广东省广州市荔湾区2022-2023学年九年级下学期物理开学考试卷
一、单选题
1．（2019·海南）我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0。此现象中石墨烯是（
）
A．绝缘体 B．导体 C．半导体 D．超导体
【答案】D
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】由题意知，石墨烯的电阻突然变为0，这是超导体具备的现象，可见此现象中的石墨烯是超导体。
故答案为：D。
【分析】导体电阻突然变为0，这是超导体具备的现象.
2．（2023九下·荔湾开学考）下列选项的粒子中，均不包含质子的是（ ）
A．原子、电子 B．电子、中子
C．原子核、中子 D．原子、原子核
【答案】B
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子是由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。所以原子核和原子包含质子，电子和中子不包含质子，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】原子是由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。
3．（2023九下·荔湾开学考）原本不带电的轻质小球甲、乙相互摩擦后带电，另有一个轻质不带电小球丙。下列说法可能正确的是（ ）
A．甲、乙相互排斥，且都吸引丙
B．甲、乙相互吸引，且都吸引丙
C．甲、乙相互吸引，且都排斥丙
D．甲、乙相互排斥，甲吸引丙、乙排斥丙
【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】不带电的轻质小球甲、乙相互摩擦后带异种电荷，根据电荷间的相互作用可知，甲、乙相互吸引；丙不带电，甲、乙带电，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以甲和乙都吸引丙。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体具有吸引轻小物体的性质。
4．（2023九下·荔湾开学考）2022年3月29日，首型固体捆绑中型运载火箭长征六号改的成功发射，标志着我国新一代运载火箭家族再添新成员。如图，火箭发射时的能量转化，与四冲程汽油机的哪个冲程相同（ ）
A． 吸气 B． 压缩
C． 做功 D． 排气
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】火箭发射时内能转化为机械能。汽油机的四个分别为冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，吸气和排气冲程没有能量的转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功冲程是内能转化为机械能。
5．（2023九下·荔湾开学考）下列选项中装置与其能量流向情况合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【知识点】能量守恒
【解析】【解答】A．用电器将电能转化为其他形式的能量，不能输入电能，A不符合题意；
B．热机输出的能量大于输入的内能，违背能量守恒定律，B不符合题意；
C．热机工作时不可避免的有能量损失，热机不能把输入的内能全部转化为机械能，C不符合题意；
D．用电器输入1000J，输出900J机械能，100J的内能，能量转化形式正确，输入和输出能量相等，符合能量守恒定律，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】能量在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变。
6．（2023九下·荔湾开学考）小昕设计了一款人脸识别门禁系统。该系统设计要求：甲管理员先扫脸，检测成功后开关S1闭合；乙管理员再扫脸，检测成功后开关S2闭合，指示灯亮，同时电动机工作，打开安全门。下列选项中符合上述设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知，只有当甲和乙管理员扫脸检测成功后，即开关S1、S2都闭合后，指示灯亮，同时电动机工作，说明两开关串联后，同时控制指示灯和电动机，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】串联电路中，电流的路径只有一条，各元件顺次逐个连接；并联电路中，电流有多条路径，且互不影响，开关与控制部分串联，根据串并联电路的特点进行分析。
7．（2023九下·荔湾开学考）如图所示，电源电压为3V，电压表示数为1V，则灯泡L 2两端的电压为（ ）
A．2V B．4V C．3V D．1V
【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】由电路图知道，两灯泡串联，电压表测 两端的电压，所以，灯泡 两端的电压为1V，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，故 两端的电压 。
故答案为：A。
【分析】电压表与测量部分并联；串联电路中总电压等于各分电压之和。
8．（2023九下·荔湾开学考）“荔枝湾”有“一湾青水绿，两岸荔枝红”的美誉，荔湾因“荔枝湾”得名。荔湾的美食也是名声在外，以下关于荔湾美食分析正确的是（ ）
A．咸煎饼被炸得金黄是因为油的熔点高
B．正在沸腾的及第粥温度保持不变，开大火能使其沸点升高
C．把西关三星大包蒸熟是通过做功的方式增加包的内能
D．泮塘马蹄糕清香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能；分子热运动
【解析】【解答】A．由于食用油的沸点比较高，所以咸煎饼在食用油里面炸的金黄，A不符合题意；
B．液体沸腾后继续吸热，温度保持不变，正在沸腾的及第粥温度保持不变，开大火也不能改变它的沸点，B不符合题意；
C．把西关三星大包蒸熟是通过热传递的方式增加包的内能，C不符合题意；
D．泮塘马蹄糕清香四溢属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】液体沸腾后继续吸热，温度保持不变；吸收热量，内能变大，是通过热传递改变内能的；扩散现象说明了构成物体的分子在不停的做无规则运动。
9．（2023九下·荔湾开学考）如图，广州抽水蓄能电站位于广州从化境内，是我国建设的第一座大型抽水蓄能电站。在电力负荷低谷时利用电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。下列说法错误的是（ ）
A．电力负荷低谷时抽水机抽水至上水库将电能转化为水的机械能
B．电力负荷高峰期放水至下水库发电时将水的机械能转化为电能
C．水坝建造成上窄下宽依据了流体压强与流速的关系
D．水库可以降低周围环境的昼夜温差，是因为水的比热容较大
【答案】C
【知识点】比热容；能量的转化或转移；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A．抽水机抽水至上水库，消耗电能将水提升高度，所以是将电能转化为水的机械能，A正确，不符合题意；
B．水由上游放下，利用水力发电，所以是将水的机械能转化为电能，B正确，不符合题意；
C．液体的压强与液体的密度与深度有关，图乙是水库堤坝设计成“上窄下宽”的形状，利用了液体压强与液体深度的关系，C错误，符合题意；
D．水库中水量多，水的比热容较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，因此可以降低周围昼夜温差，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】抽水机抽水是将电能转化为水的机械能；水力发电是将水的机械能转化为电能；深度越深，液体压强越大；水的比热容较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小。
10．（2022·重庆）小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A．该电路中的电表是电流表 B．温度变化时两端电压不变
C．温度升高时电路中电流变大 D．温度降低时电路的总功率变大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，A不符合题意；
BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2 两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，BC不符合题意；
D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电压表和所测量的位置并联；在串联电路中，电阻减小，分压减小，电流变大；电路的总功率变大。
二、填空题
11．（2023九下·荔湾开学考）下面是课本中热学的三个实验情景，请将下面的横线补充完整。甲实验说明分子间存在 （选填“引力”、“斥力”或“间隙”）；乙实验改变物体内能的途径是 ；丙实验中活塞压缩空气，空气的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】引力；做功；增大
【知识点】做功改变物体内能；分子间相互作用力
【解析】【解答】图甲中的两个物体黏在一起，能够承受一定拉力而不分开，说明分子间存在相互作用的引力。
冬天冷，两手相互摩擦时手发热，机械能转化为内能，属于做功改变物体内能。
迅速压下活塞，对空气做功，空气内能增大，温度升高，棉花着火燃烧，属于做功改变物体的内能。
【分析】分子间存在相互作用的引力；机械能和内能相互转化，是通过做功改变内能的，对物体做功，物体的内能增加。
三、综合题
12．（2023九下·荔湾开学考）周末，小听同学参与了一次社会实践活动，对目前普遍使用的生活燃料进行了社会调查。她通过查阅资料、访谈当地居民等方式，得到如表一的调查结果：
表一
燃料 热值 毒性 燃料特性 对环境的影响 价格
煤 3.0×107J/kg 无 不易、安全 产生大量烟尘污染 0.85元/kg
煤气 3.9×107J/m3 有 轻易、不安全 有大量的有害气体排放 2.8元/m3
天然气 7.8×107J/m3 无 不易、安全 有少量CO2排放 5.0元/m3
（1）燃料燃烧从能量转化角度来看，是 能转化为 能的过程。如果某用户平均每个月需燃烧燃料获取的能量为1.56×109J，若以天然气为燃料，每月至少支出 元燃料费；
（2）根据表格信息，从节能、环保和安全的角度考虑，你会建议使用燃料，说明理由 。
【答案】（1）化学；内；100
（2）选择天然气，因为天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】（1）燃料燃烧时，燃料储存的化学能转化为内能释放出来。
由Q放=Vq天然气可得，用户平均每个月燃烧天然气的体积为
每月燃料费用5.0元/m3×20m3=100元
（2）选择天然气，因为天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小。
【分析】（1）燃料是将化学能转化为内能的过程；根据公式，可求出体积；
（2）天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小。
四、实验题
13．（2023九下·荔湾开学考）小听进行了如下实验：将A、B两支完全相同的试管，分别装入等量的硫酸铜溶液和水。硫酸铜溶液和水的分界面明显，管内液体温度与室温均为25℃。把两试管分别浸入甲、乙两个大烧杯中，如图1所示，甲烧杯放在恒温壶上，使水温保持为90℃，乙烧杯内装有冰水混合物。
（1）甲烧杯中试管内的液体在达到90℃之前的过程中，内能 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（2）乙烧杯中温度计的示数一直保持不变，冰块的体积持续减少，这是 的熔化过程（选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）经过10分钟后，小听记录了甲、乙两烧杯中试管内液体的情况如图2所示，则浸在甲烧杯中的是 试管（选填“A”或“B”）；
（4）再经过10分钟，小听发现A试管内的两种液体分界面还是没有明显变化，她认为试管内的液体分子没有做热运动，你认为她的观点 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
【答案】（1）变大
（2）晶体
（3）B
（4）错误；一切物质的分子都在不停地做无规则运动，A管内的液体温度低，分子的热运动较缓慢
【知识点】晶体和非晶体；温度、热量与内能的关系；分子热运动
【解析】【解答】（1）甲烧杯中试管内的液体在达到90℃之前的过程中，不断吸收热量，所以内能变大。
（2）乙烧杯中冰水混合物从空气中吸收热量，冰块熔化，由于冰是晶体，所以吸热时熔化时温度计的示数一直保持不变，冰块的体积持续减少。
（3）由题意知，甲的温度高，乙的温度低，由于分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，分子的扩散现象越明显，两液体的界面会越模糊，因此，则浸在甲烧杯中的是B试管。
（4）再经过10分钟，A试管内的两种液体分界面还是没有明显变化，并不是因为试管内的液体分子没有做热运动，而是因为A试管内液体的温度低，分子的热运动较缓慢。
【分析】（1）物体吸收热量，内能变大；
（2）晶体熔化过程温度保持不变；
（3）温度越高，分子的无规则运动越剧烈；
（4）温度越低，分子热运动越缓慢。
五、综合题
14．（2023九下·荔湾开学考）蒸蛋器是采用通电发热盘加热水，水持续沸腾产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的。小听想利用电能表来测量蒸蛋器的功率。小听仅把蒸蛋器（图甲）接入电路中，使其工作。
（1）小听观察到电能表（图乙）上有一个参数“3200imp/(kW·h)”，它表示的含义是 ；
（2）小听发现通电1min后电能表的示数竟然没变，检查确定所有器材完好。你认为电能表示数没有变化的原因是 ；
（3）她向蒸蛋器内加入20℃的水50g，通电后将水加热到60℃，水吸收的热量是 J；[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（4）她记录了把6只鸡蛋蒸熟的时间为6min，该电能表指示灯闪烁了96次。这段时间内蒸蛋器消耗的电能是 J，利用公式 ，计算出蒸蛋器的实际功率为 。
【答案】（1）电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3200次。
（2）电路中的电流太小
（3）8.4×103
（4）1.08×105；；300W
【知识点】热量的计算；电路故障的判断；电能表参数的理解；电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）电能表上有一个参数“3200imp/(kW·h)”，它表示的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3200次。
（2）电能表表盘是利用通电导体在磁场中受力运动的原理，受到的磁场力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关，电能表的示数不变，可能是因为电路中电流太小，产生的磁力无法使表盘运动。
（3）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg×(60℃-20℃)=8.4×103J
（4）指示灯闪烁96次，蒸蛋器消耗的电能
所用时间t=6min=0.1h
则此蒸蛋器的功率
【分析】（1）电能表最下面一行的参数表示的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能指示灯闪烁闪烁的次数；
（2）电路中电流太小，会导致磁性较弱，电能表表盘不转动；
（3）根据公式Q吸=c水m(t-t0)，可求出水吸收的热量；
（4）根据公式，可求出消耗的电能；根据公式，可求出实际功率。
六、计算题
15．（2023九下·荔湾开学考）如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻？小听关于这一问题设计了如图所示的电路。已知R1为10Ω，闭合S，断开S1时，电压表的读数是2.0V，再闭合S1时电压表的示数是3.0V。（已知整个实验过程中电池的电压不变），求被测电阻R2的阻值。
【答案】解：由电路图可知，开关S、S1闭合时，电路为R1的简单电路，则电源的电压U=3V；当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压为2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压U2=U－U1=3V－2V=1V
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
即
解得R2=5Ω。
答：被测电阻R2的大小为5Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表与测量部分并联； 串联电路中总电压等于各分电压之和， 电流处处相等；根据，可求出电阻。
16．（2023九下·荔湾开学考）电源适配器通过数据线向充电宝充电的过程中，电压、电流变化图像如图甲、乙所示。求：
（1）在1~3h这个过程中，充电的电功率如何变化？写出依据。
（2）求出恒流充电过程中电流做的功W。
（3）已知恒流充电过程中的效率为80%，求出这个过程中充电宝电池增加的化学能E。
（4）写出E和W不相等的原因之一。
【答案】（1）解：由图1和图2可知，在1-2.5h时，充电电压U1和充电电流I1均无变化；在2.5h-3h内，充电电压不变，充电电流在减小；由P=UI可知，在1h-2.5h内，充电功率不变，在2.5h-3h内，充电功率变小。
答：在1 3h这个过程中，充电的电功率先不变后变小，依据是：在1-2.5h时，充电电压U1和充电电流I1均无变化；在2.5h-3h内，充电电压不变，充电电流在减小；由P=UI可知，在1h-2.5h内，充电功率不变，在2.5h-3h内，充电功率变小。
（2）解：根据题意可知，恒流充电过程电流做的功W=U1I1t1=12V×1A×2.5×3600s=1.08×109J
答：恒流充电过程中电流做的功为1.08×109J。
（3）解：恒流充电过程中充电宝充电效率为80%，故充电宝储存的电能为E=ηW=80%×1.08×109J=8.64×104J
答：充电宝内增加的储存电能为8.64×104J。
（4）解：由于通电过程中，通过电流时，导线一定会发热，消耗一部分电能，故充电时电流所做的功一定大于充电宝储存的电能E，即W>E。
答：原因：电流通过导线散热。
【知识点】电功计算公式的应用；电流的热效应
【解析】【分析】（1）根据公式 P=UI ，可确定功率的变化；
（2）根据公式 W=U1I1t1 ，可求出电流做的功；
（3）根据公式 E=ηW ，可求出储存电能；
（4）电流具有热效应，会使部分电能转化为内能，造成损耗。
七、实验题
17．（2023九下·荔湾开学考）小昕做了“探究电流产生的热量与电阻大小的定性关系”的实验。
（1）如图1所示，两个完全相同的烧瓶，分别装有初温和质量相等的花生油，插入相同的温度计，分别装入电阻。请你帮忙完成实物图的连接，使电路能达到实验目的；
（2）该实验中，小昕是通过观察 的变化来比较导体所产生热量的多少，使用了 （选填“转换法”“控制变量法”或“比值定义法”）；
（3）闭合开关，2分钟后，小昕发现乙瓶中温度计的示数比甲瓶的高，继续加热到3分钟、4分钟、5分钟，她观察到的结果依然如此。由此可以得出结论： ；
（4）小昕将实验进行了改进，如图2所示，她将电阻为4Ω的镍铬合金丝和电阻为0.5Ω的铜丝串联接入电路，用两张完全相同的纸巾分别将它们包住，并分别在纸巾上滴了一滴花生油，通电后约10秒，只看到包在4Ω镍铬合金丝上的纸巾冒烟，请你评估改进后的实验有何优点？
【答案】（1）
（2）温度计示数；转换法
（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多
（4）选用的器材简单、操作简单，实验现象直观且用时较短
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）探究电流产生的热量与电阻大小的关系，要控制电流和通电时间相同，将两电阻丝串联起来，如下所示：
（2）该实验中，通过观察温度计示数的变化来比较导体所产生热量的多少，使用了转换法。
（3）通过甲、乙瓶中电阻丝的电流相同，通电时间相等，而乙瓶中电阻较大，闭合开关，2分钟后，发现乙瓶中温度计的示数比甲瓶的高，根据转换法，乙瓶中电阻产生热量多，继续加热到3分钟、4分钟、5分钟，她观察到的结果依然如此。由此可以得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。
（4）改进后的实验的优点：选用的器材简单、操作简单，实验现象直观且用时较短。
【分析】（1）探究电流产生的热量与电阻大小的关系，要控制电流和通电时间相同；
（2）该实验中，通过观察温度计示数的变化来比较导体所产生热量的多少，使用了转换法；
（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；
（4）选用的器材简单、操作简单，实验现象直观且用时较短。
18．（2023九下·荔湾开学考）小听同学测量小灯泡（额定电压2.5V）的电功率。
（1）请根据实验目的，完成图1的电路，并在图2方框内画出对应的电路图。要求：滑片P向右滑动时，灯泡变亮；
（2）闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到 端（选填“A”或“B”）；
（3）小昕正确连接好电路后，闭合开关，观察到灯泡不亮，电流表示数为0。再将一根导线接在灯泡两端时，观察到电流表示数不为0，则之前观察不到灯泡发光的原因可能是 ___________。
A．灯泡断路
B．灯泡被短接
C．滑动变阻器接入电路的阻值太大
D．滑动变阻器接线有断路
（4）解决问题后，灯泡发光，电流表、电压表的示数如图3所示，则此时通过灯泡的电流为 A，灯泡两端的电压为 V，灯泡的额定功率为 W；
（5）小听继续做测小灯泡电阻的实验，获得实验数据，见表2：
表2
U/V 0.5 1.0 1.7 2.0 2.5 3.0
I/A 0.16 0.2 0.24 0.27 0.3 0.32
RL/Ω 3.13 5.00 7.08 7.41 8.33 9.38
亮度 不亮 很暗 暗 亮 较亮 很亮
表3
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.81 1.65 2.42 3.15 4.13 4.72
RL/Ω 0.62 0.61 0.62 0.63 0.61 0.64
亮度 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮
根据表2的数据，小听认为小灯泡灯丝的电阻发生变化的原因可能是温度变化引起的。为了验证此猜想，小听和老师一起进行了以下实验：老师把小灯泡的玻璃打碎，把灯丝直接浸在液氮中再接入电路，使得灯丝的温度一直保持在﹣196℃。小昕调节滑动变阻器，并记录了实验数据，如表3。小昕根据表3的数据求出小灯泡灯丝电阻的平均值为0.62Ω。你认为她对表3的灯丝电阻处理方法合理吗？ （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
【答案】（1）
（2）A
（3）A
（4）0.3；2.5；0.75
（5）合理；此时灯丝的电阻不变，可以多次测量求平均值
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电流表、小灯泡与滑动变阻器要串联，由于要求滑片P向右滑动时，灯泡变亮，说明变阻器的右下端接入电路，故连接电路如下：
根据连接的实物图画出电路图，如下：
（2）闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，当滑片在A端时，阻值最大。闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到A端。
（3）闭合开关，观察到灯泡不亮，电流表示数为零，电路中没有电流，说明电路断路，再将一根导线接在灯泡两端时，观察到电流表示数不为零，说明电路接通，故电路故障是灯泡断路，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
（4）由图3知电流表选择的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，指针在0.3A处，故电流表读数为0.3A；由图4知电压表选择的量程为0~3V，分度值为0.1V，指针在2.5V处，故电压表读数为2.5V，又已知小灯泡额定电压为2.5V，故灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）电阻的大小由材料、长度、横截面积和温度决定，表2中灯泡由于在不同电压下温度不同，导致电阻发生变化，在表3中由于灯丝的温度也被保持不变，故灯丝在实验时电阻不变，因此可以多次测量求平均值，故她对表3的灯丝电阻处理方法合理，理由是：此时灯丝的电阻不变，可以多次测量求平均值。
【分析】（1）该实验电路中，滑动变阻器与未知电阻串联，滑动变阻器连接时，应采取一上一下的连接方式，滑片远离下端连接导线的接线柱时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大；
（2）为了保护电路，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处；
（3）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；
（4）看清电流表及电压表的分度值，结合对应刻度读数；根据公式P=UI，求出电功率；
（5）灯丝在实验时电阻不变，可以多次测量求平均值。
八、填空题
19．（2023九下·荔湾开学考）如图1所示为一辆“盐水动力”玩具车，车身上方固定了一个小塑料杯，塑料杯壁内侧有一片镁片和一片碳片。当往杯中倒入温度较高的盐水，使镁片和碳片都浸入盐水中时，小车就能缓缓向前运动。
（1）上述插入镁片和碳片的盐水杯相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”），它工作时将 能转化为 能；
（2）当盐水的温度为50℃时，小听同学拆下与电动机相连的导线，换接电压表，元件正常，连接良好，如图2所示，这个电池的正极是 （选填“镁片”或“碳片”）；
（3）小昕同学继续观察发现，当盐水的温度降为25℃时，电压表的示数如图3所示，盐水电池两端电压减小，她猜想出现这个现象的原因有两个：
A：盐水电池在工作时，镁片逐渐被氧化消耗；
B：盐水电池在工作时，盐水温度降低。
你支持猜想 （选填“A”或“B”），请设计实验验证你支持的猜想
①实验所需增加的器材： ；
②实验步骤： ；
③判断方法： 。
【答案】（1）电源；化学；电
（2）碳片
（3）A（B）；略；略；略
【知识点】电源及其能量转化；电路的构成及电路图；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）电源是给电路提供电压的装置。插入镁片和碳片的盐水杯可使小车运动，所以相当于电路中的电源，工作时将化学能转化为电能。
（2）由图2知，电压正向偏转，说明电压表的正接线柱接入的是电池的正极，即碳片是电池的正极、
（3）当盐水的温度降为25℃时，盐水电池两端电压减小，可能是镁片逐渐被氧化消耗引起的，也可能是盐水温度降低造成的，根据控制变量法可分别进行探究：
如果支持猜想A，则保持盐水的温度在25℃不变，换上一块新的镁片，若电压重新变大，则说明电压降低是镁片氧化消耗造成的，若电压大小不变，则说明电压降低不是镁片氧化消耗造成的；
如果支持猜想A，则：保持镁片不变，重新换上50℃的盐水，若电压重新变大，则说明电压降低是盐水温度降低造成的，若电压大小不变，则说明电压降低不是盐水温度降低造成的。
【分析】（1）电源是给电路提供电压的装置；电源工作时将化学能转化为电能；
（2）电压表接入电路时，要从正接线柱流入；
（3）根据控制变量法；在验证盐水电池两端电压减小是否与镁片氧化消耗造成的，应控制温度相同； 在验证盐水电池两端电压减小是否与温度有关时；应控制镁片相同；讨论电压变化，确定实验结论。
1 / 1广东省广州市荔湾区2022-2023学年九年级下学期物理开学考试卷
一、单选题
1．（2019·海南）我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0。此现象中石墨烯是（
）
A．绝缘体 B．导体 C．半导体 D．超导体
2．（2023九下·荔湾开学考）下列选项的粒子中，均不包含质子的是（ ）
A．原子、电子 B．电子、中子
C．原子核、中子 D．原子、原子核
3．（2023九下·荔湾开学考）原本不带电的轻质小球甲、乙相互摩擦后带电，另有一个轻质不带电小球丙。下列说法可能正确的是（ ）
A．甲、乙相互排斥，且都吸引丙
B．甲、乙相互吸引，且都吸引丙
C．甲、乙相互吸引，且都排斥丙
D．甲、乙相互排斥，甲吸引丙、乙排斥丙
4．（2023九下·荔湾开学考）2022年3月29日，首型固体捆绑中型运载火箭长征六号改的成功发射，标志着我国新一代运载火箭家族再添新成员。如图，火箭发射时的能量转化，与四冲程汽油机的哪个冲程相同（ ）
A． 吸气 B． 压缩
C． 做功 D． 排气
5．（2023九下·荔湾开学考）下列选项中装置与其能量流向情况合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2023九下·荔湾开学考）小昕设计了一款人脸识别门禁系统。该系统设计要求：甲管理员先扫脸，检测成功后开关S1闭合；乙管理员再扫脸，检测成功后开关S2闭合，指示灯亮，同时电动机工作，打开安全门。下列选项中符合上述设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2023九下·荔湾开学考）如图所示，电源电压为3V，电压表示数为1V，则灯泡L 2两端的电压为（ ）
A．2V B．4V C．3V D．1V
8．（2023九下·荔湾开学考）“荔枝湾”有“一湾青水绿，两岸荔枝红”的美誉，荔湾因“荔枝湾”得名。荔湾的美食也是名声在外，以下关于荔湾美食分析正确的是（ ）
A．咸煎饼被炸得金黄是因为油的熔点高
B．正在沸腾的及第粥温度保持不变，开大火能使其沸点升高
C．把西关三星大包蒸熟是通过做功的方式增加包的内能
D．泮塘马蹄糕清香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
9．（2023九下·荔湾开学考）如图，广州抽水蓄能电站位于广州从化境内，是我国建设的第一座大型抽水蓄能电站。在电力负荷低谷时利用电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。下列说法错误的是（ ）
A．电力负荷低谷时抽水机抽水至上水库将电能转化为水的机械能
B．电力负荷高峰期放水至下水库发电时将水的机械能转化为电能
C．水坝建造成上窄下宽依据了流体压强与流速的关系
D．水库可以降低周围环境的昼夜温差，是因为水的比热容较大
10．（2022·重庆）小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A．该电路中的电表是电流表 B．温度变化时两端电压不变
C．温度升高时电路中电流变大 D．温度降低时电路的总功率变大
二、填空题
11．（2023九下·荔湾开学考）下面是课本中热学的三个实验情景，请将下面的横线补充完整。甲实验说明分子间存在 （选填“引力”、“斥力”或“间隙”）；乙实验改变物体内能的途径是 ；丙实验中活塞压缩空气，空气的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
三、综合题
12．（2023九下·荔湾开学考）周末，小听同学参与了一次社会实践活动，对目前普遍使用的生活燃料进行了社会调查。她通过查阅资料、访谈当地居民等方式，得到如表一的调查结果：
表一
燃料 热值 毒性 燃料特性 对环境的影响 价格
煤 3.0×107J/kg 无 不易、安全 产生大量烟尘污染 0.85元/kg
煤气 3.9×107J/m3 有 轻易、不安全 有大量的有害气体排放 2.8元/m3
天然气 7.8×107J/m3 无 不易、安全 有少量CO2排放 5.0元/m3
（1）燃料燃烧从能量转化角度来看，是 能转化为 能的过程。如果某用户平均每个月需燃烧燃料获取的能量为1.56×109J，若以天然气为燃料，每月至少支出 元燃料费；
（2）根据表格信息，从节能、环保和安全的角度考虑，你会建议使用燃料，说明理由 。
四、实验题
13．（2023九下·荔湾开学考）小听进行了如下实验：将A、B两支完全相同的试管，分别装入等量的硫酸铜溶液和水。硫酸铜溶液和水的分界面明显，管内液体温度与室温均为25℃。把两试管分别浸入甲、乙两个大烧杯中，如图1所示，甲烧杯放在恒温壶上，使水温保持为90℃，乙烧杯内装有冰水混合物。
（1）甲烧杯中试管内的液体在达到90℃之前的过程中，内能 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（2）乙烧杯中温度计的示数一直保持不变，冰块的体积持续减少，这是 的熔化过程（选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）经过10分钟后，小听记录了甲、乙两烧杯中试管内液体的情况如图2所示，则浸在甲烧杯中的是 试管（选填“A”或“B”）；
（4）再经过10分钟，小听发现A试管内的两种液体分界面还是没有明显变化，她认为试管内的液体分子没有做热运动，你认为她的观点 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
五、综合题
14．（2023九下·荔湾开学考）蒸蛋器是采用通电发热盘加热水，水持续沸腾产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的。小听想利用电能表来测量蒸蛋器的功率。小听仅把蒸蛋器（图甲）接入电路中，使其工作。
（1）小听观察到电能表（图乙）上有一个参数“3200imp/(kW·h)”，它表示的含义是 ；
（2）小听发现通电1min后电能表的示数竟然没变，检查确定所有器材完好。你认为电能表示数没有变化的原因是 ；
（3）她向蒸蛋器内加入20℃的水50g，通电后将水加热到60℃，水吸收的热量是 J；[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（4）她记录了把6只鸡蛋蒸熟的时间为6min，该电能表指示灯闪烁了96次。这段时间内蒸蛋器消耗的电能是 J，利用公式 ，计算出蒸蛋器的实际功率为 。
六、计算题
15．（2023九下·荔湾开学考）如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻？小听关于这一问题设计了如图所示的电路。已知R1为10Ω，闭合S，断开S1时，电压表的读数是2.0V，再闭合S1时电压表的示数是3.0V。（已知整个实验过程中电池的电压不变），求被测电阻R2的阻值。
16．（2023九下·荔湾开学考）电源适配器通过数据线向充电宝充电的过程中，电压、电流变化图像如图甲、乙所示。求：
（1）在1~3h这个过程中，充电的电功率如何变化？写出依据。
（2）求出恒流充电过程中电流做的功W。
（3）已知恒流充电过程中的效率为80%，求出这个过程中充电宝电池增加的化学能E。
（4）写出E和W不相等的原因之一。
七、实验题
17．（2023九下·荔湾开学考）小昕做了“探究电流产生的热量与电阻大小的定性关系”的实验。
（1）如图1所示，两个完全相同的烧瓶，分别装有初温和质量相等的花生油，插入相同的温度计，分别装入电阻。请你帮忙完成实物图的连接，使电路能达到实验目的；
（2）该实验中，小昕是通过观察 的变化来比较导体所产生热量的多少，使用了 （选填“转换法”“控制变量法”或“比值定义法”）；
（3）闭合开关，2分钟后，小昕发现乙瓶中温度计的示数比甲瓶的高，继续加热到3分钟、4分钟、5分钟，她观察到的结果依然如此。由此可以得出结论： ；
（4）小昕将实验进行了改进，如图2所示，她将电阻为4Ω的镍铬合金丝和电阻为0.5Ω的铜丝串联接入电路，用两张完全相同的纸巾分别将它们包住，并分别在纸巾上滴了一滴花生油，通电后约10秒，只看到包在4Ω镍铬合金丝上的纸巾冒烟，请你评估改进后的实验有何优点？
18．（2023九下·荔湾开学考）小听同学测量小灯泡（额定电压2.5V）的电功率。
（1）请根据实验目的，完成图1的电路，并在图2方框内画出对应的电路图。要求：滑片P向右滑动时，灯泡变亮；
（2）闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到 端（选填“A”或“B”）；
（3）小昕正确连接好电路后，闭合开关，观察到灯泡不亮，电流表示数为0。再将一根导线接在灯泡两端时，观察到电流表示数不为0，则之前观察不到灯泡发光的原因可能是 ___________。
A．灯泡断路
B．灯泡被短接
C．滑动变阻器接入电路的阻值太大
D．滑动变阻器接线有断路
（4）解决问题后，灯泡发光，电流表、电压表的示数如图3所示，则此时通过灯泡的电流为 A，灯泡两端的电压为 V，灯泡的额定功率为 W；
（5）小听继续做测小灯泡电阻的实验，获得实验数据，见表2：
表2
U/V 0.5 1.0 1.7 2.0 2.5 3.0
I/A 0.16 0.2 0.24 0.27 0.3 0.32
RL/Ω 3.13 5.00 7.08 7.41 8.33 9.38
亮度 不亮 很暗 暗 亮 较亮 很亮
表3
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.81 1.65 2.42 3.15 4.13 4.72
RL/Ω 0.62 0.61 0.62 0.63 0.61 0.64
亮度 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮
根据表2的数据，小听认为小灯泡灯丝的电阻发生变化的原因可能是温度变化引起的。为了验证此猜想，小听和老师一起进行了以下实验：老师把小灯泡的玻璃打碎，把灯丝直接浸在液氮中再接入电路，使得灯丝的温度一直保持在﹣196℃。小昕调节滑动变阻器，并记录了实验数据，如表3。小昕根据表3的数据求出小灯泡灯丝电阻的平均值为0.62Ω。你认为她对表3的灯丝电阻处理方法合理吗？ （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
八、填空题
19．（2023九下·荔湾开学考）如图1所示为一辆“盐水动力”玩具车，车身上方固定了一个小塑料杯，塑料杯壁内侧有一片镁片和一片碳片。当往杯中倒入温度较高的盐水，使镁片和碳片都浸入盐水中时，小车就能缓缓向前运动。
（1）上述插入镁片和碳片的盐水杯相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”），它工作时将 能转化为 能；
（2）当盐水的温度为50℃时，小听同学拆下与电动机相连的导线，换接电压表，元件正常，连接良好，如图2所示，这个电池的正极是 （选填“镁片”或“碳片”）；
（3）小昕同学继续观察发现，当盐水的温度降为25℃时，电压表的示数如图3所示，盐水电池两端电压减小，她猜想出现这个现象的原因有两个：
A：盐水电池在工作时，镁片逐渐被氧化消耗；
B：盐水电池在工作时，盐水温度降低。
你支持猜想 （选填“A”或“B”），请设计实验验证你支持的猜想
①实验所需增加的器材： ；
②实验步骤： ；
③判断方法： 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】由题意知，石墨烯的电阻突然变为0，这是超导体具备的现象，可见此现象中的石墨烯是超导体。
故答案为：D。
【分析】导体电阻突然变为0，这是超导体具备的现象.
2．【答案】B
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子是由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。所以原子核和原子包含质子，电子和中子不包含质子，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】原子是由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。
3．【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】不带电的轻质小球甲、乙相互摩擦后带异种电荷，根据电荷间的相互作用可知，甲、乙相互吸引；丙不带电，甲、乙带电，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以甲和乙都吸引丙。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体具有吸引轻小物体的性质。
4．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】火箭发射时内能转化为机械能。汽油机的四个分别为冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，吸气和排气冲程没有能量的转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功冲程是内能转化为机械能。
5．【答案】D
【知识点】能量守恒
【解析】【解答】A．用电器将电能转化为其他形式的能量，不能输入电能，A不符合题意；
B．热机输出的能量大于输入的内能，违背能量守恒定律，B不符合题意；
C．热机工作时不可避免的有能量损失，热机不能把输入的内能全部转化为机械能，C不符合题意；
D．用电器输入1000J，输出900J机械能，100J的内能，能量转化形式正确，输入和输出能量相等，符合能量守恒定律，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】能量在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变。
6．【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知，只有当甲和乙管理员扫脸检测成功后，即开关S1、S2都闭合后，指示灯亮，同时电动机工作，说明两开关串联后，同时控制指示灯和电动机，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】串联电路中，电流的路径只有一条，各元件顺次逐个连接；并联电路中，电流有多条路径，且互不影响，开关与控制部分串联，根据串并联电路的特点进行分析。
7．【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】由电路图知道，两灯泡串联，电压表测 两端的电压，所以，灯泡 两端的电压为1V，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，故 两端的电压 。
故答案为：A。
【分析】电压表与测量部分并联；串联电路中总电压等于各分电压之和。
8．【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能；分子热运动
【解析】【解答】A．由于食用油的沸点比较高，所以咸煎饼在食用油里面炸的金黄，A不符合题意；
B．液体沸腾后继续吸热，温度保持不变，正在沸腾的及第粥温度保持不变，开大火也不能改变它的沸点，B不符合题意；
C．把西关三星大包蒸熟是通过热传递的方式增加包的内能，C不符合题意；
D．泮塘马蹄糕清香四溢属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】液体沸腾后继续吸热，温度保持不变；吸收热量，内能变大，是通过热传递改变内能的；扩散现象说明了构成物体的分子在不停的做无规则运动。
9．【答案】C
【知识点】比热容；能量的转化或转移；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A．抽水机抽水至上水库，消耗电能将水提升高度，所以是将电能转化为水的机械能，A正确，不符合题意；
B．水由上游放下，利用水力发电，所以是将水的机械能转化为电能，B正确，不符合题意；
C．液体的压强与液体的密度与深度有关，图乙是水库堤坝设计成“上窄下宽”的形状，利用了液体压强与液体深度的关系，C错误，符合题意；
D．水库中水量多，水的比热容较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，因此可以降低周围昼夜温差，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】抽水机抽水是将电能转化为水的机械能；水力发电是将水的机械能转化为电能；深度越深，液体压强越大；水的比热容较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小。
10．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，A不符合题意；
BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2 两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，BC不符合题意；
D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电压表和所测量的位置并联；在串联电路中，电阻减小，分压减小，电流变大；电路的总功率变大。
11．【答案】引力；做功；增大
【知识点】做功改变物体内能；分子间相互作用力
【解析】【解答】图甲中的两个物体黏在一起，能够承受一定拉力而不分开，说明分子间存在相互作用的引力。
冬天冷，两手相互摩擦时手发热，机械能转化为内能，属于做功改变物体内能。
迅速压下活塞，对空气做功，空气内能增大，温度升高，棉花着火燃烧，属于做功改变物体的内能。
【分析】分子间存在相互作用的引力；机械能和内能相互转化，是通过做功改变内能的，对物体做功，物体的内能增加。
12．【答案】（1）化学；内；100
（2）选择天然气，因为天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】（1）燃料燃烧时，燃料储存的化学能转化为内能释放出来。
由Q放=Vq天然气可得，用户平均每个月燃烧天然气的体积为
每月燃料费用5.0元/m3×20m3=100元
（2）选择天然气，因为天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小。
【分析】（1）燃料是将化学能转化为内能的过程；根据公式，可求出体积；
（2）天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小。
13．【答案】（1）变大
（2）晶体
（3）B
（4）错误；一切物质的分子都在不停地做无规则运动，A管内的液体温度低，分子的热运动较缓慢
【知识点】晶体和非晶体；温度、热量与内能的关系；分子热运动
【解析】【解答】（1）甲烧杯中试管内的液体在达到90℃之前的过程中，不断吸收热量，所以内能变大。
（2）乙烧杯中冰水混合物从空气中吸收热量，冰块熔化，由于冰是晶体，所以吸热时熔化时温度计的示数一直保持不变，冰块的体积持续减少。
（3）由题意知，甲的温度高，乙的温度低，由于分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，分子的扩散现象越明显，两液体的界面会越模糊，因此，则浸在甲烧杯中的是B试管。
（4）再经过10分钟，A试管内的两种液体分界面还是没有明显变化，并不是因为试管内的液体分子没有做热运动，而是因为A试管内液体的温度低，分子的热运动较缓慢。
【分析】（1）物体吸收热量，内能变大；
（2）晶体熔化过程温度保持不变；
（3）温度越高，分子的无规则运动越剧烈；
（4）温度越低，分子热运动越缓慢。
14．【答案】（1）电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3200次。
（2）电路中的电流太小
（3）8.4×103
（4）1.08×105；；300W
【知识点】热量的计算；电路故障的判断；电能表参数的理解；电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）电能表上有一个参数“3200imp/(kW·h)”，它表示的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3200次。
（2）电能表表盘是利用通电导体在磁场中受力运动的原理，受到的磁场力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关，电能表的示数不变，可能是因为电路中电流太小，产生的磁力无法使表盘运动。
（3）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg×(60℃-20℃)=8.4×103J
（4）指示灯闪烁96次，蒸蛋器消耗的电能
所用时间t=6min=0.1h
则此蒸蛋器的功率
【分析】（1）电能表最下面一行的参数表示的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能指示灯闪烁闪烁的次数；
（2）电路中电流太小，会导致磁性较弱，电能表表盘不转动；
（3）根据公式Q吸=c水m(t-t0)，可求出水吸收的热量；
（4）根据公式，可求出消耗的电能；根据公式，可求出实际功率。
15．【答案】解：由电路图可知，开关S、S1闭合时，电路为R1的简单电路，则电源的电压U=3V；当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压为2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压U2=U－U1=3V－2V=1V
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
即
解得R2=5Ω。
答：被测电阻R2的大小为5Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表与测量部分并联； 串联电路中总电压等于各分电压之和， 电流处处相等；根据，可求出电阻。
16．【答案】（1）解：由图1和图2可知，在1-2.5h时，充电电压U1和充电电流I1均无变化；在2.5h-3h内，充电电压不变，充电电流在减小；由P=UI可知，在1h-2.5h内，充电功率不变，在2.5h-3h内，充电功率变小。
答：在1 3h这个过程中，充电的电功率先不变后变小，依据是：在1-2.5h时，充电电压U1和充电电流I1均无变化；在2.5h-3h内，充电电压不变，充电电流在减小；由P=UI可知，在1h-2.5h内，充电功率不变，在2.5h-3h内，充电功率变小。
（2）解：根据题意可知，恒流充电过程电流做的功W=U1I1t1=12V×1A×2.5×3600s=1.08×109J
答：恒流充电过程中电流做的功为1.08×109J。
（3）解：恒流充电过程中充电宝充电效率为80%，故充电宝储存的电能为E=ηW=80%×1.08×109J=8.64×104J
答：充电宝内增加的储存电能为8.64×104J。
（4）解：由于通电过程中，通过电流时，导线一定会发热，消耗一部分电能，故充电时电流所做的功一定大于充电宝储存的电能E，即W>E。
答：原因：电流通过导线散热。
【知识点】电功计算公式的应用；电流的热效应
【解析】【分析】（1）根据公式 P=UI ，可确定功率的变化；
（2）根据公式 W=U1I1t1 ，可求出电流做的功；
（3）根据公式 E=ηW ，可求出储存电能；
（4）电流具有热效应，会使部分电能转化为内能，造成损耗。
17．【答案】（1）
（2）温度计示数；转换法
（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多
（4）选用的器材简单、操作简单，实验现象直观且用时较短
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）探究电流产生的热量与电阻大小的关系，要控制电流和通电时间相同，将两电阻丝串联起来，如下所示：
（2）该实验中，通过观察温度计示数的变化来比较导体所产生热量的多少，使用了转换法。
（3）通过甲、乙瓶中电阻丝的电流相同，通电时间相等，而乙瓶中电阻较大，闭合开关，2分钟后，发现乙瓶中温度计的示数比甲瓶的高，根据转换法，乙瓶中电阻产生热量多，继续加热到3分钟、4分钟、5分钟，她观察到的结果依然如此。由此可以得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。
（4）改进后的实验的优点：选用的器材简单、操作简单，实验现象直观且用时较短。
【分析】（1）探究电流产生的热量与电阻大小的关系，要控制电流和通电时间相同；
（2）该实验中，通过观察温度计示数的变化来比较导体所产生热量的多少，使用了转换法；
（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；
（4）选用的器材简单、操作简单，实验现象直观且用时较短。
18．【答案】（1）
（2）A
（3）A
（4）0.3；2.5；0.75
（5）合理；此时灯丝的电阻不变，可以多次测量求平均值
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电流表、小灯泡与滑动变阻器要串联，由于要求滑片P向右滑动时，灯泡变亮，说明变阻器的右下端接入电路，故连接电路如下：
根据连接的实物图画出电路图，如下：
（2）闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，当滑片在A端时，阻值最大。闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到A端。
（3）闭合开关，观察到灯泡不亮，电流表示数为零，电路中没有电流，说明电路断路，再将一根导线接在灯泡两端时，观察到电流表示数不为零，说明电路接通，故电路故障是灯泡断路，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
（4）由图3知电流表选择的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，指针在0.3A处，故电流表读数为0.3A；由图4知电压表选择的量程为0~3V，分度值为0.1V，指针在2.5V处，故电压表读数为2.5V，又已知小灯泡额定电压为2.5V，故灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）电阻的大小由材料、长度、横截面积和温度决定，表2中灯泡由于在不同电压下温度不同，导致电阻发生变化，在表3中由于灯丝的温度也被保持不变，故灯丝在实验时电阻不变，因此可以多次测量求平均值，故她对表3的灯丝电阻处理方法合理，理由是：此时灯丝的电阻不变，可以多次测量求平均值。
【分析】（1）该实验电路中，滑动变阻器与未知电阻串联，滑动变阻器连接时，应采取一上一下的连接方式，滑片远离下端连接导线的接线柱时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大；
（2）为了保护电路，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处；
（3）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；
（4）看清电流表及电压表的分度值，结合对应刻度读数；根据公式P=UI，求出电功率；
（5）灯丝在实验时电阻不变，可以多次测量求平均值。
19．【答案】（1）电源；化学；电
（2）碳片
（3）A（B）；略；略；略
【知识点】电源及其能量转化；电路的构成及电路图；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）电源是给电路提供电压的装置。插入镁片和碳片的盐水杯可使小车运动，所以相当于电路中的电源，工作时将化学能转化为电能。
（2）由图2知，电压正向偏转，说明电压表的正接线柱接入的是电池的正极，即碳片是电池的正极、
（3）当盐水的温度降为25℃时，盐水电池两端电压减小，可能是镁片逐渐被氧化消耗引起的，也可能是盐水温度降低造成的，根据控制变量法可分别进行探究：
如果支持猜想A，则保持盐水的温度在25℃不变，换上一块新的镁片，若电压重新变大，则说明电压降低是镁片氧化消耗造成的，若电压大小不变，则说明电压降低不是镁片氧化消耗造成的；
如果支持猜想A，则：保持镁片不变，重新换上50℃的盐水，若电压重新变大，则说明电压降低是盐水温度降低造成的，若电压大小不变，则说明电压降低不是盐水温度降低造成的。
【分析】（1）电源是给电路提供电压的装置；电源工作时将化学能转化为电能；
（2）电压表接入电路时，要从正接线柱流入；
（3）根据控制变量法；在验证盐水电池两端电压减小是否与镁片氧化消耗造成的，应控制温度相同； 在验证盐水电池两端电压减小是否与温度有关时；应控制镁片相同；讨论电压变化，确定实验结论。
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