精品解析：山西省运城市2025-2026学年九年级下学期2月期末物理试题

2025～2026学年第一学期期末九年级学业质量监测 理科综合 注意事项： 1．本试卷由化学部分和物理部分组成，分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。全卷共12页，满分150分，考试时间150分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3．答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷　选择题（共50分） 物理部分 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑） 1. 请你估测1kW·h的电能可供下列哪个用电器正常工作大约1小时（ ） A. 空调 B. 手机 C. 电冰箱 D. 台灯 2. 傅山中医养生药膳“八珍汤”，俗名“头脑”，至今已传承了近400年，是太原地区独具特色的地方名吃。用燃气灶熬制的“头脑”营养丰富，香气四溢，食后回味无穷。下列说法正确的是（　　） A. 温度高的“头脑”含有的热量多 B. 煮沸锅里的“头脑”温度约为10℃ C. 煮“头脑”时，调大火力可以提高燃气的热值 D. 烹饪“头脑”过程是用热传递方式改变内能 3. 在全国中小学安全教育平台上，安全用电常识是一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是（　　） A. 更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关 B. 空气开关“跳闸”一定是电路总功率过大 C. 有人触电时，应第一时间用手将其拉开 D. 金属外壳用电器可以随意使用两脚或三脚插头 4. 如图所示，科学晚会上师生合作表演“静电飞花”，中间的同学手握PVC棒站在绝缘泡沫塑料上，两侧的同学和老师用毛皮快速摩擦PVC棒，中间同学头上的纸屑纷纷向上飞起。下列说法正确的是（ ） A. 毛皮和PVC棒摩擦创造了电荷 B. 毛皮和PVC棒带上了同种电荷 C. 纸屑飞起的原因与验电器工作原理相同 D. 摩擦后PVC棒带负电由于失去正电荷 5. 如图所示是一款斯特林发动机模型，将其放在一杯热水上方，利用热水加热，发动机的飞轮就会转动起来。下列关于该发动机模型说法正确的是（　　） A. 杯中热水在蒸发过程中内能不变 B. 水蒸气推动活塞向上运动是机械能转化为内能 C. 飞轮转动时，热水的内能全部转化为飞轮的机械能 D. 飞轮转动获得动力的过程与汽油机做功冲程的能量转化情况相同 6. 学校直饮机为同学们健康饮水提供方便。小明经过认真观察发现，直饮机按下温水键开关时，电动机启动，出温水；先按下“童锁”键开关，再按下热水键开关时，电动机启动，出热水。小明根据直饮机功能设计了下列四个模拟电路，其中符合直饮机操作要求的是（ ） A. B. C. D. 7. 小明连接了如图所示电路，闭合开关后，较亮，较暗，假设灯丝电阻不随温度变化。下列说法正确的是（ ） A. 的电阻比的电阻小 B. 通过的电流比的电流大 C. 若电压表示数突然变大，可能断路 D. 若两灯并联起来接入同一电路中，较暗 8. 速热式电热水龙头由于其节能环保，安全性高，深受人们喜爱。如图所示的是小明家安装的速热式电热水龙头，其额定电压为220V、额定功率为3000W。小明观察，冬天用温热水洗手一次的时间平均约为60s，则的电能可供用温热水洗手的次数大约是（　　） A. 4次 B. 8次 C. 20次 D. 25次 9. 如图所示，某分体式飞行汽车可以用家用电“慢充”，也可在专用高压充电桩上“快充”。下列说法正确的是（ ） A. 多个充电桩可以串联 B. “快充”比“慢充”电功率大 C. “快充”比“慢充”充的电能多 D. 安装充电桩不需要接保护线 10. 小明给学校植物培育室设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ） A. 空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B. 空气湿度越大，电压表示数越小 C. 空气湿度越大，电路消耗的电能越多 D. 当空气湿度为40%时，电压表的示数为2.4V 第Ⅱ卷 非选择题（共100分） 物理部分 二、实验探究题（本大题共5个小题，31小题6分，32小题4分，33小题5分，34小题5分，35小题4分，共24分） 11. 小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压U为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为、、、、。 （1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整_________。 （2）小明将的电阻接入电路，将滑片移至阻值最大处，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中的故障可能是_________。 （3）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到适当位置，记下此时电流表的示数如图乙所示。 （4）小明继续实验，将电阻换成电阻后，闭合开关，移动滑片直至电压表示数为_________V，此时滑片P的位置相比于接入的电阻时，更靠近_________（选填“A”或“B”）端。 （5）小明根据实验数据绘制了如图丙所示的图像，根据图像可以得出的结论是_________。 12. 小明和小红想测量一支2B铅笔芯的电阻大小，连接了如图甲所示电路，电源电压为3V。（2B铅笔芯电阻在3V低电压下可视为定值电阻） （1）闭合开关后，小明和小红将滑动变阻器滑片从阻值最大处向另一端移动的过程中，逐次记录电压表示数U和电流表示数I，记录的实验数据如下表所示，他们根据实验数据分别画出了铅笔芯电阻的图像，如图乙、丙所示，其中_________（选填“小明”或“小红”）绘制的图像是正确的，理由是：_________。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.6 3.0 电流I/A 0.20 0.25 0.40 0.52 0.60 （2）由图像可知，铅笔芯的阻值为_________。 （3）完成上述实验后，小明发现实验室有一只刻度线清晰，但所标数字模糊不清的电流表，于是他想用这只电流表制作一个可直接测量未知电阻的仪器，他设计了如图丁所示的电路，电路中电源电压恒定且未知，操作如下。 ①在a、b接线柱间接入导线，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电流表指针指到最大刻度； ②断开开关，保持滑片位置不变，a、b接线柱间改接入的定值电阻，闭合开关，电流表指针偏转到最大刻度的三分之一处； ③断开开关，保持滑片位置不变，取下a、b接线柱间的定值电阻，接入待测电阻，闭合开关，电流表指针偏转到最大刻度的四分之一处，可知待测电阻的大小为_________。 13. 周末小明帮妈妈做家务时，发现焖饭的电饭锅插座已经烧焦，小明想知道影响电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关。经过查阅资料，小明在妈妈的帮助下网购了阻值为5Ω和10Ω的电阻丝各一个，煤油、温度计等其它实验器材，进行了如图甲和图乙所示的家庭小实验。 （1）图甲实验中，小明通过观察_________来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。 （2）图甲实验装置是探究电流产生热量的多少与_________的关系，根据实验现象，可得出初步结论：_________。 （3）小明又利用图乙探究电流通过导体产生的热量和电流大小的关系，请你根据实验需求，帮他设计一个记录数据的表格。 14. 某校的研究性学习小组探究通过苹果的电流与苹果汁中糖浓度的关系。 研究小组用甜度不同的苹果来进行实验（实验中所用的苹果事先由专业人员测量出了甜度），每次都给苹果加12V的电压，测出通过苹果的电流，最终得到了下表的实验数据： 电压/V 12 12 12 12 12 12 电流/ 5 15 25 35 45 55 糖浓度/（mg/mL） 30.0 39.9 50.0 60.2 70.0 80.0 （1）在图中画出苹果中的电流与其糖浓度的关系曲线。 （2）分析实验数据可以初步得出的结论是：苹果越甜，其电阻越_________。 （3）请你根据图像和表格中的数据，归纳出加12V电压时，电流（用Ⅰ表示，单位）与糖浓度（用P表示，单位mg/mL）的关系表达式为_________；如果糖浓度达72mg/mL已感到甜了，那么给苹果加12.8V的电压时，测量苹果中有的电流，这个苹果是_________（选填“甜”或“不甜”）。 15. 学校将举办“科学嘉年华”活动，小明和同学们计划制作一个简易热机模型——蒸汽轮机，在活动中进行展示。请你协助他写好下列说明： （1）热机模型的核心功能是_________； （2）材料清单有：_________； （3）制作和操作时需要注意的事项：_________；（列举一条即可） （4）若要提高蒸汽轮机的效率，你的方法是_________。 九、综合应用题（本大题共6个小题，36小题2分，37小题4分，38小题4分，39小题6分，40小题5分，41小题5分，共26分） 16. 如图所示，是炎炎夏日深受人们喜爱的冷萃茶。冷萃茶的制作方法是将茶叶放入玻璃容器中，加入常温清水使茶叶充分浸湿，然后盖紧盖子放入冰箱冷藏室，静置取出，杯中清水就变成均匀的茶色，这一现象说明_________；用90℃以上的开水泡茶，只需要20s左右就可以使茶汤出色，比冷萃茶快很多，这是因为_________。 17. 小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图所示的电路中，的阻值为10Ω，只闭合开关时电流表的示数为0.3A，再闭合开关后，电流表的示数变化了0.5A，的阻值为多少？ 解：只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电源的电压 再闭合开关后，电流表的示数变化了0.5A，则干路电流，因为与并联，， 所以 的阻值： 错误之处：_________； 错因分析：_________； 正确解答：_________。 18. 阅读短文，并回答问题。 神奇的石墨烯柔性加热膜 你见过可随意弯折、通电即热的“黑科技薄膜”吗？它就是石墨烯柔性加热膜，正悄悄融入生活，从保暖穿戴到医疗热敷均有其身影。 这款低温远红外辐射电热产品，以生物质石墨烯为核心发热材料，适配5V低压电源，发热功率约5W，兼具智能控制与柔性特质。其工作原理源于高效电阻式发热：石墨烯导电层附着于PET、PI等柔软绝缘基底，电流通过时，自由电子与碳分子团碰撞摩擦产热，以远红外辐射和对流形式传递，电能转化率高达98%以上，膜面可快速升温。 相较于传统加热元件，它采用面状均匀发热，而非局部点发热，10s即可快速升温，温度均匀不烫手。同时导热优异，释放的低温远红外线让体感更舒适。更亮眼的是其微米级发热层搭配柔韧基底，弯折、折叠、卷曲均不影响稳定发热，韧性强不易损坏。 日常使用时，搭配温控器与绝缘保护层，既安全精准控温，又可水洗，凭借多重优势拥有广泛应用前景，用科技为生活传递温暖。 （1）石墨烯加热膜属于_________（选填“导体”或“绝缘体”），通电10s会产生大约_________J的热量。 （2）和传统加热元件比，不会出现局部烫手的原因是_________。 （3）结合石墨烯加热膜的特性，你认为它在生活中还能用作_________。 19. 按要求作图。 （1）如图所示，小明爷爷在家里蔬菜大棚铺设育苗地热线，将地热线截断后欲连接再使用，小明告知爷爷连接处的电阻大，容易烧毁。请你用所学的物理知识帮小明向爷爷解释一下其中的原因； （2）小明想帮爷爷将蔬菜大棚里的照明灯改为声、光控制灯，要求在光线较暗、且有声音时灯才亮，他想先设计好电路，请你帮他将下图中的“声控开关”、“光控开关”和灯泡用笔画线代替导线正确接入家庭电路，完成电路设计。 温馨提示：40、41小题解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 2025年10月31日晚，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心发射取得圆满成功。在此次发射任务中，若火箭发动机以的推力将火箭和飞船在50s的时间内推到的高度，此过程中消耗了12t偏二甲肼推进剂燃料，该燃料的热值。（不考虑火箭升空时质量的变化）求： （1）12t偏二甲肼推进剂燃料完全燃烧放出的热量； （2）火箭发动机的效率。 21. 糖画是中国民间的一项传统手艺，实践小组想制作如图所示电热笔绘制糖画。他们现有若干个阻值均为的电热丝、电源电压为12V的电源和单刀三掷开关各一个、导线若干。该糖画笔有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，请你根据题意完成下列问题： （1）在图乙中设计并补全电路。 （2）求低温挡电流。 （3）求高温挡电功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025～2026学年第一学期期末九年级学业质量监测 理科综合 注意事项： 1．本试卷由化学部分和物理部分组成，分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。全卷共12页，满分150分，考试时间150分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3．答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷　选择题（共50分） 物理部分 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑） 1. 请你估测1kW·h的电能可供下列哪个用电器正常工作大约1小时（ ） A. 空调 B. 手机 C. 电冰箱 D. 台灯 【答案】A 【解析】 【详解】该用电器的电功率 已知空调的电功率约为1000W；手机若待机约0.1~0.5W，通话或游戏时可达5W；电冰箱的电功率约为100W；台灯的电功率约为10W。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2. 傅山中医养生药膳“八珍汤”，俗名“头脑”，至今已传承了近400年，是太原地区独具特色的地方名吃。用燃气灶熬制的“头脑”营养丰富，香气四溢，食后回味无穷。下列说法正确的是（　　） A. 温度高的“头脑”含有的热量多 B. 煮沸锅里的“头脑”温度约为10℃ C. 煮“头脑”时，调大火力可以提高燃气的热值 D. 烹饪“头脑”过程是用热传递的方式改变内能 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说物体“含有”热量；温度高的“头脑” 只能说明其内能大，而非含有的热量多，故A错误； B．标准大气压下，水的沸点约为100℃，煮沸的“头脑”处于沸腾状态，温度约为100℃，故B错误； C．热值是燃料的固有属性，只与燃料的种类有关，与火力大小、燃烧情况无关，调大火力只能增加单位时间内燃烧的燃气量，不能改变热值，故C错误； D．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。烹饪 “头脑” 时，燃气灶的火焰通过热传导、热对流将热量传递给 “头脑”，使其内能增加，属于热传递改变内能，故D正确。 故选D。 3. 在全国中小学安全教育平台上，安全用电常识是一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是（　　） A. 更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关 B. 空气开关“跳闸”一定是电路的总功率过大 C. 有人触电时，应第一时间用手将其拉开 D. 金属外壳用电器可以随意使用两脚或三脚插头 【答案】A 【解析】 【详解】A．在带电状态下搬动电器或更换灯泡，极易引发触电事故。断开电源可有效避免触电风险，符合安全用电要求，故A符合题意； B．空气开关跳闸的原因有两种：一是电路总功率过大，二是发生短路，故B不符合题意； C．人体是导体，直接用手拉触电者会导致施救者也触电。正确做法是立即切断电源或用干燥木棍等绝缘体将触电者与带电体分离，故C不符合题意； D．金属外壳电器必须使用三脚插头，其接地脚可将漏电电流导入大地，防止外壳带电引发触电事故。若使用两脚插头，失去接地保护，存在严重安全隐患，故D不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，科学晚会上师生合作表演“静电飞花”，中间的同学手握PVC棒站在绝缘泡沫塑料上，两侧的同学和老师用毛皮快速摩擦PVC棒，中间同学头上的纸屑纷纷向上飞起。下列说法正确的是（ ） A. 毛皮和PVC棒摩擦创造了电荷 B. 毛皮和PVC棒带上了同种电荷 C. 纸屑飞起的原因与验电器工作原理相同 D. 摩擦后PVC棒带负电是由于失去正电荷 【答案】C 【解析】 【详解】A．毛皮和PVC棒摩擦时，电荷发生了转移，使PVC棒带上了电荷，并不是创造了电荷，故A错误； B．毛皮和PVC棒摩擦时，其中一个失去电子带正电，另一个得到电子带负电，二者带上了异种电荷，故B错误； C．纸屑飞起的原因是纸屑带上同种电荷，同种电荷互相排斥，工作原理与验电器相同，故C正确； D．摩擦后PVC棒带负电是由于PVC棒得到电子，正电荷被束缚在原子核内，不能发生定向移动，故D错误。 故选C。 5. 如图所示是一款斯特林发动机模型，将其放在一杯热水上方，利用热水加热，发动机的飞轮就会转动起来。下列关于该发动机模型说法正确的是（　　） A. 杯中热水在蒸发过程中内能不变 B. 水蒸气推动活塞向上运动是机械能转化为内能 C. 飞轮转动时，热水的内能全部转化为飞轮的机械能 D. 飞轮转动获得动力的过程与汽油机做功冲程的能量转化情况相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．杯中热水蒸发时会吸收热量，温度降低，内能减小，故A错误； B．水蒸气推动活塞运动，是水蒸气的内能转化为活塞的机械能，不是机械能转化为内能，故B错误； C．在内能转化为机械能的过程中，不可能全部转化，一定有部分内能散失到周围环境，效率不可能达到100%，故C错误； D．汽油机做功冲程是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，斯特林发动机也是利用外部热源加热气体，气体膨胀推动活塞做功，将内能转化为机械能，两者能量转化情况相同，故D正确。 故选D。 6. 学校的直饮机为同学们健康饮水提供方便。小明经过认真观察发现，直饮机按下温水键开关时，电动机启动，出温水；先按下“童锁”键开关，再按下热水键开关时，电动机启动，出热水。小明根据直饮机功能设计了下列四个模拟电路，其中符合直饮机操作要求的是（ ） A. B. C D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．直饮机按下温水键开关时，若不闭合S3，电动机M1不会工作，与题意不符，故A不符合题意； B．直饮机按下温水键开关时，电动机启动，出温水；先按下“童锁”键开关，再按下热水键开关时，即同时闭合S2、S3，电动机启动，出热水，故B符合题意； C．只有闭合开关、S2、S3，两个电动机才开始工作，故C不符合题意； D．按下温水键开关时，电动机启动，出热水，与题意不符，故D不符合题意。 故选B。 7. 小明连接了如图所示电路，闭合开关后，较亮，较暗，假设灯丝电阻不随温度变化。下列说法正确的是（ ） A. 的电阻比的电阻小 B. 通过的电流比的电流大 C. 若电压表示数突然变大，可能断路 D. 若两灯并联起来接入同一电路中，较暗 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知，两灯串联，电压表测L2两端电压。在串联电路中电流处处相等，闭合开关后，L1较亮，L2较暗，根据公式，可知L1的实际功率较大，所以L1的电阻比L2的电阻大，故A错误； B．因为两灯串联，根据串联电路电流特点，通过L1和L2的电流是相等的，故B错误； C．若L2断路，此时电压表串联在电路中，电压表测电源电压，那么电压表示数会突然变大，故C正确； D．若两灯并联起来接入同一电路中，根据并联电路电压特点，两灯两端电压相等，由可知，因L1的电阻比L2的电阻大，所以L1的实际功率较小，L1较暗，L2较亮，故D错误。 故选C。 8. 速热式电热水龙头由于其节能环保，安全性高，深受人们喜爱。如图所示的是小明家安装的速热式电热水龙头，其额定电压为220V、额定功率为3000W。小明观察，冬天用温热水洗手一次的时间平均约为60s，则的电能可供用温热水洗手的次数大约是（　　） A. 4次 B. 8次 C. 20次 D. 25次 【答案】C 【解析】 【详解】用温热水洗手一次消耗的电能 的电能可供用温热水洗手的次数，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9. 如图所示，某分体式飞行汽车可以用家用电“慢充”，也可在专用高压充电桩上“快充”。下列说法正确的是（ ） A. 多个充电桩可以串联 B. “快充”比“慢充”电功率大 C. “快充”比“慢充”充的电能多 D 安装充电桩不需要接保护线 【答案】B 【解析】 【详解】A. 多个充电桩给汽车充电时，彼此独立、互不影响，充电桩之间是并联的，不可以串联，故A错误； B. “快充”的充电速度更快，相同时间内充入的电能更多，由可知，“快充”比“慢充”电功率大，故B正确； C. 给汽车充的电能由充电时间和充电功率决定，在充电时间不确定时，“快充”不一定比“慢充”充的电能多，故C错误； D. 充电桩属于大功率用电器，为了防止漏电引发安全事故，安装充电桩必须接保护线，故D错误。 故选B。 10. 小明给学校植物培育室设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ） A. 空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B. 空气湿度越大，电压表示数越小 C. 空气湿度越大，电路消耗的电能越多 D. 当空气湿度为40%时，电压表的示数为2.4V 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，空气湿度越大，湿敏电阻的阻值越小，故A错误； B．由甲图可知，两电阻串联，电压表测量的电压。由图乙可知，空气湿度越大，湿敏电阻的阻值越小，根据串联分压可知，的电压变小，总电压不变，则的电压变大，故电压表示数变大，故B错误； C．电路消耗的电能，电源电压U不变，空气湿度越大，越小，题目未交代时间，所以消耗电能W不能确定，故C错误； D．当空气湿度为40%时，从图乙可知，。电路总电阻 电路电流 电压表的示数，故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题（共100分） 物理部分 二、实验探究题（本大题共5个小题，31小题6分，32小题4分，33小题5分，34小题5分，35小题4分，共24分） 11. 小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压U为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为、、、、。 （1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整_________。 （2）小明将的电阻接入电路，将滑片移至阻值最大处，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中的故障可能是_________。 （3）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到适当位置，记下此时电流表的示数如图乙所示。 （4）小明继续实验，将电阻换成电阻后，闭合开关，移动滑片直至电压表示数为_________V，此时滑片P的位置相比于接入的电阻时，更靠近_________（选填“A”或“B”）端。 （5）小明根据实验数据绘制了如图丙所示的图像，根据图像可以得出的结论是_________。 【答案】 ①. ②. 电阻R短路##电压表短路##电压表断路 ③. 2 ④. A ⑤. 当导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 【解析】 【详解】[1]探究电流与电阻的关系时，电压表应并联在定值电阻R两端，测量其两端电压，将电压表的“-”接线柱与定值电阻的右端相连。如图所示： [2]电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表两端没有电压，即与电压表并联的定值电阻R发生了短路，或电压表短路，或电压表断路。 [3]电流表量程为0∼0.6A ，分度值为0.02A ，示数为0.4A ， 此时定值电阻两端电压 探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变，即保持UR=2V 。 [4]将5Ω电阻换成10Ω电阻后，根据串联分压原理，定值电阻两端电压会升高。为使电压回到2V，需增大滑动变阻器接入电路的电阻，分担更多电压。因此，滑片应向A端移动。 [5]由图丙的I−R图像可知，各点电流与电阻的乘积为定值，故在电压一定时，电流与电阻成反比。由此可得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 12. 小明和小红想测量一支2B铅笔芯的电阻大小，连接了如图甲所示电路，电源电压为3V。（2B铅笔芯电阻在3V低电压下可视为定值电阻） （1）闭合开关后，小明和小红将滑动变阻器滑片从阻值最大处向另一端移动的过程中，逐次记录电压表示数U和电流表示数I，记录的实验数据如下表所示，他们根据实验数据分别画出了铅笔芯电阻的图像，如图乙、丙所示，其中_________（选填“小明”或“小红”）绘制的图像是正确的，理由是：_________。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.6 3.0 电流I/A 0.20 0.25 0.40 0.52 0.60 （2）由图像可知，铅笔芯的阻值为_________。 （3）完成上述实验后，小明发现实验室有一只刻度线清晰，但所标数字模糊不清的电流表，于是他想用这只电流表制作一个可直接测量未知电阻的仪器，他设计了如图丁所示的电路，电路中电源电压恒定且未知，操作如下。 ①在a、b接线柱间接入导线，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电流表指针指到最大刻度； ②断开开关，保持滑片位置不变，a、b接线柱间改接入的定值电阻，闭合开关，电流表指针偏转到最大刻度的三分之一处； ③断开开关，保持滑片位置不变，取下a、b接线柱间的定值电阻，接入待测电阻，闭合开关，电流表指针偏转到最大刻度的四分之一处，可知待测电阻的大小为_________。 【答案】（1） ①. 小明 ②. 铅笔芯的电阻是一定的，通过它的电流跟它两端电压成正比（或小红画图像时没有剔除误差较大或错误的点。） （2）5Ω （3）15Ω 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 根据欧姆定律，由实验数据计算每次的电阻： 第1次：； 第2次：； 第3次：； 第4次：； 第5次：。 可以看出第二次的数据是错误的，应该剔除，同时可以看出铅笔芯的电阻为定值，通过它的电流跟它两端电压成正比。所以小明绘制的图像是正确的。 【小问2详解】 由前面计算可知铅笔芯的电阻为。 【小问3详解】 设电流表最大刻度为，电源电压为，滑动变阻器电阻为。 ①在a、b接线柱间接入导线，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电流表指针指到最大刻度，此时电路中只有滑动变阻器，根据欧姆定律可得  ②断开开关，保持滑片位置不变，a、b接线柱间改接入10Ω的定值电阻，闭合开关，电流表指针偏转到最大刻度的三分之一处，此时电路中滑动变阻器与10Ω电阻串联，根据欧姆定律可得 联立①②可得 解得，。  ③断开开关，保持滑片位置不变，取下a、b接线柱间的定值电阻，接入待测电阻，闭合开关，电流表指针偏转到最大刻度的四分之一处，此时电路中滑动变阻器与串联，根据欧姆定律可得 将，代入可得 解得。所以待测电阻的大小为。 13. 周末小明帮妈妈做家务时，发现焖饭的电饭锅插座已经烧焦，小明想知道影响电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关。经过查阅资料，小明在妈妈的帮助下网购了阻值为5Ω和10Ω的电阻丝各一个，煤油、温度计等其它实验器材，进行了如图甲和图乙所示的家庭小实验。 （1）图甲实验中，小明通过观察_________来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。 （2）图甲实验装置是探究电流产生热量的多少与_________的关系，根据实验现象，可得出初步结论：_________。 （3）小明又利用图乙探究电流通过导体产生的热量和电流大小的关系，请你根据实验需求，帮他设计一个记录数据的表格。 【答案】（1）U形管中液面高度差的变化 （2） ①. 电阻 ②. 在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 （3） 电阻R/Ω 通电时间t/s 电流I/A 煤油初温/℃ 煤油末温t/℃ 煤油升高的温度/℃ 【解析】 【小问1详解】 在图甲的实验中，电流通过电阻丝产生的热量无法直接观察，所以采用了转换法，电阻丝产生的热量会使密封容器内的空气受热膨胀，从而推动U形管中的液面发生变化。产生的热量越多，空气膨胀越明显，U形管两侧液面的高度差就越大。因此，小明是通过观察U形管中液面的高度差来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。 【小问2详解】 [1]图甲中，两个阻值不同的电阻丝串联，因此通过它们的电流和通电时间相同，而电阻不同。所以该实验是探究电流产生热量的多少与电阻的关系。 [2]10Ω电阻丝对应的U形管液面高度差更大，说明产生的热量更多。由此可得出结论：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 【小问3详解】 探究电流产生的热量与电流大小的关系时，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流，通过观察煤油升高的温度来反映产生热量的多少。设计的记录表格如下： 14. 某校的研究性学习小组探究通过苹果的电流与苹果汁中糖浓度的关系。 研究小组用甜度不同的苹果来进行实验（实验中所用的苹果事先由专业人员测量出了甜度），每次都给苹果加12V的电压，测出通过苹果的电流，最终得到了下表的实验数据： 电压/V 12 12 12 12 12 12 电流/ 5 15 25 35 45 55 糖浓度/（mg/mL） 30.0 39.9 50.0 60.2 70.0 80.0 （1）在图中画出苹果中的电流与其糖浓度的关系曲线。 （2）分析实验数据可以初步得出的结论是：苹果越甜，其电阻越_________。 （3）请你根据图像和表格中的数据，归纳出加12V电压时，电流（用Ⅰ表示，单位）与糖浓度（用P表示，单位mg/mL）的关系表达式为_________；如果糖浓度达72mg/mL已感到甜了，那么给苹果加12.8V的电压时，测量苹果中有的电流，这个苹果是_________（选填“甜”或“不甜”）。 【答案】（1） （2）小 （3） ①. ②. 不甜 【解析】 【小问1详解】 根据表格数据，在坐标系中依次描出以下坐标点： (30.0,5) (39.9,15) (50.0,25) (60.2,35) (70.0,45) (80.0,55) 然后用一条平滑的直线将这些点连接起来，即可得到电流与糖浓度的关系曲线。如图所示： 【小问2详解】 苹果越甜，糖浓度P越高。在电压U=12V恒定的情况下，电流I随糖浓度P增大而增大。 根据欧姆定律，电流增大意味着电阻减小。 因此，苹果越甜，其电阻越小。 【小问3详解】 [1]从数据可以看出，I与P呈线性关系，设表达式为 。 当P=30.0mg/mL时，I=5μA ； 当P=50.0mg/mL 时，I=25μA 。 代入可得①；② 解得k=1，b=−25 因此，关系表达式为 [2]已知U′=12.8V ， I ′=48 μA 。 首先，根据这个规律，计算出电阻 故U=12V时，有 将I0=45μA代入关系式，解得糖浓度 因为70mg/mL<72mg/mL ，所以这个苹果是不甜的。 15. 学校将举办“科学嘉年华”活动，小明和同学们计划制作一个简易热机模型——蒸汽轮机，在活动中进行展示。请你协助他写好下列说明： （1）热机模型的核心功能是_________； （2）材料清单有：_________； （3）制作和操作时需要注意的事项：_________；（列举一条即可） （4）若要提高蒸汽轮机的效率，你的方法是_________。 【答案】（1）将内能转化为机械能 （2）易拉罐、酒精、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、密封胶、轻质叶轮、两个塑料瓶盖，铝片、锥子、铁丝、小刀、剪刀、水、一小块泡沫、火柴 （3）有“白气”喷出时防止被蒸汽烫伤等。 （4）更换一个更细的喷嘴##减小铁丝与瓶盖之间的摩擦 【解析】 【小问1详解】 制作一个简易热机模型——蒸汽轮机，是利用水蒸气的内能推动汽轮机转动，故能量转化是将内能转化为机械能。 【小问2详解】 制作简易热机的模型需包含的能量转化为关键部件： 燃料：如酒精：提供化学能 容器：易拉罐：用于加热水并产生蒸汽。 蒸汽通道：一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，引导蒸汽喷出。 密封材料：胶——密封易拉罐开口，防止蒸汽泄漏。 支架：铁丝、两个塑料瓶盖——支撑易拉罐和笔。 动力接收装置：轻质叶轮，固定在泡沫上。 故实验所需要的器材为易拉罐、酒精、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、密封胶、轻质叶轮、两个塑料瓶盖，铝片、锥子、铁丝、小刀、剪刀、水、一小块泡沫、火柴等。 【小问3详解】 实验时需确保装置安全和能量转化有效： 安全方面：酒精易燃，需远离火源；有“白气”喷出时防止被蒸汽烫伤 密封方面：胶密封要牢固，防止蒸汽泄漏导致能量损失 加热方面：酒精灯的火焰需要对准易拉罐底部，确保水均匀受热 【小问4详解】 若要提高蒸汽轮机的效率，你的方法是减小热量的损失，比如用保温杯套包裹易拉罐，减少蒸汽热量的损失，再比如减小铁丝与瓶盖之间的摩擦；还可以是优化蒸汽通道：选择更细的笔管，使蒸汽喷出更集中，减少能量的损耗。 九、综合应用题（本大题共6个小题，36小题2分，37小题4分，38小题4分，39小题6分，40小题5分，41小题5分，共26分） 16. 如图所示，是炎炎夏日深受人们喜爱的冷萃茶。冷萃茶的制作方法是将茶叶放入玻璃容器中，加入常温清水使茶叶充分浸湿，然后盖紧盖子放入冰箱冷藏室，静置取出，杯中清水就变成均匀的茶色，这一现象说明_________；用90℃以上的开水泡茶，只需要20s左右就可以使茶汤出色，比冷萃茶快很多，这是因为_________。 【答案】 ①. 分子在不停地做无规则运动 ②. 温度越高，分子的无规则运动越剧烈 【解析】 【详解】[1][2]茶叶放入玻璃容器中，加入常温清水使茶叶充分浸湿，然后盖紧盖子放入冰箱冷藏室，静置取出，杯中清水就变成均匀的茶色，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，用90℃以上的开水泡茶，只需要20s左右就可以使茶汤出色，比冷萃茶快很多。 17. 小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图所示的电路中，的阻值为10Ω，只闭合开关时电流表的示数为0.3A，再闭合开关后，电流表的示数变化了0.5A，的阻值为多少？ 解：只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电源的电压 再闭合开关后，电流表的示数变化了0.5A，则干路电流，因为与并联，， 所以 的阻值： 错误之处：_________； 错因分析：_________； 正确解答：_________。 【答案】 ① 见解析 ②. 见解析 ③. 见解析 【解析】 【详解】[1]再闭合开关后，电流表的示数变化了0.5A，则干路电流。 [2]把闭合开关后，电流表的示数的变化值当成干路电流，对电路的分析错误。 [3]解：再闭合开关后，与并联，电流表测干路电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过支路的电流不变，根据并联电路电流特点，可知电流表的示数增大了0.5A，即为通过的电流，即，所以的阻值 18. 阅读短文，并回答问题。 神奇的石墨烯柔性加热膜 你见过可随意弯折、通电即热的“黑科技薄膜”吗？它就是石墨烯柔性加热膜，正悄悄融入生活，从保暖穿戴到医疗热敷均有其身影。 这款低温远红外辐射电热产品，以生物质石墨烯为核心发热材料，适配5V低压电源，发热功率约5W，兼具智能控制与柔性特质。其工作原理源于高效电阻式发热：石墨烯导电层附着于PET、PI等柔软绝缘基底，电流通过时，自由电子与碳分子团碰撞摩擦产热，以远红外辐射和对流形式传递，电能转化率高达98%以上，膜面可快速升温。 相较于传统加热元件，它采用面状均匀发热，而非局部点发热，10s即可快速升温，温度均匀不烫手。同时导热优异，释放的低温远红外线让体感更舒适。更亮眼的是其微米级发热层搭配柔韧基底，弯折、折叠、卷曲均不影响稳定发热，韧性强不易损坏。 日常使用时，搭配温控器与绝缘保护层，既安全精准控温，又可水洗，凭借多重优势拥有广泛应用前景，用科技为生活传递温暖。 （1）石墨烯加热膜属于_________（选填“导体”或“绝缘体”），通电10s会产生大约_________J的热量。 （2）和传统加热元件比，不会出现局部烫手的原因是_________。 （3）结合石墨烯加热膜的特性，你认为它在生活中还能用作_________。 【答案】（1） ①. 导体 ②. 50 （2）面状均匀发热 （3）冬天穿的保暖衣 【解析】 【小问1详解】 [1]石墨烯加热膜通电即热，石墨烯导电层附着于PET、PI等柔软绝缘基底，说明石墨烯加热膜属于导体。 [2]通电10s会产生的热量 【小问2详解】 相较于传统加热元件，它采用面状均匀发热，而非局部点发热，10s即可快速升温，温度均匀不烫手。 【小问3详解】 由石墨烯加热膜的特性可知在生活中还能用作冬天穿的保暖衣，快速发热、恒温。 19. 按要求作图。 （1）如图所示，小明爷爷在家里的蔬菜大棚铺设育苗地热线，将地热线截断后欲连接再使用，小明告知爷爷连接处的电阻大，容易烧毁。请你用所学的物理知识帮小明向爷爷解释一下其中的原因； （2）小明想帮爷爷将蔬菜大棚里的照明灯改为声、光控制灯，要求在光线较暗、且有声音时灯才亮，他想先设计好电路，请你帮他将下图中的“声控开关”、“光控开关”和灯泡用笔画线代替导线正确接入家庭电路，完成电路设计。 【答案】（1）接触电阻较大，连接处产生热量多，更容易发热 （2） 【解析】 【小问1详解】 地热线截断后再连接使用，连接处由于接触电阻较大，当电流和通电时间相同时，根据，连接处产生热量多，更容易发热，加速老化，甚至容易烧毁。 【小问2详解】 在光线较暗、且有声音时灯才亮，两个条件同时满足，灯泡才发光，故光控开关和声控开关串联，共同控制照明灯，为了避免触电事故，开关需要接在相线和用电器之间，照明灯的螺旋外壳接中性线，故电流从相线出发，经过光控开关、声控开关、照明灯回到中性线，故如图所示： 温馨提示：40、41小题解题过程要有必要文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 2025年10月31日晚，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心发射取得圆满成功。在此次发射任务中，若火箭发动机以的推力将火箭和飞船在50s的时间内推到的高度，此过程中消耗了12t偏二甲肼推进剂燃料，该燃料的热值。（不考虑火箭升空时质量的变化）求： （1）12t偏二甲肼推进剂燃料完全燃烧放出的热量； （2）火箭发动机的效率。 【答案】（1） （2）50% 【解析】 【小问1详解】 完全燃烧12t燃料放出的热量 【小问2详解】 火箭做的有用功 火箭发动机的效率 21. 糖画是中国民间的一项传统手艺，实践小组想制作如图所示电热笔绘制糖画。他们现有若干个阻值均为的电热丝、电源电压为12V的电源和单刀三掷开关各一个、导线若干。该糖画笔有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，请你根据题意完成下列问题： （1）在图乙中设计并补全电路。 （2）求低温挡电流。 （3）求高温挡电功率。 【答案】（1） （2）0.6A （3）14.4W 【解析】 【小问1详解】 根据题意，要实现“高温”和“低温”功能，由可知，在电压U一定时，电阻R越小，功率P越大，为高温挡；电阻R越大，功率P越小，为低温挡。当开关接“高”时，一个电阻短路，电路中只有一个电阻，处于高温挡，当开关接“低”时，两个电阻串联，处于低温挡；所以电路连接方式如图所示： 【小问2详解】 当开关接“低”时，两个电阻串联，处于低温挡。低温挡总电阻 低温挡电流 【小问3详解】 当开关接“高”时，一个电阻短路，电路中只有一个电阻，处于高温挡。高温挡时的电流为 则高温挡电功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $