重庆市开州区大进初级中学2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试卷

2024-2025学年重庆市开州区大进中学教育集团九年级（上）期中物理试卷 一、选择题（每小题3分，共24分） 1．（3分）下列物理量最接近实际的是（　　） A．家用电冰箱工作电流约1A B．对人体的安全电压是低于36V C．人体的电阻约为100Ω D．计算器中电源的电流约100mA 2．（3分）用分子的相关知识解释下列生活中的现象，其中错误的是（　　） A．破镜难圆——分子间距离太大几乎没有作用力 B．海绵很容易压缩——分子间存在间隙 C．闻到花香——分子不停地做热运动 D．铅块压紧后粘在一起——分子间存在引力 3．（3分）下列说法正确的是（　　） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．热机做的有用功多，热机的效率就高 C．物体吸收热量，温度可能不变 D．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 4．（3分）如图所示为内燃机工作过程中的某个冲程的示意图，下列现象中，与该冲程的能量转化方式相同的是（　　） A．臀部发热 B．搓手取暖 C．木塞冲出 D．钻木取火 5．（3分）下列说法中正确的是（　　） A．导电的物体叫导体，不导电的物体叫绝缘体 B．验电器利用了异种电荷相互排斥的原理 C．用一开关控制两盏灯，使它们同时亮，同时灭，这两盏灯一定是串联的 D．电路中只要有电流，就一定有电压 6．（3分）在通常情况下，均属于导体的是（　　） A．人体；塑料；空气 B．橡胶；铁钉；陶瓷 C．硬币；石墨；铜块 D．水银；蒸馏水；盐酸 7．（3分）我国新能源汽车智能化水平居世界前列，2024年9月10日，由百度与吉利联合打造的号称“汽车机器人”的高端智能的极越07汽车正式上市，它首搭百度ASD阿波罗高阶智驾系统，以“纯视觉+端到端大，模型”实现智能限速、红绿灯启停、自主借道等操作，应对多种场景。其SIMO2.0语音助手识别快，弱网/无网也能交互，可操控整车99%功能、并支持车外语音控制自动泊车和开关门，驾驶体验便捷。驾驶员既可以通过传统的机械按键（开关S1）控制车窗的升降，也可以通过语音（开关S2）控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是（　　） A． B． C． D． 8．（3分）质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c液。下列说法中（　　） ①甲物质是水 ②0～12min乙温度降低了20℃ ③0～12min甲放出了8.4×104J 的热量 ④乙物质的比热容为2.1×103J/（kg•℃） A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 二、填空题（本题共6个小题，每小题2分，共12分） 9．（2分）当某导体两端电压是3V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是 　 　Ω；当它两端电压为0V时，该导体的电阻为 　 　Ω。 10．（2分）“湖山杯”2024重庆开州汉丰湖马拉松赛10月20日在重庆开州区汉丰湖畔雨中激情开赛。超万名跑者从三峡库区最大的内陆湖——汉丰湖畔出发，在凉爽的金秋时节沿着赛道纵情奔跑，在湖光山色的美景中尽享运动带来的乐趣。如图是西街初中校门口的运动员能量补给站，为运动员提供了香蕉。运动员吃了香蕉后，香蕉中的 　 　能被人体消化吸收，经过一系列的生理过程转化为人体运动所需的 　 　能。 11．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器，发现验电器的两个金属箔片张开，该过程中的电流方向 　 　（选填“从A到B”或“从B到A”）；移走玻璃棒后，立即用一根不带电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的夹角会 　 　（选填“变大”或“变小”）。 12．（2分）如图所示的电路，电源电压恒为9V，当开关闭合后，电压表V1的示数为2V，则电压表V2是测量 　 　两端的电压，R1两端电压为 　 　V。 13．（2分）给你一只标有“10Ω 0.3A”的小灯泡和一只标有“30Ω 0.6A”的定值电阻，在保证所有电路元件安全的前提下，若串联接入电路，它们两端允许加的最大电压为 　 　V．若并联接入电路，则干路中允许通过的最大电流为 　 　A。 14．（2分）如图所示是定值电阻甲和小灯泡乙的U﹣I图像，若将甲和乙并联接入电源电压为2V的电路中，则干路电流为 　 　A；已知小灯泡乙正常发光时的电压为5V，若将小灯泡乙接入电源电压为12V的电路中，要使灯泡正常发光应串联一个 　 　Ω的定值电阻。 三、实验与探究题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分。） 15．（6分）小明设计了一组实验，如图所示，根据所学知识回答下列问题： （1）如图甲所示，先在试管内装上半管有色水，再从管上部慢慢注满酒精，用子塞紧管口，上下颠倒几次看到管中液面降低了少许，此现象直接说明分子间有 　 　； （2）如图乙所示为研究气体扩散的实验装置，二氧化氮气体的密度比空气大，在A、B两种放置玻璃瓶方式中，方式 　 　更合理；抽掉玻璃板后，静置一段时间，两瓶气体颜色相同； （3）如图所示，丙、丁、戊三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同。请你解答下列问题： ①比较不同燃料热值的实验，应选择 　 　两个装置（选填装置序号），取少量燃料，使之完全燃烧后通过比较 　 　（选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）来比较不同燃料热值的大小； ②比较不同物质比热容的实验，应选择 　 　两个装置（选填装置序号）和钟表来完成该实验，加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较 　 　来选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）判断的。 16．（8分）在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时： （1）小明设计了如图甲所示电路，为了得到普遍性结论，小明应选择规格 　 　（填“相同”或“不同”）的两个小灯泡进行实验； （2）小明按照图甲所示电路连接实物电路，刚接好最后一根导线，两个小灯泡就都亮了，其原因可能是 　 　； （3）另一位同学小亮连接了如图乙所示电路，此时电流表测量的是通过小灯泡 　 　（填“L1”或“L2”）的电流； （4）在图乙中，若要测量通过干路的电流，只需断开开关后，把图乙中 　 　（填导线的序号）号导线接在 　 　（填接线柱的字母）接线柱上的线改接到 　 　（填接线柱的字母）接线柱上，检查电路连接无误后，闭合开关S进行实验。若改接前电流表的示数为I1，改接后电流表的示数为I2，则I1　 　（填“＞”、“＝”或“＜”）I2； （5）小亮正确改动电路后，闭合开关S，电流表示数如图丙所示。为使测量结果更精确，他应进行的操作是 　 　。 17．（8分）下面是小明“探究电流与电阻的关系”的实验过程。已知电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器铭牌上标有“28Ω 1A”，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 （1）小明根据实验目的连接了如图所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线； （2）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至最 　 　（填“左”或“右”）端； （3）小明同学在闭合开关后，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表有示数且几乎等于电源电压，则出现故障的原因可能是 　 　； （4）排除故障后的实验步骤如下： ①先把5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.0V，记录电流表示数； ②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后，发现电压表示数大于2.0V，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为 　 　V时，记录电流表示数； ③将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关后发现：滑动变阻器的滑片不管如何移动，电压表的示数都无法达到指定电压，出现上述情况的原因是 　 　。 ④为了完成四次实验，小明找同排的小红借了一个滑动变阻器，结果刚好顺利完成了这个实验，则小红借给小明的滑动变阻器的最大阻值为 　 　Ω。 ⑤小红说其实你可以不用换滑动变阻器，只需将控制的电压提高一点就可以完成四次实验，则至少提高到 　 　V即可刚好顺利完成四次实验。 四、计算题（18题6分、19题8分、20题8分，共22分） 18．（6分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.2A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为0.6A，求： （1）电源电压U； （2）电阻R2的阻值。 19．（8分）如图所示为某家庭太阳能热水器，阳光照射时，它平均每小时吸收3×106J的太阳能，它4h吸收的太阳能可以使质量为50kg的水温度升高20℃。求： （1）水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）本次热水时热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气燃烧来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量的80%被水吸收，则需要多少m3的天然气？（天然气的热值q＝3.5×107J/m3） 20．（8分）如图甲所示是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量a大小的关系如图乙所示，已知电源电压保持6V不变，电流表量程为0～30mA。当托盘中没有物体时，电流表示数为0.01A；当放入质量为0.6kg的某物体时，电流表示数为0.02A。 求：（1）当托盘中没有物体时，R2阻值。 （2）R1的阻值。 （3）当放入质量为0.6kg的某物体时，R1两端的电压为多大？ 2024-2025学年重庆市开州区大进中学教育集团九年级（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B C C D C B D 一、选择题（每小题3分，共24分） 1．（3分）下列物理量最接近实际的是（　　） A．家用电冰箱工作电流约1A B．对人体的安全电压是低于36V C．人体的电阻约为100Ω D．计算器中电源的电流约100mA 【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。 【解答】解：A、家用电冰箱的功率在220W左右，工作电流在I1A左右。故A符合实际； B、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故B不符合实际； C、通常情况下人体的电阻在1000Ω以上。故C不符合实际； D、计算器中电源的电流约100μA。故D不符合实际。 故选：A。 【点评】此题考查了电流的估测，属基础题目。 2．（3分）用分子的相关知识解释下列生活中的现象，其中错误的是（　　） A．破镜难圆——分子间距离太大几乎没有作用力 B．海绵很容易压缩——分子间存在间隙 C．闻到花香——分子不停地做热运动 D．铅块压紧后粘在一起——分子间存在引力 【分析】分子动理论的内容：物质由大量分子组成，分子间存在间隙；组成物质的分子永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力与斥力。分子运动的快慢跟温度有关，温度越高，分子运动就越快； 【解答】解：A、破镜难圆，破镜不能重圆，是因为分子间距离太大，分子力非常微弱，可以忽略，故A正确； B、用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，故B错误； C、闻到花香说明花香分子不停地做无规则运动，故C正确； D、铅块压紧后粘在一起是因为分子间存在引力，故D正确。 故选：B。 【点评】本题考查了分子动理论的应用，掌握分子动理论的内容是正确解题的关键。 3．（3分）下列说法正确的是（　　） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．热机做的有用功多，热机的效率就高 C．物体吸收热量，温度可能不变 D．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 【分析】热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有或具有多少热量。 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的大小，也就是说，热值是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系。 【解答】解：A.热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有或具有多少热量，故A错误； B.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，热机做的有用功多，热机的效率不一定高，还与放出的总热量有关，故B错误； C.物体吸收热量，温度可能不变，如晶体的熔化过程，故C正确； D.热值大的燃料完全燃烧，放出的热量不一定多，因为还与燃料的质量有关，故D错误； 故选：C。 【点评】本题主要考查了燃料的热值概念，热量的概念，热机的效率以及与温度的关系。 4．（3分）如图所示为内燃机工作过程中的某个冲程的示意图，下列现象中，与该冲程的能量转化方式相同的是（　　） A．臀部发热 B．搓手取暖 C．木塞冲出 D．钻木取火 【分析】物体对外做功，将物体的内能转化为其它形式的能，物体的内能减小，温度降低；热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能。 【解答】解：四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；图中冲程两气门关闭，活塞下行，是做功冲程，木塞冲出是内能转化为机械能，所以与图中冲程的能量转化相同。 故选：C。 【点评】本题主要考查的是学生对做功改变物体内能和热机这个过程的认识，基础性题目。 5．（3分）下列说法中正确的是（　　） A．导电的物体叫导体，不导电的物体叫绝缘体 B．验电器利用了异种电荷相互排斥的原理 C．用一开关控制两盏灯，使它们同时亮，同时灭，这两盏灯一定是串联的 D．电路中只要有电流，就一定有电压 【分析】（1）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体； （2）验电器的原理是同种电荷相互排斥； （3）在串联电路中，开关控制整个电路；在并联电路中，接在干路上的开关可以控制整个电路，接在支路上的开关只控制这个支路； （4）电压的作用：使电荷定向移动形成电流。 【解答】解：A、容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，故A错误； B、验电器利用了同种电荷相互排斥的原理，故B错误； C、用一个开关同时控制两盏电灯，情况有可能是：灯泡串联，开关可以同时控制两盏灯泡；灯泡并联，但开关放在干路上，开关仍然可以控制两盏灯泡，故C错误； D、电压是产生电流的原因，电路中只要有电流，就一定有电压，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念、验电器的原理、串联和并联的概念与辨析以及电流形成的条件，属于基础知识。 6．（3分）在通常情况下，均属于导体的是（　　） A．人体；塑料；空气 B．橡胶；铁钉；陶瓷 C．硬币；石墨；铜块 D．水银；蒸馏水；盐酸 【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。 【解答】解：A．塑料不容易导电，不是导体，故A不符合题意； B．陶瓷不容易导电，不是导体，故B不符合题意； C．硬币、石墨、铜块都容易导电，是导体，故C符合题意； D．蒸馏水不容易导电，是绝缘体，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析，属基础题目。 7．（3分）我国新能源汽车智能化水平居世界前列，2024年9月10日，由百度与吉利联合打造的号称“汽车机器人”的高端智能的极越07汽车正式上市，它首搭百度ASD阿波罗高阶智驾系统，以“纯视觉+端到端大，模型”实现智能限速、红绿灯启停、自主借道等操作，应对多种场景。其SIMO2.0语音助手识别快，弱网/无网也能交互，可操控整车99%功能、并支持车外语音控制自动泊车和开关门，驾驶体验便捷。驾驶员既可以通过传统的机械按键（开关S1）控制车窗的升降，也可以通过语音（开关S2）控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、定值电阻和升降装置的连接方式，然后选出正确的电路图。 【解答】解：根据题意可知，传统的机械按键（开关S1）和语音（开关S2）都可独立控制车窗的升降，两个开关对电动机的控制互不影响，所以两开关并联后再与电动机串联，故B正确。 故选：B。 【点评】解答本题的关键是正确理解并联电路的特点以及并联电路中开关的作用。 8．（3分）质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c液。下列说法中（　　） ①甲物质是水 ②0～12min乙温度降低了20℃ ③0～12min甲放出了8.4×104J 的热量 ④乙物质的比热容为2.1×103J/（kg•℃） A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 【分析】（1）选同样的加热时间，甲和乙吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断； （2）由图像知乙液体初温和末温； （3）根据Q放＝cmΔt可求出甲液体放出的热量； （4）相同时间水和液体放出的热量相同，而水和液体的质量相同，变化的温度由图可知，根据放热公式求液体的比热容。 【解答】解：①时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢， 根据热量的计算公式Q放＝cmΔt可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小， 所以，甲液体的比热容大，所以若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，故①正确； ②由图可知：乙液体的初温是60℃，放热12分钟后乙液体的末温是20℃，乙温度降低了40℃，故②错误； ③读图可得，甲在12min内由60℃降低到40℃，降低的温度是60℃﹣40℃＝20℃，甲液体已判断出是水， 所以甲放出的热量Q放＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×20℃＝4.2×104J，故③错误； ④由图知，0～12min水放出的热量： Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×m水×（60℃﹣40℃）， 0～12min乙液体放出的热量： Q放＝c乙m乙（60℃﹣20℃）， 由题知，水和乙液体的质量相同，即m水＝m乙 4.2×103J/（kg•℃）×m水×（60℃﹣40℃）＝c乙m乙（60℃﹣20℃）， 解得c乙＝2.1×103J/（kg•℃），故④正确。 故选：D。 【点评】本题考查了学生对放热公式的掌握和运用，能从温度﹣时间图象得出相关信息是解题的关键。 二、填空题（本题共6个小题，每小题2分，共12分） 9．（2分）当某导体两端电压是3V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是 　15　Ω；当它两端电压为0V时，该导体的电阻为 　15　Ω。 【分析】（1）已知导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻； （2）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与其两端的电压无关。 【解答】解： 根据I可得，导体的电阻： R15Ω； ∵电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关， ∴在这个导体两端电压为0时，导体的电阻仍为15Ω不变。 故答案为：15；15。 【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道电阻的大小与其两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目。 10．（2分）“湖山杯”2024重庆开州汉丰湖马拉松赛10月20日在重庆开州区汉丰湖畔雨中激情开赛。超万名跑者从三峡库区最大的内陆湖——汉丰湖畔出发，在凉爽的金秋时节沿着赛道纵情奔跑，在湖光山色的美景中尽享运动带来的乐趣。如图是西街初中校门口的运动员能量补给站，为运动员提供了香蕉。运动员吃了香蕉后，香蕉中的 　化学　能被人体消化吸收，经过一系列的生理过程转化为人体运动所需的 　机械　能。 【分析】自然界中能量以不同的形式存在着，一个物体能对另一个物体做功，表明这个物体具有能量。 【解答】解：“湖山杯”2024重庆开州汉丰湖马拉松赛10月20日在重庆开州区汉丰湖畔雨中激情开赛。超万名跑者从三峡库区最大的内陆湖——汉丰湖畔出发，在凉爽的金秋时节沿着赛道纵情奔跑，在湖光山色的美景中尽享运动带来的乐趣。如图是西街初中校门口的运动员能量补给站，为运动员提供了香蕉。运动员吃了香蕉后，香蕉中的化学能被人体消化吸收，经过一系列的生理过程转化为人体运动所需的机械能。 故答案为：化学；机械。 【点评】本题考查了对能量的概念的理解，属基础题，难度不大。 11．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器，发现验电器的两个金属箔片张开，该过程中的电流方向 　从A到B　（选填“从A到B”或“从B到A”）；移走玻璃棒后，立即用一根不带电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的夹角会 　变小　（选填“变大”或“变小”）。 【分析】正电荷定向移动的方向规定为电流的方向；验电器的两个金属箔片张角的大小与所带的电荷量的大小有关。 【解答】解：与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带上了正电，它接触验电器时，验电器带负电的电子由 B传到A再传到玻璃棒；物理学规定电流方向是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动方向相反，所以电流方向就是由A到B。 移走玻璃棒后，立即用一根不带电的金属棒接触验电器的金属球，金属棒上的电子转移到金属箔上，使金属箔上的正电荷减少，金属箔的夹角会变小。 故答案为：从A到B；变小。 【点评】本题考查了电流的方向、验电器的工作原理，属于电学基础知识的考查，比较简单。 12．（2分）如图所示的电路，电源电压恒为9V，当开关闭合后，电压表V1的示数为2V，则电压表V2是测量 　电源　两端的电压，R1两端电压为 　7　V。 【分析】由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R2两端的电压，即电压表V2测量电源电压；根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压即可。 【解答】解：由图知，R1、R2串联，电压表V1测R2两端的电压，即电压表V2测量电源电压； 已知电压表V1的示数为2V，即R2两端的电压U2＝2V； 又因为R1、R2串联V2测量电源电压，且电源电压为9V； 所以R1两端的电压为U1＝U﹣U2＝9V﹣2V＝7V。 故答案为：电源；7。 【点评】本题考查了串联电路的电压特点，关键是电压的正确使用和所测电路元件的判断，是一道基础题目。 13．（2分）给你一只标有“10Ω 0.3A”的小灯泡和一只标有“30Ω 0.6A”的定值电阻，在保证所有电路元件安全的前提下，若串联接入电路，它们两端允许加的最大电压为 　12　V．若并联接入电路，则干路中允许通过的最大电流为 　0.4　A。 【分析】（1）已知灯泡和定值电阻允许通过的最大电流，根据串联电路的电流特点可知，两者串联时电路中时允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值，然后根据电阻的串联和欧姆定律求出两端允许加的最大电压； （2）根据欧姆定律求出两者两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两者并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，然后由欧姆定律求出通过两者的电流，再根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流。 【解答】解：（1）把它们串联在同一电路中， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中允许通过的最大电流I＝IL＝0.3A， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由I可得，电路两端允许加的最大电压： U＝I（RL+R）＝0.3A×（10Ω+30Ω）＝12V； （2）它们两端允许所加的最大电压： UL＝ILRL＝0.3A×10Ω＝3V，UR＝IRR＝0.6A×30Ω＝18V， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两者并联时，电路中的最大电压U′＝UL＝3V，此时通过L的电流为0.3A， 通过R的电流IR′0.1A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路最大电流： I＝IL+IR′＝0.3A+0.1A＝0.4A。 故答案为：12；0.4。 【点评】本题考查电压、电流的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个，两只电阻并联时，电压也选最小。 14．（2分）如图所示是定值电阻甲和小灯泡乙的U﹣I图像，若将甲和乙并联接入电源电压为2V的电路中，则干路电流为 　0.6　A；已知小灯泡乙正常发光时的电压为5V，若将小灯泡乙接入电源电压为12V的电路中，要使灯泡正常发光应串联一个 　14　Ω的定值电阻。 【分析】甲和乙并联接入电源电压为2V的电路时，根据并联电路电压相等，由图可知流过定值电阻甲和小灯泡乙的电流，利用并联电路的电流关系求得干路电流。 小灯泡正常发光时，电压为2.5V，由图可知额定电流，利用串联电路的对应关系求得电阻两端的电压，利用欧姆定律求得定值电阻的阻值。 【解答】解：甲和乙并联接入电源电压为2V的电路时，根据并联电路电压相等，由图可知，当U＝2V时，I甲＝0.2A，I乙＝0.4A， 故干路电流为I＝I甲+I乙＝0.2A+0.4A＝0.6A； 小灯泡正常发光时，电压为5V，由图可知，电流为0.5A，灯泡与定值电阻串联，电流相等， 电源电压为12V，故串联的电阻两端的电压为UR＝U﹣UL＝12V﹣5V＝7V， 则定值电阻的阻值为R14Ω。 故答案为：0.6；14。 【点评】此题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，难度适中。 三、实验与探究题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分。） 15．（6分）小明设计了一组实验，如图所示，根据所学知识回答下列问题： （1）如图甲所示，先在试管内装上半管有色水，再从管上部慢慢注满酒精，用子塞紧管口，上下颠倒几次看到管中液面降低了少许，此现象直接说明分子间有 　间隙　； （2）如图乙所示为研究气体扩散的实验装置，二氧化氮气体的密度比空气大，在A、B两种放置玻璃瓶方式中，方式 　A　更合理；抽掉玻璃板后，静置一段时间，两瓶气体颜色相同； （3）如图所示，丙、丁、戊三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同。请你解答下列问题： ①比较不同燃料热值的实验，应选择 　丁、戊　两个装置（选填装置序号），取少量燃料，使之完全燃烧后通过比较 　温度计升高的度数　（选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）来比较不同燃料热值的大小； ②比较不同物质比热容的实验，应选择 　丙、丁　两个装置（选填装置序号）和钟表来完成该实验，加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较 　加热时间的长短　来选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）判断的。 【分析】（1）分子间存在着间隙； （2）二氧化氮气体的密度比空气大，据此分析； （3）①燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小； 燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反映； ②使用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的2种方法： ①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强； ②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。 【解答】解：（1）水和酒精混合均匀以后，体积会变小，说明分子间存在着间隙； （2）图乙为研究气体扩散的实验装置，二氧化氮气体的密度比空气大，在A、B两种放置玻璃瓶方式中，A方式更合理，可以避免因为二氧化氮气体的密度较大带来的影响； （3）①比较不同燃料热值的实验，由控制变量法可知，应控制加热相同质量的同种液体，相同质量的不同燃料，所以选择乙、丙两个装置； 由于不同燃料热值的大小不能直接观察，所以运用转换法，完全燃烧相同质量的不同燃料，烧杯中液体温度升高越高，燃料的热值越大，所以通过温度计升高的示数来比较不同燃料热值的大小。； ②比较不同物质比热容的实验，由控制变量法可知，应使用相同燃料加热，烧杯中不同液体的质量相同，所以选择甲、乙两个装置； 加热过程中，液体吸收热量的多少不能直接测量，所以运用转换法，加热时间越长，燃料放出的热量越多，液体吸收的热量越多，所以通过加热时间来判断液体吸收热量的多少； 故答案为：（1）间隙；（2）A；（3）丁、戊；温度计升高的度数；丙、丁；加热时间的长短。 【点评】本题考查分子动理论的基本知识、比较不同物质的吸热能力和热值，注重物理规律在生产生活中的应用，要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。 16．（8分）在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时： （1）小明设计了如图甲所示电路，为了得到普遍性结论，小明应选择规格 　不同　（填“相同”或“不同”）的两个小灯泡进行实验； （2）小明按照图甲所示电路连接实物电路，刚接好最后一根导线，两个小灯泡就都亮了，其原因可能是 　连接电路时，开关未断开　； （3）另一位同学小亮连接了如图乙所示电路，此时电流表测量的是通过小灯泡 　L2　（填“L1”或“L2”）的电流； （4）在图乙中，若要测量通过干路的电流，只需断开开关后，把图乙中 　3　（填导线的序号）号导线接在 　f　（填接线柱的字母）接线柱上的线改接到 　e　（填接线柱的字母）接线柱上，检查电路连接无误后，闭合开关S进行实验。若改接前电流表的示数为I1，改接后电流表的示数为I2，则I1　＜　（填“＞”、“＝”或“＜”）I2； （5）小亮正确改动电路后，闭合开关S，电流表示数如图丙所示。为使测量结果更精确，他应进行的操作是 　断开开关，将电流表换接成小量程　。 【分析】（1）本实验中，为了得到普遍性结论，他选择规格不同的两个小灯泡； （2）连接电路时，开关要断开； （3）（4）电流表要串联在被测电路中，并联电路中，干路中的电流等于各个支路的电流之和； （5）如果测量时指针偏转的角度较小，应该改用较小的量程。 【解答】解：（1）实验中，为了得到普遍性结论，小明应选择规格不同的两个小灯泡； （2）小明按照图甲所示电路连接实物电路，刚接好最后一根导线，两个小灯泡就都亮了，其原因可能是：连接电路时，开关未断开； （3）他将电流表接入电路中，如图乙所示，此时电流表与灯泡L2串联，测量的是通过L2的电流； （4）要测量通过干路的电流，应将电流表串联在干路上，则只需断开开关后，把图乙中3号导线接在f接线柱上的线改接到e接线柱上即可； 改接前电流表的示数为I1，改接后电流表的示数为I2，因为并联电路中，干路中的电流等于各个支路的电流之和，所以I1＜I2； （5）正确改动电路后，他闭合开关S，电流表示数如图丙所示。此时指针偏转的角度很小，量程较大，示数小于小量程，为使测量结果更精确，他应进行的操作是：断开开关，将电流表换接成小量程。 故答案为：（1）不同；（2）连接电路时，开关未断开；（3）L2；（4）3；f；e；＜；（5）断开开关，将电流表换接成小量程。 【点评】知道本实验需要用规格不同的灯泡，连接电路时，开关要断开；知道并联电路的电流规律。 17．（8分）下面是小明“探究电流与电阻的关系”的实验过程。已知电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器铭牌上标有“28Ω 1A”，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 （1）小明根据实验目的连接了如图所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线； （2）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至最 　右　（填“左”或“右”）端； （3）小明同学在闭合开关后，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表有示数且几乎等于电源电压，则出现故障的原因可能是 　定值电阻断路　； （4）排除故障后的实验步骤如下： ①先把5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.0V，记录电流表示数； ②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后，发现电压表示数大于2.0V，应将滑动变阻器的滑片向 　右　（填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为 　2.0　V时，记录电流表示数； ③将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关后发现：滑动变阻器的滑片不管如何移动，电压表的示数都无法达到指定电压，出现上述情况的原因是 　滑动变阻器的最大阻值太小　。 ④为了完成四次实验，小明找同排的小红借了一个滑动变阻器，结果刚好顺利完成了这个实验，则小红借给小明的滑动变阻器的最大阻值为 　40　Ω。 ⑤小红说其实你可以不用换滑动变阻器，只需将控制的电压提高一点就可以完成四次实验，则至少提高到 　2.5　V即可刚好顺利完成四次实验。 【分析】（1）在探究电流与电阻的关系实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处； （3）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数且几乎等于电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了； （4）②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，根据分压原理确定电压表示数的变化，由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根据串联电路的分压原理分析； ④根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格。 ⑤滑动变阻器接入最大电阻28Ω时，滑动变阻器分得的电压最大，定值电阻分得的电压最小，且定值电阻越小，定值电阻分得的电压越小，而要保证用四个电阻都能顺利完成实验，则控制定值电阻两端的最小电压应以最大定值电阻20Ω分得的最小电压为准，根据串联电路的分压原理求出定值电阻两端所控制的最小电压。 【解答】解：（1）在探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器、定值电阻和电流表串联，电压表要并联在定值电阻两端；如图所示，定值电阻右边的接线柱和变阻器左边的接线柱相连是错误的，应该把定值电阻右边的接线柱和电流表最左边的接线柱连接起来，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处，如图所示，当变阻器的滑片移到最右端时接入电路中的阻值最大； （3）闭合开关后，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路可能存在断路的情况，电压表有示数且几乎等于电源电压，说明电压表和电源能形成通路，则出现故障的原因可能是与电压表并联的定值电阻断路； （4）②究电流与电阻的关系时，需要保持定值电阻两端的电压不变；根据串联电路分压特点可知，将5Ω电阻换成10Ω电阻后，电阻两端的电压会变大，则电压表示数大于2.0V；若要继续保持定值电阻两端的电压不变，应将滑动变阻器的滑片向右适当移动，以增大变阻器接入电路的电阻，使定值电阻两端的电压减小到2.0V为止； ③将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关后发现：滑动变阻器的滑片不管如何移动，电压表的示数都无法达到指定电压，说明变阻器的最大阻值不够大，变阻器两端分得的最大电压不够，不能使定值电阻两端的电压减小到2.0V； ④实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.0V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.0V＝4V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω，即小红借给小明的滑动变阻器的最大阻值为40Ω； ⑤因为串联电路电流相等，所以，当定值电阻最大为20Ω时且滑动变阻器的电阻最大时定值电阻两端的电压最小，为：， 解得Umin＝2.5V。 故答案为：（1）见解答图；（2）右；（3）定值电阻断路；（4）②右；2.0；③滑动变阻器的最大阻值太小；④40；⑤2.5。 【点评】本题探究电流与电阻的关系实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、实验操作、器材的选择、数据分析、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。 四、计算题（18题6分、19题8分、20题8分，共22分） 18．（6分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.2A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为0.6A，求： （1）电源电压U； （2）电阻R2的阻值。 【分析】（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1工作，电流表A1的示数即为通过R1的电流，利用欧姆定律求出电源电压； （2）闭合开关S1和S2，R1、R2并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量干路电流，根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流；根据并联电路的电压特点可知R2两端的电压，利用欧姆定律求出R2的阻值。 【解答】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1工作， 电流表A1的示数即为通过R1的电流，即I1＝0.2A， 电源电压U＝U1＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V； （2）闭合开关S1和S2，R1、R2并联， 电流表A1测量通过R1的电流I1＝0.2A，电流表A2测量干路电流I＝0.6A， 根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A； 根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2＝U＝6V， 电阻R2的阻值R215Ω。 答：（1）电源电压U为6V； （2）电阻R2的阻值为15Ω。 【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用，是一道基础题。 19．（8分）如图所示为某家庭太阳能热水器，阳光照射时，它平均每小时吸收3×106J的太阳能，它4h吸收的太阳能可以使质量为50kg的水温度升高20℃。求： （1）水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）本次热水时热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气燃烧来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量的80%被水吸收，则需要多少m3的天然气？（天然气的热值q＝3.5×107J/m3） 【分析】（1）利用物质吸热公式求出水吸收的热量； （2）太阳能热水器的效率等于水吸收的热量与吸收的太阳能之比； （3）如果水吸收的热量用天然气来提供，由效率公式求出天然气需放出的热量Q放，再利用Q放＝Vq变形公式求需要完全燃烧多少天然气。 【解答】解：（1）水吸收的热量为： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×20℃＝4.2×106J； （2）由题意可知，热水器平均每小时吸收3×106J的太阳能，它4h吸收的太阳能为： E＝4×3×106J＝1.2×107J， 根据热机效率的公式可知，本次热水时热水器的效率为： η100%100%＝35%； （3）天然气完全燃烧放出的热量的80%被水吸收，这些天然气完全燃烧放出的热量为： Q放5.25×106J， 这些天然气的体积为： V0.15m3。 答：（1）水吸收的热量为4.2×106J； （2）本次热水时热水器的效率35%； （3）需要0.15m3的天然气。 【点评】本题是一道关于热量、热值及效率的综合题，关键是公式及变形公式的灵活应用，体现了物理知识与现实生活的密切联系。 20．（8分）如图甲所示是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量a大小的关系如图乙所示，已知电源电压保持6V不变，电流表量程为0～30mA。当托盘中没有物体时，电流表示数为0.01A；当放入质量为0.6kg的某物体时，电流表示数为0.02A。 求：（1）当托盘中没有物体时，R2阻值。 （2）R1的阻值。 （3）当放入质量为0.6kg的某物体时，R1两端的电压为多大？ 【分析】（1）根据图象分析R2电阻的大小； （2）（3）根据串联电路的特点和欧姆定律列方程得出电源电压与R1的阻值。根据电流表示数和欧姆定律计算R1两端的电压； 【解答】解：（1）当托盘为空时，物体质量为0，根据图象可知R2的电阻为500Ω； （2）（3）若托盘为空时，电流表示数为I＝0.01A， 根据欧姆定律和串联电路的特点知，电源电压U＝IR总＝0.01A×（500Ω+R1） 当放入质量为0.6kg＝600g的某物体时，R2的电阻为200Ω，电流表示数为0.02A，电源电压U＝I'R'总＝0.02A×（200Ω+R1）； 解得U＝6V，R1＝100Ω； 当放入质量为0.6kg的某物体时，R1两端的电压U1＝I'R1＝0.02A×100Ω＝2V。 答：（1）当托盘中没有物体时，R2阻值是500Ω； （2）R1的阻值是100Ω； （3）当放入质量为0.6kg的某物体时，R1两端的电压为2V。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，属于中档题。 学科网（北京）股份有限公司 $$