2025-2026学年黑龙江省齐齐哈尔市龙沙区九年级上学期期末考试物理试卷（解析版）

这是一份2025-2026学年黑龙江省齐齐哈尔市龙沙区九年级上学期期末考试物理试卷（解析版），共23页。试卷主要包含了考试时间90分钟A，全卷共六道大题，总分100分，本试卷等内容，欢迎下载使用。
1．考试时间90分钟A
2．全卷共六道大题，总分100分
3．本试卷
一、单项选择题（每小题2分，共20分。每小题只有一个选项是正确的）
1. 我们的生活离不开电，下列关于电的估测数据中，符合实际的是（ ）
A. 液晶电视正常工作时的电流约为5A
B. 电饭锅功率约为1000W
C. 一节新的干电池的电压为2V
D. 人体干燥时的电阻约为100Ω
【答案】B
【解析】液晶电视正常工作时的电流约为1A，故A不符合题意；电饭锅功率较大，约为1000W，故B符合题意；一节新的干电池的电压为1.5V，故C不符合题意；人体干燥时的电阻约为，远大于100Ω，故D不符合题意。
2. 中国诗词中蕴含丰富的物理原理，下列诗句描述的现象与“分子热运动”直接相关的是（ ）
A. 日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川
B. 一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红
C. 水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香
D. 欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山
【答案】C
【解析】日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川，烟、瀑布都做机械运动，故A不符合题意；一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红，属于光的反射现象，故B不符合题意；水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香，是扩散现象，说明分子的热运动，故C符合题意；欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山，描述物体做机械运动，故D不符合题意。
3. 如图甲中闭合开关灯泡发光，图乙中的验电器A的带电情况与毛皮摩擦的橡胶棒相同，用带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来的瞬间。根据图中信息可以判断出（ ）
A. 甲图开关中电流的方向是由A向B
B. 乙图金属棒中电流方向是由A向B
C. 甲图开关中自由电子定向移动方向是由A向B
D. 乙图金属棒中自由电子定向移动方向是由B向A
【答案】C
【解析】在电源外部，电流从电源正极流出，经过用电器回到电源负极。甲图中开关连接在电路中，电流方向应是从电源正极出发，经过开关B端流向A端，故A错误;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，验电器A与毛皮摩擦的橡胶棒带电情况相同，所以验电器A带负电，即A有多余电子。当用金属棒连接A、B时，金属棒中自由电子定向移动方向是由A向B。因为电流方向与电子定向移动方向相反，所以金属棒中电流方向是由B向A，故BD错误;金属中导电的是自由电子，自由电子带负电。甲图中电流方向是从B到A，所以自由电子定向移动方向是由A向B，故C正确。
4. 如图所示，电源电压是5V并保持不变，开关闭合，电压表的示数为3V，则（ ）
A. 开关闭合之前，电压表无示数
B. 开关由断开到闭合，电压表的示数变大
C. 若把电压表与电流表对调，则亮不亮
D. 两端的电压为3V
【答案】C
【解析】由图可知，开关闭合前，电压表与灯泡L1串联，相当于测电源电压，电压表有示数，故A不符合题意；开关闭合前，电压表测量电源的电压，开关闭合后，两灯泡串联，电压表测量灯泡的电压，根据串联电路的电压规律可知，电源电压等于各个用电器两端的电压之和，所以开关由断开到闭合，电压表的示数变小，故B不符合题意；若把电压表与电流表对调，则灯泡被电流表短路，电压表与灯泡串联，灯泡不亮，而灯泡与电源，电流表构成通路，有电流通过，则亮不亮，故C正确；开关闭合后，两灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，测量灯泡的电压，所以两端的电压为3V，根据串联电路的电压规律可知，两端的电压为，D错误。
5. 2025年2月11日，我国使用长征八号甲运载火箭，成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（ ）
A. 密度B. 比热容C. 热量D. 热值
【答案】D
【解析】火箭升空过程中，是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能；在运载能力有限的情况下，要求燃料的热值越大越好，这样在相同质量情况下，它燃烧时就会给火箭提供更多的能量。故选D。
6. 关于家庭用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 空气开关跳闸，一定是发生了短路
B. 控制灯的开关接相线和中性线都可以
C. 使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体
D. 对人体来说，220V电压是安全的
【答案】C
【解析】空气开关的作用是电路中电流过大时自动切断电路，而电流过大的原因有两个：①电路发生短路；②电路总功率过大。并非只有短路一种情况。故A错误；家庭电路中，控制电灯的开关必须接在相线（火线）和电灯之间。若接在中性线（零线）一侧，开关断开后，电灯灯座仍与相线相连，此时接触灯座会发生触电事故；接相线侧时，开关断开后灯座无电，保证安全。故B错误；测电笔的工作原理是：相线的电流经测电笔氖管、内部电阻、笔尾金属体、人体到大地形成电流回路，氖管才会发光。若手不接触笔尾金属体，电路无闭合回路，氖管不会发光，无法判断火线和零线。故C正确；对人体的安全电压是不高于36V ；家庭电路的220V电压远高于安全电压，接触后会形成较大的人体电流，造成触电伤害，甚至危及生命。故D错误。
7. 如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A. 小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B. 小英家上个月消耗的电能为
C. 电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
【答案】D
【解析】由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误；小英家上月消耗的电能为
5647.8kW·h﹣5546.7kW·h＝101.1kW·h，故B错误；1600imp/kWh表示每消耗1kWh的电能指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁320次消耗的电能为
，故C错误；电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
8. 在如图所示的家庭电路中，开关闭合后灯泡不亮，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光。则电路中的故障可能是（ ）
A. 中性线断了B. 相线断了C. 灯泡断路D. 开关短路
【答案】A
【解析】当开关闭合后，如果进户的中性线（零线）断路，电路就无法形成完整的回路，没有电流通过灯泡，所以灯泡不亮。此时，相线（火线）通过开关和灯丝，使得a、b、c、d四点都与相线相连，都处于高电位。因此，用测电笔分别接触这四点时，电流会通过测电笔、人体流入大地，形成回路，导致氖管均发光，故A符合题意；如果进户的相线（火线）断路，整个电路都与相线（火线）断开，电路中各点都没有高电位。用测电笔接触a、b、c、d任意一点，氖管都不会发光。故B不符合题意；如果灯泡的灯丝断了，当开关闭合后，b点和d点与相线相连，测电笔接触这两点时氖管会发光。但c点和a点由于灯丝断开而与相线隔离，它们连接在中性线（零线）上，电位为零，测电笔接触这两点时氖管不会发光，故C不符合题意；开关短路相当于开关闭合。如果电路其他部分正常，灯泡会发光，而不是不亮。如果灯泡不亮，说明电路中还有其他故障。故D不符合题意。
9. 如图所示，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 电压表示数变大，电流表示数变小
B. 定值电阻消耗的电功率变大
C. 电路总功率变大
D. 电压表与电流表示数之比变大
【答案】D
【解析】由电路图可知，闭合开关S后，与并联，电流表A测通过的电流，电压表V测电源两端的电压，电压保持不变，将滑动变阻器的滑片P向右端移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大。电压表V测电源两端的电压，电压保持不变，电压表V示数不变，故A错误；因与并联，各支路互不影响，由可知，定值电阻消耗的电功率不变，故B错误；由可知，电源电压不变，阻值变大，通过的电流变小，通过的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，电路的总电流变小，由可知，电路总功率变小，故C错误；电压表V示数不变，电流表A示数减小，电压表与电流表示数比值变大，故D正确。
10. 如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数变化范围为1.5V~3V
B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω
D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
【答案】D
【解析】由图可知该电路为串联电路，电压表的量程为0~3V，则电压表最大示数为3V，小灯泡电阻为
电路中最小电流为
此时滑动变阻器接入电阻最大，最大阻值为
小灯泡的额定电流为
滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0~0.6A，则电路中最大电流为0.5A，电路中最小的总电阻为
则滑动变阻器接入最小电阻为
电压表示数最小为
综上可得，电压表的示数变化范围为2V~3V；电流表的示数变化范围为0.3A~0.5A；滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~10Ω，故ABC错误；灯泡L消耗的最大电功率
灯泡L消耗的最小电功率
即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W，故D正确。
二、多项选择题（每小题3分，共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的，选项不全但都正确的得1分，有错误选项不得分）
11. 质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容，，。下列说法中正确的是（ ）
A. 甲物质是水
B. 0~12min乙温度降低了20℃
C. 0~12min甲放出了的热量
D. 乙物质的比热容为
【答案】AD
【解析】依题意得，水与液体的质量相同，经过相同时间，水与液体放出热量相同；由图得，甲降低的温度低于乙降低的温度，由Q=cmΔt得，甲物质的比热容较大，由于
则甲物质是水，故A正确；
由图得，乙的初温为60℃，12min温度变为20℃，则0~12min乙降低的温度
Δt乙=60℃-20℃=40℃
故B错误；
0~12min，甲温度下降Δt甲=60℃-40℃=20℃
乙温度下降Δt乙=60℃-20℃=40℃
由Q放=cmΔt得
c甲mΔt甲=c乙mΔt乙
则
故D正确；
0~12min甲放出的热量为
Q甲=c甲mΔt甲=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J
故C错误。
12. 如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方并与小磁针平行，接通电路后，观察到小磁针偏转。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A. 该实验是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的
B. 该实验表明通电导线周围存在着磁场
C. 通电前，导线与小磁针均东西方向放置，实验现象更明显
D. 改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变
【答案】ABD
【解析】实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验，故AB正确；由于小磁针静止时要指南北方向，为使实验效果更加明显应使通电导体沿南北方向放置，可以防止地磁场的影响，也就是说磁针偏转不是由地磁场引起的，故C错误；电流周围的磁场方向与电流方向有关，所以，实验中，改变导线中的电流方向，小磁针偏转方向会发生改变，故D正确。
13. 为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压是15V
B. 电压表示数的变化范围是6～15V
C. 小灯泡的额定功率是12W
D. 滑动变阻器阻值的变化范围是6Ω～50Ω
【答案】CD
【解析】由甲图可知，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电压表测灯泡两端电压，无论滑动变阻器阻值如何变化，电源电压不变，永远等于灯泡与滑动变阻器电压之和，由乙图可知，当电流表示数时，电压表示数为,电压表示数为，所以电源电压，故A错误；电压表测灯泡两端电压，滑动变阻器滑片从阻值最大处逐渐向左调节时，电压表示数不断变大，小灯泡上标有的“12V”字样代表小灯泡额定电压为12V，为保证电路安全，综上分析，电压表示数变化范围是3～12V，故B错误；由乙图可知，小灯泡两端电压为额定电压12V时，电流表的示数为,所以小灯泡的额定功率为，故C正确；为保证电路安全，电压表示数变化范围是3～12V，由于电源电压，滑动变阻器和小灯泡串联，可以推算滑动变阻器两端电压的变化范围是6～15V，由乙图可知，电压表示数为时，电流表示数为，滑动变阻器最小阻值
电压表示数为时，电流表示数为，滑动变阻器最大阻值
因此滑动变阻器阻值的变化范围是6Ω～50Ω，故D正确。
三、填空题（每题2分，共14分）
14. 将一勺砂糖放入一杯水中，过一会儿砂糖“消失了”，这种现象属于______；如果杯中水的温度更高，那么砂糖“消失”的速度更______。
【答案】扩散 快
【解析】将一勺砂糖放入一杯水中，过一会儿砂糖“消失了”，这种现象是砂糖分子进入水分子之间，属于不同物质的分子彼此进入对方的现象，叫作扩散；扩散现象说明分子在做永不停息的无规则运动。
分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。因此，如果杯中水的温度更高，砂糖分子的运动更剧烈，扩散速度更快，即砂糖“消失”的速度更快。
15. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则______灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则______灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
【答案】乙 甲
【解析】当亮灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
由得，甲灯的电阻
乙灯电阻为
两灯串联时，电路中的电阻为
电路电流为
由得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
16. 手机电池充电时，电池相当于_______（选填“电源”或“用电器”）。现有一款手机电池容量为5000mA·h，电池电压为4V，充满电后，它储存的电能为_______J。
【答案】用电器 7.2×104J
【解析】手机电池充电时，消耗电能，因此电池相当于用电器。
手机电池的容量为：5000mA·h=5A·h，充满电后储存的电能为
W=UIt=4V×5A×3600s=7.2×104J
17. 指南针能帮助人们在森林中定向，是因为它在地磁场作用下N极总是指向______方。如图中电源的左边是______极。
【答案】北 负
【解析】指南针能帮助人们在森林中定向，由于受到地磁场的作用，小磁针静止时，指向北方的一端叫N极，所以它的N极总是指向北方。
磁体外部的磁感线，从N极出发回到S极，所以图中螺线管的左端是N极，由安培定则可知电流从螺线管的右端流入，电源的右边是正极，左边是负极。
18. 如图所示的是电工师傅随身携带的一个“保命插头”，当检修电路时，先把这个保命插头插在能正常通电的插座中，若有人误合闸送电，检修电路将发生______（选填“短路”或“断路”），保护装置中的______（选填“空气开关”或“漏电开关”）跳闸，从而能避免电工师傅触电。
【答案】短路 空气开关
【解析】 “保命插头” 的原理是，当有人误合闸送电时，该插头会使电路直接连通，电流不经过用电器，造成短路。短路时电流过大，能触发保护装置动作。
当电路发生短路时，电流瞬间增大，空气开关在电流超过其额定值时会自动跳闸，切断电路，从而避免电工师傅触电。漏电开关主要是在检测到漏电电流时跳闸，本题是因短路导致电流过大，所以是空气开关跳闸。
19. 如图所示，电源电压U＝6V，；仅闭合，电压表示数为4.5V，＝______Ω；当、均闭合时，电路消耗的总功率为______W。
【答案】15 6
【解析】仅闭合，R1和R3串联，电压表测量R3两端电压，电压表示数为4.5V，则R1两端电压为U1=U-U3=6V-4.5V=1.5V
通过R1的电流为
串联电路中电流处处相等，则通过R3的电流也为0.3A，则R3的阻值为
当、均闭合时，R1被短路，R2和R3并联。根据并联电路的电压规律可知，R3两端电压即为电源电压6V，此时R3消耗的功率为
R2消耗的功率为
电路消耗的总功率为
20. 如图所示，将灯按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯的功率为9W。在乙图中灯的功率为25W，设灯丝电阻不变，甲图中灯的功率之比是______；甲、乙两图电路消耗的总功率之比是______。
【答案】3：2 6：25
【解析】设电源电压为U。甲图中，L1与L2串联，，L1的功率为9W，表示为
图乙中，L1与L2并联，，L1的功率25W，表示为（灯丝电阻不变）。
所以
解得
所以
甲图中，根据串联电路电流规律，，甲图中灯的功率之比
甲图中，根据串联分压原理
设，，甲图中总电阻，甲图电路消耗的总功率
乙图中电路消耗的总功率
甲、乙两图电路消耗的总功率之比
四、探究与实验题（第21题2分，第22～25题每题7分，共30分）
21. 图甲是日常生活中常用的一个插线板。当插线板上的开关断开时，指示灯（与限流电阻串联）不发光，插孔不能提供工作电压；当插线板上的开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请你根据上述现象和安全用电的要求，在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
【答案】
22. 如图1是某实验小组制作的简易热机模型：向易拉罐内注入约半罐水；将去掉笔芯和尾塞的中性笔的一端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封；将易拉罐放置在支架上，笔的一端对准小风扇的扇叶。
（1）热机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→______→______。
（2）将易拉罐平放在支架上，且保证留着喷气孔的中性笔位于罐子靠______（填“上”或“下”）部分；将笔的______端（选填“粗”或“细”）朝外，在水蒸气流量相同的情况下流速更大，产生的推力更大，推动扇叶转动效果更好。
（3）燃料燃烧后加热水，水在沸腾过程中，水的温度______；
（4）如图2展示的是我国传统的“走马灯”，点燃底部蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。热空气上升驱动扇叶转动的过程中，能量转化与四冲程汽油机的______冲程相似；图3中四个冲程的正确工作顺序是______。
【答案】（1）内能 机械能 （2）上 细 （3）保持不变
（4）做功 丙甲乙丁
【解析】（1）热机模型工作时，酒精灯燃烧，酒精的化学能转化为内能，使水升温产生水蒸气；水蒸气喷出推动扇叶转动，将内能转化为机械能，所以能量转化情况为：化学能→内能→机械能。
（2）因为水蒸气密度比水小，会聚集在易拉罐上部，所以将易拉罐平放在支架上，要保证留着喷气孔的中性笔位于罐子靠上部分，这样更容易收集到水蒸气用于喷气。
根据流体压强与流速的关系，在相同流量下，细口处流速更大，所以将笔的细端朝外，在水蒸气流量相同的情况下流速更大，产生的推力更大，推动扇叶转动效果更好。
（3）水在沸腾过程中，持续吸热，但温度保持不变。
（4）热空气上升驱动扇叶转动，是将内能转化为机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，所以与做功冲程相似。
甲图两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程。丙图进气门开启，活塞向下运动，是吸气冲程；丁图排气门开启，活塞向上运动，是排气冲程；四冲程汽油机一个工作循环的顺序是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，所以正确工作顺序是丙甲乙丁。
23. 为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小雨和同学们准备了以下器材：电压恒定的电源（6V）、定值电阻（10Ω）、电流表（0-0.6A）、电压表（0-15V）、滑动变阻器（50Ω 1A）等。
（1）本实验主要应用的物理研究方法为______；连接电路前，应将开关______；
（2）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为（ ）（选填答案序号）；
A. 电流表处存在断路
B. 滑动变阻器短路
C. 定值电阻R断路
（3）小雨根据实验数据绘制的I-U图像，如图乙所示，分析图象初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比；
（4）另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制的I-U图像如丙图所示，发现图象并不是一条直线，原因是______；由图可知小灯泡的实际功率随着电压的增大而______（选填“减小”或“不变”或“增大”）；
（5）该实验结束后，小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，继续探究“电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证顺利完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是______V-3V。
【答案】（1）控制变量 断开 （2）C （3）正
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大 增大 （5）2
【解析】（1）导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关，探究电流与导体两端电压的关系，需要导体的电阻不变，本实验运用了控制变量法。
为了保护电路，连接电路时，开关应断开。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障为定值电阻R断路，故C符合题意，AB不符合题意。
（3）由图乙可知，I-U图像是经过原点的直线，所以，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线，是因为小灯泡灯丝的电阻是变化的，灯丝电压的升高时，灯丝的温度升高，灯丝电阻变大。
小灯泡的电流随电压增大而增大，由可知，小灯泡的实际功率随着电压的增大而增大。
（5）研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
根据分压原理有，即
因定值电阻两端的电压即电压表示数UV为定值，等式左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大时，
解得：UV=2V，所以为完成实验，定值电阻两端的最低电压为2V。
24. 某实验小组在测量未知电阻阻值的实验中，用到的实验器材有：学生电源、未知电阻、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
（1）请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是未知电阻______（选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后闭合开关，当电流表示数为0.3A时，电压表示数如图乙所示为______V，由该组数据初步计算被测电阻的阻值为______Ω；小亮把该数据作为本实验的最终结果，请你做出评价或建议：______。
（4）该探究小组还设计了如图丙所示的电路，利用阻值为的定值电阻和电流表等器材，测量的阻值，经检查无误后进行实验。电源电压未知且保持不变，请将实验过程补充完整：
①只闭合开关______，电流表的示数记为；
②闭合开关和，电流表的示数记为；
③用已知量和测量量、写出的阻值表达式：＝______。
【答案】（1） （2）短路
（3）1.5 5 应多次改变滑片位置，测量多组数据，求平均值来计算定值电阻阻值，减小测量误差
（4）①. ③.
【解析】（1）由甲图可知，此时滑动变阻器的滑片在最左端，若要使滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据滑动变阻器接线“一上一下”原则，应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路中，故可将滑动变阻器的右下接线柱与未知电阻的右接线柱连接，如图所示：
（2）电路连接好后，由图可知，电路为和滑动变阻器的串联电路，电流表测干路电流，电压表测两端电压。题目中电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明与电压表并联的部分被短路，因此故障是未知电阻短路。
（3）由图乙可知，电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，电压表示数为1.5V。电压表测量未知电阻两端电压，根据欧姆定律，可求得未知电阻的阻值，即
小亮仅用一次测量结果作为最终结论，误差较大。建议：移动滑动变阻器进行多次测量，取平均值以减小误差。
（4）实验时只闭合开关，断开，未知电阻与串联接入电路中，电流表的示数记为，电源电压可表示为①
闭合开关、，未知电阻短路，单独接入电路中，电流表示数记为，电源电压可表示为②
由①②得
则未知电阻的阻值。
25. 如图甲、乙是“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，两个透明容器中密封着等质量的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体。
（1）电流产生的热量不易直接测量，因此在本实验中是通过观察两个U形管中的液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少，这里采用的研究方法是______。下列实验中，也运用了这种实验方法的是______（填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件
（2）图中U形管______（选填“是”或“不是”）连通器。
（3）图甲装置是为了探究电流通过导体产生的热量与______的大小的关系；如果甲装置中通过5Ω电阻丝的电流是0.6A，则右侧容器中电阻丝在1min内产生的热量是______J。
（4）乙图中电阻的作用主要是使电阻和中的电流不相等，所以与的阻值______（选填“一定”或“不一定”）相同。
（5）小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因：______。
【答案】（1）转换法 ① （2）不是 （3）电阻 216
（4）不一定 （5）断路
【解析】（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面的高度差来比较的，U形管中液面的高度差越大，表示电流通过电阻时产生热量越多，利用了转换法。
探究物体的动能跟哪些因素有关,通过木块被推动的距离反映动能的大小，使用的转换法；探究杠杆平衡条件用的是归纳法。故选①。
（2）连通器的定义是上端开口、底部连通，而该U形管一端与密封容器相连，不满足连通器的定义。
（3）图甲两段阻值不同的电阻丝串联，电流和通电时间相等，电阻不相等，是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，利用了控制变量法。
通过5Ω电阻丝的电流是0.6A，由于串联电路电流处处相等，通过10Ω电阻丝的电流也是0.6A，通电时间
右侧容器中电阻丝在1min内产生的热量
（4）不论电阻为多大，只要电阻与并联，在干路，电阻和中的电流就不相等，所以与的阻值不一定相同。
（5）用图乙装置进行实验时，经检查装置气密性良好，发现左右两侧U形管液面高度差相同，原因是和相同时间产生热量相同，即经过和的电流相等，则没有分流，因此可能是断路了。
五、分析与交流题（每题5分，共10分）
26. 阅读材料， 回答问题。
全液冷超充桩
近段时间推出的“华为全液冷超充桩”（如题图甲）在充电领域引起了巨大反响。该充电桩最大输出功率可以达到600kW，最大电流为600A，号称充电大约“一秒一公里”，一杯咖啡的时间就能满电出发！
全液冷充电枪（含输电线）作为大功率的充电设备之一，主要利用液冷充电技术。液冷充电枪内部有电缆和管子，它利用管子内流动的冷却液带走热量，所以不需要增大横截面积来维持电流通过，这样不但减轻了重量，还能增加充电效率。
（1）充电枪给汽车电池充电过程中，主要是把电能转化成_____能。
（2）为了提高冷却效果，液冷充电枪管子内的冷却液应该选用_________大的液体。
（3）充电过程中，充电输电线缆发热，它的内能增大是通过________的方式实现的。
（4）某型号电动车原来用普通充电桩时，输出电流为I0，需要5小时充满电；现用全液冷超充桩，输出电流为20倍I0，只需要15分钟就可充满电。若充电输电线缆的电阻相同，则在同样的时间内，电流在现用充电输电线缆上产生的热量是原来的______倍。
（5）最新版SUV 电动车“问界 M9”电池电量从0%充到100%的过程中，充电桩输出的电流和电压随时间变化的情况如题图乙所示。若充电输电线缆的阻值为0.3Ω，该次充电在前10分钟已充了电池总电量的75%，假设前后10分钟的充电效率相等，则后10分钟充电枪输出的平均功率是___________kW。
【答案】（1）化学 （2）比热容 （3）做功 （4）400 （5）
【解析】（1）充电枪给汽车电池充电过程中，消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故主要是将电能转化为化学能。
（2）由于水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，吸收的热量较多，冷却效果好。
（3）充电过程中，充电输电线缆发热，电流做功，将电能转化为内能，是利用做功的方式增大内能。
（4）根据可知，用全液冷超充桩时电线缆上产生的热量为
用普通充电桩时电线缆上产生的热量为
用全液冷超充桩时电线缆上产生的热量与原普通充电桩时电线缆上产生的热量比值为
（5）由可知，充电桩在前10分钟消耗的电能为
在前10分钟已充了电池总电量的75%，则后10分钟充电枪消耗的电能为
则后10分钟充电枪输出的平均功率是
27. 如图所示“超级快充”手机充电器极大地缩短了充电时间，方便了人们的生活。请回答：
（1）若充电器的输出电压不变，请分析它是增大哪一个物理量实现超级快充的？
（2）若给“超级快充”手机充电器搭配同材料但较细的充电线，充电时该充电线会发热显著甚至引发火灾，请用物理知识分析该充电线发热显著的原因。
【答案】（1）见解析 （2）见解析
【解析】（1）在输出电压不变的情况下，根据P=UI可知，需要增大充电电流，来增大充电功率，实现超级快充。
（2）根据影响导体电阻的因素可知：在其它条件一定时，导线越细，导线的电阻越大；根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间一定时，导线电阻越大，充电过程中产生的热量越多，从而发热显著。
六、综合与应用题（28题8分，29题9分，共17分）
28. 为了解家中用电情况并提出安全用电、节约用电的建议，某同学对家庭电器用电情况调查如下，家庭电路电压为220V。
（1）求客厅空调正常工作时的电流；
（2）求电水壶正常工作时的电阻；
（3）表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW·h？
（4）该同学利用掌握的电学知识，积极参与街道安全用电、节约用电宣传工作，请帮他完成宣传栏中①或②的提示语。
【答案】（1）12.5A （2） （3） （4）见解析
【解析】（1）由可得空调正常工作时的电流
（2）由可得，电水壶正常工作时的电阻
（3）电饭煲消耗的电能
灯消耗的电能
抽油烟机消耗的电能
厨房电器在调查时段内总共消耗的电能
（4）由图可知，①提示语旁为同时使用多个大功率用电器，容易造成电流过大，引发火灾，所以①的提示语为不同时使用多个大功率用电器；②提示语旁为湿手触摸开关和正在工作的用电器，容易触电，所以②的提示语为不用湿手触摸开关和正在工作的用电器。
29. 某食堂购置了一批加热餐台，如图甲所示。通电后加热容器中的水，为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关S分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。是定值电阻，。容器内水的体积为10L，加热器使用的电源电压恒为220V，加热器快速加热时的功率为2kW。求：
（1）请说出电路中开关S应如何调节，才可以实现快速加热、保温挡位的切换。
（2）加热器保温时的功率；
（3）加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高，则加热器对水加热的效率是多少？（结果保留一位小数）
【答案】（1）见解析 （2）400W （3）93.3%
【解析】（1）①当旋转开关S连通1触点，电路为的简单电路，此时总电阻最小，电源电压不变，根据可知，此时总功率最大，可实现加热器快速加热；
②当旋转开关S连通2触点，电阻和串联，此时总电阻最大，电源电压不变，根据可知，此时总功率最小，可实现加热器的保温功能。
（2）当旋转开关S连通1触点，电路为的简单电路，电路处于快速加热挡位，此时的功率为2kW，由可知，电阻
当旋转开关S连通2触点，电阻和串联，电路处于保温挡位，此时的功率
（3）容器内水的体积为
容器内水的质量
则水吸收的热量
加热器使用快速加热挡工作15min消耗的电能为
故加热器对水加热的效率是家用电器用电情况调查表
班级 九(3) 班 姓名_ 时段 18:00-19:00
房间
家用电器
功率/W
数量
使用时长/min
客厅
空调
2750
1
60
客厅
电水壶
1000
1
6
客厅
吊灯
80
1
60
客厅
筒灯
5
10
0
厨房
电饭煲
1000
1
30
厨房
灯
40
1
60
厨房
抽油烟机
100
1
18