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湖北省武汉市汉阳区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题
一、选择题（本题共12小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共60分）
1．（2025九上·汉阳期末）下列四幅图说法正确的是（　　）
A．四溢的花香引来长喙天蛾，说明分子在不停地做无规则运动
B．电子显微镜下的一些金原子，说明金原子是静止的
C．两个铅柱没有被重物拉开，说明分子间只存在引力
D．水很热，冰块很冷，说明铁水的内能比冰块的内能大
2．（2025九上·汉阳期末）下列有关热和能的说法中，正确的是（　　）
A．对物体做功，物体的内能可以改变
B．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多
C．一块0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，内能也不变
D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
3．（2025九上·汉阳期末）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来，如图乙是四冲程内燃机某冲程的示意图。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中空气内能增大，主要是由于活塞对筒壁做功
B．图乙中汽油燃烧是由于活塞压缩气体使温度达到汽油的燃点
C．图甲和图乙涉及的能量转化主要是机械能转化为内能
D．图甲气体内能增大与图乙气缸内气体内能减少都是通过做功的方式改变的
4．（2025九上·汉阳期末）如图所示，用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动，用餐巾纸与吸管的一端摩擦使其带电，再用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近吸管，吸管两端都能与玻璃棒相互吸引。下列说法正确的是（　　）
A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒原子核束缚电子的本领强
B．未被摩擦过的吸管一端也向玻璃棒靠近，说明异种电荷相互吸引
C．吸管被餐巾纸摩擦过的一端带负电，摩擦时餐巾纸失去了电子
D．吸管是绝缘体，不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有电荷
5．（2025九上·汉阳期末）长江文化艺术季的举办为武汉吸引了大批游客。武汉某旅游景点升级了验票方式，人脸识别通过，开关S1闭合；刷码验证通过，开关S2闭合；还可人工验票，工作人员可手动将开关S3闭合。这三个开关任何一个闭合，闸机（用表示）都会自动打开让游客通过。符合上述要求的电路是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2025九上·汉阳期末）如图是由两个小灯泡、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关，L1发光较亮，L2发光较暗。下列说法正确的是（　　）
A．两灯发光亮度不同主要是由于电流不同
B．灯泡发光时电子从灯泡左端流向右端
C．用一根导线将灯泡L2短接，灯泡L1仍可能发光，灯泡L2一定熄灭
D．若交换两灯的位置，闭合开关，L1发光较暗，L2发光较亮
7．（2025九上·汉阳期末）如图所示，在“探究串联电路的电压规律”时，闭合开关，用电压表分别测出AC、BC、AB两端的电压分别为UAC=3V、UBC=1.5V、UAB=1.5V，将数据记录在表格中。下列说法错误的是（　　）
A．改变电池的节数，再测出几组电压值
B．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
C．实验时若发现AB和AC两端电压相等，且不为0，一定是A、C之间发生了断路
D．测完UAC，将电压表接在A接线柱上的线改接到B接线柱上，可测得UBC
8．（2025九上·汉阳期末）某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，已知电源电压恒为4.5V不变，小灯泡标有“2.5V”字样，关于以下结论：
次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.14 0.16 0.23 0.25
①第1次实验滑动变阻器接入的阻值为40Ω
②第3次实验记录的数据是错误的
③5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
④第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压之比为5∶7
说法正确的是（　　）
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②④
9．（2025九上·汉阳期末）如图是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置，两个透明容器内密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　）
A．通电一段时间，U形管液面变化是因为U形管中液体的热胀冷缩
B．乙实验不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
C．甲实验中，电流通过左、右容器中电阻丝的功率之比为1∶2
D．乙实验中，电流通过左、右容器中电阻丝的热量之比为3∶2
10．（2025九上·汉阳期末）关于生活用电，下列说法错误的是（　　）
A．控制电灯的开关必须接在火线与电灯之间
B．图中试电笔的使用方法是错误的
C．电路中同时使用的用电器总功率过大，容易引发火灾
D．当人发生触电事故时，空气开关会迅速切断电路
11．（2025九上·汉阳期末）如图所示是某同学设计的测定油箱内油量的装置模型，油量表由电压表改装而成，R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。油箱油量变化时，滑片就在电阻片R两端之间滑动，从而改变油量表的示数。下列说法正确的是（　　）
A．油量增多时，R0两端的电压变小
B．油量减少时，滑动变阻器接入电路的电阻变小
C．油量表零刻度线的位置与电压表零刻度线的位置重合
D．若油量表由电流表改装而成，则油量增多时，电表示数变小
12．（2025九上·汉阳期末）某款多档位电火锅的内部电路简化如图，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为40Ω。旋转开关，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换。
物理量 参数
额定电压 220V
高温挡功率
中温挡功率 1210W
低温挡功率 484W
关于下列结论：
①开关S与触点1、2接触时，电火锅处于高温挡
②R1阻值为60Ω
③电路中通过开关的电流最大为11A
④在高温挡模式下，电火锅工作210s，使锅内2kg的水升温50℃，其加热效率为41.3%
其中正确的是（　　）
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
二、非选择题
13．（2025九上·汉阳期末）2024年11月15日，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭发射成功。
（1）长征七号遥九运载火箭发动机由原来的常温偏二甲肼/四氧化二氮发动机改为低温的液氧煤油发动机，发射前加注燃料时，应在　 　（填“低温”或“高温”）环境中进行。高温燃气对火箭做功后，其内能　 　（填“增大”或“减小”）。
（2）天舟八号货运飞船的太阳帆板采用了国内独创的半刚性太阳电池阵，其一天的发电量就能满足普通家庭半个月的用电量。这种太阳电池阵工作时将　 　（填写能量转换过程）。
14．（2025九上·汉阳期末）某国产电池部分信息如下，请回答下列问题
电池类型 锂离子聚合物电池 电池电压 3.7V 电池容量 有线充电 手机支持最大超级快充100W（20V/5A），兼容20V/4.4A或11V/6A或10V/4A等 无线充电 支持80W无线超级快充，支持20W无线反向充电
（1）制作芯片的主要材料是　 　（填“导体”“绝缘体”或“半导体”）；锂离子聚合物电池对外供电时相当于电路中的　 　；
（2）锂离子聚合物电池一次充满电储存电能为　 　，当电池电量剩余10%时，采用最大超级快充模式充电，直到电量充满，至少需要的时间为　 　h（保留两位小数）。
15．（2025九上·汉阳期末）某实验小组用如图所示的装置比较水和食用油的吸热情况。（ρ油＝0.9×103kg/m3）
（1）如图甲，加热前，在一个烧杯中倒入200mL的食用油，需要在另一个相同烧杯中倒入　 　g的水；
（2）选用规格相同的电加热器给两种液体加热，这样做的目的是为了通过　 　（填“加热时间”或“升高的温度”）来反映液体吸收热量的多少；根据实验测得的数据分别描绘出了两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，说明　 　液体的吸热能力更强（填“a”或“b”）；另一种液体的比热容为　 　J/(kg·℃)；
（3）下列生活现象产生的原因没有利用水的比热容大的是　 　（填序号）。
①夏天吃冰棒解暑
②人游泳上岸后，风一吹感觉更冷
③我国北方楼房中的暖气用水作为介质运输能量
④生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度
16．（2025九上·汉阳期末）为了探究并联电路的电流特点，同学们设计了如图所示的电路进行实验。
实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
1 0.10 0.12 0.22
2 0.22 0.24 0.46
3 0.26 0.30 0.56
（1）连接电路过程中，开关应处于　 　状态；
（2）图中电流表的连接是为了测量　 　（填“A”、“B”或“C”）处的电流；
（3）实验得到的数据如表所示，分析表格中的数据，得出的结论是并联电路中　 　（用文字描述）。
17．（2025九上·汉阳期末）在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中，a、c、d为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝，其长度、横截面积情况如图所示。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上。
（1）将a、c两合金丝先后接入电路，观察到灯泡变　 　（填“亮”或“暗”）了，由此可知，其他条件一定时，导体的长度越　 　，其电阻越大。
（2）探究导体电阻大小与横截面积的关系，应选择　 　两根合金丝来探究。
（3）甲、乙两根完全一样的导线，长度都是1m，把甲剪去一半，将甲剩下的一半拉长到1m，标记为丙，丙跟乙相比，　 　（填“乙”或“丙”）导线的电阻大。
18．（2025九上·汉阳期末）某同学利用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，实验器材有：学生电源（4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样），定值电阻6个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω），开关一个，导线若干。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的导线；　 　
（2）改正后，该同学首先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，直接读出电压表的示数为　 　V。接下来移动滑片，直到电压表示数为　 　V时，记录电流表示数。再换其他电阻进行实验，得到数据，绘制图像如图乙；
（3）最后该同学将50Ω的定值电阻接入电路，她发现无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了完成这次实验，可串联一个定值电阻，其阻值的范围是5Ω~　 　Ω。
19．（2025九上·汉阳期末）某科技小组设计了一个智能饮水机，该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，如图所示。闭合开关S并设定好水温，阀门K自动打开，供水箱将50mL水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱。几秒后，电热丝R将煮水箱中的水加热至100℃，随后K1、K2自动打开，从出水口可获得设定温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃，电源电压为220V，设定水温和煮水、冷水箱内水量的关系如下表所示。
设定水温/℃ 40 55 70 85 100
煮水箱中水的体积/mL 10 20 30 40 50
冷水箱中水的体积/mL 40 30 20 10 0
（1）煮水箱内的水加热后温度升高，内能　 　，其内能是通过　 　方式改变的；
（2）某次设定水温为40℃，R0=19.8Ω，7秒后，电热丝R将煮水箱中的水加热至100℃，煮水箱中水吸收的热量为多少？若加热过程中能量转化效率为90%，则电热丝R的阻值为多少Ω？
（3）如果设定水温为60℃，供水量仍然是50mL，则需要调整煮水箱和冷水箱的水量比例是多少？（不计热损失）
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．长喙天蛾被花香吸引的现象表明分子在持续进行无规则运动，这是扩散现象的具体表现，因此选项A正确；
B．虽然金的原子始终处于运动状态，但其运动范围受限，主要表现为在固定位置附近的振动，所以选项B错误；
C．将两铅柱的底面削平后紧压在一起，即使下方悬挂重物也无法将其分开，这证明了分子间存在引力作用。但需要注意的是，引力和斥力是同时存在的，因此选项C错误；
D．内能大小不仅取决于温度，还与物体的质量等因素相关。因此，铁水的内能未必高于冰块的内能，选项D错误。
正确答案是A。
【分析】1、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力，
2、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快。
3、内能和物体的质量、温度和状态有关，一切物体都具有内能。
2．【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能；燃料的热值；热传递的概念与方式
【解析】【解答】A．做功和热传递都是改变物体内能的方式，它们在效果上是等效的，因此选项A是正确的。
B．根据公式Q放＝mq（其中Q放表示放出的热量，m表示质量，q表示热值），燃烧时放出的热量不仅取决于燃料的热值，还取决于燃料的质量。因此，热值大的燃料如果质量很小，放出的热量也可能较少，故选项B是错误的。
C．当一块0℃的冰熔化成0℃的水时，虽然温度保持不变，但由于熔化过程需要吸收热量，导致其内能增加，因此选项C是错误的。
D．热传递的发生需要存在温度差，内能大的物体温度不一定高。热量总是从高温物体传递到低温物体，因此选项D是错误的。
综上所述，只有选项A是正确的。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
3．【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；热机
【解析】【解答】A．图甲中，活塞压缩空气，空气内能增大，是活塞对空气做功，故A错误；
B．图乙中，汽油燃烧是由火花塞点燃的，故B错误；
C．图甲，将机械能转化为内能，图乙，将内能转化为机械能，故C错误；
D．图甲气体内能增大，是活塞对筒内空气做功，将机械能转化为内能；图乙气缸内气体对外工作，将内能转化为机械能，都是做功改变的，故D正确。
故选D。
【分析】压缩活塞，将机械能转化为内能；根据气门和活塞，判断冲程；做功冲程将机械能转化为内能。
4．【答案】C
【知识点】两种电荷；物体带电情况的判断；导体与绝缘体
【解析】【解答】A．丝绸摩擦玻璃棒后，玻璃棒带正电荷，这是由于玻璃棒失去电子所致，表明玻璃棒原子核对电子的束缚能力较弱。因此选项A错误。
B．实验中观察到未被摩擦的吸管一端也会被玻璃棒吸引，这验证了带电体能够吸引轻小物体的特性。所以选项B错误。
C．当吸管被摩擦的一端带负电时，说明吸管在摩擦过程中获得了电子，而餐巾纸则失去了电子。因此选项C正确。
D．绝缘体导电性差的原因是其内部自由电荷极少，而非完全没有电荷。故选项D错误。
正确答案是C。
【分析】两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电；摩擦起电的实质为电子的转移，物体失去电子带正电，物体得到电子带负电，如两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电（失去电子）；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电（得到电子）。
5．【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 人脸识别通过，开关S1闭合；刷码验证通过，开关S2闭合；还可人工验票，工作人员可手动将开关S3闭合。这三个开关任何一个闭合，闸机闭合，所以三个开关属于并联，故A正确，BCD错误；
综上选A。
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
6．【答案】C
【知识点】电流的方向；电路的三种状态；串联电路的电流规律；实际功率
【解析】【解答】选项A：根据电路图可知，两灯泡为串联连接。在串联电路中电流处处相等，因此通过两灯泡的电流相同，选项A错误。
选项B：图中电源左端为正极，右端为负极。闭合开关时，电流方向从灯泡左端流向右端。由于自由电子带负电，其实际移动方向与电流方向相反，即从灯泡右端流向左端，因此选项B错误。
选项C：若用导线将L2短路，L2无法发光，L1仍能通过电流保持发光状态，因此选项C的表述是正确的。
选项D：闭合开关时，若L1比L2亮，说明L1的实际功率更大。交换两灯位置不会改变它们的实际功率，因此亮度关系保持不变，选项D错误。
正确答案为C。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电流的方向：与电子定向移动的方向相反；
3、串联电路中，用电器被短路，不会导致其他用电器的工作状态。
7．【答案】C
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】AB．实验中通过电压表测量得到：AC两端电压UAC=3V， BC两端电压UBC=1.5V， AB两端电压UAB=1.5V，为验证结论的普遍性，应采取的操作是：①改变电源电压（增减电池节数），②更换不同规格的灯泡，通过多次测量获取多组数据，从而得出普遍规律。因此AB选项表述正确，不符合题意要求。C．若实验中出现UAB=UAC≠0的特殊情况，可能的故障原因是BC段发生短路。故C选项错误，符合题意要求。
D．测量UBC时的正确操作： 先断开开关， 将电压表原接A端的导线改接至B端， 保持电压"+"、"-"接线方向正确，因此D选项表述正确，符合题意要求。
正确答案为C。
【分析】1、试验的正确操作步骤：提出问题、作出假设、设计实验，进行试验、得出结论，为了得出准确结论，要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性
2、使用电压表测量用电器电压，需要断开开关，将电压表并联在用电器两端，遵循正进负出的原则。
8．【答案】A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①第1次实验中电源电压为4.5V，灯泡电压为0.5V，根据串联电路电压规律分析可知滑动变阻器电压为U滑＝U﹣U灯＝4.5V﹣0.5V＝4V；此时电流为0.1A，此时滑动变阻器接入的阻值为；故正确
②根据U=IR计算5次实验灯泡的电阻
，根据计算结果分析可知电压越大，电流越大，灯泡实际功率越大，温度越高，电阻也越大，但第3次实验中电阻比第4次电阻大，所以第3次的电流是错误的；
③由②可知，5次实验中小灯泡的电阻最大；
④由串联电路电压规律可知，第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压分别为U滑2＝4.5V﹣1.0V＝3.5V，U滑4＝4.5V﹣2.0V＝2.5V，两次电压之比为
综上所述，①②正确，③④错误，故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
3、伏安法测电阻：电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U，电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I，根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
9．【答案】C
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用；电流的热效应
【解析】【解答】A．实验中加热密闭气体使其膨胀，导致容器内压强增大，U形管液面产生高度差。电阻发热越多，液面高度差越大，因此该说法错误。
B．乙装置通过观察左侧U形管液面高度差随时间变化，可研究热量与通电时间的关系，但选项表述错误。
C．甲装置中两电阻串联，电流（I）和通电时间（t）相同，右侧电阻较大。根据焦耳定律，相同时间内左右容器热量比为1：2，故选项正确。
D．乙装置中5Ω与10Ω并联后再与5Ω串联，右端总电流等于左端电流（）。并联部分电流关系为，因此右侧容器电阻电流为左侧的。根据，左右热量比为，选项错误。
综上所述，正确答案为C。
【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
10．【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接；测电笔的使用；家庭电路的故障分析
【解析】【解析】A选项分析：根据安全用电原则，控制灯具的开关需串联在火线回路中。当开关断开时，灯具即与火线完全隔离，可避免人体接触灯具时发生触电事故。A正确，不符合题目要求。
B选项图示分析：测电笔检测显示操作者直接接触测电笔前端金属探头，此违规操作会导致电流经人体形成回路，引发触电危险。该判断正确，不符合题目要求。
C选项原理说明：当多台大功率电器并联运行时，根据焦耳定律，线路电流平方与电阻的乘积会使导线急剧发热，存在引发电气火灾的隐患。该论述正确且为题目要求的正确选项。
D选项装置对比：漏电保护器在检测到漏电流时会立即切断电路，而空气开关仅在过载或短路时跳闸，对触电事故无保护作用。该描述存在错误，符合题目选择要求。
综上所述，正确答案为D选项。
【分析】1、电灯和开关的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；
2、测电笔的操作步骤及其作用：用拇指和中指持验电笔笔身，食指抵住笔端金属部分，氖管小窗背光朝向自己，以便看清氖泡发光情况；
3、引起电流过大的原因：短路和电功率过大；
4、空气开关仅在过载或短路时跳闸，对触电事故无保护作用。
11．【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A. 电路分析：该电路由两个定值电阻串联构成，电压表测量滑动变阻器部分阻值的电压。当油量增加时，滑片向下移动，导致电压表测量的变阻器部分阻值增大。由于电路电流保持不变（欧姆定律），根据公式，R0两端的电压不会发生变化，因此选项A是错误的。
B. 当油量减少时，滑片向上移动。在这种情况下，滑动变阻器在电路中充当固定电阻，其接入电路的阻值保持不变，因此选项B是错误的。
C. 当油箱为空时，油量表显示为零。此时浮子处于最低位置，根据杠杆原理可知滑片位于最高点，此时电压表测量的变阻器部分阻值为零，因此电压表示数也为零。这说明油量表的零刻度线与电压表的零刻度线重合，选项C是正确的。
D. 假设油量表由电流表改装而成，电路仍为定值电阻与变阻器串联。当油量增加时，滑片下移导致接入电路的电阻减小，根据欧姆定律，电流增大，电表示数增大。但这与题目描述的电压表工作情况不符，因此选项D是错误的。
综上所述，正确答案是C。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
12．【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算
【解析】【解答】① 当开关S连接触点1和2时，电阻R1和R2串联，此时电路总电阻最大。根据功率公式，此时功率最小，电火锅处于低温挡（484W）。串联总电阻为：
② 当开关S连接触点2和3时，仅R2工作，此时为中温挡（1210W）。R2的阻值为：；因此，R1的阻值为：R1 = R总 - R2 = 100Ω - 40Ω = 60Ω。结论：①错误，②正确。
③ 当开关S连接触点3和4时，R2和R3并联，总电阻最小，功率最大（高温挡）。此时通过R3的电流为：；通过R2的电流相同（I2 = 5.5A），因此开关的最大电流为：I = I2 + I3 = 11A。结论：③正确。
④ 高温挡工作210秒消耗的电能：W = UIt = 220V × 11A × 210s = 5.082×105J，水吸收的热量：Q吸 = cmΔt = 4.2×103J/(kg·℃) × 2kg × 50℃ = 4.2×105J
加热效率：。结论：④错误。
综上，②③正确，故选D。
【分析】1、热量的计算：公式为Q=cmΔt；
2、电功率的计算：公式为，电功的计算：W=Pt=UIt；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
4、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
5、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
13．【答案】（1）低温；减小
（2）光能转化为电能
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】（1）液氧煤油发动机的燃料由液态氧和煤油组成。为维持燃料的液态状态，必须将其温度控制在较低范围。在高温环境下，液态氧和煤油可能因吸热而汽化，这将影响燃料的正常储存和使用功能。因此，燃料加注过程应在低温条件下完成。
火箭运行过程中，高温燃气对火箭做功时会发生能量转换。依据能量守恒原理，高温燃气的部分内能会转变为火箭的机械能。在此过程中，高温燃气的内能呈现减少趋势，而火箭获得的机械能相应增加。因此，做功后的高温燃气其内能会降低。
（2）太阳电池阵的核心功能是将太阳能转化为电能。该装置通过接收太阳辐射的光能，经过光伏效应将其转变为可供天舟八号货运飞船使用的电能。故太阳电池阵工作时的能量转换过程表现为光能到电能的转变。
【分析】1、能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如太阳能电池是将太阳能转化为电能；
2、物体对外做功时，本身能量减小。
（1）[1]液氧煤油发动机使用的燃料是液态氧和煤油，为了保证燃料处于液态，需要使燃料的温度保持在较低水平。如果在高温环境中，液态氧和煤油可能会吸收热量而汽化，导致燃料无法正常储存和使用。所以发射前加注燃料时，应在低温环境中进行。
[2]当高温燃气对火箭做功时，高温燃气的内能会转化为火箭的机械能。根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。在这个过程中，高温燃气的内能减少，火箭的机械能增加。所以高温燃气对火箭做功后，其内能减小。
（2）太阳电池阵是利用太阳能来发电的装置。太阳能是一种光能，太阳电池阵工作时，将接收到的太阳光能转化为电能，为天舟八号货运飞船提供电力支持。所以这种太阳电池阵工作时将光能转化为电能。
14．【答案】（1）半导体；电源
（2）0.02；0.18
【知识点】电路的构成及电路图；半导体特点及作用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1） 芯片的核心材料是硅，硅属于半导体，因此芯片的主要制作材料为半导体。 锂离子聚合物电池在对外供电时，为电路提供电能，因此它在电路中充当电源的角色。
（2）锂离子聚合物电池充满电时储存的电能为：
；考虑充电效率，实际需要消耗的电能为：，根据表格数据，手机支持的最大超级快充功率为 P = 100 W = 0.1 kW。由功率公式，可计算充电所需时间：。
【分析】1、半导体的应用：常用作发光二极管，芯片；
2、完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。
3、电能的计算：公式为W=UIt=Pt。
（1）[1]芯片的主要材料是硅，硅是半导体材料，所以制作芯片的主要材料是半导体。
[2]锂离子聚合物电池对外供电时为电路提供电能，所以它此时相当于电路中的电源。
（2）锂离子聚合物电池一次充满电储存电能
电池充满电需要消耗的电能
由表格数据可知，手机支持最大超级快充的功率P＝100W＝0.1kW
由可知，充电需要的时间
15．【答案】（1）180
（2）加热时间；b；1.8×103
（3）①②
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）在研究水和食用油的吸热能力时，需确保两者的质量相等。因此水的质量应满足。
（2） 实验中采用相同电加热器的目的是保证水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。通过加热时间的长短可以反映液体吸收热量的多少。根据公式，当质量和升温相同时，b液体加热时间更长，吸热能力更强，说明b是水（比热容为4.2×103J/(kg·℃)）。实验数据显示，两种液体均升温至50℃，a需3分钟，b需7分钟，因此。由可推导出，解得a的比热容。
（3）① 夏天吃冰棒降温是熔化吸热，与水的比热容无关，符合题意；② 游泳后风吹更冷是蒸发吸热，与比热容无关，符合题意；③ 暖气用水传热利用了水的比热容大，不符合题意；④ 生物体内水调节体温依赖比热容大，不符合题意。
综上，正确答案为①②。
【分析】探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
（1）在探究水和食用油的吸热能力时，应控制水和食用油的质量相同，所以水的质量
（2）[1]由转换法，选用相同的电加热器目的是：使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量；实验中水和食用油吸热多少是通过加热时间来反映的。
[2][3]根据可知，在质量和升高的温度相同的情况下，b液体需要加热的时间长，吸收的热量多，说明b的吸热能力强，因此b液体是水，b的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，据图可知，两种液体均升高到50℃，a液体需要加热的时间是3min，b液体需要加热的时间是7min，则有
由可得，解得
（3）①夏天吃冰棒，冰棒熔化，吸收热量，没有利用水的比热容大的特点，故①符合题意；
②人游泳上岸后，风一吹感觉更冷，是水蒸发吸收热量，不是利用水的比热容大的特点，故②符合题意；
③冬天暖气设备用水作为介质传递热量，因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，更容易把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖，故③不符合题意；
④生物体内水的比例很大，有助于调节自身的温度，是利用了水的比热容大的特点，故④不符合题意。
故选①②。
16．【答案】（1）断开
（2）C
（3）干路的总电流等于各支路电流的代数和
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验；并联电路的电流规律
【解析】【详细解答】（1）为了确保电路的安全性，在连接电路时应将开关保持在断开状态。
（2）观察电路图可知，电流表连接在干路中，因此测量的是C点的总电流。
（3）根据实验数据：实验1数据表明：；实验2数据表明：； 实验3数据表明：。
综上可得实验结论：在并联电路中，干路的总电流等于各支路电流的代数和。
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
2、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
（1）为保证电路安全，在连接电路时开关处于断开状态。
（2）分析图，电流表串联在干路中，所以测量C点的电流。
（3）根据图中的实验次数1可知
实验次数2可知
实验次数3可知
综上所述，可得结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
17．【答案】（1）暗；长
（2）c、d
（3）丙
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）选择电阻丝a和c进行实验，两者的材料和横截面积相同，但长度不同。当接入电路时，长度较长的电阻丝会导致电阻增大，从而观察到灯泡亮度变暗。通过灯泡亮度的变化反映电阻大小，实验表明：在其他条件相同的情况下，导体长度越长，电阻越大。
（2）为了研究导体电阻与横截面积的关系，需要控制材料和长度不变，仅改变横截面积，因此应选用电阻丝c和d进行对比实验。
（3）在导体材料和长度固定的情况下，电阻与横截面积成反比，横截面积越小，电阻越大。若将甲导线剪去一半后拉长至1m（标记为丙），此时丙与乙长度相同，但丙的横截面积更小，因此丙的电阻大于乙。
【分析】物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中电阻的大小难以直接测量，所以需要通过电流表进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电阻的影响因素有：材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时，需要控制材料、电阻丝的长度相同。
（1）[1]择序号为a、c两根电阻丝进行实验，a和c的材料、横截面积相同，长度不同，将和两合金丝依次接入电路，长度变长，电阻变大，观察到灯泡变暗。
[2]实验中根据灯泡的亮度反映电阻的大小，由此可知，其他条件一定时，导体的长度越长，其电阻越大。
（2）探究导体电阻大小与横截面积的关系，应控制材料、长度相同，改变横截面积吗，故选c、d。
（3）当导体的长度和材料一定时，导体电阻跟横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。甲、乙两根完全一样的导线，甲剪去一半，将甲剩下的一半拉长到1m，标记为丙，由此可知丙跟乙长度相同，材料相同，横截面积不同，丙的截面积小，所以丙的电阻大。
18．【答案】（1）
（2）0.9；3
（3）25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据实验要求，电压表需要并联在定值电阻两端，电流表应串联在电路中并确保正进负出。因此，将定值电阻与电流表相连的导线改接到电压表的“-”接线柱，具体连接方式如下图所示：
（2） 电路修正后，先将5Ω的定值电阻接入电路并闭合开关，此时滑动变阻器阻值调至最大。根据欧姆定律计算电路电流：，电压表示数为：；随后移动滑动变阻器滑片，结合实验数据，当电压表示数达到：
；更换其他电阻重复实验后，绘制出如图乙所示的图像。
（3）由（2）中数据可知，定值电阻两端电压恒定为3V。根据串联分压原理：
；最后接入50Ω定值电阻时，滑动变阻器需调节至：
；为完成实验，可串联一个阻值范围在5Ω~25Ω的定值电阻。
【分析】1、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比。
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
（1）根据实验，电压表应并联在定值电阻两端，电流表串联在电路中且正进负出，因此可将定值电阻和电流表相连的导线改接在电压表的“﹣”接线柱，如图所示：
（2）[1]改正后，该同学首先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，根据欧姆定律可知电路电流
直接读出电压表的示数为
[2]接下来移动滑片，结合图中数据，根据欧姆定律可知，当电压表示数
记录电流表示数。再换其他电阻进行实验，得到数据，绘制图像如图乙。
（3）根据（2）中数据可知定值电阻两端的电压保持3V不变，根据 串联分压特点可知
最后该同学将50Ω的定值电阻接入电路，可知滑动变阻器接入电路的阻值
根据电阻串联的特点可知为了完成这次实验，可串联一个定值电阻，其阻值范围是5Ω~25Ω。
19．【答案】（1）增加；热传递
（2）解：某次设定水温为40℃，由表中信息可知此时煮水箱中水的体积为V=10mL=10cm3；由可知，煮水箱中水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10-6m3=0.01kg；水的初温为25℃，将煮水箱中的水加热至100℃，则煮水箱中水吸收的热量；由可知，电流产生的热量；由可知，电路的总电阻；由图可知，变阻器R和电阻R0串联（R和R0均能对水进行加热），根据串联电路的电阻特点可知，电热丝R的阻值R=R总-R0=96.8Ω-19.8Ω=77Ω。
（3）解：假设煮水箱中水的质量为m1，冷水箱中水的质量为m2，则煮水箱中水放出的热量：；冷水箱中的水吸收的热量；不计热量损失，则；即；解得，由可知，煮水箱和冷水箱的水量比例为V1︰V2=m1︰m2=7︰8。
【知识点】密度公式及其应用；热传递改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）煮水箱内的水加热后温度升高，其内能增加；在这个过程中，通过热传递的方式改变水的内能。
【分析】（1）改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
（2）某次设定水温为40℃，由表中信息可知此时煮水箱中水的体积为V，由可计算煮水箱中水的质量，水的初温为25℃，将煮水箱中的水加热至100℃，则煮水箱中水吸收的热量，由可计算电流产生的热量，由可计算电路的总电阻；由图可知，变阻器R和电阻R0串联（R和R0均能对水进行加热），根据串联电路的电阻特点可知，电热丝R的阻值R=R总-R0。
（3）假设煮水箱中水的质量为m1，冷水箱中水的质量为m2，则煮水箱中水放出的热量，冷水箱中的水吸收的热量，不计热量损失，则，据此计算，由可计算煮水箱和冷水箱的水量比例为V1︰V2=m1︰m2。
（1）[1][2]煮水箱内的水加热后温度升高，其内能增加；在这个过程中，内能发生了转移，所以是通过热传递的方式改变水的内能。
（2）某次设定水温为40℃，由表中信息可知此时煮水箱中水的体积为V=10mL=10cm3
由可知，煮水箱中水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10-6m3=0.01kg
水的初温为25℃，将煮水箱中的水加热至100℃，则煮水箱中水吸收的热量
由可知，电流产生的热量
由可知，电路的总电阻
由图可知，变阻器R和电阻R0串联（R和R0均能对水进行加热），根据串联电路的电阻特点可知，电热丝R的阻值R=R总-R0=96.8Ω-19.8Ω=77Ω
（3）假设煮水箱中水的质量为m1，冷水箱中水的质量为m2，则煮水箱中水放出的热量
冷水箱中的水吸收的热量
不计热量损失，则
即
解得
由可知，煮水箱和冷水箱的水量比例为V1︰V2=m1︰m2=7︰8
1 / 1湖北省武汉市汉阳区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题
一、选择题（本题共12小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共60分）
1．（2025九上·汉阳期末）下列四幅图说法正确的是（　　）
A．四溢的花香引来长喙天蛾，说明分子在不停地做无规则运动
B．电子显微镜下的一些金原子，说明金原子是静止的
C．两个铅柱没有被重物拉开，说明分子间只存在引力
D．水很热，冰块很冷，说明铁水的内能比冰块的内能大
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．长喙天蛾被花香吸引的现象表明分子在持续进行无规则运动，这是扩散现象的具体表现，因此选项A正确；
B．虽然金的原子始终处于运动状态，但其运动范围受限，主要表现为在固定位置附近的振动，所以选项B错误；
C．将两铅柱的底面削平后紧压在一起，即使下方悬挂重物也无法将其分开，这证明了分子间存在引力作用。但需要注意的是，引力和斥力是同时存在的，因此选项C错误；
D．内能大小不仅取决于温度，还与物体的质量等因素相关。因此，铁水的内能未必高于冰块的内能，选项D错误。
正确答案是A。
【分析】1、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力，
2、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快。
3、内能和物体的质量、温度和状态有关，一切物体都具有内能。
2．（2025九上·汉阳期末）下列有关热和能的说法中，正确的是（　　）
A．对物体做功，物体的内能可以改变
B．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多
C．一块0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，内能也不变
D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能；燃料的热值；热传递的概念与方式
【解析】【解答】A．做功和热传递都是改变物体内能的方式，它们在效果上是等效的，因此选项A是正确的。
B．根据公式Q放＝mq（其中Q放表示放出的热量，m表示质量，q表示热值），燃烧时放出的热量不仅取决于燃料的热值，还取决于燃料的质量。因此，热值大的燃料如果质量很小，放出的热量也可能较少，故选项B是错误的。
C．当一块0℃的冰熔化成0℃的水时，虽然温度保持不变，但由于熔化过程需要吸收热量，导致其内能增加，因此选项C是错误的。
D．热传递的发生需要存在温度差，内能大的物体温度不一定高。热量总是从高温物体传递到低温物体，因此选项D是错误的。
综上所述，只有选项A是正确的。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
3．（2025九上·汉阳期末）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来，如图乙是四冲程内燃机某冲程的示意图。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中空气内能增大，主要是由于活塞对筒壁做功
B．图乙中汽油燃烧是由于活塞压缩气体使温度达到汽油的燃点
C．图甲和图乙涉及的能量转化主要是机械能转化为内能
D．图甲气体内能增大与图乙气缸内气体内能减少都是通过做功的方式改变的
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；热机
【解析】【解答】A．图甲中，活塞压缩空气，空气内能增大，是活塞对空气做功，故A错误；
B．图乙中，汽油燃烧是由火花塞点燃的，故B错误；
C．图甲，将机械能转化为内能，图乙，将内能转化为机械能，故C错误；
D．图甲气体内能增大，是活塞对筒内空气做功，将机械能转化为内能；图乙气缸内气体对外工作，将内能转化为机械能，都是做功改变的，故D正确。
故选D。
【分析】压缩活塞，将机械能转化为内能；根据气门和活塞，判断冲程；做功冲程将机械能转化为内能。
4．（2025九上·汉阳期末）如图所示，用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动，用餐巾纸与吸管的一端摩擦使其带电，再用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近吸管，吸管两端都能与玻璃棒相互吸引。下列说法正确的是（　　）
A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒原子核束缚电子的本领强
B．未被摩擦过的吸管一端也向玻璃棒靠近，说明异种电荷相互吸引
C．吸管被餐巾纸摩擦过的一端带负电，摩擦时餐巾纸失去了电子
D．吸管是绝缘体，不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有电荷
【答案】C
【知识点】两种电荷；物体带电情况的判断；导体与绝缘体
【解析】【解答】A．丝绸摩擦玻璃棒后，玻璃棒带正电荷，这是由于玻璃棒失去电子所致，表明玻璃棒原子核对电子的束缚能力较弱。因此选项A错误。
B．实验中观察到未被摩擦的吸管一端也会被玻璃棒吸引，这验证了带电体能够吸引轻小物体的特性。所以选项B错误。
C．当吸管被摩擦的一端带负电时，说明吸管在摩擦过程中获得了电子，而餐巾纸则失去了电子。因此选项C正确。
D．绝缘体导电性差的原因是其内部自由电荷极少，而非完全没有电荷。故选项D错误。
正确答案是C。
【分析】两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电；摩擦起电的实质为电子的转移，物体失去电子带正电，物体得到电子带负电，如两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电（失去电子）；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电（得到电子）。
5．（2025九上·汉阳期末）长江文化艺术季的举办为武汉吸引了大批游客。武汉某旅游景点升级了验票方式，人脸识别通过，开关S1闭合；刷码验证通过，开关S2闭合；还可人工验票，工作人员可手动将开关S3闭合。这三个开关任何一个闭合，闸机（用表示）都会自动打开让游客通过。符合上述要求的电路是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 人脸识别通过，开关S1闭合；刷码验证通过，开关S2闭合；还可人工验票，工作人员可手动将开关S3闭合。这三个开关任何一个闭合，闸机闭合，所以三个开关属于并联，故A正确，BCD错误；
综上选A。
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
6．（2025九上·汉阳期末）如图是由两个小灯泡、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关，L1发光较亮，L2发光较暗。下列说法正确的是（　　）
A．两灯发光亮度不同主要是由于电流不同
B．灯泡发光时电子从灯泡左端流向右端
C．用一根导线将灯泡L2短接，灯泡L1仍可能发光，灯泡L2一定熄灭
D．若交换两灯的位置，闭合开关，L1发光较暗，L2发光较亮
【答案】C
【知识点】电流的方向；电路的三种状态；串联电路的电流规律；实际功率
【解析】【解答】选项A：根据电路图可知，两灯泡为串联连接。在串联电路中电流处处相等，因此通过两灯泡的电流相同，选项A错误。
选项B：图中电源左端为正极，右端为负极。闭合开关时，电流方向从灯泡左端流向右端。由于自由电子带负电，其实际移动方向与电流方向相反，即从灯泡右端流向左端，因此选项B错误。
选项C：若用导线将L2短路，L2无法发光，L1仍能通过电流保持发光状态，因此选项C的表述是正确的。
选项D：闭合开关时，若L1比L2亮，说明L1的实际功率更大。交换两灯位置不会改变它们的实际功率，因此亮度关系保持不变，选项D错误。
正确答案为C。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电流的方向：与电子定向移动的方向相反；
3、串联电路中，用电器被短路，不会导致其他用电器的工作状态。
7．（2025九上·汉阳期末）如图所示，在“探究串联电路的电压规律”时，闭合开关，用电压表分别测出AC、BC、AB两端的电压分别为UAC=3V、UBC=1.5V、UAB=1.5V，将数据记录在表格中。下列说法错误的是（　　）
A．改变电池的节数，再测出几组电压值
B．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
C．实验时若发现AB和AC两端电压相等，且不为0，一定是A、C之间发生了断路
D．测完UAC，将电压表接在A接线柱上的线改接到B接线柱上，可测得UBC
【答案】C
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】AB．实验中通过电压表测量得到：AC两端电压UAC=3V， BC两端电压UBC=1.5V， AB两端电压UAB=1.5V，为验证结论的普遍性，应采取的操作是：①改变电源电压（增减电池节数），②更换不同规格的灯泡，通过多次测量获取多组数据，从而得出普遍规律。因此AB选项表述正确，不符合题意要求。C．若实验中出现UAB=UAC≠0的特殊情况，可能的故障原因是BC段发生短路。故C选项错误，符合题意要求。
D．测量UBC时的正确操作： 先断开开关， 将电压表原接A端的导线改接至B端， 保持电压"+"、"-"接线方向正确，因此D选项表述正确，符合题意要求。
正确答案为C。
【分析】1、试验的正确操作步骤：提出问题、作出假设、设计实验，进行试验、得出结论，为了得出准确结论，要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性
2、使用电压表测量用电器电压，需要断开开关，将电压表并联在用电器两端，遵循正进负出的原则。
8．（2025九上·汉阳期末）某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，已知电源电压恒为4.5V不变，小灯泡标有“2.5V”字样，关于以下结论：
次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.14 0.16 0.23 0.25
①第1次实验滑动变阻器接入的阻值为40Ω
②第3次实验记录的数据是错误的
③5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
④第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压之比为5∶7
说法正确的是（　　）
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②④
【答案】A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①第1次实验中电源电压为4.5V，灯泡电压为0.5V，根据串联电路电压规律分析可知滑动变阻器电压为U滑＝U﹣U灯＝4.5V﹣0.5V＝4V；此时电流为0.1A，此时滑动变阻器接入的阻值为；故正确
②根据U=IR计算5次实验灯泡的电阻
，根据计算结果分析可知电压越大，电流越大，灯泡实际功率越大，温度越高，电阻也越大，但第3次实验中电阻比第4次电阻大，所以第3次的电流是错误的；
③由②可知，5次实验中小灯泡的电阻最大；
④由串联电路电压规律可知，第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压分别为U滑2＝4.5V﹣1.0V＝3.5V，U滑4＝4.5V﹣2.0V＝2.5V，两次电压之比为
综上所述，①②正确，③④错误，故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
3、伏安法测电阻：电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U，电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I，根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
9．（2025九上·汉阳期末）如图是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置，两个透明容器内密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　）
A．通电一段时间，U形管液面变化是因为U形管中液体的热胀冷缩
B．乙实验不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
C．甲实验中，电流通过左、右容器中电阻丝的功率之比为1∶2
D．乙实验中，电流通过左、右容器中电阻丝的热量之比为3∶2
【答案】C
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用；电流的热效应
【解析】【解答】A．实验中加热密闭气体使其膨胀，导致容器内压强增大，U形管液面产生高度差。电阻发热越多，液面高度差越大，因此该说法错误。
B．乙装置通过观察左侧U形管液面高度差随时间变化，可研究热量与通电时间的关系，但选项表述错误。
C．甲装置中两电阻串联，电流（I）和通电时间（t）相同，右侧电阻较大。根据焦耳定律，相同时间内左右容器热量比为1：2，故选项正确。
D．乙装置中5Ω与10Ω并联后再与5Ω串联，右端总电流等于左端电流（）。并联部分电流关系为，因此右侧容器电阻电流为左侧的。根据，左右热量比为，选项错误。
综上所述，正确答案为C。
【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
10．（2025九上·汉阳期末）关于生活用电，下列说法错误的是（　　）
A．控制电灯的开关必须接在火线与电灯之间
B．图中试电笔的使用方法是错误的
C．电路中同时使用的用电器总功率过大，容易引发火灾
D．当人发生触电事故时，空气开关会迅速切断电路
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接；测电笔的使用；家庭电路的故障分析
【解析】【解析】A选项分析：根据安全用电原则，控制灯具的开关需串联在火线回路中。当开关断开时，灯具即与火线完全隔离，可避免人体接触灯具时发生触电事故。A正确，不符合题目要求。
B选项图示分析：测电笔检测显示操作者直接接触测电笔前端金属探头，此违规操作会导致电流经人体形成回路，引发触电危险。该判断正确，不符合题目要求。
C选项原理说明：当多台大功率电器并联运行时，根据焦耳定律，线路电流平方与电阻的乘积会使导线急剧发热，存在引发电气火灾的隐患。该论述正确且为题目要求的正确选项。
D选项装置对比：漏电保护器在检测到漏电流时会立即切断电路，而空气开关仅在过载或短路时跳闸，对触电事故无保护作用。该描述存在错误，符合题目选择要求。
综上所述，正确答案为D选项。
【分析】1、电灯和开关的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；
2、测电笔的操作步骤及其作用：用拇指和中指持验电笔笔身，食指抵住笔端金属部分，氖管小窗背光朝向自己，以便看清氖泡发光情况；
3、引起电流过大的原因：短路和电功率过大；
4、空气开关仅在过载或短路时跳闸，对触电事故无保护作用。
11．（2025九上·汉阳期末）如图所示是某同学设计的测定油箱内油量的装置模型，油量表由电压表改装而成，R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。油箱油量变化时，滑片就在电阻片R两端之间滑动，从而改变油量表的示数。下列说法正确的是（　　）
A．油量增多时，R0两端的电压变小
B．油量减少时，滑动变阻器接入电路的电阻变小
C．油量表零刻度线的位置与电压表零刻度线的位置重合
D．若油量表由电流表改装而成，则油量增多时，电表示数变小
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A. 电路分析：该电路由两个定值电阻串联构成，电压表测量滑动变阻器部分阻值的电压。当油量增加时，滑片向下移动，导致电压表测量的变阻器部分阻值增大。由于电路电流保持不变（欧姆定律），根据公式，R0两端的电压不会发生变化，因此选项A是错误的。
B. 当油量减少时，滑片向上移动。在这种情况下，滑动变阻器在电路中充当固定电阻，其接入电路的阻值保持不变，因此选项B是错误的。
C. 当油箱为空时，油量表显示为零。此时浮子处于最低位置，根据杠杆原理可知滑片位于最高点，此时电压表测量的变阻器部分阻值为零，因此电压表示数也为零。这说明油量表的零刻度线与电压表的零刻度线重合，选项C是正确的。
D. 假设油量表由电流表改装而成，电路仍为定值电阻与变阻器串联。当油量增加时，滑片下移导致接入电路的电阻减小，根据欧姆定律，电流增大，电表示数增大。但这与题目描述的电压表工作情况不符，因此选项D是错误的。
综上所述，正确答案是C。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
12．（2025九上·汉阳期末）某款多档位电火锅的内部电路简化如图，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为40Ω。旋转开关，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换。
物理量 参数
额定电压 220V
高温挡功率
中温挡功率 1210W
低温挡功率 484W
关于下列结论：
①开关S与触点1、2接触时，电火锅处于高温挡
②R1阻值为60Ω
③电路中通过开关的电流最大为11A
④在高温挡模式下，电火锅工作210s，使锅内2kg的水升温50℃，其加热效率为41.3%
其中正确的是（　　）
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算
【解析】【解答】① 当开关S连接触点1和2时，电阻R1和R2串联，此时电路总电阻最大。根据功率公式，此时功率最小，电火锅处于低温挡（484W）。串联总电阻为：
② 当开关S连接触点2和3时，仅R2工作，此时为中温挡（1210W）。R2的阻值为：；因此，R1的阻值为：R1 = R总 - R2 = 100Ω - 40Ω = 60Ω。结论：①错误，②正确。
③ 当开关S连接触点3和4时，R2和R3并联，总电阻最小，功率最大（高温挡）。此时通过R3的电流为：；通过R2的电流相同（I2 = 5.5A），因此开关的最大电流为：I = I2 + I3 = 11A。结论：③正确。
④ 高温挡工作210秒消耗的电能：W = UIt = 220V × 11A × 210s = 5.082×105J，水吸收的热量：Q吸 = cmΔt = 4.2×103J/(kg·℃) × 2kg × 50℃ = 4.2×105J
加热效率：。结论：④错误。
综上，②③正确，故选D。
【分析】1、热量的计算：公式为Q=cmΔt；
2、电功率的计算：公式为，电功的计算：W=Pt=UIt；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
4、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
5、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
二、非选择题
13．（2025九上·汉阳期末）2024年11月15日，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭发射成功。
（1）长征七号遥九运载火箭发动机由原来的常温偏二甲肼/四氧化二氮发动机改为低温的液氧煤油发动机，发射前加注燃料时，应在　 　（填“低温”或“高温”）环境中进行。高温燃气对火箭做功后，其内能　 　（填“增大”或“减小”）。
（2）天舟八号货运飞船的太阳帆板采用了国内独创的半刚性太阳电池阵，其一天的发电量就能满足普通家庭半个月的用电量。这种太阳电池阵工作时将　 　（填写能量转换过程）。
【答案】（1）低温；减小
（2）光能转化为电能
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】（1）液氧煤油发动机的燃料由液态氧和煤油组成。为维持燃料的液态状态，必须将其温度控制在较低范围。在高温环境下，液态氧和煤油可能因吸热而汽化，这将影响燃料的正常储存和使用功能。因此，燃料加注过程应在低温条件下完成。
火箭运行过程中，高温燃气对火箭做功时会发生能量转换。依据能量守恒原理，高温燃气的部分内能会转变为火箭的机械能。在此过程中，高温燃气的内能呈现减少趋势，而火箭获得的机械能相应增加。因此，做功后的高温燃气其内能会降低。
（2）太阳电池阵的核心功能是将太阳能转化为电能。该装置通过接收太阳辐射的光能，经过光伏效应将其转变为可供天舟八号货运飞船使用的电能。故太阳电池阵工作时的能量转换过程表现为光能到电能的转变。
【分析】1、能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如太阳能电池是将太阳能转化为电能；
2、物体对外做功时，本身能量减小。
（1）[1]液氧煤油发动机使用的燃料是液态氧和煤油，为了保证燃料处于液态，需要使燃料的温度保持在较低水平。如果在高温环境中，液态氧和煤油可能会吸收热量而汽化，导致燃料无法正常储存和使用。所以发射前加注燃料时，应在低温环境中进行。
[2]当高温燃气对火箭做功时，高温燃气的内能会转化为火箭的机械能。根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。在这个过程中，高温燃气的内能减少，火箭的机械能增加。所以高温燃气对火箭做功后，其内能减小。
（2）太阳电池阵是利用太阳能来发电的装置。太阳能是一种光能，太阳电池阵工作时，将接收到的太阳光能转化为电能，为天舟八号货运飞船提供电力支持。所以这种太阳电池阵工作时将光能转化为电能。
14．（2025九上·汉阳期末）某国产电池部分信息如下，请回答下列问题
电池类型 锂离子聚合物电池 电池电压 3.7V 电池容量 有线充电 手机支持最大超级快充100W（20V/5A），兼容20V/4.4A或11V/6A或10V/4A等 无线充电 支持80W无线超级快充，支持20W无线反向充电
（1）制作芯片的主要材料是　 　（填“导体”“绝缘体”或“半导体”）；锂离子聚合物电池对外供电时相当于电路中的　 　；
（2）锂离子聚合物电池一次充满电储存电能为　 　，当电池电量剩余10%时，采用最大超级快充模式充电，直到电量充满，至少需要的时间为　 　h（保留两位小数）。
【答案】（1）半导体；电源
（2）0.02；0.18
【知识点】电路的构成及电路图；半导体特点及作用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1） 芯片的核心材料是硅，硅属于半导体，因此芯片的主要制作材料为半导体。 锂离子聚合物电池在对外供电时，为电路提供电能，因此它在电路中充当电源的角色。
（2）锂离子聚合物电池充满电时储存的电能为：
；考虑充电效率，实际需要消耗的电能为：，根据表格数据，手机支持的最大超级快充功率为 P = 100 W = 0.1 kW。由功率公式，可计算充电所需时间：。
【分析】1、半导体的应用：常用作发光二极管，芯片；
2、完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。
3、电能的计算：公式为W=UIt=Pt。
（1）[1]芯片的主要材料是硅，硅是半导体材料，所以制作芯片的主要材料是半导体。
[2]锂离子聚合物电池对外供电时为电路提供电能，所以它此时相当于电路中的电源。
（2）锂离子聚合物电池一次充满电储存电能
电池充满电需要消耗的电能
由表格数据可知，手机支持最大超级快充的功率P＝100W＝0.1kW
由可知，充电需要的时间
15．（2025九上·汉阳期末）某实验小组用如图所示的装置比较水和食用油的吸热情况。（ρ油＝0.9×103kg/m3）
（1）如图甲，加热前，在一个烧杯中倒入200mL的食用油，需要在另一个相同烧杯中倒入　 　g的水；
（2）选用规格相同的电加热器给两种液体加热，这样做的目的是为了通过　 　（填“加热时间”或“升高的温度”）来反映液体吸收热量的多少；根据实验测得的数据分别描绘出了两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，说明　 　液体的吸热能力更强（填“a”或“b”）；另一种液体的比热容为　 　J/(kg·℃)；
（3）下列生活现象产生的原因没有利用水的比热容大的是　 　（填序号）。
①夏天吃冰棒解暑
②人游泳上岸后，风一吹感觉更冷
③我国北方楼房中的暖气用水作为介质运输能量
④生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度
【答案】（1）180
（2）加热时间；b；1.8×103
（3）①②
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）在研究水和食用油的吸热能力时，需确保两者的质量相等。因此水的质量应满足。
（2） 实验中采用相同电加热器的目的是保证水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。通过加热时间的长短可以反映液体吸收热量的多少。根据公式，当质量和升温相同时，b液体加热时间更长，吸热能力更强，说明b是水（比热容为4.2×103J/(kg·℃)）。实验数据显示，两种液体均升温至50℃，a需3分钟，b需7分钟，因此。由可推导出，解得a的比热容。
（3）① 夏天吃冰棒降温是熔化吸热，与水的比热容无关，符合题意；② 游泳后风吹更冷是蒸发吸热，与比热容无关，符合题意；③ 暖气用水传热利用了水的比热容大，不符合题意；④ 生物体内水调节体温依赖比热容大，不符合题意。
综上，正确答案为①②。
【分析】探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
（1）在探究水和食用油的吸热能力时，应控制水和食用油的质量相同，所以水的质量
（2）[1]由转换法，选用相同的电加热器目的是：使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量；实验中水和食用油吸热多少是通过加热时间来反映的。
[2][3]根据可知，在质量和升高的温度相同的情况下，b液体需要加热的时间长，吸收的热量多，说明b的吸热能力强，因此b液体是水，b的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，据图可知，两种液体均升高到50℃，a液体需要加热的时间是3min，b液体需要加热的时间是7min，则有
由可得，解得
（3）①夏天吃冰棒，冰棒熔化，吸收热量，没有利用水的比热容大的特点，故①符合题意；
②人游泳上岸后，风一吹感觉更冷，是水蒸发吸收热量，不是利用水的比热容大的特点，故②符合题意；
③冬天暖气设备用水作为介质传递热量，因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，更容易把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖，故③不符合题意；
④生物体内水的比例很大，有助于调节自身的温度，是利用了水的比热容大的特点，故④不符合题意。
故选①②。
16．（2025九上·汉阳期末）为了探究并联电路的电流特点，同学们设计了如图所示的电路进行实验。
实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
1 0.10 0.12 0.22
2 0.22 0.24 0.46
3 0.26 0.30 0.56
（1）连接电路过程中，开关应处于　 　状态；
（2）图中电流表的连接是为了测量　 　（填“A”、“B”或“C”）处的电流；
（3）实验得到的数据如表所示，分析表格中的数据，得出的结论是并联电路中　 　（用文字描述）。
【答案】（1）断开
（2）C
（3）干路的总电流等于各支路电流的代数和
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验；并联电路的电流规律
【解析】【详细解答】（1）为了确保电路的安全性，在连接电路时应将开关保持在断开状态。
（2）观察电路图可知，电流表连接在干路中，因此测量的是C点的总电流。
（3）根据实验数据：实验1数据表明：；实验2数据表明：； 实验3数据表明：。
综上可得实验结论：在并联电路中，干路的总电流等于各支路电流的代数和。
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
2、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
（1）为保证电路安全，在连接电路时开关处于断开状态。
（2）分析图，电流表串联在干路中，所以测量C点的电流。
（3）根据图中的实验次数1可知
实验次数2可知
实验次数3可知
综上所述，可得结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
17．（2025九上·汉阳期末）在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中，a、c、d为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝，其长度、横截面积情况如图所示。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上。
（1）将a、c两合金丝先后接入电路，观察到灯泡变　 　（填“亮”或“暗”）了，由此可知，其他条件一定时，导体的长度越　 　，其电阻越大。
（2）探究导体电阻大小与横截面积的关系，应选择　 　两根合金丝来探究。
（3）甲、乙两根完全一样的导线，长度都是1m，把甲剪去一半，将甲剩下的一半拉长到1m，标记为丙，丙跟乙相比，　 　（填“乙”或“丙”）导线的电阻大。
【答案】（1）暗；长
（2）c、d
（3）丙
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）选择电阻丝a和c进行实验，两者的材料和横截面积相同，但长度不同。当接入电路时，长度较长的电阻丝会导致电阻增大，从而观察到灯泡亮度变暗。通过灯泡亮度的变化反映电阻大小，实验表明：在其他条件相同的情况下，导体长度越长，电阻越大。
（2）为了研究导体电阻与横截面积的关系，需要控制材料和长度不变，仅改变横截面积，因此应选用电阻丝c和d进行对比实验。
（3）在导体材料和长度固定的情况下，电阻与横截面积成反比，横截面积越小，电阻越大。若将甲导线剪去一半后拉长至1m（标记为丙），此时丙与乙长度相同，但丙的横截面积更小，因此丙的电阻大于乙。
【分析】物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中电阻的大小难以直接测量，所以需要通过电流表进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电阻的影响因素有：材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时，需要控制材料、电阻丝的长度相同。
（1）[1]择序号为a、c两根电阻丝进行实验，a和c的材料、横截面积相同，长度不同，将和两合金丝依次接入电路，长度变长，电阻变大，观察到灯泡变暗。
[2]实验中根据灯泡的亮度反映电阻的大小，由此可知，其他条件一定时，导体的长度越长，其电阻越大。
（2）探究导体电阻大小与横截面积的关系，应控制材料、长度相同，改变横截面积吗，故选c、d。
（3）当导体的长度和材料一定时，导体电阻跟横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。甲、乙两根完全一样的导线，甲剪去一半，将甲剩下的一半拉长到1m，标记为丙，由此可知丙跟乙长度相同，材料相同，横截面积不同，丙的截面积小，所以丙的电阻大。
18．（2025九上·汉阳期末）某同学利用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，实验器材有：学生电源（4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样），定值电阻6个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω），开关一个，导线若干。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的导线；　 　
（2）改正后，该同学首先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，直接读出电压表的示数为　 　V。接下来移动滑片，直到电压表示数为　 　V时，记录电流表示数。再换其他电阻进行实验，得到数据，绘制图像如图乙；
（3）最后该同学将50Ω的定值电阻接入电路，她发现无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了完成这次实验，可串联一个定值电阻，其阻值的范围是5Ω~　 　Ω。
【答案】（1）
（2）0.9；3
（3）25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据实验要求，电压表需要并联在定值电阻两端，电流表应串联在电路中并确保正进负出。因此，将定值电阻与电流表相连的导线改接到电压表的“-”接线柱，具体连接方式如下图所示：
（2） 电路修正后，先将5Ω的定值电阻接入电路并闭合开关，此时滑动变阻器阻值调至最大。根据欧姆定律计算电路电流：，电压表示数为：；随后移动滑动变阻器滑片，结合实验数据，当电压表示数达到：
；更换其他电阻重复实验后，绘制出如图乙所示的图像。
（3）由（2）中数据可知，定值电阻两端电压恒定为3V。根据串联分压原理：
；最后接入50Ω定值电阻时，滑动变阻器需调节至：
；为完成实验，可串联一个阻值范围在5Ω~25Ω的定值电阻。
【分析】1、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比。
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
（1）根据实验，电压表应并联在定值电阻两端，电流表串联在电路中且正进负出，因此可将定值电阻和电流表相连的导线改接在电压表的“﹣”接线柱，如图所示：
（2）[1]改正后，该同学首先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，根据欧姆定律可知电路电流
直接读出电压表的示数为
[2]接下来移动滑片，结合图中数据，根据欧姆定律可知，当电压表示数
记录电流表示数。再换其他电阻进行实验，得到数据，绘制图像如图乙。
（3）根据（2）中数据可知定值电阻两端的电压保持3V不变，根据 串联分压特点可知
最后该同学将50Ω的定值电阻接入电路，可知滑动变阻器接入电路的阻值
根据电阻串联的特点可知为了完成这次实验，可串联一个定值电阻，其阻值范围是5Ω~25Ω。
19．（2025九上·汉阳期末）某科技小组设计了一个智能饮水机，该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，如图所示。闭合开关S并设定好水温，阀门K自动打开，供水箱将50mL水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱。几秒后，电热丝R将煮水箱中的水加热至100℃，随后K1、K2自动打开，从出水口可获得设定温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃，电源电压为220V，设定水温和煮水、冷水箱内水量的关系如下表所示。
设定水温/℃ 40 55 70 85 100
煮水箱中水的体积/mL 10 20 30 40 50
冷水箱中水的体积/mL 40 30 20 10 0
（1）煮水箱内的水加热后温度升高，内能　 　，其内能是通过　 　方式改变的；
（2）某次设定水温为40℃，R0=19.8Ω，7秒后，电热丝R将煮水箱中的水加热至100℃，煮水箱中水吸收的热量为多少？若加热过程中能量转化效率为90%，则电热丝R的阻值为多少Ω？
（3）如果设定水温为60℃，供水量仍然是50mL，则需要调整煮水箱和冷水箱的水量比例是多少？（不计热损失）
【答案】（1）增加；热传递
（2）解：某次设定水温为40℃，由表中信息可知此时煮水箱中水的体积为V=10mL=10cm3；由可知，煮水箱中水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10-6m3=0.01kg；水的初温为25℃，将煮水箱中的水加热至100℃，则煮水箱中水吸收的热量；由可知，电流产生的热量；由可知，电路的总电阻；由图可知，变阻器R和电阻R0串联（R和R0均能对水进行加热），根据串联电路的电阻特点可知，电热丝R的阻值R=R总-R0=96.8Ω-19.8Ω=77Ω。
（3）解：假设煮水箱中水的质量为m1，冷水箱中水的质量为m2，则煮水箱中水放出的热量：；冷水箱中的水吸收的热量；不计热量损失，则；即；解得，由可知，煮水箱和冷水箱的水量比例为V1︰V2=m1︰m2=7︰8。
【知识点】密度公式及其应用；热传递改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）煮水箱内的水加热后温度升高，其内能增加；在这个过程中，通过热传递的方式改变水的内能。
【分析】（1）改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
（2）某次设定水温为40℃，由表中信息可知此时煮水箱中水的体积为V，由可计算煮水箱中水的质量，水的初温为25℃，将煮水箱中的水加热至100℃，则煮水箱中水吸收的热量，由可计算电流产生的热量，由可计算电路的总电阻；由图可知，变阻器R和电阻R0串联（R和R0均能对水进行加热），根据串联电路的电阻特点可知，电热丝R的阻值R=R总-R0。
（3）假设煮水箱中水的质量为m1，冷水箱中水的质量为m2，则煮水箱中水放出的热量，冷水箱中的水吸收的热量，不计热量损失，则，据此计算，由可计算煮水箱和冷水箱的水量比例为V1︰V2=m1︰m2。
（1）[1][2]煮水箱内的水加热后温度升高，其内能增加；在这个过程中，内能发生了转移，所以是通过热传递的方式改变水的内能。
（2）某次设定水温为40℃，由表中信息可知此时煮水箱中水的体积为V=10mL=10cm3
由可知，煮水箱中水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10-6m3=0.01kg
水的初温为25℃，将煮水箱中的水加热至100℃，则煮水箱中水吸收的热量
由可知，电流产生的热量
由可知，电路的总电阻
由图可知，变阻器R和电阻R0串联（R和R0均能对水进行加热），根据串联电路的电阻特点可知，电热丝R的阻值R=R总-R0=96.8Ω-19.8Ω=77Ω
（3）假设煮水箱中水的质量为m1，冷水箱中水的质量为m2，则煮水箱中水放出的热量
冷水箱中的水吸收的热量
不计热量损失，则
即
解得
由可知，煮水箱和冷水箱的水量比例为V1︰V2=m1︰m2=7︰8
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