黑龙江省齐齐哈尔市龙沙区2024-2025学年九年级（上）期中物理试卷（解析版）

这是一份黑龙江省齐齐哈尔市龙沙区2024-2025学年九年级（上）期中物理试卷（解析版），共25页。试卷主要包含了考试时间90分钟，全卷共六道大题，总分100分，水的比热容，3A等内容，欢迎下载使用。
1．考试时间90分钟
2．全卷共六道大题，总分100分
3．水的比热容
一、单项选择题（每小题2分，共20分）
1. 下列数据符合实际的是（ ）
A. 人体安全电压为3.6VB. 我国家庭电路电压为220V
C. 日光灯正常工作时的电流约为15AD. 一节新干电池电压为3V
【答案】B
【解析】A．根据生活实际可知，人体安全电压不高于36V，故A不符合题意；
B．不同国家的家庭电路的电压不同，我国家庭电路电压为220V，故B符合题意；
C．根据生活实际可知，日光灯正常工作时的电流约为0.15A，故C不符合题意；
D．根据生活实际可知，一节新干电池电压为1.5V，故D不符合题意。
故选B。
2. 《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”，可追溯至春秋时期，做法是：制模→结壳→浇铸→成型。下列有关说法中，正确的是（ ）
A. 结壳过程中加热烘烤，温度从外壳的高温部分传递给低温部分
B. 壳中包裹的蜡熔化过程中，温度不变，内能变大
C. 打磨成型过程中，铸件的内能增加是通过做功实现的
D. 当温度为0℃时，组成铸件的分子停止无规则运动
【答案】C
【解析】A．结壳过程中加热烘烤，发生热传递，能量从外壳的高温部分传递给低温部分，故A错误；
B．蜡是非晶体，没有固定的熔点，壳中包裹的蜡熔化过程中，温度持续上升，内能变大，故B错误；
C．打磨成型过程中，没有发生热传递，机器对铸件做功，使铸件的内能增加，故C正确；
D．一切物质的分子都在不停的做无规则运动，当温度为0℃时，组成铸件的分子仍然在做无规则运动，故D错误。
故选C。
3. 如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（ ）
A. 短路B. 短路
C. 开路D. 开路
【答案】A
【解析】由图可知，两灯串联，电压表测L2两端电压，电流表测串联电路电流；
A．如果L1短路，则串联电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，则电流表示数变大。由于L1短路，电路中只有L2，L2两端电压等于电源电压，电压表示数变大。此时灯泡L2发光。则A符合题意；
B．如果L2短路，电路中电流变大，电流表的示数变大，由于电压表测L2两端电压，则电压表的示数为0，即电压表的示数变小，故B不符合题意；
C．如果L1开路，两个电表与电源不通，则两个电表的示数都变为0，即示数都变小。故C不符合题意；
D．如果L2开路，电路断路，电流表的示数变小。此时电压表串联在电路中测电源电压，则电压表的示数变大。故D不符合题意。
故选A。
4. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示，羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因，分别是（ ）

A. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引
B. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体
C. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引
D. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体
【答案】B
【解析】摩擦起电就是使电子从一个物体转移到另一个物体，得到电子带负电，失去电子带正电，使物体各自带上了等量的异种电荷。手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，根据摩擦起电的原因可知，羽毛和纸垫带上了异种电荷，羽毛带了电，靠近金箔，因带电体会吸引轻小物体，因此羽毛可以将金箔吸住，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5. 如图所示有两个相同的验电器，其中A带正电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法错误的是（ ）

A. 连接前，A的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
B. 连接的一瞬间，自由电子从B流向A
C. 连接的一瞬间，正电荷从A流向B
D. 连接的一瞬间，金属杆中电流方向是从A流向B
【答案】C
【解析】A．连接前，A的金属箔带着同种电荷，同种电荷互相排斥，所以金属箔张开，故A正确，不符合题意；
BCD．A带正电说明A缺少电子，金属是靠带负电的自由电子导电的，所以，金属棒连接的一瞬间，电子由B流向A；因为规定正电荷定向移动方向为电流的方向，所以此时电流方向为由A到B，故BD正确，不符合题意；C错误，符合题意。
故选C。
6. 现代科技迅猛发展，不断改变着我们的生活。梁伟同学观察到扫地机器人有这样的特点：（1）闭合S1，扫地机器人开始扫地；（2）同时闭合S1和S2，开启拖地功能（扫拖同时进行）。扫地功能由电动机M完成，拖地功能相当于电阻R。其等效电路图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A．闭合S1，电动机工作，开始扫地；同时闭合S1和S2，电动机和电阻并联工作，开启拖地功能，故A正确；
B．闭合S1，电阻工作，开始拖地；同时闭合S1和S2，开启拖地功能，故B错误；
C．由图可知，两个开关、电阻、电动机串联，只有同时闭合S1和S2，机器人才开始开启扫地、拖地功能，故C错误；
D．闭合S1，电阻R与电动机M串联，开始拖地；同时闭合S1和S2，R被短路，开始扫地，故D错误。
故选A。
7. 如图，闭合开关，电路正常工作。图中电流表、、、对应的示数为、、、，电压表、、、对应的示数为、、、。下列说法正确的是（ ）
A. ，，，
B. ，，，
C. ，，，
D. ，，，
【答案】D
【解析】电压表在电路中相当于断路，电流表在电路中相当于导线；由左侧电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表A1、A2均测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以
由右侧电路图可知，R3与R4并联，电流表A3测R4支路的电流，电流表A4测干路电流，电压表V3、V4均测电源的电压，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且各支路两端的电压相等都等于电源电压，所以
故D正确，ABC错误。
故选D。
8. 某学习小组连接了如图所示的实物电路，闭合开关，移动滑片P的过程中，关于电流表的示数、电流表的示数以及灯泡的亮度，可能出现的现象是（ ）
A. 变大，变小，灯泡亮度不变B. 变小，变大，灯泡亮度变暗
C. 变小，变小，灯泡亮度不变D. 变大，变大，灯泡亮度变亮
【答案】C
【解析】如图，灯泡于滑动变阻器并联，电流表A2在干路，测干路电流；电流表A1与滑动变阻器串联，测变阻器电流；闭合开关，移动滑片P的过程中，电流表的示数发生变化，由于并联电路各支路互不影响，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变；由于干路电流等于支路电流之和，因此电流表的示数发生变化，若变小，干路电流也变小，灯泡亮度不变，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C
9. 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知（ ）
A. 乙是小灯泡的I-U图象
B. 定值电阻的阻值为
C. R和L并联接在4V的电源上，干路中的电流是0.8A
D. R和L串联接在8V的电源上，电路中的电流是0.6A
【答案】D
【解析】A．由图像知，乙图线是一倾斜的直线，是定值电阻的I-U图象，而甲图线中，用电器的电阻是变化的，所以是小灯泡的I-U图线，故A错误；
B．由图像知，当通过定值电阻R的电流为0.4A时，它两端的电压为4V。则定值电阻为
故B错误；
C．当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时，由图像知，通过小灯泡的电流为0.8A，通过定值电阻R的电流为0.4A，则通干路的电流
I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A
故C错误；
D．由于串联电路电流处处相等，各用电器两端的电压等于电源电压，当电路电流为0.6A时，灯泡两端的电压为2V，此时定值电阻两端的电压为
灯泡两端的电压与定值电阻两端的电压之和等于电源电压，所以，此时电路中的电流是0.6A，故D正确。
故选D。
10. 如图所示，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R上标有“ 1A”字样，灯泡L的正常工作电流为0．3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑片向右滑动，灯泡亮度增加
B. 滑片在最右端时，灯泡的阻值是之间的某值
C. 当R接入电路的阻值为时，电压表的示数为2V
D. 为使滑片在最左端时灯泡正常发光，应在电路中串联一个电阻
【答案】B
【解析】A．闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知通过电路的电流变小，根据串联电路电流特点可知通过灯泡的电流变小，则灯泡变暗，故A错误；
B．滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的最大阻值为25Ω，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流小于
由表格数据可知，当通过灯的电流越大，灯的电阻越大，所以灯接入电路中的电阻一定小于7.5Ω；若灯泡的电阻为5Ω，电路中的电流为0.12A，则电源电压为
由于3.6V＜4.5V，所以灯的电阻应大于5Ω，即灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值，故B正确；
C．当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2V，根据欧姆定律可知通过电路的电流
由表格数据可知灯泡两端的电压为
UL=IRL'=0.2A×7.5Ω=1.5V
根据串联电路电压规律可知
U=UV+UL=2V+1.5V=3.5V≠4.5V
故C错误；
D．灯泡正常发光时灯泡两端电压
UL′=ILRL′'=0.3A×10Ω=3V
为使滑片在最左端时灯泡正常发光，需串联的电阻的阻值
故D错误。
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. 有关温度、热量和内能的说法错误的是（ ）
A. 物体放出热量，其内能一定减小、温度一定降低
B. 热量都是从内能多的物体向内能少的物体传递
C. 物体温度不变，内能有可能减少
D. 物体温度升高，含有的热量增加
【答案】ABD
【解析】A．物体放出热量时，其内能会减小，但是，放出热量并不一定会导致温度降低。例如，在晶体的凝固过程中，放出热量，内能减小，但温度却保持不变。故A错误，符合题意；
B．热量的传递是基于温度的高低。热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，直到两者的温度相等。故B错误，符合题意；
C．以晶体的凝固过程为例，在这个过程中，物体放出热量，内能减小，但温度却保持不变。因此，即使物体温度不变，其内能也有可能减少。故C正确，不符合题意；
D．热量是一个过程量，不是物体本身所“含有”的。只能说物体在热传递过程中“吸收”或“放出”了多少热量。故D错误，符合题意。
故选ABD。
12. 如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 曲线a是电流表示数与电压表示数的关系图像
B. 电源电压为
C. 灯的额定电流为
D. 滑动变阻器的最大阻值是
【答案】BD
【解析】A．如图，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置的过程中，滑动变阻器电阻变小，电路中电流变大，滑动变阻器两端电压变小，小灯泡两端电压变大，所以由图可知曲线b是电流表示数与电压表V2示数的关系图像，故A错误；
B．由图可知，滑片在最右端时，小灯泡两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为9V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压为
故B正确；
C．根据题意可知，当灯泡正常发光时，电流表示数最大，由图乙可知，此时电路电流为0.6A，所以，小灯泡的额定电流为0.6A，故C错误；
D．由图可知，滑动变阻器的最大阻值是
故D正确。
故选BD。
13. 如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，定值电阻的规格为“ 0.5A”，滑动变阻器的规格为“ 1A”。闭合开关S，为了保证电路安全，在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数变化范围为0.2A~0.5A
B. 电压表示数变化范围为2V~3V
C. 变阻器接入电路阻值变化范围为
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为
【答案】BCD
【解析】AC．电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流
因此电路中的最大电流为0.3A；故滑动变阻器接入电路中的最小电阻
故A错误，C正确；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，即
此时电压表示数为
U=I＇R1=0.2A×10Ω=2V
故电压表的变化范围为2V∼3V，故B正确；
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为定值R1，为10Ω，故D正确。
故选BCD。
三、填空题（每题2分，共16分）
14. 鹤城烧烤火出了圈，人们纷纷赴齐“赶烤”，满足味蕾的同时也感受到了鹤城人民的热情好客。烤肉串的过程中，通过______的方式增加了肉的内能；肉串散发出香味表明分子________________。
【答案】热传递 在不停地做无规则运动
【解析】[1]烤肉串的过程中，烤肉串吸收火焰的热量，这是是利用热传递的方式增加了肉的内能。
[2]烤肉串的过程中，肉串散发出香味，这是扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
15. 2023 年8月29日，横空出世的华为新手机 mate60 向世界展示了中国高科技企业的集体实力。手机、智能家用电器、军事领域等都离不开芯片，芯片核心主要是由______材料制成的；科学家发现，铝在-271.76℃以下时，电阻变成了零，这就是______现象。
【答案】半导体 超导
【解析】[1]半导体在介于导体和绝缘体之间的物质，芯片核心主要是由半导体材料制成的。
[2]当降到一定温度时，导体的电阻变为零，叫做超导现象。
16. 《天工开物》中提到我国的淬火工艺，它是指将高温工件浸入冷的淬火介质，使其完全冷却，以提高金属工件的性能的一种工艺。图所示的工人将烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的________（选填“密度”或“比热容”）较大。常见的淬火介质有“水”和“油”两种，若某钢材要求淬火前、后不能有太高的温差，应选________（选填“水”或“油”）淬火。
【答案】比热容 油
【解析】[1][2]烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的比热容大。相同质量的水和其他物质相比，吸收相同的热量，水的温度升高的少；由于油的比热容较小，吸收相同的热量，油的温度升高的多，钢材淬火前、后温差变化小，所以应该用油来淬火。
17. 如图所示的汽油机处于______（选填“压缩”或“做功”）冲程，某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功______次。
【答案】压缩 20
【解析】[1]由图可知，汽油机的两气门都关闭，活塞向上运动，可以判断这个冲程是压缩冲程。
[2]单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min，每分钟飞轮转动2400r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，每分钟对外做功1200次，每秒对外做功20次。
18. 如图所示，当开关闭合后，要使灯L1和L2并联，乙表是 _____（填“电流表”或“电压表”），若甲和乙两个表调换位置，闭合开关S后，能够发光的灯是 _____（填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。
【答案】电流表 L1
【解析】[1]要使灯L1、L2并联，由图可知电流必须从开关S分别流入支路L1、支路L2和仪表乙，然后流回负极，所以甲为相当于断路的电压表，乙为电流表；
[2]若甲、乙两个表调换位置，闭合开关S后，灯泡L2被短路，电路为L1的基本电路，因此仍能继续发光的灯是L1，另一只灯不能发光的原因是被开关S短路。
19. 小明有两只小灯泡A、B，正常工作时的电压均为“6V”，小明从使用说明书中发现灯泡A和B中电流随两端电压变化关系图像如图所示。在保证两灯不损坏的前提下，小明将A、B两只小灯泡串联在某电源两端，恰好能够使______灯（A/B）正常发光，此时电源电压为______V。
【答案】A 8
【解析】[1][2]将A、B串联接在某电源两端，因串联电路中各处的电流相等，且一个灯正常发光，另一个灯电压不超过额定值，由图可知，通过两灯泡的额定电流分别为0.5A、1.0A，所以，电路中的电流为
则A灯恰好正常发光，由图象可知当
时
则电源的电压
20. 闭合如图甲所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中，电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻的阻值为________Ω，电源电压为________V．
【答案】3 1.5
【解析】[1][2]由图知，两电阻串联，电压表 测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路的电流；滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中，滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0，从而使电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，根据串联分压可知，R两端的电压变小直至0。由图像可知：当电路中的电流为0.1A时，电压表的示数为1.2V，电源电压为…….①
当电路中的电流为0.5A时，电压表的示数为0，电源电压为
…….②
联结①②，解得
21. 如图所示电路，若甲、乙两表为图中电流表，闭合开关，断开开关，两表指针位置相同，则______；若甲、乙两表为图中电压表，闭合开关、，则两表示数之比是______（电表每次测量均未超过量程）。
【答案】
【解析】[1]若甲、乙两表为图中电流表，闭合开关，断开开关，R1和R2并联，甲测量通过R1的电流，乙测量干路电流，两表指针位置相同，则乙的示数大于甲的示数，故
根据并联分流知识可知
根据可知，在电压相同时，电流和电阻成反比，故
[2]若甲、乙两表为图中电压表，闭合开关、，R1和R2串联，甲测量电源电压，乙测量R1两端的电压，根据可知，在电流相同时，电阻两端的电压和电阻的阻值成正比，即
四、探究与实验题（22题6分，23题8分，24题7分，25题7分，共28分）
22. 小明用如图甲所示装置做“比较不同物质吸热的情况”实验，在两个相同的烧杯中分别装入A、B两种液体（图中未标出），并用相同规格的电加热器加热。
（1）实验前两烧杯中分别装入初温相同且______相等的A、B两种液体。
（2）要完成该实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有______和______。
（3）实验中选择相同规格的电加热器，目的是____________________。
（4）小明根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。若加热过程中无热损失，已知A的比热容为c，则B的比热容为______。
（5）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，______冷却效果更好。
【答案】（1）质量 （2）天平 秒表 （3）使两种液体在相同的时间吸收的热量相同 （4）2c （5）B
【解析】
（1）
根据控制变量法思想，实验中，在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体。
（2）
[1][2]要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有测量时间的秒表与测量质量的天平。
（3）
相同规格的电加热器可以在相同时间放出相同的热量，从而使两种液体在相同的时间吸收的热量相同。
（4）
由图得，A、B分别加热5min，A、B温度分别升高40℃、20℃，此过程中A、B吸收热量相同，由得
则B的比热容为
（5）
汽车发动机的冷却剂需要使用吸热能力较强的液体，故选择B冷却液的效果更好。
23. 在探究影响导体电阻大小的因素时，小明、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关：
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，材料如表，为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。
（1）按照图甲所示的实验电路，小红认为当接入M、N之间的导体阻值差别较小时，通过观察______来比较导体电阻的大小会更准确；
（2）为了验证上述猜想②，应该选用编号为______两根电阻丝进行实验；
（3）分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，A电阻丝接入时电流表示数较大，由此得到的初步结论是：______；
（4）由上述实验小红想到，自己的家乡进行了输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的，这样就______（选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻；
（5）滑动变阻器就利用了本实验的某一个结论，它的原理是：通过改变连入电路中电阻丝的______来改变电阻。小明把滑动变阻器与小灯泡串联，制成一个调光灯，闭合开关，无论怎么移动滑片，小灯泡的亮度很暗且不变，原因可能是______；
（6）小明和小红从家带来了如图乙所示的小彩灯，其中有一只玻璃外壳破碎，他们留下玻璃芯和灯丝部分，再利用实验室的实验器材连接成如图丙所示电路，闭合开关，小灯泡微微发光，然后用点燃的酒精灯给彩灯灯丝加热，发现电流表示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。过一段时间，彩灯灯丝烧断，电流表示数将变为0A，用酒精灯给玻璃芯加热至红炽状态，电流表示数变大了，说明了加热玻璃芯至红炽状态，玻璃芯变成______（选填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】（1）电流表示数 （2）A、C （3）导体材料和横截面积一定时，长度越短，电阻越小 （4）减小 （5）长度 把滑动变阻器下面的两个接线柱接入了电路 （6）变小 导体
【解析】（1）当接入M、N之间的导体阻值差别较小时，通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小会更准确。
（2）为了验证上述猜想②，即探究导体的电阻与导体的横截面积的关系，应选择只有横截面积不同的A、C两根电阻丝进行实验。
（3）分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，A电阻丝长度较短，接入时电流表示数较大，可得：导体材料和横截面积一定时，长度越短，电阻越小。
（4）输电线路改造时，将原来较细的铝质输电线换成较粗的，这样就通过增大导体的横截面积减小了输电线的电阻。
（5）[1][2]滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻；小明把滑动变阻器与小灯泡串联，制成一个调光灯，闭合开关，无论怎么移动滑片，小灯泡的亮度很暗且不变，原因可能是把滑动变阻器下面的两个接线柱接入了电路，相当于接入了一个定值电阻。
（6）[1]灯丝电阻随温度升高而变大，所以用点燃的酒精灯给彩灯灯丝加热，会发现电流表示数减小。
[2]用酒精灯给玻璃芯加热至红炽状态，电流表示数变大了，说明了加热玻璃芯至红炽状态，玻璃芯变成了导体，可以导电。
24. 某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时。
（1）设计了如图甲所示电路，电源为三节新干电池，此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和____________。
（2）经检查电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，若电路中只有一处故障可能是___________；排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至______（选填：“A”或“B”）端。
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为______V；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将电阻由更换为时，闭合开关后，应将滑片向______（选填“A”或“B”）端滑动，使电压表示数保持不变；若实验中R的阻值分别为、、、，则滑动变阻器的最大阻值至少是______。
（4）分析图像得到的结论是：________________。
【答案】（1）保持定值电阻R两端的电压不变 （2）定值电阻R断路 B （3）3 B 10 （4）当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比
【解析】（1）探究电流和电阻关系时，改变定值电阻的阻值，移动滑动变阻器的滑片控制定值电阻两端的电压保持不变，同时滑动变阻器还起到保护电路的作用。
（2）[1]闭合开关电流表无示数说明电流表可能被短路，也可能是电路中其他地方出现断路，又因为电压表有示数，说明电压表与电源间为通路，所以故障可能是电阻R断路。
[2]如图滑动变阻器接入左半段，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至B端，滑动变阻器的阻值最大，电路中电流最小，滑动变阻器起到保护电路的作用。
（3）[1]探究电流和电阻关系时，改变定值电阻的阻值，控制它两端的电压保持不变，由题图乙可知，在I−R关系图上，任找一点，根据U=IR，得到电压为3V，故电阻R两端的电压为3V。
[2]当电阻由5Ω变成10Ω时，根据串联电路分压原理，定值电阻两端电压增大，要保持原来电压不变，必须增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑片P向B端移动。
[3]当将阻值为20Ω的电阻接入电路时，保持定值电阻两端的电压3V，电源为三节新干电池，电源电压U=4.5V，则滑动变阻器两端的电压为
当R4=20Ω时
则滑动变阻器应接入的电阻
所以滑动变阻器的最大阻值至少是10Ω。
（4）分析图像得到的结论是：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
25. 科技小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整电路。要求：
①滑片P向B端移动时，电流表示数变小；②连线不能交叉。
（2）在连接电路时，开关应处于______（选填“断开”或“闭合”）状态；滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关前，发现电流表指针在零刻度线右端，其原因可能是______。
A. 电流表没调零B. 电流表“+”“-”接线柱接反了
（4）问题解决后，闭合开关，滑片P移动到某一位置时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，为______A，则电阻R的阻值是______。
（5）改变电阻R两端的电压，多次测量，目的是________________。
【答案】（1） （2）断开 B （3）A （4）0.5 5 （5）求平均值减小误差
【解析】（1）滑片P向B端移动时，电流表示数变小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑片P向B端移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，所以选择左下接线柱串联接入电路，如图
（2）[1][2]为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片应位于阻值最大处，即P应位于B端。
（3）闭合开关前，电路中还没有电流，此时电流表指针不在零刻度线处，其原因可能是电流表没有调零，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
（4）由图2可知，电流表选用小量程，分度值是0.02A，示数为0.5A，根据欧姆定律可得R的阻值为
（5）改变电阻R两端的电压，多次测量，利用多组数据求出电阻值，其目的是用求平均值的方法来减小误差。
五、分析与交流题（每题5分，共10分）
26. 阅读材料，回答问题。
新能源汽车
近年来，汽车在给人们带来便利的同时，也给环境造成非常大的压力，于是新能源汽车就顺势而生了，很多汽车生产厂家为了迎合消费者的观念，生产了油电混动汽车。某款油电混动汽车不仅可以使用电力当作动力，也可以使用汽油当作动力。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。并且该油电混动汽车行驶时，“油门”踏板一旦被松开，汽车便启动动力回收系统，将减速运动时的部分动能转化为电能储存在电池组中，进一步提高能量利用率。
（1）内燃机工作时，飞轮转了3000转，则该过程中发动机完成______个冲程，汽车通过______冲程获得动力的。
（2）利用充电桩对汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）。
（3）启用动力回收系统后，刹车距离比不启用时要______（选填写“长”或“短”）。
（4）某次测试人员驾驶一辆油电混动汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶2h，消耗燃油10kg，行驶时汽车所受阻力为2000N。此过程中，蓄电池储存的能量由满电的30%增大至满电的70%。在测试过程中的能量利用率为______%（保留一位小数）。（燃油热值为，满电时电池储存能量为）
【答案】（1）6000 做功 （2）用电器 （3）短 （4）53.6
【解析】（1）[1]汽油机每完成四个冲程，飞轮转2圈，所以汽车飞轮转了3000转，则该过程中发动机完成6000个冲程。
[2]汽车的四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的，所以汽车是靠做功冲程获得动力的。
（2）对汽车蓄电池充电，蓄电池消耗电能，相当于电路中的用电器。
（3）启用动力回收系统后，回收一部分能量，刹车距离比不启动时要短。
（4）当车的速度为50km/h时，汽车受到的阻力f=2000N，由于车匀速行驶，车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，车的牵引力
F=f=2000N
车2h内行驶的路程
s=vt=50km/h×2h=100km
车所做的机械功为
W=Fs=2000N×100×1000m=2×108J
蓄电池增加的电能为
W电=(70%-30%)×9×107J=3.6×107J
车获得的有用功
W总=W+W电=2×108J+3.6×107J=2.36×108J
本次测试汽车的能量利用率为
27. 如图所示是一种测量体重大小的电子体重计。秤盘M通过绝缘体与一金属杆相连，R相当于滑动变阻器，从体重计仪表指针所指的刻度就可以知道人的体重大小。电源电压恒定不变。
（1）的作用是保护电路；此体重计仪表是______（选填“电流表”或“电压表”）改装而成的；
（2）小华认为这种体重计的设计不合理，请说明不合理的原因。
【答案】（1）电流表 （2）见解析
【解析】（1）体重计仪表与、变阻器串联，所以是电流表。
（2）由图可知，、变阻器串联，当体重变大时，滑片向下移动，变阻器R连入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，所以体重计仪表的示数随体重的增加而减小，不符合人们的思维习惯，故不合理。
六、综合与应用题（28题8分，29题9分，共17分）
28. 随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J，1年内提供的电能约为4.8×1011J。求：
（1）若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，可以使100g常温下的水升高多少摄氏度________；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭________。（煤炭的热值q约3.0×107J/kg）
【答案】（1）30℃ （2）
【解析】（1）若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，水吸收能量为
升高的温度为
（2）火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则煤炭完全燃烧释放的能量为
需要煤炭的质量为
29. 为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图，电源电压为6V且恒定不变，定值电阻，电压表量程为0~3V，的阻值随水深度变化而变化，其变化关系如图丙所示。求：
（1）深度表在水面上时，求电路中的电流？
（2）电压表示数为2.4V时，潜水员下潜的深度？
（3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度？
【答案】（1）0.12A； （2）40m； （3）60m
【解析】（1）分析乙电路图可知，和串联，电压表测电压。深度表在水面上时m，由丙图可知此时，则电路中的电流为
（2）电压表示数为2.4V时，电路中的电流为
电路总电阻为
此时阻值为
由丙图可知，此时潜水员下潜的深度。
（3）电压表量程为，则电压表示数为3V时，电路中的电流为
则电路中最大电流为0.3A，此时浸入水中的深度最大。此时总电阻为
则此时阻值为
由丙图可知时，该深度表能浸入水中的最大深度。
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.12
电阻/
10.0
8.0
7.5
5.0
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.1
B
镍铬合金
1.0
0.1
C
镍铬合金
0.5
0.2
D
锰铜合金
0.5
0.1