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广西钦州第一中学2025-2026学年九年级上学期期末能力大闯关物理试题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）
1．下列各单位中属于电功率单位的是（　　）
A．J B．kW·h C．V·A D．W·s
【答案】C
【知识点】电功率；功的概念
【解析】【解答】A．焦耳（J）是功和能量的单位，因此选项A不符合题目要求。
B．千瓦（kW）是功率单位，小时（h）是时间单位，根据功的计算公式W=Pt可知，千瓦时（kW·h）是功的单位，故选项B不符合题意。
C．伏特（V）是电压单位，安培（A）是电流单位，根据电功率公式P=UI可知，伏安（V·A）是功率的单位，因此选项C符合题目要求。
D．瓦特（W）是功率单位，秒（s）是时间单位，根据功的计算公式W=Pt可知，瓦秒（W·s）是功的单位，故选项D不符合题意。
正确答案是C。
【分析】电功率的计算公式为P=UI，单位为V·A。
2．2024年3月19日消息，联想中国官方宣布，联想首台可搭载国产AI算力芯片的联想问天WA5480G3服务器在合肥成功交付。制造芯片的主要材料是（　　）
A．半导体材料 B．超导材料 C．磁性材料 D．绝缘材料
【答案】A
【知识点】导体与绝缘体；半导体特点及作用；超导体特点及作用；磁性材料
【解析】【解答】常见的半导体材料包括：硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等。芯片主要采用硅、锗等半导体材料制造，因此制造芯片的核心材料属于半导体材料。选项A正确，BCD选项不符合实际情况。
正确答案：A
【分析】半导体的应用：常用作发光二极管，芯片。
3．如图所示，将一根铅笔芯接入电路中，当将金属夹由B点向A点移动时，观察到小灯泡变亮，这一现象表明铅笔芯的电阻与其（　　）
A．材料有关 B．温度有关
C．长度有关 D．横截面积有关
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】当金属夹从B点向A点移动时，铅笔芯接入电路的长度减小，导致铅笔芯的电阻减小，电路中的电流增大，因此小灯泡变亮。这一现象表明铅笔芯的电阻与其长度有关，长度越短，电阻越小。由此可以确定选项C是正确的，而选项A、B、D不符合题意。
故选C。
【分析】电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
4．静电喷漆时，接电源负极的喷枪使喷出的油漆雾滴带负电，喷出的油漆雾滴就“主动”飞向带正电的金属件表面，最终会在金属件表面形成均匀的涂膜。喷出的油漆雾滴“主动”飞向金属件表面，这是因为（　　）
A．受到重力作用 B．同种电荷互相排斥
C．异种电荷互相吸引 D．带电体可以吸引轻小物体
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】喷出的油漆带负电，雾滴飞向带正电的金属件表面，根据异种电荷互相吸引，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【分析】电荷间，异种电荷相互吸引。
5．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　）
A．小球的能量慢慢消失了
B．小球的能量可以凭空产生
C．小球在此过程中遵循能量守恒定律
D．小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒
【答案】C
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解析】AB选项分析：根据能量守恒原理，能量不能被创造或消灭，只能在不同形式间转化或在不同物体间转移，但总量保持不变。因此AB两项表述是错误的。
CD选项分析：小球运动过程遵守能量守恒定律。弹跳高度逐渐降低是由于部分机械能转化为其他形式的能量（如热能）。故C选项正确，D选项错误。
正确答案：C
【分析】1、能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
2、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
6．在下图所示的电路中，电流表、电压表连接均正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【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
【解析】【解答】A．电压表的正确使用方法是将它并联在被测用电器两端，图中连接方式错误。因此选项A不正确。
B．图中电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，且两者的"+"、"-"接线柱连接正确，完全符合电表的使用规范。因此选项B正确。
C．电压表在电路中应采用并联方式连接，图中将其串联在电路中是错误的接法。因此选项C不正确。
D．电流表应串联在电路中，图中将其并联连接会导致右侧灯泡短路，违反了电流表的使用规则。因此选项D不正确。
综上所述，正确答案是B。
【分析】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。
7．以下关于安全用电原则，说法正确的是（　　）
A．甲图中，电冰箱用这样的插头和插座连接
B．乙图中，可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关
C．丙图中，使用测电笔时，手不能接触笔后端的金属部分
D．发现有人触电，应尽快切断电源，使触电的人迅速脱离电源
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A．电冰箱应采用三孔插座和带有接地线的三脚插头，以确保金属外壳可靠接地，防止漏电时发生触电事故。该选项说法错误。
B．由于水是导体，用湿手操作电灯开关可能导致电流通过人体造成触电危险，因此该行为存在安全隐患。该选项说法错误。
C．使用验电笔检测电路时，必须用手指接触笔尾金属部分以形成检测回路，否则无法正确判断线路是否带电。该选项说法错误。
D．发现有人触电时，首要措施是立即切断电源，使触电者脱离带电体，这是防止持续触电和施救者自身安全的正确做法。该选项说法正确。
正确答案：D。
【分析】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。
8．为了提高学生进出校门效率，梅岭中学校门口的闸机（如图所示）可实现自动识别。刷校园卡（相当于闭合开关S1）或者人脸识成功时（相当于闭合开关S2），电机M均可启动，闸门打开放行。下列电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题目描述，系统在刷校园卡或人脸识别成功时（相当于开关闭合）会启动电机M并打开闸门。这表明两个开关可以独立工作、互不影响，因此应采用并联连接方式，然后与电动机串联组成完整电路。由此分析可知，选项A的电路图符合题目要求，其他选项BCD均不符合题意。
故选A。
【分析】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。
9．如图所示为一种声光报警器的电路图，闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（　　）
A．灯亮，铃响 B．灯亮，铃不响
C．灯不亮，铃响 D．灯不亮，铃不响
【答案】B
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】分析电路图可知，当闭合开关和后，电铃被短路，只有灯泡接入电路，因此灯亮而铃不响。故选项B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。
10．如图是电阻R1、R2的电压-电流关系图像，下列说法错误的是（　　）
A．电阻R1的阻值是5Ω
B．R1的阻值大于R2的阻值
C．R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V
D．R1、R2并联，当电源电压为2V时，干路中的电流是0.6A
【答案】A
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB．由图像可知，和的阻值分别为，，的阻值大于的阻值，故B正确，不符合题意；
C．R1、R2串联在电路中，当电流为0.2A，据图分析可知，，R1、R2两端总电压为，故C正确，不符合题意；
D．将R1、R2并联，电源电压为时，据图分析可知通过电阻的电流为0.2A，通过电阻的电流为0.4A，干路中的电流为，故D正确，不符合题意。
故选A。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
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。
二、多项选择题（本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。）
11．大型央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》中做荔枝膏的过程，先用清水煮荔枝，煮到水剩一半时，去掉荔枝，陆续放入辅料，最后熬制成膏，清香扑鼻的荔枝膏就制作成功了，下列有关说法正确的是（　　）
A．刚熬的荔枝膏很烫，是因为其含有的热量很高
B．制作荔枝膏过程中，主要通过热传递改变内能
C．熬制成的荔枝膏很粘稠，说明分子间只存在引力
D．荔枝膏清香扑鼻，说明分子在不停地做无规则运动
【答案】B,D
【知识点】温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能；分子间相互作用力；分子动理论基本观点
【解析】【解答】A．温度表示物体的冷热程度，则刚熬的荔枝膏很烫，是因为其温度较高，故A错误；
B．制作荔枝膏的过程中，荔枝不断吸收热源放出的热量，则这是通过热传递的方式改变内能的，故B正确；
C．分子间的引力和斥力是同时存在的，熬制成的荔枝膏很粘稠是分子的引力大于斥力，从而表现出引力的缘故，故C错误；
D．荔枝膏清香，是分子不停地做无规则运动的结果，属于扩散现象，故D正确。
故选BD。
【分析】A.温度飙升物体的冷热程度；
B.做功改变物体内能的本质为能量的转化，热传递改变内能的本质为能量的转移；
C.根据分子之间作用力的知识判断；
D.根据分子运动的知识判断。
12．如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（　　）
A．体重显示表是用电压表改装成的
B．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C．体重越大，体重显示表的示数越大
D．R1的作用是保护电路
【答案】C,D
【知识点】导体与绝缘体；电压的测量及电压表的使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A.由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联接入电路中，体重测试仪串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的，故A错误；B.当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘层的位置，电路断路，故B错误；
C.当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据可知，电路中的电流变大，即体重显示表的示数越大；同理可知，体重越小，体重显示表的示数越小，故C正确；
D.若滑片滑到最上端时，变阻器连入阻值为0，若电路中没有R1，会造成电源短路，所以R1在电路中起保护作用，故D正确。
故选CD。
【分析】 A.根据电表的正确使用，即电流表串联在电路中，电压表并联在电路中判断体重显示表；
B.当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘层的位置，电路断路；
C.当测试仪所测体重变化时，根据滑动变阻器接入电路的电阻的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
D.若滑片滑到最上端时，变阻器连入阻值为0，此时电路中电流最大，由此分析R1的作用。
三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分。）
13．王亚平老师在天宫课堂中进行如图所示的实验。如图甲，在水球中注入蓝色液体，整个水球都变成蓝色，这是　 　现象；如图乙，由两个液滴自动搭接成“液桥”，“液桥”的形成表明了分子间存在　 　。
【答案】扩散；引力
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】图甲中，在水球中注入蓝色液体后，整个水球都变成蓝色。是蓝色液体分子在不停地做无规则运动，扩散到整个水球中，使水球呈现出蓝色。
图乙中，在“液桥”实验中，水滴没有被拉开，表明分子间存在引力，起形成“液桥”。故第1空填：扩散；第2空填：引力。
【分析】分子不停的无规则运动时，形成扩散现象，分子间存在引力和斥力。
14．小明家新购买了一把既能吹热风又能吹冷风的电吹风机，其说明书的电路图如图所示，使用时，将插头插入家庭电路中的插座，若让电吹风机吹出的是热风，应闭合开关　 　，此时电热丝和电吹风机是　 　联。
【答案】S1和S2；并
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】要使电吹风机吹出热风，需要同时启动吹风机和电热丝。此时应闭合开关S1和S2。在这种工作状态下，电热丝和吹风机采用并联方式连接。
【分析】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。
15．教室里有多盏日光灯，总是同时亮，同时灭，他们是　 　（填“串联”或“并联”）的；使用时，开灯越多电路中总电流越　 　（填“大”或“小”）。
【答案】并联；大
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电阻的并联
【解析】【解答】照明电路中，各用电器采用并联连接方式，这种设计使得各个用电器能够独立工作而不互相干扰，因此可以通过单个开关同时控制所有用电器。
在电源电压恒定的情况下，随着开启的灯具数量增加，并联支路增多，总电阻会逐渐减小。
【分析】1、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；
2、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律。
16．在家庭电路中，为了用电安全，要把控制用电器的开关接在　 　（选填“相线”或“中性线”）上；而在新建楼房里，还会在总开关上安装　 　（选填“空气开关”或“漏电保护器”）用以迅速切断电路，对人体起到保护作用。
【答案】相线；漏电保护器
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接；熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】为确保用电安全，控制用电器的开关必须安装在相线（火线）上。当开关处于断开状态时，用电器与相线完全断开，从而有效防止人体接触用电器时发生触电事故。现代建筑的总开关处通常配备漏电保护装置。该装置能在电路出现漏电故障时快速切断电源，为使用者提供安全防护；而空气开关的主要功能是提供过载保护和短路保护。
【分析】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；
漏电保护器能在电路发生漏电时迅速切断电路，空气开关可主要用于过载和短路保护。
17．内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的　 　冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了　 　个工作循环。
【答案】排气；10
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】根据图示分析，此时排气门处于开启状态，进气门关闭，同时活塞向上移动，因此可以判断该冲程为排气冲程。
汽油机飞轮的转速计算如下：；由于飞轮每转两圈完成一个工作循环（包含四个冲程），且每个工作循环对外做功一次，因此： 每秒完成的工作循环数：10个， 每秒完成的冲程数：40个， 每秒对外做功次数：10次。
【分析】1、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
2、热机转速和做功的关系，热机转2次，对应一次做功，对应四个冲程。
18．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，调节电阻箱R，电流表示数与电阻箱R接入电路的阻值关系如图乙所示，则电源电压为　 　V，R0的阻值为　 　Ω。
【答案】6；5
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图甲所示的电路连接方式，定值电阻R0与电阻箱R串联，电流表测量电路中的总电流。图乙显示： 当电流表示数时，电阻箱阻值； 当电流表示数时，电阻箱阻值。设电源电压为U，根据串联电路特性列方程：1.，2.
联立方程解得：，。
【分析】1、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，
2、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。
四、作图题（本大题共3小题，共6分。）
19．完成下列各题。
（1）如图是玩具电风扇的连接电路，请画出对应的电路图；（电风扇用“”表示）
（2）将图中电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡亮度增加；
（3）在图中将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】根据实物图画电路图；串、并联电路的设计；家庭电路的连接
【解析】【解答】（1）根据实物电路图分析，电流从电源正极出发，依次经过开关和电动机后返回电源负极。具体电路连接如下图所示：
（2）要使滑动变阻器滑片向右滑动时灯泡亮度增加，需将滑动变阻器与灯泡串联。当滑片右移时，电路电流增大（说明变阻器阻值减小），因此应选择右下接线柱连接。具体电路连接如下图所示：
（3）三孔插座的正确接线方式为：左孔接中性线（N），右孔接相线（L），上孔接保护线（PE）；灯泡的接线方式为：相线先接入开关，再连接灯泡顶端的金属点，中性线直接接入螺旋套。具体连接如下图所示：
【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、变阻器：变阻器的连接为一上一下，通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻。
（1）分析实物电路图可知，电流从电源正极出发后依次经过开关、电动机回到电源负极，作图如下：
（2）滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡亮度增加，则滑动变阻器与灯泡串联。滑片向右滑动时，灯泡亮度增加，说明电路中电流变大，则变阻器阻值变小，所以变阻器应选择右下接线柱。作图如下：
（3）三孔插座的接法：左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线；灯泡的连接方法：相线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，中性线直接接入螺旋套，作图如下：
五、实验探究题（本大题共4小题，每空1分，共25分。）
20．请根据图甲、乙、丙、丁所示的实验，回答下列问题：
（1）如图甲所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，活塞很难被推动，此现象说明分子间存在　 　力；
（2）如图乙所示，水蒸气驱动玻璃管口的叶轮转动，温度降低，这是通过　 　的方式改变了水蒸气的内能，将内能转化为叶轮的　 　能；
（3）如图丙所示为两个相同的验电器A、B，A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后，两金属箔片由于带　 　（选填“同种”或“异种”）电荷互相排斥而张开；如图丁所示，拿带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，A的金属箔片张开的角度减小，B的金属箔片张开，则电子运动方向是从　 　（选填“A到B”或“B到A”）。
【答案】（1）斥
（2）做功；机械
（3）同种；B到A
【知识点】做功改变物体内能；电荷间的相互作用规律；验电器的原理及使用；电流的方向；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）分子间同时存在引力和斥力。如图甲所示，在注射器中注满水并用手指封闭筒口时，活塞难以移动，这一现象表明分子间存在斥力作用，导致水难以被压缩。
（2）通过做功可以改变物体内能。如图乙所示，水蒸气推动叶轮旋转的过程中，水蒸气的内能减少，温度降低，这是通过做功实现的内能与机械能的转化。
（3）当带正电的玻璃棒接触验电器A时，金属球上的电子向玻璃棒迁移，使A带正电荷，金属箔片因同种电荷相斥而张开。用金属棒连接带电体A和中性体B时，电子从B向A迁移，形成瞬时电流，方向与电子流相反。
【分析】1、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力；
2、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
3、验电器的工作原理：同性电荷相互排斥，当A带正电时会吸引B的负电荷到A，B失去负电荷带正电，张角变大，A得到负电荷张角变小；电流的方向：与电子定向移动的方向相反，所以形成电流方向为A向B。
（1）分子间存在相互作用的引力和斥力。如图甲所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，活塞很难被推动，此现象说明分子间存在斥力，所以水很难被压缩。
（2）[1][2]做功可以改变物体的内能。如图乙所示，水蒸气对叶轮做功，驱动玻璃管口的叶轮转动，水蒸气的内能减小，温度降低，这是通过做功的方式改变了水蒸气的内能，将内能转化为叶轮的机械能。
（3）[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用它去接触验电器A的金属球时，金属球上多余的电子会转移到玻璃棒上，则验电器也带上正电，两金属箔片都带同种正电荷由于互相排斥而张开。
[2]如图丁所示，拿带绝缘柄的金属棒把带正电的A和不带电的B连接起来，验电器B上多余的电子会转移到A上，则电子运动方向是从B到A。
21．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
收集生活中浪费电的现象
讨论该如何节约用电
【项目实施】
（1）收集生活中浪费电的现象
家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。
实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机20h计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费的电能约为　 　kW·h。
常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑
数量（台） 1 1 1 1
待机功率消耗（W/台） 10 2 3 10
（2）讨论该如何节约用电
实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。
②不让用电器处于待机状态。
②随手关灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是用电器总功率相同时，工作的时间越少，消耗的电能　 　（选填“更少”或“更多”）。
③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是　 　。
【项目拓展】
（3）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。某城市实施分时电价，具体方案如下表：
用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天8：00～21：00 0.55元/kW·h
低谷期 21：00～第二天8：00 0.30元/kW·h
小华记录了她家第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天消耗的电能　 　kW·h，这一天的高峰期应付电费　 　元。
（4）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流　 　效应引起的电能损耗。
【答案】；更少；根据公式可知，当工作时间相同时，电功率越小，消耗的电能越少；12；4.4；热
【知识点】能源与可持续发展；电能表参数的理解；电功的计算；电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）家庭电路的连接属于并联电路，总功率为用电器电功率之和每天每户家庭用电器待机浪费的电功率为，根据电功公式计算可知每天该城市家庭用电器待机浪费的电能约为。
（2）用电器总功率相同时，工作的时间越少，结合W=Pt计算可知消耗的电能越少。根据公式可知，当灯泡工作时间相同时，电功率越小，消耗的电能越少。
（3）电能表最后一位数字为小数点后一位，所以第一天8：00～21：00，消耗的电能为，同理21：00～第二天8：00，消耗的电能为，所以消耗的总电能，所以电费为
（4）超导材料电缆，电阻小，根据Q=I2Rt分析可知大大降低由于电流热效应引起的电能损耗。
【分析】1、电功率的计算：并联电路总功率为支路电功率之和；
2、电功的计算：公式为W=Pt；
3、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位；
4、超导体：在特殊情况电阻为0，所以电饭锅中的电热丝不是由超导材料制成的， 用超导体材料制作输电线能够减少电能的损失。
22．如图所示小蕾同学所在小组在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时采用的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器内密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）实验中通过观察U形管中　 　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少？甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系；
（2）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系，通电一段时间，c容器中电流产生的热量多，则可得出结论：　 　；
（3）小吴同学的小组设计了如图丙所示的实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，AB两个电阻丝的电阻应该是　 　（选填“相同”或“不同”）的；
（4）两个烧瓶中分别加入初温相同、　 　（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
【答案】（1）液面高度差；电阻
（2）电流；电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多
（3）相同
（4）质量；水
【知识点】焦耳定律；电流的热效应；物理学方法；探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）实验中采用转换法，将无法直接测量的电流热效应通过U形管两侧液面高度差的变化来间接反映。
图甲实验设计通过控制电流和通电时间相同，改变电阻值（串联不同电阻），探究电流热效应与导体电阻的关系。
（2）图乙实验采用控制变量法设计：保持电阻（5Ω）和通电时间相同，通过并联电阻改变右侧容器中的电流（小于左侧），比较不同电流下的热效应。实验表明在电阻和通电时间相同时，电流越大（c容器），产生的热量越多。
（3）比较物质吸热能力实验要求控制热源相同，因此A、B两烧瓶中的电阻丝阻值必须相同，确保单位时间内提供的热量相等。
（4）进行物质吸热能力对比时，需控制液体质量和初温相同。实验数据显示煤油温升更快，表明其比热容小于水，吸热能力较弱。
【分析】1、探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
2、转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
3、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，运用U形管液面的高度差来表示，这种研究方法叫转换法。
[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，探究电流产生热量跟电阻的关系。
（2）[1][2]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，由并联电路电流的特点可知，左端容器中电阻的电流大于右端容器中电阻的电流，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；通过一段时间，c容器中电流产生的热量多，可以得到在电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。
（3）探究“比较不同物质的吸热能力”的实验需使两种不同的物质相同时间吸收热量相同，故A、B两烧瓶中电阻丝的阻值应相同，则相同时间内两电阻丝上产生的热量相同
（4）[1][2]探究“不同物质的吸热能力”的实验，应在A、B两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明煤油吸热能力比水弱。
23．物理兴趣小组在探究电流与电压、电阻关系的实验中：
（1）在“探究电流与电压的关系”时：
①图甲中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整　 　；（答案画在甲图上）
②连接电路时，开关要　 　（选填“闭合”或“断开”）；
③如图乙所示，电流表示数为　 　A；
④小丽用小灯泡代替定值电阻完成实验，小慧认为不合理，理由是：　 　；
（2）在“探究电流与电阻的关系”时，将原来的电阻更换为后，应移动滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值　 　（选填“增大”或“减小”），从而保持电压表示数不变；
（3）小慧从课外书了解到干电池本身有一定的电阻，如图丙所示，可以等效为一个没有电阻的电池和一个定值电阻R串联而成。为测定干电池的阻值，设计了如图丁所示的电路。已知滑动变阻器最大值为R0，请完成下列的实验步骤：
①闭合开关S，断开开关S1，记录电压表示数为U；
②接着闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片，使其阻值为　 　，记录电压表示数为U1；
③干电池电阻的表达式：R=　 　（用已知量和测量的物理量符号表示）。
【答案】（1）；断开；0.3；小灯泡的电阻会随温度变化而变化，因此不能使用小灯泡替代定值电阻进行该实验
（2）增大
（3）；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）由于电源使用2节干电池，其电压约为3V，因此电压表应选择小量程并与定值电阻并联，具体连接方式如下图所示：
为确保电路安全，在连接电路时必须保持开关处于断开状态。
根据图乙所示，电流表采用小量程，其分度值为0.02A，此时读数为0.3A。
在研究电流与电压关系时，需要保持电阻不变。由于小灯泡的电阻会随温度变化而变化，因此不能使用小灯泡替代定值电阻进行该实验。
（2）在探究电流与电阻关系时，当将原的电阻更换为后，根据串联分压原理，定值电阻两端电压会增大。为维持定值电阻两端电压不变，需要增加滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表示数保持不变。
（3）实验步骤如下：
①闭合开关S，断开开关S1，此时电压表直接测量电源电压，记录电压表示数U；
②接着同时闭合开关S和S1，调节滑动变阻器使其阻值为，此时电路相当于定值电阻R与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，记录电压表示数U1。根据串联电路电压规律，定值电阻R两端电压为；
③根据串联分压原理可得关系式：，解得干电池内阻为：；
【分析】1、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。
2、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
3、探究电流与电压关系时，电阻保持不变，探究电流与电阻关系时，电压保持不变；
4、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；
5、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。
（1）[1]电源为2节干电池，所以电源电压约为3V，电压表应选用小量程与定值电阻并联，作图如下：
[2]为保护电路，连接电路时，开关要断开。
[3]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[4]在“探究电流与电压的关系”时，要控制电阻不变，而灯泡电阻受温度影响是变化的，所以不能用小灯泡代替定值电阻完成实验。
（2）在“探究电流与电阻的关系”时，将原来的电阻更换为后，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压变大，为控制定值电阻两端的电压不变，应增大变阻器两端的电压，所以应增大变阻器接入电路的阻值，从而保持电压表示数不变。
（3）[1][2]①闭合开关S，断开开关S1，电压表串联到电路中，测电源电压，记录电压表示数为U；
②接着闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片，使其阻值为，相当于定值电阻R和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器的电压，记录电压表示数为U1，根据串联电压规律，定值电阻R的电压为；
③根据串联分压原理则有，解得干电池电阻
六、综合应用题（本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。答案必须明确写出数值和单位。）
24．机械狗是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10分钟移动1200m。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中，机械狗的发动机消耗100kg燃油，提供了1.4×109J的有用功。（燃油的热值为4×107J/kg）
（1）为了使用安全，该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为5kg的液压油的温度由30℃升高到80℃，吸收了5×105J的热量，该液压油的比热容为多少
（2）100kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少J
（3）该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少
【答案】（1）解：根据热量计算公式可得：液压油的比热容。
（2）解：100kg燃油完全燃烧释放的热量。
（3）解：机械狗燃油发动机工作时的效率。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解析】（1）利用热量计算公式可求出液压油的比热容，其中Q为吸收的热量，m为质量，Δt为温度变化量。
（2）计算100kg燃油完全燃烧释放的总热量时，采用公式，其中q表示燃油的热值。
（3）燃油发动机的效率η通过公式计算，其中W有用表示输出的有用功。
（1）根据热量计算公式可得：液压油的比热容
（2）100kg燃油完全燃烧释放的热量
（3）机械狗燃油发动机工作时的效率
25．随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之 ”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示，若电源电压恒为18V，发热电阻R的阻值为6Ω，小灯泡标有“18V 9W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S1、S2。
（1）通过发热电阻R的电流是多少
（2）小灯泡的电阻是多少
（3）发热电阻R的电功率是多少
（4）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示，则从0-100s内航天服消耗的电能是多少
【答案】（1）解：由电路图甲可知，当开关、都闭合时，小灯泡L和发热电阻R并联，电源电压，发热电阻R两端的电压，通过发热电阻R的电流为。
（2）解：小灯泡的电阻为。
（3）解：发热电阻R的电功率为。
（4）解：由题意可知，开关始终闭合，发热电阻R在0~100s内一直工作。开关为光敏开关，当光照强度大于50Lux时会自动断开，小灯泡L停止工作。由图乙可知，在0~40s时间内，光照强度小于50Lux，开关闭合，小灯泡L和发热电阻R并联工作。在40~100s时间内，光照强度大于50Lux，开关断开，只有发热电阻R工作。
在0~40s内，电路总功率为，此段时间内消耗的电能为，在40~100s时间内，只有发热电阻R工作，其功率为，此段时间为，此段时间内消耗的电能为，则在0~100s内航天服消耗的总电能为。
【知识点】并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）由电路图甲可知，当开关、都闭合时，小灯泡L和发热电阻R并联，发热电阻R两端的电压，通过发热电阻R的电流为；
（2）小灯泡的电阻为
（3）发热电阻R的电功率为
（4）由题意可知，开关始终闭合，发热电阻R在0~100s内一直工作。开关为光敏开关，当光照强度大于50Lux时会自动断开，小灯泡L停止工作。由图乙可知，在0~40s时间内，光照强度小于50Lux，开关闭合，小灯泡L和发热电阻R并联工作。在40~100s时间内，光照强度大于50Lux，开关断开，只有发热电阻R工作。在0~40s内，电路总功率为，此段时间内消耗的电能为
在40~100s时间内，只有发热电阻R工作，其功率为，此段时间为，此段时间内消耗的电能为，则在0~100s内航天服消耗的总电能为。
（1）由电路图甲可知，当开关、都闭合时，小灯泡L和发热电阻R并联，电源电压
发热电阻R两端的电压
通过发热电阻R的电流为
（2）小灯泡的电阻为
（3）发热电阻R的电功率为
（4）由题意可知，开关始终闭合，发热电阻R在0~100s内一直工作。开关为光敏开关，当光照强度大于50Lux时会自动断开，小灯泡L停止工作。由图乙可知，在0~40s时间内，光照强度小于50Lux，开关闭合，小灯泡L和发热电阻R并联工作。在40~100s时间内，光照强度大于50Lux，开关断开，只有发热电阻R工作。
在0~40s内，电路总功率为
此段时间内消耗的电能为
在40~100s时间内，只有发热电阻R工作，其功率为
此段时间为
此段时间内消耗的电能为
则在0~100s内航天服消耗的总电能为
1 / 1广西钦州第一中学2025-2026学年九年级上学期期末能力大闯关物理试题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）
1．下列各单位中属于电功率单位的是（　　）
A．J B．kW·h C．V·A D．W·s
2．2024年3月19日消息，联想中国官方宣布，联想首台可搭载国产AI算力芯片的联想问天WA5480G3服务器在合肥成功交付。制造芯片的主要材料是（　　）
A．半导体材料 B．超导材料 C．磁性材料 D．绝缘材料
3．如图所示，将一根铅笔芯接入电路中，当将金属夹由B点向A点移动时，观察到小灯泡变亮，这一现象表明铅笔芯的电阻与其（　　）
A．材料有关 B．温度有关
C．长度有关 D．横截面积有关
4．静电喷漆时，接电源负极的喷枪使喷出的油漆雾滴带负电，喷出的油漆雾滴就“主动”飞向带正电的金属件表面，最终会在金属件表面形成均匀的涂膜。喷出的油漆雾滴“主动”飞向金属件表面，这是因为（　　）
A．受到重力作用 B．同种电荷互相排斥
C．异种电荷互相吸引 D．带电体可以吸引轻小物体
5．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　）
A．小球的能量慢慢消失了
B．小球的能量可以凭空产生
C．小球在此过程中遵循能量守恒定律
D．小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒
6．在下图所示的电路中，电流表、电压表连接均正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．以下关于安全用电原则，说法正确的是（　　）
A．甲图中，电冰箱用这样的插头和插座连接
B．乙图中，可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关
C．丙图中，使用测电笔时，手不能接触笔后端的金属部分
D．发现有人触电，应尽快切断电源，使触电的人迅速脱离电源
8．为了提高学生进出校门效率，梅岭中学校门口的闸机（如图所示）可实现自动识别。刷校园卡（相当于闭合开关S1）或者人脸识成功时（相当于闭合开关S2），电机M均可启动，闸门打开放行。下列电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图所示为一种声光报警器的电路图，闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（　　）
A．灯亮，铃响 B．灯亮，铃不响
C．灯不亮，铃响 D．灯不亮，铃不响
10．如图是电阻R1、R2的电压-电流关系图像，下列说法错误的是（　　）
A．电阻R1的阻值是5Ω
B．R1的阻值大于R2的阻值
C．R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V
D．R1、R2并联，当电源电压为2V时，干路中的电流是0.6A
二、多项选择题（本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。）
11．大型央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》中做荔枝膏的过程，先用清水煮荔枝，煮到水剩一半时，去掉荔枝，陆续放入辅料，最后熬制成膏，清香扑鼻的荔枝膏就制作成功了，下列有关说法正确的是（　　）
A．刚熬的荔枝膏很烫，是因为其含有的热量很高
B．制作荔枝膏过程中，主要通过热传递改变内能
C．熬制成的荔枝膏很粘稠，说明分子间只存在引力
D．荔枝膏清香扑鼻，说明分子在不停地做无规则运动
12．如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（　　）
A．体重显示表是用电压表改装成的
B．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C．体重越大，体重显示表的示数越大
D．R1的作用是保护电路
三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分。）
13．王亚平老师在天宫课堂中进行如图所示的实验。如图甲，在水球中注入蓝色液体，整个水球都变成蓝色，这是　 　现象；如图乙，由两个液滴自动搭接成“液桥”，“液桥”的形成表明了分子间存在　 　。
14．小明家新购买了一把既能吹热风又能吹冷风的电吹风机，其说明书的电路图如图所示，使用时，将插头插入家庭电路中的插座，若让电吹风机吹出的是热风，应闭合开关　 　，此时电热丝和电吹风机是　 　联。
15．教室里有多盏日光灯，总是同时亮，同时灭，他们是　 　（填“串联”或“并联”）的；使用时，开灯越多电路中总电流越　 　（填“大”或“小”）。
16．在家庭电路中，为了用电安全，要把控制用电器的开关接在　 　（选填“相线”或“中性线”）上；而在新建楼房里，还会在总开关上安装　 　（选填“空气开关”或“漏电保护器”）用以迅速切断电路，对人体起到保护作用。
17．内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的　 　冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了　 　个工作循环。
18．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，调节电阻箱R，电流表示数与电阻箱R接入电路的阻值关系如图乙所示，则电源电压为　 　V，R0的阻值为　 　Ω。
四、作图题（本大题共3小题，共6分。）
19．完成下列各题。
（1）如图是玩具电风扇的连接电路，请画出对应的电路图；（电风扇用“”表示）
（2）将图中电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡亮度增加；
（3）在图中将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
五、实验探究题（本大题共4小题，每空1分，共25分。）
20．请根据图甲、乙、丙、丁所示的实验，回答下列问题：
（1）如图甲所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，活塞很难被推动，此现象说明分子间存在　 　力；
（2）如图乙所示，水蒸气驱动玻璃管口的叶轮转动，温度降低，这是通过　 　的方式改变了水蒸气的内能，将内能转化为叶轮的　 　能；
（3）如图丙所示为两个相同的验电器A、B，A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后，两金属箔片由于带　 　（选填“同种”或“异种”）电荷互相排斥而张开；如图丁所示，拿带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，A的金属箔片张开的角度减小，B的金属箔片张开，则电子运动方向是从　 　（选填“A到B”或“B到A”）。
21．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
收集生活中浪费电的现象
讨论该如何节约用电
【项目实施】
（1）收集生活中浪费电的现象
家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。
实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机20h计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费的电能约为　 　kW·h。
常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑
数量（台） 1 1 1 1
待机功率消耗（W/台） 10 2 3 10
（2）讨论该如何节约用电
实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。
②不让用电器处于待机状态。
②随手关灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是用电器总功率相同时，工作的时间越少，消耗的电能　 　（选填“更少”或“更多”）。
③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是　 　。
【项目拓展】
（3）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。某城市实施分时电价，具体方案如下表：
用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天8：00～21：00 0.55元/kW·h
低谷期 21：00～第二天8：00 0.30元/kW·h
小华记录了她家第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天消耗的电能　 　kW·h，这一天的高峰期应付电费　 　元。
（4）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流　 　效应引起的电能损耗。
22．如图所示小蕾同学所在小组在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时采用的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器内密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）实验中通过观察U形管中　 　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少？甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系；
（2）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系，通电一段时间，c容器中电流产生的热量多，则可得出结论：　 　；
（3）小吴同学的小组设计了如图丙所示的实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，AB两个电阻丝的电阻应该是　 　（选填“相同”或“不同”）的；
（4）两个烧瓶中分别加入初温相同、　 　（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
23．物理兴趣小组在探究电流与电压、电阻关系的实验中：
（1）在“探究电流与电压的关系”时：
①图甲中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整　 　；（答案画在甲图上）
②连接电路时，开关要　 　（选填“闭合”或“断开”）；
③如图乙所示，电流表示数为　 　A；
④小丽用小灯泡代替定值电阻完成实验，小慧认为不合理，理由是：　 　；
（2）在“探究电流与电阻的关系”时，将原来的电阻更换为后，应移动滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值　 　（选填“增大”或“减小”），从而保持电压表示数不变；
（3）小慧从课外书了解到干电池本身有一定的电阻，如图丙所示，可以等效为一个没有电阻的电池和一个定值电阻R串联而成。为测定干电池的阻值，设计了如图丁所示的电路。已知滑动变阻器最大值为R0，请完成下列的实验步骤：
①闭合开关S，断开开关S1，记录电压表示数为U；
②接着闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片，使其阻值为　 　，记录电压表示数为U1；
③干电池电阻的表达式：R=　 　（用已知量和测量的物理量符号表示）。
六、综合应用题（本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。答案必须明确写出数值和单位。）
24．机械狗是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10分钟移动1200m。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中，机械狗的发动机消耗100kg燃油，提供了1.4×109J的有用功。（燃油的热值为4×107J/kg）
（1）为了使用安全，该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为5kg的液压油的温度由30℃升高到80℃，吸收了5×105J的热量，该液压油的比热容为多少
（2）100kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少J
（3）该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少
25．随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之 ”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示，若电源电压恒为18V，发热电阻R的阻值为6Ω，小灯泡标有“18V 9W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S1、S2。
（1）通过发热电阻R的电流是多少
（2）小灯泡的电阻是多少
（3）发热电阻R的电功率是多少
（4）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示，则从0-100s内航天服消耗的电能是多少
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功率；功的概念
【解析】【解答】A．焦耳（J）是功和能量的单位，因此选项A不符合题目要求。
B．千瓦（kW）是功率单位，小时（h）是时间单位，根据功的计算公式W=Pt可知，千瓦时（kW·h）是功的单位，故选项B不符合题意。
C．伏特（V）是电压单位，安培（A）是电流单位，根据电功率公式P=UI可知，伏安（V·A）是功率的单位，因此选项C符合题目要求。
D．瓦特（W）是功率单位，秒（s）是时间单位，根据功的计算公式W=Pt可知，瓦秒（W·s）是功的单位，故选项D不符合题意。
正确答案是C。
【分析】电功率的计算公式为P=UI，单位为V·A。
2．【答案】A
【知识点】导体与绝缘体；半导体特点及作用；超导体特点及作用；磁性材料
【解析】【解答】常见的半导体材料包括：硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等。芯片主要采用硅、锗等半导体材料制造，因此制造芯片的核心材料属于半导体材料。选项A正确，BCD选项不符合实际情况。
正确答案：A
【分析】半导体的应用：常用作发光二极管，芯片。
3．【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】当金属夹从B点向A点移动时，铅笔芯接入电路的长度减小，导致铅笔芯的电阻减小，电路中的电流增大，因此小灯泡变亮。这一现象表明铅笔芯的电阻与其长度有关，长度越短，电阻越小。由此可以确定选项C是正确的，而选项A、B、D不符合题意。
故选C。
【分析】电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
4．【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】喷出的油漆带负电，雾滴飞向带正电的金属件表面，根据异种电荷互相吸引，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【分析】电荷间，异种电荷相互吸引。
5．【答案】C
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解析】AB选项分析：根据能量守恒原理，能量不能被创造或消灭，只能在不同形式间转化或在不同物体间转移，但总量保持不变。因此AB两项表述是错误的。
CD选项分析：小球运动过程遵守能量守恒定律。弹跳高度逐渐降低是由于部分机械能转化为其他形式的能量（如热能）。故C选项正确，D选项错误。
正确答案：C
【分析】1、能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
2、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
6．【答案】B
【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
【解析】【解答】A．电压表的正确使用方法是将它并联在被测用电器两端，图中连接方式错误。因此选项A不正确。
B．图中电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，且两者的"+"、"-"接线柱连接正确，完全符合电表的使用规范。因此选项B正确。
C．电压表在电路中应采用并联方式连接，图中将其串联在电路中是错误的接法。因此选项C不正确。
D．电流表应串联在电路中，图中将其并联连接会导致右侧灯泡短路，违反了电流表的使用规则。因此选项D不正确。
综上所述，正确答案是B。
【分析】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。
7．【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A．电冰箱应采用三孔插座和带有接地线的三脚插头，以确保金属外壳可靠接地，防止漏电时发生触电事故。该选项说法错误。
B．由于水是导体，用湿手操作电灯开关可能导致电流通过人体造成触电危险，因此该行为存在安全隐患。该选项说法错误。
C．使用验电笔检测电路时，必须用手指接触笔尾金属部分以形成检测回路，否则无法正确判断线路是否带电。该选项说法错误。
D．发现有人触电时，首要措施是立即切断电源，使触电者脱离带电体，这是防止持续触电和施救者自身安全的正确做法。该选项说法正确。
正确答案：D。
【分析】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。
8．【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题目描述，系统在刷校园卡或人脸识别成功时（相当于开关闭合）会启动电机M并打开闸门。这表明两个开关可以独立工作、互不影响，因此应采用并联连接方式，然后与电动机串联组成完整电路。由此分析可知，选项A的电路图符合题目要求，其他选项BCD均不符合题意。
故选A。
【分析】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。
9．【答案】B
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】分析电路图可知，当闭合开关和后，电铃被短路，只有灯泡接入电路，因此灯亮而铃不响。故选项B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。
10．【答案】A
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB．由图像可知，和的阻值分别为，，的阻值大于的阻值，故B正确，不符合题意；
C．R1、R2串联在电路中，当电流为0.2A，据图分析可知，，R1、R2两端总电压为，故C正确，不符合题意；
D．将R1、R2并联，电源电压为时，据图分析可知通过电阻的电流为0.2A，通过电阻的电流为0.4A，干路中的电流为，故D正确，不符合题意。
故选A。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
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。
11．【答案】B,D
【知识点】温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能；分子间相互作用力；分子动理论基本观点
【解析】【解答】A．温度表示物体的冷热程度，则刚熬的荔枝膏很烫，是因为其温度较高，故A错误；
B．制作荔枝膏的过程中，荔枝不断吸收热源放出的热量，则这是通过热传递的方式改变内能的，故B正确；
C．分子间的引力和斥力是同时存在的，熬制成的荔枝膏很粘稠是分子的引力大于斥力，从而表现出引力的缘故，故C错误；
D．荔枝膏清香，是分子不停地做无规则运动的结果，属于扩散现象，故D正确。
故选BD。
【分析】A.温度飙升物体的冷热程度；
B.做功改变物体内能的本质为能量的转化，热传递改变内能的本质为能量的转移；
C.根据分子之间作用力的知识判断；
D.根据分子运动的知识判断。
12．【答案】C,D
【知识点】导体与绝缘体；电压的测量及电压表的使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A.由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联接入电路中，体重测试仪串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的，故A错误；B.当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘层的位置，电路断路，故B错误；
C.当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据可知，电路中的电流变大，即体重显示表的示数越大；同理可知，体重越小，体重显示表的示数越小，故C正确；
D.若滑片滑到最上端时，变阻器连入阻值为0，若电路中没有R1，会造成电源短路，所以R1在电路中起保护作用，故D正确。
故选CD。
【分析】 A.根据电表的正确使用，即电流表串联在电路中，电压表并联在电路中判断体重显示表；
B.当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘层的位置，电路断路；
C.当测试仪所测体重变化时，根据滑动变阻器接入电路的电阻的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
D.若滑片滑到最上端时，变阻器连入阻值为0，此时电路中电流最大，由此分析R1的作用。
13．【答案】扩散；引力
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】图甲中，在水球中注入蓝色液体后，整个水球都变成蓝色。是蓝色液体分子在不停地做无规则运动，扩散到整个水球中，使水球呈现出蓝色。
图乙中，在“液桥”实验中，水滴没有被拉开，表明分子间存在引力，起形成“液桥”。故第1空填：扩散；第2空填：引力。
【分析】分子不停的无规则运动时，形成扩散现象，分子间存在引力和斥力。
14．【答案】S1和S2；并
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】要使电吹风机吹出热风，需要同时启动吹风机和电热丝。此时应闭合开关S1和S2。在这种工作状态下，电热丝和吹风机采用并联方式连接。
【分析】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。
15．【答案】并联；大
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电阻的并联
【解析】【解答】照明电路中，各用电器采用并联连接方式，这种设计使得各个用电器能够独立工作而不互相干扰，因此可以通过单个开关同时控制所有用电器。
在电源电压恒定的情况下，随着开启的灯具数量增加，并联支路增多，总电阻会逐渐减小。
【分析】1、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；
2、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律。
16．【答案】相线；漏电保护器
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接；熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】为确保用电安全，控制用电器的开关必须安装在相线（火线）上。当开关处于断开状态时，用电器与相线完全断开，从而有效防止人体接触用电器时发生触电事故。现代建筑的总开关处通常配备漏电保护装置。该装置能在电路出现漏电故障时快速切断电源，为使用者提供安全防护；而空气开关的主要功能是提供过载保护和短路保护。
【分析】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；
漏电保护器能在电路发生漏电时迅速切断电路，空气开关可主要用于过载和短路保护。
17．【答案】排气；10
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】根据图示分析，此时排气门处于开启状态，进气门关闭，同时活塞向上移动，因此可以判断该冲程为排气冲程。
汽油机飞轮的转速计算如下：；由于飞轮每转两圈完成一个工作循环（包含四个冲程），且每个工作循环对外做功一次，因此： 每秒完成的工作循环数：10个， 每秒完成的冲程数：40个， 每秒对外做功次数：10次。
【分析】1、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
2、热机转速和做功的关系，热机转2次，对应一次做功，对应四个冲程。
18．【答案】6；5
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图甲所示的电路连接方式，定值电阻R0与电阻箱R串联，电流表测量电路中的总电流。图乙显示： 当电流表示数时，电阻箱阻值； 当电流表示数时，电阻箱阻值。设电源电压为U，根据串联电路特性列方程：1.，2.
联立方程解得：，。
【分析】1、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，
2、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。
19．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】根据实物图画电路图；串、并联电路的设计；家庭电路的连接
【解析】【解答】（1）根据实物电路图分析，电流从电源正极出发，依次经过开关和电动机后返回电源负极。具体电路连接如下图所示：
（2）要使滑动变阻器滑片向右滑动时灯泡亮度增加，需将滑动变阻器与灯泡串联。当滑片右移时，电路电流增大（说明变阻器阻值减小），因此应选择右下接线柱连接。具体电路连接如下图所示：
（3）三孔插座的正确接线方式为：左孔接中性线（N），右孔接相线（L），上孔接保护线（PE）；灯泡的接线方式为：相线先接入开关，再连接灯泡顶端的金属点，中性线直接接入螺旋套。具体连接如下图所示：
【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、变阻器：变阻器的连接为一上一下，通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻。
（1）分析实物电路图可知，电流从电源正极出发后依次经过开关、电动机回到电源负极，作图如下：
（2）滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡亮度增加，则滑动变阻器与灯泡串联。滑片向右滑动时，灯泡亮度增加，说明电路中电流变大，则变阻器阻值变小，所以变阻器应选择右下接线柱。作图如下：
（3）三孔插座的接法：左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线；灯泡的连接方法：相线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，中性线直接接入螺旋套，作图如下：
20．【答案】（1）斥
（2）做功；机械
（3）同种；B到A
【知识点】做功改变物体内能；电荷间的相互作用规律；验电器的原理及使用；电流的方向；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）分子间同时存在引力和斥力。如图甲所示，在注射器中注满水并用手指封闭筒口时，活塞难以移动，这一现象表明分子间存在斥力作用，导致水难以被压缩。
（2）通过做功可以改变物体内能。如图乙所示，水蒸气推动叶轮旋转的过程中，水蒸气的内能减少，温度降低，这是通过做功实现的内能与机械能的转化。
（3）当带正电的玻璃棒接触验电器A时，金属球上的电子向玻璃棒迁移，使A带正电荷，金属箔片因同种电荷相斥而张开。用金属棒连接带电体A和中性体B时，电子从B向A迁移，形成瞬时电流，方向与电子流相反。
【分析】1、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力；
2、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
3、验电器的工作原理：同性电荷相互排斥，当A带正电时会吸引B的负电荷到A，B失去负电荷带正电，张角变大，A得到负电荷张角变小；电流的方向：与电子定向移动的方向相反，所以形成电流方向为A向B。
（1）分子间存在相互作用的引力和斥力。如图甲所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，活塞很难被推动，此现象说明分子间存在斥力，所以水很难被压缩。
（2）[1][2]做功可以改变物体的内能。如图乙所示，水蒸气对叶轮做功，驱动玻璃管口的叶轮转动，水蒸气的内能减小，温度降低，这是通过做功的方式改变了水蒸气的内能，将内能转化为叶轮的机械能。
（3）[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用它去接触验电器A的金属球时，金属球上多余的电子会转移到玻璃棒上，则验电器也带上正电，两金属箔片都带同种正电荷由于互相排斥而张开。
[2]如图丁所示，拿带绝缘柄的金属棒把带正电的A和不带电的B连接起来，验电器B上多余的电子会转移到A上，则电子运动方向是从B到A。
21．【答案】；更少；根据公式可知，当工作时间相同时，电功率越小，消耗的电能越少；12；4.4；热
【知识点】能源与可持续发展；电能表参数的理解；电功的计算；电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）家庭电路的连接属于并联电路，总功率为用电器电功率之和每天每户家庭用电器待机浪费的电功率为，根据电功公式计算可知每天该城市家庭用电器待机浪费的电能约为。
（2）用电器总功率相同时，工作的时间越少，结合W=Pt计算可知消耗的电能越少。根据公式可知，当灯泡工作时间相同时，电功率越小，消耗的电能越少。
（3）电能表最后一位数字为小数点后一位，所以第一天8：00～21：00，消耗的电能为，同理21：00～第二天8：00，消耗的电能为，所以消耗的总电能，所以电费为
（4）超导材料电缆，电阻小，根据Q=I2Rt分析可知大大降低由于电流热效应引起的电能损耗。
【分析】1、电功率的计算：并联电路总功率为支路电功率之和；
2、电功的计算：公式为W=Pt；
3、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位；
4、超导体：在特殊情况电阻为0，所以电饭锅中的电热丝不是由超导材料制成的， 用超导体材料制作输电线能够减少电能的损失。
22．【答案】（1）液面高度差；电阻
（2）电流；电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多
（3）相同
（4）质量；水
【知识点】焦耳定律；电流的热效应；物理学方法；探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）实验中采用转换法，将无法直接测量的电流热效应通过U形管两侧液面高度差的变化来间接反映。
图甲实验设计通过控制电流和通电时间相同，改变电阻值（串联不同电阻），探究电流热效应与导体电阻的关系。
（2）图乙实验采用控制变量法设计：保持电阻（5Ω）和通电时间相同，通过并联电阻改变右侧容器中的电流（小于左侧），比较不同电流下的热效应。实验表明在电阻和通电时间相同时，电流越大（c容器），产生的热量越多。
（3）比较物质吸热能力实验要求控制热源相同，因此A、B两烧瓶中的电阻丝阻值必须相同，确保单位时间内提供的热量相等。
（4）进行物质吸热能力对比时，需控制液体质量和初温相同。实验数据显示煤油温升更快，表明其比热容小于水，吸热能力较弱。
【分析】1、探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
2、转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
3、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，运用U形管液面的高度差来表示，这种研究方法叫转换法。
[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，探究电流产生热量跟电阻的关系。
（2）[1][2]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，由并联电路电流的特点可知，左端容器中电阻的电流大于右端容器中电阻的电流，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；通过一段时间，c容器中电流产生的热量多，可以得到在电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。
（3）探究“比较不同物质的吸热能力”的实验需使两种不同的物质相同时间吸收热量相同，故A、B两烧瓶中电阻丝的阻值应相同，则相同时间内两电阻丝上产生的热量相同
（4）[1][2]探究“不同物质的吸热能力”的实验，应在A、B两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明煤油吸热能力比水弱。
23．【答案】（1）；断开；0.3；小灯泡的电阻会随温度变化而变化，因此不能使用小灯泡替代定值电阻进行该实验
（2）增大
（3）；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）由于电源使用2节干电池，其电压约为3V，因此电压表应选择小量程并与定值电阻并联，具体连接方式如下图所示：
为确保电路安全，在连接电路时必须保持开关处于断开状态。
根据图乙所示，电流表采用小量程，其分度值为0.02A，此时读数为0.3A。
在研究电流与电压关系时，需要保持电阻不变。由于小灯泡的电阻会随温度变化而变化，因此不能使用小灯泡替代定值电阻进行该实验。
（2）在探究电流与电阻关系时，当将原的电阻更换为后，根据串联分压原理，定值电阻两端电压会增大。为维持定值电阻两端电压不变，需要增加滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表示数保持不变。
（3）实验步骤如下：
①闭合开关S，断开开关S1，此时电压表直接测量电源电压，记录电压表示数U；
②接着同时闭合开关S和S1，调节滑动变阻器使其阻值为，此时电路相当于定值电阻R与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，记录电压表示数U1。根据串联电路电压规律，定值电阻R两端电压为；
③根据串联分压原理可得关系式：，解得干电池内阻为：；
【分析】1、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。
2、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
3、探究电流与电压关系时，电阻保持不变，探究电流与电阻关系时，电压保持不变；
4、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；
5、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。
（1）[1]电源为2节干电池，所以电源电压约为3V，电压表应选用小量程与定值电阻并联，作图如下：
[2]为保护电路，连接电路时，开关要断开。
[3]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[4]在“探究电流与电压的关系”时，要控制电阻不变，而灯泡电阻受温度影响是变化的，所以不能用小灯泡代替定值电阻完成实验。
（2）在“探究电流与电阻的关系”时，将原来的电阻更换为后，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压变大，为控制定值电阻两端的电压不变，应增大变阻器两端的电压，所以应增大变阻器接入电路的阻值，从而保持电压表示数不变。
（3）[1][2]①闭合开关S，断开开关S1，电压表串联到电路中，测电源电压，记录电压表示数为U；
②接着闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片，使其阻值为，相当于定值电阻R和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器的电压，记录电压表示数为U1，根据串联电压规律，定值电阻R的电压为；
③根据串联分压原理则有，解得干电池电阻
24．【答案】（1）解：根据热量计算公式可得：液压油的比热容。
（2）解：100kg燃油完全燃烧释放的热量。
（3）解：机械狗燃油发动机工作时的效率。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解析】（1）利用热量计算公式可求出液压油的比热容，其中Q为吸收的热量，m为质量，Δt为温度变化量。
（2）计算100kg燃油完全燃烧释放的总热量时，采用公式，其中q表示燃油的热值。
（3）燃油发动机的效率η通过公式计算，其中W有用表示输出的有用功。
（1）根据热量计算公式可得：液压油的比热容
（2）100kg燃油完全燃烧释放的热量
（3）机械狗燃油发动机工作时的效率
25．【答案】（1）解：由电路图甲可知，当开关、都闭合时，小灯泡L和发热电阻R并联，电源电压，发热电阻R两端的电压，通过发热电阻R的电流为。
（2）解：小灯泡的电阻为。
（3）解：发热电阻R的电功率为。
（4）解：由题意可知，开关始终闭合，发热电阻R在0~100s内一直工作。开关为光敏开关，当光照强度大于50Lux时会自动断开，小灯泡L停止工作。由图乙可知，在0~40s时间内，光照强度小于50Lux，开关闭合，小灯泡L和发热电阻R并联工作。在40~100s时间内，光照强度大于50Lux，开关断开，只有发热电阻R工作。
在0~40s内，电路总功率为，此段时间内消耗的电能为，在40~100s时间内，只有发热电阻R工作，其功率为，此段时间为，此段时间内消耗的电能为，则在0~100s内航天服消耗的总电能为。
【知识点】并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）由电路图甲可知，当开关、都闭合时，小灯泡L和发热电阻R并联，发热电阻R两端的电压，通过发热电阻R的电流为；
（2）小灯泡的电阻为
（3）发热电阻R的电功率为
（4）由题意可知，开关始终闭合，发热电阻R在0~100s内一直工作。开关为光敏开关，当光照强度大于50Lux时会自动断开，小灯泡L停止工作。由图乙可知，在0~40s时间内，光照强度小于50Lux，开关闭合，小灯泡L和发热电阻R并联工作。在40~100s时间内，光照强度大于50Lux，开关断开，只有发热电阻R工作。在0~40s内，电路总功率为，此段时间内消耗的电能为
在40~100s时间内，只有发热电阻R工作，其功率为，此段时间为，此段时间内消耗的电能为，则在0~100s内航天服消耗的总电能为。
（1）由电路图甲可知，当开关、都闭合时，小灯泡L和发热电阻R并联，电源电压
发热电阻R两端的电压
通过发热电阻R的电流为
（2）小灯泡的电阻为
（3）发热电阻R的电功率为
（4）由题意可知，开关始终闭合，发热电阻R在0~100s内一直工作。开关为光敏开关，当光照强度大于50Lux时会自动断开，小灯泡L停止工作。由图乙可知，在0~40s时间内，光照强度小于50Lux，开关闭合，小灯泡L和发热电阻R并联工作。在40~100s时间内，光照强度大于50Lux，开关断开，只有发热电阻R工作。
在0~40s内，电路总功率为
此段时间内消耗的电能为
在40~100s时间内，只有发热电阻R工作，其功率为
此段时间为
此段时间内消耗的电能为
则在0~100s内航天服消耗的总电能为
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