辽宁省葫芦岛市龙港区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份辽宁省葫芦岛市龙港区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中毛皮（ ）
A．得到电子B．失去电子
C．得到正电荷D．失去正电荷
2．（2分）某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（ ）
A．电饭煲B．白炽灯C．电热水器D．电风扇
3．（2分）如图所示是爸爸为小丽做的一盘拔丝芋头，下列说法正确的是（ ）
A．菜被做熟是热传递改变了它的内能
B．燃气的热值大小与燃气是否完全燃烧有关
C．高温可以加快分子运动速度，使菜肴的热量增大
D．糖被拉成很长的细丝而不断是因为分子间存在斥力
4．（2分）串联的水果点亮了一组发光二极管（LED），如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．水果在这里相当于用电器
B．发光二极管主要是由超导材料制成的
C．原电路不动，只将水果两端对调，LED会继续发光
D．如果再串联一个水果，发光二极管将变亮
5．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．V1示数变化量﹣V2示数变化量＝0
B．电压表V1示数与电压表V2的示数之和变小
C．电流表A示数变小，电压表V1示数不变
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
6．（2分）如图所示，电源电压为6V，定值电阻R＝20Ω，下列说法正确的是（ ）
A．不能在a、b两点间接入一个电流表
B．在a、b两点间接入一个“3V 0.3A”的小灯泡，小灯泡正常发光
C．在a、b两点接入一个20Ω电阻，电路中的电流是0.15A
D．在a、b两点间接入一个合适的电压表时，电压表相当于断路，没有示数
（多选）7．（2分）关于下列几个情形，说法正确的是（ ）
A．图甲：筒内空气被压缩时的能量转化，与图丁冲程相同
B．图乙：家用电能表是一种测量电功的仪表
C．图丙：验电器的金属箔张开是由于异种电荷相互排斥
D．图丁：该冲程为做功冲程
（多选）8．（2分）在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时（ ）
A．发生在白天B．发生在夜晚
C．海水温度较高D．陆地温度较高
（多选）9．（2分）电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，原理如图甲所示。其中，电源电压为6V恒定不变0＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后（ ）
A．环境温度降低，电压表的示数变小
B．环境温度为40℃，电压表示数为3V
C．当电压表的示数为2V时，环境温度为30℃
D．当环境温度为50℃时，定值电阻R0在10s内消耗的电能为8J
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10．（2分）10月5日，西昌卫星发射中心，长征二号丁运载火箭携遥感三十九号卫星发射成功，这种燃料具有 较大的特性，燃烧相同质量的该种燃料，能够将 能转化为更多的内能，为火箭提供动力。
11．（1分）雷电是一种自然放电现象，当云层的电荷达到一定程度就会使云层与大地之间形成一条电流的路径，若云层带正电荷，电流方向是 （选填“由大地到云层”或“由云层到大地”）。
12．（1分）某款手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mAh，则它充满电后存储的电能为 J。
13．（3分）如图甲所示，电压表测量的是 （选填“L1”或“L2”）两端的电压，电压表的示数如图乙所示，若电源电压为6V V。若灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2，则R1：R2＝ 。（灯丝电阻不变）
14．（3分）如图为某电路的一部分，B和C把电阻R分成三等分，若MM′间接上电压恒定的电源，滑片P在B点，电压表示数为20V。
（1）若滑片P从B点移动到C点，电流表A1示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表的示数变为 V；
（2）在（1）的基础上，交换电源与电压表的位置 V。
15．（2分）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在移动滑片P的过程中0的阻值为 Ω，电源电压为 V。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16．（2分）如图，在动车站的自动检票闸机口，乘客需刷身份证同时进行人脸识别（电动机）才自动打开，可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关，开门由电动机完成。请在虚线框内补画出开关S1和S2，并补充完整电路图。
17．（2分）为了测量定值电阻Rx的阻值，选用一支最大阻值为R0的滑动变阻器R2，连接了如图所示的电路，若只用电压表或电流表接入电路，通过调节滑动变阻器达到测量目的。请在电路图中补画出电流表或电压表。
四、实验探究题（本题共4小题，每空1分，共25分）
18．（5分）如图甲所示是探究“比较不同物质吸热能力”的实验装置。
（1）实验中应量取 相等的A、B两种液体，为了完成该实验，除了图甲中所示的器材外 ；
（2）本实验中，液体吸收热量的多少可以通过 来反映；
（3）为了比较A、B液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较加热时间，比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”、“②”或“①和②”）；
（4）若B液体的比热容为2.1×103J/（kg•℃），则A液体的比热容为 。
19．（6分）如图甲是小明在学习欧姆定律后重新设计的“探究影响电阻大小因素”的实验电路图，a、b、c、d是四根合金丝，用一只电压表分别测出了a、b、c、d四根合金丝两端的电压
（1）在测量完a两端电压后，再测量b两端电压时 （填“能”或“不能”）调节滑动变阻器滑片的位置。
（2）为探究导体电阻与横截面积的关系，应比较合金丝a和 两端的电压；合金丝d两端的电压如图乙所示，为 V，将合金丝d与a两端的电压进行比较可得出：导体电阻大小与 有关。
（3）小明通过查阅资料得到：当材料、横截面积相同时，导体电阻的大小与长度成正比的结论，由此可判断上表中合金丝b两端的电压应为 V。
（4）接下来将电压表并联在合金丝a两端，用大功率吹风机对a吹一段时间热风，发现电压表的示数发生了变化 有关。
20．（5分）如图甲所示，是小丽设计的探究串、并联电路中的电流规律的实验电路图，电源电压一定
（1）若要探究串联电路中的电流关系时，应闭合开关 ；若要探究并联电路中的电流关系时，应闭合开关 ；
（2）若在实验过程中，三个电流表分别出现了如图乙所示的情况，那么：
电流表A1出现的问题可能是 造成的；
电流表A2出现的问题可能是 造成的；
电流表A3出现的问题可能是 造成的。
21．（9分）用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“3.8V”字样，电源电压恒为6V
（1）设计电路如图甲所示，图乙是根据电路图连接的实物图，闭合开关后，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线的一端连接错误，导线不许交叉。
（2）正确连线后，开始实验。调节滑片，使电压表的示数为3.8V，此时电流表的示数如图丙所示，让小灯泡两端电压逐次下调，灯泡变暗直至完全不发光，计算每次的电阻，这是因为 。
（3）为了完成实验，应选用规格为 的滑动变阻器。
（4）如果在滑动变阻器的滑片移动过程中，小灯泡的电阻变化了5Ω，则滑动变阻器的电阻变化量ΔR 5Ω（选填“＞”、“＜”或“＝”）
（5）完成上面实验后，小明又利用电源电压恒为6V的电源，一个电阻箱（可以读出阻值的变阻器）x的阻值。小灯泡铭牌上标有“3V”字样，请完成下面的实验步骤。
①将电阻箱调至最大值后串联在 （填“A”或“B”）点，闭合开关S，调节电阻箱电阻，小灯泡正常发光，读出此时电阻箱阻值为5Ω。
②断开开关，将电阻箱改接到另外一点，再闭合开关S， （填“电阻箱阻值不变”或“改变电阻箱的电阻”），读出电压表示数为4V。
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝ Ω。
五、综合题（本题共3小题，共22分）
22．（8分）小伟家的太阳能热水器中装有质量为120kg的水，在阳光的照射下，水的温度从20℃上升到70℃。[干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）这些水若放在铁锅内用燃烧的干木柴加热，需要完全燃烧10kg的干木柴才能使其温度从20℃上升到70℃，则铁锅烧水的效率是多少？
（3）请你提出一条提高铁锅烧水效率的合理化建议。
23．（9分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R2上标有“60Ω 0.5A”字样。R2的滑片调至最右端，闭合开关S，电流表A的示数为0.2A1的示数为4V。求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器向左可调至的最小值。
24．（6分）阅读下面材料，回答问题。
月球溶洞计划
近日，哈尔滨工业大学公布了月球“溶洞穴”基地方案，计划深入到月表以下建设月球基地
“溶洞穴”月球基地方案计划先发射钻地弹炸出或者扩大一个现有溶洞穴，再用机器人整理场地，然后月球登陆器直接降落到洞穴内作为核心舱，未来还将建设月面太阳能场，通信站！月面太阳能场使用太阳能电池板
该方案既避免了月球时不时发生的各种陨石撞击（因为没有大气层保护）和太阳高辐射危险，又能利用月壤的保温能力
月球地面温度变化非常大，在阳光直射的地方，月球地面温度可达到100℃左右，月球地面温度可降至﹣150℃左右。
在洞穴内部，降落基地核心舱。这个核心舱将成为地下月球科研站的中心，提供宇航员居住、工作和实验的空间。在洞穴内部展开分仓作业，用于不同的科研实验和工作。
（1）月面太阳能场使用太阳能电池板是利用半导体的 效应发电的半导体器件；工作时将 能转化为电能；若太阳能电池的光电转化效率是12%，月表的年太阳辐射为6×109J/m2，500m2的太阳能电池板方阵每年转化生成电能 kW•h。
（2）月球地面温度可达到100℃左右，需制作一个由热敏电阻控制的报警系统，可以通过系统报警及时减少核心舱可能发生的突遇高温导致的安全事故（要求当热敏电阻的温度达到或超过38℃时，系统自动报警）（其阻值随温度的升高而减小，在38℃时阻值为600Ω），报警器（内阻很小，通过的电流超过10mA时就会报警，超过20mA时可能被损坏），电阻箱（最大阻值为999.9Ω，在此范围内可调节出阻值准确可读的电阻值）（输出电压U约为18V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关S，请你完成下列过程：
①为了保证整个系统的安全，电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于最大阻值处，这一阻值为 Ω；
②将开关S向 （选填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 ；
③保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
2023-2024学年辽宁省葫芦岛市龙港区九年级（上）期中物理试卷
试题解析
一、选择题（本题共9小题，共18分，其中1～6题为单选题，每小题2分；第7～9题为多选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分）
1．（2分）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中毛皮（ ）
A．得到电子B．失去电子
C．得到正电荷D．失去正电荷
解：在毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，毛皮中的部分电子转移到橡胶棒上，而橡胶棒得到电子带等量的负电荷，不是正电荷的转移的，B正确。
故选：B。
2．（2分）某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（ ）
A．电饭煲B．白炽灯C．电热水器D．电风扇
解：由图可知，该用电器工作时，少部分转化为内能。
AC、电饭煲和电热水器工作时，故AC不合题意；
B、白炽灯工作时，故B不合题意；
D、电风扇工作时，并产生少部分内能。
故选：D。
3．（2分）如图所示是爸爸为小丽做的一盘拔丝芋头，下列说法正确的是（ ）
A．菜被做熟是热传递改变了它的内能
B．燃气的热值大小与燃气是否完全燃烧有关
C．高温可以加快分子运动速度，使菜肴的热量增大
D．糖被拉成很长的细丝而不断是因为分子间存在斥力
解：A、炒菜时菜的温度升高，故A正确；
B、热值是燃烧的特性，与燃料燃烧情况无关；
C、因为温度越高分子运动速度越快，故C错误；
D、糖被拉成很长的细丝而不断，故D错误。
故选：A。
4．（2分）串联的水果点亮了一组发光二极管（LED），如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．水果在这里相当于用电器
B．发光二极管主要是由超导材料制成的
C．原电路不动，只将水果两端对调，LED会继续发光
D．如果再串联一个水果，发光二极管将变亮
解：A、水果在这里相当于电源；
B、发光二极管主要是由半导体材料制成的；
C、原电路不动，LED不会继续发光；
D、如果再串联一个水果，发光二极管将变暗。
故选：C。
5．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．V1示数变化量﹣V2示数变化量＝0
B．电压表V1示数与电压表V2的示数之和变小
C．电流表A示数变小，电压表V1示数不变
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V3测R1两端的电压，电压表V1测R6两端的电压，电流表测量电路中的电流；
闭合开关S，滑片P从如图位置向右移动的过程中，总电阻变大，电路中的电流变小；
根据U＝IR可知，定值电阻两端电压变小2示数变小；根据串联电路的电压规律可知，电压表V1示数变大；
根据串联电路的电压规律可知，电压表V5示数与电压表V2的示数之和为电源电压，保持不变，即V1示数变化量﹣V3示数变化量＝0；
根据R＝可知2示数与电流表A示数的比值为R3的阻值，所以电压表V2示数与电流表A示数的比值变大；
综上所述，A正确。
故选：A。
6．（2分）如图所示，电源电压为6V，定值电阻R＝20Ω，下列说法正确的是（ ）
A．不能在a、b两点间接入一个电流表
B．在a、b两点间接入一个“3V 0.3A”的小灯泡，小灯泡正常发光
C．在a、b两点接入一个20Ω电阻，电路中的电流是0.15A
D．在a、b两点间接入一个合适的电压表时，电压表相当于断路，没有示数
解：A、在a，电流表与电阻R串联在电源上，故A错误；
B、由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω，
在a、b两点间接入一个“3V ，电路中电流：I＝＝额，所以灯泡不能正常发光，故B错误；
C、在a，由欧姆定律可得此时电路中电流：I'＝＝，故C正确；
D、在a，电压表串联在电路中测电源的电压，故D错误。
故选：C。
（多选）7．（2分）关于下列几个情形，说法正确的是（ ）
A．图甲：筒内空气被压缩时的能量转化，与图丁冲程相同
B．图乙：家用电能表是一种测量电功的仪表
C．图丙：验电器的金属箔张开是由于异种电荷相互排斥
D．图丁：该冲程为做功冲程
解：AD、图甲中，活塞压缩气体做功，是将机械能转化为内能，两个气门都关闭，火花塞点火，将内能转化为机械能，D正确；
B、电能表是测量消耗电能即电功的仪表；
C、验电器的金属箔张开是由于同种电荷相互排斥。
故选：BD。
（多选）8．（2分）在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时（ ）
A．发生在白天B．发生在夜晚
C．海水温度较高D．陆地温度较高
解：水的比热容比泥土、沙石的大，水面温度上升得慢，热空气上升，风从海面吹向陆地；
晚上，气温下降，温度高一些，风从陆地吹向海面，由图可知，形成陆风，通常发生在夜晚。
故选：BC。
（多选）9．（2分）电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，原理如图甲所示。其中，电源电压为6V恒定不变0＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后（ ）
A．环境温度降低，电压表的示数变小
B．环境温度为40℃，电压表示数为3V
C．当电压表的示数为2V时，环境温度为30℃
D．当环境温度为50℃时，定值电阻R0在10s内消耗的电能为8J
解：A、由图甲可知，两电阻串联0两端的电压；
从图乙可知，当环境温度降低时，根据串联分压特点可知，R1两端的电压变大，
电源电压不变，根据串联电路的电压特点可知，故A正确；
B、当环境温度为40℃时，R5的阻值为20Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R＝R0+R1＝20Ω+20Ω＝40Ω，
根据欧姆定律可知，电路中的电流：I＝＝，
电压表的示数：UV＝IR0＝0.15A×20Ω＝6V，故B正确；
C、当电压表的示数为2V时，电路中的电流I′＝＝，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，热敏电阻的阻值：R1′＝＝＝40Ω，
从图乙可知，环境温度为20℃；
D、当环境温度为50℃时，此时热敏电阻的阻值为10Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R′＝R0+R1″＝20Ω+10Ω＝30Ω，
根据欧姆定律可知电路中的电流：I″＝＝＝0.2A，
定值电阻R3在10内消耗的电能：W＝I″2R0t＝（8.2A）2×20Ω×10s＝2J，故D正确。
故选：ABD。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10．（2分）10月5日，西昌卫星发射中心，长征二号丁运载火箭携遥感三十九号卫星发射成功，这种燃料具有 热值 较大的特性，燃烧相同质量的该种燃料，能够将 化学 能转化为更多的内能，为火箭提供动力。
解：运载火箭采用偏二甲肼作为火箭的燃料，原因是偏二甲肼具有较高的热值，可以释放出更多的热量；
火箭升空时的能量转化：燃料的化学能先转化为内能。
故答案为：热值；化学。
11．（1分）雷电是一种自然放电现象，当云层的电荷达到一定程度就会使云层与大地之间形成一条电流的路径，若云层带正电荷，电流方向是 由云层到大地 （选填“由大地到云层”或“由云层到大地”）。
解：电流方向为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动方向相反，发生云层放电时。
故答案为：由云层到大地。
12．（1分）某款手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mAh，则它充满电后存储的电能为 39960 J。
解：电池充满电后储存的电能：W＝UIt＝3.7V×3000×10﹣3A×3600s＝39960J。
故答案为：39960。
13．（3分）如图甲所示，电压表测量的是 L2 （选填“L1”或“L2”）两端的电压，电压表的示数如图乙所示，若电源电压为6V 2.8 V。若灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2，则R1：R2＝ 8：7 。（灯丝电阻不变）
解：由图甲可知，两灯串联2两端的电压；
因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，且电源电压为U＝6V7两端的电压小于6V，结合电压表指针位置可知，分度值为0.8V，
即L2两端的电压为U2＝4.8V，
则L1两端的电压为：U7＝U﹣U2＝6V﹣7.8V＝3.4V。
根据串联电路电压之比等于电阻之比，则R1：R2＝U3：U2＝3.8V：2.8V＝7：7。
故答案为：L2；7.8；8：8。
14．（3分）如图为某电路的一部分，B和C把电阻R分成三等分，若MM′间接上电压恒定的电源，滑片P在B点，电压表示数为20V。
（1）若滑片P从B点移动到C点，电流表A1示数 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表的示数变为 10 V；
（2）在（1）的基础上，交换电源与电压表的位置 30 V。
解：（1）已知B和C把电阻R分成三等分，则每一等份上的电阻为：RAB＝RBC＝RCD＝R，
NN′间接上电压表，滑片P在B点，
则电路中的电流为：I＝＝＝＝；
若滑片P从B点移动到C点，由于电流表A1示数测量通过电阻R的电流，则电流表示数不变；
此时电压表测量CD之间的电阻两端的电压，根据欧姆定律可得：
UCD＝IRCD＝×R＝10V；
（2）UAD′＝U＝IR＝×R＝30V，交换电源与电压表的位置，由于电阻AB之间没有电流，电压表通过AB电阻测量的是AD之间的电压；
所以，电压表示数为U′＝UAD′＝30V。
故答案为：（1）不变；10。
15．（2分）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在移动滑片P的过程中0的阻值为 10 Ω，电源电压为 24 V。
解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图乙可知，滑动变阻器接入电路中的阻值R5＝20Ω时，电路中的电流I1＝0.5A，
根据欧姆定律，电源的电压：U＝I1（R0+R7）＝0.8A×（R6+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图丙可知，滑动变阻器接入电路中的电阻R2＝30Ω时，电压表的示数U0＝2V，
串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I2＝＝，
电源的电压：U＝I3（R0+R2）＝×（R0+30Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源的电压不变，
由①②解得：R6＝10Ω，U＝24V。
故答案为：10；24。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16．（2分）如图，在动车站的自动检票闸机口，乘客需刷身份证同时进行人脸识别（电动机）才自动打开，可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关，开门由电动机完成。请在虚线框内补画出开关S1和S2，并补充完整电路图。
解：根据题意可知，只有两个开关都闭合的情况下，这说明两个开关相互影响，然后与电动机串联
17．（2分）为了测量定值电阻Rx的阻值，选用一支最大阻值为R0的滑动变阻器R2，连接了如图所示的电路，若只用电压表或电流表接入电路，通过调节滑动变阻器达到测量目的。请在电路图中补画出电流表或电压表。
解：若把电流表接入电路中，电流表应串联在电路中，滑动变阻器接入电路的电阻为01，则电源电压为：U＝I2Rx；当滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为R0，此时电流表示数为I2，则电源电压为：U＝I8（R0+Rx），以上两式联立；
若把电压表并联接入电路中，电压表应与待测电阻并联，滑动变阻器接入电路的电阻为03，则电源电压为U1；当滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为R0，此时电压表示数为U2，则滑动变阻器两端电压为：U滑＝U1﹣U2，根据滑动变阻器两端的电压和滑动变阻器的最大阻值求出电路中的电流，根据待测电阻两端的电压和电流可以求出待测电阻的阻值；
四、实验探究题（本题共4小题，每空1分，共25分）
18．（5分）如图甲所示是探究“比较不同物质吸热能力”的实验装置。
（1）实验中应量取 质量 相等的A、B两种液体，为了完成该实验，除了图甲中所示的器材外 秒表 ；
（2）本实验中，液体吸收热量的多少可以通过 加热时间 来反映；
（3）为了比较A、B液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较加热时间，比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 ①和② （选填“①”、“②”或“①和②”）；
（4）若B液体的比热容为2.1×103J/（kg•℃），则A液体的比热容为 4.2×103J/（kg•℃） 。
解：（1）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；使相同质量的不同物质吸收相同的热量，温度变化小的吸热能力强，要控制不同物质的质量相同 A、B两种液体，这种方法叫转换法，故还需要增加秒表。
（2）根据转换法，本实验中。
（3）根据比较吸热能力的2种方法，小明提出的两种比较方案均可行。
（4）根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，若B液体的比热容为7.1×103J/（kg•℃），则A液体的比热容为：
c＝2×2.1×105J/（kg•℃）＝4.2×102J/（kg•℃）。
故答案为：（1）质量；秒表；（3）①和②3J/（kg•℃）。
19．（6分）如图甲是小明在学习欧姆定律后重新设计的“探究影响电阻大小因素”的实验电路图，a、b、c、d是四根合金丝，用一只电压表分别测出了a、b、c、d四根合金丝两端的电压
（1）在测量完a两端电压后，再测量b两端电压时 不能 （填“能”或“不能”）调节滑动变阻器滑片的位置。
（2）为探究导体电阻与横截面积的关系，应比较合金丝a和 c 两端的电压；合金丝d两端的电压如图乙所示，为 0.5 V，将合金丝d与a两端的电压进行比较可得出：导体电阻大小与 材料 有关。
（3）小明通过查阅资料得到：当材料、横截面积相同时，导体电阻的大小与长度成正比的结论，由此可判断上表中合金丝b两端的电压应为 2.4 V。
（4）接下来将电压表并联在合金丝a两端，用大功率吹风机对a吹一段时间热风，发现电压表的示数发生了变化 温度 有关。
解：（1）在测量完a两端电压后，根据控制变量法可知，不能调节滑动变阻器滑片的位置。
（2）为探究导体电阻与横截面积的关系，需要控制导体的材料、温度相同，应比较合金丝a和c两端的电压；
合金丝d两端的电压如图乙所示，电压表选用的是小量程，示数为0.5V；
合金丝d与a的长度、横截面积和温度相同，两端的电压不同；
（3）导体a和导体b的材料、横截面积，b的长度是a的长度的2倍，即b两端的电压为1.2V×5＝2.4V；
（4）接下来将电压表并联在合金丝a两端，用大功率吹风机对a吹一段时间热风，这说明电阻的大小发生了变化。
故答案为：（1）不能；（2）c；材料；（4）温度。
20．（5分）如图甲所示，是小丽设计的探究串、并联电路中的电流规律的实验电路图，电源电压一定
（1）若要探究串联电路中的电流关系时，应闭合开关 S2 ；若要探究并联电路中的电流关系时，应闭合开关 S1和S3 ；
（2）若在实验过程中，三个电流表分别出现了如图乙所示的情况，那么：
电流表A1出现的问题可能是 量程太小了 造成的；
电流表A2出现的问题可能是 正负接线柱接反了 造成的；
电流表A3出现的问题可能是 量程太大了 造成的。
解：（1）若要探究串联电路中的电流关系时，应闭合开关S2；若要探究并联电路中的电流关系时，应闭合开关S1和S8；
（2）由甲图知，电流表A1测干路电流，乙图中的指针偏转角度太大；
由甲图知，电流表A2测支路电流，乙图中的指针反转；
由甲图知，电流表A5测支路电流，乙图中的指针偏转角度太小。
故答案为：（1）S2；S1和S8；（2）量程太小了；正负接线柱接反了。
21．（9分）用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“3.8V”字样，电源电压恒为6V
（1）设计电路如图甲所示，图乙是根据电路图连接的实物图，闭合开关后，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线的一端连接错误，导线不许交叉。
（2）正确连线后，开始实验。调节滑片，使电压表的示数为3.8V，此时电流表的示数如图丙所示，让小灯泡两端电压逐次下调，灯泡变暗直至完全不发光，计算每次的电阻，这是因为 灯泡的电阻受温度影响很大 。
（3）为了完成实验，应选用规格为 30Ω 1A 的滑动变阻器。
（4）如果在滑动变阻器的滑片移动过程中，小灯泡的电阻变化了5Ω，则滑动变阻器的电阻变化量ΔR ＞ 5Ω（选填“＞”、“＜”或“＝”）
（5）完成上面实验后，小明又利用电源电压恒为6V的电源，一个电阻箱（可以读出阻值的变阻器）x的阻值。小灯泡铭牌上标有“3V”字样，请完成下面的实验步骤。
①将电阻箱调至最大值后串联在 B （填“A”或“B”）点，闭合开关S，调节电阻箱电阻，小灯泡正常发光，读出此时电阻箱阻值为5Ω。
②断开开关，将电阻箱改接到另外一点，再闭合开关S， 电阻箱阻值不变 （填“电阻箱阻值不变”或“改变电阻箱的电阻”），读出电压表示数为4V。
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝ 10 Ω。
解：（1）由图知，电压表与灯泡串联，应将滑动变阻器与灯泡串联，如下图所示：
；
（2）灯泡的电阻受温度影响很大，不是定值电阻；
（3）由图可知电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，
串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.8A，所以不能选择“20Ω 0.2A”的滑动变阻器；
（4）若滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯的功率变大，灯丝的电阻变大，电路中的电流变大，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，则滑动变阻器的电阻变化量ΔR＞7Ω；
（5）实验步骤：
①将电阻箱调至最大值后串联在B点，闭合开关S，使电压表示数为3V，读出此时电阻箱阻值为5Ω；
②断开开关，将电阻箱改接到另外一点，电阻箱阻值不变；
③在步骤①中，将电阻箱调至最大值后串联在B点，使电压表示数为2V，此时电阻箱阻值为5Ω；
在步骤②中，将电阻箱串联在A点，根据串联电路电压规律，Rx两端的电压为：Ux＝U源﹣U1＝5V﹣4V＝2V；
因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，根据串联电路电压规律R＝U7﹣UL＝4V﹣3V＝5V，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，电路中的电流为：I＝IR＝＝＝8.2A，
则未知电阻Rx的阻值为：Rx＝＝＝10Ω。。
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡的电阻受温度影响很大；（4）＞；电阻箱阻值不变。
五、综合题（本题共3小题，共22分）
22．（8分）小伟家的太阳能热水器中装有质量为120kg的水，在阳光的照射下，水的温度从20℃上升到70℃。[干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）这些水若放在铁锅内用燃烧的干木柴加热，需要完全燃烧10kg的干木柴才能使其温度从20℃上升到70℃，则铁锅烧水的效率是多少？
（3）请你提出一条提高铁锅烧水效率的合理化建议。
解：
（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.7×103J/（kg•℃）×120kg×（70℃﹣20℃）＝2.52×102J；
（2）干木柴完全燃烧放出的热量
Q放＝m干木柴q＝10kg×1.2×105J/kg＝1.2×108J；
铁锅烧水的效率：η＝×100%＝。
（3）可以增加送氧量，使木柴充分燃烧，减小热损失。
答：（1）热水器中的水吸收的热量是2.52×107J；
（2）铁锅烧水的效率是21%；
（3）可以增加送氧量，使木柴充分燃烧，减小热损失。
23．（9分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R2上标有“60Ω 0.5A”字样。R2的滑片调至最右端，闭合开关S，电流表A的示数为0.2A1的示数为4V。求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器向左可调至的最小值。
解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路1测R1两端的电压，电压表V6测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
根据欧姆定律可得定值电阻的阻值：R1＝＝＝20Ω；
（2）滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路最大阻值5＝IR2＝0.8A×60Ω＝12V，
串联的总电压等于各部分电压之和，则电源电压：U＝U1+U2＝6V+12V＝16V；
（3）滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小1的示数变大，电压表V2的示数变小，所以只需考虑电压表V7和电流表是否安全即可，串联电路各处电流相等，滑动变阻器R2上标有“60Ω 0.2A”字样，所以通过电路的最大电流为0.5A，根据欧姆定律可得电压表V5的示数：＝×R1＝×20Ω≤15V，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I大＝＝≤7.5A，
解不等式组可得R2≥12Ω，
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为12Ω。
答：（1）定值电阻R4的阻值为20Ω；
（2）电源电压为16V；
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器向左可调至的最小值为12Ω。
24．（6分）阅读下面材料，回答问题。
月球溶洞计划
近日，哈尔滨工业大学公布了月球“溶洞穴”基地方案，计划深入到月表以下建设月球基地
“溶洞穴”月球基地方案计划先发射钻地弹炸出或者扩大一个现有溶洞穴，再用机器人整理场地，然后月球登陆器直接降落到洞穴内作为核心舱，未来还将建设月面太阳能场，通信站！月面太阳能场使用太阳能电池板
该方案既避免了月球时不时发生的各种陨石撞击（因为没有大气层保护）和太阳高辐射危险，又能利用月壤的保温能力
月球地面温度变化非常大，在阳光直射的地方，月球地面温度可达到100℃左右，月球地面温度可降至﹣150℃左右。
在洞穴内部，降落基地核心舱。这个核心舱将成为地下月球科研站的中心，提供宇航员居住、工作和实验的空间。在洞穴内部展开分仓作业，用于不同的科研实验和工作。
（1）月面太阳能场使用太阳能电池板是利用半导体的 光电 效应发电的半导体器件；工作时将 太阳 能转化为电能；若太阳能电池的光电转化效率是12%，月表的年太阳辐射为6×109J/m2，500m2的太阳能电池板方阵每年转化生成电能 1×105 kW•h。
（2）月球地面温度可达到100℃左右，需制作一个由热敏电阻控制的报警系统，可以通过系统报警及时减少核心舱可能发生的突遇高温导致的安全事故（要求当热敏电阻的温度达到或超过38℃时，系统自动报警）（其阻值随温度的升高而减小，在38℃时阻值为600Ω），报警器（内阻很小，通过的电流超过10mA时就会报警，超过20mA时可能被损坏），电阻箱（最大阻值为999.9Ω，在此范围内可调节出阻值准确可读的电阻值）（输出电压U约为18V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关S，请你完成下列过程：
①为了保证整个系统的安全，电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于最大阻值处，这一阻值为 600 Ω；
②将开关S向 c （选填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 报警器开始报警 ；
③保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
解：（1）月面太阳能场使用太阳能电池板是利用半导体的光电效应发电的半导体器件；工作时将太阳能转化为电能，月表的年太阳辐射为6×109J/m2，500m2的太阳能电池板方阵每年转化生成电能W＝6×102J/m2×500m2×12%＝8.6×1011J＝1×102kW•h。
（2）①接c进行调试时，因为热敏电阻在38℃时电阻为600Ω；
②将开关S向c端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，这样就确定了开始报警时滑动变阻器滑片的位置；
故答案为：（1）光电；太阳5；（2）①600；（2）②c
导体
材料
长度
横截面积
电压表示数/V
a
镍铬
L
S
1.2
b
镍铬
2L
S
c
镍铬
L
2S
0.6
d
锰铜
L
S
导体
材料
长度
横截面积
电压表示数/V
a
镍铬
L
S
1.2
b
镍铬
2L
S
c
镍铬
L
2S
0.6
d
锰铜
L
S