2024-2025学年湖北省荆楚联盟九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年湖北省荆楚联盟九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共33页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究实践题，综合应用题，【附加题】等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）2024年12月4日，中国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。春节前后，人们会进行各种活动，下列说法不正确的是（ ）
A．打扫房间时看见灰尘飞舞是分子在不停地做无规则运动
B．春联能粘在门框上是因为分子间存在引力
C．腌制腊肉是通过扩散使盐进入肉中
D．饺子在锅中变热是通过热传递的方式改变内能
2．（2分）如图是柴油机某个冲程的示意图，这个冲程（ ）
A．是做功冲程
B．是依靠飞轮惯性完成的
C．具有很明显的机械能转化为内能的过程
D．存在着内能转化为化学能的过程
3．（2分）有网站报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行。”若报道真实，则在四周无明显差异的草地上，牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（ ）
A．①②B．①③C．②③D．②④
4．（2分）关于生活用电，下列说法正确的是（ ）
A．使用试电笔时，要用指尖抵住上端的金属帽
B．可以将多个大功率用电器同时使用一个插座
C．发生触电时，空气开关会迅速切断电路
D．只要不接触高压电，就不会触电
5．（2分）西汉末年的《春秋纬•考异邮》中记载的“（玳）瑁吸楮”，说的是摩擦后的玳瑁（种海洋动物的壳）能够吸引轻小的物体楮（一种植物纤维）。其原因是（ ）
A．摩擦后的玳瑁创造了电荷
B．带电体能够吸引轻小物体
C．同种电荷互相排斥
D．异种电荷互相吸引
6．（2分）如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．验电器是利用同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引的原理工作的
B．将有一部分正电荷通过金属棒从B移到A
C．将有一部分负电荷通过金属棒从A移到B
D．电流将通过金属棒从A流到B
7．（2分）如图是某酒店的外卖送餐机器人，点击“开始配送”按键后，机器人的运动组件（用﹣Ⓜ﹣表示）开始工作执行配送任务，遇到障碍物或抵达目的地时，运动组件会停止工作。“开始配送”按键被按下时，开关S1闭合；开关S2、S3通常情况下是闭合的，当遇到障碍物时开关S2会断开直至障碍被清除，当抵达目的地后开关S3会断开一段时间。下列电路符合以上要求的是（ ）
A．B．
C．D．
8．（2分）如图所示，电路中灯泡L1、电流表和电压表的位置在甲、乙或丙处，开关闭合后，灯泡L1与L2均能发光，电流表和电压表的示数均不为零。下列说法正确的是（ ）
A．甲可能为电压表B．乙可能为电流表
C．甲一定为电流表D．丙一定为电压表
9．（2分）某小组用如图所示的电路测量标有“2.5V，0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻，电源电压不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的工作电阻变大
B．小灯泡的电阻变小
C．电路中的电流变小
D．电压表与电流表示数的积变大
10．（2分）额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯正常工作时亮度相当。下列说法正确的是（ ）
A．LED灯是由超导材料制成的
B．正常工作相同的时间，LED灯与白炽灯消耗的电能相等
C．正常工作相同的时间，LED灯消耗的电能比白炽灯消耗的电能少
D．正常工作相同的时间，LED灯消耗的电能比白炽灯消耗的电能多
11．（2分）将额定电压相同的两个小灯泡L1、L2接入如图所示的电路中，闭合开关，发现L1比L2亮。下列说法不正确的是（ ）
A．L1两端的电压大于L2两端的电压
B．通过两灯泡的电流相等
C．L1的电阻大于L2的阻值大
D．L1的额定功率大于L2的额定功率
12．（2分）图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（ ）
A．温度升高时，R的阻值变小
B．温度升高时，电压表的示数变大
C．温度升高时，电路消耗的电功率变小
D．若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13．（2分）小明家电能表上月初的示数为1925.01kW•h，上月末的示数如图所示，他家上个月消耗的电能为 kW•h，若他家每度电的电费是0.6元，则他家上个月应交 元电费。
14．（3分）如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S1，小灯泡发光，电表指针均发生偏转。再闭合开关S2，电流表A2的示数发生变化，电压表V的示数 ，电流表A1的示数 ，整个电路中的电阻 。（均填“变大”“变小”或“不变”）
15．（2分）近年来风能和太阳能发电逐渐增多，为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，如图所示，用电低峰时，电动机将重物提升至高处，将 能转化为 能；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。
16．（3分）如图是为电动汽车充电的液冷充电桩，它可提高电动汽车的充电速度。充电时导线产生的热量通过 的方式转移给周围流动的液体，液体中水的比例很高，由于水的 较大，不至于温度升高太快，起到了很好的散热效果。为了减少充电时导线产生的热量，在保持充电时间和电流不变的情况下，应选用长度相同、横截面积较 的铜导线。
三、探究实践题（共5小题，共21分）
17．（2分）如图所示的电路中，闭合开关，两个灯泡都发光。若将其中一个灯泡拧下来，另一个灯泡会熄灭。请将虚线框内的电路补充完整。
18．（2分）请用笔画线表示导线，将图中的电灯和开关接入家庭电路中。
19．（5分）用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）实验中应分别取用200 （填“g”或“mL”）的水和食用油进行实验。
（2）用相同规格的电加热器来加热水和食用油，电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒 （填“吸收的热量”或“升高的温度”）相同。
（3）得到温度随时间变化的图像如图乙所示。实验结果表明，不同物质，在 相等、 相同时，升高的温度不同。如图乙所示，加热5min，若水的温度是食用油的温度的倍，则食用油的比热容可能是 （填序号）。（不计热损失）
①2.0×103J/（kg•℃）
②2.6×103J/（kg•℃）
③2.8×103J/（kg•℃）
④3.2×103J/（kg•℃）
20．（5分）学习完电生磁后，小明在螺线管的周围放了一些小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满了铁屑来探究通电螺线管外部的磁场分布，如图甲所示。
（1）闭合开关前，观察到所有的小磁针的N极均指向 （填“南”或“北”）方。通电后观察到小磁针的指向发生变化，这是由于通电螺线管周围存在磁场，这种现象叫做电流的 效应。
（2）观察铁屑的排列情况，可以发现通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。
（3）改变螺线管中电流的方向，发现小磁针的指向发生变化，说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中 的方向有关。
（4）如图乙所示，如果蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在它的 （填“左”或“右”）边。
21．（7分）某小组准备用下列器材探究电流与电阻的关系：电源（电压保持4.5V不变），定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω），电压表，电流表，滑动变阻器（规格为“30Ω，1A”），开关，导线若干。他们连接了如图甲所示的电路：
（1）请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
（2）连接电路时，开关要 。闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移至最 端。
（3）正确连接电路，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为U0，此时电流表的示数如图乙所示，读数为 A，将该值记录在表格中的①处。接着他们计划将5Ω的定值电阻换成另外5个定值电阻再进行5次实验。每次观察到电压表的示数为U0＝ V时，记录电流表的示数。下表是他们已经完成的部分实验数据。
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻 。按计划，表格里余下的3次实验，该小组还能完成 次实验。
四、综合应用题（共2题，共15分）
22．（7分）某同学用如图所示的电热水壶烧水。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）他将1kg初温为20℃的水加热至100℃。
①求水吸收的热量。
②已知这次烧水的效率是80%，求消耗的电能。
（2）该同学往一个装有质量为200g、温度为20℃凉水的杯中倒入了一些温度为100℃的开水，使杯中水温达到了50℃。求倒入开水的质量。（不计热损失）
23．（8分）如图甲是某兴趣小组为小宠物设计的“暖房”，它可以实现“快速升温”“中速升温”和“保温”工作模式，其简化电路如图乙所示。已知电源电压为9V，加热电阻丝R1、R2的阻值分别为5Ω、10Ω，保险装置的电阻忽略不计。
（1）若开关S、S2闭合，S1接 （填“a”或“b”），则会造成电源短路。
（2）当开关S闭合，S2断开，S1接b时，“暖房”工作。
①求电路中的电流。
②求电路消耗的电功率。
（3）在一次使用时，“暖房”先以“快速升温”模式工作了100s，再以“中速升温”模式工作了50s，求“暖房”在这150s内消耗的电能。
五、【附加题】（共3题，共15分）
24．（2分）如图所示，闭合开关，电压表指针不偏转，电流表指针偏转，经检查发现是灯泡L1或L2发生故障导致。下列说法正确的是（ ）
A．两灯均发光B．两灯均不发光
C．L1发光、L2不发光D．L1不发光、L2发光
25．（3分）用如图所示的装置除了可以探究电流产生热量与通电时间的关系，还可以探究电流产生热量与 的关系，若通过R1的电流为2A，通电1min，R2产生的热量为 J。若将R3更换为10Ω的电阻， （填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。
26．（10分）某品牌电动汽车电池的额定电压为400V，容量为180A•h，当电池剩余电量为20%时必须重新充电才能继续行驶。日常行驶时，该车每100km的耗电量为15kW•h。
（1）求汽车电池充满电后储存的电能。
（2）日常行驶，求汽车充满一次电可行驶的路程。
（3）若电动汽车电动机的效率取80%，燃油汽车内燃机的效率取30%，同样日常行驶100km，求燃油汽车消耗燃油的质量。（燃油的热值q燃油＝4.5×107J/kg）
（4）若每度电的价格是0.6元，每升燃油的价格是7元，则日常行驶100km，在能源消耗上，电动汽车比燃油汽车少花费 元。（燃油的密度ρ燃油＝0.7×103kg/m3）
2024-2025学年湖北省荆楚联盟九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
一、选择题（共12个题，每题2分，共24分，在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（2分）2024年12月4日，中国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。春节前后，人们会进行各种活动，下列说法不正确的是（ ）
A．打扫房间时看见灰尘飞舞是分子在不停地做无规则运动
B．春联能粘在门框上是因为分子间存在引力
C．腌制腊肉是通过扩散使盐进入肉中
D．饺子在锅中变热是通过热传递的方式改变内能
【分析】（1）（3）不同物质互相接触的物体彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子不停地做无规则运动，分子的运动是看不见的；
（2）分子间同时存在着相互作用的引力和斥力；
（4）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。
【解答】解：A、打扫房间时看见灰尘飞舞属于固体颗粒的机械运动，不是分子的热运动，故A错误；
B、分子间存在着相互作用的引力和斥力，春联能粘在门框上是因为分子间存在引力，故B正确；
C、腌制腊肉，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、饺子在锅中变热，饺子吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查分子动理论和内能的改变，属于基础题。
2．（2分）如图是柴油机某个冲程的示意图，这个冲程（ ）
A．是做功冲程
B．是依靠飞轮惯性完成的
C．具有很明显的机械能转化为内能的过程
D．存在着内能转化为化学能的过程
【分析】内燃机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化；除做功冲程外，其它三个冲程靠惯性轮的惯性来完成。
【解答】解：A、图中进气门、排气门关闭，活塞下行，火花塞点火，是做功冲程，故A正确；
BCD、从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，只有做功冲程中燃料燃烧，而燃料燃烧将化学能转化为内能，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，除做功冲程外，其它三个冲程靠惯性轮的惯性来完成，故BCD错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查了四个冲程中的能量转化情况，压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化，转化情况正好相反，解决此类问题要结合内燃机的四个冲程特点进行分析。
3．（2分）有网站报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行。”若报道真实，则在四周无明显差异的草地上，牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（ ）
A．①②B．①③C．②③D．②④
【分析】地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，地球周围的磁感线从磁北极指向磁南极。
【解答】解：地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，地球周围的磁感线从磁北极指向磁南极；因牛的身体朝向习惯与地磁场磁感线平行，则牛的身体朝向习惯性呈现南北方向，即图中②④。
故选：D。
【点评】本题考查了磁感线方向，属于基础知识考查。
4．（2分）关于生活用电，下列说法正确的是（ ）
A．使用试电笔时，要用指尖抵住上端的金属帽
B．可以将多个大功率用电器同时使用一个插座
C．发生触电时，空气开关会迅速切断电路
D．只要不接触高压电，就不会触电
【分析】（1）使用测电笔辨别火线和零线时，手指一定要接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体；
（2）同时使用多个用电器会造成电路中总电流过大，容易发生火灾；
（3）空气开关是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关；
（4）不接触低压带电体；不靠近高压带电体。
【解答】解：A、使用测电笔辨别火线和零线时，手指一定要接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体，故A正确；
B、家庭电路电压U＝220V，多个大功率用电器同时使用时，总功率过大，导致干路电流过大。电流过大易引发导线过热，甚至火灾，存在安全隐患，故B错误。
C、空气开关的作用是当电路电流过大时，通过电磁脱扣或双金属片发热变形切断电路。而触电时，电流通过人体，干路电流通常未达到空气开关的“动作电流”，因此空气开关不会因触电迅速切断电路，故C错误。
D、高压触电包括电弧触电和跨步电压触电。即使不直接接触高压电，靠近时也可能因电弧或跨步电压触电，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查生活用电的安全知识，需结合测电笔使用、大功率用电器使用、触电类型及保护装置作用等知识点，逐一分析选项。
5．（2分）西汉末年的《春秋纬•考异邮》中记载的“（玳）瑁吸楮”，说的是摩擦后的玳瑁（种海洋动物的壳）能够吸引轻小的物体楮（一种植物纤维）。其原因是（ ）
A．摩擦后的玳瑁创造了电荷
B．带电体能够吸引轻小物体
C．同种电荷互相排斥
D．异种电荷互相吸引
【分析】摩擦起电的实质是电子发生了转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电；
自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷，它们之间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：摩擦起电是指用摩擦的方法使物体带电，带电体的基本性质是能吸引轻小物体；“摩擦玳瑁能吸引轻小的物体楮”等现象说明：带电体具有吸引轻小物体的性质，故B符合题意。
故选：B。
【点评】本题是基础题，要求知道自然界中只有哪两种电荷，以及它们之间的作用规律。
6．（2分）如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．验电器是利用同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引的原理工作的
B．将有一部分正电荷通过金属棒从B移到A
C．将有一部分负电荷通过金属棒从A移到B
D．电流将通过金属棒从A流到B
【分析】（1）验电器的原理是同种电荷相互排斥。
（2）电流的方向：物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，电流方向与负电荷的定向移动方向相反。
【解答】解：A、验电器是利用同种电荷互相排斥，故A错误；
BCD、取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，A上的一部分电子通过金属棒转移到B，由于电流方向与负电荷的定向移动方向相反，电流将通过金属棒从B流到A，故BD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查电流方向，电荷间的作用规律及验电器的原理。
7．（2分）如图是某酒店的外卖送餐机器人，点击“开始配送”按键后，机器人的运动组件（用﹣Ⓜ﹣表示）开始工作执行配送任务，遇到障碍物或抵达目的地时，运动组件会停止工作。“开始配送”按键被按下时，开关S1闭合；开关S2、S3通常情况下是闭合的，当遇到障碍物时开关S2会断开直至障碍被清除，当抵达目的地后开关S3会断开一段时间。下列电路符合以上要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由题可知各开关的工作关系及连接方式，从而可知符合要求电路的设计。
【解答】解：由题可知，开关S2、S3闭合时，再闭合开关S1，电路接通，机器人启动，即三个开关都闭合时，电路才能连通；根据机器人遇到障碍物或抵达目的地时，运动组件会停止工作可知，断开任意一个开关时，电路断开，说明三个开关相互影响，不能独立工作，即三个开关是串联的，再与电动机串联，故C符合要求，ABD不符合要求。
故选：C。
【点评】本题考查电路的设计，明确各开关的连接方式是关键。
8．（2分）如图所示，电路中灯泡L1、电流表和电压表的位置在甲、乙或丙处，开关闭合后，灯泡L1与L2均能发光，电流表和电压表的示数均不为零。下列说法正确的是（ ）
A．甲可能为电压表B．乙可能为电流表
C．甲一定为电流表D．丙一定为电压表
【分析】（1）电流表要和被测用电器串联，电压表和被测用电器并联；（2）根据电流表和电压表的使用及电路的结构进行分析。
【解答】解：由图可知，若乙都是电流表，电路短路，若丙为电流表，则开关闭合后L2短路，故甲一定是电流表
若乙是电压表，丙是灯泡L1则两小灯并联，甲测电路中的总电流，乙测电源电压，电路正常工作，符合题意；
若丙是电压表，乙是灯泡L1则两小灯并联，甲测L2的电流，丙测L2两端的电压，电路正常工作，符合题意，故乙丙不能确定是电压表还是小灯泡，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查对电路的结构及电表接法的认识，这是解决电学问题的基本能力，应重点掌握。
9．（2分）某小组用如图所示的电路测量标有“2.5V，0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻，电源电压不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的工作电阻变大
B．小灯泡的电阻变小
C．电路中的电流变小
D．电压表与电流表示数的积变大
【分析】（1）由图知小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，小灯泡会变亮，电路中的电流会变大，小灯泡的灯丝温度升高，电阻变大；
（2）根据各表的变化分析电压表与电流表的示数乘积的变化。
【解答】解：ABC、由图知小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，小灯泡会变亮，电路中的电流会变大，小灯泡的灯丝温度升高，电阻变大，故ABC错误；
D、根据U＝IR知，灯泡的电流和电阻都是变大，故电压变大，因而电压表与电流表的示数都是变大，故电压表与电流表示数的积变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了动态电路分析，是一道中考常见题。
10．（2分）额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯正常工作时亮度相当。下列说法正确的是（ ）
A．LED灯是由超导材料制成的
B．正常工作相同的时间，LED灯与白炽灯消耗的电能相等
C．正常工作相同的时间，LED灯消耗的电能比白炽灯消耗的电能少
D．正常工作相同的时间，LED灯消耗的电能比白炽灯消耗的电能多
【分析】导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体；结合P分析判断。
【解答】解：A．LED灯是由半导材料制成的，故A错误；
BCD．用电器正常工作时，实际功率等于其额定功率，正常工作相同的时间，结合P可知LED灯与白炽灯消耗的电能不相等，LED灯消耗的电能比白炽灯消耗的电能少，故BD错误，C正确。
故选：C。
【点评】此题考查了电功率计算公式的应用、半导体的应用。
11．（2分）将额定电压相同的两个小灯泡L1、L2接入如图所示的电路中，闭合开关，发现L1比L2亮。下列说法不正确的是（ ）
A．L1两端的电压大于L2两端的电压
B．通过两灯泡的电流相等
C．L1的电阻大于L2的阻值大
D．L1的额定功率大于L2的额定功率
【分析】（1）灯泡的亮度越大，实际功率越大，根据P＝UI分析两个灯泡两端的电压。
（2）串联电路的电流处处相等。
（3）根据P＝I2R分析电阻的大小。
（4）根据分析两个灯泡的额定功率的大小。
【解答】解：A、两个灯泡串联，电流相等，灯泡的亮度是由电功率决定的，闭合开关，发现L1比L2亮。根据P＝UI可知：U1＞U2，故A正确；
B、两个灯泡串联，通过两灯泡的电流相等，故B正确；
C、根据P＝I2R可知：电流相等，因为P1＞P2，所以R1＞R2，故C正确；
D、因为R1＞R2，额定电压相同，根据可知：P1额＜P2额，L1的额定功率小于L2的额定功率，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查的是串联电路的电压和电流特点；会根据电功率的公式比较电阻和额定功率的大小。
12．（2分）图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（ ）
A．温度升高时，R的阻值变小
B．温度升高时，电压表的示数变大
C．温度升高时，电路消耗的电功率变小
D．若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源
【分析】根据图像分析温度升高时，R的阻值，结合恒流源的电流不变，根据U＝IR分析电压表示数变化，结合P＝UI分析电功率的变化，结合U＝IR分析灵敏度的变化。
【解答】解：ABC、根据图像，温度升高时，R的阻值变大，根据通过R的电流大小保持不变和U＝IR知，电压表的示数变大，根据P＝UI知，电流不变，电压变大，故电功率变大，故AC错误，B正确；
D、当温度的变化值相同时，电阻大小变化相等，换一个电流值更小的恒流源，根据U＝IR知，电压表示数的变化值变小，故灵敏度减小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查欧姆定律与动态电路分析，属于中档题。
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13．（2分）小明家电能表上月初的示数为1925.01kW•h，上月末的示数如图所示，他家上个月消耗的电能为 100 kW•h，若他家每度电的电费是0.6元，则他家上个月应交 60 元电费。
【分析】某月消耗电能的计算方法：月末电能表的示数减去月初电能表的示数。电能表读数时，注意：最后一位是小数，单位kW•h；若他家每度电的电费是0.6元，据此求出他家上个月应交的电费。
【解答】解：由图可知，电能表上月末的示数为2025.01kW•h，他家上个月消耗的电能为：
W＝W2﹣W1＝2025.01kW•h﹣1925.01kW•h＝100kW•h＝100度；
他家上个月应交电费100度×0.6元/度＝60元。
故答案为：100；60。
【点评】本题考查了电能表的读数和有关电能表的计算、属于基础题。
14．（3分）如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S1，小灯泡发光，电表指针均发生偏转。再闭合开关S2，电流表A2的示数发生变化，电压表V的示数 不变 ，电流表A1的示数 不变 ，整个电路中的电阻 变小 。（均填“变大”“变小”或“不变”）
【分析】图中灯泡和电阻并联，电压表测量电源电压；电流表A1测灯泡电流，A2测干路中电流，结合并联电路的特点分析各表示数变化，结合欧姆定律分析总电阻的变化。
【解答】解：图中灯泡和电阻并联，电压表测量电源电压；电流表A1测灯泡电流，A2测干路中电流，由于电源电压不变，故电压表示数不变，根据并联各支路互不影响，灯泡的电流不变，故电流表A1不变，由于再闭合开关S2，增加一个支路的电流，A2的示数故变大，根据欧姆定律知，电路的总电阻等于电源电压与A2的示数比值，故是变小的。
故答案为：不变：不变；变小。
【点评】本题考查欧姆定律与并联电路的特点，属于中档题。
15．（2分）近年来风能和太阳能发电逐渐增多，为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，如图所示，用电低峰时，电动机将重物提升至高处，将 电 能转化为 机械 能；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。
【分析】电动机工作时将电能转化为机械能。
【解答】解：用电低峰时，电动机将重物提升至高处，将电能转化为机械能。
故答案为：电；机械。
【点评】本题考查的是电动机工作时的能量转化过程，属于基础性题目。
16．（3分）如图是为电动汽车充电的液冷充电桩，它可提高电动汽车的充电速度。充电时导线产生的热量通过 热传递 的方式转移给周围流动的液体，液体中水的比例很高，由于水的 比热容 较大，不至于温度升高太快，起到了很好的散热效果。为了减少充电时导线产生的热量，在保持充电时间和电流不变的情况下，应选用长度相同、横截面积较 大 的铜导线。
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
（2）水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化较小；
（3）导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；
根据焦耳定律Q＝I2Rt分析。
【解答】解：（1）充电时导线产生的热量转移给周围流动的液体，是将内能从一个物体转移到另一个物体，是利用热传递的方式改变了内能。
（2）因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，吸收相同的热量，水的温度升高得慢，所以液体中水的比例很高时，不至于温度升高太快，能起到很好的散热效果。
（3）根据Q＝I2Rt可知，在保持充电时间和电流不变的情况下，导线的电阻越小，其产生的热量更少，故需要选用电阻更小的铜导线，因为在导线的材料、长度相同，横截面积越大，导线的电阻越小，故应选用长度相同、横截面积较大的铜导线。
故答案为：热传递；比热容；大。
【点评】本题考查了改变物体内能的方式、水的比热容较大的应用、焦耳定律的应用和影响电阻大小的因素，综合性较强。
三、探究实践题（共5小题，共21分）
17．（2分）如图所示的电路中，闭合开关，两个灯泡都发光。若将其中一个灯泡拧下来，另一个灯泡会熄灭。请将虚线框内的电路补充完整。
【分析】（1）串联电路只有一条电流路径，串联电路中的各电路元件相互影响不能独立工作；切断任何一条导线，所有的用电器都不能工作；
（2）并联电路有多条电流路径，各电路元件互不影响，能独立工作；切断一条支路，其它支路用电器还能正常工作，但是要切断干路，所有的用电器都不能工作。
【解答】解：由题意知，闭合开关，两个灯泡都发光，说明开关为总开关；
若将其中一个灯泡拧下来，另一个灯泡会熄灭，说明两灯泡相互影响，不能独立工作，则两个灯泡是串联的，如下图所示：
。
【点评】本题主要考查学生对串、并联电路的设计，难度不大。
18．（2分）请用笔画线表示导线，将图中的电灯和开关接入家庭电路中。
【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
【解答】解：灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，如图所示：
故答案为：如图所示。
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
19．（5分）用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）实验中应分别取用200 g （填“g”或“mL”）的水和食用油进行实验。
（2）用相同规格的电加热器来加热水和食用油，电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒 吸收的热量 （填“吸收的热量”或“升高的温度”）相同。
（3）得到温度随时间变化的图像如图乙所示。实验结果表明，不同物质，在 质量 相等、 吸收热量 相同时，升高的温度不同。如图乙所示，加热5min，若水的温度是食用油的温度的倍，则食用油的比热容可能是 ① （填序号）。（不计热损失）
①2.0×103J/（kg•℃）
②2.6×103J/（kg•℃）
③2.8×103J/（kg•℃）
④3.2×103J/（kg•℃）
【分析】（1）（2）利用电加热器来加热水和食用油，电加热器每秒放出的热量是一定的；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
（3）根据Q吸＝cmΔt求可知，质量和吸收热量相同时，升高温度与比热容成反比；
由表中数据可知加热时间相同（均为5min），且两电加热器相同，则水和食用油吸收的热量相同，水和食用油均未沸腾且，则t2；因Q水吸＝Q油吸，则可根据Q吸＝cmΔt建立方程，将食用油的可能比热容代入方程，并求出水的末温，若水的末温高于100℃，说明此时水沸腾了，不符合题意；若水的末温低于100℃，说明此时水没有沸腾，符合题意。
【解答】解：（1）探究水和食用油的吸热能力，用控制变量法，实验中应量取质量相同的水和食用油两种液体，所以应分别取用200克的水和食用油进行实验；
（2）利用电加热器来加热水和食用油，电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒吸收的热量相同；
（3）由表格可知，不同物质，在质量相等、加热时间相同即吸收热量相同时，升高的温度不同；
由表中数据可知加热时间相同（均为5min），且两电加热器相同，则水和食用油吸收的热量相同，水和食用油均未沸腾且t1，则t2；
两液体的质量相同，设为m，
①若食用油的比热容为2.0×103J/（kg•℃），因Q水吸＝Q油吸，
则根据Q吸＝cmΔt可得：4.2×103J/（kg•℃）×m×（t1﹣20℃）＝2.0×103J/（kg•℃）×m×（20℃），解得t1≈36.7℃＜100℃，此时水没有沸腾，符合题意；
②若食用油的比热容为2.6×103J/（kg•℃），因Q水吸＝Q油吸，
则根据Q吸＝cmΔt可得：4.2×103J/（kg•℃）×m×（t1﹣20℃）＝2.6×103J/（kg•℃）×m×（20℃），解得t1≈106.7℃＞100℃，此时水沸腾了，不符合题意；
③④若食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃）或3.2×103J/（kg•℃），同理可求出水的末温高于100℃，此时水沸腾了，不符合题意；
所以，食用油的比热容可能是①2.0×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）g；（2）吸收的热量；（3）质量；吸收热量；①。
【点评】此题考查了我们对于实验数据的分析能力，考查了对比热容这一物理量的理解，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活。
20．（5分）学习完电生磁后，小明在螺线管的周围放了一些小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满了铁屑来探究通电螺线管外部的磁场分布，如图甲所示。
（1）闭合开关前，观察到所有的小磁针的N极均指向 北 （填“南”或“北”）方。通电后观察到小磁针的指向发生变化，这是由于通电螺线管周围存在磁场，这种现象叫做电流的 磁 效应。
（2）观察铁屑的排列情况，可以发现通电螺线管外部的磁场与 条形 磁体的磁场相似。
（3）改变螺线管中电流的方向，发现小磁针的指向发生变化，说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中 电流 的方向有关。
（4）如图乙所示，如果蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在它的 左 （填“左”或“右”）边。
【分析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
通电导体周围存在磁场；
（2）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似；
（3）通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关；
（4）安培定则指出：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
【解答】解：
（1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的北极。因为地球本身是一个大磁体，地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，根据异名磁极相互吸引，小磁针的N极会指向地理北极；
（2）观察铁屑的排列形状可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似；
（3）对调电源正、负极，电流方向改变，小磁针静止时 N 极指向相反，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关；
（4）实验说明通电螺线管的磁极极性只与电流方向有关，且这个关系可以用安培定则来判断。安培定则指出：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极，即N极在左侧。
故答案为：（1）北；磁；（2）条形；（3）电流；（4）左。
【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场分布；知道通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关；知道地磁场。
21．（7分）某小组准备用下列器材探究电流与电阻的关系：电源（电压保持4.5V不变），定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω），电压表，电流表，滑动变阻器（规格为“30Ω，1A”），开关，导线若干。他们连接了如图甲所示的电路：
（1）请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
（2）连接电路时，开关要 断开 。闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移至最 左 端。
（3）正确连接电路，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为U0，此时电流表的示数如图乙所示，读数为 0.4 A，将该值记录在表格中的①处。接着他们计划将5Ω的定值电阻换成另外5个定值电阻再进行5次实验。每次观察到电压表的示数为U0＝ 2 V时，记录电流表的示数。下表是他们已经完成的部分实验数据。
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻 成反比 。按计划，表格里余下的3次实验，该小组还能完成 1 次实验。
【分析】（1）根据电压表与电阻并联画图；
（2）连接电路时，开关要断开，闭合开关前，变阻器调到最大位置；
（3）根据电流表的量程和分度值读数；根据U＝IR计算电压；
根据数据分析规律，结合串联分压规律解答。
【解答】解：
（1）图中需要将电阻接入电路，必须与电压表并联，因而连接电阻左侧与电压表的负接线柱即可，如图：
（2）连接电路时，开关要断开，闭合开关前，变阻器调到最大位置，即左端；
（3）电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，故电压U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V不变；
根据数据知，电流与电阻的乘积不变，故电压一定时，电流与电阻成反比；
根据串联分压规律，当变阻器的电阻最大时，有2V：（4.5V﹣2V）＝R：30Ω；
解得R的最大值为24Ω；故25Ω和30Ω不能进行实验，只能做一次；
故答案为：
（1）；
（2）断开：左：
（3）0.4；2：成反比：1。
【点评】本题考查探究电流与电阻关系，属于中档题。
四、综合应用题（共2题，共15分）
22．（7分）某同学用如图所示的电热水壶烧水。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）他将1kg初温为20℃的水加热至100℃。
①求水吸收的热量。
②已知这次烧水的效率是80%，求消耗的电能。
（2）该同学往一个装有质量为200g、温度为20℃凉水的杯中倒入了一些温度为100℃的开水，使杯中水温达到了50℃。求倒入开水的质量。（不计热损失）
【分析】（1）①利用Q吸＝cmΔt可以计算出水吸收的热量；
②利用η算出消耗的电能；
（2）利用Q吸＝cmΔt可以计算出凉水需要吸收的热量，根据Q放＝Q吸，利用Q＝cm（t0﹣t）求出开水的质量。
【解答】解：（1 ）
①水吸收的热量为：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
②根据η得消耗的电能为：
W4.2×105J；
（2）凉水需要吸收的热量：
Q吸'＝c水m1（t1﹣t0） ＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（50℃﹣20℃） ＝2.52×104J；
开水需要放出的热量：
；
倒入开水的质量：
m′0.12kg。
答：（1）①水吸收的热量为3.36×105J；。
②已知这次烧水的效率是80%，消耗的电能为4.2×105J；。
（2）倒入开水的质量0.12kg。
【点评】本题是一道电热综合题，主要考查吸热公式和热效率公式的计算，题目比较基础，难度不大。
23．（8分）如图甲是某兴趣小组为小宠物设计的“暖房”，它可以实现“快速升温”“中速升温”和“保温”工作模式，其简化电路如图乙所示。已知电源电压为9V，加热电阻丝R1、R2的阻值分别为5Ω、10Ω，保险装置的电阻忽略不计。
（1）若开关S、S2闭合，S1接 b （填“a”或“b”），则会造成电源短路。
（2）当开关S闭合，S2断开，S1接b时，“暖房”工作。
①求电路中的电流。
②求电路消耗的电功率。
（3）在一次使用时，“暖房”先以“快速升温”模式工作了100s，再以“中速升温”模式工作了50s，求“暖房”在这150s内消耗的电能。
【分析】（1）由图知，若开关S、S2闭合，S1接a时电阻R1接入电路，S1接b时没有电阻接入电路，会造成电源短路；
（2）当开关S闭合，S2断开，S1接b时，电阻R2接入电路，“暖房”工作。
①根据欧姆定律算出电路中的电流；
②根据P＝UI算出电路消耗的电功率；
（3）当开关S、S2闭合，S1接a时，仅电阻丝R1接入电路，为“高温”加热模式，根据Wt算出“高温”加热模式工作100s消耗的电能，
由W＝Pt算出“中温”加热模式工作50s消耗的电能，进而算出加热装置在这 150s内消耗的电能。
【解答】解：（1）由图知，若开关S、S2闭合，S1接a时电阻R1接入电路，S1接b时没有电阻接入电路，会造成电源短路；
（2）当开关S闭合，S2断开，S1接b时，电阻R2接入电路，“暖房”工作。
①电路中的电流为：
I0.9A。
②电路消耗的电功率为：
P＝UI＝9V×0.9A＝8.1W；
（3）当开关S、S2闭合，S1接a时，仅电阻丝R1接入电路，为“高温”加热模式
“高温”加热模式工作100s消耗的电能：
；
“中温”加热模式工作50s消耗的电能为：
W2＝P中t2＝8.1W×50s＝405J；
加热装置在这 150s内消耗的电能为：
W＝W1+W2＝1620J+405J＝2025J。
答：（1）b；
（2）①电路中的电流为0.9A。
②电路消耗的电功率为8.1W。
（3）“暖房”在这150s内消耗的电能为2025J。
【点评】本题考查电功公式、电功率公式的灵活运用，有一定的难度。
五、【附加题】（共3题，共15分）
24．（2分）如图所示，闭合开关，电压表指针不偏转，电流表指针偏转，经检查发现是灯泡L1或L2发生故障导致。下列说法正确的是（ ）
A．两灯均发光B．两灯均不发光
C．L1发光、L2不发光D．L1不发光、L2发光
【分析】图中两个灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量L2的电压；根据电流表指针偏转，分析故障，根据电压表示数确定故障位置。
【解答】解：图中两个灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量L2的电压；根据电流表指针偏转，说明电路不是断路，只能是短路故障，电压表指针不偏转，则电压表并联部分短路，故是L2短路，因而灯泡L1发光、L2不发光。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的故障分析，属于基础题。
25．（3分）用如图所示的装置除了可以探究电流产生热量与通电时间的关系，还可以探究电流产生热量与 电流 的关系，若通过R1的电流为2A，通电1min，R2产生的热量为 300 J。若将R3更换为10Ω的电阻， 仍能 （填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。
【分析】要探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流大小关系，要控制导体的电阻和通电时间相同，电流大小不同；
根据Q＝I2Rt求出通电1minR2产生的热量；
根据并联电路特点分析，若将R3更换为10Ω的电阻是否还能完成实验。
【解答】解：由图可知，R2与R3并联后与R1串联，根据串、并联电路电流特点和欧姆定律可知，R1和R2与R3电阻相同，所以通过R1电流等于通过R2的电流的2倍，所以可以探究电流产生的热量与电流的关系；
通过R2的电流I2I12A＝1A，
通电1min，R2产生的热量：Q2R2t＝（1A）2×5Ω×1×60s＝300J；
若将R3更换为10Ω的电阻，仍满足两容器中电阻和通电时间相等，电阻不同的要求，所以仍能完成该实验探究。
故答案为：电流；300；仍能。
【点评】本题考查探究电流产生热量的因素实验中控制变量法的使用、焦耳定律公式的应用，难度不大。
26．（10分）某品牌电动汽车电池的额定电压为400V，容量为180A•h，当电池剩余电量为20%时必须重新充电才能继续行驶。日常行驶时，该车每100km的耗电量为15kW•h。
（1）求汽车电池充满电后储存的电能。
（2）日常行驶，求汽车充满一次电可行驶的路程。
（3）若电动汽车电动机的效率取80%，燃油汽车内燃机的效率取30%，同样日常行驶100km，求燃油汽车消耗燃油的质量。（燃油的热值q燃油＝4.5×107J/kg）
（4）若每度电的价格是0.6元，每升燃油的价格是7元，则日常行驶100km，在能源消耗上，电动汽车比燃油汽车少花费 23.2 元。（燃油的密度ρ燃油＝0.7×103kg/m3）
【分析】（1）利用W＝UIt求得汽车电池充满电后储存的电能；
（2）结合“该车每100km的耗电量为15kW•h”求得汽车充满一次电可行驶的路程；
（3）结合热机效率计算公式求得燃油汽车完全燃烧燃油放出的热量，再利用Q放＝mq求得燃油汽车消耗燃油的质量；
（4）求得总价，相减即可。
【解答】解：（1）汽车电池充满电后储存的电能W＝UIt＝400V×180A×1h＝7.2×104W•h＝72kW•h；
（2）当电池剩余电量为20%时必须重新充电才能继续行驶，该车每100km的耗电量为15kW•h，则汽车充满一次电可行驶的路程；
（3）日常行驶100km，有用的机械能 W机＝W电η电＝15kW•h×80%＝12kW•h，
燃油汽车完全燃烧燃油放出的热量40kW•h＝1.44×108J，
消耗燃油的质量；
（4）日常行驶100km，需要燃油的体积4.6×10﹣3m3＝4.6L，
每升燃油的价格是7元，则日常行驶100km，需要4.6×7元＝32.2元，
该车每100km的耗电量为15kW•h，则需要电费15kW•h×0.6元/kW•h＝9元，
则电动汽车比燃油汽车少花费32.2元﹣9元＝23.2元。
答：（1）汽车电池充满电后储存的电能72kW•h；
（2）日常行驶，汽车充满一次电可行驶的路程为384km；
（3）日常行驶100km，燃油汽车消耗燃油的质量3.2kg；
（4）23.2。
【点评】本题考查电能、热量燃烧放出热量的计算公式和效率的有关计算，是一道综合题。
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电流/A
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答案
A
A
D
A
B
C
C
C
D
C
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题号
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答案
B
C
电阻/Ω
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电流/A
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