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广东省珠海市香洲区文园中学2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试卷
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这是一份广东省珠海市香洲区文园中学2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试卷，共32页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年广东省珠海市香洲区文园中学九年级（上）期中物理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1．（3分）对于原子的组成，下列选项正确的是（ ）
A．原子核、电子 B．质子、中子
C．质子、电子 D．中子、电子
2．（3分）关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（ ）
A．减肥期间不宜吃大量巧克力，是因为巧克力含有的热量较多
B．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量
C．物体机械能增加，则内能一定增加
D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
3．（3分）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒（ ）
A．罐内气体的内能减少
B．罐内气体分子热运动加剧
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与内燃机压缩冲程相同
4．（3分）如图所示，小华将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。下列对该现象解释正确的是（ ）
A．用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B．用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C．两气球因带了异种电荷而互相排斥
D．这种现象与验电器的工作原理相同
5．（3分）如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是（ ）
A．开关只能控制灯泡L2
B．两个灯泡为串联连接
C．电流表测的是通过灯泡L1的电流
D．电流表测的是通过灯泡L1和L2的电流
6．（3分）关于电路的组成及各元件的作用，下列说法不正确的是（ ）
A．开关的作用是控制电路的通断
B．用电器是将其他式的能转化为电能
C．一个完整的电路由电源、用电器、导线和开关组成
D．电源给用电器提供电能，发电机和各种电池都是电源
7．（3分）为了练习使用滑动变阻器，同时探究串联电路中电压、电流的规律，某实验小组设计了如图所示的电路。此电路中灯泡的电阻始终保持不变，滑动变阻器的滑片P向左滑动时（电表均在安全范围内），则（ ）
A．电压表V1的示数变大
B．电压表V1与V2的示数之和变小
C．电流表A的示数变小
D．若电压表V1突然短路，则小灯泡变亮
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，茶杯温度会升高，其内能是通过 的方式改变的；茶水散发出清香，这是 现象，这是由于 在永不停息地做无规则运动引起的。
9．（3分）小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是 油机。如图所示是 冲程，该冲程是将 能转化为内能。
10．（3分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球，使其带上 电荷，而B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B的金属球连接起来后，验电器A的金属箔的张角将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。在金属棒与两金属球接触的瞬间，金属棒中的电流方向是 （选填“向右”或“向左”）。
11．（3分）中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码，如图所示。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件 材料构成的；避雷针与地面间的引线是 材料（以上两空选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）；超导材料是一种温度降低到一定值时，电阻变为 的材料。
12．（3分）我国家庭电路正常供电的电压为 V，如图甲所示，是收音机上用以调节音量的一种电位器，但原理都是通过改变接入电路的导体的 来改变其连入电路的电阻，为了使滑动片P顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），应该将该元件的铜片B和铜片 接入电路。
13．（3分）某同学用一种加热器将质量为1000g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度﹣时间图像如图所示，根据图像可知物质在B点的内能 在C点的内能，在AB段的比热容 CD段的比热容，AB段所吸收的热量为 J[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。
14．（3分）如图甲所示，仅闭合开关S1，电压表示数如图乙；闭合S1、S2，两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时，通过L1的电流为 A，灯L1两端的电压为 V；当仅闭合S1时，电流表A1的示数为 A。
三、作图题（共7分）
15．（2分）在图中的〇里填上适当的电表符号，使小灯泡，L1和L2能够发光。
16．（2分）如图所示是设计的一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，当房门被打开时，细导线AB被扯断
17．（3分）请根据如图所示电路在方框内画出相应的电路图。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
18．（7分）根据如图所示的四个热学实验，回答相关问题：
（1）如图甲所示，是研究气体扩散的实验装置，两个瓶中分别装有二氧化氮气体和空气，装二氧化氮气体的应是 瓶（选填“A”或“B”）。
（2）如图乙所示，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出。此过程中将 能转化为 能，这相当于四冲程内燃机的 冲程。
（3）如图丙所示，用细线将玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。使玻璃板水平接触水面，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这说明 。
（4）如图丙所示，水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，这说明 。
19．（6分）在“探究并联电路电流关系”的实验中：
（1）在连接电路时发现电流表的指针向左偏转，你认为原因可能是 。
（2）小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现只有一根导线接错了，并改正（用笔画线代替导线，导线不得交叉）。
（3）正确连接电路后，闭合开关，如图丙所示 A。
（4）小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，将测量数据记录在表中
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.34
0.58
分析数据得出结论：在并联电路中， 。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是 。
20．（6分）在“探究影响导体电阻大小的因素”时，小明作了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关，其规格、材料如表所示。
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
0.5
0.5
（1）如图所示的实验电路，在M、N之间分别接上不同的电阻丝，则通过观察 来比较导体电阻的大小，这里用到 （选填“控制变量法”或“转换法”）。为了验证上述猜想①，应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（2）实验中，分别将电阻丝A、C接入电路，闭合开关后A＜IC，可以验证猜想 ，得到的结论是： 。
（3）小文认为电路中连入电流表是多余的，可以直接根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取，这是因为 一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21．（6分）环境小组的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。[水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求：
JY型燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压/MPa
适用：天然气
Ⅱ
75%
15
0.02﹣0.8
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？
（2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？
22．（7分）一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油2kg，汽油机的效率为30%，在这段运动过程中，[汽油的热值为4.5×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，水升高的温度是多少？
（3）如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为1000N，消耗2kg汽油汽车通过的路程是多少？
六、综合能力题（本大题3小题，共19分）
23．（8分）如图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料及烧杯内的液体质量也相同。
（1）比较不同燃料的热值：
①应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量多少，是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；有一种“涡轮增压”（T型）轿车，比普通轿车（L型）更节能，同样的汽油（如95#）加在T型轿车内与加在L型轿车内热值 （选填“相等”或“不相等”）；
②若想利用①中装置估测燃料热值，那么还需要补充的仪器是 ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏 （选填“大”或“小”）；
③该实验在取燃料和液体时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取液体量不能过少的原因是： 。
（2）根据实验数据绘制的图象如图丁所示，则 吸热能力强（选填“A”或“B”），A、B两种液体的比热容之比为 。
24．（7分）在“探究串联电路电压的特点”活动中：
（1）如图甲所示，是小川设计的实验电路图，根据电路图请你用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整。
（2）在连接电路时，滑动变阻器的滑片应调到最 端（选填“左”或“右”）；闭合开关S，无论怎样移动滑片P，但电压表有读数，经检查：除灯L和定值电阻R0外，其余都没有问题，不考虑灯L和电阻R0同时出现故障的情况，则电路中存在的故障可能是 或 。
（3）排除故障后，小川正确测出了R0两端的电压，在测L两端的电压时，小明为了节省时间，只断开C接点，并改接到A接点上 。
（4）最后，按照正确的方法测出了L、R0、AC之间的电压UAB＝1.4V，UBC＝2.4V，UAC的示数如图乙所示，读出UAC＝ V，并得出了实验的最终结论。
25．（4分）阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V），是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 （选填“内”或“外”）光电效应工作的；它之所以节能，被称为冷光源 （选填“高”或“低”）；
（2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
2022-2023学年广东省珠海市香洲区文园中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1．（3分）对于原子的组成，下列选项正确的是（ ）
A．原子核、电子 B．质子、中子
C．质子、电子 D．中子、电子
【分析】根据原子结构的相关基础知识可以确定此题的答案。
【解答】解：原子是由带负电的核外电子和原子核构成的，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的。
故选：A。
【点评】记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的基础题非常方便。
2．（3分）关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（ ）
A．减肥期间不宜吃大量巧克力，是因为巧克力含有的热量较多
B．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量
C．物体机械能增加，则内能一定增加
D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【分析】（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量；
（2）内能的大小与物体的质量、温度、状态有关；
（3）物体的内能与机械能是两种不同形式的能量；
（4）发生热传递的条件是物体间有温度差。
【解答】解：A、热量是一个过程量，故A错误；
B、物体温度升高，但不一定是吸收了热量，故B错误；
C、物体的内能与机械能没有关系，其内能不一定增加；
D、内能小的物体，所以它可能将热量传递给内能大的物体。
故选：D。
【点评】本题主要考查了内能、温度、热量之间的关系，内能和机械能的区别以及晶体的熔化特点，是一道综合题。
3．（3分）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒（ ）
A．罐内气体的内能减少
B．罐内气体分子热运动加剧
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与内燃机压缩冲程相同
【分析】（1）改变物体内能的方式有做功和热传递；气体对外做功，内能减少，温度降低；
（2）分子无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动速度越快；
（3）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】解：AC、在喷出礼花的过程中，空气内能转化为礼花的机械能，故A正确；
B、罐内气体内能减少，分子热运动速度减慢；
D、汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，也是将内能转化为机械能。
故选：A。
【点评】本题考查了做功改变物体内能、内能与温度的关系、汽油机的工作原理等知识的理解和应用，主要是考查方式是将理论与现象对应起来。
4．（3分）如图所示，小华将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。下列对该现象解释正确的是（ ）
A．用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B．用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C．两气球因带了异种电荷而互相排斥
D．这种现象与验电器的工作原理相同
【分析】（1）摩擦起电的实质是电荷的转移，得到电子的物质带负电，失去电子的物质带正电；
（2）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（3）验电器是检验物体是否带电的仪器，验电器的原理是同种电荷互相排斥。
【解答】解：AB、由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同，束缚电子本领弱的就会失去电子；束缚电子能力强的就会得到电子。所以用摩擦的方法使气球电子发生转移而带电，B错误。
C、两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，故C错误；
D、验电器的原理是同种电荷互相排斥，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了摩擦起电的实质和电荷间相互作用的规律，是一道好题。
5．（3分）如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是（ ）
A．开关只能控制灯泡L2
B．两个灯泡为串联连接
C．电流表测的是通过灯泡L1的电流
D．电流表测的是通过灯泡L1和L2的电流
【分析】（1）根据电流路径分析两灯泡的连接方式；
（2）开关在干路上，开关控制所有用电器，开关在支路上，开关控制本支路的用电器；
（3）电流表在干路上，电流表测量干路中的电流，电流表在支路上，电流表测量通过该支路用电器的电流。
【解答】解：AB、如图1和L2回到电源的负极，所以L3和L2是并联的；开关在干路上1和L6，故AB错误。
CD、电流表在L1支路上，电流表测量通过L1的电流，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了用电器的连接方式、开关控制情况、电流表测量谁的电流等，是电学的最基础的知识，一定要熟练掌握。
6．（3分）关于电路的组成及各元件的作用，下列说法不正确的是（ ）
A．开关的作用是控制电路的通断
B．用电器是将其他式的能转化为电能
C．一个完整的电路由电源、用电器、导线和开关组成
D．电源给用电器提供电能，发电机和各种电池都是电源
【分析】电路由电源、用电器、开关、导线构成。电源的作用是为电路提供电能，用电器是将电能转化为其它形式的能，开关控制电路的通断。
【解答】解：A、开关的作用是控制电路的通断；
B、用电器是将电能转化为其他式的能；
C、一个完整的电路由电源、导线和开关组成；
D、电源给用电器提供电能，故D正确。
故选：B。
【点评】知道电路的构成和各部分的作用，可解答此题。
7．（3分）为了练习使用滑动变阻器，同时探究串联电路中电压、电流的规律，某实验小组设计了如图所示的电路。此电路中灯泡的电阻始终保持不变，滑动变阻器的滑片P向左滑动时（电表均在安全范围内），则（ ）
A．电压表V1的示数变大
B．电压表V1与V2的示数之和变小
C．电流表A的示数变小
D．若电压表V1突然短路，则小灯泡变亮
【分析】由图可知：滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律和串联电路的电压特点即可判断。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器和灯泡串联1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；
（1）将滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知；即电流表示数变小；
（2）由于灯泡的电阻始终保持不变，根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小5的示数变小；故A错误，
（3）由串联电路的电压特点可知，V1、V2示数之和为电源电压，因电源电压不变5、V2示数之和不变，故B错误；
（4）由于电压表V1与灯泡并联，若电压表V2突然短路，则灯泡也被短路；故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的电压的特点，关键知道各个电压表的测量对象和滑动变阻器滑片移动过程中阻值的变化。
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，茶杯温度会升高，其内能是通过 热传递 的方式改变的；茶水散发出清香，这是 扩散 现象，这是由于 分子 在永不停息地做无规则运动引起的。
【分析】（1）改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递；
（2）两种物体在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明了构成物体的分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：
用热水泡茶时，茶杯会从热水中吸热，是通过热传递的方式改变内能的；
茶水散发出清香，说明茶的香味分子在不停地做无规则运动。
故答案为：热传递；扩散。
【点评】本题考查了学生对热传递和扩散现象的了解与掌握，利用所学知识解释实际生活现象，体现了学以致用。
9．（3分）小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是 汽 油机。如图所示是 压缩 冲程，该冲程是将 机械 能转化为内能。
【分析】汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴，由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程并判断出能量的转化。
【解答】解：发动机气缸顶部有火花塞，所以是汽油机；
由图可知，进气门和排气门都关闭，可以判断是压缩冲程。
故答案为：汽；压缩。
【点评】本题考查了内燃机的结构和冲程的识别和能量的转化，是比较基本的问题，要重点掌握。
10．（3分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球，使其带上 负 电荷，而B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B的金属球连接起来后，验电器A的金属箔的张角将 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。在金属棒与两金属球接触的瞬间，金属棒中的电流方向是 向左 （选填“向右”或“向左”）。
【分析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（有多余的电子），验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的；A因多余电子而带负电，连接的瞬间，A带的负电减少，说明电子从A到B移动，据此判断电流方向
【解答】解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（有多余的电子），用和毛皮摩擦过的橡胶棒和A接触后金属箔张开；A带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，所以验电器B的金属箔也会带负电而张开，电子从A到B移动，金属箔片张角变小，所以金属棒中的电流方向从B到A即向左。
故答案为：负；减小。
【点评】本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况。在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷（自由电子），所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
11．（3分）中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码，如图所示。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件 半导体 材料构成的；避雷针与地面间的引线是 导体 材料（以上两空选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）；超导材料是一种温度降低到一定值时，电阻变为 零 的材料。
【分析】二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性。二极管是由P型半导体和N型半导体组成的，这两种半导体相互接触时，其交接区域称为PN结，PN结具有单向导电性；避雷针将电流传到地面；当降到一定温度时，超导体的电阻能够变为零。
【解答】解：发光二极管、光敏二极管等元件；
避雷针将电流传到地面，故避雷针与地面间的引线是导体材料；
有些导体在温度降低到一定值时，电阻就变为零。
故答案为：半导体；导体；零。
【点评】本题考查半导体，导体，以及超导体的性质，难度不大。
12．（3分）我国家庭电路正常供电的电压为 220 V，如图甲所示，是收音机上用以调节音量的一种电位器，但原理都是通过改变接入电路的导体的 长度 来改变其连入电路的电阻，为了使滑动片P顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），应该将该元件的铜片B和铜片 C 接入电路。
【分析】家庭电路的电压是220V；电位器实际上就是滑动变阻器，它是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻的；分析图示电位器，然后答题。
【解答】解：家庭电路的电压是220V；
在图中，弧形电阻片R相当于滑动变阻器的电阻线，要使滑片P顺时针转动时通过音量增大，就要使弧形电阻接入电路的电阻减小，所以应该将B和C铜片接入电路。
故答案为：220；长度；C。
【点评】本题体现的是滑动变阻器在实际电路中的应用，从实际电路中抽象出滑动变阻器，利用变阻特点进行分析是正确解题的关键。
13．（3分）某同学用一种加热器将质量为1000g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度﹣时间图像如图所示，根据图像可知物质在B点的内能 小于 在C点的内能，在AB段的比热容 小于 CD段的比热容，AB段所吸收的热量为 1.05×105 J[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）晶体在熔化过程中，吸收热量，内能增加，温度不变；
（2）根据图中信息，利用Q吸＝cmΔt求出CD段吸收的热量；相同的加热器加热，在相同的时间内物体吸收的热量相同，AB段的加热器时间是CD段加热时间的，物质在AB段吸收的热量是CD段的，物质在AB段和CD段的质量相等，利用公式Q吸＝cmΔt求出AB段的比热容；
【解答】解：
（1）由图中可知，在BC段冰处于熔化过程，温度保持在熔点不变；
（2）由图可知，物质在CD段加热16min﹣8min＝8minAB＝100℃，水的质量m水＝m冰＝1000g＝2kg，
则CD段吸收的热量：QCD＝c水mΔtAB＝4.2×102J/（kg•℃）×1kg×100℃＝4.5×105J，
在整个过程中冰与水的质量相等，用相同的加热器加热，
由图可知，AB段的加热器时间是CD段加热时间的，
则物质在AB段吸收的热量：QAB＝QCD＝×4.4×105J＝1.05×104J，
由图可知，AB段升高的温度ΔtAB＝50℃，
AB段的比热容即冰的比热容；cAB＝＝＝2.1×103J/（kg•℃），
所以物质在AB段的比热容小于在CD段的比热容。
故答案为：小于；小于5。
【点评】本题考查了晶体熔化的特点和吸热公式的灵活运用，知道使用相同的加热器加热，在相同的时间内吸收的热量相等是解题的关键。
14．（3分）如图甲所示，仅闭合开关S1，电压表示数如图乙；闭合S1、S2，两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时，通过L1的电流为 0.28 A，灯L1两端的电压为 6 V；当仅闭合S1时，电流表A1的示数为 1.12 A。
【分析】电路的基本连接方式有两种：一种是串联，串联电路中电流只有一条流通路径；另一种是并联，并联电路中电流有多条流通路径。
根据串并联电路的电流特点和电压特点结合题意、图示分析解答。
【解答】解：由图甲知，仅闭合开关S1，L1断路，只有L5连入电路中，电压表测电源电压，电压表使用0﹣15V的量程，示数为6V；
由图甲可知，当S2、S2都闭合时，电流从正极流出1后分成两支路，一支通过L5，一支通过A2、L1、S4，汇合后经电流表A1回到电源负极，所以两灯是并联的1两端的电压等于电源电压7V；
此时A1测干路电流，A2测L3支路的电流，根据并联电路的电流特点知，A1示数应大于A2示数，而两电流表的指针位置相同7使用0～3A量程，分度值为4.1A，即干路电流为1.5A；A2使用0﹣8.6A量程，分度值为0.02A，即通过L6的电流为0.28A。
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，通过L2的电流为：
I5＝I﹣I1＝1.5A﹣0.28A＝1.12A；
当仅闭合S4时，只有L2连入电路中，电流表A1的测L8的电流，
因并联电路中各支路互不影响，所以通过L2的电流不变，即此时A1的示数为6.12A。
故答案为：0.28；6；5.12。
【点评】本题考查串联和并联电路的识别、电表的读数以及串并联电路中电压和电流的特点，关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接情况，根据并联电路的电流特点判断两电流表的量程。
三、作图题（共7分）
15．（2分）在图中的〇里填上适当的电表符号，使小灯泡，L1和L2能够发光。
【分析】电表的选择要充分考虑电路是否安全并能按要求正常连通，因为电流表必须串联在电路中，电表压必须与某一段电路并联，所以可依次进行假设性的尝试。
【解答】解：由图可知，这是一个由两只灯泡组成的并联电路，只能连电流表，并且如果中间一个连电流表。具体如图所示：
【点评】在此类型的题中，电压表和电流表的选择可以采取尝试法，但前提是我们对电路本身的特点先要有一个正确的分析，然后再结合电表的连接要求进行尝试。
16．（2分）如图所示是设计的一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，当房门被打开时，细导线AB被扯断
【分析】开关闭合时，若导线完好则电铃不响；而当导线被拉断后电铃响，说明导线和电铃并联，导线完好时，电铃被短路；为了保护电路，灯泡应串联在干路中，由此连接电路。
【解答】解：从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极，如下图所示：
【点评】本题考查基本电路的连接方式，会根据题意设计符合要求的电路图是关键。
17．（3分）请根据如图所示电路在方框内画出相应的电路图。
【分析】根据实物图明确电流的流向，确定电路的串并联性质，再画出相应的电路图，并且要求电路图与实物图相对应。
【解答】解：电流从电源的正极经开关S2后开始分支，一支路经过L1、电动机M回到电源负极，如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，关键是知道电路中各个用电器的连接情况，画电路图是初中物理的重点也是难点。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
18．（7分）根据如图所示的四个热学实验，回答相关问题：
（1）如图甲所示，是研究气体扩散的实验装置，两个瓶中分别装有二氧化氮气体和空气，装二氧化氮气体的应是 B 瓶（选填“A”或“B”）。
（2）如图乙所示，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出。此过程中将 内 能转化为 机械 能，这相当于四冲程内燃机的 做功 冲程。
（3）如图丙所示，用细线将玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。使玻璃板水平接触水面，弹簧测力计的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这说明 分子间存在引力 。
（4）如图丙所示，水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，这说明 分子之间存在间隙 。
【分析】（1）由于空气的密度小于二氧化氮气体，为了避免重力对实验的影响，装二氧化氮气体的瓶子应位于空气瓶的下方；
（2）在一定的条件下，各种能量都可以相互转化．内能转化为机械能就是利用内能来做功的过程；内燃机做功冲程将内能转化为机械能；
（3）分子间存在着相互作用的引力和斥力；
（4）不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象，扩散现象说明分子间存在间隙。
【解答】解：（1）由于空气的密度小于二氧化氮气体，为了避免重力对实验的影响，故装二氧化氮气体的应是B瓶；
（2）水蒸气将橡胶塞推出，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；
（3）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在分子作用的范围内，因此向上拉玻璃板时；
（4）水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子之间存在间隙。
故答案为：（1）B；（2）内；做功；分子间存在引力。
【点评】本题通过课本几个小实验考查了分子间作用力、能量转化、扩散现象和热机等，所以要关注课本小实验，明确小实验出现的现象和说明的问题。
19．（6分）在“探究并联电路电流关系”的实验中：
（1）在连接电路时发现电流表的指针向左偏转，你认为原因可能是 开关未断开、电流表的正负接线柱接反了 。
（2）小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现只有一根导线接错了，并改正（用笔画线代替导线，导线不得交叉）。
（3）正确连接电路后，闭合开关，如图丙所示 0.52 A。
（4）小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，将测量数据记录在表中
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.34
0.58
分析数据得出结论：在并联电路中， 干路电流等于各支路电流之和 。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是 寻找普遍规律 。
【分析】（1）根据电流表的正确使用方法和所给现象进行分析；
（2）由图甲可知，两灯被短路了，据此结合实验目的改正实物电路；
（3）根据电流表选用的量程确定分度值，结合指针位置进行读数；
（4）分析表中所测物理量，结合实验目的确定表格中缺少的物理量；分析测量数据可得出实验结论；多次测量可以找到普遍规律。
【解答】解：（1）在连接电路时发现电流表的指针向左偏转，这说明电路是通路；电流表指针向左偏转、正接线柱流出；
（2）由图甲可知，两灯被短路了，根据实验目的可知，电流表测干路电流
；
（3）正确连接电路后，闭合开关，电流表量程为0～0.5A，其示数为0.52A；
（4）实验中需要测量干路中的电流，故表格中缺少的物理量为：干路电流I总/A；
分析数据可得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
换用不同规格的小灯泡进行多次测量的目的是寻找普遍规律。
故答案为：（1）开关未断开、电流表的正负接线柱接反了；（3）0.52总/A；干路电流等于各支路电流之和。
【点评】本题是探究“并联电路中电流关系”的实验，考查了实物电路的连接、电流表读数、数据分析等。
20．（6分）在“探究影响导体电阻大小的因素”时，小明作了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关，其规格、材料如表所示。
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
0.5
0.5
（1）如图所示的实验电路，在M、N之间分别接上不同的电阻丝，则通过观察 电流表的示数 来比较导体电阻的大小，这里用到 转换法 （选填“控制变量法”或“转换法”）。为了验证上述猜想①，应该选用编号 A、B 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（2）实验中，分别将电阻丝A、C接入电路，闭合开关后A＜IC，可以验证猜想 ② ，得到的结论是： 材料、长度相同时，横街面积越大，电阻越小 。
（3）小文认为电路中连入电流表是多余的，可以直接根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取，这是因为 电源电压 一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显。
【分析】（1）电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，这里用到了转换法，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；
影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想；
（2）（3）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想。
【解答】解：（1）在M、N之间分别接上不同的导体，这里用到了转换法；
要验证猜想①：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面积相同而长度不同，应选编号为A；
（2）选用编号为 A、C两根电阻丝进行实验、材料相同，所以是为了验证电阻大小与横截面积的关系；
分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间A＜IC，即说明在材料、长度相同时，电阻越小；
（3）因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，则灯泡亮度变化不明显。
故答案为：（1）电流表的示数；转换法；A、B；材料，横街面积越大；（3）电源电压。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21．（6分）环境小组的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。[水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求：
JY型燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压/MPa
适用：天然气
Ⅱ
75%
15
0.02﹣0.8
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？
（2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？
【分析】（1）知道水的体积、密度，利用m＝ρV求水的质量；由图象可知，加热4min水温由20℃升高到70℃，又知道水的比热容，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）知道燃气热水器的热效率，利用η＝求天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝Vq求需要完全燃烧多少天然气。
【解答】解：（1）水的体积V水＝15L＝15dm3＝1.5×10﹣2m3，
由ρ＝可知水的质量：
m水＝ρ水V水＝7×103kg/m3×4.5×10﹣2m6＝15kg；
由图象可知，加热4min，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝3.2×103J/（kg•℃）×15kg×（70℃﹣20℃）＝3.15×106J；
（2）由η＝得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝5.2×106J，
由Q放＝Vq可得需要完全燃烧天然气的体积：
V气＝＝＝0.105m3。
答：（1）加热3min时，水吸收的热量为3.15×106J；
（2）加热8min时，消耗0.105m3的天然气。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，解题时需要根据密度公式求出水的质量、由图象得出水的温度变化量。
22．（7分）一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油2kg，汽油机的效率为30%，在这段运动过程中，[汽油的热值为4.5×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，水升高的温度是多少？
（3）如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为1000N，消耗2kg汽油汽车通过的路程是多少？
【分析】（1）根据Q放＝mq求出2kg汽油完全燃烧放出的热量；
（2）由题意可得出废气的能量，即水吸收的热量，再根据Q吸＝cmΔt可知水升高的温度；标准大气压下水的沸点为100℃，据此分析水实际升高的温度；
（3）已知汽油机的效率，利用η＝×100%可得出汽车做的有用功；已知汽车受到的阻力，由二力平衡的条件可得出汽车的牵引力，再根据W＝Fs可求出汽车通过的路程。
【解答】解：（1）2kg汽油完全燃烧放出的热量为：
Q放＝m汽q汽＝2kg×2.5×107J/kg＝6×107J；
（2）由题可知废气的能量为：Q＝Q放η＝9×104J×42%＝3.78×107J，
即水吸收的热量为：Q吸＝Q＝8.78×107J，
由Q吸＝cmΔt可知水升高的温度为：
Δt＝＝＝90℃，
标准大气压下水的沸点为100℃，而90℃+20℃＞100℃，
因此水实际升高的温度为：Δt′＝100℃﹣20℃＝80℃；
（3）已知汽油机的效率为η＝30%，
由η＝×100%可得汽车做的有用功为：
W＝Q放η＝9×105J×30%＝2.7×102J，
汽车匀速运动时的受到阻力为f＝1000N，
由二力平衡的条件可知汽车的牵引力为：F＝f＝1000N，
根据W＝Fs可知汽车通过的路程为：
s＝＝＝2.7×107m。
答：（1）2kg汽油完全燃烧放出的热量是9×103J；
（2）水升高的温度是80℃；
（3）消耗2kg汽油汽车通过的路程是2.4×104m。
【点评】本题主要考查了热值及其计算、比热容及其计算、功和效率的计算，题目较综合，此题易错点在于标准大气压下水的沸点是100℃，据此分析水实际升高的温度。
六、综合能力题（本大题3小题，共19分）
23．（8分）如图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料及烧杯内的液体质量也相同。
（1）比较不同燃料的热值：
①应选择 甲、乙 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量多少，是通过 温度计示数 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；有一种“涡轮增压”（T型）轿车，比普通轿车（L型）更节能，同样的汽油（如95#）加在T型轿车内与加在L型轿车内热值 相等 （选填“相等”或“不相等”）；
②若想利用①中装置估测燃料热值，那么还需要补充的仪器是 天平 ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏 小 （选填“大”或“小”）；
③该实验在取燃料和液体时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取液体量不能过少的原因是： 液体很快就沸腾了，沸腾时温度保持不变，不便于实验数据的分析比较 。
（2）根据实验数据绘制的图象如图丁所示，则 A 吸热能力强（选填“A”或“B”），A、B两种液体的比热容之比为 2：1 。
【分析】（1）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；
热值是燃料的一种特性，与燃料的燃烧情况无关；
②燃料燃烧放出热量的多少跟燃料的热值和质量有关，所以在设计实验时应使用控制变量法进行设计实验；
③实验中燃料不能过多，所用液体不要过少，否则影响实验。
（2）质量相同的两种液体，根据图象得出升高相同的温度时的加热时间，从而得出吸收的热量关系，根据Q吸＝cmΔt求出比热容之比。
【解答】解：（1）①比较不同燃料的热值，实验中应控制被加热的液体相同，种类不同、乙两图进行实验，实验时要观察温度计上升的示数来比较两种燃料的热值大小；
热值是燃料的一种特性，和燃料是否充分燃烧无关；
②利用上述装置估测燃料的热值，要控制燃料的质量相等；由于燃烧放出的热会散失到空气中，使Q吸小于Q放，依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些；
③当燃料质量一定时，如果所取液体过少，沸腾时液体的温度不变；
（2）因为质量相同的液体A和液体B，用相同的加热器加热相同时间；
根据图乙可知，升高相同的温度15℃时，A液体所用时间为4min，
因为加热器相同，所以A液体吸收的热量是B液体吸收热量的2倍A：QB＝6：1，
因两种液体的质量相同，则由Q吸＝cmΔt可知：＝＝＝2：5。
故答案为：（1）①甲、乙；温度计的示数；②天平；小，沸腾时温度保持不变；（2）A。
【点评】本题是一道关于物质比热容和研究热值的实验，实验中应用了控制变量法，熟练应用控制变量法、熟练应用燃烧值公式即可正确解题。
24．（7分）在“探究串联电路电压的特点”活动中：
（1）如图甲所示，是小川设计的实验电路图，根据电路图请你用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整。
（2）在连接电路时，滑动变阻器的滑片应调到最 右 端（选填“左”或“右”）；闭合开关S，无论怎样移动滑片P，但电压表有读数，经检查：除灯L和定值电阻R0外，其余都没有问题，不考虑灯L和电阻R0同时出现故障的情况，则电路中存在的故障可能是 灯泡L短路 或 R0断路 。
（3）排除故障后，小川正确测出了R0两端的电压，在测L两端的电压时，小明为了节省时间，只断开C接点，并改接到A接点上 电压表指针反向偏转 。
（4）最后，按照正确的方法测出了L、R0、AC之间的电压UAB＝1.4V，UBC＝2.4V，UAC的示数如图乙所示，读出UAC＝ 4 V，并得出了实验的最终结论。
【分析】（1）根据电路图连接实物图；
（2）为了保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处；电压表有示数，说明电压表与电源连通，据此分析；
（3）电流应从电表正接线柱流入，负接线柱流出，否则电表指针反向偏转；
（4）根据串联电路两端的总电压与各用电器两端的电压之和的关系计算出两灯泡的总电压，由此判断出电压表选择的量程，根据指针的位置读出电压表示数。
【解答】解：（1）由图甲可知，电压表并联在电阻R0两端，滑动变阻器上下各选一个接线柱与电阻R0串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，在连接电路时，即最右端；
由电路图可知，电压表与电阻R2并联，电压表有读数，灯泡不亮0断路；
（3）电压表所接的B接点不动，只断开C接点，此操作会导致电压表正负接线柱接反，电压表指针反向偏转；
（4）由实验数据可知，L、R0的电压之和为：U＝UAB+UBC＝4.4V+2.2V＝3.8V；
电压表测量AC间电压，所以选择电压表选择的是6～15V量程，其示数为4V。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；R0断路；（3）电压表指针反向偏转。
【点评】本题探究串联电路电压的特点实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电表使用和电压表读数等知识。
25．（4分）阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V），是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与 b 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 内 （选填“内”或“外”）光电效应工作的；它之所以节能，被称为冷光源 低 （选填“高”或“低”）；
（2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 串联 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
【分析】（1）当白天光线强时要将太阳能转换为电能，结合电路图判断s的位置；
根据材料中的内容，判断太阳能电池板是利用内或外光电效应工作的；
根据“它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，”判断电热转换损耗的能量较白炽灯高还是低；
（2）太阳能电池板的电压为24V，LED发光二极管的工作电压为2～4V，低于太阳能电池板电压，应该串联分压。
【解答】解：（1）当白天光线强时要将太阳能转换为电能，由乙图可知；
由题意可知，太阳能电池板是利用内光电效应工作的；
发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，LED 的发光原理是直接把电能转换成光能，因而其发光效率较高；
（2）由题可知，太阳能电池板的电压为24V，低于太阳能电池板电压。
故答案为：（1）b；内；低；（2）串联。
【点评】本题考查了学生的阅读理解能力和电路的分析能力，要求掌握。
2022-2023学年广东省珠海市香洲区文园中学九年级（上）期中物理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1．（3分）对于原子的组成，下列选项正确的是（ ）
A．原子核、电子 B．质子、中子
C．质子、电子 D．中子、电子
2．（3分）关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（ ）
A．减肥期间不宜吃大量巧克力，是因为巧克力含有的热量较多
B．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量
C．物体机械能增加，则内能一定增加
D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
3．（3分）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒（ ）
A．罐内气体的内能减少
B．罐内气体分子热运动加剧
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与内燃机压缩冲程相同
4．（3分）如图所示，小华将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。下列对该现象解释正确的是（ ）
A．用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B．用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C．两气球因带了异种电荷而互相排斥
D．这种现象与验电器的工作原理相同
5．（3分）如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是（ ）
A．开关只能控制灯泡L2
B．两个灯泡为串联连接
C．电流表测的是通过灯泡L1的电流
D．电流表测的是通过灯泡L1和L2的电流
6．（3分）关于电路的组成及各元件的作用，下列说法不正确的是（ ）
A．开关的作用是控制电路的通断
B．用电器是将其他式的能转化为电能
C．一个完整的电路由电源、用电器、导线和开关组成
D．电源给用电器提供电能，发电机和各种电池都是电源
7．（3分）为了练习使用滑动变阻器，同时探究串联电路中电压、电流的规律，某实验小组设计了如图所示的电路。此电路中灯泡的电阻始终保持不变，滑动变阻器的滑片P向左滑动时（电表均在安全范围内），则（ ）
A．电压表V1的示数变大
B．电压表V1与V2的示数之和变小
C．电流表A的示数变小
D．若电压表V1突然短路，则小灯泡变亮
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，茶杯温度会升高，其内能是通过 的方式改变的；茶水散发出清香，这是 现象，这是由于 在永不停息地做无规则运动引起的。
9．（3分）小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是 油机。如图所示是 冲程，该冲程是将 能转化为内能。
10．（3分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球，使其带上 电荷，而B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B的金属球连接起来后，验电器A的金属箔的张角将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。在金属棒与两金属球接触的瞬间，金属棒中的电流方向是 （选填“向右”或“向左”）。
11．（3分）中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码，如图所示。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件 材料构成的；避雷针与地面间的引线是 材料（以上两空选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）；超导材料是一种温度降低到一定值时，电阻变为 的材料。
12．（3分）我国家庭电路正常供电的电压为 V，如图甲所示，是收音机上用以调节音量的一种电位器，但原理都是通过改变接入电路的导体的 来改变其连入电路的电阻，为了使滑动片P顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），应该将该元件的铜片B和铜片 接入电路。
13．（3分）某同学用一种加热器将质量为1000g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度﹣时间图像如图所示，根据图像可知物质在B点的内能 在C点的内能，在AB段的比热容 CD段的比热容，AB段所吸收的热量为 J[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。
14．（3分）如图甲所示，仅闭合开关S1，电压表示数如图乙；闭合S1、S2，两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时，通过L1的电流为 A，灯L1两端的电压为 V；当仅闭合S1时，电流表A1的示数为 A。
三、作图题（共7分）
15．（2分）在图中的〇里填上适当的电表符号，使小灯泡，L1和L2能够发光。
16．（2分）如图所示是设计的一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，当房门被打开时，细导线AB被扯断
17．（3分）请根据如图所示电路在方框内画出相应的电路图。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
18．（7分）根据如图所示的四个热学实验，回答相关问题：
（1）如图甲所示，是研究气体扩散的实验装置，两个瓶中分别装有二氧化氮气体和空气，装二氧化氮气体的应是 瓶（选填“A”或“B”）。
（2）如图乙所示，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出。此过程中将 能转化为 能，这相当于四冲程内燃机的 冲程。
（3）如图丙所示，用细线将玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。使玻璃板水平接触水面，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这说明 。
（4）如图丙所示，水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，这说明 。
19．（6分）在“探究并联电路电流关系”的实验中：
（1）在连接电路时发现电流表的指针向左偏转，你认为原因可能是 。
（2）小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现只有一根导线接错了，并改正（用笔画线代替导线，导线不得交叉）。
（3）正确连接电路后，闭合开关，如图丙所示 A。
（4）小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，将测量数据记录在表中
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.34
0.58
分析数据得出结论：在并联电路中， 。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是 。
20．（6分）在“探究影响导体电阻大小的因素”时，小明作了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关，其规格、材料如表所示。
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
0.5
0.5
（1）如图所示的实验电路，在M、N之间分别接上不同的电阻丝，则通过观察 来比较导体电阻的大小，这里用到 （选填“控制变量法”或“转换法”）。为了验证上述猜想①，应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（2）实验中，分别将电阻丝A、C接入电路，闭合开关后A＜IC，可以验证猜想 ，得到的结论是： 。
（3）小文认为电路中连入电流表是多余的，可以直接根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取，这是因为 一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21．（6分）环境小组的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。[水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求：
JY型燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压/MPa
适用：天然气
Ⅱ
75%
15
0.02﹣0.8
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？
（2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？
22．（7分）一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油2kg，汽油机的效率为30%，在这段运动过程中，[汽油的热值为4.5×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，水升高的温度是多少？
（3）如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为1000N，消耗2kg汽油汽车通过的路程是多少？
六、综合能力题（本大题3小题，共19分）
23．（8分）如图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料及烧杯内的液体质量也相同。
（1）比较不同燃料的热值：
①应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量多少，是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；有一种“涡轮增压”（T型）轿车，比普通轿车（L型）更节能，同样的汽油（如95#）加在T型轿车内与加在L型轿车内热值 （选填“相等”或“不相等”）；
②若想利用①中装置估测燃料热值，那么还需要补充的仪器是 ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏 （选填“大”或“小”）；
③该实验在取燃料和液体时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取液体量不能过少的原因是： 。
（2）根据实验数据绘制的图象如图丁所示，则 吸热能力强（选填“A”或“B”），A、B两种液体的比热容之比为 。
24．（7分）在“探究串联电路电压的特点”活动中：
（1）如图甲所示，是小川设计的实验电路图，根据电路图请你用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整。
（2）在连接电路时，滑动变阻器的滑片应调到最 端（选填“左”或“右”）；闭合开关S，无论怎样移动滑片P，但电压表有读数，经检查：除灯L和定值电阻R0外，其余都没有问题，不考虑灯L和电阻R0同时出现故障的情况，则电路中存在的故障可能是 或 。
（3）排除故障后，小川正确测出了R0两端的电压，在测L两端的电压时，小明为了节省时间，只断开C接点，并改接到A接点上 。
（4）最后，按照正确的方法测出了L、R0、AC之间的电压UAB＝1.4V，UBC＝2.4V，UAC的示数如图乙所示，读出UAC＝ V，并得出了实验的最终结论。
25．（4分）阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V），是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 （选填“内”或“外”）光电效应工作的；它之所以节能，被称为冷光源 （选填“高”或“低”）；
（2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
2022-2023学年广东省珠海市香洲区文园中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1．（3分）对于原子的组成，下列选项正确的是（ ）
A．原子核、电子 B．质子、中子
C．质子、电子 D．中子、电子
【分析】根据原子结构的相关基础知识可以确定此题的答案。
【解答】解：原子是由带负电的核外电子和原子核构成的，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的。
故选：A。
【点评】记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的基础题非常方便。
2．（3分）关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（ ）
A．减肥期间不宜吃大量巧克力，是因为巧克力含有的热量较多
B．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量
C．物体机械能增加，则内能一定增加
D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【分析】（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量；
（2）内能的大小与物体的质量、温度、状态有关；
（3）物体的内能与机械能是两种不同形式的能量；
（4）发生热传递的条件是物体间有温度差。
【解答】解：A、热量是一个过程量，故A错误；
B、物体温度升高，但不一定是吸收了热量，故B错误；
C、物体的内能与机械能没有关系，其内能不一定增加；
D、内能小的物体，所以它可能将热量传递给内能大的物体。
故选：D。
【点评】本题主要考查了内能、温度、热量之间的关系，内能和机械能的区别以及晶体的熔化特点，是一道综合题。
3．（3分）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒（ ）
A．罐内气体的内能减少
B．罐内气体分子热运动加剧
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与内燃机压缩冲程相同
【分析】（1）改变物体内能的方式有做功和热传递；气体对外做功，内能减少，温度降低；
（2）分子无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动速度越快；
（3）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】解：AC、在喷出礼花的过程中，空气内能转化为礼花的机械能，故A正确；
B、罐内气体内能减少，分子热运动速度减慢；
D、汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，也是将内能转化为机械能。
故选：A。
【点评】本题考查了做功改变物体内能、内能与温度的关系、汽油机的工作原理等知识的理解和应用，主要是考查方式是将理论与现象对应起来。
4．（3分）如图所示，小华将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。下列对该现象解释正确的是（ ）
A．用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B．用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C．两气球因带了异种电荷而互相排斥
D．这种现象与验电器的工作原理相同
【分析】（1）摩擦起电的实质是电荷的转移，得到电子的物质带负电，失去电子的物质带正电；
（2）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（3）验电器是检验物体是否带电的仪器，验电器的原理是同种电荷互相排斥。
【解答】解：AB、由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同，束缚电子本领弱的就会失去电子；束缚电子能力强的就会得到电子。所以用摩擦的方法使气球电子发生转移而带电，B错误。
C、两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，故C错误；
D、验电器的原理是同种电荷互相排斥，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了摩擦起电的实质和电荷间相互作用的规律，是一道好题。
5．（3分）如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是（ ）
A．开关只能控制灯泡L2
B．两个灯泡为串联连接
C．电流表测的是通过灯泡L1的电流
D．电流表测的是通过灯泡L1和L2的电流
【分析】（1）根据电流路径分析两灯泡的连接方式；
（2）开关在干路上，开关控制所有用电器，开关在支路上，开关控制本支路的用电器；
（3）电流表在干路上，电流表测量干路中的电流，电流表在支路上，电流表测量通过该支路用电器的电流。
【解答】解：AB、如图1和L2回到电源的负极，所以L3和L2是并联的；开关在干路上1和L6，故AB错误。
CD、电流表在L1支路上，电流表测量通过L1的电流，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了用电器的连接方式、开关控制情况、电流表测量谁的电流等，是电学的最基础的知识，一定要熟练掌握。
6．（3分）关于电路的组成及各元件的作用，下列说法不正确的是（ ）
A．开关的作用是控制电路的通断
B．用电器是将其他式的能转化为电能
C．一个完整的电路由电源、用电器、导线和开关组成
D．电源给用电器提供电能，发电机和各种电池都是电源
【分析】电路由电源、用电器、开关、导线构成。电源的作用是为电路提供电能，用电器是将电能转化为其它形式的能，开关控制电路的通断。
【解答】解：A、开关的作用是控制电路的通断；
B、用电器是将电能转化为其他式的能；
C、一个完整的电路由电源、导线和开关组成；
D、电源给用电器提供电能，故D正确。
故选：B。
【点评】知道电路的构成和各部分的作用，可解答此题。
7．（3分）为了练习使用滑动变阻器，同时探究串联电路中电压、电流的规律，某实验小组设计了如图所示的电路。此电路中灯泡的电阻始终保持不变，滑动变阻器的滑片P向左滑动时（电表均在安全范围内），则（ ）
A．电压表V1的示数变大
B．电压表V1与V2的示数之和变小
C．电流表A的示数变小
D．若电压表V1突然短路，则小灯泡变亮
【分析】由图可知：滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律和串联电路的电压特点即可判断。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器和灯泡串联1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；
（1）将滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知；即电流表示数变小；
（2）由于灯泡的电阻始终保持不变，根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小5的示数变小；故A错误，
（3）由串联电路的电压特点可知，V1、V2示数之和为电源电压，因电源电压不变5、V2示数之和不变，故B错误；
（4）由于电压表V1与灯泡并联，若电压表V2突然短路，则灯泡也被短路；故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的电压的特点，关键知道各个电压表的测量对象和滑动变阻器滑片移动过程中阻值的变化。
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，茶杯温度会升高，其内能是通过 热传递 的方式改变的；茶水散发出清香，这是 扩散 现象，这是由于 分子 在永不停息地做无规则运动引起的。
【分析】（1）改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递；
（2）两种物体在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明了构成物体的分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：
用热水泡茶时，茶杯会从热水中吸热，是通过热传递的方式改变内能的；
茶水散发出清香，说明茶的香味分子在不停地做无规则运动。
故答案为：热传递；扩散。
【点评】本题考查了学生对热传递和扩散现象的了解与掌握，利用所学知识解释实际生活现象，体现了学以致用。
9．（3分）小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是 汽 油机。如图所示是 压缩 冲程，该冲程是将 机械 能转化为内能。
【分析】汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴，由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程并判断出能量的转化。
【解答】解：发动机气缸顶部有火花塞，所以是汽油机；
由图可知，进气门和排气门都关闭，可以判断是压缩冲程。
故答案为：汽；压缩。
【点评】本题考查了内燃机的结构和冲程的识别和能量的转化，是比较基本的问题，要重点掌握。
10．（3分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球，使其带上 负 电荷，而B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B的金属球连接起来后，验电器A的金属箔的张角将 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。在金属棒与两金属球接触的瞬间，金属棒中的电流方向是 向左 （选填“向右”或“向左”）。
【分析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（有多余的电子），验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的；A因多余电子而带负电，连接的瞬间，A带的负电减少，说明电子从A到B移动，据此判断电流方向
【解答】解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（有多余的电子），用和毛皮摩擦过的橡胶棒和A接触后金属箔张开；A带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，所以验电器B的金属箔也会带负电而张开，电子从A到B移动，金属箔片张角变小，所以金属棒中的电流方向从B到A即向左。
故答案为：负；减小。
【点评】本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况。在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷（自由电子），所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
11．（3分）中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码，如图所示。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件 半导体 材料构成的；避雷针与地面间的引线是 导体 材料（以上两空选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）；超导材料是一种温度降低到一定值时，电阻变为 零 的材料。
【分析】二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性。二极管是由P型半导体和N型半导体组成的，这两种半导体相互接触时，其交接区域称为PN结，PN结具有单向导电性；避雷针将电流传到地面；当降到一定温度时，超导体的电阻能够变为零。
【解答】解：发光二极管、光敏二极管等元件；
避雷针将电流传到地面，故避雷针与地面间的引线是导体材料；
有些导体在温度降低到一定值时，电阻就变为零。
故答案为：半导体；导体；零。
【点评】本题考查半导体，导体，以及超导体的性质，难度不大。
12．（3分）我国家庭电路正常供电的电压为 220 V，如图甲所示，是收音机上用以调节音量的一种电位器，但原理都是通过改变接入电路的导体的 长度 来改变其连入电路的电阻，为了使滑动片P顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），应该将该元件的铜片B和铜片 C 接入电路。
【分析】家庭电路的电压是220V；电位器实际上就是滑动变阻器，它是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻的；分析图示电位器，然后答题。
【解答】解：家庭电路的电压是220V；
在图中，弧形电阻片R相当于滑动变阻器的电阻线，要使滑片P顺时针转动时通过音量增大，就要使弧形电阻接入电路的电阻减小，所以应该将B和C铜片接入电路。
故答案为：220；长度；C。
【点评】本题体现的是滑动变阻器在实际电路中的应用，从实际电路中抽象出滑动变阻器，利用变阻特点进行分析是正确解题的关键。
13．（3分）某同学用一种加热器将质量为1000g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度﹣时间图像如图所示，根据图像可知物质在B点的内能 小于 在C点的内能，在AB段的比热容 小于 CD段的比热容，AB段所吸收的热量为 1.05×105 J[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）晶体在熔化过程中，吸收热量，内能增加，温度不变；
（2）根据图中信息，利用Q吸＝cmΔt求出CD段吸收的热量；相同的加热器加热，在相同的时间内物体吸收的热量相同，AB段的加热器时间是CD段加热时间的，物质在AB段吸收的热量是CD段的，物质在AB段和CD段的质量相等，利用公式Q吸＝cmΔt求出AB段的比热容；
【解答】解：
（1）由图中可知，在BC段冰处于熔化过程，温度保持在熔点不变；
（2）由图可知，物质在CD段加热16min﹣8min＝8minAB＝100℃，水的质量m水＝m冰＝1000g＝2kg，
则CD段吸收的热量：QCD＝c水mΔtAB＝4.2×102J/（kg•℃）×1kg×100℃＝4.5×105J，
在整个过程中冰与水的质量相等，用相同的加热器加热，
由图可知，AB段的加热器时间是CD段加热时间的，
则物质在AB段吸收的热量：QAB＝QCD＝×4.4×105J＝1.05×104J，
由图可知，AB段升高的温度ΔtAB＝50℃，
AB段的比热容即冰的比热容；cAB＝＝＝2.1×103J/（kg•℃），
所以物质在AB段的比热容小于在CD段的比热容。
故答案为：小于；小于5。
【点评】本题考查了晶体熔化的特点和吸热公式的灵活运用，知道使用相同的加热器加热，在相同的时间内吸收的热量相等是解题的关键。
14．（3分）如图甲所示，仅闭合开关S1，电压表示数如图乙；闭合S1、S2，两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时，通过L1的电流为 0.28 A，灯L1两端的电压为 6 V；当仅闭合S1时，电流表A1的示数为 1.12 A。
【分析】电路的基本连接方式有两种：一种是串联，串联电路中电流只有一条流通路径；另一种是并联，并联电路中电流有多条流通路径。
根据串并联电路的电流特点和电压特点结合题意、图示分析解答。
【解答】解：由图甲知，仅闭合开关S1，L1断路，只有L5连入电路中，电压表测电源电压，电压表使用0﹣15V的量程，示数为6V；
由图甲可知，当S2、S2都闭合时，电流从正极流出1后分成两支路，一支通过L5，一支通过A2、L1、S4，汇合后经电流表A1回到电源负极，所以两灯是并联的1两端的电压等于电源电压7V；
此时A1测干路电流，A2测L3支路的电流，根据并联电路的电流特点知，A1示数应大于A2示数，而两电流表的指针位置相同7使用0～3A量程，分度值为4.1A，即干路电流为1.5A；A2使用0﹣8.6A量程，分度值为0.02A，即通过L6的电流为0.28A。
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，通过L2的电流为：
I5＝I﹣I1＝1.5A﹣0.28A＝1.12A；
当仅闭合S4时，只有L2连入电路中，电流表A1的测L8的电流，
因并联电路中各支路互不影响，所以通过L2的电流不变，即此时A1的示数为6.12A。
故答案为：0.28；6；5.12。
【点评】本题考查串联和并联电路的识别、电表的读数以及串并联电路中电压和电流的特点，关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接情况，根据并联电路的电流特点判断两电流表的量程。
三、作图题（共7分）
15．（2分）在图中的〇里填上适当的电表符号，使小灯泡，L1和L2能够发光。
【分析】电表的选择要充分考虑电路是否安全并能按要求正常连通，因为电流表必须串联在电路中，电表压必须与某一段电路并联，所以可依次进行假设性的尝试。
【解答】解：由图可知，这是一个由两只灯泡组成的并联电路，只能连电流表，并且如果中间一个连电流表。具体如图所示：
【点评】在此类型的题中，电压表和电流表的选择可以采取尝试法，但前提是我们对电路本身的特点先要有一个正确的分析，然后再结合电表的连接要求进行尝试。
16．（2分）如图所示是设计的一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，当房门被打开时，细导线AB被扯断
【分析】开关闭合时，若导线完好则电铃不响；而当导线被拉断后电铃响，说明导线和电铃并联，导线完好时，电铃被短路；为了保护电路，灯泡应串联在干路中，由此连接电路。
【解答】解：从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极，如下图所示：
【点评】本题考查基本电路的连接方式，会根据题意设计符合要求的电路图是关键。
17．（3分）请根据如图所示电路在方框内画出相应的电路图。
【分析】根据实物图明确电流的流向，确定电路的串并联性质，再画出相应的电路图，并且要求电路图与实物图相对应。
【解答】解：电流从电源的正极经开关S2后开始分支，一支路经过L1、电动机M回到电源负极，如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，关键是知道电路中各个用电器的连接情况，画电路图是初中物理的重点也是难点。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
18．（7分）根据如图所示的四个热学实验，回答相关问题：
（1）如图甲所示，是研究气体扩散的实验装置，两个瓶中分别装有二氧化氮气体和空气，装二氧化氮气体的应是 B 瓶（选填“A”或“B”）。
（2）如图乙所示，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出。此过程中将 内 能转化为 机械 能，这相当于四冲程内燃机的 做功 冲程。
（3）如图丙所示，用细线将玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。使玻璃板水平接触水面，弹簧测力计的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这说明 分子间存在引力 。
（4）如图丙所示，水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，这说明 分子之间存在间隙 。
【分析】（1）由于空气的密度小于二氧化氮气体，为了避免重力对实验的影响，装二氧化氮气体的瓶子应位于空气瓶的下方；
（2）在一定的条件下，各种能量都可以相互转化．内能转化为机械能就是利用内能来做功的过程；内燃机做功冲程将内能转化为机械能；
（3）分子间存在着相互作用的引力和斥力；
（4）不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象，扩散现象说明分子间存在间隙。
【解答】解：（1）由于空气的密度小于二氧化氮气体，为了避免重力对实验的影响，故装二氧化氮气体的应是B瓶；
（2）水蒸气将橡胶塞推出，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；
（3）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在分子作用的范围内，因此向上拉玻璃板时；
（4）水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子之间存在间隙。
故答案为：（1）B；（2）内；做功；分子间存在引力。
【点评】本题通过课本几个小实验考查了分子间作用力、能量转化、扩散现象和热机等，所以要关注课本小实验，明确小实验出现的现象和说明的问题。
19．（6分）在“探究并联电路电流关系”的实验中：
（1）在连接电路时发现电流表的指针向左偏转，你认为原因可能是 开关未断开、电流表的正负接线柱接反了 。
（2）小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现只有一根导线接错了，并改正（用笔画线代替导线，导线不得交叉）。
（3）正确连接电路后，闭合开关，如图丙所示 0.52 A。
（4）小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，将测量数据记录在表中
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.34
0.58
分析数据得出结论：在并联电路中， 干路电流等于各支路电流之和 。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是 寻找普遍规律 。
【分析】（1）根据电流表的正确使用方法和所给现象进行分析；
（2）由图甲可知，两灯被短路了，据此结合实验目的改正实物电路；
（3）根据电流表选用的量程确定分度值，结合指针位置进行读数；
（4）分析表中所测物理量，结合实验目的确定表格中缺少的物理量；分析测量数据可得出实验结论；多次测量可以找到普遍规律。
【解答】解：（1）在连接电路时发现电流表的指针向左偏转，这说明电路是通路；电流表指针向左偏转、正接线柱流出；
（2）由图甲可知，两灯被短路了，根据实验目的可知，电流表测干路电流
；
（3）正确连接电路后，闭合开关，电流表量程为0～0.5A，其示数为0.52A；
（4）实验中需要测量干路中的电流，故表格中缺少的物理量为：干路电流I总/A；
分析数据可得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
换用不同规格的小灯泡进行多次测量的目的是寻找普遍规律。
故答案为：（1）开关未断开、电流表的正负接线柱接反了；（3）0.52总/A；干路电流等于各支路电流之和。
【点评】本题是探究“并联电路中电流关系”的实验，考查了实物电路的连接、电流表读数、数据分析等。
20．（6分）在“探究影响导体电阻大小的因素”时，小明作了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关，其规格、材料如表所示。
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
0.5
0.5
（1）如图所示的实验电路，在M、N之间分别接上不同的电阻丝，则通过观察 电流表的示数 来比较导体电阻的大小，这里用到 转换法 （选填“控制变量法”或“转换法”）。为了验证上述猜想①，应该选用编号 A、B 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（2）实验中，分别将电阻丝A、C接入电路，闭合开关后A＜IC，可以验证猜想 ② ，得到的结论是： 材料、长度相同时，横街面积越大，电阻越小 。
（3）小文认为电路中连入电流表是多余的，可以直接根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取，这是因为 电源电压 一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显。
【分析】（1）电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，这里用到了转换法，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；
影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想；
（2）（3）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想。
【解答】解：（1）在M、N之间分别接上不同的导体，这里用到了转换法；
要验证猜想①：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面积相同而长度不同，应选编号为A；
（2）选用编号为 A、C两根电阻丝进行实验、材料相同，所以是为了验证电阻大小与横截面积的关系；
分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间A＜IC，即说明在材料、长度相同时，电阻越小；
（3）因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，则灯泡亮度变化不明显。
故答案为：（1）电流表的示数；转换法；A、B；材料，横街面积越大；（3）电源电压。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21．（6分）环境小组的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。[水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求：
JY型燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压/MPa
适用：天然气
Ⅱ
75%
15
0.02﹣0.8
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？
（2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？
【分析】（1）知道水的体积、密度，利用m＝ρV求水的质量；由图象可知，加热4min水温由20℃升高到70℃，又知道水的比热容，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）知道燃气热水器的热效率，利用η＝求天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝Vq求需要完全燃烧多少天然气。
【解答】解：（1）水的体积V水＝15L＝15dm3＝1.5×10﹣2m3，
由ρ＝可知水的质量：
m水＝ρ水V水＝7×103kg/m3×4.5×10﹣2m6＝15kg；
由图象可知，加热4min，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝3.2×103J/（kg•℃）×15kg×（70℃﹣20℃）＝3.15×106J；
（2）由η＝得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝5.2×106J，
由Q放＝Vq可得需要完全燃烧天然气的体积：
V气＝＝＝0.105m3。
答：（1）加热3min时，水吸收的热量为3.15×106J；
（2）加热8min时，消耗0.105m3的天然气。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，解题时需要根据密度公式求出水的质量、由图象得出水的温度变化量。
22．（7分）一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油2kg，汽油机的效率为30%，在这段运动过程中，[汽油的热值为4.5×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，水升高的温度是多少？
（3）如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为1000N，消耗2kg汽油汽车通过的路程是多少？
【分析】（1）根据Q放＝mq求出2kg汽油完全燃烧放出的热量；
（2）由题意可得出废气的能量，即水吸收的热量，再根据Q吸＝cmΔt可知水升高的温度；标准大气压下水的沸点为100℃，据此分析水实际升高的温度；
（3）已知汽油机的效率，利用η＝×100%可得出汽车做的有用功；已知汽车受到的阻力，由二力平衡的条件可得出汽车的牵引力，再根据W＝Fs可求出汽车通过的路程。
【解答】解：（1）2kg汽油完全燃烧放出的热量为：
Q放＝m汽q汽＝2kg×2.5×107J/kg＝6×107J；
（2）由题可知废气的能量为：Q＝Q放η＝9×104J×42%＝3.78×107J，
即水吸收的热量为：Q吸＝Q＝8.78×107J，
由Q吸＝cmΔt可知水升高的温度为：
Δt＝＝＝90℃，
标准大气压下水的沸点为100℃，而90℃+20℃＞100℃，
因此水实际升高的温度为：Δt′＝100℃﹣20℃＝80℃；
（3）已知汽油机的效率为η＝30%，
由η＝×100%可得汽车做的有用功为：
W＝Q放η＝9×105J×30%＝2.7×102J，
汽车匀速运动时的受到阻力为f＝1000N，
由二力平衡的条件可知汽车的牵引力为：F＝f＝1000N，
根据W＝Fs可知汽车通过的路程为：
s＝＝＝2.7×107m。
答：（1）2kg汽油完全燃烧放出的热量是9×103J；
（2）水升高的温度是80℃；
（3）消耗2kg汽油汽车通过的路程是2.4×104m。
【点评】本题主要考查了热值及其计算、比热容及其计算、功和效率的计算，题目较综合，此题易错点在于标准大气压下水的沸点是100℃，据此分析水实际升高的温度。
六、综合能力题（本大题3小题，共19分）
23．（8分）如图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料及烧杯内的液体质量也相同。
（1）比较不同燃料的热值：
①应选择 甲、乙 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量多少，是通过 温度计示数 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；有一种“涡轮增压”（T型）轿车，比普通轿车（L型）更节能，同样的汽油（如95#）加在T型轿车内与加在L型轿车内热值 相等 （选填“相等”或“不相等”）；
②若想利用①中装置估测燃料热值，那么还需要补充的仪器是 天平 ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏 小 （选填“大”或“小”）；
③该实验在取燃料和液体时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取液体量不能过少的原因是： 液体很快就沸腾了，沸腾时温度保持不变，不便于实验数据的分析比较 。
（2）根据实验数据绘制的图象如图丁所示，则 A 吸热能力强（选填“A”或“B”），A、B两种液体的比热容之比为 2：1 。
【分析】（1）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；
热值是燃料的一种特性，与燃料的燃烧情况无关；
②燃料燃烧放出热量的多少跟燃料的热值和质量有关，所以在设计实验时应使用控制变量法进行设计实验；
③实验中燃料不能过多，所用液体不要过少，否则影响实验。
（2）质量相同的两种液体，根据图象得出升高相同的温度时的加热时间，从而得出吸收的热量关系，根据Q吸＝cmΔt求出比热容之比。
【解答】解：（1）①比较不同燃料的热值，实验中应控制被加热的液体相同，种类不同、乙两图进行实验，实验时要观察温度计上升的示数来比较两种燃料的热值大小；
热值是燃料的一种特性，和燃料是否充分燃烧无关；
②利用上述装置估测燃料的热值，要控制燃料的质量相等；由于燃烧放出的热会散失到空气中，使Q吸小于Q放，依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些；
③当燃料质量一定时，如果所取液体过少，沸腾时液体的温度不变；
（2）因为质量相同的液体A和液体B，用相同的加热器加热相同时间；
根据图乙可知，升高相同的温度15℃时，A液体所用时间为4min，
因为加热器相同，所以A液体吸收的热量是B液体吸收热量的2倍A：QB＝6：1，
因两种液体的质量相同，则由Q吸＝cmΔt可知：＝＝＝2：5。
故答案为：（1）①甲、乙；温度计的示数；②天平；小，沸腾时温度保持不变；（2）A。
【点评】本题是一道关于物质比热容和研究热值的实验，实验中应用了控制变量法，熟练应用控制变量法、熟练应用燃烧值公式即可正确解题。
24．（7分）在“探究串联电路电压的特点”活动中：
（1）如图甲所示，是小川设计的实验电路图，根据电路图请你用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整。
（2）在连接电路时，滑动变阻器的滑片应调到最 右 端（选填“左”或“右”）；闭合开关S，无论怎样移动滑片P，但电压表有读数，经检查：除灯L和定值电阻R0外，其余都没有问题，不考虑灯L和电阻R0同时出现故障的情况，则电路中存在的故障可能是 灯泡L短路 或 R0断路 。
（3）排除故障后，小川正确测出了R0两端的电压，在测L两端的电压时，小明为了节省时间，只断开C接点，并改接到A接点上 电压表指针反向偏转 。
（4）最后，按照正确的方法测出了L、R0、AC之间的电压UAB＝1.4V，UBC＝2.4V，UAC的示数如图乙所示，读出UAC＝ 4 V，并得出了实验的最终结论。
【分析】（1）根据电路图连接实物图；
（2）为了保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处；电压表有示数，说明电压表与电源连通，据此分析；
（3）电流应从电表正接线柱流入，负接线柱流出，否则电表指针反向偏转；
（4）根据串联电路两端的总电压与各用电器两端的电压之和的关系计算出两灯泡的总电压，由此判断出电压表选择的量程，根据指针的位置读出电压表示数。
【解答】解：（1）由图甲可知，电压表并联在电阻R0两端，滑动变阻器上下各选一个接线柱与电阻R0串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，在连接电路时，即最右端；
由电路图可知，电压表与电阻R2并联，电压表有读数，灯泡不亮0断路；
（3）电压表所接的B接点不动，只断开C接点，此操作会导致电压表正负接线柱接反，电压表指针反向偏转；
（4）由实验数据可知，L、R0的电压之和为：U＝UAB+UBC＝4.4V+2.2V＝3.8V；
电压表测量AC间电压，所以选择电压表选择的是6～15V量程，其示数为4V。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；R0断路；（3）电压表指针反向偏转。
【点评】本题探究串联电路电压的特点实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电表使用和电压表读数等知识。
25．（4分）阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V），是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与 b 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 内 （选填“内”或“外”）光电效应工作的；它之所以节能，被称为冷光源 低 （选填“高”或“低”）；
（2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 串联 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
【分析】（1）当白天光线强时要将太阳能转换为电能，结合电路图判断s的位置；
根据材料中的内容，判断太阳能电池板是利用内或外光电效应工作的；
根据“它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，”判断电热转换损耗的能量较白炽灯高还是低；
（2）太阳能电池板的电压为24V，LED发光二极管的工作电压为2～4V，低于太阳能电池板电压，应该串联分压。
【解答】解：（1）当白天光线强时要将太阳能转换为电能，由乙图可知；
由题意可知，太阳能电池板是利用内光电效应工作的；
发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，LED 的发光原理是直接把电能转换成光能，因而其发光效率较高；
（2）由题可知，太阳能电池板的电压为24V，低于太阳能电池板电压。
故答案为：（1）b；内；低；（2）串联。
【点评】本题考查了学生的阅读理解能力和电路的分析能力，要求掌握。
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