精品解析：陕西省西安市莲湖区2025-2026学年九年级上学期期末物理试题

九年级物理 第一部分（选择题，共30分） 一、选择题（共10小题，每小题3分，计30分。每小题只有一个选项是符合题意的。） 1. 下列生活中常见的家用电器，额定功率最接近的是（　　） A. 空调 B. 电风扇 C. 电视机 D. 节能灯 2. 家用电器大大提高了人们的生活质量。下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是（　　） A. 电视机 B. 洗衣机 C. 电饭煲 D. 电风扇 3. 如图所示，这是西北地区首个抽水蓄能电站——镇安抽水蓄能电站。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。用电高峰时，水沿自流排水洞自动向下流动的过程中（　　） A. 水的动能减小 B. 水的重力势能减小 C. 水的机械能增大 D. 水的动能转化为重力势能 4. 如图1所示，用核桃钳夹核桃时，其上部的手柄ABC可简化为图2所示的杠杆，则下列分析正确的是（　　） A. 核桃钳为费力杠杆 B. 核桃钳的支点是B点 C. 夹核桃时，阻力臂比动力臂长 D. 夹核桃时，动力小于阻力 5. 从安全用电的角度考虑，下列生活习惯正确的是（　　） A. 使用测电笔时，手接触测电笔笔尾金属体 B. 用湿抹布擦拭正在工作中的用电器 C. 将多个大功率用电器接在同一个插座中，同时使用 D. 将电动车推入高层住宅进行充电 6. 某博物馆文物展示台的结构如图所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C，以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。对展示台实现报警功能的原理描述正确的是（　　） A. 弹簧及金属片B相当于用电器 B. 文物正在展出时，电铃与灯串联在电路中 C. 文物正在展出时，灯亮、电铃不响 D. 文物被搬离开时，灯自动熄灭、电铃响 7. 如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（　　） A. 该扬声器与电磁继电器的工作原理相同 B. 磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 C. 线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D. 线圈中的电流不会产生磁场 8. 涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大 B. 燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 C. 燃料燃烧放出的热量越多，喷气发动机的效率就越高 D. 高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的做功冲程 9. 如图所示，这是小明家电能表的表盘，下列分析正确的是（　　） A. 电能表是测量电路中电流做功快慢的仪表 B. 脉冲灯闪烁频率越快，说明电路消耗电能越多 C. 小明家同时工作的用电器总功率不能超过 D. 消耗电能，脉冲灯闪烁800次 10. 吸烟有害健康，爱护他人身体健康，公共场合请勿吸烟。创新实验小组的同学为商场设计了如图甲所示的烟雾报警电路，电源电压恒为10V，定值电阻，R为光敏电阻，其阻值与光照强度E的关系如图乙所示，当通过报警器（电流表改装而成）的电流减小到200mA时开始报警。下列说法正确的是（　　） A. 敏电阻R的阻值随烟雾浓度的增加而减小 B. 烟雾浓度减小时，电压表的示数增大 C. 报警器开始报警时，光敏电阻R消耗的电功率为1.6W D. 当光照强度为30cd时，整个电路在1min消耗的电能为300J 第二部分（非选择题，共70分） 二、填空与作图题（共6小题，计20分） 11. 如图是汽车仪表盘上司机是否系安全带的指示灯，未系安全带时，指示灯发光，指示灯所在电路处于___________（选填“断路”“通路”或“短路”）状态。制作指示灯（发光二极管）的材料是___________（选填“半导体”或“超导体”）。冬天打开汽车的暖风空调，车内的乘客感觉很温暖，这是通过___________的方式增大了人体的内能。 12. 图1是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，即金属线圈切割___________，产生了___________，经读卡器处理，就能识别卡片信息。图2是“风能一太阳能”路灯示意图，图中和银行卡读卡器原理相同的是___________（选填“风力发电机”“太阳能电池”或“蓄电池”）。 13. 如图是小明设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，压敏电阻的阻值变大，工作人员闭合开关、，电磁铁的上端为___________（选填“N”或“S”）极。当运动员抢跑后，所受压力变小，电阻变小，电磁铁磁性___________，抢跑指示灯___________（选填“”或“”）亮，即判定运动员抢跑。 14. 如图所示，为方便残疾人上、下台阶，一些公共场所设计了专用通道斜面。和直接上台阶相比，沿通道上台阶可以___________（选填“省力”或“省功”）。若内将总重为的人和轮椅沿长的斜面推上高的平台，沿斜面所用的推力为，则推力所做的功为___________J，人和轮椅克服所受重力做功的功率为___________W。 15. 小灯泡L和定值电阻R的图像如图所示。由图可知，定值电阻R的阻值为___________。如果将小灯泡L接在电源电压为的电源两端，小灯泡L内消耗的电能为___________J。如果将小灯泡L和定值电阻R串联接在电压为的电源两端，通过小灯泡L的电流为___________A，电路消耗的总功率为___________W。 16. （1）如图1，请用笔画线代替导线，将电灯和开关正确接入家庭电路。 （2）如图2，请根据通电螺线管的磁极，在图中标出磁感线方向和电源右端的极性。 三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计28分） 17. 请完成下列填空。 （1）如图1，电阻箱的示数为___________。 （2）如图2，在探究“并联电路的电流特点”的实验中，两个小灯泡的规格应该是___________（选填“相同”或“不相同”）的。正确实验后，分析多组数据，得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系：___________（用图中字母表示）。 （3）如图3，该装置用来探究“电流通过导体产生的热量与___________的关系”。通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度差较大。 （4）利用图4所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。保持磁铁不动，闭合开关，导体棒沿___________（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。 18. 某实验小组用如图1所示的装置比较水和煤油的吸热本领。 （1）本实验应选用两个___________（选填“相同”或“不同”）规格的电加热器来加热水和煤油。加热前，一个烧杯中加入的水，另一个相同的烧杯中倒入___________（选填“质量”或“体积”）相等的煤油。 （2）实验中通过___________反映水和煤油吸收热量的多少，这种实验方法是___________。 （3）分析图像可知：升高相同温度时，___________吸收的热量更少，___________的吸热本领更强。（均选填“水”或“煤油”） 19. 现有下列器材：学生电源，电流表（，）、电压表（，）、定值电阻（、、各一个）、开关、滑动变阻器和若干导线，利用这些器材探究电流与电阻的关系。 （1）请根据图1所示的电路图，用笔画线代替导线，将图2所示的实物连接成完整电路。（要求连线不得交叉） （2）连接电路时，开关应该___________（选填“断开”或“闭合”）。 （3）连接好电路，试触时发现电流表的指针几乎不动，而电压表的示数较大，产生该现象的原因可能是定值电阻___________。 （4）修正错误后继续实验，当用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着换的电阻接入电路，闭合开关，向___________（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为___________V，读出电流表的示数。 （5）为顺利完成整个实验，应该选取的滑动变阻器的规格为___________（填选项）。 A. B. C. （6）实验后得到如图3所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________（选填“正比”或“反比”）。 20. 小明用如图1所示的装置测量未知电阻的阻值。 （1）该实验的实验原理是___________。 （2）开关S闭合前，应把图1中滑动变阻器滑片P置于最___________（选填“左”或“右”）端。 （3）电路正确连接后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图2所示，为___________V，电流表的示数如图3所示，为___________A，则电阻的阻值为___________。 （4）小明将电路中的电阻换成额定电压为的小灯泡，测量小灯泡在不同电压下的电阻，测量的数据如下表，小灯泡正常工作时的功率为___________W。 电压 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.9 电流 0.18 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 （5）观察实验现象，小明发现小灯泡的亮度是变化的，其亮度是由___________（选填“电压”“电流”或“实际电功率”）决定的。经过对表中的数据进行分析，小明发现通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是___________。 四、综合题（共3小题，计22分） 21. 工人师傅利用如图所示的装置将重为的物体向上匀速提升。此过程工人师傅的拉力恒为。 （1）工人师傅做的有用功是多少？ （2）工人师傅做的功是多少？ （3）该装置的机械效率是多少？ 22. 随着汽车工业的成熟发展和居民消费能力的提升，汽车的普及度持续提高。一辆汽车以的速度在高速公路上匀速直线行驶，消耗汽油。已知该汽车的热效率为30％，汽油的热值取。 （1）的汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）该过程中汽车做的有用功是多少？ （3）该汽车受到的牵引力是多少？ （4）该汽车做功的功率是多少？ 23. 如图1所示，这是小明家的电热水壶，其电路原理图如图2所示，发热电阻、的阻值不变。若在用电高峰期使用该电热水壶加热挡，将的茶水从40℃恰好加热到100℃，用时。已知该电热水壶加热挡的额定功率为，保温挡的额定功率为，茶水的比热容。 （1）该过程中，茶水吸收的热量是多少？ （2）发热电阻的阻值是多少？ （3）若该电热水壶的加热效率为80％，则该电热水壶的实际工作电压是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理 第一部分（选择题，共30分） 一、选择题（共10小题，每小题3分，计30分。每小题只有一个选项是符合题意的。） 1. 下列生活中常见的家用电器，额定功率最接近的是（　　） A. 空调 B. 电风扇 C. 电视机 D. 节能灯 【答案】A 【解析】 【详解】A．空调的额定功率通常在1000W～2000W之间，1500W是一个常见值，故A符合题意； B．电风扇的额定功率约为50W～100W，远小于1500W，故B不符合题意； C．电视机的额定功率约为100W～200W，远小于1500W，故C不符合题意； D．节能灯的额定功率约为10W～20W，远小于1500W，故D不符合题意。 故选A。 2. 家用电器大大提高了人们的生活质量。下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是（　　） A. 电视机 B. 洗衣机 C. 电饭煲 D. 电风扇 【答案】C 【解析】 【详解】A．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能等，不是利用电流的热效应工作，故A不符合题意； B．洗衣机工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作，故B不符合题意； C．电饭煲工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作，故C符合题意； D．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作，故D不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，这是西北地区首个抽水蓄能电站——镇安抽水蓄能电站。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。用电高峰时，水沿自流排水洞自动向下流动的过程中（　　） A. 水的动能减小 B. 水的重力势能减小 C. 水的机械能增大 D. 水的动能转化为重力势能 【答案】B 【解析】 【详解】用电高峰时，水沿自流排水洞自动向下流动的过程中，是从高处的上水库流向低处的下水库。 A．水从高处流向低处，速度变大，质量不变，所以水的动能增大，故A错误； B．水的质量不变，高度降低，所以水的重力势能减小，故B正确； C．由于水流动过程中存在摩擦，一部分机械能会转化为内能，所以水的机械能会减小，故C错误； D．水从高处流下，是重力势能转化为动能，故D错误。 故选B。 4. 如图1所示，用核桃钳夹核桃时，其上部的手柄ABC可简化为图2所示的杠杆，则下列分析正确的是（　　） A. 核桃钳为费力杠杆 B. 核桃钳的支点是B点 C. 夹核桃时，阻力臂比动力臂长 D. 夹核桃时，动力小于阻力 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由图可知，核桃钳在使用时，支点为A点，动力作用在C点，阻力作用在B点。动力臂为AC的长度，阻力臂为AB的长度。夹核桃时动力臂大于阻力臂，所以核桃钳是省力杠杆，故ABC错误； D．根据杠杆的平衡条件可知，动力为F1，动力臂为，阻力为F2，阻力臂为。因为动力臂L1大于阻力臂L2，所以动力F1小于阻力F2，故D正确。 故选D。 5. 从安全用电的角度考虑，下列生活习惯正确的是（　　） A. 使用测电笔时，手接触测电笔笔尾金属体 B. 用湿抹布擦拭正在工作中的用电器 C. 将多个大功率用电器接在同一个插座中，同时使用 D. 将电动车推入高层住宅进行充电 【答案】A 【解析】 【详解】A．使用测电笔接触带电体时，手要接触测电笔笔尾的金属体，才能让电流经过相线、测电笔、人体和大地形成回路，从而使氖管发光，否则无法辨别相线和中性线，故A正确； B．用湿抹布擦拭正在工作中的用电器，由于抹布中的水是导体，很容易使人体触电，不符合安全用电的原则，故B错误； C．家庭电路中用电器的总功率过大时，根据公式，电路中的电流也过大，可能引发火灾，不符合安全用电的原则，故C错误； D．将电动车推入高层住宅楼道或室内充电，一旦电池发生热失控引发火灾，会产生大量有毒烟气并封堵逃生通道，极易造成人员伤亡，不符合安全用电的原则，故D错误。 故选A。 6. 某博物馆文物展示台的结构如图所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C，以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。对展示台实现报警功能的原理描述正确的是（　　） A. 弹簧及金属片B相当于用电器 B. 文物正在展出时，电铃与灯串联在电路中 C. 文物正在展出时，灯亮、电铃不响 D. 文物被搬离开时，灯自动熄灭、电铃响 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧及金属片B的作用是控制电路通断，相当于开关，而非用电器，故A错误； B．文物展出时，B将A、C连接，电铃被短路，故B错误； C．文物展出时，B将A、C连接，电铃被短路，电铃不响，灯亮。故C正确； D．文物搬离时，B弹起，电铃与灯泡串联，灯亮，电铃响，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（　　） A. 该扬声器与电磁继电器的工作原理相同 B. 磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 C. 线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D. 线圈中的电流不会产生磁场 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，其工作原理是电流的磁效应。而扬声器是利用磁场对通电线圈有力的作用工作的，二者工作原理不同，故A 错误； B．磁场对通电导体有力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。当磁场方向不变时，电流方向改变，磁场对线圈的力的方向就会改变，故B 正确； C．电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象。而线圈带动纸杯振动是因为通电线圈在磁场中受到力的作用，不是电磁感应现象，故C 错误； D．根据电流的磁效应，通电导体周围存在磁场，所以线圈中的电流会产生磁场，故D 错误。 故选B。 8. 涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大 B. 燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 C. 燃料燃烧放出的热量越多，喷气发动机的效率就越高 D. 高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的做功冲程 【答案】D 【解析】 【详解】A．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故A错误； B．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，燃气对外做功，其内能减小，故B错误； C．喷气发动机的效率等于用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，燃料燃烧放出的热量越多，有用功占总热量的比例不一定大，发动机的效率不一定高，故C错误； D．高温高压燃气推动涡轮转动，是将燃气的内能转化为涡轮的机械能，内燃机的做功冲程也是高温高压燃气推动活塞运动，将内能转化为机械能。这两个过程的能量转化是相同的，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，这是小明家电能表的表盘，下列分析正确的是（　　） A. 电能表是测量电路中电流做功快慢的仪表 B. 脉冲灯闪烁频率越快，说明电路消耗电能越多 C. 小明家同时工作的用电器总功率不能超过 D. 消耗电能，脉冲灯闪烁800次 【答案】D 【解析】 【详解】A．电能表是测量电路中消耗的电能的仪表，故A错误； B．脉冲灯闪烁频率越快，说明电路中电流做功越快，即电路的总功率越大，消耗电能的多少还与工作时间有关，故B错误； C．家庭电路的电压为220V，如图示数，电能表允许通过的最大电流为60A，根据公式可计算出允许的最大总功率为13200W，故C错误； D．1600imp/kW·h 表示电路中每消耗1kW·h 的电能，脉冲灯闪烁1600次，则消耗0.5kW·h 的电能时，脉冲灯闪烁的次数为800次，故D正确。 故选D。 10. 吸烟有害健康，爱护他人身体健康，公共场合请勿吸烟。创新实验小组的同学为商场设计了如图甲所示的烟雾报警电路，电源电压恒为10V，定值电阻，R为光敏电阻，其阻值与光照强度E的关系如图乙所示，当通过报警器（电流表改装而成）的电流减小到200mA时开始报警。下列说法正确的是（　　） A. 敏电阻R的阻值随烟雾浓度的增加而减小 B. 烟雾浓度减小时，电压表的示数增大 C. 报警器开始报警时，光敏电阻R消耗的电功率为1.6W D. 当光照强度为30cd时，整个电路在1min消耗的电能为300J 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，闭合开关，R、R0串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量光敏电阻R两端的电压；当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光照强度减小，由图乙可知，光敏电阻R的阻值变大，所以光敏电阻R的阻值随烟雾浓度的增加而变大，故A错误； B．烟雾浓度减小时，光敏电阻R的阻值变小，根据串联分压原理知道，R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误； C．报警器开始报警时，根据欧姆定律知道 ,定值电阻两端的电压 串联电路总电压等于各部分电压之和，则光敏电阻两端的电压 此时光敏电阻R消耗的电功率为 故C正确； D．当光照强度为30cd时，光敏电阻接入电路的阻值为20Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流 整个电路在1min消耗的电能为 故D错误。 故选C。 第二部分（非选择题，共70分） 二、填空与作图题（共6小题，计20分） 11. 如图是汽车仪表盘上司机是否系安全带的指示灯，未系安全带时，指示灯发光，指示灯所在电路处于___________（选填“断路”“通路”或“短路”）状态。制作指示灯（发光二极管）的材料是___________（选填“半导体”或“超导体”）。冬天打开汽车的暖风空调，车内的乘客感觉很温暖，这是通过___________的方式增大了人体的内能。 【答案】 ①. 通路 ②. 半导体 ③. 热传递 【解析】 【详解】[1]由题意可知，如果没有系安全带，LED指示灯亮起，安全带在电路中相当于一个开关；此时指示灯所在电路应处于通路状态。 [2]LED灯具有单向导电性，它是由半导体材料制成的。 [3]冬天打开汽车的暖风空调，暖风与人体之间有温度差，从而发生热传递，故这是通过热传递的方式增大了人体的内能。 12. 图1是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，即金属线圈切割___________，产生了___________，经读卡器处理，就能识别卡片信息。图2是“风能一太阳能”路灯示意图，图中和银行卡读卡器原理相同的是___________（选填“风力发电机”“太阳能电池”或“蓄电池”）。 【答案】 ①. 磁感线 ②. 感应电流 ③. 风力发电机 【解析】 【详解】[1][2]由题意可知，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，也就相当于是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，因此经读卡器处理，就能识别卡片信息。 [3]风力发电机的工作原理同样是电磁感应，当风带动发电机叶片旋转时，转子在磁场中运动产生感应电流。这与读卡器的工作原理相同，而太阳能电池和蓄电池的工作原理与之不同。 13. 如图是小明设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，压敏电阻的阻值变大，工作人员闭合开关、，电磁铁的上端为___________（选填“N”或“S”）极。当运动员抢跑后，所受压力变小，电阻变小，电磁铁磁性___________，抢跑指示灯___________（选填“”或“”）亮，即判定运动员抢跑。 【答案】 ①. N ②. 增强 ③. 【解析】 【详解】[1]控制电路中电流从电磁铁的上端流入、下端流出，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是电磁铁的N极，可知电磁铁的上端是N极。 [2][2]当运动员抢跑后，所受压力变小，电阻变小，电路中的电流变大，则通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下。由工作电路图可知，此时抢跑指示灯亮，即判定运动员抢跑。 14. 如图所示，为方便残疾人上、下台阶，一些公共场所设计了专用通道斜面。和直接上台阶相比，沿通道上台阶可以___________（选填“省力”或“省功”）。若内将总重为的人和轮椅沿长的斜面推上高的平台，沿斜面所用的推力为，则推力所做的功为___________J，人和轮椅克服所受重力做功的功率为___________W。 【答案】 ①. 省力 ②. 1200 ③. 90 【解析】 【详解】[1]斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力，但根据功的原理，使用任何机械都不省功。所以和直接上台阶相比，沿通道上台阶可以省力。 [2]沿斜面所用的推力为，沿斜面运动的距离为，所以推力做的总功为 [3]内将总重为的人和轮椅推上高的平台，则人和轮椅克服重力做功的功率为 15. 小灯泡L和定值电阻R的图像如图所示。由图可知，定值电阻R的阻值为___________。如果将小灯泡L接在电源电压为的电源两端，小灯泡L内消耗的电能为___________J。如果将小灯泡L和定值电阻R串联接在电压为的电源两端，通过小灯泡L的电流为___________A，电路消耗的总功率为___________W。 【答案】 ①. ②. ③. 0.2 ④. 2 【解析】 【详解】[1]由定值电阻R的图像可知，当电压为时，电流为，则电阻为 [2]由图可得，小灯泡两端电压为时，电流为，小灯泡内消耗的电能为 [3][4]当小灯泡和定值电阻串联接在电压为的电源两端时，电流相等，有 由图可知，当电流时，此时，，满足，故通过小灯泡的电流为 电路消耗总功率为 16. （1）如图1，请用笔画线代替导线，将电灯和开关正确接入家庭电路。 （2）如图2，请根据通电螺线管的磁极，在图中标出磁感线方向和电源右端的极性。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 开关接在火线与电灯之间，灯的螺丝口接零线，如图所示： 【小问2详解】 通电螺线管的磁极的左端为N极，右端为S极，磁感线是从磁体N极出来，回到S极；根据安培定则可知，电源的右端为正极，左端为负极，如图所示： 三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计28分） 17. 请完成下列填空。 （1）如图1，电阻箱的示数为___________。 （2）如图2，在探究“并联电路的电流特点”的实验中，两个小灯泡的规格应该是___________（选填“相同”或“不相同”）的。正确实验后，分析多组数据，得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系：___________（用图中字母表示）。 （3）如图3，该装置用来探究“电流通过导体产生的热量与___________的关系”。通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度差较大。 （4）利用图4所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。保持磁铁不动，闭合开关，导体棒沿___________（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。 【答案】（1）2025 （2） ①. 不相同 ②. （3） ①. 电阻大小 ②. 右 （4）左右 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，电阻箱的示数为 【小问2详解】 [1]探究“并联电路的电流特点”的实验中，为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律，两个小灯泡的规格应该是不相同的。 [2]根据实验得到的数据分析可知，并联电路中干路电流和各支路电流的关系为： 【小问3详解】 [1]由图3可知，装置中，两个电阻串联，电流和通电时间相同，但两电阻的阻值不同，因此是研究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。 [2]实验中采用转换法，电流通过电阻丝产生热量越多，空气受热膨胀越明显，U形管液面高度差越大。根据可知，当通电时间和电流大小相同时，电阻越大，放出的热量越多，右侧电阻大于左侧电阻，则右侧放出的热量越多，则通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差较大。 【小问4详解】 由图4可知，保持磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体棒切割磁感线，产生感应电流，电流表指针会发生偏转。 18. 某实验小组用如图1所示的装置比较水和煤油的吸热本领。 （1）本实验应选用两个___________（选填“相同”或“不同”）规格的电加热器来加热水和煤油。加热前，一个烧杯中加入的水，另一个相同的烧杯中倒入___________（选填“质量”或“体积”）相等的煤油。 （2）实验中通过___________反映水和煤油吸收热量的多少，这种实验方法是___________。 （3）分析图像可知：升高相同温度时，___________吸收的热量更少，___________的吸热本领更强。（均选填“水”或“煤油”） 【答案】（1） ①. 相同 ②. 质量 （2） ①. 加热时间 ②. 转换法 （3） ①. 煤油 ②. 水 【解析】 【小问1详解】 [1]根据转换法可知，本实验用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，加热器在相同时间内放出的热量相同，则水和煤油吸收的热量相同。 [2]实验采用控制变量法，改变液体的种类，保持液体的质量相等。故加热前，一个烧杯中加入的水，另一个相同的烧杯中倒入质量相等的煤油。 【小问2详解】 [1][2]由（1）可知，相同规格的加热器相同时间放出的热量相同，不考虑热量的损失，液体相同时间内吸收的热量也相同，所以实验中用加热时间反映吸收热量的多少，这是转换法。 【小问3详解】 [1]由图像可知，加热6min水升高的温度为 煤油加热6min升高的温度为 相同时间煤油吸收的热量相同，则煤油升高所需的时间为 则升高相同温度时，煤油加热的时间更少，即煤油吸收的热量更少。 [2]当两物体质量相等、吸收相同热量时，温度变化小的，吸热本领更强。由上述可知，当水和煤油都加热6min时，水升高的温度小于煤油升高的温度，故水吸热本领更强。 19. 现有下列器材：学生电源，电流表（，）、电压表（，）、定值电阻（、、各一个）、开关、滑动变阻器和若干导线，利用这些器材探究电流与电阻的关系。 （1）请根据图1所示的电路图，用笔画线代替导线，将图2所示的实物连接成完整电路。（要求连线不得交叉） （2）连接电路时，开关应该___________（选填“断开”或“闭合”）。 （3）连接好电路，试触时发现电流表的指针几乎不动，而电压表的示数较大，产生该现象的原因可能是定值电阻___________。 （4）修正错误后继续实验，当用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着换的电阻接入电路，闭合开关，向___________（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为___________V，读出电流表的示数。 （5）为顺利完成整个实验，应该选取的滑动变阻器的规格为___________（填选项）。 A. B. C. （6）实验后得到如图3所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________（选填“正比”或“反比”）。 【答案】（1） （2）断开 （3）断路 （4） ①. A ②. 2 （5）A （6）反比 【解析】 【小问1详解】 如图1所示，电流表、电阻和滑动变阻器串联，电压表与电阻并联，如图所示： 【小问2详解】 为了保护电路，连接电路时，开关应该断开。 【小问3详解】 电流表指针几乎不动说明电路断路，电压表的示数较大说明电压表与电源连通，则故障为定值电阻断路。 【小问4详解】 [1]根据串联分压原理，将电阻换为电阻后，定值电阻分压变大，为保持其电压不变，需增大滑动变阻器接入阻值，即向A端移动滑片。 [2]由图3知，5Ω电阻对应的电流为0.4A，其两端电压为 故需保持电压表示数为 【小问5详解】 当定值电阻为时，其两端电压仍为，滑动变阻器分压 电路电流 滑动变阻器需接入阻值 故应选的滑动变阻器，故选A。 【小问6详解】 由图3可知，电压一定时，电流与电阻乘积为定值，故电流与电阻成反比。 20. 小明用如图1所示的装置测量未知电阻的阻值。 （1）该实验的实验原理是___________。 （2）开关S闭合前，应把图1中滑动变阻器滑片P置于最___________（选填“左”或“右”）端。 （3）电路正确连接后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图2所示，为___________V，电流表的示数如图3所示，为___________A，则电阻的阻值为___________。 （4）小明将电路中的电阻换成额定电压为的小灯泡，测量小灯泡在不同电压下的电阻，测量的数据如下表，小灯泡正常工作时的功率为___________W。 电压 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.9 电流 0.18 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 （5）观察实验现象，小明发现小灯泡的亮度是变化的，其亮度是由___________（选填“电压”“电流”或“实际电功率”）决定的。经过对表中的数据进行分析，小明发现通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是___________。 【答案】（1） （2）左 （3） ①. 2.5 ②. 0.5 ③. 5 （4）0.75 （5） ①. 实际电功率 ②. 灯丝的电阻随温度的升高而增大 【解析】 【小问1详解】 伏安法测电阻，是利用电压表和电流表分别测量导体两端电压和通过导体的电流，然后利用欧姆定律的变形公式求出电阻，即该实验的实验原理是 【小问2详解】 连接完电路后，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，应把图中滑动变阻器滑片P置于最左端。 【小问3详解】 [1][2][3]如图甲，电压表选择的是0~3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.5V；如图乙，电流表选择的是0~0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的电流为0.5A；根据欧姆定律可得，待测电阻阻值为 【小问4详解】 将电路中的电阻换成额定电压为的小灯泡，由表格数据可知，此时通过灯泡的电流为0.3A，则小灯泡正常工作时的功率为 【小问5详解】 [1]通过小灯泡的电流越大，它两端的电压越大，由可知小灯泡的电功率越大，灯泡越亮，说明小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定。 [2]在电阻一定时，通过电阻的电流与其两端的电压成正比，在实验过程中，由于灯泡两端的电压增大，灯泡的实际功率变大，灯泡的温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，这样会导致通过小灯泡的电流与其两端电压并不成正比。 四、综合题（共3小题，计22分） 21. 工人师傅利用如图所示的装置将重为的物体向上匀速提升。此过程工人师傅的拉力恒为。 （1）工人师傅做的有用功是多少？ （2）工人师傅做的功是多少？ （3）该装置的机械效率是多少？ 【答案】（1） 2000J （2） 2500J （3） 80% 【解析】 【小问1详解】 有用功 【小问2详解】 由图可知，该装置是一个动滑轮，承担物重的绳子段数 绳子自由端移动的距离 总功 【小问3详解】 该装置的机械效率 22. 随着汽车工业的成熟发展和居民消费能力的提升，汽车的普及度持续提高。一辆汽车以的速度在高速公路上匀速直线行驶，消耗汽油。已知该汽车的热效率为30％，汽油的热值取。 （1）的汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）该过程中汽车做的有用功是多少？ （3）该汽车受到的牵引力是多少？ （4）该汽车做功的功率是多少？ 【答案】（1） （2） （3）1000N （4） 【解析】 【小问1详解】 根据燃料燃烧释放热量计算公式，可计算2kg的汽油完全燃烧放出的热量为 【小问2详解】 根据热机效率的定义 可计算汽车做的有用功为 【小问3详解】 根据功的计算公式 可计算汽车受到的牵引力为 【小问4详解】 根据功率的计算公式 可计算汽车做功的功率为 23. 如图1所示，这是小明家的电热水壶，其电路原理图如图2所示，发热电阻、的阻值不变。若在用电高峰期使用该电热水壶加热挡，将的茶水从40℃恰好加热到100℃，用时。已知该电热水壶加热挡的额定功率为，保温挡的额定功率为，茶水的比热容。 （1）该过程中，茶水吸收的热量是多少？ （2）发热电阻的阻值是多少？ （3）若该电热水壶的加热效率为80％，则该电热水壶的实际工作电压是多少？ 【答案】（1）； （2）1170Ω； （3）200V 【解析】 【小问1详解】 根据热量计算公式，茶水吸收的热量为 【小问2详解】 由图2电路图可知，当开关、都闭合时，电阻被短路，电路中只有电阻工作，此时电路总电阻最小，电功率最大，电热水壶处于加热挡；当开关闭合、断开时，电阻和电阻串联，此时电路总电阻最大，电功率最小，电热水壶处于保温挡。根据加热挡的额定功率，电阻的阻值为 根据保温挡的额定功率，串联电路的总电阻为 根据串联电路的电阻规律， 电阻的阻值为 【小问3详解】 根据加热效率，电热水壶消耗的电能为 电热水壶的实际加热功率为 因为电阻的阻值不随电压变化，所以根据功率公式可得实际工作电压为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $