甘肃省平凉市2025年九年级上学期月考物理试题附答案

这是一份甘肃省平凉市2025年九年级上学期月考物理试题附答案，共20页。试卷主要包含了选择题，填空题，识图，实验探究题，计算与简答题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示是将两根导线连接起来的情境，先把导线去皮露出线芯，再把线芯拧到一起，最后用胶带绕接头处缠绕。下列材料中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．橡胶皮B．黑胶带C．塑料皮D．铜线芯
2．伴随着新能源汽车的兴起，增程式电动汽车也开始进入人们的视野，它解决了纯电动车无法解决的里程焦虑。在电池电量充足时，电池驱动电机，发动机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时，发动机启动，发动机为电池提供能量对电池进行充电。有关能量转化的知识分析正确的是（ ）
A．电池驱动电机，将电能转化为机械能
B．发动机启动发电时，将机械能转化为化学能
C．发动机启动给电池充电时，将化学能转化为电能
D．电池放电时，将电能转化为化学能
3．如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动使得电压表示数变大，电路的E、F端与滑动变阻器接线柱的连接情况正确的是（ ）
A．E接A、F接BB．E接A、F接DC．E接C、F接BD．E接C、F接D
4．电压表是测量电压的仪表，下列实物电路中能用电压表正确测量小灯泡两端电压的是（ ）
A．B．
C．D．
5．如图所示，ab为一根铅笔芯，闭合开关后，当夹子向右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。下列说法正确的是（ ）
A．灯泡与铅笔芯是并联的
B．接入电路的铅笔芯变长，灯泡变亮
C．该实验能解释滑动变阻器的原理
D．将铅笔芯换成塑料管，灯泡仍会亮
6．如图所示为定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（ ）
A．通过小灯泡L的电流与小灯泡L两端的电压成正比
B．通过定值电阻R的电流与定值电阻R两端的电压成反比
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上时，干路中的电流是0.6A
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上时，电路中的电流是0.4A
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
7．家庭电路中，吸顶灯正常工作时的电压为 V。电视机遥控器的电池盒中串联了2节新干电池，则电视机遥控器正常工作时电压为 V。
8．如图甲所示，这是一款发光杯，其结构及电路如图乙所示，a、b为两金属端。当杯中倒入的液体是 时，底部的电路接通，发光二极管发光；发光二极管是由 材料制成的。（均选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）
9．某小区的门禁电路主要由门外的刷卡器、门内的按钮开关和电子锁组成（如图所示），无论是刷卡还是按动按钮开关，均可单独控制电子锁中电流的通断。若将电子锁看作用电器，则刷卡器相当于电路中的 ，刷卡器与按钮开关的连接方式是 。
10．如图甲所示，两个压紧在一起的铅块能吊着钩码不动，说明分子间存在相互作用的 力，如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，说明液体变成气体后分子间距离 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
11．小科在做“用电流表研究并联电路电流特点实验”时，连接了如图所示的电路。当闭合开关，由于 致使电流表无示数，但两个灯泡会发光；当拆除导线 时，就可以修复电路，并使电流表测其中一条支路电流。
12．如图所示，这是单缸四冲程汽油机 冲程的工作示意图。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒完成 个冲程。
13．定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中，电流表的示数为0.5A，通过R1的电流为0.3A，则通过R2的电流为 A；再将R1和R2串联在如图乙所示电路中，电源电压为5V，电压表示数为3V，则R1两端的电压为 V。
14．如图所示电路，开关S闭合后，两灯均发光，电压表测的是灯 (选填“L1”或“L2”)两端电压．一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能是 ( 选填“L1短路”.“L1断路”或“L2断路”)．
三、识图、作图题（本题共4小题，共8分）
15．如图所示是“探究改变物体内能”的实验。烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能 ，这是通过 的方式改变了瓶内气体的内能。
16．如图是“探究影响导体电阻大小因素”的实验装置，镍铬合金丝a、b的横截面积相同。接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度变亮，由此说明，导体电阻的大小与导体的 有关；为使实验现象更加明显，可对装置的合理改进是 。
17．根据图中信息，在虚线框中画出电源和电压表的元件符号，使电路在闭合开关后，各元件均能正常工作。
18．如图是学校档案室的人脸和指纹双识别系统，要求人脸识别成功（S1闭合），且指纹识别成功（S2闭合）才能由电动机M自动打开防盗门锁，请把电路连接完整。
四、实验探究题（本题共2小题，第19小题10分，第20小题10分，共20分）
19．小明同学用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。电源电压为6V，且保持不变，定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、20Ω和40Ω，滑动变阻器甲标有“25Ω 1A”的字样，滑动变阻器乙标有“15Ω 1A”的字样。
（1）连接电路前，小明发现电流表指针指在0.02A的位置，接下来的操作是 ；
（2）小明将10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，读取电流表的示数；当用5Ω的电阻进行实验时，与上一次实验相比，滑动变阻器的滑片应 （选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”）；
（3）如图乙所示，这是根据所测数据画出的电流随电阻变化的图像，由图像可知，定值电阻两端的电压为 V，可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成 比；
（4）结合图乙可知，小明同学选择的滑动变阻器应该是 （选填“甲”或“乙”）。
20．小华利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值，电源选用两节新干电池。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最 （选填“左”或“右”）端。
（2）正确连接电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片，电压表的示数都保持3V不变，你认为发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或未知电阻 。
（3）排除故障后，当滑片P滑到某一位置时，两电表读数如图乙、丙所示，由此可知，所测电阻的阻值为 Ω。
（4）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是________（选填字母）。
A．用刻度尺测量铅笔的长度
B．探究串、并联电路中电流的特点
C．探究杠杆平衡的条件
（5）小亮又设计了一种方案，也测出了未知电阻的阻值，电路图如图丁所示，为阻值已知的定值电阻，电源电压恒定但大小未知，测量步骤如下：
①当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；
②当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为I2；
③未知电阻 （用已知量和测出的物理量符号表示）。
五、计算与简答题（本题共3小题，第21小题4分，第22小题6分，第23小题8分，共18分。简答部分要有必要的分析和说明，计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位）
21．如图所示是一款具有加热和按摩功能的艾草眼罩，眼罩中的加热丝和按摩器可以单独工作，也可以同时进行．它具有缓解视疲劳、促进睡眠的作用．请你分析回答下列问题：
（1）眼罩中的加热丝和按摩器在电路中是串联的还是并联的？
（2）加热过程中能闻到艾草的香味属于哪种现象？为什么温度越高这种现象越明显？
22．下图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机。求：
（1）正常工作1min，柴油机输出的有用功；
（2）正常工作1min消耗柴油的质量（q柴油=4.0×107J/kg）；
（3）做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
23．如图甲所示，是小明家中可调亮度的台灯，图乙是用于调光的电位器结构图，其电路图如图丙所示，电源两端电压恒为9V，灯泡电阻为10Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响），其允许通过的最大电流为0.4A，滑动变阻器R的规格为“80Ω 0.5A”，求：
（1）台灯的灯罩是塑料的，塑料属于 （选填“导体”“绝缘体”或“半导体”）材料；当顺时针转动滑片时，台灯变暗两个接线柱接入电路中。
（2）当图丙“台灯”中通过小灯泡L的电流为0.3A时，滑动变阻器两端的电压是多少？
（3）为保证图丙“台灯”电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值是多少？
答案
1．【答案】D
【解析】【解答】导体是容易导电的物体，绝缘体是不容易导电的物体 。橡胶皮、黑胶带、塑料皮这类材料，内部电荷难以自由移动，不容易导电，属于绝缘体；而铜线芯由金属铜制成，金属内部存在大量可自由移动的电子，容易导电，属于导体，所以选D。
故答案为：D。
【分析】1、导体和绝缘体的概念：导体是具有良好导电性能，能让电流顺利通过的物质，常见金属（如铜、铁、铝等）一般是导体；绝缘体是导电性能极差，阻碍电流通过的物质，像橡胶、塑料、玻璃、陶瓷等多为绝缘体。
2、导体和绝缘体在实际电路中的应用：在导线中，用导体（如铜线芯）来传输电流，实现电能等的传递；用绝缘体（如橡胶皮、塑料皮）包裹导体，起到绝缘、防止漏电和触电的作用，保障用电安全。
2．【答案】A
【解析】【解答】A、电池驱动电机，电池提供电能，电机转动获得机械能，是电能转化为机械能，A正确。
B、发动机启动发电，是发动机的机械能转化为电能（发电机工作原理是电磁感应，将机械能转化为电能），并非转化为化学能，B错误。
C、发动机启动给电池充电，是把发动机的机械能先转化为电能，再转化为电池的化学能存储起来，不是直接将化学能转化为电能，C错误。
D、电池放电时，是内部化学能转化为电能向外供电，不是电能转化为化学能，D错误。
故答案为：A。
【分析】 1、能量的转化：不同形式能量可相互转化，遵循能量守恒定律。像本题中电能、机械能、化学能之间的转化，体现能量在不同情境下的转移与转化特点。
2、电动机与发电机原理：电动机利用通电导体在磁场中受力，将电能转化为机械能，对应本题电池驱动电机的能量转化。发电机基于电磁感应，将机械能转化为电能，对应发动机启动发电的过程。
3、电池充放电原理：充电时，外界电能转化为电池内部化学能存储；放电时，电池内部化学能转化为电能释放，本题考查对电池充放电能量转化方向的理解。
3．【答案】B
【解析】【解答】A、此时滑动变阻器全部电阻接入电路（“两下”接法），滑片移动不改变接入电阻，电压表示数不变，不符合“电压变大”要求。
B、接入电路的是滑片左侧电阻丝（A到P段）。滑片右移时，A到P段电阻丝长度变长，电阻变大。根据串联分压（U=IR，电流I相同，电阻R越大，电压U越大），滑动变阻器两端电压变大，电压表示数变大，符合题意。
C、接入电路的是滑片右侧电阻丝（P到B段）。滑片右移时，P到B段长度变短，电阻变小，滑动变阻器分压变小，电压表示数变小，不符合。
D、此时接入的是金属杆（“两上”接法），电阻为0，滑片移动不改变电压，电压表示数不变，不符合。
故答案为：B。
【分析】1、滑动变阻器接线与原理：滑动变阻器需“一上一下”接线才能改变电阻，“两下”为最大阻值接入（不可变），“两上”为0电阻接入（不可变），“一上一下”时，接入电阻由下方接线柱与滑片间的电阻丝长度决定，体现 “通过改变电阻丝长度改变电阻”的核心原理。
2、串联电路分压规律：串联电路中，电压分配与电阻成正比。本题中，滑动变阻器电阻变化会导致其分压变化，电压表示数变化本质是分压规律的体现，需结合电阻变化分析电压变化。
3、欧姆定律（）串联电路电流处处相等（I相同），当滑动变阻器电阻R变化时，其两端电压U=IR随之变化，是分析电压表示数变化的基础公式，体现电流、电阻、电压的动态关联。
4．【答案】C
【解析】【解答】A、电压表使用规则是要与被测电路并联，此图中电压表串联在电路里，串联会使电路几乎无电流（因电压表内阻极大），无法正常测量，接法错误，不能测小灯泡电压。
B、电压表与滑动变阻器并联，测量的是滑动变阻器两端电压，并非小灯泡两端电压，不符合要求。
C、电压表与小灯泡并联，且电流从电压表“+”接线柱流入、“ - ”接线柱流出（需结合电源正负极判断，图中符合这一规则），能正确测量小灯泡两端电压，该选项正确。
D、虽然有电流表（与小灯泡串联），但电压表是与电源两端并联（可结合电路连接看），测量的是电源电压，不是小灯泡电压，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电压表的使用规则：要与被测电路并联，这样才能通过并联电路电压特点，使电压表两端电压等于被测电路两端电压；电流要从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，否则指针会反向偏转，损坏电压表或无法正确读数；要选择合适的量程，可先试触，确保测量值在量程范围内，保证测量准确和仪表安全；电路元件的连接与电压测量对象：在电路中，不同元件并联时，电压表测量与之并联元件的电压。判断电压表测量对象，关键看它两端导线直接连接到哪个元件的两端，若与某元件并联，就是测该元件电压。
5．【答案】C
【解析】【解答】A、电路中电流路径唯一（从电源正极→灯泡→开关→铅笔芯→电源负极），属于串联电路，故灯泡与铅笔芯是 串联，A错误。
B、夹子向右移动，接入电路的铅笔芯长度变长（电阻与长度成正比），电阻变大。根据欧姆定律，电源电压U不变，电路电流变小。灯泡亮度由实际功率决定，电流变小则功率变小，灯泡变暗，B错误。
C、滑动变阻器的核心原理是“通过改变接入电路中电阻丝的长度，改变电阻，进而改变电流”。本题中铅笔芯长度变化导致电阻、电流变化，与滑动变阻器工作逻辑一致，故该实验 能解释滑动变阻器的原理，C正确。
D、塑料管是绝缘体（不导电），替换铅笔芯（导体）后，电路断路，无电流，灯泡不会亮，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、串、并联电路识别：通过电流路径判断电路连接方式（串联：路径唯一；并联：路径多条），体现 “电路基本连接形式”的识别方法。
2、电阻的影响因素（长度）：电阻与导体长度、材料、横截面积、温度有关（本题中铅笔芯长度变化影响电阻），考查“电阻与长度的正相关关系”，是滑动变阻器的设计基础。
3、欧姆定律与实际功率：利用分析电阻变化对电流的影响，再通过分析电流变化对灯泡亮度（实际功率）的影响，体现“电学公式在动态电路中的综合应用”。
4\导体与绝缘体的区别：导体（如铅笔芯，主要成分石墨）导电，绝缘体（如塑料管）不导电，决定电路是否通路，考查“导体、绝缘体的基本特性及对电路的影响”。
6．【答案】D
【解析】【解答】A、小灯泡的I-U图像是甲的曲线，说明其电阻随温度变化（电压增大，灯泡发热，电阻变大）。根据欧姆定律 ，因R不是定值，所以通过小灯泡的电流与电压不成正比，A错误。
B、定值电阻R的I-U图像是过原点的直线（乙直线），说明其电阻不变。根据欧姆定律，通过定值电阻的电流与电压成正比，B错误。
C、定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源，根据并联电路特点，它们两端的电压均为2V，由乙图像可知，通过定值电阻R的电流为，由甲图像可知，通过小灯泡L的电流为，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路中的电流，故C不符合题意；
D、定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等且总电压等于各分电压之和，所以由图像可知，当电流为0.4A时，此时小灯泡L两端的电压为1V，定值电阻R两端的电压为4V，电源电压为，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】1、I-U图像的物理意义：定值电阻的I-U图像是过原点的直线（电阻不变，I与U成正比）；小灯泡的I-U图像是曲线（电阻随温度变化，I与U不成正比），体现“电阻是否为定值对I-U关系的影响”。
2、欧姆定律（）的应用：通过I-U图像分析电流、电压、电阻的关系，判断是否符合欧姆定律（定值电阻符合，小灯泡不符合），考查“欧姆定律在不同电阻特性中的应用差异”。
3、串、并联电路的电流与电压规律：并联电路：各支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和；串联电路：电流处处相等，总电压等于各用电器电压之和。
7．【答案】220；3
【解析】【解答】我国家庭电路的标准电压是220V，吸顶灯作为家庭电路中的用电器，正常工作电压等于家庭电路电压，即220V；一节新干电池电压为1.5V，串联电池组总电压等于各节电池电压之和。2节新干电池串联，总电压，所以遥控器正常工作电压为3V。
故答案为：220；3
【分析】1、我国家庭电路电压统一为220V，家庭中电视机、电灯、电冰箱等用电器，正常工作时电压都为220V ，这是保障用电器正常运行的电压标准。
2、串联电池组的总电压等于各节电池电压之和。
8．【答案】导体；半导体
【解析】【解答】电路要导通形成电流，需要倒入的液体能导电，而容易导电的物体是导体，所以当杯中倒入导体液体时，能让底部电路接通，使发光二极管获得电流发光；发光二极管（LED）是电子电路里常见的元件，它是由半导体材料（如硅、锗等）制成的，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，且有独特的单向导电等特性，让发光二极管可实现电能到光能的转换。 故答案为：导体；半导体
【分析】1、导体和绝缘体的定义：导体是容易导电的物体（如金属、盐水等），能让电流顺利通过；绝缘体是不容易导电的物体（如塑料、橡胶等），阻碍电流通过 。电路导通需要有导体连接形成通路。
2、半导体材料的应用：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见半导体材料有硅、锗等。发光二极管（LED）、芯片等很多电子元件都基于半导体材料制造。
9．【答案】开关；并联
【解析】【解答】电路中，开关的作用是控制电路的通断。刷卡器可单独控制电子锁中电流的通断（刷卡时电路通，电子锁工作；不刷卡时电路断，电子锁不工作），因此刷卡器相当于电路中的开关。
并联电路的特点是各支路用电器可独立工作、互不影响。本题中刷卡器和按钮开关均可单独控制电子锁（即各自支路独立控制干路用电器），符合并联电路“支路独立工作”的特征，因此二者连接方式是并联。 故答案为：开关；并联。
【分析】1、电路的基本组成（开关的作用）：开关是控制电路通断的元件，通过 “刷卡器控制电子锁通断” 的功能，对应开关在电路中的角色，体现“电路元件功能与实际应用的对应”。
2、串、并联电路的识别：串联电路：各用电器相互影响，一处断路则整个电路断开，无法独立工作。
并联电路：各支路用电器独立工作、互不影响（如家庭电路中各用电器并联）。
10．【答案】引；变大
【解析】【解答】两个压紧在一起的铅块能吊着钩码不动，是因为分子间存在相互作用的引力，铅块的分子之间由于距离较近，分子引力使得它们结合在一起，从而可以承受钩码的拉力，这里体现了分子间引力的作用，当分子间距在一定范围内时，分子引力会表现出来，使物体不容易分开；用酒精灯加热试管中的水，水由液态变为气态（水蒸气），塞子被水蒸气推出。这是因为液体变成气体后，分子间距离变大。液态水的分子间距较小，分子间作用力较大；而气态时，分子间距增大，分子间作用力变小，分子运动更自由，从而使得水蒸气有足够的能量推动塞子，体现了物态变化中分子间距的变化。
故答案为：引；变大
【分析】1、分子间同时存在引力和斥力。当分子间距较小时，斥力起主要作用；当分子间距较大时，引力起主要作用。
2、物质有固态、液态、气态三种状态，不同状态下分子间距不同。一般来说，固态分子间距最小，分子间作用力最大；液态分子间距次之；气态分子间距最大，分子间作用力最小。
11．【答案】电流表被短路；b
【解析】【解答】观察电路图，导线b直接连接了电流表的两接线柱（电流表被短路）。短路时，电流会优先通过导线b（电阻极小），绕过电流表，导致电流表无示数；而两个灯泡所在支路正常（电流可通过灯泡形成回路），故灯泡会发光。因此，原因是电流表被短路。
要使电流表测其中一条支路电流，需让电流通过电流表。拆除导线b后，电流表不再被短路，电流会经过电流表，此时电流表可测所在支路（如上面灯泡的支路）的电流，电路修复。因此，应拆除导线b。
故答案为：电流表被短路；b。【分析】1、电流表的短路故障：电流表内阻极小，若被导线直接并联（短路），电流会绕过电流表，导致电流表无示数，但电路其他部分可能正常工作（如本题中灯泡发光），体现 “短路对电表的影响”。
2、并联电路的电流路径：并联电路中，电流有多条路径。本题中，导线 b 造成电流表短路，电流选择“电阻更小的路径（导线b）”，体现 “并联电路中电流的分流特性（优先通过低阻路径）”。
3、电路修复与电表测量：修复电路需消除短路，使电流表接入支路，利用 “拆除短路导线” 恢复电流表的正常测量功能，考查“电路故障排查与修复的基本方法”。
12．【答案】压缩；80
【解析】【解答】由图甲可得，进气门和排气门是关闭的状态，活塞在向上运动，由此可以判断为压缩冲程；由于汽油机一个工作循环有4个冲程，那么飞轮、曲轴转2圈，对外做功1次。现在已知，汽油机每秒对外做功20次，即每秒完成20个工作循环，一个循环四个冲程，则汽油机每秒完成80个冲程。
故答案为：压缩；80
【分析】1. 四冲程汽油机工作循环依次为吸气冲程（进气门开、排气门关，活塞向下，吸入汽油和空气混合气）、压缩冲程（气门都关，活塞向上，机械能转内能）、做功冲程（气门都关，火花塞点火，燃气膨胀推动活塞向下，内能转机械能）、排气冲程（排气门开、进气门关，活塞向上，排出废气）。通过气门状态、活塞运动方向判断冲程类型，是理解汽油机工作原理的基础。
2、一个工作循环中，4个冲程依次进行，曲轴转2周，飞轮转2圈，对外做功1次 。这是四冲程内燃机的重要规律，体现了冲程数、转动圈数、做功次数的对应关系，利用此规律可进行相关计算。
13．【答案】0.2；2
【解析】【解答】图甲是并联电路，电流表测量干路电流。通过R1的电流为0.3A，并联电路的干路电流等于支路电流之和，通过R2的电流为：0.5A-0.3A=0.2A；
图乙中，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，串联电路总电压等于各电阻分压之和，R1两端的电压为：5V-3V=2V。
【分析】并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；串联电路中，总电压等于各用电器分压之和。
14．【答案】L1；L1断路
【解析】【解答】电压表使用时需与被测用电器并联。观察电路图，电压表两端接线柱连接后，与L1并联（电流从电源正极流出，经L2、开关、L1、电流表回到负极，电压表跨接在L1两端），故电压表测L1两端电压。
两灯均熄灭、电流表无读数，说明电路为断路（断路时无电流）。电压表有读数且示数较大，说明电压表两接线柱到电源两极是通路（电压表可测电源电压）。结合电路，故障为L1断路：此时电压表通过L2、开关与电源连通，测电源电压（示数大），电路因L1断开无电流，符合 “两灯灭、电流表无示数、电压表示数大”特征。
故答案为：L1；L1断路。
【分析】1、电压表测量对象判断：电压表“并联”测量的核心规则，通过观察电路图中电压表与用电器的连接方式（并联关系），确定测量对象，体现 “电表使用规则” 中并联测电压的应用。
2、电路故障分析（断路、短路）：短路特征：短路时电路有电流，被短路用电器不工作，其他用电器可能工作（局部短路）。若L1短路，电压表也被短路无示数，且电路有电流（两灯不会全灭），不符合题意。
断路特征：断路时电路无电流，用电器不工作。若L2断路，电压表无法与电源连通（无示数）；若L1断路，电压表可经L2、开关连到电源，测电源电压（示数大），体现 “断路时电路电流、电压的变化规律” ，需结合电表反应判断故障位置。
3、串联电路的电流、电压规律：两灯串联（电流路径唯一），串联电路中一处断路则整个电路无电流；电压表并联在L1两端，断路时其示数关联电源电压，体现 “串联电路中电流、电压的基本特性”，是故障分析的基础。
15．【答案】增大；做功
【解析】【解答】在瓶塞没有跳起来之前，给瓶内打气过程中，活塞对瓶内气体做功，将机械能转化为气体的内能，瓶内气体的内能增大；该方式是机械能转化内能，故这是通过做功的方式改变了瓶内气体的内能。
故答案为：增大；做功
【分析】改变物体内能的两种方式——做功和热传递。
1、做功改变内能：对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，内能减少 。比如摩擦生热就是通过做功（克服摩擦力做功 ）使物体内能增加。
2、热传递改变内能：是由于温度差引起的热能传递现象，高温物体向低温物体转移热量，像用热水加热冷水，热水内能转移给冷水 。
16．【答案】长度；在电路中串联一个电流表
【解析】【解答】（1）由图可知，导线的材料和横截面积相同，长度不同，接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度变亮。由此说明，电路中电阻变小，可知导体电阻的大小与导体的长度有关；
（2）灯泡亮度变化有时不易观察，而电流表能准确反应电路中电流的变化，故为使实验效果更加明显，可在电路中接入电流表，从而确定电路中电阻的大小。
故答案为：长度；在电路中串联一个电流表。
【分析】（1）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，实验探究时应采用控制变量法；
（2）在研究导体的电阻与导体的长度的关系，应控制导体的材料和横截面积不变；电流表优势是更好的显示电路中电流的大小变化。
17．【答案】
【解析】【解答】电路要形成通路必须有电源，提供电能。电压表需与被测电路并联，且电流“正进负出”。观察电路，下方虚线框若为电源，上方虚线框为电压表，可使电压表与左侧灯泡并联（测其电压），同时满足电流表、电源的电流流向规则（电流从电源正极流出，经用电器、电表，回到负极）。这样连接后，闭合开关，电流能正常通过各元件，实现“各元件均能正常工作”的要求。如图所示：
故答案为：
【分析】1、电源的作用与电路通路条件：电源是电路中提供电能的装置，能维持电路中有持续电流，使用电器工作（如干电池、蓄电池、发电机等）。电路要正常工作，必须包含电源，且形成通路（通路指处处连通的电路，电流可顺利通过）。
2、电压表的使用规则：电压表要与被测电路并联，这样才能通过并联电路电压特点，测量出被测电路两端电压；电流要从电压表的“+”接线柱流入，从“** - **”接线柱流出，否则指针反向偏转，无法正确读数甚至损坏电表。
18．【答案】
【解析】【解答】 人脸识别成功（S1闭合），且指纹识别成功（S2闭合）才能由电动机M自动打开防盗门锁 ，所以属于开关属于串联作图如下：
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
19．【答案】（1）给电流表调零
（2）向左移动
（3）4；反
（4）甲
【解析】【解答】（1）连接电路前，电流表指针不在零刻度，为保证测量准确，需对电流表进行调零操作，使指针指在零刻度线处。
（2）探究电流与电阻关系时，要控制定值电阻两端电压不变。根据串联分压，把10Ω的电阻换成5Ω，定值电阻分压变小。要保持其电压不变，应减小滑动变阻器分压，即减小滑动变阻器接入电阻，所以滑片向左移动。
（3）由图像，由图乙可知，当定值电阻的阻值为40Ω时，通过电路中的电流为0.1A，故定值电阻两端的电压为；图像中电流随电阻增大而减小，且IR乘积（电压）不变，所以电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）由图乙可知，当电路中电流最小为0.1A时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，为。乙变阻器最大阻值不够，甲最大阻值可以满足，所以选甲。
故答案为：（1）给电流表调零（2）向左移动（3）4；反（4）甲
【分析】1、电流表的使用：电流表使用前要调零，确保测量初始值准确，这是电表正确使用的基本要求，若不调零，测量数据会有偏差。
2、控制变量法与串联分压：探究电流与电阻关系用控制变量法，控制电压不变。串联电路中，电阻越大分压越大，通过调节滑动变阻器电阻，改变其分压，维持定值电阻电压恒定，体现串联分压规律的应用。
3、欧姆定律及电流-电阻关系：欧姆定律，变形U=IR用于计算电压。通过分析电流随电阻变化图像，总结出电压一定时，电流与电阻成反比，这是欧姆定律在探究电流与电阻定量关系中的体现。
4、滑动变阻器的选择：根据串联电路电压、电阻关系，结合实验中最大电阻需求，计算所需滑动变阻器最小阻值，选择符合规格的变阻器，考查对串联电路规律、欧姆定律的综合运用，确保电路能正常完成实验。
（1）连接电路前，电流表指针位于0.02A的位置，即电流表指针没有与零刻度线对齐，说明电流表使用前没有调零，故接下来的操作是调零。
（2）实验中，当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后，根据分压原理可知，电阻两端的电压变小，研究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变，故要增大定值电阻两端电压，减小滑动变阻器两端的电压，即要减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应把滑动变阻器滑片向左移动。
（3）[1]由图乙可知，当定值电阻的阻值为40Ω时，通过电路中的电流为0.1A，故定值电阻两端的电压为
[2]根据图乙可以得出结论，当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
（4）由图乙可知，当电路中电流最小为0.1A时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，为
故小明同学选择的滑动变阻器应该是甲。
20．【答案】（1）右
（2）断路
（3）12
（4）A
（5）
【解析】【解答】（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处。图中滑动变阻器滑片滑到最右端时，接入电路的电阻丝最长，电阻最大，能起到保护电路作用，所以填“右” 。
（2）电源是两节新干电池，电压为3V。电压表示数恒为3V（等于电源电压），若滑动变阻器短路，其分压为0，电压表测电源电压；若未知电阻Rx断路，电压表串联在电路中，因电压表内阻大，示数接近电源电压，所以故障可能是Rx断路。
（3）电源电压3V，电压表量程选0-3V，读数为2.4V；电流表量程0-0.6A，读数为0.2A。则Rx的阻值是。
（4）本实验多次测量是为求平均值减小误差。A选项用刻度尺测铅笔长度多次测量也是求平均减小误差；B、C是为找普遍规律。所以选A。
（5）由电路图丙可知，当开关S1、S2都闭合时，Rx与R0并联，电流表在干路上测量干路电流I1；当开关S1闭合S2断开时，电路为Rx的简单电路，电流表示数为通过Rx的电流I2，根据并联电路电压和电流的特点可知，电源电压为，则待测电阻阻值为。
故答案为：（1）右（2）断路（3）12（4）A（5）
【分析】1、滑动变阻器的作用与使用：滑动变阻器在电路中一方面保护电路（闭合开关前调最大阻值），另一方面可改变电路电阻从而改变电流、电压。其使用要注意接线“一上一下”，以及闭合开关前调至最大阻值处，这是电路安全和实验操作的基本要求。
2、电路故障分析：利用电压表、电流表示数异常判断故障，基于串联电路特点（如断路时电压表串联测电源电压、短路时对应电表的示数变化），考查对电路故障的分析推理能力，核心是串联电路的电压、电流规律应用。
3、欧姆定律的应用：是伏安法测电阻的原理，通过电表读数获取电压、电流值，计算电阻，体现欧姆定律在定量测量中的基本应用，是电学测量的核心知识点。
4、多次测量的目的：实验中多次测量分两类，一是求平均值减小误差（如长度测量、电阻测量），二是找普遍规律（如探究串并联电流特点、杠杆平衡条件）。
5、串并联电路规律与等效替代法：在设计性实验中，利用开关通断改变电路连接（短路、串联），结合欧姆定律，通过电源电压不变建立等式求解未知电阻，考查串并联电路的电流、电压规律，以及等效替代、方程法在电学计算中的运用，是对电路综合分析与计算能力的提升考查。
（1）为保护电路，连接电路时，开关断开，并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，即最右端。
（2）检查电路连接正确，闭合开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，如果发生故障的原因是滑动变阻器短路，电压表既是测电阻两端电压，也是测电源电压；如果是电阻Rx断路，则电压表仍能连通电源的两极，测电源电压。所以发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或电阻Rx断路。
（3）由图乙可知，电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，读数为0.2A，电压表使用的是0~3V的量程，分度值为0.1V，读数为2.4V，则Rx的阻值是
（4）本实验进行多次测量的目的是求平均值减小误差。
A．用刻度尺测量铅笔的长度，多次测量是为了求平均值减小误差，与本实验目的相同，故A符合题意；
B．探究串、并联电路中电流的特点，多次测量是为了寻找普遍规律，与本实验目的不同，故B不符合题意；
C．探究杠杆平衡的条件，多次测量是为了寻找普遍规律，与本实验目的不同，故C不符合题意。
故选A。
（5）由电路图丙可知，当开关S1、S2都闭合时，Rx与R0并联，电流表在干路上测量干路电流I1；当开关S1闭合S2断开时，电路为Rx的简单电路，电流表示数为通过Rx的电流I2，根据并联电路电压和电流的特点可知，电源电压为
则待测电阻阻值为
21．【答案】（1）答：眼罩中的加热丝和按摩器可以单独工作，也可以同时进行，说明加热丝和按摩器工作时互不影响，故眼罩中的加热丝和按摩器在电路中是并联的。
（2）答：由于分子在不停地做无规则运动，所以我们会闻到艾草的香味，这就是扩散现象；温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散现象越明显。
【解析】【分析】（1）据题干陈述可知 眼罩中的加热丝和按摩器可以单独工作，也可以同时进行 ，说明二者工作时互不影响，故用电器电路中是并联的。
（2） 加热过程中能闻到艾草的香味 ，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，且温度越高，分子热运动更加剧烈，扩散现象越明显。
（1）眼罩中的加热丝和按摩器可以单独工作，也可以同时进行，说明加热丝和按摩器工作时互不影响，故眼罩中的加热丝和按摩器在电路中是并联的。
（2）由于分子在不停地做无规则运动，所以我们会闻到艾草的香味，这就是扩散现象；温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散现象越明显。
22．【答案】解：（1）根据可知，柴油机输出的有用功为
（2）根据效率公式可得，燃料完全燃烧放出的热量为
由可知，消耗柴油的质量为
（3）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动2400周，要对外做功1200次，一次做功为
做功冲程中燃气对活塞的平均压力为
答：（1）正常工作1min，柴油机输出的有用功为4.8×105J；
（2）正常工作1min消耗柴油的质量为0.03kg；
（3）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N。
【解析】【分析】1、四冲程内燃机的工作循环：单缸四冲程内燃机一个工作循环包括4个冲程（吸气、压缩、做功、排气 ），曲轴转2圈，对外做功1次。例如本题中转速2400r/min，则每分钟曲轴转2400圈，对应工作循环数为1200个，每分钟做功1200次。
2、功率与功的关系：功率（P ）是表示做功快慢的物理量，定义为单位时间内做的功，公式为。
3、热机效率：是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
4. 功的计算（W=Fs）：做功的公式为W = Fs（F是力，s 是在力的方向上移动的距离），在做功冲程中，燃气对活塞的压力F推动活塞移动距离s（活塞行程），可通过有用功和行程计算平均压力。
23．【答案】【解答】（1）塑料的材料属性：塑料不易导电，属于绝缘体。电位器接线分析：顺时针转动滑片时，台灯变暗（电流变小，电阻变大），说明接入电路的电阻丝变长。结合图乙，应接入接线柱a和b（顺时针转，滑片远离a，接入电阻丝变长）。（2）已知电源电压U=9V，滑动变阻器与灯泡串联，根据欧姆定律得，灯泡L两端的电压为，根据串联电路的电压特点知，滑动变阻器两端的电压为。（3）为保证电路安全，需考虑 灯泡允许的最大电流（0.4A）和滑动变阻器允许的最大电流（0.5A），取较小值（灯泡的0.4A，否则灯泡会烧坏）。灯泡允许通过的最大电流为0.4A，即电路中能达到的电流最大值为0.4A，由欧姆定律可得，电路中的最小电阻为，滑动变阻器接入电路的最小阻值是。
（1）绝缘体
（2）已知电源电压U=9V，滑动变阻器与灯泡串联，根据欧姆定律得，灯泡L两端的电压为，
根据串联电路的电压特点知，滑动变阻器两端的电压为。
（3）为保证电路安全，需考虑 灯泡允许的最大电流（0.4A）和滑动变阻器允许的最大电流（0.5A），取较小值（灯泡的0.4A，否则灯泡会烧坏）
灯泡允许通过的最大电流为0.4A，即电路中能达到的电流最大值为0.4A，由欧姆定律可得，电路中的最小电阻为，
滑动变阻器接入电路的最小阻值是。
【解析】【解答】（1）塑料的材料属性：塑料不易导电，属于绝缘体。电位器接线分析：顺时针转动滑片时，台灯变暗（电流变小，电阻变大），说明接入电路的电阻丝变长。结合图乙，应接入接线柱a和b（顺时针转，滑片远离a，接入电阻丝变长）。
【分析】1、导体、绝缘体、半导体的区分：塑料不易导电，属于绝缘体，体现 “材料的导电性能分类”，是电路安全（灯罩不导电）的基础。
2、串联电路的电压、电阻规律：电压规律：总电压等于各部分电压之和，用于计算滑动变阻器两端电压。电阻规律：总电阻等于各电阻之和，用于计算滑动变阻器的最小阻值。
3、欧姆定律的应用：通过欧姆定律计算电压、总电阻，体现 “电流、电压、电阻的定量关系”在电路计算中的核心作用。
4、电路安全的限制条件：需同时考虑灯泡和滑动变阻器的电流限制（取较小值），保证电路元件不被损坏，考查 “实际电路中安全电流、电阻的取值逻辑”。型号
HR05b
活塞行程
100mm
转速
2400r/min
输出功率
8kW
效率
40%