【精品解析】北京市延庆区2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题

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【精品解析】北京市延庆区2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题

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北京市延庆区2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题
一、单项选择题(下列各题四个选项中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1.(2025九上·延庆期中)在国际单位制中,电阻的单位是(  )
A.安培 B.伏特 C.欧姆 D.库仑
2.(2025九上·延庆期中)如图所示的物品中,通常情况下属于导体的是(  )
A.陶瓷茶具
B.不锈钢盆
C.塑料饭盒
D.塑胶手套
3.(2025九上·延庆期中)在图所示的四个电路中,开关S闭合后,会导致电源短路的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2025九上·延庆期中) 下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是(  )
A.将铁丝反复弯折,弯折处温度升高
B.在果汁里加冰块,果汁的温度降低
C.用炉火加热壶中的水,水的温度升高
D.冬天用热水袋暖手,手的温度升高
5.(2025九上·延庆期中)如图所示为某宾馆的房卡,进入房间后只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才会有电。关于房卡和房间内用电器的连接,下列说法中正确的是(  )
A.房卡相当于一个电源
B.房卡相当于一个用电器
C.房卡插入槽内时一定是接在干路上
D.房间内的电灯、电视等用电器是串联的
6.(2025九上·延庆期中)小明用薄塑料袋做了一个有趣的实验。他将薄塑料袋剪成细丝制成“章鱼”,用丝绸分别摩擦“章鱼”和塑料管,将摩擦后的“章鱼”抛向空中,在其下方用塑料管靠近“章鱼”,塑料管“托”着“章鱼”飞起来,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.摩擦后,“章鱼”和塑料管带的是同种电荷
B.摩擦后,“章鱼”和丝绸带的是同种电荷
C.摩擦后,“章鱼”的各个细丝所带的是异种电荷
D.丝绸与塑料管摩擦的过程中,创造了电荷
7.(2025九上·延庆期中)四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该冲程是压缩冲程,能量转化主要是内能转化为机械能
B.该冲程是做功冲程,能量转化主要是内能转化为机械能
C.该冲程是压缩冲程,能量转化主要是机械能转化为内能
D.该冲程是做功冲程,能量转化主要是机械能转化为内能
8.(2025九上·延庆期中)某学习小组在练习使用滑动变阻器时,准备连接如图所示的电路,N为导线待接入的一端。下列分析正确的是(  )
A.当N接D时,能通过调节滑片P改变灯泡亮度
B.当N接B时,闭合开关,滑片P向左移,电阻变小
C.当N接B时,闭合开关,滑片P向右移,灯泡将变暗
D.当N接A时,闭合开关,滑片P向左移,灯泡将变亮
9.(2025九上·延庆期中)某品牌的家用油烟机的两个主要功能是抽油烟和照明,打开抽油烟功能(闭合开关),其内部的电动机工作;打开照明功能(闭合开关),LED灯工作。这两个功能可以同时工作,也可以独立工作。如图所示的电路图中符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2025九上·延庆期中)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,下列说法正确的是(  )
A.灯与灯串联
B.开关只能控制灯
C.电流表测灯的电流
D.灯两端电压与灯两端的电压不相等
11.(2025九上·延庆期中)如图所示,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。关于该实验,下列说法正确的是(  )
A.硝化棉被点燃现象是通过做功方式发生
B.筒内气体的温度升高是通过热传递的方式改变内能
C.活塞的机械能转化为筒内气体的内能,筒内气体内能增加
D.活塞对筒内硝化棉做了功,棉花的内能增加,温度升高
12.(2025九上·延庆期中)小庆制作了一个模拟测定油箱内油量的装置,如图甲所示。其中电源电压为12V且保持不变,电流表的量程为0~0.6A,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。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动。当油箱清空时,滑片滑至电阻片的最上端;当油箱内的油量达到最大值时,滑片滑至电阻片的最下端。小庆为了将电流表上的示数改为油量值,通过测量绘制出R接入电路中的阻值随油箱内油量变化的关系图像如图乙所示。油箱清空时,电流表的示数为0.1A。下列说法中正确的是(  )
A.当油箱中的油量减少时,变阻器R连入电路的电阻变小
B.电阻的阻值为120Ω
C.电流表表盘的刻度为0.2A时对应标的油量值为800mL
D.在滑动变阻器滑片上下移动过程中,定值电阻两端电压与通过的电流关系式为
二、多项选择题(下列每小题四个选项中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2025九上·延庆期中)下列说法正确的是(  )
A.运动的小球具有机械能,而不具有内能
B.物体吸收热量,温度可能升高
C.燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容小
14.(2025九上·延庆期中)关于电流、电压、电阻,下列说法中正确的是(  )
A.人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
B.电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因
C.导体中的电流为零时,导体的电阻为零
D.一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比,与通过这段导体的电流成反比
15.(2025九上·延庆期中)如图所示,电源两端的电压为12V且保持不变,三个电阻均为定值电阻,电阻R1与R2的比值是4∶1。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.2A;当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.3A。下列分析正确的是(  )
A.电阻R1的阻值为60Ω
B.电阻R2的阻值为25Ω
C.当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A
D.当开关S1断开、S2闭合时,电阻R2两端电压为7.5V
三、实验探究题(共28分,16、17、22题各4分,19、20、23题各3分,18题2分,21题5分)
16.(2025九上·延庆期中)(1)如图所示,电压表的示数为   V;
(2)如图所示,电阻箱的示数为   。
17.(2025九上·延庆期中)(1)某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到红墨水与烧杯内的水逐渐混合,颜色变得均匀,这一扩散现象说明   。
(2)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。在橡胶塞被推出过程中   的内能转化为橡胶塞的机械能。
18.(2025九上·延庆期中)小海在探究影响导体电阻大小的因素时,将不同的电阻丝分别连入如图所示电路的M、N之间,实验中的部分数据如下表所示。请回答下列问题:
序号 材料 长度L/m 横截面积
A 镍铬合金 0.8 0.5
B 锰铜 0.8 1
C 锰铜 0.8 0.5
D 锰铜 1.2 0.5
(1)小海所做的   两组实验是要探究导体的电阻大小与导体的材料是否有关;
(2)小海所做的B、C两组实验中,电流表的示数不同,由此可分析出:导体的电阻大小与   有关。
19.(2025九上·延庆期中)小庆连接了如图甲所示的实验电路,测量电阻的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为   A,依据公式   可计算出待测电阻的阻值为   。
20.(2025九上·延庆期中)小明在两个相同的容器内分别装入A、B两种液体,用相同规格的电加热器加热,使两种液体升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的比热容是否存在差异。
(1)实验时,一定要保证A、B两种液体的   相同。
(2)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过   (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(3)小明根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像,如图所示。通过分析图像可知   液体的比热容较大。
21.(2025九上·延庆期中)某同学利用干电池、多个阻值不同且已知阻值的定值电阻、滑动变阻器、数字电流表、数字电压表、开关和导线若干。探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)在下侧方框中画出实验电路图。
(2)将下面的主要实验步骤补充完整。
①断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器阻值调至   。
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为U,记录电阻的阻值和电流表的示数I。
③断开开关,用电阻替换,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使   ,记录电阻的阻值和电流表的示数I。
④仿照步骤③,依次将电阻接入电路,记录每次电阻的阻值和相应的电流表示数I。
(3)将实验数据记录在表格中,分析实验数据发现   ,由此可得实验结论:   。
5 10 15 20 25 40
I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 0.05
22.(2025九上·延庆期中)利用学生电源、两个电流表、不同规格的小灯泡若干、滑动变阻器、开关和导线若干,探究“在串联电路中,流出第二个灯泡的电流I2与流入第一个灯泡的电流I1是否相等”。
(1)选择合适的器材,设计并画出实验电路图   ;
(2)为得出更普遍的规律,请写出改变自变量的方法:   ;
(3)画出实验数据记录表格   。
23.(2025九上·延庆期中)如图所示的电路甲和乙中,若电路两端的电压均为U时,电路中的电流均为I,则电阻R在电路中的作用与和串联后在电路中的作用相当,R常被称为和串联后的等效电阻。请你证明:
四、科普阅读题(共4分)
24.(2025九上·延庆期中)请阅读材料回答问题。
半导体
导体导电性能好,绝缘体导电性能比较差。有一些材料,例如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称做半导体。光照、温度、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上(俗称芯片),就成了集成电路(如图1所示)。集成电路是20世纪最重要的发明之一,现代的收音机、电视机、电话机、计算机,以及打电话用的IC卡、算账用的计算器,里面都有集成电路。没有半导体就没有我们今天的现代化生活。
硅片也称硅晶圆(如图2所示),是最主要的半导体材料,硅晶圆的直径越大,在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低,但硅片尺寸越大,对微电子工艺设备、材料和技术的要求也越高。热敏电阻器属于典型的半导体元件,是敏感元件的一类。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低。由于它对温度高度的敏感性,使得它在各种领域都有着广泛的应用。我国的半导体事业起步较晚,集成电路的设计、封装、测试和晶圆制备等领域还有很大的发展空间,我国一大批优秀的科技工作者们正在夜以继日地努力工作,不断打破在集成电路领域的技术壁垒。
(1)光照、   和杂质等外界因素对半导体导电性会产生很大影响。
(2)大尺寸硅晶圆对芯片制作的意义是   。
(3)为了研究某热敏电阻的类型,小京同学按照图3所示的电路进行实验,其中电源两端电压不变,为定值电阻,为热敏电阻。实验中当向热敏电阻吹热风时,热敏电阻温度会升高,电流表示数变大。分析可知热敏电阻的阻值随温度升高变   。由此可判断该热敏电阻是   温度系数热敏电阻(填“正”或“负”)。
五、计算题(共8分,25、26题各4分)
25.(2025九上·延庆期中)在如图所示的电路中,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。
求:(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
26.(2025九上·延庆期中)图甲所示的是一种家用天然气泄漏检测仪,其内部简化电路图如图乙所示,电源电压为4.5V,定值电阻的电阻R为100,天然气气敏电阻的电阻是。当报警器两端的电压达到3V时报警。求:
(1)此时电路中电流的大小;
(2)此时的阻值。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A.国际单位中,电流的单位是安培,故A不符合题意;
B.国际单位中,电压的单位是伏特,故B不符合题意;
C.国际单位中,电阻的单位是欧姆,故C符合题意;
D.库仑是电量的国际单位,故D不符合题意。
故选C。
【分析】国际单位中,电阻的单位是欧姆,符号是Ω。
2.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A. 陶瓷是绝缘体,故A错误;
B. 不锈钢是金属属于导体,每个未生锈的金属原子都可以提供自由电子导电,故B正确;
C. 塑料是绝缘体,故C错误;
D. 塑胶是绝缘体,故D错误;
故选B;
【分析】(1)解题关键是明确导体和绝缘体的常见物质分类,导体如金属、人体、大地、石墨等,绝缘体如陶瓷、塑料、橡胶、玻璃等;突破点是记住金属制品通常导电,绝缘硅通过掺杂亿分子7个镓锗硼等原子就是有条件导电的半导体;
(2)易错点是将陶瓷误认为导体,或对不锈钢的金属特性不熟悉。
3.【答案】D
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A、开关闭合后,两灯泡顺次连接,故两灯泡串联,A不符合题意;
B、开关S闭合后,L2被短路,但电流仍经过L1,属于用电器短路,不是电源短路,电源不会被损坏,B不符合题意。
C、开关S闭合后,L1、L2并联,形成通路,用电器正常工作,不会发生电源短路。C不符合题意;
D、开关S闭合后,电流不经过任何用电器,直接从电源正极经开关S回到电源负极,发生了电源短路,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】电源短路是指不经过用电器,直接用导线将电源的正、负极连接起来的电路。此时电路中的电流会很大,会损坏电源,甚至可能引起火灾。
4.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.将铁丝反复弯折,弯折处温度升高,通过弯折做功将机械能转化为内能;
B.在果汁里加冰块,果汁的温度降低,即冰块吸收果汁的热量,通过热传递改变物体内能;
C.用炉火加热壶中的水,水的温度升高,即水吸收炉子的热量,通过热传递改变物体内能;
D.冬天用热水袋暖手,手的温度升高,即收吸收热水袋的热量,通过热传递改变物体内能;
故A符合题意,而B、C、D不合题意。
故选A。
【分析】做功改变物体内能的本质为能量的转化,而热传递改变物体内能的本质为能量的转移。
5.【答案】C
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】A. 房卡本身不供电而是控制电路通断的开关,插入后接通房间内总电路;房间内用电器通常并联,工作时互不影响,房卡不是电源,它只起开关作用,故A错误;
B. 房卡本身不消耗电能,不是用电器,故B错误;
C. 房卡插入槽内相当于接通房间总开关,属于接在干路,故C正确;
D. 房间内各用电器独立工作互不影响,是并联的,故D错误;
故选C;
【分析】(1)解题关键是理解房卡在电路中的作用相当于总开关,控制整个房间电路的通断;隐含条件是宾馆房间的电路设计中用电器必须并联才能独立工作;
(2)易错点是误认为房卡是电源或用电器,或误认为家庭电路中用电器是串联的。
6.【答案】A
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】A.塑料管“托”着“章鱼”飞起来根,说明塑料管和“章鱼”相互排斥,据摩擦起电的知识可知,“章鱼”、 塑料管带的是同种电荷,故A正确;
B.根据摩擦起电的知识可知,“章鱼”和丝绸带的是异种电荷,故B错误;
C.根据摩擦起电的知识可知,“章鱼”的细丝带的是同种电荷,相互排斥张开,故错误;
D.根据摩擦起电的实质可知,丝绸与塑料管摩擦的过程中,负电荷(电子)发生了转移,并不是创造了电荷,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移、相互摩擦的物体带等量的异种电荷。
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
7.【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知,汽油机两气门关闭,火花塞点火,汽缸内气体燃烧,产生高温高压燃气,推动活塞做功并向下运动,将内能转化为机械能,这是汽油机工作循环中的做功冲程。故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】 进气冲程 :活塞从上向下移动,吸入空气和汽油的混合气体。曲轴转动半圈。
压缩冲程 :活塞从下向上移动,压缩混合气体,使其温度和压力升高。曲轴再转动半圈,此冲程结束时,活塞来回一次,曲轴转动一圈。
做功冲程 :活塞从上向下移动,混合气体在此过程中燃烧,推动活塞向下运动,从而驱动曲轴转动。
排气冲程 :活塞从下向上移动,排出燃烧后的废气。曲轴再转动半圈,此冲程结束时,活塞来回两次,曲轴转动了两圈。
8.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A.分析电路可知滑动变阻器接线原则为一上一下,接同侧上、下两个接线柱相当于定值电阻或导线,无法变阻,当N接D时,变阻器接入的是金属杆部分,电阻几乎为零且不可调,灯泡一直较亮,故A错误;
B.当N接B时,闭合开关,滑片左移时滑动变阻器接入电路中的长度变长阻值变大,故B错误;
C.当N接B时,闭合开关,滑片P向右移,滑动变阻器接入电路中的长度变短阻值变小,灯泡亮度变亮,故C错误;
D.当N接A时,接入的是左上接线柱A和滑片上端,闭合开关,滑片左移时接入长度变短电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故D正确;
故选D;
【分析】(1)解题关键是掌握滑动变阻器“一上一下”接线原则,明确滑片移动时接入电阻长度的变化取决于下方接线柱的位置;突破点是先判断下方接线柱,再分析滑片移动方向对电阻的影响;(2)易错点是误将接同侧接线柱当成可调电阻,或错误判断滑片移动时电阻变化方向。
9.【答案】C
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】A. 图中两开关串联,必须同时闭合才能工作,不能独立工作,故A错误;
B. 图中灯和开关二并联后与电动机串联, 闭合开关打开抽油烟功能灯同时亮起,开关S2 闭合反而使灯被短路而关闭,故B错误;
C. 图中两元件并联,各有开关在支路,能独立或同时工作,故C正确;
D. 图中两元件并联,开关S1在干路上必须一直闭合才能独立或同时工作,开关S1无法直接独立控制抽油烟机的工作,故D错误;
故选C;
【分析】(1)解题关键是理解“独立工作是直接控制、同时工作”意味着用电器并联且支路有独立开关;突破点是先判断电路是串联还是并联,再分析开关控制方式;
(2)易错点是误将串联电路或干路开关控制的并联电路当成符合要求的设计。
10.【答案】C
【知识点】实物的电路连接;串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A. 根据电路图判断,电流有两条独立路径,两灯并联,开关在干路,电流表在L2支路,是并联而不是串联,故A错误;
B. 开关在干路上,同时控制两盏灯,故B错误;
C. 电流表与L1串联在同一支路,测量的是通过L1的电流,故C正确;
D. 两灯并联,它们两端电压都等于电源电压,因此电压相等,故D错误;
故选C;
【分析】(1)解题关键是准确识别电路的串并联,方法是观察用电器是否首尾相连或并列连接,并判断电流表所测对象;突破点是先简化电路,明确电流路径;
(2)易错点是混淆串联与并联的电压特点,或错误判断电流表的测量对象。
11.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;功的概念;是否做功的判断
【解析】【解答】A . 硝化棉移动距离为0,所以做功为0,硝化棉吸收气体热量达到燃点被点燃,故A错误;
B . 筒内气体温度升高是通过压缩气体做功,不是热传递,故B错误;
C . 迅速压下活塞时,气体分子发生了移动,对筒内气体做功,气体内能增加、温度升高,达到硝化棉的燃点使其燃烧,活塞的机械能转化为气体内能,气体内能增加,故C正确;
D . 活塞直接对筒内气体做功,硝化棉的位移为零,活塞不对硝化棉做功,故D错误;
故选C。
【分析】(1)解题关键是理解实验原理:压缩气体做功,气体内能增加,温度升高,使易燃物吸热燃烧;突破点是区分能量转化方式(做功需要在力的方向上产生位置改变)和最终现象(燃烧)的因果关系;
(2)易错点是误认为活塞直接对硝化棉做功,或混淆做功与热传递在改变内能方式上的区别。
12.【答案】D
【知识点】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】A . 分析电路为定值电阻R0与滑动变阻器R串联,油量减少时浮子下降,滑片上移导体长度变长,接入阻值变大,故A错误;
B . 油箱清空时滑片在最上端,R接入阻值最大,由图像知此时R=100Ω,电流I=0.1A,电源电压U=12V,根据,即整理可得,故B错误;
C . 当电流表示数为0.2A时,,即整理可得,由图乙可知,此时油量值为1200mL,故C错误;
D . 在串联电路中,定值电阻两端电压U0=IR0,代入数据可得,故D正确;
故选D;
【分析】(1)解题关键是结合图像和电路动态分析,明确油量变化→滑片移动→R阻值变化→电流变化的关系;突破点是从清空油量时(R最大)的电流求出R0,再利用图像由电阻查对应油量;(2)易错点是错误判断油量减少时电阻变化方向,或计算R0时忽略最大阻值对应的电流条件。
13.【答案】B,D
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;燃料的热值
【解析】【解答】A . 一切物体都有内能,运动的小球同时具有机械能和内能,故A错误;
B . 物体吸收热量,温度可能升高(如无状态变化),温度也可能不变(如晶体熔化、水沸腾液体变气体),故B正确;
C . 热值是燃料的属性由燃料种类决定,与燃烧情况即效率无关,故C错误;
D . 砂石比热容小,同样吸放热时温度变化大,导致内陆地区昼夜温差大,故D正确;
故选BD;
【分析】(1)解题关键是理解内能的普遍性、热量与温度的关系、热值的定义以及比热容对温差的影响;突破点是掌握基本概念的内涵和外延;
(2)易错点是误认为物体运动时没有内能,或混淆热值与放热多少的关系,或忽略吸热时温度可能不变的情况。
14.【答案】A,B
【知识点】电流的形成;电流的方向;电阻
【解析】【解答】A . 物理上规定正极流向负极即正电荷定向移动方向为电流方向,而物质层面正负材料都是负极移向正极,锂电池为例:电池内部正电荷即锂离子移动到正极,电池外部负极自由电子通过外部电路移动到正极,由此可见电流方向的规定是人为的错误猜测引起的,是与物质层面全然不符的,故A正确;
B . 电压会对电荷产生作用力,自由电子受到力的作用会滑向正极,就像水蒸气受到浮力的作用升到海拔4000米的西藏高原形成长江的源头水源,还有一种是正电荷受到力的作用会从正极滑向负极,就像水滴受到重力从高空下落到地面成为雨,正负电荷移动的总量就是电荷流,即电流形成的原因是电压,故B正确;
C . 电阻是导体固有属性,与电流无关,电流为零时电阻不变,故C错误;
D . 电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压、电流无关,故D错误;
故选AB;
【分析】(1)解题关键是牢记电流方向的规定、电压的作用以及电阻的决定因素;突破点是理解电阻是导体本身属性,不随电压、电流变化;
(2)易错点是误认为电阻与电压、电流有关,或认为电流为零时电阻为零。
15.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A. 当S1闭合、S2断开时,R2与R3被断路,电路为R1 ,电流I1=0.2A,结合欧姆定律可知,电阻R1的阻值为,故A正确;
B. 电源电压U=12V,已知R1:R2=4:1,,故B错误;
C. 当开关S1断开、S2闭合时,为R2和R3的串联电路,电流表示数为0.3A,R2和R3串联总电阻为,当S1、S2都闭合时,R3与R2串联后与R1并联,并联总电阻与各路电阻关系有 ,整理可得,
干路电流为,故C正确;
D. 当开关S1断开、S2闭合时,为R2和R3的串联电路,电流表示数为0.3A,则通过电路的电流I'=0.3A,结合串联电路电流特点和欧姆定律可知,电阻R2两端电压U2= I'R2=0.3A×15Ω=4.5V,故D错误;
故选AC;
【分析】(1)解题关键是利用两种开关状态列出方程组,解出各电阻值,再分析其他状态;突破点是识别每种状态下的电路连接方式,并利用串联电路电压关系列式;
(2)易错点是计算并联总电阻或串联分压时出错,或误认为选项C中电流为简单相加。
16.【答案】(1)1.7
(2)7804
【知识点】电压的测量及电压表的使用;变阻器及其应用
【解析】【解答】(1)电压表使用0~3V量程,分度值0.1V,指针位置在1V后第7小格,示数为1V+0.1V×7=1.7V,故1空填1.7;
(2)电阻箱读数:千位7×1000+百位8×100+十位0×10+个位4×1,图示为7×1000+8×100+0×10+4×1=7804Ω,所以是7804Ω。图中电阻箱的阻值为,故1空填7804Ω;
【分析】(1)解题关键是掌握电表量程与分度值的识别、电阻箱的读数方法;突破点是看清接线柱所选量程,以及电阻箱各旋钮对应的位数和数值;
(2)易错点是电压表读数时忽略量程对应分度值,或电阻箱读数时将每一位的倍率弄错。
(1)图中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为1.7V。
(2)图中电阻箱的阻值为
17.【答案】(1)分子在不停地做无规则运动
(2)水蒸气
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】(1)红墨水在水中扩散是分子无规则运动的结果,说明分子在不停地做无规则运动,所以是分子在不停地做无规则运动;故1空填分子在不停地做无规则运动;
(2)橡胶塞推力作用下发生了位置改变,高温高压气体对塞子做功,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,故1空填水蒸气;
【分析】(1)解题关键是理解扩散现象的本质是分子热运动,知道做功改变内能时能量转化方向;突破点是明确实验现象对应的物理原理;
(2)易错点是误认为扩散是宏观流动所致,或误将“白气”当作水蒸气(实际是小水滴),或混淆能量转化对象(水蒸气内能转化为塞子移动做功机械能)。
(1)在敞口的烧杯中滴入红墨水,整杯水逐渐变红且颜色均匀,这是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
(2)橡胶塞被推出,是水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。
18.【答案】(1)AC
(2)横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】探究影响导体电阻大小的因素时,
(1)探究导体的电阻大小与导体材料的关系,保持电阻丝的横截面积、长度相同,材料不同,根据图表可知:电阻丝A与C的材料不同,而横截面积、长度相同,可探究导体的电阻大小与材料有关。
(2)根据表格数据,电阻丝B、C材料、长度相同,而横截面积不同,选用B、C导体,探究导体的电阻大小与横截面积有关。
【分析】(1)探究导体电阻和材料的关系时,需要保持导体的长度和横截面积相同;
(2)当导体的材料、长度相同时,导体的横截面积不同,可以探究导体电阻和横截面积的关系。
(1)要探究导体的电阻大小与导体的材料有关,则需要电阻丝材料不同而横截面积、长度相同。由题图表可知:电阻丝A与C的材料不同而横截面积、长度相同,这两组实验可以探究导体的电阻大小与导体的材料有关。
(2)B、C两根电阻丝材料、长度相同,而横截面积不同,材料、长度相同时,导体的电阻与导体的横截面积有关,所以所做的B、C两组实验是要探究导体的电阻大小与横截面积有关。
19.【答案】0.5;;4
【知识点】电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】[1]电流表使用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针在0.4A后第5小格,示数为0.4A+0.02A×5=0.5A,故1空填0.5;
[2][3]测量电阻的原理是欧姆定律根据公式的变形式可得,的阻值,故2空填,3空填4;
【分析】(1)解题关键是正确读取电表示数,并利用欧姆定律计算电阻;
突破点是先确定电流表量程和分度值,再代入公式计算;
(2)易错点是电流表读数时看错量程或分度值,或忘记欧姆定律公式的正确写法。
20.【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)A
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)函数是两个变量间存在映射运算关系,根据整理可得,关系式中有四个变量时需确保只剩下两个可变的变量,比较Q的多少,Q是一个变量,不同物质比热容c变量时已经两个变量,需控制其余变量即质量m和升高的温度差ΔT相同,已经使两种液体升高相同的温度温度变量已经控制好,所以只剩下质量变量还需要控制,故1空填质量;
(2)相同加热器供热时功率相同,,加热时间越长,吸收热量越多,所以是通过加热时间比较吸热多少,故1空填加热时间;
(3)由图可知,升高相同温度时,A液体加热时间更长,说明A吸收热量更多,根据整理可得,质量、ΔT相同时,Q越大比热容越大,所以A液体比热容较大,故1空填A;
【分析】(1)解题关键是掌握控制变量法是由函数定义决定的,函数是两个变量之间的唯一对应关系,如果不控制多余变量为定值将会出现三个变量就不是唯一对应的了,在比较比热容实验中的应用,明确需控制质量、初末温相同,并用相同加热器通过加热时间反映吸热多少;突破点是理解图像中加热时间与吸热量的关系,以及比热容的判断方法;
(2)易错点是忽略控制质量相同,或误用温度变化量来直接比较比热容大小。
(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,则加热相同时间时,吸收热量相同,比较温度变化来判断物质的吸热能力。
(2)根据转换法可知,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较,加热源相同,加热相同时间,两物质吸收的热量相同。
(3)相同的电加热器加热液体,相同时间吸收的热量相同;由图可知,升高相同的温度,A的加热时间长,吸收的热量多,则A的吸热能力强,所以A液体的比热容大于B液体的比热容。
21.【答案】(1)
(2)最大;电阻两端的电压仍为U
(3)当定值电阻两端电压不变时,电阻越大,通过电阻的电流越小或当定值电阻两端电压不变时,电流与电阻的乘积基本为定值或当定值电阻两端电压不变时,电流随电阻增大而减小;电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,两个变量分别为I和R,需要控制分子U为定值,需要设计一个串联电路,用电流表测电路中的电流I,用电压表测定值电阻两端的电压U确保U不变,电路中还需要一个滑动变阻器,通过滑动变阻器的分压调整R1变化后电压表的U保持不变,电路图如图所示:
(2)[1]为了保护电路,断开开关,连接电路前,应将滑动变阻器阻值调至最大使电路的电流最小,故1空填最大;
[2]探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,两个变量分别为I和R,需要控制分子U为定值k,使得I和R两个变量之间的存在唯一且对应反比例关系即反比例函数,步骤③中应断开开关,用电阻替换,闭合开关,电压表示数将随R改变,此时为了使U仍然等于k,需调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压仍为k,记录电阻的阻值和电流表的示数I,故2空填电阻两端的电压仍为U;
(3)[1]分析表格数据:电压U=IR,取第一组U=0.40A×5Ω=2.0V,第二组0.20A×10Ω=2.0V,
后续各组计算U均约为2.0V(允许微小误差),说明在电压一定时,电流I与电阻R的乘积基本不变(即I与R成反比),所以是“电流与电阻的乘积基本为定值(或电流随电阻增大而减小)”等描述,故1空填在电压一定时,电流随电阻增大而减小;
[2]所以可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比,故2空填在电压一定时,电流与电阻成反比。
【分析】(1)解题关键是明确本实验采用控制变量法,即函数定义法,两个变量之间的唯一对应关系为函数,多余变量需要定值化,控制电阻两端电压不变,研究电流与电阻关系;突破点是通过计算各组电压值验证电压是否恒定,再分析电流与电阻的数量关系;
(2)易错点是直接说“电流与电阻成反比”而忽略“电压一定”是IR之间存在函数关系的前提条件。
(1)探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,需要设计一个串联电路,用电流表测电路中的电流,用电压表测定值电阻两端的电压,电路中还需要一个滑动变阻器,电路图如图所示:
(2)[1]为了保护电路,断开开关,连接电路时,应将滑动变阻器阻值调至最大。
[2]探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,需要控制定值电阻两端的电压不变,在步骤②中闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电阻R1两端的电压为U,记录电阻R1的阻值和电流表的示数I,步骤③中应断开开关,用电阻替换,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压仍为U,记录电阻的阻值和电流表的示数I。
(3)[1][2]分析实验数据可知,当定值电阻两端电压不变时,电阻越大,通过电阻的电流越小,即电流与电阻的乘积为一定值,所以可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
22.【答案】(1)
(2)实验中为了防止得出的结论具有偶然性,需要更换不同规格的灯泡进行多次测量,使实验结论具有普遍性。
(3)
I1/A            
I2/A            
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)由题中实验目的可知,应让两灯泡串联在电路中,且其中一个电流表测量流入第一个灯之前的电流,另外一个电流表测量流出第二个灯之后的电流,然后比较电流的大小,电路图如下图所示
(2)实验中为了防止得出的结论具有偶然性,需要更换不同规格的灯泡进行多次测量,使实验结论具有普遍性。
(3)由步骤2可知,需要测量和记录多组电流的对应的值,故表格设计如下
I1/A
I2/A
故答案为:(1)见解答图;(2)实验中为了防止得出的结论具有偶然性,需要更换不同规格的灯泡进行多次测量,使实验结论具有普遍性。(3)见解答图。
【分析】(1)两灯应串联,电流有与待测电路串联;
(2)为得出普遍性的实验结论,换用不同规格的灯泡进行多次测量。
(3)根据实验的要求,需要测量和记录多组电流的对应的值。
(1)根据实验的目的,两灯应串联,电流表分别测量流入第一个灯之前和流出第二个灯之后的电流,然后比较电流的大小,电路图如下图所示
(2)一次实验得出的结论具有偶然必,为了增加实验结论的普遍性,可以换用不同规格的灯泡进行多次测量。
(3)根据实验的要求,需要测量和记录多组电流的对应的值,表格设计如下
I1/A
I2/A
23.【答案】解:在图乙中,根据欧姆定律得;
在图甲中,R1和R2串联,总电阻为 R1+R2,根据欧姆定律得;
由于两种情况下电压 U 和电流 I 均相同,所以 ,
两边同时除以 I 得 R = R1+R2,即串联等效电阻等于各电阻之和;
所以R = R1+R2
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)解题关键是利用欧姆定律和等效电阻概念,通过电流、电压相同建立等式;
突破点是理解“等效”意味着在相同电压下产生相同电流;
(2)易错点是忽略欧姆定律的适用条件(纯电阻电路),或推导过程中未说明电压、电流相同的条件。
24.【答案】(1)温度
(2)每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低。
(3)小;负
【知识点】电阻;半导体特点及作用;电路的动态分析;新材料的特点及应用;我国科技发展的成就
【解析】【解答】(1)根据材料第一段“光照、温度、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响”,故填温度;
(2)根据第二段“硅晶圆的直径越大,在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低”,就像数学里,指数即一张晶圆的工艺流程是不变的,底数越大幂的运算结果越大,故填每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低。
(3)由图3可知,定值电阻与热敏电阻串联。由可知,吹热风时热敏电阻温度升高,电流表示数变大,说明电路总电阻变小,而定值电阻R1不变,因此热敏电阻R2阻值变小,所以是“小”,故1空填小;
根据材料第三段“正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低”,因此该热敏电阻是负温度系数,故2空填负;
【分析】(1)第一空考查半导体导电性能的影响因素,从材料原文中可直接提取“光照、温度、杂质”三个并列因素,只要抓住题干中“光照、1和杂质”的提示,明确空缺处应填与光照、杂质同类的外界因素,即可锁定答案为“温度”;隐含条件是半导体特性中温度是最常见且典型的影响因素;扩展知识可联系半导体中载流子浓度随温度变化的基本原理。易错点在于可能误填“压力”“湿度”等非文中提及因素,或忽略题干已给出两个因素的结构暗示,导致选词不准确。
(2)第二空考查大尺寸硅晶圆对芯片制作的意义,答案同样直接出自原文“硅晶圆的直径越大,在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低”;关键点是理解“直径越大→芯片数越多→成本越低”的逻辑链条;隐含条件是工业生产中追求规模经济以降低单位成本;扩展知识可涉及晶圆制造工艺的良率、光刻面积利用率等技术经济概念。易错点在于只答出“芯片数增多”而漏掉“成本降低”这一关键经济意义,或表述不完整、未引用原文关键词。
(3)第三空和第四空考查热敏电阻类型的实验判断,突破点在于电路分析:定值电阻R0 与热敏电阻Rt 串联,电流表测总电流;向热敏电阻吹热风使其温度升高时,电流表示数变大,由欧姆定律I=U/(R0 +Rt ) 可知,电源电压U 不变,电流I 增大则总电阻R0 +Rt 减小,而R0 不变,故Rt 必然减小;由此判断热敏电阻阻值随温度升高而减小,属于负温度系数(NTC);隐含条件是忽略电源内阻、电表内阻对电路的影响,以及热敏电阻温度变化足够引起可观测的电流变化;扩展知识可涉及NTC和PTC的定义、应用场景(如NTC常用于测温、PTC常用于过流保护)。易错点在于可能错误认为电流变大是因为热敏电阻阻值变大(忽略串联总电阻变化方向),或将正负温度系数记反,导致填“正”温度系数;也可能在推理时混淆Rt 与R0 的角色,得出相反结论。
(1)由题可知,光照、温度、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
(2)由文中 “硅晶圆的直径越大,在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低” 可知,大尺寸硅晶圆对芯片制作的意义是在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低。
(3)[1]由图3可知,定值电阻与热敏电阻串联。由可知,热敏电阻温度升高,电阻变小,电路中电流增大,电流表示数变大,故热敏电阻阻值随温度升高变小;
[2]正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低。由此可判断该热敏电阻是负温度系数热敏电阻。
25.【答案】解:由电路图知道,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以由知道,电源的电压U=I1R1=0.2A×30Ω=6V;
答:电源电压为6V。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A。
则电阻R2的阻值。
答:电阻R2的阻值为20Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,再根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
26.【答案】(1)解:分析电路构成:定值电阻R与气敏电阻串联,报警器与并联;
当报警器报警时,两端电压为3V,与其并联的两端的电压也为3V即,
已知电源电压U=4.5V,根据串联电路各电阻电压之和等于电源电压规律,
定值电阻R两端的电压为整理可得
根据欧姆定律,定值电阻R=100Ω,此时电路中的电流为
故此时电路中电流的大小为
(2)解:默认报警器在达到报警电压前,其内阻非常大,理想化模型法把流经它的电流忽略不计 ,将报警器视为一个“理想电压表”,忽略报警器电流,将电路简化为定值电阻R与气敏电阻串联电路,因为在串联电路中电流处处相等,
所以通过的电流
根据电阻大小等于电压除以电流规律,的阻值为
故此时的阻值
【知识点】串联电路的电流规律;电压表的连接;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】【分析】(1)求电路中电流大小时,突破点在于识别报警器与气敏电阻并联、并与定值电阻串联的电路结构,关键步骤是当报警器报警时其两端电压为3V,即气敏电阻两端电压也为3V,根据串联电路电压规律可求出定值电阻R两端电压 ,再由欧姆定律得出电流;隐含条件是报警器在报警时相当于一个电压表并联在气敏电阻两端,但其内阻很大,对电路的分流可忽略,因此电路可简化为纯串联电路进行分析;扩展知识涉及串联分压原理及并联元件对电路分析的影响。易错点在于误以为报警器与定值电阻并联,或把报警器电压当成定值电阻电压,导致电压分配错误;也可能忘记将电压单位统一(V)与电阻单位(Ω)匹配,造成计算错误。
(2)求气敏电阻的阻值时,关键点是在已求得电流 的基础上,利用气敏电阻两端电压,由欧姆定律 直接得出;隐含条件是将报警器视为理想电压表(内阻无穷大),忽略其对电路的分流作用,保证通过气敏电阻的电流与通过定值电阻的电流相等,这是串联电路电流处处相等的推论基础;扩展知识可涉及实际报警器的工作机理以及理想化模型在电路分析中的应用。易错点在于未意识到报警器并联时其内阻很大,误认为电流被分流,错误地用总电压除以总电阻求电流,导致结果混乱;或计算中单位换算错误(如0.015A用15mA代入时忘记换算)。
(1)由电路图可知,定值电阻R与气敏电阻串联,报警器与并联。已知电源电压U=4.5V,定值电阻R=100Ω。当报警器报警时,其两端电压为3V,由于报警器与并联,所以气敏电阻两端的电压。根据串联电路电压规律,定值电阻R两端的电压为
根据欧姆定律,此时电路中的电流为
(2)因为在串联电路中电流处处相等,所以通过的电流
根据欧姆定律,此时的阻值为
1 / 1北京市延庆区2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题
一、单项选择题(下列各题四个选项中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1.(2025九上·延庆期中)在国际单位制中,电阻的单位是(  )
A.安培 B.伏特 C.欧姆 D.库仑
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A.国际单位中,电流的单位是安培,故A不符合题意;
B.国际单位中,电压的单位是伏特,故B不符合题意;
C.国际单位中,电阻的单位是欧姆,故C符合题意;
D.库仑是电量的国际单位,故D不符合题意。
故选C。
【分析】国际单位中,电阻的单位是欧姆,符号是Ω。
2.(2025九上·延庆期中)如图所示的物品中,通常情况下属于导体的是(  )
A.陶瓷茶具
B.不锈钢盆
C.塑料饭盒
D.塑胶手套
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A. 陶瓷是绝缘体,故A错误;
B. 不锈钢是金属属于导体,每个未生锈的金属原子都可以提供自由电子导电,故B正确;
C. 塑料是绝缘体,故C错误;
D. 塑胶是绝缘体,故D错误;
故选B;
【分析】(1)解题关键是明确导体和绝缘体的常见物质分类,导体如金属、人体、大地、石墨等,绝缘体如陶瓷、塑料、橡胶、玻璃等;突破点是记住金属制品通常导电,绝缘硅通过掺杂亿分子7个镓锗硼等原子就是有条件导电的半导体;
(2)易错点是将陶瓷误认为导体,或对不锈钢的金属特性不熟悉。
3.(2025九上·延庆期中)在图所示的四个电路中,开关S闭合后,会导致电源短路的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A、开关闭合后,两灯泡顺次连接,故两灯泡串联,A不符合题意;
B、开关S闭合后,L2被短路,但电流仍经过L1,属于用电器短路,不是电源短路,电源不会被损坏,B不符合题意。
C、开关S闭合后,L1、L2并联,形成通路,用电器正常工作,不会发生电源短路。C不符合题意;
D、开关S闭合后,电流不经过任何用电器,直接从电源正极经开关S回到电源负极,发生了电源短路,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】电源短路是指不经过用电器,直接用导线将电源的正、负极连接起来的电路。此时电路中的电流会很大,会损坏电源,甚至可能引起火灾。
4.(2025九上·延庆期中) 下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是(  )
A.将铁丝反复弯折,弯折处温度升高
B.在果汁里加冰块,果汁的温度降低
C.用炉火加热壶中的水,水的温度升高
D.冬天用热水袋暖手,手的温度升高
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.将铁丝反复弯折,弯折处温度升高,通过弯折做功将机械能转化为内能;
B.在果汁里加冰块,果汁的温度降低,即冰块吸收果汁的热量,通过热传递改变物体内能;
C.用炉火加热壶中的水,水的温度升高,即水吸收炉子的热量,通过热传递改变物体内能;
D.冬天用热水袋暖手,手的温度升高,即收吸收热水袋的热量,通过热传递改变物体内能;
故A符合题意,而B、C、D不合题意。
故选A。
【分析】做功改变物体内能的本质为能量的转化,而热传递改变物体内能的本质为能量的转移。
5.(2025九上·延庆期中)如图所示为某宾馆的房卡,进入房间后只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才会有电。关于房卡和房间内用电器的连接,下列说法中正确的是(  )
A.房卡相当于一个电源
B.房卡相当于一个用电器
C.房卡插入槽内时一定是接在干路上
D.房间内的电灯、电视等用电器是串联的
【答案】C
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】A. 房卡本身不供电而是控制电路通断的开关,插入后接通房间内总电路;房间内用电器通常并联,工作时互不影响,房卡不是电源,它只起开关作用,故A错误;
B. 房卡本身不消耗电能,不是用电器,故B错误;
C. 房卡插入槽内相当于接通房间总开关,属于接在干路,故C正确;
D. 房间内各用电器独立工作互不影响,是并联的,故D错误;
故选C;
【分析】(1)解题关键是理解房卡在电路中的作用相当于总开关,控制整个房间电路的通断;隐含条件是宾馆房间的电路设计中用电器必须并联才能独立工作;
(2)易错点是误认为房卡是电源或用电器,或误认为家庭电路中用电器是串联的。
6.(2025九上·延庆期中)小明用薄塑料袋做了一个有趣的实验。他将薄塑料袋剪成细丝制成“章鱼”,用丝绸分别摩擦“章鱼”和塑料管,将摩擦后的“章鱼”抛向空中,在其下方用塑料管靠近“章鱼”,塑料管“托”着“章鱼”飞起来,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.摩擦后,“章鱼”和塑料管带的是同种电荷
B.摩擦后,“章鱼”和丝绸带的是同种电荷
C.摩擦后,“章鱼”的各个细丝所带的是异种电荷
D.丝绸与塑料管摩擦的过程中,创造了电荷
【答案】A
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】A.塑料管“托”着“章鱼”飞起来根,说明塑料管和“章鱼”相互排斥,据摩擦起电的知识可知,“章鱼”、 塑料管带的是同种电荷,故A正确;
B.根据摩擦起电的知识可知,“章鱼”和丝绸带的是异种电荷,故B错误;
C.根据摩擦起电的知识可知,“章鱼”的细丝带的是同种电荷,相互排斥张开,故错误;
D.根据摩擦起电的实质可知,丝绸与塑料管摩擦的过程中,负电荷(电子)发生了转移,并不是创造了电荷,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移、相互摩擦的物体带等量的异种电荷。
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
7.(2025九上·延庆期中)四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该冲程是压缩冲程,能量转化主要是内能转化为机械能
B.该冲程是做功冲程,能量转化主要是内能转化为机械能
C.该冲程是压缩冲程,能量转化主要是机械能转化为内能
D.该冲程是做功冲程,能量转化主要是机械能转化为内能
【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知,汽油机两气门关闭,火花塞点火,汽缸内气体燃烧,产生高温高压燃气,推动活塞做功并向下运动,将内能转化为机械能,这是汽油机工作循环中的做功冲程。故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】 进气冲程 :活塞从上向下移动,吸入空气和汽油的混合气体。曲轴转动半圈。
压缩冲程 :活塞从下向上移动,压缩混合气体,使其温度和压力升高。曲轴再转动半圈,此冲程结束时,活塞来回一次,曲轴转动一圈。
做功冲程 :活塞从上向下移动,混合气体在此过程中燃烧,推动活塞向下运动,从而驱动曲轴转动。
排气冲程 :活塞从下向上移动,排出燃烧后的废气。曲轴再转动半圈,此冲程结束时,活塞来回两次,曲轴转动了两圈。
8.(2025九上·延庆期中)某学习小组在练习使用滑动变阻器时,准备连接如图所示的电路,N为导线待接入的一端。下列分析正确的是(  )
A.当N接D时,能通过调节滑片P改变灯泡亮度
B.当N接B时,闭合开关,滑片P向左移,电阻变小
C.当N接B时,闭合开关,滑片P向右移,灯泡将变暗
D.当N接A时,闭合开关,滑片P向左移,灯泡将变亮
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A.分析电路可知滑动变阻器接线原则为一上一下,接同侧上、下两个接线柱相当于定值电阻或导线,无法变阻,当N接D时,变阻器接入的是金属杆部分,电阻几乎为零且不可调,灯泡一直较亮,故A错误;
B.当N接B时,闭合开关,滑片左移时滑动变阻器接入电路中的长度变长阻值变大,故B错误;
C.当N接B时,闭合开关,滑片P向右移,滑动变阻器接入电路中的长度变短阻值变小,灯泡亮度变亮,故C错误;
D.当N接A时,接入的是左上接线柱A和滑片上端,闭合开关,滑片左移时接入长度变短电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故D正确;
故选D;
【分析】(1)解题关键是掌握滑动变阻器“一上一下”接线原则,明确滑片移动时接入电阻长度的变化取决于下方接线柱的位置;突破点是先判断下方接线柱,再分析滑片移动方向对电阻的影响;(2)易错点是误将接同侧接线柱当成可调电阻,或错误判断滑片移动时电阻变化方向。
9.(2025九上·延庆期中)某品牌的家用油烟机的两个主要功能是抽油烟和照明,打开抽油烟功能(闭合开关),其内部的电动机工作;打开照明功能(闭合开关),LED灯工作。这两个功能可以同时工作,也可以独立工作。如图所示的电路图中符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】A. 图中两开关串联,必须同时闭合才能工作,不能独立工作,故A错误;
B. 图中灯和开关二并联后与电动机串联, 闭合开关打开抽油烟功能灯同时亮起,开关S2 闭合反而使灯被短路而关闭,故B错误;
C. 图中两元件并联,各有开关在支路,能独立或同时工作,故C正确;
D. 图中两元件并联,开关S1在干路上必须一直闭合才能独立或同时工作,开关S1无法直接独立控制抽油烟机的工作,故D错误;
故选C;
【分析】(1)解题关键是理解“独立工作是直接控制、同时工作”意味着用电器并联且支路有独立开关;突破点是先判断电路是串联还是并联,再分析开关控制方式;
(2)易错点是误将串联电路或干路开关控制的并联电路当成符合要求的设计。
10.(2025九上·延庆期中)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,下列说法正确的是(  )
A.灯与灯串联
B.开关只能控制灯
C.电流表测灯的电流
D.灯两端电压与灯两端的电压不相等
【答案】C
【知识点】实物的电路连接;串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A. 根据电路图判断,电流有两条独立路径,两灯并联,开关在干路,电流表在L2支路,是并联而不是串联,故A错误;
B. 开关在干路上,同时控制两盏灯,故B错误;
C. 电流表与L1串联在同一支路,测量的是通过L1的电流,故C正确;
D. 两灯并联,它们两端电压都等于电源电压,因此电压相等,故D错误;
故选C;
【分析】(1)解题关键是准确识别电路的串并联,方法是观察用电器是否首尾相连或并列连接,并判断电流表所测对象;突破点是先简化电路,明确电流路径;
(2)易错点是混淆串联与并联的电压特点,或错误判断电流表的测量对象。
11.(2025九上·延庆期中)如图所示,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。关于该实验,下列说法正确的是(  )
A.硝化棉被点燃现象是通过做功方式发生
B.筒内气体的温度升高是通过热传递的方式改变内能
C.活塞的机械能转化为筒内气体的内能,筒内气体内能增加
D.活塞对筒内硝化棉做了功,棉花的内能增加,温度升高
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;功的概念;是否做功的判断
【解析】【解答】A . 硝化棉移动距离为0,所以做功为0,硝化棉吸收气体热量达到燃点被点燃,故A错误;
B . 筒内气体温度升高是通过压缩气体做功,不是热传递,故B错误;
C . 迅速压下活塞时,气体分子发生了移动,对筒内气体做功,气体内能增加、温度升高,达到硝化棉的燃点使其燃烧,活塞的机械能转化为气体内能,气体内能增加,故C正确;
D . 活塞直接对筒内气体做功,硝化棉的位移为零,活塞不对硝化棉做功,故D错误;
故选C。
【分析】(1)解题关键是理解实验原理:压缩气体做功,气体内能增加,温度升高,使易燃物吸热燃烧;突破点是区分能量转化方式(做功需要在力的方向上产生位置改变)和最终现象(燃烧)的因果关系;
(2)易错点是误认为活塞直接对硝化棉做功,或混淆做功与热传递在改变内能方式上的区别。
12.(2025九上·延庆期中)小庆制作了一个模拟测定油箱内油量的装置,如图甲所示。其中电源电压为12V且保持不变,电流表的量程为0~0.6A,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。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动。当油箱清空时,滑片滑至电阻片的最上端;当油箱内的油量达到最大值时,滑片滑至电阻片的最下端。小庆为了将电流表上的示数改为油量值,通过测量绘制出R接入电路中的阻值随油箱内油量变化的关系图像如图乙所示。油箱清空时,电流表的示数为0.1A。下列说法中正确的是(  )
A.当油箱中的油量减少时,变阻器R连入电路的电阻变小
B.电阻的阻值为120Ω
C.电流表表盘的刻度为0.2A时对应标的油量值为800mL
D.在滑动变阻器滑片上下移动过程中,定值电阻两端电压与通过的电流关系式为
【答案】D
【知识点】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】A . 分析电路为定值电阻R0与滑动变阻器R串联,油量减少时浮子下降,滑片上移导体长度变长,接入阻值变大,故A错误;
B . 油箱清空时滑片在最上端,R接入阻值最大,由图像知此时R=100Ω,电流I=0.1A,电源电压U=12V,根据,即整理可得,故B错误;
C . 当电流表示数为0.2A时,,即整理可得,由图乙可知,此时油量值为1200mL,故C错误;
D . 在串联电路中,定值电阻两端电压U0=IR0,代入数据可得,故D正确;
故选D;
【分析】(1)解题关键是结合图像和电路动态分析,明确油量变化→滑片移动→R阻值变化→电流变化的关系;突破点是从清空油量时(R最大)的电流求出R0,再利用图像由电阻查对应油量;(2)易错点是错误判断油量减少时电阻变化方向,或计算R0时忽略最大阻值对应的电流条件。
二、多项选择题(下列每小题四个选项中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2025九上·延庆期中)下列说法正确的是(  )
A.运动的小球具有机械能,而不具有内能
B.物体吸收热量,温度可能升高
C.燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容小
【答案】B,D
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;燃料的热值
【解析】【解答】A . 一切物体都有内能,运动的小球同时具有机械能和内能,故A错误;
B . 物体吸收热量,温度可能升高(如无状态变化),温度也可能不变(如晶体熔化、水沸腾液体变气体),故B正确;
C . 热值是燃料的属性由燃料种类决定,与燃烧情况即效率无关,故C错误;
D . 砂石比热容小,同样吸放热时温度变化大,导致内陆地区昼夜温差大,故D正确;
故选BD;
【分析】(1)解题关键是理解内能的普遍性、热量与温度的关系、热值的定义以及比热容对温差的影响;突破点是掌握基本概念的内涵和外延;
(2)易错点是误认为物体运动时没有内能,或混淆热值与放热多少的关系,或忽略吸热时温度可能不变的情况。
14.(2025九上·延庆期中)关于电流、电压、电阻,下列说法中正确的是(  )
A.人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
B.电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因
C.导体中的电流为零时,导体的电阻为零
D.一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比,与通过这段导体的电流成反比
【答案】A,B
【知识点】电流的形成;电流的方向;电阻
【解析】【解答】A . 物理上规定正极流向负极即正电荷定向移动方向为电流方向,而物质层面正负材料都是负极移向正极,锂电池为例:电池内部正电荷即锂离子移动到正极,电池外部负极自由电子通过外部电路移动到正极,由此可见电流方向的规定是人为的错误猜测引起的,是与物质层面全然不符的,故A正确;
B . 电压会对电荷产生作用力,自由电子受到力的作用会滑向正极,就像水蒸气受到浮力的作用升到海拔4000米的西藏高原形成长江的源头水源,还有一种是正电荷受到力的作用会从正极滑向负极,就像水滴受到重力从高空下落到地面成为雨,正负电荷移动的总量就是电荷流,即电流形成的原因是电压,故B正确;
C . 电阻是导体固有属性,与电流无关,电流为零时电阻不变,故C错误;
D . 电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压、电流无关,故D错误;
故选AB;
【分析】(1)解题关键是牢记电流方向的规定、电压的作用以及电阻的决定因素;突破点是理解电阻是导体本身属性,不随电压、电流变化;
(2)易错点是误认为电阻与电压、电流有关,或认为电流为零时电阻为零。
15.(2025九上·延庆期中)如图所示,电源两端的电压为12V且保持不变,三个电阻均为定值电阻,电阻R1与R2的比值是4∶1。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.2A;当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.3A。下列分析正确的是(  )
A.电阻R1的阻值为60Ω
B.电阻R2的阻值为25Ω
C.当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A
D.当开关S1断开、S2闭合时,电阻R2两端电压为7.5V
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A. 当S1闭合、S2断开时,R2与R3被断路,电路为R1 ,电流I1=0.2A,结合欧姆定律可知,电阻R1的阻值为,故A正确;
B. 电源电压U=12V,已知R1:R2=4:1,,故B错误;
C. 当开关S1断开、S2闭合时,为R2和R3的串联电路,电流表示数为0.3A,R2和R3串联总电阻为,当S1、S2都闭合时,R3与R2串联后与R1并联,并联总电阻与各路电阻关系有 ,整理可得,
干路电流为,故C正确;
D. 当开关S1断开、S2闭合时,为R2和R3的串联电路,电流表示数为0.3A,则通过电路的电流I'=0.3A,结合串联电路电流特点和欧姆定律可知,电阻R2两端电压U2= I'R2=0.3A×15Ω=4.5V,故D错误;
故选AC;
【分析】(1)解题关键是利用两种开关状态列出方程组,解出各电阻值,再分析其他状态;突破点是识别每种状态下的电路连接方式,并利用串联电路电压关系列式;
(2)易错点是计算并联总电阻或串联分压时出错,或误认为选项C中电流为简单相加。
三、实验探究题(共28分,16、17、22题各4分,19、20、23题各3分,18题2分,21题5分)
16.(2025九上·延庆期中)(1)如图所示,电压表的示数为   V;
(2)如图所示,电阻箱的示数为   。
【答案】(1)1.7
(2)7804
【知识点】电压的测量及电压表的使用;变阻器及其应用
【解析】【解答】(1)电压表使用0~3V量程,分度值0.1V,指针位置在1V后第7小格,示数为1V+0.1V×7=1.7V,故1空填1.7;
(2)电阻箱读数:千位7×1000+百位8×100+十位0×10+个位4×1,图示为7×1000+8×100+0×10+4×1=7804Ω,所以是7804Ω。图中电阻箱的阻值为,故1空填7804Ω;
【分析】(1)解题关键是掌握电表量程与分度值的识别、电阻箱的读数方法;突破点是看清接线柱所选量程,以及电阻箱各旋钮对应的位数和数值;
(2)易错点是电压表读数时忽略量程对应分度值,或电阻箱读数时将每一位的倍率弄错。
(1)图中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为1.7V。
(2)图中电阻箱的阻值为
17.(2025九上·延庆期中)(1)某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到红墨水与烧杯内的水逐渐混合,颜色变得均匀,这一扩散现象说明   。
(2)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。在橡胶塞被推出过程中   的内能转化为橡胶塞的机械能。
【答案】(1)分子在不停地做无规则运动
(2)水蒸气
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】(1)红墨水在水中扩散是分子无规则运动的结果,说明分子在不停地做无规则运动,所以是分子在不停地做无规则运动;故1空填分子在不停地做无规则运动;
(2)橡胶塞推力作用下发生了位置改变,高温高压气体对塞子做功,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,故1空填水蒸气;
【分析】(1)解题关键是理解扩散现象的本质是分子热运动,知道做功改变内能时能量转化方向;突破点是明确实验现象对应的物理原理;
(2)易错点是误认为扩散是宏观流动所致,或误将“白气”当作水蒸气(实际是小水滴),或混淆能量转化对象(水蒸气内能转化为塞子移动做功机械能)。
(1)在敞口的烧杯中滴入红墨水,整杯水逐渐变红且颜色均匀,这是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
(2)橡胶塞被推出,是水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。
18.(2025九上·延庆期中)小海在探究影响导体电阻大小的因素时,将不同的电阻丝分别连入如图所示电路的M、N之间,实验中的部分数据如下表所示。请回答下列问题:
序号 材料 长度L/m 横截面积
A 镍铬合金 0.8 0.5
B 锰铜 0.8 1
C 锰铜 0.8 0.5
D 锰铜 1.2 0.5
(1)小海所做的   两组实验是要探究导体的电阻大小与导体的材料是否有关;
(2)小海所做的B、C两组实验中,电流表的示数不同,由此可分析出:导体的电阻大小与   有关。
【答案】(1)AC
(2)横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】探究影响导体电阻大小的因素时,
(1)探究导体的电阻大小与导体材料的关系,保持电阻丝的横截面积、长度相同,材料不同,根据图表可知:电阻丝A与C的材料不同,而横截面积、长度相同,可探究导体的电阻大小与材料有关。
(2)根据表格数据,电阻丝B、C材料、长度相同,而横截面积不同,选用B、C导体,探究导体的电阻大小与横截面积有关。
【分析】(1)探究导体电阻和材料的关系时,需要保持导体的长度和横截面积相同;
(2)当导体的材料、长度相同时,导体的横截面积不同,可以探究导体电阻和横截面积的关系。
(1)要探究导体的电阻大小与导体的材料有关,则需要电阻丝材料不同而横截面积、长度相同。由题图表可知:电阻丝A与C的材料不同而横截面积、长度相同,这两组实验可以探究导体的电阻大小与导体的材料有关。
(2)B、C两根电阻丝材料、长度相同,而横截面积不同,材料、长度相同时,导体的电阻与导体的横截面积有关,所以所做的B、C两组实验是要探究导体的电阻大小与横截面积有关。
19.(2025九上·延庆期中)小庆连接了如图甲所示的实验电路,测量电阻的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为   A,依据公式   可计算出待测电阻的阻值为   。
【答案】0.5;;4
【知识点】电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】[1]电流表使用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针在0.4A后第5小格,示数为0.4A+0.02A×5=0.5A,故1空填0.5;
[2][3]测量电阻的原理是欧姆定律根据公式的变形式可得,的阻值,故2空填,3空填4;
【分析】(1)解题关键是正确读取电表示数,并利用欧姆定律计算电阻;
突破点是先确定电流表量程和分度值,再代入公式计算;
(2)易错点是电流表读数时看错量程或分度值,或忘记欧姆定律公式的正确写法。
20.(2025九上·延庆期中)小明在两个相同的容器内分别装入A、B两种液体,用相同规格的电加热器加热,使两种液体升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的比热容是否存在差异。
(1)实验时,一定要保证A、B两种液体的   相同。
(2)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过   (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(3)小明根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像,如图所示。通过分析图像可知   液体的比热容较大。
【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)A
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)函数是两个变量间存在映射运算关系,根据整理可得,关系式中有四个变量时需确保只剩下两个可变的变量,比较Q的多少,Q是一个变量,不同物质比热容c变量时已经两个变量,需控制其余变量即质量m和升高的温度差ΔT相同,已经使两种液体升高相同的温度温度变量已经控制好,所以只剩下质量变量还需要控制,故1空填质量;
(2)相同加热器供热时功率相同,,加热时间越长,吸收热量越多,所以是通过加热时间比较吸热多少,故1空填加热时间;
(3)由图可知,升高相同温度时,A液体加热时间更长,说明A吸收热量更多,根据整理可得,质量、ΔT相同时,Q越大比热容越大,所以A液体比热容较大,故1空填A;
【分析】(1)解题关键是掌握控制变量法是由函数定义决定的,函数是两个变量之间的唯一对应关系,如果不控制多余变量为定值将会出现三个变量就不是唯一对应的了,在比较比热容实验中的应用,明确需控制质量、初末温相同,并用相同加热器通过加热时间反映吸热多少;突破点是理解图像中加热时间与吸热量的关系,以及比热容的判断方法;
(2)易错点是忽略控制质量相同,或误用温度变化量来直接比较比热容大小。
(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,则加热相同时间时,吸收热量相同,比较温度变化来判断物质的吸热能力。
(2)根据转换法可知,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较,加热源相同,加热相同时间,两物质吸收的热量相同。
(3)相同的电加热器加热液体,相同时间吸收的热量相同;由图可知,升高相同的温度,A的加热时间长,吸收的热量多,则A的吸热能力强,所以A液体的比热容大于B液体的比热容。
21.(2025九上·延庆期中)某同学利用干电池、多个阻值不同且已知阻值的定值电阻、滑动变阻器、数字电流表、数字电压表、开关和导线若干。探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)在下侧方框中画出实验电路图。
(2)将下面的主要实验步骤补充完整。
①断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器阻值调至   。
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为U,记录电阻的阻值和电流表的示数I。
③断开开关,用电阻替换,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使   ,记录电阻的阻值和电流表的示数I。
④仿照步骤③,依次将电阻接入电路,记录每次电阻的阻值和相应的电流表示数I。
(3)将实验数据记录在表格中,分析实验数据发现   ,由此可得实验结论:   。
5 10 15 20 25 40
I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 0.05
【答案】(1)
(2)最大;电阻两端的电压仍为U
(3)当定值电阻两端电压不变时,电阻越大,通过电阻的电流越小或当定值电阻两端电压不变时,电流与电阻的乘积基本为定值或当定值电阻两端电压不变时,电流随电阻增大而减小;电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,两个变量分别为I和R,需要控制分子U为定值,需要设计一个串联电路,用电流表测电路中的电流I,用电压表测定值电阻两端的电压U确保U不变,电路中还需要一个滑动变阻器,通过滑动变阻器的分压调整R1变化后电压表的U保持不变,电路图如图所示:
(2)[1]为了保护电路,断开开关,连接电路前,应将滑动变阻器阻值调至最大使电路的电流最小,故1空填最大;
[2]探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,两个变量分别为I和R,需要控制分子U为定值k,使得I和R两个变量之间的存在唯一且对应反比例关系即反比例函数,步骤③中应断开开关,用电阻替换,闭合开关,电压表示数将随R改变,此时为了使U仍然等于k,需调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压仍为k,记录电阻的阻值和电流表的示数I,故2空填电阻两端的电压仍为U;
(3)[1]分析表格数据:电压U=IR,取第一组U=0.40A×5Ω=2.0V,第二组0.20A×10Ω=2.0V,
后续各组计算U均约为2.0V(允许微小误差),说明在电压一定时,电流I与电阻R的乘积基本不变(即I与R成反比),所以是“电流与电阻的乘积基本为定值(或电流随电阻增大而减小)”等描述,故1空填在电压一定时,电流随电阻增大而减小;
[2]所以可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比,故2空填在电压一定时,电流与电阻成反比。
【分析】(1)解题关键是明确本实验采用控制变量法,即函数定义法,两个变量之间的唯一对应关系为函数,多余变量需要定值化,控制电阻两端电压不变,研究电流与电阻关系;突破点是通过计算各组电压值验证电压是否恒定,再分析电流与电阻的数量关系;
(2)易错点是直接说“电流与电阻成反比”而忽略“电压一定”是IR之间存在函数关系的前提条件。
(1)探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,需要设计一个串联电路,用电流表测电路中的电流,用电压表测定值电阻两端的电压,电路中还需要一个滑动变阻器,电路图如图所示:
(2)[1]为了保护电路,断开开关,连接电路时,应将滑动变阻器阻值调至最大。
[2]探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,需要控制定值电阻两端的电压不变,在步骤②中闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电阻R1两端的电压为U,记录电阻R1的阻值和电流表的示数I,步骤③中应断开开关,用电阻替换,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压仍为U,记录电阻的阻值和电流表的示数I。
(3)[1][2]分析实验数据可知,当定值电阻两端电压不变时,电阻越大,通过电阻的电流越小,即电流与电阻的乘积为一定值,所以可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
22.(2025九上·延庆期中)利用学生电源、两个电流表、不同规格的小灯泡若干、滑动变阻器、开关和导线若干,探究“在串联电路中,流出第二个灯泡的电流I2与流入第一个灯泡的电流I1是否相等”。
(1)选择合适的器材,设计并画出实验电路图   ;
(2)为得出更普遍的规律,请写出改变自变量的方法:   ;
(3)画出实验数据记录表格   。
【答案】(1)
(2)实验中为了防止得出的结论具有偶然性,需要更换不同规格的灯泡进行多次测量,使实验结论具有普遍性。
(3)
I1/A            
I2/A            
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)由题中实验目的可知,应让两灯泡串联在电路中,且其中一个电流表测量流入第一个灯之前的电流,另外一个电流表测量流出第二个灯之后的电流,然后比较电流的大小,电路图如下图所示
(2)实验中为了防止得出的结论具有偶然性,需要更换不同规格的灯泡进行多次测量,使实验结论具有普遍性。
(3)由步骤2可知,需要测量和记录多组电流的对应的值,故表格设计如下
I1/A
I2/A
故答案为:(1)见解答图;(2)实验中为了防止得出的结论具有偶然性,需要更换不同规格的灯泡进行多次测量,使实验结论具有普遍性。(3)见解答图。
【分析】(1)两灯应串联,电流有与待测电路串联;
(2)为得出普遍性的实验结论,换用不同规格的灯泡进行多次测量。
(3)根据实验的要求,需要测量和记录多组电流的对应的值。
(1)根据实验的目的,两灯应串联,电流表分别测量流入第一个灯之前和流出第二个灯之后的电流,然后比较电流的大小,电路图如下图所示
(2)一次实验得出的结论具有偶然必,为了增加实验结论的普遍性,可以换用不同规格的灯泡进行多次测量。
(3)根据实验的要求,需要测量和记录多组电流的对应的值,表格设计如下
I1/A
I2/A
23.(2025九上·延庆期中)如图所示的电路甲和乙中,若电路两端的电压均为U时,电路中的电流均为I,则电阻R在电路中的作用与和串联后在电路中的作用相当,R常被称为和串联后的等效电阻。请你证明:
【答案】解:在图乙中,根据欧姆定律得;
在图甲中,R1和R2串联,总电阻为 R1+R2,根据欧姆定律得;
由于两种情况下电压 U 和电流 I 均相同,所以 ,
两边同时除以 I 得 R = R1+R2,即串联等效电阻等于各电阻之和;
所以R = R1+R2
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)解题关键是利用欧姆定律和等效电阻概念,通过电流、电压相同建立等式;
突破点是理解“等效”意味着在相同电压下产生相同电流;
(2)易错点是忽略欧姆定律的适用条件(纯电阻电路),或推导过程中未说明电压、电流相同的条件。
四、科普阅读题(共4分)
24.(2025九上·延庆期中)请阅读材料回答问题。
半导体
导体导电性能好,绝缘体导电性能比较差。有一些材料,例如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称做半导体。光照、温度、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上(俗称芯片),就成了集成电路(如图1所示)。集成电路是20世纪最重要的发明之一,现代的收音机、电视机、电话机、计算机,以及打电话用的IC卡、算账用的计算器,里面都有集成电路。没有半导体就没有我们今天的现代化生活。
硅片也称硅晶圆(如图2所示),是最主要的半导体材料,硅晶圆的直径越大,在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低,但硅片尺寸越大,对微电子工艺设备、材料和技术的要求也越高。热敏电阻器属于典型的半导体元件,是敏感元件的一类。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低。由于它对温度高度的敏感性,使得它在各种领域都有着广泛的应用。我国的半导体事业起步较晚,集成电路的设计、封装、测试和晶圆制备等领域还有很大的发展空间,我国一大批优秀的科技工作者们正在夜以继日地努力工作,不断打破在集成电路领域的技术壁垒。
(1)光照、   和杂质等外界因素对半导体导电性会产生很大影响。
(2)大尺寸硅晶圆对芯片制作的意义是   。
(3)为了研究某热敏电阻的类型,小京同学按照图3所示的电路进行实验,其中电源两端电压不变,为定值电阻,为热敏电阻。实验中当向热敏电阻吹热风时,热敏电阻温度会升高,电流表示数变大。分析可知热敏电阻的阻值随温度升高变   。由此可判断该热敏电阻是   温度系数热敏电阻(填“正”或“负”)。
【答案】(1)温度
(2)每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低。
(3)小;负
【知识点】电阻;半导体特点及作用;电路的动态分析;新材料的特点及应用;我国科技发展的成就
【解析】【解答】(1)根据材料第一段“光照、温度、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响”,故填温度;
(2)根据第二段“硅晶圆的直径越大,在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低”,就像数学里,指数即一张晶圆的工艺流程是不变的,底数越大幂的运算结果越大,故填每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低。
(3)由图3可知,定值电阻与热敏电阻串联。由可知,吹热风时热敏电阻温度升高,电流表示数变大,说明电路总电阻变小,而定值电阻R1不变,因此热敏电阻R2阻值变小,所以是“小”,故1空填小;
根据材料第三段“正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低”,因此该热敏电阻是负温度系数,故2空填负;
【分析】(1)第一空考查半导体导电性能的影响因素,从材料原文中可直接提取“光照、温度、杂质”三个并列因素,只要抓住题干中“光照、1和杂质”的提示,明确空缺处应填与光照、杂质同类的外界因素,即可锁定答案为“温度”;隐含条件是半导体特性中温度是最常见且典型的影响因素;扩展知识可联系半导体中载流子浓度随温度变化的基本原理。易错点在于可能误填“压力”“湿度”等非文中提及因素,或忽略题干已给出两个因素的结构暗示,导致选词不准确。
(2)第二空考查大尺寸硅晶圆对芯片制作的意义,答案同样直接出自原文“硅晶圆的直径越大,在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低”;关键点是理解“直径越大→芯片数越多→成本越低”的逻辑链条;隐含条件是工业生产中追求规模经济以降低单位成本;扩展知识可涉及晶圆制造工艺的良率、光刻面积利用率等技术经济概念。易错点在于只答出“芯片数增多”而漏掉“成本降低”这一关键经济意义,或表述不完整、未引用原文关键词。
(3)第三空和第四空考查热敏电阻类型的实验判断,突破点在于电路分析:定值电阻R0 与热敏电阻Rt 串联,电流表测总电流;向热敏电阻吹热风使其温度升高时,电流表示数变大,由欧姆定律I=U/(R0 +Rt ) 可知,电源电压U 不变,电流I 增大则总电阻R0 +Rt 减小,而R0 不变,故Rt 必然减小;由此判断热敏电阻阻值随温度升高而减小,属于负温度系数(NTC);隐含条件是忽略电源内阻、电表内阻对电路的影响,以及热敏电阻温度变化足够引起可观测的电流变化;扩展知识可涉及NTC和PTC的定义、应用场景(如NTC常用于测温、PTC常用于过流保护)。易错点在于可能错误认为电流变大是因为热敏电阻阻值变大(忽略串联总电阻变化方向),或将正负温度系数记反,导致填“正”温度系数;也可能在推理时混淆Rt 与R0 的角色,得出相反结论。
(1)由题可知,光照、温度、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
(2)由文中 “硅晶圆的直径越大,在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低” 可知,大尺寸硅晶圆对芯片制作的意义是在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低。
(3)[1]由图3可知,定值电阻与热敏电阻串联。由可知,热敏电阻温度升高,电阻变小,电路中电流增大,电流表示数变大,故热敏电阻阻值随温度升高变小;
[2]正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低。由此可判断该热敏电阻是负温度系数热敏电阻。
五、计算题(共8分,25、26题各4分)
25.(2025九上·延庆期中)在如图所示的电路中,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。
求:(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】解:由电路图知道,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以由知道,电源的电压U=I1R1=0.2A×30Ω=6V;
答:电源电压为6V。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A。
则电阻R2的阻值。
答:电阻R2的阻值为20Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,再根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
26.(2025九上·延庆期中)图甲所示的是一种家用天然气泄漏检测仪,其内部简化电路图如图乙所示,电源电压为4.5V,定值电阻的电阻R为100,天然气气敏电阻的电阻是。当报警器两端的电压达到3V时报警。求:
(1)此时电路中电流的大小;
(2)此时的阻值。
【答案】(1)解:分析电路构成:定值电阻R与气敏电阻串联,报警器与并联;
当报警器报警时,两端电压为3V,与其并联的两端的电压也为3V即,
已知电源电压U=4.5V,根据串联电路各电阻电压之和等于电源电压规律,
定值电阻R两端的电压为整理可得
根据欧姆定律,定值电阻R=100Ω,此时电路中的电流为
故此时电路中电流的大小为
(2)解:默认报警器在达到报警电压前,其内阻非常大,理想化模型法把流经它的电流忽略不计 ,将报警器视为一个“理想电压表”,忽略报警器电流,将电路简化为定值电阻R与气敏电阻串联电路,因为在串联电路中电流处处相等,
所以通过的电流
根据电阻大小等于电压除以电流规律,的阻值为
故此时的阻值
【知识点】串联电路的电流规律;电压表的连接;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】【分析】(1)求电路中电流大小时,突破点在于识别报警器与气敏电阻并联、并与定值电阻串联的电路结构,关键步骤是当报警器报警时其两端电压为3V,即气敏电阻两端电压也为3V,根据串联电路电压规律可求出定值电阻R两端电压 ,再由欧姆定律得出电流;隐含条件是报警器在报警时相当于一个电压表并联在气敏电阻两端,但其内阻很大,对电路的分流可忽略,因此电路可简化为纯串联电路进行分析;扩展知识涉及串联分压原理及并联元件对电路分析的影响。易错点在于误以为报警器与定值电阻并联,或把报警器电压当成定值电阻电压,导致电压分配错误;也可能忘记将电压单位统一(V)与电阻单位(Ω)匹配,造成计算错误。
(2)求气敏电阻的阻值时,关键点是在已求得电流 的基础上,利用气敏电阻两端电压,由欧姆定律 直接得出;隐含条件是将报警器视为理想电压表(内阻无穷大),忽略其对电路的分流作用,保证通过气敏电阻的电流与通过定值电阻的电流相等,这是串联电路电流处处相等的推论基础;扩展知识可涉及实际报警器的工作机理以及理想化模型在电路分析中的应用。易错点在于未意识到报警器并联时其内阻很大,误认为电流被分流,错误地用总电压除以总电阻求电流,导致结果混乱;或计算中单位换算错误(如0.015A用15mA代入时忘记换算)。
(1)由电路图可知,定值电阻R与气敏电阻串联,报警器与并联。已知电源电压U=4.5V,定值电阻R=100Ω。当报警器报警时,其两端电压为3V,由于报警器与并联,所以气敏电阻两端的电压。根据串联电路电压规律,定值电阻R两端的电压为
根据欧姆定律,此时电路中的电流为
(2)因为在串联电路中电流处处相等,所以通过的电流
根据欧姆定律,此时的阻值为
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