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湖南省衡阳市八中教育集团2025年下学期期末检测九年级物理试卷
一、选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2026九上·衡阳期末）如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们分开。该现象主要说明了（　　）
A．分子间有空隙
B．分子间存在排斥力
C．分子间存在吸引力
D．分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】C
【知识点】分子间相互作用力；分子动理论基本观点
【解析】【解答】将两个铅柱的底面削平、削干净后紧紧压在一起，它们能结合在一起，甚至吊起重物也不分开，这是因为分子之间存在吸引力，这种力将两个铅柱“粘”在了一起。
A、“分子间有空隙”：这个现象不能直接说明分子间有空隙，通常扩散或压缩体积的实验可以说明这一点。
B、“分子间存在排斥力”：排斥力表现为分子间难以被压缩，与本题现象不符。
C、“分子间存在吸引力”：正确，铅柱结合并能吊起重物，正是分子间吸引力的体现。
D、“分子处在永不停息的无规则运动中”：这是扩散现象等所说明的，与本题现象无关。
故答案为：C。
【分析】1、分子动理论：物质是由大量分子、原子组成的。分子在永不停息地做无规则运动（扩散现象）。分子间同时存在相互作用的引力和斥力：当分子间距离较小时，表现为斥力（如固体、液体难以被压缩）。当分子间距离稍大时，表现为引力（如本题中铅柱结合、固体难以被拉断）。
2、典型实验：铅柱结合实验：说明分子间存在引力。酒精与水混合后总体积变小：说明分子间有空隙。扩散现象（如墨水滴入水中）：说明分子在永不停息地做无规则运动。
2．（2026九上·衡阳期末）小山同学利用易拉罐自制了一个简易“蒸汽机”，如图所示。点燃易拉罐下酒精灯，给易拉罐中的水加热。喷嘴喷出的蒸汽成功地让风车转了起来。下列说法错误的是（　　）
A．罐中水的温度升高以后，水的比热容变大
B．罐中水的内能增大是通过热传递方式实现的
C．此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程
D．为提高蒸汽机的效率，可增加一个燃料燃烧密封装置
【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；热机；热机的效率
【解析】【解答】A．比热容是物质的特性，不同的物质，比热容一般不同，温度改变，比热容不变，水的温度升高后，水的比热容不变，故A错误，符合题意；
B．酒精灯火焰的温度高于水的温度，罐中水吸收热量，内能增大，通过热传递方式改变内能，故B正确，不符合题意；
C．实验中，喷出的蒸汽让风车转起来，蒸汽的内能转化为风车的机械能，是热机工作时，做功冲程的能量转化过程，故C正确，不符合题意；
D．增加燃料燃烧的密封装置，可以减少热量的散失，利用的能量更高，提高蒸汽机的效率，故D正确，不符合题意。
故选A。
【分析】比热容是物质的特性，和物质种类有关；物体间温度不同，通过热传递改变内能；热机的做功冲程中，内能转化为机械能，减少能量损失，可以提高热机效率。
3．（2026九上·衡阳期末）如图所示，是三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法正确的是（　　）
A．手机的芯片是利用超导材料制成的
B．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大
C．手机充电时，手机电池将化学能转化为电能
D．各个手机之间是并联的
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移；串联电路和并联电路的辨别；半导体特点及作用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．制作芯片材料是单晶硅，高纯的单晶硅是重要的半导体材料，故A错误；
BD．手机同时充电，拔掉一部手机，其他手机仍能继续充电，各手机是并联的。并联电路各支路互不影响。拔掉一部手机，其他手机的电压不变，电阻不变，根据并联电流规律，通总电流变小，故B错误，D正确；
C．手机充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，储存起来，故C错误。
故选D。
【分析】硅是半导体，各用电器互不影响，是并联电路；减少并联电路的之路，干路电流减小；为电池充电，电能转化为化学能。
4．（2026九上·衡阳期末）如图是装有静电除尘纸的拖把擦地板的情景。除尘纸与地板摩擦，可以轻松地将灰尘清扫干净。下列说法中正确的是（　　）
A．除尘纸和地板摩擦创造了电荷
B．除尘纸和地板同时失去了电子
C．除尘纸吸尘利用了带电体吸引轻小物体的性质
D．除尘纸和地板摩擦后与地板带有同种电荷
【答案】C
【知识点】两种电荷；电荷间的相互作用规律；物体带电情况的判断；摩擦起电的现象
【解析】【解答】A、摩擦起电的本质是电子的转移，而不是创造了电荷，所以A错误。
B、摩擦起电时，一个物体失去电子，另一个物体得到电子，不可能同时失去电子，所以B错误。
C、除尘纸与地板摩擦后带电，利用了带电体吸引轻小物体的性质，从而吸附灰尘，所以C正确。
D、摩擦起电后，除尘纸和地板带有异种电荷，而不是同种电荷，所以D错误。
故答案为：C。
【分析】1、摩擦起电的本质：电子在不同物体间的转移，不是创造电荷。
2、电荷的种类：失去电子的物体带正电；得到电子的物体带负电；相互摩擦的两个物体带有等量的异种电荷。
3、带电体的性质：带电体能够吸引轻小物体（如灰尘、纸屑）。
4、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
5．（2026九上·衡阳期末）假期小郡一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为，过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
B．截至目前，电能表消耗的电能是5647.8kW·h
C．冰箱每天平均工作的时间为5h
D．其他家电和冰箱一同正常工作后，电能表的指示灯闪烁速度不变
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】电能表的读数单位是kW·h，最后一位是小数位。
出发前读数：5640.8kW·h，回家后读数：5647.8kW·h
消耗的电能：W=5647.8kW·h-5640.8kW·h=7kW·h。
A、计算得出消耗电能为7kW·h，并非70kW·h，A错误。
B、电能表的示数5647.8kW·h是从安装到目前的总耗电量，而非“截至目前消耗的电能是5647.8kW·h”的表述逻辑错误，且核心数值对应的物理意义错误，B错误。
C、已知冰箱额定功率P=0.2kW，总工作时间。
平均每天工作时间： ，C正确。
D、电能表指示灯闪烁速度与电路总功率成正比。其他家电与冰箱同时工作时，总功率增大，指示灯闪烁速度会变快，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、电能表的读数规则：单位为kW·h（度），最后一位是小数位，某段时间消耗的电能=结束读数-开始读数。
2、电功率与电能的计算公式：核心公式：W=Pt，变形公式（注意单位统一：W取kW·h，P取kW，t取h）。
3、电能表参数的物理意义：1600imp/(kW·h）：每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次；闪烁速度反映电路总功率大小，功率越大，闪烁越快。
4、电冰箱的工作特点：属于间歇式工作用电器，额定功率是正常工作时的功率，计算出的时间为“累计工作时间”，非连续工作时间。
6．（2026九上·衡阳期末）如图所示电路中灯泡L1和L2分别标有“3.8V　0.2A”和“3.8V　0.3A”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），闭合开关后两灯均发光。下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1和L2并联
B．电流表A1的示数比电流表A2的大
C．灯L1和L2两端的电压都是3.8V
D．电流表A2的示数为0.5A
【答案】A
【知识点】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
【解析】【解答】由图可知，电流从电源正极流出后，分成两条支路：一条经过L1，另一条经过L2和电流表A1，然后汇合经过电流表A2，最后回到电源负极。因此，灯泡L1和L2是并联的。电流表A1测量的是L2支路的电流I2。电流表A2测量的是干路电流I。
A、灯泡L1和L2并联，A正确。
B、根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2。因此，电流表A2（测干路电流）的示数大于电流表A1（测L2支路电流）的示数，B错误。
C、灯泡的额定电压为3.8V，是指其正常工作时的电压。在本题电路中，电源由两节干电池组成，总电压为3V，因此两灯两端的实际电压均为3V，并非额定电压3.8V，C错误。
D、由于两灯两端的实际电压为3V，低于其额定电压3.8V，所以通过两灯的实际电流均小于其额定电流（0.2A和0.3A）。因此，干路电流I=I1+I2也必然小于0.5A，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、串并联电路的识别：并联电路：电流有多条路径，各用电器独立工作。串联电路：电流只有一条路径，各用电器相互影响。
2、并联电路的电流规律：干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2。
3、额定电压与实际电压：额定电压是用电器正常工作时的电压，只有在额定电压下，用电器才会达到额定电流和额定功率。
实际电压低于额定电压时，用电器的实际电流和功率也会低于额定值。
4、电流表的使用：电流表应与被测用电器串联。识别电流表测量对象的关键是看它串联在干路还是某一支路中。
7．（2026九上·衡阳期末）“220V 3W”的LED灯和“220V 8W”的节能灯如图所示，它们正常工作，亮度相当，此时两灯相比（　　）
A．节能灯两端的电压较低 B．电流通过节能灯做功较快
C．节能灯消耗的电能较少 D．实际功率相同
【答案】B
【知识点】电功率与电能、时间的关系；额定电压；额定功率；实际功率
【解析】【解答】A、两灯均标有“220V”，且正常工作，因此它们两端的电压都是额定电压220V，A错误。
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量。节能灯的额定功率为8W，大于LED灯的3W，所以电流通过节能灯做功较快，B正确。
C、消耗的电能W=Pt，不仅与功率有关，还与工作时间有关。题目中未给出工作时间，因此无法比较消耗电能的多少，C错误。
D、两灯正常工作时，实际功率等于各自的额定功率，分别为3W和8W，并不相同。亮度相当是因为LED灯的光电转化效率更高，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、额定电压与额定功率：用电器正常工作时的电压叫额定电压，此时的功率叫额定功率。
正常工作时，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率。
2、电功率的物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量，功率越大，做功越快。
3、电能的计算：W=Pt，消耗的电能由功率和时间共同决定。
4、亮度与功率的关系：灯泡的亮度由实际功率决定，但不同类型的灯（如LED灯和节能灯），由于光电转化效率不同，即使亮度相当，实际功率也可能不同。
8．（2026九上·衡阳期末）如图所示为定值电阻R和灯泡L的U﹣I图像，灯泡L额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为2.5V B．灯泡L额定功率为0.75W
C．R与灯泡L功率之比为5：3 D．灯泡L的U﹣I图像为图线B
【答案】B
【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；电功率的计算；额定功率
【解析】【解答】灯泡的灯丝电阻会随温度升高而增大，其U-I图像是一条曲线；而定值电阻的U-I图像是一条过原点的直线。因此，图线A是灯泡L的U-I图像，图线B是定值电阻R的U-I图像，故D选项错误。
灯泡L正常发光，其额定电压UL=2.5V。从图线A可知，此时电路中的电流I=0.3A。
灯泡L的额定功率：PL=ULI=2.5V0.3A=0.75W，故B选项正确。
从图线B可知，当电流I=0.3A时，定值电阻R两端的电压UR=1.5V。
电源电压：U=UL+UR=2.5V+1.5V=4V，故A选项错误。
R与灯泡L的功率之比：，故C选项错误。
故答案为：B。
【分析】1、U-I图像的识别：定值电阻的U-I图像是直线，因为其电阻不随温度变化。
灯泡的U-I图像是曲线，因为其灯丝电阻随温度升高而增大。
2、串联电路的特点：电流处处相等：I=IL=IR。总电压等于各部分电压之和：U=UL+UR。
3、电功率的计算：公式：P=UI。
串联电路中，功率之比等于电压之比：。
4、额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率，P额=U额I额。
9．（2026九上·衡阳期末）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2，且密封着等量的空气。下列说法正确的是（　　）
A．此时通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
B．此时在探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
C．通电一段时间后电流通过R2产生的热量较多
D．该实验通过观察U形管液面高度差判断导体发热多少
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；焦耳定律；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、由图可知，电阻R2与R3并联后，再与R1串联。通过R1的电流I1等于干路电流，即I1=I1+I2。
通过R2的电流I2是支路电流，因此I1>I2，故A选项错误。
B、已知R1=R2=5，通电时间相同，但通过它们的电流不同。因此，该实验是在探究通电导体产生的热量与电流的关系，而非电阻，故B选项错误。
C、根据焦耳定律 Q=I2Rt：R1与R2的电阻R相同，通电时间t相同。
由于I1>I2，所以Q1>Q2，即电流通过R1产生的热量较多，故C选项错误。
D、电流产生的热量越多，容器内空气受热膨胀越明显，U形管中液面高度差就越大。因此，该实验通过观察U形管液面高度差来判断导体发热多少，这种方法叫转换法，故D选项正确。
故答案为：D。
【分析】1、焦耳定律：Q=I2Rt，电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
2、控制变量法：探究电热与电流的关系时，控制电阻和通电时间相同，改变电流；探究电热与电阻的关系时，控制电流和通电时间相同，改变电阻。
3、转换法：将不易直接观察的“产生热量的多少”转换为容易观察的“U形管液面高度差”。
4、串并联电路的电流特点：串联电路中电流处处相等；并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
10．（2026九上·衡阳期末）下列有关安全用电和防雷的说法正确的是（　　）
A．甲图，避雷针可避免建筑物遭雷电破坏，若云层带负电，则闪电产生的电流方向从云层到避雷针
B．乙图，如果试电笔接触插座左、右两孔，氖管都发光，可能是进户零线断路
C．丙图，多个大功率用电器可以接在同一个插线板上同时使用
D．丁图，人站在绝缘干燥板凳上，两手分别接触相线和中性线不会触电
【答案】B
【知识点】电流的方向；测电笔的使用；家庭电路电流过大的原因；安全用电原则
【解析】【解答】A、电流方向规定为正电荷定向移动的方向。若云层带负电，负电荷（电子）从云层流向避雷针，因此电流方向是从避雷针到云层，而非云层到避雷针，A错误。
B、试电笔接触插座两孔，氖管都发光，说明两孔都与火线连通。这是因为进户零线断路，电流通过用电器后，使零线侧也带上了火线的电压，B正确。
C、多个大功率用电器同时接在一个插线板上，会导致总功率过大，干路电流过大，容易引发火灾，C错误。
D、人站在绝缘凳上，双手分别接触火线和零线，会形成火线→人体→零线的闭合回路，有较大电流通过人体，会发生触电事故，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、电流方向：正电荷定向移动的方向为电流方向，与负电荷（电子）定向移动的方向相反。
2、试电笔的使用：正常情况下，试电笔接触火线氖管发光，接触零线不发光；若零线断路，试电笔接触零线侧也会发光。
3、家庭电路过载：总功率过大是导致家庭电路电流过大的原因之一，易引发安全事故。
4、触电类型：单线触电：人体接触火线和大地。
双线触电：人体同时接触火线和零线，即使站在绝缘物体上也会触电。
5、避雷针原理：利用尖端放电，将雷电电流引入大地，保护建筑物。
11．（2026九上·衡阳期末）如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　）
A．丙丁 B．甲丁 C．甲乙 D．乙丙
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】 解：人体动力是将机械能转换为电能，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，
电池动力是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的，将电能转换为机械能；
①、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，故①符合题意；
②、图中是奥斯特实验，证明了电流周围可以产生磁场，与电动机的原理不同，故②不符合题意。
③、图中是探究通电螺线管的磁场，是电流的磁效应，与电动机的原理不同，故③不符合题意；
④、图中有电源，通电导体在磁场中受力会发生运动，是电动机的原理，故④符合题意；
故选：B。
【分析】 发电机的原理是闭合电路的部分导体切割磁感线产生电流，将机械能转换为电能。
电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的，将电能转换为机械能。
12．（2026九上·衡阳期末）如图，课外兴趣小组运用所学电学知识自制肺活量比较装置。当吹气时，气球胀大，隔板向上运动，下列说法正确的是（　　）
A．当吹气时，电流表示数变小
B．当吹气时，电压表与电流表的比值不变
C．当吹气时，电路总功率变小
D．如果在电路中再串联一个电阻，电流表的灵敏度会变低
【答案】D
【知识点】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；电功率的计算
【解析】【解答】A、吹气时，气球胀大，隔板向上运动，带动滑动变阻器R0的滑片向下移动，导致R0接入电路的电阻变小。电路总电阻R总=R0+R1变小，电源电压U不变，根据欧姆定律，电路中的电流I变大，即电流表示数变大，故A错误。
B、电压表测量R0两端的电压U0，电流表测量电路中的电流I。根据欧姆定律，电压表与电流表的比值=R0。由于R0变小，所以该比值变小，故B错误。
C、电路总功率P=UI，电压U不变，电流I变大，所以总功率P变大，故C错误。
如果在电路中再串联一个电阻R'，总电阻R总'=R0+R1+R' 变大。
D、当R0发生相同变化时，总电阻的变化率变小。根据，电流的变化量I也会变小，导致电流表指针偏转幅度减小，因此电流表的灵敏度会变低，故D正确。
故答案为：D。
【分析】1、滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。
2、欧姆定律：，以及其变形U=IR、。
3、电功率的计算：P=UI。
4、电路动态分析：分析滑动变阻器阻值变化对电路中电流、电压和功率的影响。
5、灵敏度分析：在总电阻增大的情况下，相同的电阻变化量引起的电流变化量减小，导致测量灵敏度降低。
二、填空题（共4小题，每空2分，共18分）
13．（2026九上·衡阳期末）小明是学校物理兴趣小组的成员，对电学知识非常感兴趣。小明家中玩具汽车需要电压为6V的电源，该电压对人体是　 　（选填“安全”或“不安全”）的，可以由　 　节干电池串联而成。
【答案】安全；4
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】对人体的安全电压不高于 36V，6V 远低于这个值，因此该电压对人体是安全的。
一节干电池的电压为 1.5V。根据串联电池组的电压规律：总电压等于各节电池电压之和。需要的干电池节数：n=。
故答案为：安全；4。
【分析】1、安全电压：对人体安全的电压不高于36V。
2、串联电池组的电压规律：串联电池组的总电压等于各串联电池电压之和。
3、常见电源电压：一节干电池1.5V，一节蓄电池2V，家庭电路电压220V。
14．（2026九上·衡阳期末）如图所示，用一根铅笔芯连接电池的正负极，接触铅笔芯的火柴被点燃了，这说明铅笔芯属于　 　（填“导体”或“绝缘体”），铅笔芯发热是因为电流的　 　效应。 若换用更　 　（选填“粗”或“细”）的铅笔芯实验，能使火柴被点燃的更快。
【答案】导体；热；细
【知识点】导体与绝缘体；影响电阻大小的因素；焦耳定律的应用；电流的热效应
【解析】【解答】铅笔芯能导电，使电路中有电流通过，从而发热点燃火柴，说明铅笔芯属于 导体。
电流通过导体时会产生热量，这种现象叫做电流的 热 效应，铅笔芯发热就是因为这个效应。
在材料、长度相同的情况下，导体越细，电阻越大。根据焦耳定律（电源电压U不变），电阻R越大，相同时间内产生的热量Q越多，温度升高越快，火柴就会被点燃得更快。因此应换用更细的铅笔芯。
故答案为：导体；热；细。
【分析】1、导体与绝缘体：容易导电的物体叫导体（如石墨、金属），不容易导电的叫绝缘体（如塑料、橡胶）。
2、电流的热效应：电流通过导体会产生热量，公式为Q=I2Rt（焦耳定律）。
3、影响电阻大小的因素：在材料和长度相同时，导体的横截面积越小（越细），电阻越大。
4、焦耳定律的应用：在电压不变时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多。
15．（2026九上·衡阳期末）如图所示是某单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 　 　冲程，如果这台汽油机的飞轮转速是3600r/min，则它每秒做功 　 　次。
【答案】做功；30
【知识点】热机
【解析】【解答】①根据图片可知，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；
②飞轮转速3600r/min，则每分钟对外做功次数：3600÷2=1800，那么每秒中对外做功次数：1800÷60=30。
【分析】①根据气门的开合情况，结合活塞的运行方向确定冲程名称；
②在此冲程内燃机中，飞轮转动2圈，对外做功1次，据此分析解答。
16．（2026九上·衡阳期末）某烟雾报警装置如图所示，R0的电阻为5Ω，R为光敏电阻，其阻值随光强E的增大而减弱，电源电压恒为4.5V。电流表的量程为“0～0.6A”，当光强小于或等于30cd时，烟雾报警器报警。则①开始报警时电路中电流为　 　A；②在不报警和报警时两种情况下电路消耗的最大电功率的比值为　 　。
光强E/cd 7.5 10 15 30 60 …
R/Ω 40 30 20 10 5 …
【答案】0.3；2：1
【知识点】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】①开始报警时电路中电流
当光强E=30cd时开始报警，查表得光敏电阻R=10。
电路总电阻：R总=R+R0=10+5=15；电路电流：。
②两种情况下最大电功率的比值
报警时（E30cd）：光敏电阻R10，总电阻最大为15，电流最小为0.3A，因此最大电功率为：P报警大=UI=4.5V0.3A=1.35W，不报警时（E>30cd）：光敏电阻R<10，电阻越小，电流越大。电流表量程限制最大电流Imax=0.6A，此时最大电功率为：P不报警大=UImax=4.5V0.6A=2.7W，
两者比值：。
故答案为：0.3；2：1。
【分析】1、欧姆定律：，用于计算电路中的电流。
2、电功率计算：P=UI，在电压恒定时，电流越大，功率越大。
3、串联电路特点：总电阻等于各分电阻之和，R总=R1+R2。
4、动态电路分析：光敏电阻的阻值随光强变化，从而影响电路的总电阻、电流和功率。
5、安全限制：电流表量程限制了电路中的最大电流，是计算不报警时最大功率的关键条件。
三、作图与实验探究题（共4小题，17题4分，其余每空2分，共30分）
17．（2026九上·衡阳期末）
（1）请用笔画线表示导线， 将图中的电灯和开关正确接入家庭电路中。
（2）如图所示是小红制作的泡沫指南针，闭合开关后，放在水面上，轻轻拨动塑料板，静止后，箭头总是指向南方。请你在虚线框内画出电源的符号及通电螺线管外部的磁感线方向。
【答案】（1）
（2）
【知识点】家庭电路的连接；安全用电原则；磁感线及其特点；地磁场；安培定则
【解析】【解答】（1）连接逻辑：家庭电路中，开关需与所控制的用电器串联，且必须接在火线上。
具体接法：火线先接入开关，再从开关引出连接到灯泡顶端的金属点；零线直接连接到灯泡的螺旋套。
接法原因：开关接火线时，断开开关后灯泡与火线断开，不带电，可避免检修或更换灯泡时发生触电事故。
（2）判断螺线管磁极：泡沫指南针静止后箭头指向南方，说明螺线管右端为S极，左端为N极（异名磁极相互吸引，指南针箭头指向螺线管S极）。
判断电源正负极：运用安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，大拇指指向N极（左端），四指弯曲方向为电流方向，由此判断电流从螺线管下端流入、上端流出，因此电源下端为正极，上端为负极。
绘制磁感线方向：在通电螺线管外部，磁感线的方向是从N极出发，回到S极，即磁感线从螺线管左端向右端绘制，箭头指向右端。
故答案为：（1）；（2）。
【分析】1、家庭电路连接规则：开关与用电器串联，且开关必须接在火线上；灯泡的顶端金属点接火线，螺旋套接零线。
2、安全用电原则：开关控制火线，可防止用电器带电引发触电风险。
3、安培定则（右手螺旋定则）：右手握住通电螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向为电流的环绕方向，用于判断螺线管磁极与电流方向的对应关系。
4、地磁场与磁极相互作用：地磁北极靠近地理南极，异名磁极相互吸引；指南针的指向可反映磁体的磁极分布。
5、磁感线的特点：在磁体（含通电螺线管）外部，磁感线总是从N极出发，最终回到S极，磁感线的箭头方向表示磁场的方向。
18．（2026九上·衡阳期末）如图甲所示是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置，试管中装入水和表中的另一种物质进行实验。
（1）相同时间内，水吸收的热量　 　另一种物质的热量。
（2）根据实验记录的数据作出的图像如图乙所示，分析图像可以得出：图线　 　对应的物质是水；另一图线对应的物质为表中的　 　，若试管中该物质的质量为300g，则它在0～5min内吸收的热量为　 　J。
物质 比热容c/[J （kg ℃）﹣1]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
【答案】（1）等于
（2）b；煤油；2.52×104
【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；水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】（1）实验使用相同的酒精灯加热，在相同时间内，酒精灯放出的热量相等，因此水和另一种物质吸收的热量等于。
（2）水的比热容最大，在吸收相同热量时，温度升高得更慢。从图乙可知，图线 b 的温度变化更平缓，因此图线b对应的物质是水。
从图乙可知，加热5分钟（吸收相同热量）时：图线a的温度从20℃升高到60℃，ta=40℃
图线b（水）的温度从20℃升高到40℃，tb=20℃，根据Q=cmt，在质量m和吸收热量Q相同的情况下，比热容c与温度变化t成反比：，，查表可知，该物质是煤油。
已知：m=300g=0.3kg，t=40℃，c=2.1103J/(kg·℃)
Q=cmt=2.11030.340= 2.52104J。
故答案为：（1）等于；（2）b；煤油；2.52×104。
【分析】1、控制变量法：比较不同物质的吸热能力时，控制质量和吸收的热量相同，比较温度变化。
2、转换法：用相同的酒精灯加热，通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。
3、比热容公式：Q=cmt，比热容越大，物质的吸热能力越强。
4、比热容的物理意义：比热容是物质的一种特性，反映了物质吸热或放热的能力。
19．（2026九上·衡阳期末） 如图甲所示是某实验创新小组“探究电流与电阻的关系”的实验电路。电源电压恒为6V，可供选择的定值电阻的阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向左移动时，电流表示数变大　 　。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数始终接近6V保持不变，电流表有示数，则电路的故障可能是____。
A．滑动变阻器短路 B．定值电阻断路 C．定值电阻短路
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　。为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是　 　Ω。
【答案】（1）
（2）A
（3）反比；35
【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；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) 要求滑片向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻需减小。因此，需将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻的右端接线柱相连，完成电路闭合。
连接要点：导线一端接滑动变阻器左下接线柱，另一端接定值电阻右侧接线柱（保证滑片左移时，接入电路的电阻丝长度变短）。
(2) 电流表有示数：说明电路是通路，排除定值电阻断路（B选项）。
电压表示数始终接近6V（电源电压）：说明电压表测量的对象直接承受电源电压。
若定值电阻短路（C选项），电压表示数应为0，与现象不符；
若滑动变阻器短路（A选项），其分压为0，定值电阻直接接在电源两端，电压表示数等于电源电压，符合题意。综上，故障为A（滑动变阻器短路）。
(3) 结论推导：由图乙可知，电流I与电阻R的乘积为定值（如0.5A5=2.5V，0.1A25=2.5V），因此结论为：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
实验需控制定值电阻两端电压UR=2.5V不变，电源电压U=6V，则滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=6V-2.5V=3.5V。
当接入最大定值电阻R大=25时，电路中电流。
根据欧姆定律，滑动变阻器需接入的阻值。因此，滑动变阻器的最大阻值至少为35Ω。
故答案为：（1）；（2）A；（3）反比；35。
【分析】1、滑动变阻器的工作原理与接线规则：通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻；接线需“一上一下”，滑片靠近下接线柱时，接入电阻减小。
2、电路故障分析：结合电流表、电压表示数特征，判断通路、断路、短路故障。
3、欧姆定律：，及其变形公式U=IR、R=，用于电流、电压、电阻的计算。
4、探究电流与电阻的关系实验：控制变量法的应用（控制定值电阻两端电压不变）；实验结论（电压一定时，电流与电阻成反比）。
5、串联电路的特点：串联电路中电流处处相等；总电压等于各用电器两端电压之和（分压原理）。
20．（2026九上·衡阳期末）某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于　 　（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，造成这一现象的原因可能是　 　。
（2）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数为2.1V，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为　 　Ω（计算结果保留一位小数）。
（3）经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I﹣U图像如图丙所示，该图像不是一条直线，其原因是　 　。接下来，小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考，根据图丙大致画出了滑动变阻器的I﹣U图像。以下为三位同学画出的图像，其中正确的是　 　（选填“A”“B”或“C”）。
【答案】（1）B；灯泡断路
（2）8.1
（3）灯泡电阻随温度变化而变化；C
【知识点】电路故障的判断；影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）闭合开关前，滑动变阻器应置于最大阻值处。由图丙可知，滑片P置于B端时，接入电路的电阻丝最长，阻值最大。
闭合开关后，小灯泡不发光、电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表两端能与电源连通，因此故障为灯泡断路。
(2)电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，示数为I=0.26A。
已知电压U=2.1V，根据欧姆定律：。
(3)小灯泡的I-U图像不是一条直线的原因：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，小灯泡的电阻是变化的。分析电路可知，小灯泡与滑动变阻器串联，通过小灯泡和滑动变阻器的电流相等，且小灯泡两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和等于电源电压3V，据此可以在题图丙中描出三个滑动变阻器对应的电流值与电压值，再用平滑的曲线连接，即可得到滑动变阻器的I-U图像为题图丁中的C选项图。
故答案为：（1）B；灯泡断路；（2）8.1；（3）灯泡电阻随温度变化而变化；C。
【分析】1、滑动变阻器的使用：闭合开关前，滑片应置于最大阻值处，以保护电路。
2、电路故障分析：电流表无示数、电压表有示数，通常是与电压表并联的用电器断路。
3、欧姆定律：，用于计算导体电阻。
4、影响电阻的因素：灯丝电阻随温度升高而增大，导致小灯泡的I-U图像为曲线。
5、串联电路的电压规律：U=U1+U2，滑动变阻器两端电压随灯泡两端电压变化而反向变化。
四、综合题（共2小题，其中21题2+2+2共6分，22题2+3+3+2共10分，两题共16分）
21．（2026九上·衡阳期末）如图所示的电路中，电源电压U＝6V，电阻R2＝5Ω。闭合开关S，电流表A1的示数I1＝0.3A。求
（1）R1的阻值；
（2）电流表A的示数I；
（3）整个电路工作10s消耗的电能W。
【答案】（1）解： 闭合开关S，两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流。
电阻R1的阻值R120Ω
答：R1的阻值是20Ω；
（2）解： 通过电阻R2的电流I21.2A，
根据并联电路的电流特点可知电流表A的示数I＝I1+I2＝0.3A+1.2A＝1.5A
答：电流表A的示数I为1.5A；
（3）解： 整个电路工作10s消耗的电能：W＝UIt＝6V×1.5A×10s＝90J。
答：整个电路工作10s消耗的电能W是90J
【知识点】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；电功的计算
【解析】【分析】1、并联电路的特点
电压规律：并联电路中各支路两端的电压相等，且等于电源电压，即U=U1=U2。本题中R1和R2两端电压均为电源电压6V。
电流规律：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2。本题中电流表A测干路电流，其示数为两支路电流之和。
2、欧姆定律
公式：，及其变形公式、U=IR。
应用：本题中用于计算R1的阻值（R1=）和通过R2的电流（I2=）。
3、电功（电能）的计算
公式：W=UIt，适用于所有电路。
应用：本题中已知电源电压U、干路电流I和工作时间t，直接代入公式计算电路消耗的总电能。
22．（2026九上·衡阳期末）如图甲为一种智能水暖电热毯，毯内布满软管，使用时向主机内注水，接通电源后，主机以最快速度将水加热后输送到软管内，温水在床毯和主机间不断循环使床毯变热。当床毯温度达到设定温度后，主机会自动调整为保温状态继续工作，从而保障使用者的舒适度。已知其额定电压为220V，主机内的电路结构如图乙所示，S2为智能温控开关，R1和R2均为加热电阻，额定加热功率为440W，保温功率为44W。不计温度对电阻的影响。
（1）求当电热毯处于加热状态时的电流；
（2）请计算R2的阻值；
（3）该产品主机内水的质量为1kg，广告上写有“5分钟升温40℃，快速温暖被窝”的字样，请你通过计算说明该广告的话语是否可信；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（4）该产品投放市场一段时间后，许多用户反馈说“注水后加热时间太长，而后续保温阶段又太热。”为了解决顾客的问题，后续产品在R1和R2的阻值上要做何调整？（只写结果即可）
【答案】（1）解： 由P＝UI可知，电热毯处于加热状态时的电流：I加热2A
答：当电热毯处于加热状态时的电流为2A。
（2）解： 由P＝UI可知，加热和保温时电路中的总电阻：R加热110Ω，
R保温1100Ω，
加热时，电路为R1的简单电路，因此R1的阻值：R1＝R加热＝110Ω，
保温时，两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R保温﹣R加热＝1100Ω﹣110Ω＝990Ω
答：R2的阻值为：990Ω。
（3）解： 由P可知，电热毯加热5分钟消耗的电能：W＝P加热t＝440W×5×60s＝1.32×105J，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×40℃＝1.68×105J，
即Q吸＞W，因此该广告不可信；
（4）解： 由注水后加热时间太长可知，加热功率太小，由后续保温阶段又太热可知，保温功率太大，
由P＝UI可知，应减小加热时电路中的电阻，增加保温时电路中的总电阻，
由串联电路的电阻特点可知，可将R1的阻值减小，R2的阻值增大
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】1、电功率与欧姆定律
核心公式：P=UI=，用于计算电流、电阻。
应用：加热电流，加热/保温电阻。
2、串、并联电路特点
加热：S1、S2闭合，R2被短路，只有R1工作，功率最大。
保温：S1闭合、S2断开，R1、R2串联，总电阻最大，功率最小。
串联电阻：R2=R保温-R1。
3、电能与热量计算
电能：W = Pt，热量：Q=cmt。
比较W和Q，发现Q>W，广告不可信。
4、电路优化
加热慢 → 减小R1（增大加热功率）。
保温太热 → 增大R2（减小保温功率）。
1 / 1湖南省衡阳市八中教育集团2025年下学期期末检测九年级物理试卷
一、选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2026九上·衡阳期末）如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们分开。该现象主要说明了（　　）
A．分子间有空隙
B．分子间存在排斥力
C．分子间存在吸引力
D．分子处在永不停息的无规则运动中
2．（2026九上·衡阳期末）小山同学利用易拉罐自制了一个简易“蒸汽机”，如图所示。点燃易拉罐下酒精灯，给易拉罐中的水加热。喷嘴喷出的蒸汽成功地让风车转了起来。下列说法错误的是（　　）
A．罐中水的温度升高以后，水的比热容变大
B．罐中水的内能增大是通过热传递方式实现的
C．此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程
D．为提高蒸汽机的效率，可增加一个燃料燃烧密封装置
3．（2026九上·衡阳期末）如图所示，是三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法正确的是（　　）
A．手机的芯片是利用超导材料制成的
B．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大
C．手机充电时，手机电池将化学能转化为电能
D．各个手机之间是并联的
4．（2026九上·衡阳期末）如图是装有静电除尘纸的拖把擦地板的情景。除尘纸与地板摩擦，可以轻松地将灰尘清扫干净。下列说法中正确的是（　　）
A．除尘纸和地板摩擦创造了电荷
B．除尘纸和地板同时失去了电子
C．除尘纸吸尘利用了带电体吸引轻小物体的性质
D．除尘纸和地板摩擦后与地板带有同种电荷
5．（2026九上·衡阳期末）假期小郡一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为，过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
B．截至目前，电能表消耗的电能是5647.8kW·h
C．冰箱每天平均工作的时间为5h
D．其他家电和冰箱一同正常工作后，电能表的指示灯闪烁速度不变
6．（2026九上·衡阳期末）如图所示电路中灯泡L1和L2分别标有“3.8V　0.2A”和“3.8V　0.3A”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），闭合开关后两灯均发光。下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1和L2并联
B．电流表A1的示数比电流表A2的大
C．灯L1和L2两端的电压都是3.8V
D．电流表A2的示数为0.5A
7．（2026九上·衡阳期末）“220V 3W”的LED灯和“220V 8W”的节能灯如图所示，它们正常工作，亮度相当，此时两灯相比（　　）
A．节能灯两端的电压较低 B．电流通过节能灯做功较快
C．节能灯消耗的电能较少 D．实际功率相同
8．（2026九上·衡阳期末）如图所示为定值电阻R和灯泡L的U﹣I图像，灯泡L额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为2.5V B．灯泡L额定功率为0.75W
C．R与灯泡L功率之比为5：3 D．灯泡L的U﹣I图像为图线B
9．（2026九上·衡阳期末）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2，且密封着等量的空气。下列说法正确的是（　　）
A．此时通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
B．此时在探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
C．通电一段时间后电流通过R2产生的热量较多
D．该实验通过观察U形管液面高度差判断导体发热多少
10．（2026九上·衡阳期末）下列有关安全用电和防雷的说法正确的是（　　）
A．甲图，避雷针可避免建筑物遭雷电破坏，若云层带负电，则闪电产生的电流方向从云层到避雷针
B．乙图，如果试电笔接触插座左、右两孔，氖管都发光，可能是进户零线断路
C．丙图，多个大功率用电器可以接在同一个插线板上同时使用
D．丁图，人站在绝缘干燥板凳上，两手分别接触相线和中性线不会触电
11．（2026九上·衡阳期末）如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　）
A．丙丁 B．甲丁 C．甲乙 D．乙丙
12．（2026九上·衡阳期末）如图，课外兴趣小组运用所学电学知识自制肺活量比较装置。当吹气时，气球胀大，隔板向上运动，下列说法正确的是（　　）
A．当吹气时，电流表示数变小
B．当吹气时，电压表与电流表的比值不变
C．当吹气时，电路总功率变小
D．如果在电路中再串联一个电阻，电流表的灵敏度会变低
二、填空题（共4小题，每空2分，共18分）
13．（2026九上·衡阳期末）小明是学校物理兴趣小组的成员，对电学知识非常感兴趣。小明家中玩具汽车需要电压为6V的电源，该电压对人体是　 　（选填“安全”或“不安全”）的，可以由　 　节干电池串联而成。
14．（2026九上·衡阳期末）如图所示，用一根铅笔芯连接电池的正负极，接触铅笔芯的火柴被点燃了，这说明铅笔芯属于　 　（填“导体”或“绝缘体”），铅笔芯发热是因为电流的　 　效应。 若换用更　 　（选填“粗”或“细”）的铅笔芯实验，能使火柴被点燃的更快。
15．（2026九上·衡阳期末）如图所示是某单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 　 　冲程，如果这台汽油机的飞轮转速是3600r/min，则它每秒做功 　 　次。
16．（2026九上·衡阳期末）某烟雾报警装置如图所示，R0的电阻为5Ω，R为光敏电阻，其阻值随光强E的增大而减弱，电源电压恒为4.5V。电流表的量程为“0～0.6A”，当光强小于或等于30cd时，烟雾报警器报警。则①开始报警时电路中电流为　 　A；②在不报警和报警时两种情况下电路消耗的最大电功率的比值为　 　。
光强E/cd 7.5 10 15 30 60 …
R/Ω 40 30 20 10 5 …
三、作图与实验探究题（共4小题，17题4分，其余每空2分，共30分）
17．（2026九上·衡阳期末）
（1）请用笔画线表示导线， 将图中的电灯和开关正确接入家庭电路中。
（2）如图所示是小红制作的泡沫指南针，闭合开关后，放在水面上，轻轻拨动塑料板，静止后，箭头总是指向南方。请你在虚线框内画出电源的符号及通电螺线管外部的磁感线方向。
18．（2026九上·衡阳期末）如图甲所示是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置，试管中装入水和表中的另一种物质进行实验。
（1）相同时间内，水吸收的热量　 　另一种物质的热量。
（2）根据实验记录的数据作出的图像如图乙所示，分析图像可以得出：图线　 　对应的物质是水；另一图线对应的物质为表中的　 　，若试管中该物质的质量为300g，则它在0～5min内吸收的热量为　 　J。
物质 比热容c/[J （kg ℃）﹣1]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
19．（2026九上·衡阳期末） 如图甲所示是某实验创新小组“探究电流与电阻的关系”的实验电路。电源电压恒为6V，可供选择的定值电阻的阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向左移动时，电流表示数变大　 　。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数始终接近6V保持不变，电流表有示数，则电路的故障可能是____。
A．滑动变阻器短路 B．定值电阻断路 C．定值电阻短路
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　。为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是　 　Ω。
20．（2026九上·衡阳期末）某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于　 　（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，造成这一现象的原因可能是　 　。
（2）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数为2.1V，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为　 　Ω（计算结果保留一位小数）。
（3）经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I﹣U图像如图丙所示，该图像不是一条直线，其原因是　 　。接下来，小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考，根据图丙大致画出了滑动变阻器的I﹣U图像。以下为三位同学画出的图像，其中正确的是　 　（选填“A”“B”或“C”）。
四、综合题（共2小题，其中21题2+2+2共6分，22题2+3+3+2共10分，两题共16分）
21．（2026九上·衡阳期末）如图所示的电路中，电源电压U＝6V，电阻R2＝5Ω。闭合开关S，电流表A1的示数I1＝0.3A。求
（1）R1的阻值；
（2）电流表A的示数I；
（3）整个电路工作10s消耗的电能W。
22．（2026九上·衡阳期末）如图甲为一种智能水暖电热毯，毯内布满软管，使用时向主机内注水，接通电源后，主机以最快速度将水加热后输送到软管内，温水在床毯和主机间不断循环使床毯变热。当床毯温度达到设定温度后，主机会自动调整为保温状态继续工作，从而保障使用者的舒适度。已知其额定电压为220V，主机内的电路结构如图乙所示，S2为智能温控开关，R1和R2均为加热电阻，额定加热功率为440W，保温功率为44W。不计温度对电阻的影响。
（1）求当电热毯处于加热状态时的电流；
（2）请计算R2的阻值；
（3）该产品主机内水的质量为1kg，广告上写有“5分钟升温40℃，快速温暖被窝”的字样，请你通过计算说明该广告的话语是否可信；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（4）该产品投放市场一段时间后，许多用户反馈说“注水后加热时间太长，而后续保温阶段又太热。”为了解决顾客的问题，后续产品在R1和R2的阻值上要做何调整？（只写结果即可）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】分子间相互作用力；分子动理论基本观点
【解析】【解答】将两个铅柱的底面削平、削干净后紧紧压在一起，它们能结合在一起，甚至吊起重物也不分开，这是因为分子之间存在吸引力，这种力将两个铅柱“粘”在了一起。
A、“分子间有空隙”：这个现象不能直接说明分子间有空隙，通常扩散或压缩体积的实验可以说明这一点。
B、“分子间存在排斥力”：排斥力表现为分子间难以被压缩，与本题现象不符。
C、“分子间存在吸引力”：正确，铅柱结合并能吊起重物，正是分子间吸引力的体现。
D、“分子处在永不停息的无规则运动中”：这是扩散现象等所说明的，与本题现象无关。
故答案为：C。
【分析】1、分子动理论：物质是由大量分子、原子组成的。分子在永不停息地做无规则运动（扩散现象）。分子间同时存在相互作用的引力和斥力：当分子间距离较小时，表现为斥力（如固体、液体难以被压缩）。当分子间距离稍大时，表现为引力（如本题中铅柱结合、固体难以被拉断）。
2、典型实验：铅柱结合实验：说明分子间存在引力。酒精与水混合后总体积变小：说明分子间有空隙。扩散现象（如墨水滴入水中）：说明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；比热容的定义及其计算公式；热机；热机的效率
【解析】【解答】A．比热容是物质的特性，不同的物质，比热容一般不同，温度改变，比热容不变，水的温度升高后，水的比热容不变，故A错误，符合题意；
B．酒精灯火焰的温度高于水的温度，罐中水吸收热量，内能增大，通过热传递方式改变内能，故B正确，不符合题意；
C．实验中，喷出的蒸汽让风车转起来，蒸汽的内能转化为风车的机械能，是热机工作时，做功冲程的能量转化过程，故C正确，不符合题意；
D．增加燃料燃烧的密封装置，可以减少热量的散失，利用的能量更高，提高蒸汽机的效率，故D正确，不符合题意。
故选A。
【分析】比热容是物质的特性，和物质种类有关；物体间温度不同，通过热传递改变内能；热机的做功冲程中，内能转化为机械能，减少能量损失，可以提高热机效率。
3．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移；串联电路和并联电路的辨别；半导体特点及作用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．制作芯片材料是单晶硅，高纯的单晶硅是重要的半导体材料，故A错误；
BD．手机同时充电，拔掉一部手机，其他手机仍能继续充电，各手机是并联的。并联电路各支路互不影响。拔掉一部手机，其他手机的电压不变，电阻不变，根据并联电流规律，通总电流变小，故B错误，D正确；
C．手机充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，储存起来，故C错误。
故选D。
【分析】硅是半导体，各用电器互不影响，是并联电路；减少并联电路的之路，干路电流减小；为电池充电，电能转化为化学能。
4．【答案】C
【知识点】两种电荷；电荷间的相互作用规律；物体带电情况的判断；摩擦起电的现象
【解析】【解答】A、摩擦起电的本质是电子的转移，而不是创造了电荷，所以A错误。
B、摩擦起电时，一个物体失去电子，另一个物体得到电子，不可能同时失去电子，所以B错误。
C、除尘纸与地板摩擦后带电，利用了带电体吸引轻小物体的性质，从而吸附灰尘，所以C正确。
D、摩擦起电后，除尘纸和地板带有异种电荷，而不是同种电荷，所以D错误。
故答案为：C。
【分析】1、摩擦起电的本质：电子在不同物体间的转移，不是创造电荷。
2、电荷的种类：失去电子的物体带正电；得到电子的物体带负电；相互摩擦的两个物体带有等量的异种电荷。
3、带电体的性质：带电体能够吸引轻小物体（如灰尘、纸屑）。
4、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
5．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】电能表的读数单位是kW·h，最后一位是小数位。
出发前读数：5640.8kW·h，回家后读数：5647.8kW·h
消耗的电能：W=5647.8kW·h-5640.8kW·h=7kW·h。
A、计算得出消耗电能为7kW·h，并非70kW·h，A错误。
B、电能表的示数5647.8kW·h是从安装到目前的总耗电量，而非“截至目前消耗的电能是5647.8kW·h”的表述逻辑错误，且核心数值对应的物理意义错误，B错误。
C、已知冰箱额定功率P=0.2kW，总工作时间。
平均每天工作时间： ，C正确。
D、电能表指示灯闪烁速度与电路总功率成正比。其他家电与冰箱同时工作时，总功率增大，指示灯闪烁速度会变快，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、电能表的读数规则：单位为kW·h（度），最后一位是小数位，某段时间消耗的电能=结束读数-开始读数。
2、电功率与电能的计算公式：核心公式：W=Pt，变形公式（注意单位统一：W取kW·h，P取kW，t取h）。
3、电能表参数的物理意义：1600imp/(kW·h）：每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次；闪烁速度反映电路总功率大小，功率越大，闪烁越快。
4、电冰箱的工作特点：属于间歇式工作用电器，额定功率是正常工作时的功率，计算出的时间为“累计工作时间”，非连续工作时间。
6．【答案】A
【知识点】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
【解析】【解答】由图可知，电流从电源正极流出后，分成两条支路：一条经过L1，另一条经过L2和电流表A1，然后汇合经过电流表A2，最后回到电源负极。因此，灯泡L1和L2是并联的。电流表A1测量的是L2支路的电流I2。电流表A2测量的是干路电流I。
A、灯泡L1和L2并联，A正确。
B、根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2。因此，电流表A2（测干路电流）的示数大于电流表A1（测L2支路电流）的示数，B错误。
C、灯泡的额定电压为3.8V，是指其正常工作时的电压。在本题电路中，电源由两节干电池组成，总电压为3V，因此两灯两端的实际电压均为3V，并非额定电压3.8V，C错误。
D、由于两灯两端的实际电压为3V，低于其额定电压3.8V，所以通过两灯的实际电流均小于其额定电流（0.2A和0.3A）。因此，干路电流I=I1+I2也必然小于0.5A，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、串并联电路的识别：并联电路：电流有多条路径，各用电器独立工作。串联电路：电流只有一条路径，各用电器相互影响。
2、并联电路的电流规律：干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2。
3、额定电压与实际电压：额定电压是用电器正常工作时的电压，只有在额定电压下，用电器才会达到额定电流和额定功率。
实际电压低于额定电压时，用电器的实际电流和功率也会低于额定值。
4、电流表的使用：电流表应与被测用电器串联。识别电流表测量对象的关键是看它串联在干路还是某一支路中。
7．【答案】B
【知识点】电功率与电能、时间的关系；额定电压；额定功率；实际功率
【解析】【解答】A、两灯均标有“220V”，且正常工作，因此它们两端的电压都是额定电压220V，A错误。
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量。节能灯的额定功率为8W，大于LED灯的3W，所以电流通过节能灯做功较快，B正确。
C、消耗的电能W=Pt，不仅与功率有关，还与工作时间有关。题目中未给出工作时间，因此无法比较消耗电能的多少，C错误。
D、两灯正常工作时，实际功率等于各自的额定功率，分别为3W和8W，并不相同。亮度相当是因为LED灯的光电转化效率更高，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、额定电压与额定功率：用电器正常工作时的电压叫额定电压，此时的功率叫额定功率。
正常工作时，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率。
2、电功率的物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量，功率越大，做功越快。
3、电能的计算：W=Pt，消耗的电能由功率和时间共同决定。
4、亮度与功率的关系：灯泡的亮度由实际功率决定，但不同类型的灯（如LED灯和节能灯），由于光电转化效率不同，即使亮度相当，实际功率也可能不同。
8．【答案】B
【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；电功率的计算；额定功率
【解析】【解答】灯泡的灯丝电阻会随温度升高而增大，其U-I图像是一条曲线；而定值电阻的U-I图像是一条过原点的直线。因此，图线A是灯泡L的U-I图像，图线B是定值电阻R的U-I图像，故D选项错误。
灯泡L正常发光，其额定电压UL=2.5V。从图线A可知，此时电路中的电流I=0.3A。
灯泡L的额定功率：PL=ULI=2.5V0.3A=0.75W，故B选项正确。
从图线B可知，当电流I=0.3A时，定值电阻R两端的电压UR=1.5V。
电源电压：U=UL+UR=2.5V+1.5V=4V，故A选项错误。
R与灯泡L的功率之比：，故C选项错误。
故答案为：B。
【分析】1、U-I图像的识别：定值电阻的U-I图像是直线，因为其电阻不随温度变化。
灯泡的U-I图像是曲线，因为其灯丝电阻随温度升高而增大。
2、串联电路的特点：电流处处相等：I=IL=IR。总电压等于各部分电压之和：U=UL+UR。
3、电功率的计算：公式：P=UI。
串联电路中，功率之比等于电压之比：。
4、额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率，P额=U额I额。
9．【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；焦耳定律；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、由图可知，电阻R2与R3并联后，再与R1串联。通过R1的电流I1等于干路电流，即I1=I1+I2。
通过R2的电流I2是支路电流，因此I1>I2，故A选项错误。
B、已知R1=R2=5，通电时间相同，但通过它们的电流不同。因此，该实验是在探究通电导体产生的热量与电流的关系，而非电阻，故B选项错误。
C、根据焦耳定律 Q=I2Rt：R1与R2的电阻R相同，通电时间t相同。
由于I1>I2，所以Q1>Q2，即电流通过R1产生的热量较多，故C选项错误。
D、电流产生的热量越多，容器内空气受热膨胀越明显，U形管中液面高度差就越大。因此，该实验通过观察U形管液面高度差来判断导体发热多少，这种方法叫转换法，故D选项正确。
故答案为：D。
【分析】1、焦耳定律：Q=I2Rt，电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
2、控制变量法：探究电热与电流的关系时，控制电阻和通电时间相同，改变电流；探究电热与电阻的关系时，控制电流和通电时间相同，改变电阻。
3、转换法：将不易直接观察的“产生热量的多少”转换为容易观察的“U形管液面高度差”。
4、串并联电路的电流特点：串联电路中电流处处相等；并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
10．【答案】B
【知识点】电流的方向；测电笔的使用；家庭电路电流过大的原因；安全用电原则
【解析】【解答】A、电流方向规定为正电荷定向移动的方向。若云层带负电，负电荷（电子）从云层流向避雷针，因此电流方向是从避雷针到云层，而非云层到避雷针，A错误。
B、试电笔接触插座两孔，氖管都发光，说明两孔都与火线连通。这是因为进户零线断路，电流通过用电器后，使零线侧也带上了火线的电压，B正确。
C、多个大功率用电器同时接在一个插线板上，会导致总功率过大，干路电流过大，容易引发火灾，C错误。
D、人站在绝缘凳上，双手分别接触火线和零线，会形成火线→人体→零线的闭合回路，有较大电流通过人体，会发生触电事故，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、电流方向：正电荷定向移动的方向为电流方向，与负电荷（电子）定向移动的方向相反。
2、试电笔的使用：正常情况下，试电笔接触火线氖管发光，接触零线不发光；若零线断路，试电笔接触零线侧也会发光。
3、家庭电路过载：总功率过大是导致家庭电路电流过大的原因之一，易引发安全事故。
4、触电类型：单线触电：人体接触火线和大地。
双线触电：人体同时接触火线和零线，即使站在绝缘物体上也会触电。
5、避雷针原理：利用尖端放电，将雷电电流引入大地，保护建筑物。
11．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】 解：人体动力是将机械能转换为电能，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，
电池动力是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的，将电能转换为机械能；
①、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，故①符合题意；
②、图中是奥斯特实验，证明了电流周围可以产生磁场，与电动机的原理不同，故②不符合题意。
③、图中是探究通电螺线管的磁场，是电流的磁效应，与电动机的原理不同，故③不符合题意；
④、图中有电源，通电导体在磁场中受力会发生运动，是电动机的原理，故④符合题意；
故选：B。
【分析】 发电机的原理是闭合电路的部分导体切割磁感线产生电流，将机械能转换为电能。
电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的，将电能转换为机械能。
12．【答案】D
【知识点】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；电功率的计算
【解析】【解答】A、吹气时，气球胀大，隔板向上运动，带动滑动变阻器R0的滑片向下移动，导致R0接入电路的电阻变小。电路总电阻R总=R0+R1变小，电源电压U不变，根据欧姆定律，电路中的电流I变大，即电流表示数变大，故A错误。
B、电压表测量R0两端的电压U0，电流表测量电路中的电流I。根据欧姆定律，电压表与电流表的比值=R0。由于R0变小，所以该比值变小，故B错误。
C、电路总功率P=UI，电压U不变，电流I变大，所以总功率P变大，故C错误。
如果在电路中再串联一个电阻R'，总电阻R总'=R0+R1+R' 变大。
D、当R0发生相同变化时，总电阻的变化率变小。根据，电流的变化量I也会变小，导致电流表指针偏转幅度减小，因此电流表的灵敏度会变低，故D正确。
故答案为：D。
【分析】1、滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。
2、欧姆定律：，以及其变形U=IR、。
3、电功率的计算：P=UI。
4、电路动态分析：分析滑动变阻器阻值变化对电路中电流、电压和功率的影响。
5、灵敏度分析：在总电阻增大的情况下，相同的电阻变化量引起的电流变化量减小，导致测量灵敏度降低。
13．【答案】安全；4
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】对人体的安全电压不高于 36V，6V 远低于这个值，因此该电压对人体是安全的。
一节干电池的电压为 1.5V。根据串联电池组的电压规律：总电压等于各节电池电压之和。需要的干电池节数：n=。
故答案为：安全；4。
【分析】1、安全电压：对人体安全的电压不高于36V。
2、串联电池组的电压规律：串联电池组的总电压等于各串联电池电压之和。
3、常见电源电压：一节干电池1.5V，一节蓄电池2V，家庭电路电压220V。
14．【答案】导体；热；细
【知识点】导体与绝缘体；影响电阻大小的因素；焦耳定律的应用；电流的热效应
【解析】【解答】铅笔芯能导电，使电路中有电流通过，从而发热点燃火柴，说明铅笔芯属于 导体。
电流通过导体时会产生热量，这种现象叫做电流的 热 效应，铅笔芯发热就是因为这个效应。
在材料、长度相同的情况下，导体越细，电阻越大。根据焦耳定律（电源电压U不变），电阻R越大，相同时间内产生的热量Q越多，温度升高越快，火柴就会被点燃得更快。因此应换用更细的铅笔芯。
故答案为：导体；热；细。
【分析】1、导体与绝缘体：容易导电的物体叫导体（如石墨、金属），不容易导电的叫绝缘体（如塑料、橡胶）。
2、电流的热效应：电流通过导体会产生热量，公式为Q=I2Rt（焦耳定律）。
3、影响电阻大小的因素：在材料和长度相同时，导体的横截面积越小（越细），电阻越大。
4、焦耳定律的应用：在电压不变时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多。
15．【答案】做功；30
【知识点】热机
【解析】【解答】①根据图片可知，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；
②飞轮转速3600r/min，则每分钟对外做功次数：3600÷2=1800，那么每秒中对外做功次数：1800÷60=30。
【分析】①根据气门的开合情况，结合活塞的运行方向确定冲程名称；
②在此冲程内燃机中，飞轮转动2圈，对外做功1次，据此分析解答。
16．【答案】0.3；2：1
【知识点】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】①开始报警时电路中电流
当光强E=30cd时开始报警，查表得光敏电阻R=10。
电路总电阻：R总=R+R0=10+5=15；电路电流：。
②两种情况下最大电功率的比值
报警时（E30cd）：光敏电阻R10，总电阻最大为15，电流最小为0.3A，因此最大电功率为：P报警大=UI=4.5V0.3A=1.35W，不报警时（E>30cd）：光敏电阻R<10，电阻越小，电流越大。电流表量程限制最大电流Imax=0.6A，此时最大电功率为：P不报警大=UImax=4.5V0.6A=2.7W，
两者比值：。
故答案为：0.3；2：1。
【分析】1、欧姆定律：，用于计算电路中的电流。
2、电功率计算：P=UI，在电压恒定时，电流越大，功率越大。
3、串联电路特点：总电阻等于各分电阻之和，R总=R1+R2。
4、动态电路分析：光敏电阻的阻值随光强变化，从而影响电路的总电阻、电流和功率。
5、安全限制：电流表量程限制了电路中的最大电流，是计算不报警时最大功率的关键条件。
17．【答案】（1）
（2）
【知识点】家庭电路的连接；安全用电原则；磁感线及其特点；地磁场；安培定则
【解析】【解答】（1）连接逻辑：家庭电路中，开关需与所控制的用电器串联，且必须接在火线上。
具体接法：火线先接入开关，再从开关引出连接到灯泡顶端的金属点；零线直接连接到灯泡的螺旋套。
接法原因：开关接火线时，断开开关后灯泡与火线断开，不带电，可避免检修或更换灯泡时发生触电事故。
（2）判断螺线管磁极：泡沫指南针静止后箭头指向南方，说明螺线管右端为S极，左端为N极（异名磁极相互吸引，指南针箭头指向螺线管S极）。
判断电源正负极：运用安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，大拇指指向N极（左端），四指弯曲方向为电流方向，由此判断电流从螺线管下端流入、上端流出，因此电源下端为正极，上端为负极。
绘制磁感线方向：在通电螺线管外部，磁感线的方向是从N极出发，回到S极，即磁感线从螺线管左端向右端绘制，箭头指向右端。
故答案为：（1）；（2）。
【分析】1、家庭电路连接规则：开关与用电器串联，且开关必须接在火线上；灯泡的顶端金属点接火线，螺旋套接零线。
2、安全用电原则：开关控制火线，可防止用电器带电引发触电风险。
3、安培定则（右手螺旋定则）：右手握住通电螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向为电流的环绕方向，用于判断螺线管磁极与电流方向的对应关系。
4、地磁场与磁极相互作用：地磁北极靠近地理南极，异名磁极相互吸引；指南针的指向可反映磁体的磁极分布。
5、磁感线的特点：在磁体（含通电螺线管）外部，磁感线总是从N极出发，最终回到S极，磁感线的箭头方向表示磁场的方向。
18．【答案】（1）等于
（2）b；煤油；2.52×104
【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；水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】（1）实验使用相同的酒精灯加热，在相同时间内，酒精灯放出的热量相等，因此水和另一种物质吸收的热量等于。
（2）水的比热容最大，在吸收相同热量时，温度升高得更慢。从图乙可知，图线 b 的温度变化更平缓，因此图线b对应的物质是水。
从图乙可知，加热5分钟（吸收相同热量）时：图线a的温度从20℃升高到60℃，ta=40℃
图线b（水）的温度从20℃升高到40℃，tb=20℃，根据Q=cmt，在质量m和吸收热量Q相同的情况下，比热容c与温度变化t成反比：，，查表可知，该物质是煤油。
已知：m=300g=0.3kg，t=40℃，c=2.1103J/(kg·℃)
Q=cmt=2.11030.340= 2.52104J。
故答案为：（1）等于；（2）b；煤油；2.52×104。
【分析】1、控制变量法：比较不同物质的吸热能力时，控制质量和吸收的热量相同，比较温度变化。
2、转换法：用相同的酒精灯加热，通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。
3、比热容公式：Q=cmt，比热容越大，物质的吸热能力越强。
4、比热容的物理意义：比热容是物质的一种特性，反映了物质吸热或放热的能力。
19．【答案】（1）
（2）A
（3）反比；35
【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；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) 要求滑片向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻需减小。因此，需将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻的右端接线柱相连，完成电路闭合。
连接要点：导线一端接滑动变阻器左下接线柱，另一端接定值电阻右侧接线柱（保证滑片左移时，接入电路的电阻丝长度变短）。
(2) 电流表有示数：说明电路是通路，排除定值电阻断路（B选项）。
电压表示数始终接近6V（电源电压）：说明电压表测量的对象直接承受电源电压。
若定值电阻短路（C选项），电压表示数应为0，与现象不符；
若滑动变阻器短路（A选项），其分压为0，定值电阻直接接在电源两端，电压表示数等于电源电压，符合题意。综上，故障为A（滑动变阻器短路）。
(3) 结论推导：由图乙可知，电流I与电阻R的乘积为定值（如0.5A5=2.5V，0.1A25=2.5V），因此结论为：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
实验需控制定值电阻两端电压UR=2.5V不变，电源电压U=6V，则滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=6V-2.5V=3.5V。
当接入最大定值电阻R大=25时，电路中电流。
根据欧姆定律，滑动变阻器需接入的阻值。因此，滑动变阻器的最大阻值至少为35Ω。
故答案为：（1）；（2）A；（3）反比；35。
【分析】1、滑动变阻器的工作原理与接线规则：通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻；接线需“一上一下”，滑片靠近下接线柱时，接入电阻减小。
2、电路故障分析：结合电流表、电压表示数特征，判断通路、断路、短路故障。
3、欧姆定律：，及其变形公式U=IR、R=，用于电流、电压、电阻的计算。
4、探究电流与电阻的关系实验：控制变量法的应用（控制定值电阻两端电压不变）；实验结论（电压一定时，电流与电阻成反比）。
5、串联电路的特点：串联电路中电流处处相等；总电压等于各用电器两端电压之和（分压原理）。
20．【答案】（1）B；灯泡断路
（2）8.1
（3）灯泡电阻随温度变化而变化；C
【知识点】电路故障的判断；影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）闭合开关前，滑动变阻器应置于最大阻值处。由图丙可知，滑片P置于B端时，接入电路的电阻丝最长，阻值最大。
闭合开关后，小灯泡不发光、电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表两端能与电源连通，因此故障为灯泡断路。
(2)电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，示数为I=0.26A。
已知电压U=2.1V，根据欧姆定律：。
(3)小灯泡的I-U图像不是一条直线的原因：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，小灯泡的电阻是变化的。分析电路可知，小灯泡与滑动变阻器串联，通过小灯泡和滑动变阻器的电流相等，且小灯泡两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和等于电源电压3V，据此可以在题图丙中描出三个滑动变阻器对应的电流值与电压值，再用平滑的曲线连接，即可得到滑动变阻器的I-U图像为题图丁中的C选项图。
故答案为：（1）B；灯泡断路；（2）8.1；（3）灯泡电阻随温度变化而变化；C。
【分析】1、滑动变阻器的使用：闭合开关前，滑片应置于最大阻值处，以保护电路。
2、电路故障分析：电流表无示数、电压表有示数，通常是与电压表并联的用电器断路。
3、欧姆定律：，用于计算导体电阻。
4、影响电阻的因素：灯丝电阻随温度升高而增大，导致小灯泡的I-U图像为曲线。
5、串联电路的电压规律：U=U1+U2，滑动变阻器两端电压随灯泡两端电压变化而反向变化。
21．【答案】（1）解： 闭合开关S，两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流。
电阻R1的阻值R120Ω
答：R1的阻值是20Ω；
（2）解： 通过电阻R2的电流I21.2A，
根据并联电路的电流特点可知电流表A的示数I＝I1+I2＝0.3A+1.2A＝1.5A
答：电流表A的示数I为1.5A；
（3）解： 整个电路工作10s消耗的电能：W＝UIt＝6V×1.5A×10s＝90J。
答：整个电路工作10s消耗的电能W是90J
【知识点】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；电功的计算
【解析】【分析】1、并联电路的特点
电压规律：并联电路中各支路两端的电压相等，且等于电源电压，即U=U1=U2。本题中R1和R2两端电压均为电源电压6V。
电流规律：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2。本题中电流表A测干路电流，其示数为两支路电流之和。
2、欧姆定律
公式：，及其变形公式、U=IR。
应用：本题中用于计算R1的阻值（R1=）和通过R2的电流（I2=）。
3、电功（电能）的计算
公式：W=UIt，适用于所有电路。
应用：本题中已知电源电压U、干路电流I和工作时间t，直接代入公式计算电路消耗的总电能。
22．【答案】（1）解： 由P＝UI可知，电热毯处于加热状态时的电流：I加热2A
答：当电热毯处于加热状态时的电流为2A。
（2）解： 由P＝UI可知，加热和保温时电路中的总电阻：R加热110Ω，
R保温1100Ω，
加热时，电路为R1的简单电路，因此R1的阻值：R1＝R加热＝110Ω，
保温时，两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R保温﹣R加热＝1100Ω﹣110Ω＝990Ω
答：R2的阻值为：990Ω。
（3）解： 由P可知，电热毯加热5分钟消耗的电能：W＝P加热t＝440W×5×60s＝1.32×105J，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×40℃＝1.68×105J，
即Q吸＞W，因此该广告不可信；
（4）解： 由注水后加热时间太长可知，加热功率太小，由后续保温阶段又太热可知，保温功率太大，
由P＝UI可知，应减小加热时电路中的电阻，增加保温时电路中的总电阻，
由串联电路的电阻特点可知，可将R1的阻值减小，R2的阻值增大
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】1、电功率与欧姆定律
核心公式：P=UI=，用于计算电流、电阻。
应用：加热电流，加热/保温电阻。
2、串、并联电路特点
加热：S1、S2闭合，R2被短路，只有R1工作，功率最大。
保温：S1闭合、S2断开，R1、R2串联，总电阻最大，功率最小。
串联电阻：R2=R保温-R1。
3、电能与热量计算
电能：W = Pt，热量：Q=cmt。
比较W和Q，发现Q>W，广告不可信。
4、电路优化
加热慢 → 减小R1（增大加热功率）。
保温太热 → 增大R2（减小保温功率）。
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