辽宁省沈阳市协作体2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份辽宁省沈阳市协作体2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共32页。试卷主要包含了选择题注意，填空题，作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
辽宁省沈阳市协作体2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷(解析版)
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分）注意：第1～6小题中，每小题只有一个选项正确。注意：第7～9小题中，每小题中至少有两个选项正确，漏选得1分，错选不得分。
1．（2分）小军帮妈妈煲鸡汤时，联想到了许多物理知识。下列说法正确的是（　　）
A．鸡汤香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动
B．鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
C．煲鸡汤过程中，限压阀转动，此过程的能量转化与内燃机的压缩冲程相似
D．限压阀口“烟雾缭绕”，这是水蒸气汽化形成的小水珠
2．（2分）甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，待热平衡后水温升高t℃，取出甲球（设热量与水均无损失），这杯水热平衡后水温又升高t℃，设甲、乙两球的比热分别为C甲和C乙，则有（　　）
A．C甲＝C乙 B．C甲＞C乙 C．C甲＜C乙 D．无法确定
3．（2分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　）

A．甲图是做功冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
4．（2分）如图是工厂、加油站里常见的“静电清除杆”，当工人进行静电清除时，只需站在杆旁手摸上端的黑色圆球即可清除人体上的静电。下列有关说法中正确的是（　　）

A．人体与衣服摩擦起电的过程是创造电荷的过程
B．为达到更好的静电清除效果，应将杆下端的导电线埋入地下
C．杆上端的黑色圆球可以用橡胶或玻璃制成
D．若人体带有负电，则清除静电时金属杆中电流方向是从黑色圆球流向大地的
5．（2分）如图所示，L1和L2两个小灯泡接入电源电压为6V的电路中，当开关S闭合时，电压表示数为4V（　　）

A．L1两端电压是4V
B．L2两端电压是4V
C．当开关S断开时，电压表的示数为4V
D．当开关S断开时，电压表的示数为0
6．（2分）如图甲闭合开关后，两电流表指针偏转均为图乙所示，则灯泡L1和L2中的电流分别为（　　）

A．1.2A，0.24A B．0.98A，0.22A
C．0.24A，1.2A D．0.96A，0.24A
（多选）7．（2分）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，正确的是（　　）

A．A与B的比热容之比为2：1
B．加热相同时间，B吸收的热量较多
C．两种液体相比，A物质更适宜做机车发动机的冷却液
D．若A和B升高相同的温度，则A吸收的热量较多
（多选）8．（2分）一台四冲程内燃机转速为600转/分，则说法正确的是（　　）
A．每分钟做功100次，共有600个冲程
B．每分钟做功300次，共有1200个冲程
C．每秒钟有10个工作循环，共有40个冲程
D．每秒钟有5个工作循环，共有20个冲程
（多选）9．（2分）如图所示是酒精测试仪的原理图。电源电压不变，酒精浓度表由电流表A改装而成，酒精传感器的电阻R随酒精气体浓度的增大而减小。使用前要通过调节滑动变阻器R对酒精测试仪进行调零（　　）

A．当酒精浓度为0时，电路中没有电流
B．调零时，若指针指在3mg/L的位置，则应将滑片向右移动
C．酒精浓度增大时，电流表A示数变大，电压表V1示数变大，V2示数变小
D．当酒精浓度增大时，电压表V1示数与电流表A示数之比不变
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10．（2分）2023年10月26日11时神舟十七号载人飞船发射成功，中国航天达成新成就！火箭搭载飞船升空时火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过 　 　的方式改变外壳内能；而在舱内的周围使用了很好的隔热材料，有效防止了因 　 　造成的舱内内能的增加和温度的升高。
11．（2分）让质量和初始温度均相同的铝、铁两个金属球（c铝＞c铁）吸收相同的热量，则两个球中 　 　球的末温较高，立即让两球互相接触，　 　球将放出热量。
12．（2分）在能源危机和环境污染的双重压力下，发展新能源汽车早已是迫在眉睫的事了。现阶段，混合动力汽车成为了我们生活中比较常见的代步工具。给汽车蓄电池充电时　 　（选填“用电器”或“电源”）；汽车各转向灯能独立工作，转向灯间是 　 　联的。
13．（2分）菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.01kg的菜油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收，则菜油吸收了 　 　J热量，燃烧了 　 　m3的天然气[c菜油＝2.0×103J•（kg•℃）﹣1，天然气的热值为4×107J/m3]。
14．（2分）如图所示电路中，电源电压恒定，R1＝10Ω，R2＝20Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.4A，则电源电压是 　 　V。当断开开关S1，闭合S2、S3时，电流表的示数为I1，当闭合开关S1，断开S2、S3时，电流表的示数为I2，则I1：I2＝　 　。​

15．（2分）小明按图示电路图正确连接电路，电阻R标有“5Ω”，灯L标有“3.8V，L发光，电流表A和A1正常工作，示数均为0.26A。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该说法是否正确？　 　；若正确写出理由；若不正确，分析出现该现象的原因并写出分析过程 　 　。​

三、作图题（本题共2小题，共4分）
16．（2分）如图为可调亮度台灯，当顺时针调节旋钮（滑片）时，灯光变亮。请按要求连接电路。
​
17．（2分）请根据实物图，在方框内画出相应的电路图。
​
四、实验探究题（本题共4小题，24分。其中18题7分，19题4分，20题6分，21题7分）
18．（7分）如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。

（1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 　 　（填“A处向上”或“B处向下”）调整。
（2）要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 　 　。
（3）实验过程中通过 　 　反映两种液体吸热的多少。
（4）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图象可知煤油的比热容是 　 　J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（5）实验用酒精20g，这些酒精完全燃烧放出的热量是 　 　J。（q酒精＝3.0×107J/kg）
（6）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，在BC阶段中C点处物质的内能 　 　（填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长　 　。
19．（4分）为了探究并联电路的电流规律，小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
​
（1）实验前电流表的指针出现了如图丙所示的情况，出现该现象的原因是 　 　；实验过程中连接电路时，开关应处于 　 　状态；
（2）图乙实物图中，电流表测量图甲中 　 　处电流（选填“A”、“B”或“C”）；
（3）图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流，请你在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。
20．（6分）某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，设计了如图所示的实验装置，实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路
导体
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流表示数/A
A
1.0
0.4
锰铜
1.4
B
0.5
0.4
锰铜
2.7
C
1.0
0.6
锰铜
2.0
D
1.0
0.4
镍铬合金
0.6
（1）实验中通过比较电流表的示数可知电路中 　 　的大小，这种科学方法叫 　 　法。实验装置中灯泡的作用是 　 　。
（2）要探究导体电阻大小与横截面积的关系，应选用 　 　两根导体进行实验。
（3）将A、B两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的横截面积和材料相同时，长度越长　 　。
（4）实验过程中，小明同学发现，将一根合金丝接入电路后电路一直接通，请你根据该现象提出一个可探究的问题：　 　。
21．（7分）小明利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材：电源（三节新的干电池串联）、电流表（0～0.6A）（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω）、一个滑动变阻器（60Ω、2A）、导线若干。

​（1）小明连接电路后，闭合开关，电流表的示数变大时电压表的示数反而减小，电流表的示数变小时，经检查所有器材均完好。出现上述现象的原因是 　 　；
（2）小明在探究“电流与电压的关系”时，小明把5Ω的电阻接入电路，变阻器的滑片P移到阻值最大处，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路的故障可能是 　 　（写出一种）。排除故障后，闭合开关，调节滑片P到适当位置，由这些数据画出如图乙所示的图象，由图象可得结论：当电阻一定时　 　；
（3）小明在探究“电流与电阻的关系”时，为了保证所有定值电阻均能完成实验，实验过程中小明应该保证电压表的示数至少为 　 　V不变；
（4）断开开关S，小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，马上闭合开关S，应将滑片P从原位置向 　 　端移动。但老师指出此操作有缺漏，你认为应补充的操作是：　 　；
（5）小明找来一个小灯泡将定值电阻更换，测得数据后发现通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压关系如图丙所示，造成丙图与乙图不同的原因是（除了电阻值不同以外） 　 　。
五、综合题（本题共3小题，共22分。其中22题8分，23题8分，24题6分）
22．（8分）如图所示为一小排量汽车，以72km/h的速度水平匀速行驶了10min，消耗的汽油为1kg。汽车匀速行驶时发动机的牵引力F＝1×103N（汽油的热值q＝4.6×107J/kg），请计算：​
（1）该汽车在这段时间内所消耗的汽油产生的热量是多少？
（2）在这段时间内汽车做的有用功是多少？
（3）在这段时间内该汽车的效率是多少？
（4）对其能量损失的原因进行分析（写出两条即可）。

23．（8分）近年来，随着城市化的加速和工业化的扩张，空气污染日益严重。空气污染指数（API﹣Air Pollution Index的英文缩写），指数越高，空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数，其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示，已知电源电压9V保持不变，R0＝5Ω，当电压表示数为3V时，求：​
（1）通过R0的电流；
（2）此时气敏电阻的阻值；
（3）当电路中电流为1A时，空气污染指数。
24．（6分）阅读短文，并回答问题。
第四代电光源—LED
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它们的主要部分是高亮度发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。二极管具有单向导电性，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为5V的电路，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系
​
（1）LED灯主要由 　 　材料制成；它之所以节能，被称为冷光源　 　；
（2）在图丙中，闭合S，滑动变阻器调至阻值为 　 　Ω时，LED灯刚好正常发光；断开S，则LED 　 　（选填：能或不能）发光。此时电压表的示数为 　 　V，电流表的示数为 　 　A。

参考答案与试题解析
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分）注意：第1～6小题中，每小题只有一个选项正确。注意：第7～9小题中，每小题中至少有两个选项正确，漏选得1分，错选不得分。
1．（2分）小军帮妈妈煲鸡汤时，联想到了许多物理知识。下列说法正确的是（　　）
A．鸡汤香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动
B．鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
C．煲鸡汤过程中，限压阀转动，此过程的能量转化与内燃机的压缩冲程相似
D．限压阀口“烟雾缭绕”，这是水蒸气汽化形成的小水珠
【分析】（1）扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
（2）内能的大小跟质量、温度、状态有关；
（3）煲鸡汤时限压阀转动，能量转化是内能转化为机械能；
（4）物质由气态变成液态的过程叫液化。
【解答】解：A、煲鸡汤时，说明分子在不停地做无规则运动；
B、鸡汤沸腾过程中一部分水分汽化，温度不变，所以内能变小；
C、煲鸡汤过程中，此过程的能量转化情况是内能转化为机械能，故C错误；
D、限压阀口“烟雾缭绕”，而是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
故选：A。
【点评】本题考查了与热学相关的多个知识点，联系生活中的现象，能用相关热学知识做出解释是解答的关键。
2．（2分）甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，待热平衡后水温升高t℃，取出甲球（设热量与水均无损失），这杯水热平衡后水温又升高t℃，设甲、乙两球的比热分别为C甲和C乙，则有（　　）
A．C甲＝C乙 B．C甲＞C乙 C．C甲＜C乙 D．无法确定
【分析】甲、乙两金属球，先后投入到同一杯水中，由题意可知，两次水升高的温度相同，也就是水吸收的热量相同，因为不计热量损失，由热平衡方程可知，甲、乙两金属球放出的热量相同；而甲、乙两金属球的质量相等、初温相同，经放热后，甲金属球比乙多降低了t℃，则甲金属块的末温比乙的末温低；由上述分析可知，质量相同的甲、乙两金属球，放出相同的热量，甲降低的温度多，则可知甲金属与乙金属的比热容关系。
【解答】解：先后将甲、乙两金属球投入到同一杯水中，则水吸收的热量相同；
∵不计热量损失，
∴Q吸＝Q放，
∴甲、乙两金属块放出的热量相同；
由题知，甲金属球比乙多降低了t℃；
由上述分析可知，质量相同的甲，放出相同的热量，所以甲的比热容小。
故选：C。
【点评】本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式，能确定甲、乙两金属块的末温关系是本题的关键。
也可以利用赋值法：
设甲、乙两金属块初温为50℃，水温为10℃。
投入甲，水温由10℃升高5℃变为15℃，甲末温15℃，降低了35℃。
投入乙，水温由15℃升高 5℃变为20℃，乙末温20℃，降低了30℃。
∴甲多降低了35﹣30＝5℃
∴甲比热容较小。
3．（2分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　）

A．甲图是做功冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【分析】（1）内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能；
（2）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，结合图中数据分析；
（3）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解：A、根据图甲可知、活塞上行，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高；
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，输出有用功所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，故B错误；
CD、热值是燃料本身的一种特性，和燃料的质量、燃烧是否充分，会降低燃料的利用率、D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程、内燃机的效率、热值的大小，属于基础题。
4．（2分）如图是工厂、加油站里常见的“静电清除杆”，当工人进行静电清除时，只需站在杆旁手摸上端的黑色圆球即可清除人体上的静电。下列有关说法中正确的是（　　）

A．人体与衣服摩擦起电的过程是创造电荷的过程
B．为达到更好的静电清除效果，应将杆下端的导电线埋入地下
C．杆上端的黑色圆球可以用橡胶或玻璃制成
D．若人体带有负电，则清除静电时金属杆中电流方向是从黑色圆球流向大地的
【分析】（1）摩擦起电的本质是发生了电子的转移；
（2）静电释放按钮必须是导体，才能将静电释放掉；
（3）正电荷移动方向为电流的方向，“除电”时，人体所带电荷经金属球流向大地，若人体带负电，则电流方向是从大地流向金属球。
【解答】解：A、人体与衣物摩擦带电，而不是创造了电荷；
B、静电消除杆将人体与大地相连，人体所带电荷经金属球流向大地，应将杆下端的导电线埋入地下；
C、为了将人体的静电释放掉，而橡胶或玻璃是绝缘体；
D、若人体带有负电（有多余的电子），因电流方向与自由电子定向移动的方向相反，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查摩擦起电、导体、电流的方向等有关问题，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
5．（2分）如图所示，L1和L2两个小灯泡接入电源电压为6V的电路中，当开关S闭合时，电压表示数为4V（　　）

A．L1两端电压是4V
B．L2两端电压是4V
C．当开关S断开时，电压表的示数为4V
D．当开关S断开时，电压表的示数为0
【分析】当开关闭合时，两灯并联，电压表测量L2两端的电压，知道电压表的示数，即知道L2两端的电压U2；利用串联电路的电压特点求L1两端的电压；
当开关断开时，电压表与灯串联在电源上，因灯的电阻远小于电压表的电阻，电压表的示数等于电源电压。
【解答】解：当开关闭合时，两灯串联2两端的电压，此时电压表示数为4V7两端的电压U2＝4V，
由串联电路的电压特点可得，L6两端电压：U1＝U﹣U2＝3V﹣4V＝2V；
当开关断开时，电压表通过灯接在电源上，则电压表的示数为8V，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点，分析电路图得出开关闭合（两灯串联）和断开时（电压表通过灯接在电源上）的电路组成是本题的关键。
6．（2分）如图甲闭合开关后，两电流表指针偏转均为图乙所示，则灯泡L1和L2中的电流分别为（　　）

A．1.2A，0.24A B．0.98A，0.22A
C．0.24A，1.2A D．0.96A，0.24A
【分析】分析电路可知：两灯并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是L2所在支路的电流；
由于并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A1选用的应该是大量程（0～3A），A2选用的是小量程（0～0.6A）；
然后根据相应量程下的分度值和指针位置来进行读数。结合并联电路的电流特点即可求出通过各灯的电流大小。
【解答】解：由电路图可知，两灯并联1测的是干路电流，电流表A2测的是L2所在支路的电流；
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则A1的示数应大于A2的示数，而两个电流表指针偏转角度相同7选择的量程是0～3A，分度值为2.1A1的示数为3.2A，即干路电流I总＝1.2A；
电流表A2选择的量程是0～5.6A，分度值是0.02A3的示数为0.24A，即通过灯L2的电流I4＝0.24A；
那么通过灯L1的电流：I7＝I总﹣I2＝1.8A﹣0.24A＝0.96A。
故选：D。
【点评】对于这类题目要先分析电路的构成，然后结合串、并联电路的特点和电表的读数方法进行分析。
（多选）7．（2分）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，正确的是（　　）

A．A与B的比热容之比为2：1
B．加热相同时间，B吸收的热量较多
C．两种液体相比，A物质更适宜做机车发动机的冷却液
D．若A和B升高相同的温度，则A吸收的热量较多
【分析】（1）由图可知当A和B吸收相同热量时（即加热相同时间）A和B升高的温度，再利用c＝可求出A和B的比热容之比；
（2）用相同的电加热器加热时，加热时间相同，吸收的热量相同；
（3）已知A和B的比热容大小，利用Q＝cmΔt分析即可知道结论；
（4）由图比较当A和B升高相同的温度时，谁的加热时间长，谁吸收的热量多。
【解答】解：用相同的电加热器加热时，加热时间相同；
A、已知A和B的质量相同，A的温度变化量为ΔtA＝40℃﹣20℃＝20℃，B的温度变化量为ΔtB＝60℃﹣20℃＝40℃，
由c＝可知A的比热容为：cA＝，B的比热容为：cB＝；
则A的比热容与B的比热容之比为：cA：cB＝：＝ΔtB：ΔtA＝40℃：20℃＝2：1，故A正确；
B、加热器相同，A和B吸收的热量同样多；
C、由上述分析可知，由Q＝cmΔt可知质量相同的A和B升高相同的温度，因此A更适合做汽车发动机的冷却液；
D、由图可知，A的加热时间较长，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了对比热容概念和计算公式的理解，属于基础题，需要理解相同的加热器加热时，加热时间相同，吸收的热量相同。
（多选）8．（2分）一台四冲程内燃机转速为600转/分，则说法正确的是（　　）
A．每分钟做功100次，共有600个冲程
B．每分钟做功300次，共有1200个冲程
C．每秒钟有10个工作循环，共有40个冲程
D．每秒钟有5个工作循环，共有20个冲程
【分析】四冲程内燃机的一个工作循环，燃气对外做功一次，活塞往返两次，飞轮转动两周，经历四个冲程，根据这个比例进行判断。
【解答】解：内燃机转速为600转/分＝10r/s，是指1min飞轮转动600r或1s飞轮转10r，飞轮转动两周，燃气每分钟做功300次，或燃气每秒做功5次，故BD正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程，知道内燃机的一个工作循环，燃气对外做功一次，活塞往返两次，飞轮转动两周，经历四个冲程，是解题的关键。
（多选）9．（2分）如图所示是酒精测试仪的原理图。电源电压不变，酒精浓度表由电流表A改装而成，酒精传感器的电阻R随酒精气体浓度的增大而减小。使用前要通过调节滑动变阻器R对酒精测试仪进行调零（　　）

A．当酒精浓度为0时，电路中没有电流
B．调零时，若指针指在3mg/L的位置，则应将滑片向右移动
C．酒精浓度增大时，电流表A示数变大，电压表V1示数变大，V2示数变小
D．当酒精浓度增大时，电压表V1示数与电流表A示数之比不变
【分析】由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器RP和酒精传感器的电阻Rx串联，电压表V1测RP两端的电压，电压表V2测Rx两端的电压。
（1）酒精传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精浓度为0时，Rx的阻值最大，电路的总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小；
（2）调零时，若指针指在3mg/L的位置，说明此时电路中的电流变大了，应减小电路中的电流，据此可知滑动变阻器接入电路中的电阻变化，从而得出滑片移动的方向；
（3）当酒精浓度增大时，根据酒精传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的增大而减小得出其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和RP两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知Rx两端的电压变化；根据R＝分析电压表V1示数与电流表A示数之比的变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关SP和酒精传感器的电阻Rx串联，电压表V1测RP两端的电压，电压表V2测Rx两端的电压。
A．因酒精传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的增大而减小，所以，Rx的阻值最大，电路的总电阻最大可知，但电路中的电流不为零；
B．调零时，说明此时电路中的电流变大了，则应调节滑动变阻器接入电路中的电阻变大，故B错误；
C．当酒精浓度增大时，Rx的阻值变小，电路的总电阻变小可知，即电流表A的示数变大，RP两端的电压变大，即电压表V8的示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，Rx两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，故C正确；
D．根据R＝，电压表V1示数与电流表A示数之比为RP的阻值，所以电压表V5示数与电流表A示数的比值不变，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，利用好“酒精传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的增大而减小”是关键。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10．（2分）2023年10月26日11时神舟十七号载人飞船发射成功，中国航天达成新成就！火箭搭载飞船升空时火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过 　做功　的方式改变外壳内能；而在舱内的周围使用了很好的隔热材料，有效防止了因 　热传递　造成的舱内内能的增加和温度的升高。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：返回舱在穿越大气层下落的过程中与空气剧烈摩擦，由机械能转化为返回舱的内能，这是通过做功的方式使其内能增加的，有效防止了因热传递造成的舱内内能的增加和温度的升高。
故答案为：做功；热传递。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法，应知道做功属于能量的转化、热传递属于能量的转移，二者在改变内能效果上相同，属于基础题目。
11．（2分）让质量和初始温度均相同的铝、铁两个金属球（c铝＞c铁）吸收相同的热量，则两个球中 　铁　球的末温较高，立即让两球互相接触，　铁　球将放出热量。
【分析】相同质量的两种物质，吸收相同的热量，比热容越大，温度升高越少。
发生热传递时，温度高的物体放出热量，温度低的物体吸收热量。
【解答】解：质量和初温均相同的铝、铁两个金属球，c铝＞c铁，根据可知；
立即让两球互相接触，铁球放出热量。
故答案为：铁；铁。
【点评】本题考查了学生对吸热公式和热传递的掌握和运用，要用好控制变量法分析。
12．（2分）在能源危机和环境污染的双重压力下，发展新能源汽车早已是迫在眉睫的事了。现阶段，混合动力汽车成为了我们生活中比较常见的代步工具。给汽车蓄电池充电时　用电器　（选填“用电器”或“电源”）；汽车各转向灯能独立工作，转向灯间是 　并　联的。
【分析】（1）蓄电池对外供电时，将化学能转化为电能，蓄电池是电源；给蓄电池充电时，将电能转化为化学能，蓄电池为用电器；
（2）在串联电路中，用电器相互影响；在并联电路中，用电器互不影响。
【解答】解：（1）给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗了电能；
（2）汽车各转向灯能独立工作、互不影响。
故答案为：用电器；并。
【点评】本题考查了电路的组成和作用、串并联的辨别，属于基础题目。
13．（2分）菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.01kg的菜油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收，则菜油吸收了 　3×103　J热量，燃烧了 　1.25×10﹣4　m3的天然气[c菜油＝2.0×103J•（kg•℃）﹣1，天然气的热值为4×107J/m3]。
【分析】知道菜油的质量、比热容和菜油的初温和末温，利用吸热公式求菜油吸收的热量；
知道效率，利用效率公式可以求出天然气完全燃烧所需放出的热量，根据公式Q＝Vq求出体积。
【解答】解：菜油吸收的热量：Q吸＝c菜油mΔt＝2.0×107J•（kg•℃）﹣1×0.01kg×（170℃﹣20℃）＝3×103J；
天然气完全燃烧所需放出的热量Q放＝＝5×103J；
由Q放＝qV得完全燃烧的天然气的体积：V＝＝1.25×10﹣7m3。
故答案为：3×104；1.25×10﹣4。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
14．（2分）如图所示电路中，电源电压恒定，R1＝10Ω，R2＝20Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.4A，则电源电压是 　8　V。当断开开关S1，闭合S2、S3时，电流表的示数为I1，当闭合开关S1，断开S2、S3时，电流表的示数为I2，则I1：I2＝　9：2　。​

【分析】（1）由图可知，当只闭合开关S2时，该电路为只含有R2的简单电路，电流表测电路中的电流；已知电流表的示数，即电路中的电流，利用欧姆定律可求出R2两端的电压，即电源电压；
（2）当断开开关S1，闭合S2、S3，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流；当两个用电器并联时，利用R并＝可求出并联电路的总电阻；再利用欧姆定律求出干路的电流I1；
当闭合开关S1，断开S2、S3时，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流；串联电路中总电阻等于各个用电器的电阻之和，据此求出总电阻；利用欧姆定律可求出电路中的电流I2；
综上分析，便可求出I1和I2的比值。
【解答】解：（1）由图可知，当只闭合开关S2时，该电路为只含有R2的简单电路，电流表测电路中的电流；
已知电流表的示数为4.5A，即电路中的电流为I＝0.2A，
电源电压为：U＝U2＝IR2＝6.4A×20Ω＝8V；
（2）当断开开关S7，闭合S2、S3，该电路为R8和R2的并联电路，电流表测干路的电流；
由并联电路的电阻特点可知电路总电阻为：R并＝＝＝＝＝Ω，
由欧姆定律可知干路的电流为：I1＝＝＝1.2A；
当闭合开关S7，断开S2、S3时，该电路为R2和R2的串联电路，电流表测电路中的电流；
此时电流表的示数即电路中的电流I1，由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为：R串＝R4+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
由欧姆定律可知电路中的电流为：I2＝＝＝A；
则I1：I4＝1.2A：A＝9：2；
故答案为：3；9：2。
【点评】本题考查了对欧姆定律的应用，熟练掌握串、并联电路的电流、电压和电阻特点是解题的关键。
15．（2分）小明按图示电路图正确连接电路，电阻R标有“5Ω”，灯L标有“3.8V，L发光，电流表A和A1正常工作，示数均为0.26A。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该说法是否正确？　不正确　；若正确写出理由；若不正确，分析出现该现象的原因并写出分析过程 　L发光，电流表A和 A1 正常工作，示数均为0.26A，这说明干路中的电流与通过灯泡的电流是相同的，根据并联电路的电流规律可知，通过R的电流为0，所以故障是R断路　。​

【分析】用电器的两端被导线相连，则用电器被短路，通过用电器的电流为0；用电器断路时，通过用电器无电流，据此分析。
【解答】解：根据题意可知，闭合开关S，电流表A测量干路中的电流1测量通过灯泡的电流；L发光1正常工作，示数均为5.26A，根据并联电路的电流规律可知，所以改原因不可能是R短路，则电源会被短路。
故答案为：不正确；L发光1 正常工作，示数均为0.26A，根据并联电路的电流规律可知，所以故障是R断路。
【点评】本题考查了并联电路故障的判定，明确短路和断路的特点是解题的关键。
三、作图题（本题共2小题，共4分）
16．（2分）如图为可调亮度台灯，当顺时针调节旋钮（滑片）时，灯光变亮。请按要求连接电路。
​
【分析】电位器的实质是滑动变阻器，滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小；灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大，电路中的总电阻变小，电位器接入电路的电阻变小，据此分析电位器的连接方法。再按照电流流向法与其它电路元件逐个顺次连接。
【解答】解：电位器应与灯泡串联接入电路中；旋钮带动滑片顺时针转动时，说明电路中的电流变大可知，电路的总电阻应变小，由图可知；
串联好电池组，电流从电源正极流出、灯、电位器，如图所示：

【点评】本题考查了实物图的连接，确定电位器的连接方法是关键。
17．（2分）请根据实物图，在方框内画出相应的电路图。
​
【分析】由实物图分析开关、电流表、灯泡的连接方式，然后按连接顺序画出电路图。
【解答】解：根据实物图可知，电流从电源的正极出发，一条经过灯泡和电流表，汇合后流回电源的负极

【点评】此题考查的是根据实物图画电路图，属于基本技能，分析实物连接，明确连接关系，是画出正确电路图的关键。
四、实验探究题（本题共4小题，24分。其中18题7分，19题4分，20题6分，21题7分）
18．（7分）如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。

（1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 　A处向上　（填“A处向上”或“B处向下”）调整。
（2）要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 　天平　。
（3）实验过程中通过 　加热时间长短　反映两种液体吸热的多少。
（4）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图象可知煤油的比热容是 　2.1×103　J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（5）实验用酒精20g，这些酒精完全燃烧放出的热量是 　6×105　J。（q酒精＝3.0×107J/kg）
（6）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，在BC阶段中C点处物质的内能 　大于　（填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长　水的比热容比冰的大　。
【分析】（1）实验中要用酒精灯的外焰加热，据此分析；
（2）（3）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：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；或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；
（4）根据图丙得出升高30℃水和煤油的加热时间，由转换法得出水、煤油的吸热之比，根据Q＝cmΔt可知在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，据此得出煤油的比热容；
（5）根据Q＝mq酒得出这些酒精完全燃烧放出的热量；
（6）晶体在熔化的过程中持续吸热，温度不变，吸收的热量使物体的内能增大；由已知条件结合Q吸＝cmΔt分析。
【解答】解：（1）实验中要用酒精灯的外焰加热，故在图甲中组装器材时，应适当将A处向上调整；
（2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同、乙中所示的器材外；
（3）根据转换法，实验过程中通过加热时间长短反映两种液体吸热的多少；
（4）根据图丙可知升高30℃，水和煤油的加热时间分别为20min和10min、煤油的吸热之比为2：1，在质量和升高的温度相同的情况下，煤油的比热容是：c＝3J/（kg•℃）＝5.1×103J/（kg•℃）。
（5）若本实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是：
Q＝mq酒＝4.02kg×3.0×105J/kg＝6×105J；
（6）熔化是吸热过程，在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能；
冰熔化为水后质量不变，图象中AB，但CD段加热的时间长，根据公式Q吸＝cmΔt可知，这是因为水的比热容比冰的大。
故答案为：（1）A处向上；（2）天平；（4）2.1×103；（5）2×105；（6）大于；水的比热容比冰的大。
【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Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
19．（4分）为了探究并联电路的电流规律，小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
​
（1）实验前电流表的指针出现了如图丙所示的情况，出现该现象的原因是 　电流表指针没有调零　；实验过程中连接电路时，开关应处于 　断开　状态；
（2）图乙实物图中，电流表测量图甲中 　A　处电流（选填“A”、“B”或“C”）；
（3）图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流，请你在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。
【分析】（1）电流表使用前需调零；为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）在图乙中，电流表在干路上，测量干路的电流；
（3）让电流表测量C处的电流，也就是测量通过灯L2的电流，电流表与灯泡L2串联。
【解答】解：（1）闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况，指针未指在零刻度线；为了保护电路，开关应处于断开状态；
（2）在图乙中，电流表在干路上，电流表测量图甲中A处的电流；
（3）让电流表测量C处的电流，也就是测量通过灯L2的电流，电流表与灯泡L2串联，将灯L5与电流表负接线柱之间的导线改接在电能表0.6接线柱上，如图所示：
。
故答案为：（1）电流表指针没有调零；断开；（3）。
【点评】此题是探究并联电路中电流的规律实验，考查了实验注意事项和电流表的使用。
20．（6分）某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，设计了如图所示的实验装置，实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路
导体
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流表示数/A
A
1.0
0.4
锰铜
1.4
B
0.5
0.4
锰铜
2.7
C
1.0
0.6
锰铜
2.0
D
1.0
0.4
镍铬合金
0.6
（1）实验中通过比较电流表的示数可知电路中 　电阻　的大小，这种科学方法叫 　转换　法。实验装置中灯泡的作用是 　保护电路　。
（2）要探究导体电阻大小与横截面积的关系，应选用 　A、C　两根导体进行实验。
（3）将A、B两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的横截面积和材料相同时，长度越长　大　。
（4）实验过程中，小明同学发现，将一根合金丝接入电路后电路一直接通，请你根据该现象提出一个可探究的问题：　导体电阻与温度有关　。
【分析】（1）电阻的大小可以通过电流的大小来转换比较，结合给出的实验器材，可以利用电流表的示数来比较；当电路中电阻过小时，电流过大，可能会造成用电器损坏。
（2）（3）电阻的大小在不考虑温度的前提下，有三个决定因素：材料、长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法。即研究电阻的大小与哪个因素有关，就要让这个因素变化，其余的因素都相同去做实验。根据这个思路可以解决此类题目。
（4）电阻的影响因素为长度、材料、横截面积和温度。
【解答】解：（1）在该实验中，电阻的大小是通过电流的大小来体现的，这用到了转换法；
当电路中电阻过小时，电流过大，所以用小灯泡起到保护电路的作用；
（2）探究导体电阻大小与横截面积的关系时，需要让导体的材料和长度都相同，所以需要选择A；
（3）由表中信息可知，A、B两根导体的材料和横截面积都相同，且长度越大，说明电阻越大，长度越长；
（4）将一根合金丝接入电路后电路一直接通，通电时间长，所以电流表示数减小很可能是温度影响电阻而导致的。
故答案为：（1）电阻；转换；（2）A、C；（4）导体电阻与温度有关。
【点评】本题是一道实验题，考查了影响导体对电流的阻碍作用与导体的长度、温度和横截面积的关系，解题时注意控制变量法的应用，分析实验数据，根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论，是正确解题的前提与关键。
21．（7分）小明利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材：电源（三节新的干电池串联）、电流表（0～0.6A）（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω）、一个滑动变阻器（60Ω、2A）、导线若干。

​（1）小明连接电路后，闭合开关，电流表的示数变大时电压表的示数反而减小，电流表的示数变小时，经检查所有器材均完好。出现上述现象的原因是 　电压表并联在滑动变阻器两端　；
（2）小明在探究“电流与电压的关系”时，小明把5Ω的电阻接入电路，变阻器的滑片P移到阻值最大处，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路的故障可能是 　电阻（或电压表）短路　（写出一种）。排除故障后，闭合开关，调节滑片P到适当位置，由这些数据画出如图乙所示的图象，由图象可得结论：当电阻一定时　正比　；
（3）小明在探究“电流与电阻的关系”时，为了保证所有定值电阻均能完成实验，实验过程中小明应该保证电压表的示数至少为 　1.5　V不变；
（4）断开开关S，小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，马上闭合开关S，应将滑片P从原位置向 　左　端移动。但老师指出此操作有缺漏，你认为应补充的操作是：　闭合开关前，应将变阻器的最大阻值连入电路　；
（5）小明找来一个小灯泡将定值电阻更换，测得数据后发现通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压关系如图丙所示，造成丙图与乙图不同的原因是（除了电阻值不同以外） 　灯丝电阻随温度升高而增大。　。
【分析】（1）小明连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的过程中发现，电流表的示数变大时，由欧姆定律确定定值电阻两端的电压变化，根据串联电路电压的规律分析滑动变阻器两端的电压变化，确定出现上述实验现象的原因；
（2）闭合开关S，发现电流表有示数，说明电路是通路，根据电压表无示数分析电路的故障可能原因；
根据电流随电压的变化图象为一过原点的直线分析回答；
（3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，根据题中条件，由串联电路电压的规律结合分压原理分析求解；
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；为保护电路，闭合开关前，应将变阻器的最大电阻连入电路；
（5）根据灯的电阻随温度的升高而增大分析回答。
【解答】解：（1）小明连接电路后，闭合开关，电流表的示数变大时，定值电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，故出现上述实验现象的原因是电压表并联在滑动变阻器两端；
（2）闭合开关S，发现电流表有示数，而电压表无示数；
根据画出的如图乙所示的图象为过原点的直线可知，当电阻一定时；
（3）由串联电路的规律及分压原理有：＝，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，对应的定值电阻应最大，电阻的电压最小，
即＝，解得UV＝3.5V，实验过程中小明应该保证电压表的示数至少为1.3V；
（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，由分压原理，所以滑片应向左端移动；
为保护电路，闭合开关前，故小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，操作不妥，应将变阻器的最大电阻连入电路；
（5）由图丙可知，小灯泡的I﹣U图像不是一条过原点的直线，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为：（1）电压表并联在滑动变阻器两端；（2）电阻（或电压表）短路；（3）3.5；闭合开关前；
（5）灯丝电阻随温度升高而增大。
【点评】本题探究“电流与电阻的关系”实验，考查了反常现象的分析、故障判断、操作过程、控制变量法和数据分析等知识。
五、综合题（本题共3小题，共22分。其中22题8分，23题8分，24题6分）
22．（8分）如图所示为一小排量汽车，以72km/h的速度水平匀速行驶了10min，消耗的汽油为1kg。汽车匀速行驶时发动机的牵引力F＝1×103N（汽油的热值q＝4.6×107J/kg），请计算：​
（1）该汽车在这段时间内所消耗的汽油产生的热量是多少？
（2）在这段时间内汽车做的有用功是多少？
（3）在这段时间内该汽车的效率是多少？
（4）对其能量损失的原因进行分析（写出两条即可）。

【分析】（1）根据燃料燃烧放出热量公式Q＝mq可计算汽油完全燃烧释放的热量。
（2）根据速度公式s＝vt计算汽车在10min内通过的路程，根据做功公式W＝Fs计算汽车牵引力在10min内做的功。
（3）根据η＝可求在这段时间内该汽车发动机效率。
（4）从以下方面分析能量损失的原因：①汽油没有完全燃烧；②冷却水吸收了一部分热量；③废气带走一部分热量；④热传递损失一部分能量；⑤克服摩擦消耗一部分能量。
【解答】解：（1）汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝mq＝4.6×107J/kg×1kg＝4.7×107J；
（2）v＝72km/h＝20m/s，
由v＝得：汽车在10min内通过的路程：s＝vt＝72km/h×3m；
汽车牵引力在10min内做的功：W＝Fs＝1×102N×1.2×104m＝1.2×106J；
（3）在这段时间内该汽车发动机效率：η＝＝×100%≈26.1%。
（4）能量损失的原因：①汽油没有完全燃烧；②散热损失了一部分热量；④克服摩擦消耗一部分能量。
答：（1）汽车在这段时间内消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放是8.6×107J；
（2）汽车牵引力在10min内做的功为2.2×107J；
（3）在这段时间内该汽车发动机效率是26.2%。
（4）能量损失的原因：①汽油没有完全燃烧；②散热损失了一部分热量。
【点评】本题考查学生对热量公式、速度公式、做功公式、效率公式的理解和综合运用。
23．（8分）近年来，随着城市化的加速和工业化的扩张，空气污染日益严重。空气污染指数（API﹣Air Pollution Index的英文缩写），指数越高，空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数，其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示，已知电源电压9V保持不变，R0＝5Ω，当电压表示数为3V时，求：​
（1）通过R0的电流；
（2）此时气敏电阻的阻值；
（3）当电路中电流为1A时，空气污染指数。
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）根据欧姆定律求出当电压表示数为3V时通过R0的电流；
（2）根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R的阻值；
（3）当电路中电流为1A时，根据欧姆定律和串联电路的特点求出此时R的阻值，然后求出，根据图乙可知此时空气污染指数。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）当电压表示数为2V时，通过电阻R0的电流：
I0＝＝＝0.6A；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压：UR＝U﹣U3＝9V﹣3V＝5V，
因串联电路中各处的电流相等，则IR＝I0＝0.3A；
所以由I＝得R的阻值：
R＝＝＝10Ω；
（3）当电路中电流为1A时，由I＝，电路中的总电阻为：
R总＝＝＝9Ω；
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：
R′＝R总﹣R0＝7Ω﹣5Ω＝4Ω，
则＝＝4.25Ω﹣1，
由图乙可知，此时空气污染指数为62.5。
答：（1）通过R3的电流为0.6A；
（2）此时气敏电阻的阻值为10Ω；
（3）当电路中电流为3A时，空气污染指数为62.5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出有用的信息。
24．（6分）阅读短文，并回答问题。
第四代电光源—LED
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它们的主要部分是高亮度发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。二极管具有单向导电性，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为5V的电路，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系
​
（1）LED灯主要由 　半导体　材料制成；它之所以节能，被称为冷光源　低　；
（2）在图丙中，闭合S，滑动变阻器调至阻值为 　100　Ω时，LED灯刚好正常发光；断开S，则LED 　不能　（选填：能或不能）发光。此时电压表的示数为 　5　V，电流表的示数为 　0　A。
【分析】（1）发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。
（2）由电路图可知LED灯与滑动变阻器串联，已知电源电压和LED灯正常发光电压，可以得到滑动变阻器两端电压；由图象可以得到LED灯正常发光的电流，也就是通过滑动变阻器的电流；已知滑动变阻器两端电压和通过的电流，得到滑动变阻器接入电路的电阻；
根据LED的单向导电性，判断电路所处的状态；根据电压表串联在电路中即可判断。
【解答】解：（1）LED灯主要是高亮度发光二极管，这种发光二极管主要由硅；
LED的发光原理与白炽灯截然不同，是直接把电能转换成光能的器件；
（2）如图丙所示，LED灯与滑动变阻器串联，当LED灯两端电压为3V时，
根据串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和可得此时滑动变阻器两端的电压为：
U1＝U﹣UL＝7V﹣3V＝2V，
根据欧姆定律可得此时滑动变阻器阻值为：
R4＝＝＝100Ω；
二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，改变电源的正负极后再闭合S，电压表串联在电路中测电源两端的电压，电流表的示数为0A。
故答案为：（1）半导体；低；（2）100；5；7。
【点评】本题考查了二极管的材料和单向导电性、电阻的计算，注重考查学生的获取信息的能力及相关的计算。