江西省上饶市广信区2024-2025学年九年级上学期期中物理试卷

2024-2025学年江西省上饶市广信区九年级（上）期中物理试卷 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1．（2分）德国物理学家欧姆对电流跟电压和电阻之间的关系进行了大量的实验研究，归纳出了我们今天所学的 　 　定律；人们为了纪念他的杰出贡献，将他的名字命名为 　 　的单位。 2．（2分）花香四溢属于 　 　现象；寒冬，我们常搓手取暖，这是通过 　 　的方式增大内能。 3．（2分）导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的　 　、　 　和横截面积，还与导体的温度有关。 4．（2分）2024年9月25日8时44分，中国发射了一枚洲际弹道导弹，准确落入了太平洋预定海域。洲际弹道导弹在加速升空的过程中，是 　 　能转化为机械能，该能量转化与四冲程汽油机的 　 　冲程相同。 5．（2分）中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们主要是由 　 　材料制成；计算机系统因高速运算会产生很多热量，若能用 　 　材料制作计算机的部分电子元件，由于没有电阻，就可以不用考虑散热的问题。（均选填“导体”、“超导”或“半导体”） 6．（2分）如图所示，开关闭合后两灯都发光，电路中的a、b是电表，a是 　 　表，b是 　 　表。 7．（2分）如图所示，电源电压恒为3V，闭合开关S，电压表的示数为2V，则R1与R2的电流之比为 　 　，电阻之比为 　 　。 8．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键S由断开到闭合时，电流表A1的示数 　 　，电压表V的示数与电流表A2示数的比值 　 　。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。 二、选择题（本大题共6小题，共14分）第9～12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题2分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。 9．（2分）下列关于温度、热量和内能说法正确的是（　　） A．物体从外界吸收了热量，温度一定升高 B．物体的温度不变，内能可能减小 C．温度越高的物体，含有的热量越多 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 10．（2分）如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法不正确的是（　　） A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能 C．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能对外做功25次 D．在一个工作循环中，工作过程依次是丁、丙、甲、乙 11．（2分）小华为共享电动车设计了智能戴头盔系统：骑行前，手机扫描车上的二维码成功后，开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，车上的信号接收器接收到信号时安全开关S2闭合，车才能正常启动，若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（　　） A． B． C． D． 12．（2分）如图所示，为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图，1、2、3是它的三个接线柱，如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快，下列连接方法正确的是（　　） A．1与2 B．2与3 C．1与3 D．以上连接方法都正确 （多选）13．（3分）如图所示电路，电源电压不变，闭合S1和S2，灯泡L1和L2均能正常发光，电流表和电压表均有示数，下列分析正确的是（　　） A．只闭合S1，电压表没有示数 B．只闭合S1，电流表可以测量出通过灯L1的电流 C．先闭合S1，再闭合S2，灯L1的亮度不变 D．先闭合S1，再闭合S2，电流表和电压表的示数均变大 （多选）14．（3分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数变小 B．电压表V1的示数变大 C．电压表V1与电流表A的示数比值变小 D．电压表V2与电流表A的示数比值不变 三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分） 15．（7分）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为20Ω。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2时，电流表的示数为0.7A。求： （1）电源电压； （2）R1的电阻。 16．（7分）某家庭用天然气热水器将质量为50kg、初温为20℃的水加热到60℃，消耗天然气的体积为0.3m3（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为3.5×107J/m3。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）该热水器的热效率。 17．（8分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝20Ω，R3＝30Ω，R2为滑动变阻器。当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端时，电流表示数为0.6A，滑片P在b端时，电压表示数为8V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值； （3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数。 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18．（7分）亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题。 （1）图甲是验电器，它是检测物体是否 　 　的仪器；它的工作原理是 　 　。 （2）图乙所示的仪表是测量 　 　的仪表，它工作时应与被测用电器 　 　联，它的分度值是 　 　。 （3）图丙所示电压表的示数是 　 　V；图丁所示电阻箱的读数是 　 　Ω。 19．（7分）如图甲是小明“探究不同物质吸热能力”的实验装置，用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。 （1）实验前，实验装置要按照 　 　（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行组装。实验时，在两烧杯中分别装入初温相同且 　 　相等的水和煤油；通过比较 　 　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来间接反映水和煤油吸收热量的多少。 （2）小明根据实验数据画出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。当加热时间为10min时，水吸收的热量 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，　 　（选填“水”或“煤油”）的温度升得更高，分析图象可知：　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 （3）由图象可知，煤油的比热容是 　 　J/（kg•℃）。（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 20．（7分）小睿同学在“探究串联电路电压规律”的实验中，设计了如图甲所示的电路。 （1）连接电路前，小睿发现电压表指针如图乙所示，原因是 　 　。 （2）小睿按照图甲的电路图连接电路，在连接过程中，开关应处于 　 　状态。 （3）连好电路，小睿先用电压表测量出了L1两端的电压，接下来要用电压表测量L2两端的电压时，不小心把电路连接成如图丙所示，闭合开关，只有 　 　灯亮，检查电路发现图丙中只有一根导线连接错了，请你在连错的那根导线上画“×”，并补画出正确的那根导线。 （4）电路改接正确后，小春继续进行实验，并把测得一组实验数据记录在表格中。 UAB/V UBC/V UAC/V 1.4 1.4 2.8 小睿分析实验数据得出了两个实验结论： 结论1：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 结论2：串联电路中，各用电器两端电压相等。 （5）小睿和小琪同学对实验进行了讨论，小琪认为他的结论2是错误的，造成结论错误的原因可能是实验时选了规格 　 　（选填“相同”或“不同”）的小灯泡；另外小睿的实验方案还存在一个不足之处是：　 　，该实验改进的方法是：　 　。 21．（7分）小宇同学利用如图所示的电路探究电流和电阻的关系，实验器材有：三节新的干电池，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器2个（甲：“10Ω 2A”，乙：“30Ω 1A”），定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电流表示数变小。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是 　 　。 （4）排除故障后，小宇依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，并记下相应的电流表示数。 （5）小宇根据所测得实验数据画出了电流I随电阻R变化的图象，如图丙所示。由图象可以得出的实验结论是：　 　。 （6）小宇在实验过程中控制每个定值电阻两端的电压都为 　 　V；实验时所选用的滑动变阻器的规格是 　 　（选填“甲”或“乙”）。 （7）本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 　 　。 2024-2025学年江西省上饶市广信区九年级（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 题号 9 10 11 12 答案 B D C A 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1．（2分）德国物理学家欧姆对电流跟电压和电阻之间的关系进行了大量的实验研究，归纳出了我们今天所学的 　欧姆　定律；人们为了纪念他的杰出贡献，将他的名字命名为 　电阻　的单位。 【分析】德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系； 欧姆是电阻的单位。 【解答】解：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；为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位。 故答案为：欧姆；电阻。 【点评】本题考查基本物理学史知识，欧姆定律是电学常用规律和欧姆是常用单位，难度不大。 2．（2分）花香四溢属于 　扩散　现象；寒冬，我们常搓手取暖，这是通过 　做功　的方式增大内能。 【分析】扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动； 改变内能的方法有两个：做功和热传递。 【解答】解：花香四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动； 我们常搓手取暖，克服摩擦做功，通过做功的方式改变内能。 故答案为：扩散；做功。 【点评】本题考查改变内能的方法和扩散现象，能用相关热学知识做出解释是解答的关键。 3．（2分）导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的　材料　、　长度　和横截面积，还与导体的温度有关。 【分析】导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过的电流无关。 【解答】解： 导体对电流阻碍作用的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。 故答案为：材料；长度。 【点评】公式R只用来计算或测量电阻，电阻与导体两端电压和通过的电流无关。 4．（2分）2024年9月25日8时44分，中国发射了一枚洲际弹道导弹，准确落入了太平洋预定海域。洲际弹道导弹在加速升空的过程中，是 　内　能转化为机械能，该能量转化与四冲程汽油机的 　做功　冲程相同。 【分析】导弹在加速升空的过程中，是内能转化为机械能。 汽油机工作过程中能量的转化： ①压缩冲程：机械能→内能； ②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。 【解答】解：洲际弹道导弹在加速升空的过程中，是内能转化为机械能，该能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。 故答案为：内；做功。 【点评】本题考查四冲程能量的转化， 5．（2分）中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们主要是由 　半导体　材料制成；计算机系统因高速运算会产生很多热量，若能用 　超导体　材料制作计算机的部分电子元件，由于没有电阻，就可以不用考虑散热的问题。（均选填“导体”、“超导”或“半导体”） 【分析】二极管、三极管的主要材料是半导体，半导体材料具有单向导电性； 超导体的电阻为零，用来制作输电线可以大大降低输电过程中的能量损失。 【解答】解：条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们主要是由半导体材料制成；计算机系统因高速运算会产生很多热量，若能用超导体材料制作计算机的部分电子元件，由于没有电阻，就可以不用考虑散热的问题。 故答案为：半导体；超导体。 【点评】本题考查的是半导体、超导体的特点及应用，属于基础性题目。 6．（2分）如图所示，开关闭合后两灯都发光，电路中的a、b是电表，a是 　电流　表，b是 　电压　表。 【分析】电压表与被测用电器并联，并且在电路中相当于开路；电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线； 根据电压表和电流表的正确使用方法以及在电路中的作用进行分析。 【解答】解：由图可知开关闭合后两灯都发光，b表不能是电流表，否则会使电源短路，所以b是电压表；而a表如果为电压表，则会造成电路处于开路状态，所以a应是电流表。 故答案为：电流；电压。 【点评】解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法，并且能够识别串并联电路。 7．（2分）如图所示，电源电压恒为3V，闭合开关S，电压表的示数为2V，则R1与R2的电流之比为 　1：1　，电阻之比为 　2：1　。 【分析】由图可知，闭合开关S，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。根据串联电路的电流规律可知R1与R2的电流之比；根据串联电路的电压规律可知R2两端的电压，根据欧姆定律可得两电阻之比。 【解答】解：由图可知，闭合开关S，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。 由于串联电路中各处的电流相等，所以通过两电阻的电流相等，即R1与R2的电流之比为1：1； 电压表的示数为2V，即R1两端的电压为U1＝2V， 由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和， 所以R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V，根据R可知， 两电阻之比R1：R2＝U1：U2＝2V：1V＝2：1。 故答案为：1：1；2：1。 【点评】本题考查串联电路的电流、电压规律和欧姆定律的应用，明确电压表的测量对象是关键。 8．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键S由断开到闭合时，电流表A1的示数 　变小　，电压表V的示数与电流表A2示数的比值 　不变　。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【分析】当电键断开时，电阻R1、R2串联，电压表测量电阻R1两端的电压，两电流表都测电路中的电流；当电键闭合时，电路为R1的简单电路，R2和电流表A1被短路，A2测电路中的电流，根据欧姆定律可知判断电压表与电流表A2的比值的变化。 【解答】解：当电键断开时，电阻R1、R2串联，电压表测量电阻R1两端的电压，两电流表都测电路中的电流； 当电键闭合时，电路为R1的简单电路，R2和电流表A1被短路，A2测电路中的电流，所以电流表A1的示数将变小为0； 不管开关断开还是闭合，由欧姆定律可知，电压表与电流表A2的比值始终等于电阻R1的阻值，所以不变。 故答案为：变小；不变。 【点评】本题考查开关断开与闭合时电路的连接情况以及电流表和电压表的使用，关键知道开关断开与闭合时，电路的连接情况以及欧姆定律的应用。 二、选择题（本大题共6小题，共14分）第9～12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题2分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。 9．（2分）下列关于温度、热量和内能说法正确的是（　　） A．物体从外界吸收了热量，温度一定升高 B．物体的温度不变，内能可能减小 C．温度越高的物体，含有的热量越多 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 【分析】（1）晶体在熔化的过程中，吸热，但温度不变； （2）内能的大小与质量、温度和状态有关； （3）热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量； （4）改变内能的方式：做功和热传递。 【解答】解：A、物体从外界吸收了热量，温度不一定升高，如晶体的熔化过程，故A错误； B、晶体凝固时，温度不变，内能减小，故B正确； C、热量是一个过程量，不能说物体含有或具有多少热量，故C错误； D、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量也可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查内能、热量和温度之间的关系以及改变内能的方式，难度不大。 10．（2分）如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法不正确的是（　　） A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能 C．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能对外做功25次 D．在一个工作循环中，工作过程依次是丁、丙、甲、乙 【分析】（1）一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成； （2）内燃机工作过程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能； （3）内燃机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动2周，做功一次； （4）内燃机的四个冲程在一个工作循环中工作过程依次是吸气、压缩、做功和排气冲程；根据气门的关闭情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程。 【解答】解：ABD、甲图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能； 乙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程； 丙图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程； 丁图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，没有能量的转化； 所以正确的排序是丁、甲、丙、乙； 内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁，故AB正确，D错误； C、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共做功25次，故C正确。 故选：D。 【点评】本题综合考查内燃机的工作过程及能量转化等知识，综合性较强；知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解决该题的关键。 11．（2分）小华为共享电动车设计了智能戴头盔系统：骑行前，手机扫描车上的二维码成功后，开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，车上的信号接收器接收到信号时安全开关S2闭合，车才能正常启动，若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据题意分析两个开关的作用、灯泡与电动机的连接方式，然后选出正确的电路图。 【解答】解：根据题意可知，骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作，这说明灯泡与电动机工作时互不影响，是并联的；若只戴头盔不扫码则无法骑行，则开关S1在干路中控制整个电路，开关S2与电动机在一条支路中，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了电路图的设计，关键是明确串联和并联电路中开关的作用。 12．（2分）如图所示，为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图，1、2、3是它的三个接线柱，如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快，下列连接方法正确的是（　　） A．1与2 B．2与3 C．1与3 D．以上连接方法都正确 【分析】（1）电位器的实质是滑动变阻器；串联在电路中能改变电路中电流的大小； （2）顺时针转动旋钮时，灯泡变亮，电路中电流变大，电位器接入电路的电阻变小，据此分析。 【解答】解：电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变风扇转速的目的；欲使滑片P顺时针转动时风扇转速加快，电路中电流变大，电位器接入电路的电阻变小，故接1、2两个接线柱。 故选：A。 【点评】此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握。熟知使用和接线原则是解题关键。 （多选）13．（3分）如图所示电路，电源电压不变，闭合S1和S2，灯泡L1和L2均能正常发光，电流表和电压表均有示数，下列分析正确的是（　　） A．只闭合S1，电压表没有示数 B．只闭合S1，电流表可以测量出通过灯L1的电流 C．先闭合S1，再闭合S2，灯L1的亮度不变 D．先闭合S1，再闭合S2，电流表和电压表的示数均变大 【分析】分析实物图得出电路连接方法以及电流表和电压表的位置，结合并联电路的特点分析判断。 【解答】解：A、只闭合S1，电路为只有L1的简单电路，电压表有示数，故A错误； B、只闭合S1，电路为只有L1的简单电路，电流表可以测量出通过灯L1的电流，故B正确； CD、先闭合S1，电路为只有L1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压； 再闭合S2，两灯泡并联，电流表测通过L1的电流，电压表测电源电压，根据并联电路电压特点可知，L1的亮度不变，电流表和电压表的示数均不变，故C正确、D错误。 故选：BC。 【点评】本题考查了并联电路的特点以及电流表和电压表的使用方法，分析实物图得出电路连接方法以及电流表和电压表的位置是关键。 （多选）14．（3分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数变小 B．电压表V1的示数变大 C．电压表V1与电流表A的示数比值变小 D．电压表V2与电流表A的示数比值不变 【分析】由图可知，该电路为串联电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路的电流； 闭合开关S，根据滑动变阻器滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化和总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；根据串联电路的分压规律分析电压表V1的示数的变化； 根据R分析电压表V1与电流表A的示数比值、电压表V2与电流表A的示数比值的变化。 【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路的电流； AB、闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；滑动变阻器接入电路中的电阻变大，其两端的电压变大，电压表V1的示数变大，故AB正确； CD、根据R可知，电压表V1与电流表A的示数比值为滑动变阻器接入电路的阻值，所以该比值变大；根据R可知，电压表V2与电流表A的示数比值为定值电阻的阻值，所以该比值不变，故C错误、D正确。 故选：ABD。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是电路的识别。 三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分） 15．（7分）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为20Ω。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2时，电流表的示数为0.7A。求： （1）电源电压； （2）R1的电阻。 【分析】（1）由电路图可知，当只闭合开关S1时，电路为R2的简单电路，已知R2的阻值和电流表的示数，根据欧姆定律求得R2两端的电压即电源电压的大小； （2）当同时闭合开关S1、S2时，R1、R2并联，电流表测量干路中的电流，根据并联电路的特点可知通过R2的电流不变，根据并联电路的电流规律计算通过R1的电流，根据并联电路的电压规律结合欧姆定律求得R1的阻值。 【解答】解：（1）只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A，电路为R2的简单电路，由欧姆定律得，电源电压为U＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V； （2）闭合开关S1后，再闭合S2，R1、R2并联接入电路，电流表测量干路电流，电流表的示数为0.7A， 并联电路干路中的电流等于各支路中电流之和，通过R1电流为I1＝I﹣I2＝0.7A﹣0.3A＝0.4A， 根据欧姆定律可得R1电阻为R。 答：（1）电源电压为6V； （2）R1的阻值为15Ω。 【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，属于常考题。 16．（7分）某家庭用天然气热水器将质量为50kg、初温为20℃的水加热到60℃，消耗天然气的体积为0.3m3（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为3.5×107J/m3。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）该热水器的热效率。 【分析】（1）利用Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量； （2）利用Q放＝Vq可求天然气完全燃烧产生的热量； （3）该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×106J； （2）天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.3m3×3.5×107J/m3＝1.05×107J； （3）该热水器的热效率： η100%＝80%。 答：（1）水吸收的热量为8.4×106J； （2）天然气完全燃烧放出的热量为1.05×107J； （3）该热水器的热效率为80%。 【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用，属于基础题目。 17．（8分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝20Ω，R3＝30Ω，R2为滑动变阻器。当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端时，电流表示数为0.6A，滑片P在b端时，电压表示数为8V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值； （3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数。 【分析】（1）当S1闭合、S2断开，滑片P在a端时，电路为R1的简单电路，知道R1的电阻和通过的电流，根据欧姆定律计算电源电压； （2）当S1闭合、S2断开，滑片P在b端时，R1和R2的最大阻值串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流，知道电源电压和R2两端的电压，根据串联电路电压的规律计算R1两端的电压，根据欧姆定律计算通过R1的电流，根据串联电路电流的规律和欧姆定律计算R2的最大阻值； （3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R2被短路，R1和R3并联，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律结合欧姆定律计算总电流即可。 【解答】解：（1）当S1闭合、S2断开，滑片P在a端时，电路为R1的简单电路，电源电压为U＝IaR1＝0.6A×20Ω＝12V； （2）当S1闭合、S2断开，滑片P在b端时，R1和R2的最大阻值串联，电压表测量R2的电压，电流表测量电路中的电流， 此时R1两端的电压Ub1＝U﹣Ub2＝12V﹣8V＝4V， 电路中的电流0.2A， ； （3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得电流表示数： 。 答：（1）电源电压为12V； （2）滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω； （3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数为1A。 【点评】本题考查了欧姆定律的应用和串联、并联电路电流、电压和电阻的规律，要求学生：①能够灵活运用欧姆定律；②能够根据开关的状态，判断电路的连接方式。 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18．（7分）亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题。 （1）图甲是验电器，它是检测物体是否 　带电　的仪器；它的工作原理是 　同种电荷相互排斥　。 （2）图乙所示的仪表是测量 　电流　的仪表，它工作时应与被测用电器 　串　联，它的分度值是 　0.2A　。 （3）图丙所示电压表的示数是 　2.3　V；图丁所示电阻箱的读数是 　2023　Ω。 【分析】验电器的作用是检验物体是否带电，原理是同种电荷互相排斥。 使用电流表前要先调零，要串联在电路中，读数时观察电流表的量程与分度值。 根据电表表盘上的数字分析电表的量程和分度值，然后根据指针的位置读数。 电阻箱的读数方法：用“▲”所对的数字乘以下面的倍数，再相加。 【解答】解：（1）图甲是验电器，它是检测物体是否带电的仪器；它的工作原理是同种电荷相互排斥。 （2）图乙所示的仪表是测量电流的仪表，它工作时应与被测用电器串联，它的分度值是0.2A。 （3）图丙所示电压表，所选量程为0～3V，分度值为0.1V，示数是2.3V；图丁所示电阻箱的读数是R＝2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+3×1Ω＝2023Ω。 故答案为：（1）带电；同种电荷相互排斥；（2）电流；串；0.2A；（3）2.3；2023。 【点评】本题主要考查了验电器有作用与原理，电流表与电压表的使用，电阻箱的读数。 19．（7分）如图甲是小明“探究不同物质吸热能力”的实验装置，用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。 （1）实验前，实验装置要按照 　自下而上　（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行组装。实验时，在两烧杯中分别装入初温相同且 　质量　相等的水和煤油；通过比较 　加热时间　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来间接反映水和煤油吸收热量的多少。 （2）小明根据实验数据画出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。当加热时间为10min时，水吸收的热量 　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，　煤油　（选填“水”或“煤油”）的温度升得更高，分析图象可知：　水　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 （3）由图象可知，煤油的比热容是 　2.1×103　J/（kg•℃）。（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 【分析】（1）（2）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；我们使用相同的酒精灯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； （3）由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象知升高30℃煤油和水所用的时间，求出煤油吸热与水吸热之比；根据c，在质量和升高温度都相同时，不同物质的比热容之比等于吸收热量之比，据此求出煤油的比热容。 【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体，不能碰到容器底和容器壁，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，安装实验器材时，应按照自下而上顺序进行； 要比较水和煤油的吸热能力，根据控制变量法可知，应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水；实验中，是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量； （2）根据转换法，加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；由图象知，加热相同时间，即吸收相同的热量，煤油升高的温度更高，说明水的吸热能力强，水的比热容较大； （3）由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象，温度都升高30℃，煤油用时10min，水用时20min，即煤油吸热与水吸热之比为， 根据c，可知，在质量和升高温度都相同时，不同物质吸收热量之比等于比热容之比，故煤油的比热容： c煤油c水4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）自下而上；质量；加热时间；（2）等于；煤油；水；（3）2.1×103。 【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和c的运用，为热学中的重要实验。 20．（7分）小睿同学在“探究串联电路电压规律”的实验中，设计了如图甲所示的电路。 （1）连接电路前，小睿发现电压表指针如图乙所示，原因是 　电压表没有调零　。 （2）小睿按照图甲的电路图连接电路，在连接过程中，开关应处于 　断开　状态。 （3）连好电路，小睿先用电压表测量出了L1两端的电压，接下来要用电压表测量L2两端的电压时，不小心把电路连接成如图丙所示，闭合开关，只有 　L2　灯亮，检查电路发现图丙中只有一根导线连接错了，请你在连错的那根导线上画“×”，并补画出正确的那根导线。 （4）电路改接正确后，小春继续进行实验，并把测得一组实验数据记录在表格中。 UAB/V UBC/V UAC/V 1.4 1.4 2.8 小睿分析实验数据得出了两个实验结论： 结论1：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 结论2：串联电路中，各用电器两端电压相等。 （5）小睿和小琪同学对实验进行了讨论，小琪认为他的结论2是错误的，造成结论错误的原因可能是实验时选了规格 　相同　（选填“相同”或“不同”）的小灯泡；另外小睿的实验方案还存在一个不足之处是：　根据一组数据就得出结论　，该实验改进的方法是：　换用不同规格的灯泡多次测量　。 【分析】（1）电流表使用前要调零； （2）为保护电路，连接电路时，开关要断开； （3）分析如图丙电路的连接，结合电压表内阻很大回答；两灯串联，电压表应与灯L2并联，据此改正； （5）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。 【解答】解： （1）连接电路前，小睿发现电压表指针如图乙所示，指针没有正对零刻度线，原因是电压表没有调零。 （2）小睿按照图甲的电路图连接电路，在连接过程中，为保护电路，开关应处于断开状态。 （3）如图丙所示，闭合开关，电压表与L1串联后再与L2并联，因电压表内阻很大，只有L2灯亮；两灯串联，电压表应与灯L2并联，如下所示： （5）之所以得出：串联电路中，各用电器两端电压相等，原因可能是实验时选了规格相同的小灯泡；另外小睿的实验方案还存在一个不足之处是：根据一组数据就得出结论，该实验改进的方法是：换用不同规格的灯泡多次测量。 故答案为：（1）电压表没有调零；（2）断开；（3）L2；见解析中的图；（5）相同；根据一组数据就得出结论；换用不同规格的灯泡多次测量。 【点评】本题探究串联电路电压规律，考查电压表的使用、注意事项及归纳法和分析数据归纳结论的能力。 21．（7分）小宇同学利用如图所示的电路探究电流和电阻的关系，实验器材有：三节新的干电池，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器2个（甲：“10Ω 2A”，乙：“30Ω 1A”），定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电流表示数变小。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 　B　（选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是 　定值电阻断路　。 （4）排除故障后，小宇依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，并记下相应的电流表示数。 （5）小宇根据所测得实验数据画出了电流I随电阻R变化的图象，如图丙所示。由图象可以得出的实验结论是：　电压一定时，电流和电阻成反比　。 （6）小宇在实验过程中控制每个定值电阻两端的电压都为 　2.5　V；实验时所选用的滑动变阻器的规格是 　乙　（选填“甲”或“乙”）。 （7）本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 　保持定值电阻两端电压一定　。 【分析】（1）滑片距离接线的下接线柱越近，滑动变阻器接入电路的电阻越小； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处； （3）闭合开关，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表并联的电路断路； （5）电压一定时，电流和电阻成反比； （6）探究电流与电阻的实验中应控制电压不变；串联电路中，电阻越大，其分的电压越多。 （7）滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压一定。 【解答】解：（1）滑片距离接线的下接线柱越近，滑动变阻器接入电路的电阻越小，滑片向右移动时电流表示数变小，因此电阻变大，应接左下接线柱： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即B端； （3）闭合开关，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表并联的电路断路，即定值电阻断路； （5）由图象可知，电流和电阻的乘积不变，由此得出的实验结论是：电压一定时，电流和电阻成反比； （6）由图像可知电阻为5Ω时电流为0.5A，则电压为U1＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，当R的电阻更换为最大值25Ω时，要保证定值电阻的电压仍为2.5V，则滑动变阻器的电压为U2＝U﹣U1＝4.5V﹣2.5V＝2V，根据串联电路的分压规律，，滑动变阻器此时的电阻则R220Ω，故选乙； （7）本实验要探究电流与电阻的关系，每换一个不同的定值电阻，都要通过调节滑动变阻器保持电压表示数一定。 故答案为：（1）；（2）B；（3）定值电阻断路；（5）电压一定时，电流和电阻成反比；（6）乙；（7）保持定值电阻两端电压一定。 【点评】本题是探究电流与电阻的关系实验，考查了注意事项、数据分析和串联电路的分压规律等知识。 学科网（北京）股份有限公司 $$