河北省唐山市丰润区2025一2026学年九年级上学期期末质量检测物理试题（原卷+解析）

这是一份河北省唐山市丰润区2025一2026学年九年级上学期期末质量检测物理试题（原卷+解析），共28页。试卷主要包含了单项选择题，填空及简答题，作图和实验探究题，计算与应用等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：（本大题12小题，每小题3分，共36分）
1. 以下估测值中，最符合实际的是（ ）
A. 一个苹果的质量约为100gB. 一节新干电池电压是2V
C. 家用电冰箱工作时电流约为10AD. 液晶电视的额定功率约为2000W
2. 下列现象用分子动理论的观点解释，其中正确的是（ ）
A. 落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动
B. 铁块很难被压缩表明分子间没有间隙
C. 鲜花香气四溢是一种扩散现象
D. 水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
3. 小李同学根据所学热学知识形成的物理观念，其中正确的是（ ）
A. 一瓶酒精用掉一半，剩余酒精的比热容和热值都不变
B. 质量相等的水和沙石升高相同的温度，沙石吸收的热量多
C. 夏天在教室洒水会很凉快是因为水的比热容大的原因
D. 当物体温度0℃时，物体不含有热量
4. 关于汽油机，下列说法正确的是（ ）
A. 汽油机工作时，在压缩冲程，汽缸内的工作物质内能减小
B. 汽油机在做功冲程用来做功的能量，主要是来自压缩冲程中压缩气体产生的内能
C. 用来冷却汽车的发动机，水的冷却效果好
D. 功率越大的汽油机热机效率一定高
5. 如图所示，下列对于图片中所描述的物理过程的分析正确的是（ ）
A. 图甲，丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，是摩擦起电现象并创造了电荷
B. 图乙，用带负电荷的橡胶棒a去接触不带电的金属球b时，两箔片因异种电荷相互排斥而张开
C. 图丙，验电器A带正电，相同的验电器B不带电。图中是用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间金属棒中的电流方向是从B到A
D. 图丁，开始加热时灯泡不亮；加热到红炽状态时灯泡发光；实验说明导体和绝缘体一定条件可相互转化
6. 如图所示为一种常见的智能门禁系统，电源开关闭合后，指示灯发光，住户通过刷卡或人脸识别进入小区。若住户刷卡或人脸识别成功（相当于闭合对应的开关），此时电动机工作，门被打开。下列简化电路设计合理的是（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（ ）
A. ①②B. ①④C. ②③D. ③④
8. 如图所示是某同学探究串联电路电压规律所连接的电路。闭合开关后，发现小灯泡L1不发光，但小灯泡L2正常发光，且电压表有示数。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表测量的是小灯泡L2两端的电压
B. 小灯泡L1不发光可能是小灯泡L1断路
C. 将导线①的左端改接到a接线柱，闭合开关后电压表会被短路
D. 要测量L1两端电压，可以直接将导线②的上端改接到a接线柱
9. 如图所示，是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B. 相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯
C. 相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D. 电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
10. 用伏安法测量定值电阻时，电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图测量出的电阻值比真实值小B. 乙图测量出的电阻值比真实值大
C. 了减小误差，测量大电阻时宜采用甲图D. 为了减小误差，测量小电阻时宜采用甲图
11. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，三个电表的示数变化情况是（ ）
A. A的示数变小，V1的示数变大，V2的示数变小
B. A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大
C. A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大
D. A的示数变大，V1的示数不变，V2的示数变小
12. 如下图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图像如下图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为24VB. 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C. 该电路总功率变化范围为3~24WD. 小灯泡的额定功率为12W
二、填空及简答题：（本题共5小题，每空2分，共30分）
13. 小丽在家使用电磁炉炒菜过程中，“香味扑鼻”是________现象；从物体内能改变的方式看，炒菜加热过程是通过________方式来改变物体内能（选填“做功”或“热传递”）。
14.
（1）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的_______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的________（选填“南”或“北”）极。
（2）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连
①当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的_______端为正极；
②为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是_______（填序号）。
A．增大“电源1”的电压 B．减小“电源2”的电压
C．减少电磁铁线圈匝数 D．改变电磁铁中电流方向
15. 页岩气是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的明星。小明同学用他家的燃气灶将质量为2kg、初温为18℃的水加热到68℃，该过程中，水吸收的热量为________J。若此燃气灶的热效率为42%，则此过程消耗页岩气________m3。【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），页岩气的热值为4×107J/m3】
16. 小明利用电能表测量电热水器实际消耗的电能。他观察家中的电能表示数如图甲所示为______。现仅接通一台如图乙所示的电热水器正常工作，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为________J，通过计算该电热水器的功率是________W。这段时间内的实际电压________220V（选填“高于”、“等于”或“低于”）
17. 如图所示电路中，R1=R2=10Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，电源电压为______ V；若把电流表换成电压表，电压表示数为______ V；这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
三、作图和实验探究题：（本大题共4个小题，作图题2分，实验探究题每空1分。共22分）
18. 请在如图电路的“〇”中填适当电表符号，使开关闭合后R1和R2均能工作。

19. 小红同学设计了如图所示的实验装置。当他闭合开关，将铜棒ab水平向右移动时，发现铜棒cd也随之运动起来。
（1）此时在整个电路中，________（选填“ab”或“cd”）相当于电动机；
（2）若使铜棒ab沿竖直方向上下运动，则铜棒cd将________（选填“上下运动”“左右运动”或“静止不动”）；
（3）甲装置的原理在生活中的应用是________。
20. 如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封有等量的空气，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。
（1）如图器材是探究电流通过导体产生热量跟________的关系实验装置；实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了________；
（2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察________来比较甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是________；
（3）通过对比观察，发现________（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，________越大，导体产生的热量越多。
（4）若还想利用该组器材探究电流通过导体产生热量跟电阻的关系，________（选填“可以”或“不可以”）把容器外部的电阻与乙容器中的电阻并联后全部放入乙容器内并密封。
21. 科技小组用图甲所示装置来探究通过导体的电流与电阻的关系。电源电压恒为4.5V，定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和40Ω，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”，电流表的量程为0~0.6A。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最________（选填“左”或“右”）端，闭合开关一段时间后，发现电流表几乎为零，电压表示数变大，原因可能是________（选填“短路”、“断路”、“短路”、“断路”）。
（3）排除故障后，实验的部分数据如图乙所示，则该小组实验时控制电阻两端电压________V不变；其中一处数据有明显错误，则出现该错误数据时接入电路的定值电阻为________Ω；
（4）小乐继续实验，当最后接入电路中的电阻为40Ω时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数保持前几次的电压值不变，原因是________。同组的小冉提出在原来电路中再串联一个新的电阻继续实验，为了能顺利完成本次实验，则串联的新电阻阻值至少为________Ω；同组的小敖认为串联一个新电阻较麻烦，建议保持原电路不变，只需要更改原定值电阻两端的电压重新实验，你认为他________（选填“能”或“不能”）顺利完成这6次实验。
（5）根据实验数据绘制出I-U图像如图乙所示。由图像可得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体其电阻成________；
（6）实验结束后，小萍利用上述实验器材设计了如图所示几种方案来测量未知电阻（约250Ω）的阻值，你认为能较准确测出阻值的方案有（ ）（填字母序号）
A. B. C. D.
四、计算与应用（本大题2个小题共12分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
22. 如图甲所示是某款便携式电热饭盒，其工作原理：通过电加热片把水加热至沸腾，再借助水蒸气来加热食物。该饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节，共简化电路如图乙所示，、均是发热电阻，已知，问：
（1）该电热饭盒低温挡的功率是多少？
（2）在某次用高温挡热满盒饭菜的过程中，其工作参数如表所示，电加热片将水从20℃加热到100℃，此过程中水吸收的热量是多少？水的比热容取。
（3）此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少？
23. 如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡上标有“6V 3W”的字样，为定值电阻，滑动变阻器上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表的量程为“0~3A”，电压表的量程为“0~3V”，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡的电阻；
（2）闭合S、与时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A，求的阻值；
（3）闭合S，断开与时，移动滑片P，在确保电路安全的前提下，求电路总功率的最小值。额定电压/V
高温挡功率/W
蒸煮类别
食物分量
加水质量/g
通电时间/min
220
100
热饭菜
满盒
100
7
2025—2026学年度第一学期期末质量检测
九年级物理试卷
一、单项选择题：（本大题12小题，每小题3分，共36分）
1. 以下估测值中，最符合实际的是（ ）
A. 一个苹果的质量约为100gB. 一节新干电池电压是2V
C. 家用电冰箱工作时电流约为10AD. 液晶电视的额定功率约为2000W
【答案】A
【解析】
【详解】A．一个中等大小的苹果质量通常在100g至200g之间（如常见苹果约150g），100g在合理范围内，故A符合题意；
B．一节新干电池电压为1.5V，不是2V，故B不符合题意；
C．家用电冰箱额定功率一般为100W至200W，家庭电路电压为220V，则，远小于10A，故C不符合题意；
D．液晶电视额定功率通常在50W至200W之间（如40英寸LED电视约80W），2000W过大（相当于空调功率），不符合实际，故D不符合题意。
故选A。
2. 下列现象用分子动理论的观点解释，其中正确的是（ ）
A. 落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动
B. 铁块很难被压缩表明分子间没有间隙
C. 鲜花香气四溢一种扩散现象
D. 水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
【答案】C
【解析】
【详解】A．落叶在风中飞舞属于机械运动，故A错误；
B．铁块很难被压缩表明分子间存在斥力，故B错误；
C．鲜花香气四溢是花香分子无规则运动的结果，是一种扩散现象，故C正确；
D．水和酒精混合后总是体积减少表明分子间有间隙。
故选C。
3. 小李同学根据所学热学知识形成的物理观念，其中正确的是（ ）
A. 一瓶酒精用掉一半，剩余酒精的比热容和热值都不变
B. 质量相等的水和沙石升高相同的温度，沙石吸收的热量多
C. 夏天在教室洒水会很凉快是因为水的比热容大的原因
D. 当物体温度为0℃时，物体不含有热量
【答案】A
【解析】
【详解】A． 比热容和热值都是物质的属性，与质量无关。一瓶酒精用掉一半后，剩余酒精的比热容和热值均不变，故A正确；
B．根据热量计算公式 ，质量相等、温度变化相等时，吸收的热量Q与比热容c成正比。水的比热容（约）大于沙石的比热容（约），因此水吸收的热量更多，故B错误；
C．夏天在教室洒水凉快是因为水蒸发吸热，降低了环境温度，与水的比热容无直接关系，故C错误；
D．热量是热传递过程中转移的能量，是过程量，不能说物体“含有”热量，故D错误。
故选A。
4. 关于汽油机，下列说法正确的是（ ）
A. 汽油机工作时，在压缩冲程，汽缸内的工作物质内能减小
B. 汽油机在做功冲程用来做功的能量，主要是来自压缩冲程中压缩气体产生的内能
C. 用来冷却汽车的发动机，水的冷却效果好
D. 功率越大的汽油机热机效率一定高
【答案】C
【解析】
【详解】A．在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩汽缸内的汽油和空气的混合气体，可燃混合气体积减小，活塞对可燃混合气做功，可燃混合气内能增加。故A错误；
B．汽油机在做功冲程中，火花塞点燃混合气体，燃料燃烧释放化学能转化为内能，气体膨胀推动活塞做功。做功的能量主要来自燃料燃烧的内能，而非压缩冲程中压缩气体产生的内能，压缩冲程仅增加少量内能，为燃烧做准备。故B错误；
C．水的比热容较大，为，相同质量的水与其他液体对比，升高相同的温度，水能够吸收更多的热量，因此用水冷却效果更好，故C正确；
D．热机效率η定义为有用功与输入热量的比值，功率P是单位时间做的功。功率大表示做功快，但效率取决于有用功占总输入能量的比例，与功率大小无关，例如高功率发动机可能因燃料浪费而效率低。故D错误。
故选C。
5. 如图所示，下列对于图片中所描述的物理过程的分析正确的是（ ）
A. 图甲，丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，是摩擦起电现象并创造了电荷
B. 图乙，用带负电荷的橡胶棒a去接触不带电的金属球b时，两箔片因异种电荷相互排斥而张开
C. 图丙，验电器A带正电，相同的验电器B不带电。图中是用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间金属棒中的电流方向是从B到A
D. 图丁，开始加热时灯泡不亮；加热到红炽状态时灯泡发光；实验说明导体和绝缘体一定条件可相互转化
【答案】D
【解析】
【详解】A．丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒中电子转移到丝绸上，玻璃棒由于失去电子而带正电，摩擦起电不是创造了电荷，而是电子的转移，故A错误；
B．根据验电器的结构特点可知，验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，故B错误；
C．用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间，因为验电器A带正电，验电器B不带电，所以一部分自由电子从B验电器转移到A验电器，所以金属棒中的电流方向是从A到B，故C错误；
D．常温下玻璃是绝缘体，所以开始加热时灯泡不亮，加热到红炽状态时灯泡发光，说明玻璃变为导体，说明导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化，故D正确。
故选D。
6. 如图所示为一种常见的智能门禁系统，电源开关闭合后，指示灯发光，住户通过刷卡或人脸识别进入小区。若住户刷卡或人脸识别成功（相当于闭合对应的开关），此时电动机工作，门被打开。下列简化电路设计合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知，电源开关闭合后，指示灯发光，住户通过刷卡或人脸识别进入小区。若住户刷卡或人脸识别成功相当于闭合对应的开关，此时电动机工作，门被打开，这说明灯泡与电动机工作时互不影响，是并联的；两个开关中任意一个开关闭合，电动机都能工作，这是说明两个开关是并联的，然后与电动机串联在一条支路中，开关在干路中控制整个电路，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7. 如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（ ）
A. ①②B. ①④C. ②③D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，人体动力是将机械能转化为电能，原理是电磁感应，锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能，是磁场对通电导体有力的作用。
①图中，闭合开关，切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故①符合题意；
②表示电流周围有磁场，故②不符合题意；
③图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关，故③不符合题意；
④是电动机的原理图，电能转化为机械能，原理是磁场对通电导体有力的作用，故④符合题意。
综上所述：故B正确，ACD错误。
故选B。
8. 如图所示是某同学探究串联电路的电压规律所连接的电路。闭合开关后，发现小灯泡L1不发光，但小灯泡L2正常发光，且电压表有示数。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表测量的是小灯泡L2两端的电压
B. 小灯泡L1不发光可能是小灯泡L1断路
C. 将导线①的左端改接到a接线柱，闭合开关后电压表会被短路
D. 要测量L1两端的电压，可以直接将导线②的上端改接到a接线柱
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，两个灯泡串联，电压表和L2并联，电压表测量L2两端的电压，故A正确；
B．如果小灯泡L1断路，整个电路断路，小灯泡L2不能发光，电压表的示数为零，故B错误；
C．小灯泡L1不发光，但小灯泡L2正常发光，电压表有示数，说明电路是通路，可能灯泡L1短路，此时电压表测量电源电压，将导线①的左端改接到a接线柱，电压表测量电源电压，电压表不会被短路，故C错误；
D．要测量L1两端的电压，可以直接将导线②的上端改接到a接线柱，会使电流从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出，电压表的指针向左偏，故D错误。
故选A。
9. 如图所示，是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B. 相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯
C. 相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D. 电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
【答案】D
【解析】
【详解】A．由两灯的规格可知，两灯的额定电压都是220V，所以两灯正常工作时，灯泡的实际电压都达到220V，所以两灯的实际电压相等，故A错误；
BC．由两灯的规格可知，两灯的额定功率都是15W，所以两灯正常工作时，相同时间消耗电能相同，由于LED灯将电能转化为内能的占比较少，所以相同时间LED灯产生的内能更少，故BC错误；
D．由图可知，正常工作时，LED灯将电能转化为光能的占比比白炽灯将电能转化为光能的占比大，所以LED灯将电能转化为光能的效率高，故D正确。
故选D。
10. 用伏安法测量定值电阻时，电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图测量出的电阻值比真实值小B. 乙图测量出的电阻值比真实值大
C. 为了减小误差，测量大电阻时宜采用甲图D. 为了减小误差，测量小电阻时宜采用甲图
【答案】C
【解析】
【详解】AB．甲图（电流表内接法）：电流表与电阻串联，电压表测 “电阻 + 电流表” 的总电压。 乙图（电流表外接法）：电压表与电阻并联，电流表测 “电阻 + 电压表” 的总电流。甲图（内接法） 电压测量值，比真实值偏大， 电流测量值准确， 电阻测量值
即测量值比真实值大。乙图（外接法） 电压测量值准确，电流测量值 ​，比真实值偏大，电阻测量值：
即测量值比真实值小，故AB错误；
CD．甲图（电流表内接法）的测量误差来源于电压表测量值偏大，其测量结果。当待测电阻R的阻值远大于电流表内阻RA时（即测量大电阻时），电流表电阻RA对测量结果的影响相对较小，测量误差较小。乙图（电流表外接法）的测量误差来源于电流表测量值偏大，电压表和电阻并联，根据并联分流得电阻大的分流少，当R本身很小时，其分流较多，从而R的电流测量值较真实值误差较小。因此，为了减小误差，测量大电阻时宜采用甲图。测量小电阻时宜采用乙图，故C正确，D错误。
故选C。
11. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，三个电表的示数变化情况是（ ）
A. A的示数变小，V1的示数变大，V2的示数变小
B. A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大
C. A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大
D. A的示数变大，V1的示数不变，V2的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，R和滑动变阻器串联，电压表V1测量电源电压，V2测量滑动变阻器两端的电压，所以滑片移动时，电压表V1的示数保持不变。故AB不符合题意；
CD．由图知，当滑动变阻器的滑片向右移动时，其连入电路中的电阻变大，所以电路中的总电阻变大，电源电压保持不变，由可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，由公式可知，R两端的电压变小，所以滑动变阻器两端的电压 变大，所以电流表的示数变小，电压表V2的示数变大。故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
12. 如下图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图像如下图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为24VB. 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C. 该电路总功率变化范围为3~24WD. 小灯泡的额定功率为12W
【答案】B
【解析】
【详解】A．当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路中只有小灯泡，电压表测量的是电源电压。由图乙可知，此时小灯泡两端的电压为12V，电流为2.0A，所以电源电压。故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小。由图乙可知，此时小灯泡两端的电压，电路中的电流。因为小灯泡与滑动变阻器串联，所以滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大阻值 ，故B正确；
C．当电流最大时，总功率最大。电路的总功率最大
当电流最小时，总功率最小，
所以该电路总功率变化范围为12W ~ 24W。故C错误；
D．小灯泡的额定电压为12V。由图乙可知，当小灯泡两端的电压为12V时，通过小灯泡的电流为2.0A。所以小灯泡的额定功率 ，故D错误。
故选B。
二、填空及简答题：（本题共5小题，每空2分，共30分）
13. 小丽在家使用电磁炉炒菜过程中，“香味扑鼻”是________现象；从物体内能改变的方式看，炒菜加热过程是通过________方式来改变物体内能（选填“做功”或“热传递”）。
【答案】 ①.
扩散 ②.
热传递
【解析】
【详解】[1]“香味扑鼻”是由于菜中的香味分子在空气中运动并扩散到周围环境，属于分子热运动中的扩散现象。
[2]电磁炉加热菜，是因为有温度差，锅放出热量，菜吸收热量，使菜的内能增加、温度升高。 这种改变内能的方式叫热传递。
14.
（1）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的_______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的________（选填“南”或“北”）极。
（2）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连
①当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的_______端为正极；
②为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是_______（填序号）。
A．增大“电源1”的电压 B．减小“电源2”的电压
C．减少电磁铁线圈匝数 D．改变电磁铁中电流方向
【答案】（1） ①. S ②. 北
（2） ①. 右 ②. A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]磁体静止时，S极（南极）指向地理南极，也就是地磁场的N极（北极）。 题目中 “柢指南”，说明柢是磁体的S极，指向地磁场的北极。
【小问2详解】
[1]用右手螺旋定则：右手握住螺线管，大拇指指向N极（左端），四指弯曲方向为电流方向。 电流从螺线管右端流入，左端流出，因此 “电源 1” 的右端为正极。
[2]电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关。电流越大、线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
A．增大 “电源 1” 的电压，电磁铁所在电路中电流变大，磁性增强，故A符合题意；
B．减小 “电源 2” 的电压 ，与电磁铁电路无关，故B不符合题意；
C．减少线圈匝数，磁性减弱，故C不符合题意；
D．改变电流方向，只改变磁极，不改变磁性强弱，故D不符合题意。
故选A。
15. 页岩气是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的明星。小明同学用他家的燃气灶将质量为2kg、初温为18℃的水加热到68℃，该过程中，水吸收的热量为________J。若此燃气灶的热效率为42%，则此过程消耗页岩气________m3。【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），页岩气的热值为4×107J/m3】
【答案】 ①. 4.2×105 ②. 0.025
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量
[2]消耗页岩气的体积
16. 小明利用电能表测量电热水器实际消耗的电能。他观察家中的电能表示数如图甲所示为______。现仅接通一台如图乙所示的电热水器正常工作，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为________J，通过计算该电热水器的功率是________W。这段时间内的实际电压________220V（选填“高于”、“等于”或“低于”）
【答案】 ①. ②. ③. ④. 等于
【解析】
【详解】[1]如图甲所示，电能表读数为
[2]由可得，电能表消耗的电能为
[3]由可得，该电热水器的功率为
[4]根据图乙，可知此时电热水器的实际功率等于额定功率，即
则此时用电器两端的实际电压等于额定电压，即
17. 如图所示电路中，R1=R2=10Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，电源电压为______ V；若把电流表换成电压表，电压表示数为______ V；这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
【答案】 ①. 6 ②. 3 ③. 4∶1
【解析】
【详解】[1]由图可知，开关S闭合，电阻R2接入电路中，R1被短路，电流表示数为0.6A，则电源电压
U=IR2=0.6A×10Ω=6V
此时R2消耗的功率
P1=UI=6V×0.6A=3.6W
[2]若把电流表换成电压表，开关S闭合，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端电压，电源电压为6V，电路中的总电阻
R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω
则电路中电流
则R1两端的电压
U1=I'R1=0.3A×10Ω=3V
[3]此时R2消耗的电功率
P2=I'2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W
这两种情况下R2消耗的功率之比
三、作图和实验探究题：（本大题共4个小题，作图题2分，实验探究题每空1分。共22分）
18. 请在如图电路的“〇”中填适当电表符号，使开关闭合后R1和R2均能工作。

【答案】
【解析】
【详解】上边的〇与R2并联，应是电压表，下边的〇与电源串联，应是电流表，如图所示：

19. 小红同学设计了如图所示的实验装置。当他闭合开关，将铜棒ab水平向右移动时，发现铜棒cd也随之运动起来。
（1）此时在整个电路中，________（选填“ab”或“cd”）相当于电动机；
（2）若使铜棒ab沿竖直方向上下运动，则铜棒cd将________（选填“上下运动”“左右运动”或“静止不动”）；
（3）甲装置的原理在生活中的应用是________。
【答案】（1）cd （2）静止不动 （3）发电机
【解析】
【小问1详解】
铜棒ab在磁场中运动，切割磁感线，产生感应电流，原理是电磁感应，相当于发电机。 铜棒cd中有电流通过，在磁场中受力运动，原理是通电导体在磁场中受力运动，相当于电动机。故cd相当于电动机。
【小问2详解】
感应电流产生的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 ab竖直上下运动时，不切割磁感线，电路中无感应电流。 cd中无电流，就不会在磁场中受力，因此cd静止不动。
【小问3详解】
甲装置的原理是电磁感应（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流）。 生活中的应用：发电机（把机械能转化为电能）、动圈式话筒（把声信号转化为电信号）。
20. 如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封有等量的空气，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。
（1）如图器材是探究电流通过导体产生热量跟________的关系实验装置；实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了________；
（2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察________来比较甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是________；
（3）通过对比观察，发现________（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，________越大，导体产生的热量越多。
（4）若还想利用该组器材探究电流通过导体产生热量跟电阻的关系，________（选填“可以”或“不可以”）把容器外部的电阻与乙容器中的电阻并联后全部放入乙容器内并密封。
【答案】（1） ①. 电流 ②. 分流
（2） ①. U形管两侧液面的高度差 ②. 转换法
（3） ①. 甲 ②. 电流
（4）可以
【解析】
【小问1详解】
[1]如图所示，甲乙两个密封容器内的电阻丝阻值相同，将该装置接入电路中，通电时间相同，甲容器内电阻丝在干路上，乙容器内电阻丝在支路上，通过两个容器内电阻丝的电流不同；由可知，该装置是探究电流通过导体产生热量跟电流的关系。
[2]乙容器内和容器外的电阻丝阻值相同，根据并联电压规律可知，乙容器内电阻丝两端的电压和容器外电阻丝两端的电压相等；由可得，通过乙容器内电阻丝的电流和容器外电阻丝的电流相同，即；根据并联电流规律可知，通过甲容器内电阻丝的电流为；通过在乙容器外并联一个电阻来改变通过乙容器内电阻丝的电流，使得通过两个容器内电阻丝的电流不同，起到分流的作用。
【小问2详解】
[1]电流通过容器内的电阻丝产生热量，容器内的空气受热膨胀后，推动U形管内的液柱移动，使得U形管两侧液面存在高度差，U形管两侧液面高度差越大，说明电流通过电阻丝产生的热量越多；所以，可以通过观察U形管两侧液面高度差来比较甲、乙容器内空气温度的变化。
[2]把不易观察测量的电流产生的热量，转换为容易观察比较的U形管两侧液面高度差，这种方法叫做转换法。
【小问3详解】
[1]由图观察可知，U形管A两侧液面的高度差更大，即电流通过甲容器内的电阻产生的热量更多。
[2]由可知，在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
【小问4详解】
探究电流通过导体产生热量跟电阻的关系，要保证电流相同、通电时间相同，只改变电阻；把乙容器外的电阻与容器内的电阻并联后全部放入乙容器内；根据并联电阻规律可知，此时乙容器内的电阻阻值为，而甲容器内的电阻阻值为，甲乙两个容器内的电阻阻值不同；此时通过两个容器内的电阻的电流相同，通电时间相同，只有电阻不同；所以，可以探究电流通过导体产生热量跟电阻的关系。
21. 科技小组用图甲所示装置来探究通过导体的电流与电阻的关系。电源电压恒为4.5V，定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和40Ω，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”，电流表的量程为0~0.6A。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最________（选填“左”或“右”）端，闭合开关一段时间后，发现电流表几乎为零，电压表示数变大，原因可能是________（选填“短路”、“断路”、“短路”、“断路”）。
（3）排除故障后，实验的部分数据如图乙所示，则该小组实验时控制电阻两端电压________V不变；其中一处数据有明显错误，则出现该错误数据时接入电路的定值电阻为________Ω；
（4）小乐继续实验，当最后接入电路中的电阻为40Ω时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数保持前几次的电压值不变，原因是________。同组的小冉提出在原来电路中再串联一个新的电阻继续实验，为了能顺利完成本次实验，则串联的新电阻阻值至少为________Ω；同组的小敖认为串联一个新电阻较麻烦，建议保持原电路不变，只需要更改原定值电阻两端的电压重新实验，你认为他________（选填“能”或“不能”）顺利完成这6次实验。
（5）根据实验数据绘制出I-U图像如图乙所示。由图像可得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体其电阻成________；
（6）实验结束后，小萍利用上述实验器材设计了如图所示的几种方案来测量未知电阻（约250Ω）的阻值，你认为能较准确测出阻值的方案有（ ）（填字母序号）
A. B. C. D.
【答案】（1） （2） ① 右 ②. 断路
（3） ①. 3 ②. 20
（4） ①. 滑动变阻器的最大阻值过小 ②. 5 ③. 不能
（5）反比 （6）C
【解析】
【小问1详解】
首先考虑预设定值电阻两端的电压值，确定电压表量程。根据电流表的量程为0~0.6A，结合定值电阻阻值若为5Ω时，则定值电阻两端的最大电压为
若为25Ω时，若要完成实验，定值电阻两端最小电压为
若为40Ω时，若要完成实验，定值电阻两端最小电压为
综合分析，为了进行多次实验，且提高测量精确度，我们舍弃40Ω电阻，电压表应连接小量程，滑动变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，据此完成电路连接，如图所示：
【小问2详解】
[1]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即最右端。
[2]闭合开关一段时间后，电流表几乎为零，说明电路可能断路；电压表示数变大，说明电压表与电源两极相连通，所以故障原因可能是断路。
【小问3详解】
[1][2]本实验探究的是电流与电阻的关系，实验的部分数据如图乙所示，电流与电阻乘积为
实验应控制定值电阻两端电压3V不变，而乙图中接入20Ω电阻时，电流为0.18A，电压为 ，属于错误数据。
【小问4详解】
[1]当最后接入电路中的电阻为40Ω时，要使定值电阻两端的电压为3V，则电路中的电流为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
而滑动变阻器最大阻值为15Ω，所以原因是滑动变阻器的最大阻值过小，无法调节到目标电压。
[2]小冉提出在原来电路中再串联一个新的电阻继续实验，需满足滑动变阻器最大电阻与新电阻分得的电压等于1.5V，则串联的新电阻阻值至少为

[3]电源电压4.5V，滑动变阻器最大阻值15Ω，当定值电阻为40Ω时，若要完成实验，定值电阻两端最小电压为
当定值电阻两端电压控制3.27V不变时，接入5Ω的电阻，电路中的电流为
超过了电流表的量程，所以小敖不能顺利完成这6次实验。
【小问5详解】
由图像可知，当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻的乘积是定值，所以通过导体的电流与导体电阻成反比。
【小问6详解】
A．当的阻值为零时，根据欧姆定律可得电路中的最大电流为
小于电流表的分度值0.02A，电流表无法测出，故A不符合题意；
B．当开关S1断开时，电路中电流为
此时电压表的示数为
电压表接入0~15V量程，分度值为0.5V，电压表无法准确读数，读数约为4.5V，由于与相差较大，因此分压作用不明显，通过两个开关的开闭情况，电压表示数变化很 小，所以不能较准确测出的阻值，故B不符合题意；
C．闭合S、S1，当滑动变阻器连入电路的电阻一定时，电压表测待测电阻和的电压，记下电压表示数U1；断开S1，闭合S2，电压表测待测电阻的电压U2，根据串联电路电压的规律可知两端的电压，即可得出电路中的电流大小，由欧姆定律能较准确测出待测电阻的阻值，故C符合题意；
D．闭合S，开关S1接a，则此时待测电阻与电流表串联，根据A选项分析电路中电流过小，小于电流表的分度值0.02A，造成电流表读数误差大，不能较准确测出的阻值，故D不符合题意。
故选C。
四、计算与应用（本大题2个小题共12分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
22. 如图甲所示是某款便携式电热饭盒，其工作原理：通过电加热片把水加热至沸腾，再借助水蒸气来加热食物。该饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节，共简化电路如图乙所示，、均是发热电阻，已知，问：
（1）该电热饭盒低温挡的功率是多少？
（2）在某次用高温挡热满盒饭菜的过程中，其工作参数如表所示，电加热片将水从20℃加热到100℃，此过程中水吸收的热量是多少？水的比热容取。
（3）此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少？
【答案】（1）40W；（2）；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）当S、S1闭合时，R1和R2并联，当S闭合，S1断开时，R1接入电路，根据并联电路电阻特点及可知，当S、S1闭合时，R1和R2并联，是高温挡，当S闭合，S1断开时，R1接入电路，是低温挡，则低温挡的功率为
（2）水的质量
水吸收的热量
（3）电热饭盒高温加热时消耗的电能
此过程中电热饭盒的加热效率
答：（1）该电热饭盒低温挡的功率是40W；
（2）此过程中水吸收的热量是；
（3）此次热饭菜的过程中加热水的效率是80%。
23. 如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡上标有“6V 3W”的字样，为定值电阻，滑动变阻器上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表的量程为“0~3A”，电压表的量程为“0~3V”，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡的电阻；
（2）闭合S、与时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A，求的阻值；
（3）闭合S，断开与时，移动滑片P，在确保电路安全的前提下，求电路总功率的最小值。
【答案】（1）
12Ω （2）
6Ω （3）
3W
【解析】
【小问1详解】
根据灯泡的铭牌“6V 3W”可知，灯泡的额定电压，额定功率
由电功率公式可得，灯泡的电阻为
【小问2详解】
当闭合S、S1与S2时，由电路图可知，灯泡L与电阻R1并联，滑动变阻器R2被短路，电流表测量干路电流。
因为灯泡正常发光，所以并联电路两端的电压等于灯泡的额定电压，即电源电压
通过灯泡的电流
根据并联电路的电流特点可得，通过R1的电流为
由可得，R1的阻值为
【小问3详解】
当闭合S，断开S1与S2时，由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R2两端的电压。
电源电压
电路的总功率，因为电源电压U恒定，所以当电路中的电流I最小时，电路的总功率最小。
要使电路中的电流最小，电路的总电阻应最大。
当滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大时，若 ，根据串联电路的电压特点，R1两端的电压
此时电路中的电流最小为
该电流小于电流表量程3A，也小于滑动变阻器允许的最大电流0.8A，所以电路是安全的，电路总功率的最小值为额定电压/V
高温挡功率/W
蒸煮类别
食物分量
加水质量/g
通电时间/min
220
100
热饭菜
满盒
100
7