河南省焦作市高新区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份河南省焦作市高新区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共22页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）第一个经不懈努力，最终发现电流与电压、电阻定量关系的物理学家是 ，为纪念他的杰出贡献，人们用他的名字命名为物理量 的单位。
2．（3分）我们经常用75%的酒精消毒，喷洒酒精对手部进行消毒时，满屋都可以闻到酒精气味，说明酒精分子在不停地做 的运动，这是 现象。新型冠状病毒等致病病毒对热敏感，在56℃的环境中30分钟就可以被灭活，所以我们对于日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒，这是利用 的方式改变了物体的内能。
3．（2分）在一次物理课外活动中，小丽同学将一玻璃棒和丝绸摩擦后靠近小纸屑，发现小纸屑被吸引。玻璃棒在摩擦过程中 （填“得到”或“失去”）电子带正电，可以吸引纸屑。若将玻璃棒换做铜棒，重复以上操作，小纸屑 （填“会”或“不会”）被吸引。
4．（2分）电动自行车具有轻便、节能、环保等特点，使用时旋转右手把，车子就能前进，并且旋转的角度越大，车速就越快，右手把相当于一只 （填电路元件名称），给电动车电瓶充电时，此时电瓶相当于 （选填“用电器”或“电源”）。
5．（2分）我市大沙河4A风景区景色优美，对群众免费开放。游客还可以乘船游览，宽阔的水面能对气温起到一定的调节作用，是因为水的比热容较 ；游客感到凉爽还因为汗液蒸发时 （选填“吸收”或“放出”）热量。
6．（3分）如图甲所示电路，两灯正常发光，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数如图乙所示。则两灯是 （选填“串联”或“并联”），流过L2的电流为 ，则两灯功率之比P1：P2＝ 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13、14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）“百年学府开启逐梦天穹路”北京时间2023年8月10日，我市河南理工大学“河南理工一号”AI智能遥感卫星在酒泉卫星发射中心，搭载星河动力“谷神星一号”运载火箭发射升空，卫星准确进入预定轨道，各项状态良好，发射任务取得圆满成功！对于下列过程，说法正确的是（ ）
A．火箭在大气中加速上升过程以星河动力“谷神星一号”运载火箭为参照物，“河南理工长一号”卫星是运动的
B．火箭在大气中加速上升过程，克服与空气的摩擦力做功，内能减小
C．火箭常选液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较小的热值
D．火箭是热机的一种，工作时将燃料燃烧时放出的内能转化成机械能
8．（2分）下列关于热值和热机效率，下列说法正确的是（ ）
A．汽油的热值为4.6×107J/kg表示每燃烧1kg的汽油可以放出4.6×107的热量
B．燃料燃烧的越充分，其热值越大
C．目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率可达到100%
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
9．（2分）汽油机是生活中使用广泛的内燃机，如图所示是汽油机工作一个循环时气缸的某些情况，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲实现了内能转化为机械能
B．图乙所示的冲程靠飞轮的惯性完成
C．图丙是汽油机的压缩冲程
D．图丁中吸入气缸的物质只有汽油
10．（2分）一箱汽油用去一半后，剩下的汽油（ ）
A．比热容、密度不变，热值减半
B．比热容、密度、热值均不变
C．比热容、密度、热值均减半
D．比热容减半，密度、热值不变
11．（2分）如图所示，两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过一会儿，两盏电灯突然都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零，此时电路发生的故障可能是（ ）
A．电灯L1灯丝断了B．电灯L2灯丝断了
C．电灯L1短路D．电灯L2短路
12．（2分）新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响。左、右转向灯不能同时亮。下列电路图设计合理的是（ ）
A．B．
C．D．
（多选）13．（2分）关于温度、热量和内热，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
C．内能小的物体有可能将热量传递给内能大的物体
D．物体放出热量，温度不一定降低
（多选）14．（2分）利用图示的电路可以检测司机是否酒驾。图中的R0为定值电阻，R是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。检测时，喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气，则下列说法正确的是（ ）
A．电路的总电阻减小，电压表的示数减小
B．电路的总电阻增大，电流表的示数减小
C．电压表和电流表示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变大
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）根据甲图的实物示意图，在右边虚线框内画出对应的电路图。
16．（2分）在如图所示的电路中，〇所在位置是电压表和电流表，请在其中填入字母V和A，要求开关闭合时，两灯并联，且不损坏两电表。
四、实验探究题（本题共3小题，第17小题6分，第18题6分，第19题7分，共19分）
17．（6分）如图甲、乙所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中，在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油。
（1）选用相同电加热器加热的目的是：相同时间内水和食用油吸收的 相同。
（2）图甲，水在沸腾后温度保持不变，内能 。
（3）在本实验中，可采用让水和食用油加热相同的时间比较 的方法，分析出水和食用油吸热能力的大小。
（4）水和食用油温度随时间变化的图像如图丙所示，根据图丙可判断出b物质是 （填“水”或“食用油”）。
（5）根据图丙可计算食用油的比热容为： J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
18．（6分）小明在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想：
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关；
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关；
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关；
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示：
（1）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察电流表示数或灯泡亮度来比较导体电阻大小，这种研究方法叫做 法；
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟 和 （选填“A、B、C、D”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小；
（3）依次把M、N跟电阻丝A，B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A，B两根电阻丝电阻的大小，其结论是 ；
（4）控制变量法在研究物理问题时经常用到。下列4个实验中没有用到此方法的是 。
A.探究电流与电压、电阻的关系实验。
B.探究影响压力作用效果的因素实验。
C.探究平面镜成像的特点实验。
D.探究影响摩擦力大小的因素实验。
19．（7分）图甲是某同学探究“电流与电压、电阻的关系”的实验电路。已知电源电压为6V，滑动变阻器规格“50Ω 2A”，可供选择定值电阻阻值为5Ω、10Ω、15Ω。
（1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整；（导线不允许交叉）
（2）连接电路时开关应该 。闭合开关后，发现电流表和电压表示数都偏大，这说明该同学在实验操作上存在的问题是： ；
（3）排除故障后，首先探究电流与电压关系，得到如表所示的电流I随电压U变化的数据，他选用的定值电阻为 Ω，得出结论： 。
（4）实验结束后，该同学想测量一个未知阻值的电阻Rx阻值，发现此时电压表出现故障，于是他只用电流表测出了待测电阻的阻值（如图丁），已知滑动变阻器最大电阻为R0。主要操作步骤如下：
①连接电路，将滑片移到B端，闭合开关，记下电流表示数为I1；
②滑片移动到A端，记下电流表示数为I2，则待测电阻Rx＝ （用字母表示）。
五、综合应用题（共2小题，第20小题8分，第21小题9分，共17分）
20．（8分）2023年9月16日，以“能源安全绿色转型”为主题的全球能源转型高层论坛在北京市昌平区未来科学城举行。能源科技展上氢能源车十分吸睛，既有氢能源轿车，也有氢燃料轻卡、氢燃料洗扫车等。氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一。而氢能源动力汽车则使用气体氢作为主要能源，把氢燃料电池取代一般的引擎。目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），。]；
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为25℃的水吸收，水升高到的温度是多少？
21．（9分）如图所示电路中，电源电压恒定为4.5V，电流表示数为0.5A，电压表V1的示数为3V．当把滑动变阻器的滑片移到最右端时，电流表示数变为0.3A．求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电阻R1的电阻值；
（3）滑动变阻器的最大电阻；
（4）滑片移到最右端时，V1的示数及此时电路消耗的总功率。
2023-2024学年河南省焦作市高新区九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）第一个经不懈努力，最终发现电流与电压、电阻定量关系的物理学家是 欧姆 ，为纪念他的杰出贡献，人们用他的名字命名为物理量 电阻 的单位。
【解答】解：德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即：欧姆定律；
为了纪念欧姆作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位。
故答案为：欧姆；电阻。
2．（3分）我们经常用75%的酒精消毒，喷洒酒精对手部进行消毒时，满屋都可以闻到酒精气味，说明酒精分子在不停地做 无规则 的运动，这是 扩散 现象。新型冠状病毒等致病病毒对热敏感，在56℃的环境中30分钟就可以被灭活，所以我们对于日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒，这是利用 热传递 的方式改变了物体的内能。
【解答】解：喷洒酒精对家庭局部进行消毒时，满屋子都可以闻到酒精气味，这是酒精分子发生了扩散现象，是由于分子在做不停地无规则运动造成的；
对日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品进行高温消毒，这些物体吸收热量，温度升高，内能改变，是通过热传递的方式改变了物体的内能。
故答案为：无规则；扩散；热传递。
3．（2分）在一次物理课外活动中，小丽同学将一玻璃棒和丝绸摩擦后靠近小纸屑，发现小纸屑被吸引。玻璃棒在摩擦过程中 失去 （填“得到”或“失去”）电子带正电，可以吸引纸屑。若将玻璃棒换做铜棒，重复以上操作，小纸屑 不会 （填“会”或“不会”）被吸引。
【解答】解：丝绸和玻璃棒摩擦，玻璃棒束缚电子的本领弱，玻璃棒失去电子带正电；丝绸束缚电子的本领强，丝绸得到电子带负电；
铜棒和丝绸两种不同的物质摩擦，不论两种物质束缚电子的能力是否相同，铜棒都不会带上电，因为铜棒即使带上了电，铜棒、人体、大地都是导体，立刻会把所带的电导向大地，使铜棒不带电，不会吸引小纸屑。
故答案为：失去；不会。
4．（2分）电动自行车具有轻便、节能、环保等特点，使用时旋转右手把，车子就能前进，并且旋转的角度越大，车速就越快，右手把相当于一只 滑动变阻器 （填电路元件名称），给电动车电瓶充电时，此时电瓶相当于 用电器 （选填“用电器”或“电源”）。
【解答】解：电动自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快，说明右手把的旋转能改变电路中的电流，所以这右手把就相当于一只滑动变阻器；给电动车电瓶充电时，电瓶消耗电能，在电路中相当于用电器。
故答案为：滑动变阻器；用电器。
5．（2分）我市大沙河4A风景区景色优美，对群众免费开放。游客还可以乘船游览，宽阔的水面能对气温起到一定的调节作用，是因为水的比热容较 大 ；游客感到凉爽还因为汗液蒸发时 吸收 （选填“吸收”或“放出”）热量。
【解答】解：水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石（陆地）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节气温；
游客感到凉爽还因为汗液蒸发时吸收热量。
故答案为：大；吸收。
6．（3分）如图甲所示电路，两灯正常发光，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数如图乙所示。则两灯是 并联 （选填“串联”或“并联”），流过L2的电流为 2A ，则两灯功率之比P1：P2＝ 3：10 。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡并列连接（即并联），电流表A1测L1支路的电流，电流表A2测干路电流；
已知电流表A1的示数为0.6A，则流过L1的电流是0.6A；
由图甲可知，电流表A2的量程为0～3A，分度值为0.1A，由图乙可知其示数为2.6A，即干路电流为2.6A，
并联电路的电流特点为：I＝I1+I2，则通过灯L2的电流：I2＝I﹣I1＝2.6A﹣0.6A＝2A；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
则根据P＝UI可得两灯功率之比P1：P2＝UI1：UI2＝I1：I2＝0.6A：2A＝3：10。
故答案为：并联；2A；3：10。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13、14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）“百年学府开启逐梦天穹路”北京时间2023年8月10日，我市河南理工大学“河南理工一号”AI智能遥感卫星在酒泉卫星发射中心，搭载星河动力“谷神星一号”运载火箭发射升空，卫星准确进入预定轨道，各项状态良好，发射任务取得圆满成功！对于下列过程，说法正确的是（ ）
A．火箭在大气中加速上升过程以星河动力“谷神星一号”运载火箭为参照物，“河南理工长一号”卫星是运动的
B．火箭在大气中加速上升过程，克服与空气的摩擦力做功，内能减小
C．火箭常选液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较小的热值
D．火箭是热机的一种，工作时将燃料燃烧时放出的内能转化成机械能
【解答】解：A、以星河动力“谷神星一号”运载火箭为参照物，“河南理工长一号”卫星的位置没有发生改变，是静止的，故A错误；
B、火箭在大气中加速上升过程，克服与空气的摩擦力做功，内能增大，故B错误；
C、运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，根据Q放＝mq可知，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量，故C错误；
D、火箭是热机的一种，工作时将燃料燃烧时放出的内能转化成机械能，故D正确。
8．（2分）下列关于热值和热机效率，下列说法正确的是（ ）
A．汽油的热值为4.6×107J/kg表示每燃烧1kg的汽油可以放出4.6×107的热量
B．燃料燃烧的越充分，其热值越大
C．目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率可达到100%
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
【解答】解：A、汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每完全燃烧1kg的汽油机可以获得4.6×107J的热量，选项中未说明是完全燃烧，因此不一定能获得4.6×107J的热量，故A错误；
B、热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧释放的热量无关，故B错误；
C、热机在工作时通常要克服机件摩擦所做的额外功，因此热机效率不能达到100%，故C错误；
D、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，使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的利用率，提高热机效率，故D正确。
故选：D。
9．（2分）汽油机是生活中使用广泛的内燃机，如图所示是汽油机工作一个循环时气缸的某些情况，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲实现了内能转化为机械能
B．图乙所示的冲程靠飞轮的惯性完成
C．图丙是汽油机的压缩冲程
D．图丁中吸入气缸的物质只有汽油
【解答】解：A、甲中两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误；
B、乙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，是靠飞轮的惯性来完成的，故B正确；
C、丙中两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故C错误；
D、丁中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，故D错误。
故选：B。
10．（2分）一箱汽油用去一半后，剩下的汽油（ ）
A．比热容、密度不变，热值减半
B．比热容、密度、热值均不变
C．比热容、密度、热值均减半
D．比热容减半，密度、热值不变
【解答】解：比热容、密度、热值都是物质的属性，不随物质的质量变化而变化，
一箱汽油用去一半后，剩下汽油的比热容、密度、热值不变。
故选：B。
11．（2分）如图所示，两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过一会儿，两盏电灯突然都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零，此时电路发生的故障可能是（ ）
A．电灯L1灯丝断了B．电灯L2灯丝断了
C．电灯L1短路D．电灯L2短路
【解答】解：A、电灯L1灯丝断了，此时整个电路中都没有电流，灯都不亮，电表无示数。符合题意。
B、电灯L2灯丝断了，此时电压表会与灯L1串联，电压表分担电源电压有示数，灯不亮，电流表无示数。不合题意。
C、电灯L1短路，灯L2会分担电源电压，会变亮，电表有示数。不合题意。
D、电灯L2短路，电压表也短路无示数。但灯L1会分担电源电压，会变亮，电流表有示数。不合题意。
故选：A。
12．（2分）新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响。左、右转向灯不能同时亮。下列电路图设计合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：根据题意可知，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响，这说明两个灯泡工作是也不影响，都是并联的；由于电路中只有一个蜂鸣器，所以蜂鸣器应该串联接入电路中；左、右转向灯不能同时亮，说明电路中的开关是单刀双掷开关，故C正确。
故选：C。
（多选）13．（2分）关于温度、热量和内热，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
C．内能小的物体有可能将热量传递给内能大的物体
D．物体放出热量，温度不一定降低
【解答】解：
A、影响内能大小的因素有质量、温度、状态，只能说在质量、状态一定时，温度越高的物体内能越大，故A错误；
B、物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能是外界对物体做了功，故B错误；
C、内能小的物体温度有可能比内能大的物体温度高，将热量传递给内能大的物体，故C正确；
D、晶体在凝固的过程中放出热量，但温度不变，故D正确。
故选：CD。
（多选）14．（2分）利用图示的电路可以检测司机是否酒驾。图中的R0为定值电阻，R是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。检测时，喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气，则下列说法正确的是（ ）
A．电路的总电阻减小，电压表的示数减小
B．电路的总电阻增大，电流表的示数减小
C．电压表和电流表示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变大
【解答】解：由图示电路图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻R0两端电压，电流表测通过电路的电流，
喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气，酒精气体浓度增大，气敏电阻阻值减小，定值电阻阻值不变，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻减小，根据欧姆定律可知通过电路的电流增大，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压变大，即电流表示数增大，电压表示数增大，故AB错误；
根据R＝可知电压表和电流表示数的比值即定值电阻的阻值，所以电压表和电流表示数的比值不变，故C正确；
根据P＝UI可知电路总功率变大，故D正确。
故选：CD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）根据甲图的实物示意图，在右边虚线框内画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图可知，电流从电源的正极流出，依次经过开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器，回到电源负极，电压表并联在定值电阻两端，电路图如图所示：
16．（2分）在如图所示的电路中，〇所在位置是电压表和电流表，请在其中填入字母V和A，要求开关闭合时，两灯并联，且不损坏两电表。
【解答】解：闭合S后，两灯并联且均能发光，从电源正极流出的电流分为两支，分别经过灯泡L1和左侧的电表、L2回到负极。所以左侧的电表是相当于导线的电流表，而右侧的电表去掉后对灯泡发光没有影响，所以是相当于断路的电压表。如图所示：
四、实验探究题（本题共3小题，第17小题6分，第18题6分，第19题7分，共19分）
17．（6分）如图甲、乙所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中，在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油。
（1）选用相同电加热器加热的目的是：相同时间内水和食用油吸收的 热量 相同。
（2）图甲，水在沸腾后温度保持不变，内能 增大 。
（3）在本实验中，可采用让水和食用油加热相同的时间比较 升高的温度 的方法，分析出水和食用油吸热能力的大小。
（4）水和食用油温度随时间变化的图像如图丙所示，根据图丙可判断出b物质是 食用油 （填“水”或“食用油”）。
（5）根据图丙可计算食用油的比热容为： 2.1×103 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：（1）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，根据转换法，这样可以保证在相同的时间内，水和食用油吸收的热量相同；
（2）水在沸腾后温度保持不变，但会继续吸收热量，内能增大；
（3）根据比较吸热能力的第2种方法，采用让水和食用油加热相同的时间，通过比较升高的温度来比较水和食用油的吸热能力；
（4）根据如图丙水和食用油温度随时间变化的图象知，升高30℃﹣10℃＝20℃，a用时6分钟，b用时3分钟，根据比较吸热能力的第1种方法，即升高相同的温度比较加热时间知液体a的吸热能力强，比热容较大；故a物质是水，b物质是食用油；
（5）根据转换法，升高相同的温度，b吸收热量是a的＝倍，根据c＝，在质量和升高温度相同的情况下，吸收的热量Q与比热容c成正比，故液体b即食用油的比热容是：c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
故答案为：（1）热量；（2）增大；（3）升高的温度；（4）食用油；（5）2.1×103。
18．（6分）小明在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想：
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关；
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关；
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关；
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示：
（1）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察电流表示数或灯泡亮度来比较导体电阻大小，这种研究方法叫做 转换 法；
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟 A 和 C （选填“A、B、C、D”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小；
（3）依次把M、N跟电阻丝A，B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A，B两根电阻丝电阻的大小，其结论是 当材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大 ；
（4）控制变量法在研究物理问题时经常用到。下列4个实验中没有用到此方法的是 C 。
A.探究电流与电压、电阻的关系实验。
B.探究影响压力作用效果的因素实验。
C.探究平面镜成像的特点实验。
D.探究影响摩擦力大小的因素实验。
【解答】解：（1）通过观察电流表示数或灯泡亮度来比较导体电阻大小，运用了转换法；
（2）要验证猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关，应控制导体材料与长度相同而横截面积不同，由表中数据可知，应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验。
（3）A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同，长度不同，可以探究导体的电阻与导体的长度的关系。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大。
（4）A．因为电流与电压、电阻都有关系，在探究电流与电压、电阻的关系实验中运用了控制变量法；
B．压力的作用效果跟压力大小、受力面积有关，在探究影响压力作用效果的因素实验中运用了控制变量法；
C．在探究“平面镜成像特点”实验中用到的是等效替代法；
D．摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关，在探究影响摩擦力大小的因素实验中运用了控制变量法。
以上4个实验中没有运用控制变量法的是C。
故答案为：（1）转换；（2）A、C；（3）当材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大；（4）C。
19．（7分）图甲是某同学探究“电流与电压、电阻的关系”的实验电路。已知电源电压为6V，滑动变阻器规格“50Ω 2A”，可供选择定值电阻阻值为5Ω、10Ω、15Ω。
（1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整；（导线不允许交叉）
（2）连接电路时开关应该 断开 。闭合开关后，发现电流表和电压表示数都偏大，这说明该同学在实验操作上存在的问题是： 开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处 ；
（3）排除故障后，首先探究电流与电压关系，得到如表所示的电流I随电压U变化的数据，他选用的定值电阻为 5 Ω，得出结论： 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
（4）实验结束后，该同学想测量一个未知阻值的电阻Rx阻值，发现此时电压表出现故障，于是他只用电流表测出了待测电阻的阻值（如图丁），已知滑动变阻器最大电阻为R0。主要操作步骤如下：
①连接电路，将滑片移到B端，闭合开关，记下电流表示数为I1；
②滑片移动到A端，记下电流表示数为I2，则待测电阻Rx＝ （用字母表示）。
【解答】解：（1）电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
电流表和电压表的示数都很大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻很小，这说明开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处；
（3）由表格中数据可知，他选用的定值电阻为：
R＝＝＝5Ω；
由表格数据知：电压和电流的比值一定，所以电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（4）由电路图可知，待测电阻Rx与滑动变阻器R0串联，电流表测电路中的电流，
将滑片移到B端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电流表示数为I1，则电源的电压：U＝I1（R0+Rx）﹣﹣﹣①
再将滑片移到A端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电流表示数为I2，则电源的电压：U＝I2Rx﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：Rx＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）断开；开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处；（3）5；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）。
五、综合应用题（共2小题，第20小题8分，第21小题9分，共17分）
20．（8分）2023年9月16日，以“能源安全绿色转型”为主题的全球能源转型高层论坛在北京市昌平区未来科学城举行。能源科技展上氢能源车十分吸睛，既有氢能源轿车，也有氢燃料轻卡、氢燃料洗扫车等。氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一。而氢能源动力汽车则使用气体氢作为主要能源，把氢燃料电池取代一般的引擎。目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），。]；
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为25℃的水吸收，水升高到的温度是多少？
【解答】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝m氢q氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J；
（2）由题意可知水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107J，
由Q吸＝cmΔt得，水升高的温度：
Δt＝＝＝50℃；
水升高到的温度：
t＝t0+Δt＝25℃+50℃＝75℃。
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）水升高的温度是75℃。
21．（9分）如图所示电路中，电源电压恒定为4.5V，电流表示数为0.5A，电压表V1的示数为3V．当把滑动变阻器的滑片移到最右端时，电流表示数变为0.3A．求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电阻R1的电阻值；
（3）滑动变阻器的最大电阻；
（4）滑片移到最右端时，V1的示数及此时电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）电压表V2测电源电压，电压恒定不变，等于4.5V，故V2的示数为4.5V；
（2）由串联电路的特点得，R1上的电压为：U2＝U﹣U1＝4.5V﹣3V＝1.5V；
由欧姆定律得：R1＝＝＝3Ω；
（3）由欧姆定律知：R1+Rmax＝
Rmax＝﹣R1＝﹣3Ω＝12Ω；
（4）V1的示数U1'＝Rmax×I2＝12Ω×0.3A＝3.6V；
电路上消耗的总功率P总＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W。
答：（1）V2的示数为4.5V；（2）R1的阻值为3Ω；（3）滑动变阻器最大阻值为12Ω；（4）V1的示数为3.6V，电路上消耗的总功率为1.35W。
编号
材料
长度（m）
横截面积（mm2）
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
编号
材料
长度（m）
横截面积（mm2）
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4