北京陈经纶中学分校2025-2026学年九年级上学期（12月）月考物理试题（附解析）

这是一份北京陈经纶中学分校2025-2026学年九年级上学期（12月）月考物理试题（附解析），共35页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验解答题，科普阅读题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（下列各小题均有四个选项，只有一个选项符合题意。共26分，每小题2分）
1. 下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电热水壶B. 电视机C. 收音机D. 电风扇
【答案】A
【解析】
【详解】A．电热水壶是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意；
B．电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意；
C．收音机主要将电能转化为声能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意；
D．电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选A。
2. 将塑料丝固定在塑料吸管上，用干燥的毛巾摩擦塑料丝，塑料丝彼此张开，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 毛巾和塑料丝在摩擦过程中创造了电荷
B. 毛巾和塑料丝在摩擦过程中带上了同种电荷
C. 摩擦过的塑料丝能吸引碎纸屑
D. 塑料丝因带上了异种电荷而彼此张开
【答案】C
【解析】
【详解】A．摩擦起电的本质是电荷的转移，不是创造了电荷，毛巾和塑料丝在摩擦过程中，电子发生了转移，故A错误；
B．毛巾和塑料丝在摩擦过程中，一个失去电子，一个得到电子，所以带上了异种电荷，故B错误；
C．摩擦过的塑料丝带上了电，根据带电体具有吸引轻小物体的性质，它能吸引碎纸屑，故C正确；
D．塑料丝彼此张开是因为带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，而不是异种电荷，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，A、B为两个相同的验电器，A带正电，B不带电。若用一根带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，则下列说法正确的是（ ）
A. 部分负电荷从B转移到A
B. 金属棒中有持续的电流
C. 金属棒中的电流方向是从B到A
D. B的金属箔张开后，A的金属箔完全闭合
【答案】A
【解析】
【详解】A．验电器A带正电，说明A缺少电子，验电器B不带电，说明B中正负电荷数量相等，用带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来时，由于A缺少电子，B中有可以自由移动的电子，所以B中的部分自由电子会通过金属棒转移到A上，故A正确；
B．电荷的定向移动形成电流，当A、B两验电器上的电荷重新分布均匀后，电荷就不再移动，所以金属棒中产生的是瞬时电流，而不是持续的电流，故B错误；
C．在本题中，是负电荷从B移动到A，因正电荷定向移动的方向规定为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以金属棒中的电流方向是从A到B，故C错误；
D．当电荷转移结束后，A、B两验电器都带上同种电荷（正电荷），因为A、B是两个相同的验电器，所以它们平分总电荷量，A的电荷量减少，其金属箔的张角会变小，但不会完全闭合，B由不带电变为带正电，其金属箔会张开，故D错误。
故选A。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 利用磁感线只能描述磁场方向，不能描述磁场强弱
B. 利用撒在磁体周围铁屑的分布情况可以判断磁体周围各点的磁场强弱
C. 可水平转动的小磁针在地磁场作用下，静止时N极指向地理的南极附近
D. 条形磁体外部的磁感线方向由磁体的S极指向N极
【答案】B
【解析】
【详解】A．利用磁感线既可以描述磁场的方向，也可以通过观察磁感线的密集程度，表示磁场的强弱，故A错误；
B．磁场越强，吸引的铁屑越多，因此可利用撒在磁体周围铁屑的分布密集程度，判断磁体周围各点的磁场强弱，故B正确；
C．已知地磁场的地理位置的北极，对应地磁的S极，因此静止时N极指向地理的北极附近，故C错误；
D．条形磁体外部的磁感线方向由磁体的N极指向S极，故D错误。
故选B。
5. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）

A. 甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】
【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；
B．由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误；
CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。
故选A。
6. 小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列说法正确的是（ ）
A. 在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高
B. 在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C. 正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D. 在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
【答案】C
【解析】
【详解】AB．三个用电器使用时采用并联，电压相等，故AB错误；
C．由图得，正常工作时，正常工作1小时，电烤箱使用的电费最多，说明电烤箱消耗的电能最多，由得，电烤箱的电功率最大，三个用电器使用电压相等，由得，电烤箱的电流最大，故C正确；
D．在一个月内，由于不知电烤箱与电饭锅使用时间的长短，由得，无法比较小玲家电烤箱与电饭锅消耗的电能大小，无法比较小玲家电烤箱的用电费与电饭锅的用电费，故D错误。
故选C。
7. 某同学研究磁体周围的磁场情况时，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，在有机玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打有机玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据图甲和图乙所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况，如图丙所示。下列说法错误的是（ ）
A. 图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B. 图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C. 图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场而建立的物理模型
D. 由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲中，条形磁体周围不同位置上放一些小磁针，小磁针N极所指的方向不同，可以研究条形磁体周围的磁场方向特点，故A正确，不符合题意；
B．图乙中，利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁场的分布，故B正确，不符合题意；
C．图丙中，条形磁体周围的磁感线，是人们利用建模的方法画出来的并不真实存在的曲线，故C正确，不符合题意；
D．图丙中，为了描述磁场的分布引入了磁感线，磁感线其实不存在，故D错误，符合题意。
故选D。
8. 如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 利用图甲的实验结论可以解释电铃的工作原理
B. 图乙装置可用来探究发电机工作的原理
C. 图丙装置可用来探究条形磁铁周围磁场的方向
D. 在图丁的装置中，当夹子向左移动时，灯泡会变的越来越暗
【答案】A
【解析】
【详解】A．图甲通常是演示电流磁效应的实验装置，闭合开关，通电导线周围产生磁场，使小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场。电铃是利用电流的磁效应工作的，所以利用图甲的实验结论（通过电流有磁性，断电时无磁性）可以解释电铃的工作原理，故A正确；
B．图乙电路中有电源，该图是通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置原理制造了电动机，故B错误；
C．由丙图可知，条形磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱，不能看到磁场的方向，故C错误；
D．图丁装置中，夹子和铅笔芯组成滑动变阻器，当夹子向左移动时，铅笔芯接入电路的长度变短，电阻变小。根据欧姆定律可知，电源电压不变，电路的总电阻变小，电路中的电流变大，所以灯泡的实际功率变大，灯泡会变得越来越亮，故D错误。
故选A。
9. 如图所示是某款轻智能马桶，将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时，第1次伸脚触发，开关S1闭合，马桶盖打开。若不需要坐便，第2次伸脚触发，开关S2闭合，坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发，开关S3闭合，自动冲水。若需要坐便，入座后坐垫感应开关S4闭合，使用完毕起身后S4仍闭合，同时开关S5闭合，自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态，下列模拟电路设计符合上述要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】第1次伸脚触发开关S1闭合，马桶盖打开，说明S1控制马桶盖的电机（S1可以在干路）；
第2次伸脚触发S2，坐垫抬起，说明S2控制坐垫的电机（S2在坐垫的电机支路）；
第3次伸脚触发S3自动冲水，或入座后S4闭合，起身时S4仍闭合且S5闭合，自动冲水，说明冲水电机由S3或S4与S5共同控制（S4与S5串联后与S3并联）。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A. 正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B. 正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C. 正常工作时，通过电饭锅的电流最大
D. 正常工作时，电热水壶的电阻最大
【答案】B
【解析】
【详解】由和图像可知，图像中电热水壶的电功率最大，电饭锅的电功率最小。
A．电热水壶和电烤箱工作时消耗的电能主要转化为内能，用于产生热量。在相同时间内，电热水壶的功率比电烤箱大，根据可知，电热水壶消耗的电能更多，产生的热量也更多，故A错误；
B．正常工作时，电热水壶的功率比电饭锅的功率大，故B正确。
C．三个用电器的额定电压相同，且都正常工作，所以它们两端的电压U相等。由于电饭锅的功率最小，根据公式可知，通过电饭锅的电流最小，故C错误。
D．由于三个用电器两端的电压U相等，电热水壶的功率P最大，根据可知，热水器的电阻R最小，故D错误。
故选B。
11. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B. 灯泡的电阻为20Ω
C. 当电源电压为4V时，电流表示数为0.3A
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡L的电阻与定值电阻的阻值之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，即定值电阻R的I-U关系图像是一条直线，所以图乙中直线B表示电阻R的I-U关系图像，则曲线A表示灯泡的I-U关系图像，故A错误；
B．灯泡的电阻随温度升高而变大，不是一个定值，故B错误；
C．由图甲可知，小灯泡L和定值电阻R并联，电流表测干路电流。当电源电压为4V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V，由图乙可知，小灯泡L和定值电阻R的电流分别为0.3A、0.1A，根据并联电流规律，电流表示数为
故C错误；
D．如果将小灯泡L和电阻R串联，由图乙可知，当电路中电流为0.2A时，灯泡L两端的电压为2V，定值电阻R两端的电压为8V，根据串联电压规律，电源电压恰好为
符合题意。根据，电流相等时，电压与电阻成正比，所以灯泡L的电阻与定值电阻阻值之比为
故D正确。
故选D。
12. 小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（ ）

A. 整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B. 前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为
C. 消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
D. 酒精灯加热的效率为28%
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意，由于甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，根据可知水沸腾前，两杯水吸收的热量相等，为
且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为
所以整个过程，乙杯中的水吸收的热量更多，故A错误；
B．由图可得，3分钟时乙杯中的水恰好沸腾，则吸收的热量为
故B正确；
C．整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
故C错误；
D．在整个过程中，燃烧4g酒精所释放的热量为
可得酒精灯加热的效率为
故D错误。
故选B。
13. 设计一款养生壶的加热电路，科技小组提出了3个方案。
方案1：如图1所示，电路两端电压恒为U，电热丝电阻为，加热部分的电功率为P。
方案2：如图2所示，在方案1的基础上接入电阻为的电热丝，由和共同作为加热部分，该方案中和在1min内消耗的总电能为W。
方案3：如图3所示，在方案1的基础上接入电阻为的定值电阻，由作为加热部分，该方案中和在1min内消耗的总电能为。
已知方案2和方案3中加热部分两端的电压之比为4:1，且加热部分的电功率均为，不考虑温度对电热丝电阻的影响。下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．已知方案2和方案3中加热部分两端的电压之比为4:1，方案2加热部分电压为U，则方案3中R0的电压为，因为加热部分的电功率均为，则
化简得，故A错误；
B．方案3中R0的电压为，总电压为U，则R2的电压为，根据串联电路分压规律可得，故B错误；
C．方案2中1min内消耗的总电能为
方案3中1min内消耗的总电能为
即，故C正确。
D．因为，方案1中，则，故D错误。
故选C。
二、多选题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个，共15分，每小题3分。每小题选项全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）
14. 2025年5月29日，我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈燃烧，以下说法正确的是（ ）
A. 燃料燃烧过程中，其热值变大B. 燃料燃烧将化学能转化为内能
C. 燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变D. 发动机的效率能达到
【答案】BC
【解析】
【详解】A．热值是燃料的特性，与质量和是否完全燃烧无关，则燃料燃烧过程中，其热值不变，故A错误；
B．燃料燃烧时消耗化学能，获得内能，将化学能转化为内能，故B正确；
C．根据能量守恒定律可知燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变，故C正确；
D．效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃料释放的热量之比，火箭发动机在工作时不可避免的做额外功，所以发动机的效率不可能达到100%，故D错误。
故选BC。
15. 如图所示。电池、导线、小灯泡和开关组成闭合回路，小灯泡正常工作。针对此情景，下列说法正确的是（ ）
A. 电池将电能转化为内能，为小灯泡提供能量
B. 小灯泡中的自由电子由A向B定向移动
C. 只要电路中有电源，电路中就一定有电流
D. 电流的方向从电源正极经小灯泡流向电源负极
【答案】BD
【解析】
【详解】A．干电池在工作时，将化学能转化为电能，故A错误；
B．电流从电源正极出发，经小灯泡流回电源负极，方向自B向A，自由电子带负电荷，其定向移动方向与电流方向相反，故自由电子移动方向是自A向B移动，故B正确；
C．电路闭合也是形成电流的必要条件之一，故C错误；
D．电源外部，电流从电源正极出发，经小灯泡流回电源负极，故D正确。
故选BD。
16. 如图所示的四个热学实验，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图：抽去玻璃板后，两瓶气体混合颜色变均匀，说明分子永不停息地做无规则运动
B. 乙图：墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
C. 丙图：试管中的水加热沸腾后，塞子被水蒸气推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D. 丁图：将紧压在一起的两铅柱放在真空罩中，抽真空后铅柱未被下面悬挂的重物拉开，说明分子间存在斥力
【答案】BC
【解析】
【详解】A．甲图中抽去玻璃板后，二氧化氮和空气混合颜色均匀，可能是由于二氧化氮气体的密度比空气密度大而下沉造成的，这个实验不能说明分子做无规则运动，故A错误；
B．乙图中墨水在热水中扩散更快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故B正确；
C．丙图中，水蒸气推动塞子的过程，是水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C正确；
D．丁图中铅柱未被重物拉开，说明分子间存在引力，故 D错误。
故选BC。
17. 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小祝为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（ ）
A. 冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变小
B. 工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮，铃不响
C. 若控制电路中换用电压更大的电源，警戒温度将变低
D. 冷库温度降低时，控制电路消耗电功率变小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图乙知，随着温度升高，热敏电阻的阻值减小，所以冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值减小，故A正确；
B．冷库的温度要求低于-18摄氏度，等于或高于-18摄氏度时，工作电路报警，而温度较高时，热敏电阻的阻值较小。控制电路中，热敏电阻与电磁铁串联接入电路，其阻值较小时，电路中的电流较大，电磁铁的磁性较强，衔铁被吸下，灯所在电路断开，铃所在电路接通，铃响、灯不亮，故B错误；
C．若控制电路中电压更大的电源，则在热敏电阻的阻值较大时，电路中的电流便已经较大，衔铁已能被吸下，此时报警时的温度较低，故C正确；
D．冷库温度降低时，热敏电阻的阻值升高，而电源电压不变，根据知，控制电路消耗的电功率变小，故D正确。
故选ACD。
18. 直流充电桩是为电动汽车补充能量的装置，如图甲所示，通常它比交流充电桩的充电电压更高、电流更大实现快速充电。设电池当前储能占充满状态的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户可以通过充电桩的显示屏了解充电信息。假设某充电桩输出的电能全部转化为电池的储能，充电前，D为，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，P与D的关系如图乙所示。充满后立即停止充电。当D达到时充电桩显示屏的部分即时信息如下表，充电过程中充电电费单价不变。下列说法正确的是（ ）
A. 当D为时，充电电流为100AB. 该汽车充电30min时，充电功率为40kW
C. 当D达到时，充电用时36minD. 整个充电过程的充电费用为72元
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当D达到70%时，充电功率为40kW=40000W，由表中数据知，D达到70%时，充电电压为400V，由P=UI可知，此时的充电电流
故A正确；
D．由表中数据知，D达到70%时，即充入充满状态储能的40%时，充电度数为24.0kW·h，充电费用28.80元，电费单价为
则充满电还需充入30%，需消耗的电能为
测试全过程的充电费用为n1=（24+18）kW·h×1.20元/kW·h=50.4元
故D错误；
C．当D从60%达到70%时，即D增加10%，消耗电能
此过程中充电功率为40kW保持不变，由W=Pt可得，此时充电的时间
当D从30%达到70%时，充电时长为45min，则当D达到时，充电用时
故C正确；
B．当D从55%达到70%时，即D增加15%，消耗电能
此过程中充电功率为40kW保持不变，由W=Pt可得，此时充电的时间
当D从30%达到70%时，充电时长为45min，则当D达到时，充电用时
所以该汽车充电30min时，充电功率小于40kW，故B错误。
故选AC。
三、实验解答题（共43分，26题5分；27、28题各4分；其它每空均为2分）
19.
（1）如图1所示，电能表的示数为______kW·h；
（2）根据图2中的电流方向，可知通电螺线管的右端是______极。（选填“N”或“S”）
【答案】（1）2457.8
（2）S
【解析】
【小问1详解】
电能表上的数字单位是kW·h，最后一个数字是小数，由图1可知，电能表的示数为2457.8kW·h。
【小问2详解】
用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的方向为螺线管的N极，此时大拇指指向左端，所以左端为N极，则通电螺线管的右端是S极。
20. 小明用两个相同的铁钉作为铁芯绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁，探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，他所设计的实验电路如图所示。
（1）实验中，通过观察_______来比较电磁铁磁性强弱；
（2）保持滑动变阻器滑片P位置不变，通过观察图中实验现象，可得结论：电磁铁磁性强弱与________有关；
（3）图中实验装置________（选填“能”或“不能”）探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。
【答案】（1）吸引的大头针的数量
（2）线圈匝数 （3）能
【解析】
【小问1详解】
根据转换法，实验中，通过观察吸引的大头针的数量来比较电磁铁磁性强弱。
【小问2详解】
图中两电磁铁串联，通过的电流相同，保持滑动变阻器滑片P位置不变，通过观察图中实验现象可知，右侧电磁铁缠绕的线圈匝数多，右侧电磁铁吸引的大头针的数量多，由转换法可知，右侧电磁铁的磁性强，可得结论：电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
【小问3详解】
探究电磁铁磁性强弱与电流大小，要控制线圈匝数相同，改变电流大小，以图中任一电磁铁为研究对象（线圈匝数相同），通过移动变阻器的滑片改变电路的电流，根据电磁铁吸引大头针的数量可探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。
21. 小海为了探究“感应电流的方向与导体的运动方向是否有关”，他选择用如图所示的装置进行实验。以下是他的实验步骤：
①闭合开关，保持蹄形磁体静止，使导线框的边从图中位置以某一速度v沿水平方向向右运动，记录灵敏电流表指针偏转的方向；
②调换蹄形磁体磁极，保持蹄形磁体静止，使导线框的边从图中位置仍以速度v沿水平方向向左运动，记录灵敏电流表指针偏转的方向；
根据以上实验过程，回答下列问题：
（1）小海计划探究的自变量是______；
（2）小海实际探究过程中存在的问题是______。
【答案】 ①. 导体的运动方向 ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]实验是为了探究“感应电流的方向与导体的运动方向是否有关”，故实验时应该通过改变导体运动方向，保持其他因素不变，自变量是导体运动的方向。
（2）[2]根据控制变量法，探究“感应电流的方向与导体的运动方向的关系”实验中应该保持其他因素不变（蹄形磁铁磁极要保持不变），通过改变导体运动方向，最终通过观察电流表指针的示数来判断导体运动方向对感应电流的影响，实验的第二个步骤中变量已经不再唯一了，故该实验中存在的问题是没有控制变量唯一。
22. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示．

（1）实验中应量取质量______的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中．
（2）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过______来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少．
（3）实验记录的数据如表所示，分析实验数据可知______物质的吸热能力强．
【答案】 ①. 相同 ②. 加热时间 ③. 甲
【解析】
【分析】比较物质吸热能力实验需要应用控制变量法，根据控制变量法的要求分析答题；用相同的热源对液体加热，液体在相等时间内吸收的热量相等，质量相同的液体升高相同的温度，吸收的热量越多，液体吸热能力越强．
【详解】（1）探究物质吸热能力实验，实验中应用控制变量法，故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，
（2）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少．
(3)由表中实验数据可知，质量相同的甲、乙两种液体吸收相同热量，甲升高温度小于乙升高温度，所以甲物质的吸热能力强．
故答案为(1)相同;(2)加热时间;(3)甲．
23. 实验桌上有满足实验要求的电源、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个，已调零的电流表和电压表各一块，导线若干。小明利用上述实验器材“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”，小明的主要实验过程如下：
①如图所示，连接实验电路。将电阻箱R的阻值调为5Ω；
②闭合开关S，用电流表测量通过电阻箱的电流I，记录R和I的数值；
③断开开关S，将电阻箱R的阻值调为10Ω。闭合开关S，记录电阻箱R和电流I的数值；
④仿照步骤③再做四次实验，每次改变电阻箱阻值，记录各次相应的电阻箱R和电流I的数值。通过对数据的分析，小明发现每次测得的电阻箱R和电流I的乘积并不相等，这与他的实验预期不符。
实验中，通过电阻箱的电流与电阻箱的电阻不成反比例关系的原因是：______；
【答案】见解析
【解析】
【详解】在探究通过导体的电流跟导体电阻的关系时，需要控制导体两端的电压不变，改变导体的电阻，观察电流的变化。然而，在小明的实验中，他改变了电阻箱的阻值，但没有控制电阻箱两端的电压保持不变，导致通过电阻箱的电流与电阻箱的电阻不成反比例关系。
24. 小阳同学，为了探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，他选用了符合实验要求的电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、定值电阻各一个，导线若干，并设计了如图所示的实验电路图。
（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①将电压表、电流表调零，断开开关S，按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值最大；
②闭合开关S、移动滑动变阻器滑片P至适当位置，读出电流表和电压表的示数I、U，并记录；
③______，读出电流表和电压表的示数I、U，并记录；
④仿照步骤③，再做四次实验，并将实验数据记录在表格中；
（2）小阳分析下表实验数据，可得实验结论：______，他的依据是：______。
【答案】（1）移动滑动变阻器的滑片P至另一位置
（2） ①. 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电压的关系时，需改变导体两端的电压，因此要通过移动滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端的电压，多次测量以寻找规律。
【小问2详解】
[1][2]由表中数据可知，导体两端的电压增大，通过导体的电流增大，导体两端的电压与通过导体的电流比值保持不变，故可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
25. 小阳利用一块电压表和电阻已知的电阻测量电路的阻值。他选择了满足实验要求的器材，连接了如右图所示的实验电路。但小亮检查发现，此电路无法达成实验目的。
（1）请你在连接有问题的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，只改接一条导线，使电路连接正确；______
（2）改正问题后又继续进行了如下操作：闭合开关和，读出电压表的示数为；闭合开关，断开开关，读出电压表的示数为；则待测电阻的表达式为______。（用、和表示）
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1详解】
将该导线改接至的右端接线柱上，使电压表在闭合时测电源电压，断开时测两端电压。如图所示：
【小问2详解】
由电路图知道，闭合开关和时，电路中只有，电压表测电源的电压，则电源的电压；
闭合开关，断开开关时，与串联，电压表测两端的电压，即，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
即，解得
26. 小京利用图甲所示的电路，测量额定电压为的小灯泡在不同电压下的电阻。
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端。（选填“A”或“B”）
（2）闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，使________。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，并利用所测的数据绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示。根据图像可得：小灯泡两端电压为时的电阻为________。
（4）利用实验数据，计算出小灯泡正常发光时的电功率为_________W。
【答案】（1）A （2） ①. B ②. 电压表示数为2.5V
（3）5 （4）0.7
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处，即A端。
【小问2详解】
[1][2]闭合开关，当滑片P移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.3V，小于灯的额定电压2.5V，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，要增大灯的电压，减小变阻器的电压，由分压原理，应将滑动变阻器的滑片P向B端移动，同时观察电压表示数，直到电压表示数为2.5V。
【小问3详解】
根据所测的数据绘制出通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像知，小灯泡两端电压为1.0V时的电流为0.2A，由欧姆定律可知电阻为
【小问4详解】
根据图丙可知，电压为2.5V时的电流为0.28A，小灯泡正常发光时的电功率为 P=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W
27. 小明利用如图所示的实验装置探究电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小是否有关。装置中甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油和完全相同的温度计，且烧瓶内的电阻丝和电阻丝的阻值不随温度的变化而发生改变。
（1）为完成实验探究，和的阻值应______（选填“相等”或“不相等”）；
（2）实验中和是串联方式，是为了控制______和通电时间相同；
（3）实验中能利用温度计的示数变化反映电流通过电阻时产生的热量多少，依据的公式是______；
（4）画出实验数据记录表格。
【答案】（1）不相等 （2）电流
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法可知，要探究电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小是否有关，应保持电流和通电时间相等，而电阻的大小不相等，故R1和R2的阻值应不相等。
【小问2详解】
串联电路中电流处处相等，故实验中两个电阻串联，是为了控制通过它们的电流相等，串联电路中开关的闭合和断开可以保证两个电阻通电时间相同。
【小问3详解】
不考虑热量的损失，电流通过电阻产生的热量被煤油完全吸收，即，甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，由可知，比热容c和质量m相同，煤油吸收的热量Q吸与温度变化量Δt成正比，因为，所以能利用温度计的示数变化反映电流通过电阻时产生的热量多少。
【小问4详解】
实验中通电时间和电流相同，故实验中需要记录不同电阻下煤油的温度变化量以及吸收热量的多少，故实验数据表格设计如下：
28. 小兴想比较、两个电阻的大小，他设计了如图所示的电路，当他把电阻R1接入a、b两点间时灯较亮；把电阻接入a、b两点间时灯较暗，已知电源电压不变，通过灯的电流越大灯越亮且灯的电阻越大，请你通过分析，比较电阻、的大小关系。
【答案】见解析
【解析】
【详解】当电阻R1接入电路中时灯较亮，此时电源电压可表示为
当电阻R2接入电路中时，电源电压可表示为
由于通过灯的电流越大灯越亮，且灯的电阻RL越大，则有I1>I2且，电源电压不变，即，则有，由于，故可得。
四、科普阅读题（共4分）
29. 请阅读《最强特高压点亮中国》并回答问题。
最强特高压点亮中国
我国的能源供给和产业发展各具特色，东部产业发展水平较高，西部蕴藏着大量可开发的清洁能源，因此能源和产业的调配是我国协同发展的重要工程。
以电力输送为例，的特高压输电线路，可以在你眨眼瞬间将电能输送到3300公里之外30次。这么长的输电线路，导线上的电阻不仅不能忽略，还会在电流通过时产生大量的热量，造成电能损耗。然而通过红外热像仪的拍摄如图甲所示，我们发现这些传输强大电能的导线并没有像预想的那样因为发热产生过高的温度。为了弄清其中的原理，我们将整个输电线路画成如图乙所示的简图。特高压电站就像是提供电能的电源，某城市电站如同消耗电能的用电器，输电线上的电阻等效为串联在电路中。发电站的功率是稳定的，这取决于发电机组的发电能力。根据，如果我们提高特高压电站的输电电压U，就会降低输电线上的电流，从而减少导线上的电能损耗，这就是高压输电的原理。
除此以外，每束特高压输电线都由多根手臂粗细的导线合成，增大了导线的横截面积，从而进一步降低电能的损耗。但要承载它们的重量就需要无数座坚固的铁塔，为我们架起了这条名副其实的电力“天路”。
（1）常温下铜和铝的物理性质如表所示。结合文中信息综合考虑，架空高压输电线应采用硬度较高的复合材料线芯和相同粗细的多股________（选填“铜”或“铝”）制导线绞在一起制成。
（2）若某一发电站，将恒定的输电电压U由提高到，通过输电线向较远的另一座电站输电，若输电线的总电阻不变，则在发电功率不变的条件下，输电线上的电流变为原来的________。
（3）请结合文章和所学知识，分析特高压输电导线热量损耗减小的原因。
【答案】（1）铝 （2）
（3）见解析
【解析】
小问1详解】
由表格数据可知，铜的导电性能优于铝，但铝的密度远小于铜，且价格更低。架空输电线需要轻质、低成本的材料，同时保证导电性。 多股导线绞合可增大横截面积，降低电阻，进一步减少电能损耗。铝的密度低、成本低，适合作为架空输电线材料。铜虽导电性更好，但成本高、密度大，不适合大规模架空输电。
【小问2详解】
发电站发电功率P总恒定。初始电流，提高电压后电流 ​。 电流变化比例
即输电线上的电流变为原来的。
【小问3详解】
根据，高压输电时输电功率一定，提高输电电压U，就会降低输电线上的电流I，又因为增大输电线的横截面积，它的电阻R变小，所以当通电时间t一定时，特高压输电线产生的热量减小。
五、计算题（共12分，每题4分）
30. 如图所示，电源两端的电压U恒定，电阻，闭合开关S，电流表A、的示数分别为0.6A和0.2A。求：
（1）电阻的阻值；
（2）10s内消耗的电能。
【答案】（1）5
（2）4J
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知，闭合开关，两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流。由欧姆定律可得，电源电压U=I1R1=0.2A×10Ω=2V
根据并联电路的电流特点，通过R2的电流为I2=I-I1= 0.6A-0.2A=0.4A
由欧姆定律可得电阻R2的阻值为
【小问2详解】
10s内消耗的电能W1=UI1t=2V×0.2A×10s=4J
31. 小东利用热敏电阻制作高温报警器，要求环境温度达到或超过某一温度时，报警器报警，其电路图如图所示，图中电源电压，定值电阻，热敏电阻的阻值随环境温度变化的情况如表所示。当报警器两端电压达到或超过时，报警器报警。
（1）求的大小；
（2）保持，若将设置为，需要将电源电压调节为多大？
【答案】（1）40℃ （2）21V
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知，定值电阻R0与热敏电阻R串联，报警器与R0并联，因此报警器两端的电压U0等于R0两端的电压。当报警器报警时，其两端电压达到，根据欧姆定律，此时电路中的电流为
根据串联电路电压的特点，热敏电阻R两端的电压为
此时热敏电阻的阻值为
查阅表格可知，当热敏电阻R的阻值为1.1kΩ时，对应的环境温度T0为40℃。
【小问2详解】
若将报警温度T0设置为60℃，查阅表格可知，此时热敏电阻的阻值。报警器报警时，其两端电压仍为。此时电路中的电流为，此时电路的总电阻为
根据欧姆定律，需要调节的电源电压为
32. 如图甲所示是具有高温、低温两挡的电茶壶，简化电路如图乙，、均是发热电阻（阻值不随温度变化）。电茶壶的铭牌如下表。求：
（1）请画出开关接1，2的等效电路图，分析并判断开关接1，2的挡位（要有分析过程）；
（2）求出发热电阻的阻值。
【答案】（1）
低温挡等效电路图：
高温挡等效电路图：
开关接1时电路功率较小，为低温挡；开关接2时电路功率较大，为高温挡。
（2）
440Ω
【解析】
【小问1详解】
当开关S接1时，等效电路为电阻和串联，电路的总电阻 ，当开关S接2时，被短路，等效电路为只有电阻接入电路，电路的总电阻为，所以 。
根据得，在电源电压不变的情况下，电路的总电阻越大，电功率越小。因此，开关接1时电路功率较小，为低温挡；开关接2时电路功率较大，为高温挡。
等效电路图如下图所示：
低温挡等效电路图：
高温挡等效电路图：
【小问2详解】
由表格数据可知，电茶壶的高温挡功率为，低温挡功率为 ，当开关接2时，电路为高温挡，只有电阻工作，根据得，电阻的阻值为
当开关接1时，电路为低温挡，电阻和串联，此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律得，的阻值为充电电压（V）
充电电流（A）
充电时长（min）
充电度数
充电费用（元）
400
45
24.0
28.80
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
电阻丝
阻值R/Ω
初温t0/℃
末温t/℃
温度变化量Δt/℃
吸收热量Q吸/J
R1
R2
电阻丝
阻值R/Ω
初温t0/℃
末温t/℃
温度变化量Δt/℃
吸收的热量Q吸/J
R1
R2
金属
铜
铝
导电性
优
良
密度
8.92
2.70
价格（元/吨）
66800
18800
环境温度
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻
6.0
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
07
额定电压
220V
额定功率
低温挡
100W
高温挡
1100W
容积
1L