广西南宁市兴宁区三美学校2021-2022学年九年级上学期期末物理试题

这是一份广西南宁市兴宁区三美学校2021-2022学年九年级上学期期末物理试题，共26页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与简答题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年广西南宁市兴宁区三美学校九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（每题2分，共32分）
1．（2分）滑动变阻器是重要的电学元件，主要部件中通常情况下属于绝缘体的是（　　）
A．瓷筒 B．电阻丝 C．滑片 D．金属杆
2．（2分）如图所示的四种家用电器中，主要利用电能转化成内能而工作的是（　　）
A．抽油烟机 B．电风扇
C．电视机 D．电热水壶
3．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．夏天喝冰镇饮料，因为饮料含有的热量少
B．铁丝内能增加一定是因为吸收了热量
C．温度高的物体内能一定大
D．热量可以由内能小的物体转移到内能大的物体
4．（2分）如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（　　）

A．该冲程是压缩冲程
B．该冲程中活塞向上运动
C．该冲程是内能转化为机械能的过程
D．该冲程是机械能转化为内能的过程
5．（2分）如图所示，电流表乙测量的是（　　）

A．通过灯L1的电流
B．通过灯L2的电流
C．通过灯L1和L2的总电流
D．既是通过灯L1的电流，也是通过灯L2的电流
6．（2分）要用电压表来测量灯L1两端电压，下列四幅图中接法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2分）小倩在进行电学实验时，发现灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数几乎等于电源电压，原因可能是（　　）

A．电池没电了 B．灯丝烧断了 C．开关未闭合 D．电压表损坏
8．（2分）如下四幅图中，可以说明电动机工作原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．（2分）为了减少食物浪费，某自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动，在平台上放了一个电子秤。图是电子秤的原理图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片P与弹簧顶端固定在一起，下列说法正确的是（　　）

A．电路中R0起到保护电路的作用，R与R0是并联的
B．电子秤仪表是由电压表改装而成的
C．食品质量越大，通过R的电流越大
D．食品质量越大，仪表示数越小
10．（2分）将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1和L2一样亮
B．灯泡L1比灯泡L2亮
C．两灯泡的总功率小于40W
D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
11．（2分）某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关，对此电路，下列说法正确的是（　　）

A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装开关，乙处应装用电器
C．甲处应装用电器，乙处应装开关
D．当保险丝熔断后，可以用铜丝代替
12．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　）

A．电流表示数减小
B．电压表示数变大
C．电路总电阻减小
D．电流表跟电压表的比值不变
13．（2分）已知小明家的电能表月初示数为1290.7kW•h，如图是该月底的示意图，则下列说法正确的是（　　）

A．电能表的铝盘转得越快表明消耗的电能越多
B．接在该电能表上的用电器允许的最大总功率为500W
C．小明家里当月消耗的总电能为55kW•h
D．若铝盘转了1600r，说明正在工作的用电器电功率就是0.5kW
14．（2分）现有一个电压不变的电源，两个定值电阻R1、R2，将这两个电阻以某种方式连接到电源上，R1的消耗功率为P0；再将这两个电阻以另一种方式连接到该电源上，R1的消耗功率为4P0。两种连接形式中均有电流通过R2，则R1与R2的电阻之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：4
15．（2分）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知（　　）

A．乙是小灯泡的I﹣U图象
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上，干路中的电流是0.6A
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，小灯泡两端电压为1.0V
16．（2分）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V？W”，其电阻不随温度变化，电流表的量程为0～3A。当开关S、S2闭合时，滑片P在a端时电压表示数为U1，电流表示数为I1；滑片P在b端时电压表示数为U2，电流表示数为I2，此时R2消耗的电功率为P2。当开关S、S2、S3闭合时，灯泡恰好正常发光。当开关S、S1、S2、S3闭合时，R2消耗的电功率为P2′，P2：P2′＝25：121，U1：U2＝11：9，R2＝10Ω。则下列说法错误的是（　　）


A．电源电压为6V
B．灯泡的额定功率为3W
C．I1：I2＝22：27
D．当开关S、S1、S2、S 3闭合时，电路消耗的总电功率最小为6.6W
二、填空题（每空1分，共15分）
17．（2分）2021年5月15日，天问一号着陆巡视器“祝融号”登陆火星，其利用太阳能电池板获得的电能属于 　 　能源（选填“一次”或“二次”）；太阳能实际上是太阳内部发生 　 　（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的核能。
18．（2分）又到了收获芒果的季节，果园里四处飘荡着芒果的香味，这是 　 　现象，这是由于芒果的芳香分子在 　 　。
19．（2分）大型载重汽车在遇到长下坡时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片和轮胎喷水降温，这是利用了水 　 　较大的特点，刹车片过热是通过 　 　方式增加内能的。
20．（3分）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。通电一段时间后，　 　（选填“左”或“右”）容器连接的U形管液面高度差较大，说明电流通过导体产生的热量跟 　 　
（选填“电流”或“电阻”）有关，电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 　 　。


21．（3分）如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线，由图可知当有害气体浓度变大时，气敏电阻的阻值将 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）；我校科技小组同学利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图乙所示。电源电压恒定不变，R为气敏电阻，L为指示灯。当有害尾气浓度β增大时，电压表的示数 　 　，指示灯亮度 　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

22．（3分）如图甲所示的电路，滑动变阻器R2铭牌上标有“？1A”，电流表所用的量程为0﹣3A，两个电压表的量程均为0﹣15V。当只闭合开关S，滑动变阻器滑片从最右端向左逐渐调节，直至灯泡正常发光时，滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，电流表与两电压表示数变化如图乙所示，U1：U2＝3：8，则灯泡的额定功率为 　 　W，电源电压U为 　 　V；闭合三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，电流表示数为0.9A。若任意闭合开关并调节滑动变阻器，电源电压不变，在保证电路中有电流且各元件安全的前提下，整个电路的最大功率为 　 　W。

三、作图与简答题（23、24每题2分，25题4分，共8分）
23．（2分）如图所示，试在两个“〇”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使开关S闭合时两灯组成并联电路。

24．（2分）在如图中，请画出质量为0.2kg的小球静止时所受浮力示意图。

25．（4分）为防止汽车长时间制动引起刹车失灵，有的高速公路长下坡路段建有避险车道，避险车道是一个上坡道且铺有一层厚厚的砂石（如图）。若汽车刹车失灵，紧急进入避险车道可迅速减慢速度，避免重大事故发生。请用所学的物理知识解释汽车进入避险车道能迅速减速的原因。

四、实验探究题（25题6分，26题7分，27题7分，共20分）
26．（6分）为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：

质量/g
升高10℃所需要时间/s
升高20℃所需时间/s
升高30℃所需时间/s
沙子
30
24
48
96
水
30
48
96
182
（1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质 　 　。
（2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙，升高相同温度时，水吸收的热量 　 　沙子吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”），说明 　 　比热容大。
（3）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与（2）结论不符，你认为可能的原因是 　 　。
（4）小强用同样的仪器，采取不同于小明的方案，给水和沙子加热相同的时间，通过比较 　 　判断水和沙子的吸热能力大小。
（5）已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则沙子的比热容是 　 　J/（kg•℃）。

27．（7分）小明在“探究串联电路电压特点”的实验中，实验中使用两节新干电池作为电源，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成。

（1）实验中应选择规格 　 　（填“相同”或“不相同”）的灯泡。
（2）闭合开关后，小明发现灯L1比L2亮，则通过两灯的电流I1　 　I2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测灯L2两端的电压，小明的做法是 　 　（填“正确”或“错误”）的；在某次按图甲所示测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为 　 　V，灯L2两端的电压为 　 　。
（4）用电压表测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在表中。分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是 　 　（用公式表示）。
（5）进行多次实验的主要目的是 　 　（填“A.寻找普遍规律”或“B.减小实验误差”）。
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
28．（7分）测两个阻值未知的定值电阻R1、R2的阻值。
（1）图甲是测量R1阻值的实物图，电源为两节新干电池；
①用一根导线将电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向右移时电阻增大，连线不交叉）。
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 　 　（选填“A”或“B”）端；闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是R1　 　（选填“开路”或“短路”）。
③排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示为 　 　A，则R1＝　 　Ω。
（2）用图丙所示的电路测R2的阻值，其中R是电阻箱（阻值可调、可读），请完成实验步骤：
①只闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出电压表读数为U1，读出电阻箱的读数为R；
②只闭合开关 　 　，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，读出电压表读数为U2；
③则R2＝　 　（用U1、U2、R表示）。若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，其它操作正确，则测得R2的阻值比真实值偏 　 　（填“大”或“小”）。
五、计算题（28题6分，29题9分，30题10分，共25分）
29．（6分）在一个标准大气压下，一质量为2千克的金属块，被加热到500℃后，立即投入质量为1千克，温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高到80℃．【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】求：
（1）水吸收的热量。
（2）金属块的比热容。
（3）取出金属块后，给80℃的水继续加热，水又吸收了1.05×105J的热量，求水的末温。
30．（9分）有一质量为0.6kg的物块，用细线吊起将其浸在底面为100cm2的玻璃水槽中，静止时露出水面部分占其总体积的（如图a所示）。剪断细线后，物块沉入水槽底部（物块未与水槽底部密合），水面上涨2cm（如图b所示）。已知水的密度为1.0×103kg/m3，玻璃水槽侧壁的厚度不计，求：
（1）细线对物块的拉力。
（2）物块的密度。
（3）剪断细线后，物块对玻璃水槽底部的压力。

31．（10分）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，小灯泡L标有“4V 1.6W”字样，R1＝20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则：
（1）小灯泡的阻值为多大？
（2）R1消耗的电功率是多少？
（3）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，若只闭合开关S3，小灯泡L消耗的电功率变化范围是多少？


2021-2022学年广西南宁市兴宁区三美学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分，共32分）
1．【解答】解：组成滑动变阻器的金属杆（滑片导轨）、滑片和电阻丝，都容易导电，属于导体；
瓷筒，用陶瓷制成，不容易导电，属于绝缘体。
故选：A。
2．【解答】解：AB、抽油烟机和电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，故AB错误；
C、电视机工作时主要转化为声能、光能以及少部分内能，故C错误；
D、电热水壶工作时把电能转化为内能，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误；
B、物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故B错误；
C、温度不是决定物体内能大小的唯一因素，温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能不一定小，故C错误；
D、内能少的物体温度可能高，故内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：
根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程。
在做功冲程中将内能转化为机械能。故ABD错、C正确。
故选：C。
5．【解答】解：由图可知，两灯并联，电流表甲在干路中，测通过干路的电流，电流表乙与灯L2串联在支路中，电流表乙测通过灯L2的电流，故B正确。
故选：B。
6．【解答】解：A、L1、L2串联，电压表并联在电源两端，电压表测电源两端的电压，电压表的正负接线柱接法正确，故A错误；
B、L1、L2串联，电压表并联在L1两端，电压表测灯L1两端的电压，电压表的正负接线柱接法错误，故B错误；
C、L1、L2串联，电压表并联在L2两端，电压表测灯L2两端的电压，电压表的正负接线柱接法正确，故C错误；
D、L1、L2串联，电压表并联在L1两端，电压表测灯L1两端的电压，电压表的正负接线柱接法正确，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现断路现象；又因为电压表有示数接近电源电压，说明在电压表两接线柱与电源正负极相连，故故障原因是灯泡处断路，故B符合题意。
故选：B。
8．【解答】解：A、此图是电磁感应的原理图，是磁生电，故A不符合题意；
B、此图是电磁铁的原理图，说明通电螺旋管周围有磁场，故B不符合题意；
C、此图是验证通电导体在磁场中受力运动的实验，也就是验证电动机工作原理的实验，故C符合题意；
D、此图是奥斯特实验，说明电流周围有磁场，故D不符合题意。
故选：C。
9．【解答】解：
A、R0的作用是可以防止电路中的电流过大时，烧坏仪表和电源，保护电路，但是R与R0是串联的，故A错误；
B、由电路图可知，仪表串联在电路中，则由电流表改装而成，故B错误；
CD、食品质量越大时，滑片下移，接入电路中的电阻越小，电路中的总电阻越小，由I＝可知，电路中的电流越大，则仪表示数越大，故C正确，D错误。
故选：C。
10．【解答】解：AB、由P＝得：L1、L2的电阻分别为：
R1＝＝≈806.7Ω；
R2＝＝＝1210Ω；
则两灯串联时，电流相等，由P＝I2R可得，灯泡L1的功率小于L2的功率，故灯泡L2要比L1亮，故A、B错误；
CD、串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时通过电路的电流：I＝＝≈0.11A，
两灯实际消耗的功率：P1′＝I2R1＝（0.11A）2×806.7Ω≈9.76W≠30W，
P2′＝I2R2＝（0.11A）2×1210Ω≈14.64W≠20W，即两灯泡的实际功率都都小于其额定功率的一半，
两灯泡的总功率为：P＝P1′+P2′＝9.76W+14.64W＝24.4W＜40W，故C正确，D错误。
故选：C。
11．【解答】解：A、为了安全，保险丝应该接到火线上，故A错误；
BC、为了安全，保险丝要接在火线上，开关也应接在火线上，甲处安装开关，乙处安装用电器，故B正确，C错误；
D、当保险丝熔断后，由于铜丝的熔点很高，所以绝对不能用铜丝代替保险丝，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：由图可知，R1和R2并联，电压表测量电源的电压，电流表测量R1的电流；
滑片向右移动时，由于电源电压不变，则电压表示数不变；
因并联电路中各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，即电流表示数不变；
当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，并联电路的总电阻变大；
电压表示数不变，电流表示数不变，其比值不变；
综上所述，D正确。
故选：D。
13．【解答】解：
A、教室里所开的灯越多，总功率越大，电能表的转盘转得越快，转得快，消耗的电能不一定多，故A错误；
B、电能表表盘上“10A”表示电能表平时工作允许通过的最大电流，“220V”表示电能表的工作电压，电路允许的最大总功率P最大＝UI最大＝220V×10A＝2200W，故B错误；
C、本月内用电器消耗的总电能W＝1345.7kW•h﹣1290.7kW•h＝55kW•h＝55度，故C正确；
D、3200r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3200r，则转盘转1600转消耗的电能W＝kW•h＝0.5kW•h，故D错误。
故选：C。
14．【解答】解：
将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为：P0＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为：4P0＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：＝4×，
解得R1两端的电压比为U1：U1′＝1：2；
因为R1、R2接到同一电源上，且第2次R1两端的电压更大，所以，第一种以串联方式连接；第2次以并联方式连接，如下图：

则由并联电路的特点和前面的解答可得，电源电压U＝U1′＝2U1；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以，串联时，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝2U1﹣U1＝U1，
因串联电路各处电流相等，所以由I＝可得，R1：R2＝：＝U1：U2＝1：1。
故选：A。
15．【解答】解：（1）定值电阻的I﹣U图象为一倾斜直线，灯泡的电阻随温度的升高而增大，故灯泡的I﹣U图象为曲线。
故图甲是小灯泡的I﹣U图象，图乙是定值电阻的I﹣U图象。
从图乙可知，当U＝4V时，I＝0.4A，
由欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故AB错误；
（2）将R和L并联在电源电压为2V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为2V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.6A，IR＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：
I′＝IL+IR＝0.6A+0.2A＝0.8A，故C错误；
（3）串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压：U＝UL+UR＝1V+4V＝5V。故定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，小灯泡两端电压为1.0V，故D正确。
故选：D。
16．【解答】解：当开关S、S2、S3闭合时，此时中只有灯泡L接入电路，灯泡恰好正常发光，电源电压U＝U额定＝6V，故A正确；
当开关S、S2闭合时，滑片P在b端时，灯泡L与定值电阻R2串联，电压表示数为U2，R2消耗的电功率P2＝；
当开关S、S1、S2、S3闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L、定值电阻R2并联，此时R2两端的电压为电源电压，R2消耗的电功率为P2′＝；
又因为P2：P2′＝25：121，得U2＝U电源＝×6V＝V，所以当开关S、S2闭合时，滑片P在b端时，灯泡L两端的电压UL＝U﹣U2＝6V﹣V＝V，通过灯泡L的电流IL＝I2＝＝＝A，所以灯泡L的电阻RL＝＝＝12Ω，因为灯泡L的电阻不变，所以灯泡L的额定功率P额定＝＝＝3W，故B正确；
由于U1：U2＝11：9且U2＝V，解得U1＝V，所以当开关S、S2闭合时，滑片P在a端时，此时灯泡L两端的电压UL′＝U﹣U1＝6V﹣V＝V，此时电路中的电流I1等于通过灯泡L的电流IL′，即I1＝IL′＝＝＝A，所以I1：I2＝A：A＝22：27，故C正确；
当开关S、S2闭合时，滑片P在a端时，电压表测量的是滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的电压，电压表的示数U1＝V，电路中的电流I1＝A，所以R1+R2＝R总＝＝15Ω，又R2＝10Ω，所以滑动变阻器R1的最大阻值R1＝R总﹣R2＝15Ω﹣10Ω＝5Ω；
当开关S、S1、S2、S3闭合时，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，电路中的总功率最小，所以当滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω时，通过滑动变阻器的电流I滑＝＝＝1.2A，通过灯泡L的电流IL＝＝＝0.5A，通过R2的电流IR2＝＝＝0.6A，电路中的总电流I总＝I滑+IL+IR2＝1.2A+0.5A+0.6A＝2.3A，此时电路中的电功率P总＝U总I总＝6V×2.3A＝13.8W，故D错误。
故选：D。
二、填空题（每空1分，共15分）
17．【解答】解：电能不能从自然界直接获得，必须通过消耗其它能源才能获得，属于二次能源；
由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应。
故答案为：二次；核聚变。
18．【解答】解：收获芒果的季节，果园里四处飘荡着芒果的香味，这是扩散现象，是芒果的芳香分子在永不停息地做无规则运动造成的。
故答案为：扩散；不停地做无规则运动。
19．【解答】解：（1）水的比热容最大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度吸收热量最多，所以用水来降温是利用了水具有较大的比热容的特点；
（2）汽车下坡时间较长时，连续点踩刹车，刹车片摩擦做功内能增加，温度升高。
故答案为：比热容；做功。
20．【解答】解：装置乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即I左＝2I右，故是研究电流产生的热量与电流的关系；
由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大；
两电阻大小相等，通电时间相同，由Q＝I2Rt得，电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为：
＝＝（）2＝。
故答案为：左；电流；4：1。
21．【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测气敏电阻两端的电压；
由图甲可知，当有害尾气浓度增大时，气敏电阻的阻值将变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知，灯泡L两端的电压变大，故指示灯亮度增大；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变小；减小；增大。
22．【解答】解：当只闭合开关S时，接入电路的有灯泡L和滑动变阻器R2，它们组成串联，电压表V1测量的是灯泡L两端的电压，电压表V2测量的是滑动变阻器R2两端的电压，当滑动变阻器的滑片从右向左移动时，R2接入电路中的阻值减小，根据串联电路电阻的规律R总＝RL+R2可知，电路中的总电阻减小，电源电压不变，电路中的电流I总＝将增大，灯泡L两端的电压UL＝ILRL将增大，滑动变阻器两端的电压U滑＝U总﹣UL将减小，所以乙图像中电流随电压的增大而增大是电流表A与电压表V1的图像，电流随电压的增大而减小的是电流表A与电压表V2的图像，由乙图像可知：当滑动变阻器滑片从最右端向左逐渐调节，直至灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为6V，此时通过灯泡的电流为0.5A，灯泡正常发光时的功率PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W，即灯泡的额定功率为3W；
设电源电压为U，当滑动变阻器的滑片在左端时，总电压U＝UL+U滑＝1V+U2……①；当滑动变阻器的滑片移到灯泡正常发光时，总电压U＝UL′+U滑′＝6V+U1……②；又因为U1：U2＝3：8……③，联立①②③，解得U＝9V，U1＝3V，U2＝8V；
当滑动变阻器的滑片移到灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻R滑′＝＝＝6Ω，所以滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝＝30Ω，
当三个开关都闭合时，接入电路的用电器有R1和R2，且它们组成并联，滑动变阻器的滑片调到最右端，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω，通过滑动变阻器的电流I滑＝＝＝0.3A，所以通过R1的电流I1＝I总﹣I滑＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，电阻R1的阻值R1＝＝＝15Ω，
因为电源电压保持不变，根据P＝UI可知，当电路中的电流最大时，整个电路的功率最大，所以当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片调到通过灯泡的电流是1A时，整个电路的功率最大，电路中的总电流I总′＝I1+I滑″＝0.6A+1A＝1.6A，此时电路的总功率P总＝U总I总＝9V×1.6A＝14.4W。
故答案是：3；9；14.4。
三、作图与简答题（23、24每题2分，25题4分，共8分）
23．【解答】解：要使电阻R1、R2并联，由图可知电流从电源正极流出，分别流经R1、R2，汇合后经开关回到负极，所以上方电表应是电压表；如果下面的电表是电压表，则电阻R2无法形成回路，所以是电流表，与R2串联，如图所示；

24．【解答】解：小球重力G＝mg＝0.2kg×9.8N/kg＝1.86N，小球漂浮，F浮＝G＝1.96N，
过球心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并用符号F浮表示；如图所示：

25．【解答】答：高速行驶的汽车进入上坡的避险车道时，汽车的动能会转化为重力势能，使汽车的动能减小；同时避险车道铺有厚厚的砂石，车轮又受到很大摩擦阻力，汽车的动能还会转化为内能，也可以快速地降低车速。
四、实验探究题（25题6分，26题7分，27题7分，共20分）
26．【解答】解：（1）实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用加热时间表示水和沙子吸热的多少；
（2）由表可知，质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水的加热时间更长，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量，说明水的比热容大；
（3）由于沙子的导热性能不好，故在刚开始加热时，沙子局部温度可能低于水的温度，所以要不断用搅拌棒进行搅拌；
（4）使等质量的水和沙子加热相同，水和沙子吸收的热量相同，温度计示数的变化越小，吸热能力越强，即通过比较温度计示数的变化量来判断水和沙子的吸热能力大小；
（5）表格数据知升高相同的温度水的加热时间为沙子加热时间的2倍，水吸收的热量为沙子吸收热量的2倍，根据Q吸＝Δt知在质量、升高的温度相同时，吸收的热量与比热容成正比，所以c沙＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）吸收热量的多少；（2）大于；水；（3）沙子导热性能不好；（4）温度计示数的变化量；（5）2.1×103。
27．【解答】解：（1）为使实验结论具有普遍性，实验中应选择规格不相同的灯泡。
（2）串联电路电流处处相等，通过两灯的电流I1＝I2。
（3）电压表使用时，电流应“正进负出”，小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测灯L2两端的电压，则电压表的正负接线柱接反了，故小明的做法是错误的；
由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V，电压表测量灯L1两端的电压，故此时灯L1两端的电压为1.9V；
电源为两节新干电池，电源电压为3V，根据串联电路的电压特点可知灯L2两端的电压为：3V﹣1.9V＝1.1V。
（4）根据表中数据可知：2.3V+0.7V＝3V，2.0V+1.0V＝3V，1.7V+1.3V＝3V，
故可以得到串联电路的电压特点是U＝U1+U2。
（5）进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律，故选A。
故答案为；（1）不相同；（2）＝；（3）错误；1.9；1.1；（4）U＝U1+U2；（5）A。
28．【解答】解：（1）①从电源的正极出发，依次经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表到电源的负极，电流表、电压表的正负接线柱连接正确，滑动变阻器接线柱接法正确，并且符合滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，如图。

②滑动变阻器接入左半段，闭合开关前滑片处于B端，处于最大阻值处。
闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表和电源连接的地方是通路，故障可能是R1开路。
③电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.24A，
定值电阻R1两端的电压是1.2V，电流是0.24A，则R1＝＝＝5Ω。
（2）①只闭合开关S1、S3，电压表测量定值电阻R2两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出定值电阻R2两端电压为U1，读出电阻箱的读数为R；
②只闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，用电压表测量电阻箱和定值电阻R2两端的总电压为U2；
根据串联电路电压特点得，电阻箱两端的电压为U2﹣U1，
根据串联电路电流特点得，＝，
定值电阻R2的阻值R2＝R。
若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，分担的电压变大，则电阻箱和定值电阻R2分担的电压变小，则U2变小，其它测量准确，由R2＝R
得，R2测量值会变大。
故答案为：（1）①如上图；②B；开路；③0.24；5；（2）②S1、S2；③R；大。
五、计算题（28题6分，29题9分，30题10分，共25分）
29．【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0水）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×105J；
（2）根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即Q吸＝Q放＝2.52×105J，
由Q放＝cm（t0﹣t）得，金属块的比热容：
c金＝＝＝0.3×103J/（kg•℃）。
（3）由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度：
△t′＝＝＝25℃，
t′＝80℃+25℃＝105℃＞100℃，
在一个标准大气压下水的沸点为100℃，所以水的末温为100℃。
答：（1）水吸收的热量为2.52×105J；
（2）金属块的比热容为0.3×103J/（kg•℃）；
（3）水的末温为100℃。
30．【解答】解：（1）物体的重力为：
G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，
物体露出水面的体积为：
V1＝S容Δh＝100×10﹣4m2×2×10﹣2m＝2×10﹣4m3，
物块的总体积为：
V＝＝＝5×10﹣4m3，
物体排开水的体积为：
V2＝V×（1﹣）＝5×10﹣4m3×＝3×10﹣4m3，
物体的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3＝3N，
细线对物块的拉力为：
F拉＝G﹣F浮＝6N﹣3N＝3N；
（2）物块的密度为：
ρ＝＝＝1.2×103kg/m3；
（3）剪断细线后，物块沉入水槽底部，受到的浮力为：
F浮′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N；
物体受到水槽的支持力为：
F支持＝G﹣F浮′＝6N﹣5N＝1N，
物块对玻璃水槽底部的压力与物体受到水槽的支持力是一对相互作用力，大小相等，
所以物块对玻璃水槽底部的压力为：F压＝F支持＝1N。
答：（1）细线对物块的拉力为3N；
（2）物块的密度为1.2×103kg/m3；
（3）剪断细线后，物块对玻璃水槽底部的压力为1N。
31．【解答】解：（1）由P＝可得，小灯泡的阻值：
RL＝＝＝10Ω；
（2）由图知，只闭合开关S2时，R1与L串联，电压表测L两端的电压，即UL＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：
I＝I1＝IL＝＝＝0.2A，
R1消耗的电功率：
P1＝I2R1＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；
（3）由串联电路特点和欧姆定律可得，电源的电压：
U＝I（R1+RL）＝0.2A×（20Ω+10Ω）＝6V；
由图知，闭合所有开关时，R1与R2并联，电流表测滑动变阻器R2的电流，
因并联电路各支路两端电压相等（等于电源电压），则由P＝可知，当滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大时，其消耗的电功率最小，
则滑动变阻器R2消耗的最小功率为：P2小＝，
由题知，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，
所以通过滑动变阻器的最大电流I2大＝0.6A，
则滑动变阻器R2消耗的最大功率：P2大＝UI2大，
由题知，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，
所以，＝＝，
则R2＝＝＝30Ω；
由图知，只闭合开关S3时，L与R2串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，
当电压表的示数最大为UL′＝3V时，电路中的电流：
IL′＝＝＝0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以电路中的最大电流为0.3A，
则小灯泡消耗的最大电功率：
PL大＝IL′2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W，
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小，R1消耗的电功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以电路中的最小电流：
I′＝＝＝0.15A，
小灯泡L消耗的最小电功率：
PL小＝I′2RL＝（0.15A）2×10Ω＝0.225W，
所以小灯泡L消耗的电功率变化范围是0.225W～0.9W。
答：（1）小灯泡的阻值是10Ω；
（2）R1消耗的电功率是0.8W；
（3）若只闭合开关S3，小灯泡L消耗的电功率变化范围是0.225W～0.9W。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2022/12/19 18:32:33；用户：小吴老师；邮箱：orFmNt0PUPN61rW1YowPH0yM1Das@weixin.jyeoo.com；学号：28286588