，A错误；B图利用电磁铁控制电动机工作，B错误；C图是研究电磁感应原理的装置， C正确；D是研究通电导体在磁场中受力的装置，D错误．故选C. 点睛：无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器．在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电；分析各图中实验原理分析解答． 7. 科技兴趣小组的同学设计了检测水流速度变化的模拟电路．电源电压不变，电阻器R0的电阻已知，机翼状探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动（注：水流速度越大，探头上下表面的压力差越大），下列电路闭合开关能实现水流速度越大，对应电表示数越大的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测量电路电流。根据流体压强与流速的关系，探头上方水流速度大、压强小，下方水流速度小、压强大，会受到一个向上的升力。当水流速度越大时，上下表面的压力差越大，探头受到的向上的升力也越大，从而推动连杆向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻会变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，故电流表示数变大，故A符合题意； B．由图可知，R、R0和电压表串联，相当于电压表测量电源电压，由于电源电压不变，故电压表示数不变，故B不符合题意； C．由图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。根据流体压强与流速的关系，探头上方水流速度大、压强小，下方水流速度小、压强大，会受到一个向上的升力。当水流速度越大时，上下表面的压力差越大，探头受到的向上的升力也越大，从而推动连杆向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻会变小，由串联电路分压原理可知，电压表示数变小，故C不符合题意； D．由图可知，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，故电压表示数不变，故D不符合题意。 故选A。 二、填空题：本大题7小题，每空1分，共21分． 8. 过春节时，同学们喜欢燃放鞭炮，一定要注意安全！有一种鞭炮，不需用火去点燃，只要稍用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响。鞭炮与地面发生碰撞时，通过_______的方式，使它的内能增大，这是______能转化为内能。爆燃后周围很快充满了火药的气味，这是一种_______现象。 【答案】 ①. 做功 ②. 机械 ③. 扩散 【解析】 【详解】[1][2]鞭炮与地面发生碰撞时，对鞭炮做功，在此过程中，机械能转化为内能，鞭炮的内能增加，温度升高，达到火药的着火点，内能迅速增大，短时间内不能释放，就会发生爆炸。 [3]爆炸后能闻到火药的气味，这是由于分子在永不停息地做无规则运动，是扩散现象。 9. 小华家月初电能表的示数是，若电费收费标准是0.6元/度，则小华家这个月需要缴纳电费60元，本月消耗的电能是______，合______J，月末时电能表的示数是______。 【答案】 ①. 100 ②. ③. 5688.4 【解析】 【详解】[1][2]由题意可知，本月消耗的电能为 [3]根据电能表的使用方法可知，月末时电能表的示数为 10. 每年夏季，河水都会涨。小明根据所学知识设计了如图所示的水位自动报警装置。当水位上升到与金属片A接触时，由于河水是______（选填“导体”或“绝缘体”），控制电路接通，工作电路中______（选填“灯亮”或“铃响”），通电螺线管下端为______（选填“N”或“S”）极。 【答案】 ①. 导体 ②. 铃响 ③. N 【解析】 【详解】[1]河水的导电性好，通常情况下属于导体。 [2]由图可知，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，通电螺线管产生磁性，衔铁被吸下，工作电路中铃响，灯不亮。 [3]由图可知，电流从通电螺线管上端流入，下端流出，根据安培定则可知通电螺线管下端为N极。 11. 如图小明把回形针沿铅笔芯左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化，导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是导体接入电路的______的改变；接着保持回形针的位置不变，加热铅笔芯，发现小灯泡逐渐变亮，由这一现象可猜想：铅笔芯的电阻的大小还与______有关。断开开关，铅笔芯的电阻值______（选填“等于”或“不等于”）零。 【答案】 ①. 长度 ②. 温度 ③. 不等于 【解析】 【详解】[1]如图小明把回形针沿铅笔芯左右移动时，接入电路的铅笔芯的长度改变，小灯泡的亮度会发生变化，说明铅笔芯接入电路的电阻发生变化，这表明导体的电阻与导体的长度有关。 [2]接着保持回形针的位置不变，加热铅笔芯，铅笔芯温度升高，发现小灯泡逐渐变亮，说明铅笔芯的电阻改变，由这一现象可猜想：铅笔芯的电阻的大小还与温度有关。 [3]铅笔芯不是超导体，断开开关，铅笔芯的电阻值不等于零。 12. 某同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个透明容器中封闭着等量的空气。在甲装置中，通过R1电阻丝的电流为2A时，通电10s电流通过R1产生的热量为______J。采用图乙中的实验装置探究电流产生的热量跟电流是否有关时，右边透明容器中应该选用阻值为______Ω的电阻丝；通电一段时间后，______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大。 【答案】 ①. 200 ②. 5 ③. 左 【解析】 【详解】[1]由甲图可知，电阻的阻值为5Ω，通电10s，电流通过R1产生的热量为 [2][3]采用图乙中的实验装置探究电流产生的热量跟电流是否有关时，要控制电阻相同和通电时间相同，而电流不同，乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，右边透明容器中应该选用阻值为5Ω的电阻丝，根据可知，左侧容器中电阻产生的热量多，左侧U形管中液面高度差大。 13. 受到地磁场的作用，指南针静止时______（选填“N”或“S”）极指向南方；如图，磁悬浮地球仪应用了______（选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律；我们用 ______形象、直观的描述磁场。 【答案】 ①. S ②. 同 ③. 磁感线 【解析】 【详解】[1]地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，受到地磁场的作用，指南针静止时S极指向南方。 [2]磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥工作的。 [3]为了便于描述磁场，我们用磁感线。 14. 如图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中、闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。则电源电压为______V，电阻R的阻值为______Ω，电路消耗的总功率为______W。 【答案】 ①. 9 ②. 10 ③. 2.7 【解析】 【详解】[1]闭合开关，R和L串联，电压表测量R两端的电压。小灯泡的实际功率为1.8W，由图甲且根据P=UI可知，此时通过灯泡的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V；电压表示数为3V，则R两端的电压为3V，根据串联分压可知电源电压为 [2]由串联电路的电流特点可知，过R的电流与通过灯泡的电流相等，均为为0.3A，根据欧姆定律可知 [3]电路消耗的总功率为 三、作图题（2+2+3=7分） 15. （1）请在题图的○里填上适当的电表符号，要求闭合开关后两灯并联，电路能正常工作。 （2）开关闭合后，滑片向右滑动时，弹簧缩短，请在题图括号内标出电源左端的极性（“+”或“-”），并画出磁感线a的方向。 （3）为了方便生活，我们一般会在房间安装双控开关。如题图所示是一种新型双控开关，利用二极管的单向导电性，两个双控开关之间仅需要一根导线连接，减小了家庭电路布线的麻烦，请将含灯泡的电路连接完整。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关后和并联，则电流从电源正极出发，分别流经并通过左侧○里的电表，回到电源负极；另一支流经直接回到电源负极。根据电流表须串联在电路中，电压表须并联在所测电器两端，则电路左侧○里为电流表。如果右侧也为电流表，则和被短路，电路不正常。故右侧○里为电压表，测两端电压。如图所示： 【小问2详解】 滑片向右滑动时，电路中电阻增大，电流变小，弹簧缩短，说明螺线管对上方的磁体有吸引力，电流变小，吸引力变小，弹簧因此缩短，故螺线管上方为S极，下方为N极，根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，四指所指的方向就是电流方向，由此可知，电流从螺线管上端流入，下端流出。即电源的左端为正极，右端为负极。外部磁感线从N极流向S极。如图所示： 【小问3详解】 根据题目要求，开关需要控制灯泡，因此开关与灯泡必须串联。同时，为了安全，开关应该接在相线与用电器之间。从相线引出一根导线，连接到开关上，确保开关能够控制电路的通断。从开关引出的导线经过开关后，连接到灯泡上，确保灯泡能够被两个开关控制。从灯泡的另一端引出一根导线，连接到中性线上，从而完成电路的连接。如图所示： 四、实验题（7+6+6=19分） 16. （1）如图甲“探究串联电路电流规律”的实验中，连接电路时，电流表应选_______A的测量范围试触。在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是_______； （2）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______（选填“增加”或“减少”），说明电流越_______（选填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。根据图示的情境可知，_______（选填“甲”或“乙”）的磁性强； （3）如图所示，是为了比较酒精和汽油的热值大小，某实验小组进行的实验。为了保证实验结论的可靠，实验中，除了控制酒精和汽油的质量相等外，还应控制两烧杯中水的初温和______相等；当两灯的燃料全部燃烧完后，甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃，由此判断______（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大。 【答案】（1） ①. 0~3 ②. 电流表正负接线柱接反 （2） ①. 增加 ②. 大 ③. 甲 （3） ①. 质量 ②. 汽油 【解析】 【小问1详解】 [1]采用试触法选取量程时，应先选择大量程进行试触，以防止待测电流超过最大量程，损坏仪表，所以电流表应选0~3A的测量范围试触。 [2]闭合开关后，电流表指针反偏，说明电流表正负接线柱反接。 【小问2详解】 [1][2]当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。 [3]根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强。究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈匝数多，可得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 【小问3详解】 [1]在比较不同燃料的热值的实验中，采用控制变量法，需要控制不同燃料的初温和质量相同，给质量相同、初温相同的同种液体进行加热，通过比较液体温度升高的多少来反映燃料产生的热量多少。 [2]由于甲装置中水的末温小于乙装置中水的末温，因此乙装置中水吸收的热量较多，不计能量消耗的影响，乙装置汽油产生的热量较大，酒精和汽油的质量相等，则可得出汽油的热值较大。 17. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，实验器材如下：电压恒为6V的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各1个，电流表，电压表，滑动变阻器R1（50Ω　2A）、R2（100Ω　2A），开关以及导线若干，电路如图甲所示。 （1）闭合开关，发现电压表与电流表的示数均超测量范围，电路连接无误，接下来应进行的操作是______（按操作步骤先后顺序填写字母代号）； A. 检查电源是否短路 B. 断开开关 C. 将滑动变阻器的滑片滑至左端 D. 将滑动变阻器的滑片滑至右端 （2）先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，此时电流表示数如图乙所示为_______A；然后将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为_______V。依次更换定值电阻进行实验，记录数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A ______ 0.2 0.14 0.1 0.08 0.06 （3）实验中使用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）； （4）根据表中数据作出I与R关系的大致图像是丙图中的_______。 【答案】（1）BC （2） ①. 0.4 ②. 2 ③. 0.4 （3）R2 （4）C 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，发现电压表与电流表的示数均超量程，说明电路电阻太小，可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小，可先断开开关，移动滑动变阻器滑片至滑动变阻器阻值最大位置处，因此，接下来正确的实验操作是B、C。 【小问2详解】 [1][2][3]图乙中电流表选择的是0～0.6A量程，分度值是0.02A，读出电流表示数为0.4A，则定值电阻R两端电压为 即实验中控制电压表的示数2V保持不变。 当定值电阻选取5Ω时，通过其的电流为 【小问3详解】 当定值电阻选取30Ω时，滑动变阻器两端电压为 根据分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值为 故选择使用的滑动变阻器为R2。 【小问4详解】 由表中数据可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积基本保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 18. 小明同学选用图甲中的器材，测量小灯泡在不同电压下的电功率，已知小灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压恒为3V。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑片P向B端移动时电流表的示数变大）； （2）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近3V，其原因可能是小灯泡______（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，某时刻电压表示数如图乙所示，为______V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动； （4）实验中改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为______W； （5）完成上述实验后，小明又设计了一种测小灯泡正常发光时的电阻的方案，如图所示，其中两滑动变阻器的最大电阻分别为R0、R1，小灯泡额定电压为U额，实验步骤如下。 ①闭合开关S，先调节最大电阻为R0的滑动变阻器的滑片至最左端，再调节最大阻值为R1的滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为U额； ②保持最大电阻为R1的滑动变阻器的滑片不动，再将最大电阻为R0的滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表示数为U； ③小灯泡正常发光时的电阻______（用U、U额、R0表示）。 【答案】（1） （2）断路 （3） ①. 2.2 ②. B （4）0.75 （5） 【解析】 【小问1详解】 滑片P向B端移动时电流表的示数变大，则变阻器阻值变小，所以变阻器应选择右下接线柱串联到电路中，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数为零，说明可能发生断路，电压表示数接近3V，说明电压表的两端与电源相通，则原因可能是小灯泡断路。 【小问3详解】 [1][2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯泡的额定电压（2.5V）。为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡的电压，根据串联电压规律，应减小变阻器的电压，根据分压原理，应向B端移动滑片P，减小变阻器的阻值。 【小问4详解】 由图丙可知，灯泡电压2.5V时，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为 【小问5详解】 ①闭合开关S，先调节最大电阻为R0的滑动变阻器的滑片至最左端，此时灯泡、变阻器的最大阻值、变阻器串联，电压表测灯泡电压，再调节最大阻值为R1的滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为U额，则灯泡正常发光； ②保持最大电阻为R1的滑动变阻器的滑片不动，再将最大电阻为R0的滑动变阻器的滑片移至最右端，连接方式不变，电压表改测灯泡、变阻器的总电压，读出电压表示数为U； ③根据串联电压规律，变阻器的电压为 根据串联分压原理则有 解得小灯泡正常发光时的电阻 五、计算题（6+7=13分） 19. 如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 【答案】（1）2kg （2） （3）52.5% 【解析】 【详解】解：（1）壶中水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）丁烷放出的热量 卡式炉的加热效率为 （1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J； （3）卡式炉的加热效率为52.5%。 20. 如图甲是某款简易电炖盘，具有高温、低温两挡，其内部简化电路图如题20图乙，S为旋转型双触点开关，只能在触点0和1、1和2及2和3之间切换已知电热丝R1阻值为242Ω，高温挡功率为600W。求： （1）低温挡工作时的电功率 （2）R2的阻值； （3）某次烹饪时使用高温挡加热20min，低温挡加热30min，电路消耗的总电能 【答案】（1）200W；（2）121Ω；（3） 【解析】 【详解】（1）由电路图可知，当开关S旋到触点1、2时，只有电阻R1​接入电路，电路电阻最大，电功率最小，电炖锅处于低温挡，此时电路的电功率为 （2）当开关S旋到触点2、3时，电阻R1​、R2并联接入电路，电路电阻最小，电功率最大，电炖锅处于高温挡，电阻R2电功率为 得电阻R2阻值为 （3）高温挡加热20min消耗的电能 低温挡加热30min消耗的电能 电路消耗的总电能 答：（1）低温挡工作时的电功率为200W； （2）R2​的阻值为121Ω； （3）电路消耗的总电能为1.08×106J。 六、综合能力题（6+7+6=19分） 21. 如图甲，小明注意到饭店厨师炒菜颠勺时，会用毛巾包裹住铁锅一侧的锅耳朵，防止烫伤。炒菜时铁锅温度会升高，小明对此现象深入思考，想要探究热传递的快慢是否与物体的材质有关。于是申请了学校的数字化实验室，与同学们一起进行探究。 （1）主要器材：铁架台、酒精灯、热传导实验器、温度传感器、数据采集器等； （2）实验步骤如下： ①安装酒精灯时，应该先固定图乙中______（选填“温度传感器”或“热传导实验器”）的位置，这样做是确保能够使用酒精灯的______加热； ②小明将粗细相同的铜条、铁条和铝条固定在热传导实验器上，控制三种金属上的温度传感器到热传导实验器的距离______（选填“相等”或“不相等”）；此实验中采用的研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）；安装好实验器材后，点燃酒精灯加热一段时间后，计算机绘制出温度传感器上的温度随时间变化的图像（如图丙）； （3）分析图像可知，在其它条件一定时，相同时间内______（选填“铝”“铜”或“铁”）的温度变化得最慢，热传递速度最慢； （4）依据上述探究可知：在电子设备中，通常采用______（选填“铝”“铜”或“铁”）制作散热器，因为它能快速将热量从热源（如处理器）传导到散热片，并通过空气对流或风扇辅助散热，保持设备温度在可接受的范围内。 【答案】 ①. 热传导实验器 ②. 外焰 ③. 相等 ④. 控制变量法 ⑤. 铁 ⑥. 铜 【解析】 【详解】（2）[1][2]为确保能够使用酒精灯的外焰加热，应自下而上安装实验装置，所以安装酒精灯时，应该先固定图乙中热传导实验器的位置。 [3][4]探究热传递的快慢是否与物体的材质有关，根据控制变量法，实验中应控制三种金属上的温度传感器到热传导实验器的距离相等，只改变物体的材质。 （3）[5]由图丙可知，在其它条件一定时，相同时间内，吸收相同热量，铁升高的温度最少，即铁的温度变化得最慢，热传递速度最慢。 （4）[6]由图丙可知，在其它条件一定时，相同时间内铜的温度变化得最快，热传递速度最快，所以在电子设备中，通常采用铜制作散热器，因为它能快速将热量从热源（如处理器）传导到散热片，并通过空气对流或风扇辅助散热，保持设备温度在可接受的范围内。 22. 随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具，截至2020年9月，全国机动车保有量达3.65亿辆，其中汽车保有量2.75亿辆。某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，请你参与讨论有关问题。 （1）根据图中的能量流向，该汽车行驶时造成的能量损耗最主要的是______。 （2）汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成______个做功冲程，其中______冲程将机械能转化为内能。 （3）若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该汽车的能量转化效率为______%（结果保留一位小数）。 （4）一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上以100km/h的速度匀速行驶时，百公里油耗为8L，发动机的效率为25%。设汽车通过50km的路程，汽油的密度，汽油的热值。该路段上消耗的汽油完全燃烧释放的热量是_______J，该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力为_______N。 （5）为了减少汽车行驶中的能量损耗，就你所知，提出一条建议：_______。 【答案】（1）排放废气损耗和散热器的损耗。 （2） ①. 15 ②. 压缩 （3）12.5 （4） ①. ②. 675 （5）给机器加润滑油，减少有害摩擦 【解析】 【小问1详解】 从能量流程图上可以读出，该轿车行驶时造成的能量损耗最主要的是排放废气损耗和散热器的损耗。 【小问2详解】 [1][2]一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是 曲轴每转两圈对外做一次功，则该汽油机每秒对外做功次数为15次；其中压缩冲程将机械能转化为内能。 【小问3详解】 轿车的能量转化效率为 【小问4详解】 [1][2]百公里油耗为8L，文字说明∶汽车通过50km的路程所消耗的汽油是4L，即 根据可知，消耗的汽油的质量为 消耗的汽油完全燃烧释放的热量是 发动机的效率为25%，所以据可得，发动机所做的有用功为 据可知，发动机给汽车行驶提供的牵引力为 【小问5详解】 给机器加润滑油，减少有害摩擦∶改进油箱的密闭性，减少蒸发损耗；控制汽车数量；提高汽油质量；对排放的尾气进行收集、再利用等。 23. 阅读短文，回答问题： 空气净化器 空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物（一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度的产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇；空气净化器中有多种不同的技术和介质，使它能够向用户提供清洁和安全的空气。常用的空气净化技术有：吸附技术、负（正）离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等；材料技术主要有：光触媒、活性炭、合成纤维、HEPA高效材料、负离子发生器等；现有的空气净化器多采为复合型，即同时采用了多种净化技术和材料介质； 空气净化器的工作原理来看，主要分为三种：被动式、主动式、主被动混合式；根据空气净化器针对空气中颗粒物去除技术，主要有机械滤网式、静电驻极滤网式、高压静电集尘、负离子和等离子体法等； 额定电压/频率 220V~50Hz 额定输入功率 41W 原产地 中国 制造年度 2017年制 主动式的空气净化器的原理与被动式空气净化原理的根本区别就在于：主动式的空气净化器摆脱了风机与滤网的限制，不是被动的等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化，而是有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化； 市场上净化灭菌因子的技术主要有银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群离子技术等，该类产品最大的缺陷就是臭氧释放量超标的问题；图乙为某型号空气净化器，在不同挡位工作时的参数如表所示；洁净空气量是指1h净化空气的体积的特点，进行无死角的净化； （1）常用的空气净化技术不包括：______； A．吸附技术 B．催化技术 C．光触媒技术 D．PM2.5技术 （2）主动式净化器的优点在于有效、主动的向空气中释放______，通过空气会扩散； A．净化灭菌因子 B．合成纤维 C．活性炭 （3）该净化器在3挡正常工作10小时耗电______度； （4）该净化器接在家庭电路中，在5挡正常工作时的电流为______A，如果室内面积为50m2，房间的高度为2.5m，请你计算该空气净化器工作挡位为4挡时，理论上1h可以净化房间内空气______次。 工作挡位 待机 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 功率（W） 0.9 23 45 75 103 121 148 净化空气量（m3/h） 120 240 360 500 610 760 噪音（dB）/声强级 23 32 39 47 49 55 【答案】 ①. D ②. A ③. 0.75 ④. 0.55 ⑤. 4 【解析】 【详解】（1）[1]根据文中内容可知，常用的空气净化技术有：吸附技术、负（正）离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等，没有PM2.5技术，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （2）[2]主动式的空气净化器有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （3）[3]该净化器在3挡正常工作10小时耗电 （4）[4][5]由表格数据可知，净化器接在家庭电路中，在5挡时的功率P＝121W，由得，在5挡正常工作时的电流 该空气净化器工作挡位为4挡时，净化空气量为500m3/h，即每小时净化空气500m3，该房间内空气的体积 则理论上1h可以净化房间内空气的次数 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $