精品解析：广西南宁市第十四中学2025-2026学年春季学期九年级自主学习测评物理试卷

2025-2026学年度春季学期九年级自主学习测评物理 （考试形式：闭卷 考试时间：90分钟 卷面满分：100分） 注意：1．答题前，考生务必将姓名、准考证号、座位号填写在试卷和答题卡上。2．考生作答时，请在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），在本试卷上作答无效。 第Ⅰ卷（选择题共38分） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列估计值最接近实际的是（ ） A. 一位中学生人体的电阻约为100MΩ B. 一节新干电池电压为3.6V C. 台灯正常工作时的电流约为10A D. 我国家庭电路电压为220V 2. 甘肃酒泉风电基地是我国第一个千万级风电基地的启动项目，基地中的风力发电机工作时的能量转化为（　　） A. 机械能→电能 B. 光能→电能 C. 电能→机械能 D. 电能→内能 3. 春节贴春联是中国人的习俗。胶水能将春联粘贴在门上，是利用了分子间存在（　　） A. 引力 B. 斥力 C. 间隙 D. 磁性 4. 直接测量用电器消耗电能的多少可以用（ ） A. 电流表 B. 电压表 C. 验电器 D. 电能表 5. 如图所示的电路中，将开关S闭合，灯和灯均发光，则下列说法中正确的是（ ） A. 两个灯泡的电阻一定相等 B. 两灯亮度一定相同 C. 通过灯和灯的电流一定相等 D. 灯和灯两端的电压一定相等 6. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中能使汽车获得动力的冲程是（ ） A. B. C. D. 7. 如图为家用窗帘磁扣，绳子两端的珍珠球中各含有磁体。将两个珍珠球靠近便吸合在一起，此时两磁体磁极的分布情况可能是（　　） A. B. C. D. 8. 手机亏电时，可通过开启“低电量模式”来延长使用时间。“低电量模式”开启后，可以（　　） A. 减少手机消耗的电能 B. 减小电池两端的电压 C. 降低手机的散热能力 D. 减小手机消耗的电功率 9. 中国人民解放军火箭军发射导弹需要两名指挥官共同完成，他们将各自的钥匙（相当于两个开关）插入发射控制台，同时旋转钥匙接通电路才能激活导弹发射系统。下列电路图符合此要求的是（ ） A. B. C. D. 10. 一款会发光的轮滑鞋，轮周上固定有磁环，金属线圈和发光二极管组成闭合电路固定在轮轴上。穿轮滑鞋滑行时，磁环绕轮轴转动，使发光二极管发光。下列实验装置中与这种鞋工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 11. 下列做法中，符合安全用电原则的有（ ） A. 从住宅楼上拉插线板给电动车充电 B. 用电器着火时，应立即用水灭火 C. 发现有人触电时，应立即切断电源 D. 使用试电笔时用手直接接触金属笔尾 12. 小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量减少时滑片上移。下列分析正确的是（　　） A. 如果选择电压表，水量增多时电表示数变大 B. 如果选择电流表，水量增多时电表示数变小 C. 与电压表相比，选择电流表设计电路更节能 D. 如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路 第Ⅱ卷（非选择题共62分） 三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分。） 13. 如图所示是《天工开物》中记载的古代榨油的情景：“凡炒诸麻菜子，宜铸平底锅，投子仁于内，翻拌最勤。”利用锅铲不断翻炒胡麻（芝麻），使胡麻均匀受热，主要是通过________的方式增加胡麻的内能；翻炒过程中能闻到胡麻的香味，这是________现象。 14. 飞机轮胎的胶面由耐磨耐高温的特种材料胶和钢丝制作而成。飞机在飞行过程中由于与空气发生了________而带上电荷。飞机轮胎中的钢丝是________（选填“导体”或“绝缘体”），会将电荷转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和人员的安全。 15. 我国研制的第一台火星表面探测装置“祝融号”，其在火星上与地面控制中心科学家的通讯是依靠_________（选填“声波”或“电磁波”）进行的。核能发电厂所使用的核能属于_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 16. 某款磁悬浮音响如图甲所示，音响内部有一块磁体，其底座相当于电磁铁，内部简化电路原理图如图乙所示，则电源左端为________极；若要增加音响“悬浮”的高度，可将滑片P向________（选填“左”或“右”）移动。 17. 如图所示，向瓶内打气，瓶内气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；瓶塞跳起时，瓶内气体的温度将________（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 18. 小芸家有一个具有加热和保温两种功能的电水壶，其内部电路的简图如图所示，通过旋转旋钮开关可以实现功能切换，R1、R2均为加热电阻，其中R1=1051.6，电水壶加热功率为1000W，则要让电水壶保温，旋钮开关应旋转到_________位置，保温功率为_________W。 四、作图题（本大题共1小题，共6分。） 19. （1）如图甲所示，请根据实物连接图在方框内画出对应电路图； （2）如图乙所示，用笔画线代替导线将带开关的插座安全接入家庭电路中； （3）如图丙所示是某温度自动报警器原理图。在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯不亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯亮。请根据报警器原理在虚线框内填入电阻和指示灯的电路元件符号。 五、实验探究题（本大题共4小题，共25分。） 20. 在“探究串联电路的电压规律”的实验中，电路图如图甲所示。 （1）根据图甲连接电路时，开关应处于________状态； （2）为了使探究得出的结论具有普遍意义，、应该选择规格________（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡； （3）闭合开关后，发现只有小灯泡发光，且电压表的示数为0，此时电路中的故障可能是小灯泡________； （4）排除故障进行实验，电压表示数如图乙所示，则读数为________V；为了读数结果更准确，接下来应该断开开关，________。 21. 如图所示装置是用来研究电阻丝产生的热量与________的关系。根据焦耳定律，要使实验现象更明显，应该将换成阻值更________（选填“大”或“小”）的电阻； 22. 如图所示，是“探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系”的实验装置，实验中，将开关S从a换到b上时，应该调节滑动变阻器的滑片P，使两次实验中电流表的示数________（选填“相同”或“不同”），电磁铁吸引大头针的数目将________（选填“增加”或“减少”）； 23. 如图所示，在“比较不同物质吸热能力”的实验中，取________（选填“质量”或“体积”）和初温都相同的a、b两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，实验中可通过________（选填“加热时间”或“温度计示数”）反映物质吸收热量的多少。 24. 小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。使用的器材如下：学生电源（4.5V），滑动变阻器（35Ω 1.2A），定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个。电流表（0~0.6A），电压表（0~3V）。 （1）实物电路如图甲所示，其中一根导线连接是错误的，请在图中将这根线打上“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的连线； （2）排除错误后，小明首先做“探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验，调节滑动变阻器进行多次测量，并将数据记录在下图表格中。其中第________次数据是不可能由实验测出，剔除该数据后，分析剩余数据可得出结论：电阻一定时，导体中电流与导体两端电压成________； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 10 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.21 0.3 0.39 0.5 （3）在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中，先将5Ω电阻接入电路，此时电流表示数如图乙所示。接着断开开关，用10Ω电阻替换下5Ω的电阻，闭合开关并向________（选填“左”或“右”）移动变阻器滑片，直到电压表示数为________V，记录下此时电流表示数； （4）请评估（3）实验过程，指出实验过程中存在的问题：________； （5）完成探究实验后，电流表发生故障不能使用，小明设计了如图丙所示的电路测出了某一电阻的阻值，滑动变阻器的最大阻值为。请你帮助他将实验步骤补充完整。 ①将滑动变阻器滑片移至A端，闭合开关，记录此时电压表示数为U； ②将滑动变阻器滑片移至B端，记录此时电压表的示数为； ③未知电阻阻值的表达式________（用已知和测出的物理量符号表示）。 25. 时下流行的LED灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管具有耗电少，安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。利用图甲所示电路可以研究发光二极管的工作特性，把一个正常工作电压为3V的LED灯接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关，改变LED灯两端的电压和电流，得到电压表与电流表示数关系，如图乙所示。 （1）LED灯主要由________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，发光二极管在电路中属于________（选填“电源”或“用电器”）； （2）在图甲中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED灯发光。断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯不能发光，说明发光二极管具有________性； （3）闭合开关后，如图丙所示，为了让LED灯能够正常发光，滑动变阻器的滑片应向________（选填“左”或“右”）移动。当LED灯正常发光时，LED灯的电流为________A，电路功率为________W； （4）丁图是白炽灯与LED灯正常工作时将电能转化为光能和内能的情况对比图，请结合图中信息解释LED灯更节能原因：________。 六、综合应用题（本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。） 26. 某商家售卖电热水壶，宣传3分钟内能将一壶水烧开。某同学为了验证该产品的优点与宣传是否相同，他记录该商品的铭牌如图所示。当地大气压为1个标准大气压，常温下水的温度为30℃。已知，，求： ××牌节能热水壶 额定电压 220V 额定功率 1000W 容积 2L （1）电热水壶正常工作时的电阻； （2）烧开一壶水需要的热量； （3）不计热量损失，请通过计算判断出商家宣传3分钟内能将一壶水烧开的说法是否可信。 27. 科技小组为农业大棚设计了一套智能通风系统。该系统的功能为：当棚外风速适中时，关闭换气装置，实现自然通风；当棚外风速过大或者过小时，启动换气装置。如图所示是该系统的工作原理示意图。电压表或电流表中的任一电表达到最大刻度时，控制模块将断开风速感应电路，同时发出信号，启动换气装置（电表与控制模块间的电路未画出）。已知为电阻箱，为风速感应电阻。的电阻随风速变化关系如表格所示。电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。不计控制模块电阻。 风速m/s 2 2.2 2.4 2.5 2.6 2.8 3 电阻/Ω 50 44 38 35 32 26 20 （1）当风速过小时，________表达到最大刻度，此时启动换气系统； （2）调节到适当阻值，当风速时，电流表的示数为0.4A；当风速时，电流表示数为0.5A。请计算风速感应电路的电源电压和启动换气装置进行通风时的最大风速； （3）在不改变电表量程前提下，使大棚启动通风系统的风速上限降低，请写出一条改进措施。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度春季学期九年级自主学习测评物理 （考试形式：闭卷 考试时间：90分钟 卷面满分：100分） 注意：1．答题前，考生务必将姓名、准考证号、座位号填写在试卷和答题卡上。2．考生作答时，请在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），在本试卷上作答无效。 第Ⅰ卷（选择题共38分） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列估计值最接近实际的是（ ） A. 一位中学生人体的电阻约为100MΩ B. 一节新干电池电压为3.6V C. 台灯正常工作时的电流约为10A D. 我国家庭电路电压为220V 【答案】D 【解析】 【详解】A．人体电阻通常在之间，远大于实际值，故A不符合题意； B．一节新干电池的标准电压为，通常是锂电池的常见电压，故B不符合题意； C．台灯的功率一般在之间，根据公式和家庭电路电压可得，正常工作电流约为，10A远大于实际值，故C不符合题意； D．我国家庭电路的标准电压为220V，故D符合题意。 故选D。 2. 甘肃酒泉风电基地是我国第一个千万级风电基地的启动项目，基地中的风力发电机工作时的能量转化为（　　） A. 机械能→电能 B. 光能→电能 C. 电能→机械能 D. 电能→内能 【答案】A 【解析】 【详解】风力发电机工作时，是利用风的动能（属于机械能）带动发电机的叶片转动，进而使发电机发电，将机械能转化为电能。 故选A。 3. 春节贴春联是中国人的习俗。胶水能将春联粘贴在门上，是利用了分子间存在（　　） A. 引力 B. 斥力 C. 间隙 D. 磁性 【答案】A 【解析】 【详解】分子之间存在相互作用的引力和斥力。胶水能将春联紧紧粘在门上，是利用了分子间的引力。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 直接测量用电器消耗电能的多少可以用（ ） A. 电流表 B. 电压表 C. 验电器 D. 电能表 【答案】D 【解析】 【详解】略 5. 如图所示的电路中，将开关S闭合，灯和灯均发光，则下列说法中正确的是（ ） A. 两个灯泡的电阻一定相等 B. 两灯亮度一定相同 C. 通过灯和灯的电流一定相等 D. 灯和灯两端的电压一定相等 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，两灯泡并接，由于并联电路两端电压相等，因此灯L1和灯L2两端的电压一定相等，因为不知道两灯泡的规格情况，所以不能判断两个灯泡的电阻、电流、实际功率的大小关系，故ABC错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中能使汽车获得动力的冲程是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，依靠飞轮的惯性完成，故A不符合题意； B．图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，依靠飞轮的惯性完成，故B不符合题意； C．图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；内燃机内能转化为机械能，为汽车提供动力，故C符合题意； D．图中进气门关闭，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，依靠飞轮的惯性完成，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图为家用窗帘的磁扣，绳子两端的珍珠球中各含有磁体。将两个珍珠球靠近便吸合在一起，此时两磁体磁极的分布情况可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】磁体间的相互作用规律是“异名磁极相互吸引”，两个珍珠球能吸合，说明接触部位是异名磁极。 A．接触部位为N极与N极（同名磁极），会相互排斥，无法吸合，故A不符合题意； B．接触部位为S极与S极（同名磁极），会相互排斥，无法吸合，故B不符合题意； C．接触部位为N极与N极（同名磁极），会相互排斥，无法吸合，故C不符合题意； D．接触部位为N极与S极（异名磁极），会相互吸引，符合吸合的现象，故D符合题意。 故选D。 8. 手机亏电时，可通过开启“低电量模式”来延长使用时间。“低电量模式”开启后，可以（　　） A. 减少手机消耗的电能 B. 减小电池两端的电压 C. 降低手机的散热能力 D. 减小手机消耗的电功率 【答案】D 【解析】 【详解】“低电量模式”开启后，剩余的电能W一定，由可知，要延长使用时间t，应减小手机功率P，即手机的“低电量模式”是通过减小手机功率的方式来延长使用时间的。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9. 中国人民解放军火箭军发射导弹需要两名指挥官共同完成，他们将各自的钥匙（相当于两个开关）插入发射控制台，同时旋转钥匙接通电路才能激活导弹发射系统。下列电路图符合此要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，只有两个开关同时闭合才能正常接通电路，激活导弹发射系统，说明两个开关相互影响，不能独立工作，即两个开关是串联的，再与发射系统串联在电路中。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10. 一款会发光的轮滑鞋，轮周上固定有磁环，金属线圈和发光二极管组成闭合电路固定在轮轴上。穿轮滑鞋滑行时，磁环绕轮轴转动，使发光二极管发光。下列实验装置中与这种鞋工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】轮滑鞋滑行时，磁环转动，闭合的线圈相对磁环运动，切割磁感线产生感应电流，使二极管发光，该原理是电磁感应现象，发电机原理，特点是装置无外接电源，靠运动产生感应电流。 A．该图是奥斯特实验，原理是电流的磁效应，通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； B．该装置中，闭合电路的部分导体放在磁场中，外接灵敏电流计、无外接电源，是探究电磁感应现象的实验，故B符合题意； C．该装置探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，利用电流的磁效应，故C不符合题意； D．该装置探究通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，故D不符合题意。 故选B。 二、多项选择题（本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 11. 下列做法中，符合安全用电原则的有（ ） A. 从住宅楼上拉插线板给电动车充电 B. 用电器着火时，应立即用水灭火 C. 发现有人触电时，应立即切断电源 D. 使用试电笔时用手直接接触金属笔尾 【答案】CD 【解析】 【详解】A．从住宅楼上拉插线板给电动车充电，存在线路老化、过载、短路等安全隐患，极易引发火灾，不符合安全用电原则，故A不符合题意； B．用电器着火时，应先切断电源，再用干粉灭火器或沙土灭火，直接用水灭火会导致触电危险，不符合安全用电原则，故B不符合题意； C．发现有人触电时，应立即切断电源或用干燥的绝缘体将电线挑开，避免施救者触电，符合安全用电原则，故C符合题意； D．使用试电笔时，手必须接触金属笔尾，使人体和试电笔形成回路，才能正确辨别火线和零线，符合安全用电原则，故D符合题意。 故选 CD。 12. 小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量减少时滑片上移。下列分析正确的是（　　） A. 如果选择电压表，水量增多时电表示数变大 B. 如果选择电流表，水量增多时电表示数变小 C. 与电压表相比，选择电流表设计电路更节能 D. 如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如果选择电压表，R与R0串联，电压表测滑片P上方电阻丝两端的电压，因为电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，当滑动变阻器的滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻不变,总电阻不变,由可知，电路中的电流不变，由题意可知，当水量增多时，滑片下移，滑片P上方电阻丝的长度变长，其阻值变大，由U=IR可知，滑片P上方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A正确； B．如果选择电流表，滑片P上方电阻丝被短路，滑动变阻器下方的电阻丝与R0串联，电流表测电路中的电流，当水量增多时，滑片下移，滑动变阻器R接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故B错误； C．如果选择电压表，R的最大阻值与R0串联，电路的总电阻最大，由 可知，电路的总功率最小，在时间相同时最节能，则可知选择电流表设计电路不节能，故C错误； D．如果选择电流表，在水太多时，滑动变阻器R接入电路中的电阻太小，电路中的电流太大，若电路中没有R0，可能会烧坏电源和电流表，所以R0可以在水太多时保护电路，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题共62分） 三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分。） 13. 如图所示是《天工开物》中记载的古代榨油的情景：“凡炒诸麻菜子，宜铸平底锅，投子仁于内，翻拌最勤。”利用锅铲不断翻炒胡麻（芝麻），使胡麻均匀受热，主要是通过________的方式增加胡麻的内能；翻炒过程中能闻到胡麻的香味，这是________现象。 【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散 【解析】 【详解】[1]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；利用锅铲不断翻炒胡麻（芝麻），使胡麻均匀受热，胡麻吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能。 [2]翻炒过程中能闻到胡麻的香味，这是分子在永不停息地做无规则运动的结果，属于扩散现象。 14. 飞机轮胎的胶面由耐磨耐高温的特种材料胶和钢丝制作而成。飞机在飞行过程中由于与空气发生了________而带上电荷。飞机轮胎中的钢丝是________（选填“导体”或“绝缘体”），会将电荷转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和人员的安全。 【答案】 ①. 摩擦 ②. 导体 【解析】 【详解】[1]飞机在飞行过程中，机身与空气发生摩擦，通过摩擦起电的方式带上电荷。 [2]飞机轮胎中的钢丝容易导电，是导体，可以将飞机上的电荷及时转移给大地，避免放电危险。 15. 我国研制的第一台火星表面探测装置“祝融号”，其在火星上与地面控制中心科学家的通讯是依靠_________（选填“声波”或“电磁波”）进行的。核能发电厂所使用的核能属于_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 不可再生 【解析】 【详解】[1]声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，“祝融号”在火星上与地面控制中心科学家的通讯是依靠电磁波。 [2]核能发电厂所使用核能是由核燃料发生裂变提供的，核燃料在地球上的储量是有限的，不能在短期内从自然界得到补充，所以核能属于不可再生能源。 16. 某款磁悬浮音响如图甲所示，音响内部有一块磁体，其底座相当于电磁铁，内部简化电路原理图如图乙所示，则电源左端为________极；若要增加音响“悬浮”的高度，可将滑片P向________（选填“左”或“右”）移动。 【答案】 ①. 负 ②. 右 【解析】 【详解】[1][2]根据图甲可知，音响“悬浮”在空中，受到竖直向上的磁力作用，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为S极，根据安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，所以电源的左端为负极；若要增加音响“悬浮”的高度，需要增大电磁铁的磁性，在线圈匝数不变的情况下，需要增大电路中的电流，即需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，故可将滑片P向右移动。 17. 如图所示，向瓶内打气，瓶内气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；瓶塞跳起时，瓶内气体的温度将________（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 降低 【解析】 【详解】[1]向瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，机械能转化为内能，所以瓶内气体的内能增大。 [2]瓶塞跳起时，瓶内气体对外做功，瓶内气体内能减小，瓶内气体温度降低。 18. 小芸家有一个具有加热和保温两种功能的电水壶，其内部电路的简图如图所示，通过旋转旋钮开关可以实现功能切换，R1、R2均为加热电阻，其中R1=1051.6，电水壶加热功率为1000W，则要让电水壶保温，旋钮开关应旋转到_________位置，保温功率为_________W。 【答案】 ①. 2 ②. 44 【解析】 【详解】[1]旋钮开关应旋转到1位置，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，电水壶处于加热挡。旋钮开关应旋转到2位置，电路中R1、R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据可知总功率较小，电水壶处于保温挡。 [2]加热状态下，根据可知 保温状态下，根据可知保温功率 四、作图题（本大题共1小题，共6分。） 19. （1）如图甲所示，请根据实物连接图在方框内画出对应的电路图； （2）如图乙所示，用笔画线代替导线将带开关的插座安全接入家庭电路中； （3）如图丙所示是某温度自动报警器的原理图。在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯不亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯亮。请根据报警器原理在虚线框内填入电阻和指示灯的电路元件符号。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从实物图可知，电流从电源正极出发，依次经过开关、灯泡，最后回到电源负极，是一个简单的串联电路。如图所示： 【小问2详解】 三孔插座的接线规则：左零右火上接地。 开关应接在相线（火线）上，以保证断开时插座不带电。 如图所示： 【小问3详解】 当温度低于设定值时，水银未接触金属丝，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧作用下抬起，安全指示灯不亮，说明此时指示灯所在支路是断开的。 当温度达到设定值时，水银接触金属丝，控制电路接通，电磁铁吸下衔铁，指示灯亮起，说明此时指示灯所在支路接通。 因此，虚线框内的元件应为上方电阻，下方指示灯。如图所示： 五、实验探究题（本大题共4小题，共25分。） 20. 在“探究串联电路的电压规律”的实验中，电路图如图甲所示。 （1）根据图甲连接电路时，开关应处于________状态； （2）为了使探究得出的结论具有普遍意义，、应该选择规格________（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡； （3）闭合开关后，发现只有小灯泡发光，且电压表的示数为0，此时电路中的故障可能是小灯泡________； （4）排除故障进行实验，电压表示数如图乙所示，则读数为________V；为了读数结果更准确，接下来应该断开开关，________。 【答案】（1）断开 （2）不相同 （3）短路 （4） ①. 2 ②. 断开开关，电压表换用小量程 【解析】 【小问1详解】 根据图甲连接电路时，为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 【小问2详解】 为了使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不相同的小灯泡进行实验。 【小问3详解】 闭合开关后，只有小灯泡发光，且电压表的示数为0，此时电路中的故障可能是小灯泡短路，L₁短路后，电压表也被短路，示数为0，电流只通过使其发光。 【小问4详解】 [1]电压表示数如图乙所示，电压表接的是0~15V量程，分度值为0.5V，读数为2V。 [2]为了读数结果更准确，接下来应该断开开关，换用0~3V量程，因为当前指针偏转角度较小，换用小量程可以提高读数精度。 21. 如图所示装置是用来研究电阻丝产生的热量与________的关系。根据焦耳定律，要使实验现象更明显，应该将换成阻值更________（选填“大”或“小”）的电阻； 【答案】 ①. 电流 ②. 小 【解析】 【详解】[1]由图可知，R1与R2的阻值相同，R2与R3并联后再与R1串联，故通过R1与R2的电流不同。因此，该装置是用来研究电阻丝产生的热量与电流的关系。 [2]根据焦耳定律，要使实验现象更明显，需要增大R1与 R2的电流差异。将R3换成阻值更小的电阻时， 干路电流大部分通过R3支路，从而使R1与R2的电流差增大，产生的热量差更明显。 22. 如图所示，是“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系”的实验装置，实验中，将开关S从a换到b上时，应该调节滑动变阻器的滑片P，使两次实验中电流表的示数________（选填“相同”或“不同”），电磁铁吸引大头针的数目将________（选填“增加”或“减少”）； 【答案】 ①. 相同 ②. 减少 【解析】 【详解】[1] 将开关S从a换到b时，线圈匝数减少。为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，因此需要控制电流大小相同，必须调节滑动变阻器的滑片P，使两次实验中电流表的示数相同。 [2] 在电流相同的情况下，线圈匝数越少，电磁铁的磁性越弱，因此吸引大头针的数目将减少。 23. 如图所示，在“比较不同物质吸热能力”的实验中，取________（选填“质量”或“体积”）和初温都相同的a、b两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，实验中可通过________（选填“加热时间”或“温度计示数”）反映物质吸收热量的多少。 【答案】 ①. 质量 ②. 加热时间 【解析】 【详解】[1]探究不同物质的吸热能力，需要控制a、b两种液体的质量和初温相同。 [2]用相同的电加热器加热，相同的时间内，两种液体吸收的热量相同，加热时间越长，吸收的热量越多，故可以根据加热时间来判断吸收热量的多少。 24. 小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。使用的器材如下：学生电源（4.5V），滑动变阻器（35Ω 1.2A），定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个。电流表（0~0.6A），电压表（0~3V）。 （1）实物电路如图甲所示，其中一根导线连接是错误的，请在图中将这根线打上“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的连线； （2）排除错误后，小明首先做“探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验，调节滑动变阻器进行多次测量，并将数据记录在下图表格中。其中第________次数据是不可能由实验测出，剔除该数据后，分析剩余数据可得出结论：电阻一定时，导体中电流与导体两端电压成________； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.21 0.3 0.39 0.5 （3）在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中，先将5Ω电阻接入电路，此时电流表示数如图乙所示。接着断开开关，用10Ω电阻替换下5Ω的电阻，闭合开关并向________（选填“左”或“右”）移动变阻器滑片，直到电压表示数为________V，记录下此时电流表示数； （4）请评估（3）实验过程，指出实验过程中存在问题：________； （5）完成探究实验后，电流表发生故障不能使用，小明设计了如图丙所示的电路测出了某一电阻的阻值，滑动变阻器的最大阻值为。请你帮助他将实验步骤补充完整。 ①将滑动变阻器滑片移至A端，闭合开关，记录此时电压表的示数为U； ②将滑动变阻器滑片移至B端，记录此时电压表的示数为； ③未知电阻阻值的表达式________（用已知和测出的物理量符号表示）。 【答案】（1） （2） ①. 1 ②. 正比 （3） ①. 右 ②. 2.5 （4）电压表示数会超过所选量程 （5） 【解析】 【小问1详解】 原电路图中，滑动变阻器和定值电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如图所示： 【小问2详解】 [1][2]由实验条件可知，电源电压为4.5V，滑动变阻器最大阻值为35Ω。当定值电阻两端电压为0.5V时，滑动变阻器两端电压为4V，此时电路电流为0.1A，所需滑动变阻器阻值为40Ω，超过其最大阻值35Ω，因此第1次数据不可能由实验测出。剔除该数据后，分析剩余数据可知，，，，忽略阻值的微小变化，电压与电流的比值为一定值，可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问3详解】 [1][2]由图乙可知，电流表选用的0~0.6A的量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.5A，根据欧姆定律，可知此时5Ω电阻两端电压为 用10Ω电阻替换5Ω电阻后，根据串联分压原理可知，电压表示数将增大，此时应增大滑动变阻器阻值来减小电压表示数，故应向右移动变阻器滑片，直到电压表示数为2.5V，记录此时电流表示数。 【小问4详解】 在第一次实验电路接入5Ω定值电阻时，此时电流表示数为0.5A，定值电阻所分的电压为2.5V，则滑动变阻器的阻值为 当直接将5Ω定值电阻换成10Ω时，此时电流为 此时电压表示数为 大于所选电压表量程。 【小问5详解】 在步骤①中，滑片移至A端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为只有的简单电路，电压表测电源电压为U；在步骤②中滑片移至B端，与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测两端电压为。根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为，根据串联电路电流相等可得 即 解得 25. 时下流行的LED灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管具有耗电少，安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。利用图甲所示电路可以研究发光二极管的工作特性，把一个正常工作电压为3V的LED灯接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关，改变LED灯两端的电压和电流，得到电压表与电流表示数关系，如图乙所示。 （1）LED灯主要由________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，发光二极管在电路中属于________（选填“电源”或“用电器”）； （2）在图甲中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED灯发光。断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯不能发光，说明发光二极管具有________性； （3）闭合开关后，如图丙所示，为了让LED灯能够正常发光，滑动变阻器的滑片应向________（选填“左”或“右”）移动。当LED灯正常发光时，LED灯的电流为________A，电路功率为________W； （4）丁图是白炽灯与LED灯正常工作时将电能转化为光能和内能的情况对比图，请结合图中信息解释LED灯更节能原因：________。 【答案】（1） ①. 半导体 ②. 用电器 （2）单向导电 （3） ①. 左 ②. 0.02 ③. 0.09 （4）在消耗相同电能的情况下，LED 灯转化为的光能更多，所以更节能 【解析】 【小问1详解】 [1] LED 灯的核心组件是发光二极管，主要由半导体材料制成。 [2] 发光二极管在电路中消耗电能，属于用电器。 【小问2详解】 改变电源正负极后 LED 灯不发光，说明电流只能单向通过，即发光二极管具有单向导电性。 【小问3详解】 [1]图丙中电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.6V，低于 LED 灯正常工作电压3V。为使 LED 灯正常发光，需增大其两端电压，应减小滑动变阻器接入电阻，故滑片向左移动。 [2] 由图乙可知，当 LED 灯两端电压为3V 时，电流为20mA，即0.02A。 [3]电路总功率 【小问4详解】 从丁图可知， 白炽灯电能转化为光能的效率仅为20%，80% 转化为内能散失。 LED 灯电能转化为光能的效率高达90%，只有10% 转化为内能。 因此，在消耗相同电能的情况下，LED 灯转化为的光能更多，所以更节能。 六、综合应用题（本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。） 26. 某商家售卖电热水壶，宣传3分钟内能将一壶水烧开。某同学为了验证该产品的优点与宣传是否相同，他记录该商品的铭牌如图所示。当地大气压为1个标准大气压，常温下水的温度为30℃。已知，，求： ××牌节能热水壶 额定电压 220V 额定功率 1000W 容积 2L （1）电热水壶正常工作时的电阻； （2）烧开一壶水需要的热量； （3）不计热量损失，请通过计算判断出商家宣传3分钟内能将一壶水烧开的说法是否可信。 【答案】（1） 48.4 Ω （2） （3） 不可信，理由见解析 【解析】 【小问1详解】 电热水壶正常工作时的电阻 【小问2详解】 水的质量 水吸收的热量 【小问3详解】 消耗的电能 烧开水所需热量 由于 （） 提供的电能不足以将水烧开。实际需要时间 因此宣传不可信。 27. 科技小组为农业大棚设计了一套智能通风系统。该系统的功能为：当棚外风速适中时，关闭换气装置，实现自然通风；当棚外风速过大或者过小时，启动换气装置。如图所示是该系统的工作原理示意图。电压表或电流表中的任一电表达到最大刻度时，控制模块将断开风速感应电路，同时发出信号，启动换气装置（电表与控制模块间的电路未画出）。已知为电阻箱，为风速感应电阻。的电阻随风速变化关系如表格所示。电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。不计控制模块电阻。 风速m/s 2 2.2 2.4 2.5 2.6 2.8 3 电阻/Ω 50 44 38 35 32 26 20 （1）当风速过小时，________表达到最大刻度，此时启动换气系统； （2）调节到适当阻值，当风速时，电流表的示数为0.4A；当风速时，电流表示数为0.5A。请计算风速感应电路的电源电压和启动换气装置进行通风时的最大风速； （3）在不改变电表量程前提下，使大棚启动通风系统的风速上限降低，请写出一条改进措施。 【答案】（1）电压 （2）18V，3m/s （3）减小电阻��1的阻值‌，理由见解析 【解析】 【小问1详解】 根据电路图，与串联，电流表测电路中的电流，电压表测两端的电压。根据表格数据可知，当风速过小时，风速感应电阻的阻值较大，电路总电阻较大，根据欧姆定律可知电路电流较小，即电流表的示数较小，根据串联分压特点可知电压表的示数较大。由题意可知，电压表或电流表中任一电表达到量程时候，控制模块将断开风速感应电路，同时发出信号，启动换气装置，故当风速过小时，电压表达到最大刻度，此时启动换气系统。 【小问2详解】 [1]调节到适当阻值，当风速时，电流表的示数为0.4A，。根据欧姆定律可知，电源电压 当风速时，电流表示数为0.5A，，电源电压 电源电压不变，则 解得， [2]当风速变大时，风速感应电阻的阻值变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知电路电流变大，即电流表的示数变大。由题意可知，电压表或电流表中任一电表达到量程时候，控制模块将断开风速感应电路，同时发出信号，启动换气装置，所以当风速过大时，是由于电流表到达量程，从而启动换气系统。电流表量程为0~0.6A，电路最大电流为 总电阻 风速感应电阻的阻值 由表格，启动换气装置进行通风时的最大风速为3m/s。 【小问3详解】 在不改变电表量程的前提下降低大棚启动通风系统的风速上限， 较低风速，��2对应阻值一定，最大启动电流不变，电源电压不变，减小电阻��1的阻值‌，电路总电阻减小，根据欧姆定律可知电路的电流会变大，可以达到电流最大值，启动通风系统。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $