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广东省深圳市龙岗区2025-2026学年上学期期末物理主题情境式试题
1．（2026·龙岗期末）艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的。如图，点燃艾条时，能闻到浓浓的艾香味，这说明（　　）
A．分子间存在引力
B．分子间存在斥力
C．分子在气体中不停地做无规则运动
D．分子只有在高温时才会运动
【答案】C
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力；分子动理论基本观点
【解析】【解答】 解：点燃艾条时闻到浓浓的艾香味，这说明艾香分子在气体中不停地做无规则运动，艾条分子扩散到空气中，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【分析】分子在永不停息地做无规则运动。
2．（2026·龙岗期末）如图是《天工开物》中记载的我国古代工匠冶炼金属的场景，以下分析不正确的是（　　）
A．用炭火加热金属的过程是通过做功改变了内能
B．利用木炭炼银主要是因为木炭的热值比较大
C．木炭燃烧过程将化学能转化为内能
D．冶炼过程不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧，提高热效率
【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；热机的效率；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．用炭火加热金属的过程，炭火放出热量，金属吸收热量，是通过热传递改变了内能，故A错误，符合题意；
B．利用木炭炼银，主要是因为完全燃烧相同质量的木炭和其它燃料，木炭能放出更多的热量，即木炭的热值比较大，故B正确，不符合题意；
C．木炭燃烧过程中将化学能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．冶炼过程不断拉动风箱增加送风量，使木炭尽量燃烧充分，可以提高锅炉效率，故D正确，不符合题意。
故选：A。
【分析】 （1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。
（2）利用木炭炼银，主要是因为木炭的热值比较大，完全燃烧相同质量的木炭和其它燃料，木炭能放出更多的热量。
（3）木炭燃烧过程中将化学能转化为内能。
（4）冶炼过程不断拉动风箱增加送风量，可以提高锅炉效率。
3．（2026·龙岗期末）妈妈新购置了一个带静电除尘纸的拖把，拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是（　　）
A．静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B．静电除尘纸与地板带上同种电荷
C．若除尘纸与地板摩擦时得到电子，除尘纸会带正电
D．与地面摩擦后静电除尘纸带电，能吸引轻小物体
【答案】D
【知识点】两种电荷；摩擦起电的现象；静电的防止和利用
【解析】【解答】 A．静电除尘纸和地面摩擦而带上电荷，从而吸引灰尘和头发这些轻小物体，摩擦起电的实质是电荷的转移，并没有创造电荷，故A错误；
B．静电除尘纸与地板摩擦后，一个失去电子带正电，一个得到电子带负电，带上异种电荷，故B错误；
C．若除尘纸与地板摩擦时得到电子，得到电子后，负电荷比正电荷多，所以除尘纸会带负电，故C错误；
D．与地面摩擦后静电除尘纸带电，能吸引轻小物体，故D正确。
故选：D。
【分析】 （1）摩擦起电的实质是电子的转移。
（2）发生摩擦起电时，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带等量的正电。
（3）原子核束缚核外电子本领强的得到电子，因多余电子带负电。
（4）带电体可以吸引轻小物体。
4．（2026·龙岗期末）电动车轻便、节能、环保，是人们最喜爱的出行工具。启动车辆后，只需向后旋转把手（如图甲），就能调节车速。调速装置本质上是一个电位器，乙图是模拟电动车工作的电路实物图，下列分析正确的是（　　）
A．为避免生锈，滑片可以用塑料制成
B．乙图中，若顺时针旋转滑片，电动机的转速变慢
C．乙图中，若顺时针旋转滑片，电动机的电压变大
D．增大电位器电阻丝的横截面积，可以增大调节车速的范围
【答案】C
【解析】【解答】 解：A、调速装置本质上是一个电位器，滑片需要起到导电作用，所以必须选用导体，而塑料是绝缘体，无法导电，故A错误；
BC、由图乙所示，电位器接入的部分是滑片的下方电阻丝的长度，若顺时针旋转滑片，电路中电阻丝的长度变短，电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的源电压一定时，电流变大，转速变快，根据U=IR得，电动机两端电压变大，故B错误，C正确；
D、当电位器电阻丝的横截面积增大时，最大电阻值减小，所以，电位器阻值变化小，分压变化小，因此调节车速的范围变小，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）导体是容易导电的物体；
（2）根据串联电路电阻与电流、电压特点进行判断；
（3）长度与材料相同时，横截面越大，电阻越小。
5．（2026·龙岗期末）小明家12月的电费较高，以下哪个电器可能耗电较多（　　）
A．扫地机器人 B．电冰箱 C．电取暖器 D．声控音响
【答案】C
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】冬季气温较低，家中电取暖器的使用频率和时间会明显增加，并且电取暖器的电功率较大，由W=Pt可知，长时间工作导致消耗的电能较多，使得电费较高，故C正确、ABD错误。
故选：C。
【分析】 由W=Pt可知，用电器的电功率越大、工作时间越长，消耗的电能越多，电价一定、电费越高。
6．（2026·龙岗期末）火药是中国古代四大发明之一，古人用它制造了“神火飞鸦”，如图，外形像乌鸦，内装火药，两侧有“起火”装置，能将鸦身射出100丈远，落地时飞鸦内火药爆炸造成破坏。火药点燃产生高压燃气推动飞鸦，类似现代内燃机的　 　冲程；完全燃烧10g的火药能释放　 　的热量（火药热值取8×105J/kg）；为了使“神火飞鸦”的飞行距离更长，鸦身应该具备　 　的特点。
A．比热容很小　　B．热值很大　　C．质量很小　　D．易燃
【答案】做功；；C
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】 解：（1）火药点燃产生高压燃气，推动飞鸦快速向前飞行的过程中，将内能转化为机械能，类似现代内燃机的做功冲程；
（2）完全燃烧10g火药释放的热量为：；
（3）燃料提供的能量一定，制作好的鸦身质量小，可以获得较大的速度，“神火飞鸦”的飞行距离才能长，燃料应具备热值大，易燃的特点，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【分析】 （1）做功冲程，内能转变成机械能；
（2）根据Q=mq计算热量；
（3）质量较小，可以获得更大的速度。
7．（2026·龙岗期末）如图甲所示是一种家用天然气泄漏报警的装置，其内部简化电路图如图乙所示，工作电压为4.5V，R是定值电阻，阻值为100Ω，R0是天然气气敏电阻，其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表，报警装置（可看成电压表）采集AB间输出的电压，该电压等于或大于3V时报警，此时空气中天然气浓度刚好是触发报警装置报警的最小浓度。求：
浓度/ppm 0 100 200 300 400 500 600
电阻/ 50 100 150 200 250 300 350
（1）当空气中天然气的浓度为0ppm时，报警装置（可看成电压表）的示数为多少？　 　
（2）当AB间电压刚好达到报警电压时，电路中的电流是多少A？天然气的浓度为多少ppm？　 　
（3）报警电压不变的情况下，若要减小天然气报警的最小浓度，请你写出一种可行的方案？　 　
【答案】（1）1.5V
（2）0.015A
（3）减小R的阻值
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】 解：（1）当浓度为0ppm时，R0=50Ω，R0与R串联，R总=R0+R=50Ω+100Ω=150Ω
此时电路的电流，
报警装置的示数U0=IR0=0.03A×50Ω=1.5V。
（2）当AB间电压刚好达到报警电压时，此时电压U'0=3V，根据串联电压规律可知电阻R两端电压U'R=U-U'0=4.5V-3V=1.5V，
此时电路的电流，
串联电路电流处处相等，气敏电阻的阻值
由表可知，此时天然气的浓度为300ppm。
（3）报警电压不变，要减小天然气报警的最小浓度，当天然气浓度更小时，R0阻值更小，R0两端电压仍能达到3V。根据串联电路的分压原理，U0为R0两端电压，UR为R两端电压，在U0不变时，若减小R的阻值，那么R0相对可以更小，就能在更小的天然气浓度下使R0两端电压达到报警电压。所以可行方案为：减小R的阻值。
答：（1）当空气中天然气的浓度为0ppm时，报警装置（可看成电压表）的示数为1.5V。（2）当AB间电压刚好达到报警电压时，电路中的电流是0.015A，天然气的浓度为300ppm。（3）报警电压不变的情况下，若要减小天然气报警的最小浓度，可以减小R的阻值。
【分析】 （1）由表格数据知当浓度为0ppm时，R0=50Ω，R0与R串联，由串联电阻规律可知电路的总电阻，由欧姆定律可得到此时电路的电流和报警装置的示数。
（2）当AB间电压刚好达到报警电压时，此时电压U'0=3V，根据串联电压规律可知电阻R两端电压，由欧姆定律可得到此时电路的电流和气敏电阻的阻值，由表可知此时天然气的浓度。
（3）报警电压不变，要减小天然气报警的最小浓度，当天然气浓度更小时，R0阻值更小，R0两端电压仍能达到3V。根据串联电路的分压原理可知要减小R的阻值。
8．（2026·龙岗期末）小明想测量出家中电取暖器的实际功率，于是他关闭了家里其他的用电器，只将电取暖器接入电路。如图是小明家的电能表，当电取暖器以最大挡位持续工作3min，电能表的转盘转过了300r。
（1）3min后电能表示数变为　 　
（2）则此电取暖器实际功率为　 　W。
（3）测量过程中小明发现电取暖器的发热管热得发红，而与其串联的电源线却不热，请解释此现象：　 　。
【答案】（1）1426.2
（2）2000
（3）发热管与电源线串联，通过的电流相等，但发热管的电阻远大于电源线的电阻。根据焦耳定律 ，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此发热管热得发红，而电源线却不热
【知识点】电能表参数的理解；实际功率；焦耳定律的应用
【解析】【解答】 解：（1）电能表的最后一位是小数，单位是kW h，电能表初始示数为1426.1kW h。
3000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动3000r，转盘转300r时电取暖器消耗的电能：，
3min后电能表示数为：1426.1kW h+0.1kW h=1426.2kW h；
（2）时间t=3min=0.05h，电取暖器实际功率：；
（3）发热管与电源线串联，通过的电流相等，但发热管的电阻远大于电源线的电阻。根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此发热管热得发红，而电源线却不热。
故答案为：（1）1426.2 ； （2）2000；（3）发热管与电源线串联，通过的电流相等，但发热管的电阻远大于电源线的电阻。根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此发热管热得发红，而电源线却不热。
【分析】（1）电能表的最后一位是小数，单位是kW h，据此得出电能表开始的示数。
3000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动3000r，据此求电能表的转盘转300r时，电取暖器消耗的电能，进而得出3min后电能表示数；
（2）利用计算电取暖器实际功率；
（3）发热管与电源线串联，通过的电流相等，但发热管的电阻远大于电源线的电阻。根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
9．（2026·龙岗期末）阅读短文，回答下列问题。
光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电简易原理如图甲所示，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流，该电流通过控制器和逆变器就可以成为我们生产生活所用电流。但光伏发电受环境影响较大，阴影遮挡是最常见的环境影响之一。如图乙是在特定测试环境下某电池板X的遮挡比例（遮挡比例指电池板被阴影遮挡的面积与总面积之比）与最大输出功率Pm及功率损失关系图，如图丙，电池板X每个正方形小格子的边长为20cm。
（1）光伏发电的主要能量转化是光能转化为　 　能。
（2）电池板中有两层纯硅掺杂形成的　 　（选填“绝缘体”“半导体”或“导体”）材料，该材料在光照下导电性增强，其中电极1相当于电源的　 　极。
（3）若电池板X没有被遮挡，光电能量转化效率为25%，则在1000W/m2的光照强度下，每小时输出的能量相当于节省了　 　kg的煤（假设煤能完全燃烧，其热值取q=3×107J/kg）。
（4）在该特定测试环境中，如图丙所示电池板X在全受光过程中出现了阴影停留，则此时功率损失约为　 　%。
【答案】（1）电
（2）半导体；负
（3）0.072
（4）80
【知识点】热量的计算；能量的转化或转移；电路的构成及电路图；半导体特点及作用；电功的计算
【解析】【解答】 解：（1）当太阳光照射到电池板上时，光伏发电的主要过程是将太阳能转化为电能。
（2）电池板中有两层纯硅掺杂形成的极板，硅属于半导体材料，说明电池板是半导体。
在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向电源的正极，且电流方向与电子定向移动的方向相反；图甲中电子在电源内部做定向移动，且电子定向移动的方向向上，则电流的方向向下，即在电源内部电流从电极1流向电极2，所以电极1相当于电源的负极。
（3）由图丙可得电池板X的长为10×0.2m=2m
宽为6×0.2m=1.2m
则其面积为S=2m×1.2m=2.4m2
则电池板总功率为P=1000W/m2×2.4m2=2400W
一小时产生的电能为W=Pt=2400W×3600s×25%=2.16×106J
每小时输出的能量相当于节省的煤质量为
（4）阴影的面积约为S=0.6m×0.4m=0.24m2
遮挡比例为
由图乙可知，此时功率损失80%。
故答案为：（1）电；（2）半导体；负；（3）0.072；（4）80。
【分析】 （1）光伏发电的主要过程是将太阳能转化为电能。
（2）电池板中有大量的不稳定电子，说明电池板是导体；
在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向电源的正极，且电流方向与电子定向移动的方向相反。
（3）由图丙可得电池板X的长为2m，宽为1.2m，得出其面积；得出电池板总功率，根据W=Pt得出一小时产生的电能，根据Q=qm得出每小时输出的能量相当于节省的煤质量；
（4）得出阴影的面积，得出遮挡比列；由图得出功率损失。
10．（2026·龙岗期末）阅读短文，回答下列问题。
静电飞行器
2024年7月，北京航空航天大学科研团队成功研制出世界上最轻、最小的太阳光驱动微型飞行器——静电飞行器（CoulombFly），以新型静电电机作为发动机核心，实现纯自然光供能下的持续飞行，相关成果发表于《自然》杂志。
（1）【研究背景】
微型飞行器普遍存在飞行时间短的痛点，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟，原因是传统电磁电机的电压大、电流大，微型化后能量主要用于发热，因此传统微型电机的效率很　 　（选填“高”或“低”）；
（2）【解决思路】
输出功率一定时，传统电机的特点是“低电压”，而高压静电电机的特点是“高电压”，为了解决电机的发热问题，研究组采用静电电机可以大大减少发热，原因是　 　；
（3）【工作原理】
静电飞行器如图甲所示，由能产生高电压的太阳能电池板和静电电机组成。
静电电机由转子和定子组成，如图乙，定子为外圈的多片电刷，每片电刷交替与太阳能电源的正负极相连，内圈为转子，由导电材料和绝缘材料间隔相连而成，其导电片材料为　 　（铜片/碳纤维/玻璃纤维）（*还要考虑微型电机的质量问题）；
（4）当转子转动时，导电片与一片电刷接触后就会带上同种电荷，于是会受到这片电刷的排斥、下一片电刷的吸引，从而持续转动。这是由于　 　；
（5）【热损耗测试】
如图丙，利用红外热成像仪观察工作中的电磁电机与静电电机，对比两种电机的热损耗情况。由实验中热成像仪的画面（图丁）可以看出，电磁电机产生的热量更多，依据是　 　。
（6）【飞行测试】
研究团队对飞行器进行飞行测试，下表是飞行测试中的部分数据：
质量 4.21g
光强度 920W/m2
太阳能板面积 20cm2
总升力与功率效率 7.6g/W
输出功率 0.568W
电压 9kV
由数据可知，飞行测试时飞行器的电流约为　 　mA（保留一位有效数字）；飞行器获得的总升力约为　 　g（保留小数点后两位）。太阳能板的转换效率约为　 　%。
【答案】（1）低
（2）由 可知，当功率一定时，电压越大，电流越小；由 可知，电流越小，电流产生的热量越少，故高压静电电机可以大大减少发热
（3）碳纤维
（4）种电荷相互排斥
（5）热成像仪中电磁电机的颜色更亮
（6）0.06；4.32；30.9
11．（2026·龙岗期末）小明发现爸爸的手电钻（如图甲）可以正转拧紧螺丝和反转拆卸螺丝，十分方便。于是他也想设计一个类似的电路来实现电动机正转和反转。请你在图乙中虚框内填上电池和电动机符号，通过开关S控制电动机，使电动机实现既能正转又能反转。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计；电路的基本连接方式
【解析】【解答】 解：电动机的转向与电流方向有关，电动机实现既能正转又能反转，必须改变电流方向，为了保证电源不可能相连，采用单刀双掷开关，故电流可以从电动机的左接线柱流入，也可以从电动机的右接线柱流入，则中间的虚框内应为电动机，下面的虚框内应为电源，下面的虚框内电源的左端为正极、右端为负极，如图所示：
【分析】根据电动机的转向与电流方向有关，结合不同电源接入的电流方向不同实现正反转动。
12．（2026·龙岗期末）小明设计了一款由电压表改装而成的握力计，R1是压敏电阻，阻值随压力的增大而减小，R0是定值电阻，要求电压表的示数随着压力的增大而增大。请你根据要求，设计出电路图。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计；电路的基本连接方式
【解析】【解答】 解：根据题意，电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，不能采用并联电路。R1是压敏电阻，阻值随压力的增大而减小，根据串联分压特点可知，若两电阻串联，压力增大时R1两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知定值电阻R0两端的电压变大。可将两电阻串联在电路中，电压表并联在定值电阻R0两端，如图所示：
【分析】 根据题意，电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，不能采用并联电路，只能把定值电阻与压敏电阻串联，根据欧姆定律分析设计。
13．（2026·龙岗期末）兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：
①可能与溶液的浓度有关；
②可能与溶液的质量有关；
③可能与溶液中两金属片间的距离有关；
为了验证猜想，他们设计了两种方案，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置（金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究：
（1）选择方案　 　更好，因为　 　；
（2）将金属片a、b分别插入如图甲、乙位置可探究猜想　 　（选填序号）。
（3）将金属片a、b分别插入如图乙、丁位置，若≠（选填“＝”或“≠”），由此可得到的结论是食盐水溶液的导电性能与　 　有关；
（4）将两金属片插入溶液更深些，发现电流表示数发生了变化，由此可以提出猜想：食盐溶液导电性能可能与　 　有关。
【答案】（1）一；电流表的示数能更准确地反映食盐溶液的导电性能的变化
（2）①
（3）溶液中两金属片间的距离
（4）金属片插入溶液中的深度
【知识点】控制变量法与探究性实验方案；能源开发与利用对社会发展的影响；新材料的特点及应用；制作水果电池
【解析】【解答】解：（1）电流表的示数能更准确地反映食盐溶液的导电性能的变化，选择方案一更好。
（2）a、b分别插入甲、乙所示位置，盐水的质量和金属片的距离不变，盐水的浓度不同，可探究食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关，可探究猜想①。
（3）金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时，溶液的浓度相同，质量也相等，溶液中两点间的距离不相等，若I乙≠I丁，说明食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
（4）两金属片插入溶液更深些，发现电流表示数发生了变化，由此，可以提出一个可探究的科学问题是：食盐溶液的导电性能与两金属片插入液体的深度有关。
故答案为：（1）一；电流表的示数能更准确地反映食盐溶液的导电性能的变化；（2）①；（3）溶液中两金属片间的距离；（4）金属片插入溶液中的深度。
【分析】 物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
14．（2026·龙岗期末）兴趣小组用如图甲所示装置“探究电流与电压的关系”，其中电源为6V的学生电源（电压恒定），滑动变阻器规格为“50Ω 2 A”。
电压 0.5 1.0 1.5 2.0
电流 0.1 0.2 0.3 0.4
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接（要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大）　 　；
（2）正确连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表，用它查找故障，保持开关闭合，将电压表的正接线柱接在电源正极，负接线柱分别接在电路中的各接线柱，得到以下信息，则故障可能是　 　；
导线接触接线柱 C D E F G H I
电压表示数（V） 0 0 0 0 6 6 6
（3）排除故障后，闭合开关，多次改变滑片位置，记录实验数据如乙所示，根据表中数据可归纳得出结论：　 　；
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，兴趣小组又找来10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻继续实验。
①将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接入电路，按规范的实验步骤进行操作，根据记录的数据绘制图丙所示的图像，图中阴影部分“面积”表示的物理量是　 　；
②实验中，学生电源损坏，用新干电池串联的电池组替代，若要完成上述实验，5只电阻都要用到，则干电池组最多不能超过　 　节。
【答案】（1）
（2）电流表断路
（3）当电阻一定时，电流与电压成正比
（4）定值电阻两端的电压；5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 解：（1）要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以，应把滑动变阻器的A接线柱接入电路，电路连接如图所示：
（2）保持开关闭合，将电压表的正接线柱接在电源正极，负接线柱分别接在电路中的C、D、E、F各接线柱，均无示数，说明电压表未与电源接通，负接线柱分别接在电路中的G、H、I各接线柱，电压表的示数等于电源电压，说明电压表与电源接通，且测量电源电压，则故障可能是电流表断路。
（3）根据表一中数据可知
，为一定值，且导体两端的电压增大为原来的几倍，通过导体的电流就增大为原来的几倍，则可归纳得出结论：当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）图乙中阴影部分为长方形，其面积等于IR，根据U=IR可知，阴影部分面积表示的物理量是定值电阻两端的电压。
实验中要保证定值电阻两端电压不变，根据图乙可知定值电阻两端的电压为
U定=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=2.5V
根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值越大时，分得的电压越大，则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大，才能控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻阻值为25Ω时，根据图乙可知电路中电流为0.1A，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，此时滑动变阻器两端的电压为U=IR=0.1A×50Ω=5V
此时电源电压为U=U定+U滑=2.5V+5V=7.5V
一节干电池电压为1.5V，因此干电池组最多不能超过5节。
故答案为：（1）； （2）电流表断路；
（3）当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）定值电阻两端的电压；5。
【分析】 （1）要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，由此可判断滑动变阻器下端哪一接线柱接入电路，据此完成电路连接：
（2）保持开关闭合，将电压表的正接线柱接在电源正极，负接线柱分别接在电路中的C、D、E、F各接线柱，均无示数，说明电压表未与电源接通，负接线柱分别接在电路中的G、H、I各接线柱，电压表的示数等于电源电压，说明电压表与电源接通，且测量电源电压，据此判断电路可能出现的故障。
（3）根据表一中数据可知电压与电流的比值为一定值，据此得出结论；
（4）图乙中阴影部分为长方形，其面积等于IR，根据U=IR可知，阴影部分面积表示的物理量是定值电阻两端的电压。
根据图乙可知定值电阻两端的电压大小，实验中要保证定值电阻两端电压不变，根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值越大时，分得的电压越大，则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大，才能控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻阻值为25Ω时，根据图乙可知电路中电流为0.1A，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，由此可根据U=IR计算滑动变阻器两端的电压大小，再结合串联电路电压规律求出此时电源电压大小，而一节干电池电压为1.5V，因此干电池组最多不能超过多少节。
15．（2026·龙岗期末）小明家的智能床头灯可以自动打开和调节亮度，好奇的他打算制作一个智能床头灯的模拟电路，来探究灯泡亮度和功率的关系。
实验器材：学生电源（电压为6V），电压表，电流表，导线若干，开关，额定电压为2.5V的小灯泡，已知阻值的定值电阻若干，滑动变阻器三只：R1（10Ω0.5A　），R2（20Ω0.5A　），R3（50Ω0.5A　）。
（1）小明连接好如图甲的电路后，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，发现小灯泡亮度随电功率变大而变亮，同时小明画出小灯泡中电流随其两端电压变化关系的图像，如图乙，他选择的滑动变阻器是　 　；
（2）小灯泡的额定功率为　 　W；
（3）电流表在使用过程中坏掉了，为了测量小灯泡的额定电功率，小明选取了一个阻值合适的定值电阻R0（阻值已知），并设计了如图丙所示的电路进行实验，步骤如下：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片使电压表示数为2.5V；
②再将S2拨到触点1，　 　，读出电压表示数为U；
③小灯泡额定电功率P额＝　 　（用测量量和已知量表示）。
【答案】（1）R2
（2）0.625
（3）保持滑动变阻器的滑片位置不变；
【知识点】电功率；电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 解：（1）由图乙可知，灯泡正常发光时，电压为2.5V时，电流为0.25A，则此时滑动变阻器阻值为
为方便调节，变阻器最大阻值也不能太大，所以选择的滑动变阻器是R2。
（2）由图乙可知，灯泡正常发光时，电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
（3）①闭合开关S1，将S2拨到触点2，灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测灯泡电压，移动滑片使电压表示数为2.5V，则灯泡正常发光；
②再将S2拨到触点1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，连接方式不变，电压表改测灯泡和R0总电压，读出电压表示数为U，根据串联电压规律，R0电压为U-2.5V；
③灯泡的额定电流为，则小灯泡额定电功率为。
故答案为：（1）R2；（2）0.625；
（3）保持滑动变阻器的滑片位置不变； 。
【分析】 （1）由图乙可知灯泡正常发光时的电流，根据串联电路的规律及欧姆定律得出此时滑动变阻器阻值，结合变阻器操作的方便性分析；
（2）由图乙可知灯泡正常发光时电流，由P=UI得出小灯泡的额定功率；
（3）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
16．（2026·龙岗期末）某创新实践小组的同学在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程：
①制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动，如图甲所示；
②组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片；
③给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来；
④探究思考：
（1）给烧瓶中的水加热的过程中，是通过　 　的方式改变水的内能。
（2）汽轮机工作时，水蒸气对叶轮　 　，水蒸气的内能　 　（选填“增加”“减少”或“不变”），此过程与图丙中汽油机的　 　（选填字母）冲程工作原理相同。
（3）在标准大气压下，烧瓶中装有300g、初温为20℃的水，将水加热至沸腾需要吸收的热量是　 　J；若不计热损失，则需要完全燃烧酒精　 　g。[，]
（4）汽轮机的效率比较低，请你写出一种提高此汽轮机效率的方法：　 　（合理即可）。
【答案】（1）热传递
（2）做功；减小；C
（3）1.008 105；3.36
（4）在小孔处加润滑油
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【解答】 解：（1）改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，用酒精灯给烧瓶中的水加热，是通过热传递改变水的内能。
（2）汽轮机工作时，水蒸气推动叶轮转动，对叶轮做功，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，所以内能减少。与汽油机工作时的做功冲程的能量转化是一样的。A图中进气门打开，是吸气冲程；D图中排气门打开，是排气冲程，C图中两气门关闭，活塞下行，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，B图中两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，所以汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，与图C中汽油机的做功冲程工作原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）水加热至沸腾需要吸收的热量是
不计热损失，酒精燃烧放出的热量等于水吸收的热量，根据Q=mq得，需要完全燃烧酒精的质量为
。
（4）汽轮机工作过程中，需要克服摩擦做功，导致效率比较低，所以提高汽轮机效率的方法，可以在小孔处加润滑油。
故答案为：（1）热传递；（2）做功；减小；C；（3）1.008×105；3.36；（4）在小孔处加润滑油。
【分析】 （1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
（2）汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能；汽油机工作时压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，据此分析；
（3）根据Q吸=c水m水Δt求出水吸收的热量；
热值是燃料的属性，与燃料的质量无关；
根据Q放=mq求出酒精的质量。
（4）提高热机效率的方法：①改善燃烧条件 ；②减少摩擦损失 ； ③充分利用废气能量 ；④减少热量损失 。
17．（2026·龙岗期末）小明家的电取暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表，但是“中温”挡的功率因磨损而看不见。题图为其简化的电路原理图，其中（），请完成下列问题：
电暖器 　
额定电压 220V 　
额定功率 低温挡 440W 　
中温挡
高温挡 2200W
【资料补充：空调制热能效比COP是指空调输出热量与输入电能的比值，是衡量空调设备制热效率的关键指标。查看铭牌，小明家的空调COP=3.2，空调输出热量50%被空气吸收。】
（1）“高温”挡正常工作时的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）电取暖器在“高温”挡正常工作1h，放出的热量80%被房间内的空气吸收，空气的温度升高。小明认为，在空气升高相同温度的情况下，空调比电取暖器更省电，请你判断小明的说法是否正确？
【答案】（1）解：电取暖器在“高温”挡正常工作时的额定功率P高=2200W，额定电压U=220V。“高温”挡正常工作时的电流。
答：“高温”挡正常工作时的电流是10A。
（2）解：由电路图可知，当开关S、S1、S2都闭合时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小。根据电功率公式可知，此时电路的总功率最大，对应“高温”挡。当只闭合S和S1时，只有R1工作，此时电路中的功率为
在“高温”挡工作时，R1和R2并联，总功率等于各支路功率之和，则此时电阻R2的电功率为P2=P高-P1=2200W-440W=1760W
根据电功率公式可得R2的阻值。
答：R2的阻值是27.5Ω。
（3）解：设空气升高相同温度需要吸收的热量为Q吸。电取暖器在“高温”挡正常工作1h消耗的电能为
空气从电取暖器吸收的热量为
空调消耗的电能：要使空气吸收相同的热量，空调需要输出的总热量为
根据空调制热能效比的定义，空调消耗的电能为
因为W空调＜W电，所以在使空气升高相同温度的情况下，空调消耗的电能更少，更省电，因此，小明的说法是正确的。
答：小明的说法是正确的。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【分析】 （1）根据得到“高温”挡正常工作时的电流；
（2）由电路图可知，当开关S、S1、S2都闭合时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小，电路的总功率最大，处于“高温”挡；只闭合S、S1时，电路为R1的简单电路，处于“低温”挡；根据得到此时电路中的功率，在“高温”挡工作时，R1和R2并联，总功率等于各支路功率之和，可以得到此时电阻R2的电功率，根据得到R2的阻值；
（3）根据W=Pt得到电取暖器在“高温”挡正常工作1h消耗的电能，由效率的公式得到空气从电取暖器吸收的热量，空调的热量50%被空气吸收，可以得到空调需要输出的总热量，根据空调制热能效比得到空调消耗的电能，比较空调和电取暖器的电能。
1 / 1广东省深圳市龙岗区2025-2026学年上学期期末物理主题情境式试题
1．（2026·龙岗期末）艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的。如图，点燃艾条时，能闻到浓浓的艾香味，这说明（　　）
A．分子间存在引力
B．分子间存在斥力
C．分子在气体中不停地做无规则运动
D．分子只有在高温时才会运动
2．（2026·龙岗期末）如图是《天工开物》中记载的我国古代工匠冶炼金属的场景，以下分析不正确的是（　　）
A．用炭火加热金属的过程是通过做功改变了内能
B．利用木炭炼银主要是因为木炭的热值比较大
C．木炭燃烧过程将化学能转化为内能
D．冶炼过程不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧，提高热效率
3．（2026·龙岗期末）妈妈新购置了一个带静电除尘纸的拖把，拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是（　　）
A．静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B．静电除尘纸与地板带上同种电荷
C．若除尘纸与地板摩擦时得到电子，除尘纸会带正电
D．与地面摩擦后静电除尘纸带电，能吸引轻小物体
4．（2026·龙岗期末）电动车轻便、节能、环保，是人们最喜爱的出行工具。启动车辆后，只需向后旋转把手（如图甲），就能调节车速。调速装置本质上是一个电位器，乙图是模拟电动车工作的电路实物图，下列分析正确的是（　　）
A．为避免生锈，滑片可以用塑料制成
B．乙图中，若顺时针旋转滑片，电动机的转速变慢
C．乙图中，若顺时针旋转滑片，电动机的电压变大
D．增大电位器电阻丝的横截面积，可以增大调节车速的范围
5．（2026·龙岗期末）小明家12月的电费较高，以下哪个电器可能耗电较多（　　）
A．扫地机器人 B．电冰箱 C．电取暖器 D．声控音响
6．（2026·龙岗期末）火药是中国古代四大发明之一，古人用它制造了“神火飞鸦”，如图，外形像乌鸦，内装火药，两侧有“起火”装置，能将鸦身射出100丈远，落地时飞鸦内火药爆炸造成破坏。火药点燃产生高压燃气推动飞鸦，类似现代内燃机的　 　冲程；完全燃烧10g的火药能释放　 　的热量（火药热值取8×105J/kg）；为了使“神火飞鸦”的飞行距离更长，鸦身应该具备　 　的特点。
A．比热容很小　　B．热值很大　　C．质量很小　　D．易燃
7．（2026·龙岗期末）如图甲所示是一种家用天然气泄漏报警的装置，其内部简化电路图如图乙所示，工作电压为4.5V，R是定值电阻，阻值为100Ω，R0是天然气气敏电阻，其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表，报警装置（可看成电压表）采集AB间输出的电压，该电压等于或大于3V时报警，此时空气中天然气浓度刚好是触发报警装置报警的最小浓度。求：
浓度/ppm 0 100 200 300 400 500 600
电阻/ 50 100 150 200 250 300 350
（1）当空气中天然气的浓度为0ppm时，报警装置（可看成电压表）的示数为多少？　 　
（2）当AB间电压刚好达到报警电压时，电路中的电流是多少A？天然气的浓度为多少ppm？　 　
（3）报警电压不变的情况下，若要减小天然气报警的最小浓度，请你写出一种可行的方案？　 　
8．（2026·龙岗期末）小明想测量出家中电取暖器的实际功率，于是他关闭了家里其他的用电器，只将电取暖器接入电路。如图是小明家的电能表，当电取暖器以最大挡位持续工作3min，电能表的转盘转过了300r。
（1）3min后电能表示数变为　 　
（2）则此电取暖器实际功率为　 　W。
（3）测量过程中小明发现电取暖器的发热管热得发红，而与其串联的电源线却不热，请解释此现象：　 　。
9．（2026·龙岗期末）阅读短文，回答下列问题。
光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电简易原理如图甲所示，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流，该电流通过控制器和逆变器就可以成为我们生产生活所用电流。但光伏发电受环境影响较大，阴影遮挡是最常见的环境影响之一。如图乙是在特定测试环境下某电池板X的遮挡比例（遮挡比例指电池板被阴影遮挡的面积与总面积之比）与最大输出功率Pm及功率损失关系图，如图丙，电池板X每个正方形小格子的边长为20cm。
（1）光伏发电的主要能量转化是光能转化为　 　能。
（2）电池板中有两层纯硅掺杂形成的　 　（选填“绝缘体”“半导体”或“导体”）材料，该材料在光照下导电性增强，其中电极1相当于电源的　 　极。
（3）若电池板X没有被遮挡，光电能量转化效率为25%，则在1000W/m2的光照强度下，每小时输出的能量相当于节省了　 　kg的煤（假设煤能完全燃烧，其热值取q=3×107J/kg）。
（4）在该特定测试环境中，如图丙所示电池板X在全受光过程中出现了阴影停留，则此时功率损失约为　 　%。
10．（2026·龙岗期末）阅读短文，回答下列问题。
静电飞行器
2024年7月，北京航空航天大学科研团队成功研制出世界上最轻、最小的太阳光驱动微型飞行器——静电飞行器（CoulombFly），以新型静电电机作为发动机核心，实现纯自然光供能下的持续飞行，相关成果发表于《自然》杂志。
（1）【研究背景】
微型飞行器普遍存在飞行时间短的痛点，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟，原因是传统电磁电机的电压大、电流大，微型化后能量主要用于发热，因此传统微型电机的效率很　 　（选填“高”或“低”）；
（2）【解决思路】
输出功率一定时，传统电机的特点是“低电压”，而高压静电电机的特点是“高电压”，为了解决电机的发热问题，研究组采用静电电机可以大大减少发热，原因是　 　；
（3）【工作原理】
静电飞行器如图甲所示，由能产生高电压的太阳能电池板和静电电机组成。
静电电机由转子和定子组成，如图乙，定子为外圈的多片电刷，每片电刷交替与太阳能电源的正负极相连，内圈为转子，由导电材料和绝缘材料间隔相连而成，其导电片材料为　 　（铜片/碳纤维/玻璃纤维）（*还要考虑微型电机的质量问题）；
（4）当转子转动时，导电片与一片电刷接触后就会带上同种电荷，于是会受到这片电刷的排斥、下一片电刷的吸引，从而持续转动。这是由于　 　；
（5）【热损耗测试】
如图丙，利用红外热成像仪观察工作中的电磁电机与静电电机，对比两种电机的热损耗情况。由实验中热成像仪的画面（图丁）可以看出，电磁电机产生的热量更多，依据是　 　。
（6）【飞行测试】
研究团队对飞行器进行飞行测试，下表是飞行测试中的部分数据：
质量 4.21g
光强度 920W/m2
太阳能板面积 20cm2
总升力与功率效率 7.6g/W
输出功率 0.568W
电压 9kV
由数据可知，飞行测试时飞行器的电流约为　 　mA（保留一位有效数字）；飞行器获得的总升力约为　 　g（保留小数点后两位）。太阳能板的转换效率约为　 　%。
11．（2026·龙岗期末）小明发现爸爸的手电钻（如图甲）可以正转拧紧螺丝和反转拆卸螺丝，十分方便。于是他也想设计一个类似的电路来实现电动机正转和反转。请你在图乙中虚框内填上电池和电动机符号，通过开关S控制电动机，使电动机实现既能正转又能反转。
12．（2026·龙岗期末）小明设计了一款由电压表改装而成的握力计，R1是压敏电阻，阻值随压力的增大而减小，R0是定值电阻，要求电压表的示数随着压力的增大而增大。请你根据要求，设计出电路图。
13．（2026·龙岗期末）兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：
①可能与溶液的浓度有关；
②可能与溶液的质量有关；
③可能与溶液中两金属片间的距离有关；
为了验证猜想，他们设计了两种方案，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置（金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究：
（1）选择方案　 　更好，因为　 　；
（2）将金属片a、b分别插入如图甲、乙位置可探究猜想　 　（选填序号）。
（3）将金属片a、b分别插入如图乙、丁位置，若≠（选填“＝”或“≠”），由此可得到的结论是食盐水溶液的导电性能与　 　有关；
（4）将两金属片插入溶液更深些，发现电流表示数发生了变化，由此可以提出猜想：食盐溶液导电性能可能与　 　有关。
14．（2026·龙岗期末）兴趣小组用如图甲所示装置“探究电流与电压的关系”，其中电源为6V的学生电源（电压恒定），滑动变阻器规格为“50Ω 2 A”。
电压 0.5 1.0 1.5 2.0
电流 0.1 0.2 0.3 0.4
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接（要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大）　 　；
（2）正确连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表，用它查找故障，保持开关闭合，将电压表的正接线柱接在电源正极，负接线柱分别接在电路中的各接线柱，得到以下信息，则故障可能是　 　；
导线接触接线柱 C D E F G H I
电压表示数（V） 0 0 0 0 6 6 6
（3）排除故障后，闭合开关，多次改变滑片位置，记录实验数据如乙所示，根据表中数据可归纳得出结论：　 　；
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，兴趣小组又找来10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻继续实验。
①将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接入电路，按规范的实验步骤进行操作，根据记录的数据绘制图丙所示的图像，图中阴影部分“面积”表示的物理量是　 　；
②实验中，学生电源损坏，用新干电池串联的电池组替代，若要完成上述实验，5只电阻都要用到，则干电池组最多不能超过　 　节。
15．（2026·龙岗期末）小明家的智能床头灯可以自动打开和调节亮度，好奇的他打算制作一个智能床头灯的模拟电路，来探究灯泡亮度和功率的关系。
实验器材：学生电源（电压为6V），电压表，电流表，导线若干，开关，额定电压为2.5V的小灯泡，已知阻值的定值电阻若干，滑动变阻器三只：R1（10Ω0.5A　），R2（20Ω0.5A　），R3（50Ω0.5A　）。
（1）小明连接好如图甲的电路后，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，发现小灯泡亮度随电功率变大而变亮，同时小明画出小灯泡中电流随其两端电压变化关系的图像，如图乙，他选择的滑动变阻器是　 　；
（2）小灯泡的额定功率为　 　W；
（3）电流表在使用过程中坏掉了，为了测量小灯泡的额定电功率，小明选取了一个阻值合适的定值电阻R0（阻值已知），并设计了如图丙所示的电路进行实验，步骤如下：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片使电压表示数为2.5V；
②再将S2拨到触点1，　 　，读出电压表示数为U；
③小灯泡额定电功率P额＝　 　（用测量量和已知量表示）。
16．（2026·龙岗期末）某创新实践小组的同学在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程：
①制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动，如图甲所示；
②组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片；
③给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来；
④探究思考：
（1）给烧瓶中的水加热的过程中，是通过　 　的方式改变水的内能。
（2）汽轮机工作时，水蒸气对叶轮　 　，水蒸气的内能　 　（选填“增加”“减少”或“不变”），此过程与图丙中汽油机的　 　（选填字母）冲程工作原理相同。
（3）在标准大气压下，烧瓶中装有300g、初温为20℃的水，将水加热至沸腾需要吸收的热量是　 　J；若不计热损失，则需要完全燃烧酒精　 　g。[，]
（4）汽轮机的效率比较低，请你写出一种提高此汽轮机效率的方法：　 　（合理即可）。
17．（2026·龙岗期末）小明家的电取暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表，但是“中温”挡的功率因磨损而看不见。题图为其简化的电路原理图，其中（），请完成下列问题：
电暖器 　
额定电压 220V 　
额定功率 低温挡 440W 　
中温挡
高温挡 2200W
【资料补充：空调制热能效比COP是指空调输出热量与输入电能的比值，是衡量空调设备制热效率的关键指标。查看铭牌，小明家的空调COP=3.2，空调输出热量50%被空气吸收。】
（1）“高温”挡正常工作时的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）电取暖器在“高温”挡正常工作1h，放出的热量80%被房间内的空气吸收，空气的温度升高。小明认为，在空气升高相同温度的情况下，空调比电取暖器更省电，请你判断小明的说法是否正确？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力；分子动理论基本观点
【解析】【解答】 解：点燃艾条时闻到浓浓的艾香味，这说明艾香分子在气体中不停地做无规则运动，艾条分子扩散到空气中，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【分析】分子在永不停息地做无规则运动。
2．【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；热机的效率；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．用炭火加热金属的过程，炭火放出热量，金属吸收热量，是通过热传递改变了内能，故A错误，符合题意；
B．利用木炭炼银，主要是因为完全燃烧相同质量的木炭和其它燃料，木炭能放出更多的热量，即木炭的热值比较大，故B正确，不符合题意；
C．木炭燃烧过程中将化学能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．冶炼过程不断拉动风箱增加送风量，使木炭尽量燃烧充分，可以提高锅炉效率，故D正确，不符合题意。
故选：A。
【分析】 （1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。
（2）利用木炭炼银，主要是因为木炭的热值比较大，完全燃烧相同质量的木炭和其它燃料，木炭能放出更多的热量。
（3）木炭燃烧过程中将化学能转化为内能。
（4）冶炼过程不断拉动风箱增加送风量，可以提高锅炉效率。
3．【答案】D
【知识点】两种电荷；摩擦起电的现象；静电的防止和利用
【解析】【解答】 A．静电除尘纸和地面摩擦而带上电荷，从而吸引灰尘和头发这些轻小物体，摩擦起电的实质是电荷的转移，并没有创造电荷，故A错误；
B．静电除尘纸与地板摩擦后，一个失去电子带正电，一个得到电子带负电，带上异种电荷，故B错误；
C．若除尘纸与地板摩擦时得到电子，得到电子后，负电荷比正电荷多，所以除尘纸会带负电，故C错误；
D．与地面摩擦后静电除尘纸带电，能吸引轻小物体，故D正确。
故选：D。
【分析】 （1）摩擦起电的实质是电子的转移。
（2）发生摩擦起电时，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带等量的正电。
（3）原子核束缚核外电子本领强的得到电子，因多余电子带负电。
（4）带电体可以吸引轻小物体。
4．【答案】C
【解析】【解答】 解：A、调速装置本质上是一个电位器，滑片需要起到导电作用，所以必须选用导体，而塑料是绝缘体，无法导电，故A错误；
BC、由图乙所示，电位器接入的部分是滑片的下方电阻丝的长度，若顺时针旋转滑片，电路中电阻丝的长度变短，电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的源电压一定时，电流变大，转速变快，根据U=IR得，电动机两端电压变大，故B错误，C正确；
D、当电位器电阻丝的横截面积增大时，最大电阻值减小，所以，电位器阻值变化小，分压变化小，因此调节车速的范围变小，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）导体是容易导电的物体；
（2）根据串联电路电阻与电流、电压特点进行判断；
（3）长度与材料相同时，横截面越大，电阻越小。
5．【答案】C
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】冬季气温较低，家中电取暖器的使用频率和时间会明显增加，并且电取暖器的电功率较大，由W=Pt可知，长时间工作导致消耗的电能较多，使得电费较高，故C正确、ABD错误。
故选：C。
【分析】 由W=Pt可知，用电器的电功率越大、工作时间越长，消耗的电能越多，电价一定、电费越高。
6．【答案】做功；；C
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】 解：（1）火药点燃产生高压燃气，推动飞鸦快速向前飞行的过程中，将内能转化为机械能，类似现代内燃机的做功冲程；
（2）完全燃烧10g火药释放的热量为：；
（3）燃料提供的能量一定，制作好的鸦身质量小，可以获得较大的速度，“神火飞鸦”的飞行距离才能长，燃料应具备热值大，易燃的特点，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【分析】 （1）做功冲程，内能转变成机械能；
（2）根据Q=mq计算热量；
（3）质量较小，可以获得更大的速度。
7．【答案】（1）1.5V
（2）0.015A
（3）减小R的阻值
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】 解：（1）当浓度为0ppm时，R0=50Ω，R0与R串联，R总=R0+R=50Ω+100Ω=150Ω
此时电路的电流，
报警装置的示数U0=IR0=0.03A×50Ω=1.5V。
（2）当AB间电压刚好达到报警电压时，此时电压U'0=3V，根据串联电压规律可知电阻R两端电压U'R=U-U'0=4.5V-3V=1.5V，
此时电路的电流，
串联电路电流处处相等，气敏电阻的阻值
由表可知，此时天然气的浓度为300ppm。
（3）报警电压不变，要减小天然气报警的最小浓度，当天然气浓度更小时，R0阻值更小，R0两端电压仍能达到3V。根据串联电路的分压原理，U0为R0两端电压，UR为R两端电压，在U0不变时，若减小R的阻值，那么R0相对可以更小，就能在更小的天然气浓度下使R0两端电压达到报警电压。所以可行方案为：减小R的阻值。
答：（1）当空气中天然气的浓度为0ppm时，报警装置（可看成电压表）的示数为1.5V。（2）当AB间电压刚好达到报警电压时，电路中的电流是0.015A，天然气的浓度为300ppm。（3）报警电压不变的情况下，若要减小天然气报警的最小浓度，可以减小R的阻值。
【分析】 （1）由表格数据知当浓度为0ppm时，R0=50Ω，R0与R串联，由串联电阻规律可知电路的总电阻，由欧姆定律可得到此时电路的电流和报警装置的示数。
（2）当AB间电压刚好达到报警电压时，此时电压U'0=3V，根据串联电压规律可知电阻R两端电压，由欧姆定律可得到此时电路的电流和气敏电阻的阻值，由表可知此时天然气的浓度。
（3）报警电压不变，要减小天然气报警的最小浓度，当天然气浓度更小时，R0阻值更小，R0两端电压仍能达到3V。根据串联电路的分压原理可知要减小R的阻值。
8．【答案】（1）1426.2
（2）2000
（3）发热管与电源线串联，通过的电流相等，但发热管的电阻远大于电源线的电阻。根据焦耳定律 ，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此发热管热得发红，而电源线却不热
【知识点】电能表参数的理解；实际功率；焦耳定律的应用
【解析】【解答】 解：（1）电能表的最后一位是小数，单位是kW h，电能表初始示数为1426.1kW h。
3000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动3000r，转盘转300r时电取暖器消耗的电能：，
3min后电能表示数为：1426.1kW h+0.1kW h=1426.2kW h；
（2）时间t=3min=0.05h，电取暖器实际功率：；
（3）发热管与电源线串联，通过的电流相等，但发热管的电阻远大于电源线的电阻。根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此发热管热得发红，而电源线却不热。
故答案为：（1）1426.2 ； （2）2000；（3）发热管与电源线串联，通过的电流相等，但发热管的电阻远大于电源线的电阻。根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此发热管热得发红，而电源线却不热。
【分析】（1）电能表的最后一位是小数，单位是kW h，据此得出电能表开始的示数。
3000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动3000r，据此求电能表的转盘转300r时，电取暖器消耗的电能，进而得出3min后电能表示数；
（2）利用计算电取暖器实际功率；
（3）发热管与电源线串联，通过的电流相等，但发热管的电阻远大于电源线的电阻。根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
9．【答案】（1）电
（2）半导体；负
（3）0.072
（4）80
【知识点】热量的计算；能量的转化或转移；电路的构成及电路图；半导体特点及作用；电功的计算
【解析】【解答】 解：（1）当太阳光照射到电池板上时，光伏发电的主要过程是将太阳能转化为电能。
（2）电池板中有两层纯硅掺杂形成的极板，硅属于半导体材料，说明电池板是半导体。
在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向电源的正极，且电流方向与电子定向移动的方向相反；图甲中电子在电源内部做定向移动，且电子定向移动的方向向上，则电流的方向向下，即在电源内部电流从电极1流向电极2，所以电极1相当于电源的负极。
（3）由图丙可得电池板X的长为10×0.2m=2m
宽为6×0.2m=1.2m
则其面积为S=2m×1.2m=2.4m2
则电池板总功率为P=1000W/m2×2.4m2=2400W
一小时产生的电能为W=Pt=2400W×3600s×25%=2.16×106J
每小时输出的能量相当于节省的煤质量为
（4）阴影的面积约为S=0.6m×0.4m=0.24m2
遮挡比例为
由图乙可知，此时功率损失80%。
故答案为：（1）电；（2）半导体；负；（3）0.072；（4）80。
【分析】 （1）光伏发电的主要过程是将太阳能转化为电能。
（2）电池板中有大量的不稳定电子，说明电池板是导体；
在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向电源的正极，且电流方向与电子定向移动的方向相反。
（3）由图丙可得电池板X的长为2m，宽为1.2m，得出其面积；得出电池板总功率，根据W=Pt得出一小时产生的电能，根据Q=qm得出每小时输出的能量相当于节省的煤质量；
（4）得出阴影的面积，得出遮挡比列；由图得出功率损失。
10．【答案】（1）低
（2）由 可知，当功率一定时，电压越大，电流越小；由 可知，电流越小，电流产生的热量越少，故高压静电电机可以大大减少发热
（3）碳纤维
（4）种电荷相互排斥
（5）热成像仪中电磁电机的颜色更亮
（6）0.06；4.32；30.9
11．【答案】
【知识点】串、并联电路的设计；电路的基本连接方式
【解析】【解答】 解：电动机的转向与电流方向有关，电动机实现既能正转又能反转，必须改变电流方向，为了保证电源不可能相连，采用单刀双掷开关，故电流可以从电动机的左接线柱流入，也可以从电动机的右接线柱流入，则中间的虚框内应为电动机，下面的虚框内应为电源，下面的虚框内电源的左端为正极、右端为负极，如图所示：
【分析】根据电动机的转向与电流方向有关，结合不同电源接入的电流方向不同实现正反转动。
12．【答案】
【知识点】串、并联电路的设计；电路的基本连接方式
【解析】【解答】 解：根据题意，电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，不能采用并联电路。R1是压敏电阻，阻值随压力的增大而减小，根据串联分压特点可知，若两电阻串联，压力增大时R1两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知定值电阻R0两端的电压变大。可将两电阻串联在电路中，电压表并联在定值电阻R0两端，如图所示：
【分析】 根据题意，电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，不能采用并联电路，只能把定值电阻与压敏电阻串联，根据欧姆定律分析设计。
13．【答案】（1）一；电流表的示数能更准确地反映食盐溶液的导电性能的变化
（2）①
（3）溶液中两金属片间的距离
（4）金属片插入溶液中的深度
【知识点】控制变量法与探究性实验方案；能源开发与利用对社会发展的影响；新材料的特点及应用；制作水果电池
【解析】【解答】解：（1）电流表的示数能更准确地反映食盐溶液的导电性能的变化，选择方案一更好。
（2）a、b分别插入甲、乙所示位置，盐水的质量和金属片的距离不变，盐水的浓度不同，可探究食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关，可探究猜想①。
（3）金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时，溶液的浓度相同，质量也相等，溶液中两点间的距离不相等，若I乙≠I丁，说明食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
（4）两金属片插入溶液更深些，发现电流表示数发生了变化，由此，可以提出一个可探究的科学问题是：食盐溶液的导电性能与两金属片插入液体的深度有关。
故答案为：（1）一；电流表的示数能更准确地反映食盐溶液的导电性能的变化；（2）①；（3）溶液中两金属片间的距离；（4）金属片插入溶液中的深度。
【分析】 物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
14．【答案】（1）
（2）电流表断路
（3）当电阻一定时，电流与电压成正比
（4）定值电阻两端的电压；5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 解：（1）要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以，应把滑动变阻器的A接线柱接入电路，电路连接如图所示：
（2）保持开关闭合，将电压表的正接线柱接在电源正极，负接线柱分别接在电路中的C、D、E、F各接线柱，均无示数，说明电压表未与电源接通，负接线柱分别接在电路中的G、H、I各接线柱，电压表的示数等于电源电压，说明电压表与电源接通，且测量电源电压，则故障可能是电流表断路。
（3）根据表一中数据可知
，为一定值，且导体两端的电压增大为原来的几倍，通过导体的电流就增大为原来的几倍，则可归纳得出结论：当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）图乙中阴影部分为长方形，其面积等于IR，根据U=IR可知，阴影部分面积表示的物理量是定值电阻两端的电压。
实验中要保证定值电阻两端电压不变，根据图乙可知定值电阻两端的电压为
U定=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=2.5V
根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值越大时，分得的电压越大，则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大，才能控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻阻值为25Ω时，根据图乙可知电路中电流为0.1A，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，此时滑动变阻器两端的电压为U=IR=0.1A×50Ω=5V
此时电源电压为U=U定+U滑=2.5V+5V=7.5V
一节干电池电压为1.5V，因此干电池组最多不能超过5节。
故答案为：（1）； （2）电流表断路；
（3）当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）定值电阻两端的电压；5。
【分析】 （1）要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，由此可判断滑动变阻器下端哪一接线柱接入电路，据此完成电路连接：
（2）保持开关闭合，将电压表的正接线柱接在电源正极，负接线柱分别接在电路中的C、D、E、F各接线柱，均无示数，说明电压表未与电源接通，负接线柱分别接在电路中的G、H、I各接线柱，电压表的示数等于电源电压，说明电压表与电源接通，且测量电源电压，据此判断电路可能出现的故障。
（3）根据表一中数据可知电压与电流的比值为一定值，据此得出结论；
（4）图乙中阴影部分为长方形，其面积等于IR，根据U=IR可知，阴影部分面积表示的物理量是定值电阻两端的电压。
根据图乙可知定值电阻两端的电压大小，实验中要保证定值电阻两端电压不变，根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值越大时，分得的电压越大，则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大，才能控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻阻值为25Ω时，根据图乙可知电路中电流为0.1A，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，由此可根据U=IR计算滑动变阻器两端的电压大小，再结合串联电路电压规律求出此时电源电压大小，而一节干电池电压为1.5V，因此干电池组最多不能超过多少节。
15．【答案】（1）R2
（2）0.625
（3）保持滑动变阻器的滑片位置不变；
【知识点】电功率；电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 解：（1）由图乙可知，灯泡正常发光时，电压为2.5V时，电流为0.25A，则此时滑动变阻器阻值为
为方便调节，变阻器最大阻值也不能太大，所以选择的滑动变阻器是R2。
（2）由图乙可知，灯泡正常发光时，电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
（3）①闭合开关S1，将S2拨到触点2，灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测灯泡电压，移动滑片使电压表示数为2.5V，则灯泡正常发光；
②再将S2拨到触点1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，连接方式不变，电压表改测灯泡和R0总电压，读出电压表示数为U，根据串联电压规律，R0电压为U-2.5V；
③灯泡的额定电流为，则小灯泡额定电功率为。
故答案为：（1）R2；（2）0.625；
（3）保持滑动变阻器的滑片位置不变； 。
【分析】 （1）由图乙可知灯泡正常发光时的电流，根据串联电路的规律及欧姆定律得出此时滑动变阻器阻值，结合变阻器操作的方便性分析；
（2）由图乙可知灯泡正常发光时电流，由P=UI得出小灯泡的额定功率；
（3）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
16．【答案】（1）热传递
（2）做功；减小；C
（3）1.008 105；3.36
（4）在小孔处加润滑油
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【解答】 解：（1）改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，用酒精灯给烧瓶中的水加热，是通过热传递改变水的内能。
（2）汽轮机工作时，水蒸气推动叶轮转动，对叶轮做功，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，所以内能减少。与汽油机工作时的做功冲程的能量转化是一样的。A图中进气门打开，是吸气冲程；D图中排气门打开，是排气冲程，C图中两气门关闭，活塞下行，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，B图中两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，所以汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，与图C中汽油机的做功冲程工作原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）水加热至沸腾需要吸收的热量是
不计热损失，酒精燃烧放出的热量等于水吸收的热量，根据Q=mq得，需要完全燃烧酒精的质量为
。
（4）汽轮机工作过程中，需要克服摩擦做功，导致效率比较低，所以提高汽轮机效率的方法，可以在小孔处加润滑油。
故答案为：（1）热传递；（2）做功；减小；C；（3）1.008×105；3.36；（4）在小孔处加润滑油。
【分析】 （1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
（2）汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能；汽油机工作时压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，据此分析；
（3）根据Q吸=c水m水Δt求出水吸收的热量；
热值是燃料的属性，与燃料的质量无关；
根据Q放=mq求出酒精的质量。
（4）提高热机效率的方法：①改善燃烧条件 ；②减少摩擦损失 ； ③充分利用废气能量 ；④减少热量损失 。
17．【答案】（1）解：电取暖器在“高温”挡正常工作时的额定功率P高=2200W，额定电压U=220V。“高温”挡正常工作时的电流。
答：“高温”挡正常工作时的电流是10A。
（2）解：由电路图可知，当开关S、S1、S2都闭合时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小。根据电功率公式可知，此时电路的总功率最大，对应“高温”挡。当只闭合S和S1时，只有R1工作，此时电路中的功率为
在“高温”挡工作时，R1和R2并联，总功率等于各支路功率之和，则此时电阻R2的电功率为P2=P高-P1=2200W-440W=1760W
根据电功率公式可得R2的阻值。
答：R2的阻值是27.5Ω。
（3）解：设空气升高相同温度需要吸收的热量为Q吸。电取暖器在“高温”挡正常工作1h消耗的电能为
空气从电取暖器吸收的热量为
空调消耗的电能：要使空气吸收相同的热量，空调需要输出的总热量为
根据空调制热能效比的定义，空调消耗的电能为
因为W空调＜W电，所以在使空气升高相同温度的情况下，空调消耗的电能更少，更省电，因此，小明的说法是正确的。
答：小明的说法是正确的。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【分析】 （1）根据得到“高温”挡正常工作时的电流；
（2）由电路图可知，当开关S、S1、S2都闭合时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小，电路的总功率最大，处于“高温”挡；只闭合S、S1时，电路为R1的简单电路，处于“低温”挡；根据得到此时电路中的功率，在“高温”挡工作时，R1和R2并联，总功率等于各支路功率之和，可以得到此时电阻R2的电功率，根据得到R2的阻值；
（3）根据W=Pt得到电取暖器在“高温”挡正常工作1h消耗的电能，由效率的公式得到空气从电取暖器吸收的热量，空调的热量50%被空气吸收，可以得到空调需要输出的总热量，根据空调制热能效比得到空调消耗的电能，比较空调和电取暖器的电能。
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