山东省济宁市邹城第十一中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份山东省济宁市邹城第十一中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共34页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每题2分，共20分）
1．（2分）下列对物理量的估测，符合实际的是（ ）
A．一标准大气压下，冰水混合物的温度为100℃
B．我国生活用电的电压为1.5V
C．健康人的体温约为36.8℃
D．对人体的安全电压不高于220V
2．（2分）从冰箱取出一瓶可乐，过了一会，可乐瓶上有很多小水滴，再过一段时间，小水滴慢慢消失。这一现象与下列对应描述正确的是（ ）
A．春天，冰雪消融的过程和出现小水滴的过程吸放热情况相同
B．夏天，绿叶上露珠的形成和小水滴的形成发生的物态变化不同
C．秋天，雾的形成与散去和小水滴出现与消失，吸放热情况都相同
D．冬天，可乐瓶上更容易观察到上述现象
3．（2分）小燕同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（ ）
A．AB段物质比热容比CD段大
B．BC段物质的温度保持不变，内能不变
C．AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热
D．由图像可知，此时此地的大气压等于一标准大气压
4．（2分）“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因，分别是（ ）
A．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引
B．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体
C．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引
D．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体
5．（2分）如图所示的四个电路中，开关S闭合后，小灯泡L1、L2并联的电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2分）如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图：南极冰川大陆温度极低，空气中不会含有水蒸气
B．图：工作人员撒盐融雪，是因为这样做可以降低冰雪的熔点
C．图：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气吸收了热量，温度升高
D．图：往瓶子内不断打气，最终把塞子推开的过程，与内燃机压缩冲程原理相同
7．（2分）如图所示为一款吊扇灯，闭合总开关后，风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中，跟该吊扇灯功能吻合且符合实际的是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．（2分）如图为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图，在1和2之间接入下列中的哪一个元件时，电流表无示数而电压表有示数（ ）
A．断开的开关B．导线
C．电阻D．小灯泡
9．（2分）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片P位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1后，可能使电流表示数与替换R1前相同的方法是（ ）
A．电源电压不变，不移动滑片P
B．电源电压不变，向右移动滑片P
C．减小电源电压，不移动滑片P
D．增大电源电压，不移动滑片P
10．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20ΩB．4V 20ΩC．6V 10ΩD．4V 10Ω
二、填空题(每空1分，共12分)
11．（2分）如图，小琳用气球与头发摩擦，发现头发会随着气球飘起来。该现象中气球 （选填“得到”或“失去”）电子而带负电，头发带 电。
12．（2分）如图所示，电源电压恒为3V。闭合开关S，电压表的示数为0.5V，则灯泡L2两端的电压为 V，灯泡L1与L2的电阻之比为 。
13．（1分）如图所示为我国传统的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，小可惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化情况与甲、乙两图中四冲程汽油机的 相同（选填“甲”或“乙”）。
14．（3分）小汽车是主要的交通工具，某品牌小汽车四冲程汽油机的转速为1800r/min，则1s内汽油机对外做功 次。如果汽车在某段时间内消耗了210g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量 J，这些热量能让100kg的水温度升高 ℃。（汽油的热值为4.6×107J/kg，不计热量损失）
15．（2分）已知小灯泡L正常工作的电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示，则灯泡正常发光时的电阻为 Ω。把该灯泡与5Ω的定值电阻并联在电源电压为2.5V的电路中，则并联电路的总电流是 。
16．（2分）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2的阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0～0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为 V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为 Ω。
三、作图与实验题（17题4分，18题4分，19题5分，20题7分，共20分）
17．（2分）如图所示的电路，请在虚线框里填上电表符号（选填“A”或“V”），使开关S闭合后，电阻R1、R2都可正常工作。
18．（2分）如图所示是电位器示意图，请在A、B、C三个接线柱中选择两个连入电路，要求顺时针旋转滑片时灯泡变亮。
19．（4分）利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
（1）实验时，选取质量 、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大内能的。
（2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知， 液体的吸热能力更强。
（3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 （填“变大”“变小”或“不变”）。
20．（5分）在探究并联电路的电压规律实验中，小明使用了两个相同规格的灯泡，电压表使用的量程为0～3V。
（1）连好电路后，闭合开关发现两灯都亮，但由于连线较乱，一时无法确定两灯是串联还是并联。某同学灵机一功，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭。因此他认定两灯是串联的，该同学的判断方法 （选填“正确”或“错误”）；
（2）图甲所示的电路图中，将电压表接在ef两点之间时，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为 V。
（3）依次将电压表接入到电路中的ef、ab、ed两点之间，小明发现电压表示数相等，由此他得到结论：并联电路中，各支路两端的电压与电源两端电压相等，此结论不科学严谨，接下来应该进行的操作是 。
A.更换不同规格的灯泡，再次实验；
B.将L1、L2的位置交换，再次探究；
C.保持电源、灯泡不变，多测量几次电路中三处的电压。
（4）小明改进实验后，继续探究并联电路中电流的关系，如图丙是连接的并联电路的局部图，测量完干路电流之后，小明想测量通过L1的电流，为接入电流表，a、b、c、d四个接线柱中最方便的导线拆接点是 点，测量过程中，电流表出现了图丁中的现象，原因是 。
21．（7分）小琪同学在参加学校物理兴趣小组探究活动中发现，很多电器产品复杂的电路都是由简单电路组合而成，使用时它们的电流与电压、电阻总存在一定的关系。某次探究活动中，设计了如图1所示的电路图。电源电压保持6V不变，滑动变阻器R2的规格为“50Ωㅤ1A”。
（1）根据电路图连接实验电路，闭合开关后发现电压表无示数，电流表有示数，滑动滑片，电流表示数发生变化。则电路中故障可能是： 。排除故障之后，闭合开关，滑动滑片，记录实验数据见表1：
表1
表1这些数据中第 组（填写数据序号）是明显错误的。请你帮助小明分析读取数据错误的原因是 。
（2）保持其他元件不变，只将R1由10Ω更换为15Ω，要保持电阻R1两端电压3V不变，滑动变阻器R2需要向 （选填“左”或“右”）端滑动；将R1继续更换为20Ω、30Ω、……保持R1两端电压3V不变，记录数据见表2：
表2
要想满足电阻R1两端电压保持3V不变，电阻R1可更换的最大电阻值为 Ω。
分析表2中的实验数据，可得结论： 。
（3）实验后，小淇想通过该电路测规格未知的滑动变阻器R3的最大阻值，但由于实验中电压表损坏，小琪去掉电压表，他选用了20Ω的定值电阻R1，用滑动变阻器R3替换R2（如图2），进行如下的测量：
①闭合开关，将滑片移到最左端，读出电流表的示数记作I1；
②闭合开关，将滑片移到最右端，读出电流表的示数记作I2；
③滑动变阻器最大阻值的表达式R3＝ （用字母I1、I2、R1表示）。
四、计算题（21题4分；22题4分，共8分）
22．（4分）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃。不计水的蒸发，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）该过程水吸收的热量是多少？
（2）若每秒照射到盘中水面上的太阳能量为25J，水获取太阳能的效率是多大？
23．（4分）长征二号F遥十三运载火箭于2021年10月16日0时23分按预定时间精准点火发射，搭载的神舟十三号载人飞船被成功送入太空。发射前，检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中，设计了如图所示的电路，模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气，则密闭容器与真空室中的气压不发生变化；若密闭容器漏气，则密闭容器中的气压减小，真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为1.0×105Pa，电源电压U＝12V，定值电阻R0＝18Ω；R1和R2是两个相同的压敏电阻，其阻值随环境气压的变化如表中所示。
按要求回答下列问题：
（1）当开关S接a时，若电压表的示数为10.8V，请通过计算判断密闭容器是否漏气；
（2）若密闭容器漏气，开关S接b时，电流表的示数为0.3A，求此时真空室中的环境气压。
2023-2024学年山东省济宁市邹城十一中九年级（上）期中
物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分，共20分）
1．（2分）下列对物理量的估测，符合实际的是（ ）
A．一标准大气压下，冰水混合物的温度为100℃
B．我国生活用电的电压为1.5V
C．健康人的体温约为36.8℃
D．对人体的安全电压不高于220V
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
【解答】解：A、在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，故A不符合实际；
B、我国生活用电的电压为220V，故B不符合实际；
C、人体正常体温在36.8℃左右，变化幅度很小，故C符合实际；
D、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故D不符合实际。
故选：C。
【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2．（2分）从冰箱取出一瓶可乐，过了一会，可乐瓶上有很多小水滴，再过一段时间，小水滴慢慢消失。这一现象与下列对应描述正确的是（ ）
A．春天，冰雪消融的过程和出现小水滴的过程吸放热情况相同
B．夏天，绿叶上露珠的形成和小水滴的形成发生的物态变化不同
C．秋天，雾的形成与散去和小水滴出现与消失，吸放热情况都相同
D．冬天，可乐瓶上更容易观察到上述现象
【分析】物质从固态到液态的过程叫做熔化，物质从液态变成固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态叫做汽化，物质从气态变为液态叫做液化；物质从固态直接变成气态叫升华，物质从气态直接变成固态叫凝华。
在六种物态变化中，吸热的有：熔化、汽化、升华；放热的有：凝固、液化、凝华。
【解答】解：从冰箱中取出的可乐瓶，温度较低，空气中的水蒸气到温度较低的瓶子放热凝结成小水滴，属于液化现象，再过一段时间，小水滴吸热发生汽化，慢慢消失；
A、春天，冰雪消融的过程是熔化过程，是吸热的过程，和出现小水滴的过程吸放热情况不相同，故A错误；
B、夏天，绿叶上露珠的形成是液化过程，和小水滴的形成发生的物态变化相同，故B错误；
C、秋天，雾的形成是液化与散去是汽化，和小水滴出现与消失，吸放热情况都相同，故C正确；
D、冬天，温度较低，可乐瓶上不容易观察到上述现象，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了生活中的物态变化，知道物态变化的概念及条件，知道物质变化前后所处的状态是正确解题的关键。
3．（2分）小燕同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（ ）
A．AB段物质比热容比CD段大
B．BC段物质的温度保持不变，内能不变
C．AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热
D．由图像可知，此时此地的大气压等于一标准大气压
【分析】（1）不同状态下，冰和水的比热容不同；
（2）水的凝固点和冰的熔点是同一温度；
（3）由图象可知：AB段表示冰吸热升温；BC段是冰水混合物，是冰的熔化过程；CD段是水吸热升温；DE段是水的沸腾过程，温度不变；
（4）一标准大气压水的沸点是100℃。
【解答】解：A、由图象可知，BC段冰在熔化前后，升温的快慢不同，这是因为熔化前后的比热容不同，吸收相同热量CD段温度变化小，比热容大，故A错误；
B、BC段是冰的熔化过程，物质吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故B错误；
C、从图象上可以看出，AB、CD段物质在吸热升温，BC是冰在熔化、DE是水在沸腾，这些阶段物质都在吸热，故C错误；
D、由图像可知，水的沸点是100℃，一标准大气压水的沸点是100℃，故D正确；
故选：D。
【点评】该题把晶体的熔化和沸腾图象放到一个坐标系中，考查了学生从图象中获取信息的能力，考查的很全面。
4．（2分）“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因，分别是（ ）
A．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引
B．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体
C．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引
D．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体
【分析】手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，根据摩擦起电的原因可知，羽毛和纸垫带上了异种电荷；羽毛带了电，靠近金箔，由于带电体会吸引轻小物体，故羽毛即可将金箔吸住，据此可得出结论。
【解答】解：手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，根据摩擦起电的原因可知，羽毛和纸垫带上了异种电荷；羽毛带了电，靠近金箔，由于带电体会吸引轻小物体，故羽毛即可将金箔吸住，故B正确，ACD错误。
故选B。
【点评】本题主要考查摩擦起电的原因和带电体的性质，正确理解摩擦起电的原因是解题的关系，难度不大。
5．（2分）如图所示的四个电路中，开关S闭合后，小灯泡L1、L2并联的电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】基本的电路分串联电路和并联电路两种，串联电路中电流只有一条流通路径，并联电路中电流有多条流通路径。
【解答】解：A、开关S闭合后，小灯泡L1被短路，故A错误；
B、开关S闭合后，电源被短路，故B错误；
C、开关S闭合后，电流的路径只有一条，小灯泡L1、L2串联，故C错误；
D、开关S闭合后，电流的路径有两条，小灯泡L1、L2并联，故D正确。
故选：D。
【点评】知道串联电路和并联电路的基本连接特点是本题的解题关键所在。
6．（2分）如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图：南极冰川大陆温度极低，空气中不会含有水蒸气
B．图：工作人员撒盐融雪，是因为这样做可以降低冰雪的熔点
C．图：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气吸收了热量，温度升高
D．图：往瓶子内不断打气，最终把塞子推开的过程，与内燃机压缩冲程原理相同
【分析】（1）物质由固态变成气态的过程叫升华；
（2）在雪上撒盐的方法促使雪熔化，是利用撒盐降低雪的熔点；
（3）对物体做功内能会增加；
（4）当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
【解答】解：A、南极冰川大陆温度极低，但冰仍然会升华成水蒸气，所以空气中会含有水蒸气。故A错误；
B、下雪时工作人员可以通过在雪上撒盐的方法促使雪熔化，是因为撒盐可以降低雪的熔点，故B正确；
C、用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对空气做功，机械能转化为内能，内能增加，温度升高，但不是空气吸收了热量，故C错误；
D、往瓶子内不断打气，最终把塞子推开的过程，内能转化为机械能，与内燃机做功冲程原理相同，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是物态变化相关的知识，是一道基础题。
7．（2分）如图所示为一款吊扇灯，闭合总开关后，风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中，跟该吊扇灯功能吻合且符合实际的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】由并联电路的特点知，用电器并联时可以相互不影响，故电灯与风扇是并联。
【解答】解：三盏灯与风扇相互不影响，能独立工作，三盏灯和风扇都是并联的，且三盏灯由一个开关控制，电动机有一个开关控制，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对并联的连接的了解和掌握，比较简单，属于基础知识。
8．（2分）如图为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图，在1和2之间接入下列中的哪一个元件时，电流表无示数而电压表有示数（ ）
A．断开的开关B．导线
C．电阻D．小灯泡
【分析】读图，明确当电路的1和2之间接入各选项的元件时，电路的性质如何变化，再根据电表的测量对象来确定其示数的变化。
【解答】解：
A、由图知，在1和2之间接入断开的开关，R、电流表、电压表串联在电路，电压表自身电阻非常大，此时电压表示数几乎等于电源电压，电流表示数几乎为0，故A正确；
B、由图知，在1和2之间接入导线，电压表被短路，电路中R与电流表串联，所以电流表有示数而电压表无示数，故B错误；
C、由图知，在1和2之间接入电阻，两电阻串联，电压表测接入的电阻两端电压，电流表测电路中电流，所以两表都有示数，故C错误；
D、由图知，在1和2之间接入小灯，电阻与灯泡串联，电压表测接入的灯泡两端电压，电流表测电路中电流，所以两表都有示数，故D错误。
故选：A。
【点评】本题通过一个电路故障检测仪，考查了我们对电路的连接情况的分析能力，以及对电压表、电流表的测量情况的判断，属基本能力的考查。
9．（2分）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片P位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1后，可能使电流表示数与替换R1前相同的方法是（ ）
A．电源电压不变，不移动滑片P
B．电源电压不变，向右移动滑片P
C．减小电源电压，不移动滑片P
D．增大电源电压，不移动滑片P
【分析】由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电流表测量干路中的电流。用一阻值为20欧的电阻替换R1后，电路中的总电阻变大，根据I＝可知电路中的电流变化情况，由此可知要使电流表示数与替换R1前相同如何改变电源电压和调节变阻器。
【解答】解：由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电流表测量干路中的电流。用一阻值为20欧的电阻替换R1后，电路中的总电阻变大，根据I＝可知电路中的电流变小，要使电流表示数与替换R1前相同，即使电流表示数变大，则应增大电源电压或向左移动滑片P，使变阻器接入电路的阻值变小。
综上可知，D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，正确判断电路中电阻的变化是关键。
10．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20ΩB．4V 20ΩC．6V 10ΩD．4V 10Ω
【分析】当滑片P在a端时，变阻器的电阻最大，此时电路中的电流最小，在图乙中读出此时的电压与电流，用R＝即可计算出滑动变阻器的最大电阻；当滑片P在b端时，变阻器的电阻为0，此时电路中的电流最大，在图乙中读出此时的电流，用U＝IR1即可计算出电源电压。
【解答】解：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入的电阻最大，
由图乙可知，此时电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，
RP最大＝＝，
当滑片P在b端时，滑动变阻器接入的电阻为0，
此时电压表的示数为0，电流表示数为0.6A，
电源电压：U＝IbR1＝0.6A×10Ω＝6V。
故选：A。
【点评】本题是欧姆定律的典型应用——动态电路的分析计算，解题的关键是：在U﹣I图线中分别找出变阻器在电阻最大、最小时的电压值和电流值，应用欧姆定律求解出待求的物理量。
二、填空题(每空1分，共12分)
11．（2分）如图，小琳用气球与头发摩擦，发现头发会随着气球飘起来。该现象中气球 得到 （选填“得到”或“失去”）电子而带负电，头发带 正 电。
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移，两个物体相互摩擦，一个物体会得到电子带负电，而另一个物体会失去电子带正电。
【解答】解：气球与头发摩擦，气球得到电子带负电荷，头发失去电子而带正电荷。
故答案为：得到；正。
【点评】本题主要考查了摩擦起电的实质，是一道基础题。
12．（2分）如图所示，电源电压恒为3V。闭合开关S，电压表的示数为0.5V，则灯泡L2两端的电压为 2.5 V，灯泡L1与L2的电阻之比为 1：5 。
【分析】闭合开关，两灯泡串联接入电路，电压表测灯泡L1两端的电压，根据串联电路电压规律计算灯泡L2两端的电压；
根据串联电路电流特点结合欧姆定律表示通过电路的电流，进一步计算灯泡L1与L2的电阻之比。
【解答】解：闭合开关，两灯泡串联接入电路，电压表测灯泡L1两端的电压，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则灯泡L2两端的电压为U2＝U﹣U1＝3V﹣0.5V＝2.5V；
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流I＝＝，则＝＝＝。
故答案为：2.5；1：5。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
13．（1分）如图所示为我国传统的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，小可惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化情况与甲、乙两图中四冲程汽油机的 甲 相同（选填“甲”或“乙”）。
【分析】气体温度升高，气体的密度变小，热空气向上运动。再结合能量的转化的特点可做出判断。
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。
【解答】解：点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同；图甲中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能；图乙中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，机械能转化为内能。
故答案为：甲。
【点评】本题考查了气体受热膨胀的特点及能量的转化，同时还要明确内燃机四个冲程中的能量转化情况，是一道基础题。
14．（3分）小汽车是主要的交通工具，某品牌小汽车四冲程汽油机的转速为1800r/min，则1s内汽油机对外做功 15 次。如果汽车在某段时间内消耗了210g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量 9.66×106 J，这些热量能让100kg的水温度升高 23 ℃。（汽油的热值为4.6×107J/kg，不计热量损失）
【分析】（1）四冲程内燃机完成一个工作循环，经历四个冲程、活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转2转，对外做功1次；
（2）知道汽油的质量和热值，利用Q放＝mq求汽油完全燃烧产生的热量；
（3）燃烧放出的热量全部被水吸收，利用热量的计算公式计算水升高的温度。
【解答】解：
（1）四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min＝30r/s，即在1s内飞轮转30r，汽油机完成了60个冲程，对外做功15次；
（2）210g汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝210×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝9.66×106J；
（3）由题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝9.66×106J，
由Q＝cmΔt得水升高的温度：
Δt＝＝＝23℃。
故答案为：15；9.66×106；23。
【点评】本题主要考查有关热机的计算、热量公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和应用，属于热学常考题型，难度不大。
15．（2分）已知小灯泡L正常工作的电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示，则灯泡正常发光时的电阻为 10 Ω。把该灯泡与5Ω的定值电阻并联在电源电压为2.5V的电路中，则并联电路的总电流是 0.75A 。
【分析】（1）由图像读出灯泡正常发光时的电流，由I＝计算灯泡正常发光时的电阻值；
（2）并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，把该灯泡与5Ω的定值电阻并联在电源电压为2.5V的电路中，由图像读出通过灯泡的电流，根据欧姆定律计算出通过定值电阻的电流，并联电路中的总电流等于各个支路的电流之和，据此求出电路总电流。
【解答】解：（1）由题知灯泡的额定电压为2.5V，由图像读出灯泡正常发光时的电流为0.25A，
由I＝得，灯泡正常发光时的电阻为：
RL＝＝＝10Ω；
（2）并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，把该灯泡与5Ω的定值电阻并联在电源电压为2.5V的电路中时，由图可知，此时通过灯泡的电流为：IL′＝0.25A，
通过定值电阻的电流为：IR＝＝＝0.5A，
由并联电路的电流特点可知并联电路的总电流为：I＝IL′+IR＝0.25A+0.5A＝0.75A。
故答案为：10；0.75A。
【点评】本题考查了并联电路的特点以及欧姆定律的应用，熟练掌握并联电路的电流和电压特点，并从图象中读取相关信息是解题的关键。
16．（2分）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2的阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0～0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为 4 V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为 10 Ω。
【分析】由图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电流表A1测量通过滑动变阻器R1的电流，电流表A2测量干路电流，电压表测量电源电压；
（1）根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流，根据欧姆定律求出R2两端的电压，根据并联电路特点可知电压表示数；
（2）为了电路安全，电流表A2的示数最大为0.6A，根据并联电路特点可知通过R1的最大电流，根据欧姆定律可以求出滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
【解答】解：由图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电流表A1测量通过滑动变阻器R1的电流，电流表A2测量干路电流，电压表测量电源电压；
（1）根据并联电路的电流特点可知，两个电流表的示数之差即为通过R2的电流I2＝0.2A，
根据欧姆定律可知，R2两端的电压U2＝I2R2＝0.2A×20Ω＝4V，
根据并联电路特点可知，电源电压U＝U1＝U2＝4V，所以电压表示数为4V；
（2）为了电路安全，电流表A2的示数最大为I＝0.6A，
根据并联电路特点可知，通过滑动变阻器的最大电流I1＝I﹣I2＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
根据欧姆定律可知，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值R1小＝＝＝10Ω。
故答案为：4；10。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律的应用，正确判断电流表所测电路的电流是解题的关键。
三、作图与实验题（17题4分，18题4分，19题5分，20题7分，共20分）
17．（2分）如图所示的电路，请在虚线框里填上电表符号（选填“A”或“V”），使开关S闭合后，电阻R1、R2都可正常工作。
【分析】电流表需与被测电路串联，相当于一根导线；电压表需与被测电路并联，相当于断路。
【解答】解：电流表需与被测电路串联，相当于一根导线；电压表需与被测电路并联，相当于断路，如下图：
故答案为：如上图所示。
【点评】本题考查电流表、电压表的连接方式。
18．（2分）如图所示是电位器示意图，请在A、B、C三个接线柱中选择两个连入电路，要求顺时针旋转滑片时灯泡变亮。
【分析】顺时针旋转滑片时，灯泡变亮，说明顺时针旋转时，电位器连入电路的电阻变小，故将中间和上面的接线柱接入电路。
【解答】解：滑片顺时针旋转时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变时，电阻变小，连入电路的电阻丝变短，一定是连入了上面的接线柱A和中间的接线柱B，如下图所示：
【点评】电位器是一个变形的滑动变阻器，能根据实际要求把滑动变阻器连入电路，调节灯泡的亮度。
19．（4分）利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
（1）实验时，选取质量 相等 、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温度升高，这是通过 热传递 方式来增大内能的。
（2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知， 乙 液体的吸热能力更强。
（3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）比较物质吸热能力实验需要应用控制变量法，根据控制变量法的要求分析答题；改变物体内能的方法有两种：做功和热传递；
（2）根据比较物质吸热能力的方法（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）确定哪种物质的吸热能力强（即比热容大）；
（3）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类和状态有关，而与质量、体积无关。
【解答】解：（1）探究物质吸热能力实验，实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；用相同的酒精灯加热，加热时液体吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增大内能的；
（2）因质量相等的甲和乙两种液体，在升高相同温度时，乙的加热时间长，乙吸热多，所以乙的吸热能力强；
（3）热值是燃料的一种特性，不随质量的改变而改变，故酒精灯中剩余的酒精热值不变。
故答案为：（1）相等；热传递；（2）乙；（3）不变。
【点评】本题是探究不同物质吸热能力强弱的实验，考查了控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
20．（5分）在探究并联电路的电压规律实验中，小明使用了两个相同规格的灯泡，电压表使用的量程为0～3V。
（1）连好电路后，闭合开关发现两灯都亮，但由于连线较乱，一时无法确定两灯是串联还是并联。某同学灵机一功，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭。因此他认定两灯是串联的，该同学的判断方法 错误 （选填“正确”或“错误”）；
（2）图甲所示的电路图中，将电压表接在ef两点之间时，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为 2.8 V。
（3）依次将电压表接入到电路中的ef、ab、ed两点之间，小明发现电压表示数相等，由此他得到结论：并联电路中，各支路两端的电压与电源两端电压相等，此结论不科学严谨，接下来应该进行的操作是 A 。
A.更换不同规格的灯泡，再次实验；
B.将L1、L2的位置交换，再次探究；
C.保持电源、灯泡不变，多测量几次电路中三处的电压。
（4）小明改进实验后，继续探究并联电路中电流的关系，如图丙是连接的并联电路的局部图，测量完干路电流之后，小明想测量通过L1的电流，为接入电流表，a、b、c、d四个接线柱中最方便的导线拆接点是 d 点，测量过程中，电流表出现了图丁中的现象，原因是 电流表的正负接线柱接反了 。
【分析】（1）串联电路中电流只有一条路径；并联电路中有多条路径；串联电路和并联电路中各用电器的工作特点的不同之处：串联电路各用电器同时工作、同时不工作，互相影响；并联电路各用电器可以独立工作、互不影响；也可以同时工作，同时停止工作。因此根据电路的工作特点去分析用电器的连接方式；
（2）根据电压表的量程和分度值读数；
（3）为了排除偶然性，得出普遍规律，应换用不同规格的灯泡进行多次实验；
（4）在并联电路中，干路中的电流等于各支路电流的和。
【解答】解：（1）两灯泡串联，拆下一根导线，电路断路，两灯泡熄灭；两灯泡并联时，拆下干路中的一根导线，两灯泡也同时熄灭，根据拆下电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的；
（2）电压表用的是0﹣3V量程，分度值0.1V，示数2.8V；
（3）依次将电压表接入到电路中的ef、ab、ed两点之间，小明发现电压表示数相等，此时只进行了一组实验，由此他得到结论不具有普遍性，接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡，再次实验，故选：A；
（4）由图丙所示电路图可知，测量完干路C处电流之后，某同学想测量通过L1的电流，为接入电流表，a、b、c、d四个接点中，最方便的导线拆接点是d点；
测量过程中，电流表出现了图丁中的实验现象，电流表的指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。
故答案为：（1）错误；（2）2.8；（3）A；（4）d；电流表的正负接线柱接反了。
【点评】本题考查电学实验的基本常识及并联电路的电流规律的实验探究，有一定难度。
21．（7分）小琪同学在参加学校物理兴趣小组探究活动中发现，很多电器产品复杂的电路都是由简单电路组合而成，使用时它们的电流与电压、电阻总存在一定的关系。某次探究活动中，设计了如图1所示的电路图。电源电压保持6V不变，滑动变阻器R2的规格为“50Ωㅤ1A”。
（1）根据电路图连接实验电路，闭合开关后发现电压表无示数，电流表有示数，滑动滑片，电流表示数发生变化。则电路中故障可能是： 电阻R1短路（或电压表短路、电压表断路） 。排除故障之后，闭合开关，滑动滑片，记录实验数据见表1：
表1
表1这些数据中第 3 组（填写数据序号）是明显错误的。请你帮助小明分析读取数据错误的原因是 电流表读数时，看错了量程 。
（2）保持其他元件不变，只将R1由10Ω更换为15Ω，要保持电阻R1两端电压3V不变，滑动变阻器R2需要向 右 （选填“左”或“右”）端滑动；将R1继续更换为20Ω、30Ω、……保持R1两端电压3V不变，记录数据见表2：
表2
要想满足电阻R1两端电压保持3V不变，电阻R1可更换的最大电阻值为 50 Ω。
分析表2中的实验数据，可得结论： 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（3）实验后，小淇想通过该电路测规格未知的滑动变阻器R3的最大阻值，但由于实验中电压表损坏，小琪去掉电压表，他选用了20Ω的定值电阻R1，用滑动变阻器R3替换R2（如图2），进行如下的测量：
①闭合开关，将滑片移到最左端，读出电流表的示数记作I1；
②闭合开关，将滑片移到最右端，读出电流表的示数记作I2；
③滑动变阻器最大阻值的表达式R3＝ （用字母I1、I2、R1表示）。
【分析】（1）电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，可能是电压表断路或与电压表并联的部分电路短路；移动滑动变阻器滑片时，电流表示数有变化，所以是电压表断路；
根据欧姆定律R＝，计算出电阻阻值，从而判断出哪一组出现问题，在根据电流表读数，判断哪错误类型；
（2）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；
保持定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，滑动变阻器的电阻也随之变大，定值电阻最大电阻等于滑动变阻器最大电阻；
根据表格中的数据得出电流与电阻的关系；
（3）在没有电压表情况下，将变阻器与待测电阻串联，电流表测电路中的电流，通过滑片的移动，使电流表分别测变阻器的最大电阻R0与待测电阻串联的电流和只有待则电阻时的电流，根据电阻的串联和欧姆定律，由电源电压不变求解。
【解答】解：
（1）闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，则可能是与电压表并联的电阻R1短路，也可能是电压表短路，还可能是电压表断路；
根据欧姆定律R＝，计算出表一中各组数据的电阻值除了第三组其他阻的阻值都是10Ω，由于研究电流与电压的关系时，需控制定值电阻的电阻相同，所以第三组数据错误，根据电流表的量程特点知读出错误的数据是由于读错量程了；
（2）探究“电流与电阻的关系”实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，而根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为3V；
由分压原理，使电压表的示数保持为3V，电源电压为6V，所以滑动变阻器两端电压也为3V，故定值电阻最大阻值等于滑动变阻器最大阻值，为50Ω；
分析表中的实验数据可知，电压一定时，电流与电阻的乘积为定值，所以可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）在①中，滑动变阻器的阻值为零，电路中只有定值电阻R1，电源电压：U＝I1R1；
在 ②中，变阻器的最大电阻R3与定值电阻R1串联，根据电阻的串联和欧姆定律，电源电压：U＝I2（R1+R3）；
因电源电压不变，故：I1R1＝I2（R1+R3），
滑动变阻器最大阻值的表达式为：
R3＝。
故答案为：（1）电阻R1短路（或电压表短路、电压表断路）；3；电流表读数时，看错了量程；（2）右；50；在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（3）。
【点评】本题探究电流与电阻，电流与电压的关系实验，考查了控制变量法、电路故障、操作过程、电阻的计算。
四、计算题（21题4分；22题4分，共8分）
22．（4分）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃。不计水的蒸发，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）该过程水吸收的热量是多少？
（2）若每秒照射到盘中水面上的太阳能量为25J，水获取太阳能的效率是多大？
【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量；
（2）根据时间求得照射到水面上的太阳能，由η＝×100%可求得水获取太阳能的效率。
【解答】解；（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.4kg×2.5℃＝4.2×103J；
（2）照射到水面上的太阳能：W＝25J/s×10×60s＝1.5×104J，
水获取太阳能的效率：η＝×100%＝×100%＝28%。
答：（1）该过程水吸收的热量是4.2×103J；
（2）水获取太阳能的效率是28%。
【点评】本题考查了热量的计算和效率的计算，关键是理解“地表水吸收太阳能的效率”的含义。
23．（4分）长征二号F遥十三运载火箭于2021年10月16日0时23分按预定时间精准点火发射，搭载的神舟十三号载人飞船被成功送入太空。发射前，检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中，设计了如图所示的电路，模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气，则密闭容器与真空室中的气压不发生变化；若密闭容器漏气，则密闭容器中的气压减小，真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为1.0×105Pa，电源电压U＝12V，定值电阻R0＝18Ω；R1和R2是两个相同的压敏电阻，其阻值随环境气压的变化如表中所示。
按要求回答下列问题：
（1）当开关S接a时，若电压表的示数为10.8V，请通过计算判断密闭容器是否漏气；
（2）若密闭容器漏气，开关S接b时，电流表的示数为0.3A，求此时真空室中的环境气压。
【分析】（1）由电路图可知，当开关S接a时，定值电阻R0与压敏电阻R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。已知电压表示数即定值电阻R0两端的电压和定值电阻R0的阻值，根据欧姆定律计算通过定值电阻R0的电流即电路中的电流；
已知电源电压，根据欧姆定律计算电路中的总电阻，根据电阻的串联特点计算压敏电阻R2此时的阻值，根据表中数据可知密闭容器中的环境气压大小，与正常环境气压比较，判断密闭容器是否漏气；
（2）由电路图可知，当开关S接b时，定值电阻R0与压敏电阻R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。已知电流表示数即电路中的电流，根据欧姆定律计算电路中的总电阻，根据电阻的串联特点计算压敏电阻R1此时的阻值，根据表中数据可知真空室中的环境气压大小。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S接a时，定值电阻R0与压敏电阻R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。
此时电路中的电流为：I＝I0＝＝＝0.6A，
电路中的总电阻为：R＝＝＝20Ω，
则压敏电阻R2此时的阻值为：R2＝R﹣R0＝20Ω﹣18Ω＝2Ω，
由表中数据可知，此时密闭容器中的环境气压为1.0×105Pa，等于密闭容器中的正常环境气压，故密闭容器不漏气；
（2）由电路图可知，当开关S接b时，定值电阻R0与压敏电阻R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。
此时电路中的总电阻为：R′＝＝＝40Ω，
则压敏电阻R1此时的阻值为：R1＝R′﹣R0＝40Ω﹣18Ω＝22Ω，
由表中数据可知，此时真空室中的环境气压为0.2×105Pa。
答：（1）密闭容器不漏气；（2）真空室中的环境气压为0.2×105Pa。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，根据开关的位置确定电路的连接方式是解题的关键。
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2
2.5
3
3.5
4.5
5
电流I/A
0.2
0.25
1.5
0.35
0.45
0.5
数据序号
1
2
3
4
……
电阻R1/Ω
10
15
20
30
电流I/A
0.3
0.2
0.15
0.1
环境气压/（×105Pa）
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
压敏电阻阻值/Ω
36
22
12
6
3
2
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2
2.5
3
3.5
4.5
5
电流I/A
0.2
0.25
1.5
0.35
0.45
0.5
数据序号
1
2
3
4
……
电阻R1/Ω
10
15
20
30
电流I/A
0.3
0.2
0.15
0.1
环境气压/（×105Pa）
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
压敏电阻阻值/Ω
36
22
12
6
3
2