精品解析：福建省莆田市城厢区2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题

城厢区2025-2026学年度上学期期末试卷 九年级物理 (满分： 100分；考试时间： 90分钟) 注意：本试卷分为“试题”和“答题卡”两部分，答题时请按答题卡中的“注意事项”要求认真作答，答案填涂或写在答题卡上的相应位置。 第Ⅰ卷选择题 一、选择题（本题有14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 2025年我国突破12英寸碳化硅晶圆剥离技术，打破国外垄断助力新能源汽车芯片的发展，其中制成芯片的主要材料属于（ ） A. 半导体 B. 导体 C. 超导体 D. 绝缘体 2. 如图所示，转动调光灯的旋钮，滑片在弧形电阻上滑动，即可调节灯泡亮度， 此过程是改变接入电阻的（ ） A. 长度 B. 横截面积 C. 材料 D. 温度 3. 2025年10月31日23时，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭点火升空。该火箭使用的核心燃料是偏二甲肼，主要是由于偏二甲肼的（ ） A. 沸点高 B. 熔点高 C. 比热容大 D. 热值大 4. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是（　　） A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴 5. 物理来源于生活又服务于生活，下列物理量最接近生活实际的是（ ） A. 一节新的干电池电压约为2V B. 手电筒灯泡发光时，通过灯泡的电流约为2A C. 人体安全电压不高于36V D. 普通家用照明灯的工作电流约为3A 6. 下列做法符合安全用电原则的是（ ） A. 使用测电笔时，手要接触笔尖金属体 B. 更换灯泡时必须先断开开关 C. 电路着火可以立即用水扑灭 D. 家用电器的金属外壳可以不接地 7. 如图是小明绘制的节约用电的宣传图，关于“节约用电”的理解正确是（　　） A. “节约用电”是指节约电流 B. “节约用电”是指节约电压 C. “节约用电”指节约电能 D. “节约用电”是指节约电功率 8. 如图所示的是物理兴趣小组设计的“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95℃刻度线对齐。下列说法中正确的是（　　） A. 图中的A是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B. 控制电路的电源的正负极对调后会影响自动报警器工作 C. 该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D. 如果要升高报警温度，需要将金属丝往上提 9. 如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。下列冲程与这一过程能量转化相同的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 10. 中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（　　） A. 北斗卫星与汽车导航系统之间是通过超声波传递信息 B. “摩擦生热”、“摩擦起电”，发生的能量转化是相同的 C. 安顺火电厂提供的电能是二次能源 D. 核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站相同 11. 如图所示的家庭电路，闭合开关S后，灯泡L不亮，用测电笔分别检测a、b、c三点时，只有a和b点可以使测电笔的氖管发光，则该电路的故障可能是（ ） A. 入户中性线断路 B. 灯丝断了 C. bc之间断路 D. 开关接触不良 12. 项目式学习小组设计了一种电子量角器，如图。把均匀电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP是能够绕圆心转动的金属滑片（OP的阻值不计），OA与OP的夹角为，闭合开关后（　　） A. 角增大，电压表示数增大 B. 角减小，电压表示数不变 C 角增大，电流表示数增大 D. 角减小，电流表示数减小 13. 我国新能源汽车智能化水平位居世界前列，驾驶员既可以通过传统的机械按键（开关）控制车窗的升降，也可以通过语音（开关）控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是（　　） A B. C. D. 14. 如图甲所示电路，闭合开关，滑片在滑动变阻器上某两点间滑动的过程中，L和R的U-I图像如图乙所示。小灯泡的额定电压为2.5V，则下列说法正确的是（　　） A. 此过程电路的最小总功率为0.3W B. 此过程滑动变阻器的最大功率为0.3W C. 小灯泡正常工作时的电阻为25 D. 滑动变阻器的最大阻值为10 第Ⅱ卷非选择题 二、填空题(本题有6小题，每空1分，共12分。) 15. 如图所示为我国早期的指南针(司南)，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南的柢指向________(选填“地理的南极”或“地磁的南极”)，司南能指南北是因为地球周围存在__________ 16. 如图为S1500型浮空风力发电系统，其工作原理是利用氦气气囊提供浮力升空，在1500米左右的空中让高速气流流经环翼形通道，驱动轻量化发电机组工作，此过程是将_______能转化为________能。 17. 纳米管作为一种前景广阔的新型材料，其制备过程中可通过摩擦起电进行分选。将混合材料与特定物质摩擦后，碳纳米管因______电子而带正电（选填“得到”或“失去”）。随后，让它们靠近一个带______电的物体（选填“正”或“负”），使碳纳米管被吸附，从而实现分离提纯。 18. 如图所示，“瓩”在《新华字典》里念两个音“千瓦”，它是电学里______的单位，表示电流做功______的物理量。 19. 如图所示是某家用电子式电能表的表盘。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，该用电器的电功率为_______W。 20. 空气炸锅能快速烹饪食物，如图所示为其内部加热部分的简化电路。已知当电源电压保持不变时，电路中的电流最小时为低温挡，电流最大时为高温挡。则当闭合开关______时，该空气炸锅处于低温挡，当闭合开关______时其处于高温挡。 三、作图题：本题有2小题，共4分。 21. 请在图中标出磁感线的方向并在括号内填上小磁针的磁极。 22. 如图所示，请在电路中的“○”内填入电流表或电压表的符号完成电路。要求闭合开关S后两灯泡都能发光。 四、简答题：本题有1小题，共4分。 23. 陆游诗《秋怀》中写道：“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，这就是我们今天说的“热岛效应”。 （1）城市建筑主要材料是砂石、水泥，而农村农田中含有较多的水。请用比热容相关知识分析相同光照条件下城市气温为什么会高于农村。 （2）如何缓解城市的热岛效应，请你提出一条合理化建议。 五、实验题：本题有5小题，共30分。 24. 为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 （1）实验中，可以通过比较_________来反映两种液体吸收热量的多少； （2）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，从同时开始加热到第5分钟，这段时间内A吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”) B吸收的热量；由图像可知：_________液体的吸热本领更强； （3）如图丙，某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成，为使大棚晚上保温效果更好，科研人员建议农户将土墙换成空心玻璃墙并填充________(填“A”或“B”)液体从而实现该效果； （4）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量为纵坐标，升高的温度为横坐标，分别画出50g和100g水的图像，它们都是过原点的直线，即，进一步分析发现，这两条直线的值之比与对应水的_____________之比相等(选填“密度”“质量”或“体积”)。 25. 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电阻丝和等量的空气，初始时U形管内各液面均在同一水平面上。 （1）实验中通过观察两个U形管中液面____________的变化来比较电流通过导体产生热量的多少； （2）观察图甲，发现在通电时间和___________相同时，B管中的液面高度差更大，表明电流通过导体产生热量的多少与___________有关； （3）采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时，右侧容器中应该选用阻值为__________Ω的电阻丝；通电相同时间后，乙图左右两侧容器中产生的热量之比为____________； （4）将图乙中的实验装置冷却到室温，把右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，通电一段时间后，___________(选填“左”或“右”)侧容器内电阻丝产生的热量多。 26. 小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电动机A、B的转轴用塑料管连接起 来，图甲是电动机A、B简易结构的示意图。 （1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在______中会受到力的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于______（填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了______原理； （2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变______来实现； （3）当电机A中线圈的转动时，通过小灯泡的电流方向会不会改变呢？只需要在电机A所在电路中添加______（一种器材）即可。 27. 小明利用“伏安法”测量未知电阻Rₓ的阻值，电源电压恒为3V，Rₓ阻值约为10Ω。 （1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接(要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，连线不得交叉)； （2）闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，故障可能是_____； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx=______Ω； （4）完成实验后，进行误差分析：考虑到电压表中也有电流通过，则该电路测得的Rx的测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)； （5）小丽认为：不用电流表，只用电压表和定值电阻R₀，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下： ①闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1； ②_____________，记下此时的电压表读数为U2； 则电阻Rx的表达式为Rx=_____________(用已知量和测量量符号表示)。 28. 阅读短文，回答问题。 跨学科实践—设计简易电子身高测量仪 【项目提出】小明运用所学的电学知识，设计一个简易电子身高测量仪； 【项目实施】小明查阅资料，设计了如图所示的测量装置。绝缘板A与滑动变阻器的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20V，定值电阻滑动变阻器 的规格为“100Ω 0.5A”。电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~3A。如下表所示为接入电路的阻值与测试者身高的对应关系。 身高/ cm 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 （1）当被测者身高越高时，电流表示数_______，电压表示数________，因此将_________表改装为身高显示仪最为合适。为了电路安全， 接入电路的电阻至少为_________Ω； （2）测量时电流表示数为0.25A，则被测同学身高为________cm，为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过_________cm； （3）要扩大测量仪的测量身高范围值，下列改进方案可行的是 ； A. 电压表的量程改为0~3V B. 把换成阻值更大的定值电阻 C. 适当增大电源电压 六、计算题：本题有3小题，共22分。 29. 小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量。 30. 11月5日“中国人民解放军福建舰”正式列装，如图。某次海试中，福建舰以30节匀速航行40公里，此过程中牵引力做功：。已知此次航行中福建舰的动力系统消耗燃油2500kg，燃油的热值 。求此次海试： （1）若燃油完全燃烧可放出多少热量? （2）该舰动力系统效率是多大?(百分比后保留一位小数) 31. 实验小组设计的燃气泄漏自动报警装置示意图如图甲所示，当报警器中的电流增加到某一固定值I时，报警器报警。电源电压、均保持不变，气敏传感器由电阻为的气敏电阻和电阻为R的加热电阻丝组成，气敏电阻的电阻与燃气浓度c的关系如图乙所示，为保证气敏电阻能正常工作，需加热电阻丝通电对其加热。用户可以通过改变电阻箱的电阻来设置不同的燃气报警浓度，设置好后报警装置正常工作期间电阻箱的电阻不可调节。 （1）已知电源电压为3V，闭合开关，通过电阻R为30Ω的加热电阻丝的电流是多少？ （2）某次设置了燃气报警浓度后测得：当燃气浓度为时，报警器中的电流为0.2A；当燃气浓度为时，报警器中的电流变化了0.08A，求电源电压是多少？ （3）当设定电阻箱的电阻为30Ω时，报警器会在燃气浓度达到时报警。为提高报警器的灵敏度，使报警器在燃气浓度达到时报警，则电阻箱的电阻应设定为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 城厢区2025-2026学年度上学期期末试卷 九年级物理 (满分： 100分；考试时间： 90分钟) 注意：本试卷分为“试题”和“答题卡”两部分，答题时请按答题卡中的“注意事项”要求认真作答，答案填涂或写在答题卡上的相应位置。 第Ⅰ卷选择题 一、选择题（本题有14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 2025年我国突破12英寸碳化硅晶圆剥离技术，打破国外垄断助力新能源汽车芯片发展，其中制成芯片的主要材料属于（ ） A. 半导体 B. 导体 C. 超导体 D. 绝缘体 【答案】A 【解析】 【详解】芯片的主要材料是硅，硅属于半导体材料。半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间，可用于制作集成电路、芯片等电子元件。导体容易导电，绝缘体不容易导电，超导体是在特定温度下电阻为零的材料，均不适合作为芯片的主要材料。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2. 如图所示，转动调光灯的旋钮，滑片在弧形电阻上滑动，即可调节灯泡亮度， 此过程是改变接入电阻的（ ） A. 长度 B. 横截面积 C. 材料 D. 温度 【答案】A 【解析】 【详解】滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小，从而改变电路中的电流，达到调节灯泡亮度的目的；所以，转动调光灯的旋钮，滑片在弧形电阻上滑动，此过程是改变接入电阻的长度。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 2025年10月31日23时，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭点火升空。该火箭使用的核心燃料是偏二甲肼，主要是由于偏二甲肼的（ ） A. 沸点高 B. 熔点高 C. 比热容大 D. 热值大 【答案】D 【解析】 【详解】火箭选择燃料时，需要在相同质量下释放更多的能量，因此会选用热值大的燃料。热值是燃料的一种特性，反映燃料完全燃烧释放热量的能力。偏二甲肼的热值大，完全燃烧相同质量的偏二甲肼能释放出更多的热量。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是（　　） A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴 【答案】A 【解析】 【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物，这是通过热传递改变内能； A．热水暖手，这是通过热传递改变内能，与“煮”在改变物体内能的方式上相同，故A符合题意； BCD．钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴，这是通过做功改变内能，与“煮”在改变物体内能的方式上不相同，故BCD不符合题意。 故选A。 5. 物理来源于生活又服务于生活，下列物理量最接近生活实际的是（ ） A. 一节新的干电池电压约为2V B. 手电筒灯泡发光时，通过灯泡的电流约为2A C. 人体安全电压不高于36V D. 普通家用照明灯的工作电流约为3A 【答案】C 【解析】 【详解】A．一节新干电池的标准电压为1.5V，一节蓄电池的电压是2V，故A不符合题意； B．手电筒灯泡功率很小，正常发光时电流约0.2A左右，故B不符合题意； C．电压越高越危险，对人体的安全电压为不高于36V，故C符合题意； D．家庭电路电压为220V，普通家用照明灯功率多在左右，工作电流约为，故D不符合题意。 故选C。 6. 下列做法符合安全用电原则的是（ ） A. 使用测电笔时，手要接触笔尖金属体 B. 更换灯泡时必须先断开开关 C. 电路着火可以立即用水扑灭 D. 家用电器的金属外壳可以不接地 【答案】B 【解析】 【详解】A．使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体，故A错误，不符合题意； B．更换灯泡时要断开开关，这样才能保证操作安全，故B正确，符合题意； C．生活用水是导体，电路着火应先切断电源再施救，不能直接用水灭火，故C错误，不符合题意； D．家用电器的金属外壳必须要接地，这样可防止因漏电而发生触电事故，故D错误，不符合题意。 故选B。 7. 如图是小明绘制的节约用电的宣传图，关于“节约用电”的理解正确是（　　） A. “节约用电”是指节约电流 B. “节约用电”是指节约电压 C. “节约用电”是指节约电能 D. “节约用电”是指节约电功率 【答案】C 【解析】 【详解】节约用电在生活中指的是少花电费，而电费的计量是通过电能表的读数，指的是消耗的电能，因此“节约用电”是指节约电能，故C正确，ABD错误。 故选C。 8. 如图所示的是物理兴趣小组设计的“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95℃刻度线对齐。下列说法中正确的是（　　） A. 图中的A是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B. 控制电路的电源的正负极对调后会影响自动报警器工作 C. 该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D. 如果要升高报警温度，需要将金属丝往上提 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中的A是电磁铁，根据电流的方向，利用安培定则判断出通电后电磁铁的上方是N极，故A错误。 B．报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故B错误。 C．液体温度计使用水银的主要原因是水银导电和热胀冷缩的性质，故C错误。 D．若报警温度将升高，报警的温度会高于95摄氏度，上端的金属丝需要向上移，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。下列冲程与这一过程能量转化相同的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】C 【解析】 【详解】礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，内燃机的做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 故选C。 10. 中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（　　） A. 北斗卫星与汽车导航系统之间是通过超声波传递信息 B. “摩擦生热”、“摩擦起电”，发生的能量转化是相同的 C. 安顺火电厂提供的电能是二次能源 D. 核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传递信息，故A错误； B．“摩擦生热”是机械能转化为内能，“摩擦起电”是机械能转化为电能，发生的能量转化不相同，故B错误； C．火电厂提供的电能是二次能源，是通过一次能源的消耗才可以得到，故C正确； D．核电站利用的是可控的核裂变发电，核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站不相同，故D错误。 故选C。 11. 如图所示家庭电路，闭合开关S后，灯泡L不亮，用测电笔分别检测a、b、c三点时，只有a和b点可以使测电笔的氖管发光，则该电路的故障可能是（ ） A. 入户中性线断路 B. 灯丝断了 C. bc之间断路 D. 开关接触不良 【答案】C 【解析】 【详解】当闭合开关S时，灯L不发光，只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光，a点和b点与相线是相连的，即b点到相线之间为通路，且灯泡与中性线之间存在断路；c点不能使试电笔的氖管发光，表明入户线的中性线是正常的，故该电路的故障是bc断路。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 12. 项目式学习小组设计了一种电子量角器，如图。把均匀电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP是能够绕圆心转动的金属滑片（OP的阻值不计），OA与OP的夹角为，闭合开关后（　　） A. 角增大，电压表示数增大 B. 角减小，电压表示数不变 C. 角增大，电流表示数增大 D. 角减小，电流表示数减小 【答案】A 【解析】 【详解】AC．分析电路可知，R0与弧形电阻丝的PA段串联接入电路，电压表测量PA段电阻丝两端的电压。角增大，弧形电阻丝PA段接入电路中的长度增大，电路中的总电阻变大，在电源电压一定时，电路中的电流会变小，电流表的示数会变小，根据欧姆定律可知定值电阻R0两端的电压会变小，根据串联电路的电压规律可得，PA段电阻丝两端的电压会变大，即电压表的示数会变大。故A正确，C错误； BD．角减小，弧形电阻丝PA段接入电路中的长度变小，电路中的总电阻变小，在电源电压一定时，电路中的电流会变大，电流表的示数会变大，根据欧姆定律可知定值电阻R0两端的电压会变大，根据串联电路的电压规律可得，PA段电阻丝两端的电压会变小，即电压表的示数会变小。故BD错误。 故选A。 13. 我国新能源汽车智能化水平位居世界前列，驾驶员既可以通过传统的机械按键（开关）控制车窗的升降，也可以通过语音（开关）控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，传统的机械按键（开关）和语音（开关）都可独立控制车窗的升降，两个开关对电动机的控制互不影响，故两开关并联后再与电动机串联，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14. 如图甲所示电路，闭合开关，滑片在滑动变阻器上某两点间滑动的过程中，L和R的U-I图像如图乙所示。小灯泡的额定电压为2.5V，则下列说法正确的是（　　） A. 此过程电路的最小总功率为0.3W B. 此过程滑动变阻器的最大功率为0.3W C. 小灯泡正常工作时的电阻为25 D. 滑动变阻器的最大阻值为10 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流，此时电路总功率最小。当时，电源电压 则电路的最小功率为 故A正确； B．滑动变阻器的功率为，如下图2号曲线上的点与坐标轴围成的矩形面积；当在A点时，面积为12个网格的面积，此时变阻器的功率为 但在B点，面积大于12个网格的面积，所以滑动变阻器的最大功率一定大于0.3W，故B错误； C．小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，此时通过灯泡的电流为，则小灯泡正常工作的电阻为 故C错误； D．当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流，此时，则滑动变阻器的最大阻值为 故D错误。 故选A。 第Ⅱ卷非选择题 二、填空题(本题有6小题，每空1分，共12分。) 15. 如图所示为我国早期的指南针(司南)，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南的柢指向________(选填“地理的南极”或“地磁的南极”)，司南能指南北是因为地球周围存在__________ 【答案】 ①. 地理的南极 ②. 磁场 【解析】 【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，周围存在地磁场，司南能够指示南北方向是受到地磁场的作用。地磁的南极位于地理北极附近，地磁的北极位于地理南极附近，司南的柢指向地理的南极，地磁的北极。 16. 如图为S1500型浮空风力发电系统，其工作原理是利用氦气气囊提供浮力升空，在1500米左右的空中让高速气流流经环翼形通道，驱动轻量化发电机组工作，此过程是将_______能转化为________能。 【答案】 ①. 机械##风 ②. 电 【解析】 【详解】[1][2]发电机是把机械能转化为电能的装置，利用的是电磁感应原理。 17. 纳米管作为一种前景广阔的新型材料，其制备过程中可通过摩擦起电进行分选。将混合材料与特定物质摩擦后，碳纳米管因______电子而带正电（选填“得到”或“失去”）。随后，让它们靠近一个带______电的物体（选填“正”或“负”），使碳纳米管被吸附，从而实现分离提纯。 【答案】 ①. 失去 ②. 负 【解析】 【17题详解】 [1]物体带电的本质是电子的得失，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，题中说碳纳米管带正电，说明它失去了电子。 [2]根据电荷间的相互作用规律，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，因此要使碳纳米管被吸附，必须靠近一个带负电的物体。 18. 如图所示，“瓩”在《新华字典》里念两个音“千瓦”，它是电学里______的单位，表示电流做功______的物理量。 【答案】 ①. 电功率 ②. 快慢 【解析】 【详解】[1][2]千瓦是电学里电功率的常用单位，功率的核心定义是 “单位时间内电流做的功（或消耗的电能）”，物理意义是表示电流做功快慢的物理量。 19. 如图所示是某家用电子式电能表的表盘。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，该用电器的电功率为_______W。 【答案】 ①. 0.02 ②. 400 【解析】 【详解】[1]1600imp/（kW•h） 表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次时，用电器消耗的电能 [2]时间 t=3min=0.05h 用电器的实际电功率 20. 空气炸锅能快速烹饪食物，如图所示为其内部加热部分的简化电路。已知当电源电压保持不变时，电路中的电流最小时为低温挡，电流最大时为高温挡。则当闭合开关______时，该空气炸锅处于低温挡，当闭合开关______时其处于高温挡。 【答案】 ①. S3 ②. S1、S2 【解析】 【详解】[1]由图可知，当只闭合开关S3时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，则电路的总功率最小，空气炸锅处于低温挡。 [2]当开关S1、S2都闭合时， R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，空气炸锅处于高温挡。 三、作图题：本题有2小题，共4分。 21. 请在图中标出磁感线的方向并在括号内填上小磁针的磁极。 【答案】 【解析】 【详解】电流从电源正极出发，通电螺线管的外圈电流方向向下，用安培定则可判断通电螺线管的右端为N极，根据磁极间相互作用规律，小磁针右端为N极，通电螺线管外部磁感线从N极出发，回S极，如图所示： 22. 如图所示，请在电路中的“○”内填入电流表或电压表的符号完成电路。要求闭合开关S后两灯泡都能发光。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，如果两表都是电流表，则会造成电源短路；如果两表都是电压表，则右边的灯泡断路，不能发光；如果左边为电压表，右边为电流表，则右边的灯泡被短路不能发光；所以正确的电路应该是左边为电流表，右边是电压表，两灯并联，都能发光，如下图所示： 四、简答题：本题有1小题，共4分。 23. 陆游诗《秋怀》中写道：“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，这就是我们今天说的“热岛效应”。 （1）城市建筑主要材料是砂石、水泥，而农村农田中含有较多的水。请用比热容相关知识分析相同光照条件下城市气温为什么会高于农村。 （2）如何缓解城市的热岛效应，请你提出一条合理化建议。 【答案】（1）见解析 （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 砂石、水泥等建筑材料的比热容小于水的比热容，由可知，吸收相同的热量后相同质量的砂石、水泥比水温度升高得多，所以城市气温会高于农村，也就是所谓的“热岛效应”。热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，是城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被比热容小，使得同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。 【小问2详解】 降低城市中心环境气温的办法可以增大绿化面积、建人工湖等。 五、实验题：本题有5小题，共30分。 24. 为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 （1）实验中，可以通过比较_________来反映两种液体吸收热量的多少； （2）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，从同时开始加热到第5分钟，这段时间内A吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”) B吸收的热量；由图像可知：_________液体的吸热本领更强； （3）如图丙，某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成，为使大棚晚上保温效果更好，科研人员建议农户将土墙换成空心玻璃墙并填充________(填“A”或“B”)液体从而实现该效果； （4）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量为纵坐标，升高的温度为横坐标，分别画出50g和100g水的图像，它们都是过原点的直线，即，进一步分析发现，这两条直线的值之比与对应水的_____________之比相等(选填“密度”“质量”或“体积”)。 【答案】（1）加热时间的长短 （2） ①. 等于 ②. A （3）A （4）质量 【解析】 【小问1详解】 本实验使用转换法，相同加热装置相同时间放出热量相同，因此两种液体吸收热量的多少可以通过加热时间反映。 【小问2详解】 [1]用相同装置加热相同时间，放出总热量相同，因此A吸收的热量等于B吸收的热量； [2]根据得，质量和吸收热量都相同时，升高温度越小，比热容越大，吸热本领越强。由图乙可知，加热相同时间后A的温度升高更小，因此A的吸热本领更强。 【小问3详解】 要实现晚上保温，需要温度降低更慢，比热容越大的物质，放出相同热量时温度降低幅度越小。A比热容更大，填充A后，晚上降温更慢，保温效果更好。 【小问4详解】 根据得，，两次实验都是水，比热容相同，因此与质量成正比，值之比等于对应水的质量之比。 25. 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电阻丝和等量的空气，初始时U形管内各液面均在同一水平面上。 （1）实验中通过观察两个U形管中液面____________的变化来比较电流通过导体产生热量的多少； （2）观察图甲，发现在通电时间和___________相同时，B管中的液面高度差更大，表明电流通过导体产生热量的多少与___________有关； （3）采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时，右侧容器中应该选用阻值为__________Ω的电阻丝；通电相同时间后，乙图左右两侧容器中产生的热量之比为____________； （4）将图乙中的实验装置冷却到室温，把右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，通电一段时间后，___________(选填“左”或“右”)侧容器内电阻丝产生的热量多。 【答案】（1）高度差 （2） ①. 电流 ②. 电阻 （3） ①. 5 ②. 4∶1 （4）左 【解析】 【分析】 【小问1详解】 电流通过导体产生的热量无法直接观察，因此通过观察两个U形管中液面高度差的变化来比较热量多少。 【小问2详解】 [1][2]图甲中，两个电阻丝（5Ω、10Ω）串联，因此通电时间和电流相同，B管对应的是10Ω电阻丝，液面高度差更大，说明电流通过导体产生的热量与电阻大小有关。 【小问3详解】 [1]探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，因此右侧容器中应该选用阻值为5Ω的电阻丝。 [2]右侧两个5Ω电阻并联，再与左侧电阻丝串联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，因此，根据，在电阻R和时间t相同时，左右两侧容器中产生的热量之比为 【小问4详解】 将右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，通电后，右侧两个5Ω电阻的总热量 左侧 ，因此左侧容器内电阻丝产生的热量多。 26. 小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电动机A、B的转轴用塑料管连接起 来，图甲是电动机A、B简易结构的示意图。 （1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在______中会受到力的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于______（填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了______原理； （2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变______来实现； （3）当电机A中线圈的转动时，通过小灯泡的电流方向会不会改变呢？只需要在电机A所在电路中添加______（一种器材）即可。 【答案】（1） ①. 磁场 ②. 电源 ③. 电磁感应 （2）电流方向（或磁场方向） （3）灵敏电流计 【解析】 【小问1详解】 [1]闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用转动起来。这是电动机的工作原理，即通电导体在磁场中受到力的作用。 [2][3]电机B转动起来后带动电机A中线圈转动，小灯泡发光，说明此时电机A为电路提供了电能，相当于电源。 电机A是利用了电磁感应原理，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 【小问2详解】 电动机中线圈转动方向与电流方向和磁场方向有关，若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变电流方向（或磁场方向）来实现。 【小问3详解】 要判断通过小灯泡的电流方向是否改变，只需要在电机A所在电路中添加灵敏电流计即可。因为灵敏电流计指针的偏转方向与电流方向有关，通过观察灵敏电流计指针的偏转方向是否改变，就能判断电流方向是否改变。 27. 小明利用“伏安法”测量未知电阻Rₓ的阻值，电源电压恒为3V，Rₓ阻值约为10Ω。 （1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接(要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，连线不得交叉)； （2）闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，故障可能是_____； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx=______Ω； （4）完成实验后，进行误差分析：考虑到电压表中也有电流通过，则该电路测得的Rx的测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)； （5）小丽认为：不用电流表，只用电压表和定值电阻R₀，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下： ①闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1； ②_____________，记下此时的电压表读数为U2； 则电阻Rx的表达式为Rx=_____________(用已知量和测量量符号表示)。 【答案】（1） （2）Rx断路 （3）9 （4）偏小 （5） ①. 闭合开关S1、S2 ②. 【解析】 【小问1详解】 因要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，即变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器B接线柱连入电路中，由欧姆定律可得，电路中的最大电流约为 电流表接小量程，即“0.6”接线柱与a相连，据此作图。 【小问2详解】 由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，说明电路可能出现断路现象，且电压表与电源相连接，则故障原因可能是定值电阻Rx断路。 【小问3详解】 由图乙可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，故电流表的读数为0.3A，由欧姆定律可得，定值电阻的阻值为 【小问4详解】 已知电阻R的测量值为 真实值为 故，R的测量值与真实值相比偏小。 【小问5详解】 [1][2]闭合S1、断开S2，两电阻串联，电压表测Rx两端电压，即 闭合S1、S2，电路为Rx的简单电路，此时电压表测量电源电压，即 R0两端的电压为 则通过R0的电流为 因为串联电路电流处处相等，则通过Rx的电流为 电阻Rx的表达式为 28. 阅读短文，回答问题。 跨学科实践—设计简易电子身高测量仪 【项目提出】小明运用所学的电学知识，设计一个简易电子身高测量仪； 【项目实施】小明查阅资料，设计了如图所示的测量装置。绝缘板A与滑动变阻器的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20V，定值电阻滑动变阻器 的规格为“100Ω 0.5A”。电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~3A。如下表所示为接入电路的阻值与测试者身高的对应关系。 身高/ cm 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 （1）当被测者身高越高时，电流表示数_______，电压表示数________，因此将_________表改装为身高显示仪最为合适。为了电路安全， 接入电路的电阻至少为_________Ω； （2）测量时电流表的示数为0.25A，则被测同学身高为________cm，为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过_________cm； （3）要扩大测量仪的测量身高范围值，下列改进方案可行的是 ； A. 电压表的量程改为0~3V B. 把换成阻值更大的定值电阻 C. 适当增大电源电压 【答案】（1） ①. 变小 ②. 变大 ③. 电压 ④. 10 （2） ①. 165 ②. 185 （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]两电阻串联，电流表测电路的电流，当被测者身高越高时，变阻器连入电路的电阻越大，电路中的总电阻变大，根据可知，电路中的电流减小，电流表的示数变小。电压表测变阻器的电压，再根据分压原理，变阻器连入电路的电阻越大时，电压表示数越大，因此将电压表改装为身高测量仪最为合适。 [4]已知电源电压恒为20V，定值电阻，滑动变阻器的规格为“100Ω，0.5A”，电流表的量程为0~3A，由串联电路电流的规律，电路的最大电流为0.5A，为了电路安全，由串联电阻的规律及欧姆定律，接入电路的电阻至少为 【小问2详解】 [1][2]测量时电流表的示数为0.25A，串联电阻的规律及欧姆定律，接入电路的电阻至少为 由表中数据，则被测同学身高为165cm；身高越高，变阻器连入电路的电阻越大，由分压原理，电压表示数越大，为保证电路安全工作，电压表最大示数为15V，由串联电路电压的规律，定值电阻的电压为 电压表示数为定值电阻电压的3倍，由分压原理,变阻器的最大电阻为 由表中数据，此测量仪测量的身高最多不能超过185cm。 【小问3详解】 A．电压表的量程改为0~3V，测量的身高变小，故A不符合题意； B．电压表示数为定值电阻电压的3倍，因把换成阻值更大的定值电阻，由分压原理，变阻器的电阻变大，测量身高范围值变大，故B符合题意； C．适当增大电源电压，会使R2​两端电压更容易达到量程上限，测量范围变小，不可行。故C不符合题意。 故选B。 六、计算题：本题有3小题，共22分。 29. 小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量。 【答案】（1）12V；（2）1440J；（3）3600J 【解析】 【详解】解：（1）闭合S、时，电路中只有电动机正常工作，则电源电压 （2）根据可知，电动机消耗的电能 （3）闭合S、，电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流 电热丝R产生的热量 答：（1）电源电压是12V； （2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能1440J； （3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量3600J。 30. 11月5日“中国人民解放军福建舰”正式列装，如图。某次海试中，福建舰以30节匀速航行40公里，此过程中牵引力做功：。已知此次航行中福建舰的动力系统消耗燃油2500kg，燃油的热值 。求此次海试： （1）若燃油完全燃烧可放出多少热量? （2）该舰动力系统的效率是多大?(百分比后保留一位小数) 【答案】（1） （2）32.7% 【解析】 【小问1详解】 燃油完全燃烧放出的热量 小问2详解】 动力系统的效率 31. 实验小组设计的燃气泄漏自动报警装置示意图如图甲所示，当报警器中的电流增加到某一固定值I时，报警器报警。电源电压、均保持不变，气敏传感器由电阻为的气敏电阻和电阻为R的加热电阻丝组成，气敏电阻的电阻与燃气浓度c的关系如图乙所示，为保证气敏电阻能正常工作，需加热电阻丝通电对其加热。用户可以通过改变电阻箱的电阻来设置不同的燃气报警浓度，设置好后报警装置正常工作期间电阻箱的电阻不可调节。 （1）已知电源电压为3V，闭合开关，通过电阻R为30Ω的加热电阻丝的电流是多少？ （2）某次设置了燃气报警浓度后测得：当燃气浓度为时，报警器中的电流为0.2A；当燃气浓度为时，报警器中的电流变化了0.08A，求电源电压是多少？ （3）当设定电阻箱的电阻为30Ω时，报警器会在燃气浓度达到时报警。为提高报警器的灵敏度，使报警器在燃气浓度达到时报警，则电阻箱的电阻应设定为多少？ 【答案】（1） 0.1A （2） 12V （3） 20Ω 【解析】 【小问1详解】 由图可知，加热电路由电源、开关和加热电阻丝R组成，根据欧姆定律，可得，通过加热电阻丝的电流 【小问2详解】 报警电路由电源、开关、气敏电阻、电阻箱和报警器串联组成，由图乙可知，当燃气浓度时，气敏电阻，此时电路中电流为，当燃气浓度时，气敏电阻，因为燃气浓度减小时，气敏电阻增大，电路总电阻增大，所以电流减小，因此 根据欧姆定律，有 ① ② 联立①②解得， 【小问3详解】 由图乙可知，燃气浓度达到时，气敏电阻阻值，根据题意，报警器报警时的电流I是固定的，其值为 为使报警器在燃气浓度时报警，电路中的电流也应达到0.3A，由图乙可知，当燃气浓度为时，气敏电阻 此时电路的总电阻 所以，电阻箱的电阻应设定 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $