2024-2025学年山西省临汾市浮山县部分学校九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年山西省临汾市浮山县部分学校九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共28页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，综合应用题温馨提示等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）如图所示是某学校为解决学生的喝水问题，购买的电热饮水机，它正常加热时的电功率最符合实际的是（ ）
A．2000 WB．200 WC．20 WD．2 W
2．（3分）端午节煮粽子时，厨房内飘满了粽叶的清香，这说明（ ）
A．物质由分子构成
B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力
D．分子在不停地做无规则运动
3．（3分）插排是每个家庭必备用品。为了用电安全，我们应购买符合安全标准认证的插排。图中所标材料属于导体的是（ ）
A．导线的橡胶皮B．按钮开关的外壳
C．插排的金属插头D．插排的塑料外壳
4．（3分）电的应用推动着人类社会的进步，给人们的生活带来便利，但不正确用电也会带来危害。下列四幅图中符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿毛巾擦正在发光的灯泡
B．洗衣机的金属外壳要接地
C．同时使用多个大功率用电器
D．在输电线上晾湿衣服
5．（3分）如图是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，当水面上涨到到达警戒水位时（ ）
A．甲灯亮B．乙灯亮
C．两灯都亮D．两灯都不亮
6．（3分）科学家发现，原本只能在极低温度下工作的超导体，在施加高压后，竟然能在常温下表现出超导性。假如这种常温超导体应用到实际生活中，它最适合用来制作（ ）
A．输电线B．电热丝C．电阻丝D．保险丝
7．（3分）如图所示是小阳从某废旧电器中拆下的环形磁铁。下列有关环形磁铁的说法正确的是（ ）
A．它周围存在磁场
B．它周围存在磁感线
C．它周围的磁场分布是均匀的
D．它周围各点的磁场方向相同
8．（3分）如图所示是我国空间站在太空中飞行的场景，太阳翼可将太阳能转化为电能，同时利用电能驱使太阳翼转动，以确保太阳光垂直照射在太阳翼上。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能属于不可再生能源
B．空间站利用超声波向地面传递信息
C．太阳翼转动时，将电能转化为机械能
D．太阳翼转动时，不遵循能量守恒定律
9．（3分）燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机（有四个冲程）的能量流向图。下列说法正确的是（ ）
A．汽油燃烧越充分，它的热值越大
B．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
C．改良发动机结构，汽油机的效率可达100%
D．由图可知该汽油机的效率小于30%
10．（3分）图甲所示是某小组设计的检测汽车载重的地磅的电路原理图。地磅主要由承重台（重力不计）、压力传感器R、定值电阻R0、显示仪表等组成。电源电压为12V，R0的阻值15Ω。R的阻值与承重台所受压力F的关系如图乙所示。下列说法正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．显示仪表是由电压表改装而成的
B．汽车载重越重，电路中的电流越小
C．汽车载重越重，电路总功率越小
D．汽车的总质量为4t时，电路总功率为7.2W
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小题4分，12小题5分，13小题7分，14小题5分，15小题3分，共24分）
11．（4分）在“比较不同物质吸热能力”的实验中，小阳将体积和初温均相同的水和食用油分别装入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，如图所示。
（1）选用两个完全相同电加热器同时加热，目的是让它们在相同时间内放出 （填“相同”或“不同”）的热量。实验中，用 （填“加热时间”或“升高的温度”）反映不同物质吸收热量的多少。
（2）你认为小阳设计的实验方案是 （填“合理”或“不合理”）的，理由是 。
12．（5分）在进行“探究串联电路中电压的特点”实验中。
（1）连接电路时，开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）上图是小阳测量灯L2两端的电压时，连接的电路。图中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路改接正确。（导线不得交叉）
（3）电路改接正确后，小阳继续实验，并测出多组实验数据，如上表所示。分析表中数据，可以得出的结论是在串联电路中， 。
（4）某次实验过程中，小阳观察到灯L1更亮，说明 。
13．（7分）小阳在做“探究电流与电阻的关系”的实验。
（1）图甲所示是小阳连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大。（导线不得交叉）
（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小阳先将5Ω的定值电阻连入电路，闭合开关，移动滑片到适当位置时，电流表的示数如图乙所示，则通过电路的电流是 A。小阳更换不同阻值的定值电阻继续进行实验，请你为本实验设计一个记录实验数据的表格。
（4）利用图甲所示的器材还能进行的实验是 （写出一个即可）。
14．（5分）项目化小组在做“探究盐水的导电性与盐水浓度的关系”实验时，设计了如图所示的实验装置。将电路中的A、B两金属片固定在烧杯中，分别倒入不同浓度的盐水（两金属片插入盐水中的深度、两金属片之间的距离不变），进行多次实验。
（1）本实验通过比较 来比较盐水的导电性；
（2）小组同学将部分实验数据记录在上表中，分析表中数据，可初步得出的结论是盐水的浓度越大，盐水的导电性越 （选填“强”或“弱”）；
（3）小阳认为电流表和小灯泡只需保留一个，就可以完成本实验。最佳的选择方案是保留 （选填“小灯泡”或“电流表”），理由是 ；
（4）利用本实验装置，请你再提出一个可探究的科学问题：盐水的导电性是否与 有关。
15．（3分）实验室现有两个电阻R1和R2，其中一个是光敏电阻，另一个是定值电阻。小阳查阅资料得知，光敏电阻的特点是它的阻值会随光照强度的变化而变化。请你设计实验方案，帮小阳判断哪个电阻为光敏电阻。
三、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分）温馨提示：20、21小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。
16．（4分）小阳在错题记录本中记录了如下错题，请你帮他找出方案的错误之处、分析错因并写出正确方案。
17．（4分）阅读短文，回答问题。
电吸附除盐
电吸附除盐设备通常由两个电极和中间含盐的电解质溶液组成，通电时溶液中的正、负离子会分别向带相反电荷的电极移动，并吸附在该电极表面，从而实现除盐、去硬度及净化的效果。当电极表面吸附的离子达到一定的浓度后，会阻碍离子的进一步吸附，从而影响电吸附除盐效果。
电吸附除盐设备被广泛应用于海水淡化、土壤盐碱化治理、高纯水制备等领域，其中海水淡化是电吸附除盐设备应用最为广泛的领域之一，与传统海水淡化技术相比，电吸附除盐设备具有高效、节能、环保的特点，其应用前景非常广阔。
（1）电吸附除盐设备的优点是 。（写出一条即可）
（2）通电时溶液中的正离子会向带 （选填“正”或“负”）电的电极移动，判断的依据是 。
（3）为了让更多的离子吸附在电极上，请你提出一条合理的建议： 。
18．（4分）电热水壶是一种常用的家用电器，如果电热水壶中的水加得太多，当水沸腾溢出后，可能会导致电热水壶短路而着火。请你应用所学的物理知识解释电热水壶因水溢出发生短路时，可能会着火的原因。
19．（2分）物理老师办公室准备加装两盏节能灯，额定电压均为220V。要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。在安全用电的原则下，请你在图中正确连接该电路图。
20．（6分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻，R1＝10Ω，R2＝30Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压；
（2）当开关S1、S2闭合，S断开时：
①通过电阻R1的电流；
②电路工作5min消耗的电能。
21．（6分）某电饭煲有加热和保温两个功能，其内部电路有两个发热电阻R1、R2，两个开关S1、S2。当开关S1、S2都闭合时，电饭煲处于加热状态；当开关S1闭合、S2断开时，电饭煲处于保温状态，电饭煲的部分参数如下表所示。求解下列问题：
[水和米的混合物的比热容取4×103J/（kg•℃）]
（1）某次，用该电饭煲将质量为1kg、初温为20℃的水和米的混合物加热到100℃，水和米的混合物吸收的热量是多少？
（2）请在虚线框内画出该电饭煲的内部电路图。
（3）求任意一个发热电阻的阻值。
2024-2025学年山西省临汾市浮山县部分学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
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项涂黑）
1．（3分）如图所示是某学校为解决学生的喝水问题，购买的电热饮水机，它正常加热时的电功率最符合实际的是（ ）
A．2000 WB．200 WC．20 WD．2 W
【分析】根据生活经验和对常见电功率数据的认识分析。
【解答】解：由生活经验知电热饮水机的电功率较大，通常为2000W，200W为一台家用电视机的电功率，20W为普通节能灯的功率，手电筒的功率约2W，故A符合实际。
故选：A。
【点评】本题考查电功率的估测，要认真观察生活，注意收集生活中常见的电功率数据。
2．（3分）端午节煮粽子时，厨房内飘满了粽叶的清香，这说明（ ）
A．物质由分子构成
B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力
D．分子在不停地做无规则运动
【分析】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：煮粽子时，粽叶的香味分子会扩散到空气中，使厨房内充满清香，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，且温度越高，分子的热运动越剧烈，即分子运动的越快，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查分子动理论的应用，需结合扩散现象与分子运动的关系分析各选项。
3．（3分）插排是每个家庭必备用品。为了用电安全，我们应购买符合安全标准认证的插排。图中所标材料属于导体的是（ ）
A．导线的橡胶皮B．按钮开关的外壳
C．插排的金属插头D．插排的塑料外壳
【分析】容易导电的物体叫导体，常见的导体：金属、石墨、人体、大地；不容易导电的物体叫绝缘体，常见的绝缘体：玻璃、橡胶、陶瓷、塑料等。
【解答】解：不容易导电的物体叫绝缘体，插排的塑料外壳、导线的橡胶皮、按钮开关的外壳的绝缘性能好，是常见的绝缘体；
容易导电的物体叫导体，插排的金属插头具有优良的导电性，是常见的导体。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析，属基础题目。
4．（3分）电的应用推动着人类社会的进步，给人们的生活带来便利，但不正确用电也会带来危害。下列四幅图中符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿毛巾擦正在发光的灯泡
B．洗衣机的金属外壳要接地
C．同时使用多个大功率用电器
D．在输电线上晾湿衣服
【分析】（1）生活用水是导体，不能是用湿毛巾擦拭正在发光的灯泡。
（2）有金属外壳的家用电器要使用三孔插座。
（3）不能在一个插座上同时使用多个大功率用电器。
（4）不能在输电线上晾晒衣物。
【解答】解：A．用湿毛巾擦正在发光的灯泡，容易触电，故A不符合题意；
B．洗衣机的金属外壳接地后，若洗衣机内部电器元件绝缘损坏导致外壳带电，电流会通过地线导入大地，可防止人体触电，故B符合题意；
C．同时使用多个大功率用电器，会造成电路中总功率过大，电流过大，容易引发火灾，故C不符合题意；
D．在输电线上晾湿衣服，容易触电，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查的是安全用电的原则，属于基础性题目。
5．（3分）如图是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，当水面上涨到到达警戒水位时（ ）
A．甲灯亮B．乙灯亮
C．两灯都亮D．两灯都不亮
【分析】要解决此题，首先要掌握电磁继电器的工作原理。由水位的变化导致控制电路的通断，进一步决定了电磁铁磁性的有无，从而控制了工作电路的动触点的位置的变化，改变了工作电路的连接情况。
【解答】解：当水位在安全水位时，触点K断开，电磁继电器中无电流，衔铁被弹簧拉开，工作电路甲灯亮；当水位上升时，浮筒A上升，等到触点开关被接通，电磁铁产生磁性将衔铁吸下，工作电路中乙灯亮。
故选：B。
【点评】本题是电磁继电器在防汛中的应用，一定要掌握电磁继电器的构造及工作原理，搞清控制电路和工作电路的通断情况。
6．（3分）科学家发现，原本只能在极低温度下工作的超导体，在施加高压后，竟然能在常温下表现出超导性。假如这种常温超导体应用到实际生活中，它最适合用来制作（ ）
A．输电线B．电热丝C．电阻丝D．保险丝
【分析】根据超导现象的定义判断导体的电阻，再由输电导线、电热丝、电阻丝、保险丝的作用判断超导体的应用。
【解答】解：超导体的电阻为零，用来制作输电线可以大大减少输电过程中的电能损失，而保险丝、电热丝是电热器，不能用超导体来制作发热体，故A正确，BCD不正确。
故选：A。
【点评】本题考查超导体及其应用的知识，了解某些导体的工作原理是解答本题的关键。
7．（3分）如图所示是小阳从某废旧电器中拆下的环形磁铁。下列有关环形磁铁的说法正确的是（ ）
A．它周围存在磁场
B．它周围存在磁感线
C．它周围的磁场分布是均匀的
D．它周围各点的磁场方向相同
【分析】（1）磁体周围存在磁场，磁感线不是真实存在的，是假想的几何曲线；
（2）磁感线是模拟出来的线，不是真实存在的线；
（3）环形磁铁周围的磁场分布是不均匀的；
（4）环形磁铁周围的磁场方向不同。
【解答】解：
A、任何磁体周围都存在磁场，这是磁体的基本性质，故A符合题意；
B、磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，并非实际存在的物质，故B不符合题意；
C、环形磁铁的磁场分布不均匀，靠近磁极的区域磁场较强，远离磁极的区域磁场较弱，故C不符合题意；
D、磁感线是描述磁场方向的假想曲线，磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向，环形磁铁周围不同位置的磁场方向不同，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】知道磁体的基本特性和磁场的基本性质；知道磁感线和磁性金属球周围的磁场分布特点。
8．（3分）如图所示是我国空间站在太空中飞行的场景，太阳翼可将太阳能转化为电能，同时利用电能驱使太阳翼转动，以确保太阳光垂直照射在太阳翼上。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能属于不可再生能源
B．空间站利用超声波向地面传递信息
C．太阳翼转动时，将电能转化为机械能
D．太阳翼转动时，不遵循能量守恒定律
【分析】（1）能源从是否可再生角度划分：可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。
（2）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
（3）太阳翼转动时，消耗电能，获得机械能。
（4）能量守恒定律的内容是：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能量的总量保持不变。
【解答】解：A．太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源，故A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，空间站利用电磁波向地面传递信息，故B错误；
C．太阳翼转动时，消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能，故C正确；
D．能量守恒定律是自然界普遍存在的规律，任何情况都要遵循能量守恒定律。故D错误。
故选：C。
【点评】此题是一道综合题目，需要结合多个物理知识点进行分析解答，是中考典型题型。熟练掌握相关基础知识和规律是关键。
9．（3分）燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机（有四个冲程）的能量流向图。下列说法正确的是（ ）
A．汽油燃烧越充分，它的热值越大
B．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
C．改良发动机结构，汽油机的效率可达100%
D．由图可知该汽油机的效率小于30%
【分析】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关；
B．汽油机的做功冲程中，是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，而压缩冲程才是将机械能转化为内能；
C．由于热机在工作过程中，不可避免地存在废气带走热量、机械散热、克服摩擦做功等能量损失，所以汽油机的效率不可能达到 100%；
D．由图乙可知该汽油机的效率为100%﹣6%﹣30%﹣36%＝28%＜30%。
【解答】解：A．热值是燃料的一种特性，无论汽油燃烧是否充分，其热值大小是固定不变的，故A错误；
B．汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能，故B错误；
C．由于热机在工作过程中，不可避免地存在废气带走热量、机械散热、克服摩擦做功等能量损失，所以即使改良发动机结构，也不可能让燃料完全燃烧释放的能量全部用来做有用功，汽油机的效率不可能达到 100%，故C错误；
D．由图乙可知该汽油机的效率为100%﹣6%﹣30%﹣36%＝28%＜30%，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了热值的概念，四冲程的能量转化，热机的效率。
10．（3分）图甲所示是某小组设计的检测汽车载重的地磅的电路原理图。地磅主要由承重台（重力不计）、压力传感器R、定值电阻R0、显示仪表等组成。电源电压为12V，R0的阻值15Ω。R的阻值与承重台所受压力F的关系如图乙所示。下列说法正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．显示仪表是由电压表改装而成的
B．汽车载重越重，电路中的电流越小
C．汽车载重越重，电路总功率越小
D．汽车的总质量为4t时，电路总功率为7.2W
【分析】A．显示仪表串联在同一电路中，因此是由电流表改装而成的；
BC．根据和P＝UI判断电路总功率大小；
D．根据F＝G＝mg求得压力传感器R受到的压力，再由图可得压力传感器R的阻值为5Ω，最后由P求得电路总功率。
【解答】解：A．显示仪表是由电流表改装而成的，由甲图可知，电路是串联的，显示仪表串联在同一电路中，故A错误，不符合题意；
BC．据乙图可知，当压力传感器R受到的压力越大，压力传感器R的电阻越小，由可知，电路中的电流越大，根据P＝UI可知，电路总功率越大，故BC错误，不符合题意；
D．汽车的总质量为4t时，压力传感器R受到的压力为F＝G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N，
压力传感器R的阻值为5Ω，此时电路中的总电阻为R总＝R+R0＝5Ω+15Ω＝20Ω，
电路总功率为，故D正确，符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了电流有的改装，有关欧姆定律、电功率的计算等。
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小题4分，12小题5分，13小题7分，14小题5分，15小题3分，共24分）
11．（4分）在“比较不同物质吸热能力”的实验中，小阳将体积和初温均相同的水和食用油分别装入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，如图所示。
（1）选用两个完全相同电加热器同时加热，目的是让它们在相同时间内放出 相同 （填“相同”或“不同”）的热量。实验中，用 加热时间 （填“加热时间”或“升高的温度”）反映不同物质吸收热量的多少。
（2）你认为小阳设计的实验方案是 不合理 （填“合理”或“不合理”）的，理由是 应控制水和食用油的质量相同，而不是体积相同 。
【分析】（1）相同的加热器，加热时间越长，液体吸收的热量就越多；
（2）比较不同物质的吸热情况的实验，要采用相同的热源，对不同的液体进行加热，同时要控制液体的质量和初温相同。
【解答】解：（1）用两个相同的电加热器同时加热，目的是使加热器在相同时间内放出相等的热量，从而使两液体在相同时间内吸收的热量相等，实验中可以用加热时间来反映液体吸收热量的多少。
（2）探究不同物质的吸热能力，根据Q＝cmΔt可知，质量会影响物质吸收热量的多少，水和食用油的密度不同，因此应控制水和食用油的质量相同，而不是体积相同，小阳设计的实验方案是不合理的。
故答案为：（1）相同；加热时间；（2）不合理；应控制水和食用油的质量相同，而不是体积相同。
【点评】本题通过“比较不同物质的吸热能力”的实验考查控制变量法的应用。
12．（5分）在进行“探究串联电路中电压的特点”实验中。
（1）连接电路时，开关应处于 断开 （选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）上图是小阳测量灯L2两端的电压时，连接的电路。图中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路改接正确。（导线不得交叉）
（3）电路改接正确后，小阳继续实验，并测出多组实验数据，如上表所示。分析表中数据，可以得出的结论是在串联电路中， 电源电压等于各用电器两端电压之和 。
（4）某次实验过程中，小阳观察到灯L1更亮，说明 灯L1的实际功率更大 。
【分析】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）“探究串联电路中电压的特点”时，两灯应该串联；
（3）分析表中数据得出的结论。
（4）灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡的亮度越亮。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）“探究串联电路中电压的特点”时，两灯应该串联，由图可知，L1没有接入电路，正确的电路连接如图所示：
（3）由表中数据知U＝U1+U2＝1.2V+1.8V＝3.0V
U＝U1+U2＝1.5V+1.5V＝3.0V
U＝U1+U2＝2.5V+0.5V＝3.0V
由此可知U＝U1+U2，故得出的结论是：串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和。
（4）灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡的亮度越亮，灯L1更亮，说明灯L1的实际功率更大。
故答案为：（1）断开；
（2）；
（3）电源电压等于各用电器两端电压之和；
（4）灯L1的实际功率更大。
【点评】本题探究串联电路电压规律，考查电路连接、注意事项分析数据归纳结论和影响灯的亮度的的因素。
13．（7分）小阳在做“探究电流与电阻的关系”的实验。
（1）图甲所示是小阳连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大。（导线不得交叉）
（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是定值电阻 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小阳先将5Ω的定值电阻连入电路，闭合开关，移动滑片到适当位置时，电流表的示数如图乙所示，则通过电路的电流是 0.5 A。小阳更换不同阻值的定值电阻继续进行实验，请你为本实验设计一个记录实验数据的表格。
（4）利用图甲所示的器材还能进行的实验是 探究“电流与电压的关系” （写出一个即可）。
【分析】（1）根据电源电压确定电压表的量程；滑动变阻器应该“一上一下”串联接入电路。
（2）电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是定值电阻断路。
（3）根据电流表的使用规则来读数，根据实验原理设计记录表格。
（4）本装置还可以探究电流与电压的关系。
【解答】解：（1）电源电压为3V，在电压表3V接线柱与定值电阻右端之间连接一根导线，在变阻器右下接线柱与定值电阻右端之间连接一根导线，如图所示：
；
（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，说明电路出现断路故障，且断路位置在电压表两接线柱之间，可能是定值电阻断路。
（3）图乙所示的电流表连接的是0～0.6A的量程，分度值是0.02A，电流表读数为0.5A。
记录数据的表格中一定体现定值电阻的阻值，通过定值电阻的电流，还要注意必须多次实验，记录多组数据。如图所示：
（4）利用图甲所示的器材还能进行的实验是：探究“电流与电压的关系”。
故答案为：
（1）；
（2）断路；
（3）0.5；
（4）探究“电流与电压的关系”。
【点评】本题考查的是探究电流与电阻的关系、电流与电压的关系；会设计实验记录的表格；会完成实物图的连接。
14．（5分）项目化小组在做“探究盐水的导电性与盐水浓度的关系”实验时，设计了如图所示的实验装置。将电路中的A、B两金属片固定在烧杯中，分别倒入不同浓度的盐水（两金属片插入盐水中的深度、两金属片之间的距离不变），进行多次实验。
（1）本实验通过比较 小灯泡的亮度（或电流表的示数） 来比较盐水的导电性；
（2）小组同学将部分实验数据记录在上表中，分析表中数据，可初步得出的结论是盐水的浓度越大，盐水的导电性越 强 （选填“强”或“弱”）；
（3）小阳认为电流表和小灯泡只需保留一个，就可以完成本实验。最佳的选择方案是保留 电流表 （选填“小灯泡”或“电流表”），理由是 若盐水的导电性相差不大时，不易观察到小灯泡的亮度变化，而电流表则可以准确测出电路中电流，从而间接反映盐水的导电性 ；
（4）利用本实验装置，请你再提出一个可探究的科学问题：盐水的导电性是否与 两金属片插入盐水中的深度 有关。
【分析】（1）小灯泡的亮度（或电流表的示数）可以反映食盐水的导电性能，运用了转换法；
（2）根据控制变量法分析；
（3）电流表示数变化明显，灯泡亮度的变化不容易观察；
（4）食盐水溶液的导电性能可能还与插入溶液中的深度（溶液的质量、体积、温度、金属片的材料等）有关。
【解答】解：（1）小灯泡的亮度（或电流表的示数）可以反映食盐水的导电性能，小灯泡越亮，说明食盐水的导电性能越强。
（2）分析实验数据可知，金属片AB距离相同，盐水浓度越大，小灯泡越亮，说明金属片AB距离一定时，盐水浓度越大，小灯泡越亮，盐水的导电性能越强。
（3）小阳认为电流表和小灯泡只需保留一个，就可以完成本实验。最佳的选择方案是保留电流表，理由是：若盐水的导电性相差不大时，不易观察到小灯泡的亮度变化，而电流表则可以准确测出电路中电流，从而间接反映盐水的导电性。
（4）猜想：食盐水溶液的导电性能可能还与插入溶液中的深度（溶液的质量、体积、温度、金属片的材料等）有关。
故答案为：（1）小灯泡的亮度（或电流表的示数）；
（2）强；
（3）电流表；若盐水的导电性相差不大时，不易观察到小灯泡的亮度变化，而电流表则可以准确测出电路中电流，从而间接反映盐水的导电性；
（4）两金属片插入盐水中的深度。
【点评】本题利用控制变量法和转换法探究液体电阻大小的影响因素，题目很新颖，能考查学生的应变能力，是一道很好的习题。
15．（3分）实验室现有两个电阻R1和R2，其中一个是光敏电阻，另一个是定值电阻。小阳查阅资料得知，光敏电阻的特点是它的阻值会随光照强度的变化而变化。请你设计实验方案，帮小阳判断哪个电阻为光敏电阻。
【分析】光敏电阻的特点是阻值会随光照强度的变化而变化。我们把其中一个电阻串联接入电路，利用欧姆定律，通过改变光照条件，观察电流表示数的变化来判断电阻的性质，据此分析。
【解答】解：根据光敏电阻的阻值会随光照强度的变化而变化这一特点设计实验方案如下：
实验器材：电源、开关、导线、电流表、电阻R1、黑纸。
实验步骤：①用导线依次将电源、开关、电流表、电阻R1串联接入电路中，闭合开关，记下电流表示数I1；
②用黑纸包住电阻R1，记下此时电流表的示数I2。
实验结论：若I1＝ I2，则R1为定值电阻，R2为光敏电阻；若I1≠I2，则R1为光敏电阻，R2为定值电阻。
【点评】本题主要是通过设计实验来判断两个电阻中哪个是光敏电阻。光敏电阻的特点是阻值会随光照强度的变化而变化。
三、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分）温馨提示：20、21小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。
16．（4分）小阳在错题记录本中记录了如下错题，请你帮他找出方案的错误之处、分析错因并写出正确方案。
【分析】导体的电阻是本身的属性，它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，实验中采用的是控制变量法；在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。
【解答】解：方案的错误之处：将B、D两根合金丝分别接入电路中。
错因分析：探究长度对电阻的影响时，应控制材料和横截面积相同，仅改变长度。B和D的材料不同（镍铬合金与锰铜合金），无法排除材料差异对电阻的干扰，导致实验结论不可靠。
正确方案：选择材料相同、横截面积相同但长度不同的合金丝（如A和B），将A、B分别接入电路，通过比较电流表示数判断电阻大小，从而探究长度对电阻的影响。
故答案为：将B、D两根合金丝接入电路中；忽略电阻的材料对电阻大小的影响；将A、B两根合金丝分别接入电路中，闭合开关，通过观察电流表的示数，来比较两根合金丝电阻的大小。
【点评】在探究影响导体电阻大小因素的实验中，注意转换法和控制变量法的应用。
17．（4分）阅读短文，回答问题。
电吸附除盐
电吸附除盐设备通常由两个电极和中间含盐的电解质溶液组成，通电时溶液中的正、负离子会分别向带相反电荷的电极移动，并吸附在该电极表面，从而实现除盐、去硬度及净化的效果。当电极表面吸附的离子达到一定的浓度后，会阻碍离子的进一步吸附，从而影响电吸附除盐效果。
电吸附除盐设备被广泛应用于海水淡化、土壤盐碱化治理、高纯水制备等领域，其中海水淡化是电吸附除盐设备应用最为广泛的领域之一，与传统海水淡化技术相比，电吸附除盐设备具有高效、节能、环保的特点，其应用前景非常广阔。
（1）电吸附除盐设备的优点是 节能 。（写出一条即可）
（2）通电时溶液中的正离子会向带 负 （选填“正”或“负”）电的电极移动，判断的依据是 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 。
（3）为了让更多的离子吸附在电极上，请你提出一条合理的建议： 定期清除电极上吸附的离子 。
【分析】（1）结合材料内容分析；
（2）电荷间相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（3）材料指出“电极表面吸附的离子达到一定浓度后，会阻碍进一步吸附”，核心解决思路是消除吸附阻碍。
【解答】解：（1）从材料阅读中知道，电吸附除盐，具有高效、节能的特点。
（2）通电时溶液中的正离子会向带负电的电极移动，判断的依据是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（3）材料指出“电极表面吸附的离子达到一定浓度后，会阻碍进一步吸附”，核心解决思路是消除吸附阻碍。解决办法是定期清除电极上吸附的离子，让电极表面已吸附的离子脱离，恢复电极的吸附空间。
故答案为：（1）节能；
（2）负；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（3）定期清除电极上吸附的离子。
【点评】此题考查了电荷间的相互作用、物体带电现象的判断。
18．（4分）电热水壶是一种常用的家用电器，如果电热水壶中的水加得太多，当水沸腾溢出后，可能会导致电热水壶短路而着火。请你应用所学的物理知识解释电热水壶因水溢出发生短路时，可能会着火的原因。
【分析】电热水壶水沸腾溢出导致短路起火，因为水（导体）使电路短接引发电路电流迅速过大，根据焦耳定律可知，过大电流产生大量热量会引燃可燃物。
【解答】答：日常使用的自来水含有矿物质、杂质，属于导体。当水加得过多并沸腾溢出时，水流会接触到电热水壶内部的火线接线柱、零线接线柱或裸露的金属电路，造成电路短路。短路时电流急剧增大，根据Q＝I2Rt知，过大电流产生大量热量，热量积聚引发高温，高温引燃可燃物引发火灾。
【点评】本题考查焦耳定律的在实际生活中的应用。
19．（2分）物理老师办公室准备加装两盏节能灯，额定电压均为220V。要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。在安全用电的原则下，请你在图中正确连接该电路图。
【分析】灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡，零线直接接在灯泡的另一侧。在照明电路中，各个灯泡是并联的；题中要求开关S控制两盏灯，说明开关在干路上。
【解答】解：两节能灯的额定电压为220V，与家庭电路电压相等，要使两节能灯正常发光需并联接入电路，开关S接在干路，控制两节能灯。为了保障安全，开关S应接在火线与节能灯之间，如图所示：
【点评】本题考查了家庭电路的连接，确定两灯泡的连接方式和开关的位置是关键。
20．（6分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻，R1＝10Ω，R2＝30Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压；
（2）当开关S1、S2闭合，S断开时：
①通过电阻R1的电流；
②电路工作5min消耗的电能。
【分析】（1）由图可知，只闭合开关S时，电路为R1和R2串联，电流测量电路中的电流，根据欧姆定律算出电源电压；
（2）当开关S1、S2闭合，S断开时，电路为R1和R2并联，由欧姆定律算出通过电阻R1、R2的电流，由并联电路电流的规律算出干路电流，
根据W＝UIt算出电路工作5min消耗的电能。
【解答】解：（1）由图可知，只闭合开关S时，电路为R1和R2串联，此时电流表的示数为0.3A，
根据I知电源电压为：
U＝IR＝0.3A×（10Ω+30Ω）＝12V；
（2）①当开关S1、S2闭合，S断开时，电路为R1和R2并联，
通过电阻R1的电流为：
，
②通过电阻R2的电流为：
，
干路电流为I′＝I1+I2＝1.2A+0.4A＝1.6A，
电路工作5min消耗的电能为：
W＝UIt＝12V×1.6A×5×60s＝5760J。
答：（1）电源电压为12V；
（2）①通过电阻R1的电流为1.2A；
②电路工作5min消耗的电能为5760J。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，题目难度不大。
21．（6分）某电饭煲有加热和保温两个功能，其内部电路有两个发热电阻R1、R2，两个开关S1、S2。当开关S1、S2都闭合时，电饭煲处于加热状态；当开关S1闭合、S2断开时，电饭煲处于保温状态，电饭煲的部分参数如下表所示。求解下列问题：
[水和米的混合物的比热容取4×103J/（kg•℃）]
（1）某次，用该电饭煲将质量为1kg、初温为20℃的水和米的混合物加热到100℃，水和米的混合物吸收的热量是多少？
（2）请在虚线框内画出该电饭煲的内部电路图。
（3）求任意一个发热电阻的阻值。
【分析】（1）标准大气压下，水的沸点为100℃，根据吸热公式得出水和米混合物吸收的热量；
（2）当开关S1、S2都闭合时，饮水机处于加热挡，电路的总功率最大，由可知此时总电阻最小；当开关S1闭合、S2断开时，饮水机处于保温挡，电路的总功率最小，由可知此时总电阻最大；据此结合串并联电路的电阻特点来设计电路图；
（3）以其中一个图为例，根据可求出发热电阻的阻值。
【解答】解：（1）水和米的混合物吸收的热量为：Q＝cmΔt＝4×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.2×105J；
（2）当开关S1、S2都闭合时，饮水机处于加热挡，电路的总功率最大，由可知此时总电阻最小；当开关S1闭合、S2断开时，饮水机处于保温挡，电路的总功率最小，由R可知此时总电阻最大；因串联电路的总电阻大于任意一个分电阻，加热时（两开关都闭合时）只有一个电阻工作；保温时（只有开关S1闭合），两电阻R1、R2串联，电路图如下左图所示：
也可以是发热电阻R1、R2并联，开关S1在干路上、S2在其中一个支路上，电路图如下右图所示：
（3）由（2）中左边电路图可知，当开关S1、S2都闭合时，电饭煲处于加热状态，此时电路中只有电阻R1工作，根据得发热电阻R1的阻值。
故答案为：（1）水和米的混合物吸收的热量为3.2×105J；
（2）；
（3）一个发热电阻的阻值为48.4Ω。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，有一定难度。
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灯L1两端电压U1/V
灯L2两端电压U2/V
电源电压U/V
1
1.2
1.8
3.0
2
1.5
1.5
3.0
3
2.5
0.5
3.0
实验次数
盐水浓度/%
小灯泡亮度
电流表示数I/A
1
2
微亮
2
5
较亮
3
10
很亮
错题记录
错题改正
如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，其中 A、B、C为镍铬合金丝，D为锰铜合金丝，A、B、D的粗细相同。小阳在探究长度对电阻大小的影响时，设计了如下方案：将B、D两根合金丝分别接入电路中，闭合开关，通过观察电流表的示数，来比较两根合金丝电阻的大小。
方案的错误之处： 。
错因分析： 。
正确方案： 。
容量/L
4.0
额定电压/V
220
加热功率/W
1000
保温功率/W
88
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
B
B
A
A
C
D
D
实验次数
灯L1两端电压U1/V
灯L2两端电压U2/V
电源电压U/V
1
1.2
1.8
3.0
2
1.5
1.5
3.0
3
2.5
0.5
3.0
U一定
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
2
3
U一定
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
2
3
实验次数
盐水浓度/%
小灯泡亮度
电流表示数I/A
1
2
微亮
2
5
较亮
3
10
很亮
错题记录
错题改正
如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，其中 A、B、C为镍铬合金丝，D为锰铜合金丝，A、B、D的粗细相同。小阳在探究长度对电阻大小的影响时，设计了如下方案：将B、D两根合金丝分别接入电路中，闭合开关，通过观察电流表的示数，来比较两根合金丝电阻的大小。
方案的错误之处： 将B、D两根合金丝接入电路中 。
错因分析： 忽略电阻的材料对电阻大小的影响 。
正确方案： 将A、B两根合金丝分别接入电路中，闭合开关，通过观察电流表的示数，来比较两根合金丝电阻的大小 。
容量/L
4.0
额定电压/V
220
加热功率/W
1000
保温功率/W
88