2024-2025学年广东省云浮市新兴县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年广东省云浮市新兴县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共30页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）如图所示，这是电学实验中常用的1号干电池，它的电压约为（ ）
A．1.5mVB．1.5VC．220VD．1.5kV
2．（3分）最先研究出电流与电压和电阻三者之间关系的科学家的是（ ）
A．欧姆B．安培C．伏特D．焦耳
3．（3分）如图所示是四冲程汽油机工作的一个冲程，该冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
4．（3分）王安石在《梅花》中，用“遥知不是雪，为有暗香来”描绘了梅花盛开的景象。“梅花香”说明（ ）
A．分子在不停地做无规则运动
B．分子间存在间隙
C．分子之间存在引力
D．分子之间存在斥力
5．（3分）如图是高压输电铁塔上的绝缘子，能起到绝缘、防止产生火花等作用，绝缘子制造材料可能是（ ）
A．铜B．石墨C．钢D．陶瓷
6．（3分）生活中我们要做到“安全用电，警钟长鸣”。关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．我国家庭电路的电压为36V
B．用湿布擦拭工作中的用电器
C．三脚插头将用电器的金属外壳与地线相连
D．用电器着火时，立即用水扑灭
7．（3分）小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，方便游客行走。图中电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．（3分）常见的物质是由极其微小的粒子—— 、原子构成的。如图是原子结构示意图，其中粒子a是 ，摩擦起电的实质是 的转移。（均选填“分子”“原子核”或“电子”）
9．（3分）劳动实践活动中，同学们点火炒菜，大秀厨艺，用燃气灶炒菜是通过 的方式改变了菜的内能，现场香味四溢是 现象；活动结束后，剩余燃气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
10．（3分）如图是冬天使用的电热暖手宝，加热时利用了电流的 效应；电热暖手宝充入水作为热介质是利用水的 较大，加热后可以较长时间保持温暖；随着温度降低，水的内能 。
11．（3分）物理学中用来检验物体是否带电的验电器的工作原理是同种电荷相互 ；在我国航天事业中，长征五号运载火箭使用液氢作燃料，是由于液氢的 较大，火箭发射过程中伴随着能量的转化，能量转化过程中能量的总量 。
12．（3分）如图所示，电能表的示数为 kW•h；该电能表所在的家庭电路中，用电器同时工作时的总功率不宜超过 W；该电能表的转盘转30转消耗的电能可让“220V 50W”的用电器正常工作 h。
13．（3分）如图是某款电子测温仪及它的原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻（保护电路），R是热敏电阻，其阻值随温度发生变化。在使用过程中，被测温者体温越高，显示仪的示数越大。则显示仪是由 （选填“电压表”或“电流表”）改装成的；热敏电阻R的阻值随着温度的升高而 ；当所测温度变高时，定值电阻R0的电功率变 。
14．（3分）如图甲为灯L和定值电阻R的电流与电压关系的图像。将灯L和定值电阻R接入图乙所示的电路，电路中的电源电压保持不变。闭合开关S，电流表示数为0.4A，则电源电压为 V，此时灯L的电功率为 W；通电5min，定值电阻R产生的热量为 J。
三、作图题：本题7分。
15．（2分）如图所示，请分别将“电源”和“开关”的符号填入两个虚线框内，使开关都闭合时两灯组成并联电路。
16．（2分）根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。
17．（3分）请将图中各元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分。
18．（7分）（1）如图1所示，电流表的示数为 A。
（2）如图2所示，用电压表测得苹果电池的电压为 V，苹果电池的正极是 片。
（3）如图3所示，这是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
①实验中通过观察U形管液面 来比较电阻产生热量的多少。下列实验中，也运用了这种研究方法的是 （填选项）。
A.比较不同物质的吸热能力
B.探究电流与电压、电阻的关系
②将R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同；通电一段时间，右侧液面高度差 （选填“大于”或“小于”）左侧液面高度差。
19．（6分）小华在“探究并联电路中电流的规律”的实验中。
（1）图甲是她设计的电路图，根据电路图连接实物电路时，开关必须 ；她连接的实物电路如图乙所示，此时电流表测量的是 （选填“A”“B”或“C”）处的电流。
（2）在图乙中电路的基础上，小华要测量通过灯L2的电流，只需将图乙中导线 （选填“a”或“b”）的一端移接到电流表的负接线柱上。
（3）小华多次正确实验，得出如表所示的数据，她进行三次实验是通过 （填选项）方式实现的。分析实验数据，可总结出并联电路的电流规律： （用式子表示）。
A.改变小灯泡的规格
B.改变电池节数
（4）小华在测量通过灯L1的电流时，灯L1正常发光，灯L2忽亮忽灭，她接下来的操作应该是 。（写出一条即可）
20．（7分）在探究“电流与电压的关系”的实验中：
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，导线不能交叉。
（2）电路连接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数都接近3V且保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是定值电阻R 。
（3）排除故障后，将多次实验测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据，在图乙的坐标图中画出定值电阻R的I﹣U图像。
（4）分析数据或图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比；实验中所用定值电阻的阻值为 Ω。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
21．（6分）诗句“不是花中偏爱菊，此花开尽更无花”描述了菊花不畏严寒、历经风霜的坚强品格。为了给家人泡美味的菊花茶，小明在水壶中装入质量为2.5kg、初温为20℃的水，当水温升高到100℃时，观察燃气表发现本次烧水消耗了0.05m3的天然气。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3]求：
（1）水吸收的热量；
（2）0.05m3的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）天然气灶加热水的效率。
22．（7分）图甲是有加热、保温两个挡位的电饭锅，其工作原理如图乙所示，R1、R2为阻值不变的电热丝，加热挡额定功率为880W，保温挡额定功率为80W。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求：
（1）电饭锅处于加热挡时的电流；
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作200s消耗的电能；
（3）电热丝R2的阻值。
六、综合能力题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。
23．（6分）实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中。
（1）根据实验要求设计并连接了如图甲所示的电路，检查电路时发现有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并画出正确的连线。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表和电压表均有微弱的示数，则原因可能是 。
（3）正确实验，记录实验数据如表，则小灯泡的额定功率是 W；小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果保留一位小数）。
（4）实验后，小组同学设计了一个测量未知电阻Rₓ阻值的实验电路，如图乙所示，电源电压保持不变，定值电阻的阻值记为R0。请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，读出电流表的示数I1；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电流表的示数I2；
③未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
24．（6分）随着汽车科技的发展，新能源油电混合动力汽车越来越受到人们的喜爱。油电混合动力汽车的主要动力来源于汽车蓄电池，当电力不足时，可以使用汽油，并且在行驶时可以利用发动机给蓄电池充电，使得油电混合动力汽车节能、环保。
（1）如图甲所示，给混合动力汽车充电时，车内蓄电池相当于简单电路中的 （选填“电源”或“用电器”）；一排充电桩之间的连接方式是 。
（2）图乙是纯电模式下的汽车“油门”示意图，其实质是一个变阻器。脚向下踩“油门”时，旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动，通过改变接入电路中电阻圈的 来改变电阻的大小，从而控制通过电动机电流的大小来控制汽车速度。当脚向下踩“油门”时，汽车速度加快，说明电路中的M、N接点与变阻器中 （选填“E、F”“G、E”或“G、F”）两个触点相连。
（3）某次，油电混合动力汽车在纯油模式下沿平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油2kg，此过程中汽车牵引力所做的功为2.76×107J。则这些汽油完全燃烧放出的热量是 J，汽油机的效率是 。（q汽油＝4.6×107J/kg）
25．（6分）阅读短文，回答问题。
PTC发热材料
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主要成分，渗入多种物质加工而成，目前家用的陶瓷电热水壶、陶瓷暖风器就是用这种PTC材料做成的。它有一个根据需要设定的温度，称为“居里点温度”，低于这个温度时，电阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。图甲是家用电灭蚊器，它的发热部分就使用了PTC发热材料，其电阻值随温度变化的规律如图乙所示。电灭蚊器工作时通过发热体将电蚊香液加热并挥发出去达到灭蚊效果。
（1）由图乙可知，该PTC材料的“居里点温度”为 ℃，此时PTC材料的电阻 （选填“最大”或“最小”）。
（2）当发热体的温度高于60℃并继续上升时，电灭蚊器消耗的电功率会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）请写出一个PTC材料在日常生活、生产中的应用： （合理即可）。
（4）当发热体的温度为0℃，其两端的电压为10V时，发热体消耗的电功率为 W，按此功率工作10h消耗的电能为 kW•h。
2024-2025学年广东省云浮市新兴县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（3分）如图所示，这是电学实验中常用的1号干电池，它的电压约为（ ）
A．1.5mVB．1.5VC．220VD．1.5kV
【分析】根据生活经验和对常见电压的认识分析。
【解答】解：一节干电池的电压约为1.5V，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查常见的电压值，属于基础内容，难度不大。
2．（3分）最先研究出电流与电压和电阻三者之间关系的科学家的是（ ）
A．欧姆B．安培C．伏特D．焦耳
【分析】本题根据对初中物理中几位重大贡献的科学家的认识即可写出答案。
【解答】解：A、欧姆是最早总结出电压、电流、电阻三者规律的物理学家，故A正确；
B、安培是最早提出电流这一概念的物理学家，故B错误；
C、伏特的主要贡献是发明了伏特电池，故C错误；
D、历史上第一个成功研究热和功关系及电流热效应的科学家是焦耳，他总结出来著名的焦耳定律，故D错误。
故选：A。
【点评】出题意图是为了让同学了解物理学史和物理学家的贡献。
3．（3分）如图所示是四冲程汽油机工作的一个冲程，该冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
【分析】进气门、排气门关闭，活塞上移，据此判断是哪一个冲程。
【解答】解：由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞上移，是压缩冲程。
故选：B。
【点评】本题考查了内燃机四个冲程的工作过程，属于基础知识。
4．（3分）王安石在《梅花》中，用“遥知不是雪，为有暗香来”描绘了梅花盛开的景象。“梅花香”说明（ ）
A．分子在不停地做无规则运动
B．分子间存在间隙
C．分子之间存在引力
D．分子之间存在斥力
【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：扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。梅花中的香气分子会自发地向周围空气扩散，从而被人感知到“暗香”，属于扩散现象，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查分子动理论中“分子永不停息地做无规则运动”的知识点。
5．（3分）如图是高压输电铁塔上的绝缘子，能起到绝缘、防止产生火花等作用，绝缘子制造材料可能是（ ）
A．铜B．石墨C．钢D．陶瓷
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：高压输电铁塔上的绝缘子，能起到绝缘、防止产生火花等作用，绝缘子制造材料可能是绝缘体；
ABC．铜、石墨、钢都容易导电，是导体，故ABC不符合题意；
D．陶瓷不容易导电，是绝缘体，故D符合题意。
故选：D。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析，比较简单，属基础题目。
6．（3分）生活中我们要做到“安全用电，警钟长鸣”。关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．我国家庭电路的电压为36V
B．用湿布擦拭工作中的用电器
C．三脚插头将用电器的金属外壳与地线相连
D．用电器着火时，立即用水扑灭
【分析】根据家庭电路电压和安全用电原则进行分析。
【解答】解：A．我国家庭电路的电压为220V，故A错误；
B．生活用水是导体，用湿布擦正在工作的电视机时，可能会因湿布导电而发生触电事故，故B错误；
C．三脚插头将用电器的金属外壳与地线相连，以免用电器漏电时造成触电事故，故C正确；
D．家用电器着火时，如果立即用水扑灭可能会导致触电事故或电器爆炸等严重后果，因此应该首先切断电源，然后使用适当的灭火器材进行扑救，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查安全用电常识和常见的电压值，难度不大。
7．（3分）小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，方便游客行走。图中电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据题意分析两个开关的作用、两个灯泡的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，这说明电路中另外一个灯泡发光，由此可知，两个灯泡工作时互不影响，是并联的，开关S1在干路中控制整个电路，开关S2控制其中的一个灯泡，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，关键要知道：串联电路中各元件间相互影响，并联电路中各支路间互不影响。
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．（3分）常见的物质是由极其微小的粒子—— 分子 、原子构成的。如图是原子结构示意图，其中粒子a是 电子 ，摩擦起电的实质是 电子 的转移。（均选填“分子”“原子核”或“电子”）
【分析】原子的结构和太阳系相似，它的中心叫原子核，由质子和中子两种微粒组成，集中了全部的正电荷；周围有电子在绕核运动。摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。
【解答】解：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。如图是原子结构示意图，其中粒子a是电子，摩擦起电的实质是电子的转移。
故答案为：分子；电子；电子。
【点评】此题考查了摩擦起电、原子结构的认识。
9．（3分）劳动实践活动中，同学们点火炒菜，大秀厨艺，用燃气灶炒菜是通过 热传递 的方式改变了菜的内能，现场香味四溢是 扩散 现象；活动结束后，剩余燃气的热值 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程；
（2）不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。
（3）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解：用燃气灶炒菜，蔬菜吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变自身内能。现场香味四溢是扩散现象，扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
热值是燃料的属性，与燃料的质量无关，因此剩余燃气的热值不变。故答案为：热传递；扩散；不变。
【点评】本题考查了改变物体的内能、热值，属于基础题。
10．（3分）如图是冬天使用的电热暖手宝，加热时利用了电流的 热 效应；电热暖手宝充入水作为热介质是利用水的 比热容 较大，加热后可以较长时间保持温暖；随着温度降低，水的内能 减小 。
【分析】电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应；水的比热容较大，常用于冷却剂或取暖剂；物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和叫物体的内能。
【解答】解：给暖手宝加热时，电能转化为内能，利用了电流的热效应；暖手宝充入水作为热介质是利用水的比热容较大，与质量相同的其它物质相比，放出相同的热量，温度下降的较低，可以较长时间保持温暖；
随着温度降低，分子热运动减缓，水的内能减小。
故答案为：热；比热容；减小。
【点评】本题考查电流的热效应、内能大小的影响因素和水的比热容较大的应用，属于基础题，难度不大。
11．（3分）物理学中用来检验物体是否带电的验电器的工作原理是同种电荷相互 排斥 ；在我国航天事业中，长征五号运载火箭使用液氢作燃料，是由于液氢的 热值 较大，火箭发射过程中伴随着能量的转化，能量转化过程中能量的总量 不变 。
【分析】验电器的原理是同种电荷相互排斥；燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量；能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。这就是能量守恒定律，如今被人们普遍认同。
【解答】解：物理学中用来检验物体是否带电的验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；在我国航天事业中，长征五号运载火箭使用液氢作燃料，是由于液氢的热值较大，火箭发射过程中伴随着能量的转化，能量转化过程中能量的总量不变。
故答案为：排斥；热值；不变。
【点评】此题考查了能量守恒定律、热值的认识及验电器的工作原理。
12．（3分）如图所示，电能表的示数为 4353.6 kW•h；该电能表所在的家庭电路中，用电器同时工作时的总功率不宜超过 8800 W；该电能表的转盘转30转消耗的电能可让“220V 50W”的用电器正常工作 0.2 h。
【分析】电能表是测量电功的仪表，它的单位是千瓦时，最后一位是小数。
10（40A）表示标定电流是10A，额定最大电流是40A。
3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的铝盘转3000转。
【解答】解：图中电能表的示数为4353.6kW•h。
该电能表所在的家庭电路中，用电器同时工作时的总功率不宜超过：P＝UI＝220V×40A＝8800W。
该电能表的转盘转30转消耗的电能为：；
这些电能可以供“220V 50W”的用电器正常工作的时间为：。
故答案为：4353.6；8800；0.2。
【点评】本题考查的是电能表的读数，会根据P＝UI和W＝Pt进行计算。
13．（3分）如图是某款电子测温仪及它的原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻（保护电路），R是热敏电阻，其阻值随温度发生变化。在使用过程中，被测温者体温越高，显示仪的示数越大。则显示仪是由 电压表 （选填“电压表”或“电流表”）改装成的；热敏电阻R的阻值随着温度的升高而 减小 ；当所测温度变高时，定值电阻R0的电功率变 大 。
【分析】（1）显示仪与热敏电阻R并联，显示仪是由电压表改装而成的；
（2）当被测温者体温越高，显示仪的示数越大，电阻R的阻值随着温度的升高而减小；
（3）被测温者温度变高，热敏电阻阻值变小，电路总电阻变小，电流变大，定值电阻R0的电功率也越大。
【解答】解：若显示仪为电流表，会将R0短路，不符合电路逻辑所以显示仪是电压表改装的；定值电阻R0与热敏电阻R串联，电压表测量定值电阻R0的电压，当被测温者体温越高，显示仪的示数越大，即定值电阻R0的电压变大，由欧姆定律得，此时电路电流变大，电路总电阻变小，则热敏电阻R的阻值变小，因此热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小；
被测温者温度变高，热敏电阻阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律得，电路中的电流变大，由P＝I2R可知，定值电阻R0的电功率也变大。
故答案为：电压表；减小；大。
【点评】本题需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率公式及电表改装原理分析。
14．（3分）如图甲为灯L和定值电阻R的电流与电压关系的图像。将灯L和定值电阻R接入图乙所示的电路，电路中的电源电压保持不变。闭合开关S，电流表示数为0.4A，则电源电压为 4 V，此时灯L的电功率为 2.4 W；通电5min，定值电阻R产生的热量为 480 J。
【分析】由图乙可知，灯L与定值电阻R并联，电流表测通过R的电流。根据图甲可知通过R的电流为0.4A时，它两端的电压，根据并联电路的电压规律可知电源电压和灯L两端的电压，根据图甲可知通过灯L的电流，根据P＝UI求灯L的电功率；
根据Q＝I2Rt＝UIt求通电5min，定值电阻R产生的热量。
【解答】解：由图乙可知，灯L与定值电阻R并联，电流表测通过R的电流。
根据图甲可知通过R的电流为IR＝0.4A时，它两端的电压为4V，
并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压，故电源电压和灯L两端的电压均为4V，
根据图甲可知通过灯L的电流为IL＝0.6A，灯L的电功率：P＝UIL＝4V×0.6A＝2.4W；
通电5min，定值电阻R产生的热量：QRt＝UIRt＝4V×0.4A×5×60s＝480J。
故答案为：4；2.4；480。
【点评】本题考查并联电路的特点和电功率、焦耳定律的计算，根据图像得出相关信息是关键之一。
三、作图题：本题7分。
15．（2分）如图所示，请分别将“电源”和“开关”的符号填入两个虚线框内，使开关都闭合时两灯组成并联电路。
【分析】并联电路中，电流有多条路径，各用电器互不影响，其中一用电器出现断路，其它用电器能继续正常工作。
【解答】解：要使两灯组成并联电路，电流需从电源正极流出，分别经过L1和L2，汇合后，回到电源负极。
若上方虚线框为电源，下方虚线框为开关，闭合所有开关，电流从电源正极流出，分别经过L1、L2，最终汇合，回到电源负极，满足并联电路的特点；若两元件位置颠倒，则会造成短路。
故上方虚线框中填入电源符号，下方虚线框中填入开关符号，如图所示：
。
【点评】本题考查了并联电路的特点，注意填电路元件符号后，电路不能出现断路或短路，难度适中。
16．（2分）根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。
【分析】分析实物图，得出定值电阻与滑动变阻器的连接方式，以及开关、电表的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，开关S、滑动变阻器、定值电阻R、电流表依次串联在电源两极上，电压表并联在定值电阻R两端，电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。
17．（3分）请将图中各元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【分析】家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。
家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
【解答】解：
三孔插座的连接：上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故；左孔接零线，右孔接火线；
灯泡的连接方法：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套。开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断了火线，安全的更换灯泡。如图所示：
【点评】在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分。
18．（7分）（1）如图1所示，电流表的示数为 0.4 A。
（2）如图2所示，用电压表测得苹果电池的电压为 0.6 V，苹果电池的正极是 铜 片。
（3）如图3所示，这是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
①实验中通过观察U形管液面 高度差 来比较电阻产生热量的多少。下列实验中，也运用了这种研究方法的是 A （填选项）。
A.比较不同物质的吸热能力
B.探究电流与电压、电阻的关系
②将R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 电流 不同；通电一段时间，右侧液面高度差 小于 （选填“大于”或“小于”）左侧液面高度差。
【分析】（1）读取电流表示数时，先要明确选择的量程和对应的分度值，再根据指针位置读数；
（2）先确定电压表的量程和分度值，再根据指针位置读数；
根据电压表的正确使用方法（电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出）确定电源的正负极。
（3）电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
根据并联电路的电流规律分析R3与R2并联的目的；焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt；根据并联电路电压的规律及欧姆定律和串联、并联电路的电流规律分析。
【解答】解：（1）由图1知，电流表使用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为I＝0.4A；
（2）由图知，电压表使用小量程0～3V，分度值0.1V，示数为0.6V；电压表指针向右偏转，所以与“3”接线柱相连的铜片是水果电池的正极，与“﹣”接线柱相连的铁片是水果电池的负极；
（3）①电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少；
A、在比较不同物质的吸热能力的实验中，通过温度计示数的变化反映物质吸热能力的大小，这用到了转换法，故A符合题意；
B、在探究电流与电压、电阻的关系时采用控制变量法，故B不符合题意；
②图乙装置中，R1＝R2＝R3，其中R3与R2并联，根据并联电路的电流关系可知，通过R1的电流等于通过R2和R3的电流之和，故目的是使通过R1和R2的电流不相等；
根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过图乙右侧容器内的电阻丝的电流等于通过容器外电阻丝的电流，根据串联电路各处的电流相等及并联电路干路电流等于各支路电流之和，可知通过左侧容器内的电阻丝的电流为通过右侧容器内电阻丝电流的2倍，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，因容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，故电阻丝产生的热量与电流的平方成正比，故乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4：1，由转换法知右侧液面高度差小于左侧液面高度差。故答案为：（1）0.4；（2）0.6；铜；（3）①高度差；A；②电流；小于。
【点评】本题考查了电流表、电压表的读数方法和研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用、串并联电路电流的规律，综合性较强，难度适中。
19．（6分）小华在“探究并联电路中电流的规律”的实验中。
（1）图甲是她设计的电路图，根据电路图连接实物电路时，开关必须 断开 ；她连接的实物电路如图乙所示，此时电流表测量的是 C （选填“A”“B”或“C”）处的电流。
（2）在图乙中电路的基础上，小华要测量通过灯L2的电流，只需将图乙中导线 a （选填“a”或“b”）的一端移接到电流表的负接线柱上。
（3）小华多次正确实验，得出如表所示的数据，她进行三次实验是通过 A （填选项）方式实现的。分析实验数据，可总结出并联电路的电流规律： IC＝IA+IB （用式子表示）。
A.改变小灯泡的规格
B.改变电池节数
（4）小华在测量通过灯L1的电流时，灯L1正常发光，灯L2忽亮忽灭，她接下来的操作应该是 检查灯L2所在支路导线是否接牢 。（写出一条即可）
【分析】（1）为了保护电路元件安全，连接电路时，开关应该处于断开状态；干路上的电流表测干路电流；（2）电流表与所测元件串联；（3）根据表格中每组对应数据是否成正比判断改变方式；并联电路干路电流等于各支路电流之和；（4）灯泡忽亮忽灭，可能是导线没有接牢，或者灯座接触不良。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路过程中，开关必须是断开的。
由图乙知，两灯泡并联，电流表串联在干路上，电流表测量干路的电流，即C处的电流。
（2）由图乙知，两灯泡并联，要测量通过灯L2的电流，应使电流表与灯L2串联，只需将图乙中导线a的一端移接到电流表的负接线柱上。
（3）由表中数据可知，每组对应数据不成正比，因此不是通过改变电源得到的，而是改变小灯泡的规格得到的，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
由表中数据可得，并联电路的电流规律是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即IC＝IA+IB。
（4）灯L2忽亮忽灭，可能是灯L2所在支路导线没有接牢，或者L2灯座接触不良造成的，所以她接下来的操作应该是检查灯L2所在支路导线是否接牢，或者L2灯座是否接触不良。
故答案为：（1）断开；C；（2）a；（3）A；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；（4）检查灯L2所在支路导线是否接牢。
【点评】本题考查电流表、并联电路电流规律，难度不大。
20．（7分）在探究“电流与电压的关系”的实验中：
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，导线不能交叉。
（2）电路连接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数都接近3V且保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是定值电阻R 断路 。
（3）排除故障后，将多次实验测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据，在图乙的坐标图中画出定值电阻R的I﹣U图像。
（4）分析数据或图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正 比；实验中所用定值电阻的阻值为 5 Ω。
【分析】（1）电流表与待测电路串联，电压表与待测电路并联，电源电压为3V，电压表应该连接小量程；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为3V保持不变，电流表的示数几乎为零，说明断路，但电压表与电源接通，由此确定电路故障；
（3）根据表格数据描点法作图；
（4）根据定值电阻R的I﹣U图像分析得出结论；
根据欧姆定律计算出定值电阻阻值。
【解答】解：（1）电流表与待测电路串联，电压表与待测电路并联，电源电压为3V，电压表应该连接小量程，如下图所示：
；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为3V保持不变，电流表的示数几乎为零，说明断路，但电压表与电源接通，因此电路的故障可能定值电阻R断路；
（3）由表中数据，在坐标系中找出对应的点连线，如下图3所示；；
（4）横向分析表中数据，考查到误差因素，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，即电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
根据表格数据可知，当电流为0.1A时，电压也为0.5V，定值电阻的阻值为R5Ω。
故答案为：（1）；
（2）断路；
（3）；
（4）正；5。
【点评】本题是探究电流跟电压关系实验，考查电表的使用、电路连接、描点法作图、数据分析、控制变量法和归纳法的运用以及电阻的计算等知识。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
21．（6分）诗句“不是花中偏爱菊，此花开尽更无花”描述了菊花不畏严寒、历经风霜的坚强品格。为了给家人泡美味的菊花茶，小明在水壶中装入质量为2.5kg、初温为20℃的水，当水温升高到100℃时，观察燃气表发现本次烧水消耗了0.05m3的天然气。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3]求：
（1）水吸收的热量；
（2）0.05m3的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）天然气灶加热水的效率。
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容，初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）根据Q放＝qV求出0.05m3的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）根据η求出天然气灶加热水的效率。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量为：
Q放＝q天然气V＝4.2×107J/m3×0.05m3＝2.1×106J；
（3）天然气灶加热水的效率为：
η100%＝40%。
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）0.05m3的天然气完全燃烧放出的热量为2.1×106J；
（3）天然气灶加热水的效率为40%。
【点评】本题考查热量的计算，主要有吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及热效率公式的应用。
22．（7分）图甲是有加热、保温两个挡位的电饭锅，其工作原理如图乙所示，R1、R2为阻值不变的电热丝，加热挡额定功率为880W，保温挡额定功率为80W。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求：
（1）电饭锅处于加热挡时的电流；
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作200s消耗的电能；
（3）电热丝R2的阻值。
【分析】（1）根据P＝UI可得电饭锅在处于加热挡时的电流；
（2）根据W＝Pt求电饭锅处于保温挡时，持续工作200s消耗的电能；
（3）由图乙可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，电路的总电阻较大；当开关S1、S2都闭合时，电路中只有R1工作，电路中的总电阻较小，根据P确定电饭锅的工作状态；根据P和串联电路的电阻特点求得R1和R2的阻值。
【解答】解：（1）电饭锅的加热挡功率P加＝880W，由P＝UI可得，电饭锅在处于加热挡时的电流为：I4A。
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作200s消耗的电能为：W＝P保t＝80W×200s＝1.6×104J。
（3）由图乙可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，电路的总电阻较大，由P可知，电路消耗的电功率较小，电饭锅处于保温挡；
当开关S1、S2都闭合时，电路中只有R1工作，电路中的总电阻较小，由P可知，电路消耗的电功率较大，电饭锅处于加热挡；
R1的阻值为：R155Ω；
R1、R2的串联总电阻：R605Ω；
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝605Ω﹣55Ω＝550Ω。
答：（1）电饭锅处于加热挡时的电流为4A；
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作200s消耗的电能是1.6×104J；
（3）电热丝R2的阻值为550Ω。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
六、综合能力题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。
23．（6分）实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中。
（1）根据实验要求设计并连接了如图甲所示的电路，检查电路时发现有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并画出正确的连线。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表和电压表均有微弱的示数，则原因可能是 滑动变阻器接入阻值过大 。
（3）正确实验，记录实验数据如表，则小灯泡的额定功率是 0.75 W；小灯泡正常发光时的电阻为 8.3 Ω（结果保留一位小数）。
（4）实验后，小组同学设计了一个测量未知电阻Rₓ阻值的实验电路，如图乙所示，电源电压保持不变，定值电阻的阻值记为R0。请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，读出电流表的示数I1；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电流表的示数I2；
③未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
【分析】（1）连接电路时，电压表应与小灯泡并联，电流表应与小灯泡串联，根据图甲分析作答；
（2）闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表、电压表均有微弱示数，既没有断路也没有短路，可选择出正确的答案；
（3）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P＝UI求出额定功率，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（4）利用开关的开关转换并根据并联电路电压的规律，可求出电源电压，由欧姆定律可求出待测电阻阻值。
【解答】解：（1）由图甲可知，电压表与小灯泡串联，电流表与小灯泡并联，应改为电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，如图所示：
（2）闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表、电压表均有微弱示数，表明灯泡不存在断路或短路，灯泡不亮的原因很可能是实际功率过小，即滑动变阻器接入阻值过大，电流很小，导致灯泡不能发光。
（3）由表格数据可知，灯泡的两端的电压为2.5V时通过的电流为0.3A，
则灯泡的额定功率P＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W，
由I＝得灯泡的电阻；
（4）实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，读出电流表的示数为I1；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电流表的示数为I2；
③在步骤①中，两电阻并联，电流表测通过R0的电流为I1，则电源电压为U＝I1R0；
在步骤②中，两电阻仍并联，电流表测干路电流为I2，此时通过Rx的电流Ix＝I2−I1，
则。
故答案为：（1）；（2）滑动变阻器接入阻值过大）；（3）0.75；8.3；（4）。
【点评】本题通过用电压表和电流表测量小灯泡电阻的实验，考查电路连接、故障分析、电流表读数、电功率计算、实验表格涉及等知识，综合性较强。
24．（6分）随着汽车科技的发展，新能源油电混合动力汽车越来越受到人们的喜爱。油电混合动力汽车的主要动力来源于汽车蓄电池，当电力不足时，可以使用汽油，并且在行驶时可以利用发动机给蓄电池充电，使得油电混合动力汽车节能、环保。
（1）如图甲所示，给混合动力汽车充电时，车内蓄电池相当于简单电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”）；一排充电桩之间的连接方式是 并联 。
（2）图乙是纯电模式下的汽车“油门”示意图，其实质是一个变阻器。脚向下踩“油门”时，旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动，通过改变接入电路中电阻圈的 长度 来改变电阻的大小，从而控制通过电动机电流的大小来控制汽车速度。当脚向下踩“油门”时，汽车速度加快，说明电路中的M、N接点与变阻器中 G、E （选填“E、F”“G、E”或“G、F”）两个触点相连。
（3）某次，油电混合动力汽车在纯油模式下沿平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油2kg，此过程中汽车牵引力所做的功为2.76×107J。则这些汽油完全燃烧放出的热量是 9.2×107 J，汽油机的效率是 30% 。（q汽油＝4.6×107J/kg）
【分析】（1）电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成；根据充电桩之间互不影响判断它们的连接方式。
（2）变阻器通过改变电路中电阻圈的长度来改变阻值的大小；当脚向下踩“油门”时，汽车速度加快，说明电阻圈接入电路的电阻变小，长度变短，使电流变大，由此判断M、N接点与变阻器相连的触点。
（3）根据放热公式Q放＝mq计算2kg汽油完全燃烧放出的热量；汽油机的效率为。
【解答】解：（1）给混合动力汽车充电时，消耗电能，车内蓄电池相当于简单电路中的用电器；充电桩之间能够独立工作，互不影响，它们的连接方式是并联的。
（2）变阻器通过改变电路中电阻圈的长度来改变阻值的大小，从而改变电流大小，控制汽车速度；
当脚向下踩“油门”时，汽车速度加快，说明电阻圈接入电路的电阻变小，长度变短，说明电路中的M、N接点与变阻器中G、E两个触点相连。
（3）2kg汽油完全燃烧放出的热量为9.2×107J，
汽油机的效率为。
故答案为：（1）用电器；并联；（2）长度；G、E；（3）9.2×107；30%。
【点评】本题考查了电路元件的识别、串并联电路的辨析、变阻器的连接、放热公式的应用、热机效率的计算，难度适中。
25．（6分）阅读短文，回答问题。
PTC发热材料
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主要成分，渗入多种物质加工而成，目前家用的陶瓷电热水壶、陶瓷暖风器就是用这种PTC材料做成的。它有一个根据需要设定的温度，称为“居里点温度”，低于这个温度时，电阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。图甲是家用电灭蚊器，它的发热部分就使用了PTC发热材料，其电阻值随温度变化的规律如图乙所示。电灭蚊器工作时通过发热体将电蚊香液加热并挥发出去达到灭蚊效果。
（1）由图乙可知，该PTC材料的“居里点温度”为 30 ℃，此时PTC材料的电阻 最小 （选填“最大”或“最小”）。
（2）当发热体的温度高于60℃并继续上升时，电灭蚊器消耗的电功率会 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）请写出一个PTC材料在日常生活、生产中的应用： 空调的自动控温装置 （合理即可）。
（4）当发热体的温度为0℃，其两端的电压为10V时，发热体消耗的电功率为 10 W，按此功率工作10h消耗的电能为 0.1 kW•h。
【分析】（1）根据材料，“居里点温度”左侧阻值随着温度升高而降低，右侧随着温度升高而升高，即该点应为图象中电阻最低的点，此时阻值最小。
（2）根据P可知，电功率随着电阻的升高而减小。
（3）生活中，自动控温装置可以用到PTC。
（4）根据P计算电功率，结合W＝Pt计算电能；
【解答】解：
（1）根据阅读材料，“居里点温度”左侧阻值随着温度升高而降低，右侧随着温度升高而升高，即该点应为图象中电阻最低的点，此时阻值最小。
（2）在60℃以上时，PTC阻值随着温度的升高而变大。再根据P可知，电压一定时，阻值变大，元件的功率减小。
（3）与温控有关的装置可以用到PTC，比如空调的自动控温装置，可以在高温或者低温感应到阻值较大，此时启动电机，达到屋内温度恒定的效果。
（4）当发热体的温度为0℃，电阻为10Ω；其两端的电压为10V时，电功率P10W＝0.01kW；
此功率工作10h消耗的电能W＝Pt＝0.01kW×10h＝0.1kW•h。
故答案为：（1）30；最小；（2）减小；（3）空调的自动控温装置；（4）10；0.1。
【点评】本题考查了新材料阅读，针对PTC材料的特点进行阅读了解即可，结合了电学基本知识进行分析，整体属于有一定综合性的材料阅读题目。
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IA/A
IB/A
IC/A
1
0.22
0.38
0.60
2
0.32
0.24
0.56
3
0.40
0.18
0.58
实验序号
1
2
3
U/V
0.5
1.0
2.0
I/A
0.1
0.2
0.4
实验次数
1
2
3
4
发光情况
较暗
较亮
正常
很亮
电压U/V
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.24
0.28
0.30
0.32
电阻R/Ω
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
A
B
A
D
C
B
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.22
0.38
0.60
2
0.32
0.24
0.56
3
0.40
0.18
0.58
实验序号
1
2
3
U/V
0.5
1.0
2.0
I/A
0.1
0.2
0.4
实验次数
1
2
3
4
发光情况
较暗
较亮
正常
很亮
电压U/V
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.24
0.28
0.30
0.32
电阻R/Ω