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2022-2023学年云南省玉溪市峨山县九年级上学期物理期末试题及答案
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这是一份2022-2023学年云南省玉溪市峨山县九年级上学期物理期末试题及答案，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图，过端午等内容，欢迎下载使用。
1. 下列学习用品，通常情况下属于导体的是（ ）
A. 铅笔芯B. 橡皮擦C. 塑料尺D. 草稿纸
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】常见的导体有人体、大地、各种金属、铅笔芯（石墨）、酸碱盐的水溶液等；常见的绝缘体有橡皮、塑料、纸、陶瓷、玻璃等。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 关于玻璃棒与绸子摩擦起电，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃棒因失去电子而带正电
B. 玻璃棒对电子的束缚能力弱，得到电子而带负电
C. 将摩擦后的玻璃棒靠近绸子，它们会相互排斥
D. 这一过程产生了新的电荷
【答案】A
【解析】
【详解】AB．玻璃棒与绸子摩擦，玻璃棒原子核对电子的束缚能力弱，会失去电子而带正电，绸子原子核对电子的束缚能力强，会得到电子带负电。故A正确，B错误；
C．玻璃棒和绸子带异种电荷，将它们靠近后会相互吸引，故C错误；
D．摩擦起电的实质是电子的转移，不是产生新电荷，故D错误。
故选A。
3. 下面关于热现象的说法，正确的是（ ）
A. 物体温度升高一定是吸收了热量
B. 冰在融化时温度不变内能也不变
C. 做功冲程中能量转化为：内能转化为机械能
D. 汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小
【答案】C
【解析】
【详解】A．做功和热传递都可以使物体的内能增大，温度升高，故A错误；
B．冰在熔化时，要吸收热量，温度不变，但内能是增大的，故B错误；
C．做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D．由于水的比热容较大，在温度升高相同时，吸收的热量较多，所以常用作发动机的冷却液，故D错误。
故选C。
4. 有甲、乙、丙三个轻质小球，甲球带正电，将甲与乙、丙靠近时，它们相互作用情况如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A 乙球可能不带电，丙球一定带正电
B. 乙球一定不带电，丙球可能带负电
C. 乙球一定带负电，丙球可能带正电
D. 乙球可能不带电，丙球一定带负电
【答案】A
【解析】
【详解】甲、丙相互排斥，说明甲、丙一定带同种电荷，甲带正电，则丙一定也带正电；甲、乙相互吸引，说明乙带负电或乙不带电，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图所示的电路中，MN为粗细均匀的电阻丝，电阻丝的阻值与其长度成正比。将电压表的左端连接在M处，电压表的右端可以自由滑动，电压表的右端到M处的距离为x。闭合开关，将电压表的右端从M处向N处滑动的过程中，电压表示数U与电流表示数I随x变化的图像正确的（ ）
B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知电压表右端将电阻丝分为左右两部分，电压表测量左侧电阻丝上的电压，电流表测量电路电流，因电路中总电阻为电阻丝电阻，电源电压不变，由欧姆定律可知此时电路中电流大小不变，电流表示数不变；当电压表右端向右移动时左侧电阻丝变长，电阻变大，若电路中电流大小为I，左侧电阻丝电阻为R，由可知左侧电阻丝上电压即电压表示数为
U=IR
可知U逐渐变大，即电压表示数逐渐变大，电压表的示数与x成正比；故A正确，BCD错误。
故选A。
6. “安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于家庭电路说法不正确的是（ ）
A. 大功率或带有金属外壳的用电器必须使用三孔插座
B. 为了方便，我们可以直接将洗涤好的湿衣服晾晒到房顶上现成的电路线上
C. 空气开关跳闸，不一定是家庭电路出现短路导致的
D. 家中多个大功率用电器，不能同时使用
【答案】B
【解析】
【详解】A．在家庭电路中，大功率或带有金属外壳的用电器必须使用三孔插座，当三脚插头插入三孔插座时，家用电器的金属外壳和大地相连，可防止因漏电而发生触电，故A正确，不符合题意；
B．生活用水是导体，将洗涤好的湿衣服晾晒到房顶上现成的电路线上，容易发生触电事故，故B错误，符合题意；
C．空气开关跳闸，可能是短路，也可能是用电器总功率过大，故C正确，不符合题意；
D．多个大功率用电器接在同一插座板上，电路中总功率过大，电路中电流过大，可能发生火灾，故D正确，不符合题意。
故选B。
7. 2020年11月，国务院办公厅印发《新能源汽车发展规划》，提出新能源汽车发展战略计划。如图所示是一辆正在用充电桩充电的新能源汽车，在整个充电过程中，充电电路中的用电器是（ ）
A. 汽车发动机B. 汽车电池C. 导线D. 充电桩
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车发动机消耗的电能来自汽车电池，不属于充电电路的一部分，故A不符合题意；
B．汽车电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，相当于用电器，故B符合题意；
C．导线在充电电路中是输送电能，不属于用电器，故C不符合题意；
D．充电桩给充电电路提供电能，相当于电源，故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示，电源电压不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片向左滑动时，下列判断正确的是（ ）
A. 电压表示数变大，电流表示数变大，电灯变亮
B. 电压表示数变小，电流表示数变小，电灯变暗
C. 电压表示数变小，电流表示数变大，电灯变亮
D. 电压表示数变大，电流表示数变小，电灯变暗
【答案】B
【解析】
【详解】灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，滑动变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，由串联电阻的规律，电路的电阻变大，由欧姆定律可知电路的电流变小，电流表示数变小，根据串联分压规律可知，滑动变阻器的电压会变大，所以灯的电压变小，即电压表示数变小，根据P=UI，灯的实际功率变小，灯泡变暗，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题（每空1分，10小题，共20分）
9. 为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成如图所示的护眼灯，每个教室里的9盏护眼灯的连接方式是_______联的。灯发光效率高，其发光部分主要由______材料制成。
【答案】 ①. 并 ②. 半导体
【解析】
【详解】[1]如图所示的护眼灯，每个教室里的这9盏护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的。
[2]是发光二极管做成的，发光二极管是半导体材料。
10. 用打气筒给自行车轮胎打气，活塞压缩筒内空气，空气温度升高，这是通过___________方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热，这是通过___________方法改变内能。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]用打气筒给自行车轮胎打气的过程是打气筒对筒内空气做功的过程，对空气做功会导致空气内能增大，温度升高，这是通过做功的方法改变内能。
[2]打气筒内的热量传递给打气筒外壁的底部，所以打气筒外壁会发生温度升高的情况，这是通过热传递的方法改变内能。
11. 如图所示是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于_______冲程；汽油机需要用水作为冷却液进行降温，是利用了水的_______较大的特性。
【答案】 ①. 做功 ②. 比热容
【解析】
【详解】[1]由图可知，两个气门关闭，活塞下行，火花塞产生电火花，为做功冲程；
[2]汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降温效果好。
12. 在新型冠状病毒疫情防控期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它不完整的工作原理图，原理图中有定值电阻R0和红外线热敏电阻R，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度升高而减小。虚线框中的R0和R应该是__________（选填“并联”或“串联”）连接的，测温枪的示数是由电压表示数转换出来的，温度越高其示数越大，由此分析出电压表应该与__________（选填“R0”或“R”）并联。
【答案】 ①. 串联 ②. R0
【解析】
【详解】[1]若虚线框中的R0和R并联，电压表接在电源两端，当R的阻值变化时，电压表的示数不变，因此虚线框中的R0和R串联。
[2]根据题意可知，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度的升高而减小，当人体的温度越高，电路中的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，定值电阻R0分得的电压越大，根据串联电路的电压特点可知，热敏电阻分得的电压越小；测温枪的示数是由电压表示数转换出来的，人体温度越高，温度计的读数也应越大，由以上分析可知，电压表应并联在在定值电阻R0两端。
13. 如图是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲___________Q乙；液态时它们的比热容c甲___________c乙（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]物质吸热的多少由加热时间的长短决定，由于是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，由图可知：甲晶体在熔化过程所用时间比乙熔化过程所用时间短，则：Q甲小于Q乙。
[2]由图形可知，当甲、乙两种晶体熔化成液体后，吸收相同的热量时，乙晶体升高的温度多，由 可知，乙的比热容比甲的比热容小，即c甲大于c乙。
14. 如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】 ①. 热值 ②. 内 ③. 不守恒
【解析】
【分析】
【详解】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
15. 遥控器电池盒中，通常安装2节干电池，其正常工作电压为__________V。如图所示，持笔方式正确的是__________（选填“甲”或“乙”）。
【答案】 ①. 3 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]干电池每节电压为1.5V，遥控器电池盒中2节干电池是串联的，因此其正常工作电压为3V。
[2]使用测电笔时，必须用手接触笔尾金属体，因此如图所示，持笔方式正确的是甲，乙图中手没有接触笔尾金属体。
16. 某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，其中一只灯泡能正常发光，另一只没有达到额定电压．由此可知电源电压为_____V，此时L1的实际功率______L2的实际功率（选填“大于”或“等于”或“小于”）
【答案】 ①. 16 ②. 等于
【解析】
【详解】[1][2]灯泡L1的额定电流
灯泡L2的额定功率
灯泡L1的电阻
灯泡L2电阻
将两个灯泡串联，通过它们的电流相等，灯泡L1的额定电流小于灯泡L2的额定功率，L1可以正常发光，L2不能正常发光，此时的电流是2A，则电源电压
两个灯泡的电阻相等，根据电功率公式得到两个灯泡的实际功率相等。
17. 一段导体两端的电压为9V时，通过它的电流为0.3A，则导体的电阻为______。若导体两端的电压为12V时，导体的电阻将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 30Ω ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由公式变形可解得导体的电阻
[2]因为导体的电阻式导体本身的性质，决定于导体自身的材料、长度、横截面积和温度，与电压、电流无关，因此当导体两端的电压为12V时，导体的电阻不变，还是30Ω。
18. 如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为___________。电源电压为___________V。
【答案】 ①. 8 ②. 12
【解析】
【详解】[1][2]由图甲知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中，电压表测变阻器R两端的电压。电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电压表两端的电压变小。由图乙知，当滑片滑至中点时，电压表示数为4.0V，此时电路中的电流
据串联电路的特点有
当滑片置于a端时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有
解以上两式得，电源电压及变阻器的最大阻值分别为
U=12V，R=8Ω
三、作图、实验与探究题（3小题，共24分）
19. 如图所示：电阻箱的读数为______Ω。
【答案】1969.2
【解析】
【详解】电阻箱的读数为
1×1000Ω+9×100Ω+6×10Ω+9×1Ω+2×0.1Ω=1969.2Ω
20. 请将节能灯连入家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】在家庭电路中，为了保证断开开关时能断开火线，开关应串联在火线与节能灯之间，如图所示
21. 在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。请在如图框内画出最能实现这一效果的电路设计。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英，这说明两个灯泡可以独立工作，是并联的；干路中有一个开关，另一个开关用来控制发出白光和绿光，所以这个开关是一个单刀双掷开关，如图所示：
22. 探究物质的吸热本领：某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯中倒入200g的水，需要在另一个相同烧杯中倒入__________g的煤油（）；
（2）用两个__________规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线b反映水的温度随时间的变化规律，则图线__________可以反映煤油的温度随时间的变化规律；
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比__________（填“大于”、“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比；
（4）某小组实验完毕后没有将加热水的加热器断电，继续加热并绘制水的温度随时间变化的图像如图丙所示，此时图像中__________段表示水的沸腾过程，这一过程水的温度__________，但需要继续__________（填“吸收”或“放出”）热量。
【答案】 ①. 200 ②. 相同 ③. a ④. 大于 ⑤. BC ⑥. 不变 ⑦. 吸收
【解析】
【详解】（1）[1]比较物质吸热能力的大小时采用的是控制变量法，实验中需要控制物质的质量相同，所以需要在另一个相同烧杯中倒入200g的煤油。
（2）[2][3]用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，在加热时间相同时，水和煤油吸收的热量相同，a的温度变化量大，c的温度变化量最小，故a的吸热能力弱，c的吸热能力最强，又因b是水的温度随时间的变化规律图像，水的比热容又大于煤油的比热容，故a为煤油。
（3）[4]由可知：放出的热量与降低的温度之比，所以在水和煤油质量和放出热量相同的情况下，比热容与降低的温度成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
（4）[5][6][7]由图可知，水在BC段吸收热量，但温度保持不变，所以BC段为水的沸腾过程。这一过程水的温度不变，但需要继续吸收热量。
23. 在“测量未知电阻Rx的阻值”实验中，电源电压恒定，小明设计并连接了如图甲所示的实验电路。
（1）在连接甲图电路时，开关应处于______状态；
（2）小明连接好实物连接甲图中有一条导线连接错误，请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确连线______；
（3）改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最______（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，小明发现电流表无示数，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是______；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为______A，未知电阻Rx＝______；
（5）若实验中电压表损坏，小明添加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，同样测出了未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整；
①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；
③处理实验数据，则得Rx＝______（用I1、I2和R0表示）。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 左 ④. 电阻Rx断路 ⑤. 0.3 ⑥. 8Ω ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。
（2）[2]原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，如图所示：
（3）[3]为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端。
[4]电路正确连接后，闭合开关S，小明发现电流表无示数，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是电阻Rx断路。
（4）[5]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流为0.3A。
[6]由欧姆定律得未知电阻
（5）[7]实验步骤：
①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；
由并联电路电流的规律可知通过定值电阻Rx的电流：
Ix=I2-I1
由得电源电压为
根据并联电路各支路两端的电压相等和得,待测电阻Rx的表达式
四、综合题（3小题，共22分）要求：（1）语言表述要简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算；（4）计算结果若有近似，均保留两位小数。
24. 顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，[c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤=3×107J/kg]，在此过程中，求：
（1）水吸收的热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；
（3）需要完全燃烧煤质量。
【答案】（1）8.4×105J；（2）8.4×106J；（3）0.28kg
【解析】
【详解】解：（1）根据可知，水吸收的热量
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，根据可知，煤燃烧放出的热量为
（3）根据Q放=mq可知，需要完全燃烧煤的质量为
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量为8.4×106J；
（3）需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
25. 如图所示的电路中，电源电压不变，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压U；
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数；
（3）只闭合开关S2时，电路消耗的电功率。
【答案】（1）6V；（2）0.5A；（3）1.2W
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流；
由可知，电源电压
U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V
（2）由电路图可知，开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联，电流表测量干路电流；通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流（电流表的示数）
I＝I1+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A
（3）只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电路消耗的电功率
P＝UI2＝6V×0.2A＝1.2W
答：（1）电源电压U为6V；
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A；
（3）只闭合开关S2时，电路消耗的电功率为1.2W。
26. 图甲所示的电路中，灯泡L的额定功率为3.6W（灯丝电阻不变），开关S闭合，S1断开，变阻器的滑片移动到最左端时，灯泡L正常发光。图乙是变阻器的滑片从最右端移动到最左端过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像。求:
（1）电源电压；
（2）变阻器R的最大阻值；滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率；
（3）什么情况下电路消耗的功率最大；此时变阻器1min消耗的电能。
【答案】（1）6V；（2），（3）开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）当开关S闭合，S断开，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电路为灯泡L的简单电路，因额定电压下灯泡正常发光，电路中的电流最大，最大值为0.6A，所以，由灯泡L正常发光可知，电源电压
（2）当滑片滑到最右端时电阻最大，电路中的电流最小为0.2A，变阻器R的最大阻值
滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率
（3）电源电压一定，开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大，此时变阻器1min消耗的电能为
答：（1）电源电压为6V；
（2）变阻器R的最大阻值为，滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率为；
（3）开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大；此时变阻器1min消耗的电能为。
1. 下列学习用品，通常情况下属于导体的是（ ）
A. 铅笔芯B. 橡皮擦C. 塑料尺D. 草稿纸
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】常见的导体有人体、大地、各种金属、铅笔芯（石墨）、酸碱盐的水溶液等；常见的绝缘体有橡皮、塑料、纸、陶瓷、玻璃等。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 关于玻璃棒与绸子摩擦起电，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃棒因失去电子而带正电
B. 玻璃棒对电子的束缚能力弱，得到电子而带负电
C. 将摩擦后的玻璃棒靠近绸子，它们会相互排斥
D. 这一过程产生了新的电荷
【答案】A
【解析】
【详解】AB．玻璃棒与绸子摩擦，玻璃棒原子核对电子的束缚能力弱，会失去电子而带正电，绸子原子核对电子的束缚能力强，会得到电子带负电。故A正确，B错误；
C．玻璃棒和绸子带异种电荷，将它们靠近后会相互吸引，故C错误；
D．摩擦起电的实质是电子的转移，不是产生新电荷，故D错误。
故选A。
3. 下面关于热现象的说法，正确的是（ ）
A. 物体温度升高一定是吸收了热量
B. 冰在融化时温度不变内能也不变
C. 做功冲程中能量转化为：内能转化为机械能
D. 汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小
【答案】C
【解析】
【详解】A．做功和热传递都可以使物体的内能增大，温度升高，故A错误；
B．冰在熔化时，要吸收热量，温度不变，但内能是增大的，故B错误；
C．做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D．由于水的比热容较大，在温度升高相同时，吸收的热量较多，所以常用作发动机的冷却液，故D错误。
故选C。
4. 有甲、乙、丙三个轻质小球，甲球带正电，将甲与乙、丙靠近时，它们相互作用情况如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A 乙球可能不带电，丙球一定带正电
B. 乙球一定不带电，丙球可能带负电
C. 乙球一定带负电，丙球可能带正电
D. 乙球可能不带电，丙球一定带负电
【答案】A
【解析】
【详解】甲、丙相互排斥，说明甲、丙一定带同种电荷，甲带正电，则丙一定也带正电；甲、乙相互吸引，说明乙带负电或乙不带电，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图所示的电路中，MN为粗细均匀的电阻丝，电阻丝的阻值与其长度成正比。将电压表的左端连接在M处，电压表的右端可以自由滑动，电压表的右端到M处的距离为x。闭合开关，将电压表的右端从M处向N处滑动的过程中，电压表示数U与电流表示数I随x变化的图像正确的（ ）
B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知电压表右端将电阻丝分为左右两部分，电压表测量左侧电阻丝上的电压，电流表测量电路电流，因电路中总电阻为电阻丝电阻，电源电压不变，由欧姆定律可知此时电路中电流大小不变，电流表示数不变；当电压表右端向右移动时左侧电阻丝变长，电阻变大，若电路中电流大小为I，左侧电阻丝电阻为R，由可知左侧电阻丝上电压即电压表示数为
U=IR
可知U逐渐变大，即电压表示数逐渐变大，电压表的示数与x成正比；故A正确，BCD错误。
故选A。
6. “安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于家庭电路说法不正确的是（ ）
A. 大功率或带有金属外壳的用电器必须使用三孔插座
B. 为了方便，我们可以直接将洗涤好的湿衣服晾晒到房顶上现成的电路线上
C. 空气开关跳闸，不一定是家庭电路出现短路导致的
D. 家中多个大功率用电器，不能同时使用
【答案】B
【解析】
【详解】A．在家庭电路中，大功率或带有金属外壳的用电器必须使用三孔插座，当三脚插头插入三孔插座时，家用电器的金属外壳和大地相连，可防止因漏电而发生触电，故A正确，不符合题意；
B．生活用水是导体，将洗涤好的湿衣服晾晒到房顶上现成的电路线上，容易发生触电事故，故B错误，符合题意；
C．空气开关跳闸，可能是短路，也可能是用电器总功率过大，故C正确，不符合题意；
D．多个大功率用电器接在同一插座板上，电路中总功率过大，电路中电流过大，可能发生火灾，故D正确，不符合题意。
故选B。
7. 2020年11月，国务院办公厅印发《新能源汽车发展规划》，提出新能源汽车发展战略计划。如图所示是一辆正在用充电桩充电的新能源汽车，在整个充电过程中，充电电路中的用电器是（ ）
A. 汽车发动机B. 汽车电池C. 导线D. 充电桩
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车发动机消耗的电能来自汽车电池，不属于充电电路的一部分，故A不符合题意；
B．汽车电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，相当于用电器，故B符合题意；
C．导线在充电电路中是输送电能，不属于用电器，故C不符合题意；
D．充电桩给充电电路提供电能，相当于电源，故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示，电源电压不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片向左滑动时，下列判断正确的是（ ）
A. 电压表示数变大，电流表示数变大，电灯变亮
B. 电压表示数变小，电流表示数变小，电灯变暗
C. 电压表示数变小，电流表示数变大，电灯变亮
D. 电压表示数变大，电流表示数变小，电灯变暗
【答案】B
【解析】
【详解】灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，滑动变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，由串联电阻的规律，电路的电阻变大，由欧姆定律可知电路的电流变小，电流表示数变小，根据串联分压规律可知，滑动变阻器的电压会变大，所以灯的电压变小，即电压表示数变小，根据P=UI，灯的实际功率变小，灯泡变暗，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题（每空1分，10小题，共20分）
9. 为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成如图所示的护眼灯，每个教室里的9盏护眼灯的连接方式是_______联的。灯发光效率高，其发光部分主要由______材料制成。
【答案】 ①. 并 ②. 半导体
【解析】
【详解】[1]如图所示的护眼灯，每个教室里的这9盏护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的。
[2]是发光二极管做成的，发光二极管是半导体材料。
10. 用打气筒给自行车轮胎打气，活塞压缩筒内空气，空气温度升高，这是通过___________方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热，这是通过___________方法改变内能。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]用打气筒给自行车轮胎打气的过程是打气筒对筒内空气做功的过程，对空气做功会导致空气内能增大，温度升高，这是通过做功的方法改变内能。
[2]打气筒内的热量传递给打气筒外壁的底部，所以打气筒外壁会发生温度升高的情况，这是通过热传递的方法改变内能。
11. 如图所示是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于_______冲程；汽油机需要用水作为冷却液进行降温，是利用了水的_______较大的特性。
【答案】 ①. 做功 ②. 比热容
【解析】
【详解】[1]由图可知，两个气门关闭，活塞下行，火花塞产生电火花，为做功冲程；
[2]汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降温效果好。
12. 在新型冠状病毒疫情防控期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它不完整的工作原理图，原理图中有定值电阻R0和红外线热敏电阻R，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度升高而减小。虚线框中的R0和R应该是__________（选填“并联”或“串联”）连接的，测温枪的示数是由电压表示数转换出来的，温度越高其示数越大，由此分析出电压表应该与__________（选填“R0”或“R”）并联。
【答案】 ①. 串联 ②. R0
【解析】
【详解】[1]若虚线框中的R0和R并联，电压表接在电源两端，当R的阻值变化时，电压表的示数不变，因此虚线框中的R0和R串联。
[2]根据题意可知，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度的升高而减小，当人体的温度越高，电路中的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，定值电阻R0分得的电压越大，根据串联电路的电压特点可知，热敏电阻分得的电压越小；测温枪的示数是由电压表示数转换出来的，人体温度越高，温度计的读数也应越大，由以上分析可知，电压表应并联在在定值电阻R0两端。
13. 如图是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲___________Q乙；液态时它们的比热容c甲___________c乙（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]物质吸热的多少由加热时间的长短决定，由于是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，由图可知：甲晶体在熔化过程所用时间比乙熔化过程所用时间短，则：Q甲小于Q乙。
[2]由图形可知，当甲、乙两种晶体熔化成液体后，吸收相同的热量时，乙晶体升高的温度多，由 可知，乙的比热容比甲的比热容小，即c甲大于c乙。
14. 如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】 ①. 热值 ②. 内 ③. 不守恒
【解析】
【分析】
【详解】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
15. 遥控器电池盒中，通常安装2节干电池，其正常工作电压为__________V。如图所示，持笔方式正确的是__________（选填“甲”或“乙”）。
【答案】 ①. 3 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]干电池每节电压为1.5V，遥控器电池盒中2节干电池是串联的，因此其正常工作电压为3V。
[2]使用测电笔时，必须用手接触笔尾金属体，因此如图所示，持笔方式正确的是甲，乙图中手没有接触笔尾金属体。
16. 某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，其中一只灯泡能正常发光，另一只没有达到额定电压．由此可知电源电压为_____V，此时L1的实际功率______L2的实际功率（选填“大于”或“等于”或“小于”）
【答案】 ①. 16 ②. 等于
【解析】
【详解】[1][2]灯泡L1的额定电流
灯泡L2的额定功率
灯泡L1的电阻
灯泡L2电阻
将两个灯泡串联，通过它们的电流相等，灯泡L1的额定电流小于灯泡L2的额定功率，L1可以正常发光，L2不能正常发光，此时的电流是2A，则电源电压
两个灯泡的电阻相等，根据电功率公式得到两个灯泡的实际功率相等。
17. 一段导体两端的电压为9V时，通过它的电流为0.3A，则导体的电阻为______。若导体两端的电压为12V时，导体的电阻将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 30Ω ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由公式变形可解得导体的电阻
[2]因为导体的电阻式导体本身的性质，决定于导体自身的材料、长度、横截面积和温度，与电压、电流无关，因此当导体两端的电压为12V时，导体的电阻不变，还是30Ω。
18. 如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为___________。电源电压为___________V。
【答案】 ①. 8 ②. 12
【解析】
【详解】[1][2]由图甲知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中，电压表测变阻器R两端的电压。电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电压表两端的电压变小。由图乙知，当滑片滑至中点时，电压表示数为4.0V，此时电路中的电流
据串联电路的特点有
当滑片置于a端时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有
解以上两式得，电源电压及变阻器的最大阻值分别为
U=12V，R=8Ω
三、作图、实验与探究题（3小题，共24分）
19. 如图所示：电阻箱的读数为______Ω。
【答案】1969.2
【解析】
【详解】电阻箱的读数为
1×1000Ω+9×100Ω+6×10Ω+9×1Ω+2×0.1Ω=1969.2Ω
20. 请将节能灯连入家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】在家庭电路中，为了保证断开开关时能断开火线，开关应串联在火线与节能灯之间，如图所示
21. 在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。请在如图框内画出最能实现这一效果的电路设计。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英，这说明两个灯泡可以独立工作，是并联的；干路中有一个开关，另一个开关用来控制发出白光和绿光，所以这个开关是一个单刀双掷开关，如图所示：
22. 探究物质的吸热本领：某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯中倒入200g的水，需要在另一个相同烧杯中倒入__________g的煤油（）；
（2）用两个__________规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线b反映水的温度随时间的变化规律，则图线__________可以反映煤油的温度随时间的变化规律；
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比__________（填“大于”、“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比；
（4）某小组实验完毕后没有将加热水的加热器断电，继续加热并绘制水的温度随时间变化的图像如图丙所示，此时图像中__________段表示水的沸腾过程，这一过程水的温度__________，但需要继续__________（填“吸收”或“放出”）热量。
【答案】 ①. 200 ②. 相同 ③. a ④. 大于 ⑤. BC ⑥. 不变 ⑦. 吸收
【解析】
【详解】（1）[1]比较物质吸热能力的大小时采用的是控制变量法，实验中需要控制物质的质量相同，所以需要在另一个相同烧杯中倒入200g的煤油。
（2）[2][3]用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，在加热时间相同时，水和煤油吸收的热量相同，a的温度变化量大，c的温度变化量最小，故a的吸热能力弱，c的吸热能力最强，又因b是水的温度随时间的变化规律图像，水的比热容又大于煤油的比热容，故a为煤油。
（3）[4]由可知：放出的热量与降低的温度之比，所以在水和煤油质量和放出热量相同的情况下，比热容与降低的温度成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
（4）[5][6][7]由图可知，水在BC段吸收热量，但温度保持不变，所以BC段为水的沸腾过程。这一过程水的温度不变，但需要继续吸收热量。
23. 在“测量未知电阻Rx的阻值”实验中，电源电压恒定，小明设计并连接了如图甲所示的实验电路。
（1）在连接甲图电路时，开关应处于______状态；
（2）小明连接好实物连接甲图中有一条导线连接错误，请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确连线______；
（3）改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最______（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，小明发现电流表无示数，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是______；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为______A，未知电阻Rx＝______；
（5）若实验中电压表损坏，小明添加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，同样测出了未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整；
①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；
③处理实验数据，则得Rx＝______（用I1、I2和R0表示）。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 左 ④. 电阻Rx断路 ⑤. 0.3 ⑥. 8Ω ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。
（2）[2]原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，如图所示：
（3）[3]为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端。
[4]电路正确连接后，闭合开关S，小明发现电流表无示数，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是电阻Rx断路。
（4）[5]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流为0.3A。
[6]由欧姆定律得未知电阻
（5）[7]实验步骤：
①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；
由并联电路电流的规律可知通过定值电阻Rx的电流：
Ix=I2-I1
由得电源电压为
根据并联电路各支路两端的电压相等和得,待测电阻Rx的表达式
四、综合题（3小题，共22分）要求：（1）语言表述要简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算；（4）计算结果若有近似，均保留两位小数。
24. 顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，[c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤=3×107J/kg]，在此过程中，求：
（1）水吸收的热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；
（3）需要完全燃烧煤质量。
【答案】（1）8.4×105J；（2）8.4×106J；（3）0.28kg
【解析】
【详解】解：（1）根据可知，水吸收的热量
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，根据可知，煤燃烧放出的热量为
（3）根据Q放=mq可知，需要完全燃烧煤的质量为
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量为8.4×106J；
（3）需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
25. 如图所示的电路中，电源电压不变，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压U；
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数；
（3）只闭合开关S2时，电路消耗的电功率。
【答案】（1）6V；（2）0.5A；（3）1.2W
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流；
由可知，电源电压
U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V
（2）由电路图可知，开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联，电流表测量干路电流；通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流（电流表的示数）
I＝I1+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A
（3）只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电路消耗的电功率
P＝UI2＝6V×0.2A＝1.2W
答：（1）电源电压U为6V；
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A；
（3）只闭合开关S2时，电路消耗的电功率为1.2W。
26. 图甲所示的电路中，灯泡L的额定功率为3.6W（灯丝电阻不变），开关S闭合，S1断开，变阻器的滑片移动到最左端时，灯泡L正常发光。图乙是变阻器的滑片从最右端移动到最左端过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像。求:
（1）电源电压；
（2）变阻器R的最大阻值；滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率；
（3）什么情况下电路消耗的功率最大；此时变阻器1min消耗的电能。
【答案】（1）6V；（2），（3）开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）当开关S闭合，S断开，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电路为灯泡L的简单电路，因额定电压下灯泡正常发光，电路中的电流最大，最大值为0.6A，所以，由灯泡L正常发光可知，电源电压
（2）当滑片滑到最右端时电阻最大，电路中的电流最小为0.2A，变阻器R的最大阻值
滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率
（3）电源电压一定，开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大，此时变阻器1min消耗的电能为
答：（1）电源电压为6V；
（2）变阻器R的最大阻值为，滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率为；
（3）开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大；此时变阻器1min消耗的电能为。
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