河南省洛阳市汝阳县2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份河南省洛阳市汝阳县2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共20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）氢原子的核式结构模型如图所示。图中原子核是 ，带负电的是 。（均选填“A”或“B”）
2．（3分）生活中“热”的含义很多，我们可以用它表示“温度”“内能”或“热量”。填出下面几句话里“热”字表示的物理含义：①摩擦生热 ；②天气真热 ；③物体放热 。
3．（2分）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。运载火箭一般要选用热值 （选填“大”或“小”）的燃料；发射过程中随着燃料质量的减少，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
4．（2分）通过学习物理，我们要学会“见物识理”。“花气袭人知骤暖”，这句诗中包含了 现象，同时说明温度越高，分子热运动越 。
5．（2分）同学们用身边物品做小实验。要使气球产生如图所示的“魔力”，可以将气球与头发 。气球与头发因为 而相互吸引。
6．（3分）教室里安装的LED护眼灯如图所示。LED灯的发光效率高，其发光部分主要由 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成；教室内不同LED灯的连接方式是 。你判断的依据是 。
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，有错选的得0分）
7．（2分）如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们分开。该现象主要说明了（ ）
A．分子间有空隙
B．分子间存在排斥力
C．分子间存在吸引力
D．分子处在永不停息的无规则运动中
8．（2分）如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
9．（2分）下列关于内能的说法正确的是（ ）
A．0℃的冰的内能为零
B．对物体加热，物体含有的热量增多
C．发生热传递时，热量从高温物体传给低温物体
D．柴油机的效率比汽油机高，消耗的燃料更少
10．（2分）古代人们常用钻木取火，图中所示的情况改变内能的方式与钻木取火不同的是（ ）
A．甲：冬天搓手取暖
B．乙：热鸡蛋放在冷水中冷却
C．丙：小朋友玩滑梯时臀部发热
D．丁：压缩空气使其内能增大
11．（2分）下列数据中最接近实际情况的是（ ）
A．蒸汽机的效率可以达到80%
B．家庭节能灯中的电流约为1A
C．铝在271℃时的电阻约为0
D．一节干电池的电压约为1.5V
12．（2分）如图所示是学校的门禁系统，进校时可以通过刷卡或人脸识别进行身份验证。学生卡和人脸识别系统都相当于开关，信息符合后开关自动闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路中，符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
（多选）13．（2分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，某汽油机的能量流向如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．由图可知，该汽油机的效率是30%
B．由图可知，能量在转化过程中不遵循能量守恒定律
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分
D．为了节能，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利用率
（多选）14．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开；再用手接触验电器的金属球，验电器的金属箔闭合，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．毛皮摩擦过的橡胶棒因为失去电子带上负电
B．验电器的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
C．验电器的金属箔闭合是因为电荷消失了
D．人手接触验电器的金属球时电流方向是从人手到金属箔
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）同学们为保卫室设计了一个模拟实物电路，如图所示，可以实现前门来人按下开关时甲灯亮，后门来人按下开关时乙灯亮。请画出对应的电路图。
16．（2分）图甲为亮度可调的台灯，图乙是用于调光的电位器结构图，其中a、b、c是电位器的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连。若闭合开关后顺时针旋转旋钮时灯泡变暗，请将图丙虚线框中电灯的电路补充完整。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题7分，共18分）
17．（4分）为了比较A、B两种液体的吸热情况，实验小组用如图甲所示的实验装置进行探究。用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两支试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两支温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。
（1）试管中加入的两种液体除初温相同外，还应保证 （选填“体积”或“质量”）相同。
（2）实验中液体吸热的多少是通过 来反映的。
（3）根据实验数据绘制的液体的温度随加热时间变化的关系图像如图乙所示，分析图像可知，液体 （选填“A”或“B”）的吸热能力更强；若自制暖手袋，选用液体 （选填“A”或“B”）作为供暖物质效果会更佳。
18．（7分）小明、小芳和小亮在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，做出了如下猜想。
猜想一：导体电阻与长度有关。
猜想二：导体电阻与横截面积有关。
猜想三：导体电阻与材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示：
（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，通过观察相关现象来比较导体电阻的大小，小明、小芳和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点。
小明：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小芳：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮：灯泡和电流表需同时使用，缺一不可。
你赞同 （选填“小明”“小芳”或“小亮”）的观点。
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟 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；为了验证猜想三，可依次把M、N跟 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，可探究电阻跟 的关系，其结论是 。
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想 的实验验证。
（5）本实验中用到了控制变量法，请另外写出一种运用此方法的实验： 。
19．（7分）同学们设计了如图甲所示电路图研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
（1）在连接电路时，开关应处于 状态。
（2）图乙是他们某次测量时连接的实验电路，此时电流表测量的是 （选填“A”“B”或“C”）处的电流；闭合开关，发现电流表有示数，小灯泡L1亮、L2不亮，故障原因可能是 。
A.小灯泡L2短路
B.小灯泡L2断路
（3）排除故障后，若要测量通过小灯泡L2的电流，只需将图乙中导线 （选填“a”“b”或“c”）的一端移动到电流表的负接线柱上。小亮用电流表分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC，并更换规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡多次实验。
（4）小亮利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出A、B、C三处的电流，同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题10分，第21题8分，共18分）
20．（10分）小华和弟弟测量家中某品牌燃气热水器的热效率。热水器铭牌上标有“10L/min”的字样，表示该热水器正常工作时每分钟有10L的热水流出。弟弟洗一次澡用了10min，燃气表上的示数由54.132m3 变为54.632m3，他们测出流进热水器的水的温度为15℃，流出的水的温度为45℃。[ρ水＝1.0×103kg/m3，q气＝3.2×107J/m3 c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
请完成以下问题：
（1）热水器工作时，将天然气的 能转化为内能。
（2）弟弟洗一次澡所用的水吸收的热量是多少？
（3）该燃气热水器的热效率是多少？
21．（8分）如图甲所示电路，V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关后，灯泡L1和灯泡L2都发光，这时两只电压表的指针偏转角度相同，均如图乙所示。
（1）图甲中，L1与L2的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）。
（2）计算电源电压。
（3）计算灯泡L1两端的电压。
2023-2024学年河南省洛阳市汝阳县九年级（上）期中物理试卷
试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）氢原子的核式结构模型如图所示。图中原子核是 B ，带负电的是 A 。（均选填“A”或“B”）
解：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成的，由此可知图中原子核是B，带负电的是A。
故答案为：B；A。
2．（3分）生活中“热”的含义很多，我们可以用它表示“温度”“内能”或“热量”。填出下面几句话里“热”字表示的物理含义：①摩擦生热 内能 ；②天气真热 温度高 ；③物体放热 热量 。
解：①摩擦生热，是机械能转化为内能，故“热”指内能。
②天气真热，是指温度高。
③物体放热，是指在热传递过程中放出热量，故“热”指热量。
故答案为：内能；温度高；热量。
3．（2分）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。运载火箭一般要选用热值 大 （选填“大”或“小”）的燃料；发射过程中随着燃料质量的减少，其热值 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
解：火箭升空时，需要火箭的燃料在燃烧时释放出巨大的能量，才能获得较大的机械能，因此在燃料质量一定时，要选用热值大的燃料；燃料的热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧等因素无关，所以燃料的质量减少时，其热值不变。
故答案为：大，不变；
4．（2分）通过学习物理，我们要学会“见物识理”。“花气袭人知骤暖”，这句诗中包含了 扩散 现象，同时说明温度越高，分子热运动越 剧烈 。
解：“花气袭人”是一种扩散现象，春晴天暖，气温升高，花朵分泌的芳香油分子在空中做无规则运动的速度加快，分子的热运动越剧烈，从而使人可以闻到浓浓的花香。
故答案为：扩散；剧烈。
5．（2分）同学们用身边物品做小实验。要使气球产生如图所示的“魔力”，可以将气球与头发 摩擦 。气球与头发因为 带上异种电荷 而相互吸引。
解：要使气球产生如图所示的“魔力”，可以将气球与头发摩擦。气球与头发因为带上异种电荷而相互吸引。
故答案为：摩擦；带上异种电荷。
6．（3分）教室里安装的LED护眼灯如图所示。LED灯的发光效率高，其发光部分主要由 半导体 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成；教室内不同LED灯的连接方式是 并联 。你判断的依据是 有一盏灯不亮了，其他灯正常发光 。
解：LED灯的发光效率高，其发光部分主要由半导体组成的，教室内不同LED灯的连接方式是并联，因为有一盏灯不亮了，其他灯正常发光。
故答案为：半导体；并联；有一盏灯不亮了，其他灯正常发光。
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，有错选的得0分）
7．（2分）如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们分开。该现象主要说明了（ ）
A．分子间有空隙
B．分子间存在排斥力
C．分子间存在吸引力
D．分子处在永不停息的无规则运动中
解：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，说明分子间存在引力，故C正确。
故选：C。
8．（2分）如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
解：观察图可知，进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，是吸气冲程。
故选：A。
9．（2分）下列关于内能的说法正确的是（ ）
A．0℃的冰的内能为零
B．对物体加热，物体含有的热量增多
C．发生热传递时，热量从高温物体传给低温物体
D．柴油机的效率比汽油机高，消耗的燃料更少
解：A、一切物体都有内能，故A错误；
B、热量是一个过程量，只能说吸收（或者放出）了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故B错误；
C、热量可以自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从物体的高温部分传向低温部分，故C正确；
D、效率越高的热机，说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出热量的比值大，即效率高的热机做相同的有用功消耗的燃料少，但选项中没有说明有用功相同，故D错误。
故选：C。
10．（2分）古代人们常用钻木取火，图中所示的情况改变内能的方式与钻木取火不同的是（ ）
A．甲：冬天搓手取暖
B．乙：热鸡蛋放在冷水中冷却
C．丙：小朋友玩滑梯时臀部发热
D．丁：压缩空气使其内能增大
解：钻木取火时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能；
A、冬天搓手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，故A不符合题意；
B、热鸡蛋放在冷水中冷却，是热传递改变物体的内能，改变内能的方式与钻木取火不同，故B符合题意；
C、小朋友溜滑梯臀部发热，这是通过做功的方式来改变内能，故C不符合题意；
D、将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能增大，是通过做功改变内能的，故D不符合题意。
故选：B。
11．（2分）下列数据中最接近实际情况的是（ ）
A．蒸汽机的效率可以达到80%
B．家庭节能灯中的电流约为1A
C．铝在271℃时的电阻约为0
D．一节干电池的电压约为1.5V
解：
A、蒸汽机的效率在10%左右，不会达到80%，故A不符合实际；
B、家庭节能灯的电功率约为20W，工作电流约为I＝＝≈0.1A，故B不符合实际；
C、铝在271℃时的电阻比在常温下的电阻大，阻值不为0，故C不符合实际；
D、一节干电池的电压约为1.5V，故D符合实际。
故选：D。
12．（2分）如图所示是学校的门禁系统，进校时可以通过刷卡或人脸识别进行身份验证。学生卡和人脸识别系统都相当于开关，信息符合后开关自动闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路中，符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
解：根据题意可知，通过刷卡或人脸识别进行身份验证，只要有任意一个开关闭合的情况下，电动机工作，这说明两个开关互不影响，是并联的，然后与电动机串联，故D正确。
故选：D。
（多选）13．（2分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，某汽油机的能量流向如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．由图可知，该汽油机的效率是30%
B．由图可知，能量在转化过程中不遵循能量守恒定律
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分
D．为了节能，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利用率
解：A、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，由图可知，输出有用机械能所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%，故A错误；
B、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故B错误；
C、汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低汽油机的效率，故C正确；
D、冬天利用尾气中的余热给车内供暖，可以有效的利用余热，该举措能提高燃料的利用效率，故D正确。
故选：CD。
（多选）14．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开；再用手接触验电器的金属球，验电器的金属箔闭合，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．毛皮摩擦过的橡胶棒因为失去电子带上负电
B．验电器的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
C．验电器的金属箔闭合是因为电荷消失了
D．人手接触验电器的金属球时电流方向是从人手到金属箔
解：A、电子带负电所以橡胶棒应该是得到电子，故A错误；
B、同种电荷相互排斥使金属后张开，故B正确。
C、电荷不会消失，只是转移了，故C错误。
D、电子从金属箔到人手电流方向与电子移动方向相反，故电流方向从人手到金属箔，D正确。
故选：BD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）同学们为保卫室设计了一个模拟实物电路，如图所示，可以实现前门来人按下开关时甲灯亮，后门来人按下开关时乙灯亮。请画出对应的电路图。
解：由实物图知，两灯并联，后门开关与乙灯一条支路，前门开关与甲灯一条支路，电路图如图所示：
16．（2分）图甲为亮度可调的台灯，图乙是用于调光的电位器结构图，其中a、b、c是电位器的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连。若闭合开关后顺时针旋转旋钮时灯泡变暗，请将图丙虚线框中电灯的电路补充完整。
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，灯泡变暗，说明通过灯泡的电流变小，电路中的总电阻变大，电位器接入电路的电阻变大，由图可知，应将a和b两接线柱接入电路，如图所示：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题7分，共18分）
17．（4分）为了比较A、B两种液体的吸热情况，实验小组用如图甲所示的实验装置进行探究。用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两支试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两支温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。
（1）试管中加入的两种液体除初温相同外，还应保证 质量 （选填“体积”或“质量”）相同。
（2）实验中液体吸热的多少是通过 加热时间 来反映的。
（3）根据实验数据绘制的液体的温度随加热时间变化的关系图像如图乙所示，分析图像可知，液体 A （选填“A”或“B”）的吸热能力更强；若自制暖手袋，选用液体 A （选填“A”或“B”）作为供暖物质效果会更佳。
解：（1）根据控制变量法可知，试管中加入的a、b两种液体除初温相同外，还应保证质量相同。
（2）实验中用相同的加热器加热，根据转换法可知，实验中物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（3）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，所以A的吸热能力强，在降低相同的温度时，A放热多，供热效果好，故从A和B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
故答案为：（1）质量；（2）加热时间；（3）A；A。
18．（7分）小明、小芳和小亮在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，做出了如下猜想。
猜想一：导体电阻与长度有关。
猜想二：导体电阻与横截面积有关。
猜想三：导体电阻与材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示：
（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，通过观察相关现象来比较导体电阻的大小，小明、小芳和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点。
小明：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小芳：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮：灯泡和电流表需同时使用，缺一不可。
你赞同 小亮 （选填“小明”“小芳”或“小亮”）的观点。
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟 A、C 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；为了验证猜想三，可依次把M、N跟 A、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，可探究电阻跟 长度 的关系，其结论是 当材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大 。
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想 三 的实验验证。
（5）本实验中用到了控制变量法，请另外写出一种运用此方法的实验： 探究影响摩擦力大小的因素实验 。
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，灯泡串联接入电路，可以起到保护电路的作用，电阻相差不大时，灯泡的亮度变化不明显，故灯泡和电流表需同时使用，缺一不可，故赞同小亮的观点；
（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；要验证猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关，应控制导体横截面积与长度相同而材料不同，由表中数据可知，应选编号为A、D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）一根电阻丝无法改变导体的材料，不能够完成猜想三；
（5）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。
故答案为：（1）小亮；（2）A、C；A、D；（3）长度当材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大；（4）三；（5）探究影响摩擦力大小的因素实验。
19．（7分）同学们设计了如图甲所示电路图研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
（1）在连接电路时，开关应处于 断开 状态。
（2）图乙是他们某次测量时连接的实验电路，此时电流表测量的是 C （选填“A”“B”或“C”）处的电流；闭合开关，发现电流表有示数，小灯泡L1亮、L2不亮，故障原因可能是 B 。
A.小灯泡L2短路
B.小灯泡L2断路
（3）排除故障后，若要测量通过小灯泡L2的电流，只需将图乙中导线 a （选填“a”“b”或“c”）的一端移动到电流表的负接线柱上。小亮用电流表分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC，并更换规格 不同 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡多次实验。
（4）小亮利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出A、B、C三处的电流，同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图。
解：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）由图乙可知，经过L1、L2的电流均经过电流表后再回到电源的负极，对照甲图可知，电流表测的是干路C点电流；
连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡L2不亮、L1亮，电流表A有示数，则L1支路和干路是连通的，则产生这种现象的原因可能是L2断路，故选：B；
（3）测量通过L2的电流时，电流表就要与L2串联，只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上，此时电流表就和L2串联；
为了使实验结论具有普遍性，应选不同规格的灯泡多次实验；
（4）在不更换电流表位置的情况下，在支路上各接一个开关即可完成实验要求即，电路如下图所示：
。
故答案为：（1）断开；（2）C；B；（3）a；不同；（4）见解答图。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题10分，第21题8分，共18分）
20．（10分）小华和弟弟测量家中某品牌燃气热水器的热效率。热水器铭牌上标有“10L/min”的字样，表示该热水器正常工作时每分钟有10L的热水流出。弟弟洗一次澡用了10min，燃气表上的示数由54.132m3 变为54.632m3，他们测出流进热水器的水的温度为15℃，流出的水的温度为45℃。[ρ水＝1.0×103kg/m3，q气＝3.2×107J/m3 c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
请完成以下问题：
（1）热水器工作时，将天然气的 化学 能转化为内能。
（2）弟弟洗一次澡所用的水吸收的热量是多少？
（3）该燃气热水器的热效率是多少？
解：（1）热水器工作过程中，天然气燃烧将化学能转化为内能；
（2）弟弟洗一次澡用了10min，由“10L/min”可知，10min从热水器内流过水的体积：V＝10min×10L/min＝0.1m3，
由ρ＝可得，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.1m3＝100kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（45℃﹣15℃）＝1.26×107J；
（3）洗一次澡消耗的天然气：V气＝54.632m3﹣54.132m3＝0.5m3，
天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝V气q气＝0.5m3×3.2×107J/m3＝1.6×107J；
澡加热过程中热水器的热效率：η＝＝＝78.75%.
答：（1）化学；
（2）弟弟洗一次澡所用的水吸收的热量是1.26×107J；
（3）该燃气热水器的热效率是78.75%。
21．（8分）如图甲所示电路，V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关后，灯泡L1和灯泡L2都发光，这时两只电压表的指针偏转角度相同，均如图乙所示。
（1）图甲中，L1与L2的连接方式是 串联 （选填“串联”或“并联”）。
（2）计算电源电压。
（3）计算灯泡L1两端的电压。
解：（1）由图甲可知，两灯依次连接，电流的路径只有一条，则两灯是串联的；
（2）由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端电压；
因串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，则电压表V1的示数大于电压表V2的示数，而两电压表指针位置相同，所以电压表V1使用的量程为0～15V，由图乙知，其示数为7.5V，即电源电压为7.5V；
电压表V2使用的量程为0～3V，其示数为1.5V，即L2两端的电压为1.5V；
（3）由串联电路的电压特点可知，灯泡L1两端的电压：U1＝U﹣U2＝7.5V﹣1.5V＝6V。
答：（1）串联；
（2）电源电压为7.5V；
（3）灯泡L1两端的电压为6V。
导体代号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
锰铜
1.0
0.2
B
锰铜
2.0
0.2
C
锰铜
1.0
0.4
D
镍铬合金
1.0
0.2
导体代号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
锰铜
1.0
0.2
B
锰铜
2.0
0.2
C
锰铜
1.0
0.4
D
镍铬合金
1.0
0.2