精品解析：四川南充市白塔中学2026-2027学年九年级上学期物理“摘星之旅”挑战赛

九年级（上）物理第一次“摘星之旅”挑战赛 （挑战时间：60分钟 总分：100分） 一、选择题（1-10为单项选择题，每题3分；11、12为多项选择题，选对每题得4分，少选得2分，错选多选不得分；共38分） 1. 关于生活中的一些现象，下列说法中错误的是（　　） A. 墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 B. 水与酒精混合后体积减小，说明分子之间有间隙 C. “破镜难重圆”是因为分子距离太大，分子间作用力几乎忽略不计 D. 沙尘暴来临时黄沙扑面，说明分子在做无规则运动 2. 关于电流和电压，下列说法中合理的是（　　） A. 电路中只要有电源，就一定产生电流 B. 电流是产生电压的原因 C. 只有正电荷的定向移动才能形成电流 D. 有电压可能有电流，没电压一定没电流 3. 某用电器正常工作时通过的电流大约为4 A，该用电器可能是 （ ） A. 手机 B. 节能灯 C. 遥控器 D. 电饭锅 4. 小郡应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的小锅米线，下列说法正确的是（　　） A. 滚烫的小锅米线含有的热量多 B. 刚出锅的小锅米线“热”得烫嘴，“热”表示的是内能 C. 汤汁在沸腾过程中温度不变，锅中的汤汁内能也不变 D. 出锅后随着小锅米线的温度降低，其内能变小 5. 如图所示，把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上，吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近，吸管转离橡胶棒，则（ ） A. 吸管带正电 B. 餐巾纸带负电 C. 吸管和餐巾纸摩擦起电时，餐巾纸失去电子，吸管得到电子 D. 用玻璃棒靠近a端，吸管转向玻璃棒，说明玻璃棒带正电 6. 如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图，图乙为空气压缩引火仪，图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”并在瓶口出现“白气”。关于这三幅图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图为汽油机的压缩冲程，其能量转化与图乙中的能量转化相同 B. 汽油机利用水作为散热介质是因为水的比热容较小 C. 汽油机在吸气冲程中只吸入空气 D. 丙图中出现“白气”，说明当物体对外做功时，内能增大 7. 质量和初温都相同的水和铁放出相同的热量后，再将铁块放入水中，则热的传递是（ ） A. 从铁块向水传递 B. 从水向铁块传递 C. 不发生热传递 D. 无法判断 8. 星期天，小林同学在父母的协助下，从早上6︰00开始每隔半小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度一时刻图线，如图所示。则可以判断（　　） A. 甲是“气温”图线，乙是“水温”图线，因为水的比热容比空气的大 B. 甲是“气温”图线，乙是“水温”图线，因为水的比热容比空气的小 C. 甲是“水温”图线，乙是“气温”图线，因为水的比热容比空气的大 D. 甲是“水温”图线，乙是“气温”图线，因为水的比热容比空气的小 9. 小明家安装了智能门锁，可以通过指纹（S1）或人脸识别（S2）的方式来开门。只要其中任何一种方式识别成功（相当于闭合开关），绿灯就亮起，表示门锁开锁成功。下列设计的模拟电路中，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲是利用电位器调节亮度的台灯。电位器的内部结构如图乙所示，a、b、c是三个接线柱，当旋钮带着滑片顺时针旋转时，灯逐渐变亮，则电位器的连接是（　　） A. 选择a、b接线柱且与灯泡串联 B. 选择b、c接线柱且与灯泡串联 C. 选择a、c接线柱且与灯泡并联 D. 选择b、c接线柱且与灯泡并联 11. 小明用相同的酒精灯分别对2kg液体甲和水加热（如图一），根据测得的数据分别画出两液体温度随加热时间变化的图象（如图二）。已知在相同的时间内两液体吸收的热量相等[不计热量损失，c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。下列推断正确的是（　　） A. 液体甲的吸热能力更强 B. 若吸收相同的热量，水升高温度较少 C. 两液体的比热容c甲∶c水=3∶4 D. 水10 min吸收的热量为2.52×105 J 12. 如图所示，电源电压恒定不变，关于电路的工作情况，下列说法不正确的是（　　） A. 同时闭合S1、S2时，两只灯泡是并联的 B. 若闭合S1断开S2，通过灯泡L1、L2的电流相同 C. 若先闭合S1再闭合S2，电压表、电流表示数都变大 D. 若电压表和电流表位置对调，闭合S1、S2后，两表都不会被烧坏 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 夏日荷塘里荷花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，这是________现象；两个表面光滑的铅块相互挤压后粘在一起，说明分子间有________。 14. 电闪雷鸣、狂风大作的雷暴天气时，大风搅动云层，使上下云层间带上了不同电荷，这是____现象；为了防止房屋受雷电毁坏，屋顶安装有避雷针。如图所示，当避雷针尖端向云层释放电子的过程中，避雷针中电流的方向是______（选填“由大地流向云层”或“由云层流向大地”）。 15. 水的比热容为，将质量为2 kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将________（选填变大、变小、不变）。初温为20℃、质量为1 kg的水吸收的热量后，温度将升高________℃。（水面气压为标准大气压） 16. 机器人在运动的过程中，需要缓冲装置吸收和耗散冲击动能从而保护机器人的精密部件。其中液压/气压缓冲装置，利用流体（油液或气体）被压缩时流经小孔产生的粘滞阻力，将动能转化为内能消散掉。这一工作过程，与热机工作的四个冲程中的________冲程类似。一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600 r/min，该汽油机活塞1 s完成________个冲程。 17. 在甲图所示的电路中，当闭合开关S后，灯比亮，则通过的电流______（选填“大于”“等于”或“小于”）通过的电流，两个电压表指针偏转均如乙图所示，灯两端电压为______V。 18. 如图所示电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S1，断开S2、S3时，电压表V1的示数为6 V，灯L2和L3两端的电压之比为。当闭合开关S1、S2、S3时，灯L2________（选填“亮”或“不亮”），同时观察到电流表A1、A2、A3的示数均不相同，断开所有开关，若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后，再同时闭合三个开关，发现与之前相比，电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变，则电源电压为________V。 三、实验探究题（每空2分，共22分） 19. 某实验小组用如图甲、乙所示的装置比较水和煤油的吸热情况。，， （1）水和煤油吸收热量的多少是通过________来判断的。 （2）在一个烧杯中倒入240 mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同的烧杯中倒入________mL的煤油。 （3）用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔1 min记录一次温度，整个实验操作无误。根据实验数据绘制的图像如图丙所示。根据所学的物理知识可知选用其中________液体（选填“A”或“B”）作为柴油机的散热物质，效果会更好。 20. 在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想： ①导体的电阻与导体的长度有关； ②导体的电阻与导体的横截面积有关； ③导体的电阻与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 1.0 （1）为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这里运用了________（填物理研究方法）。 （2）为了验证上述猜想②，应该选用编号为________的两根电阻丝分别接入电路进行实验。 （3）分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，发现B接入电路时电流表示数________（选填“较大”或“较小”）。 （4）为了顺利完成实验，导体D的长度应为________m。 21. 小明和小红一起用两节干电池进行“探究串、并联电路的电压关系”的实验， （1）小明按照甲图连接电路，闭合开关前电压表指针如图乙所示，其原因是电压表________。 （2）小明按照甲图连接电路，闭合开关后，发现两灯均不发光，小明用电压表接在L1两端，发现指针偏转情况如图丙所示，用电压表接在L2两端，发现电压表的示数为0，则可判断发生故障的是________。 （3）接着小明继续探究并联电路的电压特点，请用笔画线代替导线，在图丁中把电路连接完整，要求电压表测量灯泡L1两端的电压。 （4）依次用电压表测量L1、L2和电源电压，发现三次电压表示数相同。为了结论更科学，接下来应该进行的操作是________。（填字母序号） A. 更换不同规格的灯泡，多次实验 B. 将L1、L2的位置交换，再次进行实验 C. 保持电源、灯泡不变，多次实验 四、计算题（共16分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。） 22. 无人驾驶汽车是一种智能汽车，依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。已知某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶8400 m，消耗的汽油完全燃烧释放的热量为9.66×107 J，汽车受到的牵引力是2000 N。求：（，，） （1）消耗的汽油的质量是多少？ （2）汽车牵引力做的功是多少？ （3）近年来我国的氢能源汽车产业快速发展，如果该汽车使用氢气作为燃料，且氢气完全燃烧产生热量的40%用于牵引力做功，则该过程需要消耗多少千克的氢气？ 23. 如图所示的电路中，电源电压保持15V不变，当只闭合开关S2时，电流表A2的示数为1.6A。 （1）当只闭合开关S2时，电压表V1的示数为多少？ （2）当只闭合开关S1、S2时，电流表A2的示数为2A，电流表A1的示数为多少？ （3）已知L2和L3是同种规格的灯泡，若将电流表A1替换为电压表V3，只断开开关S2时，电压表V1的示数为2V，则电压表V3的示数是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级（上）物理第一次“摘星之旅”挑战赛 （挑战时间：60分钟 总分：100分） 一、选择题（1-10为单项选择题，每题3分；11、12为多项选择题，选对每题得4分，少选得2分，错选多选不得分；共38分） 1. 关于生活中的一些现象，下列说法中错误的是（　　） A. 墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 B. 水与酒精混合后体积减小，说明分子之间有间隙 C. “破镜难重圆”是因为分子距离太大，分子间作用力几乎忽略不计 D. 沙尘暴来临时黄沙扑面，说明分子在做无规则运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度高，分子热运动剧烈，扩散快，所以墨水在热水中扩散得快，故A正确，不符合题意； B．分子间存在间隙，当水与酒精混合时，总体积比原来两者的总体积要小，故B正确，不符合题意； C．“破镜难重圆”，是因为镜子破碎后分子距离增大，引力几乎为零，故C正确，不符合题意； D．沙尘暴是宏观颗粒物在气流作用下的机械运动，不是微观分子的运动，故D错误，符合题意。 故选D。 2. 关于电流和电压，下列说法中合理的是（　　） A. 电路中只要有电源，就一定产生电流 B. 电流是产生电压的原因 C. 只有正电荷的定向移动才能形成电流 D. 有电压可能有电流，没电压一定没电流 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．电路中必须要有电源，电源提供的电压是电流形成的动力，即电压是产生电流的原因，但如果不是闭合电路，电路中不会有电流，故D正确，AB错误； C．电荷的定向移动才能形成电流，定向移动的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷，还可以是正负电荷同时向相反方向定向移动形成电流，故C错误。 故选D。 3. 某用电器正常工作时通过的电流大约为4 A，该用电器可能是 （ ） A. 手机 B. 节能灯 C. 遥控器 D. 电饭锅 【答案】D 【解析】 【分析】根据P=UI计算出用电器的功率，根据功率大小判断是哪种用电器。 【详解】由功率计算式P=UI得，该用电器的功率大约为P=220V×4A=880W，手机、节能灯、遥控器的功率都很小，一般家庭使用的电饭锅消耗的功率较大，故D选项符合题意．答案为D． 4. 小郡应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的小锅米线，下列说法正确的是（　　） A. 滚烫的小锅米线含有的热量多 B. 刚出锅的小锅米线“热”得烫嘴，“热”表示的是内能 C. 汤汁在沸腾过程中温度不变，锅中的汤汁内能也不变 D. 出锅后随着小锅米线的温度降低，其内能变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是一个过程量，只有在物体发生热传递时，才用热量这个概念，不能说物体含有热量，故A错误； B．刚出锅的小锅米线“热”得烫嘴，“热”表示的是温度，故B错误； C．汤汁在沸腾过程中温度不变，但吸收了热量，其内能增大，故C错误； D．随着小锅米线的温度降低，放出了热量，其内能减少，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上，吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近，吸管转离橡胶棒，则（ ） A. 吸管带正电 B. 餐巾纸带负电 C. 吸管和餐巾纸摩擦起电时，餐巾纸失去电子，吸管得到电子 D. 用玻璃棒靠近a端，吸管转向玻璃棒，说明玻璃棒带正电 【答案】C 【解析】 【详解】A．用毛皮摩擦过的橡胶棒通常带负电，带电吸管被橡胶棒排斥，说明吸管与橡胶棒同种电荷，故吸管也带负电，故A不符合题意； BC．吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得到电子带负电，则餐巾纸失去电子带正电，故B不符合题意，C符合题意； D．带负电的吸管靠近玻璃棒会被吸引而转向玻璃棒，说明玻璃棒可能带正电，也可能不带电，因为带电体可以吸引轻小物体，当带电体较轻时也可以被不带电的物体吸引，故D不符合题意。 故选C。 6. 如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图，图乙为空气压缩引火仪，图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”并在瓶口出现“白气”。关于这三幅图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图为汽油机的压缩冲程，其能量转化与图乙中的能量转化相同 B. 汽油机利用水作为散热介质是因为水的比热容较小 C. 汽油机在吸气冲程中只吸入空气 D. 丙图中出现“白气”，说明当物体对外做功时，内能增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽油机压缩冲程的能量转化过程为活塞机械能转化为燃料混合物的内能，图乙中活塞机械能转化为空气的内能，图丙中高温高压的水蒸气将活塞弹出，将内能转化为机械能，故甲乙能量转化相同，故A正确； B．汽油机利用水为散热介质是由于水的比热容大，升高相同温度吸收的热量更多，故B错误； C．汽油机吸气冲程吸入汽油和空气混合物，柴油机吸气冲程吸入的是空气，故C错误； D．丙图出现白气是因为水蒸气对外做功，内能转化为橡胶塞的机械能，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴组成的，故D错误。 故选A。 7. 质量和初温都相同的水和铁放出相同的热量后，再将铁块放入水中，则热的传递是（ ） A. 从铁块向水传递 B. 从水向铁块传递 C. 不发生热传递 D. 无法判断 【答案】B 【解析】 【分析】质量相等的铁和水，放出相等的热量，比热容大的温度降低的少，而初温相同，可以得出铁和水的末温高低，进而确定热传递的方向． 【详解】铁和水的质量相同，水的比热容大，放出相等的热量，水的温度降低的少，而初温相同，水的末温高，将铁投入水中，热将从温度高的水传向温度低的铁． 8. 星期天，小林同学在父母的协助下，从早上6︰00开始每隔半小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度一时刻图线，如图所示。则可以判断（　　） A. 甲是“气温”图线，乙是“水温”图线，因为水的比热容比空气的大 B. 甲是“气温”图线，乙是“水温”图线，因为水的比热容比空气的小 C. 甲是“水温”图线，乙是“气温”图线，因为水的比热容比空气的大 D. 甲是“水温”图线，乙是“气温”图线，因为水的比热容比空气的小 【答案】A 【解析】 【详解】由题意知，水池的水和空气在同样吸放热条件下，因为水的比热容大，温度变化小，所以温度变化较大的甲是气温的图线，温度变化较小的乙是水温的图线。 故选A。 9. 小明家安装了智能门锁，可以通过指纹（S1）或人脸识别（S2）的方式来开门。只要其中任何一种方式识别成功（相当于闭合开关），绿灯就亮起，表示门锁开锁成功。下列设计的模拟电路中，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意知，该智能门锁可以通过指纹（S1）或人脸识别（S2）的方式来开门，只要其中任何一种方式识别成功（相当于闭合开关），绿灯就亮起，表示门锁开锁成功，说明开关S1和S2并联，再和绿灯串联在电路中，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10. 如图甲是利用电位器调节亮度的台灯。电位器的内部结构如图乙所示，a、b、c是三个接线柱，当旋钮带着滑片顺时针旋转时，灯逐渐变亮，则电位器的连接是（　　） A. 选择a、b接线柱且与灯泡串联 B. 选择b、c接线柱且与灯泡串联 C. 选择a、c接线柱且与灯泡并联 D. 选择b、c接线柱且与灯泡并联 【答案】B 【解析】 【详解】A．选择a、b接线柱且与灯泡串联，当旋钮带着滑片顺时针旋转时，接入电路的电阻丝长度变长，电位器接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电流减小，灯逐渐变暗，故A不符合题意； B．选择b、c接线柱且与灯泡串联，当旋钮带着滑片顺时针旋转时，接入电路的电阻丝长度变短，电位器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，电流增大，灯逐渐变亮，故B符合题意； CD．电位器与灯泡并联时，电位器的电阻变化不会影响灯泡所在支路的电流，灯泡亮度不会改变，故CD不符合题意。 故选B。 11. 小明用相同的酒精灯分别对2kg液体甲和水加热（如图一），根据测得的数据分别画出两液体温度随加热时间变化的图象（如图二）。已知在相同的时间内两液体吸收的热量相等[不计热量损失，c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。下列推断正确的是（　　） A. 液体甲的吸热能力更强 B. 若吸收相同的热量，水升高温度较少 C. 两液体的比热容c甲∶c水=3∶4 D. 水10 min吸收的热量为2.52×105 J 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图像可知，质量相同的液体甲和水吸收相同热量后，水升温更慢，水升高的温度更少，故水的吸热能力更强，故A错误，B正确； C．由图像可知，当质量相同的液体甲和水温度都从0℃升高到60℃时，甲需要加热10min，水需要加热20min，即水吸收的热量是甲吸收热量的两倍，因此，由公式可知，两液体的比热容c甲∶c水=1∶2，故C错误； D．由图像可知，加热20min，水的温度从0℃升高到60℃，故加热20min水吸收的热量 Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×60℃=5.04×105J 则加热10min水吸收的热量 故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，电源电压恒定不变，关于电路的工作情况，下列说法不正确的是（　　） A. 同时闭合S1、S2时，两只灯泡是并联的 B. 若闭合S1断开S2，通过灯泡L1、L2的电流相同 C. 若先闭合S1再闭合S2，电压表、电流表示数都变大 D. 若电压表和电流表位置对调，闭合S1、S2后，两表都不会被烧坏 【答案】BC 【解析】 【详解】A．同时闭合​、时，电流从电源正极流出后，分为两条独立支路，分别经过、回到电源负极，因此两只灯泡是并联，故A正确，不符合题意； B．闭合​、断开​时，只有接入电路，没有电流通过，因此通过、的电流不相同，故B不正确，符合题意； C．先闭合断开时，只有接入电路，电压表测电源电压，电压表示数等于电源电压，电流表示数；闭合​后，两灯并联，电压表仍然测电源电压，电压表示数不变，电流表测干路电流，电流表示数变大，故C不正确，符合题意； D．若电压表和电流表位置对调，闭合、后，电压表串联在电路中，由于电压表内阻极大，电路电流极小，因此两表都不会被烧坏，故D说法正确，不符合题意。 故选BC。 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 夏日荷塘里荷花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，这是________现象；两个表面光滑的铅块相互挤压后粘在一起，说明分子间有________。 【答案】 ①. 扩散 ②. 引力 【解析】 【详解】荷塘的花香分子在空气中不受外力自主运动，扩散到人的鼻腔中被感知，这种不同物质彼此自发进入对方的现象就是扩散现象； 两个表面光滑的铅块挤压后，铅块的分子间距缩小到分子作用力的作用范围内，相互吸附粘在一起，直接说明了分子之间存在相互作用的引力。 14. 电闪雷鸣、狂风大作的雷暴天气时，大风搅动云层，使上下云层间带上了不同电荷，这是____现象；为了防止房屋受雷电毁坏，屋顶安装有避雷针。如图所示，当避雷针尖端向云层释放电子的过程中，避雷针中电流的方向是______（选填“由大地流向云层”或“由云层流向大地”）。 【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 由云层流向大地 【解析】 【详解】[1]大风搅动云层，云层相互摩擦，使上下云层间带上了不同电荷，这是摩擦起电现象。 [2]当避雷针尖端向云层释放电子的过程中，电子从大地流向云层，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，所以避雷针中电流方向是从云层流向大地。 15. 水的比热容为，将质量为2 kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将________（选填变大、变小、不变）。初温为20℃、质量为1 kg的水吸收的热量后，温度将升高________℃。（水面气压为标准大气压） 【答案】 ①. 不变 ②. 80 【解析】 【详解】比热容是物质的固有特性，只和物质的种类、状态有关，和物质的质量、体积等因素无关。将2kg的水倒掉一半后，剩余物质仍然是液态水，状态和种类都没有变化，因此比热容不变。 根据物体吸热公式，先理论计算水的温度变化量 水的初温是20℃，若升温90℃末温将达到110℃，但题目明确是标准大气压，标准大气压下水的沸点为100℃，水沸腾时持续吸热但温度保持不变，因此水的实际末温最高只能到100℃，实际升高的温度为 16. 机器人在运动的过程中，需要缓冲装置吸收和耗散冲击动能从而保护机器人的精密部件。其中液压/气压缓冲装置，利用流体（油液或气体）被压缩时流经小孔产生的粘滞阻力，将动能转化为内能消散掉。这一工作过程，与热机工作的四个冲程中的________冲程类似。一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600 r/min，该汽油机活塞1 s完成________个冲程。 【答案】 ①. 压缩 ②. 120 【解析】 【详解】缓冲装置将动能转化为内能，与热机压缩冲程的能量转化形式一致，故第一空填压缩； 1s内飞轮转动的转数为 因四冲程汽油机飞轮每转2周完成4个冲程，故1s完成的冲程数为 17. 在甲图所示的电路中，当闭合开关S后，灯比亮，则通过的电流______（选填“大于”“等于”或“小于”）通过的电流，两个电压表指针偏转均如乙图所示，灯两端电压为______V。 【答案】 ①. 等于 ②. 4.8 【解析】 【详解】[1]甲图所示的电路中，当闭合开关后，两灯串联，串联电路的电流处处相等，所以通过的电流等于通过的电流。 [2]由于电压表V1测量灯泡L2两端的电压，电压表V2测量电源两端的电压，而两电表指针偏转角度相等，根据串联电阻的分压特点可知，电压表V1选择小量程，示数为1.2V；电压表V2选择大量程，示数为6V；即电源电压为 灯两端电压为 18. 如图所示电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S1，断开S2、S3时，电压表V1的示数为6 V，灯L2和L3两端的电压之比为。当闭合开关S1、S2、S3时，灯L2________（选填“亮”或“不亮”），同时观察到电流表A1、A2、A3的示数均不相同，断开所有开关，若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后，再同时闭合三个开关，发现与之前相比，电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变，则电源电压为________V。 【答案】 ①. 亮 ②. 18 【解析】 【详解】当闭合开关S1，断开S2、S3时，三个灯泡串联（如图1所示），电压表V1测量L1、L2两端总电压，V2测量L2两端的电压，V3测量L2、L3两端总电压，电压表V1示数为6V，L1、L2两端电压之和为6V，即 当L2和L3的电压之比为1:4，说明L2和L3的规格不同，且 当闭合开关S1、S2、S3时，三个灯泡并联，灯泡都发光（如图2所示），电流表A1测量干路电流，电流表A2测量L1和L2支路电流之和，电流表A3测量L2和L3支路电流之和，电流表A2、A3的示数均不相同，由此可知，L1和L3的规格不同。 将某两个灯泡的位置互换后，电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变，则L1、L2的规格相同，由以上分析可知， 三个灯泡串联时，L2和L3两端的电压之比为1:4，则L3两端的电压 由串联电路电压规律可知，电源电压。 三、实验探究题（每空2分，共22分） 19. 某实验小组用如图甲、乙所示的装置比较水和煤油的吸热情况。，， （1）水和煤油吸收热量的多少是通过________来判断的。 （2）在一个烧杯中倒入240 mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同的烧杯中倒入________mL的煤油。 （3）用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔1 min记录一次温度，整个实验操作无误。根据实验数据绘制的图像如图丙所示。根据所学的物理知识可知选用其中________液体（选填“A”或“B”）作为柴油机的散热物质，效果会更好。 【答案】（1）加热时间的长短 （2）300 （3）B 【解析】 【小问1详解】 实验中使用相同的电加热器，相同时间内两种液体吸收的热量相等，因此可以通过转换法，用加热时间的长短来间接反映水和煤油吸收热量的多少。 【小问2详解】 比较不同物质的吸热能力时，需要控制水和煤油的质量相等。240mL（240cm3）水的质量 煤油质量也应为240g，则煤油体积 【小问3详解】 散热物质需要选用比热容大的物质，相同质量的该物质升高相同温度时可以吸收更多热量，散热效果更好。从图像可知，加热相同时间（吸收相同热量）时B的温度升高更慢，说明B的比热容更大，因此选B作为柴油机散热物质效果更好。 20. 在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想： ①导体的电阻与导体的长度有关； ②导体的电阻与导体的横截面积有关； ③导体的电阻与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 1.0 （1）为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这里运用了________（填物理研究方法）。 （2）为了验证上述猜想②，应该选用编号为________的两根电阻丝分别接入电路进行实验。 （3）分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，发现B接入电路时电流表示数________（选填“较大”或“较小”）。 （4）为了顺利完成实验，导体D的长度应为________m。 【答案】（1）转换法 （2）A、C （3）较小 （4）0.5 【解析】 【小问1详解】 电阻的大小无法直接观察，实验中通过电流表示数的大小间接反映导体电阻的大小，将不易直接观测的物理量转换为容易测量的物理量，这种研究方法是转换法。 【小问2详解】 猜想②是验证电阻与导体横截面积的关系，根据控制变量法，需要控制导体的材料、长度完全相同，仅横截面积不同。表格中A、C均为镍铬合金、长度相同，横截面积不同，满足变量要求，因此选A、C。 【小问3详解】 A和B的材料、横截面积都相同，B的长度更长，B的电阻（对电流的阻碍作用）更大，通过的电流更小，所以B接入时电流表示数较小。 【小问4详解】 验证猜想③（电阻与材料的关系）需要控制长度、横截面积完全相同，仅材料不同。D的横截面积为1.0mm²，表格中同横截面积的镍铬电阻丝是C，C的长度为0.5m，因此D的长度应为0.5m，才能完成材料对电阻影响的探究。 21. 小明和小红一起用两节干电池进行“探究串、并联电路的电压关系”的实验， （1）小明按照甲图连接电路，闭合开关前电压表指针如图乙所示，其原因是电压表________。 （2）小明按照甲图连接电路，闭合开关后，发现两灯均不发光，小明用电压表接在L1两端，发现指针偏转情况如图丙所示，用电压表接在L2两端，发现电压表的示数为0，则可判断发生故障的是________。 （3）接着小明继续探究并联电路的电压特点，请用笔画线代替导线，在图丁中把电路连接完整，要求电压表测量灯泡L1两端的电压。 （4）依次用电压表测量L1、L2和电源电压，发现三次电压表示数相同。为了结论更科学，接下来应该进行的操作是________。（填字母序号） A. 更换不同规格的灯泡，多次实验 B. 将L1、L2的位置交换，再次进行实验 C. 保持电源、灯泡不变，多次实验 【答案】（1）电压表没有调零 （2）灯泡L1断路 （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 电表使用前要调零，闭合开关前，由图乙可知，电压表的指针没有指在零刻度线处，说明电压表没有调零。 【小问2详解】 电源由两节干电池组成，电源电压约3V，由图甲可知，两个灯泡串联，发现两灯均不发光，电压表接在L1两端，由图丙可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是3V，电压表的示数等于电源电压，说明电压表和电源正负极之间是通路，用电压表接在L2两端，发现电压表的示数为0，可能灯泡L1断路。 【小问3详解】 探究并联电路的电压特点，两个灯泡并联，电源电压是3V，电压表测量灯泡L1两端的电压，电压表并联在灯泡L1两端，电源电压约3V，电压表选择3V接线柱。 【小问4详解】 实验一次就得出结论具有偶然性，不能得出普遍性规律；改进的措施是换用不同规格的小灯泡进行多次实验，再得出结论，故选A。 四、计算题（共16分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。） 22. 无人驾驶汽车是一种智能汽车，依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。已知某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶8400 m，消耗的汽油完全燃烧释放的热量为9.66×107 J，汽车受到的牵引力是2000 N。求：（，，） （1）消耗的汽油的质量是多少？ （2）汽车牵引力做的功是多少？ （3）近年来我国的氢能源汽车产业快速发展，如果该汽车使用氢气作为燃料，且氢气完全燃烧产生热量的40%用于牵引力做功，则该过程需要消耗多少千克的氢气？ 【答案】（1） 2.1 kg （2） （3） 0.3 kg 【解析】 【小问1详解】 由燃料完全燃烧放热公式得 【小问2详解】 汽车牵引力做的功 【小问3详解】 由热机效率公式，先求氢气完全燃烧释放的总热量 则该过程需要消耗氢气的质量 23. 如图所示的电路中，电源电压保持15V不变，当只闭合开关S2时，电流表A2的示数为1.6A。 （1）当只闭合开关S2时，电压表V1的示数为多少？ （2）当只闭合开关S1、S2时，电流表A2的示数为2A，电流表A1的示数为多少？ （3）已知L2和L3是同种规格的灯泡，若将电流表A1替换为电压表V3，只断开开关S2时，电压表V1的示数为2V，则电压表V3的示数是多少？ 【答案】（1）15V （2）0.4A （3）8.5V 【解析】 【小问1详解】 当只闭合开关S2时，灯泡L1与电流表A2串联接入电路，电压表V1测量灯泡L1两端的电压，此时电压表V1也测电源电压，所以，电压表V1的示数等于电源电压U = 15V。 【小问2详解】 当只闭合开关S1、S2时，灯泡L1与灯泡L2并联，电流表A1测L2的电流，电流表A2在干路中，测量总电流。电流表A2的示数I总 = 2A，此时通过L1的电流I1=1.6A 根据并联电路的电流规律，可得电流表A1的示数为 【小问3详解】 将电流表A1替换为电压表V3，只断开开关S2时，S1、S3、S4均闭合，灯泡L1、L2、L3串联。电压表V1测量L1两端的电压U1，电压表V3测量L1和L2两端的总电压(U1+U2) 已知电源电压U = 15V，电压表V1的示数U1= 2V 根据串联电路的电压规律 所以，L2和L3两端的总电压为 因为L2和L3是同种规格的灯泡，分担的电压也相同，即 因此 解得U2=6.5V，电压表V3的示数为L1和L2两端的电压之和 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $