精品解析：湖北省宜昌市远安县2024-2025学年九年级上学期期末学业水平测试物理试题

远安县 2024-2025 学年度第一学期学业水平测试 九年级物理 一、选择题（12 小题，每题 2 分，共 24 分。） 1. 图所示的各种现象，能说明分子间存在引力的是（　　） A. 冬天人们常搓手 B. 气体扩散的实验 C. 闻到香味 D. 两块铅块结合一起 2. 如图所示的是郑老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从上方瓶口喷入液态酒精并盖上一次性纸杯，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸杯即刻飞出，瓶口出现白雾。下列分析正确的是（ ） A. 瓶口的白雾是液态酒精升华形成的 B. 纸杯飞出时发生的能量转化是内能转化为机械能 C. 气体推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D. 纸杯由于受到惯性的作用，飞出后要继续向上运动一段距离 3. 冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的（　　） A. 密度大 B. 热值大 C. 温度高 D. 比热容大 4. “静电章鱼”实验如图所示，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼而且不会掉落，下列分析正确的是（　　） A. 塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起 B. 塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电 C. 塑料丝间以及塑料丝和塑料管间都是带同种电荷相互排斥而呈章鱼状而且不掉落 D. 塑料丝的重力和塑料管对塑料丝静电排斥力是一对相互作用力 5. 目前，我国无人机技术已处于国际领先水平。如图所示的无人机，当开关闭合时指示灯亮起，再闭合时电动机启动，无人机起飞。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 善于动手的小乔做了一个小实验：将一张口香糖包装锡纸剪开，形成中间狭窄的条形，并将锡纸接在 5 号新买电池的正负极（如图所示），随后， 锡纸中间部分竟然快速燃烧起来。下列说法正确的是（ ） A. 电池提供电能来自于内能 B. 锡纸两端的电压为 1.5V C. 锡纸能燃烧的原因是将热能转化为电能 D. 锡纸是绝缘体，不能导电，燃烧是因为被电压击燃的 7. 如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是（ ） A. AB段电阻大，电流小 B. BC段电阻大，电流小 C. AB段电阻大，电流与BC段相等 D. BC段电阻大，电流与AB段相等 8. 随着人民生活水平的提高，小聪家的家用电器种类越来越多，下列说法正确的是（ ） A. 用电器消耗的电能越多，电功率越大 B. 用电器工作时的电功率越大，电流做功越快 C. 通过用电器的电流越大，电流做的功越多 D. 电流做功是把其他形式能转化为电能的过程 9. “安全用电，珍爱生命”是公民应有的安全意识。关于安全用电，下列做法正确的是（　　） A. 用湿抹布擦发光的灯泡 B. 用手指触碰插座的插孔 C 电线上晾衣服 D. 冰箱金属外壳接地 10. 图示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手， 这是因为 （　　） A. 电流通过导线时没有产生热效应 B. 通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多 C. 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D. 电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多 11. 如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后灯熄灭，且只有一只电表示数变大。下列判断正确的是（　　） A. R短路，电流表示数变大 B. R断路，电流表示数变大 C. L短路，电压表示数变大 D. L断路，电压表示数变大 12. 化学实验课上，同学们在做实验的过程中发现酒精灯中的酒精慢慢变少，则下列判断不正确的是（　　） A. 酒精的质量在减小 B. 酒精的热值在减小 C. 酒精的比热容不变 D. 酒精的体积在减小 二、填空题（4 小题，每空 1 分，共 10 分。） 13. 如果相互接触的两个物体之间发生了热传递，是因为它们之间具有不同的_______，汽车刹车时轮胎温度会升高，这是通过_______的方式改变内能的。 14. 如图所示，风扇灯是灯和风扇的结合，满足了人们节能环保和健康舒适的要求，人们在使用风扇灯时，通过开关既可以控制风扇、照明灯单独工作，也可以使他们同时工作，照明灯和风扇的工作互不影响。风扇的主要部件是一个电动机。据此判断：在风扇灯电路中，照明灯和电动机在电路中的连接方式是______的；电动机与控制它的开关是______的，这电风扇与家里其它家电是______的（选填“串联”或“并联”）。 15. 如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。当将接线柱_______接入电路时，顺时针旋转滑片，灯泡变亮，该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变灯泡亮度的。 16. 广东某市高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图。称重表相当于一个 _______（选填“电压表”或“电流表”），当车辆越重时，R接入电路中的阻值 _______，称重表的示数将 _______。（后两空选填“越大”、“越小”或“不变”） 三、探究实践题（17、18 小题各 2 分，19、20 小题各 5 分，21 小题 7 分，共 21 分。） 17. 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中，小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。 请你检查一下电路，错在哪里？小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。 18. 请在图中将灯泡和控制灯泡的开关正确连入家庭电路中。 19. 如图甲所示，小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同 的电加热器给它们加热，探究它们吸热本领的强弱。 （1）在此实验中，除了图甲中所示 的器材外，还需要秒表和_______。由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验可根据 _______来反应吸收热量的多少（选填“加热时间”或“升高温度”）； （2）经过实验和记录，得出了图乙所示的坐标。经过观察思考，小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法； ①质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量较多的是_______，所以其吸热能力较强； ②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化较大的是_______，所以其吸热能力较 _______。 20. 如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，闭合开关前，A、B 两 U 形管内液面相平。 （1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内通过导体的 ________不相等； （2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察_________来比较甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法 是 ________； （3）通过对比观察，发现 _________（选填“甲”或“乙”）容器中导体的 电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，_______越大，导体产生的热量越多。 21. 为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小凤同学采用了如图甲所示的电路图。实验供 选择的定值电阻 R有 5 个，阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器RP的规格为“10Ω、10A”，电源电压恒为 3V。 （1）小凤连接好最后一根导线，电流表的指针就立刻发生了偏转，由此可知在连接电路时， 她并没________ ； （2）实验前，滑动变阻器的滑片应移到 _______端（选填“A”或“B”）；连接好电路后，她检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关， ________表（选填“电流”或“电压”） 的指针有明显的偏转；纠正错误后，开始第 1 次实验，并将数据记录在图乙中； （3）第 2 次实验中，小凤将 5Ω的电阻换成 10Ω，此时滑片 P 仍然停留在第 1 次实验的位置，她应向________（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时眼睛观察________（选填“电压表”或“电流表”）的示数变化，直到其示数为_______时停止移动滑片，记下实验数据； （4）依次换上 15Ω、20Ω、25Ω的电阻重复上述实验；可是在换上 25Ω的电阻后，无论怎样 移动滑片都达不到所需电压，你认为其原因是 ________； 四、综合应用题（22 小题 7 分，23 小题 8 分，共 15 分。） 22. 小明家购置了一款能效等级为2级的天然气热水器。国家标准规定能效等级为2级的热水器，其热效率不低于88%。小明想测试该热水器是否达标，于是将热水器的出水温度设为40℃，经记录发现，放出100kg热水，热水器共消耗的天然气。已知进入热水器的冷水温度为20℃，，。 （1）水吸收的热量是多少？ （2）燃料放出的热量是多少？ （3）请通过计算判定该热水器是否符合国家标准。 23. 甲醛对人体危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。小明同学设计了移动甲醛检测设备，原理如图甲所示。电源由三节新干电池串联组成（电源电压为4.5V），是标有“”字样的滑动变阻器，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻。求： （1）当的阻值是5Ω时，通过的电流是0.3A，电阻在100s内产生的热量； （2）当的阻值是5Ω，污染指数为50时，电路中的电流； （3）显示器由0~3V的电压表改装而成，移动滑片位置，使的两端电压为3V时最大显示污染指数是250，此时电路消耗的总功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 远安县 2024-2025 学年度第一学期学业水平测试 九年级物理 一、选择题（12 小题，每题 2 分，共 24 分。） 1. 图所示的各种现象，能说明分子间存在引力的是（　　） A. 冬天人们常搓手 B. 气体扩散的实验 C. 闻到香味 D. 两块铅块结合一起 【答案】D 【解析】 【详解】A．冬天，搓搓手感觉暖和，是通过做功的方式改变手的内能，机械能转化为内能，故A不符合题意； B．抽出玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是由于上面的空气分子进入到下面的二氧化氮气体中，同时下面的二氧化氮气体进入到上面瓶子的空气中造成的，这是气体分子做无规则运动的结果，故B不符合题意； C．能闻到香味，这说明了分子在不停地做无规则运动，是扩散现象，故C不符合题意； D．将两个底面平整的铅棒压紧后，两个铅块结合在一起，即使下面挂一个大钩码也不会将它们拉开，说明分子间存在着相互作用的引力，故D符合题意。 故选D。 2. 如图所示的是郑老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从上方瓶口喷入液态酒精并盖上一次性纸杯，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸杯即刻飞出，瓶口出现白雾。下列分析正确的是（ ） A. 瓶口的白雾是液态酒精升华形成的 B. 纸杯飞出时发生的能量转化是内能转化为机械能 C. 气体推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D. 纸杯由于受到惯性的作用，飞出后要继续向上运动一段距离 【答案】B 【解析】 【详解】A．瓶口的白雾是瓶内喷出的气体中高温的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误； B．在纸杯飞出之前，瓶内的酒精燃烧将化学能转化为内能，使瓶内气体温度升高、内能增大。当瓶内气压增大到一定程度时，气体就会推动纸杯飞出，将内能转化为纸杯的机械能，故B正确； C．气体推动纸杯飞出的过程是气体对外做功的过程，都是将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。故C错误； D．惯性是一种性质，不是力，不能表述为受到惯性的作用，故D错误。 故选B 3. 冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的（　　） A. 密度大 B. 热值大 C. 温度高 D. 比热容大 【答案】D 【解析】 【详解】水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，可以释放出更多的热量，因此，热水袋的内部液体主要是水，就是利用了水的比热容大这一特性。 故选D。 4. “静电章鱼”实验如图所示，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼而且不会掉落，下列分析正确的是（　　） A. 塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起 B. 塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电 C. 塑料丝间以及塑料丝和塑料管间都是带同种电荷相互排斥而呈章鱼状而且不掉落 D. 塑料丝的重力和塑料管对塑料丝静电排斥力是一对相互作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，毛皮比塑料易失去电子，所以毛皮失去电子带正电，塑料丝和塑料管得到电子带负电，所以塑料丝和塑料管相互排斥，故A错误； B．因毛皮比塑料易失去电子，所以塑料管经毛皮摩擦得到电子而带负电，故B错误； C．毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，塑料丝和塑料管得到电子带负电，塑料丝间以及塑料丝和塑料管 间都是带同种电荷相互排斥而呈章鱼状而且不掉落，故C正确； D．塑料管的重力和塑料丝对塑料管静电排斥力方向都是向下的，不是相互作用力，故D错误。 故选C。 5. 目前，我国无人机技术已处于国际领先水平。如图所示的无人机，当开关闭合时指示灯亮起，再闭合时电动机启动，无人机起飞。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】经分析可知，指示灯和电动机并联，开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路； A．由电路图可知，开关S1闭合时电动机工作，再闭合S2时指示灯亮起，故A不符合题意； B．由电路图可知，开关S1闭合时电动机和指示灯都不工作，再闭合S2时电动机和指示灯同时工作，故B不符合题意； C．由电路图可知，开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机工作，故C符合题意； D．由电路图可知，开关S1闭合时电动机和指示灯都工作，再闭合S2时会造成电源短路，故D不符合题意。 故选C。 6. 善于动手的小乔做了一个小实验：将一张口香糖包装锡纸剪开，形成中间狭窄的条形，并将锡纸接在 5 号新买电池的正负极（如图所示），随后， 锡纸中间部分竟然快速燃烧起来。下列说法正确的是（ ） A. 电池提供电能来自于内能 B. 锡纸两端的电压为 1.5V C. 锡纸能燃烧的原因是将热能转化为电能 D. 锡纸是绝缘体，不能导电，燃烧是因为被电压击燃的 【答案】B 【解析】 【详解】A．电池提供电能来自于化学能，故A错误； B．实验中所用干电池的电压为1.5V，因此锡纸两端的电压为 1.5V，故B正确； C．锡纸能燃烧的原因是将电能转化为内能，故C错误； D．锡纸是导体能够导电，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是（ ） A. AB段电阻大，电流小 B. BC段电阻大，电流小 C. AB段电阻大，电流与BC段相等 D. BC段电阻大，电流与AB段相等 【答案】C 【解析】 【详解】已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同，BC的横截面积大于AB的横截面积，所以BC的电阻小于AB的电阻；由于两个电阻是串联的，所以两电阻的电流是处处相等的。故ABD错误，C正确。 故选C。 8. 随着人民生活水平的提高，小聪家的家用电器种类越来越多，下列说法正确的是（ ） A. 用电器消耗的电能越多，电功率越大 B. 用电器工作时的电功率越大，电流做功越快 C. 通过用电器的电流越大，电流做的功越多 D. 电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据，电功率与电功和时间有关，时间未知，所以用电器消耗的电能越多，电功率不一定越大，故A错误； B．电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量，用电器工作时的电功率越大，表示电流做功越快，故B正确； C．由W=UIt可知，电流做功的多少和电压、电流和通电时间有关，电压和通电时间未知，所以通过用电器的电流越大，电流做的功不一定越多，故C错误； D．电流做功是把电能转化为其他形式的能的过程，故D错误。 故选B。 9. “安全用电，珍爱生命”是公民应有的安全意识。关于安全用电，下列做法正确的是（　　） A. 用湿抹布擦发光的灯泡 B. 用手指触碰插座的插孔 C. 电线上晾衣服 D. 冰箱金属外壳接地 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为湿抹布是导体，当用湿抹布接触带电体时，可能会使电源通过人体与大地形成通路，使人触电，不符合安全用电的要求，故A错误； B．小孩用手指直接插入插座的孔内，若直接接触火线会发生触电事故，不符合安全用电的要求，故B错误； C．生活用水是导体，电线上晾衣服，易发生触电事故，不符合安全用电的要求，故C错误； D．洗衣机、电冰箱等具有金属外壳的家用电器都使用三孔插座，当用电器漏电时，会使金属外壳带电，若接上地线，电流就通过地线流入大地，避免人发生触电事故，故D正确。 故选D。 10. 图示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手， 这是因为 （　　） A. 电流通过导线时没有产生热效应 B. 通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多 C. 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D. 电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流通过电炉丝和导线都有热效应，故A错误； BC．电炉在使用时，电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，通电时间t相同，由于，根据 可知，电流产生的热量，从而出现电炉丝热的发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热的现象，故BC错误； D．根据 可知，电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，由于，导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小，故D正确。 故选D。 11. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后灯熄灭，且只有一只电表示数变大。下列判断正确的是（　　） A. R短路，电流表示数变大 B. R断路，电流表示数变大 C. L短路，电压表示数变大 D. L断路，电压表示数变大 【答案】D 【解析】 【详解】如图，电阻R和灯L串联，电流表测电路中电流，电压表测L两端电压。 A．若R短路，则L将变亮，与题干不符，故A错误； B．若R断路，则电流表和电压表示数均变为零，与题干不符，故B错误； C．若L短路，则电压表示数变为零，故C错误； D．若L断路，电流表示数变为零，电压表示数增大为接近电源电压，故D正确。 故选D。 12. 化学实验课上，同学们在做实验的过程中发现酒精灯中的酒精慢慢变少，则下列判断不正确的是（　　） A. 酒精的质量在减小 B. 酒精的热值在减小 C. 酒精的比热容不变 D. 酒精的体积在减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．酒精灯中的酒精慢慢变少，酒精的质量在减小，故A正确，A不符合题意； B．热值只与燃料的种类有关，与质量无关，故B错误，B符合题意； C．酒精的比热容是物质的特性，与种类有关，与质量无关，故酒精的比热容不变，C正确，C不符合题意； D．酒精灯中的酒精慢慢变少，酒精的体积在减小，故D正确，D不符合题意。 故选B。 二、填空题（4 小题，每空 1 分，共 10 分。） 13. 如果相互接触的两个物体之间发生了热传递，是因为它们之间具有不同的_______，汽车刹车时轮胎温度会升高，这是通过_______的方式改变内能的。 【答案】 ① 温度 ②. 做功 【解析】 【详解】[1]发生热传递的条件是存在温度差，因此相互接触的两个物体之间发生了热传递，是因为它们之间具有不同的温度。 [2]汽车刹车时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能的。 14. 如图所示，风扇灯是灯和风扇的结合，满足了人们节能环保和健康舒适的要求，人们在使用风扇灯时，通过开关既可以控制风扇、照明灯单独工作，也可以使他们同时工作，照明灯和风扇的工作互不影响。风扇的主要部件是一个电动机。据此判断：在风扇灯电路中，照明灯和电动机在电路中的连接方式是______的；电动机与控制它的开关是______的，这电风扇与家里其它家电是______的（选填“串联”或“并联”）。 【答案】 ①. 并联 ②. 串联 ③. 并联 【解析】 【详解】[1][2][3]使用风扇灯时，通过开关既可以控制风扇、照明灯单独工作，也可以使他们同时工作，照明灯和风扇的工作互不影响，所以它们是并联的；电动机与控制它的开关要串联；电风扇与家里其它家电工作时互不影响，都能单独工作，是并联的。 15. 如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。当将接线柱_______接入电路时，顺时针旋转滑片，灯泡变亮，该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变灯泡亮度的。 【答案】 ① B、C ②. 长度 【解析】 【详解】[1]顺时针旋转滑片时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱B、C与灯泡串联后接入电路。 [2]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灯泡亮度的目的。 16. 广东某市高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图。称重表相当于一个 _______（选填“电压表”或“电流表”），当车辆越重时，R接入电路中的阻值 _______，称重表的示数将 _______。（后两空选填“越大”、“越小”或“不变”） 【答案】 ①. 电流表 ②. 越小 ③. 越大 【解析】 【详解】[1]图中称重表串联在电路中，因此应为电流表改装。 [2][3]当车辆越重时，滑片向下滑，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，根据欧姆定律可知，电流表的示数变大，所以称重表的示数越大。 三、探究实践题（17、18 小题各 2 分，19、20 小题各 5 分，21 小题 7 分，共 21 分。） 17. 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中，小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。 请你检查一下电路，错在哪里？小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。 【答案】 【解析】 【详解】电路错在电流表和电阻并联，并且电压表并未与待测电阻并联，只改接一根导线来改变电路，电路接法如下 18. 请在图中将灯泡和控制灯泡的开关正确连入家庭电路中。 【答案】 【解析】 【详解】灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全，如图所示： 19. 如图甲所示，小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同 的电加热器给它们加热，探究它们吸热本领的强弱。 （1）在此实验中，除了图甲中所示 的器材外，还需要秒表和_______。由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验可根据 _______来反应吸收热量的多少（选填“加热时间”或“升高温度”）； （2）经过实验和记录，得出了图乙所示的坐标。经过观察思考，小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法； ①质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量较多的是_______，所以其吸热能力较强； ②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化较大的是_______，所以其吸热能力较 _______。 【答案】（1） ①. 天平 ②. 加热时间 （2） ①. 水 ②. 食用油 ③. 弱 【解析】 【小问1详解】 [1]探究不同物质的吸热能力，需要控制不同物质的质量相同，因此实验中还需要天平这一测量工具。 [2]实验中使用相同的加热装置，则相同时间内物质吸收的热量相同，因此可以根据加热时间来表示物质吸收热量的多少。 【小问2详解】 [1]据图可知，质量相同的不同物质，升高相同的温度，水需要加热的时间长，说明水吸收的热量多，吸热能力较强。 [2]质量相同的不同物质，吸收相同的热量，即加热时间相同，食用油升高的温度多，说明食用油吸热能力较弱。 20. 如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，闭合开关前，A、B 两 U 形管内液面相平。 （1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内通过导体的 ________不相等； （2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察_________来比较甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法 是 ________； （3）通过对比观察，发现 _________（选填“甲”或“乙”）容器中导体的 电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，_______越大，导体产生的热量越多。 【答案】（1）电流 （2） ①. U型管两液面高度变化 ②. 转换法 （3） ①. 甲 ②. 电流 【解析】 【小问1详解】 如图所示，甲中一个5Ω电阻与乙中两个5Ω电阻的并联电路串联，则通过甲容器中电阻的电流等于并联电路中两个支路电流之和；由此可知，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内通过导体的电流不相等。 【小问2详解】 [1][2]实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化，进而比较甲、乙容器内电阻产生的热量。这种方法称为转换法，即用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量。 【小问3详解】 [1][2]实验中，通过对比观察，发现A管的液面高度差比B管的液面高度差大，说明甲容器中气体膨胀程度较大，温度上升得较高。因此，甲容器中电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。 21. 为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小凤同学采用了如图甲所示的电路图。实验供 选择的定值电阻 R有 5 个，阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器RP的规格为“10Ω、10A”，电源电压恒为 3V。 （1）小凤连接好最后一根导线，电流表的指针就立刻发生了偏转，由此可知在连接电路时， 她并没________ ； （2）实验前，滑动变阻器的滑片应移到 _______端（选填“A”或“B”）；连接好电路后，她检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关， ________表（选填“电流”或“电压”） 的指针有明显的偏转；纠正错误后，开始第 1 次实验，并将数据记录在图乙中； （3）第 2 次实验中，小凤将 5Ω的电阻换成 10Ω，此时滑片 P 仍然停留在第 1 次实验的位置，她应向________（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时眼睛观察________（选填“电压表”或“电流表”）的示数变化，直到其示数为_______时停止移动滑片，记下实验数据； （4）依次换上 15Ω、20Ω、25Ω的电阻重复上述实验；可是在换上 25Ω的电阻后，无论怎样 移动滑片都达不到所需电压，你认为其原因是 ________； 【答案】（1）断开开关 （2） ①. B ②. 电压 （3） ①. B ②. 电压表 ③. 2V （4）滑动变阻器最大电阻小了，无法分压1伏 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，连接电路时应断开开关，连接好最后一根导线，电流表的指针就立刻发生了偏转，说明连接电路时开关没有断开。 【小问2详解】 [1]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑动到阻值最大处，即B端。 [2]将电压表和电流表的位置互换后，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，当闭合开关后，由于电压表电阻太大，导致电路中电流非常小，此时的电压表相当于测电源的电压，所以，电压表指针有明显偏转。 【小问3详解】 [1][2][3]探究电流与导体电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，将的电阻换成，根据串联分压原理，电阻两端的电压增大，为了保持电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器承担的电压，根据串联分压，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，因此应将滑片向B端滑动，同时观察电压表示数。由图乙可知，电阻两端电压为 【小问4详解】  换上25Ω的电阻后，所需滑动变阻器接入阻值为，故滑动变阻器最大电阻小了，无法分压1伏。 四、综合应用题（22 小题 7 分，23 小题 8 分，共 15 分。） 22. 小明家购置了一款能效等级为2级的天然气热水器。国家标准规定能效等级为2级的热水器，其热效率不低于88%。小明想测试该热水器是否达标，于是将热水器的出水温度设为40℃，经记录发现，放出100kg热水，热水器共消耗的天然气。已知进入热水器的冷水温度为20℃，，。 （1）水吸收的热量是多少？ （2）燃料放出的热量是多少？ （3）请通过计算判定该热水器是否符合国家标准。 【答案】（1）8.4×106J （2）1.4×107J （3）不符合国家标准 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量 Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J 【小问2详解】 燃料放出的热量 Q放=Vq天然气=0.4m3×3.5×107J/m3=1.4×107J 【小问3详解】 热水器的热效率 该热水器是不符合国家标准。 23. 甲醛对人体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。小明同学设计了移动甲醛检测设备，原理如图甲所示。电源由三节新干电池串联组成（电源电压为4.5V），是标有“”字样的滑动变阻器，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻。求： （1）当的阻值是5Ω时，通过的电流是0.3A，电阻在100s内产生的热量； （2）当的阻值是5Ω，污染指数为50时，电路中的电流； （3）显示器由0~3V的电压表改装而成，移动滑片位置，使的两端电压为3V时最大显示污染指数是250，此时电路消耗的总功率。 【答案】（1）45J；（2）0.08A；（3）0.675W 【解析】 【详解】解：（1）电阻在100s内产生的热量 Q=I02R0t=(0.3A)2×5Ω×100s=45J （2）由图乙可知，污染指数为50时，可变电阻R=50Ω，电路中的电流 （3）由图乙知，甲醛污染指数增大时，可变电阻R的阻值减小，由串联分压的规律可知可变电阻R两端的电压减小，则R0两端的电压增大，即电压表示数增大（显示器由0~3V的电压表改装而成），所以污染指数越大时，电压表的示数越大；由图乙可知，使其最大显示污染指数为250时，可变电阻R的阻值为10Ω，则由前面分析可知此时电压表的示数最大为3V，因串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以此时可变电阻两端的电压 UR=U-U0大=4.5V-3V=1.5V 则此时电路中的电流为 此时电路消耗的总功率 P=UI′=4.5V×0.15A=0.675W 答：（1）电阻在100s内产生的热量是45J； （2）当的阻值是5Ω，污染指数为50时，电路中的电流是0.08A； （3）显示器由0~3V电压表改装而成，移动滑片位置，使的两端电压为3V时最大显示污染指数是250，此时电路消耗的总功率是0.675W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$