精品解析：山东省济宁市汶上县汶上县第三实验中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题

汶上县第三实验中学2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷 一、选择题（每题2分，共20分，每题只有一个正确答案） 1. 下列对常见的家用电器正常工作时所通过的电流大小的估测合理的是（　　） A. 电脑中的电流约100mA B. 电视机的电流约1A C. 电饭锅的电流约100A D. 手机的电流约1A 2. 把一块-5℃的冰放到盛有0℃的水的保温瓶中，过几分钟后，会出现（ ） A. 冰熔化了一部分 B. 有一部分水结成冰 C. 冰与水的多少不变 D. 水的温度降低，冰的温度升高 3. 物理实验中，常采用的研究方法有“控制变量法、等效替代法、类比法、转换法、建立模型法”等，对下列探究方法描述正确的是（　　） ①用发声的音叉接触水面溅起水花来研究声源的振动 ②研究声的传播时与水波进行比较 ③研究物体温度时，通过观察温度计液柱高低来判断物体温度的高低 ④在研究光的传播时引入光线 ⑤探究平面镜成像的特点时用两只等大的蜡烛 ⑥探究电流与电压、电阻的关系 A. ①③用到的探究方法是转换法 B. ②③用到的探究方法是类比法 C. ④⑤用到的探究方法是建立模型法 D. ⑤⑥用到的探究方法是控制变量法 4. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关，小灯泡发光，电压表指针右偏，下列说法正确的是（　　） A. 金属B是“伏打电堆”的正极 B. “伏打电堆”相当于电路中的用电器 C. 若小灯泡断路，电压表的示数将为零 D. 若断开开关，A、B两金属间没有电压 5. 小明设计了如图四个电路，可以测量人体重的电路是（　　） A. B. C. D. 6. 质量和初温都相等的铝块和铜块（c铝>c铜）， 吸收相等热量后，则（　　） A. 铝块的温度高 B. 铜块的温度高 C. 两者温度相等 D. 无法判断 7. 甲、乙两地相距20km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为时，电流表的示数为，则短路位置离甲地的距离为（ ） A. 1km B. C. D. 25km 8. 如图a、b、c、d是四冲程汽油机一个工作循环的四个冲程，该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，图e、f是演示实验图。以下说法正确的是（　　） A. 该汽油机四个冲程，正确的顺序是d、a、b、c B. 图a所示的冲程中能量转化和图f所示实验一样 C. 图c是做功冲程，和图e实验中的能量转化相同 D. 该汽油机每秒共经历60个冲程 9. 有ABC三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为R1；将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，电阻变为R2；将C导线从中间对折，电阻变为R3。下列大小关系正确的是（　　） A. R1＞R2＞R3 B. R2＞R1＞R3 C. R2＞R3＞R1 D. R3＞R1＞R2 10. 如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表量程为03V，电流表的量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“35Ω 2A”，灯泡铭牌标有“3V 0.9W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关，为了保证电路的安全，调节滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　） A. 整个电路消耗的总功率的变化范围是0.675W1.35W B. 灯泡的最小功率为0.45W C. 滑动变阻器允许调节的范围是“10Ω20Ω” D. 在保证电路安全情况下，滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的电功率先变小后变大 二、填空题（每空1分，共12分） 11. 南极地区年平均气温是−25℃，降水量很小，但这里的空气却很湿润，这是由于冰发生了______现象（填物态变化的名称），在这个过程中，冰需要_______（选填“吸热”或“放热”）。 12. 盛夏时公园里的人工湖能减弱周围地区的“______（选填“温室”或“热岛”）效应”。假设湖水吸收的热量被相同质量的沙石吸收，则沙石升高的温度______（选填“大于”“小于”或“等于”）湖水升高的温度。 13. 建文明城市，垃圾分类从你我做起。在一定条件下分类后的垃圾能提炼出燃料油，可减少石油资源的开采。若燃料油的热值为3.15×107J/kg，完全燃烧___________kg燃料油可放出热量6.3×107J，这些热量有40%被质量为300kg、温度为20℃的水吸收，可使水的温度升高到___________ ℃。（c水=4.2×103J/（kg·℃）） 14. 现有一只标有“2.5V 0.5W”字样的小灯泡，要使它接到4.5V的电源上能正常发光，应在电路中_________联一只_________Ω的电阻。 15. 如图甲所示电路，闭合开关S1、S2时，灯泡L1和L2发光，电流表A2示数如图乙所示，若只断开关S2，电流表A1的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）；若某时刻只有灯泡L1熄灭，电流表A1的示数变化了______A。 16. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，、______（选填“串联”或“并联”），两表示数之比为；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比_______。 三、作图与实验探究题（17题2分，18题4分，19题4分，20题7分，共17分） 17. 小明设计了一款道路井盖移动报警电路。该电路由电源、警示灯L、保护电阻R0、开关S和S1组成。闭合开关S，当井盖未被移动时，相当于开关S1闭合，警示灯L不亮；当井盖被移动时，相当于开关S1断开，警示灯L发光提醒路人。请根据以上要求，将图中的电路补充完整。 18. 物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。请完成下列问题： （1）安装实验装置时先固定铁圈______（选填“A”或“B”）； （2）用酒精灯对水加热时，烧杯上方有“白气”产生，这是______现象（填物态变化名称）； （3）根据水在沸腾前后记录的数据，该组同学绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知：水在沸腾过程中，温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”）； （4）对实验进行评估时，小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间，请你提出一条合理建议：______。 19. 如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源3V、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V），定值电阻、、，滑动变阻器（40Ω，2A）、开关、导线若干。 （1）探究电流与电压关系： ①小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，由图象得到的实验结论是：______； ②其中M图象对应的电阻是______。 （2）探究电流与电阻的关系： ①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U； ②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法调整为U，请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是______。 20. 利用所学的知识，小明想探究电流与电压、电阻的关系。 （1）连接好电路，利用开关试触，发现电压表指针偏转到表盘右侧无刻度处，电流表指针几乎不动，故障原因可能是定值电阻发生了___； （2）排除故障后，小明用图甲电路探究电流与电阻的关系。 ①分别接入三个不同阻值的电阻，保持电源电压6V不变，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表示数，绘制了如图乙所示的图像，由图像可知小明在实验中控制电阻两端电压为___V不变； ②分别选取5Ω、10Ω、20Ω的电阻完成实验，当用10Ω电阻替代5Ω电阻时，滑动变阻器的滑片应向_____移动；要完成图乙中的数据，甲图中选取的滑动变阻器最大阻值不能低于_______Ω； （3）在完成上述实验后小明想继续探究导体中电流与导体两端电压的关系时，正确进行实验，测得三组实验数据，如下表所示：此时定值电阻阻值为_______Ω；小明在实验中也分别采用5Ω、10Ω、20Ω的电阻进行实验，目的是_________。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.1 2 2.0 0.2 3 3.0 0.3 （4）在探究导体中电流与导体两端电压的关系时，不能用小灯泡替代定值电阻，理由是：______。 四、计算题（19题4分，20题7分，共11分） 21. 酒精检测仪是用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度的仪器，其简化电路如图甲所示，电源电压恒定，R2为定值电阻，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如图乙所示，当气体中的酒精含量达到80mg/100mL以上的，属于醉酒驾驶机动车。检测前，闭合开关，电压表、电流表的示数如图所示。通过计算回答： （1）定值电阻R2的阻值是多少？ （2）酒精含量为80mg/100mL时，电流表的示数为0.3A，R1两端的电压是多少？ （3）此时定值电阻R1消耗的电功率是多少？ 22. 如图甲是一款3D打印笔，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶后，迅速冷却凝固成稳定的形状。该打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是发热电阻，慢挡打印功率为40W。某次快挡打印3min，刚好将30g塑胶从20℃加热到260℃，此过程中塑胶的比热容可以取值为，求 （1）30g塑胶从20℃升高到260℃时吸收的热量； （2）快挡打印的电功率（不计能量损耗）； （3）R1的阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汶上县第三实验中学2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷 一、选择题（每题2分，共20分，每题只有一个正确答案） 1. 下列对常见的家用电器正常工作时所通过的电流大小的估测合理的是（　　） A. 电脑中的电流约100mA B. 电视机的电流约1A C. 电饭锅的电流约100A D. 手机的电流约1A 【答案】B 【解析】 【详解】A．电脑中的电流约1A，故A不符合题意； B．电视机的电流约1A，故B符合题意； C．电饭锅的电流约5A，故C不符合题意； D．手机充电时的电流约0.1A，使用时的电流远小于1A。故D不符合题意。 故选B。 2. 把一块-5℃的冰放到盛有0℃的水的保温瓶中，过几分钟后，会出现（ ） A. 冰熔化了一部分 B. 有一部分水结成冰 C. 冰与水的多少不变 D. 水的温度降低，冰的温度升高 【答案】B 【解析】 【详解】因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，低温的冰块吸热后温度升高，故过几分钟后，冰块能吸收热量，而0℃的水放热后，温度不变。只是有一部分水会因放热而凝固成0℃的冰。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. 物理实验中，常采用的研究方法有“控制变量法、等效替代法、类比法、转换法、建立模型法”等，对下列探究方法描述正确的是（　　） ①用发声的音叉接触水面溅起水花来研究声源的振动 ②研究声的传播时与水波进行比较 ③研究物体温度时，通过观察温度计液柱高低来判断物体温度的高低 ④在研究光的传播时引入光线 ⑤探究平面镜成像的特点时用两只等大的蜡烛 ⑥探究电流与电压、电阻的关系 A. ①③用到的探究方法是转换法 B. ②③用到的探究方法是类比法 C. ④⑤用到的探究方法是建立模型法 D. ⑤⑥用到的探究方法是控制变量法 【答案】A 【解析】 【详解】①用发声的音叉接触水面溅起水花来研究声源的振动，通过水花来说明声音是由物体的振动产生，利用的是转换法； ②研究声的传播时与水波进行比较利用了类比法； ③研究物体温度时，通过观察温度计液柱高低来判断物体温度的高低，利用了转换法； ④在研究光的传播时引入光线利用的是模型法； ⑤探究平面镜成像的特点时用两只等大的蜡烛利用的是等效替代法； ⑥探究电流与电压、电阻的关系利用的是控制变量法，综上可知A正确，BCD错误。 故选A。 4. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关，小灯泡发光，电压表指针右偏，下列说法正确的是（　　） A. 金属B是“伏打电堆”的正极 B. “伏打电堆”相当于电路中的用电器 C. 若小灯泡断路，电压表的示数将为零 D. 若断开开关，A、B两金属间没有电压 【答案】A 【解析】 【详解】AB．电源是提供电能的装置，图中“伏打电堆”相当于电路中的用电源。由题意可知，闭合开关，小灯泡发光，电压表指针右偏，说明电流从电压表正接线柱流入负接线柱流出，因电流从电源正极流出，所以与电压表正接线柱相连的金属B为电源正极，故A正确，B错误； C．闭合开关，若小灯泡断路，电压表仍接在电源的两极上和电源形成通路，所以电压表有示数，故C错误； D．若断开开关，整个电路是断路，没有电流，但是A、B两金属间仍有电压，与电路是否接通无关，故D错误。 故选A。 5. 小明设计了如图四个电路，可以测量人体重的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．图 A中R1​与R串联，电压表测R1​两端的电压。当人站在上面时，体重变化会使R1​接入电路的电阻变化，根据串联分压原理，R1​变化，其两端电压也会变化，通过电压表的示数可以反映出人体重的变化，所以该电路可以测量人体重，故A符合题意； B．如图电流表与滑动变阻器并联，电流表将滑动变阻器短路，并且电流表示数不随人体重的改变而改变，故B不符合题意； C．电路为串联电路，电压表测量电源电压，而电源电压不变，所以无论压力增大还是减小，电压表的示数都不变，故C不符合题意； D．如图电压表与两电阻串联，电压表的内阻很大，在电路中相等于断路，所以无论压力增大还是减小，电压表的示数都不变，故D不符合题意。 故选A。 6. 质量和初温都相等的铝块和铜块（c铝>c铜）， 吸收相等热量后，则（　　） A. 铝块的温度高 B. 铜块的温度高 C. 两者温度相等 D. 无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】因铜和铝的质量、温度均相同，c铝>c铜，所以根据Q=cm可得 则当它们吸收相同的热量后，铜升高的温度值比铝升高的温度大，所以铜的温度会高于铝的温度，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 甲、乙两地相距20km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为时，电流表的示数为，则短路位置离甲地的距离为（ ） A. 1km B. C. D. 25km 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知电压表测量长导线的电压，由可得，短路处到甲地两段输电线的总电阻为 输电线的总长度 则短路位置离甲地的距离 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8. 如图a、b、c、d是四冲程汽油机一个工作循环的四个冲程，该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，图e、f是演示实验图。以下说法正确的是（　　） A. 该汽油机四个冲程，正确的顺序是d、a、b、c B. 图a所示的冲程中能量转化和图f所示实验一样 C. 图c是做功冲程，和图e实验中的能量转化相同 D. 该汽油机每秒共经历60个冲程 【答案】D 【解析】 【详解】A．a图进排气门全关，活塞向上运动处于压缩冲程；b图进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动处于排气冲程；c图进排气门全关，活塞向下运动处于做功冲程；d图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动处于吸气冲程，因此正确的顺序是dacb，故A错误； B．图a所示的冲程是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能，图f所示实验试管内的气体对木塞做功，将内能转化为机械能，故B错误； C．图c是做功冲程，能量转化是内能转化为机械能，图e实验中推杆对桶内的气体做功，将机械能转化为内能，故C错误； D．该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，则1s钟的转速是30r，已知飞轮转2r，包含4个冲程，则该汽油机每秒共经历60个冲程，故D正确。 故选D。 9. 有ABC三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为R1；将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，电阻变为R2；将C导线从中间对折，电阻变为R3。下列大小关系正确的是（　　） A. R1＞R2＞R3 B. R2＞R1＞R3 C. R2＞R3＞R1 D. R3＞R1＞R2 【答案】B 【解析】 【详解】有ABC三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为原来的一半，即R1比原来小，将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，长度增加，横截面积减小，电阻变大，R2比原来的电阻大；将C导线从中间对折，长度变为原来的一半，电阻变小，但与减去一半比，长度相同，横截面积更大，电阻更小，说明电阻R3小于R1，则三个电阻的关系 故ACD错误，B正确。 故选B。 10. 如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表量程为03V，电流表的量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“35Ω 2A”，灯泡铭牌标有“3V 0.9W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关，为了保证电路的安全，调节滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　） A. 整个电路消耗的总功率的变化范围是0.675W1.35W B. 灯泡的最小功率为0.45W C. 滑动变阻器允许调节的范围是“10Ω20Ω” D. 在保证电路安全情况下，滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的电功率先变小后变大 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流； A．由可得，灯泡的额定电流为 由可得，灯泡的电阻为 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6A，所以，电路中的最大电流为 此时电路的总功率最大，则 当电压表的示数为 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压为 则电路的最小电流为 电路的最小总功率为 所以，整个电路消耗的总功率的变化范围是0.675W1.35W，故A正确； B．当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，则 故B错误； C．当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则 所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5Ω20Ω，故C错误； D．滑动变阻器的电功率为 整理得 即为 所以当时，滑动变阻器的电功率最大，因电路中电流的变化范围为0.15A0.3A，所以，在保证电路安全情况下，滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的电功率先变大后变小，故D错误。 故选A。 二、填空题（每空1分，共12分） 11. 南极地区年平均气温是−25℃，降水量很小，但这里的空气却很湿润，这是由于冰发生了______现象（填物态变化的名称），在这个过程中，冰需要_______（选填“吸热”或“放热”）。 【答案】 ①. 升华 ②. 吸热 【解析】 【详解】[1] [2]南极地区年平均气温是−25℃，降水量很小，但这里的空气却很湿润，表明空气中水蒸气含量较高，但冰的熔点为0℃，在−25℃的环境中达不到熔点是不会熔化的，冰只能吸热后直接变成水蒸气，这属于冰的升华现象，这个过程需要吸热。 12. 盛夏时公园里的人工湖能减弱周围地区的“______（选填“温室”或“热岛”）效应”。假设湖水吸收的热量被相同质量的沙石吸收，则沙石升高的温度______（选填“大于”“小于”或“等于”）湖水升高的温度。 【答案】 ①. 热岛 ②. 大于 【解析】 【分析】 【详解】[1]城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”，温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热对流而形成的保温效应，题中指的是热岛效应。 [2]因为水的比热容大于沙石的比热容，水和沙石的质量等同，吸收的热量又相等，根据可知，沙石升高的温度大于湖水升高的温度。 13. 建文明城市，垃圾分类从你我做起。在一定条件下分类后的垃圾能提炼出燃料油，可减少石油资源的开采。若燃料油的热值为3.15×107J/kg，完全燃烧___________kg燃料油可放出热量6.3×107J，这些热量有40%被质量为300kg、温度为20℃的水吸收，可使水的温度升高到___________ ℃。（c水=4.2×103J/（kg·℃）） 【答案】 ①. 2 ②. 40 【解析】 【详解】[1]根据Q放=mq可知，燃料油的质量为 [2]根据 可知，水温度升高值为 所以可知，可以使水的温度升高到 14. 现有一只标有“2.5V 0.5W”字样的小灯泡，要使它接到4.5V的电源上能正常发光，应在电路中_________联一只_________Ω的电阻。 【答案】 ①. 串 ②. 10 【解析】 【详解】[1]电源电压4.5V，灯泡的额定电压2.5V，，串联电路电流都相等，所以应串联一个电阻分担部分电压。 [2]根据知，通过电路的电流为 根据欧姆定律和串联电路电压特点知，串联电阻的大小为 15. 如图甲所示电路，闭合开关S1、S2时，灯泡L1和L2发光，电流表A2示数如图乙所示，若只断开关S2，电流表A1的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）；若某时刻只有灯泡L1熄灭，电流表A1的示数变化了______A。 【答案】 ①. 变小 ②. 0.3 【解析】 【详解】[1]闭合开关S1、S2时，两灯并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过L1的电流；电流表A2选用小量程，分度值为0.02A，由乙图可知，示数为0.3A。若只断开关S2，电路为L1的简单电路，两电流表均测量通过L1的电流，通过L2的电流变为0A，结合并联电路的电流特点可知，电流表A1示数变小。 [2]若某时刻只有灯泡L1熄灭，通过L1的电流变为0A，结合并联电路的电流特点可知电流表A1的示数变化了0.3A。 16. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，、______（选填“串联”或“并联”），两表示数之比为；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比_______。 【答案】 ①. 5∶3 ②. 8∶5 【解析】 【详解】[1][2]当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，从电源正极流出的电流分别经过两电阻回到电源负极，R1与R2并联，甲电流表测R1所在支路的电流，乙电流表测干路电流，根据并联分流及欧姆定律可知甲、乙阻值之比 当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，电流只有一条路径，R1与R2串联，甲电压表测电源电压，乙电压表测R1两端的电压，串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律可知两表示数之比 三、作图与实验探究题（17题2分，18题4分，19题4分，20题7分，共17分） 17. 小明设计了一款道路井盖移动报警电路。该电路由电源、警示灯L、保护电阻R0、开关S和S1组成。闭合开关S，当井盖未被移动时，相当于开关S1闭合，警示灯L不亮；当井盖被移动时，相当于开关S1断开，警示灯L发光提醒路人。请根据以上要求，将图中的电路补充完整。 【答案】 【解析】 【详解】根据题意可知，闭合开关S，当井盖未被移动时，相当于开关S1闭合，警示灯L不亮，说明警示灯L被短路了；当井盖被移动时，相当于开关S1断开，警示灯L发光，说明开关S是总开关，R0在电路中，保护电路，如图所示： 18. 物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。请完成下列问题： （1）安装实验装置时先固定铁圈______（选填“A”或“B”）； （2）用酒精灯对水加热时，烧杯上方有“白气”产生，这是______现象（填物态变化名称）； （3）根据水在沸腾前后记录的数据，该组同学绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知：水在沸腾过程中，温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”）； （4）对实验进行评估时，小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间，请你提出一条合理建议：______。 【答案】 ①. B ②. 液化 ③. 不变 ④. 减少水量 【解析】 【详解】（1）[1] 为确保用酒精灯的外焰加热，应自下而上安装器材，所以安装实验装置时先固定铁圈A。 （2）[2] 实验过程中，烧杯口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化成的水珠。 （3）[3] 由图像可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度保持沸点98℃不变。 （4）[4] 为了减小水加热至沸腾的时间，可以减少水的质量、提高水的初温、加大火力。 19. 如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源3V、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V），定值电阻、、，滑动变阻器（40Ω，2A）、开关、导线若干。 （1）探究电流与电压关系： ①小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，由图象得到的实验结论是：______； ②其中M图象对应的电阻是______。 （2）探究电流与电阻的关系： ①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U； ②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法调整为U，请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是______。 【答案】 ①. 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ②. 5Ω ③. b ④. 1V-3V 【解析】 【详解】（1）①[1]由图像乙可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 ②[2]由图乙可知，当电压为1V时，M对应的电流大于N对应的电流，由可知，N图象对应的电阻较大，M图象对应的电阻较小，所以M图象对应的电阻是R1=5Ω。 （2）①[3]根据串联电路分压规律可知，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，分得的电压增大，探究电流与电阻关系实验中，需要控制电压不变，所以需要增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器的阻值，所以滑片需要向b移动。 ②[4]由串联电路电压的规律和分压规律有 方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入的电阻最大时，对应的定值电阻也最大， 此时电压表的示数最小， 即 解得 UV=1V，即控制的最小电压为1V；电源电压为3V，电压表的量程为0~3V，电压表的最大示数为3V，所以为了完成实验，U的取值范围为1~3V。 20. 利用所学的知识，小明想探究电流与电压、电阻的关系。 （1）连接好电路，利用开关试触，发现电压表指针偏转到表盘右侧无刻度处，电流表指针几乎不动，故障原因可能是定值电阻发生了___； （2）排除故障后，小明用图甲电路探究电流与电阻的关系。 ①分别接入三个不同阻值的电阻，保持电源电压6V不变，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表示数，绘制了如图乙所示的图像，由图像可知小明在实验中控制电阻两端电压为___V不变； ②分别选取5Ω、10Ω、20Ω的电阻完成实验，当用10Ω电阻替代5Ω电阻时，滑动变阻器的滑片应向_____移动；要完成图乙中的数据，甲图中选取的滑动变阻器最大阻值不能低于_______Ω； （3）在完成上述实验后小明想继续探究导体中电流与导体两端电压的关系时，正确进行实验，测得三组实验数据，如下表所示：此时定值电阻阻值为_______Ω；小明在实验中也分别采用5Ω、10Ω、20Ω的电阻进行实验，目的是_________。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.1 2 2.0 0.2 3 3.0 0.3 （4）在探究导体中电流与导体两端电压的关系时，不能用小灯泡替代定值电阻，理由是：______。 【答案】（1）断路 （2） ①. 2 ②. 右 ③. 40 （3） ①. 10 ②. 使实验结论具有普遍性 （4）灯丝的电阻随温度的升高而变大 【解析】 【小问1详解】 闭合开关进行试触时，电流表指针几乎不动说明电路中没有形成闭合回路，且电压表指针偏转到表盘右侧无刻度处，说明电压表被串联在了电路中，其两端与电源正负极是连通的，由此可判断是与电压表并联的定值电阻发生了断路。 【小问2详解】 探究电流与电阻的关系时，需要保证定值电阻两端的电压保持不变，根据图乙提供的数据点，例如接入5Ω电阻时电流为0.4A，利用欧姆定律变形公式可计算出实验中控制不变的电压为2V。 根据串联电路的分压原理，当把5Ω的电阻替换为10Ω的电阻后，定值电阻在电路中分得的电压会相应变大；为了使定值电阻两端的电压降回到设定的2V，必须让滑动变阻器分担更多的电压，即需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑片应向右移动。 已知电源电压恒为6V，为了能完成图乙中的所有数据测试，当接入最大阻值20Ω的定值电阻时，电路中的电流最小为0.1A，此时滑动变阻器两端需要分担的电压最大，为，根据欧姆定律公式，计算得出滑动变阻器至少需要具备40Ω的最大阻值。 【小问3详解】 根据题目表格中提供的第一组实验数据，当定值电阻两端的电压为1.0V，通过的电流为0.1A，应用欧姆定律公式，可以直接计算出此时该定值电阻的阻值为10Ω。 在探究物理规律的实验中，仅依靠一组数据得出的结论容易带有偶然性，因此需要采用多组不同定值电阻进行多次重复实验，从而使最终得出的物理规律更加客观、具有普遍性。 【小问4详解】 探究电流与电压的关系必须严格遵循控制变量法，即保证导体的电阻恒定不变，但是小灯泡的灯丝电阻受温度影响非常显著，其自身阻值会随着通电后温度的升高而变大，无法保证阻值唯一，所以不能用小灯泡替代定值电阻。 四、计算题（19题4分，20题7分，共11分） 21. 酒精检测仪是用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度的仪器，其简化电路如图甲所示，电源电压恒定，R2为定值电阻，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如图乙所示，当气体中的酒精含量达到80mg/100mL以上的，属于醉酒驾驶机动车。检测前，闭合开关，电压表、电流表的示数如图所示。通过计算回答： （1）定值电阻R2的阻值是多少？ （2）酒精含量为80mg/100mL时，电流表的示数为0.3A，R1两端的电压是多少？ （3）此时定值电阻R1消耗的电功率是多少？ 【答案】（1）10Ω；（2）3V；（3）0.9W 【解析】 【详解】解：（1）由图甲可知，开关闭合，气敏电阻R1与定值电阻R2组成串联电路，电压表测量R2两端的电压，电流表测量通过电路的电流，由图可知电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.1A，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是1V，定值电阻R2的阻值 （2）由图乙可知，酒精含量为80mg/100ml时，R1=10Ω，R1两端的电压 U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V （3）R1消耗的电功率 P1=U1I1=3V×0.3A=0.9W 答：（1）定值电阻R2的阻值是10Ω； （2）酒精含量为80mg/100mL时，电流表的示数为0.3A，R1两端的电压是3V； （3）此时定值电阻R1消耗的电功率是0.9W。 22. 如图甲是一款3D打印笔，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶后，迅速冷却凝固成稳定的形状。该打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是发热电阻，慢挡打印功率为40W。某次快挡打印3min，刚好将30g塑胶从20℃加热到260℃，此过程中塑胶的比热容可以取值为，求 （1）30g塑胶从20℃升高到260℃时吸收的热量； （2）快挡打印的电功率（不计能量损耗）； （3）R1的阻值。 【答案】（1） （2）80W （3）605Ω 【解析】 【小问1详解】 30g塑胶从20℃升高到260℃时吸收的热量为 【小问2详解】 不计能量损耗，则快挡打印消耗的电能为 故快挡打印的电功率为 【小问3详解】 当S接2、3时，电路为只有R2的简单电路，此时电路的电阻最小，根据可得，电路的电功率最大，为快挡；R2的阻值为 当S接1、2时，R1、R2串联在电路中，此时电路的总电阻最大，电路的电功率最小，为慢挡；此时电路的总阻值为 根据串联电路的电阻特点可得，R1的阻值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $