广东省深圳市龙岗外国语学校（集团）2025-2026学年九年级上学期期中学情调研物理试卷（有答案和解析）

这是一份广东省深圳市龙岗外国语学校（集团）2025-2026学年九年级上学期期中学情调研物理试卷（有答案和解析），共23页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，任务驱动题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2025-2026学年九年级第一学期物理期中学情调研试卷
一、选择题（每题有一个正确答案，每题2分，共14分）
1．古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是（ ）
A．牛角筒内气体温度降低
B．牛角筒内气体的内能不变
C．牛角筒内气体分子运动变剧烈
D．气体的内能转化为推杆的机械能
2．如图所示的是汽油机工作时某个冲程的示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．该冲程是吸气冲程B．该冲程中气缸内气体被压缩
C．该冲程中机械能转化为内能D．该冲程是靠做功来完成的
3．如图所示是过年时用于装饰玻璃的新型静电窗花，它本身不带粘胶，通过简单摩擦便可轻松地“粘”在光滑的玻璃上。下列说法正确的是( )
A．摩擦过程中创造了电荷
B．玻璃板能带电说明玻璃板是导体
C．摩擦后的玻璃板和窗花带上了异种电荷
D．窗花在摩擦的过程中会因为得到电子而带正电荷
4．小明在测量电路中的电流时，当用0∼3A的量程试触时，指针的位置如图所示，则下一步的实验操作是( )
A．直接接入3A接线柱，然后读数
B．直接接入0.6A接线柱，然后读数
C．断开开关，接入3A接线柱，闭合开关后读数
D．断开开关，接入0.6A接线柱，闭合开关后读数
5．如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球，金属箔片张开。关于这个现象，下列说法中正确的是( )
A．摩擦后丝绸带正电荷
B．两金属箔片一定都带负电
C．验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的
D．玻璃棒接触金属球的瞬间电流方向：从金属箔到玻璃棒
6．如图所示，在“探究电流与电压关系”的实验时。正确的操作是（ ）
​​
A．保持R2滑片的位置不动
B．保持电路中电流不变
C．保持R1不变，调节R2的滑片到不同的适当位置
D．更换R1，调节R2的滑片到不同的适当位置
7．如图所示是某汽车汽油机的能量流向图，对照此图，下列说法错误的是( )
A．该汽油机的热机效率是30%
B．减少机械的摩擦可以提高该汽油机的热机效率
C．该汽油机所输出的有用功增多，其热机效率也会提高
D．随着科技的发展，热机效率将不断提高，但不可能达到100%
二、填空题（每空1分，共6分）
8．某同学尝试自制伏打电堆，他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠，用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间，如图所示，两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。闭合开关，电流表读数如图所示，经过灯泡的电流大小为 A，其中一元硬币为“电池”的 极，该伏打电堆将 能转化为电能。
​​
9．图甲中，电源电压保持不变。当开关S由触点1转接到2时，L1和L2 (选填“串”或“并”）联，电压表、电流表示数变化如图乙所示。当开关S连接触点2时，通过L1的电流是 A，L2两端的电压是 V.
三、作图题（每题2分，共4分）
10．（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中各元件连接起来。(用笔画线表示导线，导线不能交叉)
（2）按照如下图所示的实物图，在右侧的虚线框内画出与它对应的电路图。
四、实验探究题（除说明外，每空1分，共18分）
11．某同学用相同的加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油，以相同的加热方法加热(如图甲)，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙)。
（1）若给水和煤油加热相同的时间，则水和煤油吸收的热量 (选填“水比较多”“煤油比较多”或“一样多”)， (选填“水”或“煤油”)升高的温度较多，说明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力强一些。
（2）根据图像分析可知，升高相同的温度，水和煤油吸收的热量之比为 。
（3）已知水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)，则煤油的比热容是 J/(kg⋅℃)。
12．某同学在实验室做变阻器实验，他将不同的变阻器先后接入含小灯泡和电流表的电路中，且每次接入时，变阻器均连接在电路的M、N接线柱处。请完成下列问题：
（1）如图甲所示的电路中，M、N是两个接线柱，把图乙中的滑动变阻器连接到M、N上。当A接M，D接N时，闭合开关前，滑片P应移到最 (填“左端”或“右端”)，这样能更好的保护电路；当滑片向左移，电流表示数将 ，灯泡亮度将亮；当A接M，C接N时，滑片向左移，电流表示数将 。
（2）电位器是变阻器的一种，如丙图所示。把它连接到M、N上，利用它改变灯泡的亮度，使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，正确连接到M、N上的是 和 接线柱。(选填“A”或“B”或“C”)
（3）另一组同学把变阻器接到图甲中M、N上，发现电路中的小灯泡不亮。请结合电路相关知识，分析可能的原因： 。
13．小丽学习了电阻的知识后，对“探究盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了科学探究活动，她提出了以下猜想：A.盐水电阻的大小可能与盐水的温度有关；B.盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关。小丽选用的实验器材有：两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线，她将上述器材组装成如图所示的电路并进行科学探究实验。
（1）向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，说明盐水是导体，实验中盐水电阻大小可以根据 进行判断。
（2）在探究猜想A时，小丽闭合开关，用酒精灯给注满盐水的玻璃管加热一段时间后，不易观察灯泡亮度的变化。为准确探究猜想A，甲、乙两同学分别对实验装置做以下改进：甲同学把灯泡直接更换为电流表，乙同学在原电路中串联接入电流表。改进方法更好的是 同学，理由是 ；
（3）在(2)问的基础上探究猜想B时，应控制注入玻璃管中盐水的温度 (选填“相同”或“不同”)，闭合开关，记录此时电流表示数I1；断开开关，往玻璃管中加入一定量的浓盐水，搅拌后再闭合开关，记录此时电流表示数I2；再次加入浓盐水进行实验，记录此时电流表示数I3。请判断该实验设计是否合理，并说明原因： 。
五、计算题（14题6分，15题9分）
14．在“用电流表测电流”的实验中，某同学接成如图（a）所示的电路，当开关闭合后，两灯都发光，两个电流表的指针所指位置均为图（b）所示；
（1）通过灯L2的电流I2是多少，通过灯L1的电流I1是多少？
（2）如图甲所示电路，电源电压为3V，当开关S闭合时，电压表的读数如图乙所示，求L1两端的电压U1为多少V？当开关S断开时，电压表的示数U0为多少V？
15．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。请回答下列问题。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q氢=1.4×108J/kg]
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
（2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少?
（3）若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶3min，则氢能源公交车动力系统的效率是多少?
六、任务驱动题（每空1分，共6分）
16．AI无止境，携手创未来。某企业携1000架烟花无人机于深圳湾人才公园冉冉升空，开启深圳首场无人机烟花秀。这场无人机烟花秀不仅给观众带来了视觉盛宴，更展现了电子烟花环保理念的独特魅力。观看烟花秀后，物理学习小组的同学结合已学习的电学知识，开展学习与制作“电子烟花”的项目式学习。下面是该小组同学交流与实践过程，请帮助他们完成下列内容。
【项目任务】(1)测试其核心部件LED的性能；(2)制作一个“电子烟花”，模拟出烟花的效果。
【项目设计】经查阅，电子烟花的核心部件是一个微型电子发光装置，这些发光装置通常由发光二极管(LED)组成，如图1是LED的电路符号，它有两根引线，分别为正极(+)和负极(−)，接直流电路时，它只允许电流从它的正极流向负极。当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，其发光效率很高，几乎不会产生热量。如果加上反向电压，则视为断路不能发光。
【项目实施】
（1）LED具有 性，把这样的LED灯接入如图2所示电路，闭合开关，当滑动变阻器的滑片在图示位置，LED灯发出黄色的光。其发光的颜色与电压的对应关系如上表所示，向 (选填“左”或者“右”)移动滑片P，可使LED灯发红色的光。
（2）为了测试LED发光时的性能，将其接入图2所示电路，已知电源电压恒为4.5V。调节变阻器滑片，记录多组电压表、电流表数据，描绘出如图3所示的I−U图像；
①闭合开关S，向左移动滑片时，LED灯的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)；
②当LED灯正常发蓝色光时，保持滑片位置不变，对调LED灯的正负极后再闭合S，电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)；
③为了模拟出的蓝色烟花效果更加明显，需要在图2电路中同时接入12颗LED灯，为确保LED灯能独立正常工作，12颗LED灯应 (选填“串联”或“并联”)，此时电流表的示数为 。
【项目小结】小组同学根据各项资料，理解了LED的部分性能，并按照设计好的电路图，完成了红黄蓝三色简易“电子烟花”，模拟出了“烟花”的效果，更多颜色有待进一步开发。
七、综合题（除说明外，每空1分，共7分）
17．阅读下面的短文，回答问题。
材料一：把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如题图甲所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。
材料二：将一块铜片和一块锌片插在一个切开的柳橙上(如图乙)，就制作出了一个水果电池。将铜片、锌片和LED灯用导线连接，由于锌比铜活泼，容易失去电子，电子由锌片通过LED灯流向铜片，溶液中的氢离子从铜片获得电子，LED灯发光。
图甲 图乙
（1）如图甲所示，其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路中将 (选填“有”或“没有”)电流；
（2）其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，稳定后，电路电流 ；(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
（3）其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流 ；(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
（4）图甲的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 能转化而来；
（5）图乙中，LED灯将电能转化为了 能；
（6）请结合水果电池的工作原理，判断图乙中水果电池的正负极，并说明原因： 。
答案解析部分
一、选择题（每题有一个正确答案，每题2分，共14分）
1．古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是（ ）
A．牛角筒内气体温度降低
B．牛角筒内气体的内能不变
C．牛角筒内气体分子运动变剧烈
D．气体的内能转化为推杆的机械能
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；分子热运动
【解析】【解答】 手推杆入筒的过程中，对气体做功，气体的内能增大，温度升高，分子无规则运动变快，通过做功的方式改变内能，推杆的机械能转化为气体的内能。
故选C。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递；气体对外做功，内能减少，温度降低。
2．如图所示的是汽油机工作时某个冲程的示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．该冲程是吸气冲程B．该冲程中气缸内气体被压缩
C．该冲程中机械能转化为内能D．该冲程是靠做功来完成的
【答案】D
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】ABC．由图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞向下运动，所以该冲程是做功冲程，气缸内气体燃烧，产生的高温高压的燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为机械能，ABC不符合题意；
D．做功冲程是依靠燃气推动活塞做功完成的，其他三个冲程依靠飞轮的惯性来完成，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】汽油机的气门关闭，活塞下行，是做功冲程。
3．如图所示是过年时用于装饰玻璃的新型静电窗花，它本身不带粘胶，通过简单摩擦便可轻松地“粘”在光滑的玻璃上。下列说法正确的是( )
A．摩擦过程中创造了电荷
B．玻璃板能带电说明玻璃板是导体
C．摩擦后的玻璃板和窗花带上了异种电荷
D．窗花在摩擦的过程中会因为得到电子而带正电荷
【答案】C
【知识点】静电的防止和利用
【解析】【解答】摩擦会导致电荷的转移，窗花和光滑的玻璃上摩擦，摩擦导致玻璃和窗花发生电荷的转移，带上了异种电荷，故C正确，ABD错误；
综上选C。
【分析】两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电。
摩擦起电的实质为电子的转移，物体失去电子带正电，物体得到电子带负电，如两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电（失去电子）；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电（得到电子）。
4．小明在测量电路中的电流时，当用0∼3A的量程试触时，指针的位置如图所示，则下一步的实验操作是( )
A．直接接入3A接线柱，然后读数
B．直接接入0.6A接线柱，然后读数
C．断开开关，接入3A接线柱，闭合开关后读数
D．断开开关，接入0.6A接线柱，闭合开关后读数
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】据图可知，指针的偏角过小，说明此时电流的量程过大，所以减小电流的量程，所以 断开开关，接入0.6A接线柱，闭合开关后读数 ，故D正确，ABC错误；
综上选D。
【分析】电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
5．如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球，金属箔片张开。关于这个现象，下列说法中正确的是( )
A．摩擦后丝绸带正电荷
B．两金属箔片一定都带负电
C．验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的
D．玻璃棒接触金属球的瞬间电流方向：从金属箔到玻璃棒
【答案】C
【知识点】两种电荷；电荷间的相互作用规律；验电器的原理及使用
【解析】【解答】A、摩擦后，玻璃棒失去电子，带正电，丝绸得到电子，带负电，故A错误；
B、玻璃棒接触金属球，将负电吸引到玻璃棒上，导致金属箔片失去电子，携带正电，故B错误；
C、 验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的 ，故C正确；
D、电流的方向和负电荷的运动方向相反，所以 玻璃棒接触金属球的瞬间电流方向：从玻璃棒 到金属箔，故D错误。
综上选D。
【分析】验电器的工作原理：同性电荷相互排斥；电流的方向：与电子定向移动的方向相反；摩擦起电的实质为电子的转移，物体失去电子带正电，物体得到电子带负电，如两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电（失去电子）；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电（得到电子）。
6．如图所示，在“探究电流与电压关系”的实验时。正确的操作是（ ）
​​
A．保持R2滑片的位置不动
B．保持电路中电流不变
C．保持R1不变，调节R2的滑片到不同的适当位置
D．更换R1，调节R2的滑片到不同的适当位置
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】根据控制变量法的要求可知，在“探究电流与电压关系”的实验时，要控制电阻R1大小不变，只改变R1两端的电压，并记录对应的电流，即通过移动变阻器R2的滑片改变电阻两端的电压和电路中的电流，故ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】根据控制变量法的要求分析对应的实验操作即可。
7．如图所示是某汽车汽油机的能量流向图，对照此图，下列说法错误的是( )
A．该汽油机的热机效率是30%
B．减少机械的摩擦可以提高该汽油机的热机效率
C．该汽油机所输出的有用功增多，其热机效率也会提高
D．随着科技的发展，热机效率将不断提高，但不可能达到100%
【答案】C
【知识点】机械效率的计算；热机效率的计算——开汽车
【解析】【解答】A、热机的效率为有用功的占比，即100%-33%-30%-7%=30%，故A正确，不符合题意；
B、减少摩擦可以减少额外功，提高有用功，故B正确，不符合题意；
C、 该汽油机所输出的有用功增多，如果额外功也增加，则其热机效率不一定会提高，故C错误，符合题意；
D、 随着科技的发展，热机效率将不断提高， 但是仍然存在摩擦损耗，不可能达到100%，故D错误；
综上选C。
【分析】机械效率的计算：有用功和总功的占比，机械效率提高即有用功占比增加，或者额外功占比减小。
二、填空题（每空1分，共6分）
8．某同学尝试自制伏打电堆，他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠，用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间，如图所示，两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。闭合开关，电流表读数如图所示，经过灯泡的电流大小为 A，其中一元硬币为“电池”的 极，该伏打电堆将 能转化为电能。
​​
【答案】0.28；正；化学
【知识点】电源及其能量转化；电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】电流大小：电流表选用 0~0.6A 量程，分度值0.02A，指针指向 0.28A，故读数为0.28A。
电极极性：电流从电流表“+“接线柱流入，结合电路连接，一元硬币为“电池”的正极(电流从正极流出)；
能量转化：伏打电堆通过化学反应产生电能，将化学能转化为电能。
【分析】解题核心是掌握电流表的读数方法(量程、分度值)、电路中电流的流向与电极极性的关系，以及伏打电堆的能量转化本质(化学能一电能)，体现了对电路基本元件和能量转化的理解能力。
9．图甲中，电源电压保持不变。当开关S由触点1转接到2时，L1和L2 (选填“串”或“并”）联，电压表、电流表示数变化如图乙所示。当开关S连接触点2时，通过L1的电流是 A，L2两端的电压是 V.
【答案】串；0.2；4
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律
【解析】【解答】要解决此题，需结合电路连接方式和串联电路的电压、电流规律分析：
步骤1：判断电路连接方式
当开关S由触点1转接到2时，电流依次经过L1、L2，只有一条路径，因此L1和L2 串联。
步骤2：分析电表示数与电路状态的关系
当S接触点1时，电路中只有L1，电压表测电源电压，电流表测L1的电流。由图乙可知，此时电压为6V（电源电压U=6V），电流为0.6A。
当S接触点2时，L1与L2串联，电压表测L1两端电压，电流表测串联电路的电流。串联电路总电阻变大，电流变小，对应图乙中“点2”，电流为0.2A，L1两端电压U1=2V。
步骤3：求解各物理量
通过L1的电流：串联电路电流处处相等，因此电流为0.2A。
L2两端的电压：根据串联电路电压规律U=U1+U2，可得U2=U−U1=6V−2V=4V。
答案：1、 串；2、0.2；3、4 。
【分析】本题考查串联电路的特点及欧姆定律的应用，核心是通过分析开关不同位置的电路结构，结合电压-电流图像，利用串联电路的电流、电压规律，求解各元件的电流和电压。
三、作图题（每题2分，共4分）
10．（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中各元件连接起来。(用笔画线表示导线，导线不能交叉)
（2）按照如下图所示的实物图，在右侧的虚线框内画出与它对应的电路图。
【答案】（1）
（2）
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】（1）据图可知，灯泡和电铃并联，S2和电铃串联，S1位于干路，据此作图：
（2）据图可知两灯泡并联，S2和L1串联，S1位于干路，据此作图：
【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。
四、实验探究题（除说明外，每空1分，共18分）
11．某同学用相同的加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油，以相同的加热方法加热(如图甲)，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙)。
（1）若给水和煤油加热相同的时间，则水和煤油吸收的热量 (选填“水比较多”“煤油比较多”或“一样多”)， (选填“水”或“煤油”)升高的温度较多，说明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力强一些。
（2）根据图像分析可知，升高相同的温度，水和煤油吸收的热量之比为 。
（3）已知水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)，则煤油的比热容是 J/(kg⋅℃)。
【答案】（1）一样多；煤油；水
（2）2：1
（3）2.1×103
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）使用相同的加热装置，则相同时间下，水和煤油的吸收热量一样多，煤油升温高，根据Q=cmΔt计算可知水的吸收能力强。
（2）（3）升高相同的温度，水和煤油的加热时间为2：1，则水和煤油的比热容为2：1；则煤油的比热容为0.5× 4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃)。
【分析】探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
12．某同学在实验室做变阻器实验，他将不同的变阻器先后接入含小灯泡和电流表的电路中，且每次接入时，变阻器均连接在电路的M、N接线柱处。请完成下列问题：
（1）如图甲所示的电路中，M、N是两个接线柱，把图乙中的滑动变阻器连接到M、N上。当A接M，D接N时，闭合开关前，滑片P应移到最 (填“左端”或“右端”)，这样能更好的保护电路；当滑片向左移，电流表示数将 ，灯泡亮度将亮；当A接M，C接N时，滑片向左移，电流表示数将 。
（2）电位器是变阻器的一种，如丙图所示。把它连接到M、N上，利用它改变灯泡的亮度，使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，正确连接到M、N上的是 和 接线柱。(选填“A”或“B”或“C”)
（3）另一组同学把变阻器接到图甲中M、N上，发现电路中的小灯泡不亮。请结合电路相关知识，分析可能的原因： 。
【答案】（1）右端；变大；变大
（2）B；C
（3）变阻器电阻过大（变阻器接线柱接触不良、电路发生断路、灯泡灯丝断裂等）
【知识点】变阻器及其应用；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】（1） 闭合开关前，滑片P应移到最大阻值处，即最右端， 当滑片向左移，电阻变小，电流表示数将变大， 当A接M，C接N时，滑片向左移 ，接入电路的电阻减小，所以电流表示数变大；
（2） 滑动触头顺时针转动时灯泡变亮， 则电阻减小，电流变大，此时M连接B，N连接C；
（3） 变阻器接到图甲中M、N上，发现电路中的小灯泡不亮 ，则可能是变阻器电阻过大；
【分析】电路动态分析：变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压，当变阻器滑片时，接入电路中的阻值变化，导致电路中的电流变化，电灯泡的亮度发生变化。
13．小丽学习了电阻的知识后，对“探究盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了科学探究活动，她提出了以下猜想：A.盐水电阻的大小可能与盐水的温度有关；B.盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关。小丽选用的实验器材有：两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线，她将上述器材组装成如图所示的电路并进行科学探究实验。
（1）向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，说明盐水是导体，实验中盐水电阻大小可以根据 进行判断。
（2）在探究猜想A时，小丽闭合开关，用酒精灯给注满盐水的玻璃管加热一段时间后，不易观察灯泡亮度的变化。为准确探究猜想A，甲、乙两同学分别对实验装置做以下改进：甲同学把灯泡直接更换为电流表，乙同学在原电路中串联接入电流表。改进方法更好的是 同学，理由是 ；
（3）在(2)问的基础上探究猜想B时，应控制注入玻璃管中盐水的温度 (选填“相同”或“不同”)，闭合开关，记录此时电流表示数I1；断开开关，往玻璃管中加入一定量的浓盐水，搅拌后再闭合开关，记录此时电流表示数I2；再次加入浓盐水进行实验，记录此时电流表示数I3。请判断该实验设计是否合理，并说明原因： 。
【答案】（1）小灯泡的亮度
（2）乙；小灯泡能够保护电路，电流表示数变化可以反映电阻大小
（3）相同；不合理，加入浓盐水不仅会改变盐水浓度，也会改变盐水的体积
【知识点】探究影响导体电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）盐水存在电阻，则其电阻大小可通过灯泡的亮度来判断，灯泡亮，电阻小，灯泡暗，电阻大；
（2）将电灯泡更改为电流表，则电路中无定值电阻保护电路，则当盐水的电阻过小时，可能烧毁电流表，所以乙同学改进方法更好，小灯泡能够保护电路，电流表示数变化可以反映电阻大小；
（3）探究电阻和浓度的关系，则应该控制浓度不同，其余因素相同，所以温度应该控制相同，进行试验时，加入浓盐水后，即改变盐水的浓度，也改变了其体积。
【分析】物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中电阻的大小难以直接测量，所以需要通过灯泡的亮度进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电阻的影响因素有：材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时，需要控制材料、电阻丝的长度相同。
五、计算题（14题6分，15题9分）
14．在“用电流表测电流”的实验中，某同学接成如图（a）所示的电路，当开关闭合后，两灯都发光，两个电流表的指针所指位置均为图（b）所示；
（1）通过灯L2的电流I2是多少，通过灯L1的电流I1是多少？
（2）如图甲所示电路，电源电压为3V，当开关S闭合时，电压表的读数如图乙所示，求L1两端的电压U1为多少V？当开关S断开时，电压表的示数U0为多少V？
【答案】（1）解： 由图可知，两灯并联，两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流，两表指针所指位置相同，由于干路电流大于支路电流，故A1选用的是0~3A的量程，A2选择的是0~0.6A量程。故电流表A1读数是I＝1.6A，电流表A2读数是I2＝0.32A，所以通过L2的电流为I2＝0.32A，通过灯L1的电流是：
I1=I−I2=1.6A−0.32A=1.28A
答：通过灯L2的电流I2是0.32A， 通过灯L1的电流I1是1.28A；
（2）解：由电路图甲可知，L1和L2是串联，电压表测L1两端的电压；因为电源电压为3V，因此电压表的量程为0～3V，其分度值为0.1V，故电压表示数为1.1V；即L1两端的电压U1＝1.1V；当开关S断开时，电压表的正负接线柱相当于与电源两极相连，因此电压表的示数接近于电源电压，即U0＝3V。
答：当开关S闭合时，灯L1两端的电压U1=1.1V； 当开关S断开时，电压表的示数U0=3V。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律
【解析】【分析】（1）由图（a）可知，两灯并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯L2的电流，根据并联电路电流规律可知，电流表A1的电流大于电流表A2的电流，以此确定两电流表使用的量程，进而读出干路电流和通过灯L2的电流，再求出通过L1的电流；
（2）由电路图甲可知，L1和L2是串联，电压表测L1两端的电压，根据电压表的量程个分度值读出L1两端的电压；
当开关S断开时，电压表的正负接线柱相当于与电源两极相连，因此电压表的示数接近于电源电压。
（1）由图可知，两灯并联，两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流，两表指针所指位置相同，由于干路电流大于支路电流，故A1选用的是0~3A的量程，A2选择的是0~0.6A量程。故电流表A1读数是I＝1.6A，电流表A2读数是I2＝0.32A，所以通过L2的电流为I2＝0.32A，通过灯L1的电流是
I1=I−I2=1.6A−0.32A=1.28A
（2）由电路图甲可知，L1和L2是串联，电压表测L1两端的电压；因为电源电压为3V，因此电压表的量程为0～3V，其分度值为0.1V，故电压表示数为1.1V；即L1两端的电压U1＝1.1V；当开关S断开时，电压表的正负接线柱相当于与电源两极相连，因此电压表的示数接近于电源电压，即U0＝3V。
15．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。请回答下列问题。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q氢=1.4×108J/kg]
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
（2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少?
（3）若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶3min，则氢能源公交车动力系统的效率是多少?
【答案】（1）解：0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的热量
Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg= 4.2×107J
（2）解：由题意知，Q吸=Q放=4.2×107J
由Q吸=cmΔt可知水升高的温度
Δt=Q吸c水m水=4.2×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×200kg= 50℃
（3）解：公交车的功率P=1.4×105W
由P=Wt得，公交车所做的功W=Pt=1.4×105W×3×60s=2.52×107J
公交车动力系统的效率
η=WQ放×100%=2.52×107J4.2×107J×100%=60%
【知识点】热量的计算；燃料的热值；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据Q=mq计算0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的热量；
（2）由题意知，Q吸=Q放，根据Q吸=cmΔt可计算水升高的温度；
（3）公交车的功率P，由P=Wt计算公交车所做的功，公交车动力系统的效率η=WQ放×100%。
六、任务驱动题（每空1分，共6分）
16．AI无止境，携手创未来。某企业携1000架烟花无人机于深圳湾人才公园冉冉升空，开启深圳首场无人机烟花秀。这场无人机烟花秀不仅给观众带来了视觉盛宴，更展现了电子烟花环保理念的独特魅力。观看烟花秀后，物理学习小组的同学结合已学习的电学知识，开展学习与制作“电子烟花”的项目式学习。下面是该小组同学交流与实践过程，请帮助他们完成下列内容。
【项目任务】(1)测试其核心部件LED的性能；(2)制作一个“电子烟花”，模拟出烟花的效果。
【项目设计】经查阅，电子烟花的核心部件是一个微型电子发光装置，这些发光装置通常由发光二极管(LED)组成，如图1是LED的电路符号，它有两根引线，分别为正极(+)和负极(−)，接直流电路时，它只允许电流从它的正极流向负极。当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，其发光效率很高，几乎不会产生热量。如果加上反向电压，则视为断路不能发光。
【项目实施】
（1）LED具有 性，把这样的LED灯接入如图2所示电路，闭合开关，当滑动变阻器的滑片在图示位置，LED灯发出黄色的光。其发光的颜色与电压的对应关系如上表所示，向 (选填“左”或者“右”)移动滑片P，可使LED灯发红色的光。
（2）为了测试LED发光时的性能，将其接入图2所示电路，已知电源电压恒为4.5V。调节变阻器滑片，记录多组电压表、电流表数据，描绘出如图3所示的I−U图像；
①闭合开关S，向左移动滑片时，LED灯的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)；
②当LED灯正常发蓝色光时，保持滑片位置不变，对调LED灯的正负极后再闭合S，电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)；
③为了模拟出的蓝色烟花效果更加明显，需要在图2电路中同时接入12颗LED灯，为确保LED灯能独立正常工作，12颗LED灯应 (选填“串联”或“并联”)，此时电流表的示数为 。
【项目小结】小组同学根据各项资料，理解了LED的部分性能，并按照设计好的电路图，完成了红黄蓝三色简易“电子烟花”，模拟出了“烟花”的效果，更多颜色有待进一步开发。
【答案】（1）单向导电；右
（2）变小；变大；并联；0.24A
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；半导体特点及作用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）LED具有单向导电性，据表可知，LED电压减小，灯泡由黄色变化为红色，根据串联分压可知，变阻器电阻变大，分压变大，则左移动滑片，
（2）由（1）分析可知， 向左移动滑片时，LED灯的电压减小，根据串联分压可知，电阻减小；发光二极管具有单向导电性，对调正负极，电路为断路，电压表直接串联在电路中，示数变大； 确保LED灯能独立正常工作，则LED灯并联，据图可知，LED灯泡电压为3.0V时，通过LED灯泡的电流为0.02A，则干路电流I=0.02A×12=0.24A；
【分析】1、半导体的应用：常用作发光二极管，具有单向导电性；
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
3、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
七、综合题（除说明外，每空1分，共7分）
17．阅读下面的短文，回答问题。
材料一：把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如题图甲所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。
材料二：将一块铜片和一块锌片插在一个切开的柳橙上(如图乙)，就制作出了一个水果电池。将铜片、锌片和LED灯用导线连接，由于锌比铜活泼，容易失去电子，电子由锌片通过LED灯流向铜片，溶液中的氢离子从铜片获得电子，LED灯发光。
图甲 图乙
（1）如图甲所示，其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路中将 (选填“有”或“没有”)电流；
（2）其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，稳定后，电路电流 ；(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
（3）其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流 ；(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
（4）图甲的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 能转化而来；
（5）图乙中，LED灯将电能转化为了 能；
（6）请结合水果电池的工作原理，判断图乙中水果电池的正负极，并说明原因： 。
【答案】（1）没有
（2）变小
（3）变为零
（4）内
（5）光
（6）正极是铜片，负极是锌片。因为电子由锌片通过导线流向铜片，电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以电流方向从铜片到锌片，因此水果电池的正极是铜片，负极是锌片
【知识点】能量的转化或转移；半导体特点及作用；制作水果电池
【解析】【解答】（1） 将铁丝换成铜丝 ，电路中导线相同，则不会产生 塞贝克效应 ，则电路中无电流；
（2） 将A处杯中的冰水混合物换为沸水， 则和B处的温差减小，所以电流减小；
(3) 将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后， 则AB处无温差，则无电流；
（4）热电偶本质是将酒精灯的内能转化为电能；
（5）LED工作时将电能转换为光能；
（6） 电子由锌片通过LED灯流向铜片 ，根据电流的方向和电子运动方向相反，电流方向从铜片到锌片，因此水果电池的正极是铜片，负极是锌片。
【分析】根据题目可知， 热电偶 是利用导线的材料和温度差形成电流，水果电池的电子流向为铜片到锌片，因此水果电池的正极是铜片，负极是锌片。
LED灯两端的电压(伏)
LED灯发光的颜色
1.8
红
2.4
黄
3.0
蓝
LED灯两端的电压(伏)
LED灯发光的颜色
1.8
红
2.4
黄
3.0
蓝