山西省吕梁市离石区2022-2023学年九年级上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023九上·离石期末）下列数据最接近实际的是（ ）
A．手机电池电压约3.7V
B．我国家庭电路的电压是36V
C．台灯工作的电流约为1A
D．经过技术改进，汽车发动机的热机效率可达100%
2．（2023九上·离石期末）冬天天气变冷，火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是（ ）
A．火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多
B．热腾腾的“白气”弥漫说明分子在不停地做无规则运动
C．用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的内能转化为化学能
D．往火锅里加的食物温度升高是通过热传递改变食物的内能
3．（2023九上·离石期末）景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．（2023九上·离石期末）“长征五号”系列运载火箭，为“天问一号”、“嫦娥五号”等多项重要航天器发射任务立下了汗马功劳。它采用低温液氧和液氢作燃料，实现了无毒无污染，且燃烧后放出的热量多。这说明液氢具有（ ）
A．较低的沸点 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的熔点
5．（2023九上·离石期末）如图甲所示，小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案，用丝绸裹住手指，照着图案用力摩擦塑料板后，均匀撒上木屑，竖起塑料板轻敲，板上就留下了一颗由木屑组成的爱心，如图乙所示，这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是（ ）
A．塑料板是导体
B．摩擦过程中创造了电荷
C．摩擦后的塑料板和丝绸带上了异种电荷
D．木屑留在塑料板上是由于塑料板得到电子带正电，能吸引轻小物体
6．（2022·郴州）如图所示，甲验电器的金属箔片张开，乙验电器的金属箔片闭合。用绝缘手套选取以下哪种材料连接两验电器的金属球，可以观察到乙验电器的金属箔片张开（ ）
A．干木条 B．橡胶棒 C．玻璃棒 D．石墨棒
7．（2023九上·离石期末）下列有关安全用电的说法正确的是（ ）
A．家庭电路中空气开关跳闸，可能发生了短路
B．保险丝熔断后可用铜丝代替
C．家庭电路中电能表安在总开关后面
D．高压输电线路不接触就不会有危险
8．（2023九上·离石期末）如图所示，定值电阻R1＝15Ω，R2＝10Ω，开关S闭合时，R1与R2两端的电压分别是U1、U2，通过的电流分别是I1、I2，下列关系正确的是（ ）
A．I1∶I2＝3∶2 B．I1∶I2＝2∶3
C．U1∶U2＝3∶2 D．U1∶U2＝2∶3
9．（2023九上·离石期末）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B．电阻R的阻值为20Ω
C．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，小灯泡的电阻为10Ω
10．（2023九上·离石期末）甲乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（）
A．甲的电阻小于乙的电阻
B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多
C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W
D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗的电能较多
二、实验题
11．（2023九上·离石期末）小明用图甲装置探究“比较不同物质的吸热能力”。
（1）在安装实验装置时应先固定 （选填“石棉网”或“温度计”）；
（2）实验时，两支试管里装入 和初温都相同的水和煤油；
（3）相同时间内，水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
（4）由图乙可知， 的吸热能力更强。
12．（2023九上·离石期末）现有下列器材：学生电源（恒为6V），电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各1个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压和电阻的关系”。
（1）连接电路时，开关应该 （选填“断开”或“闭合”）；
（2）小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路故障只出现在定值电阻和滑动变阻器上，则电路故障可能是 ；
（3）排除电路故障后，调节滑片的位置记录电流表和电压表的示数如表所示，根据表格中的数据可得出结论： ；
电阻R/Ω 5
电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
（4）在探究“电流与电阻关系”的实验中，小明用20Ω的电阻做完实验后，把20Ω换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数；最后将10Ω换成5Ω的电阻，正确操作后，记下电流表的示数，得到如图2所示的电流I随电阻R变化的图像；
（5）为完成整个实验，应该选取规格为______的滑动变阻器。
A．20Ω 1.0A B．30Ω 1.0A C．50Ω 1.0A
13．（2023九上·离石期末）小明在利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”。
（1）如图甲所示，连接的电路有一处错误。请你在错误连线上画“×”。并用笔画线代替导线画出正确的连线；
（2）电路正确连接后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，此时 （填“能”或“不能”）判定电路一定有故障；
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，请你设计一个记录数据的表格；
（4）根据表格中记录的数据绘制得如图乙所示的图象。由图象可知利用本实验的器材 （填“可以”或“不可以”）完成“探究电流与电压的关系”；
（5）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图丙所示的电路测量小灯泡的电阻。闭合开关S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为U1，保持滑片位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电阻为 。（用已知字母表示）
14．（2023九上·离石期末）某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置；
②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题：
（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有 。（写出一条即可）；
（2）为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是 ；
（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例： 。
15．（2023九上·离石期末）小明想探究电流与电阻的关系，实验室提供了、和的电阻各一个，如图所示，但是小明不能确定三个电阻对应哪个阻值，请你选择合适的器材通过实验帮助小明进行辨别。
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
三、填空题
16．科学家每次重大发现，都会有力地推进人类社会的进步与发展，德国物理学家欧姆最先通过大量的实验研究，归纳出电流跟电压和电阻之间的关系即 （填表达式），这一发现给电学的计算带来了很大的方便，人们为了纪念他，把其名字命名为 的单位。
17．周末小亮同学的妈妈在家炒菜，在书房认真完成作业的兄妹俩都闻到了香味，这属于分子的 现象。如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数将会 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
18．小明家电能表五月份的示数为，六月份的示数如图所示。这个月中小明家用电 ，只将电热水壶通电后，在4min内电能表转盘转过40r，消耗的电能是 J。
四、综合题
19．（2023九上·离石期末）阅读短文，回答问题。
测温手环
随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展，可穿戴式智能设备逐渐在生产、生活领域中表现出广阔的应用潜力。在新冠疫情防控中，用于体温监控的测温手环就是一种智能穿戴设备。
测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成，在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）与导热金属片相连，使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片根据电路中电流的大小计算出人体的温度，且手环中的蓝牙模块通过无线网络芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现对体温的实时监测。
（1）测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、 三个部分组成。在温度传感模块中，对温度敏感的热敏电阻与 相连，使用测温手环时，导热金属片与人体接触，引起温度的变化；
（2）对温度敏感的热敏电阻，它的阻值变化影响电路中 的大小。当佩戴测温手环的人体温突然升高时，通过测温手环的电流会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
五、简答题
20．（2023九上·离石期末）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度。试说明它的工作原理。
六、作图题
21．（2023九上·离石期末）为加强疫情防控、保护师生安全。学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过，开关S1闭合；若红外测温数值在正常范围内，开关S2闭合。只有两个条件都满足时，系统才会启动电动机（用M表示）打开闸门放行。请设计出符合要求的电路。
七、计算题
22．（2021九上·离石期中）为了减少环境污染、山西部分地区严禁烧煤烧炭，为响应政府号召，小亮父母自主经营的饼干店也对烤炉等进行了换代升级，升级后使用的燃料为液化气。某规格钢瓶可装液化气15kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（1）若小亮家每月要用这样的液化气两瓶，请你帮小亮计算这些液化气完全燃烧可放出多少热量。
（2）若店内烤炉的效率为40%，请你计算一个月未被有效利用的热量可将多少kg初温为20℃的水烧开？（当地气压为标准气压）
23．如图所示，电阻R1和R2并联在电路中，R1的阻值为36Ω，当开关S1，S2都闭合时。电流表示数为1A；当S1闭合，S2断开时。电流表示数为0.25A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）1 分钟内，电流通过R1做的功是多少？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】热机的效率；电流的大小；电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A．不同电源能对外提供的电能不同，手机电池电压约3.7V，A符合题意；
B．我国家庭电路的电压是220V，B不符合题意；
C．台灯工作的电流约为0.1A，C不符合题意；
D．无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据常见用电器的电压、电流，汽油机的效率，结合数据解答。
2．【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；分子热运动
【解析】【解答】A．热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量，不是物体含有热量，A不符合题意；
B．白气是小水珠组成的，白气的运动属于机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，B不符合题意；
C．用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的化学能转化为内能，C不符合题意；
D．往火锅里加的食物吸收热量，温度升高，是通过热传递改变食物的内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】温度不同的物体间通过热传递改变内能；闻到气味说明分子在不停的无规则运动。
3．【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，气体内能增加，是机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】压缩气体体积，是汽油机的压缩冲程。
4．【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢时，可以放出更多的热量。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】不同燃料的热值不同，氢燃料的热值较大。
5．【答案】C
【知识点】两种电荷；物体带电情况的判断
【解析】【解答】A．塑料板是绝缘体，A不符合题意；
B．摩擦过程中不会创造电荷，本质是电子发生了转移，B不符合题意；
C．摩擦后的塑料板和丝绸带因为内部原子核对核外电子的束缚能力不同，会发生电子的转移，从而带上了异种电荷，C符合题意；
D．木屑留在塑料板上是由于塑料板带上了电荷，能吸引轻小物体，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】不同物体间相互摩擦实现电子的转移，两个物体带了异种电荷。
6．【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用；导体与绝缘体
【解析】【解答】验电器甲金属箔张开，说明甲带电。连接两验电器的金属球，原来不带电的验电器乙金属箔张开，说明验电器乙带上了电，所以连接甲乙的物体应该是导体，干木条、橡胶棒、玻璃棒都是绝缘体，石墨棒是导体，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；容易导电的物体是导体。
7．【答案】A
【知识点】家庭电路电流过大的原因；熔断器的作用及保险丝的选择；安全用电原则
【解析】【解答】A．空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，A符合题意；
B．组成保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金，在电流过大时熔断，自动切断电路，起到保护作用；铜导线的熔点很高，当电流过大时，不能熔断起不到保护作用，容易引起火灾，B不符合题意；
C．为了计量整个家庭电路消耗电能的多少，家庭电路中电能表要安装在总开关前面，C不符合题意；
D．人体靠近高压带电体，也可能会造成高压电弧触电，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】空气开关跳闸的原因，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大；家庭电路中，保险丝不能用铜丝代替；电能表安装在最前面。
8．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB．由电路图可知，开关S闭合时，R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两定值电阻的电流相等，即I1∶I2＝1∶1，AB不符合题意；
AB．由 可得，两定值电阻两端的电压之比为 ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路中，电流处处相等，各用电器的分压 比等于电阻比。
9．【答案】D
【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】根据电路图知，小灯泡L和定值电阻R并联，电流表测量干路中电流。
A．由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，即定值电阻R的I-U关系图象是一条直线，即图乙中B表示电阻R的I-U关系图象，A不符合题意；
BC．由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联，当电源电压为4V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V，由图象可知对应的电流IL=0.3A，IR=0.1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流 ，电阻R的电阻为 ，BC不符合题意；
D．如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2V，电阻两端的电压为8V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电路总电压 ，恰好等于电源电压，即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，电路中的电流等于0.2A，灯泡的电阻 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电压和电流的比值，计算电阻；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；串联电路中总电压等于各用电器分压之和。
10．【答案】D
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A．由题图可知，两电热杯的额定电压相同，根据 可得，甲的电阻为 ，乙的电阻为 ，由此可知，R甲>R乙，A不符合题意；
B．根据W=Pt可知，两电热杯均正常工作时，相同时间内，由于甲的额定功率小于乙的额定功率，因此甲消耗的电能小于乙消耗的电能。B不符合题意；
C．根据 可得，将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为 ，C不符合题意；
D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，根据串联电路的电流规律可知，通过两电热杯的电流相等，根据 可得，相同时间内，甲的电阻较大，则甲消耗的电能较多。D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据用电器的电压和电功率，计算电阻的大小；利用实际电压和电阻，可以计算实际电功率；利用电压、电流和时间的乘积，计算消耗电能的多少。
11．【答案】（1）石棉网
（2）质量
（3）等于
（4）水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）因要用酒精灯的外焰加热，故在安装实验装置时，应按由下到上的顺序调整器材，故先固定石棉网。
（2）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，故实验时，两支试管里装入质量和初温都相同的水和煤油。
（3）因用同一热源加热，故相同时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（4）由图乙可知，加热相同的时间，水升温慢，由比较吸热能力的方法可知，升温慢的物质吸热能力强，故水的吸热能力更强。
【分析】（1）进行加热实验时，组装器材从下到上；
（2）探究不同物质的吸热能力时，选择质量相同的不同物质；
（3）利用相同的加热器，加热时间表示吸收的热量；
（4）水的吸热能力强。
12．【答案】（1）断开
（2）定值电阻断路
（3）电阻一定时，电流与电压成正比
（4）右；2
（5）C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）连接电路时，为保护电路，防止电路的电流过大，开关应该断开。
（2）小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S，发现电流表无示数，则电路可能断路，电压表示数接近电源电压，则电压表和电源接通，若电路故障只出现在定值电阻和滑动变阻器上，则电路故障可能定值电阻断路。
（3）分析表格数据可知，电阻为5Ω不变，且电压表示数与电流表示数的比值始终为一定值，所以可得出实验结论：电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）用20Ω的电阻做完实验后，把20Ω换成10Ω的电阻接入电路，根据串联分压原理可知，定值电阻的阻值减小，其分得的电压减小；要保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由串联分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动。由图2可知，电阻两端电压 ，故电阻两端电压保持为2V，所以滑动变阻器滑片使电压表的示数为2V。
（5）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻 ，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。
【分析】（1）连接电路时，开关断开；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）电阻一定时，通过导体的电流和电压成正比；
（4）电压表处的电阻变大，为电压一定时，滑动变阻器的电阻变大；根据电流和电阻的乘积计算电压；
（5）利用电源电压和定值电阻的分压差，计算滑动变阻器的分压，利用分压和电流的比值，计算电阻。
13．【答案】（1）
（2）不能
（3）
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
（4）不可以
（5）
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）电压表应并联在灯泡两端，故电压表和滑动变阻器相连的导线错误，可将电压表的“3”接线柱和灯泡的右边接线柱相连，如图所示
（2）电路连接正确后，闭合开关，滑片位于阻值最大处，电路中的电流很小，小灯泡也有可能不亮，故不能判断电路一定有故障。
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，故实验中需要记录电流、电压和电阻值，并注明单位，如表所示：
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
（4）根据表格中记录的数据绘制得如图乙所示的图象。由图象可知灯泡的电阻随温度的变化而变化，探究“探究电流与电压的关系”时，应控制定值电阻的阻值不变，故利用本实验的器材不可以完成“探究电流与电压的关系”。
（5）闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1，保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流I0=U0R0=U2-U1R0，定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是 ，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻
【分析】（1）测量灯泡的电阻时，电压表和灯泡并联连接；
（2）当串联电路中电流表、电压表有示数时，若滑动变阻器的电阻过大， 灯泡的实际电功率较小；
（3）根据实验需要测量和记录的数据设计实验记录表；
（4）探究电流和电压的关系时需要保持电阻一定，灯泡的电阻随温度而改变；
（5）根据电压表和定值电阻测量未知电阻时，电压表分别测量总电压和部分分压，利用已知阻值的电阻的分压，结合电阻计算电流；利用未知电阻的分压和电流的比值， 计算电阻。
14．【答案】（1）利用玻璃管中液柱的高度变化反映电流产生热量的多少
（2）保持电阻一定
（3）电炉丝热得发红，与它串联的导线却不怎么热
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】(1)电流产生的热量不能直接观察，但煤油受热温度升高，同时体积膨胀，所以通过细玻璃管中液柱的高度变化，可以间接判断电流产生热量的多少，运用的是转换法。
(2)猜想一是电流产生热量与电流大小有关，要验证这一猜想是否正确，需要保持电阻不变，改变电流大小，所以必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度。
(3)猜想二是电流产生热量与电阻有关，并且电阻越大，电流产生热量越多；生活中我们注意到：电炉丝热得发红，与它串联的导线不是特别热；原因是电炉丝的电阻远远大于与它串联的导线的电阻，而通过的电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，说明电流通过电炉丝产生的热量非常多；导线却不怎么热，说明电流通过导线产生的热量非常少。
【分析】（1）探究电流产生热量的多少时，根据被加热液体的温度差，可以反应热量的多少；
（2）探究电流产生的热量和电流的关系，需要保持电阻一定；
（3）当电流相同时，电阻越大， 电流产生的热量越多。
15．【答案】（1）干电池组（ ）、导线若干、开关和电压表各一个。
（2）①将电池组、开关、导线和要识别的三个电阻连成串联电路；②闭合开关，用电压表分别与三个电阻并联，依次测出三个电阻两端的电压；③将测出的电压大小进行比较。
（3）由串联分压可知，两端电压最大的电阻为 ，两端电压最小的电阻为 ，另一个电阻为 。
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联
【解析】【解答】（1）实验器材：干电池组（ ）、导线若干、开关和电压表各一个。
（2）实验步骤：①将电池组、开关、导线和要识别的三个电阻连成串联电路；②闭合开关，用电压表分别与三个电阻并联，依次测出三个电阻两端的电压；③将测出的电压大小进行比较。
（3）实验结论：由串联分压可知，两端电压最大的电阻为 ，两端电压最小的电阻为 ，另一个电阻为 。
【分析】（1）探究电阻的影响因素时，需要利用电源、电压表、导线和开关；
（2）将电阻串联在电路中，分别利用电压表测量各电阻的分压；
（3）在串联电路中，电阻越大， 电阻的分压越大。
16．【答案】；电阻
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据物理学史可知，德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律，表达式为 。为了纪念他做出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位。
【分析】根据电流和电压、电阻的关系，总结规律；电阻的单位是欧姆。
17．【答案】扩散；变大
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】妈妈在家炒菜，在书房认真完成作业的兄妹俩都闻到了香味，属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，由于分子间存在相互作用的引力，故弹簧测力计的示数会变大。
【分析】闻到气味说明分子在不停的做无规则运动；分子间有引力。
18．【答案】；
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】由表格可知，电能表6月份的示数为 ，这个月中小明家用电为 ，由表格上的数据 可知，每消耗 的电能，电能表转盘转过720r，电能表转盘转过40r消耗的电能为
【分析】根据电能表窗口示数差，计算消耗的电能；根据电能表转盘转数，计算消耗的电能。
19．【答案】（1）电源模块；导热金属片
（2）电流；增大
【知识点】影响电阻大小的因素；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）由短文可知，测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，对温度敏感的热敏电阻与导热金属片相连，使用测温手环时，导热金属片与人体接触，引起温度的变化。
（2）由短文知，对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小），它的阻值变化影响电路中电流的大小。当佩戴测温手环的人体温突然升高时，热敏电阻的电阻减小，对电流的阻碍作用减小，则通过测温手环的电流会增大。
【分析】（1）电路中需要电源提供能量；金属的导热性强；
（2）电压一定时，电阻变化，引起电流的变化；电阻减小时，电流变大。
20．【答案】往油箱中添加油时，油面上升，浮标向上移动，在杠杆作用下，滑动变阻器R2的滑片向下移动，接入电路的阻值变小，由欧姆定律 可知，电路中电流变大，电流表改装的油量表的示数就变大，然后通过电流的大小，就可以折算出油面高度。
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】往油箱中添加油时，油面上升，浮标向上移动，在杠杆作用下，滑动变阻器R2的滑片向下移动，接入电路的阻值变小，由欧姆定律 可知，电路中电流变大，电流表改装的油量表的示数就变大，然后通过电流的大小，就可以折算出油面高度。
【分析】在串联电路中，电阻减小，电流变大。
21．【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知，只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，然后与电动机串联接入电路中，如下图所示：
【分析】多个开关共同控制用电器时，开关和用电器串联连接。
22．【答案】（1）解：由题可知每月消耗液化气的质量为m＝15kg×2＝30kg
则这些液化气完全燃烧可放出的热量为Q放＝qm＝4.2×107J/kg×30kg＝1.26×109J
答：若小亮家每月要用这样的液化气两瓶，这些液化气完全燃烧可放出1.26×109J热量；
（2）解：已知烤炉的效率为40%，则一个月未被有效利用的能量为Q＝Q放（1﹣η）＝1.26×109J×（1﹣40%）＝7.56×108J
水吸收的热量为Q吸＝Q＝7.56×108J
标准大气压下水的沸点为100℃，由Q吸＝cmΔt可知加热的水的质量为
答：若店内烤炉的效率为40%，则一个月未被有效利用的热量可将2250kg初温为20℃的水烧开。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据燃料的热值和质量的乘积，计算热量；
（2）利用热效率和总热，计算能量；结合物体的比热容、温度差，计算质量。
23．【答案】（1）解：当 S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，电源电压U=I1R1=0.25A×36Ω=9V
答：电源电压为9V；
（2）解：当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，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
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R2的阻值
答：电阻R2的阻值是12Ω；
（3）解：此时电阻R1两端的电压为9V，通过电阻R1的电流为0.25A，则1分钟内电流通过R1做的功是W=UI1t=9V×0.25A×60s=135J
答：1分钟内电流通过R1做的功是135J。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【分析】（1）根据电流和电阻的乘积计算电压；
（2）根据并联电路电流规律，计算支路电流；根据电压和电流的比值， 计算电阻；
（3）根据电压、电流和时间的乘积，计算消耗的电能。
山西省吕梁市离石区2022-2023学年九年级上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023九上·离石期末）下列数据最接近实际的是（ ）
A．手机电池电压约3.7V
B．我国家庭电路的电压是36V
C．台灯工作的电流约为1A
D．经过技术改进，汽车发动机的热机效率可达100%
【答案】A
【知识点】热机的效率；电流的大小；电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A．不同电源能对外提供的电能不同，手机电池电压约3.7V，A符合题意；
B．我国家庭电路的电压是220V，B不符合题意；
C．台灯工作的电流约为0.1A，C不符合题意；
D．无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据常见用电器的电压、电流，汽油机的效率，结合数据解答。
2．（2023九上·离石期末）冬天天气变冷，火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是（ ）
A．火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多
B．热腾腾的“白气”弥漫说明分子在不停地做无规则运动
C．用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的内能转化为化学能
D．往火锅里加的食物温度升高是通过热传递改变食物的内能
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；分子热运动
【解析】【解答】A．热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量，不是物体含有热量，A不符合题意；
B．白气是小水珠组成的，白气的运动属于机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，B不符合题意；
C．用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的化学能转化为内能，C不符合题意；
D．往火锅里加的食物吸收热量，温度升高，是通过热传递改变食物的内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】温度不同的物体间通过热传递改变内能；闻到气味说明分子在不停的无规则运动。
3．（2023九上·离石期末）景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，气体内能增加，是机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】压缩气体体积，是汽油机的压缩冲程。
4．（2023九上·离石期末）“长征五号”系列运载火箭，为“天问一号”、“嫦娥五号”等多项重要航天器发射任务立下了汗马功劳。它采用低温液氧和液氢作燃料，实现了无毒无污染，且燃烧后放出的热量多。这说明液氢具有（ ）
A．较低的沸点 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的熔点
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢时，可以放出更多的热量。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】不同燃料的热值不同，氢燃料的热值较大。
5．（2023九上·离石期末）如图甲所示，小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案，用丝绸裹住手指，照着图案用力摩擦塑料板后，均匀撒上木屑，竖起塑料板轻敲，板上就留下了一颗由木屑组成的爱心，如图乙所示，这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是（ ）
A．塑料板是导体
B．摩擦过程中创造了电荷
C．摩擦后的塑料板和丝绸带上了异种电荷
D．木屑留在塑料板上是由于塑料板得到电子带正电，能吸引轻小物体
【答案】C
【知识点】两种电荷；物体带电情况的判断
【解析】【解答】A．塑料板是绝缘体，A不符合题意；
B．摩擦过程中不会创造电荷，本质是电子发生了转移，B不符合题意；
C．摩擦后的塑料板和丝绸带因为内部原子核对核外电子的束缚能力不同，会发生电子的转移，从而带上了异种电荷，C符合题意；
D．木屑留在塑料板上是由于塑料板带上了电荷，能吸引轻小物体，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】不同物体间相互摩擦实现电子的转移，两个物体带了异种电荷。
6．（2022·郴州）如图所示，甲验电器的金属箔片张开，乙验电器的金属箔片闭合。用绝缘手套选取以下哪种材料连接两验电器的金属球，可以观察到乙验电器的金属箔片张开（ ）
A．干木条 B．橡胶棒 C．玻璃棒 D．石墨棒
【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用；导体与绝缘体
【解析】【解答】验电器甲金属箔张开，说明甲带电。连接两验电器的金属球，原来不带电的验电器乙金属箔张开，说明验电器乙带上了电，所以连接甲乙的物体应该是导体，干木条、橡胶棒、玻璃棒都是绝缘体，石墨棒是导体，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；容易导电的物体是导体。
7．（2023九上·离石期末）下列有关安全用电的说法正确的是（ ）
A．家庭电路中空气开关跳闸，可能发生了短路
B．保险丝熔断后可用铜丝代替
C．家庭电路中电能表安在总开关后面
D．高压输电线路不接触就不会有危险
【答案】A
【知识点】家庭电路电流过大的原因；熔断器的作用及保险丝的选择；安全用电原则
【解析】【解答】A．空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，A符合题意；
B．组成保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金，在电流过大时熔断，自动切断电路，起到保护作用；铜导线的熔点很高，当电流过大时，不能熔断起不到保护作用，容易引起火灾，B不符合题意；
C．为了计量整个家庭电路消耗电能的多少，家庭电路中电能表要安装在总开关前面，C不符合题意；
D．人体靠近高压带电体，也可能会造成高压电弧触电，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】空气开关跳闸的原因，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大；家庭电路中，保险丝不能用铜丝代替；电能表安装在最前面。
8．（2023九上·离石期末）如图所示，定值电阻R1＝15Ω，R2＝10Ω，开关S闭合时，R1与R2两端的电压分别是U1、U2，通过的电流分别是I1、I2，下列关系正确的是（ ）
A．I1∶I2＝3∶2 B．I1∶I2＝2∶3
C．U1∶U2＝3∶2 D．U1∶U2＝2∶3
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB．由电路图可知，开关S闭合时，R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两定值电阻的电流相等，即I1∶I2＝1∶1，AB不符合题意；
AB．由 可得，两定值电阻两端的电压之比为 ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路中，电流处处相等，各用电器的分压 比等于电阻比。
9．（2023九上·离石期末）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B．电阻R的阻值为20Ω
C．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，小灯泡的电阻为10Ω
【答案】D
【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】根据电路图知，小灯泡L和定值电阻R并联，电流表测量干路中电流。
A．由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，即定值电阻R的I-U关系图象是一条直线，即图乙中B表示电阻R的I-U关系图象，A不符合题意；
BC．由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联，当电源电压为4V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V，由图象可知对应的电流IL=0.3A，IR=0.1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流 ，电阻R的电阻为 ，BC不符合题意；
D．如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2V，电阻两端的电压为8V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电路总电压 ，恰好等于电源电压，即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，电路中的电流等于0.2A，灯泡的电阻 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电压和电流的比值，计算电阻；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；串联电路中总电压等于各用电器分压之和。
10．（2023九上·离石期末）甲乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（）
A．甲的电阻小于乙的电阻
B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多
C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W
D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗的电能较多
【答案】D
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A．由题图可知，两电热杯的额定电压相同，根据 可得，甲的电阻为 ，乙的电阻为 ，由此可知，R甲>R乙，A不符合题意；
B．根据W=Pt可知，两电热杯均正常工作时，相同时间内，由于甲的额定功率小于乙的额定功率，因此甲消耗的电能小于乙消耗的电能。B不符合题意；
C．根据 可得，将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为 ，C不符合题意；
D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，根据串联电路的电流规律可知，通过两电热杯的电流相等，根据 可得，相同时间内，甲的电阻较大，则甲消耗的电能较多。D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据用电器的电压和电功率，计算电阻的大小；利用实际电压和电阻，可以计算实际电功率；利用电压、电流和时间的乘积，计算消耗电能的多少。
二、实验题
11．（2023九上·离石期末）小明用图甲装置探究“比较不同物质的吸热能力”。
（1）在安装实验装置时应先固定 （选填“石棉网”或“温度计”）；
（2）实验时，两支试管里装入 和初温都相同的水和煤油；
（3）相同时间内，水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
（4）由图乙可知， 的吸热能力更强。
【答案】（1）石棉网
（2）质量
（3）等于
（4）水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）因要用酒精灯的外焰加热，故在安装实验装置时，应按由下到上的顺序调整器材，故先固定石棉网。
（2）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，故实验时，两支试管里装入质量和初温都相同的水和煤油。
（3）因用同一热源加热，故相同时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（4）由图乙可知，加热相同的时间，水升温慢，由比较吸热能力的方法可知，升温慢的物质吸热能力强，故水的吸热能力更强。
【分析】（1）进行加热实验时，组装器材从下到上；
（2）探究不同物质的吸热能力时，选择质量相同的不同物质；
（3）利用相同的加热器，加热时间表示吸收的热量；
（4）水的吸热能力强。
12．（2023九上·离石期末）现有下列器材：学生电源（恒为6V），电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各1个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压和电阻的关系”。
（1）连接电路时，开关应该 （选填“断开”或“闭合”）；
（2）小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路故障只出现在定值电阻和滑动变阻器上，则电路故障可能是 ；
（3）排除电路故障后，调节滑片的位置记录电流表和电压表的示数如表所示，根据表格中的数据可得出结论： ；
电阻R/Ω 5
电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
（4）在探究“电流与电阻关系”的实验中，小明用20Ω的电阻做完实验后，把20Ω换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数；最后将10Ω换成5Ω的电阻，正确操作后，记下电流表的示数，得到如图2所示的电流I随电阻R变化的图像；
（5）为完成整个实验，应该选取规格为______的滑动变阻器。
A．20Ω 1.0A B．30Ω 1.0A C．50Ω 1.0A
【答案】（1）断开
（2）定值电阻断路
（3）电阻一定时，电流与电压成正比
（4）右；2
（5）C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）连接电路时，为保护电路，防止电路的电流过大，开关应该断开。
（2）小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S，发现电流表无示数，则电路可能断路，电压表示数接近电源电压，则电压表和电源接通，若电路故障只出现在定值电阻和滑动变阻器上，则电路故障可能定值电阻断路。
（3）分析表格数据可知，电阻为5Ω不变，且电压表示数与电流表示数的比值始终为一定值，所以可得出实验结论：电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）用20Ω的电阻做完实验后，把20Ω换成10Ω的电阻接入电路，根据串联分压原理可知，定值电阻的阻值减小，其分得的电压减小；要保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由串联分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动。由图2可知，电阻两端电压 ，故电阻两端电压保持为2V，所以滑动变阻器滑片使电压表的示数为2V。
（5）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻 ，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。
【分析】（1）连接电路时，开关断开；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）电阻一定时，通过导体的电流和电压成正比；
（4）电压表处的电阻变大，为电压一定时，滑动变阻器的电阻变大；根据电流和电阻的乘积计算电压；
（5）利用电源电压和定值电阻的分压差，计算滑动变阻器的分压，利用分压和电流的比值，计算电阻。
13．（2023九上·离石期末）小明在利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”。
（1）如图甲所示，连接的电路有一处错误。请你在错误连线上画“×”。并用笔画线代替导线画出正确的连线；
（2）电路正确连接后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，此时 （填“能”或“不能”）判定电路一定有故障；
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，请你设计一个记录数据的表格；
（4）根据表格中记录的数据绘制得如图乙所示的图象。由图象可知利用本实验的器材 （填“可以”或“不可以”）完成“探究电流与电压的关系”；
（5）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图丙所示的电路测量小灯泡的电阻。闭合开关S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为U1，保持滑片位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电阻为 。（用已知字母表示）
【答案】（1）
（2）不能
（3）
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
（4）不可以
（5）
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）电压表应并联在灯泡两端，故电压表和滑动变阻器相连的导线错误，可将电压表的“3”接线柱和灯泡的右边接线柱相连，如图所示
（2）电路连接正确后，闭合开关，滑片位于阻值最大处，电路中的电流很小，小灯泡也有可能不亮，故不能判断电路一定有故障。
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，故实验中需要记录电流、电压和电阻值，并注明单位，如表所示：
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
（4）根据表格中记录的数据绘制得如图乙所示的图象。由图象可知灯泡的电阻随温度的变化而变化，探究“探究电流与电压的关系”时，应控制定值电阻的阻值不变，故利用本实验的器材不可以完成“探究电流与电压的关系”。
（5）闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1，保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流I0=U0R0=U2-U1R0，定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是 ，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻
【分析】（1）测量灯泡的电阻时，电压表和灯泡并联连接；
（2）当串联电路中电流表、电压表有示数时，若滑动变阻器的电阻过大， 灯泡的实际电功率较小；
（3）根据实验需要测量和记录的数据设计实验记录表；
（4）探究电流和电压的关系时需要保持电阻一定，灯泡的电阻随温度而改变；
（5）根据电压表和定值电阻测量未知电阻时，电压表分别测量总电压和部分分压，利用已知阻值的电阻的分压，结合电阻计算电流；利用未知电阻的分压和电流的比值， 计算电阻。
14．（2023九上·离石期末）某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置；
②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题：
（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有 。（写出一条即可）；
（2）为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是 ；
（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例： 。
【答案】（1）利用玻璃管中液柱的高度变化反映电流产生热量的多少
（2）保持电阻一定
（3）电炉丝热得发红，与它串联的导线却不怎么热
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】(1)电流产生的热量不能直接观察，但煤油受热温度升高，同时体积膨胀，所以通过细玻璃管中液柱的高度变化，可以间接判断电流产生热量的多少，运用的是转换法。
(2)猜想一是电流产生热量与电流大小有关，要验证这一猜想是否正确，需要保持电阻不变，改变电流大小，所以必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度。
(3)猜想二是电流产生热量与电阻有关，并且电阻越大，电流产生热量越多；生活中我们注意到：电炉丝热得发红，与它串联的导线不是特别热；原因是电炉丝的电阻远远大于与它串联的导线的电阻，而通过的电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，说明电流通过电炉丝产生的热量非常多；导线却不怎么热，说明电流通过导线产生的热量非常少。
【分析】（1）探究电流产生热量的多少时，根据被加热液体的温度差，可以反应热量的多少；
（2）探究电流产生的热量和电流的关系，需要保持电阻一定；
（3）当电流相同时，电阻越大， 电流产生的热量越多。
15．（2023九上·离石期末）小明想探究电流与电阻的关系，实验室提供了、和的电阻各一个，如图所示，但是小明不能确定三个电阻对应哪个阻值，请你选择合适的器材通过实验帮助小明进行辨别。
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
【答案】（1）干电池组（ ）、导线若干、开关和电压表各一个。
（2）①将电池组、开关、导线和要识别的三个电阻连成串联电路；②闭合开关，用电压表分别与三个电阻并联，依次测出三个电阻两端的电压；③将测出的电压大小进行比较。
（3）由串联分压可知，两端电压最大的电阻为 ，两端电压最小的电阻为 ，另一个电阻为 。
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联
【解析】【解答】（1）实验器材：干电池组（ ）、导线若干、开关和电压表各一个。
（2）实验步骤：①将电池组、开关、导线和要识别的三个电阻连成串联电路；②闭合开关，用电压表分别与三个电阻并联，依次测出三个电阻两端的电压；③将测出的电压大小进行比较。
（3）实验结论：由串联分压可知，两端电压最大的电阻为 ，两端电压最小的电阻为 ，另一个电阻为 。
【分析】（1）探究电阻的影响因素时，需要利用电源、电压表、导线和开关；
（2）将电阻串联在电路中，分别利用电压表测量各电阻的分压；
（3）在串联电路中，电阻越大， 电阻的分压越大。
三、填空题
16．科学家每次重大发现，都会有力地推进人类社会的进步与发展，德国物理学家欧姆最先通过大量的实验研究，归纳出电流跟电压和电阻之间的关系即 （填表达式），这一发现给电学的计算带来了很大的方便，人们为了纪念他，把其名字命名为 的单位。
【答案】；电阻
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据物理学史可知，德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律，表达式为 。为了纪念他做出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位。
【分析】根据电流和电压、电阻的关系，总结规律；电阻的单位是欧姆。
17．周末小亮同学的妈妈在家炒菜，在书房认真完成作业的兄妹俩都闻到了香味，这属于分子的 现象。如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数将会 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】扩散；变大
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】妈妈在家炒菜，在书房认真完成作业的兄妹俩都闻到了香味，属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，由于分子间存在相互作用的引力，故弹簧测力计的示数会变大。
【分析】闻到气味说明分子在不停的做无规则运动；分子间有引力。
18．小明家电能表五月份的示数为，六月份的示数如图所示。这个月中小明家用电 ，只将电热水壶通电后，在4min内电能表转盘转过40r，消耗的电能是 J。
【答案】；
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】由表格可知，电能表6月份的示数为 ，这个月中小明家用电为 ，由表格上的数据 可知，每消耗 的电能，电能表转盘转过720r，电能表转盘转过40r消耗的电能为
【分析】根据电能表窗口示数差，计算消耗的电能；根据电能表转盘转数，计算消耗的电能。
四、综合题
19．（2023九上·离石期末）阅读短文，回答问题。
测温手环
随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展，可穿戴式智能设备逐渐在生产、生活领域中表现出广阔的应用潜力。在新冠疫情防控中，用于体温监控的测温手环就是一种智能穿戴设备。
测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成，在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）与导热金属片相连，使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片根据电路中电流的大小计算出人体的温度，且手环中的蓝牙模块通过无线网络芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现对体温的实时监测。
（1）测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、 三个部分组成。在温度传感模块中，对温度敏感的热敏电阻与 相连，使用测温手环时，导热金属片与人体接触，引起温度的变化；
（2）对温度敏感的热敏电阻，它的阻值变化影响电路中 的大小。当佩戴测温手环的人体温突然升高时，通过测温手环的电流会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）电源模块；导热金属片
（2）电流；增大
【知识点】影响电阻大小的因素；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）由短文可知，测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，对温度敏感的热敏电阻与导热金属片相连，使用测温手环时，导热金属片与人体接触，引起温度的变化。
（2）由短文知，对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小），它的阻值变化影响电路中电流的大小。当佩戴测温手环的人体温突然升高时，热敏电阻的电阻减小，对电流的阻碍作用减小，则通过测温手环的电流会增大。
【分析】（1）电路中需要电源提供能量；金属的导热性强；
（2）电压一定时，电阻变化，引起电流的变化；电阻减小时，电流变大。
五、简答题
20．（2023九上·离石期末）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度。试说明它的工作原理。
【答案】往油箱中添加油时，油面上升，浮标向上移动，在杠杆作用下，滑动变阻器R2的滑片向下移动，接入电路的阻值变小，由欧姆定律 可知，电路中电流变大，电流表改装的油量表的示数就变大，然后通过电流的大小，就可以折算出油面高度。
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】往油箱中添加油时，油面上升，浮标向上移动，在杠杆作用下，滑动变阻器R2的滑片向下移动，接入电路的阻值变小，由欧姆定律 可知，电路中电流变大，电流表改装的油量表的示数就变大，然后通过电流的大小，就可以折算出油面高度。
【分析】在串联电路中，电阻减小，电流变大。
六、作图题
21．（2023九上·离石期末）为加强疫情防控、保护师生安全。学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过，开关S1闭合；若红外测温数值在正常范围内，开关S2闭合。只有两个条件都满足时，系统才会启动电动机（用M表示）打开闸门放行。请设计出符合要求的电路。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知，只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，然后与电动机串联接入电路中，如下图所示：
【分析】多个开关共同控制用电器时，开关和用电器串联连接。
七、计算题
22．（2021九上·离石期中）为了减少环境污染、山西部分地区严禁烧煤烧炭，为响应政府号召，小亮父母自主经营的饼干店也对烤炉等进行了换代升级，升级后使用的燃料为液化气。某规格钢瓶可装液化气15kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（1）若小亮家每月要用这样的液化气两瓶，请你帮小亮计算这些液化气完全燃烧可放出多少热量。
（2）若店内烤炉的效率为40%，请你计算一个月未被有效利用的热量可将多少kg初温为20℃的水烧开？（当地气压为标准气压）
【答案】（1）解：由题可知每月消耗液化气的质量为m＝15kg×2＝30kg
则这些液化气完全燃烧可放出的热量为Q放＝qm＝4.2×107J/kg×30kg＝1.26×109J
答：若小亮家每月要用这样的液化气两瓶，这些液化气完全燃烧可放出1.26×109J热量；
（2）解：已知烤炉的效率为40%，则一个月未被有效利用的能量为Q＝Q放（1﹣η）＝1.26×109J×（1﹣40%）＝7.56×108J
水吸收的热量为Q吸＝Q＝7.56×108J
标准大气压下水的沸点为100℃，由Q吸＝cmΔt可知加热的水的质量为
答：若店内烤炉的效率为40%，则一个月未被有效利用的热量可将2250kg初温为20℃的水烧开。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据燃料的热值和质量的乘积，计算热量；
（2）利用热效率和总热，计算能量；结合物体的比热容、温度差，计算质量。
23．如图所示，电阻R1和R2并联在电路中，R1的阻值为36Ω，当开关S1，S2都闭合时。电流表示数为1A；当S1闭合，S2断开时。电流表示数为0.25A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）1 分钟内，电流通过R1做的功是多少？
【答案】（1）解：当 S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，电源电压U=I1R1=0.25A×36Ω=9V
答：电源电压为9V；
（2）解：当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，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
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R2的阻值
答：电阻R2的阻值是12Ω；
（3）解：此时电阻R1两端的电压为9V，通过电阻R1的电流为0.25A，则1分钟内电流通过R1做的功是W=UI1t=9V×0.25A×60s=135J
答：1分钟内电流通过R1做的功是135J。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【分析】（1）根据电流和电阻的乘积计算电压；
（2）根据并联电路电流规律，计算支路电流；根据电压和电流的比值， 计算电阻；
（3）根据电压、电流和时间的乘积，计算消耗的电能。
