山东省烟台市蓬莱区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份山东省烟台市蓬莱区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A. “青青园中葵，朝露待日晞”——露的形成是汽化
B. “月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝固
C. “雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白”——雾凇的形成是凝华
D. “春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”——蜡炬成灰泪始干是晶体的熔化
2.关于内能、温度和热量，下列表述正确的是( )
A. 物体温度越高含有的热量越多
B. 一切物体在任何情况下都具有内能
C. 热量只能从内能大的物体转移到内能小的物体
D. 物体的温度越高、比热容越大，所放出的热量越多
3.高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦，为解决这一问题，技创新小组设计了“5G高铁轨道螺丝警报器”。其科学原理是：螺丝(电阻不计)连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端导线断开，此时电铃发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
4.“天宫一号”是中国第一个目标飞行器和空间实验室，于2011年9月29日由长征二号FT1运载火箭发射成功，并分别于2011年11月3日、2012年6月18日和2013年6月13日成功实现与“神舟八号”、“神舟九号”和“神舟十号”飞船的交会对接，如图所示；目前已超出设计寿命，处于超期服役阶段；将来“寿终正寝”时，在指令控制下落向地球，在大气层烧尽或落向海洋。则“天宫一号”( )
A. 在发射过程中，动能转化为重力势能B. 在运行期间靠激光传递信息
C. 在对接过程中相对于飞船是运动的D. 经大气层下落时，机械能转化为重力势能
5.如图，是我国先秦时期的蒸食用具，它由青铜材料铸造而成，分为上、下两部分：下半部是鬲(gé)，样子像鼎、用于煮水；上半部是甑(zèng)，底部有网眼、可通蒸汽，内部放置食物。下列说法中不正确的是( )
A. 鬲内的水沸腾后，继续加热、水温将保持不变
B. 水沸腾后，甑周围冒出的“白气”是由水蒸气放热形成的
C. 停止加热后，鬲慢慢变凉，鬲里所盛水的内能保持不变
D. 停止加热后，甑比盛有水的鬲凉的更快，是因为甑所用材料的比热容比水小
6.已知一杯水的温度与室内气温相同。用温度计测这杯水的温度，当温度计的玻璃泡离开水后，( )
A. 温度计示数始终往下降B. 温度计示数始终保持不变
C. 温度计示数先下降后上升D. 温度计示数先上升后下降
7.在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“N”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
8.甲图是反应身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”，乙图是其内部电路图(电源电压恒定)，两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量，“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。下列与测量仪有关的说法正确的是( )
A. “显示器”是电压表
B. 柔韧性好的同学测量时，电阻丝接入电路中的电阻更大
C. 柔韧性差的同学测量时，电路中的电流较小
D. 通过电阻R的电流做功会消耗电能，为了节约电能，可以将R去掉
9.某兴趣小组在做“用手摇发电机发电让小灯泡发光”的探究实验时，发现：摇得越快，灯泡越亮。反之，灯泡就越暗。根据这一现象大家提出的下列科学问题中，你认为最有探究价值且易于探究的是( )
A. 为什么这里的小灯泡有的时候亮有的时候暗
B. 发电机产生感应电流大小跟转速有什么关系
C. 发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关
D. 发电机产生感应电流大小跟转速是否有关
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
10.被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖。光导纤维是由纯度极高的石英玻璃(主要成分是二氧化硅)拉制而成的。诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”下列关于光导纤维的说法中正确的是( )
A. 光导纤维的主要成分是氧化物
B. 光纤通信不容易受外界干扰，能够传播更远
C. 光导纤维是利用光传输信息的
D. 石英玻璃能够拉制成细丝说明它的弹性好
11.如图所示，手机无线充电方便了人们的生活。它的原理是送电线圈通过一定频率变化的电流，在线圈的周围形成磁场。再通过电磁感应在受电线圈中产生大小和方向都发生变化的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。关于无线充电，下列说法中正确的是( )
A. 送电线圈是利用电流的磁效应工作B. 利用受电线圈的原理可制成电动机
C. 受电线圈产生的感应电流是交流电D. 手机充电时是将电能转化为化学能
12.2023年8月25日，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着中国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。2023年12月14日，中国宣布“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。关于核能的利用，下列说法中正确的是( )
A. 截止目前，核电站均是采用核裂变的方式来利用核能的
B. 核电站内主要的能量转化过程：核能→水和蒸汽的内能→机械能→电能
C. 核电站所使用的铀矿等核燃料，同煤炭、石油、天然气一样都属于不可再生能源
D. “中国环流三号”运行时，同原子弹爆炸时所发生的核反应相同，只是前者更加平稳可控
13.纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。下列说法正确的是( )
A. 图甲中应将b端与a端相连
B. 当开关s闭合时，电磁铁上端为N极
C. 该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃
D. 若设置电池温度为50℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为40Ω
三、填空题：本大题共5小题，共15分。
14.“华龙一号”核电装置为我国的“国之重器”，已经和多个国家签订了核能发电项目。核电站是利用______(选填“核裂变”或“核聚变”)方式来获取能量的；当手机给其他手机充电时，它相当于电路中的______(选填“用电器”、“开关”、“电源”)，手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。“5G”手机传递信息的载体是频率更高的______(选填“超声波”或“电磁波”)。
15.现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”，在刹车时该装置可带动发电机发电。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，所产生的电能又可以供给电动机转动，从而永远运动下去，这种观念违背了______定律。在汽车刹车制动时，轮胎与地面摩擦会产生大量内能，但这些内能是______(“可以”“不可以”)自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有______。
16.在图中所示的温度计是根据______的原理来工作的，图中温度计的示数是______℃。在恒温环境下进行实验，小明将温度计放入杯冰水混合物中(冰是晶体)，从温度计放入开始计时，放入时间足够长，下列哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况______。
17.2023年4月2日，“天龙二号”在酒泉卫星发射中心成功发射，该运载火箭的燃料为液氧和煤基航空煤油，通常情况下，科技人员采用______和降低温度的方式使氧气______(填物态变化名称)成液氧；火箭加速上升过程中，与大气剧烈摩擦可能会导致金属外壳熔化，因此火箭外壳必须采用熔点______(填“高”或“低”)的金属材料制作。
18.如图1所示，R0是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U=9V。光敏电阻R0的阻值与光的照度(光照越强，照度越大，单位为Lux)关系如图2所示，小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在______两端，能够测量的最大照度为______Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源(调节范围为12V～15V)，且将R换为可调电阻(调节范围为5kΩ～20kΩ)，则该装置所能测量的最大照度为______Lux。
四、作图题：本大题共2小题，共6分。
19.如图是一款单轮电动平衡车，它的内部电路由电源、电动机、电源开关S1和压力开关S2组成。当手动闭合S1时，指示灯亮起，电动机不工作，此时骑行者再站立于平衡车踏板上后S2会闭合，电动机才能正常启动；如果不闭合S1而直接站在踏板上，电动机和指示灯都不工作。请根据上述信息在框内设计一个符合要求的电路。
20.根据图中通电螺线管的N极方向，标出磁感线方向、电源正负极和小磁针的N极。
五、实验探究题：本大题共3小题，共24分。
21.小蓬在探究“电流跟电阻的关系”的实验中，设计的电路图如图甲所示，电源电压为6V。

(1)连接电路之前，小明发现电流表如图乙所示，小明应该马上进行的操作是______；
(2)调整好后，小明断开开关，将滑片调到最______端，开始连接电路，进行实验，实验数据记录如上表。实验中把5Ω电阻换成10Ω电阻后，小明应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”、“右”)移动，直到电压表的示数为______V，然后记录电流值；
(3)分析实验数据得出的结论是(用语言表述)：______。
(4)为顺利完成三次实验，小明所选择的滑动变阻器应是______(选填序号)。
A.“10Ω，0.5A”
B.“20Ω，1A”
C.“50Ω，1A”
(5)本实验中滑动变阻器除保护电路外，其主要的作用是______。
(6)回顾我们做过的以下实验，都进行了多次实验，其中多次实验的目的与本实验不同的是______(填序号)。
A.探究串联电路中的电流特点
B.探究并联电路中的电压规律
C.用“伏安法”测量定值电阻
D.探究电路中的总电阻与分电阻的关系
22.学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材，探究通电螺线管外部的磁场方向是怎样的。实验装置及现象如图甲所示。在螺线管的两端各放一个小磁针，在固定有通电螺线管的水平硬纸板上均匀的撒满铁屑，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示。请你参与探究并回答下列问题：

(1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图乙所示。分析可知，通电螺线管周围的磁场和______磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的______；
(2)在图乙中，吴立发现螺线管中间部位两侧的小磁针没有发生偏转，而其他位置的小磁针均发生了偏转，这两处小磁针不偏转的可能原因：______；
(3)对调电源的正负极重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与______有关；
(4)小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系，你认为可行的方法是______；
(5)地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合图甲、乙分析推断；图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向______(选填“相同”或“相反”)。
23.暑假期间，同学们经常去海边旅游时，大家在海边时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的。为了比较沙子和水的吸热本领大小，两个实验小组设计了如图(a)、(b)所示的实验。

(1)在此实验中，如果每组都有图(c)中甲、乙、丙三个酒精灯(甲型号大，乙、丙型号相同)，则应选取______两个酒精灯进行实验；
(2)两个小组分别选择以下不同的方式：①等质量的沙子和水升高相同的温度，沙子加热的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。根据以上实验可知______(选填“沙子”或“水”)的吸热本领更强；
(3)实验中仔细观察的小华同学还发现：刚开始加热时，沙子升温情况与方式②中情况不符，你认为可能的原因是：______；
(4)小明用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和另一种种液体加热，每间隔1min记录一次数据如下表，已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，则另一种液体的比热容为______J/(kg⋅℃)；
(5)小刚同学又利用图(a)、(b)所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图(a)中的沙子换成与图(b)中质量和初温相同的水之外，还应把图(a)中的酒精灯里的酒精换成______相同的煤油，比较它们燃料______(选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”)两个烧杯中水升高的温度。
六、计算题：本大题共2小题，共17分。
24.如图甲所示的3D打印笔，可以通过加热挤出热熔的塑胶，使其在空气中迅速冷却后固化成稳定的形状。打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙，R1、R2是发热电阻。快挡功率为80W，打印2min刚好将0.015kg的塑胶从20℃加热到260℃；慢挡功率为22W，塑胶的比热容为2×103J/(kg⋅℃)。通过计算回答：
(1)3D打印笔快挡打印2min内塑胶吸收的热量是多少？
(2)3D打印笔快挡打印2min消耗的电能是多少？
(3)3D打印笔快挡打印时的热效率是多少？
(4)3D打印笔慢挡打印时通过R1的电流是多少？
25.北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。(请写出计算推理过程)

(1)求此过程中产生的电能E？
(2)燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg，已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量？
②请判断乙车能否到达B地？
七、综合题：本大题共1小题，共6分。
26.阅读短文，回答问题。
阅读短文——牛顿冷却定律当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下(小于15℃)，这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t物-t环)，其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时同也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量；

(1)散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______；
A.速度
B.密度
C.功率
D.效率
(2)一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q，当物体温度降低到29℃时，散热快慢为______；
(3)如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯散开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为______J/(kg⋅℃)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A、露的形成是液化，故A错误；
B、霜的形成是凝华现象，故B错误；
C、雾凇的形成是凝华，故C正确；
D、蜡炬成灰泪始干是非晶体的熔化，故D错误。
故选：C。
2.【答案】B
【解析】A、物体温度越高，内能越大，但不能说含有的热量越多，因为热量是过程量，只能说吸收和放出，故A错误；
B、所有的物体都具有内能，故B正确；
C、热传递的条件是：物体之间存在着温度差，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体或者从温度高的部分传给温度低的部分，故C错误；
D、比热容越大、温度越高，质量不确定，放出的热量多少不能确定，故D错误。
故选：B。
3.【答案】D
【解析】根据题意可知，螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，即螺丝所在电路发生了断路，此时电铃会响，这表明螺丝与电铃是并联在电路中的，由于螺丝的电阻不计，能把电铃短路；为了保护电路，防止电源短路，在干路中应该接上一个保护电阻，故D符合题意。
故选：D。
4.【答案】C
【解析】A、火箭发射过程中，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此不是动能转化成重力势能，故A错误；
B、飞行器在空中与地面控制中心是通过电磁波来传递信息的，故B错误；
C、在对接的过程中，“天宫一号”和飞船之间的位置发生变化，相对于飞船是运动的，故C正确；
D、飞行器经大气层下落时，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，故D错误。
故选：C。
5.【答案】C
【解析】A、水沸腾时持续吸热，但温度保持不变，故A正确；
B、水沸腾后，甑周围冒出的“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化放热，故B正确；
C、停止加热后，鬲慢慢变凉，鬲里所盛水的温度下降，内能减小，故C错误；
D、根据Q=cmΔt，相同质量的不同物体，放出相同的热量，比热容小的物体降低的温度多，停止加热后，甑比盛有水的鬲凉的更快，是因为甑所用材料的比热容比水小，故D正确。
故选：C。
6.【答案】C
【解析】温度计从水中拿出时，温度上面会有水，水在蒸发时会从温度计上吸收热量，所以温度计的示数会下降，然后又会回到室温温度；即温度计的示数先下降后上升；
故选：C。
7.【答案】D
【解析】A、树叶尖端指向地理南极，故A错误；
B、指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B错误；
C、树叶周围存在磁场，不存在磁感线，故C错误；
D、若用磁体的N极靠近树叶尖端(S极)，是异名磁极，会相互吸引，故D正确。
故选：D。
8.【答案】C
【解析】A、由图乙可知，显示器串联在电路中，因此显示器应为电流表，故A错误；
B、由图乙可知，柔韧性好的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的左端，电阻丝接入电路的长度更短，因此电阻丝接入电路中的电阻更小，故B错误；
C、由图乙可知，柔韧性差的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的右端，电阻丝接入电路的电阻较大，由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻较大，由欧姆定律可知，电路中的电流较小，故C正确；
D、由图乙可知，若去掉R，当滑片移到最左端时，电阻丝接入电路的电阻为零，会引起电源短路，因此，为了保护电路，不能将R去掉，故D错误。
故选：C。
9.【答案】B
【解析】在这实验中，灯泡的亮度是不同的，通过灯泡的电流越大，则灯泡越亮，则表明实验中的电流是不同的；电流不同的原因是由于转速的不同，所以最有探究价值且易于探究的问题是发电机产生感应电流大小跟转速有什么关系？故B正确。
故选：B。
10.【答案】ABC
【解析】A、光导纤维是由纯度极高的石英玻璃(主要成分是二氧化硅)制成的，属于氧化物，该选项说法正确；
B、光纤通信，激光在光导纤维内传播，不容易受外界干扰，能够传播更远，该选项说法正确；
C、光导纤维是利用激光传输信息，该选项说法正确；
D、石英玻璃能够拉制成细丝说明它的延展性好，该选项说法不正确。
故选：ABC。
11.【答案】ACD
【解析】充电板内的送电线圈产生交变磁场，利用的是电流的磁效应；手机内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流给手机电池充电，这是电磁感应现象，即受电线圈是利用电磁感应原理产生感应电流的；发电机也是利用电磁感应原理工作的，但电动机不是利用该原理工作的；手机充电的过程中，消耗了电能，将电能转化为化学能；故ACD正确。
故选：ACD。
12.【答案】ABC
【解析】A.核电站内的核反应堆中发生的是可控制的铀核裂变，故A正确；
B.核电站中将核能先转化为水和蒸汽的内能，再推动发电机的转子转动，转化为机械能，并在发电机中最终转化为电能，故B正确；
C.化石能源、核电站所使用的铀矿等核燃料，会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故C正确；
D.“中国环流三号”运行时，利用的是核聚变，原子弹利用的是核裂变，所发生的核反应不相同，故D错误。
故选：ABC。
13.【答案】BC
【解析】(1)由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连，故A错误；
(2)由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极，故B正确；
(3)若设置电池温度为50℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为50℃时，Rt的阻值为100Ω，
由欧姆定律可得此时控制电路的总电阻R=UI=6V25×10-3A=240Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入的电阻为RP=R-Rt=240Ω-100Ω=140Ω，故D错误；
(4)当滑动变阻器接入电路最大阻值200Ω时，热敏电阻的阻值Rt'=R-RP'=240Ω-200Ω=40Ω，
由图乙可知此时对应的温度为90℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃，故C正确。
故选：BC。
14.【答案】核裂变 电源 电磁波
【解析】核电站是利用核裂变的方式来获取能量；当手机给其他手机充电时，它相当于电路中的电源；“5G”手机传递信息的载体是频率更高的电磁波。
故答案为：核裂变；电源；电磁波。
15.【答案】能量守恒 不可以 方向性
【解析】无论技术如何改进，汽车也不可能一边行驶，一边发电，永远运动下去，因为能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉，因此，这种观念违背了能量守恒定律；
在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，不可以自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有方向性的。
故答案为：能量守恒；不可以；方向性。
16.【答案】液体热胀冷缩 25 A
【解析】大多数液体具有热胀冷缩的性质，温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的，温度越高，液体膨胀的越多。
由图知，温度计的分度值为2℃，示数是 25℃。
环境温度是25℃，冰水混合物的温度是 0℃，冰水混合物放在这一环境中会吸收热量，其中的冰会熔化，并且在熔化过程中温度保持不变，直到冰全部熔化成水，温度开始上升；所以将温度计放入冰水混合物中，开始时冰水混合物温度为0℃，温度计中液体温度较高，放出热量体积收缩，温度计示数变小，直到与冰水混合物温度相同，温度计内液体体积不变；当冰全部熔化成水，温度升高，温度计中液体温度也随着升高，直到与环境温度相同；所以温度计内液体体积先减小，接着保持不变，随后体积膨胀，最终保持不变，故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：液体热胀冷缩；25；A。
17.【答案】压缩体积 液化 高
【解析】(1)通常情况下，科技人员采用压缩体积和降低温度的方式使氧气液化成液氧；
(2)火箭加速上升过程中，与大气剧烈摩擦温度急剧升高，可能会导致金属外壳熔化，因此火箭外壳必须采用熔点高的材料制作。
故答案为：压缩体积；液化；高。
18.【答案】定值电阻R 1.2 1.4
【解析】(1)由图1可知，两电阻串联。由图2可知，光敏电阻R0的阻值随光的照度的增大而变小，
根据串联电路的分压原理可知，当光的照度增大时，R0两端的电压变小，
根据串联电路的电压规律可知，R两端的电压增大，
故为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端；
(2)光的照度增大时电压表的示数也增大，故当电压表示数达到3V时，光的照度最大。
此时电路中的电流为：I=URR=3V10000Ω=0.0003A，
R0两端的电压为：U0=U-UR=9V-3V=6V，
R0的阻值：R0=U0I=6V0.0003A=20000Ω=20kΩ，
由图2可知，此时光的最大照度为1.2Lux；
(3)根据题意，换成可调电源和可调电阻后，要想使照度增大，则R0的对应阻值应变小，根据串联电路的分压原理可知，应选择较小的电源电压和较小的定值电阻，当电源电压为12V，电阻调至5kΩ时，电压表仍并联在可调电阻的两端，当电压表示数达到3V时，光的照度最大。
此时电路中的电流：I'=UR'R'=3V5000Ω=0.0006A，
R0两端的电压为：U'0=U'-UR'=12V-3V=9V，
R0的阻值：R0'=U'0I'=9V0.0006A=15000Ω=15kΩ，
由图2可得，此时能测量的最大照度为1.4Lux。
故答案为：定值电阻R；1.2；1.4。
19.【答案】
【解析】由题意可知，当手动闭合S1时，指示灯亮起；骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合，电动机才能正常启动，说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响即为并联；未闭合S1或骑行者未站立于踏板上，电动机都无法启动，不闭合S1而直接站在踏板上，电动机和指示灯都不工作，说明S1控制干路，开关S2控制电动机，如下图所示：
。
20.【答案】通电螺线管左端为S极，则右端为N极，外部磁感线由N极指向S极；当小磁针静止时，根据磁极间作用规律可知，靠近电磁铁N极的一定是小磁针的S极，由此可知小磁针的右端为N极；由右手螺旋定则可得，电流由左方流入，即电源右端为负极，左端为正极，如图所示：

【解析】利用螺线管的右端为N极，结合磁感线的特点和磁极间作用规律可以确定磁感线的方向和小磁针的N、S极。
利用线圈的绕向和螺线管的N、S极，结合安培定则可以确定螺线管中电流的方向，进一步可以得到电源的正负极。
解决此题关键要抓住此题的突破口：螺线管的右端为N极。然后利用相关知识解决磁感线的方向、小磁针的N极、电源的正负极。
21.【答案】电流表调零 左 左 2 电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比 C 控制定值电阻两端的电压不变 C
【解析】(1)连接电路之前，发现电流表如图丙所示，即电流表的指针没有对准零刻度线，应该马上进行的操作是电流表调零；
(2)为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，由图甲知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的左端；
由表中数据可知，电压表的示数：UV=IR=0.1A×20Ω=…=0.4A×5Ω=2V；
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V不变；
(3)由表中数据可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
(4)由表中数据可知，实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U-UV=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的4V2V=2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=2×20Ω=40Ω>20Ω，故选C；
(5)研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此本实验中滑动变阻器除保护电路外，其主要的作用是控制定值电阻两端的电压不变；
(6)探究“电流跟电阻的关系”的实验中，多次实验的目的是寻找普遍规律，
ABD、探究串联电路中的电流特点、探究并联电路中的电压规律、探究电路中的总电阻与分电阻的关系的实验中，多次实验的目的都是为了寻找普遍规律，故ABD不符合题意；
C、用“伏安法”测量定值电阻的实验中，多次实验是为了多次测量取平均值减小误差，故C符合题意，故选C。
故答案为：(1)电流表调零；(2)左；左；2；(3)电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；(4)C；(5)控制定值电阻两端的电压不变；(6)C。
22.【答案】条形 方向 小磁针静止时N极所指方向跟该点的磁场方向一致 电流方向 在电路中再串联一个滑动变阻器 相反
【解析】(1)由图可看出，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；
因为小磁针放在螺线管周围不同位置，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了判断该点的磁场方向；
(2)闭合开关前，如果螺线管中间部位两侧的小磁针N极指向地理北极，假如闭合开关后，螺线管的N极与地理北极方向一致，那么螺线管中间部位两侧的小磁针就不会发生偏转；
(3)将电源的正负极对调，则通过螺线管的电流方向相反，小磁针的指向与之前相反，说明螺线管的磁极与之前相反，所以通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关；
(4)要探究螺线管的磁场强弱与电流大小的关系，就要改变螺线管中的电流大小，而在原电路中，电流的大小是无法改变的，因此要在电路中再串联入一个滑动变阻器即可，因为滑动变阻器可以通过改变其接入电路的电阻的大小来改变电路中的电流大小；
(5)由地磁场知识可知，地磁北极在地理南极附近，将丙图与旋转后的乙图对比可知，图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向相反。
故答案为：(1)条形；方向；(2)小磁针静止时N极所指方向跟该点的磁场方向一致；(3)电流方向；(4)在电路中再串联一个滑动变阻器；(5)相反。
23.【答案】乙、丙 水 沙子受热不均匀 2.1×103 质量 燃尽后
【解析】(1)根据转换法，用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，在此实验中，如果每组都有图(c)中甲、乙、丙三个酒精灯，则应选取乙、丙两个酒精灯进行实验；
(2)两个小组选择以下不同的方式：①等质量的沙子和水升高相同的温度，沙子加热的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。根据比较吸热能力的方法，水的吸热本领更强；
(3)实验中仔细观察的小华同学还发现：刚开始加热时，沙子升温情况与方式②中情况不符，可能的原因是：沙子开始受热不均匀；
(4)根据表中数据可知，加热4分钟(吸热相同)，水升高的温度为：
27℃-15℃=12℃；
另一种液体升高的温度为：
39℃-15℃=24℃；
根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，则另一液体的比热容为：
c=12℃24℃×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃；
(5)小刚同学又利用图(a)、(b)所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图(a)中的沙子换成与图(b)中质量和初温相同的水之外，还应把图(a)中的酒精灯里的酒精换成质量相同的煤油，比较它们燃料燃尽后两个烧杯中水升高的温度。
故答案为：(1)乙、丙；
(2)水；
(3)沙子受热不均匀；
(4)2.1×103；
(5)质量；燃尽后。
24.【解析】(1) Q=cm(t2-t1) =2×103J/(kg⋅℃)×0.015kg×(260℃-20℃) =7200J；
(2)t=2min=120s，由公式P=Wt，得：W=Pt=80W×120s=9600J；
(3)η=Q吸W×100％=7200J9600J×100%=75%；
(4)由公式P=UI得：I=PU=22W220V=0.1A，因为是串联电路，Il=I=0.1A。
答：(1) 3D打印笔快挡打印2min内塑胶吸收的热量是7200J;
(2) 3D打印笔快挡打印2min消耗的电能是9600J;
(3) 3D打印笔快挡打印时的热效率是75%；
(4) 3D打印笔慢挡打印时通过R1的电流是0.1A。
25.【解析】(1)由v=st可知，A、B两地之间距离：
sAB=vt=90km/h×1h=90km；
由二力平衡条件可知，汽车匀速行驶时的牵引力：
F=f=1000N，
汽车牵引力做的功：
W=FsAB=1000N×90×103m=9×107J，
由η电=WE电×100%可知，此过程中产生的电能：
E电=Wη电=9×107J80%=1.125×108J；
(2)①由每加注1kg氢燃料所需的费用为30元可知，消耗0.8kg氢燃料的费用为0.8kg×30元/kg=24元，
由每加注1kg汽油所需的费用为12元可知，在与甲车花费相同燃料费用的情况下，乙车消耗的汽油：
m=24元12元/kg=2kg，
乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量：
Q放=mq=2kg×5×107J/kg=1×108J；
②由η汽=WQ放×100%可知，燃烧汽油时汽车获得的机械能：
W机械=η汽Q放=30%×1×108J=3×107J，
由W=Fs可知，汽车行驶的距离：
s=W机械F=3×107J1000N=3×104m=30km