精品解析：山西省吕梁市汾阳市2025-2026学年九年级上学期2月期末物理学业水平测试卷

2025-2026学年度九年级第一学期期末学业水平测试卷 物理 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每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. 学校开展“家庭用电安全小卫士”科普活动，活动中的知识抢答环节设置了如下题目：家庭电路的电压为220V，家用电器极大地方便了人们的生活，下列用电器正常工作时的电流约为0.1A的是（　　） A. 电视机 B. 电冰箱 C. 节能灯 D. 空调 2. 唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。诗人从视觉、触觉、嗅觉的角度，描写自己对山中夏日的喜爱之情。诗句中也多处涉及到物理知识，诗句中描述的情景能用“分子动理论”解释的一句是（　　） A. 绿树阴浓夏日长 B. 楼台倒影入池塘 C. 水晶帘动微风起 D. 满架蔷薇一院香 3. 某校科技活动周的水火箭创新发射大赛中，同学们对传统水火箭进行了升级改造：往自制火箭模型的密闭塑料瓶内喷入雾状酒精，再启动内置电火花发生器点火。酒精瞬间燃烧，产生大量高温高压气体，气体猛烈向下喷出，推动火箭飞速升空。四冲程汽油机中能量转化过程与此过程一致的是（　　） A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程 4. 如图所示，打开水龙头，放出细细的水流。小红用塑料梳子在干燥的头发上梳过后，将梳子靠近水流。下列说法正确的是（ ） A. 梳过的头发不带电荷，梳子带负电荷 B. 水流靠近梳子，因为摩擦后的梳子带上电荷，吸引水流 C. 水流靠近梳子，因为摩擦后的梳子带有磁性，吸引水流 D. 水流方向不变，因为梳子离开头发后失去电子 5. 为实施《危险化学品安全管理条例》，学校规定：危化品储藏室门装双锁，钥匙由分管领导和管理员分别保管，需两人同时开锁方可开门。如果启用钥匙相当于闭合开关，下列简化电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 学校开展“安全用电，珍惜生命”主题教育活动，下列符合安全用电原则的是（　　） A. 可用湿抹布擦拭正在工作的台灯 B. 绝缘皮破损的电线应及时更换 C. 可以直接用手去拉触电中的人 D. 电热水壶全部浸入水中清洗 7. 如图所示为学校地理教研组新到的一个磁悬浮地球仪。底座隔空托起地球仪与下列哪个实验原理相同（　　） A. B. C. D. 8. 中国科技发展日新月异，对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是（　　） A. 白鹤滩水电站年均发电量624亿千瓦时——水力发电是将机械能转化为电能 B. “天问二号”小行星探测器遨游太空——探测器在太空中通过电磁波与地面站联系 C. 中国空间站利用太阳能电池板供电——太阳能属于清洁能源 D. 中国突破了“人造太阳”1亿摄氏度持续1000秒的技术——该反应为核裂变 9. 图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关，电流表示数为，下列选项正确的是（　　） A. 电源电压为 B. 定值电阻的阻值为 C. 通过灯泡的电流为 D. 灯泡的实际功率为 10. 为了有效防控疫情，学校每天用过氧乙酸对教室进消毒。空气中过氧乙酸气体浓度才能达到消毒要求。小明设计了如图甲所示的检测电路图，已知电源电压恒为6V，定值电阻为6Ω，过氧乙酸气体传感器的电阻R1随过氧乙酸气体浓度p的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电路中的显示仪表是由电流表改装而成的 B. 过氧乙酸气体浓度越高，电路中的电流越小 C. 过氧乙酸气体浓度越高，两端的电压越小 D. 刚好达到消毒要求时，电路的总功率为1W 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题3分，12小题6分，13小题7分，14小题4分，15小题4分，共24分） 11. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将分别盛有液体、的两个相同试管同时用相同的红外加热器加热，温度传感器与电脑相连，两种液体温度随时间变化的关系如图乙所示。 （1）图甲中，两试管中分别装入初温和______相等的液体A、B； （2）加热2min，液体A、B吸收的热量______（填“相等”或“不相等”）； （3）由图乙可判断液体______（填“A”或“B”）吸热能力强。 12. 某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。 （1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；（ ） （2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是______A。这位同学实验操作的不足之处是______； （3）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。 电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38 分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压______。为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成______次。 13. 小聪从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验所用电源电压为3V。 （1）请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； （2）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，由此可判断产生的故障是___________； （3）排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，为___________，则定值电阻的阻值为___________； （4）为了减小实验误差，小聪应采取的措施是：___________； （5）小聪不小心将电压表损坏，爸爸告诉小聪，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小聪设计了图丙所示的电路（电源电压未知）来测量另一个待测电阻的电阻，定值电阻的电阻为，①具体操作如下： a、闭合开关，断开开关，读出电流表示数为； b、___________，读出电流表示数为（请将实验操作补充完整）； ②由以上步骤可得，待测电阻的表达式为___________。 14. 某校物理社团的同学在研学活动中，结合家乡特产尝试制作水果电池，他们将两片不同金属极板平行插入新鲜水果中，就构成了简易电源。为了探究影响水果电池电压大小的因素，同学们提出了以下部分猜想： 猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关； 猜想二：水果电池电压可能与极板的材料有关。 为了验证猜想一和猜想二，在不同水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变，分别测出电压，实验记录如下表所示。 实验序号 水果种类 两极板间电压 铁-锌 铁-铜 铜-锌 1 苹果 0.6 0.7 1.0 2 菠萝 0.5 0.6 0.9 3 梨 0.4 0.5 0.8 4 橙 0.7 0.8 1.1 （1）为了验证猜想一，保持________不变，改变水果种类，多次实验后，得出猜想一是________（选填“正确”或“错误”）的； （2）分析数据可知水果电池电压与极板材料有关，表中效果最好的两极板材料是________。 （3）小组成员发现当两极板间距离发生变化时，电压表示数也发生改变。根据此现象，请提出一个可探究的科学问题：________？ 15. 在智能家居温控系统、汽车发动机温度监测等装置中，常使用一种半导体器件——热敏电阻。热敏电阻的阻值随温度变化而改变，按温度系数可分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）：PTC热敏电阻阻值随温度升高而增大，NTC热敏电阻阻值随温度升高而减小。某校物理兴趣小组的同学，从某款电暖器中收集到一个未知类型的热敏电阻。请你设计一个实验方案，判断这个热敏电阻是PTC型还是NTC型的。 （1）实验器材：_________； （2）实验步骤：________； （3）实验结论：________； 三、综合应用（本大题共6个小题，16、17小题各4分，18小题各2分，19小题4分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小明同学在成长记录笔记中记录了如图所示的错题，请你帮助他找出错误、分析原因并改正。 错题记录 错题改正 习题：质量为2kg的某种物质温度从20℃升高了40℃，吸收的热量是，该物质的比热容是多少？ 解：根据公式，可得该物质的比热容 错误之处：______ 错因分析：______ 正确答案：______ 17. 跨学科实践 在“制作简易调光台灯”的实践活动中，小明用铅笔芯做滑动变阻器，设计并制作一个模拟的调光灯（如图甲）。器材有电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V0.3A）、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表等。 （1）铅笔芯和小灯泡的连接方式是________联。 （2）闭合开关，回形针向左移，小灯泡亮度变亮。为了安全使用调光灯，小明把电压表和小灯泡并联，调节回形针的位置，当电压表的示数为_______时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置，回形针向左调节不能超过此位置。 （3）A、B两根铅笔芯的长度都是，A的电阻为，B的电阻为。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯A和B相比_______。 A. 调节范围大，调节精度高 B. 调节范围大，调节精度低 C. 调节范围小，调节精度高 D. 调节范围小，调节精度低 （4）由于铅笔芯易断，小洋在实验室找了一个电位器来替代铅笔芯，如图乙，其内部结构如图丙。小洋查找到表格中的信息，为更好实现电位器调节灯泡亮度的功能，电位器内的电阻丝应选用_______（填“铜丝”或“镍铬合金丝”）更合适。 导线 长度/m 横截面积mm2 阻值/Ω 铜丝 0.5 0.02 0.5 镍铬合金丝 0.5 0.02 50 18. 下图是家庭电路的一部分，开关控制灯泡。请用笔画线表示导线，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。 19. 电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近，这种充电方式是非常危险的，因为电线比较长，极易导致火灾。请你运用所学知识解释易导致火灾发生的原因。 20. 如图为某品牌微型电动汽车，该车凭借小巧灵活的车身既能满足市民通勤需求，又能减少对城市道路的拥堵压力，成为市民短途出行的热门选择。该车的空载质量为，最多可搭载4名乘客，其搭载的永磁同步电机最大输出功率为20kW。求： （1）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶18km，用时15min，在此过程中汽车受到的阻力； （2）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为，需要消耗多少千克的燃油？ 21. 汾阳市某社区开展“情暖夕阳，孝亲敬老”志愿服务活动，志愿者带着多款实用小家电看望独居老人。其中一款双挡位电热饭盒格外受欢迎。这款饭盒具有高温和低温两个加热挡位，如图甲所示是其内部电路简化图。其中均是电阻丝且阻值不变，电源电压恒为，其部分参数如下表所示。求： 额定电压 220V 额定功率 高温挡 242W 低温挡 48.4W （1）当该电热饭盒处于高温挡正常工作时，电路中的电流大小； （2）电阻丝的阻值； （3）若只利用图甲中的电子元件（电阻丝和开关及若干导线和的电源），将这个电热饭盒改成三个加热挡位，请你在图乙的虚线框内画出设计的电路图。（设计一种电路即可） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度九年级第一学期期末学业水平测试卷 物理 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每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. 学校开展“家庭用电安全小卫士”科普活动，活动中的知识抢答环节设置了如下题目：家庭电路的电压为220V，家用电器极大地方便了人们的生活，下列用电器正常工作时的电流约为0.1A的是（　　） A. 电视机 B. 电冰箱 C. 节能灯 D. 空调 【答案】C 【解析】 【详解】普通LED电视机和家用冰箱的电功率约，‌‌传统节能灯的电功率约，‌空调的功率差异较大，一般大于1000W，由可得电视机电冰箱工作时的电流约为，节能灯工作时的电流约为0.1A，空调工作时的电流一般大于5A，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2. 唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。诗人从视觉、触觉、嗅觉的角度，描写自己对山中夏日的喜爱之情。诗句中也多处涉及到物理知识，诗句中描述的情景能用“分子动理论”解释的一句是（　　） A. 绿树阴浓夏日长 B. 楼台倒影入池塘 C. 水晶帘动微风起 D. 满架蔷薇一院香 【答案】D 【解析】 【详解】A．“阴浓”是光在均匀空气中沿直线传播，遇到不透明的树木形成的树荫，故A不符合题意； B．“楼台倒影”是楼台通过池塘水面反射所成的虚像，故B不符合题意； C．“帘动”是指水晶帘在微风（力）的作用下动了起来，这说明力可以改变物体的运动状态，故C不符合题意； D．满架蔷薇一院香，蔷薇花香充满整个院子，这是扩散现象，说明蔷薇花香分子在不停地运动，故D符合题意。 故选D。 3. 某校科技活动周的水火箭创新发射大赛中，同学们对传统水火箭进行了升级改造：往自制火箭模型的密闭塑料瓶内喷入雾状酒精，再启动内置电火花发生器点火。酒精瞬间燃烧，产生大量高温高压气体，气体猛烈向下喷出，推动火箭飞速升空。四冲程汽油机中能量转化过程与此过程一致的是（　　） A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程 【答案】A 【解析】 【详解】往自制火箭模型的瓶内喷入雾状酒精，启动电火花发生器点火使酒精燃烧，火箭就会立刻飞出，此过程是内能转化为机械能，与四冲程汽油机中能量转化过程一致的是做功冲程，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，打开水龙头，放出细细的水流。小红用塑料梳子在干燥的头发上梳过后，将梳子靠近水流。下列说法正确的是（ ） A. 梳过的头发不带电荷，梳子带负电荷 B. 水流靠近梳子，因为摩擦后的梳子带上电荷，吸引水流 C. 水流靠近梳子，因为摩擦后的梳子带有磁性，吸引水流 D. 水流方向不变，因为梳子离开头发后失去电子 【答案】B 【解析】 【详解】A．头发和梳子摩擦，一个失去电子带正电，另一个得到电子带负电，梳过的头发和梳子都带电荷，故A错误； BCD．在干燥的头发上梳过的塑料梳子由于摩擦带了电。带电物体能吸引轻小物体。水流是轻小物体，故被带电的梳子吸引，故B正确、CD错误。 5. 为实施《危险化学品安全管理条例》，学校规定：危化品储藏室门装双锁，钥匙由分管领导和管理员分别保管，需两人同时开锁方可开门。如果启用钥匙相当于闭合开关，下列简化电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由A图知，开关S1和S2串联，只要有一个开关不闭合，电路是开路，若要打开储藏室的门需同时闭合开关S1和S2，电动机通电工作，故A符合题意； B．由B图知，开关S1和S2并联，只要有一个开关闭合即可使电动机通电工作，故B不符合题意； CD．由C图和D图知，开关S1和S2并联，若两个开关闭合，则会出现电源短路，电动机不能工作，故CD不符合题意。 故选A。 6. 学校开展“安全用电，珍惜生命”主题教育活动，下列符合安全用电原则的是（　　） A. 可用湿抹布擦拭正在工作的台灯 B. 绝缘皮破损的电线应及时更换 C. 可以直接用手去拉触电中的人 D. 电热水壶全部浸入水中清洗 【答案】B 【解析】 【详解】B．绝缘皮破损的电线应及时更换，破损的绝缘层无法有效隔绝电流，可能导致短路或触电，必须更换以确保安全，故B符合题意； A．湿抹布容易导电，擦拭通电台灯，容易引发触电事故，故A不符合题意； C．直接拉触电者会导致施救者触电，应切断电源或用绝缘体施救，故C不符合题意； D．生活用水是导体，电热水壶浸水清洗会破坏内部绝缘，导致漏电风险，故D不符合题意。 故选B。 7. 如图所示为学校地理教研组新到的一个磁悬浮地球仪。底座隔空托起地球仪与下列哪个实验原理相同（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理使地球仪悬浮在空中。 A．图A是电动机的原理图，是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，与磁悬浮地球仪原理不同，故A错误； B．图B是发电机的原理图，是利用电磁感应原理制成的，与磁悬浮地球仪原理不同，故B错误； C．图C展示的是两个同名磁极相互靠近，呈现排斥状态，磁悬浮地球仪正是利用同名磁极相互排斥的原理工作的，故C正确； D．图D是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，与磁悬浮地球仪原理不同，故D错误。 故选C。 8. 中国科技发展日新月异，对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是（　　） A. 白鹤滩水电站年均发电量624亿千瓦时——水力发电是将机械能转化为电能 B. “天问二号”小行星探测器遨游太空——探测器在太空中通过电磁波与地面站联系 C. 中国空间站利用太阳能电池板供电——太阳能属于清洁能源 D. 中国突破了“人造太阳”1亿摄氏度持续1000秒的技术——该反应为核裂变 【答案】D 【解析】 【详解】A．水力发电通过水的机械能带动发电机转化为电能，故A正确，不符合题意； B．电磁波可在真空中传播，探测器通过电磁波与地面联系，故B正确，不符合题意； C．太阳能无污染且可再生，属于清洁能源，故C正确，不符合题意； D．“人造太阳”通过核聚变释放能量（类似太阳内部反应），而非核裂变，故D错误，符合题意； 故选D。 9. 图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关，电流表示数为，下列选项正确的是（　　） A. 电源电压为 B. 定值电阻的阻值为 C. 通过灯泡的电流为 D. 灯泡的实际功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由甲图可知，直线为定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像，曲线为灯泡的电流与其两端电压关系的图像，由乙图可知，电流表测定值电阻的电流，电流表示数为，结合甲图像可知，定值电阻的电压为，由于定值电阻与灯泡并联，根据并联电路电压特点可知，电源电压、灯泡两端电压与定值电阻两端电压相等，电源电压为，故A错误； B．定值电阻的阻值为 故B错误； C．根据甲图可知，灯泡电压为时，通过灯泡的电流为，故C错误； D．灯泡的实际功率 故D正确。 故选D 。 10. 为了有效防控疫情，学校每天用过氧乙酸对教室进消毒。空气中过氧乙酸气体浓度才能达到消毒要求。小明设计了如图甲所示的检测电路图，已知电源电压恒为6V，定值电阻为6Ω，过氧乙酸气体传感器的电阻R1随过氧乙酸气体浓度p的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电路中的显示仪表是由电流表改装而成的 B. 过氧乙酸气体浓度越高，电路中的电流越小 C. 过氧乙酸气体浓度越高，两端的电压越小 D. 刚好达到消毒要求时，电路的总功率为1W 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图甲可以看到，显示仪表并联在R0两端，那么这个仪表应该是电压表改装而成的，故A错误； B．从图乙可以看到，过氧乙酸气体浓度越高，过氧乙酸气体传感器的电阻R1越小，电路的总电阻越小，由可知，电路的电流越大，故B错误； C．由B解析可知，过氧乙酸气体浓度越高，电路的电流越大，由可知，R0两端的电压越大，故C错误； D．由题意可知，空气中过氧乙酸气体浓度ρ≥0.1g/m3才能达到消毒要求，则刚好达到消毒要求时，从图乙可看到，电阻R1的阻值为30Ω，定值电阻R0为6Ω，电路的总电阻 电源电压恒为6V，电路的总功率 电路的总功率为1W，故D正确。 故选D。 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题3分，12小题6分，13小题7分，14小题4分，15小题4分，共24分） 11. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将分别盛有液体、的两个相同试管同时用相同的红外加热器加热，温度传感器与电脑相连，两种液体温度随时间变化的关系如图乙所示。 （1）图甲中，两试管中分别装入初温和______相等的液体A、B； （2）加热2min，液体A、B吸收的热量______（填“相等”或“不相等”）； （3）由图乙可判断液体______（填“A”或“B”）吸热能力强。 【答案】（1）质量 （2）相等 （3）B 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法，实验中应控制液体A、B的质量相等。 【小问2详解】 将分别盛有液体的两个相同试管同时用相同的红外加热器加热，单位时间内液体、吸收热量相同，所以加热2min，液体A、B吸收的热量相等。 【小问3详解】 由图乙可知，升高相同的温度，B液体的加热时间较长，吸收热量较多，所以液体B的吸热能力强。 12. 某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。 （1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；（ ） （2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是______A。这位同学实验操作的不足之处是______； （3）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。 电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38 分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压______。为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成______次。 【答案】 ①. ②. 0.22 ③. 闭合开关前，没有将滑片移到滑动变阻器最左端 ④. 成正比 ⑤. 1 【解析】 【详解】（1）[1]图中电流表没有串联在电路中，电流表不能测量电路电流，应将电流表接在串联电路中。如图所示： （2）[2]由图可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.22A。 [3]为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。 （3）[4]根据表中数据可知，在误差允许的范围内，电压和电流的比值为定值，说明在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）[5]因为滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”，则电流最大电流为0.5A，则定值电阻两端最大电压 则电压为1.8V的实验可以完成，电压为2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端电压为0.3V时，滑动变阻器两端电压为3V-0.3V=2.7V，根据串联电路，电压之比等于电阻之比有 则滑动变阻器阻值 则电压表示数为0.3V的实验也无法进行，则表格里余下的4次实验中，他还能完成1次。 13. 小聪从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验所用电源电压为3V。 （1）请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； （2）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，由此可判断产生的故障是___________； （3）排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，为___________，则定值电阻的阻值为___________； （4）为了减小实验误差，小聪应采取的措施是：___________； （5）小聪不小心将电压表损坏，爸爸告诉小聪，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小聪设计了图丙所示的电路（电源电压未知）来测量另一个待测电阻的电阻，定值电阻的电阻为，①具体操作如下： a、闭合开关，断开开关，读出电流表示数为； b、___________，读出电流表示数为（请将实验操作补充完整）； ②由以上步骤可得，待测电阻的表达式为___________。 【答案】（1） （2）电阻处断路 （3） ①. 2.4 ②. 10 （4）多次测量求平均值 （5） ①. 闭合开关 ②. 【解析】 【小问1详解】 伏安法测电阻，将待测电阻和电流表及滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在电阻两端即可。 【小问2详解】 电流表没有示数说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源相连，所以故障可能是定值电阻R断路。 【小问3详解】 [1]电压表选用的小量程，故分度值为0.1V，读数为2.4V。 [2]根据欧姆定律可得 【小问4详解】 一次实验测得的结果误差较大，为了减小实验误差，应多次测量求平均值。 【小问5详解】 设计电路为并联电路，根据第一步电流表示数和已知阻值可求出电源电压大小，此时闭合开关S1和S2后，电流表示数为干路电流，用可得通过待测电阻的电流Ix，运用欧姆定律即可求出电阻大小，即 14. 某校物理社团的同学在研学活动中，结合家乡特产尝试制作水果电池，他们将两片不同金属极板平行插入新鲜水果中，就构成了简易电源。为了探究影响水果电池电压大小的因素，同学们提出了以下部分猜想： 猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关； 猜想二：水果电池电压可能与极板的材料有关。 为了验证猜想一和猜想二，在不同水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变，分别测出电压，实验记录如下表所示。 实验序号 水果种类 两极板间电压 铁-锌 铁-铜 铜-锌 1 苹果 0.6 0.7 1.0 2 菠萝 0.5 0.6 0.9 3 梨 0.4 0.5 0.8 4 橙 0.7 0.8 1.1 （1）为了验证猜想一，保持________不变，改变水果种类，多次实验后，得出猜想一是________（选填“正确”或“错误”）的； （2）分析数据可知水果电池电压与极板材料有关，表中效果最好的两极板材料是________。 （3）小组成员发现当两极板间距离发生变化时，电压表示数也发生改变。根据此现象，请提出一个可探究的科学问题：________？ 【答案】（1） ①. 极板材料 ②. 正确 （2）铜-锌 （3）水果电池电压与插入水果中两极板间距离有关吗 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中运用控制变量法，为了验证猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关时，应控制除水果种类不同时，其他变量都应该相同，所以应保持极板材料相同。 [2]观察实验数据发现，当极板材料相同时，水果的种类不同，极板间的电压也不同，所以水果电池电压与水果的种类有关，故猜想一正确。 【小问2详解】 观察实验数据发现，当水果种类相同时，采用铜—锌作为极板时，极板间的电压更大，所以效果最好的两极板材料是铜-锌。 【小问3详解】 实验中当两极板间距离发生变化时，发现电压表示数发生了变化，说明两极板间距离对电压有影响，所以可以提出一个科学问题：水果电池电压与插入水果中两极板间距离有关吗？ 15. 在智能家居温控系统、汽车发动机温度监测等装置中，常使用一种半导体器件——热敏电阻。热敏电阻的阻值随温度变化而改变，按温度系数可分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）：PTC热敏电阻阻值随温度升高而增大，NTC热敏电阻阻值随温度升高而减小。某校物理兴趣小组的同学，从某款电暖器中收集到一个未知类型的热敏电阻。请你设计一个实验方案，判断这个热敏电阻是PTC型还是NTC型的。 （1）实验器材：_________； （2）实验步骤：________； （3）实验结论：________； 【答案】（1）见解析 （2）见解析 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 由于温度对两种热敏电阻的阻值影响不同，故应改变热敏电阻的温度，通过观察通过电阻电流的大小来判断阻值的变化，从而判断电阻的类型，故需要的实验器材为：热敏电阻、电源、开关、导线若干、电流表、定值电阻、两个相同的烧杯、热水、冷水。 【小问2详解】 实验步骤为：①用导线将热敏电阻与电源、开关、定值电阻、电流表连接成串联电路，在两个相同的烧杯中分别倒入适量相同质量的热水和冷水；②将热敏电阻及相连的导线绝缘防水处理后放入热水中，闭合开关，记录电流表的示数为；③断开开关，将热敏电阻从热水中取出再放入冷水中，一段时间后再闭合开关，记录电流表的示数为。 【小问3详解】 比较两次电流表的示数，若，说明热敏电阻阻值随温度升高而减小，即该热敏电阻是NTC型的；若，说明热敏电阻阻值随温度升高而增大，即该热敏电阻是PTC型的。 三、综合应用（本大题共6个小题，16、17小题各4分，18小题各2分，19小题4分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小明同学在成长记录笔记中记录了如图所示的错题，请你帮助他找出错误、分析原因并改正。 错题记录 错题改正 习题：质量为2kg的某种物质温度从20℃升高了40℃，吸收的热量是，该物质的比热容是多少？ 解：根据公式，可得该物质的比热容 错误之处：______ 错因分析：______ 正确答案：______ 【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 ③. 见解析 【解析】 【详解】[1][2][3]题目中审题错误，错将升高了40℃理解为升高到40℃，根据公式可得该物质的比热容 17. 跨学科实践 在“制作简易调光台灯”的实践活动中，小明用铅笔芯做滑动变阻器，设计并制作一个模拟的调光灯（如图甲）。器材有电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V0.3A）、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表等。 （1）铅笔芯和小灯泡的连接方式是________联。 （2）闭合开关，回形针向左移，小灯泡亮度变亮。为了安全使用调光灯，小明把电压表和小灯泡并联，调节回形针的位置，当电压表的示数为_______时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置，回形针向左调节不能超过此位置。 （3）A、B两根铅笔芯的长度都是，A的电阻为，B的电阻为。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯A和B相比_______。 A. 调节范围大，调节精度高 B. 调节范围大，调节精度低 C. 调节范围小，调节精度高 D. 调节范围小，调节精度低 （4）由于铅笔芯易断，小洋在实验室找了一个电位器来替代铅笔芯，如图乙，其内部结构如图丙。小洋查找到表格中的信息，为更好实现电位器调节灯泡亮度的功能，电位器内的电阻丝应选用_______（填“铜丝”或“镍铬合金丝”）更合适。 导线 长度/m 横截面积mm2 阻值/Ω 铜丝 0.5 0.02 0.5 镍铬合金丝 0.5 0.02 50 【答案】（1）串 （2）2.5 （3）B （4）镍铬合金丝 【解析】 【小问1详解】 要调节小灯泡的亮度，用铅笔芯做滑动变阻器，铅笔芯应该与小灯泡串联连接在电路中，改变铅笔芯接入电路中的长度就可以改变串联电路中的电阻，从而改变通过小灯泡的电流，使灯泡的亮度发生改变。 【小问2详解】 为了安全使用调光灯，小灯泡两端的电压不能超过额定电压2.5V，把电压表和小灯泡并联，电压表测量小灯泡的电压，所以，电压表示数为额定电压，即2.5V时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置，根据串联电路分压规律，铅笔芯最小的电阻为此标记回形针的位置，回形针向左调节，接入电路铅笔芯长度变短，电阻变小，分得电压会变小，小灯泡分得电压会变大，所以，回形针向左调节不能超过此位置。 【小问3详解】 A、B两根铅笔芯的长度都是17.5cm，A的电阻为20Ω，B的电阻为10Ω，A的电阻比B的电阻大，因此A电阻串联在电路中电阻阻值变化范围大，对应小灯泡亮度的变化范围大；回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高，假设AB移动长度为l，A电阻变化为 B电阻变化为 ，B电阻的精度更高；则铅笔芯A和B相比，调节范围大，调节精度低，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小问4详解】 根据小问（3）的分析结合表格信息可知，横截面积相同的铜丝和镍铬合金丝在接入电路中的长度变化相同时，镍铬合金丝接入电路中电阻变化范围更大，能更好调节灯泡的亮度，所以电位器内的电阻丝应选用镍铬合金丝更合适。 18. 下图是家庭电路的一部分，开关控制灯泡。请用笔画线表示导线，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。 【答案】 【解析】 【详解】家庭电路中，开关控制灯泡时，相线先经过开关，再连接到灯泡底部的金属触点，螺纹口的外圈与中性线直接相连即可，如图所示： 19. 电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近，这种充电方式是非常危险的，因为电线比较长，极易导致火灾。请你运用所学知识解释易导致火灾发生的原因。 【答案】在电动车“飞线充电”的情况下，由于电线被延长到电动车身附近，电线的长度显著增加。当导线的材料和横截面积一定时，导线越长电阻越大，由焦耳定律Q=I2Rt得，在电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量就会越多，所以“飞线充电”，极易引起火灾。 【解析】 【详解】略。 20. 如图为某品牌微型电动汽车，该车凭借小巧灵活的车身既能满足市民通勤需求，又能减少对城市道路的拥堵压力，成为市民短途出行的热门选择。该车的空载质量为，最多可搭载4名乘客，其搭载的永磁同步电机最大输出功率为20kW。求： （1）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶18km，用时15min，在此过程中汽车受到的阻力； （2）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为，需要消耗多少千克的燃油？ 【答案】（1）1000N （2）1.6kg 【解析】 【小问1详解】 由得，汽车在此过程中做的功为 根据得，汽车的牵引力为 因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车处于平衡状态，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等。所以，汽车受到的阻力 【小问2详解】 根据得，燃油完全燃烧放出的总热量为 根据得，需要消耗燃油的质量为 21. 汾阳市某社区开展“情暖夕阳，孝亲敬老”志愿服务活动，志愿者带着多款实用小家电看望独居老人。其中一款双挡位电热饭盒格外受欢迎。这款饭盒具有高温和低温两个加热挡位，如图甲所示是其内部电路简化图。其中均是电阻丝且阻值不变，电源电压恒为，其部分参数如下表所示。求： 额定电压 220V 额定功率 高温挡 242W 低温挡 48.4W （1）当该电热饭盒处于高温挡正常工作时，电路中的电流大小； （2）电阻丝的阻值； （3）若只利用图甲中的电子元件（电阻丝和开关及若干导线和的电源），将这个电热饭盒改成三个加热挡位，请你在图乙的虚线框内画出设计的电路图。（设计一种电路即可） 【答案】（1）1.1A （2）800Ω （3） 【解析】 【小问1详解】 电热饭盒处于高温挡正常工作时，其额定功率为，额定电压为，根据电功率公式，可得电路中的电流大小为 【小问2详解】 由电路图甲可知，当开关S1、S2都闭合时，电阻丝R2被短路，电路中只有R1工作。此时电路的总电阻最小，根据电功率公式可知，此时电功率最大，电热饭盒处于高温挡，电阻丝R1的阻值为 当开关S1闭合、S2断开时，电阻丝R1和R2串联。此时电路的总电阻最大，电功率最小，电热饭盒处于低温挡，电路的总电阻为 根据串联电路电阻的特点，电阻丝R2的阻值为 【小问3详解】 为了实现三个加热挡位，需要通过开关的组合使电路产生三种不同的总电阻。可以将两个电阻丝R1、R2并联，并用两个开关S1、S2分别控制各自所在的支路；这样可以实现三种工作状态： 1.闭合S1，断开S2：只有R1工作，电路功率为 2. 断开S1，闭合S2：只有R2工作，电路功率为 3. 同时闭合S1和S2：R1和R2并联工作，电路总功率为 这样就实现了三个不同的加热挡位，故如图所示： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $