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2023-2024学年天津市津南区九年级上学期物理期中试题及答案
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这是一份2023-2024学年天津市津南区九年级上学期物理期中试题及答案，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 盛夏时节，百花绽放。四溢的花香引来了长喙天蛾，它们悬浮在空中吸食花蜜，如图所示。花香可以传播很远是因为（ ）
A. 分子是极其微小的B. 分子在不停地做无规则的运动
C. 分子之间存在引力D. 分子之间存在斥力
【答案】B
【解析】
【详解】花香可以传播很远，这是花香分子进入到空气中发生了扩散现象，扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2. 图为古代钻木取火场景，开创了华夏文明。下列选项中改变内能方式与其不同的是（ ）
A. 搓手B. 溜滑梯
C. 压缩空气D. 烧水
【答案】D
【解析】
【详解】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，手克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能；
B．小朋友溜滑梯臀部发热，是克服摩擦做功使臀部发热，这是通过做功的方式来改变内能；
C．将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，是通过做功改变内能的；
D．用燃气灶烧水，燃气灶产生的内能通过壶传递给水，水的内能增加，是通过热传递改变内能的。D选项与其他三项改变内能方式不同。
故选D。
3. 汽车作为我们生活中不可缺少的交通工具，它的动力机械就是内燃机。单缸四冲程汽油机工作时为其提供动力的冲程是（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程
C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】汽油机四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程，其中做功冲程，将内能转化为机械能，为汽车提供动力，其余三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成。
故选C。
4. 某柴油机工作的效率是35%，从能量转化的角度来看，此柴油机在工作时（ ）
A. 有35%的化学能转化为内能B. 有35%的内能转化为有用机械能
C. 有65%的化学能转化为内能D. 有65%的内能转化为有用机械能
【答案】B
【解析】
【详解】热机的效率是指用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧时放出的能量之比。某柴油机工作的效率是35%，其物理意义是该柴油机将柴油完全燃烧时释放能量的35%转化为机械能，综上分析知，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5. 有甲、乙、丙三个带电体，甲物体吸引乙物体，乙物体排斥丙物体。如果丙物体带负电，则下列分析正确的是（ ）
A. 甲带正电，乙带负电B. 甲带负电，乙带正电C. 甲、乙均带正电D. 甲、乙均带负电
【答案】A
【解析】
【详解】甲、乙、丙三个带电体，丙物体带负电，乙物体排斥丙物体，故乙带负电；甲物体吸引乙物体，故甲带正电。
故选A。
6. 玩具警车的简化电路主要由电动机和小灯泡构成，而且电动机和小灯泡都能够独立进行工作。下列电路设计中符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题干信息可知，电动机和灯泡要求都能独立工作，所以电动机与灯泡应该是并联关系，但AB均为串联，且B只要闭合开关S1，电动机就短路。故AB不符合题意；
C．电动机和小灯泡并联，且两个开关分别为支路开关，能让它们独立进行工作，故C符合题意；
D．电动机和小灯泡并联，但只要闭合开关，电源就被短路，不满足电动机和灯泡都独立工作，故D不符合题意。
故选C。
7. 在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，就可以自制成一个电池。现用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 铜片是正极，读数为0.6VB. 铜片是正极，读数为3V
C. 锌片是正极，读数为0.6VD. 锌片是正极，读数为3V
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，电压表的指针偏转方向正偏，所以电压表正负接线柱连接正确，由电压表的连接方式可知，与电压表正接线柱相连的为电池的正极，所以铜片是电池的正极；由图可知，电压表选的量程为0~3V，电压表示数为0.6V，故A正确，BCD错误。
故选A。
8. 图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．图中变阻器滑片左侧接入电路，当滑片P向左滑动时，接入的电阻变小，故A不符合题意；
BC．滑动变阻器应遵循“一上一下”接法，同时接上或接下移动滑片时接入电阻不变，故BC不符合题意；
D．图中变阻器滑片右侧接入电路，当滑片P向左滑动时，接入的电阻变大，故D符合题意。
故选D。
9. 某导体中的电流I跟它两端电压U的变化关系图像如图所示。当该导体两端电压为3V时，通过它的电流为（ ）
A. 0.05AB. 0.1AC. 0.15 AD. 0.2 A
【答案】C
【解析】
【详解】由图像可知，导体中的电流I跟它两端电压U成正比。当该导体两端电压为3V时，通过它的电流为0.15A，综上分析知，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 串联电路是电学中最基础的电路。如图所示，电源电压为3V，闭合开关S，小灯泡L1发光较暗、L2发光较亮，电压表示数为2V。则下列分析正确的是（ ）
A. 通过灯泡L2的电流比L1的电流大
B. 灯泡L1两端电压是2V
C. 灯泡L2两端的电压是1V
D. 此时灯泡L1和L2的电阻之比是1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，闭合开关S，L1与L2串联，电压表测L2两端的电压；
A．因串联电路中各处的电流相等，所以通过灯泡L1的电流和L2的电流相等，故A错误；
BC．由电压表的示数可知，灯泡L2两端的电压是2V，根据串联电路电压规律可知，灯泡 L1两端的电压为
U1=U-U2=3V-2V=1V
故BC错误；
D．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡L1两端的电压U1=1V，由可知，灯泡L1和L2的电阻之比为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分）
11. 比热容是反映物质自身性质的物理量。下表是一些物质的比热容，根据表中数据和生活现象，下列判断中正确的是（ ）
A. 不同的物质，比热容一般不同
B. 比热容与物质的状态无关
C. 相同质量的铝块和铜块，吸收相同的热量后，铝块上升的温度较多
D. 我国北方楼房中“暖气”用水作为介质是利用水的比热容较大的性质
【答案】AD
【解析】
【详解】A．比热容是物质的特性，一般来说，不同物质的比热容不同，故A正确；
B．物质的比热容与物质的状态有关，如水和冰的比热容不同，故B错误；
C．由知，质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜的比热容小，铜块的升高的温度较多，故C错误；
D．因为水具有较大的比热容，所以在相同条件下，水吸收和放出的热量比其他物质更多，冬天暖气供暖用水作为工作物质，故D正确。
故选AD。
12. 识别电路是电路分析和电路计算的开始。如图所示电路中，甲、乙为连接正确的电流表或电压表，开关S闭合后，小灯泡L1、L2均正常发光。下列判断正确的是（ ）
A. 小灯泡L1、L2串联在电路中B. 小灯泡L1、L2并联在电路中
C. 甲是电流表，乙是电压表D. 甲是电压表，乙是电流表
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由图可知，开关S闭合后，若要小灯泡L1、L2均正常发光；若两灯泡串联，则灯泡L2被短路，不符合题意，所以灯泡必须并联；则甲只能是电流表，测量通过灯L2的电流，乙只能是电压表，测量并联电路的电压，故B正确，A错误；
CD．根据电流表和电压表的使用方法可知：电流表要与被测用电器串联使用，电压表要与被测用电器并联使用；由图可知，两灯泡要正常发光，甲只能是电流表，测量通过灯L2的电流，乙只能是电压表，测量并联电路的电压，故C正确，D错误。
故选BC。
13. 图像法是物理学重要的研究方法。如图所示电路，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，有关R₁、R₂两端电压U₁、U₂与电流I的关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】由图可知，定值电阻R1和滑动变阻器串联R2串联，若滑片P向左移动，滑动变阻器串联R2连入电路中电阻的变小，则根据串联电路电阻的特点可知，此时电路中的总电阻变小，而电源电压不变，由公式可知，电路中的电流变大；因为定值电阻R1的阻值不变，而电路中的电流变大，所以由公式U=IR可知，定值电阻R1两端的电压U1变大；而源电压不变，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器R2两端的电压U2变小。综上所述，当电路中的电流I变大时，定值电阻R1两端的电压U1变大，滑动变阻器R2两端的电压U2变小，故BD符合题意，AC不符合题意。
故选BD
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14. 用滴管分别在水温为①0℃、②20℃、③30℃、④60℃的四个烧杯中滴入一滴墨水，观察发现水温为___________（填序号）的烧杯中墨水扩散得快；这说明扩散快慢与温度有关，其关系是：温度越高，扩散越___________。
【答案】 ①. ④ ②. 快
【解析】
【详解】[1][2]分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快，因此水温为60℃，即④的烧杯中墨水扩散得快。
15. 家用轿车油箱内的汽油用去一半后，剩下的汽油的热值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；在汽油机的能量损失中， ___________冲程排放的废气带走的能量最多，同时对大气造成了污染。
【答案】 ①. 不变 ②. 排气
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的一种属性，热值的大小与燃料的质量无关，一汽车油箱中的汽油用一半后，剩下的汽油的热值不变。
[2]汽油机排出废气的过程中，会带走大量的能量，故在汽油机的能量损失中，排气冲程损失的能量最多。
16. 实验室里常用验电器来检验物体是否带电，其工作原理是___________电荷互相排斥；如图所示，验电器A带负电、B不带电，现用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来，金属棒中瞬间的电流方向是___________（选填“从A到B”或“从B到A”）。
【答案】 ①. 同种 ②. 从B到A
【解析】
【详解】[1]由于验电器的两个金属片带同种电荷，利用同种电荷相互排斥可知，两个金属片会相互排斥张开。
[2]连接的瞬间，A带的负电减少，说明电子从A到B移动，而电流方向与自由电子定向移动的方向相反，所以金属棒中的电流方向为从B到A。
17. 流过某手电筒小灯泡电流大约是200 mA，等于______A：此手电筒工作时要求电源电压是3V，需要用______节干电池串联起来。
【答案】 ①. 0.2 ②. 2
【解析】
【详解】[1]因为
所以
[2]一节干电池电压为1.5V，所以手电筒工作时要求电源电压是3V，需要用2节干电池串联起来。
18. 当某电阻丝两端的电压是2V时，通过的电流是0.2A，该电阻丝的电阻是___________Ω；将这根电阻丝均匀拉长后，其电阻将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 10 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]电阻丝两端的电压是2V时，通过的电流是0.2A，根据欧姆定律可得，电阻丝的电阻
[2]由于电阻是导体本身的一种性质，与材料、横截面积、长度、温度有关，所以将电阻丝均匀拉长时，材料和温度不变，横截面积变小，长度变长，故它的电阻变大。
19. 某实验小组连接了如图所示的电路，闭合开关S后，该组同学记录了两个电流表的示数分别是0.3A和0.5A，则通过小灯泡L2的电流是___________A；小灯泡L1与L2两端电压之比是___________
【答案】 ①. 0.2 ②. 1：1
【解析】
【详解】[1][2]因为两灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测灯L1的电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以流过灯泡L1的电流是0.3A，干路电流是0.5A，通过灯泡L2的电流是
I2=0.5A-0.3A=0.2A
因为两灯泡并联，根据并联电路的电压规律可知，小灯泡L1与L2两端电压之比是1∶1。
四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位）
20. 为了模拟调光台灯的工作电路，某同学连接了用铅笔芯控制小灯泡亮度的实验电路，其中一个金属夹可以控制电路的通断，另一个金属夹可以在铅笔芯上滑动从而改变灯的亮度。请在右侧虚线框内画出完整的电路图（注意用规范的电路元件符号代替实物）。
【答案】
【解析】
【详解】一个金属夹可以控制电路的通断，可看作是开关，另一个金属夹可以在铅笔芯上滑动从而改变灯的亮度，可看作是滑动变阻器，电路图如下：
21. 为响应国家相关政策，还广大人民群众以“绿水青山”，小华家里装修选用的是天然气热水器。某次工作时将40kg的水从15℃加热到50℃，查看天然气表得知消耗了0.25m3的天然气。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=4×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气热水器的热效率。
【答案】（1）；（2）58.8%
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量是
（2）天然气完全燃烧放出的热量是
热水器本次加热的效率是
答：（1）此过程中，水吸收的热量是；
（2）天然气热水器的热效率是58.8%。
22. “水和食用油”是生活中不可缺少的物资。小明在学习了比热容的知识后，猜想“水的吸热本领比食用油的吸热本领大”。为了验证这一猜想，他设计了如图所示的装置进行实验，用相同规格的电加热器同时给水和食用油加热，将测得的实验数据记录在下表中。
（1）实验前，应该控制烧杯中加入的水和食用油的质量___________（选填“相等”或“不相等”）；
（2）实验中水和食用油吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，当烧杯中水和食用油的温度均达到36℃时，它们吸收热量的关系Q水___________Q食用油（选填“>”、“=”或“<”）；
（3）实验中可以通过观察温度的变化来比较比热容的大小，根据表中实验数据可知小明的猜想是___________（选填“正确”或“错误”）的。
【答案】 ①. 相等 ②. > ③. 正确
【解析】
【详解】（1）[1]据控制变量法，要探究不同物质的吸热能力，除了物质的种类，其它因素都应相同，所以要控制烧杯中加入水和食用油的质量相等。
（2）[2]由表格数据知，初温相同的水和食用油温度达到36摄氏度，所需时间分别为4min和2min，即水需要吸收的热量比食用油的多。
（3）[3]相同质量的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量比食用油的多，所以水的吸热本领比食用油的大，故小明的猜想正确。
23. 如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1为10Ω。当闭合开关S、S1时，电压表的示数是6V；现在闭合开关S、断开开关S1，电压表V的示数是4V，求：
（1）电源电压U；
（2）此时通过电阻R2的电流。
【答案】（1）6V；（2）0.4A
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，当闭合开关S、S1时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，因此电源电压为6V。
（2）闭合开关S、断开开关S1，则两电阻串联。电压表测R1两端电压，则通过R1的电流
因串联电路中电流处处相等，因此通过电阻R2的电流也为0.4A。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）此时通过电阻R2的电流为0.4A。
24. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，小凯同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成如图所示的电路。正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。
（1）若只允许改接一根导线，请把接错的那一根导线找出来打上“×”，再画线表示导线把它改到正确的位置上；___________
（2）连接实验电路时，开关应该处于___________状态；如图所示，闭合开关前，变阻器滑片应处于 ___________（选填“左”或“右”）端；
（3）在某次测量中，电流表和电压表的示数如图所示，则电压表的示数为___________ V，定值电阻R的阻值为___________ Ω。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 左 ④. 2 ⑤. 10
【解析】
【详解】（1）[1]在该实验中，电压表应并联在定值电阻两端，而图中电压表串联在电路中了，因为电压表电阻很大，会造成断路；电流表应串联接入电路中，而图中电流表并联在电阻的两端了，会造成电阻被短路；应去掉电流表“0.6”接线柱与电阻右端接线柱的这段导线，将电阻右端接线柱与电压表的负接线柱连接起来，即可满足该实验的要求；如图所示：
（2）[2][3]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即最左端。
（3）[4][5]电流表和电压表使用的都是小量程，电流表和电压表的示数如图所示，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V，定值电阻R的阻值为
25. “等效替代法”是物理学中常用的一种研究方法。如图所示，图甲两个电阻串联后接入电路中，其效果与图乙中一个电阻接入同一电路中的效果相同，于是小明同学猜想图甲、乙中电阻的关系为R=R₁+R₂。请你帮助小明同学进行理论探究，利用串联电路电流（I1、I2、I3）、电压（U、U1、U2）的规律及欧姆定律（I=）推导出R与R₁、R₂的关系式。
【答案】见解析
【解析】
【详解】解：串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可得串联电路中两个电阻上的电压分别为
U1=IR1，U2=IR2
其中电源电压为U=IR；由与串联电路电源电压等于各部分电压之和，可得
U=U1+U2
即
IR=IR1+IR2
由此可得
R=R1+R2物质
比热容c
物质
比热容c
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
20
24
28
32
36
40
食用油的温度/℃
20
28
36
44
52
60
1. 盛夏时节，百花绽放。四溢的花香引来了长喙天蛾，它们悬浮在空中吸食花蜜，如图所示。花香可以传播很远是因为（ ）
A. 分子是极其微小的B. 分子在不停地做无规则的运动
C. 分子之间存在引力D. 分子之间存在斥力
【答案】B
【解析】
【详解】花香可以传播很远，这是花香分子进入到空气中发生了扩散现象，扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2. 图为古代钻木取火场景，开创了华夏文明。下列选项中改变内能方式与其不同的是（ ）
A. 搓手B. 溜滑梯
C. 压缩空气D. 烧水
【答案】D
【解析】
【详解】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，手克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能；
B．小朋友溜滑梯臀部发热，是克服摩擦做功使臀部发热，这是通过做功的方式来改变内能；
C．将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，是通过做功改变内能的；
D．用燃气灶烧水，燃气灶产生的内能通过壶传递给水，水的内能增加，是通过热传递改变内能的。D选项与其他三项改变内能方式不同。
故选D。
3. 汽车作为我们生活中不可缺少的交通工具，它的动力机械就是内燃机。单缸四冲程汽油机工作时为其提供动力的冲程是（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程
C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】汽油机四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程，其中做功冲程，将内能转化为机械能，为汽车提供动力，其余三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成。
故选C。
4. 某柴油机工作的效率是35%，从能量转化的角度来看，此柴油机在工作时（ ）
A. 有35%的化学能转化为内能B. 有35%的内能转化为有用机械能
C. 有65%的化学能转化为内能D. 有65%的内能转化为有用机械能
【答案】B
【解析】
【详解】热机的效率是指用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧时放出的能量之比。某柴油机工作的效率是35%，其物理意义是该柴油机将柴油完全燃烧时释放能量的35%转化为机械能，综上分析知，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5. 有甲、乙、丙三个带电体，甲物体吸引乙物体，乙物体排斥丙物体。如果丙物体带负电，则下列分析正确的是（ ）
A. 甲带正电，乙带负电B. 甲带负电，乙带正电C. 甲、乙均带正电D. 甲、乙均带负电
【答案】A
【解析】
【详解】甲、乙、丙三个带电体，丙物体带负电，乙物体排斥丙物体，故乙带负电；甲物体吸引乙物体，故甲带正电。
故选A。
6. 玩具警车的简化电路主要由电动机和小灯泡构成，而且电动机和小灯泡都能够独立进行工作。下列电路设计中符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题干信息可知，电动机和灯泡要求都能独立工作，所以电动机与灯泡应该是并联关系，但AB均为串联，且B只要闭合开关S1，电动机就短路。故AB不符合题意；
C．电动机和小灯泡并联，且两个开关分别为支路开关，能让它们独立进行工作，故C符合题意；
D．电动机和小灯泡并联，但只要闭合开关，电源就被短路，不满足电动机和灯泡都独立工作，故D不符合题意。
故选C。
7. 在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，就可以自制成一个电池。现用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 铜片是正极，读数为0.6VB. 铜片是正极，读数为3V
C. 锌片是正极，读数为0.6VD. 锌片是正极，读数为3V
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，电压表的指针偏转方向正偏，所以电压表正负接线柱连接正确，由电压表的连接方式可知，与电压表正接线柱相连的为电池的正极，所以铜片是电池的正极；由图可知，电压表选的量程为0~3V，电压表示数为0.6V，故A正确，BCD错误。
故选A。
8. 图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．图中变阻器滑片左侧接入电路，当滑片P向左滑动时，接入的电阻变小，故A不符合题意；
BC．滑动变阻器应遵循“一上一下”接法，同时接上或接下移动滑片时接入电阻不变，故BC不符合题意；
D．图中变阻器滑片右侧接入电路，当滑片P向左滑动时，接入的电阻变大，故D符合题意。
故选D。
9. 某导体中的电流I跟它两端电压U的变化关系图像如图所示。当该导体两端电压为3V时，通过它的电流为（ ）
A. 0.05AB. 0.1AC. 0.15 AD. 0.2 A
【答案】C
【解析】
【详解】由图像可知，导体中的电流I跟它两端电压U成正比。当该导体两端电压为3V时，通过它的电流为0.15A，综上分析知，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 串联电路是电学中最基础的电路。如图所示，电源电压为3V，闭合开关S，小灯泡L1发光较暗、L2发光较亮，电压表示数为2V。则下列分析正确的是（ ）
A. 通过灯泡L2的电流比L1的电流大
B. 灯泡L1两端电压是2V
C. 灯泡L2两端的电压是1V
D. 此时灯泡L1和L2的电阻之比是1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，闭合开关S，L1与L2串联，电压表测L2两端的电压；
A．因串联电路中各处的电流相等，所以通过灯泡L1的电流和L2的电流相等，故A错误；
BC．由电压表的示数可知，灯泡L2两端的电压是2V，根据串联电路电压规律可知，灯泡 L1两端的电压为
U1=U-U2=3V-2V=1V
故BC错误；
D．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡L1两端的电压U1=1V，由可知，灯泡L1和L2的电阻之比为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分）
11. 比热容是反映物质自身性质的物理量。下表是一些物质的比热容，根据表中数据和生活现象，下列判断中正确的是（ ）
A. 不同的物质，比热容一般不同
B. 比热容与物质的状态无关
C. 相同质量的铝块和铜块，吸收相同的热量后，铝块上升的温度较多
D. 我国北方楼房中“暖气”用水作为介质是利用水的比热容较大的性质
【答案】AD
【解析】
【详解】A．比热容是物质的特性，一般来说，不同物质的比热容不同，故A正确；
B．物质的比热容与物质的状态有关，如水和冰的比热容不同，故B错误；
C．由知，质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜的比热容小，铜块的升高的温度较多，故C错误；
D．因为水具有较大的比热容，所以在相同条件下，水吸收和放出的热量比其他物质更多，冬天暖气供暖用水作为工作物质，故D正确。
故选AD。
12. 识别电路是电路分析和电路计算的开始。如图所示电路中，甲、乙为连接正确的电流表或电压表，开关S闭合后，小灯泡L1、L2均正常发光。下列判断正确的是（ ）
A. 小灯泡L1、L2串联在电路中B. 小灯泡L1、L2并联在电路中
C. 甲是电流表，乙是电压表D. 甲是电压表，乙是电流表
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由图可知，开关S闭合后，若要小灯泡L1、L2均正常发光；若两灯泡串联，则灯泡L2被短路，不符合题意，所以灯泡必须并联；则甲只能是电流表，测量通过灯L2的电流，乙只能是电压表，测量并联电路的电压，故B正确，A错误；
CD．根据电流表和电压表的使用方法可知：电流表要与被测用电器串联使用，电压表要与被测用电器并联使用；由图可知，两灯泡要正常发光，甲只能是电流表，测量通过灯L2的电流，乙只能是电压表，测量并联电路的电压，故C正确，D错误。
故选BC。
13. 图像法是物理学重要的研究方法。如图所示电路，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，有关R₁、R₂两端电压U₁、U₂与电流I的关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】由图可知，定值电阻R1和滑动变阻器串联R2串联，若滑片P向左移动，滑动变阻器串联R2连入电路中电阻的变小，则根据串联电路电阻的特点可知，此时电路中的总电阻变小，而电源电压不变，由公式可知，电路中的电流变大；因为定值电阻R1的阻值不变，而电路中的电流变大，所以由公式U=IR可知，定值电阻R1两端的电压U1变大；而源电压不变，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器R2两端的电压U2变小。综上所述，当电路中的电流I变大时，定值电阻R1两端的电压U1变大，滑动变阻器R2两端的电压U2变小，故BD符合题意，AC不符合题意。
故选BD
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14. 用滴管分别在水温为①0℃、②20℃、③30℃、④60℃的四个烧杯中滴入一滴墨水，观察发现水温为___________（填序号）的烧杯中墨水扩散得快；这说明扩散快慢与温度有关，其关系是：温度越高，扩散越___________。
【答案】 ①. ④ ②. 快
【解析】
【详解】[1][2]分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快，因此水温为60℃，即④的烧杯中墨水扩散得快。
15. 家用轿车油箱内的汽油用去一半后，剩下的汽油的热值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；在汽油机的能量损失中， ___________冲程排放的废气带走的能量最多，同时对大气造成了污染。
【答案】 ①. 不变 ②. 排气
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的一种属性，热值的大小与燃料的质量无关，一汽车油箱中的汽油用一半后，剩下的汽油的热值不变。
[2]汽油机排出废气的过程中，会带走大量的能量，故在汽油机的能量损失中，排气冲程损失的能量最多。
16. 实验室里常用验电器来检验物体是否带电，其工作原理是___________电荷互相排斥；如图所示，验电器A带负电、B不带电，现用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来，金属棒中瞬间的电流方向是___________（选填“从A到B”或“从B到A”）。
【答案】 ①. 同种 ②. 从B到A
【解析】
【详解】[1]由于验电器的两个金属片带同种电荷，利用同种电荷相互排斥可知，两个金属片会相互排斥张开。
[2]连接的瞬间，A带的负电减少，说明电子从A到B移动，而电流方向与自由电子定向移动的方向相反，所以金属棒中的电流方向为从B到A。
17. 流过某手电筒小灯泡电流大约是200 mA，等于______A：此手电筒工作时要求电源电压是3V，需要用______节干电池串联起来。
【答案】 ①. 0.2 ②. 2
【解析】
【详解】[1]因为
所以
[2]一节干电池电压为1.5V，所以手电筒工作时要求电源电压是3V，需要用2节干电池串联起来。
18. 当某电阻丝两端的电压是2V时，通过的电流是0.2A，该电阻丝的电阻是___________Ω；将这根电阻丝均匀拉长后，其电阻将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 10 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]电阻丝两端的电压是2V时，通过的电流是0.2A，根据欧姆定律可得，电阻丝的电阻
[2]由于电阻是导体本身的一种性质，与材料、横截面积、长度、温度有关，所以将电阻丝均匀拉长时，材料和温度不变，横截面积变小，长度变长，故它的电阻变大。
19. 某实验小组连接了如图所示的电路，闭合开关S后，该组同学记录了两个电流表的示数分别是0.3A和0.5A，则通过小灯泡L2的电流是___________A；小灯泡L1与L2两端电压之比是___________
【答案】 ①. 0.2 ②. 1：1
【解析】
【详解】[1][2]因为两灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测灯L1的电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以流过灯泡L1的电流是0.3A，干路电流是0.5A，通过灯泡L2的电流是
I2=0.5A-0.3A=0.2A
因为两灯泡并联，根据并联电路的电压规律可知，小灯泡L1与L2两端电压之比是1∶1。
四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位）
20. 为了模拟调光台灯的工作电路，某同学连接了用铅笔芯控制小灯泡亮度的实验电路，其中一个金属夹可以控制电路的通断，另一个金属夹可以在铅笔芯上滑动从而改变灯的亮度。请在右侧虚线框内画出完整的电路图（注意用规范的电路元件符号代替实物）。
【答案】
【解析】
【详解】一个金属夹可以控制电路的通断，可看作是开关，另一个金属夹可以在铅笔芯上滑动从而改变灯的亮度，可看作是滑动变阻器，电路图如下：
21. 为响应国家相关政策，还广大人民群众以“绿水青山”，小华家里装修选用的是天然气热水器。某次工作时将40kg的水从15℃加热到50℃，查看天然气表得知消耗了0.25m3的天然气。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=4×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气热水器的热效率。
【答案】（1）；（2）58.8%
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量是
（2）天然气完全燃烧放出的热量是
热水器本次加热的效率是
答：（1）此过程中，水吸收的热量是；
（2）天然气热水器的热效率是58.8%。
22. “水和食用油”是生活中不可缺少的物资。小明在学习了比热容的知识后，猜想“水的吸热本领比食用油的吸热本领大”。为了验证这一猜想，他设计了如图所示的装置进行实验，用相同规格的电加热器同时给水和食用油加热，将测得的实验数据记录在下表中。
（1）实验前，应该控制烧杯中加入的水和食用油的质量___________（选填“相等”或“不相等”）；
（2）实验中水和食用油吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，当烧杯中水和食用油的温度均达到36℃时，它们吸收热量的关系Q水___________Q食用油（选填“>”、“=”或“<”）；
（3）实验中可以通过观察温度的变化来比较比热容的大小，根据表中实验数据可知小明的猜想是___________（选填“正确”或“错误”）的。
【答案】 ①. 相等 ②. > ③. 正确
【解析】
【详解】（1）[1]据控制变量法，要探究不同物质的吸热能力，除了物质的种类，其它因素都应相同，所以要控制烧杯中加入水和食用油的质量相等。
（2）[2]由表格数据知，初温相同的水和食用油温度达到36摄氏度，所需时间分别为4min和2min，即水需要吸收的热量比食用油的多。
（3）[3]相同质量的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量比食用油的多，所以水的吸热本领比食用油的大，故小明的猜想正确。
23. 如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1为10Ω。当闭合开关S、S1时，电压表的示数是6V；现在闭合开关S、断开开关S1，电压表V的示数是4V，求：
（1）电源电压U；
（2）此时通过电阻R2的电流。
【答案】（1）6V；（2）0.4A
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，当闭合开关S、S1时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，因此电源电压为6V。
（2）闭合开关S、断开开关S1，则两电阻串联。电压表测R1两端电压，则通过R1的电流
因串联电路中电流处处相等，因此通过电阻R2的电流也为0.4A。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）此时通过电阻R2的电流为0.4A。
24. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，小凯同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成如图所示的电路。正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。
（1）若只允许改接一根导线，请把接错的那一根导线找出来打上“×”，再画线表示导线把它改到正确的位置上；___________
（2）连接实验电路时，开关应该处于___________状态；如图所示，闭合开关前，变阻器滑片应处于 ___________（选填“左”或“右”）端；
（3）在某次测量中，电流表和电压表的示数如图所示，则电压表的示数为___________ V，定值电阻R的阻值为___________ Ω。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 左 ④. 2 ⑤. 10
【解析】
【详解】（1）[1]在该实验中，电压表应并联在定值电阻两端，而图中电压表串联在电路中了，因为电压表电阻很大，会造成断路；电流表应串联接入电路中，而图中电流表并联在电阻的两端了，会造成电阻被短路；应去掉电流表“0.6”接线柱与电阻右端接线柱的这段导线，将电阻右端接线柱与电压表的负接线柱连接起来，即可满足该实验的要求；如图所示：
（2）[2][3]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即最左端。
（3）[4][5]电流表和电压表使用的都是小量程，电流表和电压表的示数如图所示，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V，定值电阻R的阻值为
25. “等效替代法”是物理学中常用的一种研究方法。如图所示，图甲两个电阻串联后接入电路中，其效果与图乙中一个电阻接入同一电路中的效果相同，于是小明同学猜想图甲、乙中电阻的关系为R=R₁+R₂。请你帮助小明同学进行理论探究，利用串联电路电流（I1、I2、I3）、电压（U、U1、U2）的规律及欧姆定律（I=）推导出R与R₁、R₂的关系式。
【答案】见解析
【解析】
【详解】解：串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可得串联电路中两个电阻上的电压分别为
U1=IR1，U2=IR2
其中电源电压为U=IR；由与串联电路电源电压等于各部分电压之和，可得
U=U1+U2
即
IR=IR1+IR2
由此可得
R=R1+R2物质
比热容c
物质
比热容c
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
20
24
28
32
36
40
食用油的温度/℃
20
28
36
44
52
60
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