精品解析：山西省长治市长子县翰林学校等校2025-2026学年九年级上学期2月期末物理试题

2025-2026学年度九年级物理期末考试卷 考试时间：80分钟；满分：80分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（共30分） 1. 估测是物理学中常用的方法，下列数据中估测最合理的是（ ） A. 人体安全电压为220V B. 家用空调正常工作时功率约为100W C. 正常人体的电阻约为 D. 日光灯正常工作时的电流约为0.2A 2. 下列所描述的现象中，通过做功改变物体内能的是（ ） A. 钻木取火 B. 炙手可热 C. 扬汤止沸 D. 滴水成冰 3. 激情山水，自在平江。平江县的四季风景秀丽，下列景色中，能说明分子在永不停息地做无规则运动的是（　　） A. 春天，柳絮飞扬 B. 夏天，荷花飘香 C. 秋天，树叶纷落 D. 冬天，雪花漫天 4. 现代生活离不开电，安全用电至关重要。下列说法正确的是（ ） A. 使用试电笔时不能接触笔尾金属体 B. 电能表是测量电功率的仪表 C. 在野外遇到雷雨天气应就近到大树底下躲雨 D. 洗衣机、电冰箱等用电器使用三孔插座是为了让金属外壳接地 5. 老面馒头是很多家庭常备的早餐，以下关于用燃气灶蒸老面馒头的说法，正确的是（　　） A. 燃气燃烧时，化学能可以100%转化为内能 B. 燃气燃烧越充分，其热值就越大 C. 在客厅就能闻到老面馒头的香味，这是扩散现象 D. 刚出锅的老面馒头温度高，含有的热量多 6. 图是电学元件甲和乙的I—U图像，由图像可知，下列判断正确的是（　　） A. 甲的阻值是10Ω B. 甲的阻值一定小于乙的阻值 C. 甲、乙串联，乙两端的电压为1V时，甲两端的电压为3V D. 甲、乙并联，通过甲的电流为0.1A时，通过乙的电流也为0.1A 7. 同学们在学习电功率知识时，调研了一些家用电器。他们发现其中一台电风扇、一台电脑和一只电烙铁的规格都是“220V 120W”，当三个用电器都正常工作时，电烙铁比另外两个用电器发热更明显。这是因为它们正常工作相同时间内，电烙铁（ ） A. 消耗的电能最多 B. 消耗的电能最快 C. 产生的热量最多 D. 两端实际电压最大 8. 2025年我国新建宁夏中卫300万千瓦光伏基地，是国内同期最大单体光伏项目，位于“沙戈荒”地区，日发电量可达1000万千瓦时，半导体太阳能电池组件是光伏发电系统的核心部分。关于光伏发电，下列说法正确的是（　　） A. 光照强度越大，太阳能电池的输出功率一定越大 B. 太阳能电池组件将光能转化为电能 C. 常温下半导体的电阻为零 D. 保定市居民用电总功率约为，若宁夏中卫光伏基地向保定市输送电能，则日发电量可供保定市居民用电约12.5h 9. 如图所示，超市出口处装有报警器，它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁，若磁性标签未被消磁，通过检测门时，检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列器材的工作原理与报警器相同的是（ ） A. 电磁起重机 B. 电动机 C. 发电机 D. 电磁继电器 10. 如图所示，将两个定值电阻、按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为0.2A和0.3A。下列判断错误的是（ ） A. 在甲、乙两电路中的电压之比为 B. 在甲、乙两电路中的电压之比为 C. 、的电阻之比为 D. 甲、乙两电路中的总功率之比为 第II卷（非选择题） 二、实验题（共26分） 11. 烈日当空，小明在海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。返校后，小明与同学一起利用图甲所示的器材，探究沙子和水的吸热情况。 加热时间/ min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 水 18 19 21 23 25 27 （1）在两个相同的烧杯内分别装入初温、___________相同的沙子和水。 （2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是___________。 （3）第5min时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其示数为___________℃。 （4）分析表中的实验数据可知，加热相同的时间，___________升温快，___________升温慢，说明___________的比热容大。 12. 如图甲所示，是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池且电压保持不变。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整；（要求滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡变亮） （2）连接电路前，发现电流表的指针没有指在零刻度线处，接下来应该对电流表进行___________；连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数为___________V，则故障可能为小灯泡断路； （3）排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，得到数据如下表： 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.16 2 0.20 3 2.0 0.22 4 2.5 0.25 ①第2次实验时，电压表的示数如图乙所示，为___________V； ②小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω； ③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这种想法不可行的原因是___________； （4）小明发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡的亮度也会发生变化，查阅资料得知，小灯泡的亮度与实际功率有关，若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系，除了表中记录的数据外，实验表格中还需添加的两列表头是___________、___________。 13. 小明和小聪一起探究“电流与电阻的关系”，实验电路图如图甲所示，实验器材有：电源电压4.5V、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 2A）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）连接电路前，需将滑动变阻器的滑片移至最____端（选填“左”或“右”）。 （2）小明连接完最后一根导线后，观察到电流表、电压表指针立即发生偏转，小聪指出这是因为小明连接电路时_______。 （3）用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻进行实验，绘制的图像如图乙，横、纵坐标围成的阴影部分面积表示的物理量是________。 （4）分析图乙可得出结论：__________。 （5）更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑片，都不能完成实验。若要在现有器材基础上完成50Ω电阻的实验，可在电路中串联一个阻值不小于_______Ω的定值电阻。 14. 当前我国的标准化考试中，计算机只能识读2B铅笔笔迹，笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。某一兴趣小组的同学想要探究铅笔芯的电阻与温度的关系，请你帮他们设计一个实验方案。（已知器材：电源、开关、导线） （1）还需要选择的实验器材：______； （2）简述实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）：______； （3）实验结论：______。 15. 研究性学习小组的同学，在网上浏览到一条信息：“微生物燃料电池”是利用微生物催化将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。他们想到，土壤中有大量的微生物和有机物质，于是用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个“土壤电池”，并测出有一定的电压，如图所示。关于“土壤电池电压的大小与哪些因素有关？”他们提出了以下猜想： 猜想1：可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关； 猜想2：可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关。 为了验证猜想1，他们先在金属片上每隔2cm做好标记，再将铜片、锌片插入土壤中，保持它们之间的距离不变，改变两金属片插入土壤的深度，记录相应的电压值，数据如下表： 铜片、锌片插入土壤的深度h/cm 2 4 6 8 10 12 电压表的示数U/V 0.60 0.61 0.63 0.66 0.69 0.70 （1）分析以上数据，可以得出的初步结论是：______。 （2）他们探究猜想2时，逐渐增加铜片和锌片之间的距离，同时增加金属片插入土壤的深度，他们的做法是______（选填“正确的”或“错误的”），理由是：______。 （3）同学们发现，花池中的土壤与土路边的土壤电压不同，查阅资料发现，不同土壤中的有机物浓度不同，由此，请你提出一个可探究的科学问题：______ 三、综合题（共24分） 16. 错题分析； 错题记录 错题改正 如图所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡的电阻恒为20Ω，当滑动变阻器滑片在中间时，电流表的示数为0.2A．此时电压表的示数是多少？ 解：由图可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路中电压处处相等可知，滑动变阻器两端电压，故电压表的示数为6V。 错误之处：___________； 错因分析：___________； 正确解答：____________。 17. 阅读下列材料，回答问题： 新材料——石墨烯 石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料。而且它和铜有着一样出色的导电性，2018年12月19日零时，顶尖学术期刊英国《自然杂志》发布了2018年度影响世界的十大科学人物排行榜，中国22岁的青年学者曹原名列榜首，曹原发现当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体。作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料，比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池，如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料，其应用前景十分广阔。 （1）石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，1nm=___________m； （2）石墨烯属于___________（填“导体”或“绝缘体”），它成为超导体的条件是___________； （3）应用于全新超级计算机的研发，是基于石墨烯晶体管比硅晶体管的___________； 18. 在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来。有人把导线简单地拧在一起，这样会使得连接处电阻增大，导致连接处比别处容易发热，甚至引起火灾。这是为什么？ 19. 请用笔画线表示导线，将图中的灯泡和控制它的开关正确接入家庭电路中。 20. 可燃冰是一种新型的清洁能源，其储量巨大且燃烧污染小，我国南海海域蕴藏着丰富的可燃冰资源。已知可燃冰的热值为。 （1）的可燃冰完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若上述热量全部被水吸收，可使多少千克的水温度升高80℃？[水的比热容为] 21. 小明家有一把具有加热和保温两种功能的家用电水壶，如图甲所示，通过旋转旋钮开关可以实现功能切换。图乙是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，电水壶加热功率为1000W，保温功率为44W。电水壶将质量为1kg、初温15℃的水烧开（1标准大气压下）所用时间为420s。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，求： （1）水吸收的热量。 （2）电热水壶的加热效率。 （3）R2的阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度九年级物理期末考试卷 考试时间：80分钟；满分：80分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（共30分） 1. 估测是物理学中常用的方法，下列数据中估测最合理的是（ ） A. 人体安全电压为220V B. 家用空调正常工作时功率约为100W C. 正常人体的电阻约为 D. 日光灯正常工作时的电流约为0.2A 【答案】D 【解析】 【详解】A．人体安全电压是不高于36V，220V是家庭电路的电压，故A不符合题意； B．家用空调属于大功率用电器，正常工作功率在1000W以上，故B不符合题意； C．人体电阻受皮肤干湿程度等多种因素影响，变化范围很大，通常在之间。相较于D选项，该估测不够准确，故C不符合题意； D．日光灯的功率约40W，由可得 故D符合题意。 故选D。 2. 下列所描述的现象中，通过做功改变物体内能的是（ ） A. 钻木取火 B. 炙手可热 C. 扬汤止沸 D. 滴水成冰 【答案】A 【解析】 【详解】A．钻木取火时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故A符合题意； B．炙手可热是手靠近热源，热量从热源传递到手上，是通过热传递的方式改变物体内能，故B不符合题意； C．扬汤止沸是通过加快液体表面空气流动速度和增大液体表面积，加快蒸发，蒸发吸热，使液体温度降低，是通过热传递的方式改变物体内能，故C不符合题意； D．滴水成冰是水放出热量，由液态变为固态，是通过热传递的方式改变物体内能，故D不符合题意。 故选A。 3. 激情山水，自在平江。平江县的四季风景秀丽，下列景色中，能说明分子在永不停息地做无规则运动的是（　　） A. 春天，柳絮飞扬 B. 夏天，荷花飘香 C. 秋天，树叶纷落 D. 冬天，雪花漫天 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．分子的无规则运动是无法用肉眼直接看到的，故柳絮飞扬、树叶纷落、雪花漫天都属于可见的宏观物体的机械运动，不属于分子的无规则运动，故ACD不符合题意； B．荷花飘香，是荷花的香气分子在不停息地做无规则运动造成的，香气分子扩散到空气中，被人们闻到，故B符合题意。 故选B。 4. 现代生活离不开电，安全用电至关重要。下列说法正确的是（ ） A. 使用试电笔时不能接触笔尾金属体 B. 电能表是测量电功率的仪表 C. 在野外遇到雷雨天气应就近到大树底下躲雨 D. 洗衣机、电冰箱等用电器使用三孔插座是为了让金属外壳接地 【答案】D 【解析】 【详解】A．使用试电笔时，手不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，测火线时，试电笔氖管发光，此时火线、测电笔、人体、大地构成通路，故A错误； B．电能表是测量电路消耗电能多少的仪表，故B错误； C．在大树下避雨，因为大树和人体都是导体，闪电容易通过突起的大树传向人体而造成雷击事故，故C错误； D．洗衣机、电冰箱等用电器使用三孔插座是为了让金属外壳接地，当金属外壳带电可以将电流引入大地，避免金属外壳带电发生触电事故，故D正确。 故选D。 5. 老面馒头是很多家庭常备的早餐，以下关于用燃气灶蒸老面馒头的说法，正确的是（　　） A. 燃气燃烧时，化学能可以100%转化为内能 B. 燃气燃烧越充分，其热值就越大 C. 在客厅就能闻到老面馒头的香味，这是扩散现象 D. 刚出锅的老面馒头温度高，含有的热量多 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃气燃烧的过程中，化学能转化为内能的同时，会有一部分能量以废气散热、光能等形式散失，甚至有不能完全燃烧的情况，能量转化效率不可能达到 100%，故A错误； B．热值是燃料的固有属性，只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧是否充分、燃料的质量、燃烧速度等都无关。燃气燃烧越充分，并非热值变大，故B错误； C．在客厅闻到馒头的香味，是因为馒头的香味分子在永不停息地做无规则运动，从厨房扩散到客厅，这种不同物质相互接触时，分子彼此进入对方的现象就是扩散现象，是分子热运动的直接体现，故C正确； D．热量是一个过程量，只能描述“吸收热量”或“放出热量”，不能说物体“含有热量”“具有热量”；正确的表述是：刚出锅的馒头温度高，内能大，故D错误。 故选C。 6. 图是电学元件甲和乙的I—U图像，由图像可知，下列判断正确的是（　　） A. 甲的阻值是10Ω B. 甲的阻值一定小于乙的阻值 C. 甲、乙串联，乙两端的电压为1V时，甲两端的电压为3V D. 甲、乙并联，通过甲的电流为0.1A时，通过乙的电流也为0.1A 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲的图像是过原点的直线，说明甲是定值电阻。从甲的图像中取一点时，，则 故A错误； B．乙的图像是曲线，说明乙的阻值是变化的。无法比较甲乙阻值的大小，故B错误； C．甲、乙串联，乙两端电压为时，从图像得乙的电流，因为串联电路电流处处相等， 从甲图像中可知甲的电压为，故C正确； D．甲、乙并联，通过甲的电流为时，从图像得甲的电压，因为并联电路各支路电压相等， 从乙图像中可知乙的电流为，故D错误。 故选C。 7. 同学们在学习电功率知识时，调研了一些家用电器。他们发现其中一台电风扇、一台电脑和一只电烙铁的规格都是“220V 120W”，当三个用电器都正常工作时，电烙铁比另外两个用电器发热更明显。这是因为它们正常工作相同时间内，电烙铁（ ） A. 消耗的电能最多 B. 消耗的电能最快 C. 产生的热量最多 D. 两端实际电压最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，三个用电器的规格相同，由可知，正常工作相同时间内，消耗的电能相同，故A不符合题意； B．三个用电器的规格相同，正常工作时，实际电功率相同，则消耗的电能快慢相同，故B不符合题意； C．根据上述分析，三个用电器消耗的电能相同，由于电烙铁主要将电能转化为内能，因此电烙铁产生的热量最多，故C符合题意； D．三个用电器的规格相同，当三个用电器都正常工作时，实际电压均等于额定电压，因此实际电压相同，故D不符合题意。 故选C。 8. 2025年我国新建宁夏中卫300万千瓦光伏基地，是国内同期最大单体光伏项目，位于“沙戈荒”地区，日发电量可达1000万千瓦时，半导体太阳能电池组件是光伏发电系统的核心部分。关于光伏发电，下列说法正确的是（　　） A. 光照强度越大，太阳能电池的输出功率一定越大 B. 太阳能电池组件将光能转化为电能 C. 常温下半导体的电阻为零 D. 保定市居民用电总功率约为，若宁夏中卫光伏基地向保定市输送电能，则日发电量可供保定市居民用电约12.5h 【答案】B 【解析】 【详解】A．光照强度越大，太阳能电池的输出功率不一定越大，因为当光照强度超过一定值后，太阳能电池可能达到饱和状态，输出功率不再随光照强度增大而增大，故A错误； B．太阳能电池组件的作用就是将光能转化为电能，这是光伏发电的基本原理，故B正确； C．常温下半导体的电阻不为零，只有超导体在特定条件下电阻才为零，故C错误； D．已知日发电量万千瓦时，保定市居民用电总功率，根据公式，可得供电时间 并非约12.5h，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，超市出口处装有报警器，它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁，若磁性标签未被消磁，通过检测门时，检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列器材的工作原理与报警器相同的是（ ） A. 电磁起重机 B. 电动机 C. 发电机 D. 电磁继电器 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，报警器是因为未消磁的磁性标签通过检测门时，检测器检测到磁性从而产生感应电流触发报警，其工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。 A．电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，即通电导体周围存在磁场，使电磁铁具有磁性来吸引铁磁性物质，不是电磁感应原理。故A不符合题意； B．电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，是电能转化为机械能，不是电磁感应原理。故B不符合题意； C．发电机是利用电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能，与报警器工作原理相同。故C符合题意； D．电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，通过电磁铁来控制工作电路的通断，不是电磁感应原理。故D不符合题意。 故选C。 10. 如图所示，将两个定值电阻、按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为0.2A和0.3A。下列判断错误的是（ ） A. 在甲、乙两电路中的电压之比为 B. 在甲、乙两电路中的电压之比为 C. 、的电阻之比为 D. 甲、乙两电路中的总功率之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为0.2A和0.3A。在甲、乙两电路中的电压之比为 故A正确，不符合题意； BC．在甲电路中，两电阻串联，电源电压 在乙电路中，两电阻并联，电源电压 因为电源电压不变，则 解得 在甲电路中两端电压 在乙电路中两端电压 在甲、乙两电路中的电压之比为 故BC正确，不符合题意； D．在甲电路中，总功率  在乙电路中，通过的电流 总电流 乙电路的总功率 总功率比为 故D错误，符合题意。 故选D。 第II卷（非选择题） 二、实验题（共26分） 11. 烈日当空，小明在海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。返校后，小明与同学一起利用图甲所示的器材，探究沙子和水的吸热情况。 加热时间/ min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 水 18 19 21 23 25 27 （1）在两个相同的烧杯内分别装入初温、___________相同的沙子和水。 （2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是___________。 （3）第5min时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其示数为___________℃。 （4）分析表中的实验数据可知，加热相同的时间，___________升温快，___________升温慢，说明___________的比热容大。 【答案】（1）质量 （2）受热均匀 （3）52 （4） ①. 沙子 ②. 水 ③. 水 【解析】 【小问1详解】 根据比较不同物质吸热能力的方法可知，要控制不同物质的质量相同，因此要在两个相同的烧杯内分别装入初温、质量相同的沙子和水。 【小问2详解】 为了使实验更好地进行，实验中应使沙子和水受热均匀，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是使物质受热均匀。 【小问3详解】 由图乙可知，温度计所测温度为零上温度，该温度计的分度值是1℃，其读数为52℃。 【小问4详解】 [1][2][3]水和沙子的质量相同，由表中数据可知，加热时间相同时，即吸收相同的热量时，沙子的温度升高得快，水的温度升高得慢（或水升高的温度小），说明水的吸热能力强，水的比热容大。 12. 如图甲所示，是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池且电压保持不变。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整；（要求滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡变亮） （2）连接电路前，发现电流表的指针没有指在零刻度线处，接下来应该对电流表进行___________；连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数为___________V，则故障可能为小灯泡断路； （3）排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，得到数据如下表： 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.16 2 0.20 3 2.0 0.22 4 2.5 0.25 ①第2次实验时，电压表的示数如图乙所示，为___________V； ②小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω； ③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这种想法不可行的原因是___________； （4）小明发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡的亮度也会发生变化，查阅资料得知，小灯泡的亮度与实际功率有关，若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系，除了表中记录的数据外，实验表格中还需添加的两列表头是___________、___________。 【答案】（1） （2） ①. 调零 ②. 3 （3） ①. 1.5 ②. 10 ③. 小灯泡的电阻受温度影响，不是一个定值，不能求平均值 （4） ①. 小灯泡的功率P/W ②. 小灯泡的亮度 【解析】 【小问1详解】 如图甲是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置，要求滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器的阻值减小，所以下方接线要接在滑动变阻器的右下接线柱上，如图所示： 【小问2详解】 [1]连接电路前，发现电流表的指针没有指在零刻度线处，接下来应对电流表进行调零。 [2]两节新干电池电压为3V，连接好电路，闭合开关后，如果小灯泡断路，电流表无示数，电压表与电源是通路，此时电压表测电源电压，为3V。 【小问3详解】 [1]电压表的示数如图乙所示，所选测量范围为0~3V，分度值为0.1V，其示数为1.5V。 [2]小灯泡正常发光时的电阻为 [3]小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这种想法不可行的原因小灯泡的电阻受温度影响较大，不是一个定值，不能求平均值。 【小问4详解】 [1][2]小灯泡的亮度与实际功率有关，若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系，除了表中记录的数据外，实验表格中还需添加的两列表头是小灯泡的功率P/W、小灯泡的亮度。 13. 小明和小聪一起探究“电流与电阻的关系”，实验电路图如图甲所示，实验器材有：电源电压4.5V、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 2A）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）连接电路前，需将滑动变阻器的滑片移至最____端（选填“左”或“右”）。 （2）小明连接完最后一根导线后，观察到电流表、电压表指针立即发生偏转，小聪指出这是因为小明连接电路时_______。 （3）用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻进行实验，绘制的图像如图乙，横、纵坐标围成的阴影部分面积表示的物理量是________。 （4）分析图乙可得出结论：__________。 （5）更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑片，都不能完成实验。若要在现有器材基础上完成50Ω电阻的实验，可在电路中串联一个阻值不小于_______Ω的定值电阻。 【答案】（1）右 （2）开关没有断开 （3）电压 （4）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 （5）5 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，连接电路前，需将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即滑动变阻器的滑片移至最右端。 【小问2详解】 小明连接好电路的最后一根导线时，电流表、电压表指针立即发生偏转，说明连接电路时，开关没有断开。 【小问3详解】 由图乙可知，阴影部分面积为电阻R及通过的电流I的乘积，根据欧姆定律变形式可知，阴影部分面积为电阻两端的电压。 【小问4详解】 由图乙可知，电流和电阻的乘积 不变，可以得到电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 【小问5详解】 为了能完成这次实验，由串联电路电流的规律和欧姆定律得到滑动变阻器最大电阻满足关系式 即 则滑动变阻器的最大电阻为，滑动变阻器的最大阻值是20Ω，所以串联一个最小电阻为 14. 当前我国的标准化考试中，计算机只能识读2B铅笔笔迹，笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。某一兴趣小组的同学想要探究铅笔芯的电阻与温度的关系，请你帮他们设计一个实验方案。（已知器材：电源、开关、导线） （1）还需要选择的实验器材：______； （2）简述实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）：______； （3）实验结论：______。 【答案】（1）一支2B铅笔芯、酒精灯、火柴、电流表、定值电阻 （2）实验步骤如下：①将铅笔芯、电流表及其它电路元件组成串联电路，闭合开关记下此时电流；②在铅笔芯下面放一个点燃的酒精灯，给铅笔芯加热一段时间，观察电流表的示数，并记为。 （3）实验现象与结论：根据转换法，电流表示数越大，说明铅笔芯的电阻越小。若，说明温度越高铅笔芯的电阻越大；若，说明温度越高铅笔芯的电阻越小；若，说明铅笔芯的电阻与温度无关。 【解析】 【小问1详解】 探究铅笔芯的电阻与温度的关系，则需要用热源加热铅笔芯，改变铅笔芯的温度，通过与铅笔芯串联的电流表示数变化显示铅笔芯的电阻变化，所以实验器材除了电源、开关、导线外还需要一支2B铅笔芯、酒精灯、火柴、电流表，为保护电路，还要添加一个定值电阻。 【小问2详解】 略。 【小问3详解】 略。 15. 研究性学习小组的同学，在网上浏览到一条信息：“微生物燃料电池”是利用微生物催化将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。他们想到，土壤中有大量的微生物和有机物质，于是用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个“土壤电池”，并测出有一定的电压，如图所示。关于“土壤电池电压的大小与哪些因素有关？”他们提出了以下猜想： 猜想1：可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关； 猜想2：可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关。 为了验证猜想1，他们先在金属片上每隔2cm做好标记，再将铜片、锌片插入土壤中，保持它们之间的距离不变，改变两金属片插入土壤的深度，记录相应的电压值，数据如下表： 铜片、锌片插入土壤的深度h/cm 2 4 6 8 10 12 电压表的示数U/V 0.60 0.61 0.63 0.66 0.69 0.70 （1）分析以上数据，可以得出的初步结论是：______。 （2）他们探究猜想2时，逐渐增加铜片和锌片之间的距离，同时增加金属片插入土壤的深度，他们的做法是______（选填“正确的”或“错误的”），理由是：______。 （3）同学们发现，花池中的土壤与土路边的土壤电压不同，查阅资料发现，不同土壤中的有机物浓度不同，由此，请你提出一个可探究的科学问题：______ 【答案】（1）当将铜片、锌片之间的距离一定时，两金属片插入土壤的深度越深，电压表的示数越大，即土壤电池的电压越大。 （2） ①. 错误的 ②. 没有控制金属片插入土壤的深度一定 （3）土壤电池电压与土壤中有机物浓度是否有关？ 【解析】 【小问1详解】 由表格中数据可知，当将铜片、锌片之间的距离一定时，两金属片插入土壤的深度越深，电压表的示数越大，即土壤电池的电压越大。 【小问2详解】 [1][2]根据控制变量法可知，要探究电压与插入土壤的铜片和锌片之间的距离的关系，应控制两金属片插入土壤的深度相同，由题意可知，实验小组在改变铜片和锌片之间的距离同时，也改变了金属片插入土壤的深度，违背了控制变量法，故做法是错误的。 【小问3详解】 由生活常识可知，花池中的土壤与土路边的土壤中含有的有机物浓度不同，由此可以提出一个可探究的科学问题：土壤电池电压与土壤中有机物浓度是否有关。 三、综合题（共24分） 16. 错题分析； 错题记录 错题改正 如图所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡的电阻恒为20Ω，当滑动变阻器滑片在中间时，电流表的示数为0.2A．此时电压表的示数是多少？ 解：由图可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路中电压处处相等可知，滑动变阻器两端电压，故电压表的示数为6V。 错误之处：___________； 错因分析：___________； 正确解答：____________。 【答案】 ①. 串联电路中电压处处相等 ②. 误将串联电路的电流规律当成串联电路的电压规律 ③. 正确解答：由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律和串联电路电流规律可知灯泡两端的电压为根据串联电路中电源电压等于各部分电压之和可知滑动变阻器两端电压故电压表的示数为2V。 【解析】 【详解】[1]题中错误之处为串联电路中电压处处相等。 [2]错因是混淆串联电路电压、电流的规律，误将串联电路电流的规律当成串联电路的电压规律。 [3]略。 17. 阅读下列材料，回答问题： 新材料——石墨烯 石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料。而且它和铜有着一样出色的导电性，2018年12月19日零时，顶尖学术期刊英国《自然杂志》发布了2018年度影响世界的十大科学人物排行榜，中国22岁的青年学者曹原名列榜首，曹原发现当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体。作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料，比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池，如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料，其应用前景十分广阔。 （1）石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，1nm=___________m； （2）石墨烯属于___________（填“导体”或“绝缘体”），它成为超导体的条件是___________； （3）应用于全新超级计算机的研发，是基于石墨烯晶体管比硅晶体管的___________； 【答案】（1） （2） ①. 导体 ②. 两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度 （3）传输速度快 【解析】 【小问1详解】 纳米（nm）是长度单位，。 【小问2详解】 [1]由材料可知，石墨烯“和铜有着一样出色的导电性”，铜是典型导体，因此石墨烯属于导体。 [2]由材料可知，“当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时，石墨烯的电阻突然变为零”，故其成为超导体的条件即为此角度旋转。 【小问3详解】 由材料可知，“石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管”，说明其优势在于传输速度快，这是应用于超级计算机研发的基础。 18. 在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来。有人把导线简单地拧在一起，这样会使得连接处电阻增大，导致连接处比别处容易发热，甚至引起火灾。这是为什么？ 【答案】在家庭电路中，导线连接处接触面积小，电阻较大，由焦耳定律可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生电热越多，该处温度升高明显，容易引发火灾。 【解析】 【详解】略。 19. 请用笔画线表示导线，将图中的灯泡和控制它的开关正确接入家庭电路中。 【答案】 【解析】 【详解】家庭电路中灯泡和开关的接法遵循“开关接相线，灯泡螺旋套接中性线”的原则，具体接线方法是相线先接入开关的一端；开关的另一端引出导线，连接到灯泡的顶端金属点；中性线直接连接到灯泡的螺旋套接线柱。如图所示： 20. 可燃冰是一种新型的清洁能源，其储量巨大且燃烧污染小，我国南海海域蕴藏着丰富的可燃冰资源。已知可燃冰的热值为。 （1）的可燃冰完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若上述热量全部被水吸收，可使多少千克的水温度升高80℃？[水的比热容为] 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 的可燃冰完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 可燃冰放出的热量全部被水吸收，即 由吸热公式得，水温度升高80℃时，水的质量 21. 小明家有一把具有加热和保温两种功能的家用电水壶，如图甲所示，通过旋转旋钮开关可以实现功能切换。图乙是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，电水壶加热功率为1000W，保温功率为44W。电水壶将质量为1kg、初温15℃的水烧开（1标准大气压下）所用时间为420s。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，求： （1）水吸收的热量。 （2）电热水壶的加热效率。 （3）R2的阻值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量 【小问2详解】 消耗的电能 电水壶的加热效率 【小问3详解】 旋钮开关接1时，R1、R2串联，总电阻较大，根据可知总功率较小，为保温挡。总电阻 旋钮开关接2时，只有R1接入，总电阻较小，根据可知总功率较大，为加热挡。 R2的阻值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $