资源简介

广东省深圳市南山区2025-2026学年九年级上学期物理期末试卷
一、选择题(共14分)
（2026九上·南山期末）2025年6月，我国启动全球首个“海上风电直供绿电+海水自然冷却”融合型海底数据中心项目。请回答。
1．利用流动的海水散热，是因为海水具有较大的(　　)，相同条件下能吸收更多的热量。
A．密度 B．内能 C．热值 D．比热容
2．建立海上风电场时需要铺设海底电缆，电缆内部传输电流的金属芯是由铜或铝制成的，金属芯和外部包裹的塑料层分别属于(　　)
A．绝缘体、导体 B．导体、绝缘体
C．半导体、导体 D．导体、半导体
3．数据中心坐落于海上风电场附近，这一布局减少了输电过程中的能量损耗。下列说法正确的是(　　)
A．输电距离短，输电线路电阻小
B．发电时能量转化效率为 100%
C．风力发电机在电路中相当于用电器
D．风力发电不需要消耗能量
（2026九上·南山期末）夏天，人们常用电热驱蚊器灭蚊。某款电热驱蚊器的工作过程如下：装入蚊香片并通电后，发热体发热，加热蚊香片，即可实现驱蚊。请回答。
4．如题图，驱蚊器工作一段时间后，人在远处能闻到蚊香片的气味，这说明(　　)
A．分子间有引力 B．分子的质量很小
C．只有气体分子会运动 D．高温加剧分子的热运动
5．通电后，发热体使蚊香片的温度升高，这反映了(　　)
A．驱蚊器利用电流的热效应工作
B．热量从蚊香片转移到发热体
C．发热体通过做功改变蚊香片的内能
D．断电后发热体没有内能
6．小明携带一个标有“220V5W”的电热驱蚊器出国旅游时，发现该国家的电压远低于220V。则驱蚊器在该电压下使用比在国内正常使用时(　　)
A．额定电压变小 B．实际电功率变小
C．电流做功变快 D．产生的热量更多
7．小明设计了一个电热驱蚊器，其电路图如题21图所示。当闭合开关S后，指示灯发光，发热体工作。工作一段时间后，指示灯突然断路熄灭，此时电路中(　　)
A．发热体不能工作 B．电流表示数变小
C．发热体两端的电压变小 D．电路总阻值变小
二、非选择题(共56分)
8．（2026九上·南山期末）题图甲是某款智能门锁，有密码与指纹两种开门方式。密码正确时，开关S1闭合；指纹正确时，开关S2闭合。要求任何一种方式都能使电动机转动，打开房门。请把图乙中的各元件符号连接成符合要求的电路图。
9．（2026九上·南山期末）请根据题图甲的信息，在图乙中用多个水果电池串联，点亮LED灯，将电路连接完整。
10．（2026九上·南山期末）“金陵金箔”轻薄柔软，堪称“中华一绝”。其正确拿取方法是：手持羽毛轻扫纸垫，如题图甲所示，二者摩擦后带上了　 　(选填“同种”或“异种”)电荷；再将羽毛靠近图乙中工作台上方的金箔，由于带电体能够　 　，羽毛将金箔吸住。图丙、丁是自制的简易验电器，其中　 　(选填“丙”或“丁”)的工作原理和上述原因相同。
11．（2026九上·南山期末）题图是简易汽轮机模型：易拉罐内装半罐水，点燃罐体下方的酒精灯，罐内产生的高压蒸汽从细管口高速喷出，冲击扇叶使其转动。此过程中，蒸汽的内能转化为扇叶的　 　能，四冲程汽油机工作中，能量转化过程与之相同的是　 　冲程；若使罐内 100g的水从20℃升温到100℃，需要吸收　 　J热量；若不计热量损失，需要燃烧　 　g酒精。 qmm=3.0×107J/ kg】
12．（2026九上·南山期末）体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。已知肌肉比脂肪更容易导电，若人通过健身训练减脂增肌，体脂率下降，体重保持不变，则人体的电阻　 　(选填“变大”或“变小”)。若小明用仪器测体脂率时，加在两手之间的电压为5V，通过的电流为2.5mA，则小明两手之间的电阻为　 　Ω。若测量时手上出汗，会导致测得的人体电阻　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13．（2026九上·南山期末）物理小组想探究“电流产生的热量与什么因素有关”，于是用可调压电源、甲和乙两个瓶子(瓶中装有质量相等的煤油)、电热丝 ( 、两支温度计、电流表等器材连接题图所示的电路。
瓶子 甲 乙
通电时间/s 300
通电电流/A 1
煤油升高的温度/℃ 7 14
（1）调节电源电压，闭合开关。一段时间后发现只有甲瓶中的温度计示数变大了，则电路中可能发生的故障是：R2　 　(选填“短路”或“断路”)；
（2）排除故障后，得到的数据如题表所示。分析数据可知，其他条件相同时，　 　(选填“电阻”“电流”或“通电时间”)越大，电流通过导体产生的热量越多；若不考虑热量损失，则R1和 R2两根电热丝在相同时间内产生的热量之比为Q1：Q2=　 　。
14．（2026九上·南山期末）科学小组对“并联电路中电流和电压的规律”进行了探究。
【任务一】探究并联电路中的电流规律
（1）连接图甲中的电路时，开关应处于　 　状态；
（2）小明发现并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。实验时A1电流表的示数如图乙所示，已知A2电流表的示数为0.6A，则通过灯 L2的电流为　 　A；
（3）小明还想探究并联电路中用电器的工作特点。于是他拆下灯泡L1，发现灯泡L2依然发光，证明了在并联电路中，各支路用电器　 　(选填“能”或“不能”)独立工作；
（4） 【任务二】探究并联电路中的电压规律
小明同学设计了如图丙所示的电路，将测得的所有实验数据填入题表中。
Uab/V Ucd/V Uef/V
2 2 2
3 3 3
4 4 4
由实验数据可得结论： 在并联电路中， 　 　(用“Uab”“Ucd”“Uef”写出表达式) ；
（5）小明发现家里客厅的灯LP比卧室的灯L2亮，两灯对应的电压 Um和Uz的大小关系是Um　 　Uz(选填“>”“=”或“<”)。
15．（2026九上·南山期末）小明探究“电流与电阻的关系”。现有以下器材：学生电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各 1个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
（1）请根据题图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路　 　；
（2）闭合开关前，电流表指针如图丙所示，接下来应进行的操作是　 　；且应将滑动变阻器的滑片P 移至　 　(选填“A”或“B”) 端；
（3）电路连接正确后，小明开始实验。先接入 5Ω的定值电阻，移动滑片P 至某一位置，记录电流表的示数为0.4A；换接10Ω的定值电阻后，再次移动滑片P时，眼睛同时观察　 　(选填“电流表”或“电压表”)，直至此表示数达到要求便停止移动，记录数据；
（4）小明换接15Ω的定值电阻，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，都无法使电表示数达到实验要求的值， 其所使用的滑动变阻器规格可能是： 　 　(选填“20Ω 2A”或“50Ω 1.5A”) ；
（5）小明更换成合适的滑动变阻器后，依次改变定值电阻R的阻值，记录对应的电流值，在图丁 I-R坐标系中描点连线，得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。小明认为，若将每次实验时记录的电流值I与对应的变阻器 Rp阻值也在图丁中描点连线，得到的图像近似为图戊中的　 　(选填“A”“B”或“C”)，理由是： 　 　。
16．（2026九上·南山期末）有一种亮度可调的小台灯，其电路如题图甲所示。已知电源电压为24V，当灯泡L两端的电压为24V时，灯泡正常发光。通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求：
（1）当灯泡正常发光时，灯丝的电阻；
（2）调节滑动变阻器R，使灯泡的实际电流为0.2A，灯泡两端的电压是　 　V；
（3）在(2)问中，滑动变阻器R连入电路的阻值。
17．（2026九上·南山期末）题图甲是一种电热暖手袋，其电路图如图乙所示，它使用移动电源供热，免去装入热水的麻烦。其产品参数如表所示，求：
产品名称 电热暖手袋
挡位 两挡加热
额定电压 5V
高温挡电功率 11W
保温挡电功率 5W
（1）在高温挡工作时，干路的电流；
（2） 电阻R2的阻值；
（3）电路在高温挡工作2小时消耗的电能。
18．（2026九上·南山期末）随着家用电器种类越来越多，电能的消耗也逐渐增大。实践小组对家庭用电情况进行调研。
（1）小明调研并绘制了自己家下半年每月电费的图像，如题32图所示(用电收费标准不变)，分析图像可以获得的信息是　 　(写出一条即可)；
（2）调查发现，每台电视机机顶盒待机时电功率约为7W。若某小区内2000户家庭每家都有一台这样的机顶盒，每天待机约20h，则1天的时间该小区的机顶盒待机共消耗电能　 　度；
（3）实践小组了解到，阶梯电价、分时电价等计费方式也会提高人们节约用电的意识。题32表一是实施分时电价的具体方案：
用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天 8：00~21：00 0.60 元/kW·h
低谷期 21：00~第二天 8：00 0.30 元/kW·h
小明家的电能表在第一天8：00、21：00和第二天 8：00这三个时刻的示数如表二所示，则他家这一天应付电费为　 　元；
（4）根据公式W=Pt可知，随手关灯可以节约用电，理由是　 　。
19．（2026九上·南山期末）阅读材料，回答问题。
空气加湿器
题图甲是一种常见的家用空气加湿器，其关键部件是压电陶瓷转换器，如图乙所示。工作时，对压电陶瓷两端施加电压，使其产生高频机械振动，从而将水“雾化”为超微粒子，再由风扇吹出，形成图甲中加湿器上方的“白气”。
压电陶瓷具有正压电与逆压电两种效应：正压电效应实现了机械能到电能的转换，此过程中，当压电陶瓷受外力发生形变时，其两个相对表面产生正、负相反的电荷，当外力方向改变时，电荷极性也随之改变，外力撤去后不带电；逆压电效应实现了电能到机械能的转换，此过程中对压电陶瓷施加电压后，它会发生形变，电压撤去后形变消失。通过图丙所示方法，根据电压表指针的偏转方向，可检测压电陶瓷片的受力方向。
（1）【项目原理】
空气加湿器工作时，内部的压电陶瓷将电能转化成　 　能；
（2）空气加湿器工作时利用了　 　(选填“正”或“逆”)压电效应；
（3）图丙中，若对压电陶瓷的施力由向内压缩改为向外拉伸，电表指针的偏转方向　 　(选填“改变”或“不变”)；
（4）【项目设计】
物理社团设计一款自动加湿器，该装置由控制电路和工作电路组成，如图丁所示。控制电路的核心元件是湿敏电阻RH，其阻值随单位体积空气中水蒸气含量的变化而变化。当湿度低于设定范围时，控制电路接通工作电路，启动加湿器。
相对湿度是表示空气湿度的一种形式。它是指一定温度一定体积的空气中，实际含有的水蒸气质量与最多能够容纳的水蒸气质量的百分比。当环境温度为25℃时，1m3空气最多含有水蒸气质量为23g。
同学们已查阅该湿敏电阻RH的阻值与25℃时单位体积空气中水蒸气含量的关系，如图戊所示。
【项目实施】
控制电路的电源电压恒为15V，电阻箱R调至 40kΩ。用一个量程为0~15V的电压表改造成湿度检测表，要求电压表示数随单位体积空气中水蒸气的含量增大而增大。电压表应并联在　 　(选填“RH”或“R”) 的两端；
（5）将加湿器置于容积为50m3的实验室内，若室内空气的相对湿度为40%，环境温度为： 则室内所含水蒸气的质量为　 　g，此时电压表示数为　 　V；
（6）若在电压表表盘刻度处标上对应的相对湿度，便可将电压表改造成湿度检测表。改造完成后，闭合开关，发现指针恰好停在20%和80%两刻度线的正中央，则当前空气相对湿度为　 　%；
（7）【交流评价】
请为该自动加湿器写一条使用建议：　 　。
答案解析部分
【答案】1．D
2．B
3．A
【知识点】能量的转化或转移；导体与绝缘体；电路的构成及电路图；能量的利用效率；水的比热容的特点及其应用
【解析】【分析】（1）质量相同的水和其他物质，温度变化相同时，水的比热容较大，吸收或放出的热量较多；
（2）导体：容易导电的物体，导体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等；
绝缘体：不容易导电的物体，电荷不能定向移动，常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材等；
（3）导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，结合焦耳定律进行分析；
有用能量和总能量的比例为能量效率，发电时零部件间存在摩擦，能量转化效率不可能达到100%；
发电机将风能转化为电能。
1．质量相同的水和其他物质，温度变化相同时，水的比热容较大，吸收或放出的热量较多，所以利用流动的海水散热，是因为海水具有较大的比热容，故ABC错误，D正确。
故选D。
2．由题意，电缆内部传输电流的金属芯是由铜或铝制成的，容易导电，属于导体， 外部包裹的塑料层不容易导电，属于绝缘体，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．A. 数据中心坐落于海上风电场附近，输电距离短，输电线路电阻小，根据焦耳定律可知，这一布局减少了输电过程中的能量损耗，故A正确；
B. 发电时能量转化效率不可能为 100%，故B错误；
CD. 风力发电的本质是消耗风能，将风能转化为电能，在电路中相当于电源，只是风能是可再生的清洁能源，并非不需要消耗能量，故C错误，D错误。
故选A。
【答案】4．D
5．A
6．B
7．B
【知识点】热传递改变物体内能；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；分子热运动
【解析】【分析】（1）分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；
（2）电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
一切物体不论温度高低都具有内能，热传递可以改变物体的内能；
（3） 用电器的额定功率、额定电流是不变的，不会随实际电压的改变而改变；
当实际电压小于额定电压时，用电器的实际功率小于额定功率；
电功率是反映电流做功快慢的物理量。
（4）由图可知，当闭合开关S后，指示灯与发热体并联，电流表测干路电流。工作一段时间后，指示灯突然断路熄灭，说明指示灯所在的支路发生了断路，根据并联电路电压规律分析发热体两端的电压变化，根据并联电路电流规律分析电流表的示数变化，根据欧姆定律分析电路中的总电阻变化。
4．分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，所以驱蚊器工作一段时间后，人在远处能闻到蚊香片的气味，这说明高温加剧分子的热运动，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．ABC.通电后，发热体工作时将电能转化为内能，蚊香片吸收发热体产生的热量，温度升高，这反映了驱蚊器利用电流的热效应工作，热量从发热体转移到蚊香片，发热体通过热传递改变蚊香片的内能，故A正确，BC错误；
D.一切物体不论温度高低都具有内能，所以断电后发热体依然有内能，故D错误。
故选A。
6．A.额定电压是用电器正常工作时的电压，所以驱蚊器的额定电压不变，故A错误；
BCD.在国外使用驱蚊器时，由于实际电压小于额定电压，则实际功率小于额定功率，电流做功变慢，相同时间内产生的热量更少，故B正确，CD错误。
故选B。
7．AC.由图可知，当闭合开关S后，指示灯与发热体并联，电流表测干路电流。工作一段时间后，指示灯突然断路熄灭，说明指示灯所在的支路发生了断路，根据并联电路工作的特点可知，发热体可以正常工作，发热体两端的电压不变， 故AC错误；
BD.根据并联电路电流规律可知，指示灯不工作后，电流表的示数变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大，故B正确，D错误。
故选B。
8．【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 由题意，密码正确或指纹正确任何一种方式都能将门开启，可知密码开关和指纹开关是并联的，电动机在干路中，如图所示：
【分析】并联电路中，各支路可以独立工作，互不影响。
9．【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用；半导体特点及作用；制作水果电池
【解析】【解答】 由图甲可知，电压表选择0～3V的量程，分度值为0.1V，水果电池两端电压为0.6V，水果电池的铜片为电源的正极；三个水果电池串联，所以应将一个水果电池的铜片接另一个水果电池的锌片，再将电池的铜片与LED灯的正极相连，负极与电池的锌片相连，如图所示：
【分析】1.使用电压表时，电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，据此确定水果电池的正极和负极；
2.发光二极管具有单向导电性，电流从发光二极管的正极流入，负极流出才能发光。
10．【答案】异种；吸引轻小物体；丁
【知识点】电荷间的相互作用规律；物体带电情况的判断；验电器的原理及使用；摩擦起电的现象
【解析】【解答】如图甲，手持羽毛轻轻扫过纸垫，在相互摩擦的过程中，一个物体得到电子而带负电，另一个物体失去电子而带正电，所以二者摩擦后带上异种电荷。
如图乙，带电的羽毛靠近工作台上方的金箔，由于带电体能够吸引轻小物体，羽毛会将金箔吸住。
图丙中简易验电器的原理是同种电荷互相排斥，图丁中带电体能吸引铝箔条，是因为带电体能够吸引轻小物体，所以图丁的工作原理与图乙原因相同。
【分析】1.不同物质的原子核对电子的束缚本领不同，当两个物体相互摩擦时，对电子束缚本领强的物质得到电子带负电，对电子束缚本领弱的物质失去电子带正电；
2.电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
3.带电体能够吸引轻小物体。
11．【答案】机械；做功；3.36×104；1.12
【知识点】做功改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；热量的计算；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】 罐内产生的高压蒸汽从细管口高速喷出，冲击扇叶使其转动，此过程中，蒸汽的内能转化为扇叶的机械能，四冲程汽油机工作中，能量转化过程与之相同的是做功冲程。
罐内100g的水从20℃升温到100℃，吸收的热量为：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100×10-3kg×（100℃-20℃）=3.36×104J
若不计热量损失，则燃烧酒精放出的热量为：
Q放=Q吸=3.36×104J
需要燃烧酒精的质量为：
【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.内燃机的做功冲程将内能转化为机械能；
3.已知水的质量、比热容、初温及末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；利用Q放=mq求出需要燃烧酒精的质量。
12．【答案】变小；2000；变小
【知识点】导体与绝缘体；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】已知肌肉比脂肪更容易导电，若人通过健身训练减脂增肌，体脂率下降，体重保持不变时，则人体的电阻变小。
若小明用仪器测体脂率时，加在两手之间的电压为5V，通过的电流为2.5mA=0.0025A，则小明两手之间的电阻为：
若测量时手上出汗，汗液中含有盐分等电解质，导电性会增强，会导致测得的人体电阻变小。
【分析】1.由题意可知，肌肉比脂肪更容易导电，由此可知体脂率下降，体重保持不变时，人体的电阻变化；
2.根据求出小明两手之间的电阻；
3.手上出汗后，汗液中含有盐分等电解质，会增加导电性。
13．【答案】（1）短路
（2）电阻；1：2
【知识点】电路故障的判断；焦耳定律
【解析】【解答】（1）由电路图可知，R1与R2串联，闭合开关，一段时间后发现只有甲瓶中的温度计示数变大了，说明电路是通路，是电阻R2短路， 只有R1工作，电流通过R1产生热量，甲瓶煤油升温，乙瓶无热量产生，温度计示数不变。
（2）由图可知，两电阻串联，电流和通电时间相同，R1＜R2，乙瓶煤油升温更高，产生的热量更多。可得结论：其他条件相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
表格数据中，甲瓶与乙瓶中煤油升高的温度之比为：
根据可知，煤油的质量、比热容相同，吸收的热量与升高的温度成正比，即甲瓶与乙瓶中煤油吸收的热量之比为1：2；若不考虑热量的损失，则Q吸=Q放，即 R1和 R2两根电热丝在相同时间内产生的热量之比为Q1：Q2= 1：2。
【分析】（1）R1与R2串联，一段时间后发现只有甲瓶中的温度计示数变大了，说明电路是通路，是电阻R2短路；
（2）电流产生的热量与电流的大小、电阻大小和通电时间有关，根据控制变量法进行分析；
煤油的质量、比热容相同，根据可知，吸收的热量与升高的温度成正比，不计热量损失，则Q吸=Q放，即可知R1和 R2两根电热丝在相同时间内产生的热量之比。
14．【答案】（1）断开
（2）0.32
（3）能
（4）
（5）=
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】 （1）为了保护电路，连接图甲中的电路时，开关应处于断开状态。
（2）由图乙可知，电流表A1的测量范围为“0~0.6A”，分度值为0.02A，示数为0.28A；由图甲可知，两灯并联，电流表A1测通过灯L1的电流，即 I1=0.28A，电流表A2测干路电流，示数为0.6A，即 I=0.6A，根据并联电路电流规律可知，通过灯L2的电流为：
I2 = I- I1=0.6A-0.28A=0.32A
（3）他拆下灯泡L1，发现灯泡L2依然发光，证明了在并联电路中，各支路用电器能独立工作。
（4）由实验数据可得结论：在并联电路中，各支路两端的电压相等，等于电源电压，即Uab=Ucd=Uef。
（5）家里客厅的灯与卧室的灯之间是并联的，根据并联电路电压规律可知，两灯对应的电压 Um和 Uz的大小关系是：Um= Uz。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）根据电流表选用小量程确定分度值读数，分析电路连接方式，已知干路电流和通过灯L1的电流，根据并联电路电流的规律求出通过灯L2的电流；
（3）并联电路中各支路可独立工作、互不影响；
（4）分析实验数据得出结论；
（5）并联电路各支路两端的电压相等。
15．【答案】（1）
（2）将电流表指针调零；A
（3）电压表
（4）20Ω2A
（5）C；串联电路中，定值电阻两端电压为定值，则滑动变阻器两端的电压也是定值，根据公式U=IR，通过滑动变阻器的电流I与滑动变阻器的阻值 Rp成反比
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；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）由图甲可知，应将滑动变阻器按“一下一上”串联接入电路中，电压表与定值电阻并联，如图所示 ：
（2）由图丙，开关闭合前，电流表的指针没有指到零刻度线处，所以接下来应进行的操作是将电流表指针调零。
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。
（3）探究电流与电阻关系时应控制定值电阻两端的电压不变， 将5Ω电阻器换成10Ω电阻器后，为控制定值电阻两端的电压不变，所以应移动滑片P时，眼睛同时观察电压表，直至此表示数达到要求便停止移动，记录数据。
（4）先接入 5Ω的定值电阻，移动滑片P 至某一位置，电流表的示数为0.4A，此时定值电阻两端的电压为：
U定=IR=0.4A×5Ω=2V
探究电流与电阻关系时应控制定值电阻两端的电压不变，换接15Ω的定值电阻时，滑动变阻器两端的电压为：
U滑=U-U定=6V-2V=4V
根据串联分压的原理，有：
此时需要滑动变阻器的阻值为：R滑=30Ω。
闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，都无法使电表示数达到实验要求的值，其所使用的滑动变阻器规格可能是“20Ω 2A”。
（5）串联电路中，定值电阻两端电压为定值，则滑动变阻器两端的电压也是定值，根据公式U=IR，通过滑动变阻器的电流I与滑动变阻器的阻值 Rp成反比，故AB错误，C正确。
故选C。
【分析】（1）分析电路图中的连接情况，据此连接实物图；
（2）开关闭前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，电表的指针调零；
（3）探究电流与电阻关系时应控制定值电阻两端的电压不变，据此进行分析；
（4） 已知接入 5Ω的定值电阻时，电流表的示数为0.4A，根据U=IR求出定值电阻两端的电压，换接15Ω的定值电阻时，定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联分压的原理求出需要滑动变阻器的阻值，据此进行分析；
（5）串联电路中，定值电阻两端电压为定值，则滑动变阻器两端的电压也是定值，根据公式U=IR，通过滑动变阻器的电流I与滑动变阻器的阻值 Rp成反比。
16．【答案】（1）解：由图乙知， 当UL=24V时， 通过灯泡的电流IL= 0.4A ，由 得， 灯丝的电阻为：
答：当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为60Ω；
（2）6
（3）解：灯泡与滑动变阻器串联，当灯泡两端电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为：
V
因为串联电路中各处的电流相等：
IR=IL'=0.2A
则滑动变阻器 R 连入电路的阻值为：
答：在(2)中，滑动变阻器R连入电路的阻值是90Ω。
【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
【解析】【解答】（2）由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为6V；
【分析】（1）由I-U图像可知，灯泡正常发光时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，根据求出灯丝的电阻；
（2）已知通过灯泡的电流，由I-U图像可知灯泡两端的电压；
（3）根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电流规律可知电路中的电流，根据求出滑动变阻器连入电路的阻值。
17．【答案】（1）解：由表可知，高温挡电功率为11W，额定电压为5V，则干路电流为：
答：在高温挡工作时，干路的电流为2.2A；
（2）解：当S 闭合，S1断开时，为低温挡，电路为R2的简单电路，低温挡功率为5W，通过电阻R2的电流为：
则电阻R2的阻值为：
答：电阻R2的阻值为5Ω；
（3）解： 工作时间 t=2h=7200s
在高温挡工作2小时消耗的电能为：
答：电路在高温挡工作2小时消耗的电能为79200J。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）已知额定电压和高温档功率，根据求出干路电流；
（2）当S 闭合，S1断开时，为低温挡，电路为R2的简单电路，已知额定电压和低温挡功率，根据求出通过电阻R2的电流，根据求出电阻R2的阻值；
（3）已知高温档功率和工作的时间，根据求出消耗的电能。
18．【答案】（1）8月份消耗电能最多
（2）280
（3）18
（4）可以减少用电器使用的时间
【知识点】电能表参数的理解；电功的计算
【解析】【解答】（1）由图像可知，小明家8月份电费最高，消耗的电能最多（或“11月份电费最少，消耗的电能最少”或“8~11月，每月电费整体呈下降趋势”）。
（2）由题意可知，1天的时间该小区的机顶盒待机共消耗电能为：W=nPt=2000×0.007kW×20h=280kW h
（3）第一天8：00～21：00消耗的电能为：
W1=2479.2kW h-2455.2kW h=24kW h
21：00～第二天8：00消耗的电能为：
W2=2491.2kW h-2479.2kW h=12kW h
这一天应付电费为：
E=24kW h×0.60元/kW h+12kW h×0.30元/kW h=18元
（4）根据公式W=Pt可知，用电器电功率不变，随手关灯减少用电的时间，从而可以节约用电。
【分析】 （1）分析图像找出信息；
（2）已知机顶盒的功率、待机时间和户数，根据W=Pt求1天时间该小区的机顶盒待机共消耗的电能；
（3）分别求出高峰期、低谷期消耗的电能，再乘以不同时段的电价，即可求出这一天应付的电费；
（4）根据公式W=Pt可知，用电器的电功率一定时，时间越小，消耗的电能越少。
19．【答案】（1）机械
（2）逆
（3）改变
（4）R
（5）460；6
（6）60
（7）注意及时给水箱加水
【知识点】能量的转化或转移；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）由材料，对压电陶瓷两端施加电压，使其产生高频机械振动，从而将水“雾化”为超微粒子，可知空气加湿器工作时，内部的压电陶瓷将电能转化成机械能。
（2）由材料可知，空气加湿器工作时，是利用逆压电效应。
（3）由材料可知，当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变；所以向内压缩改为向外拉伸，电表偏转方向改变。
（4）由图丁可知，湿敏电阻与电阻箱R串联；由图戊可知，当单位体积空气中水蒸气的含量增大时，湿敏电阻减小，根据分压原理可知，湿敏电阻两端电压减小，根据串联电路电压规律，电阻箱R两端电压增大，所以电压表应并联在R两端；
（5）由材料可知，当环境温度为25℃时，1m3空气最多含有水蒸气质量为23g，则50m3的实验室内最多能够容纳的水蒸气质量为 50×23g=1150g，若室内空气的相对湿度为40%，则室内所含水蒸气的质量为 40%×1150g=460g；
实验室内1m3空气中含水蒸气的质量为 ， 由图戊可知，此时湿敏电阻的阻值为60kΩ，电路中的电流为：
则电压表的示数为：
UV=IR=1.5×10-4A×40×103Ω=6V
（6）室内空气的相对湿度为40%时电压表示数为6V，因电压表示数均匀，但代表的温度不均匀；当前空气相对湿度为20%时，室内所含水蒸气的质量为20%×1150g=230g，实验室内1m3空气中含水蒸气的质量为，由图戊可知，此时湿敏电阻的阻值为80kΩ，电路中的电流为：
，
则电压表的示数为：
U'V=I'R=1.25×10-4A×40×103Ω=5V；
同理，当前空气相对湿度为80%时，室内所含水蒸气的质量为80%×1150g=920g，实验室内1m3空气中含水蒸气的质量为=18.4g，由图戊可知，此时湿敏电阻的阻值为20kΩ，电路中的电流为：
，
则电压表的示数为：
U''V=I''R=2.5×10-4A×40×103Ω=10V；
若指针恰好停在20%和80%两刻度线的正中央，对应的电压表示数为7.5V，此时电路中的电流为：
，
湿敏电阻的阻值为：
，
由图戊可知，实验室内1m3空气中含水蒸气的质量为13.8g，室内所含水蒸气的质量为：50×13.8g=690g，则当前空气相对湿度为
；
（7）由湿敏电阻随空气湿度变化的关系图可知，湿度越大时，湿敏电阻的阻值越小；当电源电压不变时，可适当调小电阻箱的电阻，能在较大的湿度值时开始启动加湿器。
故答案为：（1）机械；（2）逆；（3）改变；（4）R；（5）460；6；（6）60；（7）注意及时给水箱加水。
【分析】（1）（2）根据材料内容分析回答；
（3）当外力方向改变时，电荷极性也随之改变，据此分析；
（4）分析电路连接，根据图戊结合串联电路电压规律和分压原理分析回答；
（5）根据相对湿度求出室内实际水蒸气的质量，利用图戊确定湿敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用U=IR求出此时电压表的示数；
（6）若指针停在20%和80%之间正中，因电压表自身的刻度是均匀的，则可知此时电压表的示数，然后求出当前空气相对湿度；
（7）为了能在较大的湿度值时开始启动加湿器，可以调小电阻箱的电阻。
1 / 1广东省深圳市南山区2025-2026学年九年级上学期物理期末试卷
一、选择题(共14分)
（2026九上·南山期末）2025年6月，我国启动全球首个“海上风电直供绿电+海水自然冷却”融合型海底数据中心项目。请回答。
1．利用流动的海水散热，是因为海水具有较大的(　　)，相同条件下能吸收更多的热量。
A．密度 B．内能 C．热值 D．比热容
2．建立海上风电场时需要铺设海底电缆，电缆内部传输电流的金属芯是由铜或铝制成的，金属芯和外部包裹的塑料层分别属于(　　)
A．绝缘体、导体 B．导体、绝缘体
C．半导体、导体 D．导体、半导体
3．数据中心坐落于海上风电场附近，这一布局减少了输电过程中的能量损耗。下列说法正确的是(　　)
A．输电距离短，输电线路电阻小
B．发电时能量转化效率为 100%
C．风力发电机在电路中相当于用电器
D．风力发电不需要消耗能量
【答案】1．D
2．B
3．A
【知识点】能量的转化或转移；导体与绝缘体；电路的构成及电路图；能量的利用效率；水的比热容的特点及其应用
【解析】【分析】（1）质量相同的水和其他物质，温度变化相同时，水的比热容较大，吸收或放出的热量较多；
（2）导体：容易导电的物体，导体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等；
绝缘体：不容易导电的物体，电荷不能定向移动，常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材等；
（3）导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，结合焦耳定律进行分析；
有用能量和总能量的比例为能量效率，发电时零部件间存在摩擦，能量转化效率不可能达到100%；
发电机将风能转化为电能。
1．质量相同的水和其他物质，温度变化相同时，水的比热容较大，吸收或放出的热量较多，所以利用流动的海水散热，是因为海水具有较大的比热容，故ABC错误，D正确。
故选D。
2．由题意，电缆内部传输电流的金属芯是由铜或铝制成的，容易导电，属于导体， 外部包裹的塑料层不容易导电，属于绝缘体，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．A. 数据中心坐落于海上风电场附近，输电距离短，输电线路电阻小，根据焦耳定律可知，这一布局减少了输电过程中的能量损耗，故A正确；
B. 发电时能量转化效率不可能为 100%，故B错误；
CD. 风力发电的本质是消耗风能，将风能转化为电能，在电路中相当于电源，只是风能是可再生的清洁能源，并非不需要消耗能量，故C错误，D错误。
故选A。
（2026九上·南山期末）夏天，人们常用电热驱蚊器灭蚊。某款电热驱蚊器的工作过程如下：装入蚊香片并通电后，发热体发热，加热蚊香片，即可实现驱蚊。请回答。
4．如题图，驱蚊器工作一段时间后，人在远处能闻到蚊香片的气味，这说明(　　)
A．分子间有引力 B．分子的质量很小
C．只有气体分子会运动 D．高温加剧分子的热运动
5．通电后，发热体使蚊香片的温度升高，这反映了(　　)
A．驱蚊器利用电流的热效应工作
B．热量从蚊香片转移到发热体
C．发热体通过做功改变蚊香片的内能
D．断电后发热体没有内能
6．小明携带一个标有“220V5W”的电热驱蚊器出国旅游时，发现该国家的电压远低于220V。则驱蚊器在该电压下使用比在国内正常使用时(　　)
A．额定电压变小 B．实际电功率变小
C．电流做功变快 D．产生的热量更多
7．小明设计了一个电热驱蚊器，其电路图如题21图所示。当闭合开关S后，指示灯发光，发热体工作。工作一段时间后，指示灯突然断路熄灭，此时电路中(　　)
A．发热体不能工作 B．电流表示数变小
C．发热体两端的电压变小 D．电路总阻值变小
【答案】4．D
5．A
6．B
7．B
【知识点】热传递改变物体内能；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；分子热运动
【解析】【分析】（1）分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；
（2）电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
一切物体不论温度高低都具有内能，热传递可以改变物体的内能；
（3） 用电器的额定功率、额定电流是不变的，不会随实际电压的改变而改变；
当实际电压小于额定电压时，用电器的实际功率小于额定功率；
电功率是反映电流做功快慢的物理量。
（4）由图可知，当闭合开关S后，指示灯与发热体并联，电流表测干路电流。工作一段时间后，指示灯突然断路熄灭，说明指示灯所在的支路发生了断路，根据并联电路电压规律分析发热体两端的电压变化，根据并联电路电流规律分析电流表的示数变化，根据欧姆定律分析电路中的总电阻变化。
4．分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，所以驱蚊器工作一段时间后，人在远处能闻到蚊香片的气味，这说明高温加剧分子的热运动，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．ABC.通电后，发热体工作时将电能转化为内能，蚊香片吸收发热体产生的热量，温度升高，这反映了驱蚊器利用电流的热效应工作，热量从发热体转移到蚊香片，发热体通过热传递改变蚊香片的内能，故A正确，BC错误；
D.一切物体不论温度高低都具有内能，所以断电后发热体依然有内能，故D错误。
故选A。
6．A.额定电压是用电器正常工作时的电压，所以驱蚊器的额定电压不变，故A错误；
BCD.在国外使用驱蚊器时，由于实际电压小于额定电压，则实际功率小于额定功率，电流做功变慢，相同时间内产生的热量更少，故B正确，CD错误。
故选B。
7．AC.由图可知，当闭合开关S后，指示灯与发热体并联，电流表测干路电流。工作一段时间后，指示灯突然断路熄灭，说明指示灯所在的支路发生了断路，根据并联电路工作的特点可知，发热体可以正常工作，发热体两端的电压不变， 故AC错误；
BD.根据并联电路电流规律可知，指示灯不工作后，电流表的示数变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大，故B正确，D错误。
故选B。
二、非选择题(共56分)
8．（2026九上·南山期末）题图甲是某款智能门锁，有密码与指纹两种开门方式。密码正确时，开关S1闭合；指纹正确时，开关S2闭合。要求任何一种方式都能使电动机转动，打开房门。请把图乙中的各元件符号连接成符合要求的电路图。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 由题意，密码正确或指纹正确任何一种方式都能将门开启，可知密码开关和指纹开关是并联的，电动机在干路中，如图所示：
【分析】并联电路中，各支路可以独立工作，互不影响。
9．（2026九上·南山期末）请根据题图甲的信息，在图乙中用多个水果电池串联，点亮LED灯，将电路连接完整。
【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用；半导体特点及作用；制作水果电池
【解析】【解答】 由图甲可知，电压表选择0～3V的量程，分度值为0.1V，水果电池两端电压为0.6V，水果电池的铜片为电源的正极；三个水果电池串联，所以应将一个水果电池的铜片接另一个水果电池的锌片，再将电池的铜片与LED灯的正极相连，负极与电池的锌片相连，如图所示：
【分析】1.使用电压表时，电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，据此确定水果电池的正极和负极；
2.发光二极管具有单向导电性，电流从发光二极管的正极流入，负极流出才能发光。
10．（2026九上·南山期末）“金陵金箔”轻薄柔软，堪称“中华一绝”。其正确拿取方法是：手持羽毛轻扫纸垫，如题图甲所示，二者摩擦后带上了　 　(选填“同种”或“异种”)电荷；再将羽毛靠近图乙中工作台上方的金箔，由于带电体能够　 　，羽毛将金箔吸住。图丙、丁是自制的简易验电器，其中　 　(选填“丙”或“丁”)的工作原理和上述原因相同。
【答案】异种；吸引轻小物体；丁
【知识点】电荷间的相互作用规律；物体带电情况的判断；验电器的原理及使用；摩擦起电的现象
【解析】【解答】如图甲，手持羽毛轻轻扫过纸垫，在相互摩擦的过程中，一个物体得到电子而带负电，另一个物体失去电子而带正电，所以二者摩擦后带上异种电荷。
如图乙，带电的羽毛靠近工作台上方的金箔，由于带电体能够吸引轻小物体，羽毛会将金箔吸住。
图丙中简易验电器的原理是同种电荷互相排斥，图丁中带电体能吸引铝箔条，是因为带电体能够吸引轻小物体，所以图丁的工作原理与图乙原因相同。
【分析】1.不同物质的原子核对电子的束缚本领不同，当两个物体相互摩擦时，对电子束缚本领强的物质得到电子带负电，对电子束缚本领弱的物质失去电子带正电；
2.电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
3.带电体能够吸引轻小物体。
11．（2026九上·南山期末）题图是简易汽轮机模型：易拉罐内装半罐水，点燃罐体下方的酒精灯，罐内产生的高压蒸汽从细管口高速喷出，冲击扇叶使其转动。此过程中，蒸汽的内能转化为扇叶的　 　能，四冲程汽油机工作中，能量转化过程与之相同的是　 　冲程；若使罐内 100g的水从20℃升温到100℃，需要吸收　 　J热量；若不计热量损失，需要燃烧　 　g酒精。 qmm=3.0×107J/ kg】
【答案】机械；做功；3.36×104；1.12
【知识点】做功改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；热量的计算；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】 罐内产生的高压蒸汽从细管口高速喷出，冲击扇叶使其转动，此过程中，蒸汽的内能转化为扇叶的机械能，四冲程汽油机工作中，能量转化过程与之相同的是做功冲程。
罐内100g的水从20℃升温到100℃，吸收的热量为：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100×10-3kg×（100℃-20℃）=3.36×104J
若不计热量损失，则燃烧酒精放出的热量为：
Q放=Q吸=3.36×104J
需要燃烧酒精的质量为：
【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.内燃机的做功冲程将内能转化为机械能；
3.已知水的质量、比热容、初温及末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；利用Q放=mq求出需要燃烧酒精的质量。
12．（2026九上·南山期末）体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。已知肌肉比脂肪更容易导电，若人通过健身训练减脂增肌，体脂率下降，体重保持不变，则人体的电阻　 　(选填“变大”或“变小”)。若小明用仪器测体脂率时，加在两手之间的电压为5V，通过的电流为2.5mA，则小明两手之间的电阻为　 　Ω。若测量时手上出汗，会导致测得的人体电阻　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小；2000；变小
【知识点】导体与绝缘体；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】已知肌肉比脂肪更容易导电，若人通过健身训练减脂增肌，体脂率下降，体重保持不变时，则人体的电阻变小。
若小明用仪器测体脂率时，加在两手之间的电压为5V，通过的电流为2.5mA=0.0025A，则小明两手之间的电阻为：
若测量时手上出汗，汗液中含有盐分等电解质，导电性会增强，会导致测得的人体电阻变小。
【分析】1.由题意可知，肌肉比脂肪更容易导电，由此可知体脂率下降，体重保持不变时，人体的电阻变化；
2.根据求出小明两手之间的电阻；
3.手上出汗后，汗液中含有盐分等电解质，会增加导电性。
13．（2026九上·南山期末）物理小组想探究“电流产生的热量与什么因素有关”，于是用可调压电源、甲和乙两个瓶子(瓶中装有质量相等的煤油)、电热丝 ( 、两支温度计、电流表等器材连接题图所示的电路。
瓶子 甲 乙
通电时间/s 300
通电电流/A 1
煤油升高的温度/℃ 7 14
（1）调节电源电压，闭合开关。一段时间后发现只有甲瓶中的温度计示数变大了，则电路中可能发生的故障是：R2　 　(选填“短路”或“断路”)；
（2）排除故障后，得到的数据如题表所示。分析数据可知，其他条件相同时，　 　(选填“电阻”“电流”或“通电时间”)越大，电流通过导体产生的热量越多；若不考虑热量损失，则R1和 R2两根电热丝在相同时间内产生的热量之比为Q1：Q2=　 　。
【答案】（1）短路
（2）电阻；1：2
【知识点】电路故障的判断；焦耳定律
【解析】【解答】（1）由电路图可知，R1与R2串联，闭合开关，一段时间后发现只有甲瓶中的温度计示数变大了，说明电路是通路，是电阻R2短路， 只有R1工作，电流通过R1产生热量，甲瓶煤油升温，乙瓶无热量产生，温度计示数不变。
（2）由图可知，两电阻串联，电流和通电时间相同，R1＜R2，乙瓶煤油升温更高，产生的热量更多。可得结论：其他条件相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
表格数据中，甲瓶与乙瓶中煤油升高的温度之比为：
根据可知，煤油的质量、比热容相同，吸收的热量与升高的温度成正比，即甲瓶与乙瓶中煤油吸收的热量之比为1：2；若不考虑热量的损失，则Q吸=Q放，即 R1和 R2两根电热丝在相同时间内产生的热量之比为Q1：Q2= 1：2。
【分析】（1）R1与R2串联，一段时间后发现只有甲瓶中的温度计示数变大了，说明电路是通路，是电阻R2短路；
（2）电流产生的热量与电流的大小、电阻大小和通电时间有关，根据控制变量法进行分析；
煤油的质量、比热容相同，根据可知，吸收的热量与升高的温度成正比，不计热量损失，则Q吸=Q放，即可知R1和 R2两根电热丝在相同时间内产生的热量之比。
14．（2026九上·南山期末）科学小组对“并联电路中电流和电压的规律”进行了探究。
【任务一】探究并联电路中的电流规律
（1）连接图甲中的电路时，开关应处于　 　状态；
（2）小明发现并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。实验时A1电流表的示数如图乙所示，已知A2电流表的示数为0.6A，则通过灯 L2的电流为　 　A；
（3）小明还想探究并联电路中用电器的工作特点。于是他拆下灯泡L1，发现灯泡L2依然发光，证明了在并联电路中，各支路用电器　 　(选填“能”或“不能”)独立工作；
（4） 【任务二】探究并联电路中的电压规律
小明同学设计了如图丙所示的电路，将测得的所有实验数据填入题表中。
Uab/V Ucd/V Uef/V
2 2 2
3 3 3
4 4 4
由实验数据可得结论： 在并联电路中， 　 　(用“Uab”“Ucd”“Uef”写出表达式) ；
（5）小明发现家里客厅的灯LP比卧室的灯L2亮，两灯对应的电压 Um和Uz的大小关系是Um　 　Uz(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】（1）断开
（2）0.32
（3）能
（4）
（5）=
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】 （1）为了保护电路，连接图甲中的电路时，开关应处于断开状态。
（2）由图乙可知，电流表A1的测量范围为“0~0.6A”，分度值为0.02A，示数为0.28A；由图甲可知，两灯并联，电流表A1测通过灯L1的电流，即 I1=0.28A，电流表A2测干路电流，示数为0.6A，即 I=0.6A，根据并联电路电流规律可知，通过灯L2的电流为：
I2 = I- I1=0.6A-0.28A=0.32A
（3）他拆下灯泡L1，发现灯泡L2依然发光，证明了在并联电路中，各支路用电器能独立工作。
（4）由实验数据可得结论：在并联电路中，各支路两端的电压相等，等于电源电压，即Uab=Ucd=Uef。
（5）家里客厅的灯与卧室的灯之间是并联的，根据并联电路电压规律可知，两灯对应的电压 Um和 Uz的大小关系是：Um= Uz。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）根据电流表选用小量程确定分度值读数，分析电路连接方式，已知干路电流和通过灯L1的电流，根据并联电路电流的规律求出通过灯L2的电流；
（3）并联电路中各支路可独立工作、互不影响；
（4）分析实验数据得出结论；
（5）并联电路各支路两端的电压相等。
15．（2026九上·南山期末）小明探究“电流与电阻的关系”。现有以下器材：学生电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各 1个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
（1）请根据题图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路　 　；
（2）闭合开关前，电流表指针如图丙所示，接下来应进行的操作是　 　；且应将滑动变阻器的滑片P 移至　 　(选填“A”或“B”) 端；
（3）电路连接正确后，小明开始实验。先接入 5Ω的定值电阻，移动滑片P 至某一位置，记录电流表的示数为0.4A；换接10Ω的定值电阻后，再次移动滑片P时，眼睛同时观察　 　(选填“电流表”或“电压表”)，直至此表示数达到要求便停止移动，记录数据；
（4）小明换接15Ω的定值电阻，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，都无法使电表示数达到实验要求的值， 其所使用的滑动变阻器规格可能是： 　 　(选填“20Ω 2A”或“50Ω 1.5A”) ；
（5）小明更换成合适的滑动变阻器后，依次改变定值电阻R的阻值，记录对应的电流值，在图丁 I-R坐标系中描点连线，得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。小明认为，若将每次实验时记录的电流值I与对应的变阻器 Rp阻值也在图丁中描点连线，得到的图像近似为图戊中的　 　(选填“A”“B”或“C”)，理由是： 　 　。
【答案】（1）
（2）将电流表指针调零；A
（3）电压表
（4）20Ω2A
（5）C；串联电路中，定值电阻两端电压为定值，则滑动变阻器两端的电压也是定值，根据公式U=IR，通过滑动变阻器的电流I与滑动变阻器的阻值 Rp成反比
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；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）由图甲可知，应将滑动变阻器按“一下一上”串联接入电路中，电压表与定值电阻并联，如图所示 ：
（2）由图丙，开关闭合前，电流表的指针没有指到零刻度线处，所以接下来应进行的操作是将电流表指针调零。
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。
（3）探究电流与电阻关系时应控制定值电阻两端的电压不变， 将5Ω电阻器换成10Ω电阻器后，为控制定值电阻两端的电压不变，所以应移动滑片P时，眼睛同时观察电压表，直至此表示数达到要求便停止移动，记录数据。
（4）先接入 5Ω的定值电阻，移动滑片P 至某一位置，电流表的示数为0.4A，此时定值电阻两端的电压为：
U定=IR=0.4A×5Ω=2V
探究电流与电阻关系时应控制定值电阻两端的电压不变，换接15Ω的定值电阻时，滑动变阻器两端的电压为：
U滑=U-U定=6V-2V=4V
根据串联分压的原理，有：
此时需要滑动变阻器的阻值为：R滑=30Ω。
闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，都无法使电表示数达到实验要求的值，其所使用的滑动变阻器规格可能是“20Ω 2A”。
（5）串联电路中，定值电阻两端电压为定值，则滑动变阻器两端的电压也是定值，根据公式U=IR，通过滑动变阻器的电流I与滑动变阻器的阻值 Rp成反比，故AB错误，C正确。
故选C。
【分析】（1）分析电路图中的连接情况，据此连接实物图；
（2）开关闭前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，电表的指针调零；
（3）探究电流与电阻关系时应控制定值电阻两端的电压不变，据此进行分析；
（4） 已知接入 5Ω的定值电阻时，电流表的示数为0.4A，根据U=IR求出定值电阻两端的电压，换接15Ω的定值电阻时，定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联分压的原理求出需要滑动变阻器的阻值，据此进行分析；
（5）串联电路中，定值电阻两端电压为定值，则滑动变阻器两端的电压也是定值，根据公式U=IR，通过滑动变阻器的电流I与滑动变阻器的阻值 Rp成反比。
16．（2026九上·南山期末）有一种亮度可调的小台灯，其电路如题图甲所示。已知电源电压为24V，当灯泡L两端的电压为24V时，灯泡正常发光。通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求：
（1）当灯泡正常发光时，灯丝的电阻；
（2）调节滑动变阻器R，使灯泡的实际电流为0.2A，灯泡两端的电压是　 　V；
（3）在(2)问中，滑动变阻器R连入电路的阻值。
【答案】（1）解：由图乙知， 当UL=24V时， 通过灯泡的电流IL= 0.4A ，由 得， 灯丝的电阻为：
答：当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为60Ω；
（2）6
（3）解：灯泡与滑动变阻器串联，当灯泡两端电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为：
V
因为串联电路中各处的电流相等：
IR=IL'=0.2A
则滑动变阻器 R 连入电路的阻值为：
答：在(2)中，滑动变阻器R连入电路的阻值是90Ω。
【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
【解析】【解答】（2）由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为6V；
【分析】（1）由I-U图像可知，灯泡正常发光时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，根据求出灯丝的电阻；
（2）已知通过灯泡的电流，由I-U图像可知灯泡两端的电压；
（3）根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电流规律可知电路中的电流，根据求出滑动变阻器连入电路的阻值。
17．（2026九上·南山期末）题图甲是一种电热暖手袋，其电路图如图乙所示，它使用移动电源供热，免去装入热水的麻烦。其产品参数如表所示，求：
产品名称 电热暖手袋
挡位 两挡加热
额定电压 5V
高温挡电功率 11W
保温挡电功率 5W
（1）在高温挡工作时，干路的电流；
（2） 电阻R2的阻值；
（3）电路在高温挡工作2小时消耗的电能。
【答案】（1）解：由表可知，高温挡电功率为11W，额定电压为5V，则干路电流为：
答：在高温挡工作时，干路的电流为2.2A；
（2）解：当S 闭合，S1断开时，为低温挡，电路为R2的简单电路，低温挡功率为5W，通过电阻R2的电流为：
则电阻R2的阻值为：
答：电阻R2的阻值为5Ω；
（3）解： 工作时间 t=2h=7200s
在高温挡工作2小时消耗的电能为：
答：电路在高温挡工作2小时消耗的电能为79200J。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）已知额定电压和高温档功率，根据求出干路电流；
（2）当S 闭合，S1断开时，为低温挡，电路为R2的简单电路，已知额定电压和低温挡功率，根据求出通过电阻R2的电流，根据求出电阻R2的阻值；
（3）已知高温档功率和工作的时间，根据求出消耗的电能。
18．（2026九上·南山期末）随着家用电器种类越来越多，电能的消耗也逐渐增大。实践小组对家庭用电情况进行调研。
（1）小明调研并绘制了自己家下半年每月电费的图像，如题32图所示(用电收费标准不变)，分析图像可以获得的信息是　 　(写出一条即可)；
（2）调查发现，每台电视机机顶盒待机时电功率约为7W。若某小区内2000户家庭每家都有一台这样的机顶盒，每天待机约20h，则1天的时间该小区的机顶盒待机共消耗电能　 　度；
（3）实践小组了解到，阶梯电价、分时电价等计费方式也会提高人们节约用电的意识。题32表一是实施分时电价的具体方案：
用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天 8：00~21：00 0.60 元/kW·h
低谷期 21：00~第二天 8：00 0.30 元/kW·h
小明家的电能表在第一天8：00、21：00和第二天 8：00这三个时刻的示数如表二所示，则他家这一天应付电费为　 　元；
（4）根据公式W=Pt可知，随手关灯可以节约用电，理由是　 　。
【答案】（1）8月份消耗电能最多
（2）280
（3）18
（4）可以减少用电器使用的时间
【知识点】电能表参数的理解；电功的计算
【解析】【解答】（1）由图像可知，小明家8月份电费最高，消耗的电能最多（或“11月份电费最少，消耗的电能最少”或“8~11月，每月电费整体呈下降趋势”）。
（2）由题意可知，1天的时间该小区的机顶盒待机共消耗电能为：W=nPt=2000×0.007kW×20h=280kW h
（3）第一天8：00～21：00消耗的电能为：
W1=2479.2kW h-2455.2kW h=24kW h
21：00～第二天8：00消耗的电能为：
W2=2491.2kW h-2479.2kW h=12kW h
这一天应付电费为：
E=24kW h×0.60元/kW h+12kW h×0.30元/kW h=18元
（4）根据公式W=Pt可知，用电器电功率不变，随手关灯减少用电的时间，从而可以节约用电。
【分析】 （1）分析图像找出信息；
（2）已知机顶盒的功率、待机时间和户数，根据W=Pt求1天时间该小区的机顶盒待机共消耗的电能；
（3）分别求出高峰期、低谷期消耗的电能，再乘以不同时段的电价，即可求出这一天应付的电费；
（4）根据公式W=Pt可知，用电器的电功率一定时，时间越小，消耗的电能越少。
19．（2026九上·南山期末）阅读材料，回答问题。
空气加湿器
题图甲是一种常见的家用空气加湿器，其关键部件是压电陶瓷转换器，如图乙所示。工作时，对压电陶瓷两端施加电压，使其产生高频机械振动，从而将水“雾化”为超微粒子，再由风扇吹出，形成图甲中加湿器上方的“白气”。
压电陶瓷具有正压电与逆压电两种效应：正压电效应实现了机械能到电能的转换，此过程中，当压电陶瓷受外力发生形变时，其两个相对表面产生正、负相反的电荷，当外力方向改变时，电荷极性也随之改变，外力撤去后不带电；逆压电效应实现了电能到机械能的转换，此过程中对压电陶瓷施加电压后，它会发生形变，电压撤去后形变消失。通过图丙所示方法，根据电压表指针的偏转方向，可检测压电陶瓷片的受力方向。
（1）【项目原理】
空气加湿器工作时，内部的压电陶瓷将电能转化成　 　能；
（2）空气加湿器工作时利用了　 　(选填“正”或“逆”)压电效应；
（3）图丙中，若对压电陶瓷的施力由向内压缩改为向外拉伸，电表指针的偏转方向　 　(选填“改变”或“不变”)；
（4）【项目设计】
物理社团设计一款自动加湿器，该装置由控制电路和工作电路组成，如图丁所示。控制电路的核心元件是湿敏电阻RH，其阻值随单位体积空气中水蒸气含量的变化而变化。当湿度低于设定范围时，控制电路接通工作电路，启动加湿器。
相对湿度是表示空气湿度的一种形式。它是指一定温度一定体积的空气中，实际含有的水蒸气质量与最多能够容纳的水蒸气质量的百分比。当环境温度为25℃时，1m3空气最多含有水蒸气质量为23g。
同学们已查阅该湿敏电阻RH的阻值与25℃时单位体积空气中水蒸气含量的关系，如图戊所示。
【项目实施】
控制电路的电源电压恒为15V，电阻箱R调至 40kΩ。用一个量程为0~15V的电压表改造成湿度检测表，要求电压表示数随单位体积空气中水蒸气的含量增大而增大。电压表应并联在　 　(选填“RH”或“R”) 的两端；
（5）将加湿器置于容积为50m3的实验室内，若室内空气的相对湿度为40%，环境温度为： 则室内所含水蒸气的质量为　 　g，此时电压表示数为　 　V；
（6）若在电压表表盘刻度处标上对应的相对湿度，便可将电压表改造成湿度检测表。改造完成后，闭合开关，发现指针恰好停在20%和80%两刻度线的正中央，则当前空气相对湿度为　 　%；
（7）【交流评价】
请为该自动加湿器写一条使用建议：　 　。
【答案】（1）机械
（2）逆
（3）改变
（4）R
（5）460；6
（6）60
（7）注意及时给水箱加水
【知识点】能量的转化或转移；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）由材料，对压电陶瓷两端施加电压，使其产生高频机械振动，从而将水“雾化”为超微粒子，可知空气加湿器工作时，内部的压电陶瓷将电能转化成机械能。
（2）由材料可知，空气加湿器工作时，是利用逆压电效应。
（3）由材料可知，当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变；所以向内压缩改为向外拉伸，电表偏转方向改变。
（4）由图丁可知，湿敏电阻与电阻箱R串联；由图戊可知，当单位体积空气中水蒸气的含量增大时，湿敏电阻减小，根据分压原理可知，湿敏电阻两端电压减小，根据串联电路电压规律，电阻箱R两端电压增大，所以电压表应并联在R两端；
（5）由材料可知，当环境温度为25℃时，1m3空气最多含有水蒸气质量为23g，则50m3的实验室内最多能够容纳的水蒸气质量为 50×23g=1150g，若室内空气的相对湿度为40%，则室内所含水蒸气的质量为 40%×1150g=460g；
实验室内1m3空气中含水蒸气的质量为 ， 由图戊可知，此时湿敏电阻的阻值为60kΩ，电路中的电流为：
则电压表的示数为：
UV=IR=1.5×10-4A×40×103Ω=6V
（6）室内空气的相对湿度为40%时电压表示数为6V，因电压表示数均匀，但代表的温度不均匀；当前空气相对湿度为20%时，室内所含水蒸气的质量为20%×1150g=230g，实验室内1m3空气中含水蒸气的质量为，由图戊可知，此时湿敏电阻的阻值为80kΩ，电路中的电流为：
，
则电压表的示数为：
U'V=I'R=1.25×10-4A×40×103Ω=5V；
同理，当前空气相对湿度为80%时，室内所含水蒸气的质量为80%×1150g=920g，实验室内1m3空气中含水蒸气的质量为=18.4g，由图戊可知，此时湿敏电阻的阻值为20kΩ，电路中的电流为：
，
则电压表的示数为：
U''V=I''R=2.5×10-4A×40×103Ω=10V；
若指针恰好停在20%和80%两刻度线的正中央，对应的电压表示数为7.5V，此时电路中的电流为：
，
湿敏电阻的阻值为：
，
由图戊可知，实验室内1m3空气中含水蒸气的质量为13.8g，室内所含水蒸气的质量为：50×13.8g=690g，则当前空气相对湿度为
；
（7）由湿敏电阻随空气湿度变化的关系图可知，湿度越大时，湿敏电阻的阻值越小；当电源电压不变时，可适当调小电阻箱的电阻，能在较大的湿度值时开始启动加湿器。
故答案为：（1）机械；（2）逆；（3）改变；（4）R；（5）460；6；（6）60；（7）注意及时给水箱加水。
【分析】（1）（2）根据材料内容分析回答；
（3）当外力方向改变时，电荷极性也随之改变，据此分析；
（4）分析电路连接，根据图戊结合串联电路电压规律和分压原理分析回答；
（5）根据相对湿度求出室内实际水蒸气的质量，利用图戊确定湿敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用U=IR求出此时电压表的示数；
（6）若指针停在20%和80%之间正中，因电压表自身的刻度是均匀的，则可知此时电压表的示数，然后求出当前空气相对湿度；
（7）为了能在较大的湿度值时开始启动加湿器，可以调小电阻箱的电阻。
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