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广东省湛江市赤坎区2025-2026学年九年级上学期期末核心素养调研物理样题
一、单选题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每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·赤坎期末）在西川实验学校的校园里，处处都有和电学相关的知识。下列符合实际的是（　　）
A．人体的安全电压是不高于220V
B．教室里的柜式空调正常工作时的电流大约是0.6A
C．物理实验室里使用的一根“鳄鱼夹”导线的电阻约为
D．老师上课时使用的“小蜜蜂”扩音器的充电电压最接近于5V
【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 A.人体的安全的电压是不高于36V，故A不符合实际；
B.教室里的柜式空调正常工作时的电流大约是5A，故B不符合实际；
C.物理实验室里使用的一根“鳄鱼夹”导线长度较短，电阻可忽略不计，故C不符合实际；
D．老师上课时使用的“小蜜蜂”扩音器的充电电压最接近于5V，故D符合实际。
故选D。
【分析】1.人体的安全的电压是不高于36V；
2.空调正常工作时的电流大约是5A；
3.物理实验室里使用的一根“鳄鱼夹”导线长度较短，电阻可忽略不计；
4.扩音器的充电电压较小，最接近于5V。
2．（2026九上·赤坎期末）关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于大气压强的作用
B．乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关
C．丙图双手互搓取暖，是通过热传递方式改变手的内能
D．丁图中活塞向下运动，这是内然机的压缩冲程
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A、甲图中两个地面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于分子间有引力，故A错误；
B、乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，故B正确；
C、丙图双手互搓取暖，是通过做功的方式改变手的内能，故C错误；
D、丁图中活塞向下运动，两气门关闭，且上方火花塞有火花，所以这是内燃机的做功冲程，故D错误。
故选：B。
【分析】(1)物体的分子间有引力；
(2)分子在不停地做规则运动，运动的快慢与温度有关；
(3)做功和热传递都能改变物体的内能；
(4)根据内燃机的四个冲程的特点判断出图中的冲程。
3．（2026九上·赤坎期末）“问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示，M、N均为金属板，N固定不动，电源电压保持不变。要求：当体重增大时，计重器的示数也增大。下列说法合理的是（　　）
A．当计重器上物体质量越大时，滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B．当计重器上物体质量越大时，电流表的示数越大
C．电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D．当计重器上物体质量越小时，电阻R0的功率越小
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】ABC、体重增加，接入电路电阻较大，跟串联分压可知，此时变阻器两端电压增加，电压表示数增加，结合欧姆定律计算可知，电源电压不变，电阻增加，所以电流减小，故AB错误，C正确；
D、质量越小，变阻器电阻越小，此时电路的电流增加， 根据P=I2R可知， 电阻R0的功率越大，故D错误。
综上选C。
【分析】1、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
4．（2026九上·赤坎期末）“神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　）
A．棉被晒热
B．用燃气烧水
C．鸡蛋放入冷水变凉
D．空气被压缩，温度升高
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】 解：返回舱进入大气层后，内能增加，这是通过做功的方式改变物体内能。
A、棉被晒热，是太阳的热量传递给棉被，通过热传递的方式改变物体的内能，故A错误；
B、烧水时，水从燃气上吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故B错误；
C、鸡蛋放入冷水变凉，热量从鸡蛋传递给凉水，内能减小，通过热传递的方式改变物体的内能，故C错误；
D、空气被压缩，温度升高，内能增大，通过做功的方式改变物体的内能，故D正确。
故选：D。
【分析】 改变物体的内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
5．（2026九上·赤坎期末）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器
B．保险丝可以用铜丝代替
C．家庭电路着火迅速用冷水浇灭
D．使用试电笔时指尖抵住笔尾金属体
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；测电笔的使用；家庭电路的故障分析；安全用电原则
【解析】【解答】A．家庭电路中空气开关跳闸，原因为电流过大，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路。故A错误；
B．铜丝的熔点很高，温度升高也不会自动熔断起不到保护电路的作用，故B错误；
C．生活用水是导体，所以家庭电路着火不能用冷水浇灭，容易发生触电事故，故C错误；
D．使用测电笔辨别火线和零线时，手触及笔尾的金属部分，故D正确。
故选D。
【分析】1、引起电流过大的原因：短路和电功率过大；
2、测电笔的操作步骤及其作用：用拇指和中指持验电笔笔身，食指抵住笔端金属部分，氖管小窗背光朝向自己，以便看清氖泡发光情况；测电笔可以分辨火线和零线，测火线电笔氖管发光， 测零线电笔不发光，电路发生断路时，测电笔不发光；
3、家庭安全用电原则：不同时使用功率较大的电器，避免电路中功率较大导致电流较大，引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服，金属外壳要接地，避免发生触电。
6．（2026九上·赤坎期末） 学校门口安装了智能门禁系统，当本校师生进入校门时，系统通过人脸识别后（相当于闭合开关 S1），显示屏（用灯泡代替）发光且电动机 M 工作将门闸打开，若是校外访客进入校门（相当于继续闭合开关 S2），指示灯 L 亮但门闸会一直关闭。符合设计要求的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 A、当 S 1 闭合时，灯泡与电动机 M 串联，若 S 2 闭合会造成电源短路，不符合“指示灯 L 亮”的要求，故A错误。
B、- S1 闭合时：电流路径为“电源正极→ S 1 →灯泡→电动机 M →电源负极”，灯泡发光且电动机 M 工作； S 2闭合时：电动机 M 被 S2短路（电流优先走无电阻的 S 2支路），此时电流路径为“电源正极→ S1→灯泡→ S2→电源负极”，灯泡发光（指示灯 L 亮）且电动机 M 停止工作，完全匹配题目逻辑，故B正确。
C、S 1 闭合时，灯泡与电动机 M 并联； S 2 闭合时，电动机 M 仍能独立工作（未被短路），会导致“门闸一直打开”，不符合“门闸关闭”的要求，故C错误。
D、灯泡与电动机 M 串联， S1 、 S 2 均需闭合才能让电路导通，无法实现“仅闭合 S 1 时灯泡与电动机同时工作”的逻辑，故D错误。
综上选B。
【分析】 要确定符合要求的电路图，需分析开关 S 1 、 S2 ，灯泡（显示屏）、电动机 M 的工作逻辑： 闭合 S1 时，灯泡发光且电动机 M 工作；- 再闭合 S2 时，指示灯 L 亮但电动机 M 停止工作（门闸关闭）。
7．（2026九上·赤坎期末）电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示。可知，A、B串联后，当电路中的电流为0.1A时，电源电压为多少V？若将A、B并联后接在2V的电源两端，干路中的电流为多少A？以下答案正确的是（　　）
A．3；0.6 B．1；0.4 C．2；0.4 D．2；0.6
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律
【解析】【解答】根据图像可知，当电路中的电流为0.1A时，A、B的电压分别为0.5V、1.5V，
根据串联电路的电压规律可知，电源电压；
根据图像可知，当A、B的电压均为2V时，A、B的电流分别为0.4A、0.2A，
根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流为，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】 （1）先根据I-U图象读出当A、B串联后，电路中电流为0.1A时元件A和B的电压分别是多少，再根据串联电路的电压规律求出电源电压；
（2）根据并联电路电压特点可知两电阻并联时两端的电压，再根据图象读出对应的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流。
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．（2026九上·赤坎期末）图甲是一款发光杯，其内部结构及电路如图乙所示，a、b为两金属端。当杯中倒人的液体是　 　时，底部的电路接通，发光二极管发光。发光二极管是由　 　(前两空均选填“导体”“半导体"或“绝缘体")材料制成的，具有　 　(选填"单向”或“双向")导电性。
【答案】导体；半导体；单向
【知识点】导体与绝缘体；半导体特点及作用
【解析】【解答】根据图乙，若使灯泡发光，电路需接通，则ab两金属间需要连接导体，即杯中倒入的液体是导体；发光二极管介于导体和绝缘体间，是半导体材料，其具有单向导电性。
【分析】容易导电的物体的导体；发光二极管是半导体，具有单向导电性。
9．（2026九上·赤坎期末）某单缸四冲程内燃机的某冲程如图所示，该冲程中发生的能量转化为　 　（选填“内能转化为机械能”或“机械能转化为内能”）；若该内燃机的转速为，则其1s对外做功　 　次。
【答案】内能转化为机械能；25
【知识点】热机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】图中内燃机的两气门都关闭，火花塞点火，产生大量高温高压的燃气，推动活塞向下运动，该冲程为做功冲程，发生的能量转化为内能转化为机械能。
内燃机每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，对外做功1次，若该内燃机的转速为3000r/min=50r/s，则其1s对外做功25次。
【分析】 1.压缩冲程能量转化：机械能转化为内能；
做功冲程能量转化：内能转化为机械能。
2.在单缸四冲程内燃机每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。
10．（2026九上·赤坎期末）N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm的颗粒物，原因是：在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带　 　（选填“正”或“负”）电，具有　 　的作用。由于熔喷布有很好的　 　性，所以能长时间保留静电，但放在自来水龙头下冲洗晾干后，熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降。
【答案】负；吸引轻小物体；绝缘
【知识点】两种电荷；物体带电情况的判断；导体与绝缘体
【解析】【解答】（1）N95口罩在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带负电荷，由于带电体能吸引轻小物体，进而吸附一些粒径较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附。
（2）熔喷布有很好的绝缘性，所以能长时间保留静电。
【分析】（1）得到电子带负电，失去电子带正电。所有的带电体都有吸引轻小物体的性质；
（2）不容易导电的物体叫绝缘体。
11．（2026九上·赤坎期末）如右图所示电路中，电源电压为3V，和阻值相等，若断开，闭合、，两电阻的连接方式为　 　（选填“串联”或“并联”）；若断开、，闭合，此时电压表示数为　 　V。
【答案】并联；1.5
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律
【解析】【解答】由图可知，若断开S2，闭合S1、S3，R1和R2并列连接在电源两端，两电阻的连接方式为并联。
若断开S1、S3，闭合S2，R1和R2依次连接，为串联电路，电压表测R1两端的电压；电源电压为3V，R1和R2阻值相等，根据串联电路的分压特点可知，电压表示数为：
【分析】1.串联： 将各用电器首尾顺次连接到电源两端的电路，电流路径只有一条；
2.并联：将各用电器并列地接到电源两端的电路，电流路径有多条；
3.并联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和。
12．（2026九上·赤坎期末）如图讨论交流电压表和电流表的连接方式，电流表不能直接连到电源两极上，而电压表却可以 　 　，请你用欧姆定律的知识解释其中的原因：　 　。
【答案】直接连到电源两极上；因为电压表的内阻很大，电流表的内阻很小，由可知，当U一定时，电阻越大，电路中的电流越小，所以电压表直接接在电源两极上，电路中几乎没有电流，不会烧坏电源和电压表
【知识点】电流表的连接；电压的测量及电压表的使用；电压表的连接
【解析】【解答】第1空，第2空，因为电压表的内阻很大，电流表的内阻很小，由可知，当U一定时，电阻越大，电路中的电流越小，所以电压表可以直接接在电源两极上，电路中几乎没有电流，不会烧坏电源和电压表。
【分析】电流表在电路中相等于一根导线电阻很小，根据欧姆定律可知，直接把电流表接到电源两极上时电路中的电流很
大；
根据电压表的内部结构，电压表的内阻非常大，由于内阻大，可将电压表看做断开的电路。
13．（2026九上·赤坎期末）五一假期，小明去看望外婆，陪伴外婆5天后返回，发现家中电能表示数由 变为如图所示示数，经检查，家中除电视机和数字机顶盒处于待机状态，其它用电器均已关闭，则电视机和数字机顶盒待机状态下总功率为 　 　 W，在此期间，电能表指示灯闪烁 　 　 次，消耗的电能可供定功率为15W的台灯正常工作 　 　 h，请从节约电能的角度提出一条合理的建议： 　 　 。
【答案】10；1920；80；长时间不使用的电器应切断电源
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，电能表读数时最后一位是小数，单位是kW h，所以图示电能表的示数为318.6kW h，5天内电视机和数字机顶盒待机状态下消耗的电能：
W=318.6kW h-317.4kW h=1.2kW h
电视机和数字机顶盒待机状态下工作的时间为：
t=5天=5×24h=120h
电视机和数字机顶盒待机状态下的总功率：
图中电能表中1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，
所以这段时间指示灯闪烁的次数：
n=1600imp/（kW h）×1.2kW h=1920imp（次）
台灯的电功率P'=P额=15W=0.015kW， 消耗的电能可供额定功率为15W的台灯正常工作的时间为：
因为“用电器待机”时要消耗电能，所以家用电器在长时间不用时要关闭电源。
【分析】1.由图得出后来电能表的示数（注意：最后一位是小数，单位是kW h），由电能表前后示数之差可得消耗的电能，再利用求电视机和数字机顶盒待机状态下的总功率；
（2）1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，据此求出这段时间指示灯闪烁的次数；再利用求消耗的电能可供额定功率为15W的台灯正常工作的时间；
（3）针对“用电器待机”时要消耗电能，提出节约用电的措施。
14．（2026九上·赤坎期末） 图甲中电阻箱的示数为　 　Ω，图乙中电能表的示数为　 　，图丙中温度计的示数为　 　℃。
【答案】6564；3968.2；-13
【知识点】温度及温度计的使用与读数；变阻器及其应用；电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图甲，电阻箱的示数为6Ω×1000+5Ω×100+6Ω×10+4Ω×1=6564Ω，图乙中，电能表窗口的最后一位是小数位，示数为3968.2kW·h，图丙中，温度计刻度向下变大，是零下，示数为-13℃。
【分析】根据电阻箱各计数位的数字，读取电阻大小；根据电能表窗口示数判断电能多少；根据温度计液柱位置，测量温度。
三、作图题：共6分（2分+2分+2分）
15．（2026九上·赤坎期末）
（1）请在图甲的圆圈内填入正确的电表符号，使开关闭合后灯泡能发光。
（2）请在图乙用笔画线代替两根导线将实物图连接完整。要求：L1和L2并联，电流表测通过L1电流。
（3）如图丙所示，请你将某杂物房的部分电路连接完整。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】根据实物图画电路图；实物的电路连接；家庭电路的连接
【解析】【解答】（1）电压表并联在用电器两端，电流表串联在电路中，所以作图如下：
（2） L1和L2并联， 所以 L1和L2首首相连，尾尾相接， 电流表和L1串联，电流表测通过L1电流，据此作图：
（3）开关连接在火线和用电器之间，不同用用电器的连接属于并联，三孔插座满足左零右火中接地的原则：
【分析】1、电灯和开关的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线。右孔接火线；
2、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；
3、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
四、实验题：本大题共3小题，第16小题共6分，第17小题共6分，第18小题共6分。
16．（2026九上·赤坎期末）如图所示，闭合开关时，电压表示数为　 　V；将滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电流表示数将　 　，电压表示数将　 　(后两空均填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】2.2；不变；变大
【知识点】电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电压表示数为2.2V，变阻器的电阻全部接入电阻，所以滑片移动时，电路的电阻不变，电压不变，根据欧姆定律计算可知，电流不变，电压表接入电阻大，所以电压表示数增加。
【分析】 首先明确电路连接方式，确定电压表测量对象，再依据串联电路特点及欧姆定律分析滑片移动时电流表、电压表示数的变化情况。
17．（2026九上·赤坎期末）小明在探究“比较不同液体的吸热能力”实验中：
（1）分别在试管中装入相同质量A、B两种液体；当它们吸收相同热量时，通过比较　 　（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来判断吸热能力的强弱。这种研究问题的科学方法是　 　；
（2）图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量和初温的水，有同学想用该装置进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应控制灯中煤油和酒精的　 　相等；
（3）当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为，煤油加热的烧杯中水温度为，由此可以初步判断　 　（选填“酒精”或“煤油”）的热值更大一些；
（4）根据吸计算出水吸收的热量，再根据计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比　 　（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，并根据测得的数据绘制了如图丙所示的图像，在BC阶段中C点处物质的内能　 　（填“大于”“小于”或“等于”）点处物质的内能；由图丙可以看出段升高的温度相同，但段加热的时间更长，其原因是　 　。
【答案】（1）液体升高的温度；转换法
（2）质量
（3）煤油
（4）偏小
（5）大于；水的比热容大于冰的比热容
【知识点】燃料的热值；探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）在试管中装入相同质量A、B两种液体， 当它们吸收相同热量时，通过比较液体升高的温度来判断吸热能力的强弱，这种研究问题的科学方法是转换法。
（2）“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应使用相同质量的不同燃料加热质量相同的同种液体，所以应控制灯中煤油和酒精的质量相等。
（3）当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为80℃，煤油加热的烧杯中水温度为90℃，可知煤油放出的热量多，可以初步判断煤油的热值更大一些。
（4）根据Q吸=cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q=mq计算出煤油的热值，但燃料燃烧放出的热量不能被水完全吸热，所以测量结果与资料中给出的煤油热值相比偏小。
（5）由图丙可知，冰在BC阶段处于熔化过程中，由于晶体熔化时需要不断吸热，温度保持不变，所以在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能；
冰熔化为水后质量不变，图象中AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，说明水吸收的热量较多，根据公式Q吸=cmΔt可知，这是因为水的比热容大于冰的比热容。
【分析】（1）“比较不同液体的吸热能力”实验中，应使用相同的加热装置加热质量相同不同液体，通过比较液体升高的温度来判断吸热能力的强弱，这种研究问题的科学方法是转换法；
（2）“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应使用相同质量的不同燃料加热质量相同的同种液体；
（3）根据Q=cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大；
（4）燃料放出的热量不能被水完全吸热，据此进行分析；
（5）晶体在熔化的过程中持续吸热，温度不变，吸收的热量使物体的内能增大；
根据已知条件结合Q吸=cmΔt进行分析。
18．（2026九上·赤坎期末）为完成“探究电流与电阻的关系”实验，小海从实验室取得以下器材：电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，规格为“40Ω；1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）滑片P移至阻值最大处，将5Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P发现，电压表始终无示数，电流表始终有示数，其原因可能是____（只填序号）；
A．R短路 B．R断路 C．滑动变阻器短路
（2）小海将10Ω电阻接入电路，闭合开关移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如图2所示，记为　 　V，并记录电流表的示数；接着保持滑片位置不变，将电阻换为25Ω后，为保证　 　表的示数不变，应向　 　（选填“左”或“右”）移动滑片；
（3）通过实验得到电流随电阻变化的图象如3图所示，可得到的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　（选填“正比”或“反比”）；
（4）在小海实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过　 　Ω。
【答案】（1）A
（2）2.5；电压；左
（3）反比
（4）50
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）闭合开关，移动滑片P发现，电流表始终有示数，说明电路是通路，而电压表始终无示数，说明是与电压表并联的电路短路、电压表短路或电压表断路，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（2）由图乙可知，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.5V；在“探究电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端的电压不变，所以将10Ω电阻接入电路，闭合开关移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为2.5V；
将电阻换为25Ω后，根据串联分压原理可知，电阻两端的电压会变大，为保证电压表的示数不变，即应减小电阻两端的电压，根据串联电路电压规律可知，应增大滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知，应增大滑动变阻器的阻值，所以应向左移动滑片。
（3）由图3可知，当电阻为5Ω时，通过电阻的电流为0.5A，电阻两端的电压为：
U1=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
当电阻为10Ω时，通过电阻的电流为0.25A，电阻两端的电压为：
U2=I2R2=0.25A×10Ω=2.5V
当电阻为25Ω时，通过电阻的电流为0.1A，电阻两端的电压为：
U3=I3R3=0.1A×25Ω=2.5V
可得到的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）根据串联分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻40Ω连入电路中时，对应的定值电阻的阻值最大，则有：
即
解得：R定=50Ω
即选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。
【分析】（1）串联电路中，电流表始终有示数，说明电路是通路，电压表始终无示数，说明是与电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
（2）根据电压表选用量程确定分度值读数；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据串联分压原理确定电压表示数的变化，根据串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（3）根据图3中电流与电阻的乘积为一定值，据此分析得出结论；
（4）电阻两端的电压始终保持UV=2.5V，根据串联电路电压的规律和分压原理，得出当滑动变阻器的最大电阻40Ω连入电路时对应的定值电阻最大值。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题共6分，第20小题共7分。
19．（2026九上·赤坎期末）中秋节时，小麒一家开车去外婆家，共消耗汽油1.4kg。若全程匀速直线行驶，汽车热机效率为27%，求：
（1）发动机克服阻力所做的功（汽油热值取）；
（2）若被水箱吸收的热量与发动机克服阻力做功的热量相同，且此行驶过程中流经水箱的水的总质量为，水的初温是，求冷却水流出水箱时的末温（已知水的比热容）。
【答案】（1）解：汽油完全燃烧放出的热量为：
根据可得，发动机克服阻力所做的功，即有用功为：
答：发动机克服阻力所做的功为1.89 x 107J。
（2）解： 水箱吸收的热量等于克服阻力所做的功，即：
水升高的温度为：
所以水的末温为：
答：冷却水流出水箱时的末温为90℃。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）已知燃烧汽油的质量和热值，根据求出汽油完全燃烧放出的热量，再结合汽车的热机效率求出发动机克服阻力所做的功；
（2）水箱吸收的热量等于克服阻力所做的功，已知水的比热容和水的质量，根据求出水升高的温度，再求出水的末温。
20．（2026九上·赤坎期末）随着生活水平提高，人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四档位即热式热水器的筒化电路图，电源电压U=220V，R、R1、R2是用于加热的电热丝，R1=22Ω，R2=55Ω。在热水器容器中倒入常温饮用水后，通过开关S、S1、S2可控制相关电热丝工作，实现四个不同加热档位的切换，加热档位和对应的功率如表格所示，加热档位1、2、3、4的功率依次增大，热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关S时，热水器处于加热档位1的工作状态；开关S、S1、S2全部闭合时，热水器处于加热档位4的工作状态。水的比热容c=4.2×103/(kg·℃)，水的密度ρ水=1.0X103kg/m3 。
加热档位 加热功率
档位1 P1=220W
档位2 P2未知
档位3 P3未知
档位4 P4未知
（1）求电热丝R的阻值；
（2）求档位2的加热功率P2；
（3）已知热水器处于档位3的工作状态时，出水温度为80℃，若水的初温为25℃，出水0.88L用时105s，求档位3工作的效率；
（4）若某款家用插排允许通过的最大电流为16A，分析说明此热水器能不能接人该插排实现档位4的正常工作。
【答案】（1）解： 只闭合开关s，热水器处于档位1的工作状态，此时只有电热丝R工作
（2）解： 当闭合开关S和S2时，电热丝R和R2井联，此时热水器处于档位2的工作状态，电热丝R2的功率
加热档位2的功率P2=P1+PR2=220W+880W=1100W
（3）解： 当闭合开美S和S1，电热丝R和R1并联，此时热水器处于档位3的工作状态，电热丝R1的功率
加热档位3的功率P3=P1+PR1=220W+2200W=2420W
用时105s消耗的电能为W=P3t =2420Wⅹ105s=2.541 x 108J
0.88L水的体积V=0 88 X 10-3m3
水的质量m=ρ水V=1x103kg/m3x0.88 x 10-3m3=0.88kg
水温升高55℃吸收的热量Q=cm t=4.2 X103J/( kg℃) x0，88kg x55℃ =2.0328 x 108J
档位3工作的效率
（4）解： 档位4工作时，电热丝R、R1和R2并联
档位4的加热功率P加=220W+2200W+880W=3300W
档位4工作时的电流
未超过该插排的最大电流，能实现档位4的正常工作··.·
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）只闭合开关s，热水器处于档位1的工作状态，此时只有电热丝R工作；
当闭合开关S和S2时，电热丝R和R2井联，此时热水器处于档位2的工作状态，电热丝R2的功率；加热档位2的功率P2=P1+PR2；
（3）当闭合开美S和S1，电热丝R和R1并联，此时热水器处于档位3的工作状态，电热丝R1的功率；加热档位3的功率P3=P1+PR1；用时105s消耗的电能为W=P3t ；0.88L水的体积V；水的质量m=ρ水V；水温升高55℃吸收的热量Q=cm t；档位3工作的效率；
（4）档位4工作时，电热丝R、R1和R2并联；档位4的加热功率P加；档位4工作时的电流；据此分析是否能正常工作。
六、综合能力题：本大题共3小题，第21小题共7分，第22小题共7分，第23小题共7分。
21．（2026九上·赤坎期末）某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整 　 　 。
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是 ____ （选填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为 　 　 A，小灯泡的额定功率为 　 　 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　 （选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率 　 　 （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是 　 　 。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 　 　 （选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
【答案】（1）
（2）B
（3）0.2；0.76
（4）右
（5）不需要；灯在不同电压下的功率不同
（6）电流
【知识点】电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）测小灯泡的电功率时，电压表应并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表应选择大量程与小灯泡并联；滑动变阻器应“一上一下”串联在电路中，如图所示：
（2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能出现断路故障，电压表示数明显，说明是与电压表并联的小灯泡发生了断路，故ACD错误，B正确。
故选B。
（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.2A，小灯泡的额定功率为：
P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知，应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知，应减小滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
（5）灯在不同电压下的功率不同，所以不需要多次测量求平均值。
（6）根据并联电路电流的规律可知，电流表示数等于通过小灯泡的电流与通过电压表电流大小之和，所以该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
【分析】（1）根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用大量程与灯并联，滑动变阻器应“一上一下”串联在电路中；
（2）串联电路中，电流表无示数，说明电路可能出现断路故障，电压表示数明显，说明是与电压表并联的部分电路发生了断路；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求小灯泡的额定功率；
（4）小灯泡的功率随电压的增大而变大，根据串联电路电压的规律和分压原理分析；
（5）灯在不同电压下的功率不同；
（6）根据并联电路电流的规律进行分析。
22．（2026九上·赤坎期末）利用如图器材探究“电流通过导体产生的热量多少与什么因素有关”。
（1）甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，形管中　 　的变化反映密闭容器内空气吸收热量的多少。
（2）在甲、乙、丙三个装置中，选用　 　装置组合，并将两条电阻丝　 　联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻大小的关系。
（3）选用乙、丙装置串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电流的关系。检查装置气密性良好后通电一段时间，发现乙、丙装置中形管出现了相同的液面高度差，产生此现象的原因可能是　 　。
（4）一位电器维修师傅做好防护措施后把一个电吹风拆开，接通电路，发现小风扇不转而电热丝热得发红。电热丝热得发红是因为它的电阻比导线　 　得多，产生的热量也多，并且与电阻丝　 　联的小风扇断路，没有及时把热量带走。
【答案】（1）液面高度差
（2）甲、乙；串
（3）丙装置中的电阻丝发生了断路
（4）大；并
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
【解析】【解答】（1）容器中密封着等量的空气，气体吸收热量后体积膨胀，可通过U形管中液面高度差的变化反映密闭容器内空气吸收热量的多少。
（2）探究电热与电阻的关系时，应控制通过电阻的电流和通电时间相同，改变电阻的阻值，所以应选用甲和乙组合，并将两条电阻丝串联接到电源两端进行实验。
（3）选用乙、丙装置串联接到电源两端进行实验，通电一段时间，发现乙、丙装置中形管出现了相同的液面高度差，说明通过电阻的电流、电阻和通电时间都相同，说明丙中15Ω的电阻丝并未起到分流作用，即可能的原因是丙装置中15Ω的电阻丝发生了断路。
（4）电阻丝和导线串联接入电路中，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在通过电热丝与导线电流大小相同和加热时间相同的情况下，电热丝热得发红，说明电热丝产生的热量更多，由此可知电热丝的电阻比导线电阻大得多；
由题意可知，小风扇断路后电阻丝仍能发热，说明电阻丝此时能正常工作，由此可判断电阻丝与小风扇是并联连接。
【分析】（1）在此探究实验中，容器中密封着等量的空气，根据气体的热胀冷缩可知，本实验可通过U形管中液面高度差的变化反映密闭容器内空气吸收热量的多少；
（2）要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，据此进行分析；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，丙中15Ω的电阻丝断路，并未起到分流作用；
（4）根据焦耳定律Q=I2Rt可知在通过电热丝与导线电流大小相同和加热时间相同的情况下，由此可判断电热丝与导线电阻大小关系；
根据串并联电路特点分析电路的连接方式。
23．（2026九上·赤坎期末）阅读短文，回答问题
太阳是人类的“能源之母”，太阳能可能成为未来最理想的能源，太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。太阳能电池的材料最主要的是晶体硅材料；太阳能电池有很多优点，如使用寿命长，保养费用极低；但缺点是效率低，理论上最高效率η只有25%，制造太阳能电池所需的单晶硅价格昂贵。我市部分交通道路上使用了风光互补LED路灯，它无需电网供电，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电照明。其外形和电路原理如图所示。
（1）白天阳光照射太阳能电池板时，能量的转化情况是：　 　；
（2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于　 　(选填序号：①导体，②半导体，③超导体) ；
（3）一套LED路灯与一只300W的传统路灯发光亮度相同，那么用400套风光互补路灯替换传统路灯，每天正常工作10小时可节约用电　 　kW·h ；
（4）这套风光互补路灯中两只LED灯并联连接，灯上标有“12V 36W"”字样，两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为　 　A；
（5）某一家庭年耗电1500kW·h，如果家用电器全部改用太阳能电池供电，假定太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为P1=800W/m2，按1年200天，每天5h光照计算，同时配有高效(η=100%)蓄电池，则要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是　 　m2；
【答案】（1）太阳能转化为电能
（2）②
（3）912
（4）6
（5）7.5
【知识点】能量的转化或转移；太阳能及其利用与转化；并联电路的电流规律；半导体特点及作用；电功计算公式的应用
【解析】【解答】（1）白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能电池板将太阳能转化为电能。
（2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于半导体。
（3）400套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能为：
W=nPt=400×（300×10-3kW-36×10-3kW×2）×10h=912kW h
（4）两个LED灯并联且正常发光，通过每个LED灯的电流为：
通过光控开关S的电流为：
I=I1+I2=3A+3A=6A
（5）1年内接收的太阳能通过太阳能电池转化的电能：W总=ηP1St
则太阳能电池板的面积为：
【分析】(1)太阳能电池板将太阳能转化为电能；
（2）晶体硅属于半导体材料；
（3）根据W=Pt求出节约的电能；
（4）两个LED灯并联，正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过每个LED灯的电流，根据并联电路的电流特点求出通过光控开关S的电流；
（5）已知太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为P1，根据W=Pt求出1年内太阳能电池板可以提供的电能，再计算太阳能电池板面积。
1 / 1广东省湛江市赤坎区2025-2026学年九年级上学期期末核心素养调研物理样题
一、单选题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每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·赤坎期末）在西川实验学校的校园里，处处都有和电学相关的知识。下列符合实际的是（　　）
A．人体的安全电压是不高于220V
B．教室里的柜式空调正常工作时的电流大约是0.6A
C．物理实验室里使用的一根“鳄鱼夹”导线的电阻约为
D．老师上课时使用的“小蜜蜂”扩音器的充电电压最接近于5V
2．（2026九上·赤坎期末）关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于大气压强的作用
B．乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关
C．丙图双手互搓取暖，是通过热传递方式改变手的内能
D．丁图中活塞向下运动，这是内然机的压缩冲程
3．（2026九上·赤坎期末）“问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示，M、N均为金属板，N固定不动，电源电压保持不变。要求：当体重增大时，计重器的示数也增大。下列说法合理的是（　　）
A．当计重器上物体质量越大时，滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B．当计重器上物体质量越大时，电流表的示数越大
C．电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D．当计重器上物体质量越小时，电阻R0的功率越小
4．（2026九上·赤坎期末）“神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　）
A．棉被晒热
B．用燃气烧水
C．鸡蛋放入冷水变凉
D．空气被压缩，温度升高
5．（2026九上·赤坎期末）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器
B．保险丝可以用铜丝代替
C．家庭电路着火迅速用冷水浇灭
D．使用试电笔时指尖抵住笔尾金属体
6．（2026九上·赤坎期末） 学校门口安装了智能门禁系统，当本校师生进入校门时，系统通过人脸识别后（相当于闭合开关 S1），显示屏（用灯泡代替）发光且电动机 M 工作将门闸打开，若是校外访客进入校门（相当于继续闭合开关 S2），指示灯 L 亮但门闸会一直关闭。符合设计要求的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2026九上·赤坎期末）电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示。可知，A、B串联后，当电路中的电流为0.1A时，电源电压为多少V？若将A、B并联后接在2V的电源两端，干路中的电流为多少A？以下答案正确的是（　　）
A．3；0.6 B．1；0.4 C．2；0.4 D．2；0.6
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．（2026九上·赤坎期末）图甲是一款发光杯，其内部结构及电路如图乙所示，a、b为两金属端。当杯中倒人的液体是　 　时，底部的电路接通，发光二极管发光。发光二极管是由　 　(前两空均选填“导体”“半导体"或“绝缘体")材料制成的，具有　 　(选填"单向”或“双向")导电性。
9．（2026九上·赤坎期末）某单缸四冲程内燃机的某冲程如图所示，该冲程中发生的能量转化为　 　（选填“内能转化为机械能”或“机械能转化为内能”）；若该内燃机的转速为，则其1s对外做功　 　次。
10．（2026九上·赤坎期末）N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm的颗粒物，原因是：在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带　 　（选填“正”或“负”）电，具有　 　的作用。由于熔喷布有很好的　 　性，所以能长时间保留静电，但放在自来水龙头下冲洗晾干后，熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降。
11．（2026九上·赤坎期末）如右图所示电路中，电源电压为3V，和阻值相等，若断开，闭合、，两电阻的连接方式为　 　（选填“串联”或“并联”）；若断开、，闭合，此时电压表示数为　 　V。
12．（2026九上·赤坎期末）如图讨论交流电压表和电流表的连接方式，电流表不能直接连到电源两极上，而电压表却可以 　 　，请你用欧姆定律的知识解释其中的原因：　 　。
13．（2026九上·赤坎期末）五一假期，小明去看望外婆，陪伴外婆5天后返回，发现家中电能表示数由 变为如图所示示数，经检查，家中除电视机和数字机顶盒处于待机状态，其它用电器均已关闭，则电视机和数字机顶盒待机状态下总功率为 　 　 W，在此期间，电能表指示灯闪烁 　 　 次，消耗的电能可供定功率为15W的台灯正常工作 　 　 h，请从节约电能的角度提出一条合理的建议： 　 　 。
14．（2026九上·赤坎期末） 图甲中电阻箱的示数为　 　Ω，图乙中电能表的示数为　 　，图丙中温度计的示数为　 　℃。
三、作图题：共6分（2分+2分+2分）
15．（2026九上·赤坎期末）
（1）请在图甲的圆圈内填入正确的电表符号，使开关闭合后灯泡能发光。
（2）请在图乙用笔画线代替两根导线将实物图连接完整。要求：L1和L2并联，电流表测通过L1电流。
（3）如图丙所示，请你将某杂物房的部分电路连接完整。
四、实验题：本大题共3小题，第16小题共6分，第17小题共6分，第18小题共6分。
16．（2026九上·赤坎期末）如图所示，闭合开关时，电压表示数为　 　V；将滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电流表示数将　 　，电压表示数将　 　(后两空均填“变大”、“变小”或“不变”).
17．（2026九上·赤坎期末）小明在探究“比较不同液体的吸热能力”实验中：
（1）分别在试管中装入相同质量A、B两种液体；当它们吸收相同热量时，通过比较　 　（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来判断吸热能力的强弱。这种研究问题的科学方法是　 　；
（2）图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量和初温的水，有同学想用该装置进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应控制灯中煤油和酒精的　 　相等；
（3）当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为，煤油加热的烧杯中水温度为，由此可以初步判断　 　（选填“酒精”或“煤油”）的热值更大一些；
（4）根据吸计算出水吸收的热量，再根据计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比　 　（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，并根据测得的数据绘制了如图丙所示的图像，在BC阶段中C点处物质的内能　 　（填“大于”“小于”或“等于”）点处物质的内能；由图丙可以看出段升高的温度相同，但段加热的时间更长，其原因是　 　。
18．（2026九上·赤坎期末）为完成“探究电流与电阻的关系”实验，小海从实验室取得以下器材：电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，规格为“40Ω；1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）滑片P移至阻值最大处，将5Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P发现，电压表始终无示数，电流表始终有示数，其原因可能是____（只填序号）；
A．R短路 B．R断路 C．滑动变阻器短路
（2）小海将10Ω电阻接入电路，闭合开关移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如图2所示，记为　 　V，并记录电流表的示数；接着保持滑片位置不变，将电阻换为25Ω后，为保证　 　表的示数不变，应向　 　（选填“左”或“右”）移动滑片；
（3）通过实验得到电流随电阻变化的图象如3图所示，可得到的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　（选填“正比”或“反比”）；
（4）在小海实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过　 　Ω。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题共6分，第20小题共7分。
19．（2026九上·赤坎期末）中秋节时，小麒一家开车去外婆家，共消耗汽油1.4kg。若全程匀速直线行驶，汽车热机效率为27%，求：
（1）发动机克服阻力所做的功（汽油热值取）；
（2）若被水箱吸收的热量与发动机克服阻力做功的热量相同，且此行驶过程中流经水箱的水的总质量为，水的初温是，求冷却水流出水箱时的末温（已知水的比热容）。
20．（2026九上·赤坎期末）随着生活水平提高，人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四档位即热式热水器的筒化电路图，电源电压U=220V，R、R1、R2是用于加热的电热丝，R1=22Ω，R2=55Ω。在热水器容器中倒入常温饮用水后，通过开关S、S1、S2可控制相关电热丝工作，实现四个不同加热档位的切换，加热档位和对应的功率如表格所示，加热档位1、2、3、4的功率依次增大，热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关S时，热水器处于加热档位1的工作状态；开关S、S1、S2全部闭合时，热水器处于加热档位4的工作状态。水的比热容c=4.2×103/(kg·℃)，水的密度ρ水=1.0X103kg/m3 。
加热档位 加热功率
档位1 P1=220W
档位2 P2未知
档位3 P3未知
档位4 P4未知
（1）求电热丝R的阻值；
（2）求档位2的加热功率P2；
（3）已知热水器处于档位3的工作状态时，出水温度为80℃，若水的初温为25℃，出水0.88L用时105s，求档位3工作的效率；
（4）若某款家用插排允许通过的最大电流为16A，分析说明此热水器能不能接人该插排实现档位4的正常工作。
六、综合能力题：本大题共3小题，第21小题共7分，第22小题共7分，第23小题共7分。
21．（2026九上·赤坎期末）某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整 　 　 。
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是 ____ （选填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为 　 　 A，小灯泡的额定功率为 　 　 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　 （选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率 　 　 （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是 　 　 。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 　 　 （选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
22．（2026九上·赤坎期末）利用如图器材探究“电流通过导体产生的热量多少与什么因素有关”。
（1）甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，形管中　 　的变化反映密闭容器内空气吸收热量的多少。
（2）在甲、乙、丙三个装置中，选用　 　装置组合，并将两条电阻丝　 　联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻大小的关系。
（3）选用乙、丙装置串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电流的关系。检查装置气密性良好后通电一段时间，发现乙、丙装置中形管出现了相同的液面高度差，产生此现象的原因可能是　 　。
（4）一位电器维修师傅做好防护措施后把一个电吹风拆开，接通电路，发现小风扇不转而电热丝热得发红。电热丝热得发红是因为它的电阻比导线　 　得多，产生的热量也多，并且与电阻丝　 　联的小风扇断路，没有及时把热量带走。
23．（2026九上·赤坎期末）阅读短文，回答问题
太阳是人类的“能源之母”，太阳能可能成为未来最理想的能源，太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。太阳能电池的材料最主要的是晶体硅材料；太阳能电池有很多优点，如使用寿命长，保养费用极低；但缺点是效率低，理论上最高效率η只有25%，制造太阳能电池所需的单晶硅价格昂贵。我市部分交通道路上使用了风光互补LED路灯，它无需电网供电，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电照明。其外形和电路原理如图所示。
（1）白天阳光照射太阳能电池板时，能量的转化情况是：　 　；
（2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于　 　(选填序号：①导体，②半导体，③超导体) ；
（3）一套LED路灯与一只300W的传统路灯发光亮度相同，那么用400套风光互补路灯替换传统路灯，每天正常工作10小时可节约用电　 　kW·h ；
（4）这套风光互补路灯中两只LED灯并联连接，灯上标有“12V 36W"”字样，两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为　 　A；
（5）某一家庭年耗电1500kW·h，如果家用电器全部改用太阳能电池供电，假定太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为P1=800W/m2，按1年200天，每天5h光照计算，同时配有高效(η=100%)蓄电池，则要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是　 　m2；
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 A.人体的安全的电压是不高于36V，故A不符合实际；
B.教室里的柜式空调正常工作时的电流大约是5A，故B不符合实际；
C.物理实验室里使用的一根“鳄鱼夹”导线长度较短，电阻可忽略不计，故C不符合实际；
D．老师上课时使用的“小蜜蜂”扩音器的充电电压最接近于5V，故D符合实际。
故选D。
【分析】1.人体的安全的电压是不高于36V；
2.空调正常工作时的电流大约是5A；
3.物理实验室里使用的一根“鳄鱼夹”导线长度较短，电阻可忽略不计；
4.扩音器的充电电压较小，最接近于5V。
2．【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A、甲图中两个地面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于分子间有引力，故A错误；
B、乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，故B正确；
C、丙图双手互搓取暖，是通过做功的方式改变手的内能，故C错误；
D、丁图中活塞向下运动，两气门关闭，且上方火花塞有火花，所以这是内燃机的做功冲程，故D错误。
故选：B。
【分析】(1)物体的分子间有引力；
(2)分子在不停地做规则运动，运动的快慢与温度有关；
(3)做功和热传递都能改变物体的内能；
(4)根据内燃机的四个冲程的特点判断出图中的冲程。
3．【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】ABC、体重增加，接入电路电阻较大，跟串联分压可知，此时变阻器两端电压增加，电压表示数增加，结合欧姆定律计算可知，电源电压不变，电阻增加，所以电流减小，故AB错误，C正确；
D、质量越小，变阻器电阻越小，此时电路的电流增加， 根据P=I2R可知， 电阻R0的功率越大，故D错误。
综上选C。
【分析】1、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
4．【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】 解：返回舱进入大气层后，内能增加，这是通过做功的方式改变物体内能。
A、棉被晒热，是太阳的热量传递给棉被，通过热传递的方式改变物体的内能，故A错误；
B、烧水时，水从燃气上吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故B错误；
C、鸡蛋放入冷水变凉，热量从鸡蛋传递给凉水，内能减小，通过热传递的方式改变物体的内能，故C错误；
D、空气被压缩，温度升高，内能增大，通过做功的方式改变物体的内能，故D正确。
故选：D。
【分析】 改变物体的内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
5．【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；测电笔的使用；家庭电路的故障分析；安全用电原则
【解析】【解答】A．家庭电路中空气开关跳闸，原因为电流过大，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路。故A错误；
B．铜丝的熔点很高，温度升高也不会自动熔断起不到保护电路的作用，故B错误；
C．生活用水是导体，所以家庭电路着火不能用冷水浇灭，容易发生触电事故，故C错误；
D．使用测电笔辨别火线和零线时，手触及笔尾的金属部分，故D正确。
故选D。
【分析】1、引起电流过大的原因：短路和电功率过大；
2、测电笔的操作步骤及其作用：用拇指和中指持验电笔笔身，食指抵住笔端金属部分，氖管小窗背光朝向自己，以便看清氖泡发光情况；测电笔可以分辨火线和零线，测火线电笔氖管发光， 测零线电笔不发光，电路发生断路时，测电笔不发光；
3、家庭安全用电原则：不同时使用功率较大的电器，避免电路中功率较大导致电流较大，引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服，金属外壳要接地，避免发生触电。
6．【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 A、当 S 1 闭合时，灯泡与电动机 M 串联，若 S 2 闭合会造成电源短路，不符合“指示灯 L 亮”的要求，故A错误。
B、- S1 闭合时：电流路径为“电源正极→ S 1 →灯泡→电动机 M →电源负极”，灯泡发光且电动机 M 工作； S 2闭合时：电动机 M 被 S2短路（电流优先走无电阻的 S 2支路），此时电流路径为“电源正极→ S1→灯泡→ S2→电源负极”，灯泡发光（指示灯 L 亮）且电动机 M 停止工作，完全匹配题目逻辑，故B正确。
C、S 1 闭合时，灯泡与电动机 M 并联； S 2 闭合时，电动机 M 仍能独立工作（未被短路），会导致“门闸一直打开”，不符合“门闸关闭”的要求，故C错误。
D、灯泡与电动机 M 串联， S1 、 S 2 均需闭合才能让电路导通，无法实现“仅闭合 S 1 时灯泡与电动机同时工作”的逻辑，故D错误。
综上选B。
【分析】 要确定符合要求的电路图，需分析开关 S 1 、 S2 ，灯泡（显示屏）、电动机 M 的工作逻辑： 闭合 S1 时，灯泡发光且电动机 M 工作；- 再闭合 S2 时，指示灯 L 亮但电动机 M 停止工作（门闸关闭）。
7．【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律
【解析】【解答】根据图像可知，当电路中的电流为0.1A时，A、B的电压分别为0.5V、1.5V，
根据串联电路的电压规律可知，电源电压；
根据图像可知，当A、B的电压均为2V时，A、B的电流分别为0.4A、0.2A，
根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流为，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】 （1）先根据I-U图象读出当A、B串联后，电路中电流为0.1A时元件A和B的电压分别是多少，再根据串联电路的电压规律求出电源电压；
（2）根据并联电路电压特点可知两电阻并联时两端的电压，再根据图象读出对应的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流。
8．【答案】导体；半导体；单向
【知识点】导体与绝缘体；半导体特点及作用
【解析】【解答】根据图乙，若使灯泡发光，电路需接通，则ab两金属间需要连接导体，即杯中倒入的液体是导体；发光二极管介于导体和绝缘体间，是半导体材料，其具有单向导电性。
【分析】容易导电的物体的导体；发光二极管是半导体，具有单向导电性。
9．【答案】内能转化为机械能；25
【知识点】热机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】图中内燃机的两气门都关闭，火花塞点火，产生大量高温高压的燃气，推动活塞向下运动，该冲程为做功冲程，发生的能量转化为内能转化为机械能。
内燃机每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，对外做功1次，若该内燃机的转速为3000r/min=50r/s，则其1s对外做功25次。
【分析】 1.压缩冲程能量转化：机械能转化为内能；
做功冲程能量转化：内能转化为机械能。
2.在单缸四冲程内燃机每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。
10．【答案】负；吸引轻小物体；绝缘
【知识点】两种电荷；物体带电情况的判断；导体与绝缘体
【解析】【解答】（1）N95口罩在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带负电荷，由于带电体能吸引轻小物体，进而吸附一些粒径较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附。
（2）熔喷布有很好的绝缘性，所以能长时间保留静电。
【分析】（1）得到电子带负电，失去电子带正电。所有的带电体都有吸引轻小物体的性质；
（2）不容易导电的物体叫绝缘体。
11．【答案】并联；1.5
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律
【解析】【解答】由图可知，若断开S2，闭合S1、S3，R1和R2并列连接在电源两端，两电阻的连接方式为并联。
若断开S1、S3，闭合S2，R1和R2依次连接，为串联电路，电压表测R1两端的电压；电源电压为3V，R1和R2阻值相等，根据串联电路的分压特点可知，电压表示数为：
【分析】1.串联： 将各用电器首尾顺次连接到电源两端的电路，电流路径只有一条；
2.并联：将各用电器并列地接到电源两端的电路，电流路径有多条；
3.并联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和。
12．【答案】直接连到电源两极上；因为电压表的内阻很大，电流表的内阻很小，由可知，当U一定时，电阻越大，电路中的电流越小，所以电压表直接接在电源两极上，电路中几乎没有电流，不会烧坏电源和电压表
【知识点】电流表的连接；电压的测量及电压表的使用；电压表的连接
【解析】【解答】第1空，第2空，因为电压表的内阻很大，电流表的内阻很小，由可知，当U一定时，电阻越大，电路中的电流越小，所以电压表可以直接接在电源两极上，电路中几乎没有电流，不会烧坏电源和电压表。
【分析】电流表在电路中相等于一根导线电阻很小，根据欧姆定律可知，直接把电流表接到电源两极上时电路中的电流很
大；
根据电压表的内部结构，电压表的内阻非常大，由于内阻大，可将电压表看做断开的电路。
13．【答案】10；1920；80；长时间不使用的电器应切断电源
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，电能表读数时最后一位是小数，单位是kW h，所以图示电能表的示数为318.6kW h，5天内电视机和数字机顶盒待机状态下消耗的电能：
W=318.6kW h-317.4kW h=1.2kW h
电视机和数字机顶盒待机状态下工作的时间为：
t=5天=5×24h=120h
电视机和数字机顶盒待机状态下的总功率：
图中电能表中1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，
所以这段时间指示灯闪烁的次数：
n=1600imp/（kW h）×1.2kW h=1920imp（次）
台灯的电功率P'=P额=15W=0.015kW， 消耗的电能可供额定功率为15W的台灯正常工作的时间为：
因为“用电器待机”时要消耗电能，所以家用电器在长时间不用时要关闭电源。
【分析】1.由图得出后来电能表的示数（注意：最后一位是小数，单位是kW h），由电能表前后示数之差可得消耗的电能，再利用求电视机和数字机顶盒待机状态下的总功率；
（2）1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，据此求出这段时间指示灯闪烁的次数；再利用求消耗的电能可供额定功率为15W的台灯正常工作的时间；
（3）针对“用电器待机”时要消耗电能，提出节约用电的措施。
14．【答案】6564；3968.2；-13
【知识点】温度及温度计的使用与读数；变阻器及其应用；电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图甲，电阻箱的示数为6Ω×1000+5Ω×100+6Ω×10+4Ω×1=6564Ω，图乙中，电能表窗口的最后一位是小数位，示数为3968.2kW·h，图丙中，温度计刻度向下变大，是零下，示数为-13℃。
【分析】根据电阻箱各计数位的数字，读取电阻大小；根据电能表窗口示数判断电能多少；根据温度计液柱位置，测量温度。
15．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】根据实物图画电路图；实物的电路连接；家庭电路的连接
【解析】【解答】（1）电压表并联在用电器两端，电流表串联在电路中，所以作图如下：
（2） L1和L2并联， 所以 L1和L2首首相连，尾尾相接， 电流表和L1串联，电流表测通过L1电流，据此作图：
（3）开关连接在火线和用电器之间，不同用用电器的连接属于并联，三孔插座满足左零右火中接地的原则：
【分析】1、电灯和开关的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线。右孔接火线；
2、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；
3、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
16．【答案】2.2；不变；变大
【知识点】电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电压表示数为2.2V，变阻器的电阻全部接入电阻，所以滑片移动时，电路的电阻不变，电压不变，根据欧姆定律计算可知，电流不变，电压表接入电阻大，所以电压表示数增加。
【分析】 首先明确电路连接方式，确定电压表测量对象，再依据串联电路特点及欧姆定律分析滑片移动时电流表、电压表示数的变化情况。
17．【答案】（1）液体升高的温度；转换法
（2）质量
（3）煤油
（4）偏小
（5）大于；水的比热容大于冰的比热容
【知识点】燃料的热值；探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）在试管中装入相同质量A、B两种液体， 当它们吸收相同热量时，通过比较液体升高的温度来判断吸热能力的强弱，这种研究问题的科学方法是转换法。
（2）“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应使用相同质量的不同燃料加热质量相同的同种液体，所以应控制灯中煤油和酒精的质量相等。
（3）当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为80℃，煤油加热的烧杯中水温度为90℃，可知煤油放出的热量多，可以初步判断煤油的热值更大一些。
（4）根据Q吸=cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q=mq计算出煤油的热值，但燃料燃烧放出的热量不能被水完全吸热，所以测量结果与资料中给出的煤油热值相比偏小。
（5）由图丙可知，冰在BC阶段处于熔化过程中，由于晶体熔化时需要不断吸热，温度保持不变，所以在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能；
冰熔化为水后质量不变，图象中AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，说明水吸收的热量较多，根据公式Q吸=cmΔt可知，这是因为水的比热容大于冰的比热容。
【分析】（1）“比较不同液体的吸热能力”实验中，应使用相同的加热装置加热质量相同不同液体，通过比较液体升高的温度来判断吸热能力的强弱，这种研究问题的科学方法是转换法；
（2）“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应使用相同质量的不同燃料加热质量相同的同种液体；
（3）根据Q=cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大；
（4）燃料放出的热量不能被水完全吸热，据此进行分析；
（5）晶体在熔化的过程中持续吸热，温度不变，吸收的热量使物体的内能增大；
根据已知条件结合Q吸=cmΔt进行分析。
18．【答案】（1）A
（2）2.5；电压；左
（3）反比
（4）50
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）闭合开关，移动滑片P发现，电流表始终有示数，说明电路是通路，而电压表始终无示数，说明是与电压表并联的电路短路、电压表短路或电压表断路，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（2）由图乙可知，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.5V；在“探究电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端的电压不变，所以将10Ω电阻接入电路，闭合开关移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为2.5V；
将电阻换为25Ω后，根据串联分压原理可知，电阻两端的电压会变大，为保证电压表的示数不变，即应减小电阻两端的电压，根据串联电路电压规律可知，应增大滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知，应增大滑动变阻器的阻值，所以应向左移动滑片。
（3）由图3可知，当电阻为5Ω时，通过电阻的电流为0.5A，电阻两端的电压为：
U1=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
当电阻为10Ω时，通过电阻的电流为0.25A，电阻两端的电压为：
U2=I2R2=0.25A×10Ω=2.5V
当电阻为25Ω时，通过电阻的电流为0.1A，电阻两端的电压为：
U3=I3R3=0.1A×25Ω=2.5V
可得到的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）根据串联分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻40Ω连入电路中时，对应的定值电阻的阻值最大，则有：
即
解得：R定=50Ω
即选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。
【分析】（1）串联电路中，电流表始终有示数，说明电路是通路，电压表始终无示数，说明是与电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
（2）根据电压表选用量程确定分度值读数；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据串联分压原理确定电压表示数的变化，根据串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（3）根据图3中电流与电阻的乘积为一定值，据此分析得出结论；
（4）电阻两端的电压始终保持UV=2.5V，根据串联电路电压的规律和分压原理，得出当滑动变阻器的最大电阻40Ω连入电路时对应的定值电阻最大值。
19．【答案】（1）解：汽油完全燃烧放出的热量为：
根据可得，发动机克服阻力所做的功，即有用功为：
答：发动机克服阻力所做的功为1.89 x 107J。
（2）解： 水箱吸收的热量等于克服阻力所做的功，即：
水升高的温度为：
所以水的末温为：
答：冷却水流出水箱时的末温为90℃。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）已知燃烧汽油的质量和热值，根据求出汽油完全燃烧放出的热量，再结合汽车的热机效率求出发动机克服阻力所做的功；
（2）水箱吸收的热量等于克服阻力所做的功，已知水的比热容和水的质量，根据求出水升高的温度，再求出水的末温。
20．【答案】（1）解： 只闭合开关s，热水器处于档位1的工作状态，此时只有电热丝R工作
（2）解： 当闭合开关S和S2时，电热丝R和R2井联，此时热水器处于档位2的工作状态，电热丝R2的功率
加热档位2的功率P2=P1+PR2=220W+880W=1100W
（3）解： 当闭合开美S和S1，电热丝R和R1并联，此时热水器处于档位3的工作状态，电热丝R1的功率
加热档位3的功率P3=P1+PR1=220W+2200W=2420W
用时105s消耗的电能为W=P3t =2420Wⅹ105s=2.541 x 108J
0.88L水的体积V=0 88 X 10-3m3
水的质量m=ρ水V=1x103kg/m3x0.88 x 10-3m3=0.88kg
水温升高55℃吸收的热量Q=cm t=4.2 X103J/( kg℃) x0，88kg x55℃ =2.0328 x 108J
档位3工作的效率
（4）解： 档位4工作时，电热丝R、R1和R2并联
档位4的加热功率P加=220W+2200W+880W=3300W
档位4工作时的电流
未超过该插排的最大电流，能实现档位4的正常工作··.·
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）只闭合开关s，热水器处于档位1的工作状态，此时只有电热丝R工作；
当闭合开关S和S2时，电热丝R和R2井联，此时热水器处于档位2的工作状态，电热丝R2的功率；加热档位2的功率P2=P1+PR2；
（3）当闭合开美S和S1，电热丝R和R1并联，此时热水器处于档位3的工作状态，电热丝R1的功率；加热档位3的功率P3=P1+PR1；用时105s消耗的电能为W=P3t ；0.88L水的体积V；水的质量m=ρ水V；水温升高55℃吸收的热量Q=cm t；档位3工作的效率；
（4）档位4工作时，电热丝R、R1和R2并联；档位4的加热功率P加；档位4工作时的电流；据此分析是否能正常工作。
21．【答案】（1）
（2）B
（3）0.2；0.76
（4）右
（5）不需要；灯在不同电压下的功率不同
（6）电流
【知识点】电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）测小灯泡的电功率时，电压表应并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表应选择大量程与小灯泡并联；滑动变阻器应“一上一下”串联在电路中，如图所示：
（2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能出现断路故障，电压表示数明显，说明是与电压表并联的小灯泡发生了断路，故ACD错误，B正确。
故选B。
（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.2A，小灯泡的额定功率为：
P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知，应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知，应减小滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
（5）灯在不同电压下的功率不同，所以不需要多次测量求平均值。
（6）根据并联电路电流的规律可知，电流表示数等于通过小灯泡的电流与通过电压表电流大小之和，所以该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
【分析】（1）根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用大量程与灯并联，滑动变阻器应“一上一下”串联在电路中；
（2）串联电路中，电流表无示数，说明电路可能出现断路故障，电压表示数明显，说明是与电压表并联的部分电路发生了断路；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求小灯泡的额定功率；
（4）小灯泡的功率随电压的增大而变大，根据串联电路电压的规律和分压原理分析；
（5）灯在不同电压下的功率不同；
（6）根据并联电路电流的规律进行分析。
22．【答案】（1）液面高度差
（2）甲、乙；串
（3）丙装置中的电阻丝发生了断路
（4）大；并
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
【解析】【解答】（1）容器中密封着等量的空气，气体吸收热量后体积膨胀，可通过U形管中液面高度差的变化反映密闭容器内空气吸收热量的多少。
（2）探究电热与电阻的关系时，应控制通过电阻的电流和通电时间相同，改变电阻的阻值，所以应选用甲和乙组合，并将两条电阻丝串联接到电源两端进行实验。
（3）选用乙、丙装置串联接到电源两端进行实验，通电一段时间，发现乙、丙装置中形管出现了相同的液面高度差，说明通过电阻的电流、电阻和通电时间都相同，说明丙中15Ω的电阻丝并未起到分流作用，即可能的原因是丙装置中15Ω的电阻丝发生了断路。
（4）电阻丝和导线串联接入电路中，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在通过电热丝与导线电流大小相同和加热时间相同的情况下，电热丝热得发红，说明电热丝产生的热量更多，由此可知电热丝的电阻比导线电阻大得多；
由题意可知，小风扇断路后电阻丝仍能发热，说明电阻丝此时能正常工作，由此可判断电阻丝与小风扇是并联连接。
【分析】（1）在此探究实验中，容器中密封着等量的空气，根据气体的热胀冷缩可知，本实验可通过U形管中液面高度差的变化反映密闭容器内空气吸收热量的多少；
（2）要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，据此进行分析；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，丙中15Ω的电阻丝断路，并未起到分流作用；
（4）根据焦耳定律Q=I2Rt可知在通过电热丝与导线电流大小相同和加热时间相同的情况下，由此可判断电热丝与导线电阻大小关系；
根据串并联电路特点分析电路的连接方式。
23．【答案】（1）太阳能转化为电能
（2）②
（3）912
（4）6
（5）7.5
【知识点】能量的转化或转移；太阳能及其利用与转化；并联电路的电流规律；半导体特点及作用；电功计算公式的应用
【解析】【解答】（1）白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能电池板将太阳能转化为电能。
（2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于半导体。
（3）400套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能为：
W=nPt=400×（300×10-3kW-36×10-3kW×2）×10h=912kW h
（4）两个LED灯并联且正常发光，通过每个LED灯的电流为：
通过光控开关S的电流为：
I=I1+I2=3A+3A=6A
（5）1年内接收的太阳能通过太阳能电池转化的电能：W总=ηP1St
则太阳能电池板的面积为：
【分析】(1)太阳能电池板将太阳能转化为电能；
（2）晶体硅属于半导体材料；
（3）根据W=Pt求出节约的电能；
（4）两个LED灯并联，正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过每个LED灯的电流，根据并联电路的电流特点求出通过光控开关S的电流；
（5）已知太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为P1，根据W=Pt求出1年内太阳能电池板可以提供的电能，再计算太阳能电池板面积。
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