四川省广元市利州区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份四川省广元市利州区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共32页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）关于扩散现象，下列说法错误的是（ ）
A．温度越高，分子运动越剧烈
B．不同物质组成的两个物体不相互接触也能发生扩散
C．扩散现象证明了分子间有间隙
D．扩散现象在固体、液体和气体中都能发生
2．（3分）下列对温度、内能、热量等理解正确的是（ ）
A．同一物体的内能增加，温度一定升高
B．同一物体温度降低，内能一定减少
C．温度高的物体比温度低的物体含有热量多
D．温度从内能大的物体传递给内能小的物体
3．（3分）如图所示是四冲程内燃机工作时的某个冲程，对它描述正确的是（ ）
A．吸气冲程，机械能转化为内能
B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．做功冲程，内能转化为机械能
D．排气冲程，内能转化为机械能
4．（3分）关于神舟十四号返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是（ ）
A．能量不守恒B．内能总量保持不变
C．机械能守恒D．机械能转化为内能
5．（3分）用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．橡胶棒接触验电器的金属球时电流的方向是从金属球到橡胶棒
B．摩擦的过程中橡胶棒上的一些正电荷转移到了毛皮上
C．毛皮的原子核对电子的束缚能力比橡胶棒强
D．金属球上的电荷与金属箔片上的电荷种类相反
6．（3分）三个轻质带电小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果甲带正电荷，则丙（ ）
A．一定带正电荷B．一定带负电荷
C．可能带正电荷D．可能带负电荷
7．（3分）电路中一段铜质金属线，下列做法中能使电阻增大的是（ ）
A．增大金属线两端的电压
B．将金属线对折后接入电路
C．剪断一部分
D．将金属线均匀拉长后接入电路
8．（3分）如图所示的电路中，要想测出L2两端的电压，连接正确的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（3分）甲、乙两只电灯上分别标有“220V，25W”“220V，100W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响），下列分析正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，乙灯消耗的电能一定比甲灯多
B．将甲、乙两灯串联接入220V的电路中，两灯都能正常发光
C．乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．将甲、乙两灯并联接入220V的电路中，乙灯更亮
10．（3分）关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A．通过导体的电流若为零，则该导体的电阻也为零
B．相同的电压加在阻值不同的导体两端，电流一定不同
C．在电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
D．当加在某电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
（多选）11．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中不正确的是（ ）
A．电流表A1不变，A2的示数变大
B．电压表V的示数不变，电流表A2的示数变大
C．电压表V与电流表A2的示数之比变大
D．电压表V与电流表A1的示数之比变大
12．（3分）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“9V、0.5A”字样。当S闭合，S1、S2断开，滑片P从b端滑到中点时，电流表的示数变化了0.1A，此时电压表的示数为9V；保持滑片P在中点的位置不变，再闭合S1、S2，电流表的示数又变化了2A．不计温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R0的阻值为24Ω
B．灯泡L的电阻为12Ω
C．电源电压为18V
D．滑动变阻器的最大阻值为15Ω
二、填空题（每空2分，本题共26分）
13．（4分）“梅花香自苦寒来”，闻到梅花的香味说明分子在不停做 ，铁丝很难被掰断的原因是分子间存在 。
14．（4分）2023年11月9日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙型运载火箭，成功将中星6E卫星送入预定轨道，火箭在上升过程中是将 转化为机械能；火箭与大气摩擦温度升高，这是通过 方式改变物体的内能。
15．（4分）如图所示，电路中电源电压恒定，定值电阻R1＝20Ω，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，则电源电压为 V；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，则R2的阻值为 Ω。
16．（4分）如图所示是小明家电能表的表盘，其读数是 kW•h。若只让烘干机单独工作，观察到5min内电能表的指示灯闪烁了160次，则烘干机的功率为 W。
17．（2分）甲、乙两金属块质量之比为3：2，比热之比为1：3，当放出相同的热量后，甲、乙两金属块降低的温度之比为 。
18．（4分）在如图（a）所示电路中。当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电阻R1两端的电压为 V，R1与R2的电阻比是 。
19．（4分）用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量的影响因素”，将装置接入电压为6V的电路中，且相同的两个透明容器中封闭着等量、等温的空气，其中R2＝5Ω，Rb＝10Ω，通电1min后，U形管 （选填“a”或“b”）中液面高度差较大，这段时间内电阻丝b产生的热量Qb＝ J。
三、实验探究题（第20、21题各2分，其余各题每空2分，本题共26分）
20．（2分）如图1所示为学校进出闸机（电动机M），有两种识别方式：刷卡（开关S1）或扫描二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，闸机便开启，请在图2所示电路图的虚线框内补画出开关S1和S2并补充完整的电路图。
21．（2分）如图所示电路，请在图中〇位置画上电流表或电压表，使闭合开关S后两灯均发光。
22．（6分）小王同学利用图甲所示装置来探究“水和煤油吸热能力”。
（1）甲图实验中应在两个完全相同的烧杯中分别装入 、初温都相同的水和煤油；
（2）若要使水和煤油升高相同温度，需给水加热更长时间，由此我们可以判断 的吸热能力更强；
（3）小丽同学对小王同学的实验装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同个烧杯中用水加热，如图乙所示，这样设计实验的好处是 。
23．（8分）如图所示是探究“电流与电阻关系”的实验，实验器材有：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图连接完整，要求：滑片向左移动时，电压表的示数变大；
（2）正确连接后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电流表无示数，电压表的示数几乎等于电源电压，该电路出现的故障可能是 （填字母）；
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.电流表断路
（3）排除故障后继续实验，先将5Ω的电阻接入电路，将滑片P移动到适当位置，电流表如图乙所示。若将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为 V。
24．（8分）如图所示是“测量小灯泡电功率”实验的电路图，实验器材有：电压恒为6V电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝的电阻约为10Ω）、电流表、电压表、导线若干，三种规格的滑动变阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A），R3（200Ω，0.2A）。
（1）通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“R1”、“R2”或“R3”）；
（2）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到端 （选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关进行实验，测量的数据记录在表格中，由此可知小灯泡的额定功率为 W；
（4）实验结束后，能否用现有器材做探究电流与电压关系的实验，请说明理由： 。
四、计算题（解答应写出必要的文字说明、公式、演算步骤、数值和单位。每小题6分，本题共12分）
25．（6分）小红在家利用燃气灶加热，完成了冰的熔化实验，并绘制了冰熔化时温度随时间的变化的关系图。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）CD段水吸收的热量；
（2）冰的比热容；
（3）若加热35min共消耗了1.75×10﹣3m3的天然气，求该燃气灶的效率。（天然气的热值为8.4×107J/m3）
26．（6分）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，灯L上标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），定值电阻R2＝30Ω．当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端处时，灯L正常工作；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，电流表示数为0.3A，求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围。
2023-2024学年四川省广元市利州区九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12个小题，每小题只有一个答案符合题意。每小题3分，本题共36分）
1．（3分）关于扩散现象，下列说法错误的是（ ）
A．温度越高，分子运动越剧烈
B．不同物质组成的两个物体不相互接触也能发生扩散
C．扩散现象证明了分子间有间隙
D．扩散现象在固体、液体和气体中都能发生
【分析】（1）不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散；
（2）扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；
（3）温度越高，分子的热运动越剧烈。
【解答】解：A、温度越高，分子运动越剧烈，扩散进行得越快，故A正确；
B、扩散是相互接触的物体相互进入对方的现象，不同物质组成的两个物体不互相接触不能发生扩散，故B错误；
C、扩散现象是分子无规则运动的结果，证明了分子在不停地做无规则的运动，也表明分子间有空隙，故C正确；
D、一切物体都是由分子或原子组成的，扩散现象是分子不停地做无规则运动的结果，在气体、液体和固体中都能发生，故D正确。
故选：B。
【点评】此题考查了扩散现象、分子的热运动，属基础题目。
2．（3分）下列对温度、内能、热量等理解正确的是（ ）
A．同一物体的内能增加，温度一定升高
B．同一物体温度降低，内能一定减少
C．温度高的物体比温度低的物体含有热量多
D．温度从内能大的物体传递给内能小的物体
【分析】①晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加而温度不变；
②内能的大小与物体的质量、温度、状态等有关；
③热量是一个过程量；
④热传递的条件是有温度差，热传递的结果是温度相同。
【解答】解：A、晶体在熔化过程中，虽然从外界吸收了热量，内能增加，但温度保持不变，故A错误；
B、同一物体温度降低，它的内能一定减少，故B正确；
C、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故C错误；
D、热传递的条件是有温度差，热传递时高温物体将热量传递给低温物体，直至两物体温度相同，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查温度、内能、热量的关系以及热传递现象，难度不大。
3．（3分）如图所示是四冲程内燃机工作时的某个冲程，对它描述正确的是（ ）
A．吸气冲程，机械能转化为内能
B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．做功冲程，内能转化为机械能
D．排气冲程，内能转化为机械能
【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程。
【解答】解：如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，可以判断此冲程是做功冲程，即是将内能转化为机械能的过程。
故选：C。
【点评】此题考查了内燃机的四个冲程，注意从活塞的运动方向和气门的关闭两方面判断。
4．（3分）关于神舟十四号返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是（ ）
A．能量不守恒B．内能总量保持不变
C．机械能守恒D．机械能转化为内能
【分析】改变内能的方式有两个：做功和热传递；物体克服摩擦做功，机械能转化为内能；
能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。
【解答】解：当返回舱进入大气层时，由于和空气发生剧烈摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大，总的能量守恒。
故选：D。
【点评】本题主要考查了做功改变物体的内能、动能和势能的大小变化、能量守恒等，比较综合。
5．（3分）用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．橡胶棒接触验电器的金属球时电流的方向是从金属球到橡胶棒
B．摩擦的过程中橡胶棒上的一些正电荷转移到了毛皮上
C．毛皮的原子核对电子的束缚能力比橡胶棒强
D．金属球上的电荷与金属箔片上的电荷种类相反
【分析】（1）规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；导体容易导电是因为导体内部有大量的自由电荷，金属导电是靠自由电子。
（2）摩擦起电的原因是不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，在摩擦的过程中束缚能力强的物体得电子带负电，束缚能力弱的失电子带正电。
【解答】解：
ABD、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，当接触不带电的验电器金属球时，橡胶棒上的部分电子会转移到验电器上，金属球和金属箔都带负电，因带同种电荷而张开；电子定向移动的方向与电流的方向相反，故产生的瞬间电流方向是从金属箔球流向橡胶棒，故A正确，BD错误；
C、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明橡胶棒得到电子，毛皮失去电子，毛皮的原子核对电子的束缚能力比橡胶棒弱，故C错误。
故选：A。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、电流方向的规定、验电器的原理等知识，属于基础题目。
6．（3分）三个轻质带电小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果甲带正电荷，则丙（ ）
A．一定带正电荷B．一定带负电荷
C．可能带正电荷D．可能带负电荷
【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）排斥的带有同种电荷，吸引的可能带有异种电荷，也可能带电体吸引不带电体。
【解答】解：
由图可知、甲、乙相互排斥，则甲、乙一定带同种电荷，已知甲带正电，则乙一定也带正电；
图中乙、丙相互吸引，由于甲、乙、丙三个是轻质带电小球，根据异种电荷相互吸引可知，丙一定带负电。
故选：B。
【点评】带电体吸引不带电体，排斥带同种电荷，吸引可能带异种电荷，其中之一带电，注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
7．（3分）电路中一段铜质金属线，下列做法中能使电阻增大的是（ ）
A．增大金属线两端的电压
B．将金属线对折后接入电路
C．剪断一部分
D．将金属线均匀拉长后接入电路
【分析】影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度，与导体两端的电压、通过的电流无关；材料和温度不变时，导线越长、横截面积越小电阻越大。
【解答】解：A、导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故A错误；
B、将金属线对折后接入电路，材料不变，长度变短、横截面积变大，电阻变小，故B错误；
C、剪掉一段后接入电路，长度变小、横截面积不变，导体的电阻变小，故C错误；
D、将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对影响电阻大小的因素的了解与掌握，理解导体的电阻是导体的阻碍电流的性质是本题的关键。
8．（3分）如图所示的电路中，要想测出L2两端的电压，连接正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据电压表的使用规则分析：
①电压表要并联在电路中；
②电流要从“+“接线柱流入，从“﹣“接线柱流出（否则指针反转）；
③被测电压不要超过电压表的量程（可以采用试触的方法来看是否超过量程）。
【解答】解：A、电压表的正负接线柱接错了，且测量的是L1、L2的电压，故A错误；
B、开关闭合后，电压表测L1的电压，故B错误；
C、电压表与L2并联，测L2的电压，故C正确；
D、电压表虽然并联在L2两端，但正负接线柱接错，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电压表的使用。电压表与哪个电灯并联即测它的两端电压。
9．（3分）甲、乙两只电灯上分别标有“220V，25W”“220V，100W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响），下列分析正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，乙灯消耗的电能一定比甲灯多
B．将甲、乙两灯串联接入220V的电路中，两灯都能正常发光
C．乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．将甲、乙两灯并联接入220V的电路中，乙灯更亮
【分析】（1）根据W＝Pt可知，消耗的电能跟通电时间和功率同时有关；
（2）灯泡两端的电压为额定电压时，实际功率等于额定功率，灯泡正常发光；
（3）先根据R＝求出乙的电阻，然后根据P＝求出乙的实际功率；
（4）若将两灯并联接入电压为220V的电路，根据其实际功率判定灯泡的亮度。
【解答】解：A、根据W＝Pt可知，正常发光时灯泡消耗的电能与通电时间有关，因此无法确定它们的大小关系，故A错误；
B、将甲、乙两灯串联接在220V的电路中，根据串联电路的特点，甲、乙两灯两端的电压之和为220V，甲、乙两灯两端的电压均不能达到额定电压，因此两灯都不能正常发光，故B错误；
C、由P＝可得，乙灯的电阻：R乙＝＝＝484Ω；
将乙灯接入110V电路中，它的实际功率：P乙实＝＝＝25W，故C错误；
D、若将两灯并联接入电压为220V的电路，两盏灯都正常发光，其实际功率等于额定功率，实际功率越大，灯泡越亮，所以此时乙灯更亮，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电功和电功率公式的灵活运用，以及实际功率和额定功率之间的关系，综合性较强，涉及的知识点较多，难度较大。
10．（3分）关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A．通过导体的电流若为零，则该导体的电阻也为零
B．相同的电压加在阻值不同的导体两端，电流一定不同
C．在电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
D．当加在某电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
【分析】利用下列知识分析判断：
欧姆定律内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比；
对同一导体（电阻不变），当两端电压增大时，通过的电流也增大，其比值不变。
【解答】解：
A、导体的电阻取决于导体的长度、横截面积、材料和温度，与加不加电压、有无电流无关，所以通过导体的电流若为零，该导体的电阻不为零，故A错误；
B、当电压一定时，电流与电阻成反比，所以相同的电压加在阻值不同的导体两端，电流一定不同，故B正确；
C、在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻跟反比，不能说成：导体的电阻跟通过导体的电流成反比，故C错误；
D、当加在某电阻两端的电压改变时，通过的电流改变，但该电阻两端的电压与电流的比值等于该导体的电阻，大小不变，故D错误。
故选：B。
【点评】导体的电阻取决于导体的长度、横截面积、材料和温度，而与加不加电压、有无电流无关，但可以通过电压和相应的比值求出导体的电阻。
（多选）11．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中不正确的是（ ）
A．电流表A1不变，A2的示数变大
B．电压表V的示数不变，电流表A2的示数变大
C．电压表V与电流表A2的示数之比变大
D．电压表V与电流表A1的示数之比变大
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R2的电流变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R1的电流变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化，然后得出电压表与电流表A2、电流表A1的示数之比变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。
AB、因电源电压恒定，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R2的电流不变，即电流表A1的示数不变；
将滑动变阻器的滑片P向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小，由I＝可知，通过R1的电流变大，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A2的示数变大，故AB正确；
C、电压表V示数不变，电流表A1不变，A2的示数变大，则电压表与电流表A2的示数之比变小，电压表V与电流表A1的示数之比不变，故CD错误。
故选：CD。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
12．（3分）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“9V、0.5A”字样。当S闭合，S1、S2断开，滑片P从b端滑到中点时，电流表的示数变化了0.1A，此时电压表的示数为9V；保持滑片P在中点的位置不变，再闭合S1、S2，电流表的示数又变化了2A．不计温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R0的阻值为24Ω
B．灯泡L的电阻为12Ω
C．电源电压为18V
D．滑动变阻器的最大阻值为15Ω
【分析】（1）当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于中点时，灯泡L与R滑串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，电路中的电流和灯泡的额定电流相等，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于b端时，灯泡L与电阻R滑串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P从b端滑到中点时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，根据电流表的示数变化了0.1A求出此时电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出滑动变阻器的最大阻值和电源的电压；
（2）保持滑片P在中点的位置不变，再闭合S1、S2时，R0与R滑串联，电流表测干路电流，根据电阻的串并联和欧姆定律判断出电路中电流的变化，根据电流表的示数又变化了2A求出此时电路中的电流，根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R0的阻值。
【解答】解：（1）当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于中点时，灯泡L与R滑串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，
因为此时电压表的示数为9V，即灯泡两端的电压和额定电压相等（灯泡正常发光），
所以，由串联电路中各处的电流相等可知，电路中的电流I＝IL＝0.5A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝18Ω，故B错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U＝I（RL+R滑）＝0.5A×（18Ω+R滑）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于b端时，灯泡L与变阻器的最大电阻R滑串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，
因滑片P从b端滑到中点时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，
所以，由电流表的示数变化了0.1A可知，此时电路中的电流I′＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，
则电源的电压：
U＝I′（RL+R滑）＝0.4A×（18Ω+R滑）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R滑＝12Ω，U＝12V，故CD错误；
（2）保持滑片P在中点的位置不变，再闭合S1、S2时，R0与R滑串联，电流表测干路电流，
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且电流表的示数又变化了2A，
所以，此时电路中的电流I″＝0.5A+2A＝2.5A，
此时电路中的总电阻：
R＝＝＝，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，＝+，即＝+，
解得：R0＝24Ω，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，分清三种情况下电路中的电流关系是关键，要注意灯泡正常发光的电流和额定电流相等。
二、填空题（每空2分，本题共26分）
13．（4分）“梅花香自苦寒来”，闻到梅花的香味说明分子在不停做 无规则运动 ，铁丝很难被掰断的原因是分子间存在 引力 。
【分析】物质都是由分子或原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子之间总存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：闻到梅花的香味，是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动；
因为分子间存在引力，所以铁丝很难被拉断。
故答案为：无规则运动；引力。
【点评】本题考查了分子动理论的内容，属于基础题。
14．（4分）2023年11月9日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙型运载火箭，成功将中星6E卫星送入预定轨道，火箭在上升过程中是将 内能 转化为机械能；火箭与大气摩擦温度升高，这是通过 做功 方式改变物体的内能。
【分析】明确在能量转化的过程中，哪种形式的能量减小，哪种形式的能量增大，可顺利解答；
做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
【解答】解：火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；
当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增大，这是通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为：内能；做功。
【点评】本题以航天发射为背景，考查了这一过程中与热学相关的多个知识点，体现了物理知识与高科技应用的联系，值得关注。
15．（4分）如图所示，电路中电源电压恒定，定值电阻R1＝20Ω，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，则电源电压为 6 V；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，则R2的阻值为 30 Ω。
【分析】只闭合开关S1，为R1的简单电路，已知电流表示数，由欧姆定律求出电源电压；
同时闭合开关S1、S2，两灯并联，电流表测干路的电流，并联电路各支路互不影响，由并联电路电流的规律求出通过R2的电流，由欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解：电路中电源电压恒定，定值电阻R1＝20Ω，只闭合开关S1，为R1的简单电路，电流表示数为0.3A，由欧姆定律I＝可得，电源电压为：
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
同时闭合开关S1、S2，两灯并联，电流表测干路的电流，电流表示数为0.5A，
由并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变，并联电路干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R2的电流为：
I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝30Ω。
故答案为：6；30。
【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的运用，题目难度不大，应熟练掌握。
16．（4分）如图所示是小明家电能表的表盘，其读数是 619.5 kW•h。若只让烘干机单独工作，观察到5min内电能表的指示灯闪烁了160次，则烘干机的功率为 1200 W。
【分析】（1）电能表读数时注意：表盘上的最后一位是小数位，单位为kW•h；
（2）由电能表参数“1600imp/（kW•h）”可知，电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表指示灯闪烁1600次，据此可求指示灯闪烁160次时，烘干机消耗的电能，再利用P＝求烘干机的实际功率。
【解答】解：电能表表盘上的最后一位是小数位，单位为kW•h，则图中电能表的读数为619.5kW•h；
由电能表参数“1600imp/（kW•h）”可知，电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表指示灯闪烁1600次，则指示灯闪烁160次时，干衣机消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h，
t＝5min＝h，
干衣机的实际功率：
P实＝＝＝1.2kW＝1200W。
故答案为：619.5；1200。
【点评】本题考查了使用电能表时消耗电能、电功率的计算，正确理解电能表各参数的含义是关键。
17．（2分）甲、乙两金属块质量之比为3：2，比热之比为1：3，当放出相同的热量后，甲、乙两金属块降低的温度之比为 2：1 。
【分析】由Q放＝cmΔt，得到Δt＝，把已知条件代入求解。
【解答】解：∵Q放＝cmΔt，
∴Δt＝，
∴Δt甲：Δt乙＝：＝＝＝2：1。
故答案为：2：1。
【点评】考查了热量的计算，注意要认真审题，分式相除记住要颠倒相乘，这点很容易疏忽。
18．（4分）在如图（a）所示电路中。当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电阻R1两端的电压为 5.6 V，R1与R2的电阻比是 4：1 。
【分析】（1）由图a可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测两电阻串联电压，即电源电压，电压表V2测电阻R2两端电压，根据串联电路特点确定电压表量程与分度值，读出电压表示数，然后由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
（2）串联电路中电流处处相等，由I＝可求得R1与R2的电阻比。
【解答】解：（1）由电路图可知，电压表V1示数应大于电压表V2示数，而两电压表指针位置相同，则电压表V1量程是0～15V，分度值是0.5V，电压表示数UV1＝7V；电压表V2量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数UV2＝1.4V；
电阻R2的电压U2＝UV2＝1.4V，电阻R1的电压U1＝UV1﹣U2＝7V﹣1.4V＝5.6V；
（2）串联电路中电流处处相等，由I＝可得，
R1与R2的电阻比＝＝＝＝。
故答案为：5.6；4：1。
【点评】本题考查了求出电阻两端的电压，分析清楚电路结构、掌握电压表的读数方法是正确解题的关键，本题的难点是确定两个电压表的量程。
19．（4分）用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量的影响因素”，将装置接入电压为6V的电路中，且相同的两个透明容器中封闭着等量、等温的空气，其中R2＝5Ω，Rb＝10Ω，通电1min后，U形管 b （选填“a”或“b”）中液面高度差较大，这段时间内电阻丝b产生的热量Qb＝ 96 J。
【分析】电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
根据串联特点和Q＝I2Rt比较热量多少，根据欧姆定律计算电流，根据Q＝I2Rt计算这段时间内电阻丝b产生的热量Qb。
【解答】解：图甲两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，可知通过两电阻的电流相等，通电时间相同，右侧的电阻较大，根据Q＝I2Rt知，右侧产生的热量较多，则U形管b中液面高度差较大，
电路中的总电阻R＝Ra+Rb＝10Ω+5Ω＝15Ω，
电流I＝＝＝0.4A，
通电1min后，电阻丝b产生的热量Qb＝I2Rbt＝（0.4A ）2×10Ω×60s＝96J。
故答案为：b；96。
【点评】本题考查焦耳定律的探究与热量计算，属于基础题。
三、实验探究题（第20、21题各2分，其余各题每空2分，本题共26分）
20．（2分）如图1所示为学校进出闸机（电动机M），有两种识别方式：刷卡（开关S1）或扫描二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，闸机便开启，请在图2所示电路图的虚线框内补画出开关S1和S2并补充完整的电路图。
【分析】两个开关串联时，要让用电器工作，则两个开关都应闭合；两个开关并联时，要让用电器工作，只需闭合一个开关即可；根据只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合，电动机启动分析解答。
【解答】解：由题知，刷卡（开关S1）或扫二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上，如图所示：
【点评】本题考查根据要求设计电路，关键是明确两个开关的连接方式。
21．（2分）如图所示电路，请在图中〇位置画上电流表或电压表，使闭合开关S后两灯均发光。
【分析】电流表的内电阻很小，相当于导线，应串联在电路中；电压表的内电阻很大，相当于断路，应与被测用电器并联。
【解答】解：由图可知，左侧圈串联在电路中，应为电流表，下方的圈与灯泡并联，所以是电压表，如图所示：
【点评】本题考查了对电流表和电压表的使用的掌握，属于基础题，难度不大。
22．（6分）小王同学利用图甲所示装置来探究“水和煤油吸热能力”。
（1）甲图实验中应在两个完全相同的烧杯中分别装入 质量 、初温都相同的水和煤油；
（2）若要使水和煤油升高相同温度，需给水加热更长时间，由此我们可以判断 水 的吸热能力更强；
（3）小丽同学对小王同学的实验装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同个烧杯中用水加热，如图乙所示，这样设计实验的好处是 相同时间吸收热量相同 。
【分析】（1）（2）比较物质吸热能力的2种方法：
①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；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；据此分析回答；
（3）分别将装有水和煤油的试管放在同个烧杯中用水加热是为了使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量和初温相同的水和煤油两种液体分别倒入相同的烧杯中；
（2）根据比较吸热能力的两种方法，使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），水加热时间更长，故可得出水吸热能力更强；
（3）采用相同的加热方法，则在相同的时间内燃料放出的热量相同，使用相同的烧杯（热损失相同），可保证水和煤油吸收的热量相同；
故答案为：（1）质量；（2）水；（3）水相同时间吸收热量相同。
【点评】本题水和煤油吸热升温的特点，考查实验注意事项、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法、吸放热量公式的运用、影响内能大小的因素和对实验方案的评估，涉及知识点多，综合性强。
23．（8分）如图所示是探究“电流与电阻关系”的实验，实验器材有：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图连接完整，要求：滑片向左移动时，电压表的示数变大；
（2）正确连接后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电流表无示数，电压表的示数几乎等于电源电压，该电路出现的故障可能是 B （填字母）；
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.电流表断路
（3）排除故障后继续实验，先将5Ω的电阻接入电路，将滑片P移动到适当位置，电流表如图乙所示。若将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为 1.5 V。
【分析】（1）滑片向左移动时，电压表的示数变大；变阻器应上下各选一个接线柱与电阻串联接入电路中；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电流表无示数，说明电路断路，电压表的示数几乎等于电源电压，说明电压表以外的电路是通路，故电路的故障可能是电阻R断路；
（3）根据电流表分度值和量程读数；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变阻器阻值的变化。
【解答】解：（1）滑片向左移动时，电压表的示数变大；变阻器应上下各选一个接线柱与电阻串联接入电路中，如下图所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电流表无示数，说明电路断路，电压表的示数几乎等于电源电压，说明电压表以外的电路是通路，故电路的故障可能是电阻R断路，故选B；
（3）根据电流表的量程和分度值读数，此时电流表分度值为0.02A，量程为小量程，所以电流表读数为0.3A，所以电阻两端电压U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应将滑片向右移动，使定值电阻两端电压为1.5V，即电压表示数为1.5V。
故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）右；1.5。
【点评】本题考查探究“电流与电阻的关系”的实验，重点考查电路图连接，故障分析、实验结论和控制变量法的运用。
24．（8分）如图所示是“测量小灯泡电功率”实验的电路图，实验器材有：电压恒为6V电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝的电阻约为10Ω）、电流表、电压表、导线若干，三种规格的滑动变阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A），R3（200Ω，0.2A）。
（1）通过估算，滑动变阻器应选择 R2 （选填“R1”、“R2”或“R3”）；
（2）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到端 B （选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关进行实验，测量的数据记录在表格中，由此可知小灯泡的额定功率为 0.625 W；
（4）实验结束后，能否用现有器材做探究电流与电压关系的实验，请说明理由： 不能探究电流与电压的关系，因为小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化 。
【分析】（1）已知灯泡正常发光时的电压和正常发光时灯丝电阻，由欧姆定律得出灯的额定电流；电源电压恒为6V，根据串联电路电压的规律得出灯正常发光时滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律I＝求出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，考虑到电流因素，确定选用的滑动变阻器的规格选择；
（2）连接好电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处；
（3）根据表格数据可知灯在额定电压下的电流，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；
（4）根据控制变量法，探究电流与电压的关系时，必须控制电阻相同而改变电压，但是灯泡的电阻随温度的升高而增大，无法控制电阻相同。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
IL＝＝＝0.25A＞0.2A；
电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由欧姆定律I＝，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，考虑到电流因素，则滑动变阻器选R2；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处的B端；
（3）根据表格数据知，灯在额定电压下的电流为0.25A，可计算出小灯泡的额定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）要探究电流与电压关系的实验，需要控制电阻不变，而小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能探究电流与电压的关系。
故答案为：（1）R2；（2）B；（3）0.625；（4）不能探究电流与电压的关系，因为小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【点评】本题测量小灯泡额定功率，考查注意事项、功率公式的运用、欧姆定律的运用以及控制变量法的应用，综合性强，难度较大。
四、计算题（解答应写出必要的文字说明、公式、演算步骤、数值和单位。每小题6分，本题共12分）
25．（6分）小红在家利用燃气灶加热，完成了冰的熔化实验，并绘制了冰熔化时温度随时间的变化的关系图。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）CD段水吸收的热量；
（2）冰的比热容；
（3）若加热35min共消耗了1.75×10﹣3m3的天然气，求该燃气灶的效率。（天然气的热值为8.4×107J/m3）
【分析】（1）根据Q吸水＝c水m（t水﹣t0水）得出CD段水吸收的热量；
（2）AB段冰吸热时间为CD段水吸热时间的一半，所以AB段吸收的热量为CD段水吸收热量的一半，由图可知AB段冰升高的温度，由Q吸＝cmΔt可得冰的比热容；
（3）根据Q放＝qV得出天然气完全燃烧放出的热量；
AD时间为AB吸热时间的7倍，所以AD段吸收的热量为AB段水吸收热量的7倍，根据η＝得出该燃气灶的效率。
【解答】解：（1）CD段水吸收的热量为Q吸水＝c水m（t水﹣t0水）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（35℃﹣25℃）＝2.1×104J；
（2）AB段冰吸热时间为CD段水吸热时间的一半，所以AB段吸收的热量为CD段水吸收热量的一半，即：Q吸冰＝Q吸水＝×4.2×104J＝1.05×104J；
AB段冰升高的温度Δt冰＝0℃﹣（﹣10℃）＝10℃，
由Q吸＝cmΔt可得冰的比热容：
c冰＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）；
（3）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝qV＝8.4×107J/m3×1.75×10﹣3m3＝1.47×105J，
AD时间为AB吸热时间的7倍，所以AD段吸收的热量为AB段水吸收热量的7倍，
为Q吸＝7Q吸冰＝7×1.05×104J＝7.35×104J，
该燃气灶的效率η＝＝＝50%。
答：（1）CD段水吸收的热量为2.1×104J；
（2）冰的比热容为2.1×103J/（kg•℃）；
（3）若加热35min共消耗了1.75×10﹣3m3的天然气，该燃气灶的效率为50%。
【点评】本题考查的是热传递热量的相关计算和比热容的计算，属于常考题型，难度中等。
26．（6分）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，灯L上标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），定值电阻R2＝30Ω．当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端处时，灯L正常工作；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，电流表示数为0.3A，求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围。
【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出灯泡的电阻；
（2）当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处 时，R1与L串联，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，R2与 R1串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出电源电压；
（3）只闭合开关S1、S2时，R1与L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，此时灯泡可以正常发光，其功率等于额定功率；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，利用P＝UI＝求出灯L消耗的最小电功率，然后得出灯L消耗的电功率范围。
【解答】解：（1）由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
（2）当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时，R1与L串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I1＝IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I1（RL+R1）＝0.5A×（12Ω+R1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，R2与 R1串联，电流表测电路中的电流，
则电源的电压：
U＝I2×（R2+R1）＝0.3A×（30Ω+R1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝18V，R1＝60Ω；
（3）只闭合开关S1、S2时，R1与L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
此时灯泡可以正常发光，其最大功率为3W，
当电压表的示数U1＝15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，
此时灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U1＝18V﹣15V＝3V，
灯L消耗的最小电功率：
PL′＝＝＝0.75W，
所以，灯L消耗的电功率范围为0.75W～3W。
答：（1）灯泡的电阻为12Ω；
（2）电源电压为18V；
（3）在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围为0.75W～3W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。序号
电压表U/V
电流表I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
？
0.23
0.46
较暗
2
2.5
0.25
正常
3
3.0
0.28
0.84
较亮
序号
电压表U/V
电流表I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
？
0.23
0.46
较暗
2
2.5
0.25
正常
3
3.0
0.28
0.84
较亮