精品解析：山西省太原市娄烦县2025-2026学年九年级上学期1月期末质量监测物理试题

2025—2026学年度第一学期期末质量监测试题（卷）九年级物理 注意事项：满分80分，答题时间80分钟。答案写在答题卡上。 第I卷 选择题（共30分） 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选项涂黑。） 1. 下列物理量的大小符合实际的是（　　） A. 家里微波炉的功率可达1200W B. 一个小灯泡发光时的电流约为1A C. 手机电池的电压为220V D. 试电笔内部电阻大小约100Ω 2. 如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A. 室外温度为0℃时，木柴内能为零 B. 木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C. 若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D. 灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 3. 2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机 4. 下列关于家庭用电的一些做法，正确的是（　　） A. 使用测电笔时，手不可以接触笔尖金属部位 B. 小亮家的冰箱上有灰尘，他用湿抹布擦拭 C. 家用电器工作时起火，可以直接用水浇灭 D. 小明家的熔丝烧断了，他用铜丝代替熔丝 5. 科技改变生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息，方便人们监测身体状态。下列关于智能手表说法不正确的是（　　） A. 手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的 B. 橡胶表带是绝缘体，绝缘体和导体之间有绝对的界限 C. 铜的导电性优于铁，所以更适合做内部的导线 D. 在给手表的蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器 6. 项目化学习小组设计了自动售货机的电路图。该售货机可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务（电动机用-Ⓜ-表示）；当光线较暗时，光控开关S3闭合，灯泡L发光提供照明。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，小明利用身边的器材自制了一个指南针。以硬纸板和大头针制作指南针的底座，缝衣针被磁化后，穿过按扣放在底座的针尖上，指南针静止后针尖指北。下列说法正确的是（　　） A. 针尖指北是由于地球周围磁感线的作用 B. 静止时指南针的N极指向地理的南方 C. 指南针静止后，针尖所指方向是该点地磁场的磁场方向 D. 指南针周围磁场分布是均匀的 8. 下列关于电和磁的描述不正确的是（　　） A. 图甲：“天算”卫星靠电磁波高速互联 B. 图乙：根据该实验装置的原理制成了电动机 C. 图丙：油罐车后挂有铁链与地面相连，是为了防止静电带来的危害 D. 图丁：用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，金属箔张开且带负电 9. 应变片是一种检测物体形变的器件，其结构如图甲所示。将它接入图乙所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当被检测物体发生拉伸形变时，应变片内的金属丝被拉长变细，则（　　） A. 应变片内金属丝电阻变小 B. 电流表的示数变大 C. 定值电阻R消耗的功率变大 D. 电压表的示数变大 10. 图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻为，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁下端极性为S极 B. 当飞行速度增大时，电压表的示数减小 C. 当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V D. 若以的速度飞行1min，电阻产生的热量是 第II卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题。11题7分、12题6分、13题6分、14题3分、15题4分，共26分） 11. 在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，小明和小华同时进行了实验，小明设计的实验电路如图A所示，在两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内插入温度计a、b。 （1）为了让实验效果更显著，小明应在图A的甲、乙两瓶中加入质量、初温______（选填“不同”或“相同”）的______（选填“煤油”或“水”）； （2）实验中，通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，下列实验应用了该研究方法的是______（填序号）； A. 探究电流与电压、电阻的关系 B. 探究导体电阻大小与哪些因素有关 C. “伏安法”测电阻 （3）爱思考的小明还利用该实验装置比较不同物质的吸热能力，在图A甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且换用两根电阻丝的阻值______。闭合开关，一段时间后，若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容的关系为______；（均选填“>”“<”或“=”） （4）另一小组的小华同学用图B所示装置探究电流通过导体产生的热量与电流关系的实验，实验中给装置通电，______（选填“左边”或“右边”）U形管内的液面高度变化较快。若通过左侧容器中电阻丝的电流是2A，则右侧容器中电阻丝在1min内产生的热量是______J。 12. 探究电流与电压关系实验中，已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω　1A”字样。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大； （2）连接好电路后，闭合开关前要对电路进行检查，请你写出一条需要检查的内容___________； （3）闭合开关后，发现两电表均无示数，移动滑片时电表示数不变，将一根导线分别并联在定值电阻、滑动变阻器和开关两端，只有并联在开关两端时，灯泡才发光、两电表有示数。则出现这种现象的原因可能是___________； （4）排除故障后进行实验，实验小组设计了一个实验数据记录表格如表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 电流 0.18 0.26 0.3 0.42 0.5 电压 0.9 1.3 2.1 2.5 ①第3次实验时，电压表的示数如图乙所示，此时电压表的示数为___________V； ②实验小组设计的表格存在的问题是___________； （5）实验结束后，有同学提出可以再用其他规格的定值电阻重复实验，这样做的目的是：___________。 13. 某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻，连接了如图所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。 （1）该实验的原理是___________； （2）李同学移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数为2.2V。为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动，同时观察___________表。 （3）为了减小误差，李同学提议应多次测量求平均值作为小灯泡的电阻，王同学说他的提议是错误的，理由是___________。 （4）完成实验后，小组又设计了如下图所示的电路图，测量该小灯泡L正常发光时的电阻，R0为定值电阻，S2为单刀双掷开关，实验步骤如下： ①闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数U1=___________V； ②保持滑片P的位置不变，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数并记为U2； ③该小灯泡正常发光时的电阻RL=___________（用U1、U2、R0表示）。 14. 随着科技的进步，手机“快充”为人们带来方便，同时也引起人们对手机电池健康的担忧。有人为探究“电池容量下降是否受充电速度、充放电电量范围影响”，选用9部全新的同型号手机分为A、B、C三组，每组3部，进行如下探究。 A组：将电量5%的手机使用“慢充”开始充电，到100%后停止充电，消耗电量降到5%，再次充电，不停地循环； B组：使用“快充”，重复A组操作； C组：将电量30%的手机使用“快充”开始充电，到80%后停止充电，消耗电量降到30%，再次充电，不停地循环。获取的数据如下表所示。 组别 充电方式 充放电电量范围 充放电循环次数 电池容量下降平均百分比 A组 慢充 5%~100% 500 8.8% B组 快充 5%~100% 500 8.7% C组 快充 30%~80% 500 6.0% （1）通过以上数据可以得出：手机快充对电池健康的影响______（选填“较大”或“较小”）；手机电量维持在______（选填“5%~100%”或“30%~80%”）时更有利于电池健康。 （2）根据生活中使用手机的实际情况，提出一个关于手机充电时有探究价值的问题：____________。（答出一条即可） 15. 在一些电器中常用到一种半导体器件——热敏电阻，热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻随着温度的变化而改变。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。正温度系数的热敏电阻随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻随温度的升高而减小。某校“创新”小组的同学收集到一个热敏电阻，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。 三、综合应用（本大题共6个小题。16题4分，17题4分，18题4分，19题2分，20题4分，21题6分共24分） 16. 小晋在成长笔记中记录如下错题，请你帮助他找出错误之处，分析错因，并写出正确分析过程： 错 题 记 录 小明同学最近注意到家中的灯泡较暗，他猜测可能是电压低于220V。他关闭家中其他电器，只开一只“220V　100W”的电灯20min，发现标有“3000imp/（kW·h）”的电能表的指示灯闪烁了81次，并测得电路中的电流为0.45A，求此时家中的实际电压是多少？ 解：这盏灯消耗的电能 时间，则此时电灯的实际功率 电灯的规格为“220V　100W”，由可得，该电灯的电阻 则此时家中的实际电压 错 题 改 正 错误之处：______ 错因分析：______ 正确解答：______ 17. 跨学科实践 家庭用电调查与节电方案设计 随着家用电器日益普及，家庭用电量与日俱增。节能减耗既是国家倡导的社会风尚，也是每个家庭节约开支的有效途径。某中学物理兴趣小组开展了“家庭节电小卫士”项目式学习，制订了“家庭用电调查一数据分析一节电方案设计宣传推广”的学习流程。 家庭用电调查：小组成员小明记录了他家一台老旧电热水器（额定功率为2000W）的使用数据：为了随时有热水，该热水器24小时处于通电加热状态，每天实际用于洗澡，洗碗的热水所消耗的电能仅为6kW·h。 数据分析：通过分析，他们认识到很多电能被浪费了。 方案设计与宣传：他们决定设计一个可行的节电方案，并向家人和邻居进行宣传。请根据上述项目式学习过程，回答下列问题： （1）在该电热水器工作的过程中，发生的能量转化主要是电能→___________。 （2）兴趣小组的同学认为，根据公式可知，可以通过减小用电器的实际功率或减少工作时间来节约用电，下列建议中，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的的是___________（填序号）。 A. 用电灯照明时，选新型节能灯 B. 洗衣机洗薄衣服时，选择快洗挡位 C. 用电风扇吹凉时，选择高转速挡 D. 用手机上网课时，把亮度调高 （3）兴趣小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，请你就具体用电情况为家庭节约用电提一条建议：___________。 （4）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流___________效应引起的电能损耗。 18. 学校要求完成一项社会实践活动，王同学选择为家人做饭。当他把电炖锅和微波炉同时接入电路工作时，家中用电器都能正常工作；当他再把烤箱接入电路工作时，发现家中用电器全部停止工作，检查电路发现空气开关跳闸而烤箱连接没问题。请你运用所学物理知识解释空气开关跳闸的原因并阐述解决措施。 19. 请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号，并用笔画线代替导线将三线插座接入电路。 20. 元旦假期，小晋一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车发动机全程的平均功率为11.5kW。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求： （1）汽车通过隧道的平均速度； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； （3）汽车通过隧道发动机的效率。 21. 小晋家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如下表，原理如下图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。（已知C水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3） 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 440W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作的电流； （2）求R2的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的加热效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第一学期期末质量监测试题（卷）九年级物理 注意事项：满分80分，答题时间80分钟。答案写在答题卡上。 第I卷 选择题（共30分） 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选项涂黑。） 1. 下列物理量的大小符合实际的是（　　） A. 家里微波炉的功率可达1200W B. 一个小灯泡发光时的电流约为1A C. 手机电池的电压为220V D. 试电笔内部电阻大小约100Ω 【答案】A 【解析】 【详解】A．家里微波炉的功率通常在1000W~1500W之间，1200W符合实际情况，故A符合题意； B．一个小灯泡发光时的电流约为0.2A左右，故B不符合题意； C．手机电池的电压约为3.7V，220V是家庭电路的电压，故C不符合题意； D．试电笔内部电阻非常大，大约在1MΩ（Ω）左右，100Ω过小，故D不符合题意。 故选A。 2. 如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A. 室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B. 木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C. 若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D. 灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．一切物体都具有内能，室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误； B．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B错误； C．物体的内能与温度、质量有关。若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确； D．做功可以改变内能，灭火器在使用过程中对外做功，内能减小，故D错误。 故选C。 3. 2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机 【答案】D 【解析】 【详解】A．火箭发动机需要燃料释放大量能量，因此应选择热值大的燃料，而非比热容大的燃料，比热容大与燃料释放的总能量无关，故A错误； B．热值是燃料的固有属性，与是否充分燃烧无关，燃烧充分只能提高能量利用率，但不会改变热值，故B错误； C．火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时对外做功，将内能转化为机械能，属于通过做功获得机械能，而非热传递，故C错误； D．热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机通过燃烧燃料获得内能，并转化为机械能，符合热机的定义，故D正确。 故选D。 4. 下列关于家庭用电的一些做法，正确的是（　　） A. 使用测电笔时，手不可以接触笔尖金属部位 B. 小亮家的冰箱上有灰尘，他用湿抹布擦拭 C. 家用电器工作时起火，可以直接用水浇灭 D. 小明家的熔丝烧断了，他用铜丝代替熔丝 【答案】A 【解析】 【详解】A．使用测电笔的正确方法是，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触被测导线。手绝不能接触笔尖金属体，否则在检测火线时会发生触电事故，故A正确； B．生活中的水是导体，擦拭带电的冰箱时容易引发触电，故B错误； C．生活中的水是导体，电器起火直接用水浇，容易引发触电事故，正确做法是先切断电源再灭火，故C错误； D．铜丝熔点高，电流过大时不会熔断，无法起到保险丝保护电路的作用，不能代替熔丝，故D错误。 故选A。 5. 科技改变生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息，方便人们监测身体状态。下列关于智能手表说法不正确的是（　　） A. 手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的 B. 橡胶表带是绝缘体，绝缘体和导体之间有绝对的界限 C. 铜的导电性优于铁，所以更适合做内部的导线 D. 在给手表的蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器 【答案】B 【解析】 【详解】A．手表屏幕使用的发光二极管具有单向导电性，主要是由半导体材料制成的，故A正确，不符合题意； B．导体和绝缘体没有绝对的界限，并且导体和绝缘体在一定条件下是可以相互转换的，故B错误，符合题意； C．铜和铁都是导体，相同条件下，铜的导电性优于铁，所以更适合做内部的导线，故C正确，不符合题意； D．给手表的蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器，故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 项目化学习小组设计了自动售货机的电路图。该售货机可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务（电动机用-Ⓜ-表示）；当光线较暗时，光控开关S3闭合，灯泡L发光提供照明。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，该电路连接方式为：扫码开关S1和投币开关S2并联后再和电动机串联，可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务，灯泡和光控开关S3串联后再和电动机并联，光线较暗时光控开关自动闭合，接通灯泡提供照明，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7. 如图所示，小明利用身边的器材自制了一个指南针。以硬纸板和大头针制作指南针的底座，缝衣针被磁化后，穿过按扣放在底座的针尖上，指南针静止后针尖指北。下列说法正确的是（　　） A. 针尖指北是由于地球周围磁感线的作用 B. 静止时指南针的N极指向地理的南方 C. 指南针静止后，针尖所指方向是该点地磁场的磁场方向 D. 指南针周围磁场分布是均匀的 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁感线是为了描述磁场假想出来的模型，并不是真实存在的，针尖指北是地磁场的作用，不是磁感线的作用，故A错误； B．地磁场的南极在地理北极附近，异名磁极相互吸引，指南针静止后，N极指向地理北极（北方），故B错误； C．物理学规定：磁场中某点的磁场方向，就是小磁针静止时N极所指的方向；针尖是N极、静止指北，因此针尖所指方向就是该点地磁场的方向，故C正确； D．磁化后的缝衣针相当于磁体，磁体周围磁场分布不均匀，越靠近磁极磁性越强、磁场越密，故D错误。 故选C。 8. 下列关于电和磁的描述不正确的是（　　） A. 图甲：“天算”卫星靠电磁波高速互联 B. 图乙：根据该实验装置的原理制成了电动机 C. 图丙：油罐车后挂有铁链与地面相连，是为了防止静电带来的危害 D. 图丁：用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，金属箔张开且带负电 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中"天算"卫星通过电磁波进行高速数据传输，这是现代通信卫星的常用方式，故A正确，不符合题意； B．图乙展示的是电磁感应实验装置，其原理是法拉第电磁感应定律，根据该原理制成的是发电机而非电动机，故B错误，符合题意； C．图丙中油罐车后挂的铁链可将运输过程中产生的静电导入大地，避免静电积累引发危险，故C正确，不符合题意； D．图丁中用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器后会使金属箔带上同种电荷而张开，故D正确，不符合题意。 故选B。 9. 应变片是一种检测物体形变器件，其结构如图甲所示。将它接入图乙所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当被检测物体发生拉伸形变时，应变片内的金属丝被拉长变细，则（　　） A. 应变片内金属丝的电阻变小 B. 电流表的示数变大 C. 定值电阻R消耗的功率变大 D. 电压表的示数变大 【答案】D 【解析】 【详解】分析电路，应变片和电阻R串联，电压表测应变片两端的电压，电流表测电路电流，闭合开关S，当应变片内的金属丝被拉长变细时，应变片的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流变小，电流表示数减小；根据，可知定值电阻R消耗的功率变小；由串联电路分压原理，可知应变片两端电压变大，电压表示数变大。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D 10. 图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻为，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁下端的极性为S极 B. 当飞行速度增大时，电压表的示数减小 C. 当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V D. 若以的速度飞行1min，电阻产生的热量是 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A错误； B．由图甲可知，R和R0串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，R的阻值随飞行速度的增大而减小，当飞行速度增大时，R的阻值减小，根据串联分压特点可知R两端的电压减小，电源电压不变，根据串联电路电压的特点可知R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故B错误； C．当飞行速应达到210km/h时，从图中可知R=15Ω，电路中的电流 电压表的示数为U0=IR0=0.3A×25Ω=7.5V 故C正确； D．若以的速度飞行，由图乙可知，R′=5Ω，电路中的电流 若以的速度飞行1min，电阻产生的热量 故D错误。 故选C。 第II卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题。11题7分、12题6分、13题6分、14题3分、15题4分，共26分） 11. 在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，小明和小华同时进行了实验，小明设计的实验电路如图A所示，在两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内插入温度计a、b。 （1）为了让实验效果更显著，小明应在图A的甲、乙两瓶中加入质量、初温______（选填“不同”或“相同”）的______（选填“煤油”或“水”）； （2）实验中，通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，下列实验应用了该研究方法的是______（填序号）； A. 探究电流与电压、电阻的关系 B. 探究导体电阻大小与哪些因素有关 C. “伏安法”测电阻 （3）爱思考的小明还利用该实验装置比较不同物质的吸热能力，在图A甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且换用两根电阻丝的阻值______。闭合开关，一段时间后，若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容的关系为______；（均选填“>”“<”或“=”） （4）另一小组的小华同学用图B所示装置探究电流通过导体产生的热量与电流关系的实验，实验中给装置通电，______（选填“左边”或“右边”）U形管内的液面高度变化较快。若通过左侧容器中电阻丝的电流是2A，则右侧容器中电阻丝在1min内产生的热量是______J。 【答案】（1） ①. 相同 ②. 煤油 （2）B （3） ①. = ②. ＜ （4） ①. 左边 ②. 300 【解析】 【小问1详解】 [1][2]为了让实验效果更显著，即温度计的示数变化的更明显，小明应在图A的甲、乙两瓶中加入比热容较小的煤油，这样才吸收相同的热量时，煤油升高得温度更多，实验效果更显著，而根据控制变量法可知两瓶中的煤油的初温和质量都应相同。 【小问2详解】 本实验通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，这是用到了转换法。 A．电流与电压、电阻均有关，每次只能探究一个因素，主要用到的探究方法是控制变量法，故A不符合题意； B．电阻的大小不易直接观察，探究导体电阻的大小与哪些因素有关，通过电流表的示数反映电阻的大小，用到了转换法，故B符合题意； C．“伏安法”测电阻是欧姆定律的应用，故C不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1]比较不同物质的吸热能力时，要保证两种物质吸收的热量相同，所以甲乙两瓶中的电阻丝阻值应相等，这样在相同时间内电阻丝产生的热量相同，可以保证两种液体吸收的热量相同。 [2]根据公式Q=cmΔt可知，质量和初温都相同时，吸收相同的热量，甲液体温度升高得比乙液体多，说明甲液体比热容小于乙液体的比热容。 【小问4详解】 [1]如图所示，一个阻值为5Ω的电阻与两个5Ω电阻并联后的整体串联，则由串、并联电路的电流规律可知，通过乙容器中的电阻的电流是通过甲容器中电阻的电流的一半，根据焦耳定律可知，相同时间内甲容器中的电阻产生的热量更多，其中的气体受热膨胀得更快，则与之相连的左边的U形管内的液面高度变化较快。 [2]如图所示，可知通过左侧容器中电阻丝的电流2A为干路电流，根据并联电路的电流规律可知，通过右侧容器中电阻丝的电流为1A，则由焦耳定律的在1min内它产生的热量是Q=I2Rt=（1A）2×5Ω×60s=300J 12. 探究电流与电压的关系实验中，已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω　1A”字样。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大； （2）连接好电路后，闭合开关前要对电路进行检查，请你写出一条需要检查的内容___________； （3）闭合开关后，发现两电表均无示数，移动滑片时电表示数不变，将一根导线分别并联在定值电阻、滑动变阻器和开关两端，只有并联在开关两端时，灯泡才发光、两电表有示数。则出现这种现象的原因可能是___________； （4）排除故障后进行实验，实验小组设计了一个实验数据记录表格如表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 电流 0.18 0.26 0.3 0.42 0.5 电压 0.9 1.3 2.1 2.5 ①第3次实验时，电压表的示数如图乙所示，此时电压表的示数为___________V； ②实验小组设计的表格存在的问题是___________； （5）实验结束后，有同学提出可以再用其他规格的定值电阻重复实验，这样做的目的是：___________。 【答案】（1） （2）滑动变阻器的滑片是否滑到最大阻值处 （3）开关断路 （4） ①. 1.5 ②. 没有物理量符号和单位符号 （5）寻找实验的普遍规律 【解析】 【小问1详解】 根据要求，滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变大，即电阻变小，所以应将滑动变阻器右下接线柱接入电路，与开关左侧接线柱相连，如图所示： 【小问2详解】 为保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，故连接好电路后，闭合开关前要检查滑动变阻器的滑片是否滑到最大阻值处。 【小问3详解】 闭合开关后，两电表均无示数，移动滑片电表示数不变，将导线分别并联在定值电阻、滑动变阻器和开关两端，只有并联在开关两端时，灯泡才发光，两电表有示数。出现这种现象原因可能是‌开关处断路‌。因为当导线并联在开关两端时，相当于将开关短路，如果此时电路正常，说明除开关外的其他部分是完好的，所以故障就在开关处。 【小问4详解】 [1]电压表选择的是0 - 3V量程，分度值为0.1V，此时电压表的示数为‌1.5V。 [‌2]实验小组设计的表格只记录了电流和电压值，没有设置物理量单位一栏，这是不完整的，记录实验数据的表格应该包含物理量及其对应的单位。 【小问5详解】 实验结束后，用其他规格的定值电阻重复实验，这样做的目的是‌多次测量求平均值（或寻找普遍规律，在该实验中主要是为了得到电流与电压关系的普遍规律，避免仅使用一个定值电阻得出结论的偶然性）‌。通过使用不同阻值的定值电阻进行多次实验，可以更全面地探究电流与电压之间的关系，使实验结论更具普遍性和可靠性。 13. 某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻，连接了如图所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。 （1）该实验的原理是___________； （2）李同学移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数为2.2V。为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动，同时观察___________表。 （3）为了减小误差，李同学提议应多次测量求平均值作为小灯泡的电阻，王同学说他的提议是错误的，理由是___________。 （4）完成实验后，小组又设计了如下图所示的电路图，测量该小灯泡L正常发光时的电阻，R0为定值电阻，S2为单刀双掷开关，实验步骤如下： ①闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数U1=___________V； ②保持滑片P的位置不变，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数并记为U2； ③该小灯泡正常发光时的电阻RL=___________（用U1、U2、R0表示）。 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 电压 （3）小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，求平均值无意义 （4） ①. 2.5 ②. 【解析】 【小问1详解】 实验原理基于欧姆定律， 【小问2详解】 [1][2]已知小灯泡的额定电压为2.5V，当前电压表示数为2.2V，小于额定电压。要使小灯泡正常发光，需增大小灯泡两端的电压，根据串联电路的分压规律，需减小滑动变阻器接入电路的电阻。观察电路图可知，应将滑动变阻器的滑片P向右移动，并观察电压表，直到电压表示数达到小灯泡的额定电压2.5V。 【小问3详解】 小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大，故求平均值没有意义。 【小问4详解】 [1]此时电压表测量小灯泡L两端的电压。为了使小灯泡正常发光，需调节滑片P，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，即 [2] 保持滑片P的位置不变，再将开关S2拨到触点1时，此时电压表测量小灯泡L和定值电阻R0的总电压，记为U2。根据串联电路的电压规律，定值电阻R0两端的电压 由于滑片P的位置不变，电路中的电流不变，且小灯泡仍正常发光，根据串联电路电流特点，此时通过小灯泡的电流IL等于通过定值电阻R0的电流I0。故小灯泡正常发光时的电流 故小灯泡正常发光时的电阻 14. 随着科技的进步，手机“快充”为人们带来方便，同时也引起人们对手机电池健康的担忧。有人为探究“电池容量下降是否受充电速度、充放电电量范围影响”，选用9部全新的同型号手机分为A、B、C三组，每组3部，进行如下探究。 A组：将电量5%的手机使用“慢充”开始充电，到100%后停止充电，消耗电量降到5%，再次充电，不停地循环； B组：使用“快充”，重复A组操作； C组：将电量30%的手机使用“快充”开始充电，到80%后停止充电，消耗电量降到30%，再次充电，不停地循环。获取的数据如下表所示。 组别 充电方式 充放电电量范围 充放电循环次数 电池容量下降平均百分比 A组 慢充 5%~100% 500 8.8% B组 快充 5%~100% 500 87% C组 快充 30%~80% 500 6.0% （1）通过以上数据可以得出：手机快充对电池健康的影响______（选填“较大”或“较小”）；手机电量维持在______（选填“5%~100%”或“30%~80%”）时更有利于电池健康。 （2）根据生活中使用手机的实际情况，提出一个关于手机充电时有探究价值的问题：____________。（答出一条即可） 【答案】（1） ①. 较小 ②. 30%~80% （2）电池容量下降与充电时环境温度是否有关? 【解析】 【小问1详解】 [1]分析A组和B组数据：A组采用慢充，B组采用快充，充放电电量范围均为5%∼100%，充放电循环次数都是500次，电池容量下降平均百分比 A 组为8.8%，B 组为8.7%，两者差距很小。所以手机快充对电池健康的影响较小。 [2]分析B组和C组数据：B 组和C组都采用快充，B组充放电电量范围是5%∼100%，C组是30%∼80%，充放电循环次数均为500次，电池容量下降平均百分比B组为8.7%，C组为6.0%，C组下降得更少。所以手机电量维持在30%∼80%时更有利于电池健康。 【小问2详解】 可以从充电环境，如温度等方面提出问题，比如：电池容量下降与充电时环境温度是否有关? 15. 在一些电器中常用到一种半导体器件——热敏电阻，热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻随着温度的变化而改变。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。正温度系数的热敏电阻随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻随温度的升高而减小。某校“创新”小组的同学收集到一个热敏电阻，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。 【答案】实验器材：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。 实验过程： 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I1； ③断开开关，将热敏电阻从热水中取出并擦干，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I2。 实验结论： 若，该热敏电阻是NTC型的；若，则该热敏电阻是PTC型的。 【解析】 【详解】见答案。 三、综合应用（本大题共6个小题。16题4分，17题4分，18题4分，19题2分，20题4分，21题6分共24分） 16. 小晋在成长笔记中记录如下错题，请你帮助他找出错误之处，分析错因，并写出正确分析过程： 错 题 记 录 小明同学最近注意到家中的灯泡较暗，他猜测可能是电压低于220V。他关闭家中其他电器，只开一只“220V　100W”的电灯20min，发现标有“3000imp/（kW·h）”的电能表的指示灯闪烁了81次，并测得电路中的电流为0.45A，求此时家中的实际电压是多少？ 解：这盏灯消耗的电能 时间，则此时电灯的实际功率 电灯的规格为“220V　100W”，由可得，该电灯的电阻 则此时家中的实际电压 错 题 改 正 错误之处：______ 错因分析：______ 正确解答：______ 【答案】 ①. 家中的实际电压 ②. 忽略了电灯的电阻随温度的升高而增大 ③. 这盏灯消耗的电能为 时间，则此时电灯的实际功率 根据，则此时家中的实际电压 【解析】 【详解】见答案 17. 跨学科实践 家庭用电调查与节电方案设计 随着家用电器日益普及，家庭用电量与日俱增。节能减耗既是国家倡导的社会风尚，也是每个家庭节约开支的有效途径。某中学物理兴趣小组开展了“家庭节电小卫士”项目式学习，制订了“家庭用电调查一数据分析一节电方案设计宣传推广”的学习流程。 家庭用电调查：小组成员小明记录了他家一台老旧电热水器（额定功率为2000W）的使用数据：为了随时有热水，该热水器24小时处于通电加热状态，每天实际用于洗澡，洗碗的热水所消耗的电能仅为6kW·h。 数据分析：通过分析，他们认识到很多电能被浪费了。 方案设计与宣传：他们决定设计一个可行的节电方案，并向家人和邻居进行宣传。请根据上述项目式学习过程，回答下列问题： （1）在该电热水器工作的过程中，发生的能量转化主要是电能→___________。 （2）兴趣小组的同学认为，根据公式可知，可以通过减小用电器的实际功率或减少工作时间来节约用电，下列建议中，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的的是___________（填序号）。 A. 用电灯照明时，选新型节能灯 B. 洗衣机洗薄衣服时，选择快洗挡位 C. 用电风扇吹凉时，选择高转速挡 D. 用手机上网课时，把亮度调高 （3）兴趣小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，请你就具体用电情况为家庭节约用电提一条建议：___________。 （4）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流___________效应引起的电能损耗。 【答案】（1）内能 （2）A （3）随手关灯 （4）热 【解析】 【分析】对于问题（1），因为电热水器是利用电流加热的用电器，所以需回忆电流热效应的能量转化形式，确定电能转化的目标形式。 对于问题（2），因为要判断哪个选项是通过减小实际功率省电，所以需逐个分析选项：先明确每个选项中用电器的功率或工作时间变化，再结合判断是否属于减小实际功率的情况。 对于问题（3），因为要提出家庭节电建议，所以需结合家庭常见用电场景，从减小功率或缩短工作时间的角度思考具体可行的措施。 对于问题（4），因为超导材料的特性是零电阻，所以需回忆电流通过电阻产生的效应，确定超导材料能降低的电能损耗原因。 【小问1详解】 电热水器工作时，电流做功产生热量，水吸收热量后温度升高，该过程中主要是将电能转化为内能。 【小问2详解】 A．新型节能灯与传统照明灯相比较，发光亮度差不多，但实际功率要小得多，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的，故A符合题意； B．洗衣机洗薄衣服时，选择快洗程序，主要是通过缩短工作时间来减少电能消耗，故B不符合题意； C．用电风扇吹凉时，转速越高实际功率越大，相同时间消耗的电能越多，故C不符合题意； D．用手机上网课时，把亮度调高，增大了手机的实际功率，未达到省电目的，故D不符合题意。 故选A。 【小问3详解】 节约用电可从以下几方面着手：①人离开时随手关灯；②不要让电脑、电视机长时间处于待机状态；③电视机的音量和亮度不要开得太大；④空调温度不要设置太低；⑤尽量采用自然光，减少开灯时间。 【小问4详解】 普通输电线有电阻，电流通过导体时会发热，这种现象是电流的热效应，会造成电能损耗；超导材料电阻为零，用超导电缆输电可以降低这种损耗。 18. 学校要求完成一项社会实践活动，王同学选择为家人做饭。当他把电炖锅和微波炉同时接入电路工作时，家中用电器都能正常工作；当他再把烤箱接入电路工作时，发现家中用电器全部停止工作，检查电路发现空气开关跳闸而烤箱连接没问题。请你运用所学物理知识解释空气开关跳闸的原因并阐述解决措施。 【答案】烤箱的电功率较大，当与其他家用电器一起使用时，接入电路的用电器的总功率过大。根据公式可知，在家庭电路电压不变时，电路中的总电流过大，当总电流超过空气开关允许通过的最大额定电流时，空气开关跳闸。要避免这种情况的发生，应注意不要同时使用大功率的用电器。 【解析】 【详解】见答案 19. 请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号，并用笔画线代替导线将三线插座接入电路。 【答案】 【解析】 【详解】如图，家庭电路中，为了用电安全，开关应接在火线和灯泡之间，灯泡一端接开关，一端接在零线上；连接三孔插座时，上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，连接方式如图： 20. 元旦假期，小晋一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车发动机全程的平均功率为11.5kW。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求： （1）汽车通过隧道的平均速度； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； （3）汽车通过隧道发动机的效率。 【答案】（1）20m/s （2）4.6×106J （3）30% 【解析】 【分析】利用速度公式来计算汽车通过隧道的平均速度；利用热值公式来计算完全燃烧汽油放出的热量；利用效率公式来计算发动机的效率。 【小问1详解】 由题意得，汽车行驶路程s=2400m，行驶时间t=120s 故汽车通过隧道的平均速度 【小问2详解】 由题意得，消耗汽油的质量m=0.1kg，汽油的热值 故完全燃烧汽油放出的热量 【小问3详解】 由题意得，发动机平均功率，行驶时间 计算牵引力做的有用功 故汽车通过隧道发动机的效率 21. 小晋家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如下表，原理如下图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。（已知C水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3） 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 440W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作的电流； （2）求R2的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的加热效率。 【答案】（1）2A （2）24.2Ω （3）87.5% 【解析】 【小问1详解】 由题意得，额定电压，保温挡额定功率 根据电功率公式，可得保温挡正常工作电流 【小问2详解】 分析电路可知，当闭合、接时，只有接入电路，总电阻最小，根据，电源电压不变时，总功率最大，为加热挡，加热挡额定功率。 根据变形可得的阻值 【小问3详解】 额定容量水的体积 根据可得水的质量 水吸收的热量为 加热时间 加热状态消耗的电能 加热效率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $