2024-2025学年河南省开封市九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年河南省开封市九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共27页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）我国北方有冬至吃饺子的习俗。包饺子时，饺子皮被捏合后能粘在一起，是因为分子间存在 ，饺子出锅时香气四溢，这是 现象。
2．（2分）如图所示是一种用于装饰玻璃的静电窗花。它采用PVC塑料静电膜材质，将窗花与玻璃摩擦后可以“粘”玻璃上，使窗花带电的过程属于 现象，此时玻璃和窗花带 （填“同种”“异种”）电荷。
3．（3分）《天工开物》中记录了釜的铸造方法，有“铁化如水，以泥固针铁柄勺从嘴受注”，将铁水从嘴注入凝固过程中，温度 （填“升高”“不变”“降低”），内能 （填“增大”“减小”“不变”）。“透火焙干”是古法造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在墙上，给墙壁加热使湿纸快速变干，这是通过 的方式来增大湿纸的内能。
4．（2分）如图所示，是某同学制作的水果电池，其产生的电流只能从正极流入二极管时，才能使发光二极管发光，金属片A是水果电池 （填“正极”“负极”）；将发光二极管正负极接线对调后，发光二极管不发光，此时发光二极管两端 （填“有”“没有”）电压。
5．（3分）华为手机具有“无线快充技术”。某款手机的电池容量为66600J，快充时的功率为50W，如果不考虑快充时的能量损耗，把这款手机电池从电量0%充到100%，需要的时间是 s；如图所示的电能表示数是 kW•h，若电能表后的某用电器单独工作2min，观察到该电能表表盘转60圈，则该用电器在此过程的功率为 W。
6．（2分）近些年，随着生活水平的提商，家中用电器总功率不断增加，开封市许多老旧小区的供电线路也在不断跟进改造，改造的一项主要内容是把电线换成 （填“更粗”“更细”）的；更换这种电线的目的： 。
二、选择题（本题共8小题，每题2分，共16分。其中第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选得0分）
7．（2分）古诗文是中华传统文化的瑰宝，有着极其丰富的内涵。下列古诗文加点的字中能说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A．大漠风尘日色昏，红旗半卷出辕门
B．冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲
C．城阙辅三秦，风烟望五津
D．芳草鲜美，落英缤纷
8．（2分）图甲是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”升空的场景。其升空原理是瓶内气体膨胀，内能减小，使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。图中内燃机的四个冲程中能量转化与“水火箭”发射相同的（ ）
A．B．C．D．
9．（2分）目前，我国的无人机技术已处于国际领先水平。如图所示的无人机，当开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动，无人机起飞。下列电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
10．（2分）通过电学知识的学习，你认为下列说法正确的是（ ）
A．绝缘体不容易导电是因为自由电荷很少
B．通过导体的电流越大，则该导体的电阻越大
C．超导体的导电性能最好，可以用来制作电阻丝
D．导体不接入电路时，该导体的电阻为零
11．（2分）关于“伏安法测小灯泡电功率”和“伏安法测小灯泡的电阻”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．伏安法测小灯泡电功率实验原理是P
B．两个实验都采用多次测量取平均值来减小误差
C．两个实验可使用同一组器材完成
D．伏安法测小灯泡的电阻采用了控制变量法
12．（2分）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是（ ）
A．U形管中液面高度发生变化是U形管中液体的热胀冷缩
B．可通过U形管中液面高度差来计算导体产生热量的多少
C．该装置可以探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系
D．该装置可以探究电流通过导体产生的热量跟电流的关系
（多选）13．（2分）我国电动汽车充电基础设施快速发展，截至2021年6月底，已形成大规模的充电设施网络。如图是电动汽车的充电桩，下列有关说法符合安全用电原则的是（ ）
A．每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
B．安装充电桩时，必须按规定连接地线
C．万一有充电桩起火，应迅速浇水扑灭
D．有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源
（多选）14．（2分）如图是小明设计的一种简易烟雾报警装置的原理图。电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的减弱而减小，电流表的示数增大至某一数值时报警。闭合开关S，当有烟雾时，下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B．电阻R0消耗的电功率变小
C．电压表与电流表的示数之比变大
D．只减小R0的阻值，可使装置在更低浓度烟雾下报警
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）如图是小红同学在探究串联电路电压特点时连接的实物电路图，请按照实物图在虚线框内画出对应电路图。
16．（2分）如图甲为家用带开关的五孔插座，开关能同时控制两个插座，请将图乙对应电路连接完整。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分）
17．（4分）图甲是“探究并联电路电压关系”的实验电路图。
（1）该实验应该选择规格 （填“相同”“不相同”）的灯泡；
（2）检查电路时发现，电压表指针如图乙所示，接下来的操作是 ；
（3）实验时，闭合开关，两灯正常发光，V、V2有示数、V1无示数，则故障可能是 ；
（4）排除故障后，测出三个电压值，得出了“并联电路中各支路两端的电压相等”的结论，交流评估后，老师说这个结论不具有普遍性，理由是 。
18．（7分）在“探究水和煤油吸热能力”的实验中：
（1）小强用如图甲所示的器材进行实验。在组装器材时应先调节 （填“A”“B”）的高度，调节它的高度是为了 ；为了完成该实验还需要的测量工具是 ；
（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出 相等的水和煤油，分别用同一个酒精灯加热相同的时间，比较水和煤油 ，可以得出初步结论；
（3）在对实验进行反思时，他们认为原实验的缺点之一是需要两次加热耗时长，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 （答出一个即可）；
（4）下列现象可用比热容知识来解释的是 。
A．夏天在教室洒水，感到凉爽
B．金属勺装有塑料手柄
C．家中暖气片中用水作为循环物质
19．（8分）小明实验小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为6V，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器一个，导线若干。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（要求：向右移动滑片，电流表示数变小）；
（2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片置于 （选填“A”或“B”）端；
（3）实验中多次改变R的阻值，正确操作，记下电流表的示数，得到如图丙所示的I﹣R图像；
①小明分析图像得出了“电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比”的结论，他得出该结论的依据是： ；
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，保持滑片P不动，闭合开关，发现电压表的示数大于3V，接下来他的正确操作是： ；
（4）为完成整个实验，应该选取的滑动变阻器最大阻值不小于 Ω；
（5）完成实验后，该小组又设计了如图所示的电路测量未知电阻Rx，电源电压未知且不变，已知定值电阻的阻值为R0；请将以下实验步骤补充完整。
①闭合S1、断开S2时，电压表的示数为U1；
② ，电压表的示数为U2；
③电阻Rx＝ （用U1、U2、R0表示）。
五.综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示为某种传统炭火炉。为了测定该炭火炉的加热效率，在炉中放入500g的炭，当炭燃烧完后，锅中5kg的水温度从20℃升高到了70℃。[炭的热值取3×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]请解答以下问题：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）炭火炉的加热效率是多大？
（3）简要说明传统炭火炉逐渐被淘汰的原因：① ，② 。
21．（9分）体重超标已影响部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况；我校创新小组设计了一台简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，请解答以下问题：
（1）电路图中R0的作用是 ，压敏电阻的主要材料是： （填“超导体”“导体”“半导体”）；
（2）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少？
（3）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为多少？
（4）此体重计所能测量的最大体重为多少牛？
2024-2025学年河南省开封市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
二．多选题（共2小题）
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国北方有冬至吃饺子的习俗。包饺子时，饺子皮被捏合后能粘在一起，是因为分子间存在 引力 ，饺子出锅时香气四溢，这是 扩散 现象。
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力。
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。
【解答】解：
包饺子时，用力捏面皮，面皮会粘在起，说明分子之间存在引力；
饺子出锅时香气四溢这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为：引力；扩散。
【点评】本题考查分子动理论的内容，属于基础题。
2．（2分）如图所示是一种用于装饰玻璃的静电窗花。它采用PVC塑料静电膜材质，将窗花与玻璃摩擦后可以“粘”玻璃上，使窗花带电的过程属于 摩擦起电 现象，此时玻璃和窗花带 异种 （填“同种”“异种”）电荷。
【分析】（1）摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果。
（2）异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥。
【解答】解：当静电窗花的 PVC 塑料静电膜材质与玻璃相互摩擦时，二者的原子核对电子的束缚能力存在差异。在摩擦过程中，电子会从束缚能力较弱的物体转移到束缚能力较强的物体上，导致两个物体都带上了电，这种使物体带电的方式符合摩擦起电的定义。所以，使窗花带电的过程属于摩擦起电现象。
相互摩擦的两个物体，其中一个物体失去电子带正电，另一个物体得到电子带负电，它们所带的电荷必然是异种电荷。在本题情境中，玻璃和窗花相互摩擦后，二者分别带上了不同性质的电荷，即玻璃和窗花带异种电荷。
故答案为：摩擦起电；异种。
【点评】本题考查了生活中的摩擦起电现象、电荷间的相互作用。
3．（3分）《天工开物》中记录了釜的铸造方法，有“铁化如水，以泥固针铁柄勺从嘴受注”，将铁水从嘴注入凝固过程中，温度 不变 （填“升高”“不变”“降低”），内能 减小 （填“增大”“减小”“不变”）。“透火焙干”是古法造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在墙上，给墙壁加热使湿纸快速变干，这是通过 热传递 的方式来增大湿纸的内能。
【分析】晶体在凝固过程中不断放热，温度不变，内能减小；
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，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：铁是晶体，在凝固过程，放出热量，温度保持不变，内能减小。
给墙壁加热使湿纸快速变干，湿纸从墙壁吸收热量，这是通过热传递的方式来增大湿纸的内能。
故答案为：不变；减小；热传递。
【点评】本题考查凝固现象和内能的改变，属于基础题。
4．（2分）如图所示，是某同学制作的水果电池，其产生的电流只能从正极流入二极管时，才能使发光二极管发光，金属片A是水果电池 正极 （填“正极”“负极”）；将发光二极管正负极接线对调后，发光二极管不发光，此时发光二极管两端 有 （填“有”“没有”）电压。
【分析】二极管具有单向导电的性质。二极管是由半导体材料制成的，有两根引线，一根为正极，另一根为负极；二极管的导电性能很特殊，它只允许电流从它的正极流向负极，不允许从负极流向正极。
【解答】解：图中二极管发光，说明二极管的连接是正确的，因此金属片的A极是正极。
现将二极管正负极接线对调，它的正负极接反了，二极管不发光，说明二极管具有单向导电性，此时水果电池的正负极之间仍然有电压，故发光二极管两端有电压。
故答案为：正极；有。
【点评】本题考查了串联电路的电压规律以及二极管的导电性和电池电压的相关知识，属于基础知识的考查，比较简单。
5．（3分）华为手机具有“无线快充技术”。某款手机的电池容量为66600J，快充时的功率为50W，如果不考虑快充时的能量损耗，把这款手机电池从电量0%充到100%，需要的时间是 1332 s；如图所示的电能表示数是 2020.1 kW•h，若电能表后的某用电器单独工作2min，观察到该电能表表盘转60圈，则该用电器在此过程的功率为 1500 W。
【分析】（1）知道手机电池的容量（快充时消耗的电能）、快充时的功率，利用求快充需要的时间；
（2）电能表读数：数字的最后一位是小数，单位是kW•h，也就是“度”；
（3）1200r/（kW•h）表示，电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200转，据此求快充消耗的电能及电功率。
【解答】解：若不考虑快充时的电能损耗，快充时消耗的电能等于手机电池的容量，则快充时消耗的电能W＝66600J，快充功率P＝50W，由得，快充需要的时间
电能表读数时数字的最后一位是小数，单位是kW•h，也就是“度”，由图可知，此时电能表的示数为2020.1kW•h。
1200r/（kW•h）表示，电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200圈，某用电器单独工作2min，电能表表盘转了60圈，消耗的电能
该用电器在此过程的功率；
故答案为：1332；2020.1；1500。
【点评】本题考查了电功率公式的应用，以及对电能表相关参数的理解，要知道：快充时消耗的电能等于手机电池的容量。
6．（2分）近些年，随着生活水平的提商，家中用电器总功率不断增加，开封市许多老旧小区的供电线路也在不断跟进改造，改造的一项主要内容是把电线换成 更粗 （填“更粗”“更细”）的；更换这种电线的目的： 把电线换成更粗的，增大横截面积，减小电线的电阻，由Q＝I2Rt可知，当电流、通电时间一定时，减小导线的电阻，可以减小导线上产生的热量，即减小了电能在输送过程中的损耗 。
【分析】（1）导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻大小的影响因素：材料、长度、横截面积有关。材料一定，越短，横截面积越大，电阻越小。
（2）根据Q＝I2Rt进行比较分析。
【解答】解：把电线换成更粗的，增大横截面积，减小电线的电阻，由Q＝I2Rt可知，当电流、通电时间一定时，减小导线的电阻，可以减小导线上产生的热量，即减小了电能在输送过程中的损耗。
故答案为：更粗；把电线换成更粗的，增大横截面积，减小电线的电阻，由Q＝I2Rt可知，当电流、通电时间一定时，减小导线的电阻，可以减小导线上产生的热量，即减小了电能在输送过程中的损耗。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素和焦耳定律的应用，属于基础题。
二、选择题（本题共8小题，每题2分，共16分。其中第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选得0分）
7．（2分）古诗文是中华传统文化的瑰宝，有着极其丰富的内涵。下列古诗文加点的字中能说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A．大漠风尘日色昏，红旗半卷出辕门
B．冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲
C．城阙辅三秦，风烟望五津
D．芳草鲜美，落英缤纷
【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：A．大漠风尘，尘是可见的，不是分子，所以是物体的机械运动，不是分子的运动，故A不符合题意；
B．“冲天香阵透长安”是香气分子运动到空气中，属于扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，故B符合题意；
C．“城阙辅三秦，风烟望五津”中的“风烟”，烟是可见的，是物体的运动，不是分子的运动，故C不符合题意；
D．“芳草鲜美，落英缤纷”描述的是草地上鲜花盛开、花瓣飘落的景象，这是宏观的物理现象，与分子的无规则运动无关，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查的是分子的热运动。
8．（2分）图甲是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”升空的场景。其升空原理是瓶内气体膨胀，内能减小，使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。图中内燃机的四个冲程中能量转化与“水火箭”发射相同的（ ）
A．B．C．D．
【分析】（1）汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图．
①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。
③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
（2）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能.
【解答】解：“水火箭”升空时，瓶内气体膨胀，内能减小，使水从“火箭”尾部向下喷出，将内能转化为机械能。
A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，是吸气冲程，故A不符合题意；
B．图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．图中进气门和排气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查四冲程判断及四冲程能量转化，属于基础题。
9．（2分）目前，我国的无人机技术已处于国际领先水平。如图所示的无人机，当开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动，无人机起飞。下列电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由题意可知，当开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动，说明指示灯和电动机可以独立工作、互不影响即为并联，且开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路，据此结合电路图得出答案。
【解答】解：经分析可知，指示灯和电动机并联，开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路。
A.由电路图可知，开关S1闭合时电动机工作，再闭合S2时指示灯亮起，故A不符合题意；
B.由电路图可知，开关S1闭合时电动机和指示灯都不工作，再闭合S2时电动机和指示灯同时工作，故B不符合题意；
C.由电路图可知，开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机工作，故C符合题意；
D.由电路图可知，开关S1闭合时电动机和指示灯都工作，再闭合S2时会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。
10．（2分）通过电学知识的学习，你认为下列说法正确的是（ ）
A．绝缘体不容易导电是因为自由电荷很少
B．通过导体的电流越大，则该导体的电阻越大
C．超导体的导电性能最好，可以用来制作电阻丝
D．导体不接入电路时，该导体的电阻为零
【分析】（1）绝缘体内部的自由电荷很少。
（2）电阻的大小跟本身有关，跟加在两端的电压和流过它的电流无关。
（3）超导体的电阻为零，它的导电性能很好，但不能作为电热丝。
【解答】解：A．绝缘体是不容易导电的物体，绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷，故A正确；
BD．电阻是导体本身的一种性质，与电流、电压无关，通过导体的电流越大，则该导体的电阻不变，导体不接入电路时，该导体的电阻不为零，故BD错误；
C．超导体的电阻为零，接入电路，电流通过不会产生热量，所以不能用来制作电阻丝，故C错误。
故选：A。
【点评】本题考查了绝缘体、电阻、超导体等有关知识，理解并熟记相关的知识是解题的关键。
11．（2分）关于“伏安法测小灯泡电功率”和“伏安法测小灯泡的电阻”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．伏安法测小灯泡电功率实验原理是P
B．两个实验都采用多次测量取平均值来减小误差
C．两个实验可使用同一组器材完成
D．伏安法测小灯泡的电阻采用了控制变量法
【分析】A．伏安法测小灯泡电功率实验原理是P＝UI；
B．“伏安法测小灯泡的电阻”的实验多次测量的目的是得到灯丝的电阻与温度的关系，“伏安法测小灯泡的电功率”的实验多次测量的目的是得出实际电压低于、等于、高于实际电压时，实际功率和额定功率的关系，据此分析；
C．根据和P＝UI分析
D．伏安法测小灯泡的电阻多次实验目的是得到灯丝的电阻与温度的关系，据此分析。
【解答】解：A．伏安法测小灯泡电功率，分别用电压表和电流表测出灯泡两端的电压和通过的电流，根据P＝UI求灯泡的电功率，伏安法测小灯泡电功率实验原理是P＝UI，故A错误；
B．“伏安法测小灯泡的电阻”的实验多次测量的目的是得到灯丝的电阻与温度的关系，“伏安法测小灯泡的电功率”的实验，多次测量的目的是得出实际电压低于、等于、高于实际电压时，实际功率和额定功率的关系，两个实验均是探究规律性的实验，故B错误；
C．根据和P＝UI可知，这两个实验都要测量小灯泡两端的电压和电流，故两个实验使用的实验器材完全相同，故C正确；
D．伏安法测小灯泡的电阻多次实验目的是得到灯丝的电阻与温度的关系，没有采用控制变量法，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查伏安法测电阻和测电功率两个实验的相同和不同之处。
12．（2分）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是（ ）
A．U形管中液面高度发生变化是U形管中液体的热胀冷缩
B．可通过U形管中液面高度差来计算导体产生热量的多少
C．该装置可以探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系
D．该装置可以探究电流通过导体产生的热量跟电流的关系
【分析】A、U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封的空气受热膨胀或收缩，从而挤压U形管中的液体，导致液面高度差变化。
B、该实验采用转换法，是通过U形管中液面高度差来定性反映导体产生热量的多少，而不是计算热量具体数值，无法通过液面高度差直接得出产生热量的具体数量。
C、探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系时，需要控制电流和通电时间相同，改变电阻大小。不能探究热量与电阻的关系。
D、分析装置电路连接，根据串联和并联电路电流的规律分析；可使通过两个相同电阻的电流不同，同时控制电阻和通电时间相同，就可以探究电流通过导体产生的热量跟电流的关系。
【解答】解：AB．在探究电流通过导体时产生热量多少与哪些因素有关的实验时，该实验采用转换法，是通过U形管中液面高度差来定性反映导体产生热量的多少，U形管中液面高度发生变化，是因为密封容器中的空气发生了热胀冷缩，而空气发生热胀冷缩是因为电流通过导体时产生了热量，所以通过U形管中液面高度差发生变化来反映导体产生热量的多少，但不能计算热量的多少，故AB错误；
CD．图示中，右侧密封容器内5欧的电阻与容器外的电阻并联后，再与左侧密封容器中的5欧电阻串联，则通过容器中的两个阻值相等的电阻的电流不等，所以该装置可以探究电流通过导体产生热量 跟电流的关系，不能探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系，故D正确，C错误。
故选：D。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。
（多选）13．（2分）我国电动汽车充电基础设施快速发展，截至2021年6月底，已形成大规模的充电设施网络。如图是电动汽车的充电桩，下列有关说法符合安全用电原则的是（ ）
A．每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
B．安装充电桩时，必须按规定连接地线
C．万一有充电桩起火，应迅速浇水扑灭
D．有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源
【分析】（1）电路漏电时，漏电保护器能切断电源，起到保护作用；
（2）对于有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
（3）用电器起火，先切断电源再救火；
（4）检修电路及更换元件时，应在停电的情况下工作，不能带电工作。
【解答】解：A、每个充电桩在安装时都要装漏电保护器，故A符合安全用电原则；
B、安装充电桩时，为了安全，一定要接地线，故B符合安全用电原则；
C、万一有充电桩起火，应先关闭电源再施救，生活用水是导体，浇水会发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、安装充电桩时必须断开电源，故D不符合安全用电原则。
故选：AB。
【点评】本题借助充电桩的安装考查安全用电的有关知识，难度不大。
（多选）14．（2分）如图是小明设计的一种简易烟雾报警装置的原理图。电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的减弱而减小，电流表的示数增大至某一数值时报警。闭合开关S，当有烟雾时，下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B．电阻R0消耗的电功率变小
C．电压表与电流表的示数之比变大
D．只减小R0的阻值，可使装置在更低浓度烟雾下报警
【分析】（1）（2）由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。根据题意得出当有烟雾遮挡射向R的激光时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流变化，根据P＝I2R可知R0电功率的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化。
（3）根据欧姆定律分析电压表与电流表的示数之比变化；
（4）根据欧姆定律结合报警电流不变分析。
【解答】解：AB．由图示知，当开关S闭合，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测光敏电阻R两端的电压。有烟雾时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值减小，电路的总电阻减小，而电源电压恒定，据欧姆定律知，电路的电流增大，据P＝I2R知，定值电阻R0消耗的电功率变大；据串联电路的分压特点知，R两端的电压减小，电压表示数变小，故A正确，B错误；
C．电压表与电流表的示数之比等于光敏电阻R的阻值，而有烟雾时，光敏电阻R的阻值减小，所以两者的示数之比变小，故C错误；
D．光敏电阻R的阻值随着光照强度的减弱而减小，减小R0的阻值，光照强度较强，即烟雾浓度较低，光敏电阻R的阻值较大时，电流表的示数即可达到报警值，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从题干中获取有用的信息是关键。
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）如图是小红同学在探究串联电路电压特点时连接的实物电路图，请按照实物图在虚线框内画出对应电路图。
【分析】分析实物图，得出两灯的连接方式，以及开关、电压表的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，灯L2、灯L1、开关依次串联在电源的正、负极之间，电压表并联在灯L1两端，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。
16．（2分）如图甲为家用带开关的五孔插座，开关能同时控制两个插座，请将图乙对应电路连接完整。
【分析】双孔插座和三孔插座是并联的；三孔插座的正确接法是左零右火上接地。
开关和插座串联后接在火线上。
【解答】解：双孔插座和三孔插座是并联的；三孔插座的正确接法是左零右火上接地。开关同时控制两个插座，开关接在干路上，且开关接在火线与插座之间，如图所示：
。
【点评】本题考查的是家庭电路的连线问题，属于基础性题目。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分）
17．（4分）图甲是“探究并联电路电压关系”的实验电路图。
（1）该实验应该选择规格 不相同 （填“相同”“不相同”）的灯泡；
（2）检查电路时发现，电压表指针如图乙所示，接下来的操作是 将电压表调零 ；
（3）实验时，闭合开关，两灯正常发光，V、V2有示数、V1无示数，则故障可能是 电压表V1断路 ；
（4）排除故障后，测出三个电压值，得出了“并联电路中各支路两端的电压相等”的结论，交流评估后，老师说这个结论不具有普遍性，理由是 没有更换不同规格的灯泡，进行多次实验 。
【分析】（1）为了避免实验结论的偶然性，得出的结论具有普遍意义，应该选取不相同的小灯泡进行实验；
（2）根据电压表的使用方法分析：使用电压表前首先要调零；
（3）根据电路的特点分析故障原因；
（4）并联电路中，总电压与各支路电压相等。只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应进行多次测量。
【解答】解：（1）实验中为了得到普遍规律，本次实验应该选择规格不相同的灯泡进行实验。
（2）由图乙得，开关闭合前，电压表的指针未指零刻度线，因此接下来应将电压表调零。
（3）由图得，两灯泡并联，V、V1、V2分别测量电源电压、灯泡L1电压、灯泡L2电压，闭合开关，两灯正常发光，V、V2有示数，V1无示数，则故障可能是电压表V1断路。
（4）实验中没有换用不同规格的灯泡多做几次实验，结论具有偶然性，应该更换不同规格的灯泡，进行多次实验。
故答案为：（1）不相同；（2）将电压表调零；（3）电压表V1断路；（4）没有更换不同规格的灯泡，进行多次实验。
【点评】本题“探究并联电路的电压关系”实验，考查归纳法的运用和电压表的使用，本实验也是中考的重点实验之一。
18．（7分）在“探究水和煤油吸热能力”的实验中：
（1）小强用如图甲所示的器材进行实验。在组装器材时应先调节 A （填“A”“B”）的高度，调节它的高度是为了 用酒精灯的外焰加热 ；为了完成该实验还需要的测量工具是 天平、秒表 ；
（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出 质量 相等的水和煤油，分别用同一个酒精灯加热相同的时间，比较水和煤油 升高的温度 ，可以得出初步结论；
（3）在对实验进行反思时，他们认为原实验的缺点之一是需要两次加热耗时长，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 避免两次加热，用同一酒精灯加热，可以使两种液体在相同时间内吸收相同的热量； （答出一个即可）；
（4）下列现象可用比热容知识来解释的是 C 。
A．夏天在教室洒水，感到凉爽
B．金属勺装有塑料手柄
C．家中暖气片中用水作为循环物质
【分析】（1）组装实验仪器是实验中的一个重要环节，应从最优化的角度去考虑，避免重复调整；实验需要测量水与煤油质量相同，需要用到天平，需要记录时间，需要秒表；
（2）用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少，运用了转换法的思想；
比较不同物质吸热能力的强弱的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（加热时间），吸收热量多的吸热能力强；使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（3）分析图示实验，根据图示实验装置分析答题；
（4）蒸发吸热，有致冷作用；塑料是热的不良导体；根据水的比热大分析。
【解答】解：（1）组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A的高度，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的B部分，这样可以避免重复调整；实验需要质量相等的水和煤油，用到测量质量的工具天平；实验中需要测量水与煤油的加热时间，需要用到秒表；
（2）在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，即水和煤油吸收相同的热量，比较水和煤油升高的温度，发现水升高的温度低，水吸收能力强；
（3）图乙中，用同一烧杯用“水浴法”对水与煤油同时加热，该方案避免两次加热，用同一酒精灯加热，可以使两种液体在相同时间内吸收相同的热量；
（4）A．夏天在教室洒水，感到凉爽，由于水蒸发吸热，故A不符合题意；
B．金属勺装有塑料手柄，利用了塑料是热的不良导体的特性，故B不符合题意；
C．家中暖气片中用水作为循环物质，因为水的比热容较大，和同样质量的其它物质相比，降低相同的温度时，水放出的热量多，故C符合题意；故选：C。
故答案为：（1）A；用酒精灯的外焰加热；天平、秒表；（2）质量；升高的温度；（3）避免两次加热，用同一酒精灯加热，可以使两种液体在相同时间内吸收相同的热量；（4）C。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用、比较吸热能力的方法和水的比热容大的运用。
19．（8分）小明实验小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为6V，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器一个，导线若干。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（要求：向右移动滑片，电流表示数变小）；
（2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片置于 B （选填“A”或“B”）端；
（3）实验中多次改变R的阻值，正确操作，记下电流表的示数，得到如图丙所示的I﹣R图像；
①小明分析图像得出了“电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比”的结论，他得出该结论的依据是： 电流与电阻的乘积是定值 ；
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，保持滑片P不动，闭合开关，发现电压表的示数大于3V，接下来他的正确操作是： 将滑片向右移动，同时观察电压表的示数，直到电压表示数为3V，记下此时电流表的示数 ；
（4）为完成整个实验，应该选取的滑动变阻器最大阻值不小于 25 Ω；
（5）完成实验后，该小组又设计了如图所示的电路测量未知电阻Rx，电源电压未知且不变，已知定值电阻的阻值为R0；请将以下实验步骤补充完整。
①闭合S1、断开S2时，电压表的示数为U1；
② 闭合开关S1、S2 ，电压表的示数为U2；
③电阻Rx＝ （用U1、U2、R0表示）。
【分析】（1）根据电源电压确定电压表选用的测量范围，将电压表并联在电阻R两端；向右移动滑片，电流表的示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处；
（3）①根据电流与电阻的乘积为一定值分析得出结论；
②研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格；
（5）在没有电流表的情况下，可通过开关的转换使电压表分别测出Rx两端的电压和电源电压，根据串联电路分压原理求出待测电阻。
【解答】解：（1）探究电流跟电阻的关系实验中，电压表测定值电阻两端电压，所以电压表应与定值电阻R并联，由此连接实物图，由图丙可知，定值电阻两端电压IR＝0.6A×5Ω＝0.3A×10Ω＝0.2A×15Ω＝3V，电源电压为6V，为保证电路安全，电压表接大测量范围；
向右移动滑片，电流表的示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，即B端；
（3）①观察图丙I﹣R图像可知，电流与电阻之积为一定值，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
②用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后，保持滑片位置不变，闭合开关，电压表示数大于3V，为完成实验需要保持定值电阻两端电压保持3V不变，即应使定值电阻两端电压减小至3V，由串联电路的电压规律可知，应使滑动变阻器两端电压增大，根据串联电路的分压规律可知：电阻越大，用电器分得电压越大；此时应增大滑动变阻器的电阻，故滑片应向B端（右端）移动，使电压表示数保持3V不变；
（4）实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压U滑＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V；
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理可知，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑＝1×25Ω＝25Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于25Ω；
（5）闭合S1、断开S2，电压表测的是串联电路R0两端的电压U1；
闭合S1、S2时，电压表的示数U2为电源电压；
根据串联电路电压的规律，Rx两端的电压Ux＝U2﹣U1，
由串联电路中分压原理得，即，
解得：。
故答案为：（1）；（2）B；（3）电流与电阻的乘积是定值；将滑片向右移动，同时观察电压表的示数，直到电压表示数为3V，记下此时电流表的示数；（4）25；（5）②闭合开关S1、S2；③。
【点评】本题探究通电导体中电流与电压、电阻的关系实验，考查了电路连接、图像分析、实验操作、器材的选择及设计实验方案测电阻的能力。
五.综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示为某种传统炭火炉。为了测定该炭火炉的加热效率，在炉中放入500g的炭，当炭燃烧完后，锅中5kg的水温度从20℃升高到了70℃。[炭的热值取3×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]请解答以下问题：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）炭火炉的加热效率是多大？
（3）简要说明传统炭火炉逐渐被淘汰的原因：① 炭火炉的加热效率低 ，② 造成空气污染 。
【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）根据Q放＝mq求出炭完全燃烧发出的热量，利用η100%求出炭火炉的加热效率；
（3）从节能环保方面分析回答。
【解答】解：（1）水吸收的热量为：
；
（2）炭完全燃烧发出的热量为：
，
炭火炉的加热效率为：
；
（3）传统炭火炉逐渐被淘汰的原因：炭火炉的加热效率低，造成空气污染，燃烧产生有害气体可能引发中毒事故，使用不当容易引起火灾，造成安全隐患等。
答：（1）水吸收的热量是1.05×106J；
（2）炭火炉的加热效率是7%；
（3）①炭火炉的加热效率低；②造成空气污染。
【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。
21．（9分）体重超标已影响部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况；我校创新小组设计了一台简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，请解答以下问题：
（1）电路图中R0的作用是 保护电路 ，压敏电阻的主要材料是： 半导体 （填“超导体”“导体”“半导体”）；
（2）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少？
（3）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为多少？
（4）此体重计所能测量的最大体重为多少牛？
【分析】（1）根据没有定值电阻电流过大分析，根据半导体的特性分析；
（2）由图甲可知，R、R0串联，根据欧姆定律和串联电路的特点计算电源电压；
（3）由图乙可知，当R受到的压力为600N时R的阻值，根据串联电路的特点求出电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流；结合U＝IR计算电压；
（4）根据电流表量程可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的最小总电阻，根据串联电路的特点求出R的最小电阻，由图乙可知此体重计所能测量的最大体重。
【解答】解：（1）图甲中，定值电阻R0与压敏电阻R串联在电路中，则定值电阻R0起到保护电路的作用，因为当压敏电阻阻值过小时，可以避免电路中电流过大。
因为温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响，所以用半导体制作压敏电阻。
（2）由图甲可知，R、R0串联，电流表测量电路中的电流；当体重计空载时，R＝45Ω；电路中的电流为0.12A，根据串联电路的特点可知，电路中的总电阻：R总＝R+R0＝45Ω+5Ω＝50Ω，
电源电压U＝IR总＝0.12A×50Ω＝6V；
（3）由图乙可知，当R受到的压力为600N时，R的阻值R'＝15Ω，
根据串联电路的特点可知，电路中的总电阻：R'总＝R'+R0＝15Ω+5Ω＝20Ω，
电路中的电流：I'0.3A，
R0两端的电压U0＝I'R0＝0.3A×5Ω＝1.5V；
（4）由电流表量程可知，电路中的最大电流为0.6A，
根据欧姆定律可知，此时电路中的最小总电阻：R总小10Ω，
根据串联电路的特点可知，压敏电阻R的最小电阻：R小＝R总小﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，
由图乙可知，此时压敏电阻受到的压力为1200N，即此体重计所能测量的最大体重为1200N。
答：（1）保护电路；半导体；
（2）电源电压为6V；
（3）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为1.5V
（4）此体重计所能测量的最大体重为1200N。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功公式的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。
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答案
B
C
C
A
C
D
题号
13
14
答案
AB
AD