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湖南省衡阳市常宁市2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷
1．（2026九上·常宁期末）电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害。我们对生活中有关“电”常识的了解必不可少，下列有关“电”常识的说法正确的是
A．在高压线下钓鱼
B．用电器起火应立即用水直接扑灭
C．用湿抹布擦拭正在发光的电灯
D．用电器的金属外壳一定要接地
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、在高压线下钓鱼非常危险。高压电线的电压极高，钓鱼竿或鱼线一旦接触或靠近高压线，就会导致高压电弧触电，造成严重伤亡。
B、用电器起火时，不能立即用水直接扑灭。因为水具有导电性，会导致触电危险，并且可能使火势蔓延。正确的做法是先切断电源，再使用干粉灭火器或沙土灭火。
C、用湿抹布擦拭正在发光的电灯是错误的。湿抹布中的水是导体，容易导致触电事故。应先断开电源，再用干布擦拭。
D、用电器的金属外壳一定要接地，这是正确的。当用电器内部绝缘层损坏导致外壳带电时，接地导线可以将电流导入大地，防止人体触电。
故答案为：D。
【分析】1、安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
2、电器火灾处理：电器起火时，应先切断电源，再使用绝缘灭火材料（如干粉灭火器、沙土）灭火，严禁用水。
3、触电防护：金属外壳的用电器必须接地，以防止外壳带电时发生触电事故；禁止用湿手或湿布接触带电设备。
2．（2026九上·常宁期末） 2025年3月4日，价值26亿的国产EVU 光刻机在上海正式投产，中国光刻机技术在被封锁后又取得了重大突破，光刻机的主要用途是制造芯片。制造芯片的主要材料是
A．半导体材料 B．超导材料 C．磁性材料 D．绝缘材料
【答案】A
【知识点】半导体特点及作用；超导体特点及作用
【解析】【解答】A、半导体材料（如高纯度硅）是制造芯片的核心材料。它的导电性介于导体和绝缘体之间，通过掺杂等工艺可以精确控制其导电性能，从而制成晶体管、集成电路等芯片的核心元件。因此，A选项正确。
B、超导材料在特定低温下电阻为零，主要用于输电、磁悬浮等领域，不是制造芯片的主要材料。
C、磁性材料主要用于制造硬盘、磁条等存储设备，与芯片制造无关。
D、绝缘材料用于隔离电流，防止漏电，不是芯片的核心制造材料。
故答案为：A。
【分析】1、半导体材料：导电性介于导体和绝缘体之间，是制造芯片、晶体管、二极管等电子元件的核心材料，常见的有硅（Si）、锗（Ge）等。
2、超导材料：在特定低温条件下电阻为零的材料，可用于减少输电损耗、制造强磁体等。
3、磁性材料：能够产生或响应磁场的材料，广泛应用于数据存储、电机等领域。
4、绝缘材料：导电性极差，用于隔离带电部件，保障用电安全。
3．（2026九上·常宁期末）用水来做内燃机的冷却剂，它主要利用了水的
A．比热容大，易流动 B．比热容小，易流动
C．密度小，质量轻 D．体积小，易流动
【答案】A
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】 A、水的比热容大，意味着相同质量的水在吸收或放出相同热量时，温度变化较小，能有效带走内燃机产生的大量热量，保持发动机温度稳定；同时水易流动，可以通过循环系统持续散热。因此A选项正确。
B、水的比热容大，而非小，所以B错误。
C、密度小、质量轻不是水作为冷却剂的主要原因，核心是比热容大，所以C错误。
D、体积小不是水作为冷却剂的关键特性，所以D错误。
故答案为：A。
【分析】1、比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，是反映物质吸热或放热能力的物理量。水的比热容较大（c水=4.2103J/(kg·℃)），因此常被用作冷却剂、取暖介质。
2、冷却剂原理：利用比热容大的物质，在循环流动中高效吸收并带走热量，维持设备温度稳定。
4．（2026九上·常宁期末）下列关于各实验的叙述正确的是
A．图甲，抽去玻璃板二氧化氮气体与空气混合是因为二氧化氮气体密度大于空气
B．图乙，水蒸气将塞子推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
C．图丙，稍稍用力拉与水面水平接触的玻璃板，测力计示数变大说明分子间有斥力
D．图丁，当瓶塞跳起时，瓶内气体膨胀对瓶塞做功，气体内能增大，温度升高
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A、图甲中，抽去玻璃板后二氧化氮与空气混合，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，而不是因为二氧化氮密度大于空气。如果仅因密度大，气体只会向下沉降，不会均匀混合，故A错误。
B、图乙中，水蒸气将塞子推出，是水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，自身内能减少，温度降低，故B正确。
C、图丙中，拉与水面接触的玻璃板时测力计示数变大，是因为水分子和玻璃分子之间存在引力，而非斥力，故C错误。
D、图丁中，瓶塞跳起时，瓶内气体膨胀对瓶塞做功，气体的内能会减小，温度降低，故D错误。
故答案为：B。
【分析】1、分子动理论
扩散现象：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。
分子间作用力：分子间同时存在引力和斥力，当分子距离稍大时表现为引力，距离极小时表现为斥力。
2、内能与机械能的转化
对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，自身内能减少，内能转化为机械能（如热机、水蒸气推动塞子）。
3、改变内能的两种方式
做功：通过能量转化改变内能。
热传递：通过能量转移改变内能。
5．（2026九上·常宁期末）如图所示，甲、乙是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，丙、丁是两个演示实验示意图，下列说法中正确的是
A．甲图是做功冲程，其工作原理如丙图
B．乙图是压缩冲程，其工作原理如丙图
C．甲图是压缩冲程，其工作原理如丁图
D．乙图是做功冲程，其工作原理如丁图
【答案】A
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】甲图：火花塞点火，活塞向下运动，两个气门关闭 → 这是做功冲程，内能转化为机械能。
乙图：活塞向上运动，两个气门关闭 → 这是压缩冲程，机械能转化为内能。
丙图：水蒸气推动塞子飞出 → 内能转化为机械能，对应做功冲程（甲图）的原理。
丁图：下压活塞压缩空气，机械能转化为内能，使硝化棉燃烧 → 机械能转化为内能，对应压缩冲程（乙图）的原理。
A、甲图是做功冲程，其工作原理如丙图（内能→机械能），正确。
B、乙图是压缩冲程，其原理应如丁图（机械能→内能），而非丙图，错误。
C、甲图是做功冲程，不是压缩冲程，错误。
D、乙图是压缩冲程，不是做功冲程，错误。
故答案为：A。
【分析】1、四冲程汽油机工作过程
吸气冲程：进气门开，排气门闭，活塞向下。
压缩冲程：两气门闭，活塞向上，机械能→内能（对应丁图）。
做功冲程：两气门闭，火花塞点火，活塞向下，内能→机械能（对应丙图）。
排气冲程：排气门开，进气门闭，活塞向上。
2、内能与机械能的转化
对物体做功（如丁图压缩空气）：机械能转化为内能，物体温度升高。
物体对外做功（如丙图水蒸气推塞子）：内能转化为机械能，物体温度降低。
6．（2026九上·常宁期末）近期火遍湖南的“湘超”足球联赛，在买到票之后，进入观赛场地需实行刷脸和刷票双重验证。刷票验证通过后开关 闭合，刷脸验证通过后开关 闭合，两次验证都通过后开门电动机 M工作，闸门打开；观众入席。用于监控入场闸门的摄像照明灯L须常亮，R为保护电阻。下列电路设计符合要求的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意，电路需要满足以下条件：照明灯L常亮，说明它不受开关控制，始终与电源连通。电动机M只有在S1和S2都闭合时才工作，说明两个开关必须串联后再控制电动机。保护电阻R串联在干路中，保护整个电路。
A、电动机和灯泡串联，只有当S1、S2都闭合时两者才同时工作，灯泡不能常亮，不符合要求。
B、灯泡L与电动机M所在的支路并联，电动机M由串联的S1、S2控制，R在干路。当S1、S2都闭合时M工作，而L始终常亮，完全符合题意。
C、S1和S2并联控制电动机，只要任意一个开关闭合，电动机就工作，不满足“双重验证”的要求。
D、电动机和灯泡并联，S1、S2在干路，只要任意一个开关断开，整个电路都不工作，灯泡不能常亮，不符合要求。
故答案为：B。
【分析】1、串联电路：各元件依次连接，电流只有一条路径。开关控制整个电路，一处断开，整个电路都不工作。本题中S1和S2必须串联，才能实现“双重验证”。
2、并联电路：各元件并列连接，电流有多条路径。各支路独立工作，互不影响。本题中照明灯L和电动机M需要并联，才能保证L常亮，而M的工作受开关控制。
3、电路设计原则：根据用电器的工作要求，合理选择串联或并联方式，并用开关控制相应的支路。
7．（2026九上·常宁期末）科技改变生活，也在改善同学们的学习条件。如图甲所示是数显式圆规，它可以直接显示出所画圆的半径r。其内部等效电路如图乙所示，R2为可调节阻值的滑动变阻器，当r增大时，滑片P 向右移动，数显表盘示数变大。下列说法中
A．滑片 P 向左移动，R2阻值变大
B．半径r增大时，电流表示数增大
C．半径r变大时，电压表示数变大
D．圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】图乙中，R1与R2串联，电流表测电路中的总电流，电压表测R2两端的电压。
当半径r增大时，滑片P向右移动，接入电路的R2阻值变大。
A、滑片P向左移动时，接入电路的R2阻值变小，而非变大，故A错误。
B、半径r增大时，R2阻值变大，电路总电阻R总=R1+R2变大。电源电压U不变，根据欧姆定律，电路中的电流会减小，即电流表示数减小，故B错误。
C、半径r增大时，电路电流I减小，R1两端的电压U1=IR1减小。根据U2=U-U1，电源电压U不变，所以R2两端的电压U2）电压表示数）会变大，故C正确。
D、由题意，当r增大时，数显表盘示数变大，而电流表示数减小、电压表示数变大，因此数显表盘对应的是电压表示数，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、串联电路特点：
电流处处相等：I=I1=I2
总电压等于各部分电压之和：U=U1+U2
总电阻等于各电阻之和：R总=R1+R2
2、欧姆定律：，可变形为U=IR用于分析电压变化。
3、滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻，从而改变电路中的电流和电压分配。
8．（2026九上·常宁期末）如图所示是电阻A和B的图像，小明对图像信息做出的判断，正确的是（　　）
A．当A两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
B．当B两端电压为2.5V时，其电阻值为10Ω
C．将A和B串联，若它们两端的总电压为3V，则B电阻阻值是10Ω
D．将A和B并联后，接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.4A
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．图中，电阻A电压为0.5V时，对应的电流为0.1A，不是0.3A，故A错误；
B．图中，电阻B的电压为2.5V时，电流为0.5A，根据，电阻为，故B错误；
C．当A和B串联，总电压为3V，图中，当电流为0.2A时，A电阻的电压为1V，B电阻的电压为2V，总电压3V，根据，B电阻的阻值为：，故C正确；
D．当A和B并联在2V的电源上时，通过A的电流为0.4A，通过B的电流为0.2A，根据并联电路电流规律，干路中的电流为：，故D错误。
故选C。
【分析】根据U-I图像，判断不同电压对应的电流；根据，计算电阻；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
9．（2026九上·常宁期末）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C水>C液，则下列说法中正确的是
A．0~12 min， 乙液体的温度降低了20℃
B．甲液体不是水
C．乙液体的比热容为
D．0~12 min， 甲液体放出了 的热量
【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算
【解析】【解答】已知：m水=m液=0.5kg，相同时间内放出的热量相等，即Q水放=Q液放，且c水>c液。
从图像中读取信息：初始温度t0=60。12分钟后，甲的温度t甲= 40，乙的温度t乙=20。
根据放热公式Q放=cmt，在Q和m相同的情况下，c与t成反比。
甲的温度变化t甲= 60-40=20。
乙的温度变化t乙= 60-20=40。
因为t甲c乙。结合已知c水>c液，可以判断甲是水，乙是另一种液体。
A、0~12 min，乙液体的温度降低了60-20=40，不是20，故A错误。
B、根据上述分析，甲的比热容大，所以甲是水，故B错误。
C、因为Q水放=Q液放，所以c水mt甲= c乙mt乙。，故C正确。
D、0~12 min，甲液体（水）放出的热量：Q甲放=c水mt甲=4.2103J/(kg·℃)0.5kg20℃=4.2104J。不是 8.4104J，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、放热公式：Q放=cm(t0-t)= cmt，其中c为比热容，m为质量，t为温度变化量。
2、比热容特性：比热容是物质的一种特性，反映了物质的吸热或放热能力。水的比热容较大（c水=4.2103J/(kg·℃)）。
3、图像分析：在Q和m相同的条件下，温度变化t越小，说明物质的比热容c越大。
10．（2026九上·常宁期末）如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关S， 两灯正常发光，电流表和电压表均有示数。过了一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，有一个电表的示数变为零，则造成此现象的原因可能是
A．L1 断路 B．L2断路 C．L1 短路 D．L2短路
【答案】A
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】L1和L2并联。电流表A测量L1支路的电流。电压表V测量电源电压（也是各支路两端的电压）。已知现象：一只灯泡熄灭，一个电表示数变为零。
A、L1熄灭，L2正常发光。电流表A所在支路断开，电流表示数变为零。电压表V仍测量电源电压，示数保持不变。符合“一只灯泡熄灭，一个电表示数为零”的条件，正确。
B、L2熄灭，L1正常发光。电流表A仍有示数（测量L1的电流）。电压表V仍有示数（测量电源电压）。两表都有示数，不符合题意，错误。
C、会造成电源短路，两灯都熄灭，电流表可能被烧坏，不符合“一只灯泡熄灭”的条件，错误。
D、会造成电源短路，两灯都熄灭，不符合“一只灯泡熄灭”的条件，错误。
故答案为：A。
【分析】1、并联电路特点：各支路两端电压相等，等于电源电压。
各支路独立工作，互不影响。一条支路断路，其他支路仍可正常工作。
2、电路故障分析：断路：该支路用电器不工作，支路电流为零。
短路：会导致整个电路电流过大，可能烧坏电源或电表，属于严重故障。
3、电表测量对象：电流表与被测用电器串联，测量对应支路的电流。
电压表与被测用电器并联，测量其两端电压。
11．（2026九上·常宁期末）关于以下实验说法正确的是
A．用图甲探究“导体的电阻和什么因素有关”时，可以得出导体的电阻和导体横截面积的关系
B．用图乙的器材，既可以完成“测量电阻”，又可以“探究电流和电压的关系”
C．用图丙探究“电功率与电压关系”时， 应选用阻值相同的小灯泡
D．用图丁装置来“研究不同物质的吸热能力”时，甲、乙两瓶中应该选择质量不同的同种液体
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、图甲中只有长度不同的电阻丝，没有横截面积不同的材料，因此无法探究电阻与横截面积的关系，只能探究电阻与长度的关系。A错误。
B、图乙中有定值电阻R0、电流表、电压表和滑动变阻器。
测量电阻：利用，通过电压表和电流表读数计算电阻。
探究电流和电压的关系：保持电阻R0不变，通过滑动变阻器改变电压，记录多组电流、电压数据。
因此，图乙的器材既可以完成“测量电阻”，又可以“探究电流和电压的关系”。B正确。
C、探究“电功率与电压关系”时，根据P=UI，在串联电路中电流I相同，需要电压U不同，因此应选用阻值不同的小灯泡，才能使两灯电压不同。C错误。
D、研究不同物质的吸热能力时，应控制质量相同的不同种液体，用相同的加热器加热，比较温度变化。选择质量不同的同种液体无法完成实验。D错误。
故答案为：B。
【分析】1、控制变量法：探究多因素影响的物理量时，每次只改变一个因素，控制其他因素不变。如探究电阻、吸热能力、电功率等实验。
2、伏安法测电阻：利用，通过电压表和电流表测量电阻两端的电压和通过的电流，从而计算电阻。
3、探究电流与电压的关系：保持电阻不变，改变电阻两端的电压，记录对应的电流，得出电流与电压成正比的结论。
4、探究电功率与电压的关系：在串联电路中，电流相同，通过改变电阻来改变电压，观察灯泡亮度（电功率）的变化。
5、比较不同物质的吸热能力：控制质量、初温、加热方式相同，比较相同时间内温度的变化，或比较升高相同温度所需的时间。
12．（2026九上·常宁期末）人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为24 V，定值电阻 的阻值为20Ω，湿敏电阻R 的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是
①电流表的示数随湿度的增大而减小
②电压表的示数随湿度的增大而增大
③湿度为40% ~70%， 电流表示数变化范围是0.6 A~0.8 A
④湿度为40% ~70%， 湿敏电阻R的电功率变化范围是7.2 W~6.4 W
A．①②③ B．②④ C．③ D．③④
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由图乙可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。
由图丙可知，湿度增大时，湿敏电阻R的阻值减小。
①电流表的示数随湿度的增大而减小
湿度增大 → R减小 → 总电阻R总=R0+R减小。
电源电压U恒定，根据，电路中的电流会增大，即电流表示数增大。故①错误。
②电压表的示数随湿度的增大而增大
湿度增大 → 电流I增大 → R0两端的电压U0=IR0增大。
根据 UR=U-U0，R两端的电压（电压表示数）会减小。故②错误。
③ 湿度为40%～70%，电流表示数变化范围是0.6A～0.8A
湿度为40%时，由图丙得R1=20：
湿度为70%时，由图丙得R2=10：，所以电流表示数变化范围是 0.6A～0.8A。故③正确。
④ 湿度为40%～70%，湿敏电阻R的电功率变化范围是7.2W～6.4W
湿度为40%时，R的电功率：P1=I12R1=(0.6A)220=7.2W
湿度为70%时，R 的电功率：P2=I22R2=(0.8A)210=6.4W，所以R的电功率变化范围是7.2W～6.4W。故④正确。综上，③④正确，正确答案是D。
故答案为：D。
【分析】1、串联电路特点：电流处处相等，总电阻等于各分电阻之和，总电压等于各分电压之和。
2、欧姆定律：，可用于分析电路中电流、电压、电阻的变化关系。
3、电功率计算：P=I2R=UI，在串联电路中常用P=I2R计算用电器的功率。
4、动态电路分析：根据敏感元件（如湿敏电阻）的特性，分析其阻值变化对整个电路的影响。
13．（2026九上·常宁期末）如图所示，这是我国“东风—51”高超音速导弹。某次演习中，导弹在大气层中高速飞行时，弹头与空气剧烈摩擦，　 　能转化为内能，这是通过　 　改变物体内能。
【答案】机械能；做功
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】导弹在大气层中高速飞行时，弹头与空气剧烈摩擦：导弹高速飞行具有大量机械能（主要是动能），克服摩擦做功，机械能转化为弹头的内能，使弹头温度升高。
这种通过摩擦做功的方式，属于做功改变物体内能。
故答案为：机械（或动）、做功。
【分析】1、能量转化：克服摩擦做功时，机械能（或动能）转化为内能。
2、改变内能的两种方式：做功：对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，自身内能减少（如摩擦生热、压缩空气）。
热传递：通过温度差转移热量，改变物体内能（如加热、冷却）。
14．（2026九上·常宁期末）如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则方框　 　中为开关；家用电冰箱使用三线插头，可以让金属外壳与插座中的　 　线相连，以防漏电时对人体造成伤害。
【答案】乙；地
【知识点】家庭电路的连接；安全用电原则
【解析】【解答】在家庭电路中，为了安全，开关必须接在火线上。这样当开关断开时，用电器与火线断开，避免触电。从图中可以看出，方框乙直接与火线相连，因此乙中为开关，甲中为电灯。
家用电冰箱等有金属外壳的用电器，使用三线插头时，金属外壳会与插座中的地线相连。当用电器漏电时，电流会通过地线导入大地，从而防止漏电时对人体造成伤害。
故答案为：乙；地。
【分析】1、家庭电路连接规范：开关应接在火线与用电器之间，保证断开开关时用电器不带电。螺口灯泡的螺旋套接零线，顶端金属点接火线。
2、安全用电原则：有金属外壳的用电器必须使用三脚插头，使外壳接地，防止漏电触电。不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
15．（2026九上·常宁期末）如图所示，是王皓老师为同学们设计的一款电子量角器的实物图和电路图。AB 为均匀半圆弧形电阻，O点为其圆心，OP 为金属滑片，可绕O 点转动，角度显示器是由电压表改装而成的，可用来显示角 AOP 的大小。当滑片 P 沿顺时针方向转动时，电流表的示数　 　，电压表的示数　 　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】不变；变大
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】均匀半圆弧电阻AB与定值电阻R0串联，电流表测电路中的总电流，电压表测量滑片P到A端电阻丝两端的电压。电流表示数判断：半圆弧电阻AB为一个整体，滑片P转动时，整个电路的总电阻（AB的全部阻值+R0的阻值）保持不变。电源电压恒定，根据欧姆定律，电路中的电流不变。
电压表示数判断：当滑片P沿顺时针方向转动时，角AOP变大，电压表所测量的A、P之间的电阻丝长度增加，即电压表测量的电阻RAP变大。由于电路电流I不变，根据U=IR，电压表示数变大。
故答案为：不变；变大。
【分析】1、串联电路特点：串联电路中电流处处相等，总电阻等于各分电阻之和。
2、欧姆定律：及其变形公式U=IR，用于分析电流、电压与电阻的定量关系。
3、动态电路分析（特殊电阻）：对于滑片仅改变测量位置、不改变接入电路总电阻的设计，电路电流保持恒定，电压表示数随测量电阻的变化而变化。
16．（2026九上·常宁期末）小丽家有一台具有“低温”“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其简化电路图如图所示，电源电压恒为220 V，R1、R2 是电热丝，开关 S 同时接触相邻的两个触点。 的阻值为R1阻值的一半。转动开关S，使其与“1”“2”两个触点接触时，为　 　(选填“低温”“中温”或“高温”)挡，在此挡位通电10 min，可使500 g牛奶的温度升高 ，此过程牛奶吸收的热量是　 　J，加热效率为　 　。|
【答案】低温；6×104；50%
【知识点】电功率的计算；电功与热量的综合计算；多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】已知R1=242，R2是R1的一半，即R2=121。根据，电源电压恒定，总电阻越大，功率越小，挡位越低。
开关接1、2：只有R1接入，R总1=242；
开关接2、3：R1与R2并联，总电阻R并开关接3、4：只有R2接入，R总2=121（功率居中，中温挡）。
因此，接1、2时总电阻最大，功率最小，为低温挡。
已知 m=500g=0.5kg，t=48，c牛奶=2.5103J/(kg·℃)。
根据吸热公式Q吸=cmt：牛奶吸收的热量Q吸=2.5103J/(kg·℃)0.5kg48℃=6104J。
① 计算低温挡加热器产生的总热量Q放（纯电阻电路，Q放=W=），t=10min=600s：。
② 效率公式 ：加热效率。
故答案为：低温、6104；50%。
【分析】1、电功率与电阻的关系：纯电阻电路中，P=\frac{U^2}{R}，电压不变时，电阻越大，功率越小。
2、串并联电阻特点：并联总电阻小于任一分电阻，串联总电阻大于任一分电阻（本题核心为并联使总电阻减小，功率增大）。
3、热量计算：
吸热公式：Q吸=cmt（适用于物质温度变化时的热量计算）；
电功（电热）公式：Q放=W=（纯电阻电路，电能全部转化为内能）。
4、加热效率：，反映有效利用的热量占总热量的比例。
17．（2026九上·常宁期末）某学习小组探究沙子和水的吸热能力。
（1）设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、质量相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，因此可以用　 　来反映吸收热量的多少。
（2）依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知在质量、吸收热量相同时，沙子升高的温度比水升高的温度　 　(选填“低”或“高”)，说明　 　的吸热能力强。
【答案】（1）加热时间
（2）高；水
【知识点】控制变量法与探究性实验方案；探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）实验中使用规格相同的白炽灯加热，意味着相同时间内，水和沙子吸收的热量相同。因此，可通过加热时间的长短来间接反映物质吸收热量的多少（转换法）：加热时间越长，吸收的热量越多。
（2）由图乙温度-时间图像可知：当加热时间相同（即吸收热量相同）、质量相同时，沙子的温度升高得更快，即沙子升高的温度比水高。
根据比热容的物理意义，质量相同的不同物质，吸收相同热量，温度变化越小，吸热能力越强。因此，水的吸热能力更强。
故答案为：（1）加热时间；（2）高；水。
【分析】1、转换法：将不易直接测量的“吸收热量的多少”，转换为易测量的“加热时间”（前提是加热器规格相同）。
2、控制变量法：探究吸热能力时，控制质量、初温、加热方式相同，只改变物质的种类，比较温度变化。
3、比热容的物理意义：比热容是反映物质吸热能力的特性。质量相同的不同物质，吸收相同热量，t越小，比热容越大，吸热能力越强；升高相同温度，吸收热量越多，吸热能力越强。
18．（2026九上·常宁期末）在探究并联电路电流规律的实验中：
L1 支路的电流I1 L2 支路的电流 I2 干路的电流I
　 0.24 A 0.54 A
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙连接完整　 　。
（2）闭合开关后，电流表指针如图丙所示，出现该现象的原因是　 　0
（3）小明将电流表接在L1 所在的支路上，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，则电流表的示数为　 　A。
【答案】（1）
（2）电流表所选量程太大
（3）0.30
【知识点】电流的测量及电流表的使用；探究串并联电路中的电流特点实验；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律
【解析】【解答】（1）图甲为并联电路，电流表测干路电流，开关控制整个电路。
连接要点：将灯泡L2的左接线柱与灯泡L1的左接线柱（或电源负极）相连，使两灯并联；电流表已接干路，补全后电流路径为：电源正极→开关→电流表→分支（L1支路、L1支路）→汇合→电源负极。
（连接图：用笔画线将L2左端接线柱与L1左端接线柱连通即可）
（2）图丙中电流表指针偏转角度过小，核心原因是电流表量程太大了。
（3）图丁中电流表接L1支路，选用的是0~0.6A量程（分度值0.02A），指针指在0.3A刻度处，因此示数为0.30A。
故答案为：（1）；（2）电流表所选量程太大；（3）0.30。
【分析】1、并联电路结构：各用电器并列连接，干路电流在分支点分成支路电流，汇合后流回电源。
2、电流表的使用规则：必须串联在被测电路中；正负接线柱接法要正确（电流从正接线柱进，负接线柱出），否则指针反向偏转；选择合适量程（量程过小易烧坏电表，量程过大指针偏转不明显）。
3、电流表读数方法：先确定量程，再明确分度值，最后根据指针位置读数（0~0.6A量程分度值0.02A，0~3A量程分度值0.1A）。
4、并联电路电流规律：干路电流等于各支路电流之和（I=I1+I2）。
19．（2026九上·常宁期末）为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图所示甲、乙两组实验装置。
（1）实验中通过观察两侧 U 形管中　 　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
（2）探究电流产生的热量与电流大小的关系时，应选择图　 　装置。
（3）生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，其中图　 　(选填“甲”或“乙”)装置能够解释这一现象。
【答案】（1）液面高度
（2）乙
（3）甲
【知识点】焦耳定律；电流的热效应；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）电流产生的热量无法直接观察，实验中通过电阻丝加热密闭容器中的空气，使空气受热膨胀，从而观察两侧U形管中液面高度的变化，来间接比较产生热量的多少。液面高度差越大，说明产生的热量越多。
（2）根据控制变量法，探究电流产生的热量与电流大小的关系时，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小。图甲：两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，探究的是热量与电阻的关系。图乙：两个5Ω的电阻，一个在干路，一个在支路，因此通过它们的电流不同，而电阻和通电时间相同，符合探究条件。所以应选择图乙装置。
（3）电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，但电炉丝的电阻远大于导线的电阻。根据焦耳定律Q=I2Rt，电阻越大，产生的热量越多。图甲：两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，正好模拟了这一现象。图乙：探究的是热量与电流的关系。所以图甲装置能够解释这一现象。
故答案为：（1）液面高度；（2）乙；（3）甲。
【分析】1、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，公式为Q=I2Rt。
2、控制变量法：
探究热量与电阻的关系：控制电流和通电时间相同，改变电阻（如图甲）。
探究热量与电流的关系：控制电阻和通电时间相同，改变电流（如图乙）。
探究热量与时间的关系：控制电流和电阻相同，改变通电时间。
3、转换法：将不易观察的“产生热量的多少”转换为容易观察的“U形管液面高度差”。
20．（2026九上·常宁期末）如图是小明同学探究电流与电阻关系的电路，提供的器材有：3V的电源一个，电流表 (0~0.6 A， 0~3 A)、电压表 (0~3 V， 0~15 V) 各一个， 开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个， “10Ω， 1 A”的滑动变阻器一个，导线若干 (忽略导线电阻)，以上实验器材完好无损，实验中数据读取准确无误。
实验次序 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.18
（1）小明同学先将阻值为5Ω的电阻接入电路，连接电路如图所示，请你用笔画线表示导线，将电路连接完整。　 　(要求：滑片P 向右移动时，电流表的示数变大)
（2）连接好电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，若电路中只有一处故障，则电路出现的故障可能是　 　。
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P 到某处，使电压表为某一示数时，记录电流表的示数，更换电阻，重复实验，记录数据填在表格中。由于操作不当，导致表中有一次实验的数据存在错误，是第　 　次实验的数据有误，出错的原因可能是　 　0
（4）纠正错误以后，小明用30Ω的电阻替换15 Ω电阻进行第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，应换用的滑动变阻器的阻值至少　 　Ω。
【答案】（1）
（2）R短路
（3）3；更换定值电阻后，没有移动滑片，直接读取了电流表的示数
（4）15
【知识点】串联电路的电压规律；电路故障的判断；滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1) 要求滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻要变小。因此，应将滑动变阻器的右下接线柱（D）接入电路，与定值电阻串联。
(2) 电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表被短路或测量的是导线电压。因此，故障可能是定值电阻R短路（此时电压表也被短路，示数为0）。
(3) 探究“电流与电阻的关系”时，需控制定值电阻两端的电压不变。
第1次实验：UR=I1R1=0.4A5=2V
第2次实验：UR=I2R2=0.2A10= 2V
第3次实验：UR= I3R3=0.18A15=2.7V
第3次实验的电压与前两次不同，说明数据有误。出错原因是：更换定值电阻后，没有移动滑动变阻器的滑片来保持电压表示数不变，就直接读取了电流表示数。
(4) 电源电压U=3V，定值电阻两端控制电压UR=2V，则滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=3V-2V=1V。
当使用R4=30的电阻时，电路电流 。
滑动变阻器接入的最小阻值。因此，应换用的滑动变阻器的阻值至少为15Ω。
故答案为：（1）；（2）R短路；（3）3；更换定值电阻后，没有移动滑片，直接读取了电流表的示数；（4）15。
【分析】1、滑动变阻器的使用：通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻，“一上一下”接线，滑片靠近下接线柱时电阻变小。
2、电路故障分析：电流表有示数说明通路，电压表无示数可能是被测用电器短路或电压表断路。
3、控制变量法：探究电流与电阻的关系时，必须控制定值电阻两端的电压不变。
4、串联电路分压规律，可用于计算滑动变阻器的最小阻值。
21．（2026九上·常宁期末）2025年11月5 日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”正式入列。其舰载机歼-35 以煤油为燃料，工作时燃料燃烧产生热量部分被冷却系统吸收，部分转化为机械能驱动战机飞行。某次飞行完全燃烧20kg煤油，冷却系统中的50 kg水温度从25℃升高至65℃，已知燃料燃烧产生的热量的30%转化为舰载机的机械能，且以该状态持续飞行0.5分钟 [煤油热值为 水的比热容为 求：
（1）20 kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
（2）冷却系统的水吸收的热量。
（3）发动机的功率是多少
【答案】（1）解： 根据燃料完全燃烧放热公式Q放=mq：20 kg航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=m煤油q=220kg×4.6×107J/ kg=9.2×108J。
答：20 kg航空煤油完全燃烧放出的热量为9.2×108J。
（2）解：根据吸热公式Q吸=cmt：冷却系统的水吸收的热量
Q吸=c水m水t =4.2103J/(kg·℃)50kg(65-25)=8.4106J。
答：冷却系统的水吸收的热量为8.4106J。
（3）解： 因为有30%的燃烧热量转化为机械能，
即
发动机功率为：
答：发动机的功率是9.2106W。
【知识点】功率的计算；功率计算公式的应用；热量的计算
【解析】【分析】1、燃料完全燃烧放热公式：Q放=mq，其中m为燃料质量，q为燃料热值。
2、吸热公式：Q吸=cmt，其中c为比热容，m为质量，t为温度变化量。
3、能量转化效率：，表示有用能量占总能量的比例。
功率公式：，表示单位时间内所做的功。
22．（2026九上·常宁期末）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置。普通快洗模式中，包括加热和保温洗涤两种状态，先设定洗涤温度，旋钮旋至1 挡后闭合开关，洗衣机处于加热状态；当加热到预设温度时，旋钮自动转动实现挡位转换，旋至2挡时洗衣机处于保温洗涤状态，保温洗涤完成即普通快洗模式结束。 和 均为电热丝，其阻值不受温度影响， 主要参数如下表。求：
品牌 * * * 电动机功率 240 W
额定电压 220 V 普通快洗耗时 50 min
加热功率 2 400 W 设定温度范围
（1）加热状态时干路中的电流。
（2）正常工作时，加热状态下电阻. 消耗的电功率。
（3）额定电压下，某次洗衣机内装有水和衣物共10 kg，初温为 设定洗涤温度为 加热状态的加热效率是50%，不计保温洗涤过程中电能损失，求整个普通快洗模式中，电路消耗的总电能。[已知水和衣物混合后的平均比热容为
【答案】（1）解： 加热状态时，R1、R2并联干路中的电流：
答：加热状态时干路中的电流为10.9A。
（2）解： 根据题意可知，旋钮旋至1挡后闭合开关，洗衣机处于加热状态，此时R1 和R2并联在电路中，正常工作时，加热状态下 电阻消耗的电功率为：
答：加热状态下电阻. 消耗的电功率为2200W。
（3）解： 额定电压下，加热状态的加热效率是 ，加热过程中水和衣物混合物吸收的热量为：
由加热效率公式 可得加热过程中. 和 放出的热量为：
加热状态下电路为纯电阻电路，则电路中产生的焦耳热等于电路消耗的电能，即
由上式变形可得，普通快洗过程加热时间为：
由并联电路中总电功率等于各用电器电功率之和可知，加热过程中 的电功率为：
保温状态下旋钮旋至2挡，此时电动机和 并联，由于 两端电压没有变，因此保温状态下，R2的电功率仍然为 又由表格数据可知，电动机的功率为. 则保温洗涤状态时电路中的总电功率为：
保温状态下洗衣机的工作时间为：
保温状态下洗衣机消耗的电能为：
整个普通快洗模式中，电路消耗的总电能为
答：电路消耗的总电能为3.28。
【知识点】温度、热量与内能的关系；热量的计算；电功率与电能、时间的关系；电功率的计算
【解析】【分析】1、电功率公式：P=UI。
2、电功率公式：P=。
并联电路特点：各支路电压相等，总功率等于各支路功率之和。
3、吸热公式：Q吸=cmt，用于计算物质升温吸收的热量。
效率公式：，表示有效利用的能量占消耗电能的比例。
电能计算：W=Pt，用于计算用电器消耗的电能。
1 / 1湖南省衡阳市常宁市2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷
1．（2026九上·常宁期末）电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害。我们对生活中有关“电”常识的了解必不可少，下列有关“电”常识的说法正确的是
A．在高压线下钓鱼
B．用电器起火应立即用水直接扑灭
C．用湿抹布擦拭正在发光的电灯
D．用电器的金属外壳一定要接地
2．（2026九上·常宁期末） 2025年3月4日，价值26亿的国产EVU 光刻机在上海正式投产，中国光刻机技术在被封锁后又取得了重大突破，光刻机的主要用途是制造芯片。制造芯片的主要材料是
A．半导体材料 B．超导材料 C．磁性材料 D．绝缘材料
3．（2026九上·常宁期末）用水来做内燃机的冷却剂，它主要利用了水的
A．比热容大，易流动 B．比热容小，易流动
C．密度小，质量轻 D．体积小，易流动
4．（2026九上·常宁期末）下列关于各实验的叙述正确的是
A．图甲，抽去玻璃板二氧化氮气体与空气混合是因为二氧化氮气体密度大于空气
B．图乙，水蒸气将塞子推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
C．图丙，稍稍用力拉与水面水平接触的玻璃板，测力计示数变大说明分子间有斥力
D．图丁，当瓶塞跳起时，瓶内气体膨胀对瓶塞做功，气体内能增大，温度升高
5．（2026九上·常宁期末）如图所示，甲、乙是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，丙、丁是两个演示实验示意图，下列说法中正确的是
A．甲图是做功冲程，其工作原理如丙图
B．乙图是压缩冲程，其工作原理如丙图
C．甲图是压缩冲程，其工作原理如丁图
D．乙图是做功冲程，其工作原理如丁图
6．（2026九上·常宁期末）近期火遍湖南的“湘超”足球联赛，在买到票之后，进入观赛场地需实行刷脸和刷票双重验证。刷票验证通过后开关 闭合，刷脸验证通过后开关 闭合，两次验证都通过后开门电动机 M工作，闸门打开；观众入席。用于监控入场闸门的摄像照明灯L须常亮，R为保护电阻。下列电路设计符合要求的是
A． B．
C． D．
7．（2026九上·常宁期末）科技改变生活，也在改善同学们的学习条件。如图甲所示是数显式圆规，它可以直接显示出所画圆的半径r。其内部等效电路如图乙所示，R2为可调节阻值的滑动变阻器，当r增大时，滑片P 向右移动，数显表盘示数变大。下列说法中
A．滑片 P 向左移动，R2阻值变大
B．半径r增大时，电流表示数增大
C．半径r变大时，电压表示数变大
D．圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
8．（2026九上·常宁期末）如图所示是电阻A和B的图像，小明对图像信息做出的判断，正确的是（　　）
A．当A两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
B．当B两端电压为2.5V时，其电阻值为10Ω
C．将A和B串联，若它们两端的总电压为3V，则B电阻阻值是10Ω
D．将A和B并联后，接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.4A
9．（2026九上·常宁期末）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C水>C液，则下列说法中正确的是
A．0~12 min， 乙液体的温度降低了20℃
B．甲液体不是水
C．乙液体的比热容为
D．0~12 min， 甲液体放出了 的热量
10．（2026九上·常宁期末）如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关S， 两灯正常发光，电流表和电压表均有示数。过了一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，有一个电表的示数变为零，则造成此现象的原因可能是
A．L1 断路 B．L2断路 C．L1 短路 D．L2短路
11．（2026九上·常宁期末）关于以下实验说法正确的是
A．用图甲探究“导体的电阻和什么因素有关”时，可以得出导体的电阻和导体横截面积的关系
B．用图乙的器材，既可以完成“测量电阻”，又可以“探究电流和电压的关系”
C．用图丙探究“电功率与电压关系”时， 应选用阻值相同的小灯泡
D．用图丁装置来“研究不同物质的吸热能力”时，甲、乙两瓶中应该选择质量不同的同种液体
12．（2026九上·常宁期末）人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为24 V，定值电阻 的阻值为20Ω，湿敏电阻R 的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是
①电流表的示数随湿度的增大而减小
②电压表的示数随湿度的增大而增大
③湿度为40% ~70%， 电流表示数变化范围是0.6 A~0.8 A
④湿度为40% ~70%， 湿敏电阻R的电功率变化范围是7.2 W~6.4 W
A．①②③ B．②④ C．③ D．③④
13．（2026九上·常宁期末）如图所示，这是我国“东风—51”高超音速导弹。某次演习中，导弹在大气层中高速飞行时，弹头与空气剧烈摩擦，　 　能转化为内能，这是通过　 　改变物体内能。
14．（2026九上·常宁期末）如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则方框　 　中为开关；家用电冰箱使用三线插头，可以让金属外壳与插座中的　 　线相连，以防漏电时对人体造成伤害。
15．（2026九上·常宁期末）如图所示，是王皓老师为同学们设计的一款电子量角器的实物图和电路图。AB 为均匀半圆弧形电阻，O点为其圆心，OP 为金属滑片，可绕O 点转动，角度显示器是由电压表改装而成的，可用来显示角 AOP 的大小。当滑片 P 沿顺时针方向转动时，电流表的示数　 　，电压表的示数　 　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
16．（2026九上·常宁期末）小丽家有一台具有“低温”“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其简化电路图如图所示，电源电压恒为220 V，R1、R2 是电热丝，开关 S 同时接触相邻的两个触点。 的阻值为R1阻值的一半。转动开关S，使其与“1”“2”两个触点接触时，为　 　(选填“低温”“中温”或“高温”)挡，在此挡位通电10 min，可使500 g牛奶的温度升高 ，此过程牛奶吸收的热量是　 　J，加热效率为　 　。|
17．（2026九上·常宁期末）某学习小组探究沙子和水的吸热能力。
（1）设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、质量相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，因此可以用　 　来反映吸收热量的多少。
（2）依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知在质量、吸收热量相同时，沙子升高的温度比水升高的温度　 　(选填“低”或“高”)，说明　 　的吸热能力强。
18．（2026九上·常宁期末）在探究并联电路电流规律的实验中：
L1 支路的电流I1 L2 支路的电流 I2 干路的电流I
　 0.24 A 0.54 A
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙连接完整　 　。
（2）闭合开关后，电流表指针如图丙所示，出现该现象的原因是　 　0
（3）小明将电流表接在L1 所在的支路上，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，则电流表的示数为　 　A。
19．（2026九上·常宁期末）为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图所示甲、乙两组实验装置。
（1）实验中通过观察两侧 U 形管中　 　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
（2）探究电流产生的热量与电流大小的关系时，应选择图　 　装置。
（3）生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，其中图　 　(选填“甲”或“乙”)装置能够解释这一现象。
20．（2026九上·常宁期末）如图是小明同学探究电流与电阻关系的电路，提供的器材有：3V的电源一个，电流表 (0~0.6 A， 0~3 A)、电压表 (0~3 V， 0~15 V) 各一个， 开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个， “10Ω， 1 A”的滑动变阻器一个，导线若干 (忽略导线电阻)，以上实验器材完好无损，实验中数据读取准确无误。
实验次序 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.18
（1）小明同学先将阻值为5Ω的电阻接入电路，连接电路如图所示，请你用笔画线表示导线，将电路连接完整。　 　(要求：滑片P 向右移动时，电流表的示数变大)
（2）连接好电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，若电路中只有一处故障，则电路出现的故障可能是　 　。
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P 到某处，使电压表为某一示数时，记录电流表的示数，更换电阻，重复实验，记录数据填在表格中。由于操作不当，导致表中有一次实验的数据存在错误，是第　 　次实验的数据有误，出错的原因可能是　 　0
（4）纠正错误以后，小明用30Ω的电阻替换15 Ω电阻进行第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，应换用的滑动变阻器的阻值至少　 　Ω。
21．（2026九上·常宁期末）2025年11月5 日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”正式入列。其舰载机歼-35 以煤油为燃料，工作时燃料燃烧产生热量部分被冷却系统吸收，部分转化为机械能驱动战机飞行。某次飞行完全燃烧20kg煤油，冷却系统中的50 kg水温度从25℃升高至65℃，已知燃料燃烧产生的热量的30%转化为舰载机的机械能，且以该状态持续飞行0.5分钟 [煤油热值为 水的比热容为 求：
（1）20 kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
（2）冷却系统的水吸收的热量。
（3）发动机的功率是多少
22．（2026九上·常宁期末）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置。普通快洗模式中，包括加热和保温洗涤两种状态，先设定洗涤温度，旋钮旋至1 挡后闭合开关，洗衣机处于加热状态；当加热到预设温度时，旋钮自动转动实现挡位转换，旋至2挡时洗衣机处于保温洗涤状态，保温洗涤完成即普通快洗模式结束。 和 均为电热丝，其阻值不受温度影响， 主要参数如下表。求：
品牌 * * * 电动机功率 240 W
额定电压 220 V 普通快洗耗时 50 min
加热功率 2 400 W 设定温度范围
（1）加热状态时干路中的电流。
（2）正常工作时，加热状态下电阻. 消耗的电功率。
（3）额定电压下，某次洗衣机内装有水和衣物共10 kg，初温为 设定洗涤温度为 加热状态的加热效率是50%，不计保温洗涤过程中电能损失，求整个普通快洗模式中，电路消耗的总电能。[已知水和衣物混合后的平均比热容为
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、在高压线下钓鱼非常危险。高压电线的电压极高，钓鱼竿或鱼线一旦接触或靠近高压线，就会导致高压电弧触电，造成严重伤亡。
B、用电器起火时，不能立即用水直接扑灭。因为水具有导电性，会导致触电危险，并且可能使火势蔓延。正确的做法是先切断电源，再使用干粉灭火器或沙土灭火。
C、用湿抹布擦拭正在发光的电灯是错误的。湿抹布中的水是导体，容易导致触电事故。应先断开电源，再用干布擦拭。
D、用电器的金属外壳一定要接地，这是正确的。当用电器内部绝缘层损坏导致外壳带电时，接地导线可以将电流导入大地，防止人体触电。
故答案为：D。
【分析】1、安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
2、电器火灾处理：电器起火时，应先切断电源，再使用绝缘灭火材料（如干粉灭火器、沙土）灭火，严禁用水。
3、触电防护：金属外壳的用电器必须接地，以防止外壳带电时发生触电事故；禁止用湿手或湿布接触带电设备。
2．【答案】A
【知识点】半导体特点及作用；超导体特点及作用
【解析】【解答】A、半导体材料（如高纯度硅）是制造芯片的核心材料。它的导电性介于导体和绝缘体之间，通过掺杂等工艺可以精确控制其导电性能，从而制成晶体管、集成电路等芯片的核心元件。因此，A选项正确。
B、超导材料在特定低温下电阻为零，主要用于输电、磁悬浮等领域，不是制造芯片的主要材料。
C、磁性材料主要用于制造硬盘、磁条等存储设备，与芯片制造无关。
D、绝缘材料用于隔离电流，防止漏电，不是芯片的核心制造材料。
故答案为：A。
【分析】1、半导体材料：导电性介于导体和绝缘体之间，是制造芯片、晶体管、二极管等电子元件的核心材料，常见的有硅（Si）、锗（Ge）等。
2、超导材料：在特定低温条件下电阻为零的材料，可用于减少输电损耗、制造强磁体等。
3、磁性材料：能够产生或响应磁场的材料，广泛应用于数据存储、电机等领域。
4、绝缘材料：导电性极差，用于隔离带电部件，保障用电安全。
3．【答案】A
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】 A、水的比热容大，意味着相同质量的水在吸收或放出相同热量时，温度变化较小，能有效带走内燃机产生的大量热量，保持发动机温度稳定；同时水易流动，可以通过循环系统持续散热。因此A选项正确。
B、水的比热容大，而非小，所以B错误。
C、密度小、质量轻不是水作为冷却剂的主要原因，核心是比热容大，所以C错误。
D、体积小不是水作为冷却剂的关键特性，所以D错误。
故答案为：A。
【分析】1、比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，是反映物质吸热或放热能力的物理量。水的比热容较大（c水=4.2103J/(kg·℃)），因此常被用作冷却剂、取暖介质。
2、冷却剂原理：利用比热容大的物质，在循环流动中高效吸收并带走热量，维持设备温度稳定。
4．【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A、图甲中，抽去玻璃板后二氧化氮与空气混合，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，而不是因为二氧化氮密度大于空气。如果仅因密度大，气体只会向下沉降，不会均匀混合，故A错误。
B、图乙中，水蒸气将塞子推出，是水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，自身内能减少，温度降低，故B正确。
C、图丙中，拉与水面接触的玻璃板时测力计示数变大，是因为水分子和玻璃分子之间存在引力，而非斥力，故C错误。
D、图丁中，瓶塞跳起时，瓶内气体膨胀对瓶塞做功，气体的内能会减小，温度降低，故D错误。
故答案为：B。
【分析】1、分子动理论
扩散现象：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。
分子间作用力：分子间同时存在引力和斥力，当分子距离稍大时表现为引力，距离极小时表现为斥力。
2、内能与机械能的转化
对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，自身内能减少，内能转化为机械能（如热机、水蒸气推动塞子）。
3、改变内能的两种方式
做功：通过能量转化改变内能。
热传递：通过能量转移改变内能。
5．【答案】A
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】甲图：火花塞点火，活塞向下运动，两个气门关闭 → 这是做功冲程，内能转化为机械能。
乙图：活塞向上运动，两个气门关闭 → 这是压缩冲程，机械能转化为内能。
丙图：水蒸气推动塞子飞出 → 内能转化为机械能，对应做功冲程（甲图）的原理。
丁图：下压活塞压缩空气，机械能转化为内能，使硝化棉燃烧 → 机械能转化为内能，对应压缩冲程（乙图）的原理。
A、甲图是做功冲程，其工作原理如丙图（内能→机械能），正确。
B、乙图是压缩冲程，其原理应如丁图（机械能→内能），而非丙图，错误。
C、甲图是做功冲程，不是压缩冲程，错误。
D、乙图是压缩冲程，不是做功冲程，错误。
故答案为：A。
【分析】1、四冲程汽油机工作过程
吸气冲程：进气门开，排气门闭，活塞向下。
压缩冲程：两气门闭，活塞向上，机械能→内能（对应丁图）。
做功冲程：两气门闭，火花塞点火，活塞向下，内能→机械能（对应丙图）。
排气冲程：排气门开，进气门闭，活塞向上。
2、内能与机械能的转化
对物体做功（如丁图压缩空气）：机械能转化为内能，物体温度升高。
物体对外做功（如丙图水蒸气推塞子）：内能转化为机械能，物体温度降低。
6．【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意，电路需要满足以下条件：照明灯L常亮，说明它不受开关控制，始终与电源连通。电动机M只有在S1和S2都闭合时才工作，说明两个开关必须串联后再控制电动机。保护电阻R串联在干路中，保护整个电路。
A、电动机和灯泡串联，只有当S1、S2都闭合时两者才同时工作，灯泡不能常亮，不符合要求。
B、灯泡L与电动机M所在的支路并联，电动机M由串联的S1、S2控制，R在干路。当S1、S2都闭合时M工作，而L始终常亮，完全符合题意。
C、S1和S2并联控制电动机，只要任意一个开关闭合，电动机就工作，不满足“双重验证”的要求。
D、电动机和灯泡并联，S1、S2在干路，只要任意一个开关断开，整个电路都不工作，灯泡不能常亮，不符合要求。
故答案为：B。
【分析】1、串联电路：各元件依次连接，电流只有一条路径。开关控制整个电路，一处断开，整个电路都不工作。本题中S1和S2必须串联，才能实现“双重验证”。
2、并联电路：各元件并列连接，电流有多条路径。各支路独立工作，互不影响。本题中照明灯L和电动机M需要并联，才能保证L常亮，而M的工作受开关控制。
3、电路设计原则：根据用电器的工作要求，合理选择串联或并联方式，并用开关控制相应的支路。
7．【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】图乙中，R1与R2串联，电流表测电路中的总电流，电压表测R2两端的电压。
当半径r增大时，滑片P向右移动，接入电路的R2阻值变大。
A、滑片P向左移动时，接入电路的R2阻值变小，而非变大，故A错误。
B、半径r增大时，R2阻值变大，电路总电阻R总=R1+R2变大。电源电压U不变，根据欧姆定律，电路中的电流会减小，即电流表示数减小，故B错误。
C、半径r增大时，电路电流I减小，R1两端的电压U1=IR1减小。根据U2=U-U1，电源电压U不变，所以R2两端的电压U2）电压表示数）会变大，故C正确。
D、由题意，当r增大时，数显表盘示数变大，而电流表示数减小、电压表示数变大，因此数显表盘对应的是电压表示数，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、串联电路特点：
电流处处相等：I=I1=I2
总电压等于各部分电压之和：U=U1+U2
总电阻等于各电阻之和：R总=R1+R2
2、欧姆定律：，可变形为U=IR用于分析电压变化。
3、滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻，从而改变电路中的电流和电压分配。
8．【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．图中，电阻A电压为0.5V时，对应的电流为0.1A，不是0.3A，故A错误；
B．图中，电阻B的电压为2.5V时，电流为0.5A，根据，电阻为，故B错误；
C．当A和B串联，总电压为3V，图中，当电流为0.2A时，A电阻的电压为1V，B电阻的电压为2V，总电压3V，根据，B电阻的阻值为：，故C正确；
D．当A和B并联在2V的电源上时，通过A的电流为0.4A，通过B的电流为0.2A，根据并联电路电流规律，干路中的电流为：，故D错误。
故选C。
【分析】根据U-I图像，判断不同电压对应的电流；根据，计算电阻；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
9．【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算
【解析】【解答】已知：m水=m液=0.5kg，相同时间内放出的热量相等，即Q水放=Q液放，且c水>c液。
从图像中读取信息：初始温度t0=60。12分钟后，甲的温度t甲= 40，乙的温度t乙=20。
根据放热公式Q放=cmt，在Q和m相同的情况下，c与t成反比。
甲的温度变化t甲= 60-40=20。
乙的温度变化t乙= 60-20=40。
因为t甲c乙。结合已知c水>c液，可以判断甲是水，乙是另一种液体。
A、0~12 min，乙液体的温度降低了60-20=40，不是20，故A错误。
B、根据上述分析，甲的比热容大，所以甲是水，故B错误。
C、因为Q水放=Q液放，所以c水mt甲= c乙mt乙。，故C正确。
D、0~12 min，甲液体（水）放出的热量：Q甲放=c水mt甲=4.2103J/(kg·℃)0.5kg20℃=4.2104J。不是 8.4104J，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、放热公式：Q放=cm(t0-t)= cmt，其中c为比热容，m为质量，t为温度变化量。
2、比热容特性：比热容是物质的一种特性，反映了物质的吸热或放热能力。水的比热容较大（c水=4.2103J/(kg·℃)）。
3、图像分析：在Q和m相同的条件下，温度变化t越小，说明物质的比热容c越大。
10．【答案】A
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】L1和L2并联。电流表A测量L1支路的电流。电压表V测量电源电压（也是各支路两端的电压）。已知现象：一只灯泡熄灭，一个电表示数变为零。
A、L1熄灭，L2正常发光。电流表A所在支路断开，电流表示数变为零。电压表V仍测量电源电压，示数保持不变。符合“一只灯泡熄灭，一个电表示数为零”的条件，正确。
B、L2熄灭，L1正常发光。电流表A仍有示数（测量L1的电流）。电压表V仍有示数（测量电源电压）。两表都有示数，不符合题意，错误。
C、会造成电源短路，两灯都熄灭，电流表可能被烧坏，不符合“一只灯泡熄灭”的条件，错误。
D、会造成电源短路，两灯都熄灭，不符合“一只灯泡熄灭”的条件，错误。
故答案为：A。
【分析】1、并联电路特点：各支路两端电压相等，等于电源电压。
各支路独立工作，互不影响。一条支路断路，其他支路仍可正常工作。
2、电路故障分析：断路：该支路用电器不工作，支路电流为零。
短路：会导致整个电路电流过大，可能烧坏电源或电表，属于严重故障。
3、电表测量对象：电流表与被测用电器串联，测量对应支路的电流。
电压表与被测用电器并联，测量其两端电压。
11．【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、图甲中只有长度不同的电阻丝，没有横截面积不同的材料，因此无法探究电阻与横截面积的关系，只能探究电阻与长度的关系。A错误。
B、图乙中有定值电阻R0、电流表、电压表和滑动变阻器。
测量电阻：利用，通过电压表和电流表读数计算电阻。
探究电流和电压的关系：保持电阻R0不变，通过滑动变阻器改变电压，记录多组电流、电压数据。
因此，图乙的器材既可以完成“测量电阻”，又可以“探究电流和电压的关系”。B正确。
C、探究“电功率与电压关系”时，根据P=UI，在串联电路中电流I相同，需要电压U不同，因此应选用阻值不同的小灯泡，才能使两灯电压不同。C错误。
D、研究不同物质的吸热能力时，应控制质量相同的不同种液体，用相同的加热器加热，比较温度变化。选择质量不同的同种液体无法完成实验。D错误。
故答案为：B。
【分析】1、控制变量法：探究多因素影响的物理量时，每次只改变一个因素，控制其他因素不变。如探究电阻、吸热能力、电功率等实验。
2、伏安法测电阻：利用，通过电压表和电流表测量电阻两端的电压和通过的电流，从而计算电阻。
3、探究电流与电压的关系：保持电阻不变，改变电阻两端的电压，记录对应的电流，得出电流与电压成正比的结论。
4、探究电功率与电压的关系：在串联电路中，电流相同，通过改变电阻来改变电压，观察灯泡亮度（电功率）的变化。
5、比较不同物质的吸热能力：控制质量、初温、加热方式相同，比较相同时间内温度的变化，或比较升高相同温度所需的时间。
12．【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由图乙可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。
由图丙可知，湿度增大时，湿敏电阻R的阻值减小。
①电流表的示数随湿度的增大而减小
湿度增大 → R减小 → 总电阻R总=R0+R减小。
电源电压U恒定，根据，电路中的电流会增大，即电流表示数增大。故①错误。
②电压表的示数随湿度的增大而增大
湿度增大 → 电流I增大 → R0两端的电压U0=IR0增大。
根据 UR=U-U0，R两端的电压（电压表示数）会减小。故②错误。
③ 湿度为40%～70%，电流表示数变化范围是0.6A～0.8A
湿度为40%时，由图丙得R1=20：
湿度为70%时，由图丙得R2=10：，所以电流表示数变化范围是 0.6A～0.8A。故③正确。
④ 湿度为40%～70%，湿敏电阻R的电功率变化范围是7.2W～6.4W
湿度为40%时，R的电功率：P1=I12R1=(0.6A)220=7.2W
湿度为70%时，R 的电功率：P2=I22R2=(0.8A)210=6.4W，所以R的电功率变化范围是7.2W～6.4W。故④正确。综上，③④正确，正确答案是D。
故答案为：D。
【分析】1、串联电路特点：电流处处相等，总电阻等于各分电阻之和，总电压等于各分电压之和。
2、欧姆定律：，可用于分析电路中电流、电压、电阻的变化关系。
3、电功率计算：P=I2R=UI，在串联电路中常用P=I2R计算用电器的功率。
4、动态电路分析：根据敏感元件（如湿敏电阻）的特性，分析其阻值变化对整个电路的影响。
13．【答案】机械能；做功
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】导弹在大气层中高速飞行时，弹头与空气剧烈摩擦：导弹高速飞行具有大量机械能（主要是动能），克服摩擦做功，机械能转化为弹头的内能，使弹头温度升高。
这种通过摩擦做功的方式，属于做功改变物体内能。
故答案为：机械（或动）、做功。
【分析】1、能量转化：克服摩擦做功时，机械能（或动能）转化为内能。
2、改变内能的两种方式：做功：对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，自身内能减少（如摩擦生热、压缩空气）。
热传递：通过温度差转移热量，改变物体内能（如加热、冷却）。
14．【答案】乙；地
【知识点】家庭电路的连接；安全用电原则
【解析】【解答】在家庭电路中，为了安全，开关必须接在火线上。这样当开关断开时，用电器与火线断开，避免触电。从图中可以看出，方框乙直接与火线相连，因此乙中为开关，甲中为电灯。
家用电冰箱等有金属外壳的用电器，使用三线插头时，金属外壳会与插座中的地线相连。当用电器漏电时，电流会通过地线导入大地，从而防止漏电时对人体造成伤害。
故答案为：乙；地。
【分析】1、家庭电路连接规范：开关应接在火线与用电器之间，保证断开开关时用电器不带电。螺口灯泡的螺旋套接零线，顶端金属点接火线。
2、安全用电原则：有金属外壳的用电器必须使用三脚插头，使外壳接地，防止漏电触电。不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
15．【答案】不变；变大
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】均匀半圆弧电阻AB与定值电阻R0串联，电流表测电路中的总电流，电压表测量滑片P到A端电阻丝两端的电压。电流表示数判断：半圆弧电阻AB为一个整体，滑片P转动时，整个电路的总电阻（AB的全部阻值+R0的阻值）保持不变。电源电压恒定，根据欧姆定律，电路中的电流不变。
电压表示数判断：当滑片P沿顺时针方向转动时，角AOP变大，电压表所测量的A、P之间的电阻丝长度增加，即电压表测量的电阻RAP变大。由于电路电流I不变，根据U=IR，电压表示数变大。
故答案为：不变；变大。
【分析】1、串联电路特点：串联电路中电流处处相等，总电阻等于各分电阻之和。
2、欧姆定律：及其变形公式U=IR，用于分析电流、电压与电阻的定量关系。
3、动态电路分析（特殊电阻）：对于滑片仅改变测量位置、不改变接入电路总电阻的设计，电路电流保持恒定，电压表示数随测量电阻的变化而变化。
16．【答案】低温；6×104；50%
【知识点】电功率的计算；电功与热量的综合计算；多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】已知R1=242，R2是R1的一半，即R2=121。根据，电源电压恒定，总电阻越大，功率越小，挡位越低。
开关接1、2：只有R1接入，R总1=242；
开关接2、3：R1与R2并联，总电阻R并开关接3、4：只有R2接入，R总2=121（功率居中，中温挡）。
因此，接1、2时总电阻最大，功率最小，为低温挡。
已知 m=500g=0.5kg，t=48，c牛奶=2.5103J/(kg·℃)。
根据吸热公式Q吸=cmt：牛奶吸收的热量Q吸=2.5103J/(kg·℃)0.5kg48℃=6104J。
① 计算低温挡加热器产生的总热量Q放（纯电阻电路，Q放=W=），t=10min=600s：。
② 效率公式 ：加热效率。
故答案为：低温、6104；50%。
【分析】1、电功率与电阻的关系：纯电阻电路中，P=\frac{U^2}{R}，电压不变时，电阻越大，功率越小。
2、串并联电阻特点：并联总电阻小于任一分电阻，串联总电阻大于任一分电阻（本题核心为并联使总电阻减小，功率增大）。
3、热量计算：
吸热公式：Q吸=cmt（适用于物质温度变化时的热量计算）；
电功（电热）公式：Q放=W=（纯电阻电路，电能全部转化为内能）。
4、加热效率：，反映有效利用的热量占总热量的比例。
17．【答案】（1）加热时间
（2）高；水
【知识点】控制变量法与探究性实验方案；探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）实验中使用规格相同的白炽灯加热，意味着相同时间内，水和沙子吸收的热量相同。因此，可通过加热时间的长短来间接反映物质吸收热量的多少（转换法）：加热时间越长，吸收的热量越多。
（2）由图乙温度-时间图像可知：当加热时间相同（即吸收热量相同）、质量相同时，沙子的温度升高得更快，即沙子升高的温度比水高。
根据比热容的物理意义，质量相同的不同物质，吸收相同热量，温度变化越小，吸热能力越强。因此，水的吸热能力更强。
故答案为：（1）加热时间；（2）高；水。
【分析】1、转换法：将不易直接测量的“吸收热量的多少”，转换为易测量的“加热时间”（前提是加热器规格相同）。
2、控制变量法：探究吸热能力时，控制质量、初温、加热方式相同，只改变物质的种类，比较温度变化。
3、比热容的物理意义：比热容是反映物质吸热能力的特性。质量相同的不同物质，吸收相同热量，t越小，比热容越大，吸热能力越强；升高相同温度，吸收热量越多，吸热能力越强。
18．【答案】（1）
（2）电流表所选量程太大
（3）0.30
【知识点】电流的测量及电流表的使用；探究串并联电路中的电流特点实验；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律
【解析】【解答】（1）图甲为并联电路，电流表测干路电流，开关控制整个电路。
连接要点：将灯泡L2的左接线柱与灯泡L1的左接线柱（或电源负极）相连，使两灯并联；电流表已接干路，补全后电流路径为：电源正极→开关→电流表→分支（L1支路、L1支路）→汇合→电源负极。
（连接图：用笔画线将L2左端接线柱与L1左端接线柱连通即可）
（2）图丙中电流表指针偏转角度过小，核心原因是电流表量程太大了。
（3）图丁中电流表接L1支路，选用的是0~0.6A量程（分度值0.02A），指针指在0.3A刻度处，因此示数为0.30A。
故答案为：（1）；（2）电流表所选量程太大；（3）0.30。
【分析】1、并联电路结构：各用电器并列连接，干路电流在分支点分成支路电流，汇合后流回电源。
2、电流表的使用规则：必须串联在被测电路中；正负接线柱接法要正确（电流从正接线柱进，负接线柱出），否则指针反向偏转；选择合适量程（量程过小易烧坏电表，量程过大指针偏转不明显）。
3、电流表读数方法：先确定量程，再明确分度值，最后根据指针位置读数（0~0.6A量程分度值0.02A，0~3A量程分度值0.1A）。
4、并联电路电流规律：干路电流等于各支路电流之和（I=I1+I2）。
19．【答案】（1）液面高度
（2）乙
（3）甲
【知识点】焦耳定律；电流的热效应；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）电流产生的热量无法直接观察，实验中通过电阻丝加热密闭容器中的空气，使空气受热膨胀，从而观察两侧U形管中液面高度的变化，来间接比较产生热量的多少。液面高度差越大，说明产生的热量越多。
（2）根据控制变量法，探究电流产生的热量与电流大小的关系时，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小。图甲：两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，探究的是热量与电阻的关系。图乙：两个5Ω的电阻，一个在干路，一个在支路，因此通过它们的电流不同，而电阻和通电时间相同，符合探究条件。所以应选择图乙装置。
（3）电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，但电炉丝的电阻远大于导线的电阻。根据焦耳定律Q=I2Rt，电阻越大，产生的热量越多。图甲：两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，正好模拟了这一现象。图乙：探究的是热量与电流的关系。所以图甲装置能够解释这一现象。
故答案为：（1）液面高度；（2）乙；（3）甲。
【分析】1、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，公式为Q=I2Rt。
2、控制变量法：
探究热量与电阻的关系：控制电流和通电时间相同，改变电阻（如图甲）。
探究热量与电流的关系：控制电阻和通电时间相同，改变电流（如图乙）。
探究热量与时间的关系：控制电流和电阻相同，改变通电时间。
3、转换法：将不易观察的“产生热量的多少”转换为容易观察的“U形管液面高度差”。
20．【答案】（1）
（2）R短路
（3）3；更换定值电阻后，没有移动滑片，直接读取了电流表的示数
（4）15
【知识点】串联电路的电压规律；电路故障的判断；滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1) 要求滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻要变小。因此，应将滑动变阻器的右下接线柱（D）接入电路，与定值电阻串联。
(2) 电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表被短路或测量的是导线电压。因此，故障可能是定值电阻R短路（此时电压表也被短路，示数为0）。
(3) 探究“电流与电阻的关系”时，需控制定值电阻两端的电压不变。
第1次实验：UR=I1R1=0.4A5=2V
第2次实验：UR=I2R2=0.2A10= 2V
第3次实验：UR= I3R3=0.18A15=2.7V
第3次实验的电压与前两次不同，说明数据有误。出错原因是：更换定值电阻后，没有移动滑动变阻器的滑片来保持电压表示数不变，就直接读取了电流表示数。
(4) 电源电压U=3V，定值电阻两端控制电压UR=2V，则滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=3V-2V=1V。
当使用R4=30的电阻时，电路电流 。
滑动变阻器接入的最小阻值。因此，应换用的滑动变阻器的阻值至少为15Ω。
故答案为：（1）；（2）R短路；（3）3；更换定值电阻后，没有移动滑片，直接读取了电流表的示数；（4）15。
【分析】1、滑动变阻器的使用：通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻，“一上一下”接线，滑片靠近下接线柱时电阻变小。
2、电路故障分析：电流表有示数说明通路，电压表无示数可能是被测用电器短路或电压表断路。
3、控制变量法：探究电流与电阻的关系时，必须控制定值电阻两端的电压不变。
4、串联电路分压规律，可用于计算滑动变阻器的最小阻值。
21．【答案】（1）解： 根据燃料完全燃烧放热公式Q放=mq：20 kg航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=m煤油q=220kg×4.6×107J/ kg=9.2×108J。
答：20 kg航空煤油完全燃烧放出的热量为9.2×108J。
（2）解：根据吸热公式Q吸=cmt：冷却系统的水吸收的热量
Q吸=c水m水t =4.2103J/(kg·℃)50kg(65-25)=8.4106J。
答：冷却系统的水吸收的热量为8.4106J。
（3）解： 因为有30%的燃烧热量转化为机械能，
即
发动机功率为：
答：发动机的功率是9.2106W。
【知识点】功率的计算；功率计算公式的应用；热量的计算
【解析】【分析】1、燃料完全燃烧放热公式：Q放=mq，其中m为燃料质量，q为燃料热值。
2、吸热公式：Q吸=cmt，其中c为比热容，m为质量，t为温度变化量。
3、能量转化效率：，表示有用能量占总能量的比例。
功率公式：，表示单位时间内所做的功。
22．【答案】（1）解： 加热状态时，R1、R2并联干路中的电流：
答：加热状态时干路中的电流为10.9A。
（2）解： 根据题意可知，旋钮旋至1挡后闭合开关，洗衣机处于加热状态，此时R1 和R2并联在电路中，正常工作时，加热状态下 电阻消耗的电功率为：
答：加热状态下电阻. 消耗的电功率为2200W。
（3）解： 额定电压下，加热状态的加热效率是 ，加热过程中水和衣物混合物吸收的热量为：
由加热效率公式 可得加热过程中. 和 放出的热量为：
加热状态下电路为纯电阻电路，则电路中产生的焦耳热等于电路消耗的电能，即
由上式变形可得，普通快洗过程加热时间为：
由并联电路中总电功率等于各用电器电功率之和可知，加热过程中 的电功率为：
保温状态下旋钮旋至2挡，此时电动机和 并联，由于 两端电压没有变，因此保温状态下，R2的电功率仍然为 又由表格数据可知，电动机的功率为. 则保温洗涤状态时电路中的总电功率为：
保温状态下洗衣机的工作时间为：
保温状态下洗衣机消耗的电能为：
整个普通快洗模式中，电路消耗的总电能为
答：电路消耗的总电能为3.28。
【知识点】温度、热量与内能的关系；热量的计算；电功率与电能、时间的关系；电功率的计算
【解析】【分析】1、电功率公式：P=UI。
2、电功率公式：P=。
并联电路特点：各支路电压相等，总功率等于各支路功率之和。
3、吸热公式：Q吸=cmt，用于计算物质升温吸收的热量。
效率公式：，表示有效利用的能量占消耗电能的比例。
电能计算：W=Pt，用于计算用电器消耗的电能。
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