精品解析：天津市河北区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题

河北区2025-2026学年度第一学期期末九年级学业水平质量调查 （物理学科） 第Ⅰ卷（选择题共39分） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意） 1. 2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。四冲程内燃机在一个工作循环中，将内能转化为机械能的是（ ） A. 吸气冲程 B. 排气冲程 C. 压缩冲程 D. 做功冲程 2. 下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 陶瓷杯 B. 橡皮 C. 钢尺 D. 塑料水瓶 3. 当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（　　） A. AB B. CD C. BD D. AD 4. 四个悬挂着的通草小球。相互作用情况如图所示，那么D球可能（　　） A. 带与A球相同的电荷 B. 带与B球相同的电荷 C. 带与C球相同的电荷 D. 不带电 5. 如图所示的情境中，符合安全用电要求的是（ ） A. 甲图，在高压线下钓鱼 B. 乙图，使用绝缘皮已破损的电线 C. 丙图，将电动车推进楼道停放或充电 D. 丁图，用电器着火时先断电再灭火 6. 某用电器工作时的能量流向如图所示，该用电器可能是（　　） A. 电灯 B. 电饭煲 C. 电风扇 D. 电热水器 7. 如图是住宅户内配电系统方框图，对于该配电系统下列说法正确的是（　　） A. 测电笔测试插座左孔，氖管会发光 B. 电灯的控制开关与电灯可以互换位置 C. E处应接入电能表，F处接入总开关 D. 若漏电保护器自动跳闸，一定是接入了大功率用电器 8. 闭合开关后，小磁针静止时指向如图所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 电源的左端为负极 B. 通电螺线管的左端为S极 C. R的滑片不能置于最右端 D. 电流表的左端为“-”接线柱 9. 图甲是新型智能手机无线充电装置，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。图中的设备也是利用“磁生电”原理工作的是（　　） A. 电烙铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 电磁起重机 10. 如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻、。当S断开后，电流表示数减小0.2A，整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中，电路连接情况和、阻值不符合要求的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全得1分，不选或选错得0分） 11. 如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两挡加热功能，下列说法正确的是（　　） A. 只闭合开关S1时，电路处于低温挡 B. 只闭合开关S2时，电路处于低温挡 C. 同时闭合开关S1、S2时，电路处于高温挡 D. 同时闭合开关S1、S2时，电路处于低温挡 12. 如图甲所示，电源电压为12V、电流表（0~0.6A）、电压表（0~15V）、滑动变阻器标有“？Ω 1A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡（6V 0.5A）（不计温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的I-U图像，如图乙。以下结论正确的有（　　） A. 虚线框内是定值电阻 B. 电路的最大功率为6W C. 滑动变阻器最大阻值为20Ω D. 虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10Ω 13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在某一端时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，移动滑动变阻器的滑片P到另一端，电流表示数变化了ΔI，此时电压表的示数为U2，则下列判断正确的是（　　） A. 电阻R1的阻值可能为 B. 电阻R1的阻值可能为 C. 滑动变阻器的最大阻值可能为 D. 滑动变阻器的最大阻值可能为 第Ⅱ卷 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 我国家用电冰箱，正常工作时的电压为_____V；电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作，互不影响，则压缩机和灯之间的连接方式是_____（选填“串联”或“并联”）。 15. 如图所示的插座最好安装在较高处，防止幼儿玩耍时因接触________而触电；三孔插座的①插孔对应的接线柱必须接________，避免接触用电器带电的金属外壳而触电。（两空均选填“火线”“零线”或“地线”） 16. 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，火箭使用的燃料甲烷是天然气的主要成分，天然气属于_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源；4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过_____波传遍全世界。 17. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”字样，若两灯都正常发光，则_______（选填“甲”或“乙”）灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则_______（选填“甲”或“乙”）灯更易被烧坏。（不计温度对灯丝电阻的影响） 18. 小明按照下图连接好电路进行实验时，发现小灯泡突然不亮了。为了寻找原因，他利用电流表和电压表诊断电路的故障，并画出了思维导图，如图所示。请写出其中的空缺内容：①______；②______。 19. 如图，电源电压恒为6V，定值电阻，，电流表的测量范围为0~0.6A，电压表的测量范围为0~3V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1的电功率____；若闭合开关S和S1，在保证各元件安全的情况下，电路的最小电功率和最大电功率之比为____。 四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要 有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位） 20. 一电热器的额定功率是1000W，该电热器正常工作0.5min，可将0.2kg的牛奶从20℃加热至40℃。（）求： （1）牛奶在0.5min内吸收的热量是多少J？ （2）该电热器的效率是多少？ 21. 在探究电流与电压关系的实验中： （1）请你用笔画线代替导线将图1的电路连接完整。 （2）实验过程中得到的部分数据如下表所示。第2次测量时，电表的示数如图2所示，请将该数据填入表格中： 实验序号 1 2 3 … 电压U/V 0.8 ______ 2.4 … 电流I/A 0.16 ______ 0.48 … （3）在图3中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线绘出该电阻的I-U图象。 22. 图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，其最大阻值为10Ω。灯标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。 求： （1）灯正常发光时的电流； （2）灯正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量。 23. 小明在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。 实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像，分析图像，你认为______（选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是：____________； （2）要完成该实验，滑动变阻器应该选用________（填下列选项前的字母）； A. 20Ω，0.5A B. 40Ω，0.2A C. 50Ω，1A （3）实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图丙、丁所示的实验装置（电源、开关未画出）。 图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响。这两套装置进行实验的过程中都采用的研究方法是：____________。 24. 现要测量阻值约为20Ω的未知电阻的阻值，提供的实验器材如下：一个电压约为12V的电源，待测电阻，一个阻值为30Ω的定值电阻，开关及导线若干．另外，还有可供再选择的器材：A.电流表（量程：0-0.6A），B.电压表（量程0-3V），C.滑动变阻器（最大阻值约为10Ω），D.滑动变阻器（最大阻值约为50Ω），E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）． 为进行较准确的测量，请你从A、B、C、D、E五个实验器材中再选择两个器材，并根据要求解答下列问题． （1）选择的两个器材是_____（填写器材序号）； （2）画出实验电路图（实验测量过程中可以拆接电路）； （ ） （3）写出主要实验步骤和需测量的物理量；_____ （4）写出待测电阻的数学表达式_____（用已知量和测量量表示）． 25. 【项目提出】天津四季鲜明，搭建的玻璃阳光房冬冷夏热，给日常生活造成困扰。校本研修课上，同学们开展“智能环保房”设计活动，解决阳光房的温度问题。 【项目分析】 （一）设计冬季节能控温系统。 （二）设计夏季遮光控温系统。 【项目实施】 （一）设计冬季节能控温系统 该小组设计太阳能辅助加热电路，用以节省能源，如图甲所示，其中R为加热电阻，阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。 （1）白天，太阳能电池板给蓄电池充电，此时的“蓄电池”相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）； （2）晚上，屋内温度较低时，控制开关S1自动接______（选填“a”或“b”），R对室内进行辅助加热。 （二）设计夏季遮光控温系统 由于阳光房的屋顶是用玻璃做的，夏季光照太强使屋内温度过高。该小组利用热敏电阻R1和光敏电阻R2设计了如图乙所示电路。蓄电池的电压恒为24V，变阻器R0的最大阻值为1500Ω，R1和R2的阻值变化情况如图丙所示，虚线框内R和R2按一定方式接入电路。 （3）将开关S2接c，当户外光照强度达到图丙的A点，且屋内温度升高至28℃时，电流表示数为10mA，开关S2会自动接d，卷帘装置启动，拉动遮阳帘遮光。通过计算说明乙电路中虚线框内的电阻R1和R2应该串联还是并联，并求出变阻器R0接入的阻值。 【项目优化】 （4）若设定屋内温度为26℃时，卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光，应将变阻器R0的滑片向______（选填“左”或“右”）端适当移动一些。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北区2025-2026学年度第一学期期末九年级学业水平质量调查 （物理学科） 第Ⅰ卷（选择题共39分） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意） 1. 2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。四冲程内燃机在一个工作循环中，将内能转化为机械能的是（ ） A. 吸气冲程 B. 排气冲程 C. 压缩冲程 D. 做功冲程 【答案】D 【解析】 【详解】柴油机在一个工作循环中有四冲程，在压缩冲程中，将机械能转化为内能，在做功冲程中将内能转化为机械能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 陶瓷杯 B. 橡皮 C. 钢尺 D. 塑料水瓶 【答案】C 【解析】 【详解】A．陶瓷杯不能导电，不是导体，是绝缘体，故A不符合题意； B．橡皮不能够导电，不是导体，是绝缘体，故B不符合题意； C．钢尺能够导电，是导体，故C符合题意； D．塑料水瓶不能导电，不是导体，是绝缘体，故D不符合题意。 故选C。 3. 当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（　　） A. AB B. CD C. BD D. AD 【答案】D 【解析】 【详解】AB．滑动变阻器应该一上一下连接，连接AB或CD接线柱，移动滑动变阻器的滑片，不能改变滑动变阻器的阻值，故AB不符合题意； C．连接BD接线柱，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变小，故C不符合题意； D．连接AD接线柱，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大，故D符合题意。 故选D。 4. 四个悬挂着的通草小球。相互作用情况如图所示，那么D球可能（　　） A. 带与A球相同的电荷 B. 带与B球相同的电荷 C. 带与C球相同的电荷 D. 不带电 【答案】D 【解析】 【详解】A和B相互排斥，因此它们一定带同种电荷，可能是正电，也可能是负电；B和C相互排斥，则B与C带同种电荷，所以ABC带同种电荷，C和D相互吸引，则D可能带电，带的电荷与ABC相反，也可能为轻小物体，不带电。 故选D。 5. 如图所示的情境中，符合安全用电要求的是（ ） A. 甲图，在高压线下钓鱼 B. 乙图，使用绝缘皮已破损的电线 C. 丙图，将电动车推进楼道停放或充电 D. 丁图，用电器着火时先断电再灭火 【答案】D 【解析】 【详解】A．在高压线下钓鱼，易发生高压电弧触电，不符合安全用电要求，故A不符合题意。 B．使用绝缘皮破损的电线，容易使人体接触到内部的导线，从而引发触电，不符合安全用电要求，故B不符合题意。 C．将电动车推进楼道停放或充电，存在火灾隐患，且一旦发生火灾，会阻碍人员疏散通道，不符合安全用电及消防安全要求，故C不符合题意。 D．用电器着火时先断电再灭火，可防止在灭火过程中发生触电事故，符合安全用电要求，故D符合题意。 故选D。 6. 某用电器工作时的能量流向如图所示，该用电器可能是（　　） A. 电灯 B. 电饭煲 C. 电风扇 D. 电热水器 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，该用电器工作时，少部分电能转化为内能，大部分电能转化为机械能； A．电灯在工作时，主要将电能转化为光能，少量电能转化为内能，故A不符合题意； BD．电饭煲和电热水器工作时，将电能全部转化为内能，故BD不符合题意； C．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能，少部分转化为内能，故C符合题意。 故选C。 7. 如图是住宅户内配电系统方框图，对于该配电系统下列说法正确的是（　　） A. 测电笔测试插座左孔，氖管会发光 B. 电灯的控制开关与电灯可以互换位置 C. E处应接入电能表，F处接入总开关 D. 若漏电保护器自动跳闸，一定是接入了大功率用电器 【答案】C 【解析】 【详解】A．三孔插座的左孔接中性线，测电笔测试插座左孔，氖管不会发光，故A错误； B．为了防止发生触电事故，开关应该连接在电灯与相线之间，两者位置不能互换，故B错误； C．由家庭电路的安装顺序可知，E处为电能表，F处为空气开关，故C正确； D．漏电保护器的作用是当有人触电时，能自动切断电路，起到保护作用。当电路中接入的大功率用电器时，导致电流过大时，跳闸的是空气开关，不是漏电保护器。因此漏电保护器自动跳闸，说明电路中发生了漏电，而不是接入了大功率用电器，故D错误。 故选C。 8. 闭合开关后，小磁针静止时指向如图所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 电源的左端为负极 B. 通电螺线管的左端为S极 C. R的滑片不能置于最右端 D. 电流表的左端为“-”接线柱 【答案】D 【解析】 【详解】AB．已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端为N极、右端为S极；根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，所以电源左端为正极，右端为负极，故AB错误； C．R的滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，不会对电路安全有影响，故C错误； D．电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以电流表的右端为“+”接线柱，左端为“-”接线柱，故D正确。 故选D。 9. 图甲是新型智能手机无线充电装置，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。图中的设备也是利用“磁生电”原理工作的是（　　） A. 电烙铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 电磁起重机 【答案】C 【解析】 【详解】无线充电装置的原理是“磁生电”，即电磁感应现象，是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的现象。 A．电烙铁是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故A不符合题意； B．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．发电机是利用电磁感应现象工作的，将机械能转化为电能，故C符合题意； D．电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故D不符合题意。 故选C。 10. 如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻、。当S断开后，电流表示数减小0.2A，整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中，电路连接情况和、阻值不符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中两电阻串联，可得总电阻为 当S断开后，电路中没有电流，若电流减小0.2A，即该电路工作时电流是0.2A，则该电路的电功率为 即整个电路消耗的电功率减小1.6W，符合要求，故A不符合题意； B．据图可知，当开关S闭合时，电路中只有R2，此时电路中的电流为 当开关S断开时，R1、R2串联，此时电路中的电流为 已知当断开S时，电流表示数减小0.2A，即 解得，，，可得开关S闭合时，电路中的电功率为 当开关S断开时，电路中的电功率为 整个电路消耗的电功率减小 符合要求，故B不符合题意； C．当S断开后，R1所在支路断开，此时电流减小0.2A，说明R1这条支路的电流是0.2A，已知，则减少的电功率为 不符合要求，故C符合题意； D．图中R1、R2并联，可得等效电阻为 开关S在干路，当S断开后，减小的电流为0.2A，则减小的电功率为 符合要求，故D不符合题意。 故选C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全得1分，不选或选错得0分） 11. 如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两挡加热功能，下列说法正确的是（　　） A. 只闭合开关S1时，电路处于低温挡 B. 只闭合开关S2时，电路处于低温挡 C. 同时闭合开关S1、S2时，电路处于高温挡 D. 同时闭合开关S1、S2时，电路处于低温挡 【答案】AC 【解析】 【详解】只闭合开关S1时，只有R1接入电路，同时闭合开关S1、S2时，R1、R2并联，根据等效电阻知识可知，并联后总电阻R总<R1。 A．只闭合开关S1时，只有R1接入电路，电阻最大，由，此时电热毯电功率最小，为低温挡，故A正确； B．只闭合开关S2时，电路断路，消耗的电能为0，既不是高温挡，也不是低温挡，故B错误； CD．同时闭合开关S1、S2时，因为并联后总电阻R总<R1，所以此时电路电阻最小，而电源电压一定，由可知，此时电热毯电功率最大，为高温挡，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图甲所示，电源电压为12V、电流表（0~0.6A）、电压表（0~15V）、滑动变阻器标有“？Ω 1A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡（6V 0.5A）（不计温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的I-U图像，如图乙。以下结论正确的有（　　） A. 虚线框内是定值电阻 B. 电路的最大功率为6W C. 滑动变阻器最大阻值为20Ω D. 虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10Ω 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．灯泡的电阻为 由图乙可知，电流最小时，变阻器电压为8V，则此时虚线框内元件两端的电压为 虚线框内元件的电阻为 故虚线框内不可能是灯泡，应为定值电阻，故A正确； B．滑动变阻器能通过的最大电流为1A，电流表（0~0.6A），则电路的最大电流为0.6A，最大功率为 故B错误； C．当电压表示数最大为8V时，电流为0.4A，此时滑动变阻器阻值最大为 故C正确； D．根据可知，变阻器和定值电阻串联，电流相等，所以虚线框内定值电阻和滑动变阻器的功率相等时，二者电阻相等，即滑动变阻器的阻值为10Ω，故D正确。 故选ACD。 13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在某一端时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，移动滑动变阻器的滑片P到另一端，电流表示数变化了ΔI，此时电压表的示数为U2，则下列判断正确的是（　　） A. 电阻R1的阻值可能为 B. 电阻R1的阻值可能为 C. 滑动变阻器的最大阻值可能为 D. 滑动变阻器的最大阻值可能为 【答案】ABD 【解析】 【详解】AD．假设滑动变阻器滑片移动前滑片在左端，此时只有定值电阻接入电路，则定值电阻两端的电压与电源电压相等，如果电压表示数为U1，定值电阻两端的电压与电源电压大小都为U1，电流表示数为I1，通过定值电阻的电流为I1，则此时定值电阻的阻值为；则当滑动变阻器滑片移至右端时，滑动变阻器接入的电阻最大，滑动变阻器与定值电阻串联，此时电路中的电流I2会变小，可表示为，电压表测量定值电阻两端的电压，则此时定值电阻两端的电压为U2，根据串联电路中电压规律可知，滑动变阻器两端电压，根据欧姆定律可得，电阻R1的阻值为，滑动变阻器此时的阻值为，故AD正确； B．由“AD”中解析可知，所以，故B正确； C．假设滑动变阻器滑片移动前滑片在右端，此时滑动变阻器接入的电阻最大，此时定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压，则定值电阻两端电压为U1，通过定值电阻和滑动变阻器的电流为I1；则当滑动变阻器滑片移至左端时，此时只有定值电阻接入电路，如果电压表示数为U2，则定值电阻两端的电压与电源电压大小都为U2。故当滑动变阻器滑片在右端时，滑动变阻器两端的电压，此时滑动变阻器的阻值，故C错误。 故选ABD。 第Ⅱ卷 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 我国家用电冰箱，正常工作时的电压为_____V；电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作，互不影响，则压缩机和灯之间的连接方式是_____（选填“串联”或“并联”）。 【答案】 ①. 220 ②. 并联 【解析】 【详解】[1]我国家庭电路的电压为220V，故我国家用电冰箱正常工作时的电压为220V。 [2]电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作，互不影响，则压缩机和灯是并联关系。 15. 如图所示的插座最好安装在较高处，防止幼儿玩耍时因接触________而触电；三孔插座的①插孔对应的接线柱必须接________，避免接触用电器带电的金属外壳而触电。（两空均选填“火线”“零线”或“地线”） 【答案】 ①. 火线 ②. 地线 【解析】 【详解】[1]插座如果安装在低处，幼儿玩耍时接触火线会发生触电现象，所以插座最好安装在较高处。 [2]三孔插座的①插孔对应的接线柱必须接地线，使金属外壳与大地相连通，这样若用电器的金属外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。 16. 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，火箭使用的燃料甲烷是天然气的主要成分，天然气属于_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源；4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过_____波传遍全世界。 【答案】 ①. 不可再生 ②. 电磁波 【解析】 【详解】[1]天然气是化石燃料，其形成需要数百万年的地质过程，无法在短期内再生，因此属于不可再生能源。 [2]在太空通信中，声音、图像等信号需通过无线方式传输，电磁波可在真空中传播，且是远程通信的主要载体，因此画面通过电磁波传播。 17. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”字样，若两灯都正常发光，则_______（选填“甲”或“乙”）灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则_______（选填“甲”或“乙”）灯更易被烧坏。（不计温度对灯丝电阻的影响） 【答案】 ①. 乙 ②. 甲 【解析】 【详解】[1]灯泡的亮度由实际功率决定，正常发光时实际功率等于额定功率。 甲灯额定功率P甲额=2W，乙灯额定功率P乙额=6W。 因为6W>2W，所以两灯都正常发光时，乙灯更亮。 [2]根据电功率公式可知， 若把两灯串联在10 V 的电压下，根据串联电路的特点及欧姆定律可知， 甲灯泡两端的电压 乙灯泡两端的电压 故甲灯泡会被烧坏。 18. 小明按照下图连接好电路进行实验时，发现小灯泡突然不亮了。为了寻找原因，他利用电流表和电压表诊断电路的故障，并画出了思维导图，如图所示。请写出其中的空缺内容：①______；②______。 【答案】 ①. 小灯泡短路 ②. 电阻R断路 【解析】 【详解】[1][2]电路中灯泡和定值电阻串联。小灯泡突然不亮了，则可能是灯泡发生短路，也可能是电路中发生了断路。在电路中串联电流表，①如果电流表有示数，那么说明整个电路是连通的，应该是小灯泡被短路，即电流不经过小灯泡，因此它不发光；②如果电流表没有示数，那么说明有断路发生。此时将电压表并联在灯泡两端，如果电压表示数为0，说明断路发生在灯泡外面，可能是电阻R断路；如果电压表有示数且为3V，则电压表的两端与电源相通，那么说明与电压表并联的灯泡发生断路。 19. 如图，电源电压恒为6V，定值电阻，，电流表的测量范围为0~0.6A，电压表的测量范围为0~3V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1的电功率____；若闭合开关S和S1，在保证各元件安全的情况下，电路的最小电功率和最大电功率之比为____。 【答案】 ①. 0.8 ②. 1∶2 【解析】 【详解】[1]闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，电阻R1和变阻器R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流，电路中的电流为 R1功率为 [2]电路中允许通过的最大电流为0.6A，根据欧姆定律可知，电路中最小电阻为10Ω，由于定值电阻R0=10Ω，所以，滑动变阻器接入电路的最小阻值为Rmin=0； 电压表的测量范围为0～3V，串联电路中，电阻两端电压与电阻成正比，所以，当电压表示数为3V，滑动变阻器接入电路的阻值最大，当UR=3V时，UR0=6V-3V=3V，串联电路中，电流处处相等，所以，，代入得，R滑=10Ω，即滑动变阻器接入电路的最大阻值为Rmax=10Ω， 综上所述，滑动变阻器接入电路的阻值范围为0～10Ω。若闭合开关S和，电阻R0和变阻器R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流，电流表量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，电路的最大电功率为 电路中的最小电流 电路的最小电功率 电路的最小电功率和最大电功率之比为 四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要 有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位） 20. 一电热器的额定功率是1000W，该电热器正常工作0.5min，可将0.2kg的牛奶从20℃加热至40℃。（）求： （1）牛奶在0.5min内吸收的热量是多少J？ （2）该电热器的效率是多少？ 【答案】（1）10000J （2）33.3% 【解析】 【小问1详解】 结合题目信息可求得牛奶吸收的热量为 【小问2详解】 给牛奶加热过程中电热器消耗的电能为 该电热器的效率是 21. 在探究电流与电压关系的实验中： （1）请你用笔画线代替导线将图1的电路连接完整。 （2）实验过程中得到的部分数据如下表所示。第2次测量时，电表的示数如图2所示，请将该数据填入表格中： 实验序号 1 2 3 … 电压U/V 0.8 ______ 2.4 … 电流I/A 0.16 ______ 0.48 … （3）在图3中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线绘出该电阻的I-U图象。 【答案】（1） （2） ①. 1.6 ②. 0.32 （3） 【解析】 【小问1详解】 探究电流与电压关系的实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测串联电路电流，电路连接如下图： 【小问2详解】 [1][2]实验过程中得到的部分数据如下表所示。第2次测量时，电表的示数如图2所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.6V；电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A。 【小问3详解】 根据表中的数据标出适当的标度，并进行描点作图，如下图所示： 22. 图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，其最大阻值为10Ω。灯标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。 求： （1）灯正常发光时的电流； （2）灯正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量。 【答案】（1）0.2A （2）60J 【解析】 【小问1详解】 根据小灯泡的规格“2.5V 0.5W”可知，小灯泡的额定电压为，额定功率为，当小灯泡正常发光时，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率；由可知，灯正常发光时的电流 【小问2详解】 由图乙可知，变阻器R与小灯泡串联，根据串联电流规律可知，此时通过变阻器R的电流为 根据串联电压规律可知，此时变阻器R两端的电压为 根据焦耳定律可知，变阻器R工作10min产生的热量为 23. 小明在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。 实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像，分析图像，你认为______（选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是：____________； （2）要完成该实验，滑动变阻器应该选用________（填下列选项前的字母）； A. 20Ω，0.5A B. 40Ω，0.2A C. 50Ω，1A （3）实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图丙、丁所示的实验装置（电源、开关未画出）。 图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究______对产生热量多少的影响。这两套装置进行实验的过程中都采用的研究方法是：____________。 【答案】（1） ①. A ②. 没有控制定值电阻两端的电压不变 （2）C （3） ①. 电阻 ②. 电流 ③. 控制变量法 【解析】 【小问1详解】 [1][2]探究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变，由图乙A的I﹣R图像可知，定值电阻两端的电压 由图乙B的I﹣R图像可知，定值电阻两端的电压 故A同学的实验操作是错误的，错误的原因是没有控制电阻两端电压不变。 【小问2详解】 由图乙B的I﹣R图像可知，定值电阻两端控制的电压为2V，电源电压为6V，则滑动变阻器两端的电压为 根据串联分压原理可得，当定值电阻接入25Ω时，有，解得，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问3详解】 [1]图丙中，两电阻串联，电流相等，但阻值大小不等，是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究电阻大小对产生热量多少的影响。 [2]图丁中，左、右两容器中电阻丝电阻相等，通电时间相等，因为右侧容器内、外两个电阻丝并联后再与左侧容器中的电阻丝串联，由于右侧容器外电阻丝的分流作用，右侧容器中电阻丝中电流小于左侧，是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 [3]探究电阻大小对产生热量多少的影响时，控制通过导体的电流和通电时间相同；探究电流大小对产生热量多少的影响时，控制导体电阻和通电时间相同，两个实验中，都采用了控制变量法。 24. 现要测量阻值约为20Ω的未知电阻的阻值，提供的实验器材如下：一个电压约为12V的电源，待测电阻，一个阻值为30Ω的定值电阻，开关及导线若干．另外，还有可供再选择的器材：A.电流表（量程：0-0.6A），B.电压表（量程0-3V），C.滑动变阻器（最大阻值约为10Ω），D.滑动变阻器（最大阻值约为50Ω），E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）． 为进行较准确的测量，请你从A、B、C、D、E五个实验器材中再选择两个器材，并根据要求解答下列问题． （1）选择的两个器材是_____（填写器材序号）； （2）画出实验电路图（实验测量过程中可以拆接电路）； （ ） （3）写出主要实验步骤和需测量的物理量；_____ （4）写出待测电阻的数学表达式_____（用已知量和测量量表示）． 【答案】 ①. BE ②. ③. 见解析 ④. 【解析】 【分析】根据题中“要测量阻值约为20Ω的未知电阻的阻值”可知，本题考查电阻的测量．本题属于“一只电表测电阻”的类型，这种类型的题目，由于器材相对不够，不能用“伏安法”来测电阻，可以根据串联电路的电流特点和并联电路的电压特点设计测电阻的方法． 【详解】（1）由题意可知，实验中要求比较精确地测出一个约为20Ω的未知电阻，且电压表的量程为0～3V，若待测电阻和定值电阻R0串联会使电压表的示数超过量程，因此需要再选择一个滑动变阻器，且题目要求只能再选择两个器材，故不能再选用电流表．所以可以采用定值电阻R0和待测电阻、滑动变阻器串联，然后用电压表分别测出待测电阻和已知电阻两端的电压，利用欧姆定律得出等式即可得出待测电阻的阻值，故选择的两个器材是BE． （2）定值电阻R0和未知电阻Rx、滑动变阻器串联，分别利用电压表测出定值电阻R0和未知电阻Rx两端的电压，电路图如下图所示： （3）主要实验步骤和需要测量的物理量： ①按电路图连接电路； ②将电压表接在R0两端，调节滑动变阻器，使电压表接近满偏，读出电压表示数为U1； ③将电压表接在Rx两端，变阻器滑片的位置不变，读出电压表的示数为U2． （4）因为串联电路中各处的电流相等， 根据欧姆定律可得：， 解得： 25. 【项目提出】天津四季鲜明，搭建的玻璃阳光房冬冷夏热，给日常生活造成困扰。校本研修课上，同学们开展“智能环保房”设计活动，解决阳光房的温度问题。 【项目分析】 （一）设计冬季节能控温系统。 （二）设计夏季遮光控温系统。 【项目实施】 （一）设计冬季节能控温系统 该小组设计太阳能辅助加热电路，用以节省能源，如图甲所示，其中R为加热电阻，阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。 （1）白天，太阳能电池板给蓄电池充电，此时的“蓄电池”相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）； （2）晚上，屋内温度较低时，控制开关S1自动接______（选填“a”或“b”），R对室内进行辅助加热。 （二）设计夏季遮光控温系统 由于阳光房的屋顶是用玻璃做的，夏季光照太强使屋内温度过高。该小组利用热敏电阻R1和光敏电阻R2设计了如图乙所示电路。蓄电池的电压恒为24V，变阻器R0的最大阻值为1500Ω，R1和R2的阻值变化情况如图丙所示，虚线框内R和R2按一定方式接入电路。 （3）将开关S2接c，当户外光照强度达到图丙的A点，且屋内温度升高至28℃时，电流表示数为10mA，开关S2会自动接d，卷帘装置启动，拉动遮阳帘遮光。通过计算说明乙电路中虚线框内的电阻R1和R2应该串联还是并联，并求出变阻器R0接入的阻值。 【项目优化】 （4）若设定屋内温度为26℃时，卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光，应将变阻器R0的滑片向______（选填“左”或“右”）端适当移动一些。 【答案】（1）用电器 （2）a （3）串联，800Ω （4）左 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，白天，控制开关S1接b时，太阳能电池板给蓄电池充电，电能转化为化学能储存起来，此时的蓄电池相当于电路中的用电器。 【小问2详解】 晚上，屋内温度较低时，控制开关S1自动接a，R连入电路中，对室内进行辅助加热。 【小问3详解】 将开关S2接c，当户外光照强度达到图丙的A点时，R1=600Ω；屋内温度升高至28℃，此时R2=1000Ω。电流表示数为10mA=0.01A，电路总电阻为 若电阻R1和R2并联，虚线框内电阻为 即使滑动变阻器阻值调至最大，总电阻也小于2400Ω，所以虚线框内的电阻R1和R2应该串联；变阻器R0接入的阻值为 【小问4详解】 若设定屋内温度为26℃时，卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光，根据图丙可知，R1的阻值增大，电路电流不变，根据欧姆定律可知，电路总电阻不变，则应减小滑动变阻器连入电路的阻值，应将变阻器R0的滑片向左端适当移动一些。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $