山西省晋中市太谷区2024-2025学年九年级上学期期末质量监测物理试题（原卷版+解析版）

这是一份山西省晋中市太谷区2024-2025学年九年级上学期期末质量监测物理试题（原卷版+解析版），共24页。试卷主要包含了选择题，实验探究，综合应用等内容，欢迎下载使用。
（满分80分，考试时间80分钟）
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，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. 下列家用电器的额定功率最接近1000W的是（ ）
A. 电风扇B. 台灯C. 电视机D. 空调
2. 他，证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。这位物理学家是（ ）
A. 欧姆B. 焦耳C. 安培D. 瓦特
3. “遥知不是雪，为有暗香来”，表达诗人通过香味能区分雪和梅花。假如你穿越时空为诗人解释在远处就能闻到梅花香味的原因，下列说法正确的是（ ）
A. 分子间有间隙B. 分子是运动的C. 分子间有引力D. 分子间有斥力
4. 2024年4月30日，“神舟17号”载人飞船返回舱进入大气层的一段时间内，被“烧成”一个火球（如图所示），而舱内的宇航员和设备却安然无恙．下列改变内能的方式，与“火球”的形成相同的是（ ）

A. 钻木取火B. 扬汤止沸C. 滴水成冰D. 炙手可热
5. 如图所示，志愿者小亮在社区活动中，为老爷爷在墙上安装一个插座。下列操作流程中，符合安全用电原则的是（ ）
A. 安装电线→插座连线→切断电源→通电试用
B. 切断电源→安装电线→插座连线→通电试用
C. 插座连线→切断电源→安装电线→通电试用
D. 安装电线→插座连线→通电试用→切断电源
6. 掌握安全用电常识，是当代每个公民必备的素养。下列说法符合安全用电原则的是（ ）
A. 使用试电笔时，手应接触笔尖的金属体B. 发现有人触电立即切断电源
C. 家用照明灯的开关应接在零线上D. 用湿布擦拭正在工作的台灯
7. 东汉《论衡》一书中提到“顿牟掇芥”，指的是经过摩擦的玳瑁外壳（顿牟）能吸引（掇）芥菜子、干草等屑末。若摩擦过的玳瑁与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥，下列说法正确的是（ ）
A. 被摩擦过的玳瑁外壳带正电
B. 玳瑁外壳被摩擦时，创造了电荷
C. 摩擦过的玳瑁外壳能吸引草屑，和验电器工作原理相同
D. 摩擦过的玳瑁外壳吸引草屑，说明带电体能吸引轻小物体
8. 有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸S2才会闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析错误的是（ ）
A. 实验时两节干电池串联目的是增大电压
B 用普通纸代替铝箔纸将不能燃烧
C. 实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大
D. 该实验能说明短路带来的危害
10. 如图甲所示的是体育课上的坐位体前屈测量仪，图乙是兴趣小组同学们设计的模拟电路，闭合开关，当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动时，可以利用示数增大的电表反映测量成绩。下列分析正确的是（ ）
A. 去掉后依然能确保电路安全B. 测试成绩越好，电流表的示数越小
C. 测试成绩越好，电压表示数越大D. 测试成绩越好，电路的总功率越大
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12小题6分，13小题6分，14小题4分，15小题4分，共24分）
11. 某综合实践小组同学用如图所示的实验装置分别加热水和食用油，实验数据记录在表格内。
（1）实验中需要控制水和食用油的______（选填“质量”或“体积”）相等；
（2）分析数据可知，实验中水和食用油的加热时间相同时，______的温度升得高，此时水吸收的热量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量，说明______的吸热能力强。
12. 如图所示是小谷同学用于探究“电流与电压关系”的实验装置。
（1）用笔画线代替导线将图中的电路连接完整______；
（2）按要求连接电路后，闭合开关前，将变阻器的滑片移到最______端（选填“左”或“右”）；试触时，发现电压表指针反向偏转，原因是______；
（3）电路连接正确后进行实验，在实验过程中滑动变阻器的作用是______；
（4）闭合开关后进行实验，测得实验数据记录在表格内；分析数据，可以得出的结论是______。
13. 如图甲为物理兴趣小组正在做“测小灯泡电阻”的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你检查一下甲图中的电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上______；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是______；
（3）电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙，则此时小灯泡的阻值为______Ω；若使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向______端调节（填“左”或“右”）；
（4）根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压的关系图像如图丁所示，根据此图像可得到的结论是______。
14. 项目学习小组的同学了解到树木在低温时细胞受伤，会造成枝条电阻发生变化。用电阻测量法可以鉴别树木的耐寒能力。他们实验时，取某待测树种当年生长的一些枝条分别放入不同的冷冻箱内，在不同的温度下冷冻，24h后取出。等恢复至室温时，再去测量这些枝条上相同距离两点间的电阻，部分测量数据如下表所示。
（1）实验时，应取某待测树种当年生长的长短、______相同的一些枝条进行实验；
（2）根据表格中的数据，请在坐标图中绘制出B树种枝条电阻和冷冻温度关系的图像______。分析图像可以获取的信息是______（写出一条即可）。
15. 实践小组同学准备利用拆卸下来的光敏电阻以及其他元件设计一款光控装置，由于不清楚光敏电阻与光照亮度的关系，小谷同学根据自己的经验判断该光敏电阻的阻值随光照亮度的增大而减小，同学小金却认为该光敏电阻的阻值随光照亮度的增大而增大。请你利用身边的器材帮助实践小组设计实验对小谷和小金的观点进行验证。
（1）实验器材：__________；
（2）实验步骤：__________；
（3）实验结论：__________。
三、综合应用（本大题共5个小题，16小题4分、17小题10分，18小题6分，19小题6分，共26分）
16. 小谷在成长笔记中记录了如下的错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答的过程。
错题记录
容积1.25L的电热水壶装满水后，接入家庭电路中，将20℃的冷水烧开（1标准气压下）用时6min，假若电热水壶产生的热量全部被水吸收，求烧开这壶水消耗的电能是多少。
解：L
由得：水质量
水被烧开吸收的热量
电热水壶产生的热量全部被水吸收，所以电热水壶6min消耗的电能是。
错题改正
错误之处：______；
错因分析：______；
正确解答：______。
17. 阅读短文，回答问题。
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池），直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为H。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的H的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，H为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当H达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表所示。
（1）充电过程中动力电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）；
（2）在H从30%增至70%过程中，充电功率大致的变化规律______；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为______元；
（4）测试过程的最后10%，充电时长为______min；
（5）在充电过程中的BC段最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾，请说出你的理由。假设充电过程中充电电压保持不变；
（6）电动汽车“油门”示意图如图丙所示，脚往下踩“油门”踏板时，滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图丁所示。当脚踩“油门”踏板时汽车速度加快，请你在图丙中将电路连接完整。
温馨提示：18、19小题，解题过程要有必要文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。
18. 小金查看家中超声波加湿器的说明书后，将其内部湿度监测装置的电路简化为如图甲所示的电路图。图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知：电源电压保持不变，定值电阻。某次测量时，只闭合开关，电流表示数为0.1A，再闭合开关，电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）此时空气中的湿度；
（3）空气中的湿度为20%时，电流表示数为多少。
19. 小谷对家中的电饭锅非常感兴趣。于是，他收集了如下信息：电饭锅具有加热、保温两档的功能，额定电压为220V，额定加热功率为1100W，额定保温功率为242W，内部有、两个加热电阻（，电阻不受温度影响）和温控开关。开关、都闭合时，电饭锅开始加热，当温度升高到设定温度时，温控开关断开变为保温档。完成下列问题：
（1）计算保温挡正常工作时的电流；
（2）请你帮小谷在图甲的虚线框内画出电饭锅内部的电路图；
（3）小谷观察家中电能表如图乙所示，经过30min他记录电能表的示数增加了1.1kW·h。此时妈妈想用这个电饭锅炖肉，请你通过计算帮小谷判断能否现在使用。
太谷区2024—2025学年第一学期期末质量监测试题
九年级物理
（满分80分，考试时间80分钟）
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，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. 下列家用电器的额定功率最接近1000W的是（ ）
A. 电风扇B. 台灯C. 电视机D. 空调
【答案】D
【解析】
【详解】A．电风扇的额定功率约为100W，故A不符合题意；
B．台灯额定功率在25W左右，故B不符合题意；
C．电视机额定功率在200W左右，故C不符合题意；
D．空调是大功率用电器，额定功率约为1000W，故D符合题意。
故选D。
2. 他，证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。这位物理学家是（ ）
A. 欧姆B. 焦耳C. 安培D. 瓦特
【答案】A
【解析】
【详解】德国物理学家欧姆证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。
故选A。
3. “遥知不是雪，为有暗香来”，表达诗人通过香味能区分雪和梅花。假如你穿越时空为诗人解释在远处就能闻到梅花香味的原因，下列说法正确的是（ ）
A. 分子间有间隙B. 分子是运动的C. 分子间有引力D. 分子间有斥力
【答案】B
【解析】
【详解】诗句中说到在远远的地方就能闻到梅花的香味，是因为梅花中含有香味的分子在不断的运动，飘入到诗人鼻孔中；说明了分子在不断地运动，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4. 2024年4月30日，“神舟17号”载人飞船返回舱进入大气层的一段时间内，被“烧成”一个火球（如图所示），而舱内的宇航员和设备却安然无恙．下列改变内能的方式，与“火球”的形成相同的是（ ）

A. 钻木取火B. 扬汤止沸C. 滴水成冰D. 炙手可热
【答案】A
【解析】
【详解】“火球”的形成是返回舱进入大气层，与大气层摩擦产生高温形成的，是克服摩擦做功，使机械能转化为内能。
A．钻木取火是克服摩擦做功，使机械能转化为内能，故A符合题意；
B．扬汤止沸是通过热传递来改变物体的内能，故B不符合题意；
C．滴水成冰是通过热传递来改变物体的内能，故C不符合题意；
D．炙手可热是通过热传递来改变物体的内能，故D不符合题意。
故选 A。
5. 如图所示，志愿者小亮在社区活动中，为老爷爷在墙上安装一个插座。下列操作流程中，符合安全用电原则的是（ ）
A. 安装电线→插座连线→切断电源→通电试用
B 切断电源→安装电线→插座连线→通电试用
C. 插座连线→切断电源→安装电线→通电试用
D. 安装电线→插座连线→通电试用→切断电源
【答案】B
【解析】
【详解】志愿者小亮在社区活动中，为老爷爷在墙上安装一个插座，为了防止发生触电事故，小亮首先要切断电源，然后再安装电线，连接上插座，最后闭合开关，进行通电试用，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6. 掌握安全用电常识，是当代每个公民必备的素养。下列说法符合安全用电原则的是（ ）
A. 使用试电笔时，手应接触笔尖的金属体B. 发现有人触电立即切断电源
C. 家用照明灯的开关应接在零线上D. 用湿布擦拭正在工作的台灯
【答案】B
【解析】
【详解】A．使用试电笔时，手要与笔尾金属体接触，这样才能安全地辨别零线和火线；不能接触笔尖的金属体，容易发生触电事故，故A不符合题意；
B．发现有人触电应立即切断电源再救人，避免救人者触电，故B符合题意；
C．控制灯泡的开关要接在火线上，开关断开时，切断火线，避免触电，便于维修或更换灯泡，故C不符合题意；
D．生活用水是导体，用湿布擦正在工作的台灯时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故D不符合题意。
故选B。
7. 东汉《论衡》一书中提到“顿牟掇芥”，指的是经过摩擦的玳瑁外壳（顿牟）能吸引（掇）芥菜子、干草等屑末。若摩擦过的玳瑁与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥，下列说法正确的是（ ）
A. 被摩擦过的玳瑁外壳带正电
B. 玳瑁外壳被摩擦时，创造了电荷
C. 摩擦过的玳瑁外壳能吸引草屑，和验电器工作原理相同
D. 摩擦过的玳瑁外壳吸引草屑，说明带电体能吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A．与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，若摩擦过的玳瑁与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥，则被摩擦过的玳瑁外壳带负电，故A错误；
B．摩擦起电的实质是电荷的转移，玳瑁外壳被摩擦时，发生的是电荷的转移，而非创造了电荷，故B错误；
CD．摩擦过的玳瑁外壳能吸引草屑，是因为带电体能吸引轻小物体，验电器工作原理是同种电荷相互排斥，所以二者原理不同，故C错误，D正确。
故选D。
8. 有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸S2才会闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意知，只将S1闭合，灯L发光；再将S2闭合，即S1、S2同时闭合，电动机M才工作。
A．由图知S1闭合，灯L发光，只将S2闭合，电动机不工作，只有将S1、S2同时闭合，电动机M才工作，故A符合题意；
B．由图知只闭合S2时，电动机就能工作，故B不符合题意；
C．由图知只闭合S1时，用电器都不工作，故C不符合题意；
D．由图知只闭合S1时，电路断路，再闭合S2时，电动机和灯就工作，故D不符合题意。
故选A。
9. 如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析错误的是（ ）
A. 实验时两节干电池串联目的是增大电压
B. 用普通纸代替铝箔纸将不能燃烧
C. 实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大
D. 该实验能说明短路带来的危害
【答案】C
【解析】
【详解】A．两节干电池串联的电压等于两节干电池电压之和，故A正确，不符合题意；
B．普通纸张不容易导电，用普通纸代替铝箔纸，普通纸没有电流经过，不会产生热量，不能燃烧，故B正确，不符合题意；
C．铝箔纸较细部位和较粗的部位是串联的，由于串联电路中电流处处相等，实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处电阻较大，由Q=I2Rt知道，铝箔纸较细的部位生热量较多，故C错误，符合题意。
D．短路时，电路中电阻很小，电流很大，产生热量较多，电路容易起火，该实验能说明短路带来的危害，故D正确，不符合题意。
故选C。
10. 如图甲所示的是体育课上的坐位体前屈测量仪，图乙是兴趣小组同学们设计的模拟电路，闭合开关，当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动时，可以利用示数增大的电表反映测量成绩。下列分析正确的是（ ）
A. 去掉后依然能确保电路安全B. 测试成绩越好，电流表的示数越小
C. 测试成绩越好，电压表示数越大D. 测试成绩越好，电路的总功率越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，、串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。去掉后，如果滑块移到最左端，接入的电阻为0，会造成电源短路，烧毁电流表，故A错误；
BCD．滑动变阻器的滑块向左推的距离越大，测试成绩越好，此时阻值越小，则总电阻越小，根据，电流表的示数越大；根据串联分压原理，电压表示数越小；根据，电路的总功率越大。故BC错误，D正确。
故选D。
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12小题6分，13小题6分，14小题4分，15小题4分，共24分）
11. 某综合实践小组同学用如图所示的实验装置分别加热水和食用油，实验数据记录在表格内。
（1）实验中需要控制水和食用油的______（选填“质量”或“体积”）相等；
（2）分析数据可知，实验中水和食用油的加热时间相同时，______的温度升得高，此时水吸收的热量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量，说明______的吸热能力强。
【答案】（1）质量 （2） ①. 食用油 ②. 等于 ③. 水
【解析】
【小问1详解】
在探究不同物质吸热能力的实验中，根据控制变量法，需要控制水和食用油的质量相等，这样才能通过比较温度变化来判断它们的吸热能力，因为不同质量的物质吸收相同热量时温度变化不同。
【小问2详解】
[1]根据表格数据可知，实验中水和食用油的加热时间相同时，食用油的温度升得高。
[2]由于使用相同的加热器将食用油和水加热了相同时间，因此水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
[3]在质量相同、吸收热量相同的情况下，水升高的温度比食用油低，根据比热容的概念，相同质量的不同物质，吸收相同的热量，温度升高得少的物质吸热能力强，所以水的吸热能力强。
12. 如图所示是小谷同学用于探究“电流与电压关系”的实验装置。
（1）用笔画线代替导线将图中的电路连接完整______；
（2）按要求连接电路后，闭合开关前，将变阻器的滑片移到最______端（选填“左”或“右”）；试触时，发现电压表指针反向偏转，原因是______；
（3）电路连接正确后进行实验，在实验过程中滑动变阻器的作用是______；
（4）闭合开关后进行实验，测得实验数据记录在表格内；分析数据，可以得出的结论是______。
【答案】（1） （2） ①. 左 ②. 电压表正负接线柱接反
（3）见解析 （4）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】
【小问1详解】
实验中，滑动变阻器要“一上一下”选择接线柱与定值电阻串联，如图所示：
【小问2详解】
[1]为保护电路，闭合开关前，将变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端。
[2]试触时，发现电压表指针反向偏转，说明正负接线柱接反了。
【小问3详解】
在该实验中，滑动变阻器的作用一个是保护电路，一个是改变电阻两端的电压，从而得到多组电压和电流的数据，便于分析电流与电压的关系，得出普遍规律。
【小问4详解】
分析数据可知，电压扩大几倍，电流也随之扩大几倍，可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
13. 如图甲为物理兴趣小组正在做“测小灯泡电阻”的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你检查一下甲图中的电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上______；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是______；
（3）电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙，则此时小灯泡的阻值为______Ω；若使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向______端调节（填“左”或“右”）；
（4）根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压的关系图像如图丁所示，根据此图像可得到的结论是______。
【答案】（1） （2）灯泡断路
（3） ①. 5 ②. 左
（4）见解析
【解析】
【小问1详解】
实验中，电流表应与灯泡串联，电压表应与灯泡并联。观察甲图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表接在干路上，这是错误的。改正电路如图所示：
【小问2详解】
电路连接正确后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表到电源两极是通路，所以电路故障可能是灯泡断路。
【小问3详解】
[1][2]由图乙可知，电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为1.5V；由图丙可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。则此时小灯泡的阻值为
因为小灯泡额定电压为2.5V，此时灯泡两端电压为1.5V，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以应将滑动变阻器的滑片P向左端调节。
【小问4详解】
由丁图可知，随着小灯泡两端电压增大，通过小灯泡的电流也增大，且电压与电流的比值不是定值，所以可得到的结论是：小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
14. 项目学习小组的同学了解到树木在低温时细胞受伤，会造成枝条电阻发生变化。用电阻测量法可以鉴别树木的耐寒能力。他们实验时，取某待测树种当年生长的一些枝条分别放入不同的冷冻箱内，在不同的温度下冷冻，24h后取出。等恢复至室温时，再去测量这些枝条上相同距离两点间的电阻，部分测量数据如下表所示。
（1）实验时，应取某待测树种当年生长的长短、______相同的一些枝条进行实验；
（2）根据表格中的数据，请在坐标图中绘制出B树种枝条电阻和冷冻温度关系的图像______。分析图像可以获取的信息是______（写出一条即可）。
【答案】（1）粗细 （2） ①. ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
实验时，为了准确研究冷冻温度对枝条电阻的影响，需要控制其他可能影响电阻的因素不变。因此，应取某待测树种当年生长的长短、粗细相同的一些枝条进行实验，这样可以确保实验结果的准确性。
【小问2详解】
[1]根据表格中数据描点连线，在坐标图中绘制出B树种枝条电阻和冷冻温度关系的图像如下：
[2]通过分析图像知：B树种枝条电阻随冷冻温度的降低而增大，说明冷冻温度对枝条电阻有显著影响。在相同冷冻温度下，A树种枝条的电阻小于B树种枝条的电阻，说明不同树种对冷冻温度的响应存在差异。
15. 实践小组同学准备利用拆卸下来的光敏电阻以及其他元件设计一款光控装置，由于不清楚光敏电阻与光照亮度的关系，小谷同学根据自己的经验判断该光敏电阻的阻值随光照亮度的增大而减小，同学小金却认为该光敏电阻的阻值随光照亮度的增大而增大。请你利用身边的器材帮助实践小组设计实验对小谷和小金的观点进行验证。
（1）实验器材：__________；
（2）实验步骤：__________；
（3）实验结论：__________。
【答案】（1）见解析；
（2）见解析； （3）见解析。
【解析】
【小问1详解】
要验证光敏电阻与光照亮度关系，可用过改变亮度观察电流表示数变化来反馈电阻阻值变化，因此需要器材有：电源、开关、导线、定值电阻、电流表、光敏电阻、黑色纸盒。
【小问2详解】
实验步骤如下：
①用导线将电源、开关、定值电阻、电流表、光敏电阻连接在一起，形成一个串联电路；
②用黑色纸盒将光敏电阻罩住，闭合开关，记下电流表示数；将纸盒移走后观察电流表示数的变化。
【小问3详解】
实验结论：
若电流表的示数变大，则光敏电阻随亮度的增加而减小，小谷的观点正确；
若电流表的示数逐渐变小，则光敏电阻随亮度的增加而增大，小金的观点正确。
三、综合应用（本大题共5个小题，16小题4分、17小题10分，18小题6分，19小题6分，共26分）
16. 小谷在成长笔记中记录了如下的错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答的过程。
错题记录
容积1.25L的电热水壶装满水后，接入家庭电路中，将20℃的冷水烧开（1标准气压下）用时6min，假若电热水壶产生的热量全部被水吸收，求烧开这壶水消耗的电能是多少。
解：L
由得：水的质量
水被烧开吸收的热量
电热水壶产生的热量全部被水吸收，所以电热水壶6min消耗的电能是。
错题改正
错误之处：______；
错因分析：______；
正确解答：______。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】[1][2][3]错误之处：水被烧开吸收的热量
错因分析：代表的是温度变化量，而式子中代入的是加热时间。
正确解答：
由得，水的质量为
标准大气压下水的沸点为，则水被烧开吸收的热量为
电热水壶产生的热量全部被水吸收，所以烧开这壶水消耗的电能是。
17. 阅读短文，回答问题。
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池），直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为H。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的H的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，H为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当H达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表所示。
（1）充电过程中动力电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）；
（2）在H从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律______；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为______元；
（4）测试过程的最后10%，充电时长为______min；
（5）在充电过程中的BC段最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾，请说出你的理由。假设充电过程中充电电压保持不变；
（6）电动汽车“油门”示意图如图丙所示，脚往下踩“油门”踏板时，滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图丁所示。当脚踩“油门”踏板时汽车速度加快，请你在图丙中将电路连接完整。
【答案】（1）用电器 （2）先增大后不变
（3）50.4 （4）
（5）见解析 （6）
【解析】
【小问1详解】
充电过程中动力电池消耗电能，相当于用电器。
【小问2详解】
由图乙可知，H从30%增至70%的过程中，充电功率先增大后不变。
【小问3详解】
由图表可知，H从30%增至70%的过程中，充电费用为28.80元，则测试全过程（H从30%增至100%的过程）的充电费用为
【小问4详解】
由图乙知在测试过程的最后10%，充电功率为，最后10%的充电量为
则测试过程的最后10%，充电时长为
【小问5详解】
BC段电功率最大，由可知，电压不变，电路中的电流最大，由可知，在导线电阻、通电时间一定时，BC段时的电流大，则导线上产生热量较多，使导线升温、老化，甚至引起火灾。
【小问6详解】
由题意可知，脚往下踩“油门”踏板时，滑片逆时针转动，车速增大，即电路中电流增大，由可知电路中电阻阻值减小，电位器的动触点B接入后，滑片逆时针转动，接入电阻变短，即静触点连接A，如图所示：
温馨提示：18、19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。
18. 小金查看家中超声波加湿器的说明书后，将其内部湿度监测装置的电路简化为如图甲所示的电路图。图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知：电源电压保持不变，定值电阻。某次测量时，只闭合开关，电流表示数为0.1A，再闭合开关，电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）此时空气中的湿度；
（3）空气中的湿度为20%时，电流表示数为多少。
【答案】（1）20V （2）
（3）0.15A
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关，单独工作，电流表测电路电流，示数为0.1A，则电源电压为
【小问2详解】
再闭合开关，、并联，电流表测干路电流，示数为0.2A，则电流为
此时阻值为
由乙图可知，此时湿度为。
【小问3详解】
由乙图可知，空气中湿度为20%时，阻值为，则此时电流为
电流表示数
19. 小谷对家中的电饭锅非常感兴趣。于是，他收集了如下信息：电饭锅具有加热、保温两档的功能，额定电压为220V，额定加热功率为1100W，额定保温功率为242W，内部有、两个加热电阻（，电阻不受温度影响）和温控开关。开关、都闭合时，电饭锅开始加热，当温度升高到设定温度时，温控开关断开变为保温档。完成下列问题：
（1）计算保温挡正常工作时的电流；
（2）请你帮小谷在图甲的虚线框内画出电饭锅内部的电路图；
（3）小谷观察家中电能表如图乙所示，经过30min他记录电能表的示数增加了1.1kW·h。此时妈妈想用这个电饭锅炖肉，请你通过计算帮小谷判断能否现在使用。
【答案】（1）1.1A
（2）见解析 （3）见解析
【解析】
【小问1详解】
保温档正常工作时的电流为
【小问2详解】
由题意可知，开关S1闭合，低温挡工作；开关S1、S2都闭合，高温挡工作。由可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，因此低温挡工作电路中的电阻最大，高温挡工作时，电路中的电阻最小。串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以，当两电阻串联时，开关S1闭合，两电阻串联，开关S1、S2都闭合，R1被短路，电路为R2的简单电路，如图所示：
当两电阻并联时，开关S1闭合，电路为R1的简单电路，开关S1、S2都闭合，两电阻并联，如图所示：
【小问3详解】
30min内电能表的示数增加了1.1kW·h，电路消耗的功率为
当电饭锅接入电路加热挡工作时，电路的总功率为P总=P+P加热=2200W+1100W=3300W
电能表允许消耗的最大功率为Pmax=UImax=220V×20A=4400W>3300W
所以可以将电饭锅接入电路使用。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水温度/℃
20
23
26
29
32
食用油的温度/℃
20
26
32
38
44
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
4.0
3.0
2.0
1.0
电流I/A
0.40
0.30
0.20
0.10
冷冻温度/℃
－40
－30
－20
－10
0
A树种枝条电阻/Ω
20
22.5
25
27.5
30
B树种枝条电阻/Ω
21.1
27.2
33.1
39
45.1
充电电压U/V
充电电流I/A
充电时长t/min
充电读数/kW·h
充电费用/元
400
100
45
24
28.80
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
20
23
26
29
32
食用油的温度/℃
20
26
32
38
44
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
4.0
3.0
2.0
1.0
电流I/A
0.40
0.30
0.20
0.10
冷冻温度/℃
－40
－30
－20
－10
0
A树种枝条电阻/Ω
20
22.5
25
27.5
30
B树种枝条电阻/Ω
21.1
27.2
33.1
39
45.1
充电电压U/V
充电电流I/A
充电时长t/min
充电读数/kW·h
充电费用/元
400
100
45
24
28.80