广东省茂名市高州市十校联考2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份广东省茂名市高州市十校联考2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共28页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）四个悬挂着的通草小球。相互作用情况如图所示，那么D球可能（ ）
A．带与A球相同的电荷B．带与B球相同的电荷
C．带与C球相同的电荷D．不带电
2．（3分）下列关于功率的说法中，正确的是（ ）
A．做功越多，功率越大
B．用力越大，做功时间越长，功率越大
C．做功时间越短，功率越大
D．做功越快，功率越大
3．（3分）关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收了热量，内能一定增大，温度不一定升高
C．物体的内能增加，一定是吸收了热量
D．物体的内能减小，温度一定降低
4．（3分）小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（ ）
A．W甲＜W乙＜W丙B．W甲＞W乙＞W丙
C．W甲＝W乙＝W丙D．W甲＝W乙＜W丙
5．（3分）电冰箱的压缩机（电动机）是由温控开关控制的，当冰箱内温度达到设定温度时，打开冰箱门，灯就亮，灯就灭。如图所示的电路图中，符合上述特点的是（ ）
A．B．
C．D．
6．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，过了一会儿，两电表的示数都变大（ ）
A．灯L短路B．灯L断路C．电阻R断路D．电阻R短路
7．（3分）如图所示的电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，那么下列关系正确的是（ ）
A．U2＝U1+U3 I1＞I2B．U2＝U1+U3 I1＝I2
C．U1+U2＝U3 I1＜I2D．U2＝U1＝U3 I1＝I2
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）改变内能有不同的方式，如图甲所示是向装有少量水的瓶子内不断打气，当瓶塞跳起来时，这是瓶内的水蒸气通过 的方式使本身的内能减小，温度降低，水蒸气液化形成小水珠：如图乙所示电热棒是通过 的方式对烧杯中的水进行加热的，这两种方式对改变物体内能是 的。
9．（3分）将塑料绳的一端扎紧，尽可能将其撕成更多的细丝，用干燥的手从上向下捋几下，这是因为塑料丝带了 （选填“同种”或“异种”）电荷而互相排斥，这与 的工作原理相同，这种使塑料丝带电的方法称为 。
10．（3分）英语听力测试时，各考场的有线扬声器是同时开播，也是同时停播的。当一个班级扬声器发生断路故障时，据此可以判断它们是 （填“并”或“串”）联。播音的老师能同时控制所有扬声器的原因是开关连接在 （填“干路”或“支路”）上。教室内有若干个吊扇，其中控制每一个吊扇的调速器与该吊扇的连接方式是 （填“并”或“串”）联。
11．（3分）如图所示，若只闭合开关S1，则L1和L2的连接方式是 联；要使L1和L2并联，则应只断开开关 ；若同时闭合开关 ，则出现短路现象，这是不允许的。
12．（3分）如图甲所示，水平地面上一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，物体处于 状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功 J．第5秒末物体所受摩擦力 N。
13．（3分）如图所示电路，电源为2节干电池串联，两个相同规格的灯泡L1和L2它们的规格相同。闭合开关时，发现灯泡L1亮而L2不亮，此时电压表V1的示数为 V，电压表V2的示数为 V，则电路故障是 （选填“L1”或“L2”）短路。
14．（3分）如图甲，闭合开关，电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示，则电流表A1的读数为 A，电流表A2的读数为 A，通过定值电阻R1的电流为 A。
三、作图题（其中（1）2分+2分，（2）3分，共7分）
15．（4分）用笔画线代替导线完成图中电路的实物连接。要求：两灯并联，电流表测量通过灯L1电流，导线不能交叉，并在右边的虚线框内画出对应的电路图。
16．（3分）如图所示电路中有两个小灯，请在图中〇内，分别填入及或的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。
四、实验探究题（共3小题，20分）
17．（5分）测量是生活和学习中一项基本技能。
（1）图1中是一只安培表示意图，其示数是 A。
（2）图2中所示伏特表的示数是 V；如果改用另一量程，指针的位置不变 V。
（3）节日彩灯上串联20个小灯泡，如果电源插头处电流为200mA，那么每个小灯泡的电流 200mA（填“＞”“＝”或“＜”），所以串联电路各处的电流是 的（选填“相等”或“不等”）。
18．（6分）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置。
（1）由图1可知拉力大小为 N。
（2）下面是某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图2中的甲、乙、丙所示；
①比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重 ；
②第3次实验的机械效率η＝ ，因而由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮的 有关；
（3）如果在物体静止时读出测力计拉力F的大小，则测得的拉力F ，机械效率 。（两空均选填“偏大”或“偏小”）
19．（9分）小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
（1）按图1所示的电路图连接电路。
（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压。
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，并改接到C接点上。
（4）测出AC间的电压，得出结论。
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须 。
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是 或 。
（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？ 。
（4）同学们拿出电表发现如图甲所示，此时需要进行的操作是 ；
闭合开关后，陈东同学发现了如图乙所示的现象，原因是 ；小李同学的实验中出现如图丙所示的现象，原因是 。
（5）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各 。改进方法 。
五、计算题（共2小题，共13分）
20．（6分）汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30Km消耗了汽油1.5kg。
（1）请计算1.5kg汽油完全燃烧放出的热量。（q汽油＝4.6×107J/kg）
（2）已知车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，求汽车受到的阻力。
（3）汽车发动机的效率为多少？
21．（7分）如图，在闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，电压表示数为2.5V。
求：
（1）通过小灯泡L1、L2的电流分别为多少安？
（2）L1两端的电压、电源电压分别是多少？
六、综合能力题（共3小题，18分）
22．（6分）在连接电路时，开关应处于 状态。如图所示电路，若闭合开关S，电路将发生 ，这是绝对不允许的。若要让两灯泡都能发光有2种方法：
①只需要拆掉导线 ，这时的电路连接方式是 。
②把导线M由B接线柱上拆下改接到 接线柱上。这时的电路连接方式是 。
23．（6分）如图甲所示为四缸发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
（1）某汽缸在某时刻的状态如图乙所示，这是 冲程，这个冲程将 能转化为 能。
（2）小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图丙所示的图表，请根据给出的信息 %。
（3）某台四缸发动机，其输出功率随转速变化如图丁所示，转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，该发动机在1s内做功 J；在每个做功冲程里，发动机做功W＝ J。
24．（6分）阅读短文，回答问题。
神奇的二极管
二极管是一种重要的半导体电子元件，具有特殊的导电性，当电流从“+”极流进二极管时，相当于一根导线；而电流从“﹣”极流入时，实际上不会有电流通过。
（1）二极管是由 材料制成，具有 导电性；
（2）为了探究二极管的特殊导电性，连接了图甲和图乙两个电路，电源电压为3V，甲图中的灯泡不亮，电压表示数为 V，闭合开关S，乙图中的灯泡 （选填“亮”或“不亮”）；
（3）二极管的特殊导电性源自于构成材料P型半导体和N型半导体组成的晶片，受此启发，科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联，半导体材料的两端会产生温度差（珀尔帖效应），制成了电脑的散热器，二对PN型半导体对是 （串联/并联）连接的，在电流方向是N→P的地方吸热，而在电流方向是P→N的地方放热（CPU）的是图中 （上方/下方）的陶瓷片。
参考答案与试题解析
一、选择题（每题只有一个选项正确，每小题3分，共21分）
1．（3分）四个悬挂着的通草小球。相互作用情况如图所示，那么D球可能（ ）
A．带与A球相同的电荷B．带与B球相同的电荷
C．带与C球相同的电荷D．不带电
【分析】利用图中所示的A和B、B和C、C和D的相互作用情况，结合电荷间的作用规律来分析解决。两物体相互吸引时，要注意有两种情况：①异种电荷相互吸引，②带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：
A和B相互排斥，因此它们一定带同种电荷，也可能是负电；
B和C相互排斥，则C与B带同种种电荷；
C和D相互吸引，则D可能带电，也可能为轻小物体。
故选：D。
【点评】能够相互吸引的轻小物体不一定是带异种电荷的，也有可能是一个带电，另一个不带电。
2．（3分）下列关于功率的说法中，正确的是（ ）
A．做功越多，功率越大
B．用力越大，做功时间越长，功率越大
C．做功时间越短，功率越大
D．做功越快，功率越大
【分析】物体单位时间内做的功叫功率，它是反映做功快慢的物理量。
【解答】解：物体单位时间内做的功叫功率，它是反映做功快慢的物理量；
功率的计算公式是P＝，功率的大小与做功多少和做功时间多少有关。
故选：D。
【点评】本题主要考查功的概念和物理意义，属于基础题目。
3．（3分）关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收了热量，内能一定增大，温度不一定升高
C．物体的内能增加，一定是吸收了热量
D．物体的内能减小，温度一定降低
【分析】（1）热量是过程量，只能说“吸收”、“放出”热量，不能说“含有”；
（2）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化；
（3）改变物体内能的两种方法：做功和热传递；
（4）物体的内能减小，温度不一定降低，如晶体凝固。
【解答】解：A、热量是过程量，故A错误；
B、物体吸收了热量，温度不一定升高，吸收热量，内能增大；
C、物体温度升高，但不一定是吸收了热量，故C错误；
D、物体的内能减小，如晶体凝固时，温度不变，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了对温度、热量、内能概念和它们之间关系的理解和应用，属基础题。
4．（3分）小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（ ）
A．W甲＜W乙＜W丙B．W甲＞W乙＞W丙
C．W甲＝W乙＝W丙D．W甲＝W乙＜W丙
【分析】物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W＝Fs。
【解答】解：
一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；
即W甲＝W乙＝W丙；
故C正确；ABD错误。
故选：C。
【点评】深入理解功的大小的计算方法，是解答此题的关键。
5．（3分）电冰箱的压缩机（电动机）是由温控开关控制的，当冰箱内温度达到设定温度时，打开冰箱门，灯就亮，灯就灭。如图所示的电路图中，符合上述特点的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由题意可知，电动压缩机与温控开关串联，照明灯泡与门控开关串联；灯和压缩机可以独立工作、互不影响，即为并联。
【解答】解：由题意可知：灯和压缩机是并联关系，且电动压缩机与温控开关串联，干路上没有开关，
结合选项可知：A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查了并联电路的特点和开关的作用，关键是根据题意得出灯泡与电动机独立工作、互不影响。
6．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，过了一会儿，两电表的示数都变大（ ）
A．灯L短路B．灯L断路C．电阻R断路D．电阻R短路
【分析】（1）由图可知，灯L和电阻R串联，电压表测量电阻R两端电压，电流表测量电路电流；
（2）根据电压表和电流表示数变大分析电路中的故障所在。
【解答】解：A、如果灯L发生了短路，同时电压表相当于测量电源电压，故A符合题意；
B、如果灯L发生了断路、电压表示数都变为零；
C、如果R出现断路，电压表测量电源电压，示数变大；
D、如果R出现短路，电流表有示数，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查了电路故障的判断。本题先由电流表的示数变大得到是发生了短路，再由电压表示数的变化确定短路的位置。
7．（3分）如图所示的电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，那么下列关系正确的是（ ）
A．U2＝U1+U3 I1＞I2B．U2＝U1+U3 I1＝I2
C．U1+U2＝U3 I1＜I2D．U2＝U1＝U3 I1＝I2
【分析】根据电流的路径判断电路的串并联，只有一条路径的是串联，否则为并联；根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件，根据串联电路的特点得出电表示数之间的关系。
【解答】解：
由电路图可知，电流从电源的正极出发1、灯L1、灯L8、电流表A2回到电源的负极，即电路只有一条路径，且两电流表均测电路中的电流，电压表V1测L5两端的电压，电压表V2测电源的电压，电压表V3测L3两端的电压；
因串联电路中各处的电流相等，所以两电流表的示数关系相等1＝I2；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以三电压表的示数关系为U4＝U1+U3，故ABC错误，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路特点的应用和电路的三种状态，关键是会根据电流流向法判断电路的连接方式以及根据电表的正确使用确定测量的电路元件。
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）改变内能有不同的方式，如图甲所示是向装有少量水的瓶子内不断打气，当瓶塞跳起来时，这是瓶内的水蒸气通过 做功 的方式使本身的内能减小，温度降低，水蒸气液化形成小水珠：如图乙所示电热棒是通过 热传递 的方式对烧杯中的水进行加热的，这两种方式对改变物体内能是 等效 的。
【分析】改变物体内能的两种方式：做功、热传递。对物体做功，物体的内能增加，机械能转化为内能；物体对外做功，物体的内能减少，内能转化为机械能。二者在改变物体内能上是等效的。
【解答】解：水蒸气会把瓶塞冲出。水蒸气对瓶塞做了功，水蒸气内能减少。水蒸气发生液化形成小水珠。
用电热棒对水加热是通过热传递的方式进行的。
做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
故答案为：做功；热传递。
【点评】解决此题要结合改变物体的内能方式进行分析解答。要知道两种方式在改变物体内能上是等效的。
9．（3分）将塑料绳的一端扎紧，尽可能将其撕成更多的细丝，用干燥的手从上向下捋几下，这是因为塑料丝带了 同种 （选填“同种”或“异种”）电荷而互相排斥，这与 验电器 的工作原理相同，这种使塑料丝带电的方法称为 摩擦起电 。
【分析】两种不同物质摩擦时，由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，就会导致电荷发生转移，两个物体都带了电，这就是摩擦起电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：塑料细绳与手摩擦，手带了一种电荷，这种使物体带电的方法叫作摩擦起电，同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来。
故答案为：同种；验电器。
【点评】此题考查了摩擦起电以及电荷间的作用规律，属于对基础知识的考查，比较简单。
10．（3分）英语听力测试时，各考场的有线扬声器是同时开播，也是同时停播的。当一个班级扬声器发生断路故障时，据此可以判断它们是 并 （填“并”或“串”）联。播音的老师能同时控制所有扬声器的原因是开关连接在 干路 （填“干路”或“支路”）上。教室内有若干个吊扇，其中控制每一个吊扇的调速器与该吊扇的连接方式是 串 （填“并”或“串”）联。
【分析】电路的基本连接形式有两种：一种是串联，在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；
另一种是并联，在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。
开关和所控制的用电器应串联，干路开关控制所有用电器，支路开关只控制本支路的用电器。
【解答】解：当一个班级扬声器发生断路故障时，不影响其他班级，因此它们之间的连接方式是并联；
根据播音的老师能同时控制所有扬声器可判断开关连接在干路上；
教室内控制每一个吊扇的调速器与该吊扇是串联的。
故答案为：并；干路；串。
【点评】本题要结合电路的连接方式进行分析解答，知道开关的位置对电路的影响。
11．（3分）如图所示，若只闭合开关S1，则L1和L2的连接方式是 串 联；要使L1和L2并联，则应只断开开关 S1 ；若同时闭合开关 S1、S2 ，则出现短路现象，这是不允许的。
【分析】当电流从电源正极流出，依次流过每个元件的则是串联；当在某处分开流过两个支路，最后又合到一起，则表明该电路为并联。电源短路会损坏电源，这是绝对不允许的。
【解答】解：由电路图可知，只闭合S1，断开S2、S6时，灯L1、L2首尾顺次连接，它们是串联的。
要使L3和L2并联，由电路图可知2、S4闭合，S1断开时，L1、L8首首相连，尾尾相连。
由电路图可知，同时闭合开关S1和S2，电源短路，这是不允许的。
故答案为：串；S7；S1、S2。
【点评】解决此类电路问题的关键是根据串联合并联电路的特点，结合题意选择合适的开关组成符合题意的电路图。
12．（3分）如图甲所示，水平地面上一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，物体处于 静止 状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功 72 J．第5秒末物体所受摩擦力 6 N。
【分析】（1）由图乙的v﹣t图象判断物体在0～3s，3～6s，6～9s的运动状态。
（2）知道物体在6s末～9s末的速度和时间求出物体的运动距离，根据W＝Fs求出推力做功多少。
（3）由图乙的F﹣t图象判断物体在6～9s的滑动摩擦力大小。又因为滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关，可以推知物体在5s末的滑动摩擦力。
【解答】解：（1）由图乙的v﹣t图象知，物体在0～3s速度为3；3～6s，是加速直线运动，进行匀速直线运动。
（2）6s末～9s末运动距离为：s＝vt＝4m/s×8s＝12m，
推力做功：W＝Fs＝6N×12m＝72J。
（3）6～4s速度保持4m/s保持不变，进行匀速直线运动，这两个力是平衡力，由F﹣t图象知，所以滑动摩擦力是6N。
物体在2～6s加速直线运动，压力不变，滑动摩擦力不变。
故答案为：静止；72；6。
【点评】本题从两个图象分析运动状态、速度大小、推力大小、滑动摩擦力大小等，已知条件都包含在图象中，是中考的热点，很考查学生的读图能力，综合性很强，有一定的难度。
13．（3分）如图所示电路，电源为2节干电池串联，两个相同规格的灯泡L1和L2它们的规格相同。闭合开关时，发现灯泡L1亮而L2不亮，此时电压表V1的示数为 3 V，电压表V2的示数为 0 V，则电路故障是 L2 （选填“L1”或“L2”）短路。
【分析】一节干电池的电压为1.5V；首先明确电路的连接特点是串联，再明确电压表所测量的对象，然后分析灯L1亮而灯L2不亮的原因，由此得出电路中所出现的故障。
【解答】解：一节干电池的电压为1.5V，电源为7节干电池串联；
如图所示电路，两灯泡串联1测量L1两端的电压，电压表V8测量L2两端的电压，电流表A测量电路中的电流；
闭合开关时，发现灯L1亮而灯L2不亮，则故障应为L2短路，则此时电压表V1的示数为7V，等于电源电压2被短路，所以其示数为0V。
故答案为：7；0；L2。
【点评】本题是一道基础题，考查了电路的分析、小灯泡的工作状态、电路故障的判定，难度不大。
14．（3分）如图甲，闭合开关，电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示，则电流表A1的读数为 1.5 A，电流表A2的读数为 0.3 A，通过定值电阻R1的电流为 1.2 A。
【分析】分析电路可知：两电阻并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是通过R2的电流；两电流表指针位置相同，由于并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和，据此确定两电流表选用的量程；然后根据相应量程下的分度值和指针位置来进行读数。结合并联电路的电流特点即可求出通过两电阻的电流大小。
【解答】解：由电路图可知：两电阻并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是通过R2的电流；
已知两个电流表指针偏转相同，由于并联电路中，
所以，A1选择的量程是0～3A，分度值为0.1A3的示数为I总＝1.5A，即干路电流为4.5A；
电流表A2选择的量程是3～0.6A，分度值是3.02A2的示数为I2＝2.3A，即通过电阻R2的电流为4.3A；
则通过电阻R1的电流为：I8＝I总﹣I2＝1.8A﹣0.3A＝6.2A。
故答案为：1.7；0.3。
【点评】本题考查了并联电路的特点，根据电路连接方式、两个电流表指针偏转相同确定两个电流表的量程是本题的关键。
三、作图题（其中（1）2分+2分，（2）3分，共7分）
15．（4分）用笔画线代替导线完成图中电路的实物连接。要求：两灯并联，电流表测量通过灯L1电流，导线不能交叉，并在右边的虚线框内画出对应的电路图。
【分析】由题意可知，电灯L1、L2并联，开关同时控制两盏电灯，说明开关在干路中；电流表测通过灯L1的电流，说明电流表与L1串联。据此连接电路图。
【解答】解：
由题意可知，电灯L1、L2并联，开关在干路中2串联。由此补充实物连接
。
【点评】本题考查了根据题意连接实物电路图及电路图法画，根据题意得出各电路元件的连接方式是画图的关键。
16．（3分）如图所示电路中有两个小灯，请在图中〇内，分别填入及或的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。
【分析】串联电路中电流只有一条路径；并联电路中电流有两条或多条路径；
电流表在电路中起导线作用，电压表在电路中相当于开路状态去分析，围绕两灯串联或并联进行分析。
【解答】解：1、如果两灯串联，分别经过开关，因此最上面〇中为灯泡；
2、如果两灯并联，电压表测电源并联电路两端电压，电压表仍然测量并联电路两端电压。
如图所示：

【点评】知道电压表和电流表的正确使用方法，会根据电压表、电流表在电路中的作用设计出符合要求的电路图。
四、实验探究题（共3小题，20分）
17．（5分）测量是生活和学习中一项基本技能。
（1）图1中是一只安培表示意图，其示数是 0.4 A。
（2）图2中所示伏特表的示数是 13.5 V；如果改用另一量程，指针的位置不变 2.7 V。
（3）节日彩灯上串联20个小灯泡，如果电源插头处电流为200mA，那么每个小灯泡的电流 ＝ 200mA（填“＞”“＝”或“＜”），所以串联电路各处的电流是 相等 的（选填“相等”或“不等”）。
【分析】（1）先根据安培表连接的接线柱确定选用的量程、对应的分度值，再根据指针位置读数；
（2）先根据伏特表连接的接线柱确定选用的量程、对应的分度值，再根据指针位置读数；
（3）在串联电路中，电流处处相等。
【解答】解：（1）图1中安培表连接的是“﹣、0.7”接线柱，分度值为0.02A；
（2）图2中伏特表连接的是“﹣、15”接线柱，分度值为7.5V；
如果改用另一量程，分度值为0.5V，示数为2.7V；
（3）节日彩灯上串联20个小灯泡，如果电源插头处电流为200mA，所以串联电路各处的电流是相等的。
故答案为：（1）8.4；（2）13.5；（3）＝。
【点评】本题考查了安培表和伏特表的读数，以及串联电路的电流规律，属于基础题目。
18．（6分）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置。
（1）由图1可知拉力大小为 2.4 N。
（2）下面是某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图2中的甲、乙、丙所示；
①比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重 越高（大） ；
②第3次实验的机械效率η＝ 72.7% ，因而由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮的 动滑轮的重力 有关；
（3）如果在物体静止时读出测力计拉力F的大小，则测得的拉力F 偏小 ，机械效率 偏大 。（两空均选填“偏大”或“偏小”）
【分析】（1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N，读出弹簧测力计的示数，即拉力的大小；
（2）①纵向比较第1次实验和第2次实验，找出相同的量和不同的量，分析得出滑轮组的机械效率与变化量的关系；
③提起的重物相同，升高的距离相同，有用功相同，动滑轮越重，额外功增大，总功增大，机械效率越小；
（3）弹簧测力计静止时，由于没有了摩擦，额外功变小，在有用功不变的情况下，机械效率就会变大。
【解答】解：（1）有弹簧测力计图示可知其分度值为0.2N，此时示数为6.4N。
（2）通过比较第1次实验和第3次实验数据可知：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，机械效率越高。
第3次实验的机械效率为：η＝＝×100%≈72.3%，
从甲乙丙三个装置可以看出丙装置的滑轮更重，故由此可以判断滑轮组的机械效率可能与动滑轮的重力有关。
（3）[5][6]如果在静止时读出测力计拉力大小，则测得的拉力F偏小，额外功变小，机械效率就会偏大。
故答案为：（1）2.4；（2）越高（大）；动滑轮的重力；偏大。
【点评】本题测滑轮组机械效率，考查数据分析、机械效率的计算及增大机械效率的方法。
19．（9分）小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
（1）按图1所示的电路图连接电路。
（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压。
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，并改接到C接点上。
（4）测出AC间的电压，得出结论。
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须 断开 。
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是 L1短路 或 L2断路 。
（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？ 不能 。
（4）同学们拿出电表发现如图甲所示，此时需要进行的操作是 电压表调零 ；
闭合开关后，陈东同学发现了如图乙所示的现象，原因是 电压表正负接线柱接反了 ；小李同学的实验中出现如图丙所示的现象，原因是 电压表量程选择过小 。
（5）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各 根据一组数据得出的结论有偶然性 。改进方法 换用不同规格灯泡多次测量 。
【分析】（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开；
（2）两灯串联，电压表测L1的电压，发现电压表示数为零，可能电压表测导线的电压，可能是整个电路断路，据此分析；
（3）用电压表测量电压时，电流从电压表正接线流入，从负接线柱流出，否则，电压表指针反向偏转；
（4）电压表使用前要调零；用电压表测量电压时，电流从电压表正接线流入，从负接线柱流出，否则，电压表指针反向偏转；电压表测量电压时要选择合适的量程，否则指针偏转角度过小或过大；
（5）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。
【解答】解：（1）为保护电路，在拆接电路时。
（2）闭合开关，两灯串联1的电压，发现电压表示数为零，可能是整个电路断路1短路或 L5断路；
（3）已测出L1两端的电压，与A相连的为电压表正接线柱，小明用上面的方法来能测出L2两端的电压，理由是电压表正负接线接反了；
（4）同学们拿出电表发现如图甲所示，指针没有正对零刻度线；
闭合开关后，陈东同学发现了如图乙所示的现象，原因是电压表正负接线柱接反了，指针偏转角度过大；
（5）此实验在设计方案上存在的不足之处是根据一组数据得出的结论有偶然性，改进方法：换用不同规格灯泡多次测量。
故答案为：（1）断开；
（2）L7短路或L2断路；
（3）不能
（4）电压表调零；电压表的正负接线柱的接线接反了；
（5）只测量一组实验数据；换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
【点评】本题探究串联电路电压规律，考查电压表的使用、注意事项及归纳法的运用。
五、计算题（共2小题，共13分）
20．（6分）汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30Km消耗了汽油1.5kg。
（1）请计算1.5kg汽油完全燃烧放出的热量。（q汽油＝4.6×107J/kg）
（2）已知车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，求汽车受到的阻力。
（3）汽车发动机的效率为多少？
【分析】（1）由燃烧值公式Q放＝mq可以求出释放的热量。
（2）功率P＝＝＝Fv，应用P＝Fv的变形公式可以求出汽车受到的阻力。
（3）根据W＝Fs求出牵引力做的功，然后求出汽油机的效率。
【解答】解：（1）汽油完全燃烧释放的热量Q放＝mq汽油＝1.5kg×6.6×107 J/kg＝8.9×107J；
（2）v＝72km/h＝20m/s，
由P＝＝＝Fv得汽车的牵引力：
F＝＝＝600N，
汽车匀速运动，牵引力与阻力平衡，
由平衡条件得：阻力f＝F＝600N；
（3）W＝Fs＝600N×30000m＝3.8×107J，
汽油机的效率：
η＝×100%＝。
答：（1）1.5kg汽油完全燃烧放出的热量为5.8×107J。
（2）汽车受到的阻力600N。
（3）该汽油机效率为26%。
【点评】此题应用燃烧值公式、功率变形公式、效率公式即可正确解题，本题难度不大。
21．（7分）如图，在闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，电压表示数为2.5V。
求：
（1）通过小灯泡L1、L2的电流分别为多少安？
（2）L1两端的电压、电源电压分别是多少？
【分析】由电路图可知，两灯泡并联接在电源两端，电流表A2测流过L1的支路电流，电流表A1测干路电流，电压表测量并联电路两端电压；
（1）由并联电路的电流特点求出流过通过小灯泡L1、L2的电流；
（2）根据并联电路电压的特点和电压表的示数即可求出L1两端的电压、电源电压。
【解答】解：（1）∵两灯泡并联，电流表A2测流过L1的支路电流，电流表A4测干路电流
∴通过L1的电流为0.6A，通过L2的电流I2＝I﹣I3＝0.5A﹣5.3A＝0.7A；
（2）因为电压表测量并联电路两端电压，因此电源电压U＝U1＝2.5V。
答：（1）通过小灯泡L1、L2的电流分别为5.3A和0.4A；
（2）L1两端的电压、电源电压分别是2.2V和2.5V。
【点评】本题考查了求电源电压、电流的问题，分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式、熟练应用并联电路特点即可正确解题。
六、综合能力题（共3小题，18分）
22．（6分）在连接电路时，开关应处于 断开 状态。如图所示电路，若闭合开关S，电路将发生 短路 ，这是绝对不允许的。若要让两灯泡都能发光有2种方法：
①只需要拆掉导线 BD ，这时的电路连接方式是 串联 。
②把导线M由B接线柱上拆下改接到 A（或C） 接线柱上。这时的电路连接方式是 并联 。
【分析】电路的三种状态：通路，开路（断路），短路。接通的电路叫通路，断开的电路叫断路（或开路），不经用电器直接将电源两极连接起来，是短路。检查电路时应首先判断是否出现了短路。
【解答】解：
连接电路时，为防止连接时出现短路。
若闭合开关S，不经用电器直接将电源两极连接起来，会损坏电流表和电源；
要让两灯泡都能发光有2种方法：①拆除导线BD，可使电路中的两灯串联；
②把导线M由B接线柱上拆下改接到A（或C）接线柱上，可以使电路中的两灯并联。
故答案为：断开；短路；串联；并联。
【点评】本题考查了电路的状态的判断和改装电路。串联是用电器首尾相接连入电路的，并联是用电器的两端分别连在一起。
23．（6分）如图甲所示为四缸发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
（1）某汽缸在某时刻的状态如图乙所示，这是 做功 冲程，这个冲程将 内 能转化为 机械 能。
（2）小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图丙所示的图表，请根据给出的信息 30 %。
（3）某台四缸发动机，其输出功率随转速变化如图丁所示，转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，该发动机在1s内做功 5.3×104 J；在每个做功冲程里，发动机做功W＝ 530 J。
【分析】（1）由图可知，活塞由上往下运动，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，由此可知此冲程的名称；汽油机在做功冲程中，是高温高压的燃气对活塞做功，把燃气的内能转化为活塞的机械能，由此可知能量的转化；
（2）内燃机输出的有用功等于燃料完全燃烧放出的热量减去废气带走的热量，冷却水损失的热量，克服摩擦减少的热量，由此可得出结论；
（3）由图丁可知，由于发动机的功率与转速是一次函数关系，由两点求出一次函数关系，再根据当发动机的转速为3000r/min时，求出发动机的功率，由功率的含义可知，发动机1s内做的功；由发动机的转速可求出1s发动机做功的次数，再用发动机1s做的功除以发动机1s做功的次数可得出在每个做功冲程时发动机做的功。
【解答】解：（1）由图可知，活塞由上往下运动，火花塞点火；汽油机在做功冲程中，把燃气的内能转化为活塞的机械能；
（2）内燃机输出的有用功等于燃料完全燃烧放出的热量减去废气带走的热量，冷却水损失的热量，由此可知：100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%；
（3）由图丁可知，由于发动机的功率与转速是一次函数关系×n﹣，
当发动机的转速为3000r/min时，可求得发动机的功率是4W，由功率的含义可知7J；
由于发动机的转速是3000r/min，1s发动机转动50周，每转动半周做功1次，每个做功冲程时发动机做功W＝。
故答案为：（1）做功；内；机械；
（2）30；
（3）4.3×104；530。
【点评】本题主要考查热机的工作过程，热机效率，其中对四缸发动机，每半周里做功1次的理解是解题的难点。
24．（6分）阅读短文，回答问题。
神奇的二极管
二极管是一种重要的半导体电子元件，具有特殊的导电性，当电流从“+”极流进二极管时，相当于一根导线；而电流从“﹣”极流入时，实际上不会有电流通过。
（1）二极管是由 半导体 材料制成，具有 单向 导电性；
（2）为了探究二极管的特殊导电性，连接了图甲和图乙两个电路，电源电压为3V，甲图中的灯泡不亮，电压表示数为 3 V，闭合开关S，乙图中的灯泡 亮 （选填“亮”或“不亮”）；
（3）二极管的特殊导电性源自于构成材料P型半导体和N型半导体组成的晶片，受此启发，科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联，半导体材料的两端会产生温度差（珀尔帖效应），制成了电脑的散热器，二对PN型半导体对是 串联 （串联/并联）连接的，在电流方向是N→P的地方吸热，而在电流方向是P→N的地方放热（CPU）的是图中 下方 （上方/下方）的陶瓷片。
【分析】（1）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性；
（2）根据二极管的单向导电性进行分析，当接反时二极管中没有电流通过，相当于断路；
（3）观察图丙中的二对PN型半导体得连接方式；根据“在电流方向是N→P的地方吸热，而在电流方向是P→N的地方放热”进行分析。
【解答】解：（1）二极管是由半导体材料制成的，当电流从“+”极流进二极管时，电流从“﹣”极流入时，说明二极管具有单向导电性。
（2）由图甲可知，电流从二极管的“﹣”极流入，此时二极管断路，电压表的示数等于电源电压。
图乙中电流从“+”极流进二极管，从“﹣”极流出，相当于一根导线。
（3）由图丙可知，二对PN型半导体对首尾相连；靠近上面陶瓷片的电流方向是P→N，由于在电流方向是N﹣P的地方吸热，因此上方是半导体元件放热的地方，靠近电脑发热体的是下方的陶瓷片。
故答案为：（1）半导体；单向（3）3；亮；下方。
【点评】本题通过电脑中散热元件的运用，考查了半导体元件的单向导电性，对生活中常用电器要有所了解
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
UAB/V.
UBC/V
UAC/V
2.4V
1.4V
3.8V
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
UAB/V.
UBC/V
UAC/V
2.4V
1.4V
3.8V