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广东省佛山市南海区大沥镇2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
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这是一份广东省佛山市南海区大沥镇2022-2023学年九年级上学期期中物理试题，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，本大题共7分，实验探究题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年广东省佛山市南海区大沥镇九年级（上）期中物理试卷
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分.
1．（3分）下列现象能说明分子在做无规则运动的是（ ）
A．秋天落叶纷飞
B．病毒在空气中传播
C．人闻到消毒水的气味
D．点燃的艾条飘出袅袅烟雾
2．（3分）关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（ ）
A．绝缘体不能导电的原因是内部没有电荷
B．金属导电是因为金属内有大量可以自由移动的电子
C．导体的导电性能很强，导体的电阻为零
D．橡胶、玻璃、大地都属于绝缘体
3．（3分）对于欧姆定律，理解正确的是（ ）
A．从R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B．从U＝IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大
C．从R＝可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．从I＝可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
4．（3分）小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．灯泡的位置越接近电源，流过灯泡的电流就越大
C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电压表
5．（3分）关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．用煤气灶烧水时，煤气燃烧不充分时，其热值较小
B．不能喝刚烧开的水，是因为它含有的热量太多
C．高温铁块放入冷水中，温度从铁块转移到冷水中
D．物体内能增大，分子热运动变得更剧烈
6．（3分）为了提高行车的安全性，有的汽车装有日间行车灯，如图所示。当汽车启动时，S1闭合，日间行车灯L1立即亮起，再闭合S2，车前大灯L2也亮起。如图所示的电路图中符合这一情况的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（3分）如图甲电源电压恒为6V，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电路电流在0.1～0.4A之间时电子元件均能正常工作，通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，电子元件正常工作时（ ）
A．通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B．滑动变阻器取值范围为5Ω﹣40Ω
C．当电流为0.1A时，电子元件的阻值为10Ω
D．当电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．（3分）如图所示，电能表的示数为 kW•h，如果一用电器单独工作一段时间，转盘转过1800圈，则此段时间内这个用电器消耗了 度电，可换算为 J。
9．（3分）如图所示是一组太阳能电池板，太阳能电池板将太阳能转化为 能；能量在转化和转移的过程中，总量 （选填“变大”“变小”或“不变”）；永动机是不存在的，因为它违背了 定律。
10．（4分）把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，如图所示，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍用力向上提，测力计的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。这个现象说明分子之间存在 （填“引力”或“斥力”），50mL的水和50mL的酒精混合后，体积小于100mL，说明分子间存在 。
11．（4分）原子由带正电的 与带负电的核外电子构成。与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A后，验电器箔片张开，原因是 ，这是验电器的工作原理；再用带绝缘手柄的铜棒将带电的验电器A与不带电的验电器B相连，如图所示，瞬时电流的方向由 （选填“A到B”或“B到A”）。
12．（3分）如图所示，如果闭合开关S2，断开开关S1、S3，灯 （选填“L1”或“L2”）能发光；如果需要L1、L2灯并联，需要闭合开关 ，为了保护电路安全，实验中不能同时闭合开关 ，会使电源短路。
13．（2分）如图所示是两电阻R1、R2的U﹣I图线，由图可知两电阻的大小关系是R1 R2，如果R1、R2串联在电源电压为3V的电路中，通过R1的电流为I1，通过R2的电流为I2，则两电流的大小关系是I1 I2。
14．（3分）甲、乙两个灯泡上分别标有“10V，20Ω”和“4V，16Ω”的字样，则甲灯正常发光时的电流是 A；若把它们串联在电路中，能正常发光的是 （选填“甲灯”或“乙灯”）；将它们串联在电路中，若只有一个灯泡正常发光，则加在它们两端的最大电压为 V。
三、作图题，本大题共7分
15．如图，请在圈内填入合适的电表，使L1、L2组成并联电路。
16．根据图实物电路，在方框内画出对应的电路图。
17．如图甲所示，这是电位器示意图，转动旋钮可改变滑片P在碳膜的位置，从而改变接入电阻的大小。请将该电位器连入如图乙所示的电路，要求逆时针旋转滑片P时灯泡变暗。
四、实验探究题：本大题3小，共20分
18．（1）电压表与被测量对象 （选填“串联”或“并联”）连接。电压表示数如图甲所示，这个电压表所选量程的分度值为 V，示数 V。
（2）闭合开关前，电流表如图乙所示，下一个正确操作是 ，改正后，电流表的示数如图丙所示，读为 A。
（3）如图丁所示，电阻箱的示数为 Ω。
19．小南在做“探究物质吸热升温的能力”的实验，装置如图所示：
（1）为了完成实验，除了图中所示仪器外，还需要的测量仪器有温度计和 ；实验中，沙子和水吸热的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
（2）在实验过程中，需要用玻璃棒对加热物体不断搅拌，原因是 。
（3）实验数据记录如表，分析实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度时，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）沙子吸收的热量。相同时间，质量相同的沙子和水， （选填“沙子”或“水”）升亮的温度高，从而得出结论： 的比热容更大。
物质
质量/g
升高10℃的时间/s
升高20℃的时间/s
升高30℃的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
20．在探究“电流与电阻的关系”实验中：
定值电阻为5Ω，按照图甲将电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V。
（1）换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将 （选填“变大”或“变小”或“不变”），此时应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电阻两端电压为 V。
（2）完成实验后可得出结论： 。
（3）小明同学将电阻换成小灯泡，想测量小灯泡的电阻值。
①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”）。
②电路连接好后，当小明闭合开关发现：小灯泡不亮，电流表的示数几乎为0，电压表的示数接近电源电压，造成这种现象的原因是 。
③排除故障后，小明移动滑动变阻器的滑片，分别测出电压表和电流表示数如表。
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯丝电阻R/Ω
1
0.8
0.12
6.7
2
1.5
0.2
7.5
3
2.5
0.3
8.3
分析数据发现，当电压和电流变大时，灯丝的电阻就越大。造成灯丝电阻变大的原因是 。
（4）该小组的同学们利用电源、开关、最大阻值为R0的滑动变阻器、电流表、导线按如图乙所示电路测定待测电阻Rx的阻值，他们进行如下操作：
A.闭合开关，将滑动变阻器滑片P滑至a端，读出电流表示数为I1；
B.将滑动变阻器滑片P滑至b端，读出电流表示数为I2；
C.待测电阻Rx的阻值的表达式为Rx＝ （用I1、I2、R0表示）。
五、计算题：本大题2小题，共13分
21．（6分）现有某型号柴油5kg，已知该型号柴油的热值q＝4.2×107J/kg，求：
（1）此柴油完全燃烧，可释放多少热量？
（2）若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则能把多少kg的水从20℃加热到60℃？[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）某柴油机加入此柴油后，热机效率η是40%，则可输出多少J的有用功？
22．（7分）如图所示，电源电压保持不变，灯泡标有“3V，3W”字样，当只闭合开关S1时，灯泡正常发光，再闭合开关S2时，此时干路电流变化了0.2A，求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）电阻R的阻值；
（3）同时闭合开关S1和S2时，电路的总功率和正常工作1min消耗的电能。
六、综合能力题：本大题3小题，共18分
23．（6分）随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。汽车应用了许多物理知识，请你解答：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中 冲程将机械能转化为内能。如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，与此冲程原理相同的是 实验（选填“甲”或者“乙”），在这个实验中，改变内能的方式是 。（选填“热传递”或“做功”）
（2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
（3）某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成 个冲程，对外做功 次。
24．（6分）阅读《物体带电的几种方法》，回答问题。
物体带电的几种方法
自然界经常出现物体带电的情况，你知道有几种方法可以使物体带电吗？使物体带电有这样几种方法：
摩擦起电。实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆，尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电，摩起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。
根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表：下表是研究摩擦起电时得到的物体带电次序，表中任何两种物体相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电。
顺序
1
2
3
4
5
研究材料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究材料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
接触起电。如图甲，将带电体A与非带电体B接触时，就会有一部分电子或从A跑到B上，或从B跑到A上，使原来非带电体B带上了与带电体A相同的电荷。
感应起电。如图乙，将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷。如图甲所示，这就是感应起电。
（1）由表可知玻璃与石棉摩擦后玻璃棒将带 电（选填“正”或“负”），这说明 （选填“玻璃”或“石棉”）原子核束缚电子的能力更强。
（2）用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片，会看到小纸片被吸引到玻璃棒上，然后又看到有些小纸片从玻璃棒上“跳”下来，这一现象的原因是 。小纸片带电的方式属于 。
（3）由表中 （选填“能”或“不能”）判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
25．（6分）科技小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块Q与轻质弹簧套在水平光滑杆上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。电源电压恒为9V，R1为均匀电阻丝（电阻丝的电阻与其长度成正比），其长度为30cm，总阻值为15Ω，R2为变阻箱，此时阻值为12Ω，电压表量程为0～3V。弹簧的弹力F1与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。挡风板受到的风力F2与风速v的关系式为F2＝0.12v2。闭合开关，挡风板正对水平吹来的风，无风时，滑片在最右端B处，有风时，滑块向A端移动，根据稳定后的电压表示数，计算、查表可知风级。（电压稳定后，可认为弹簧对挡板的力等于挡板所受风力，即，F1＝F2）
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速（m/s）
0.3～1.5
1.6～3.3
3.4～5.4
5.5～7.9
8.0～10.7
10.8～13.8
（1）风速为3m/s时，这是 级风，挡风板受到的风力大小为 N；
（2）滑片P向A端运动，电压表的示数变化情况为 ；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（3）无风时，电路中电流为 A，变阻箱R2消耗的功率为 ；
（4）从电路的安全性考虑，该风速仪所测最大风力为 级；
（5）若用该风速仪测风速为10m/s的风力，从电路的安全性考虑，保持其它条件不变，R2的阻值至少调为 Ω。
2022-2023学年广东省佛山市南海区大沥镇九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分.
1．【解答】解：秋天落叶纷飞、病毒在空气中传播和点燃的艾条飘出袅袅烟雾都能用肉眼看见，故它们都是由好多分子组成的小颗粒的机械运动，不是分子运动，故ABD错误。
C、人闻到消毒水的气味是因为消毒水分子在不停地做无规则运动，故C正确。
故选：C。
2．【解答】解：A、绝缘体不能导电的原因是内部几乎没有自由电荷，故A错误；
B、金属导电是因为金属内有大量可以自由移动的电子，故B正确；
C、导体的导电性能很强，但导体也存在电阻，电阻不为零，故C错误；
D、橡胶、玻璃都属于绝缘，大地属于导体，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：
AC、电阻是本身的一种性质，电阻的大小跟它两端的电压和通过的电流大小无关，只跟它的材料、长度、横截面积和温度有关，导体两端的电压为零时，导体的电阻依然存在，故AC错误；
B、从U＝IR可知，在电流一定时，导体两端的电压随电阻的增大而增大，故B错误；
D、导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这个结论叫欧姆定律，它的表达式为I＝，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：
A、小灯泡越亮，说明电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；
B、串联电路中，电流处处相同，故B错误；
C、利用此装置中的一根电阻丝，用移动夹子来改变接入电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系；已知a、b为长度一样的镍铬合金丝，b 比a的横截面积大，所以利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，故C正确；
D、为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，电压表应并联在电路中，故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：A、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系，用煤气灶烧水时，煤气燃烧越充分，其热值不变，故A错误；
B、我们不能喝刚烧开的水，是因为热水的温度高，热量是个过程量，不能说含有，故B错误；
C、高温的铁块放入冷水中，热量从铁块传向水，两者的温度变化不一定相等，因而传递的不是温度，故C错误；
D、物体温度升高，内能增加，分子的热运动变得更剧烈，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：由题意可知，当汽车启动时，S1闭合，日间行车灯L1立即亮起，再闭合S2，车前大灯L2也亮起，说明L1与L2可以独立工作、互不影响即为并联，且S1位于干路，S2位于L2支路，故D正确。
7．【解答】解：A、由乙图可知，通过电子元件的电流与其两端电压的关系图象不是一条过原点的直线，所以通过电子元件的电流与其两端的电压不成正比，故A错误；
B、电流在0.1A～0.4A之间时电子元件均能正常工作，当电路电流最大为0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由图象可知，电子元件两端的最大电压为4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的最小电压：
U1＝U﹣U电子＝6V﹣4V＝2V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路最小阻值：
R小＝＝＝5Ω；
当电路电流最小为0.1A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由图象可知，电子元件两端的最小电压为2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的最大电压：
U2＝U﹣U电子′＝6V﹣2V＝4V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路最大阻值：
R大＝＝＝40Ω；
则滑动变阻器取值范围为5Ω～40Ω，故B正确；
C、由乙图可知，当电路中的电流为0.1A时，电子元件两端的电压为2V，电子元件的电阻为R电子＝＝＝20Ω，故C错误；
D、当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值为R滑＝R小＝5Ω，故D错误。
故选：B。
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．【解答】解：（1）电能表最后一位是小数位，单位是kW•h，从电能表上可以看出电能表的示数为201.9kW•h；
（2）电能表上标有“3600r/（kW•h）”是指：电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3600圈，则转盘转过1800圈消耗的电能：
W＝kW•h＝0.5kW•h＝0.5度，
0.5kW•h＝0.5×1000W×3600s＝1.8×106J。
故答案为：201.9；0.5；1.8×106。
9．【解答】解：
太阳能电池板将太阳能直接转化为电能；
能量在转化和转移的过程中，总最保持不变。永动机是不存在的，因为它违背了能量守恒定律。
故答案为：电；不变；能量守恒。
10．【解答】解：因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板使玻璃板脱离水面时，弹簧测力计的读数将变大。
50mL的水和50mL的酒精混合后，体积小于100mL，说明分子间存在间隙。
故答案为：变大；引力；间隙。
11．【解答】解：原子由带正电的原子核与带负电的核外电子构成。与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A后，验电器箔片张开，原因是同种电荷互相排斥，这是验电器的工作原理；再用带绝缘手柄的铜棒将带电的验电器A与不带电的验电器B相连，瞬时电流的方向由A到B。
故答案为：原子核；同种电荷互相排斥；A到B。
12．【解答】解：如果闭合开关S2，断开开关S1、S3，灯L2没有连入电路，电流只流经灯L1，故L1亮，灯L2不发光；
如果需要L1、L2灯并联，电流的路径有两条，分别经过两个灯泡，需要闭合开关S1、S2；
同时闭合开关S1、S3，电流依次流经S3、S1，然后流回电源的负极，引起电源短路，所以为了保护电路安全，实验中不能同时闭合开关S1、S3。
故答案为：L1；S1、S2；S1、S3。
13．【解答】解：由图可知，当电流均为0.2A时，R1的电压为U1＝4V，R2的电压为U2＝2V；则U1＞U2，
由R＝可知，R1＞R2；
如果R1、R2串联在电源电压为3V的电路中，根据串联电路电流处处相等的特点可知通过两电阻的电流相等，即：I1＝I2。
故答案为：＞；＝。
14．【解答】解：甲灯泡标有“10V，20Ω”的字样，根据欧姆定律可得甲灯正常工作电流为：
I甲＝＝＝0.5A，
乙灯泡标有“4V，16Ω”的字样，则乙灯正常工作电流为：
I乙＝＝＝0.25A，
将它们串联在电路中时，若只有一个灯正常发光，为保护电路，电路中的最大电流为：I串＝I乙＝0.25A，即乙灯正常发光，
则加在它们两端的最大电压为：
U串＝I串R总＝I串（R甲+R乙）＝0.25A×（20Ω+16Ω）＝9V。
故答案为：0.5；乙灯；9。
三、作图题，本大题共7分
15．【解答】解：电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于断路；电流从电源正极流出后，必须分为两支，使两灯分别在两条支路上，才能使两灯并联，所以左面的电表为电流表，右面的电表并联接入电路中，为电压表，如图所示：
16．【解答】解：
由实物图可知，两灯串联，电压表测量L1两端的电压，电流从电源正极流出，先后经过电流表、灯泡L1、灯泡L2、开关，回到电源负极，电压表并联在L1两端，电路图如图所示：
。
17．【解答】解：逆时针旋转P旋片时，灯泡变暗，说明逆时针旋转时，电位器连入电路的电阻变大，故将AB两接线柱串联接入了电路，即将甲中的AB接线柱与乙图中的两条导线相连，如下图所示：
四、实验探究题：本大题3小，共20分
18．【解答】解：（1）电压表与被测量对象并联连接。图甲所示电压表选择的是大量程，分度值为0.5V，指针指在10V的位置，示数为10V。
（2）闭合开关前，电流表指针没有指零，下一个正确操作是将电流表指针调零，改正后图丙中电流表选择的是小量程，分度值是0.02A，读数为0.24A。
（3）图丁中电阻箱的示数为：6×1000Ω+0×100Ω+4×10Ω+1×1Ω＝6041Ω。
故答案为：（1）并联；0.5；10；
（2）将电流表指针调零；0.24；
（3）6041。
19．【解答】解：（1）由表中数据可知，沙子和水的质量相等，故要用到天平，要记录加热时间，故用到秒表；
根据转换法，实验中，沙子和水吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（2）在实验过程中，为了让物体受热均匀，需要用玻璃棒对加热物体不断搅拌；
（3）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间长，即水吸收的热量大于沙子吸收的热量；如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；由此可知，水的吸热能力强，水的比热容更大。
故答案为：（1）秒表；加热时间；（2）使物体受热均匀；（3）大于；沙子；水。
20．【解答】解：（1）探究电流与电阻的关系的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，当定值电阻由5Ω换成10Ω后，根据串联电路分压规律可知，定值电阻两端的电压将增大，此时为了探究电流与电阻的关系，要控制定值电阻两端的电压保持不变，应减小定值电阻两端的电压，根据串联电路分压规律可知滑动变阻器接入电路的阻值将变大，由滑动变阻器是左下接线柱接入电路可知，滑片P应向B端移动，直至电压表示数为2V，再读出电流表的示数；
（2）探究电流与电阻的关系的实验中，可得出的实验结论是：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
（3）①测量小灯泡的电阻的实验中，为了保持电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值端，根据图甲中滑动变阻器左下接线柱接入电路可知其最大阻值端在最右端；
②小灯泡不亮，电流表的示数几乎为0，说明电路中无电流，电路故障为开路；电压表的示数接近电源电压，说明小灯泡两端有电压，即电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路，由此可知电路故障是：小灯泡开路；
③当小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流变大时，灯泡变亮，灯丝温度升高，由此可得出灯丝的电阻变大的原因是：灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）A、当滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时只有Rx接入电路，电源电压U＝I1Rx……①；
B、当滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大，即为R0，此时滑动变阻器与待测电阻Rx串联接入电路，电源电压U＝I2（Rx+R0）……②；
联立①②两式，解得：待测电阻的阻值Rx＝。
故答案为：（1）变大；B；2；（2）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；（3）①右；②小灯泡开路；③灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）。
五、计算题：本大题2小题，共13分
21．【解答】解：（1）此柴油完全燃烧，可释放热量为：Q放＝mq＝5kq×4.2×107J/kg＝2.1×108J；
（2）若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则水吸收的热量为；Q吸＝Q放＝2.1×108J，
水的质量为：m水＝＝＝1250kg；
（3）由η＝得有用功：W＝ηQ放＝40%×2.1×108J＝8.4×107J。
答：（1）此柴油完全燃烧，可释放2.1×108J的热量；
（2）若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则能把1250kg的水从20℃加热到60℃；
（3）某柴油机加入此柴油后，热机效率η是40%，则可输出8.4×107J的有用功。
22．【解答】解：（1）灯泡在额定电压下正常发光，由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝1A；
（2）当只闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，
因为此时灯泡正常发光，所以电源的电压：
U＝UL＝U额＝3V，
当开关S1、S2闭合时，灯泡与定值电阻R并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，
则通过R的电流：IR＝0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由欧姆定律可知，电阻R的阻值：
R＝＝＝15Ω；
（3）因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：
I＝IL+IR＝1A+0.2A＝1.2A，
则电路的总功率：
P＝UI＝3V×1.2A＝3.6W，
由P＝可知，电路正常工作1min消耗的电能：
W＝Pt＝3.6W×1×60s＝216J。
答：（1）灯泡正常发光时的电流为1A；
（2）电阻R的阻值为15Ω；
（3）同时闭合开关S1和S2时，电路的总功率为3.6W，正常工作1min消耗的电能为216J。
六、综合能力题：本大题3小题，共18分
23．【解答】解：（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中压缩冲程将机械能转化为内能；
甲图中活塞对空气做功，表示机械能转化为内能；乙图中水蒸气对木塞做功，把水蒸气的内能转化为木塞的机械能，所以与此冲程原理相同的是甲实验；在这个实验中，改变内能的方式是做功；
（2）汽油在发动机内燃烧不充分时消耗能量将会增加，转化的有用功将会减少，则发动机的热机效率会降低；
（3）汽油机飞轮的转速为2400r/min＝40r/s，即1s内飞轮转40周，
由于汽油机一个工作循环，完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，对外做功一次，所以1s内，汽油机完成80个冲程；对外做功20次。
故答案为：（1）压缩；甲；做功；（2）降低；（3）80；20。
24．【解答】解：（1）表中任何两种物体相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电，因为表中石棉在前，玻璃在后，所以石棉和玻璃摩擦后，石棉带正电，玻璃棒带负电；这说明玻璃原子核束缚电子的能力更强。
（2）小纸片与玻璃棒接触后会带上与玻璃棒相同电性的电荷，小纸片散开主要是因为同种电荷相互排斥导致，小纸片带电的方式属干接触起电；
（3）由表中能判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况；可先比较玻璃与羊毛对核外电子的束缚能力，羊毛带负电，玻璃带正电，再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力，羊毛带正电，尼龙带负电，可判断它们带电情况；
故答案为：（1）负；玻璃；
（2）同种电荷相互排斥；接触起电；
（3）能。
25．【解答】解：（1）表中数据可知风速为3m/s时的风级为二级；
由题意可知，此时挡风板受到的风力：F2＝0.12v2＝0.12×（3m/s）2＝1.08N；
（2）由图甲可知，电阻丝R1与变阻箱R2串联，电压表测R1两端的电压，滑片P向A端运动时，电阻丝R1接入电路的电阻变大，由串联电路的分压原理可知，电阻丝R1两端的电压变大，即电压表的示数变大；
（3）由题意可知，无风时，滑片在B处，电阻丝接入电路的电阻为0，此时电路中的电流：I无风＝＝＝0.75A，
变阻箱R2消耗的功率：P2＝I无风2R2＝（0.75A）2×12Ω＝6.75W；
（4）因为电压表的量程为0～3V，所以电阻丝R1两端的最大电压为3V，
由串联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2＝U﹣U1最大＝9V﹣3V＝6V，
此时电路中的电流：I＝＝＝0.5A，
由欧姆定律可知，电阻丝R1接入电路的阻值：R1＝＝＝6Ω，
因为电阻丝的电阻与其长度成正比，所以此时电阻丝R1接入电路的长度：L＝×30cm＝12cm，
由题意可知，弹簧长度改变量：x＝L＝12cm，
由图乙可知，此时弹簧的弹力F1＝6N，
则挡板所受风力：F2＝F1＝6N，
由F2＝0.12v2可知，此时风速：v＝＝＝m/s≈7m/s，
由表中数据可知，该风速仪所测最大风力为四级；
（5）风速为10m/s的风力时挡板所受风力：F2'＝0.12v'2＝0.12×（10m/s）2＝12N，
则弹簧对挡板的力：F1'＝F2'＝12N，
由图乙可知，此时弹簧长度改变量：x'＝24cm，
即电阻丝R1接入电路的长度为24cm，
由题意可知，此时电阻丝R1接入电路的阻值：R1'＝×15Ω＝12Ω，
由（4）可知，电阻丝R1两端的最大电压为U1最大＝3V，R2两端的电压U2＝6V
则电路中的电流，I'＝＝＝0.25A，
由欧姆定律可知，R2的阻值：R2'＝＝＝24Ω。
故答案为：（1）二；1.08；（2）变大；（3）0.75；6.75W；（4）四；（5）24Ω。
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2022-2023学年广东省佛山市南海区大沥镇九年级（上）期中物理试卷
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分.
1．（3分）下列现象能说明分子在做无规则运动的是（ ）
A．秋天落叶纷飞
B．病毒在空气中传播
C．人闻到消毒水的气味
D．点燃的艾条飘出袅袅烟雾
2．（3分）关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（ ）
A．绝缘体不能导电的原因是内部没有电荷
B．金属导电是因为金属内有大量可以自由移动的电子
C．导体的导电性能很强，导体的电阻为零
D．橡胶、玻璃、大地都属于绝缘体
3．（3分）对于欧姆定律，理解正确的是（ ）
A．从R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B．从U＝IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大
C．从R＝可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．从I＝可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
4．（3分）小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．灯泡的位置越接近电源，流过灯泡的电流就越大
C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电压表
5．（3分）关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．用煤气灶烧水时，煤气燃烧不充分时，其热值较小
B．不能喝刚烧开的水，是因为它含有的热量太多
C．高温铁块放入冷水中，温度从铁块转移到冷水中
D．物体内能增大，分子热运动变得更剧烈
6．（3分）为了提高行车的安全性，有的汽车装有日间行车灯，如图所示。当汽车启动时，S1闭合，日间行车灯L1立即亮起，再闭合S2，车前大灯L2也亮起。如图所示的电路图中符合这一情况的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（3分）如图甲电源电压恒为6V，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电路电流在0.1～0.4A之间时电子元件均能正常工作，通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，电子元件正常工作时（ ）
A．通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B．滑动变阻器取值范围为5Ω﹣40Ω
C．当电流为0.1A时，电子元件的阻值为10Ω
D．当电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．（3分）如图所示，电能表的示数为 kW•h，如果一用电器单独工作一段时间，转盘转过1800圈，则此段时间内这个用电器消耗了 度电，可换算为 J。
9．（3分）如图所示是一组太阳能电池板，太阳能电池板将太阳能转化为 能；能量在转化和转移的过程中，总量 （选填“变大”“变小”或“不变”）；永动机是不存在的，因为它违背了 定律。
10．（4分）把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，如图所示，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍用力向上提，测力计的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。这个现象说明分子之间存在 （填“引力”或“斥力”），50mL的水和50mL的酒精混合后，体积小于100mL，说明分子间存在 。
11．（4分）原子由带正电的 与带负电的核外电子构成。与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A后，验电器箔片张开，原因是 ，这是验电器的工作原理；再用带绝缘手柄的铜棒将带电的验电器A与不带电的验电器B相连，如图所示，瞬时电流的方向由 （选填“A到B”或“B到A”）。
12．（3分）如图所示，如果闭合开关S2，断开开关S1、S3，灯 （选填“L1”或“L2”）能发光；如果需要L1、L2灯并联，需要闭合开关 ，为了保护电路安全，实验中不能同时闭合开关 ，会使电源短路。
13．（2分）如图所示是两电阻R1、R2的U﹣I图线，由图可知两电阻的大小关系是R1 R2，如果R1、R2串联在电源电压为3V的电路中，通过R1的电流为I1，通过R2的电流为I2，则两电流的大小关系是I1 I2。
14．（3分）甲、乙两个灯泡上分别标有“10V，20Ω”和“4V，16Ω”的字样，则甲灯正常发光时的电流是 A；若把它们串联在电路中，能正常发光的是 （选填“甲灯”或“乙灯”）；将它们串联在电路中，若只有一个灯泡正常发光，则加在它们两端的最大电压为 V。
三、作图题，本大题共7分
15．如图，请在圈内填入合适的电表，使L1、L2组成并联电路。
16．根据图实物电路，在方框内画出对应的电路图。
17．如图甲所示，这是电位器示意图，转动旋钮可改变滑片P在碳膜的位置，从而改变接入电阻的大小。请将该电位器连入如图乙所示的电路，要求逆时针旋转滑片P时灯泡变暗。
四、实验探究题：本大题3小，共20分
18．（1）电压表与被测量对象 （选填“串联”或“并联”）连接。电压表示数如图甲所示，这个电压表所选量程的分度值为 V，示数 V。
（2）闭合开关前，电流表如图乙所示，下一个正确操作是 ，改正后，电流表的示数如图丙所示，读为 A。
（3）如图丁所示，电阻箱的示数为 Ω。
19．小南在做“探究物质吸热升温的能力”的实验，装置如图所示：
（1）为了完成实验，除了图中所示仪器外，还需要的测量仪器有温度计和 ；实验中，沙子和水吸热的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
（2）在实验过程中，需要用玻璃棒对加热物体不断搅拌，原因是 。
（3）实验数据记录如表，分析实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度时，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）沙子吸收的热量。相同时间，质量相同的沙子和水， （选填“沙子”或“水”）升亮的温度高，从而得出结论： 的比热容更大。
物质
质量/g
升高10℃的时间/s
升高20℃的时间/s
升高30℃的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
20．在探究“电流与电阻的关系”实验中：
定值电阻为5Ω，按照图甲将电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V。
（1）换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将 （选填“变大”或“变小”或“不变”），此时应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电阻两端电压为 V。
（2）完成实验后可得出结论： 。
（3）小明同学将电阻换成小灯泡，想测量小灯泡的电阻值。
①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”）。
②电路连接好后，当小明闭合开关发现：小灯泡不亮，电流表的示数几乎为0，电压表的示数接近电源电压，造成这种现象的原因是 。
③排除故障后，小明移动滑动变阻器的滑片，分别测出电压表和电流表示数如表。
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯丝电阻R/Ω
1
0.8
0.12
6.7
2
1.5
0.2
7.5
3
2.5
0.3
8.3
分析数据发现，当电压和电流变大时，灯丝的电阻就越大。造成灯丝电阻变大的原因是 。
（4）该小组的同学们利用电源、开关、最大阻值为R0的滑动变阻器、电流表、导线按如图乙所示电路测定待测电阻Rx的阻值，他们进行如下操作：
A.闭合开关，将滑动变阻器滑片P滑至a端，读出电流表示数为I1；
B.将滑动变阻器滑片P滑至b端，读出电流表示数为I2；
C.待测电阻Rx的阻值的表达式为Rx＝ （用I1、I2、R0表示）。
五、计算题：本大题2小题，共13分
21．（6分）现有某型号柴油5kg，已知该型号柴油的热值q＝4.2×107J/kg，求：
（1）此柴油完全燃烧，可释放多少热量？
（2）若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则能把多少kg的水从20℃加热到60℃？[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）某柴油机加入此柴油后，热机效率η是40%，则可输出多少J的有用功？
22．（7分）如图所示，电源电压保持不变，灯泡标有“3V，3W”字样，当只闭合开关S1时，灯泡正常发光，再闭合开关S2时，此时干路电流变化了0.2A，求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）电阻R的阻值；
（3）同时闭合开关S1和S2时，电路的总功率和正常工作1min消耗的电能。
六、综合能力题：本大题3小题，共18分
23．（6分）随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。汽车应用了许多物理知识，请你解答：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中 冲程将机械能转化为内能。如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，与此冲程原理相同的是 实验（选填“甲”或者“乙”），在这个实验中，改变内能的方式是 。（选填“热传递”或“做功”）
（2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
（3）某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成 个冲程，对外做功 次。
24．（6分）阅读《物体带电的几种方法》，回答问题。
物体带电的几种方法
自然界经常出现物体带电的情况，你知道有几种方法可以使物体带电吗？使物体带电有这样几种方法：
摩擦起电。实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆，尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电，摩起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。
根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表：下表是研究摩擦起电时得到的物体带电次序，表中任何两种物体相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电。
顺序
1
2
3
4
5
研究材料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究材料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
接触起电。如图甲，将带电体A与非带电体B接触时，就会有一部分电子或从A跑到B上，或从B跑到A上，使原来非带电体B带上了与带电体A相同的电荷。
感应起电。如图乙，将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷。如图甲所示，这就是感应起电。
（1）由表可知玻璃与石棉摩擦后玻璃棒将带 电（选填“正”或“负”），这说明 （选填“玻璃”或“石棉”）原子核束缚电子的能力更强。
（2）用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片，会看到小纸片被吸引到玻璃棒上，然后又看到有些小纸片从玻璃棒上“跳”下来，这一现象的原因是 。小纸片带电的方式属于 。
（3）由表中 （选填“能”或“不能”）判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
25．（6分）科技小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块Q与轻质弹簧套在水平光滑杆上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。电源电压恒为9V，R1为均匀电阻丝（电阻丝的电阻与其长度成正比），其长度为30cm，总阻值为15Ω，R2为变阻箱，此时阻值为12Ω，电压表量程为0～3V。弹簧的弹力F1与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。挡风板受到的风力F2与风速v的关系式为F2＝0.12v2。闭合开关，挡风板正对水平吹来的风，无风时，滑片在最右端B处，有风时，滑块向A端移动，根据稳定后的电压表示数，计算、查表可知风级。（电压稳定后，可认为弹簧对挡板的力等于挡板所受风力，即，F1＝F2）
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速（m/s）
0.3～1.5
1.6～3.3
3.4～5.4
5.5～7.9
8.0～10.7
10.8～13.8
（1）风速为3m/s时，这是 级风，挡风板受到的风力大小为 N；
（2）滑片P向A端运动，电压表的示数变化情况为 ；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（3）无风时，电路中电流为 A，变阻箱R2消耗的功率为 ；
（4）从电路的安全性考虑，该风速仪所测最大风力为 级；
（5）若用该风速仪测风速为10m/s的风力，从电路的安全性考虑，保持其它条件不变，R2的阻值至少调为 Ω。
2022-2023学年广东省佛山市南海区大沥镇九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分.
1．【解答】解：秋天落叶纷飞、病毒在空气中传播和点燃的艾条飘出袅袅烟雾都能用肉眼看见，故它们都是由好多分子组成的小颗粒的机械运动，不是分子运动，故ABD错误。
C、人闻到消毒水的气味是因为消毒水分子在不停地做无规则运动，故C正确。
故选：C。
2．【解答】解：A、绝缘体不能导电的原因是内部几乎没有自由电荷，故A错误；
B、金属导电是因为金属内有大量可以自由移动的电子，故B正确；
C、导体的导电性能很强，但导体也存在电阻，电阻不为零，故C错误；
D、橡胶、玻璃都属于绝缘，大地属于导体，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：
AC、电阻是本身的一种性质，电阻的大小跟它两端的电压和通过的电流大小无关，只跟它的材料、长度、横截面积和温度有关，导体两端的电压为零时，导体的电阻依然存在，故AC错误；
B、从U＝IR可知，在电流一定时，导体两端的电压随电阻的增大而增大，故B错误；
D、导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这个结论叫欧姆定律，它的表达式为I＝，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：
A、小灯泡越亮，说明电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；
B、串联电路中，电流处处相同，故B错误；
C、利用此装置中的一根电阻丝，用移动夹子来改变接入电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系；已知a、b为长度一样的镍铬合金丝，b 比a的横截面积大，所以利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，故C正确；
D、为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，电压表应并联在电路中，故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：A、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系，用煤气灶烧水时，煤气燃烧越充分，其热值不变，故A错误；
B、我们不能喝刚烧开的水，是因为热水的温度高，热量是个过程量，不能说含有，故B错误；
C、高温的铁块放入冷水中，热量从铁块传向水，两者的温度变化不一定相等，因而传递的不是温度，故C错误；
D、物体温度升高，内能增加，分子的热运动变得更剧烈，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：由题意可知，当汽车启动时，S1闭合，日间行车灯L1立即亮起，再闭合S2，车前大灯L2也亮起，说明L1与L2可以独立工作、互不影响即为并联，且S1位于干路，S2位于L2支路，故D正确。
7．【解答】解：A、由乙图可知，通过电子元件的电流与其两端电压的关系图象不是一条过原点的直线，所以通过电子元件的电流与其两端的电压不成正比，故A错误；
B、电流在0.1A～0.4A之间时电子元件均能正常工作，当电路电流最大为0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由图象可知，电子元件两端的最大电压为4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的最小电压：
U1＝U﹣U电子＝6V﹣4V＝2V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路最小阻值：
R小＝＝＝5Ω；
当电路电流最小为0.1A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由图象可知，电子元件两端的最小电压为2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的最大电压：
U2＝U﹣U电子′＝6V﹣2V＝4V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路最大阻值：
R大＝＝＝40Ω；
则滑动变阻器取值范围为5Ω～40Ω，故B正确；
C、由乙图可知，当电路中的电流为0.1A时，电子元件两端的电压为2V，电子元件的电阻为R电子＝＝＝20Ω，故C错误；
D、当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值为R滑＝R小＝5Ω，故D错误。
故选：B。
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．【解答】解：（1）电能表最后一位是小数位，单位是kW•h，从电能表上可以看出电能表的示数为201.9kW•h；
（2）电能表上标有“3600r/（kW•h）”是指：电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3600圈，则转盘转过1800圈消耗的电能：
W＝kW•h＝0.5kW•h＝0.5度，
0.5kW•h＝0.5×1000W×3600s＝1.8×106J。
故答案为：201.9；0.5；1.8×106。
9．【解答】解：
太阳能电池板将太阳能直接转化为电能；
能量在转化和转移的过程中，总最保持不变。永动机是不存在的，因为它违背了能量守恒定律。
故答案为：电；不变；能量守恒。
10．【解答】解：因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板使玻璃板脱离水面时，弹簧测力计的读数将变大。
50mL的水和50mL的酒精混合后，体积小于100mL，说明分子间存在间隙。
故答案为：变大；引力；间隙。
11．【解答】解：原子由带正电的原子核与带负电的核外电子构成。与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A后，验电器箔片张开，原因是同种电荷互相排斥，这是验电器的工作原理；再用带绝缘手柄的铜棒将带电的验电器A与不带电的验电器B相连，瞬时电流的方向由A到B。
故答案为：原子核；同种电荷互相排斥；A到B。
12．【解答】解：如果闭合开关S2，断开开关S1、S3，灯L2没有连入电路，电流只流经灯L1，故L1亮，灯L2不发光；
如果需要L1、L2灯并联，电流的路径有两条，分别经过两个灯泡，需要闭合开关S1、S2；
同时闭合开关S1、S3，电流依次流经S3、S1，然后流回电源的负极，引起电源短路，所以为了保护电路安全，实验中不能同时闭合开关S1、S3。
故答案为：L1；S1、S2；S1、S3。
13．【解答】解：由图可知，当电流均为0.2A时，R1的电压为U1＝4V，R2的电压为U2＝2V；则U1＞U2，
由R＝可知，R1＞R2；
如果R1、R2串联在电源电压为3V的电路中，根据串联电路电流处处相等的特点可知通过两电阻的电流相等，即：I1＝I2。
故答案为：＞；＝。
14．【解答】解：甲灯泡标有“10V，20Ω”的字样，根据欧姆定律可得甲灯正常工作电流为：
I甲＝＝＝0.5A，
乙灯泡标有“4V，16Ω”的字样，则乙灯正常工作电流为：
I乙＝＝＝0.25A，
将它们串联在电路中时，若只有一个灯正常发光，为保护电路，电路中的最大电流为：I串＝I乙＝0.25A，即乙灯正常发光，
则加在它们两端的最大电压为：
U串＝I串R总＝I串（R甲+R乙）＝0.25A×（20Ω+16Ω）＝9V。
故答案为：0.5；乙灯；9。
三、作图题，本大题共7分
15．【解答】解：电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于断路；电流从电源正极流出后，必须分为两支，使两灯分别在两条支路上，才能使两灯并联，所以左面的电表为电流表，右面的电表并联接入电路中，为电压表，如图所示：
16．【解答】解：
由实物图可知，两灯串联，电压表测量L1两端的电压，电流从电源正极流出，先后经过电流表、灯泡L1、灯泡L2、开关，回到电源负极，电压表并联在L1两端，电路图如图所示：
。
17．【解答】解：逆时针旋转P旋片时，灯泡变暗，说明逆时针旋转时，电位器连入电路的电阻变大，故将AB两接线柱串联接入了电路，即将甲中的AB接线柱与乙图中的两条导线相连，如下图所示：
四、实验探究题：本大题3小，共20分
18．【解答】解：（1）电压表与被测量对象并联连接。图甲所示电压表选择的是大量程，分度值为0.5V，指针指在10V的位置，示数为10V。
（2）闭合开关前，电流表指针没有指零，下一个正确操作是将电流表指针调零，改正后图丙中电流表选择的是小量程，分度值是0.02A，读数为0.24A。
（3）图丁中电阻箱的示数为：6×1000Ω+0×100Ω+4×10Ω+1×1Ω＝6041Ω。
故答案为：（1）并联；0.5；10；
（2）将电流表指针调零；0.24；
（3）6041。
19．【解答】解：（1）由表中数据可知，沙子和水的质量相等，故要用到天平，要记录加热时间，故用到秒表；
根据转换法，实验中，沙子和水吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（2）在实验过程中，为了让物体受热均匀，需要用玻璃棒对加热物体不断搅拌；
（3）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间长，即水吸收的热量大于沙子吸收的热量；如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；由此可知，水的吸热能力强，水的比热容更大。
故答案为：（1）秒表；加热时间；（2）使物体受热均匀；（3）大于；沙子；水。
20．【解答】解：（1）探究电流与电阻的关系的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，当定值电阻由5Ω换成10Ω后，根据串联电路分压规律可知，定值电阻两端的电压将增大，此时为了探究电流与电阻的关系，要控制定值电阻两端的电压保持不变，应减小定值电阻两端的电压，根据串联电路分压规律可知滑动变阻器接入电路的阻值将变大，由滑动变阻器是左下接线柱接入电路可知，滑片P应向B端移动，直至电压表示数为2V，再读出电流表的示数；
（2）探究电流与电阻的关系的实验中，可得出的实验结论是：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
（3）①测量小灯泡的电阻的实验中，为了保持电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值端，根据图甲中滑动变阻器左下接线柱接入电路可知其最大阻值端在最右端；
②小灯泡不亮，电流表的示数几乎为0，说明电路中无电流，电路故障为开路；电压表的示数接近电源电压，说明小灯泡两端有电压，即电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路，由此可知电路故障是：小灯泡开路；
③当小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流变大时，灯泡变亮，灯丝温度升高，由此可得出灯丝的电阻变大的原因是：灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）A、当滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时只有Rx接入电路，电源电压U＝I1Rx……①；
B、当滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大，即为R0，此时滑动变阻器与待测电阻Rx串联接入电路，电源电压U＝I2（Rx+R0）……②；
联立①②两式，解得：待测电阻的阻值Rx＝。
故答案为：（1）变大；B；2；（2）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；（3）①右；②小灯泡开路；③灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）。
五、计算题：本大题2小题，共13分
21．【解答】解：（1）此柴油完全燃烧，可释放热量为：Q放＝mq＝5kq×4.2×107J/kg＝2.1×108J；
（2）若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则水吸收的热量为；Q吸＝Q放＝2.1×108J，
水的质量为：m水＝＝＝1250kg；
（3）由η＝得有用功：W＝ηQ放＝40%×2.1×108J＝8.4×107J。
答：（1）此柴油完全燃烧，可释放2.1×108J的热量；
（2）若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则能把1250kg的水从20℃加热到60℃；
（3）某柴油机加入此柴油后，热机效率η是40%，则可输出8.4×107J的有用功。
22．【解答】解：（1）灯泡在额定电压下正常发光，由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝1A；
（2）当只闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，
因为此时灯泡正常发光，所以电源的电压：
U＝UL＝U额＝3V，
当开关S1、S2闭合时，灯泡与定值电阻R并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，
则通过R的电流：IR＝0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由欧姆定律可知，电阻R的阻值：
R＝＝＝15Ω；
（3）因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：
I＝IL+IR＝1A+0.2A＝1.2A，
则电路的总功率：
P＝UI＝3V×1.2A＝3.6W，
由P＝可知，电路正常工作1min消耗的电能：
W＝Pt＝3.6W×1×60s＝216J。
答：（1）灯泡正常发光时的电流为1A；
（2）电阻R的阻值为15Ω；
（3）同时闭合开关S1和S2时，电路的总功率为3.6W，正常工作1min消耗的电能为216J。
六、综合能力题：本大题3小题，共18分
23．【解答】解：（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中压缩冲程将机械能转化为内能；
甲图中活塞对空气做功，表示机械能转化为内能；乙图中水蒸气对木塞做功，把水蒸气的内能转化为木塞的机械能，所以与此冲程原理相同的是甲实验；在这个实验中，改变内能的方式是做功；
（2）汽油在发动机内燃烧不充分时消耗能量将会增加，转化的有用功将会减少，则发动机的热机效率会降低；
（3）汽油机飞轮的转速为2400r/min＝40r/s，即1s内飞轮转40周，
由于汽油机一个工作循环，完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，对外做功一次，所以1s内，汽油机完成80个冲程；对外做功20次。
故答案为：（1）压缩；甲；做功；（2）降低；（3）80；20。
24．【解答】解：（1）表中任何两种物体相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电，因为表中石棉在前，玻璃在后，所以石棉和玻璃摩擦后，石棉带正电，玻璃棒带负电；这说明玻璃原子核束缚电子的能力更强。
（2）小纸片与玻璃棒接触后会带上与玻璃棒相同电性的电荷，小纸片散开主要是因为同种电荷相互排斥导致，小纸片带电的方式属干接触起电；
（3）由表中能判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况；可先比较玻璃与羊毛对核外电子的束缚能力，羊毛带负电，玻璃带正电，再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力，羊毛带正电，尼龙带负电，可判断它们带电情况；
故答案为：（1）负；玻璃；
（2）同种电荷相互排斥；接触起电；
（3）能。
25．【解答】解：（1）表中数据可知风速为3m/s时的风级为二级；
由题意可知，此时挡风板受到的风力：F2＝0.12v2＝0.12×（3m/s）2＝1.08N；
（2）由图甲可知，电阻丝R1与变阻箱R2串联，电压表测R1两端的电压，滑片P向A端运动时，电阻丝R1接入电路的电阻变大，由串联电路的分压原理可知，电阻丝R1两端的电压变大，即电压表的示数变大；
（3）由题意可知，无风时，滑片在B处，电阻丝接入电路的电阻为0，此时电路中的电流：I无风＝＝＝0.75A，
变阻箱R2消耗的功率：P2＝I无风2R2＝（0.75A）2×12Ω＝6.75W；
（4）因为电压表的量程为0～3V，所以电阻丝R1两端的最大电压为3V，
由串联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2＝U﹣U1最大＝9V﹣3V＝6V，
此时电路中的电流：I＝＝＝0.5A，
由欧姆定律可知，电阻丝R1接入电路的阻值：R1＝＝＝6Ω，
因为电阻丝的电阻与其长度成正比，所以此时电阻丝R1接入电路的长度：L＝×30cm＝12cm，
由题意可知，弹簧长度改变量：x＝L＝12cm，
由图乙可知，此时弹簧的弹力F1＝6N，
则挡板所受风力：F2＝F1＝6N，
由F2＝0.12v2可知，此时风速：v＝＝＝m/s≈7m/s，
由表中数据可知，该风速仪所测最大风力为四级；
（5）风速为10m/s的风力时挡板所受风力：F2'＝0.12v'2＝0.12×（10m/s）2＝12N，
则弹簧对挡板的力：F1'＝F2'＝12N，
由图乙可知，此时弹簧长度改变量：x'＝24cm，
即电阻丝R1接入电路的长度为24cm，
由题意可知，此时电阻丝R1接入电路的阻值：R1'＝×15Ω＝12Ω，
由（4）可知，电阻丝R1两端的最大电压为U1最大＝3V，R2两端的电压U2＝6V
则电路中的电流，I'＝＝＝0.25A，
由欧姆定律可知，R2的阻值：R2'＝＝＝24Ω。
故答案为：（1）二；1.08；（2）变大；（3）0.75；6.75W；（4）四；（5）24Ω。
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