广东省深圳市部分学校2025-2026学年九年级上学期期末物理试题（原卷版+解析版）

这是一份广东省深圳市部分学校2025-2026学年九年级上学期期末物理试题（原卷版+解析版），共30页。试卷主要包含了填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
1. “双皮奶”是顺德有名的甜品。加热过程中，双皮奶（ ）
A. 吸热，内能减少B. 吸热，内能增加
C. 放热，内能增加D. 放热，内能减少
2. 家庭电路的导线通常使用铜线而非铝线，主要是因为铜线的（ ）
A. 电阻小B. 硬度大C. 密度大D. 导热性好
3. 当家庭电路中的电流过大时，下列设备起保护电路作用的是（ ）
A. 电能表B. 三孔插座
C. 空气开关D. 漏电保护器
4. 如图所示，用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管后，毛皮带正电，把塑料丝往空中抛出，同时将塑料管放在下面，塑料丝静止在空中形如章鱼且不掉落，下列说法正确的是（ ）
A. 塑料丝和塑料管均带正电
B. 塑料丝和塑料管均带负电
C. 塑料丝带正电、塑料管带负电
D. 塑料丝带负电、塑料管带正电
5. 某用电器的能量流向如图所示，该用电器可能是（ ）
A. 电饭锅B. 电烤箱C. 电风扇D. 电热水器
6. 小明发现工具房有一个还有电能但看不清正负极的旧蓄电池，为了确定该蓄电池的正负极，下列方案不可行的是（ ）
A. B. C. D.
7. 如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数变大B. 电流表示数变大
C. 小灯泡亮度变暗D. 电路总功率变小
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8. 如图是氦的原子模型示意图，其中A为带________电的核外电子；B为原子核，它是由带正电的 ________和不带电的________构成。
9. 如图是四冲程汽油机的做功冲程和汽油机的能量流向图，此冲程将_____能转化为_______能；该汽油机的效率是_______%。
10. 如图为探究磁场对电流的作用的实验装置，闭合开关，导体ab运动起来，_______ （选填“电动”或“发电”）机是根据此原理制成的。调转蹄形磁铁的磁极，导体ab运动方向与原来 _______ ；增大电源电压，导体ab运动速度比原来的更 _____ 。
11. 如图所示，地球和磁体一样，周围存在着_______，地球上指南针静止时N极所指的是地理的_____（选填“北”或“南”）方，地磁的北极在地理的_____（选填“南”或“北”）极附近。
12. 小明需购买不同亮度的节能灯，他应参考铭牌的______（选填“电压”或“电功率”）参数；甲灯“220V 5W”和乙灯“220V 20W”均正常发光，______灯更亮，正常工作相同时间，______灯消耗电能更多。
13. 如图是探究导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，实验时，R1和R2是_____联，通过它们的电流_______，可探究电流产生的热量与_______的关系。
14. 用电源适配器给充电宝充电时，充电电压恒为5V，充电电流I随时间t变化的图像如图所示，恒流充电的电流为_____A；涓流充电过程中，电功率_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；当充电量达到80%时，开始涓流充电，直至充满，涓流充电过程电流做功__________J。
三、作图题（共7分）
15. 在图中虚线框A和B内分别接入开关和电灯（元件符号：开关，电灯 ），并完成三孔插座连接，使电路符合安全用电的要求．
16. 如图所示，通电后，蹄形电磁铁下端与条形磁体相互吸引，小磁针静止在如图所示位置。请标出：①电源的极性（“+”或“﹣”）；②A点磁感线的方向；③小磁针右端的磁极（“N”或“S”）。
17. 请你帮公交车设计安全锤取用报警电路，要求闭合开关S，当未取安全锤时，开关闭合，电铃不响；当取下安全锤时，开关断开，电铃响．请在图虚线框中，将电铃、保护电阻R、开关补画为符合要求的电路图。
四、实验题（本大题3小题，共20分）
18.
（1）如图所示，电能表读数为___________kW·h；
（2）图是使用试电笔的两种方式，其中正确的是_____；若氖管发光，则正在测试的导线是_____（选填“火”或“零”）线；
（3）利用如图的实验装置探究什么情况下磁可以生电时，需在导线夹a、b间接入________（选填“电源”或“电流表”），闭合开关，当导体左右运动时，_____（选填“能”或“不能”）产生电流；
（4）利用如图的装置探究通电螺线管外部磁场的分布情况，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在_______；对调电源的正负极，小磁针偏转方向也改变，说明通电螺线管的磁场方向与_______方向有关。
19. 小明利用图甲所示的电路探究并联电路的电流规律：
（1）若当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，原因可能是_________________；
（2）图甲中，电流表测量的是_______（选填“L1”“L2”或“干路”）的电流；
（3）小明测量通过L1所在支路电流时，电流表示数如图乙所示，读数为________A；他继续测量，完成第1次实验，数据如下表所示，则灯L1和L2的规格是_______（选填“相同”或“不同”）；
（4）得到普遍规律，小明采用以下两种方法之一来再次实验，并完成了第2次测量，实验数据如下表所示。
方法一：改变电源电压
方法二：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）。
分析数据可知，小明是采用方法_____（选填“一”或“二”）；除上述方法外，为得到普遍规律，你还可以采取的方法是：____________________ 。
20. 小明利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系，其中电源电压可调。
（1）小明将导体A接入电路，闭合开关，发现电流表和电压表都没有偏转，原因_______（选填“可能”或“不可能”）是电路的接线柱接触不良。
（2）排除故障后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，读数为________V，为了寻找普遍规律，小明可通过___________来改变导体两端的电压。
（3）更换导体B、C，重复实验，根据数据绘制图像如图丙所示，分析图像初步得出结论：通过导体的电流与导体两端电压成_____ 比，得出此结论的依据是____________________。
（4）小明利用图丙的数据分析电流与电阻的关系，你认为可行吗？请选择①或②作答。
①不可行，理由是：____。
②可行，请在下表填上应选取的数据。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21. 如图为某款“迷你炉”，它将初温为20℃、质量为2kg的水加热到70℃，消耗了燃料丁烷0.02kg．[，]求此过程中：
（1）水吸收的热量；
（2）丁烷完全燃烧放出的热量；
（3）“迷你炉”烧水的效率。
22. 图甲是小明设计的可调节亮度台灯的电路图，电源电压恒定，灯L标有“”。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从右端向左移动，直至小灯泡达到额定电压为止，此过程中，小灯泡和滑动变阻器的I﹣U图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压；
（3）当RL∶Rp＝3∶5时，小灯泡的电阻。
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
23. 中国科研团队利用人体体温和环境的温差，成功研制出人体温差发电电池。温差发电的原理是用两种不同的金属连接构成闭合回路，当两个连接点的温度不同时，就能产生微小的电压。小明利用如图的温差发电装置探究发电的电压与温差的关系，每隔一段时间记录冷、热水的温度和产生的电压，部分数据如下表所示。
（1）温差发电是将_____能转化为电能。
（2）为完成探究实验，除了秒表外，还需添加的测量仪器是________和________。
（3）分析表数据，可初步得出结论：_________________。
（4）若人体温差电池在18℃的温差下产生电压为0.4V，输出电流为1×10﹣3A，则输出功率为__________W，它不能使“3V 1.2W”的运动手表正常工作的原因是_________。
24. 某创新实验小组为学校的蔬菜温室设计温控系统，温室为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3，要求温度控制在20～30℃之间。他们设计温控系统原理如图甲所示，控制电路的电源电压为4V，电热丝R的阻值为22Ω，浴霸灯L标有“220V 275W”，线圈电阻忽略，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到50mA时，衔铁被吸下，灯L工作；当电流降低到32mA时，衔铁弹回，R工作。
下表是温控系统的评价指标。
（1）电磁继电器是利用电流的_____（选填“热”或“磁”）效应原理工作的。
（2）闭合开关S时，温室气温为22℃，则_____（选填“R”或“L”）工作。
（3）忽略外界影响，电热丝正常工作5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，电热丝对温室的加热效率为_______%。[ρ空气取1.29kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg•℃）]
（4）根据评价表中的指标对设计的温控系统进行评价，你的评价等级为 _______ ，依据是 ____________________ ；进一步优化的建议：____________________ 。
25. 阅读材料，回答问题。
混合动力汽车
某品牌混合动力汽车采用传统内燃机和电动机作为动力源。当电池的电能充足且低速行驶时，由电池驱动电动机提供动力；当高速行驶或电池的电量过低时，内燃机启动，提供动力，同时向电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和电动机同时提供动力。
该品牌旗下某款混合动力汽车采用了新一代磷酸铁锂电池组，其参数如下表所示，电池的能量密度是指电池平均单位体积或质量所能储存的电能，分别叫体积能量密度和质量能量密度。
某次测试过程中，该车在平直公路上以60km/h的速度匀速行驶1h，内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的20%增大至最大值的80%。该车的质量1000kg，受到阻力与速度的关系如图所示。（燃油热值q取4.2×107J/kg）
（1）混合动力汽车的内燃机和电动机_____（选填“能”或“不能”）同时工作；
（2）若利用输出功率恒为200kW的充电桩对电池组充电，可在6min内将电池组最大电量的20%充至80%，电池组增加的电能为_______kW•h，充电功率为________kW；
（3）磷酸铁锂电池组质量能量密度为________W•h/kg；
（4）“千克百公里能耗”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值.该车在测试过程中的千克百公里能耗为_____________J/（100km•kg），汽车的能量利用效率为_______%。
实验次序
L1的电流I1/A
L2的电流I2/A
干路电流I/A
1
——
0.14
0.24
2
0.20
0.26
0.46
导体
电压U/V
电流I/A
热水温度t/℃
74.8
73.0
70.8
69.5
68.4
冷水温度t/℃
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
冷热水温差Δt/℃
54.8
53.0
50.8
495
48.4
电压U/V
5.27
4.57
4.25
4.16
3.90
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓
能自动控制室温升降，且降温较平缓
不能控制室温升降，降温较平缓
不能控制室温升降，不能平缓降温
磷酸铁锂电池组
最大储存电能
30kW•h
体积能量密度
442W•h/L
质量能量密度
——
平均密度
2600kg/m3
充电效率
90%
广东省深圳市部分学校2025-2026学年九年级上学期期末物理试卷
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑.
1. “双皮奶”是顺德有名的甜品。加热过程中，双皮奶（ ）
A. 吸热，内能减少B. 吸热，内能增加
C. 放热，内能增加D. 放热，内能减少
【答案】B
【解析】
【详解】双皮奶加热过程中吸收热量，导致其内能增加。
故选B。
2. 家庭电路的导线通常使用铜线而非铝线，主要是因为铜线的（ ）
A. 电阻小B. 硬度大C. 密度大D. 导热性好
【答案】A
【解析】
【详解】当导线的长度、粗细（横截面积）都相同时，电阻大小就由材料决定。铜的导电性能比铝好，所以相同规格的铜线比铝线电阻小。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 当家庭电路中的电流过大时，下列设备起保护电路作用的是（ ）
A. 电能表B. 三孔插座
C. 空气开关D. 漏电保护器
【答案】C
【解析】
【详解】A．电能表是测量电路中用电器消耗电能多少的仪表，不具有保护作用，故A不符合题意；
B．三孔插座是用来接入大功率用电器的，其中的上孔接有地线，在用电器漏电时可以防止人身触电，故B不符合题意；
C．家庭电路中的空气开关，能在电路中的电流过大时自动切断电路，起到保护作用，故C符合题意；
D．漏电保护器在导线漏电、人身触电时自动切断电路，起到保护作用，故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示，用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管后，毛皮带正电，把塑料丝往空中抛出，同时将塑料管放在下面，塑料丝静止在空中形如章鱼且不掉落，下列说法正确的是（ ）
A. 塑料丝和塑料管均带正电
B. 塑料丝和塑料管均带负电
C. 塑料丝带正电、塑料管带负电
D. 塑料丝带负电、塑料管带正电
【答案】B
【解析】
【详解】摩擦起电的本质是电荷的转移，相互摩擦的两个物体会带上等量的异种电荷。题目中毛皮与塑料丝、塑料管分别摩擦后，毛皮带正电，说明塑料丝和塑料管都得到了电子，因此塑料丝和塑料管均带负电。塑料丝能静止在空中不落，是因为塑料丝和塑料管带有同种电荷，相互排斥，与重力达到了平衡。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 某用电器能量流向如图所示，该用电器可能是（ ）
A. 电饭锅B. 电烤箱C. 电风扇D. 电热水器
【答案】C
【解析】
【详解】该用电器的能量流向特点：输入电能，大部分转化为机械能，小部分转化为内能；电饭锅、电烤箱、电热水器均属于电热类用电器，电能主要转化为内能，与该用电器的能量流动特点不符，电风扇核心部件是电动机，电能主要转化为扇叶转动的机械能，同时电机发热会将小部分电能转化为内能，与该用电器能量流向一致，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6. 小明发现工具房有一个还有电能但看不清正负极的旧蓄电池，为了确定该蓄电池的正负极，下列方案不可行的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．将电压表接在蓄电池两端，如果电压表指针正向偏转，说明电压表接正接线柱的是蓄电池的正极，如果电压表的指针反向偏转，说明电压表接正接线柱的是蓄电池的负极，故用电压表可确定该蓄电池的正负极，故A不符合题意；
B．发光二极管具有单向导电性，如果发光二极管发光，则发光二极管的正极接的是蓄电池的正极，如果发光二极管不发光，发光二极管的正极接的是蓄电池的负极，故利用发光二极管可以确定该蓄电池的正负极，故B不符合题意；
C．根据小磁针的指向可判断螺线管的极性，再根据安培定则可判断电流的方向，据此可以判断蓄电池的正负极，故C不符合题意；
D．电流的方向不会影响电磁铁的磁性强弱，也不会影响电磁铁吸引小铁钉的多少，故不能确定蓄电池的正负极，故D符合题意。
故选 D。
7. 如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数变大B. 电流表示数变大
C. 小灯泡亮度变暗D. 电路总功率变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．该电路为并联电路，电压表测量电源电压，电源电压保持不变，故电压表示数不变，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片P向左移动时，其接入电路的电阻变小。由于并联电路各支路电压相等，滑动变阻器支路的电流变大，而小灯泡支路电流不变，因此干路电流变大，电流表示数变大，故B正确；
C．小灯泡两端电压等于电源电压，电压不变，其实际功率不变，故亮度不变，故C错误；
D．电路总功率，电源电压U不变，干路电流变大，因此总功率变大，故D错误。
故选B。
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8. 如图是氦的原子模型示意图，其中A为带________电的核外电子；B为原子核，它是由带正电的 ________和不带电的________构成。
【答案】 ①. 负 ②. 质子 ③. 中子
【解析】
【详解】[1][2][3]原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核由带正电的质子和不带电的中子两种微粒组成。如图是氦的原子模型示意图，其中A为带负电的核外电子；B为原子核，它是由带正电的质子和不带电的中子构成。
9. 如图是四冲程汽油机的做功冲程和汽油机的能量流向图，此冲程将_____能转化为_______能；该汽油机的效率是_______%。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 30
【解析】
【详解】[1][2]如图，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能。
[3]由图可知，该汽油机的效率是η=100%-6%-30%-34%=30%
10. 如图为探究磁场对电流的作用的实验装置，闭合开关，导体ab运动起来，_______ （选填“电动”或“发电”）机是根据此原理制成的。调转蹄形磁铁的磁极，导体ab运动方向与原来 _______ ；增大电源电压，导体ab运动速度比原来的更 _____ 。
【答案】 ①. 电动 ②. 相反 ③. 大
【解析】
【详解】[1]磁场对放入其中的通电导体有力的作用，电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理而制成的，图中有电源，所以闭合开关，导体ab运动起来，是电动机的原理。
[2]磁场对放入其中的通电导体有力的作用，且受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。调转蹄形磁铁的磁极，即磁场方向改变，电流方向不变，通电导体在磁场中受力方向改变。故导体ab运动方向与原来相反。
[3]导体在磁场中受到力的大小跟电流的大小有关。若增大电路中的电流，导体的运动速度比原来的更大。
11. 如图所示，地球和磁体一样，周围存在着_______，地球上指南针静止时N极所指的是地理的_____（选填“北”或“南”）方，地磁的北极在地理的_____（选填“南”或“北”）极附近。
【答案】 ①. 磁场 ②. 北 ③. 南
【解析】
【详解】[1]地球和磁体一样，周围存在着地磁场，这是地球具有磁性的体现。
[2]指南针的N极会指向地磁场的S极，而地磁场的S极位于地理北极附近，因此指南针静止时N极所指的是地理的北方。
[3]地磁的两极与地理的两极是相反的，地磁的北极在地理的南极附近。
12. 小明需购买不同亮度的节能灯，他应参考铭牌的______（选填“电压”或“电功率”）参数；甲灯“220V 5W”和乙灯“220V 20W”均正常发光，______灯更亮，正常工作相同时间，______灯消耗电能更多。
【答案】 ①. 电功率 ②. 乙 ③. 乙
【解析】
【详解】[1]灯泡的亮度由实际功率决定，小明需购买不同亮度的节能灯，他应参考铭牌的电功率参数。
[2][3]甲灯“220V 5W”和乙灯“220V 20W”均正常发光，乙灯的实际功率较大，乙灯更亮，正常工作相同时间，根据可知乙灯消耗电能更多。
13. 如图是探究导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，实验时，R1和R2是_____联，通过它们的电流_______，可探究电流产生的热量与_______的关系。
【答案】 ①. 串 ②. 相等 ③. 电阻
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知，电流的路径只有一条，因此R1和R2是串联，根据串联电路电流规律可知，通过它们的电流相等，而R1和R2电阻不同，根据控制变量法可知，在通电时间相同时，可探究电流产生的热量与电阻的关系。
14. 用电源适配器给充电宝充电时，充电电压恒为5V，充电电流I随时间t变化的图像如图所示，恒流充电的电流为_____A；涓流充电过程中，电功率_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；当充电量达到80%时，开始涓流充电，直至充满，涓流充电过程电流做功__________J。
【答案】 ①. 2 ②. 变小 ③. 36000
【解析】
【详解】[1]充电电压恒为5V，充电电流I随时间t变化的图像如图所示，恒流充电的电流为2A。
[2]涓流充电过程中，电流逐渐变小，根据P=UI可知电功率变小。
[3]当充电量达到80%时，用时4h，充电量W=UIt=5V×2A×4×3600s=144000J
总电量
涓流充电，直至充满，涓流充电过程电流做功W″=W′×（1-80%）=180000J×20%=36000J
三、作图题（共7分）
15. 在图中虚线框A和B内分别接入开关和电灯（元件符号：开关，电灯 ），并完成三孔插座的连接，使电路符合安全用电的要求．
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】开关应与被控制的灯串联，并且开关应接在灯与火线之间，这样开关断开后，电灯就与火线断开，所以开关应接在B处，灯泡应接在A处；三孔插座的正确接法：左零右火，中间接地线，所以，a应与零线相连，c应与火线相连，b与地线相连，如图：
本题考查的是家庭电路的连接，要熟记开关要控制火线，三孔插座接法左零右火，中间接地的原则，属于基础题．
16. 如图所示，通电后，蹄形电磁铁下端与条形磁体相互吸引，小磁针静止在如图所示位置。请标出：①电源的极性（“+”或“﹣”）；②A点磁感线的方向；③小磁针右端的磁极（“N”或“S”）。
【答案】
【解析】
【详解】通电后，蹄形电磁铁下端与条形磁体N极相互吸引，由磁极间的相互作用规律可知，通电后，蹄形电磁铁下端是S极，则A点的磁感线方向应该指向S极，则蹄形电磁铁上端是N极，由安培定则可以判断出电流方向，进而推断出电源下方是正极，上方是负极。又由于小磁针静止时N极指向与该点的磁场方向相同，根据小磁针摆放位置，可以判断小磁针的右端是N极。如图所示
17. 请你帮公交车设计安全锤取用报警电路，要求闭合开关S，当未取安全锤时，开关闭合，电铃不响；当取下安全锤时，开关断开，电铃响．请在图虚线框中，将电铃、保护电阻R、开关补画为符合要求的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关S，当安全锤未取用时，相当于开关S1闭合，电铃不响，说明电铃被短路了；当取下安全锤时，相当于开关S1断开，电铃响，说明开关S是总开关，R串联在电路中，如图所示：
四、实验题（本大题3小题，共20分）
18.
（1）如图所示，电能表读数为___________kW·h；
（2）图是使用试电笔的两种方式，其中正确的是_____；若氖管发光，则正在测试的导线是_____（选填“火”或“零”）线；
（3）利用如图的实验装置探究什么情况下磁可以生电时，需在导线夹a、b间接入________（选填“电源”或“电流表”），闭合开关，当导体左右运动时，_____（选填“能”或“不能”）产生电流；
（4）利用如图的装置探究通电螺线管外部磁场的分布情况，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在_______；对调电源的正负极，小磁针偏转方向也改变，说明通电螺线管的磁场方向与_______方向有关。
【答案】（1）8633.5
（2） ①. 乙 ②. 火
（3） ①. 电流表 ②. 能
（4） ①. 磁场 ②. 电流
【解析】
【小问1详解】
如图所示，电能表读数的最后一位是小数，所以示数为8633.5kW·h。
【小问2详解】
[1][2]使用试电笔时，手要接触笔尾金属笔帽，不能接触笔尖金属体，因此如图使用试电笔的两种方式，其中正确的是乙；若氖管发光，说明有电流流过试电笔，则正在测试的导线是火线。
【小问3详解】
[1][2]利用图中的实验装置探究什么情况下磁可以生电时，需在导线夹a、b间接入电流表，来检测是否有电流产生；闭合开关，当导体左右运动时，因为导体所在磁场中的磁感线的方向是从上到下，所以闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，能产生电流。
【小问4详解】
[1]磁场的基本性质是对放入其中的磁体会产生力的作用，利用图中的装置探究通电螺线管外部磁场的分布情况，闭合开关，小磁针发生偏转，说明小磁针受到了力的作用，即通电螺线管周围存在磁场。
[2]对调电源的正负极，电路中的电流方向改变，小磁针偏转方向也改变，说明磁场方向改变，即通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
19. 小明利用图甲所示的电路探究并联电路的电流规律：
（1）若当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，原因可能是_________________；
（2）图甲中，电流表测量的是_______（选填“L1”“L2”或“干路”）的电流；
（3）小明测量通过L1所在支路电流时，电流表示数如图乙所示，读数为________A；他继续测量，完成第1次实验，数据如下表所示，则灯L1和L2的规格是_______（选填“相同”或“不同”）；
（4）为得到普遍规律，小明采用以下两种方法之一来再次实验，并完成了第2次测量，实验数据如下表所示。
方法一：改变电源电压。
方法二：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）。
分析数据可知，小明是采用方法_____（选填“一”或“二”）；除上述方法外，为得到普遍规律，你还可以采取的方法是：____________________ 。
【答案】（1）连接电路时，开关没有断开
（2）干路 （3） ①. 0.1 ②. 不同
（4） ①. 一 ②. 将滑动变阻器串联在电路中，多次测量
【解析】
【小问1详解】
若当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，原因可能是连接电路时，开关没有断开。
【小问2详解】
图甲中，两个灯泡并联，电流表接在干路上，电流表测量的是干路的电流。
【小问3详解】
[1]小明测量通过L1所在支路的电流时，电流表示数如图乙所示。电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.1A。
[2]他继续测量，完成第1次实验，因通过两条支路的电流不相等，故灯L1和L2的规格是不同的。
【小问4详解】
[1]分析表中数据可知，第2次实验与第1次实验相比，通过两盏灯的电流都发生了变化，若采用方法二（即更换其中一条支路中的灯泡），由并联电路的工作特点可知另一条支路中的电流应不变，所以小明采用的是方法一，即改变电源电压。
[2]除上述方法外，为得到普遍规律，要多次测量。还可以采取的方法是：将滑动变阻器串联在电路中，移动滑片进行多次测量。
20. 小明利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系，其中电源电压可调。
（1）小明将导体A接入电路，闭合开关，发现电流表和电压表都没有偏转，原因_______（选填“可能”或“不可能”）是电路的接线柱接触不良。
（2）排除故障后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，读数为________V，为了寻找普遍规律，小明可通过___________来改变导体两端的电压。
（3）更换导体B、C，重复实验，根据数据绘制图像如图丙所示，分析图像初步得出结论：通过导体的电流与导体两端电压成_____ 比，得出此结论的依据是____________________。
（4）小明利用图丙的数据分析电流与电阻的关系，你认为可行吗？请选择①或②作答。
①不可行，理由是：____。
②可行，请在下表填上应选取的数据。
【答案】（1）可能 （2） ①. 1.5 ②. 改变电源电压
（3） ①. 正 ②. A、B、C三个电阻的I﹣U图像为过原点的直线
（4）
【解析】
【小问1详解】
若电路的接线柱接触不良，会造成电路断路，此时电流表无示数，而电压表也因电路断路无法与电源连通，所以电压表也无示数，因此原因可能是电路的接线柱接触不良。
【小问2详解】
[1]排除故障后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，所以读数为1.5V。
[2]为了寻找普遍规律，需要改变导体两端的电压，可通过改变电源电压来改变导体两端的电压。
【小问3详解】
[1][2]由图丙知，电阻A、B、C对应的电流与电压关系图像为过原点的直线，根据欧姆定律（R一定时），可知通过导体的电流与导体两端电压成正比，得出此结论的依据是A、B、C三个电阻的I﹣U图像为过原点的直线。
【小问4详解】
研究电流与电阻关系时要控制电压不变，由图丙可知，当定值电阻两端电压为2V时，通过A、B、C三个电阻的电流分别为0.4A、0.2A和0.1A，因此可以利用图丙的数据分析电流与电阻的关系，数据如下表所示：
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21. 如图为某款“迷你炉”，它将初温为20℃、质量为2kg的水加热到70℃，消耗了燃料丁烷0.02kg．[，]求此过程中：
（1）水吸收的热量；
（2）丁烷完全燃烧放出的热量；
（3）“迷你炉”烧水的效率。
【答案】（1）
（2）
（3）60%
【解析】
【小问1详解】
根据可知，水吸收的热量
【小问2详解】
根据可知，丁烷完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
根据可知，“迷你炉”烧水的效率
22. 图甲是小明设计的可调节亮度台灯的电路图，电源电压恒定，灯L标有“”。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从右端向左移动，直至小灯泡达到额定电压为止，此过程中，小灯泡和滑动变阻器的I﹣U图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压；
（3）当RL∶Rp＝3∶5时，小灯泡的电阻。
【答案】（1）0.625W
（2）4V （3）7.5Ω
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知，闭合开关S后，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的I-U图像，图线②是滑动变阻器的I-U图像，串联电路各处电流相等，由图乙可知通过电路的最大电流为0.25A，则灯泡的额定电流为0.25A，此时灯泡两端的电压为2.5V，滑动变阻器两端的电压为1.5V，小灯泡的额定功率P=ULI=2.5V×0.25A=0.625W
【小问2详解】
灯泡和滑动变阻器串联，电源电压等于灯泡和滑动变阻器两端电压之和，则电源电压U=UL+UP=2.5V+1.5V=4V
【小问3详解】
当RL∶Rp=3∶5时，根据串联分压原理可知此时灯泡和滑动变阻器两端的电压之比为U′L∶U′P=3∶5
串联电路总电压等于各部分电压之和，此时灯泡两端的电压
由图乙可知此时通过灯泡电流为0.2A，根据欧姆定律可得灯泡的电阻
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
23. 中国科研团队利用人体体温和环境的温差，成功研制出人体温差发电电池。温差发电的原理是用两种不同的金属连接构成闭合回路，当两个连接点的温度不同时，就能产生微小的电压。小明利用如图的温差发电装置探究发电的电压与温差的关系，每隔一段时间记录冷、热水的温度和产生的电压，部分数据如下表所示。
（1）温差发电是将_____能转化为电能。
（2）为完成探究实验，除了秒表外，还需添加的测量仪器是________和________。
（3）分析表数据，可初步得出结论：_________________。
（4）若人体温差电池在18℃的温差下产生电压为0.4V，输出电流为1×10﹣3A，则输出功率为__________W，它不能使“3V 1.2W”的运动手表正常工作的原因是_________。
【答案】（1）内 （2） ①. 温度计 ②. 电压表
（3）温差越大，产生的电压越高
（4） ①. 4×10﹣4 ②. 提供的电压远远小于运动手表的额定电压
【解析】
【小问1详解】
由题中温差发电的原理是用两种不同的金属连接构成闭合回路，当两个连接点的温度不同时，就能产生微小的电压可知，要产生微小电压必须存在温度差，温差发电消耗的是内能，是将内能转化为电能。
【小问2详解】
[1][2]题中需要用温度计测量水的温度，需要用电压表测量产生的电压，所以还需添加的测量仪器是温度计和电压表。
【小问3详解】
从表中的数据可以看出：温差越大，产生的电压越高。
【小问4详解】
[1]若人体温差电池在的温差下产生电压为，输出电流为
则输出功率为
[2]由于提供的电压远远小于运动手表的额定电压，所以人体温差电池不能使“”的运动手表正常工作。
24. 某创新实验小组为学校的蔬菜温室设计温控系统，温室为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3，要求温度控制在20～30℃之间。他们设计温控系统原理如图甲所示，控制电路的电源电压为4V，电热丝R的阻值为22Ω，浴霸灯L标有“220V 275W”，线圈电阻忽略，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到50mA时，衔铁被吸下，灯L工作；当电流降低到32mA时，衔铁弹回，R工作。
下表是温控系统的评价指标。
（1）电磁继电器是利用电流的_____（选填“热”或“磁”）效应原理工作的。
（2）闭合开关S时，温室气温为22℃，则_____（选填“R”或“L”）工作。
（3）忽略外界影响，电热丝正常工作5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，电热丝对温室的加热效率为_______%。[ρ空气取1.29kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg•℃）]
（4）根据评价表中的指标对设计的温控系统进行评价，你的评价等级为 _______ ，依据是 ____________________ ；进一步优化的建议：____________________ 。
【答案】（1）磁 （2）R
（3）86 （4） ①. 良好 ②. 实际温度控制范围与题目的要求有差距 ③. 在控制电路中增加一个滑动变阻器
【解析】
【小问1详解】
电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成，只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，所以电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的。
【小问2详解】
闭合开关S时，温室气温为22℃，根据图乙可知：热敏电阻对应的电阻为，此时控制电路中的电流为，没有达到衔铁被吸下时的电流50mA，所以R工作。
【小问3详解】
电热丝工作5min产生的热量为
室内空气的质量为
空气吸收的热量为
电热丝对室温的加热效率为
【小问4详解】
[1][2][3]当控制电路中的电流达到50mA时，衔铁被吸下，此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知，此时对应的温度是26℃；
当电流降低到32mA时，衔铁弹回，此时热敏电阻的阻值为
此时对应的温度约为18℃；所以温度实际调节范围是18℃～26℃，与题目要求的20℃～30℃有差距。我的评价等级为良好，依据是实际温度控制范围与题目的要求有差距，在控制电路中增加一个滑动变阻器。
25. 阅读材料，回答问题。
混合动力汽车
某品牌混合动力汽车采用传统内燃机和电动机作为动力源。当电池的电能充足且低速行驶时，由电池驱动电动机提供动力；当高速行驶或电池的电量过低时，内燃机启动，提供动力，同时向电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和电动机同时提供动力。
该品牌旗下某款混合动力汽车采用了新一代磷酸铁锂电池组，其参数如下表所示，电池的能量密度是指电池平均单位体积或质量所能储存的电能，分别叫体积能量密度和质量能量密度。
某次测试过程中，该车在平直公路上以60km/h速度匀速行驶1h，内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的20%增大至最大值的80%。该车的质量1000kg，受到阻力与速度的关系如图所示。（燃油热值q取4.2×107J/kg）
（1）混合动力汽车的内燃机和电动机_____（选填“能”或“不能”）同时工作；
（2）若利用输出功率恒为200kW的充电桩对电池组充电，可在6min内将电池组最大电量的20%充至80%，电池组增加的电能为_______kW•h，充电功率为________kW；
（3）磷酸铁锂电池组的质量能量密度为________W•h/kg；
（4）“千克百公里能耗”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值.该车在测试过程中的千克百公里能耗为_____________J/（100km•kg），汽车的能量利用效率为_______%。
【答案】（1）能 （2） ①. 18 ②. 180
（3）170 （4） ①. 5.92×105 ②. 44
【解析】
【小问1详解】
由短文内容可知，当车辆需要全力加速时，内燃机和电动机同时提供动力，故混合动力汽车的内燃机和电动机能同时工作。
【小问2详解】
[1]电池组的最大储存电能为30kW•h，则将电池组最大电量的20%充至80%，电池组增加的电能为
[2]充电功率为
【小问3详解】
磷酸铁锂电池组的质量能量密度为
【小问4详解】
[1][2]汽油完全燃烧放出的热量为
储存的电能为
此过程中消耗的总能量为
通过的路程为
千克百公里能耗为
由图乙可知，汽车在燃油条件下以60km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为2000N，由于汽车在平直公路上行驶时受到的牵引力等于阻力，则牵引力为
汽车牵引力做的功为
汽车的能量利用率为
实验次序
L1的电流I1/A
L2的电流I2/A
干路电流I/A
1
——
0.14
0.24
2
0.20
026
0.46
导体
电压U/V
电流I/A
导体
A
B
C
电压U/V
2
2
2
电流I/A
0.4
0.2
0.1
导体
A
B
C
电压U/V
2
2
2
电流I/A
0.4
0.2
0.1
热水温度t/℃
74.8
73.0
70.8
69.5
68.4
冷水温度t/℃
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
冷热水温差Δt/℃
54.8
53.0
50.8
49.5
48.4
电压U/V
5.27
4.57
4.25
4.16
3.90
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓
能自动控制室温升降，且降温较平缓
不能控制室温升降，降温较平缓
不能控制室温升降，不能平缓降温
磷酸铁锂电池组
最大储存电能
30kW•h
体积能量密度
442W•h/L
质量能量密度
——
平均密度
2600kg/m3
充电效率
90%